阶段过关检测1 有机化合物的结构特点与研究方法-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

阶段过关检测　第一章·有机化合物的结构特点与研究方法 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确选项) 1．利用光谱技术可以对文物进行无损检测分析。如图所示，根据对出土象牙的某种光谱图的比对分析，可通过象牙中化学键的变化推测其保存状态。该图使用了以下哪种技术(　　) A．原子发射光谱 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．质谱 解析：选B。红外光谱可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，该图使用了红外光谱技术。 2．阿司匹林(可用作解热镇痛药，其分子中含有的官能团是(　　) A．羟基、碳碳双键、醚键 B．酯基、羧基 C．酮羰基、羟基 D．酯基、羧基、苯基 答案：B 3．下列有关物质的分类说法错误的是(　　) A．烯烃、炔烃都属于不饱和烃 B．属于酯 C．属于酯类化合物 D．和都属于芳香族化合物 解析：选D。不含有苯环，不属于芳香族化合物， D不正确。 4．某有机物M的结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A．—CH3的电子式为 B．M属于烃的衍生物 C．M中含有的官能团为羰基，醚键 D．通过红外光谱仪可获得M中含有的化学键或官能团的信息 解析：选C。M中含有的官能团为酯基，醚键。 5．下列物质在指定条件下的同分异构体数目(不考虑立体异构)正确的是(　　) A．C4H10 的同分异构体有3种 B．的一氯代物有4种 C．C4H8O 属于醛类的同分异构体有4种 D．C4H9COOH 属于羧酸的同分异构体有4种 解析：选D。C4H10 的同分异构体有正丁烷、异丁烷2种，A错误；有5种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有5种，B错误；C4H8O 属于醛类，可以写成C3H7CHO，—C3H7 有2种，故C4H8O 属于醛类的同分异构体有2种，C错误；—C4H9 有4种，故C4H9COOH 属于羧酸的同分异构体有4种，D正确。 6．已知某有机化合物的分子式为C5H12，下列有关该有机化合物的判断不正确的是(　　) A．如果一氯代物只有一种，其结构简式必定是C(CH3)4 B．如果一氯代物只有四种，其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3 C．如果二氯代物只有两种，其结构简式必定是C(CH3)4 D．分子式为C5H10的所有烯烃类同分异构体的加氢产物正好是C5H12的所有同分异构体 解析：选D。分子式为C5H12的有机化合物为戊烷，存在三种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3、、。如果一氯代物只有一种，说明分子中只含一种氢原子，结构简式为，A正确；如果一氯代物只有4种，说明分子中含4种化学环境不同的氢原子，结构简式为，B正确；正戊烷的二氯代物有9种，的二氯代物有10种，的二氯代物有2种，C正确；分子式为C5H10的所有烯烃的加氢产物不含，D错误。 7．已知某有机物在标准状况下5.6 L氧气中恰好完全燃烧，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰。浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重8.8 g，下列有关说法不正确的是(　　) A．该有机物中存在氧元素 B．该有机物的分子式为C2H6O2 C．该有机物一定为醇类 D．该有机物的核磁共振氢谱可能有2组峰 解析：选C。将某有机物在标准状况下5.6 L氧气中恰好完全燃烧，氧气的物质的量为 mol＝0.25 mol，氧原子的物质的量为0.5 mol，产物通过浓硫酸，浓硫酸增重的5.4 g为水，其物质的量为＝0.3 mol，则含有H元素的物质的量为0.6 mol，氧原子的物质的量为0.3 mol，通过碱石灰，碱石灰增重的8.8 g为二氧化碳的质量，其物质的量为＝0.2 mol，含有C的物质的量为0.2 mol，氧原子的物质的量为0.4 mol，生成物中氧原子共0.7 mol，大于氧气中氧原子的物质的量，则有机物中有氧元素且为0.2 mol，该有机物分子中C、H、O原子数之比为0.2 mol∶0.6 mol∶0.2 mol＝1∶3∶1，其最简式为CH3O。该有机物中存在氧元素，A正确；设该有机物分子式为(CH3O)n，当n＝2时，得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和，所以该有机物分子式一定为C2H6O2，B正确；该有机物分子式为C2H6O2，可能是醇，也可能是醚，C错误；若该有机物结构为乙二醇，乙二醇的分子中含有两种等效H，则其核磁共振氢谱有两个吸收峰，D正确。 