2019高考化学高分突破二轮复习专题十六有机物的组成与结构备考备查清单学案

备考备查清单[知识体系][规律方法]1.有机物结构式的确定2.同分异构体数目的判断方法(1)记忆法：记住已掌握的常见的异构体数。例如：①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体；②丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；③戊烷、戊炔有3种；④丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳香烃)有4种；⑤己烷、C7H8O(含苯环)有5种；⑥戊基、C9H12(芳香烃)有8种。(2)基元法：例如：丁基有4种，则丁醇、戊醛、戊酸都有4种。(3)替代法：例如：二氯苯C6H4Cl2有3种，四氯苯也有3种(Cl取代H)；又如：CH4的一氯代物只有一种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种(称互补规律)。(4)对称法(又称等效氢法)等效氢法的判断可按下列三点进行：①同一碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时物与像的关系)。(一元取代物数目等于H的种类数；二元取代物数目可按“定一移一，定过不移”判断)3.有机化合物中原子的成键特点(1)碳原子形成4个共价键，(2)氮原子形成3个键，(3)氧(硫)原子形成2个键，(4)氢原子、卤原子形成1个键。4.有机物组成和结构推断的物理方法(1)质谱法：测定相对分子质量。质荷比(分子离子、碎片离子的相对分子质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。(2)红外光谱：不同的化学键或官能团吸收频率不同。在红外光谱图中处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。(3)核磁共振氢谱：用于确定不同化学环境的氢原子。氢原子种类数等于吸收峰个数，各种氢原子个数比等于吸收峰面积之比。一、选择题1.(2018·浙江新高考研究联盟)下列有机物的命名正确的是(　　)解析　A项应为1，2­二溴乙烷，B项应为3­甲基戊烷，D项应为2，2，4­三甲基戊烷。答案　C2.(2018·浙江嘉兴一中高二)下列关于的说法正确的是(　　)A.所有原子都在同一平面上B.最多只能有9个碳原子在同一平面上C.有7个碳原子可能在同一直线上D.最多有4个碳原子在同一直线上解析　此有机物的空间结构以苯的结构为中心，首先联想苯分子是6个碳原子与6个氢原子在同一平面上，一条直线上有两个碳原子和两个氢原子；其次根据乙烯的平面结构与甲烷的正四面体结构；最后根据共价单键可以旋转，乙烯平面可以与苯平面重合，从而推出最多有11个碳原子在同一平面上，最多有4个碳原子在同一直线上。答案　D3.(2017·9月嘉兴选考测试，16)下列关于有机物结构、性质的分析正确的是(　　)A.正丁烷和异丁烷的一氯取代物都只有两种，它们的沸点也相同B.乙烯分子与苯分子都能与H2发生加成反应，说明二者均含碳碳双键C.甲烷、苯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯在一定条件下都能发生取代反应D.乙醛中加入Cu(OH)2粉末并加热可看到砖红色沉淀生成解析　正丁烷和异丁烷的沸点不同；苯中碳碳键为介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键；乙醛与新制的Cu(OH)2浊液煮沸后可生成砖红色Cu2O沉淀，Cu(OH)2粉末不反应。答案　C4.(2018·浙江新高考研究联盟)下列说法正确的是(　　)A.1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应B.分子式为C4H10O且能与金属钠反应的有机物有3种C.甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色D.分子式满足C6H12的有机物所有碳原子可能位于同一平面上解析　A.1 mol C2H6中含有6 mol H，因此在光照条件下，能与6 mol Cl2发生取代反应，故A错误；B.分子式为C4H10O，能与金属钠反应，说明含有羟基，符合的形式有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，共有四种，故B错误；C.甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，油脂分为油和脂，其中油中含有碳碳不饱和键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；D.C6H12如果是(CH3)2C===C(CH3)2，则所有碳原子共面，故D正确。答案　D5.(2017·浙江宁波效实中学)下列说法不正确的是(　　)A.甲烷与乙烷互为同系物B.H2和D2互为同位素C.正丁烷与异丁烷互为同分异构体D.CHFCl2曾用作制冷剂，其分子结构只有一种解析　A.甲烷与乙烷都是烷烃，互为同系物，故A正确；B.同位素是质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子，H2和D2都是分子，不是原子，所以不是同位素，故B错误；C.