第1章《有机化合物的结构与性质烃》单元检测（含解析） 2023-2024学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修3

第1章《有机化合物的结构与性质 烃》单元检测
一、单选题
1．丁烷广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列叙述中不正确的是
A．CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子排列成一条直线 B．C4H10与C(CH3)4互为同系物
C．丁烷在常温下是气体 D．C4H10进行一氯取代后可生成四种沸点不同的有机产物
2．下列叙述不正确的是
A．植物油和汽油所属类别不同
B．聚乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C．乙二醇与甲醇属于同系物
D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明甲苯中苯环使甲基的活性增强
3．下列实验能达到实验目的的是
A．在铁制品上镀铜 B．探究浓度对反应速率的影响 C．检验乙炔具有还原性 D．制备NH4Cl固体
A．A B．B C．C D．D
4．某多环有机分子结构如图所示，有关该分子的说法正确的是

A．分子式为
B．分子中含有8个五元碳环
C．分子中含有二个亚甲基()
D．一氯代物的同分异构体只有三种
5．下列有机物的分子中，所有的碳原子一定不能处于同一平面上的是
A．CH3CH2CH3
B．CH2＝CH－CH＝CH2
C．
D．(CH3)3C－CH＝CHCH3
6．苯甲酸乙烯酯广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂和生物材料等领域，其结构简式如图所示。下列关于苯甲酸乙烯酯的说法正确的是
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．所有碳原子可能处于同一平面
C．1mol苯甲酸乙烯酯可与2mol NaOH反应 D．能发生取代反应、消去反应和加成反应
7．下列实验装置能达到实验目的的是
A B C D
乙醇萃取中的碘 制备乙炔 除去甲烷中含有乙烯 验证苯与液溴发生取代反应
A．A B．B C．C D．D
8．立方烷的结构简式如右图所示。下列有关立方烷的说法中正确的是
A．立方烷属于烷烃
B．立方烷的二氯代物有三种同分异构体
C．立方烷在通常情况下是气体
D．常温下立方烷能使酸性KMnO4溶液褪色
9．下列物质中，属于酚类的是
A． B． C． D．
10．下列物质属于同分异构体的一组是
A．与
B．CH3—CH2—CH2—CH3与
C．C2H6与C3H8
D．O2与O3
11．下列过程中，气体被氧化的是
A．乙烯使酸性KMnO,溶液褪色 B．CO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀
C．用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2 D．用CuSO4溶液吸收含H2S的工业废气
12．利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是
A．用甲装置证明苯与液溴发生取代反应 B．用乙装置除去SO2中的少量HCl
C．用丙装置制备无水氯化镁 D．用丁装置制备并收集二氧化碳
13．下列有机物的命名正确的是
A． 乙二酸乙二酯
B． 2，二甲基氯乙烷
C．甲基丙醇
D． 1，苯二甲醛
二、填空题
14．从化石燃料中能获得许多重要的有机化工原料，请回答下列问题。
(1)甲烷的电子式为 ，在一定条件下，甲烷气体充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量，则该反应的热化学方程式为： 。
(2)下列叙述不正确的是 。
A．与互为同系物
B．有2种同分异构体
C．烷烃的取代反应很难得到纯净物
D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线
(3)下列物质不可能是乙烯加成产物的是
A． B． C． D．
(4)若将乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中，可以观察到 ，乙烯发生的反应类型为 ，乙烯使溴水褪色的反应类型和使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型 (填“相同”或“不相同”)。
(5)某烃A是一种比水轻的油状液体，碳元素与氢元素的质量比为，A的相对分子质量为78.A的结构简式： ，它与液溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式 ，等质量的A和乙炔完全燃烧时消耗的物质的量A 乙炔。(填“＞”“＜”或“=”)。
15．填写下列空白：
(1)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1mol某烯烃和1mol加成得到的，则该烯烃的结构有 种(不包含立体异构)。
