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(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.根据有机化合物的分类,下列说法正确的是( )
A.是脂环化合物
B.是芳香族化合物
C.是链状烃
D.分子式为C2H6O的物质一定是醇类
解析 中含有苯环,不是脂环化合物,而是芳香族化合物,A错误;中六元环不是苯环,不是芳香族化合物,而是脂环化合物,B错误;中碳原子结合成链状,且分子中只含碳、氢元素,是链状烃,C正确;分子式为C2H6O的物质可以是乙醇,也可以是甲醚(CH3OCH3),D错误。
答案 C
2.(2025·日照高二检测)下列物质所属的类别与其所含官能团错误的是( )
A. 酚 —OH
B. 羧酸 —COOH
C. 醛 —CHO
D.CH3—O—CH3 醚
解析 A项,羟基与饱和碳原子相连,该有机物属于醇,错误。
答案 A
3.(2025·河南卷)下列化学用语或图示正确的是( )
A.反-1,2-二氟乙烯的结构式:
B.二氯甲烷分子的球棍模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:
D.用电子式表示CsCl的形成过程:
解析 顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子或基团分别位于双键的两侧,所以为顺-1,2-二氟乙烯,A错误;二氯甲烷中含有两根碳氢键和两根碳氯键,键长不一样,球棍模型为,B正确;基态S原子的价电子排布式为3s23p4,轨道表示式:,C错误;氯化铯为离子化合物,用电子式表示CsCl的形成过程:,D错误。
答案 B
4.下列关于同分异构体、同系物、同素异形体、同位素的说法错误的是( )
A.正戊烷和新戊烷互为同分异构体
B.Cl与Cl互为同位素
C.氧气与臭氧互为同素异形体
D.C2H4与C3H6互为同系物
解析 正戊烷和新戊烷分子式都是C5H12,但二者结构不同,因此二者互为同分异构体,A正确;Cl与Cl质子数都是17,但中子数分别是20、18,二者的中子数不同,故二者互为同位素,B正确;氧气与臭氧都是由O元素形成的不同性质的单质,因此二者互为同素异形体,C正确;C2H4表示的物质是乙烯,属于烯烃;而C3H6表示的物质可能是丙烯,也可能是环丙烷,因此C2H4与C3H6不一定互为同系物,D错误。
答案 D
5.冠醚因形似王冠而得名,如(1)和(2)。下列关于冠醚的说法正确的是( )
A.冠醚属于烃类
B.(2)与葡萄糖(C6H12O6)互为同分异构体
C.(1)和(2)中均既含极性键又含非极性键
D.(1)和(2)互为同系物
解析 冠醚中含有氧元素,属于烃的衍生物,A错误;(2)的化学式为C12H24O6,与葡萄糖的化学式(C6H12O6)不同,二者不互为同分异构体,B错误;(1)和(2)中均含C—C非极性键和C—O极性键、C—H极性键,C正确;(1)的化学式为C10H20O5,(2)的化学式为C12H24O6,(1)和(2)在分子组成上不是相差若干个CH2原子团,二者不互为同系物,D错误。
答案 C
6.某烷烃一个分子里含有九个碳原子,其一氯代物只有两种,这种烷烃的名称是( )
A.正壬烷
B.2,2,4,4-四甲基戊烷
C.2,6-二甲基庚烷
D.2,3,4-三甲基乙烷
解析 某烷烃的1个分子中含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,说明该有机物结构对称,且对称结构为—C(CH3)3,有机物整体结构简式为(CH3)3C—CH2—C(CH3)3,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。
答案 B
7.下列各组有机物中不互为同分异构体的是( )
A.和
B.和
C.HCOOCH2CH3和CH3CH2COOH
D.
解析 和的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;和的分子式不同,不可能互为同分异构体,故B符合题意;HCOOCH2CH3和CH3CH2COOH的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C不符合题意;的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意。
答案 B
8.下列选项不能表示2-丁烯的是( )
A.
B.CH3CH===CHCH3
C.
D.
