新教材适用2023年高中化学专题2有机物的结构与分类测评A苏教版选择性必修3

专题2测评(A)

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。

1.据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线表示化学键,如单键、双键或三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。下列对该星际分子的说法中正确的是(　　)。

A.①处的化学键表示碳碳双键

B.此星际分子属于烃类

C.③处的原子可能是氯原子或氟原子

D.②处的化学键表示碳碳单键

答案:D

解析:该分子为有机物,有机物分子中碳原子形成了4个共价键,从左边氢原子开始推断,第一个碳碳键为碳碳三键,第二个碳碳键为碳碳单键,第三个为碳碳三键,同理可推出①为碳碳三键,②为碳碳单键,③与其相连的碳应该为三键,即结构简式为HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡③。①处的键为碳碳三键,A项错误。颜色相同的球表示同一种原子,说明有3种原子,不属于烃类,B项错误。③原子形成的键为三键,所以不可能为氟原子或者氯原子,可能为氮原子,C项错误。②处的键为碳碳单键,D项正确。

2.下列说法正确的是(　　)。

A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物

B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体

C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体

D.组成化合物的元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体

答案:D

解析:组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质,其分子结构不一定相似,如CH3—CHCH2与,A项错误。组成元素、各元素的质量分数均相同的化合物其最简式相同,但最简式相同的有机物(如CH2CH2和CH3—CHCH2)不一定是同分异构体,B项错误。相对分子质量相同的物质[如C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)],分子式不一定相同,不一定是同分异构体,C项错误。元素质量分数相同,相对分子质量也相同的不同有机物,其分子式一定相同,两者互为同分异构体,D项正确。

3.4'-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: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。

4.按官能团分类,下列说法正确的是(　　)。

A.属于芳香族化合物

B.属于羧酸

C.属于醛类

D.属于酚类

答案:B

解析:A项,该物质为环己醇,不含苯环,所以不属于芳香族化合物,错误。B项,苯甲酸分子中含有羧基,所以属于羧酸,正确。C项,该物质中含有羰基,不含醛基,所以属于酮,错误。D项,羟基与苯环直接相连的烃的衍生物为酚类,而该物质中羟基与链烃基相连,所以属于醇类,错误。

5.某烯烃分子的结构简式为,用系统命名法命名其名称为(　　)。

A.2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊烯

B.2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯

C.2,2,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯

D.2-甲基-3-叔丁基-2-戊烯

答案:B

解析:可将键线式转换为碳的骨架形式,,选取含官能团(碳碳双键)的最长碳链为主链,从靠近官能团的一端(即右端)进行编号,最后按命名规则正确书写名称。

6.萜品油烯(D)可用作香料的原料,它可由A合成得到:

下列说法正确的是(　　)。

A.有机物B的分子式为C11H19O3

B.有机物D分子中所有碳原子一定共面

C.1 mol有机物A中约含有1.204×1024个双键

D.有机物C的同分异构体中不可能有芳香族化合物

答案:C

解析:有机物B的分子式应为C11H18O3,A项错误。有机物D分子中的环状结构并不是苯环,故B项错误。由于有机物C的不饱和度为4,故其同分异构体中可能有芳香族化合物,D项错误。

7.下列有机物的命名正确的是(　　)。

A.二甲苯

B.3-乙基-1-丁炔

C.2-甲基-2,4-己二烯　

D.2,2,3-三甲基戊烷　

答案:C

解析:A项应为间二甲苯;B项应为3,3-二甲基-1-戊炔;D项应为2,2,4-三甲基戊烷。

8.某链状烷烃一个分子里含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该链状烷烃的名称是(　　)。

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:C

解析:链状烷烃分子中有9个碳原子,则分子式为C9H20,其一氯代物只有两种,说明其分子中只有2种不同化学环境的氢原子,结构应对称,故其名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。

