2025届化学高考一轮复习人教版 有机化合物的结构特点与研究方法 单元测试

这是一份2025届化学高考一轮复习人教版 有机化合物的结构特点与研究方法 单元测试，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2025届高考化学一轮复习 有机化合物的结构特点与研究方法
一、单选题
1．使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：
下列有关说法正确的是( )
A.由质谱图可知该有机物的相对分子质量为65
B.由红外光谱可获得该有机物官能团为碳氧键
C.综合以上图像信息可知该有机物为乙醚
D.有机化合物A的同类别的同分异构体只有1种
2．为提纯下列物质（括号内为杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
3．辣椒碱具有镇痛、抗癌、降血脂活性等功效，其结构如图。下列说法错误的是( )
A.含有4种官能团
B.分子中杂化的碳原子数为8
C.分子中的碳原子不可能全部共面
D.可与溴水、溶液、溶液反应
4．下列关于石油、煤和天然气的说法正确的是( )
A.“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，是一种高效清洁能源
B.石油裂化可提高汽油的产量，裂化汽油可用于萃取溴水中的溴
C.煤中含有苯和甲苯，通过干馏后分馏的方式可以分离提纯
D.天然气、石油、煤等化石燃料都是混合物，属于可再生能源
5．铑的配合物离子可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为
C.反应过程中Rh的成键数目保持不变
D.上述过程中存在反应
6．同分异构体具有相同的( )
①最简式
②分子式
③相对分子质量
④化学性质
⑤物理性质
A.①②③B.②⑤C.②④⑤D.②③④
7．已知电石的电子式为，下列关于电石中化学键类型的说法错误的是( )
A.含有离子键B.含有σ键C.含有极性键D.含有非极性键
8．化合物M（）是一种常用的有机试剂。其质谱中分子离子峰的质荷比数值为166，核磁共振氢谱见下图，下列有关说法正确的是( )
A.化合物M不能与溶液发生反应
B.与浓溴水发生反应时最多可消耗
C.表示丙基（）
D.化合物M与过量的酸性溶液反应可生成
9．苏轼咏橘“香雾馔（xùn）人惊半破，清泉流齿怯初尝”。某实验小组设计提取橘皮精油（主要成分为柠檬烯，沸点：176.0℃）的实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.利用如图装置对橘皮进行反复萃取可提高产率
B.有机试剂X可选用丙酮，分液时两相溶液依次从下口放出
C.无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水
D.蒸馏所得柠檬烯，可通过质谱法测定其相对分子质量
10．苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量和泥沙）的提纯方案如下：
下列说法错误的是( )
A.操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯
B.操作Ⅱ的名称为趁热过滤
C.操作Ⅲ的目的是分离出泥沙
D.检验操作Ⅳ得到的产品是否纯净可用硝酸酸化的
11．分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是( )
A.分枝酸分子中含有4种官能团
B.分枝酸的分子式为
C.分枝酸与溶液反应时，最多可消耗
D.该有机物可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，并且褪色原理相同
12．氟利昂是甲烷的氯、氟代物，结构式为：.下列叙述正确的是( )
A.它只有一种结构B.它是平面结构的分子
C.它有两种同分异构体D.它有四种同分异构体
13．穿心莲内酯具有祛热解毒、消炎止痛之功效，被誉为天然抗生素，结构简式如图所示。它不具有的官能团是( )
A.
B.
C.
D.
