1.2 有机物的结构与性质 练习题(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 1.2 有机物的结构与性质 练习题(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-24 10:40:38

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《有机物的结构与性质》检测题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A.酚
B. 羧酸
C.醛
D.酮
2.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
3.有机化合物含有的官能团有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
4.分子式为C5H10O2,并能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.8种
5.下列属于位置异构为
A.CH2=CHCH2CH3和 CH3CH=CHCH3
B.CH3CH2CH2CH3和 CH3CH(CH3)2
C.CH3CH2OH 和CH3OCH3
D.CH3CH2CH2COOH 和 CH3COOCH2CH3
6.下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是
A.
B.
C.
D.
7.下列物质中,具有旋光性的是
A.氯仿 B.乳酸
C.乙醇 D.甘氨酸
8.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A.分子中N原子有、两种杂化方式
B.分子中含有手性碳原子
C.该物质既有酸性又有碱性
D.该物质可发生取代反应、加成反应
9.下列说法正确的是
A.σ键强度小,容易断裂,而π键强度较大,不易断裂
B.共价键都具有方向性
C.π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
D.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
10.进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名,是同学们研究有机物分类的重要手段,下列有关说法不正确的是
A.可以将命名为2,2,3,3―四甲基丁烷
B.正丁烷和异丁烷的化学性质相似,物理性质(熔点、沸点等)不同
C.异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D.一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
11.下列有关分子结构的叙述中,正确的是
A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B.所有原子有可能都在同一平面上
C.12个碳原子不可能都在同一平面上
D.12个碳原子有可能都在同一平面上
12.某有机物的结构简式为,关于该有机物的说法不正确的是
A.1 mol该有机物能与2 mol NaOH发生反应
B.1 mol该有机物能与2 mol Na反应生成1 mol H2
C.1 mol该有机物能与1 mol NaHCO3反应生成1 mol CO2
D.1 mol该有机物最多能与4 mol H2发生加成反应
13.下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是
A. 的一溴代物有5种
B.分子式为且属于烯烃的有机物有4种
C.分子式为且属于羧酸的有机物有4种
D.分子式为的同分异构体有3种
14.下列烷烃的一氯代物为两种的是
A. B.CH3CH2CH3
C. D.
15.按碳的骨架分类,下列说法正确的是
A.属于链状化合物 B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物 D.属于芳香族化合物
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.按要求回答下列问题:
(1)用系统命名法命名:CH3CH(C2H5)C(CH3)2CH2CH3_______。
(2)写出下列物质的结构简式:2-甲基-2-戊烯_______。
(3)已知下列有机物:
①CH3-CH2-CH2-CH3和
②CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3
③CH3-CH2-OH和CH3-O-CH3
④和
⑤CH3-CH2-CH=CH-CH3和
⑥CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH2-C≡CH
其中属于碳架异构的是_______(填序号,下同);属于官能团异构的是_______。