(2)B的化学式为，已知B只有一种化学环境的氢，则B的结构简式为 。
(3)写出1，3-丁二烯与溴水反应的所有可能的产物的结构简式： 。
16．分析下列有机化合物，完成填空。
①CH4 ②C2H4 ③C2H2 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)①～⑧中，属于苯的同系物的是 (填序号)。
(2)①的空间结构为 ，②中碳原子的杂化方式为 。
(3)以⑧为原料制备2，4，6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为 。
(4)④的系统命名为 。
(5)写出⑤的含有苯环的所有同分异构体： 。
17．根据所学知识填写下列空白。
(1)
(2)
(3)
18．某烃的分子式为C11H20，1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2molH2；用酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、丙酮()和琥铂酸()三者的混合物。请推测该烃的结构简式 。
注：烯烃与酸性KMnO4溶液反应时，不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被氧化的部分与氧化产物的对应关系见下表。
烯烃被氧化的部分 CH2= RCH=
氧化产物 (CO2、H2O)
19．苯的取代反应
(1)溴化反应
苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子所取代，生成溴苯。(纯净的溴苯为无色液体，有特殊的气味，不溶于水，密度比水大)
化学方程式： 。
(2)硝化反应
在浓硫酸作用下，苯在50~60℃还能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯。(纯净的硝基苯为无色液体，有苦杏仁气味，不溶于水，密度比水的大)
化学方程式： 。
(3)磺化反应
苯与浓硫酸在70-80℃可以发生磺化反应，生成苯磺酸。(苯磺酸易溶于水，是一种强酸，可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。)
化学方程式： 。
20．(1) 具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E(结构简式：)的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，W共有 种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(2) G(结构简式：)的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有 种。(不含立体异构)
(3)芳香化合物F是C(结构简式：)的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3∶1，写出其中3种的结构简式 。
21．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为C6H6的结构有多种，其中的两种为：
Ⅰ　　Ⅱ
①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面)：Ⅱ能 ，而Ⅰ不能。
a．被酸性高锰酸钾溶液氧化 b．与溴水发生加成反应
c．与溴发生取代反应 d．与氢气发生加成反应
②C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示)，该结构的二氯代物有 种。
(2)萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8，请你判断它的结构简式可能是下列中的 。
(3)根据第(2)小题中判断得到的萘的结构简式，它不能解释萘的下列事实中的 。
A．萘不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．萘能与H2发生加成反应
C．萘分子中所有原子在同一平面内 D．一溴代萘(C10H7Br)只有两种同分异构体
(4)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子按锯齿状排列，不是直线排列，A叙述错误；
B．C4H10与C(CH3)4相差一个CH2结构，且都属于饱和链状烷烃，互为同系物，B叙述正确；
C．丁烷碳原子个数为4，在常温下是气体，C叙述正确；
D．C4H10存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体，正丁烷和异丁烷的一氯取代均有2种，则可生成四种沸点不同的有机产物，D叙述正确；
答案为A。
2．C
【详解】A．植物油为酯类，汽油为烃类，所属类别不同，A正确；
B．高分子化合物聚乙烯可以用作生产食品包装材料的原料，B正确；
C．乙二醇含有2个羟基，甲醇只含有1个羟基，不属于同系物，C错误；
D．甲苯能被高锰酸钾氧化生成苯甲酸，苯环使甲基的活性增强，易被氧化，D正确；
故选C。
3．A
