人教版高考化学一轮复习考点练30有机化合物的结构特点与研究方法含答案

这是一份人教版高考化学一轮复习考点练30有机化合物的结构特点与研究方法含答案，共11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.下列说法正确的是( )。
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定互为同系物
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定互为同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体
答案:D
解析:分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如CH2CH2与,A项错误。若两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物可能互为同分异构体,也可能不互为同分异构体,如
CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体,而CH2CH2和CH2CH—CH3不互为同分异构体,B项错误。相对分子质量相同的物质很多,如C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)具有相同的相对分子质量,但由于组成不同,故不互为同分异构体,C项错误。当不同化合物中组成元素的质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,因此这样的不同化合物互为同分异构体,D项正确。
2.合成抗病毒药物洛匹那韦使用了2,6-二甲基苯氧乙酸,其结构简式如图所示,有关2,6-二甲基苯氧乙酸说法正确的是( )。
A.该分子所有碳原子可能处于同一平面
B.该分子苯环上一氯代物有3种
C.该分子与苯甲酸互为同系物
D.该分子有三种官能团,既能发生氧化反应,又能发生还原反应
答案:A
解析:与苯环直接相连的两个甲基上碳原子与苯环一定共面,羧基上的碳原子通过单键与苯环相连,单键可以旋转,所以所有碳原子可能处于同一平面,A项正确。该分子是对称结构,苯环上的一氯代物有2种,B项错误。该分子含有醚键和羧基两种官能团,与苯甲酸不互为同系物,C、D项错误。
3.下列有关1-甲基-1-环己烯(结构简式为)的说法正确的是( )。
A.含有六元环的该物质的同分异构体有3种
B.分子中所有碳原子在同一平面上
C.该物质为芳香烃
D.能使溴的四氯化碳溶液褪色,且反应生成的物质有2种
答案:A
解析:含有六元环的的同分异构体有、、,共3种,A项正确。该分子中含有多个饱和碳原子,所有碳原子不在同一平面上,B项错误。该物质的分子中无苯环,不属于芳香烃,C项错误。该物质能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,但与溴加成后,所得产物只有1种,D项错误。
4.芳香族化合物A的分子式为C7H6O2,将它与NaHCO3溶液混合加热,有酸性气体产生。那么包括A在内,属于芳香族化合物的同分异构体的数目是( )。
A.5 B.4
C.3D.2
答案:A
解析:芳香族化合物能与NaHCO3发生反应产生CO2气体,则物质A为,
的同分异构体可以是酯,也可以是既含—CHO,又含—OH的化合物,依次组合可得:、、、4种。包括A在内,共5种。
5.关于,下列结论正确的是( )。
A.该有机化合物的分子式为C13H16
B.该有机化合物属于苯的同系物
C.该有机化合物分子至少有4个碳原子共直线
D.该有机化合物分子最多有13个碳原子共平面
答案:D
解析:该有机化合物分子式为C13H14,A项错误。该有机化合物含有碳碳双键和碳碳三键,不属于苯的同系物,B项错误。该有机化合物可以看成是由甲基、苯环、乙基、乙烯、乙炔连接而成,单键可以自由旋转,该有机化合物分子最多有13个碳原子共平面,至少有3个碳原子共直线,C项错误,D项正确。
6.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是( )。
A.C4H10的同分异构体有3种
B.分子组成是C5H10O2且属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H8O且属于醛的同分异构体有3种
D.的一溴代物有5种
答案:D
解析:C4H10为丁烷,有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,A项错误。C5H10O2可写作C4H9COOH,丁基有4种结构,故分子组成是C5H10O2且属于羧酸的同分异构体有4种,B项错误。C4H8O可写作C3H7CHO,丙基有2种,故分子组成是C4H8O且属于醛的同分异构体有2种,C项错误。中含有5种处于不同化学环境的氢原子,故其一溴代物有5种,D项正确。
7.对下列两种有机化合物的描述正确的是( )。
A.甲、乙苯环上的一氯代物种数相同
B.甲、乙分子中共面的碳原子数一定相同
C.1 ml甲与溴水反应最多能消耗4 ml Br2
D.甲、乙可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
答案:C
解析:甲中苯环上有5种处于不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有5种;乙中苯环上有4种处于不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有4种,所以两者苯环上的一氯代物种数不同,A项错误。由于单键可以旋转,甲、乙分子中共面的碳原子数不一定相同,B项错误。甲分子中能与溴反应的有碳碳双键和苯环上酚羟基的邻、对位氢原子,所以1 ml甲与溴水反应最多能消耗4 ml Br2,C项正确。甲、乙分子中的官能团不同且所含氢原子种类不同,用红外光谱、核磁共振氢谱都能区分两者,D项错误。
8.a、b、c的结构如图所示:(a) (b) (c)。下列说法正确的是( )。
A.a中所有碳原子处于同一平面
B.b的二氯代物有3种
C.a、b、c三种物质均可与溴的四氯化碳溶液反应
D.a、b、c互为同分异构体
答案:D