17.按要求填空:
(1)官能团 的名称是___________;
(2)(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为___________;
(3)2-甲基-1-丁烯的键线式___________;
(4)相对分子质量最小的有机物分子式___________;
(5)ClCH=CH-CH=CH2所含官能团的名称是___________;该有机物发生加聚反应后,所得产物的结构简式为___________;
(6)金刚烷是一种环状烃( ),它的结构高度对称,每一个环都是相同形状的六元环。其二氯代物有___________种。
18.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题:
(1)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,中的化学键从形成的过程来看属于___________(填“”或“”)键,从其极性来看属于___________(填“极性”或“非极性”)键。
(2)和分子中属于非极性分子的是___________;与互为等电子体的阳离子是___________;与互为等电子体的阴离子是___________。
(3)有机物中含氧官能团的名称为___________,其中含有___________个手性碳原子。
(4)甲醇与乙烷的相对分子质量和范德华力均相近,但是二者的沸点相差很大,造成该差异的原因是___________。
19.(1)在下列物质中互为同分异构体的有___;互为同素异形体的有___;互为同系物的是___(填序号)。
①2—甲基丁烷 ②CH3—CH2—CH3 ③CH3CH2CH2OH ④CH3—Cl
⑤白磷 ⑥CH3—O—CH2CH3 ⑦红磷 ⑧CH3CH2—Cl
(2)已知有机物:甲:,乙:,丙:。
①请写出甲中含氧官能团的名称:___、___。
②乙中饱和碳原子有___个;丙中一定在同一个平面上的碳原子有___个;
③请判别上述哪些化合物互为同分异构体:___。
(3)某有机物A的结构简式为,该烃用系统命名法命名为:___;有机物A中共有__个手性碳原子;若该有机物A是由烯烃和1molH2加成得到的,则原烯烃的结构有___种。
20.(1)在下列有机物①CH3CH2CH3;②CH3-CH=CH2;③CH3-CCH;④ ;⑤(CH3)2CHCH3;⑥ ;⑦;⑧ ;⑨ ,⑩CH3CH2Cl中,属于芳香烃的是_______,互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______。(填写序号)
(2)写出有机物 的系统命名_______。
(3)3,4,4-三甲基-1-戊炔的结构简式为_______。
(4)按系统命名法, 的名称是_______
(5)中含有的官能团的名称为_______。
(6)某烃相对分子质量为106,则该烃的分子式为_____;若该烃含苯环,则在苯环上的一硝基取代物共有__种。
参考答案:
1.B
【详解】A.未直接与苯环相连,属于醇,A错误;
B.为羧酸,官能团为,B正确;
C.属于酯,官能团为酯基,C错误;
D.属于醚,官能团为 ,D错误;
故选B。
2.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。
3.C
【详解】有机物含有的官能团有:酯基、醚键、溴原子、羧基、碳碳双键五种官能团,故C正确;
故选C。
4.A
【详解】分子式为C5H10O2且与NaHCO3能产生气体,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4,故选A。
5.A
【详解】A.CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3分子式相同,碳链的结构相同,官能团双键的位置不同,属官能团位置异构,故A符合;
B.CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2分子式相同,碳链的结构不同,属于碳链异构,故B不符合;
C.CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同,物质类别不同,属于官能团异构,故C不符合;
D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3分子式相同,官能团不同,物质类别不同,属于官能团异构,故D不符合。
故选A。
6.A
【详解】连有四个不同的原子或基团的碳原子具有手性,该分子中标记的C原子连有两个H原子,该C原子没有手性,故答案为A。
7.B
【详解】A.氯仿分子中C原子连接3个H原子和一个氯原子,故氯仿中没有手性碳原子,故A错误;
B.乳酸中第二碳原子上分别连有:甲基、羟基、氢原子、羧基四种基团,属于手性碳原子,具有旋光性,故B正确;
C.乙醇分子中没有手性碳原子,故C错误;
