高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点综合训练题

第一章 有机化合物的结构特点与研究方法

一、选择题

1. 下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是

A. 甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C. 在一定条件下苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成；乙烯与水生成乙醇的反应
D. 在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反应

【答案】C

【解析】

有机物分子中的不饱和键断裂，断键原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物的反应是加成反应；有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应。
A.甲烷和氯气混合光照一段时间后，甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代物，所以属于取代反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是高锰酸钾和乙烯发生了氧化还原反应的结果，故A错误；
B.乙烯中的双键断裂，每个碳原子上结合一个溴原子生成1，二溴乙烷，所以属于加成反应；苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应，故B错误；
C.在浓硫酸和一定条件下，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯，所以属于取代反应；在一定条件下，乙烯中的双键断裂，一个碳原子上结合一个氢原子，另一个碳原子上结合羟基，生成乙醇，该反应属于加成反应，故C正确；
D.苯能萃取溴水中的溴而使水层无色，不是加成反应是萃取；乙烯生成聚乙烯的反应属于加聚反应，故D错误。
故选C。

2. 的一氯代物同分异构体有  

A. 11种 B. 13种 C. 15种 D. 17种

【答案】D

【解析】

根据减碳法书写的所有同分异构体，然后氢原子的种类，等效氢有几种一氯代物就有几种。
属于烷烃，主链为6个碳原子结构为：，分子中有3种氢原子，一氯代物同分异构体有3种；
主链为5个碳原子结构为：；，分子中分别有5种氢原子，4种氢原子，一氯代物同分异构体共有9种；
主链为4个碳原子结构为：；，分子中分别有3种氢原子，2种氢原子，一氯代物同分异构体共有5种；
则的一氯代物同分异构体共有17种，故D正确。
故选D。

3. 下列实验有关叙述正确的是

A. 用装置来分离苯和溴苯的混合物
B. 用装置蒸馏工业乙醇可得到无水乙醇
C. 重结晶提纯苯甲酸过程中要用到装置进行分离操作
D. 用装置电解精炼铜，d电极为粗铜，c电极为精铜

【答案】D

【解析】

A.苯和溴苯互溶，但沸点不同，应该用蒸馏方法分离，不能用分液方法分离，故A错误；
B.中温度计位置及冷凝管中水流方向都错误，故B错误；
C.过滤需要玻璃棒引流，故C错误；
D.电解精炼铜时，粗铜作阳极、纯铜为阴极，所以d为粗铜、c为纯铜，故D正确；
故选：D。

4. 布洛芬片常用来减轻感冒症状，其结构简式如图，下列有关说法错误的是
    

A. 布洛芬的分子式为
B. 布洛芬与苯乙酸是同系物
C. 1mol 布洛芬最多能与3mol 氢气发生加成反应
D. 布洛芬在苯环上发生取代反应，其一氯代物有4种

【答案】D

【解析】

A.由结构简式可知，布洛芬的分子式为，故A正确；
B.布洛芬分子中含有一个苯环、一个羧基，与苯乙酸是同系物，故B正确；
C.布洛芬分子中能与氢气发生加成反应的只有苯环，则1mol 布洛芬最多能与3mol 氢气发生加成反应，故C正确；
D.布洛芬分子结构具有一定的对称性，苯环上有2种H，则布洛芬在苯环上发生取代反应，其一氯代物有2种，故D错误。
故选D。

5. 下列物质的分子中既有键又有键的是
   甲醛．

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

中只存在共价单键，所以只存在键，故错误；   
中只存在共价单键，所以只存在键，故错误；    
的结构式为，所以含有键和键，故正确；    
中只存在共价单键，所以只存在键，故错误；    
甲醛的结构中含，所以含有键和键，故正确；    
的结构中含，所以含有键和键，故正确，
故选A。

6. 目前已知化合物中数量、品种最多的是碳的化合物，下列关于其原因的叙述中不正确的是

A. 碳原子之间，碳原子与其他原子如氢原子之间都可以形成4个共价键
B. 碳原子性质活泼，可以与多数非金属元素原子形成共价键
C. 碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D. 多个碳原子可以形成长度不同的链及环，且链、环之间又可以相互结合

