高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点综合训练题，共15页。试卷主要包含了单选题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
有机化合物的结构特点与研究方法一、单选题（15题）1．下列有关化学用语书写正确的是A．乙酸的分子式：CH3COOH B．乙炔的电子式：C．聚丙烯的结构简式： D．甲酸丙酯的结构简式：HCOOC3H72．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3．某有机物分子式为C4H9ClO，分子中含有羟基，不考虑羟基与氯原子连在同一个碳原子上的情况，符合题意的有机物共有A．8种 B．9种 C．10种 D．12种4．下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是①②③④A．①② B．③④ C．②③ D．②④5．某有机物在氧气中完全燃烧后，生成44 g CO2和1 mol H2O，该有机物不可能是A．乙烯 B．乙醇 C．乙醛 D．乙酸6．某有机物X对氢气的相对密度为30，分子中碳的质量分数为40%，氢的质量分数为6.7%，其余为氧，X可与碳酸氢钠反应。下列关于X的说法不正确的是A．X的相对分子质量为60B．X的分子式为C2H4O2C．X的结构简式为CH3COOHD．X的同分异构体中含的只有一种(不考虑立体异构)7．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是       A．由红外光谱图可知，该有机物分子中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C．仅由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C3H8O，则其结构简式可能为8．某有机物A的结构简式如图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一，下列有关有机物A的叙述不正确的是A．有机物A属于烃的衍生物B．有机物A的分子式是C13H12O4Cl2C．有机物A既可看作卤代烃，也可看作芳香族化合物D．有机物A分子中含有5种官能团9．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OHC．正戊烷和新戊烷 D．和10．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化B．均为芳香族化合物C．二者的分子式均为C10H12OD．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分11．有机物分子式的确定常采用燃烧法，其操作如下：在电炉加热下用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法测定有机物分子式常用的装置，其中A管装碱石灰，B管装无水CaCl2.下列说法错误的是A．如果A管和B管质量均增加，不能说明有机物含有C、H、O三种元素B．各装置导管口的连接顺序是g-e-f-h-i-a-b-c-dC．装置C中装有浓硫酸，分液漏斗E中可以装H2O2D．如果将氧化铜网去掉，A管增加的质量将减小12．某烃的含氧衍生物的分子式为C5H10O2，则能与NaOH溶液反应的有机物有(不含立体异构)A．11种 B．8种 C．12种 D．13种13．某芳香烃的相对分子质量为106，分子中有3种化学环境不同的氢原子。该芳香烃是(   )A． B． C． D．14．下列各组物质不互为同分异构体的是A．和 B．和C．和 D． 和15．苯甲酸常用作防腐剂、药物合成原料、金属缓蚀剂等，微溶于冷水，易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料，制备少量苯里酸，具体流程如图所示：+MnO2苯甲酸钾溶液苯甲酸固体下列说法正确的是A．操作1为蒸发B．操作2为过滤C．操作3为酒精萃取D．进一步提纯苯甲酸固体，可采用重结晶的方法二、有机推断题（4大题）16．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：第一步，分子式的确定。(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该有机物的实验式是_______。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为_______，该物质的分子式是_______。 第二步，结构简式的确定。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：_______。(4)经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图②所示，则A的结构简式为_______。17．根据要求回答下列问题：(1)化合物A()的核磁共振氢谱图中有___________组信号蜂。(2)奥沙拉嗪钠()的化学式为___________，其核磁共振氢谱图中含___________组信号峰，峰面积比为___________。(3)已知与互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。的核磁共振氢谱图显示其有三种不同化学环境的氢原子，峰面积比为，写出3种符合上述条件的的结构简式___________。18．某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为70.59%，氢的质量分数为5.88%，其余为氧。A的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别表示如图：请回答下列问题：(1)A的实验式为___。(2)A的结构简式为___。(3)该物质属于___类。(4)A有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有___种。①属于芳香族化合物；②属于酯类；③分子结构中含有一个甲基。19．一般来说，对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面：①确定相对分子质量；②测定元素组成(种类和比例)；③研究该有机物的各种性质；④确定结构。(1)相对分子质量的确定一般利用质谱法，蒸气密度法等。某有机物的质谱图显示其相对分子质量是72.组成元素的测定可采用燃烧法。称取，在足量氧气中充分燃烧，生成物通过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加，剩余气体通过碱石灰，碱石灰的质量增加，则的分子式为___________。(2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱，它主要测定分子中具有不同特点的或的种类与比例。如对于有机物，其谱有四个峰，峰面积比为；谱有四个峰，峰面积比为。有机物的谱有两个峰，峰面积比为，氢谱有一个峰。试写出有机物的结构简式：___________。(3)的一氯代物有___________种，二氯代物有___________种。
