专题2 有机物的结构与分类 检测题(含解析) 高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修3

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名称 专题2 有机物的结构与分类 检测题(含解析) 高二下学期化学苏教版(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 2023-06-24 10:37:41

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专题2《有机物的结构与分类》检测题
一、单选题
1.下列表述不正确的是
A.甲基的电子式
B.乙烯的球棍模型
C.乙炔的空间填充模型为
D.命名为2,2,3-三甲基丁烷
2.下列分子结构模型中,不能正确表示分子的空间结构的是
A B C D
HCl
A.A B.B C.C D.D
3.聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯简称PBAT,是由丁二醇、己二酸和对苯二甲酸聚合而成的生物降解材料结构简式如下,下列说法正确的是
A.己二酸和对苯二甲酸互为同系物
B.PBAT可降解与链节内、外均以酯基连接有关
C.对苯二甲酸可发生取代反应,不能发生加成反应
D.HOOC(CH2)4COOH的同分异构体中属于二元羧酸的共有6种
4.下列互为同位素的是
A.与 B.与 C.乙烯与乙炔 D.正丁烷与异丁烷
5.n种炔烃与足量的氢气催化加成得到m种烷烃,且烷烃满足的条件:①主链含5个碳原子②两个支链:一个甲基、一个乙基。n、m的最大值分别为
A.2、2 B.2、4 C.4、2 D.4、5
6.下列有机物与2,3-二甲基丁烷互为同分异构体的是
A.(CH3)2CHCH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)3CCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCH(CH3)2
7.下列有机物中,不属于烃的衍生物的是(  )
A.一氯甲烷 B.苯 C.硝基苯 D.乙醇
8.下列叙述错误的是
A.甲苯与液氯在FeCl3催化下反应,主要产物为2-氯甲苯和4-氯甲苯
B.联苯() 的一氯代物有3种,二氯代物有11种
C.K3Fe(CN)6是配位化合物,中心离子是Fe3+,配位原子是N
D.能降低氧化铝熔点的冰晶石的成分为Na3AlF6,它是离子化合物,含有配位键
9.丙烷的二氯取代物有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
10.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
11.下列互为同系物的是
A.O2与O3 B.CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3
C.H2O与H2O2 D.C与C
12.有机物C4H8BrCl的同分异构体共有
A.8 种 B.9 种 C.10 种 D.12 种
13.决明子别名还瞳子,本草纲目中有“圃中种决明,蛇不敢入,决明解蛇毒,本于此也。”决明子中含有的一种物质A的结构简式如图,则A属于
A.烃 B.酚类 C.醇 D.醚
14.有机物A的键线式结构为 ,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是
A.有机物A的一氯取代物只有5种
B.用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C.有机物A的分子式为
D.B的结构可能有4种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
15.用钉催化剂可以实现马来酸二烷基酯顺式和反式之间的转化(如图所示)。下列说法正确的是
A.该过程的总反应为,该过程属于物理变化
B.该过程仅有C-H键和Ru-H键的断裂与形成
C.该过程Ru的成键数目发生了变化
D.马来酸二烷基酯的同分异构体中可能含有苯环
二、填空题
16.用系统命名法命名下列烷烃
(1)________
(2)_______
(3)_______
(4)_________
(5)_______
