化学选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点一课一练

这是一份化学选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点一课一练，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第一章测评(时间:60分钟　满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)。A.CH3CH2OH属于醇,官能团为甲基B.属于醛,官能团可表示为—COHC.属于酮,官能团为酮羰基D.苯酚的官能团是苯基和羟基答案:C解析:CH3CH2OH属于醇,官能团为羟基,A项错误;含有的官能团为酯基,属于酯类,其官能团可表示为—OOCH,B项错误;一般不将苯基看作官能团,故苯酚的官能团为—OH,D项错误。2.下列物质中含有相同官能团的是(　　)。①②③　④C2H5OHA.①和② B.③和④C.①和③ D.②和④答案:C解析:①中含有的官能团为羧基,与③中的官能团相同;②中含有的官能团为酯基;④中含有的官能团为羟基。3.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不可能是(　　)。A.C2H6 B.C4H10C.C5H12 D.C8H18答案:B解析:C2H6的结构简式为CH3CH3,一氯代物有一种;C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,一氯代物均有两种,B项符合题意;C5H12的一种同分异构体:,一氯代物只有一种;C8H18的一种同分异构体:,一氯代物只有一种。4.已知丁基共有四种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有(　　)。A.3种 B.4种 C.5种 D.6种答案:B解析:分子式为C5H10O的醛可以看作是丁基和醛基结合得到的有机化合物,醛基只有一种结构,丁基有四种结构,因此戊醛有四种结构。5.下列关于的说法正确的是(　　)。A.分子中含有极性共价键和非极性共价键B.所有碳原子均在一条直线上C.碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍D.分子中只有非极性共价键答案:A解析:在题给分子中,碳碳单键和碳碳三键属于非极性共价键,碳氢单键属于极性共价键,A正确,D错误;中①、②、③三个碳原子之间的键角约为109.5°,B错误;碳碳三键键能小于碳碳单键键能的三倍,C错误。6.天然维生素P存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂,其结构如图所示,下列说法中不正确的是(　　)。A.天然维生素P的分子式为C27H30O16B.天然维生素P分子中一定含有酯基C.天然维生素P分子中含有π键D.天然维生素P分子中含有酚羟基答案:B解析:该物质分子式为C27H30O16,A正确;该分子中碳氧双键中含有π键,C项正确;分子中含有的官能团有酚羟基、酮羰基、醚键和碳碳双键,从其展示的结构中,不能确定一定有酯基,因此B错误,D正确。7.某链状烯烃Mr=82,其中C、H原子个数比为3∶5,则该烯烃分子中双键的数目是(　　)。A.5 B.4C.3 D.2答案:D解析:由题目所给的信息可知该烃的分子式为C6H10,比同碳原子数的烷烃少4个氢原子,因此双键的数目为2。8.下列有机化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是(　　)。答案:D解析:由核磁共振氢谱知:该有机化合物中有两种氢原子且个数比为3∶2。A项,有三种氢原子,个数比为3∶2∶2;B项,只有一种氢原子;C项,有两种氢原子,个数比为3∶1;D项,有两种氢原子,个数比为3∶2,故D项正确。9.X是一种烃,0.5 mol X完全燃烧时生成27 g水和67.2 L CO2(标准状况),则X是(　　)。A.环己烷 B.1, 3-丁二烯C.苯 D.甲苯答案:C解析:n(烃)∶n(H)∶n(C)=0.5∶=1∶6∶6,故X为C6H6。10.我国提取中草药有效成分的常用溶剂有水或亲水性溶剂(如乙醇,与水互溶)、亲脂性溶剂(如乙醚,与水不互溶)。诺贝尔奖获得者屠呦呦及其团队在提取青蒿素治疗疟疾过程中,记录如下:青蒿素的水煎剂无效;乙醇提取物的效用为30%~40%;乙醚提取物的效用为95%。下列推测不合理的是(　　)。A.青蒿素在水中的溶解度很小B.青蒿素含有亲脂的官能团C.在低温下提取青蒿素,效果会更好D.乙二醇提取青蒿素的能力强于乙醚答案:D解析:由题给信息可知青蒿素在水中的溶解度很小,易溶于乙醚,而乙醚为亲脂性溶剂,可说明青蒿素含有亲脂的官能团;因乙醚的沸点较低,则在低温下提取青蒿素,效果会更好;乙二醇和乙醇相似,是亲水性溶剂,提取青蒿素的能力弱于乙醚,D错误。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是(　　)。A.进行蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸,如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加B.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法C.1-己醇的沸点比己烷的沸点高,1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离D.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯,向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水答案:B解析:加入沸石可防止暴沸,但在热的溶液中加入沸石,也可暴沸,应在冷却后补加,故A正确;氯化钠中混有少量的硝酸钾,氯化钠是大量的,制得的饱和溶液中硝酸钾量较少,不能采取降温结晶的方法,应蒸发结晶,故B错误;沸点不同的混合物,可用蒸馏的方法分离,故C正确;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸可与碳酸钠反应,加入碳酸钠饱和溶液,可除杂,故D正确。12.螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是(　　)。A.分子式为C5H10OB.与环氧乙烷()互为同系物C.一氯代物有2种(不考虑立体异构)D.所有碳原子不处于同一平面答案:AB解析:根据结构简式确定该螺环化合物的分子式为C5H8O,A项错误;该化合物与环氧乙烷结构不相似,所以与环氧乙烷不互为同系物,B项错误;该分子中含有两种氢原子,则其一氯代物有2种,C项正确;该分子中所有碳原子都具有甲烷结构特点,所以所有碳原子不能处于同一平面,D项正确。13.下列物质中最简式相同,但既不含相同的官能团,也不是同分异构体的是(　　)。A.和B.和C.和D.HCOOCH2CH3和CH3COOH答案:B解析:A、C互为同分异构体;B选项中,两者不含相同的官能团,分子式也不相同,符合题意;HCOOCH2CH3和CH3COOH最简式不同,D不符合题意。14.下列各种烃中一卤代物有3种不同沸点物质的是(　　)。A.B.C.CH3—(CH2)4—CH3D.答案:BC解析:烃的一卤代物有3种不同沸点,即该烃含有三种不同的氢原子,A选项中四个甲基上的氢原子是一种,另外两个碳上的氢是第二种,一共有两种氢,错误;B选项中三个甲基是一种氢原子,另两个碳原子上的氢是两种不同的氢原子,正确;C选项中总共三种不同的氢原子,正确;D中所有的氢原子都是同一种氢原子,错误。