D.甘氨酸分子中没有手性碳原子,故D错;
故选B。
8.B
【详解】A.该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键,为杂化;第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键,为杂化,A正确;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该有机物中没有手性碳原子,B错误;
C.该物质中存在羧基,具有酸性;该物质中还含有 ,具有碱性,C正确;
D.该物质中存在苯环可以发生加成反应,含有甲基可以发生取代反应,D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.一般σ键比π键更稳定,不易断裂,A项错误;
B.s-sσ键无方向性,B项错误;
C.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,C项错误;
D.两个原子之间形成共价键时,单键为σ键,双键和三键中都只有一个σ键,所以两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键,D项正确。
答案选D。
10.C
【详解】A.属于烷烃,其名称为2,2,3,3―四甲基丁烷,A正确;
B.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,化学性质相似,物理性质(熔点、沸点等)不同,B正确;
C.异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2,分子中有4类氢原子,其一氯代物有4种(不考虑立体异构),C错误;
D.属于烷烃,一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,D正确;
答案选C。
11.D
【分析】本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点,其空间结构可简单表示为下图所示:
,据此分析解题。
【详解】A.由图可以看到,要使苯环外的碳原子共直线,必须双键部分键角为180°,但烯烃中键角为120°,所以苯环外的碳原子不可能共直线,A错误;
B.直线l一定在平面N中,甲基上3个氢原子只有一个可能在这个平面内;—CHF2中的两个氟原子和一个氢原子,最多只有一个在碳碳双键决定的平面M中;平面M和平面N一定共用两个碳原子,可以通过旋转碳碳单键,使两平面重合,此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内,B错误;
C.由图可以看到,分子中存在乙烯和苯是平面型结构,且两平面之间是单键连接,可以任意旋转,乙炔是直线型结构,故12个碳原子可能都在同一平面上,C错误;D正确;
故答案为:D。
12.A
【详解】A.1 mol该有机物含有1mol羧基,能与1 mol NaOH发生反应,故A错误;
B.1 mol该有机物含有1mol羧基和1mol羟基,能与2 mol Na反应生成1 mol H2,故B正确;
C.1 mol该有机物含有1mol羧基,能与1 mol NaHCO3反应生成1 mol CO2,故C正确;
D.1 mol该有机物含有1mol苯环和1mol碳碳双键,最多能与4 mol H2发生加成反应,故D正确;
故选A。
13.AD
【详解】A. 的六元环或甲基上的H都可被取代,则有5种一氯代物,故A正确;
B.C4H8的碳架连接方式有①C-C-C-C和②,其中①中添加双键的方式有2种,②添加双键的方式有1种,所以C4H8中属于烯烃类的同分异构体有3种,故B错误;
C.属于羧酸类的同分异构体,为饱和一元羧酸,其中含有1个-COOH,两外3个碳构成的碳架连接方式为C-C-C,添加-COOH的方式有2种,则分子式为且属于羧酸的有机物有2种,故C错误;
D.戊烷(C5H12)有三种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷共3种,故D正确;
故选AD。
14.AB
【分析】先确定烷烃的对称中心,找出等效氢原子,再根据先中心后外围的原子,将氯原子逐一取代氢原子,有几种等效氢,就有几种一氯代物,据此判断分析。
【详解】A.中有2种等效氢,即有2种一氯代物,A正确;
B.CH3CH2CH3有2种等效氢,即有2种一氯代物,B正确;
C.只有1种等效氢,只有1种一氯代物,C错误;
D.有4种等效氢,即有4种一氯代物,D错误;
故选AB。
15.AD
【详解】A.属于链状化合物,A正确;
B.不含苯环,不是芳香族化合物,B错误;
C.含有萘环,属于芳香族化合物而不是脂环化合物,C错误;
D.含有苯环,属于芳香族化合物,D正确;
答案选AD。
16.(1)3,3,4-三甲基己烷
(2)(CH3)2C=CHCH2CH3
(3) ① ③⑤⑥
【解析】(1)
根据系统命名法的规则,可知该物质的名称为:3,3,4-三甲基己烷;
