第一章第一节 有机化合物的结构特点 同步练习（含解析）2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修3

第一章第一节有机化合物的结构特点同步练习
2022——2023学年高三化学人教版（2019）选择性必修3
单选题
1. 下列叙述正确的是( )
A. 和均属于芳香烃，既属于芳香烃又属于芳香族化合物
B. 和分子组成相差一个“”，因此两者是同系物
C. 中含有醛基，所以属于醛类
D. 分子式为的物质，可能属于醇类或醚类
2. 是纺织工业的基础原料，其结构简式如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 的分子式为 B. 的一氯代物有种
C. 与乙苯互为同系物 D. 分子中所有原子都处于同一平面
3. 农历年是猪年，猪年大吉豪猪烯，其因键线式形状宛如一只带刺的豪猪而得名，其键线式如图所示。下列有关豪猪烯的说法正确的是( )
A. 与乙烯互为同系物，能与完全加成
B. 分子式为：，可以形成芳香烃类同分异构体
C. 所有原子不可能都处于同一平面，最多个原子共平面
D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其二氯代物有种
4. 是纺织工业的基础原料，其结构简式如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 的分子式为 B. 的一氯代物有种
C. 与乙苯互为同系物 D. 分子中所有原子都处于同一平面
5. 下列关于有机化合物的认识中，正确的是( )
A. 分子式为的醇共有种
B. 淀粉、纤维素的分子式都是，二者互为同分异构体
C. 乙酸与油酸互为同系物
D. 包装用的材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
6. 红辣椒中含有多种色泽鲜艳的天然色素，其中呈深红色的色素是辣椒红素，其结构简式如图所示：
下列关于辣椒红素的说法正确的是( )
A. 分子中含有羟基 B. 属于芳香族化合物
C. 属于链状化合物 D. 分子中含有个碳碳双键
7. 某烃、的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A. 和与环己烷互为同系物 B. 与甲苯互为同分异构体
C. 的分子式为 D. 的一氯代物有种
8. 下列说法正确的是( )
A. 凡是含有苯环的化合物均可以称为芳香烃类化合物
B. 有机物中含有两种官能团
C. 若两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体
D. 凡是分子组成相差一个或几个原子团的两种物质，一定互为同系物
9. 下列关于烷烃的表述正确的是( )
A. 乙烷的结构式为
B. 分子的某种结构为
C. 与互为同分异构体
D. 的一氯代物有种
10. 纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如下，下列说法正确的是
三碟烯 扭曲烷 足球烯 金刚烷
A. 与互为同分异构体 B. 与不属于同系物
C. 均属于不饱和烃 D. 的一氯代物均只有种
11. 化学家们合成了如图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等．下列说法正确的是( )
A. 它们之间互为同系物
B. 六星烷的化学式为
C. 三星烷与丙苯互为同分异构体，四星烷与互为同分异构体
D. 它们的一氯代物均只有种
12. 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图所示。下列关于莽草酸的说法正确的是( )
A. 分子中有羟基和酯基 B. 分子中有三种官能团
C. 莽草酸既属于羧酸又属于酚类 D. 此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
13. 下列物质在给定条件下同分异构体数目正确的是
A. 属于烷烃的同分异构体有种
B. 分子组成是属于羧酸的同分异构体有种
C. 含苯环的同分异构体有种
D. 结构为的一溴代物有种
14. 近年来，人们利用合成的方法制备了多种具有特殊结构的有机物，例如分子具有以下立体结构的环状化合物其中氢原子均已略去。有人认为上述有机物中：立方烷、棱晶烷、金刚烷都是烷烃的同系物；盆烯能与溴水发生加成反应；棱晶烷、盆烯都是苯的同分异构体；立方烷的二氯代物有种同分异构体；金刚烷是癸烷的同分异构体。你认为上述判断中正确的是
A. 只有 B. C. D.
15. 有四种有机物，，，有关此四物质的下列叙述正确的是
A. 和互为同分异构体，和互为同系物 B. 的一氯代物有五种
C. 可以由烯烃与氢气加成而获得 D. 能通过加氢反应得到的炔烃有种
二、实验题
16. 通常将一定量的有机化合物充分燃烧转化为简单的无机化合物，根据产物的质量确定有机化合物的组成。下列是用燃烧法确定有机化合物分子式的常用装置。
使产生的按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是_____。
装置中浓硫酸的作用是_________。
