第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-30 20:41:19

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第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷
一、单选题
1.在有机物中,若某碳原子连接四个不同的原子或原子团,则这种碳原子就被称为“手性碳原子”,含有“手性碳原子”的物质通常具有“光学活性”。下列分子中具有“光学活性”且与足量的氢气加成后仍然具有“光学活性”的是
A.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3 B.CH2=CHCH3
C. D.
2.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A.1,2 二溴乙烷 B.甘油 C.CH3CH2Cl D.
3.分子式为的有机物,其结构中含有苯环且可以与饱和溶液反应放出气体的同分异构体(不考虑立体异构)有
A.11种 B.12种 C.13种 D.14种
4.防冻剂是一种能在低温下防止物料中水分结冰的物质.下列可用于防冻剂的物质中,含有氮元素的有机物是
A.甲醇[CH3OH] B.氯化钙[CaCl2]
C.尿素[CO(NH2)2] D.亚硝酸钠[NaNO2]
5.在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是
A.在蒸馏烧瓶中放入几粒碎瓷片,防止液体暴沸
B.将温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口附近
C.冷水从冷凝管下口入,上口出
D.蒸馏烧瓶不用垫石棉网,可直接加热
6.下列说法正确的是
A.对于袋装食品,还原铁粉可作其抗氧化剂;硅胶、五氧化二磷可作其干燥剂
B.H2、D2、T2互为同素异形体;丁烷、2-甲基丙烷互为同系物
C.羊毛、棉花、尼龙均为高分子材料:陶瓷、水泥均为硅酸盐产品
D.沼气、天然气均为不可再生能源;地热能、潮汐能均为新能源
7.已知羟基直接连在苯环上的物质属于酚类,酚上的羟有弱酸性,酚类物质易被氧化。食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。则下列说法不正确的是
A.A与苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团,它们互为同系物
B.A不属于烃的衍生物
C.经反应A→B和D→E保护的官能团是羟基
D.1molE物质最多可与2molNaOH反应
8.一氟二氯丙烷是“蒙特利尔议定书”中控制使用的氟氯代烃之一,该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.6 种 B.7 种 C.8 种 D.9 种
9.除去下列物质中混有的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是
选项 物质 杂质(少量) 试剂及操作方法
A 甲烷 乙烯 通过装有酸性KMnO4溶液的洗气装置
B Cl2 HCl 通过装有饱和食盐水的洗气装置
C 乙酸乙酯 乙酸 加入NaOH溶液后振荡静置,分液
D Cu粉 Fe粉 加入足量稀硝酸充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
10.某化合物6.2g在氧气中完全燃烧,只生成8.8gCO2和5.4gH2O。下列说法正确的是
A.该化合物仅含碳、氢两种元素
B.该化合物中碳、氢原子个数比为1∶2
C.该有机物的分子式为C2H6
D.该化合物中一定含有氧元素
11.下列叙述正确的是
A.键角:BF3>CH4>H2O>NH3
B.向FeCl3溶液中滴加KSCN出现红色,此现象与配合物的形成有关
C.分子(HOOC-CHOH-CHCl-COOH)是一个仅含1个手性碳原子的手性分子
D.在SiO2晶体中,每个最小的环实际拥有的硅原子数为1
二、填空题
12.回答下列问题:
(1)利用核磁共振氢谱可检测白酒中的酒精含量,其原理是_________。
(2)工业上制备金属钠和镁,常采用的方法是电解它们的熔融卤化物(如NaCl、MgCl2),但工业制备金属铝却选择了电解熔融氧化铝,其原因是_________。
13.下列物质互为同分异构体的是_______。
A.
B.
C.
D.
E.
F.
14.D()的同分异构体有很多种,其中具有的环状结构有_______种,其中核磁共振氢谱为3组峰的结构简式_______。
15.按要求回答下列问题:
(1)乙烷的结构式为____。
(2)丙烷的结构简式为_____。
(3)分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为____。
(4)相对分子质量为58的饱和链状烷烃的结构有____种,分别写出它们的结构简式:_____。
(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为____,其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为___。
16.酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:。
(1)酚酞的分子式为________。
(2)从结构上看酚酞可看作(填字母序号) ________。
A.烯烃 B.芳香化合物
C.醇类物质 D.酚类物质
E.醚类物质 F.酯类物质
(3)酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的是醚键吗________?
