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(广东专用)2022版高中化学 课时提能演练(二十九) 10.2研究有机化合物的一般步骤和方法全程复习方略 新人教版
(广东专用)2022版高中化学 课时提能演练(二十九) 10.2研究有机化合物的一般步骤和方法全程复习方略 新人教版
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【广东】2022版化学全程复习方略课时提能演练(二十九)10.2研究有机化合物的一般步骤和方法(人教版)(45分钟100分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.(2022·蚌埠模拟)现有一瓶物质甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下:物质分子式熔点℃沸点℃密度g·cm-3水溶性甲C3H6O2-9857.50.93可溶乙C4H8O2-84770.90可溶据此,将甲和乙互相分离的最佳方法是( )A.萃取法 B.过滤法C.分馏法D.分液法2.(2022·河源模拟)塑晶学名为新戊二醇(NPG),它和液晶相似,塑晶在恒温44℃时,白天吸收太阳能而贮存热能,晚上则放出白天贮存的热能。已知:NPG的结构简式为,有关NPG的说法错误的是( )A.NPG与乙二醇互为同系物B.NPG可命名为:2,2-二甲基-1,3-丙二醇C.NPG一定条件下能发生消去反应D.研究确定NPG的结构,需经重结晶提纯并干燥、元素定量分析确定分子式、相对分子质量测定和波谱分析确定结构3.最近科学家在-100℃的低温下合成了一种烃X,其核磁共振氢谱表明该分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了如图所示的球棍模型。下列说法中错误的是( )A.烃X的分子式为C5H4B.分子中碳原子的化学环境有2种C.该有机物含有官能团D.X分子中只有碳碳单键,没有碳碳双键4.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )A.只测定它的C、H原子数目比B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2-8-C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量5.(2022·杭州模拟)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是( )6.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法错误的是( )A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3OCH37.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,则下列说法中正确的是( )A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3B.分子中C、H个数之比为1∶4-8-C.分子中一定含有氧原子D.此有机物的最简式为CH48.(易错题)某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量小于150,若已知其中氧的质量分数为50%,则分子中碳原子的个数最多为( )A.4 B.5 C.6 D.7二、双项选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求)9.某有机样品3g完全燃烧,燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中,石灰水共增重6.2g,经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是( )A.乙二醇B.乙醇C.乙酸D.甲醛10.(预测题)X是一种天然有机物,其结构简式如图所示,常被用于香料或作为饮料的酸化剂,在食品和医学上用作多价螯合剂,也是重要的有机合成原料。下列关于物质X的说法正确的是( )A.X的分子式为C6H8O7B.1mol物质X可以和4molNaOH反应C.X的核磁共振氢谱中有6个峰D.足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体物质的量相同三、非选择题(本大题共3小题,共48分)11.(16分)(2022·揭阳模拟)电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。(1)产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺序是 。(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________________________。(3)D装置中MnO2的作用是__________________________________________。(4)燃烧管中CuO的作用是__________________________________________。(5)若准确称取0.90g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,A管质量增加1.32g,B管质量增加0.54g,则该有机物的实验式为___________________。(6)要确定该有机物的分子式,还要知道_______________________________。-8-12.(16分)(探究题)有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:实验步骤解释或实验结论(1)称取9.0gA,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。通过计算填空:(1)A的相对分子质量为: (2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。(2)A的分子式为: (3)另取9.0gA,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成CO22.24L(标准状况),若与足量金属钠反应则生成H22.24L(标准状况)。(3)用结构简式表示A中含有的官能团: 、 (4)A的核磁共振氢谱如图:(4)A中含有 种氢原子。(5)综上所述,A的结构简式为 。13.(16分)(2022·新课标全国卷)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)-8-已知以下信息:①A中有五种不同化学环境的氢,②B可与FeCl3溶液发生显色反应,③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成醛基。请回答下列问题:(1)香豆素的分子式为 。(2)由甲苯生成A的反应类型为 ;A的化学名称为 。(3)由B生成C的化学反应方程式为____________________________________。(4)B的同分异构体中含有苯环的还有 种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种。