专题2有机物的结构与分类综合训练

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专题2有机物的结构与分类综合训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．冠醚由于形似“王冠”而得名。如；(1)和(2)。下列关于冠醚的说法正确的是
A．冠醚属于烃类 B．(2)与葡萄糖互为同分异构体
C．冠醚能完全燃烧生成和 D．(1)和(2)互为同系物
2．下列物质一定互为同系物的是
①②③④⑤⑥⑦⑧
A．④和⑧ B．①、②和③ C．⑤、⑦和⑧ D．⑥和⑧
3．下列关于有机物的说法不正确的是
A．2-丁烯分子存在顺反异构
B．对三联苯()的一氯代物有5种
C．每个抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子
D．立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种
4．下列说法正确的是
A．环戊二烯()分子中最多有9个原子在同一平面上
B．月桂烯()所有碳原子一定在同一平面上
C．的分子中，有4个甲基的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
D．芳香族化合物A与互为同分异构体，A苯环上的一氯代物只有一种结构，则A可能的结构有5种
5．下列有关的说法正确的是
A．该有机物的分子式为
B．能发生水解反应
C．该物质的所有碳原子可能共平面
D．该物质含有的含氧官能团为醚键、酯基、羟基、碳碳双键
6．有机物Q(只含C、H、O的球棍模如图所示。不同大小、颜色的小球代表不同的原子，小球之间的“棍”表示共价键，既可以表示三键，也可以表示双键，还可以表示单键。下列有关Q的推断错误的是

A．Q的分子式为
B．Q与足量氢气加成产物的环上一氯代物有7种
C．Q能与溶液反应放出
D．一个Q分子中有11个碳原子一定共面
7．葡酚酮是从葡萄籽中提取的一种花青素类衍生物(结构简式如图)，葡酚酮分子中含有手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子)的个数为

A．2 B．3
C．4 D．5
8．A的结构简式为，有关该有机物的说法正确的是
A．三个碳原子位于同一直线
B．二氯代物有2种
C．所有原子可能位于同一平面
D．与其互为同分异构体的化合物有3种
9．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。螺［4，4]壬烷-1，6-二醇是比较简单的一种螺环分子，其结构如图所示，下列关于该分子的说法正确的是

A．其分子式是C9H18O2 B．分子中所有碳原子可能位于同一平面内
C．该分子中有2个手性碳原子 D．该分子中碳环上的一氯代物有3种
10．某烯烃的结构简式为，其命名正确的是
A．2-甲基-5-乙基-3，5-己二烯 B．2-乙基-1，3-己二烯
C．6-甲基-3，4-庚二烯 D．5-甲基-2-乙基-1，3-己二烯
11．下列关于有机物的说法正确的是
A．根据碳骨架的不同，有机化合物可分为烃和烃的衍生物
B．有机物CH3-CH=CH-CHO既属于烯烃，也属于醛
C．有机物含有的官能团为羟基、羧基
D．分子式为C4H8的有机物一定含碳碳双键
12．1，2，3-三苯基环丙烷的三个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有两个异构体，如图所示。据此，可判断1，2，3，4，5，6-六氯环己烷(假定六个碳原子也处于同一平面上)的异构体数目是

A．10种 B．8种 C．6种 D．4种
13．丙氨酸()分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示

下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子
C．Ⅰ和Ⅱ分子都只含有极性键，不含非极性键
D．Ⅰ和Ⅱ所含的化学键相同
14．下列化合物中的所有原子一定都在同一平面上的是
A． B．
C． D．

二、多选题
15．如图所示的有机物是人工合成的低毒、高效、对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂。以下对该化合物的叙述中正确的是

