2021年人教版化学选修5第一章第4节《研究有机化合物的一般步骤和方法》同步训练.docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -人教版化学选修5 第一章第 4 节讨论有机化合物的一般步骤和方法同步训练一、挑选题1能够测定分子结构和化学键的方法是()质谱红外光谱紫外光谱核磁共振谱A B C D 2现有三组混合液：乙酸乙酯和乙酸钠溶液；乙醇和丁醇； 溴化钠和单质溴的水溶液，分别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 3以下有机物在核磁共振氢谱上只给出一组峰的是（）A HCHOB CH 3 OHC HCOOHD CH 3COOCH 34以下方法能用于鉴别二甲醚(CH 3OCH 3)和乙醇的是A 李比希燃烧法B铜丝燃烧法C红外光谱法D元素分析仪5精确测定有机物的分子结构，对从分子水平去熟悉物质世界，推动近代有机化学的进展非常重要；采纳现代仪器分析方法，可以快速、精确地测定有机化合物的分子结构例，如质谱、红外光谱、核磁共振等；有机化合物A 的谱图如下，依据谱图可估计其结构简式为（）核磁共振氢谱图红外吸取光谱图质谱图第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A CH 3OCH 3B CH 3CH 2CHOC HCOOHD CH 3CH 2OH6除去以下物质中少量杂质采纳的方法与制取无水乙醇的方法相同的是（）A 己烷（杂质为己烯）B乙醇（杂质为乙酸）C硝基苯（杂质为苯）D苯（杂质为甲苯） 7在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰，且峰面积之比为1:2:2 的化合物是（）A CH 3CH 2CH 3BCD8在有机物的讨论过程中，能测出有机物相对分子质量的仪器是（）A 红外光谱仪B元素分析仪C质谱仪D核磁共振仪 9以下试验式中，无需知道相对分子质量即可确定分子式的是（）A CH 3OB CHC CH 2OD C2H 310过氧化氢分子中含有过氧键(-O-O-)；有机化合物A 的相对分子质量为120；经分析，其中氧的质量分数为 0.5334，其余为碳和氢，就A 分子中过氧键数最多为（）A 1B 2C 3D 411某有机物A 用质谱仪测定如图，核磁共振氢谱示意图如图，就 A 的结构简式可能为（）A HCOOHB CH 3 CHOC CH 3CH 2OHD CH 3CH 2CH 2COOH第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -12以下关于物质讨论方法的说法中错误选项（）A 利用红外光谱法可以鉴别二甲醚和乙醇B 核磁共振氢谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类和个数 C乙酸甲酯核磁共振氢谱中显现两组峰，且峰面积之比为1:1D 红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构13以下关于 “最多 ”最“少 ”的说法中不正确选项（）；A 在盐酸与氢氧化钠溶液的中和热测定的试验过程中，最少需要测定并记录温度的次数是3 次 B 在硫酸铜晶体中结晶水含量测定的试验中，在试验过程中最少称量4 次C在某有机物分子中含n 个 CH 2， m 个，a 个 CH 3，其余为羟基，就含羟基的个数最多为m- a + 2D 在有机物分子中处于同一平面内的碳原子数最多有13 个14化合物A 经李比希法和质谱法分析得知其分子式是C8H8O2，相对分子质量为136；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 的以下说法中， 不正确选项 （）A A 分子属于酯类化合物，在肯定条件下能发生水解反应B 符合题中A 分子结构特点的有机物只有一种第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -C 1mol A 在肯定条件下可与3mol H 2 发生加成反应D 与 A 属于同类化合物的同分异构体只有3 种二、填空题15为了测定某有机物A 的结构，进行如下试验将 2.3g 该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO 2 和 2.7g 水，用质谱仪测定其相对分子质量，得到如下列图的质谱图；试回答以下问题(1) 有机物 A 的相对分子质量是 (2) 有机物 A 的试验式是 (3) 能否依据A 的试验式确定其分子式. (填“能”或“不能 ”，并对应回答后面问题)；如能，就A 的分子式是 ，如不能，请说明缘由 16为测定某有机化合物A 的结构 ,进行如下试验:I. 