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人教版 化学 选修五 第一章 认识有机化合物 寒假练习
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 对硝基甲苯的结构简式:
B. CH4分子的球棍模型:
C. 醛基的电子式:
D. 葡萄糖的最简式(实验式):CH2O
2.分子中含有4个碳原子的饱和一元醇,发生氧化反应后能生成醛的种数与发生消去反应后能生成烯烃(要考虑顺反异构)的种数分别为( )
A. 2.3
B. 2.4
C. 3.3
D. 3.4
3.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
4.有机物分子中最多有多少个原子共面( )
A. 12
B. 16
C. 20
D. 24
5.下列有关说法不正确的是( )
A. 具有相同通式的有机物不一定互为同系物
B. 分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物不一定互为同系物
C. 所有的烷烃之间一定互为同系物
D. 两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14
6.合成香料香豆素过程的中间产物的结构简式如下,关于该物质的说法不正确的是( )
A. 分子式为C9H8O3
B. 有两种含氧官能团
C. 1 mol该物质最多能与5 mol H2发生加成反应
D. 该物质在一定条件下可发生酯化反应
7.在苯的同系物中.加入少量酸性高锰酸钾溶液.振荡后褪色.正确的解释是( )
A. 苯的同系物分子中.碳原子数比苯多
B. 苯环受侧链影响.易被氧化
C. 侧链受苯环影响.易被氧化
D. 由于侧链与苯环的相互影响.使侧链和苯环均易被氧化
8.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
9.下列化学用语表达不正确的是( )
①丙烷的球棍模型②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③某有机物的名称是2,3-二甲基戊烷 ④与C8H6互为同分异构体
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ②④
10.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 醛基的电子式:
B. 丙烷的分子结构的比例模型:
C. 乙烯的最简式(实验式):CH2
D. 硝基苯的结构简式:
二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)羟基扁桃酸可由苯酚和乙醛酸通过一步反应制得
下列有关说法正确的是( )
A. 上述反应属于取代反应
B. 羟基扁桃酸分子中处于同一平面的原子最多有8个
C. 乙醛酸的核磁共振氢谱中有2个吸收峰
D. 羟基扁桃酸能与FeCl3溶液发生显色反应
12.(多选)下列关于有机物性质的说法正确的是( )
A. 乙烯和甲烷都可以与氯气反应
B. 乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 乙烯和苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 乙烯和乙烷都可以发生氧化反应
13.(多选)下列给出的有机化合物结构简式中属于醚类化合物的是( )
14.(多选)有机物的分离和提纯是有机化学研究的重要内容,用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质,其中正确的是( )
A. 苯中的甲苯(溴水)
B. 四氯化碳中的乙醇(水)
C. 甲烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液)
D. 溴苯中的溴(水)
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
15.甲醛在医药、染料、香料等行业中都有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛,试回答下列问题。
(1)Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是____________________。
(2)甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需将混合物冷却,其目的是____________________。
(3)实验过程中,可循环使用的物质有____________________、____________________。
(4)实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是____________________,其原理是____________________。
16.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质的实验式是____________________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图所示的质谱图,则其相对分子质量为____________________,该物质的分子式是____________________。
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式:____________________。
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3,有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图1所示:
经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如图2所示,则A的结构简式为____________________。
四、填空题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
17.C5H12的同分异构体有___________种,写出其中带支链最多的一个同分异构体的结构简式 ____________________。
18.书写下列物质的结构简式
①2,6-二甲基-4-乙基辛烷: ___________________________________
②间三甲苯 ___________________________________________________;
③2-甲基-1-戊烯: _____________________________________________;
④分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,写出该芳香烃的结构简式: ___________;
⑤戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,写出它的结构简式:_____________________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】A.对硝基苯酚的结构简式中,硝基表示错误,正确的结构简式为:,故A错误;
B.甲烷为正四面体结构,为甲烷的比例模型,甲烷的结构模型为:,故B错误;
C.醛基中氧原子最外层为8电子,醛基正确的电子式为:,故C错误;
D.葡萄糖的分子式为:C6H12O6,则葡萄糖的最简式为CH2O,故D正确。
2.【答案】B
【解析】 发生氧化反应后生成醛的醇有2种:①CH3-CH2-CH2-CH2-OH,②CH3-CH(CH3)-CH2-OH,生成醛的数目为2种,发生消去反应后生成的烯烃的醇有4种:①CH3-CH2-CH2-CH2-OH ②CH3-CH(OH)-CH2-CH3③CH2(OH)-CH(CH3)-CH3④(CH3)3COH,由于产物有可能相同,所以生成的烯烃的数目为4种,故选B。