17.分子式为C5H12O的醇类物质同分异构体有8种,其中能够氧化为醛的同分异构体的结构简式为_______________________、_______________________、_______________________、_______________________,不能发生消去反应的同分异构体的结构简式为____________________。
三、实验题
18.我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提取青蒿素而获得2015年诺贝尔奖。青蒿素是治疗疟疾的有效药物,属于酯类化合物,其分子结构如图所示。
(1)从黄花高中提取青蒿素的流程如下:
研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程,实验结果如下:
溶剂 水 乙醇 乙醚
沸点/℃ 100 78 35
提取效率 几乎为0 35% 95%
①分离黄花蒿残渣与提取液的实验操作是___________。
②提取青蒿素使用的溶剂最好选择___________。
③研究发现,青蒿素分子中的某个基团受热不稳定,据此分析用乙醇作溶剂,提取效率偏低,不能达到理想效果的原因是___________。
④蒸馏操作中用到的玻璃仪器有:蒸馏烧瓶、___________、冷凝管、尾接管、锥形瓶;为防止发生燃烧、爆炸,加热过程中不宜用明火,综合考虑受热均匀等因素宜采用______加热方式。
(2)研究还发现,将青蒿素通过下面反应转化为双氢青蒿素,治疗疟疾的效果更好。
该反应的反应类型是___________。
(3)提取并转化青蒿素治疗疟疾的过程中,应考虑物质的_______、________等性质。
19.回答下列问题:
(1)①甲烷、②乙烷、③正丁烷、④异丁烷的沸点由高到低的顺序为_______(用序号表示);相对分子质量为72的烷烃的分子式是_______,其一氯代物只有一种的结构简式为_______。有机物的名称为_______。
(2)某学习小组按如下甲、乙两种实验方案探究海带中碘的制取。
已知:;酸性条件下,在水中的溶解度很小。
①“适量”中能代替的最佳物质的电子式为_______。步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是_______。
②下列有关步骤Y的说法中正确的是_______(填序号);步骤Y中的方法称为_______。
A.应控制溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层
C.步骤Y只有物理变化 D.溶液可由乙醇代替
四、计算题
20.(1)系统命名法命名A、B、C、D四种物质:
A.:________; B.:________;
C.:_______; D.:________;
(2)某有机物0.3克完全燃烧后生成224毫升(标准状况)二氧化碳和0.18克水。已知该物质的蒸气对氢气的相对密度为30,试求:
①有机物的分子式___________。
②试写出该有机物可能的两个结构简式___________;_____________。
21.按要求填空:
(1)用系统命法命名
①_______。
② (CH3)2C=C(CH3)2_______。
(2)顺-2-丁烯的结构简式为:_______。
(3)3-甲基-1-丁烯的结构简式为:_______。
(4)燃烧3克某有机物生成0.1mol CO2和1.8克H2O,该有机物的蒸气对H2的相对密度为30,则该有机物的化学式为:_______。
参考答案:
1.A
【详解】A.甲基中C原子与3个H原子共用3对电子,C原子的外围电子数为7,其电子式为,故A错误;
B.碳原子半径大于氢原子半径,碳和碳原子共用2对电子对,其球棍模型为,故B正确;
C.乙炔是直线形分子,C的原子半径大于H,其空间填充模型为,故C正确;
D.主链选4个C原子,以支链越多的碳原子编号最小,命名为2,2,3-三甲基丁烷,故D正确;
故选:A。
2.B
【详解】A.甲烷是由碳原子与4个氢原子构成的正四面体结构,碳原子半径大于氢原子半径,球棍模型正确,故A正确;
B.二氧化碳为直线型结构,故B错误;
C.氯化氢是由H和Cl构成的直线型结构,Cl原子半径大于H原子半径,球棍模型正确,故C正确;
D.氯气是由两个Cl原子构成的直线型结构,球棍模型正确,故D正确;
故选:B。
3.B