【答案】B

【解析】

A.碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子如氢原子形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；
B.碳原子性质不活泼，不容易得失电子，易通过共用电子对形成共价键，故B错误；
C.碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键和三键，不仅可以形成碳链还可以形成碳环，故C正确；
D.碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确；
故选：B。

7. 关于有机物、、的说法正确的是   

A. a、b、c均能与溴水发生加成反应 B. a、b、c的分子式均为
C. a的所有原子可能处于同一平面 D. b的一氯代物有4种

【答案】C

【解析】

A.只有a、c含碳碳双键，与溴水发生加成反应，b不能，故A错误；
B.a中含8个C、8个H，分子式为，b中含10个C、16个H，分子式为，c中含9个C、10个H，c的分子式为，故B错误；
C.碳碳单键可旋转，苯环平面与乙烯结构平面可能重合，故C正确；
D.b分子有2种不同化学环境的氢原子，所以一氯代物有2种，故D错误。
故选C。

8. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法正确的是

A. 由红光外谱可知，A属于芳香烃
B. 由核磁共振氢谱可知，A分子中有3种不同化学环境的氢原子
C. 仅由A的核磁共振氢谱就可获得A的相对分子质量
D. 若A的分子式为，则其结构简式可能为COOH

【答案】D

【解析】

A.该有机物含有O，属于烃的衍生物，故A错误；
B.核磁共振氢谱中有5个峰说明分子中5种H原子，故B错误；
C.核磁共振氢谱只能说明氢原子的种类，不能获得A的相对分子质量，故C错误；
D.若A的分子式为，则其结构简式可能为COOH，有机物结构和等效氢种类符合红外光谱与核磁共振氢谱，故D正确。
故选D。

9. 下列烃中，一氯代物的同分异构体的数目最多的是

A.  B.
C.  D.

【答案】C

【解析】

A.，分子中苯环上含有1种氢原子，甲基上含有1种H原子，则其一氯代物有2种异构体；
B.，分子中含有3种氢原子，其一氯代物有3种异构体；
C.，分子中含有4种氢原子，其一氯代物有4种异构体；
D.分子中含有2种氢原子，其一氯代物有2种异构体；
一氯代物的同分异构体的数目最多的是，故C正确。
故选C。

10. 下面是丁醇的两种同分异构体，其结构简式、沸点及熔点如表所示：

下列说法不正确的是

A. 用系统命名法给异丁醇命名为：甲基丙醇
B. 异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰，且面积之比是1：2：6
C. 用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中结晶出来
D. 两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃

【答案】B

【解析】

A．中羟基位于1号C，主链为丙醇，在2号C含有1个甲基，其名称为甲基丙醇，故A正确；
B.异丁醇分子中含有4种不同H原子，则异丁醇的核磁共振氢谱有四组峰，且面积之比是1：1：2：6，故B错误；
C.叔丁醇熔点较高，异丁醇的熔点较低，故可用降温结晶的方法将叔丁醇从二者的混合物中结晶出来，故C正确；
D.和发生消去反应都生成，产物为同一种烯烃，故D正确；

11. 某单烯烃和氢气完全加成后得到的饱和烃是，该烯烃可能有的结构有

A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种

【答案】B

【解析】

根据烯烃与加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置：，共有3种，故B正确。
故选B。

12. 乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图，它含有的官能团有

A. 1种 B. 3种 C. 4种 D. 2种

【答案】D

【解析】

由结构简式可知，分子中含碳碳双键、，只有2种官能团。
故选D。

13. 下图是一些实验操作的装置，关于这些操作及装置的说法，正确的是

A. 甲为过滤装置，实验者用玻璃棒引流，且玻璃棒底端紧靠漏斗壁
B. 乙为蒸馏装置，实验者将蒸馏烧瓶置于水浴中，能更精确地控制温度；且冷凝管中的冷凝水下进上出，利用逆流交换原理，冷却更充分
C. 丙为萃取操作，实验者用左手托住分液漏斗活塞，右手抵住玻璃塞，将分液漏斗按图所示双手用力振荡，使液体混合
D. 丁为蒸发结晶装置，实验者用玻璃棒不断搅拌溶液，以促进液体挥发，烧杯底部垫上石棉网，能让容器受热更加均匀

