内容正文:
1.1有机化合物的结构特点基础检测2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
一、单选题
1.2023年杭州亚运会火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,实现了循环内二氧化碳的零排放。甲醇(CH3OH)属于
A.酸 B.碱 C.氧化物 D.有机物
2.下列有机反应类型正确的是
A.加成反应 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
B.取代反应 nCH2=CH2
C.置换反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D.氧化反应 CH2=CH2 +H2OCH3CH2OH
3.有机物中含有的官能团对有机物的性质起决定作用,某有机物的结构如图所示,该有机物中含有的官能团有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
4.关于化合物2-苯基丙烯(如图),下列说法错误的是
A.该分子易溶于水及甲苯 B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子不可能共平面 D.该分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.2022年7月25日,由河南科学家研发的阿兹夫定片获批上市,这是我国首款抗新冠口服药物,其有效成分的结构简式如图所示:
下列说法错误的是
A.的电子式为 B.非金属性:F>O>N>H
C.该有机物能发生氧化反应 D.该物质最多与反应
6.1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程①②均有O-H键断裂,过程③④均有C-C键断裂
B.过程①只发生了加成反应
C.该过程中催化剂通过增大反应的活化能来提高化学反应速率
D.该过程的化学方程式为
7.维生素E能有效减少皱纹的产生,保持青春的容貌。维生素E有四种类型,其结构简式如图,若R代表相同的烃基,下列互为同分异构体的是
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
8.下列关于有机物的说法正确的是
A.有机物只能存在于动植物体内,不能通过人工的方法合成
B.有机物只含有碳、氢两种元素
C.含碳元素的化合物不一定属于有机物
D.烃是指燃烧后只生成CO2和H2O的有机物
9.下列化合物中属于烃的是 ( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3—CH2—Br
C.KSCN D.CH3COOCH3
10.某芳香烃的分子式为C10H14,分子结构中只含有一个侧链烃基,则此侧链烃基的结构共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
11.下列化学用语中正确的是
A.与互为同分异构体
B.乙烯分子的电子式:
C.正丁烷的球棍模型:
D.二氧化碳的空间填充模型:
12.下列化学式只能表示一种物质的是
A.CH2Cl2 B.C2H4Cl2 C.C4H4 D.C5H12
13.下列化学用语正确的是
A.次氯酸的电子式:
B.三氟化硼分子的VSEPR模型:
C.2,2,3-三甲基戊烷的键线式:
D.氯化氢分子中键的电子云图:
14.下列物质对应的化学式不正确的是
A.丙烯腈: B.石膏:
C.糊精: D.偏铝酸钠:
15.某烷烃的化学式为C5H11Cl,它的同分异构体可能有几种结构(不考虑顺反异构体)( )
A.2 B.3 C.4 D.8
16.有机物的结构可用“键线式”表示,如CH3—CH=CH—CH3可简写为,有机物X的键线式为。下列关于有机物X的说法正确的是
A.X分子的不饱和度为4
B.X与乙酸乙酯含有相同的官能团
C.X因能与酸性KMnO4溶液发生加成反应而褪色
D.有机物Y是X的同分异构体,能与碳酸氢钠溶液反应且遇FeCl3溶液显紫色,则Y的结构有3种
17.中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100kPa和298K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法错误的是
A.上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B.比的稳定性差
C.由C-H、C=C、C-C的键能不可计算出该异构化反应的焓变
D.加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变
18.下列物质的二氯代物的同分异构体种类不正确的是
A
B
C
D
丙烷
C(CH3)4
