1、课时梯级作业 三十六认识有机化合物(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每题5分,共50分)1.具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图。它属于()芳香族化合物脂肪族化合物有机羧酸有机高分子化合物芳香烃A.B.C.D.【解析】选C。分子结构中含有苯环,属于芳香族化合物,正确;脂肪族化合物是链状烃类(开链烃类)及除芳香族化合物以外的环状烃类及其衍生物的总称,错误;分子中有羧基,属于有机羧酸,正确;相对分子质量较小,不属于高分子化合物,错误;分子中含有氧元素,不属于烃,错误。2.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图只有CH键、OH键、CO键 的振动吸收,
2、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.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2CH2OHD.CH3COOH【解析】选B。由题意知,该有机物分子中含有的官能团只有羟基,A项中没有羟基,D项中还存在CO键,C项中相对分子质量不是60,均不符合要求。【加固训练】某有机物的分子式为C3H6O,通过核磁共振氢谱分析有3个吸收峰,且峰面积比为321,则该物质的结构简式可能是()A.B.C.D.CH3CH2CHO【解析】选D。该有机物共有6个H,由题意有3种H,且个数分别为3、2、1,分析各选项,只有D项的物质符合。3.丙烷的分子结构可简写成键线式结构,有
3、机物A的键线式结构为,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是 ()A.有机物A的一氯取代物只有4种B.用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷C.有机物A的分子式为C8H18D.B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯【解析】选A。根据信息提示,A的结构简式为。有5种不同化学环境的氢原子,所以其一氯取代物有5种;A是B和H2等物质的量加成后的产物,所以B可能的结构简式有三种:、,命名依次为3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯。4.下列说法正确的是()A.的一溴代物和
4、的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)B.CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷D.与都是-氨基酸且互为同系物【解析】选A。甲苯和异戊烷分子中都有四种不同化学环境的氢原子,即它们的一溴代物都有4种,故A正确;2-丁烯分子中的四个碳原子都在同一个平面内,碳碳双键与碳碳单键形成的键角接近120,它们不在同一条直线上,故B错误;按系统命名法,选择最长的碳链作主链,该有机物的名称应为2,3,4,4-四甲基己烷,故C错误;前者苯环上连有一个酚羟基和一个醚键,而后者苯环上连有两个酚羟基,两种有机物的结构不相似,不互为同系物,故D错误
5、。【易错提醒】有机物系统命名中常见的错误(1)主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)。(2)编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小)。(3)支链主次不分(不是先简后繁)。(4)“-”“,”忘记或用错。5.如图分别是A、B两种物质的核磁共振氢谱,已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子,试根据两种物质的核磁共振氢谱推测A、B有可能是下面的()A.A是C3H6,B是C6H6B.A是C2H6,B是C3H6C.A是C2H6,B是C6H6D.A是C3H6,B是C2H6【解析】选B。图1核磁共振氢谱中只给出一组峰,说明该分子中只有1种氢原子;图2核磁共振氢谱中只给出3种峰,
6、说明该分子中只有3种氢原子,符合条件的只有B选项。【加固训练】如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的()A.CH3CH2CH2CH3B.(CH3)2CHCH3C.CH3CH2CH2OHD.CH3CH2COOH【解析】选C。由核磁共振氢谱的定义可知,在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子,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。6.下列说法不正确的是()A.除去96%的乙醇中的少量水制无水乙醇:加入生石灰,振
7、荡、静置、蒸馏B.除去溴苯中混有的少量单质溴:加入足量的NaOH溶液,振荡、静置、分液C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键,CH4、CCl4都是正四面体结构D.系统命名法为2,4-二甲基己烷【解析】选C。CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,则加CaO、蒸馏可除去96%的乙醇中的少量水制无水乙醇,故A正确;溴与NaOH溶液反应后,与溴苯分层,然后分液可除去溴苯中混有的少量单质溴,故B正确;CH4和CCl4中的化学键分别为CH极性键、CCl极性键,均为正四面体,不存在非极性键,故C错误;最长碳链含6个C,2、4号C上有甲基,则名称为2,4-二甲基己烷,故D正确。7.某化合物的结构式(键线
