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

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名称 专题2第一单元有机物化合物的结构同步练习(含解析)2022——2023学年下学期高二化学苏教版(2019)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 2023-06-22 09:29:05

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文档简介

专题2第一单元有机物化合物的结构同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.分子式为C8H10O的某芳香化合物有多种结构,其中能氧化成醛的有
A.2种 B.4种 C.5种 D.6种
2.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
3.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.含碳元素的化合物一定都是有机化合物
B.有机化合物除含碳元素外,一定还含有氢元素
C.碳原子成键方式的多样性是有机化合物种类繁多的原因之一
D.易溶于汽油、酒精、苯的物质一定是有机化合物
4.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了尿素,尿素是第一种人工合成的有机物。下列关于尿素的叙述错误的是
A.尿素是一种氮肥 B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素的含氮量为23.3% D.尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同分异构体
5.下列化合物中同分异构体数目最多的是
A.C5H12 B.C5H10 C.C5H12O D.C4H8O2
6.下列几种结构简式中,互为顺反异构体的是
① ②③ ④
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
7.分子式为C3H7Cl同分异构体共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
8.下列各组物质,属于官能团异构的是
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3
C.CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH2OCH2CH3 D.CH3CH2CH2COOH和CH3CH(CH3)COOH
9.同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的,下列有机物互为同分异构体的是
①CH2=CHCH3 ② ③CH3CH2CH3④HC≡CCH3
A.①与② B.③与④ C.②与③ D.①与④
10.下列叙述不正确的是
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得有机物有6种
B.分子式为C4H8Cl2的有机物共有8种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D.菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
11.多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是
A.该分子中的C原子采取的杂化方式有:、、
B.该分子中的O原子采取杂化
C.“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内
D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
12.组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)
A.10种 B.12种 C.8种 D.4种
13.二苯基甲烷( )的二氯代物有
A.15种 B.16种 C.18种 D.21种
14.已知物质A的结构简式为,其苯环上的一溴代物有
A.3种 B.4种 C.6种 D.8种
15.已知①、②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是
A.①和②两种物质的分子式均为
B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D.①分子中最多有4个碳原子共直线
二、有机推断题
16.某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了如下实验探究。
步骤一:这种烃X的蒸气通过热的氧化铜,可被氧化成二氧化碳和水,再用无水氯化钙吸收水,氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得,2.12 g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04 g二氧化碳和1.80 g水。
步骤二:通过仪器分析知X的相对分子质量为106。
步骤三:如图Ⅰ,用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰,其面积之比为2∶3。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。
试回答下列问题:
(1)X的分子式为___________,名称为___________。
(2)步骤二中的仪器分析方法为___________。
(3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式:___________。
①芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品邻苯二甲酸(PTA),查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质,请简述实验室中提纯PTA的方法:___________。
17.某有机化合物A由C、H、O三种元素组成。在一定条件下,由A可以转化为有机化合物B、D和F,C又可以转化为B和A。它们的转化关系如图所示。已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出A~F的结构简式和名称A_______B_______C_______D_______E_______F_______。