17.请分析丙烯酸的结构,将分析结果填入表格中。
丙烯酸的结构式 分析角度
官能团 化学键
键的饱和性 键的极性
饱和键 不饱和键 极性键 非极性键
____ ____ ____ ____ ____
三、有机推断题
18.(1)某有机物完全燃烧,生成CO2和水。将12 g该有机物完全燃烧的产物通过浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g;再通过碱石灰,碱石灰增重26.4 g。求该有机物的分子式___________;
(2)写出它的各种同分异构体的结构简式___________、___________、___________。
19.用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下:
已知:芳香放化合物与卤代烃在催化下可发生如下可逆反应:
回答下列问题:
(1)A的名称是_______;A→B的化学方程式为_______。
(2)L中含氮官能团的名称为_______。
(3)乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_______。
(4)G分子中含两个甲基,G的结构简式是_______;F→G的反应类型是_______。
(5)的同分异构体中,满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①属于戊酸酯;
②与溶液作用显紫色。
其中核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积之比为1∶2∶9的结构简式为_______。(任写一种)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】碳原子周围连有4个不同的原子或原子团,该碳原子为手性碳原子。
【详解】A.CH2=CHCH(CH3)CH2CH3发生加成反应后,产物不含手性碳原子,A错误;
B.CH2=CHCH3发生加成反应生成丙烷,不含手性碳原子,B错误;
C.发生加成反应后,产物不含手性碳原子,C错误;
D.发生加成反应后,手性碳原子连接的四个基团分别为:甲基、羧基、氢原子、-CH2OH,具有光学活性,D正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.1,2 二溴乙烷(BrCH2CH2Br)中每个碳连了两个氢原子,连的原子相同,因此碳不是手性碳原子,故A不符合题意;
B.甘油(HOCH2CHCH2OH)中第一个碳原子和第三个碳原子都连了两个氢原子,连的原子相同,第二个碳原子都连了两个相同的—CH2OH,因此所有碳不是手性碳原子,故B不符合题意;
C.CH3CH2Cl中第一个碳原子连了三个氢原子,第二个碳原子连了两个氢原子,连的原子相同,因此不是手性碳原子,故C不符合题意;
D. 中第二个碳原子连了四个不相同的原子或原子团,是手性碳原子,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
3.D
【分析】该有机物能与NaHCO3发生反应产生气体,说明含有羧基-COOH,据此判断可能的同分异构体数目。
【详解】分子式为的有机物能与NaHCO3发生反应产生气体,说明含有羧基-COOH,除苯环结构外,还有2个碳原子。
当取代基为正丙酸基时,只有1种结构;
取代基为异丙酸基,只有1种结构;
取代基为-COOH、-CH2-CH3,有邻、间、对位3种结构;
取代基为乙酸基、-CH3,有邻、间、对位3种结构;
取代基为-COOH、-CH3,-CH3,2个甲基位于邻位时,羧基有2种位置;2个甲基位于间位时,羧基有3种位置;2个甲基位于对位时,羧基有1种位置,共6种结构;
符合条件的总共有14种同分异构体,故选D。
4.C
【详解】A.甲醇不含氮元素,故A错误;
B.氯化钙不含氮元素,故B错误;
C.尿素含有碳、氮元素,是有机物,故C正确;
D.亚硝酸钠不含碳元素,是无机物,故D错误;
故选C.
