3.1 认识有机化合物 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

2024—2025学年高中化学鲁科版必修第二册3.1 认识有机化合物 一、单选题 1．下列说法中正确的一组是 A．H2和D2互为同素异形体； B．和互为同分异构体； C．正丁烷和异丁烷是同系物； D．和是同一种物质 2．实验室中下列做法错误的是 A．含重金属离子(如等)的废液，加水稀释后排放 B．轻微烫伤时，先用洁净的冷水处理，再涂抹烫伤药膏 C．乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度 D．将有机废液收集后送专业机构处理 3．下列反应中，属于取代反应的是 A． B． C． D． 4．下列有关“类比”的说法合理的是 A．碳酸钠固体溶于水放热，则碳酸氢钠固体溶于水也放热 B．与溶液构成的原电池中作负极，则与溶液构成的原电池中也作负极 C．适量通入溶液中可生成和，则适量通入溶液中也可生成和 D．的分子结构模型为正四面体型，则的分子结构模型也为正四面体型 5．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．1.6g CH4电子总数为0.8 NA B．常温下，2mol丙烷中含有共价键的数目为16 NA C．标准状况下6.72 L Cl2通入足量水中被完全吸收，转移电子数目小于0.3 NA D．在密闭容器中，使1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成NH3的分子数为2 NA 6．下列有关化学用语的表述正确的是 A．乙酸的分子结构模型示意图： B．和互为同系物 C．的电子式： D．和互为同分异构体 7．化学用语是化学学科的独特语言，下列有关化学用语使用正确的 A．乙烯的结构简式：CH2CH2 B．四氯化碳分子的空间充填模型： C．乙炔的电子式： D．丙烷的球棍模型： 8．下列实验装置能达到实验目的的是 装置 目的 提取碘时将海带灼烧为灰烬 除去中少量杂质 选项 A B 装置 目的 光照条件下制取纯净 证明是分解的催化剂 选项 C D A．A B．B C．C D．D 9．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．含有的中子数目为 B．中阴离子数为 C．58g正丁烷中含有的共价键数目为 D．盐酸与足量共热，转移的电子数为 10．下列物质中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 11．若将甲烷和氯气发生取代反应，生成、、和的物质的量依次增大，则取代反应需要氯气的物质的量为 A．5mol B． C． D． 12．下列有关的化学用语表达正确的是 A．丙烷的空间填充模型： B．的结构式：O-C-O C．钠离子的结构示意图： D．乙烯的分子式： 13．下列分子结构模型代表H2O 的是 A． B． C． D． 14．关于下列反应,说法正确的是:(图中共有三种原子) A．反应过程中E中共价键断裂，G中共价键保持不动 B．E中存在非极性键 C．M分子有可能是HCl D．上述反应的类型是加成反应 15．下列物质属于有机物的是 A．酒精 B．碳化钙 C．碳酸氢钠 D．二氧化碳 二、填空题 16．(1)甘氨酸的结构简式为，其中含氧官能团的名称是 ，该物质是 性化合物。 (2)以乙炔、HCl等有关试剂在一定条件下合成聚氯乙烯的流程如下： ①指出反应Ⅱ的反应类型是 。 ②写出反应I的化学方程式 (3)1 mol最多能与 mol NaOH发生反应。 17．有机物键线式结构的特点是以线示键，每个折点和线端点处表示有一个碳原子，并以氢补足四价，C、H不表示出来。降冰片烷立体结构如图所示： (1)写出其分子式 。 (2)当降冰片烷发生一氯取代时，能生成 种沸点不同的产物。 (3)根据降冰片烷的键线式结构，请你判断：降冰片烷属于 。 a.环烷烃       b.饱和烃         c.不饱和烃          d.芳香烃 (4)降冰片烷具有的性质是 。 a.能溶于水            b.能燃烧               c.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.