新人教版选择性必修3高中化学第一章有机化合物的结构特点与研究方法章末质量检测卷(含解析）

章末质量检测卷一有机化合物的结构特点与研究方法
考试时间：75分钟，满分：100分
　一、单选题(每题3分，共42分)
1．下列化合物中不属于有机物的是(　　)
A.NH4CNOB．CH4
C.D．CH3CH2OH
2．下列有关物质的分类说法错误的是(　　)
A.烯烃、炔烃都属于不饱和烃
B.属于羧酸
C.属于酯类化合物
D.和OH都属于芳香族化合物
3．下列叙述正确的是(　　)
A.乙炔分子的空间填充模型为
B.溴乙烷的电子式为
C.2 氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3
D.丙烯的键线式为
4．某有机物的结构简式如图，在下列各反应的类型中：
①取代　②加成　③酯化　④水解　⑤加聚　⑥中和　⑦氧化，它能发生的反应有(　　)
A.①②③⑤⑥B．①②③⑥⑦
C.①②④⑤⑥D．③④⑤⑥⑦
5．在一定条件下，萘可以被浓硝酸、浓硫酸的混酸硝化生成二硝基化合物，它是1，5 二硝基萘()、1，8 二硝基萘()的混合物，后者可溶于质量分数大于98%的浓硫酸，而前者不能。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离，将上述硝化产物加入适量的98%的浓硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8 二硝基萘，应采用的方法是(　　)
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用Na2CO3溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中并过滤
6．甲硫醇是一种重要的化工原料，硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下：
下列说法中不正确的是(　　)
A.上述过程的总反应是取代反应
B.反应前后碳原子的成键数目没有发生变化
C.若CD3OD和H2S参与，则可能生成CHD2SH和D2O
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
7．有机化合物Z可用于治疗阿尔茨海默症，其合成路线如下，下列说法错误的是(　　)
A.该反应为加成反应
B.X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同
C.Z的消去反应产物具有顺反异构体
D.Z的同分异构体可能含两个苯环
8．下列有关同分异构体的叙述正确的是(　　)
A.乙醇和乙醚互为同分异构体
B.甲苯与氢气完全加成的产物与氯气反应最多生成4种一氯代物
C.已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目为6种
D.菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
9．分子式为C5H10O2的有机物可能是羧酸或酯类物质，它们所具有的同分异构体的种数分别为(　　)
A.3种、6种B．4种、7种
C.5种、7种D．4种、9种
10．某有机化合物3.2g在氧气中充分燃烧只生成CO2和H2O，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6g，盛有碱石灰的干燥管增重4.4g。则下列判断正确的是(　　)
A.该有机物只含碳、氢两种元素
B.该有机化合物中碳原子数和氢原子数之比是1∶2
C.该有机物的分子式一定为CH4O
D.根据题目条件可求出该有机物的实验式，无法求出该有机物的分子式
11．下列除杂方法正确的是(　　)
A.溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，再用苯萃取碘
B.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，加入足量NaOH溶液后分液
C.乙炔中混有H2S，将其通入盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
D.乙烯中混有乙炔，通氢气在一定条件下反应，使乙炔转化为乙烯
12．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是(　　)
A.用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物
B.用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴
C.用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸
D.用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl
13．已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是(　　)
