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期末核心考点 有机物的结构特点与研究方法
一.选择题(共15小题)
1.(2025春 滨海新区校级期中)下列有机物属于烃的是( )
A.CH3CHO B.CCl4 C.C8H10 D.CH3NH2
2.(2025 潍坊三模)某烯烃分子的键线式为,用系统命名法命名其名称为( )
A.顺﹣3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯
B.反﹣3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯
C.顺﹣2,2,3﹣三甲基﹣3﹣戊烯
D.反﹣2,2,3﹣三甲基﹣3﹣戊烯
3.(2025春 滨海新区校级期中)下列各组物质的最简式相同的是( )
A.乙烯和丙炔 B.甲烷和丙烷
C.乙炔和苯 D.苯和甲苯
4.(2025春 滨海新区校级期中)下列有机物的命名正确的是( )
A.3﹣甲基己烷 B.2﹣乙基戊烷
C.1,2﹣二甲基戊烷 D.3,4﹣二甲基戊烷
5.(2025春 永春县校级期中)有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A.1,4﹣二甲基丁烷
B.4—甲基—2—戊炔
C.2—乙基—3,3—二甲基—4—乙基戊烷
D.邻溴苯酚
6.(2025 北京学业考试)下列化合物中,与互为同分异构体的是( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2CH3
C.CH3CH=CH2 D.CH3CH2CH2CH2CH3
7.(2025 合肥一模)谱图分析是化学中常用的研究方法,下列谱图所对应的作用错误的是( )
A.原子光谱:确定元素组成
B.质谱:分析有机物的碳骨架结构
C.红外光谱:可分析出分子中的化学键或官能团信息
D.核磁共振氢谱:确定有机物中不同化学环境氢原子的相对数目
8.(2025 西城区二模)用现代分析仪器可检测元素或物质的组成、结构。下列说法不正确的是( )
A.利用原子光谱上的特征谱线可鉴定元素 B.通过质谱法可测定有机化合物的相对分子质量 C.通过红外光谱图可获得有机化合物分子中含有的化学键或官能团信息 D.通过核磁共振氢谱图可确定有机化合物的实验式
A.A B.B C.C D.D
9.(2025春 东丽区校级期中)下列碳原子相互结合的方式中,碳骨架类型与其他三种不一致的是( )
A. B.
C. D.
10.(2025春 唐县校级月考)某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由红外光谱可知,A中含有C—H键、C=O键、等
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子
C.由以上信息可以推测A分子为含有酯基的芳香族化合物
D.若A的化学式为C8H8O2,则其结构简式可能为:
11.(2025春 东城区校级期中)有机化合物分子中的邻近基团往往存在相互影响,这种影响会使有机化合物性质产生差异。下列事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,而甲烷不能
B.乙酸能与碳酸钠发生反应,而乙醇不能
C.与苯相比,甲苯更易与浓HNO3发生取代反应
D.2﹣甲基﹣1﹣丙醇能发生消去反应,2,2﹣二甲基﹣1﹣丙醇不能发生消去反应
12.(2025春 宁波校级期中)下列五种烷烃:①CH3CH2CH(CH3)2 ②CH3CH2C(CH3)3 ③CH3CH2CH3 ④CH3CH3 ⑤CH3(CH2)4CH3,下列说法错误的是( )
A.其沸点按由高到低的顺序排列②⑤①③④
B.相同质量的以上烷烃,燃烧耗氧量最高④
C.一氯代物数量最多的是①
D.⑤中碳原子不在同一直线上
13.(2025春 唐县校级月考)分子式为C6H12的脂肪烃,分子中含有2个甲基的同分异构体共有( )(不考虑立体异构)
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
14.(2025春 长春期中)分子中有4个碳原子的饱和一元醇,氧化后能生成醛的有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
15.(2025春 琼山区校级期中)下列有关官能团和物质类别的说法错误的是( )
A.有机物的官能团为碳碳双键,属于芳香烃
B.的官能团为—OH,属于醇类
C.有机物分子中含有,则该有机物属于烯烃
D.CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一个氢原子被一个溴原子取代后的产物,因此CH3CH2Br属于烃的衍生物
二.解答题(共5小题)
16.(2025春 唐县校级月考)按要求填写下列空格:
(1)已知某有机物的模型如图所示。
①该有机物分子式为 。
②用系统命名法命名该有机物 。
③该有机物的一氯代物有 种。
(2)有机化合物苯佐卡因是一种医用常见麻醉剂,可用于小面积轻度创面的镇痛。
①苯佐卡因质谱图如图所示(图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值就是该有机物的相对分子质量),则苯佐卡因的相对分子质量为 。
②1.65g苯佐卡因在燃烧时生成3.96g二氧化碳、0.99g水和0.14g氮气,求苯佐卡因的分子式 。
③苯佐卡因的红外光谱如图所示,且该物质的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为3:2:2:2:2,则该物质的结构简式为 。
④苯佐卡因的一种芳香族同分异构体,具有三种不同化学环境的氢,满足条件的同分异构体的结构简式为 。
17.(2025春 海淀区校级期中)研究有机化合物X的分子结构、性质的过程如下。
(1)确定X的分子式
通过燃烧法确定X的实验式为C3H8O2,用质谱法测得X的相对分子质量为76。则X的分子式是 。
(2)确定X的分子结构
使用仪器分析法测定X的分子结构,结果如下表:
谱图 数据分析结果
红外光谱
含有C—O、C—H和O—H
核磁共振氢谱
峰面积比为3:2:1:1:1
结合红外光谱与核磁共振氢谱,可以确定X的结构简式是 。
