2024届鲁科版高考化学一轮复习第9章第1节认识有机化合物作业含答案

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第9章 第1节 认识有机化合物
[基础练]
1．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机化合物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法不相同的是(　　)

解析：按官能团分类，甲醛属于醛类。A为按碳骨架分类，B、C、D均为按官能团分类。
答案：A
2．下列各组物质不属于同分异构体的是(　　)

解析：A、B、C三个选项中两种化合物的分子式相同、结构不同，均互为同分异构体；而D项中前者的分子式为C4H6O2，后者HCOOCH2CH2CH3的分子式为C4H8O2，二者分子式不同，不互为同分异构体。
答案：D
3．下列叙述中正确的是(　　)
A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，则为同系物
B．CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2互为同系物
C．互为同分异构体
D．同分异构体的化学性质可能相似
解析：同系物中碳、氢元素的质量分数不一定相同，如甲烷与乙烷，碳、氢元素的质量分数相同的烃也不一定是同系物，如乙炔与苯，故A错误；CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2所含碳碳双键数不同，结构不相似不互为同系物，故B错误；
和分子式不同，不互为同分异构体，故C错误；互为同分异构体的两种有机化合物的物理性质有差别，化学性质可能相似，如正丁烷和异丁烷，也可能不同，如乙酸与甲酸甲酯，故D正确。
答案：D
4．下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是(　　)
A．C5H12有两种同分异构体
B．C8H10只有三种属于芳香烃的同分异构体
C．CH3CH2CH2CH3在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃
D．甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子的烷基取代，所得产物有六种
解析：C5H12有三种同分异构体，A错误；C8H10属于芳香烃的同分异构体有
，共四种，B错误；CH3CH2CH2CH3的一氯代烃有两种，C错误；正丙基取代甲苯苯环上的氢原子与甲基有邻、间、对三种位置关系，同理异丙基与甲基也有三种位置关系，故其所得产物有六种，D正确。
答案：D
5．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸
乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混有的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
解析：I2虽在乙醇中的溶解度较大，但水与乙醇能以任意比互溶，乙醇不能作萃取剂，A错误；乙醇与乙酸乙酯均属于有机物，它们之间互溶，不能采取分液的方式分离，B错误；除去KNO3固体中的NaCl，可以采取重结晶法，原理是KNO3溶解度随温度变化较大，NaCl溶解度随温度变化不大，可通过冷却热饱和溶液法析出KNO3晶体，而NaCl留在母液中被除去，C错误；丁醇和乙醚混溶，但二者沸点不同，且相差较大，可用蒸馏的方法分离，故D正确。
答案：D
6．下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)
A．有机物的名称是2，3，5，5­四甲基­4­乙基己烷
B．分子式为C9H12，在苯环上同时存在3个—CH3的同分异构体有2种
C．有机物中可能共面的原子数最多有17个
D．乙醛和丙烯醛()不互为同系物，分别与足量H2反应后的产物也不互为同系物
解析：按系统命名法，选择含有碳原子最多的碳链作为主链，从靠近最简单支链的一端给主链碳原子编号，该有机物的名称是2，2，4，5­四甲基­3­乙基己烷，故A错误；分子式为C9H12，在苯环上同时存在3个—CH3的同分异构体有3种，故B错误；该有机物的结构可表示为，其中苯环、碳碳双键为平面结构，碳碳单键可以旋转，所以通过旋转连接苯环和碳碳双键的碳碳单键，可以使得苯环和碳碳双键在同一个平面，通过旋转甲基与双键碳形成的碳碳单键，可以使得甲基上的一个氢原子与碳碳双键在同一个平面，故最多有17个原子共面，故C正确；乙醛是饱和一元醛，丙烯醛是不饱和一元醛，二者不互为同系物，催化加氢后都生成饱和一元醇，产物互为同系物，故D错误。
答案：C
7．下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)

解析：—OH未直接与苯环相连，属于醇，A错误；属于酯，官能团为酯基，C错误；CH3—O—CH3属于醚，官能团为，D错误。
答案：B
[提升练]
8．下图①～④所代表的有机物中所有侧面都是正方形。下列说法错误的是(　　)

A．①的邻二氯代物只有1种
B．②与苯乙烯可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
C．①②③④的一氯代物均只有一种
D．④与互为同分异构体
解析：①的邻二氯代物有2种，A错误；②不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，能鉴别，B正确；四种分子均是完全对称的，一氯代物均只有一种，C正确；两者分子式均为C12H12，结构不同，互为同分异构体，D正确。
答案：A
9．(双选)下列关于有机物结构的说法错误的是(　　)
A．环己烷中所有C—C—C键角均为120°
B．CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1同分异构体数目相同
C．C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键
D．含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的一定是3­甲基己烷
解析：环己烷中所有C原子与其所连原子构成四面体结构，键角不是120°，故A错误；CnH2n＋1Cl的等效氢原子与CnHCl2n＋1的等效氯原子数目相同，则同分异构体数目相同，故B正确；C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键，故C正确；含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是3­甲基己烷，也可能是2，3­二甲基戊烷，故D错误。
答案：AD
10．(双选)有机物R()是一种重要的有机中间体。下列有关说法正确的是(　　)
A．R与M()互为同分异构体
B．R的六元环上的一氯代物有5种
C．R中所有碳原子一定处于同一平面
D．R能发生取代、加成、氧化反应
解析：R的分子式为C8H8O4，M的分子式为C8H6O4，二者分子式不同，不互为同分异构体，A错误；R的六元环上有5种不同化学环境的氢原子，所以R的六元环上的一氯代物有5种，B正确；R的结构中含有“”，因此所有碳原子不能处于同一平面，C错误；R中含有碳碳双键、羧基，可以发生取代、加成、氧化反应，D正确。
答案：BD
[综合练]
11．苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理如下：