A.若A的分子式为C3H6O2，则其结构简式为CH3COOCH3
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，且个数之比为1∶2∶3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2，则其能与NaOH(aq)反应的同分异构体有三种
14．一种“本宝宝福禄双全”的有机物曾经刷爆朋友圈，其结构简式为，该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有(　　)
A.4种B．5种
C.6种D．7种
二、填空题(共58分)
15．(12分)请按要求作答：
(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类：
Ⅰ.酚：________酮：________醛：______(填序号)；
Ⅱ.④的官能团的名称为________、⑥的官能团的名称为________；
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有________种(不考虑顺反异构)；
(3)写出聚合生成高分子化合物的化学方程式
________________________________________________________________________；
(4)键线式表示的分子式为________；与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式__________________________________________________________；
(5)篮烷分子的结构如图所示，若使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________mol氯气。
(6)某烷烃碳架结构如图所示：
，此烷烃的一溴代物有________种。
(7)用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比是1∶1∶6，则该化合物的结构简式为________。
16．(14分)按要求填空
(1)下列几种烃类物质：
苯　乙烯基乙炔
①互为同分异构体的有______________(写名称)。
②正四面体烷的二氯取代产物有________种；立方烷的二氯取代产物有________种，立方烷的一种同分异构体环辛四烯的二氯代物有________种。
(2)已知和互为同分异构体，则分子式为C3H5Cl的链状化合物的同分异构体有________种。
(3)某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl。它的可能的结构有________种。
(4)某烃的键线式结构为，该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，所得产物有________种。
17．(20分)某化学小组为测定有机物G的组成和结构，设计实验装置及实验步骤如图：
回答下列问题：
(1)“加热反应管C”和“打开分液漏斗活塞”这两步操作应先进行__________________。
(2)装置B中浓H2SO4的作用是__________________________。
(3)装置F中碱石灰的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若准确称取8.8g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，洗气瓶D质量增加7.2g。U型管E质量增加17.6g，又知有机物G的质谱图(如图所示)为：
该有机物的分子式为
________________________________________________________________________。
(5)另取有机物G8.8g，跟足量NaHCO3溶液反应，生成2.24LCO2(标准状况)，经测定其核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1，综上所述，G的结构简式为
________________________________________________________________________。
18．(12分)以下是测定某医用胶的分子结构的过程，请回答下列相关问题：
(1)确定分子式
某种医用胶样品含C、H、O、N四种元素，经燃烧分析实验测得其中部分原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)＝8∶11∶2，利用__________测定出该样品的相对分子质量为153.0，则其分子式为__________。
(2)推导结构式
ⅰ.化学方法
已知：
官能团 检验试剂与方法 判断依据
硝基 (—NO2) 加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液 Fe2＋被氧化为Fe(OH)3，溶液呈现红棕色
氰基 (—CN) 加入强碱水溶液并加热 有氨气放出
利用该医用胶布样品分别做如下实验：
①加入溴的四氯化碳溶液，橙红色溶液褪色；
②加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，无明显变化；
③加入NaOH溶液并加热，有氨气放出。
从以上实验推断样品分子中一定含有的官能团是__________(填化学符号)。
ⅱ.波谱分析
①该样品的红外光谱图显示其分子结构中还存在碳碳双键、酯羰基、醚键；
②该样品的核磁共振氢谱和核磁共振碳谱提示：该有机物分子中含有CH2C、OCH2CHCH3CH3等基团。
(3)由以上分析可知，该医用胶布样品分子的结构简式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
章末质量检测卷一　有机化合物的
结构特点与研究方法
1．答案：A
解析：NH4CNO属于铵盐，是无机物，故A符合题意；CH4是甲烷，属于有机物，故B不符合题意；是苯，属于有机物，故C不符合题意；CH3CH2OH是乙醇，属于有机物，故D不符合题意。综上所述，答案为A。
2．答案：D
解析：烯烃、炔烃是含有碳碳不饱和键的烃，都属于不饱和烃，A正确；CH3COOH为乙酸，含有羧基，属于羧酸，B正确；的名称为乙酸乙烯酯，含有酯基，属于酯类化合物，C正确；属于芳香族化合物，不含有苯环，不属于芳香族化合物，D不正确；故选D。
3．答案：C
解析：乙炔为直线形分子，即2个碳原子和2个氢原子在一条直线上，其空间填充模型为，A项错误；溴乙烷的分子式为C2H5Br，结构简式为CH3CH2Br，电子式为，B项错误；2 氯丙烷是丙烷分子中亚甲基上的1个H原子被Cl取代的产物，其结构简式为CH3CHClCH3，C项正确；为2 丁烯的键线式，而丙烯的键线式为，D项错误；故选C。
4．答案：B
解析：由有机物结构简式可知，该有机物含有苯环、—OH、—COOH，含—OH可发生取代、酯化、氧化反应；含—COOH可发生取代、酯化、中和反应；含苯环可发生取代、加成反应，不能发生加聚、水解反应；故答案选B。
5．答案：D
解析：根据题目信息知，滤液中有浓硫酸和1，8 二硝基萘，浓硫酸可溶于水，而1，8 二硝基萘不溶于水，故可以将滤液缓缓注入水中（相当于浓硫酸的稀释），然后过滤即可。
6．答案：D
解析：由图可知，上述过程的总反应可表示为CH3OH＋H2SCH3SH＋H2O，所以反应类型是取代反应，A正确；该反应中，由CH3OH―→CH3SH，反应前后碳原子的成键数目都为4，B正确；由图可知，反应中甲醇中的羟基被—SH取代生成CH3SH，且甲基中有1个氢被H2S中氢替代，羟基断裂后分解为氢、氧原子，羟基中的氢、氧与甲基取代的氢结合为水分子，故有CD3OD和H2S参与，可能生成CHD2SH和D2O，C正确；催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，但不能使平衡发生移动，则不能提高反应物的平衡转化率，D不正确；故选D。
7．答案：D
解析：X的醛基其中一个碳氧键断裂，氧连接氢原子，碳原子连接其它基团，属于加成反应，故A正确；X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同都有1个手性碳原子，故B正确；Z中羟基发生消去反应形成碳碳双键，产物中碳碳双键中每个不饱和碳原子均连接2个不同的原子团，具有顺反异构，故C正确；Z的不饱和度为7，苯环的不饱和度为4，Z的同分异构体不可能含两个独立的苯环，故D错误；故选D。
8．答案：D
解析：乙醇和乙醚的分子式不同，不是同分异构体，乙醇和二甲醚互为同分异构体，A错误；甲苯与氢气完全加成的产物中有5种等效氢，故与氯气反应最多生成5种一氯代物，B错误；丙烷有8个H原子，其中2个H原子被氯原子取代形成丙烷的二氯代物，六氯代物可以看作C3Cl8中的8个氯原子，其中2个氯原子被2个氢原子代替形成，两者是等效的；二氯代物有4种同分异构体，可得到六氯代物也有4种同分异构体，C错误；菲的等效氢为5种，因此它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物，D正确；故选D。
9．答案：D
解析：分子式为C5H10O2的有机物，如果属于羧酸类的物质应该为C4H9—COOH，—C4H9的同分异构体有4种，
分别是：CH3CH2CH2CH2—，（CH3）2CHCH2—，CH3CH2CH（CH3）—，（CH3）3C—，所以羧酸类的同分异构体有4种；
如果属于酯类物质：则化学式为R1COOR2，若R1为H—，R2为—C4H9，有4种，若R1为CH3—，R2为—C3H7，有2种同分异构体，分别为CH3CH2CH2—，CH3CH（CH3）—，若R1为－C2H5，R2为—C2H5，—C2H5只有1种结构，若R1为—C3H7，R2为CH3—，则有2种同分异构体，R1为—C4H9，R2为H—，此结构为羧酸，不符合题意，所以该有机物属于酯类的同分异构体＝4＋2＋2＋2＝9种，故选D。
10．答案：C
解析：有机化合物3.2g在氧气中充分燃烧只生成CO2和H2O，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6g，故n（H2O）＝＝0.2mol，盛有碱石灰的干燥管增重4.4g，故二氧化碳的物质的量为n（CO2）＝＝0.1mol。有机化合物中O元素的质量为：3.2－0.2×2－0.1×12＝1.6g，n（O）＝＝0.1mol，n（C）∶n（H）∶n（O）＝0.1∶0.4∶0.1＝1∶4∶1，该有机物的实验式为CH4O；
根据分析可知该有机物含有C、H、O三种元素，故A错误；根据分析可知该有机化合物中碳原子数和氢原子数之比是1∶4，故B错误；该物质氢元素已经达到饱和，可以确定该有机物的分子式一定为CH4O，故C正确；根据题目条件可求出该有机物的实验式，该有机物氢原子已经饱和可以确定有机物的分子式，故D错误；故答案为C。
11．答案：B
解析：苯与溴苯互溶，不能用苯来萃取，A错误；硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，加入足量NaOH溶液后酸被反应掉，硝基苯与水层分层，可通过分液分离，B正确；乙炔和硫化氢均与酸性高锰酸钾溶液反应，C错误；乙烯和乙炔均能与氢气发生加成反应，D错误；故选B。
12．答案：C
解析：采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时，应该使用温度计测量馏分的温度，不能达到实验目的，A不符合题意；乙醇与水互溶，不能萃取溴水中的溴，不能达到实验目的，B不符合题意；苯甲酸的溶解度不大，可选图中过滤装置，趁热过滤可减少溶解损失，达到提纯苯甲酸的目的，能够达到实验目的，C符合题意；CO2、HCl都能够与Na2CO3溶液发生反应，不能用于除杂，应该选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质，不能够达到实验目的，D不符合题意；故合理选项是C。
13．答案：A
解析：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，且个数之比为1∶2∶3，CH3COOCH3中含2种H，与图像不符，故A错误；由图可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3，故B正确；分子式已知时可由图确定氢原子总数，但仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数，故C正确；若A的化学式为C3H6O2，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3，若能与NaOH（aq）反应则其中含有羧基或酯基，可能的结构有CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3，故D正确；故选A。
14．答案：D
解析：根据“等效氢”原理可知，该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有：先考虑F的位置有三种，如图所示：，再考虑Cl的位置关系分别有，如图所示：，综上所述可知，一共有7种符合条件的同分异构体，故答案为D。
15．答案：（1）③　②　⑤　溴原子　羧基
（2）3
（3）
（4）C6H14　
（5）12
（6）6
（7）CH3CHOHCH3
解析：①含有醇羟基，属于醇；②含有羰基，属于酮；③含有酚羟基，属于酚；④含有卤素原子，属于卤代烃；⑤，含有醛基，属于醛；⑥含有羧基，属于羧酸；
（1）由分析可知，酚为③、酮为②、醛为⑤；④的官能团的名称为溴原子、⑥的官能团的名称为羧基；（2）分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有CH2===CHCH2CH3、CH2===C（CH3）CH3、CH3CH===CHCH3共3种；
（3）含有碳碳双键，能聚合生成高分子化合物，化学方程式：；
（4）键线式表示的有机物为（CH3）2CHCH2CH2CH3，分子式为C6H14；与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃，即烃有两种位置的氢，结构对称性较好，其结构简式；
（5）篮烷分子的结构可知，分子式为C10H12，烃与氯气发生取代反应，取代一个氢原子消耗1个氯气，因此若使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要12mol氯气；
（6）某烷烃碳架结构如图所示：，此烷烃有6种位置的氢，因此一溴代物有6种；
（7）分子式为C3H8O的有机物为饱和烃的衍生物，核磁共振氢谱有三个峰，则含有3种不同的氢原子，峰面积之比是1∶1∶6，则该化合物中含有2个甲基，此外还含有1个羟基，结构简式为CH3CHOHCH3。
16．答案：（1）①乙烯基乙炔与正四面体烷　②1　3　6　（2）4　（3）4　（4）5
解析：（1）①乙烯基乙炔与正四面体烷的分子式都为C4H4，互为同分异构体的有乙烯基乙炔与正四面体烷。答案为：乙烯基乙炔与正四面体烷；
②正四面体烷分子中，任意两个碳原子间的距离都相等，所以其二氯取代产物有1种；若立方烷的边长为a，则分子中两个碳原子间的距离分别为a、a、a三种，则立方烷的二氯取代产物有3种，立方烷的一种同分异构体环辛四烯的结构简式为，二氯代物的结构简式为（1、2、3、4、5、6位置表示另一个Cl所在的位置）有6种。答案为：1；3；6；
（2）已知互为同分异构体，则分子式为C3H5Cl的链状化合物的同分异构体有CH2===CHCH2Cl、CH2===CClCH3，ClCH===CHCH3（2种，顺反异构）共4种。答案为4；
（3）某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl。它的可能的结构有ClCH2CH2CH（CH3）2、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、CH3CH2CH（CH3）CH2Cl共4种。答案为4；
（4）某烃的键线式结构为，该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，可以是1个双键上的加成（3种）、两个相邻双键的1、4加成（2种），故所得产物有5种。答案为5。
17．答案：（1）打开分液漏斗活塞
（2）除去O2中的水蒸气
（3）防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中
（4）C4H8O2
（5）（CH3）2CHCOOH
解析：实验开始时先制氧气，把装置中空气排出来，防止二氧化碳干扰，B干燥氧气，加热C，样品燃烧生成二氧化碳和水，CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O，D用于吸收生成物中的水，E用于吸收生成物中的二氧化碳，F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置，根据称量的质量进行有关的计算。
（1）先打开分液漏斗活塞，使A中产生的O2将装置中的空气排出，防止影响有机物燃烧生成CO2和H2O的质量的测定，故答案为：打开分液漏斗活塞；（2）装置B中浓H2SO4的作用是除去O2中的水蒸气，防止影响有机物燃烧生成H2O的质量的测定，故答案为：除去O2中的水蒸气；（3）装置F中碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中，影响有机物燃烧生成CO2质量的测定，故答案为：防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中；（4）由图二G的质谱图可知，G的相对分子质量为88，则8.8g样品G的物质的量为0.1mol，经充分燃烧后，洗气瓶D增加的质量为反应生成水的质量，水的物质的量为＝0.4mol，U型管E增加的质量为反应生成CO2的质量，CO2的物质的量为＝0.4mol，则N（C）＝＝4，N（H）＝＝8，N（O）＝＝2，该有机物的分子式为C4H8O2，故答案为C4H8O2；（5）8.8g（物质的量为0.1mol）有机物G跟足量NaHCO3溶液反应，生成标准状况下2.24LCO2（物质的量为0.1mol），说明1个G分子中含有1个羧基，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1，说明G分子中有3种氢原子，3种氢原子的个数比为6∶1∶1，则G的结构简式为（CH3）2CHCOOH，故答案为（CH3）2CHCOOH。
18．答案：（1）质谱仪　C8H11O2N
（2）氰基（—CN）
（3）
解析：（1）某种医用胶样品含C、H、O、N四种元素，经燃烧分析实验测得其中部分原子个数比N（C）∶N（H）∶N（O）＝8∶11∶2，有机化学中常用质谱仪产生的质谱图中最大的质荷比来确定相对分子质量，故利用质谱仪测定出该样品的相对分子质量为153.0，即（8×12＋11×1＋2×16）x＋14y＝153，解得x＝1，y＝1，则其分子式为C8H11O2N，故答案为质谱仪；C8H11O2N；
（2）由题干信息可知，①加入溴的四氯化碳溶液，橙红色溶液褪色，说明分子中存在碳碳双键或碳碳三键不饱和键，②加入（NH4）2Fe（SO4）2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，无明显变化，说明有机物分子中不存在硝基（—NO2），③加入NaOH溶液并加热，有氨气放出，说明有机物分子中存在氰基（—CN），故从以上实验推断样品分子中一定含有的官能团是氰基（—CN），故答案为：氰基（—CN）；
（3）结合题干波谱分析的信息，①该样品的红外光谱图显示其分子结构中还存在碳碳双键、酯羰基、醚键；②该样品的核磁共振氢谱和核磁共振碳谱提示：该有机物分子中含有等基团，又该有机物分子的不饱和度为（2×8＋2＋1－11）＝4，其中氰基（—CN）的不饱和度为2，由以上分析可知，该医用胶布样品分子的结构简式为，
故答案为。