(3)研究X的分子结构与性质的关系
①根据X的分子结构推测,其可以发生的反应类型有 (填字母,下同)。
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应 d.氧化反应
②以2—溴丙烷为主要原料制取X过程中,发生反应的反应类型依次是 。
a.加成、消去、取代 b.消去、加成、取代 c.取代、消去、加成
③X与己二酸[HOOC(CH2)4COOH]在一定条件下可反应生成一种高分子。反应的化学方程式是 。
18.(2025春 历下区校级期中)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、乳品和草莓型香精等。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,具体过程如下:
步骤一:将粗品纯化后确定M的实验式和分子式。
按图1实验装置(部分装置省略)对有机化合物M进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)进行实验时,依次点燃煤气灯 。(填“a、b”或者“b、a”)
(2)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(固体CaO和NaOH的混合物) D.Na2SO3
(3)经上述燃烧分析实验测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则M的实验式为 。
(4)已知M的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则M的相对分子质量为 ,分子式为 。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2,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。
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 。
19.(2025春 温州期中)按要求作答:
(1)用系统命名法命名有机物: ;
(2)写出硝酸甘油的结构简式: ;
(3)有机物中有 个碳原子在同一条直线上;
(4)用化学方程式说明胺(R—NH2)的水溶液显碱性的原因: ;
(5)写出有机物[CH2(OH)CH2CH2Cl]在NaOH醇溶液中加热条件下反应的化学方程式: 。
20.(2025春 广州校级期中)Ⅰ.以下是10种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
(1)以上属于芳香烃的是 (填序号)。
(2)某烃与氢气1:1加成后得到①,该烃的结构简式可能有 种。
(3)②分子中最多有 个碳原子在同一直线上。
(4)③的核磁共振氢谱中有 组峰。
(5)④属于 (填“醇类”或“酚类”),写出④中官能团的电子式 。
(6)⑥中的官能团的名称为 。
(7)以上物质中属于同系物的是 ;属于同分异构体的是 。
(8)⑨的一氯代物有 种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,写出该一氯代物的结构简式 。
Ⅱ.
(9)准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物X的结构简式可能为 (任写一种)。
(10)已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用,能生成六元环状化合物,例如,在一定条件下,异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),写出任意一种产物的结构简式 。
期末核心考点 有机物的结构特点与研究方法
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2025春 滨海新区校级期中)下列有机物属于烃的是( )
A.CH3CHO B.CCl4 C.C8H10 D.CH3NH2
【专题】物质的分类专题;分析与推测能力.
【分析】烃是仅含碳、氢两种元素的有机物。
【解答】解:A.CH3CHO含有碳、氢、氧三种元素,不属于烃,故A错误;
B.CCl4含碳、氯两种元素,不含氢元素,不属于烃,故B错误;
C.C8H10仅含C、H两种元素,属于烃,故C正确;
D.CH3NH2含C、H、N三种元素,不属于烃,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查有机物的分类等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.(2025 潍坊三模)某烯烃分子的键线式为,用系统命名法命名其名称为( )
A.顺﹣3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯
B.反﹣3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯
C.顺﹣2,2,3﹣三甲基﹣3﹣戊烯
D.反﹣2,2,3﹣三甲基﹣3﹣戊烯
【专题】物质的性质和变化专题;分析与推测能力.
【分析】顺式异构体:双键两端相同的或相似的基团位于分子的同一侧,将键线式转换为碳骨架形式,选取含官能团(碳碳双键)的最长碳链为主链,从靠近官能团的一端(右端)进行编号,据此分析。
【解答】解:顺式异构体(cis):双键两端相同的或相似的基团位于分子的同一侧,将键线式转换为碳骨架形式,选取含官能团(碳碳双键)的最长碳链为主链,从靠近官能团的一端(右端)进行编号,即,最后按照命名规则书写名称,应该为:顺﹣3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯,故A正确,
故选:A。
【点评】本题主要考查有机物的命名等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
3.(2025春 滨海新区校级期中)下列各组物质的最简式相同的是( )
A.乙烯和丙炔 B.甲烷和丙烷
C.乙炔和苯 D.苯和甲苯
【专题】物质的性质和变化专题;分析与推测能力.
