課時(shí)規(guī)范練30有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法一、選擇題:本題共10小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.下列對(duì)有機(jī)化合物的分類結(jié)果正確的是()A.乙烯CH2CH2、苯、環(huán)己烷同屬于脂肪烴B.苯、環(huán)戊烷、環(huán)己烷同屬于芳香烴C.乙烯CH2CH2、乙炔CH≡CH同屬于烯烴D.、、同屬于脂環(huán)烴2.下列關(guān)于有機(jī)物及相應(yīng)官能團(tuán)的說法中正確的是()A.乙烯與聚乙烯具有相同的官能團(tuán),故都屬于烯烴B.分子中含有醚鍵(虛線部分),所以該物質(zhì)屬于醚C.及因都含有羥基,故都屬于醇D.不是所有的有機(jī)物都具有一種或幾種官能團(tuán)3.下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中,正確的是()A.戊烷有2種同分異構(gòu)體B.C8H10中只有3種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體C.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含3個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有6種D.CH3CH2CH2CH3光照下與氯氣反應(yīng),只生成1種一氯代物4.(2024廣西部分示范校期中)我國科學(xué)家屠呦呦等人從青蒿中提取青蒿素并測定其分子結(jié)構(gòu),青蒿素分子的結(jié)構(gòu)如圖所示,已知連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子叫作手性碳原子。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.X射線衍射法可用于測定青蒿素的分子結(jié)構(gòu)B.通過質(zhì)譜儀可確定青蒿素含酯基和醚鍵C.青蒿素含有過氧鍵,可能具有較強(qiáng)的氧化性D.1個(gè)青蒿素分子含7個(gè)手性碳原子5.分子式為C4H8Cl2的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))()A.6種 B.7種 C.8種 D.9種6.(2024廣西桂林月考)“年年重午近佳辰,符艾一番新”。端午節(jié)常采艾草懸于門戶上,艾葉中含有薄荷醇()。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的是()A.1個(gè)分子中含有4個(gè)—CH2—B.環(huán)上的一氯代物有3種C.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.分子中sp3雜化的原子有11個(gè)7.實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)2CH3CH2CH2CHO+H2O制備辛烯醛(在沸點(diǎn)177℃時(shí)略有分解)的流程如圖。下列說法錯(cuò)誤的是()A.加熱回流中溫度計(jì)插入液面以下B.操作Ⅰ中用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯C.無水Na2SO4的作用是除水D.減壓蒸餾操作中應(yīng)使用空氣冷凝管8.已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯(cuò)誤的是()未知物A的紅外光譜未知物A的核磁共振氫譜A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子C.僅由A的核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)D.若A的分子式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH39.(2024廣西南寧模擬)實(shí)驗(yàn)室初步分離苯甲酸乙酯、苯甲酸和環(huán)己烷的流程如圖所示:已知:苯甲酸乙酯的沸點(diǎn)為212.6℃,“乙醚—環(huán)己烷—水共沸物”的沸點(diǎn)為62.1℃。下列說法正確的是()A.操作a為分液,操作c為重結(jié)晶B.操作b需用到球形冷凝管C.可用熱水洗滌苯甲酸粗品D.無水MgSO4可以用濃硫酸代替10.(2024廣西名校一模聯(lián)考)氟康唑是一種抗真菌藥物,用于治療真菌感染。其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中五元環(huán)中所有原子都在同一個(gè)平面上。關(guān)于氟康唑的說法正確的是()A.氟康唑分子中所有原子共平面B.氟康唑分子中有1個(gè)手性碳原子C.氟康唑分子中C原子的雜化方式為sp2、sp3D.氟康唑分子中所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)二、非選擇題:本題共2小題。11.有機(jī)物M(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)具有令人愉悅的牛奶香氣,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等,是我國批準(zhǔn)使用的香料產(chǎn)品,其沸點(diǎn)為148℃。某化學(xué)興趣小組從粗品中分離提純有機(jī)物M,然后借助李比希法、現(xiàn)代科學(xué)儀器測定有機(jī)物M的分子組成和結(jié)構(gòu),具體實(shí)驗(yàn)過程如下。步驟一:將粗品用蒸餾法進(jìn)行純化。(1)蒸餾裝置如圖1所示,儀器a的名稱是,圖中虛線框內(nèi)應(yīng)選用圖中的(填“儀器x”或“儀器y”)。

圖1步驟二:確定M的實(shí)驗(yàn)式和分子式。(2)利用元素分析儀測得有機(jī)物M中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.5%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.1%。①M(fèi)的實(shí)驗(yàn)式為。