燃烧管中的作用是_________。
若有机物中仅含有、、三种元素，准确称取，充分燃烧后，管质量增加，管质量增加，则该有机化合物的实验式为_____。若要确的分子式，还需要知道的相对分子质量，测定物质的相对分子质量可以采用___________填“质谱”或“红外光谱”法。
经测定的相对分子质量为，则的分子式为_______________。
又知与足量的溶液充分反应可生成标准状况下的气，与足量的反应可生成的，则分子中所含官能团的名称为_____________。
若无支链，分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则的结构简式为________________。该在浓硫酸存在下加热，可以生成多种产物，请写出发生消去反应后所得有机产物的结构简式________________。
的一种同分异构体，与所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，则的核磁共振谱图中将会出现__________组特征峰。
17. 化合物是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物制备的一种合成路线如下：
已知：
请回答下列问题：
芳香族化合物的名称为____________，最多能与____________加成，其加成产物等效氢共有____________种。
由生成的反应类型为____________，分子中所含官能团的名称是____________。
的结构简式为____________。
写出生成的第步反应的化学方程式____________。
与乙醇发生酯化反应生成化合物，有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有____________种，写出其中任意两种的结构简式____________。
分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出；其核磁共振氢谱显示有种不同化学环境的氢，峰面积比为。
根据题目所给信息，设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线无机试剂任选：
___________________________________________________________________。
18. 有机化合物甲有镇咳、镇静的功效，其合成路线如下：
已知：
有机物化合物甲的分子式_____________________ 。
的结构简式为_____________．
上述合成路线中，含有的物质是___________写结构简式。
的化学方程式为__________________________________________________。
有机化合物甲的同分异构体中，属于芳香化合物的有___________种。
下列说法正确的是_____________ 。
A.有属于酚类的同分异构体
B.、、的核磁共振氢谱均只有两组峰，且峰面积之比均为：
C.在水中的溶解度比大
D.采用蒸馏方法从反应的混合物中提纯
三、简答题
19. 找出合适的序号填在对应的空格中
正戊烷和异戊烷 和 和
和和
互为同系物的是______；属于同一物质的是______。
互为同位素的是______；互为同分异构体的是______。
已知有机物、、、、、有以下转化关系。的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志；能使石蕊试液变红；是不溶于水且具有香味的无色液体，相对分子质量是的倍；是高分子聚合物，常用于制食品袋。结合如图关系回答问题：
写出的结构简式______；写出中官能团的名称______。
反应的反应类型为______。
写出反应的反应方程式______。
写出反应的反应方程式______。
的同分异构体有多种，写出其中与互为同系物的任意一种物质的结构简式______。
20. 有机物有多种表示方法，请仔细观察下列物质，并按要求填空
的系统命名是_____________。
官能团名称分别是______，_______，官能团电子式是________。
属于同系物的是___________，属于同分异构体的是___________。
属于环状化合物的是__________，属于芳香烃的是____________。
的六氯代物有_______种
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重有机物分类、同系物判断、官能团识别、同分异构体等考查，综合性较强，题目难度不大。
【解答】
A.属于芳香烃、属于脂肪烃，中含元素，不属于芳香烃，故A错误；
B.连接的基团不同，属于酚，属于醇，故B错误；
C.为甲酸乙酯，属于酯类物质，故C错误；
D.分子式为的物质，不饱和度为，可能属于醇类或醚类，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的组成、原子共面、同分异构体判断为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大。
