2013年高中化学《有机化学基础》第3章第2节知能优化训练 鲁科版选修5

1 20132013 年鲁科化学选修年鲁科化学选修 有机化学基础有机化学基础 第 第 3 3 章第章第 2 2 节知能优化节知能优化 训练训练 WordWord 版含答案版含答案 1 下列化合物分子 在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是 A CH3CH2CH3 B C CH3 O CH3 D 解析 选 B 有机物中含有几种不同类型的氢原子 在核磁共振氢谱上就能出现几种信号峰 现题给有机物在核磁共振氢谱中有三种信号峰 这表明有机物分子中含有 3 种不同类型的氢 原子 2 鲨鱼是世界上惟一不患癌症的动物 科学研究表明 鲨鱼体内含有一种角鲨烯 具有抗 癌性 已知角鲨烯分子中含有 30 个碳原子 其中有 6 个碳碳双键且不含环状结构 则其分 子式为 A C30H60 B C30H56 C C30H52 D C30H50 解析 选 D 由题意 角鲨烯分子不饱和度为 6 故其分子中的氢原子数应该比 C30H62少 12 个氢原子 3 化学式为 C4H8O3的有机物 在浓硫酸存在和加热时 有如下性质 能分别与 CH3CH2OH 和 CH3COOH 反应 脱水生成一种能使溴水退色的物质 此物质只存在一种结构简式 能生成一种分子式为 C4H6O2的五元环化合物 则 C4H8O3的结构简式为 A HOCH2COOCH2CH3 B CH3CH OH CH2COOH C HOCH2CH2CH2COOH D CH3CH2CH OH COOH 解析 选 C 该有机物能够和 CH3CH2OH 及 CH3COOH 发生反应 说明其分子内含有 COOH 和 OH 能够脱水生成使溴水退色的物质 说明生成了键 即和 OH 相连的碳原子的 邻位碳上必定有 H 同时该物质能够自身发生酯化反应 生成 C4H6O2的五元环化合物 则该 五元环处的结点为四个 C 和一个 O 该环酯水解后的产物为直链状 即 HOCH2CH2CH2COOH 才符 合题意 4 某烃分子中有 40 个电子 它燃烧时生成等体积的 CO2和 H2O g 该有机物的分子式为 A C4H8 B C4H10O C C5H10 D C4H10 解析 选 C 由烃燃烧生成等体积的 CO2和 H2O 可知其碳 氢原子个数比为 1 2 其分子式 符合 CnH2n或 CnH2nOx 又因为该烃分子中有 40 个电子 故只有 C 符合 5 2011 年山东青岛高二质检 1 1H 核磁共振谱 1HNMR 是研究有机化合物结构的有力手段 之一 在所研究化合物的分子中 每一结构中的等效氢原子 在 1HNMR 谱中都给出相应的峰 信号 谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比 例如 乙醇的结构式 其中 1HNMR 谱中有三个信号 其强度之比为 3 2 1 分子式为 C3H6O 的 2 某有机物 如果在 1HNMR 谱上观察氢原子给出的峰有三种情况 第一种情况只有 1 个峰 第 二种情况峰的强度之比为 3 2 1 第三种情况峰的强度之比为 2 1 2 1 由此可推断该 有机物结构简式 2 已知赖氨酸分子中含有一个羧基和两个氮原子 其含氮量为 19 18 则其分子式为 若已知其氨基一个在 碳原子上 另一个在直链分子的末端碳原子上 它的结构简式是 解析 1 根据题意 C3H6O 分子中有一种氢原子 由分子式推断应有双键或碳环 故有结构 简式 第二种情况为 3 2 1 应为 CH3CH2CHO 第三种情况为 2 1 2 1 应为 2 其相对分子质量Mr 146 因该分子中含两个氨基 一个羧基 则含碳原子 2 14 19 18 1 6 氢原子数 146 6 12 2 14 2 16 14 分子式为 146 2 14 2 45 12 C6H14N2O2 又因为一个氨基在 位上 另一个在端点 结构简式为 1 下列说法不正确的是 A 有机分子中插入 O 原子对不饱和度没有影响 B 有机分子中去掉 H 原子对不饱和度没有影响 C 用 CH 原子团代替有机分子中的 N 原子对有机分子的不饱和度没有影响 D 烷烃和饱和一元醇的不饱和度都为 0 解析 选 B 不饱和度称为缺氢指数 因此去掉氢原子后不饱和度增加 因此 B 选项错误 2 某气态化合物 X 含 C H O 三种元素 现已知下列条件 X 中 C 的质量分数 X 中 H 的质量分数 X 在标准状况下的体积 X 对氢气的相对密度 X 的质量 欲确定化合物 X 的分子式 所需的最少条件是 A