15.烃R的质谱图如图所示,测定数据表明,其分子中除含苯环外不再含有其他环状结构,且苯环上只有两个侧链,其中一个是—C2H5,符合此条件的R的结构有(　　)。A.6种 B.9种C.12种 D.15种答案:C解析:由质谱图可知烃R的相对分子质量为162,分子中除含苯环外不再含有其他环状结构,苯环上只有两个侧链,其中一个是—C2H5,则另一个侧链的式量为162-76-29=57,故为—C4H9。—C4H9有4种结构,与—C2H5有邻、间、对3种位置关系,因此符合条件的R的结构共12种。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(10分)有机化合物的结构简式可进一步简化,如:CH3CH2CH2CH3　写出下列物质的分子式:(1)　　　　　　, (2)　　　　　　, (3)　　　　　　, (4)　　　　　　。 答案:(1)C6H14(2)C5H10(3)C7H12(4)C10H8解析:在键线式中每个折点和端点处为1个碳原子,每个碳原子可以形成4个共价键,不足4个的用氢原子补足。17.(8分)某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。答案:实验式为C2H5,分子式为C4H10。解析:由于该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。则该烃中各元素原子数(N)之比为N(C)∶N(H)==2∶5。C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。设该烃为(C2H5)n,则n==2因此,烃的分子式为C4H10。18.(10分)(1)下图为金刚烷的空间结构(碳架):它的一氯代物有　　　种,二氯代物有　　　种。 (2)二口恶英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体结构如图:①已知该物质的一氯代物有两种,则该物质的七溴代物共有　　　　种; ②该物质的二氯取代物共有　　　　　种。 答案:(1)2　6(2)①2　②10解析:(1)对碳进行编号。从图中可看出,分子内由碳原子构成的最小的环为六元环,这样的环共有四个,且四个环完全等同,整个分子结构中,1、3、5、8号位碳等同,每个C上有一个H,2、4、6、7、9、10号位C等同,每个C上有两个H。由于只存在两种不同位置的H,故一氯代物只有两种。寻找二氯代物的方法:对两种不同位置的H分类为a、b六种(注意:b位上有两个H)(2)①该物质的分子式为C12H8O2,可被取代的氢原子有八个,根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同,都是两种。②该物质的二氯取代物的查找方法可以采用固定一个氯原子,移动另一个氯原子的方法来寻找。19.(16分)为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:(一)分子式的确定(1)将有机化合物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质中各元素的原子个数比是　　　　　　。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为　　　　,该物质的分子式是　　　　。 (3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式　。 (二)结构式的确定(4)核磁共振氢谱能对有机化合物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子如图②。经测定,有机化合物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为　。 答案:(1)2∶6∶1(2)46　C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH解析:(1)有机化合物A充分燃烧生成水的物质的量为n(H2O)==0.3mol,则含有的氢原子的物质的量为n(H)=0.6mol,8.8g二氧化碳的物质的量为n(CO2)==0.2mol,则n(C)=0.2mol,据氧原子守恒有:n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3mol+2×0.2mol-2×=0.1mol,则N(C)∶N(H)∶N(O)=n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1;(2)据(1)可以知道,该有机化合物A的实验式为C2H6O,设该有机化合物的分子式为(C2H6O)m,由图①质谱图知,最大的质荷比为46,则其相对分子质量为46,则:46m=46,计算得出:m=1,故其分子式为C2H6O;(3)A的分子式为C2H6O,可能的结构为CH3CH2OH或CH3OCH3;(4)根据图③A的核磁共振氢谱图可以知道:A有三种不同类型的H原子,而CH3OCH3只有一种类型的H原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。20.(16分)某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯),反应原理:+实验步骤:①浓硝酸与浓硫酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;②在三颈烧瓶中加入一定量的甲苯(易挥发),按图所示装好试剂和其他仪器;③向三颈烧瓶中加入混酸;④控制温度约为50~55 ℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;⑤分离出一硝基甲苯。相关物质的性质如下:有机化合物密度/(g·cm-3)沸点/℃溶解性甲苯0.866110.6不溶于水 对硝基甲苯1.286237.7不溶于水,易溶于液态烃邻硝基甲苯1.162222不溶于水,易溶于液态烃 (1)仪器A的名称是　　　　。 (2)配制混酸的方法是                                                                          　。 (3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是                   　。 (4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)分离反应后产物的方案如下:操作1的名称是　　　　,操作2中不需要用到下列仪器中的　　　　(填字母)。 a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿答案:(1)分液漏斗(2)量取10 mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取30 mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯并不断搅拌(3)混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高),导致反应温度过高而产生大量副产物(或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率)(4)受热均匀,易于控制温度(5)分液　de