第1章 有机化合物的结构特点与研究方法 检测试卷 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第一章检测卷 (满分:100分　考试时间:90分钟) 一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.下列对有机化合物的叙述不正确的是(　　)。 A.属于烃的衍生物 B.属于卤代烃 C.属于芳香族化合物 D.分子中含有酯基 2.下列分离或除杂的方法不正确的是(　　)。 A.用分液法分离水和酒精 B.用蒸馏法分离乙醇和乙酸乙酯 C.用重结晶方法提纯苯甲酸 D.用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体 3.防老剂264为淡黄色粉末状固体,熔点为70,沸点为265,微溶于水,易溶于有机溶剂,其结构简式如图所示。下列关于该有机化合物的说法错误的是(　　)。 A.可用重结晶法提纯该化合物(含不溶性杂质) B.利用质谱仪可以快速、精确测定其同分异构体的数目 C.其红外光谱上可以找到C—O、C—H、O—H的吸收峰 D.其核磁共振氢谱图有4组吸收峰,且峰面积之比为18∶3∶2∶1 4.人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构如图所示,下列关于该化合物的说法正确的是(　　)。 A.键与键的数目之比是6∶1 B.碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3 C.分子中含有三种官能团 D.具有一定的挥发性 5.若将10 g麻黄素完全燃烧,可得26.67 g CO2和8.18 g H2O,同时测得麻黄素中含氮8.48%,麻黄素的实验式为CxHyNzOw,则麻黄素的分子式为(　　)。 A.C10H15NO B.C10H15N2O3 C.C20H30NO D.C20H30N2O 6.下列选项中的物质属于官能团异构的是(　　)。 A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3 C.CH3CH2OH和CH3OCH3 D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH 7.某杀虫剂的结构简式为,该分子中官能团(不含苯环)有(　　)。 A.5种 B.4种 C.3种 D.2种 8.下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是(　　)。 A.CH4 B.CH3CH3 C. D. 9.下列有机化合物的核磁共振氢谱图有6组峰的是(　　)。 A B C D 10.已知某有机化合物X的红外光谱图、核磁共振氢谱图如图所示,下列说法错误的是(　　)。 A.由红外光谱图可知,X含有醚键官能团 B.由核磁共振氢谱图可知,X含有2种不同化学环境的氢原子 C.仅由核磁共振氢谱图可知,X分子中氢原子的总数 D.若X的分子式为C4H10O,则其结构简式为CH3CH2OCH2CH3 11.正丁醛经催化加氢可制备正丁醇。为提纯含少量正丁醛杂质的正丁醇,现设计如下路线: 已知:①正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应可生成沉淀;②乙醚的沸点是34.5,微溶于水,与正丁醇互溶;③正丁醇的沸点是118。则操作分别是(　　)。 A.萃取、过滤、蒸馏、蒸馏 B.过滤、分液、蒸馏、萃取 C.过滤、蒸馏、过滤、蒸馏 D.过滤、分液、过滤、蒸馏 12.利托那韦的结构简式如图,下列有关利托那韦的说法错误的是(　　)。 A.分子式为C37H48N6O5S2 B.分子中既含有键又含有键 C.分子中含有极性较强的化学键,化学性质比较活泼 D.分子中含有苯环,属于芳香烃 13.下列关于同分异构体异构类别的说法不正确的是(　　)。 A.CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属于碳架异构 B.H3CC≡CCH3和CH2CHCHCH2属于官能团异构 C.和属于位置异构 D.和属于位置异构 14.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。 A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出 B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸 C.冷凝管中的冷凝水应该从b口进、a口出 D.温度计水银球伸入液面以下 15.某化合物的结构简式(键线式)及球棍模型如下: 该有机化合物分子的核磁共振氢谱图如图。下列关于该有机化合物的叙述错误的是(　　)。 A.该有机化合物不同化学环境的氢原子有8种 B.该有机化合物属于芳香族化合物 C.键线式中的Et代表的基团为乙基 D.该有机化合物的分子式为C9H12O4 二、非选择题(本题共5小题,共55分) 16.(10分)有机化合物的结构简式可进一步简化,如: CH3CH2CH2CH3　 写出下列物质的分子式: (1)　　　　　　； (2)　　　　　　； (3)　　　　　　； (4)　　　　　　。  17.(8分)某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。 18.(10分)(1)下图为金刚烷的空间结构(碳架): 它的一氯代物有　　　种,二氯代物有　　　种。  (2)二口恶英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体结构如图: ①已知该物质的一氯代物有两种,则该物质的七溴代物共有　　　　种;  ②该物质的二氯代物共有　　　　　种。  19.(11分)为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验: (一)分子式的确定 (1)将有机化合物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质中各元素的原子个数比是　　　　　　。  (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为　　　　,该物质的分子式是　　　　。  (3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式 　 。  (二)结构式的确定 (4)核磁共振氢谱能对有机化合物分子中处于不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子如图②。经测定,有机化合物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为　 。  20.(16分)某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯),反应原理: + 实验步骤:①浓硝酸与浓硫酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL; ②在三颈烧瓶中加入一定量的甲苯(易挥发),按图所示装好试剂和其他仪器; ③向三颈烧瓶中加入混酸; ④控制温度约为,反应大约10 min,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现; ⑤分离出一硝基甲苯。 相关物质的性质如下: 有机化 合物 密度/(g·cm-3) 沸点/ 溶解性 甲苯 0.866 110.6 不溶于水 对硝基 甲苯 1.286 237.7 不溶于水,易 溶于液态烃 邻硝基 甲苯 1.162 222 不溶于水,易 溶于液态烃 (1)仪器A的名称是　　　　。  (2)配制混酸的方法是  　。  (3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是  　。  (4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)分离反应后产物的方案如下: 操作1的名称是　　　　,操作2中不需要用到下列仪器中的　　　　(填字母)。  a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿 标准答案 一、选择题 1.答案:B 解析:该有机化合物中除了含有C、H元素,还含有N、O、Br元素,属于烃的衍生物,不属于卤代烃,A项正确,B项错误;分子中含有苯环,含有苯环的有机化合物属于芳香族化合物,C项正确;分子中含有酯基,D项正确。 2.答案:A 解析:水和酒精互溶,不能用分液法分离。 3.答案:B 解析:根据该有机化合物的物理性质,重结晶时可采用加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤等操作,A项正确;利用质谱仪可以快速、精确测定该有机化合物的相对分子质量,但不能测定同分异构体的数目,B项错误;由结构简式可知,该有机化合物含有C—O、C—H、O—H、C—C和,红外光谱上可以找到C—O、C—H、O—H的吸收峰,C项正确;该有机化合物结构对称,有6个甲基所处的化学环境相同,对应的核磁共振氢谱图有4组吸收峰,且峰面积之比为18∶3∶2∶1,D项正确。 4.答案:D 解析:单键都是键,一个双键中含有一个 键和一个键,由题图可知,该物质分子中含有1个CO,1个CC,20个C—H,10个C—C,2个C—O,则键与键数目之比是17∶1,A项错误;由题图可知,该物质中的碳原子一部分形成双键,一部分形成单键,则碳原子的杂化方式有sp2、sp3,B项错误;分子中含有酯基和碳碳双键两种官能团,C项错误;根据题干信息,人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情,说明人工合成信息素具有一定的挥发性,能被害虫通过嗅觉器官察觉,D项正确。 5.答案:A 解析:m(C)=26.67 g×≈7.274 g,m(H)=8.18 g×≈0.909 g,m(N)=10 g×8.48%=0.848 g,则m(O)=10 g-7.274 g-0.909 g-0.848 g=0.969 g,故C、H、N、O原子数目之比为≈10∶15∶1∶1,选项中只有C10H15NO符合该比例关系,即麻黄素分子式为C10H15NO。 6.答案:C 解析:A项,两种物质属于碳架异构;B项,两种物质的官能团均为,属于碳架异构; C项,两种物质的官能团分别是—OH(羟基)和(醚键),官能团不同,属于官能团异构;D项,两种物质的官能团均为—COOH,属于碳架异构。 7.答案:B 解析:由结构简式可知,分子中含—OH、酮羰基、醚键及氨基,均为官能团,共4种。 8.答案:C 解析:CH4是正四面体结构,分子中的4个C—H都相同,因此其一氯代物不存在同分异构体,A项不符合题意;CH3CH3中的6个C—H都相同,因此其一氯代物不存在同分异构体,B项不符合题意;分子中含有2种不同化学环境的H原子,因此其一氯代物存在同分异构体,C项符合题意;分子中的12个C—H都相同,因此其一氯代物不存在同分异构体,D项不符合题意。 9.答案:A 解析:该分子结构不对称,含6种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图有6组峰,峰面积比为1∶1∶1∶1∶1∶3,A项正确;该分子中含4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图有4组峰,峰面积比为1∶6∶2∶1,B项错误;该分子中含4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱图有4组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3,C项错误;苯分子中的六个氢原子是等效氢,核磁共振氢谱图有1组峰,D项错误。 10.答案:C 解析:根据红外光谱图可知,X含有C—O—C,则X含有的官能团为醚键,A项正确;核磁共振氢谱图中有2组峰,X含有2种不同化学环境的氢原子,B项正确;仅由核磁共振氢谱图,能判断不同化学环境的氢原子的个数比,不能判断X分子中氢原子的总数,C项错误;若X的分子式为C4H10O,分子中有醚键,有2种不同化学环境的氢原子,则其结构简式为CH3CH2OCH2CH3,D项正确。 