第1章 7 章末过关检测(一)有机化合物的结构特点与研究方法（Word练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

章末过关检测(一) 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目要求。 1．按照有机化合物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是(　　) ①属于环状化合物； ②属于卤代烃； ③属于链状化合物； ④CH3CH2—O—CH2CH3属于醚 A．②④ B．①② C．②③ D．①④ 解析：选A。甲醛属于醛是依据官能团进行分类的。①环己烷属于环状化合物，是依据碳骨架进行分类的；②溴苯分子中含有碳溴键，属于卤代烃，是依据官能团进行分类的；③属于链状化合物，是依据碳骨架进行分类的； ④CH3CH2—O—CH2CH3中含有醚键，属于醚，是依据官能团进行分类的。 2．下列表示正确的是(　　) A．苯的实验式：CH B．聚乙烯的链节：CH2—CH2 C．丙酸的键线式： D．四氯化碳的空间填充模型： 解析：选A。苯的分子式为C6H6，实验式为CH，A正确；聚乙烯的结构简式为CH2—CH2，链节为 —CH2—CH2—，B错误；丙酸的键线式为，C错误；四氯化碳是正四面体结构，但Cl原子的半径大于C原子的半径，D错误。 3．下列有机化合物的官能团名称和分类错误的是(　　) A．CH3C≡CH：碳碳三键，炔烃 B．：羟基，二元醇 C．CH3CH2OOCH：酯基，酯类 D．OHCCH2CH2CHO：醛基，二元醛 解析：选B。该物质含有碳碳三键，且只含有碳、氢两种元素，属于炔烃，故A正确；中羟基直接与苯环相连，属于酚类物质，故B错误；CH3CH2OOCH中含有的官能团为酯基，属于酯类物质，故C正确；OHCCH2CH2CHO中的官能团为醛基，且官能团数目为2，属于二元醛，故D正确。 4．下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是(　　) A．重结晶法提纯蔗糖：①⑥⑦ B．蒸馏法分离水和甲醇：②⑤⑥ C．分离苯和四氯化碳：③⑦ D．用盐酸滴定NaOH溶液：④⑥ 解析：选D。重结晶法提纯蔗糖的操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、酒精灯，用不到锥形瓶，故A错误；蒸馏法分离水和甲醇需要用到酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、锥形瓶、直形冷凝管等，②为球形冷凝管，故B错误；苯和四氯化碳互溶，不能用分液法分离，故C错误；利用酸碱中和滴定法测定NaOH溶液浓度，需要用到酸式滴定管和锥形瓶，故D正确。 5．桂皮中因含有肉桂醛而具有特殊香味，为厨房中常见的调味品。在肉桂醛研究实验中，下列描述错误的是(　　) A．通过元素分析可测定各元素的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式 B．通过质谱法可以确定肉桂醛的相对分子质量 C．通过核磁共振氢谱可以确定肉桂醛分子中含有的官能团 D．通过X射线衍射可以确定肉桂醛的晶体结构 解析：选C。通过定性和定量分析，可确定样品中的元素种类和各元素的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式，A正确；质谱法是快速、精确测定相对分子质量的方法，B正确；利用核磁共振氢谱能够测定有机化合物分子中氢原子的种类和相对数目，C错误；X射线衍射技术可用于有机化合物，特别是复杂的生物大分子晶体结构的测定，D正确。 6．下列各组物质属于同分异构体且为位置异构的是(　　) A．CH3CH2OH和CH3CHO B． C． D．CH3CH（OH）CH2CH2CH3和 解析：选B。B、C中物质的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，B中物质为位置异构，C中物质为碳链异构；而A中前者分子式为C2H6O，后者分子式为C2H4O，不互为同分异构体；D是同种物质。 7．当豆油被加热到油炸温度(185 ℃)时，会产生如下图所示高毒性的有机化合物X，许多疾病都和它有关。下列关于有机化合物X的描述不正确的是(　　) A．该物质的分子式为C9H16O2 B．该物质分子中含有两种官能团 C．该物质属于链状化合物 D．1 mol X中含有的π键个数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) 解析：选B。该物质的分子式为C9H16O2，A正确；该物质分子中含有碳碳双键、—CHO、—OH三种官能团，B错误；共价双键中含有一个π键和一个σ键，1 mol X中含有2NA个π键，D正确。 8．