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2017-2018学年人教版高中化学选修五 有机化学 第一章 认识有机化合物
一、单选题
1.已知二甲醚和乙醇是同分异构体,下列鉴别方法中不可行的是( )
A.利用金属钠 B.利用质谱法
C.利用红外光谱法 D.利用核磁共振氢谱
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.乙醇与Na反应生成气体,而二甲醚不能,现象不同,可鉴别,A不符合题意;
B.二者互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱法可测定相对分子质量,则不能鉴别,B符合题意;
C.化学键不完全相同,利用红外光谱法可鉴别,C不符合题意;
D.甲醚中只有一种H,而乙醇中含3种H,则利用核磁共振氢谱可鉴别,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】质谱法是用于测定相对分子质量,而同分异构体的分子式相同,则其相对分子质量一定相同。
2.下列有机物属于多羟基醛的是( )
A.HOCH2CHO B.
C.CH3COOCH3 D.
【答案】B
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】多羟基醛指含有2个或2个以上的羟基且有醛基的化合物。特别注意D中虽然含有 ,但D是酯。
故答案为:B
【分析】本题是对基础有机化合物官能团的考查, 数量掌握相关有机化合物的官能团及其结构,是正确解答此题的关键。
3.下列对某烷烃的命名正确的是( )
A.2,3-二甲基戊烷 B.3,4-二甲基戊烷
C.2,3-二甲基-4-乙基丙烷 D.2-甲基-3-乙基丁烷
【答案】A
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A,2,3-二甲基戊烷,主链为戊烷,在2,3号C原子各有一个甲基,该命名符合烷烃命名原则,A符合题意;
B,3,4-二甲基戊烷,该命名中取代基的编号之和不是最小,说明编号的方向错误,正确命名应该为:2,3-二甲基戊烷,B不符合题意;
C,2,3-二甲基-4-乙基丙烷,丙烷中不应该出现4-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,C不符合题意;
D,2-甲基-3-乙基丁烷,丁烷的命名中出现了3-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对有机物命名的综合考查,熟练掌握系统命名法是正确解答此题的关键。注意在命名过程中,应保证主链长、位次小的原则。
4.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是( )
A.饱和碳原子不能发生化学反应
B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同
D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键
【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A、烷烃中的碳原子都是饱和碳原子,饱和碳原子能取代反应,A不符合题意;
B、碳原子与碳原子可以形成不饱和键,如烯烃,也可以形成饱和键,如烷烃,B不符合题意;
C、苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面,所以苯与环己烷的结构不同,C符合题意;
D、碳原子可以形成碳链,无论带支链,还是不带支链,都含有4个C﹣C单键;碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,都含有5个C﹣C单键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、烷烃能发生取代反应;
B、碳原子与碳原子可以形成不饱和键,也可以形成饱和键;
C、苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面;
D、碳原子可以形成碳链,也可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链.
5.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是( )
A.CH2=CH—C≡N B.CH2=CH—CH=CH2
C. D.
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】据甲烷.乙烯.乙炔.苯的结构可知A,B,C项中所有原子均可能在同一平面上,只有D项中含有—CH3,为四面体结构,所有原子不可能共面。
故答案为:D
【分析】本题是对有机化合物结构的考查,对原子共平面的分析,应掌握“甲烷(正四面体)、乙烯(平面型分子)、乙炔(直线型)、苯(平面型)”的结构,以及最多共平面的原子个数。结合此知识点,分析选项所给有机物的原子共面情况。
6.下列各组中的两种有机化合物,属于同系物的是( )
A.2-甲基丁烷和丁烷 B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷
C.间二甲苯和乙苯 D.1-己烯和环己烷
【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷和丁烷都是烷烃,二者结构相似、分子间相差1个CH2原子团,所以二者互为同系物,A符合题意;
B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,B不符合题意;
C.间二甲苯和乙苯,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,C不符合题意;
D.1-己烯和环己烷,二者具有相同的分子式,结构不同,所以1-己烯和环己烷互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的考查,掌握同系物的概念即可得出正确答案。注意互为同系物的有机物,应具有相同的官能团,且其结构上相差一个或多个CH2结构。
7.下列有关化学用语使用正确的是( )
A.羟基的电子式: B.乙醇的球棍模型:
C.乙醛的结构简式:CH3COH D.蔗糖的分子式:C12H24O12
【答案】A
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.羟基中O有1个单电子,O周围有7个电子,其电子式为 ,A符合题意;
B.图中为比例模型,乙醇的球棍模型为 ,B不符合题意;
C.乙醛的官能团为-CHO,则乙醛的结构简式为CH3CHO,C不符合题意;
D.蔗糖分子中含12个C、22个H、11个O,蔗糖的分子式为C12H22O11,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.注意羟基与OH-电子式的区别;
B.图示为比例模型;
C.醛基的结构简式为-CHO;
D.蔗糖的分子式可以看做两分子单糖(C6H12O6)失去一个水分子形成;
8.除去乙烷中乙烯的办法是( )
A.点燃 B.通过溴水
C.通过酸性高锰酸钾溶液 D.通过石灰水
【答案】B
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A.乙烷和乙烯均可以燃烧生成二氧化碳和水,A不符合题意;
B.通过溴水时,乙烯被吸收,而乙烷不反应,可以除去乙烷中的乙烯,B符合题意;
C.通过酸性高锰酸钾溶液时,与乙烯反应,生成二氧化碳气体,C不符合题意;
