第1章《有机化合物的结构与性质 烃》单元检测
一、单选题(共12题)
1.下列物质的性质和用途具有对应关系正确的是
A.丙烯的加聚产物为,可用作塑料制品
B.因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作氮肥
C.过量的SO2与一定量的氨水反应生成NH4HSO3
D.SO2具有强氧化性,所以可用来漂白纸浆
2.下列关于有机物的说法正确的是
A.有机物只能从动植物的有机体中提取
B.有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素
C.所有的有机物都易燃烧
D.含碳的化合物不一定是有机物,但有机物都含碳元素
3.下列关于苯的叙述正确的是
A.反应①为取代反应,不用催化剂苯也能和溴水发生取代反应
B.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键
C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
4.下列关于有机物性质的说法正确的是( )。
A.乙烯和甲烷都可以与氯气反应
B.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.乙烯和苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯和乙烷都可以与氢气发生加成反应
5.下列说法正确的是
A.石油的分馏和煤的液化都发生了物理变化
B.乙烯和乙烷都能与溴水发生加成反应且生成的产物相同
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D.苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴的四氯化碳溶液褪色
6.下列说法中正确的是
A.苯中的碳碳键与乙烯中的碳碳键相同
B.丙烯与溴发生加成反应产物为
C.聚丙烯是生活中常见的塑料之一,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.硫化后的橡胶具有更好的强度、韧度、弹性及化学稳定性,可用于制造轮胎
7.下列关于有机物的说法正确的是
A.乙二醇和丙三醇互为同系物
B.分子式为的化合物,醇类的同分异构体有8种
C.化合物的名称是2,3,4,四甲基戊烷
D.环己烯()分子中的所有碳原子共面
8.四元轴烯( )、立方烷( )分子式均为,下列对这两种化合物的有关叙述中正确的是
A.分子中的碳原子均为杂化方式 B.分子中碳碳键的键长、键能分别相同
C.均为含有极性键的非极性分子 D.两种化合物均为手性分子
9.下列叙述正确的是
A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同构型;
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色;
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上;
D.烷烃随着分子组成中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高。
10.下列叙述正确的是
A.相同压强下的沸点:乙醇>乙二醇>丙烷
B.属于醛类,官能团电子式为
C.环戊二烯()分子中最多有8个原子在同一平面上
D.与等物质的量的溴发生加成反应,理论上最多有4种产物(不考虑顺反异构)
11.2020年我国取得让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法错误的是
A.“北斗”系统组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
B.“嫦娥”五号运载火箭用液氧液氢推进剂,产物对环境无污染
C.“硅石墨烯锗晶体管”为我国首创,石墨烯能发生加成反应
D.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐高压、耐腐蚀
12.烯烃与HX发生加成反应时,第一步加到双键碳原子上形成碳正离子中间体,第二步碳正离子再结合,其历程如下:
碳正离子的相对稳定性为:
据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最大的是
A. B.
C. D.
二、填空题(共8题)
13.在E()的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。
(a)含有一个苯环和三个甲基;
(b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
(c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为)的结构简式为 。
14.回答下列问题
(1)按系统命名法命名:
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是 。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有两种,名称分别为 、 。
(2)写出下列各有机物的结构简式:
①支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃 。
②2,3—二甲基—1—丁烯 。
15.(1)写出氯碱工业中阳极的电极反应式 。
(2)石英的熔点远高于干冰的原因是 。
(3)离子化合物 MgO2可用于治疗消化道疾病,各原子均满足8电子稳定结构。写出 MgO2的电子式 。
