2.1 有机化合物的结构 同步练习（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

2.1 有机化合物的结构 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．C4H10有种熔沸点不同的一氯代物
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
2．某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。下列物质中与该产品互为同分异构体的是(　　)
A．CH2＝C(CH3)COOH
B．CH2＝CHCOOCH3
C．CH3CH2CH＝CHCOOH
D．CH3CH(CH3)COOH
3．下列说法正确的是
A．O2-的结构示意图为 B．水晶的分子式：SiO2
C．甲基的电子式： D．石炭酸的最简式：C6H6O
4．分子式为的芳香族化合物，能发生水解反应和银镜反应的结构有
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
5．分子式，与乳酸()互为同系物的有机物有
A．9种 B．10种 C．11种 D．12种
6．航空燃料四甲硅烷()属于有机硅化合物，是无色易挥发液体，具有极高的稳定性。下列说法错误的是
A．四甲硅烷属于非电解质
B．碳元素的非金属性强于硅元素
C．四甲硅烷的三氯代物有三种可能的结构
D．四甲硅烷晶体中只存在共价键，无其他微粒间作用力
7．下列化学用语正确的是
A．乙烯的结构简式为： B．乙醇的分子式为：
C．丙烷的球棍模型： D．丙烯的键线式：
8．下列化学用语使用正确的是
A．氯乙烷中官能团的电子式：
B．四氟化硅的空间填充模型：
C．正丙醇的结构式：
D．聚丙烯链节的球棍模型：
9．下列有机化合物的一氯取代物的同分异构体的数目相等的是
A．①② B．②④ C．③④ D．①④
10．下列各组物质互为同分异构体的是
A．32S与33S B．CH3CH2CH3与
C．O2与O3 D．乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)
11．下列说法正确的是
A．甘油()分子中含有1个手性碳原子
B．元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
C．键的极性：
D．中键角比中键角大
12．含有5个碳原子的链状烷烃的同分异构体有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
13．下列化学用语表示正确的是
A．乙酸乙酯的分子式：C4H8O2
B．乙醇官能团的电子式：
C．乙烷的空间填充模型：
D．乙烯的结构简式：
14．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，生成一氯代烃种类最多的是
A．CH3CH2CH3 B．
C． D．
15．已知A为苯的同系物，且A的分子量为120，则A属于苯的同系物的可能结构有
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
16．中国自行研制、具有自主知识产权的C919大型客机机舱内部首次使用芳砜纶纤维制作椅罩、门帘。芳砜纶纤维是有机耐高温纤维，由三种单体 、 、 缩合共聚制成。芳砜纶纤维结构简式如图所示： 。下列说法不正确的是
A．芳砜纶纤维中不含手性碳原子
B． 的名称为4，4'-DDS，推测 的名称为3，3'-DDS
C．参加反应的三种单体的物质的量之比为3：1：8
D．及时移除HCl，有利于提高产率并得到具有较高聚合度的缩聚物
17．下列说法正确的是
A．中至少有8个碳原子共面
B．螺[2，2]戊烷()中所有碳原子均处于同一平面
C．2，4，6—三溴苯酚()所有原子一定处于同一平面
D．有机物()最多6个原子处于同一直线
18．有下列几种说法：①含相同元素的微粒的化学性质不一定相同；②相对分子质量相同的物质若结构不同则互为同分异构体；③同分异构体的化学性质一定相同；④同系物具有相同的通式；⑤同系物的化学性质相似；⑥互为同系物的物质不可能互为同分异构体；⑦两相邻同系物的相对分子质量相差14；⑧分子式相同的物质一定是同种物质。其中不正确的是
A．②③④ B．②③⑧ C．③④⑤⑦⑧ D．②⑥⑦⑧
19．我国学者研制出用纳米铜催化法制备生产合成树脂PET的原料EG，反应原理为：CH3OOC-COOCH3(DMO)+H2→CH3OH(甲醇)+HOCH2CH2OH(EG)(没配平)。反应过程如图所示：
下列有关说法正确的是
A．纳米铜是一种胶体
B．产物EG属于离子化合物
C．1 mol DMO完全反应生成1 mol EG和2 mol甲醇
D．催化过程中断裂的化学键有O-H、C-C、C=O
20．有机化学中化合物的结构可用键线式表示，如CH2=CHCH2Br可表示为。则有机物 的二氯代物有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
21．咪唑是分子结构中含有两个间位氮原子的五元芳杂环化合物，该类化合物在医学上有着重要的用途。如：咪唑()和N-甲基咪唑()都是合成医药中间体的重要原料，下列有关说法错误的是
A．基态N原子的价电子轨道表示式
B．与中C、N原子均在同一平面上
C．与中含σ键个数比为3：2
D．与中的N原子均采取sp2杂化
22．一氯取代物有2种，二氯取代物有4种的烷烃是
A．丙烷 B．乙烷 C．正丁烷 D．正戊烷
23．一种叠氮桥基配位化合物C在医药工业具有广泛的用途，其合成方法如图，下列叙述正确的是
基态Br原子价电子排布式为3d104s24p5
物质C中氮原子杂化形式有sp2、sp3
CH3OH是手性分子
NaN3中N立体构型为直线形
24．有机物M（2-甲基-2-氯丁烷）存在如图所示转化关系（本题的同分异构体不考虑立体异构）。下列说法正确的是
A．N分子可能存在顺反异构
B．M的任一同分异构体最多有2个手性碳原子
C．M的同分异构体中，核磁共振氢谱有两组峰的只有1种
D．L的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种
25．组成和结构可用 表示的有机物(不考虑立体结构)共有
A．3种 B．10种 C．20种 D．32种
二、填空题
26．结合方式的多样性
(1)碳原子之间可以形成 ，也可以形成 ，还可以形成 。
(2)多个碳原子可以相互结合形成 结构，也可以形成 结构。
(3)碳原子除了彼此间成键外，还可以与 等其他元素的原子成键。
27．书写结构简式的注意点
(1)表示原子间形成单键的“—”可以省略。如乙烷结构式中C—H、C—C中的“—”均可省略，其结构简式可写为 。
(2)“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略。如乙烯的结构简式可写为 ，而不能写为CH2CH2。醛基()、羧基()则可进一步简写为 、 。
(3)准确表示分子中原子的成键情况。如乙醇的结构简式可写为 或HO—CH2CH3等。
28．回答下列问题：
(1)下列几组物质中(用序号填空)，互为同位素的是 ，互为同素异形体的 ，互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
①金刚石和富勒烯 ②和 ③和 ④和 ⑤环丙烷( )和丙烯() ⑥和
(2)某同学进行影响草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应速率因素的研究。室温下，实验数据如下：
实验序号 ① ② ③
加入试剂 少量固体 少量固体
褪色时间/s 116 6 117
①草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应的离子方程式为 。
②该实验结论是 。
③进行上述三个实验后，该同学进行反思，认为实验①的现象可以证明上述结论。请写出实验①的现象： 。
④实验②选用固体而不是固体的原因是 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】C4H10有正丁烷和异丁烷两种结构，其中正丁烷有2种一氯代物，异丁烷也有2种一氯代物。总共有4种一氯代物。
故选B。
2．B
【详解】图中物质的结构简式为CH2＝C(CH3)COOH，分子式为C4H6O2，则与该产品互为同分异构体的是CH2＝CHCOOCH3。答案选B。
3．D
【详解】A.O2-的中子数为10，而核电荷数为8，A错误；
B.水晶中的二氧化硅是原子晶体，没有分子，故不能说成是分子式，B错误；
C.甲基中C原子周围应该为9个电子，电子式正确写法为，C错误;
D.石炭酸为苯酚，分子式为C6H6O，最简式也是C6H6O，D正确；
故选D。
4．A
【详解】是芳香族化合物说明含有苯环，能发生水解反应说明含有酯基、发生银镜反应说明含有醛基，分子式为中含2个O原子，说明含有结构，结构有、共4种，故选：A。
5．D
【详解】乳酸的官能团为羟基和羧基，羧基为端位基，羟基为取代基，按照如下结构写同分异构体：4种同分异构；3种同分异构体；4种同分异构；1种同分异构体，则与乳酸互为同系物的有机物共有12种。
答案选D。
6．D
【详解】A．四甲硅烷属于有机硅化合物，难溶于水，是非电解质，A项正确；
B．碳元素和硅元素同属于ⅣA族元素，同族元素从上到下非金属性减弱，B项正确；
C．四甲硅烷中的氢原子所处环境都同，用三个氯原子取代四甲硅烷分子中的氢原子时，有三种可能的情况，三个氯原子连在同一个碳原子上，两个氯原子连在同一个碳原子上，另一个氯原子连在另一个碳原子上，三个氯原子分别连在三个碳原子上，C项正确；
D．四甲硅烷晶体中存在的微粒间作用力除共价键外，还有分子间作用力，范德华力，D项错误。
答案为D。
7．C
【详解】A．结构简式需体现官能团，乙烯的结构简式为CH2=CH2，A错误；
B．C2H5OH为乙醇的结构简式，乙醇的分子式应该为C2H6O，B错误；
C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，其球棍模型为，C正确；
D．丙烯的键线式应为，D错误；
答案选C。
8．B
【详解】A．氯乙烷中的官能团为氯原子，不带电荷，其电子式为：，故A错误；
B．四氟化硅分子中含有4个硅氟键，硅原子半径大于氟原子，空间构型为正四面体形，空间填充模型为：，故B正确；
C．没有用短线表示氧原子和氢原子间的单键，正确的正丙醇的结构式为：，故C错误；
D．丙烯发生加聚反应得到聚丙烯，其链节为，是丙烯的球棍模型，故D错误；
答案选B。
9．D
【详解】①有7种氢原子，一氯取代物有7种，②有4种氢原子，一氯取代物有4种，③有4种氢原子，一氯取代物有4种，④有7种氢原子，一氯取代物有7种；
符合条件的组合有①④、②③；
答案选D。
10．D
【详解】A．32S与33S两者质子数相同、中子数不同，两者互为同位素，A错误；
B．CH3CH2CH3与两者结构相似、分子组成上相差2个-CH2，两者互为同系物，B错误；
C．O2与O3两者为由同种元素构成的不同单质，两者互为同素异形体，C错误；
D．乙醇和二甲醚(CH3—O—CH3)两者的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．根据手性碳原子的定义，甘油中不含手性碳原子，故A说法错误；
B．电负性是描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，一般电负性越大，元素的非金属性越强，但第一电离能不一定越大，如O元素的非金属性强于N，但N的第一电离能强于O，故B说法错误；
C．非金属性F＞O＞N，吸引电子对能力F＞O＞N，因此极性F-H＞O-H＞N-H，故C说法错误；
D．H3O+中心原子O有1对孤对电子，H2O中心原子O有2对孤对电子，孤对电子对数越多，键角越小，因此H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，故D说法正确；
答案为D。
12．B
【详解】含有5个碳原子的链状烷烃即为戊烷，其同分异构体有3种，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷，故B正确，故选B。
13．A
【详解】A．乙酸乙酯是乙酸与乙醇发生酯化反应产生的物质，结构简式是CH3COOC2H5，故其分子式是C4H8O2，A正确；
B．乙醇官能团是-OH，其电子式为 ，B错误；
C．图示为乙烷的球棍模型，不是空间填充模型，C错误；
D．图示为乙烯的结构式，其结构简式是CH2=CH2，D错误；
故合理选项是A。
14．C
【详解】A．CH3CH2CH3 有两种等效氢，生成两种一氯代烃；
B． 只有一种等效氢，生成一种一氯代烃；
C． 有四种等效氢，生成四种一氯代烃；
D． 有两种等效氢，生成两种一氯代烃；
故答案为：C。
15．D
【详解】苯同系物通式为CnH2n-6 (n≥6)，则12n+2n-6=120，解的n=9，8种：丙苯，异丙苯，邻、间、对甲乙苯，连、间、均三甲苯。
故选D。
16．C
【详解】A．芳砜纶纤维中没有饱和C原子，不存在手性碳原子，故A正确；
B．根据 的名称为4，4′-DDS可知，S原子位于1号碳原子上，N原子位于4号碳原子上，则 中N原子位于3号碳原子上，故名称为3，3′-DDS，故B正确；
C．芳砜纶纤维的结构简式为 ，则 为0.75n， 为0.25n， 为n，参加反应的三种单体的物质的量之比为0.75n：0.25n：n=3：1：4，故C错误；
D．三种单体发生缩聚反应生成芳砜纶纤维和HCl,及时移除HCl,平衡右移，有利于提高产率并得到具有较高聚合度的缩聚物，故D正确；
故选：C。
17．D
【详解】A．中含有苯、乙烯结构，苯、乙烯是平面分子，与苯环连接的不饱和C原子取代苯分子中H原子的位置，在苯分子平面上；甲基C原子取代乙烯分子中H原子位置，在乙烯分子平面上，两个平面共直线，由于碳碳单键可以旋转，因此可能在同一平面上，在同一个平面的C原子数最少有6+1=7个，A错误；
B．该物质分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此不可能所有碳原子均处于同一平面上，B错误；
C．苯分子是平面分子，3个Br原子及羟基的O原子取代H原子的位置，在苯分子平面上，而与O原子连接的H原子不一定在苯分子平面上，故2，4，6—三溴苯酚()中不一定所有原子都处于同一平面上，C错误；
D．苯分子是平面分子，键角是120°，苯环中处于对位的C原子及其所连接的H原子在同一直线上。左边甲基C原子取代苯分子中H原子的位置，在苯分子平面上。与苯环连接的碳碳三键的C原子在苯环平面上。乙炔分子是直线型分子，与碳碳三键连接的乙烯基C原子在乙炔分子的同一直线上，由于乙烯分子是平面分子，键角是120°，所以右端的2个原子不在该直线上，故分子中最多有6个原子处于同一直线，D正确；
故合理选项是D。
18．B
【分析】本题易错之处是混淆相对分子质量与分子式的关系，若分子式相同，则相对分子质量一定相同，但相对分子质量相同，分子式不一定相同。
【详解】①和的化学性质不同，①正确；
②和的相对分子质量相同，结构不同，但分子式不同，不是同分异构体，②错误；③丙烯与环丙烷是同分异构体，化学性质不同，③错误；
④、⑤同系物是结构相似、组成相差(为大于0的整数)个原子团的物质，则同系物具有相同的通式，化学性质相似，④、⑤正确；
⑥互为同系物的物质分子式一定不同，不可能互为同分异构体，⑥正确；
⑦两相邻同系物组成上相差1个原子团，相对分子质量相差14，⑦正确；
⑧丙烯与环丙烷的分子式相同，⑧错误；
故选B。
19．C
【详解】A．纳米铜是纯净物，胶体是混合物，所以纳米铜不是一种胶体，故A错误；
B．EG(HOCH2CH2OH)是共价化合物，故B错误；
C．DMO是乙二酸二甲酯，由乙二酸与两个甲醇酯化生成，所以1mol DMO完全水解生成1mol乙二醇和2mol甲醇，故C正确；
D．反应物乙二酸二甲酯中没有O-H键，则催化过程中断裂的化学键有C-H、C-O、C-C、C=O，所以没有O-H键的断裂，故D错误。
答案选C。
20．C
【详解】首先根据等效氢的概念判断 中只有1种氢原子，有1种一氯代物；然后一氯代物中氢原子的种类有4种，则二氯代物有4种，选C。
21．C
【详解】A．N为7号元素，其核外电子排布式为1s22s22p3，则其价电子轨道表示式为，A正确；
B．咪唑是分子结构中含有两个间位氮原子的五元芳杂环化合物，这个五元环是一个平面环，故N-甲基咪唑分子和咪唑分子中的C、N原子均在同一平面上，B正确；
C．N-甲基咪唑分子含有12个σ键，咪唑分子含有9个σ键，故二者含σ键的个数比为4：3，C错误；
D．N-甲基咪唑分子和咪唑分子中有大π键，平面结构，N采取sp2杂化，D正确；
故选C。
22．A
【详解】A．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，有2种等效氢，其一氯代物有2种， ，一个氯原子固定在①，另一个氯原子可以在①②③，一个氯原子固定在②，另一个氯原子在②，二氯代物有4种，故A符合题意；
B．乙烷的结构简式为CH3CH3，有一种等效氢，一氯代物有1种，二氯代物则有2种，故B不符合题意；
C．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，有2种等效氢，一氯代物有2种，，一个氯原子固定在①，另一个氯原子可以在①②③④，一个氯原子固定在②，另一个氯原子可以在②③，二氯代物有6种，故C不符合题意；
D．正戊烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，有3种不同的氢原子，其一氯代物有3种，，一个氯原子固定在①位置上，另一个氯原子在①②③④⑤，一个氯原子固定在②，另一个氯原子在②③④，一个氯原子固定在③，另一个氯原子在③，二氯代物有9种，故D不符合题意；
答案为A。
23．D
【详解】A．Br价电子为7，为N层电子，Br价电子排布式为4s24p5，故A错误；
B．物质C中氮原子成键方式分别有N=C，形成3个σ键，N-N-形成2个σ键，有2个N原子形成4个σ键，则氮原子杂化形式为sp、sp2、sp3，故B错误；
C．手性分子应连接4个不同的原子或原子团，CH3OH的C连接3个基团都是H，则不是手性分子，故C错误；
D．与CO2为等电子体，电子数都为16，为直线形分子，故D正确；
故选：D。
24．C
【详解】A．根据推断M为，N为或，L为。N没有顺反异构，故A错误；
B．M的同分异构体有、、、
、、、，最多有1个手性碳原子，故B错误；
C．M的同分异构体中核磁共振氢谱只有两组峰的是，共1种，故C正确。
D．L的同分异构体中能被氧化成酮的有 、、，共3种，故D错误。
故选C。
25．C
【详解】有、、、 4种结构；有：、、、、 5种结构，则两种基团的组成共种，即 可表示的有机物有20种，C正确。
26．(1) 单键 双键 三键
(2) 开链 环状
(3)H、O、N、Cl
【解析】略
27．(1)CH3CH3
(2) CH2=CH2 －CHO －COOH
(3)CH3CH2OH
【详解】（1）乙烷的分子式为C2H6，其结构简式可写为CH3CH3。
（2）由于“C=C”和“C≡C”中的“=”和“≡”不能省略，因此乙烯的结构简式可写为CH2=CH2，而不能写为CH2CH2。醛基()、羧基()则可进一步简写为－CHO、－COOH。
（3）乙醇的分子式为C2H6O，其结构简式可写为CH3CH2OH或HO－CH2CH3等。
28．(1) ② ① ③ ⑤⑥
(2) 在其他条件相同时，能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应 高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化中的，也会使溶液褪色，从而缩短褪色时间，排除对反应速率有影响的可能性
【详解】（1）①金刚石和富勒烯是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
②和的质子数相同、中子数不同，互为同位素；
③和的结构相似，分子组成相差1个原子团，互为同系物；
④和的分子式相同，结构相同，是同种物质；
⑤环丙烷和丙烯的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
⑥和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；则互为同位素的是②，互为同素异形体的是①，互为同系物的是③，互为同分异构体的是⑤⑥，故答案为：②；①；③；⑤⑥；
（2）①草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由实验现象可知，在其他条件相同时，锰离子能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应，做反应的催化剂，故答案为：在其他条件相同时，能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应；
③若实验①中草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应时，高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快说明锰离子能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应，作反应的催化剂，故答案为：高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快；
④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，从而缩短褪色时间，为排除氯离子对反应速率有影响的可能性，实验②时选用硫酸锰固体，而不选择氯化锰固体，故答案为：酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化中的，从而缩短褪色时间，排除对反应速率有影响的可能性