正四面体烷
2
4
2
1
A.A B.B C.C D.D
19.已知[Co(NH3)6]3+的立体结构如图,其中数字处的小圆圈表示NH3分子,且各相邻的NH3分子间的距离相等,Co3+离子位于八面体的中心。若其中两个NH3被Cl-取代,所形成的[Co(NH3)4Cl2] +同分异构体的种数为
A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5种
20.下列说法正确的是
A.同分异构体之间分子式相同,其式量也一定相等;式量相等的物质一定是同分异构体
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可推出的结论是有机物属于烃
C.分子式为C2H6O的红外光谱图上发现有C-H键和C-O键的振动吸收,由此可以初步推测有机物结构简式为CH3CH2OH
D.分子式为C8H10的芳香烃有4种同分异构体
21.下列有机物分子中属于手性分子的是
①新戊烷[(CH3)4C] ②乳酸[CH3CH(OH)COOH]
③甘油 ④
A.①②③ B.②和④ C.①和③ D.②③④
22.2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域作出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一的反应机理如图:
下列说法错误的是
A.电负性:N>C>H
B.[Cu]为此反应的催化剂
C.上述反应所涉及的物质中,碳原子均采用杂化
D.上述反应机理符合绿色化学原子经济性要求
23.分子式为C9H10O2的含有一价苯环的所有酯类同分异构体有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
24.航天工业上,火箭使用的燃料是偏二甲肼(N为-2价),火箭升空时发生的化学反应为:。下列有关说法正确的是
A.该反应中,氧化产物为CO2,还原产物为N2
B.该反应中,被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2:1
C.偏二甲肼的同分异构体中,含碳碳单键的化合物只有2种
D.该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子
25.下列说法正确的是(均不考虑立体异构)
A.和 互为同分异构体
B.的一氯代物有7种
C.(CH3)2CHCHClCH3的同分异构体有7种
D.分子式为C4H8O2且官能团与相同的物质共有5种
二、填空题
26.填表。
结构式
结构简式
键线式
27.根据要求回答下列问题:
(1)有机物的结构可用“键线式”简化表示,物质X:,可表示为。X可以与溴水反应,用键线式表示该反应的化学方程式是 。
(2)一种有机物Y的键线式如图所示:
有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z的键线式为 。
(3)已知有多种同分异构体,其中主链含有5个碳原子,有2个甲基作支链,符合条件的烷烃有 种。
(4)已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的自量变化值如下图所示,则由该反应生成1molNO时,应 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。
28.(1)有机物的结构与性质密切相关。
①苯属于 (填字母)。
a.芳香烃 b.烯烃 c.炔烃
②下列化合物中,能发生酯化反应的是 。
a.CH3CHO b.HCOOCH3 c.CH3OH
③鉴别苯与甲苯适宜的试剂是 (填字母)。
a.水 b.KMnO4酸性溶液 c.NaOH溶液
(2)柴胡红景天中的活性成分之一是鞣花酸(结构式如右图)。
①鞣花酸的分子式为 ;
②鞣花酸分子中含氧官能团为 和 (写名称);
③1mol鞣花酸最多可与 molBr2发生取代反应;1mol鞣花酸最多可与含 mol NaOH的溶液发生反应。
(3)苦杏仁酸( D)是一种重要的医药中间体,可通过下列方法合成:
①A→B的反应类型为 。
②D能缩聚为聚酯,聚酯的结构简式为 。
③E是D的同分异构体,E中含有苯环,且E能发生如下水解反应:
E +H2O CH3OH + F
符合条件的F的结构有 种,其中核磁共振氢谱有4 组峰且面积比为1∶2∶2∶1的结构简式为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】CH3OH属于有机物中的醇类;
故答案选D。
2.A
【详解】A.该反应为乙烯和溴单质的加成反应,A正确;
B.该反应为乙烯的加聚反应,B错误;
C.该反应为甲烷的取代反应,C错误;
D.该反应为乙烯和水的加成反应,D错误;
故选:A。
3.B
【详解】有机物中含有羧基、羟基和碳碳双键共3种官能团,故选B。