D.通过石灰水时,乙烷和乙烯均不反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】欲除去乙烷中的乙烯,应将乙烯反应除去,同时不生成新的杂质气体。酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应,但应注意其产生了CO2,引入了新的杂质气体。
9.下列关于同分异构体判断正确的是( )
A.分子式为C2H6O的同分异构体有两个,分别是H3C-O-CH3和CH3CH2OH
B.分子式为C8H10的芳香烃有3个
C.分子式为C4H8的烯烃同分异构体有2个,分别为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3
D.二氯甲烷有两种同分异构体
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.醇和醚之间存在同分异构现象,H3C-O-CH3和CH3CH2OH的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A符合题意;
B.分子式为C8H10的芳香烃有4个|邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯,B不符合题意;
C.分子式为C4H8的烯烃同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)2C=CH2;3种,C不符合题意;
D.甲烷中的个四个氢原子是完全等效的,二氯甲烷只有一种结构,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据氧原子的位置不同进行同分异构体的书写;
B.书写芳香烃的同分异构体时,应从芳香烃的一取代物、二取代物入手分析;
C.书写烯烃的同分异构体时,应先写出碳链异构,再根据位置异构,确定碳碳双键的位置;
D.由于甲烷是四面体型结构,故其二氯代物只有一种结构;
10.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同系物的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质相似。
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①②③④
【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】同系物化学性质相似,但化学性质相似物质不一定是同系物,如乙烯与1,3-丁二烯,①符合题意;
同系物在分子组成上析出相差一个或若干个CH2原子团,但相差一个或若干个CH2原子团的有机物不一定是同系物,如乙酸与乙酸乙酯,②符合题意;
同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同,如甲烷与乙烷.烃中碳、氢元素的质量分数对应相同,不一定是同系物如乙炔与苯,③符合题意;
同系物中其碳原子数不同,熔沸点不同,由于其结构相似,故化学性质相似,④不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的相关考查,注意同系物是指“结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2结构的有机物”。
11.已知二氯丁烷的同分异构体有9种,则八氯丁烷的同分异构体有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】丁烷有10个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丁烷的二氯代物.八氯代物可以看作C4Cl10中的10个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的.二氯代物有9种同分异构体,可得到八氯代物也有9种同分异构体。
故答案为:C
【分析】丁烷中共有10个氢原子,其二氯代物和八氯代物的同分异构体个数相同。
12.某有机物的分子结构如下所示:CH2=CH- -C≡C-CH3,该分子中最多可以有多少个原子共面( )
A.18 B.19 C.20 D.21
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】在CH2=CH- -C≡C-CH3分子中,甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有11个C原子共面,在甲基上可能还有1个氢原子共平面苯环上4个氢原子共平面,双键上3个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有19个。
故答案为:B
【分析】本题是对有机物结构中原子共平面的考查,掌握基础有机物的结构“甲烷(四面体结构)、乙烯(平面型)、乙炔(直线型)、苯(平面型)”及最多共平面的原子是解答此题的关键。
13.下列各组物质中一定属于同系物的是( )
A.CH4和C2H4 B.烷烃和环烷烃
C.C2H4和C4H8 D.C5H12和C2H6
【答案】D
【知识点】同系物
【解析】【解答】A.CH4和C2H4结构不相似.C2H4中一定有碳碳双键结构.况且其组成上也不是相差CH2原子团的整数倍,A不符合题意;
B.烷烃和环烷烃.虽然化学键的类型完全相同.但碳原子的骨架结构不同。烷烃完全是开链的.而环烷烃一定在结构中出现闭合环状结构。况且从分子式上.相差的也不是CH2原子团的整数倍,B不符合题意;
C.C2H4与C4H8组成上虽然相差2个CH2原子团.但在结构上C2H4一定有碳碳双键结构.而C4H8可以为环状结构.它与C2H4结构上不能称之为相似,C不符合题意;
D.C5H12与C2H6一定是同系物.结构相似——均由碳碳单键和碳氢单键结合.CnH2n+2系列结构中不可能存在碳碳双键或环状结构.分子组成上也相差3个CH2原子团,D不符合题意;
故答案为:D
【分析】本题是对同系物的考查,对于同系物而言.必须同时满足①“结构相似”.②“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”这两个条件。
14.下列有机物的分离提纯方法正确的是( )
A.除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质,可以加氢氧化钠溶液充分振荡后,分液
B.用重结晶的方法分离苯甲酸和氯化钠的混合物
C.将工业酒精直接蒸馏可以获得无水酒精
D.用酸性高锰酸钾溶液可以除掉甲烷中的乙烯杂质
【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,应用饱和碳酸钠溶液除杂,A不符合题意;
B.苯甲酸与氯化钠的溶解度随温度变化不同,可用重结晶的方法分离,B符合题意;
C.工业酒精含有甲醇,直接蒸馏得到共沸物,不能得到纯净的无水酒精,C不符合题意;
D.乙烯被氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应用溴水除杂,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.乙酸乙酯在NaOH(碱性溶液)中,发生完全水解;
B.二者溶解度受温度的影响不同,可用结晶法分离;
C.蒸馏是用于分离沸点不同的液态物质;
D.酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成CO2;
15.下面的原子或原子团不属于官能团的是( )
A.OH- B. -Br C. -NO2 D.
