高中化学人教版选择性必修3考前专题特训卷 有机化合物的结构特点与研究方法（含解析）

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高中化学人教版选择性必修3考前专题特训卷 有机化合物的结构特点与研究方法
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题（每题3分，共45分）
1．有机物的分类有多种方法，下列有关有机物分类的说法中正确的是( )
A.有机物只能从结构上进行分类
B.根据醇分子中羟基(-OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等
C.以下两种物质：与具有相同的官能团，但二者不属于同一类物质
D.羧酸的官能团羧基()中也含有酯类物质的官能团“”，因此羧酸也能表现出酯类物质的性质
2．初步提纯下列物质（括号内为少量杂质），洗用的试剂和分离方法均正确的是( )
选项 物质 试剂 分离方法
A 乙酸乙酯（乙酸） NaOH溶液 分液
B 甲烷（乙烯） 酸性高锰酸钾溶液 洗气
C 乙醇（水） 生石灰 蒸馏
D 苯（环己烷） 水 分液
A.A B.B C.C D.D
3．下列有关有机化合物的分类错误的是( )
A.卤代烃：①④ B.脂环烃：③⑥
C.烃的衍生物：①②④⑤ D.脂环化合物：②④⑥
4．奥司他韦是目前治疗流感的最常用药物之一，其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A.1mol该物质可以与1mol发生加成反应
B.1个该分子中含有3个手性碳原子
C.分子中既含有σ键，又含有π键
D.分子中含有4种官能团
5．下列化学用语或描述错误的是( )
A.甲烷分子式和实验式均可表示为“”
B.中子数为16的磷原子：
C.石墨的层状结构如图
D.SiC(俗称金刚砂)的晶体类型：共价晶体
6．1-苯基丙炔可以在催化下发生如下反应：
双键同侧基团间的排斥影响烯烃的稳定性（排斥力：苯基-甲基>氯原子-甲基）。体系中各物质含量随时间变化情况如图所示。当体系中各物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1：35。下列说法错误的是( )
A.产物B对应结构是
B.若想获取产物A，应适当缩短反应时间
C.产物A、B可用核磁共振氢谱加以区分
D.该条件下体系中存在，其平衡常数
7．我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为、和。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.含有的电子数为
B.48g固态硝酸羟胺含有的离子数为
C.0.5mol硝酸羟胺含有的键数为
D.硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时，生成分子数为
8．在下列物质的分类中，不符合“X包含Y，Y包含Z”关系的是( )
选项 X Y Z
A 烃的衍生物 芳香烃的衍生物
B 烃 烯烃 乙烯
C 环状化合物 芳香族化合物 苯的同系物
D 不饱和烃 芳香烃
A.A B.B C.C D.D
9．实验室中按以下方案从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物：
下列说法不正确的是( )
A.用装置甲完成步骤① B.用装置乙完成步骤②
C.用装置丙完成步骤③ D.用装置丁完成步骤④
10．某小组在实验室研究一种有机物，采用以下方法确定其结构，所采用的方法不正确的是( )
A.利用沸点不同蒸馏提纯该有机物
B.利用燃烧法确定该有机物的实验式为
C.利用核磁共振氢谱确定该有机物的相对分子质量为46
D.利用红外光谱确定该有机物分子中含键
11．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1L0.1mo/L溶液中氮原子数目为0.2
B.5.6gFe与水蒸气完全反应转移的电子数目为0.3
C.等质量的和CO所含原子数目均为2
D.标准状况下，5.6L所含C—Cl键数目为0.75
12．能与Na反应放出，又能使溴水褪色，但不能使紫色石蕊溶液变色的物质是( )