A．分子式为 B．含氧官能团有醚键和酯基
C．不能发生取代反应 D．能发生加成反应

三、实验题
16．茉莉花香气成分中含有茉莉酮()，其香味浓郁，被广泛应用于化妆品的制造中。采用下列实验方法，可以确定茉莉酮中含有碳碳不饱和键：①取适量的茉莉酮置于烧杯中；②加入足量酒精，用玻璃棒充分搅拌；③向烧杯中滴入少量溴水，用玻璃棒充分搅拌；④观察实验现象，得出结论。根据以上材料，填写实验中的问题：
（1）②和③中都用到玻璃棒，其作用分别是：
②________________________；③_____________________________。
（2）③向烧杯中滴入少量溴水时用到的仪器是_____________________________。
（3）②加入足量酒精，________(填“能”或“不能”)用蒸馏水代替，其原因是________________________________________________________________________。
（4）茉莉酮中含有的官能团是________(填名称)。
（5）上述实验中能够说明茉莉酮中含有的实验现象是____________________。

四、有机推断题
17．有A、B、C三种烃，已知：
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3；
②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
请回答下列问题：
(1)B的最简式为___________，分子式为___________，其二溴代物有___________种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为___________、___________、___________。
(3)A的结构简式为___________，名称为___________。
18．按要求写结构简式或名称，如果符合条件的物质不止1种，只要写1种即可。
(1)分子式是C5H12，一氯代物只有1种_______；
(2)烃(CH3)3CCH2CH(C2H5)2系统命名法的名称_______；
(3)分子式是C10H22，一氯代物有2种_______；
(4)分子式是C6H12，所有碳原子一定在同一平面上_______ ；
(5)高聚物的单体_______；
(6)已知：烯烃(其中R代表烃基)通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮，例如：
+
某烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到，A结构简式是_______；
(7)有机物B能使溴水褪色；在催化剂存在下与过量的H2反应为生成2-甲基丁烷；每1mol B可以与320g溴完全反应，B反应后生成物中溴原子分布在4个碳原子上，B的结构简式为_______。
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。
20．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类。①官能团异构(类别异构)：是指由于官能团的不同而引起的同分异构现象。②官能团位置异构：是指由于官能团取代的位置不同而引起的同分异构现象。③碳链异构：是指由于碳原子的排列顺序不同而引起的同分异构现象。已知分子式为的有机物有很多同分异构体，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、C、D中，与A互为官能团异构的是______(填字母，下同)，互为碳链异构的是______，互为官能团位置异构的是______。
(2)写出与A互为官能团位置异构(但与B、C或D不重复)的有机物的结构简式：______。
(3)与A互为碳链异构的同分异构体共有5种，除B、C或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：______、______。

