专题2 有机物的结构与分类专题检测试卷(2)-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（苏教版2019）

专题检测试卷(二) (满分：100分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1．(2023·四川德阳高二检测)下列说法正确的是(　　) A．的名称：2,3-二甲基丁烷 B．乙炔的结构简式：CHCH C．CH4或CCl4的空间填充模型： D．C2H4和C4H8互为同系物 答案　A 解析　该化合物最长链有四个碳，两个甲基分别在第二个和第三个碳上，因此该化合物的名称为2,3-二甲基丁烷，A项正确；乙炔的结构简式为HC≡CH，B项错误；原子半径：Cl＞C＞H，CH4和CCl4的空间填充模型不一样，C项错误；C2H4为乙烯，C4H8可能是丁烯，也可能是环丁烷等，若C4H8为环丁烷，则C2H4和C4H8结构不相似，不互为同系物，D项错误。 2．(2022·银川高二检测)下列对有机化合物的分类结果正确的是(　　) A．乙烯、苯、己烷均属于不饱和烃 B．苯、环戊烷、环己烷均属于芳香烃 C．乙烯、乙炔均属于烯烃 D.均属于环烷烃 答案　D 解析　环戊烷()、环己烷()不含有苯环，不属于芳香烃，属于脂环烃，故B错误；乙炔中含有碳碳三键，属于炔烃，故C错误；环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃，故D正确。 3．下列说法错误的是(　　) A．C4H8分子中只存在碳碳双键和碳氢键 B．分子式为C3H6的有机化合物，可能呈链状，也可能呈环状 C．分子式为C2H4O的有机化合物，分子内可能含有不饱和碳原子，也可能都为饱和碳原子 D．在有机化合物分子中，只要存在连接4个单键的碳原子，则一定存在四面体结构片段 答案　A 解析　分子式为C4H8的有机化合物比同碳原子数的烷烃C4H10少了2个氢原子，可以是烯烃或环烷烃，则可能存在碳碳双键，一定存在碳碳单键和碳氢键，A错误；同理，分子式为C3H6的有机化合物可以是烯烃或环烷烃，则可能是含一个碳碳双键的链状化合物，也可能是环状化合物，B正确；分子式为C2H4O的有机物可能为，也可能为，C正确；若某碳原子以4个单键连接其他原子或原子团，则该碳原子成键方式与甲烷类似，具有四面体结构，D正确。 4．从煤焦油中分离出的芳香烃——萘()是一种重要的化工原料，萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有(　　) A．2种 B．4种 C．8种 D．16种 答案　C 解析　丁基有四种结构：—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3，萘环上有2种不同化学环境的氢原子：，则萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有8种，故C正确。 5．共用两个及两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃，共用的碳原子称为桥头碳。桥环烃二环[2.2.0]己烷的碳原子编号为。下列关于该化合物的说法错误的是(　　) A．桥头碳为1号和4号 B．与环己烯互为同分异构体 C．二氯代物有6种结构(不考虑立体异构) D．所有碳原子不可能位于同一平面 答案　C 解析　A对，由题意得中桥头碳为1号和4号；B对，二环[2.2.0]己烷的分子式与环己烯相同，均为C6H10，互为同分异构体；C错，二环[2.2.0]己烷二氯代物有取代2(或3、5、6)上的2个氢原子、取代1和2上各1个氢原子、取代1和3上各1个氢原子、取代1和4上各1个氢原子、取代2和3(或5和6)上各1个氢原子、取代2和5上各1个氢原子、取代2和6上各1个氢原子，共7种结构；D对，分子中含有的碳原子均为饱和碳原子，为四面体结构，分子中的所有碳原子不可能位于同一平面。 6．经研究发现三种信息素A： (2,4-二甲基-1-庚烯)、B： (3,7-二甲基-1-辛烯)、C：CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是(　　) A．2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18 B．2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物 C．以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．1 mol C与1 mol Br2加成，产物只有一种 答案　D 解析　根据键线式和碳原子的4价理论可知，2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18，A项正确；2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯的分子组成相差1个CH2原子团，结构相似，二者互为同系物，B项正确；三种信息素都含有碳碳双键，均可与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，C项正确；C与溴加成的产物不止一种，D项错误。 