1、专题 1 检测试卷(时间:100 分钟 满分:120 分)一、单项选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分;每小题只有一个选项符合题意)1打破“生命力论”的科学家是()A道尔顿B贝采利乌斯C维勒D爱因斯坦答案 C解析 维勒首先用无机物制备了有机物,打破了“生命力论”。2塑化剂 DBP 的分子式为 C16H22O4,它属于()A单质B氧化物C盐D有机物答案 D3下列分析方法不是现代化学测定有机物结构的是()A燃烧法B红外光谱法C紫外光谱法D核磁共振法答案 A4一种有机物燃烧后,产生二氧化碳、水和二氧化硫。据此可以推断该化合物中一定含有()AC、S、OBC、H、O、SCC、H、S
2、DC、H、O答案 C5.设 H的质荷比为,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是()A甲醇(CH3OH)B甲烷C丙烷D乙烯答案 B解析 从题图中可看出其右边最高质荷比为 16,是 H质荷比的 16 倍,即其相对分子质量为16,可能为甲烷。6二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂。试判断二氟甲烷的核磁共振氢谱共有多少个峰()A4B3C2D1答案 D解析 二氟甲烷的结构中只有一种化学环境的氢原子,故其核磁共振氢谱共有 1 个峰。7某含 C、H、O 三种元素的未知物
3、A 经元素分析仪测定,该未知物中含碳、氢的质量分数分别为 52.16%、13.14%。则该有机物的分子式为()AC2H6BC2H6OCC6H6ODC2H6O2答案 B解析 未知物 A 中 C、H、O 的原子个数比为52.16%1213.14%1152.16%13.14%16261。未知物 A 的实验式为 C2H6O,因其中氢原子数已达饱和,该实验式即为未知物A 的分子式。8已知若 1 个碳原子连有 4 个不同原子或原子团,则该碳原子称为“手性碳原子”。下列分子中含有手性碳原子的是()ACH3COOHBCD答案 C解析 C 中含有手性碳原子,如下所示:。9如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图,请
4、你观察图谱,分析其可能是下列物质中的()ACH3CH2CH2CH3B(CH3)2CHCH3CCH3CH2CH2OHDCH3CH2COOH答案 C解析 由图可知有 4 种不同化学环境的氢原子。分析选项可得 A 项有 2 种不同化学环境的氢原子,B 项有 2 种不同化学环境的氢原子,C 项有 4 种不同化学环境的氢原子,D 项有 3 种不同化学环境的氢原子。10120 条件下,一定质量的某有机物(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)在足量 O2中燃烧后,将所得气体先通过浓 H2SO4,浓 H2SO4 增重 2.7 g,再通过碱石灰,碱石灰增重4.4 g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如下图
5、所示:则该有机物可能是()ACH3CH3BCH3CH2COOHCCH3CH2OHDCH3CH(OH)CH3答案 C解析 该有机物中 C、H 的物质的量分别是:n(C)4.4 g44 gmol10.1 mol,n(H)2.7 g18 gmol20.3 mol,故该有机物中 C、H 原子个数比为 13,可将 B、D 选项排除,而由核磁共振谱分析可知该有机物中应有三种不同化学环境的 H 原子,所以只能是 CH3CH2OH。二、不定项选择题(本题包括 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得 0 分;若正确答案包括两个选项,
6、只选一个且正确的得 2 分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得 0 分)11下列说法正确的是()A19 世纪初,化学家贝采利乌斯提出了有机化学的概念B红外光谱图的研究可以确定有机物的相对分子质量C测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由李比希提出的D铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否含有硫、氮、氯、溴等元素答案 AC解析 A 项,19 世纪初瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学的概念,正确;红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团,不是确定有机物的相对分子质量,错误;C 项,利用燃烧测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由李比希提出的,正确;D 项,钠融法确定有
7、机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素,错误。12用 18O 标记的 CH3CH218OH 和 CH3COOH 发生酯化反应,测得生成的酯的相对分子质量为 90;而用 CH3CO18OH 和 CH3CH2OH 发生酯化反应,测得生成的酯的相对分子质量却为88。据此你对后一个反应所得出的结论是()A生成物中相对分子质量为 88 和 90 的两种酯的质量比为 11B18O 进入水中C18O 进入生成的酯中D生成物中的相对分子质量为 88 和 90 的两种酯的物质的量之比为 11答案 B13有机化学是化学学科的重要分支,在卫生、医药、农业、材料、国防等领域发挥着越来越重要的作用。下列各项中不属于有机化学
