（新教材適用）高中化學(xué)專題1有機化學(xué)的發(fā)展及研究思路測評（A）選擇性必修3

專題1測評(A)(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。1.生活中有很多化學(xué)問題。下列判斷正確的是()。A.病毒由C、H、O三種元素組成B.可樂飲料中含有的興奮性物質(zhì)咖啡因(C8H10O2N4)屬于有機物C.石墨烯是一種新型有機材料D.油脂在人體內(nèi)水解為氨基酸和甘油等小分子后被人體吸收答案:B解析:病毒含有蛋白質(zhì),由C、H、O、N等元素組成,A項錯誤。咖啡因(C8H10O2N4)含有C、H、O、N四種元素,該物質(zhì)屬于有機物,B項正確。石墨烯是一種碳單質(zhì),屬于無機材料,C項錯誤。油脂水解產(chǎn)物為高級脂肪酸和甘油,D項錯誤。2.要證明有機物中是否存在鹵素,最方便的方法是()。A.鈉熔法 B.銅絲燃燒法C.核磁共振法 D.紅外光譜法答案:B解析:A、B均能確定有機物中是否含有鹵素,相比鈉熔法,銅絲燃燒法更方便。3.下列敘述中錯誤的是()。A.我國科學(xué)家在世界上第一次人工合成結(jié)晶牛胰島素B.最早發(fā)現(xiàn)電子的是英國科學(xué)家湯姆生C.創(chuàng)造聯(lián)合制堿法的是我國著名科學(xué)家侯德榜D.首先在實驗室合成有機物尿素的是貝采利烏斯答案:D4.下圖是化學(xué)中的常用儀器,從左至右,可以進行的分離操作分別是()。A.蒸餾、蒸發(fā)、分液、過濾B.蒸餾、過濾、分液、蒸發(fā)C.萃取、過濾、蒸餾、蒸發(fā)D.過濾、蒸發(fā)、分液、蒸餾答案:B5.質(zhì)譜法能夠?qū)τ袡C分子進行結(jié)構(gòu)分析,其方法是讓極少量的(109g)化合物通過質(zhì)譜儀的離子化室,樣品分子大量離子化,少量分子碎裂成更小的離子,然后測定其質(zhì)荷比。其有機物樣品的質(zhì)荷比如圖所示(假設(shè)離子均帶一個單位正電荷,相對強度與該離子的多少有關(guān)),該有機物可能是()。A.甲醇(CH3OH) B.甲烷C.丙烷 D.乙烯答案:B解析:從題圖看出質(zhì)荷比的最大值是16,該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量是16,所以是甲烷,選B。6.為測定某有機物的結(jié)構(gòu),用核磁共振儀處理后得到如圖所示的1H核磁共振譜圖,則該有機物可能是 ()。A.CH3CH2CH2COOHB.C.CH3CH2OHD.答案:C解析:根據(jù)1H核磁共振譜圖,有3組峰,可知該有機物有3種等效氫,且3種等效氫個數(shù)比為1∶2∶3。CH3CH2CH2COOH有4種等效氫,A項錯誤。有2種等效氫,B項錯誤。CH3CH2OH有3種等效氫,且3種等效氫個數(shù)比為1∶2∶3,C項正確。有2種等效氫,D項錯誤。7.A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機物。已知:A中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為44.1%,氫元素的質(zhì)量分數(shù)為8.82%,那么A的實驗式是()。A.C5H12O4 B.C5H12O3C.C4H10O4 D.C5H10O4答案:A解析:由于A中碳的質(zhì)量分數(shù)為44.1%,氫的質(zhì)量分數(shù)為8.82%,故A中氧的質(zhì)量分數(shù)為144.1%8.82%=47.08%。由此可算出N(C)∶N(H)∶N(O)=44.1%12∶8.82%1∶8.關(guān)于重結(jié)晶的說法,錯誤的是()。A.被重結(jié)晶提純的物質(zhì)的溶解度隨溫度變化大B.溶解度很小的雜質(zhì)留在了熱濾的濾渣里C.重結(jié)晶的步驟為:加熱溶解、冷卻過濾、結(jié)晶D.重結(jié)晶的首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇┐鸢?C解析:重結(jié)晶提純物質(zhì)的溶解度隨溫度變化大,這樣物質(zhì)易結(jié)晶出來而分離,A項正確。溶解度小的雜質(zhì)留在濾渣中,趁熱過濾,B項正確。步驟是加熱溶解、結(jié)晶、過濾,C項錯誤。重結(jié)晶是利用物質(zhì)在溶劑中的溶解度進行的,因此首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?D項正確。9.將甲、乙兩種有機物的混合物在常溫常壓下分離。已知它們的物理性質(zhì)如下:物質(zhì)密度/(g·cm3)沸點/℃水溶性溶解性甲0.789368.5溶溶于乙乙1.220100.7溶溶于甲則應(yīng)采用的分離方法是()。A.分液 B.蒸餾 C.過濾 D.萃取答案:B解析:由表格中數(shù)據(jù)可以知道,兩者互溶,但沸點不同,可利用蒸餾法分離甲、乙兩種混合物,而萃取、分液不能分離兩者,過濾用于固體與溶液的分離。10.有機物X、Y分子式不同,它們只含C、H、O元素中的兩種或三種。將X、Y不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時消耗氧氣量和生成水的物質(zhì)的量也不變。X、Y可能是()。A.C2H4、C2H6O B.C2H2、C6H6C.CH2O、C3H6O2 D.CH4、C2H4O2答案:D解析:根據(jù)有機物燃燒的通式:CxHyOz+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O,只要X、Y的物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時消耗氧氣量和生成水的物質(zhì)的量也不變,說明兩種有機物分子中氫原子數(shù)一定相同,(二、選擇題:本題包括5小題,每小題4分,共20分。