《1-4 研究有机化合物的一般步骤和方法》 同步练习3

第四节第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法研究有机化合物的一般步骤和方法 第第1课时课时 一 选择题 1 2014 经典习题选萃 下列分离或除杂的方法不正确的是 A 用分液法分离水和酒精 B 用蒸馏法分离苯和溴苯 C 用重结晶方法提纯苯甲酸 D 用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体 答案 A 2 将CH3CHO 易溶于水 沸点为20 8 的液体 和CH3COOH分离的正确方法是 A 加热蒸馏 B 加入Na2CO3后 通过萃取的方法分离 C 加入烧碱溶液之后蒸出乙醛 再加入浓硫酸 蒸出乙酸 D 和Na反应后进行分离 解析 尽管乙醛沸点仅为20 8 而乙酸沸点为117 9 但考虑到两者均易挥发 因 此C选项的方法分离效果更好 答案 C 3 2014 经典习题选萃 下列实验方案不合理的是 A 用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等 B 分离苯和硝基苯的混合物 可用蒸馏法 C 可用苯将溴从溴苯中萃取出来 D 可用水来鉴别苯 乙醇 四氯化碳 解析 因乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小 且乙酸易溶于饱和Na2CO3溶液 因此可用饱和Na2CO3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸等杂质 苯与硝基苯的沸点相差 较大 可用蒸馏法将两者分离开来 溴易溶于溴苯 也易溶于苯 因此不能用苯作萃取剂 将溴从溴苯中除去 苯不溶于水 加入水时 液体分为两层 上层为苯 油状液体 下层 为水 乙醇与水混合时不分层 四氯化碳不溶于水 加水混合时 液体也分为两层 上层 为水 下层为四氯化碳 油状液体 因此可用水来鉴别苯 乙醇 四氯化碳 答案 C 4 化学工作者从下面的有机反应RH Cl2 g RCl l HCl g 受到启发提出的在 光 农药和有机合成工业中可获得副产品的设想已成为现实 试指出由上述反应产物中分离得 到盐酸的最佳方法是 A 水洗分液法 B 蒸馏法 C 升华法 D 有机溶剂萃取法 解析 本题关键是选最佳方法 因HCl极易溶于水 有机物一般不溶于水 故用水洗 分液法分离得到盐酸最简便 答案 A 5 现有三组混合液 乙酸乙酯和碳酸钠溶液 乙醇和丁醇 溴化钠和单质溴的 水溶液 分离以上各混合液的正确方法依次是 A 分液 萃取 蒸馏 B 萃取 蒸馏 分液 C 分液 蒸馏 萃取 D 蒸馏 萃取 分液 解析 利用各组内两物质的不同性质进行分离 二者互不相溶 直接分液即可 二者互溶 可用蒸馏 溴易溶于有机溶剂 可用萃取 答案 C 6 2014 试题调研 下列实验操作中错误的是 A 分液时 分液漏斗中下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出 B 蒸馏时 应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 C 可用酒精萃取碘水中的碘 D 除去淀粉中NaCl杂质 可将混合物加水溶解后 用渗析的方法分离 解析 化学实验的基本操作是课标中要求同学们必须掌握的基本技能 也是高考常考 的考点 因此 在平时的学习过程中 我们应多注意积累 答案 C 7 物质的提纯是化学实验中的一项重要操作 也是化工生产及物质制备中的主要环节 下列有关叙述中 正确的是 A 乙酸乙酯中混有乙酸 可用饱和Na2CO3溶液洗涤 然后分液分离出乙酸乙酯 B 在提纯鸡蛋中的蛋白质时 可向鸡蛋清溶液中加入浓硝酸 然后将所得沉淀滤出 即得较纯的蛋白质 C 除去乙烷中少量的乙烯 光照条件下通入Cl2 气液分离 D 乙醇中含乙酸杂质 加入碳酸钠溶液洗涤 分液 解析 B项 浓硝酸可使蛋白质变性 且会使含苯环的蛋白质变成黄色 得不到纯蛋 白质 C项 光照时通入Cl2 乙烷与Cl2发生取代反应 C项不正确 D项 乙醇与水可以 任意比互溶 D项不正确 答案 A 8 下列除去杂质的方法正确的是 