专题2有机物的结构与分类训练(含解析)高二化学苏教版(2020)选择性必修3

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名称 专题2有机物的结构与分类训练(含解析)高二化学苏教版(2020)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-13 21:26:25

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专题2《有机物的结构与分类》训练
一、单选题
1.某有机化合物结构简式如图所示,该化合物的正确命名
A.2-甲基-4-异丙基己烷 B.2,4,5-三甲基己烷
C.新壬烷 D.2,3,5-三甲基己烷
2.CH3(CH2)3CH3与C(CH3)4互为同分异构体的依据是
A.具有相似的化学性质
B.分子组成符合通式CnH2n+2
C.分子式相同,且分子内碳原子的连接方式不同
D.相同质量的二者完全燃烧,消耗的氧气相同
3.下列说法正确的是
A.14N2和15N2互为同位素 B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D.乙醚和乙醇互为同分异构体
4.下列说法正确的是
A. 和 为同一物质
B.和 互为同系物
C.HCOOCH3和CH3OCHO互为同分异构体
D.C6H14的同分异构体有4种,其熔点各不相同
5.下列有机物命名不正确的是
A.:苯甲酸 B.:间二甲苯
C. :3﹣甲基丁烷 D.CH3—CH2—CH=CH2 :1﹣丁烯
6.近期微博热传的“苯宝宝表情包”是一系列苯的衍生物配以相应的文字形成的(如图所示)。这两图所代表的物质分别为
A.醇、卤代烃 B.酚、芳香烃 C.醇、芳香烃 D.酚、卤代烃
7.下列化合物中,与互为同分异构体的是
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH2CH2CH3
8.下列各组物质互为同分异构体的是
A.32S与33S B.CH3CH2CH3与
C.O2与O3 D.乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)
9.下列表示不正确的是
A.乙烯的实验式: B.甲酸的结构简式:HCOOH
C.3-甲基戊烷的键线式: D.丙烷的球棍模型:
10.有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是
A.a的一氯代物有3种 B.b是的单体
C.b是苯的同系物 D.a、b、c互为同分异构体
11.判断葡萄糖与果糖互为同分异构体的依据是
A.具有相似的化学性质
B.具有相似的物理性质
C.具有相同的分子结构
D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
12.下列各组有机化合物互为同分异构体的是
A.与
B.与
C.与
D.与
13.下列表示不正确的是
A.乙烷的实验式:CH3 B.乙烯的球棍模型:
C.一氯甲烷的电子式: D.甲酸甲酯的结构简式:HCOOCH3
14.有机物X的结构简式是,能用该结构简式表示的X的同分异构体共有不考虑立体异构)
A.4种 B.6种 C.9种 D.10种
二、填空题
15.判断下列各物质所属的类别,并把相应的序号填入表中。
分类 芳香烃 卤代烃 醇 酚 醛 酮 羧酸 酯
物质 _______ _______ _______ _______ _______ _______ _______ _______
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
16.用系统命名法给下列有机物命名。
(1) :___________
(2) :___________
(3) :___________
17.按要求完成下列问题,下列几种微粒或物质
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧⑨ ⑩
(1)互为同位素的是_______,(填序号,下同)质子数不同中子数相同的是_______。
(2)互为同素异形体的是_______,互为同分异构体的是_______。
18.(1)3—甲基—2—戊烯的结构简式是___________,该有机物的一种同分异构体,其—氯化物只有一种,该同分异构体的结构简式为___________。
