第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 测试卷-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷一、单选题1．下列关于化学基础概念的描述正确的是A．氢键、共价键、离子键等是化学键B．气体摩尔体积的数值是固定的，为22.4L/molC．电子云是指核外电子高速运动，看起来像一朵云的样子D．手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子2．下列叙述正确的是A．某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是有机物属于烃B．某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是有机物属于烃的含氧衍生物C．某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，通过测定有机物、CO2和H2O的质量，可确定有机物是否含有氧D．甲烷在同系物中含碳量最高，因而是清洁能源3．某芳香烃的相对分子质量为106，分子的核磁共振氢谱有4组峰，其峰面积比为6∶2∶1∶1。该芳香烃是A． B． C． D．4．下列生产和生活常见用品的主要成分不属于有机物的是A．蔗糖() B．尿素[] C．乙醇() D．纯碱()5．下列物质的类别与所含官能团都正确的是()A．酚类—OH B．羧酸—COOHC．醛类—CHO D．CH3OCH3酮类—O—6．利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是A．用装置甲制取SO2 B．用装置乙制取NH3C．用装置丙制取Na2CO3 D．用装置丁分离苯和溴苯7．某有机物的结构如图所示，关于该有机物下列说法正确的是A．分子与足量溶液完全反应后生成的钠盐只有1种B．分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个C．分子中所有碳原子可能共平面D．分子可以在醇溶液加热条件下发生消去反应8．关于有机反应类型，下列判断正确的是A．(消去反应)B．(氧化反应)C．+3nHNO3+3nH2O(缩聚反应)D．(加成反应)9．将有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8g，再通过碱石灰，碱石灰又增重了17.6g。下列说法不正确的是A．该有机物的最简式为CH3OB．该有机物的分子式可能为CH3OC．该有机物的分子式一定为C2H6O2D．该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰10．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℃，微溶于水，易溶于乙醚；苯甲酸的熔点为121.7℃，沸点为249℃，微溶于水，易溶于乙醚；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图所示，根据以上信息判断，下列说法错误的是A．操作Ⅰ是萃取分液B．操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇C．操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠D．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇11．分子式为的芳香烃，其可能的结构有(不考虑立体异构)A．3 B．4 C．5 D．612．某有机化合物9.0g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0g，碱石灰增重17.6g，下列说法不正确的是A．该有机化合物中一定含有氧元素B．该有机化合物的分子式为C4H10O2C．不能确定该有机化合物的分子式D．该有机化合物分子中碳原子数和氢原子数之比一定是2∶513．乙基环己烷()的一氯代物(不考虑立体异构)有A．3种 B．4种 C．5种 D．6种14．分子式为C10H14的苯的同系物X，苯环上只有一个取代基则符合条件的X有A．2种 B．3种 C．4种 D．5种15．已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)A．a分子中含有6个键，2个键 B．a与苯互为同分异构体C．b可使溴水褪色，反应时键断裂 D．b的一氯代物有5种二、填空题16．回答下列问题：(1)X为D()的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式___________。①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6：2：1；③1mol的X与足量金属Na反应可生2gH2。(2)X与D(CH≡CCH2COOCH2CH3)互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3：3：2。写出3种符合上述条件的X的结构简式：___________。(3)写出化合物A()同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。谱和IR谱检测表明：①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种；②有碳氧双键，无氮氧键和-CHO。17．有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。(1)蒸馏装置如图1所示，仪器a的名称是_______，图中虚线框内应选用图中的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。步骤二：确定M的实验式和分子式。(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。①M的实验式为_______。②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为_______，分子式为_______。步骤三：确定M的结构简式。(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。M中官能团的名称为_______，M的结构简式为_______。18．咖啡和茶类饮料中都含有兴奋剂咖啡因。经元素分析测定，咖啡因中各元素的质量分数是：碳49.5%，氢5.2%，氮28.9%，氧16.5%。(1)咖啡因的实验式为___________。(2)质谱法测得咖啡因的相对分子质量为194，则咖啡因的分子式为___________。19．已知某烃A在氧气中充分燃烧后，生成二氧化碳和水的物质的量均为。请回答下列问题：(1)烃A的分子式为_______。(2)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的键线式为_______。(3)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能有的结构简式为_______。(4)分子中比A少两个碳原子的A的烯烃同系物共有_______种(不考虑顺反异构)，其中只含有一个甲基的结构简式为_______。20．具有一种官能团且苯环上有两个取代基的有机物W是E()的同分异构体，0.5molW与足量NaHCO3溶液反应生成44gCO2，W共有___种结构(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为____。21．有下列10种物质：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩根据所学物质分类知识，回答下列问题。(1)属于无机化合物的是___________。(2)属于烃的是___________。(3)属于烷烃的是___________属于羧酸的是___________。(4)属于有机化合物的是___________，属于烃的衍生物的是___________。22．回答下列问题：(1)D()具有的官能团名称是___________。(不考虑苯环)(2)化合物I()中含氧官能团有___________(写名称)。(3)M()中虚线框内官能团的名称为a___________，b___________。23．化合物的核磁共振氢谱中有_______个吸收峰。24．按要求回答下列问题：(1)乙烷的结构式为____。(2)丙烷的结构简式为_____。(3)分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为____。(4)相对分子质量为58的饱和链状烷烃的结构有____种，分别写出它们的结构简式：_____。(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为____，其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为___。25．判断下列同分异构体属于何种异构？A．碳链异构