B C D 解析 选 A 确定 X 化学式应知道 X 的相对分子质量 条件 可以求 X 的相对分子质量 确 定 X 分子中 C H O 的原子个数时 至少应已知 X 中两种元素的质量分数 和 能满足要 求 所以所需最少的条件组合为 3 3 酒精 乙酸 葡萄糖三种溶液 只用一种试剂就能区别开来 该试剂是 A 氢氧化钠溶液 B 石蕊试液 C 新制的氢氧化铜悬浊液 D NaHCO3溶液 解析 选 C 根据三种物质中含有的官能团的不同 加入新制的氢氧化铜悬浊液后 变澄清 的是乙酸 加热后出现砖红色沉淀的是葡萄糖溶液 无明显现象的是酒精溶液 4 1 体积某有机物的蒸气完全燃烧时需 2 体积 O2 同时产生 2 体积 CO2 同温同压下 该有 机物可能是 双选 A 乙烯 B 甲酸甲酯 C 丙二酸 D 乙酸 解析 选 BD 推导有机化合物结构最简单的方法 第一步是根据燃烧分析数据 从题干可知 1 分子该有机物只有 2 个碳原子 所以产物有 2 体积 CO2 因此立即否定选项 C 产生 2CO2 耗去了 2O2 可见分子中的氢必须跟氧自行按 2 1 才能在燃烧时不再需要外加 O2 从而否定 A 项 只有 B D 项其分子式都可以看作是 C2 H2O 2符合要求 5 下列有机分子不饱和度最大的是 A C17H35COOH B C99H200 C C6H6 D C3H5 ONO2 3 解析 选 C 不饱和度 n C 1 氧原子数不用考虑 有氮原子时用氢原子总数减 n H 2 去氮原子数 有氯原子时氯原子数计入氢原子总数之中 A 为 1 B 为 0 C 为 4 D 为 3 6 2011 年泰山一中检测 两种气态烃组成的混合物共 0 1 mol 完全燃烧后得到 4 48 L CO2 标准状况 和 3 6 g 水 则这两种气体可能是 A CH4和 C3H8 B CH4和 C3H4 C C2H4和 C3H4 D C2H4和 C2H6 解析 选 B 因为 0 1 mol 混合物完全燃烧后得到 4 48 L CO2 标准状况 和 3 6 g 水 因此 混合气体平均分子式为 C2H4 故混合物中一定有甲烷 CH4 则另一种烃分子中 H 原子必须为 4 且碳原子数要比 2 大 观察各个选项中的物质 只有 B 选项符合要求 7 某一卤代烃经质谱仪测定其相对分子质量是 H2的 54 5 倍 取 10 9 g 该卤代烃与 NaOH 溶 液混合反应后 加入足量稀 HNO3 AgNO3混合溶液 生成 18 8 g 浅黄色沉淀 则该卤代烃是 A CH3I B CH3CH2I C CH3CH2Br D 解析 选 C 该卤代烃的相对分子质量为 54 5 2 109 与 AgNO3生成浅黄色沉淀 则一定 含有溴元素 又根据 CnH2n 1Br 的相对分子质量为 109 故n 2 即为 CH3CH2Br 8 2011 年安徽阜阳高二检测 二甲醚和乙醇是同分异构体 其鉴别可采用化学方法及物理 方法 下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是 A 利用金属钠或者金属钾 B 利用质谱法 C 利用红外光谱法 D 利用核磁共振氢谱 解析 选 B 质谱法是通过测量物质的相对分子质量来鉴别物质的 而二甲醚和乙醇互为同 分异构体 二者的相对分子质量是相等的 因此不能用质谱法进行鉴别 由于乙醇中含有醇 羟基 能与活泼金属钠或钾反应 而二甲醚不含有醇羟基只含有一个醚键 不具备此性质 因此 A 选项可以区分二者 由于二者的官能团不同 因此可以利用红外光谱法进行鉴别 即 C 选项可以 二甲醚中的 6 个氢原子的环境是相同的 而乙醇中的 6 个氢原子有 3 种环境 因此可以用核磁共振氢谱将二者鉴别 故 D 选项可以 9 按照下图装置持续通入 X 气体或蒸气 可以看到 a 处有红色物质生成 b 处变蓝 c 处得 到液体 则 X 气体或蒸气可能是 假设每个反应均完全 4 A CH3CH2OH B CO 或 H2 C NH3 D H2 解析 选 A a 处的 CuO 变为红色的金属铜 说明通入的气体具有还原性 b 处的 CuSO4固体 变蓝 说明有水生成 因为 CuSO4固体是足量的 因此在 c 处收集到的液体不是水 而是另 一种新的物质 结合选项中的物质 符合上述要求的只有 A 选项中的乙醇 10 某有机物含碳 40 氢 6 67 氧 53 33 如果 0 2 mol 该有机物的质量为 6 0 g 则 它的分子式为 A C3H8O B C2H4O C CH2O D C3H6O 解析 选 C 该有机物中 C H O 的物质的量之比为n C n H n O 