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人教版高中化学选择性必修三精品同步讲义第一章 章末测试（提升）（含解析）
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这是一份人教版高中化学选择性必修三精品同步讲义第一章 章末测试（提升）（含解析），共16页。
第一章 章末测试（提升）
满分100分，考试用时75分钟
一、 选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．（2022春·湖北黄石·高二校考期末）分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体：乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)，则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是
A．红外光谱 B．核磁共振氢谱
C．元素分析法 D．与钠反应
【答案】C
【解析】红外光谱可以测定有机物的化学键和官能团的信息，核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比，由于乙醇和甲醚的分子结构不同，所以红外光谱和核磁共振氢谱不相同，A、B项能区分二者，甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应，D项也可以区分二者。同分异构体的分子式相同，元素分析法无法将二者区别开来，故答案为：C。
2．（2022秋·湖北武汉·高二校考期中）下列说法中不正确的是
A．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B．HCHO中含有的官能团是羟基
C．中含有酯基
D．2，5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰
【答案】B
【解析】A．红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；
B．HCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；
C．可以看作，其中含有酯基，C正确；
D．2，5二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；
故答案为：B。
3．（2022·云南）下列说法正确的是
A．和互为同位素
B．和互为同分异构体
C．和是同一种物质
D．与互为同系物
【答案】C
【解析】A.H2和D2均为氢元素构成的单质，且均为双原子分子，为同种物质，故A错误；
B.甲烷为正四面体构型，则二溴甲烷只有一种结构，即和是同一种物质，故B错误；
C.和 都是异戊烷，故C正确；
D.属于酚，属于醇，结构不相似，不是同系物，故D错误；
答案选C。
4．（2022春·云南德宏·高二校考期末）下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaCl(Na2CO3)
盐酸
蒸发结晶
B
KCl(MgCl2)
NaOH
过滤
C
NaCl(I2)
乙醇
萃取分液
D
KNO3(KCl)
水
溶解、过滤、蒸发结晶
【答案】A
【解析】A．除去NaCl中少量的Na2CO3先加入稀盐酸，反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，然后蒸发结晶，A正确；
B．除去KCl中少量的MgCl2应该加入适量的KOH，而不能是NaOH，否则引入新的杂质，B错误；
C．乙醇与水能以任意比互溶，不能作为萃取剂，C错误；
D．KNO3的溶解度随温度变化很明显，故应该采用降温结晶而不是蒸发结晶的方法来除去KNO3中少量的KCl，D错误；
故答案为：A。
5．（2022秋·福建福州·高二校考阶段练习）已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是
A．若分子式为，则其结构简式可能为
B．分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3
C．该分子中氢原子个数一定为6
D．若A的化学式为，则其为丙烯
【答案】C
【解析】分子式为，则其结构简式可能为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故A正确；
B．由图可知，分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3，故B正确；
C．无法确定该有机物中H原子个数，故C错误；
D．若A的化学式为，丙烯的结构简式为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故D正确；
故选：C。
6．（2022·高二单元测试）下列说法正确的是
A．乙烷的一氯代物有2种，二氯代物有3种
B．丙烷的一氯代物有2种，二氯代物有4种
C．正丁烷的一氯代物有2种，二氯代物有5种
D．正戊烷的一氯代物有3种，二氯代物有8种
【答案】B
【解析】A．乙烷有1种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有1种，二氯代物同一个碳上有1种，不同碳上有1种，因此二氯代物的同分异构体有2种，故A错误；
B．丙烷有2种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物同一个碳上有2种，不同碳上2种，因此二氯代物的同分异构体有4种，故B正确；
C．正丁烷有2种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物同一个碳上有2种，不同碳上4种，因此二氯代物的同分异构体有6种，故C错误；
D．正戊烷有3种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有3种，二氯代物同一个碳上有3种，不同碳上6种，因此二氯代物的同分异构体有9种，故D错误；
故答案为B。
7．（2022秋·吉林延边·高二校考阶段练习）下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是。
A．CH4 B．CH3CH3 C． D．
【答案】C
【解析】A．CH4是正四面体结构，分子中的4个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，A不符合题意；
B．CH3CH3中的6个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，B不符合题意；
C．分子中含有2种不同位置的H原子，因此其一氯代物存在同分异构体，C符合题意；
D．分子中的12个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，D符合题意；
故合理选项是C。
8．（2022秋·辽宁锦州·高二校考阶段练习）对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化
