化学人教版 (2019)第一节 有机化合物的结构特点综合训练题

这是一份化学人教版 (2019)第一节 有机化合物的结构特点综合训练题，共11页。试卷主要包含了请注意保持试卷整洁，研究有机物的一般步骤，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）如图所示有机物与H2完全加成之后的产物的一氯取代物有(不含立体异构)
A．5种B．6种C．7种D．8种
2．（本题5分）下列有机物的分类不正确的是
A．AB．BC．CD．D
3．（本题5分）下图是某有机化合物分子的质谱图，由图可知该分子的相对分子质量为
A．58B．214C．229D．231
4．（本题5分） 要验证甲烷中含有C､H元素，可将其完全燃烧产物依次通过：①浓硫酸②无水硫酸铜 ③澄清石灰水
A．①②③B．②③
C．②③①D．③②
5．（本题5分）下列分子中含有“手性碳原子”的是
A．CBrIF2B．CH3CH(Cl)COOH
C．CH3CH2CH3D．OHCCH2CH2OH
6．（本题5分）研究有机物的一般步骤：分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是
A．蒸馏——分离提纯互溶且沸点不同的液态有机混合物的方法
B．燃烧法——研究确定有机物元素组成的有效方法
C．对粗苯甲酸提纯时操作为：加热溶解，蒸发结晶，过滤
D．红外光谱图——确定有机物分子中的官能团或化学键
7．（本题5分）下列说法正确的是
A．碳元素的一种同位素14C可用于考古断代B．H2、D2、T2互为同素异形体
C．C2H4、C3H6、C4H8一定互为同系物D． 和 互为同分异构体
8．（本题5分）实验室提纯粗苯甲酸的主要操作包括：①称取一定质量的粗苯甲酸：②用适量蒸馏水加热溶解；③趁热过滤，将滤液静置、结晶，滤出晶体。上述操作中不需要用到的仪器是
A．B．C．D．
9．（本题5分）下列化学用语或图示表达不正确的是
A．的结构示意图：
B．甲基丁烷的结构模型：
C．的电子式：
D．基态N原子的轨道表示式：
10．（本题5分）下列实验中，所选装置或实验设计合理的是
A．用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
B．用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴
C．用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸
D．用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）中含有醚键、醛基和苯环三种官能团。(______)
12．（本题4分）CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱相同。(___________)
13．（本题4分）乙烷、丙烷没有同分异构体，乙基、丙基也只有一种。(__)
14．（本题4分）核磁共振氢谱中，有几个吸收峰就说明有几个氢原子。( )
15．（本题4分）烃中不含官能团，烃的衍生物中含官能团。(_______)
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物分子式。
（1）A装置是提供实验所需的O2，B装置中浓硫酸的作用是 ；C中CuO的作用是 。
（2）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0.44 g样品，经充分反应后，D管质量增加0.36g，E管质量增加0.88 g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为 。
（3）若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，峰面积之比为1：3则其结构简式为 ；
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
（4）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 。
17．（本题10分）（1）某实验小组尝试用燃烧法确定有机物M的分子式，所用装置如下：
①产生的氧气按从左到右方向流动，所选装置各导管的连接顺序是(以上装置不能重复使用)：g→fe→hi→ → →jk。
②F装置作用是 。
③若准确称取有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)3.24g，经充分燃烧后，A管质量增加9.24g，B管质量增加2.16 g，则该有机物的实验式为 。
④已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为54，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应，写出该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应方程式 。
（2）在常温下测得的某烃C8H10(不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2∶3，试确定该烃的结构简式为 ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中产生的吸收峰强度比为 。
18．（本题10分）实验室用燃烧法测定某氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成，取w g该氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2.现用如图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)，请回答有关问题：
(1)实验中止水夹a是关闭的，b是开启的。但实验开始时，首先要打开夹a，关闭夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是 。
