第三章第1节认识有机物同步练习
2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.和互为同位素
B.正己烷和2,2-二甲基丙烷互为同系物
C.和是具有相同质子数的不同核素
D.和是同分异构体
2.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
3.下图为原子结构模型的演变图,
(1)为道尔顿实心球式原子模型 (2)为卢瑟福带核原子模型
(3)为汤姆生葡萄干面包式模型 (4)为近代量子力学原子模型
(5)为玻尔轨道式原子模型。
其中符合历史演变顺序的一组排列是
A.(1)(3)(2)(5)(4) B.(1)(5)(3)(4)(2)
C.(4)(5)(3)(2)(1) D.(1)(3)(5)(4)(2)
4.下列关于化学反应中热量变化的说法,正确的是
A.需要加热才能发生的反应都是吸热反应 B.放热反应在常温下一定可以发生
C.甲烷作为燃料的优点,不仅是热值高,还易充分燃烧 D.煤制气的过程可以增加煤的热值
5.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法,是将它们分别
A.先后通入溴水和澄清的石灰水
B.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水
D.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯
6.一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A.能发生取代反应,不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.该物质与碳酸钠反应得
7.下列各组物质的相互关系描述正确的是
①H2、D2和T2互为同位素
②金刚石、C60、石墨互为同系物
③(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2属于同种物质
④和互为同分异构体
⑤和互为同分异构体
⑥正丁烷和异丁烷的一氯代物均为两种
⑦C2H4和C3H6一定互为同系物
A.②③④⑤⑥⑦ B.③⑤⑥ C.③⑥ D.③⑤⑦
8.维生素E能有效减少皱纹的产生,保持青春的容貌。维生素E有四种类型,其结构简式如图,若R代表相同的烃基,下列互为同分异构体的是
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
9.淀粉在人体内被转化成葡萄糖为机体提供能量,是重要的食品工业原料。
下列说法不正确的是
A.淀粉属于天然有机高分子
B.③的反应为人体提供能量
C.④的反应是水解反应
D.麦芽糖与蔗糖互为同分异构体
10.下列说法正确的是
A.5个碳原子形成的链状烷烃总共有3种
B.有机物都容易燃烧,受热会发生分解
C.有机物都易溶于有机溶剂,难溶于水
D.二氯甲烷有2种结构:和
11.下列变化中,发生取代反应的是
A.将CCl4滴入溴水中,振荡后水层近无色
B.氯气与水反应生成HClO
C.甲烷与氯气混合,光照后黄绿色变浅
D.CH4与氧气反应生成CO2
12.下列各组物质的相互关系描述正确的是
A.H2、D2和T2互为同位素
B.C2H5OH和CH3OCH3互为同系物
C.金刚石、C60、石墨互为同分异构体
D.(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2属于同种物质
13.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列说法错误是
A.试管中发生了取代反应 B.生成油状液体浮在水面
C.试管中液面上升 D.试管中黄绿色褪去
14.关于同分异构体和同系物,下列说法中不正确的是
A.具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体
B.C6H5CH2OH和C6H5OH在分子组成上相差一个CH2原子团,故两者互为同系物
C.同分异构体之间的转化属于化学变化
D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体
15.桶烯结构简式如图所示,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上
B.桶烯在一定条件下能发生加聚反应
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
二、计算题
16.在最新的家用汽车的调查中发现,新车中气体的质量不符合标准。汽车污染主要来源于汽车配件及材料,它们都会产生大量的有毒有机物。其中一种有毒物质为A,为了测定有机物A的结构,做如下实验:
①将9.2g该有机物完全燃烧,生成标况下15.68L的CO2和7.2g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
(1)则由图可知该分子的相对分子质量是___,有机物A的分子式为____。
(2)用核磁共振仪处理该化合物得到四个峰,且面积之比是1∶2∶2:3,则有机物的名称为___,其苯环上的一氯代物有___种。若将有机物A与氢气完全加成,则加成后的有机物的一氯代物共有___种。
三、实验题
17.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,所设计的装置如下图所示:
(1)A中制取C12反应的化学方程式是_____________________________。
(2)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末,其作用是_________________________。
(3)E装置的作用是______________(填序号)。
A.收集气体B.吸收氯气C.吸收氯化氢
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法是______________。
(5)将lmolCH4与C12发生取代,测得4种有机取代物的物质的量相等,则消耗的氯气的物质的量是______________。
四、有机推断题
18.聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层,其合成路线如下:
已知:R1—CHO+R2—CH2CHOCHOHR1CHCHOR2
请回答:
(1)C的化学名称为______________;M中含氧官能团的名称为____________。
(2)F→G的反应类型为__________;
检验产物G中新生成官能团的实验方法为______________________________。
(3)C→D的化学方程式为________________________________________。
(4)E的结构简式为_______________________;