能发生加成反应      e. 能发生取代反应      f. 常温常压下为气体 18．按要求回答下列问题： （1）某化合物的结构式及立体模型如图： 观察上面的结构式与立体模型，通过对比指出结构式中的“Et”表示 ，该有机化合物的分子式为 。 （2）写出1-氯丙烯（CH3CH=CHCl）顺反异构体中的反式结构 。 （3）分子式为C8H10的芳香烃，它可能的同分异构体共有 种，写出其中一溴代物只有两种的结构简式 。 （4）分子式为C5H12O且分子结构中含有“—CH2OH”的同分异构体种数为 （不考虑立体异构）。 19．下列说法正确的是 。 ①和均是芳香烃，既是芳香烃又是芳香化合物 ②和分子组成相差一个—CH2—，因此是同系物关系 ③含有醛基，所以属于醛类 ④分子式为C4H10O的物质，可能属于醇类或醚类 ⑤三元轴烯()与苯互为同分异构体 ⑥S­诱抗素的分子含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 ⑦中含氧官能团的名称是羧基 ⑧有机物中碳、氢原子个数比为1∶4，则该有机物一定是CH4 ⑨肾上激素的分子式为C9H12NO3 ⑩分子式为C4H10O的醇，能在铜催化和加热条件下被氧气氧化为醛的同分异构体共有4种 ⑪分子式为C7H8O的有机物，能与氯化铁溶液发生显色反应的同分异构体共有3种 ⑫分子式为C5H12O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构) 6种 三、计算题 20．将含有C、H、O的某有机物3.24 g装入元素分析装置，通入足量的O2使它完全燃烧，将生成的气体依次通过氯化钙干燥管(A)和碱石灰干燥管(B)。测得A管增重2.16 g，B管增重9.24 g。已知有机物的相对分子质量为108。 (1)燃烧此化合物3.24 g，须消耗的氧气的质量是多少？ (2)求此化合物的分子式。 (3)该化合物1分子中存在1个苯环和1个羟基，试写出其同分异构体的结构简式和名称。 21．标准状况下，某气态烷烃和烯烃(含一个双键)的混合气体2.24L完全燃烧后，将产生的气体缓慢通过浓硫酸，浓硫酸增重3.6g，剩余气体再通过碱石灰，碱石灰增重7.92g。另再取2.24L标准状况下的该混合气体，将它通入过量的溴水中，溴水增重2.24g。 (1)混合气体的组成为 。 (2)混合气体中烷烃的体积分数为 。 22．某有机化合物（相对分子质量为90）可由葡萄糖发酵得到，也可从牛奶中提取；将9.0g该有机物与足量纯中充分燃烧后，将其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g；计算该有机化合物的分子式 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 《2025年1月14日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D D C AC D A B D 题号 11 12 13 14 15 答案 B D C C A 1．D 【详解】A．H和D为H的两种同位素，故H2和D2均为H2这一种物质，不互为同素异形体，A错误； B．已知CH4为正四面体结构，则其二溴代物只有一种物质，即和为同一种物质，不是互为同分异构体，B错误； C．正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，而不是同系物，C错误； D．和的分子式和结构均相同，故是同一种物质，均为2-甲基丁烷，D正确； 故答案为：D。 2．A 【详解】A．含重金属离子会污染水源、土壤，不能直接排放，A错误； B．轻微烫伤时，可先用洁净的冷水吸收大量热后，再涂上对症药膏，B正确； C．乙炔等可燃性气体点燃前要检验纯度，防止爆炸，C正确； D．有机废液中可能含有有毒有害物质，应收集后送专业机构处理，D正确； 故选A。 3．D 【详解】A．碳酸钙的分解属于分解反应类型，A不符合题意； B．锌与硫酸的反应属于置换反应类型，B不符合题意； C．甲烷的燃烧属于氧化还原反应类型，C不符合题意； D．乙烷光照条件下与氯气的反应属于自由基取代反应类型，D符合题意； 故选D。 4．D 【详解】A．碳酸氢钠固体溶于水吸热，A错误； B．Mg、Al作电极材料，NaOH作电解质，Al与NaOH反应作负极，B错误； C．