2020高中化学专题1认识有机化合物第二单元科学家怎样研究有机物课时作业含解析苏教版选修5

2020高中化学专题1认识有机化合物第二单元科学家怎样研究有机物课时作业含解析苏教版选修5

科学家怎样研究有机物 ‎ [A组　基础篇]‎ 题组一　有机物组成的确定 ‎1．将铜丝蘸上有机样品后，放在酒精灯火焰上灼烧，看到火焰呈绿色，则该有机物中含有(　　)‎ A．S元素 B．P元素 C．N元素 D．X(卤族元素)‎ 答案　D 解析　铜丝燃烧法可检验有机物中是否存在卤素。‎ ‎2．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(　　)‎ A．只测定它的C、H原子个数比 B．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2‎ C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值 D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量 答案　D 解析　验证某有机物属于烃，必须确认其仅由碳和氢两种元素组成。‎ ‎3．某有机化合物只含碳、氢、氧三种元素中的两种或三种，相对分子质量为74，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它的分子式可能为(　　)‎ A．C4H10O B．C4H4O2‎ C．C3H6O2 D．C4H8O2‎ 答案　C 解析　C4H10O的相对分子质量为74，完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为4∶5，A错误；C4H4O2的相对分子质量为84，B错误；C3H6O2的相对分子质量为74，完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，C正确；C4H8O2的相对分子质量为88，D错误。‎ ‎4．某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8 g和3.52 g。这种烃的化学式是(　　)‎ A．C2H6 B．C4H10 C．C5H10 D．C5H12‎ 答案　B 解析　气态烃对空气(空气的平均相对分子质量为29)的相对密度为2，则该烃的相对分子质量为29×2＝58，则该烃的物质的量为＝0.02 mol，装有无水氯化钙的干燥管增重的1.8 g为生成水的质量，其物质的量为＝0.1 mol，装有碱石灰的干燥管增重的3.52 g为生成二氧化碳的质量，其物质的量为＝0.08 mol，根据原子守恒可知烃分子中N(C)＝＝4、N(H)＝＝10，则该烃的分子式为C4H10，故B正确。‎ 题组二　有机物结构的确定 - 9 -‎ ‎5．某有机物A用质谱仪测定结果如图①，核磁共振氢谱示意图如图②，则A的结构简式可能为(　　)‎ A．HCOOH B．CH3CHO C．CH3CH2OH D．CH3CH2CH2COOH 答案　C 解析　根据图示可知，该有机物的最大质荷比为46，则A的相对分子质量为46，则分子式为C2H6O或CH2O2，故B、D错误；根据核磁共振氢谱图可知，A分子的核磁共振氢谱有3组吸收峰，则其分子中有3种H原子，HCOOH分子中含有2种H原子，CH3CH2OH分子中含有3种H原子，故C正确。‎ ‎6．某有机物A的分子式为C4H10O，红外光谱图如图所示，则A的结构简式为(　　)‎ A．CH3CH2OCH2CH3 B．CH3OCH2CH2CH3‎ C．CH3CH2CH2OCH3 D．(CH3)2CHOCH3‎ 答案　A 解析　红外光谱图中显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键可得分子的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。‎ ‎7．某有机化合物的1H核磁共振谱中有6个特征峰，则该有机化合物可能是(　　)‎ - 9 -‎ 答案　D 解析　1H核磁共振谱中出现特征峰的组数代表的是氢原子的种数，题干中叙述出现6个特征峰，即为6种氢原子。A中3个峰，B中4个峰，C中4个峰，D中6个峰，故选D。‎ ‎8．核磁共振谱(NMR)可用于研究有机物的结构，在所研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在NMR谱中都给出了相应的峰信号。NMR谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。例如，乙醛的结构简式为CH3CHO，其NMR谱中有两个信号，其强度之比为3∶1。分子式为C3H6O2的有机物，在NMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况：第一种情况，峰的强度比为1∶1，请写出其对应化合物的结构简式________________________；第二种情况，峰的强度比为3∶2∶1，请写出该化合物的可能的结构简式：______________________。‎ 答案　‎ 解析　‎ - 9 -‎ 题组三　手性问题、同位素示踪法 ‎9．乙酸和乙醇在浓H2SO4存在的条件下加热发生酯化反应，现有下列两种有机物：CH3CO18OH和CH3CH2OH，在一定条件下反应生成酯，则生成酯的相对分子质量为(　　)‎ A．88 B．90 C．92 D．