9.已知为含氮的环状有机物,其结构可以简化为。的分子式为(　　)。

A.C5H10N4O3 B.C9H12O3

C.C5H4N4O3 D.C6H6N4O3

答案:C

解析:根据碳原子可以形成4个共价键,氮原子可以形成3个共价键,氧原子可以形成2个共价键,氢原子可以形成1个共价键,可以确定该物质的分子式为C5H4N4O3。

10.芳香烃C8H10有四种同分异构体,其中苯环上的一氯取代物不存在同分异构体,则该种物质的结构是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:A

解析:芳香烃C8H10有四种同分异构体,其中苯环上的一氯取代物不存在同分异构体,这说明该有机物苯环上的氢原子只有一种,A、B、C、D中苯环上的氢原子种类分别是1、2、3、3,故A项正确。

二、选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

11.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 mol甲分子内含有10 mol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两种

D.分子丁显然是不可能合成的

答案:BC

解析:每个甲分子中含有6个碳碳共价键和4个碳氢共价键,因此1mol甲分子内含有10mol共价键,A项正确。乙分子构成的物质可以燃烧,因此可以发生氧化反应,B项错误。丙分子中将一个氯原子定位在一个顶点,另一个氯原子可以在同一棱上、面对角线上、体对角线上,共有三种,C项错误。从分子丁结构中可以看出,每一个碳原子形成5个共价键,不符合碳的四价原则,无法合成,D项正确。

12.拟除虫菊酯是一类高效、低毒,对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图所示,下列对该化合物的叙述不正确的是(　　)。

A.属于芳香族化合物

B.属于卤代烃

C.具有酯类化合物的性质

D.溴氰菊酯分子中不含手性碳原子

答案:BD

解析:从溴氰菊酯的结构简式分析,该分子含有苯环,属于芳香族化合物,A选项正确。该有机物中除了碳、氢以外,还含有氧和氮,其母体不属于烃,则该有机物也不是卤代烃,B选项错误。含有官能团,所以具有酯类化合物的性质,C选项正确。溴氰菊酯分子中含有手性碳原子,D项错误。

13.为解决污染、变废为宝,我国科研人员研究在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。

下列说法中,错误的是(　　)。

A.最终产物X、Y属于同系物

B.产物X名称为“2-甲基丁烷”或“异戊烷”

C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副产物H2O产生

D.产物X、Y的1H核磁共振谱图上均有4组峰

答案:C

解析:X、Y都属于烷烃,且分子组成上相差1个CH2,因此两者属于同系物,A项正确。根据产物X的结构可知,主链上有4个C,2号碳上连有1个甲基,其系统命名法为2-甲基丁烷,习惯命名法为异戊烷,B项正确。根据转化过程图可知,反应Ⅲ只有烯烃与氢气作用,根本没有氧元素参与反应,所以不会产生H2O,C项错误。由X、Y的结构简式可知,两者均有4种等效氢,分别位于①②③④位上的氢原子,即、,1H核磁共振谱图上均有4组峰,D项正确。

14.下列关于同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是(　　)。

答案:AD

解析:C5H10能使溴水褪色,说明含碳碳双键,为单烯烃,符合条件的烯烃共有5种,B项错误。C7H16该烃结构式中含有3个甲基,则该烷烃只有1个支链,若支链为—CH3,主链含有6个碳原子,符合条件的有2种,若支链为—CH2CH3,主链含有5个碳原子,符合条件的有1种;所以符合条件的烷烃共有3种,C项错误。

15.某科学杂志发表了关于人体体香的研究文章,文章称人的体味中存在两种名为“AND”和“EST”的荷尔蒙,它们的结构简式如图所示。结合以上信息,下列说法正确的是(　　)。

A.这两种分子均包含四个手性碳原子

B.与足量氢气加成后的两种物质互为同系物

C.“AND”和“EST”两者分子式之差为CH2

D.“AND”和“EST”化学性质相同

答案:B

解析:“AND”分子中有五个手性碳原子,“EST”分子中含有四个手性碳原子,两者的分子式之差为CH4;与足量氢气加成后,两种物质的结构相似,分子式之差为CH2,互为同系物;“AND”分子中含有羰基,“EST”分子中含有羟基,两者的化学性质不同。

