(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第23讲《认识有机化合物有机物的结构与分类》课时作业(含解析) 练习
展开课后作业23 认识有机化合物 有机物的结构与分类
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2018·台州教学质评)下列说法正确的是( )
A.C2H4和C3H6互为同系物
BO表示质子数为8、中子数为8的核素
C.和互为同分异构体
D.的名称是2-乙基丁烷
答案B
解析C2H4和C3H6的结构不一定相似,如C3H6可能为丙烯或环丙烷,不一定互为同系物,故A错误O表示质子数为8、中子数为8的核素,故B正确;和的结构相同,属于同种物质,故C错误;的主链含有五个碳原子,名称是3-甲基戊烷,故D错误。
2.下列说法正确的是( )
A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃
B.聚苯乙烯的结构简式为
C.氯乙烯制取聚氯乙烯的化学方程式为nCH2CHCl
D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
答案C
解析氯乙烯含有氯元素,不属于烃,而聚乙烯为饱和烃,A项错;聚苯乙烯的结构简式为,B项错;乙烯含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,但聚乙烯的结构单元为—CH2—CH2—,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D项错。
3.下列化合物在1H核磁共振谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3∶1的有( )
①乙酸异丙酯 ②乙酸叔丁酯 ③对二甲苯 ④1,3,5-三甲苯
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
答案D
解析①中有三种氢;②中有两种氢,个数比为3∶1;③中有两种氢,个数比为3∶2;④中有两种氢,个数比为3∶1。
4.分子式为C2H6O的有机物可能是二甲醚或乙醇,可采用化学方法及物理方法加以鉴别,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
C.利用红外光谱法 D.利用1H核磁共振谱
答案B
5.下列有机物的命名正确的是( )
A.:二溴乙烷
B.:3-乙基丁烷
C.:2,5-二甲基己烷
D.:2,2,3-三甲基戊烷
答案C
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。
6.(2018·河南郸城月考)某气态烃中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度为2.59 g·L-1,其分子式为( )
A.C2H6 B.C4H10 C.C4H8 D.C3H8
答案B
解析设碳、氢元素组成的化合物的化学式为CxHy,由碳、氢元素的质量比为24∶5,则,解得x∶y=2∶5,即化合物的最简式为C2H5,烃在标准状况下的密度是2.59g·L-1,则M=22.4L·mol-1×2.59g·L-1=58g·mol-1,设分子式为(C2H5)n,则(12×2+1×5)n=58,所以n=2,分子式为C4H10。
7.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯分子中的碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯互为同系物
答案C
8.分子式为C5H8O2且既能与Na2CO3溶液反应生成CO2,又能与溴的四氯化碳溶液反应的有机化合物有(不考虑立体异构) ( )
A.2种 B.4种 C.6种 D.8种
答案D
解析C5H8O2的不饱和度为2,由题意可知该分子中含有1个—COOH和1个碳碳双键,故该化合物可表示为C4H7—COOH,相当于羧基取代了烯烃C4H8中的一个氢原子,C4H8属于烯烃的结构有3种:CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,上述三种物质的分子中分别含有4种、2种、2种不同化学环境的氢原子,故其一元取代物共有8种可能的结构,即D项符合题意。
9.(2018·福建清流一中段考)有机物中碳原子和氢原子个数比为3∶4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机物可能是( )
A.CH≡C—CH3 B.
C.CH2CHCH3 D.
答案B
解析该有机物蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍,故有机物的相对分子质量为16×7.5=120,有机物中碳原子和氢原子个数比为3∶4,结合选项可知该有机物为烃,设有机物组成为(C3H4)x,则有40x=120,解得x=3,故有机物的分子式为C9H12,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色,故该有机物中不含、,应是苯的同系物。故A、C错误;的分子式是C9H12,不能与溴水反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,在铁存在时与溴反应,能生成2种一溴代物,故B正确;的分子式是C9H12,不能与溴水反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,在铁存在时与溴反应,能生成4种一溴代物,故D错误。
10.有机物A的分子式为C6H12O2,它能进行如图转化,则下列说法正确的是( )
A.A可能易溶于水
B.B中既有醛基又有羧基
C.C的结构简式可能是CH(CH3)2CH2OH
D.E一定是链状饱和一元酸
答案D
解析A能发生水解反应,说明A是酯,A的分子式符合饱和酯的通式,可知A是饱和一元醇和饱和一元羧酸形成的酯;A水解生成B和C,C能连续被氧化,说明C是醇,分子中含—CH2OH结构;B能发生银镜反应,说明B是甲酸钠,A是甲酸戊酯。A是酯,没有亲水基只有憎水基,所以不易溶于水,A项错误;B是HCOONa,所以只有醛基,没有羧基,B项错误;C的结构简式可能是CH3(CH2)3CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、
CH3CH(CH3)CH2CH2OH、(CH3)3CCH2OH四种结构,C项错误;D项正确。
11.有4种分子中碳架结构如下的烃,下列说法正确的是( )