11.答案:D 解析:正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应生成沉淀,且经操作1可得到滤液,故操作1为过滤;操作2是分液;加固体干燥剂后,要把干燥剂分离出来,故操作3为过滤;由乙醚与正丁醇的沸点相差较大可知,操作4为蒸馏。 12.答案:D 解析:根据利托那韦的结构简式可知,其分子式为C37H48N6O5S2,A项正确;该分子中既含有单键又含有双键,所以既含有键又含有键,B项正确;该分子中含有O—H等极性较强的化学键,化学性质比较活泼,C项正确;该分子中含有C、H、O、N、S元素,不属于烃,D项错误。 13.答案:C 解析:A中CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3碳骨架不同,属于碳架异构;B中两物质官能团类别不同,属于官能团异构;C中二者属于同种物质;D中甲基与—OH在苯环上的位置不同,属于位置异构。 14.答案:D 解析:在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸点较低的先汽化馏出,所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出,故A项正确;碎瓷片具有防暴沸作用,所以蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸,减少不安全事故的发生,故B项正确;冷凝管中水应采用逆流方式,所以冷凝管中b为进水口、a为出水口,故C项正确;温度计用于测量馏分温度,则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口下沿相平,故D项错误。 15.答案:B 解析:根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断,H原子有8种,A项正确;该有机化合物中不含苯环,所以不属于芳香族化合物,B项错误;根据该有机化合物的球棍模型判断Et为乙基,C项正确;根据球棍模型可知,该物质的分子式是C9H12O4,D项正确。 二、非选择题 16.答案:(1)C6H14 (2)C5H10 (3)C7H12 (4)C10H8 解析:在键线式中每个折点和端点处为1个碳原子,每个碳原子可以形成4个共价键,不足4个的用氢原子补足。 17.答案:实验式为C2H5,分子式为C4H10。 解析: 该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为1-17.2%=82.8%。则该烃中各元素原子数(N)之比为N(C)∶N(H)==2∶5。 C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。 设该烃为(C2H5)n,则n = =2。 因此,烃的分子式为C4H10。 18.答案:(1)2　6 (2)①2　②10 解析:(1)对碳进行编号。 从图中可看出,分子内由碳原子构成的最小的环为六元环,这样的环共有四个,且四个环完全等同,整个分子结构中,1、3、5、8号位C原子等同,每个C原子上有一个H原子,2、4、6、7、9、10号位C原子等同,每个C原子上有两个H原子。由于只存在两种不同位置的H原子,故一氯代物只有两种。 寻找二氯代物的方法: 将两种不同位置的H分类为a、b 六种(注意:b位上有两个H) (2)①该物质的分子式为C12H8O2,可被取代的氢原子有八个,根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同,都是两种。②该物质的二氯代物的查找方法可以采用固定一个氯原子,移动另一个氯原子的方法来寻找。 19.答案:(1)2∶6∶1 (2)46　C2H6O (3)CH3CH2OH、CH3OCH3 (4)CH3CH2OH 解析:(1)有机化合物A充分燃烧生成水的物质的量为n(H2O)= =0.3 mol,则含有的氢原子的物质的量为n(H)=0.6 mol,8.8 g二氧化碳的物质的量为n(CO2)= =0.2 mol,则n(C)=0.2 mol,据氧原子守恒有:n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol+2×0.2 mol-2× =0.1 mol,则N(C)∶N(H)∶N(O)=n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1。 (2)据(1)可以知道,该有机化合物A的实验式为C2H6O,设该有机化合物的分子式为(C2H6O)m,由图①质谱图知,最大的质荷比为46,则其相对分子质量为46,则46m=46,计算得出m=1,故其分子式为C2H6O。 (3)A的分子式为C2H6O,可能的结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。 (4)根据图③A的核磁共振氢谱图可以知道:A有三种不同类型的H原子,而CH3OCH3只有一种类型的H原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。 20.答案:(1)分液漏斗 (2)量取10 mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取30 mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯并不断搅拌 (3)混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高),导致反应温度过高而产生大量副产物(或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率) (4)受热均匀,易于控制温度 (5)分液　de 学科网（北京）股份有限公司 $