每小題只有一個或兩個選項符合題目要求。全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。11.某有機物完全燃燒生成CO2和H2O。將12.4g該有機物的完全燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸,濃硫酸增重10.8g,再通過堿石灰,堿石灰增重了17.6g。下列說法不正確的是 ()。A.該有機物的最簡式為CH3OB.該有機物的分子式可能為CH3OC.該有機物的分子式一定為C2H6O2D.該有機物一定屬于醇類,只含—OH官能團答案:BD解析:n(H2O)=10.8g18g·mol-1=0.6mol,n(H)=0.6mol×2=1.2mol,m(H)=1g·mol1×1.2mol=1.2g;n(CO2)=17.6g44g·mol-1=0.4mol,m(C)=12g·mol1×0.4mol=4.8g;含有氧原子的物質(zhì)的量為12.4g-6g16g·mol-1=0.4mol;該有機物分子中C、H、O原子個數(shù)之比為0.4mol∶1.2mol∶0.4mol=112.乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,沸點142℃。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)裝置(加熱和夾持裝置省略)及試劑如圖所示,以下敘述正確的是()。A.冷水從a端通入B.濃硫酸作脫水劑和催化劑C.生成乙酸異戊酯的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)飽和純堿溶液洗滌、分液,得到乙酸異戊酯答案:CD解析:冷水應(yīng)從b端通入,A項錯誤。該實驗中濃硫酸作吸水劑和催化劑,除去反應(yīng)生成的水,使反應(yīng)向著生成乙酸異戊酯的方向進行,B項錯誤。酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的一種,C項正確。乙酸異戊酯與水互不相溶,反應(yīng)后的混合溶液經(jīng)飽和Na2CO3溶液洗滌、分液,得到乙酸異戊酯,D項正確。13.綠原酸具有抗病毒、降血壓、延緩衰老等保健作用。利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干葉,得到提取液,進一步提取綠原酸的流程如下:下列說法錯誤的是()。A.從“提取液”獲取“有機層”的操作為分液B.蒸餾時溫度計應(yīng)在液面以下C.過濾時所需玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒D.粗產(chǎn)品可通過重結(jié)晶的方法提純答案:B解析:由流程可知,乙酸乙酯作萃取劑,得到有機層的實驗操作為萃取、分液,A項正確。蒸餾時溫度計下端應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處,B項錯誤。過濾時所需玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,C項正確。綠原酸難溶于水,易溶于有機溶劑,因此可利用重結(jié)晶的方法進一步提純,D項正確。14.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。欲探討發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時分子中化學(xué)鍵在何處斷裂的問題,近代科技常用同位素示蹤法。已知:2R—14CHCH—R'R—14CHCH—R+R'—14CHCH—R'可以推知,CH3—CHCH—CH2—CH3↑↑↑↑① ②③ ④發(fā)生反應(yīng)時斷裂的化學(xué)鍵應(yīng)是()。A.① B.②C.③ D.④答案:AC解析:根據(jù)原題反應(yīng)后所得產(chǎn)物可推知斷鍵位置與連接方式。即斷鍵為雙鍵兩側(cè)的鍵。15.我國科研人員通過控制光沉積的方法構(gòu)建Cu2OPt/SiC/IrOx型復(fù)合材料光催化劑,其中Fe2+和Fe3+滲透某種高分子膜可協(xié)同CO2、H2O分別反應(yīng),構(gòu)建了一個人工光合作用體系,其反應(yīng)機理如圖:下列說法錯誤的是()。A.該反應(yīng)為2CO2+2H2O2HCOOH+O2B.該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能C.圖中a、b分別代表Fe2+、Fe3+D.反應(yīng)過程中涉及非極性鍵、極性鍵的斷裂和形成答案:D解析:根據(jù)圖示可知,反應(yīng)物為二氧化碳和水,生成物為甲酸和氧氣,因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2+2H2O2HCOOH+O2,A項正確。由“人工光合作用體系”可知,該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能,B項正確。觀察圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,b代表Fe3+,用于氧化H2O,a代表Fe2+,用于還原CO2,C項正確。根據(jù)A項總反應(yīng)可知,反應(yīng)過程中不涉及非極性共價鍵的斷裂,D項錯誤。三、非選擇題:共5小題,共60分。16.(12分)咖啡因是一種生物堿,易溶于水、乙醇,熔點為234.5℃,當(dāng)溫度達到100℃以上時咖啡因開始升華。茶葉中約含1%~5%咖啡因、3%~10%單寧酸以及含色素、纖維素等。實驗室從茶葉中提取咖啡因的流程如圖Ⅰ所示。圖Ⅰ圖Ⅱ索氏提取裝置如圖Ⅱ所示。(1)實驗時需將待測樣品研細,放入濾紙包中,研細的目的是。