【答案】C

【解析】

A.玻璃棒靠紧三层滤纸，故A错误；
B.温度计测定馏分的温度，则温度计水银球应该置于蒸馏烧瓶支管口处，故B错误；
C.丙为萃取操作，实验者用左手托住分液漏斗活塞，右手抵住玻璃塞，将分液漏斗按图所示双手用力振荡，使液体混合，故C正确；
D.蒸发结晶应在蒸发皿中进行，故D错误。

14. 化合物A的相对分子质量为136，分子式为分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱和核磁共振氢谱如下图。下列关于A的说法中不正确的是

A. 与A属于同类化合物的同分异构体只有4种
B. 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
C. A在一定条件下可与发生加成反应
D. A分子属于酯类化合物，在一定条件下能发生水解反应

【答案】A

【解析】
由上述分析可知A为，
A.属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，苯甲酸甲酯；若为甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故有5种同分异构体，故A错误；
B.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种，故B正确；
C.只有苯环与氢气发生加成反应，则A在一定条件下可与发生加成反应，故C正确；
D.A含有酯基，属于酯类化合物，在一定条件下能发生水解反应，故D正确；
故选：A。

15. 下列有关物质分离或提纯的方法正确的是

【答案】D

【解析】

溴易溶于溴苯，引入新杂质，不能除杂，应选蒸馏法分离，故A错误；
B.NaCl的含量多，可选蒸发结晶法分离，故B错误；
C.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳，引入新杂质，应选溴水、洗气，故C错误；
D.乙酸与饱和碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离，故D正确；
故选：D。

二、填空题

16. Ⅰ、现有下列五种烃：

    乙烷   戊烷   ，

其中互为同分异构体的是____________填序号，与之间的关系为_____________，

四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是_____________填序号

Ⅱ、某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A在一定条件下可发生如图所示的转化，请回答下列问题：

写出A的电子式________，E的结构简式为______________；

写出下列反应化学方程式，并注明反应类型和反应条件忽略不写

_____________________________________________

_____________________________________________ ，反应类型________；

_____________________________________________ ，反应类型________；

除去B中混有的少量杂质A，所用的试剂为___________。

【答案】I ；同系物；
 ；
 
  ；加成反应
；取代反应
溴水

【解析】

Ⅰ、为环烷烃，与同碳原子数的烯烃属于同分异构体；
为戊烷，属于饱和烷烃；
乙烷属于饱和烷烃；
戊烷为饱和烷烃；
为丁烷，属于饱和烷烃；故分子式相同，结构不同，属于同分异构体；与是结构相似、组成上相差1个原子团，故互为同系物；
分子组成相似，相对分子质量越大，熔沸点越高，碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，故四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是：，
故答案为：；同系物；；
Ⅱ、烃A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，还是一种植物生长调节剂，故A为乙烯，乙烯与氢气发生加成反应生成B，B为乙烷，乙烯与HCl发生加成反应生成C，C为，乙烯与水发生加成反应生成D，D为乙醇，乙烯发生加聚反应生成高分子化合物E，E是聚乙烯，
为乙烯，电子式为，E是聚乙烯，结构简式为，
故答案为：；；
反应是乙烯与氯化氢发生加成反应生成，反应方程式为：CH  ，反应是乙烯与水发生加成反应生成，反应方程式为：  ；
反应是乙烷与氯气发生取代反应，其化学方程式为：  ，
故答案为：； 
  ；加成反应；
；取代反应；
为乙烷，A为乙烯，除去乙烷中混有的少量杂质乙烯，可以用溴水，乙烯与溴水发生加成反应生成1，二溴乙烷，而除去乙烯，
故答案为：溴水。
 

17. 已知下列有机物：和
    和3
    ​和
    和
    和
    和

其中属于同分异构体的是________________填序号，下同。

其中属于碳链异构体的是________________。

其中属于官能团位置异构的是________________。

其中属于官能团类别异构的是________________。

其中属于同一种物质的是________________。

【答案】



 