除去乙烷中少量的乙烯 光照条件下通入Cl2 气液分离 除去乙酸乙酯中少量的乙酸 用饱和碳酸氢钠溶液洗涤 分液 蒸馏 除去C2H6中少量的C2H4 气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 除去乙醇中少量的乙酸 加足量生石灰 蒸馏 A B C D 解析 乙烯与Cl2发生加成反应的同时 乙烷可以和Cl2在光照时发生取代反应 错 饱和碳酸氢钠溶液可以除去乙酸 同时还能减少乙酸乙酯的溶解 正确 酸性高锰酸 钾溶液可以氧化不饱和的C2H4产生CO2 CO2混入C2H6中 错 乙酸能与CaO反应而乙醇 不能 采取蒸馏操作可得到纯净的乙醇 正确 答案 B 9 2014 经典习题选萃 下列实验能获得成功的是 A 制备溴苯时 将苯与溴水混合 剧烈振荡 B 除去甲烷中混有的二氧化碳时 依次通过烧碱溶液和浓硫酸 C 在酸性高锰酸钾溶液中滴加几滴苯 用力振荡 紫红色褪去 D 在苯中通氢气制备环己烷 解析 苯与溴水 高锰酸钾不反应 A C错误 苯与氢气反应需要加热 催化剂等条 件 D错误 答案 B 10 2014 经典习题选萃 下列说法正确的是 A 一定条件下可以用H2除去乙烷中混有的乙烯 B 苯和四氯化碳都能萃取溴水中的溴 C 乙醇 乙酸和乙酸乙酯三者的混合液可用分液的方法分离 D 甲烷 乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到 解析 A项 氢气的量无法控制 如果氢气过量 乙烷中会混入新杂质氢气 故不能 用氢气除去乙烷中的乙烯 A项错误 C项 乙醇 乙酸和乙酸乙酯三者的混合液不能用分 液的方法分离 C项错误 D项 石油分馏只发生物理变化 能分离出汽油 煤油和柴油等 通过石油裂化和裂解得到甲烷 乙烯等化工原料 苯主要来自煤的干馏 D项错误 答案 B 11 除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是 选项物质杂质试剂提纯方法 A乙烷乙烯氢气催化剂 加热 BSiO2Al2O3NaOH溶液过滤 C乙酸乙酯乙酸NaOH溶液混合振荡 静置分液 DBaSO4BaCO3稀盐酸溶解 过滤 洗涤 解析 A项 通入氢气的量不容易控制 可能会引入新的杂质 氢气 错误 B项 Si O2也溶于NaOH溶液 错误 C项 乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解 错误 D项 盐 酸与BaCO3反应 使其溶解 正确 答案 D 12 提纯下列物质所选试剂及对应分离方法均可行的是 杂质试剂方法 A乙烷乙烯H2催化转化 B乙酸乙酯乙醇饱和Na2CO3溶液分液 C溴苯溴H2O萃取 D乙酸苯酚NaOH溶液蒸馏 解析 本题考查物质的除杂 考查考生的基本实验能力 难度中等 有机反应通常不 彻底 A选项错误 饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度 且能溶解乙醇 发生分 层现象 再通过分液可以进行分离除杂 B选项正确 溴苯和溴是互溶的 应采用蒸馏的 方法进行分离除杂 C选项错误 乙酸和苯酚均能与氢氧化钠反应 D选项错误 答案 B 13 除去下列物质内所含的杂质 括号内的物质 所选用的试剂不正确的是 A 乙酸 苯甲酸 NaOH溶液B 甲烷 乙烯 溴水 C 苯 苯甲酸 NaOH溶液D 乙炔 硫化氢 亚硫酸钠酸性溶液 解析 A项 乙酸和苯甲酸都能与NaOH反应而溶于该溶液 因此A错误 B项 可以 通过溴水 乙烯和溴水发生加成反应 从而除去了乙烯 C项 苯甲酸溶于NaOH溶液而除 去 D项 通过亚硫酸钠酸性溶液 硫化氢与亚硫酸钠反应生成了硫 从而除去 提纯的目的是净化主体物质 所以不必考虑提纯后杂质物质的化学成分和物质状态 答案 A 二 非选择题 14 除去括号中的杂质 填上适宜的试剂和提纯方法 1 甲烷 乙烯 2 乙炔 H2S 3 硝基苯 NO2 4 溴苯 Br2 5 乙醇 H2O 答案 1 溴水 洗气 2 NaOH溶液 洗气 3 NaOH溶液 分液 4 NaOH溶液 分液 5 CaO 蒸馏 15 1 下图所示 这是一套蒸馏装置图 图中的错误是 2 若用蒸馏的方法分离甘油 沸点为290 