化学人教版 (2019)第一节 有机化合物的结构特点同步训练题

第一章过关检测

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)

1.下列关于物质的分类中正确的是(　　)。

A.:卤代烃

B.:羧酸

C.:醛

D.:醇

答案:A

解析:烃分子中的氢原子被卤素原子(F、Cl、Br、I)取代后的化合物称为卤代烃,该分子中苯环上的两个氢原子被溴原子取代,因此为卤代烃,故A项正确;该分子中含有酯基,不含羧基,属于酯,故B项错误;该分子为甲酸乙酯,属于酯,故C项错误;羟基直接与苯环相连,该有机化合物为酚,故D项错误。

2.下列为有机化合物中碳原子的连接方式,其中不可能的是(　　)。

答案:D

解析:A、B、C选项中碳原子和碳原子形成的化学键都不超过4个,剩余价键与氢结合;D中三键和双键中间的碳形成了5条共价键,违背了碳四价的原则,D项错误。

3.下列各组中,互为同分异构体的是(　　)。

A.H2和D2

B.金刚石和足球烯(C60)

C.甲烷和丙烷

D.CH3CH2OH和CH3OCH3

答案:D

解析:H2和D2是不同核素形成的同一种单质;金刚石和足球烯(C60)都是由碳元素组成的物质,都是单质,且为不同的单质,互为同素异形体;甲烷和丙烷分子式不同;CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。

4.下列化学用语正确的是(　　)。

A.乙烯的结构简式为CH2CH2

B.氨基的电子式为H

C.丙烷分子的球棍模型为

D.丙酸的键线式为CH3CH2—COOH

答案:C

解析:乙烯的结构简式为CH2CH2,故A项错误;氨基中氮原子最外层为7个电子,含有2个氮氢共用电子对,氨基正确的电子式为·H,故B项错误;丙烷为含有3个C的烷烃,碳原子的原子半径大于氢原子,其球棍模型为,故C项正确;键线式是碳碳键用线段来表示,拐点和端点表示碳原子,碳原子、氢原子不标出,其他杂原子必须标出,杂原子上的H原子应标出,故丙酸的键线式:,故D项错误。

5.下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:D

解析:D中分别连接甲基和苯环,属于酯类,其他三种物质都属于羧酸。

6.现有一瓶甲、乙的混合物,已知甲、乙属同系物,甲、乙某些性质如下:

根据以上性质,将混合物中甲、乙分离的最佳方法是

(　　)。

A.蒸馏 B.萃取

C.重结晶 D.分液

答案:A

解析:甲、乙的密度都比水的密度小,不能分液;都能溶于水,不能萃取;熔点都很低,不能用降温的方法;可以利用沸点不同,用蒸馏的方法将其分离。

7.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中的烃的同分异构体数目为(　　)。

A.2 B.3 

C.4 D.5

答案:B

解析:从表格分析,碳原子数依次增加,物质类型为烷烃、烯烃交替,则第5种物质的碳原子数为5,为烷烃,即C5H12,有3种同分异构体。

8.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如表示CH3CH2CH2CH2CH3。则表示的物质及所含化学键的说法正确的是(　　)。

A.丁烷 ,只含有σ键

B.丙烷, 只含有σ键

C.丁烯,含有σ键和π键

D.丙烯,只含有π键

答案:C

解析:在所给的键线式中有两个拐点和两个终点,所以表示4个碳原子,又在分子结构中有一个碳碳双键,所以可得它是一种烯烃,即为丁烯,碳碳双键中含有1个π键,其余是σ键。

9.某气态有机化合物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,至少需要的条件是(　　)。

①X中所含碳元素的质量分数　②X中所含氢元素的质量分数　③X在标准状况下的体积　④X的相对分子质量　⑤X的质量

A.①② B.①②④

C.①②⑤ D.③④⑤

答案:B

解析:根据①②可以确定氧元素的质量分数,进一步可以确定该有机化合物的实验式,由④可以确定有机化合物分子的相对分子质量。三者结合可确定物质分子式。综上所述可知,最终可以确定有机化合物的分子式的组合是①②④,故B项正确。