分子式的确定:(1) 将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧,试验测得 :生成 5.4g H2O 和 8.8g CO2,消耗氧气 6.72L( 标准状况下 ),就该物质的试验式是 .第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(2) 用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图 所示质谱图 ,就其相对分子质量为 ,该物质的分子式是 .(3) 依据有机化合物的成键特点,猜测 A 的可能结构并写出结构简式 .II. 结构式的确定 :(4) 核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号 ),依据峰值 (信号 )可以确定分子中氢原子的种类和数目.经测定 ,有机物 A 的核磁共振氢谱示意图如图,就 A 的结构简式为 .17为测定某有机化合物A 的结构，进行如下试验； 分子式的确定 (1) 将有机物 A 置于氧气流中充分燃烧，试验测得生成5.4 g H 2O 和 8.8 g CO 2，消耗氧气 6.72 L( 标准状况下 )；就该物质中各元素的原子个数比是 ；(2) 质谱仪测定有机化合物的相对分子质量为46，就该物质的分子式是 ；(3) 依据价键理论，猜测A 的可能结构并写出结构简式 ； 结构式的确定 (4) 经测定，有机物A 的核磁共振氢谱如下列图，就A 的结构简式为 ；第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 性 质 实 验 (5)A 在 Cu 作用下可被氧化生成B，其化学方程式为 ；(6)A 可通过粮食在肯定条件下制得，由粮食制得的A 在肯定温度下密闭储存，由于发生一系列的化学变化而变得更醇香；请写出最终一步反应的化学方程式： ；18有机物A 只含有 C HO三种元素，常用作有机合成的中间体；16.8g 该有机物经燃烧生成44.0gCO2和 14.4gH 2O；质谱图说明其相对分子质量为84，红外光谱分析说明A 分子中含有OH 键和位于分子端的 C C键，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6 1 1 1A的分子式是 2以下物质中，肯定条件下能与A 发生反应的是 AH2B NaC酸性 KMnO 4 溶液D Br2 3A的结构简式是 4有机物 B 是 A 的同分异构体，1molB 可与 1molBr 2 加成；该有机物中全部碳原子在同一个平面，没有顺反异构现象，就B 的结构简式是 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -参考答案1 C【解析】质谱仪可以测定分子的相对分子质量（质荷比最大处）；红外光谱可以测定物质所含化学键及官能团；紫外光谱可鉴别物质是否含共轭体系或方向结构；核磁共振可以反应等效氢的个数及比值关系；综上所诉，能够测定分子结构和化学键的方法是红外光谱，答案为C； 2 C【解析】甲酸乙酯和乙酸钠，分层，挑选分液法分别；乙醇和丁醇互溶，但沸点不同，挑选蒸馏法分别；单质溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，挑选萃取法分别；应选 C；3 A【解析】【详解】A. 甲醛只有1 种等效氢， A 项正确；B. 甲醇有 2 种等效氢， B 项错误；C.甲酸有 2 种等效氢， C 项错误；D. 乙酸甲酯有2 种等效氢， D 项错误；答案选 A ；4 C第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -【解析】A 李比希燃烧法能够测定元素的含量，而二甲醚和乙醇为同分异构体，二者元素的含量相同，无法用李比希燃烧法鉴别， A 错误；B铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素，而二甲醚和乙醇中都不含卤素， 无法鉴别二者，B 错误； C红外光谱法确定有机物中的官能团，二甲醚与乙醇中的官能团不同，可鉴别， C 正确； D二甲醚（ CH 3OCH 3）和乙醇的组成元素均为C、H 、O，不能利用元素分析仪鉴别，D 错误，答案选 C；5 D【解析】由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，符合该条件的有BD 