(4)可与H2反应,请用系统命名法对其产物命名 。
16.填空:
(1)请写出官能团名称,或根据名称画出相应官能团。
①醛基 ②酯基
③—OH ④—COOH
⑤
(2)分子式为C7H8O且属于酚类的同分异构体有 种(不含立体异构),写出它们的结构简式 。
(3)C4H10的二氯代物有 种(不含立体异构),写出其中含有两个—CH3的,所有同分异构体的结构简式:
17.回答下列问题:
(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。该烷烃的名称是 。该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。
(2)若不饱和烃为烯烃A,则烯烃的结构简式可能有 种。
(3)若不饱和烃为炔烃B,则炔烃的结构简式可能有 种。
(4)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为 。
18.写出下列有机物的结构简式:
(1)2-甲基-3-乙基戊烷: 。
(2)2,2-二甲基-3-乙基庚烷: 。
(3)2,3-二甲基-1-丁烯: 。
(4)2,4,6-三硝基甲苯: 。
19.人们将有机物中连有四个不同原子(或原子团)的碳原子称为不对称碳原子,如图所示烷烃X中含有一个不对称碳原子(用*标记)。含有不对称碳原子的物质通常具有光学活性。
回答下列问题:
(1)烷烃X的名称是 ;其一氯代物共有 种(不考虑立体异构)。
(2)具有光学活性且相对分子质量最小的链状烷烃的分子式是 ,符合该条件的结构有 种。
(3)下列9种微粒:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨,属于官能团的有 (填序号,下同);能跟;结合生成有机物分子的微粒有 。
20.已知环戊烯可简写为,降冰片烯的分子结构可表示为
(1)降冰片烯的分子式为 ,其属于 (填字母)。
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.芳香烃
(2)环戊烯分子碳原子的杂化方式有 。
(3)环戊烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,请用化学方程式表示褪色原理 。
(4)降冰片烯的同分异构体有很多种,请写出三种符合下列条件的同分异构体的结构简式 。
a.分子中含有一个六元环 b.环内含有碳碳双键
(5)降冰片烯不具有的性质是_______(填序号)。
A.易溶于水 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能与氢气发生加成反应 D.常温常压下为气体
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.聚丙烯的结构简式为,故A错误;
B.NH4HCO3含有N元素,可作氮肥,与NH4HCO3受热易分解无关,故B错误;
C.二氧化硫与水反应生成的亚硫酸,亚硫酸与少量的氨水反应,氨水提供的氢氧根离子不能完全消耗掉亚硫酸提供的氢离子,反应生成NH4HSO3,故C正确;
D.SO2能与某些有色物质反应生成无色物质,表现出漂白性,可用于漂白纸浆,与SO2的氧化性无关,故D错误;
故选C。
2.D
【详解】A.有机物不一定要从有机体中获取,它也可用无机物来制取,如氰酸铵制尿素,选项A错误;
B.有机物中一定含有碳元素,但不一定含有氢、氧元素,如CCl4、CH4均为有机物,选项B错误;
C.绝大多数有机物易燃烧,但有机物也有不燃烧的物质,如CCl4不仅不能燃烧反而可作灭火剂,选项C错误;
D.有机物一定含碳元素,但含碳的化合物不一定属于有机物,选项D正确;
答案选D。
3.D
【详解】A.反应①是苯和液溴在FeBr3的催化作用下生成溴苯和溴化氢,故为取代反应,该反应必须用催化剂且跟液溴才能反应,不能与溴水反应,A错误;
B.苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替现象,苯环上的6个碳碳键均为介于单键和双键之间独特的键,B错误;
C.反应③是苯与浓硫酸、浓硝酸反应生成硝基苯和水,故为取代反应,有机产物是硝基苯,不属于烃,而是烃的衍生物,C错误;
D.反应②是苯的燃烧反应,故为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟,D正确;
故答案为:D。
4.A
【详解】A.乙烯和甲烷都可以与氯气反应,前者是加成反应,后者是取代反应,A正确;
B.聚乙烯内都是饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.乙烷是饱和烃,不可以与氢气发生加成反应,D错误。
答案选A。
【点睛】
5.C
【详解】A.石油的分馏属于物理变化,煤的液化是将煤与氢气在催化剂作用下转化为液体燃料,属于化学变化,A错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,而乙烷不含有碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,B错误;
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯均属于取代反应,反应类型相同,C正确;
D.苯中的化学键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的化学键,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
答案选C。
6.D
【详解】A.苯的化学键是介于单键与双键之间的一种独特的键,其碳碳键不同于烯烃中的碳碳键,故A错误;