参考答案：
1．C
【详解】A．冠醚中含有氧元素，属于烃的衍生物，A项错误；
B．(2)的分子式为，与葡萄糖的分子式不同，所以(2)与葡萄糖不互为同分异构体，B项错误；
C．冠醚含有C、H、O三种元素，完全燃烧生成和，C项正确；
D．(1)的每个分子中含有5个O原子，(2)的每个分子中含有6个O原子，二者分子组成上相差的不是一个或若干个“”原子团，不互为同系物，D项错误。
故选C。
2．A
【详解】A．④为乙烯，属于单烯烃；⑧为2-甲基丙烯，属于单烯烃；二者结构相似，组成上相差2个CH2原子团，属于同系物关系，故A可选；
B．①为甲苯，属于单环芳烃；②为萘、为多环芳烃；③为苯乙烯，为单环不饱和芳烃，三者的结构不同，不属于同系物关系，故B不选；
C．⑤为1,3-丁二烯、为共轭二烯，⑦为2-甲基1,3-丁二烯、为共轭二烯；⑧为2-甲基丙烯、为单烯烃；⑤与⑦结构相似，组成上相差1个CH2原子团，属于同系物关系，但是⑤、⑦与⑧的结构不相似，三者不属于同系物关系，故C不选；
D．⑥CH2=CHCH2OH为不饱和醇；⑧为2-甲基丙烯、为单烯烃，二者物质类别不同，结构不同，不属于同系物关系，故D不选；
故选A。
3．B
【详解】A．2-丁烯分子中，碳碳双键中的每个碳原子都连有1个H原子和1个，所以存在顺反异构，A项正确；
B．的一氯代物有4种，如图(数字表示氯原子所在的位置)，B项错误；
C．每个抗坏血酸分子中有2个手性碳原子，如图中标有“*”的碳原子为手性碳原子，C项正确；
D．立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，六硝基立方烷的结构与二硝基立方烷的结构种类数目相同，二硝基立方烷的结构有3种，D项正确。
故选B。
【点睛】书写同分异构体应注意以下两点
1)有序性，即从某一种形式开始排列，依次进行，防止遗漏。
2)等效性，即位置相同的碳原子上的氢原子被取代时得到相同的物质。
4．A
【详解】A．由碳碳双键为平面结构，则5个C原子与4个H原子可共面，即最多9个原子共面，A正确；
B．月桂烯结构中的C-C键可以旋转，所以所有碳原子不一定在同一平面上，B错误；
C．该烃含有4个甲基的同分异构体，主链中碳原子数目只能为5，相当于正戊烷中间C原子上的2个H原子被两个甲基取代得到的物质，CH3CH2CH2CH2CH3分子中间H原子被2个甲基取代，若取代同一碳原子上2个H原子，有2种情况，若取代不同C原子上H原子，有2种情况，故符合条件的该烃的同分异构体有4种，C错误；
D．A苯环上的一氯代物只有一种结构，则环上的取代基具有高度的对称性，即、、，其中四个取代基连接2个甲基与2个溴原子，每种结构都有2种情况，共6种结构，两个取代基的连接2个-CH2Br，只有1种结构，所以共7种结构，D错误；
故答案为：A。
5．B
【详解】A．根据碳的四价理论，有机物的分子式为C14H16O4，故A错误；
B．含有酯基，能发生水解反应，故B正确；
C．中有红色标注的碳原子为sp3杂化，具有甲烷的立体结构特点，则中红色标注及*标注的四个碳原子不可能在同一平面内，故C错误；
D．含有的含氧官能团为醚键、酯基、羟基，而碳碳双键是不含氧官能团，故D错误；
故选B。
6．B
【分析】题目已经限制M中只含有C、H、O三种元素，C、H、O原子最外层电子数分别为4、1、6，每个原子形成共价键数目依次是4、1、2，由原子最外层电子数和形成共价键数目关系知，小黑球代表氢原子，白球代表氧原子，该有机物含有萘环和羧基，具有酸性，可发生中和、取代反应，结合萘的结构解答该题。
【详解】A．由结构简式可知有机物分子式为C12H10O2，故A正确；
B．与足量氢气在一定条件下反应的产物为，环上一氯代物有10种，故B错误；
C．分子中含有羧基，能与溶液反应放出，故C正确；
D．分子中含有萘环，一个M分子一定有11个C原子共面，故D正确；
故选B。
7．B
【详解】连有四个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子，则分子内含有3个手性碳原子：，B符合；
答案选B。
8．B
【详解】A．中心C原子为饱和碳原子，参考甲烷的空间结构可知三个碳原子一定不在同一直线上，A错误；
B．该物质的二氯代物有、共2种，B正确；
C．中心C原子为饱和碳原子，参考甲烷的空间结构可知不可能所有原子共面，C错误；
