高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法本章综合与测试测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法本章综合与测试测试题，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．下列四组物质的分子式或化学式都相同，按物质的分类方法属于同一类物质的是( )
A．和CH2===CH—CH2CH2CH2CH3
B．正戊烷和新戊烷
C．CH3—O—CH3和CH3CH2OH
D．和
2．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是( )
A．甲苯
B．乙烷
C．丙炔(CH3—C≡CH)
D．1，3－丁二烯
3．已知某有机物A的核磁共振氢谱如下图所示，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的化学式为C3H6O2，则其可能的结构有三种
4．已知利用某些有机物之间的转化可贮存太阳能，如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应为吸热反应，下列叙述中错误的是( )
A．NBD和Q互为同分异构体
B．Q可使溴水褪色
C．Q的一氯代物只有3种
D．NBD的同分异构体可以是芳香烃
5．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
6．现代化学测定有机物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法正确的是( )
A．元素分析仪不仅可以测出试样常见的组成元素及含量，还可以测定其分子的空间结构
B．的核磁共振氢谱中有四组峰值1∶2∶2∶3
C．通过红外线光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
D．质谱法和紫外线光谱法不属于测定有机物组成和结构的现代分析方法
7．下列关于同分异构体的分类错误的是( )
A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3 属于碳链异构
B．CH3—CH===CH—CH3与
CH2===CH—CH2—CH3 属于官能团异构
C．CH≡C—C2H5与CH3—C≡C—CH3 属于位置异构
D．CH2===CH—CH===CH2与CH3—C≡C—CH3
属于官能团异构
8．金刚烷(C10H16)的结构如图1所示，它可以看成四个等同的六元环组成的立体构型。立方烷(C8H8)的结构如图2所示。其中金刚烷的二氯代物和立方烷的六氯代物的同分异构体分别有( )
A．4种和1种B．5种和3种
C．6种和3种D．6种和4种
9．螺环化合物具有抗菌活性，用其制成的药物不易产生抗药性，螺[3，4]辛烷的结构如图所示，下列有关螺[3，4]辛烷的说法正确的是( )
A.分子式为C8H16
B．分子中所有碳原子共平面
C．与2­甲基­3­庚烯互为同分异构体
D．一氯代物有4种结构
10．下列化合物的1H—NMR谱图中吸收峰的数目不正确的是( )
11．断肠草所含的毒素很多，下列是从中提取出来的四种毒素的结构简式，有关推断正确的是( )
A．①与④互为同分异构体
B．①与③或④互为同系物
C．④中只含有两种含氧官能团
D．1ml虎耳草素含有6ml双键
12.为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是( )
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(13分)现有六种有机物，请回答下列问题：
(1)A物质中含有的官能团名称为________。
(2)D的一氯代物最多有________种。
(3)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________。
(4)写出分子式为C4H10的所有烃的同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
14．(13分)如图所示是某药物中间体的分子(由9个碳原子和若干氢、氧原子构成)结构示意图：
试回答下列问题：
(1)通过对比上面的结构简式与立体模型，请指出结构简式中的“Et”表示的基团是________________(写结构简式)；该药物中间体的分子式为________。
(2)该药物中间体属于________(填字母)。
a．酯 b．羧酸 c．醛
(3)该药物中间体分子中与碳原子结合的氢原子被溴原子取代，所得的一溴代物有________种。
(4)该药物中间体的分子有多种含苯环的同分异构体，请写出其中一种的结构简式________________。
15．(9分)某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，如图A所示。
方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B所示。
请填空：
(1)A的分子式为________。
(2)A的分子式中含一个甲基的依据是________(填字母序号)。
a．A的相对分子质量
b．A的分子式
c．A的核磁共振氢谱图
d．A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为________________________________________________________________________
________________________。
16．(17分)醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应如下，其实验装置如图所示。
可能用到的有关数据如下：
合成反应：
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题：
(1)装置b的名称是________。
(2)加入碎瓷片的作用是________；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A．立即补加
B．冷却后补加
C．不需补加
D．重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并______；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________________________________________________________。
(5)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填正确答案标号)。
A．圆底烧瓶B．温度计
