《认识有机化合物》单元检测题
一、单选题
1.已知二氯丁烷的同分异构体有9种,则八氯丁烷的同分异构体有( )
A. 7种 B. 8种 C. 9种 D. 10种
2.下列有机物的分离提纯方法正确的是( )
A. 除去乙酸乙酯中含有的乙酸杂质,可以加氢氧化钠溶液充分振荡后,分液
B. 用重结晶的方法分离苯甲酸和氯化钠的混合物
C. 将工业酒精直接蒸馏可以获得无水酒精
D. 用酸性高锰酸钾溶液可以除掉甲烷中的乙烯杂质
3.M的名称是乙烯雌酚,它是一种激素类药物,结构简式如下。下列叙述不正确的是
A. M属于芳香族化合物
B. M可与NaOH溶液或NaHCO3溶液发生反应
C. 1molM最多能与7molH2发生加成反应
D. 1molM与饱和溴水混合,最多消耗5molBr2
4.下列对于制备乙酸乙酯的实验叙述错误的是( )
A. 药品的加入顺序是先加入乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸
B. 收集乙酸乙酯时导管口应在液面以上
C. 收集乙酸乙酯的试管中加入饱和碳酸钠溶液,可以降低乙酸乙酯在水中的溶解度
D. 可用分液操作对产物进行分离提纯,分离时乙酸乙酯从分液漏斗下口流出
5.能发生消去反应,生成物中存在同分异构体的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
6.烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础,的名称是( )
A. 1-甲基-4-乙基戊烷 B. 2-乙基戊烷
C. 1,4-二甲基己烷 D. 3-甲基庚烷
7.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. TNT的结构简式为:
B. 苯乙醛的结构简式为:
C. 丙烷分子的球棍模型为:
D. 乙烯的结构简式为:CH2CH2
8.下列说法正确的是( )
A. 2-丁烯不存在顺反异构体
B. 已知丙烷的二氯代物有四种异构体,则其六氯代物的异构体数目为六种
C. 菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成4种一硝基取代物
D. 乙醛的核磁共振氢谱中有二个峰,峰面积之比是1:3
9.有机物分子结构如图,其分子肯定可以共平面的碳原子有( )
A. 6个 B. 7个 C. 8个 D. 9个
10.有关化学用语正确的是( )
A. 乙烯的实验式:C2H4
B. 甲醛的结构简式:HCHO
C. 四氯化碳的电子式:
D. 丙烷分子的比例模型
11.维生素C的结构简式为:,丁香油酚的结构简式为,下列关于两者所含官能团的说法正确的是( )
A. 均含酯基
B. 均含醇羟基和酚羟基
C. 均含碳碳双键
D. 均为芳香化合物
12.燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O,由此得出的结论不正确的是( )
A. 该有机物分子的结构简式为CH3—CH3
B. 该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1∶3
C. 该有机物分子中不可能含有双键
D. 该有机物分子中可能含有氧原子
13.下列说法不正确的是( )
A. 有机物分子中一定含有一个或多个碳原子
B. 有机物分子中的碳原子可以相互连接成链状或环状
C. 有机物分子中的碳原子可以与其它元素的原子连接
D. 分子中含有碳原子的化合物一定是有机化合物
14.下列烷烃命名错误的是( )
A. 2-甲基丁烷 B. 2,2-二甲基丁烷
C. 2,3-二甲基丁烷 D. 2-甲基3-乙基丁烷
二、填空题
15.CH3-C≡C-CH=CH2分子中有 ______个碳原子共线, _________个碳原子共面,最少有 _________个原子共面,最多有__________个原子共面。
16.(1)写出C5H12的同分异构体: ___________________________;
(2)写出C4H8的属于烯烃的同分异构体: ____________(包括顺反异构);
(3)写出C8H10属于芳香烃的同分异构体:____________________________。
三、实验题
17.已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的O2中燃烧,并使产生的气体全部通过如图所示装置中,得到如表中所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)。
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为g。假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为g。
(2)生成的水中氢元素的质量为g。
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为g。
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为。
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为,结构简式为。
18.对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到。
实验室可利用如图实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:
①在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入18 mL浓硫酸。