【答案】A
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团,一定是电中性的。
故答案为:A
【分析】本题是基础有机物官能团辨识的考查,属于识记性知识。掌握相关基础有机物官能团结构是正确解答此题的关键。
16.烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础, 的名称是( )
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
【答案】D
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】 该有机物为烷烃,选取含有最长碳原子的碳链为主链,如图 ,划线部分为主链,主链含有7个C原子,主链为庚烷;编号从右边开始,甲基在3号C,该有机物命名为:3-甲基庚烷。
故答案为:D
【分析】本题是对烷烃命名的考查,根据系统命名法的命名规则进行命名即可。注意命名过程应遵循“主链最长,取代基序数最小”原则。
17.乙酸甲酯(CH3COOCH3)核磁共振氢谱的峰数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】乙酸甲酯(CH3COOCH3)中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2种峰。
故答案为:B
【分析】根据有机物结构简式的对称性,确定其中所含氢原子的种类,即可得出其核磁共振氢谱中的峰的个数。
18.试判断C5H12O的同分异构体的种数( )
A.8 B.10 C.13 D.14
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】分子式为C5H12O的有机物,可能是醇或醚,若为醇,戊基-C5H11可能的结构有:-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、-CH(CH2CH3)2、-CHCH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-C(CH3)CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3,则戊醇的可能结构有8种;若为醚,通过醚是由醇之间发生反应得到甲醇和丁醇,甲醇有1种,丁醇有4种,醚有4种;乙醇和丙醇,乙醇有1种,丙醇有2种,醚有2种;则醚的可能结构有6种;所以C5H12O的同分异构体的种数为8+6=14。
故答案为:D
【分析】由分子式判断有机物中只含有单键,又其分子中含有一个氧原子,则可能为醚或醇。若为醇,则可根据戊基由8种结构,可确定其醇的结构由8种;当其为醚时,可先写出碳链异构,再将氧原子放入碳链中。
19.下列烯烃中存在顺反异构体的是( )
A.丙烯 B.1-丁烯
C.1-戊烯 D.2-甲基-2-丁烯
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.丙烯为CH3CH=CH2,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,A不符合题意;
B.1-丁烯为CH3CH2CH=CH2,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,B不符合题意;
C.1-戊烯为CH2=CHCH2CH2CH3,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,C不符合题意;
D.2-甲基-2-丁烯为CH3C(CH3)=CHCH3,其中C=C连接不同的H、-CH3,具有顺反异构,D符合题意;
故答案为:D
【分析】本题是对顺反异构的考查,分子中每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团,双键碳上的4个原子或原子团在空间就有两种不同的排列方式,产生两种不同的结构,称之为顺反异构。
二、填空题
20.某烃A的分子量为56,应用红外光谱测知分子中含有1个碳碳双键,应用核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,写出A的分子式 ,结构简式 ,用系统命名法命名是 ;在A的同系物中分子量最小的烃的结构简式是 。
【答案】C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【知识点】有机化合物的命名;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】烃A的分子量为56,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,则A应为烯烃,设分子式为CnH2n,则有14n=56,n=4,分子式为C4H8,又因为核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,其结构简式应为CH3-CH=CH-CH3,该物质为2-丁烯,2-丁烯的同系物中分子量最小的烃的乙烯,结构简式为CH2=CH2。
故答案为:C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【分析】含有碳碳双键,则为烯烃,根据烯烃的通式,结合相对分子质量,计算该有机物的分子式;由核磁共振氢谱,可确定该有机物的结构简式,进而根据系统命名法进行有机物的命名;根据同系物的概念确定分子量最小的烯的结构简式。
21.写出与 互为同分异构体的所有芳香族化合物的结构简式:
、 、 、 。
【答案】;;;
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】 的同分异构体中,属于芳香族化合物,则含有1个苯环,结合分子式可知侧链为-CH2OH或-OCH3或-CH3、-OH,2个取代基考虑位置异构,则所有芳香族化合物的结构简式为: 、 、 、
故答案为: 、 、 、
【分析】本题是对芳香化合物同分异构体书写的考查,书写过程中,可根据苯环的一取代物、二取代物书写规则进行书写。
22.按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容:
(1) 的名称是 ;
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式是 ,1mol该烷烃完全燃烧需消耗氧气 mol。
【答案】(1)3,4一二甲基辛烷
(2);18.5
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】(1) ,该有机物最长碳链8个C,主链为辛烷,编号从左下方开始,该有机物命名为:3,4一二甲基辛烷;
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷,主链为辛烷,在2,6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为: ;根据其结构简式可知该有机物分子式为:C12H26,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为:(12+ )mol=18.5mol
故答案为:(1)3,4一二甲基辛烷;(2);18.5
【分析】(1)根据系统命名法命名有机物;
(2)由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
耗氧量的计算,可根据其燃烧的化学方程式计算。
23.同系物和同分异构体
(1)我们把结构 ,在分子组成上相差 原子团的物质互称同系物;
(2)化合物具有相同的 ,但具有不同的 现象,叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互称为 ;写出戊烷和己烷的同分异构体 。
【答案】(1)相似;一个或多个CH2原子团
(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个CH2原子团、在结构与性质上相似的化合物互为同系物;
(2)化合物具有相同的分子式、不同结构的现象称为同分异构体现象;具有同分异构体现象的化合物互为同分异构体;戊烷分子中最长的碳链含有5个C:CH3CH2CH2CH2CH3、主链含有4个碳原子的同分异构体为: 、主链含有3个碳原子的同分异构体为: ;己烷的主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。
故答案为:(1)相似;一个或多个CH2原子团;(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【分析】(1)根据同系物的概念进行填空即可;
(2)根据同分异构现象的概念进行填空;根据烷烃同分异构体的书写方法(减碳法),结合等效氢进行书写。
24.有下列几种物质:
A.石墨和金刚石 B.35Cl和37Cl C.CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2
D.丁烷和新戊烷 E.
请把合适字母填入以下横线里:
(1)属于同素异形体的是
(2)属于同位素的是
(3)属于同分异构体的是
(4)属于同系物的是
(5)属于同种物质的是
【答案】(1)A
(2)B
(3)C
(4)D
(5)E
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】(1)金刚石和石墨是碳元素的不同单质,所以是同素异形体;
(2)35Cl和37Cl都是氯元素的不同原子,互为同位素;
(3)CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2分子式相同,但结构不同,所以是同分异构体;
(4)丁烷和新戊烷结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质,所以互称同系物;
(5)甲烷是正四面体结构, 结构相同,分子式相同,故两物质是同一物质。
故答案为:(1)A;(2)B;(3)C;(4)D;(5)E
