第1章《有机化合物的结构与性质 烃》复习题
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.烯烃分子中所有的碳原子都在同一平面上
B.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃,一定是炔烃
C.苯的同系物既能发生加成反应,又能发生取代反应
D.芳香烃既可使溴水褪色,又可使KMnO4酸性溶液褪色
2.含有一个双键的烯烃,和氢气加成后的产物结构简式如图,则此烃可能有的结构有
A.4种 B.5种 C.7种 D.8种
3.下列操作中发生了化学变化的是
A.霓红灯通电后发出红光
B.饱和食盐水中滴入浓盐酸,溶液变浑浊
C.小烧杯里加入少量碘,盖上表面皿,小烧杯放在石棉网上小火加热,烧杯中出现紫烟
D.无光学活性的合成酒石酸盐溶液沾染霉菌后,溶液的光学活性逐渐提高
4.下列说法不正确的是
A.35Cl和37Cl是同种核素 B.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
C.硬脂酸和乙酸互为同系物 D.石墨烯与金刚石互为同素异形体
5.有机物H()是一种重要的有机合成中间体。下列关于H的说法错误的是
A.分子中所有碳原子不可能共平面
B.与不互为同系物
C.既含羧基,又含醛基的同分异构体有12种(不考虑立体异构)
D.该分子中有四个手性碳原子
6.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,中含有的分子数为
B.常温下,与足量浓盐酸反应得到的气体分子数为
C.1mol由和组成的混合物中所含离子的数目为
D.0.1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为
7.下列陈述I和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项 陈述 陈述
A 工业上电解熔融AlCl3冶炼铝 AlCl3熔点比Al2O3低
B 试管中盛有蓝色硫酸铜晶体,加入浓硫酸后晶体变白 浓硫酸有脱水性
C 常温下,Fe遇浓硝酸产生红棕色气体,遇稀硝酸产生无色气体 浓度越大,反应速率越快
D 除去乙炔中的H2S用CuSO4溶液,不用FeSO4溶液 CuS在水中的溶解度小于FeS
A.A B.B C.C D.D
8.下列说法不正确的是
A.硬脂酸与软脂酸互为同系物
B.红磷与白磷互为同素异形体
C.16O与18O互为同位素
D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
9.治疗新冠肺炎药物瑞德西韦可显著降低新冠高危患者的住院风险,主要成分结构如下图,下列说法正确的是
A.该分子不含手性碳原子
B.分子中N、O、P原子的原子半径由大到小的关系为P>N>O
C.分子中的N-H键的键长小于O-H键的键长
D.分子中只存在σ键
10.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
11.硝基苯是一种重要有机合成中间体,其制备、纯化流程如图。已知:制备反应在温度稍高时会生成间二硝基苯。
下列说法错误的是
A.制备硝基苯所需玻璃仪器只有酒精灯、烧杯、试管、导管
B.配制混酸时,应将浓硫酸缓慢注入到浓硝酸中,边加边搅拌
C.Na2CO3溶液可以用NaOH溶液代替
D.由②、③分别获取相应物质时不能采用相同的操作方法
12.“张一烯炔环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示),在生物活性分子和药物分子的合成中有重要应用。下列说法正确的是
A.X、Y中官能团的种类和数目不变 B.X、Y中均不存在手性碳原子
C.X存在顺反异构体 D.每个Y分子中有4个碳氧键
13.下列说法或图示表达错误的是
A.利用冠醚不同大小的空穴可识别不同的碱金属阳离子
B.乳酸( )中存在一个手性碳原子,生产中可利用“手性合成”法主要得到其中一种分子
C.基态原子核外电子的空间运动状态有26种
D.形成氢键的X、H、Y不一定在同一直线上
二、填空题
14.碳碳双键在酸性高锰酸钾溶液中发生断键氧化过程:
完成下列填空:
(1)月桂烯是一种常见香料,其结构如图所示。
①月桂烯与等物质的量的Br2发生加成反应,可以得到 种产物。
②月桂烯与酸性高锰酸钾溶液反应时可生成多种有机产物,其中碳原子数最多的一种产物的结构简式为 。
③金刚烷(见图)是月桂烯的一种同分异构体,其一氯代物有 种。