8．下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是(　　) A．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应伸入液面下 B．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水，然后趁热过滤 C．提取碘水中的碘单质，可以用乙醇作为萃取剂 D．用直接蒸馏的方法可以得到无水乙醇 解析：选B。在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，A错误；苯甲酸能溶于水，水在加热过程中会挥发，为减少过滤时苯甲酸的损失，加热溶解后还要加少量的蒸馏水，防止溶液过饱和提前析出晶体，由于苯甲酸在低温时容易析出，所以被溶解的粗苯甲酸应该趁热过滤，B正确；乙醇与水互溶，不能用乙醇提取碘水中的碘单质，C错误；制备无水乙醇时，应先加生石灰再蒸馏，D错误。 9．用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比是1∶1∶6，则该化合物的结构简式为(　　) A．CH3—O—CH2—CH3 B． C．CH3CH2CH2OH D．C3H7OH 解析：选B。CH3—O—CH2—CH3有3种处于不同化学环境的氢原子，个数分别为3，2，3，A错误；有3种处于不同化学环境的氢原子，个数分别为1，1，6，B正确；CH3CH2CH2OH有4种处于不同化学环境的氢原子，C错误； C3H7OH的可能结构为CH3CH2CH2OH或(CH3)2CHOH，CH3CH2CH2OH中有4种处于不同化学环境的氢原子，(CH3)2CHOH 满足条件，D错误。 10．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的分子式可能是(　　) A．C3H8 B．C4H10 C．C6H14 D．C8H18 解析：选D。C3H8分子中含两种氢原子，生成两种一氯代物，故A错误。C4H10为丁烷，存在两种同分异构体，正丁烷一氯代物有2种，异丁烷一氯取代产物有2种，故B错误。分子式为C6H14的烷烃有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3分子中有5类氢原子，一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子中有4类氢原子，一氯代物有4种；CH3C(CH3)2CH2CH3分子中有3类氢原子，一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3分子中有2类氢原子，一氯代物有2种，故C错误。C8H18的一种结构是，有1种氢原子，所以一氯代物有1种，D正确。 11．断肠草为中国古代九大毒药之一，据记载能“见血封喉”，现代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤，其中的毒素很多，下列是分离出来的四种毒素的结构简式，相关推断正确的是(　　) A．②中所含官能团种类比③中多 B．①和④均属于芳香族化合物 C．①与②不互为同分异构体 D．1 mol ③④中均含有2 mol双键 解析：选B。②和③都含有醚键、碳碳双键、酯基三种官能团，所含官能团种类相同，A错误；①和④中都含有苯环，都属于芳香族化合物， B正确；①与②化学式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C错误；1 mol ③④中均含有3 mol双键，D错误。 12．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3种 解析：选C。两种物质的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；分子中碳原子上处于不同化学环境的氢原子共有6种，则其一氯代物有6种，B错误；戊烷的一氯代物共有8种(正戊烷3种、异戊烷4种、新戊烷1种)，除去(CH3)2CHCHClCH3，则 (CH3)2CHCHClCH3的同分异构体有7种，C正确；与官能团相同，则含有酯基，符合条件的物质有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共4种，D错误。 13．已知某有机化合物A的红外光谱图如图所示，下列说法中不正确的是(　　) A．由红外光谱图可知，分子中碳原子一定有sp2、sp3两种杂化方式 B．由红外光谱图可知，该有机化合物分子中至少有三种不同的化学键 C．仅由红外光谱图无法得知其相对分子质量 D．若A的结构简式为，则1个分子中有11个σ键 解析：选A。