【分析】本题是对同素异形体、同位素、同分异构体、同系物、同一种物质概念的考查。由其相关概念结合所给物质的结构进行分析即可。
25.①写出下列烷烃的结构简式
2,3,3-三甲基戊烷 ;
②命名下列烷烃
CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH2CH3 ;
CH3CH2CH(CH3)CH3 。
【答案】CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2;3-甲基庚烷;2-甲基丁烷
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】①依据名称2,3,3-三甲基戊烷可知,该烷烃主链上有5个碳原子,2号上有一个甲基,3号碳上有2个甲基,所以其结构简式为:CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2;
②CH3CH2CH2CH2CHCH3CH2CH3,主链上有7个碳原子,从右端编号,3号碳上有1个甲基,其名称为:3-甲基庚烷;CH3CH2CH(CH3)CH3,主链上有4个碳原子,从右端开始编号,2号碳上有1个甲基,其名称为:2-甲基丁烷。
【分析】①由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
②根据系统命名法进行有机物的命名;
26.按要求填空:
(1)有机物命名:
;
;
(2)依据名称写出物质:3,4-二甲基-4-乙基庚烷 ;
3,4,4-三甲基-1-戊炔 。
(3)已知有机物降冰片二烯的分子结构可表示为:
①降冰片二烯的分子式为 ;
②降冰片二烯属于 ;
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.烯烃
【答案】(1)2,4-二甲基-2-己烯;苯乙烯
(2)CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;CH≡CCH(CH3)C(CH3)3
(3)C7H10;ab
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】(1) ,该有机物为烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有6个C,主链为己烯,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双键在2号C,在2、4号C各含有1个甲基,该有机物命名为:2,4-二甲基-2-己烯; ,该有机物可以看作乙烯基取代了苯环上的1个H,该有机物名称为苯乙烯;
(2)3,4-二甲基-4-乙基庚烷,主链有7个碳原子,3号、4号碳上各有一个甲基,4号碳上有一个乙基,结构简式为:CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;3,4,4-三甲基-1-戊炔,主链为戊炔,最长碳链含有5个C,在1、2号C含有碳碳三键,在3、4、4号C上有一个甲基,该有机物的结构简式为:CH≡CCH(CH3)C(CH3)3;
(3)①由有机物结构简式可知有机物分子式为C7H10;
②由结构简式可知有机物含有环状结构,并含有碳碳双键,则属于环烃和不饱和烃,所以ab正确;
故答案为:(1)2,4-二甲基-2-己烯;苯乙烯;(2)CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;CH≡CCH(CH3)CH(CH3)3;(3)C7H10;ab
【分析】(1)根据有机物的系统命名法进行命名;
(2)由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
(3)用键线式表示有机物结构简式时,起点、拐点、终点表示碳原子,氢原子个数结合碳原子周围四个化学键确定;
27.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比.例如,乙醛的结构式为CH3CHO,其PMR谱中有两个信号,其强度之比为3:1.分子式为C3H6O2的有机物,如果在PMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况.第一种情况峰给出的强度比为3:3,请写出其对应化合物的结构简式 ;第二种情况峰的强度比为3:2:1,请写出该化合物的可能的结构简式 。
【答案】; 或
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】有机物(C3H6O2),峰值强度之比为3:3,则含有2种H原子,且个数之比是3:3,说明有2个-CH3,化合物的结构简式为 ;第二种峰强度为3:2:1,说明结构中含有3种不同性质的氢,其个数分别为3、2、1,结构简式可能为 或
故答案为:; 或
【分析】峰的强度比即为结构中氢原子的个数比,氢原子数为3的可能为-CH3结构;氢原子数为2的可能为-CH2-结构;氢原子数为1的可能为-OH、-COOH、-CHO结构。
28.某有机物含C、H、O、N四种元素,质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为37.5,通过计算确定:
(1)有机物的分子式 ;
(2)有机物可能的结构简式. 。
【答案】(1)C2H5O2N
(2)CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)由于某化合物A的相对分子质量为37.5×2=65,C、H、O、N四种元素的质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,而相对原子质量分别为:12、1、16、14,则分子中C、H、O、N原子的个数之比为: : : : =2:5:2:1,所以有机物的分子式为:C2H5O2N;
(2)有机物可以是含有硝基的化合物,可是含有氨基和羧基的化合物,结构简式为:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH。
故答案为:(1)C2H5O2N;(2)CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
【分析】(1)根据密度之比等于摩尔质量之比,由相对密度可确定有机物的的摩尔质量,即相对分子质量。再由元素质量分数确定原子个数,从而得出分子式;
(2)由分子式中含有N元素,可初步确定结构中可能含有-NO2或-NH2,再结合氢原子个数确定其结构简式。
29.某有机物的结构确定:①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是 ;
②确定分子式:如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为 ;分子式为 ;
③结构式的确定:经测定,该有机物在核磁共振氢谱中出现四个峰,其氢原子个数比为6:1:2:1;该有机物与金属钠反应产生氢气;则A的结构简式为 。
【答案】C4H10O;74;C4H10O;(CH3)2CHCH2OH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】①.碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,氧元素质量分数是21.63%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比= : : =4:10:1,所以其实验式为:C4H10O;
②.由质谱图可知,其相对分子质量为74,实验式的式量为74,而12×4+1×10+16=74,故其分子式为C4H10O;
③该有机物在核磁共振氢谱中出现四个峰,其氢原子个数比为6:1:2:1,说明有四种氢,该有机物与金属钠反应产生氢气,说明含羟基,故A的结构简式为;(CH3)2CHCH2OH。
故答案为:①C4H10O;②74;C4H10O;③(CH3)2CHCH2OH;
【分析】①根据元素质量分数可求得原子个数比,即为该有机物的实验式;
②由质荷比可得出其相对分子质量,结合实验式可确定有机物的分子式;
③结合核磁共振氢谱中氢原子的个数比确定有机物的结构简式;
30.核磁共振氢谱是研究有机物结构的有力手段之一.例如乙醛的结构简式为CH3-CHO,在核磁共振氢谱中有两个峰,其峰面积之比为3:1。
(1)结构式为 的有机物,在核磁共振氢谱上吸收峰的面积之比为 ;
(2)某含氧有机物,其质谱图中最大质荷比为46.0,碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,则该有机物的相对分子质量为 ,其结构简式是 。
【答案】(1)1:1:1:1:1
(2)46;CH3-O-CH3
【知识点】同分异构现象和同分异构体;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1) 是对称结构,有5种氢原子,都是1个氢原子,吸收峰的面积之比为1:1:1:1:1,故答案为:1:1:1:1:1;
(2)最大质荷比为46.0,测该有机物的相对分子质量为46;碳原子数: =2;氢原子数: =6,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰说明只有一个氢原子,结构简式是CH3-O-CH3。
故答案为:(1)1:1:1:1:1;(2)46;CH3-O-CH3;
【分析】(1)吸收峰的面积比,即为结构中相同氢原子的个数比。由结构的对称性确定其氢原子的种类及个数;
(2)有机物的最大质荷比即为该有机物的相对分子质量;结合元素质量分数确定原子个数;由核磁共振氢谱吸收峰,确定该有机物的结构简式。
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2017-2018学年人教版高中化学选修五 有机化学 第一章 认识有机化合物
一、单选题
1.已知二甲醚和乙醇是同分异构体,下列鉴别方法中不可行的是( )
A.利用金属钠 B.利用质谱法
C.利用红外光谱法 D.利用核磁共振氢谱
2.下列有机物属于多羟基醛的是( )
A.HOCH2CHO B.
