人教版(2019)选择性必修3《第一章
有机化合物的结构特点与研究方法》2021年同步卷1
一.选择题(共15小题)
1.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
2.以下有关物质结构的描述正确的是( )
A.由加氢以后生成的环己烷中六个碳原子共平面
B.由此结构可知苯分子中的碳碳键是单、双键交替排列的化学键
C.二氯甲烷CH2Cl2分子为正四面体结构,且有两种同分异构体和
D.乙醇分子中的其中一个氢原子与另外五个活泼性不相同
3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2:6:3,则A、B、C三种醇的羟基数之比为( )
A.3:2:1
B.3:1:2
C.2:1:3
D.2:6:3
4.下列说法不正确的是( )
A.苯酚与溴水的反应可以对溶液中的苯酚进行定性和定量的测定
B.可以用金属钠和乙醇、苯酚水溶液反应,鉴别两种溶液
C.银氨溶液可以用来鉴别葡萄糖和蔗糖
D.元素分析仪可以用于确定有机化合物的组成
5.下列说法不正确的是( )
A.红外光谱及
1H
核磁共振谱均可以给出有机物分子结构的信息
B.钛可制成飞船的“外衣”,高温时可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛
C.蚕丝被轻薄透气,蚕丝的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物
D.从原子利用率的角度来看,加成反应符合绿色化学思想
6.下列物质的分子中所有原子都可能在同一平面上的是( )
A.
B.CH3CHO
C.
D.CH3CH2C≡CH
7.下列有机物中,有三种不同类型的氢原子的是( )
A.
B.
C.CH3CH2OH
D.
8.下列关于有机物的说法,正确的是( )
A.由甲烷在纯氧中完全燃烧只生成CO2和H2O说明甲烷不含氧元素
B.
最多有16个原子共平面
C.油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子才能被吸收
D.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
9.某有机物的结构简式如图:此有机物属于( )
①烯烃
②多官能团有机化合物
③芳香烃
④烃的衍生物
⑤高分子化合物
A.①②③④
B.②④
C.②④⑤
D.①③⑤
10.松油醇具有紫丁香味,其酯类常用于香精调制。如图为松油醇的结构,以下关于它的说法正确的是( )
A.分子式为C10H19O
B.属于芳香烃
C.能发生取代反应、加成反应
D.与氢气加成后的产物有4种一氯取代物
11.分子式为C5H9ClO2,且能与NaHCO3溶液反应放出气体的有机物共有( )
A.10种
B.11种
C.12种
D.13种
12.分子式为C4H9OCl且能与金属钠反应产生氢气的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种
B.10种
C.12种
D.14种
13.下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,有机物的命名为2,3,3,5,5.五甲基4,4二乙基己烷
B.已知C﹣C键可以绕键轴自由旋转,结构简式为分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C.用溴水可以除去苯中混有的苯酚
D.菜籽油、牛油、甘油等都属于酯,均能与氢氧化钠溶液发生皂化反应
14.下列说法正确的是( )
A.乙二醇通过消去反应可制得
B.化合物的所有原子可能处在同一平面上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,2﹣二甲基﹣5﹣乙基己烷
D.甲醛与氨气制备乌洛托品()的最佳配比:n(NH3):n(HCHO)=2:3
15.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A.甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
D.1mol甲苯与3mol
H2发生加成反应
二.填空题(共10小题)
16.某烷烃相对分子质量为72,其结构中只有一种氢原子,该烷烃的结构简式为
,系统名称为
。
17.一氯丁烯(C4H7Cl)的同分异构体只有8种,某学生却写了如下10种:
其中,两两等同的式子是
和
,
和
。
18.按要求书写:
(1)甲基的电子式
;
(2)的系统命名为
。
(3)分子式为C5H12,其一氯代物只有一种的烷烃结构简式
;
(4)某芳香烃的相对分子质量为102,且苯环上只有一个支链,则其结构简式为
。
(5)C4H9Br的同分异构体中,含有“手性碳原子”的结构简式为
。
19.用系统命名法对下列物质进行命名:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
。
20.按要求填空:
(1)(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为
;
(2)2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯的键线式
;
(3)制取2,4,6﹣三硝基甲苯的化学方程式为
;
(4)所含官能团的名称是
.
21.根据所学知识,完成下列问题。
(1)用系统命名法给下列有机物命名:
①
。
②
。
(2)写出下列有机物的结构简式:
①苯
;②丙三醇
。
22.根据要求回答下列各题:
(Ⅰ)现有①Na2O
②SO3③铁
④蔗糖
⑤冰醋酸(纯醋酸晶体)
⑥KNO3晶体
⑦氢氧化钠溶液等物质,请填空回答(填序号):
以上物质在常温下(1)能导电的是
;(2)属于非电解质的是
;
(3)属于电解质的是
;(4)属于弱电解质的是
.
(Ⅱ)写出下列反应的化学方程式:
(1)有H2O参加的化合反应:
(2)有H2O生成的分解反应:
(3)有HCl生成的置换反应:
(4)有HCl参加的复分解反应:
(Ⅲ)某有机混合物4.6g完全燃烧,将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重14.2g,经过滤得到20g沉淀.该有机样品可能是:
A.C2H6O2B.CH4和C2H6的混合物C.C2H6O和C3H8O3的混合物
D.CH4O和C3H8O的混合物.