正丁烷与异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；D.CHFCl2曾用作制冷剂，分子是四面体结构，没有同分异构体，即分子结构只有一种，故D正确。答案　B6.(2018·浙江十校联考)下列芳香烃的一氯取代物的同分异构体数目最多的是(　　)解析　A项共3种；B项共5种；C项共3种；D项共4种。答案　B7.(2017·江苏宿迁高二)在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。①化合反应　②分解反应　③酯化反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥消去反应　⑦加聚反应　⑧缩聚反应，上述反应类型中，能体现这一原子最经济原则的是(　　)A.①②⑤  B.①⑤⑦  C.②⑦⑧  D.④⑥⑧解析　“绿色化学”工艺的要求：反应物全部转化为期望的产物，使原子的利用率达到100%，可知反应只生成一种生成物，该反应为①化合反应、⑤加成反应、⑦加聚反应，而其他类型的反应生成物不止一种，不能体现原子利用率为100%。答案　B8.(2018·浙江绍兴一中质检)下列有机化合物的分类不正确的是(　　)解析　A中没有苯环，所以不是苯的同系物。答案　A9.(2017·北京理综，9)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：下列说法不正确的是(　　)A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形成C.汽油主要是C5～C11的烃类混合物D.图中a的名称是2­甲基丁烷解析　A.根据原子守恒可知：CO2＋H2===CO＋H2O，正确；B.反应②中还有碳氢键的形成，错误；C.汽油主要是C5～C11的烃类混合物，正确；D.图中a的名称是2­甲基丁烷，正确。答案　B10.(2018·全国大联考温州六校协作)下列说法正确的是(　　)A.氢元素的几种核素均有质子和中子B.金刚石和C60互为同素异形体，且都属于原子晶体C.C2H6和C3H8互为同系物D.化合物(b) 、(d)、(p)的分子式均为C6H6，b的同分异构体只有d和p两种解析　氢元素的几种核素中H原子无中子，A错误；金刚石和C60均由碳元素形成的单质，属于同素异形体，但是两种物质的晶体结构不同，金刚石为原子晶体，C60为分子晶体，B错误；结构相似，组成上相差n个CH2原子团的有机物互为同系物，C2H6和C3H8符合同系物的条件，C正确；C6H6不饱和度很大，符合分子式为C6H6的有机物除了环状有机物外，还会有链状有机物，如：CH≡C—C≡C—CH2—CH3、CH≡C—CH2—C≡C—CH3等，D错误；正确选项C。答案　C11.(2017·江苏宿迁高二)下列说法不正确的是(　　)A.用元素分析仪来确定有机化合物的组成具有快速、微量、精确等特点B.根据1H核磁共振谱图可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子C.用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素D.通过红外光谱可以测知有机物的相对分子质量解析　A.元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析，其特点是样品量小，速度快，故A正确；B.核磁共振氢谱中吸收峰的数目等于有机物分子中H原子种类，H原子数目之比等于对应峰的面积之比，可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目，故B正确；C.卤化铜灼烧时为绿色，则铜丝灼烧法可定性确定有机物中是否存在卤素，故C正确；D.红外光谱可测定有机物的共价键以及官能团，不能确定有机物的相对分子质量，故D错误。答案　D12.(2018·重庆一中三模)化合物 (甲)、(乙)、(丙)的分子式均为C8H8，下列说法不正确的是(　　)A.甲、乙、丙在空气中燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰B.甲、乙、丙中只有甲的所有原子可能处于同一平面C.等量的甲和乙分别与足量的溴水反应，消耗Br2的量：甲>乙D.甲、乙、丙的二氯代物数目最少的是丙解析　本题考查烃的分子结构和性质，涉及燃烧、原子共面问题、反应物耗量多少的分析和同分异构体的判断。A.甲、乙、丙分子式均为C8H8，含碳量高，燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰，故A正确；B.甲烷是正四面体结构，乙、丙中含有类似于甲烷饱和碳原子，所有原子不可能处于同一平面，甲中含有苯环和碳碳双键，由于连接的碳碳单键可以旋转，两个平面可以重合，所以只有甲的所有原子可能处于同一平面，B正确；C.苯环不和溴水反应，甲和乙与溴水反应是碳碳双键上的加成反应，由于乙中含有3个碳碳双键，所以消耗Br2的量：甲<乙，C错误；D.由于丙的对称性最好，故二氯代物数目最少的是丙，只有三种，故D错误；综合以上分析，本题答案为C。答案　C13.(2017·北京理综，11)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：(图中虚线表示氢键)下列说法不正确的是(　　)A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成C.