B.丙烯(CH2=CH CH3)与溴发生加成反应产物为CH2Br—CHBr—CH3,故B错误;
C.聚丙烯结构中不存在双键,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.橡胶硫化后会使橡胶的强度增强、韧性增强、弹性增加、而且也会使橡胶的化学性质稳定,常用于制造轮胎,故D正确;
故本题选D。
7.B
【详解】A.同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相等),在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,乙二醇和丙三醇中数目不同,不属于同系物,A错误;
B.分子式为的醇,即含有羟基,可看作烷基上的氢原子被羟基取代的产物,含5个碳原子的烷烃有:、、三种,故它的同分异构体有:当烷烃为,的位置有3种;当烷烃为,的位置有 4种结构:当烷烃为,的位置有1种结构,因此的醇类的同分异构体有3+4+1=8种,B正确;
C.的最长碳链有5个碳,其名称为2,2,3,四甲基戊烷,C错误;
D.环己烯()分子中含有4个亚甲基,亚甲基具有甲烷的四面体结构,所以分子中所有碳原子不可能共面,D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.四元轴烯中碳原子为sp2杂化,立方烷中碳原子为sp3杂化,故A错误;
B.四元轴烯分子中含有碳碳双键和碳碳单键,碳碳双键和碳碳单键的键长、键能不相同,故B错误;
C.两种分子中均含有C-H键(极性键),两种分子的结构均为对称,分子中正负电荷中心均重合,均为非极性分子,故C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同的原子或原子团,根据两种物质结构,两种化合物中不存在手性碳原子,即不是手性分子,故D错误;
答案为C。
9.D
【详解】A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以CH2Cl2只有一种构型,A项错误;
B.甲烷可以只能与纯净的氯气发生取代反应,与氯水不反应,B项错误;
C.根据烃类物质结构可知,正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接,不在同一条直线上,C项错误;
D.根据烷烃通式CnH2n+2可知,含碳量为,故烷烃随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,D项正确;
答案选D。
10.D
【详解】A.相对分子质量越接近的物质,醇的分子之间存在氢键,导致其熔沸点比烷烃高;分子中含有的羟基数目越多,分子之间作用力就越强,物质的熔沸点就越高,物质的沸点:乙二醇>乙醇>丙烷,A错误;
B.该物质为甲酸与苯酚发生酯化反应形成的甲酸苯酯,其物质分类属于酯类,官能团是HCOO-,B错误;
C.由碳碳双键为平面结构,则5个C原子与4个H原子可共面,即最多9个原子共面,C错误;
D.该物质分子中含有3个不饱和的碳碳双键,由于存在共轭二烯结构,因此其与Br2发生等物质的量加成时,可能是直接断裂原来的3个碳碳单键,形成3种二溴代物;也可能是共轭二烯发生1,4加成反应产生1种二溴代物,因此理论上最多有 、 、 、 共4种产物(不考虑顺反异构),D正确;
故选:D。
11.A
【详解】A.“北斗”系统组网成功,北斗芯片中的半导体材料为晶体硅,而二氧化硅则是光导纤维的主要成分,A错误;
B.“嫦娥”五号运载火箭用液氧液氢推进剂,H2燃烧产物是水,水是空气的成分,因此对环境无污染,B正确;
C.“硅石墨烯锗晶体管”为我国首创,石墨烯结构中含有不饱和的碳碳双键,因此能发生加成反应,C正确;
D.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金是合金,具有耐高压、耐腐蚀的性能,D正确;
故合理选项是A。
12.C
【详解】碳正离子的相对稳定性越强,越容易和卤素离子结合,根据相对稳定性:,据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最大的为,
故选C。
13. 10 、
【详解】①由信息a知,E的同分异构体中含有一个苯环和三个甲基,由信息b、c及E中碳原子、氧原子数目可知E的同分异构体中还含有一个羧基和一个醛基。②写出碳链,组装官能团:先将苯环和三个甲基组装好,再用一个羧基和一个醛基取代苯环上的H原子。苯环上有三个相同的取代基的结构: 、、。剩余两个不同的取代基可以用“定一移一法”进行组装。如“定羧基移醛基”(“定醛基移羧基”的情况与下列情况一样):
③确定同分异构体的种类或结构简式:符合题意的同分异构体共有(种)。上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢且氢原子数量比为的结构简式为、;
故答案为:10; 、 。
14.(1) 2,3—二甲基戊烷 3—甲基己烷 2,3—二甲基戊烷
(2)
【解析】(1)
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2属于烷烃,最长碳链的碳原子个数为5,侧链为2个甲基,名称为2,3—二甲基戊烷,故答案为:2,3—二甲基戊烷;
②烷烃C7H16的同分异构体中具有手性碳原子的结构简式分别为、,名称分别为3—甲基己烷、2,3—二甲基戊烷,故答案为:3—甲基己烷;2,3—二甲基戊烷;
(2)
①支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃为2—乙基戊烷,结构简式为,故答案为:;
