第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》强化基础(含答案)2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》强化基础(含答案)2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-03 10:04:50

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第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》强化基础
一、单选题
1.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是
A.若分子式为,则其结构简式可能为
B.分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3
C.该分子中氢原子个数一定为6
D.若A的化学式为,则其为丙烯
2.下列说法不正确的是
A.分子中含有苯环的物质都属于芳香烃
B.有机化合物一定含有碳元素,含有碳元素的物质不一定是有机化合物
C.共用电子偏向吸电子能力强的一方,形成的共价键是极性键
D.共价键是否具有极性及极性强弱程度对有机化合物的性质有重要的影响
3.已知某有机物的分子式是,下列关于该分子的结构推测合理的是
A.可能含有1个苯环 B.可能含有2个碳碳三键和4个羟基
C.可能含有2个羧基和1个碳碳双键 D.可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键
4.有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。
已知:①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2 2LiH △H<0
下列说法不正确的是
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C.若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小
D.80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
5.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.6
6.桶烯(Barrelene)键线式如图所示,下列有关说法不正确的是
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.0.1 mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4 L(标准状况)
C.桶烯与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体
D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种
7.下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是
A.CH3CH=CH2 B.CH3-C≡CH C.CH3CH2OH D.CH≡CH
8.下列关于有机物的说法错误的是
A.摩尔质量为148g B.能使的溶液褪色
C.能发生酯化反应 D.苯环上的一氯代物有3种
9.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
10.31g由三种醇组成的混合物与足量的金属钠完全反应后,得到标准状况下氢气11.2L,下列判断中正确的是
A.一定有甲醇 B.一定有乙醇
C.一定有甘油 D.一定有乙二醇
11.姜黄素是从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是
A.分子式为C21H22O6 B.分子中存在手性碳原子
C.分子中存在4种含氧官能团 D.既能发生取代反应,又能发生加成反应
12.分子式为且含有""的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.种 B.种 C.种 D.种
13.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
二、填空题
14.H是G()的同系物,其碳原子数比G少4个,则H可能的结构有_______种(不考虑立体异构),其中在链端的结构简式为_______。
15.满足以下条件的(A)的同分异构体共有________种。
①能与溶液发生显色反应;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色;③环上连有三个侧链,且含氧原子的不含碳原子,含碳原子的不含氧原子。
写出其中一种核磁共振氢谱峰面积之比为1:2:2:9的同分异构体的结构简式:________________________。
16.化合物X是的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。
17.已知分子式为的有机物有多种结构,下面给出其中的四种:
A.
B.
C.
D.
根据上述信息完成下列各题:
(1)根据所含官能团判断,A属于_______类有机化合物,B物质的官能团名称为_______。B、C、D中,与A互为官能团异构的是_______(填字母,下同),与A互为碳架异构的是_______,与A互为位置异构的是_______。
(2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式:_______。
(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种,除B、C、D中的一种外,其中两种的结构简式为、,写出另外两种同分异构体的结构简式:_______、_______。
18.按要求填空
(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是_______,能与Cl2反应生成A的烷烃是_______(填名称),B中的官能团名称是_______。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。
19.的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______种。
a.含苯环的醛、酮 b.不含过氧键() c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为
20.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___。
21.写出下列有机化合物中官能团的名称。
(1)____________
(2)____________
(3)____________
22.请同学们根据官能团的不同对下列有机物进行分类。把正确答案填写在题中的横线上。
①CH3CH2OH ②③CH3CH2Br ④⑤⑥⑦ ⑧ ⑨
(1)芳香烃:___;
(2)卤代烃:___;
(3)醇:___;
(4)酚:___;
(5)醛:___;
(6)酮:___;
(7)羧酸:___;
(8)酯:___。
23.染料木黄酮()中含氧官能团的名称为_______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】分子式为,则其结构简式可能为,含3种H,且氢原子个数之比为1:2:3,故A正确;
B.由图可知,分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3,故B正确;
C.无法确定该有机物中H原子个数,故C错误;
D.若A的化学式为,丙烯的结构简式为,含3种H,且氢原子个数之比为1:2:3,故D正确;
故选:C。
【点睛】本题考查核磁共振氢谱分析,把握H的种类为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
2.A
【详解】A.分子中含有苯环的物质不一定属于芳香烃,如苯酚属于烃的衍生物,故A错误;
B.有机化合物一定含有碳元素,含有碳元素的物质不一定是有机化合物,如:二氧化碳不是有机物,故B正确;
C.由不同种原子形成共价键时,因为原子吸引电子的能力不同,共用电子对将偏向吸引电子能力强的一方,吸引电子能力强的原子一方显负价,形成的共价键是极性键,故C正确;
D.共价键是否具有极性及极性强弱程度对有机化合物的性质有重要的影响,如在CH3CH2OH中存在极性键C-O、O-H键,乙醇的主要化学性质集中在这两个极性键上,故D正确;
选A。
3.C
【详解】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比,所含氢原子数少6.