B．均为芳香族化合物
C．二者的分子式均为C10H12O
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
【答案】A
【解析】A．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；
B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．的分子式为，的分子式为，故C错误；
D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；
故选A。
9．（2021春·陕西榆林·高二陕西省神木中学校考阶段练习）某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是
A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14
【答案】C
【解析】A．分子式为C3H8的烷烃只能是丙烷，丙烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故A不符合题意；
B．分子式为C4H10的烷烃可能为正丁烷、异丁烷，其中正丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，异丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故B不符合题意；
C．分子式为C5H12的烷烃可能为正戊烷、异戊烷、新戊烷，其中正戊烷分子中含有3类氢原子，一氯代物有3种，异戊烷分子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，新戊烷分子中含有1类氢原子，一氯代物有1种，则分子式为C5H12的新戊烷的一氯代物只有1种，故C符合题意；
D．分子式为C6H14的烷烃有有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子，一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子，一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子，一氯代物有2种，故D不符合题意；
故选C。
10．（2022秋·辽宁朝阳·高二朝阳市第二高级中学校考阶段练习）将有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8 g，再通过碱石灰，碱石灰又增重了17.6 g。下列说法不正确的是
A．该有机物的最简式为CH3O
B．该有机物的分子式可能为CH3O
C．该有机物的分子式一定为C2H6O2
D．该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰
【答案】B
【解析】有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8 g，增加质量为水的质量，m(H2O)=10.8 g，n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=2×0.6 mol=1.2 mol，m(H)=1.2 g；再通过碱石灰，碱石灰增重17.6 g为CO2的质量，n(CO2)=，m(C)=0.4 mol×12 g/mol=4.8 g，m(C)+m(H)= 1.2 g +4.8 g =6 g＜12.4 g，则m(O)=2.4 g－6 g=6.4 g，n(O)=，n(C)：n(H)：n(O)=0.4 mol：1.2 mol：0.4 mol=1：3：1，所以物质中N(C)：N(H)：N(O)=1：3：1，故该有机物的最简式为CH3O。
A．根据分析可知，该有机物的最简式为CH3O，A正确；
B．该有机物分子中只含有C、H、O三种元素，H原子数只能为偶数，其分子式不可能为CH3O，B错误；
C．设该有机物分子式为(CH3O)n，当n=2时，得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和，所以该有机物分子式为C2H6O2，C正确；
D．若该有机物为乙二醇，乙二醇的分子中含有两种等效H，则其核磁共振氢谱有两个吸收峰，D正确；
故合理选项是B。
11．（2022秋·高二单元测试）下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是
A．CH3CH=CH2 B．CH3-C≡CH C．CH3CH2OH D．CH≡CH
【答案】B
【解析】A．CH3CH=CH2中双键碳为sp2、单键碳为sp3，故不选A；
B．CH3-C≡CH中三键碳为sp、单键碳为sp3，故选B；
C．CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C；
D．CH≡CH中碳原子只有sp杂化，故不选D；
选B。
12．（2022春·云南昆明·高二昆明一中校考期中）下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入，气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加入饱和碳酸钠溶液，分液
③除去中少量的：将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
【答案】B
【解析】乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，应用溴水除去乙烷中的乙烯，故①错误；
饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，同时能降低乙酸乙酯的溶解度，可用于除去乙酸乙酯中的乙酸，故②正确；
和都能与饱和碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去中的，故③错误；
乙酸易与生石灰反应生成乙酸钙，乙酸钙的沸点高，再进行蒸馏可得到纯净的乙醇，故④正确;
综合以上分析可知②④正确。
答案选B。
13．（2022秋·福建福州·高二校考阶段练习）下列说法不正确的是
A．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C．某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式一定为C4H10
D．某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，则其最简式为CH2
【答案】C
【解析】A．苯甲酸在水中的溶解度不大，因此可以采用重结晶方法提纯，A正确；
B．正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)是是互溶的沸点不同的液体混合物，可以采用蒸馏方法分离，B正确；
C．某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式可能为C4H10，也可能是C3H6O，因此该物质的分子式不一定是C4H10，C错误；