解析 对应的结构简式为CH3CH===CHCH3,它是2-丁烯的键线式,A不符合题意;CH3CH===CHCH3是2-丁烯的结构简式,B不符合题意;是1-丁烯的球棍模型,C符合题意;是2-丁烯的电子式,D不符合题意。
答案 C
9.下列有机化合物与其所含官能团对应错误的是( )
A.碘甲烷——碳碘键
B.甲醚——醚键
C.苯胺()——氨基、碳碳双键
D.乙酰胺()——酰胺基
解析 碘甲烷()含有碳碘键,官能团为碘原子,A正确;甲醚含有官能团为醚键,B正确;苯环中不含碳碳双键,苯胺(NH2)含有的官能团为氨基,C错误;乙酰胺()含有官能团为酰胺基,D正确。
答案 C
10.下列关于苯乙炔()的说法错误的是( )
A.该分子有8个σ键和5个π键
B.该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2杂化
C.该分子中存在非极性键
D.该分子中有8个碳原子在同一平面上
解析 苯乙炔分子中含有14个σ键,苯环中有1个大π键,C≡C中有2个π键,共含有3个π键,A错误;苯环中碳原子都采取sp2杂化,形成碳碳三键的碳原子采取sp杂化,该分子中碳原子的杂化方式有sp和sp2杂化,B正确;同种原子间形成的共价键为非极性键,即该分子中碳原子间形成非极性键,C正确;苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,D正确。
答案 A
11.已知某物质的结构简式为CH3CH===CHCH2C≡CH,下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子中所有的碳原子一定共平面
B.分子中所有的碳原子可能共直线
C.分子中最多有4个碳原子共平面
D.分子中最多有3个碳原子共直线
解析 因为平面结构,—C≡C—为直线结构,且C—C键可以沿着键轴旋转,故分子中所有碳原子可能共平面,A错误;该有机物分子中与碳碳双键中的C原子相连接的C原子和碳碳双键中的2个C原子不在同一直线上,B错误;因为平面结构,—C≡C—为直线结构,且C—C键可以沿着键轴旋转,故分子中所有碳原子可能共平面,共6个,C错误;该有机物分子中最多有3个碳原子共直线,D正确。
答案 D
12.松油醇具有紫丁香香气,可用于肥皂、农药、医药、塑料、油墨工业中,亦可用作玻璃器皿上色彩的溶剂。下表中是四种不同的松油醇的结构简式:
名称
α-松油醇
β-松油醇
γ-松油醇
δ-松油醇
结构
简式
下列有关判断正确的是( )
A.α-松油醇和γ-松油醇互为同系物
B.α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、δ-松油醇是同种物质
C.α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、δ-松油醇均含碳碳双键,是乙烯的同系物
D.α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇和δ-松油醇互为同分异构体
解析 四种松油醇的分子式均为C10H18O,故四者互为同分异构体,故A错误,D正确; 四种松油醇尽管分子式相同,但结构不同,不是同种物质,故B错误;松油醇中含有羟基和环状结构,不是乙烯的同系物,故C错误。
答案 D
13.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式为,下列关于靛蓝的叙述中错误的是( )
A.靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.它的分子式是C16H12N2O2
C.该物质属于芳香族化合物
D.它含有碳碳双键和羰基
解析 A项,根据结构简式可知靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成,正确;B项,分子式是C16H10N2O2,错误;C项,结构中含有苯环,属于芳香族化合物,正确;D项,分子中含有碳碳双键和羰基,正确。
答案 B
14.多巴胺是一种神经传导物质,其部分合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.多巴胺的分子式为C8H10NO2
B.1 mol甲分子中含有8 mol σ键
C.乙分子与H2完全加成后含有手性碳原子
D.多巴胺分子中有5种不同化学环境的氢原子
解析 键线式中端点和拐点均为C原子,共8个碳原子,1个氮原子,含1个苯环,不饱和度为4,故氢原子数=2×8+2-2×4+1=11个,多巴胺的分子式为C8H11NO2,A错误;1 mol甲分子中含有14 mol σ键,B错误;乙与H2完全加成后得到,图中*标记的为手性碳原子,C正确;多巴胺分子为不对称分子,分子中有8种不同化学环境的氢原子,D错误。
答案 C
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)现有下列几种有机物:
①乙酸、②、③乙二醇、④4-甲基-2-戊烯、⑤甲酸甲酯、⑥丙三醇、⑦。回答下列问题:
(1)存在顺反异构的分子是________(填序号),写出该分子的反式结构的结构简式:_______________________。
(2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是________(填序号,下同)。
(3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是________,两者沸点较高的是________。
(4)已知:ⅰ.硝基可被Fe、HCl还原为氨基;氨基易被酸性KMnO4溶液氧化;
ⅱ.多官能团有机物命名时,要以最优先的官能团为主官能团,其他官能团作为取代基。常见官能团的优先次序为—COOH>—CHO>—OH>—NH2>—NO2。
则⑦的化学名称是________,⑦与②互为________;由②生成⑦涉及反应的反应类型依次为______、________。
解析 (1)4-甲基-2-戊烯中碳碳双键的两个不饱和碳原子上连接原子或原子团不同存在顺反异构,存在顺反异构的分子是④,该分子的反式结构的结构简式:;
(2)③⑥均含有羟基,含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体;
(3)①⑤核磁共振氢谱图上有两组峰和峰面积之比均为1∶3,乙酸分子间形成氢键,两者沸点较高的是①;
(4)⑦以最优先的官能团—COOH为主官能团,其他官能团—NH2作为取代基,的化学名称是对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸),⑦与②分子式相同结构不同,互为同分异构体;由②生成⑦先用酸性KMnO4将甲基氧化为羧基,再将硝基还原为氨基,涉及反应的反应类型依次为氧化反应、还原反应。
答案 (1)④
(2)③⑥ (3)①⑤ ① (4)对氨基苯甲酸(4-氨基苯甲酸) 同分异构体 氧化反应 还原反应