8、式)及球棍模型如下:该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。下列关于该有机物的叙述正确的是()A.该有机物不同化学环境的氢原子有8种B.该有机物属于芳香化合物C.键线式中的Et代表的基团为CH3D.该有机物的分子式为C9H10O4【解析】选A。根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断,氢原子有8种,故A正确;该有机物中不含苯环,所以不属于芳香化合物,故B错误;根据该有机物球棍模型判断Et为乙基,故C错误;根据球棍模型可知,该物质的化学式是C9H12O4,故D错误。8.要从乙酸的乙醇溶液中回收乙酸,合理的操作组合是()蒸馏过滤静置分液加足量钠加入足量H2SO4加入足量NaOH溶液加入乙
9、酸与浓硫酸混合液后加热加入浓溴水A.B.C.D.【解析】选D。首先加入NaOH使易挥发的乙酸生成难挥发的乙酸钠,然后蒸馏,得到乙醇,剩余乙酸钠,加入硫酸生成乙酸,再蒸馏得到乙酸。【加固训练】实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:蒸馏;水洗;用干燥剂干燥;10%NaOH溶液洗;水洗。正确的操作顺序是()A.B.C.D.【解析】选D。粗溴苯中含有苯、溴苯、溴化铁和溴,提纯时,为减少NaOH的用量,可先用水洗,可除去溴化铁和少量溴,然后加入10%的NaOH溶液洗涤,可除去溴,再用水洗除去碱液,经干燥后进行蒸馏可得溴苯,所以正确的操作顺序为。9.下列说法正确的是()A.的名称为2
10、,2,4-三甲基4-戊烯B.化合物不是苯的同系物C.分子中所有碳原子一定共平面D.对二甲苯的核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢【解析】选B。A项中有机物的正确命名为2,4,4-三甲基-1-戊烯,A项错误;C项中分子有两个平面,由于连接苯环的碳碳单键可以旋转,故所有碳原子不一定共平面,C项错误;对二甲苯为对称结构(),分子中只含有2种不同化学环境的氢,D项错误。【互动探究】(1)A选项中的有机物与足量氢气加成后得到的有机物的名称是什么?在核磁共振氢谱中有几组峰,面积之比是多少?提示:A项中的有机物与氢气加成后得到的产物为,其系统命名为2,2,4-三甲基戊烷。分子结构中含有4种氢原子,因此在核
11、磁共振氢谱种共有4组峰,其面积之比为9216。(2)B项中的有机物分子中一定在一个平面上的碳原子有几个?提示:11个。分子中含有1个萘环,其中的10个碳原子一定在一个平面上,与萘环直接相连的碳原子一定在这个平面上,因此共有11个碳原子一定在一个平面上。10.(能力挑战题)将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物完全燃烧,产物通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8 g,再通过碱石灰,碱石灰又增重了17.6 g。下列说法错误的是()A.该有机物的最简式为CH3OB.该有机物的分子式可能为CH3OC.该有机物的分子式可能为C2H6O2D.该有机物核磁共振氢谱中有两个峰【解析】选B。将12
12、.4 g该有机物完全燃烧,产物通过浓硫酸,浓硫酸增重的10.8 g为水的质量,其物质的量为=0.6 mol,原有机物中含有氢元素的物质的量为0.6 mol2=1.2 mol,质量为1 gmol-11.2 mol=1.2 g。通过碱石灰,碱石灰又增重的17.6 g为二氧化碳的质量,其物质的量为=0.4 mol,原有机物中含有碳元素的质量为12 gmol-10.4 mol=4.8 g,该有机物中含有C、H元素的质量为4.8 g+1.2 g=6 g12.4 g,所以该有机物分子中含有氧元素,含有氧元素的物质的量为=0.4 mol。所以该有机物分子中碳、氢、氧原子数之比为0.41.20.4=131,其
13、最简式为CH3O。根据分析可知,该有机物的最简式为CH3O,故A正确;该有机物分子中只含有C、H、O三种元素,氢原子数只能为偶数,其分子式不可能为CH3O,故B错误;设该有机物分子式为(CH3O)n,当n=2时,得到的分子式C2H6O2中氢原子已经达到饱和,所以该有机物分子式可能为C2H6O2,故C正确;若该有机物为乙二醇,乙二醇的分子中含有两种等效H,则其核磁共振氢谱有两个吸收峰,故D正确。二、非选择题(本题包括3小题,共50分)11.(14分)根据要求填空:(1)中官能团的名称是_。(2)中含氧官能团的名称是_。(3)HOCH2CH2NH2中含有的官能团名称是_。(4)中所含官能团的名称是