4.A
【详解】A.该有机物易溶于有机物,不易溶于水,A错误;
B.该有机物含有碳碳双键,所以可以发生加成聚合反应,B正确;
C.该有机物含有甲基,故分子中所有原子不可能共平面,C正确;
D.该有机物含有碳碳双键,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选A。
5.D
【详解】A.H原子周围2个电子,N原子周围8个电子,−NH2 有一个共价键,故A正确;
B.非金属性体现得电子能力:F>O>N>H,B正确;
C.该物质中含有醇羟基,可以发生氧化反应,C正确;
D.醇羟基可以与金属钠发生反应生成H2,物质结构中有2个醇羟基,故1mol物质能与2molNa发生反应,D错误;
故答案为:D。
6.D
【详解】A.由循环机理图可知过程④中断裂C-O,形成碳碳双键,不存在C-C的断裂,A错误;
B.加成反应得到的产物为一种,过程①还生成了水,故过程①不仅发生了加成反应,B错误;
C.反应活化能越高反应速率越慢,反应活化能越低反应速率越快,故催化剂MoO3通过降低反应的活化能来提高化学反应速率,C错误;
D.由循环机理图可知,该反应方程式正确,D正确;
故答案为:D。
7.B
【详解】同分异构体分子式相同,结构不同的化合物的互称,根据结构简式可知甲的分子式为C11H13O2R,乙的分子式为C12H15O2R,丙的分子式为C12H15O2R,丁的分子式为C13H17O2R,R代表相同的烃基,分子式相同的是乙、丙,且两者结构不同,两者互为同分异构体;
故选:B。
8.C
【详解】A.有机化学发展到现在,不仅可以合成自然界里存在的有机物,还可以合成自然界里不存在的有机化合物,A错误;
B.仅含碳、氢两种元素的有机物叫作烃,组成有机物的元素,除碳外,常有氢、氧,另外还含有氮、硫、磷、卤素等其它元素,B错误;
C.含碳元素的物质如CO、CO2、H2CO3、CaCO3、Ca(HCO3)2等属于无机物,C正确;
D.烃是指只含碳、氢两种元素的有机物,烃的含氧衍生物燃烧后也生成CO2和H2O,因此不能从与氧气反应所得产物进行定义烃,D错误;
答案选C。
9.A
【详解】A. CH3CH2CH3是丙烷,属于烃,故A正确;
B. CH3—CH2—Br是溴乙烷,属于烃的衍生物,故B错误;
C. KSCN属于无机物,不属于烃,故C错误;
D. CH3COOCH3中还含有O元素,属于烃的衍生物,故D错误;
故选A。
【点睛】烃是碳氢化合物,只能含有碳和氢两种元素。
10.C
【详解】该芳香烃的分子式符合的通式,所以为苯的同系物,根据分子结构中只含有一个侧链烃基可知,该分子含有丁烷烷基,丁烷烷基的碳架同分异构体有:-C-C-C-C、、、,总共四种不同的连接方式,故选C。
【点睛】本题考查了有机物同分异构体书写,题目难度中等,注意掌握同分异构体的书写方法,正确理解题干信息为解答本题的关键。
11.A
【详解】A.前者为正丁烷,后者为异丁烷,分子式均为C4H10,两者互为同分异构体,A正确;
B.乙烯分子中,C与C之间形成碳碳双键,应该有两列并排的电子,B错误;
C.正丁烷为一条碳链,没有支链,图示为异丁烷的模型,C错误;
D.二氧化碳中碳原子位于中间且碳原子的半径大于氧原子半径,D错误;
故答案选A。
12.A
【详解】A.CH2Cl2只有一种结构,不存在同分异构体,只能表示一种物质,A正确;
B.C2H4Cl2有2种结构,可能为CH2ClCH2Cl或CHCl2CH3,B错误;
C.C4H4可能是环丁二烯或者乙烯基乙炔或者等,C错误;
D.C5H12有正戊烷、异戊烷和新戊烷,D错误;
故选A。
13.C
【详解】
A.HClO中O原子分别与H、Cl形成1对共用电子对,电子式为, A项错误;
B.三氟化硼分子中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3,则VSEPR模型为平面正三角形,B项错误;
C.2,2,3-三甲基戊烷属于烷烃,分子中最长碳链有5个碳原子,2号位有2个甲基,3号位有1个甲基,则该键线式正确,C项正确;
D.HCl中H原子的1s轨道提供1个未成对的电子与Cl原子的3p轨道提供1个未成对的电子形成H—Cl的s-pσ键,电子云图为,D项错误;
答案选C。
14.A
【详解】A.丙烯腈的结构简式为,故A错误;
B.石膏是二水合硫酸钙,化学式为,故B正确;
C.糊精是淀粉的不完全水解产物,化学式为,故C正确;
D.偏铝酸钠化学式为或写为,故D正确;
选A。
15.D
【分析】戊烷存在正戊烷、异戊烷和新戊烷3种同分异构体,分别写出三者的一氯代物的结构简式。
【详解】分子式为C5H11Cl的同分异构体有:主链有5个碳原子的为:CH3CH2CH2CH2CH2Cl;CH3CH2CH2CHClCH3;CH3CH2CHClCH2CH3;链有4个碳原子的为:CH3CH(CH3)CH2CH2Cl;CH3CH(CH3)CHClCH3;CH3CCl(CH3)CH2CH3;CH2ClCH(CH3)CH2CH3;有3个碳原子的为:CH2C(CH3)2CH2Cl,同分异构体有:3+4+1=8种,故选D。