①a和d是同分异构体 ②b和c是同系物 ③a和b都能发生加成反应 ④只有b和c能发生取代反应
A.①④ B.①② C.②③ D.①②③
答案B
解析由碳架结构可知a为(CH3)2CCH2,b为CH3CH2CH2CH3,c为C(CH3)4,d为环丁烷,则a和d的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故①正确;b和c都属于烷烃,分子式不同,互为同系物,故②正确;b是正丁烷,不能发生加成反应,故③错误;四种物质都属于烃,一定条件下都可以发生取代反应,故④错误;答案选B。
12.下列说法正确的是( )
A.钠融法可定性确定有机物中是否存在氮、氯等元素,将有机样品与金属钠混合熔融,氮、氯将以硝酸钠、氯化钠的形式存在
B.分子中碳原子数小于或等于8的单烯烃,与HBr加成反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有6种
C.苯、乙烷、乙烯、乙炔分子中碳碳键的键长分别为a、b、c、d,则b>c>a>d
D.等质量的烃完全燃烧,耗氧量最多的是甲烷
答案D
解析等质量的烃完全燃烧,氢的质量分数越大,耗氧量越多。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(11分)下列是八种环状的烃类物质:
(1)互为同系物的有 和 (填名称)。互为同分异构体的有 和 ; 和 (填写名称,可以不填满,也可以再补充)。
(2)正四面体烷的二氯取代产物有 种;立方烷的二氯取代产物有 种;金刚烷的一氯取代产物有 种。
(3)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例)并用系统命名法命名: 、 。
答案(1)环己烷 环辛烷 苯 棱晶烷 环辛四烯 立方烷
(2)1 3 2
(3)(1,4-二甲苯)
(1,3,5-三甲苯)
解析(1)同系物指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,因此环己烷与环辛烷互为同系物;同分异构体指分子式相同,结构不同的化合物,因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6),环辛四烯与立方烷(分子式均为C8H8)互为同分异构体。
(2)正四面体烷结构对称,只有一种等效氢,故二氯代物只有一种;立方烷分子中只有一种等效氢,但其二氯代物有3种,分别为相邻碳,面对角碳,体对角碳上氢原子被取代三种;金刚烷分子中有两种等效氢,其一氯代物有2种。
(3)符合条件的可为,一氯代物分别为和;也可为,一氯代物分别为、。
14.(8分)写出下列各有机物的结构简式。
(1)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃: ;
(2)某烃类化合物A的相对分子质量为84,能与氢气发生加成反应。A的一氯取代产物只有一种,则A的结构简式为 ;
(3)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效,具有优良的环保性能。
写出与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的所有有机物的结构简式: 。
答案(1)(CH3CH2)3CH
(2)(CH3)2CC(CH3)2
(3)CH3CH2OH、HCOOH
解析(1)支链只有一个乙基,主链至少含有5个C;式量最小的烷烃分子中含有7个C,该有机物的结构简式为(CH3CH2)3CH;(2)相对分子质量为84,则有14n=84,n=6,能与氢气发生加成反应,A的一氯取代产物只有一种,即双键C原子上的4个H均被甲基取代,应为(CH3)2CC(CH3)2。(3)二甲醚(CH3OCH3)的相对分子质量为46,与二甲醚的相对分子质量相等且元素种类相同的所有有机物的结构简式只能是CH3CH2OH和HCOOH。
15.(9分)判断下列特定有机物的同分异构体的数目。
(1)分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有 种。
(2)有机物有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有 种。
(3)有机物的同分异构体很多,符合下列条件的同分异构体有 种。
①苯的衍生物 ②含有羧基和羟基 ③分子中无甲基
答案(1)6 (2)6 (3)7
解析(1)C8H8O2可拆成C6H5—C2H3O2,甲酸的酯有4种,分别是、、、;乙酸的酯有1种;;苯甲酸的酯有1种:,共6种。
(2)将中的羧基—COOH拆成—CHO和—OH,可以使苯甲醛分子中苯环上的2个氢原子被2个羟基取代,可能的结构有、、、、、,共6种。
(3)将的酯基—COOCH3写成—CH2COOH,考虑邻、间、对有3种结构,分别是、、;再将—CH2—移到羟基与苯环之间构成醇,同样有邻、间、对3种结构,分别是、、,还有,共7种。
16.(12分)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键,1H核磁共振谱上有三组峰,峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是 。
(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是 。
A.H2 B.Na
C.酸性KMnO4溶液 D.Br2
(3)A的结构简式是 。
(4)有机物B是A的同分异构体,1 mol B可与1 mol Br2加成。该有机物分子中所有碳原子在同一个平面中,没有顺反异构体,则B的结构简式是 。
答案(1)C5H8O (2)ABCD
(3)CH≡ (4)
解析(1)设有机物A的分子式为CxHyOz,则由题意可得:
CxHyOz+O2xCO2+H2O
84 44x 9y
16.8g 44.0g 14.4g
,
解得:x=5,y=8。
因12x+y+16z=84,解得:z=1。有机物A的分子式为C5H8O。
(2)A分子中含有C≡C键,能与H2、Br2发生加成反应,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;A中含有羟基,能与Na发生置换反应。
(3)根据A的1H核磁共振谱中有峰面积之比为6∶1∶1的三组峰,再结合A中含有O—H键和位于分子端的键,便可确定其结构简式为。
(4)根据1molB可与1molBr2加成,可以推断B中含有1个CC键,再结合B没有顺反异构体、所有碳原子在同一个平面中,可推出B的结构简式为。
应注意:、
或CH3CHC(CH3)CHO均有顺反异构体;不与双键碳原子直接相连的碳原子,不一定在双键碳原子所处平面内。