(2)写出实现①~⑧转化的化学方程式,并注明反应类型①_______②_______③_______④_______⑤_______⑥_______⑦_______⑧_______。
三、原理综合题
18.(1)将下列符合要求的组别字母填入相应位置
A.O2和O3B.和C.CH3CH2CH2CH3和
D.E.CH3CH2CH2CH3和
①___________组两种微粒互为同位素;
②__________组两种物质互为同素异形体;
③___________组两种物质属于同系物;
④___________组两物质互为同分异构体;
⑤___________组两物质是同一物质。
(2)一定温度下,将3molA气体和1molB气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L,则1min内,B的平均反应速率为__________________,X为________,若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度________0.8mol/L(填“大于,小于或等于”)。
19.已知下列有机物;
①和
②和
③和
④和
⑤和
⑥和
(1)其中属于同分异构体的是_______(填序号,下同)
(2)其中属于碳链异构体的是_______。
(3)其中属于官能团位置异构的是_______。
(4)其中属于官能团类型异构的是_______。
(5)其中属于同一种物质的是_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】C8H10O是某芳香化合物,含有苯环,能氧化成醛,说明含有—CH2OH基团,故苯环上可能有—CH2OH和—CH3两个基团,两基团有邻、对、间三种位置,也可以只有一个—CH2CH2OH基团,共4种,、 、 ;故本题选B。
2.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。
3.C
【详解】A.有机化合物一定都是含碳元素的化合物,但是含碳元素的化合物一定都是有机化合物,如NaHCO3是含有C元素的化合物,但属于无机物,A错误;
B.有机化合物中除含碳元素外,可能还含有氢元素,但不一定含有H元素,如CCl4是有机化合物,其中含有C元素,但不含有H元素,B错误;
C.碳原子最外层有4个电子,C原子之间可以形成共价单键、共价双键、共价三键,不仅可以形成碳链,也可以形成碳环;C原子不仅可以与C原子形成共价键,也可以与其它元素的原子形成共价键,碳原子成键方式的多样性是有机化合物种类繁多的原因之一,C正确;
D.I2等卤素单质是由非极性分子构成的物质,在汽油、酒精、苯等由非极性分子构成的物质中易溶解,但卤素单质不是有机化合物,D错误;
故合理选项是C。
4.C
【详解】A.尿素分子的化学式是CO(NH2)2,物质组成中含有N元素,因此尿素是一种氮肥,A正确;
B.在人体新陈代谢产生的汗液和尿液中含有尿素,因此尿素是人体新陈代谢的一种产物,B正确;
C.尿素分子的化学式是CO(NH2)2,其中N元素的含量为,不是23.3%,C错误;
D.尿素的化学式是CO(NH2)2,氰酸铵的化学式是NH4CNO,二者分子式都是CON2H4,二者的分子式相同,但分子结构不同,因此二者互为同分异构体,D正确;
故合理选项是C。
5.D
【详解】A.C5H12只存在碳链异构,共有3种同分异构体,A不选;
B.C5H10中存在碳链异构、位置异构和官能团异构,若为戊烯,则有5种结构,若为环烷类,则有5种结构,C5H10最多有10种结构,B不选;
C.C5H12O存在碳链异构、位置异构和官能团异构,若为戊醇,则有8种结构,若为醚类物质,则有6种结构,C5H12O最多有14种结构,C不选;
D.C4H8O2存在碳链异构、位置异构和官能团异构,若为丁酸,则有2种结构,若为酯类,则有4种结构,若存在羰基同时存在羟基或醚键,则有13种结构,共有19种结构,D选;
故答案选D。
6.D
【详解】在同一碳原子上不连相同官能团或原子的情况下,相同官能团或原子在碳碳双键两端且同侧的为顺式结构,相同官能团或原子在碳碳双键两端且异侧的为反式结构,①为反式结构;②同一碳上连相同官能团或原子,没有顺反异构;③为顺式结构;④同一碳上连相同官能团或原子,没有顺反异构,综上故选D。
7.A
【详解】丙烷分子中含有2类氢原子,则分子式为C3H7Cl的卤代烃的所有同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3,共两种;
故选A。
8.C
【详解】A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2都属于烷烃,是由于碳链结构不同引起的异构体,A不符合题意;
B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3都属于烯烃,是由于碳链结构不同引起的异构体,B不符合题意;
C.CH3CH2CH2CH2OH含羟基,属于醇类;而CH3CH2OCH2CH3含醚键,属于醚类,二者是由于官能团不同引起的异构,属于官能团异构,C符合题意;
D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH都属于饱和一元羧酸,是由于碳链结构不同引起的异构体,D不符合题意;
故合理选项是C。
9.A
【详解】分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,所以根据有机物结构简式可知①和②满足分子式相同二结构不同,互为同分异构体,故A正确;
答案选A。
10.B
【详解】A.含有3个碳原子的烷基有丙基、异丙基两种,甲苯苯环上有3种氢原子,分别处于甲基的邻、间、对位,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得有机物有种,A正确;
B.可以看作中2个H原子被2个Cl原子取代,有、两种结构:中,当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时,有2种,当2个Cl原子取代不同C原子上的H时,有4种;中,当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时,有1种,当2个Cl原子取代不同C原子上的H时,有2种,故分子式为的有机物共有9种,B错误;
C.戊烷的同分异构体有、、,若为,其一氯代物有、,共三种,C正确;
D.苯环是平面正六边形结构,菲具有很高的对称性,沿如图虚线对称:,有如图所示5种H原子,故菲的一硝基取代物有5种,D正确;
