专题2有机物的结构与分类(含解析)单元测试高二化学下学期苏教版(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(含解析)单元测试高二化学下学期苏教版(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 2023-12-23 15:21:48

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专题2《有机物的结构与分类》单元测试卷
一、单选题
1.下列有机物的官能团名称和分类错误的是
A.,碳碳三键,炔烃 B.,羟基,二元醇
C.,酯基,酯类 D.,羟基、醛基,单糖
2.下列说法正确的是
A.铍原子最外层原子轨道的电子云图:
B.热稳定性:
C. ,该电子排布图违背了泡利原理
D. 该有机物的系统命名为:2—甲基—1—丙醇
3.下列说法错误的是
A.表示质子数为6、中子数为8的核素
B.和互为同素异形体
C.和为同一物质
D.的同分异构体有3种,其沸点各不相同
4.姜黄素是从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是
A.分子式为C21H22O6 B.分子中存在手性碳原子
C.分子中存在4种含氧官能团 D.既能发生取代反应,又能发生加成反应
5.已知某有机物的分子式是,下列关于该分子的结构推测合理的是
A.可能含有1个苯环 B.可能含有2个碳碳三键和4个羟基
C.可能含有2个羧基和1个碳碳双键 D.可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键
6.下列有机化合物互为同系物的是
A.和 B.和
C.和 D.和
7.物质M可用作调味剂、乳化剂、抗氧化增效剂、吸湿剂、pH调节剂、增香剂、缓冲剂,其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法错误的是
A.物质M与稀硫酸反应生成的有机物中含有两种官能团
B.X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为Y>Q>Z>X
C.Y与Z分别形成的简单氢化物的沸点:Z>Y
D.工业上采用电解冶炼Q
8.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
9.下列说法正确的是
A. 的一溴代物有5种
B.分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C.分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
D.C4H10的同分异构体有3种
10.下列化学式及结构式,从成键情况看合理的是
A.CH3N: B.CH2SO:
C.CH4S: D.CH4Si:
11.维生素B5的结构如图所示,下列有关维生素B5的说法正确的是
A.分子内不存在手性碳原子
B.一定条件下能发生缩聚反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.分子内有5种官能团
12.下列有机物的命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3,3- 二甲基-2-乙基戊烷
C.3-甲基丁烷 D.2,2-二甲基丙烷
13.下列表示正确的是
A.4-甲基-2-戊烯的键线式: B.甲酸乙酯的结构简式:CH3CH2OOCH
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.醋酸的电子式:
14.甲、乙两种有机物的结构简式如图所示,下列有关叙述正确的是
甲: 乙:
A.乙能发生酯化反应 B.甲和乙互为同分异构体
C.甲和乙互为同系物 D.甲的分子式为C8H10O2
15.下列说法中,不正确的是
A.、互为同位素 B.与一定是同系物
C.工业中电解溶液冶炼镁 D.有两种同分异构体
二、填空题
16.(1)键线式 的名称是_______。
(2)中含有的官能团的名称为_______、_______。
(3)某炔烃和氢气充分加成产物为2,5-二甲基己烷,该炔烃的结构简式是_______。
(4)某化合物是 的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式:_______(任写一种)。
(5)分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为_______。
(6)的系统命名为_______。
17.回答下列问题:
(1)下列8组物质或粒子:
①l4N和14C ②16O和18O ③氰酸铵(NH4CNO)与尿素[CO(NH2)2] ④足球烯(C60)和金刚石⑤CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3 ⑥CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3 ⑦和⑧ 和
其中互为同系物的是___________ (填编号, 下同);互为同分异构体的是 ___________。
(2)某烷烃的结构简式为:
