第3章有机合成及其应用合成高分子化合物检测题（含解析）高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

第3章《有机合成及其应用 合成高分子化合物》检测题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．含元素种类相同而结构不同的化合物互为同分异构体
B．烷烃、烯烃中碳、氢两种元素的质量比均为定值
C．甲烷与氯气的混合气体在光照下反应，生成的是一氯甲烷和氯化氢
D．某有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，则该有机物中必定含有碳、氢两种元素
2．X可发生Dakin反应生成Y：
下列有关叙述正确的是
A．该反应类型为加成反应
B．X与苯甲醛互为同系物
C．X或Y分子中所有原子可能共平面
D．Y、HCOOH均不能发生银镜反应
3．2020年春，新型冠状病毒肆虐全球，疫情出现以来，一系列举措体现了中国力量。下列有关说法错误的是
A．新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组成，常用质量分数75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒
B．N95型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料
C．医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜，其单体四氟乙烯属于卤代烃
D．N95口罩烘烤后不能再继续使用，必须更换
4．某种抗结核候选药物的中间体Z可由下列反应制得,下列说法不正确的是
+ + HCl
A．上述制备反应为取代反应，化合物Z中只有1个手性碳原子
B．化合物Y中最多有16个原子共平面
C．化合物Z与足量的氢氧化钠溶液在加热条件下反应，可生成甘油
D．化合物X在氢氧化钠醇溶液中加热，可生成HOCH2CH=CHCl
5．对于有机高分子化合物的说法正确的是（ ）
A．淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，因此它们都是高分子化合物并且互为同分异构体
B．制取聚乙烯、聚氯乙烯和酚醛树脂的反应类型都是加聚反应
C．棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维
D．合成橡胶属于天然高分子有机化合物
6．1，3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是
A．室温下，M的稳定性强于N
B． H= (E2-E1)kJ mol-1
C．N存在顺反异构体
D．有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：2：2
7．下列操作能达到实验目的的是
目 的 操 作
A 配制银氨溶液 在硝酸银溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好消失
B 确定某卤代烃为氯代烃 取某卤代烃少许与NaOH溶液共热后再加盐酸酸化，然后加AgNO3溶液，有白色沉淀
C 提取碘水中的碘 将碘水倒入分液漏斗，加入适量乙醇，振荡后静置
D 确定蔗糖是否发生水解 取2 mL水解液滴加少量新制的Cu(OH)2悬浊液，加热
A．A B．B C．C D．D
8．Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体，可由X在一定条件下合成：
下列说法不正确的是
A．Y的分子式为
B．由X制取Y的过程中可得到乙醇
C．一定条件下，Y能通过聚合反应合成高分子化合物
D．等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量之比为3∶2
9．下列离子方程式正确的是
A．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
B．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
C．向氯乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中氯元素：
D．乙酸与乙醇的酯化反应：CH3COOH + C2H518OHCH3CO18OC2H5 +H2O
10．PLA结构：，可制成新型固定螺钉，用于骨折接合手术，下列有关PLA说法错误的是
A．能发生水解反应 B．难溶于水
C．单体的名称为2-羟基丙酸 D．纯净物，有固定的熔点
11．化合物V的结构如图所示。可用于合成蛋白酶抑制剂，进而应用于对新型冠状病毒肺炎的治疗。关于V的性质，下列说法中不正确的是
A．V的分子式为 B．V可以发生取代反应
C．V分子中含有4种官能团 D．V既可与酸反应，也可与碱反应
12．为检验溴乙烷中的溴元素，正确的操作顺序是取少量溴乙烷，然后