5.D
【详解】A.在蒸馏烧瓶中放入几粒碎瓷片,防止液体剧烈沸腾引起液体飞溅(防暴沸),故A正确;
B.将温度计水银球放在蒸馏瓶的支管口出,测馏分的沸点,故B正确;
C.冷水从冷凝管下口入,上口出,使冷凝效果好,故C正确;
D.蒸馏烧瓶的底表面积大,应垫上石棉网均匀受热,故D错误;
答案选D。
6.C
【详解】A.五氧化二磷与水激烈反应,放出大量的热,生成磷酸,不能用作食品干燥剂,A错误;
B.同一种元素形成的不同单质互称为该元素的同素异形体,H2、D2、T2是由同种元素组成的结构相同的单质,不属于同素异形体;丁烷、2-甲基丙烷的分子式相同,不是同系物而是同分异构体,B错误;
C.羊毛、棉花为天然高分子材料,尼龙为合成高分子材料,陶瓷、水泥均为硅酸盐产品,C正确;
D.沼气为可再生能源,D错误;
故选C。
7.B
【详解】A.A与苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团,且A也属于酚类,所以它们互同系物,选项A正确;
B.A的组成中含C、H、O三种元素,属于烃的衍生物,选项B错误;
C.因为酚羟基易被氧化,所以经反应A→B和D→E是为了保护官能团酚羟基,选项C正确;
D.E中含有一个酚羟基和一个羧基,1 mol E物质最多可与2 mol NaOH反应,选项D正确;
答案选B。
8.D
【分析】在丙烷的基础进行取代判断,利用“定1移1法”进行判断。
【详解】丙烷的结构只有一种CH3CH2CH3,先进行F原子取代有2种,在这2种同分异构体:和的基础上进行二氯取代,同一个碳上进行取代有3+1=4种,不同的碳原子上进行二氯取代有3+2=5种,共有9种,故选答案D。
【点睛】注意先从简单的入手,还原后为丙烷,根据一氟二氯,先进行一氟取代后进行二氯取代进行判断。
9.B
【详解】A.乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳,引入新的杂质气体,A错误;
B.饱和食盐水能过吸收HCl气体,而降低氯气在水中的溶解度,B正确;
C.NaOH能与乙酸反应生成乙酸钠,同时也与乙酸乙酯反应生成乙酸钠和乙醇,C错误;
D.稀硝酸与铁、铜均能反应,D错误;
答案为B。
10.D
【详解】n(CO2)=8.8g÷44g/mol=0.2mol,因此n(C)=n(CO2)=0.2mol,m(C)=0.2mol×12g·mol-1=2.4g;n(H2O)=5.4g÷18g/mol=0.3mol,n(H)=2n(H2O)=0.6mol,m(H)=0.6g;n(C)∶n(H)=0.2mol∶0.6mol=1∶3;m(C)+m(H)=2.4g+0.6g=3.0g<6.2g,所以该化合物中一定含有氧元素,其质量为6.2g-3.0g=3.2g,其物质的量n(O)= =0.2mol。n(C)∶n(H)∶n(O)=N(C)∶N(H)∶N(O)=1∶3∶1,实验式为CH3O,根据CnH2n+2可知其分子式只能是C2H6O2,选项A、B、C均是错误的,选项D正确。
答案选D。
11.B
【详解】A. BF3为平面三角形,键角为120°,CH4为正四面体,其键角为109°28′,NH3为三角锥形,键角为107°,H2O为V型,其键角为104.5°,所以键角:BF3>CH4>NH3>H2O,故A错误;
B.FeCl3和KSCN发生络合反应而导致溶液呈血红色,反应方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,此现象与配合物的形成有关,故B正确;
C.HOOC-CHOH-CHCl-COOH中间的两个碳原子都连有的四个不同取代基,是手性碳原子,所以有两个手性碳原子,故C错误;
D.在Si晶体中,每个Si原子连接4个Si原子,最小的环中含有6个Si原子,故D错误;
故选:B。
12.(1)利用核磁共振方法确定白酒中乙醇的信号强度,结合核磁共振信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系,实现乙醇溶液浓度的测量
(2)氯化铝是分子晶体,无法为电解装置构成导电的熔融电解质环境,而氧化铝是离子晶体,能在熔融状态下电离出铝离子,可实现电解铝
【详解】(1)利用核磁共振氢谱可检测白酒中的酒精含量,其原理是利用核磁共振氢谱确定白酒中乙醇的信号强度,结合核磁共振氢谱信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系,实现乙醇溶液浓度的测定;
故答案为:利用核磁共振方法确定白酒中乙醇的信号强度,结合核磁共振信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系,实现乙醇溶液浓度的测量;
(2)但工业制备金属铝却选择了电解熔融氧化铝,其原因是氯化铝是分子晶体,熔融时没有自由移动的离子,不能导电,而氧化铝是离子晶体,能在熔融状态下电离出铝离子,可以实现电解;
故答案为:氯化铝是分子晶体,无法为电解装置构成导电的熔融电解质环境,而氧化铝是离子晶体,能在熔融状态下电离出铝离子,可实现电解铝。