14．下列关于丙炔（）的说法错误的是( )
A.丙炔分子中有6个σ键和2个π键
B.丙炔分子中碳原子采取和杂化
C.丙炔分子中存在非极性键和极性键
D.丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上
15．布洛芬的有效成分是，下列图表与该物质不对应的是( )
A.AB.BC.CD.D
16．分子式为的醇，催化氧化后能生成醛的有( )
A.4种B.5种C.6种D.7种
二、多选题
17．新鲜蔬菜和水果中富含维生素C，在作用下可转化为脱氢维生素C，原理如下：
下列关于维生素C的说法错误的是( )
A.分子式为B.难溶于水，易溶于有机溶剂
C.与脱氢维生素C互为同分异构体D.与脱氢维生素C都可使酸性高锰酸钾溶液褪色
18．环己酮肟可通过如图重排反应生成己内酰胺。
下列说法正确的是( )
A.环己酮肟存在顺反异构
B.己内酰胺中所有C、N、O原子可能共面
C.环己酮肟与己内酰胺可依据红外光谱区分
D.根据题干信息，可发生重排反应生成
19．下列对有机物结构或性质的描述中错误的是( )
A.一定条件下，可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.乙烷和丙烯的物质的量共1ml，完成燃烧生成3ml
C.用核磁共振氢谱鉴别乙醇和乙醚
D.间二溴苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
20．为提纯下列物质（括号内为杂质），所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
21．有机物A的分子式为。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如下图。关于A的下列说法中，正确的是( )
A.有机物A分子中最多有16个原子共平面
B.有机物A能使紫色石蕊试液变红
C.有机物A的结构简式为
D.与有机物A属于同类化合物的同分异构体只有2种
三、填空题
22．常压下，120℃时，将15.0g有机物X在中完全燃烧，生成和的体积比为9:5，若把它们通过碱石灰，碱石灰增重48.6g。现用下列方法测定X的相对分子质量和分子结构。
方法一：通过质谱仪测得X的相对分子质量为150。
方法二：通过精密仪器测出X的核磁共振氢谱有5组吸收峰，且峰面积之比为2:2:2:1:3，如图甲所示。
方法三：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图乙所示。
回答下列问题：
（1）生成和的质量分别为_________、_________。
（2）方法二中的精密仪器是指__________。
（3）X的分子式为__________。
（4）经测定X中含有乙基，则X的结构简式为__________。
（5）X的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件的X的同分异构体共有种（立体异构除外），其所含有的官能团可能是__________。
①分子结构中只含有一种官能团；
②分子结构中含有一个
③苯环上只有一个取代基。
23．化合物M是一种消毒剂和消炎药物的中间体。以化合物A、B为原料制备M的一种合成路线如图所示：
已知：①
②
③
回答下列问题：
（1）A的结构简式为____；B的化学名称为____；由C生成D的反应类型为____；E中含氧官能团的名称为____。
（2）由D和制备H时，常加入适量，其目的为____。
（3）G的顺式结构简式为____。
（4）由G和H生成M的化学方程式为____。
（5）同时满足下列条件的F的同分异构体有____种（不考虑立体异构）。
①既能发生银镜反应，又能与溶液发生显色反应。
②核磁共振氢谱中有4组吸收峰。
（6）已知：易被氧化。参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料（无机试剂任选），设计制备的合成路线：____。