①加热；②加入AgNO3溶液；③加入稀HNO3酸化；④加入NaOH溶液；⑤冷却
A．③⑤④①② B．③①⑤②④ C．①③②④⑤ D．④①⑤③②
13．肾上腺素是化学信使，随着血液走到身体各处，促使细胞发生变化，它的结构简式如下图。下列有关肾上腺素的说法正确的是(　　)
A．分子式为C9H12NO3
B．该分子中至少有9个原子共平面
C．属于酚类
D．分子中含有2个手性碳原子
14．我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰于2022年6月17日下水，并命名为“福建舰”，舷号为18。下列叙述错误的是
A．“福建舰”携带的航空燃油和柴油的主要成分都是烃
B．钢结构舰体的硬度大于其成分金属铁
C．石墨烯防腐涂料利用电化学方法保护舰体不被腐蚀
D．降噪减震材料环氧树脂属于有机高分子材料
15．下列关于有机化合物的认识不正确的是
A．甲醛在一定条件下既可以通过加聚反应又可以通过缩聚反应生成高分子化合物
B．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物CH3COOH和C2H518OH
C．紫外光谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”，并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法
D．2-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中反应可以生成2种不同的烯烃
二、填空题
16．聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：
(1)聚苯乙烯的链节是_______，单体是_______；
(2)实验测得聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的聚合度n为_______。
17．核磁共振氢谱是研究有机物结构的重要方法之一。在研究的化合物分子中：所处环境完全相同的氢原子在谱图中出现同一种信号峰：如 (CH3)2CHCH2CH3在谱图中有四种信号峰。请填写下列空白：
（1）化学式为C3H6O2的物质在核磁共振氢谱上观察到下列两种情况下氢原子给出的信号峰：第一种情况出现两个信号峰，第二种情况出现三个信号峰，由此可推断对应于这两种情况该有机物结构简式可能为：第一种：____________，第二种_____________（各写一个）
（2）测定CH3CH=CHCl时，能得到氢原子给出的信号峰有6种由此可推断该有机物可能的结构简式为：_____________________。
三、实验题
18．燃烧法是测定有机物组成的传统方法。让我们与某化学课外兴趣小组的同学一起开启有机物结构测定之旅。按图组装仪器，检验气密性后在对应装置处装入试剂和1.84g纯净的有机物样品X，已知X的相对分子质量为92。
(1)加热充分反应后，测得D、E增重分别为1.44g和2.64g；有机物样品中_____(选填“含有”、“不含有”)氧元素。
(2)X的化学式为_____。
(3)取4.6gX与足量的金属钠反应，可得到1.68L氢气，请判断出X的结构简式_____(提示：同一碳原子连接多个双键或羟基时不稳定)。
19．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
回答下列问题：
（1）产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序为___________；
（2）C装置中浓硫酸的作用是_____________________；
（3）D装置中MnO2的作用是_______________________；
（4）燃烧管中CuO的作用是_______________________；
（5）若准确称取0.90g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）经充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.54g，则该有机物的最简式为_________。
四、计算题
20．燃烧11.2L(标准状况)甲烷，生成二氧化碳和水的物质的量各是多少？______ ______
21．某芳香烃0.1 mol在足量氧气中完全燃烧后，将生成的产物依次通过浓硫酸和NaOH溶液，测得浓硫酸增重9.0g，NaOH溶液增重35.2g。
（1）该有机物的分子式（写出推算过程）_______。
（2）该有机物有_______种同分异构体，它们的结构简式分别为：
_______；
（3）其中一种同分异构体苯环上的一溴代物只有一种结构，其名称为_______。
还有一种同分异构体被酸性KMnO4溶液氧化后可以得到一种芳香酸，该芳香酸1mol能中和2molNaOH，且该有机物的一氯取代物有3种结构，则该烃有机物的结构简式是：_______。
参考答案：
