第一章 有机化合物的结构特点与研究方法（A卷·知识通关练）-【单元测试】2022-2023学年高二化学分层训练AB卷（人教版2019选择性必修3）

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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法（A卷·知识通关练）
核心知识1 有机化合物的分类方法
1． 下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A．    酚    羟基 B．CH3COCH3醚    醚键
C．醛    醛基 D． 酮    酮羰基
【答案】C
【详解】A．是苯甲醇，分子中含有醇羟基，属于芳香醇，而不属于酚，A错误；
B．CH3COCH3分子中含有酮羰基，由于分子中含有3个C原子，因此是丙酮，属于酮，B错误；
C．分子中含有醛基，该物质是丙醛，属于醛，C正确；
D．分子中含有酯基，该物质是乙酸苯酯，属于酯，D错误；
故合理选项是C。
2． 具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图，它属于

①芳香族化合物②脂肪族化合物③有机羧酸④有机高分子化合物⑤芳香烃
A．③⑤ B．②③ C．①③ D．①④
【答案】C
【详解】由题给结构可知，该有机物含苯环、-COOH，其余结构饱和。
①该有机物含苯环，属于芳香族化合物，①正确；
②含苯环的有机物不属于脂肪族化合物，②错误；
③该有机物含-COOH，属于有机羧酸，③正确；
④该有机物相对分子质量不够大，不属于有机高分子化合物，④错误；
⑤该有机物含O，不属于芳香烃，⑤错误；
综上所述，①③符合题意，故答案选C。
3． 下列说法中正确的是（    ）
A．和互为同素异形体
B．和互为同分异构体
C．乙醇的同分异构体是
D．和是同一种物质
【答案】D
【详解】A.和为同种元素形成的同种单质，不是同素异形体，故A错误；
B.由甲烷的正四面体结构可知，甲烷分子中4个H原子完全相同，则和的组成、结构相同，为同种物质，故B错误；
C.乙醇分子中含1个O原子，而分子中含2个O原子，分子式不同，不是同分异构体，故C错误；
D.和的组成、结构相同，为同种物质，故D正确。
故答案：D。
4. 请根据元素组成和碳骨架对下列有机物进行分类：
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦
(1)属于链状化合物的是_______(填序号，下同)。
(2)属于环状化合物的是_______。
(3)属于脂环化合物的是_______。
(4)属于芳香族化合物的是_______。
【答案】(1)④⑤ (2)①②③⑥⑦ (3)①③⑥ (4)②⑦
【解析】（1）碳原子通过共价键形成链状结构的有机物属于链状化合物，上述有机物中属于链状化合物的有④⑤；
（2）含有环状结构的有机物叫做环状化合物，上述有机物中属于环状化合物的有①②③⑥⑦；
（3）含有环状结构但不含苯环的有机物叫做脂环化合物，上述有机物中属于脂环化合物的有①③⑥，编号为③的物质含有两个环，但都不是苯环；
（4）含有一个或两个及两个以上苯环的化合物叫做芳香族化合物，上述有机物中属于芳香族化合物的有②⑦。
5. 分析下列有机化合物的结构简式，完成填空。
①②③(CH3)2CHCH2CH3④(CH3)2CHCH=CHCH3⑤
⑥⑦HCHO⑧⑨
⑩(CH3)2CHCOOH   ⑪CH3CH2CH2CHO⑫   ⑬
⑭⑮
请你对以上有机物进行分类，其中：
（1）属于烷烃的是_________________________。
（2）属于烯烃的是__________________________。
（3）属于芳香烃的是________________________。
（4）属于卤代烃的是___________________________。
（5）属于醇的是_______________________________。
（6）属于醛的是________________________________。
（7）属于羧酸的是______________________________。
（8）属于酯的是__________________________。
（9）属于酚的是_____________________。
【答案】     ①③     ④     ⑤⑧⑨     ⑫     ②⑥     ⑦⑪     ⑩⑬     ⑬⑭     ⑦⑪
【分析】有机根据物的官能团判断所属类别。如果含有多种官能团，可从各官能团的角度看成不同类的有机物，如⑬既可看作是羧酸类，又可看作是酯类。
【详解】（1）烷烃由C-C单键其余是C-H构成的有机物，符合要求的为：是属于的是①③。
（2）烯烃是含有C=C双键的有机物,符合条件的是④。
（3）芳香烃指含苯环的烃，符合条件的是⑤⑧⑨。
（4）卤代烃指含有卤原子的烃，符合条件的是⑫。
（5）醇指羟基和链烃基相连的有机物，符合条件的是②⑥。
（6）含有醛基的有机物，符合条件的是⑦⑪。
（7）羧酸指含有羧基的有机物，符合条件的是⑦⑪。
（8）酯指含有酯基的有机物，符合条件的是⑬⑭。
（9）酚指羟基和苯环直接相连的有机物，符合条件的是⑦⑪。