二氧化硫不是最高价氧化物，具有还原性，能与次氯酸钙发生氧化还原反应，生成硫酸钙和HCl，C错误； D．两种物质中的碳原子都是sp3杂化，CH4的分子结构模型为正四面体型，CCl4的分子结构模型也为正四面体型，D正确； 故选D。 5．C 【详解】A．甲烷分子中含有10个电子，则1.6g甲烷分子中含有的电子数目为×10×NAmol—1=NA，故A错误； B．常温下，2mol丙烷中含有共价键的数目为2mol×11×NAmol—1=22NA，故B错误； C．氯气与水反应生成次氯酸和盐酸的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以标准状况下6.72 L氯气与水反应，转移电子数目小于×1×NAmol—1=0.3NA，故C正确； D．合成氨反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成NH3的分子数小于2 NA，故D错误； 故选C。 6．AC 【详解】 A．乙酸的分子结构模型示意图：，A正确； B．同系物必须是含有相同数目相同官能团的同类物质，和含有的羟基数目不同，不可能互为同系物，B错误； C．是共价化合物，N最外层5个电子，H最外层一个电子，形成三条共价键，电子式为，C错误； D．甲烷是正四面体结构，四个氢完全等效，故二氯甲烷只有一种结构，和为同种物质，D错误； 故选A。 7．D 【详解】A．结构简式不能省略碳碳双键，乙烯的结构简式为CH2=CH2，A错误； B．CCl4的分子空间构型为正四面体形，C原子半径比Cl小，空间充填模型为，B错误； C．乙炔的电子式为，C错误； D．球棍模型中用球表示原子，用棍表示共价键，丙烷结构简式为CH3CH2CH3，球棍模型为，D正确； 故选D。 8．A 【详解】A．将海带灼烧为灰烬在坩埚中进行，故A正确； B．能与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，故B错误； C．甲烷和氯气光照条件下生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，不能制取纯净，故C错误； D．浓度不同，不能证明是分解的催化剂，故D错误； 故选A。 9．B 【详解】A．1个中含有1个中子，含有1mol中子，即含有的中子数目为，故A项错误； B．的电子式为，中所含阴离子个数为，故B项正确； C．58g正丁烷的物质的量为1mol，含有的共价键数目为，故C项错误； D．浓盐酸与共热时才能反应，稀盐酸不与反应，所以盐酸与足量共热，盐酸不能被完全消耗，转移的电子数小于，故D项错误； 故本题选B。 10．D 【分析】 分子式相同，结构不同的有机化合物互称同分异构体，的分子式为C5H12。 【详解】A．甲烷与其分子式不同，不互为同分异构体，A错误； B．乙烷与其分子式不同，不互为同分异构体，B错误； C．与其分子式不同，不互为同分异构体，C错误； D．与其分子式相同但结构不同，互为同分异构体，D正确； 答案选D。 11．B 【详解】设生成amol，则（a+0.2）mol，（a+0.4）mol、（a+0.6）mol，根据C守恒，4a+0.2+0.4+0.6=2，则a=0.2，即、、和的物质的量分别为0.2mol、0.4mol、0.6mol、0.8mol，则消耗氯气的物质的量为0.2mol×1+0.4mol×2+0.6mol×3+0.8mol×4=6mol； 故选B。 【点睛】甲烷和氯气发生取代反应，生成、、和时分别消耗氯气的物质的量为1mol、2mol、3mol、4mol。 12．D 【详解】 A．为丙烷的球棍模型，而非空间填充模型，故A错误； B．的结构式为O=C=O，故B错误； C．钠离子的结构示意图为，故C错误； D．乙烯的分子式为，故D正确； 选D。 13．C 【详解】 水分子的空间构型为V形，分子结构模型为，故选C。 14．C 【分析】根据图示分析，此反应是取代反应，甲烷和卤素单质：CH4＋Cl2→CH3Cl＋HCl。 【详解】A．反应过程中E分子共价键断裂，G分子共价键也断裂，故A错误； B．E中碳氢键是极性共价键，故B错误； C．根据上述分析，M可能是HCl，故C正确； D．此反应是取代反应，不是加成反应，故D错误； 答案选C。 15．