23.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子。
(判断对错)
24.利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖.在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)也不同.根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目.例如:乙醚的结构式为:,其核磁共振氢谱中有2个信号(参见图1).
(1)下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是
.
A.CH3﹣CH3
B.CH3COOH
C.CH3COOCH3
D.CH3COCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图2所示,则A的结构简式为
,请预测B的核磁共振氢谱上有
个峰(信号).
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是
.
25.(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述哪一种更能反映其真实存在状况
。(填字母,下同)
a.Ⅰ
b.Ⅱ
c.Ⅲ
d.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是
。
a.CH3Cl只代表一种物质
b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质
d.CCl4只代表一种物质
(2)分子式为CmH20的烷烃中m为
,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为
。
(3)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是
。
三.解答题(共5小题)
26.按系统命名法命名:
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是
.
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”.C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有两种,名称分别为
、
.
(2)写出下列各有机物的结构简式:
①2,3﹣二甲基﹣4﹣乙基己烷
.
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃
.
③2,2﹣二甲基﹣3﹣乙基庚烷
.
④2,3﹣二甲基﹣1﹣丁烯
.
27.下列各种物质,有的具有多个官能团:请填写下列空白(填编号):
(1)属于烷烃的是
;
(2)属于烯烃的是
;
(3)属于芳香烃的是
;
(4)属于醇类的是
;
(5)属于羧酸类的是
;
(6)属于酚类的是
;
(7)其中物质⑦中含有的官能团是
;
(8)属于同系物的有
.
28.(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
①(CH3)3CCH2OH
②③④⑤⑥
上述物质中,属于芳香醇的是
,属于酚类的是
属于羧酸类的是
,属于醛类的是
(填序号)
(2)下列属于同系物的是
,属于同分异构体的是
(填入编号)
29.有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石
灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
(1)C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是
,则C的分子式是
。
(2)C能与
NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团是
。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则C的结构简式是
。
(4)0.1molC与1.0mol/L的氢氧化钠溶液反应,需溶液的体积是
mL。
30.人体在剧烈运动时,肌肉中容易产生有机物A.在实验室将18.0g
A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重10.8g和26.4g,经检验剩余气体为O2。
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是
,则A的分子式是
。
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应放出CO2,A一定含有的官能团名称是
。
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是
。
(4)0.2mol
A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是
L。
人教版(2019)选择性必修3《第一章
有机化合物的结构特点与研究方法》2021年同步卷1
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】C的最外层有4个电子,形成稳定化合物时,C的最外层满足8电子稳定结构,则最多可形成4个共用电子对,即4个共价键,以此解答该题。
【解答】解:题中A为丁烷、B为2﹣甲基丙烷、D为环丁烷,碳原子都可形成4个共价键,而C中碳原子形成5个共价键,不符合碳原子的成键特点。
故选:C。
【点评】本题考查常见有机物的结构,为高频考点,把握常见有机物的成键特点为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
2.以下有关物质结构的描述正确的是( )
A.由加氢以后生成的环己烷中六个碳原子共平面
B.由此结构可知苯分子中的碳碳键是单、双键交替排列的化学键
C.二氯甲烷CH2Cl2分子为正四面体结构,且有两种同分异构体和
D.乙醇分子中的其中一个氢原子与另外五个活泼性不相同
【分析】A、环己烷中六个碳原子是以单键相结合的,一定不共平面;
B、苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种特殊化学键;
C、二氯甲烷只有一种结构;
D、乙醇分子中的其中羟基氢原子较活泼.
【解答】解:A、环己烷中六个碳原子是以单键相结合的,具有甲烷的基本结构,一定不共平面,故A错误;
B、苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种特殊化学键,不存在单、双键交替排列的化学键,故B错误;
C、甲烷是正四面体结构,二氯甲烷只有一种结构,和是同种物质,故C错误;
D、乙醇分子中的其中羟基氢原子较活泼,可以和金属、羧酸发生反应,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是考查有机物的结构知识,可以根据所学知识来回答,较简单.
3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2:6:3,则A、B、C三种醇的羟基数之比为( )
A.3:2:1
B.3:1:2
C.2:1:3
D.2:6:3
【分析】根据关系式2﹣OH~H2↑可知,在相同条件下产生体积相同的氢气,一定物质的量的三种醇含有的﹣OH相同,结合醇的物质的量关系判断.
【解答】解:Na与醇反应时存在2﹣OH~H2↑,相同条件下产生相同的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2:6:3,
则三种醇中的羟基假设均共为6个,则A中含有3个,B中1个,C中2个,所以A、B、C三种醇分子里羟基数之比3:1:2,
故选:B。
【点评】本题考查化学方程式的有关计算,难度适中,注意反应产生相同体积的氢气,消耗相同物质的量的羟基是解题的关键.