②已知M的密度是同溫同壓下二氧化碳密度的2倍,則M的相對(duì)分子質(zhì)量為,分子式為。

步驟三:確定M的結(jié)構(gòu)簡式。(3)用核磁共振儀測出M的核磁共振氫譜如圖2所示,圖中峰面積之比為1∶3∶1∶3;利用紅外光譜儀測得M的紅外光譜如圖3所示。圖2圖3M中官能團(tuán)的名稱為,M的結(jié)構(gòu)簡式為。

12.青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,可溶于乙醇、乙醚,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,是高效的抗瘧藥。已知:乙醚的沸點(diǎn)為34.5℃。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用乙醚提取青蒿素的流程如圖1所示。圖1(1)實(shí)驗(yàn)前要對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎,其目的是。

(2)操作Ⅱ的名稱是。

(3)操作Ⅲ的主要過程可能是(填字母)。

A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液Ⅱ.用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定青蒿素實(shí)驗(yàn)式的方法如下:將28.2g青蒿素樣品放在裝置C的硬質(zhì)玻璃管中,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測定裝置E和F實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量,根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算。圖2(4)裝置A中盛放的物質(zhì)是;裝置E中盛放的物質(zhì)是;裝置F中盛放的物質(zhì)是。

(5)該實(shí)驗(yàn)裝置可能會(huì)產(chǎn)生誤差,造成測定含氧量偏低,改進(jìn)方法是

。

(6)用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得的數(shù)據(jù)如表所示:裝置實(shí)驗(yàn)前/g實(shí)驗(yàn)后/gE22.642.4F80.2146.2則青蒿素的實(shí)驗(yàn)式是。