核心知识2 官能团的辨别
6. 下列各选项中两种粒子所含电子数不相等的是
A．羟甲基()和甲氧基()
B．亚硝酸分子()和亚硝酸根离子()
C．硝基()和二氧化氮分子()
D．羟基()和氢氧根离子()
【答案】D
【详解】A．羟甲基()的电子数为6+2+8+1=17，甲氧基()的电子数为6+3+8=17，两种粒子所含电子数相等，故A不符合题意；
B．亚硝酸分子()的电子数为1+7+2×8=24，亚硝酸根离子()的电子数为7+2×8+1=24，两种粒子所含电子数相等，故B不符合题意；
C．硝基()的电子数为7+2×8=23，二氧化氮分子()的电子数为7+2×8=23，两种粒子所含电子数相等，故C不符合题意；
D．羟基()的电子数为8+1=9，氢氧根离子()的电子数为8+1+1=10，两种粒子所含电子数不相等，故D符合题意。
故选：D。
7． 有机物M(结构简式如图所示)具有广谱抗菌活性，该分子结构中所含官能团的种类有

A．8种 B．7种 C．6种 D．5种
【答案】D
【详解】该分子结构中所含官能团有碳碳双键、(酚)羟基、酯基、羧基、酰胺基，共5种，答案选D。
8． 下列有机物分类正确的是
A．芳香族化合物 B．羧酸
C． 醛 D．酚
【答案】B
【详解】A．中不含苯环，不属于芳香族化合物，故A项错误；
B．中含有羧基，属于羧酸，故B项正确；
C． 中含有羧基，不含醛基，故C项错误；
D．中羟基为醇羟基，不是酚羟基，故D项错误；
综上所述，正确的是B项。
9． 填空。
(1)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物，具有抗炎、镇痛的作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示。

①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为_______，_______，_______
②莽草酸的分子式为_______。
③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于_______类、_______类。
(2)下列物质属于醇类的是_______。


(3)300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为：用没食子酸制造墨水主要利用了_______类化合物的性质(填代号)。

A．醇 B．酚 C．油脂 D．羧酸
【答案】(1)     羧基     碳碳双键     羟基     C7H10O5     羧酸     醇
(2)①②③④⑤⑥
(3)B
【解析】（1）
①-COOH为羧基，为碳碳双键，-OH为羟基。
②由莽草酸的结构简式可知，其分子式为：C7H10O5。
③莽草酸的含氧官能团为羧基和醇羟基，若按含氧官能团分类，则莽草酸属于羧酸类、醇类。
（2）分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物叫做醇，苯环上的氢被羟基取代而生成的化合物属于酚，因此属于醇的为：①②③④⑤⑥，而⑦属于酚。
（3）由信息可知，铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水，由苯酚的显色反应可知，利用了酚的性质，答案选B。
10． 请回答下列关于有机物的问题：
(1)下列有机物属于酯类的是_______(填正确答案编号)。
A． B．
C． D．
(2)下列有机物不能发生水解反应的是_______(填正确答案编号)
A．油脂 B．葡萄糖 C．纤维素 D．蛋白质
(3)下列有机物属于芳香族化合物的是______ (填正确答案编号，下同)，与环己烷互为同系物的是_______，能使溴的四氯化碳溶液褪色的是_______，D和反应的化学方程式是______。
A． B． C． D．
【答案】(1)C (2)B
(3)     BD     A     C     +3H2
【详解】（1）A．该物质是乙醛，属于醛类，故A错误；
B．该物质是乙酸，属于羧酸类，故B错误；
C．含有酯基属于酯类，即乙酸甲酯，故C正确；
D．该物质是乙醇，属于醇类，故D错误；
故选C；
（2）A．油脂可以发生水解反应，故A错误；
B．葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，故B正确；
C．纤维素是多糖，能发生水解反应，故C错误；
D．蛋白质能发生水解反应，故D错误；
故选B；
（3）含有苯环的有机物是芳香族化合物，则属于芳香族化合物的是BD；与环己烷互为同系物的是 ，答案选A；含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，答案选C；D中含有苯环，和H2反应的化学方程式是+3H2

核心知识3 有机化合物中共价键的类型
11． 下列说法正确的是（    ）
A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转
B．烷烃分子中一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角均为109°28´
C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化
D．乙炔分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°
【答案】D
【详解】A. 碳碳单键能绕键轴旋转，碳碳双键、碳碳三键均不能绕键轴旋转，故A错误。
B. 甲烷是正四面体结构，键角为109°28´，其他烷烃分子中一个碳原子形成的四个键，不一定是正四面体，则每两个键的夹角不一定为109°28´，故B错误；
C. 甲烷分子中碳原子采用sp3杂化，乙烯分子中碳原子采用sp2杂化，乙炔分子中碳原子用sp杂化，故C错误；
D. 乙炔分子是直线形结构，分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°，故D正确。
综上所述，答案为D。
12． 多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是