(2)烃X在酸性高锰酸钾溶液中生成等物质的量的丙酮(CH3COCH3)与羧酸Y(C5H10O2),且Y中仅含两种不同化学环境的氢原子,则Y的结构简式是 ,X的系统命名为 。
(3)化学式为C8H12的烃Z,在酸性高锰酸钾溶液中生成CH3COCH2COOH,写出Z可能的结构简式: 。
15.完成下列问题
(1)的名称为 。
(2)的名称为 。
(3)的化学名称是 。
(4)的名称为 。
正误判断
16.1mol乙烷分子中含有8NA个共价键。(_______)
17.常温常压下,22.4L乙烯中C-H键数为4NA。(_______)
18.所含共价键数目均为NA的白磷和甲烷的物质的量相等。(_______)
19.请写出下列反应的化学方程式,并写出所属反应类型。
(1)乙烷与氯气在光照条件下反应生成一氯取代产物 。
(2)乙烯与水在一定条件下发生加成反应 。
(3)丙烯在催化剂条件下聚合生成聚丙烯 。
(4)实验室由苯和浓硝酸反应在浓硫酸催化作用下加热至50-60℃制取硝基苯 。
(5)对二甲苯与足量H2在Ni作催化剂,加热、加压时发生反应 。
20.填空:
(1)的系统命名法名称是 。
(2)的系统命名法名称是 。
(3)已知丙酮(CH3COCH3)键线式可表示为,则键线式为的物质的分子式为 。
(4)乙醇分子中官能团的名称为 。
(5)写出烯烃官能团的结构简式 。
21.下图中A、B、C、D是三种烃的分子模型。
(1)上述模型中表示同一种物质的是 (填字母)。
(2)烃A的空间构型为 。
(3)有关有机物C的说法正确的是 (填字母)。
a.可通过煤焦油的分馏获得;
b.不溶于水、密度比水大;
c.不能因化学反应使溴水褪色;
d.属于不饱和烃,分子内含有碳碳双键
(4)写出B发生加聚反应的化学方程式 。
22.共轭二烯烃和某些具有碳碳双键、碳碳三键的不饱和化合物进行1,4-加成,生成环状化合物的反应称为双烯合成反应,例:。补充下列反应的化学方程式:
(1)
(2) +
23.化合物F是合成吲哚—2—酮类药物的一种中间体,其合成路线如图:
已知:I.
II.
III.Ar—X+
Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR,CONHR,COOR等。
E中含氧官能团的名称为 。
24.下列几组物质中,互为同位素的有 ,互为同素异形体的有 ,互为同系物的有 ,互为同分异构体的有 ,属于同种物质的有 。
①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.碳碳双键直接相连的碳原子在同一平面上,A错误;
B.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃,可能是炔烃可能是环烯烃,B错误;
C.苯可发生加成反应,可发生取代反应,则苯的同系物可发生类似反应,C正确;
D.甲苯属于芳香烃,但不能使溴水褪色,只有苯环连接相邻碳上有氢,才能使酸性高锰酸钾褪色,D错误;
答案选C。
2.C
【详解】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,该烷烃中能形成双键键位置有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、5和6之间、6和7之间(6和9)、7和8之间(9和10),故该烯烃共有7种,故选C。
3.D
【详解】A.霓红灯通电后发出红光原理是电子由激发态向基态跃迁时产生发射光谱,物理变化,A错误;
B.饱和食盐水中滴入浓盐酸,溶液变浑浊,属于溶解沉淀平衡,没有新物质生成,不是化学变化,B错误;
C.小烧杯里加入少量碘,盖上表面皿,小烧杯放在石棉网上小火加热,烧杯中出现紫烟,是碘升华,属于物理变化,C错误;
D.溶液的光学活性逐渐提高,说明由光学活性高的新物质生成,属于化学变化,D正确;
故答案为:D。
4.A
【详解】A.35Cl和37Cl的质子数相同,中子数不同,二者是同位素,而不是同种核素,A错误;
B.蔗糖和麦芽糖分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,B正确;
C.硬脂酸和乙酸分子式符合CnH2nO2,结构相似,在分子组成上相差1个或若干CH2原子团,因此它们互为同系物,C正确;
D.石墨烯与金刚石是C元素的不同性质的单质 ,二者互为同素异形体,D正确;
故合理选项是A。
5.D
【详解】A.分子中存在3个碳原子连接在同一饱和碳原子上的结构,根据甲烷的空间结构可知,该物质中不可能所有碳原子共面,A正确;