8、研究范围的是()A合成自然界中不存在、但对人类有用的有机化合物B用晶体硅制造半导体材料芯片C破译蛋白质组成密码,认识并改造遗传分子D发明不会长期存留、专一性更强的农用化学品,开发安全的食品添加剂答案 B解析 有机化学是以有机化合物为研究对象的学科,它的研究范围包括:有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用等。题中 A、C、D 项均属于有机化学研究的范围,B 中晶体硅不是有机物,故 B 不属于有机化学研究的范围,符合题意。14有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是()A分离、提纯确定分子式确定实验式确定结构式B分离、提纯确定
9、实验式确定分子式确定结构式C分离、提纯确定结构式确定实验式确定分子式D确定分子式确定实验式确定结构式分离、提纯答案 B解析 从天然资源提取的有机物,首先得到的是含有有机物的粗品,需经过分离、提纯才能得到纯品,再进行鉴定和研究未知有机物的结构与性质,一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分子式,因为有机物存在同分异构现象,所以最后利用波谱分析确定结构式。15某有机物完全燃烧生成 CO2 和 H2O。将 12.4 g 该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重 10.8 g,再通过碱石灰,碱石灰增重了 17.6 g。下列说法不正确的是()A该有机物的最简式为 CH3OB该有机物
10、的分子式可能为 CH3OC该有机物的分子式一定为 C2H6O2D该有机物不可能属于醇类答案 BD解析 n(H2O)10.8 g18 gmol10.6 mol,n(H)0.6 mol21.2 mol,m(H)1 gmol11.2 mol1.2 g;n(CO2)17.6 g44 gmol10.4 mol,m(C)12 gmol10.4 mol4.8 g;含有氧原子的物质的量为12.4 g6 g16 gmol10.4 mol;该有机物分子中 C、H、O 原子个数之比为 0.4 mol1.2 mol0.4 mol131,其最简式为 CH3O。该有机物分子中只含有 C、H、O 三种元素,H 原子数只能为
11、偶数,其分子式不可能为 CH3O;设该有机物分子式为(CH3O)n,当 n2 时,得到的分子式 C2H6O2 中 H 原子已经达到饱和,所以该有机物分子式为 C2H6O2;该有机物分子中的氧原子有可能形成羟基,可能属于醇类。三、非选择题(本题包括 5 小题,共 80 分)16(15 分)恩格斯指出“新创立的有机化学,它一个一个地从无机物创造出所谓的有机化合物,从而扫除了这些所谓有机物神秘性的残余”。(1)请举例说明有机物和无机物之间是可以相互转化的(用化学方程式表示)。有机物转化为无机物:_;无机物转化为有机物:_。(2)1828 年,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO,一种无机化合物
12、,由氯化铵和氰酸银反应制得)水溶液得到尿素CO(NH2)2。尿素的人工合成,揭开了人工合成有机物的序幕。请回答下列问题:尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵,写出该反应的化学方程式:_。(3)现代工业上用氨和二氧化碳在 200 个大气压和 180 时反应合成尿素,请写出该反应的化学方程式:_。答案(1)C6H12O66O2点燃 6CO26H2O6CO26H2O光叶绿素 C6H12O66O2(答案合理即可)(2)CO(NH2)22H2O尿素酶(NH4)2CO3(3)2NH3CO2200个大气压180 CO(NH2)2H2O17(15 分)核磁共振(NMR)是研究有机物结构的重要方法之一。在研究
13、的化合物分子中,所处化学环境完全相同的氢原子在 NMR 谱中出现同一种信号峰,如(CH3)2CHCH2CH3 在 NMR谱中有四种信号峰;又如 C(CH3)Br=CHX 存在着如下两种不同的空间结构:因此 C(CH3)Br=CHX 的 NMR 谱上会出现四种不同的信号峰。请填写下列空白:(1)化学式为 C3H6O2 的有机物在 NMR 谱上观察到两种情况的氢原子给出的信号峰:第一种情况出现两个信号峰;第二种情况出现三个信号峰。由此可推断对于这两种情况,该有机物的结构简式可能为:第一种_,第二种_。(2)测定 CH3CH=CHCl 时,得到氢原子给出的信号峰有 6 种,由此可推断该有机物一定存在
14、_种不同的结构,其结构简式为_。答案(1)CH3COOCH3 CH3CH2COOH 或 HCOOCH2CH3(2)2 解析 NMR 谱上出现两个信号峰,说明其分子中存在 2 种氢原子,出现三个信号峰则说明其分子中存在 3 种氢原子,由分子式结合分子中氢原子的种类即可写出结构简式。18(15 分)有机物 C 常用于食品行业。已知 9.0 g C 在足量 O2 中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重 5.4 g 和 13.2 g,经检验剩余气体为 O2。(1)C 分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是_,则 C 的分子式是_。(2)C 能与 NaHCO3 溶液
