資源簡介

整理與提升
一、體系構建
1.有機化學的發展與應用
2.科學家怎樣研究有機物
二、真題導向
考向一　有機物的分離與提純
1.(2023·浙江6月選考，12)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下：
下列說法不正確的是(　　)
A.操作Ⅰ中依據苯甲酸的溶解度估算加水量
B.操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaCl
C.操作Ⅲ緩慢冷卻結晶可減少雜質被包裹
D.操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體
2.(2022·山東，9改編)已知苯胺(，液體，—NH2呈堿性)、苯甲酸(固體)微溶于水，苯胺鹽酸鹽易溶于水。實驗室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說法正確的是(　　)
A.苯胺既可與鹽酸也可與NaOH溶液反應
B.由①、③分別獲取相應粗品時可采用相同的操作方法
C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得
D.①、②、③均為兩相混合體系
3.(2023·新課標卷，28)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應式如下：
相關信息列表如下：
物質 性狀 熔點/℃ 沸點/℃ 溶解性
安息香 白色固體 133 344 難溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黃色固體 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 無色液體 17 118 與水、乙醇互溶
裝置示意圖如圖所示，實驗步驟為：
①在圓底燒瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。
②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0 g安息香，加熱回流45~60 min。
③加入50 mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。
④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重結晶，干燥后得淡黃色結晶1.6 g。
回答下列問題：
(1)儀器A中應加入　　　　(填“水”或“油”)作為熱傳導介質。
(2)儀器B的名稱是　　　　；冷卻水應從　　　　(填“a”或“b”)口通入。
(3)實驗步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是　　　　。
(4)在本實驗中，FeCl3為氧化劑且過量，其還原產物為　　　　；某同學嘗試改進本實驗：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行？　　　　，簡述判斷理由　　　　 　 　。
(5)本實驗步驟①~③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止　　　　。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量　　　　洗滌的方法除去(填字母)。若要得到更高純度的產品，可用重結晶的方法進一步提純。
a.熱水　b.乙酸　c.冷水　d.乙醇
(7)本實驗的產率最接近于　　　　(填字母)。
a.85%　b.80% 　c.75%　d.70%
考向二　有機物的組成與結構
4.下列說法不正確的是(　　)
A.的核磁共振氫譜有3組峰(2023·　北京，11A改編)
B.已知依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團(2023·山東，12A)
C.的核磁共振氫譜有3組峰(2023·遼寧，8C)
D.在光照下，螺吡喃發生開、閉環轉換而變色，過程為，則開、閉環螺吡喃互為同分異構體(2023·遼寧，6B)
5.(2023·全國乙卷，26)元素分析是有機化合物的表征手段之一。按如圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析。
回答下列問題：
(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中，先　　　　　　　，而后將已稱重的U形管c、d與石英管連接，檢查　　　　　　　。依次點燃煤氣燈　　　　　　　，進行實驗。
(2)O2的作用有　　　　　　　。CuO的作用是　　　　　　　(舉1例，用化學方程式表示)。
(3)c和d中的試劑分別是　　　　　　　、　　　　　　　(填標號)。c和d中的試劑不可調換，理由是　　　　　　　。
A.CaCl2　　　　　　　　　　 B.NaCl
C.堿石灰(CaO+NaOH)　　　 D.Na2SO3
