3.1认识有机化合物——提升训练2021~2022学年高一化学下学期鲁科版（2019）必修第二册（含答案解析）

3.1 认识有机化合物
一、选择题（共16题）
1．下列有机化合物的分类不正确的是(　　)
A B C D
苯的同系物 芳香化合物 芳香烃 醇
A．A B．B C．C D．D
2．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得芳香烃产物的数目有（ ）
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
3．下列说法正确的是
A．金刚石和石墨互为同位素 B．乙烷与乙烯互为同分异构体
C．16O与18O互为同位素 D．H2O、D2O互为同素异形体
4．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．乙酸的分子式：CH2O
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．Cl-的结构示意图：
D．HBr的形成过程：
5．某有机物中间体结构如图所示，它不能发生的反应类型是(　　)
A．加成反应
B．取代反应
C．水解反应
D．消去反应
6．某种烃与H2 按1∶1加成后的产物如图所示：则该烯烃的结构式可能有
A．2种 B．3种 C．4种 D．6种
7．下列物质的名称正确的是
A．SiO2：刚玉
B．(NH4)2CO3：碳铵
C．CCl4：氯仿
D．：3，3，5 -三甲基庚烷
8．武汉军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诱抗素的分子结构简式如图所示，下列关于该分子的说法不正确的是（ ）
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．能发生加聚反应
C．能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 D．为芳香化合物
9．下列化学用语使用正确的是
A．四氯化碳的电子式
B．乙炔的最简式 CH≡CH
C．聚乙烯的结构简式为 CH2=CH2
D．丙烷的分子结构模型示意图
10．下列4种变化中，有一种变化与其它3种变化类型不同的是
A．CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
B．CH3CH2OH+HBrC2H5Br+H2O
C．2CH3CH2OHC2H5OC2H5+H2O
D．CH4+Cl2CH3Cl+HCl
11．分子式为C8H10的芳香烃，其可能的结构有
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
12．下列互为同系物的是
A．CH3CH2OH和CH3CH2CHO B．HCOOCH3和CH3COOCH2CH3
C．葡萄糖和麦芽糖 D．CH3CH2OH和CH2OHCH2OH
13．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－CHO
C． 醛类－CHO D．CH3OCH3 醚类
14．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A B C D
验证化学能转化为电能 制取和收集二氧化氮 制取纯净一氯甲烷 研究催化剂对化学反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
15．下列各种说法中正确的是（ ）
A．苯酚有弱酸性，俗称石炭酸，因此它是一种羧酸
B．凡是能起银镜反应的物质一定是醛
C．在酯化反应中，羧酸脱去羧基中的氢原子，醇脱去羟基生成水和酯
D．乙烯和甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16．有机物的一氯代物共有(不考虑立体异构)
A．3种 B．4种 C．5种 D．7种
二、综合题（共6题）
17．完成下列各题：
(1)烃A的结构简式为。用系统命名法命名烃A：__________________________________________________。
(2)某烃的分子式为C5H12，核磁共振氢谱图中显示三个峰，则该烃的一氯代物有________种，该烃的结构简式为________________。
(3)麻黄素又称黄碱，是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下：。下列各物质：
与麻黄素互为同分异构体的是________(填字母，下同)，互为同系物的是________。
18．回答下列问题：
(1)己知拆开键、键、键分别需要吸收的能量为、、。则生成时反应放出_______的热量。
(2)天然气既是高效洁净的能源，也是重要的化工原料。
①甲烷分子的结构式为_______，空间构型为_______。
②甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是_______。
(3)直接乙醇燃料电池()具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
①三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_______；
②碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为_______；
③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上发生的电极反应式为_______。
