化学选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点精品课后作业题

这是一份化学选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点精品课后作业题，文件包含第1章有机化合物的结构特点与研究方法章末检测-2022-2023学年高二化学课时过关提优AB练人教版2019选择性必修3解析版docx、第1章有机化合物的结构特点与研究方法章末检测-2022-2023学年高二化学课时过关提优AB练人教版2019选择性必修3原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。

第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
章末检测
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．我们已经学习过有机化合物的分类，用已有的知识对下列有机物的分类其正确的是
A．是脂环化合物 B．是芳香族化合物
C．是链状化合物 D．乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃
【答案】C
【详解】
A．该结构中含有的是苯环，是芳香环化合物，故A错误；
B．该结构中不含苯环不属于芳香族化合物，故B错误；
C．由结构简式可知该结构中不含环状结构，属于链状化合物，故C正确；
D．苯属于芳香化合物，故D错误；
故选：C。
2．某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸用到的分离提纯方法叫重结晶，在提纯苯甲酸过程中用到的主要实验操作组合是
A．萃取、分液、过滤 B．蒸馏、分液、结晶
C．加热、蒸馏、结晶 D．溶解、过滤、结晶
【答案】D
【详解】
苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大，提纯苯甲酸的操作过程为在加热条件下将样品充分溶解，用漏斗趁热过滤得到苯甲酸溶液，待溶液缓慢冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体，则提纯过程的主要实验操作组合为溶解、过滤、结晶，故选D。
3．常温下，乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9g，在水中的溶解度如下表(注：氯化钠可分散在醇中形成胶体)
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是
A．用水溶解后分液 B．用乙醇溶解后过滤
C．用水作溶剂进行重结晶 D．用乙醇作溶剂进行重结晶
【答案】C
【详解】
A．乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体，溶于水后不分层，故不选A；
B．氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用过滤的方法分离，故不选B；
C．氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变，根据表中数据，乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低，所以可选用重结晶方法，先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液，然后降温结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体，故选C；
D．20℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9g，氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用重结晶法提纯乙酰苯胺，故不选D；
选C。
4．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。以下用于研究有机物的方法错误的是（ ）
A．蒸馏常用于分离提纯互溶的液态有机混合物
B．李比希元素分析仪可以确定有机物的分子结构
C．利用红外光谱仪可以区分乙醇和二甲醚
D．质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量
【答案】B
【详解】
A．蒸馏常用于分离互溶的沸点相差较大的液体，故常用于提纯液态有机混合物，A正确；
B．李比希元素分析仪可以确定有机物的元素组成，分子的最简式，甚至可以确定有机物的分子式，但是不能确定有机物的结构，B错误；
C．利用红外光谱仪可以测出共价物质分子中含有的化学键、官能团，乙醇和二甲醚中所含的化学键类型不完全相同，故可以区分乙醇和二甲醚，C正确；
D．质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量，质荷比的最大值=相对分子质量，D正确。
故答案为：B。
5．下列有机物的官能团名称和分类错误的是
A．，碳碳三键，炔烃 B．，羟基，二元醇
C．，酯基，酯类 D．，羟基、醛基，单糖
【答案】B
【详解】
A．丙炔，官能团及分类均正确，不符题意；
B．对苯二酚，官能团名称正确，分类错误，该有机物应属于酚，描述错误，符合题意；
C．甲酸乙酯，官能团及分类均正确，不符题意；
D．葡萄糖，官能团及分类均正确，不符题意；
综上，本题选B。
6．中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构为，下列说法错误的是( )
A．M属于烃的衍生物 B．M属于芳香族化合物
C．M含有两种官能团 D．M的相对分子质量为178
【答案】C
【详解】
A．根据M的结构简式，Ｍ应是烃的含氧衍生物，故Ａ说法正确；
B．M中含有苯环，因此M属于芳香族化合物，故B说法正确；
C．M中含有的官能团是羟基、碳碳双键、酯基，有三种官能团，故C说法错误；
D．根据M的结构简式，推出M的相对分子质量为178，故D说法正确；
答案为C。
7．下列结构简式代表了几种不同的烷烃