D．与其互为同分异构体的化合物有HCOOCH=CH2、CH2=CHCOOH、、等不止三种，D错误；
综上所述答案为B。
9．C
【详解】A．根据物质结构简式可知其分子式是C9H16O2，A错误；
B．物质分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有C原子共平面，B错误；
C．连接4个不同的原子或原子团的C原子为手性C原子，根据图示可知：在该物质分子中连接-OH的2个C原子为手性C原子，故该物质分子中含有2个手性碳原子，C正确；
D．在物质的碳环上含有4种不同位置的H原子，因此该分子中碳环上的一氯代物有4种，D错误；
故合理选项是C。
10．D
【详解】某烯烃的结构简式为，该有机物属于二烯烃，包含2个碳碳双键在内的最长碳链有6个碳，根据命名原则，首先保证官能团（碳碳双键）的位次最小，其次保证支链的位次最小，据此可知，从右向左开始编号，2号位碳上有1个乙基，5号碳上有1个甲基，该有机物的名称为：5-甲基-2-乙基-1，3-己二烯，故选D。
11．C
【详解】A．分子中碳骨架的形状分为链状有机物和环状有机物；链状有机物为：结构中碳架成直链或带支链，没有环状结构出现的有机物，如烷烃、烯烃、炔烃等；环状有机物为：结构中有环状结构出现，例如艻香烃、环烷烃等，A错误；
B．有机物CH3-CH=CH-CHO含有碳碳双键和醛基，属于醛，且是不饱和醛，B错误；
C．根据有机物的结构简式可判断含有的官能团为羟基、羧基，C正确；
D．分子式为C4H8的有机物不一定含碳碳双键，也可能属于环烷烃，D错误；
答案选C。
12．B
【详解】六元环在同一个平面内，则构成一个平面正六边形，若6个氯原子都在这个平面的同一侧，这样的情况只有1种；若1个氯原子在一侧，剩下5个在另一侧，这种情况也只有1种；若有2个氯原子在一侧，则剩下4个氯原子在另一侧，因为是六边形，2个氯原子可以是邻、间、对位3种；若3个氯原子在一侧，剩下3个在另一侧，同一侧的氯原子的位置有1，2，3一种、1，2，4一种、1，3，5一种共3种；所以同分异构体共有：1+1+3+3=8；
答案选B。
13．D
【详解】A．I和II属于对映异构，I和II分子中均存在1个手性碳原子，而不是2个手性碳原子，故A错误；
B．I和II呈镜面对称，但是二者存在的化学键相同，都是极性分子，故B错误；
C．正负电荷重心重合的分子为非极性分子，I和II都是极性分子，分子中存碳碳非极性键，故C错误；
D．I和II中存在的化学键为C-H、C-C、C-N、N-H、C=O、C-O、O-H，所以存在的化学键相同，且化学键数目相同，故D正确；
故选：D。
14．C
【详解】A.甲烷是四面体结构,根据甲烷结构可知,四个H不可能共面，故A不符合题意；
B.中含有一个甲基，所有原子也不可能共面，故B不符合题意；
C. 中的苯基是平面结构，碳碳三键是直线结构，所有原子共面，故C符合题意；
D. 中有多个甲基，所有原子也不可能共面，故D不符合题意；
故选C。
15．BD
【详解】A．由该有机物的结构可知分子式为，A错误。
B．该有机物中的含氧官能团为醚键和酯基，B正确。
C．该有机物分子中含有甲基和苯环，能发生取代反应，C错误。
D．该有机物分子中含有碳碳双键、苯环等，能发生加成反应，D正确。
答案选BD。
16．     搅拌，加速茉莉酮在酒精中的溶解     搅拌，使茉莉酮与溴水充分接触，加快反应速率     胶头滴管     不能     茉莉酮能够溶于酒精，不能溶于水     羰基、碳碳双键     溴水褪色
【详解】(1)②中用玻璃棒搅拌，加速茉莉酮在酒精中的溶解，③中用玻璃棒搅拌，使茉莉酮与溴水充分接触，加快反应速率，故答案为搅拌，加速茉莉酮在酒精中的溶解；搅拌，使茉莉酮与溴水充分接触，加快反应速率；
(2)③向烧杯中滴入少量溴水可以直接使用胶头滴管滴加，故答案为胶头滴管；
(3)②加入足量酒精，不能用蒸馏水代替，因为茉莉酮能够溶于酒精，不能溶于水，故答案为茉莉酮能够溶于酒精，不能溶于水；
(4)根据茉莉酮的结构，其中含有的官能团有羰基和碳碳双键，故答案为羰基、碳碳双键；
(5)能够与溴发生加成反应，使溴水褪色，故答案为溴水褪色。
17．(1)     CH3     C2H6     2
(2)              
(3)          2，2，3，3-四甲基丁烷