两个选项，由质谱图可得该有机物的相对分子质量为46，故答案选D6 B【解析】乙醇中含有少量水可加入生石灰再蒸馏制得无水乙醇，A 己烷（杂质为己烯）方法是：可以用溴水洗涤，故A 不符合题意；B 乙醇（杂质为乙酸）方法是：加入氧化钙蒸馏，故B 符合题意；C硝基苯（杂质为苯）为相互溶解的液体，除杂方法是：蒸馏，故C 不符合题意； D 苯（杂质为甲苯）方法是：可以用酸性高锰酸钾溶液氧化除去，故D 不符合题意；故答案为： B ；7 D【解析】A CH 3CH 2CH 3 中有 2 种 H 原子，核磁共振氢谱有2 个吸取峰，故A 错误；B 中有 3 种 H 原子，核磁共振氢谱有3 个吸取峰，峰面积之比为2:2:6=1:1:3 ，故 B 错误；答案第 2 页，总 9 页第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -C中 2 个甲基中H 原子不同、亚甲基H 原子与甲基不同，共有3 种 H 原子，核磁共振氢谱有3 个吸取峰，峰面积之比为2:3:3，故 C 错误；D 中有 3 种 H 原子，核磁共振氢谱有3 个吸取峰，峰面积之比为1:1:2，故 D 正确；应选 D； 8 C【解析】A. 红外光谱仪用于检测有机分子中的官能团及化学键，不符合题意，A 错误；B. 元素分析仪来确定有机化合物中的元素组成，不符合题意，B 错误；C.质谱仪能测出有机物的相对分子质量，符合题意，C 正确；D. 核磁共振仪能测出有机物中氢原子的种类以及数目之比，不符合题意，D 错误；故合理选项是C；9 A【解析】A 试验式为CH 3O，分子式为C2H6O2，故 A 正确；B试验式为 CH ，分子式可能为 C2H2、C6H 6、C4H 4 等，故 B 错误； C试验式为 CH 2O，分子式可能为 C2H2O2、C6H 6O6 等，故 C 错误； D 试验式为 C2H3，分子式可能为 C4H 6、C8H12 等，故 D 错误；答案： A 10 B【解析】第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -【详解】A 的相对分子质量为120，分子中所含氧原子的个数为1200.533416=4 ，就 C、H 的相对原子质量之和为120-4 16=56，利用商余法，可求出分子中含4 个 C，8 个 H ，从而得出分子式为C4H8O4；每 2 个 O 原子可形成 1 个过氧链，就4 个氧原子最多可形成2 个过氧键，应选 B； 11 C【解析】核磁共振氢谱图显示有三个峰，就说明该有机物分子中有三组氢，HCOOH 有 2 组峰， A 错误； CH 3CHO 有2 组峰， B 错误； CH 3CH 2OH 有 3 组峰，且该有机物的三组氢的个数比和核磁共振氢谱图接近，C 正确；CH 3CH 2CH 2COOH 有 4 组峰，故D 错误；故答案选C；12 B【解析】A. 利用红外光谱法可以鉴别初步判定有机物中的基团，故A 正确；B. 氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类,不能反应出个数,故 B 错误；C. 乙酸甲酯中共两种不同环境的氢且两种环境氢个数比为1:1，故核磁共振氢谱中显现两组峰，且峰面积之比为 1:1，故 C 正确；D. 红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构，故D 正确；故答案选： B ；13 A【解析】【详解】答案第 4 页，总 9 页第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A.在盐酸与氢氧化钠溶液的中和热测定的试验过程中，要量取盐酸的温度、量氢氧化钠溶液的温度、量混合后反应体系的最高温度，每次试验最少需要测定并记录温度的次数是3 次，但为了削减有时误差保证明验精确，要做平行试验，重复做2 到 3 次， A 错误；B. 硫酸铜晶体中结晶水含量的测定”的试验步骤如下： （ a）研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎（防止加热时可能发生迸溅） （ b）称量：精确称量一干燥干净的瓷坩锅质量（c）再称：称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量（ d）加热：小火缓慢加热至蓝色晶体全部变为白色粉末，并放入干燥器中冷却（e）再称：在干燥器内冷 却后，称量瓷坩埚+硫酸铜粉末的质量， （ f）再加热：把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热，再冷却（g）再称量：将冷却后的盛有硫酸铜的瓷坩埚再次称量，并再次重复加热和称量步骤，直至两次称量误差小于0.1g 为止，因此在试验过程中最少称量4 次， B 正确；C. 