第一章 有机化合物的结构特点与研究方法【高考真题诊断与测试】高二化学下学期人教版

**基本信息** 聚焦有机化合物结构与研究方法，以高考真题为载体，构建从基础方法到综合推断的递进式训练体系，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础研究方法|3题（如¹⁴C断代法、红外光谱等）|理解辨析题|从仪器方法原理到用途区分，建立研究有机物的技术认知| |结构与性质|8题（如等效氢、手性碳、官能团识别等）|分析推理题|以结构（官能团、杂化、共面）为核心，推导性质与反应，体现结构决定性质的化学观念| |综合应用|7题（如同分异构体计数、实验流程、推断题）|计算与综合题|整合分子式确定、同分异构、实验操作，培养科学探究与证据推理能力|

第一单元 有机化合物的结构特点与研究方法 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 文物研究方法：¹⁴C断代法、X射线衍射法、原子光谱法、红外光谱法与质谱法的用途区分 理解与辨析 容易 2 核磁共振氢谱：等效氢种类及峰面积比判断 分析推理 中等 3 多官能团有机物性质：手性碳、原子共面、消去反应、溴的CCl₄溶液褪色 分析与判断 中等 4 同分异构体判断：分子式比较（不同类有机物） 概念辨析与计算 中等 5 化学概念判断：同分异构体、C—H键能比较、质谱图分子离子峰、离子液体 理解与推理 较难 6 由结构简式识别官能团种类 辨识与判断 容易 7 燃烧法与相对分子质量限制：由O元素质量分数反推C原子数最大值 计算与推理 较难 8 有机物结构对比：一氯代物数、加聚产物单体、碳原子杂化方式、同分异构体判断 综合分析与推理 较难 9 同分异构体计数：C₅H₁₁Cl（一氯代戊烷） 模型构建与计数 中等 10 有机物除杂：苯中苯酚、乙醇中乙酸、乙醛中乙酸、乙酸丁酯中乙酸（试剂选择与操作） 实验方案评价 中等 11 多官能团分子：N原子杂化方式、手性碳、酸碱性、反应类型 分析与判断 中等 12 质谱+核磁共振氢谱推断A结构，并判断其性质（水解、与Na₂CO₃/CuO/Na反应） 综合推断 中等 13 苯并降冰片烯：苯的同系物判断、共面碳原子数、一氯代物数、碳碳双键数 分析推理 较难 14 提取天然产物实验流程：过滤、分液、蒸发结晶（蒸发皿）与蒸馏的仪器判断 实验仪器辨识 中等 15 有机物A（C₅H₁₀O₂）的结构推断与性质：由元素质量分数求分子式、官能团名称、加成产物逆推结构、反应类型判断、同分异构体书写、酯类水解方程式、信息迁移写高聚物结构 综合推断与信息迁移 较难 16 乙炔衍生物的综合推断：正四面体烷分子式与二氯代物数、乙烯基乙炔性质判断、环辛四烯的芳香烃同分异构体、苯的同系物一氯代物只有两种的结构书写 模型构建与推断 较难 17 奶油中化合物A（C₄H₈O₂）的完整推断：分子式确定、酯类同分异构体书写、反应类型判断、多步转化推断结构简式、酯化方程式书写、氧化产物推断 综合推断与书写 较难 18 对甲基苯甲酸的绿色制备实验：绿色化学评价、核磁共振氢谱监测反应进程及转化率计算、实验操作目的、离子方程式书写、循环冷冻脱气法操作排序、同位素示踪法确定产物羧基O来源 实验综合与数据分析 较难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2025·安徽·高考真题）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 2．（2008·海南·高考真题）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(　　) A． B． C． D． 3．（2025·甘肃·高考真题）苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是 A．该分子含1个手性碳原子 B．该分子所有碳原子共平面 C．该物质可发生消去反应 D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 4．（2019·海南·高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 5．（2024·湖南·高考真题）下列有关化学概念或性质的判断错误的是 A．分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B．环己烷与苯分子中键的键能相等 C．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 D．由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 6．（2009·安徽·高考真题）北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S-诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 7．（2007·全国·高考真题）某有机化合物仅由C．H、O三种元素组成，其相对分子质量小于150，若该有机物中氧元素的质量分数为50%，则其分子中碳原子的个数最多为（    ） A．4 B．5 C．6 D．7 8．（2021·辽宁·高考真题）有机物A．B．c的结构如图。下列说法正确的是 A．a的一氯代物有3种 B．b是的单体 C．c中碳原子的杂化方式均为 D．A．B．c互为同分异构体 9．（2011·新课标卷·高考真题）分子式为的同分异构体共有（不考虑立体异构） A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 10．（2012·上海·高考真题）下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是 A．苯中含苯酚杂质：加入溴水，过滤 B．乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 C．乙醛中含乙酸杂质：加入氢氧化钠溶液洗涤，分液 D．乙酸丁酯中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 11．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 12．（2024·浙江·高考真题）有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素，红外光谱显示A分子中没有醚键，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是 A．能发生水解反应 B．能与溶液反应生成 C．能与反应生成丙酮 D．能与反应生成 13．