专题2《有机物的结构与分类》测试题 高二化学苏教版（2019）选择性必修3（含解析）

专题2《有机物的结构与分类》单元测试卷
一、单选题
1．下列对有机化合物的分类结果正确的是
A．乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃
B．苯、环戊烷、环己烷都属于脂环烃
C．C6H5CH3、C6H5CH2Cl 都属于芳香烃(C6H5-为苯基)
D．、、都属于脂环烃
2．下列有机物命名正确的是
A．：2，2-二甲基-4-乙基戊烷
B．：2-丁醇
C．：间二甲苯
D．：2-甲基-3-丁炔
3．下列物质不存在对映异构的是
A．CH3CHClCH3 B．CH3CH(OH)CH2CH3
C．CH3CH(OH)COOH D．CH3CH(NH2)COOH
4．下列化学用语正确的是
A．一氯甲烷的电子式： B．2-甲基戊烷的键线式：
C．聚丙烯的结构简式： D．乙烯的实验式：
5．分子式为的物质，结构中只有一种官能团，其能与碱溶液反应但不能与酸溶液反应，该物质的结构共有(不考虑立体异构)
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
6．聚碳酸酯高分子材料(PC)以其独特的高透光率和高折射率、出色的抗冲性成为2022年北京冬奥会滑雪镜镜片的首选材料。其部分合成路线如图：
化学小组对其讨论正确的是
A．反应I的另一种产物是乙醇 B．Z的一氯代物有3种
C．Z与互为同系物 D．最多能消耗
7．合成抗病毒药物洛匹那韦使用了2，6—二甲基苯氧乙酸，其结构简式如图所示，有关2，6—二甲基苯氧乙酸说法正确的是
A．该分子可以与NaHCO3溶液反应
B．该分子苯环上一氯代物有3种
C．该分子与苯甲酸互为同系物
D．该分子有三种官能团，既能发生氧化反应，又能发生还原反应
8．某烃的含氧衍生物的分子式为C5H10O2，则能与NaOH溶液反应的有机物有(不含立体异构)
A．11种 B．8种 C．12种 D．13种
9．下列有关化学用语表示正确的是
A．对硝基甲苯的结构简式：
B．CH2F2的电子式：
C．中子数为16的硫原子：
D．乙炔的最简式：CH
10．下列有关化学用语表示正确的是
①CSO的电子式：
②对硝基苯酚的结构简式：
③Cl-的结构示意图：
④苯分子的比例模型：
⑤葡萄糖的实验式：CH2O
⑥原子核内有20个中子的氯原子：Cl
⑦HCO的水解方程式为：HCO+H2OCO+H3O+
A．①④⑤ B．①②③④⑤ C．③⑤⑥⑦ D．全部正确
11．某化合物的分子结构如图所示，则下列说法错误的是
A．该分子中没有手性碳原子
B．的简化电子排布式为
C．该分子中碳原子的杂化方式有两种
D．该分子中含有极性键、非极性键、配位键和金属键
12．下列命名正确的是
A．2-甲基-3-丁烯
B．二甲苯
C．CH2ClCH2Cl 1，2-二氯乙烷
D．2-甲基-3-乙基丁烷
13．有机物种类繁多的原因是
A．碳元素在地壳中的含量大，且属于非金属
B．碳原子间能以共价键结合，形成多种链状和环状结构
C．碳元素所形成的化合物性质稳定，且共价键键能大
D．碳原子中质子数和中子数相等
14．下列化学用语正确的是
A．的比例模型：
B．丙醛的键线式：
C．次氯酸的电子式：
D．的电离方程式：
15．下列化学用语或图示正确的是
A．HClO的电子式：
B．2-丁烯的键线式：
C．基态氮原子的价电子轨道表示式：
D．CH3COOH的质谱图：
二、填空题
16．系统命名法命名下列物质
(1)_______
(2)_______
(3)_______
(4)_______
(5) _______
17．用系统命名法给下列物质命名：
(1)____________
(2)____________
(3)____________
(4)____________
(5)____________
(6)____________
18．我国化学家首次实现了膦催化的环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知环加成反应： (、可以是或)
化合物B的核磁共振氢谱中有___________个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为___________。
①分子中含有碳碳叁键和乙酯基
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳叁键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式___________。
三、计算题
19．1摩尔某烃的蒸汽完全燃烧生成的CO2比生成的水蒸气少1摩尔。0.1mol该烃完全燃烧的产物被碱石灰吸收,碱石灰增重39g。求该烃的分子式_______，并写出该烃的所有同分异构体________(系统命名法命名)
20．常温下，完全燃烧0.1moL某气态烃可生成17.6g二氧化碳和9g水，试求该烃的分子式；并写出此烃各种同分异构体的结构简式及名称。
四、实验题