(2)以上装置中需要加热的有 (填装置代号)。操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)实验中测得N2的体积为V mL(已知密度)，为确定此氨基酸的分子式，还需要得到的数据有 (填字母)。
A．生成二氧化碳气体的质量B．生成水的质量
C．通入氧气的质量D．该氨基酸的相对分子质量
题号
一
二
三
总分
得分
选项
物质
类别
A
CH2=CH2
烯烃
B
CH3OH
醇
C
CH3COCH3
醛
D
CH3COOH
羧酸
参考答案：
1．C
【详解】该有机物与H2完全加成之后的产物为:，找一氯取代物先找到等效氢，即一个氢原子被氯原子取代：(1)甲基上氢是等效的；(2)对称线两端的氢原子是等效的；(3)同一个碳原子上甲基上氢原子是等效的；因此有机物中含有7种不同的氢原子，如图，即一氯代物有7种，故C正确。
2．C
【详解】A.CH2=CH2的名称为乙烯，属于烯烃，故A正确；
B.CH3OH的名称为甲醇，属于醇，故B正确；
C.CH3COCH3的名称为丙酮，属于酮，不属于醛，故C错误；
D.CH3COOH名称为乙酸，属于羧酸，故D正确；
故选C。
3．D
【详解】质谱图中的质荷比最大的值对应的就是未知物的相对分子质量，则该有机化合物的相对分子质量为231；
答案选D。
4．B
【详解】要验证甲烷中含有C､H元素，可检验燃烧产物中含有水和二氧化碳，故将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水就可以了，选项B符合题意｡
5．B
【分析】手性碳原子是指中心碳原子上连有4个各不相同的原子或原子团。
【详解】A．CBrIF2的中心C原子上连有2个F原子，则碳原子不是手性碳原子，A不符合题意；
B．CH3CH(Cl)COOH分子的第2个碳原子上分别连接-CH3、-H、-Cl、-COOH，则此碳原子为手性碳原子，B符合题意；
C．CH3CH2CH3的第2个碳原子上连有2个-H和2个-CH3，则该碳原子不是手性碳原子，C不符合题意；
D．OHCCH2CH2OH的第2个碳原子上连有-CHO、-CH2OH和2个-H原子，则此碳原子不是手性碳原子，D不符合题意；
故选B。
6．C
【详解】A．蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法，液态有机混合物中各成分沸点不同，因而可采取蒸馏，故A正确；
B．利用燃烧法，能得到有机物燃烧后的无机产物，并作定量测定，最后算出各元素原子的质量分数，得到实验式或最简式，故B正确；
C．对粗苯甲酸提纯时操作为：加热溶解，蒸发浓缩，趁热过滤，冷却结晶得到固体，故C错误；
D．不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团，故D正确；
故选：C。
7．A
【详解】A．碳元素有多种同位素，其中14C可用于考古断代，选项A正确；
B．D2、T2、H2是同一物质，都是氢气，不符合同素异形体概念，仅仅是D2、T2组成中氢原子中中子数不同，选项B错误；
C．C2H4为乙烯，含有碳碳双键，而C3H6可能为丙烯或环丙烷， C4H8可能为丁烯或环丁烷，由于三者结构不一定相似，所以三者不一定为同系物，选项C错误；
D．甲烷为正四面体结构， 和 为同种物质，选项D错误；
答案选A。
8．C
【详解】实验室提纯粗苯甲酸的主要操作包括：①称取一定质量的粗苯甲酸，称量需要用到天平A：②用适量蒸馏水加热溶解，溶解需要用到烧杯B和玻璃棒；③趁热过滤，将滤液静置、结晶，滤出晶体，过滤需要用到漏斗D、烧杯B和玻璃棒，故本实验不需要用到的仪器为蒸发皿，故答案为：C。
9．D
【详解】A．已知Cl是17号元素，则的结构示意图为： ，A正确；
B．甲基丁烷的结构模型中的球棍模型为： ，B正确；
C．已知NaCl是离子化合物，则的电子式为： ，C正确；
D．已知N是7号元素，根据洪特规则可知，其2p能级上的电子应该分别占据不同的轨道且自旋方向相同，则基态N原子的轨道表示式为： ，D错误；
故答案为：D。
10．C
【详解】A．采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时，应该使用温度计测量馏分的温度，不能达到实验目的，A不符合题意；
B．乙醇与水互溶，不能萃取溴水中的溴，不能达到实验目的，B不符合题意；
C．苯甲酸的溶解度不大，可选图中过滤装置，趁热过滤可减少溶解损失，达到提纯苯甲酸的目的，能够达到实验目的，C符合题意；
D．CO2、HCl都能够与Na2CO3溶液发生反应，不能用于除杂，应该选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质，不能够达到实验目的，D不符合题意；
故合理选项是C。
11．错误
【详解】只含有酯基，答案为：错误。
12．错误
【详解】CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱不相同分别有3个峰和1个峰，故错误。
13．错误
【解析】略
14．错误
【详解】核磁共振氢谱中，有几个吸收峰说明有几种不同化学环境的氢原子，同一化学环境的氢原子可以有多个，该说法错误。
15．错误
【详解】烃中可能含有官能团，如烯烃中含有碳碳双键，炔烃中含有碳碳三键，故答案为：错误。
16． 吸收氧气中水蒸气或干燥氧气 使有机物充分氧化生成CO2 C2H4O CH3CHO 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式；因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)，E用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，D用来吸收水，测定生成水的质量，B用于干燥通入E中的氧气、A用来制取反应所需的氧气、C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；核磁共振氢谱可以确定有机物分子中有多少种氢原子，以及不同环境氢原子的个数比；
【详解】(1)浓硫酸的作用是吸收氧气中水蒸气或干燥氧气，CuO具有一定氧化性，可以使有机物充分氧化生成CO2、H2O；
