2.1 有机化合物的结构 同步练 2024-2025学年高中化学苏教版（2019）选择性必修3

2024—2025学年高中化学苏教版选择性必修第三册2.1 有机化合物的结构 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列化学用语能表示甲烷的分子组成，但不能反映其分子空间构型的是 A．空间结构示意图 B．电子式 C．球棍模型 D．空间填充模型 A．A B．B C．C D．D 2．下列有机物分子中碳原子的结合方式不正确的是 A． B． C． D． 3．下列与有机物互为同分异构体的是 A． B． C． D． 4．下列各组物质互为同分异构体的是 A．金刚石和石墨 B．和 C．和 D．和 5．邻二氮菲(phen)与Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+，可用于Fe2+浓度的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A．邻二氮菲的一氯代物有8种 B．[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为3 C．邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能 D．溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定Fe2+的浓度，其原因可能是邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力 6．某有机物M的结构简式如图所示，M中含有的手性碳原子个数为 A．0 B．2 C．4 D．6 7．下列有关化学用语表示错误的是 A．乙烯的最简式： B．丙烷分子的球棍模型： C．四氯化碳分子的空间填充模型： D．二氯甲烷的电子式为 8．下列关于有机化合物中碳原子的叙述错误的是 A．碳原子可与碳原子成键外，也可与其他元素的原子形成化学键 B．碳原子易得到电子，形成负离子 C．有机化合物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有成千上万个碳原子 D．碳原子之间能形成单键，也能形成双键、三键，还能形成碳链或碳环 9．下列说法正确的是 A．、和互为同位素 B．和金刚石互为同素异形体 C．和互为同系物 D．合互为同分异构体 10．烯烃A的分子式为，其主链上有4个碳原子的结构有(不考虑立体异构) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 11．下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 12．下列对分子性质的解释中，正确的是 A．NH3极易溶于水而CH4难溶于水只是因为NH3是极性分子，CH4是非极性分子 B．乳酸()具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子 C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水分子间存在大量的氢键 D．PH3分子与NH3分子的构型关系完全相同 13．结构简式为的有机化合物，下列有关它的分析中错误的是 A．核磁共振氢谱峰有7个 B．碳原子的轨道杂化类型为和 C．苯环上的一氯代物有2种 D．所有原子不在同一个平面 14．分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为 A．11种 B．10种 C．9种 D．8种 15．有机物有多种同分异构体，其中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多少种(不考虑立体异构) A．13种 B．16种 C．9种 D．19种 二、填空题 16．同分异构体的常见类型 (1)碳骨架异构。 由于 不同，产生的异构现象。 (2)官能团异构。 ①位置异构 由于官能团在碳链中 不同而产生的同分异构现象。 ②类型异构 分子式相同，但具有 而产生的同分异构现象。 (3)立体异构 ①概念：原子或原子团的 相同， 情况不同。 ②顺反异构：当碳碳双键的两个碳原子所连接的其他两个原子或原子团不同时，就会产生顺反异构现象。 17．有机化合物的同分异构现象 (1)概念 化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象叫同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 (2)分类 ①写出C5H12的三种碳架异构体的结构简式： 。 ②写出C4H8属于烯烃的构造异构体的结构简式： 。 ③写出C2H6O的两种官能团异构体的结构简式： 。 18．下列物质中互为同系物的有 ，互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，属于同位素的有 ，是同一种物质的有 。 ①液氯②③白磷④氯气⑤氯水⑥⑦⑧⑨红磷⑩⑪ 19．有、、三种有机物，按要求回答下列问题： (1)取有机物，完全燃烧后生成和(标准状况)，已知相同状况下，该有机物的蒸气的密度是氢气的30倍，则该有机物的分子式为 。 (2)有机物的分子式为，已知该有机物的核磁共振氢谱图有3组信号峰，其红外光谱图如下： 试推测该有机物的可能结构： 。 (3)有机物是主链含有6个碳原子，有一个甲基、一个乙基2个支链的烷烃，则的结构有 (不考虑立体异构)。 A．2种    B．3种    C．4种    D．5种 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3月26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 B C D D D B C B B C 题号 11 12 13 14 15 答案 B B C C D 1．B 【详解】A． 空间结构示意图能反映其分子空间构型，A项不符合题意； B． 电子式只表示出了甲烷中原子的成键情况，不能反映其分子空间构型，B项符合题意； C．球棍模型是利用短线代替其共价键，可以真实反映分子空间构型，C项不符合题意； D．空间填充模型最能够反映分子空间构型的真实存在状况，D项不符合题意； 答案选B。 2．C 【分析】C原子的最外层有4个电子，形成稳定化合物时，C原子的最外层满足8电子稳定结构，则最多可形成4个共用电子对，即4个共价键，据此作答。 【详解】A．题中A为丁烷，碳原子都可形成4个共价键，A不符合题意； B．B为2一甲基丙烷，碳原子都可形成4个共价键，B不符合题意； C．该结构中碳原子形成5个共价键，不符合碳原子的成键特点，C符合题意； D．D为环丁烷，碳原子都可形成4个共价键，C不符合题意； 故答案选C。 3．D 【分析】图示分子的分子式为C7H8O，根据分子式和结构进行判断即可 【详解】A．该有机物分子式为C8H10O，和图示物质分子式不同，A不合题意； B．该有机物分子式为C7H8O，和图示物质分子式不同，B不合题意； C．该有机物分子式为C7H8O2，和图示物质分子式不同，C不合题意； D．该有机物分子式为C7H10O，分子式和图示物质相同，结构不同，故二者为同分异构体，D符合题意； 故选D。 4．D 【详解】A．金刚石和石墨是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不符合； B．和是质子数相同、中子数不同的2种核素，互为同位素，B不符合； C．和结构相似、通式相同、相差2个CH2原子团，互为同系物，C不符合； D．和分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D符合； 选D。 5．D 【详解】A．邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子，故其一氯代物有4种，A错误； B．N原子上有孤电子对，易形成配位键，在邻二氮菲分子内有2个N原子，则Fe2+和3个邻二氮菲形成配合物时，Fe2+的配位数为6，B错误； C．邻二氮菲是由分子构成的分子晶体，物质熔点高低取决于分子间作用力的大小，与分子内所含化学键的键能无关，C错误； D．用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH在2～9的适宜范围，因为当H+浓度较高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱，当OH-浓度较高时，OH-与Fe2+反应，也影响与邻二氮菲配位，D正确； 故选D。 6．B 【分析】手性碳原子为连接四个各不相同的原子和基团的碳原子。 【详解】如图标注所示，标记处为手性碳原子，共2个； 故选B。 7．C 【详解】A．乙烯的结构简式：，其最简式为，A项正确； B．丙烷为C3H8，丙烷分子的球棍模型：，B项正确； C．由于Cl的原子半径大于C的，故不可以表示四氯化碳分子，C项错误； D．的电子式为，D项正确； 故答案选C。 8．B 【详解】A．碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键，是有机化合物种类繁多的原因之一，故A正确； B．碳元素更多显示出还原性，相对得电子，失电子更容易，并且不形成简单离子，B错误； C．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子，所以有机物的种类远多于无机物，C正确； D．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键，但碳原子与碳原子之间不能形成4对共用电子，D正确； 本题选B。 9．B 【详解】A．、和是分子，H、D、T互为同位素，故A错误；     B．和金刚石是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确； C．属于酚类，属于醇类，不是同系物，故C错误； D．甲烷是正四面体结构，所以、是同一种物质，故D错误； 选B。 10．C 【分析】根据减碳法作取代基，书写C6H12主链上有4个碳原子的同分异构体，据此解答。 【详解】 分子式为C6H12的烯烃，主链有4个碳原子的同分异构体，说明仍然含有1个碳碳双键，若只含有一个支链，即剩余2个碳形成乙基，结构简式为： ，若为2个支链，则有2个甲基，分别为：、、，故总共有4种结构，故合理选项是C 11．B 【详解】A．二者分子式都是C10H15NO，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意； B．