（2021·河北·高考真题）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A．是苯的同系物 B．分子中最多8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种(不考虑立体异构) D．分子中含有4个碳碳双键 14．（2013·重庆·高考真题）按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 下列说法错误的是（  ） A．步骤（1）需要过滤装置 B．步骤（2）需要用到分液漏斗 C．步骤（3）需要用到坩埚 D．步骤（4）需要蒸馏装置 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（2007·北京·高考真题）（15分）碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子氢原子个数为氧的5倍。 （1）A的分子式是_______。 （2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是_______。 （3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。 ①A的结构简式是_______。 ②A不能发生的反应是(填写序号字母)_______。 A．取代反应             B．消去反应             C．酯化反应 D．还原反应 （4）写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式：_______、_______。 （5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是_______。 （6）已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应： B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是_______。 16．（2007·上海·高考真题）（12分）乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题： （1）正四面体烷的分子式为____________，其二氯取代产物有____________种。 （2）关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是____________。 A．能使KMnO4酸性溶液褪色 B．1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应 C．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团 D．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同 （3）写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：____________。 （4）写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式（举两例）：________________________、______________________。 17．（2007·天津·高考真题）（16分）奶油中有一种只含C．H、O的化合物A 。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C．H、O原子个数比为2:4:1 。 （1）A的分子式为___________。 （2）写出与A分子式相同的所有酯的结构简式：____________________________。 已知： A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下： （3）写出A → E、E → F的反应类型：A → E ___________、E → F ___________。 （4）写出A．C．F的结构简式：A _____________、C ____________、F ___________。 （5）写出B → D反应的化学方程式：_________________________________________。 （6）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________________。A → G的反应类型为_________。 18．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）（15分）某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： （1）相比作氧化剂，该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。 （2）根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 （3）步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 （5）用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______(填标号)，重复后四步操作数次。 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 8 / 8 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 有机化合物的结构特点与研究方法 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 文物研究方法：¹⁴C断代法、X射线衍射法、原子光谱法、红外光谱法与质谱法的用途区分 理解与辨析 容易 2 核磁共振氢谱：等效氢种类及峰面积比判断 分析推理 中等 3 多官能团有机物性质：手性碳、原子共面、消去反应、溴的CCl₄溶液褪色 分析与判断 中等 4 同分异构体判断：分子式比较（不同类有机物） 概念辨析与计算 中等 5 化学概念判断：同分异构体、C—H键能比较、质谱图分子离子峰、离子液体 理解与推理 较难 6 由结构简式识别官能团种类 辨识与判断 容易 7 燃烧法与相对分子质量限制：由O元素质量分数反推C原子数最大值 计算与推理 较难 8 有机物结构对比：一氯代物数、加聚产物单体、碳原子杂化方式、同分异构体判断 综合分析与推理 较难 9 同分异构体计数：C₅H₁₁Cl（一氯代戊烷） 