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当堂达标检测题

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当堂达标检测题，共30页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包含15个小题，每小题3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意)
1．下列有机物的分类错误的是( C )
解析： CH2===CH2含有碳碳双键，属于烯烃，A项正确；CH3OH含有羟基且羟基与烃基相连，属于醇，B项正确；CH3COCH3含有酮羰基，属于酮，C项错误；CH3COOH含有羧基，属于羧酸，D项正确。
2．东晋葛洪《肘后备急方》中记载青蒿素的提取方法：“又方青蒿一握。以水二升渍，绞取汁。尽服之。”屠呦呦受此方法的启发，改用乙醚提取青蒿素，则屠呦呦采用的主要实验操作是( B )
A．过滤 B．萃取
C．蒸馏 D．重结晶
解析： 屠呦呦采用的主要实验操作是萃取，即用乙醚作萃取剂萃取青蒿素，B项正确。
3．(2023·江苏无锡第一中学期中考试)某同学对下列有机物进行了研究并提出了以下结论，其中正确的是( D )
A．②中含有—OH，所以②属于醇
B．①⑤属于不同类别，二者的化学性质完全不同
C．⑤⑥互为同分异构体
D．上述有机物中属于羧酸的有2种
解析： ②中—OH与苯环直接相连，②属于酚，A项错误；①⑤中都含有—CHO，所以二者的化学性质有相似性，B项错误；⑤⑥的分子式不同，不互为同分异构体，C项错误；题述物质中含有—COOH的有④⑥，即属于羧酸的有2种，D项正确。
4．绿原酸具有抗病毒、降血压、延缓衰老等保健作用，利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步提取绿原酸的流程如图：
下列说法错误的是( B )
A．从“提取液”获取“有机层”的操作为萃取、分液
B．蒸馏时选用球形冷凝管
C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D．粗产品可通过重结晶的方法提纯
解析：由题给流程可知，乙酸乙酯作萃取剂，得到有机层的实验操作为萃取、分液，A正确；蒸馏时若选用球形冷凝管，会有一部分馏分经冷凝降温后滞留在冷凝管中，不能进入接收器，因此蒸馏时应该选择直形冷凝管，B错误；过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；绿原酸溶于温水，冷却后溶解度降低从而析出，因此可利用重结晶的方法进一步提纯，D正确。
5．(2023·海南师范大学附属中学期中考试)某有机物X的结构简式如图所示，下列关于X的说法错误的是( C )
A．分子中含有四种官能团
B．苯环上的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
C．不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．核磁共振氢谱图中有7组峰
解析： X分子中含有羧基、氨基、酯基和碳碳双键四种官能团，A项正确；X分子的苯环上有3种处于不同化学环境的H原子，其一氯代物有3种，B项正确；X分子中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误；该有机物分子中具有7种处于不同化学环境的H原子，其核磁共振氢谱图中有7组峰，D项正确。
6．下列关于苯乙炔()的说法错误的是( A )
A．该分子有8个σ键和5个π键
B．该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2杂化
C．该分子中存在非极性键
D．该分子中有8个碳原子在同一平面上
解析：苯乙炔分子中含有14个σ键，苯环中有1个大π键，C≡C键中有2个π键，共含有3个π键，故A错误；苯环中碳原子都采取sp2杂化，形成碳碳三键的碳原子采取sp杂化，该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2杂化，故B正确；同种原子间形成的共价键为非极性键，该分子中碳原子间形成非极性键，故C正确；苯环是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此该分子中有8个碳原子在同一平面上，故D正确。
7．屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素，实验证明水煎剂对治疗疟疾无效，研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定，该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现，通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，所以治疗疟疾的效果更好。
下列推测不正确的是( D )
A．低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法
B．质谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素
C．影响青蒿素治疗疟疾药效的主要官能团是—O—O—
D．双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O—H是极性键而C===O是非极性键
解析：过氧键对热不稳定，高温时易断裂，则低温、有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂，故A项正确；根据题图信息可知，青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后，其相对分子质量与不同化学环境等效氢原子的种类不同，故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素，故B项正确；根据题设信息可知，影响青蒿素治疗疟疾药效的主要官能团是过氧键—O—O—，过氧键对热不稳定，水煎的方法对治疗疟疾无效，故C项正确；羟基能和水分子形成氢键，故青蒿素分子内的酯基(是极性键)不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水，则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好，故D项错误。
