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课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点课时练习，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列官能团名称与对应结构简式书写错误的是( )
A.酮羰基:
B.羧基:—COOH
C.醛基:—COH
D.氨基:—NH2
2.下列物质只表示一种纯净物的是( )
A.C2H6
B.C5H12
C.C2H4Cl2
D.由氧元素形成的单质
3.下列有机化合物的分类正确的是( )
A.属于醇类化合物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
4.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰,且峰面积之比不为3∶2的是( )
A.
B.
C.正丁烷
D.
5.下列说法不正确的是( )
A.通过质谱法可以测得有机化合物的相对分子质量
B.甲苯分子的核磁共振氢谱中有4组不同的吸收峰
C.红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者的物质的量之比为1∶2,则该有机化合物一定为甲烷
6.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8 ℃的液体)和CH3COOH分离的正确方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入烧碱溶液蒸出乙醛,再加入浓硫酸蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
7.一种具有强致癌性的有机化合物的结构简式如图所示。下列关于该有机化合物的说法正确的是( )
A.含有的官能团为碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键
B.含有的官能团为羟基、酮羰基、羧基、醚键
C.含有的官能团为羟基、酮羰基、羧基、酯基、醚键
D.含有的官能团为碳碳双键、羟基、酮羰基、醚键
8.下列实验操作不正确的是( )
A.过滤时如果发现滤液是浑浊的,则滤液还要进行过滤
B.在进行蒸馏时,要加少量碎瓷片,防止液体暴沸
C.在进行分液操作时,分液漏斗内外气体要相通,眼睛要注视烧杯中的溶液
D.在进行蒸馏时,温度计不要插入溶液中
9.某有机化合物仅由C、H、O三种元素组成,该有机化合物的一个分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8OB.C4H8O
C.C3H8O2D.C6H6O
10.下列有关有机化合物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是( )
A.用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
C.用Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯
D.用核磁共振氢谱鉴别CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3
11.[2023贵州贵阳高二检测]有机化合物的一氯代物共有(不考虑立体异构)( )
A.3种B.4种
C.5种D.7种
12.下列有机化合物的核磁共振氢谱有6组峰的是( )
13.[2023天津河北区高二检测]纳米分子机器日益受到关注,机器的“车轮”常用组件如图。下列说法不正确的是( )
A.①③均有σ键和π键
B.①②④的一氯代物分别为3种、3种、2种
C.②④互为同分异构体
D.①②③④均属于烃
14.[2023济宁高二检测]实验室由叔丁醇(沸点为84.6 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点为52 ℃)的路线如下:
下列说法错误的是( )
A.室温搅拌是为了加快反应速率
B.用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时,先将上层的有机相由分液漏斗上口倒出
C.两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的HCl与钠盐
D.蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用直形冷凝管
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(10分)Ⅰ.下列物质中互为同分异构体的有 ,互为同素异形体的有 ,属于同位素的有 ,是同一种物质的有 。
①液氯
②
③白磷
④氯气
⑤
⑥氯水
⑦
⑧
Cl
⑩红磷
Cl
Ⅱ.某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)该物质的结构简式为 。