D．某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，则该烃分子中C、H原子个数比是1∶2，故该烃的最简式为CH2，D正确；
故合理选项是B。
14．（2022秋·浙江湖州·高二统考期中）对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHOH C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
【答案】B
【解析】A．CH3CH2CH2OH有四种等效氢，不合题意，A错误；
B．(CH3)2CHOH有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，B正确；
C．CH3COOH有两种等效氢，不合题意，C错误；
D．CH3CH(OH)CH3有四种等效氢，不合题意，D错误；
故选B。
15．（2022春·北京东城·高二汇文中学校考期中）常温下，乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9g，在水中的溶解度如下表(注：氯化钠可分散在醇中形成胶体)
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是A．用水溶解后分液 B．用乙醇溶解后过滤
C．用水作溶剂进行重结晶 D．用乙醇作溶剂进行重结晶
【答案】C
【解析】A．乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体，溶于水后不分层，故不选A；
B．氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用过滤的方法分离，故不选B；
C．氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变，根据表中数据，乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低，所以可选用重结晶方法，先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液，然后降温结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体，故选C；
D．20℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9g，氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用重结晶法提纯乙酰苯胺，故不选D；
选C。
16．（2022·高二课时练习）已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是
A．若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C3H6O2，则其可能的结构有三种
【答案】A
【解析】A．若A的分子式为C3H6O2，核磁共振氢谱中有3个峰，且强度比为3∶2∶1，有3种H原子，且H原子数目依次为3、2、1，CH3COOCH3有2种H原子，且H原子数目依次为3、3，故A错误；
B．根据核磁共振氢谱，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3，故B正确；
C．核磁共振氢谱能确定H原子的种类和H原子的数目比，仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数，故C正确；
D．若A的化学式为C3H6O2，有3种化学环境不同的H原子，且不同化学环境的H原子数目为3、2、1，可能结构有：CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH，共3种，故D正确；
故选A。
二、 非选择题：共56分。
17．（12分）（2022北京）已知下列各组有机物：
①CH3—CH2—CH2—CH3和；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3；④和；⑤和；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷)；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH；⑧和。
(1)其中互为同分异构体的是___(填序号，下同)；
(2)其中属于碳架异构的是___；
(3)其中属于位置异构的是___；
(4)其中属于官能团异构的是___；
(5)其中属于同一种物质的是___；
(6)其中属于对映异构的是___。
【答案】（1） ①②③④⑥⑦⑧
（2） ①
（3） ②
（4） ③④⑦
（5） ⑤
（6） ⑧
【解析】①CH3—CH2—CH2—CH3和分子式都是C4H10，碳架不同，属于同分异构体；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3分子式都是C4H8，碳碳双键位置不同，属于同分异构体；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3分子式都是C2H6O，官能团类型不同，属于同分异构体；④和分子式都是C7H8O，官能团类型不同，属于同分异构体；⑤和分子式、结构都相同，属于同种物质；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷) 分子式都是C5H10，碳架和官能团类型不同，属于同分异构体；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH分子式都是C4H6，官能团类型不同，属于同分异构体；⑧和碳原子与4个不同的原子相连，属于对映异构；
根据以上分析，(1)其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦⑧；
(2)其中属于碳架异构的是①；
(3)其中属于位置异构的是②；
(4)其中属于官能团异构的是③④⑦；
(5)其中属于同一种物质的是⑤；
(6)其中属于对映异构的是⑧。
18．（16分）（2022河南）(1)写出分子式为的所有烯烃的结构简式：_______。
(2)现有两种烃类物质：
乙烯基乙炔：；正四面体烷：
①正四面体烷的二氯取代产物有几种_______。
②乙烯基乙炔含有的官能团名称是_______。
(3)根据有机化合物填空。
①a中所含官能团的名称是_______；
②b中所含官能团的结构简式是_______。
(4)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机化合物，经燃烧实验测得其含碳的质量分数为，含氢的质量分数为，则其实验式是_______。
【答案】（1）
（2）1 碳碳双键、碳碳三键
（3） 羟基、羧基
（4）
【解析】(1)烯烃含有碳碳双键，分子式为的所有烯烃的结构简式分别为；
(2)①正四面体烷完全对称，二氯代物只有1种；
②根据乙烯基乙炔的结构简式可知，其含有的官能团是碳碳双键、碳碳三键；
(3)①根据a的结构简式可知，a中所含官能团是羟基、羧基；
②根据b的结构简式可知，b中所含官能团的结构简式分别是；
