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人教版高中化学选修5第1章《认识有机物》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.现有某天然有机物,拟对其进行研究,一般采取的研究步骤是( )
A. 分离提纯→确定化学式→确定分子式→确定结构式
B. 分离提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
C. 分离提纯→确定结构式→确定实验式→确定分子式
D. 确定分子式→确定实验式→确定结构式→分离提纯
【答案】B
【解析】从天然资源提取的有机物,首先得到是含有有机物的粗品,需经过分离、提纯才能得到纯品.再进行鉴定和研究未知有机物的结构与性质,一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分子式,因为有机物存在同分异构现象,所以最后利用波谱分析确定结构式,故对其进行研究一般采取的研究步骤是:分离提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,故选:B。
2.某有机物的核磁共振氢谱图如下,该物质可能是( )
A.乙酸 B.苯酚 C.丙醇 D.乙酸乙酯
【答案】D
【解析】A乙酸的分子式为CH3COOH,甲基上1种H原子、羧基上有1种H原子,故核磁共振氢谱中有2个峰,故A错误;
B苯酚的分子式为C6H5OH,苯环上有3种H原子,羟基上有1种H原子,故核磁共振氢谱中有4个峰,故B错误;
C丙醇的分子式为CH3CH2CH2OH,甲基中有1种H原子,2个亚甲基上有2种H原子,羟基上有1种H原子,故核磁共振氢谱中有4个峰,故C错误;
D乙酸乙酯的分子式为CH3COOCH2CH3,2个甲基中有2种H原子,亚甲基上有1种H原子,核磁共振氢谱中有3个峰,故D正确。
3.下列有关甲醛的化学用语表达错误的是( )
A. 结构简式:HCHO
B. 最简式:CH2O
C. 比例模型:
D. 电子式:
【答案】D
【解析】A.结构简式就是结构式的简单表达式(通常只适用于以分子形式存在的纯净物,如有机分子),所以甲醛的结构简式为:HCHO,故A正确;
B.最简式是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,所以甲醛的最简式为CH2O,故B正确;
C.比例模型体现的是组成该分子的原子间的大小、分子的空间结构、原子间的连接顺序,氧原子半径大于碳原子,碳原子半径大于氢原子,所以其比例模型为,故C正确;
D.甲醛分子中碳原子和氧原子之间有两个共用电子对形成碳氧双键,故D错误。
4.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是( )
A. 饱和碳原子不能发生化学反应
B. 碳原子只能与碳原子形成不饱和键
C. 具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同
D. 五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键
【答案】C
【解析】A.烷烃中的碳原子都是饱和碳原子,饱和碳原子能取代反应,故A错误;
B.碳原子与碳原子可以形成不饱和键,如烯烃,也可以形成饱和键,如烷烃,故B错误;
C.苯中所有原子共面,环己烷所有原子不共面,所以苯与环己烷的结构不同,故C正确;
D.碳原子可以形成碳链,无论带支链,还是不带支链,都含有4个C-C单键;碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,都含有5个C-C单键,故D错误。
5.下列实验操作,不能用来分离提纯物质的是( )
A. 萃取
B. 蒸馏
C. 过滤
D. 称量
【答案】D
【解析】A.萃取可用于分离在不溶溶剂溶解度不同的物质,故A不选;
B.蒸馏可以实现两种沸点差距较大的两种互溶液体的分离,故B不选;
C.过滤一般是用来分离不溶性固体和液体的混合物,故C不选;
D.称量用于物质质量的测量,不能用于分离,故D选。
6.己烯雌酚是一种激素类药物,结构如下.下列有关叙述中不正确的是( )
A. 它易溶于有机溶剂
B. 可与NaOH和NaHCO3发生反应
C. 1mol该有机物可以与5molBr2发生反应
D. 该有机物分子中,可能有16个碳原子共平面
【答案】C
【解析】该有机物含酚-OH、C=C键及苯环,结合酚、烯烃的性质及苯的平面结构来解答;A.含2个苯酚结构,由相似相容可知,易溶于有机溶剂,故A正确;
B.含酚-OH,与NaOH反应,而不与NaHCO3反应,故B错误;
C.酚-OH的邻对位与溴水发生取代,C=C与溴水发生加成,则1mol该有机物可以与5molBr2发生反应,故C正确;
D.苯环、C=C为平面结构,且直接相连,则6+6+2+2=16个C共面,故D正确;
