专题2第一单元有机化合物的结构同步练习 （含答案）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修3

专题2第一单元有机化合物的结构同步练习
一、单选题
1. 科学家艾哈迈德泽维尔使“运用激光技术观察化学反应时分子中原子的运动”成为可能，在他的研究中证实了光可诱发下列变化：
这一事实可用于解释人眼的夜视功能，有关、的叙述不正确的是
A. 和互为同分异构体 B. 和分子中所有原子可以处于同一平面
C. 和都可发生加聚反应 D. 该物质的同分异构体只有五种
2. 水芹烯、罗勒烯、月桂烯均为中药当归的成分，它们的结构简式如图所示：
下列判断不正确的是 ( )
A. 三者互为同分异构体
B. 三者均能使酸性溶液褪色
C. 等质量的三种物质与发生加成反应消耗的量不相等
D. 三者分子中所有碳原子均在同一平面内
3. 下列说法正确的是( )
A. 环戊二烯分子中最多有个原子在同一平面上
B. 月桂烯所有碳原子一定在同一平面上
C. 的分子中，有个甲基的同分异构体有种不考虑立体异构
D. 芳香族化合物与互为同分异构体，苯环上的一氯代物只有一种结构，则可能的结构有种
4. 有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法错误的是( )
A. 与环己烷互为同分异构体 B. 能与酸性高锰酸钾溶液发生反应
C. 所有碳原子可处于同一平面 D. 一氯代物有五种不考虑立体异构
5. 精细化学品是与反应的主产物，的反应机理如下：
下列说法错误的是
A. 与互为顺反异构体
B. 中所有原子可能共平面
C. 与在光照条件下反应产生的一氯代物有种
D. 分子中含有个手性碳原子
6. 年南开大学周其林团队研究手性螺环化合物成绩突出，荣获国家自然科学一等奖。已知连有个不同基团的原子称为手性原子。螺环化合物是一种重要的有机催化剂，下列关于的说法正确的是
A. 与丙苯互为同分异构体 B. 仅含有个手性碳原子
C. 所有原子有可能共平面 D. 一氯代物共有种不考虑立体异构
7. 下列关于有机物结构的说法错误的是
A. 苯乙烯中所有原子可能共面
B. 有机物分子中与可形成单键、双键和三键
C. 的一氯代物有种
D. 中含有个手性碳原子手性碳原子指连有个不同基团的碳原子
8. 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
9. 是医药工业和香料工业的重要中间体，合成路线如图所示，下列说法正确的是
A. 属于取代反应，属于氧化反应
B. 的名称为醛基苯酚，和互为同系物
C. 苯环上的二氯代物有种，苯环上的三氯代物有种
D. 中所有原子可共平面，与完全加成后分子中存在个手性碳原子
10. 已知：三元轴烯 、四元轴烯 、五元轴烯 的最简式都与苯相同，下列说法不正确的是( )
A. 三种物质都能发生加成反应
B. 、分子中所有原子可能都在同一个平面上
C. 与互为同分异构体
D. 、的一氯代物均只有一种，的一氯代物有三种
11. 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
12. 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. 氯代物有种
C. 分子中所有碳原子有可能处于同一平面
D. 该化合物生成，至少需要
13. 下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A. 和是两种不同的物质 B. 二氯甲烷属于正四面体的空间结构
C. 己烷有种同分异构体 D. 新戊烷与，二甲基丙烷的结构不同
14. 下列关于和的叙述正确的是( )
A. 均能用通式来表示
B. 二者互为同分异构体
C. 都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D. 都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内
15. 桶烯键线式如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A. 桶烯分子中所有原子在同一平面内
B. 桶烯完全燃烧需要消耗氧气标准状况
C. 桶烯与苯乙烯互为同分异构体
D. 桶烯中的一个氢原子被氯原子取代，所得产物只有两种
二、填空题
16. 三种有机物的结构简式如图，请回答下列问题：
的分子式为_________；三者的关系是__________。
上述三种物质中，__________填序号，下同的一氯代物有种；能使溴的四氯化碳溶液褪色的有__________。
有机物最多能有__________个碳原子共面。
写出满足下列条件的同分异构体的结构简式：__________。
(ⅰ)含有苯环
(ⅱ)核磁共振氢谱图中有两组峰，峰面积之比为
17. Ⅰ写出含有一个手性碳且相对分子质量最小的单烯烃的结构简式并命名____________________________________________________________________________。