前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意； C．前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意； D．前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意； 故合理选项是B。 12．B 【详解】A．NH3与水分子之间存在氢键，使氨气易溶于水，所以NH3极易溶于水的原因为NH3是极性分子和氨气与水分子间存在氢键，故A错误； B．乳酸中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，存在对映异构即手性异构体，故B正确； C．水很稳定是因为水中含有的H-O键非常稳定，与存在氢键无关，故C错误； D．PH3分子与NH3分子中P、N原子价层电子对个数都是4且都含有一个孤电子对，所以其空间构型相同为三角锥形，但NH3中的成键电子距离N原子比PH3中的成键电子距离P原子的距离近，成对电子对间的排斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，故D错误； 故选：B。 13．C 【详解】A．苯环上两个取代基不同、且不在对称位置，则共有7种不同化学环境的H，核磁共振氢谱峰有7个，故A正确； B．苯环上的碳原子及羧基中的碳原子的轨道杂化类型为，剩下的碳原子为杂化，故B正确； C．苯环上的4个氢原子化学环境都不同，则苯环上的一氯代物有4种，故C错误； D．结构中存在饱和碳原子，则所有原子不在同一个平面，故D正确； 故选C。 14．C 【详解】 C4H2Cl8可以看成是中的两个氯原子被两个氢原子取代，采取“定一移二”法，其同分异构体的碳骨架有：、、，共9种，答案选C。 15．D 【详解】 有机物的同分异构体中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多种，其中苯环可能有2个取代基，也可能有3个取代基。若苯环上有2个取代基，则取代基有3种情况，分别为—Cl和—OOCCH3、—Cl和—CH2OOCH、—Cl和—COOCH3，2个取代基的位置也有3种情况，分别是邻、间、对，即若苯环上有2个取代基，共有9种同分异构体；若苯环上有3个取代基，分别是—Cl和—OOCH、—CH3，先将2个取代基分别定于邻、间、对三种位置，第3个取代基共有4+4+2=10种连接方式，共有10种同分异构体，则一共有19种同分异构体，故D项正确，答案选D。 16．(1)碳骨架 (2) 位置 不同官能团 (3) 连接顺序 空间排布 【解析】略 17．(1) 化学式 结构 (2) CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2 CH3CH2OH、CH3OCH3 【详解】（1）化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象叫同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 （2）①碳链异构：由于碳链骨架不同，产生的异构现象称为碳链异构。烷烃中的同分异构体均为碳链异构。C5H12的三种碳架异构体的结构简式：CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4。 ②烯烃含有碳碳双键；C4H8属于烯烃的构造异构体的结构简式：CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2。 ③C2H6O可以为醇，也可以为醚，故两种官能团异构体的结构简式为：CH3CH2OH、CH3OCH3。 18． ②与⑦、⑪；⑥与⑦、⑪ ⑦⑪ ③⑨ ⑧⑩ ①④、②⑥ 【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH₂”原子团的有机化合物；同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素；同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质；同分异构体分子式相同，但结构不同；据此分析解题。 【详解】先将比较容易找到的找出：①④、②⑥分别为同一种物质，⑧⑩互为同位素，③⑨互为同素异形体；再找同分异构体，⑦⑪分子式相同，但结构不同，因此互为同分异构体；最后找出同系物：②与⑦、⑪互为同系物或⑥与⑦、⑪互为同系物。 19． 、、 【详解】(1)在相同状况下，该有机物的蒸气的密度是氢气的30倍，则该有机物的相对分子质量，有机物的物质的量为，完全燃烧后生成水和，，，一个分子中含原子数为，原子数为，含原子数为，则该有机物的分子式为。 (2)已知有机物的核磁共振氢谱图有3组信号峰，且由红外光谱图可知有机物中含有不对称的、、，结合有机物的分子式可知，的可能结构有、、。 (3)有机物是主链含6个碳原子，有一个甲基、一个乙基2个支链的烷烃，对主链碳原子编号，当甲基连在②号碳原子上时，乙基可以连在③、④号碳原子上，当甲基连在③号碳原子上时，乙基可以连在③、④号碳原子上，则共有4种结构，故选C。 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 $$