《研究有机物的一般步骤和方法》研究有机物的一般步骤和方法 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《研究有机物的一般步骤和方法》研究有机物的一般步骤和方法

1单选题

甘油是一种常用的有机溶剂,可与水以任意体积比互溶,密度小于1.26g/mL,沸点约290℃,分离水和甘油最合理的方法是(  )

A
蒸馏
B
蒸发
C
过滤
D
分液

题目答案

A

答案解析

分析:

由题中信息可知甘油和水互溶,但沸点不同,可用蒸馏的方法分离.

解答:

解:甘油和水互溶,不能用过滤、分液的方法分离,而二者沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故选A.

点评:

本题考查物质的分离,侧重于蒸馏的考查,题目难度不大,注意把握题给信息,根据性质的异同选择分离方法.

2单选题

丙酮是一种常用的有机溶剂,可与水以任意体积比互溶,密度小于1g/mL,沸点约55℃,分离水和丙酮时最合理的方法是(  )

A
蒸发
B
分液
C
过滤
D
蒸馏

题目答案

D

答案解析

分析:

互溶的两种液体,其沸点不同,则可利用蒸馏来分离,以此来解答.

解答:

解:水与丙酮互溶,二者的沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法来实现二者的分离.

故选D.

点评:

本题考查物质的分离、提纯方法,题目难度不大,注意相关基础知识的积累.

3单选题

有机物的结构可用“键线式”简化表示.如CH$_3$-CH═CH-CH$_3$可简写为.已知“瘦肉精”含有克伦特罗,其结构简式如图,下列有关克伦特罗的叙述不正确的是(  )

A
该物质的分子式为C$_1$2H$_1$8ON$_2$Cl$_2$
B
该物质分子中碳原子杂化方式有两种
C
该物质的分子中有8种化学环境不同的氢原子
D
该物质能发生的反应类型有:加成反应、酯化反应、氧化反应等

题目答案

C

答案解析

分析:

A.由结构简式可确定分子式;

B.苯环的C为sp_杂化,其它为sp_杂化;

C.由结构对称性可知,分子中含7种H;

D.该物质中含苯环、-OH,以此分析性质.

解答:

解:A.由结构简式可知分子式为C$_1$2H$_1$8ON$_2$Cl$_2$,故A正确;

B.苯环的C为sp_杂化,其它为sp_杂化,故B正确;

C.由结构对称性可知,分子中含7种化学环境不同的氢原子,故C错误;

D.该物质中含苯环,能发生加成反应,含-OH,能发生酯化反应、氧化反应等,故D正确;

故选C.

点评:

本题考查有机物的结构与性质,注意把握结构中的官能团及性质的关系,熟悉苯、醇的性质即可解答,选项BC为解答的难点,题目难度不大.

4单选题

验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是(  )

A
测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成H$_2$O和CO$_2$的质量
B
证明该试样完全燃烧后产物只生成H$_2$O和CO$_2$
C
测定该试样燃烧产物中H$_2$O和CO$_2$的物质的量的比值
D
测定该试样的C、H个数比

题目答案

A

答案解析

分析:

A.从质量守恒的角度分析;

B.无论有机物是否含有O元素,烃的含氧衍生物或烃燃烧都生成H$_2$O和CO$_2$;

C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO$_2$、H$_2$O的物质的量之比,只能确定C、H元素的比值,不能确定是否含有O;

D.测定该试样的C、H个数比,不能确定是否含有O;

解答:

解:A.烃中只含有碳、氢两种元素,烃完全燃烧的产物只有CO$_2$和H$_2$O,若原试样的质量等于CO$_2$中碳元素和H$_2$O中氢元素的质量之和,则该有机物为烃,若原试样的质量大于CO$_2$和H$_2$O中碳、氢两元素的质量之和,则该有机物为烃的含氧衍生物,故A正确;

B.烃的含氧衍生物或烃燃烧都生成H$_2$O和CO$_2$,不能确定是否含有O,故B错误;

C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO$_2$、H$_2$O的物质的量之比,只能确定C、H元素的比值,不能确定是否含有O,故C错误;

D.测定该试样的C、H个数比,不能确定是否含有O,故D错误;

故选:A.

点评:

本题考查有机物分子的元素组成,题目难度不大,注意从质量守恒的角度分析,把握测定原理.