C．吸滤瓶D．球形冷凝管
E．接收器
(6)本实验所得到的环己烯产率是________(填正确答案标号)。
A．41%B．50%
C．61%D．70%
第一章 达标测试
1．解析：四个选项中的物质均为同分异构体组合，其中A项中环烷烃和烯烃是两类物质，C、D两项中两种物质含有不同的官能团，属于不同类物质；而B项中正戊烷和新戊烷均为饱和烃，属于同类物质，故选B项。
答案：B
2．解析：甲苯中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A不选；乙烷是烷烃，所有原子不可能共平面，B不选；丙炔中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，C不选；碳碳双键是平面形结构，因此1，3－丁二烯分子中所有原子共平面，D选。
答案：D
3．解析：由核磁共振氢谱可知，其分子中含有三种不同化学环境的氢原子，峰的面积之比等于其原子个数之比，但不能确定具体个数，故B、C正确，A错误；由A的分子式C3H6O2可知，其同分异构体有6种；CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、和，其中有三种不同化学环境的氢原子且个数之比为1∶2∶3的有机物的结构简式为CH3CH2COOH、或HCOOCH2CH3，故D正确。
答案：A
4．解析：从反应方程式看出，NBD和Q的分子式相同，但结构不同，不是同一种物质，两者互为同分异构体，A正确；Q中无不饱和键，不能使溴水褪色，B错误；NBD和Q均为对称结构，都只有3种位置的氢原子，因此一氯代物都是3种，C正确；NBD的同分异构体可以是甲苯，D正确。
答案：B
5．解析：M中含有羟基、碳碳双键、酯基三种官能团。
答案：C
6．解析：元素分析仪是实验室一种常规仪器，可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、N、S元素的含量进行定量分析测定，无法帮助人们确定有机化合物的空间结构，故A错误；的核磁共振氢谱中有5种氢原子，峰值：2∶4∶4∶1∶3，故B错误；红外光谱可确定物质中的化学键和官能团，乙醇和乙酸乙酯中的化学键、官能团不同，则通过红外光谱分析可以区分，故C正确；质谱法可以测定相对分子质量，紫外光谱法可以确定物质的结构，故D错误；故选C。
答案：C
7．解析：同分异构有碳链异构、官能团异构(又称类别异构)、位置异构。B项中有机物的官能团均为且数目相同，不属于官能团异构，其中官能团位置不同，应属于位置异构。
答案：B
8．解析：金刚烷的结构可看作是由四个等同的六元环组成的空间构型，分子中含4个—CH—，6个—CH2，共2种位置的H，所以该物质的一氯代物有2种，当次甲基由一个氯原子取代后，二氯代物有3种，当亚甲基由一个氯原子取代后，二氯代物有3种，共6种；立方烷的同分异构体分别是：一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替，所以二氯代物的同分异构体有3种，则立方烷的六氯代物有3种。
答案：C
9．解析：
A错，螺[3，4]辛烷的分子式为C8H14。B错，因为螺[3，4]辛烷属于环烷烃，分子中的8个碳原子均为饱和碳原子，所以分子中所有碳原子不可能共平面。C错，2­甲基­3­庚烯的分子式为C8H16，两者分子式不同，不是同分异构体。D对，如右图所示，螺[3，4]辛烷含有4种类型的氢原子，所以一氯代物有4种结构。
答案：D
10．解析：A有两个对称轴，有3种等效氢原子，有3组峰；B有一个对称轴，有5种等效氢原子，有5组峰；C中要注意单键可以转动，因此左边两个甲基是相同的，右边3个甲基也是相同的，因此有3种等效氢原子，有3组峰；D中有一个对称中心，因此有4种等效氢原子，有4组峰。
答案：A
11．解析：①与④分子式不相同，不互为同分异构体，A错误；①与③或④的氧原子数目不相同，不互为同系物，B错误；④中的含氧官能团是醚键和酯基，C正确；1ml虎耳草素含有3ml双键，苯环中不含碳碳双键，D错误。
答案：C
12．答案：A
13．解析：(1)根据A的结构简式可知，A中含有的官能团为羟基、碳碳双键。
(2)D的一氯代物可能的位置：，最多有4种。
(3)A和C的分子式均为C9H10O，官能团不同，结构不同，互为同分异构体；B和F均属于酚类，分子组成上相差3个CH2，互为同系物。
(4)C4H10为饱和烷烃，其同分异构体有
CH3—CH2—CH2—CH3、CH3—CH(CH3)2。
答案：(1)碳碳双键、羟基 (2)4 (3)A和C B和F
(4)CH3—CH2—CH2—CH3、CH3—CH(CH3)2
14．解析：(1)对比结构简式与立体模型可知Et为CH3CH2—，由立体模型得其分子式为C9H12O3。(2)该有机物中含—COOC—及C===O，属于酯类物质。(3)碳环中含有一个，结构不对称，所以有7种不同化学环境的H原子，被Br原子取代后得7种一溴代物。(4)按题给要求首先写出一个苯环结构，C9H12O3去掉一个苯环结构还剩余3个饱和碳原子和3个氧原子(H原子暂不考虑)，可以以多种方式连在苯环上得出多种同分异构体，如。
答案：(1)CH3CH2— C9H12O3 (2)a (3)7
(4)(合理即可)
15．解析：(1)根据题意可知有机物A中C原子个数为eq \f(150×72.0%,12)＝9，H原子个数为eq \f(150×6.67%,1)≈10，则O原子个数为eq \f(150－12×9－10×1,16)＝2，则A的分子式为C9H10O2。(2)A的核磁共振氢谱有5个峰，说明A含有5种氢原子，其面积之比即为氢原子个数之比，根据分子式即可确定甲基数目，因此需要知道A的分子式和A的核磁共振氢谱，故选bc项。(3)根据A的红外光谱图可知A含有苯环结构，且含有C===O、C—O、C—C、C—H四种键，结合A的分子式可推出A的结构简式为、、任写一种即可。
答案：(1)C9H10O2 (2)bc (3)、、任写一种即可。
16．解析：(1)装置b为直形冷凝管。(2)碎瓷片的存在可防止在加热过程中产生暴沸现象；补加碎瓷片需要待已加热的试液冷却后再进行。(3)由于分液漏斗有活塞开关，故使用前需要检查是否漏液；分液过程中，由于环己烯的密度比水的小，位于上层，故应该从分液漏斗的上口倒出。(4)无水CaCl2用于吸收产物中少量的水等。(5)观察题目提供的实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。(6)环己醇为0.2ml，理论上可得到0.2ml环己烯，其质量为16.4g，故产率为eq \f(10g,16.4g)×100%≈61%。
答案：(1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B
(3)检漏 上口倒出 (4)干燥(或除水除醇)
(5)CD (6)C
相对分子质量
密度/(g·cm－3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水