2022年高三化学寒假学业质量标准检测（含答案）：01认识有机化合物

这是一份2022年高三化学寒假学业质量标准检测（含答案）：01认识有机化合物，共10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13个小题，每小题3分，共39分)
1．下列说法中，正确的是 ( C )
A．有机物和无机物都只能从有机体内提取
B．有机物都难溶于水，无机物都易溶于水
C．用化学方法能合成自然界已存在或不存在的有机物
D．有机物参与的反应速率一定比无机物参与的反应慢，且常伴有副反应
解析：有机物和无机物既可从有机体内提取，也可通过化学方法合成；有些有机物如乙醇、乙酸等易溶于水，有些无机物如硫酸钡、碳酸钙等难溶于水，即有机物和无机物有的易溶于水，有的难溶于水；并不是有机物参与的所有反应的速率都一定慢，且常伴有副反应，如甲烷的燃烧等反应就是既迅速且副反应少，同时无机物参与的反应也不一定速率快，如合成氨的反应就是速率较慢、产率较低的可逆反应。
2．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是 ( C )
① 属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于醚
A．①② B．②③
C．②④D．①④
解析：对于有机物分类，有两种依据：一是按碳原子组成的骨架进行分类，如①和③；二是按官能团分类，如②和④。题目中所给的甲醛是含有醛基的化合物，故②和④是与之相同的分类方法。
3．下列物质中既属于芳香化合物又属于醇的是 ( B )
4．下列说法中，正确的是 ( C )
A．有机物属于芳香烃，含有两种官能团
B．按系统命名法，化合物的名称为2,4,6­三甲基­5­乙基庚烷
C．既属于醇类又属于羧酸
D．2­甲基­3­丁烯的命名错误原因是选错了主链
解析：属于芳香烃，其分子中只含碳碳双键一种官能团；选项B的命名中编号错误，正确命名应是2,4,6­三甲基­3­乙基庚烷；选项D中2­甲基­3­丁烯的命名错误的原因是编号错误。
5．下列有机物命名及其一氯代物的同分异构体数目正确的是 ( D )
解析：A项，正确的命名为2,2­二甲基丁烷，其一氯代物的同分异构体为3种；B项，1,3­二甲基苯的一氯代物的同分异构体有4种；C项，2,2,3­三甲基戊烷的一氯代物的同分异构体有5种；D项正确。
6．某烃有两种或两种以上的同分异构体，其某一种同分异构体的一氯代物只有一种，则这种烃可能是 ( A )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃 ②分子中含有4个碳原子的烷烃 ③分子中含有12个氢原子的烷烃 ④分子中含有8个碳原子的烷烃
A．③④ B．②③
C．①② D．②④
解析：①分子中含有7个碳原子的芳香烃只能是甲苯，只有一种结构，不符合题意；②分子中含有4个碳原子的烷烃有两种结构；正丁烷和异丁烷，它们都有两种一氯代物，也不符合题意；③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷，有三种结构：正戊烷、异戊烷和新戊烷，其中新戊烷只有一种一氯代物，符合题意；④分子中含有8个碳原子的烷烃有多种结构，其中2,2,3,3­四甲基丁烷只有一种一氯代物，符合题意，故正确答案为A。
7．下列说法中，正确的是 ( A )
A．烷烃、烯烃、炔烃属于脂肪烃
B．烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物都属于脂肪烃
C．苯及其同系物属于脂环烃
D．烷烃、烯烃、炔烃都属于饱和烃
8．为了提纯下表中的物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是 ( B )
A.①②B．②③
C．③④D．①④
解析：出错的原因是不能明确物质的分离与提纯的具体要求。向①中加入溴水，己烯与Br2反应的产物与己烷仍互溶，且己烷可萃取溴水中的溴，用分液法不能将己烷提纯；④中除杂试剂Na2CO3既可与杂质SO2反应，又可吸收被提纯气体CO2，所以用Na2CO3溶液不可行，应改用饱和NaHCO3溶液。
9．某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机化合物的相对分子质量是60，则该有机化合物的结构简式是 ( C )