5单选题

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→确定化学式→确定实验式→确定结构式
B
分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
C
分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D
确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯

题目答案

B

答案解析

分析:

从天然资源提取的有机物,首先得到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,最后利用波谱分析确定结构式.

解答:

解:从天然资源提取的有机物,首先得到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,故对其进行研究一般采取的研究步骤是:分离提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,

故选B.

点评:

本题考查有机物结构确定、有机物研究方法等,比较基础,注意有机物研究的一般步骤.

6单选题

某有机物在氧气里充分燃烧,生成的CO$_2$和H$_2$O的物质的量之比为1:1,由此可以得出该有机物(  )

A
分子中C、H、O的个数比为1:2:3
B
分子中C和H的个数比为1:2
C
分子中肯定不含氧原子
D
分子中肯定含有氧原子

题目答案

B

答案解析

分析:

A.无法判断有机物中是否含有氧元素;

B、根据C原子、H原子守恒,利用物质的量之比等于原子个数之比判断;

C、根据碳元素、氢元素的质量之和与有机物的质量,判断有机物中是否含有元素;

D、根据碳元素、氢元素的质量之和与有机物的质量,判断有机物中是否含有元素.

解答:

解:A、有机物的质量未给出,无法判断有机物中是否含有氧元素,水蒸气和CO$_2$的物质的量比为1:1,根据原子守恒可知,有机物中分子中碳、氢原子个数比为1:2,故A错误;

B、水蒸气和CO$_2$的物质的量比为1:1,根据原子守恒可知,有机物分子中碳、氢原子个数比为1:2,故B正确;

C、有机物的质量未给出,无法判断有机物中是否含有氧元素,故C错误;

D、有机物的质量未给出,无法判断有机物中是否含有氧元素,故D错误;

故选:B.

点评:

本题考查利用质量守恒判断有机物元素组成,难度不大,根据碳元素、氢元素的质量之和与有机物的质量,判断有机物中是否含有元素是解答的关键.

7单选题

充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等.则 X的分子式是(  )

A
C$_1$0H$_1$4
B
C$_1$1H$_1$6
C
C$_1$2H$_1$8
D
C$_1$3H$_2$0

题目答案

C

答案解析

分析:

设该烃的化学式为C_xH_y,燃烧会生成二氧化碳和水:CxHy+(x+$\frac {y}{4}$)O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"点燃"}]{}$xCO$_2$+$\frac {y}{2}$H$_2$O,因得到水的质量跟原烃X的质量相等,进而求出该烃中碳氢原子的个数比.

解答:

解:烃燃烧会生成二氧化碳和水:CxHy+(x+$\frac {y}{4}$)O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"点燃"}]{}$xCO$_2$+$\frac {y}{2}$H$_2$O,

  12x+y 9y

因得到水的质量跟原烃X的质量相等,即12x+y=9y,得x:y=2:3,分析选项只有C中C$_1$2H$_1$8的原子个数比是2:3.

故选C.

点评:

本题是对化学式判断的考查,解题的关键是找到信息中的等量关系,进而判断出化学式中两原子的个数比,从而判断其化学式.

8单选题

化学工作者从有机反应:RH+Cl$_2$(g)$\xlongequal[]{光}$RCl(l)+HCl(g)受到启发,提出的在农药和有机合成工业中可获得副产品盐酸的设想已成为现实.其中“g”代表气态,“l”代表液态,试指出从上述反应产物中分离得到盐酸的最佳方法是(  )

A
水洗分液法
B
蒸馏法
C
升华法
D
有机溶剂萃取法

题目答案

A

答案解析

分析:

RH+Cl$_2$(g)$\xlongequal[]{光}$RCl(l)+HCl(g),从反应产物中分离得到盐酸,利用溶解性即可.

解答:

解:RH+Cl$_2$(g)$\xlongequal[]{光}$RCl(l)+HCl(g),从反应产物中分离得到盐酸,因RCl不溶于水,HCl极易溶于水,

则水洗分液法可得到盐酸,

故选A.

点评:

本题考查混合物的分离,把握卤代烃、HCl性质的差异为解答的关键,注意卤代烃不溶于水,题目难度不大.

