第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 单元测试题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．使用现代分析仪器对有机物X的分子结构进行测定，相关结果如下： 且有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰，峰面积之比是1：1。下列说法正确的是 A．由图a可知X的相对分子质量为43 B．X的分子式为 C．X结构中含有醚键 D．X的结构简式为： 2．已知芳香化合物M(C8H8Cl2)分子中只有两种不同化学环境的氢原子且数目比为3：1，则M结构简式不可能是 A． B． C． D． 3．下列表示正确的是 A．苯的实验式：CH B．甲酸的结构式：HCOOH C．2-甲基戊烷的键线式： D．丙烷的比例模型： 4．下列分离或除杂方法不正确的是 A．可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸 B．用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯 C．可用蒸馏的方法分离溴苯中混有的苯 D．利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸 5．某有机分子的结构如图，则该分子环上的一氯代物有(不考虑立体异构) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 6．下列化学用语或模型不正确的是 A．分子的空间充填模型： B．羟基的电子式： C．乙炔的实验式：CH D．聚丙烯的结构简式： 7．离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+离子结构如图所示，下列有关EMTM+的说法正确的是 A．该离子中碳原子杂化类型均为sp3 B．该离子中存在类似苯中的大π键，5元环上的5个原子共用6个电子 C．该离子可与Cl-结合形成有18个σ键的离子化合物 D．该离子的核磁共振氢谱共有5个峰 8．核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号)，根据吸收峰可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲醚(ClCH2OCH3)的核磁共振氢谱如图甲所示，两个吸收峰的面积之比为3：2。金刚烷的分子立体结构如图乙所示，它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目与峰面积之比分别为 A．5，1：6：2：3：4 B．3，1：3：12 C．4，1：6：3：6 D．2，1：3 9．正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列化学用语正确的是 A B C D 羟基的电子式 硝基苯的结构简式 四氯化碳的空间填充模型(比例模型) 钠原子的结构示意图 A．A B．B C．C D．D 10．分子式为 C5H7Cl 的有机物，其结构不可能是（ ） A．只含有1个双键的直链有机物 B．含2个双键的直链有机物 C．含 1 个双键的环状有机物 D．含一个三键的直链有机物 11．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是 A．它的一氯代物有9种 B．它和丁基苯()互为同分异构体 C．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上 D．该分子中含有1个手性碳 12．尿素[CO(NH2)2]是第一种人工合成的有机物，是科学家在制备氰酸铵(NH4CNO)时得到的一种结晶物。下列说法正确的是 A．铵根离子的电子为 B．氰酸根中元素的第一电离能： C．尿素中碳原子的杂化方式为 D．氰酸铵与尿素互为同分异构体 13．硫脲的分子式为，其结构与尿素类似。下列有关说法正确的是 A．中子数为7的碳原子： B．的电子式为 C．的结构示意图： D．硫脲分子的比例模型： 14．下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A．1,2−二溴乙烷 B．甘油 C．CH3CH2Cl D． 15．人工合成某信息素分子的结构简式如下图所示，它是昆虫之间传递信号的一种化学物质，能诱捕害虫等。下列有关说法正确的是 A．含有醚键 B．所有碳原子可能共平面 C．碳原子属于手性碳 D．碳原子为杂化 二、非选择题 16．I( )为环吡酮胺的衍生物，I的一种芳香族同分异构体M同时满足下列条件，写出M的结构简式_______ a.1 mol M消耗2 mol NaOH b.核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2 17．请写出含碳92．3％的某烃最简式_____________。写出2种具有该最简式的烃的结构简式______________，_________________。将苯分子中的1个碳原子换成氮原子，得到另一种稳定的有机化合物，其分子量为____________。 18．某芳香烃A的质谱图如图所示： (1)A的名称为_______。 (2)A的一氯代物共有_______种。 (3)A中最多有_______个原子共平面。 (4)A分子的核磁共振氢谱有_______个峰，峰面积之比为_______。 19．下列各组物质： ①K和Ca ②和 ③12C和14C ④和 ⑤石墨和C60 ⑥NH4CNO和CO(NH2)2⑦T和D ⑧和 ⑨氯气和液氯 （1）互为同位素的是__(填序号，下同)。 （2）互为同素异形体的是__。 （3）互为同分异构体的是__。 （4）属于同一种物质的是__。 20．对下列物质进行分类(均填序号) A组：①H2O 与H2O2 ②金刚石与水晶 ③CH3CH2OH与CH3OCH3④16O和18O ⑤红磷与白磷 (1)互为同位素的是_____，互为同素异形体的是_____，互为同分异构体的是______。 B组：①NaCl晶体 ②盐酸 ③HCl ④熔融KCl ⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦CO2 ⑧稀硫酸 ⑨KOH溶液 (2)属于电解质的是____， 属于非电解质的是_____，能导电的是_____。 【参考答案】 一、选择题 1．D 【分析】由有机物X的质谱图可知，其相对分子质量为74，由题给红外光谱图可知，该有机物中含C-O-C、C=0、-CH3结构，又因其相对分子质量为74，结合核磁共振氢谱图上有2组吸收峰可知该分子中含2个-CH3，则X的结构简式为，据此分析作答。 解析：A．由分析可知，其相对分子质量为74，A项错误； B．由分析可知，X的结构简式为，则X的分子式为，B项错误； C．X的结构简式为，含有酯基，不含醚键，C项错误； D．由分析可知，X的结构简式为：，D项正确； 答案选D。 2．A 解析：A．有三种不同化学环境的氢原子且数目比为3：3：2，故A不可能； B．有两种不同化学环境的氢原子且数目比为3：1，故B可能； C．有两种不同化学环境的氢原子且数目比为3：1，故C可能； D．有两种不同化学环境的氢原子且数目比为3：1，故D可能； 故选A。 3．A 解析：A．实验式即最简式，故苯的实验式：CH，A正确； B．甲酸分子中有一个碳原子，官能团为羧基，故结构简式为HCOOH，B错误； C．的名称为2-甲基丁烷，故C错误； D．丙烷分子中含有3个碳原子，球棍模型为，故D错误； 故选：A。 4．B 解析：A．乙酸可以和碳酸钠溶液反应，而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，A正确； B．加氢的量无法控制，用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯，会引入新的杂质，B错误； C．溴苯和苯的沸点差异较大，蒸馏常用于分离沸点不同的液体混合物，C正确； D．苯甲酸的溶解度受温度影响较大，控制不同的温度可以使苯甲酸的溶解度发生变化，从而从溶液中分离出来，所以利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸，D正确； 综上所述答案为B。 5．D 解析：该有机物环上含有4种不同环境的氢原子，则该分子环上的一氯代物有4种，故选D； 答案选D。 6．D 解析：A．甲烷为正四面体结构， C的原子半径大于H，其空间填充模型为，A正确； B．羟基中H、O原子共用1对电子，O原子外围电子数为7，电子式为：，B正确； C．乙炔的分子式为C2H2，最简式、实验式为CH，C正确； D．聚丙烯是CH3CH=CH2加聚反应的产物，则聚丙烯的结构简式为：， D不正确； 故选D。 7．B 解析：A．该离子中碳原子上有4个σ键或3个σ键，则碳原子的杂化类型有sp3、sp2，A错误； B．该离子中存在类似苯中的大π键，5元环上的5个原子中碳原子提供1个电子，氮原子提供2个电子，失去1个电子形成+1价阳离子，共用6个电子，B正确； C．该离子可与Cl-结合形成离子化合物，其中阳离子含11个C-H键、1个C-C键，2个C-N键，5元环上有5个σ键，共有19个σ键，C错误； D．该离子共有6种不同环境的氢原子，核磁共振氢谱共有6个峰，D错误； 答案为B。 8．D 解析：由金刚烷的键线式可知，分子中的氢原子分为2类，即4个CH和6个CH2中氢原子，所以它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目为2，峰面积之比为（4×1）：（6×2）=1：3。 故选D。 9．A 解析：A．羟基的结构式为-O-H，电子式为，A正确； B．在硝基苯分子中，硝基上的N原子与苯环直接相连，即结构简式为，B不正确； C．四氯化碳分子中，Cl原子半径比C原子半径大，而图中Cl原子半径比C原子半径小，C不正确； D．钠原子的核外电子数为11，原子结构示意图为，D不正确； 故选A。 10．A 【分析】把Cl原子看成氢原子，可知C5H7Cl的不饱和度为=2，一个双键的不饱和度为1，一个三键的不饱和度为2，一个环的不饱和度为1，据此判断。 解析：A. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个双键的直链有机物不饱和度为1，故A错误； B. C5H7Cl的不饱和度为2，含有两个双键的直链有机物不饱和度为2，故B正确； C. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个双键的环状有机物不饱和度为2，故C正确； D. C5H7Cl的不饱和度为2，含有一个叁键的直链有机物不饱和度为2，故D正确； 故选：A。 11．D 解析：A．该物质结构不对称，共有8种位置的H原子，则它的一氯代物有8种，故A错误； B．丁基苯的分子式为C10H14，柠檬烯的分子式为C10H16，二者分子式不同，不互为同分异构体，故B错误； C．环状结构中含饱和碳原子，为四面体结构，分子中所有碳原子不可能在同一个平面内，故C错误； D．该分子中含有1个手性碳，，故D正确； 故选D。 12．