聚维酮碘是一种水溶性物质D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应解析　A.根据结构分析，可得聚维酮的单体是；B.聚维酮分子左侧包括2m个链节，故其由(2m＋n)个单体聚合而成；C.聚维酮碘存在氢键，能够溶于水；D.聚维酮含有，在一定条件下能发生水解反应。答案　B14.下列各组式子表示的含义相同的是(　　)A.CH3CH2CH3，C3H8  B.—NO2，NO2C.—OH，OH－  D.C3H6，CH3CH===CH2解析　两个式子“表示的含义相同”，即都表示同一种物质，若存在同分异构体则含义不同。CH3CH2CH3指的是饱和烷烃丙烷，C3H8也满足饱和烷烃的通式，也表示丙烷，两者表示一致，故选A。答案　A二、填空题15.(2017·湖州高二期末)碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为氢气的51倍，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团，且B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰。(1)A的分子式是________。(2)下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量与生成水的量均相等的是________(填序号)。A.C5H12O3  B.C4H10C.C6H10O4  D.C6H10O(3)B的结构简式是_____________________________________。(4)A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种水解产物分子中有2个甲基，该异构体的结构简式是______________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)有机物A相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，则分子中含有的N(H)＝＝10，分子中氢原子个数为氧原子个数的5倍，则N(O)＝＝2，N(C)＝＝5，所以有机物A的分子式为C5H10O2。(2)设烃及烃的含氧衍生物组成通式为CxHyOz，总物质的量一定时，以任意比混合，有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量和生成水的物质的量不变，则化学式中的氢原子个数相同，每摩尔有机物耗氧量(x＋－)mol相同即符合题意，符合条件的有机物是C4H10和C6H10O4。(3)一定条件下，A与一定氢气反应生成B，B分子的结构可视为一个碳原子上连接两个甲基和另外两个结构相同的基团，B的核磁共振氢谱显示有3组不同的峰，有三种氢原子，则B为。(4)B为，反应为，则A()还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，则为乙酸与丙醇，其中一种的分子中有2个甲基，则为2­丙醇，A的同分异构体为CH3COOCH(CH3)2。答案　(1)C5H10O2　(2)BC　(3) (4)CH3COOCH(CH3)216.(2018·浙江新高考研究联盟)已知有机物A是一种重要的化工原料，转化关系如下图：已知：同一碳原子上连接2个或2个以上—OH是不稳定结构，E能发生水解反应请回答：(1)A中官能团名称________。(2)有机物C的结构简式________。(3)B＋D→F的化学方程式是_____________________________________。(4)已知能按下图方式进行裂解：下列说法不正确的是________。A.可用溴水区分和和NB.E和都可以使酸性KMnO4褪色C.等质量的A和完全燃烧时的耗氧量相同D.n(五元环)可能的结构有3种解析　本题考查有机物的推断，A是一种重要的化工原料，且A是由石油得到，且A能生成C，因此A为乙烯，即结构简式为CH2===CH2，E分子式为C4H8O2，且E是由A和B在浓硫酸的作用下生成，即E为酯，结构简式为CH3COOCH2CH3，B为CH3COOH，D和B在浓硫酸条件下反应生成F，以及F的分子式，推出F为酯，则D为，则C的结构简式为，(1)A中含有的官能团是碳碳双键；(2)根据上述分析，C的结构简式为；(3)根据F的分子式，B和D反应的方程式为HOCH2—CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH2OH＋H2O；(4)生成C2H4、C4H6、M，根据元素守恒和原子守恒，推出M为H2，生成N和M，推出N的分子式为C6H10，即N中含有碳碳双键，A.不含碳碳双键，不能使溴水褪色，N中含有碳碳双键，能使溴水褪色，因此可以用溴水鉴别和N，故A说法正确；B.E和都不含碳碳双键，因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B说法错误；C.A的分子式为C2H4，的分子式为C6H12，最简式都是CH2，因此等质量时，消耗的氧气的量相同，故C说法正确；D.生成N和M，M为氢气，因此此反应生成碳碳双键，即N的结构简式可能为、、、共有4种，故D说法错误。答案　(1)碳碳双键　(2)  (3)HOCH2—CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH2OH＋H2O　(4)BD