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【详解】
表示的物质为2-甲基丁烷；表示的物质为戊烷；表示的物质为2-甲基丁烷；表示的物质为戊烷；表示的物质为2，3-二甲基丁烷，可见上述几个结构简式表示了3种物质，故合理选项是B。
8．下列属于位置异构为
A．CH2＝CHCH2CH3 和 CH3CH＝CHCH3 B．CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2
C．CH3CH2OH 和CH3OCH3 D．CH3CH2CH2COOH 和 CH3COOCH2CH
【答案】A
【详解】
A．CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3分子式相同，碳链的结构相同，官能团双键的位置不同，属官能团位置异构，故A符合；
B．CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2分子式相同，碳链的结构不同，属于碳链异构，故B不符合；
C．CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同，物质类别不同，属于官能团异构，故C不符合；
D．CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3分子式相同，官能团不同，物质类别不同，属于官能团异构，故D不符合。
故选A。
9．主链上有5个碳原子，含甲基，乙基两个支链的烷烃有（ ）
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
【答案】D
【详解】
主链5个C，则乙基只能在3号C上，甲基可以在2号C、或者3号C上，所以有如下2种：、，D正确。
答案选D。
10．有机物的苯环上只有1个取代基，其结构有几种(不考虑立体异构)
A．4 B．5 C．6 D．7
【答案】B
【详解】
满足条件的结构有、、、、，共5种；
故答案为B。
11．一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是

A．属于芳香烃
B．分子中所有碳原子不可能共平面
C．苯环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D．分子中含有两种官能团
【答案】D
【详解】
A.分子中含有氧元素，属于烃的衍生物，不属于烃，A项错误；
B.乙烯属于平面结构，单键可以旋转，两个苯环和侧链的平面均可以通过旋转单键处于同一平面，因此分子中所有碳原子可以共平面，B项错误；
C.该分子不存在对称结构，苯环上存在7种不同化学环境的氢，其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构)，C项错误；
D.分子中含有碳碳双键、羟基两种官能团，D项正确。
故选D。
12．除去下列物质中混有的少量杂质，所选用的试剂及操作方法正确的是
选项
物质
杂质(少量)
试剂及操作方法
A
甲烷
乙烯
通过装有酸性KMnO4溶液的洗气装置
B
Cl2
HCl
通过装有饱和食盐水的洗气装置
C
乙酸乙酯
乙酸
加入NaOH溶液后振荡静置，分液
D
Cu粉
Fe粉
加入足量稀硝酸充分反应后过滤
【答案】B
【详解】
A．乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳，引入新的杂质气体，A错误；
B．饱和食盐水能过吸收HCl气体，而降低氯气在水中的溶解度，B正确；
C．NaOH能与乙酸反应生成乙酸钠，同时也与乙酸乙酯反应生成乙酸钠和乙醇，C错误；
D．稀硝酸与铁、铜均能反应，D错误；
答案为B。
13．某化合物6.4g在氧气中充分燃烧，只生成8.8gCO2，和7.2gH2O。下列说法正确的是
A．该化合物中碳、氢原子个数比为1：4
B．该化合物中碳、氧原子个数比为2：1
C．无法确定该化合物是否含有氧元素
D．该化合物仅含碳、氢两种元素
【答案】A
【分析】
n(CO2)==0.2mol，根据C守恒，该化合物中n(C)=0.2mol，m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g；n(H2O)==0.4mol，根据H守恒，该化合物中n(H)=0.8mol，m(H)=0.8g；m(C)+m(H)=2.4g+0.8g=3.2g＜6.4g，故该化合物中还含有O元素，n(O)==0.2mol；据此分析解答。
【详解】
A．该化合物中C、H原子的个数比为0.2mol：0.8mol=1：4，A正确；
B．该化合物中C、O原子的个数比为0.2mol：0.2mol=1：1，B错误；
C．根据分析，该化合物中含有O元素，C错误；
D．该化合物中含C、H、O三种元素，且C、H、O的原子个数之比为0.2mol：0.8mol：0.2mol=1：4：1，D错误；
答案选A。
14．对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHCHO C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
【答案】B
【详解】
A．CH3CH2CH2OH有四种等效氢，不合题意，A错误；
B．(CH3)2CHCHO有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，B正确；
C．CH3COOH有两种等效氢，不合题意，C错误；
D．CH3CH(OH)CH3有四种等效氢，不合题意，D错误；
故选B。
15．已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是