A．CH3CH2OCH3B．CH3CH2CH(OH)CH3
C．CH3CH2CH2OHD．CH3CH2CH2OCH3
解析：碳氢的式量为60－16＝44，eq \f(44,14)＝3余2，所以该物质中含3个碳原子，8个氢原子；符合这个条件的只有A、C两选项，而又符合红外光谱图的只有选项C。
10．分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构) ( B )
A．3种B．4种
C．5种D．6种
解析：分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体，这说明该有机物是羧酸，即分子组成为C4H9－COOH，丁基有4种，所以有机物有4种，答案选B。
11．美国康乃尔大学的威考克斯(C·Wilcx)所合成的一种有机分子就像一尊释迦牟尼佛像，因而称为释迦牟尼分子(分子中所有原子均在同一平面)，如图。对于该有机物的叙述正确的是 ( D )
①该有机物属于芳香烃
②该有机物的分子式为C22H12
③该有机物能发生加成反应
④该有机物的一氯代物的同分异构体有6种
A．③B．①②
C．②③D．①②③④
解析：芳香烃是指含有苯环的烃，故①正确。因这种键线式写法的规则为每个折点与交点均有1个C原子，不足四价的用H补足，故分子式为C22H12，故②正确。因分子中碳碳双键和苯环均可发生加成反应，故③正确。由其结构可确定分子中有6种不同的H原子，故一氯代物有6种，故④正确。
12．两种气态烃组成的混合物共0.1 ml，完全燃烧后得到4.48 L CO2(标准状况)和3.6 g水，则这两种气体可能是 ( B )
A．CH4和C3H8B．CH4和C3H4
C．C2H4和C3H4D．C2H4和C2H6
解析：由题意知0.1 ml该混合气态烃燃烧后生成0.2 ml CO2和0.2 ml H2O，故混合气体的平均组成为C2H4。
13．四联苯的一氯代物有 ( C )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：本题考查有机物同分异构体的书写与判断。观察四联苯的结构为对称结构，可判断其一氯代物有5种：。
二、非选择题(共8小题，共61分)
14．(5分)在下列化合物：①CH3—CH3 ②CH2===CH2 ③
(1)属于环状化合物的有__③⑤⑦⑧⑨__，
(2)属于脂环化合物的有__⑤⑦__，
(3)属于芳香族化合物的有__③⑧⑨__，
(4)属于脂肪烃的有__①②④⑤⑥__。
解析：有机化合物可分为链状化合物和环状化合物，据此可知①②④⑥为链状化合物，③⑤⑦⑧⑨属于环状化合物；环状化合物包括脂环化合物(分子中没有苯环)和芳香族化合物(分子中有苯环)，故⑤⑦为脂环化合物，③⑧⑨为芳香族化合物。链状烃和脂环烃统称为脂肪烃，包括①②④⑤⑥。
15．(6分)下列物质：①O2 ②氯仿 ③CH3CH2CH2OH
④O3 ⑤CHCl3 ⑥CH3OCH2CH3 ⑦eq \\al(12,6)C
⑧ ⑨eq \\al(13,6)C ⑩CH3OH。其中属于同系物的有__③⑩或⑧⑩__(填序号，下同)，互为同分异构体的有__③⑥⑧__。互为同素异形体的有__①④__，属于同位素的有__⑦⑨__，是同一种物质的有__②⑤__。
16．(10分)将下图中所列仪器组装成一套实验室蒸馏工业酒精的装置，并进行蒸馏。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称分别是__直形冷凝管__、__蒸馏烧瓶__、__锥形瓶__。
(2)将以上仪器按(一)―→(六)顺序，用字母a，b，c……表示连接顺序。
e接(__i__)，(__h__)接(__a__)，(__k__)(__b__)接(__f__)，(__g__)接(__w__)。
(3)A仪器中c口是__进水口__，d口是__出水口__。(填“进水口”或“出水口”)
(4)蒸馏时，温度计水银球应放在__蒸馏烧瓶支管口__位置。
(5)在B中注入工业酒精后，加几片碎瓷片的目的是__防止液体暴沸__。
(6)给B加热，收集到沸点最低的馏分是__甲醇__，收集到78 ℃左右的馏分是__乙醇__。