A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：、、
B．该分子中的O原子采取杂化
C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
【答案】D
【详解】A．该分子中碳碳三键上的C原子采取杂化，苯环上的C原子采取杂化，其他碳原子采取杂化，A正确；
B．该分子中的O原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取杂化，B正确；
C．“纳米小人”头部的C原子均为杂化，C原子与周围的H原子形成四面体，不在同一平面上，C正确；
D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子，均采取杂化，D错误；
故选D。
13． 有机物分子结构如图，其中C原子共面的个数最多有

A．10个 B．11个 C．12个 D．20个
【答案】C
【分析】本题着重考查了有机物分子中共面的问题。碳碳双键中的碳原子与该碳原子所连的原子一定共平面。苯环中的所有原子一定共面，-CH3为四面体结构，最多有1个C原子、1个H原子与其相连的原子共面。据此解答。
【详解】碳碳双键中的2个碳原子及其所连的苯环上的碳原子一定共面；其中1个双键碳原子所连的三键碳原子一定与之共面；三键碳原子所连的甲基上的碳原子有可能与之共面；苯环上甲基的碳原子也有可能与苯环共面。因此该有机物中共面的碳原子数最多有12个。
故答案为：C
14． 设阿伏加德罗常数的值为，下列说法中正确的是
A．1mol苯乙烯( )中含有的碳碳双键数目为4
B．标准状况下，含有的氯原子数为0.3
C．2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2
D．常温常压下，中含有的分子数为
【答案】C
【详解】A．苯环上不含碳碳双键，六个碳碳键是介于单键和双键之间的特殊键，故1mol苯乙烯中含双键数目为NA，A错误；
B．标况下CHCl3为液体，无法计算，B错误；
C．乙烯和丙烯的最简式均为CH2，2.8g混合物的物质的量为0.2mol，含碳原子数0.2NA，C正确；
D．二氧化硅为共价晶体，不含分子，D错误；
故选C。
15． 如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：

(1)其中形成的化学键属于轴对称的有_______。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是_______；通过方式②化学键形成的是_______；只通过方式③化学键形成的是_______；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是_______。
A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2
(3)某有机物分子的结构简式为，该分子中有_______个σ键，有_______个π键，有_______种极性键，_______ (填“有”或“没有”)非极性键。
【答案】(1)①②③
(2)     D     B     A     C
(3)     8     2     4     有
【解析】(1)形成的化学键属于轴对称的有：两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键；故选①②③。
(2)方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氢气，选D；
方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，，故为氯化氢，选B；
方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯气，选A；
同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气，两个氮原子通过2p轨道形成σ键，同时两外p轨道以肩并肩的方式形成2个π键，选C。
(3)中存在碳氢键、碳碳双键、碳碳键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键，在一个该分子中有8个σ键，碳碳双键、碳氧双键中有2个π键，碳氢键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键中有4种极性键，碳碳单键中有非极性键。

核心知识4 有机化合物中共价键的极性与有机反应
16． 下列叙述中错误的是
A．只有成键两原子相同才有可能形成非极性键
B．极性键中吸引电子能力强的原子带部分正电荷
C．键的极性除了受成键原子吸引电子能力强弱的影响，还受邻近原子团的影响
D．不同元素原子的核内质子数不同，原子核对外层电子吸引作用的强弱程度不同
【答案】B
【详解】要形成非极性键，必须保证成键原子相同，如果成键原子不同，则吸引电子能力强的原子带部分负电荷，并且键的极性受邻近基团影响，故B项错误，其他选项说法正确。
故选B。
17． 已知下列反应：
①
②
③
④
有极性键断裂的反应是
A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①③
【答案】D
【详解】①是取代反应，CH4上的H原子被Cl原子取代，有C-H极性键断裂和Cl-Cl非极性键断裂，①符合题意；②是加成反应，碳碳双键和Br-Br键断裂，都是非极性键，②不符合题意；③是加成反应，碳碳三键和H-Cl键断裂，有非极性键和极性键断裂，③符合题意；④是化合反应，H-H和Cl-Cl键断裂，都是非极性键，④不符合题意；则D正确；
故选：D。
18． 乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示，三者结构中的相同点是都含有羟基，下列说法错误的是
乙酸：水：乙醇：CH3－CH2－OH
A．羟基的极性：乙酸＞水＞乙醇
B．羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同
C．羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D．与金属钠反应的强烈程度：水＞乙醇
【答案】B
【详解】A．酸性大小顺序为：乙酸＞水＞乙醇，物质的酸性越强，说明物质分子中羟基活动性就越强，则羟基的极性：乙酸＞水＞乙醇，A正确；
B．羟基极性不同的原因是羟基连接的其它基团中原子吸引电子能力大小不同，基团相互影响的结果，而羟基中的共价键类型是相同的，B错误；
C．基团之间相互影响使物质的性质不同，则羟基连接不同的基团可影响羟基的活性，C正确；
D．钠与水反应比与乙醇反应剧烈，说明与金属钠反应的强烈程度：水＞乙醇，D正确；
故合理选项是B。
19． 数据是科学推理中的重要证据，出下表中的数据，所得推论正确的是
羧酸

