有机物的结构特点-高考化学考前专项练习试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 有机物的结构特点-高考化学考前专项练习试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 847.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-14 08:42:45 | ||
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文档简介
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有机物的结构特点
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）掌握好化学用语是学好化学的基础, 下列关于化学用语的表述正确的是
A．F一离子结构示意图: B．乙炔的结构简式: HC≡CH
C．CO2分子的结构式: c=O=c D．苯的最简式:
2．（本题5分）下列有机物中，对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是
A．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上
B．甲苯最多有十二个原子处于同一平面上
C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3最多有十个原子处于同一平面上
D．异丙苯()中碳原子可能都处于同一平面
3．（本题5分）一氟二氯丙烷是“蒙特利尔议定书”中控制使用的氟氯代烃之一，该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)
A．6 种 B．7 种 C．8 种 D．9 种
4．（本题5分）烃类化合物(a)、(b)、(c)，关于它们的说法不正确的是
A．a、b、c互为同分异构体
B．b的二氯代物有三种
C．只有a不能发生加聚反应
D．只有c的所有原子可能处于同一平面
5．（本题5分）下列说法正确的是
A．的空间充填模型： B．2，3—二甲基丁烷的键线式：
C．的电子式： D．基态N原子的轨道表示式：
6．（本题5分）下列说法中，正确的是( )
A．与互为同系物
B．具有相同的分子通式的有机物一定是同系物
C．乙醇和乙醚互为同分异构体
D．分子组成为C4H8O2的有机物属于酯的结构有4种
7．（本题5分）下列五种物质：①CO2 ②CHCl3 ③CH4 ④CCl4⑤P4其结构具有正四面体构型的是
A．①②③ B．③④⑤
C．②③④ D．①④⑤
8．（本题5分）下列化学用语正确的是
A．乙酸的最简式：CH2O B．甲烷分子的球棍模型：
C．甲醛的电子式： D．反式聚异戊二烯的结构简式：
9．（本题5分）已知C—C单键可以绕键轴旋转，其结构简式可表示为的烃，下列说法中正确的是（ ）
A．分子中最多有4个碳原子处于同一直线上
B．该烃的核磁共振氢谱图有四组峰
C．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D．该烃是苯的同系物
10．（本题5分）中科院天津工业生物所首度在实验室实现了二氧化碳人工合成淀粉的重大科技突破，这是世界级的生物技术科研成就，相关论文已于2021年9月24号发表在著名国际期刊《科学》上，其路径如图所示，下列有关说法错误的是
A．的转化过程中碳元素均被还原
B．利用二氧化碳人工合成淀粉，对于碳中和以及生物制造等方面都将产生积极影响
C．从淀粉的结构单元中可以观察到淀粉分子中含有手性碳
D．淀粉的分子式可以表示为,每个葡萄糖单元中一般有三个羟基，但与丙三醇不互为同系物
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）同系物之间可以互为同分异构体。(_______)
12．（本题4分）1mol甲苯中有6molC﹣H共价键。(_______)
13．（本题4分）有机物的实验式、分子式一定不同。(_)
14．（本题4分）甲基的电子式：。( )
15．（本题4分）C6H14一共有6种同分异构体(不考虑立体异构)。(___)
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废旧塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如下图：
加热聚丙烯废旧塑料得到的产物如下表：
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
(1)试管A中的残余物有多种用途，如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。
写出反应②、③的化学方程式： 、 。
(2)试管B收集到的产品中，能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质，其一氯代物有 种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象是 。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的用途： 。
17．（本题10分）(一)如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母)。
(2)上图中互为同分异构体的是A与 ，B与 (填字母)。
(二)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法 (填“正确”或“不正确”)。
(2)B装置有三种功能：①控制气流速率；②混匀混合气体；③ 。
(3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有 溶液。
(4)将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 ，生成HCl的总物质的量为 。
18．（本题10分）苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂，也可广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，制备流程为：
操作步骤如下：① 将一定量的甲苯和碱性KMnO4溶液加热至沸腾，并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后，将反应混合液过滤，滤渣为黑色固体；得到的滤液如果呈紫色，可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去，重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；
（1）该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有 。
A．圆底烧瓶 B．蒸馏烧瓶 C．冷凝管 D．温度计
（2）第①步中被回流的主要物质是 。
（3）写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式 。
（4）步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是 （按操作顺序填正确答案序号）。
A．酸化 B．过滤 C．蒸发浓缩 D．冷却结晶
参考答案：
1．B
【详解】A. F一离子核外电子大于质子数，最外层电子数为8，故A错误；
B.乙炔的分子式是C2H2，结构简式应该是HC≡CH，故B正确；
C. CO2分子的结构式:O=C=O，故C错误；
D. 苯的分子式是C6H6，最简式是CH，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．a()和c()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子以上，故均不可能所有碳原子处于同一平面上，A错误；
B．甲苯中苯环上的12个原子一定共平面，另甲基上有1个H原子可能与该平面共平面，故最多有十三个原子处于同一平面上，B错误；
C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3分子中所有的碳原子一定共平面，另外每个甲基有一个H原子可能与之共平面，碳碳双键上的2个H原子一定与之共平面，故最多有十个原子处于同一平面上，C正确；
D．异丙苯()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子，故该分子中至少有1个碳原子不与其余碳原子处于同一平面，D错误；
故答案为：C。
3．D
【分析】在丙烷的基础进行取代判断，利用“定1移1法”进行判断。
【详解】丙烷的结构只有一种CH3CH2CH3，先进行F原子取代有2种，在这2种同分异构体：和的基础上进行二氯取代，同一个碳上进行取代有3+1=4种，不同的碳原子上进行二氯取代有3+2=5种，共有9种，故选答案D。
【点睛】注意先从简单的入手，还原后为丙烷，根据一氟二氯，先进行一氟取代后进行二氯取代进行判断。
4．B
【详解】A．三种有机物的分子式均为C8H8，结构各不相同，故a、b、c互为同分异构体，A正确；
B．b中有两种类型的H原子，b的一氯代物有2种，采用“定一移一”法，故其二氯代物有3+3=6种，如图所示：和，B错误；
C．b、c均含有碳碳双键，都能发生加聚反应，只有a不含碳碳双键，不能发生加聚反应，C正确；
D．a、b中均有sp3杂化的碳原子，故不可能所有原子共平面，只有c含有苯环和乙烯基两平面结构，中间单键连接，可以旋转，故所有原子可能处于同一平面，D正确；
故答案为：B。
5．B
【详解】A．水分子的空间构型为V形，空间充填模型为，故A错误；
B．2，3—二甲基丁烷的键线式为，故B正确；
C．溴化铵是离子化合物，电子式为，故C错误；
D．氮原子的原子序数为7，基态原子的轨道表示式为，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A. 分别属于酚类和醇类，结构不相似，不能互为同系物，A错误；B. 具有相同的分子通式的有机物不一定是同系物，例如二烯烃和炔烃，B错误；C. 乙醇和乙醚的分子式不同，不能互为同分异构体，C错误；D. 分子组成为C4H8O2的有机物属于酯的结构有甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯和丙酸甲酯，合计4种，D正确，答案选D
点睛：该题的易错点是同系物判断，结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质称为同系物。（1）同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物；其中符合通式CnH2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。（2）同系物必为同一类物质。（3）同系物组成元素相同。（4）同系物结构相似但不一定完全相同。
7．B
【详解】①CO2是直线形分子；
②CHCl3由于H和Cl不相同，是四面体形，但不是正四面体形；
③CH4是正四面体形；
④CCl4是正四面体形；
⑤P4是正四面体形；
综上所述，③④⑤为正四面体形分子，B正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．乙酸的分子式为C2H4O2，故最简式为CH2O，故A正确；
B．为甲烷的空间填充模型，故B错误；
C．甲醛的电子式为，故C错误；
D．反式聚异戊二烯的结构简式为，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】分析：A、根据苯的平面正六边形结构分析；
B、利用等效H原子判断；
C、根据苯的平面形结构，及甲烷的四面体结构判断；
D、苯的同系物只含有1个苯环，且侧链是烷基。
详解：A、由于苯环平面正六边形结构，所以根据有机物的结构简式可知，分子中6个碳原子处于同一直线上，A错误；
B、由结构的对称性可知，含3种位置的H，该烃的核磁共振氢谱图有3组峰，B错误；
C、苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，则苯环与甲基的C及另一苯环上的2个C和甲基上的C共面，则分子中至少有10个碳原子处于同一平面上，C正确；
D、分子中含有2个苯环，与苯的结构不相似，不属于苯的同系物，D错误；答案选C。
点睛：本题考查有机物的结构与性质，注意把握结构中苯环的平面结构是解答的关键。常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，在此基础上进行共线、共面的判断。
10．A
【详解】A．二氧化碳那中碳为+4价，甲醇中碳为-2价，甲醛中碳为0价，二氧化碳到甲醇为还原反应，甲醇到甲醛为氧化反应，A错误；
B．利用二氧化碳人工合成淀粉，减少了二氧化碳的排放，对于碳中和以及生物制造等方面都将产生积极影响，B正确；
C．从淀粉的结构简式中可以看出，三个羟基中有两个羟基直接相连的碳原子为手性碳，C正确；
D．淀粉的分子式可以表示为 [C6H7O2(OH)3]n ，每个葡萄糖单元中一般有三个羟基，淀粉有n个结构单元，与丙三醇所含羟基个数不同，不互为同系物，D正确；
故选A。
11．错误
【解析】略
12．错误
【详解】甲苯的结构简式为，则1mol甲苯中有8molC﹣H共价键，故错误；
13．错误
【详解】实验式又称最简式，是化学式中的一种。用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式。有机物的实验式、分子式可能相同，例如甲烷的实验式、分子式均为CH4，也可能不同，例如乙烯的实验式为CH2，分子式为C2H4，因此该说法错误。
14．正确
【详解】甲基中碳原子与三个氢原子间各形成一对共用电子对，碳原子空余1个未成对电子，电子式为，故正确；
15．错误
【详解】根据“减碳法”书写己烷的同分异构体可知，当主链为6个碳原子时，结构有1种：CH3CH2CH2CH2CH2CH3；当主链为5个碳原子时，有2种：（CH3）2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH（CH3）CH2CH3；当主链为4个碳原子时，有2种：（CH3）2CHCH（CH3）2、（CH3）3CCH2CH3，则己烷的同分异构体数有5种，所以错误。
16．(1)
(2)4
(3)棕黄色溶液变成无色或溶液褪色
(4)作合成氨的原料或有机化工原料
【分析】加热聚丙烯废塑料得到题目所给产物，试管B置于冷水中，苯和甲苯沸点相对较高，在试管B中冷凝；产物中还有乙烯、丙烯气体，二者含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应，最后剩余的气体为氢气和甲烷的混合物，据此作答。
【详解】（1）电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔，②的化学方程式为：；乙炔在一定条件下发生加聚反应生成聚乙炔，③的化学方程式为：，故答案为：；；
（2）苯和甲苯沸点相对较高，在试管B中冷凝，苯不能使高锰酸钾褪色，甲苯可以使高锰酸钾褪色，甲苯有4种环境的氢原子，所以一氯甲苯的同分异构体有4种：、、、，故答案为：4；
（3）产物中的乙烯、丙烯分子中含有碳碳双键，能够与溴水发生加成反应，黄色溶液变为无色或颜色变浅，故答案为：棕黄色溶液变成无色或溶液褪色；
（4）最后得到的气体是甲烷和氢气，氢气可以用于合成氨工业，甲烷可以做燃料或有机化工原料，故答案为：作合成氨的原料或有机化工原料。
17． AC C DEF CH4+Cl2CH3Cl+HCl 正确 干燥气体 淀粉-KI 3 mol 3 mol
【分析】(一) 根据烷烃的结构特点及同分异构体的概念分析判断；
(二)在装置A中，浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2，在装置B，浓硫酸可以干燥气体、混合气体，并通过观察气泡来控制气流速率；在C中Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl等有机物及HCl，在D中未反应的Cl2与KI发生置换反应产生I2，使淀粉溶液变为蓝色；根据取代反应的特点，由取代反应产生的物质的物质的量计算反应消耗的Cl2的物质的量及反应产生的HCl的物质的量。
【详解】(一)(1)烷烃是烃分子中C原子之间以单键结合形成链状，剩余的价电子全部与H原子结合，达到结合H原子的最大数目的链烃。根据图示可知属于烷烃的是选项AC；
(2)同分异构体的分子式相同，结构不同。选项A表示的物质分子式是C4H10，名称为丁烷；与其互为同分异构体的物质是选项C，C表示的物质名称是2-甲基丙烷；B分子式是C4H8，其名称是2-丁烯；符合物质分子式是C4H8的物质还有选项D、E、F，它们的名称分别是1-丁烯、2-甲基丙烯、环丁烷；
(二)在装置A中，浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2，在装置B的浓硫酸可以干燥、混合Cl2与CH4，然后在C中Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，反应方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
由于过量的Cl2能够与水反应产生HCl、HClO，所以不能根据E中有HCl产生，就说是甲烷与氯气发生了取代反应，该说法是正确的；
(2)B装置中浓硫酸的作用有三种：①控制气流速率；②混匀混合气体；③干燥气体，避免副反应的发生；
(3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能是预先滴有KI淀粉溶液，这是由于在C中未发生取代反应的Cl2在D中遇棉花上是KI溶液发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，产生的I2遇淀粉使溶液变为蓝色，故棉花上可能预先滴有淀粉-KI溶液；
(4)取代反应逐步进行，Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生的有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质，每步反应都会产生HCl。若1 mol CH4与Cl2发生取代反应，四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，假设反应产生的CH3Cl物质的量是x mol，则其余有机物的物质的量分别是CH2Cl2为(x+0.1)mol，CHCl3为(x+0.2)mol，CCl4为(x+0.3)mol，根据C原子守恒可知：x mol+(x+0.1)mol+(x+0.2)mol+(x+0.3)mol=1 mol，解得x=0.1 mol，结合取代反应的特点，可知发生取代反应消耗Cl2的总物质的量为n(Cl2)总=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)=0.1 mol+2×0.2 mol+3×0.3 mol+4×0.4 mol=3 mol；反应每消耗1 mol Cl2，就会同时产生1 mol HCl，现在反应消耗了3 mol Cl2，因此反应产生HCl的物质的量是3 mol。
18． A、C 甲苯 2 MnO4- + H2O + 3SO32-＝2 MnO2↓+2 OH- + 3SO42- A、 C、D 、B
【详解】试题分析：（1）液体混合物加热制取物质应该使用的仪器是圆底烧瓶；将产生的蒸气冷凝的装置是冷凝器，因此该实验合成苯甲酸钾可能用到的仪器是A、C；（2）在常温下甲苯是液体，苯甲酸是固体，所以第①步中被回流的主要物质是甲苯；（3）KMnO4溶液有氧化性，而亚硫酸钠溶液有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得：离子方程式是2 MnO4- + H2O + 3SO32-＝2 MnO2↓+2 OH- + 3SO42-，错误；（4）在步骤③中得到的是苯甲酸钠，首先酸化得到苯甲酸，由于该物质的溶解度随温度的升高而增大，所以再将溶液蒸发浓缩得到高温下饱和苯甲酸，然后冷却结晶就得到苯甲酸晶体，过滤得到苯甲酸晶体。故应进行操作是A、 C、D 、B。
考点：考查仪器的选择、物质的分离步骤、制取方法的两种方程式的书写的知识。
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有机物的结构特点
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）掌握好化学用语是学好化学的基础, 下列关于化学用语的表述正确的是
A．F一离子结构示意图: B．乙炔的结构简式: HC≡CH
C．CO2分子的结构式: c=O=c D．苯的最简式:
2．（本题5分）下列有机物中，对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是
A．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上
B．甲苯最多有十二个原子处于同一平面上
C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3最多有十个原子处于同一平面上
D．异丙苯()中碳原子可能都处于同一平面
3．（本题5分）一氟二氯丙烷是“蒙特利尔议定书”中控制使用的氟氯代烃之一，该物质的同分异构体有(不考虑立体异构)
A．6 种 B．7 种 C．8 种 D．9 种
4．（本题5分）烃类化合物(a)、(b)、(c)，关于它们的说法不正确的是
A．a、b、c互为同分异构体
B．b的二氯代物有三种
C．只有a不能发生加聚反应
D．只有c的所有原子可能处于同一平面
5．（本题5分）下列说法正确的是
A．的空间充填模型： B．2，3—二甲基丁烷的键线式：
C．的电子式： D．基态N原子的轨道表示式：
6．（本题5分）下列说法中，正确的是( )
A．与互为同系物
B．具有相同的分子通式的有机物一定是同系物
C．乙醇和乙醚互为同分异构体
D．分子组成为C4H8O2的有机物属于酯的结构有4种
7．（本题5分）下列五种物质：①CO2 ②CHCl3 ③CH4 ④CCl4⑤P4其结构具有正四面体构型的是
A．①②③ B．③④⑤
C．②③④ D．①④⑤
8．（本题5分）下列化学用语正确的是
A．乙酸的最简式：CH2O B．甲烷分子的球棍模型：
C．甲醛的电子式： D．反式聚异戊二烯的结构简式：
9．（本题5分）已知C—C单键可以绕键轴旋转，其结构简式可表示为的烃，下列说法中正确的是（ ）
A．分子中最多有4个碳原子处于同一直线上
B．该烃的核磁共振氢谱图有四组峰
C．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D．该烃是苯的同系物
10．（本题5分）中科院天津工业生物所首度在实验室实现了二氧化碳人工合成淀粉的重大科技突破，这是世界级的生物技术科研成就，相关论文已于2021年9月24号发表在著名国际期刊《科学》上，其路径如图所示，下列有关说法错误的是
A．的转化过程中碳元素均被还原
B．利用二氧化碳人工合成淀粉，对于碳中和以及生物制造等方面都将产生积极影响
C．从淀粉的结构单元中可以观察到淀粉分子中含有手性碳
D．淀粉的分子式可以表示为,每个葡萄糖单元中一般有三个羟基，但与丙三醇不互为同系物
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）同系物之间可以互为同分异构体。(_______)
12．（本题4分）1mol甲苯中有6molC﹣H共价键。(_______)
13．（本题4分）有机物的实验式、分子式一定不同。(_)
14．（本题4分）甲基的电子式：。( )
15．（本题4分）C6H14一共有6种同分异构体(不考虑立体异构)。(___)
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废旧塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如下图：
加热聚丙烯废旧塑料得到的产物如下表：
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
(1)试管A中的残余物有多种用途，如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。
写出反应②、③的化学方程式： 、 。
(2)试管B收集到的产品中，能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质，其一氯代物有 种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象是 。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的用途： 。
17．（本题10分）(一)如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母)。
(2)上图中互为同分异构体的是A与 ，B与 (填字母)。
(二)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法 (填“正确”或“不正确”)。
(2)B装置有三种功能：①控制气流速率；②混匀混合气体；③ 。
(3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有 溶液。
(4)将1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 ，生成HCl的总物质的量为 。
18．（本题10分）苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂，也可广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，制备流程为：
操作步骤如下：① 将一定量的甲苯和碱性KMnO4溶液加热至沸腾，并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后，将反应混合液过滤，滤渣为黑色固体；得到的滤液如果呈紫色，可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去，重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；
（1）该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有 。
A．圆底烧瓶 B．蒸馏烧瓶 C．冷凝管 D．温度计
（2）第①步中被回流的主要物质是 。
（3）写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式 。
（4）步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是 （按操作顺序填正确答案序号）。
A．酸化 B．过滤 C．蒸发浓缩 D．冷却结晶
参考答案：
1．B
【详解】A. F一离子核外电子大于质子数，最外层电子数为8，故A错误；
B.乙炔的分子式是C2H2，结构简式应该是HC≡CH，故B正确；
C. CO2分子的结构式:O=C=O，故C错误；
D. 苯的分子式是C6H6，最简式是CH，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．a()和c()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子以上，故均不可能所有碳原子处于同一平面上，A错误；
B．甲苯中苯环上的12个原子一定共平面，另甲基上有1个H原子可能与该平面共平面，故最多有十三个原子处于同一平面上，B错误；
C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3分子中所有的碳原子一定共平面，另外每个甲基有一个H原子可能与之共平面，碳碳双键上的2个H原子一定与之共平面，故最多有十个原子处于同一平面上，C正确；
D．异丙苯()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子，故该分子中至少有1个碳原子不与其余碳原子处于同一平面，D错误；
故答案为：C。
3．D
【分析】在丙烷的基础进行取代判断，利用“定1移1法”进行判断。
【详解】丙烷的结构只有一种CH3CH2CH3，先进行F原子取代有2种，在这2种同分异构体：和的基础上进行二氯取代，同一个碳上进行取代有3+1=4种，不同的碳原子上进行二氯取代有3+2=5种，共有9种，故选答案D。
【点睛】注意先从简单的入手，还原后为丙烷，根据一氟二氯，先进行一氟取代后进行二氯取代进行判断。
4．B
【详解】A．三种有机物的分子式均为C8H8，结构各不相同，故a、b、c互为同分异构体，A正确；
B．b中有两种类型的H原子，b的一氯代物有2种，采用“定一移一”法，故其二氯代物有3+3=6种，如图所示：和，B错误；
C．b、c均含有碳碳双键，都能发生加聚反应，只有a不含碳碳双键，不能发生加聚反应，C正确；
D．a、b中均有sp3杂化的碳原子，故不可能所有原子共平面，只有c含有苯环和乙烯基两平面结构，中间单键连接，可以旋转，故所有原子可能处于同一平面，D正确；
故答案为：B。
5．B
【详解】A．水分子的空间构型为V形，空间充填模型为，故A错误；
B．2，3—二甲基丁烷的键线式为，故B正确；
C．溴化铵是离子化合物，电子式为，故C错误；
D．氮原子的原子序数为7，基态原子的轨道表示式为，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A. 分别属于酚类和醇类，结构不相似，不能互为同系物，A错误；B. 具有相同的分子通式的有机物不一定是同系物，例如二烯烃和炔烃，B错误；C. 乙醇和乙醚的分子式不同，不能互为同分异构体，C错误；D. 分子组成为C4H8O2的有机物属于酯的结构有甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯和丙酸甲酯，合计4种，D正确，答案选D
点睛：该题的易错点是同系物判断，结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质称为同系物。（1）同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物；其中符合通式CnH2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。（2）同系物必为同一类物质。（3）同系物组成元素相同。（4）同系物结构相似但不一定完全相同。
7．B
【详解】①CO2是直线形分子；
②CHCl3由于H和Cl不相同，是四面体形，但不是正四面体形；
③CH4是正四面体形；
④CCl4是正四面体形；
⑤P4是正四面体形；
综上所述，③④⑤为正四面体形分子，B正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．乙酸的分子式为C2H4O2，故最简式为CH2O，故A正确；
B．为甲烷的空间填充模型，故B错误；
C．甲醛的电子式为，故C错误；
D．反式聚异戊二烯的结构简式为，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】分析：A、根据苯的平面正六边形结构分析；
B、利用等效H原子判断；
C、根据苯的平面形结构，及甲烷的四面体结构判断；
D、苯的同系物只含有1个苯环，且侧链是烷基。
详解：A、由于苯环平面正六边形结构，所以根据有机物的结构简式可知，分子中6个碳原子处于同一直线上，A错误；
B、由结构的对称性可知，含3种位置的H，该烃的核磁共振氢谱图有3组峰，B错误；
C、苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，则苯环与甲基的C及另一苯环上的2个C和甲基上的C共面，则分子中至少有10个碳原子处于同一平面上，C正确；
D、分子中含有2个苯环，与苯的结构不相似，不属于苯的同系物，D错误；答案选C。
点睛：本题考查有机物的结构与性质，注意把握结构中苯环的平面结构是解答的关键。常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，在此基础上进行共线、共面的判断。
10．A
【详解】A．二氧化碳那中碳为+4价，甲醇中碳为-2价，甲醛中碳为0价，二氧化碳到甲醇为还原反应，甲醇到甲醛为氧化反应，A错误；
B．利用二氧化碳人工合成淀粉，减少了二氧化碳的排放，对于碳中和以及生物制造等方面都将产生积极影响，B正确；
C．从淀粉的结构简式中可以看出，三个羟基中有两个羟基直接相连的碳原子为手性碳，C正确；
D．淀粉的分子式可以表示为 [C6H7O2(OH)3]n ，每个葡萄糖单元中一般有三个羟基，淀粉有n个结构单元，与丙三醇所含羟基个数不同，不互为同系物，D正确；
故选A。
11．错误
【解析】略
12．错误
【详解】甲苯的结构简式为，则1mol甲苯中有8molC﹣H共价键，故错误；
13．错误
【详解】实验式又称最简式，是化学式中的一种。用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式。有机物的实验式、分子式可能相同，例如甲烷的实验式、分子式均为CH4，也可能不同，例如乙烯的实验式为CH2，分子式为C2H4，因此该说法错误。
14．正确
【详解】甲基中碳原子与三个氢原子间各形成一对共用电子对，碳原子空余1个未成对电子，电子式为，故正确；
15．错误
【详解】根据“减碳法”书写己烷的同分异构体可知，当主链为6个碳原子时，结构有1种：CH3CH2CH2CH2CH2CH3；当主链为5个碳原子时，有2种：（CH3）2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH（CH3）CH2CH3；当主链为4个碳原子时，有2种：（CH3）2CHCH（CH3）2、（CH3）3CCH2CH3，则己烷的同分异构体数有5种，所以错误。
16．(1)
(2)4
(3)棕黄色溶液变成无色或溶液褪色
(4)作合成氨的原料或有机化工原料
【分析】加热聚丙烯废塑料得到题目所给产物，试管B置于冷水中，苯和甲苯沸点相对较高，在试管B中冷凝；产物中还有乙烯、丙烯气体，二者含有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应，最后剩余的气体为氢气和甲烷的混合物，据此作答。
【详解】（1）电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔，②的化学方程式为：；乙炔在一定条件下发生加聚反应生成聚乙炔，③的化学方程式为：，故答案为：；；
（2）苯和甲苯沸点相对较高，在试管B中冷凝，苯不能使高锰酸钾褪色，甲苯可以使高锰酸钾褪色，甲苯有4种环境的氢原子，所以一氯甲苯的同分异构体有4种：、、、，故答案为：4；
（3）产物中的乙烯、丙烯分子中含有碳碳双键，能够与溴水发生加成反应，黄色溶液变为无色或颜色变浅，故答案为：棕黄色溶液变成无色或溶液褪色；
（4）最后得到的气体是甲烷和氢气，氢气可以用于合成氨工业，甲烷可以做燃料或有机化工原料，故答案为：作合成氨的原料或有机化工原料。
17． AC C DEF CH4+Cl2CH3Cl+HCl 正确 干燥气体 淀粉-KI 3 mol 3 mol
【分析】(一) 根据烷烃的结构特点及同分异构体的概念分析判断；
(二)在装置A中，浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2，在装置B，浓硫酸可以干燥气体、混合气体，并通过观察气泡来控制气流速率；在C中Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl等有机物及HCl，在D中未反应的Cl2与KI发生置换反应产生I2，使淀粉溶液变为蓝色；根据取代反应的特点，由取代反应产生的物质的物质的量计算反应消耗的Cl2的物质的量及反应产生的HCl的物质的量。
【详解】(一)(1)烷烃是烃分子中C原子之间以单键结合形成链状，剩余的价电子全部与H原子结合，达到结合H原子的最大数目的链烃。根据图示可知属于烷烃的是选项AC；
(2)同分异构体的分子式相同，结构不同。选项A表示的物质分子式是C4H10，名称为丁烷；与其互为同分异构体的物质是选项C，C表示的物质名称是2-甲基丙烷；B分子式是C4H8，其名称是2-丁烯；符合物质分子式是C4H8的物质还有选项D、E、F，它们的名称分别是1-丁烯、2-甲基丙烯、环丁烷；
(二)在装置A中，浓盐酸与MnO2混合加热反应产生Cl2，在装置B的浓硫酸可以干燥、混合Cl2与CH4，然后在C中Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，反应方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
由于过量的Cl2能够与水反应产生HCl、HClO，所以不能根据E中有HCl产生，就说是甲烷与氯气发生了取代反应，该说法是正确的；
(2)B装置中浓硫酸的作用有三种：①控制气流速率；②混匀混合气体；③干燥气体，避免副反应的发生；
(3)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能是预先滴有KI淀粉溶液，这是由于在C中未发生取代反应的Cl2在D中遇棉花上是KI溶液发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，产生的I2遇淀粉使溶液变为蓝色，故棉花上可能预先滴有淀粉-KI溶液；
(4)取代反应逐步进行，Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生的有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质，每步反应都会产生HCl。若1 mol CH4与Cl2发生取代反应，四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，假设反应产生的CH3Cl物质的量是x mol，则其余有机物的物质的量分别是CH2Cl2为(x+0.1)mol，CHCl3为(x+0.2)mol，CCl4为(x+0.3)mol，根据C原子守恒可知：x mol+(x+0.1)mol+(x+0.2)mol+(x+0.3)mol=1 mol，解得x=0.1 mol，结合取代反应的特点，可知发生取代反应消耗Cl2的总物质的量为n(Cl2)总=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)=0.1 mol+2×0.2 mol+3×0.3 mol+4×0.4 mol=3 mol；反应每消耗1 mol Cl2，就会同时产生1 mol HCl，现在反应消耗了3 mol Cl2，因此反应产生HCl的物质的量是3 mol。
18． A、C 甲苯 2 MnO4- + H2O + 3SO32-＝2 MnO2↓+2 OH- + 3SO42- A、 C、D 、B
【详解】试题分析：（1）液体混合物加热制取物质应该使用的仪器是圆底烧瓶；将产生的蒸气冷凝的装置是冷凝器，因此该实验合成苯甲酸钾可能用到的仪器是A、C；（2）在常温下甲苯是液体，苯甲酸是固体，所以第①步中被回流的主要物质是甲苯；（3）KMnO4溶液有氧化性，而亚硫酸钠溶液有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得：离子方程式是2 MnO4- + H2O + 3SO32-＝2 MnO2↓+2 OH- + 3SO42-，错误；（4）在步骤③中得到的是苯甲酸钠，首先酸化得到苯甲酸，由于该物质的溶解度随温度的升高而增大，所以再将溶液蒸发浓缩得到高温下饱和苯甲酸，然后冷却结晶就得到苯甲酸晶体，过滤得到苯甲酸晶体。故应进行操作是A、 C、D 、B。
考点：考查仪器的选择、物质的分离步骤、制取方法的两种方程式的书写的知识。
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