19．均三甲苯（）是一种易燃、不溶于水、比水密度小的有毒液体，是重要的有机化工原料，主要用于制备合成树脂、抗氧化剂等。
（1）均三甲苯属于苯的同系物，选用一种试剂区别苯和均三甲苯两种液体，这种试剂是_____________________。
（2）均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有__________种。
（3）三聚氰胺（）也是一种重要的化工原料，其结构可看作均三甲苯分子中的部分碳原子被N原子置换所得。三聚氰胺的分子式_____________，其核磁共振氢谱有________个峰，含氮的质量分数为_____________。
20．按要求回答问题
（1）给有机物命名， 名称________________________。
（2） 写出符合分子式C3H8O的有机物的结构简式（如乙酸结构简式为CH3COOH）：CH3CH2CH2OH，__________________________________________________。
（3）配平下列反应离子方程式：
As2S3 + H2O + NO3- AsO + SO + NO↑ +　 　(未配平)
___________________________________________________________
（4）某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCl3)，向污水中加入KMnO4(其还原产物为MnO2)可将三氯乙烯除去，其生成物不污染环境，写出该反应的化学方程式：_____。
（5）根据氧化还原反应：2 Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ，设计一个盐桥原电池。画出原电池结构图（需注明电极、电解质溶液、盐桥）。___
21．曾有制药厂违反规定，购入工业用“二甘醇”代替医用丙二醇(C2H8O2)作辅料，用于“亮菌甲素注射液”的生产，导致多名患者肾功能衰歇而死亡。二甘醇又称乙二醇醚，分子式为C4H10O3(HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)，二甘醇是一种重要的化工原料，用途十分广泛。二甘醇一般的合成路线为：
请回答下列问题：
（1）下列关于“丙二醇和“二甘醇”及“乙二醇”的有关说法正确的是____________
A．丙二醇是乙二醇的同系物
B．它们具有相同种类和数目的官能团，性质上完全相同
C．“丙二醇”和“二甘醇”在病人体内都能被氧化为草酸
D．分离“丙二醇”和“二甘醇”可采用分液的方法
（2）过程I是石油加工中常用步骤，其名称为_______。
（3）从物质B到物质C的过程如果条件控制不好会生成物质E，E可用于金属的切割，写出实验室制备E的化学方程式___________，则为了能得到二甘醇D，物质B到物质C的反应条件是_________，该反应属于________(填反应类型)。写出B可能生成E的化学方程式______。
（4）反应Ⅲ的化学方程式为：____________。
（5）A的一种同系物结构简式为请用系统命名法对其命名_______________。
22．有机化学基础填空题：
⑴具有复合官能团的复杂有机物中官能团具有各自的独立性，在不同条件下所发生的化学反应可分别从各官能团讨论。根据上图回答：该物质具有的官能团是_______________、_____________（填化学式），所以该物质即可以归为_____________类又可以归为____________类（填有机物的类别）。
⑵写出下列化合物的名称或结构简式：
①结构简式为
此烃的名称为__________________
②结构简式为此烃的名称为_______________
③2，4－二甲基已烷的结构简式为_________________
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．苯环上的氢原子被烷烃基取代后生成的有机物称为苯的同系物，通式为CnH2n-6，结构中的环不是苯环，不属于苯的同系物，A错误；
B．含有苯环的化合物是芳香族化合物，含有苯环，属于芳香族化合物，B正确；
C．含有苯环的烃是芳香烃，属于芳香烃，C正确；
D．羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇，属于醇，D正确。
答案选A。
2．D
【详解】
根据烷基的通式，可得14n+1=43，则n=3，丙基有正丙基()和异丙基[]两种结构，甲苯苯环上有邻、间、对位三种氢原子，甲苯苯环上的一个氢原子被丙基取代后所得的化合物最多有6种，故答案为：D。
3．C
【详解】
A．金刚石和石墨为碳元素的不同单质，二者互为同素异形体，故A错误；
B．乙烷属于饱和烃，分子式为C2H6，乙烯分子中含有碳碳双键，分子式为C2H4，它们分子式不同，不符合同分异构体的要求，故B错误；
C．16O与18O质子数相同中子数不同的原子，互称为同位素，故C正确；
D．同种元素形成的不同单质互称为同素异形体，H2O、D2O均为化合物，故D错误；
答案为C。
4．C
【详解】
乙酸分子中含有2个C、4个H和2个O，乙醇的分子式为：，故A错误；
B.乙烯分子中存在碳碳双键，乙烯的结构简式为：，故B错误；
C.的结构示意图：，故C正确；
D.HBr的形成过程：，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】
该有机物含有酚羟基，可发生取代、氧化和显色反应；含有酯基，可发生水解反应；含有苯环，可发生加成反应；含有氯原子，可发生水解反应；不能发生消去反应，答案选D。
6．A
【详解】
该烷烃由烯烃加成得到，则烯烃的碳架与烷烃相同，相邻碳原子上都有氢原子时，就可失去一个氢得到一个碳碳双键，左右是对称的(注意不要重复)，因此有双键的位置有以下几种：，有2种。
