章末质量检测(1) 有机化合物的结构特点与研究方法（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（人教版）

章末质量检测(一) (本试卷满分100分，考试用时90分钟) 一、单项选择题(本题共11小题，每小题2分，共22分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1．下列对有机化合物的分类结果正确的是(　　) A．乙烯、苯、环己烷属于不饱和烃 B．苯、环戊烷、环己烷同属于芳香烃 C．乙烯、乙炔同属于烯烃 D．同属于环烷烃 解析　环己烷()分子中的碳碳键全部是单键，属于饱和烃，故A错误；只由C和H两种元素组成，含有苯环的为芳香烃，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；饱和环烃为环烷烃，环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃，故D正确。 答案　D 2．下列有机物中，属于烃的衍生物且含有两种官能团的是(　　) A．CH3Cl　　　　　 B．CH3CH2OH C．CH2===CHBr D．CH2===CH2 解析　CH3Cl、CH3CH2OH属于烃的衍生物但只有一种官能团，CH2===CHBr中含有碳碳双键和碳溴键，CH2===CH2属于烃类物质。 答案　C 3．具有解热镇痛及消炎作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为 ，下列关于“芬必得”主要成分的叙述错误的是(　　) A．该物质的分子式为C13H18O2 B．该物质属于芳香烃 C．该物质属于羧酸类有机物 D．该物质可以发生取代反应 解析　由“芬必得”的结构简式可知，分子中含有羧基，不属于芳香烃，B项错误。 答案　B 4．如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是(　　) A．它的一氯代物只有一种 B．它的二氯代物有两种 C．它的核磁共振氢谱图上只有一组峰 D．它与苯乙烯(C6H5—CH===CH2)互为同分异构体 解析　立方烷分子中仅有1种等效氢原子，因此它的一氯代物只有一种，且核磁共振氢谱图上只有一组峰，A、C项正确；立方烷和苯乙烯的分子式均为C8H8，二者互为同分异构体，D项正确；立方烷分子中的碳原子形成正方体结构，其二氯代物的两个氯原子可分别在正方体的棱、面对角线、体对角线上，共3种，B项错误。 答案　B 5．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(　　) A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式 B．质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量 C．红外光谱仪能测出各种化学键和官能团 D．对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析，能得到4组峰，且峰面积之比为1∶1∶3∶3 解析　李比希最早提出测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法，A错误；质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量，则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量，B错误；有机物CH3CH(OH)CH3有3种等效氢原子，核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶6，D错误。 答案　C 6．下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是(　　) 解析　A项，分子中心对称，有2种不同化学环境的氢原子，吸收峰有2组，正确；B项，有5种不同化学环境的氢原子，吸收峰有5组，不正确；C项，有3种不同化学环境的氢原子，吸收峰有3组，正确；D项，该分子按中心点旋转180°后重叠，有4种不同化学环境的氢原子，吸收峰有4组，正确。 答案　B 7．下列分离或除杂方法不正确的是(　　) A．利用密度与水大小的差异，用水分离苯和溴苯 B．利用沸点差异，用蒸馏法分离苯和溴苯 C．用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质 D．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体 解析　苯和溴苯互溶且难溶于水，需根据沸点不同采用蒸馏法分离，A项错误、B项正确；根据硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度影响的不同，可采用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质，C项正确；HCl能与NaHCO3反应生成CO2，D项正确。 答案　A 8．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是(　　) 解析　根据有机物结构简式可判断A中有2组峰，其氢原子数之比为3∶1，B中有3组峰，其氢原子数之比为3∶1∶1，C中有3组峰，其氢原子数之比为3∶1∶4，D中有2组峰，其氢原子数之比为3∶2。 答案　D 9．二甲醚和乙醇互为同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是(　　) A．利用金属钠或金属钾 B．利用质谱法 C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱 解析　乙醇中含有—OH，可与金属钠或金属钾反应生成氢气，可鉴别，A正确；质谱法可测定有机物的相对分子质量，由于二者分子式相同，相对分子质量相同，利用质谱法不能鉴别，B错误；二甲醚和乙醇中分别含有醚键和羟基，官能团不同，可用红外光谱法鉴别，C正确；二者含有的氢原子的种类和性质不同，可用核磁共振氢谱鉴别，D正确。 答案　B 10．提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(　　) 选项 A B C D 被提纯物质 乙醇(水) 乙醇(乙酸) 乙烷(乙烯) 溴苯(溴) 除杂试剂 生石灰 氢氧化钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 KI溶液 分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液 解析　生石灰与水反应，消耗了乙醇中混有的水，蒸馏可得到乙醇，A项正确；乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开，B项错误；酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳，引入了新的杂质，C项错误；溴可将KI氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，引入了新的杂质，D项错误。 