H的顺式结构简式为_____________________________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①属于芳香族化合物 ②能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为_________________(任写一种)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.同位素的研究对象为原子,和为氧元素的两种不同的单质,互为同素异形体,A项错误;
B.两者均为烷烃,结构相似,组成相差一个,互为同系物,B项正确;
C.和为碳元素的两种不同的单质,互为同素异形体,C项错误;
D.两者分子式不相同,不能互为同分异构体,D项错误。
答案选B。
2.A
【详解】A.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对, 故A正确;
B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键,碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,故B错误;
C.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,故C错误;
D.碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,故D错误;
答案选A。
3.A
【详解】根据化学史分析:19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型,1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型,1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型,奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说),为近代量子力学原子模型。根据化学史时间顺序分析,顺序为:(1)(3)(2)(5)(4),故答案为A。
4.C
【详解】A.反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否吸热,与反应是否需要加热无关。反应物总能量小于生成物总能量的反应为吸热反应,大多数吸热反应需要加热、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应、该反应在室温下即可发生,A错误;
B.反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否放热,与反应是否需要加热无关。反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应,有些放热反应需要加热、例如碳与氧气的反应是放热反应、该反应需要加热,B错误;
C. 甲烷含氢量高,不仅是热值高,还易充分燃烧,是一种清洁燃料,C正确;
D. 能量守恒,煤制气的过程不能增加煤的热值,但能提高能量利用率,D错误;
答案选C。
5.D
【详解】甲烷、一氧化碳和氢气都是可燃性的气体,甲烷燃烧产生二氧化碳和水;一氧化碳燃烧只产生二氧化碳;氢气燃烧只产生水,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,氢气不产生二氧化碳,因此不能使澄清石灰水变浑浊,故鉴别方法为点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯,故选项D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.该物质含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生取代反应和加成反应,故A错误;
B.同系物是结构相似,分子式相差1个或n个CH2的有机物,该物质的分子式为C10H18O3,而且与乙醇、乙酸结构不相似,故B错误;
C.该物质的分子式为C10H18O3,的分子式为C10H18O3,所以二者的分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,故C正确;
D.该物质只含有一个羧基,1mol该物质与碳酸钠反应,最多生成0.5mol二氧化碳,最大质量为22g,故D错误;
故选C。
7.C
【详解】①H2、D2和T2都是氢气分子,不是原子,不能称为同位素,故①错误;
②金刚石、C60、石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故②错误;
③(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2的分子式相同,结构也相同,属于同种物质,故③正确;
④和都是空间四面体结构,分子式和结构均相同,为同种物质,故④错误;
⑤苯分子中的碳碳键完全相同,和的结构相同,为同种物质,故⑤错误;
⑥正丁烷和异丁烷均含2种H,则正丁烷和异丁烷的一氯取代物都只有两种,故⑥正确;
⑦C2H4为乙烯,C3H6可能为环丙烷或丙烯,二者结构不一定相似,不一定互为同系物,故⑦错误;
正确的有③⑥,故选C。
8.B
【详解】同分异构体分子式相同,结构不同的化合物的互称,根据结构简式可知甲的分子式为C11H13O2R,乙的分子式为C12H15O2R,丙的分子式为C12H15O2R,丁的分子式为C13H17O2R,R代表相同的烃基,分子式相同的是乙、丙,且两者结构不同,两者互为同分异构体;
故选:B。
9.C
【详解】
A.蛋白质、淀粉、纤维素的分子量很大,都属于天然有机高分子化合物,故A正确;
B.葡萄糖在人体内发生氧化反应生成二氧化碳和水,为人体提供能量,故B正确;
C.葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇的反应方程式为:C6H12O62CH3CH2OH + 2CO2↑,该反应为分解反应,故C错误;
D. 麦芽糖和蔗糖有相同分子式但二者的结构不同,二者互为同分异构体,故D正确;
故选C。
10.A
【详解】A.5个碳原子形成的链状烷烃是戊烷,有正戊烷、异戊烷和新戊烷,总共有3种,A正确;
B.有机物不一定都容易燃烧,受热都会发生分解,例如四氯化碳等,B错误;
C.有机物不一定都易溶于有机溶剂,都难溶于水,例如乙醇和水互溶,C错误;
D.甲烷是正四面体型结构,其二氯甲烷只有1种结构,和是同一种物质,D错误;
答案选A。
11.C
【详解】A.Br2易溶于CCl4,而在水中溶解度较小,CCl4与水互不相溶,因此将CCl4滴入溴水中,振荡后CCl4会将溴水中的Br2单质萃取,使水层近无色,没有发生化学反应,A不符合题意;
B.氯气与水反应生成HCl、HClO,反应为氧化还原反应,不是取代反应,B不符合题意;
C.甲烷与氯气混合,光照后甲烷分子中的H原子会逐步被Cl2中的Cl原子取代产生CH3Cl、CH2Cl2等有机取代产物,同时产生HCl,由于Cl2被消耗,因此气体中氯气浓度因降低而看到黄绿色变浅,反应类型是取代反应,C符合题意;