4.下列说法不正确的是( )
A.苯酚与溴水的反应可以对溶液中的苯酚进行定性和定量的测定
B.可以用金属钠和乙醇、苯酚水溶液反应,鉴别两种溶液
C.银氨溶液可以用来鉴别葡萄糖和蔗糖
D.元素分析仪可以用于确定有机化合物的组成
【分析】A、苯酚和溴水反应生成三溴苯酚沉淀;
B、醇﹣OH中的H原子不如苯酚和水中的H活泼;
C、葡萄糖是还原性糖,但蔗糖不是;
D、元素分析仪只能测定有有机物中所含的元素种类。
【解答】解:A、苯酚和溴水反应生成三溴苯酚沉淀,故可以用此性质来进行酚﹣OH存在的定性实验,也能用进行定量测定故A正确;
B、醇﹣OH中的H原子不如苯酚和水中的H活泼,故将钠分别投入乙醇和苯酚溶液中,反应更剧烈的是苯酚溶液,故可以鉴别,故B正确;
C、葡萄糖是还原性糖,但蔗糖不是,故葡萄糖能发生银镜反应,但蔗糖不能,故可以鉴别,故C正确;
D、元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析,其特点是样品量小,速度快,但只能测定有有机物中所含的元素种类,不能测定出有机物的具体的组成,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了有机物的结构和性质,应注意的是苯酚能和溴发生取代反应生成三溴苯酚,此反应既能用于定性实验,也能用于定量测定。
5.下列说法不正确的是( )
A.红外光谱及
1H
核磁共振谱均可以给出有机物分子结构的信息
B.钛可制成飞船的“外衣”,高温时可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛
C.蚕丝被轻薄透气,蚕丝的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物
D.从原子利用率的角度来看,加成反应符合绿色化学思想
【分析】A.红外光谱可测定化学键或官能团,核磁共振仪能确定有机化合物中氢元素的化学环境。
B.钠与熔融的盐反应发生置换反应,生成相应的单质;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质;
D.绿色化学工艺中,理想状态是反应物原子全部转化为生成物,即原子利用率为100%。
【解答】解:A.当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收,以确定分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振仪能确定有机化合物中氢原子的种类,可用于研究有机化合物的结构。故A正确;
B.钠与熔融的盐反应发生置换反应,生成相应的单质,所以高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛,故B正确;
C.丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,但丝绸的主要成分不是纤维素,故C错误;
D.加成反应,反应物原子全部转化为生成物,故D正确;
故选:C。
【点评】本题综合考查常见有机物鉴别方法,为高频考点,题目难度中等,注意把握有机物的结构的测定方法,试题侧重于学生的分析能力的考查。
6.下列物质的分子中所有原子都可能在同一平面上的是( )
A.
B.CH3CHO
C.
D.CH3CH2C≡CH
【分析】甲烷为正四面体结构,则甲基、亚甲基均为四面体构型,而苯环、碳碳双键、甲醛为平面结构,碳碳三键为直线结构,以此解答该题。
【解答】解:A.甲基具有甲烷的结构特征,则所有原子不能处于同一平面,故A错误;
B.甲醛为平面结构,甲基具有甲烷的结构特征,则所有原子不可能处于同一平面,故B错误;
C.苯和乙烯都是平面结构,单键可以旋转,则所有原子可能处在同一平面上,故C正确;
D.乙炔为直线结构,甲基具有甲烷的结构特征,则所有原子不可能都在同一个平面上,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构,为高频考点,把握苯环、双键、三键及﹣CHO的结构为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意甲烷中只有3个原子共面,题目难度不大。
7.下列有机物中,有三种不同类型的氢原子的是( )
A.
B.
C.CH3CH2OH
D.
【分析】有机物中分析分子中的原子连接方式、官能团的位置、对称结构等判断不同类型的氢原子。
【解答】解:A、分子中有2种不同类型的氢原子,故A错误;
B、分子中含有4种不同类型的氢原子,故B错误;
C、CH3CH2OH分子中含有3种不同类型的氢原子,故C正确;
D、分子中只有5种不同类型的氢原子,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了有机物的结构、特征、等效氢的分析判断等,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
8.下列关于有机物的说法,正确的是( )
A.由甲烷在纯氧中完全燃烧只生成CO2和H2O说明甲烷不含氧元素
B.
最多有16个原子共平面
C.油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子才能被吸收
D.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
【分析】A、烃及烃的含氧衍生物燃烧生成CO2和H2O;
B、苯环上的12个原子共平面,乙烯中的6个原子共平面,据此分析;
C、油脂是高级脂肪酸的甘油酯;
D、根据甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,据此计算判断;
【解答】解:A.烃及烃的含氧衍生物燃烧生成CO2和H2O,则有机物完全燃烧,只生成CO2和H2O,可知甲烷一定含有碳氢两元素,不能确定是否含氧元素,故A错误;
B、苯环、碳碳双键均为平面结构,且两个平面可以平面,故此物质中的18个原子均可以共平面,故B错误;
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,在人体内水解为高级脂肪酸和甘油,不能水解生成氨基酸,故C错误;
D、甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有产物3×2=6种,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查同分异构体的书写与判断,题目难度中等,注意明确烷基的异构与等效H的判断方法:①同一碳原子上的氢原子是等效的,②同一碳原子上所连接甲基上的氢原子是等效的,③处于同一对称位置的碳原子上的氢原子是等效的。
9.某有机物的结构简式如图:此有机物属于( )
①烯烃
②多官能团有机化合物
③芳香烃
④烃的衍生物
⑤高分子化合物
A.①②③④
B.②④
C.②④⑤
D.①③⑤
【分析】该有机物含有C、H、O等元素,属于烃的衍生物,结合有机物含有的官能团的种类和有机物的结构和判断有机物的类别.