B．位置异构C．官能团异构(1)CH3CH===CH(CH2)2CH3和C2H5CH===CHC2H5：________(填相应序号，下同)。(2)CH3COOH和HCOOCH3：________。答案第=page1717页，共=sectionpages1111页答案第=page1616页，共=sectionpages1111页参考答案：1．D【详解】A．氢键不是化学键，故A错误；B．气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，故B错误；C．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故C错误；D．连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，故D正确；故选D。2．C【详解】A．烃的含氧衍生物完全燃烧产物也只有二氧化碳和水，故该有机物不一定为烃类，A错误；B．烃类物质完全燃烧产物也只有二氧化碳和水，故该有机物可能为烃类，不一定为烃的含氧衍生物，B错误；C．有机物完全燃烧生成二氧化碳和水，说明有机物中一定含有C、H两种元素，C、H质量可以根据质量守恒确定，再根据有机物的质量减去C和H的质量确定是否有氧元素，C正确；D．烷烃（CnH2n+2）是含氢量最高的有机物，甲烷（CH4）是含氢量最高的烷烃，故甲烷的含碳量最低，D错误；故选C。3．C【分析】选项中的四种含苯环的有机物均只由碳和氢两种元素组成，属于芳香烃，相对分子质量均为106，核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中有四种等效氢。同一个碳原子上的H等效，对称位置上的H等效。【详解】A．乙苯有5种等效氢，故A不选；B．邻二甲苯有3种等效氢，故B不选；C．间二甲苯有4种等效氢，且等效氢的数目分别为6、2、1、1，即核磁共振氢谱图上4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1，故C选；D．对二甲苯有2种等效氢，故D不选；故选C。4．D【详解】A．蔗糖()是含有碳元素的化合物，属于有机物，故A错误；B．尿素[]是含有碳元素的化合物，属于有机物，故B错误；C．乙醇()是含有碳元素的化合物，属于有机物，故C错误；D．纯碱(是含有碳元素的化合物，性质与无机物相似，为无机物，不属于有机物，故D正确；故选：D。5．B【详解】A．的官能团为酯基(-COOC-)属于酯类，故A错误；B．的官能团为-COOH，属于羧酸，故B正确；C．的官能团为醇羟基(-OH)，属于醇类，故C错误；D．CH3OCH3的官能团为醚键(-COC-)，属于醚类，故D错误；综上所述答案为B。6．D【详解】A．硝酸可氧化亚硫酸钠，不能用图中简易装置，应选浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，故A错误；B．氯化铵与氢氧化钙反应制备氨气时有水生成，试管口应略向下倾斜，故B错误；C．加热固体不能在烧杯中进行，应选试管或坩埚，图中不能制备碳酸钠，故C错误；D．蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷凝管中冷水下进上出，图中蒸馏装置可分离苯和溴苯，故D正确；故选：D。7．A【详解】A．分子中含有1个酰胺基，分子与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液，钠盐只有破酸钠这1种，A正确；B．分子完全水解后所得有机物分子中手性破原子数目为1个，如图所示，B错误；C．苯分子是平面结构、醛基是平面结构、碳碳单键是四面体结构，饱和碳原子及其相连的原子最多三个共面，则分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；D．含醇羟基的有机物发生消去反应的条件为：浓硫酸、加热，D错误；答案选A。8．D【详解】A．反应，属于酯化反应，选项A错误；B．反应属于还原反应,选项B错误；C．+3nHNO3+3nH2O属于酯化反应或取代反应，选项C错误；D．反应属于加成反应，选项D正确；答案选D。9．B【分析】浓硫酸增重的为水的质量，碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据n=计算出水、二氧化碳的物质的量，再根据质量守恒确定含有氧元素的质量及物质的量;根据C、H、O元素的物质的量之比得出该有机物达到最简式，根据有机物结构与性质及核磁共振氢谱的知识对各选项进行判断。