(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應完全后，應進行操作：　　　　　　　。取下c和d管稱重。
(5)若樣品CxHyOz為0.023 6 g，實驗結束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g。質譜測得該有機物的相對分子量為118，其分子式為　　　　　　　。
考向三　有機反應機理
6.(2022·浙江1月選考，24)某課題組設計一種固定CO2的方法，原理如圖。下列說法不正確的是(　　)
A.反應原料中的原子100%轉化為產物
B.該過程在化合物X和I-催化下完成
C.該過程僅涉及加成反應
D.若原料用，則產物為
7.(2022·遼寧，10)利用有機分子模擬生物體內“醛縮酶”催化Diels Alder反應取得重要進展，榮獲2021年諾貝爾化學獎。某Diels Alder反應催化機理如下，下列說法錯誤的是(　　)
A.總反應為加成反應 B.Ⅰ和Ⅴ互為同系物
C.Ⅵ是反應的催化劑 D.化合物X為H2O
8.(2021·山東，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：+OH-+CH3O-，能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是(　　)
A.反應 Ⅱ 、 Ⅲ 為決速步
B.反應結束后，溶液中存在18OH-
C.反應結束后，溶液中存在COH
D.反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應的焓變
答案精析
二、
1.B
2.C　[由題給流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入鹽酸，鹽酸將微溶于水的苯胺轉化為易溶于水的苯胺鹽酸鹽，分液得到水相Ⅰ和有機相Ⅰ；向水相Ⅰ中加入氫氧化鈉溶液將苯胺鹽酸鹽轉化為苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有機相Ⅰ中加入水，洗滌除去混有的鹽酸，分液得到廢液和有機相Ⅱ，向有機相Ⅱ中加入碳酸鈉溶液將微溶于水的苯甲酸轉化為易溶于水的苯甲酸鈉，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入鹽酸，將苯甲酸鈉轉化為苯甲酸，經結晶或重結晶、過濾、洗滌得到苯甲酸粗品③。苯胺分子中含有的氨基能與鹽酸反應，但不能與氫氧化鈉溶液反應，故A錯誤。]
3.(1)油　(2)球形冷凝管　a　(3)防暴沸　(4)FeCl2　可行　空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應　(5)氯化鐵水解　(6)a　(7)b
解析　(1)該實驗需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點超過了100 ℃，應選擇油浴加熱。(3)步驟②中，若沸騰時加入安息香，會引起暴沸，所以需要待沸騰平息后加入。(4)FeCl3為氧化劑，則鐵元素的化合價降低，還原產物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應。(5)氯化鐵易水解，所以步驟①~③中，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止氯化鐵水解。(6)根據安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以用熱水洗滌粗品除去安息香。(7)2.0 g安息香(C14H12O2)的物質的量約為0.009 4 mol，理論上可產生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質的量約為0.009 4 mol，質量約為1.98 g，產率為×100%≈80.8%，最接近80%。
4.C　[分子中有3種不同化學環境的氫原子，核磁共振氫譜有3組峰，A正確；由圖示有機物X、Y的結構簡式可知，X含有碳碳雙鍵和醚鍵，Y含有碳碳雙鍵和羰基，紅外光譜圖中可以反映不同官能團或化學鍵的吸收峰，故依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團，B正確；由結構簡式知，其核磁共振氫譜有4組峰，C錯誤；它們的分子式均為C19H19NO，結構不同，互為同分異構體，D正確。]
5.(1)通入一定量的O2　裝置氣密性　b、a
(2)排盡裝置中的空氣，氧化有機物，將生成的CO2和H2O完全趕入U形管中　CO+CuOCu+CO2　(3)A　C　堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳　(4)熄滅a處煤氣燈，繼續吹入一定量的O2，熄滅b處煤氣燈，冷卻至室溫，停止通O2　(5)C4H6O4