16.(14分)(1)某烷烃分子中含共价键的数目为16,该烷烃的分子式为________,其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为________。
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,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该物质的结构简式为________。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是________(填字母,下同),互为同分异构体的是________。
A.CH3CH===CHCOOH
B.CH2===CHCOOCH3
C.CH3CH2CH===CHCOOH
D.CH3CH(CH3)COOH
(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(咖啡酸)和Y(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)为原料合成(如下图)。
试填空:
①X分子中最多共面的碳原子数为________。
②Y中是否含有手性碳原子________(填“是”或“否”)。
③Z的分子式为________。
解析 (1)烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16,则3n+1=16,n=5,该烷烃为戊烷,其分子式为C5H12,其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为。
(2)①该物质的结构简式为。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是CH3CH2CH===CHCOOH,互为同分异构体的是CH3CH===CHCOOH、CH2===CHCOOCH3。
(3)①X分子中苯环、碳碳双键为平面结构,单键可以旋转,则9个碳原子可以共面。
②连接4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,则Y中不存在连接4个不同原子或基团的碳原子,Y中不含有手性碳原子。
③Z的分子式为C17H20O6。
答案 (1)C5H12
(2)① ②C AB
(3)①9 ②否 ③C17H20O6
17.(15分)营养素维生素C的结构如图甲所示:
甲
(1)维生素C的分子式是________,其中含有________种官能团。
(2)维生素C易溶于水,可能的原因是________________________________。
(3)提取维生素C常用萃取的方法,有机化合物A是常用的有机萃取剂,也可以在手术时作麻醉剂,使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如图乙、丙、丁所示。
乙 质谱
丙 红外光谱
丁 核磁共振谱
①利用有机化合物A萃取时用到的主要玻璃仪器是________。
②有机化合物A的相对分子质量是________。
③图丁中两组峰的面积之比为2∶3,有机化合物A的结构简式是________。
④有机化合物B是A的同分异构体,分子中含有一个羟基,核磁共振氢谱中含有两组峰,峰面积之比为1∶9,写出有机化合物B的结构简式:________。
(4)分子式为C8H18的有机化合物中,含有乙基支链的结构有___________
_____________________(写出结构简式)。
解析 (1)根据维生素C的结构,可知其分子式是C6H8O6,其中含有羟基、碳碳双键、酯基3种官能团。
(2)羟基易和水分子形成分子间氢键,维生素C分子中含有多个羟基,与水分子形成的分子间氢键增大了其在水中的溶解度。
(3)①萃取时用到的主要玻璃仪器是分液漏斗。②质谱图中最大质荷比为物质的相对分子质量,则有机化合物A的相对分子质量是74。③根据红外光谱图可知其化学键的类型为烷基和醚键,醚的通式为CnH2n+2O,则12n+2n+2+16=74,解得n=4,分子式为C4H10O;核磁共振氢谱有两组吸收峰且峰面积比为2∶3,说明有机化合物A中有2种不同化学环境的氢原子,并且个数比为2∶3,因此有机化合物A的结构简式是CH3CH2OCH2CH3。④有机化合物B是A的同分异构体,分子中含有一个羟基,核磁共振氢谱中含有两组峰,峰面积之比为1∶9,说明有机化合物B中有2种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶9,则该物质含有3个—CH3且3个—CH3等效,则有机化合物B的结构简式为(CH3)3COH。(4)C8H18为辛烷,若主链碳原子数为6个,则含有乙基支链的结构简式为,若主链碳原子为5个,则含有乙基支链的结构简式为
答案 (1)C6H8O6 3
(2)维生素C分子中含有多个羟基,与水形成分子间氢键,增大了其在水中的溶解度
(3)①分液漏斗 ②74 ③CH3CH2OCH2CH3 ④(CH3)3COH
(4)
18.(15分)完成下列各题。
(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有________________(填名称),它属于________(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图1所示。
①酚酞的分子式为________。
②从结构上看,酚酞可看作________(填字母)。
A.烯烃 B.芳香族化合物
C.醇类 D.酚类 E.醚类 F.酯类
(3)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物,具有抗炎、镇痛的作用,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2所示。
图2
①在横线上写出对应官能团的名称。
②莽草酸的分子式为________。
③若按含氧官能团分类,则莽草酸属于________类、________类。
解析 (1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有羟基、醛基、碳碳双键,它属于脂环化合物;
(2)①由结构简式可知酚酞的分子式为C20H14O4;②分子中含酚—OH、—COOC—,且含苯环,为芳香族化合物、酚、酯类物质;
(3) ①在横线上写出对应官能团的名称,从上到下依次为羧基(—COOH)、碳碳双键()和羟基(—OH);②莽草酸的分子式为C7H10O5;③若按含氧官能团分类,则莽草酸属于羧酸类、醇类。
答案 (1)羟基、醛基、碳碳双键 脂环
(2)①C20H14O4 ②BDF
(3)①羧基 碳碳双键 羟基
②C7H10O5 ③羧酸 醇
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