【详解】A.己二酸是链状二元羧酸,而对苯二甲酸分子结构中含有苯基,二者结构不相似且分子组成也不是相差若干个CH2原子团,不互为同系物,A错误;
B.酯基能够发生水解反应,而PBAT靠酯基连接,所以其降解与链节内、外均以酯基连接有关,B正确;
C.对苯二甲酸含有羧基,可发生酯化反应(取代反应),且含有苯环,能发生加成反应,C错误;
D.确定HOOC(CH2)4COOH的同分异构体,以丁烷和异丁烷的碳链为骨架,定位一个—COOH,移动另一个—COOH,确定同分异构体共有8种。即六个碳原子的链状饱和二元羧酸共有9种可能结构,除自身外还有8种异构体。,D错误;
综上所述答案为B。
4.A
【详解】具有相同质子数和不同质量数的核素互称同位素。
A.与的质子数均为1,质量数分别是2和3,互称同位素,A符合题意;
B.与是两种由同种元素组成的不同单质,互称同素异形体,B不符合题意;
C.乙烯与乙炔是两种有机化合物,均属于烃类,C不符合题意;
D.正丁烷与异丁烷的分子式相同结构不同,互为同分异构体,D不符合题意;
故选A。
5.A
【详解】炔烃分子中含有碳碳三键,与氢气发生加成反应后的产物烷烃分子中相邻的两个碳原子上要有两个H原子。而且烷烃满足的条件:①主链含5个碳原子②两个支链:一个甲基、一个乙基。则原来的炔烃可能是HC≡C-CH(CH2CH3)CH(CH3)2,HC≡C-C(CH3)(CH2CH3)2,加成产物是CH3CH2-CH(CH2CH3)CH(CH3)2,CH3CH2-C(CH3)(CH2CH3)2,所以n=2,m=2,故选项是A。
6.B
【分析】同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;2,3-二甲基丁烷结构简式为CH3CH(CH3)CH (CH3)CH3;
【详解】A.(CH3)2CHCH2CH3化学式与2,3-二甲基丁烷不同,A错误;
B.(CH3CH2)2CHCH3与2,3-二甲基丁烷化学式相同,结构不同,是同分异构体,B正确;
C.(CH3)3CCH2CH2CH3化学式与2,3-二甲基丁烷不同,C错误;
D.(CH3)2CHCH(CH3)2与2,3-二甲基丁烷是同一种物质,D错误。
故选B。
7.B
【分析】只含C、H两元素的化合物为烃;烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,据此进行判断。
【详解】A.一氯甲烷甲烷分子中H原子被氯原子取代的产物,为烃的衍生物,故A不选;
B.苯只含C、H两元素,属于烃,不是烃的衍生物,故B选。
C.硝基苯是苯分子的中的氢原子被硝基取代后的产物,为烃的衍生物,故C不选;
D.CH3CH2OH是乙烷中的氢原子被羟基取代的产物,为烃的衍生物,故D不选;
故选B。
8.C
【详解】A.在催化剂作用下,取代发生在侧链上,甲基是邻、对位定位基,甲苯与液氯在催化剂下反应,主要生成2-氯甲苯和4-氯甲苯,故A正确;
B.联苯存在两个对称轴,一氯代物有三种,根据定一移一的方法,可知其二氯代物有11种,故B正确;
C.该配合物中配位原子是电负性弱的C原子,故C错误;
D.冰晶石属于离子化合物,Al和F原子间存在配位键,故D正确;
故选:C;
9.B
【详解】丙烷的二氯取代物有1,1-二氯丙烷、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷,共4种,选B。
10.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。
11.B
【详解】A.O2与O3是由氧元素组成的两种不同单质,故A不选;
B.CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3都为烷烃,且相差一个CH2原子团,为同系物,故B选;
C.H2O与H2O2不是同系物,故C不选;
D.C与C质子数相同中子数不同,互为同位素,故D不选;
故选B。
12.D
【详解】先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析:
①骨架C-C-C-C上分别添加Cl、Br原子的种类有:、共8种;
②骨架上分别添加Cl、Br原子的种类有有:、,共 4 种;
所以满足分子式为C4H8ClBr的有机物共有12种,故选D。
13.C
【详解】有机物含有醇羟基、碳碳双键,不含苯环,则为醇类;
故选:C。
14.D