【详解】A．在铁制品上镀铜时，Cu电极与电源正极连接，作阳极，铁制品与电源负极连接作阴极，含有Cu2+的CuSO4溶液作电镀液，能够达到电镀的目的，A正确；
B．浓硫酸中硫酸主要以分子存在，而在稀硫酸中硫酸电离产生H+、，二者的存在微粒不相同，因此不能探究浓度对反应速率的影响，B错误；
C．电石中主要成分CaC2与水反应产生C2H2，及其中含有的杂质CaS与H2O反应产生H2S，二者都具有还原性，都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，因此不能检验乙炔具有还原性，C错误；
D．NH4Cl溶液蒸发水分，随着加热使溶液温度升高，盐水解产生NH3·H2O、HCl，HCl挥发逸出，NH3·H2O分解产生NH3、H2O，因此不能采用该方法制备NH4Cl固体，D错误；
故合理选项是A。
4．D
【详解】A．根据有机分子的结构可知，分子中含有20个C原子、20个H原子，所以分子式为C20H20，A错误；
B．由有机分子的结构可知，分子的每个面均为五元碳环，共12个五元环，B错误；
C．由有机分子的结构可知，分子中含有4个-CH2-，C错误；
D．有机分子具有一定的对称性，分子中又三种不同的H原子，即分别位于檐部、肩部和顶部的C原子，在该烷中有三种不同的C可发生一氯取代，D正确；
故答案为：D。
5．D
【详解】A．丙烷分子中3个碳原子构成一个平面，A正确；
B．由于碳碳双键是平面形结构，则1，3－丁二烯分子中所有碳原子共平面，B正确；
C．苯环是平面形结构，则甲苯分子中碳原子均共平面，C正确；
D．由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体，则(CH3)3C－CH＝CHCH3分子中所有碳原子不可能均在同一个平面上，D错误；
答案选D。
6．B
【详解】A．分子中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，A项错误；
B．苯环上直接连着的原子共平面，碳碳双键上连着的原子共平面，通过单键旋转可使所有碳原子在同一个平面上，B项正确；
C．1mol苯甲酸乙烯酯含有1mol酯基，只能与1molNaOH反应，C项错误；
D．苯甲酸乙烯酯可以发生取代反应和加成反应，不能发生消去反应，D项错误；
故答案为：B。
7．B
【详解】A．乙醇和四氯甲烷互溶，不能萃取出四氯甲烷中的碘，A项不能达到实验目的；
B．制备乙炔时用饱和食盐水代替水，水的相对含量减少，可减少水与电石的接触，减慢化学反应的速率，得到比较平稳的乙炔气流，B项能达到实验目的；
C．乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2，引入新的杂质，C项不能达到实验目的；
D．挥发的溴也能和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀，不能证明苯和液溴发生了取代反应，且该装置将导管伸入溶液中，很容易发生倒吸，D项不能达到实验目的。
答案选B。
8．B
【分析】
【详解】A．烷烃是指饱和链烃，立方烷不是链烃，不属于烷烃，A错误；
B．立方烷的二氯代物有三种，一条棱上碳原子上的氢被氯代替，面对角线上的碳原子上的氢原子被氯代替，或体对角线上的碳原子上的氢被氯原子代替，B正确；
C．立方烷相对分子质量较大，含碳为8个，在通常状况下不是气体，C错误；
D．立方烷不含不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．分子中含有官能团醛基，属于醛类，A项错误；
B．分子中羟基与苯环直接相连，该有机物属于酚类，B项正确；
C．分子中，羟基与苯环侧链的碳原子相连，该有机物属于醇类，C项错误；
D．分子中含有官能团羧基，属于羧酸，D项错误；
答案选B。
10．B
【分析】分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，据此判断。
【详解】A．与是同一种物质，A不符合题意；
B．CH3—CH2—CH2—CH3与的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B符合题意；
C．C2H6与C3H8均是烷烃，互为同系物，C不符合题意；
D．O2与O3O2与O3均是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，D不符合题意；
答案选B。
11．A
【详解】A. 乙烯被酸性KMnO,溶液氧化，故A符合题意；
B. 发生复分解反应，没有发生氧化还原反应，故B不符合题意；
C. Cl2被KI还原，故C不符合题意；
D. 发生复分解反应，没有发生氧化还原反应，故D不符合题意；
故选A。
12．B
【详解】A．苯与溴在溴化铁作用下剧烈反应，反应放热，且溴易挥发，挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸，所以验证反应生成的HBr ，应先将气体通过四氯化碳，将挥发的溴单质除去，故A错误；
B．用饱和亚硫酸氢钠溶液可以除去SO2中的少量HCl，因为发生反应，既除去杂质又没有引入新的杂质，而且得到二氧化硫，故B正确；
C．MgCl2是强酸弱碱盐能水解，所以在加热时应通入干燥的HCl，可以抑制氯化镁的水解，故C错误；