C.CH3COOCH3 D.
3.下列对某烷烃的命名正确的是( )
A.2,3-二甲基戊烷 B.3,4-二甲基戊烷
C.2,3-二甲基-4-乙基丙烷 D.2-甲基-3-乙基丁烷
4.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是( )
A.饱和碳原子不能发生化学反应
B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同
D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键
5.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是( )
A.CH2=CH—C≡N B.CH2=CH—CH=CH2
C. D.
6.下列各组中的两种有机化合物,属于同系物的是( )
A.2-甲基丁烷和丁烷 B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷
C.间二甲苯和乙苯 D.1-己烯和环己烷
7.下列有关化学用语使用正确的是( )
A.羟基的电子式: B.乙醇的球棍模型:
C.乙醛的结构简式:CH3COH D.蔗糖的分子式:C12H24O12
8.除去乙烷中乙烯的办法是( )
A.点燃 B.通过溴水
C.通过酸性高锰酸钾溶液 D.通过石灰水
9.下列关于同分异构体判断正确的是( )
A.分子式为C2H6O的同分异构体有两个,分别是H3C-O-CH3和CH3CH2OH
B.分子式为C8H10的芳香烃有3个
C.分子式为C4H8的烯烃同分异构体有2个,分别为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3
D.二氯甲烷有两种同分异构体
10.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同系物的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质相似。
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①②③④
11.已知二氯丁烷的同分异构体有9种,则八氯丁烷的同分异构体有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
12.某有机物的分子结构如下所示:CH2=CH- -C≡C-CH3,该分子中最多可以有多少个原子共面( )
A.18 B.19 C.20 D.21
13.下列各组物质中一定属于同系物的是( )
A.CH4和C2H4 B.烷烃和环烷烃
C.C2H4和C4H8 D.C5H12和C2H6
14.下列有机物的分离提纯方法正确的是( )
A.除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质,可以加氢氧化钠溶液充分振荡后,分液
B.用重结晶的方法分离苯甲酸和氯化钠的混合物
C.将工业酒精直接蒸馏可以获得无水酒精
D.用酸性高锰酸钾溶液可以除掉甲烷中的乙烯杂质
15.下面的原子或原子团不属于官能团的是( )
A.OH- B. -Br C. -NO2 D.
16.烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础, 的名称是( )
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
17.乙酸甲酯(CH3COOCH3)核磁共振氢谱的峰数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
18.试判断C5H12O的同分异构体的种数( )
A.8 B.10 C.13 D.14
19.下列烯烃中存在顺反异构体的是( )
A.丙烯 B.1-丁烯
C.1-戊烯 D.2-甲基-2-丁烯
二、填空题
20.某烃A的分子量为56,应用红外光谱测知分子中含有1个碳碳双键,应用核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,写出A的分子式 ,结构简式 ,用系统命名法命名是 ;在A的同系物中分子量最小的烃的结构简式是 。
21.写出与 互为同分异构体的所有芳香族化合物的结构简式:
、 、 、 。
22.按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容:
(1) 的名称是 ;
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式是 ,1mol该烷烃完全燃烧需消耗氧气 mol。
23.同系物和同分异构体
(1)我们把结构 ,在分子组成上相差 原子团的物质互称同系物;
(2)化合物具有相同的 ,但具有不同的 现象,叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互称为 ;写出戊烷和己烷的同分异构体 。
24.有下列几种物质:
A.石墨和金刚石 B.35Cl和37Cl C.CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2
D.丁烷和新戊烷 E.
请把合适字母填入以下横线里:
(1)属于同素异形体的是
(2)属于同位素的是
(3)属于同分异构体的是
(4)属于同系物的是
(5)属于同种物质的是
25.①写出下列烷烃的结构简式
2,3,3-三甲基戊烷 ;
②命名下列烷烃
CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH2CH3 ;
CH3CH2CH(CH3)CH3 。
26.按要求填空:
(1)有机物命名:
;
;
(2)依据名称写出物质:3,4-二甲基-4-乙基庚烷 ;
3,4,4-三甲基-1-戊炔 。
(3)已知有机物降冰片二烯的分子结构可表示为:
①降冰片二烯的分子式为 ;
②降冰片二烯属于 ;
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.烯烃
27.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比.例如,乙醛的结构式为CH3CHO,其PMR谱中有两个信号,其强度之比为3:1.分子式为C3H6O2的有机物,如果在PMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况.第一种情况峰给出的强度比为3:3,请写出其对应化合物的结构简式 ;第二种情况峰的强度比为3:2:1,请写出该化合物的可能的结构简式 。
28.某有机物含C、H、O、N四种元素,质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为37.5,通过计算确定:
(1)有机物的分子式 ;
(2)有机物可能的结构简式. 。
29.某有机物的结构确定:①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是 ;
②确定分子式:如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为 ;分子式为 ;
③结构式的确定:经测定,该有机物在核磁共振氢谱中出现四个峰,其氢原子个数比为6:1:2:1;该有机物与金属钠反应产生氢气;则A的结构简式为 。
30.核磁共振氢谱是研究有机物结构的有力手段之一.例如乙醛的结构简式为CH3-CHO,在核磁共振氢谱中有两个峰,其峰面积之比为3:1。
(1)结构式为 的有机物,在核磁共振氢谱上吸收峰的面积之比为 ;
(2)某含氧有机物,其质谱图中最大质荷比为46.0,碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,则该有机物的相对分子质量为 ,其结构简式是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.乙醇与Na反应生成气体,而二甲醚不能,现象不同,可鉴别,A不符合题意;
B.二者互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱法可测定相对分子质量,则不能鉴别,B符合题意;
C.化学键不完全相同,利用红外光谱法可鉴别,C不符合题意;
D.甲醚中只有一种H,而乙醇中含3种H,则利用核磁共振氢谱可鉴别,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】质谱法是用于测定相对分子质量,而同分异构体的分子式相同,则其相对分子质量一定相同。
2.【答案】B
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】多羟基醛指含有2个或2个以上的羟基且有醛基的化合物。特别注意D中虽然含有 ,但D是酯。
故答案为:B
【分析】本题是对基础有机化合物官能团的考查, 数量掌握相关有机化合物的官能团及其结构,是正确解答此题的关键。
3.【答案】A
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A,2,3-二甲基戊烷,主链为戊烷,在2,3号C原子各有一个甲基,该命名符合烷烃命名原则,A符合题意;
B,3,4-二甲基戊烷,该命名中取代基的编号之和不是最小,说明编号的方向错误,正确命名应该为:2,3-二甲基戊烷,B不符合题意;
C,2,3-二甲基-4-乙基丙烷,丙烷中不应该出现4-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,C不符合题意;
D,2-甲基-3-乙基丁烷,丁烷的命名中出现了3-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对有机物命名的综合考查,熟练掌握系统命名法是正确解答此题的关键。注意在命名过程中,应保证主链长、位次小的原则。
4.【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A、烷烃中的碳原子都是饱和碳原子,饱和碳原子能取代反应,A不符合题意;
B、碳原子与碳原子可以形成不饱和键,如烯烃,也可以形成饱和键,如烷烃,B不符合题意;
C、苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面,所以苯与环己烷的结构不同,C符合题意;
D、碳原子可以形成碳链,无论带支链,还是不带支链,都含有4个C﹣C单键;碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,都含有5个C﹣C单键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、烷烃能发生取代反应;
B、碳原子与碳原子可以形成不饱和键,也可以形成饱和键;
C、苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面;
D、碳原子可以形成碳链,也可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链.