【详解】A.由A的键线式可A的结构简式为,分子中有5种化学环境不同的氢原子,故其一氯代物有5种,A正确;
B.最长的碳链含有5个碳原子,从距离甲基最近的一端编碳号,2号碳上有2个甲基,3号碳上有1个甲基, 的名称为:2,2,3-三甲基戊烷,B正确;
C.由A的结构简式可知,A的分子式为,C正确;
D.A是有机物B与等物质的量的氢气发生加成反应得到的产物,则B中含有1个C=C双键,根据加成反应还原双键,A中相邻碳原子上都含有H原子的可以含有碳碳双键,则B的结构简式可能有如下3种: 、 、 ,它们的名称依次为:3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯,D错误;
答案选D。
15.C
【详解】A.该反应过程中,不考虑反应的中间产物,仅从反应的始态和终态分析,总反应为,该过程属于化学变化,A不正确;
B.该过程不仅有C-H键和Ru-H键的断裂与形成,还有Ru-O、Ru-C、碳碳双键等的断裂与形成,B不正确;
C.该过程Ru形成的共价键数目有5和6两种,C正确;
D.马来酸二烷基酯的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,所以其同分异构体中不可能含有苯环,D不正确;
故选C。
16.(1)2-甲基丁烷
(2)2,4-二甲基己烷
(3)2,5-二甲基-3-乙基己烷
(4)3,5-二甲基庚烷
(5)2,4-二甲基-3-乙基己烷
【分析】根据烷烃命名的两条原则:(1)选最长的碳链为主链,当最长的碳链不止一条时,应选取支链多的为主链,(2)给主链编号时,应从距离取代基最近的一端开始编号,若两端距离取代基一样近,应从使全部取代基序号之和最小的一端来编号,以此原则解题。
(1)
根据烷烃的命名原则,对该烃找主链和编号如图,故该烃的名称为:2-甲基丁烷,故答案为:2-甲基丁烷;
(2)
根据烷烃的命名原则,对该烃找主链和编号如图,故该烃的名称为:2,4-二甲基己烷,故答案为:2,4-二甲基己烷;
(3)
根据烷烃的命名原则,对该烃找主链和编号如图,故该烃的名称为:2,5-二甲基-3-乙基己烷,故答案为:2,5-二甲基-3-乙基己烷;
(4)
根据烷烃的命名原则,对该烃找主链和编号如图,故该烃的名称为:3,5-二甲基庚烷,故答案为:3,5-二甲基庚烷;
(5)
根据烷烃的命名原则,对该烃找主链和编号如图,故该烃的名称为:2,4-二甲基-3-乙基己烷,故答案为:2,4-二甲基-3-乙基己烷。
17. CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH
【分析】能氧化成醛的醇结构中必须含有-CH2OH基团,同理不能发生消去反应的醇,其结构中羟基的β-C上没有H。
【详解】能氧化成醛的醇结构中必须含有-CH2OH基团,余下的丁基有4种(1): CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH (2) : (3) : (4) :;不能发生消去反应的醇,其结构中羟基的β-C上没有H,不能发生消去反应的同分异构体的结构简式为。
18.(1) 过滤 乙醚 乙醇沸点较高,分离时造成青蒿素受热被破坏,提取效率偏低 温度计 水浴
(2)还原反应或加成反应
(3) 沸点 稳定性、溶解性
【详解】(1)①分离黄花蒿残渣与提取液的操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,该实验操作方法是名称是过滤;
②由已知信息可知:青蒿素不溶于水,在酒精中溶解度不大,而易溶于乙醚,而且水与乙醇互溶,而与乙醚互不相溶,所以提取青蒿素使用的溶剂最好选择乙醚;
③研究发现,青蒿素分子中的某个基团受热不稳定,据此分析用乙醇作溶剂,提取效率偏低,不能达到理想效果的原因是乙醇沸点相对乙醚来说较高,分离时易造成青蒿素受热被破坏,导致其提取效率偏低;
④蒸馏操作中用到的玻璃仪器有:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶;为防止发生燃烧、爆炸,加热过程中不宜用明火,综合考虑受热均匀等因素宜采用加热方式是水浴加热;
(2)根据青蒿素与双氢青蒿素分子结构的不同,可知是青蒿素分子中的羰基变为羟基,青蒿素发生加成反应产生双氢青蒿素,由于得氢被还原,得氧被氧化,所以青蒿素与氢的加成反应又叫还原反应;
(3)根据前边已知信息可知:在提取并转化青蒿素治疗疟疾的过程中,应考虑到物质的稳定性、溶解性等性质。
