1.1 有机化合物的结构 随堂训练 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

2.1 有机化合物的结构 随堂训练 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3 一、单选题 1．下列有关化学用语表示正确的是 A．的电子式： B．1-丁烯的键线式： C．乙烯的结构简式： D．的核外电子排布式： 2．下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是 A．中子数为12的钠原子： B．S原子结构示意图： C．35Cl2和37Cl2互为同位素 D．、、是氢元素的不同核素 3．由60个碱基组成的DNA，最多能形成约多少种不同的DNA分子 A．460 B．430 C．604 D．304 4．下列说法正确的是 A．35Cl和37Cl是两种不同的核素 B．石墨和金刚石互为同位素 C．HCOOH和CH3COOH互为同素异形体 D．同主族元素的原子序数之差不可能为2 5．分子式为C6H12O且能发生银镜反应的同分异构体有(不考虑立体异构) A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 6．下列互为同位素的是 A．12C与13C B．H2O与H2O2 C．氧气与臭氧 D．正丁烷与异丁烷 7．下列有机化合物的一氯取代物的同分异构体的数目相等的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 8．下列说法正确的是 A．相同质量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧，消耗氧气最少的是甲烷 B．1 mol 甲烷与1 mol C12在光照条件下生成物最多的一氯甲烷 C．甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4 溶液因反应而褪色 D．芳香族化合物分子式为C7H8O且能与金属钠反应的有机物有4种 9．下列各组微粒之间的关系正确的是 A．乙酸、乙二酸：同分异构体 B．、：同位素 C．CO2、CO：同素异形体 D．甲醇、苯甲醇：同系物 10．下列分子中含有“手性碳原子”的是 A．CBrIF2 B．CH3CH(Cl)COOH C．CH3CH2CH3 D．OHCCH2CH2OH 11．下列各组物质中互为同分异构体的是 A．1H与2H B．O2与O3 C．甲烷与正丁烷 D．正丁烷与异丁烷 12．下列分子式所表示的化合物属于纯净物的是 A．C2H4Cl2 B．C3H7Cl C．CH2O D．C2H4O2 13．下列有关化学用语表示正确的是 A．羟基的电子式 B．丙烯的球棍模型 C．乙炔的电子式 D．乙酸的实验式 14．下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 15．萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物，反应进程中能量变化如图所示。其中在相同投料、经历相同时间、不同反应温度时产物的比例不同，在40℃和160℃时，得到-取代产物与-取代产物的比例分别为96∶4和15∶85，下列说法正确的是 A．-取代产物比-取代产物更稳定 B．与40℃相比，160℃时萘的平衡转化率更大 C．不改变投料和反应时间，改进催化剂可提高40℃时-取代产物比例 D．萘的二磺化取代产物种类为14种 16．科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如下图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N-N键吸收193 kJ热量 ，形成1 mol N≡N叁键放出941 kJ热量，则 A．N4分子中的N是sp2杂化 B．N4是极性分子 C．N4和N2互为同分异构体 D．1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量 17．有机化合物X转化为Y的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．化合物X、Y中杂化碳原子数相等 B．分子中σ键与π键数目之比为6∶1 C．化合物Y存在顺反异构体 D．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中可能不含有手性碳原子 18．下列化学用语表示正确的是 A．钙离子的结构示意图： B．中子数为2的氢核素： C．甲酸乙酯的键线式： D．H2O2的电子式： 19．下列各组物质中，互为同位素的是（       ） A．白磷和红磷 B．冰和干冰 C．正丁烷和异丁烷 D．16O和18O 20．有关 的说法不正确的是 A．分子中至少有12个原子共平面 B．反应可与浓溴水发生取代反应 C．该分子中有2个手性碳原子 D．该物质最多可以和 21．组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构) A．10种 B．12种 C．8种 D．4种 22．2022年3月，中科院首创二氧化碳加氢制汽油技术在山东正式投产。转化过程示意图如下：    下列说法错误的是 A．反应①的产物中含有水 B．