【详解】有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8g，增加质量为水的质量，m(H2O)=10.8g，n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=2×0.6mol=1.2mol，m(H)=1.2g；再通过碱石灰，碱石灰增重17.6g为CO2的质量，n(CO2)=，m(C)=0.4mol×12g/mol=4.8g，m(C)+m(H)=1.2g+4.8g=6g＜12.4g，则m(O)=2.4g－6g=6.4g，n(O)=，n(C)：n(H)：n(O)=0.4mol：1.2mol：0.4mol=1：3：1，所以物质中N(C)：N(H)：N(O)=1：3：1，故该有机物的最简式为CH3O。A．根据分析可知，该有机物的最简式为CH3O，A正确；B．该有机物分子中只含有C、H、O三种元素，H原子数只能为偶数，其分子式不可能为CH3O，B错误；C．设该有机物分子式为(CH3O)n，当n=2时，得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和，所以该有机物分子式为C2H6O2，C正确；D．若该有机物为乙二醇，乙二醇的分子中含有两种等效H，则其核磁共振氢谱有两个吸收峰，D正确；故合理选项是B。10．C【详解】A．从过程上看操作Ⅰ得到乙醚溶液和水溶液，这两个是互不相溶的液体，采用萃取和分液的方法，选项A正确；B．操作Ⅱ利用了苯甲醇的沸点为205.3℃，乙醚的沸点为34.8℃，两者互溶，利用沸点不同，采用蒸馏的方法得到乙醚和苯乙醇，选项B正确；C．操作Ⅲ水溶液中加入盐酸，苯甲酸钾转变成苯甲酸，苯甲酸不溶于水，采用过滤的方法进行分离，选项C错误；D．苯甲醛在氢氧化钾中生成苯乙醇和苯甲酸钾，根据制备苯甲酸和苯乙醇的制备过程，乙醚溶液溶解的主要成分是苯甲醇，选项D正确；答案选C。11．B【详解】分子式为C8H10的芳香烃，其可能的结构可能是乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，因此共有四种结构；故合理选项是B。12．C【详解】浓硫酸增重9.0g，碱石灰增重17.6g，即生成水的质量是9.0g，二氧化碳质量是17.6g，根据原子守恒：n（C）=n（CO2）=17.6g÷44g/mol=0.4mol，n（H）=2n（H2O）==2×0.5mol=1mol，则分子式n（O）==0.2mol，则分子中C、H、O原子数目之比为0.4mol：1mol：0.2mol=2：5：1，该有机物的最简式为C2H5O，分子式表示为（C2H5O）n，由于H原子为偶数，则n为偶数，且5n≤2×2n+2，即n≤2，故n=2，则有机物分子式为C4H10O2，综上分析可知，A、B、D正确，C错误，故选C。13．D【详解】该分子内共有6种氢原子：其中六元环上有四种，乙基上有2种，则其一氯代物共有6种，D项正确；答案选D。14．C【分析】C10H14的苯的同系物X，含有4个C的支链丁基有几种同分异构体，该有机物就有相应的同分异构体。【详解】丁基中碳原子连接方式有：、、、，所以丁基总共含有四种同分异构体，故苯环上只有一个取代基的、分子组成为C10H14的苯的同系物有四种，故选C。15．C【详解】A．a分子中含有14个键，2个键，A项错误；B．a的分子式为，苯的分子式为，二者不互为同分异构体，B项错误；C．b中含有碳碳双键，与溴发生加成反应时，键断裂，C项正确；D．b分子中有6种不同化学环境的氢原子，则b的一氯代物有6种，D项错误。故选：C。16．(1)、(2)、、、、、(任写三个即可)(3)、、、【分析】同分异构体的分子式相同，分子结构不同。分子中含有几种H原子，其核磁共振氢谱中含有几种不同环境的H原子，醇羟基或酚-OH与Na反应产生H2，个数比是2-OH～H2，然后结合题目要求书写。（1）根据D结构简式可知D的分子式为C8H9O2I，其同分异构体X要求含有苯环，则支链最多含两个C，且1molX与足量Na反应可生成2g氢气，H2的物质的量是1mol，证明X分子中有两个羟基，又因为有三种不同化学环境的氢且个数比为6：2：1，则结构高度对称，符合条件的有机物结构简式为、；（2）X与D(CH≡CCH2COOCH2CH3)互为同分异构体且官能团相同，说明X中含有碳碳三键和酯基，X有三种不同化学环境的氢，其个数比为3：3：2，则符合条件的X的结构简式为：、、、、、；（3）化合物A分子除了苯环之外，侧链不饱和度为1，A的同分异构体满足条件：①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种；②有碳氧双键，无氮氧键和-CHO。则符合条件的A的同分异构体有一个碳氧双键，总共有4种氢原子，苯环上有2种氢原子，则苯环上有两个不同的取代基处于对位，又知无-CHO和氮氧键，所以碳氧双键中的C可以与N、Cl、O相连，则苯环上的取代基有以下4种情况：-NHCOCl和-OH、-CONHCl和-OH、-NHCOOH和-Cl、-COOH和-NHCl，进而可写出相关结构简式为、、、。17．(1)

