第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 测试题 (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 测试题 (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 2024-03-25 13:50:19

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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题
一、选择题
1.下列各组混合物中,不能用分液漏斗进行分离的一组混合物是
A.乙酸乙酯和水 B.溴乙烷和水 C.正己烷和水 D.丙酮和水
2.下列关于同分异构体判断正确的是
A.立方烷的一氯代物1种、二氯代物有2种
B.分子式为的同分异构体有8种
C.分子式为C8H10的芳香烃有3种
D.的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
3.下列物质含有两种官能团的是
A. B. C.CH2=CHCH2OH D.CH3CH2Br
4.下表物质中所含官能团的名称命名错误的是
选项 物质 官能团的名称
A 醚键、氨基
B 酯基、羧基
C 碳溴键、羟基
D 碳碳双键、醛基
A.A B.B C.C D.D
5.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B.蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸
C.冷凝管中的冷凝水应该从 a 口进 b 口出
D.温度计水银球的上限和蒸馏烧瓶支管口下沿相平
6.采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某有机化合物的谱图如下,推测其结构简式为
A. B. C. D.
7.下列化合物中含有手性碳原子的是
A.CCl2F2 B.CH3CH3 C. D.CH3CH2OH
8.用如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是
X Y Z
A 苯的同系物 芳香烃 芳香族化合物
B 胶体 分散系 混合物
C 酸 电解质 化合物
D 离子反应 氧化还原反应 化学反应
A.A B.B C.C D.D
9.下列叙述正确的个数是
①从碘水中提取单质碘时,可用无水乙醇代替CCl4
②可以用NaOH溶液除去溴苯中的溴杂质
③用酸性KMnO4溶液可以除去乙烯中混有的乙炔
④实验室中提纯混有少量水的乙醇,加生石灰蒸馏
⑤乙酸与钠反应比水与钠反应更剧烈,是因为乙酸分子中氢氧键的极性更强
⑥有机物的实验式和分子式可能相同
⑦核磁共振氢谱中有几个吸收峰就有几个氢原子
⑧只用溴水就能将苯、己烯、四氯化碳、淀粉碘化钾溶液区分开
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
10.下列各组中的反应,不属于同一反应类型的是
A.乙炔水化法制乙醛;乙醛与氰化氢制2-羟基丙腈
B.由甲苯硝化制TNT;由乙醇制乙醚
C.乙醇使重铬酸钾溶液变色;由乙烯制环氧乙烷
D.溴乙烷水解得到乙醇;乙烯制氯乙烷
11.分子式为的物质,结构中只有一种官能团,其能与碱溶液反应但不能与酸溶液反应,该物质的结构共有(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
12.下列说法不正确的是
A.符合通式但碳原子数不同的化合物之间一定是同系物
B.正丁烷主键上碳原子比异丁烷多,二者属于同系物
C.和互为同分异构体
D.1-丁烯和2-丁烯属于官能团位置异构
13.重结晶法提纯苯甲酸,不需要用到的仪器是
A. B. C. D.
14.充分燃烧0.1mol气态烃A,在标准状况下生成6.72LCO2和5.4gH2O,则烃A是
A.C4H6 B.C3H6 C.C2H6 D.C2H2
15.下列说法不正确的是
A.与互为同素异形体
B.乙醛和环氧乙烷()互为同分异构体
C.水杨酸和阿司匹林互为同系物
D.与互为同位素
二、非选择题
16.关于重结晶有以下要求:
(1)重结晶选择溶剂的要求:
①杂质在所选溶剂中溶解度___________,易于除去。
②被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受___________的影响较大;该有机物在热溶液中的溶解度___________,冷溶液中的溶解度___________,冷却后易于结晶析出。
(2)重结晶实验操作步骤
①___________;②___________;③___________。
17.有机物的种类繁多,在日常生活中有重要的用途,回答下列问题:
(1)3-甲基-2-丙基-1-戊烯结构简式为_______。
(2)美国马丁·卡普拉等三位科学家因“在开发多尺度复杂化学系统模型”方面所做的贡献,获得了2013年诺贝尔化学奖.他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构简式如图所示。
①该有机物的分子式为_______。
②1 mol该有机物在一定条件下最多能与_______mol 发生加成反应
(3)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图所示。
该物质中含有的所有官能团名称有_______。
(4)某烃的结构式用键线式可表示为,若该烃与发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1),则所得产物(不考虑顺反异构)有_______种。
(5)写出甲苯与浓硝酸、浓硫酸共热时发生反应的化学方程式_______。
18.化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应。
②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。
19.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______(填键线式)。
20.按官能团的不同,可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的种类,填在横线上。
①CH3CH2CH2COOH___________,
②CH3CH2CH2CH2Cl___________,
③CH3CHO___________,
④___________,
⑤___________,
⑥CH3CH2CH=CHCH3___________。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.乙酸乙酯和水不相溶,出现分层,能利用分液漏斗分离,故A不选;
B.溴乙烷不溶于水,混合分层,能用分液漏斗分离,故B不选;
C.正己烷和水两者不互溶,可用分液法分离,能利用分液漏斗分离,故C不选;
D.丙酮和水互溶,不能用分液漏斗分离,沸点不同,应选蒸馏法分离,故D选;
故选:D。
2.B
解析:A.立方烷是C8H8,即8个碳原子位于正方体的八个顶点,立方烷的一氯代物1种;二氯代物有3种,分别为1,2位、1,3位、1,7位,A错误;
B.分子式为C5H12的同分异构体是:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,它有三种不同的位置的氢原子,所以有三种一氯代物;(CH3)2-CH-CH2-CH3,它有4种不同的位置的氢原子,所以有四种一氯代物;(CH3)2-C-(CH3)2,它有一种位置的氢原子,所以有一种一氯代物。所以分子式为C5H11Cl的同分异构体有3+4+1=8,B正确;
C.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链为烷基,若有1个侧链,为-CH2-CH3;若有2个侧链,为-CH3,有邻、间、对三种,所以符合条件的同分异构体有4种,C错误;
D.的一氯代物有3种,D错误;
答案选B。
3.C
解析:A. 含有羟基,故A不符;
B. 含有溴原子,故B不符;
C. CH2=CHCH2OH含有碳碳双键、羟基,故C符合;
D. CH3CH2Br含有溴原子,故D不符;
故选C。
4.A
解析:A.由题干有机物结构简式可知,所含官能团名称为:酮羰基和氨基,A符合题意;
B.由题干有机物结构简式可知,所含官能团名称为:酯基和羧基,B不合题意;
C.由题干有机物结构简式可知,所含官能团名称为:碳溴键和(酚)羟基,C不合题意;
D.由题干有机物结构简式可知,所含官能团名称为:碳碳双键和醛基,D不合题意;
故答案为:A。
5.C
解析:A.在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸点较低的先气化馏出,所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出,故A正确;
B.沸石具有防暴沸作用,所以蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸,减少安全事故的发生,故B正确;
C.冷凝管中水采用逆流方式,所以冷凝水应该b为进水口、a为出水口,故C错误;
D.温度计测量馏分温度,则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平,故D正确;
故选:C。
6.B
解析:由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子,符合该条件的由B、D两个选项,由质谱图可知该有机物的相对分子质量为46,则B选项符合题意;答案为B。
7.C
解析:A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,CCl2F2中碳原子连接F和Cl两种原子,不含有手性碳原子,故不选A;
B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子, CH3CH3中的碳原子连接3个H和1个甲基,不含有手性碳原子,故不选B;
C.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,中标有*号的碳原子连接-CH3、H、-OH、-COOH,含有手性碳原子,故选C;
D.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子, CH3CH2OH不含手性碳原子,故不选D;
选C。
8.D
解析:A.芳香族化合物包括芳香烃和芳香烃的衍生物,苯的同系物仅含碳氢两种元素,含有苯环,属于芳香烃,它们存在题中所给关系,故A不符合题意;
B.胶体属于分散系,分散系是由两种以上的物质组成,则属于混合物,它们存在题中所给关系,故B不符合题意;
C.电解质属于化合物,电解质包括酸、碱、盐、水、部分金属氧化物等,它们存在题中所给关系,故C不符合题意;
D.氧化还原反应属于化学反应,但离子反应不全是氧化还原反应,如H++OH-=H2O属于离子反应,但不属于氧化还原反应,不符合题中所给关系,故D符合题意;
答案为D。
9.C
解析:①乙醇可以和水互溶,无法从碘水中萃取碘,①叙述错误;
②溴可以和NaOH溶液反应,溴苯不溶于NaOH溶液,所以会分层,之后分液即可,②叙述正确;
③乙烯和乙炔均能被酸性高锰酸钾氧化,③叙述错误;
④生石灰可与水反应,生成熟石灰固体,之后蒸馏即可分离,④叙述正确;
⑤乙酸分子中氢氧键的极性更强,因此乙酸与钠反应比水与钠反应更剧烈,⑤叙述正确;
⑥有机物的实验式和分子式可能相同,如甲烷的实验式和分子式均为CH4,⑥叙述正确;
⑦有机化合物中有几种化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱中就有几个吸收峰,因此核磁共振氢谱中有几个吸收峰就有几种氢原子,而不是几个,⑦叙述错误;
⑧苯萃取溴水中的溴单质,溶液分层,上层为橙红色,己烯使溴水褪色,四氯化碳萃取溴水中的溴单质,溶液分层,下层为橙红色,溴水使淀粉碘化钾溶液变蓝,因此用溴水可以鉴别四者,⑧叙述正确;
综上,②④⑤⑥⑧共5个叙述正确,答案选C。
10.D
解析:A.乙炔与水加成得到乙醛反应类型为加成反应,乙醛与氰化氢制2-羟基丙腈,醛基变为羟基,反应类型为加成反应,两者属于同一反应类型,A项错误;
B.甲苯硝化制备TNT为取代反应,乙醇制乙醚属于取代反应,两者属于同一反应类型,B项错误;
C.乙醇被重铬酸钾溶液氧化变色发生氧化反应,乙烯中有碳碳双键制备环氧乙烷,为氧化反应,两者属于同一反应类型,C项错误;
D.溴乙烷水解得到乙醇属于取代反应,乙烯制氯乙烷发生加成反应,两者不属于同一反应类型,D项正确;
答案选D。
11.B
解析:分子式为且只含有一个官能团的物质是酯类或羧酸类物质,由于其不能与酸溶液反应,故该物质为羧酸类物质,分子组成可视为,丁基有四种,则该物质的结构共有4种,故选B项。
12.B
解析:A.符合通式为烷烃,当n不同时互为同系物,结构相似,组成上相差一个或若干个,A正确;
B.正丁烷和异丁烷中碳原子数相同,两者属于同分异构体,不可能属于同系物,B错误;
C.和具有相同的分子式,但结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.1-丁烯和2-丁烯的分子式都为,但官能团位置不同,属于官能团位置异构,D正确;
答案选B。
13.B
解析:用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤,所以实验中需要用到漏斗、酒精灯、烧杯,不需要分液漏斗,故B正确;
故选B。
14.B
解析:标准状况下生成6.72LCO2的物质的量=,5.4gH2O的物质的量为,根据元素守恒,故烃A分子中碳原子个数=,氢原子个数=,故烃A的分子式为C3H6,故B正确。
故选B。
15.C
解析:A.与是由同种元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故A正确;
B.乙醛和环氧乙烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.水杨酸为,阿司匹林为,两者所含官能团种类不同,不属于同系物,故C错误;
D.与均为C原子,且质量数不同,互为同位素,故D正确;
故选:C。
二、非选择题
16.(1) 很小或很大 温度 较大 较小
(2) 加热溶解 趁热过滤 冷却结晶
解析:(1)①重结晶要求溶剂满足条件:杂质在此溶剂中溶解度很大或溶解度很小,易于除去,故答案为:很小或很大;
②重结晶法要求被提纯的物质在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大,该有机物在热溶液中溶解度较大,在冷溶液中溶解度较小,冷却后易于结晶析出,故答案为:温度;较大;较小;
(2)重结晶实验的操作步骤为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,故答案为:加热溶解;趁热过滤;冷却结晶。
17.(1)
(2) 9
(3)碳氯键、醚键、羧基、硝基
(4)4
(5)+3HNO3+3H2O
解析:(1)由系统命名法可知,3-甲基-2-丙基-1-戊烯结构简式为;
(2)①由图示可知,该有机物的分子式为C18H16;
②由图示可知,该物质中有两个苯环和三个双键,故1 mol该有机物在一定条件下最多能与9 mol H2发生加成反应;
(3)由图示可知,物质中含有的所有官能团名称有碳氯键、醚键、羧基、硝基;
(4)该烃与Br2发生加成反应,所得产物有、、、故共4种;
(5)甲苯与浓硝酸、浓硫酸共热时发生反应生成三硝基甲苯和水,化学方程式+3HNO3+3H2O。
18.
【分析】①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应,说明含有酯基或肽键,水解产物之一是α-氨基酸,该有机物中含有“”,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1:1,且含有苯环,说明是对称结构,据此分析解题。
解析:据分析可知,复合条件的同分异构体的结构简式是;
故答案为。
19.(1)仪器y
(2) C2H4O 88 C4H8O2
(3) 羟基、羰基
解析:(1)蒸馏装置中应该使用直形冷凝管,选用仪器y;
(2)①利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则O的质量分数为100%-54.5%-9.1%=36.4%,M分子中n(C):n(H):n(O)=,实验式为C2H4O。
②同温同压,气体的密度比与相对分子质量成正比,M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为88,分子式为C4H8O2。
(3)根据M的红外光谱图,M中官能团的名称为羟基、羰基,M分子式为C4H8O2,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1∶3∶1∶3;含有羟基、羰基,M的结构简式为 。
20. 羧酸 卤代烃 醛 芳香烃 酚 烯烃
【分析】根据烃的衍生物的官能团可确定有机物的种类,常见有机物有烯烃、炔烃、醇、酚、醛、酸、酯等,结合有机物的结构简式判断有机物的种类。
解析:(1)CH3CH2CH2COOH:官能团为羧基,属于羧酸;
(2)CH3CH2CH2CH2-Cl:官能团为氯原子,故属于卤代烃;
(3) CH3CHO:官能团为醛基,故属于醛;
(4):该有机物为乙苯,分子中不含官能团,含有苯环,属于芳香烃;
(5):官能团为羟基,属于酚;
(6) CH3CH2CH=CHCH3:含有的官能团为碳碳双键,属于烯烃