第1章有机化合物的结构与性质烃单元测试下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修3（含解析）

第1章《有机化合物的结构与性质 烃》强化基础
一、单选题
1．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是
A．酚类 —OH B．醛类
C．CH3COOCH3酮类 D．羧酸类
2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1 mol·L-1 KF溶液中阴离子数目为0.1NA
B．18g 重水与1 mol H2O所含的中子数之差为NA
C．0.1mol丁烷含有的共价键数为1.6NA
D．标准状况下，5.6L乙烯完全燃烧转移电子数为1.5NA
3．二甲苯的苯环上有一个氢原子被溴原子取代，所得6种同分异构体的熔沸点等数据如表所示：
二甲苯一溴代物沸点°C 205 211.5 204 213. 8 234 206
对应二甲苯的熔点°C -54 -27 -54 -27 13 -54
下列有关说法正确的是
A．沸点为234 °C的一溴二甲苯是一溴对二甲苯
B．沸点为234°C的是一溴邻二甲苯
C．熔点为-54°C的二甲苯是邻二甲苯
D．沸点为205 °C的一溴二甲苯的对应二甲苯是间二甲苯
4．两个环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。是螺环化合物中的一种，下列关于该化合物的说法正确的是
A．与联苯()互为同分异构体
B．—氯代物有6种
C．分子中所有碳原子有可能处于同一平面
D．1mol该化合物生成1molC11H20至少需要2molH2
5．下列说法正确的是
A．属于醛类，官能团为
B．的名称为甲基二丁烯
C．与含有相同的官能团，互为同系物
D．的名称为乙基丁烯
6．1体积某气态烃只能与1体积氯化氢气体发生加成反应，生成氯代烷。1 mol此氯代烷可与7 mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为：
A．CH3CH=CH2 B．CH2=CH2
C．CH3CH3 D．CH3CH2CH=CH2
7．下列说法正确的是
A．有两种同分异构体
B．淀粉、纤维素、蛋白质均属于天然高分子化合物
C．石蜡油受热分解的产物不能使酸性溶液褪色
D．苯分子中含有3个碳碳双键，故1苯最多与3发生加成反应
8．下列说法不正确的是
A．和互为同系物 B．金刚石和石墨烯互为同素异形体
C．H和D互为同位素 D．丁醇和乙醚互为同分异构体
9．环辛四烯()中碳碳键键长有两种：和，则环辛四烯
A．与乙苯互为同分异构体 B．与等物质的量的溴加成，产物只有1种
C．邻二氯代物只有1种 D．化学键b的键长为
10．正己烷的碳链是
A．直线型 B．正四面体型 C．锯齿型 D．有支链的直线型
11．下列有关说法错误的是（　 　）
A．CCl4可以由CH4制得，它可用于萃取碘水中的碘
B．相同物质的量的乙烯和甲烷，完全燃烧后产生水的质量相同
C．用乙烯与HCl反应来制备一氯乙烷比用乙烷与氯气光照反应更好
D．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此甲烷不能发生氧化反应
12．下列说法正确的是
A．苯分子中含有碳碳双键，可使溴的CCl4溶液褪色
B．有机物属于酯类
C．CH3CH2NH2和CH3CH2CONH2均属于胺类化合物
D．甲基的电子式是
13．下列有机化合物的分类正确的是
A．醛 B． 醇
C．CH3OCH3酮 D．芳香烃
14．下列物质属于同系物的是
A．CH3CH2CH2Cl与CH3CH2CHClCH2Cl
B．CH3CH2OH与CH3CH2CHO
C．CH3COOH与HCOOCH3
D．CH3CH2CH2OH与CH3CH2CH2CH2OH
15．下列说法不正确的是
A． 和 互为同位素
B．金刚石和足球烯互为同素异形体
C． 和 互为同系物
D． 和 互为同分异构体
二、填空题
16．请按要求填空：
(1)简单原子的原子结构如图：
① ② ③
其中“●”表示质子或电子，“○”表示中子。则下列有关①②③的叙述正确的是___________(填标号)。
A．①②③是三种不同的核素 B．①②③具有相同的质量数
C．①②③互为同位素 D．①②③是三种化学性质不同的粒子
(2)的质子数为___________，中子数为___________，电子数为___________，该元素在元素周期表中的位置是第___________周期___________族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是___________