②2,3—二甲基—1—丁烯属于烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子,侧链为为2个甲基,结构简式为,故答案为:。
15. 石英是原子晶体,干冰是分子晶体(或石英熔化时破坏共价键,干冰熔化时破坏分子间作用力) 3,3,6—三甲基辛烷
【分析】(4)碳碳双键与H2发生加成反应得到烷烃。
【详解】(1)氯碱工业中阳极是氯离子失电子产生氯气,电极反应式:;
(2)石英的熔点远高于干冰的原因是:石英是原子晶体,干冰是分子晶体(或石英熔化时破坏共价键,干冰熔化时破坏分子间作用力);
(3)离子化合物MgO2的电子式:;
(4)与H2反应的产物是:系统命名法命名为:3,3,6—三甲基辛烷。
16.(1) —CHO 羟基 羧基 碳碳双键
(2) 3 、、
(3) 9 、、CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3
【详解】(1)①醛基的结构简式为-CHO;②酯基的结构简式为;③—OH的名称为羟基;④—COOH的名称为羧基;⑤的名称为碳碳双键;
(2)分子式为C7H8O的有机物,其不饱和度为4,且属于酚类,则含苯环和酚羟基,还有一个甲基,甲基位于酚羟基的邻、间和对位,共计3种,它们分别是: 、、;
(3)C4H10由正丁烷、异丁烷两种同分异构体,正丁烷第一个氯在1号位时,二氯代物有4种,正丁烷第二个氯在2号位时,二氯代物有2种;正丁烷的二氯代物有3种:;故合计9种;其中含有两个—CH3的,所有同分异构体的结构简式有:、、CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3。
17.(1)2-甲基-3-乙基戊烷
(2)4
(3)1
(4)
【详解】(1)根据烷烃命名原则,该烃最长碳链为5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷;
(2)该烷烃若由烯烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上有氢原子的位置均可插入双键,这样的位置有4种:,故烯烃有4种;
(3)该烷烃若由炔烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上都有两个氢原子的位置均可插入三键,这样的位置有1种,,故炔烃有1种。
(4)烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体,且不能由任何烯烃加氢而成,说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数,且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子,故C的结构高度对称,结构简式为。
18.(1)CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)2
(2)(CH3)3C(C2H5)CH2CH2CH2CH2CH3
(3)CH2=C(CH3)CH(CH3)2
(4)
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥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。
【详解】(1)2-甲基-3-乙基戊烷为烷烃,结构简式为:CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)2;
(2)2,2-二甲基-3-乙基庚烷为烷烃,,结构简式为:(CH3)3C(C2H5)CH2CH2CH2CH2CH3;
(3)2,3-二甲基-1-丁烯为烯烃,结构简式为:CH2=C(CH3)CH(CH3)2;
(4)2,4,6-三硝基甲苯为甲苯的硝基取代物,结构简式为:。
19. 2,2,3,4-四甲基戊烷 5 2 ②⑤⑥ ①③④
【详解】(1)烷烃的碳主链有5个碳原子,分子中含有4个甲基,其名称是2,2,3,4-四甲基戊烷;烷烃的碳骨架为,连接2号碳原子的3个甲基上的氢原子等效,连接4号碳原子的2个甲基上的氢原子等效,故其一氯代物共有5种;
(2)根据不对称碳原子的定义可知,作为链状烷烃的不对称碳原子应该分别连接、,,(或),故符合条件的最简单的链状烷烃的结构简式为、,其分子式均为;符合该条件的结构有2种;
(3)官能团不带电荷,故属于官能团的是,,;答案为②⑤⑥;能跟结合生成有机物分子的微粒带负电荷,有,,,答案为①③④。
20.(1) C7H10 ab
(2)
(3) +Br2→
(4) (或其他合理答案)
(5)AD
【详解】(1)键线式中,一个拐点、一个终点均代表一个碳,结合碳形成四个共价键的特点可知,降冰片烯的分子式为C7H10;降冰片烯只含碳元素和氢元素,分子结构中含有环,含有双键,因此属于环烃,也属于不饱和烃,答案选ab。
(2)环戊烯分子中的饱和碳原子,采取sp3杂化,双键上的碳原子,采取sp2杂化,因此环戊烯分子中碳原子的杂化方式有sp2杂化、sp3杂化。
(3)环戊烯分子中含碳碳双键,能与溴水发生加成反应使其褪色,化学方程式为+Br2→。
(4)降冰片烯的不饱和度为3,分子式为:C7H10,则符合分子中含有一个六元环且环内含有碳碳双键的其同分异构体的结构简式可以是 等。
(5)A.降冰片烯是烃,不易溶于水,A符合题意;
B.降冰片烯中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B不符合题意;
C.降冰片烯中含碳碳双键,能与氢气发生加成反应,C不符合题意;
D.降冰片烯是碳原子数为7的有机物,常温常压下不是气体,D符合题意;
答案选AD