答案选A。
7．D
【详解】
A. 刚玉为三氧化二铝，故A错误；
B. 碳铵为NH4HCO3，故C错误；
C. 氯仿为CHCl3，故C错误；
D. 的主链为7个碳：3，3，5 -三甲基庚烷，故D正确；
故选D。
8．D
【详解】
A．由结构简式可知分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基，故A正确；
B．该有机物分子中含有碳碳双键，能够发生加聚反应，故B正确；
C．该有机物分子中含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，即该分子能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．芳香化合物必须含有苯环，而该有机物分子中无苯环结构，不属于芳香化合物，故D错误；
答案为D。
9．D
【详解】
A.四氯化碳为共价化合物，碳原子和Cl原子最外层都达到8个电子，四氯化碳的电子式为：，故A错误；
B.乙炔的分子式为C2H2，乙炔的最简式为CH，故B错误；
C.聚乙烯为乙烯通过加聚反应生成的，其结构简式为：，故C错误；
D.C原子半径大于氢原子，为丙烷的球棍模型，故D正确；
综上所述，答案选D。
10．A
【详解】
A. CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O是消去反应；
B. CH3CH2OH+HBrC2H5Br+H2O为溴取代了羟基，是取代反应；
C. 2CH3CH2OHC2H5OC2H5+H2O为分子间消去反应，但反应的实质为取代反应；
D. CH4+Cl2CH3Cl+HCl是光照下的取代反应；
综上，所以A和其他三个选项反应变化类型不同。
答案选A。
11．A
【详解】
分子式为C8H10的芳香烃，可能是乙苯、二甲苯（含邻、间、对三种），所以其可能的结构有4种，答案选A。
12．B
【详解】
A．CH3CH2OH和CH3CH2CHO官能团种类不同，不是同系物，故不选A；
B．HCOOCH3和CH3COOCH2CH3都属于酯类，且分子组成相差2个CH2，互为同系物，故选B；
C．葡萄糖分子式是C6H12O6，麦芽糖分子式是C12H22O11，分子组成不是相差若干CH2，不是同系物，故不选C；
D．CH3CH2OH和CH2OHCH2OH含有羟基的个数不同，分子组成不是相差若干CH2，不是同系物，故不选D；
选B。
13．D
【详解】
A、分类错误，该物质属于醇类，只有羟基直接连在苯环上，该物质才能归类于酚；
B、官能团错误，官能团应该是羧基，而不是醛基；
C、分类和官能团均错误，该物质属于酯类，是由甲酸和苯酚形成的酯，官能团是酯基，但是具有醛类的性质；
D、该物质的类别与所含官能团都正确；
故选D。
14．D
【详解】
A．虽然两个电极的活动性不同，但两烧杯中的溶液没有形成闭合回路，不能形成原电池，所以不能验证化学能向电能的转化，A不符合题意；
B．二氧化氮气体易溶于水，且能与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以不能用排水法收集NO2气体，B不符合题意；
C．CH4与Cl2混合，在光照条件下，四步取代反应都能发生，难以控制反应在第一步发生，所以产物除一氯甲烷外，还有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等，C不符合题意；
D．2mL5%的H2O2溶液中加入2mLH2O和2mLFeCl3溶液，溶液的体积、溶液的浓度仍相同，可根据气泡产生的快慢，研究催化剂(FeCl3)对双氧水分解反应速率的影响，D符合题意；
故选D。
15．D
【详解】
A. 由于苯酚分子中没有羧基，所以不是羧酸，故A错误；
B. 由于只要分子中含有醛基，就能够发生银镜反应，如甲酸，所以能够发生银镜反应的不一定是醛，故B错误；
C. 在酯化反应中，羧酸脱去羟基，醇脱去氢原子生成酯和水，故C错误；
D. 由于乙烯分子中含有不饱和碳碳双键，能够使高锰酸钾溶液褪色；苯的部分同系物（与苯环相连的C原子上连有H原子）能够使高锰酸钾溶液褪色，故D正确；
答案选D。
16．B
【详解】
根据有机物结构简式可知结构对称，分子中含有4类氢原子，则其一氯代物有4种，答案选B。
17． 2，2，6－三甲基－4－乙基辛烷 3 CH3CH2CH2CH2CH3 DE C
【详解】
（1）有机物A是烷烃，主链含有8个碳原子，3个甲基和1个乙基作支链，名称为2，2，6－三甲基－4－乙基辛烷；
（2）某烃的分子式为C5H12，核磁共振氢谱图中显示三个峰，是正戊烷，则该烃的一氯代物有3种，该烃的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3。
（3）分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体，麻黄素的分子式为C10H15NO，A～E的分子式分别是C9H13NO、C11H17NO、C9H13NO、C10H15NO、C10H15NO，则与麻黄素互为同分异构体的是DE；结构相似分子组成相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物，则与麻黄素互为同系物的是C。
18．(1)46
(2) 正四面体 提供甲烷分解所需的能量
(3)
【分析】
(1)
已知拆开1mo1H-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ，根据反应热等于断键吸收的能量和形成化学键放出的能量的差值，则生成2mol氨气放出的热量是2×3×391kJ－3×436kJ－946kJ＝92kJ，所以生成1mo1 NH3时反应放出46kJ的热量。