【解答】解:该有机物含有C、H、O等元素,属于烃的衍生物,则①③不正确,含有C=O、C=C、﹣OH、﹣COOH等官能团,属于多官能团有机化合物,该有机物相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故选B。
【点评】本题考查有机物的结构和类别,题目难度不大,注意分析有机物的官能团的种类,把握相关概念,学习中注意理解和积累.
10.松油醇具有紫丁香味,其酯类常用于香精调制。如图为松油醇的结构,以下关于它的说法正确的是( )
A.分子式为C10H19O
B.属于芳香烃
C.能发生取代反应、加成反应
D.与氢气加成后的产物有4种一氯取代物
【分析】由结构可知分子式,分子中含﹣OH、碳碳双键,结合酚、烯烃的性质来解答。
【解答】解:A.由结构可知分子式为C10H18O,故A错误;
B.分子组成中含有氧元素,所以不是烃,故B错误;
C.含双键可发生加成、氧化、还原反应,含﹣OH可发生取代反应,故C正确;
D.与氢气加成后的产物结构对称,含6种H(不含﹣OH),则有6种一氯化物,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意醇和烯烃的性质及同分异构体判断,题目难度不大。
11.分子式为C5H9ClO2,且能与NaHCO3溶液反应放出气体的有机物共有( )
A.10种
B.11种
C.12种
D.13种
【分析】分子式为C5H9ClO2且与NaHCO3溶液能产生气体,则该有机物中含有﹣COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为﹣C4H8Cl,丁基上氢原子的种数等于该有机物的异构体数。
【解答】解:分子式为C5H9ClO2且与NaHCO3能产生气体,则该有机物中含有﹣COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为﹣C4H8Cl,﹣C4H9异构体上氢原子的种类分别是:
﹣CH2CH2CH2CH3,4种
﹣CH(CH3)CH2CH3,4种
﹣CH2CH(CH3)CH3,3种
﹣C(CH3)3,1种
故符合条件的有机物的异构体数目为12,C正确,
故选:C。
【点评】本题考查了同分异构体数目的计算,题目难度中等,明确有机物官能团的性质和同分异构体数目的判断方法为解答关键,注意掌握同分异构体的概念及书写原则,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
12.分子式为C4H9OCl且能与金属钠反应产生氢气的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种
B.10种
C.12种
D.14种
【分析】有机物C4H9OCl的同分异构体中能与Na反应放出氢气,说明其分子中含有羟基,先写出丁醇的同分异构体,然后根据丁醇中等效H原子判断其一氯代物即可,以此解答该题。
【解答】解:有机物C4H9OCl的同分异构体中能与Na反应放出氢气,说明其分子中含有羟基,丁醇有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、CH3CH(CH3)CH2OH、(CH3)3COH,它们的烃基分别有4、4、3、1种H,共12种,则一氯代物有12种,故C正确,
故选:C。
【点评】本题考查氯代物的同分异构体的判断,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握同分异构体的判断角度,注意书写同分异构体时避免重复和遗漏,题目难度不大。
13.下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,有机物的命名为2,3,3,5,5.五甲基4,4二乙基己烷
B.已知C﹣C键可以绕键轴自由旋转,结构简式为分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C.用溴水可以除去苯中混有的苯酚
D.菜籽油、牛油、甘油等都属于酯,均能与氢氧化钠溶液发生皂化反应
【分析】A、根据键线式的特点结合烷烃的命名方法来回答;
B、根据苯环的共平面结构来确定共面原子数;
C、苯酚和溴作用的产物是能溶解于苯中的;
D、甘油是丙三醇的俗称,属于醇类.
【解答】解:A、按系统命名法,有机物的命名为2,2,4,4,5﹣五甲基﹣3,3﹣二乙基己烷,故A错误;
B、分子中,含有苯环结构的所用碳原子共面,分子中至少有11个碳原子处于同一平面上,即一个苯环上的所有碳原子,还有六边形对角线的直线位置的碳原子们,故B正确;
C、苯酚和溴作用的产物2,4,6﹣三溴苯酚是能溶解于苯中的,所以用溴水不可以除去苯中混有的苯酚,故C错误;
D、甘油是丙三醇的俗称,属于醇类,和氢氧化钠之间不会发生反应,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查学生有机物的命名、原子的共面、物质的分离以及物质的性质等知识,属于综合知识的考查题,难度不大.
14.下列说法正确的是( )
A.乙二醇通过消去反应可制得
B.化合物的所有原子可能处在同一平面上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,2﹣二甲基﹣5﹣乙基己烷
D.甲醛与氨气制备乌洛托品()的最佳配比:n(NH3):n(HCHO)=2:3
【分析】A.乙二醇含有羟基,可发生取代反应、消去反应、氧化反应等;
B.甲烷分子是正四面体型,乙烯、苯环都是平面结构;
C.烷烃的命名首先要保证主链最长,其次,取代基离起点最近;
D.写有机反应时,反应前后的原子种类和个数也不变。
【解答】解:A.当醇羟基发生消去反应时,会生成不饱和的碳碳双键,故A错误;
B.分子中含有甲基,不可能所有原子共平面,故B错误;
C.最长的主链上含有七个碳原子,故称2,2,5﹣三甲基庚烷,故C错误;
D.根据氮原子和碳原子前后的守恒关系,得出n(NH3):n(HCHO)=4:6=2:3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题综合考查了有机物的命名,有机物的结构及其性质,为高考高频热点,掌握相关有机物的基础知识是解答关键,题目难度较小。
15.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A.甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
D.1mol甲苯与3mol
H2发生加成反应
【分析】侧链对苯环有影响,使苯环变得活泼,更容易发生取代反应,所以甲苯硝化时能生成三硝基甲苯.