①用系统命名法命名该烃:___________;
②若该烷烃是由烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构可能有 ___________种(不包括立体异构);
(3)烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、 和 等基团组成。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含 ___________个碳原子,其中与氯气在光照条件下发生取代反应,一氯代物种类最少的是 ___________(填结构简式)。
18.(1)采用不同的分类依据,可以对有机物进行不同的分类。请根据表格写出氯仿、三氯乙醛的正确类别。
分类依据 不同的分类
组成中是否含有碳、氢以外的元素 烃与烃的衍生物
分子中碳骨架的形状 链状有机物、环状有机物
氯仿、三氯乙醛_________________,_________________。
(2)三氯乙醛中含有的官能团名称是_________________。
(3)合成氯仿的有机物是甲烷,该物质属于烷烃。
①今有一烷烃,其结构简式为。其正确的系统命名是_________________。
②有一种烷烃的系统命名为2,4,6 三甲基 5 乙基辛烷,其结构简式是_________________。
三、计算题
19.由C、H、O三种元素组成的有机物A,相对分子质量为104.0.1molA充分燃烧后,将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液,浓硫酸增重7.2g,氢氧化钠溶液增重17.6g。回答下列问题:
(1)有机物A的分子式是___________。
(2)A能与碳酸氢钠反应,A中含有的官能团的名称是___________。
(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B.写出化学方程式:___________。
(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C.写出A生成C的化学方程式:___________;
反应类型是___________。利用C可以合成高分子化合物D,D的结构简式是___________。
(5)A的一种同分异构体E,经测定分子结构中含有一个—CH3,两个;能与银氨溶液反应产生银镜现象。写出E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式:
___________。
20.有机物A分子中含苯环,相对分子质量136,分子中碳、氢原子个数相等,其含碳质量分数为70.6%,其余为氧、氢。
(1)A的分子式是__________________。
(2)若A分子中能发生银镜反应,且有弱酸性,则A的同分异构体有_______种,请任写一种符合条件的A的结构简式:______________________。
四、实验题
21.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____________________。
参考答案:
1.B
【详解】A.丙炔,官能团及分类均正确,不符题意;
B.对苯二酚,官能团名称正确,分类错误,该有机物应属于酚,描述错误,符合题意;
C.甲酸乙酯,官能团及分类均正确,不符题意;
D.葡萄糖,官能团及分类均正确,不符题意;
综上,本题选B。
2.B
【详解】A.铍原子最外层为2s能级,s能级的电子云图为球形为 ,故A错误;
B.三种物质的阴离子是相同的,均为碳酸根,Ca2+、Sr2+、Ba2+为同主族元素的金属阳离子,从上到下,离子半径逐渐增大,阳离子的半径越大,结合碳酸根中的氧离子越容易,分解温度越高,则热稳定性为,故B正确;
C.由洪特规则可知,在2p轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,则电子排布图违背了洪特规则,故C错误;
D.属于饱和一元醇,名称为2—丁醇,故D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.表示质子数为6、中子数为8的碳元素的一种核素,A项正确;
B.和的分子式相同但结构不同,二者互为同分异构体,B项错误;
C.甲烷分子是正四面体结构,碳原子位于正四面体中心,四个氢原子位于正四面体的四个顶点,同理和通过旋转可以完全重合,故两者为同一物质,C项正确;
D.的同分异构体有、(CH3)2CHCH2CH3、3种,它们的沸点不同,D项正确;
答案选B。
4.D
【详解】A.有机物分子中含有21个C原子、6个O原子,不饱和度为12,则分子中含H原子个数为21×2+2-12×2=20,分子式为C21H20O6,A不正确;
B.分子中不含有连接4个不同原子或原子团的碳原子,所以不存在手性碳原子,B不正确;
C.分子中存在羟基、醚键、羰基共3种含氧官能团,C不正确;
D.该分子中苯环既能发生取代反应,又能发生加成反应,碳碳双键和羰基都能发生加成反应,D正确;
故选D。
5.C
【详解】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比,所含氢原子数少6.
