人教版高中化学选修5 研究有机化合物的一般步骤和方法

. '. 课时跟踪检测（四） 研究有机化合物的一般步骤和方法

1．现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液，分离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 解析：选C ①因为溶液互不相溶，能够分层，使用分液的方法；②乙醇和水可以混溶，只能利用沸点的不同进行蒸馏；③使用有机溶剂可以将溶解在溶液中的单质溴提取出来，故选用萃取。 2．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯―→确定实验式―→确定分子式―→确定结构式，以下用于研究有机物的方法错误的是( ) A．萃取是常用的有机物提纯方法 B．燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一 C．核磁共振氢谱图通常用于分析有机物的相对分子质量 D．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 解析：选C A．利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。萃取是有机化学实验室中用来提纯化合物的手段之一，正确；B.利用燃烧法，能将有机物分解为简单无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定实验式，正确；C.从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目，错误；D.不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团，正确。 3．现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合液，已知它们的性质如下表： 物质 分子式 熔点/℃ 沸点/ ℃ 密度/ g·cm－3 溶解性

乙二醇 C2H6O2 －11.5 198 1.11

易溶于水和

乙醇

丙三醇 C3H8O3 17.9 290 1.26

与水和乙醇

任意比互溶 . '. 据此，将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是( ) A．萃取 B．升华 C．蒸馏 D．蒸发 解析：选C 根据表中乙二醇和丙三醇两物质性质的对比可知：应根据它们沸点的差异，选择蒸馏的方法进行分离。 4．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 样品

下列说法错误的是( ) A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗 C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置 解析：选C A项，样品粉末经步骤(1)得到滤液和不溶性物质，其操作为过滤，故需要过滤装置；B项，步骤(2)得到水层和有机层，这两层溶液互不相溶，分离的操作为分液，要用到分液漏斗；C项，步骤(3)由水层溶液得到固体粗产品，要经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作，用到蒸发皿而非坩埚；D项，有机层是甲苯和甲醇的混合物，二者互溶，但沸点不同，可据此采用蒸馏的方法分离。 5．核磁共振氢谱图上显示3个峰的是( ) A．(CH3)3CCH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)2CHCH2CH2CH3 解析：选A 核磁共振氢谱图上显示3个峰，这说明分子中含有3类等效氢原子。又因为同一个碳原子上的氢原子是相同的，其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的，再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)。则该分子中含有3类等效氢原子，A正确；B项，该分子中含有4类等效氢原子，错误；C项，该分子中含有. '. 2类等效氢原子，错误；D项，该分子中含有5类等效氢原子，错误。 6．某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度是2.59 g·L－1，其分子式为( ) A．C2H6 B．C4H10 C．C5H8 D．C7H8

解析：选B NCNH＝2412∶51＝2∶5，得其实验式为C2H5，Mr＝ρVm＝2.59 g·L－1×22.4 L·mol－1≈58 g·mol－1，(24＋5)n＝58，n＝2，故其分子式为C4H10。 7．某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是( ) A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3 C．CH3CH2OH D．CH3COOH 解析：选B 用排除法解答。A中不存在O—H键；C中相对分子质量不是60；D中还存在CO键。 8．两种气态烃的混合气共1 mol，在空气中燃烧得到1.5 mol CO2和2 mol H2O。关于该混合气的说法合理的是( ) A．一定含甲烷，不含乙烷 B．一定含乙烷 ，不含甲烷 C．一定是甲烷和乙烯的混合物 D．一定含甲烷，但不含乙烯 解析：选A 由题意可判断该混合物的平均组成为C1.5H4，因为碳原子数小于1.5的烃只有甲烷，氢原子的平均组成是4，而甲烷中含有4个H，故另一气态烃中也应含有4个H，故该烃可以为C2H4、C3H4(丙炔)等。

9．分子式为C2H4O2的有机物，其分子结构可能有

两种，用物理方法对其结构进行鉴定，可用红外光谱法或核磁共振氢谱法。

(1)若其结构为，则红外光谱中应有______种振动吸收；核磁共振氢谱中应有______个峰。 . '. (2)若其结构为，则红外光谱中应有______种振动吸收；核磁共振氢谱中应有______个峰。 解析：(1)中有CH键、CO键、CO键、OH键4种振动吸收；有—CH3、—OH两类氢原子，有2个峰。 同理，(2)中有CH键、CO键、CO键3种振动吸收；有2个峰。 答案：(1)4 2 (2)3 2 10．有机物A是一种纯净的无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验： 实验步骤 解释或实验结论 (1)称取A物质18.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。 试通过计算填空： A的相对分子质量为________。 (2)A的核磁共振氢谱如图：

A中含有______种氢原子。

(3)另取A 18.0 g与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，若与足量钠反应则生成0.2 mol H2。

写出一个A分子中所含官能团的名称和数量

______。

(4)将此18.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者依次增重10.8 g和26.4 g。 A的分子式为________。

(5)综上所述A的结构简式为________________。 解析：(1)称取A物质18.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍，则A的相对分子质量为45×2＝90。 (2)根据核磁共振氢谱可知A中含有4种氢原子。 (3)18 g A的物质的量是18 g÷90 g·mol－1＝0.2 mol，与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2 mol CO2，说明分子中含有1个羧基。若与足量钠反应则生成0.2 mol H2，这说明还含有1个羟基。 (4)将此18.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，. '. 发现两者依次增重10.8 g和26.4 g，即生成物水的物质的量是10.8 g÷18 g·mol－1＝0.6 mol，CO2的物质的量是26.4 g÷44 g·mol－1＝0.6 mol，则分子中碳、氢原子的个数分别是0.6÷0.2

＝3、1.2÷0.2＝6，所以氧原子的个数是90－36－616＝3，则分子式为C3H6O3。

(5)综上所述A的结构简式为CH3CHOHCOOH。 答案：(1)90 (2)4 (3)A中含有一个羧基，还含有一个羟基 (4)C3H6O3 (5)CH3CHOHCOOH

1．下列有关实验的说法错误的是( ) ①在蒸馏实验中，温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点 ②用直接蒸馏的方法可以得到无水乙醇 ③在重结晶的实验中，使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失 ④作为重结晶实验的溶剂，杂质在此溶液中的溶解度受温度影响应该很大 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：选D 温度计水银球的位置由其作用决定，在蒸馏实验中，温度计就是为了测出馏分的沸点，故其水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，①正确；制无水乙醇时应先加生石灰再进行蒸馏，②错误；在重结晶实验中，被提纯的物质在溶剂中的溶解度受温度的影响较大，为减少其损失，应趁热过滤，故③正确，④错误。 2．某种有机物2 mol在氧气中充分燃烧，共消耗5 mol氧气，生成二氧化碳和水各4 mol，由此可以得到的结论是( ) A．该有机物分子中不含有氧原子 B．该有机物分子中含一个氧原子 C．该有机物一个分子中含2个氧原子 D．不能确定该有机物分子中是否含有氧原子及其个数 解析：选B 有机物燃烧时，其中的C元素变为CO2，H元素变为H2O，根据燃烧反应产物及消耗的氧气的物质的量可以确定该有机物的分子式是C2H4O。因此该化合物中含

有一个氧原子。 3．A和B两种有机物可以互溶，其有关性质如下表所示： 密度(20 ℃) 熔点 沸点 溶解性