丙酸
4.88
乙酸
4.76
甲酸
3.75
氯乙酸
2.86
二氯乙酸
1.29
三氯乙酸
0.65
三氟乙酸
0.23

A．相同浓度下，乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B．烃基是吸电子基团，烃基越长，吸电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C．卤素原子是推电子基团，卤素原子使得羧基中羟基的极性变小，导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D．氟原子的电负性大于氯原子，使—的极性大于—的极性，使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大，导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【答案】D
【详解】A．由表可知电离平衡常数Ka=10-4.76，Ka=10-2.86，电离平衡常数越大电离程度越大，则相同浓度下，氯乙酸的酸性强于乙酸，A错误；
B．烃基为推电子基团，碳原子数越多，推电子能力越强，则酸性越弱，故酸性有：甲酸＞乙酸＞丙酸，B错误；
C．卤素原子为吸电子基团，卤素元素电负性越大，吸电子能力越强，故酸性：二氯乙酸＞一氯乙酸，C错误；
D．电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F-C极性大于Cl-C的极性，F元素吸引电子能力较大导致F3C-C极性大于Cl3C-C的极性，则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性较强，D正确；
故选：D。
20． W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如下表：
元素
元素性质或原子结构
W
基态原子L能层所有能级上电子数相同
R
第二周期元素基态原子中未成对电子最多
X
基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素
Y
次外层电子数是最外层电子数的2倍
Z
最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对

请按要求填空：
(1)Y的基态原子有_______种不同的运动状态的电子，Z的价电子排布图为________。
(2)W、R、X的简单氢化物中，键角由大到小排列的是______(用对应的分子式表示)，原因是________。
(3)已知：羧酸的酸性可用pKa(pKa=—lgKa)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。
羧酸
pKa
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23

由表可见，酸性：三氯乙酸________三氟乙酸(填“大于”“小于”或“等于”)，从键的极性角度解释原因：________。
【答案】(1)     14    
(2)     CH4＞NH3＞H2O     CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1对孤电子对，H2O分子中有2对孤电子对，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小
(3)     小于     F的电负性Cl大，F—C极性大于Cl—C极性，使F3C—C极性大于Cl3C—C极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子
【分析】W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W基态原子L能层所有能级上电子数相同，则W为C元素；R为第二周期元素基态原子中未成对电子最多的原子，则R为N元素；X基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素，则X为O元素；Y原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，则X为Si元素；Z原子的最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则Z为Cu元素。
（1）硅元素的原子序数为14，核外有14个电子，由泡利不相容原理可知，同种原子的核外没有运动状态完全相同的电子，则基态硅原子核外有14种不同的运动状态的电子；铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，价电子排布图为 ，故答案为：14； ；
（2）甲烷、氨气、水分子中碳原子、氮原子、氧原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数分别为0、1、2，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小，则甲烷、氨气、水分子中键角由大到小排列的顺序为CH4＞NH3＞H2O，故答案为：CH4＞NH3＞H2O；CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1对孤电子对，H2O分子中有2对孤电子对，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小；
（3）由题给pKa的数据可知，三氟乙酸的pKa大于三氯乙酸，酸性大于三氯乙酸；氟元素的电负性强于氯元素，三氟乙酸分子中F—C极性大于三氯乙酸中Cl—C极性，导致三氟乙酸分子中F3C—C极性大于三氯乙酸中Cl3C—C极性，使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，故答案为：小于；F的电负性Cl大，F—C极性大于Cl—C极性，使F3C—C极性大于Cl3C—C极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子；

