课时作业1 有机化合物的结构特点
1．下列化学式或结构式中，从成键情况看不合理的是( )
2．下列属于脂肪烃的是( )
3．下列关于如图所示有机物的说法正确的是( )
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
4．甲、乙两种有机物的球棍模型如下：
下列有关两者的描述中正确的是( )
A.甲、乙为同一物质
B．甲、乙互为同分异构体
C．甲、乙一氯取代物的数目不同
D．甲、乙分子中含有的共价键数目不同
5．下列各组物质属于同分异构体的是( )
6．对复杂的有机物的结构可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2===CH—CHO可以简写为。则与键线式为的物质互为同分异构体的是( )
7．下列各物质中按碳的骨架进行分类正确的是( )
8．某有机化合物的键线式为，下列说法正确的是( )
A．分子式为C17H29O2
B．分子中有11个不饱和碳原子
C．不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．分子中的C—O键为极性键
9．2020年，一场突如其来的新冠肺炎疫情让我们谈“疫”色变。研制药物，保护人民的健康时间紧迫。药物利托那韦治疗新型冠状病毒肺炎临床研究进展顺利。以下是利托那韦的结构，有关利托那韦的说法错误的是( )
A．分子式为C37H48N6O5S2
B．分子中既含有σ键又含有π键
C．分子中含有极性较强的化学键，化学性质比较活泼
D．分子中含有苯环，属于芳香烃
10．(双选)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为CH3COOH的催化反应历程，该催化反应历程示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A．CO2和CH4分子中的化学键均为极性键
B．①→②过程中形成了C—C非极性键，并放出能量
C．CH4→CH3COOH过程中，所有C—H键发生断裂
D．乙酸分子中最多有4个原子在同一平面内
11．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类。①官能团异构(类别异构)：是指由于官能团的不同而引起的同分异构现象。②官能团位置异构：是指由于官能团取代的位置不同而引起的同分异构现象。③碳链异构：是指由于碳原子的排列顺序不同而引起的同分异构现象。已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体，下面给出其中的四种：
A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
根据上述信息完成下列各题：
(1)根据所含官能团判断A属于________类有机化合物。B、C、D中，与A互为官能团异构的是________(填字母，下同)，互为碳链异构的是________，互为官能团位置异构的是________。
(2)写出与A互为官能团位置异构(但与B、C或D不重复)的有机物的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与A互为碳链异构的同分异构体共有5种，除B、C或D中的一种外，其中两种的结构简式为，写出另外两种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．白藜芦醇的结构简式为：
根据要求回答下列问题：
(1)白藜芦醇的分子式为________。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为__________________________________________。
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是________。
A．它属于链状烯烃
B．它属于脂环化合物
C．它属于芳香族化合物
D．它属于烃的衍生物
(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有________种，写出其中一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
①碳的骨架和官能团种类不变
②两个苯环上都有官能团
③仅改变含氧官能团的位置
(5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之间关系的说法正确的是________。
A．乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物质
B．苯酚与白藜芦醇互为同系物
C．三者的组成元素相同
D．三者分子中碳、氧原子个数比相同
课时作业1 有机化合物的结构特点
1．解析：在有机化合物中，C、Si能形成4个共价键，N能形成3个共价键，而O、S能形成2个共价键，据此分析，选项B中C、Si都只形成了3个共价键，其成键情况不合理。
答案：B
2．解析：中含有氧元素，不属于烃；分子结构中含有苯环，属于芳香烃；属于脂环烃；CH3CH2CH2CH3属于链状烃，链状烃又称为脂肪烃。
答案：A
3．解析：由该有机物的结构简式可知，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个(醇)羟基和1个羧基，A项正确；结构中只有一个六元环，无苯环结构，B、D项错误；该有机物中无酯基结构，C项错误。
答案：A
4．解析：由甲、乙的球棍模型知，甲、乙的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；甲和乙中都有2种不同的氢原子，一氯取代物都有2种；两物质含共价键的数目相同。
答案：B
5．答案：B
6．解析：的分子式为C7H8O，A项分子式为C8H10O，B项分子式为C7H6O，C项分子式为C7H6O2，D项分子式为C7H8O，因此的同分异构体是，故D项正确。
答案：D
7．解析：含苯环的化合物为芳香族化合物，含非苯环碳环结构的化合物为脂环化合物，故A、B错误；只含C、H两种元素的化合物为烃，故C错误；碳原子之间形成直链的化合物为链状化合物，故D正确。
答案：D