A.含有1个苯环时,有机物的分子式不可能为,A错误;
B.含有2个碳碳三键时,与链状烷烃相比,氢原子数少8,与题设分子式不符,B错误;
C.含有2个羧基和1个碳碳双键,氧原子数为4,与链状烷烃相比,氢原子数少6,与题设分子式符合,C正确;
D.含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时,氧原子数为5,与题设分子式不符,D错误。
故选:C。
4.C
【详解】A.D2和HD的相对分子质量不同,可以用质谱区分,A正确;
B.类似于钠和水的反应, Li与D2O反应生成LiOD与D2,化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑,B正确;
C.D2由Li与D2O反应生成,HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD, n(D2)/n(HD)越大,n(Li)/n(LiH)越大,C不正确;
D.升温,2LiH 2Li+H2 △H>0平衡右移,Li增多LiH 减少,则结合选项C可知:80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ,D正确;
答案为:C。
5.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。
6.A
【详解】A.桶烯分子中存在饱和碳原子,所以桶烯分子中所有原子不可能在同一平面内,故A错误;
B.根据桶烯的结构简式可知桶烯的分子式为C8H8,0.1 mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气的物质的量为0.1 mol×(8+)=1 mol,在标准状况下的体积为22.4 L,故B正确;
C.桶烯和苯乙烯的分子式相同,都是C8H8,但桶烯和苯乙烯的结构不同,所以二者互为同分异构体,故C正确;
D.桶烯是对称结构,只有两种不同化学环境的氢原子,所以桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种,故D正确;
故选A。
7.B
【详解】A.CH3CH=CH2中双键碳为sp2、单键碳为sp3,故不选A;
B.CH3-C≡CH中三键碳为sp、单键碳为sp3,故选B;
C.CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化,故不选C;
D.CH≡CH中碳原子只有sp杂化,故不选D;
选B。
8.A
【详解】A.分子式为C9H8O2,相对分子质量为:148,摩尔质量为148g/mol,A错误;
B.该物质侧链上含有双键,能使的溶液褪色,B正确;
C.该物质侧链上含有羧基,能发生酯化反应,C正确;
D.苯环上的一氯代物有邻、间、对3种,D正确;
答案选A。
9.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。
10.C
【详解】若相当于一元醇,甲醇、甘油、乙醇分子量分别为:32、30.67、 46,11.2L(标准状况)氢气物质的量为0.5mol,则一元醇的物质的量为1mol,混合醇若为一元醇平均相对分子质量为:= 31,则三种醇平均相对分子质量为31,则一定含有相对分子质量大于31的物质,即可能含有有甲醇、乙醇,一定含有相对分子质量小于31的物质,一定含有甘油,综上所述,故选C。
11.D
【详解】A.有机物分子中含有21个C原子、6个O原子,不饱和度为12,则分子中含H原子个数为21×2+2-12×2=20,分子式为C21H20O6,A不正确;
B.分子中不含有连接4个不同原子或原子团的碳原子,所以不存在手性碳原子,B不正确;
C.分子中存在羟基、醚键、羰基共3种含氧官能团,C不正确;
D.该分子中苯环既能发生取代反应,又能发生加成反应,碳碳双键和羰基都能发生加成反应,D正确;
故选D。
12.D
【详解】分子式为且含有"",则另外的烃基为-C4H9, (不考虑立体异构)共有:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)3、-CH2CH(CH3)2共4种,故D正确。
故选D。
13.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。
14. 5 、
【详解】①审限定条件,确定官能团:H是G的同系物,其碳原子数比G少4个,即H中有4个碳原子,又因其与G具有相同的官能团,则H中应含有氨基和羧基。②根据不饱和度,确定其他官能团:观察G的结构及由①可知,H的不饱和度为1,H中含有1个氨基、1个羧基,其余为3个饱和碳原子。③写出碳链,组装官能团:用“定—移—法”可得,
④确定同分异构体的种类或结构简式:符合题意的同分异构体共有5种;其中在链端的有 、;
故答案为:5种; 、。
15. 24 或
【详解】A的分子式为。A的同分异构体能与溶液发生显色反应,则其含有酚羟基,即含有苯环,且苯环上连有;能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则苯环连有或含C的侧链;环上连有三个侧链,且含氧原子的不含碳原子,含碳原子的不含氧原子,结合A的分子式可知三个侧链中有两个,一个:
其中侧链有4种异构,故共有(种)。其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:2:2:9(【小贴士】分子中有9个等效氢原子,考虑3个等效的甲基。),含有四种不同的氢原子,只能是轴对称分子,即或。
16.