【分析】A.根据乙烯和丙炔的分子式,进行分析;
B.根据甲烷和丙烷的分子式,进行分析;
C.根据乙炔和苯的分子式,进行分析;
D.根据苯和甲苯的分子式,进行分析。
【解答】解:A.乙烯(分子式C2H4)和丙炔(C3H4)的最简式分别为CH2、C3H4,最简式不同,故A错误;
B.甲烷(分子式为CH4)和丙烷(分子式为C3H8)的最简式分别为CH4、C3H8,最简式不同,故B错误;
C.乙炔(分子式为C2H2)和苯(分子式为C6H6)的最简式都是CH,故C正确;
D.苯(分子式为C6H6)和甲苯(分子式为C7H8)的最简式分别为CH、C7H8,最简式不同,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查实验式(最简式)等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
4.(2025春 滨海新区校级期中)下列有机物的命名正确的是( )
A.3﹣甲基己烷 B.2﹣乙基戊烷
C.1,2﹣二甲基戊烷 D.3,4﹣二甲基戊烷
【专题】有机物的化学性质及推断;理解与辨析能力.
【分析】A.3﹣甲基己烷,主链和支链位号正确;
B.2﹣乙基戊烷的键线为,其主链上有6个碳原子;
C.1,2﹣二甲基戊烷的键线为,其主链上有6个碳原子;
D.3,4﹣二甲基戊烷的键线为,甲基的编号应该是2号和3号。
【解答】解:A.3﹣甲基己烷,其键线式为,故A正确;
B.2﹣乙基戊烷中,其主链上有6个碳原子,正确的命名为:3﹣甲基己烷,故B错误;
C.1,2﹣二甲基戊烷中,其主链上有6个碳原子,正确的命名为:3﹣甲基己烷,故C错误;
D.3,4﹣二甲基戊烷中,甲基的编号应该是2号和3号,正确的命名为:2,3﹣二甲基戊烷,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查有机物,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
5.(2025春 永春县校级期中)有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A.1,4﹣二甲基丁烷
B.4—甲基—2—戊炔
C.2—乙基—3,3—二甲基—4—乙基戊烷
D.邻溴苯酚
【专题】化学用语专题;理解与辨析能力.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:
(1)烷烃命名原则:
①长﹣选最长碳链为主链;
②多﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近﹣离支链最近一端编号;
④小﹣支链编号之和最小。看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;
⑤简﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。
(2)有机物的名称书写要规范;
(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
【解答】解:A.碳链不是最长,最长碳链有6个碳原子,正确的命名为:正己烷,故A错误;
B.2号碳上有1个碳碳三键,4号碳上有1个甲基,正确的命名为:4—甲基—2—戊炔,故B正确;
C.2号碳上出现乙基说明主链不是最长,正确的命名为:3,3,4﹣三甲基己烷,故C错误;
D.不含苯环,正确的命名为:邻溴环己醇,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的命名,题目难度不大,明确常见有机物的命名原则为解答关键,注意命名时要遵循命名原则、书写要规范,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力。
6.(2025 北京学业考试)下列化合物中,与互为同分异构体的是( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2CH3
C.CH3CH=CH2 D.CH3CH2CH2CH2CH3
【专题】同系物和同分异构体;分析与推测能力.
【分析】分子式相同结构不同的有机化合物互称同分异构体,结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,据此分析。
【解答】解:A.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,CH3CH2CH3与比分子少1个“CH2”原子团,二者互为同系物,故A错误;
B.分子式相同结构不同的有机化合物互称同分异构体,CH3CH2CH2CH3与的分子式都为C4H10,但结构不同,二者互为同分异构体,故B正确;
C.CH3CH=CH2与的分子式不同,二者不互为同分异构体,故C错误;
D.CH3CH2CH2CH2CH3与比分子多1个“CH2”原子团,二者互为同系物,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查构造异构等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
7.(2025 合肥一模)谱图分析是化学中常用的研究方法,下列谱图所对应的作用错误的是( )
A.原子光谱:确定元素组成
B.质谱:分析有机物的碳骨架结构
C.红外光谱:可分析出分子中的化学键或官能团信息
D.核磁共振氢谱:确定有机物中不同化学环境氢原子的相对数目
【专题】化学应用;理解与辨析能力.
【分析】A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素;
B.质谱法可以测定分子的相对分子质量;
C.红外吸收光谱仪可以测得未知物中的化学键或官能团;
D.核磁共振氢谱可确定有机物中不同化学环境氢原子的相对数目。
【解答】解:A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故A正确;
B.质谱法可以测定分子的相对分子质量,不能分析有机物的碳骨架结构,故B错误;
C.红外吸收光谱仪可以测得未知物中的化学键或官能团,故C正确;
D.核磁共振氢谱可确定有机物中不同化学环境氢原子的相对数目,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查现代仪器的实验,涉及研究有机物结构的几种分析方法,题目比较基础,难度不大。
8.(2025 西城区二模)用现代分析仪器可检测元素或物质的组成、结构。下列说法不正确的是( )
A.利用原子光谱上的特征谱线可鉴定元素 B.通过质谱法可测定有机化合物的相对分子质量 C.通过红外光谱图可获得有机化合物分子中含有的化学键或官能团信息 D.通过核磁共振氢谱图可确定有机化合物的实验式
A.A B.B C.C D.D
【专题】有机物的化学性质及推断;分析与推测能力.