蒸馏烧瓶

仪器y(2)

88

(3)

羟基、羰基

【解析】（1）根据装置图，仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器直形冷凝管，球形冷凝管一般用于冷凝回流装置中，选仪器y。（2）①M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%，所以该有机物中还一定含有氧元素，氧元素的质量分数为，分子内各元素原子的个数比，所以实验式为；②同温同压，密度比等于相对分子量之比。M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为，设分子式为，则，n=2，则分子式为。（3）根据核磁共振氢谱图中有4组峰，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基。18．(1)C4H5N2O(2)C8H10N4O2【解析】(1)设有机物的质量为100g，则该有机物中碳元素的质量为49.5g，氢元素的质量为5.2g，氮元素的质量为28.9g，氧元素的质量为16.5g，则该有机物中四种元素的物质的量比为：：：≈4:5:2:1，则该有机物的实验式为C4H5N2O。(2)根据有机物实验式有机物实验式的摩尔质量为97g/mol，已知该有机物的相对分子质量为194，则该有机物的分子式为C8H10N4O2。19．(1)C6H12(2)(3)、、(4)

3

【分析】0.2mol某烃充分燃烧生成CO2和H2O均为1.2mol。则1mol该烃中含有H、C原子为12mol、6mol。（1）1mol该烃中含有H、C原子为12mol、6mol。该烃的化学式为C6H12；（2）该分子中不饱和度为1，且不能使溴水褪色说明无不饱和键，则该物质为环烃。且其一氯代物只有一种，为对称结构；（3）与H2加成后的产物为和，推测该不饱和烃即在该结构中加入双键，即该烃为；（4）分式为且属于烯烃的有、、，共3种，其中只含一个甲基的是。20．

12

【分析】根据题干信息可知，W的分子结构中含有苯环，且苯环上有2个取代基。根据“0.5molW与足量NaHCO3溶液反应生成44gCO2”可知，W分子结构中含有2个-COOH。【详解】由分析可知，W具有一种官能团，含有两个-COOH，由E的结构简式可知，W分子结构中除苯环外还存在4种情况：①-CH2COOH、-CH2COOH，②-COOH、-CH2CH2COOH，③-COOH、，④-CH3、。每组取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，故W共有4×3=12种结构；核磁共振氢谱上只有3组峰，说明分子是对称结构，其结构简式为。答案为：12；。【点睛】推断有机物的