(2)按系统命名法有机物的名称是___________。
(3)某化合物的分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,则该物质的结构简式为___________,写出该物质在NaOH的乙醇溶液中共热发生反应的化学方程式:___________。
19.统命名法命名下列物质
①_______
②_______
③_______
④有A、B、C三种烃,它们的结构简式如下图所示:
、、
A的名称是_______;B的名称是_______;C的名称是_______。
20.现有下列8种有机物,请按要求作答:
① ② ③ ④ ⑤
(1)按官能团分类,其中属于羧酸的有___________(填序号,下同),属于醇的有___________。
(2)④中所含官能团的名称是___________,③中所含官能团为___________(填符号)。
21.(1)给CH2=C(CH3)CH=CH2有机物命名:___________;
(2)某化合物的分子式为C5H11Cl,结构分析表明,该分子中含有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl。它的可能结构有4种,请写出这4种可能的结构简式:___________、___________、___________、___________。
22.按题目要求,回答下列问题。
(1)下列各组微粒:①C和C;②O2和O3;③H、D、T;④金刚石和石墨;⑤C和N,互为同位素的是___(填序号,下同);互为同素异形体的是___。
(2)下列是六种环状的烃类物质:
①互为同系物的有___(填名称,下同);互为同分异构体的有___。
②正四面体烷的二氯取代产物有___种;金刚烷的一氯取代产物有___种。
(3)二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体,这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别是:
一溴代二苯 234℃ 206℃ 218℃ 204℃ 205℃ 214℃
对应的二甲苯 13℃ -54℃ -27℃ -54℃ -54℃ -27℃
由上述数据可推断,熔点为234℃的一溴代二甲苯结构简式是___,熔点为-54℃的二甲苯的名称是___。
参考答案:
1.D
【解析】该物质中最长碳链上有6个碳,主链为己烷,从左端开始编号,则2、4、5号碳上各有一个甲基,从右端开始编号,则2、3、5号碳上各有一个甲基,2、3、5的编号之和较小,所以该物质的名称为2,3,5-三甲基己烷;
故答案为D。
2.C
【解析】A.因结构不同,则性质不同,但都属于烷烃,化学性质相似,故不能作为互为同分异构体的依据,故A错误;
B.同分异构体的分子式满足同一通式,且分子式相同,无法判断结构是否相同,不能作为互为同分异构体的依据,故B错误;
C.CH3(CH2)3CH3与C(CH3)4的分子式相同,若烷烃分子内碳原子的连接方式不同,则结构不同,二者互为同分异构体,故C正确;
D.完全燃烧消耗的氧气相同,分子式不一定相同,故不能作为互为同分异构体的依据,故D错误;
故选C。
3.B
【解析】A.14N2和15N2均为氮气分子,不能互称同位素,同位素指的是同一种元素的不同原子,A不正确;
B.间二甲苯和苯结构相似,分子中均含有1个苯环,两者在分子组成上相关2个“CH2”原子团,因此,两者互为同系物,B正确;
C.Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称同素异形体,同素异形体的研究对象是单质,C不正确;
D.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇的分子式为C2H6O,两者分子式不同,因此,两者不能互称同分异构体,D不正确。
综上所述,本题选B。
4.A
【解析】A.甲烷为正四面体结构,则卤代物 和 为同一物质,A正确;
B.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;和 结构不相似,分别为酚、醇,不互为同系物,B错误;
C.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;HCOOCH3和CH3OCHO为同一物质,为甲酸甲酯,C错误;