【分析】A.根据原子光谱的特点进行分析;
B.根据质谱法的应用进行分析;
C.根据红外光谱图的应用进行分析;
D.根据核磁共振氢谱图的应用进行分析。
【解答】解:A.不同元素的原子在光谱上有不同的特征谱线,利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,故A正确;
B.质谱法是一种测量离子荷质比的分析方法,通过质谱图的质荷比可以测定有机化合物的相对分子质量,故B正确;
C.红外光谱图可以提供分子中含有的化学键或官能团的信息,因为不同的化学键或官能团有其特定的吸收频率,故C正确;
D.核磁共振氢谱图可以提供分子中不同类型氢原子的环境信息,包括氢原子的数目和它们相邻的原子或官能团,但不能直接确定有机化合物的实验式,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查了现代分析仪器在检测元素或物质组成、结构中的应用。注意完成此题,需要掌握原子光谱、质谱法、红外光谱和核磁共振氢谱的基本原理和应用。了解这些分析技术的特点和用途是解题的关键。
9.(2025春 东丽区校级期中)下列碳原子相互结合的方式中,碳骨架类型与其他三种不一致的是( )
A. B.
C. D.
【专题】有机物的化学性质及推断;理解与辨析能力.
【分析】碳原子最外层有4个电子,碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键,碳原子之间可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键,多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合。
【解答】解:A.四个碳原子形成环,为环丁烷;
B.四个碳形成链状的烷烃,为正丁烷;
C.四个碳含一个碳碳三键,形成链状的炔烃,为2﹣丁炔;
D.四个碳含一个碳碳双键,形成链状的烯烃,为2﹣丁烯;
A项C原子呈环状,其他三个选项C原子呈链状;
故选:A。
【点评】本题考查了有机物结构特征、碳原子结构和化学键形成的种类等,题目难度不大,注意基础知识的积累和掌握。
10.(2025春 唐县校级月考)某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由红外光谱可知,A中含有C—H键、C=O键、等
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子
C.由以上信息可以推测A分子为含有酯基的芳香族化合物
D.若A的化学式为C8H8O2,则其结构简式可能为:
【专题】有机物的化学性质及推断.
【分析】A.根据红外光谱进行分析;
B.根据该有机物分子中有4个吸收峰,进行分析;
C.根据该有机物分子中有4个吸收峰,故有4种不同化学环境的氢原子,结合红外光谱进行分析;
D.根据中缺少C—O—C结构进行分析。
【解答】解:A.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,由红外光谱可知,A中含有C—H键、C=O键、、C—O—C、C—C等,故A正确;
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4个吸收峰,故有4种不同化学环境的氢原子,故B正确;
C.由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物,故C正确;
D.若A的化学式为C8H8O2,中缺少C—O—C结构,其结构简式可能为,故D错误;
故选:D。
【点评】本题主要考查有机物结构式的确定等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
11.(2025春 东城区校级期中)有机化合物分子中的邻近基团往往存在相互影响,这种影响会使有机化合物性质产生差异。下列事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,而甲烷不能
B.乙酸能与碳酸钠发生反应,而乙醇不能
C.与苯相比,甲苯更易与浓HNO3发生取代反应
D.2﹣甲基﹣1﹣丙醇能发生消去反应,2,2﹣二甲基﹣1﹣丙醇不能发生消去反应
【专题】有机物的化学性质及推断;理解与辨析能力.
【分析】A.甲苯受苯环影响导致甲基的活泼性增强;
B.乙酸能与碳酸钠反应放出气体,而乙醇不能,甲基影响—COOH易电离显酸性;
C.羟基影响苯环,苯环上H变活泼,则与苯相比,苯酚更易与HNO3发生取代反应;
D.2﹣甲基﹣1﹣丙醇能发生消去反应是因为2号C上有H,2,2﹣二甲基﹣1﹣丙醇不能发生消去反应是因为2号C上没有H。
【解答】解:A.甲苯受苯环影响导致甲基的活泼性增强,所以甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能,能说明上述观点,故A错误;
B.乙酸能与碳酸钠反应放出气体,而乙醇不能,甲基影响—COOH易电离显酸性,可说明原子团之间相互影响导致化学性质不同,故B错误;
C.羟基影响苯环,苯环上H变活泼,则与苯相比,苯酚更易与HNO3发生取代反应,说明羟基活化了苯环,故C错误;
D.2﹣甲基﹣1﹣丙醇能发生消去反应是因为2号C上有H,2,2﹣二甲基﹣1﹣丙醇不能发生消去反应是因为2号C上没有H,与基团之间的相互影响无关,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
12.(2025春 宁波校级期中)下列五种烷烃:①CH3CH2CH(CH3)2 ②CH3CH2C(CH3)3 ③CH3CH2CH3 ④CH3CH3 ⑤CH3(CH2)4CH3,下列说法错误的是( )
A.其沸点按由高到低的顺序排列②⑤①③④
B.相同质量的以上烷烃,燃烧耗氧量最高④
C.一氯代物数量最多的是①
D.⑤中碳原子不在同一直线上
【专题】有机物的化学性质及推断;理解与辨析能力.