40 12 6 67 1 1 2 1 该有机物的摩尔质量为M 30 g mol 1 故该有机物的分子式 53 33 16 6 0 g 0 2 mol 为 CH2O 11 核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一 瑞士科学家维特里希等三人即是 利用核磁共振技术测定生物大分子的三维结构而获得 2002 年诺贝尔化学奖 在有机物分子 中 不同位置的氢原子在质子核磁共振谱 PMR 中给出的峰值 信号 也不同 根据峰值 信号 可 以确定有机物分子中氢原子的种类和数目 例如 乙醛的结构式为 其 PMR 谱中有 2 个信号峰 其强度之比为 3 1 1 下列有机物分子中 在质子核磁共振谱中只给出一种峰 信号 的是 A CH3 CH3 B CH3COOH C CH3COOCH3 D CH3COCH3 2 化合物 A 和 B 的分子式都是 C2H4Br2 A 的 PMR 谱上只有 1 个峰 则 A 的结构简式为 B 的 PMR 谱上有 个峰 强度比为 解析 根据题给信息 不同位置上氢原子在核磁共振谱中峰值不同 则质子核磁共振谱中只 给出一种峰的是 CH3 CH3和 因两分子中只有一种氢原子 C2H4Br2可能 的结构有两种 即 CH2Br CH2Br 和 CH3 CHBr2 第一种分子中只有一种氢原子 即 PMR 谱上 只有 1 个峰 第二种分子中有两种氢原子 个数比为 3 1 即信号中有两个峰 强度比为 3 1 答案 1 AD 2 CH2Br CH2Br 2 3 1 12 A B 都是芳香族化合物 1 mol A 水解得到 1 mol B 和 1 mol 醋酸 A B 相对分子质 量都不超过 200 完全燃烧都只生成 CO2和 H2O 且 B 分子中碳元素和氢元素总的质量百分含 量为 65 2 A 溶液具有酸性 不能使 FeCl3溶液显色 1 A B 相对分子质量之差为 2 1 个 B 分子中应该有 个氧原子 3 A 的分子式是 4 B 可能有的三种结构简式是 5 解析 由 A H2O CH3COOH B 知Mr A 18 60 Mr B 所以 A B 相对分子质量相差为 60 18 42 B 的相对分子质量不超过 200 42 158 又因为 A 水解生成酸和 B 则 B 含羟 基 A 含酯基 又因为 A 还显酸性且不能使 FeCl3溶液显色 则 A 还应有羧基 COOH 则 B 也应有羧基 故可初步推断 B 分子中至少含 3 个氧原子 若设 B 分子中的氧原子个数为 x 则有 158 即x 3 4 故 B 分子中应该有 3 个氧原子 故可知 B 为羟基苯甲酸 16x 1 65 2 答案 1 42 2 3 3 C9H8O4 4 13 1 具有支链的化合物 A 的分子式为 C4H6O2 A 可以使溴的四氯化碳溶液退色 1 mol A 和 1 mol NaHCO3能完全反应 则 A 的结构简式是 写出与 A 具有相同官能团的 A 的所有同分异构体的结构简式 2 化合物 B 含有 C H O 三种元素 相对分子质量为 60 其中碳的质量分数为 60 氢的 质量分数为 13 3 B 在 Cu 的催化作用下被氧气氧化成 C C 能发生银镜反应 则 B 的结构 简式是 3 D 在 NaOH 的水溶液中加热反应 可生成 A 的钠盐和 B 相应反应的化学方程式是 解析 1 由题意可知 A 具有不饱和结构 A 可以和 NaHCO3按 1 1 反应可知其分子中含有 COOH 结合 A 的分子式 C4H6O2可知 A 分子中含有键 不含叁键 又知 A 具有支 链 所以 A 的结构简式为 则与 A 具有相同官能团的 A 的同分异构体有 CH2 CH CH2 COOH 与 CH3 CH CH COOH 2 B 分子中 C H O 元素的原子个数比为N C N H N O 60 60 12 60 13 3 1 60 1 60 13 3 16 3 8 1 所以最简式为 C3H8O 结合其相对分子质量为 60 则 B 的分子式为 C3H8O 由于 B O2C C 可发生银镜反应 故 C 中含有 CHO 则 B 的结构简式为 CH3CH2CH2OH Cu 3 由于 D NaOH CH3CH2CH2OH 所以 D 的结构简式为 H2O 答案 1 CH3 CH CH COOH CH2 CH CH2 COOH 6 2 CH3CH2CH2OH 3 14 2010 年高考浙江卷 最近科学家获得了一种稳定性好 抗氧化能力强的活性化合物 其 结构如下 在研究其性能的过程中 发现结构片段 X 对化合物 A 的性能起了重要作用 为了研究