(4)含碳的质量分数是64.86%，含氢的质量分数是13.51%，则含氧的质量分数是，该有机化合物分子中碳、氢、氧原子个数之比为，所以其实验式为。
19．（16分）（2022哈尔滨）采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。
I.某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图：
(1)X的结构简式为_____；该烯烃是否存在顺反异构_____(填是或否)。
(2)写出X与溴水反应方程式_____。
(3)有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢，则Y结构简式为：_____。
II.有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。
（4）A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是_____，则A的分子式是_____。
（5）A能与NaHCO3溶液发生反应，且A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是_____。
（6）写出A与足量Na反应的方程式_____。
【答案】（1）CH2=CH—CH2—CH3 否
（2） CH2=CH—CH2—CH3+Br2→CH3Br—CHBr—CH2CH3
（3）
（4） 90 C3H6O3
（5） HO-CH(CH3)-COOH
（6） HO—CH(CH3)—COOH+2Na→NaO—CH(CH3)—COONa+H2↑
【解析】(1)某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则烯烃X的相对分子质量为56，分子中最大碳原子数目==4 ......8，可知X的分子式为C4H8，其核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积比为：1：2：2：3，可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，因为双键在边碳原子上，一个碳上连有两个氢原子，所以该烃不存在顺反异构，故答案：CH2=CH-CH2-CH3；否。
(2)根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，含有碳碳双键能和溴水发生加成反应，其反应方程式为：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3，故答案：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3。
(3) 根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢， 则Y结构简式为： ，故答案：。
II.①有机物质谱图中，最右边的质荷比表示该有机物的相对分子质量，根据有机物质谱图可知该有机物的相对分子质量为90。根据浓H2SO4吸水，所以生成的水的质量是5.4 g，即0. 3 mol；碱石灰吸收CO2，则CO2的质量是13.2g，即0.3 mol，所以9.0gA中氧原子的物质的量==0.3 mol，所以该有机物的实验式为CH2O。又因其相对分于质量为90，所以A的分子式为C3H6O3，故答案：90；C3H6O3。
②A能与NaHCO3溶液发生反应，说明含有羧基；A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH ，故答案：HO-CH(CH3)-COOH。
③根据上述分析可知A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH，则A与足量Na反应的方程式为：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑，故答案：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑。
20．（12分）（2022·高二课时练习）有机物M为烃的含氧衍生物，为研究M的组成与结构，依次进行了如下实验：
实验步骤
解释或实验结论
1、升温使M汽化，测其密度是相同条件下NO的3倍。
由此可知M的摩尔质量为（1）_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g
由此可知M的分子式为（2）________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O，且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。
M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为：（3）_________
4、M的核磁共振氢谱如图：
M中含有（4）_______种氢原子
5、综上所述，可知 M的结构简式为（5）_________。
6、N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则满足条件的N的同分异构体共有（6）____种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为（7）______（写出一种即可）。
【答案】（1） 90g/mol
（2） C3H6O3
（3） 羧基
（4） 4
（5） CH3CH(OH)COOH
（6） 17
【解析】(1)密度是相同条件下NO的3倍，则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol；
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，M完全燃烧生成水的质量为5.4g，其物质的量n(H2O)==0.3mol，生成二氧化碳的质量为13.2g，其物质的量n(CO2)==0.3mol，9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol，则M分子中含有C、H原子的数目分别为：N(C)=3、N(H)=6，M分子中含有C、H的总原子量为：12×3+1×6=42＜90，说明M分子中还含有氧原子，含有氧原子数目为：N(O)==3，所以M的分子式为：C3H6O3；
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气，可知含1个羧基、1个羟基，羧基与碳酸钠反应生成气体；
(4)根据M的核磁共振氢谱可知，吸收峰数目为4，则M分子中含有4种H原子；
(5)根据以上分析可知，M的分子式为C3H6O3，含有1个羟基和1个羧基，且M分子中含有4种H原子，则M的结构简式为；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，有邻间对三种，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种，共1+3+3+10=17种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
第一章 章末测试（提升）
满分100分，考试用时75分钟
一、 选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．（2022春·湖北黄石·高二校考期末）分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体：乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)，则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是
A．红外光谱 B．核磁共振氢谱
C．元素分析法 D．与钠反应
【答案】C
【解析】红外光谱可以测定有机物的化学键和官能团的信息，核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比，由于乙醇和甲醚的分子结构不同，所以红外光谱和核磁共振氢谱不相同，A、B项能区分二者，甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应，D项也可以区分二者。同分异构体的分子式相同，元素分析法无法将二者区别开来，故答案为：C。
2．（2022秋·湖北武汉·高二校考期中）下列说法中不正确的是
A．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B．HCHO中含有的官能团是羟基
C．中含有酯基
D．2，5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰
【答案】B
【解析】A．红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；
B．HCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；
C．可以看作，其中含有酯基，C正确；
D．2，5二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；
故答案为：B。
3．（2022·云南）下列说法正确的是
A．和互为同位素
B．和互为同分异构体
C．和是同一种物质
D．与互为同系物
【答案】C
【解析】A.H2和D2均为氢元素构成的单质，且均为双原子分子，为同种物质，故A错误；
B.甲烷为正四面体构型，则二溴甲烷只有一种结构，即和是同一种物质，故B错误；
C.和 都是异戊烷，故C正确；
D.属于酚，属于醇，结构不相似，不是同系物，故D错误；
答案选C。
4．（2022春·云南德宏·高二校考期末）下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaCl(Na2CO3)
盐酸
蒸发结晶
B
KCl(MgCl2)
NaOH
过滤
C
NaCl(I2)
乙醇
萃取分液
D
KNO3(KCl)
水
溶解、过滤、蒸发结晶
【答案】A
【解析】A．除去NaCl中少量的Na2CO3先加入稀盐酸，反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，然后蒸发结晶，A正确；
B．除去KCl中少量的MgCl2应该加入适量的KOH，而不能是NaOH，否则引入新的杂质，B错误；
C．乙醇与水能以任意比互溶，不能作为萃取剂，C错误；
D．KNO3的溶解度随温度变化很明显，故应该采用降温结晶而不是蒸发结晶的方法来除去KNO3中少量的KCl，D错误；
故答案为：A。
5．（2022秋·福建福州·高二校考阶段练习）已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是
A．若分子式为，则其结构简式可能为
B．分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3
C．该分子中氢原子个数一定为6
D．若A的化学式为，则其为丙烯
【答案】C
【解析】分子式为，则其结构简式可能为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故A正确；
B．由图可知，分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1：2：3，故B正确；
C．无法确定该有机物中H原子个数，故C错误；
D．若A的化学式为，丙烯的结构简式为，含3种H，且氢原子个数之比为1：2：3，故D正确；
故选：C。
6．（2022·高二单元测试）下列说法正确的是
A．乙烷的一氯代物有2种，二氯代物有3种
B．丙烷的一氯代物有2种，二氯代物有4种
C．正丁烷的一氯代物有2种，二氯代物有5种
D．正戊烷的一氯代物有3种，二氯代物有8种
【答案】B
【解析】A．乙烷有1种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有1种，二氯代物同一个碳上有1种，不同碳上有1种，因此二氯代物的同分异构体有2种，故A错误；
B．丙烷有2种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物同一个碳上有2种，不同碳上2种，因此二氯代物的同分异构体有4种，故B正确；
C．正丁烷有2种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物同一个碳上有2种，不同碳上4种，因此二氯代物的同分异构体有6种，故C错误；
D．正戊烷有3种位置的氢，因此一氯代物的同分异构体有3种，二氯代物同一个碳上有3种，不同碳上6种，因此二氯代物的同分异构体有9种，故D错误；
故答案为B。
7．（2022秋·吉林延边·高二校考阶段练习）下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是。
A．CH4 B．CH3CH3 C． D．
【答案】C
【解析】A．CH4是正四面体结构，分子中的4个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，A不符合题意；
B．CH3CH3中的6个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，B不符合题意；
C．分子中含有2种不同位置的H原子，因此其一氯代物存在同分异构体，C符合题意；
D．分子中的12个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，D符合题意；
故合理选项是C。
8．（2022秋·辽宁锦州·高二校考阶段练习）对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp3和sp2杂化
B．均为芳香族化合物
C．二者的分子式均为C10H12O
D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
【答案】A
【解析】A．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为杂化、甲基中的碳原子为杂化，故A正确；
B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．的分子式为，的分子式为，故C错误；
