2022年高三化学寒假学业分层测评：02有机化合物的结构特点+Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假学业分层测评：02有机化合物的结构特点+Word版含解析，共9页。试卷主要包含了下列有关物质的表达式正确的是，下列化学式只表示一种纯净物的是，互称为同分异构体的物质不可能等内容，欢迎下载使用。
1．下列有关物质的表达式正确的是( )
A．甲烷分子的立体结构为
B．的键线式：
C．乙醇的结构简式：CH3CH2OH
D．CH4的球棍模型：
【解析】 甲烷的立体结构为正四面体形，A错；根据键线式的结构可知，该键线式所表示的有机物的结构简式为，B错；图示模型为甲烷的比例模型，D错。
【答案】 C
2．下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是( )
A．NH3 B．CH2Cl2
C．CCl4 D．P4
【解析】 A项，NH3分子中含3个相同的N—H键，而正四面体结构需要4个相同的共价键，故错；B项，CH2Cl2分子中含2个C—H键和2个C—Cl键，不是正四面体结构，故错；D项，P4分子中不可能形成极性键，故错。
【答案】 C
3．下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A．CH3Cl B．C2H6O
C．C4H10 D．C
【解析】 B项，C2H6O可表示C2H5OH和CH3OCH3；C项，C4H10可表示CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2；D项，C可表示金刚石、石墨、C60等同素异形体。
【答案】 A
4．互称为同分异构体的物质不可能( )
A．具有相同的相对分子质量
B．具有完全相同的物理性质
C．具有相同的分子式
D．具有相同的组成元素
【解析】 “同分”即分子式相同，所以组成元素、相对分子质量、最简式等与分子式相关的量均相同，“异构”即结构不同，所以结构、性质等均不同。
【答案】 B
5．下列各组物质中属于同分异构体的是( )
A．和
B．和
C．与
D．与
【解析】 因为苯分子中不存在单双键交替的结构，而是一种特殊的化学键，因此A项中两种结构简式表示的是同一种物质。B项也是同种物质。C项中两种结构可认为是CH4分子中的两个氢原子被—CH3取代，甲烷的二取代物只有一种结构，故C项中两种结构表示同一种物质。D项中两物质分子式相同，但碳骨架结构不同，互为同分异构体。
【答案】 D
6．某烃分子中有一个环状结构和两个双键，它的分子式可能是( )
A．C4H6 B．C7H8
C．C5H6 D．C10H6
【解析】 烃分子中有一个环状结构就比饱和的少结合2个氢原子，有两个双键又少结合4个氢原子。因此若某烃分子中有一个环状结构和两个双键，则比饱和的烷烃少结合6个氢原子。饱和烷烃的分子式通式为CnH2n＋2，则符合要求的烃分子式为CnH2n－4。将各个选项代入通式可得只有C符合题意。
【答案】 C
7．下列式子是某学生书写的C5H12的同分异构体的结构简式
①CH3CH2CH2CH2CH3 ②
③ ④
⑤
这些结构中出现重复的是( )
A．①和② B．④和⑤
C．②③④ D．均不重复
【解析】 书写碳原子数较多的烷烃的同分异构体的结构简式时，可先写出各同分异构体的碳骨架，然后再用氢原子将游离的价键饱和。其中②③④均为主链上四个碳原子，甲基在主链2号碳原子上。
【答案】 C
8．如图是立方烷(cubane)的球棍模型，下列有关说法不正确的是( )
A．其一氯代物只有一种同分异构体
B．其二氯代物有三种同分异构体
C．常温下为气体
D．它与苯乙烯(C6H5—CH===CH2)互为同分异构体
【解析】 A项，立方烷分子中只含1种等效氢原子，故一氯代物只有一种，正确；B项，二氯代物有、、3种，正确；C项，C8H8碳原子数大于4，常温下为液体，错误；D项，苯乙烯(C8H8)与立方烷互为同分异构体，正确。
【答案】 C
9．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是( )
A．CH3CH2CH2CH3
B．
C．
D．
【解析】 A、B两项有两种等效氢原子，一氯代物有两种；D项有四种等效氢原子，一氯代物有四种；C项有一种等效氢原子，一氯代物只有一种。
【答案】 C
10．如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
(1)A、B、C三者的关系是________________。
(2)A的分子式为________，C的名称为________。
(3)写出C的同分异构体的结构简式：______________。
【解析】 从图中可知：A是乙烷，B是丙烷，C是正丁烷，三者是烷烃的同系物；乙烷的分子式为C2H6，正丁烷的同分异构体的结构简式为。
【答案】 (1)同系物 (2)C2H6 正丁烷 (3)
11．同分异构体和同系物是两个不同的概念，观察下列几种物质的化学式或结构简式，回答下列问题：
①CO(NH2)2 ②NH4CNO ③CH3CH2CH3