10.A、B两种烃,其含碳的质量分数相同。关于A和B的叙述中,正确的是(　　)。

A.烃A和B的实验式相同

B.烃A和B一定是同分异构体

C.烃A和B不可能是同系物

D.烃A和B各取1 mol,完全燃烧时消耗氧气的质量一定相等

答案:A

解析:两种烃含碳的质量分数相同,则含氢的质量分数也相同,即两者实验式一定相同;而实验式相同的有机化合物,其分子式可能不同,故它们不一定是同分异构体,也不一定是同系物,其各1mol完全燃烧所耗O2的质量也不一定相等。

11.分子式为C7H16的烷烃中含有3个甲基结构的同分异构体的数目是(　　)。

A.2 B.3 

C.4 D.5

答案:B

解析:分子式C7H16符合通式CnH2n+2为烷烃。去掉3个甲基后只有4个碳原子,其碳链方式只有两种:C—C—C—C、,再分别将3个甲基连入这两个碳链。为保证分子中只有3个甲基,碳链上的端位碳必须连接甲基,即CH3—C—C—C—C—CH3,第三个甲基有2种可能方式;,3个甲基已经全部连入。综上所述,符合题意的同分异构体有3种。

12.下列物质的核磁共振氢谱图中,有5组吸收峰的是

(　　)。

A.  B.

C. D.

答案:B

解析:核磁共振氢谱图中峰的数目等于氢原子类型的数目。A项分子中含有2种氢原子,错误;C项分子中含有4种氢原子,错误;D项分子中含有4种氢原子,错误。

13.下列实验操作能达到目的的是(　　)。

答案:C

解析:A项,花生油和汽油互溶,不能直接分液,可用蒸馏法分离,错误;B项,乙醇和乙酸与水均互溶,无法萃取和分液,错误;C项,在乙醇中加入生石灰,生石灰与水反应生成沸点较高的氢氧化钙,然后蒸馏得到乙醇,正确;D项,乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳气体,会引入新杂质二氧化碳,错误。

14.下列有机化合物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是(　　)。

A.  B.

C.  D.

答案:D

解析:根据氢原子类型分析,A、B、C项的一氯代物都为4种,而D项一氯代物有3种。

15.下列说法不正确的是(　　)。

A.①③均能发生加成反应

B.②④互为同分异构体

C.①②③④均属于烃

D.①②④的一氯代物分别为3种、3种、2种

答案:C

解析:①中含有苯环,能够与氢气加成;③中含有碳碳双键,能够发生加成反应,故A项正确;②④的分子式均为C10H16,结构不同,互为同分异构体,故B项正确;③为富勒烯,只含有碳原子,不属于烃,故C项错误。

16.已知某有机化合物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中,错误的是(　　)。

A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3

B.由核磁共振氢谱可知,该有机化合物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1∶2∶3

C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数

D.若A的分子式为C3H6O2,则其同分异构体有3种

答案:A

解析:核磁共振氢谱中有3组峰,有3种H原子,而CH3COOCH3只有2种H原子,故A项错误。

二、非选择题(本大题共5小题,共52分)

17.(10分)有以下有机化合物,请将它所对应的类别用序号填入下列表格中:

答案:⑥　⑤　①　③　④　②

解析:a.CH3CH2CH3只含C、H,为饱和烷烃,选⑥;

b.CH2CH—CH3含碳碳双键,为烯烃,选⑤;

c.CH3COOCH3含—COO—,属于酯,选①;

d.CH3—CHO含—CHO,属于醛,选③;e.CH3—OH含—OH,属于醇,选④;f.CH3CH2COOH含—COOH,属于羧酸,选②。

18.(10分)利用核磁共振技术测定有机化合物分子的三维结构的研究曾获得诺贝尔化学奖。在有机化合物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)也不同。根据峰值(信号)可以确定有机化合物分子中氢原子的种类和数目。

例如:乙醚的结构式为,其核磁共振氢谱中有2组峰(信号)(参见下图)。

CH3CH2OCH2CH3的核磁共振氢谱

(1)下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一组峰(信号)的物质是　。

A.CH3CH3

B.CH3COOH

C.CH3COOCH3

D.CH3COCH3

(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图所示,则A的结构简式为　　　　　　　,请预测B的核磁共振氢谱上有　　　　组峰(信号)。