15、发生反应,C 一定含有的官能团名称是_。(3)C 分子的核磁共振氢谱有 4 个峰,峰面积之比是 1113,则 C 的结构简式是_。(4)0.1 mol C 与足量 Na 反应,在标准状况下产生 H2 的体积是_L。答案(1)90 C3H6O3(2)羧基(3)(4)2.24解析(1)有机物质谱图中,最右边的质荷比表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为 90。浓 H2SO4 吸水,所以生成的水是 5.4 g,即 0.3 mol;碱石灰吸收 CO2,则CO2 是13.2g,即0.3mol。所 以9.0gC中 氧 原 子 的 物 质 的 量 是9.0 g0.6 g0.3 mol12 g
16、mol116 gmol10.3 mol,所以此有机物的实验式为 CH2O,又因其相对分子质量为 90,所以 C 的分子式为 C3H6O3。(2)C 能与 NaHCO3 溶液发生反应,则 C 中含有羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知,C 的结构简式为。(4)C 中含有 1个羟基和 1 个羧基,所以 0.1 mol C 与 Na 反应能生成 0.1 mol H2,标准状况下的体积是 2.24 L。19(15 分)原子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的重要方法之一。在所研究的化合物分子中,所处位置完全相同的氢原子(等性氢原子)在核磁共振谱中出现同一种信号峰,谱中峰的强度与等性氢原子的
17、数目成正比。如乙醛(CH3CHO)在核磁共振谱中有 2 种信号峰,其强度之比为 31。(1)结构简式如图所示的有机物,在 PMR 中观察到各种峰的强度之比为_。(2)实验中可以根据 PMR 中观察到的氢原子的峰值情况,确定有机物的结构。如化学式为C3H6O2 的链状有机化合物,在核磁共振谱上给出的峰的稳定强度仅有四种,其中的两种峰值强度之比为33,2211。请写出其对应的结构简式:_,_。(3)如果用核磁共振谱来研究 C2H6O 的结构,请简要说明根据核磁共振谱的结果来确定 C2H6O分子结构的方法_。答案(1)11111(2)CH3COOCH3HOCH2CH2CHO(3)在 C2H6O 分子
18、的 PMR 上,信号峰的强度之比如果为 321,则结构为 CH3CH2OH;如果为 33,则结构为 CH3OCH3解析(1)有机物的结构如下:由分子的对称性可知,该分子中共有 5 类氢原子,各种峰的强度之比为 11111。(2)由有机物的分子式 C3H6O2,若峰值强度之比为 33,则分子中一定含有两个不同甲基,其结构为 CH3COOCH3;若峰值强度之比为 2211,则分子中有四类氢原子,其中有两个 CH2,其结构简式为 HOCH2CH2CHO。(3)C2H6O 可能的结构有 CH3CH2OH 和 CH3OCH3 两种,由于氢原子类型及个数不同,可根据核磁共振氢谱中信号个数及强度进行判断。2
19、0(20 分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是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。回答下列问题:(1)A 装置分液漏斗中盛放的物质是_,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 装置中所盛放试剂的名称:_,它的作用是_。(4)若将 B 装置去掉会对实验造成什么影响?_。(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_。(6)要
20、确定该有机物的分子式,还需要测定_,目前最精确、最快捷的测定方法是_。(7)若核磁共振氢谱中有 2 种峰且面积比为 31,则该分子可能为_(填名称),确定该有机物的方法是_。答案(1)H2O2(或双氧水)2H2O2=MnO2 2H2OO2(或 H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2)(2)使有机物充分氧化生成 CO2 和 H2O(3)碱石灰或氢氧化钠 吸收 CO2(4)造成测得有机物中含氢量增大(5)CH2O(6)有机物的相对分子质量 质谱法(7)乙酸或甲酸甲酯 红外光谱法解析 电炉内样品需纯氧氧化,因此 A 装置为制备 O2 的装置,属于固液气体,回忆O2 的制备原理,H2O2 分解或
21、 Na2O2 与水反应都合适。用浓硫酸除去其中的水蒸气后将有机物氧化,为了保证有机物被完全氧化为 CO2 和 H2O,C 装置中右侧放置了 CuO。无水 CaCl2 能吸收水,故装置 D 用于测定 H2O 的质量,生成的 CO2 则用装置 E 来吸收,故 E 中可盛装碱石灰或氢氧化钠。若去掉 B,D 中增加的质量包括 O2 中混有的水蒸气和有机物被氧化生成的水的质量,会使有机物中含氢量增大。(5)n(CO2)1.76 g44 gmol10.04 mol,n(H2O)0.72 g18 gmol10.04 mol,m(O)1.20 gm(C)m(H)1.20 g0.04 mol12 gmol10.04 mol21 gmol10.64 g,n(O)0.64 g16 gmol10.04 mol。因 n(C)n(H)n(O)0.04 mol(0.04 mol2)0.04 mol121,故该有机物的实验式为 CH2O。(6)要确定有机物的分子式,还需测出有机物的相对分子质量。(7)核磁共振氢谱中有 2 种峰,峰面积比为 31,说明该有机物中有 2 种不同化学环境的氢原子且个数比为 31,则可能为 CH3COOH(乙酸)或 HCOOCH3(甲酸甲酯),可通过红外光谱确定其官能团和化学键。