參考答案課時(shí)規(guī)范練30有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法1.D解析烷、烯、炔都屬于脂肪烴,環(huán)己烷、環(huán)戊烷、環(huán)丁烷及乙基環(huán)己烷都屬于脂環(huán)烴,苯屬于芳香烴。2.D解析乙烯屬于具有不飽和結(jié)構(gòu)的烯烴,而聚乙烯結(jié)構(gòu)中只有C—C及C—H,A錯(cuò)誤;B中給出的物質(zhì)名稱為乙酸乙酯,該物質(zhì)屬于酯類物質(zhì),B錯(cuò)誤;C中給出的兩種物質(zhì)雖然都含有羥基,但因?yàn)榍罢吡u基與苯環(huán)直接相連,后者羥基與鏈烴基直接相連,故前者屬于酚,后者屬于醇,C錯(cuò)誤;不是所有的有機(jī)物都具有官能團(tuán),例如烷烴沒有官能團(tuán),D正確。3.C解析戊烷有3種同分異構(gòu)體,A錯(cuò)誤;C8H10屬于芳香烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)為、、、,共有4種同分異構(gòu)體,B錯(cuò)誤;3個(gè)碳原子的丙基有2種同分異構(gòu)體,取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子分別得到鄰、間、對(duì)各3種同分異構(gòu)體,共6種,C正確;CH3CH2CH2CH3光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),得到2種一氯代物,D錯(cuò)誤。4.B解析X射線衍射儀可測定分子結(jié)構(gòu),A項(xiàng)正確;質(zhì)譜儀只能測定相對(duì)分子質(zhì)量,不能判斷分子所含化學(xué)鍵和官能團(tuán),B項(xiàng)錯(cuò)誤;過氧鍵(—O—O—)具有強(qiáng)氧化性,類似過氧化鈉、雙氧水、過氧乙酸等,C項(xiàng)正確;1個(gè)青蒿素分子中含有7個(gè)手性碳原子,用*表示如圖:,D項(xiàng)正確。5.D解析C4H8Cl2的同分異構(gòu)體可以采取“定一移一”法來確定,先固定一個(gè)氯原子的位置,再移動(dòng)另一個(gè)氯原子的位置,可得如下幾種同分異構(gòu)體:、、,故C4H8Cl2共有9種同分異構(gòu)體,D正確。6.D解析1個(gè)分子中含有3個(gè)—CH2—,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該分子中環(huán)不對(duì)稱,所以其一氯代物為6種,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該分子中醇羥基能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該分子中C和O均為sp3雜化,共有11個(gè),D項(xiàng)正確。7.D解析為測定反應(yīng)液的溫度,加熱回流中溫度計(jì)插入液面以下,A正確;堿液與辛烯醛不互溶,操作Ⅰ為分液,用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯,B正確;分液得到的產(chǎn)品用水洗滌過,加入無水Na2SO4可以吸收水分,C正確;減壓蒸餾時(shí)壓強(qiáng)低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,會(huì)降低辛烯醛的沸點(diǎn),蒸氣與水的溫差不會(huì)太大,應(yīng)使用直形冷凝管,D錯(cuò)誤。8.D解析紅外光譜圖中給出的化學(xué)鍵有C—H、O—H和C—O三種,A正確;核磁共振氫譜圖中峰的個(gè)數(shù)即代表氫原子的種數(shù),B正確;核磁共振氫譜峰的面積表示氫原子的數(shù)目比,在沒有明確分子式的情況下,無法得知?dú)湓涌倲?shù),C正確;若A為CH3—O—CH3,則無O—H,與所給紅外光譜圖不符,且其核磁共振氫譜圖應(yīng)只有1組峰,與核磁共振氫譜圖不符,D錯(cuò)誤。9.A解析苯甲酸乙酯、苯甲酸和環(huán)己烷混合物中加入碳酸鈉溶液,苯甲酸與碳酸鈉反應(yīng)生成苯甲酸鈉、水和二氧化碳,分液后得到有機(jī)相1和水相1。苯甲酸乙酯的沸點(diǎn)為212.6℃,“乙醚—環(huán)己烷—水共沸物”的沸點(diǎn)為62.1℃,蒸餾(操作b)后得到有機(jī)相2和共沸物,向有機(jī)相2中加入無水硫酸鎂,用于除去有機(jī)相2中的少量水;向水相1中加入乙醚萃取少量的有機(jī)物進(jìn)入有機(jī)相1,分液后得到水相2,水相2中含有苯甲酸鈉,加入硫酸反應(yīng)得到苯甲酸晶體,過濾后得到苯甲酸粗品,經(jīng)重結(jié)晶后得到純凈的苯甲酸。操作a為分液,操作c為重結(jié)晶,A項(xiàng)正確;操作b為蒸餾,需用到蒸餾燒瓶、直形冷凝管、溫度計(jì)、牛角管、錐形瓶等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用冷水洗滌苯甲酸粗品,避免因溶解導(dǎo)致苯甲酸損失,C項(xiàng)正確;濃硫酸一般用于干燥氣體,不用于干燥液體且與苯甲酸乙酯混合后不方便分離,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.C解析氟康唑分子中含有飽和碳原子,所有原子不可能共平面,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氟康唑分子中不存在手性碳原子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氟康唑分子中環(huán)上的C原子的雜化方式為sp2,飽和碳原子是sp3雜化,C項(xiàng)正確;氟康唑分子中氫原子滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案(1)蒸餾燒瓶儀器y(2)①C2H4O②88C4H8O2(3)羥基、酮羰基解析(1)球形冷凝管一般用于冷凝回流裝置中,故虛線框內(nèi)應(yīng)選儀器y。(2)①根據(jù)M中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(O)=100%-54.5%-9.1%=36.4%,分子內(nèi)各元素原子的個(gè)數(shù)比N(C)∶N(H)∶N(O)=54.5%12∶9.1%1∶36.4%16=2∶4∶1,其實(shí)驗(yàn)式為C2H4O。②M的相對(duì)分子質(zhì)量為2×44=88,設(shè)分子式為(C2H4O)n,(3)核磁共振氫譜圖中有4組峰,說明分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為1∶3∶1∶3,由紅外光譜圖所示,可知含有C—H、H—O、CO等化學(xué)鍵,其結(jié)構(gòu)簡式為,所含官能團(tuán)為羥基、酮羰基。12.答案(1)增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸出速率(2)蒸餾(3)B(4)NaOH溶液CaCl2(或P2O5)堿石灰(5)裝置F后連接一個(gè)防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入F的裝置(6)C15H22O5解析(1)對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸出速率。(2)用乙醚對(duì)青蒿素進(jìn)行浸取后,過濾,可得提取液和殘?jiān)?提取液經(jīng)過蒸餾后可得青蒿素的粗品。(3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中幾乎不溶,故可向粗品中加入95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾,從而得到精品,故選B。(4)為了能準(zhǔn)確測定青蒿素燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)通入除去CO2和H2O的空氣,排盡裝置內(nèi)的CO2和H2O,防止干擾實(shí)驗(yàn),所以裝置A中可以盛放NaOH溶液;裝置E和F吸收生成的H2O和CO2,應(yīng)先吸收水再吸收CO2,所以裝置E中可盛放CaCl2或P2O5,裝置F中可盛放堿石灰。(5)裝置F和外界空氣直接接觸,為