核心知识5 有机化合物结构的表示方法
21． 下列有关化学用语不正确的是
A．羟基的电子式为： B．聚氯乙烯的结构简式：
C．乙烯的空间填充模型： D．乙炔的结构式：H-C≡C-H
【答案】B
【详解】A．羟基的结构简式为-OH，电子式为 ，A正确；
B．聚氯乙烯是乙烯发生加聚反应的产物，结构简式：，B不正确；
C．乙烯的结构式为，空间填充模型： ，C正确；
D．乙炔的结构简式为CH≡CH，结构式：H-C≡C-H，D正确；
故选B。
22． 下列表达式或说法正确的是
A．硝基苯的结构简式：
B．甲酸乙酯的键线式：
C．基态氮原子的电子排布图：
D．中的碳原子均为杂化
【答案】C
【详解】A．硝基苯的结构简式： ，A错误；
B．甲酸乙酯结构简式是HCOOCH2CH3，其键线式表示为 ，B错误；
C．基态氮原子的电子排布图正确，C正确；
D．该有机物中双键碳原子的杂化方式是sp2、—CH3中的碳原子的杂化类型是sp3，D错误；
故选C。
23． 下列化学用语正确的是
A．既可以表示正戊烷，也可以表示异戊烷
B．丙烷分子的空间填充模型：
C．甲烷分子的球棍模型：
D．丙酸的键线式：
【答案】D
【详解】A．该键线式结构表示的物质只能是异丁烷，而不能表示正丁烷，A错误；
B．该图示表示的是丙烷的球棍模型，而不是空间填充模型，B错误；
C．由于原子半径：C＞H，且CH4分子是正四面体结构，所以该图示为CH4的空间填充模型，而不是CH4的球棍模型，C错误；
D．丙酸结构简式是CH3CH2COOH，可以用该键线式表示其分子结构，D正确；
故合理选项是D。
24． 下列有关化学用语使用正确的是
A．Mg2+的结构示意图 B．H2O2的电子式
C．乙炔的空间充填模型 D．聚丙烯的结构简式为：
【答案】A
【详解】A．Mg是12号元素，Mg原子核外电子排布是2、8、2，Mg原子失去最外层的2个电子，次外层变为最外层产生Mg2+，核外电子排布是2、8，故Mg2+结构示意图为，A正确；
B．H2O2是共价化合物，2个O原子形成1对共用电子对，每个O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最外层8个电子的稳定结构，其电子式为，B错误；
C． 该图是乙炔的球棍模型，不是空间填充模型，其空间填充模型为， C错误；
D．聚丙烯是丙烯CH2=CH-CH3发生加聚反应产生的高聚物。发生反应时丙烯分子断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键，然后这些不饱和C原子彼此结合形成长链，C原子变为饱和C原子，故聚丙烯结构简式是，D错误；
故合理选项是A。
25． 下列化学用语使用正确的是
A．甲醛的电子式：
B．对甲基苯酚的结构简式：
C．3，3-二甲基-1-戊烯的键线式：
D．丙烷分子的球棍模型是：
【答案】C
【详解】A．甲醛含碳氧双键，甲醛的电子式为：，A错误；
B．酚羟基是氧原子与碳原子直接相连，B错误；
C．3，3-二甲基-1-戊烯主链含5个碳原子，在1、2号碳上形成碳碳双键，3号碳上有两个甲基，故其键线式为，C正确；
D．丙烷分子不含碳碳双键，图示为丙烯的球棍模型，D错误；
答案选C。

核心知识6 同分异构现象与同分异构类型判断
26． 分子式为，一氯代物只有一种的烷烃的名称为
A．2，2，3，3-四甲基丁烷 B．2，3-二甲基己烷
C．2，2，3-三甲基戊烷 D．2-甲基-3-乙基戊烷
【答案】A
【详解】A．2，2，3，3-四甲基丁烷的一氯代物只有一种，A正确；
B．2，3-二甲基己烷的一氯代物有7种，B错误；
C．2，2，3-三甲基戊烷的一氯代物有5种，C错误；
D．2-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有5种，D错误；
故答案选A。
27． 有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是