1．D
【详解】A．含元素种类相同的化合物不一定具有相同的分子式，如烃类都是有C、H元素组成，它们的分子式不同，所以含有元素种类相同的不同物质不一定互为同分异构体，A错误；
B．烯烃的通式为CnH2n，所以烯烃中碳、氢两种元素的质量比为定值，而烷烃的通式为CnH2n+2，所以烷烃中碳、氢两种元素的质量比不为定值，B错误；
C．甲烷与氯气在光照条件下的取代反应中，生成产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢的混合物，C错误；
D．有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，根据质量守恒，则该有机物中必定含有碳、氢两种元素，但是不一定只含有C、H元素，还可能含有氧元素，D正确；
答案选D。
2．C
【详解】A．该反应可看作醛基被羟基取代，A错误；
B．X与苯甲醛相差一个O原子，两者不互为同系物，B错误；
C．苯环、羰基都是平面结构，X或Y分子中所有原子可能共平面，C正确；
D．HCOOH分子中含醛基，可发生银镜反应，D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．酒精能使蛋白质变性，医疗上常用体积分数为75%的医用酒精杀灭消毒，而不是质量分数，故A错。
B．聚丙烯属于有机高分子化合物，故B不选；
C．聚四氟乙烯的单体份四氟乙烯，四氟乙烯属于卤代烃，故C不选；
D．N95型口罩的材料是聚丙烯等有机高分子化合物，聚丙烯等有机高分子化合物在烘烤后除了原有的结构被破坏外还可能会释放有毒有害的物质，所以必须更换，故D不选。
答案选A
4．D
【详解】A．根据图示可知X分子中—OH的H原子为Y分子中的取代产生Z，同时得到HCl，反应类型为取代反应。连接4个不同基团的C为手性碳， Z分子中只有连接羟基的碳原子为手性碳原子，A正确；
B．Y含有苯环和羰基，为平面形结构，与苯环、羰基直接相连的原子在同一个平面上，C-O键可自由旋转，结合三点确定一个平面可知化合物Y最多有16个原子共平面，B正确；
C．Z分子含有酯基、氯原子，二者都可与氢氧化钠溶液发生水解反应，反应产生甘油、NaCl、，C正确；
D．NaOH的乙醇溶液共热发生卤素的消去反应，得不到选项所给有机物，D错误；
故合理选项是D。
5．C
【详解】A．高分子化合物都是混合物，不可能是同分异构体，A不正确；
B．制取酚醛树脂的反应是缩聚反应，B不正确；
C．棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维，C正确；
D．合成橡胶不属于天然高分子化合物，D不正确；
所以正确的答案是C。
6．C
【详解】A．能量越低，物质越稳定，由图2可看出，N的能量低于M的，故稳定性N强于M，A错误；
B．该反应为放热反应， H=生成物的总能量-反应物的总能量，即 H=( E1- E2 )kJ mol-1=-(E2-E1)kJ mol-1，该反应的热化学方程式为： H=-(E2-E1)kJ mol-1，B错误；
C．N中碳碳双键连接两种不同基团，存在顺反异构，顺式：，反式：，C正确；
D．有机物M结构简式：，核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：1：2，D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．在硝酸银溶液中滴加稀氨水至沉淀恰好消失所得溶液就是银氨溶液，A正确；
B．应该用硝酸酸化，若用盐酸酸化则引入氯离子干扰检验，B错误；
C．乙醇与水互溶，不能萃取碘水中的碘，C错误；
D．滴加新制的Cu(OH)2悬浊液之前需要先加入氢氧化钠溶液中和硫酸，D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．Y的分子式为C10H8O3，A选项正确；
B．X分子内发生成环的缩合反应，生成副产物C2H5OH，B选项正确；
C．Y中含有碳碳双键，酯基水解后的结构中含有羟基、羧基，均可以发生聚合反应生成高分子化合物，C选项正确；
D．能与NaOH反应的官能团有酚羟基、酯基、羧基，等物质的量X、Y与NaOH反应，最多消耗NaOH的物质的量之比为3:3，即1:1，D选项错误；
答案选D。
9．D
【详解】A．用银氨溶液检验乙醛中的醛基，正确的离子方程式为：，故A错误；
B．苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为：C6H5ONa+CO 2 +H2O→C6H5OH+NaHCO3，离子反应方程式为： ，故B错误；
C．由于氯乙烷不能电离出氯离子，则氯乙烷中滴入AgNO3溶液后没有明显现象，故C错误；
D．乙酸与乙醇的酯化机理为“酸去羟基醇去氢”，所以反应方程式为：CH3COOH + C2H518OHCH3CO18OC2H5 +H2O，故D正确；
故选D。
10．D
【详解】A．由题干PLA的结构简式可知，分子中含有酯基，故能发生水解反应，A正确；