8．下列各组混合物中，可以用分液漏斗进行分离的是( B )
A．乙酸和乙醇 B．苯和水
C．酒精和水 D．乙酸和水
解析：分液漏斗用于分离相互不溶解而且分层的两种液体，乙醇与乙酸相互溶解，不分层，故A不选；苯和水相互不溶解，分层，可以用分液漏斗分离，故B选；酒精和水相互溶解，不分层，故C不选；乙酸和水相互溶解，不分层，故D不选。
9．汽油是石油分馏的重要产品之一，也是一种重要萃取剂。下列混合液中不能用汽油作萃取剂的是( D )
A．氯水中的氯 B．溴水中的溴
C．碘水中的碘 D．碘酒中的碘
解析：汽油与水不互溶，与氯气、溴、碘不反应，而氯气、溴、碘在汽油中的溶解度远大于在水中的溶解度，可以用汽油(直馏汽油)萃取氯水、溴水、碘水中的氯、溴与碘，而汽油与乙醇互溶，不能用汽油萃取碘酒中的碘。
10．(2023·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)( C )
A．3种 B．4种
C．5种 D．7种
11．下列是在物质的分离、提纯实验中有关结晶的一些操作，其中说法正确的是( B )
A．提取NaCl和KNO3晶体常采用相同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响相同
B．在苯甲酸重结晶实验中，滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体
C．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加少量NaOH溶液
D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后，要冷却到室温再过滤
解析：NaCl和KNO3的溶解度受温度影响不同，NaCl的溶解度随温度变化较小，常采用蒸发结晶的方法提纯，KNO3的溶解度受温度影响较大，常采用降温结晶的方法提纯，故A正确；在苯甲酸的重结晶实验中，滤液中还含有少量的杂质，放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体，但温度不宜过低，防止杂质析出，故B正确；苯甲酸能溶于水，在加热过程中水会蒸发，为防止苯甲酸过饱和提前析出而损失，加热溶解后还要加少量蒸馏水，氢氧化钠会与苯甲酸反应，不应加入NaOH溶液，故C错误；苯甲酸在室温时的溶解度不大，应趁热过滤防止苯甲酸损失，故D错误。
12．某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是( C )
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．该有机物分子中有三种不同的氢原子
C．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
D．核磁共振氢谱不提供氢原子总数信息
解析：红外光谱可知分子中至少含有C—H键、C—O键、O—H键三种不同的化学键，故A错误；核磁共振氢谱中有3个峰说明分子中有3种H原子，故B正确；若A的化学式为C2H6O，CH3—O—CH3中只有一种氢原子，所以其吸收峰个数应该是1，与图像不符合，故C错误；核磁共振氢谱中只能确定H原子种类，不能确定氢原子总数，故D正确。
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( D )
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互为同系物
D．①②③④均属于烃
解析： ①③中均存在sp2杂化的碳原子，剩下p轨道形成π键，另外两个原子之间共价键都存在σ键，A正确；烃中H原子有几种，则其一氯代物就有几种，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的化学式均为C10H16，结构不同，互为同分异构体，C正确；③为富勒烯，只含有碳原子，不属于烃，D错误。
14．为解决污染、变废为宝，我国科研人员研究在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图所示。下列说法正确的是( B )
A．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ有副产物H2O产生
B．X、Y互为同系物
C．X、Y互为同分异构体
D．X、Y的一氯代物都有3种(不考虑立体异构)
解析： 根据转化过程图可知，过程Ⅲ只有烯烃与氢气反应，根本没有氧元素参与反应，所以不会产生H2O，A项错误；X、Y都属于烷烃，且分子组成上相差1个CH2原子团，因此二者互为同系物，B项正确、C项错误；由X、Y的结构简式可知，二者均有4种不同化学环境的氢原子，所以二者的一氯代物均有4种，D项错误。
15．(2023·西安高二检测)实验室由叔丁醇(沸点82 ℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52 ℃)的路线如下：
下列说法错误的是( B )
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5小题，共55分)
16．(10分)依据物质的分类标准可将一种物质归属多个类别。现有下列物质：
回答下列问题：
(1)⑥中的官能团名称为_碳氯键__；⑦中的官能团名称为_醛基__。
(2)属于烯烃的有_②⑧__(填序号，下同)。
(3)属于芳香烃的有_③⑤__。
(4)互为同分异构体的有_①④__。
解析：(1)⑥为，其中的官能团是碳氯键；⑦为CH3CHO，其中的官能团为醛基。
(2)烯烃结构中含有碳碳双键，因此属于烯烃的有②⑧。
(3)芳香烃中含有苯环结构，根据题述物质的结构简式可知，③⑤中含有苯环结构，属于芳香烃。
(4)同分异构体的分子式相同，但结构不同，根据题述物质的结构简式可知，①④的分子式均为C4H10，但结构不同，属于同分异构体。
17．(10分)(1)某研究性学习小组在实验室合成了一种物质A。经分析，A的相对分子质量不超过100，A中C、H元素的质量分数分别为w(C)＝69.76%，w(H)＝11.63%，且完全燃烧后产物只有CO2和H2O。则A的摩尔质量为_86_g·ml－1__。