21．有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程如下：
步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示，仪器a的名称是_______，图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二：确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为_______，分子式为_______。
步骤三：确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______，M的结构简式为_______(填键线式)。
(4)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：_______。
22．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的组成，对其进行探究。
实验步骤如下：
按上述装置图连接好各仪器，检验装置的气密性。
向装置中通入氧气，一段时间后，启动电炉达到一定温度，有机物X经气化后缓慢通过灼热的氧化铜，与氧气充分反应。
生成的气体依次通过甲、乙两个U形管被完全吸收。
关闭电炉，一段时间后停止通入氧气。测得甲、乙两个U形管增重分别为和。
通过仪器分析测得X的相对分子质量为106。
回答下列问题：
的分子式为______。
甲中的试剂为写化学式______，某同学认为该套装置不合理，其理由是______。
写出符合下列条件的所有X的结构简式______。
芳香烃 苯环上的一氯代物有三种
以醋酸为溶剂在催化剂作用下用氧气氧化X的某一同分异构体得到另一种重要的化工原料PTA，查阅资料得知PTA的溶解度：时、时、时。得到的粗产品中有部分不溶性杂质，提纯PTA粗品的实验步骤为：将PTA粗品溶于适量热水、______、______、过滤、洗涤、干燥。
参考答案：
1．D
【详解】A．根据是否含有苯环又将环状化合物分为脂环化合物和芳香族化合物，按碳骨架分类可知，乙烯属于脂肪烃，苯属于芳香烃，环己烷属于脂环烃，苯不属于脂肪烃，故A错误；
B．按碳骨架分类可知，环戊烷、环己烷属于脂环烃，苯属于芳香烃，故B错误；
C．烃是只含C、H两种元素的有机化合物，C6H5CH2Cl还含有Cl元素，不属于烃，故C错误；
D．按照碳骨架可将有机化合物分为链状化合物和环状化合物，按碳骨架分类可知，环戊烷、环丁烷和乙基环己烷均属于脂环烃，故D正确；
故选：D。
2．B
【详解】A．所给的有机物主链选择不当，正确名称为：2，2，4-三甲基己烷，A错误；
B．主链有4个碳，羟基在2号碳上，名称为：2-丁醇，B正确；
C．两甲基处于对位，正确名称为：对二甲苯，C错误；
D．应从离碳碳三键近的一端开始编号，正确名称为：3-甲基-1-丁炔，D错误；
答案选B。
3．A
【详解】A．CH3CHClCH3中的中间碳上连接两个甲基，不是手性碳原子，不存在手性异构体，故A选；
B．CH3CH(OH)CH2CH3中从左往右第二个碳原子所连接的四个基团都不一样，是手性碳原子，存在对映异构，故B不选；
C．CH3CH(OH)COOH中左往右第二个碳原子所连接的四个基团都不一样，是手性碳原子，存在对映异构，故C不选；
D．CH3CH(NH2)COOH中左往右第二个碳原子所连接的四个基团都不一样，是手性碳原子，存在对映异构，故D不选；
故选A。
4．C
【详解】A．氯原子周围应有8个电子，A项错误；
B．该键线式为3-甲基戊烷，B项错误；
C．聚丙烯的结构简式为，C项正确；
D．乙烯的实验式为CH2，D项错误。
故选C。
5．B
【详解】分子式为且只含有一个官能团的物质是酯类或羧酸类物质，由于其不能与酸溶液反应，故该物质为羧酸类物质，分子组成可视为，丁基有四种，则该物质的结构共有4种，故选B项。
6．B
【详解】A．根据原子守恒及结构分析，反应I的另外一个生成物应该是乙二醇，A错误；
B．Z为对称结构，两个苯环处于对称位置，两个甲基在同一个碳原子上，一氯代物: 苯环上2种，甲基上1种，共3种，B正确；
C．官能团的数目不相同，所以Z与苯酚不是同系物，C错误；
D．PC为聚合物，1 mol PC最多消耗的H2的物质的量为6 nmol，D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．该物质中含有羧基，可以与碳酸氢钠溶液反应，A正确；
B．该分子是对称结构，苯环上的一氯代物有2种，B错误；
C．苯甲酸的官能团为羧基，该物质中除了羧基还有醚键，二者结构不相似，不是同系物，C错误；
D．该分子含有醚键和羧基两种官能团，D错误；
故选A。
8．D
【详解】某烃的含氧衍生物的分子式为C5H10O2，则能与NaOH溶液反应的有机物即羧酸和酯，已知丁基有四种同分异构体，故戊酸有4种同分异构体，甲酸酯有4种同分异构体，乙酸酯有2种，丙酸酯有1种，丁酸酯有2种，故共有4+4+2+1+2=13种，故答案为：D。
9．D
【详解】A．对硝基甲苯的结构简式：，故A错误；