D 【分析】根据电子式的定义，用元素符合和最外层电子表示的式子进行判断，电离能根据原子最外层电子排布特定，注意利用洪特规则第IIA和VA的反常情况；有机物中碳原子的杂化方式根据碳原子的成键特点进行判断；D中利用同分异构体的定义即可判断； 解析：A．铵根离子电子式缺少电荷，故A不正确； B．N原子最外层电子满足半充满状态，能量低，不易失去电子，电离能比氧原子大，故B不正确； C．尿素中碳原子与氧形成的双键，根据杂化类型判断，杂化方式为sp2，故C不正确； D．根据化学式相同结构不同化合物互称为同分异构体，故D正确； 故选答案D。 13．B 解析：A．中子数为7的碳原子，质子数为6，质量数为6+7=13，该粒子表示为，A错误； B．-NH2中，N最外层的5个电子中，有2个电子参与成键，还剩1个单电子和1个电子对，则-NH2的电子式为，B正确； C．1个S原子得到2个电子形成S2-，故S2-的结构示意图为 ，C错误； D． 是硫脲分子的球棍模型，D错误； 故选B。 14．D 解析：A．1,2−二溴乙烷(BrCH2CH2Br)中每个碳连了两个氢原子，连的原子相同，因此碳不是手性碳原子，故A不符合题意； B．甘油(HOCH2CHCH2OH)中第一个碳原子和第三个碳原子都连了两个氢原子，连的原子相同，第二个碳原子都连了两个相同的—CH2OH，因此所有碳不是手性碳原子，故B不符合题意； C．CH3CH2Cl中第一个碳原子连了三个氢原子，第二个碳原子连了两个氢原子，连的原子相同，因此不是手性碳原子，故C不符合题意； D． 中第二个碳原子连了四个不相同的原子或原子团，是手性碳原子，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 15．D 解析：A．通过结构简式可知，该有机物含有酯基和羰基两种官能团，不含醚键，故A项错误； B．通过结构简式可知，有机物中含有多个饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有原子不可能共平面，故B项错误； C．手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，α碳原子上连有两个相同的甲基，故C项错误； D．β碳原子成两个单键和一个碳氧双键，为sp2杂化，故D项正确； 答案选D。 二、非选择题 16． 、 解析：I( )的分子式为C6H7O2N，它的不饱和度为4，其芳香族同分异构体M，M中除了苯环不再含有不饱和键，1 mol M消耗2 mol NaOH，则含有2个酚羟基和1个胺基，核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶2，则含有4种类型的氢原子，个数分别为1、2、2、2，故M的结构简式为 、 。 17． CH CH≡CH 79 解析：烃只含有碳、氢元素，所以：碳元素为92.3％，氢元素为1-92.3%=7.7%；所以N(C):N(H)= 92.3％/12:7.7%/1=1:1，因此该烃的最简式为CH；如果该烃的分子式为（CH）n，则n=2，为炔烃，结构简式为：CH≡CH；若n=6，为芳香烃，结构简式为；将苯分子中的1个碳原子换成氮原子，结构结构简式为：，分子式为C5H5N，分子量为79； 答案是：CH；CH≡CH；；79。 18．(1)甲苯 (2)4 (3)13 (4) 4 1:2:2:3 解析：（1）根据芳香烃知必含苯环，根据质荷比为92可知相对分子质量为92，可得A为甲苯； （2）甲苯中苯环上的一氯代物有三种，分别为与甲基相邻、相间、相对，甲基上还有一种，共4种； （3）苯环上的12个原子肯定在一个平面上，甲基中的碳原子相当于苯环上的一个氢原子肯定在平面上，甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个，将甲基的共面问题类比甲烷的共面，所以最多有13个原子共平面； （4）A为甲苯，有4种等效氢，则A分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比为1:2:2:3。 19． ③⑦ ⑤ ②⑥⑧ ④⑨ 解析：①是两种不同的元素； ②、⑥、⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，属于同分异构体； ③、⑦都是同种元素的不同原子，属于同位素； ④、⑨中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质； ⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体； 故答案为：③⑦；⑤；②⑥⑧；④⑨。 20． ④ ⑤ ③ ①③④ ⑤⑦ ②④⑥⑧⑨。 解析：(1)同种元素的不同核素互为同位素，所以16O和18O互为同位素，选④； 同种元素形成的不同单质互为同素异形体，红磷与白磷为磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，所以选⑤； 分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体，所以CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，选③； (2)氯化钠晶体、HCl、熔化的KCl溶于水或熔融状态下都能电离出阴阳离子，所以其水溶液或熔融状态都能导电，为电解质，故选①③④； CO2的水溶液能导电，但电离出阴阳离子的物质是碳酸而不是二氧化碳，蔗糖在水溶液里以分子存在，所以氨气和酒精都是非电解质，故选⑤⑦； 盐酸、熔化KCl、稀硫酸、KOH溶液中含有自由移动的离子，铜中含有自由移动的电子，所以铜、盐酸、熔化KCl、稀硫酸、KOH溶液导电，故选②④⑥⑧⑨。 学科网（北京）股份有限公司 $$