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180 ℃,维持此温度2~2.5 h。
③将反应液冷却至约50 ℃后,倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使晶体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品。
④将粗产品用沸水溶解,冷却结晶(若溶液颜色过深,可用活性炭脱色),抽滤,收集产品,晾干。(说明:100 mL水在20 ℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g,在100 ℃时可溶解6.67 g)
试回答填空。
(1)装置中冷凝管的作用是。
(2)步骤②中采用油浴加热,下列说法正确的是(填序号)。
A.用油浴加热的好处是反应物受热均匀,便于控制温度
B.此处也可以改用水浴加热
C.实验装置中的温度计可以改变位置,也可使其水银球浸入在油中
(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是。
(4)步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤”的操作进行多次,其目的是。
每次抽滤后均应将母液收集起来,进行适当处理,其目的是。
四、推断题
19.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的实验式是________。
(3)A的分子式是_______________________________________。
(4)A的结构简式为___________________________________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】丁烷有10个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丁烷的二氯代物.八氯代物可以看作C4Cl10中的10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9种同分异构体,可得到八氯代物也有9种同分异构体,故选C。
2.【答案】B
【解析】A.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,应用饱和碳酸钠溶液除杂,故A错误;
B.苯甲酸与氯化钠的溶解度随温度变化不同,可用重结晶的方法分离,故B正确;
C.工业酒精含有甲醇,直接蒸馏得到共沸物,不能得到纯净的无水酒精,故C错误;
D.乙烯被氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应用溴水除杂,故D错误。
3.【答案】B
【解析】A.分子中含有苯环,属于芳香族化合物,故A正确;
B.含有酚羟基,酸性比碳酸弱,不能与碳酸氢钠反应,故B错误;
C.分子中含有2个苯环和1个碳碳双键,则1molM最多能与7molH2发生加成反应,故C正确;
D.分子中共含有2个酚羟基,共有4个邻位H原子可被取代,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,则1molM与饱和溴水混合,最多消耗5molBr2,故D正确。
4.【答案】D
【解析】A浓硫酸溶于水放出大量的热,加入药品时,为防止酸液飞溅,应先加入乙醇再加入浓硫酸和乙酸,故A正确;
B由于混合物中含有乙醇和乙酸,易溶于水,易生产倒吸,实验时导管不能插入到液面以下,故B正确;
C制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸、便于闻乙酸乙酯的香味,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故C正确;
D可用分液操作对产物进行分离提纯,由于乙酸乙酯密度比水小,分离时乙酸乙酯从分液漏斗上口流出,碳酸钠溶液从下层流出,故D错误。
5.【答案】B
【解析】消去反应的生成物必为不饱和的化合物。生成产物含有C===C的消去反应必须具备两个条件:①主链碳原子至少为2个;②与—X相连的碳原子的相邻碳原子上必须具备H原子。A,C两项只有一种,分别为:CH2===CHCH3、;D项没有相邻C原子,不能发生消去反应;B选项存在两种相邻的C原子结构,生成物有两种,分别为:、。
6.【答案】D
【解析】该有机物为烷烃,选取含有最长碳原子的碳链为主链,如图,划线部分为主链,主链含有7个C原子,主链为庚烷;编号从右边开始,甲基在3号C,该有机物命名为:3-甲基庚烷,故选D。
7.【答案】C
【解析】A、TNT中苯环上的2、4、6号C均与硝基中的N原子相连,故A错误;
B、苯乙醛的醛基书写错误,应该为-CHO而非-COH,故B错误;
C、丙烷的分子式为C3H6,结构简式为CH3CH2CH3,球棍模型正与其结构式相对应,故C正确;
D、乙烯的结构简式中应该包含碳碳双键,写为:CH2=CH2,故D错误。
8.【答案】D
【解析】A.2-丁烯的碳碳双键上同一碳上连有H、甲基两种不同的基团,存在顺-2-丁烯、反-2丁烯两种顺反异构体,故A错误;
B.丙烷的二氯代物异构体种类与丙烷的六氯代物异构体种类相同,均为四种,故B错误;
C.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,故C错误;
D.乙醛分子中有两种等效氢,醛基中的一个H也代表一种情况,甲基上的3个氢原子等效,因此核磁共振氢谱中有二个峰,峰面积之比等于氢原子等效氢原子个数比为1:3,故D正确。
9.【答案】D
【解析】苯是平面型结构,甲基上的碳原子取代苯环上的氢;与甲基对位的苯环上的碳,这个碳原子对位上的碳原子在同一直线上,总共有9个碳原子共面,故选:D。
