【安徽】2023版化學復習方略課時提能演練(二十九)10.2研究有機化合物的一般步驟和方法（人教版）（45分鐘100分）一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分)1.(2023·蚌埠模擬)現有一瓶物質甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性質如下：物質分子式熔點℃沸點℃密度g·cm－3水溶性甲C3H6O2－9857.50.93可溶乙C4H8O2－84770.90可溶據此，將甲和乙互相分離的最佳方法是()A.萃取法B.過濾法C.分餾法D.分液法2.下列說法不正確的是()A.堿石灰能吸收水，不能吸收二氧化碳B.有機物的實驗式和分子式可能相同C.能發生銀鏡反應的不一定是醛類D.與NaHCO3溶液反應產生CO2的有機物中含有羧基3.最近科學家在－100℃的低溫下合成了一種烴X，其核磁共振氫譜表明該分子中的氫原子的化學環境沒有區別，根據分析，繪制了如圖所示的球棍模型。下列說法中錯誤的是()A.烴X的分子式為C5H4B.分子中碳原子的化學環境有2種C.該有機物含有官能團D.X分子中只有碳碳單鍵，沒有碳碳雙鍵4.驗證某有機物屬于烴，應完成的實驗內容是()A.只測定它的C、H原子數目比B.只要證明它完全燃燒后產物只有H2O和CO2C.只測定其燃燒產物中H2O與CO2的物質的量的比值D.測定該試樣的質量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質量5.(2023·杭州模擬)下列化合物中，核磁共振氫譜只出現兩組峰且峰面積之比為3∶2的是()6.(2023·宿州模擬)以M原子為中心形成的MX2Y2分子中X、Y分別只以單鍵與M結合。下列說法正確的是()A.MX2Y2分子有可能為正四面體結構B.若MX2Y2分子為平面四邊形則無同分異構體C.若MX2Y2分子為四面體形就有兩種同分異構體D.若MX2Y2分子為四面體形則無同分異構體7.(預測題)X是一種天然有機物，其結構簡式如圖所示，常被用于香料或作為飲料的酸化劑，在食品和醫學上用作多價螯合劑，也是重要的有機合成原料。下列關于物質X的說法正確的是()A.X不能發生消去反應B.1mol物質X可以和4molNaOH反應C.X的核磁共振氫譜中有6個峰D.足量的X分別與等物質的量的NaHCO3、Na2CO3反應得到的氣體物質的量相同8.某有機物在氧氣中充分燃燒，生成的CO2和H2O的物質的量之比為1∶2，則下列說法中正確的是()A.分子中C、H、O個數之比為1∶2∶3B.分子中C、H個數之比為1∶4C.分子中一定含有氧原子D.此有機物的最簡式為CH49.某有機樣品3.1g完全燃燒，燃燒后的混合物通入過量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1g，經過濾得到10g沉淀。該有機樣品可能是()A.乙二醇B.乙醇C.乙醛D.甲醇10.(2023·湖州模擬)某有機物分子，僅由C、H、O三種元素的13個原子組成，其分子中的電子總數為42。充分燃燒該有機物，所生成的CO2和水蒸氣在相同狀況下的體積之比為3∶4，則該有機物的分子式為()A.C3H8O2B.C3H6O3C.C4H8OD.C6H6O二、非選擇題(本題包括3小題，共40分)11.(14分)(探究題)電爐加熱時用純氧氣氧化管內樣品，根據產物的質量確定有機物的組成，下列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置。(1)產生的氧氣按從左到右流向，所選裝置各導管的連接順序是。(2)C裝置中濃硫酸的作用是___________________________。(3)D裝置中MnO2的作用是_________________________________。(4)燃燒管中CuO的作用是__________________________________。(5)若準確稱取0.90g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經充分燃燒后，A管質量增加1.32g，B管質量增加0.54g，則該有機物的實驗式為_____________。(6)要確定該有機物的分子式，還要知道_______________________。12.(10分)0.1mol某飽和一元醇在足量的氧氣中完全燃燒，將燃燒后的產物依次通過足量的濃硫酸和足量的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液增重17.6g。(1)該有機物的分子式為：_____________。(2)該有機物的核磁共振氫譜中有2種峰，其強度為1∶9，則該有機物的結構簡式為：__________。(3)該有機物有多種同分異構體，其中核磁共振氫譜中峰的強度為：①1∶2∶2∶2∶3②1∶1∶2∶3∶3③1∶2∶1∶6則有機物的結構簡式分別為：13.(16分)(2023·新課標全國卷)香豆素是一種天然香料，存在于黑香豆、蘭花等植物中。工業上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應制得：以下是由甲苯為原料生產香豆素的一種合成路線(部分反應條件及副產物已略去)已知以下信息：①A中有五種不同化學環境的氫，②B可與FeCl3溶液發生顯色反應，③同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩定，易脫水形成醛基。請回答下列問題：(1)香豆素的分子式為。(2)由甲苯生成A的反應類型為；A的化學名稱為。(3)由B生成C的化學反應方程式為_________。(4)B的同分異構體中含有苯環的還有種，其中在核磁共振氫譜中只出現四組峰的有________種。(5)D的同分異構體中含有苯環的還有種，其中：①既能發生銀境反應，又能發生水解反應的是____________(寫結構簡式)；②能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2的是(寫結構簡式)。答案解析1.【解析】選C。