三、非选择题:共5小题,共60分。

16.(12分)按要求回答下列问题:

(1)写出下列有机物的结构简式:

①2,2,3,3-四甲基戊烷　　　　　　　　　　　　　　　; 

②2,3-二甲基-6-乙基辛烷 　。 

(2)写出下列物质的分子式:

①　　　　　　　　; 

②　　　　　　　　。 

(3)写出下列物质的键线式:

①　　　　　　; 

②CH3CHCHCH3　　　　　。 

答案:(1)①CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3

②CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2

(2)①C7H16　②C8H14

(3)①　②(或)

解析:(1)依命名可写出有机物的结构简式。

(2)根据键线式写出分子式时,注意每个拐点和端点表示1个碳原子,且所连的氢原子已省略。

(3)书写键线式时,注意与一个碳原子相连的不同键之间要有一定的夹角,不能是笔直的,应是呈折线形。

17.(12分)(1)在下列有机物

①CH3CH2CH3,

②CH3—CHCH2,

③CH3—C≡CH,

④,⑤(CH3)2CHCH3,

⑥,

⑦,

⑧,

⑨,

⑩CH3CH2Cl中,属于饱和烃的是　　　　,互为同系物的是　　　　　　　,互为同分异构体的是　　　　。(填写序号) 

(2)用系统命名法命名下列物质:

①　　　　　　; 

②CH3CH2CHCHCH3　。 

(3)写出结构简式或名称:

①分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,写出该芳香烃的结构简式　　　　　　　　　　。 

②戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,写出该戊烷的名称　　　　　　　　(用系统命名法)。 

答案:(1)①④和⑤　①和⑤、②和⑥　④和⑥

(2)①乙苯　②2-戊烯

(3)①　②2,2-二甲基丙烷

解析:(1)同系物是结构相似,在分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的化合物。CH3CH2CH3与(CH3)2CHCH3都是链状烷烃,它们分子式不同,两者互为同系物;CH3—CHCH2与都是烯烃,分子式不同,两者互为同系物,相应的物质序号是①和⑤、②和⑥;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,在题干中物质,④是环状烷烃,属于饱和烃,与⑥分子式都是C4H8,但结构不同,它们互为同分异构体,则互为同分异构体的物质序号是④和⑥。

(2)①系统命名法命名为乙苯;②CH3CH2CHCHCH3系统命名法命名为2-戊烯。

(3)①分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,说明在苯环上的对位有2个取代基—CH3,该芳香烃的结构简式是;②戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,说明分子中只有一种不同化学环境的氢原子,则该戊烷是新戊烷,系统命名法命名为2,2-二甲基丙烷。

18.(12分)(1)按官能团不同对以下物质进行分类:

　　　　　　　　,　。 

(2)用相对分子质量为57的链状烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为　　　　。 

(3)某有机物的键线式为,其名称是　　　　　　　　　　　　。 

(4)如图是某药物中间体的结构示意图:

结构简式

球棍模型

①观察上面的结构简式与球棍模型,写出该药物中间体的分子式为　　　　　　。 

②该物质的1H核磁共振谱图如图。一般来说,氢原子与非金属性强的原子相连时,该氢原子谱线对应的δ值较大,但当与半径较小、有未成键电子对的原子直接相连时,可能反而较小。由此推测该分子中羟基上氢原子谱线对应的δ值可能为　　　　　　　　。 

A.4.15 B.3.75

C.2.25 D.2.00

答案:(1)卤代烃　酯

(2)12

(3)5-甲基-3-庚烯

(4)①C9H12O4　②D

解析:(1)中含有C、H、Cl三种元素,属于卤代烃;中含有酯基,属于酯。

(2)链状烷基通式为CnH2n+1,烷基的相对分子质量为57,则14n+1=57,解得n=4,烷基为—C4H9,—C4H9共有4种结构,甲苯苯环上的氢原子有邻、间、对3种,故所得芳香烃产物的数目为4×3=12种。