B．CH2F2的电子式：，故B错误；
C．中子数为16的硫原子，质量数为32 ，原子组成表示为：，故C错误；
D．乙炔的分子式为C2H2，最简式：CH，故D正确；
故选：D。
10．A
【详解】①CSO分子中C与O、S原子分别形成2个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，故其电子式为：，①正确；
②在对硝基苯酚分子中，-NO2的N原子与苯环上的C形成C-N键，其结构简式应该是：，②错误；
③Cl是17号元素，Cl-原子核内质子数是17，核外电子数是18，核外电子排布是2、8、8，素Cl-的结构示意图为，③错误；
④苯为平面结构，由于碳原子半径大于氢原子半径，所以苯分子的比例模型是：，④正确；
⑤葡萄糖的分子式为C6H12O6，分子中C、H、O三种元素的最简整数比为1：2：1，所以葡萄糖的实验式为CH2O，⑤正确；
⑥原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则原子核内有20个中子的氯原子质量数为17+20=37，则该原子可表示为：，⑥错误；
⑦发生水解反应产生H2CO3、OH-，水解反应存在平衡，则其水解方程式应该为：+H2OOH-+H2CO3，⑦错误；
可见化学用语说法正确的是①④⑤，故合理选项是A。
11．D
【详解】A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该分子中没有手性碳原子，A项正确；
B．的电子排布式为，的简化电子排布式为，B项正确；
C．该分子中碳原子有两种，其杂化方式有两种，C项正确；
D．该分子中含有极性键、非极性键、配位键，没有金属键，D项错误。
答案选D。
12．C
【详解】A.属于烯烃，名称是3-甲基-1-丁烯，A错误；
B.属于苯的同系物，名称是对二甲苯或1，4－二甲苯，B错误；
C. CH2ClCH2Cl属于卤代烃，名称是1，2-二氯乙烷，C正确；
D.属于烷烃，名称是2，3-二甲基戊烷，D错误；答案选C。
13．B
【详解】有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键，而且可以形成链状或环状等结构，是导致有机物种类繁多的原因，综上所述故B正确。
14．D
【详解】A．为直线型分子其比例模型为：，故A错误；
B．丙醛的键线式为：，故B错误；
C．次氯酸的电子式：，故C错误；
D．的电离生成醋酸根和氢离子，氢离子能与水分子结合成水和氢离子，电离方程式为：，故D正确；
故选：D。
15．B
【详解】A．HClO的中心原子是O，O分别与H、Cl原子共用1对电子，各原子均达到稳定结构，其电子式为，故A错误；
B．2-丁烯结构简式为CH3CH=CHCH3，键线式为，故B正确；
C．基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，根据洪特规则和泡利原理得到基态N原子价电子轨道表示式为，故C错误；
D．CH3COOH的相对分子质量为60，由质谱图可知有机物相对分子质量为46，则该图不是CH3COOH的质谱图，可能是乙醇或二甲醚的质谱图，故D错误；
故选：B。
16．(1)乙苯
(2)2﹣甲基戊烷
(3)2，3﹣二甲基戊烷
(4)4﹣甲基﹣2﹣戊烯
(5)3，3﹣二甲基﹣1﹣丁炔
【分析】（1）
根据结构式可知苯环连接一个乙基，其名称为：乙苯；
（2）
根据结构式可知主链有5个C，2号C上连了一个甲基，其名称为：2﹣甲基戊烷；
（3）
根据结构式可知主链有5个C，2，3号C上各自连接一个甲基，其名称为：2，3﹣二甲基戊烷；
（4）
根据结构式可知含有碳碳双键，则为烯烃，主链含有5个C且双键位置在2号C上，4号C上有甲基，其名称为：4﹣甲基﹣2﹣戊烯；
（5）
根据结构式可知含有碳碳三键，则为炔烃，主链含有4个C，三键位置在1号C上，3号C上连有2个甲基，其名称为：3，3﹣二甲基﹣1﹣丁炔。
17． 3,5-二甲基庚烷 2-甲基-5-乙基辛烷 3,3,6-三甲基辛烷 4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 1-甲基-2-乙基苯
【详解】(1)主链有7个碳原子，主链第3，5号碳原子上各有1个甲基，系统命名为3,5-二甲基庚烷；
(2) 主链有8个碳原子，从左端给主链编号，主链第2号碳原子上有1个甲基，第5号碳原子上有1个乙基，系统命名为2-甲基-5-乙基辛烷；
(3) 主链有8个碳原子，从右端给主链编号，主链第3，3，6号碳原子上有3个甲基，系统命名为3,3,6-三甲基辛烷；
(4) 含有2个碳碳双键，属于二烯烃，主链有7个碳原子，从离碳碳双键近的一端给碳原子编号，第1，4碳原子后各有1个双键，第4，6，6碳原子上有3个甲基，命名为4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯；
(5) 含有双键的最长链有4个碳原子，从离碳碳双键近的一端给碳原子编号，第1个碳原子后有1个双键，第2碳原子上有1个乙基、第3碳原子上有1个甲基，命名为3-甲基-2-乙基-1-丁烯；