【解答】解:A.甲苯和苯都能与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应,但产物不同,侧链对苯环有影响,使苯环变得活泼,更容易发生取代反应,甲苯硝化生成三硝基甲苯,能说明侧链对苯环有影响,故A正确;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,苯不能使酸性高锰酸钾褪色,说明苯环对侧链有影响,故B错误;
C.甲烷和甲苯都能燃烧产生带浓烟的火焰,这是碳不完全燃烧导致,所以不能说明侧链对苯环有影响,故C错误;
D.1mol甲苯或1mol苯都能与3molH2发生加成反应,所以不能说明侧链对苯环有影响,故D错误。
故选:A。
【点评】本题以侧链对苯环的影响为载体考查了苯的同系物的化学性质,难度不大,注意:苯环对甲基的影响导致甲苯能被酸性高锰酸钾氧化成甲酸,而同时苯环对侧链也有影响甲苯能使酸性高锰酸钾褪色.
二.填空题(共10小题)
16.某烷烃相对分子质量为72,其结构中只有一种氢原子,该烷烃的结构简式为 ,系统名称为 2,2﹣二甲基丙烷 。
【分析】烷烃的通式为CnH2n+2,根据相对分子质量可知12n+2n+2=72,则n=5,该烷烃的分子式应为C5H12,结构中只有一种氢原子,说明结构对称,以此解答该题。
【解答】解:烷烃的通式CnH2n+2,该烷烃的相对分子质量为72,
所以有:12n+2n+2=72,即14n=70,
解得n=5,即分子式为C5H12。
结构中只有一种氢原子,说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的,分子结构对称,
结构简式应为,为2,2﹣二甲基丙烷,或命名为新戊烷,
故答案为:;2,2﹣二甲基丙烷。
【点评】本题考查有机物分子式的确定,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目难度中等,本题注意烷烃的通式的利用,把握等效氢原子的判断。
17.一氯丁烯(C4H7Cl)的同分异构体只有8种,某学生却写了如下10种:
其中,两两等同的式子是 F 和 G , I 和 J 。
【分析】丁烯有3种同分异构体,分别是1﹣丁烯、2﹣丁烯、2﹣甲基﹣1﹣丙烯,然后依次分析三种烯烃的一氯丁烯,以此解答该题。
【解答】解:丁烯有3种同分异构体,分别是1﹣丁烯、2﹣丁烯、2﹣甲基﹣1﹣丙烯,
1﹣丁烯的一氯丁烯有(A)CH3CH2CH=CHCl(B)(C)(D)4种,
2﹣丁烯的一氯丁烯满足分子中含有﹣C=C﹣Cl结构有(E)CH3CH=CHCH2Cl(F)2种,F和G是同一物质;
2﹣甲基﹣1﹣丙烯的一氯丁烯有(H)(I)2种,I和J是同一物质;
共四种,
故答案为:F和G;I和J。
【点评】本题考查了同分异构体的判断,为高频考点,题目难度不大,注意掌握同分异构体的概念及区别,试题培养了学生灵活应用基础知识解决实际问题的能力。
18.按要求书写:
(1)甲基的电子式 ;
(2)的系统命名为 2﹣乙基﹣1﹣丁烯 。
(3)分子式为C5H12,其一氯代物只有一种的烷烃结构简式 (CH3)4C ;
(4)某芳香烃的相对分子质量为102,且苯环上只有一个支链,则其结构简式为 。
(5)C4H9Br的同分异构体中,含有“手性碳原子”的结构简式为 CH3CHBrCH2CH3 。
【分析】(1)甲基的碳原子上含有7个电子,C原子最外层含有1对未成键电子对;
(2)最长的链含4个C,2号C上有1个乙基,1号C上有双键;
(3)戊烷有三种同分异构体,一氯代物只有一种则说明其结构中H原子只有一种,据此分析。
(4)某芳香烃的相对分子质量为102,则分子中最大C原子数目为8…6,结合烷烃中碳原子与H原子关系,可知7个碳原子最多需要16故H原子,故该芳香烃中含有8个碳原子、6个H原子,分子式为C8H6,不饱和度为6,则侧链不饱和度为2,且苯环上只有一个支链,据此进行分析;
(5)先根据碳链异构和位置异构写出同分异构体,然后根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子来确定结构简式。
【解答】解:(1)甲基中碳原子最外层为7个电子,甲基正确的电子式为,
故答案为:;
(2)最长的链含4个C,2号C上有1个乙基,2号C上有双键,故名称为2﹣乙基﹣1﹣丁烯,
故答案为:2﹣乙基﹣1﹣丁烯;
(3)戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体,其中新戊烷中只有一种等效氢,因此有机物的一氯代物只有一种的物质为新戊烷,结构简式为(CH3)4C;
故答案为:(CH3)4C;
(4)某芳香烃的相对分子质量为102,则分子中最大C原子数目为8…6,结合烷烃中碳原子与H原子关系,可知7个碳原子最多需要16个H原子,故该芳香烃中含有8个碳原子、6个H原子,分子式为C8H6,不饱和度为6,则侧链不饱和度为2,且苯环上只有一个支链,故其结构简式为,
故答案为:;
(5)C4H9Br的同分异构体中,含有“手性碳原子”的结构简式为CH3CHBrCH2CH3,
故答案为:CH3CHBrCH2CH3。
【点评】本题考查了学生烷烃的命名和同分异构体的概念和应用知识,要求学生具有整合知识的能力,难度中等。
19.用系统命名法对下列物质进行命名:
(1) 3,3﹣二甲基戊烷
(2)
(3)
(4)
(5) 对二乙苯或1,4﹣二乙苯 。
