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專題1有機化學的發展及研究思路
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．打破無機物和有機物界限的化學家是
A．維勒 B．李比希 C．科里 D．范特霍夫
2．研究物質結構的現代儀器和方法中，有關描述錯誤的是
A．通過原子光譜上的特征譜線來鑒定元素 B．通過X射線衍射實驗區分晶體和非晶體
C．通過紅外光譜儀分析分子中所含化學鍵的信息 D．通過質譜法測定相對原子質量和推測官能團
3．化學家們對化學學科的發展做出巨大的貢獻。下列有關說法錯誤的是
A．俄國化學家蓋斯提出蓋斯定律，為化學動力學發展奠定了基礎
B．德國化學家維勒合成了尿素，開創了人工合成有機化合物的新時代
C．中國化學家侯德榜發明了聯合制堿法，打破外國對我國的技術封鎖
D．法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說，使近代化學取得革命性的進展
4．分離乙苯(沸點：)和乙醇需要用到的儀器是
A． B． C． D．
5．某混合氣體由兩種氣態烴組成。2.24L該混合氣體完全燃燒后，得到4.48L二氧化碳(氣體已折算成標準狀況)和3.6g水。則這兩種氣體可能是
A．CH4和C3H8 B．CH4和C3H4 C．C2H4和C3H4 D．C2H4和C2H6
6．人類對賴以生存的地球環境的保護問題越來越重視，如何減少或取代高污染的化學制品的使用，一直是許多化學家奮斗的目標，生產和應用綠色化工原料是達到該目標的有效手段。碳酸二甲酯(簡稱DMC)是一種新的化工原料，1992年在歐洲被登記為“非毒性化學品”。下列關于DMC的說法不正確的是
A．DMC的結構簡式為
B．DMC在空氣中完全燃燒的產物為和
C．DMC易溶于水，不溶于乙醇和丙酮
D．DMC用于生產非毒性化工產品，故被譽為“有發展前途的化工原料”
7．下列我國科技成果所涉及物質的應用中，發生的不是化學變化的是

A．甲醇低溫所制氫氣用于新能源汽車 B．氘、氚用作“人造太陽”核聚變燃料 C．偏二甲肼用作發射“天宮二號”的火箭燃料 D．開采可燃冰，將其作為能源使用
A．A B．B C．C D．D
8．人類第一次用無機化合物人工合成的有機物是
A．乙醇 B．食醋 C．甲烷 D．尿素
二、填空題
9．已知和的一些物理性質如下表所示：
物質 熔點/℃ 沸點/℃ 密度 水溶性
54 238 1.1581 難溶
-10 212 1.1622 難溶
(1)分離這兩種物質的混合物可采用的方法是 (填字母)。
a、過濾 b、分液 c、蒸發 d、蒸鎦
(2)該分離方法需要用到的主要玻璃儀器是 、 、 、 、 、牛角管。
10．核磁共振氫譜
(1)原理
處于不同 中的氫原子因產生共振時吸收電磁波的頻率不同，相應的信號在譜圖中出現的位置不同，具有不同的 ，而且吸收峰的面積與 成正比，吸收峰的數目等于 。
(2)核磁共振氫譜圖
如分子式為C2H6O的有機物A的核磁共振氫譜如圖，可知A中有 種不同化學環境的氫原子且個數比為 ，可推知該有機物的結構簡式應為 。
11．(1)鍵線式 表示的物質的分子式為 。
(2) 中含有的官能團的名稱為 。
(3)戊烷的某種同分異構體只有一種一氯代物，試書寫它的結構簡式： 。
(4)某芳香烴的結構為 ，它的分子式為 ，一氯代物有種 。
(5)分子式為的某烴的所有碳原子都在同一平面上，則該烴的結構簡式為 ，若分子式為的某烴中所有的碳原子都在同一條直線上，則該烴的結構簡式為 。
12．為測定某有機化合物A的結構，進行如下實驗：
(1)將15g有機物A置于足量氧氣流中充分燃燒，生成物只有CO2和H2O。將燃燒產物依次通過無水CaCl2和濃KOH溶液使其充分被吸收。實驗測得：無水CaCl2增重9g，濃KOH溶液增重39.6g。由此確定A的實驗式是 。
(2)測得相同條件下A蒸氣相對氫氣的密度為75，則A的分子式是 。
(3)紅外光譜表明A中含有苯環、羧基，則A可能的結構有 種(不考慮立體異構)。
(4)A的核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為6：2：1：1。寫出有機物A的所有可能的結構 (用結構簡式表示)。
三、計算題
13．已知有機化合物X中各元素的質量分數分別為C：60%、H：13.3%、O：26.7%。
請填空：
(1)有機物X的實驗式為 ，若0.1mol X在足量氧氣中充分燃燒需消耗氧氣10.08L(標準狀況)，則X的分子式為 ；
(2)實驗表明：X能與金屬鈉反應產生H2，X分子的核磁共振氫譜中有4個吸收峰，且面積之比為3∶2∶2∶1，則X分子中含有的官能團的名稱為 ，X的結構簡式為 ；
(3)X有兩種同分異構體Y和Z，其中Y能與金屬鈉反應產生H2，而Z不能，則Y、Z的結構簡式分別為 、 。
四、解答題
14．某有機化合物A經李比希法測得其中碳的質量分數為72%、氫的質量分數為6.67%，其余為氧。
方法一：用質譜法分析得知A的相對分子質量為150。
方法二：用核磁共振儀測出A的核磁共振氫譜有5組峰，其面積之比為1：2：2：2：3，如圖1。
方法三：利用紅外光譜儀測得A的紅外光譜，如圖2。
試回答下列問題。
(1)A的分子式為 。
(2)A的分子中只含一個甲基的依據是 (填序號)。
a.A的相對分子質量 b.A的分子式 c.A的核磁共振氫譜圖
(3)A中含有酯基，則A的結構簡式可能為 (填一種即可)。
15．有機物A可由葡萄糖發酵得到，也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結構，進行了如下實驗：
實驗步驟 解釋或實驗結論
（1）稱取A 9.0 g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍 通過計算填空：（1）A的相對分子質量為：
（2）將此9.0 g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發現兩者分別增重5.4 g和13.2 g （2）A的分子式為：
（3）另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成2.24 LCO2（標準狀況），若與足量金屬鈉反應則生成2.24 L H2（標準狀況） （3）用結構簡式表示A中含有的官能團： 、
（4）A的1H核磁共振譜如圖 （4）A中含有 種氫原子
（5）綜上所述，A的結構簡式
《專題1有機化學的發展及研究思路》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A D A A B C B D
1．A
【詳解】1828年德國化學家維勒用無機物合成出了尿素，打破了無機物和有機物的界限。所以本題答案選A 。
2．D
【詳解】A．不同元素原子的吸收光譜或發射光譜不同，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，故A正確；
B．X-射線衍射法是區分晶體和非晶體的最科學的方法，故B正確；
C．紅外吸收光譜儀可以測得未知物中的化學鍵或官能團，故C正確；
D．紅外吸收光譜儀可以測得未知物中的化學鍵或官能團，質譜法只能測出相對原子質量，故D錯誤；
故選D。
3．A
【詳解】A．俄國化學家蓋斯提出蓋斯定律，為化學熱力學發展奠定了基礎，故A錯誤；
B．德國化學家維勒合成了尿素，開創了人工合成有機化合物的新時代，故B正確；
C．中國化學家侯德榜發明了聯合制堿法，即“侯氏制堿法”，打破外國對我國的技術封鎖，故C正確；
D．法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說，使近代化學取得革命性的進展，故D正確；
故選A。
4．A
【詳解】乙苯和乙醇互溶，二者的沸點相差較大，可采用蒸餾法分離，蒸餾操作所需的儀器有蒸餾燒瓶、錐形瓶、冷凝管、溫度計等，A為冷凝管，符合題意；
故選A。
5．B
【詳解】2.24L該混合氣體即0.1mol完全燃燒后，得到4.48L二氧化碳(氣體已折算成標準狀況)和3.6g水。即二氧化碳的物質的量為0.2mol，水的物資的量為0.2mol，則平均分子式為C2H4。
A．CH4和C3H8的平均分子式中氫原子個數不可能是4，A錯誤；
B．CH4和C3H4若按1:1混合，平均分子式為C2H4，B正確；
C．C2H4和C3H4混合氣體平均分子式中碳原子個數不可能為2，C錯誤；
D．C2H4和C2H6混合氣體平均分子式中氫原子個數不可能是4，D錯誤；
故選B。
6．C
【詳解】
A．碳酸二甲酯的結構簡式為 ，A正確；
B．根據其結構簡式，在空氣中完全燃燒的產物為二氧化碳和水，B正確；
C．該有機物為酯類，不溶于水，易溶于乙醇和丙酮，C錯誤；
D．根據題中信息，DMC用于生產非毒性化工產品，故被譽為“有發展前途的化工原料”，D正確；
故選C。
7．B
【詳解】分析：A項，甲醇低溫制氫氣有新物質生成，屬于化學變化；B項，氘、氚用作核聚變燃料，是核反應，不屬于化學變化；C項，偏二甲肼與N2O4反應生成CO2、N2和H2O，放出大量熱，屬于化學變化；D項，可燃冰是甲烷的結晶水合物，CH4燃燒生成CO2和H2O，放出大量熱，屬于化學變化。
詳解：A項，甲醇低溫制氫氣有新物質生成，屬于化學變化；B項，氘、氚用作核聚變燃料，是核反應，不屬于化學變化；C項，偏二甲肼與N2O4反應生成CO2、N2和H2O，放出大量熱，反應的化學方程式為C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O，屬于化學變化；D項，可燃冰是甲烷的結晶水合物，CH4燃燒生成CO2和H2O，放出大量熱，反應的化學方程式為CH4+2O2CO2+2H2O，屬于化學變化；答案選B。
點睛：本題考查化學變化、核反應的區別，化學變化的特征是有新物質生成。注意化學變化與核反應的區別，化學變化過程中原子核不變，核反應不屬于化學反應。
8．D
【詳解】1828年，德國化學家維勒（F WOhler）沖破了生命力學術的束縛，在實驗室里將無機物氰酸銨（NH4CNO）溶液蒸發，得到了有機物尿素[CO(NH2)2]，所以人類第一次用無機化合物人工合成的有機物是尿素，故選D。
9．(1)d
(2) 酒精燈 蒸餾燒瓶 溫度計 冷凝管 錐形瓶
【分析】由表格信息可知，分離這兩種物質混合物的方法為蒸餾。
（1）
由于這兩種有機物均難溶于水，有機物間易互溶，而二者沸點相差較大，故采用蒸餾的方法分離。
（2）
蒸餾時需要用到的主要玻璃儀器是酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管和錐形瓶等。
10．(1) 化學環境 化學位移 氫原子數 氫原子的類型
(2) 3 3∶2∶1 CH3CH2OH
【詳解】（1）處于不同化學環境中的氫原子因產生共振時吸收電磁波的頻率不同，相應的信號在譜圖中出現的位置不同，具有不同的化學位移，而且吸收峰的面積與氫原子數成正比，吸收峰的數目等于氫原子的類型；
（2）如分子式為C2H6O的有機物A的核磁共振氫譜如圖，峰的位置有3種，可知A中有3種不同化學環境的氫原子且個數比為3∶2∶1，可推知該有機物的結構簡式應為CH3CH2OH。
11． 羥基、酯基 4
【詳解】(1)由鍵線式 可知，該物質屬于飽和烴，分子中含有6個碳原子，分子式為。
(2) 中含有的官能團的名稱為羥基、酯基。
(3)戊烷的某種同分異構體只有一種一氯代物，則該有機化合物分子中只含1種化學環境的氫原子，該烴的結構簡式為 。
(4)芳香烴的結構簡式是 ，則其分子式是。該有機化合物的結構對稱，分子中有4種化學環境的氫原子，所以其一氯代物有4種。
(5)根據乙烯是平面形分子， ，可看作乙烯中的四個氫原子被甲基取代，所以分子式為，所有碳原子都在同一平面上的烴的結構簡式為 ；乙炔是直線形分子，，可看作甲基取代乙炔分子中的氫原子，所以分子式為，所有的碳原子都在同一條直線上的烴的結構簡式是。
12． C9H10O2 C9H10O2 14 、
【詳解】(1)無水增重9g為生成的水的質量，濃KOH溶液增重39.6g為生成的二氧化碳的質量，，，，，15g該有機物中，故A分子中C、H、O原子數目之比為0.9mol：1mol：0.2mol=9：10：2，即A的實驗式為；
(2)A的實驗式為，相同條件下A蒸氣相對氫氣的密度為75，則A的相對分子質量為75×2=150，故A的分子式為；