和水的混合物 被蒸馏出来的物质是 从温度计上判断该物质已被完全蒸出的现象是 3 若用蒸馏的方法分离出CCl4 沸点为76 8 中含有的乙醚CH3CH2OCH2CH3 沸点为45 应控制温度在 解析 1 从图中看 缺少石棉网 2 只需将沸点低的物质蒸出即达分离目的 因此水 被蒸出后 缺少热的气体接触温度计 温度计读数会略有下降 3 先蒸出的是乙醚 故控 制温度在45 答案 1 缺少石棉网 2 水 温度计读数从100 开始下降 3 45 16 3 5 二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体 可用于天然物质白柠檬素的合成 一种以间苯三酚为原料的合成反应如下 2CH3OH 2H2O 氯化氢的甲醇溶液 甲醇 乙醚和3 5 二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表 物质沸点 熔点 密度 20 g cm 3溶解性 甲醇64 70 791 5易溶于水 乙醚34 50 713 8微溶于水 3 5 二甲氧基苯 酚 33 36易溶于甲醇 乙醚 微溶于水 1 反应结束后 先分离出甲醇 再加入乙醚进行萃取 分离出甲醇的操作是 萃取用到的分液漏斗使用前需 并洗净 分液时有机层在分液漏斗的 填 上 或 下 层 2 分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液 饱和食盐水 少量蒸馏水进行洗涤 用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是 用饱和食盐水洗涤的目的是 3 洗涤完成后 通过以下操作分离 提纯产物 正确的操作顺序是 填字母 a 蒸馏除去乙醚 b 重结晶 c 过滤除去干燥剂 d 加入无水CaCl2干燥 4 固液分离常采用减压过滤 为了防止倒吸 减压过滤完成后应先 再 解析 1 因甲醇和3 5 二甲氧基苯酚互溶且沸点相差较大 分离时应采用蒸馏的方 法 因有机物3 5 二甲氧基苯酚易溶于乙醚 且乙醚密度比水小 有机层应在上层 3 洗涤完成后 产物中除3 5 二甲氧基苯酚外 还混有乙醚 水等杂质 从节约能源角度 考虑 应先除水 再除乙醚 4 减压过滤时 容器内气压较小 为避免倒吸 应先拆去连 接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 让装置和外界相通 然后再关闭抽气泵 答案 1 蒸馏 检查是否漏水 上 2 除去HCl 除去少量NaHCO3且减少产物损失 3 dcab 4 拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 关闭抽气泵 第第2课时课时 一 选择题 1 以下用于研究有机物的方法错误的是 A 蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物 B 燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法 C 核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量 D 对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 答案 C 2 相同质量的下列各烃 完全燃烧后消耗氧气最多的是 A 甲烷 B 乙烷 C 乙烯 D 乙炔 解析 可设四种有机物的质量均为m g 根据烃燃烧的化学方程式进行计算 可知甲 烷消耗氧气的量最多 也可将四种烃的分子式变形为CH 的形式 越大 等质量完全燃烧 y x y x 其耗氧量越多 答案 A 3 烃A与含氢量最高的烃属于同系物 在光照的条件下 1体积的A最多可与相同条件 下的6体积的氯气完全反应 则烃A是 A 乙烷 B 丙烯 C 苯 D 乙醇 解析 本题考查化学计算 难度较小 含氢量最高的烃为甲烷 属于烷烃 选项中只 有乙烷属于烷烃 答案选A 每个乙烷中含有6个氢原子 1 mol乙烷最多可与6 mol氯气发 生取代反应 相同条件下反应的体积比为1 6 答案 A 4 1 L 标准状况下 某烃 完全燃烧生成的CO2和水蒸气在273 