5.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】据甲烷.乙烯.乙炔.苯的结构可知A,B,C项中所有原子均可能在同一平面上,只有D项中含有—CH3,为四面体结构,所有原子不可能共面。
故答案为:D
【分析】本题是对有机化合物结构的考查,对原子共平面的分析,应掌握“甲烷(正四面体)、乙烯(平面型分子)、乙炔(直线型)、苯(平面型)”的结构,以及最多共平面的原子个数。结合此知识点,分析选项所给有机物的原子共面情况。
6.【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷和丁烷都是烷烃,二者结构相似、分子间相差1个CH2原子团,所以二者互为同系物,A符合题意;
B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,B不符合题意;
C.间二甲苯和乙苯,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,C不符合题意;
D.1-己烯和环己烷,二者具有相同的分子式,结构不同,所以1-己烯和环己烷互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的考查,掌握同系物的概念即可得出正确答案。注意互为同系物的有机物,应具有相同的官能团,且其结构上相差一个或多个CH2结构。
7.【答案】A
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.羟基中O有1个单电子,O周围有7个电子,其电子式为 ,A符合题意;
B.图中为比例模型,乙醇的球棍模型为 ,B不符合题意;
C.乙醛的官能团为-CHO,则乙醛的结构简式为CH3CHO,C不符合题意;
D.蔗糖分子中含12个C、22个H、11个O,蔗糖的分子式为C12H22O11,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.注意羟基与OH-电子式的区别;
B.图示为比例模型;
C.醛基的结构简式为-CHO;
D.蔗糖的分子式可以看做两分子单糖(C6H12O6)失去一个水分子形成;
8.【答案】B
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A.乙烷和乙烯均可以燃烧生成二氧化碳和水,A不符合题意;
B.通过溴水时,乙烯被吸收,而乙烷不反应,可以除去乙烷中的乙烯,B符合题意;
C.通过酸性高锰酸钾溶液时,与乙烯反应,生成二氧化碳气体,C不符合题意;
D.通过石灰水时,乙烷和乙烯均不反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】欲除去乙烷中的乙烯,应将乙烯反应除去,同时不生成新的杂质气体。酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应,但应注意其产生了CO2,引入了新的杂质气体。
9.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.醇和醚之间存在同分异构现象,H3C-O-CH3和CH3CH2OH的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A符合题意;
B.分子式为C8H10的芳香烃有4个|邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯,B不符合题意;
C.分子式为C4H8的烯烃同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)2C=CH2;3种,C不符合题意;
D.甲烷中的个四个氢原子是完全等效的,二氯甲烷只有一种结构,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据氧原子的位置不同进行同分异构体的书写;
B.书写芳香烃的同分异构体时,应从芳香烃的一取代物、二取代物入手分析;
C.书写烯烃的同分异构体时,应先写出碳链异构,再根据位置异构,确定碳碳双键的位置;
D.由于甲烷是四面体型结构,故其二氯代物只有一种结构;
10.【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】同系物化学性质相似,但化学性质相似物质不一定是同系物,如乙烯与1,3-丁二烯,①符合题意;
同系物在分子组成上析出相差一个或若干个CH2原子团,但相差一个或若干个CH2原子团的有机物不一定是同系物,如乙酸与乙酸乙酯,②符合题意;
同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同,如甲烷与乙烷.烃中碳、氢元素的质量分数对应相同,不一定是同系物如乙炔与苯,③符合题意;
同系物中其碳原子数不同,熔沸点不同,由于其结构相似,故化学性质相似,④不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的相关考查,注意同系物是指“结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2结构的有机物”。
11.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】丁烷有10个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丁烷的二氯代物.八氯代物可以看作C4Cl10中的10个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的.二氯代物有9种同分异构体,可得到八氯代物也有9种同分异构体。
故答案为:C
【分析】丁烷中共有10个氢原子,其二氯代物和八氯代物的同分异构体个数相同。
12.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】在CH2=CH- -C≡C-CH3分子中,甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有11个C原子共面,在甲基上可能还有1个氢原子共平面苯环上4个氢原子共平面,双键上3个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有19个。
故答案为:B
【分析】本题是对有机物结构中原子共平面的考查,掌握基础有机物的结构“甲烷(四面体结构)、乙烯(平面型)、乙炔(直线型)、苯(平面型)”及最多共平面的原子是解答此题的关键。
13.【答案】D
【知识点】同系物
【解析】【解答】A.CH4和C2H4结构不相似.C2H4中一定有碳碳双键结构.况且其组成上也不是相差CH2原子团的整数倍,A不符合题意;
B.烷烃和环烷烃.虽然化学键的类型完全相同.但碳原子的骨架结构不同。烷烃完全是开链的.而环烷烃一定在结构中出现闭合环状结构。况且从分子式上.相差的也不是CH2原子团的整数倍,B不符合题意;
C.C2H4与C4H8组成上虽然相差2个CH2原子团.但在结构上C2H4一定有碳碳双键结构.而C4H8可以为环状结构.它与C2H4结构上不能称之为相似,C不符合题意;
D.C5H12与C2H6一定是同系物.结构相似——均由碳碳单键和碳氢单键结合.CnH2n+2系列结构中不可能存在碳碳双键或环状结构.分子组成上也相差3个CH2原子团,D不符合题意;
故答案为:D
【分析】本题是对同系物的考查,对于同系物而言.必须同时满足①“结构相似”.②“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”这两个条件。
14.【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,应用饱和碳酸钠溶液除杂,A不符合题意;
B.苯甲酸与氯化钠的溶解度随温度变化不同,可用重结晶的方法分离,B符合题意;