7.下列说法正确的是( )
A. 丙炔中所有原子一定位于一条直线上
B. 甘油醛分子()中一定存在对映异构现象
C. 某烯烃的衍生物(分子式为C2H2Cl2)中一定存在顺反异构现象
D. 1-丁烯中所有碳原子一定位于同一平面上
【答案】B
【解析】A.丙炔分子中含有-CH3,故丙炔分子中所有原子不可能都处于同一平面,故A错误;
B.有手性碳原子存在对映异构,中间碳为手性碳原子,故B正确;
C.CH2=CCl2不存在顺反异构现象,故C错误;
D.碳碳单键可以旋转,甲烷是四面体结构,4号碳和其他碳原子不一定处于同一平面上,故D错误。
8.抗病毒药物泛昔洛韦(Famciclovir)的结构简式如图所示,关于泛昔洛韦的说法错误的是( )
A. 最多含2个-COOC-
B. 核磁共振氢谱有8种峰
C. 5个N原子不可能处于同一平面
D. 既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应
【答案】C
【解析】A.含2个-COOC-,则1mol该物质最多含2个-COOC-,故A正确;
B.由结构可知,含8种位置的H原子,则核磁共振氢谱有8种峰,故B正确;
C.结构中的六元环为平面结构,与六元环中的C、N直接相连的原子一定在同一平面内,则5个N原子处于同一平面内,故C错误;
D.-COOC-能与碱反应,含氨基能与盐酸反应,故D正确。
9.有机物X和Y可作为“分子伞”给药载体的伞面和中心支撑架(未表示出原子或原子团的空间排列)。
X(C24H40O5):
Y:H2NCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2
下列叙述错误的是( )
A. 1 mol X在浓硫酸作用下发生消去反应,最多生成3 mol H2O
B. 1 mol Y发生类似酯化的反应,最多消耗2 mol X
C. X与足量HBr反应,所得有机物的分子式为C24H37O2Br3
D. Y与癸烷的分子链均呈锯齿形,但Y的极性较强
【答案】B
【解析】X中含有3个—OH,所以1 mol X发生消去反应最多生成3 mol H2O;1 mol Y发生类似酯化的反应,最多消耗3 mol X,B错误;X与HBr发生取代反应,溴原子取代X中的—OH,所得有机物的分子式为C24H37O2Br3;Y中的氮原子吸引电子的能力强,所以Y的极性比癸烷分子的强。
10.下列有关有机物分离提纯的方法正确的是( )
A. 溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出I2
B. 乙烷中混有乙烯,通过氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
C. 除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应
D. 乙烯中混有CO2和SO2,将其通过盛有NaOH溶液的洗气瓶,再干燥
【答案】D
【解析】A.溴苯中混有溴,应加氢氧化钠溶液后分液除杂,故A错误;
B.乙烷中乙烯的含量未知,不能确定通入氢气的量,易引入杂质,且反应在实验室难以完成,故B错误;
C.乙醇和水都与钠反应,应加生石灰,然后蒸馏,故C错误;
D.CO2和SO2都可与氢氧化钠溶液反应,而乙烯不反应,可用氢氧化钠溶液除杂,故D正确。
11.某烃室温时为气态,完全燃烧后,生成的H2O和CO2的物质的量之比为3∶4。该不饱和烃的链状同分异构体的数目是( )
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
【答案】B
【解析】按题设可知分子式中C、H个数比为2∶3或4∶6,C2H3不是合理的分子式,C4H6合理。C4H6分子的不饱和度为2,如果限定链状,则只能是二烯烃或炔烃,可写出其同分异构体:CH2===CHCH===CH2、HC≡C—CH2CH3、CH3—C≡C—CH3,共3种。
12.下列式子是某学生书写C5H12的同分异构体的结构简式这些结构中出现重复的是( )
A. ①和②
B. ④和⑤
C. ②③④
D. 均不重复
【答案】C
【解析】所有的碳原子在一条链上:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3;拿下1个碳原子作为支链:;拿下2个碳原子作为支链:;其中一种结构它的一氯代物只有一种结构,即只有一种氢原子,即为,所以C5H12的同分异构体的结构简式CH3-CH2-CH2-CH2-CH3;;;上述结构中出现重复的是②③④,故选C。
13.有机物CH3—CH=CH—Cl不能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使KMnO4酸性溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A. ①②③④⑤⑥⑦
B. ⑦
C. ⑥