A.含有1个苯环时,有机物的分子式不可能为,A错误;
B.含有2个碳碳三键时,与链状烷烃相比,氢原子数少8,与题设分子式不符,B错误;
C.含有2个羧基和1个碳碳双键,氧原子数为4,与链状烷烃相比,氢原子数少6,与题设分子式符合,C正确;
D.含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时,氧原子数为5,与题设分子式不符,D错误。
故选:C。
6.D
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物。
【详解】A.两者结构不相似,前者为环烷烃,后者为烯烃,不互为同系物,A错误;
B.两者结构不相似,前者为酮,后者为醛,不互为同系物,B错误;
C.两者结构不相似,前者官能团为醇羟基,后者官能团为醚键,不互为同系物,C错误;
D.两者结构相似,都含酯基,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,D正确;
答案选D。
7.B
【分析】Y的一种核素常用于检测文物的年代,则Y为C;由M的结构式可知,X的价电子为1或7,根据原子序数X比Y小可确定,X为H;Z的价电子为6,则Z可能为O或S;Q在M中为带一个单位正电荷的阳离子,则Q为Li或Na,根据原子序数X、Y、Z、Q依次增大可确定Z为O,Q为Na,则M为CH3CHOHCOONa。
【详解】A.CH3CHOHCOONa和稀硫酸发生复分解反应生成CH3CHOHCOOH,该物质中含有羟基和羧基两种含氧官能团,A正确;
B.电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,则X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为:Q>Y>Z>X,B错误;
C.Y与Z分别形成的简单氢化物分别为CH4和H2O,H2O分子间有氢键,沸点高,所以沸点:Z>Y,C正确;
D.工业上采用电解熔融NaCl的方法治炼钠,D正确;
答案选B。
8.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。
9.A
【详解】A.该有机物中含有5种氢,故一溴代物种类为5种,A正确;
B.C5H10O2属于羧酸的结构如下:CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,共4种,B错误;
C.C4H8O属于醛的结构如下:CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO,共2种,C错误;
D.C4H10同分异构体如下:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2,共2种,D错误;
故答案选A。
10.B
【详解】A.CH3N:中,N原子形成了4个共价键,而C原子只形成3个共价键,与事实不符,A不正确;
B.CH2SO:中,O、S原子的最外层有6个电子,可形成2个共价键,C原子的最外层有4个电子,可形成4个共价键,与事实相符,B正确;
C.CH4S:中,C原子只形成3个共价键,而S原子却形成了3个共价键,与事实不符,C不正确;
D.CH4Si:中,C、Si的最外层都有4个电子,C、Si原子间应形成双键,D不正确;
故选B。
11.B
【详解】A.由结构简式可知,维生素B5分子中含有如图*所示的1个连有不同原子或原子团的手性碳原子:,A项错误;
B.由结构简式可知,维生素B5分子中含有羧基和羟基,一定条件下能发生缩聚反应生成高聚酯,B项正确;
C.由结构简式可知,维生素B5分子中与羟基相连的碳原子上连有氢原子,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,C项错误;
D.由结构简式可知,维生素B5分子中含有羧基、亚氨基、羰基和羟基4种官能团,D项错误;
答案选B。
12.D
【详解】A.主链编号起点错误,正确的名称应为2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B.主链不是最长的,正确名称为3,3,4 -三甲基己烷,故B错误;
C.主链编号起点错误,正确的名称应为2-甲基丁烷,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷命名正确,故D正确;
故答案选D。
13.B
【详解】A.官能团为碳碳双键,主链为包含碳碳双键的最长碳链,离碳碳双键近的一端开始编号, 为2-甲基-2-戊烯的键线式,A错误;
B.CH3CH2OOCH 为甲酸乙酯的结构简式,B正确;
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;
D. 醋酸含羧基,其中氧原子除了共用电子对外、还有2对孤电子对,电子式: ,D错误;
答案选B。
14.A
【详解】A.乙中含有羧基,能与羟基发生酯化反应,A正确;
B.甲中含有8个碳原子,乙中含有7个碳原子,不可能互为同分异构体,B错误;
C.甲属于酯类有机物,乙属于羧酸类有机物,所含官能团不同,故不属于同系物,C错误;
D.甲分子中含有8个碳原子、8个氢原子、2个氧原子,对应分子式为C8H10O2,D错误;
故答案选A。
15.C
【详解】A.两种核素都是由碳元素组成,它们质子数均为6,中子数分别为6、8,根据同位素的定义,它们互为同位素,故A正确;
B.C4H10与C10H22均为烷烃,结构相似,分子组成上相差6个CH2,互为同系物,故B正确;
C.Mg是活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,电解氯化镁溶液得到氢氧化镁,而得不到单质镁,故C错误;
D.分子式为C3H6的有机物可以是丙烯也可以是环丙烷,即C3H6有两种同分异构体,故D正确;
故选:C。