【详解】的同分异构体,可发生银镜反应,说明含有醛基;与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,说明含有苯甲醛结构,且醛基对位含有取代基;所以化合物X的结构简式;故答案为。
17.(1) 醇 醚键 B D C
(2)
(3)
【详解】(1)A含羟基,属于醇类;B中所含官能团为醚键;羟基与醚键互为官能团异构,故与A互为官能团异构的为B;与A互为碳架异构的为D;与A互为位置异构的为C;
(2)A中主链上含3种不同化学环境的氢原子,与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式为:;
(3)A的另外两种同分异构体的结构简式为:、。
18.(1) 羟基 醛基
(2) 卤代烃 甲烷 醛基
(3) 醚键 羧基
【详解】(1)的含氧官能团为羟基和醛基。
(2)A为CHCl3,官能团为碳氯键,属于卤代烃,可通过CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应得到。B分子中含有的官能团为—CHO,名称为醛基。
(3)非诺洛芬分子中的含氧官能团为和—COOH,名称分别为醚键和羧基。
19.4
【详解】化合物B为,同分异构体中能同时满足下列条件:a含苯环的醛、酮;b.不含过氧键(-O-O);c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1,说明为醛或酮,而且含有甲基,根据要求可以写出:,, ,,故有4种;
故答案为:4。
20.(1)
(2)CH3CH2CH3
(3)C14H30
(4) 2 CH3CH2CH2CH3、
(5) 正戊烷 C(CH3)4
【解析】(1)
乙烷的分子式为,其结构式为;
(2)
丙烷的分子式为,其结构简式为;
(3)
由烷烃的分子通式(n为正整数)可知,,,其分子式为;
(4)
由烷烃的分子通式可知,,,的同分异构体有2种,分别为和;
(5)
分子式为的直链烷烃的习惯命名为正戊烷, 其一氯代物只有一种的同分异构体则其分子中只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为C(CH3)4。
21.(1)碳碳双键和醛基
(2)酯基和羧基
(3)碳溴键和酚羟基
【解析】(1)
根据该有机物的结构简式可判断官能团有碳碳双键和醛基;
(2)
根据该有机物的结构简式可判断官能团有酯基和羧基;
(3)
根据该有机物的结构简式可判断官能团有碳溴键和酚羟基。
22. ⑨ ③⑥ ① ⑤ ⑦ ② ⑧ ④
【详解】(1)含有苯环的烃类属于芳香烃,所以芳香烃有:⑨;
(2)烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃,所以卤代烃为:③⑥;
(3)醇类含有-OH,且羟基不与苯环直接相连,所以醇为:①;
(4)羟基与苯环直接相连的化合物叫做酚,所以酚为⑤;
(5)含有-CHO的属于醛,所以醛为⑦;
(6)含有-C=O的属于酮,所以酮为②;
(7)含有-COOH的属于羧酸,所以羧酸为⑧;
(8)含有-COO-的属于酯类,所以酯为④。
23.(酚)羟基、羰基、醚键
【详解】分子中含氧官能团的名称为羟基、羰基、醚键;故答案为(酚)羟基、羰基、醚键