A．若分子式为，则其结构简式可能为
B．分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3
C．该分子中氢原子个数一定为6
D．若A的化学式为，则其为丙烯
【答案】C
【详解】
分子式为，则其结构简式可能为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故A正确；
B．由图可知，分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3，故B正确；
C．无法确定该有机物中H原子个数，故C错误；
D．若A的化学式为，丙烯的结构简式为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故D正确；
故选：C。
【点睛】
本题考查核磁共振氢谱分析，把握H的种类为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的易错点，题目难度不大。
16．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是


A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．由其质谱图可以得知A分子的相对分子量为46
D．综合分析化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH3
【答案】D
【详解】
A．A的红外光谱可知，有机物A含C-H、H-O和C-O键，有3种不同化学环境的H，故A正确；
B．有机物A的核磁共振氢谱中有三个不同的峰，表示该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；
C．由A的质谱图可以得知A分子的相对分子量为46，故C正确；
D．根据上述三个图分析可知，有机物A有三种H，而CH3—O—CH3只有一种H，C2H6O应为CH3CH2OH，故D错误；
故答案：D。
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（8分）在下列化合物中：
①CH3-CH3②CH2=CH2③④⑤⑥CH3-CH=CH2⑦⑧⑨
(1)属于环状化合物的有_______
(2)属于脂环化合物的有_______
(3)属于芳香族化合物的有_______
(4)属于脂肪烃的有_______
(5)属于芳香烃的有_______
(6)属于不饱和烃的有_______
(7)属于酚类的有_______
(8)属于醇类的有_______
【答案】③⑤⑦⑧⑨ ⑤⑦ ③⑧⑨ ①②④⑤⑥ ③⑨ ②③⑥ ⑧ ⑦
【详解】
(1)根据各物质的结构简式可知含有环状结构的有③⑤⑦⑧⑨；
(2)脂环化合物是指分子中含有由3个或者3个以上碳原子连接成的碳环(非苯环)的化合物，所以有⑤⑦；
(3)芳香族化合物即含有苯环的化合物，有③⑧⑨；
(4)脂肪烃包括直链脂肪烃、支链脂肪烃及脂环烃，有①②④⑤⑥；
(5)芳香烃即含有苯环的烃类，有③⑨；
(6)不饱和烃是含有双键、三键或含有苯环的烃，有②③⑥；
(7)酚类是羟基直接与苯环相连的化合物，有⑧；
(8)醇类是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代而成的化合物，有⑦；
18．（10分）现有六种有机物，请回答下列问题：
A． B． C．
D． E. F.
(1)A物质中含氧官能团名称为_______。
(2)B的分子式为_______。
(3)D的一氯代物最多有_______种。
(4)上述化合物中互为同分异构体的是_______(填字母，下同)；互为同系物的是_______。
【答案】羟基 C9H12O 4 A和C B和F
【详解】
(1)根据A的结构简式可知A中含氧官能团为羟基；
(2)B中含有9个C原子，1个O原子，不饱和度为4，所以分子式为C9H12O；
(3)该物质有如图所示4种氢原子，所以一氯代物有4种；
(4)A和C的分子式均为C9H10O，但结构不同，二者互为同分异构体；B和F均含有酚羟基，结构相似，同时分子组成相差三个CH2，二者互为同系物。
19．（16分）采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。
I.某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图：

(1)X的结构简式为_____；该烯烃是否存在顺反异构_____(填是或否)。
(2)写出X与溴水反应方程式_____。
(3)有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢，则Y结构简式为：_____。
II.有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。
①A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是_____，则A的分子式是_____。