分子中含有碳氢单键、碳氧单键，只含有饱和碳原子，只有sp3杂化，A错误。 14．8.8 g某有机物A在足量O2中充分燃烧，生成水和二氧化碳的质量分别为7.2 g和17.6 g，已知A的质谱图与红外光谱图如图所示，下列说法错误的是(　　) A．符合A分子结构特征的有机物只有一种 B．有机物A中含有C、H、O三种元素 C．有机物A的分子式为C4H8O2 D．有机物A中碳原子的杂化方式有sp2和sp3 解析：选A。某有机物A在足量O2中充分燃烧，生成水7.2 g，即0.4 mol，生成二氧化碳气体17.6 g，即0.4 mol，8.8 g有机物A中含0.4 mol C、0.8 mol H、0.2 mol O，最简式为C2H4O，从质谱图中可知A的相对分子质量为88，则A的分子式为C4H8O2，从红外光谱图中可知，有机物A为乙酸乙酯或丙酸甲酯等。 15．茶多酚易溶于乙醇、热水，不溶于氯仿。茶叶中含约30%的茶多酚、咖啡碱和叶绿素等多种物质，提取茶多酚的流程如图。下列说法不正确的是(　　) A．“浸取”时要用酒精灯加热，加快茶多酚等有机物的溶解 B．“过滤”时可以采用抽滤，用到的仪器有布氏漏斗(抽滤漏斗)、抽滤瓶、抽气泵、安全瓶 C．“洗涤”的目的是除去咖啡碱、叶绿素等有机物 D．物质1为乙醇，物质2为乙酸乙酯，均可循环利用 解析：选A。因乙醇易挥发，因此“浸取”时不可用酒精灯加热，A错误。 二、非选择题(共4个小题，共55分) 16．(14分)完成下列各题。 (1)是常用指示剂酚酞，写出其中含氧官能团的名称：________和________。 (2)中的含氧官能团名称为________和________。 (3)分子中有2个含氧官能团，名称分别为________和________。 (4)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料，可由下列反应路线合成(部分反应条件略去)： A的类别是________(填名称，下同)，能与Cl2反应生成A的烷烃是________，B中的官能团是_______________________________________。 (5)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，结构简式为，非诺洛芬中的含氧官能团的名称为________和________。 答案：(1)羟基　酯基 (2)羟基　醛基 (3)羧基　醚键 (4)卤代烃　甲烷　碳氯键和酯基 (5)醚键　羧基 17．(14分)白藜芦醇的结构简式为。根据要求回答下列问题： (1)白藜芦醇的分子式为__________。 (2)白藜芦醇所含官能团的名称为____________________。 (3)下列关于白藜芦醇的分类正确的是______。 A．它属于链状烯烃 B．它属于脂环化合物 C．它属于芳香族化合物 D．它属于烃的衍生物 (4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有______种，写出其中一种同分异构体的结构简式：______________________________________________________。 ①碳骨架和官能团种类不变　②两个苯环上都有官能团　③仅改变含氧官能团的位置 (5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之间关系的说法正确的是________。 A．乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机化合物 B．苯酚与白藜芦醇互为同系物 C．三者的组成元素相同 D．三者分子中碳、氧原子个数比相同 解析：(3)白藜芦醇含有氧元素，不属于烃类，A项错误；白藜芦醇含苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，B项错误，C项正确；白藜芦醇可以看成是烃分子中的氢原子被—OH 取代的产物，D项正确。(4)依题意，白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上—OH的位置，且—OH分别占据两个苯环，其他结构不变。2个—OH在左边苯环上的位置有6种，—OH在右边苯环上的位置有3种，故同分异构体共有6×3＝18(种)，减去本身1种，还有17种。(5)白藜芦醇虽然叫做醇，但不属于醇类，—OH与苯环直接相连，属于酚类，A项错误；苯酚分子和白藜芦醇分子所含酚羟基个数不同，不属于同系物，B项错误；它们都含碳、氢、氧三种元素，C项正确；乙醇中碳、氧原子个数之比为2∶1，苯酚中碳、氧原子个数之比为6∶1，白藜芦醇中碳、氧原子个数之比为14∶3，D项错误。 答案：(1)C14H12O3　 (2)碳碳双键、羟基　(3)CD　 (4)17　(或其他合理答案)　(5)C 18．