有机物a是新戊烷，除a之外，还有2种同分异构体 C．反应②中只有碳氢键的形成 D．反应①既存在的断裂又存在的断裂 23．下列分子中含有手性碳原子的是 A．CF2Cl2 B．CH3CH(OH)COOH C．CH3CH2OH D．CH2=CH-COOH 24．下列各组物质中，不属于同分异构体的是 A．葡萄糖和果糖 B．乙醇和乙醚 C．丙酮和丙醛 D．乙酸和甲酸甲酯 25．分子式为C5H12O，且分子结构中只含有2个甲基和1个羟基的有机物共有（不考虑立体异构） A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 二、填空题 26．(1)请比较下列离子结合氢离子的能力： (填“”、“”、“”)，用一个离子方程式来说明 。 (2)比较沸点高低：正丁烷 异丁烷(填“”、“”)，请从结构角度分析原因： 。 (3)写出电子式 ，该分子的空间构型 (填“是”或“否”)为平面型分子。 27．有机物的结构简式可进一步简化，如：CH3CH2CH2CH3可简化为，CH3CH＝CHCH3可简化为。根据以上结构简式的书写规律，写出下列物质的结构简式。 ① 。 ② 。 28．现有下列几种有机物：①乙酸、②、③乙二醇、④4-甲基-2-戊烯、⑤甲酸甲酯、⑥丙三醇、⑦。回答下列问题： (1)存在顺反异构的分子是 (填序号)，写出该分子的反式结构的结构简式： 。 (2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是 (填序号，下同)。 (3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是 ，两者沸点较高的是 。 (4)已知：i.硝基可被Fe、HCl还原为氨基；氨基易被酸性KMnO4溶液氧化： ii.多官能团有机物命名时，要以最优先的官能团为主官能团，其他官能团作为取代基。常见官能团的优先次序为-COOH>-CHO>-OH>-NH2>-NO2。 则⑦的化学名称是 ，⑦与②互为 ；由②生成⑦涉及反应的反应类型依次为 、 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．中F原子周围应为8电子，还应该表示出F原子的未共用电子对，故A错误； B．1-丁烯的键线式为，故B正确； C．乙烯的结构简式：，故C错误； D．的核外电子排布式：  ，故D错误； 故选：B。 2．D 【详解】A．质量数不是12，而是23，A错误； B．硫原子的最外层电子数为6，而不是8，B错误； C．同位素只针对原子，C错误； D． 质子数相同，都是氢元素，但是中子数不同，属于氢元素的不同核素，D正确； 故选D。 3．B 【详解】含有60个碱基的DNA，只有30个碱基对，所以碱基排列方式有430种，即最多能形成约430种不同的DNA分子，故B项正确。 4．A 【详解】A．35Cl与37Cl的质子数相同中子数不同，互为同位素，是两种不同的核素，A正确； B．石墨与金刚石均为碳元素的两种单质，互为同素异形体关系，B错误； C．HCOOH与CH3COOH结构相似，组成相差1个CH2，互为同系物关系，C错误； D．H与Li均为IA元素，两者原子序数相差2，D错误； 故答案选A。 5．B 【详解】能发生银镜反应说明含有醛基，分子式为C6H12O的同分异构体有、、共8种，故选：B。 6．A 【详解】A．12C和13C的质子数相同，中子数不同，二者属于同位素，A符合题意； B．H2O和H2O2为两种不同的物质，B不符合题意； C．O2与O3均由O元素构成，但物质种类不同，二者互称同素异形体，C不符合题意； D．正丁烷与异丁烷的化学式相同但结构不同，二者互称为同分异构体，D不符合题意； 故答案选A。 7．D 【详解】①有7种氢原子，一氯取代物有7种，②有4种氢原子，一氯取代物有4种，③有4种氢原子，一氯取代物有4种，④有7种氢原子，一氯取代物有7种； 符合条件的组合有①④、②③； 答案选D。 8．D 【详解】A．对比四种物质中碳、氢元素质量比，含氢越多，消耗氧气越多，甲烷CH4中碳氢元素的质量比为：12：4=3：1；乙烷C2H6中碳氢元素的质量比为：12×2：1×6=4：1；丙烷 C3H8中碳氢元素的质量比为：12×3：1×8=9：2，所以消耗氧气最多的是甲烷，故A错误； B．不单单只产生CH3Cl 它的副反应很多 还会产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4每次都会产生HCl，故B错误； C．甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，油脂分为油和脂，其中油中含有碳碳不饱和键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误； D．芳香族有机化合物的分子式为C7H8O，故A含有1个苯环，与Na反应有气体产生，含有酚羟基或醇羟基，若为醇羟基，则取代基为-CH2OH，只有1种结构：苯甲醇，若为酚羟基，还含有1个甲基，甲基与酚羟基有邻、间、对三种位置关系：邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚，故符合条件的结构有4种，故D正确。 答案选D。 9．B 【详解】A．乙酸、乙二酸的分子式不同，不是同分异构体，故A错误； B．、的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确； C．