24．某有机化合物（M）的燃烧产物只有和，完全燃烧2.9gM，生成3.36L（标准状况下），M的蒸气密度是相同条件下氢气的29倍。
（1）M的分子式为_________。
（2）若M为链状化合物且M的核磁共振氢谱图中只有一组峰：
①M所含官能团的名称为_________。
②M与足量的氢气反应得到N，则N的化学名称为_________，N的同分异构体有_________种，其中峰面积之比为2∶3∶3的结构简式为_________。
③上述②中的N在浓硫酸加热条件下，可生成一种烃类有机物，也有可能得到另一种有机物副产物R，则生成R的化学方程式为_________。
（3）若M中含有两种不同的官能团，且M不能和金属钠发生反应，则由M形成的高分子化合物的结构简式为_________。
（4）若M为环状化合物且M的核磁共振氢谱图中只有两组峰，则M的化学名称为_________。
四、实验题
25．有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。
（1）如图1所示，仪器a的名称是_______，图中虚线框内应选用右侧的_______（填“仪器x”或“仪器y”）。
步骤二：确定M的实验式和分子式。
（2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍，则M的分子式为_______。
步骤三：确定M的结构简式。
（3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
①M中官能团的名称为_______，M的结构简式为_______（填键线式）。
②写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：_______。
参考答案
1．答案：C
解析：A.A的分子式为，相对分子质量为74；
B.官能团为醚键；
C.为乙醚；
D.乙醚没有同类别的同分异构体，只有乙醇；
综上所述，正确答案为C。
2．答案：D
解析：
3．答案：A
解析：A.由题干辣椒碱的结构简式可知，含有酚羟基、酰氨基和碳碳双键等3种官能团，A错误；
B.由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中单键上的碳原子均为，故杂化的碳原子数为8，B正确；
C.由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中有一个连有3个碳原子的杂化的碳原子，故分子中的碳原子不可能全部共面，C正确；
D.由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中含有酚羟基且邻对位有H，含有碳碳双键，故可与溴水、溶液、溶液反应，D正确；
故答案为：A。
4．答案：A
解析：A.“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，具有可燃性，是一种高效清洁能源，A项正确；B.石油裂化可提高汽油的产量，裂化汽油中含不饱和烃，能与溴水发生加成反应，裂化汽油不能用于取溴水中的溴，B项错误；C、煤中不含苯和甲苯，煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量H、O、N、S等元素，通过煤的干馏获得煤焦油，煤焦油经分馏可得到苯、甲苯等，C项错误；D.天然气、石油、煤都属于化石能源，属于非再生能源，D项错误；答案选A。
5．答案：C
解析：由反应过程图可知，反应过程为 ，故是反应的中间产物，A正确；把各步反应累加，得到甲醇羰基化反应为，B正确； 和 中Rh的成键数为6，中Rh的成键数为5，中Rh的成键数为4，反应过程中Rh的成键数不相同，C错误；由题图可知，甲醇的第一步反应为，D正确。
6．答案：A
解析：由同分异构体的分子式相同、结构不同可知，同分异构体的最简式和相对分子质量均相同，若为同类物质，则同分异构体的化学性质相似，若为不同类物质，则同分异构体的化学性质及物理性质均不相同。故选A。