【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。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)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;
(3)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:(1):主链为5个C原子的烷烃,两个﹣CH3均在3号C原子上,所以命名为3,3﹣二甲基戊烷;
故答案为:3,3﹣二甲基戊烷;
(2):主链为7个C原子的烷烃,﹣CH3在3号C原子上,﹣C2H5在5号C原子上,所以命名为3﹣甲基﹣5﹣乙基庚烷;
故答案为:3﹣甲基﹣5﹣乙基庚烷;
(3):主链为6个C原子的烯烃,C=C在3、4号C原子之间,﹣CH3在4号C原子上,所以命名为4﹣甲基﹣2﹣己烯;
故答案为:4﹣甲基﹣2﹣己烯;
(4):主链为7个C原子的炔烃,C≡C在1、2号C原子之间,﹣CH3在5号C原子上,所以命名为5﹣甲基﹣1﹣庚烯;
故答案为:5﹣甲基﹣1﹣庚烯;
(5):两个“﹣C2H5“在苯环的对位,所以命名为对二乙苯或1,4﹣二乙苯;
故答案为:对二乙苯或1,4﹣二乙苯。
【点评】本题考查了有机物的命名知识,难度不大,命名时要遵循命名原则,书写要规范。
20.按要求填空:
(1)(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为 3,3﹣二甲基戊烷 ;
(2)2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯的键线式 ;
(3)制取2,4,6﹣三硝基甲苯的化学方程式为 +3HNO3+3H2O ;
(4)所含官能团的名称是 碳碳双键、醛基 .
【分析】(1)该有机物为烷烃,根据烷烃的命名原则进行解答;
(2)首先写出结构式,根据结构式再写出键线式;碳碳键用线段来表现,画出键线式.拐点和端点表示碳原子,碳原子,H不必标出,杂原子(非碳、氢原子)不得省略,并且其上连有的氢也一般不省略;
(3)甲苯与浓硝酸,在浓硫酸作催化剂条件下,加热反应制得三硝基甲苯;
(4)根据该有机物的结构简式写出其含有的官能团名称.
【解答】解:(1)(CH3CH2)2C(CH3)2,该有机物主链为戊烷,在3号C含有两个甲基,该有机物命名为:3,3﹣二甲基戊烷,
故答案为:3,3﹣二甲基戊烷;
(2)2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯,1,2和3,4号C上含有碳碳双键,在2号C含有1个甲基,该有机物的结构简式为:CH2=C(CH3)﹣CH=CH2,所以键线式为,
故答案为:;
(3)甲苯易发生取代反应,与浓硝酸、浓硫酸的混合酸共热时发生硝化反应生成三硝基甲苯,反应的化学方程式为:+3HNO3
+3H2O;
故答案为:+3HNO3
+3H2O;
(4)中含有的官能团名称为:碳碳双键和醛基,
故答案为:碳碳双键、醛基.
【点评】本题考查了有机物命名、键线式、结构简式的书写、有机反应方程式的书写,题目难度不大,注意掌握常见有机物的命名原则,能够正确书写键线式、结构简式及有机反应方程式,明确官能团的类型及名称.
21.根据所学知识,完成下列问题。
(1)用系统命名法给下列有机物命名:
① 2﹣甲基丁烷 。
② 3﹣甲基戊烷 。
(2)写出下列有机物的结构简式:
①苯 ;②丙三醇 。
【分析】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,不能命名为3﹣甲基丁烷,正确的是2﹣甲基丁烷;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。
(1)①此烷烃主链上有4个碳原子,故为丁烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,故在2号;
②烷烃的命名不能有2﹣乙基,应是最长的链为主链,所以主链是五个碳原子,应是戊烷;
(2)①苯是最简单的芳香烃,凯库勒式:;还有;
②丙三醇的主链有三个碳原子,一个碳原子链接两个羟基不稳定,所以丙三醇的结构简式:。
【解答】解:(1)①此烷烃主链上有4个碳原子,故为丁烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,从左面开始编号,甲基在2号,名称为2﹣甲基丁烷;
故答案为:2﹣甲基丁烷;
②烷烃的命名不能有2﹣乙基,应是最长的链为主链,所以主链是五个碳原子,应是戊烷,所以命名为:3﹣甲基戊烷;
故答案为:3﹣甲基戊烷;
(2)①苯是最简单的芳香烃,其结构简式为,故答案为:;
②丙三醇的主链有三个碳原子,一个碳原子链接两个羟基不稳定,所以丙三醇的结构简式:;故答案为:。
【点评】本题为综合题,考查了有机物系统命名、结构简式书写,熟悉烷烃命名原则,熟悉结构简式、键线式书写方式,题目难度不大。
22.根据要求回答下列各题:
(Ⅰ)现有①Na2O
②SO3③铁
④蔗糖
⑤冰醋酸(纯醋酸晶体)
⑥KNO3晶体
⑦氢氧化钠溶液等物质,请填空回答(填序号):
以上物质在常温下(1)能导电的是 ③⑦ ;(2)属于非电解质的是 ②④ ;
(3)属于电解质的是 ①⑤⑥ ;(4)属于弱电解质的是 ⑤ .
(Ⅱ)写出下列反应的化学方程式:
(1)有H2O参加的化合反应: Na2O+H2O=2NaOH
(2)有H2O生成的分解反应: H2CO3=H2O+CO2↑(碱、盐等分解反应均可)
(3)有HCl生成的置换反应: 2HI+Cl2=2HCl+I2
(4)有HCl参加的复分解反应: HCl+NaOH=NaCl+H2O
(Ⅲ)某有机混合物4.6g完全燃烧,将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重14.2g,经过滤得到20g沉淀.该有机样品可能是:
A.C2H6O2B.CH4和C2H6的混合物C.C2H6O和C3H8O3的混合物
D.CH4O和C3H8O的混合物.
【分析】(Ⅰ)水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,酸、碱、盐都是电解质,在水溶液中能完全电离的是强电解质,不能完全电离的是弱电解质,在上述两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质,蔗糖、乙醇等都是非电解质,大多数的有机物都是非电解质;单质,混合物不管在水溶液中或熔融状态下能够导电与否,都不是电解质或非电解质,能导电的物质﹣﹣必须具有能自由移动的带电的微粒,金属能导电﹣﹣是由于金属中存在能自由移动的带负电的电子;
(Ⅱ)根据化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应的特征,按照要求选择合适的反应来回答;
(Ⅲ)石灰水共增重14.2g,为燃烧生成的二氧化碳与水的质量,20g沉淀为碳酸钙的质量.有机物中的碳全部转化为二氧化碳、氢全部转化为水,计算二氧化碳、水的物质的量,进而计算C元素、H元素的质量,根据质量守恒判断有机物中是否含有氧元素,根据原子守恒计算有机物的最简式,结合选项判断.
【解答】解:(1)③铁⑦氢氧化钠中含有自由移动的粒子,能导电;故答案为:③⑦;
(2)②SO3④蔗糖在水溶液中和熔融状态下都不能够导电,属于非电解质;故答案为:②④;
(3)①Na2O⑤冰醋酸(纯醋酸晶体)
⑥KNO3晶体在水溶液或是熔融态时导电,属于电解质,故答案为:①⑤⑥;
(4)冰醋酸(纯醋酸晶体)在水溶液中部分电离,属于弱电解质,故答案为:⑤;
(Ⅱ)(1)有H2O参加的化合反应如:Na2O+H2O=2NaOH,故答案为:Na2O+H2O=2NaOH;
(2)有H2O生成的分解反应,如H2CO3=H2O+CO2↑(碱、盐等分解反应均可),故答案为:H2CO3=H2O+CO2↑(碱、盐等分解反应均可);
(3)有HCl生成的置换反应,如:2HI+Cl2=2HCl+I2,故答案为:2HI+Cl2=2HCl+I2;
(4)有HCl参加的复分解反应,如:HCl+NaOH=NaCl+H2O,故答案为:HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(Ⅲ)20g沉淀为CaCO3,其物质的量为0.2mol,根据碳元素守恒可知,产生的二氧化碳为0.2mol,二氧化碳的质量为0.2mol×44g/mol=8.8g,其中碳元素质量为:0.2mol×12g/mol=2.4g,
石灰水增重14.2g,所以有机物燃烧生成的水的质量为:14.2g﹣8.8g=5.4g,物质的量为0.3mol;氢元素质量为0.3mol×2×1g/mol=0.6g,
有机样品共4.6gg,所以O元素物质的质量=4.6g﹣2.4g﹣0.6g=1.6g,氧原子物质的量为:0.1mol.
即有机物中碳、氢、氧原子的物质的量之比为0.2mol:0.3mol×2:0.1mol=2:6:1,即最简式为C2H6O,最简式中H原子已经饱和C原子,只有D选项中CH4O和C3H8O按1:1混合时满足题意,
故答案为:D.
【点评】本题考查电解质的概念以及分类、化学反应类型的把握和反应方程式的书写以及有机物分子式的确定,难度中等,根据质量守恒判断有机物的是否含有氧元素是关键,注意掌握燃烧法根据守恒思想确定有机物分子式.
23.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子。 √ (判断对错)
【分析】金刚石的晶胞结构如图所示:,根据图判断由共价键形成的最小碳环上的碳原子数,据此分析。
【解答】解:金刚石是原子晶体,金刚石的晶胞结构如图所示:,根据图可知由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,故答案为:√。
【点评】本题考查了原子晶体的结构,题目难度不大,把握金刚石的空间结构是解题的关键,侧重于考查学生的分析能力和应用能力。
24.利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖.在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)也不同.根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目.例如:乙醚的结构式为:,其核磁共振氢谱中有2个信号(参见图1).
(1)下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是 AD .
A.CH3﹣CH3
B.CH3COOH
C.CH3COOCH3
D.CH3COCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图2所示,则A的结构简式为 CH2BrCH2Br ,请预测B的核磁共振氢谱上有 2 个峰(信号).
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是 通过其核磁共振谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH,1个信号时分子结构为CH3﹣O﹣CH3 .