②A能与NaHCO3溶液发生反应，且A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是_____。
③写出A与足量Na反应的方程式_____。
【答案】CH2=CH—CH2—CH3 否 CH2=CH—CH2—CH3+Br2→CH3Br—CHBr—CH2CH3 90 C3H6O3 HO-CH(CH3)-COOH HO—CH(CH3)—COOH+2Na→NaO—CH(CH3)—COONa+H2↑
【详解】
(1)某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则烯烃X的相对分子质量为56，分子中最大碳原子数目==4 ......8，可知X的分子式为C4H8，其核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积比为：1：2：2：3，可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，因为双键在边碳原子上，一个碳上连有两个氢原子，所以该烃不存在顺反异构，故答案：CH2=CH-CH2-CH3；否。
(2)根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，含有碳碳双键能和溴水发生加成反应，其反应方程式为：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3，故答案：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3。
(3) 根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢， 则Y结构简式为： ，故答案：。
II.①有机物质谱图中，最右边的质荷比表示该有机物的相对分子质量，根据有机物质谱图可知该有机物的相对分子质量为90。根据浓H2SO4吸水，所以生成的水的质量是5.4 g，即0. 3 mol；碱石灰吸收CO2，则CO2的质量是13.2g，即0.3 mol，所以9.0gA中氧原子的物质的量==0.3 mol，所以该有机物的实验式为CH2O。又因其相对分于质量为90，所以A的分子式为C3H6O3，故答案：90；C3H6O3。
②A能与NaHCO3溶液发生反应，说明含有羧基；A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH ，故答案：HO-CH(CH3)-COOH。
③根据上述分析可知A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH，则A与足量Na反应的方程式为：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑，故答案：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑。
20．（18分）如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题：

（1）A装置分液漏斗中盛放的物质是______，写出有关反应的化学方程式：________。
（2）C装置(燃烧管)中CuO的作用是_____；写出E装置中所盛放试剂的名称：______；若将B装置去掉会对实验造成什么影响？_______。
（3）若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44g样品，经充分反应后，D管质量增加0.36g，E管质量增加0.88g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为___________。
（4）若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，则其结构简式为______；该化合物具有的性质是：_______。(填序号)

A．能与水、乙醇、氯仿等互溶
B．无色、无味液体
C．能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D．任何条件下不能与H2反应
（5）若符合下列条件，则该有机物的结构简式为___________。
①环状化合物 ②只有一种类型的氢原子
（6）某同学认E和空气相通，会影响测定结果准确性，应在E后再增加一个装置E，其主要目的是___________。
【答案】
（1） H2O2或H2O 2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（2） 使有机物充分氧化生成CO2和H2O 碱石灰或氢氧化钠 造成测得有机物中含氢量增大
（3）C2H4O
（4） CH3CHO AC
（5）
（6）吸收空气中的二氧化碳和水蒸气
【分析】
根据题意，装置A为制取氧气的装置，其中的固体可以是过氧化钠或者二氧化锰，其反应为或者；装置B为干燥装置；装置C为反应装置；装置D为吸收水的装置，用于测量水的质量；装置E用于吸收氧化产生的二氧化碳，测定有机物中碳的含量。
（1）根据题意，装置A为制取氧气的装置，其中的固体可以是过氧化钠或者二氧化锰，其反应为或者，故填H2O2或H2O、或者；
（2）装置C中的氧化铜相当于催化剂，使有机物充分氧化生成CO2和H2O；装置E用于吸收氧化产生的二氧化碳，测定有机物中碳的含量，其中所盛试剂为碱石灰或氢氧化钠；装置B为干燥装置，若撤去，则D中的水的质量偏多，测量结果造成测得有机物中含氢量增大，故填使有机物充分氧化生成CO2和H2O、碱石灰或氢氧化钠、造成测得有机物中含氢量增大；
（3）设该有机物的分子式为，其完全燃烧的化学方程式为，根据题意，D中质量增加0.36g，则生成的水的质量为0.36g，其物质的量为；E中质量增加0.88g，则二氧化碳的质量为0.88g，其物质的量为，该有机物相对分子质量为44，质量为0.44，则其物质的量为，根据反应，可得、，解得x=2，y=4，即其分子式可表示为，根据其相对分子质量为44可得，，解得z=1，所以该有机物的分子式为，故填；
（4）如图所示，其核磁共振氢谱有两组峰，根据其峰面积之比，可得其结构简式为，其中醛基受氧原子的影响，其吸收强度远大于甲基，与题意相符；
A.该化合物为乙醛，易溶于水、乙醇、氯仿等，故A正确；
B.乙醛具有刺激性气味，故B错误；
C.乙醛具有还原性，能使强氧化性的酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D.该有机物在一定条件下可以与氢气加成生成乙醇，故D错误；
故填AC；
（5）该有机物为环状，则根据其分子式其为三元环，又其只有一种H，所以其结构简式为，故填；
（6）空气中含有二氧化碳和水，进入装置E会使得有机物的含碳量增加，所以在装置E后面加一个装置E可以吸收空气中的水和二氧化碳，防止进入装置E干扰实验，故填吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。