(2)该物质中所含官能团的名称为 。
(3)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是 (填序号)。
①CH3CHCHCOOH ②CH2CHCOOCH3 ③CH3CH2CHCHCOOH
④CH3CH(CH3)COOH
16.(16分)请按要求填写下列空白:
(1)键线式表示的分子式为 ,有 种不同化学环境的H。
(2)中含有的官能团名称为 。
(3)丁基的结构简式为 。
(4)蒸馏含有杂质的工业乙醇的装置中,玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、 、 、尾接管、锥形瓶。
17.(16分)(1)如图是一个化工生产过程的设计框图:
该设计框图中的物质中含有羟基的是 (填对应字母,下同)。含有酯基的是 ,含两种官能团的是 。
(2)中含有的含氧官能团的名称是 。中的官能团的名称是 。
(3)所含官能团的电子式为 。
(4)已知:有机化合物X的相对分子质量为58,X含C、H、O三种元素,其中氧元素质量分数为27.6%,核磁共振氢谱显示只有一组峰;
,X可发生类似的反应生成Y。
①X的结构简式为 。
②Y的结构简式为 ,其核磁共振氢谱显示为 组峰,峰面积之比为 。
18.(16分)有机化合物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
参考答案
第一章测评
1.C 解析 酮羰基()为酮类物质的官能团,故A正确;羧基(—COOH)为羧酸的官能团,故B正确;醛基(—CHO)为醛的官能团,故C错误;氨基的结构简式为—NH2,故D正确。
2.A 解析 C2H6没有同分异构体,只表示一种物质;C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、、C(CH3)4三种同分异构体,C5H12不能表示一种纯净物;C2H4Cl2有CH2Cl—CH2Cl、CHCl2—CH3两种同分异构体,C2H4Cl2不能表示一种物质;由氧元素组成的单质有O2、O3,不能表示一种纯净物。
3.D 解析 A项属于酚类,B项属于脂环烃,C项属于芳香烃,只有D项正确。
4.A 解析 也可写成CH3—CHCH—CH3,分子中存在2种不同环境的氢原子,氢原子个数比为6∶2=3∶1,A符合题意;分子中有2种不同环境的氢原子,氢原子个数比为6∶4=3∶2,B不符合题意;正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,分子中存在2种不同环境的氢原子,氢原子个数比为6∶4=3∶2,C不符合题意;分子中存在2种不同环境的氢原子,氢原子个数比为6∶4=3∶2,D不符合题意。
5.D 解析 通过质谱法可以测得有机化合物的相对分子质量,但由于没有涉及具体的结构,所以要结合其他物理或化学方法才能确定其结构,A项正确;甲苯分子中由于存在着4种处于不同化学环境的氢原子,所以在核磁共振氢谱中会出现4组不同的吸收峰,B项正确;红外光谱与分子的结构密切相关,是研究分子结构的一种有效手段,C项正确;由产物的物质的量之比可确定该有机化合物分子中碳原子与氢原子个数之比为1∶4,但不能确定氧原子存在与否,D项错误。
6.C 解析 乙醛、乙酸均易挥发,直接蒸馏得不到相应的纯净物。可先将CH3COOH转化为高沸点的CH3COONa,然后蒸出乙醛,再加入浓硫酸,蒸出乙酸。
7.A 解析 由该有机化合物的结构简式可知,其分子中含有的官能团为碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键,A项正确。
8.C 解析 在进行分液操作时,分液漏斗内外气体应相通,眼睛要注视分液漏斗中溶液液面的变化,C项不正确。
9.C 解析 V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(CO2)∶n(H2O)=3∶4,n(C)∶n(H)=3∶8,该分子中共有13个原子、42个电子,则分子式为C3H8O2。
10.B 解析 丁醇与乙醚互溶,但沸点不同,则通过蒸馏可分离,故A正确;乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液的方法分离,应选蒸馏法,故B错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同,可鉴别,故C正确;CH3COOCH2CH3与HCOOCH2CH3中均含3种H,但二者的核磁共振氢谱中峰的面积比不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故D正确。
11.C 解析 根据该有机化合物的对称结构及等效氢原子的种类分析:,则其一氯代物共有5种。