模型构建与计数 中等 10 有机物除杂：苯中苯酚、乙醇中乙酸、乙醛中乙酸、乙酸丁酯中乙酸（试剂选择与操作） 实验方案评价 中等 11 多官能团分子：N原子杂化方式、手性碳、酸碱性、反应类型 分析与判断 中等 12 质谱+核磁共振氢谱推断A结构，并判断其性质（水解、与Na₂CO₃/CuO/Na反应） 综合推断 中等 13 苯并降冰片烯：苯的同系物判断、共面碳原子数、一氯代物数、碳碳双键数 分析推理 较难 14 提取天然产物实验流程：过滤、分液、蒸发结晶（蒸发皿）与蒸馏的仪器判断 实验仪器辨识 中等 15 有机物A（C₅H₁₀O₂）的结构推断与性质：由元素质量分数求分子式、官能团名称、加成产物逆推结构、反应类型判断、同分异构体书写、酯类水解方程式、信息迁移写高聚物结构 综合推断与信息迁移 较难 16 乙炔衍生物的综合推断：正四面体烷分子式与二氯代物数、乙烯基乙炔性质判断、环辛四烯的芳香烃同分异构体、苯的同系物一氯代物只有两种的结构书写 模型构建与推断 较难 17 奶油中化合物A（C₄H₈O₂）的完整推断：分子式确定、酯类同分异构体书写、反应类型判断、多步转化推断结构简式、酯化方程式书写、氧化产物推断 综合推断与书写 较难 18 对甲基苯甲酸的绿色制备实验：绿色化学评价、核磁共振氢谱监测反应进程及转化率计算、实验操作目的、离子方程式书写、循环冷冻脱气法操作排序、同位素示踪法确定产物羧基O来源 实验综合与数据分析 较难 总分 总评： 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2025·安徽·高考真题）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【答案】D 【解析】A．14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确定年代，竹简为植物制品，适用此方法，A正确；B．X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B正确；C．原子光谱法通过特征谱线鉴定元素种类，可用于分析漆器表层元素，C正确；D．红外光谱法用于分析分子官能团和结构，无法直接测定相对分子质量（需质谱法），D达不到目的；故选D。 2．（2008·海南·高考真题）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(　　) A． B． C． D． 【答案】D 【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中有两组峰，其氢原子数之比为3∶2。选项D正确，答案选D。 3．（2025·甘肃·高考真题）苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是 A．该分子含1个手性碳原子 B．该分子所有碳原子共平面 C．该物质可发生消去反应 D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 【答案】B 【解析】A．该分子含1个手性碳原子，如图所示 ，A项正确；B．该分子中存在多个sp3杂化的碳原子，故该分子所在的碳原子不全部共平面，B项错误；C．该物质含有醇羟基，且与羟基的β-碳原子上有氢原子，故该物质可以发生消去反应，C项正确；D．该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确；故选B。 4．（2019·海南·高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．二者分子式都是C6H6，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。 5．（2024·湖南·高考真题）下列有关化学概念或性质的判断错误的是 A．分子是正四面体结构，则没有同分异构体 B．环己烷与苯分子中键的键能相等 C．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 D．由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 【答案】B 【解析】A．为四面体结构，其中任何两个顶点都是相邻关系，因此没有同分异构体，故A项说法正确；B．环己烷中碳原子采用sp3杂化，苯分子中碳原子采用sp2杂化，由于同能层中s轨道更接近原子核，因此杂化轨道的s成分越多，其杂化轨道更接近原子核，由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核，即苯分子中的C-H键长小于环己烷，键能更高，故B项说法错误；C．带1个单位电荷，其相对分子质量为92，因此其质荷比为92，故C项说法正确；D．当阴阳离子体积较大时，其电荷较为分散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温，故D项说法正确；综上所述，错误的是B项。 6．（2009·安徽·高考真题）北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S-诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 【答案】A 【解析】从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A选项正确。答案选A。 7．（2007·全国·高考真题）某有机化合物仅由C．H、O三种元素组成，其相对分子质量小于150，若该有机物中氧元素的质量分数为50%，则其分子中碳原子的个数最多为（    ） A．4 B．5 C．6 D．7 【答案】B 【解析】该有机物相对分子质量小于150，O元素质量分数为50%，则分子中氧原子个数应小于=4.7，当有机物分子中所含氧原子数为4时，该有机物的相对分子质量取最大值，此时含有C原子个数也最多。有机物中氧元素的质量分数为50%，则此有机物中C．H相对原子质量之和等于O原子的相对原子质量，等于4×16=64，假设分子中含有C原子x个，H原子y个，则12x+y=64，当y=4时，x=5，此时分子中含有的C原子个数最多，故该有机物分子中碳原子个数最多为5，故合理选项是B。 8．（2021·辽宁·高考真题）有机物A．B．c的结构如图。下列说法正确的是 A．a的一氯代物有3种 B．b是的单体 C．c中碳原子的杂化方式均为 D．A．B．c互为同分异构体 【答案】A 【解析】A．根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种如图所示：，A正确；B．b的加聚产物是：，的单体是苯乙烯不是b，B错误；C．c中碳原子的杂化方式由6个，2个sp3，C错误；D．A．B．