答案选B。
11.D
【详解】A.该分子中碳碳三键上的C原子采取杂化,苯环上的C原子采取杂化,其他碳原子采取杂化,A正确;
B.该分子中的O原子有2对σ键电子对,有2对孤电子对,故其采取杂化,B正确;
C.“纳米小人”头部的C原子均为杂化,C原子与周围的H原子形成四面体,不在同一平面上,C正确;
D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子,均采取杂化,D错误;
故选D。
12.A
【详解】丁基有四种结构,苯环对位上的两个丁基均有四种不同结构,将四种丁基分别记为A、B、C、D,则组合的种类有AA、AB、AC、AD、BB、BC、BD、CC、CD、DD,共10种,因此合理选项是A。
13.B
【详解】为对称结构,分子中有4种氢原子:,分别在1,2,3,4位置固定一个氯原子,则另一个氯原子位置:,,,,二氯代物共16种。故选B。
14.A
【详解】由结构的对称性可知,有机物A分子中苯环上含3种H( ),苯环上的一溴代物有3种。
答案选A。
15.B
【详解】A.由题给结构可知①、②的分子式均为,故A错误;
B.②分子中只有两种氢原子,其一氯代物只有两种,故B正确;
C.②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.苯环中处于对位的碳原子及其相连的原子在一条直线上,在①分子中最多有3个碳原子在一条直线上,故D错误;
答案选B。
16.(1) C8H10 对二甲苯
(2)质谱法
(3)、
(4)将粗产品溶于适量热水中,趁热过滤,冷却结晶,过滤出晶体
【分析】本题主要考查的是有机物结构式的确定、限制条件同分异构体书写、物质的分离提纯,意在考查学生的分析推理能力和知识应用能力,解题的关键是正确识别核磁共振氢谱和红外光谱。
【详解】(1)烃的物质的量为,生成二氧化碳为,生成水为,则分子中、,故的分子式为,的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而核磁共振谱有个峰,其面积之比为:,则为,名称为对二甲苯,故答案为:;对二甲苯 二甲苯;
(2)步骤二通过仪器分析得知的相对分子质量,该方法称为质谱法,故答案为:质谱法;
(3)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:;
(4)在水中的溶解度随着温度的升高明显增大,且粗产品中杂质不溶于水,提纯的实验方法:将粗产品溶于适量热水中,趁热过滤,冷却结晶,过滤出晶体,则实验室中提纯的方法为重结晶。
17.(1) 乙醇 乙烯 溴乙烷 乙醛 乙酸 乙酸乙酯
(2) ,消去反应 ,加成反应 ,消去反应 ,取代反应 ,氧化反应 ,氧化反应 ,加成反应 ,取代反应
【分析】D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为;D氧化到E,说明E为;D还原得A,说明A为 ;由A到B的反应条件可推知B为;B到C取代可推知C为;A和E酯化得F,则F为。
(1)
由上述分析可知出A~F的结构简式和名称分别是:
A的结构式和名称为:乙醇;B的结构式和名称为:乙烯;C的结构式和名称为:溴乙烷;D的结构式和名称为:乙醛;E的结构式和名称为:乙酸;F的结构式和名称为:乙酸乙酯。
(2)
反应①是乙醇脱水生成乙烯,反应方程式为:,是消去反应;反应②是乙烯与溴化氢加成生成溴乙烷,反应方程式为:,是加成反应;反应③是溴乙烷发生消去反应生成乙烯,反应方程式为:,是消去反应;反应④是溴乙烷碱性水解得乙醇,反应方程式为:,是取代反应;反应⑤是乙醇氧化生成乙醛,反应方程式为:,是氧化反应;反应⑥是乙醛氧化成乙酸,反应方程式为:,是氧化反应;反应⑦是乙醛发生还原反应生成乙醇,反应方程式为:,是加成反应;反应⑧是乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:,是取代反应。
18. B A C E D 0.2mol/(L.min) 2 小于
【分析】(1)同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素;
同素异形体:是指由同种元素组成不同性质的单质;
同系物:一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物互相称为同系物;同系物必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇);
同分异构体:是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物;据以上分析解答。
(2)利用“三段式”进行分析解答。随着反应的进行,反应物浓度的减小,速率减慢。
【详解】①根据以上分析可知:核电荷数相同,中子数不同的核素,和互为同位素;综上所述,本题选B。
②根据以上分析可知:由氧元素组成的不同性质的单质,O2和O3互为同分异构体;综上所述,本题选A。
③根据以上分析可知:组成相同,相差nCH2原子团,CH3CH2CH2CH3和互为同系物;综上所述,本题选C。
④根据以上分析可知:分子式一样,结构不同,CH3CH2CH2CH3和互为同分异构体;综上所述,本题选E。
⑤根据以上分析可知:均为四面体结构,为同一种物质;综上所述,本题选D。
(2)利用三段式法计算
根据以上分析可知,1min内,B的平均反应速率为V===0.2mol/(L.min);0.2x=0.4,x=2;由题知,反应进行1min时,C的浓度为0.4mol/L,若反应继续进行至达到平衡再需1分钟,因为随着反应的进行正反应速率不断减慢,同样是历时1min生成的C的量要比前1min的少,因此,平衡时C的浓度小于0.8mol/L;综上所述,本题答案是:0.2mol/(L.min);2;小于。
19.(1)①②③⑤⑥
(2)①
(3)②
(4)③⑤⑥
(5)④
【分析】①两者分子式相同,碳链结构不同,互为同分异构体。②两者分子式相同,官能团位置不同,互为同分异构体。③两者分子式相同,官能团种类不同,互为同分异构体。④同一个碳上面4条键性质相同,图示为同一种物质。⑤两者分子式相同,前者含有碳碳双键,后者成环,不饱和度均为1,互为同分异构体。⑥两者分子式相同,一种属于双烯烃,一种为炔烃,互为同分异构体。
(1)
根据以上分析可知,属于同分异构体的是①②③⑤⑥。
(2)
根据以上分析可知,属于碳链异构的为①。
(3)
根据以上分析可知,属于官能团位置异构的是②。
(4)
根据以上分析可知,属于官能团类型异构的是③⑤⑥。
(5)
根据以上分析可知,属于同一种物质的为④。
答案第1页,共2页
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