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章末核心素养整合
知识体系构建
真题链接高考
一、有机化合物的结构特点
1.(2025安徽卷改编)一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法错误的是(　　)。
A.分子式为C19H32O3 B.存在4个C—O σ键
C.含有3种官能团 D.水解时会生成甲醇
答案:B
解析:根据该物质的结构简式可知,其分子式为C19H32O3,A项正确。结构简式中左边的1个O原子与2个碳原子形成2个C—O,右边酯基( )中有1个C═O、2个C—O,共5个C—O σ键,B项错误。该分子中含有醚键、碳碳双键、酯基3种官能团,C项正确。有酯基,水解可以生成甲醇,D项正确。
2.根据题意,写出官能团的名称。
答案:(1)羧基　
(2)(酚)羟基　
(3)醛基　
(4)氟原子(或碳氟键)、羧基　
(5)醚键　(酮)羰基　
(6)醚键　酰胺基
二、研究有机化合物的一般方法
3.(2025安徽卷)以下研究文物的方法达不到目的的是(　　)。
A.用14C断代法测定竹简的年代
B.用X射线衍射法分析玉器的晶体结构
C.用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类
D.用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
答案:D
解析:可利用14C测定竹简的年代,A项不符合题意。X射线衍射法可用于分析晶体的结构,B项不符合题意。可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,C项不符合题意。红外光谱法可测定有机化合物分子中的化学键或官能团信息,质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法,D项符合题意。
4.(2024江西卷改编)“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是(　　)。
答案:C
解析:利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离,有机相与水相分层,可分液分离。A图为蒸馏装置;B图为过滤装置;C图装置可进行萃取、分液;D图为抽滤装置, C项符合题意。
5.(2024广东卷)提纯2.0 g 苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)的过程如图。其中,操作X为(　　)。
A.加热蒸馏 B.加水稀释
C.冷却结晶 D.萃取分液
答案:C
解析:将苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)加水加热进行溶解得到浊液,趁热过滤除去泥沙,滤液中含少量NaCl,由于苯甲酸的溶解度受温度影响变化较大,而NaCl的溶解度受温度影响变化较小,可以通过冷却结晶的方法进行除杂,过滤后洗涤得到苯甲酸晶体,因此操作X为冷却结晶,C项正确。
6.(2024浙江卷)有机化合物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下,核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶1。
图1　质谱
图2　核磁共振氢谱
下列关于A的说法正确的是(　　)。
A.能发生水解反应
B.能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C.能与O2反应生成丙酮
D.能与Na反应生成H2
答案:D
解析:依据题目图示信息知:该有机化合物的相对分子质量为60,含有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为3∶2∶2∶1,则可推出该有机化合物分子式为C3H8O,结构简式为CH3CH2CH2OH。正丙醇不能发生水解反应、不能与碳酸氢钠溶液反应,A、B项错误。正丙醇被氧气催化氧化生成丙醛,C项错误。正丙醇中的醇羟基能与金属钠反应生成氢气, D项正确。
7.(2023全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按如图所示的实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。回答下列问题。
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先　　　　,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查　　　　　　。依次点燃酒精灯　　　　,进行实验。
(2)O2的作用有 　。
CuO的作用是 (用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是　　　　、　　　　(均填字母)。c和d中的试剂不可调换,理由是　 　。
A.无水CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰 D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 　 ,取下U形管c、d称重。
(5)若样品CxHyOz的质量为0.023 6 g,实验结束后,U形管c增重0.010 8 g,U形管d增重0.035 2 g,用质谱仪测得该有机化合物的相对分子质量为118,则其分子式为　　　　　　。
答案:(1)通入一定量的O2　装置气密性　b、a
(2)排尽装置中的空气、为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入U形管中　CO+CuO Cu+CO2　
(3)A　C　碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳　
(4)先熄灭酒精灯a,一段时间后再熄灭酒精灯b,继续通入一定量的O2,待装置冷却至室温　
(5)C4H6O4
解析:利用题图装置测定有机化合物中C、H两种元素的含量,这是一种经典的李比希元素测定法,将样品装入Pt坩埚中,后面放置CuO,用于将前面坩埚中可能产生的CO完全反应,后续将产物吹入两个U形管中,根据两个U形管增加的质量计算有机化合物中C、H两种元素的含量,结合其他技术手段,从而得到有机化合物的分子式。
(1)实验前,应先通入一定量的O2,排尽石英管中的杂质气体,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查装置气密性,随后先点燃酒精灯b,后点燃酒精灯a,保证当a处发生反应时产生的CO能在b处与CuO反应生成CO2。
(2)实验中O2的作用有排尽装置中的空气、为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入U形管中;CuO的作用是与a处产生的CO反应,使CO转化为CO2,反应的化学方程式为CO+CuO Cu+CO2。
(3)有机化合物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中U形管c中装有无水CaCl2,U形管d中装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,若调换,影响最后分子式的确定。

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