c的分子式分别为：C8H6，C8H6，C8H8，故c与A．b不互为同分异构体，D错误；故答案为：A。 9．（2011·新课标卷·高考真题）分子式为的同分异构体共有（不考虑立体异构） A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 【答案】C 【解析】分子式为C5H11Cl的同分异构体，主链有5个碳原子的是CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主链有4个碳原子的是：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有3个碳原子的是：(CH3)3 C CH2Cl；共有8种，选C。 10．（2012·上海·高考真题）下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是 A．苯中含苯酚杂质：加入溴水，过滤 B．乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 C．乙醛中含乙酸杂质：加入氢氧化钠溶液洗涤，分液 D．乙酸丁酯中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 【答案】D 【解析】A．溴易溶于苯，溴水与苯发生萃取，苯酚与溴水发生取代反应生成三溴苯酚，用溴水除杂，生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯，不能得到纯净的苯，并引入新的杂质，不能用溴水来除去苯中的苯酚，应向混合物中加入NaOH溶液后分液，故A错误；B．乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液，乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠和水和二氧化碳，但乙酸钠和乙醇互溶在水中，不分层，不能采用分液的方法，故B错误；C．乙醛中含乙酸杂质：加入氢氧化钠溶液，乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸钠和水，但乙酸钠和乙醛互溶在水中，不分层，不能采用分液的方法，故C错误；D．乙酸丁酯不溶于饱和碳酸钠，乙酸的酸性比碳酸强，能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收，然后分液可得到纯净的乙酸丁酯，故D正确；答案选D。 11．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 【答案】B 【解析】A．该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为杂化，A正确；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误；C．该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有 ，具有碱性，C正确；D．该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基可以发生取代反应，D正确；故选B。 12．（2024·浙江·高考真题）有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素，红外光谱显示A分子中没有醚键，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是 A．能发生水解反应 B．能与溶液反应生成 C．能与反应生成丙酮 D．能与反应生成 【答案】D 【解析】由质谱图可知，有机物A相对分子质量为60，A只含C．H、O三种元素，因此A的分子式为C3H8O或C2H4O2，由核磁共振氢谱可知，A有4种等效氢，因此A为CH3CH2CH2OH。A．A为CH3CH2CH2OH，不能发生水解反应，故A错误；B．A中官能团为羟基，不能与溶液反应生成，故B错误；C．CH3CH2CH2OH的羟基位于末端C上，与反应生成丙醛，无法生成丙酮，故C错误；D．CH3CH2CH2OH中含有羟基，能与Na反应生成H2，故D正确；故选D。 13．（2021·河北·高考真题）苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A．是苯的同系物 B．分子中最多8个碳原子共平面 C．一氯代物有6种(不考虑立体异构) D．分子中含有4个碳碳双键 【答案】B 【解析】A．苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；B．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；C．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；D．苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误；故选B。 14．（2013·重庆·高考真题）按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 下列说法错误的是（  ） A．步骤（1）需要过滤装置 B．步骤（2）需要用到分液漏斗 C．步骤（3）需要用到坩埚 D．步骤（4）需要蒸馏装置 【答案】C 【解析】A．步骤（1）中出现不溶性物质和滤液，因此需要过滤装置；A正确，不符合题意；B．操作中出现有机物和水层，进行分液操作，步骤（2）需要用到分液漏斗；B正确，不符合题意；C．从水溶液中得到固体，需要蒸发结晶，需要用到蒸发皿；C 错误，符合题意；D．有机层混合液中需要进行分离，采用蒸馏方法；D正确，不符合题意；本题答案选C。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（2007·北京·高考真题）（15分）碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子氢原子个数为氧的5倍。 （1）A的分子式是_______。 （2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是_______。 （3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。 ①A的结构简式是_______。 ②A不能发生的反应是(填写序号字母)_______。 A．取代反应             B．消去反应             C．酯化反应 D．还原反应 （4）写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式：_______、_______。 （5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是_______。 （6）已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应： B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是_______。 【答案】 （1）C5H10O2 （2分） （2） 羟基 醛基 （2分） （3） （2分） b （2分） （4） 、 、 、 、 、(任写2个) （3分） （5） CH3COOCH(CH3)2+H2OCH3COOH+(CH3)2CH-OH （2分） （6） （2分） 【解析】N(H)=102×9.8%≈10，分子氢原子个数为氧的5倍，即含有O原子个数为2，N(C)==5，则分子式为C5H10O2。 （1）分析可知，A的分子式是C5H10O2； （2）A中只含有2个氧原子，且有2个含氧官能团，则含氧官能团名称是羟基、醛基； （3）①B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团，有机物A含有5个碳原子，则2个相同基团为-CH2OH，A中的醛基与氢气加成生成-CH2OH，A的结构简式是 ； ②A中与羟基相连碳原子的相邻碳原子没有氢原子，则不能发生消去反应，含有羟基能发酯化反应(取代反应)，含有醛基，能与氢气发生还原反应，答案为b； （4） A具有羟基、醛基，且带有支链的同分异构体的结构简式有 、 、 、 、 、 、 ； （5）A还有另一类酯类同分异构体，即含有酯基，水解生成两种相对分子质量相同的化合物，即生成酸比醇少一个碳原子，且醇中含有2个甲基，则酸为乙酸，醇为异丙醇，反应的化学方程式是CH3COOCH(CH3)2+H2OCH3COOH+(CH3)2CH-OH； （6）根据反应的方程式，B中含有2个羟基，且由A加成生成，则B为HOCH2C(CH3)2CH2OH，则高聚物的结构简式是。 16．（2007·上海·高考真题）（12分）乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。完成下列各题： （1）正四面体烷的分子式为____________，其二氯取代产物有____________种。 （2）关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是____________。 A．能使KMnO4酸性溶液褪色 B．1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应 C．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团 D．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同 （3）写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：____________。 （4）写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式（举两例）：________________________、______________________。 【答案】（1） C4H4 （2分） 1 （2分） （2）d （2分） （3） （2分） （4） （2分） （2分） 【解析】（1）根据正四面体烷的每个顶点代表一个碳原子,碳可形成4对共用电子对，每个碳原子上都连有一个氢原子；分子为正四面体对称结构，分子中只有1种H原子、每个C原子上只有1个H原子； （2）A．乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH,每个乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键； B．根据1mol碳碳双键能和1摩尔Br2发生加成反应，1mol碳碳三键能和2摩尔Br2发生加成反应； C．乙烯基乙炔分子中含有碳碳双键、碳碳三键； D．根据等质量的烃（CXHy）完全燃烧时耗氧量取决于； （3）环辛四烯的分子式为C8H8，不饱和度为5,属于芳香烃的同分异构体,含有1个苯环,侧链不饱和度为1,故含有1个侧链为-CH=CH2； （4）一氯代物只有两种苯的同系物,在结构上应具有较好的对称性,氯代时,可以取代苯环上的氢,也可以取代侧链上的氢,以侧链为甲基解答。 （1）根据正四面体烷的每个顶点代表一个碳原子,碳可形成4对共用电子对,每个碳原子上都连有一个氢原子,正四面体烷的分子式为C4H4 ；分子为正四面体对称结构,分子中只有1种H原子、每个C原子上只有1个H原子,二氯代产物只有1种； （2）A．因乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH，乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键,而碳碳双键、碳碳三键都能使酸性KMnO4溶液褪色,选项a正确； B．因1mol乙烯基乙炔分子中1mol碳碳双键、1mol碳碳三键,1mol碳碳双键能和1摩尔Br2发生加成反应,1mol碳碳三键能和2摩尔Br2发生加成反应,所以1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br2发生加成反应,选项b正确； C．乙烯基乙炔分子中含有的官能团有:碳碳双键、碳碳三键,选项c正确； D．因等质量的烃（CXHy）完全燃烧时耗氧量取决于y/x,而乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH，最简式为CH,乙炔C2H2的最简式为CH,二者最简式相同,二者质量相同,消耗氧气相同,选项D错误； 答案选d； （3）环辛四烯的分子式为C8H8，不饱和度为5,属于芳香烃的同分异构体,含有1个苯环,侧链不饱和度为1,故含有1个侧链为-CH=CH2,属于芳香烃的同分异构体的结构简式 ； （4）与苯互为同系物,侧链为烷基,一氯代物只有两种,说明该有机物中只有2种H原子,与苯互为同系物且一氯代物有两种物质,必须考虑对称结构,考虑最简单的取代基-CH3情况,符合条件的物质的结构简式为 或 等。 17．（2007·天津·高考真题）（16分）奶油中有一种只含C．H、O的化合物A 。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C．H、O原子个数比为2:4:1 。 （1）A的分子式为___________。 （2）写出与A分子式相同的所有酯的结构简式：____________________________。 