(2)
该有机物的主链为戊烯,2号碳有甲基,碳碳双键在2、3号碳上,则该有机物的结构简式为:(CH3)2C=CHCH2CH3;
(3)
碳架异构是相同碳原子形成不同的骨架,则其中属于碳架异构的是:①;官能团异构是分子中的各种原子结合方式或顺序不同而有不同的官能团,则其中属于官能团异构的是:③⑤⑥。
17.(1)酰胺基
(2)3,3-二甲基戊烷
(3)
(4)CH4
(5) 碳碳双键、氯原子
(6)6
【解析】(1)
官能团的名称是酰胺基。
(2)
根据烷烃烯烃命名法,(CH3CH2)2C(CH3)2的最长碳链有5个碳原子,名称为:3,3-二甲基戊烷。
(3)
根据烯烃系统命名法,2-甲基-1-丁烯的键线式: 。
(4)
有机物是含碳的化合物,相对分子质量最小的有机物含一个碳原子,分子式为:CH4。
(5)
ClCH=CH-CH=CH2所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子;该有机物发生加聚反应,两个碳碳双键均断开π键,中间两个碳原子形成新的双键,所得产物的结构简式为: 。
(6)
金刚烷分子中含有两类碳原子,第一类是连接三个碳原子和一个氢原子,有4个,第二类是连接两个碳原子和两个氢原子,有6个,它的结构高度对称,每一个环都是相同形状的六元环,则同一类的碳原子上的氢具有相同的化学环境,故两个氯原子在同一个碳原子上的结构只有1种、分别取代两个第一类碳原子上的氢有1种、分别取代两个第二类碳原子上的氢有2种、分别取代第一类和第二类碳原子上的氢有2种,二氯代物有6种。
18.(1) 极性
(2) 、
(3) 羧基 1
(4)甲醇分子间存在氢键,因此其沸点远高于乙烷
【解析】(1)
甲烷中碳原子的sp3杂化轨道与氢原子的s轨道以头碰头的方式形成4个碳氢共价键,该共价键为σ键;碳氢键是由不同种原子形成的共价键,为极性共价键。
(2)
甲烷中心原子C的价电子对数为4+(4-14)=4,采取sp3杂化,空间构型为正四面体,正负电荷重心重合,为非极性分子,二氧化碳中心原子C的价电子对数为2+(4-22)=2,采取sp杂化,空间构型为直线型,正负电荷重心重合,为非极性分子;甲烷分子中原子数为5、价电子总数为8,二氧化碳分子中原子数为3、价电子总数为16,利用同主族变换和左右移位法可得,与CH4互为等电子体的阳离子是,与CO2互为等电子体的阴离子是。
(3)
由有机物的结构可知,有机物中含氧官能团为羧基;手性碳原子是指人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,由有机物的结构可知,其中含1个手性碳原子。
(4)
甲醇分子间存在氢键,但乙烷分子间不存在氢键,因此虽然两者相对分子质量和范德华力均相近,但甲醇的沸点高于乙烷。
19. ③和⑥ ⑤和⑦ ①和②、④和⑧ 醛基 (醇)羟基 1 8 甲和丙 2,3—二甲基戊烷 1 5
【详解】(1)互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同结构,满足条件的有③和⑥;互为同素异形体的物质一定为同种元素形成的不同单质,满足条件的有⑤和⑦;互为同系物的物质必须满足结构相似,分子间相差一个或多个CH2原子团,满足该条件的为①和②、④和⑧;
(2) ①甲为,含有的含氧官能团为醛基和羟基;
②乙中羟基所连的C原子为饱和碳原子,故饱和碳原子只有一个;丙中苯环上的六个碳原子一定在一个平面上,苯环所连接的C原子在同一平面上,故一定在同一平面上的C原子有8个;
③互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同结构,满足条件的有甲和丙;
(3)由结构简式可知,该烷烃的最长碳链由5个碳原子,支链为2个甲基,名称为2,3-二甲基戊烷;该烷烃中含有一个手性碳原子;连在同一个碳原子上的甲基形成的烯烃相同,根据碳原子成4键规律可知,能够生成该烷烃的烯烃有5种。
20. ⑦ ①和⑤、②和⑥ ④和⑥ 2,3-二甲基戊烷 2,2,4,5﹣四甲基﹣3,3﹣二乙基己烷 羟基、酯基 C8H10 9种
【详解】(1)芳香烃中只含有C、H两种元素,且含有苯环,则属于芳香烃的是⑦;结构相似,分子组成上相差若干个CH2结构的有机物,互为同系物的是①和⑤、②和⑥;分子式相同,而结构不同的有机物,互为同分异构体的是④和⑥;
(2)根据命名规则,最长碳链为 ,名称为2,3-二甲基戊烷;
(3)根据命名规则,碳碳三键在主链上,且序数最小的一端开始,则3,4,4-三甲基-1-戊炔的结构简式为 ;
(4)按系统命名法, 的名称是2,2,4,5﹣四甲基﹣3,3﹣二乙基己烷;
(5)根据结构简式,含有的官能团的名称为酚羟基、酯基;
(6)某烃只含有C、H两种元素,相对分子质量为106,分子量除以12,整数为碳原子数,余数为氢原子数,分子式为C8H10;若苯环只有一个乙基,则硝基有邻、间、对3种;若苯环有2个甲基,根据2固定1游动的原则,甲基固定在邻位,硝基有2种;固定在间位有3种,固定在对位有1种,合计9种。