专项提升训练01 有机化合物的结构特点与研究方法-【期末对点复习课】2021-2022学年高二化学下学期综合复习（人教版2019选择性必修3）

专项提升训练一  有机化合物的结构特点与研究方法 

一.选择题

1．下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)

答案：选D

解析：　苯甲醇属于醇类，官能团是醇羟基，A错误；羧酸中的官能团是—COOH，B错误；该有机物是酯类，官能团是酯基，C错误；该物质是醚类，官能团是醚键，D正确。

2．下列有关化学用语正确的是(　　)

A．聚丙烯的结构简式：CH2—CH2—CH2

B．丙烷分子的比例模型：

C．乙烷的结构式：CH3CH3

D．2­乙基­1,3­丁二烯分子的键线式：

答案：选D

解析：　A结构简式应为 B为球棍模型；C是结构简式。

3．某有机物的结构简式为，与其互为同分异构体的是(　　)

答案：选D　

解析：该有机物的分子式为C8H8O2。A项的分子式为C7H6O2，错误；B项的分子式为C8H16O2，错误；C项的分子式为C8H6O3，错误；D项的分子式为C8H8O2，正确。

4．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是(　　)

A．正壬烷   B．2,6­二甲基庚烷

C．2,2,4,4­四甲基戊烷   D．2,3,4­三甲基己烷

答案：选C

解析：　A．正壬烷结构简式是CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3有五种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有五种，不符合题意；B.2,6­二甲基庚烷(CH3)2CHCH2CH2CH2CH(CH3)2有四种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有四种，不符合题意；C.2,2,4,4­四甲基戊烷有两种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物只有两种，符合题意；D.2,3,4­三甲基己烷有8种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有8种，不符合题意。

5．C5H12有3种不同结构：甲．CH3(CH2)3CH3，乙．CH3CH(CH3)CH2CH3，丙．C(CH3)4，下列相关叙述正确的是(　　)

A．甲、乙、丙属于同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应

B．C5H12表示一种纯净物

C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低

D．丙有3种不同沸点的二氯取代物

答案：选C

解析：　甲、乙、丙的分子式相同，互为同分异构体，A错误；C5H12可表示甲、乙、丙任一种或其混合物，B错误；C(CH3)4的二氯代物有两种：

D错误。

6．分子式为C3H6ClBr的有机物的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)

A．3种   B．4种

C．5种   D．6种

答案：选C

解析：　分子式为C3H6ClBr的有机物的碳链结构为，含有两类氢原子。当Cl原子在①号C原子上时，则溴原子可以在三个C原子任一碳原子上，当氯原子在②号C原子上时，则溴原子在①、②号C原子上才不会出现重复，一共有5种结构。

7．根据下列烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体的数目是(　　)

A．3   B．4

C．5   D．6

答案：选A

解析：　由表中各种烃的分子式可推出第5项的分子式为C5H12，有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体。

8．下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是(　　)

答案：选D

解析：　环己烷，所有原子不都在同一平面内，故A错误；甲苯，碳原子都在同一平面内，但和甲基上的氢原子不都在同一平面内，故B错误；苯乙烯，苯和乙烯都是平面结构，但不是一定在同一平面内，故C错误；苯乙炔，苯是平面结构，乙炔是直线结构，故其所有原子一定在同一平面内，故D正确。

9．下列实验中，所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是(　　)

答案：选B

解析：　乙醇与水互溶，不能用作萃取剂分离溶于水中的碘，A错误；乙酸与CaO反应，转化为难挥发的乙酸钙，再通过蒸馏即可提纯乙醇，B正确；乙烯会被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，使甲烷中混有新的杂质CO2，C错误；苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚会溶于苯，无法通过过滤分离二者，D错误。

10．下列化合物中，1H核磁共振谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是(　　)

答案：选D

解析：　各选项有机物分子中不同化学环境的氢原子种数、1H核磁共振谱中峰的数目及峰面积之比如下表：

11.4­去甲基表鬼臼毒素具有抗肿瘤等作用，分子结构如图所示，分子中含有的含氧官能团有(　　)

A．2种   B．3种

C．6种   D．5种

答案：选B

解析：　该有机物分子中含有的含氧官能团有：醚键、羟基和酯基共3种。

12．对下列两种化合物的结构或性质描述正确的是(　　)

A．不是同分异构体

B．分子中共平面的碳原子数相同

C．均能与溴水反应

D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分

答案：选C

解析：　二者分子式相同，结构不同，是同分异构体，A项错误；左侧有机物具有苯环，右侧有机物没有苯环，二者分子中共平面的碳原子数不同，B项错误；左侧有机物中含有酚羟基，能与溴水发生取代反应，右侧有机物中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，C项正确；二者既可以用红外光谱区分，也可以用核磁共振氢谱区分，D项错误。

13．环辛四烯和立方烷的分子结构如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．两者互为同分异构体

B．立方烷与甲烷互为同系物

C．环辛四烯与立方烷有相同的官能团

D．两者都能与溴水发生加成反应

答案：选A

解析：　环辛四烯和立方烷的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体。

14．已知丁烷的分子结构可简写成键线式结构：或。有机物X的键线式结构为，有机物Y与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物X。下列有关说法错误的是(　　)