【分析】A.链烷烃的沸点随着碳原子数的增多而升高;互为同分异构体的链烷烃,支链越多,沸点越低;
B.将烃的分子式简化为CHx,相同质量的烃,x值越大耗氧量越大,烷烃的碳原子数越大,x的值越小,耗氧量越小;
C.①中不同的氢原子有4种,一氯代物有四种,②中不同的氢原子有3种,一氯代物有三种,③中不同的氢原子有2种,一氯代物有两种,④中不同的氢原子有1种,一氯代物有一种,⑤中不同的氢原子有3种,一氯代物有三种;
D.含碳数大于2的链烷烃分子中碳原子为折线形。
【解答】解:A.链烷烃的沸点随着碳原子数的增多而升高;碳数相同,支链越多,沸点越低;则沸点由高到低的顺序为⑤②①③④,故A错误;
B.若烃的分子式为CHx,相同质量的烃,x值越大耗氧量越大,烷烃的碳原子数越大,x的值越小,耗氧量越小,故相同质量的以上烷烃,燃烧耗氧量最高④,故B正确;
C.①中不同的氢原子有4种,一氯代物有四种,②中不同的氢原子有3种,一氯代物有三种,⑤中不同的氢原子有3种,一氯代物有三种,③中不同的氢原子有2种,一氯代物有两种,④中不同的氢原子有1种,一氯代物有一种,⑤故一氯代物数量最多的是①,故C正确;
D.含碳数大于2的链烷烃分子中碳原子为折线形,⑤中碳原子不在同一直线上,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,侧重考查学生有机基础知识的掌握情况,试题难度中等。
13.(2025春 唐县校级月考)分子式为C6H12的脂肪烃,分子中含有2个甲基的同分异构体共有( )(不考虑立体异构)
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
【专题】同分异构体的类型及其判定.
【分析】根据同分异构体的书写规则进行分析解答。
【解答】解:C6H12的脂肪烃为链状单烯烃,分子中有2个甲基的同分异构体有:CH2=CHCH(CH3)CH2CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH2CH2CH3、CH2=C(CH3)CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH=CH2、,共6种,
故选:A。
【点评】本题主要考查的是同分异构体的书写与判断,难度中等,掌握有机物的性质和同分异构体的书写是解题的关键。
14.(2025春 长春期中)分子中有4个碳原子的饱和一元醇,氧化后能生成醛的有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【专题】同分异构体的类型及其判定;理解与辨析能力.
【分析】分子中含4个碳原子的饱和一元醇为C4H9OH,能发生催化氧化生成醛,则与羟基所连碳上至少有两个氢可氧化生成醛,据此结合丁烷的同分异构体判断。
【解答】解:分子中含4个碳原子的饱和一元醇为C4H9OH,能发生催化氧化生成醛,则与羟基所连碳上至少有两个氢可氧化生成醛,丁烷有正丁烷、异丁烷,
若为正丁烷形成的醇,该醇结构为CH3—CH2—CH2—CH2—OH,
若为异丁烷形成的醇,该醇结构为CH3—CH(CH3)—CH2—OH,
故生成醛的数目为2种,
故选:A。
【点评】本题考查同分异构体书写、醇的性质等,掌握醇氧化生成醛的条件是解题关键,难度中等。
15.(2025春 琼山区校级期中)下列有关官能团和物质类别的说法错误的是( )
A.有机物的官能团为碳碳双键,属于芳香烃
B.的官能团为—OH,属于醇类
C.有机物分子中含有,则该有机物属于烯烃
D.CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一个氢原子被一个溴原子取代后的产物,因此CH3CH2Br属于烃的衍生物
【专题】有机物的化学性质及推断;分析与推测能力.