【解析】

和碳链不同，为碳架异构；
和官能团位置不同，属于位置异构；和官能团不同，属于官能团异构；
和分子式相同，结构相同，属于同一物质；
和环戊烷官能团不同，属于官能团异构；和官能团不同，属于官能团异构；
其中属于同分异构体的是，
故答案为：；
其中属于碳链异构的是，
故答案为：；
其中属于位置异构的是 ，
故答案为：；
其中属于官能团异构的是 ，
故答案为：；
其中属于同一种物质的是，
故答案为：。

18. 某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：

与发生反应的条件是__________；若用强光直射，可能会引起__________________。请写出第一步反应的化学方程式：________________________________________________。

正己烷的分子式为____________，正己烷的结构简式为___________________。正己烷的一氯代物有_____种。正己烷含有_________mol碳氢键，_______mol碳碳键。

下列几种烷烃的结构简式：

其中，与正己烷互为同分异构体的有________填字母，下同，与正己烷互为同系物的有_______。

对该物质进行系统命名

【答案】光照，纯；爆炸；；

；；3；14a；5a；

；BC；

，二甲基丙烷

【解析】

与发生反应的条件是光照，纯；若用强光直射，可能会引起爆炸；第一步反应的化学方程式为：；

故答案为：光照，纯；爆炸；；

正己烷的分子式为；正己烷的结构简式为：；正己烷的等效氢有3种，则一氯代物有3种；正己烷含有14amol碳氢键；5amol碳碳键； 

故答案为：；；3；14a；5a；

与正己烷互为同分异构体的有A；与正己烷互为同系物的有BC；

故答案为：A；BC；

对所给物质进行系统命名为2，二甲基丙烷；

故答案为：2，二甲基丙烷。

19. 按要求回答下列问题：有机物X的分子式为，其红外光谱如图所示：
     

则该有机物可能的结构为___________填字母。

A.  C. 

有机物Y的结构可能有和两种，要对其结构进行物理方法鉴定，可用___________。

有机物Y若为，则红外光谱中应该有___________个振动吸收；核磁共振氢谱中应有___________个峰。

有机物Y若为，则红外光谱中应该有_______个振动吸收；核磁共振氢谱中应有__________个峰。

【答案】；
红外光谱法；
；2；
；2。

【解析】略

20. 已知有机物A、B、C、D、E、F、G有如下转化关系，其中C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平，G的分子式为，试回答下列有关问题。

的结构简式为_______________________________。

指出下列反应的反应类型：A转化为B：__________________，C转化为D：______________________。

写出下列反应的化学方程式

D生成E的化学方程式：________________________________。

B和F生成G的化学方程式：___________________________。

符合下列条件的G的同分异构体有________种。

苯环上有3个取代基，且有两个取代基相同；能够与新制的银氨溶液反应产生光亮的银镜。其中共有四种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式为_____________、____________________。

【答案】

取代反应；加成反应

；  

；  

【解析】

甲苯光照条件下和氯气反应生成A为一氯甲苯；一氯甲苯在NaOH的水溶液中加热发生水解反应产生B为苯甲醇；C的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则C为乙烯；C转化为D为乙烯与水发生反应产生乙醇；乙醇在Cu作催化剂时加热被氧化生成E为乙醛；乙醛被银氨溶液氧化生成F为乙酸；乙酸与苯甲醇在浓硫酸作催化剂时发生酯化反应生成G为乙酸苯甲酯。

由以上分析可知，G为乙酸苯甲酯结构简式为，故答案为：；

转化为B为一氯甲苯在NaOH的水溶液中加热发生水解反应产生苯甲醇，反应类型为取代反应；C转化为D为乙烯与水发生反应产生乙醇为加成反应，故答案为：取代反应；加成反应；

生成E的化学方程式为：；B和F生成G的化学方程式为：，故答案为：；；

苯环上有3个取代基，且有两个取代基相同，可将碳链拆成两个甲基；能够与新制的银氨溶液反应产生光亮的银镜，则含甲酯基；两个甲基在苯环上有邻间对三种结构，在这三种结构之上再加一个甲酯基，可得6种结构；结合共有四种不同化学环境氢原子，可得到同分异构体的结构简式为：，故答案为：6；。