解析：蒸馏装置包括加热装置、冷凝装置和收集装置三部分。组装时，应遵循先加热后冷凝再收集的顺序；实验时冷凝水的流向与蒸气的流向相反；温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处；为防止液体暴沸，需向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片。
17．(5分)烃A的结构简式为
。
(1)用系统命名法命名烃A：__2,2,6­三甲基­4­乙基辛烷__，烃A的一氯代物具有不同沸点的产物有__10__种。
(2)已知烃A中伯、仲、叔、季碳原子各有6个、4个、2个和1个。试判断在烷烃C7H16中，具有3个伯碳原子的同分异构体有__3__种。
(3)烷烃B中含有4个伯碳原子、1个仲碳原子和2个叔碳原子，则烷烃B的分子式为__C7H16__，写出烷烃B可能具有的结构简式和它们的名称：(2,3­二甲基戊烷)和(2,4­二甲基戊烷) 。
解析：(1)，根据编号可知此物质的名称为2,2,6­三甲基­4­乙基辛烷，分子中氢原子种类有10种，所以烃A的一氯代物有10种。
(2)伯碳指—CH3中的碳原子，仲碳指—CH2—中的碳原子，叔碳指中的碳原子，季碳指的碳原子。若C7H16中有3个伯碳原子即3个—CH3，且只有1个支链，其可能的结构简式有3种。
(3)烷烃B中共有7个碳原子，所以分子式为C7H16，烷烃B可能的结构简式：(2,3­二甲基戊烷)和(2,4­二甲基戊烷)
18．(10分)有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
解析：(1)A的相对分子质量＝45×2＝90。
(2)9.0 g A中含H、C的质量分别为：
m(H)＝eq \f(5.4 g,18 g·ml－1)×2×1 g·ml－1＝0.6 g，
m(C)＝eq \f(13.2 g,44 g·ml－1)×12 g·ml－1＝3.6 g，
则m(O)＝9.0 g－0.6 g－3.6 g＝4.8 g，
n(C):n(H):n(O)＝eq \f(3.6,12):eq \f(0.6,1):eq \f(4.8,16)＝1:2:1。
由于A的相对分子质量为90，则A的分子式为C3H6O3。
(3)0.1 ml A与足量NaHCO3反应生成0.1 ml CO2，说明A分子中含一个—COOH；0.1 ml A与足量Na反应生成0.1 ml H2，说明A分子中含一个—OH。
(4)核磁共振氢谱中有4个峰，说明A中有4种氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为CHCH3OHCOOH。
19．(10分)测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法，下图是德国化学家李比希测定有机物组成的装置，氧化铜作催化剂，在750°C左右使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和氯化钙的吸收管分别吸收CO2和H2O。
试回答下列问题：
(1)甲装置中盛放的是__CaCl2__，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？__不能__，请说明理由：__因为氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O，从而无法确定生成水和CO2的质量__。
(2)实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热，为什么？__将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性__。
(3)将4.6 g有机物A进行实验，测得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，则该物质中各元素的原子个数比是__N(C):N(H):N(O)＝2:6:1__。
(4)经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图，则A的结构简式为__CH3CH2OH(或C2H5OH)__。