(6) 苯环的1号碳原子上有1个甲基、2号碳原子上有1个乙基，系统命名为1-甲基-2-乙基苯。
18． 2 5 和
【详解】化合物B的结构简式为CH3C≡CCOOC(CH3)3，分子中含有两类氢原子，核磁共振氢谱有2个吸收峰；由分子中含有碳碳叁键和—COOCH2CH3，且分子中连续四个碳原子在一条直线上，则符合条件的B的同分异构体有、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3、CH3CH2C≡C—CH2COOCH2CH3、CH3—C≡C—CH2CH2COOCH2CH3和等5种结构，碳碳叁键和—COOCH2CH3直接相连的为、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3，故答案为2；5；、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3。
19． C6H14 CH3(CH2)4CH3(己烷)、 (2-甲基戊烷)、 (3-甲基戊烷)、 (2，2-二甲基丁烷)、 (2，3-二甲基丁烷)；
【详解】设1mol该烃完全燃烧生成的CO2的物质的量为xmol，则生成的水蒸气为(x+1)mol，由1mol该烃完全燃烧的产物被碱石灰吸收，碱石灰吸收二氧化碳和水，碱石灰增重39g，二氧化碳和水总质量为39g，得：[44x+18(x+1)]×0.1=39，解得x=6mol，该烃含C、H的个数为6、14，所以该烃的分子式为C6H14；该烃的所有同分异构体有：CH3(CH2)4CH3(己烷)、 (2-甲基戊烷)、 (3-甲基戊烷)、 (2，2-二甲基丁烷)、 (2，3-二甲基丁烷)；故答案为C6H14；CH3(CH2)4CH3(己烷)、 (2-甲基戊烷)、 (3-甲基戊烷)、 (2，2-二甲基丁烷)、 (2，3-二甲基丁烷)。
20．分子式;C4H10；正丁烷、异丁烷；CH3CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）2。
【详解】设该烃的分子式CxHy，则：
CxHy+（x+)O2xCO2 + H2O
1mol 44 x g 18g
0.1mol 17.6g 9g
x=4，y=10，所以该烃的分子式C4H10，该烃为烷烃，则符合条件的同分异构体分别为正丁烷和异丁烷，结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）2。
21．(1) 蒸馏烧瓶 仪器y
(2) 88
(3) 羟基、羰基
(4)、、、
【详解】（1）仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管)，仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中，故答案为：蒸馏烧瓶；仪器y；
（2）①计算该有机物中氧元素的质量分数：，分子内各元素原子的个数比：，即实验式为：，故答案为：；
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为，设分子式为，则，n=2，则分子式为，故答案为：88；；
（3）根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基，其键线式写作，故答案为：羟基、羰基；；
（4）酯基为，含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、，故答案为：、、、。
22． 空气中的、也可能进入乙中，对测定结果产生干扰 ； 趁热过滤 降温结晶
【分析】式样在氧气中燃烧，可生成二氧化碳和水，如生成CO，可与CuO反应生成二氧化碳，甲为氯化钙，可用于吸收水，乙为碱石灰，用于吸收二氧化碳，乙装置后应再连接吸收空气中的、的装置，以免造成实验误差，生成二氧化碳为，生成水为，则n(C)：：：5，设分子式为，则，，分子式为，如为芳香烃，且苯环上的一氯代物有三种，则应为乙苯或间二甲苯，以此解答该题。
【详解】由以上分析可知生成二氧化碳为，生成水为，则n(C)：：：5，设分子式为，则，，分子式为，故答案为：；
甲为氯化钙，可用于吸收水，乙为碱石灰，用于吸收二氧化碳，乙装置后应再连接吸收空气中的、的装置，以免造成实验误差，故答案为：；空气中的、也可能进入乙中，对测定结果产生干扰；
的同分异构体符合下列条件：芳香烃，苯环上一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：、，故答案为：、；
的溶解度随温度升高而变大，且粗产品中杂质不溶于水，提纯PTA的实验方法：将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤出不溶性杂质，滤液冷却结晶，过滤出晶体，故答案为：趁热过滤；降温结晶。
【点睛】通常利用反应生成的水和二氧化碳的量来反推有机物结构的实验都需要在装置最后加防止空气中的二氧化碳和水对实验结果造成影响的装置。