实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：苯甲酸的相对分子质量为122，熔点为122.4 ℃，在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；纯净固体有机化合物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为________，操作Ⅱ为________。
(2)无色液体A是________，定性检验A的试剂是______________，现象是________________________。
(3)测定白色固体B的熔点，发现其在115 ℃开始熔化，达到130 ℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确，请完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将白色固体B加入水中，加热溶解，________________________________________________
得到白色晶体和无色滤液
—
②
取少量滤液于试管中，________________________________________________
生成白色沉淀
滤液中含有Cl－
③
干燥白色晶体，
________________________________________________
________________________________________________
白色晶体
是苯甲酸
(4)纯度测定：称取1.220 g产品溶解在甲醇中配成100 mL溶液，移取 25.00 mL 溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10－3 mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为______________________________，计算结果为________(保留两位有效数字)。
解析：(1)由流程图可知，分离有机相和水相采用分液的操作方法；要从混合物中得到无色液体A应通过蒸馏。(2)由反应原理和流程可知，无色液体A是甲苯，检验甲苯是利用甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理进行。(3)因苯甲酸的熔点是122.4 ℃，而氯化钾的熔点远远高于苯甲酸的熔点，所以可根据已知条件先分离苯甲酸和氯化钾，然后再确定白色晶体就是苯甲酸。(4)计算时要注意移取的量是总量的。
答案：(1)分液　蒸馏
(2)甲苯　酸性KMnO4溶液　酸性KMnO4溶液褪色
(3)①冷却、过滤
②滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液
③加热使其熔化，测其熔点　熔点为122.4 ℃
(4)×100%　96%
12．按要求书写多种限制条件的同分异构体。
(1)二元取代芳香族化合物H是
的同分异构体，H满足下列条件：
①能发生银镜反应；②酸性条件下水解产物的物质的量之比为2∶1；③不与NaHCO3溶液反应。则符合上述条件的H共有________种(不考虑立体异构，不包含G本身)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为______________________(写出一种即可)。
(2) 的一种同分异构体具有以下性质：
①难溶于水，能溶于NaOH溶液；②能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1∶1∶1。则0.5 mol该物质与足量的NaOH溶液反应，最多消耗4 mol·L－1 NaOH溶液________mL。
(3)W是的同分异构体，W能与NaHCO3溶液反应，还能与FeCl3溶液发生显色反应，则W的结构共有________种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为____________________________。
(4)芳香族化合物X是
的同分异构体，X既能使Br2/CCl4溶液褪色，又能与NaHCO3溶液反应生成CO2，其核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为6∶3∶2∶1，写出两种符合要求的X的结构简式：__________________、__________________。
(5)已知有机化合物甲符合下列条件：
①与互为同分异构体；②苯环上有3个支链；③核磁共振氢谱显示其含有5种不同化学环境的氢原子，且不同化学环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1；④与FeCl3溶液不能发生显色反应。写出符合上述条件的有机化合物甲的结构简式：__________________________________。
(6) 的芳香族同分异构体H具有三种含氧官能团，其各自的特征反应如下：
a．能与FeCl3溶液发生显色反应；
b．可以发生水解反应；
c．可以发生银镜反应。
符合以上性质特点的H共有________种。
解析：(1)H为二元取代芳香族化合物，说明苯环上只有两个取代基；同时满足：①能发生银镜反应，说明有醛基或HCOO—；②酸性条件下水解产物的物质的量之比为2∶1，说明有两个酯基；③不与NaHCO3溶液反应，说明没有羧基；若其中一个为甲基，另一个为
共有邻、间、对位3种结构；若两个均为，共有间、邻位2种结构；若一个为，另一个可能是—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH，共有邻、间、对位6种结构，则符合上述条件的H共有11种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为

(2) 的同分异构体中，满足：①难溶于水，能溶于NaOH溶液；②能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1∶1∶1的是与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为＋2HCOONa＋2H2O，则0.5 mol该物质与足量的NaOH溶液反应，最多消耗4 mol·L－1 NaOH溶液500 mL。
(3)W是的同分异构体，W能与NaHCO3溶液反应，说明含有羧基，还能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基。若苯环上含有羟基和—CH2COOH，有邻、间、对3种结构；若苯环上含有羟基、—COOH和甲基有10种结构，则W共有13种结构；其中核磁共振氢谱为五组峰的是
(5)由“与FeCl3溶液不能发生显色反应”可知，甲属于芳香醇，苯环上有3个支链，说明苯环上连有2个甲基和一个—CH2OH，由核磁共振氢谱显示其含有5种不同化学环境的氢原子，且不同化学环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1可知，有机化合物甲的结构简式为
(6)H具有三种含氧官能团，其各自的特征反应如下：a.能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；b.可以发生水解反应，说明含有酯基；c.可发生银镜反应，说明含有醛基，则符合以上性质特点的H有：酚羟基与醛基为邻位，酯基有4种位置；酚羟基与醛基为间位，酯基有4种位置；酚羟基与醛基为对位，酯基有2种位置，共10种。
答案：(1)11　

(2)500