86‎ 答案　A 解析　反应的化学方程式为 - 9 -‎ 答案　‎ 解析　有机物存在两种犹如人的左右手一样，互为镜像但不能重叠的异构体分子，则称这样的分子为手性分子；与四个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子。并且能发生水解反应和银镜反应，结构中应含有甲酸酯基，故可推知答案为 ‎ ‎ ‎[B组　综合篇]‎ ‎11．下列各组有机物中，无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气及生成的水的物质的量也不变的是(　　)‎ A．C2H2和C6H6 B．C2H6和C2H5OH C．C2H4和C2H6O D．C6H6和C7H6O2‎ 答案　D 解析　无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃烧时生成的水的物质的量不变，则二者的氢原子个数相同，A、C错误；等物质的量的C2H6和C2H5OH的耗氧量不同，B错误。‎ ‎12．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定有机物组成常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。‎ ‎(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是________，写出有关反应的化学方程式：____________________________________。‎ ‎(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是____________________。‎ ‎(3)写出E装置中所盛放物质的名称：________，它的作用是________。‎ ‎(4)若将B装置去掉会对实验结果造成什么影响？‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，E管质量增加1.76 g，D管质量增加0.72 g，则该有机物的最简式为________。‎ - 9 -‎ 答案　(1)H2O2　2H2O22H2O＋O2↑(或H2O　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑)‎ ‎(2)使有机物充分被氧化成CO2、H2O ‎(3)碱石灰　吸收燃烧产物中的CO2‎ ‎(4)会使实验中测得的氢(H)含量增大 ‎(5)CH2O 解析　从装置A可知，O2是通过固体与液体反应制得的，可以利用H2O2(MnO2作催化剂)分解产生O2，也可利用Na2O2和H2O反应制取O2。装置B中浓硫酸的作用是吸收O2中的H2O，装置D中CaCl2的作用是吸收有机物燃烧生成的H2O，而装置E则用来吸收CO2，可用碱石灰。‎ ‎13．按要求回答下列问题：‎ ‎(1)有机物X的分子式为C4H8O2，其红外光谱如图所示：‎ 则该有机物可能的结构为________(填字母)。‎ A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOCH3‎ C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH - 9 -‎ 答案　(1)AB　(2)红外光谱法　①5　2　②3　2‎ 解析　(1)A、B项都有两个—CH3，且不对称，都含有 C===O、C—O—C，所以A、B项符合图示；C项只有一个—CH3，不会出现不对称的现象；D项中没有C—O—C键，且—CH3为对称结构。‎ - 9 -‎ ‎14．有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6∶1∶1。‎ ‎(1)A的分子式为____________。‎ ‎(2)A的结构简式为____________。‎ ‎(3)下列物质中，一定条件下能与A发生反应的有________(填字母)。‎ a．H2 b．Na c．酸性KMnO4溶液 d．Br2‎ ‎(4)有机物B是A的同分异构体，能发生银镜反应，1 mol B最多能与2 mol H2加成。B中所有碳原子一定处于同一个平面，请写出所有符合条件的B的结构简式(不考虑立体异构)：____________________、__________________。‎ 答案　(1)C5H8O　‎ ‎(2) ‎ ‎(3)abcd　‎ - 9 -‎ ‎(4)(CH3)2C===CHCHO、CH3CH===C(CH3)CHO 解析　设A的分子式为CxHyOz，根据题意知，A的相对分子质量为84,16.8 g A的物质的量为0.2 mol,0.2 mol A燃烧可以得到1 mol CO2、0.8 mol H2O，故x＝5，y＝8，又因A的相对分子质量为84，求得z＝1，则A的分子式为C5H8O。‎ ‎ ‎ ‎(3)A分子中含有碳碳三键，能与H2、Br2发生加成反应，能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；含有—OH，能与Na反应。故选abcd。‎ ‎(4)A的不饱和度为2，B是A的同分异构体，B又能发生银镜反应，说明B含有醛基；1 mol B最多能与2 mol H2加成，则该有机物中必含有1个碳碳双键；又知所有碳原子在同一平面上，则碳碳双键上共连有三个含碳基团，所以B的结构简式中有两种基团，一种是甲基 ‎(—CH3)，另一种是醛基，所以B的结构简式为 ‎(CH3)2C===CHCHO或CH3CH===C(CH3)CHO。‎ - 9 -‎