(3)1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵()水溶液得到尿素[]。
①氰酸铵和尿素之间的关系是___________(填标号)。
A．同位素B．同素异形体C．同分异构体D．同系物
②尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵，该反应的化学方程式为___________。
③现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180℃时反应合成尿素，该反应的化学方程式为___________。
17．请按要求回答下列问题。
Ⅰ.请写出下列物质所含官能团的名称：
(1)；___________
Ⅱ.请写出下列物质所含官能团的结构简式：
(2)；___________
(3)；___________
Ⅲ.请按照系统命名法为下列物质命名：
(4)；___________
Ⅳ.按照要求写出键线式
(5)请写出2-丁烯的键线式：___________
Ⅴ.请按照要求画出相应的同分异构体：
(6)分子式为的醛共有___________种；在这些醛中，醛A的核磁共振氢谱中的信号数量最少(即峰数最少)，A的结构简式是___________。
(7)不考虑顺反异构的情况下，链状卤代烃的同分异构体共有___________种；若考虑顺反异构，链状卤代烃的同分异构体共有___________种。
18．如图是几种烷烃分子的球棍模型：
(1)A、B、E三种烷烃的关系为________，C、D、E的关系为________________。
(2)用习惯命名法命名：D_______。
(3)E的一氯代物有________种，请写出它们的结构简式：________
19．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)。
20．阿司匹林可用作解热镇痛药，其结构简式为，它可以水杨酸()为原料合成。酒石酸()、苹果酸()被广泛用于食品工业。五倍子酸也称没食子酸，其结构简式为，被广泛用于有机合成。请观察以上有机化合物的结构，并分别指出它们含有哪些官能团____。
21．(1)按要求书写下列化学方程式：
①甲苯制备TNT___________
②1，3－丁二烯与等物质的量的单质溴在60℃时发生1，4加成___________
(2)现有下列6种与人们生产生活相关的有机物：① CH3COOH (调味剂)②HCOOCH3(烟草熏蒸剂)③ (制酚醛树脂)④(生产杀虫剂)⑤CH2=CH─CH=CH2(合成橡胶原料)⑥HCHO(防腐剂)
请回答：
(a)属于醛的是__________(填序号)。
(b)与①互为同分异构体的是__________(填序号)。
(c)与③互为同系物的是__________(填序号)。
(3)下列各组物质中，具有相同官能团相同的是__________
A．和
B．和
C． 和
D．HCOOCH3和CH3COOCH3
三、有机推断题
22．完成下列各题。
(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有_______(填名称)，它属于_______(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图1所示。
①酚酞的分子式为_______。
②从结构上看，酚酞可看作_______(填序号)。
A．烯烃 B．芳香族化合物 C．醇类 D．酚类 E.醚类 F.酯类
(3)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物，具有抗炎、镇痛的作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图2所示。
①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为____ ，______，______
②莽草酸的分子式为_______。
③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于_______类、_______类。
23．有机物为解决人类面临的资源、能源、环境和健康等问题起到了重要的作用。请回答下列问题：
(1)线型结构酚醛树脂的结构简式为_______。
(2)的系统命名法的名称为_______。
(3)写出丙醛与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式_______。
(4)0.1mol某链状经与0.2molHCl完全加成，生成的氯代烷最多还可以与0.6mol氯气反应，则该经的结构简式为_______。