A．a的一氯代物有3种 B．b是的单体
C．c的二氯代物有4种 D．a、b、c互为同分异构体
【答案】A
【详解】A．a有3种等效氢，如图，一氯代物有3种，A正确；
B．b的加聚产物是：，的单体是苯乙烯不是b，B错误；
C．根据“定一议二”，c的二氯代物有6种，C错误；
D．a、b、c的分子式分别为：C8H6，C8H6，C8H8，故c与a、b不互为同分异构体，D错误；
答案选A。
28． 下列分子式只表示一种物质的是
A．C3H8 B．C3H7Cl C．C2H6O D．C4H10
【答案】A
【详解】A．C3H8表示的物质只有丙烷一种，A符合题意；
B．C3H7Cl可看作是丙烷分子中的一个H原子被Cl原子取代产生的物质，由于丙烷分子中含有2种不同位置的H原子，因此C3H7Cl表示的物质可能是1-氯丙烷，也可能是2-氯丙烷，而不能只表示一种物质，B不符合题意；
C．C2H6O表示的物质可能是CH3CH2OH，也可能是CH3-O-CH3，前者是乙醇，后者是二甲醚，因此分子式是C2H6O表示的物质不是只有一种，C不符合题意；
D．C4H10表示的物质可能是正丁烷，也可能是异丁烷，因此分子式C4H10不能只表示一种物质，D不符合题意；
故合理选项是A。
29． 已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种：
A．
B．
C．
D．
根据上述信息完成下列各题：
(1)根据所含官能团判断，A属于_______类有机化合物，B物质的官能团名称为_______。B、C、D中，与A互为官能团异构的是_______(填字母，下同)，与A互为碳架异构的是_______，与A互为位置异构的是_______。
(2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式：_______。
(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：_______、_______。
【答案】(1)     醇     醚键     B     D     C (2)
(3)         
【解析】（1）A含羟基，属于醇类；B中所含官能团为醚键；羟基与醚键互为官能团异构，故与A互为官能团异构的为B；与A互为碳架异构的为D；与A互为位置异构的为C；
（2）A中主链上含3种不同化学环境的氢原子，与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式为：；
（3）A的另外两种同分异构体的结构简式为：、。
30． 下列各组物质中：
①和
②和
③和
④石墨和金刚石
⑤和
⑥和
⑦和
(1)互为同分异构体的是_______。
(2)互为同素异形体的是_______。
(3)互为同位素的是_______。
(4)属于同一种物质的是_______。
(5)互为同系物的是_______。
【答案】(1)⑥⑦ (2)④ (3)③ (4)②⑤ (5)①
【解析】（1）分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，因此互为同分异构体的是⑥⑦。
（2）由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，因此互为同素异形体的是④。
（3）质子数相同、中子数不同的核素互为同位素，因此互为同位素的是③。
（4）分子式相同、结构也相同的物质属于同种物质，因此属于同一种物质的是②⑤。
（5）结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，因此互为同系物的是①。

核心知识7 同分异构体的书写与数目判断
31． 分子式为C4H9ClO的同分异构体很多， 其中能与 Na发生反应产生H2的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．12种 B．11种 C．10种 D．9种
【答案】A
【详解】C4H9ClO不饱和度为0，能与 Na发生反应产生H2说明含有-OH，其中Cl的位置有
，， ， 4+4+3+1=12，故同分异构体有12种，故答案为A；
32． 分子式为C5H10O2，并能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)
A．4种 B．5种 C．6种 D．8种
【答案】A
【详解】分子式为C5H10O2且与NaHCO3能产生气体，则该有机物中含有-COOH，所以为饱和一元羧酸，烷基为-C4H9，-C4H9异构体有：-CH2CH2CH2CH3，-CH(CH3)CH2CH3，-CH2CH(CH3)CH3，-C(CH3)3，故符合条件的有机物的异构体数目为4，故选A。
33． 分子式为且与乙醇是同系物的同分异构体的数目是
A．3 B．5 C．6 D．8
【答案】D
【详解】分子式为且与乙醇是同系物的同分异构体应属于醇类，符合条件的有8种，分别为、、 、 、 、 、 、；故选D。
34． 下列化合物中同分异构体数目最多的是
A．C5H12 B．C5H10 C．C5H12O D．C4H8O2
【答案】D
【详解】A．C5H12只存在碳链异构，共有3种同分异构体，A不选；
B．C5H10中存在碳链异构、位置异构和官能团异构，若为戊烯，则有5种结构，若为环烷类，则有4种结构，C5H10最多有9种结构，B不选；
C．C5H12O存在碳链异构、位置异构和官能团异构，若为戊醇，则有8种结构，若为醚类物质，则有6种结构，C5H12O最多有14种结构，C不选；
D．C4H8O2存在碳链异构、位置异构和官能团异构，若为丁酸，则有2种结构，若为酯类，则有4种结构，若存在羰基同时存在羟基或醚键，则有13种结构，共有19种结构，D选；
故答案选D。
35． 按要求填空。
(1)用键线式表示分子式为C6H14的所有有机化合物_________。
(2)用键线式表示分子式为C4H10O的醇的有机化合物_________。
(3)用键线式表示分子式为C3H8O的所有有机化合物____________。
(4)C5H10O的醛有___________种，写出其键线式___________。
(5)C4H8O2的酸有_______种，酯有______种，写出酯的所有键线式______。
【答案】(1)、、、、
(2)、、、
(3)、、
(4)     4     、、、
(5)     2     4     、、、