3.【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。
4.【答案】C
【解析】在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个.甲基中2个.碳碳双键上2个.碳碳三键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,故选C。
5.【答案】C
【解析】A.同系物一定有相同的通式.而通式相同.不一定为同系物.如均符合通式CnH2n的烯烃与环烷烃就不是同系物.故A正确;
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物.结构不一定相似.故B正确;
C.碳原子数不相同的烷烃就属于同系物.碳原子数相同的烷烃互为同分异构体.故C错误;
D.相邻同系物相对分子质量相差14.故D正确。
6.【答案】C
【解析】根据键线式和碳原子的四价键规律,可知该物质分子式为C9H8O3,A项正确;该物质含有酚羟基、羧基两种含氧官能团,B项正确;能够与H2发生加成反应的结构有苯环和碳碳双键,1 mol该物质最多消耗4 mol H2,C项错误;该物质的羧基在一定条件下能够与醇发生酯化反应,D项正确。
7.【答案】C
【解析】甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色.是因为侧链受苯环影响.易被氧化.故选C。
8.【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。
9.【答案】D
【解析】①丙烷为含有3个碳原子的烷烃,丙烷的球棍模型为,故①正确;②丙烯的官能团为碳碳双键,结构简式中需要标出官能团,丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,故②错误;③2,3-二甲基戊烷符合烷烃的系统命名法规则,故③正确;④与C8H6的结构可能完全相同,可能为同一种物质,不一定互为同分异构体,故④错误;故选D。
10.【答案】C
【解析】A.醛基的电子式应为,故A错误;
B.原子之间为单键,主链有3个碳原子,氢原子数为8个,是丙烷的球棍模型,故B错误;
C.C2H4是乙烯的分子式,最简式为CH2,故C正确;
D.硝基苯化学式为C6H5NO2,硝基苯中苯环应与硝基上的氮原子相连,硝基苯的结构简式,故D错误。
11.【答案】CD
【解析】A.该反应为加成反应,故A错误;
B.苯是平面结构,苯环上和取代苯环氢的位置的原子在同一平面内,至少有12个原子,故B错误;
C.乙醛酸分子中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2个吸收峰,故C正确;
D.酚羟基能与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色,故D正确。
12.【答案】AD
【解析】A.乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烯,甲烷与氯气发生取代反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,故A正确;
B.乙烯含有碳碳双键与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,聚乙烯不含不饱和键不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;
C.乙烯含有碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯中的键是介于单键与双键之间的一种特殊键,不能使使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.乙烯能燃烧能被酸性高锰酸钾等氧化,乙烷能燃烧发生氧化反应,故D正确。
13.【答案】CD
【解析】醚是—O—两端与烃基相连的有机化合物,如果两端不与烃基相连,或一端不与烃基相连的有机化合物均不能归于醚类化合物,A中官能团为,应为酯;B中官能团为,应为羧酸。
14.【答案】BD
【解析】A.苯和甲苯混溶,且二者都能溶解溴,苯中的甲苯用溴水不能除去,故A错误;
B.乙醇可溶于水,除去少量的乙醇,可向溶液中多次加水萃取分离,故B正确;
C.酸性KMnO4溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,故C错误;
D.溴单质易在水中有一定的溶解度,可多次加水将溴除去,故D正确。
15.【答案】(1)使反应物充分接触,加快反应速率
(2)降低MnSO4的溶解度
(3)稀硫酸 甲苯
(4)蒸馏 利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离
【解析】(1)固体Mn2O3与液态的甲苯反应,接触面积小,反应速率慢,搅拌可以使Mn2O3和甲苯充分接触,加快反应速率。(2)从流程图可以看出,反应后的混合物中含有硫酸锰、苯甲醛等。“结晶、过滤”可得晶体硫酸锰,将混合物降温是为了降低硫酸锰的溶解度,使其从溶液中结晶析出。(3)由流程图中箭头的指向可以直接看出参与循环的物质是稀硫酸和甲苯。(4)由制备原理可知,甲苯和苯甲醛互溶,所以油层含有的物质为苯甲醛和未被氧化的甲苯,要使它们分离,只能用蒸馏的方法。
16.【答案】(1)C2H6O (2)46 C2H6O (3)CH3CH2OH、CH3—O—CH3 (4)CH3CH2OH
【解析】(1)根据题意有n(H2O)=0.3 mol,则有n(H)=0.6 mol;n(CO2)=0.2 mol,则有n(C)=0.2 mol。根据氧原子守恒有n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol+2×0.2 mol-2×=0.1 mol,则N(C)∶N(H)∶N(O)=n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1,其实验式为C2H6O。(2)假设该有机物的分子式为(C2H6O)m,由质谱图知其相对分子质量为46,则46m=46,即m=1,故其分子式为C2H6O。(3)由A的分子式C2H6O可知A为饱和化合物,推测其结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氢谱图可知:A有3种不同类型的H原子,而CH3OCH3只有1种类型的H原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。
17.【答案】3 C(CH3)4
【解析】C5H12的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3,CH3CH2CH(CH3)CH3,C(CH3)4,共有3种;带支链最多的一个同分异构体的结构简式为:C(CH3)4。
18.【答案】①CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3
②
③CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3
④
⑤
【解析】①2,6-二甲基-4-乙基辛烷中最长的主链含有8个C原子,甲基处于2、6号碳原子上,乙基处于4号碳原子上,其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3, 故答案为:CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3;
②间三甲苯中苯环连接3个甲基且均处于间位位置,其结构简式为,故答案为:;
③2-甲基-1-戊烯分子中含有C=C双键的碳链有5个碳原子,双键处于端位置,从C=C双键一端编号,甲基处于2号碳原子上,其结构简式为CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3;
④对二甲苯的苯环上有1种氢原子,苯环上的一溴取代物只有1种,故答案为:;
⑤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:。