14、_。(5)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的的同分异构体有_种。(6)的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有_种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为22211的为_(写结构简式)。【解析】(1)中官能团为羟基。(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基。(3)中官能团为羟基和氨基。(4)中官能团为羰基和羧基。(5)除苯环外不饱和度为1,还有2个碳原子,1个氧原子,可知除酚OH外另一取代基为CHCH2,苯环上有邻、间、对三种结构。(6)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团,步骤是先确定OH和CHO在苯环上的位置,再定最后一个饱和碳原子的位置。答案:
15、(1)羟基(2)(酚)羟基、酯基(3)羟基、氨基(4)羰基、羧基(5)3(6)1312.(20分)某同学用苯甲醛和氢氧化钾溶液制得苯甲醇和一种钾盐(用X表示)的混合溶液。资料显示,苯甲醇易溶于乙醚(无色液体,微溶于水)、乙醇等有机溶剂,在水中溶解度较小。请回答: (1)从混合溶液中分离出X溶液的实验方法是_(写出一种即可)。 (2)X溶液用盐酸酸化并冷却后得酸Y的粗产品,进而用水重结晶得Y。由此可知_(填序号)。 a.Y在水中的溶解度受温度影响较大b.杂质氯化钾在水中的溶解度较大,易于除去c.Y在冷的溶液中溶解度大,在热的溶液中溶解度小(3)质谱图显示Y的相对分子质量是122。该同学称取12.
16、2 g Y并将其完全氧化。测得生成0.3 mol H2O 和0.7 mol CO2,则Y的化学式是_。红外光谱分析表明Y属于芳香族化合物,Y的名称是_。 (4)Y的属于芳香族化合物且能发生银镜反应的同分异构体有_种。 【解析】(1)因为苯甲醇在水中溶解度较小,而钾盐X易溶于水,所以分液即可得到苯甲醇和X溶液。(2)抓住题中所给信息“冷却后得酸Y的粗产品”可知a正确、c错误,b也正确。(3)n(Y)=0.1 mol,所以1个Y中含有6个H、7个C、2个O,化学式为C7H6O2,结合苯甲醛被还原为苯甲醇,所以Y应是苯甲醛被氧化的产物为苯甲酸。(4)苯环上的取代基可能为CHO、OH(有邻、间、对三种
17、)或OCHO,共4种。答案:(1)分液(2)ab(3)C7H6O2苯甲酸(4)413.(16分)(能力挑战题)有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,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称取A 9.0 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:(1)A的相对分子质量为_将此9.0 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,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g(2)A的分子式为_另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属
18、钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团:_A的核磁共振氢谱如图:(4)A中含有_种氢原子(5)综上所述,A的结构简式为_ 【解析】(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍,相对分子质量为452=90。9.0 g A的物质的量为0.1 mol。(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2。则A中含有O的物质的量为=0.3(mol)1 mol A中含有6 mol H、3 mol C、3 mol O。(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3
19、粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况),说明分子中含有一个COOH和一个OH。(4)A的核磁共振氢谱中有4组峰,说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。(5)综上所述,A的结构简式为。答案:(1)90(2)C3H6O3(3)COOH、OH(4)4(5)【加固训练】(2018武汉模拟)某烃A的相对分子质量为84。请回答下列问题:(1)下列物质与A以任意比例混合,只要总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是_(填字母)。a.C7H12O2b.C6H14c.C6H14Od.C7H14O3(2)若A是链烃且分子中所有的碳原子共平面,该分子的一氯取代物只有一种,则A的结构简式为_。(3)若A是链烃且其核磁共振氢谱有三组不同的峰,峰值比为321,则A的名称为_。(4)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,则A的结构简式为_。【解析】(1)因为8414=6,所以该烃分子式为C6H12,a、c、d充分燃烧消耗的氧气的量与之相同。(2)可以确保所有的碳原子在同一个平面上,且其一氯取代物只有一种。(3)满足要求的物质的结构简式为或CH3CH2CHCHCH2CH3。(4)A不能使溴水褪色,则A不含有双键且其一氯代物只有一种,故A为环己烷。答案:(1)a、c、d(2)(3)2-乙基-1-丁烯(或3-己烯)(4)