由于甲、乙熔點較低，采取冷卻法顯然不方便；又因為甲、乙兩物質均溶于水，所以用分液法、萃取法、過濾法不可行；故只能根據沸點的差異，采用分餾法分離甲和乙最為方便。2.【解析】選A。A項，堿石灰是一種混合物，既能吸收水，又能吸收二氧化碳；B項，當有機物的實驗式中氫原子達到飽和時，實驗式和分子式相同。C項，能發生銀鏡反應的還可能是葡萄糖等含有醛基的物質，不一定是醛類；D項，羧基能與NaHCO3溶液反應產生CO2。3.【解析】選D。根據有機物的球棍模型結合碳、氫原子的成鍵特點，可知該有機物的結構可表示為，上面的兩個碳原子之間以雙鍵相連，下面的兩個碳原子也以雙鍵相連，上下兩端的四個碳原子上各連有一個氫原子，烴X的分子式為C5H4；上下兩端的四個碳原子所處的化學環境相同，且與中間碳原子所處的化學環境不同，分子中碳原子的化學環境有2種，含有碳碳雙鍵官能團，所以選D。4.【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)烴是指僅含碳、氫兩種元素的化合物，驗證某有機物屬于烴，需要證明該有機物含碳元素和氫元素，且不含其他元素；(2)對比反應物和生成物中某些元素量的關系來確定有機物是否含碳、氫之外的元素?！窘馕觥窟xD。A、B、C都不能說明該有機物中是否還含有碳、氫以外的元素。5.【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)分子中有兩種不同環境的氫原子；(2)注意區分哪些碳原子上的氫原子是相同環境的。【解析】選D。各有機物中氫原子的種類和峰面積之比如表：選項ABCD圖示氫原子種類3222峰面積之比3∶2∶22∶66∶24∶66.【解析】選D。MX2Y2分子中M—X鍵和M—Y鍵不相同，其分子構型不會是正四面體；若MX2Y2分子為平面結構，則可能有兩種結構：；若MX2Y2分子為四面體結構，任何兩個X或任何兩個Y原子的空間位置都相同，沒有同分異構體。7.【解析】選D。X中連羥基的碳的鄰位碳原子上有氫原子，X可以發生消去反應，X中含3個羧基1個羥基，1mol物質X只能與3molNaOH反應(醇羥基不能與NaOH反應)，X中有4種處于不同化學環境的氫原子，其核磁共振氫譜中有4個峰，根據碳守恒可知足量的X分別與等物質的量的NaHCO3、Na2CO3反應得到等量的二氧化碳。8.【解析】選B。根據質量守恒定律可知，該物質燃燒產生的二氧化碳中的碳和水中的氫均來源于有機物，CO2和H2O的物質的量之比為1∶2，則碳、氫原子個數比為1∶4，無法確定是否有氧。9.【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)石灰水增重的質量是有機樣品燃燒生成的CO2和H2O的質量之和。(2)由10g沉淀的質量可求出碳的質量，進一步求出氫的質量，再求出氧的質量?！窘馕觥窟xA。n(C)＝n(CO2)＝n(CaCO3)＝eq\f(10g,100g/mol)＝0.1moln(H)＝2n(H2O)＝2×eq\f(7.1g－0.1mol×44g/mol,18g/mol)＝0.3mol用有機物的質量減去碳、氫質量即為有機物中氧的質量，進一步求得氧原子的物質的量為0.1mol有機物中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1∶0.3∶0.1＝1∶3∶1符合這一比例要求的為乙二醇(C2H6O2)。10.【解析】選A。該有機物分子中的電子總數為42，充分燃燒產生的CO2和水蒸氣在相同狀況下的體積比為3∶4，分子中碳氫原子個數之比為3∶8，即可推出其分子式為C3H8O2。11.【解析】本題利用H2O2在MnO2催化下分解產生氧氣，用濃硫酸除去其中的水蒸氣后，純凈的O2氧化有機物生成CO2和H2O，利用裝置B測定H2O的質量，利用裝置A測定CO2的質量，從而可求出有機物含有的C、H(或O)的質量，進而求出有機物的實驗式。電爐中CuO的作用是為了盡可能保證有機物全部氧化生成CO2和H2O。(5)n(CO2)＝eq\f(1.32g,44g/mol)＝0.03mol，n(H2O)＝eq\f(0.54g,18g/mol)＝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)＝eq\f(0.48g,16g/mol)＝0.03mol。因n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.03mol∶(0.03mol×2)∶0.03mol＝1∶2∶1，故該有機物的實驗式為CH2O。(6)要確定有機物的分子式，還需測出有機物的相對分子質量。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，得到干燥純凈的氧氣(3)催化劑，加快O2的生成速率(4)使有機物充分氧化生成CO2和H2O(5)CH2O(6)有機物的相對分子質量12.【解析】飽和一元醇應符合CnH2n＋2O，氫氧化鈉溶液增重的質量為有機物燃燒產生二氧化碳的質量，即0.1molCnH2n＋2O完全燃燒生成17.6g二氧化碳，可求得n＝4，該有機物的分子式為C4H10O，C4H10O可能為CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，結合核磁共振氫譜中峰的強度之比確定有機物的結構。答案：(1)C4H10O(2)(CH3)3COH(3)①CH3CH2CH2CH2OH；②CH3CH2CH(OH)CH3；③(CH3)2CHCH2OH13.【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)可根據各步反應的反應條件，推測有機物的官能團；(2)再結合有機物分子式的不飽和程度及性質確定有機物的結構簡式。【解析】(1)根據香豆素的結構簡式推出分子式為C9H6O2。(2)A中有五種不同化學環境的氫，且由已知條件工業上用水楊醛制香豆素的反應可知，需要在甲基鄰位取代，由甲苯生成A的反應類型為取代反應。因為是鄰位取代，所以A的名稱為鄰氯甲苯或2-氯甲苯。(3)B中甲基上的兩個H原子被氯原子取代，生成C。(4)B的同分異構體中含有苯環的還有：共四種。核磁共振氫譜中只出現四組峰即只有四種氫原子，觀察這四種物質，都有四種氫原子。