D. ②
【答案】C
【解析】分子中的氯原子和甲基上的氢原子可以发生取代反应,含碳碳双键则能发生加成反应和聚合反应,能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色,连有氯原子的碳原子相邻碳原子上有氢原子,故能发生消去反应,但不能与AgNO3溶液反应。
14.下列关于CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是( )
A. 6个碳原子有可能都在一条直线上
B. 有5个碳原子可能在一条直线上
C. 6个碳原子一定都在同一平面上
D. 6个碳原子不可能都在同一平面上
【答案】C
【解析】根据(1)乙烯分子中的6个原子共平面,键角120°;(2)乙炔分子中的4个原子共直线,键角180°,可推知题给有机物的碳链骨架结构如下:
由上面的碳链骨架结构很容易看出:题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上,而是一定都在同一平面上;最多4个碳原子在一条直线上。
15.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 乙烯的最简式:CH2=CH2
B. CH4分子的比例模型:
C. 羟基:
D. Cl-的结构示意图:
【答案】B
【解析】A.为乙烯的化学式,最简式为CH2,故A错误;
B.甲烷的分子式为CH4,比例模型如图所示,故B正确;
C.所示的图形氧原子左边多了一个电子,故C错误;
D.氯离子的离子结构示意图原子核内应为17,无论氯离子还是氯元素,元素种类没变,核内质子数不变,故D错误。
16.美国科学家威廉?诺尔斯.柏林?沙普利斯和日本化学家野依良治因通过使用快速和可控的重要化学反应来合成某些手性分子的方法而获得2001年的诺贝尔化学奖.所谓手性分子是指在分子中,当一个碳原子上连有彼此互不相同的四个原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子,凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如,有机化合物有光学活性,则该有机化合物分别发生如下反应后,生成的有机物仍有光学活性的是( )
A. 与乙酸发生酯化反应
B. 与NaOH水溶液共热
C. 与银氨溶液作用
D. 在催化剂存在下与氢气作用
【答案】C
【解析】A.与乙酸发生酯化反应,反应后生成的物质中C.原子上连接两个相同的CH3COOCH2- 原子团,不具有光学活性,故A错误;
B.与NaOH溶液共热发生水解,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故B错误;
C.与银氨溶液作用被氧化,-CHO生成-COOH,C原子仍连接4个不同的原子或原子团,具有光学活性,故C正确;
D.在催化剂存在下与H2作用,-CHO生成-CH2OH,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故D错误。
17.某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧,只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法中正确的是( )
①该化合物仅含碳、氢两种元素 ②该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4
③无法确定该化合物是否含有氧元素 ④该化合物中一定含有氧元素
A. ①②
B. ②④
C. ③④
D. ②③
【答案】B
【解析】n(C)==0.2 mol,n(H2O)==0.4 mol;
则n(C)∶n(H)=0.2∶(0.4×2)=1∶4,所以②正确;m(C)+m(H)=0.2 mol×12 g·mol-1+0.8 mol×1 g·mol-1=3.2 g,小于化合物6.4 g,所以化合物中含有氧元素,④正确。
18.化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语正确的是( )
A.表示14C原子结构示意图
B.表示CCl4分子的比例模型
C. HClO的结构式:H-Cl-O
D.表示1,1,2,2-四溴乙烷
【答案】A
【解析】A、14C的核电荷数为6,核外电子数为6,该碳原子的原子结构示意图为:,故A正确;
B、比例模型能够表示出物质中各粒子的粒子半径大小,四氯化碳中氯原子的原子半径比碳原子的原子半径大,不能用表示四氯化碳的比例模型,故B错误;
C、HClO中氧原子分别与氢原子、氯原子形成两个共价键,其结构式为:H-O-Cl,故C错误;
D、分子中含有2个溴原子,该有机物的正确名称为1,2-二溴乙烷,故D错误。
19.化学式为C4H8的链状烃有(考虑顺反异构体)( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