【解答】
A.由结构可知分子式为，故A正确；
B.苯环上含种、甲基上含种，的一氯代物有种，故B错误；
C.与乙苯的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体，故C错误；
D.甲基为四面体结构，则所有原子不可能共面，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质的结构与性质，为高频考点，侧重对学生的分析能力和基础知识的考查，注意把握官能团与性质的关系，明确习题中的信息及烯烃的性质即可解答，题目难度不大。
【解答】
A.该物质与乙烯中的双键数目不同，不互为同系物，故A错误；
B.由其键线式可知，分子式为，不饱和度为，其同分异构体中最多可以有个苯环，则可以与相同碳原子数的芳香烃互为同分异构体，故B正确；
C.分子中含有个饱和碳原子，为四面体结构，则豪猪烯分子中所有的原子不可能在同一平面，最多个原子共面，故C错误；
D.豪猪烯分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，其二氯代物有种，故D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的组成、原子共面、同分异构体判断为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大。
【解答】
A.由结构可知分子式为，故A正确；
B.苯环上含种、甲基上含种，的一氯代物有种，故B错误；
C.与乙苯的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体，故C错误；
D.甲基为四面体结构，则所有原子不可能共面，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查有机物的概念区分和判定，难度一般，熟悉有机物的相关概念是解题关键；
【解答】
A. 分子式为的醇共有、、、共种，故A正确；
B. 淀粉、纤维素的分子式都是，但二者化学式中的值不同，所以二者不互为同分异构体，故B错误；
C. 乙酸为饱和一元酸，油酸为不饱和一元酸，二者不互为同分异构体，故C错误；
D. 聚氯乙烯含有氯原子，属于烃的衍生物，不属于烃，故D错误。
6.【答案】
【解析】分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，项错误；分子中有环状结构，不属于链状化合物，项错误；分子中含有个碳碳双键，项错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和性质，涉及分子式的判断、同系物的判断、同分异构体的概念和数目确定等，解答这类问题应结合有机物的基本概念进行分析解答，一氯代物的数目可以结合等效氢法进行判断，试题难度一般。
【解答】
A. 根据同系物定义，它们的结构不同且分子式不是相差若干个，不属于同系物，故A错误；
B.的分子式为，与甲苯分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B正确；
C.的分子式为，故C错误；
D. 根据对称性，可知有种等效氢，一氯代物有种，故D错误；
故选B。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的组成和性质，难度一般，掌握官能团的结构、同系物和同分异构体为解题关键。
【解答】
A.凡是含有苯环的化合物均可以称为芳香族化合物，不一定是烃类化合物，故A错误；
B.有机物中含有两种官能团，分别为碳碳双键和醛基，故B正确；
C.若两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者最简式相同，分子式不一定相同，不一定是同分异构体，如、不是同分异构体，故C错误；
D.同系物是结构相似，分子组成相差一个或几个原子团的两种物质，若含有官能团不同，不能互为同系物，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查烷烃的结构式、同分异构体等问题的判断，根据烷烃的通性和有机物同分异构体数目的判断方法判断，难度不大。
【解答】
A.结构式要写出所有的原子和连接的化学键，为乙烷的结构简式，故A错误；
B.连接支链甲基的碳上只有一个氢原子，不是两个氢原子，碳原子周围是四个键，故B错误；
C.与是同一种物质，不是同分异构体，故C错误；
D.的同分异构体有、两种，每种同分异构体各自有两种环境的氢，所有其一氯代物共有种，故D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和性质，同分异构体、同系物的判断等，难度中等。
【解答】
A.的分子式为，的分子式为，分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；
B.与的分子式都是，属于同分异构体，不属于同系物，故B正确；
C.是碳单质，不是烃，属于不饱和烃，属于饱和烃，故C错误；
D.是碳单质，不是烃，没有一氯代物，的一氯代物有种，的一氯代物有种，的一氯代物有种，故D错误。
故选B。