8．解析：由键线式写分子式时，先找出碳原子的个数(拐点和端点为碳原子)，再根据碳的四价原则找出氢原子个数，氧原子等其他原子写在最后，该物质的分子式为C17H30O2；分子中有1个碳碳双键，故有2个不饱和碳原子；该有机物分子中含有碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色；C—O键是由两种不同元素的原子形成的，为极性键。
答案：D
9．解析：芳香烃为含有苯环的烃类化合物，只含有C、H两种元素，而该分子中除C、H元素外还含有O、N、S等元素，不属于芳香烃，故D错误。
答案：D
10．解析：C===O键和C—H键均为极性键，A正确；由图可知，①→②过程中能量降低，形成了C—C键，B正确；CH4→CH3COOH过程中，3个C—H键不变，有1个C—H键断裂，C错误；乙酸分子的结构：，两个碳原子、两个氧原子一定在同一平面内，D错误。
答案：CD
11．解析：(1)A属于醇类有机物，B属于醚类有机物，与A互为官能团异构。C的碳链与A相同，但羟基位置不同，故A与C属于官能团位置异构。而D也是醇类有机物，但碳链与A不同，因此A与D属于碳链异构。
(2)C—C—C—C—C碳链中有三种碳原子，羟基位于端点即为A，位于第二个碳上即为C，当羟基位于中间的碳原子上时，即为满足要求的有机物。
(3)与A互为碳链异构，则必须是醇类有机物，且最长的碳链上碳原子数应该小于5，因此可由羟基分别取代CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4中的一个氢原子而得，共有如下五种：(即D)、
答案：(1)醇 B D C
(2)
(3)C
12．解析：(1)每个碳原子形成4个共价键，碳碳双键相当于两个共价键，补齐氢原子，然后分类数清碳、氢、氧原子个数，得分子式为C14H12O3。
(2)白藜芦醇分子中含有碳碳双键和酚羟基。
(3)白藜芦醇含有氧，不属于烃类，A项错误；白藜芦醇含苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，B项错误，C项正确；白藜芦醇可以看成是烃类氢原子被—OH取代的产物，D项正确。
(4)依题意，白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上—OH位置，且—OH分别占据两个苯环，其他结构不变。2个—OH在左边苯环的位置有6种，—OH在右边苯环上位置有3种，故同分异构体共有6×3＝18(种)，减去本身一种，还有17种。
(5)白藜芦醇叫做醇，但不是醇，—OH与苯环直接相连，属于酚类，A项错误；苯酚和白藜芦醇的通式不同，不属于同系物，B项错误；它们都含碳、氢、氧三种元素，C项正确；乙醇中碳、氧原子个数之比为2∶1，苯酚中碳、氧原子个数之比为6∶1，白藜芦醇中碳、氧原子个数之比为14∶3，D项错误。
答案：(1)C14H12O3 (2)碳碳双键、酚羟基 (3)CD
(4)17
(或其他合理答案)
(5)C课时作业2 研究有机化合物的一般方法
1．“分子筛”，顾名思义就是可以将分子分开的“筛子”。它在有机化学工业和石油化学工业上得到了广泛的应用。下列分离物质的方法同漫画所揭示的分离原理相同的是( )
A．萃取B．分液
C．蒸馏D．过滤
2．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，以下用于研究有机物的方法错误的是( )
A．蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B．核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
C．燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法
D．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
3．下列实验操作错误的是( )
A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C．可用酒精萃取碘水中的碘
D．蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出
4．二甲醚和乙醇互为同分异构体，鉴别它们可采用化学方法或物理方法。下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是( )
A．利用金属钠或者金属钾
B．利用质谱法
C．利用红外光谱法
D．利用核磁共振法
5．下列有关苯甲酸重结晶实验的说法错误的是( )
A．溶解粗苯甲酸过程中，加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度
B．苯甲酸溶解时，若加水加热后仍有不溶物，说明该不溶物是不溶性杂质
C．过滤时，趁热过滤可防止苯甲酸晶体提前析出
D．冷却结晶时，温度过低杂质将析出，故此时温度不是越低越好
6．某有机物的核磁共振氢谱图如下，该物质可能是( )
A．乙酸B．苯酚
C．丙醇D．乙酸乙酯
7．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是( )
A．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1∶2∶3
C．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3CH2OH
8．茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
9．在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯
沸点/℃ 138 144 139 80
熔点/℃ 13 －25 －47 6
下列说法不正确的是( )
A．该反应属于取代反应
B．甲苯的沸点高于144℃
C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
10．某有机物的相对分子质量为74，其红外光谱图如下：
则有关该有机物的叙述正确的是( )
A．该有机物属于醚类
B．该有机物分子中共有5个碳原子
C．该有机物具有环状结构
D．该有机物分子中有四种化学环境不同的氢原子