【答案】B
【解析】C4H8中属于烯烃的同分异构体有CH2═CH-CH2CH3、CH2=C(CH3)2、、,故符合条件的同分异构体有4种,故选B。
20.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
【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。
第Ⅱ卷
二、填空题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.从不同的角度,有机物可分为不同的类别。下面共有12种有机化合物,请你选取恰当的分类标准,将其分为不同的类别,并将序号填入下表中(可以不填满,也可以再补充)。
①CH3CH3 ②CH3CH=CH2 ③④⑤⑥CH3CH2Cl
⑨CH3CH===CHCH3 ⑩CH3CH2CH2OH
??CH3CH2Br
【答案】
【解析】有机化合物从结构上有两种分类方法:一是按碳骨架分类,其中①②④⑥⑧⑨⑩?为链状化合物,③⑤⑦?属于环状化合物;也可将①②③④⑤⑥⑧⑨⑩?划分为脂肪族化合物,⑦和?划分为芳香族化合物。二是按官能团分类,①⑧为烷烃,②⑨为烯烃,③为环烷烃,⑤为环烯烃,⑦?为芳香烃,⑥?为卤代烃,④⑩为醇。
22.“立方烷”是合成的一种烃,其分子为正方体结构,其碳骨架结构如图所示,则:
(1)写出立方烷的分子式__________。
(2)立方烷的二氯代物有____________种同分异构体。
(3)已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似,如图所示,则C4Si4H8的二氯代物的同
分异构体数目为________(填字母)。
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】(1)C8H8 (2)3 (3)B
【解析】 立方烷的8个顶点上各有一个“CH”,故其分子式为C8H8;立方烷的二氯代物有3种,分别为,,;化合物A的二氯代物在面对角线上有2种同分异构体。
23.三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,它有毒,不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知,三聚氰胺分子中,氮元素的含量高达66.67%,氢元素的质量分数为4.76%,其余为碳元素。它的相对分子质量大于100,但小于150。试回答下列问题:
(1)分子式中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)=。
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为,理由是(写出计算式)。
(3)三聚氰胺的分子式为。
(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰,红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为。
【答案】(1)1∶2∶2
(2)3 <N(C)<,即2.4<N(C)<3.6,又N(C)为正整数,所以
N(C)=3
(3)C3H6N6
(4)
【解析】(1)N(C)∶N(H)∶N(N)=∶∶=1∶2∶2。
(2)<N(C)<,即2.4<N(C)<3.6,又N(C)为正整数,所以N(C)=3。
(3)因为N(C)∶N(H)∶N(N)=1∶2∶2,又N(C)=3,所以,分子中N(C)、N(H)、N(N)分别为3、6、6。
(4)核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰,说明是对称结构,这6个H原子的环境相同,又碳为四价元素,氮为三价元素,六元环中C、N各有3个原子交替出现。
24..有机物的表示方法多种多样,下面是常见有机物的表示方法:
① ② ③CH4
④ ⑤
⑥
⑦
⑧ ⑨
⑩
(1)上述表示方法中属于结构简式的为__________;
属于结构式的为________;
属于键线式的为________;
属于比例模型的为________;
属于球棍模型的为________。
(2)写出⑨的分子式:________。
(3)写出⑩中官能团的电子式:________、________。
(4)②的分子式为________,最简式为________。
【答案】(1)①③④⑦ ⑩ ②⑥⑨ ⑤ ⑧
(2)C11H18O2
(3)
(4)C6H12 CH2
【解析】①③④⑦是结构简式;②⑥⑨是键线式,所有拐点和端点都有一个碳原子,碳原子不满足四个价键的由氢原子补充;⑤是CH4的比例模型;⑧是正戊烷的球棍模型;⑩是葡萄糖的结构式,其官能团有—OH和;②的分子式为C6H12,所以最简式为CH2。