16.D
【详解】A.由有机物X的键线式可知其分子式为C7H6O3,计算其不饱和度为5,A项错误;
B.乙酸乙酯中含有酯基,而X中含有羰基、羟基、碳碳双键、醚键,B项错误;
C.X中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,C项错误;
D.由题意知,有机物Y的分子式为C7H6O3,含有苯环、羧基和羟基,羧基和羟基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,则Y的结构有3种,D项正确;
答案选D。
17.D
【详解】A.两种烯烃都含有碳碳双键,均能发生加成反应和氧化反应,A正确;
B.的能量比 的能量高,能量低的物质稳定性强,B正确;
C.两种烯烃互为同分异构体,所含C-H、C=C 、C-C的数目相同,无法根据它们的键能计算异构化反应的焓变,C正确;
D.催化剂不能改变焓变,D错误;
故选D。
18.A
【详解】A.立方烷的二氯代物为3种,A错误;
B.丙烷的二氯代物有4种、,B正确;
C.
戊烷的二氯代物有2种,,C正确;
D.正四面体烷二氯代物1种,每个C上只有1个氢原子,且环境相同,D正确;
故答案为:A。
19.A
【详解】根据正八面体的结构可知,应该有2种结构,即体对角线(例如1和4等)或者相连的边的(例如2和3等),答案选A。
20.D
【详解】A.式量相等的物质不一定分子式相同,如乙酸和丙醇,因此不一定是同分异构体,故A错误;
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可知该有机物一定含有C、H,可能含有O,因此该有机物不一定为烃,故B错误;
C.分子式为C2H6O的红外光谱图上发现有C-H键和C-O键的振动吸收,由于二甲醚CH3-O-CH3中也含有C-H键和C-O键,无法判断该有机物是否为乙醇,故C错误;
D.C8H10的芳香烃满足CnH2n-6的通式,即有可能为苯的同系物,取代基可以是2个甲基或1个乙基,结构简式:,故D正确;
故选D。
21.B
【分析】连4个不同原子或原子团的C为手性碳原子,含有手性碳原子的分子为手性分子,以此解题。
【详解】①新戊烷[(CH3)4C]中4个-CH3连在同一个碳原子上,无手性碳原子,①不合题意;
②乳酸[CH3CH(OH)COOH]中,连接-OH的碳原子为手性碳原子,分子为手性分子,②符合题意;
③甘油中没有手性碳原子,③不合题意;
④中,连接-OH的碳原子为手性碳原子,分子为手性分子,④符合题意;
综合以上分析,只有②和④符合题意;
故选B。
22.C
【详解】A.同周期元素的电负性从左到右依次增大,元素非金属性越强电负性越大,故电负性N>C>H,选项A正确;
B.根据图像分析可知,[Cu]第一步参与,最后一步又生成,为催化剂,选项B正确;
C.上述反应所涉及的物质中,部分碳原子形成碳碳三键,采用杂化,部分形成碳碳双键,碳原子均采用杂化,选项C错误;
D.上述总反应为 ,反应机理符合绿色化学原子经济性要求,选项D正确;
答案选C。
23.C
【详解】分子式为C9H10O2的含有一价苯环的所有酯类同分异构体有:①C6H5-OOCCH2CH3、②C6H5-COOCH2CH3、③C6H5-CH2OOCCH3、④C6H5-CH(CH3)OOCH ⑤C6H5-CH2CH2OOCH ⑥C6H5-CH2COOCH3,共6种;
故选C。
24.D
【分析】在反应中,中C元素的化合价从-2价升高为+4价,N元素的化合价从-2价升高为0价,均失去电子,被氧化,作还原剂,N2O4中+4价的N元素从+4价降低为0价,得到电子,被还原,作氧化剂,据此分析解答。
【详解】A.由分析知,该反应中,氧化产物为CO2和N2,还原产物为N2,故A错误;
B.由分析知,该反应中,被氧化的氮与被还原的氮的物质的量之比是2:4=1:2,故B错误;
C. 偏二甲肼的同分异构体中,含碳碳单键的化合物有、、,共3种,故C错误;
D.按照化学方程式中化学计量数反应,2mol N2O4参加反应,生成2mol CO2,转移16mol电子,则该反应中每生成lmolCO2转移8mol电子,故D正确;
故选D。
25.C
【详解】A.的分子式为C10H14O,的分子式为C10H16O,不是同分异构体,A错误;
B.的一氯代物有苯环上4种、苯环上甲基1种、丙醇基上两甲基算1种,共6种,B错误;
C.(CH3)2CHCHClCH3的同分异构体,即戊烷的一氯取代,有碳链异构正、异、新三种,正戊烷的一氯取代有3种,异戊烷的一氯取代有4种,新戊烷的一氯取代有1种,故(CH3)2CHCHClCH3的同分异构体有7种,C正确;
D.具有的官能团是酯基,分子式为C4H8O2的同分异构体有、、、,共4种,D错误;
故答案选择C。
26.