10.【答案】B
【解析】A.乙烯的分子式为C2H4,实验式为CH2,故A错误; B.甲醛的结构简式为HCHO,故B正确; C.四氯化碳的电子式为,故C错误; D.丙烷分子的球棍模型为,故D错误;
11.【答案】C
【解析】维生素C中含有的官能团为:碳碳双键、(醇)羟基、酯基,无苯环而不是芳香化合物。丁香油酚含有的官能团为:碳碳双键、醚键、(酚)羟基,是芳香化合物。
12.【答案】A
【解析】n(有机物)∶n(CO2)∶n(H2O)=0.1 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶2∶3,所以n(有机物)∶n(C)∶n(H)=1∶2∶6,故有机物的分子式为C2H6Ox。
13.【答案】D
【解析】A.有机物中含有碳元素,有机物分子中一定含有碳原子,故A正确;
B.有机物分子中的碳原子相互连接成链状或环状,故B正确;
C.有机物分子中的碳原子可以与其它元素的原子连接,如甲烷分子中碳原子和氢原子连接,故C正确;
D.分子中含有碳原子的化合物不一定是有机化合物,如一氧化碳分子中含有碳原子,它不是有机物,故D错误。
14.【答案】D
【解析】A.2-甲基丁烷,主链为丁烷,在2号C含有一个甲基,该命名满足烷烃的命名原则,故A正确;
B.2,2-二甲基丁烷,主链为丁烷,在2号C含有2个甲基,该命名符合烷烃的系统命名法,故B正确;
C.2,3-二甲基丁烷,主链为丁烷,在2,3号C各含有应该甲基,该命名满足命名原则,故C正确;
D.2-甲基-3-乙基丁烷,命名中出现了3-乙基,说明选取的主链不是最长的,该有机物最长碳链含有5个C,主链为戊烷,在2,3号C各含有应该甲基,该有机物正确命名为:2,3-二甲基戊烷,故D错误。
15.【答案】4;9;8;9
【解析】在CH3-C≡C-CH=CH2分子中,甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,乙炔是直线型结构,所以有四个碳原子共线;乙烯是平面结构,共线的四个碳原子有两个在此平面上,所以最多有5个C原子共面;甲基上的一个氢原子可在也可不在此平面上,所以最少有8个原子共面(甲基中一个碳原子.碳碳三键上2个碳.碳碳双键上2个C和3个氢原子);最多有9个原子(甲基中1个氢原子和一个碳原子.碳碳三键上2个碳.碳碳双键上2个C和3个氢原子)共面,故答案为:4;9;8;9。
16.【答案】(1) CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,,;
(2)CH2═CH-CH2CH3,CH2=C(CH3)2,,; (3),,,.
【解析】(1)戊烷的同分异构体有:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3(正戊烷),(异戊烷),(新戊烷);
(2)C4H8中属于烯烃的同分异构体有CH2═CH-CH2CH3、CH2=C(CH3)2、、;
(3)分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,其不饱和度==4,故侧链为烷基,取代基可以是2个甲基或1个乙基,结构简式:;
17.【答案】(1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3∶1 (5)CH4O CH3OH
【解析】由题意知,燃料燃烧生成的H2O和CO2分别被干燥剂和澄清石灰水吸收,二者的增重量即为燃烧时产生的H2O和CO2的质量。
(1)m(H2O)=102.9 g-101.1 g=1.8 g,m(CO2)=314.2 g-312.0 g=2.2 g。反应生成的正盐CaCO3质量为m(CaCO3)=×100=5 g。
(2)m(H)=×2=0.2 g
(3)m(C)=×12=0.6 g
(4)m(C)∶m(H)=0.6 g∶0.2 g=3∶1
(5)燃料中n(C)∶n(H)=∶=1∶4
所以燃料的分子式为CH4O,结构简式为CH3OH。
18.【答案】(1)冷凝回流
(2)AC
(3)减少对氨基苯磺酸的损失
(4)提高对氨基苯磺酸的纯度 提高对氨基苯磺酸的产率
【解析】(1)因反应温度较高,为170~180 ℃,会使等有机物挥发,故装置中冷凝管的作用是冷凝回流,以提高产率。
(2)因加热温度为170~180 ℃,高于水的沸点,故不能用水浴加热而应采用油浴,这样可使反应物受热均匀,便于控制温度,只要使油的温度为170~180 ℃即可,因此温度计水银球也可浸入在油中,控制了油温即控制了反应温度。
(3)因产品的溶解度随温度升高而增大,用冷水洗涤可减少产品的溶解,从而减少损失。
(4)因为产品的溶解度受温度变化的影响较大,故可采用重结晶的方法对其提纯。在抽滤后的母液中仍会残留少量产品,应将母液收集后集中处理,以回收产品,提高产率。
19.【答案】(1)46 (2)C2H6O (3)C2H6O (4)CH3CH2OH
【解析】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46。
(2)在2.3 g该有机物中,n(C)=0.1 mol
m(C)=0.1 mol×12 g·mol-1=1.2 g
n(H)=×2=0.3 mol
m(H)=0.3 mol×1 g·mol-1=0.3 g
m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g
n(O)==0.05 mol
所以n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1,A的实验式是C2H6O。
(3)该有机物的实验式C2H6O,其相对分子质量是46,故其实验式即为分子式。
(4)由A的核磁共振氢谱知A中有3种氢原子,个数比为1∶2∶3,所以A的结构简式为
CH3—CH2—OH。