11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查学同分异构体的概念与书写等，难度中等，需要学生具有一定的空间想象、归纳能力。
【解答】
A.由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为、、，星烷分子组成相差“”，不是同系物，故A错误；
B.由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为、、，星烷分子组成相差“”，可推出六星烷为，故B错误；
C.三星烷的分子式为，丙苯的分子式为，分子式相同，是同分异构体，同理四星烷与互为同分异构体，故C正确；
D.“星烷分子”高度对称，它们的一氯代物均只有种，故D错误；
故选C。
12.【答案】
【解析】莽草酸中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团，属于羧酸，但分子中不含苯环，所以不属于酚类，也不属于芳香族化合物，B正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是同分异构体个数的判断，难度较大，注意给定的条件以及熟练掌握各种简单烃基的个数是解决本题的关键。
【解答】
A.有正丁烷和异丁烷种同分异构体，故A错误；
B.分子组成是属于羧酸的结构符合，有种，则属于羧酸的同分异构体有种，故B错误；
C.除去苯环外，还余两个碳原子，形成个或个有邻、间、对种，共种，故C错误；
D.溴原子的位置有如图所示的种，故D正确。

14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查烯烃的性质，同分异构体和同系物的区别，难度中等，注意根据题目所给信息解题．
【解答】
立方烷、棱晶烷、金刚烷含有碳环，不是烷烃的同系物，故错误；
盆烯中含有碳碳双键，具有烯烃的性质，能与溴水发生加成反应，故正确；
棱晶烷、盆烯、苯分子式相同，而结构不同，互为同分异构体，故正确；
立方烷的二氯代物有种同分异构体，分别处于邻边、面对角线和体对角线，故正确；
金刚烷的分子式为，与癸烷的分子式不同，不是同分异构体，故错误；
故选：。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查有机物的结构和性质，侧重于同系物、同分异构体的判断等知识，题目难度不大，注意相关知识的积累。
【解答】
A.和分子式不同，不属于同分异构体，和分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A错误；
B.中含有种性质不同的原子，则一氯代物有三种，故B错误；
C.中任意个相邻的碳原子上不同时都含有氢原子，所以不可以由烯烃与氢气加成而获得，故C错误；
D.能通过加氢反应得到的炔烃有种 ，结构为、，故D正确。
故选D。

16.【答案】或或或或
干燥
确保有机化合物中的碳元素全部转化为
质谱
羟基、羧基
；

【解析】
【分析】
本题考查有机物组成的一般研究方法，关键是对实验原理的理解，明确各装置的作用，掌握燃烧法利用元素守恒确定实验式的方法，结合质谱法、核磁共振氢谱确定有机物结构式。
【解答】
实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成和的质量，来确定是否含氧及、、的个数比，求出最简式。因此生成后必须除杂主要是除，用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，用来吸收水，测定生成水的质量，用于干燥通入中的氧气、用来制取反应所需的氧气、是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知的作用是把有机物不完全燃烧产生的转化为。
由上述分析可知，使产生的按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是：或或或或；
管中浓硫酸的作用是：干燥氧气；
燃烧管中的作用是：确保有机物中的碳元素全部转化为；
管质量增加为水的质量， 的物质的量为：，含有原子的物质的量为，管质量增加为二氧化碳的质量， 的物质的量为：，则该有机物中含有元素的物质的量为：，
则分子中、、原子数之比为：：：：：，的实验式为；
红外光谱用于测定有机物分子中含有的官能团，质谱法中的最大值为该物质的相对分子质量，可根据质谱法测定物质的相对分子质量；
的相对分子质量为，最简式的式量为，则的分子式为；
与足量的溶液充分反应可生成标准状况下的气，二氧化碳的物质的量为，则分子中含有羧基；与足量的反应可生成的，羧基与钠反应生成氢气，则分子中还含有羟基，所以分子中所含官能团的名称为：羧基和羟基；
的分子式为，若分子中不存在甲基且有一个手性碳原子，则分子中有个连接了个不同的原子或原子团，其中含有个羧基、个羟基，则的结构简式为：；发生消去反应后所得有机产物的结构简式为：；
的一种同分异构体，与所含官能团的种类和数目均相同，且能催化氧化成醛，说明羟基连接的原子上至少含有个原子，则的结构简式为：
，分子中含有种原子，则其核磁共振谱图中将会出现种吸收峰。
17.【答案】苯甲醛；；；
加成反应；羧基、溴原子；
；
；、、 、 中任两种；
。
【解析】
【分析】
本题考查有机物的推断与合成，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力，解题的关键是熟练掌握官能团的性质与转化、理解给予信息的应用、明确官能团的变化、碳链变化。注意结合反应条件利用顺推法推断未知物质的结构。
【解答】
发生信息中氧化反应得到、，而为芳香族化合物，故B为、为，与发生信息中的反应生成为，发生氧化反应得到为，与溴发生加成反应生成为，发生消去反应生成为，由的结构，结合信息中的加成反应，可知为。
为，为苯甲醛，含有苯环和醛基，都可与氢气发生加成反应，则苯甲醛消耗氢气，加成产物含有中含有种不同的原子。
为，与溴发生加成反应生成，为，含有羧基、溴原子。
由以上分析可知为 。
生成 的第步反应化学方程式： 。
与乙醇发生酯化反应生成化合物， 有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体：分子中含有苯环，且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出，说明含有羧基，其核磁共振氢谱显示有 种不同化学环境的氢，峰面积比为：：：，可能的结构简式有：、、 、，共有种。
由乙醛和苯甲醛制备，可由乙醛和苯甲醛反应生成苯丙烯醛，氧化生成苯丙烯酸，与氢气发生加成反应生成苯丙酸，流程为。
18.【答案】