(2)质谱图表明某有机化合物的相对分子质量为70，红外光谱表征到和—CHO的存在，核磁共振氢谱如图(峰面积之比依次为1︰1︰1︰3)，分析核磁共振氢谱图，回答下列问题：
①分子中共有_4__种处于不同化学环境的氢原子。②该物质的分子式为_C4H6O__。
③该有机化合物的结构简式为 CH3CH===CHCHO 。
解析：(1)由w(C)、w(H)可得w(O)＝18.61%，若A分子中只含一个氧原子，则A的相对分子质量≈86，因为A的相对分子质量不超过100，所以A中只含一个氧原子，且其相对分子质量为86。
(2)根据核磁共振氢谱中有四组峰，可知该有机化合物分子中有4种不同化学环境的氢原子。红外光谱表征到和—CHO的存在，则分子中含有碳碳双键和醛基，因其相对分子质量为70，且至少含有6个氢原子，由此可知该有机化合物分子中含有4个碳原子，所以该有机化合物的分子式为C4H6O，其结构简式为CH3CH===CHCHO。
18．(10分)某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为72.0%、氢的质量分数为6.67%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1︰2︰2︰2︰3，如图(a)所示。
方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图(b)所示。
请回答下列问题：
(1)A的分子式为_C9H10O2__。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是_bc__(填字母)。
a．A的相对分子质量
b．A的分子式
c．A的核磁共振氢谱图
d．A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为

。
19．(12分)有A、B两种有机物，按要求回答下列问题：
(1)取3.0 g有机物A，测得完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况下)，已知相同条件下，该有机物的蒸气密度是氢气的30倍，则A的分子式为_C3H8O__。
(2)有机物B的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如下：
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积之比为6︰1︰1，试推测B的结构： 。
(3)主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有_C__(不考虑立体异构)(填序号)。
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
(4)维生素C的结构简式为，丁香油酚的结构简式为。下列关于二者所含官能团的说法正确的是_BC__(填序号)。
A．均含酯基B．均含羟基
C．均含碳碳双键
解析：(1)相同条件下，A的蒸气密度是氢气的30倍，则A的相对分子质量为30×2＝60，A的物质的量为eq \f(3.0 g,60 g·ml－1)＝0.05 ml，完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况下)，n(H2O)＝eq \f(3.6 g,18 g·ml－1)＝0.2 ml，n(CO2)＝eq \f(3.36 L,22.4 L·ml－1)＝0.15 ml，
则A分子中含C原子数为eq \f(0.15 ml,0.05 ml)＝3，
含H原子数为eq \f(0.2 ml×2,0.05 ml)＝8，
含O原子数为eq \f(60－12×3－1×8,16)＝1，
A的分子式为C3H8O。
(2)由红外光谱图可知有机物B中含有C===O、C—O—C结构，结合有机物B的分子式及B的核磁共振氢谱图可知其有6个氢原子处于相同化学环境，即分子中含有2个相同的甲基，则B的结构为。
(3)主链含6个碳原子，对主链碳原子进行编号：
，有甲基、乙基2个支链，则乙基只能连在3号碳原子上，3号碳原子上连有乙基后，分子结构不对称，甲基可以连在2、3、4、5号碳原子上，则共有4种结构，故选C。
(4)由二者的结构简式可知，维生素C分子中含有碳碳双键、羟基、酯基；丁香油酚分子中含有羟基和碳碳双键，故选B、C。
20．(13分)苯甲酸()又称安息香酸，是一种酸性比醋酸略强的有机酸。实验室制备苯甲酸的流程如图所示。
已知：＋2MnOeq \\al(－,4)―→＋2MnO2↓＋OH－＋H2O。
(1)已知将沉淀a(黑色)分别加入热的浓盐酸、双氧水中均有气体产生，则两个反应中a的作用分别为_氧化剂__(填“氧化剂”“还原剂”或“催化剂”，下同)、_催化剂__。
(2)甲苯与KMnO4的反应通常在如图所示装置中进行，如果不使用冷凝管，苯甲酸的产率将偏低，原因是_甲苯易挥发造成损失__。
(3)操作②中，获取有机层的具体操作步骤为_将下层水层从分液漏斗下口放出后，将上层有机层从分液漏斗上口倒出__。操作③的蒸馏过程中，是否能使用图中的冷凝管_不能__(填“能”或“不能”)。
(4)苯甲酸在水中的溶解度如表所示：
所得的苯甲酸粗品中含有的杂质主要为KCl，为了进一步纯化，采取的操作为：将苯甲酸粗品加入热水中充分溶解、_冷却结晶__、过滤干燥。
(5)写出符合下列条件的苯甲酸的同分异构体： 。
①含有醛基 ②苯环直接与羟基相连 ③核磁共振氢谱图中有4组峰
解析：(1)沉淀a为MnO2，MnO2与热的浓盐酸反应时，MnO2作氧化剂，MnO2与双氧水反应时，MnO2作催化剂。
(2)图中冷凝管的作用主要是冷凝回流，防止甲苯挥发造成损失，如果没有使用冷凝管，则会有部分甲苯挥发，从而导致苯甲酸的产率偏低。
(3)由于甲苯的密度比水的小，所以有机层在上层，而上层液体应该从分液漏斗上口倒出，因此需要先将下层液体从分液漏斗下口放出，再将有机层从分液漏斗上口倒出；蒸馏时不能使用球形冷凝管，因为会有馏出物残留管中。
(4)由表中数据可知，要将苯甲酸粗品纯化，应该用重结晶的方法。选项
物质
类别
A
CH2===CH2
烯烃
B
CH3OH
醇
C
CH3COCH3
醛
D
CH3COOH
羧酸
温度/℃
25
50
80
苯甲酸的溶解度/g
0.34
0.85
2.75
KCl的溶解度/g
35.5
42.6
51.1