C.工业酒精含有甲醇,直接蒸馏得到共沸物,不能得到纯净的无水酒精,C不符合题意;
D.乙烯被氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应用溴水除杂,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.乙酸乙酯在NaOH(碱性溶液)中,发生完全水解;
B.二者溶解度受温度的影响不同,可用结晶法分离;
C.蒸馏是用于分离沸点不同的液态物质;
D.酸性高锰酸钾能将乙烯氧化成CO2;
15.【答案】A
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团,一定是电中性的。
故答案为:A
【分析】本题是基础有机物官能团辨识的考查,属于识记性知识。掌握相关基础有机物官能团结构是正确解答此题的关键。
16.【答案】D
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】 该有机物为烷烃,选取含有最长碳原子的碳链为主链,如图 ,划线部分为主链,主链含有7个C原子,主链为庚烷;编号从右边开始,甲基在3号C,该有机物命名为:3-甲基庚烷。
故答案为:D
【分析】本题是对烷烃命名的考查,根据系统命名法的命名规则进行命名即可。注意命名过程应遵循“主链最长,取代基序数最小”原则。
17.【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】乙酸甲酯(CH3COOCH3)中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2种峰。
故答案为:B
【分析】根据有机物结构简式的对称性,确定其中所含氢原子的种类,即可得出其核磁共振氢谱中的峰的个数。
18.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】分子式为C5H12O的有机物,可能是醇或醚,若为醇,戊基-C5H11可能的结构有:-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、-CH(CH2CH3)2、-CHCH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-C(CH3)CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3,则戊醇的可能结构有8种;若为醚,通过醚是由醇之间发生反应得到甲醇和丁醇,甲醇有1种,丁醇有4种,醚有4种;乙醇和丙醇,乙醇有1种,丙醇有2种,醚有2种;则醚的可能结构有6种;所以C5H12O的同分异构体的种数为8+6=14。
故答案为:D
【分析】由分子式判断有机物中只含有单键,又其分子中含有一个氧原子,则可能为醚或醇。若为醇,则可根据戊基由8种结构,可确定其醇的结构由8种;当其为醚时,可先写出碳链异构,再将氧原子放入碳链中。
19.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.丙烯为CH3CH=CH2,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,A不符合题意;
B.1-丁烯为CH3CH2CH=CH2,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,B不符合题意;
C.1-戊烯为CH2=CHCH2CH2CH3,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,C不符合题意;
D.2-甲基-2-丁烯为CH3C(CH3)=CHCH3,其中C=C连接不同的H、-CH3,具有顺反异构,D符合题意;
故答案为:D
【分析】本题是对顺反异构的考查,分子中每个双键碳原子连接了两个不同的原子或原子团,双键碳上的4个原子或原子团在空间就有两种不同的排列方式,产生两种不同的结构,称之为顺反异构。
20.【答案】C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【知识点】有机化合物的命名;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】烃A的分子量为56,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,则A应为烯烃,设分子式为CnH2n,则有14n=56,n=4,分子式为C4H8,又因为核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,其结构简式应为CH3-CH=CH-CH3,该物质为2-丁烯,2-丁烯的同系物中分子量最小的烃的乙烯,结构简式为CH2=CH2。
故答案为:C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【分析】含有碳碳双键,则为烯烃,根据烯烃的通式,结合相对分子质量,计算该有机物的分子式;由核磁共振氢谱,可确定该有机物的结构简式,进而根据系统命名法进行有机物的命名;根据同系物的概念确定分子量最小的烯的结构简式。
21.【答案】;;;
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】 的同分异构体中,属于芳香族化合物,则含有1个苯环,结合分子式可知侧链为-CH2OH或-OCH3或-CH3、-OH,2个取代基考虑位置异构,则所有芳香族化合物的结构简式为: 、 、 、
故答案为: 、 、 、
【分析】本题是对芳香化合物同分异构体书写的考查,书写过程中,可根据苯环的一取代物、二取代物书写规则进行书写。
22.【答案】(1)3,4一二甲基辛烷
(2);18.5
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】(1) ,该有机物最长碳链8个C,主链为辛烷,编号从左下方开始,该有机物命名为:3,4一二甲基辛烷;
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷,主链为辛烷,在2,6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为: ;根据其结构简式可知该有机物分子式为:C12H26,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为:(12+ )mol=18.5mol
故答案为:(1)3,4一二甲基辛烷;(2);18.5
【分析】(1)根据系统命名法命名有机物;
(2)由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
耗氧量的计算,可根据其燃烧的化学方程式计算。
23.【答案】(1)相似;一个或多个CH2原子团
(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个CH2原子团、在结构与性质上相似的化合物互为同系物;
(2)化合物具有相同的分子式、不同结构的现象称为同分异构体现象;具有同分异构体现象的化合物互为同分异构体;戊烷分子中最长的碳链含有5个C:CH3CH2CH2CH2CH3、主链含有4个碳原子的同分异构体为: 、主链含有3个碳原子的同分异构体为: ;己烷的主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。
故答案为:(1)相似;一个或多个CH2原子团;(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【分析】(1)根据同系物的概念进行填空即可;
(2)根据同分异构现象的概念进行填空;根据烷烃同分异构体的书写方法(减碳法),结合等效氢进行书写。
24.【答案】(1)A
(2)B
(3)C
(4)D
(5)E
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】(1)金刚石和石墨是碳元素的不同单质,所以是同素异形体;