A．有机物X的一氯代物只有4种

B．用系统命名法命名有机物X，名称为2,2,3­三甲基戊烷

C．有机物X的分子式为C8H18

D．Y的结构可能有3种，其中一种名称为3,4,4­三甲基­2­戊烯

答案：选A

解析：　根据信息提示，X的结构简式为分子式为C8H18，名称为2,2，3­三甲基戊烷，其有5种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物有5种，A项错误，B、C项正确；X是Y和等物质的量的H2加成后的产物，所以Y可能的结构有三种，分别为

名称依次为3,3­二甲基­2­乙基­1­丁烯、3,4,4­三甲基­2­戊烯、3,4,4­三甲基­1­戊烯，D项正确。

二.非选择性

15．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：

(1)将一定量的有机物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)，则该物质的实验式是___________________________。

 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为________，该物质的分子式是______________________________。

(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：_____________________________________。

(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如，甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图甲所示：

经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图乙所示，则A的结构简式为________________________。

解析：(1)根据题意有n(H2O)＝＝0.3 mol，则n(H)＝0.6 mol；n(CO2)＝＝0.2 mol，则n(C)＝0.2 mol。根据氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3 mol＋2×0.2 mol－2×＝0.1 mol，则N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，其实验式为C2H6O。

(2)假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，则46m＝46，即m＝1，故其分子式为C2H6O。

(3)由A的分子式C2H6O可知，A为饱和化合物，推测其结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3。

(4)分析A的核磁共振氢谱可知A有3种不同化学环境的H原子，而CH3OCH3只有1种H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。

答案：(1)C2H6O　(2)46　C2H6O

(3)CH3CH2OH、CH3OCH3　(4)CH3CH2OH

16．有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得8.4 g该有机物经燃烧生成22.0 g CO2和7.2 g水。质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有—O—H和位于分子端的C CH，其核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。

(1)写出A的分子式：________________。

(2)写出A的结构简式：_____________________________________________________。

(3)下列物质一定能与A发生反应的是______(填字母)。

a．氢溴酸                         b．酸性高锰酸钾溶液

c．溴的四氯化碳溶液               d．Na

(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可以与1 mol Br2加成，B分子中所有碳原子在同一平面上，核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。则B的结构简式是______________________。

解析：(1)有机物A只含有C、H、O三种元素，质谱图表明其相对分子质量为84,8.4 g有机物A的物质的量为＝0.1 mol，经燃烧生成22.0 g CO2，物质的量为0.5 mol，生成7.2 g H2O，物质的量为＝0.4 mol，故一个有机物A分子中含有N(C)＝＝5，N(H)＝＝8，故N(O)＝＝1，故A的分子式为C5H8O。

(2)不饱和度为＝2，红外光谱分析表明A分子中含有—OH和位于分子端的CCH，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为6∶1∶1，故分子中含有2个—CH3且连接在同一个C原子上，所以A的结构简式为

(3)A中含有羟基，能与钠反应，含有CC键，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与溴发生加成反应，能与氢溴酸发生加成反应，故答案为abcd。

(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成，故分子中含有1个CC键，B分子中所有碳原子在同一平面上，则其余的碳原子连接在CC键上，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1，可知含有两个甲基且连接在同一碳原子上，结合A的结构简式可知，B中还含有—CHO，故B的结构简式为

答案：(1)C5H8O　(2) 　(3)abcd

(4)(CH3)2C===CHCHO

17．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。

已知：①2R—COOH＋2Na―→2R—COONa＋H2↑

②R—COOH＋NaHCO3―→R—COONa＋CO2↑＋H2O

有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：

解析：(1)有机物的密度是相同条件下H2的45倍，所以有机物的相对分子质量为45×2＝90；(2)浓硫酸增重5.4 g，则生成水的质量是5.4 g，生成水的物质的量是＝0.3 mol，所含有氢原子的物质的量是0.6 mol，碱石灰增重13.2 g，生成二氧化碳的质量是13.2 g，所以生成二氧化碳的物质的量是＝0.3 mol，所以碳原子的物质的量是0.3 mol，有机物中碳个数是3，氢个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数是3，即分子式为C3H6O3；(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳，生成2.24 L CO2(标准状况)，则含有一个羧基，醇羟基可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，则含有羟基数目是1个；(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4组峰，则含4种类型的等效氢原子，氢原子的个数比是3∶1∶1∶1，所以结构简式为

答案：(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH、—OH

(4)CH3CH(OH)COOH

18．氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下：

已知：

①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰

回答下列问题：

(1)A的化学名称为________。

(2)B的结构简式为________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为________。

(3)由C生成D的反应类型为________。

(4)由D生成E的化学方程式为_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)

(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)

解析：(1)经计算知A中只含一个氧原子，结合已知信息知A为，名称为丙酮。

(2)根据信息②可知，B的结构简式为分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。

(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2发生—CH3上的取代反应。

(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为该反应的化学方程式为

(5)由E―→F―→G的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。

(6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与G含有相同的官能团，符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类，分别为

答案：(1)丙酮　(2)　2　6∶1　(3)取代反应

(4)

(5)碳碳双键　酯基　氰基　(6)8