A 【详解】有机化合物主要是由碳元素、氢、氧等元素组成，但是不包括碳的氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、金属碳化物、部分简单含碳化合物(如SiC)等物质。故碳化钙、二氧化碳、碳酸氢钠都属于无机物，乙醇属于有机物； 答案选A。 16． 羧基 两 加聚反应 CH≡CH+HClClCH=CH2； 2 【详解】（1）该物质的含氧官能团为羧基；该物质含有羧基可以和碱反应，含有氨基可以和酸反应，所以为两性化合物； （2）①由氯乙烯合成聚氯乙烯属于加聚反应； ②反应I为乙炔和HCl的加成反应，方程式为CH≡CH+HClClCH=CH2； （3）该物质含有酚羟基和羧基能和NaOH发生反应，所以1mol该物质最多能和2molNaOH发生反应。 17． C7H12 3 ab be 【分析】(1)由结构简式可知分子式； (2)由结构对称性可知，含3种位置的H原子； (3)降冰片烷不含不饱和键，不含苯环； (4)结合烷烃的性质分析. 【详解】(1)由结构简式可知分子式为为C7H12； (2)由结构对称性可知，该物质分子中含3种位置的H原子，因此发生取代反应生成一氯取代时，能生成3种沸点不同的产物； (3)a.降冰片烷只存在碳碳单键且成环，故为环烷烃，a正确； b.由于结构中无不饱和键，为饱和烃，b正确； c.由于结构中无不饱和键，不属于不饱和烃，c错误； d.此物质中不含苯环，因此不是芳香烃，d错误； 故合理选项是ab； (4)a.烃类均不溶于水，a错误； b.该物质属于烃类，能够发生燃烧反应，b正确； c.该物质无不饱和键，也无苯环，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，c错误； d.物质分子结构中无不饱和键，因此不能发生加成反应，d错误； e.由于为饱和烃，故能发生取代反应，e正确； f.常温常压下，碳原子数小于等于4的烃类为气体，而降冰片烷碳原子数为7，所以常温常压下不为气体，f错误； 故合理选项是be。 【点评】本题考查有机物的结构与性质的知识，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重考查学生的分析与知识迁移应用能力。 18． —C2H5（或乙基） C9H12O4 4 4 【详解】（1）对比键线式和分子球棍模型，根据碳原子4个键价知“Et”表示乙基；根据分子球棍模型判断出黑球为O原子，最小的球为H原子，另一种为C原子，C、H、O三种原子数分别为9、12、4，因此该有机物的分子式为：C9H12O4； （2）相同的原子或原子团位于双键两侧的称为反式结构，因此1-氯丙烯的反式结构为： ； （3）C8H10分子是苯的同系物，分子中含一个苯环，侧链烷烃基可以是1个-C2H5，也可以是2个-CH3，故有乙苯1种，二甲苯（邻、间、对）3种，共4种；其中 中有两种化学环境的H原子，其一溴代物只有两种结构； （4）分子式可改写成“C4H9-CH2OH”，丁基有正丁基、异丁基有两种结构，一共有4种化学环境的H原子，-CH2OH有四种环境，故符合条件的同分异构体有4种。 19．④⑤⑥⑪ 【详解】①烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，含苯环的烃为芳香烃，含苯环的化合物为芳香族化合物，是芳香烃、是环烷烃、是芳香族化合物，①错误； ②羟基与苯环直接相连的称为酚，羟基与链烃相连的称为醇，是酚、是醇，不属于同系物，②错误； ③的官能团为酯基，属于酯类，③错误； ④分子式为C4H10O的物质，可能属于饱和一元醇(1-丁醇等)类或醚类(乙醚)，④正确； ⑤三元轴烯与苯分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，⑤正确； ⑥据图可知该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基，⑥正确； ⑦—OH直接连在苯环上，为酚羟基，为酯基，⑦错误； ⑧CH3OH分子中的C、H原子个数比也为1∶4，但不是甲烷，⑧错误； ⑨根据其结构简式可知分子式应为C9H13NO3，⑨错误； ⑩分子式为C4H10O的醇中只有C3H7—CH2OH能被氧化成醛，故只有2种，⑩错误； ⑪能与氯化铁溶液发生显色反应，应为酚类物质，C7H8O属于酚类的同分异构体为苯环上连接一个甲基和一个酚羟基，共有邻间对3种，⑪正确； ⑫分子式是C5H12O是醇或醚。