D．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D错误；
故选A。
9．（2021春·陕西榆林·高二陕西省神木中学校考阶段练习）某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是
A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14
【答案】C
【解析】A．分子式为C3H8的烷烃只能是丙烷，丙烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故A不符合题意；
B．分子式为C4H10的烷烃可能为正丁烷、异丁烷，其中正丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，异丁烷分子中含有2类氢原子，一氯代物有2种，故B不符合题意；
C．分子式为C5H12的烷烃可能为正戊烷、异戊烷、新戊烷，其中正戊烷分子中含有3类氢原子，一氯代物有3种，异戊烷分子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，新戊烷分子中含有1类氢原子，一氯代物有1种，则分子式为C5H12的新戊烷的一氯代物只有1种，故C符合题意；
D．分子式为C6H14的烷烃有有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子，一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子，一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子，一氯代物有2种，故D不符合题意；
故选C。
10．（2022秋·辽宁朝阳·高二朝阳市第二高级中学校考阶段练习）将有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8 g，再通过碱石灰，碱石灰又增重了17.6 g。下列说法不正确的是
A．该有机物的最简式为CH3O
B．该有机物的分子式可能为CH3O
C．该有机物的分子式一定为C2H6O2
D．该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰
【答案】B
【解析】有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8 g，增加质量为水的质量，m(H2O)=10.8 g，n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=2×0.6 mol=1.2 mol，m(H)=1.2 g；再通过碱石灰，碱石灰增重17.6 g为CO2的质量，n(CO2)=，m(C)=0.4 mol×12 g/mol=4.8 g，m(C)+m(H)= 1.2 g +4.8 g =6 g＜12.4 g，则m(O)=2.4 g－6 g=6.4 g，n(O)=，n(C)：n(H)：n(O)=0.4 mol：1.2 mol：0.4 mol=1：3：1，所以物质中N(C)：N(H)：N(O)=1：3：1，故该有机物的最简式为CH3O。
A．根据分析可知，该有机物的最简式为CH3O，A正确；
B．该有机物分子中只含有C、H、O三种元素，H原子数只能为偶数，其分子式不可能为CH3O，B错误；
C．设该有机物分子式为(CH3O)n，当n=2时，得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和，所以该有机物分子式为C2H6O2，C正确；
D．若该有机物为乙二醇，乙二醇的分子中含有两种等效H，则其核磁共振氢谱有两个吸收峰，D正确；
故合理选项是B。
11．（2022秋·高二单元测试）下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是
A．CH3CH=CH2 B．CH3-C≡CH C．CH3CH2OH D．CH≡CH
【答案】B
【解析】A．CH3CH=CH2中双键碳为sp2、单键碳为sp3，故不选A；
B．CH3-C≡CH中三键碳为sp、单键碳为sp3，故选B；
C．CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C；
D．CH≡CH中碳原子只有sp杂化，故不选D；
选B。
12．（2022春·云南昆明·高二昆明一中校考期中）下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入，气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加入饱和碳酸钠溶液，分液
③除去中少量的：将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
【答案】B
【解析】乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，应用溴水除去乙烷中的乙烯，故①错误；
饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应，同时能降低乙酸乙酯的溶解度，可用于除去乙酸乙酯中的乙酸，故②正确；
和都能与饱和碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除去中的，故③错误；
乙酸易与生石灰反应生成乙酸钙，乙酸钙的沸点高，再进行蒸馏可得到纯净的乙醇，故④正确;
综合以上分析可知②④正确。
答案选B。
13．（2022秋·福建福州·高二校考阶段练习）下列说法不正确的是
A．提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C．某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式一定为C4H10
D．某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，则其最简式为CH2
【答案】C
【解析】A．苯甲酸在水中的溶解度不大，因此可以采用重结晶方法提纯，A正确；
B．正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)是是互溶的沸点不同的液体混合物，可以采用蒸馏方法分离，B正确；
C．某有机化合物的相对分子质量为58，则其分子式可能为C4H10，也可能是C3H6O，因此该物质的分子式不一定是C4H10，C错误；
D．某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，则该烃分子中C、H原子个数比是1∶2，故该烃的最简式为CH2，D正确；
故合理选项是B。
14．（2022秋·浙江湖州·高二统考期中）对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHOH C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
【答案】B
【解析】A．CH3CH2CH2OH有四种等效氢，不合题意，A错误；
