第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题 2023-2024学年高二下学期人教版（2019）化学选择性必修3

第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题 一、选择题 1．有机物M由C、H、O三种元素组成，可作为溶剂从中草药中提取青蒿素。有关M的结构信息如下： ⅰ.M的红外光谱显示有C-H、C-O的吸收峰，无O-H的吸收峰。 ⅱ.M的核磁共振氢谱(图1，两组峰面积之比为2:3)、质谱(图2)如下所示。 下列分析不正确的是 A．M不属于醇类物质 B．M的分子中含羧基和醛基 C．M的结构简式为 D．M的相对分子质量为74 2．2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图： 下列说法错误的是 A．该过程实现了能量的储存，将太阳能最终转变成化学能 B．的红外光谱图中有羧基的振动吸收峰 C．反应②中涉及到极性键、非极性键的断裂和极性键的形成 D．X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的结构组成是否一致 3．过氧乙酸（化学式为CH3COOOH）是一种杀菌能力较强的消毒剂，可以杀死环境中的新冠病毒。下列说法正确的是 A．过氧乙酸是由碳、氢、氧三种元素组成的 B．过氧乙酸分子中含有氧气分子 C．过氧乙酸的摩尔质量为76 D．过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为2：4：3 4．下列反应属于取代反应的是 ①CHCl3+Cl2CCl4+HCl ②CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br ③C2H4+3O22CO2+2H2O ④CH3CH2CN+Cl2+HCl ⑤+Br2+HBr ⑥CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr A．①②③ B．①③④⑥ C．①④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 5．下列说法正确的是 A．CH3CH218OH和CH3CH216OH互为同位素 B．甲胺和苯胺互为同系物 C．石墨烯和乙烯互为同素异形体 D．CH3COOCH2CH3和CH3OOCCH2CH3互为同分异构体 6．下列有机物中，含有两种处于不同化学环境的氢原子的是 A． B． C． D． 7．用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质，其中正确的是 A．乙醇中的水(钠、蒸馏） B．乙烷中的乙烯(酸性高锰酸钾溶液、洗气） C．淀粉中的氯化钠(水、过滤） D．苯甲酸中的氯化钠(水、重结晶） 8．下列有机物的命名正确的是 A．丙酮 B．H3C-C≡C-CH3 1-丁炔 C． 2-羟基丁烷 D． (CH3)3C(CH2)2C(CH3)3 2，2，5，5-四甲基已烷 9．化合物R经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为。R的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1：2：2：3，其核磁共振氢谱与红外光谱如图，则R的结构可能是 A． B． C． D． 10．草本植物石菖蒲在《神农本草经》中被列为上品，广泛应用癫痫、中风等的治疗，其活性物质的结构如图所示。下列对于该活性物质的说法错误的是 A．分子中含有四种官能团 B．能和溶液反应生成 C．能发生加成、取代、氧化反应 D．该活性物质最多消耗 11．在大多数有机物分子里，碳原子和碳原子、碳原子和其他原子间相结合的化学键是 A．都是极性键 B．都是非极性键 C．既有极性键，又有非极性键 D．都是离子键 12．下列除杂方法合理的是 A．除N2中的NO2：水，洗气 B．除C2H5OH中的H2O：生石灰，分液 C．除HCl中的Cl2：饱和食盐水，洗气 D．除C2H5Br中的Br2：NaHSO3溶液，分液 13．0.5mol某气态烃能与1molHCI加成，加成后产物中的氢原子又可被3mol氟原子取代，则此气态烃可能是 A． B． C． D． 14．下列对反应类型的判断不正确的是 A． 氧化反应 B．+ +HBr 加成反应 C． +HNO3(浓) +H2O 取代反应 D．+3H2 还原反应 15．下列属于同分异构体的是 A．和 B．和 C．HCOOCH2CH3和CH3CH2OCHO D．和 二、非选择题 16．具有下列分子组成的物质，哪些具有同分异构体_______ (不考虑立体异构)？分别写出这些有机化合物的结构简式。 (1) _______ (2) _______ (3) _______ (4) _______ 17．丙烯酸乙酯是一种食用香料，用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成丙烯酸乙酯的路线如图所示。 