【分析】将结构式写成结构简式时,合并同一碳原子上的相同原子,链的形式不变,在碳原子之间、碳原子与官能团之间可以用短线(—)连接,也可以不用,如,可以写成,也可以写成;键线式上官能团上的其它原子要写明,碳原子可以不写,如的键线式为;
【详解】的结构简式为,键线式为;
的结构简式为,键线式为;
的结构简式为,键线式为;
故答案为;;;;;。
27.(1)Br2+→
(2)
(3)4
(4) 吸收 91.5
【解析】(1)
可以与溴水反应生成,用键线式表示该反应的化学方程式是Br2+→。
(2)
由有机物Y的键线式可知其分子式为C8H8,有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z含一个苯环、侧链有1个碳碳双键,为苯乙烯,则Z的键线式为。
(3)
已知有多种同分异构体,其中主链含有5个碳原子,有2个甲基作支链,则符合条件的烷烃3,3-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、共有4种。
(4)
0.5molN2和0.5molO2反应生成1molNO,共价键断裂吸收热量为(0.5mol×945+ 0.5×498)kJ=721.5kJ,共价键形成释放630kJ,则应吸收91.5kJ能量。
28. a c b C14H6O8 羟基 酯基 2 8 加成反应 3
【详解】(1)①含有苯环的烃为芳香烃,苯是最简单的芳香烃,正确答案a。
②醇能够与羧酸发生酯化反应,a为乙醛、b为甲酸甲酯、c为乙醇,因此c符合题意,正确选项c。
③甲苯能够被KMnO4酸性溶液氧化,导致KMnO4酸性溶液褪色,而苯性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,利用此性质可以区分,正确选项 b。
(2)①根据鞣花酸结构式,可知鞣花酸的分子式为C14H6O8;正确答案:C14H6O8。
②鞣花酸分子中含氧官能团为羟基和酯基,正确答案:羟基、酯基。
③苯酚与溴水发生环上邻、对位取代反应,且取代一个H,消耗1molBr2,因此1mol鞣花酸最多可与2molBr2发生取代反应;1mol酚羟基中和1mol氢氧化钠,1 mol酚酯能够消耗2mol氢氧化钠,则该有机物共消耗8mol NaOH;正确答案:2;8。
(3)①醛基含有碳氧双键,与亚硫酸氢钠发生加成反应后变为醇羟基,双键变为单键,加成反应,正确答案:加成反应。
②D结构含有羧基和羟基,在一定条件下,发生缩聚反应生成高分子聚酯,聚酯的结构简式为;正确答案:。
③E是D的同分异构体,E中含有苯环,且E能发生如下水解反应:E +H2O CH3OH + F,则可知E为HO-C6H5-COOCH3,羟基只能在环上邻、间、对位上,这样的结构有3种,其中核磁共振氢谱有4 组峰且面积比为1∶2∶2∶1的结构简式为;正确答案:3;。
点睛:含有酚羟基、羧基的有机物都能和氢氧化钠溶液发生反应,且1mol酚羟基消耗 1molNaOH,1mol羧基消耗1molNaOH,含有酚酯的有机物,若只含有1mol酚酯基,则最多消耗2 molNaOH.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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