7．答案：C
解析：
8．答案：B
解析：A.由结构简式可知，化合物M中有酚羟基，可以和反应生成，A错误；
B.酚羟基的邻位和对位可以被浓溴水的溴取代，化合物M中有1个邻位可以被取代，故与浓溴水发生反应时最多可消耗，B正确；
C.质谱中分子离子峰的质荷比数值为166，M的相对分子质量为166，则为3个碳原子的烃基，由核磁共振氢谱可知，M中有6H峰，则结构中有等效的两个，故表示异丙基[]，C错误；
D.酚羟基、苯环直接连的都能被酸性溶液氧化，D错误；
答案选B。
9．答案：B
解析：A.由萃取规律可知，对橘皮进行反复多次萃取可以获得更多的橘皮精油，有利于提高橘皮精油提取率，故A正确；B.丙酮溶于水，不能做萃取橘皮精油的萃取剂，且分液时下层溶液从下口流出，上层溶液应从上口倒出，不能从下口流出故B错误；C.由分析可知，加入无水硫酸钠的目的是除去有机层中的水，干燥有机相，故C正确；D.利用质谱法可测定柠檬烯的相对分子质量，测得的最大质荷比为柠檬烯的相对分子质量，故D正确；故选B。
10．答案：C
解析：
11．答案：A
解析：A.分子中含有-COOH、-OH、碳碳双键、醚键四种官能团，A正确；
B.根据物质的结构简式可知：分枝酸的分子式为，B错误；
C.分枝酸只有2个羧基可以与NaOH发生反应，因此1ml分枝酸最多可与2mlNaOH发生中和反应，C错误；
D.碳碳双键可使溴的四氯化碳溶液褪色，发生的是加成反应；碳碳双键和羟基使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生的是氧化反应，因此褪色原理不相同，D错误；
故选A。
12．答案：A
解析：从结构式可知,该化合物是甲烷的取代产物，由于甲烷是正四面体结构,所以该化合物也是正四面体结构,因此结构只有一种,没有同分异构体,故A项正确。
13．答案：B
解析：
14．答案：B
解析：一个碳碳三键中含有1个σ键和2个π键，丙炔分子含有4个C—Hσ键和2个碳碳σ键，共有6个σ键和2个π键，A正确；形成4个单键的C原子采取杂化，碳碳三键上的C原子采取sp杂化，没有采取杂化的C原子，B错误；C—C键为非极性键，C—H键为极性键，C正确；碳碳三键为直线形结构，甲基为四面体形结构，如图中结构所示，丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上，D正确。
15．答案：A
解析：A.布洛芬的分子式为，其中氢元素的质量分数为，A错误。
16．答案：A
解析：与羟基相连的碳原子上有两个H原子的醇能被氧化生成醛,因此可表示为，而有4种不同结构。
17．答案：BC
解析：A.由维生素C的结构简式可知，其分子式为，A项正确；
B.羟基为亲水基，维生素C中含有多个亲水基，其易溶于水，B项错误；
C.脱氢维生素C的分子式为，维生素的分子式为，二者不属于同分异构体，C项错误；
D.维生素C中含有碳碳双键，具有烯烃性质，所以维生素C能使高锰酸钾酸性溶液褪色，脱氢维生素C中羟基连着的碳原子上有H原子，可使酸性溶液褪色，D项正确；
答案选BC。
18．答案：CD
解析：A.环己酮肟中不存在碳碳双键，不存在顺反异构，A错误；
B.碳氧双键中C原子是杂化，酰氨基中C、N、O共面，但己内酰胺中也含有杂化的C原子，所有C、N、O原子不可能共面，B错误；
C.环己酮肟与己内酰胺中含有不同的官能团，可依据红外光谱区分，C正确；
D.可发生环己酮肟生成己内酰胺的反应原理得到，D正确；
故选CD。
19．答案：D
解析：
20．答案：BC
解析：A.乙烯能被氧化而除去，但同时生成的氧化产物为，混合在乙烷中，形成新的杂质，A错误；B.与NaOH反应生成可溶于水的和NaBrO，故可除去苯中溶解的溴，苯不溶于水，可用分液法与水层分离，B正确；C.加入的生石灰可与水反应生成熟石灰从而把乙醇中的水除去，再用蒸馏法把混合物中乙醇蒸馏分离出来，C正确；D.饱和碳酸钠溶液可与乙酸反应从而除去乙酸，还可减小乙酸乙酯的溶解度，除去乙酸后，乙酸乙酯与水相互不相溶，用分液法即可分离，D错误；故选BC.