若物质可以与金属Na反应放出氢气，则该物质是醇，C5H12O可以看作C5H12的分子中的一个H原子被羟基—OH取代产生的，C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4三种不同的结构，第一种有3种不同的H原子，第二种有四种不同的H原子，第三种有1种H原子，它们分别被羟基取代，就得到一种醇，因此符合该性质的醇的种类是8种，⑫错误； 综上所述正确的有④⑤⑥⑪。 20． 8.16g C7H8O （邻甲基苯酚）、（间甲基苯酚）、（对甲基苯酚）、（苯甲醇） 【分析】（1）A管质量增加了2.16g为生成水的质量，B管增加了9.24g为生成二氧化碳的质量，根据质量守恒计算消耗氧气的质量； （2）根据n=计算二氧化碳、水、氧气的物质的量，根据原子守恒计算3.24g有机物中C、H、O原子物质的量，进而确定最简式，结合有机物的相对分子质量为108，进而确定分子式； （3）该化合物的分子中有1个苯环和1个羟基，且只有一个侧链，则侧链为-CH2OH，据此写出满足条件的有机物的结构简式。 【详解】（1）A管质量增加了2.16g为生成水的质量，B管增加了9.24g为生成二氧化碳的质量，根据质量守恒可知，消耗氧气的质量=2.16g+9.24g−3.24g=8.16g， 故答案为：8.16g； （2）2.16g水的物质的量==0.12mol，n(H)=0.24mol， 9.24g二氧化碳的物质的量==0.21mol，n(C)=0.21mol， 8.16g氧气的物质的量==0.255mol， 3.24g有机物中n(O)=0.21mol×2+0.12mol−0.255mol×2=0.03mol， 3.24g有机物中C、H、O原子物质的量之比为：0.21mol：0.24mol：0.03mol=7：8：1， 故该有机物最简式为C7H8O， 有机物的相对分子质量为108，而最简式C7H8O的式量=12×7+8+16=108，故其最简式即为分子式，即有机物分子式为：C7H8O， 故答案为：C7H8O； （3）若该有机物含有1个苯环和羟基，C7H8O的不饱和度==4，侧链不含不饱和键，若只有1个侧链，则为−CH2OH，若侧链有2个，为−OH、−CH3，有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的有机物的结构简式为：（邻甲基苯酚）、（间甲基苯酚）、（对甲基苯酚）、（苯甲醇）， 故答案为：（邻甲基苯酚）、（间甲基苯酚）、（对甲基苯酚）、（苯甲醇）。 21．(1)甲烷，乙烯 (2)20% 【分析】根据题中所给混合物的体积计算混合物的物质的量，燃烧后浓硫酸增重为水的质量，碱石灰的增重为二氧化碳的质量，分别计算混合物中氢元素和碳元素的质量，最后溴水的增重为烯烃的质量，以此分析。 (1) 混合烃的物质的量为＝0.1mol，燃烧后生成水的物质的量为＝0.2mol，混合烃中氢元素的质量为0.2mol×2×1g·mol－1＝0.4g，混合烃中碳元素的质量为×12 g·mol－1＝2.16g，混合烃的平均摩尔质量为＝25.6g·mol－1，根据平均分子量分析，混合气体中必有甲烷，甲烷的物质的量为＝0.02 mol，设烯烃的分子式为CnH2n，(0.1mol－0.02mol)×14ng·mol－1＝2.24g，解得n＝2，烯烃为乙烯；即混合气体为甲烷与乙烯； (2) 甲烷的体积分数为×100%＝20%。 22． 【详解】浓硫酸吸水，则水的物质的量5.4g÷18g/mol=0.3mol，氢原子的物质的量0.3mol×2=0.6mol，氢原子的质量0.6mol×1g/mol=0.6g；碱石灰吸收CO2，则CO2的物质的量是13.2g÷44g/mol=0.3mol，C原子的物质的量0.3mol，碳原子的质量0.3mol×12g/mol=3.6g，所以有机物中氧原子质量为9.0g-0.6g-3.6g=4.8g，氧原子的物质的量是4.8g÷16g/mol=0.3mol；又因为有机物的物质的量是9.0g÷90g/mol=0.1mol，则根据原子守恒可知，有机物中C、H、O的个数之比是0.3mol:0.6mol:0.3mol=3:6:3，因此分子式是C3H6O3。 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 $$