【分析】A.根据芳香烃的定义,进行分析;
B.根据醇类的定义,进行分析;
C.根据烯烃的定义,进行分析;
D.根据烃的衍生物的定义,进行分析。
【解答】解:A.有机物的官能团为碳碳双键,含有苯环,属于芳香烃,故A正确;
B.的官能团为—OH,属于醇类,故B正确;
C.有机物分子中含有,则该有机物可能属于炔烃,有机分子不一定是烃,故C错误;
D.CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一个氢原子被一个溴原子取代后的产物,因此CH3CH2Br属于烃的衍生物,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查官能团和物质类别的相关知识,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
二.解答题(共5小题)
16.(2025春 唐县校级月考)按要求填写下列空格:
(1)已知某有机物的模型如图所示。
①该有机物分子式为 C8H18 。
②用系统命名法命名该有机物 2,2,4﹣三甲基戊烷 。
③该有机物的一氯代物有 4 种。
(2)有机化合物苯佐卡因是一种医用常见麻醉剂,可用于小面积轻度创面的镇痛。
①苯佐卡因质谱图如图所示(图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值就是该有机物的相对分子质量),则苯佐卡因的相对分子质量为 165 。
②1.65g苯佐卡因在燃烧时生成3.96g二氧化碳、0.99g水和0.14g氮气,求苯佐卡因的分子式 C9H11NO2 。
③苯佐卡因的红外光谱如图所示,且该物质的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为3:2:2:2:2,则该物质的结构简式为 。
④苯佐卡因的一种芳香族同分异构体,具有三种不同化学环境的氢,满足条件的同分异构体的结构简式为 。
【专题】有机实验综合;分析与推测能力.
【分析】(1)①根据有机物的模型,确定其分子式。有机物的模型通常展示了碳骨架和氢原子的分布,结合碳原子的价电子数(4个)和氢原子的价电子数(1个),可以推断出分子式。
②根据系统命名法,确定有机物的名称。系统命名法需要确定主链、取代基的位置和数量,并按照规则进行命名。
③根据分子结构,判断一氯代物的种类。一氯代物的种类取决于分子中不同化学环境的氢原子的种类。
(2)①根据质谱图中分子离子峰的质荷比数值,确定有机物的相对分子质量。
②根据燃烧生成的二氧化碳、水和氮气的质量,利用元素守恒定律,推导出有机物的分子式。
③根据红外光谱和核磁共振氢谱的信息,推断有机物的结构简式。红外光谱可以提供官能团的信息,核磁共振氢谱可以提供氢原子的化学环境和数量信息。
④根据同分异构体的条件,推断满足条件的结构简式。芳香族同分异构体需要满足分子式相同,且具有苯环结构,同时氢原子的化学环境符合题目要求。
【解答】解:(1)①根据球棍模型,该有机物分子式为C8H18,
故答案为:C8H18;
②该有机物最长碳链有5个碳,用系统命名法命名为2,2,4﹣三甲基戊烷,
故答案为:2,2,4﹣三甲基戊烷;
③同一个碳原子上的氢原子等效,连在同一个碳上的甲基中的氢原子等效,该有机物有4种氢原子,一氯代物有4种,
故答案为:4;
(2)①苯佐卡因最大质荷比为165,则其相对分子质量为165,
故答案为:165;
②3.96g 二氧化碳物质的量为0.09mol,C原子物质的量为0.09mol,0.99g水物质的量为0.055mol,H原子物质的量为0.11mol,0.14g氮气物质的量为0.005mol,N原子物质的量为0.01mol,C、H、N原子的质量共(0.09×12+0.11+0.01×14)g=1.33g,可知苯佐卡因中还含有O原子,O原子物质的量为0.02mol,则苯佐卡因最简式为C9H11NO2,根据其相对分子质量为165,苯佐卡因的分子式为:C9H11NO2,
故答案为:C9H11NO2;
③由苯佐卡因的红外光谱可知,其中含有—NH2、—CH2CH3、—COO—、苯基,另外该物质的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为3:2:2:2:2,说明该物质是对称的结构,该物质的结构简式为,
故答案为:;
④苯佐卡因的一种芳香族同分异构体,含有苯环,且具有三种不同化学环境的氢,说明其是对称的结构,满足条件的同分异构体的结构简式为,
故答案为:。
【点评】本题主要考查有机物的结构、命名、分子式的推导以及同分异构体的书写。解题的关键在于熟练掌握有机物的系统命名法和分子式的推导方法。
17.(2025春 海淀区校级期中)研究有机化合物X的分子结构、性质的过程如下。
(1)确定X的分子式
通过燃烧法确定X的实验式为C3H8O2,用质谱法测得X的相对分子质量为76。则X的分子式是 C3H8O2 。
(2)确定X的分子结构
使用仪器分析法测定X的分子结构,结果如下表:
谱图 数据分析结果
红外光谱
含有C—O、C—H和O—H
核磁共振氢谱
峰面积比为3:2:1:1:1
结合红外光谱与核磁共振氢谱,可以确定X的结构简式是 。
(3)研究X的分子结构与性质的关系
①根据X的分子结构推测,其可以发生的反应类型有 bcd (填字母,下同)。
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应 d.氧化反应
②以2—溴丙烷为主要原料制取X过程中,发生反应的反应类型依次是 b 。
a.加成、消去、取代 b.消去、加成、取代 c.取代、消去、加成
③X与己二酸[HOOC(CH2)4COOH]在一定条件下可反应生成一种高分子。反应的化学方程式是 。
【专题】有机物的化学性质及推断;分析与推测能力.
