2022年高三化学寒假同步练习题（含答案）：01认识有机化合物

这是一份2022年高三化学寒假同步练习题（含答案）：01认识有机化合物，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1.如右图所示的分子酷似企鹅，化学家Chris Scttn将该分子以企鹅的英文命名为Penguinne。
下列有关Penguinne的说法不正确的是( )
A．Penguinne中存在两种官能团
B．Penguinne是一种芳香醛
C．Penguinne中存在与乙烯相同的官能团，所以它与乙烯有相似的性质
D．如果该分子中的双键都能加成，则1 ml Penguinne能与3 ml氢气反应
【解析】 Penguinne中存在羰基和碳碳双键，即两种官能团，而不存在醛基；它的环状结构也不是一个苯环，所以该物质不是芳香化合物，而是一种不饱和环酮。由于在它的分子结构中存在着碳碳双键，与乙烯的官能团相同，而官能团决定有机物的化学性质，所以该物质与乙烯有相似的化学性质；如果该分子中双键都能加成，根据所学知识可知，1 ml该物质能与3 ml氢气加成。
【答案】 B
2．加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现一种星际分子，其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，包含单键、双键、三键等，相同花纹的球表示相同的原子，不同花纹的球表示不同的原子)。对该物质判断正确的是( )
A．①处的化学键是碳碳双键
B．②处的化学键是碳碳三键
C．③处的原子可能是氯原子或氟原子
D．②处的化学键是碳碳单键
【解析】 根据碳原子的四价键原则，从左到右，1～9号碳原子中，相邻碳原子之间应为三键、单键相互交替：—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡，即①处的化学键是碳碳三键，②处的化学键是碳碳单键，9号碳原子与③处的原子之间应是三键，即③处的原子不可能是氯原子或氟原子。
【答案】 D
3．某烯烃与HCl加成后只能得到唯一产物2,3­二甲基­2­氯丁烷，则该烯烃的名称是( )
A．3,3­二甲基­1­丁烯 B．2,3­二甲基­2­丁烯
C．2,3­二甲基­3­丁烯 D．2,3­二甲基­1­丁烯
【解析】 2,3­二甲基­2­氯丁烷结构简式为，若由某烯烃与HCl加成得到的唯一产物，说明无副产物，则该烯烃为对称结构，即2,3­二甲基­2­丁烯。
【答案】 B
4．下列物质一定属于同系物的是( )
① ②
③ ④C2H4
⑤CH2===CH—CH===CH2 ⑥C3H6
⑦ ⑧
A．⑦⑧ B．⑤⑦
C．①②③ D．④⑥⑧
【解析】 同系物要求结构相似，在分子组成上相差若干个CH2原子团，所以选B。
【答案】 B
5．二甲醚与乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列方法中不能对二者进行鉴别的是( )
A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法
C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱
【解析】 乙醇遇钠或钾产生氢气，而二甲醚无明显现象，A可鉴别；利用红外光谱法可确定化学键或官能团，C可鉴别；利用核磁共振氢谱可以推知分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目，D可鉴别；利用质谱法只能确定有机物的相对分子质量，而二甲醚和乙醇的相对分子质量相同，B不能鉴别。
【答案】 B
6.莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图，下列关于莽草酸的说法正确的是( )
A．分子式为C7H6O5
B．分子中含有2种官能团
C．可发生加成和取代反应
D．在水溶液中羧基和羟基均能电离出H＋
【解析】 莽草酸的分子式为C7H10O5，A项错误；分子中含有羧基、羟基和碳碳双键，B项错误；在水溶液中，羟基不能电离出H＋，D项错误。
【答案】 C
7．下列有机物分子中，在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是1∶3的是( )
A．1,2,3­三甲基苯 B．丙烷
C．异丙醇 D．
【解析】 “核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是1∶3”这句话包含两个信息：首先其核磁共振氢谱中信号中表明该物质有两种不同化学环境的氢原子；其次，这两种氢原子的核磁共振氢谱中信号强度是1∶3，即这两种氢原子的个数比是1∶3，由此我们很容易判断出符合题意的结构。
【答案】 B
8．如图是一个核磁共振氢谱，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的( )
A．CH3CH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH3
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2COOH
【解析】 由核磁共振氢谱的定义可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种不同化学环境的氢原子，从图中可知有4种不同化学环境的氢原子。分析选项可得A项是2种，B项是3种，C项是4种，D项是3种。
【答案】 C
9. 异戊烯醇用于苯氯菊酯杀虫剂以及其他精细化学品的合成，是生产医药或农药的重要原料，其结构如图，下列关于异戊烯醇的说法错误的是( )
A．分子式为C5H10O
B．与氢气发生加成反应后生成物名称为2­甲基丁醇
C．可使酸性KMnO4溶液褪色
D．与互为同分异构体
【解析】 A项，根据有机物成键特点，可以确定异戊烯醇的分子式为C5H10O，正确；B项，与氢气发生加成反应后生成物名称为3­甲基­1­丁醇，错误；C项，异戊烯醇含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，正确；D项，异戊烯醇与2­甲基­1­丁醛分子式均为C5H10O，故二者互为同分异构体，正确。
【答案】 B
10．下列说法正确的是( )
A．按系统命名法，化合物的名称为2­甲基­2­乙基丙烷
B．右图是某有机物分子的比例模型，该物质可能是一种氨基酸
C．与CH3CH2COOH互为同分异构体
D．木糖醇()和葡萄糖()互为同系物，均属于糖类
【解析】 按系统命名法，化合物的名称为2,2­二甲基丁烷，A错误。图中是某有机物分子的比例模型，该物质表示的是HOCH2CH2COOH，不是氨基酸，B错误。两者的结构不同，分子式均为C3H6O2，互为同分异构体，C正确。木糖醇和葡萄糖都含有多个羟基，但是木糖醇是醇类，葡萄糖是多羟基醛，因此二者不是同系物，D错误。
【答案】 C
11．分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
【解析】 有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：
C—C—C—C，。
(1)碳骨架为C—C—C—C的同分异构体有
① ② ③
。