(2)35Cl和37Cl都是氯元素的不同原子,互为同位素;
(3)CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2分子式相同,但结构不同,所以是同分异构体;
(4)丁烷和新戊烷结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质,所以互称同系物;
(5)甲烷是正四面体结构, 结构相同,分子式相同,故两物质是同一物质。
故答案为:(1)A;(2)B;(3)C;(4)D;(5)E
【分析】本题是对同素异形体、同位素、同分异构体、同系物、同一种物质概念的考查。由其相关概念结合所给物质的结构进行分析即可。
25.【答案】CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2;3-甲基庚烷;2-甲基丁烷
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】①依据名称2,3,3-三甲基戊烷可知,该烷烃主链上有5个碳原子,2号上有一个甲基,3号碳上有2个甲基,所以其结构简式为:CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2;
②CH3CH2CH2CH2CHCH3CH2CH3,主链上有7个碳原子,从右端编号,3号碳上有1个甲基,其名称为:3-甲基庚烷;CH3CH2CH(CH3)CH3,主链上有4个碳原子,从右端开始编号,2号碳上有1个甲基,其名称为:2-甲基丁烷。
【分析】①由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
②根据系统命名法进行有机物的命名;
26.【答案】(1)2,4-二甲基-2-己烯;苯乙烯
(2)CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;CH≡CCH(CH3)C(CH3)3
(3)C7H10;ab
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】(1) ,该有机物为烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有6个C,主链为己烯,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双键在2号C,在2、4号C各含有1个甲基,该有机物命名为:2,4-二甲基-2-己烯; ,该有机物可以看作乙烯基取代了苯环上的1个H,该有机物名称为苯乙烯;
(2)3,4-二甲基-4-乙基庚烷,主链有7个碳原子,3号、4号碳上各有一个甲基,4号碳上有一个乙基,结构简式为:CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;3,4,4-三甲基-1-戊炔,主链为戊炔,最长碳链含有5个C,在1、2号C含有碳碳三键,在3、4、4号C上有一个甲基,该有机物的结构简式为:CH≡CCH(CH3)C(CH3)3;
(3)①由有机物结构简式可知有机物分子式为C7H10;
②由结构简式可知有机物含有环状结构,并含有碳碳双键,则属于环烃和不饱和烃,所以ab正确;
故答案为:(1)2,4-二甲基-2-己烯;苯乙烯;(2)CH3CH2CH(CH3)(CH3)C(C2H5)CH2CH2CH3;CH≡CCH(CH3)CH(CH3)3;(3)C7H10;ab
【分析】(1)根据有机物的系统命名法进行命名;
(2)由名字写结构简式时,应先根据名字确定主链,再确定官能团的位置、取代基的位置;
(3)用键线式表示有机物结构简式时,起点、拐点、终点表示碳原子,氢原子个数结合碳原子周围四个化学键确定;
27.【答案】; 或
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】有机物(C3H6O2),峰值强度之比为3:3,则含有2种H原子,且个数之比是3:3,说明有2个-CH3,化合物的结构简式为 ;第二种峰强度为3:2:1,说明结构中含有3种不同性质的氢,其个数分别为3、2、1,结构简式可能为 或
故答案为:; 或
【分析】峰的强度比即为结构中氢原子的个数比,氢原子数为3的可能为-CH3结构;氢原子数为2的可能为-CH2-结构;氢原子数为1的可能为-OH、-COOH、-CHO结构。
28.【答案】(1)C2H5O2N
(2)CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)由于某化合物A的相对分子质量为37.5×2=65,C、H、O、N四种元素的质量分数分别为32%、6.66%、42.67%、67%,而相对原子质量分别为:12、1、16、14,则分子中C、H、O、N原子的个数之比为: : : : =2:5:2:1,所以有机物的分子式为:C2H5O2N;
(2)有机物可以是含有硝基的化合物,可是含有氨基和羧基的化合物,结构简式为:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH。
故答案为:(1)C2H5O2N;(2)CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
【分析】(1)根据密度之比等于摩尔质量之比,由相对密度可确定有机物的的摩尔质量,即相对分子质量。再由元素质量分数确定原子个数,从而得出分子式;
(2)由分子式中含有N元素,可初步确定结构中可能含有-NO2或-NH2,再结合氢原子个数确定其结构简式。
29.【答案】C4H10O;74;C4H10O;(CH3)2CHCH2OH
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】①.碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,氧元素质量分数是21.63%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比= : : =4:10:1,所以其实验式为:C4H10O;
②.由质谱图可知,其相对分子质量为74,实验式的式量为74,而12×4+1×10+16=74,故其分子式为C4H10O;
③该有机物在核磁共振氢谱中出现四个峰,其氢原子个数比为6:1:2:1,说明有四种氢,该有机物与金属钠反应产生氢气,说明含羟基,故A的结构简式为;(CH3)2CHCH2OH。
故答案为:①C4H10O;②74;C4H10O;③(CH3)2CHCH2OH;
【分析】①根据元素质量分数可求得原子个数比,即为该有机物的实验式;
②由质荷比可得出其相对分子质量,结合实验式可确定有机物的分子式;
③结合核磁共振氢谱中氢原子的个数比确定有机物的结构简式;
30.【答案】(1)1:1:1:1:1
(2)46;CH3-O-CH3
【知识点】同分异构现象和同分异构体;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1) 是对称结构,有5种氢原子,都是1个氢原子,吸收峰的面积之比为1:1:1:1:1,故答案为:1:1:1:1:1;
(2)最大质荷比为46.0,测该有机物的相对分子质量为46;碳原子数: =2;氢原子数: =6,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰说明只有一个氢原子,结构简式是CH3-O-CH3。
故答案为:(1)1:1:1:1:1;(2)46;CH3-O-CH3;
【分析】(1)吸收峰的面积比,即为结构中相同氢原子的个数比。由结构的对称性确定其氢原子的种类及个数;
(2)有机物的最大质荷比即为该有机物的相对分子质量;结合元素质量分数确定原子个数;由核磁共振氢谱吸收峰,确定该有机物的结构简式。
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