B．(CH3)2CHOH有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，B正确；
C．CH3COOH有两种等效氢，不合题意，C错误；
D．CH3CH(OH)CH3有四种等效氢，不合题意，D错误；
故选B。
15．（2022春·北京东城·高二汇文中学校考期中）常温下，乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，20℃时在乙醇中的溶解度为36.9g，在水中的溶解度如下表(注：氯化钠可分散在醇中形成胶体)
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是A．用水溶解后分液 B．用乙醇溶解后过滤
C．用水作溶剂进行重结晶 D．用乙醇作溶剂进行重结晶
【答案】C
【解析】A．乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体，溶于水后不分层，故不选A；
B．氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用过滤的方法分离，故不选B；
C．氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变，根据表中数据，乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低，所以可选用重结晶方法，先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液，然后降温结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体，故选C；
D．20℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9g，氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用重结晶法提纯乙酰苯胺，故不选D；
选C。
16．（2022·高二课时练习）已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是
A．若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C3H6O2，则其可能的结构有三种
【答案】A
【解析】A．若A的分子式为C3H6O2，核磁共振氢谱中有3个峰，且强度比为3∶2∶1，有3种H原子，且H原子数目依次为3、2、1，CH3COOCH3有2种H原子，且H原子数目依次为3、3，故A错误；
B．根据核磁共振氢谱，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3，故B正确；
C．核磁共振氢谱能确定H原子的种类和H原子的数目比，仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数，故C正确；
D．若A的化学式为C3H6O2，有3种化学环境不同的H原子，且不同化学环境的H原子数目为3、2、1，可能结构有：CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OH，共3种，故D正确；
故选A。
二、 非选择题：共56分。
17．（12分）（2022北京）已知下列各组有机物：
①CH3—CH2—CH2—CH3和；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3；④和；⑤和；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷)；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH；⑧和。
(1)其中互为同分异构体的是___(填序号，下同)；
(2)其中属于碳架异构的是___；
(3)其中属于位置异构的是___；
(4)其中属于官能团异构的是___；
(5)其中属于同一种物质的是___；
(6)其中属于对映异构的是___。
【答案】（1） ①②③④⑥⑦⑧
（2） ①
（3） ②
（4） ③④⑦
（5） ⑤
（6） ⑧
【解析】①CH3—CH2—CH2—CH3和分子式都是C4H10，碳架不同，属于同分异构体；②CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3分子式都是C4H8，碳碳双键位置不同，属于同分异构体；③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3分子式都是C2H6O，官能团类型不同，属于同分异构体；④和分子式都是C7H8O，官能团类型不同，属于同分异构体；⑤和分子式、结构都相同，属于同种物质；⑥CH3—CH2—CH=CH—CH3和(环戊烷) 分子式都是C5H10，碳架和官能团类型不同，属于同分异构体；⑦CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH2—C≡CH分子式都是C4H6，官能团类型不同，属于同分异构体；⑧和碳原子与4个不同的原子相连，属于对映异构；
根据以上分析，(1)其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦⑧；
(2)其中属于碳架异构的是①；
(3)其中属于位置异构的是②；
(4)其中属于官能团异构的是③④⑦；
(5)其中属于同一种物质的是⑤；
(6)其中属于对映异构的是⑧。
18．（16分）（2022河南）(1)写出分子式为的所有烯烃的结构简式：_______。
(2)现有两种烃类物质：
乙烯基乙炔：；正四面体烷：
①正四面体烷的二氯取代产物有几种_______。
②乙烯基乙炔含有的官能团名称是_______。
(3)根据有机化合物填空。
①a中所含官能团的名称是_______；
②b中所含官能团的结构简式是_______。
(4)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机化合物，经燃烧实验测得其含碳的质量分数为，含氢的质量分数为，则其实验式是_______。
【答案】（1）
（2）1 碳碳双键、碳碳三键
（3） 羟基、羧基
（4）
【解析】(1)烯烃含有碳碳双键，分子式为的所有烯烃的结构简式分别为；
(2)①正四面体烷完全对称，二氯代物只有1种；
②根据乙烯基乙炔的结构简式可知，其含有的官能团是碳碳双键、碳碳三键；
(3)①根据a的结构简式可知，a中所含官能团是羟基、羧基；
②根据b的结构简式可知，b中所含官能团的结构简式分别是；
(4)含碳的质量分数是64.86%，含氢的质量分数是13.51%，则含氧的质量分数是，该有机化合物分子中碳、氢、氧原子个数之比为，所以其实验式为。
19．（16分）（2022哈尔滨）采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。
I.某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，该物的核磁共振氢谱如图：
(1)X的结构简式为_____；该烯烃是否存在顺反异构_____(填是或否)。
(2)写出X与溴水反应方程式_____。