D.CH4与氧气在点燃时发生氧化反应生成CO2,反应类型不属于取代反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
12.D
【详解】A.质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,H2、D2和T2均表示氢气,不能互为同位素,A错误;
B.C2H5OH和CH3OCH3的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,B错误;
C.金刚石、C60、石墨均是由同一种元素碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;
D.(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2的结构和性质完全相同,属于同种物质,D正确;
答案选D。
13.B
【分析】甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,其中HCl和CH3Cl是气体,其他三种均为液体,据此分析。
【详解】A.甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,故A正确;
B.CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下呈液体,但试管壁出现油状液滴,故B错误;
C.随着氯气的消耗以及氯化氢溶于水,所以试管中液面上升,故C正确;
D.随着氯气的消耗,因此试管中黄绿色褪去,故D正确。
故选B。
14.B
【详解】A.具有相同的分子式,结构不同的化合物互称为同分异构体,选项A正确;
B.C6H5OH为苯酚,属于酚类,而C6H5CH2OH为苯甲醇,属于醇类,二者结构不同,不属于同系物,选项B不正确;
C.同分异构体之间的转化生成了新物质,属于化学变化,选项C正确;
D.组成元素相同,各元素质量分数也相同,最简式相同,如乙炔、苯不是同分异构体,选项D错误;
答案选B。
15.A
【详解】A.因为桶烯分子结构简式中有两个碳原子是形成4个单键,所以所有的原子不可能在同一平面上,A错误;
B.桶烯分子中含有三个碳碳双键,所以在一定条件下能发生加聚反应,B正确;
C.桶烯的分子式为C8H8,苯乙烯的分子式为C8H8,它们互为同分异构体,C正确;
D.桶烯的结构简式中可知,其结构对称,只有两种不同的氢,所以其分子中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种,D正确;
故选A。
16. 92 C7H8 甲苯 3 5
【分析】质谱图中最大质荷比即为有机物A的相对分子量;根据9.2g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量,再判断是否含有氧元素,计算出C、H、O元素的物质的量之比,最后确定A的实验式;
【详解】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为92,所以其相对分子质量也是92;9.2g有机物A的物质的量为=0.1mol,在氧气中完全燃烧生成标况下15.68L的CO2和7.2g水,其中CO2的物质的量为=0.7mol,水的物质的量为=0.4mol,则有机物A的分子内含有的C原子数为=7,H原子数为=8,结合A的相对分子质量为92可知有机物A的分子内不含氧原子,其分子式为C7H8;
(2)用核磁共振仪处理有机物A得到四个峰,且面积之比是1∶2∶2:3,则有机物A的结构简式为,名称为甲苯,其苯环上有3种等效氢,即苯环上的一氯代物有3种;与氢气完全加成生成,分子结构中共有5种等效氢,则加成后的有机物的一氯代物共有5种。
【点睛】“等效氢法”是判断烃的一元取代物的同分异构体最常用的方法;常见判断方法:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效,②同一碳原子所连的氢原子等效,同一碳原子所连甲基上的氢原子等效,③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
17. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2 C 分液 2.5mol
【详解】(1)在A中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应制取C12,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)A中制取的氯气中含有水蒸气,可以用浓硫酸来除去,B中浓硫酸的作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观察气泡来控制气体的混合比例;在C装置中氯气与甲烷发生取代反应;在装置D中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末,其作用是除去未反应的Cl2;
(3)装置E用来吸收产生的HCl获得盐酸,为了防止倒吸现象的发生,安装了一个倒扣的漏斗,因此E的作用是C。
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,由于有机物都难溶于水,是互不相溶的两层液体物质,所以从E中分离出盐酸的最佳方法是分液;
(5)将l mol CH4与C12发生取代,测得4种有机取代物的物质的量相等,根据C守恒,每一种氯代甲烷的物质的量都是0.25mol,根据取代反应的特点,消耗的氯气的物质的量是0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol。
18. 聚氯乙烯 酯基 消去反应 取G溶液少许于试管中,加入足量银氨溶液并加热,反应完全后,加酸酸化,再滴入溴水,若溴水褪色,证明含碳碳双键 14
【详解】试题分析:(1)由D()可逆推C是、B是CH2=CHCl、A是乙炔;由和H生成,可知H是;G与新制氢氧化铜反应生成,所以G是;根据R1—CHO+R2—CH2CHOCHOHR1CHCHOR2,,结合G,可知E是;F是。
解析:根据以上分析,(1) 的化学名称为聚氯乙烯;中含氧官能团的名称为酯基。
(2) 发生消去反应生成;
中新生成官能团是碳碳双键,碳碳双键、醛基都能使溴水褪色,检验碳碳双键前先用银氨溶液把醛基氧化为羧基,检验具体操作是:取G溶液少许于试管中,加入足量银氨溶液并加热,反应完全后,加酸酸化,再滴入溴水,若溴水褪色,证明含碳碳双键。
(3) →的化学方程式为。
(4)E是苯甲醛,结构简式为;
的顺式结构简式为。
(5)①属于芳香族化合物 ②能发生水解反应和银镜反应说明是甲酸酯,同时满足条件的的同分异构体有
共14种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为。
点睛:能发生银镜反应的物质有醛类、甲酸、甲酸酯,如乙醛(CH3CHO)、甲酸(HCOOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)。
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