11．已知某有机物A的红外光谱、核磁共振氢谱和质谱如图所示，下列说法中错误的是( )
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．由其质谱图可以得知A分子的相对分子质量为46
D．综合分析其化学式为C2H6O，其结构简式为CH3—O—CH3
12．分子式为C2H4O2的结构可能有和两种，为对其结构进行物理方法鉴定，可用________________或________________。
(1)若为，则红外光谱中应该有________个振动吸收；核磁共振氢谱中应该有________个峰。
(2)若为，则红外光谱中有________个振动吸收；核磁共振氢谱中应有________个峰。
13．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题：
(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是________，写出有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)C装置中CuO的作用是_____________________________。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称______，它的作用是
________________________________________________________________________。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后，E管质量增加1.76g，D管质量增加0.72g，则该有机物的最简式为________。
(6)要确定该有机物的分子式，还需要测定________________。
课时作业2 研究有机化合物的一般方法
1．答案：D
2．答案：B
3．解析：A项，分液时，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，正确；B项，蒸馏时，温度计测量的是馏分的温度，所以，温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口，正确；C项，酒精和水互溶，不能进行萃取；D项，冷却水从冷凝管的下口通入，上口流出，冷凝效果好，正确。
答案：C
4．解析：二甲醚和乙醇互为同分异构体，二者相对分子质量必然相同，用质谱法无法鉴别；乙醇能和Na、K反应放出H2，而二甲醚不能，A项可以鉴别；二甲醚分子中只存在C—H键和C—O键，乙醇分子中有C—H键、C—O键和O—H键，C项可以鉴别；在核磁共振氢谱图上，二甲醚只有1个吸收峰，乙醇有3个吸收峰，D项可以鉴别。
答案：B
5．答案：A
6．解析：乙酸的核磁共振氢谱中有2个峰，故A项错误；苯酚的核磁共振氢谱中有4个峰，故B项错误；丙醇有2种同分异构体CH3CH2CH2OH和，的核磁共振氢谱中有3个峰，且氢原子个数比为1∶1∶6，与图像不符，CH3CH2CH2OH的核磁共振氢谱中有4个峰，故C项错误；乙酸乙酯的核磁共振氢谱中有3个峰，且氢原子个数比为2∶3∶3，故D项正确。
答案：D
7．答案：C
8．解析：茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等，A项正确；稀释时用的是烧杯，不用容量瓶，B项错误；过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒，C项正确；检验Fe3＋一般用KSCN溶液，还需要的仪器为试管、胶头滴管，D项正确。
答案：B
9．解析：甲苯生成二甲苯和苯，可分别理解成甲苯中苯环上的氢被甲基取代、甲苯中的甲基被氢取代，A项正确；同系物中，碳原子数越多，沸点越高，所以甲苯的沸点应低于二甲苯，即低于138℃，B项错误；苯的沸点最低，可最先分离出来，C项正确；三种二甲苯沸点相近，熔点差异大，将温度控制在稍低于13℃，对二甲苯结晶析出，D项正确。
答案：B
10．解析：根据红外光谱图可以看出，其含有C—O—C结构应为醚类，还含有对称的—CH3和—CH2—，根据相对分子质量，可以计算出其含有2个—CH3和2个—CH2—，所以应为二乙醚，A项正确，B、C、D都错误。
答案：A
11．解析：由A的红外光谱可知，有机物A含C—H、H—O和C—O键，有3种不同的化学键，故A正确；有机物A的核磁共振氢谱中有三个不同的峰，表示该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；由A的质谱图可以得知A分子的相对分子质量为46，故C正确；根据B项分析可知，有机物A有三种不同化学环境的H，而CH3—O—CH3只有一种不同化学环境的H，C2H6O应为CH3CH2OH，故D错误。
答案：D
12．解析：鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振氢谱法。(1)中有C—H、C===O、C—O、O—H4个振动吸收，有2种氢，应有2个峰。同理(2)中有C—H、C===O、C—O3个振动吸收，有2个峰。
答案：红外光谱法 核磁共振氢谱法 (1)4 2 (2)3 2
13．解析：本实验使用燃烧法测定有机物的组成，该实验装置按照“制氧气→干燥氧气→燃烧有机物→吸收水→吸收二氧化碳”排列。实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量，根据二氧化碳的质量可求C元素的质量，由水的质量可求得H元素的质量，结合有机物的质量可求出O元素的质量，由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比，也就是确定了实验式，若要再进一步确定有机物的分子式，还需知道该有机物的相对分子质量。
答案：(1)H2O2溶液(或双氧水) 2H2O22H2O＋O2↑(或H2O 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑)
(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(3)碱石灰或氢氧化钠 吸收CO2
(4)测得有机物中含氢量增大
(5)CH2O
(6)有机物的相对分子质量