(2)利用索氏提取器從茶葉末中提取咖啡因?qū)儆诓僮鳌?/p>

(3)從粉狀物中分離咖啡因的操作方法是。

(4)利用索氏提取器可以從玫瑰花中提取玫瑰油,其主要成分是乙酸橙花酯,鍵線式如圖Ⅲ所示。圖Ⅲ①乙酸橙花酯分子中所含官能團的名稱為。

②該物質(zhì)的1H核磁共振譜圖中有組吸收峰。

③若用乙酸與橙花醇制備乙酸橙花酯,如何除去所收集的乙酸橙花酯中的乙酸和橙花醇?。

答案:(1)增大固液接觸面積,提高提取效率(2)萃取(3)升華(4)①碳碳雙鍵、酯基②8③加入適量飽和碳酸鈉溶液,充分振蕩、靜置、分液,上層為乙酸橙花酯解析:(2)根據(jù)索氏提取裝置圖可知,從茶葉末中提取咖啡因?qū)儆谳腿　?3)粉狀物中含有多種沸點較高的物質(zhì),而咖啡因在100℃以上開始升華,故采用升華法分離咖啡因。(4)根據(jù)乙酸橙花酯的鍵線式可知,其分子中含有碳碳雙鍵和酯基,分子中有8種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,1H核磁共振譜圖中有8組吸收峰?？梢岳靡宜岢然ァ⒁宜?、橙花醇的性質(zhì)差異進行分離。17.(12分)(1)質(zhì)譜圖顯示A的相對分子質(zhì)量為80.5,A分子中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為19.88%,碳元素的質(zhì)量分數(shù)為29.81%,其余為氫元素和氯元素,且A的1H核磁共振譜圖上有三組峰,峰面積比為2∶2∶1,則A分子中含有個氫原子,A的分子式為,A的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)為測定某有機物B的結(jié)構(gòu),進行如下實驗:將有機物B置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得生成2.7gH2O和4.4gCO2,消耗氧氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)之比是。

答案:(1)5C2H5OClClCH2CH2OH(2)N(C)∶N(H)∶N(O)=2∶6∶1解析:(1)A分子中碳和氧的原子個數(shù)分別為:N(C)=80.5×29.81%12=2,N(O)=80.5×19.88%16=1,則80.5(12×(2)根據(jù)題意有:n(H2O)=2.7g18g·mol-1=0.15mol,則有n(H)=0.3mol;n(CO2)=4.4g44g·mol-1=0.1mol,則有n(C)=0.1mol。根據(jù)氧原子守恒有n(O)=n(H2O)+2n(CO2)2n(O2)=0.15mol+2×0.1mol2×3.36L22.4L·mol-1=0.05mol,則N(C)∶N18.(12分)實驗室用燃燒法測定某氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成,取wg該氨基酸放在純氧中充分燃燒,生成CO2、H2O和N2?，F(xiàn)用如圖所示裝置進行實驗(鐵架臺、鐵夾、酒精燈等未畫出),請回答有關(guān)問題:(1)實驗開始時,首先要打開a,關(guān)閉b,通一段時間的純氧,這樣做的目的是。