【分析】在有机物的键线式表示中，顶点和拐点表示C原子，短线表示碳碳单键或碳碳双键，省去H原子，将有机物官能团连接在主链相应的C原子上，就得到该物质的键线式，据此分析解答。
(1)
有机物C6H14的键线式表示中，顶点和拐点表示C原子，短线表示碳碳单键，省去H原子，就得到该物质的键线式结构简式。则分子式为C6H14的烷烃的键线式同分异构体结构简式为：、、、、，共5种不同结构；
(2)分子式为C4H10O的醇可看作是丁烷C4H10的烷烃分子中的H原子被-OH取代产生的物质，丁烷C4H10有两种不同结构，每种结构中含有两种不同位置的H原子，因此分子式为C4H10O的醇有四种不同结构，用键线式表示为：、、、；
(3)分子式为C3H8O的物质可能是1-丙醇，也可能是2-丙醇，还可能是甲乙醚，故表示的相应有机化合物的键线式表示为：、、；
(4)C5H10O的醛可看作是C4H10分子中的一个H原子被-CHO取代产生的物质。C4H10有正丁烷、异丁烷两种不同结构，每种结构中都含有两种不同位置的H原子，因此它们分别被-CHO取代就得到一种物质结构，故分子式C5H10O表示的醛有4种不同结构，它们的键线式表示分别是、、、；
(5)C4H8O2的酸可看作是丙烷C3H8的分子中的一个H原子被-COOH取代产生的物质，C3H8的分子中含有2种不同位置的H原子，因此分子式C4H8O2表示的酸有2种不同结构；
分子式为C4H8O2的酯可能是HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，因此有4种不同结构，用键线式表示它们分别为：、、、。

核心知识8 有机化合物的分离与提纯
36． 将甲、乙两种有机物在常温常压下的混合物分离。已知它们的物理性质如下：
物质
密度/(g/cm3)
沸点/℃
水溶性
溶解性
甲
0.7893
68.5
溶
溶于乙
乙
1.220
100.7
溶
溶于甲

则应采用的分离方法是
A．分液 B．蒸馏 C．过滤 D．萃取
【答案】B
【详解】由表格中数据可以知道，二者互溶，但沸点不同，可利用蒸馏分离甲乙两种混合物，而萃取、分液不能分离二者，其中过滤用于固体与溶液的分离；
综上所述，本题选B。
37． 关于苯甲酸的重结晶实验，其结论或解释错误的是
选项
实验步骤
实验现象
结论或解释
A
常温溶解
苯甲酸几乎不溶
苯甲酸常温下难溶于水
B
加热溶解
苯甲酸完全溶解
升高温度，苯甲酸在水中的溶解度增大
C
趁热过滤
过滤时伴有晶体析出
此晶体为杂质
D
冷却结晶，滤出晶体
针状晶体
针状晶体为苯甲酸

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A．常温下，苯甲酸在水中的溶解度较小，所以常温溶解时，苯甲酸几乎不溶解，A正确；
B．由加热条件下苯甲酸完全溶解，可知苯甲酸在水中的溶解度随温度的升高而增大，B正确；
C．过滤时，漏斗的温度低，所以与漏斗接触的溶液的温度降低析出苯甲酸，即过滤时析出的晶体为苯甲酸，C错误；
D．冷却苯甲酸的浓溶液，会析出苯甲酸晶体，所以冷却结晶时，溶液中析出的针状晶体是苯甲酸，D正确。
故选C。
38． 咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：

在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是
A．加热、结晶(或蒸发)、升华 B．过滤、洗涤、干燥
C．萃取、分液、升华 D．加热、蒸馏、蒸馏
【答案】A
【分析】咖啡因易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚，则步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，然后进行蒸馏、升华，可得到咖啡因粗产品，以此解答。
【详解】在步骤1中加入了乙醇，下面要分离咖啡因和乙醇，可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品，因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华，故选A。
39． 分离提纯在化学研究中具有重要作用。由下图玻璃仪器组装的分离提纯装置错误的是

A．过滤装置用②⑩⑪ B．蒸发结晶装置用①③⑪
C．分液装置用⑥⑩ D．蒸馏装置用①④⑤⑦⑧⑫
【答案】D
【详解】A．过滤需要用烧杯，漏斗和玻璃棒，则过滤装置用②⑩⑪，A正确；
B．蒸发结晶需要用酒精灯，蒸发皿和玻璃棒，则蒸发结晶装置用①③⑪，B正确；
C．分液需要用到梨型分液漏斗和烧杯，则分液装置用⑥⑩，C正确；
D．蒸馏需要用到酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管和锥形瓶，不能用球形冷凝管， D不正确；
答案选D。
40． 实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是：

已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃，苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示：

试根据上述信息回答下列问题：
(1)操作Ⅰ的名称是________，乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。
(2)操作Ⅱ的名称是________，产品甲是________。
(3)操作Ⅲ的名称是________，产品乙是________。