参考答案：1．BA．乙酸的分子式是C2H4O2，结构简式是CH3COOH，A错误；B．乙炔分子中2个C原子形成3对共用电子对，每个C原子再分别与1个H原子形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，故其电子式为，B正确；C．聚丙烯是丙烯CH2=CH-CH3分子中断裂不饱和的碳碳双键中较活泼的碳碳键，然后这些不饱和的C原子彼此结合形成长链，故聚丙烯结构简式是，C错误；D．由于丙醇有1-丙醇和2-丙醇，题干结构简式中未能显示形成酯的醇是哪一种，甲酸与丙醇形成的甲酸丙酯的结构简式应该为HCOOCH2CH2CH3，D错误；故合理选项是B。2．BA．从NBD和Q的分子结构可知：二者分子式都是C7H8，二者分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，A正确；B．Q分子中无不饱和碳碳双键或三键，因此不能使溴水褪色，B错误；C．Q分子为对称结构，物质分子中有3种不同位置的H原子，这几种不同位置的H原子分别被Cl原子取代就得到一种相应的氯代产物，故Q的一氯代物有3种，C正确；D．NBD的同分异构体可能是芳香烃中的甲苯，D正确；故合理选项是B。3．B有机物C4H9ClO分子中含有羟基，先写出丁醇的同分异构体，然后根据丁醇中等效H原子判断其一氯代物即可(注意不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上)，以此分析解答。【详解】有机物C4H9ClO的分子中含有羟基，可以看成1个氯原子取代丁醇中1个氢原子形成的，丁醇的结构有：CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH 4种不同。不考虑羟基与氯原子连在同一个碳原子上的情况时：CH3CH2CH2CH2OH的一氯代物有3种；CH3CH2CH(OH)CH3的一氯代物有3种；(CH3)2CHCH2OH的一氯代物有2种；(CH3)3COH的一氯代物有1种，故符合题意的有机物共有4+3+1=9种，故合理选项是B。4．C根据等效氢法可知，①有7种不同位置的H原子，标注为：；②有4种不同位置的H原子，标注为：；③有4种不同位置的H原子，标注为：；④7种不同位置的H原子，标注为：有。综上所述可知：物质②③一氯代物均为4种，物质①④一氯代物均为7种，故合理选项是C。5．B烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2，则由燃烧产物不能确定有机物分子中是否含有氧元素，由原子个数守恒可知，有机物分子中碳、氢的原子个数比为：1mol×2=1：2，分子式可能为CnH2nOx，则C2H4、C2H4O、C2H4O2符合题意，C2H6O不符合题意，故选B。6．D由有机物X对氢气的相对密度为30可知，该有机物的相对分子质量为30×2=60，由分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧可知，分子中碳原子、氢原子、氧原子的个数分别为＝2、≈4、＝2，则X的分子式为C2H4O2，由X可以和碳酸氢钠反应可知，有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH；CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO。【详解】A．由分析可知，X的相对分子质量为60，故A正确；B．由分析可知，X的分子式为C2H4O2，故C正确；C．由分析可知，X的分子式为C2H4O2，X可以和碳酸氢钠反应，则有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH，故C正确；D．由分析可知，CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO，故D错误；故选D。7．DA．由红外光谱图可知，有机物中至少有C—H、O—H、C—O 三种化学键，故A正确；B．由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱有三组峰，则有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；C．由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱三组峰的面积比为3：2：1，则有机物分子中三种不同化学环境的氢原子的个数比为3：2：1，但无法得分子中的氢原子总数，故C正确；D．由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱三组峰的面积比为3：2：1，则有机物分子中三种不同化学环境的氢原子的个数比为3：2：1，中的不同化学环境的氢原子个数比为1∶1∶6，与图中峰的面积比不符，故D错误；故选D。8．CA．观察有机物A的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，故A正确；B．从结构简式可推得A的分子式为C13H12O4Cl2，故B正确；C．其结构中虽含有氯原子，但因含有氧原子，所以不属于卤代烃，故C错误；D．有机物A分子中含有碳碳双键、酮羰基、氯原子、醚键、羧基5种官能团，故D正确；选C。9．CA．属于醇，属于酚，二者不属于同一类物质，故不选A；B．CH3—O—CH3中含有醚键，属于醚，CH3CH2OH属于醇，二者不属于同一类物质，故不选B；C．正戊烷和新戊烷均为烷烃，二者属于同一类物质，故选C；D．中含有酯基，属于酯，而中含有羧基，属于羧酸，二者不属于同一类物质，故不选D；选C。