A的核磁共振氢谱

(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是                       　。 

答案:(1)AD

(2)BrCH2CH2Br　2

(3)通过其核磁共振氢谱中的峰(信号)可以判断有3组峰(信号)时,分子结构为CH3CH2OH;有1组峰(信号)时,分子结构为CH3—O—CH3

解析:(1)核磁共振氢谱中只给出一组峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子,故A项正确;CH3COOH甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2组峰,故B项错误;CH3COOCH3中甲基所处化学环境不同,甲基H原子不同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2组峰,故C项错误;CH3COCH3中2个甲基连在同一个酮羰基上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出1组峰,故D项正确。(2)由A的核磁共振氢谱可知,分子中只有1种H原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,故A的结构简式为CH2BrCH2Br,B与A互为同分异构体,B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上,B为CH3CHBr2,分子中有2种H原子,故核磁共振氢谱图有2组峰。(3)通过核磁共振氢谱中的信号峰可以判断,若有3组峰,则为乙醇,分子结构为CH3CH2OH;若有1组峰时为甲醚,分子结构为CH3OCH3。

19.(10分)乙酸的结构简式可以表示为(①②③表示方框内的原子团):

请回答下列问题。

(1)①②③的名称分别是　　　　　、　　　　　和　　　　　。 

(2)②③组成的原子团的名称是　　　　　。 

(3)①③组成的有机化合物所属的类别是　　　　　,写出一种该类物质同系物的结构简式:　　　　　　。 

(4)①②与氨基组成的物质的结构简式为　　　　,名称为　　　　　,该物质属于　　　　　　　类物质。 

答案:(1)甲基　羰基　羟基

(2)羧基

(3)醇　CH3CH2OH(答案合理即可)

(4)CH3CONH2　乙酰胺　酰胺

解析:(1)①②③的名称分别是甲基、羰基和羟基。

(2)和组成,名称是羧基。

(3)和组成的物质是CH3OH,属于醇类。

(4)①②与氨基组成的物质的结构简式为CH3CONH2(),名称为乙酰胺,属于酰胺类物质。

20.(10分)根据研究有机化合物的步骤和方法填空:

(1)测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍,则A的相对分子质量为　　　　　　。 

(2)将5.6 g A在足量氧气中燃烧,并将产物依次通过无水氯化钙和KOH浓溶液,分别增重7.2 g和17.6 g。则A的实验式为　　　　　　;A的分子式为　　　　。

(3)将A通入溴水,溴水褪色,说明A属于　　　(若不褪色,则A属于　)。

(4)A的核磁共振氢谱如下:

综上所述,A的结构简式为　　　　　　。 

答案:(1)70

(2)CH2　C5H10

(3)烯烃　环烷烃

(4)

解析:(1)根据公式Mr=D·Mr(CH4)计算该有机化合物的相对分子质量等于16×4.375=70。(2)由A的燃烧反应知,5.6gA含m(C)=17.6g×=4.8g,m(H)=7.2g×=0.8g,确定该有机化合物只含碳、氢两种元素,实验式为CH2。设分子式为(CH2)n,则12n+2n=70,n=5,分子式为C5H10。(3)符合分子式为C5H10的有烯烃和环烷烃,若能使溴水褪色,则为烯烃;若不能,则为环烷烃。(4)该核磁共振氢谱中共有4组吸收峰,吸收峰面积之比为1∶1∶2∶6,则符合题意。

21.(12分)按要求回答下列问题:

(1)中含有的官能团名称为　　　　　　　　　。 

(2)CH2CH—CH3加聚产物的结构简式是　　　　　　　　。 

(3)键线式表示的分子式是　　　　　　　　。 

(4)在下列有机化合物①CH3CH2CH3、②CH3—CHCH2、③、④、⑤(CH3)2CHCH3、⑥、⑦、⑧、⑨、

⑩CH3CH2Cl中,属于饱和烃的是　　　　　　　　(填序号,下同),互为同分异构体的是　　　　　　　　　　　　　。 

(5)某有机化合物的结构简式为,该1 mol有机化合物中含有

　　　 mol π键。 

答案:(1)羟基、羧基

(2)

(3)C6H14

(4)①④⑤　④和⑥

(5)2