16. 2-甲基戊烷 羟基 酯基 (CH3)2CHC≡CCH(CH3)2 CH3C≡CCH3 2,4,4-三甲基-2-戊烯
【分析】根据键线式的表示方法进行判断碳链,根据碳链及烷烃命名方法进行命名,烯烃的命名在烷烃上将双键位置表示出来,且双键的编号最小。根据加成反应特点断键后接氢原子进行倒推,可以得到反应物。对于同分异构体的书写可以根据化学式和对称法。
【详解】(1)根据键线式中断点和拐点表示碳原子及烷烃的命名方法,先选择最长链为主链命名为母名,命名时使取代基的编号最小,则该名称是2-甲基戊烷。
(2)决定物质主要性质的原子团是官能团,该物质的官能团是羟基和酯基。
(3)根据加成产物2,5-二甲基己烷,在相临的碳原子上分别去掉2个氢原子即可以得到该炔烃是(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2。
(4)根据已知分子中只有两种不同化学环境的氢,说明分子非常对称,由于碳原子比较多,故甲基比较多,根据对称法进行书写。结构简式为: 。
(5)分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,说明碳原子采用sp杂化。碳原子之间形成碳碳叁键,根据化学式C4H6进行书写CH3C≡CCH3。
(6)根据烯烃的命名方法,使双键的编号最小,选择含双键的最长链为主链进行命名2,4,4-三甲基-2-戊烯。
【点睛】注意有机中空间结构根据碳原子的杂化方式判断,也可以根据甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构进行类别。
17.(1) ⑥ ③⑤⑦
(2) 2,3-二甲基戊烷 5
(3) 8
【解析】(1)
结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物,因此互为同系物的为:⑥;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,因此互为同分异构体的为:③⑤⑦。
(2)
①最长碳链含5个碳,从离取代基最近的一端开始编号,2号碳上有1个甲基,3号碳上有1个甲基,因此名称为:2,3-二甲基戊烷。
②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键的规律可以推知,能够生成该烷烃的烯烃有5种,碳骨架分别为:,,,,。
(3)
、—CH2—、、这三个基团相互连接后,若分子中含有的碳原子数最少,则还需要5个甲基,所以此烃分子中至少有8个碳原子,且这3个基团连接顺序可以改变,可形成3种不同结构,故该烃的结构简式分别为:、、,其中有4种等效氢,一氯代物有4种,有5种等效氢,一氯代物有5种,有5种等效氢,一氯代物有5种,因此一氯代物种类最少的是:。
18. 烃的衍生物 链状有机物 醛基、氯原子 3,3,4 三甲基己烷
【详解】(1)氯仿中除碳、氢两种元素外,还含有氯元素,三氯乙醛中除碳、氢两种元素外,还含有氯、氧两种元素,所以这两种物质均属于烃的衍生物;氯仿中只含有一个碳原子,三氯乙醛中只含有两个碳原子,碳骨架均不能成环,所以属于链状有机物;
(2)三氯乙醛中除含有官能团醛基(—CHO)外,还含有氯原子,故氯原子也是其官能团;
(3)①根据给出有机物的结构简式得出其中最长的碳链含有六个碳原子;以左端为起点给主链碳原子编号,要遵循取代基位次和最小的原则,因此的系统命名为3,3,4 三甲基己烷;
②根据已知名称书写有机物的结构简式时,一般先写出主链,然后写出支链,从左边编号。2,4,6 三甲基 5 乙基辛烷的碳骨架为,根据四价碳原子的特点,补齐氢原子:。
19. C4H8O3 羧基 +H2O CH2=CH—CH2—COOH+H2O 消去反应 +2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O
【详解】0.1mol A充分燃烧后,将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液,浓硫酸增重7.2g,即A充分燃烧后生成水为0.4mol,氢氧化钠溶液增重17.6g,即A充分燃烧后生成二氧化碳的物质的量为0.4mol,由于可知分子A中有4个碳原子和8个氢原子,由C、H、O三种元素组成的有机物A,A的相对分子质量为104,所以分子A中含有氧原子数为 =3,据此可以确定A的分子分C4H8O3。
(1)根据上面的分析可知,有机物A的分子式是C4H8O3,故答案为C4H8O3;
(2)A为HOCH2CH2CH2COOH,A能与碳酸氢钠反应,说明A中含有羧基,故答案为羧基;
(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B的化学方程式为:,故答案为;
(4)A为HOCH2CH2CH2COOH,C为CH2=CHCH2COOH,A生成C的化学方程式:;反应类型是:消去反应,根据上面的分析可知,D的结构简式是:,故答案为;消去反应;;
(5)A的一种同分异构体E,经测定分子结构中含有一个-CH3,两个-CH-,能与银氨溶液反应产生银镜现象,则E中有醛基,所以E为CH3CH(OH)CH(OH)CHO,E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O,故答案为+2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O。
20. C8H8O2 13
【详解】碳原子数是136×70.6%÷12=8,分子中碳、氢原子个数相等,所以氢原子数也是8,氧原子数是(136-8-12×8) ÷16=2;
(1)A的分子式是C8H8O2。
(2)若A分子中能发生银镜反应,则含有醛基,且有弱酸性,含有酚羟基,则A的同分异构体有13种,符合条件的A的结构简式:。
21. 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。