【分析】(1)根据实验式和相对分子质量确定分子式;
(2)根据红外光谱和核磁共振氢谱确定分子结构;
(3)根据分子结构推测可能发生的反应类型,以及高分子化合物的合成。
【解答】解:(1)设X的分子式为(C3H8O2)n,由相对分子质量可得:n1,则X的分子式为C3H8O2,
故答案为:C3H8O2;
(2)由红外光谱和核磁共振氢谱可知,X的结构简式为,
故答案为:;
(3)①X分子中含有羟基,不能发生加成反应,一定条件下可以发生取代反应、消去反应、氧化反应,
故答案为:bcd;
②以2—溴丙烷为主要原料制取X的步骤为2﹣溴丙烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯,丙烯与溴水发生加成反应生成1,2﹣二溴丙烷,1,2﹣二溴丙烷在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则制备过程中发生反应的反应类型依次是消去反应、加成反应、取代反应,
故答案为:b;
③一定条件下X与己二酸发生缩聚反应生成和水,反应的化学方程式为,
故答案为:。
【点评】本题主要考查有关有机物分子式确定的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
18.(2025春 历下区校级期中)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、乳品和草莓型香精等。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,具体过程如下:
步骤一:将粗品纯化后确定M的实验式和分子式。
按图1实验装置(部分装置省略)对有机化合物M进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)进行实验时,依次点燃煤气灯 b、a 。(填“a、b”或者“b、a”)
(2)c和d中的试剂分别是 AC 、 碱石灰 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 会同时吸收水和CO2 。
A.无水CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(固体CaO和NaOH的混合物) D.Na2SO3
(3)经上述燃烧分析实验测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则M的实验式为 C2H4O 。
(4)已知M的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则M的相对分子质量为 88 ,分子式为 C4H8O2 。
步骤二:确定M的结构简式。
(5)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2,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。
M中官能团的名称为 羟基、酮羰基 ,M的结构简式为 。
【专题】有机物的化学性质及推断;分析与推测能力.
【分析】(1)根据实验装置的点燃顺序进行分析,确保实验安全和准确性;
(2)根据实验装置中试剂的作用进行分析,选择合适的试剂并说明不可调换的理由;
(3)根据实验测得的碳和氢的质量分数计算有机物M的实验式;
(4)根据密度关系计算有机物M的相对分子质量,并结合实验式推导分子式;
(5)根据核磁共振氢谱和红外光谱图确定有机物M的结构简式。
【解答】解:(1)先点燃 b 处煤气灯,使CuO处于高温,确保有机物不完全燃烧生成的CO能被氧化为CO2,再点燃 a 处煤气灯使有机物 M 燃烧,
故答案为:b、a;
(2)c 用于吸收水,选A(无水CaCl2 ));d用于吸收CO2,选 C(碱石灰)。若调换,碱石灰会同时吸收水和CO2,无法分别准确测定水和CO2 质量,故 c 和 d 试剂不可调换,
故答案为:AC;碱石灰;会同时吸收水和CO2;
(3)根据题意:氧的质量分数:1﹣54.5%﹣9.1%=36.4%;假设有100g有机物 M,,,,物质的量之比n(C):n(H):(O)≈2:4:1,实验式为 C2H4O,
故答案为:C2H4O;
(4)根据阿伏加德罗定律推论,同温同压下,气体密度比等于摩尔质量比;已知 M 的密度是同温同压下氢气密度的 44 倍,则 M 的相对分子质量 M=2×44=88;实验式为 C2H4O,式量为 12×2+1×4+16=44,,故分子式为C4H8O2,
故答案为:88;C4H8O2;
(5)根据核磁共振氢谱图中有4组峰,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1:3:1:3,结合红外光谱图所示含有C—H、H—O、C=O等化学键,其结构简式为,所含官能团名称为羟基、酮羰基,
故答案为:羟基、酮羰基;。
【点评】本题主要考查了有机物的分子式和结构简式的确定方法。在解答过程中,需要注意实验装置的点燃顺序、试剂的选择和作用、实验数据的计算、核磁共振氢谱和红外光谱图的解读。通过这些知识点的综合应用,可以全面理解和解答相关问题。
19.(2025春 温州期中)按要求作答:
(1)用系统命名法命名有机物: 2﹣甲基﹣3﹣乙基戊烷 ;
(2)写出硝酸甘油的结构简式: ;
(3)有机物中有 6 个碳原子在同一条直线上;
(4)用化学方程式说明胺(R—NH2)的水溶液显碱性的原因: R—NH2+H2O R—OH﹣ ;
(5)写出有机物[CH2(OH)CH2CH2Cl]在NaOH醇溶液中加热条件下反应的化学方程式: CH2(OH)CH2CH2Cl+NaOHCH2(OH)CH=CH2+NaCl+H2O 。
【专题】有机物的化学性质及推断;理解与辨析能力.