(3)有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢，则Y结构简式为：_____。
II.有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。
（4）A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是_____，则A的分子式是_____。
（5）A能与NaHCO3溶液发生反应，且A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是_____。
（6）写出A与足量Na反应的方程式_____。
【答案】（1）CH2=CH—CH2—CH3 否
（2） CH2=CH—CH2—CH3+Br2→CH3Br—CHBr—CH2CH3
（3）
（4） 90 C3H6O3
（5） HO-CH(CH3)-COOH
（6） HO—CH(CH3)—COOH+2Na→NaO—CH(CH3)—COONa+H2↑
【解析】(1)某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56，则烯烃X的相对分子质量为56，分子中最大碳原子数目==4 ......8，可知X的分子式为C4H8，其核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积比为：1：2：2：3，可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，因为双键在边碳原子上，一个碳上连有两个氢原子，所以该烃不存在顺反异构，故答案：CH2=CH-CH2-CH3；否。
(2)根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，含有碳碳双键能和溴水发生加成反应，其反应方程式为：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3，故答案：CH2=CH-CH2-CH3+Br2→CH3Br-CHBr-CH2CH3。
(3) 根据上述分析可知X的结构简式为CH2=CH-CH2-CH3，有机物Y与X互为同分异构体，且Y分子结构中只有一种等效氢， 则Y结构简式为： ，故答案：。
II.①有机物质谱图中，最右边的质荷比表示该有机物的相对分子质量，根据有机物质谱图可知该有机物的相对分子质量为90。根据浓H2SO4吸水，所以生成的水的质量是5.4 g，即0. 3 mol；碱石灰吸收CO2，则CO2的质量是13.2g，即0.3 mol，所以9.0gA中氧原子的物质的量==0.3 mol，所以该有机物的实验式为CH2O。又因其相对分于质量为90，所以A的分子式为C3H6O3，故答案：90；C3H6O3。
②A能与NaHCO3溶液发生反应，说明含有羧基；A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH ，故答案：HO-CH(CH3)-COOH。
③根据上述分析可知A的结构简式是HO-CH(CH3)-COOH，则A与足量Na反应的方程式为：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑，故答案：HO-CH(CH3)-COOH+2Na→NaO-CH(CH3)-COONa+H2↑。
20．（12分）（2022·高二课时练习）有机物M为烃的含氧衍生物，为研究M的组成与结构，依次进行了如下实验：
实验步骤
解释或实验结论
1、升温使M汽化，测其密度是相同条件下NO的3倍。
由此可知M的摩尔质量为（1）_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g
由此可知M的分子式为（2）________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O，且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。
M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为：（3）_________
4、M的核磁共振氢谱如图：
M中含有（4）_______种氢原子
5、综上所述，可知 M的结构简式为（5）_________。
6、N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则满足条件的N的同分异构体共有（6）____种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为（7）______（写出一种即可）。
【答案】（1） 90g/mol
（2） C3H6O3
（3） 羧基
（4） 4
（5） CH3CH(OH)COOH
（6） 17
【解析】(1)密度是相同条件下NO的3倍，则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol；
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g，M完全燃烧生成水的质量为5.4g，其物质的量n(H2O)==0.3mol，生成二氧化碳的质量为13.2g，其物质的量n(CO2)==0.3mol，9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol，则M分子中含有C、H原子的数目分别为：N(C)=3、N(H)=6，M分子中含有C、H的总原子量为：12×3+1×6=42＜90，说明M分子中还含有氧原子，含有氧原子数目为：N(O)==3，所以M的分子式为：C3H6O3；
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体，1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气，可知含1个羧基、1个羟基，羧基与碳酸钠反应生成气体；
(4)根据M的核磁共振氢谱可知，吸收峰数目为4，则M分子中含有4种H原子；
(5)根据以上分析可知，M的分子式为C3H6O3，含有1个羟基和1个羧基，且M分子中含有4种H原子，则M的结构简式为；
(6)N的分子式为C8H8O3，为芳香族化合物，与M具有相同数目和种类的官能团，则含-OH、-COOH，含1个侧链为-CH(OH)COOH，苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH，有邻间对三种，苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH，有邻间对三种，或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3，固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种，共1+3+3+10=17种，其中苯环上有两个取代基，遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
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