(4)如图所示，操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(填“a”、“b”、“c”或“d”)，收集产品甲的适宜温度为________。
【答案】     萃取分液     苯甲醇     蒸馏     苯甲醇     过滤     苯甲酸     b     34.8 ℃
【详解】(1)由题意可知，白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾，加入水和乙醚后，根据相似相溶原理，乙醚中溶有苯甲醇，水中溶有苯甲酸钾，两种液体可用萃取分液法分离。
(2)溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚，可蒸馏分离。
(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体，可过滤分离。
（4）水银球的位置应放在蒸馏烧瓶的支管处，乙醚的沸点是34.8℃，故应该控制温度在38.4℃便于乙醚的蒸出。

核心知识9 实验式、分子式、分子结构的确定
41． 麻黄素有平喘作用，我国药物学家从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药。某实验兴趣小组用李比希法、现代仪器等测定麻黄素的分子式，测得含C、H、O、N四种元素中的若干种，其中含氮8.48%；同时将5.0g麻黄素完全燃烧可得，，据此，判断麻黄素的分子式为
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】5.0g麻黄素其中含氮8.48%，含N质量5.0g8.48%=0.424g，含N的物质的量为 =0.03mol；完全燃烧可得，物质的量为 =0.30mol，C为0.30mol、C质量为0.30mol 12g/mol=3.6g；的物质的量为 =0.227mol，其中H为0.45mol、H质量为0.45g；则含有氧元素质量为5.0g-3.6g-0.45g-0.424g=0.526g，为0.03mol，则C、H、N、O原子数目比为0.3:0.45:0.03:0.03=10:15:1:1，对照4个答案可知，分子式为；
故选C。
42． 将与样品分别送入以下仪器进行分析，能得到相同结果的是
①元素分析仪②质谱仪③红外光谱仪④核磁共振仪
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
【答案】A
【详解】①元素分析仪用来确定元素种类；②质谱仪有不同的碎片峰，还可以用来确定相对分子质量；③红外光谱仪用来确定化学键或官能团；④核磁共振仪用来确定氢原子的种类和数目；题目中与具有相同的元素种类，尽管相对分子质量相同，但是碎片峰不同，另外化学键或官能团以及氢原子的种类和数目也各不相同；
故选A
43． 某有机化合物经李比希法测得其中含碳的质量分数为54.5%、含氢的质量分数为9.1%，其余为氧。用质谱法分析知该有机物的相对分子质量为88。请回答下列有关问题：
(1)该有机物的分子式为_______。
(2)若该有机物的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为_______。
(3)若实验测得该有机物中不含 结构，利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图所示。则该有机物的结构简式可能是_______、_______、_______。

【答案】(1) (2)3：2：2：1 (3)              
【解析】（1）根据已知：有机物的相对分子质量为88，含碳的质量分数为54.5%、含氢的质量分数为9.1%，其余为氧，所以1 mol该有机物中，，，，故该有机物的分子式为。
（2）若该有机物的水溶液呈酸性，说明含有羧基，结构中不含支链，则该有机物的结构简式为，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为3：2：2：1。
（3）由图可知，该有机物分子中有2个、1个 、1个-C-O-C-结构或2个、1个-COO-结构，据此可写出该有机物可能的结构简式有：、、。
44. 为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7g水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图；

③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。

试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是_______。
(2)求该有机物A的实验式_______。
(3)则A的分子式_______
(4)由如图可知，该有机物A中含有_______种不同类型的氢原子，其个数之比是_______。
(5)写出有机物A可能的结构式_______
【答案】(1)46 (2)C2H6O (3)C2H6O (4)     3     1∶2∶3 (5)CH3CH2OH
【分析】根据质谱图可知，最大质荷比即为有机物A的相对分子质量；根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量，再判断是否含有氧元素，计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后确定A的实验式；结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式，以此解题。
（1）在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46；
（2）n(C)=n(CO2)=0.1mol，含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12g•mol-1=1.2g，氢原子的物质的量为：n(H)=×2=0.3mol，氢原子的质量为m(H)=0.3mol×1g•mol-1=0.3g，该有机物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g，氧元素的物质的量为n(O)==0.05mol，则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1，所以A的实验式是：C2H6O，故答案为：C2H6O；
（3）因为实验式是C2H6O的有机物中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式，即分子式为：C2H6O；
（4）根据核磁共振氢谱图可知，有机物A中有3种不同类型的氢原子，其个数之比是1∶2∶3；
（5）A的分子式为C2H6O，有如下两种可能的结构：CH3OCH3或CH3CH2OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有1个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有3个峰，而且3个峰的面积之比是1∶2∶3，根据图二，CH3CH2OH符合题意，故答案为：CH3CH2OH。