内容正文:
假期必刷1 有机化合物的结构特点与研究方法
1.下列化学用语表示正确的是 ( )
A.乙酸的分子式:CH3COOH
B.乙醇的球棍模型:
C.硝基苯的结构简式:
O2N
D.甲醛的结构式:H C
O
H
2.下列分类正确的是 ( )
A.
OH 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
3.下列叙述正确的是 ( )
A.甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应
B.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇
C.烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少
D.戊二烯与环戊烷互为同分异构体
4.现有一瓶A和B的混合液,已知A和B的
某些性质如下: ( )
物质 分子式
熔点
/℃
沸点
/℃
密度/
(gcm
-3)
水溶性
A C3H6O2 -24 141 099 可溶
B C4H8O2 -84 77 090 可溶
由此推知分离A和B的最佳方法是( )
A.萃取 B.结晶
C.蒸馏 D.分液
5.下列说法正确的是 ( )
A.碳 骨 架 为 的 烃 的 结 构 简 式 为
(CH3)2CCH2
B.有机化合物分子里一定既有非极性键也
有极性键
C.烃分子中,一个碳原子一定形成4个σ键
D.乙醇与 HBr反应时断裂的是O—H
6.(双选)下列说法正确的是 ( )
A.
CH3 CH2
CH CH3
H3C
的名称为3G甲基
丁烷
B. CH3CH2CH2CH2CH3 和
CH3CHCH2CH3
CH3
互为同分异构体
C. C
F
Cl
H Cl和 C
F
H
Cl Cl为同一物质
D.CH3CH2OH 和 CH2
OH
CH
OH
CH2
OH
具有
相同的官能团,互为同系物
7.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰
的是 ( )
A.2,2,3,3G四甲基丁烷
B.2,3,4G三甲基戊烷
C.3,4G二甲基己烷
D.2,5G二甲基己烷
8.按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提
取具有抗肿瘤活性的天然产物.
样
品
粉
末
甲苯+
甲醇(1)
滤
液→
NaNO3
溶液(2)
水层
溶液→ (3)
→ 析出固体
(粗产品)
有机层溶液→
(4)
→ 甲苯
不溶性物质→
下列说法错误的是 ( )
1
A.步骤(1)需要过滤装置
B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚
D.步骤(4)需要蒸馏装置
9.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.按系统命名法,化合物 的名称是2,
3,5,5G四甲基G4,4G二乙基己烷
B.等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗
氧气的量相等
C.苯和甲苯互为同系物,均能使酸性KMnO4
溶液褪色
D.结构片段 的高聚物,
其单体是苯酚和甲醛
10.某化学研究小组在实验室采取以下步骤研
究乙醇的结构,其中不正确的是 ( )
A.利用沸点不同蒸馏提纯该有机物
B.利 用 燃 烧 法 确 定 该 有 机 物 的 实 验 式
为C2H6O
C.利用红外光谱图确定该有机物的相对
分子质量为46
D.利用核磁共振氢谱确定该有机物分子
中含3种不同环境的氢原子
11.(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物
分子中氢原子的种类和数目.例如:乙醚
的结构式为 H C
H
H
C
H
H
O C
H
H
C
H
H
H ,
其核磁共振氢谱中有2个信号(如图).
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一
种峰(信号)的物质是 (填字母).
A.CH3—CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,
A的核磁共振氢谱如图所示,则A的结构
简式为 ,请预测B的核磁共振氢
谱上有 个峰(信号).
③用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O
的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的
结果来确定 C2H6O 分子结构的方法是
.
(2)有机物C常用于食品行业.已知9.0g
C在足量O2 中充分燃烧,将生成的混合气
体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别
增重54g和13.2g,经检验剩余气体为O2.
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知
其相对分子质量是 ,则C的分子
式是 .
②C能与NaHCO3 溶液发生反应,C一定
含有的官能团名称是 .
③C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面
积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是
.
1.(2022全国乙卷)一种实现二氧化碳固定
及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是 ( )
A.化合物1分子中的所有原子共平面
B.化合物1与乙醇互为同系物
C.化合物2分子中含有羟基和酯基
D.化合物2可以发生开环聚合反应
2.(2022全国甲卷)辅酶 Q10具有预防动脉
硬化的功效,其结构简式如下.下列有关辅
酶Q10的说法正确的是 ( )
A.分子式为C60H90O4
B.分子中含有14个甲基
C.分子中的四个氧原子不在同一平面
D.可发生加成反应,不能发生取代反应
2
参 考 答 案
[第一部分] 假期必刷1
素养提升
1.D [CH3COOH 为 乙 酸 的 结 构 简 式,其 正 确 的 分 子 式 为
C2H4O2,故 A错误;该图为乙酸的球棍模型,乙醇的球棍模
型应为 ,故B错误;苯分子中1个氢原子被硝
基取代得到的产物为硝基苯,其结构简式为
NO2 ,
故 C错误;甲醛的结构式为 H C
O
H ,故 D正确.]