21．答案：AC
解析：A.苯环上所有原子共面，上所有原子共面，碳碳单键可以旋转，使得两个平面可以共面，为四面体结构最多三个原子共面，可以旋转，使得三个共面原子与前两个面共面，所以有机物A分子中最多有16个原子共平面，故A正确；
B.有机物A不含羧基，不显酸性，不可以使紫色石蕊试液变红，故B错误；
C.有机物A的结构简式为，故C正确；
D.与有机物A属于同类化合物的同分异构体含有苯环、酯基，同分异构体为、、、、，故D错误；
故选：AC。
22．答案：（1）39.6g；9.0g
（2）核磁共振仪
（3）
（4）
（5）5：酯基或羧基
解析：由X的芳香类同分异构体分子结构中只含一种官能团，分子结构中含有一个甲基，苯环上只有一个取代基可知，苯环上的取代基可能为酯基结构或羧基结构，若为酯基结构，苯环上的取代基可能为、、、；若为羧基结构，苯环上的取代基可能为，故共有5种结构。
23．答案：（1）；苯乙醛；还原反应④；羟基
（2）可与反应生成的HCl反应，有利于反应正向进行，增大产品产率（或原料利用率）
（3）
（4）
（5）4
（6）
解析：（1）①由已知②可得为还原反应，则由D的结构简式推导C的结构简式为，由已知①可得A的结构简式为；
②G的结构简式为，F的结构简式为，E的结构简式为，B的结构简式为，则B的化学名称为苯乙醛；
③由C生成D可以发现官能团硝基变为氨基，加氢去氧都为还原反应；
④E的结构简式为，则E中含氧的官能团为羟基；
（2）D的结构简式为与发生取代制备H时，可与反应生成的HCl反应，有利于反应正向进行，增大产品产率（或原料利用率）；
（3）G的分子式为，G的官能团为碳碳双键和羧基，则属于顺式的结构简式为；
（4）G和H生成M的化学方程式为：；
（5）F的分子式为，既能发生银镜反应说明存在醛基或者甲酸酯，又能与溶液发生显色反应说明存在酚羟基，且核磁共振氢谱中有4组吸收峰，符合条件的有、、、，共计4种；
（6）以甲苯为原料的合成路线如下：。
24．答案：（1）
（2）酮羰基；2-丙醇（或异丙醇）；2；；
（3）
（4）1，3-环氧丙烷（环氧丙烷）
解析：（1）根据题干信息，某有机化合物的燃烧产物只有和，说明该有机物肯定含有C、H两种元素，可能含有O元素，又该物质的蒸气密度是相同条件下氢气的29倍，则该有机物的相对分子质量为58，完全燃烧2.9g（即0.05ml）该物质，生成3.36L（标准状况），即生成0.15ml，说明该有机物含有3个C原子，根据有机物的成键规则可推测该有机物的分子式为；
（2）①若M为链状化合物且M的核磁共振氢谱图中只有一组峰，则M为丙酮；
②丙酮与足量的氢气发生加成反应得到2-丙醇；
2-丙醇的同分异构体为：若是醚类，则为；若是醇类，则为；共2种同分异构体。峰面积之比为2∶3∶3的结构简式为；
③2-丙醇在浓硫酸加热条件下，发生消去反应生成丙烯，也可以发生醇分子间的脱水生成醚：则生成醚的化学方程式为
；
（3）若M中含有两种不同的官能团，且M不能和金属钠发生反应，说明不含羟基，但含有醚键和碳碳双键两种官能团，所以M的结构为，则由发生加聚反应形成的高分子为；
（4）若M为环状化合物且M的核磁共振氢谱图中只有两组峰，则M的结构为，化学名称为1，3-环氧丙烷（环氧丙烷）。
25．答案：（1）蒸馏烧瓶；仪器y
（2）；
（3）羟基、羰基；；、、、
解析：（1）仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器y（直形冷凝管），仪器x（球形冷凝管）一般用于冷凝回流装置中，故答案为：蒸馏烧瓶；仪器y；
（2）①计算该有机物中氧元素的质量分数：，分子内各元素原子的个数比：，即实验式为：，故答案为：；
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为，设分子式为，则，n=2，则分子式为，
（3）①根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基，其键线式写作，故答案为：羟基、羰基；；
②酯基结构为，含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、，故答案为：、、、。
被提纯物质
溴苯（溴）
乙酸乙酯（乙酸）
乙烷（乙烯）
苯甲酸（氯化钠）
除杂试剂
水
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
水
分离方法
分液
萃取
洗气
重结晶
选项
A
B
C
D
A表I为元素分析
B图II为质谱分析
C图III为红外光谱分析
D图IV为核磁共振氢谱分析
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
（）
酸性溶液
洗气
B
苯（）
NaOH溶液
分液
C
（）
生石灰
蒸馏
D
乙酸乙酯（乙酸）
饱和溶液
蒸馏