解析　(1)實驗前，應先通入一定量的O2排盡石英管中的空氣，保證沒有其他產物生成，而后將U形管c、d與石英管連接，檢查裝置氣密性，隨后先點燃b處煤氣燈后點燃a處煤氣燈，保證當a處發生反應時產生的CO能被CuO氧化生成CO2。(2)有機物氧化不充分時會生成CO，而CuO可將CO氧化為CO2，反應的化學方程式為CO+CuOCu+CO2。(3)有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收，其中c管裝有無水CaCl2，d管裝有堿石灰，二者不可調換，因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳，影響最后分子式的確定。(5)n(H)==0.001 2 mol；n(C)==0.000 8 mol；n(O)=
=0.000 8 mol；該有機物中C、H、O三種元素的原子個數比為0.000 8∶0.001 2∶0.000 8=2∶3∶2；質譜測得該有機物的相對分子量為118，則其化學式為C4H6O4。
6.C　7.B
8.B　[一般來說，反應的活化能越高，反應速率越慢，由圖可知，反應 Ⅰ 和反應 Ⅳ 的活化能較高，因此反應的決速步為反應 Ⅰ 、 Ⅳ ，故A錯誤；反應 Ⅰ 為加成反應，而為快速平衡，反應 Ⅱ 的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH-，因此反應結束后，溶液中存在18OH-，故B正確；反應Ⅲ的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應結束后溶液中不會存在COH，故C錯誤；該總反應對應反應物的總能量高于生成物的總能量，總反應為放熱反應，因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應的焓變，故D錯誤。](共43張PPT)
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二、真題導向
體系構建
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一
1.有機化學的發展與應用
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有機化合物對生命活動的影響
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二
真題導向
考向一　有機物的分離與提純
1.(2023·浙江6月選考，12)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下：
下列說法不正確的是
A.操作Ⅰ中依據苯甲酸的溶解度估
算加水量
B.操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaCl
C.操作Ⅲ緩慢冷卻結晶可減少雜質被包裹
D.操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體
二、真題導向
√
操作Ⅰ中，為減少能耗、減少苯甲酸的溶解損失，溶解所用水的量需加以控制，可依據苯甲酸的溶解度估算加水量，A正確；
操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙，同時防止苯甲酸結晶析出，NaCl的溶解度受溫度影響不大，未結晶析出，B不正確；
操作Ⅲ緩慢冷卻結晶，可形成較大的苯甲酸晶體顆粒，同時可減少雜質被包裹在晶體顆粒內部，C正確；
苯甲酸微溶于冷水，易溶于熱水，所以操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體，既可去除晶體表面吸附的雜質離子，又能減少溶解損失，D正確。
2.(2022·山東，9改編)已知苯胺( ，液體，—NH2呈堿性)、苯甲酸(固
體)微溶于水，苯胺鹽酸鹽易溶于水。實驗室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說法正確的是
A.苯胺既可與鹽酸也可與NaOH溶液反應
B.由①、③分別獲取相應粗品時可采用
相同的操作方法
C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得
D.①、②、③均為兩相混合體系
√
由題給流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入鹽酸，鹽酸將微溶于水的苯胺轉化為易溶于水的苯胺鹽酸鹽，分液得到
水相Ⅰ和有機相Ⅰ；向水相Ⅰ中加入氫氧化鈉溶液將苯胺鹽酸鹽轉化為苯胺，分液得到苯胺粗品①；
向有機相Ⅰ中加入水，洗滌除去混有的鹽酸，分液得到廢液和有機相Ⅱ，向有機相Ⅱ中加入碳酸鈉溶液將微溶于水的苯甲酸轉化為易溶于
水的苯甲酸鈉，分液得到甲苯粗品
②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入鹽酸，將苯甲酸鈉轉化為苯甲酸，經結晶或重結晶、過濾、洗滌得到苯甲酸粗品③。苯胺分子中含有的氨基能與鹽酸反應，但不能與氫氧化鈉溶液反應，故A錯誤。