回答下列问题： (1)是重要的化工原料，能使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应的化学方程式为___________。 (2)化合物B中所含官能团的名称为___________。 (3)→A的反应类型为___________。 (4)丁醇与互为同系物，丁醇的醇类同分异构体有___________种。 (5)丙烯酸乙酯一定条件下会发生聚合反应，该聚合物有较好的弹性，可用于生产织物。该聚合反应的化学方程式为___________。 18．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。 ①由乙炔制氯乙烯 ②1，2-二溴乙烷与NaOH的水溶液共热制取乙二醇 ③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤由丙烯制聚丙烯 ⑥甲苯与氯气在光照的条件下反应 (1)其中属于取代反应的是_______；属于氧化反应的是._______； (2)写出有关反应的化学方程式 ②_______ ⑤_______ 19．有机化合物分子式的确定 (1)元素分析 元素分析 定性分析 用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后_______，______ 定量分析 将一定量有机化合物燃烧后分解为_________，测定各产物的量，从而推算出有机化合物分子中所含元素原子的____________，即确定其____________ 实验方法 李比希氧化产物吸收法仅含C、H、O元素的有_________，；_________， →计算出分子中碳、氢原子的含量 →剩余的为________的含量 ②现代元素定量分析法 (2)相对分子质量的确定 ①相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的_______________与其_______________的比值)_______________值即为该有机化合物的相对分子质量。 ②计算气体相对分子质量的常用方法 a． b．(标准状况) c．根据阿伏加德罗定律，同温同压下，，则 20．红外光谱 (1)原理：有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。 (2)谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的___________。 【参考答案】 一、选择题 1．B 【分析】由图2可知有机物M的相对分子质量为74；M的红外光谱显示有C-H、C-O的吸收峰，无O-H的吸收峰，则M为醚类，饱和一元醚的结构通式为CnH2n+2O，则12n+2n+2+16=74，n=4，则分子式为C4H10O；又M的核磁共振氢谱(图1，两组峰面积之比为2:3)，则M的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。 解析：A．根据分析，M为醚类，M不属于醇类物质，A正确； B．M的分子中含醚键，B错误； C．M的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，C正确； D．M的相对分子质量为74，D正确； 故选B。 2．B 解析：A．该过程实现了能量的储存，将太阳能最终转变成化学能，A正确； B．中不含羧基，故的红外光谱图中没有羧基的振动吸收峰，B错误； C．反应②中涉及到C=O极性键、H-H非极性键的断裂和C-H、O-H极性键的形成，C正确； D．X射线衍射等技术可检测分子结构，可检测合成淀粉与天然淀粉的结构组成是否一致，D正确； 故选B。 3．A 解析：A．过氧乙酸（化学式为CH3COOOH），从化学式可由看出，该物质是由碳、氢、氧三种元素组成的，A正确； B．分子是由原子构成的，过氧乙酸分子中含有氧原子，不含氧气分子，B错误； C．过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76，摩尔质量为76g/mol，C错误； D．过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×2)：(1×4)：(16×3)=6：1：12，D错误； 故选A。 4．C 解析：取代反应的定义是有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应，它的特点是“有上有下”，据此可以判断: ①是CHCl3的氢原子被氯原子替换的反应，有上有下是取代反应，符合题意； ②是烯烃的加成反应，只上不下，不符合题意；③是燃烧反应不是取代反应，不符合题意； ④是饱和碳原子上的氢被替换的反应，有上有下，是取代反应，符合题意； ⑤是苯环上的氢被溴原子替换的反应，有上有下，是取代反应，符合题意； ⑥CH3CH2CH2Br上的溴原子被羟基取代，有上有下，是取代反应，符合题意； 所以答案为:C。 