写出符合所有碳原子均在同一直线上的有机物的结构简式______________________
Ⅱ有一种有机物的键线式如图所示。
的一氯代物有________种
有机物是的同分异构体，且属于芳香族化合物。则的结构简式是___________________。
可以与溴水反应，该反应的化学方程式为________________________________
萝卜中具有较多的胡萝卜素，它是人体的主要营养之一。一胡萝卜素的结构为：
写出一胡萝卜素的分子式__________________________。
胡萝卜素与溴水反应，最多能与________________反应。
一胡萝卜素与一胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内部分不同，但碳的骨架相同。写出一胡萝卜素方框内可能的结构简式：_____________________________________________。
实验题
18. 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。
19. 蒸馏装置如图所示，仪器的名称是_______，图中虚线框内应选用右侧的_______填“仪器”或“仪器”。
利用李比希法测得有机物完全燃烧后产生和。
的实验式为_______。 已知的密度是同温同压下二氧化碳密度的倍，则的分子式为_______。
分子中，在同一平面上的碳原子至少有___________个；有机物中共线的碳原子最多有___________个。
某类有机物含有苯环和醛基，经测定，相对分子质量为，有四种氢，写出该有机物的结构简式___________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查烯烃，注意烯烃的顺反异构、苯环和碳碳双键共面问题是解答本题的关键，难度一般。
【解答】
A.和互为顺反异构的同分异构体，故A正确；
B.苯环和与之直接相连的原子共面，碳碳双键与直接与之相连的原子共面，这些平面可以重合，和分子中所有原子可以处于同一平面，故B正确；
C.和都含有碳碳双键，可发生加聚反应，故C正确；
D.没有强调是否必须含有苯环，因此该物质的同分异构体不止五种，故D错误。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查有机化学基础，关键在于要准确把握有机物官能团性质，同分异构体的确定、共面共线问题、反应类型的判断等等，难度一般
【解答】项，三者结构不同，分子式相同，均为，故三者互为同分异构体，A正确；
项，三者结构中均含有碳碳双键，均能与酸性溶液反应而使之褪色，B正确；
项，水芹烯分子中只含有两个碳碳双键，消耗的量比等质量的罗勒烯、月桂烯消耗的量少，C正确；
项，三者均含有碳碳单键，碳碳单键的旋转，决定了部分碳原子与其他碳原子可能不在同一平面内，D错误。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了物质结构分析、同分异构体书写等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等。
【解答】
A.由碳碳双键为平面结构，则个原子与个原子可共面，即最多个原子共面，故A正确；
B.分子中含个亚甲基，均为四面体结构，则所有原子不一定共面，故B错误；
C.的分子中，有个甲基的同分异构体有种，分别是，，，，故C错误；
D.苯环上的一氯代物只有一种结构，则环上的取代基具有高度的对称性，即，其中四个取代基连接个甲基与个溴原子，每种结构都有种情况，共种结构；两个取代基连接个，位于对位，只有种结构，所以共种结构，故D错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查烯烃的性质、同分异构体及其碳原子共面问题，难度不大。
【解答】
A.该有机物的分子式为属烯烃类物质，环己烷的分子式是，属于环烷烃类物质，两者分子式相同而结构不同，则互为同分异构体，故A正确；
B.该烯烃含有碳碳双键可以与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，故B正确；
C.因为与碳碳双键直接相连的原子都在同一平面上，所以该烯烃中与碳碳双键直接相连一共有个碳原子，则个碳原子一定共面，再结合碳碳单键可以旋转，所以所有碳原子可能处同一平面上，故C正确；
D.该有机物的一氯代物有种，分别是：，，，故D错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力，明确官能团及其性质关系、存在顺反异构的方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。
【解答】
A.为顺式结构，为反式结构，互为顺反异构，故A正确；
B.苯环、碳碳双键均为平面结构，由于单键可以旋转，故中所有原子可能共平面，故B正确；
C.苯环在光照条件与氯气不发生取代反应，故与在光照条件下反应产生的一氯代物有种，故 C错误；
D.原子连接四个不同的原子和原子团为手性碳原子，分子中只含有个手性碳原子，如图所示：，故D正确。