(2)
①甲烷分子的化学式为CH4，结构式为，空间构型为正四面体。
②由于甲烷高温分解需要吸收能量，所以进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧的目的是提供甲烷分解所需的能量。
(3)
①燃料电池中正极均是氧气得到发生还原反应，因此三种乙醇燃料电池中正极反应物均为O2；
②碱性乙醇燃料电池中，电极a上通入的是乙醇，乙醇发生失去电子的氧化反应转化为碳酸盐，则发生的电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O；
③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上通入的是空气，氧气得到电子，由于负极产生的二氧化碳部分进入正极，则正极发生的电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO。
19． 酸性高锰酸钾溶液 2 C3H6N6 1 66.7%
【详解】
（1）苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（2）均三甲苯分子中心对称，有2种等效氢。
（3）根据三聚氰胺结构简式书写三聚氰胺的分子式，只有1种等效氢，
解析： （1）苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用高锰酸钾溶液区别苯和均三甲苯两种液体。
（2）均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有，共2种。
（3）三聚氰胺的分子式C3H6N6，只有1种等效氢，其核磁共振氢谱有1个峰，含氮的质量分数为66.7%。
20． 2-甲基-2丁烯 CH3CH (OH)CH3，CH3-O-CH2CH3 3As2S3+4H2O+28NO3-=6AsO43-+ 9SO42-+28NO↑ +8H+ C2HCl3+2KMnO4 =2CO2↑+2MnO2+HCl+KCl （或其他合理答案）
【详解】
（1） 名称2-甲基-2丁烯；
（2） CH3CH2CH2OH可能的结构简式有CH3CH (OH)CH3，CH3-O-CH2CH3；
（3）反应中 ，As元素化合价由+3价升高为+5价，S元素化合价由 2价升高为+6价，化合价共升高2×(5 3)+3×[6 ( 2)]=28， ，N元素化合价由+5价降低为+2价，化合价共降低3价，故化合价升降最小公倍数为84，故 系数为3， 系数为4，根据原子守恒可知， 系数为6， 系数为9，NO系数为28，根据电荷守恒可知，缺项为H+，故H+系数为8，由原子守恒可知，故H2O的系数为4，配平后离子方程式为：3As2S3+4H2O+28NO3-=6AsO43-+ 9SO42-+28NO↑ +8H+；
(4)由题意可知：KMnO4溶液与三氯乙烯反应，产物有 ， ，依据原子个数守恒可知其余产物为：KCl，HCl，该反应为氧化还原反应， ，Mn元素由+7价→+4价，一个KMnO4得3个电子；C2HCl3→CO2，C元素由+1价→+4价，一个C2HCl3失去6个电子，依据得失电子守恒可知反应的方程式为：C2HCl3+2KMnO4 =2CO2↑+2MnO2+HCl+KCl；
（5）根据氧化还原反应：2 Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ，依据原电池原理负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，画出结构图如下：
。
21． A 裂解 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH NaOH水溶液 水解或取代 CH2BrCH2Br+2NaOHCH≡CH+2NaBr+2H2O 2HO-CH2-CH2-OHHO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH+H2O 2,3-二乙基-1-己稀
【详解】
(1)A．丙二醇与乙二醇含有相同的官能团-OH，且数目相同，其它为单键，组成通式相同，故A正确；B．二甘醇除含有2个-OH，还含有醚键，与丙二醇、乙二醇含有的官能团不同，故B错误；C．丙二醇可以氧化物为草酸，二甘醇氧化物HOOCHCH2-O-CH2CHO0H，故C错误；D．丙二醇与二甘醇互溶，不能利用分液方法分离，故D错误；故选A；
(2)由石油裂解生成乙烯；
(3)BrCH2CH2Br在氢氧化钠水溶液、加热下发生取代反应生成HOCH2CH2OH，如果条件控制不好会发生消去反应生成乙炔，反应方程式为：CH2BrCH2Br+2NaOHHC≡CH↑+2NaBr；
(4)反应Ⅲ是乙二醇在浓硫酸、加热条件下发生分子间脱水生成HOCH2CH2-O-CH2CH2OH，反应方程式为：2HO-CH2-CH2-OH2HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH+H2O；
(5)根据系统命名法有机物的化学名称为2,3-二乙基-1-己稀。
22． —COOH —CHO 羧酸 醛 3－甲基－2－乙基－1－戊烯 1， 2—二甲基—4—乙基苯
【详解】
(1)有机物含有的官能团有羧基、酚羟基和醛基，所以这个化合物可看作羧酸类和醛类；
(2)①的最长碳链含有5个碳原子，为戊烯，在3号碳原子上有一个甲基，在2号碳原子上有一个乙基，命名为：3-甲基-2-乙基-1-戊烯；
②有苯环的，命名时可以依次编号命名，命名为：对甲基乙苯或4-甲基乙基苯；
③根据2，4-二甲基已烷的名称可知，在主链上有6个碳原子，在2号和4号碳上各有一个甲基，结构简式为。
答案第1页，共2页