A. B.
C. D.
13．中药是中华民族一颗璀璨的文化明珠。中药含羞草的药性主要是甘、涩、凉，常用于宁心安神、清热解毒。含羞草中含有含羞草碱(结构如图)。下列说法正确的是( )
A.含羞草碱分子中不含手性碳原子
B.含羞草碱自身发生缩聚反应时，只能生成1种高分子
C.含羞草碱能发生酯化反应和加成反应
D.1mol含羞草碱与足量活泼金属反应可生成
14．盐酸米多君是用来治疗低血压的药物，其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质分子式为
B.其水解产物之一可以发生缩聚反应
C.1 mol该物质最多可以消耗2 mol NaOH
D.该物质可以发生加成、取代、氧化、还原反应
15．观察下图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是( )
A.该化合物所有原子可能位于同一平面内
B.该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上
C.1mol该物质与1mol发生加成反应，可以得到4种不同产物(不考虑立体异构)
D.1mol该物质最多可以与7mol发生加成反应
二、填空题（共4题，55分）
16．回答下列问题：
(1)观察下列有机物，并按碳骨架把它们分类，完成填空：
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨；⑩
属于链状化合物的是__________(填序号，下同)，属于脂环化合物的是__________，属于芳香族化合物的是__________。
(2)下列3种有机化合物
A. B. C.
写出化合物A、B、C中的官能团的名称：__________、__________、__________。
(3)分子式为的同分异构体中属于醇类的有__________种；有机物中碳原子的杂化方式为__________。
(4)乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别为和，通过下列方法或检测仪得出的信息或信号完全相同的是___________(填选项字母)。
A.李比希元素分析法 B.红外光谱仪
C.核磁共振仪 D.质谱仪
17．以乙炔为原料可合成多种高分子，根据以下合成路线回答问题：
已知：①；
②。
请回答下列问题：
（1）A的结构简式为__________，N中的官能团名称是___________________。
（2）D的分子式为__________。
（3）由C生成维纶的化学方程式为_________________________________。
（4）E的二氯取代产物共有______种(考虑立体异构)。
（5）下面说法不正确的是______(填标号)。
A.由生成F的每一步反应的原子利用率均为
B.①和②的反应类型分别为加聚反应和水解反应
C.F中所有碳原子和氧原子一定共平面
D.已知C的电负性：，电负性越大，键的极性越强，故乙炔比乙烯更容易使溴水褪色
E.由题目信息可知，以为主要原料能生成可降解的高分子材料
（6）写出以乙炔为原料合成的合成路线图(无机试剂任选)。
18．氨布洛芬（G）是布洛芬酰胺类衍生物，具有消炎、解热、镇痛作用，氨布洛芬的一种制备方法如下：
已知：
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为__________，B的官能团为__________。
（2）B→C反应的化学方程式为__________。
（3）E（布洛芬）的结构简式为__________。
（4）关于的说法正确的是__________（填标号）。
a.C、N、O的杂化方式相同
b.其沸点低于丙醇的沸点
c.易溶于水，且溶液碱性强于G
d.能发生氧化、加成、水解等反应
（5）F→G反应中使用的作用是__________
（6）已知H为比E少3个碳原子的同系物，且苯环上只有2个取代基，则符合条件的H有__________种。
三、实验题
19．氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(夹持仪器已略去)。请回答下列问题：
(1)仪器c的名称为：____________________。与普通分液漏斗相比，仪器b的优点是____________________。
(2)仪器d内盛有苯、粉末，仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①仪器e是洗气瓶，瓶内盛装的试剂是____________________。
②仪器d中的反应进行过程中，保持温度在40～60℃，以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好采用____________________加热。
(3)仪器c的作用是____________________；d中发生反应的化学方程式是____________________。
(4)该方法制备的氯苯中含有很多杂质，工业生产中通过水洗、碱洗、再水洗，最后通过分液得到含氯苯的混合物，该混合物的成分及各成分的沸点如表所示：
有机物 苯 氯苯 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯
沸点/℃ 80 132.2 180.4 172.0 173.4
①碱洗前先进行水洗的目的是__________________。
②提取该混合物中的氯苯时，采用蒸馏的方法，收集__________________℃左右的馏分。
参考答案
1．答案：B
解析：A.有机物的分类有多种方法，可以按照结构分类，也可以从组成元素上分类，分为烃和烃的衍生物，故A错误；
B.根据醇分子中羟基(-OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等，故B正确；
C.从所给结构简式来看，两种物质均属于酯类化合物，故C错误；
D.羧酸不能表现酯类物质的性质，故D错误；
故选B。
2．答案：C
解析：A.乙酸乙酯在碱性环境下水解，因此除去乙酸乙酯中的乙酸应该用饱和碳酸钠溶液，分液即可得到纯净的乙酸乙酯，A错误；
B.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳气体，因此除去甲烷中的乙烯，应该使用溴水，洗气操作后可以得到甲烷，B错误；
C.生石灰与水反应，蒸馏后可以获得乙醇，从而除去乙醇中的水，C正确；
D.苯和环己烷均不溶于水，且两者互溶，分液无法达到除杂目的，D错误；
答案选C。
3．答案：B
解析：A.由键线式可知，①分子的官能团为碳溴键、④分子的官能团为碳氯键，都属于卤代烃，故A正确；
B.由键线式可知，③分子中含有苯环，属于芳香烃，不属于脂环烃，故B错误；
C.由键线式可知，①分子的官能团为碳溴键，②分子的官能团为碳碳双键和酮羰基，④分子的官能团为碳氯键，⑤分子的官能团为羟基、碳碳双键和酯基，都属于烃的衍生物，故C正确；
D.由键线式可知，②④⑥分子中都含有碳环，都属于脂环化合物，故D正确；
故选B。
4．答案：D
解析：该物质中只有碳碳双键可以和氢气以1:1发生加成反应，1mol该物质可以与1mol氢气发生加成反应，A正确；连接四种不同基团的碳是手性碳原子，有3个手性碳原子（标“*”碳原子），B正确；分子中所有单键为σ键，双键中含有σ键和π键，C正确；该分子中有5种官能团，分别为酰胺基、醚键、氨基、碳碳双键、酯基，D错误。
5．答案：C
解析：
6．答案：A
解析：已知排斥力：苯基-甲基>氯原子-甲基，说明更稳定，达到平衡时，其产量更高，故产物A代表，产物B代表；
A.由分析可知，产物B对应结构，A错误；
B.由图可知，反应开始时，产物A的含量迅速上升，说明开始反应时，生成产物A的反应为优势反应，故若想获取产物A，应适当缩短反应时间，B正确；
C.产物A、B氢原子所处的环境不相同，可以用核磁共振氢谱加以区分，C正确；
D.炔烃在30分钟以后含量很少，而产物A迅速下降，产物B迅速上升，说明存在平衡：，平衡常数，结合题目已知条件：当体系中各物质含量不再改变时，产物A与产物B的含量之比为1：35，则K=35，D正确；
故选A。
7．答案：C
解析：A.离子的电子数为18，则离子含有的电子数为，故A错误；
B.48g固态硝酸羟胺含有的离子数为，故B错误；
C.硝酸羟胺分子中含有4个N Oσ键，则0.5mol硝酸羟胺含有的N Oσ键数目为，故C正确；
D.由题意可知，硝酸羟胺受热分解的方程式为，由方程式可知，硝酸羟胺分解生成标准状况下22.4L氮气时，生成氧气的分子数为，故D错误；
故选C。
8．答案：D
解析：A烃的衍生物包含芳香烃的衍生物，溴苯属于芳香烃的衍生物，不符合题意。
B乙烯属于烯烃，烯烃属于烃的一种，不符合题意。
C苯的同系物属于芳香族化合物，芳香族化合物属于环状化合物，不符合题意。
D属于醇类，不属于芳香烃，符合题意。
9．答案：C
解析：向样品粉末中加入甲苯、甲醇溶解，通过步骤①可得到滤液和不溶性物质，此步骤为过滤操作；向滤液中加入，通过步骤②可得到有机层溶液和水层溶液，此步骤为分液操作；步骤③是从水层溶液中得到固体，为蒸发操作；步骤④是从有机层溶液中得到甲苯，为蒸馏操作。
步骤①为过滤操作，装置甲为过滤装置，A正确；
步骤②为分液操作，装置乙为分液装置，B正确；
步骤③为蒸发操作，应用蒸发皿，不能使用坩埚，C错误；
步骤④为蒸馏操作，装置丁为蒸馏装置，D正确。
10．答案：C
解析：确定该有机物的相对分子质量采用的方法是质谱法、不是核磁共振氢谱法、C错误。
11．答案：A
解析：A.1L0.1mol/LN中n（N）≡2×1L×0.1mol/L=0.2mol，A正确；
B.5.6gFe的物质的量虽然为0.1mol，但Fe与水蒸气反应生成，转移的电子数<0.3，B错误；
C.和CO的摩尔质量虽然相等，但由于没给出具体质量，其物质的量无法确定，C错误；
D.标准状况下并不是气体，无法根据气体摩尔体积计算的物质的量，D选项错误；
故选：A。
12．答案：C
解析：A.分子中含有羧基，具有酸性，能与Na反应放出，也能使紫色石蕊溶液变红色，且分子中含有碳碳双键，又能使溴水褪色，A不符合题意；
B.分子中无，不能与Na反应放出，也不能使紫色石蕊溶液变色，但其分子中含有碳碳双键，能使溴水褪色，B不符合题意；
C.分子中无，不具有酸性，不能使紫色石蕊溶液变色，但其分子中含有-OH，能与Na反应放出，且分子中含有碳碳双键，又能使溴水褪色，C符合题意；
D.分子中无，不能与Na反应放出，也不能使紫色石蕊溶液变色，但其分子中含有碳碳双键，能使溴水褪色，D不符合题意；
故选C。
13．答案：C
解析：
14．答案：A
解析：由盐酸米多君的结构简式可知，该物质分子式为，A项错误。该物质水解生成的中，含有氨基和羧基，在一定条件下可以发生缩聚反应，B项正确。根据，，该物质最多消耗2 mol NaOH，C项正确。苯环可发生加成，取代反应，羟基可以发生氧化反应，与氢气加成也属于还原反应，D项正确。
15．答案：B
解析：A.该物质结构根据各官能团特点，可以写作如下结构：，根据碳碳三键上四个原子共线，苯环上12个原子共面，碳碳双键上有六个原子共面，所以该化合物所有原子可能位于同一平面内，A正确；
B.根据其结构：，最多位于同一直线上的碳原子为5个，位置如图：，B错误；
C.1mol该物质与1mol反应，可以加成的位置是碳碳三键以及碳碳双键位置，与碳碳三键产物为：，与碳碳双键加成产物分别是：、、（考虑1,3-丁二烯结构的1,4加成），一共有四种加成产物，C正确；
D.碳碳三键消耗，苯环消耗，两个碳碳双键消耗，总共可以和发生加成反应，D正确；
故选B。
16．答案：(1)①②③④⑤⑦；⑧；⑥⑨⑩
(2)碳碳双键；羟基；酯基
(3)8；
(4)A
解析：（1）链状化合物就是没有环状结构，因此属于链状化合物的是①②③④⑤⑦，脂环化合物是指有环状，但不是苯环，属于脂环化合物的是⑧，芳香族化合物是指含苯环的化合物，属于芳香族化合物的是⑥⑨⑩；故答案为：①②③④⑤⑦；⑧；⑥⑨⑩；
（2）化合物A、B、C中的官能团的名称：碳碳双键、羟基、酯基；
（3）分子式为的同分异构体中属于醇类，说明含有羟基即，相当于戊烷中一个氢原子被羟基取代，戊烷有三种结构，正戊烷有三种位置的氢，异戊烷有四种位置的氢，新戊烷有一种位置的氢，因此分子式为的同分异构体中属于醇类的有8种；有机物中饱和碳原子价层电子对数为4，C采取杂化，碳碳双键上碳原子价层电子对数为3，杂化方式为；
（4）A.二者互为同分异构体，则通过李比希元素分析法得出的信息完全相同，A项符合题意；
B.官能团分别为羧基、酯基，基团不同，红外光谱信号不同，B项不符合题意；
C.二者含有的氢原子的种类和个数虽然相同，但峰出现的位置不同，核磁共振氢谱信号不完全相同，C项不符合题意；
D.二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同，D项不符合题意；
故选A。
17．答案：(1)；羟基和羧基
(2)
(3)
(4)4
(5)CD
(6)
解析：根据题意，由生成是加成反应，A是；对比C的结构，可由通过加聚反应生成聚乙酸乙烯酯(B)，再发生水解反应得到聚乙烯醇(C)，其再与HCHO进行缩合反应得到具有缩醛结构的维纶高分子。从与反应生成可以看出发生了酯交换反应，中的乙二醇被两个代替，所以D为乙二醇，分子式为。
(3)由C生成维纶的化学方程式为
(4)考虑立体异构，E的二氯取代产物有、、、共4种。
(5)A项，由生成，再由生成，再与反应生成的每一步反应的原子利用率均为100%；C项，分子中存在杂化的O和C，故所有碳原子和氧原子可能不在同一平面；D项，根据已知，碳碳三键中碳原子的电负性大，不容易给出电子，与溴水发生加成反应更困难，褪色更慢；E项，由聚碳酸酯的结构可知，酯基可以发生水解反应，自然条件下可以降解。
(6)由乙炔为原料合成的合成路线图为。
18．答案：（1）取代反应；羰基、氯原子
（2）
（3）；
（4）ac
（5）降低反应产物HCl浓度，提高G的平衡产率
（6）15
解析：（1）A→B的反应类型为取代反应，B中含有官能团为羰基和氯原子。
（2）B→C反应的化学方程式为：。
（3）据分析，E（布洛芬）的结构简式为。
a.Ca.C、N、O的杂化方式相同，均为sp3，故a正确。
b.分子间存在氢键，其沸点高于丙醇的沸点，故b错误。
c.与水分子间能形成氢键，易溶于水，且溶液碱性强于G，故c正确。
d.中羟基能发生氧化但不能发生加成、水解等反应，故d错误。
故选ac。
（5）F→G为取代反应同时生成HCl，所以反应中使用的作用是：降低反应产物HCl浓度，提高G的平衡产率。
19．答案：(1)球形冷凝管；平衡气压，便于液体顺利滴下且可防止浓盐酸挥发
(2)浓硫酸；水浴
(3)冷凝回流；+ +HCl
(4)洗去混合物中的、HCl及部分；132.2
解析：（1）仪器c是球形冷凝管；仪器b是恒压滴液漏斗，优点是平衡仪器a、b内的气压，使浓盐酸顺利滴下且可防止浓盐酸挥发；
（2）①仪器e是洗气瓶，a中产生的中混有和水蒸气，对氯苯的制备无影响，因此仪器e的作用是除去中的水蒸气，即仪器e中盛放的是浓硫酸；
②仪器d中的反应进行过程中，保持温度在40~60℃，为了减少副反应发生、受热均匀且便于控制温度，可选择水浴加热；
（3）苯和氯苯都易挥发，仪器c的作用是冷凝回流；d中发生取代反应，其反应的化学方程式为++HCl；
（4）①碱洗前进行水洗的目的是洗去混合物中的、HCl及部分，节约后续碱洗操作时碱的用量，节约生产成本；
②由题表数据可知，氯苯的沸点为132.2℃，因此应收集132.2℃左右的馏分。
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