B．由题干PLA的结构简式可知，分子中含有酯基，且其可制成新型固定螺钉，用于骨折接合手术，故可知PLA难溶于水，B正确；
C．由题干PLA的结构简式可知，该高分子化合物的合成单体为：CH3CHOHCOOH，故单体的名称为2-羟基丙酸，C正确；
D．PLA为高分子化合物，由于n值不同，其属于混合物，没有固定的熔点，D错误；
故答案为：D。
11．C
【详解】A．根据V的结构简式可知，其分子式为，选项A正确；
B．V中含有羧基、碳氟键和酰胺基，能发生酯化反应及水解反应，也属于取代反应，选项B正确；
C．V中含有羧基、碳氟键和酰胺基三种官能团，选项C不正确；
D．V中含有酰胺基，能与酸反应，含有碳氟键和羧基，能与碱发生反应，选项D正确；
答案选C。
12．D
【详解】检验溴乙烷中的溴元素，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，故正确的顺序为④①⑤③②。
故选D。
13．C
【详解】A．由结构简式可知，分子式为C9H13NO3，故A错误；
B．苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，则该分子中至少有12个原子共平面，故B错误；
C．肾上激素分子中含有的官能团有酚羟基、醇羟基和亚氨基，属于酚类，故C正确；
D．含4个不同基团的C原子为手性碳原子，则与醇-OH相连的C为手性碳原子，即分子中含有1个手性碳原子，故D错误；
故选C。
【点睛】该有机物中含酚-OH、醇-OH、结合酚、醇的性质及苯环为平面结构即可解答。本题的易错点为D，判断手性碳原子需要注意：（1）手性碳原子一定是饱和碳原子；（2）手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。
14．C
【详解】A．航空燃油和柴油的主要成分都是烃，A项正确；
B．合金的硬度高于其成分金属，B项正确；
C．防腐涂料利用物理方法保护金属不被腐蚀，C项错误；
D．环氧树脂属于有机高分子材料，D项正确；
答案选C。
15．C
【详解】A．甲醛在一定条件下可以通过加聚反应生成聚甲醛树脂，又可以与苯酚通过缩聚反应生成酚醛树脂， A项正确；
B．结合酯化反应时羧酸脱-OH，醇脱H，则CH3CO18OC2H5的水解产物为CH3COOH和C2H518OH， B项正确；
C．质谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”，并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法，C项错误；
D．卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应，连卤原子的碳原子的相邻碳原子上的一个氢原子和卤素原子同时消去生成烯烃，分别可知生成1-丁烯和2-丁烯， D项正确；
答案选C。
16． 500
【详解】试题分析：（1）聚苯乙烯的链节是；单体是；（2）由于链节的式量是104，实验测得聚苯乙烯的相对分子质量（平均值）为52000，则该高聚物的聚合度n为52000÷104=500。所以该高聚物的聚合度是500。
考点：考查高聚物的结构、组成、和聚合度等知识。
17． CH3COOCH3 CH3CH2COOH 或 HCOOCH2CH3或 CH3COCH2OH等
【详解】（1）C3H6O2的同分异构体有CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3、CH3COCH2OH、CH3CHOHCHO 不同环境下的氢原子种数分别是3、3、2、3、3，有几种不同环境的氢原子就有几种不同峰值。
（2）CH3CH=CHCl存在顺反异构，每种结构中存在3中不同环境下的氢原子，得到氢原子给
出的信号峰6种：由此可推断该有机物一定存在2种不同结构，结构式为：。
【点睛】本题考查了同分异构体和同分异构现象，题目难度不大，注意第二题中顺反异构的现象，同时注意培养分析材料的能力。书写同分异构体时应注意：1.主次规则：书写时要注意全面而不重复，具体规则为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边（烃基不能到端），排列由邻到间。2.有序规则：书写同分异构体要做到思维有序，如按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写，不管按照哪种方法书写都必须防止漏写和重写。碳链异构：碳链不同而产生的异构现象。如，CH3CH2CH2CH2CHO（戊醛）与（CH3）2CHCH2CHO(2-甲基丁醛)。位置异构：由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象。如，CH3CH2CH2CH2COH（1-丁醇）CH3CH2CH(OH)CH3（2-丁醇）。官能团异构：由于官能团的种类不同而产生的异构现象。主要有以下几种，烯烃～环烷烃，二烯烃～炔烃，饱和一元醇～醚，饱和一元醛～酮，饱和一元羧酸～酯，芳香醇～芳香醚～酚，硝基化合物～氨基酸，葡萄糖～果糖，蔗糖～麦芽糖。如，CH3CH2COOH（丙酸）与CH3COOCH3（乙酸甲酯）是同分异构体，但是淀粉和纤维素由于n不等，所以不是同分异构体。