7．(2023·长春检测)某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl，它的可能结构有(不考虑立体异构)(　　) A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 答案　A 解析　先写出除端基外的结构： ①、 ②，再分别将两个—CH3、一个—Cl放在端位上。有4种，分别是 、、、，故A正确。 8．化学家们合成了如图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是(　　) A．六星烷的分子式为C18H24 B．三星烷与甲苯互为同分异构体 C．四星烷的一氯代物有三种 D．预测六星烷的所有碳原子共平面 答案　A 解析　由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，可知相邻星烷分子组成相差“C3H4”，可推出六星烷的分子式为C18H24，A正确；三星烷的分子式为C9H12，而甲苯的分子式为C7H8，故它们不互为同分异构体，B错误；四星烷分子中有两种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物有两种，C错误；六星烷分子中有18个碳原子，有12个碳原子连接3个碳原子，并且碳原子的杂化类型为sp3杂化，故所有碳原子不可能共平面，D错误。 9．烃A分子的立体结构为(其中C、H原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”，下列说法错误的是(　　) A．金刚烷分子式是C10H16 B．金刚烷分子的二氯代物有4种(不考虑立体异构) C．金刚烷分子由4个六元环组成 D．金刚烷分子的一氯代物有2种 答案　B 解析　由结构可知，含4个,6个—CH2—，则分子式为C10H16，选项A正确；金刚烷中有两种氢原子：、—CH2—，故二氯取代时可以固定一个氯，移动另一个氯原子，①固定，故另一氯可位于六元环的邻、间、对三种，②固定—CH2—，另一氯可位于同环的1号、3号碳位和异环的—CH2—位三种，共6种，选项B错误；由金刚烷的键线式，可知分子内由C原子构成的最小的环上有6个C原子，这种环有4个，选项C正确；含2种处于不同化学环境的H原子，则一氯代物有2种，选项D正确。 10．我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现。某种兴奋剂的结构简式如下： 下列关于该兴奋剂的说法不正确的是(　　) A．它的分子式为C20H24O3 B．从结构上看，它属于酚类 C．从结构上看，它属于醇类 D．从元素组成上看，它可以在氧气中燃烧生成CO2和水 答案　C 解析　根据其结构简式可知它属于酚类，其分子式为C20H24O3。该有机物由C、H、O三种元素组成，可以在空气中燃烧生成CO2和H2O。 11．萘环上碳原子的编号如图(1)式所示，根据系统命名法，(2)式可称为2-硝基萘，则化合物(3)的名称应是(　　) (1)　(2) (3) A．2,6-二甲基萘 B．1,4-二甲基萘 C．4,7-二甲基萘 D．1,6-二甲基萘 答案　D 解析　编号如(1)式所示，另根据系统命名法的原则，支链编号和应为最小，且注意标号是在一个环上全部编完后再依次转到另一个环上，(3)中的两个取代基在不同的环上。 12．2-氨基-5-硝基苯甲醚俗称红色基B，主要用于棉纤维织物的染色，也用于制金黄、枣红、黑等有机颜料，其结构简式如图所示，则氨基与硝基直接连在苯环上并呈对位时的红色基B的同分异构体数目为(　　) A．5 B．8 C．9 D．10 答案　C 解析　先考虑官能团异构有醚、醇、酚，属于醚时，根据位置异构有2种：、；属于醇时，根据位置异构有2种：、；属于酚时，根据羟基位置的不同有2种，再考虑甲基的位置，共有6种：、、、、、，所以氨基与硝基直接连在苯环上并呈对位时的红色基B的同分异构体数目为9，C项正确。 13．二英是一类物质的统称，这类物质的母体是，其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代，所得物质的毒性是KCN的100倍。当两个氯原子取代苯环上的氢原子时，所得同分异构体的数目是(　　) A．7 B．8 C．9 D．10 答案　D 解析　，一个氯原子固定在①上，另一个氯原子可以在②③④⑤⑥⑦⑧位置，一个氯原子固定在②上，另一个氯原子可以在③⑥⑦位置，共有10种同分异构体，D正确。 14．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互为同系物 C．①与②、③与④分别互为同分异构体 D．1 mol ③、④中均含有5 mol碳碳双键 答案　C 解析　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与④相差一个CH2O，故不互为同系物，B错误；①与②分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，③与④分子式相同，只是其中的一个甲氧基位置不一样，互为同分异构体，C正确；1 mol ③、④中均含有2 mol碳碳双键，D错误。 