【分析】(1)烷烃命名原则:①长:选最长碳链为主链;②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;③近:离支链最近一端编号;④小:支链编号之和最小,⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;
(2)甘油与硝酸脱去3分子水生成三硝酸甘油酯;
(3)甲烷是正四面体结构,苯分子中12个原子共平面,乙炔分子中4个原子共直线,乙烯分子中6个原子共平面,单键可以旋转,据悉分析回答;
(4)胺(R—NH2)的水溶液中氨基结合水定量出的氢离子,促进水电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大;
(5)有机物[CH2(OH)CH2CH2Cl]在NaOH醇溶液中加热条件下发生消去反应。
【解答】解:(1)为烷烃,最长碳链5个碳,离取代基近的一端编号得到名称为:2﹣甲基﹣3﹣乙基戊烷,
故答案为:2﹣甲基﹣3﹣乙基戊烷;
(2)三硝酸甘油酯的结构简式为:,
故答案为:;
(3)有机物中有6个碳原子在同一条直线上,
故答案为:6;
(4)胺(R—NH2)的水溶液显碱性的原因是:R—NH2+H2O R—OH﹣,
故答案为:R—NH2+H2O R—OH﹣;
(5)有机物[CH2(OH)CH2CH2Cl]在NaOH醇溶液中加热条件下发生消去反应,反应的化学方程式:CH2(OH)CH2CH2Cl+NaOHCH2(OH)CH=CH2+NaCl+H2O,
故答案为:CH2(OH)CH2CH2Cl+NaOHCH2(OH)CH=CH2+NaCl+H2O。
【点评】本题考查了有机物结构、性质和命名,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
20.(2025春 广州校级期中)Ⅰ.以下是10种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
(1)以上属于芳香烃的是 ⑧ (填序号)。
(2)某烃与氢气1:1加成后得到①,该烃的结构简式可能有 2 种。
(3)②分子中最多有 3 个碳原子在同一直线上。
(4)③的核磁共振氢谱中有 4 组峰。
(5)④属于 醇类 (填“醇类”或“酚类”),写出④中官能团的电子式 。
(6)⑥中的官能团的名称为 酰胺基 。
(7)以上物质中属于同系物的是 ⑧和 ;属于同分异构体的是 ⑦与⑤ 。
(8)⑨的一氯代物有 5 种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,写出该一氯代物的结构简式 。
Ⅱ.
(9)准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物X的结构简式可能为 CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3或CH3COCH2OCH3 (任写一种)。
(10)已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用,能生成六元环状化合物,例如,在一定条件下,异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),写出任意一种产物的结构简式 或 。
【专题】有机物分子组成通式的应用规律;理解与辨析能力.
【分析】(1)含有苯环的烃是芳香烃;
(2)某烃与氢气1:1加成后得到;
(3)②分子中含有碳碳三键;
(4)③有4种等效氢;
(5)④中羟基连在苯环侧链的碳上,属于醇类;
(6)⑥中的官能团的名称为酰胺基;
(7)⑧和 都是苯的同系物,组成上相差2个CH2,属于同系物;⑦与⑤分子式都是C7H6O2;
(8)⑨有5种等效氢:,即一氯代物有5种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2;
(9)有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收CO2,则X中C、H元素的质量分别为8.8 g2.4 g、3.6 g0.4 g,则氧元素的质量为4.4 g﹣2.4 g﹣0.4 g=1.6 g,C、H、O的物质的量之比为2:4:1,故分子式为(C2H4O)n;由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;
(10)在一定条件下,异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体)。
【解答】解:(1)含有苯环的烃是芳香烃,故有⑧ ,
故答案为:⑧ ;
(2)某烃与氢气1:1加成后得到,该烃的结构可能为或,共2种,
故答案为:2;
(3)②分子中含有碳碳三键,最多有3个碳原子在同一直线上,
故答案为:3;
(4)③有4种等效氢,核磁共振氢谱中有4组峰:,
故答案为:4;
(5)④中羟基连在苯环侧链的碳上,属于醇类,官能团羟基的电子式为,
故答案为:醇类;;
(6)⑥中的官能团的名称为酰胺基,
故答案为:酰胺基;
(7)⑧和 都是苯的同系物,组成上相差2个CH2,属于同系物;⑦与⑤分子式都是C7H6O2,结构不同,互为同分异构体,
故答案为:⑧和 ;⑦与⑤;
(8)⑨有5种等效氢:,即一氯代物有5种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,该一氯代物的结构简式为,
故答案为:5;;
(9)有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收CO2,则X中C、H元素的质量分别为8.8 g2.4 g、3.6 g0.4 g,则氧元素的质量为4.4 g﹣2.4 g﹣0.4 g=1.6 g,C、H、O的物质的量之比为2:4:1,故分子式为(C2H4O)n;由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;由红外光谱图可知,分子中含有不对称—CH3、C=O、C—O—C,则结构简式为CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3 或 CH3COCH2OCH3,
故答案为:CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3 或 CH3COCH2OCH3;
(10)在一定条件下,异戊二烯和丙烯腈(CH2=CHCN)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),产物的结构简式为或,
故答案为:或。
【点评】本题考查有机物分子式的确定,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
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