同种元素形成的不同单质互为同素异形体，CO2、CO为化合物，故C错误； D．甲醇、苯甲醇都是醇类，但分子组成不是相差n个CH2，不是同系物，故D错误； 故选B。 10．B 【分析】手性碳原子是指中心碳原子上连有4个各不相同的原子或原子团。 【详解】A．CBrIF2的中心C原子上连有2个F原子，则碳原子不是手性碳原子，A不符合题意； B．CH3CH(Cl)COOH分子的第2个碳原子上分别连接-CH3、-H、-Cl、-COOH，则此碳原子为手性碳原子，B符合题意； C．CH3CH2CH3的第2个碳原子上连有2个-H和2个-CH3，则该碳原子不是手性碳原子，C不符合题意； D．OHCCH2CH2OH的第2个碳原子上连有-CHO、-CH2OH和2个-H原子，则此碳原子不是手性碳原子，D不符合题意； 故选B。 11．D 【详解】A．1H与2H质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，A不符合题意； B．O2与O3是同一元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，B不符合题意； C．甲烷分子式是CH4，正丁烷分子式是C4H10，二者分子式不同，结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，C不符合题意； D．正丁烷与异丁烷分子式都是C4H10，结构不同，二者互为同分异构体，D符合题意； 故合理选项是D。 12．C 【详解】A．C2H4Cl2有1，1-二氯乙烷和1，2-二氯乙烷两种结构，该分子式所表示的物质属于混合物，A错误； B．C3H7Cl有1-氯丙烷和2-氯丙烷两种结构，该分子式表示的物质为混合物，B错误； C．CH2O只能表示甲醛，CH2O表示的物质为纯净物，C正确； D．C2H4O2可表示为乙酸也可表示为甲酸甲酯，该分子式表示的物质为混合物，D错误； 故答案选C。 13．B 【详解】A．羟基的结构式为-O-H，电子式，A不正确； B．丙烷的结构简式为CH2=CH-CH3，球棍模型为，B正确； C．乙炔的电子式，C不正确； D．乙酸的分子式为，实验式为CH2O，D不正确； 故选B。 14．B 【详解】A．二者分子式都是C10H15NO，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意； B．前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意； C．前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意； D．前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意； 故合理选项是B。 15．C 【详解】A．从图中可知，-取代产物能量更低，因此-取代产物更稳定，A错误； B．从图中可知，萘的取代反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，故40℃时，萘的平衡转化率更大，B错误； C．从图中可知，-取代反应活化能较高，故生成-取代产物需要较高的温度，改进催化剂可降低反应的活化能，可提高40℃时-取代产物比例，C正确； D．若其中一个磺酸基处于图示位置，则另一个磺酸基有7个位置，若其中一个磺酸基处于图示位置 ，则剩余一个磺酸基有3个位置，如图所示，因此萘的二磺化取代产物种类共有10种，D错误； 故答案选C。 16．D 【详解】A．由N4分子结构可知，N形成3个σ键，有1对孤电子对，价层电子对数=3+1=4，N是sp3杂化，故A错误； B．由N4分子结构可知，其为对称结构，正电中心和负电中心重合，为非极性分子，故B错误； C．N4和N2是由N形成的两种不同的单质互为同素异形体，故C错误； D．1 mol N4气体转化为N2时断裂6molN-N键，形成2molN≡N叁键，能量变化为6×193kJ-2×941kJ=-724kJ能量，即放出724 kJ 能量，故D正确； 故选D。 17．D 【详解】A．由结构简式可知，化合物X、Y分子中都含有2个杂化的饱和碳原子，故A选项正确； B．CH3CHO分子结构式为，σ键有6个，π键为1个，故σ键与π键数目之比为6∶1，故B选项正确； C．由结构简式可知，化合物Y分子中碳碳双键的两个碳原子连有的原子或原子团不同，存在顺反异构体，故C选项正确； D．由结构简式可知，化合物Y分子与足量溴化氢发生加成反应生成或，分子中都含有1个连有不同原子或原子团的手性碳原子，故D错误； 故答案选D。 18．A 【详解】A．Ca是20号元素，原子核外电子排布是2、8、8、2，Ca原子失去最外层的2个电子变为Ca2+，故Ca2+离子的结构示意图：，A正确； B．中子数为2的氢核素的质量数是3，用原子符号可表示为：，B错误； C．甲酸乙酯是甲酸与乙醇发生酯化反应产生的酯，结构简式是HCOOCH2CH3，其键线式表示为，C错误； D．H2O2分子中2个O原子形成1个共价键，每个O原子再分别与1个H原子形成1个共价键，使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其电子式为：，D错误； 故合理选项是A。 19．D 【详解】A．白磷和红磷是磷元素的两种不同单质，互为同素异形体，选项A错误； B．