9单选题

某有机物的蒸气,完全燃烧时,需3倍于其体积的氧气,产生2倍于其体积的CO$_2$,该有机物是(  )

A
C$_2$H$_4$
B
C$_3$H$_6$O
C
C$_2$H$_4$O
D
C$_2$H$_4$O$_2$

题目答案

A

答案解析

分析:

有机物蒸气完全燃烧,产生二倍于其体积的二氧化碳,则分子中含有2个C原子;

对于烃C_xH_y,耗氧量取决于(x+$\frac {y}{4}$),对于烃含氧衍生物C_xH_yO_z,耗氧量取决于(x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$),有机物蒸气完全燃烧时需三倍于其体积的氧气,则(x+$\frac {y}{4}$)或(x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$)的值等于3,结合各选项中分子式,由碳原子及耗氧量进行判断.

解答:

解:令烃C_xH_y,烃含氧衍生物C_xH_yO_z,

由分析可知,有机物满足分子中含有2个C原子,(x+$\frac {y}{4}$)或(x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$)的值等于3.

A.C$_2$H$_4$分子含有2个碳原子,其(x+$\frac {y}{4}$)=2+1=3,故A正确;

B.C$_3$H$_6$O分子中含有3个碳原子,其((x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$)=3+$\frac {6}{4}$-$\frac {1}{2}$=4,故B错误;

C.C$_2$H$_4$O分子含有2个碳原子,其(x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$)=2+1-$\frac {1}{2}$=2.5,故C错误;

D.C$_2$H$_4$O$_2$分子含有2个碳原子,其(x+$\frac {y}{4}$-$\frac {z}{2}$)=2+$\frac {4}{4}$-1=2,故D错误;

故选A.

点评:

本题考查有机物燃烧分子式的确定,难度不大,注意根据原子守恒判断分子中碳原子数目及耗氧量规律,利用代入法验证.

10单选题

由C、H、O组成的化合物8.80mg,完全燃烧后得二氧化碳22.0mg,水10.8mg.该化合物的实验式(最简式)是(  )

A
C$_5$H$_6$O
B
C$_5$H$_1$2
C
C$_5$H$_1$2O$_2$
D
C$_5$H$_1$2O

题目答案

D

答案解析

分析:

根据质量守恒可知,生成22.0mg的二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成10.8mg的水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量,化合物与C、H两种元素质量和的差为氧元素的质量,然后求出各自的物质的量,由碳、氢、氧元素的物质的量之比可推测实验式(最简式).

解答:

解:根据质量守恒定律得:化合物中所含C元素质量为:22.0mg×$\frac {12}{44}$=6mg,

化合物中所含H元素质量为:10.8mg×$\frac {2}{18}$=1.2mg,

化合物中所含O元素质量为:8.80mg-6mg-1.2mg=1.6mg,

n(C):n(H):n(O)=$\frac {6}{12}$:$\frac {1.2}{1}$:$\frac {1.6}{16}$=5:12:1,所以化合物的实验式(最简式)是C$_5$H$_1$2O,故选:D.

点评:

本题是对质量守恒定律的考查,化学反应前后元素的种类不变是解决本题的关键.

11单选题

已知乙酸乙酯(C$_4$H$_8$O$_2$)是一种无色液体,不溶于水,密度小于1g/mL,沸点约为55℃.要从水与乙酸乙酯的混合物中将乙酸乙酯分离出来,下列方法中最简便的是(  )

A
蒸馏
B
分液
C
过滤
D
蒸发

题目答案

B

答案解析

分析:

根据互不相溶的两种液体用分液法分离来解答.

解答:

解:乙酸乙酯(C$_4$H$_8$O$_2$)与水互不相溶,混合后会分层,乙酸乙酯在上层,采用分液法分离,

故选B.

点评:

本题主要考查了分液法的适用范围,难度不大,要掌握物质的溶解性.

12单选题

下列有关实验的说法中错误的是(  )

A
在蒸馏的实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点
B
用直接蒸馏的方法不能得到无水乙醇
C
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
D
作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响应该很大

题目答案

C

答案解析

分析:

A、需要测量哪部分的温度,温度计的水银球就放置哪个位置;

B、由于水在低温下也会有部分变成水蒸气,因此无法直接蒸馏,需用CaO等物质与水反应,变成熔沸点更高的物质再进行蒸馏;

C、杂质溶解度随温度的变化较大,在混合液温度较高时杂质的溶解度大,此时杂质还留在溶液里,被提纯物结晶析出.若等冷却后过滤,杂质也会析出,这样得到的结晶物中既有被提纯物也有杂质;

D、温度影响溶解度.若被提纯物的溶解度随温度变化不大,杂质的溶解度应该随温度的变化差别很大.