18．(1)含有
(2)C3H8O3
(3)HOCH2CH(OH)CH2OH
【分析】装置A中，H2O2在MnO2的催化作用下发生分解，生成水和O2；用装置B干燥，得到干燥的O2；在装置C中，有机物样品完全燃烧，生成CO2和H2O；用装置D吸收燃烧生成的水，用装置E吸收燃烧生成的二氧化碳；装置F用于防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置，干扰有机物组成的实验测定。
【详解】（1）加热充分反应后，测得D、E增重分别为1.44g和2.64g；则m(H2O)=1.44g，m(CO2)= 2.64g，n(H2O)==0.08mol，n(CO2)==0.06mol，m(H)=0.08mol×2×1g/mol=0.16g，m(C)=0.06mol×12g/mol=0.72g，m(O)=1.84g-0.16g-0.72g=0.96g，所以有机物样品中含有氧元素。答案为：含有；
（2）n(H)=0.16mol，n(C)=0.06mol，n(O)==0.06mol，X分子中C、H、O的原子个数比为0.06mol:0.16mol:0.06mol=3:8:3，则最简式为C3H8O3，式量为92，刚好等于X的相对分子质量，所以X的化学式为C3H8O3，答案为：C3H8O3；
（3）n(C3H8O3)==0.05mol，n(H2)==0.075mol，则活泼氢原子为0.15mol，所以该有机物分子中含有活泼氢原子的数目为=3，即含有3个羟基，所以X的结构简式HOCH2CH(OH)CH2OH。答案为：HOCH2CH(OH)CH2OH。
【点睛】C3H8O3为饱和烃的衍生物，O原子要么构成醚键，要么构成醇羟基。
19． g-f-e-h-i-c-d-a-b 干燥氧气 催化剂 防止生成CO CH2O
【详解】（1）D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则E中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B（吸收水）、A（吸收二氧化碳）中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选择装置各导管的连接顺序是g-f-e-h-i-c-d-a-b；
（2）D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，以免影响实验结果，所以浓硫酸的作用是干燥氧气；
（3）MnO2为分解制备氧气的催化剂；
（4）一氧化碳能与氧化铜在加热时发生反应，产生Cu与CO2，CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2，防止生成CO；
（5）A管质量增加1.32克说明生成了1.32克二氧化碳，可得碳元素的质量：m(C)=1.32g ×12/44=0.36g；n(C)=0.36g÷12g/mol=0.03 mol；B管质量增加0.54克说明生成了0.54g水，可得氢元素的质量：m(H)=0.54g×2/18=0.06g，n(H)=0.06g÷1g/mol=0.06mol，从而可推出含氧元素的质量为m(O)=0.90g-0.36g-0.06g=0.48g，n(O)=0.48g÷16g/mol=0.03mol，n(C):n(H):n(O)=1:2:1，所以最简式为CH2O。
20． 0.5mol 1mol
【详解】n(CH4)=V÷Vm=11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，根据C元素守恒可知：n(CO2)=n(CH4)=0.5mol，n(H2O)=2n(CH4)= 1mol。
21． 浓硫酸增重 9g，所以 对应生成的H2O 的物质的量为:9/18 = 0.5 mol
所以 H 的物质的量为 0.5×2=1mol；NaOH溶液增重35.2g，所以对应生成CO2 物质的量为35.2÷ 44 = 0.8 mol，所以C的物质的量为:0.8mol；0.1 mol芳香烃含有0.8molC原子、1molH原子，所以该烃应为C8H10 4 、、、 对二甲苯
【详解】（1）浓硫酸增重 9g，所以 对应生成的H2O 的物质的量为:9/18 = 0.5 mol
所以 H 的物质的量为 0.5×2=1mol；NaOH溶液增重35.2g，所以对应生成CO2 物质的量为35.2÷ 44 = 0.8 mol，所以C的物质的量为:0.8mol；0.1 mol芳香烃含有0.8molC原子、1molH原子，所以该烃应为C8H10。
（2）芳香烃C8H10的结构有、、、，共4种；
（3）结构对称，苯环上的一溴代物只有一种，其名称为对二甲苯；1mol芳香酸能中和2molNaOH，说明含有2个羧基，原有机物是二甲苯，该有机物的一氯取代物有3种结构，说明有3种等效氢，则该有机物是。