【解析】
【分析】
本题旨在考查学生对有机物的结构和性质、合成、推断、同分异构体、取代反应、结构简式、化学方程式的书写等应用。
【解答】
根据合成路线可知，环戊烷与溴在光照条件下发生取代反应生成，在氢氧化钾溶液作用下发生取代反应生成，氧化为环戊酮，与反应生成，在浓硫酸催化下发生消去反应生成；与溴发生加成反应生成，卤代烃发生消去反应生成甲。
根据题目中甲的结构简式可知其分子式为：；
根据转化关系分析可知应为酮类物质，其结构简式为：；
上述合成路线中，含有的物质是：；
的化学方程式为：；
有机化合物甲的分子式为，其同分异构体中，属于芳香化合物的有除了苯环外还有个碳原子，含有个取代基为丁基，丁基有种同分异构体，个取代基，个为甲基，个为丙基，丙基有正丙基和异丙基，二者有邻间对三种，共有种，个均为乙基，有邻间对三种，三个取代基，个甲基，个乙基，有种不同结构，四个取代基四个甲基，和个取代基相同，有种不同结构，故共有；
根据的结构简式为；其不饱和度为，而苯环的不饱和度为，故没有属于酚类的同分异构体；故A不符合题意；
B.根据、、的结构简式可知，三者都含有个等效氢，且个数之比为；故B正确；
C.的烃基比小，则在水中的溶解度比大，故C正确；
D.沸点不同，可以用蒸馏方法提纯出，故D正确。
故答案为：。

19.【答案】；；；；
；羧基；
加成反应；
；
或
【解析】
【分析】
本题考查了同位素、同分异构体、同系物、同素异形体的概念及判断，题目难度不大，注意掌握“五同”的概念及区别，试题侧重基础知识的考查，有利于培养学生的灵活应用能力。
【解答】
和 结构相似、通式相同，属于烷烃，组成上相差个原子团，互为同系物；和的分子组成、结构一样，属于同一种物质；和的质子数都为，中子数不同，是元素的不同原子，互为同位素；正戊烷和异戊烷为分子式相同、结构不同的化合物，二者互为同分异构体，故答案为：；；；；
【分析】
本题考查有机物的推断，为高频考点，把握为乙烯、图中转化、有机反应为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意有机物性质的应用，题目难度不大。
【解答】
的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志，则是乙烯，其结构简式为；和水发生加成反应生成为，乙醇发生催化氧化生成为，能使石蕊试液变红，是不溶于水且具有香味的无色液体，则是羧酸，属于酯，所以和发生酯化反应生成，而的相对分子质量是的倍，则的相对分子质量，则的相对分子质量，则为乙酸，其结构简式为，为，是高分子聚合物，常用于制食品包装袋，则是。
的结构简式为；中官能团的名称为羧基，故答案为：；羧基；
反应的反应类型为加成反应，故答案为：加成反应；
反应的反应方程式为， 反应的反应方程式为， 故答案为：；；
为，的同分异构体中与互为同系物的任意一种物质的结构简式为或，故答案为：或。

20.【答案】，二甲基丙烷
羧基、酯基顺序不能写反；
；
；

【解析】
【分析】
本题考查有机物的有关知识，涉及命名、官能团的识别、同系物和同分异构体的判断、物质的类别判断等，难度不大。
【解答】
的系统命名为，二甲基丙烷，故答案为：，二甲基丙烷；
中的官能团是，名称为羧基，中的官能团为酯基；中的官能团为，电子式为：，故答案为：羧基、酯基；；
同系物是结构相似，分子相差一个或个，根据定义属于同系物； 和分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故答案为：；；
其中都有环，属于环状化合物；芳香烃是只含有碳和氢元素且含有苯环，其中是芳香烃，故答案为：；；
的分子式为，其六氯代物和二氯代物种类一样多，根据定一移一可知，其二氯代物有种，故六氯代物是种，故答案为：。
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