如下图所示的有机化合物是制备青蒿素的重要原料，下列有关该有机化合物的说法不正确的是(　　) A．分子式为C21H28O2 B．能溶于水，属于芳香烃 C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．苯环上的一氯代物有3种 解析：选B。由结构简式可知，该有机化合物的分子式为C21H28O2，A正确；该分子中含有O元素，不属于烃，属于烃的衍生物，难溶于水，B错误；该分子中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，C正确；该分子中苯环上的一氯代物有3种，D正确。 9．丁醇的两种同分异构体的键线式、沸点见下表，下列说法错误的是(　　) 物质 异丁醇 叔丁醇 键线式 沸点/℃ 108 82.3 A.异丁醇和叔丁醇分子中均不含π键 B．异丁醇的核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比是1∶1∶2∶6 C．表中沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机化合物的物理性质 D．二者均可与金属钠反应，断裂的化学键不同 解析：选D。异丁醇和叔丁醇分子中所含的化学键均为单键，均为σ键，不含π键，故A正确；异丁醇分子中含有4种处于不同化学环境的氢原子，对应的核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比是1∶1∶2∶6，故B正确；叔丁醇的沸点较低，异丁醇的沸点较高，二者官能团相同，相对分子质量相同，碳原子数相同，只有烃基结构不同，由沸点数据可以说明烃基结构会明显影响有机化合物的物理性质，故C正确；与金属钠反应时二者均断裂氢氧键，断裂的化学键相同，故D错误。 10．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　) 选项 目的 分离方法 原理 A 分离溶于水的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大 B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 除去苯甲酸固体中混有的NaCl 重结晶 苯甲酸在水中的溶解度很小 D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大 解析：选D。乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A不正确；乙酸乙酯与乙醇互溶，不能采用分液法分离，B不正确；除去苯甲酸固体中混有的NaCl，应采用重结晶法，原理是苯甲酸的溶解度受温度的影响较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响很小，C不正确；丁醇与乙醚互溶，但二者的沸点相差较大，可采用蒸馏法分离，D正确。 11．胡妥油是制作香料的原料之一，合成过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．a属于芳香族化合物 B．b的分子式为C11H19O3 C．c可以发生水解反应 D．d中含有2种官能团 解析：选C。a分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，A不正确；由b的结构简式可知，b的分子式为C11H18O3，B不正确；c分子中含有酯基，可以发生水解反应，C正确；d中只含有碳碳双键1种官能团，D不正确。 12．某有机化合物M的结构简式如下图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一，下列有关有机化合物M的叙述不正确的是(　　) A．有机化合物M属于烃的衍生物 B．有机化合物M的分子式是C13H10O4Cl2 C．有机化合物M属于芳香族化合物 D．有机化合物M分子中含有5种官能团 解析：选B。由有机化合物M的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，故A正确；由有机化合物M的结构简式可知，其分子式为C13H12O4Cl2，故B错误；有机化合物M分子结构中含有苯环，属于芳香族化合物，故C正确；有机化合物M分子中含有碳碳双键、酮羰基(羰基)、碳氯键(氯原子)、醚键、羧基5种官能团，故D正确。 13．三蝶烯是分子机器的常见中间体，合成方法如下。下列说法正确的是(　　) A．有机化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为烃 B．三蝶烯的一氯代物有3种 C．由有机化合物Ⅱ生成有机化合物Ⅲ发生的是取代反应 D．苯炔与苯互为同分异构体 解析：选B。