D．碳酸氢钠固体受热分解会生成CO2，但CO2的密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故D错误；
故答案为：B
13．D
【详解】A．该物质可看作是由乙二酸与乙醇反应得到的，其名称为乙二酸二乙酯，A错误；
B．氯原子位于2号碳原子上，主链含有3个碳原子，在2号碳原子上连接1个甲基，该有机物名称为甲基氯丙烷，B错误；
C．该物质主链上有4个碳原子，羟基为其官能团，位于2号碳原子上，其名称为丁醇，C错误；
D．该物质含有2个醛基，属于二元醛，醛基位于苯环的1、4号碳原子上，其名称为1，苯二甲醛或对苯二甲醛，D正确；
故选D。
14． CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-900 kJ/mol D B 溶液的紫红色变浅(或褪去) 氧化反应 不相同 +Br2 +HBr =
【详解】(1)甲烷的分子式为CH4，为共价化合物，因碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，所以电子式为，8g甲烷充分燃烧生成CO2和液态水，放出450kJ热量，16g即1molCH4充分燃烧燃烧生成CO2和液态水，放出900kJ热量，则燃烧热的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-900kJ/mol，故答案为：，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-900kJ/mol。
(2)A.二者均为烷烃，互为同系物，故A正确；
B.C4H10只有碳链异构，有正丁烷、异丁烷2种同分异构体，故B正确；
C.烷烃的卤代反应为链锁式反应，产物复杂，很难得到纯净物，故C正确；
D.烷烃中C均为四面体结构，则只有2个C共直线，相邻的三个碳原子可能共平面，故D错误。
故答案为：D。
(3)乙烯含碳碳双键，可与氢气、氯气、水、HBr发生加成反应分别生成CH3CH3、ClCH2CH2Cl、CH3CH2OH、CH3CH2Br，故答案为：B。
(4)乙烯含碳碳双键，可被高锰酸钾氧化，则将乙烯通入到紫色高锰酸钾溶液中，可以观察到高锰酸钾溶液的紫红色变浅(或褪去)，乙烯发生的反应类型为氧化反应，乙烯使溴水褪色、乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，分别为加成反应、氧化反应，反应类型不同，故答案为：溶液的紫红色变浅(或褪去)，氧化反应，不相同。
(5)A是一种比水轻的油状液体，由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12：1，则原子个数之比为1：1，A的相对分子质量为78，则12n+n=78，计算得出n=6，所以A为苯，苯的结构简式为，与液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式为：+Br2+HBr，设苯和乙炔的质量都为m，由苯和乙炔燃烧的反应方程式：C6H6+O26CO2+3H2O，C2H2+O22CO2+H2O可知，等质量的苯、乙炔完全燃烧时消耗O2的物质的量分别为和mol，所以等质量的苯和乙炔完全燃烧时消耗O2的物质的量相等，故答案为：，+Br2+HBr，=。
15．(1) 2，3-二甲基戊烷 1 5
(2)
(3)、、
【解析】(1)
有机物A的结构简式为，该烃用系统命名法命名为2，3-二甲基戊烷,其中有两个手性碳原子，当相邻的两个C原子上均有Ｈ原子时，可以由碳碳双键加成得到，则此位置原来为碳碳双键，所以碳碳双键可能存在的位置有5个，即此烯烃有5种。
(2)
属于饱和一元氯代烃，由B只有一种化学环境的氢，说明9个氢原子位于三个甲基上，即B的结构简式为。
(3)
1，3-丁二烯与溴水以的物质的量之比发生加成反应生成，1，3-丁二烯与溴水以的物质的量之比发生加成反应可生成、。
16．(1)⑧
(2) 正四面体形 sp2
(3)+3+3H2O
(4)3-甲基-2-戊烯
(5)、、、
【详解】（1）苯的同系物是指分子里含有一个苯环且是苯上的氢被烷基取代的产物，⑧符合题意。
（2）CH4是甲烷，其空间结构为正四面体形；C2H4为乙烯，分子中存在碳碳双键，碳原子采取sp2杂化。
（3）甲苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成TNT，反应的化学方程式为：+3+3。
（4）④为烯烃，选取含碳碳双键的最长碳链为主链，从离双键最近的一端开始编号，则其的系统命名为3-甲基-2-戊烯。
（5）分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体，与互为同分异构体且含苯环的结构有、、、。
17．(1)Cl2
(2)
(3)
【详解】（1）与氯气发生加成反应，Cl2；
（2）苯的同系物能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，侧链被氧化为羧基， ；
（3）与按1:1发生加成反应，。
18．CH3CH2(CH3)=CHCH2CH2CH=C(CH3)2