B.二者所含官能团个数不同,结构不相似,不是同系物,B正确;
C.既含羧基,又含醛基的同分异构体有:、、、(序号代表醛基的位置),共12种,C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该分子中有3个手性碳原子,位置为:,D错误;
故选D。
6.C
【详解】A.标准状况下,不是气体,A项错误;
B.与足量浓盐酸反应最多得到,B项错误
C.和均含2个阳离子和一个阴离子,所以1mol由和组成的混合物中所含离子的数目为,C项正确;
D.苯环中无碳碳双键,D项错误;
答案选C。
7.D
【详解】A.A1C13是共价化合物,熔融状态下不导电,不能用电解熔融AlCl3的方法冶炼铝,A错误;
B.浓硫酸将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去才是脱水性,硫酸铜晶体不是有机物,两陈述没有因果关系,B错误;
C.常温下,Fe遇浓硝酸钝化,陈述I错误,C错误;
D.FeS溶解度比较大,实验室可用FeS与硫酸反应制H2S,CuS溶解度非常小,可用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S,D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.软脂酸和硬脂酸都属于饱和一元羧酸,通式均为CnH2nO2,二者结构相似、分子组成相差2个CH2原子团,所以二者互为同系物,选项A正确;
B.红磷与白磷是磷元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,选项B正确;
C. 16O与18O是氧元素的两种不同的核素,互为同位素,选项C正确;
D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3都表示乙酸乙酯,为同一种物质,选项D不正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;结构中含有手性碳原子,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;分子中N、O、P原子的原子半径由大到小的关系为P>N>O,B正确;
C.氧原子半径小于氮,则分子中的N-H键的键长大于O-H键的键长,C错误;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键,D错误;
故选B。
10.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。
11.A
【分析】苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸在50-60℃条件下发生反应生成硝基苯,得到的粗产品1,先加水除去酸,再加碳酸钠继续除去残留的酸,然后用蒸馏水除去碳酸钠等溶水盐,得到粗产品2,干燥除水后,再蒸馏分离硝基苯和苯,据此分析解答。
【详解】A.制备硝基苯时的温度为50~60℃,需要用水浴加热,则所需玻璃仪器还有温度计,A错误;
B.配制混酸时,应将密度大的浓硫酸缓慢加入到密度小的浓硝酸中,边加边搅拌,使产生的热量迅速散失,B正确;
C.碳酸钠溶液的作用是除去NO2,可以用氢氧化钠溶液代替,2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2+ H2O,C正确;
D.②中由反应后的混合物得到粗产品采用分液;③中粗产品2经过干燥后,采用蒸馏得到硝基苯,D正确;
故选:A。
12.C
【详解】A.X中含有碳碳双键、醚键、碳碳叁键、酯基四种官能团,Y中含有碳碳双键、醚键、酯基三种官能团,A不正确;
B.Y中存在手性碳原子,如图: ,B不正确;
C. X含碳碳双键,且碳碳双键的每个碳原子上连有2个不同的基团,故X存在顺反异构,C正确;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,Y中碳氧之间有5个σ键, D不正确;
故选C。
13.C
【详解】A.冠醚中含有醚键可与碱金属形成配位键,不同大小的空穴可识别不同的碱金属阳离子,选项A正确;
B.CH3CH(OH)COOH的中间碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、甲基、羧基和羟基,是手性碳原子,存在对映异构体即手性异构体,选项B正确;
C.铁为26号元素,基态原子核外有26个电子,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,核外有26种不同运动状态的电子,有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d 共15种不同空间运动状态的电子,选项C错误;
D.形成氢键的X、H、Y可以为折线,不一定在同一直线上,选项D正确;
答案选C。
14. 4 2 (CH3)3CCOOH 2,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯 、
【分析】(1)①分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示,1分子物质与1分子Br2加成时,可以在①②③的位置上发生加成,1分子Br2也可在①②发生1,4加成反应;
②双键被高锰酸钾酸性溶液氧化而断裂,若不饱和C原子含有H原子,则被氧化生成羧酸,即断键处的碳原子都被氧化成为羧基,若不饱和C原子没有H原子,则断键处的碳原子都被氧化成为酮羰基;
③分子中含2种位置的H,由此可得出一氯代物的种类;
(2)羧酸Y(C5H10O2)中仅含两种不同化学环境的氢原子,则结构简式为(CH3)3CCOOH;烃X在酸性高锰酸钾溶液中生成等物质的量的丙酮(CH3COCH3)与羧酸(CH3)3CCOOH,由此可得出烃X的结构简式;
(3)化学式为C8H12的烃Z,在酸性高锰酸钾溶液中生成CH3COCH2COOH,说明1分子C8H12得到2分子CH3COCH2COOH,双键被高锰酸钾酸性溶液氧化而断裂,若不饱和C原子含有H原子,则被氧化生成羧酸,即断键处的碳原子都被氧化成为羧基,若不饱和C原子没有H原子,则断键处的碳原子都被氧化成为酮羰基,生成酮,由此可得Z可能的结构简式。
【详解】(1)①分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示,1分子物质与1分子Br2加成时,可以在①②③的位置上发生加成,1分子Br2也可在①②发生1,4加成反应,故所得产物共有4种,故答案为:4;
②双键被高锰酸钾酸性溶液氧化而断裂,若不饱和C原子含有H原子,则被氧化生成羧酸,即断键处的碳原子都被氧化成为羧基,若不饱和C原子没有H原子,则断键处的碳原子都被氧化成为酮羰基,生成酮,所以月桂烯与酸性高锰酸钾溶液反应时碳原子数最多的一种产物的结构简式为,故答案为:;
③分子中含2种位置的H,则一氯代物有2种,故答案为:2;
(2)羧酸Y(C5H10O2)中仅含两种不同化学环境的氢原子,则结构简式为(CH3)3CCOOH;烃X在酸性高锰酸钾溶液中生成等物质的量的丙酮(CH3COCH3)与羧酸(CH3)3CCOOH,则烃X为(CH3)2C=CH﹣C(CH3)3,名称为2,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯,
故答案为:(CH3)3CCOOH;2,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯;
(3)化学式为C8H12的烃Z,在酸性高锰酸钾溶液中生成CH3COCH2COOH,说明1分子C8H12得到2分子CH3COCH2COOH,双键被高锰酸钾酸性溶液氧化而断裂,若不饱和C原子含有H原子,则被氧化生成羧酸,即断键处的碳原子都被氧化成为羧基,若不饱和C原子没有H原子,则断键处的碳原子都被氧化成为酮羰基,生成酮,则Z可能的结构简式:、,故答案为:、。
【点睛】由氧化产物的结构简式推断该烯烃的结构简式时,可采用逆还原法,将羧基转化为醛基,再将两个醛基或羰基去掉氧原子,并将双键碳原子相连接构成碳碳双键,即得烯烃的结构简式。
15.(1)间二甲苯(或1,3-二甲苯)
(2)苯甲醛
(3)乙苯
(4)丁烯二酸
【详解】(1)由结构特征,结合苯的同系物的命名原则,可知该物质为间二甲苯或1,3-二甲苯,故答案为:间二甲苯(或1,3-二甲苯);
(2)由结构特征,该物质名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(3)由结构特征,结合苯的同系物的命名原则,可知该物质名称为乙苯,故答案为:乙苯;
(4)以羧酸为母体,从距离羧基最近的一端对主链编号,可知该物质名称为丁烯二酸,故答案为;丁烯二酸;
16.错误 17.错误 18.错误
【解析】16.乙烷的结构简式为CH3CH3,1 mol 乙烷分子中含有7NA个共价键,故错误。