答案　A 11．下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是(　　) D．CH3CH2OH 答案　A 二、不定项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 12．靛蓝的结构简式为，下列关于靛蓝的叙述错误的是(　　) A．靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成 B．它的分子式为C16H8N2O2 C．该物质属于芳香族化合物 D．它含有碳碳双键和酯基 答案　BD 13．某有机物结构如图所示，它的结构最多有(　　) A．108种 B．72种 C．56种 D．32种 解析　—C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基，共8种；—C3H5Br2根据碳架异构和—Br位置异构共9种，因此总共8×9＝72种。 答案　B 14．下列说法正确的是(　　) A．C3H7Cl有2种同分异构体 B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体 C．同分异构体之间的转化是化学变化 D．和属于碳架异构 解析　C3H7Cl有2种同分异构体，即(CH3)2CHCl和CH3CH2CH2Cl，A正确；相对分子质量相同，但分子式不一定相同，故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体，B错误；同分异构体为不同的物质，故它们之间的转化是化学变化，C正确；和为同一物质，不互为同分异构体，D错误。 答案　AC 15．下列各组物质不互为同分异构体的是(　　) A．和 B． C．CO(NH2)2和NH4CNO D．和HCOOCH2CH2CH3 解析　A、B、C三个选项中二者的分子式相同、结构不同，互为同分异构体；D项中的分子式为C4H6O2，HCOOCH2CH2CH3的分子式为C4H8O2，分子式不同，不互为同分异构体。 答案　D 16．C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是(　　) A．2个甲基，能生成4种一氯代物 B．4个甲基，能生成1种一氯代物 C．3个甲基，能生成5种一氯代物 D．4个甲基，能生成4种一氯代物 解析　含2个甲基，为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，有3种类型的氢原子，则有3种一氯代物，故A错误；含4个甲基，有两种结构，前一种结构有2种一氯代物，后一种结构有3种一氯代物，故B、D错误；含3个甲基，有和两种结构，前一种结构有5种一氯代物，后一种结构有4种一氯代物，故C正确。 答案　C 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 17．(12分)现有六种有机物，请回答下列问题： (1)A物质中含有的官能团名称为________、________。 (2)B的分子式为________。 (3)D的一氯代物最多有________种。 (4)上述化合物中互为同分异构体的是________(填字母，下同)；互为同系物的是________。 解析　(1)根据A的结构简式可知，分子中含有的官能团名称是碳碳双键、羟基。(2)根据B的结构简式可知B的分子式为C9H12O。(3)根据同一个碳原子上的氢原子是等效的，其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是等效的，再就是具有对称性结构的(类似于平面镜成像中物体和像的关系)可知，D分子中氢原子为4类，因此D的一氯代物最多有4种。(4)分子式相同，而结构不同的化合物互为同分异构体，则上述化合物中互为同分异构体的是A和C；结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物，则互为同系物的是B和F(因为二者均属于酚)。 答案　(1)碳碳双键　羟基　(2)C9H12O　(3)4　(4)A和C　B和F 18．(10分)一般来说，对一种未知有机物结构的测定主要包括以下几个方面： ①确定相对分子质量； ②测定元素组成(种类和比例)； ③研究该有机物的各种性质； ④确定结构。 (1)相对分子质量的确定一般利用质谱法、蒸气密度法等。某有机物A的质谱图显示其相对分子质量最大是72。组成元素的测定常采用元素分析仪，也可采用燃烧法。称取3.6 g A，在足量氧气中充分燃烧，生成物通过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加5.4 g，剩余气体通过碱石灰，碱石灰的质量增加11 g，则有机物A的分子式为________________。 (2)核磁共振谱常用氢谱或碳谱，它主要测定分子中具有不同特点的H或C的种类与比例。如对于有机物，其碳谱有四组峰，峰面积之比为2∶1∶1∶1；氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶3∶6。有机物A的碳谱有两组峰，峰面积之比为4∶1，氢谱有一组峰。试写出有机物A的结构简式：________________。 (3)有机物A的一氯代物有________种，二氯代物有________种。 解析　(1)燃烧后产物通过浓硫酸，浓硫酸增重5.4 g，即燃烧生成的水为5.4 g，物质的量为0.3 mol，说明A中有H，物质的量为0.6 mol；通过碱石灰，增重11 g，碱石灰吸收的为CO2，则燃烧生成的CO2，物质的量为0.25 mol，说明A中有C，物质的量为0.25 mol。质谱图显示其相对分子质量最大是72，则A的相对分子质量为72,3.6 g A的物质的量为0.05 mol，所以1个A分子中的碳原子数为＝5，氢原子数为＝12，所以A的分子式为C5H12。 (2)有机物A的碳谱有两组峰，峰面积之比为4∶1，说明A中有2种类型的碳原子，氢谱有一组峰，说明只有1种类型的氢原子，所以A的结构简式为。 (3)A分子中的氢原子都是等效氢，所以只有1种一氯代物。如果分子中的2个氢原子被氯原子代替，可以是同一个碳原子上的2个氢原子被氯原子取代，也可以是不同碳原子上的氢原子被氯原子取代，所以二氯代物有2种。 答案　(1)C5H12　(2) 　(3)1　2 19．