冰为水，干冰是二氧化碳，属于不同的物质，选项B错误； C．正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，选项C错误； D．16O和18O质子数相同，中子数不同，属于同位素，选项D正确； 答案选D。 20．D 【详解】A．苯环、羰基为平面结构，且直接相连，与苯环直接相连的原子一定与苯环共面，则至少有12个原子共平面(7个C、1个O、4个H)，故 A正确； B．该分子含有酚羟基，且酚羟基邻对位有2个H，因此能与浓溴水发生取代反应，故B正确； C．连接4个不同基团的碳为手性碳，后面环上与O、N相连的2个C具有手性，所以该分子中有2个手性碳原子，故 C正确； D．含酚羟基、酰胺键与NaOH反应，则1mol该物质最多可以和2mol NaOH反应，故D错误。 故选D选项。 21．A 【详解】丁基有四种结构，苯环对位上的两个丁基均有四种不同结构，将四种丁基分别记为A、B、C、D，则组合的种类有AA、AB、AC、AD、BB、BC、BD、CC、CD、DD，共10种，因此合理选项是A。 22．C 【详解】A．由原子守恒可知，反应①的产物中含有水，故A正确； B．有机物a是新戊烷，新戊烷还存在正戊烷、异戊烷两种同分异构体，故B正确； C．反应②一氧化碳和氢气生成(CH2)n，则既存在C－H键的形成又存在C－C键的形成，故C错误； D．反应①二氧化碳和氢气生成一氧化碳和水，即既存在的断裂又存在的断裂，故D正确； 故选C。 23．B 【分析】手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子，据此分析解答。 【详解】A．CF2Cl2中C原子连接了2个F原子和2个Cl原子，因此不存在手性碳原子，A不符合题意； B．在CH3CH(OH)COOH分子中有一个C原子连接了1个-CH3、1个H原子、1个-OH、1个-COOH，因此该碳原子为手性碳原子，B符合题意； C．在CH3CH2OH分子中第1个C原子连接了3个H原子和1个C原子，不属于手性C原子；第二个C原子连接1个-OH、1个-CH3和2个H原子，也不属于手性C原子，C不符合题意； D．在CH2=CH-COOH中不存在连接4个不同的原子或原子团的C原子，因此不存在手性碳原子，D不符合题意； 故合理选项是B。 24．B 【详解】A．葡萄糖和果糖，分子式都为：，为同分异构体，A错误； B．乙醇（）和乙醚()不属于同分异构液体，B正确； C．丙酮为，丙醛为，互为同分异构体，C错误； D．乙酸为，甲酸甲酯为，互为同分异构体，D错误； 故选B。 25．B 【详解】分子式为C5H12O中只含有2个甲基和1个羟基的同分异构体有：主链有5个碳原子的有：CH3CH2CH2CHOHCH3、CH3CH2CHOHCH2CH3；主链有4个碳原子的有：(CH3)2CHCH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH，共计是4种，答案选B。 26． 异丁烷支链多，分子之间的距离较大，分子间作用力较弱 否 【详解】(1)苯酚钠可以与醋酸反应生成苯酚，醋酸酸性大于苯酚的酸性，所以结合氢离子的能力小于，离子方程式为：，故答案为：，； (2)异丁烷有支链，子之间的距离较大，分子间作用力较弱，所以正丁烷的沸点大于异丁烷，故答案为：，异丁烷支链多，分子之间的距离较大，分子间作用力较弱； (3) 的分子中，两个氮原子之间有一对共用电子，氮原子和每个氢原子之间都有一对共用电子，电子式为，该分子中氮原子形成了3个共价键，且存在一对孤对电子，采用sp3杂化，分子不是平面型，故答案为：，否。 27． (CH3)2CHCH2CH3 CH2＝C(CH3)CH2CH3 【分析】键线式中用短线“－”表示化学键，端点、交点表示碳原子，C原子、H原子不需要标出，利用H原子饱和C的四价结构，据此书写。 【详解】①是异戊烷，结构简式为(CH3)2CHCH2CH3。 ②是2－甲基－1－丁烯，结构简式为CH2＝C(CH3)CH2CH3。 28． ④ ③⑥ ①⑤ ① 对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸) 同分异构体 氧化反应 还原反应 【详解】(1)4-甲基-2-戊烯中碳碳双键的两个不饱和碳原子上连接原子或原子团不同存在顺反异构，存在顺反异构的分子是④(填序号)，该分子的反式结构的结构简式：。故答案为：④；； (2)③⑥均含有羟基，含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体。故答案为：③⑥； (3)①⑤核磁共振氢谱图上有两组峰和峰面积之比均为1：3，乙酸分子间形成氢键，两者沸点较高的是①。故答案为：①⑤；①； (4)⑦以最优先的官能团-COOH为主官能团，其他官能团作-NH2为取代基，的化学名称是对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸)，⑦与②分子式相同结构不同，互为同分异构体；由②生成⑦先用酸性KMnO4将甲基氧化为羧基，再将硝基还原为氨基，涉及反应的反应类型依次为氧化反应、还原反应。故答案为：对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸)；同分异构体；氧化反应；还原反应。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$