D.C6H14的同分异构体有5种,其熔点各不相同,D错误;
故选A。
5.C
【解析】A.苯环上连一个羧基,名称为苯甲酸,故A正确;
B.苯环上连烃基时以苯为母体,两个甲基处于间位称为间二甲苯或1,3-二甲苯,故B正确;
C.编号的原则是从距离支链较近的一端开始,该物质应称为2-甲基丁烷,故C错误;
D.烯烃命名时编号从靠近双键一端开始,该物质称为1-丁烯,故D正确;
故选:C。
6.D
【解析】是羟基与苯环直接相连形成的化合物,属于酚;是苯分子中的6个H原子被6个Cl原子取代产生的物质,属于卤代烃,故合理选项是D。
7.D
【解析】同分异构体是分子式相同,但结构不同的有机物。的分子式为C4H10。
【详解】
A.CH4的分子式为CH4,分子式不同,A不符合题意;
B.CH3CH3的分子式为C2H6,分子式不同,B不符合题意;
C.CH3CH2CH3的分子式为C3H8,分子式不同,C不符合题意;
D.CH3CH2CH2CH3的分子式为C4H10,与结构不同,互为同分异构体,D符合题意;
故选D。
8.D
【解析】A.32S与33S两者质子数相同、中子数不同,两者互为同位素,A错误;
B.CH3CH2CH3与两者结构相似、分子组成上相差2个-CH2,两者互为同系物,B错误;
C.O2与O3两者为由同种元素构成的不同单质,两者互为同素异形体,C错误;
D.乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)两者的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D正确;
答案选D。
9.C
【解析】A.实验式即最简式,故乙烯的实验式为,A正确;
B.甲酸分子中有一个碳原子,官能团为羧基,故结构简式为HCOOH,B正确;
C.的名称为2-甲基丁烷,故C错误;
D.丙烷分子中含有3个碳原子,球棍模型为,故D正确;
故选C。
10.A
【解析】A.根据等效氢原理可知,a的一氯代物有3种如图所示:,故A正确;
B.b的加聚产物是:的单体是苯乙烯不是b,故B错误;
C.同系物是结构相似相差n个CH2的有机物,b和苯结构不相似,不属于同系物,故C错误;
D.a、b、c的分子式分别为:C8H6、C8H6、C8H8故c与a、b不互为同分异构体,故D错误;
故答案为A。
11.D
【解析】分子式相同结构不同的有机物属于同分异构体,葡萄糖是多羟基醛,果糖为多羟基酮,二者都是单糖,分子式是完全相同,结构不同,所以葡萄糖和果糖是一对同分异构体,故D正确。
12.B
【解析】A.两种物质为同一物质,A不选;
B.两种物质分别属于醇和醚,且分子式相同,互为同分异构体,B选;
C.两种物质为同一物质,C不选;
D.两种物质的分子式不同,不可能互为同分异构体,D不选。
故选:B。
13.C
【解析】A.乙烷的分子式为C2H6,其实验式为CH3,故A正确;
B.乙烯含有碳碳双键,分子中含有2个C、4个H,碳原子的原子半径大于氢原子,球棍模型为,故B正确;
C.氯甲烷中碳原子和氯原子最外层都达到8电子稳定结构,Cl原子含有3对孤电子对,正确的电子式为,故C错误;
D.甲酸与甲醇发生酯化反应生成甲酸甲酯,甲酸甲酯的结构简式为:HCOOCH3,故D正确;
故选:C。
14.D
【解析】丙基有2种结构:-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2,-C3H6Cl的碳链为:,氯原子分别在1号、2号、3号碳上(与1号重复),共有2种,氯原子在1号碳上,苯环可在1号碳、2号或3号碳上,有3种结构;氯原子在2号碳上,苯环可在2号或3号碳上,有2种结构,总共5种,所以该有机物共有2×5=10种;答案选D。
15. ② ①⑨ ④ ⑥ ⑤ ③ ⑩ ⑦⑧
【解析】①含有Cl元素为卤代烃; ② 为芳香烃; ③ 含有酮基,为酮类;④ 含有羟基为醇类 ⑤ 含醛基,为醛类;⑥ 含有酚羟基为酚类; ⑦ 含酯基为酯类; ⑧ 含酯基为酯类; ⑨ 含I为卤代烃; ⑩ 含羧基为羧酸类; 含羟基为醇类; 含羧基,为羧酸类,据此分析解题。
【详解】
芳香烃:②;
卤代烃:①⑨;
醇:④ ;
酚:⑥;
醛:⑤;
酮:③;
羧酸:⑩ ;
酯:⑦⑧。
16. 2,3,4,5-四甲基己烷 4-甲基-2-戊烯 1-甲基-3-乙基苯