15．(2023·海南调研)三蝶烯是分子机器的常见中间体，其合成方法如下： 下列说法正确的是(　　) A．化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于烃 B．三蝶烯的一氯代物有3种 C．由化合物Ⅱ生成化合物Ⅲ发生的是取代反应 D．苯炔与苯互为同分异构体 答案　B 解析　只含碳、氢两种元素的有机化合物称为烃，故化合物Ⅱ、Ⅲ属于烃，而化合物Ⅰ中含有卤素，所以化合物Ⅰ不是烃，故A错误；三蝶烯为对称结构，苯环上有2种不同化学环境的氢原子，中间连接3个苯环的饱和碳原子上有1种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物共有3种，故B正确；由反应流程可看出由化合物Ⅱ生成化合物Ⅲ发生的是加成反应，故C错误；苯炔的分子式为C6H4，苯的分子式为C6H6，二者分子式不同，不互为同分异构体，故D错误。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分) 16．(8分)学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。 (1)的分子式为________，所含官能团的名称为________。 (2)烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A：________。 (3)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同原子或原子团时称为手性碳原子，如A中标“*”碳原子就是手性碳原子。 A 若使A失去手性，下列方法可行的是________(填字母)。 A．一定条件下和乙醇发生酯化反应 B．一定条件下和乙酸发生酯化反应 C．一定条件下发生催化氧化反应 答案　(1)C10H18O　碳碳双键、羟基 (2)2,2,4-三甲基己烷　　 (3)C 解析　(2)烃A的结构简式为，最长碳链含有六个碳原子，二号碳原子上连两个甲基，四号碳原子上连一个甲基，则其名称是2,2,4-三甲基己烷。(3)若使A失去手性，则使A中手性碳原子处产生双键，可变成碳碳双键或碳氧双键，则采取的方法为一定条件下发生催化氧化反应等。 17．(18分)Ⅰ.判断下列同分异构体所属类型。 A．碳链异构 B．位置异构 C．官能团异构 (1)CH3CH==CH(CH2)2CH3和C2H5CH==CHC2H5：________(填字母，下同)。 (2)CH3COOH和HCOOCH3：______________________________________________________。 Ⅱ.莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机化合物，具有抗炎、镇痛作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示： (1)在横线上写出对应官能团的名称a._____________，b．____________，c.____________。 (2)莽草酸的分子式为________。 (3)若按官能团分类，则莽草酸属于烯烃衍生物中的________类、________类。 Ⅲ.某物质只含C、H、O三种元素，其分子的球棍模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。 (1)下列物质中，与该物质互为同分异构体的是________(填字母)。 A．CH3CH2CH2COOH B．OHCCH(CH3)CHO C．CH3CH2CH==CHCOOH D．CH2==CHCOOCH3 (2)该分子中共平面的原子数最多为__________(已知羧基的四个原子可以共平面)。 答案　Ⅰ.(1)B　(2)C Ⅱ.(1)羧基　碳碳双键　羟基　(2)C7H10O5　(3)羧酸　醇 Ⅲ.(1)BD　(2)10 解析　Ⅰ.(1)CH3CH==CH(CH2)2CH3和C2H5CH==CHC2H5中碳碳双键位置不同，属于位置异构。 (2)CH3COOH和HCOOCH3的官能团不同，属于官能团异构。 Ⅱ.根据莽草酸的结构简式可知，其分子式为C7H10O5，分子中含有的官能团为羧基、碳碳双键和羟基，按官能团分类，其属于羧酸类、醇类。 Ⅲ.根据分子模型可知，该物质的结构简式为CH2==C(CH3)COOH。 (1)CH3CH2CH2COOH与CH2==C(CH3)COOH的氢原子数不同， A错误；OHCCH(CH3)CHO与CH2==C(CH3)COOH的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，B正确；CH3CH2CH==CHCOOH与CH2==C(CH3)COOH的碳原子数不同，C错误；CH2==CHCOOCH3与CH2==C(CH3)COOH的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，D正确。 (2)碳碳双键是平面结构、羧基的四个原子可以共平面，如图所示，该分子中共平面的原子最多有10个(标有“·”) 。 