(5)某有机化合物X经李比希法测得其中碳的质量分数为72.0%，氢的质量分数为6.67%，其余为氧元素，用质谱法分析得知X的相对分子质量为150.根据下列信息确定X的分子结构：图甲为X的核磁共振氢谱，5组峰的面积之比为1：2：2：2：3；图乙为X的红外光谱：X分子苯环上只有一个取代基，且含有两种官能团。
①X的分子式为_______。
②X中含有官能团的名称为_______。
③1molX与足量氢气完全反应消耗氢气的物质的量为_______mol。
参考答案：
1．B
【详解】A．该物质中羟基没有直接与苯环相连，属于醇类物质，A错误；
B．该物质具有醛基（），属于醛类，B正确；
C．该物质官能团为酯基，属于酯类，C错误；
D．该物质官能团为酯基，属于酯类，D错误；
综上所述答案为B。
2．B
【详解】A．没有溶液的体积，所以阴离子数目无法确定，A错误；
B．18g重水的中含有的中子数=mol，1 mol H2O所含的中子数为8mol，所以二者之差为NA，B正确；
C．丁烷为C4H10，1个丁烷分子含有的共价键数=4-1+10=13，所以0.1mol丁烷含有的共价键数为1.3NA，C错误；
D．C2H4～2CO2～12e-，5.6L乙烯的物质的量为0.25mol，所以转移的电子数为0.2512=3mol，完全燃烧转移的电子数为3NA，D错误；
故答案选B。
3．A
【详解】二甲苯有三种同分异构体，分别为对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯。其一溴代物分别有1种、3种和2种。根据表中对应二甲苯的熔点可判断，熔点为13℃的二甲苯只有一种一溴代物，熔点为-54℃的二甲苯有3种一溴代物，而熔点为-27℃的二甲苯有2种一溴代物。因此熔点为13℃的二甲苯是对二甲苯，熔点为-54℃的二甲苯是间二甲苯，熔点为-27℃的二甲苯是邻二甲苯，
A．沸点为234℃的是一溴对二甲苯，故A正确；
B．沸点为234℃的是一溴对二甲苯，故B错误；
C．熔点-54℃的二甲苯是间二甲苯，故C错误；
D．沸点205℃的一溴二甲苯是一溴间二甲苯，故D错误；
故选：A。
4．D
【详解】A．的分子式为C11H16，联苯的分子式为C12H10，二者不能互为同分异构体，A错误；
B．分子中含有5类氢原子，因此一氯代物有5种，B错误；
C．分子中两个环共用的碳为中心构成四面体结构，所有碳原子不可能处于同一平面上，C错误；
D．分子中含有2个碳碳双键，因此1mol该化合物生成1molC11H20至少需要2molH2，D正确；
答案选D。
5．D
【详解】A．该有机物属于酯类，官能团为，A项错误；
B．属于二烯烃，名称为2—甲基—1，3—丁二烯，B项错误；
C．为苯甲醇，官能团为醇羟基，属于醇类，为苯酚，官能团为酚羟基，属于酚类，则不属于同系物，C错误；
D．该有机物属于烯烃，名称为乙基丁烯，D项正确；
答案选D。
6．A
【详解】通过加成和取代一共引入8个Cl原子，即饱和状态下共八个H，答案选A。
7．B
【详解】A．饱和C原子为空间四面构型，因此只有一种结构，故A错误；
B．淀粉、纤维素属于多糖，蛋白质是氨基酸聚合而成，均为天然有机高分子化合物，故B正确；
C．石蜡油受热会发生裂化，生成不饱和烯烃能使高锰酸钾溶液褪色，故C错误；
D．苯中不存在碳碳双键，故D错误；
故选：B；
8．A
【详解】A．同系物指结构相似，分子式相差n个CH2的有机化合物，则为苯或者为CH2═CH-CH═CH-C≡CH，为甲苯，二者不属于同系物，A项错误；
B．同素异形体指由相同元素构成的不同单质，则金刚石和石墨烯互为同素异形体，B项正确；
C．同位素指质子数相同，中子数不同的同种元素，则H和D都为氢元素互为同位素，C项正确；
D．同分异构体指分子式相同，结构不同的有机化合物，丁醇的分子式为C4H10O，官能团为羟基，乙醚的分子式为C4H10O，官能团为醚键，则二者互为同分异构体；
答案选A。
9．D
【分析】相同原子之间成键，共用电子对越多，键长越短。环辛四烯()中碳碳键键长有两种，则结构中存在两种碳碳键，即碳碳单键和碳碳双键，故为碳碳双键键长，即b键键长；为碳碳单键键长，即a键键长。
【详解】A．环辛四烯分子式为，乙苯分子式为，二者分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；
B．与等物质的量的溴加成，其加成位置可以为1，2加成，产物为；或1，4加成，产物为，产物多于1种，故B错误；
C．环辛四烯相邻碳原子之间可以存在碳碳单键或碳碳双键，故邻二氯代物有和两种，故C错误；
D．由分析可知，化学键b的键长为，故D正确；
故答案为：D。
10．C
【详解】正己烷分子中C原子形成一条链，由于每个C原子具有甲烷的四面体结构，所以这些C原子形成的碳链不是直线型，而是呈锯齿型，故合理选项是C。
