2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章認(rèn)識有機(jī)化合物4研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法課時作業(yè)含解析新人教版選修5

PAGE7-探討有機(jī)化合物的一般步驟和方法(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．將等體積的苯、汽油和水在試管中充分混合后靜置。下列圖示現(xiàn)象正確的是()解析：苯和汽油互溶，混合后不分層，該體積約是水的體積的二倍，且密度小于水；苯和汽油的混合物再與水混合后液體分為兩層，苯和汽油的混合物在上層，水在下層。答案：D2．下列有關(guān)試驗原理或操作正確的是()A．①分別CCl4和水B．②洗滌沉淀時，向漏斗中加適量水，攪拌并濾干C．③液體分層，下層呈無色D．④除去氯氣中的氯化氫解析：洗滌沉淀時，不能攪拌，以防濾紙破損，B錯；C中下層為碘的CCl4溶液，為紫色，C錯；D中洗氣時應(yīng)是長管進(jìn)，短管出，D錯。答案：A3．下列試驗操作中錯誤的是()A．分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體上口倒出B．蒸餾時，應(yīng)使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口C．可用酒精萃取碘水中的碘D．稱量時，稱量物放在稱量紙上，置于托盤天平的左盤，砝碼放在托盤天平的右盤解析：化學(xué)試驗的基本操作是課標(biāo)中要求同學(xué)們必需駕馭的基本技能，也是高考常考的考點。因此，在平常的學(xué)習(xí)過程中，我們應(yīng)多留意積累。答案：C4．現(xiàn)有一瓶乙二醇和丙三醇的混合液，已知它們的性質(zhì)如下表：物質(zhì)分子式熔點/℃沸點/℃密度/g·cm－3溶解性乙二醇C2H6O2－11.51981.11易溶于水和乙醇丙三醇C3H8O317.92901.26與水和乙醇隨意比互溶據(jù)此，將乙二醇和丙三醇分別的最佳方法是()A．萃取 B．升華C．蒸餾 D．蒸發(fā)解析：兩者均屬于醇類，相互混溶。從表中可知兩者的沸點相差較大，故可用蒸餾法將其分別。答案：C5．某有機(jī)化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵的振動汲取，該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是()A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3C．CH3CH2OH D．CH3COOH解析：用解除法解答。A中不存在O—H鍵；C中相對分子質(zhì)量不是60；D中還存在C=O鍵。答案：B6．按以下試驗方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的自然產(chǎn)物。下列說法錯誤的是()A．步驟(1)須要過濾裝置B．步驟(2)須要用到分液漏斗C．步驟(3)須要用到坩堝D．步驟(4)須要蒸餾裝置解析：A項，樣品粉末經(jīng)步驟(1)得到濾液和不溶性物質(zhì)，其操作為過濾，故須要過濾裝置；B項，步驟(2)得到水層和有機(jī)層，這兩層溶液互不相溶，分別的操作為分液，要用到分液漏斗；C項，步驟(3)由水層溶液得到固體粗產(chǎn)品，要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作，用到蒸發(fā)皿而非坩堝；D項，有機(jī)層是甲苯和甲醇的混合物，二者互溶，但沸點不同，可據(jù)此采納蒸餾的方法分別。答案：C7．某烴中碳和氫的質(zhì)量比是24∶5，該烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是2.59g·L－1，其分子式為()A．C2H6 B．C4H10C．C5H8 D．C7H8解析：eq\f(NC,NH)＝eq\f(24,12)∶eq\f(5,1)＝2∶5，得其試驗式為C2H5，Mr＝ρVm＝2.59g·L－1×22.4L·mol－1≈58g·mol－1，(24＋5)n＝58，n＝2，故其分子式為C4H10。答案：B8．核磁共振氫譜是指有機(jī)物分子中的氫原子核所處的化學(xué)環(huán)境(即其旁邊的基團(tuán))不同，表現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振圖中坐標(biāo)的位置(化學(xué)位移，符號為δ)也就不同?，F(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示。則該物質(zhì)可能是下列中的()A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2OHC．CH3CH2CH2CH3 D．CH3CH2CHO解析：核磁共振氫譜圖中出現(xiàn)幾個峰，就說明在分子中有幾種不同的氫原子，A中是2種，B中是4種，C中是2種，D中是3種。答案：B9．一種稱為“搖頭丸”的毒品，已從國外流入我國，司法機(jī)關(guān)予以堅決緝查和打擊，已知該毒品含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.37%，其結(jié)構(gòu)簡式可能是()解析：由四個選項可看出該化合物分子中只有一個氮原子，依題意可得其相對分子質(zhì)量為Mr＝eq\f(14,10.37%)＝135，選B。答案：B10．某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。2.24L該混合氣體完全燃燒后，得到4.48L二氧化碳(氣體已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水。則這兩種氣體可能是()A．CH4和C3H8 B．CH4和C3H4C．C2H4和C3H4 D．C2H4和C2H6解析：n(C)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，n(H)＝eq\f(3.6g,18g·mol－1)×2＝0.4mol，n(混合物)∶n(C)∶n(H)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)∶0.2mol∶0.4mol＝1∶2∶4。