A项，有机化合物Ⅰ中含有F、Br元素，不是烃；B项，三蝶烯为对称结构，苯环上有2种处于不同化学环境的氢原子，连接苯环的碳原子上有1种化学环境的氢原子，故三蝶烯的一氯代物有3种；C项，由有机化合物Ⅱ生成有机化合物Ⅲ发生的是加成反应；D项，苯炔(C6H4)与苯(C6H6)的分子式不同，二者不互为同分异构体。 14．实验室由叔丁醇(沸点：82 ℃)与浓盐酸反应制备2­甲基­2­氯丙烷(沸点：52 ℃)的路线如下。下列说法错误的是(　　) A．室温搅拌是为了增大反应速率 B．用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时，先将上层的有机相从分液漏斗的上口倒出 C．两次水洗的主要目的分别是除去有机相中的盐酸与钠盐 D．蒸馏收集2­甲基­2­氯丙烷时，应选用直形冷凝管 解析：选B。用5% Na2CO3溶液洗涤后分液时，有机化合物2­甲基­2­氯丙烷的密度小于水的密度，上层为有机相，下层为水相，先将下层的水相从分液漏斗的下口放出，再将上层的有机相从分液漏斗的上口倒出。 15．有机化合物A可用作食品防腐剂、防霉剂、硝酸纤维素溶剂和增塑剂等。有机化合物A的相关图谱信息如下图所示： 已知有机化合物A中只有6个氢原子，下列说法错误的是(　　) A．有机化合物A的相对分子质量为74 B．有机化合物A分子中处于不同化学环境的氢原子个数比为3∶2∶1 C．有机化合物A不存在同分异构体 D．有机化合物A中碳原子的杂化方式有两种 解析：选C。根据质谱图可知，有机化合物A的相对分子质量为74；根据红外光谱图可知，有机化合物A分子中含有C—H、O—H、C===O、C—O；根据核磁共振氢谱图可知，有机化合物A分子中含有三种处于不同化学环境的氢原子，个数比为3∶2∶1，综合分析可知，该有机化合物为丙酸，结构简式为CH3CH2COOH。由分析可知，有机化合物A的相对分子质量为74，故A正确；由核磁共振氢谱图可知，有机化合物A分子中处于不同化学环境的氢原子个数比为3∶2∶1，故B正确；丙酸存在多种同分异构体，如甲酸乙酯，故C错误；丙酸中碳原子的杂化方式有两种，分别是sp3、sp2，故D正确。 二、非选择题：本题包括4小题，共55分。 16．(12分)青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，分子结构如下图所示，它可以用有机溶剂A从中药中提取。 (1)下列关于青蒿素的说法不正确的是________(填字母)。 a．分子式为C14H20O5 b．分子中含有过氧键、酯基和醚键 c．易溶于有机溶剂A，不易溶于水 d．分子的空间结构不是平面形 (2)使用现代分析仪器对有机溶剂A的分子结构进行测定，相关结果如下： ①根据图1，A的相对分子质量为________________________________。 ②根据图2，推测A可能所属的有机化合物类别和分子式为____________、____________。 ③根据以上结果和图3(两组峰的面积之比为2∶3)，推测A的结构简式：________________________________________________________________________。 解析：(1)根据青蒿素的结构简式可知，其分子式是C15H22O5，a错误；根据青蒿素的结构简式可知，分子中含有过氧键、酯基和醚键，b正确；青蒿素分子中含有酯基和醚键，不含亲水基团，因此青蒿素易溶于有机溶剂A，不易溶于水，c正确；青蒿素分子中含有饱和碳原子，具有甲烷的四面体结构，因此青蒿素分子的空间结构不是平面形，d正确。 (2)①根据题图1可知，A的相对分子质量为74。②根据题图2可知，A中含有烷基、醚键，所以属于醚，A中碳原子数＝＝4……10，分子式为C4H10O。③A的分子式为C4H10O，核磁共振氢谱图中有2组吸收峰，说明含有两种处于不同化学环境的氢原子，峰面积之比为2∶3，说明氢原子数之比为2∶3，可知A的结构对称，含有两个甲基和两个亚甲基，故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。 答案：(1)a　(2)①74　②醚　C4H10O ③CH3CH2OCH2CH3 17．(14分)有机化合物M是合成某药物的中间体。为研究M的组成与结构，进行了如下实验： 实验步骤 ⅰ.升高温度使M汽化，测得其密度是相同条件下H2的44倍 ⅱ.将2.2 g M在足量纯氧中完全燃烧，并使燃烧产物依次缓慢通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重1.8 g和4.4 g ⅲ.另取M与足量的NaOH溶液共热，经一系列操作得到有机化合物N，将足量的金属钠投入1.6 g N的纯液体中，收集到标准状况下560 mL H2 回答下列问题： (1)M的相对分子质量为________。 (2)M的实验式为________。 (3)M中含有的官能团的名称为________。 (4)N的结构简式为________。 (5)完全燃烧0.5 mol N，最多可消耗________g O2。 (6)写出N与金属钠反应的化学方程式：____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (7)M的核磁共振氢谱中显示有________组峰，且峰面积之比为________。 解析：(1)由题意可知，M的相对分子质量为2×44＝88。(2)将2.2 g M在足量纯氧中完全燃烧，并使燃烧产物依次缓慢通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重1.8 g和4.4 g，反应产生H2O的物质的量为＝0.1 mol，产生CO2的物质的量为＝0.1 mol，n(H)＝2n(H2O)＝0.2 mol，n(C)＝n(CO2)＝0.1 mol，所以2.2 g M中含有的O原子的物质的量n(O)＝＝0.05 mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.2 mol∶0.05 mol＝2∶4∶1，所以M的实验式是C2H4O。(3)M的相对分子质量是88，实验式是C2H4O，假设M的分子式是(C2H4O)n，44n＝88，解得n＝2，故M的分子式是C4H8O2，该分子式符合饱和一元羧酸或饱和一元酯的通式。M与足量的NaOH溶液共热，经一系列操作得到有机化合物N，N与Na反应产生H2，说明N是饱和一元醇，故M中含有酯基。(4)N为饱和一元醇，1.6 g N与足量的金属钠反应生成H2的物质的量为＝0.025 mol，根据反应关系式R—OH～H2可知，N的物质的量为0.025 mol×2＝0.05 mol，M(N)＝＝32 g·mol-1，因此N为甲醇，结构简式为CH3OH。(5)由2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O可知，0.5 mol CH3OH完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.5 mol×＝0.75 mol，质量为0.75 mol×32 g·mol-1＝24 g。(7)M的分子式为C4H8O2，M含有酯基，碱性条件下水解生成CH3OH，故M的结构简式为CH3CH2COOCH3，M分子中含有3种处于不同化学环境的H原子，核磁共振氢谱中显示有3组峰，且峰面积之比为3∶2∶3。 答案：(1)88　(2)C2H4O　(3)酯基　(4)CH3OH (5)24　(6)2Na＋2CH3OH―→2CH3ONa＋H2↑　(7)3　3∶2∶3 18．(14分)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对某有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题： (1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先____________________，而后将已称重的U形管c、d与石英管连接，检查______________。依次点燃煤气灯________，进行实验。 (2)O2的作用有___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 CuO的作用是________________________________________________________ (举1例，用化学方程式表示)。 (3)U形管c和d中的试剂分别是________、________(填标号)。U形管c和d中的试剂不可调换，理由是_____________________________________________。 A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO＋NaOH) D．Na2SO3 (4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行的操作是_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 取下U形管c和d称重。 (5)若样品CxHyOz的质量为0.023 6 g，实验结束后，U形管c增重0.010 8 g，U形管d增重0.035 2 g，质谱仪测得该有机化合物的相对分子质量为118。该有机化合物的分子式为________。 解析：(1)将样品和CuO放入石英管中后，应先通入O2排尽石英管中的空气，再将已称重的U形管c、d与石英管连接，以防止石英管中的空气中含有的CO2和水蒸气对实验产生干扰，然后检查装置的气密性。为使有机化合物被充分氧化，应先点燃b处煤气灯使CuO红热，再点燃a处煤气灯使有机化合物燃烧。(2)O2可排尽装置中的空气，同时作为反应物氧化有机化合物使其生成CO2和H2O，还可以将生成的CO2和H2O赶入U形管c和d中被完全吸收。