专题2有机物的结构与分类综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,其分子结构如图。下列说法不正确的是
A.该有机化合物的分子式为C12H10O6
B.该有机化合物含有4种官能团
C.该物质不属于芳香族化合物
D.该有机化合物可属于羧酸类
2.一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.属于脂肪烃
B.分子中所有碳原子不可能共平面
C.苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有两种官能团
3.下列含有两种官能团的物质是
A.CH3CH2NO2 B.CH2=CHCH2Br
C.CH2Cl2 D.
4.下列选项属于官能团种类异构的是
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH2CH3 D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
5.下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚类 -OH
B.CH3-O-CH3醚类
C.醛类 -CHO
D.羧酸类 -CHO
6.S-诱抗素制剂有助于保持鲜花盛开,其分子结构如下图,下列关于该分子的说法中,正确的是
A.含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、酮羰基、羧基
C.含有羟基、羧基、酮羰基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羧基
7.某有机化合物的键线式为,它的名称是
A.丁烯 B.2—丁烯 C.2—戊烯 D.1—戊烯
8.和的关系是
A.同系物 B.同种物质 C.同素异形体 D.同分异构体
9.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
10.某有机化合物的结构简式如图:
此有机化合物属于
①炔烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子 ⑥芳香族化合物
A.①②③④⑥ B.②④⑥ C.②④⑤⑥ D.①③⑤
11.有机化合物 A 的结构简式为:,有机化合物 B 与等物质的量的 H2发生加成反应可得到有机化合物 A。下列有关说法错误的是
A.B 的结构可能有 3 种,其中一种名称为 3,4,4-三甲基-2-戊烯
B.用系统命名法命名有机化合物 A,名称为 2,2,3-三甲基戊烷
C.有机化合物 A 的分子式为 C8H18
D.有机化合物 A 的一氯取代物只有4种
12.下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O;②NH和H3O+;③NH3和H3O+;④O3和SO2;⑤CO2和BeCl2。
A.全部 B.①②③⑤ C.③④⑤ D.②⑤
13.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
14.C2O3是一种无色无味的气体,结构式如图所示,可溶于水生成草酸:。下列说法正确的是
A.甲酸与草酸互为同系物
B.C2O3是非极性分子
C.熔点:草酸>三氧化二碳>干冰
D.CO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同
15.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
二、实验题
16.茉莉花香气成分中含有茉莉酮(),其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中。采用下列实验方法,可以确定茉莉酮中含有碳碳不饱和键:①取适量的茉莉酮置于烧杯中;②加入足量酒精,用玻璃棒充分搅拌;③向烧杯中滴入少量溴水,用玻璃棒充分搅拌;④观察实验现象,得出结论。根据以上材料,填写实验中的问题:
(1)②和③中都用到玻璃棒,其作用分别是:
②________________________;③_____________________________。
(2)③向烧杯中滴入少量溴水时用到的仪器是_____________________________。
(3)②加入足量酒精,________(填“能”或“不能”)用蒸馏水代替,其原因是________________________________________________________________________。
(4)茉莉酮中含有的官能团是________(填名称)。
(5)上述实验中能够说明茉莉酮中含有的实验现象是____________________。
17.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置(省略加热和部分夹持装置)如图:
可能用到的有关数据如表:
性质物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性
环己醇 100 161 0.9618 微溶于水
环己烯 82 83 0.8102 难溶于水
合成反应:
在a中加入20g环己醇和少量碎瓷片,在搅动下慢慢加入1mL浓H2SO4;b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离、提纯:
反应得到的粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到10g纯净环己烯。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是_____。
(2)加入碎瓷片的作用是_____;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是_____(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.继续加热 D.重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并_____,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离、提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____。
三、结构与性质
18.下面是合成某药物的中间体分子(由9个碳原子和若干氢、氧原子构成)的结构示意图:
试回答下列问题:
(1)通过对比上面的结构简式与立体模型,请指出结构简式中的“Et”表示的基团是(写结构简式)_____;该药物中间体的分子式为________。
(2)该分子中含有_________个不饱和碳原子。
(3)该药物中间体中含氧官能团的名称为___________。
(4)该药物中间体分子中与碳原子结合的氢原子被溴原子取代,所得的一溴代物有______种。
四、原理综合题
19.(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”)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.根据该有机化合物的结构简式可知,其分子式为,A正确;
B.有机化合物含有4种官能团,分别是羧基、酯基、碳碳双键和酚羟基,B正确;
C.分子中含有苯环,故该物质属于芳香族化合物,C错误;
D.分子中含有羧基,该有机化合物可属于羧酸类,D正确;
故选C。
2.D
【详解】A.分子中含有氧元素,属于烃的衍生物,不属于烃,A错误;