(2)D管增重的质量为水的质量，所以n(H2O)==0.02ml，所以有机物中n(H)=0.04ml，E管增重的质量为二氧化碳的质量，所以n(CO2)==0.02ml，所以该有机物中n(C)=0.02ml，有机物中C、H元素总质量为0.04ml×1g/ml+0.02ml×12g/ml=0.28g，所以还有0.44g-0.28g=0.16g氧原子，n(O)==0.01ml，所以有机物中n(C)：n(H)：n(O)=0.02：0.04：0.01=2：4：1，已知该物质的相对分子质量为44，则分子式为：C2H4O；
(3)若该有机物的核磁共振氢谱如图所示，峰面积之比为1：3，所以分子中含两种氢原子，且数量比为1：3，则其结构简式应为CH3CHO；若为环状化合物，只有一种类型的氢原子，则该有机物的结构简式为；
(4) E装置直接与空气接触，可能吸收空气中的水和二氧化碳，导致测得结果不准确，所以可E后再增加一个E装置，吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
17． cd(dc) ab(ba) 防止空气中水和二氧化碳进入装置，干扰实验结果 C7H8O 2+O2 2 +2H2O 2：2：2：3
【分析】（1）①根据实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式．因此生成O2后必须除杂（主要是除H2O）明确各装置的作用是解题的前提，A用来吸收二氧化碳、B用来吸收水、C用于干燥通入E中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、E是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2；
②F装置作用是防止空气中水和二氧化碳进入装置，干扰实验结果；
③根据n=m/M计算水、二氧化碳的物质的量，根据质量守恒定律计算O元素质量，再根据原子守恒确定有机物的最简式；
④根据实验式确定该物质的分子式，还要知道该物质的相对分子质量，根据M=DM（H2）计算相对分子质量即可；且能与Na反应但不与NaOH溶液反应，该物质，不是酚，是苯甲醇，写出该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应方程式。
（2）某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，则存在两种位置的H原子，且H原子数目之比为2：3，可知该烃为对二甲苯，该烃在光照下生成的一氯代物，其含有的H有4种；
【详解】（1）①D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选择装置各导管的连接顺序是g→f→e→h→i→c（或d）→d（或c）→a（或b）→b（或a）→jk．
②F装置作用是防止空气中水和二氧化碳进入装置，干扰实验结果。
③水的物质的量=2.16g/18g·ml－1=0.12ml、二氧化碳的物质的量=9.24g/44g·ml－1=0.21ml，则m（C）+m（H）=0.21ml×12g+0.12ml×2×1g·ml－1=2.76g＜3.24g，故有机物含有O元素，m（O）=3.24g-2.76g=0.48g，则n（O）=0.48g/16g·ml－1=0.03ml，n（C）：n（H）：n（O）=0.21：0.24：0.03=7：8：1，该有机物的实验式是C7H8O。
④确定该物质的分子式，还要知道该物质的相对分子质量，则M=DM（H2）=54×2g·ml－1=108g·ml－1，所以分子式为：C7H8O，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应，该物质，不是酚，是苯甲醇，写出该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应方程式， 2+O2 2 +2H2O ；
（2）某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，则存在两种位置的H原子，且H原子数目之比为2：3，数目分别为4、6，可知该烃为对二甲苯，其结构简式为，该烃在光照下生成的一氯代物，其含有的H有4种，如图，则在核磁共振谱中可产生4种信息，强度为3：2：2：2
【点睛】本题考查有机物的分子式的实验测定，解题关键：理解实验的原理，掌握燃烧法利用元素守恒确定实验式的方法．
18． 将装置中的空气排净 A和D D A B D
【分析】本题利用元素分析法对有机物元素组成及具体分子式进行分析推测。氨基酸样品与氧气充分燃烧，产生的H2O、CO2分别被浓硫酸和固体烧碱吸收，从而测定生成的H2O、CO2的质量；利用氮气的不溶性，通过排水法测定生成氮气体积，且通过灼烧铜网除去干扰测定的剩余氧气。通过数据处理，得到C、H、O、N原子个数的最简整数比，再结合氨基酸的相对原子质量，确定分子式。
【详解】(1)定量测定生成气体的质量或体积，装置内原有空气都需要被排出，避免干扰实验测定。故打开夹a，关闭夹b，通氧气的目的是“将装置中的空气排净”；
(2)氨基酸的充分燃烧，以及用灼热的铜除去会干扰实验测定的剩余的氧气，这两处都需要加热。故图中需要加热的仪器是“A、D”；在反应生成的氮气到达E装置之前，装置中已经充满着氧气，如果不除去氧气，用排水法测定氮气体积时，氧气会随同氮气进入E装置，从而造成测定气体体积比真实值偏大的误差，所以需要先加热的是“D”；
(3)测得氮气体积，又已知气体密度，通过m=ρ·V可算出氮气(即氮元素)质量；测定洗气瓶B的增重，得到水的质量，进而计算出氢元素质量；测定U形管C增重，得到二氧化碳质量，进而算出碳元素质量；再由样品质量与已求得的碳氢氮元素的质量做差，求得氧元素质量。四种元素各自质量除以各自的相对原子质量，得到各自的商做比，得出最简整数比，从而得到该有机物的实验式(最简式)。再由分子的相对分子质量除以实验式式量求得倍数关系，明确实验式各原子需扩倍倍数，从而得到氨基酸的分子式。综上，除了题目中给出的氨基酸样品质量w g，其余几个计算过程中涉及到物理量均是实验中需要得到的数据，所以本空选填“A、B、D”。
【点睛】氧气难溶于水，会干扰氮气体积测定，所以在定量实验之前要尽可能除去。