18．(15分)试回答下列问题： (1)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似(如图)，则硼氮苯的二氯代物的同分异构体有________种。 (2)氟烷的麻醉作用比吗啡强100倍。已知氟烷的分子式为C2HClBrF3，则氟烷的同分异构体(不考虑立体异构)有______种。 (3)萘的分子式为C10H8，结构简式可以表示为。萘的一氯代物有________种可能的结构，萘的六氯代物有________种可能的结构。 (4)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体。其中属于酚，且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体是_____________________________________________。 答案　(1)4　(2)4　(3)2　10 (4)、、 解析　(1)将二个氯原子“定一移一”，若将B定为1号位，则分别有邻(B—N)、间(B—B)、对(B—N)三种同分异构体；还可以定N为1号，那么应有2个氯原子均在N上的一种情况，故只有4种同分异构体。 (2)氟烷的同分异构体有CHClBrCF3、CHClFCBrF2、CHBrFCClF2、CFClBrCHF2，共计4种。 (3)根据萘的结构简式可知分子中有2种不同化学环境的氢原子，则萘的一氯代物有2种；萘的六氯代物与二氯代物种类相同，如果其中一个氯原子在1号碳原子上，则另外一个氯原子的位置有7种；如果其中一个氯原子在2号碳原子上，则另外一个氯原子可以是3、6、7号碳上，因此共计10种可能的结构。 (4)有多种同分异构体，其中含有酯基，属于酚，且苯环上有2种一硝基取代物，说明有2个不同的取代基处于对位，符合条件的同分异构体的结构简式有、、。 19．(14分)(2022·山东烟台高二检测)有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关，而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙。结合已学的有机知识，完成下列各题。 (1)根据概念的内涵，辨析下列各组物质分别属于哪种物质类别： ①金刚石、石墨、C60　②氕和氘　 ③和　④CH4和 ⑤CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3 其中属于同系物的是__________(填序号，下同)；同位素的是__________；同素异形体的是__________；同一物质的是__________；同分异构体的是____________________________。 (2)正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为。下列有关说法正确的是____________(填字母，下同)。 A．正己烷与正丁烷互为同系物 B．正己烷的一氯代物有3种(不考虑立体异构) C．主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种 (3)某链状烷烃相对分子质量为128，分子中含2个异丙基()和1个乙基(—CH2CH3)，下列关于该烷烃的说法中正确的是____________。 ①该烷烃可命名为2,4-二甲基-3-乙基戊烷；②分子中含共用电子对数为28；③该烷烃难溶于水，密度比水大；④该烷烃可以发生氧化反应，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　(1)④　②　①　③　⑤　(2)ABC　(3)A 解析　(1)同系物是结构相似、分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机物的互称，④互为同系物；同位素是同种元素的不同核素，②符合题意；同素异形体是同种元素组成的不同性质的单质，①符合题意；③是同一种物质二氯甲烷；同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称，⑤是丁烷的两种同分异构体。(2)正己烷与正丁烷结构相似，分子组成上相差1个CH2原子团，A正确；正己烷的一氯代物有3种，分别是取代自左向右(或自右向左)的1、2、3号碳原子上的氢原子，B正确；主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种，分别为、，C正确。(3)根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，14n＋2＝128，解得n＝9，则其分子式为C9H20，为结构式，该烷烃可命名为2,4-二甲基-3-乙基戊烷，①正确；分子中含共用电子对数为28，②正确；该烷烃难溶于水，密度比水小，③错误；烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，④错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$