【详解】某烃的分子式为，1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2molH2说明该分子中含有两个碳碳双键或一个碳碳三键；用酸性KMnO4溶液氧化碳碳双键处断裂得到丁酮()、丙酮()和琥珀酸()三者的混合物连接碳碳双键的碳原子上没有原子时被氧化生成羰基，连接碳碳双键的碳原子上含有H原子时被氧化生成羧基，据此判新该烃的结构简式为：CH3CH2(CH3)=CHCH2CH2CH=C(CH3)2。
19．(1)+Br2+HBr
(2)+HO-NO2+H2O
(3)+HO-SO3H(浓) +H2O
【详解】（1）苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子所取代，生成溴苯，反应为+Br2+HBr；
（2）在浓硫酸作用下，苯在50~60℃还能与浓硝酸发生硝化反应，苯环上的氢原子可被硝基取代生成硝基苯，+HO-NO2+H2O；
（3）苯与浓硫酸在70-80℃可以发生磺化反应，苯环上的氢原子可被-SO3H取代生成苯磺酸+HO-SO3H(浓) +H2O。
20． 12 8 　 　 　 　 (任意三种)
【详解】(1)根据题中信息可确定1 mol W中含2 mol 羧基，且苯环上有2个取代基，分别为—CH2COOH和—CH2COOH、—COOH和—CH2CH2COOH、—COOH和—CH(CH3)COOH、—CH3和—CH(COOH)2，这4对取代基在苯环上各有邻位、间位和对位3种异构体，即符合条件的异构体共有12种；其中核磁共振氢谱中有3组峰的结构简式为。
(2)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的有①、②、③、④NC—CH=CH—CH2—OOCH、⑤NC—CH2—CH=CH—OOCH、⑥、⑦、⑧，共8种含有碳碳双键、酯基、氰基且能发生银镜反应的同分异构体。
(3)根据其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:1，可知苯环上连有两个甲基，苯环上有2个氢原子，甲基、氢原子均处于等效位置，故结构简式可以为　 　 　 　 (任意三种)。
21． ab 3 c a 介于单键与双键之间的独特的键
【分析】(1)①I为苯不含双键，II中含2个碳碳双键，结合苯及烯烃的性质来解答；
②结构对称，只有一种H，二氯代物有三角形面上相邻、四边形面上相邻和相对位置；
(2)萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为=8，含有两个苯环；
(3)根据萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键，及苯的平面结构，等效氢解答；
(4)萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为=8，含有两个苯环，萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键。
【详解】(1)①I()中碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊键，不能被被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能能与溴水发生加成反应，而II()含有碳碳双键，能被被酸性高锰酸钾溶液氧化，能与溴水发生加成反应。结构都能与溴发生取代反应，都能与氢气发生加成反应，故答案为ab；
②的一氯代物只有1种，二氯代物中的另一个氯原子的位置有三角形面上相邻、四边形面上相邻和相对位置，共3种，即的二氯代物有3种；
(2)萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为=8，含有两个苯环，结构简式为，故答案为：c；
(3)萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键；
a．由萘的结构简式，萘分子能使溴水褪色，故a错误；
b．萘是一种芳香烃，含有两个苯环，具有苯的一些性质，可以与氢气加成，故b正确；
c．如图所示的6个碳原子处于同一平面，1、2碳原子处于右边苯环氢原子位置，3、4碳原子处于左边苯环氢原子位置，5、6碳原子共用，苯为平面结构，所以萘是平面结构，所有原子处于同一平面，故c正确；
d．萘是对称结构，只有两种氢原子，故一溴代物有两种结构，故d正确；
故答案为：a；
(4)萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为=8，含有两个苯环，结构简式为，萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键。
【点睛】判断和书写烃的氯代物的异构体可以按照以下步骤来做：①先确定烃的碳链异构，即烃的同分异构体；②确定烃的对称中心，即找出等效的氢原子；③根据先中心后外围的原则，将氯原子逐一去代替氢原子；④对于多氯代烷的同分异构体，遵循先集中后分散的原则，先将几个氯原子集中取代同一碳原子上的氢，后分散去取代不同碳原子上的氢。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页