12.A 解析 A项分子结构不对称,含有6种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1∶1∶1∶1∶1∶3,A正确;B项分子中含4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1∶1∶1∶3,B错误;C项分子中含4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3,C错误;苯分子中的六个氢原子是等效氢原子,核磁共振氢谱有1组峰,D错误。
13.D 解析 由图示可知,①③中均存在σ键和π键,A正确;①中H原子有3种,故其一氯代物有3种,②中H原子有3种,故其一氯代物有3种,④中H原子有2种,故其一氯代物有2种,B正确;②④的分子式均为C10H16,结构不同,互为同分异构体,C正确;③为富勒烯,其分子中只含有碳原子,不属于烃,D错误。
14.B 解析 室温搅拌可以加快反应速率,A项正确;用5%Na2CO3溶液洗涤后分层,有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,上层为有机相,下层为水相,先由分液漏斗下口放出下层液体,再将上层的有机相由分液漏斗上口倒出,B项错误;第一次水洗是为了除去有机相中的HCl,第二次水洗是为了除去有机相中的钠盐,C项正确;蒸馏时,应选用直形冷凝管,D项正确。
15.答案 Ⅰ.⑤和⑧、⑧和 ③和⑩ ⑨和 ①和④、②和⑦、⑤和
Ⅱ.(1) (2)碳碳双键、羧基 (3)①②
解析 Ⅰ.题给物质中①④为同一种物质,⑨互为同位素,③⑩互为同素异形体;然后在有机化合物中先找同一种物质:②⑦同碳原子数,且结构相同,为同一物质;再找同分异构体:⑤⑧同碳原子数,而⑤是同一种物质,故⑤⑧互为同分异构体,⑧互为同分异构体;⑥为混合物。
Ⅱ.(1)由题图中的分子模型可以看出,代表碳原子,代表氧原子,代表氢原子,其结构简式为。
(2)在该物质中存在的官能团有(碳碳双键)和(羧基)两种。
(3)①和②与该物质分子式相同,而结构不同,所以互为同分异构体。
16.答案 (1)C6H14 5 (2)(酚)羟基、酯基
(3)—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、
—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3
(4)温度计 冷凝管
17.答案 (1)CD G BCG
(2)酮羰基、酯基 羧基、醚键
(3)·H (4)①
② 2 1∶6(或6∶1)
解析 (1)含有羟基的是CD;含有酯基的是G;含有两种官能团的是BCG。
(2)第一种有机化合物中含有的含氧官能团名称是酮羰基、酯基;第二种有机化合物中的官能团的名称是羧基、醚键。
(3)羟基的电子式为·H。
(4)①根据X能发生已知中的反应,则X含有(酮羰基);根据氧元素质量分数可知,X中O的个数为≈1,根据核磁共振氢谱显示只有一组峰,则两端的取代基相同,结合相对分子质量为58,推出X的结构简式为。②结合题给信息可知Y的结构简式为,分子中有两种类型的氢原子,故其核磁共振氢谱有2组峰,峰面积比为1∶6(或6∶1)。
18.答案 (1)90 (2)4 (3)一个羧基和一个羟基
(4)C3H6O3 (5)CH3CHOHCOOH
解析 (1)称取18.0gA物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍,则A的相对分子质量为45×2=90。
(2)根据核磁共振氢谱可知A分子中含有4种等效氢原子,且个数比为1∶1∶1∶3。
(3)18.0gA的物质的量是18.0g÷90g·ml-1=0.2ml,与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2mlCO2,说明1个A分子中含有1个羧基。若与足量钠反应则生成0.2mlH2,则说明还含有1个羟基。
(4)将18.0gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重10.8g和26.4g,即生成水的物质的量是10.8g÷18g·ml-1=0.6ml,生成CO2的物质的量是26.4g÷44g·ml-1=0.6ml,则分子中碳、氢原子的个数分别是0.6÷0.2=3、1.2÷0.2=6,所以氧原子的个数是=3,则分子式为C3H6O3。
(5)综上所述可得,A的结构简式为CH3CHOHCOOH。
A
B
C
D
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取18.0 g A物质,升温使其汽化,测得其密度是相同条件下H2的45倍
A的相对分子质量为
(2)A的核磁共振氢谱如图:
A分子中含有 种等效氢原子
(3)另取18.0 g A与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 ml CO2,若与足量钠反应则生成0.2 ml H2
写出一个A分子中所含官能团的名称和数量:
(4)将18.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重10.8 g和26.4 g
A的分子式为
(5)综上所述A的结构简式为