2020版高考化学苏教版大一轮复习精练：专题12 第1课时《认识有机化合物》（含解析）
展开课时1 认识有机化合物
一、选择题
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，则二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，一定互为同分异构体
解析 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH＝CH2与，故A说法错误；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是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH2O(甲醛)和C2H4O2(乙酸)，所以B说法错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，故C说法错误；当不同化合物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。
答案 D
2．(2016·辽宁盘锦二中月考)维生素C的结构简式为，丁香油酚的结构简式为，下列关于两者的说法正确的是( )
A．均含酯基 B．均含醇羟基和酚羟基
C．均含碳碳双键 D．均为芳香化合物
解析 维生素C中含有酯基而丁香油酚中不含酯基，A错误；维生素C中不含酚羟基，丁香油酚中不含醇羟基，B错；维生素C中不含苯环，不属于芳香化合物，D错。
答案 C
3．有关分子结构的下列叙述中，正确的是( )
A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B．所有的原子都在同一平面上
C．12个碳原子不可能都在同一平面上
D．12个碳原子有可能都在同一平面上
解析 本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示：
由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢只有一个可能在这个平面内；—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线。
答案 D
4．(2015·邛崃高埂中学月考)某化合物的结构式(键线式)及球棍模型如下：
该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A．该有机物不同化学环境的氢原子有8种
B．该有机物属于芳香化合物
C．键线式中的Et代表的基团为—CH3
D．该有机物的分子式为C9H10O4
解析 根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断，H原子有8种，A正确；该有机物中不含苯环，所以不属于芳香化合物，B错误；根据该有机物球棍模型判断Et为乙基，C错误；根据球棍模型可知，该物质的化学式是C9H12O4，D错误。
答案 A
5．(2015·日照二中月考)下列对有机化合物的分类结果正确的是( )
A．乙烯CH2===CH2，苯、环己烷都属于脂肪烃
B．苯、环戊烷、环己烷同属于芳香烃
C．乙烯CH2===CH2、乙炔CH≡CH同属于烯烃
D．同属于环烷烃
解析 烷、烯、炔都属于脂肪烃，而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃，而苯是环烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。
答案 D
6．(2016·浙江嘉兴一中月考)下列说法不正确的是( )
A．(CH3CH2)2CHCH(CH3)2的系统命名为2-甲基-3-乙基戊烷
B．正丁烷的二氯代物有6种(不考虑立体异构)
C．质谱和核磁共振可用于有机小分子结构的分析，还可用于蛋白质结构的研究
D．CH3COOCH2CH3与CH3CH2CH2COOH互为同分异构体，乙醛和苯甲醛互为同系物
解析 乙醛和苯甲醛的结构不相同，分子组成通式不同，不是同系物。
答案 D
7．(2016·山东日照一模)下列各项中正确的是( )
A．中所有碳原子可能在同一平面上
B．的命名为2-甲基-1-丙醇
C．乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D．C4H8属于烯烃的同分异构体共有4种(含顺反异构)
解析 分子中标有*的碳原子形成4个单键，形成四面体结构，故该分子中所有碳原子不可能处于同一平面内，A错误；对命名时，要取含有—OH的最长碳链作为主链，且从最靠近—OH的碳原子一端开始编号，故其系统命名为2-丁醇，B错误；乙烯分子中含有碳碳双键，聚氯乙烯和苯分子中不含碳碳双键，C错误；C4H8属于烯烃的同分异构体共有4种，分别为CH2===CHCH2CH3、CH2===C(CH3)2、CH3CH===CHCH3(顺式和反式)，D正确。
答案 D
8．(2015·山西康杰中学高三月考)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的有( )
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．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
解析 红外光谱给出的是化学键和官能团，从图上看出，已给出C—H、O—H和C—O三种化学键，A项正确；核磁共振氢谱图中，峰的个数即代表氢的种类数，故B项正确；核磁共振氢谱图中峰的面积表示氢的数目比例，在没有给出化学式的情况下，无法得知其H原子总数，C项正确；若A的结构简式为CH3—O—CH3，则无O—H键(与题中红外光谱图不符)，其核磁共振氢谱图应只有一个峰(与题中核磁共振氢谱图不符)，故D项错。
答案 D
二、填空题
9．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉里加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
回答下列问题：
(1)产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序是______。
(2)C装置中浓H2SO4的作用是____________。
(3)D装置中MnO2的作用是____________。
(4)燃烧管中CuO的作用是______________。
(5)若准确称取0.90 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，A管质量增加1.32 g，B管质量增加0.54 g，则该有机物的最简式为____________。
(6)要确定该有机物的分子式，还要___________________________。
解析 该实验的目的是用燃烧法确定有机物的组成，观察实验装置就能明确实验原理：D是氧气发生装置，C是氧气干燥装置，E是氧气与样品充分反应装置，B是水蒸气吸收装置，A是CO2吸收装置。用守恒法求最简式：
n(C)＝＝0.03 mol，n(H)＝×2＝0.06 mol，n(O)＝＝0.03 mol，故该有机物的最简式为CH2O。
答案 (1)g、f、e、h、i、c(或d)、d(或c)、a(或b)、b(或a)
(2)除去氧气中的水蒸气
(3)催化剂，加快产生氧气的速率
(4)确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O
(5)CH2O
(6)测出该有机物的相对分子质量
10．(2016·青岛二中阶段检测)有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的—C≡C—键，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是____________________________________。