(12分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是 已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3 ℃；苯甲酸的熔点为121.7 ℃，沸点为249 ℃，溶解度为0.34 g；乙醚的沸点为34.8 ℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示： 试根据上述信息回答下列问题： (1)操作Ⅰ的名称是________，乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。 (2)操作Ⅱ的名称是________，产品甲是________。 (3)操作Ⅲ的名称是________，产品乙是________。 (4)如图所示，操作II中温度计水银球上沿放置的位置应是________(填“a”“b”“c”或“d”)处，该操作中，除需蒸馏烧瓶、温度计外，还需要的玻璃仪器是________，收集产品甲的适宜温度为________。 解析　由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸。 (1)据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液；乙醚溶液中溶解的主要成分为苯甲醇。 (2)乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到的产品甲为苯甲醇。 (3)水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸。 (4)蒸馏时，温度计的水银球应在支管口处，则温度计水银球的放置位置为b处；蒸馏实验中需要的玻璃仪器有：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、酒精灯、锥形瓶，所以还缺少的玻璃仪器为冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管；通过蒸馏分离出的是乙醚，根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8 ℃。 答案　(1)萃取、分液　苯甲醇　(2)蒸馏　苯甲醇　(3)过滤　苯甲酸　(4)b　冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管　34.8 ℃ 20．(14分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。 发生的反应如下： CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO 反应物和产物的相关数据列表如下： 沸点/℃ 密度/(g·cm－3) 水中溶解性 正丁醇 117.2 0.810 9 微溶 正丁醛 75.7 0.801 7 微溶 实验步骤如下： 将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77 ℃馏分，产量2.0 g。 回答下列问题： (1)实验中，能否将Na2Cr2O7溶液滴加到浓硫酸中，并说明理由：________________。 (2)加入沸石的作用是_______________________________________。若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是________________________________________________。 (3)上述装置图中，仪器B的名称是________，仪器D的名称是________。 (4)分液漏斗使用前必须进行的操作是________(填字母)。 a．润湿　 b．干燥　 c．检漏　 d．标定 (5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分离水时，水在________(填“上”或“下”)层。 (6)反应温度应保持在90～95 ℃，其原因是________________________________。 解析　(1)由于浓硫酸的密度大，且溶于水放热，所以实验中不能将Na2Cr2O7溶液滴加到浓硫酸中，否则容易导致液体飞溅。(2)加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是冷却后补加。(3)仪器B的名称是分液漏斗，仪器D的名称是直形冷凝管。(4)分液漏斗使用前必须进行检漏。(5)正丁醛的密度为0.801 7 g·cm－3，小于水的密度，则水在下层。(6)根据各物质的沸点可知，反应温度应保持在90～95 ℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化。 答案　(1)不能，易造成液体飞溅　(2)防止暴沸　冷却后补加　(3)分液漏斗　直形冷凝管　(4)c　(5)下　(6)既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化 21．(10分)有机物C常用于食品行业。已知9.0 g C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4 g和13.2 g，经检验剩余气体为O2。 (1)C分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是________，则C的分子式是________。 (2)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团名称是________。 (3)C分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则C的结构简式是________________________________________________________________________。 (4)0.1 mol C与足量Na反应，在标准状况下产生H2的体积是________ L。 解析　(1)有机物质谱图中，最右边的峰表示有机物的相对分子质量，因此该有机物的相对分子质量为90。浓H2SO4吸水，所以生成的水是5.4 g，即0.3 mol；碱石灰吸 收CO2，则CO2是13.2 g，即0.3 mol。所以9.0 g C中氧原子的物质的量是＝0.3 mol，所以此有机物的实验式为CH2O，又因其相对分子质量为90，所以C的分子式为C3H6O3。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，则C中含有官能团羧基。(3)根据氢原子的种类及个数之比可知，C的结构简式为。(4)C中含有1个羟基和1个羧基，所以0.1 mol C与足量Na反应能生成0.1 mol H2，标准状况下的体积是2.24 L。 答案　(1)90　C3H6O3　(2)羧基 (3) (4)2.24 学科网（北京）股份有限公司 $