3.(2023·新課標卷，28)實驗室由安息香制備二苯乙二酮的反應式如下：
相關信息列表如下：
物質 性狀 熔點/℃ 沸點/℃ 溶解性
安息香 白色固體 133 344 難溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黃色固體 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 無色液體 17 118 與水、乙醇互溶
裝置示意圖如圖所示，實驗步驟為：
①在圓底燒瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g
FeCl3·6H2O，邊攪拌邊加熱，至固體全部溶解。
②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0 g安息香，加熱
回流45~60 min。
③加入50 mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。
④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重結晶，干燥后得淡黃色結晶1.6 g。
回答下列問題：
(1)儀器A中應加入　　(填“水”或“油”)作為熱傳導介質。
油
該實驗需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點超過了100 ℃，應選擇油浴加熱。
(2)儀器B的名稱是　　　 　；冷卻水應從　　(填“a”或“b”)口通入。
(3)實驗步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是　　　　。
球形冷凝管
a
防暴沸
步驟②中，若沸騰時加入安息香，會引起暴沸，所以需要待沸騰平息后加入。
(4)在本實驗中，FeCl3為氧化劑且過量，其還原產物為　　　；某同學嘗試改進本實驗：采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行？　　　，簡述判斷理由_________________________________
___________________________。
FeCl2
可行
空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應
FeCl3為氧化劑，則鐵元素的化合價降低，還原產物為FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產物FeCl2又氧化為FeCl3，FeCl3可循環參與反應。
(5)本實驗步驟①~③在乙酸體系中進行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止　　　 　。
氯化鐵水解
氯化鐵易水解，所以步驟①~③中，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止氯化鐵水解。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量　　洗滌的方法除去(填字母)。若要得到更高純度的產品，可用重結晶的方法進一步提純。
a.熱水　b.乙酸　c.冷水　d.乙醇
a
根據安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以用熱水洗滌粗品除去安息香。
(7)本實驗的產率最接近于　　(填字母)。
a.85%　　b.80% 　c.75%　　d.70%
b
2.0 g安息香(C14H12O2)的物質的量約為0.009 4 mol，理論上可產生二苯乙二酮(C14H10O2)的物質的量約為0.009 4 mol，質量約為1.98 g，產率為×100%≈80.8%，最接近80%。
考向二　有機物的組成與結構
4.下列說法不正確的是
A. 的核磁共振氫譜有3組峰(2023·　北京，11A改編)
B.已知 依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團(2023·山東，12A)
C. 的核磁共振氫譜有3組峰(2023·遼寧，8C)
D.在光照下，螺吡喃發生開、閉環轉換而變色，過程為 ，則開、
閉環螺吡喃互為同分異構體(2023·遼寧，6B)
√
分子中有3種不同化學環境的氫原子，核磁共振氫譜有3組峰，A正確；
由圖示有機物X、Y的結構簡式可知，X含有碳碳雙鍵和醚鍵，Y含有碳碳雙鍵和羰基，紅外光譜圖中可以反映不同官能團或化學鍵的吸收峰，故依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團，B正確；
由結構簡式知，其核磁共振氫譜有4組峰，C錯誤；
它們的分子式均為C19H19NO，結構不同，互為同分異構體，D正確。
5.(2023·全國乙卷，26)元素分析是有機化合物的表征手段之一。按如圖實驗裝置(部分裝置略)對有機化合物進行C、H元素分析。
回答下列問題：