(2)下列物质中，一定条件下能与A发生反应的是________。
A．H2 B．Na
C．酸性KMnO4溶液 D．Br2
(3)A的结构简式是__________________________________________。
(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成。该有机物中所有碳原子在同一个平面，没有顺反异构现象，则B的结构简式是_______。
解析 (1)设有机物A的分子式为CxHyOz，则由题意可得：
CxHyOz＋O2xCO2＋H2O
84 44x 9y
16．8 g 44.0 g 14.4 g
＝＝，
解得：x＝5，y＝8。
因12x＋y＋16z＝84，解得：z＝1。有机物A的分子式为C5H8O。
(2)A分子中含有—C≡C—键，能与H2、Br2发生加成反应，能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应；A中含有羟基，能与Na发生置换反应。
(3)根据A的核磁共振氢谱中有峰面积之比为6∶1∶1的三个峰，再结合A中含有O—H键和位于分子端的—C≡C—键，便可确定其结构简式为。
(4)根据1 mol B可与1 mol Br2加成，可以推断B中含有1个键，再结合B没有顺反异构体，可推出B的结构简式为
[注意：CH3CH2CH===CHCHO、CH3CH===CHCH2CHO或
CH3CH===C(CH3)CHO均有顺反异构体]。
答案 (1)C5H8O (2)ABCD
(3)
(4)
11．根据要求填空：
(1)中官能团的名称是________。
(2)中含氧官能团的名称是________。
(3)HOCH2CH2NH2中含有的官能团名称是________。
(4)中所含官能团的名称是________。
(5)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的的同分异构体有________种。
(6)的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有________种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为___________(写结构简式)。
解析 (1)中官能团为羟基。(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基。(3)中官能团为羟基和氨基。(4)中官能团为羰基和羧基。(5)除苯环外不饱和度为1，还有2个碳原子，1个氧原子，可知除酚—OH外另一取代基为—CH＝CH2，苯环上有邻、间、对三种结构。(6)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团，步骤是先确定—OH和—CHO在苯环上的位置，再定最后一个饱和C原子的位置。
答案 (1)羟基
(2)(酚)羟基、酯基
(3)羟基、氨基
(4)羰基、羧基
(5)3
(6)13
12．(2016·北京朝阳区期中)12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成14.4 g H2O和26.4 g CO2。测得有机化合物A的蒸气对H2的相对密度是30，求：
(1)有机物A的分子式：______________________________________。
(2)用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下(实验数据均已换算为标准状况)：a mL(密度为ρ g/cm3)的有机物A与足量钠完全反应后，量筒液面读数为b mL，若1 mol A分子中有x mol氢原子能跟金属钠反应，则x的计算式为____________________(可以不化简)。
解析 (1)A的蒸气对H2的相对密度是30，则A的相对分子质量为60。12.0 g A的物质的量为0.2 mol，完全燃烧生成14.4 g H2O和26.4 g CO2，则n(CO2)＝0.6 mol，n(H2O)＝0.8 mol，因此12.0 g A中含有O原子的物质的量为
＝0.2 mol，A及C、H、O原子的物质的量之比为0.2 mol∶0.6 mol∶1.6 mol∶0.2 mol＝1∶3∶8∶1，结合A的相对分子质量，故A的分子式为C3H8O。
(2)a mL(密度为ρ g/cm3)的有机物A的物质的量为＝ mol，量筒液面读数为b mL，即生成氢气的体积为b mL，则
C3H8O＋xNa―→C3H(8-x)ONax＋H2↑
1 mol mol
mol mol
解得：x＝或x＝
答案 (1)C3H8O
(2)x＝或x＝
13．(选做题)(2016·北京西城区期中)由C、H、O三种元素组成的有机物A，相对分子质量为104。0.1 mol A充分燃烧后，将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液，浓硫酸增重7.2 g，氢氧化钠溶液增重17.6 g。回答下列问题：
(1)有机物A的分子式是________。
(2)A能与碳酸氢钠反应，A中含有的官能团的名称是________。
3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B。写出化学方程式：____________________________________________。
(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C。写出A生成C的化学方程式：________________________________；
反应类型是________。利用C可以合成高分子化合物D，D的结构简式是________。
(5)A的一种同分异构体E，经测定分子结构中含有一个—CH3，两个CH；能与银氨溶液反应产生银镜现象。写出E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式：___________________________________________________。
解析 (1)0.1 mol A充分燃烧后，将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液，浓硫酸增重7.2 g，即0.1 mol A充分燃烧后生成水的物质的量为0.4 mol，氢氧化钠溶液增重17.6 g，即0.1 mol A充分燃烧后生成二氧化碳的物质的量为0.4 mol，可知A分子中有4个碳原子和8个氢原子，由C、H、O三种元素组成的有机物A的相对分子质量为104，所以A分子中含有氧原子数为＝3，据此可以确定A的分子式为C4H8O3。(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B，所以A中含有羟基和羧基，在浓硫酸作用下发生分子内酯化反应形成五元环状酯，所以A为HOCH2CH2CH2COOH。(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C，则C为CH2＝CHCH2COOH，C发生加聚反应可以合成高分子化合物。(5)A的一种同分异构体E，经测定分子结构中含有一个—CH3，两个，能与银氨溶液反应产生银镜现象，则E中有醛基，所以E为CH3CH(OH)CH(OH)CHO。
答案 (1)C4H8O3
(2)羧基
(3)＋H2O
(4)CH2＝CH—CH2—COOH＋H2O 消去反应
(5)＋2[Ag(NH3)2]OH＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