6.【答案】
【解析】
【分析】
综合考查有机化学基础知识，试题注重信息的获取能力考查，渗透了“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等学科素养。
【解答】
A.该有机物的分子式为，丙苯的分子式为，二者不属于同分异构体，选项错误；
B.根据手性碳原子定义，可以得出含有手性碳原子个如图，选项正确；
C.分子中原子均为饱和原子，根据分子结构特点可以得出所有原子不可能共平面，选项错误；
D.的一氯代物共有种，其位置分别为，选项错误。

7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物结构的分析，难度一般，解题关键是将有机物的结构与基本有机物甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构联系起来，判断氢原子类型等。
【解答】
A.根据苯中所有原子共面，乙烯中所有原子共面，结合碳碳单键可以旋转，苯乙烯中所有原子可能共面，故A正确；
B.氮的价层电子数为，有机物分子中与可形成单键、双键和三键，故B正确；
C.为对称结构，一氯代物有种，故C错误；
D.如图所示，分子中含有个手性碳原子，故 D正确。
8.【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。
9.【答案】
【解析】解：属于加成反应，故A错误；
B.和结构不相似，二者不互为同系物，故B错误；
C.苯环上的二氯代物，相当于苯分子中个氢原子被个酚羟基、个取代，两个氯原子相邻时，酚羟基有种位置异构，两个氯原子相间时，酚羟基有种位置异构，两个氯原子相对时，酚羟基有种位置异构，所以其二氯代物有种；苯环上的三氯代物中，两个氯原子可与酚羟基相邻、可以与相邻，剩下一个氯原子均只有种位置，所以其三氯代物有种，故C正确；
D.苯环、是平面结构，单键可以旋转，所以分子中所有原子可能共平面，与完全加成后分子中不存在手性碳原子，故D错误；
故选：。
本题考查有机物的结构和性质，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确官能团及其性质的关系是解本题关键，题目难度不大。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的结构、同分异构体的判断、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度不大。
【解答】
A.都含有碳碳双键，可发生加成反应，故A正确；
B.、含有的碳原子都形成碳碳双键，具有平面形结构，则所有原子可能都在同一个平面上，故B正确；
C. 与的分子式都为，但二者结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D.三种有机物的结构对称，一氯代物都只有一种，故D错误。
故选：。
11.【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。
12.【答案】
【解析】略
13.【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、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意有机物的结构及同分异构体的判断，题目难度不大。
【解答】
A.甲烷为正四面体结构，四个相同，则和为一种物质，故A错误；
B.甲烷中个被取代得到二氯甲烷，则二氯甲烷属于四面体的空间结构，不是正四面体，故B错误；
C.的同分异构体有、、、、，有种同分异构体，故C正确；
D.新戊烷与，二甲基丙烷的结构相同，是同一物质，故D错误；
故选C。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了同系物、同分异构体的概念以及烷烃的通性，难度不大，应注意基础的掌握和积累。
【解答】
A.和都属于烷烃，其组成均能用通式表示，故A正确；
B.分子式相同而结构不同的化合物间互为同分异构体，二者分子式不同，故二者不互为同分异构体，故B错误；
C.分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，故C错误；
D.是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
故选：。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查有机物结构和性质的分析，试题难度一般，解题关键是判断官能团，分析有机物性质。
【解答】
A.分子中上、下两顶点碳原子具有类似甲烷的结构特点，所以桶烯分子中所有原子不可能在同一平面内，故A错误；
B.桶烯的分子式是，根据，桶烯完全燃烧需要消耗氧气氧气，在标准状况下体积为，故B正确；
C.桶烯与苯乙烯的结构不同，两者分子式都是，因此两者互为同分异构体，故C正确；
D.桶烯分子中只有种类型氢原子，所以一个氢原子被氯原子取代，所得产物有两种，故D正确。
16.【答案】；同分异构体

【解析】
【分析】
本题考查有机物结构和性质的分析，难度中等，解题关键是理解有机物的键线式，判断有机物结构，分析有机物性质。
【解答】
为苯环上连有，分子式为；三者的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体。
中分别有、、种氢原子，故的一氯代物有种；含碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色。
有机物苯环上个碳原子一定共平面，，中碳原子一定在苯环所在平面，其所连两个甲基，最多只有个碳原子在该平面，故最多能有个碳原子共面。
的分子式为，根据(ⅰ)含有苯环，(ⅱ)核磁共振氢谱图中有两组峰，峰面积之比为，则含有两种类型氢原子，个数比为，个数分别为、，故结构简式为。

17.【答案】Ⅰ；甲基戊烯；
；
Ⅱ；


．
；
；

【解析】
【分析】
本题考查有机物的结构简式以及命名，为高频考点，难度不大。掌握手性碳的定义、烯烃的命名、键线式、同分异构体数目以及有机物的结构和性质是解答的关键。
【解答】
Ⅰ手性碳要求一个碳原子上带有四个不同的原子或原子团，含有一个手性碳且相对分子质量最小的单烯烃的结构简式为，其名称为甲基戊烯；
的不饱和度为，结构中可能含个碳碳三键，或两个碳碳双键，或一个碳碳双键一个环状，根据乙炔为直线型，可知所有碳原子均在同一直线上的有机物的结构简式为；
Ⅱ有种等效氢，则其一氯代物为种；
的分子式为，不饱和度为，可知中除含苯环外还含有一个碳碳双键，则的结构简式为；
中含碳碳双键，可以溴发生加成反应，化学方程式为；
由一胡萝卜素的结构简式可知其分子式为；
个胡萝卜素分子中含有个碳碳双键，则胡萝卜素最多能与 发生加成反应；
碳的骨架相同，根据碳的成键特点，虚线框内可能的结构简式为。
18.【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。
19.【答案】 蒸馏烧瓶； 仪器；
；
；


【解析】
【分析】
本题考查有机分析，涉及实验装置、化学计算、分子式、实验式、共线共面的原子判断等等，综合性强，难度一般。
【解答】
结合图片可知仪器的名称是蒸馏烧瓶；蒸馏实验冷凝一般选择直形冷凝管，应选用仪器；
生成水物质的量为，原子物质的量为，生成二氧化碳为，碳原子物质的量为，氧原子物质的量为，故有机物中：：：：：：，的实验式为： ；
已知的密度是同温同压下二氧化碳密度的倍，则的相对分子质量是二氧化碳的倍，即为，又的实验式为： ，则分子式为 ；
苯环是平面结构，结合该分子结构简式，可知圈出的 个碳一定共面； 苯环是平面结构，碳碳三键的直线结构，结合该分子结构简式，可知圈出的个碳一定共线；
有机物含有苯环和醛基，相对分子质量为，可知分子式，有四种氢，说明分子的对称性较好，据此可知：；

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