(2)碳骨架为的同分异构体有
。
则分子式为C4H8Cl2的同分异构体共有9种。
【答案】 C
12．在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：
下列说法不正确的是( )
A．该反应属于取代反应
B．甲苯的沸点高于144 ℃
C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【解析】 由两个甲苯分子()生成二甲苯(如)和，从结构简式可以知道发生的是取代反应，A项正确；甲苯的相对分子质量小于二甲苯，故其沸点低于二甲苯，B项不正确；苯的沸点最低，故用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来，C项正确；二甲苯混合物中，对二甲苯的熔点最高，故从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来，D项正确。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(18分)(1)分析下列有机物的结构简式，指出它们分别含有哪些官能团，写出这些官能团的结构简式及名称：
① ______________________________________。
② _________________________________________。
③ ____________________________________。
(2)写出下列物质的结构简式：
①3­甲基­1­丁炔：_____________________________________________。
②1,4­戊二烯：________________________________________________。
③环戊烯：___________________________________________________。
④苯乙烯：___________________________________________________。
【答案】 (1)①：碳碳双键，—COOH：羧基
②：羰基
③：酯基，—OH：羟基
(2)①
②CH2===CH—CH2—CH===CH2 ③
④
14．(8分)某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)该物质的结构简式为________。
(2)该物质中所含官能团的名称为_______________________________。
(3)下列物质中，与该产品互为同系物的是(填序号，下同)________，互为同分异构体的是________。
①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH===CHCOOH
④CH3CH(CH3)COOH
【解析】 由C、O、H的价键规则及球棍模型可知其结构简式为CH2===C(CH3)COOH。它与CH3CH2CH===CHCOOH互为同系物，结构相似(相差一个“CH2”原子团)与CH3CH===CHCOOH、CH2===CHCOOCH3的分子式相同，但结构不同，它们互为同分异构体。
【答案】 (1) (2)碳碳双键、羧基 (3)③ ①②
15．(15分)为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)分子式的确定：
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质中C、H、O元素的原子个数比是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为______，该物质的分子式是________。
(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式__________________________________。
(二)结构式的确定：
(4)核磁共振氢谱中有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子如图②。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为____________________。
图①
图②
图③
【解析】 (1)据题意有：n(H2O)＝0.3 ml，则有n(H)＝0.6 ml，n(CO2)＝0.2 ml，则有n(C)＝0.2 ml，据氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3 ml＋2×0.2 ml－2×eq \f(6.72 L,22.4 L/ml)＝0.1 ml，则N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1。
(2)据(1)可知该有机物的实验式为C2H6O，假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，由46m＝46，即m＝1，故其分子式为C2H6O。
(3)由A的分子式为C2H6O可知A为饱和化合物，可推测其结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。
(4)分析A的核磁共振氢谱图可知：A有三种不同类型的H原子，CH3OCH3只有一种类型的H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。
【答案】 (1)2∶6∶1 (2)46 C2H6O
(3)CH3CH2OH、CH3OCH3 (4)CH3CH2OH
16．(11分)有机物A满足下列条件：
①它在空气中完全燃烧的产物是CO2和H2O，且燃烧过程中产生CO2的物质的量等于消耗掉O2的物质的量，也正好和生成H2O的物质的量相等；
②质谱显示A的分子离子峰质荷比为180，分子中含有六元环；
③碳和氧原子在分子结构中都有两种不同的化学环境，A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
回答下列问题：
(1)A的实验式(最简式)是________。
(2)A的分子式是________。
(3)A的结构简式是________。
(4)A有一种同分异构体B，其分子中也有六元环，所有碳原子都处于相同化学环境，其结构简式是________。
【解析】 燃烧时n(CO2)＝n(O2)说明有机物的分子式可表示成Cx(H2O)y，n(CO2)＝n(H2O)说明有机物分子中C、H原子个数比为1∶2，故最简式为CH2O，结合相对分子质量为180(质谱显示)可知分子式为C6H12O6。该有机物分子中C、O原子都有两种不同的化学环境且分子中含有六元环，则该六元环必是由3个C原子和3个O原子交替形成。剩下的3个C原子和3个O原子有两种组合方式，一种是甲氧基(CH3O—)，一种是羟甲基(HOCH2—)，再结合分子中氢原子有三种不同的化学环境(核磁共振氢谱显示)可得结果。若所有碳原子均处于相同的化学环境，则必是由六个碳原子形成六元环。
【答案】 (1)CH2O (2)C6H12O6
(3)
(4)
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
－25
－47
6