(3)根据系统命名法可知该有机物名称为5-甲基-3-庚烯。

(4)①根据结构式和球棍模型可知该药物中间体的分子式为C9H12O4。

②由于该分子中不同化学环境的氢原子共有8种,只有1种连在氧原子上,而氧原子半径小,且有未成键电子对,因而其化学位移可能为2.00ppm,故答案为D。

19.(12分)质子核磁共振谱是研究有机物结构的有力手段之一。结构中的1H核磁共振谱图中都给出了相应的峰值(信号),谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。试回答:

(1)结构简式为的有机物,在1H核磁共振谱图中观察峰的面积之比为　　　　　　　　。 

(2)实践中可根据1H核磁共振谱图上观察到氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。分子式为C3H6O2的链状有机物1H核磁共振谱图有四种情况,它们分别是①3∶3,②3∶2∶1,③3∶1∶1∶1,④1∶2∶2∶1。

请分别推断出其对应有机物的结构简式:

①　　　　　　　　　　　　; 

②　　　　　　　　　　　　; 

③　　　　　　　　　　　　; 

④　　　　　　　　　　　　。 

(3)测得CH3CH2CH2CH3化合物1H核磁共振谱图上有两组峰,而CH3CHCHCH3的1H核磁共振谱图有4组峰,结合其空间结构(如CHBrCHCl有2种空间结构:、)解释产生4组峰的原因:  　。 

答案:(1)1∶1∶1∶1∶1

(2)①CH3COOCH3　②CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3　③　

④HO—CH2—CH2—CHO

(3)因为CH3CHCHCH3有两种空间结构:和

每种结构在核磁共振谱图上给出2组峰,所以共给出4组峰

解析:分析题给信息知,分子中有几种不同化学环境的氢原子,就有几组峰,峰的强度比是分子中不同氢原子的个数比。

由结构知,分子中有5种不同化学环境的氢原子,且个数均为2,所以其比例为1∶1∶1∶1∶1。分子式为C3H6O2的有机物有多种,可以根据给出峰的强度比确定分子中不同化学环境的氢原子的个数比。对于CH3CHCHCH3来说,像CHBrCHCl一样存在空间结构。

20.(12分)按要求完成下列各题。

(1)如图是辣椒素中影响辣椒辣味的活性成分的其中一种分子的结构,其含有的官能团有　　　　种;含氧官能团的名称是　　　　　　　。 

(2)有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是　　　　　　　　。 

(3)某有机物只含C、H、O三种元素,其分子的球棍模型如图所示,图中每个球代表1个原子,球与球之间的连线代表单键、双键等化学键。

①该有机物的名称为　　　　　　　　　　　,所含含氧官能团的名称为　　　　　　　　　　　。 

②下列与该物质互为同系物的是　　　　　　　　　　　(填字母,下同),互为同分异构体的是　　　　　　　　　　　。 

A.CH3CHCHCOOH

B.CH3CH2CHCHCOOH

C.CH2CHCOOCH3

D.CH3CH(CH3)COOH

E.H2N—CH2COOH

F.亚油酸(9,12-十八碳二烯酸)

答案:(1)4　醚键、羟基、酰胺基

(2)2,3-二甲基戊烷

(3)①2-甲基丙烯酸　羧基　②B　A、C

解析:(1)由结构简式可知,该有机物含有醚键、羟基、酰胺基和碳碳双键四种官能团,其中醚键、羟基、酰胺基属于含氧官能团。

(2)有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2属于烷烃,分子中最长碳链有5个碳原子,侧链为2个甲基,名称为2,3-二甲基戊烷。

(3)①由有机物的分子球棍模型可知其结构简式为,名称为2-甲基丙烯酸,所含含氧官能团为羧基。②含有1个羧基、1个碳碳双键,与之互为同系物的是CH3CH2CHCHCOOH;与之互为同分异构体的有CH3CHCHCOOH、

CH2CHCOOCH3。