解析：(1)NaOH固体不但吸收CO2，也吸收水蒸气，故只能盛放到乙中。(2)实验前要先通入氧气一会儿，然后再加热。将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性。(3)n(C)＝eq \f(8.8 g,44 g ·ml－1)＝0.2 ml，n(H)＝2×eq \f(5.4 g,18 g·ml－1)＝0.6 ml，n(O)＝eq \f(4.6－0.2×12－0.6×1g,16 g·ml－1)＝0.1 ml，即N(C):N(H):N(O)＝2:6:1。(4)根据核磁共振氢谱图可知有3种不同的H原子，且个数比为3:1:2，即结构简式为CH3CH2OH(或C2H5OH)。
20．(5分)有机物键线式结构的特点是以线示键，每个折点和线端点处表示有一个碳原子，并以氢补足四价，C、H不表示出来，降冰片烷立体结构如图所示。
(1)写出其分子式__C7H12__，其分子式符合__炔__烃的通式，请你写出一种这种烃类物质的结构简式__CH≡CCH2CH2CH2CH2CH3(其他合理答案也可)__。
(2)结合降冰片烷及其键线式，请你判断：降冰片烷属于__AB__。
A．环烷烃B．饱和烃
C．不饱和烃D．芳香烃
解析：(1)通过结构简式的折点可以判断：降冰片烷有7个碳原子，因为碳原子成四键，所以端头的5个碳原子上各连接有两个氢原子，中间每个碳原子上连有一个氢原子，所以氢原子数目为5×2＋2×1＝12(个)，故降冰片烷的分子式是C7H12；通过得出的分子式可知，降冰片烷与炔烃的通式(CnH2n－2)相同，所以与庚炔是同分异构体。
(2)降冰片烷属于环烷烃，所以是饱和的，芳香烃必须含有苯环。
21．(10分)有A、B两种互溶的化合物都不溶于水且密度比水小，常温下A为液体，B为固体，A不与NaOH反应，B与NaOH作用生成水和可溶的C，C与盐酸作用可得NaCl和B。分离A和B的混合物，可采用下列方法：
(1)利用这两种化合物在某种试剂中溶解性的差异，可采用萃取的方法加以分离，实验操作的正确顺序是__②③④__(用序号填空)，从分液漏斗的__上__(填“上”或“下”)层分离出的液体是A；__⑤①④__(用序号填空)，从分液漏斗的__上__(填“上”或“下”)层分离出的液体是B。
可供选择的操作有：①向分液漏斗中加入稀盐酸；②向分液漏斗中加入A和B的混合物；③向分液漏斗中加入氢氧化钠溶液；④充分振荡混合液，静置，分液；⑤将烧杯中的液体重新倒回分液漏斗中。
(2)利用两种化合物沸点的不同，可采用蒸馏的方法加以分离，实验中需要用到的仪器有：铁架台(附有铁夹、铁圈、石棉网)、蒸馏烧瓶、酒精灯、接液管、__温度计__、__冷凝器(管)__、__锥形瓶__及必要的导管和橡皮塞。首先蒸馏出来的液体是__A__。
解析：(1)根据题给信息：用NaOH溶液萃取B，再将C从下层分出，倒出上层A。C中加盐酸后用分液漏斗分出下层水层，即得上层的B；(2)在应用蒸馏操作进行分离时，需要控制加热温度，冷凝后用锥形瓶进行接收，故还缺温度计、冷凝器和锥形瓶。先蒸出沸点低的物质，故先蒸馏出的液体为A。
命名
一氯代物
A
2­甲基­2­乙基丙烷
4
B
1,3­二甲基苯
3
C
2,2,3­三甲基戊烷
6
D
2,3­二甲基­4－乙基己烷
7
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
①
己烷(己烯)
溴水
分液
②
淀粉溶液(NaCl)
水
渗析
③
CH3CH2OH(CH3COOH)
CaO
蒸馏
④
CO2(SO2)
Na2CO3溶液
洗气
(三)
(一)
(五)
(二)
(六)
(四)
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍
(1)A的相对分子质量为__90__
(2)将此9.0 g A在足量纯氧中充分燃烧，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5.4 g和13.2 g
(2)A的分子式为__C3H6O3__
(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)
(3)用结构简式表示A中含有的官能团：__—COOH__、__—OH__
(4)A的核磁共振氢谱如下图：
(4)A中含有__4__种氢原子
(5)综上所述，A的结构简式为