所以該混合氣體的平均分子式為C2H4。符合題意的組合只有B選項。答案：B二、非選擇題11．喝茶，對許多人來說是人生的一大歡樂，茶葉中含有少量的咖啡因。咖啡因具有擴(kuò)張血管、刺激心腦等作用，在100℃時失去結(jié)晶水并起先升華，120℃時升華相當(dāng)顯著，178℃時升華很快。結(jié)構(gòu)式如下：試驗室可通過下列簡潔方法從茶葉中提取咖啡因：(1)咖啡因的分子式為__________。(2)步驟1泡浸茶葉所用的溶劑最好為________。A．水B．酒精C．石油醚(3)步驟1、步驟4所進(jìn)行的操作或方法分別是：__________，__________。解析：(1)由分子結(jié)構(gòu)可推知該有機(jī)物的分子式為C8H10N4O2。(2)要選好萃取劑，因酒精既能溶解咖啡因，且在后來的分別操作中簡潔分別，得到產(chǎn)品，這種方法是萃取。從題意中可以發(fā)覺，利用咖啡因易升華的特點，選擇升華的分別操作方法。答案：(1)C8H10N4O2(2)B(3)萃取升華12．下圖是某藥物中間體的結(jié)構(gòu)示意圖和該有機(jī)物的核磁共振氫譜圖：參考結(jié)構(gòu)式，分析該有機(jī)物的核磁共振氫譜圖，回答下列問題：分子中共有________種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子；峰面積最大者表示有________個環(huán)境相同氫原子，峰面積最小者表示有________個環(huán)境相同氫原子，結(jié)構(gòu)式中的Et表示烷烴基，從圖譜中可以推斷結(jié)構(gòu)式中的這個烷烴基是________。解析：核磁共振氫譜圖中共有8個汲取峰，因此有8種環(huán)境的氫原子，結(jié)合該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式，可知5種環(huán)境的氫原子含有1個氫原子，峰面積最小，峰面積最大者應(yīng)為3個氫原子，Et表示的烷烴基里應(yīng)有1個—CH3,1個—CH2—，故為—CH2CH3。答案：831—CH2CH313．有機(jī)物A是一種純凈的無色黏稠液體，易溶于水。為探討A的組成與結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了如下試驗：試驗步驟說明或試驗結(jié)論(1)稱取A物質(zhì)18.0g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍。試通過計算填空：A的相對分子質(zhì)量為________。(2)A的核磁共振氫譜如圖：A中含有________種氫原子。(3)另取A18.0g與足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成0.2molCO2，若與足量鈉反應(yīng)則生成0.2molH2。寫出一個A分子中所含官能團(tuán)的名稱和數(shù)量________。(4)將此18.0gA在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)覺兩者依次增重10.8g和26.4g。A的分子式為________。(5)綜上所述A的結(jié)構(gòu)簡式為__________。解析：(1)稱取A物質(zhì)18.0g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍，則A的相對分子質(zhì)量為45×2＝90。(2)依據(jù)核磁共振氫譜可知A中含有4種氫原子。(3)18gA的物質(zhì)的量是18g÷90g·mol－1＝0.2mol，與足量的NaHCO3粉末反應(yīng)，生成0.2molCO2，說明分子中含有1個羧基。若與足量鈉反應(yīng)則生成0.2molH2，這說明還含有1個羥基。(4)將此18.0gA在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)覺兩者依次增重10.8g和26.4g，即生成物水的物質(zhì)的量是10.8g÷18g·mol－1＝0.6mol，CO2的物質(zhì)的量是26.4g÷44g·mol－1＝0.6mol，則分子中碳、氫原子的個數(shù)分別是0.6÷0.2＝3、1.2÷0.2＝6，所以氧原子的個數(shù)是eq\f(90－36－6,16)＝3，則分子式為C3H6O3。(5)綜上所述A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHOHCOOH。答案：(1)90(2)4(3)A中含有一個羧基，還含有一個羥基(4)C3H6O3(5)CH3CHOHCOOH14．為了測定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)，做如下試驗：①將2.3g該有機(jī)物完全燃燒，生成0.1molCO2和2.7gH2O；②用質(zhì)譜儀測定其相對分子質(zhì)量，得如圖一所示的質(zhì)譜圖；③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，圖中三個峰的面積之比是1∶2∶3。試回答下列問題：(1)有機(jī)物A的相對分子質(zhì)量是____________。(2)有機(jī)物A的試驗式是____________。(3)能否依據(jù)A的試驗式的確A的分子式____________(填“能”或“不能”)；若能，則A的分子式是________(若不能，則此空不填)。(4)寫出有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式_____________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在A的質(zhì)譜圖中，最大質(zhì)荷比是46，所以其相對分子質(zhì)量是46。(2)在2.3g該有機(jī)物中，n(C)＝0.1mol，m(C)＝1.2g，n(H)＝eq\f(2.7g,18g·mol－1)×2＝0.3mol，m(H)＝0.3g，m(O)＝2.3g－1.2g－0.3g＝0.8g，n(O)＝eq\f(0.8g,16g·mol－1)＝0.05mol，所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1mo