(11分)有机物P是合成某治疗高血压药物的重要中间体，有关物质的部分物理性质如表所示： 物质 常温下 的状态 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 2羟基­4­ 苯基丁酸 液态 357 1.22 P 液态 212 1.08 实验步骤： ①按如图所示装置(夹持、加热装置已略去)连接好仪器： ②取20 mL (2­羟基­4­苯基丁酸)加入A中，再加入20 mL无水乙醇(过量)和适量浓硫酸，最后加入几粒沸石； ③加热至70 ℃左右，恒温回流半小时； ④分离提纯A中的粗产品； ⑤将操作④后所得到的产品进行精制，得到18.0 mL P。 (1)仪器A的名称是_______，仪器B的作用是___________________________。 (2)步骤④中，使用的试剂最好是_________，加入该试剂后的主要操作是_____________(按先后顺序填写字母)。 a．充分振荡 b．打开分液漏斗活塞 c．将上层液体从分液漏斗上口倒出 d．当下层液体恰好流出时关闭活塞 e．静置 (3)整个实验中P的产率为_______(保留三位有效数字)。 解析：(2)饱和碳酸钠溶液可以吸收乙醇，中和2­羟基­4­苯基丁酸，降低酯的溶解度，故步骤④中使用的试剂最好是饱和Na2CO3溶液。(3)20 mL 的质量为1.22 g/mL×20 mL＝24.4 g，由酯化反应的机理可知产物P的系数也为1，则理论上产生P的质量为24.4 g×≈28.196 g，实验得到18.0 mL P的质量为1.08 g/mL×18.0 mL＝19.44 g，则产率为×100%≈68.9%。 答案：(1)三颈烧瓶　 冷凝、回流，提高反应物的转化率　(2)饱和Na2CO3溶液　 aebdc　 (3)68.9% 19．(16分)Ⅰ.有机物样品在如图电炉中充分燃烧，通过测定生成的CO2和H2O的质量，来确定有机物的分子式。 请回答下列问题： (1)A装置分液漏斗中的液体为双氧水，锥形瓶内的固体为MnO2，锥形瓶内发生反应的化学方程式为_______________________________________________。 (2)C装置中CuO的作用是___________________________________________。 (3)准确称取5.8 g样品，充分反应后，D装置质量增加5.4 g，E装置和F装置质量共增加13.2 g，该样品的核磁共振氢谱如图所示，若该有机物的密度是相同条件下H2的29倍，则其结构简式为____________。 Ⅱ.实验室制备苯乙酮的化学方程式为 制备过程中还会发生CH3COOH＋AlCl3―→CH3COOAlCl2＋HCl↑等副反应。主要实验装置如图所示。 已知：氯化铝易水解，乙酸酐与水反应生成CH3COOH。 主要实验步骤： ⅰ.合成 在仪器a中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓进入仪器a中。滴加完毕后加热回流1 小时。 ⅱ.分离与提纯 ①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层；②水层用苯萃取，分液；③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品；④蒸馏粗产品得到苯乙酮。 回答下列问题： (4)仪器a的名称为__________。 (5)合成过程中要求无水操作，理由是__________________________________。 (6)分离和提纯操作②的目的是_______________________________________。 解析：(3)准确称取5.8 g样品，若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，经充分反应后，D管质量增加5.4 g，则水的物质的量n(H2O)＝＝0.3 mol，E装置和F装置质量共增加13.2 g，为二氧化碳，n(CO2)＝＝0.3 mol，氧原子质量m(O)＝5.8 g－0.3 mol×2×1 g/mol－0.3 mol×12 g/mol＝1.6 g，氧原子物质的量n(O)＝＝0.1 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝3∶6∶1，该样品的核磁共振氢谱如题图所示，分子中只有1种氢，若该有机物的密度是相同条件下H2的29倍，该物质的相对分子质量为58，则分子式为C3H6O，则其结构简式为CH3COCH3。 答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑ (2)使有机物充分被氧化生成CO2和H2O (3)CH3COCH3 (4)三颈烧瓶 (5)防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH (6)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 学科网（北京）股份有限公司 $$