11．D
【详解】A．甲烷发生取代反应生成四氯化碳，四氯化碳不溶于水，是良好的有机溶剂，碘单质在水中溶解度小，而易溶于四氯化碳，因此四氯化碳可用于萃取碘水中的碘，A正确；
B．甲烷分子式为CH4，乙烯分子式为C2H4，二者分子中含有的H原子数相同，因此等物质的量的甲烷和乙烯完全燃烧时产生的水的质量相等，B正确；
C．乙烯与HCl反应来制备氯乙烷产物唯一，乙烷与氯气反应制备氯乙烷产物有多种，得到的物质纯度低，原料利用率低，所以用乙烯与HCl反应来制备氯乙烷比用乙烷与氯气反应更好，C正确；
D．甲烷可燃烧，物质燃烧反应也属于氧化还原反应，D错误；
故答案是D。
12．D
【详解】A．苯分子的碳碳键是介于单键与双键之间的一种特殊键，6个碳碳键完全相同，没有碳碳双键，不能使溴的CCl4溶液褪色，故A错误；
B．有机物含有羧基，属于羧酸类，故B错误；
C．氨分子中的一个或多个氢原子被烃基取代后的产物，称为胺，CH3CH2CONH2还含有O元素，不属于胺类，故C错误；
D．甲基中1个C原子最外层有4个电子，每个H原子最外层有1个电子，形成3个共价键，其电子式为：，故D正确；
故选：D。
13．B
【详解】A．当醛基-CHO连在链烃基或苯环侧链上时，则为醛，而 中醛基连在O原子上，不是醛，属于酯类，故A错误；
B．-OH与苯环的支链相连的有机物属于醇， 属于醇，故B正确；
C．当羰基-CO-两端连在链烃基或直接连在苯环上属于酮，CH3OCH3为二甲醚，官能团为醚基，属于醚类，故C错误；
D．含苯环的烃为芳香烃， 中无苯环，故不是芳香烃，属于环烷烃，故D错误；
故选：B。
14．D
【详解】A．CH3CH2CH2Cl与CH3CH2CHClCH2Cl含有的官能团的数目不等，结构不相似，不属于同系物，故A不符合题意；
B．CH3CH2OH与CH3CH2CHO的结构不相似，不属于同系物，故B不符合题意；
C．CH3COOH与HCOOCH3的结构不相似，不属于同系物，分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故C不符合题意；
D．CH3CH2CH2OH与CH3CH2CH2CH2OH的结构相似，分子组成上相差1个CH2原子团，属于同系物，故D符合题意；
故选D。
15．C
【详解】A．16O和18O是氧元素的两种不同的原子，互为同位素，故A正确；
B．金刚石和足球烯是碳元素的两种不同的单质，互为同素异形体，故B正确；
C．C2H4为烯烃，C3H6为烯烃或环烷烃，两种结构不相似，不能互称为同系物，故C错误；
D． 和 的分子式均为C2H6O，结构不同，两者互为同分异构体，故D正确；
故选：C。
16．(1)AC
(2) 16 16 18 三 ⅥA
(3) C
【解析】(1)
根据示意图不难看出①②③分别是H、D、T原子：
A．首先明确核素的定义，不同的原子即不同的核素，氕、氘、氚明显是三种不同的核素，A项正确；
B．质量数=质子数+中子数，氕、氘、氚的质量数分别为1、2、3，B项错误；
C．氕、氘、氚互为氢元素的同位素，C项正确；
D．同位素的化学性质几乎完全一样，物理性质有差别，D项错误；
答案选AC；
(2)
的质子数为16，质量数为32，中子数为32-16=16，电子数为16+2=18，该元素在元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族，该元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是；
(3)
①氰酸铵和尿素的分子式相同，结构不同，所以它们之间的关系为同分异构体；
②尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵，该反应的化学方程式为；
③现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180℃时反应合成尿素，该反应的化学方程式为。
17．(1)碳碳双键
(2)-COOH
(3)C-Br
(4)2,4-二甲基己烷
(5)
(6) 4
(7) 8 11
【详解】（1）所含官能团为碳碳双键。
（2）所含官能团的结构简式为-COOH。
（3）所含官能团结构简式为C-Br。
（4）选择含碳原子数最多的链作为主链，称为己烷，从离支链最近的一端开始编号，在2和4号位各有1个甲基，则系统命名法为2,4-二甲基己烷。
（5）2-丁烯的键线式为。
（6）分子式为的醛不饱和度为1，属于饱和一元醛，可写成，的结构有4种，分别为CH3CH2CH2CH2-、CH3CH(CH3)CH2-、-C(CH3)3和CH3CH2CH(CH3)-，故分子式为的醛共有4种；醛A的核磁共振氢谱中的信号数量最少，即所含H的种类数最少，则A的结构简式是。