在某有机物分子中含n 个 CH 2， m 个， a 个 CH3，其余为羟基，-OH 数与 CH2 个数无关,如没有，就只有两个端点，增加一个就会产生一个支链即增加一个端点，端点只能是 CH 3 或-OH ，端点基团的总个数=支链个数 +2 可得： a+x=m+2 ， x=m+2 -a，C 正确；D. 两个苯环之间的碳碳单键可以旋转，当有机物分子中 2 个苯环处于同一平面时，13 个碳原子都在同一平面上，D 正确；答案选 A ；14 D【解析】A A 分子中含有酯基，属于酯类化合物，在肯定条件下能发生水解反应，故A 不符合题意；B 符合题中A 分子结构特点的有机物为，只有一种，故B 不符合题意；C 1mol 有机物 A 含有 1mol 苯环，可以与3mol 氢气发生加成反应，故C 不符合题意；D 与 A 属于同类化合物，应含有酯基、苯环，如为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，如为羧酸与酚形成的酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故5 种异构体，故D 符合题意；第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -综上，此题选D；15 46C2H6O能C2H 6O不用填写【解析】【分析】(1) 依据质荷比可以知道,有机物 A 的相对分子质量为46；m(2) 依据 n=M运算生成的水的物质的量,运算碳元素、氢元素的质量，依据质量守恒判定有机物A 是否含有氧元素；如含有氧元素，运算氧元素养量、氧原子物质的量,依据原子守恒确定有机物A 中 C、H、O 原子个数比值确定最简式；(3) 依据有机物的最简式中H 原子是否已经饱和，来判定试验式与分子式关系；【详解】(1) 依据质荷比可以知道,有机物 A 的相对分子质量为46；(2) 2.3g 有机物燃烧生成生成0.1mol CO 2 和 2.7g 水，就 n(C)=n(CO 2)=0.1mol ，m(C)=0.1mol 12g/mol=1.2，gn(H 2O)=2.7g18g/mol=0.15mol ，m(H)=2 0.15mol 1g/mol=0.，3g就 m(H)+m(C)=1.2+0.3=1.5g<2.3g，故有机物含有 O 元素，且m(O)=2.3g -1.5g=0.8g ，故 n(O)=0.8g1.6g/mol=0.05mol ， n(C): n(H): n(O)=0.1:0.3:0.05=2:6:1，即该有机物最简式为C2H 6O；(3) 该有机物的最简式为C2H 6O， H 原子已经饱和，所以该有机物最简式即为其分子式；16 C2 H6O46C2H6OCH 3CH 2OH 或 CH 3OCH 3CH 3CH 2OH【解析】【分析】（ 1）运算水、二氧化碳、氧气物质的量，依据原子守恒运算分子中C、H 、O 原子数目之比确定试验式；（ 2）依据质荷比可知相对分子质量为46，结合最简式确定分子式；（ 3）依据分子式书写可能的结构简式；答案第 6 页，总 9 页第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -（ 4）有机物A 的核磁共振氢谱中有3 个吸取峰，说明有3 种性质不同的H 原子，结合分子式确定结构简式；【详解】(1) 5.4gH 2O 的物质的量 =5.4 g=0.3mol ，就 n（ H） =0.6mol,8.8gCO 2 的物质的量8.8 g=0.2mol, 就18g / mol6.72 L44g / moln（ C）=0.2mol ， 6.72LO 2 的物质的量22.4 L / mol=0.3mol ，由 O 元素守恒可知有机物中含有n(O)=0.3mol+0.2mol2-0.3mol2=0.1mol ，就分子中 n C :nH:n O=2:6:1,故试验式为： C2H 6O；故答案为：C2H6O；（ 2）由质谱图可知其相对分子质量为46,结合试验可知分子式为C2H 6O；故答案为： 46； C2H 6O；(3) 分子式为C2 H6O 的可能结构简式为：CH 3CH 2OH 或 CH 3OCH 3 ；故答案为： CH 3CH 2OH 或 CH 3OCH 3；(4) 有机物 A 的核磁共振氢谱中有3 个吸取峰 ,说明有 3 种性质不同的H 原子 ,故 A 的结构为： CH 3CH 2OH ；故答案为： CH 3CH 2OH ；【点睛】运算水、二氧化碳、氧气物质的量，依据原子守恒运算分子中C、H 、O 原子数目之比确定试验式；依据质荷比可知相对分子质量为46，结合最简式确定分子式；依据分子式书写可能的结构简式；17N(C) N(H) N(O) 2 6 1 C2H6OCH3CH 2OH 、CH 3OCH 3CH 3CH 2OH2CH 3CH 2OH O22CH 3CHO 2H 2OCH 3COOH CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3H 2O【解析】 (1)据题意有： n(H 2O) 0.3 mol ，就有 n(H) 0.6 mol ；n(CO2 ) 0.2 mol ，就有 n(C) 0.2 mol ；据氧原子守恒有n(O) n(H2O) 2n(CO 2) 2n(O 2) 0.3 mol 2 0.2 mol6.72.2 0.1 mol ，就该物质各元素22.4./.原子个数比N(C) ：N(H) ： N(O) n(C) ：n(H) ：n(O) 2:6:1； (2) 据(1)可知该有机物的试验式为C2H 6O，假设该有机物的分子式为(C2H 6O) m，由质谱图知其相对分子质量为46，就 46m 46，即 m1，故其分子式为第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -C2H 6O； (3)由 A 的分子式为C2H6O 可知 A 为饱和化合物，可估计其结构为CH 3CH 2OH 或 CH 3OCH 3； (4)分析 A 的核磁共振氢谱图可知：A 有三种不同类型的H 原子， CH 3OCH 3 只有一种类型的H 原子，故A 的结构简式为CH 3CH 2OH ；(5)乙醇在 Cu 作用下可被氧化生成乙醛，其化学方程式为：2CH 3CH 2OH O22CH 3CHO 2H 2O；(6)由粮食制得的乙醇密闭储存时部分会氧化产生CH 3 COOH ，乙醇与乙酸发生酯化反应生成了具有香味的乙酸乙酯，其酯化反应的方程式为：CH 3COOH CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3 H 2O；18 C5 H8OABCD【解析】(1) 有机物 A 只含有 C、H、O 三种元素，质谱图说明其相对分子质量为84， 16.8g 有机物 A 的物质的量 =16.8g=0.2mol ，经燃烧生成44.0g CO2，物质的量为1mol ，生成 14.4g H 2O，物质的量为：14.4 g84g / mol18 g / mol=0.8mol ，故有机物A 分子中 N(C)=1mol1=5，N(H)=0.8mol2=8，故 N(O)=841258=1 ，故 A0.2mol的分子式为C5H8 O，故答案为C5H 8O；0.2mol16(2) 红外光谱分析说明A 分子中含有O-H 键和位于分子端的CC键，不饱和度为：25282=2，不含其它官能团，含有羟基，能与钠反应，含有CC双键，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与溴发生加成反 应，能与氢气发生加成反应，故答案为ABCD ；(3) 不饱和度为：25282=2，红外光谱分析说明A 分子中含有O -H 键和位于分子端的CC键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积为6：1：1，故分子中含有2 个 CH 3、1 个-OH 连接在同一C 原子上，故A 的结构简式为：，故答案为；(4) 有机物 B 是 A 的同分异构体， 1molB 可与 1molBr 2 加成，故分子中含有1 个 C=C 双键，该有机物全部碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C 双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C 原子连接两个相同的基团甲基，结合A 的结构简式可知，B 中仍含有 -CHO ，故 B 为(CH 3)2C=CHCHO ，故答案为 (CH 3)2C=CHCHO ；答案第 8 页，总 9 页第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -点睛：此题考查有机物分子式及结构式的确定、官能团性质、同分异构体书写等，明确常见有机物结构与性质，确定分子式是解题的关键；第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -