第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 检测题 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 检测题 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-03 23:05:02

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第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》检测题
一、单选题(共20题)
1.科学家利用室温下可见光催化合成技术,用CO、碘代烃和环戊醇制备化合物X,其反应如图所示(反应条件略去),下列说法正确的是

A.X与既能发生取代反应、又能发生加成反应
B. 分子中存在1个手性碳原子
C.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”重叠形成的键
D.该反应中存在H—O键的断裂和C—O键的形成
2.下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是
A.HCHO B.CH3OH C.HCOOH D.CH3COOCH3
3.四种基团、-OH、-COOH、中,两两结合(可以是同种基团结合,也可以是不同基团结合)可组成的有机物有
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
4.分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是
A.乙的含氧官能团是酯基 B.甲和乙都能发生氧化反应和取代反应
C.乙分子中含有两个手性碳原子 D.甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
5.“富勒烯”材料家族包括、、、,下列说法正确的是
A.和都属于新型化合物
B.、、、分子内都只含共价键
C.和属于同分异构体
D.、、、都属于共价晶体
6.1mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。已知它的核磁共振氢谱图中共有3组峰,则该烃的结构简式是
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
7.如图是一种有机化合物的红外光谱图,则该有机化合物可能为
A. B.
C. D.
8.下列叙述错误的是
A.洪特提出电负性概念
B.侯德榜发明联合制碱法
C.利用X-射线衍射验证B12为晶体态
D.利用核磁共振氢谱区别丙酮和丙醛
9.科学技术在物质结构的研究中具有非常重要的作用。下列说法错误的是
A.质谱仪可以测定分子的相对分子质量
B.用李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
C.可通过红外光谱分析物质中含有何种化学键
D.X射线衍射技术可用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定
10.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其分子结构如图所示,下列叙述正确的是

A.迷迭香酸的分子式为
B.迷迭香酸可以发生氧化、还原、取代、消去、缩聚等反应
C.1mol迷迭香酸与烧碱溶液共热反应时最多消耗6mol NaOH
D.迷迭香酸分子中碳原子的杂化方式只有杂化
11.一氟一氯丙烷是对臭氧层有严重破坏的一类氟氯代烃,其分子式为C3H6FCl,该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
12.下列有关实验方法正确的是
A.用X射线衍射实验可获得青蒿素分子的结构
B.用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为2.0
C.用淀粉溶液检验海水中的碘元素
D.用25 mL碱式滴定管量取16.60 mL高锰酸钾溶液
13.研究人员发现磷酸氯喹(结构简式如图)对新型冠状病毒有良好的抑制作用,下列有关说法正确的是
A.磷酸氯喹的分子式是C18H27N3ClO·2H3PO4
B.磷酸氯喹是一种混合物
C.1mol的磷酸氯喹最多能与5mol的氢气加成
D.1mol的磷酸氯喹与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗7molNaOH
14.下列化学用语正确的是
A.既可以表示正戊烷,也可以表示异戊烷
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.丙酸的键线式:
15.下列化学用语或表述正确的是
A.BeCl2的空间结构:V形 B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10 D.顺—2—丁烯的结构简式:
16.下列说法不正确的是
A.元素分析仪可确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素
B.红外光谱仪可确定物质中是否存在某些有机原子团
C.核磁共振仪可确定有机物中是否存在卤素
D.质谱仪可根据电子束轰击后得到的碎片特征分析有机物的结构
17.下列对有机化合物的分类结果正确的是
A.乙烯(CH2=CH2)、苯()、环己烷()都属于脂肪烃
B.苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃
C.乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃
D.同属于环烷烃
18.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下,下列说法错误的是
A.该分子含有3个手性碳原子
B.分子式为C3H2O3
C.该分子中碳原子均采取sp2杂化
D.该分子中σ键与π键个数比为4∶1
19.下列物质互为同系物的是
A.CH3COOCH3与CH3CH2COOH B.CH3Cl 与 CH2Cl2
C.与 D.C2H5OH与
20.具有下列结构的化合物,其核磁共振氢谱中有2个峰的是
A.CH3CH2OH B.CH3CH3 C.CH3OCH3 D.HOCH2CH2OH
二、非选择题(共5题)
21.丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM—289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其它活性成分,其合成路线如图:
已知信息:+R2CH2COOH (R1=芳基)
回答下列问题:
D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、 。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3。
22.分别写出C3H8的一氯代物、二氯代物的结构简式 、 。
23.化合物的官能团名称是
24.H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有 种。
25.化合物I(C10H14O)的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构);
i.含苯环且苯环上只有一个取代基
ii.红外光谱无醚键吸收峰
其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的结构简式为 (任写一种)。
参考答案:
1.D
A.根据X的结构简式,X中不含有碳碳不饱和键,X不能与Br2发生加成反应,故A错误;
B.根据手性碳原子的定义,环戊醇中不含手性碳子,故B错误;
C.CO空间构型为直线形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,CO与N2互为等电子体,即CO的结构简式为C≡O,存在π键,π键是由p轨道“肩并肩”重叠形成的,故C错误;
D.根据反应方程式可知,CO中三键断裂一个,环戊醇中O-H键断裂,另一有机物中C-I断裂,H和I结合成HI,其余结合,该反应中存在H-O键的断裂和C-O键的形成,故D正确;
答案为D。
2.A
核磁共振氢谱中只给出一种信号,说明分子中只存在一类氢原子。
A.HCHO只有一种氢,符合要求;
B.CH3OH有二种氢,不符合要求;
C.HCOOH有二种氢,不符合要求;
D.CH3COOCH3有二种氢,不符合要求;
故选A。
3.D
分别与、-OH、-COOH、可组成4种有机物;-OH分别与-OH、-COOH、可组成3种物质,其中HO-OH和HO-COOH两种不是有机物;-COOH可组成2种有机物;可组成1种有机物,共8种。
答案为:D。
4.C
A.乙含氧官能团为-COO-R为酯基,A项正确;
B.甲和乙苯环上的烷基均能被氧化,同时苯环、羧基、酯基、烷基等都能发生去取代反应,B项正确;
C.手性碳特点:连接四个不同原子或基团,该分子中只有1个手性碳,C项错误;
D.甲呈酸性对胃肠有刺激,而乙不显酸性,D项正确;
故选C。
5.B
A.和均由一种元素组成,属于单质,A项错误;
B.四种物质分子中均只含一种非金属元素,则分子内都只含共价键,B项正确;
C.和为不同的碳单质,互为同素异形体,C项错误;
D.、、、均由相应的分子构成,属于分子晶体,D项错误。
答案选B。
6.B
1mol该烃燃烧需氧气179.2L(标准状况),即,由核磁共振氢谱可知,该烃有3种不同化学环境的氢原子,据此分析:
A.该烃的分子式为C6H14,1mol C6H14的耗氧量为9.5mol,A错误;
B.CH3CH2CH2CH2CH3有3种等效氢原子,分子式为C5H12,1mol C5H12耗氧量为8mol,B正确;
C.该烃有4种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.该烃有2种不同化学环境的氢原子,D错误;
故选B。
7.D
由红外光谱图可知该分子中有不对称-CH3,含有C=O,C-O-C。
A. 中两端的-CH3对称,故A不符合题意;
B. 中只含有1个-CH3,且不存在C-O-C,故B不符合题意;
C. 中不存在C-O-C,故C不符合题意;
D. 含有不对称-CH3, C=O,C-O-C,故D符合题意;
答案选D。
8.A
A.洪特提出洪特规则、电负性概念是美国化学家鲍林提出的,A错误;
B. 侯德榜发明联合制碱法,饱和食盐水中先通入氨气到饱和、再通入过量二氧化碳,可析出碳酸氢钠晶体,分离出的碳酸氢钠经过受热分解就得到纯碱、母液通过加食盐和氨气提取氯化铵晶体后再可循环利用,B正确;
C.X-射线衍射可测定晶体结构,利用X-射线衍射验证B12为晶体态,C正确;
D.利用核磁共振氢谱可测定分子内氢原子的化学环境,丙酮分子内有1种氢原子、丙醛分子内有3种氢原子,利用核磁共振氢谱区别丙酮和丙醛,D正确;
答案选A。
9.B
A.质谱法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法,故A正确;
B.李比希分析仪可以测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法,故B错误;
C.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团,故C正确;
D.X射线衍射技术可用于有机化合物,特别是复杂的生物大分子晶体结构的测定,故D正确;
故选B。
10.C
A.由键线式分析分子式为,A错误;
B.迷迭香酸不能发生消去反应,B错误;
C.酚羟基、酯基、羧基均能和氢氧化钠反应,则1mol迷迭香酸与烧碱溶液共热反应时最多消耗6mol NaOH,C正确;
D.迷迭香酸分子中碳原子的杂化方式有和杂化,D错误;
故选C。
11.C
丙烷的结构简式为:CH3-CH2-CH3,先固定F在甲基上,CH2F-CH2-CH3,则Cl的位置有3种:CHClF-CH2-CH3、CH2F-CHCl-CH3、CH2F-CH2-CH2Cl;再固定F在CH2上,则Cl的位置有2种:CH2Cl-CHF-CH3、CH3-CClF-CH3,共有5种异构体,故选C。
【点晴】明确有机物的结构与性质是解题关键,书写同分异构体要按一定顺序来写,先固定F在甲基上,移动Cl的位置有3种,再固定F在CH2上,移动Cl的位置,又有2种,据此判断同分异构体的个数。
12.A
A.测定分子的空间结构最普遍的方法是X射线衍射法,可以看到微观结构,可以测定晶体的晶胞参数,从而确定分子的结构,故A正确;
B.用广泛pH试纸测得某溶液的pH只能为整数,无法测定出读数为2.0的溶液的pH,故B错误;
C.海水中没有碘单质,所以不能用淀粉溶液检验海水中的碘元素,故C错误;
D.高锰酸钾可氧化橡胶,则应选25mL酸式滴定管量取高锰酸钾溶液,故D错误;
故选A。
13.C
A.由结构简式可知磷酸氯喹的分子式是C18H32N3ClO8P2,故A错误;
B.磷酸氯喹是一种有机化合物,故B错误;
C.苯环、碳碳双键、碳氮双键均可发生加成反应,所以1mol的磷酸氯喹最多能与5mol的氢气加成,故C正确;
D.1mol的磷酸氯喹含有1mol氯原子,可以和1mol氢氧化钠发生水解反应生成酚羟基, 1mol 酚羟基可以与1molNaOH反应,2mol磷酸可以和6molNaOH反应,所以1mol的磷酸氯喹与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗8molNaOH,故D错误;
故选C。
14.D
A.该键线式结构表示的物质只能是异丁烷,而不能表示正丁烷,A错误;
B.该图示表示的是丙烷的球棍模型,而不是空间填充模型,B错误;
C.由于原子半径:C>H,且CH4分子是正四面体结构,所以该图示为CH4的空间填充模型,而不是CH4的球棍模型,C错误;
D.丙酸结构简式是CH3CH2COOH,可以用该键线式表示其分子结构,D正确;
故合理选项是D。
15.B
A.BeCl2的中心原子为Be,根据VSEPR模型可以计算,BeCl2中不含有孤电子对,因此BeCl2为直线型分子,A错误;
B.P4分子中相邻两P原子之间形成共价键,同种原子之间形成的共价键为非极性共价键,P4分子中的共价键类型为非极性共价键,B正确;
C.Ni原子的原子序数为28,其基态原子的价电子排布为3d84s2,C错误;
D.顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧,其结构简式为,D错误;
故答案选B。
16.C
A.元素分析仪作为一种实验室常规仪器,可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、O、N、S等元素的含量进行定量分析测定,故A正确;
B.红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器,用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子基团,故B正确;
C.核磁共振仪,通常根据谱中出现几组峰说明有机物中含有几种类型的氢原子,故C错误;
D.质谱仪是用高能电子束轰击有机物分子,使之分离成带电的“碎片”,并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构,故D正确;
故选C。
17.D
A.含有苯环且只由C和H两种元素组成的化合物属于芳香烃,属于芳香烃,不是脂肪烃,A错误;
B.只由C和H两种元素组成,含有苯环的有机化合物为芳香烃,环戊烷()、环己烷()不含有苯环,不属于芳香烃,属于脂环烃,B错误;
C.乙炔中含有碳碳三键,属于炔烃,C错误;
D.饱和环烃为环烷烃,环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃,D正确;
故选D。
18.A
A.由结构简式可知,碳酸亚乙烯酯分子中不含有连有4个原子或原子团的手性碳原子,故A错误;
B.由结构简式可知,碳酸亚乙烯酯分子的分子式为C3H2O3,故B正确;
C.由结构简式可知,碳酸亚乙烯酯分子中碳原子均是sp2杂化的双键碳原子,故C正确;
D.由结构简式可知,碳酸亚乙烯酯分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键与π键个数比为4∶1,故D正确;
故选A。
19.D
同系物是指结构相似(即所含的官能团种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列物质,据此解题:
A.CH3COOCH3与CH3CH2COOH二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A不合题意;
B.CH3Cl与CH2Cl2二者分子组成相差HCl,结构不相似,B不合题意;
C.含有一个酚羟基与含有一个醇羟基,二者结构不相似,C不合题意;
D.C2H5OH与二者均含有一个醇羟基,烃基均为烷烃烃基,故结构相似,组成上相差2个CH2原子团,故互为同系物,D符合题意;
故答案为:D。
20.D
A.乙醇分子中含有3类氢原子,核磁共振氢谱中有3个不同的吸收峰,故A不符合题意;
B.甲烷分子中含有1类氢原子,核磁共振氢谱中有1个不同的吸收峰,故B不符合题意;
C.二甲醚分子中含有1类氢原子,核磁共振氢谱中有1个不同的吸收峰,故C不符合题意;
D.乙二醇分子中含有2类氢原子,核磁共振氢谱中有2个不同的吸收峰,故D符合题意;
故选D。
21.
的同分异构体满足:①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有醛基和酚羟基,根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键,②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3,说明该结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基,满足该条件的同分异构体结构简式为和,故答案为:;。
22. CH2ClCH2CH3、CH3CHClCH3 CHCl2-CH2-CH3、CH2Cl-CHCl-CH3、CH2Cl-CH2-CH2Cl、CH3-CCl2-CH3
C3H8是丙烷,属于烷烃,本身没有同分异构体,其1、3碳原子处于对称位置。故一氯代物有CH2ClCH2CH3、CH3CHClCH3;二氯代物有CHCl2-CH2-CH3、CH2Cl-CHCl-CH3、CH2Cl-CH2-CH2Cl、CH3-CCl2-CH3。
23.酯基、酰胺基
化合物中含有-COO-,为酯基;有,为酰胺基。
24.9
H是的同分异构体, 其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则苯环有3个不同的取代基,如固定一种取代基,则对应的同分异构体的种类为10种,或者说,固定-CF3和-NO2,如-CF3和-NO2处于邻位,另一种取代基有4种位置,-CF3和-NO2处于间位,另一种取代基有4种位置,-CF3和-NO2处于对位, 另一种取代基有2种位置,共10种,除去G则H可能的结构还有9种,故答案为: 9。
25. 12 (或 )
化合物Ⅰ的分子式为C10H14O,计算可得不饱和度为4,根据题目所给信息,化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环(已占据4个不饱和度),则其余C原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子);又由红外光谱无醚键吸收峰,可得苯环上的取代基中含1个羟基;再由分子中苯环上只含有1个取代基,可知该有机物的碳链结构有如下四种: (1、2、3、4均表示羟基的连接位置),所以满足条件的化合物Ⅰ的同分异构体共有“12”种;其中,苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基,则其结构简式为 或