(3)紅外光譜表明A中含有苯環、羧基，A的不飽和度為，則有1個側鏈時為或者，共2種；有2個側鏈時為、，或者為、，均有鄰、間、對3種位置關系，共6種；有3個側鏈時為、、，2個有鄰、間、對3種位置關系，對應的分別有2種、3種、1種位置，共6種，故符合條件的結構的數目為2+6+6=14；
(4)A的核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為6：2：1：1。則有機物A的所有可能的結構為、。
13． C3H8O C3H8O 羥基 CH3CH2CH2OH CH3CHOHCH3 CH3OCH2CH3
【分析】根據相對原子質量及元素的質量分數來計算X中原子的個數之比，得到實驗式，再根據燃燒的耗氧量確定分子式；根據X能與金屬鈉反應產生H2，判斷含有的官能團，根據核磁共振氫譜中峰的面積與氫原子數成正比確定結構簡式，據此分析解答。
【詳解】(1)分子中碳、氫、氧原子的個數之比為∶∶=3∶8∶1，所以該有機物的實驗式為C3H8O；
設X的化學式為(C3H8O)x，0.1molX在空氣中充分燃燒需消耗標況下氧氣10.08L，則0.1mol×(3+-)x×22.4L/mol=10.08L，解得：x=1，則X分子式為C3H8O，故答案為：C3H8O；C3H8O；
(2)X能與金屬鈉反應產生H2，說明結構中含有羥基，分子的核磁共振氫譜中有4個吸收峰，且面積之比為3∶2∶2∶1，即有4種氫原子，個數之比為3∶2∶2∶1，則結構簡式為CH3CH2CH2OH，故答案為：羥基、CH3CH2CH2OH；
(3)CH3CH2CH2OH的同分異構體有2-丙醇(CH3CHOHCH3)和甲乙醚(CH3OCH2CH3)，2-丙醇能與金屬鈉反應產生H2，甲乙醚不能與金屬鈉反應產生H2，則Y為2-丙醇，Z為甲乙醚，故答案為：CH3CHOHCH3；CH3OCH2CH3。
14． bc
【分析】有機物A分子中C原子個數，H原子個數，O原子個數，所以有機物A的分子式為
【詳解】(1)根據分析，有機物A的分子式為。
(2)A的分子中只含一個甲基的依據是A的分子式及A的核磁共振氫譜圖，故答案為bc。
(3)由A的紅外光譜圖可知，A中含有C=O和C-O-C，又知道A中含有酯基，則A的結構簡式可能為、等。
15． 90 C3H6O3 －COOH －OH 4 CH3CH(OH)COOH
【分析】（1）有機物和氫氣的密度之比等于相對分子質量之比；
（2）濃硫酸可以吸收水，堿石灰可以吸收二氧化碳，根據元素守恒來確定有機物的分子式；
（3）羧基可以和碳酸氫鈉發生化學反應生成二氧化碳，羥基可以和金屬鈉發生化學反應生成氫氣；
（4）核磁共振氫譜圖中有幾個峰值則含有幾種類型的等效氫原子，峰面積之比等于氫原子的數目之比；
（5）根據分析確定A的結構簡式。
【詳解】（1）有機物質的密度是相同條件下H2的45倍，所以有機物的相對分子質量為45×2=90，故答案為90；
（2）濃硫酸增重5.4g，則生成水的質量是5.4g，生成水的物質的量是=0.3mol，所含有氫原子的物質的量是0.6mol，堿石灰增重13.2g，所以生成二氧化碳的質量是13.2g，所以生成二氧化碳的物質的量是 = 0.3 mol，所以碳原子的物質的量是0.3 mol，由于有機物是0.1mol，所以有機物中碳原子個數是3，氫原子個數是6，根據相對分子質量是90，所以氧原子個數是3，即分子式為：C3H6O3，
故答案為C3H6O3；
（3）只有羧基可以和碳酸氫鈉發生化學反應生成二氧化碳，生成2.24LCO2（標準狀況），則含有一個羧基（－COOH），醇羥基（－OH）可以和金屬鈉發生反應生成氫氣，與足量金屬鈉反應生成2.24LH2（標準狀況），則含有羥基數目是1個，
故答案為－COOH和－OH；
（4）根據核磁共振氫譜圖看出有機物中有4個峰值，則含4種類型的等效氫原子，氫原子的個數比是3：1：1：1，
故答案為4；
（5）綜上所述，A的結構簡式為CH3CH(OH)COOH。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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