1 01 105 Pa下 混合气体体积为y L 当冷却至标准状况时气体体积为x L 下列用x y表示该烃的化学式 正确的是 A CxHy B CxHy x C CxH2y 2x D CxHy 2x 解析 本题考查的是烃的燃烧计算 难度中等 273 1 01 105 Pa下体积y L相当 于标准状况下y 2 L 则V CO2 x L V H2O L 该烃分子组成为CxH 2 y 2 x y 2 x 即CxHy 2x 答案 D 5 将1 mol CH4和适量O2在密闭容器中混合点燃 充分反应后 CH4和O2均无剩余 且产物均为气体 质量为72 g 下列叙述正确的是 A 若将产物通过碱石灰 则可全部被吸收 若通入浓硫酸 则不能完全被吸收 B 产物的平均摩尔质量为20 g mol 1 C 若将产物通过浓硫酸后恢复至室温 压强变为原来的 1 3 D 反应中消耗O256 g 解析 本题主要考查烃的燃烧 难度中等 根据质量守恒定律可知 m O2 72 g 16 g 56 g n O2 1 75 mol 由CH4 2O2 CO2 2H2O可知 若产物均为C 56 g 32 g mol 1 O2和H2O 则消耗2 mol O2 故反应生成的产物应有CO CO既不能被碱石灰吸收 也不 能被浓硫酸吸收 故A项错误 由H原子守恒可知 反应生成的n H2O 2 mol m H2O 36 g 由C原子守恒可知 CO和CO2混合气体的物质的量等于CH4的物质的量 即为1 mol 则混合气体的总物质的量为1 mol 2 mol 3 mol 产物的平均摩尔质量为 24 g 72 g 3 mol mol 1 B项错误 产物通过浓硫酸后恢复至室温 剩余气体是CO和CO2的混合气体 物质 的量为1 mol 而反应前气体的总物质的量为1 mol 1 75 mol 2 75 mol C项错误 答案 D 6 2014 湖北省高三第一次联考 两种有机物以一定比例混合 一定条件下在a L O2 足量 中充分燃烧恢复到原状态 再通过足量的过氧化钠 得到气体仍是a L 下列组合中 符合此条件的是 A CH4 C2H4 B CH3CH2OH CH3COOH C C2H6 HCHO D HCOOH CH3COOCH3 解析 本题考查有机化学 考查考生的推理与计算能力 难度较大 利用H2O CO2与 Na2O2反应的方程式可知反应相当于发生 H2 Na2O2 2NaOH CO Na2O2 Na2CO3 结合选项可知有机混合物在足量氧气中充分燃烧恢复到原状态 再通过足量的过氧化钠 最后得到气体仍为氧气 而反应前后氧气体积不变 说明有机物化学式组成满足 CO m H2 n D项有机物按1 1混合形成混合物的平均化学式可满足 CO m H2 n 答案 D 7 2014 经典习题选萃 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136 分子式为C8H8O2 A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1 2 2 3 A分子中只含一 个苯环且苯环上只有一个取代基 其核磁共振氢谱与红外光谱如图 关于A的下列说法中 正确的是 A A分子属于酯类化合物 在一定条件下不能发生水解反应 B A在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应 C 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种 D 与A属于同类化合物的同分异构体只有2种 解析 本题考查核磁共振氢谱与有机物的结构 难度中等 因化合物A中有4类氢原子 个数分别为1 2 2 3 又因为A是一取代苯 苯环上有三类氢原子 分别为1 2 2 所以剩余侧链上的3个氢等效 为 CH3 结合红外光谱可知 A中含有酯基可以水解 A 为 与A发生加成反应的H2应为3 mol 与A属于同类化合物的同分异构体 应为5种 答案 C 8 2014 成都市高中毕业班摸底测试 某物质在质谱仪中的最大质荷比为62 该物质的 核磁共振氢谱吸收峰共有2组 红外吸收峰表明有O H键和C H键 下列物质符合的是 A CH3COOH B CH3 O