有机化合物氧化不充分时会生成CO，而CuO可将CO氧化为CO2，从而使有机化合物中的C元素完全被氧化为CO2。(3)应先吸收有机化合物燃烧产生的水(用CaCl2吸收)，再吸收产生的CO2[用碱石灰(CaO＋NaOH)吸收]。因碱石灰能同时吸收水和CO2，故不能将U形管c、d中的试剂调换位置。(4)样品反应完全后，装置内仍有残留的CO2和H2O，故应继续通入一段时间O2，将CO2和H2O赶入U形管c、d中。(5)U形管c增重0.010 8 g，n(H)＝2×＝0.001 2 mol，U形管d增重0.035 2 g，n(C)＝＝0.000 8 mol，故样品中n(O)＝＝0.000 8 mol，根据C、H、O原子的物质的量之比可知，CxHyOz的分子式可表示为(C2H3O2)n，又因为该有机化合物的相对分子质量为118，所以n＝2，分子式为C4H6O4。 答案：(1)通入O2排尽石英管中的空气　装置的气密性　b、a　(2)排尽装置中的空气、氧化有机化合物、将生成的CO2和H2O赶入U形管c和d中被完全吸收　CO＋CuOCO2＋Cu　(3)A　C 碱石灰会同时吸收水和CO2　(4)熄灭a处煤气灯，继续通入一段时间O2，然后熄灭b处煤气灯，待石英管冷却至室温，停止通入O2　(5)C4H6O4 19．(15分)扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸，实验室用如下原理制备： 相关物质性质见下表： 物质 状态 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 扁桃酸 无色透 明晶体 119 300 易溶于热水、乙醚和异丙醇 乙醚 无色透 明液体 －116.3 34.6 溶于低碳醇、苯、氯仿，微溶于水 苯甲醛 无色 液体 －26 179 微溶于水，能与乙醇、乙醚、苯、氯仿等混溶 氯仿 无色 液体 －63.5 61.3 易溶于醇、醚、苯，不溶于水 合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图如下： 步骤一：向如下图所示的实验装置中加入0.1 mol(约10.1 mL)苯甲醛、0.2 mol(约16 mL)氯仿，慢慢滴入含19 g氢氧化钠的溶液，维持温度在55～60 ℃，搅拌并继续反应1 h，当反应液的pH接近中性时可停止反应。 步骤二：将反应液用200 mL水稀释，每次用20 mL。乙醚萃取两次，合并醚层，待回收。 步骤三：水相用50 %的硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40 mL乙醚分两次萃取，合并萃取液并加入适量无水硫酸钠，蒸出乙醚，得粗产品约11.5 g。 (1)图中仪器C的名称是________。 (2)装置B的作用是__________________。 (3)步骤一中合适的加热方式是________。 (4)步骤二中用乙醚的目的是____________________________________________。 (5)步骤三中用乙醚的目的是________；加入适量无水硫酸钠的目的是________________________________________________________________________。 (6)该实验的产率为________(保留三位有效数字)。 解析：苯甲醛与氯仿在氢氧化钠溶液中发生反应，生成扁桃酸，需要加热且维持温度在55～60 ℃。由于反应物易挥发，所以需冷凝回流，并将产生的气体用乙醇吸收。反应后所得的混合物中，既有反应生成的扁桃酸，又有剩余的反应物。先用乙醚萃取剩余的反应物，然后分液；在分液后所得的水溶液中加硫酸，将扁桃酸钠转化为扁桃酸，再用乙醚萃取出来，最后通过蒸馏得到粗产品。 (1)题图中仪器C的名称是球形冷凝管。 (2)装置B中有倒置的漏斗，且蒸馏出的有机化合物易溶于乙醇，所以装置B的作用是吸收逸出的有机化合物(乙醚)，并防止倒吸。 (3)步骤一中，温度需控制在55～60 ℃，故合适的加热方式是水浴加热。 (4)步骤二中，加入乙醚是为了萃取反应液中未反应完的反应物。 (5)步骤三中，因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸，所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸；为了除去扁桃酸中的少量水，加入适量无水硫酸钠。 (6)该实验中，0.1 mol苯甲醛理论上可生成0.1 mol扁桃酸，扁桃酸的产率为×100%≈75.7%。 答案：(1)球形冷凝管　(2)吸收逸出的有机化合物(乙醚)，并防止倒吸　(3)水浴加热　(4)萃取反应液中未反应完的反应物　(5)萃取扁桃酸　除去扁桃酸中的水　(6)75.7% 学科网（北京）股份有限公司 $