【分析】B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3，则B中C和H个数比=2:(3×2)=1:3，B的最简式为CH3；烃分子中H原子数一定为偶数，则B的分子式至少为C2H6；由于H原子数已经达到饱和，则B的分子式为C2H6；C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种，则物质C中含有的碳原子数≤4，分别根据甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的二氯代物种类确定C的结构简式；A是B分子中的氢原子被甲基取代的产物，则A的结构简式为，以此解答。
（1）
根据分析可知，B的分子式为C2H6，该物质为乙烷，其结构简式为CH3CH3，最简式为CH3，乙烷的二溴代物有CH2Br-CH2Br、CH3-CHBr2，共有两种不同结构；
（2）
C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种，则C中含有的C原子数≤4，根据甲烷二氯代物有1种、乙烷二氯代物有2种、丙烷二氯代物有4种，正丁烷二氯代物有7种，异丁烷二氯代物有三种，可推知烃C为异丁烷，其二氯代物的结构简式为：、、；
（3）
A是乙烷分子中的H原子全部被-CH3取代产生的物质，则A的结构简式为，该物质分子中最长碳链上有4个C原子，从左端为起点，给主链上的C原子编号，以确定支链-CH3连接在主链C原子上的位置，该物质名称为2，2，3，3-四甲基丁烷。
18．          2，2-二甲基-4-乙基己烷     (CH3)3CCH2CH2C(CH3)3     (CH3)2C=C(CH3)2     CH2=CHCCl=CH2          CH2=C(CH3)CH=CH2
【详解】(1)分子式是C5H12，同分异构体为：CH3(CH2)3CH3、、，一氯代物分别有3种、4种、1种，一氯代物只有1种的是；
(2)根据烷烃的系统命名法原则，烃(CH3)3CCH2CH(C2H5)2的系统命名法的名称为2，2-二甲基-4-乙基己烷；
(3)分子式是C10H22，同分异构体的种类较多，一氯代物有2种的结构为高度对称的结构，结构简式为(CH3)3CCH2CH2C(CH3)3；
(4)分子式是C6H12，所有碳原子一定在同一平面上；乙烯所有原子共平面，所有类比乙烯的结构，将乙烯中氢原子位置换成甲基即可，则该烃的结构简式为：(CH3)2C=C(CH3)2；
(5)高聚物的单体是CH2=CHCCl=CH2；
(6)根据烯烃(其中R代表烃基)通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮， +，碳碳双键被氧化后得到碳氧双键，根据某烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到可知，A结构简式是；
(7)有机物B能使溴水褪色，要含有不饱和的键；在催化剂存在下与过量的H2反应为生成2-甲基丁烷；每1mol B可以与320g溴完全反应，n==2mol，即1mol B可以与2mol溴完全反应，说明一个分子中含有2个碳碳双键，B反应后生成物中溴原子分布在4个碳原子上，B为二烯烃，结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2。
19．               1     2
【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。
20．     醇     B     D     C              
【详解】(1)A中含有羟基，所以属于醇类；根据同分异构体的定义，B、C、D都是A的同分异构体，B与A官能团不同，因而与A互为官能团异构的是B；D与A碳链不同，因而与A互为碳链异构的是D；C与A羟基位置不同，因而与A互为官能团位置异构的是C；故答案为：醇；B；D；C；
(2)碳链中有三种碳原子，羟基位于端点即为A，位于第二个碳上即为C，当羟基位于中间的碳原子上时，即满足要求，结构简式为，故答案为：；
(3)与A互为碳链异构，可由羟基分别取代和中的一个氢原子而得，共有如下5种：
(即D)、、、和，故答案为：；。