CH2OH C CH2OHCH2OH D CH3 O CH3 解析 本题考查有机物分子式的确定 考查考生综合运用知识灵活解决问题的能力 难度中等 由题干信息可知 该有机物的相对分子质量为62 含有两类氢原子 分子中含 有羟基和碳氢键 只有乙二醇满足以上条件 C选项正确 答案 C 9 下列化合物的核磁共振氢谱图中吸收峰的数目正确的是 解析 分子中有几种不同化学环境的氢 在核磁共振氢谱中就有几组峰 各物质中氢 原子类型分析如下 答案 B 10 下列实验式中 没有相对分子质量就可以确定分子式的是 CH3 CH CH2 C2H5 A B C D 解析 由实验式的整数倍 即可得到有机物的分子式 据烷烃通式 当碳原子数为n时 则氢原子数最多为2n 2 符合实验式为CH3的只有C2H6 符合实验式为CH的有C2H2 C 6H6等 符合实验式为CH2的有C2H4 C3H6等 符合实验式为C2H5的只有C4H10 答案 D 11 某化合物的结构 键线式 及球棍模型如下 该有机分子的核磁共振波谱图如下 单位是ppm 下列关于该有机物的叙述正确的是 A 该有机物不同化学环境的氢原子有6种 B 该有机物属于芳香化合物 C 键线式中的Et代表的基团为 CH3 D 该有机物在一定条件下能够发生消去反应 解析 A项 由谱图可知有8种不同环境的氢原子 A错 B项 由键线式可看出 该 物质中无苯环 不属于芳香化合物 B错 C项 Et为 CH2CH3 C错 答案 D 12 双选 某化合物由碳 氢 氧三种元素组成 其红外光谱图有C H键 O H键 C O键的振动吸收 该有机物的相对分子质量是60 则该有机物的结构简式是 A CH3CH2OCH3 B CH3CH OH CH3 C CH3CH2CH2OH D CH3CH2CHO 解析 CH3CH2OCH3中没有O H键 CH3CH2CHO中没有O H键 C O键 答案 BC 二 非选择题 13 取8 g某有机物A 相对分子质量为32 在氧气中完全燃烧 生成物中只有11 g CO2 和9 g H2O 则A中一定含有 元素 其分子式是 误服A会使人中毒失明甚至 死亡 其化学名称为 写出此物质在空气中燃烧的化学方程式 解析 8 g该有机物中含碳 氢元素的质量 m C m CO2 11 g 3 g Ar C Mr CO2 12 44 m H m H2O 9 g 1 g 2 Ar H Mr H2O 2 1 18 m C m H 3 g 1 g 4 g 8 g A中还含有氧元素 8 g A中含有氧元素的质量为m O m 有机物 m C m H 8 g 3 g 1 g 4 g A中各元素原子数目之比为 N C N H N O 1 4 1 3 12 1 1 4 16 A的实验式是CH4O 设A分子中含有n个CH4O 则 n 1 Mr 有机物 Mr A 32 32 A的分子式为CH4O 名称是甲醇 甲醇在空气中燃烧的化学方程式为 2CH3OH 3O22CO2 4H2O 点燃 答案 C H O CH4O 甲醇 2CH3OH 3O22CO2 4H2O 点燃 14 2014 南昌质检 有机物A只由C H O三种元素组成 常用作有机合成的中间体 测得16 8 g该有机物经燃烧生成44 0 g CO2和14 4 g水 质谱图表明其相对分子质量为84 红外光谱分析表明A中含有 O H和位于分子端的CCH 核磁共振氢谱显示有3种峰 且峰面积之比为6 1 1 1 写出A的分子式 2 写出A的结构简式 3 下列物质一定能与A发生反应的是 填序号 a H2 b Na c KMnO4 d Br2 4 有机物B是A的同分异构体 1 mol B可以与1 mol Br2加成 该有机物的所有碳原 子在同一平面上 且没有顺反异构现象 则B的结构简式是 解析 1 根据A燃烧生成的CO2和H2O的质量可计算出16 8 g A中C H的质量分别为1 2 0 g和1 6 g 故O的质量为3 2 g 其C H O的物质的量之比为 5 12 0 g 12 1 6 g 1 3 2 g 16 8 1 所以A的实验式为C5H8O 又知其相对分子质量为84 故A的分子式为 2 因A中只有3种氢原子 且数目之比为6 1 1 结合分子中含有 O H和位于分子 端的CCH 故第3种氢原子应是两个相同位置的 CH