19.(1) ③>④>②>① C5H12 C(CH3)4 2,5-二甲基-4-乙基庚烷
(2) 溶液分层,上层几乎无色,下层紫红色 AB 分液
【分析】干海带经灼烧、加水溶解、过滤后定容得含I-的海带浸取原液500mL,海带浸取原液通入“适量O2”将I-氧化为I2,加四氯化碳作萃取剂,经分液得到含I2的CCl4溶液,方案甲蒸馏含I2的CCl4溶液可得纯碘;方案乙往含I2的CCl4溶液中加NaOH溶液将I2转化成离子进入水层,分液得上层液体,加H2SO4溶液生成含I2的水溶液,过滤得粗碘,经提纯可得纯碘。
【详解】(1)烷烃的熔沸点随物质的相对分子质量的增大而增大,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,异丁烷支链多,分子间作用力弱,沸点比正丁烷低,故沸点由高到低的顺序为③>④>②>①;烷烃的通式为CnH2n+2,根据l2n+2n+2=72,解得n=5,则相对分子质量为72的烷烃的分子式是C5H12;其一氯代物只有一种的结构简式为C(CH3)4;选取含碳原子数最多的碳链作为主链,称为庚烷,从离支链最近的一端开始编号,在2和5号位各有1个甲基,在4号位有1个乙基,命名为2,5-二甲基-4-乙基庚烷。
(2)①“适量”主要是将I-氧化为I2,则能代替O2的最佳物质为H2O2,电子式为;步骤X中,加四氯化碳作萃取剂,四氯化碳密度大于水,则萃取后分液漏斗内观察到的现象是溶液分层,上层几乎无色,下层紫红色;
②A.应控制NaOH溶液的浓度和体积,使I2恰好完全反应进入水层,若过量太多则将在后续步骤中消耗更多的H2SO4,故A正确;
B.加入NaOH发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,目的是将碘单质转化成离子进入水层,实现和有机物的分离,故B正确;
C.由B项分析可知,该步操作中,加入NaOH将碘单质转化为离子进入水层,发生了化学反应,故C错误;
D.乙醇和CCl4互溶,故NaOH溶液不可由乙醇代替,故D错误;
故答案为AB。
步骤Y中,加入NaOH将碘单质转化为离子进入水层,CCl4层和水层不互溶,可通过分液将二者分离。
20. 乙苯 2﹣甲基戊烷 2,3﹣二甲基戊烷 4﹣甲基﹣2﹣戊烯 C2H4O2 CH3COOH HCOOCH3
【详解】(1)A.:苯环上连有乙基,则名称为乙苯;
B.:属于烷烃,主链碳原子5个,甲基连在第2个主链碳原子上,名称为2﹣甲基戊烷;
C.:属于烷烃,主链碳原子为5个,其中2、3两个主链碳原子上连有2个甲基,名称为2,3﹣二甲基戊烷;
D.:属于烯烃,碳碳双键在2、3两个碳原子之间,甲基位于第4个主链碳原子上,名称为4﹣甲基﹣2﹣戊烯;答案为:乙苯;2﹣甲基戊烷;2,3﹣二甲基戊烷;4﹣甲基﹣2﹣戊烯;
(2) ①M=30×2=60,分子中所含碳原子数为=2,分子中所含氢原子数为=4,依据相对分子质量,可求出分子中所含氧原子数为=2。由此得出该有机物的分子式为C2H4O2。
②该有机物满足饱和一元酯和饱和一元羧酸的通式,可能的两个结构简式为CH3COOH;HCOOCH3。答案为:C2H4O2;CH3COOH;HCOOCH3。
21. 3,3,6-三甲基辛烷 2,3-二甲基2-丁烯 C2H4O2
【分析】结合烷烃和烯烃的系统命名分析;该有机物的蒸气对H2的相对密度为30,说明此有机物的相对分子质量为60,结合原子守恒解析。
【详解】(1)① 的主链有8外碳原子,甲基的位置分别在3号和6号碳上,此烷烃的名称为3,3,6-三甲基辛烷;
② (CH3)2C=C(CH3)2主链有4个碳原子,碳碳双键在2、3号碳上,此烯烃的名称为2,3-二甲基2-丁烯;
(2)顺-2-丁烯的结构中二个甲基在双键同一侧,则结构简式为;
(3)3-甲基-1-丁烯的碳碳双键为1、2号之间,且3号碳上有甲基,其结构简式为;
(4)此有机物的相对分子质量为60,则3克该有机物的物质的量为=0.05mol,设有机物的分子式为CxHyOz,由原子守恒可知:0.05mol×x=0.1mol 、0.05mol×y=,解得:x=2、y=4,则z==2,故此有机物的化学式为C2H4O2。
【点睛】烷烃命名时,应从离支链近的一端开始编号,当两端离支链一样近时,应从支链多的一端开始编号;含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。