（7）不考虑顺反异构的情况下，链状卤代烃不饱和度为1，说明含有1个碳碳双键，则画出其碳骨架，然后把-Cl接到碳上，分别为 、、，共有8种；若考虑顺反异构，和均存在顺反异构，则在原来基础上要增加3种，共有8+3=11种。
18． 同系物 同分异构体 异戊烷 1 (CH3)3-C-CH2Cl
【详解】(1)A为丙烷、B为丁烷、E为新戊烷，三种物质均属于烷烃，且碳原子数不同，结构相似，分子组成相差若干个-CH2，所以属于同系物；C为正戊烷、D为2-甲基丁烷，与E的分子式相同，结构不同，所以属于同分异构体；
(2)D的习惯命名法为异戊烷；
(3)E分子中的4个甲基连在同一C原子上，所以H原子数只有1种，其结构简式是(CH3)3-C-CH2Cl。
19． ⑤ ① 酯基
【详解】(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；。
20．酯基和羧基、羧基和羟基、羧基和羟基、羧基和羟基、羧基和羟基
【详解】由结构简式可以看出阿司匹林()，含有官能团是酯基和羧基；
水杨酸()含有官能团是羧基和羟基；
酒石酸()含有官能团是羧基和羟基；
苹果酸()含有官能团是羧基和羟基；
五倍子酸也称没食子酸()含有官能团是羧基和羟基。
21．
CH2=CHCH=CH2＋Br2CH2BrCH=CHCH2Br ⑥ 2 ④ ACD
【详解】(1)①受甲基影响，苯环的邻、对位上的氢原子比较活泼，能与硝酸发生取代反应，化学方程式为 ；
②1，3-丁二烯是共轭二烯烃，能与等物质的量的Br2发生加成反应，则发生1，4加成的化学方程式为CH2=CHCH=CH2＋Br2CH2BrCH=CHCH2Br；
(2)(a) HCHO含有醛基，属于醛类，答案选⑥；
(b)分子式相同而结构不同的有机物，互为同分异构体，①CH3COOH(调味剂)和②HCOOCH3(烟草熏蒸剂)分子式相同，结构不同，互为同分异构体，答案选②；
(c)类别相同，结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团，互称同系物，③ (制酚醛树脂)④(生产杀虫剂)结构相似，组成上相差1个CH2原子团，互称同系物，答案选④；
(3)A．和的官能团都是酚羟基，均属于酚类，具有相同官能团，故A符合题意；
B．含有酚羟基，属于酚，含有醚键，属于醚，二者官能团不相同，故B不符合题意；
C．含有的官能团为醇羟基，含有的官能团为酚羟基，官能团都是羟基，故C符合题意；
D．HCOOCH3和CH3COOCH3的官能团都是酯基，官能团相同，故D符合题意；
答案选ACD。
22． 羟基、醛基、碳碳双键 脂环 BDF 羧基 碳碳双键 羟基 羧酸 醇
【详解】(1)化合物 是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有羟基、醛基、碳碳双键，它属于脂环化合物，故答案为：羟基、醛基、碳碳双键；脂环；
(2)①由结构简式可知酚酞的分子式为C20H14O4，故答案为：C20H14O4；
②分子中含酚-OH、-COOC-，且含苯环，为芳香族化合物、酚、酯类物质，故答案为：BDF。
(3) ①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为羧基(-COOH)、羟基(-OH)和碳碳双键()；
②莽草酸的分子式为。
③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于羧酸类、醇类。
23．(1)
(2)4-甲基-2-戊醇
(3)
(4)CH≡C-CH3
(5) C9H10O2 酮羰基(或羰基)、醚键 4
【解析】（1）线型结构酚醛树脂的结构简式为；
（2）属于醇，含羟基的最长碳链为5个碳，从离羟基最近的一端开始编号即从右往左编号，故命名为4-甲基-2-戊醇；
（3）；
（4）0.1mol某链状经与0.2molHCl完全加成，说明其含有一个碳碳叁键或两个碳碳双键，生成的氯代烷最多还可以与0.6mol氯气反应，说明生成的氯代烷只有6个氢原子，同时符合以上条件的该经的结构简式为CH≡C-CH3；
（5）有机化合物X经李比希法测得其中碳的质量分数为72.0%，氢的质量分数为6.67%，其余为氧元素，则氧的质量分数为21.33%，n(C):n(H):n(O)==9:10:2，X的相对分子质量为150，其X的分子式为C9H10O2；图甲为X的核磁共振氢谱，5组峰的面积之比为1：2：2：2：3；图乙为X的红外光谱：X分子苯环上只有一个取代基，且含有两种官能团,则X的结构简式为，其含有官能团的名称为酮羰基(或羰基)、醚键；X有一个苯环和一个酮羰基，1molX与足量氢气完全反应消耗氢气的物质的量为4mol。