13.A与C;B、D、E与F
【详解】分子式相同而结构不同的物质互为同分异构体。各物质的分子式分别为:A:C10H22、B:C8H18、C:C10H22、D:C8H18、E:C8H18、F:C8H18。A与C的分子式相同且结构不同,故互为同分异构体;B、D、E、F的分子式相同且结构不同,故互为同分异构体。即互为同分异构体的有:A与C;B、D、E与F。
14. 13
【详解】的同分异构体中具有的环状结构有、、、、、 、 、 、、 、 、 、 ,共13种,其中核磁共振氢谱为3组峰的结构简式。故答案为:13;。
15.(1)
(2)CH3CH2CH3
(3)C14H30
(4) 2 CH3CH2CH2CH3、
(5) 正戊烷 C(CH3)4
【解析】(1)
乙烷的分子式为,其结构式为;
(2)
丙烷的分子式为,其结构简式为;
(3)
由烷烃的分子通式(n为正整数)可知,,,其分子式为;
(4)
由烷烃的分子通式可知,,,的同分异构体有2种,分别为和;
(5)
分子式为的直链烷烃的习惯命名为正戊烷, 其一氯代物只有一种的同分异构体则其分子中只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为C(CH3)4。
16. C20H14O4 BDF 不是醚键
【详解】(1)由结构可知酚酞分子式为C20H14O4;
(2)A.含有O,不属于烃,属于烃的衍生物,且不含碳碳双键,A不符题意;
B.含本环,属于芳香化合物,B符合题意;
C.没有醇羟基,不属于醇类,C不符题意;
D.含酚羟基,属于酚类,D符合题意;
E.没有醚键,不属于醚类,E不符题意;
F.含有酯基,属于酯类,F符合题意;
选BDF;
(3)酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的不是醚键,因为氧原子相连的两个碳原子中有一个形成了碳氧双键,该部分应为酯基,不是醚键。
17. 碳碳双键、羧基 C-H、O-H、C-C、C-O C=C、C=O C-H、C=O、C-O、O-H C=C、C-C
【详解】丙烯酸含有的官能团有:碳碳双键、羧基,饱和键为C-H、O-H、C-C、C-O键,不饱和键为C=C、C=O键,极性键有C-H、C=O、C-O、O-H键,非极性键有C=C、C-C键。
18. 分子式:C3H8O CH3CH2CH2OH (CH3)2CHOH CH3OCH2CH3
【分析】
【详解】(1)浓硫酸增重可知水的质量为14.4g,可计算出n(H2O)=14.4g/18g·mol-1=0.8mol,n(H)=1.6mol,m(H)=1g·mol-1×1.6mol=1.6g;
碱石灰增重26.4g为二氧化碳的质量,二氧化碳的物质的量为,n(CO2)=n(C)=26.4g/44g·mol-1=0.6mol,m(C)=12g·mol-1×0.6mol=7.2g,
m(C)+m(H)=8.8g,有机物的质量为12g,则有机物中一定含有氧元素,
12g有机物中含有的氧的质量为:12g-8.8g=3.2g,n(O)=3.2g/16g·mol-1=0.2mol,
则:n(C):n(H):n(O)=0.6mol:1.6mol:0.2mol=3:8:1,即实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式也为:C3H8O;
(2)分子式为C3H8O的有机物可能为丙醇或甲乙醚,可能的结构简式为:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3。
19.(1) 丙酸 CH3CH2COOH+Cl2CH3CHClCOOH+HCl
(2)氨基、酰胺基
(3)乙二胺分子间可形成氢键,而三甲胺分子不能
(4) 取代反应
(5) 64 或
【分析】由合成路线可知A为CH3CH2COOH,A→B为A和氯气发生的取代反应,结合M和D的反应产物,可知B为CH3CHClCOOH,B→D为酯化反应,则D为CH3CHClCOOCH2CH3;E为苯酚,由M和D的反应产物可以反推出M为,由第(4)问可以G分子中含两个甲基,则W为,则F为,F→G为取代反应,结合M的结构简式可知,G为,结合L的分子式以及M和D的结构简式可知L为,以此解题。
(1)
由分析可知A为CH3CH2COOH,名称为丙酸;A→B为A和氯气发生的取代反应,方程式为:CH3CH2COOH+Cl2CH3CHClCOOH+HCl;
(2)
由分析可知L为,则其中含氮官能团的名称为:氨基、酰胺基;
(3)
乙二胺中含有氨基,可以形成分子间氢键,增大了分子间作用力,沸点较高,故答案为:乙二胺分子间可形成氢键,而三甲胺分子不能;
(4)
由分析可知G为;F为,则F→G为F和氯气的取代反应;
(5)
与溶液作用显紫色,则其结构中含有酚羟基,其中核磁共振氢谱显示三组峰,则其结构应该是对称结构,属于戊酸酯,且等效氢的峰面积之比为1∶2∶9,则其结构为:或;
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页