已知： A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下： （3）写出A → E、E → F的反应类型：A → E ___________、E → F ___________。 （4）写出A．C．F的结构简式：A _____________、C ____________、F ___________。 （5）写出B → D反应的化学方程式：_________________________________________。 （6）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________________。A → G的反应类型为_________。 【答案】（1）C4H8O2 （1分） （2）CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3 （2分） （3） 取代反应 （1分） 消去反应 （1分） （4） （2分） CH3CHO （2分） （2分） （5） （2分） （6） （2分） 氧化反应 （1分） 【解析】据相对分子质量和最简式计算分子式。又据“已知”信息和转化关系中的“反应条件”等，结合所学烃的衍生物知识进行推断。 （1）据A分子中原子数之比，知其最简式C2H4O。设A分子式(C2H4O)n，则44n=88，n=2，即A分子式C4H8O2； （2）酯类符合R(H)COOR'，与A分子式相同的酯有：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3； （3）结合“已知①”，由A与E的相互转化，均为取代反应，且A有羟基（－OH）、E有溴原子（－Br）。由反应条件，E → F为卤代烃的消去反应，F有碳碳双键（C＝C）。 （4）因A（C4H8O2）有碳氧双键，则A→B为与H2的加成反应，B有2个羟基。由“已知②”和“B→C”的转化条件，可得B为，C为CH3CHO。进而A为，E为，F为； （5）由图中B → D的转化，可知发生酯化反应，化学方程式 ； （6）在空气中长时间搅拌奶油，A（C4H8O2，Mr=88）→ G（Mr=86），则G分子式C4H6O2，即A发生脱氢氧化反应生成G；因G的一氯代物只有一种，得G的结构简式，答案为；氧化反应。 18．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）（15分）某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。 反应： 步骤： Ⅰ．向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮，光照，连续监测反应进程。 Ⅱ．5h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。 Ⅲ．用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取。 Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 回答下列问题： （1）相比作氧化剂，该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。 （2）根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比，。反应2h时，对甲基苯甲醛转化率约为_______%。 （3）步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。 （5）用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，操作顺序为：①→②→_______→_______→_______(填标号)，重复后四步操作数次。 同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。 反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量 太阳光，，室温，，5h 138 太阳光，空气，室温，，5h 136 【答案】（1） 原料廉价易得 （1分） 不生成对苯二甲酸 （2分） （2）50 （2分） （3）除去剩余的对甲基苯甲醛 （2分） （4） （2分） +H+ （2分） （5） ③ ① ④ （2分） 氧气 （2分） 【解析】0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空气存在、光照条件下反应，反应基本结束后，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层，然后用稀盐酸调节水层后，再用乙酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗涤有机层，无水干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。 （1）作氧化剂时可将氧化为对苯二甲酸，即有副反应发生，该制备反应在有空气存在、光照条件下发生时，以空气中氧气为氧化剂，既绿色环保，又没有对苯二甲酸生成，所以反应的优点可填：不生成对苯二甲酸(副反应少)；原料廉价易得；原子经济性高(污 染物少)；条件温和(使用了可再生能源)； （2）起始0h时只有，5h时只有，，则2h时反应液中既有又有，且两者物质的量之比为1：1，即对甲基苯甲醛转化率约为50%； （3）蒸去溶剂丙酮后，加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠进入水层，则充分反应后，用乙酸乙酯洗涤的目的是除去未反应完的； （4）步骤Ⅱ加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠，步骤Ⅲ中加稀盐酸调节水层反应的离子方程式为：、+H+； （5）丙酮易挥发，为保证气氛，通前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的，即反应液中有，冷冻可排走一部分溶解的，然后打开阀门抽气，一段时间后，再关闭阀门，待反应液恢复室温后，再冷冻反应液，即“循环冷冻脱气法”，所以操作顺序为：①→②→③→①→④(填标号)，重复后四步操作数次；的相对原子质量为136，太阳光，空气，室温，，5h得到的物质相对分子质量为136，为，而太阳光，，室温，，5h得到的物质相对分子质量为138，说明目标产物中羧基O来源于醛基和空气中的氧气。 1 / 16 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $