第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）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．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。关于莽草酸的说法正确的是 A．分子中有羟基和酯基 B．此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物 C．莽草酸既属于羧酸又属于酚类 D．分子中有两种含氧官能团 2．某烃的相对分子质量为120，该烃的所有的可能结构中属于芳香烃的有 A．4种 B．6种 C．8种 D．10种 3．某混合气体由两种气态烃组成。2.24L该混合气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6g水。则这两种气体可能是 A．CH4和C3H8 B．CH4和C3H4 C．C2H4和C3H4 D．C2H4和C2H6 4．某有机物R的结构简式如图所示，其官能团的种类有 A．3 B．4 C．5 D．6 5．萘环上的位置可用α、β表示，如：、。下列化合物中α位有取代基的是 A． B． C． D． 6．有机物X为烃的含氧衍生物，其蒸气相对氢气的密度为29，取5.8g该有机物在氧气中完全燃烧，将产物依次通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重5.4g和13.2g，该有机物的分子式是 A．C3H6O B．C2H2O2 C．C2H6O2 D．C4H10 7．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3： 2的是 A． B． C． D．2，3，3，4-四甲基戊烷 8．下列方法不是用来测定有机物结构或官能团的是 A．银镜反应 B．质谱法 C．红外光谱法 D．核磁共振氢谱法 9．下列各种烷烃进行一氯取代反应后，只能生成四种沸点不同的产物的是 A． B． C． D． 10．苯甲酸又称安息香酸，是一种食品防腐剂，在苯甲酸的重结晶实验中，下列装置未涉及的是 A．加热溶解 B．分液 C．趁热过滤 D．冷却结晶 11．下列说法错误的是 A．蒸馏时应调整温度计的水银球于蒸馏烧瓶支管口附近 B．提纯液体混合物常用重结晶法 C．萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另一种溶剂的操作 D．常用质谱法进行有机物相对分子质量的测定 12．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为 A．CH3OCH2CH3 B．CH3CH2OH C．CH3CHO D．CH3CH2CH2COOH 13．下列叙述中错误的是 A．只有成键两原子相同才有可能形成非极性键 B．极性键中吸引电子能力强的原子带部分正电荷 C．键的极性除了受成键原子吸引电子能力强弱的影响，还受邻近原子团的影响 D．不同元素原子的核内质子数不同，原子核对外层电子吸引作用的强弱程度不同 14．S-诱抗素(M)有助于保持鲜花盛开，M在一定条件下能与足量发生如下反应，则化合物N分子中含有的手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子)的个数为 A．4 B．5 C．6 D．7 15．下列有关化学用语表示正确的是 A．羟基的电子式： B．水的比例模型： C．正丙醇的结构简式： D．乙酸的键线式： 二、非选择题 16．血红素铁(如图)是与血红蛋白及肌红蛋白、脑红蛋白中的卟啉结合的铁。已知血红素铁的相对分子质量小于 700，分子中含碳的质量分数为 66.23%(以下均指质量分数)、H 5.2%、O 10.4%、Fe 9.09% 。试确定血红素铁的化学式_______。 17．A～F是几种烃分子的模型，如图所示。 回答下列问题： (1)A、C两种模型分别是有机物的___________模型和___________模型。 (2)常温常压下含碳量最高的气态烃是___________(填字母)。 (3)能够发生加成反应的烃有___________种。 (4)一卤代物种类最多的烃是___________(填字母)。 (5)写出实验室制取D的化学方程式____________。 (6)等质量的上述几种烃完全燃烧消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是_________(填分子式)。 18．写下列物质的名称 (1)CH2=CH2_______ (2) _______ (3) _______ (4) _______ (5) _______ (6) _______ (7) _______ 19．萃取分液法 原理： ①液—液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的___________，使待分离组分从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。 ②固—液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分。 20．某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。 (1)该物质的结构简式为____。 (2)该物质中含有两种官能团，其结构简式分别为____、____。 (3)下列物质中，与该物质互为同分异构体的是____(填序号)。 A．CH3CH=CHCOOH B．CH2=CHCOOCH3 C．CH3CH2CH=CHCOOH D．CH3CH(CH3)COOH 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A． 分子中有羟基、碳碳双键和羧基，选项A错误； B． 所含六元环不是苯环、此有机物按碳骨架分类不属于芳香族化合物，选项B错误； C． 所含羟基为醇羟基、莽草酸既属于羧酸又属于醇类，选项C错误； D． 结合选项A可知，分子中有羧基和羟基两种含氧官能团，选项D正确； 答案选D。 2．C 解析：设相对分子质量为120的芳香烃的组成为CxHy，有12x+y=120，则x=9、y=12，分子式为C9H12，符合通式CnH2n-6，该芳香烃为苯的同系物，若苯环上有1个取代基，结构可为：、，若苯环上有两个取代基，结构可为：、、，若苯环上有三个取代基，结构可为：、、，共8种结构，答案选C。 3．B 解析：2.24L该混合气体即0.1mol完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6g水。即二氧化碳的物质的量为0.2mol，水的物资的量为0.2mol，则平均分子式为C2H4。 A．CH4和C3H8的平均分子式中氢原子个数不可能是4，A错误； B．CH4和C3H4若按1:1混合，平均分子式为C2H4，B正确； C．C2H4和C3H4混合气体平均分子式中碳原子个数不可能为2，C错误； D．C2H4和C2H6混合气体平均分子式中氢原子个数不可能是4，D错误； 故选B。 4．B 解析：根据有机物的结构简式，含有的官能团是醚键、酚羟基、硝基、羰基，有4种，故选项B正确； 答案为B。 5．C 解析：A．中的甲基-CH3在β位，A不符合题意； B．中的硝基-NO2在β位，B不符合题意； C．中的磺酸基-SO3H和氨基-NH2在α位，C符合题意； D．中的羟基-OH在β位，D不符合题意； 故合理选项是C。 6．A 【分析】根据A的蒸气相对氢气的密度为29，可以求得A的相对分子质量，然后根据浓硫酸增重为水的质量，碱石灰增重为二氧化碳的质量，计算有机物A、二氧化碳和水的物质的量，根据原子守恒计算出A分子中碳原子、氢原子的物质的量，结合相对分子质量计算分子中氧原子的物质的量，进而确定有机物A的分子式，据此分析来解题。 解析：A的蒸气相对氢气的密度为29，则M(A)＝29×2g/mol＝58g/mol，5.8g有机物A的物质的量为，，，根据原子守恒，可知A分子中n(C)＝0.3mol、n(H)＝0.3mol×2＝0.6mol，则分子中，则根据微粒的个数之比等于物质的量之比，得A的分子式为C3H6O。 答案选A。 7．B 解析：A.的结构简式为CH3-CH=CH-CH3，分子左右对称，存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:2=3:1，A不符合题意； B． 分子上下对称，有2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6:4=3:2，B符合题意； C．的结构简式为CH3COOCH3，分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为3:3=1:1，C不符合题意； D． 2，3，3，4-四甲基戊烷的线键式为 ，分子上下和左右都对称，存在3种不同性质的氢原子，氢原子个数比为12:6:2=6:3:1，D不符合题意； 故选B。 8．B 解析：A．含有醛基的物质能发生银镜反应，可用来测定官能团醛基，故A不选； B．质谱法常用于测定有机物的相对分子质量，不是用来测定有机物结构或官能团，故B选； C．红外光谱是用于鉴定有机物中所含官能团种类，如双键、三键、羟基、羧基、羰基等，故C不选； D．核磁共振氢谱是检验不同环境的H的数量，有多少种不同的H就有多少个吸收峰，各个峰的高度大致上能显示各种H的数量比例，用来测定有机物结构，故D不选； 故选：B。 9．B 解析：A．中只有两种氢，其一氯取代物只有两种，即只能生成两种沸点不同产物，故A不选； B．中只有四种氢，其一氯取代物有四种，能生成四种沸点不同产物，故B选； C．中只有两种氢，其一氯取代物只有两种，即只能生成两种沸点不同产物，故C不选； D．中只有三种氢，其一氯取代物只有三种，即只能生成三种沸点不同产物，故D不选； 故选：B。 10．B 解析：苯甲酸的重结晶实验的步骤包括：称量一定量的粗苯甲酸用蒸馏水溶解、趁热过滤、冷却结晶、洗涤、抽滤、干燥等。没有分液操作，故选B。 11．B 解析：A．蒸馏时应调整温度计的水银球于蒸馏烧瓶支管口附近，使馏分更纯净，A正确； B．提纯互溶的液体可用蒸馏(或分馏)法、提纯互不相溶的液体可用分液法，重结晶法是分离溶解度随温度变化不同的可溶性物质，B错误； C．萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另一种溶剂的操作，C正确； D．常用质谱法进行有机物相对分子质量的测定，D正确； 答案选B。 12．B 【分析】根据图中信息得到该有机物A的质荷比为46，有三种位置的氢。 解析：A．CH3OCH2CH3质荷比为60，而有机物A质荷比为46，故A不符合题意； B．CH3CH2OH质荷比为46，有三种位置的氢，与题中信息一致，故B符合题意； C．CH3CHO质荷比为44，有两种位置的氢，与题中信息不一致，故C不符合题意； D．CH3CH2CH2COOH质荷比为88，有四种位置的氢，与题中信息不一致，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 13．B 解析：要形成非极性键，必须保证成键原子相同，如果成键原子不同，则吸引电子能力强的原子带部分负电荷，并且键的极性受邻近基团影响，故B项错误，其他选项说法正确。 故选B。 14．A 解析：连有四个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子，由化合物N的结构简式可知，分子中含4个手性碳原子，如图*所示：， 答案选A。 15．A 【分析】根据电子式的定义进行判断；比例模型中根据空间结构及原子半径的相对大小进行判断；结构简式中官能团要表示出来；键线式中根据端点和拐点表示碳原子进行判断； 解析：A．羟基是-OH，根据氧原子的最外层电子数是6个，进行判断，故A正确； B．水分子的结构是V型，故B不正确； C．还可能是异丙醇，故C不正确； D．表示的是丙酸 ，故D不正确； 故选答案A。 【点睛】注意结构简式中烃基可能出现同分异构体，丙基有两种同分异构体。 二、非选择题 16．C34H32O4N4Fe 解析：已知血红素中各元素的质量分数为C：66.23％，H：5.2％，O：10.4％，Fe：9.09％，则氮元素的质量分数＝1－(66.23％＋5.2％＋10.4％＋9.09％)＝9.08％。结合各元素的相对原子质量大小进行分析，可知血红素分子中铁原子数最少，设1个血红素分子中有n个铁原子， 则血红素的相对分子质量＝。 又知血红素的相对分子质量小于700，故n只能为1，血红素的相对分子质量为616，1个血红素分子中各元素的原子个数分别为： ，，，，则血红素的化学式是C34H32O4N4Fe。 17．(1) 球棍 空间填充 (2)D (3)4 (4)F (5)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ (6)CH4 解析：由题图可知A为CH4，B为CH3CH3，C为CH2CH2，D为，E为，F为。 (1)A是甲烷分子的球棍模型，C是乙烯分子的空间填充模型。 (2)由各物质的分子式可知，乙炔和苯的含碳量相等，且高于其他几种烃，但常温常压下苯为液态，故常温常压下含碳量最高的气态烃是乙炔(D)。 (3)烯烃、炔烃、苯及苯的同系物均能发生加成反应，故、、和都能发生加成反应。 (4)甲苯的一卤代物有4种，其他几种烃的一卤代物都只有1种，故选F。 (5)实验室用电石(CaC2)与水反应制取，反应的化学方程式CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。 (6)等质量的烃完全燃烧，氢元素的质量分数越大，消耗的氧气越多。所有的烃中，甲烷中氢元素的质量分数最大，故甲烷完全燃烧时消耗氧气(相同状况下)的体积最大。 18． 乙烯 3-甲基-1-丁烯 1，2-二甲苯或邻二甲苯 4-氯-2-戊烯 苯乙烯 1，2-二溴乙烷 2，4-二甲基己烷 解析：(1)由结构式CH2=CH2可知，该物质主链含有两个碳原子，且含有一个碳碳双键，所以该物质为乙烯，故答案为：乙烯； (2)由可知，该物质主链为4个碳原子，1号碳原子含有碳碳双键，3号碳原子含有1个甲基，所以该物质为：3-甲基-1-丁烯，故答案为：3-甲基-1-丁烯； (3)由可知，该物质含有苯环，且两个甲基处于领位，所以该物质为：1，2-二甲苯或邻二甲苯，故答案为：1，2-二甲苯或邻二甲苯； (4)由可知，该物质主链为5个碳原子，2号碳原子含有双键，4号碳原子含有1个氯原子，所以该物质为4-氯-2-戊烯，故答案为：4-氯-2-戊烯； (5)由可知，该物质含有苯环，且苯环上连有乙烯基，所以该物质为：苯乙烯，故答案为：苯乙烯； (6)由可知，该物质主链含有2个碳，1、2号碳原子上分别含有1个溴原子，所以该物质为1，2-二溴乙烷，故答案为：1，2-二溴乙烷； (7)由 可知，该物质的主链含有6个碳原子，2、4两个碳原子分别含有1个甲基，所以该物质为：2，4-二甲基己烷，故答案为：2，4-二甲基己烷。 19．溶解性不同 解析：液—液萃取：利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解性不同，使待分离组分从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中。 20．(1)CH2=C(CH3)COOH (2) >C=C< —COOH (3)AB 解析：(1)已知C原子在有机物中需形成4个共价键，O需形成2个共价键，H能形成1个共价键，结合题干有机物球棍模型二者，该有机物的结构简式为：CH2=C(CH3)COOH ，故答案为：CH2=C(CH3)COOH； (2)由(1)分析可知，该有机物中含有的官能团为碳碳双键(>C=C<)和羧基(—COOH)，故答案为：>C=C<；—COOH； (3)由(1)分析可知，该有机物的化学式为：C4H6O2，分子式相同而结构不同的物质才互为同分异构体，据此分析解题： A．CH3CH=CHCOOH的分子式为C4H6O2，结构与题干物质不相同，则互为同分异构体，A符合题意； B．CH2=CHCOOCH3的分子式为C4H6O2，结构与题干物质不相同，则互为同分异构体，B符合题意； C．CH3CH2CH=CHCOOH的分子式为C5H8O2，分子式不同，则不互为同分异构体，C不合题意； D．CH3CH(CH3)COOH的分子式为C4H8O2，分子式不同，则不互为同分异构体，D不合题意； 故答案为：AB。 学科网（北京）股份有限公司 $$