(2)以上裝置中需要加熱的有(填裝置代號)。操作時應(yīng)先點燃處的酒精燈。

(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(4)實驗中測得N2的體積為V0mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),為確定此氨基酸的分子式,還需要得到的數(shù)據(jù)有(填字母)。

A.生成二氧化碳氣體的質(zhì)量B.生成水的質(zhì)量C.通入氧氣的質(zhì)量D.該氨基酸的相對分子質(zhì)量(5)如果將裝置B、C的連接順序變?yōu)镃、B,該實驗的目的能否達到(填“能”或“不能”),簡述理由

。

答案:(1)將裝置中的空氣排凈(2)A和DD(3)CxHyOzNp+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2(4)ABD(5)不能因為燒堿將同時吸收CO2和H2O兩種氣體,使實驗結(jié)果缺少必要的數(shù)據(jù),無法確定該氨基酸的分子組成解析:根據(jù)題意可知,用燃燒法測定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成,用純氧氣將CxHyOzNp完全氧化成二氧化碳、水和氮氣,用濃硫酸吸收水,用堿石灰吸收二氧化碳,用銅網(wǎng)吸收未反應(yīng)的氧氣,用排水量氣法測得氮氣的體積,為了準(zhǔn)確測得各成分的質(zhì)量,實驗開始先用氧氣將裝置中的空氣排盡,同時應(yīng)先吸收水,再吸收二氧化碳,再除去氧氣,最后測氮氣的體積,根據(jù)元素守恒可計算出CxHyOzNp的組成。(2)氨基酸和氧氣的反應(yīng),以及銅網(wǎng)和氧氣的反應(yīng)都需要加熱,因此需要加熱的裝置有A和D;操作時應(yīng)先點燃D處的酒精燈,吸收未反應(yīng)的氧氣,保證最終收集的氣體為N2。(3)在裝置A中氨基酸和氧氣在加熱時發(fā)生氧化反應(yīng),化學(xué)方程式是CxHyOzNp+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O+p2N219.(12分)三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,它有毒,不可用于食品加工或食品添加劑。經(jīng)李比希法分析得知,三聚氰胺分子中,氮元素的含量高達66.67%,氫元素的質(zhì)量分數(shù)為4.76%,其余為碳元素。它的相對分子質(zhì)量大于100,但小于150。試回答下列問題:(1)分子式中原子個數(shù)比N(C)∶N(H)∶N(N)=。

(2)三聚氰胺分子中碳原子數(shù)為,理由是

(寫出計算式)。

(3)三聚氰胺的分子式為。

(4)若1H核磁共振譜圖顯示只有1組峰,紅外光譜表明有1個由碳、氮兩種元素組成的六元雜環(huán),則三聚氰胺的結(jié)構(gòu)簡式為。

答案:(1)1∶2∶2(2)3100×28.57%12<N(C)<150×28.57%(3)C3H6N6(4)解析:(1)N(C)∶N(H)∶N(N)=28.57%12∶(3)因為N(C)∶N(H)∶N(N)=1∶2∶2,又N(C)=3,所以分子中N(C)、N(H)、N(N)分別為3、6、6。(4)1H核磁共振譜圖顯示只有1組峰,說明是對稱結(jié)構(gòu),這6個氫原子的化學(xué)環(huán)境相同,又因為碳可以形成4個共價鍵,氮可以形成3個共價鍵,六元環(huán)中C、N各有3個原子交替出現(xiàn)。20.(12分)借助于李比希法、現(xiàn)代科學(xué)儀器及化學(xué)實驗可以測定有機物的組成和結(jié)構(gòu)。如圖是確定有機物化學(xué)式常用的裝置,其中管式爐可提供有機物燃燒所需的高溫。(1)裝置C中CuO的作用是。

(2)裝置F的作用是

。

(3)準(zhǔn)確稱取23.20g有機物M(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種),經(jīng)充分燃燒后,D管質(zhì)量增加7.20g,E管質(zhì)量增加35.20g,則該有機物的最簡式為。

(4)若利用質(zhì)譜法測定M的相對分子質(zhì)量,其質(zhì)譜圖如圖(圖1),則