10．AA．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；C．的分子式为，的分子式为，故C错误；D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；故选A。11．BD中反应产生氧气、从C中出来纯净而干燥的氧气进入反应器和样品发生反应，氧化铜网是保证样品完全氧化，氯化钙固体只能吸收水，碱石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳，应先用B中氯化钙吸收反应生成的水，再用A中碱石灰吸收反应生成的二氧化碳，据此回答。【详解】A． 如果A管和B管质量均增加，这说明反应中生成了水蒸气和二氧化碳，按元素质量守恒，有机物中一定有碳和氢可能有氧元素，即不能说明有机物含有C、H、O三种元素，A正确；B． 据分析，各装置导管口的连接顺序是g-e-f-h-i-c-d-a-b，B错误；C． 装置C中装有浓硫酸，分液漏斗E中可以装H2O2此时D中可以加二氧化锰、则D中能产生氧气，经浓硫酸干燥后从C中出来纯净而干燥的氧气，C正确；D． 如果将氧化铜网去掉，则有机物有可能部分被氧化为一氧化碳、一氧化碳不能被碱石灰吸收，A管增加的质量将减小，D正确；答案选B。12．D【详解】某烃的含氧衍生物的分子式为C5H10O2，则能与NaOH溶液反应的有机物即羧酸和酯，已知丁基有四种同分异构体，故戊酸有4种同分异构体，甲酸酯有4种同分异构体，乙酸酯有2种，丙酸酯有1种，丁酸酯有2种，故共有4+4+2+1+2=13种，故答案为：D。13．B【解析】A．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有5种化学环境不同的氢原子，A不符合题意；B． 分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有3种化学环境不同的氢原子，B符合题意；C．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有4种化学环境不同的氢原子，C不符合题意；D．分子式是C8H10，相对分子质量是106，物质分子中含有2种化学环境不同的氢原子，D不符合题意；故合理选项是B。14．C同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物，同分异构体包含碳链异构、官能团异构、位置异构等，据此解答。【详解】A．和的分子式都为CH4N2O，二者结构不同，属于同分异构体，故A不选；B．和的分子式都为C2H6O，二者结构不同，属于同分异构体，故B不选；C．的分子式为C3H6O2，的分子式为C3H4O2，二者分子式不同，不互为同分异构体，故C选；D． 和的分子式都为C7H8O，二者结构不同，属于同分异构体，故D不选；答案选C。15．D【分析】由题给流程可知，甲苯与高锰酸钾溶液共热、回流得到苯甲酸钾，过滤得到苯甲酸钾溶液；苯甲酸钾溶液经酸化、过滤得到苯甲酸固体。【详解】A．由分析可知，操作1为过滤，故A错误；B．由分析可知，操作2为酸化，故B错误；C．由分析可知，操作3为过滤，故C错误；D．题给流程制得的苯甲酸固体中含有杂质，可采用重结晶的方法可以进一步提纯苯甲酸固体，故D正确；故选D。16．(1)C2H6O(2)     46     C2H6O(3)CH3CH2OH或CH3OCH3(4)CH3CH2OH【解析】(1)由原子个数守恒，有机物A中碳、氢、氧三种原子的物质的量分别为＝0.2 mol、×2＝0.6 mol、×2+—×2＝0.1 mol，则有机物A中各元素的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，实验式为C2H6O，故答案为：C2H6O；(2)由质谱图可知，有机物的最大质荷比为46，则相对分子质量为46，设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由46m＝46可得m＝1，则分子式为C2H6O，故答案为：C2H6O；(3)由分子式和价键理论可知，有机物A可能为饱和一元醇或醚，结构简式可能为CH3CH2OH或CH3OCH3，故答案为：CH3CH2OH或CH3OCH3；(4)由A的核磁共振氢谱图可知，A有三种不同化学环境的氢原子，CH3OCH3只有一种化学环境的氢原子，则A的结构简式为，故答案为：CH3CH2OH。17．     2          4          、、、、、(写出3种即可)【解析】【分析】【详解】(1)由化合物的结构简式可知其分子中含有2种不同化学环境的原子，因此其核磁共振氢谱图中有2组信号峰。(2)由奥沙拉嗪钠的结构简式可知其化学式为。由其结构简式可知苯环上有3种不同化学环境的H原子，2个羟基中原子所处的化学环境相同，故共有4种不同化学环境的原子，其数目之比为，故其核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为。(3)由题意可知，含有碳碳三键和酯基，同时根据核磁共振氢谱图中峰面积比为，可知分子中一定有两个甲基、一个亚甲基碳碳三键一定不在两端，所以可能的结构有6种：、、、、、。18．     C4H4O          酯     4【解析】【分析】【详解】(1)A分子中C、H、O原子数目之比为，则A的实验式为，故答案为；(2)设A的分子式为，又，解得，则A的分子式为，由红外光谱图可知，A含有C=O、C-O-C、、C-H，其中C=O、C-O-C可组合为，所以该物质应为或。由A的核磁共振氢谱图可知，A分子中有4种不同化学环境的氢原子，个数比为1：2：2：3，可得A的结构简式为，故答案为；(3)由(2)分析可知，该有机物属于酯类。(4)A的同分异构体符合下列条件：①属于芳香族化合物，说明含苯环；②属于酯类，说明含有酯基；③分子结构中含有一个甲基，若含有的2个取代基为和，则有邻、间、对三种结构，如果只有一个取代基，则为，所以符合条件的同分异构体有4种，故答案为4。19．               1     2【解析】【分析】【详解】(1)，，，，，由于，即该有机物不含、之外的其他元素，故的最简式为，又由于的相对分子质量为72，故其分子式为。(2)的核磁共振碳谱中有两个峰，峰面积比为，说明中只有两种碳，个数比为。核磁共振氢谱中只有一个峰，说明所有的氢原子所处的化学环境相同，故的结构简式为。(3)新戊烷的一氯代物只有一种；二氯代物有两种，分别是两个氯原子连在同一个碳原子上、两个氯原子连在不同的碳原子上。