2.D [A项物质属于酚类化合物,B项物质不含苯环,属于脂
环化合物,C项物质含有苯环,属于芳香族化合物,D项物质
属于链状化合物,正确,故选 D.]
3.B [A.甲醇为一元饱和醇,不能发生加成反应,A 错误;B.
乙酸可与饱和碳酸氢钠溶液反应,产生气泡,乙醇不能与饱
和碳酸钠发生反应,与饱和碳酸氢钠溶液互溶,两者现象不
同,可用饱和碳酸氢钠溶液鉴别两者,B正确;C.含相同碳原
子数的烷烃,其支链越多,沸点越低,所以烷烃的沸点高低不
仅仅取决于碳原子数的多少,C错误;D.戊二烯分子结构中
含2个不饱和度,其分子式为 C5H8,环戊烷分子结构中含1
个不饱和度,其分子式为 C5H10,两者分子式不同,不能互为
同分异构体,D错误.故选B.]
4.C [观察表中数据,得知 A、B两种物质都是有机物,都溶于
水,不能用萃取或分液方法进行分离;它们的熔点都比较低,
常温下为液体,不能用结晶方法析出;它们的沸点相差较大,
故可以用蒸馏的方法将 A、B分离.]
5.A [A项,由每个碳原子形成4个共价键可确定每个碳原
子所连氢原子个数,得出结构简式为(CH3)2CCH2;B项,
CH4 中只含极性键;C 项,烃分子中,每个 C 均形成4个共
价键,但不一定都是σ键,如乙烯分子中含有π键;D 项,乙
醇与 HBr反应时断裂的是 C—O.]
6.BC [A.从离取代基近的一端编号,命名应为2G甲基丁烷,
错误;B.选项中的物质分子式相同而结构不同,无特殊官能
团,互为同分异构体,正确;C.甲烷分子呈现正四面体结构,
四个位置完全等价,正确;D.虽然二者具有相同的官能团,
但官能团的个数不同,组成也不相差 CH2 原子团,不互为同
系物,错误.综上所述,本题正确答案为BC.]
7.D [A.该分子的结构简式为 C
CH3
CH3
H3C C
CH3
CH3
CH3 ,只含一
种 H 原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A 错误;B.该
分子 的 结 构 简 式 为 H3C CH
CH3
CH
CH3
CH
CH3
CH3 ,含四
种 H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B错误;C.该分子
的结构简式为 H3C CH2 CH
CH3
CH
CH3
CH2 CH3 ,含四种
H 原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C 错误;D.该分
子的结 构 简 式 为 H3C CH
CH3
CH2 CH
CH3
CH3 ,含 三 种
H 原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D正确.故合理
选项为 D.]
8.C [步骤(1)的操作应为过滤,需要过滤装置;步骤(2)分液
得到水层和有机层,需用到分液漏斗;步骤(3)的操作应为蒸
发结晶,需用蒸发皿而不是坩埚;步骤(4)从有机层中分离出
甲苯需用蒸馏的方法.]
9.BD [A.命名遵循:长、多、近、简、小;题给化合物正确的名
称为2,2,4,5G四甲基G3,3G二乙基己烷,A 错误;B.苯甲酸的
分子式为 C7H6O2,可将分子式变形为 C6H6CO2,因此等
物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量相等,B正
确;C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可用酸性高锰酸钾
溶液 来 判 断 苯 和 苯 的 同 系 物,C 错 误;D.结 构 片 段 为
的高聚物,其单体是甲醛和苯酚,
D正确.答案选BD.]
10.C [乙醇是常见的有机溶剂,乙醇能 以 任 意 比 例 和 水 互
溶,故常利用沸点不同蒸馏提纯该有机物,A 正确;利用燃
烧法确定烃、烃的含氧衍生物的实验式,故利用燃烧法可确
定该有机物的实验式为 C2H6O,B正确;利用红外光谱图
确定该有机物的化学键和官能团,利用质谱法确定相对分
子质量为46,C不正确;核磁共振氢谱可用于测定有机物
中氢的化学环境,故利用核磁共振氢谱确定该有机物分子
中含3种不同环境的氢原子,D正确.]