(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放
入石英管中，先　　　　　　　，
而后將已稱重的U形管c、d與石英管連接，檢查　　　　 　。依次點燃煤氣燈　　　，進行實驗。
通入一定量的O2
裝置氣密性
b、a
實驗前，應先通入一定量的
O2排盡石英管中的空氣，保
證沒有其他產物生成，而后
將U形管c、d與石英管連接，檢查裝置氣密性，隨后先點燃b處煤氣燈后點燃a處煤氣燈，保證當a處發生反應時產生的CO能被CuO氧化生成CO2。
(2)O2的作用有__________________________________________________
______________。CuO的作用是　　　　　 　　(舉1例，用化學方程式表示)。
排盡裝置中的空氣，氧化有機物，將生成的CO2和H2O完全趕入U形管中
CO+CuO Cu+CO2
有機物氧化不充分時會生成CO，而CuO可將CO氧化為CO2，反應的化學方程式為CO+CuO Cu+CO2。
(3)c和d中的試劑分別是　　、　　(填標號)。c和d中的試劑不可調換，理由是　　　　　　 　。
A.CaCl2　　　　　　　　　　 B.NaCl
C.堿石灰(CaO+NaOH)　　　 D.Na2SO3
A
C
堿石灰可以同時吸收水蒸氣和二氧化碳
有機物燃燒后生成的CO2和H2O分別用堿石灰和無水CaCl2吸收，其中c管裝有無水CaCl2，d管裝有堿石灰，二者不可調換，因為堿石灰能同時吸收水蒸氣和二氧化碳，影響最后分子式的確定。
(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應完全后，應進行操作：___________________
_______________________________________________________。取下c和d管稱重。
熄滅a處煤氣燈，繼續吹入一定量的O2，熄滅b處煤氣燈，冷卻至室溫，停止通O2
(5)若樣品CxHyOz為0.023 6 g，實驗結束后，c管增重0.010 8 g，d管增重0.035 2 g。質譜測得該有機物的相對分子量為118，其分子式為　　　　。
C4H6O4
n(H)==0.001 2 mol；n(C)==0.000 8 mol；
n(O)==0.000 8 mol；該有機物中C、H、O
三種元素的原子個數比為
0.000 8∶0.001 2∶0.000 8
=2∶3∶2；質譜測得該有
機物的相對分子量為118，則其化學式為C4H6O4。
考向三　有機反應機理
6.(2022·浙江1月選考，24)某課題組設計一種固定CO2的方法，原理如圖。下列說法不正確的是
A.反應原料中的原子100%轉化為產物
B.該過程在化合物X和I-催化下完成
C.該過程僅涉及加成反應
D.若原料用 ，則產物為
√
通過圖示可知，二氧化碳和 反應生成 ，沒有其他物質生成，反應原料中的原子100%轉化為產物，A正確；
通過圖示可知，X和I-在反應過程中是該反應的催化劑，B正確；
在該循環過程的最后一步中形成五元環的時候反應類型為取代反應，C錯誤；
分析該反應流程可知，通過該歷程可以把三元環轉化為五元環，故若原料用 ，則產物為 ，D正確。
7.(2022·遼寧，10)利用有機分子模擬生物體內“醛縮酶”催化Diels Alder反應取得重要進展，榮獲2021年諾貝爾化學獎。某Diels Alder反應催化機理如下，下列說法錯誤的是
A.總反應為加成反應
B.Ⅰ和Ⅴ互為同系物
C.Ⅵ是反應的催化劑
D.化合物X為H2O
√
由催化機理可知，總反應為 ，該反應為加成反應，A正確；
的結構不相似，分子組成上也不相差一個或若干個CH2原子團，兩者不互為同系物，B錯誤；
由催化機理可知，反應消耗了Ⅵ又生成了Ⅵ，Ⅵ是反應的催化劑，C正確；
Ⅰ+Ⅵ―→X+Ⅱ，由Ⅰ、Ⅵ、Ⅱ的結構簡式可知，X為H2O，D正確。
8.(2021·山東，14)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部
分反應歷程可表示為： +OH-
+CH3O-，能量變化如圖所示。
已知
為快速平衡，下列說法正確的是
A.反應Ⅱ 、 Ⅲ為決速步
B.反應結束后，溶液中存在18OH-
C.反應結束后，溶液中存在CH318OH
D.反應Ⅰ與反應Ⅳ活化能的差值等于
圖示總反應的焓變
√
一般來說，反應的活化能越高，反應速率越慢，由圖可知，反應Ⅰ和反應Ⅳ的活化能較高，因此反應的決速步為反應Ⅰ 、Ⅳ ，故A錯誤；
反應Ⅰ為加成反應，而
為快速平衡，反應Ⅱ的成鍵和斷鍵方式為
或 ，后者能生成
18OH-，因此反應結束后，溶液中存在18OH-，故B正確；
反應Ⅲ的成鍵和斷鍵方式為 或
，因此反應結束后溶液中不會存
在CH318OH，故C錯誤；
該總反應對應反應物的總能量高于生成物的總能
量，總反應為放熱反應，因此 和
CH3O-的總能量與 和OH-的總能量之差等于圖示總反應的焓變，故D錯誤。
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