5．D 解析：A.同位素指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，因此CH3CH218OH和CH3CH216OH互为同位素的说法错误，故A项错误； B.甲胺的结构简式为CH3NH2，苯胺结构简式为C6H5NH2，二者在分子组成上相差C5H2，不符合同系物的定义，故B项错误； C.同素异形体指元素组成相同，因原子排列方式不同导致物理性质不同的单质。乙烯属于化合物，不符合同素异形体的概念，故C项错误； D.同分异构体指分子式相同，结构式不同的有机化合物。CH3COOCH2CH3和CH3OOCCH2CH3符合同分异构体的概念，故D项正确。 故答案选：D。 6．D 【分析】含有两种处于不同化学环境的氢原子即有两种等效氢，同一个碳原子上的氢等效，对称位置上的氢等效，连在同一个碳原子上的甲基上的氢等效。 解析：A． 连在CH上的两个甲基上的氢等效，其他两种氢和甲基上的氢都不等效，所以有四种等效氢，故A不选； B．邻二甲苯有一条对称轴，有三种等效氢，故B不选； C．1，2，4-三甲苯没有对称轴，有六种等效氢，故C不选； D．两个甲基上的氢等效，所以有两种等效氢，故D选； 故选：D。 7．D 解析：A．钠会与乙醇反应，消耗乙醇，A错误； B．乙烯会被酸性高锰酸钾氧化成二氧化碳，引进新的杂质，B错误； C．淀粉溶液是胶体，淀粉和氯化钠都能通过滤纸，除去其中的氯化钠应该用渗析的方法，C错误。 D．苯甲酸在水中溶解度不大，加水重结晶可分离，故D正确； 故答案选D。 8．D 解析：A．的名称为丙醛，故A错误； B．H3C-C≡C-CH3的名称为2-丁炔，故B错误； C．的名称为2-丁醇，故C错误； D．(CH3)3C(CH2)2C(CH3)3按系统命名原则为2，2，5，5-四甲基已烷，故D正确； 故选D。 9．B 解析：A． 核磁氢谱中有4组峰，面积比为1∶2∶2∶3，但分子中不含有C-O-C键，A不合题意； B． 核磁氢谱中有4组峰，面积比为1∶2∶2∶3，且分子中含有 、C-H、C-O-C和碳氧双键，B符合题意； C． 核磁氢谱中有4组峰，面积比为1∶2∶2∶3，且分子中不含有键，C不合题意； D． 核磁氢谱中有5组峰，面积比为1∶2∶2∶2∶1，且分子中不含有C-O-C键，D不合题意； 故选B。 10．D 解析：A．该活性物质分子中含有羟基、羧基、酯基、碳碳双键，A正确； B．该活性物质含有羧基，能和溶液产生，B正确； C．含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羟基、酯基能发生取代反应，含有碳碳双键和羟基，能发生氧化反应，C正确； D．该分子中羧基、酯基能和NaOH按1:1反应，故该活性物质最多消耗，D错误； 故选D。 11．C 解析：在大多数有机物分子里，碳原子和碳原子之间形成非极性共价键、碳原子和其它原子间形成极性共价键，如C-O、C-N等原子之间存在极性共价键。答案选C。 12．D 解析：A．二氧化氮气体和水反应生成一氧化氮气体引入新的杂质气体，A错误； B．生石灰和水反应生成氢氧化钙，然后蒸馏得到纯净的乙醇，B错误； C．氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中溶解度较小，C错误； D．溴和亚硫酸氢钠反应生成盐溶液，与有机层C2H5Br不相溶，分液分离出C2H5Br，D正确； 故选D。 13．C 解析：烃0.5mol能与1molHCl加成，说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键，加成后产物分子上的氢原子又可被3molCl2完全取代，说明0.5mol氯代烃中含有3molH原子，则0.5mol烃中含有2molH原子，即1mol烃含有含有4molH，并含有1个C≡C键或2个C=C键，符合要求的只有CH≡CCH3，故选C。 14．B 解析：A．C2H2具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳，所以该反应属于有机反应类型中的氧化反应，A正确； B．上述反应不具有加成反应的特点，因为有无机小分子HBr生成，属于取代反应，而不是加成反应，B错误； C．上述反应属于苯的硝化反应，为取代反应，C正确； D．上述反应属于苯与氢气的加成反应，加氢还原过程属于还原反应，D正确； 故选B。 15．D 解析：A．甲烷空间构型为正四面体，二氯甲烷只有一种结构，因此题中所给属于同一物质，故A不符合题意； B．均为邻二甲苯，属于同一种物质，故B不符合题意； C．均为甲酸乙酯，属于同一种物质，故C不符合题意； D．前者分子式为C4H8，属于烯烃，后者分子式为C4H8，属于环烷烃，它们互为同分异构体，故D符合题意； 答案为D。 二、非选择题 16．