解析:甲烷的结构为正四面体,a中含有—CH2—结构,所以a中所有碳原子不能处于同一平面,A项错误。有机物b存在—CH2—、两种结构的碳原子,所以2个氯原子都连在1个—CH2—上,结构有1种,2个氯原子分别连在2个不同的—CH2—上,结构有1种,共计有2种,B项错误。b物质中没有不饱和键,不能与溴水发生加成反应,C项错误。a、b、c三种物质分子式均为C5H6,但是结构不同,因此a、b、c互为同分异构体,D项正确。
9.(2023山东卷)有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是( )。
A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
答案:C
解析:红外光谱可确定有机物分子中的官能团和化学键,A项正确;两个碳碳双键所在的平面通过碳氧单键的旋转可以共平面,B项正确;符合条件的同分异构体有5种,其碳骨架分别为、、、、,C项错误;的异构化产物为,结构中既有醛基又含有碳碳双键,D项正确。
二、非选择题
10.写出下列特定有机化合物的结构简式。
(1)写出同时满足下列条件的A()的同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种;
②与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
(2)写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式: 。
①苯环上有两个取代基;
②分子中有6种处于不同化学环境的氢原子;
③既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应。
(3)的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅱ.分子中有6种处于不同化学环境的氢原子,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式: 。
答案:(1)
(2)(或)
(3)
解析:(1)根据②可知分子中应含有酚羟基;根据③可知分子中应含有醛基;根据①可知分子对称,应为苯环上的对位结构,结构简式是。
(2)根据③可知分子中应含有酚羟基、甲酸酯基;根据残基法,还剩余2个C原子,再根据①②,其结构简式是或。
(3)该有机化合物除苯环外还有2个碳原子、2个氧原子,含有一个双键,能发生银镜反应,能水解,说明存在酚羟基与甲酸形成的酯基结构;另外分子中还含有1个饱和碳原子、1个苯环,结合分子中有6种处于不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。
11.蚊子是四害之一,能传染疟疾等疾病。以苯为原料合成一种针对蚊子幼虫杀虫剂的合成路线如下:
AB
已知:①RBr+MgRMgBr(格氏试剂)
②醇(ROH)与酚反应,烃基可以进入酚羟基的邻位或对位
回答下列问题:
(1)E的名称为 。
(2)A中所含官能团的名称为 。
(3)生成化合物M的最后一步反应类型为 。
(4)物质C的分子式为C3H6O,B和C发生的反应(1)是加成反应,其反应(1)的化学方程式为 。
(5)的同分异构体有很多,能与氢氧化钠溶液反应的同分异构体的个数是 ;其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
答案:(1)2-甲基-2-丙醇
(2)碳溴键
(3)取代反应
(4)+
(5)22 (或)
解析:在催化剂的条件下与溴反应生成溴苯,其结构简式为,A在一定条件下与Mg反应生成B,B与C在一定条件下生成,根据(4)中信息可知C为,根据信息②醇(ROH)与酚反应,烃基可以进入酚羟基的邻位或对位,可知D为,与E反应生成,所以可知E为。
(1)由以上分析可知,E为,其名称为2-甲基-2-丙醇;
(2)A为,A中所含官能团的名称为碳溴键;
(3)由以上分析D为,与反应生成,是取代反应;
(4)已知C为,B为,+;
(5)的同分异构体能与氢氧化钠反应,说明结构中含有酚羟基,若苯环上含有两种取代基,丙基或者异丙基、酚羟基,其与酚羟基关系为邻间对,一共有6种;若苯环上含有三种取代基,乙基、甲基、酚羟基,同分异构体有10种,当苯环上含有四种取代基,同分异构体为6种,所以其能与氢氧化钠反应的同分异构体共有22种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1,说明在该结构中有四种氢且对称性好,满足其条件的结构为或。
12.为了测定某有机化合物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机化合物完全燃烧,生成0.1 ml CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱,图中三组峰的面积之比是1∶2∶3。
图1
图2
试回答下列问题:
(1)有机化合物A的相对分子质量是 。
(2)有机化合物A的实验式是 。
(3)能否根据A的实验式确定其分子式? (填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是
(若不能,则此空不填)。
(4)写出有机化合物A的结构简式: 。
答案:(1)46
(2)C2H6O
(3)能 C2H6O
(4)CH3CH2OH
解析:(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量是46。(2)在2.3 g该有机化合物中,n(C)=0.1 ml,m(C)=1.2 g,n(H)=2.7 g18 g·ml-1×2=0.3 ml,m(H)=0.3 g,m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g,n(O)=0.05 ml。所以n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 ml∶0.3 ml∶0.05 ml=2∶6∶1,A的实验式是C2H6O。(3)A的实验式C2H6O中,碳原子已饱和,所以其实验式即为分子式。(4)A有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有一组峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有三组峰,而且三组峰的面积之比是1∶2∶3,显然后者符合题意,所以A为CH3CH2OH。