④金刚石 ⑤ ⑥
⑦ ⑧
⑨CH3CH2CH2CH3 ⑩石墨
其中，(1)互为同素异形体的是________；
(2)互为同分异构体的是________；
(3)互为同系物的是________；
(4)属于同种物质的是________。
【解析】 同素异形体指同一元素组成结构不同的单质，故题目中的金刚石和石墨属于同素异形体；同分异构体主要是指有机化合物，但某些特殊的无机物也可以存在，如NH4CNO与CO(NH2)2(尿素是有机化合物)；同系物是指结构相似，分子式中相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，故题目中的③⑤⑥(⑥和⑧为相同的物质)⑦⑨都属于烷烃，结构相似，都相差一个或两个CH2原子团。
【答案】 (1)④与⑩ (2)①与②，⑤与⑥(或⑧)，⑦与⑨ (3)③、⑤(或⑥或⑧)、⑦(或⑨) (4)⑥⑧
12．(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式：
________、________。
(2)某有机物的键线式结构为，则它的分子式为__________，其官能团为__________，它属于____________(填“芳香化合物”或“脂环化合物”)。
【解析】 (1)由结构式可知其结构简式为，键线式为。
(2)由有机物的键线式可知其分子式为C9H14O，分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键。该有机物分子结构中无苯环，不属于芳香化合物。
【答案】 (1)
(2)C9H14O 羟基和碳碳双键 脂环化合物
能力提升]
13．有人设想合成具有以下结构的四种烃分子，下列有关说法不正确的是( )
A．1 ml甲分子内含有10 ml共价键
B．由乙分子构成的物质不能发生氧化反应
C．丙分子的二氯取代产物只有三种
D．丁分子显然是不可能合成的
【解析】 由有机物的结构可知：1 ml甲中含6 ml C—C键和4 ml C—H键，A正确；烃类物质含有碳、氢元素可以燃烧，属于氧化还原反应，B错；两个氯原子可分别取代正方体的棱上、面对角线上、体对角线上的两个氢原子形成三种二氯代物，C正确；1个碳原子最多形成四条化学键，丁中结构不符合价键理论，D项叙述正确。
【答案】 B
14．下列有机化合物的一氯代物种类最多的是(不考虑立体异构)( )
A. B．
C． D．
【解析】 A项，有三种一氯代物；B项，有四种一氯代物；C项，有五种一氯代物；D项，有四种一氯代物。
【答案】 C
15．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A．15种 B．28种
C．32种 D．40种
【解析】 分子式为C5H10O2的酯可能是HCOOC4H9、CH3COOC3H7、C2H5COOC2H5、C3H7COOCH3，其水解得到的醇分别是C4H9OH(有4种)、C3H7OH(有2种)、C2H5OH、CH3OH，水解得到的酸分别是HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、C3H7COOH(有2种)。C4H9OH与上述酸形成的酯有4＋4＋4＋4×2＝20种；C3H7OH与上述酸形成的酯有2＋2＋2＋2×2＝10种；C2H5OH、CH3OH与上述酸形成的酯都是1＋1＋1＋1×2＝5种，以上共有40种。
【答案】 D
16．如图所示都是简化的碳骨架结构：
请回答：
(1)其分子式分别是________、________。
(2)降冰片烷发生一氯取代时，取代位置有________种。
(3)篮烷发生一氯取代时，其一氯取代物有________种。
【解析】 (1)降冰片烷分子中含7个碳原子，2个环，故氢原子数比C7H16少4个，则分子式为C7H12；篮烷分子中含10个碳原子，据碳原子成键特点可知分子式为C10H12。(2)降冰片烷分子中含3种等效氢原子，故一氯取代物有3种。(3)篮烷分子中含4种等效氢原子，故一氯代物有4种。
【答案】 (1)C7H12 C10H12 (2)3 (3)4
17．如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成____________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是：A与_________________________。
B与________；D与________(填字母)。
【解析】 (1)据烷烃的定义：碳碳原子之间仅以单键互相结合，剩余的价键全部与氢原子结合，图中8种分子中只有AC为烷烃。
(2)据图中8种分子看出，A、C中碳碳原子间全为单键，B、E、F分子中含有双键，D与G分子中含有三键，除H分子形成碳环，其余均为直链。
(3)据同分异构体的概念不难推知A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G互为同分异构体。
【答案】 (1)AC (2)双键 三键 碳链
(3)C EFH G