(1)有同分异构体，分别为CH2=CH-CH3、△ (2)有同分异构体，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH3 (3)无同分异构体 (4)有同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、CH3CCH3OHCH3、CH3CHCH3CH2OH、CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH（CH3）CH3 解析：（1）分子式为C3H6的有机物可能为丙烯：CH2=CH-CH3，也可能为环丙烷：△， 故答案为：有同分异构体，分别为CH2=CH-CH3、△； （2）C4H10为丁烷，丁烷存在正丁烷和异丁烷两种结构，结构简式分别为：CH3CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH3，故答案为：有同分异构体，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH3； （3）分子式为CH2O的有机物为甲醛，不存在同分异构体，甲醛的结构简式为HCHO，故答案为：无同分异构体； （4）分子式为C4H10O，是醇类有机化合物的同分异构体有4种：CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、CH3CCH3OHCH3、CH3CHCH3CH2OH，属于醚类的有3种：CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH（CH3）CH3，故答案为：有同分异构体，分别为CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、CH3CCH3OHCH3、CH3CHCH3CH2OH、CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH（CH3）CH3。 17．(1) (2)碳碳双键、羧基 (3)加成反应 (4)4 (5) 解析：（1）CH2=CH2能和溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，该反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。 （2）化合物B的结构简式为CH2=CHCOOH，其中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基。 （3）CH2=CH2和水发生加成反应生成A即乙醇，故反应类型为加成反应。 （4）丁醇是C4H10O，也可以写成C4H9OH，可以看作丁烷(C4H10)分子内的1个氢原子被羟基取代，丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，(CH3)2CHCH，丁烷的氢原子共有4种，所以丁醇属于醇类的同分异构体共有4种。 （5）丙烯酸乙酯含有碳碳双键，一定条件下会发生聚合反应，该聚合反应的化学方程式为nCH2=CH-COOC2H5 。 18．(1) ②⑥ ④ (2) CH2BrCH2Br + 2NaOH CH2OHCH2OH + 2NaBr + 2H2O 解析：这六个反应的反应类型分别为 ①由乙炔制氯乙烯（加成） ②1，2-二溴乙烷与NaOH的水溶液共热制取乙二醇（取代） ③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色（加成） ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色（氧化） ⑤由丙烯制聚丙烯 （加聚） ⑥甲苯与氯气在光照的条件下反应（取代） （1）从分析得之，上述反应之中，属于取代反应的是为②⑥，属于氧化反应的是④ （2）反应②为1，2-二溴乙烷与NaOH的水溶液共热制取乙二醇，其方程式为：CH2BrCH2Br + 2NaOH CH2OHCH2OH + 2NaBr + 2H2O； 反应⑤为丙烯制聚丙烯，其方程式为： 19．(1) 简单无机物 最简整数比 实验式 无水 浓溶液 氧原子 (2) 相对质量 电荷数 最大 解析：（1）用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，燃烧后有CO2生成说明含有C元素、有H2O生成说明含有H元素； 将一定量有机化合物燃烧后分解为简单无机物，测定各产物的量，从而推算出有机化合物分子中所含元素原子的最简整数比，即确定其实验式； 仅含C、H、O元素的有机物氧化后，产物H2O用无水CaCl2吸收，CO2用KOH浓溶液吸收，根据二氧化碳、水的质量，计算出分子中碳氢原子的含量，其余的为氧原子的含量。 （2）质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值)最大值即为该有机化合物的相对分子质量。 20．化学键或官能团的信息 解析：谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。 学科网（北京）股份有限公司 $$