解答:

解:A、温度计放置于支管口控制馏分温度,故A正确;

B、由于水在低温下也会有部分变成水蒸气,因此无法直接蒸馏,需用CaO等物质与水反应,变成熔沸点更高的物质再进行蒸馏,故B正确;

C、在混合液温度较高时杂质的溶解度大,此时杂质还留在溶液里,被提纯物结晶析出,所以趁热过滤,为了提高纯度,故C错误;

D、温度影响溶解度.被提纯物和杂质的溶解度应该随温度的变化差别很大,故D正确.

故选:C.

点评:

本题考查了中学化学中的一些实验的基本操作及注意事项,难度不大,注意知识的积累.

13单选题

下列叙述正确的是(  )

A

某有机物燃烧后产物只有CO$_2$和H$_2$O,可推出的结论是有机物属于烃

B

某有机物燃烧后产物只有CO$_2$和H$_2$O,可推出的结论是有机物属于烃的含氧衍生物

C

某有机物燃烧后产物只有CO$_2$和H$_2$O,通过测定有机物、CO$_2$和H$_2$O的质量,可确定有机物是否含有氧

D

甲烷在同系物中含碳量最高,因而是清洁能源

题目答案

C

答案解析

分析:

A.有机物燃烧后产物只有CO$_2$和H$_2$O,该有机物不一定为烃类,可能为烃的含氧衍生物;B.某有机物燃烧后产物只有CO$_2$和H$_2$O,该有机物可能为烃或者烃的含氧衍生物;C.根据质量守恒定律,可以根据有机物主链、二氧化碳和水的质量情况确定该有机物是否含有氧元素;D.甲烷是含氢量最高,含碳量最低的有机物.

解答:

解:A.烃的含氧衍生物燃烧产物也只有二氧化碳和水,该有机物不一定为烃类,故A错误;B.烃类物质燃烧产物只有二氧化碳和水,所以该有机物可能为烃类,不一定为烃的含氧衍生物,故B错误;C.若知道有机物主链、完全燃烧生成二氧化碳和水的质量,可以根据质量守恒确定该有机物是否含有氧元素,故C正确;D.烷烃是含氢量最高的有机物,而甲烷是含氢量最高的烃类,则甲烷的含碳量最低,故D错误;故选C.

点评:

本题考查了有机物结构与性质,有机物分子式的确定,题目难度不大,注意掌握常见有机物结构与性质,明确确定有机物分子式的方法.

14单选题

二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法及物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是(  )

A
利用金属钠或金属钾
B
利用燃烧法
C
利用红外光谱法
D
利用核磁共振氢谱

题目答案

B

答案解析

分析:

二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH,二者性质不同,-OH可与Na反应,二者含有的H原子的种类和性质不同,由于分子式相同,燃烧产物相同.

解答:

解:A.乙醇中含有-OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,故A正确;

B.由于分子式相同,燃烧产物相同,不能鉴别,故B错误;

C.二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,故C正确;

D.二者含有的H原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,故D正确.

故选B.

点评:

本题考查有机物的鉴别,题目难度不大,本题注意有机物官能团的异同以及有机物的结构,注意把握鉴别方法.

15单选题

一定量某有机物X在0$_2$中完全燃烧,生成了n mol C0$_2$和n mol H$_2$O.下列关于X的说法中,正确的是{_ _}

A
X分子中一定有n个碳原子、n个氢原子
B
X分子中一定含有碳、氢、氧三种元素
C
X分子中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D
X分子中碳、氢元素质量比一定为1:2

题目答案

C

答案解析

分析:

某有机物在空气中完全燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,根据质量守恒定律,则可知:一定含碳、氢元素,可能含氧元素.

解答:

解:有机物在空气中完全燃烧,测得生成物只有二氧化碳和水,根据质量守恒定律,则可知:一定含碳、氢元素,可能含氧元素,并且碳原子和氢原子个数之比是1:2.

A、X分子中一定碳原子、氢原子,因X的物质的量未知,则个数无法确定,故A错误;

B、X分子中一定含碳、氢元素,因X的质量未知,可能含氧元素,故B错误;

C、X分子中一定含碳、氢元素,可能含氧元素,故C正确;

D、生成了nmol C0$_2$和nmol H$_2$O,则X分子中碳、氢元素质量比为12:2=6:1,故D错误.

故选C.

点评:

本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想确定有机物的元素组成情况的考题,掌握有关化学式的计算和推断方法.