(5)D的同分异构体中含有苯环的还有 种,其中:①既能发生银境反应,又能发生水解反应的是____________________________(写结构简式);②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是 (写结构简式)。答案解析1.【解析】选C。由于甲、乙熔点较低,采取冷却法显然不方便;又因为甲、乙两物质均溶于水,所以用分液法、萃取法、过滤法不可行;故只能根据沸点的差异,采用分馏法分离甲和乙最为方便。2.【解析】选C。与羟基连接的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,故不能发生消去反应。3.【解析】选D。根据有机物的球棍模型结合碳、氢原子的成键特点,可知该有机物的结构可表示为,上面的两个碳原子之间以双键相连,下面的两个碳原子也以双键相连,上下两端的四个碳原子上各连有一个氢原子,烃X的分子式为C5H4-8-;上下两端的四个碳原子所处的化学环境相同,且与中间碳原子所处的化学环境不同,分子中碳原子的化学环境有2种,含有碳碳双键官能团,所以选D。4.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)烃是指仅含碳、氢两种元素的化合物,验证某有机物属于烃,需要证明该有机物含碳元素和氢元素,且不含其他元素;(2)对比反应物和生成物中某些元素量的关系来确定有机物是否含碳、氢之外的元素。【解析】选D。A、B、C都不能说明该有机物中是否还含有碳、氢以外的元素。5.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)分子中有两种不同环境的氢原子;(2)注意区分哪些碳原子上的氢原子是相同环境的。【解析】选D。各有机物中氢原子的种类和峰面积之比如表:选项ABCD图示氢原子种类3222峰面积之比3∶2∶22∶66∶24∶66.【解析】选D。因为根据红外光谱图可知该物质中存在C-H、O-H、C-O三种化学键,D错误,正确的结构简式是CH3CH2OH。7.【解析】选B。根据质量守恒定律可知,该物质燃烧产生的二氧化碳中的碳和水中的氢均来源于有机物,CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,则碳、氢原子个数比为1∶4,无法确定是否有氧。8.【解析】选B。因为150×50%=75,75÷16≈4.69,故氧原子最多为4个,其相对分子质量也最大,为128,然后依据商余法:64=5×12+4,故碳原子最多为5个。【误区警示】由相对分子质量的最大值,求含氧原子的最大值时不能四舍五入。本题中求出含氧原子最大值是4.69,最多含氧原子是4个而不是5个。9.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)石灰水增重的质量是有机样品燃烧生成的CO2和H2O的质量之和。(2)由10g沉淀的质量可求出碳的质量,进一步求出氢的质量,再求出氧的质量。【解析】选C、D。n(C)=n(CO2)=n(CaCO3)==0.1moln(H)=2n(H2O)=2×=0.2mol用有机物的质量减去碳、氢质量即为有机物中氧的质量,进一步求得氧原子的物质的量为0.1mol有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.2∶0.1=1∶2∶1符合这一比例要求的为甲醛(CH2O)和乙酸(C2H4O2)。10.【解析】选A、D。观察图示分子式为C6H8O7,A对;X中含3个羧基1个羟基,1mol物质X只能与3molNaOH反应(醇羟基不能与NaOH反应),B错;X中有4种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中有4个峰,C错;根据碳守恒可知足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到等量的二氧化碳,D正确。-8-11.【解析】本题利用H2O2在MnO2催化下分解产生氧气,用浓硫酸除去其中的水蒸气后,纯净的O2氧化有机物生成CO2和H2O,利用装置B测定H2O的质量,利用装置A测定CO2的质量,从而可求出有机物含有的C、H(或O)的质量,进而求出有机物的实验式。电炉中CuO的作用是为了尽可能保证有机物全部氧化生成CO2和H2O。(5)n(CO2)==0.03mol,n(H2O)==0.03mol,m(O)=0.90g-m(C)-m(H)=0.90g-0.03mol×12g/mol-0.03mol×2×1g/mol=0.48g,n(O)==0.03mol。因n(C)∶n(H)∶n(O)=0.03mol∶(0.03mol×2)∶0.03mol=1∶2∶1,故该有机物的实验式为CH2O。(6)要确定有机物的分子式,还需测出有机物的相对分子质量。答案:(1)g-f-e-h-i-c(或d)-d(或c)-a(或b)-b(或a)(2)吸收水分,得到干燥纯净的氧气(3)催化剂,加快O2的生成速率(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(5)CH2O (6)有机物的相对分子质量12.【解析】(1)Mr(A)=45×Mr(H2)=45×2=90(2)9.0gA为0.1mol,燃烧生成水:=0.3mol,生成CO2:=0.3mol,故碳氢质量和为4.2g,推出A中含氧的质量为4.8g,即0.3mol,故其分子式为C3H6O3。(3)A9.0g即0.1mol,跟足量的NaHCO3粉末反应放出2.24LCO2(标准状况),说明A中含有1个—COOH,0.1molA与Na反应放出0.1molH2,说明A中除有一个—COOH外,还有一个—OH。(4)由4组峰知分子结构中有4种氢原子,且其个数比为1∶1∶1∶3。答案:(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH (4)4 (5)13.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)可根据各步反应的反应条件,推测有机物的官能团;(2)再结合有机物分子式的不饱和程度及性质确定有机物的结构简式。【解析】(1)根据香豆素的结构简式推出分子式为C9H6O2。(2)A中有五种不同化学环境的氢,且由已知条件工业上用水杨醛制香豆素的反应可知,需要在甲基邻位取代,由甲苯生成A的反应类型为取代反应。因为是邻位取代,所以A的名称为邻氯甲苯或2-氯甲苯。(3)B中甲基上的两个H原子被氯原子取代,生成C。(4)B的同分异构体中含有苯环的还有:共四种。核磁共振氢谱中只出现四组峰即只有四种氢原子,观察这四种物质,和-8-都有四种氢原子。(5)D为,其中含有苯环的同分异构体有:、、和四种,既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是,能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是。答案:(1)C9H6O2(2)取代反应 2-氯甲苯(邻氯甲苯)(3)(4)4 2(5)4 ① ②【方法技巧】键线式表示的有机物分子式的推导(1)键线式中的端点、折点、交叉点上都表示碳原子,由此确定碳原子数;(2)确定含有的官能团个数,确定其他元素原子个数;(3)由碳四价、氧二价、氮三价等来确定分子中的氢原子数;(4)氢原子数也可根据不饱和度计算。多一个不饱和键少两个氢原子,多一个环少两个氢原子。-8-
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 10:29:40
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