B.苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面、甲烷最多有3个碳原子共平面,单键可以旋转,所以该分子中所有碳原子可能共平面,B错误;
C.该分子不存在对称结构,苯环上存在7种不同化学环境的氢,其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构),C错误;
D.分子中含有碳碳双键、酚羟基两种官能团,D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.只含有硝基一种官能团,A错误;
B.CH2=CHCH2Br分子中含有碳碳双键和碳溴键两种官能团,B正确;
C.CH2Cl2中只含有碳氯键一种官能团,C错误;
D.只有碳溴键一种官能团,苯环不是官能团,D错误;
故选B。
4.D
【详解】A.属于碳链异构,A错误;
B.属于碳链异构和官能团位置异构,B错误;
C.不是同分异构体,C错误;
D.属于官能团种类异构,D正确;
故选D。
5.B
【详解】A.羟基没有与苯环直接相连,此有机化合物属于醇,A错误;
B.氧原子与两个碳原子相连,此有机化合物属于醚,官能团是醚键,B正确;
C.所含官能团为(R为烃基),该有机化合物属于酯,C错误;
D.该物质属于羧酸,官能团是羧基(一COOH),D错误;
故选B。
6.A
【详解】根据分子的结构简式可以看出,该分子中含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基;
答案选A。
7.C
【详解】有机化合物的键线式为,结构简式为:CH3CH=CHCH2CH3,它的名称是2—戊烯,综上所述故选C。
8.D
【详解】二者分子式均为C10H22,但结构不同,属于同分异构体,故选D。
9.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。
10.B
【详解】由题给的结构简式可知,有机物中不存在碳碳双键,含有O元素,不是炔烃,而是烃的含氧衍生物,所以①错误;含酯基、羟基、羧基,属于多官能团有机化合物,所以②正确;含苯环,但还含O元素,则不属于芳香烃,则③错误;含C、H、O三种元素,为烃的含氧衍生物,则④正确;该有机物不是高分子化合物,则错误;含有苯环,属于芳香族化合物,则⑥正确;所以正确的是②④⑥,故选:B。
11.D
【详解】A.A中相邻碳原子上各去掉1个氢原子得到B,B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯,故A正确;
B.A的主链上含有5个碳原子,甲基分别位于2、2、3号碳原子上,根据烷烃命名规则,A的名称为2,2,3-三甲基戊烷,故B正确;
C.A 的结构简式为:,分子式为C8H18,故C正确;
D.A 的结构简式为:,A中含有5种氢原子,其一氯代物有5种,故D错误;
故选:D。
12.C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型,价层电子对个数=σ键+孤电子对个数,孤电子对个数=×(a-xb),a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子个数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×(5-3)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,H2O中价层电子对个数=2+×(6-2)=4且含有两个孤电子对,所以为V形结构,二者空间构型不同,故①错误;
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对,为正四面体形结构;H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,二者空间构型不同,故②错误;
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,所以二者空间构型相同,故③正确;
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对,所以分子空间构型都是V形,故④正确;
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+(4-2×2)=2,二氧化碳是直线型结构,BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+(2-2×1)=2,BeCl2是直线型结构,CO2和BeCl2分子都是直线型分子,故⑤正确;
答案选C。
13.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。
14.C
【详解】A.结构相似、分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物,甲酸()与草酸()不符合要求,不互为同系物,A错误;
B.由题图可知正电中心和负电中心不重合,是极性分子,B错误;
C.草酸分子间能形成氢键,而不能,故草酸熔点比高,相对分子质量比小,因此熔点低于,熔点:草酸>三氧化二碳>干冰,C正确;
D.中碳原子的杂化方式为,中碳原子的杂化方式为,分子中碳原子的杂化方式为,杂化方式不完全相同,D错误。
故选C。
15.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。
16. 搅拌,加速茉莉酮在酒精中的溶解 搅拌,使茉莉酮与溴水充分接触,加快反应速率 胶头滴管 不能 茉莉酮能够溶于酒精,不能溶于水 羰基、碳碳双键 溴水褪色
【详解】(1)②中用玻璃棒搅拌,加速茉莉酮在酒精中的溶解,③中用玻璃棒搅拌,使茉莉酮与溴水充分接触,加快反应速率,故答案为搅拌,加速茉莉酮在酒精中的溶解;搅拌,使茉莉酮与溴水充分接触,加快反应速率;
(2)③向烧杯中滴入少量溴水可以直接使用胶头滴管滴加,故答案为胶头滴管;
(3)②加入足量酒精,不能用蒸馏水代替,因为茉莉酮能够溶于酒精,不能溶于水,故答案为茉莉酮能够溶于酒精,不能溶于水;
(4)根据茉莉酮的结构,其中含有的官能团有羰基和碳碳双键,故答案为羰基、碳碳双键;
(5)能够与溴发生加成反应,使溴水褪色,故答案为溴水褪色。
17.(1)直形冷凝管
(2) 防止暴沸 B
(3) 检漏 上口倒出
(4)干燥环己烯
【详解】(1)根据仪器的构造可知装置b的名称是直形冷凝管;
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应冷却后补加,答案选B;
(3)分液漏斗在使用前应清洗干净并检查是否漏水。产物中环己烯难溶于水且密度比水的小,静置后在上层,无机相在下层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
(4)加入无水氯化钙的目的是干燥环己烯。
18. CH3CH2- C9H12O3 2 酯基、羰基 7
【分析】立体模型中有两种大球,根据C的成键特点可以形成4个单键可知哪种黑球为C原子,小球为氢原子,所以)“Et”表示乙基。
【详解】(1)对比结构简式与立体模型可知Et为CH3CH2-,由立体模型得其分子式为C9H12O3,
故答案为:CH3CH2-;C9H12O3;
(2)该分子中有两个碳氧双键,其他碳原子均为碳碳单键或碳氢单键,故不饱和碳原子有两个,故答案为2;
(3)含氧官能团有两种,酯基和羰基,故答案为:酯基、羰基;
(4)碳环中含有一个,结构不对称,所以H原子有7种,被Br原子取代后得7种一溴代物,故答案为:7。
19. 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。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页