11.解析:(1)①核磁共振氢谱中只有一种峰,说明该分子中的
H 原子都是等效的,只有1种 H 原子,CH3—CH3 中6个
H 原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种峰,故 A 选;
CH3COOH 中甲基中的 H 原子与羧基中的 H 原子所处化
学环境不同,CH3COOH 有2种 H 原子,核磁共振氢谱中
有2个峰,故B不选;CH3COOCH3 中甲基所处化学环境
不同,甲基 H 原子不同,有2种 H 原子,核磁共振氢谱中有
2个峰,故 C不选;CH3COCH3 中2个甲基连在同一个羰
基上,6个 H 原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种
峰,故 D选;②由 A的核磁共振氢谱可知,分子中只有一种
H 原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,故 A 的
结构简式为BrCH2CH2Br,B与 A互为同分异构体,B分子
中2个Br原子连接在同一碳原子上,B为 CH3CHBr2,分
子中有2种 H 原子,故核磁共振氢谱图有2个峰;③通过
其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子
结构为 CH3CH2OH;1个信号时,分子结构为 CH3—O—
CH3;(2)①由 C分子的质谱图,可知 C的相对分子质量为
90,9gC的物质的量为 9g90gmol-1
=0.1mol,燃烧生成
二氧化碳为 13.2g
44gmol-1
=0.3mol,生成水为 5.4g
18gmol-1
=0.3 mol,则 1 个 有 机 物 分 子 中 N(C)=0.3mol0.1mol=3
、
N(H)=0.3mol×20.1mol =6
,则分子中 N(O)=90-12×3-616
=3,故有机物 C的分子式为 C3H6O3;②C能与 NaHCO3
溶液发生反应,C一定含有羧基;③有机物 C 的分子式为
C3H6O3,含有羧基,C分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰,
说明含有4种 H 原子,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则4种
H 原子数目为1、1、1、3,则 A 的结构简式为 CH3CH(OH)
COOH.
答案:(1)①AD ②BrCH2CH2Br 2 ③通过其核磁共振
氢谱 中 的 峰 信 号 可 以 判 断 有 3 个 信 号 时,分 子 结 构 为
CH3CH2OH;1个信号时分子结构为CH3—O—CH3
(2)①90 C3H6O3 ②羧基 ③ CH3CHCOOH
OH
真题再现
1.D [A.化合物1分子中还有亚甲基结构,其中心碳原子采
用sp3 杂化方式,所以所有原子不可能共平面,A错误;B.结
构相似,在分子组成上相差n个 CH2 原子团的有机物互为
同系物,上述化合物1为环氧乙烷,属于醚类,乙醇属于醇
类,化合物1与乙醇结构不相似,不是同系物,B错误;C.根
401
据上述化合物2的分子结构可知,分子中含酯基,不含羟基,
C错误;D.化合物2分子可发生开环聚合形成高分子化合物
C
O
O CH2 CH2 O ,D正确;答案选 D.]
2.B [A.由该物质的结构简式可知,其分子式为C59H90O4,A错
误;B.由该物质的结构简式可知,键线式端点代表甲基,10
个重复基团的最后一个连接 H 原子的碳是甲基,故分子中
含有1+1+1+10+1=14个甲基,B正确;C.双键碳以及与
其相连的四个原子共面,羰基碳采取sp2 杂化,羰基碳原子
和与其相连的氧原子及另外两个原子共面,因此分子中的四
个氧原子在同一平面上,C错误;D.分子中有碳碳双键,能
发生加成反应,分子中含有甲基,能发生取代反应,D 错误;
答案选B.]
假期必刷2
素养提升
1.D [烷烃的通式为 CnH2n+2,随着n值增大,碳、氢原子数量
增加,形成的 共 价 键 越 来 越 多,故 A 错 误;烷 烃 的 通 式 为
CnH2n+2,随着n值增大,碳、氢原子数量增加,1mol烷烃完
全燃烧时 的 耗 氧 量 越 来 越 大,故 B 错 误;烷 烃 的 通 式 为
CnH2n+2,随着n值增大,同分异构体的数量越来越多,一氯
代物的种类越来越多,故 C错误;烷烃的通式为 CnH2n+2,H
元素的质量分数为 2n+2
12n+2n+2
,由算式可知n值越大,氢元
素的含量越小,故 D正确.]
2.A [该分子中最长链上有4个碳原子、甲基位于2号碳原
子上,其名称为2G甲基丁烷,故 A 正确;该分子中最长的碳
链上含有5个碳原子,支链分别位于2、2、4号碳原子上,其
名称为2,2,4G三甲基戊烷,故 B错误;该分子中最长的碳链
上含有5个碳原子、甲基位于2号碳原子上,其名称为2G甲
基戊烷,故 C错误;根据球棍模型,名称为2G甲基戊烷,或者
异己烷,故 D错误.]
3.A [
与浓硝酸反应生成
NO2 ,
CH3
与浓硝酸反应生成
O2N
NO2
CH3
NO2
,说明—CH3 对苯环
的性质产生了影响;CH4、
都不能使酸性 KMnO4 溶
液褪色,而甲苯与之反应生成
COOH ,说明苯环对
—CH3 产生了影响.]