17.不是标准状况,22.4L乙烯中C-H键数不是4NA,故错误。
18.白磷的结构如图,1mol白磷中含6mol共价键,含1mol共价键的白磷物质的量为mol,1mol甲烷含4mol共价键,含1mol共价键的甲烷物质的量为0.25mol,错误。
19. CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应 nCH2=CH-CH3;加聚反应 +HNO3+H2O;取代反应 +3H2;加成反应
【详解】(1)光照条件下,乙烷与氯气发生取代反应生成一氯乙烷和氯化氢,反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,故答案为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应;
(2)在催化剂作用下,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应;
(3)在催化剂作用下,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH-CH3,故答案为:nCH2=CH-CH3;加聚反应;
(4)在浓硫酸作用下,苯和浓硝酸加热至50-60℃发生取代反应生成硝基苯和水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O,故答案为:+HNO3+H2O;取代反应;
(5)在Ni作催化剂,加热、加压时,对二甲苯与足量氢气发生加成反应生成对二甲基环己烷,反应的化学方程式为+3H2,故答案为:+3H2;加成反应。
【点睛】
20. 3,3,5,5-四甲基庚烷 4-甲基-2-戊烯 C5H8O2 羟基
【详解】(1)烷烃命名时,选最长的碳链为主链,故主链上有7个碳原子,为庚烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,则在3号和5号碳原子上各有2个甲基,故名称为:3,3,5,5-四甲基庚烷,故答案为:3,3,5,5-四甲基庚烷;
(2)烯烃命名时,应选择含官能团的最长碳链为主链,故主链上有5个碳原子,为戊烯,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,并标出官能团的位置,则双键在2号和3号碳原子间,在4号碳原子上有一个甲基,故名称为:4-甲基-2-戊烯,故答案为:4-甲基-2-戊烯,
(3)键线式中含有5个C、8个H和2个氧原子,该有机物分子式为:C5H8O2,答案为:C5H8O2;
(4)乙醇属于醇类,其官能团为羟基,答案为:羟基;
(5)烯烃的官能团为碳碳双键,其结构式为。
21.(1)BD
(2)正四面体
(3)ac
(4)
【分析】A为CH4球棍模型;B为C2H4填充模型;C为苯填充模型;D为C2H4球棍模型;
【详解】(1)表示同一种物质的是BD;
(2)CH4的空间构型为正四面体;
(3)可通过煤焦油的分馏获得苯;苯不溶于水、密度比水小;苯属于不饱和烃,分子中无碳碳双键,不能因化学反应使溴水褪色;
答案选ac;
(4)乙烯加聚反应的化学方程式为。
22.
【详解】(1)根据双烯合成原理,加成时1,3-丁二烯中断裂两个碳碳双键,丙烯断裂碳碳双键,1,3-丁二烯在2、3号碳之间形成新的碳碳双键,1,3-丁二烯的1、4号碳与丙烯的双键碳相连形成六元环,即产物为:;
(2)根据双烯合成原理,由产物推导相应反应物时断裂如图所示的化学键,,相邻碳原子形成碳碳双键,故对应反应物为:、。
23.羰基、酰胺基
【详解】根据已知信息可推出E的结构为,其结构中含氧官能团为羰基、酰胺基。
24. ② ① ③ ⑤ ④
【详解】同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的原子,②35Cl和37Cl互为同位素。同素异形体是指同种元素形成的不同的单质,①O2和O3互为同素异形体。同系物指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,③CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物。同分异构体是指分子式相同,结构不同的物资,⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3互为同分异构体。④和是同一种物质。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页