【解析】(1)烷烃的命名规则为:选主链,称某烷,编号位,定支链;取代基,写在前,注位置,短线连;不同基,简到繁,相同基,合并算,该分子中主链有6个C,2、3、4、5号C上各有一个甲基,名称为2,3,4,5-四甲基己烷;
(2)烯烃命名时,主链需选择有碳碳双键的最长碳链,需从距离碳碳双键近的一端开始编号,并将碳碳双键的位置标注出来,该物质主链有5个C,碳碳双键在2号位,4号位上有一个甲基,因此名称为4-甲基-2-戊烯;
(3)苯环上连有多个不同的烷基时,烷基名称的排列应从简单到复杂,环上编号从简单取代基开始,该化合物甲基为1号位,乙基为3号位,名称为1-甲基-3-乙基苯。
17.(1) ②④ ①②
(2) ⑤⑥ ⑨⑩
【解析】(1)
质子数相同,中子数不同的同种元素的原子为同位素,符合定义的为②④,不同的元素质子数不同,①中子数为14-6=8, ②中子数为16-8=8 ,③中子数为14-7=7 , ④中子数为18-8=10,所以质子数不同,中子数相同的为①②。
(2)
同种元素形成的不同单质互为同素异形体,故互为同素异形体的是⑤⑥,分子式相同结构不同的互为同分异构体,故同分异构体为⑨⑩。
18. (或) 4—甲基—3—己醇 (CH3)3CCl(或) +NaOH↑+NaCl+H2O
【解析】(1)根据系统命名法,3—甲基—2—戊烯的结构简式是;该有机物的一种同分异构体,其—氯化物只有一种,该同分异构体的结构简式为:(或);
故答案为:;(或)。
(2)按系统命名法有机物的名称是:4—甲基—3—己醇;
故答案为:4—甲基—3—己醇。
(3)分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,说明只有一种氢,则该物质的结构简式为:(CH3)3CCl(或);在NaOH的乙醇溶液中共热发生消去反应,化学方程式:+NaOH↑+NaCl+H2O;
故答案为:(CH3)3CCl(或);+NaOH↑+NaCl+H2O。
19. 乙苯 2,3-二甲基戊烷 2-甲基戊烷 2-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯 3-甲基-1-丁烯
【解析】①是苯的同系物,名称是乙苯;
②属于链状烷烃,2个甲基是支链,名称是2,3-二甲基戊烷;
③属于链状烷烃,1个甲基是支链,名称是2-甲基戊烷;
④属于烯烃,名称是2-甲基-1-丁烯;属于烯烃,名称是2-甲基-2-丁烯;属于烯烃,名称是3-甲基-1-丁烯。
20. ⑤ ① 酯基
【解析】(1)①中官能团为羟基,属于醇;②中官能团为碳碳双键,属于烯烃;③中官能团为溴原子,属于卤代烃;④中官能团为酯基,属于酯;⑤中官能团为羧基,属于羧酸。因而按官能团分类,其中属于羧酸的有⑤,属于醇的有①。故答案:⑤;①。
(2)④中所含官能团的名称为酯基,③中所含官能团为。故答案:酯基;。
21. 2-甲基-1,3-丁二烯
【解析】(1)由系统命名法可知CH2=C(CH3)CH=CH2,该物质名称为:2-甲基-1,3-丁二烯,故答案为:2-甲基-1,3-丁二烯
(2)在分子中用Cl取代一个H,为满足题意只能取代②③④位置碳上的氢,且②④位置相同,故能在正戊烷的基础上推出两种结构;在异戊烷中,用Cl取代一个H后氯代物中满足条件的有①④位置,取代后产物有两种。
故答案为:、

22. ①③ ②④ 环己烷和环辛烷 苯和棱晶烷 1 2 间二甲苯(或1,3—二甲苯)
【解析】(1)具有相同质子数、不同中子数的原子互为同位素,以上组合中只有①③互为同位素,故答案为:①③;
由同种元素形成的不同单质互为同素异形体,以上组合中只有②④互为同素异形体,故答案为:②④;
(2) ①同系物指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2 原子团的化合物,因此环己烷与环辛烷互为同系物;同分异构体指分子式相同,结构不同的化合物,因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6 ),环辛四烯与立方烷(分子式均为C8H8 )互为同分异构体;
②正四面体烷结构对称,只有一种氢原子,故二氯代物只有1种;金刚烷分子中有两种氢原子,其一氯代物有2种;
(3)熔点相同的二甲苯结构相同,可知熔点为13℃的二甲苯的一溴代物只有一种结构,熔点为-27℃的二甲苯的一溴代物有两种结构,熔点为-54℃的二甲苯的一溴代物有三种结构,故熔点为234℃的一溴代二甲苯的结构简式为,熔点为-54℃的二甲苯有三种一溴代物,其名称为间二甲苯(或1,3—二甲苯)。