4.B [A.甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃,同时生
成氯化氢,产物中物质的量最多的是氯化氢,A 错误;B.苯
与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下可发生取代反应,
生成硝基苯,B正确;C.乙烯能与溴反应而被消耗,不能分
离,C错误;D.苯不含碳碳双键,但可与氢气发生加成反应,
D错误.答案选B.]
5.BD [A.b是苯,其同分异构体有多种,不止c和d两种,A
错误;B.c分子中氢原子分为2类,根据定一移一可知c的
二氯代物有6种,B正确;C.b、d分子中不存在碳碳双键,不
与酸性高锰酸钾溶液发生反应,C 错误;D.苯是平 面 形 结
构,所有原子共平面,c、d中均含有饱和碳原子,所有原子不
可能共平面,D正确.答案选BD.]
6.A [生成的气体中含乙炔、硫化氢,均与溴水反应,溴水褪
色不能说明有乙炔生成,故 A 错误;乙炔 能 被 高 锰 酸 钾 氧
化,则酸性 KMnO4 溶液褪色,说明乙炔具有还原性,故 B正
确;逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率,反应平稳,
故 C正确;炔含碳量高,将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,
即乙炔不饱和程度高,故 D正确.]
7.C [由 炔 烃 与 H2 加 成:—C≡C—+2H2 →—CH2—
CH2—,可知,原炔烃的结构简式为 CH3 CH
CH3
C CH ,
再按系统命名法对其命名.]
8.BC [A.
CH3
CH3
与
CH3
CH3
分 子 式 相 同,结 构 相
同,二者是同种物质,A错误;B.苯分子中含碳量高,在空气
中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,B正确;C.苯有特殊气味,
C正确;D.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯的密度比水
的小,因此在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下
层液体为紫红色,D错误.]
9.C [分子式为 C7H8 的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液
褪色,但不能与溴水反应,可以判断出一定是甲苯,甲苯与氢
气完全加成后,生成甲基环己烷,分子中有5种不等效氢原
子,因此其生成物的一氯代物的种类共有5种.]
10.BC [A.螺[2,2]戊烷的分子式为 C5H8,环戊烯的分子式
也是 C5H8,结构不同,互为同分异构体,A 正确;B.分子中
的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原
子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原
子上,因此其二氯代物超过两种,B错误;C.由于分子中4
个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原
子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在
同一平面上,C错误;D.戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子,
所以生成1molC5H12至少需要2molH2,D正确.]
11.解析:(1)C6H6 的不饱和度为
2×6+2-6
2 =4
,若只含有三
键,则分子中含有2个三键,符合条件的结构简式:HC≡
C—C≡C—CH2CH3、HC≡C—CH2C≡C—CH3、HC≡
C—CH2—CH2—C≡CH、H3C—C≡C—C≡C—CH3.
(2)①Ⅰ中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种
特殊的共价键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不能与溴
水发生加成反应;Ⅱ分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸
钾溶液氧化,能与溴水发生加成反应.二者都能与溴发生
取代反应,都能与氢气发生加成反应.Ⅰ结构为苯,1mol
苯能与3mol氢气发生加成反应,Ⅱ结构分子中含有2个
碳碳双键,所以其1molⅡ物质能与2mol氢气发生加成
反应.②根据等效氢法,该结构中有1种氢原子,先进行一
氯取代,产物有1种,再在一氯代物的基础上用1个氯原子
代替1个氢原子可得二氯代物,2个氯原子的位置只有三
种情况:一是都位于四边形面的边上(连接两个三角形面的
两个顶点),二是四边形面的对角线上,三是三角形面的边
上,所以二氯代物有3种同分异构体.
答案:(1)HC≡C—C≡C—CH2CH3(或 HC≡C—CH2—C
≡C—CH3 或 HC≡C—CH2—CH2—C≡CH 或 H3C—C≡
C—C≡C—CH3) (2)①ab 3 2 ②3
真题再现
1.C [A.苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性 KMnO4 溶
液褪色,A 错误;B.如图所示, ,苯
乙炔分子中最多有6个原子共直线,B错误;C.苯乙炔分子
中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子
能被取代,可发生取代反应,C正确;D.苯乙炔属于烃,难溶
于水,D错误;故选答案 C.]
2.A [A.由联苯(
)的分子结构可知,其分子由
2个苯基直接相连,故其属于芳香烃;根据对称分析法可知,
其一溴代物共有3种,A说法不正确;B.甲烷与氯气在光照
下发生反应,氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子,然
后由氯原子引发自由基型链反应,B说法正确;C.石油经常
压分馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油,重油经减压
分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等,最后未被汽化的剩余
物叫沥青,C说法正确;D.煤的气化是指煤与水蒸气在高温
下所发生的反应,其产物中含有 CO、H2 和 CH4 等,D 说法
正确.综上所述,本题选 A.]
501