【分析】(1)核磁共振氢谱中峰值数等于有机物中氢原子的种类数,核磁共振氢谱中只给出一种峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子;
(2)由A的核磁共振氢谱可知,分子中只有一种H原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,B与A互为同分异构体,B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上,结合分子中H原子种类判断核磁共振氢谱图的特征峰值;
(3)通过核磁共振氢谱中的信号峰可以判断有3个信号峰,则为乙醇,有1个信号峰时为甲醚.
【解答】解:(1)核磁共振氢谱中只给出一种峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子.
A.CH3CH3中6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故A正确;
B.CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;
C.CH3COOCH3中甲基所处化学环境不同,甲基H原子不同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;
D.CH3COCH3中2个甲基连在同一个羰基上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故D正确,
故选:AD;
(2)由A的核磁共振氢谱可知,分子中只有一种H原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,故A的结构简式为CH2BrCH2Br,B与A互为同分异构体,B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上,B为CH3CHBr2,分子中有2中H原子,故核磁共振氢谱图有2个峰;
故答案为:CH2BrCH2Br;2;
(3)通过核磁共振氢谱中的信号峰可以判断有3个信号峰,则为乙醇,分子结构为CH3CH2OH,有1个信号峰时为甲醚,分子结构为CH3OCH3,
故答案为:通过其核磁共振谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH,1个信号时分子结构为CH3﹣O﹣CH3.
【点评】本题考查核磁共振氢谱、有机物分子式与结构式的确定,清楚磁共振氢谱与有机物中氢原子的种类关系,侧重于学生分析能力的考查,题目难度不大.
25.(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述哪一种更能反映其真实存在状况 d 。(填字母,下同)
a.Ⅰ
b.Ⅱ
c.Ⅲ
d.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是 b 。
a.CH3Cl只代表一种物质
b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质
d.CCl4只代表一种物质
(2)分子式为CmH20的烷烃中m为 9 ,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为 C3H8 。
(3)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 CH4 。
【分析】(1)①分子结构示意图、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空间构型,但其中填充模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例,电子式只反映原子的最外层电子的成键情况;
②如果甲烷是平面正方形结构,则CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构,但CH2Cl2却有两种结构;
(2)据烷烃的通式CnH(2n+2)计算;同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子,其相对分子质量应该和二氧化碳的相等;
(3)若同为1g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x”的大小。
【解答】解:(1)①这几种形式中,分子结构示意图、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空间构型,但其中填充模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例,电子式只反映原子的最外层电子的成键情况,
故答案为:d;
②如果甲烷是平面正方形结构,则CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构,但CH2Cl2却有两种结构,一种是两个氯原子相邻,另一种是两个氯原子处于对角关系。所以,CH2Cl2只有一种结构,可以判断CH4应为正四面体结构,而不是平面正方形结构,
故答案为:b;
(2)据烷烃的通式CnH(2n+2),分子式为CmH20的烷烃中H为20,则2m+2=20,所以m=9;同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子,其相对分子质量应该和二氧化碳的相等,即为44,分子式为C3H8;
故答案为:9;C3H8;
(3)若同为1g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x”的大小,“x”的值越大,消耗O2越多,四种烃中消耗O2最多的是CH4,
故答案为:CH4。
【点评】本题考查有机物的化学反应及结构模型,为基础性习题,把握有机物的性质、结构模型的识别为解答的关键,注重基础知识的夯实,题目难度不大。
三.解答题(共5小题)
26.按系统命名法命名:
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是 2,3二甲基戊烷 .
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”.C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有两种,名称分别为 3﹣甲基己烷、 、 2,3﹣二甲基戊烷 .
(2)写出下列各有机物的结构简式:
①2,3﹣二甲基﹣4﹣乙基己烷 .
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃 .
③2,2﹣二甲基﹣3﹣乙基庚烷 (CH3)3CCH(C2H5)CH2CH2CH2CH3 .
④2,3﹣二甲基﹣1﹣丁烯 CH2═C(CH3)CH(CH3)2 .
【分析】(1)①烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,并标出支链的位置;
②根据手性碳原子的概念写出C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的结构简式并命名;
(2)①最长的主链含有6个碳原子,甲基位于2、3号碳原子,乙基位于4号碳原子;
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃,应是连接三个乙基;
③2,2二甲基﹣3﹣乙基庚烷的主链上有7个碳原子,在2号碳原子上有2个甲基,在3号碳原子上有一个乙基,据此写出结构简式;
④2,3二甲基﹣1﹣丁烯的主链上有4个碳原子,碳碳双键在1号和2号碳原子之间,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,据此分析.
【解答】解:(1)①烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,故为戊烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,故在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故名称为:2,3二甲基戊烷,故答案为:2,3二甲基戊烷;
②根据手性碳原子的概念可知,要使C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”,则其结构简式应该是:CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,其名称分别是3﹣甲基己烷、2,3﹣二甲基戊烷,
故答案为:3﹣甲基己烷、2,3﹣二甲基戊烷;
(2)①2,3﹣二甲基﹣4﹣乙基己烷的结构简式为:,
故答案为:;
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃,应是连接三个乙基,结构简式为:,
故答案为:.
③2,2二甲基﹣3﹣乙基庚烷的主链上有7个碳原子,在2号碳原子上有2个甲基,在3号碳原子上有一个乙基,故结构简式为(CH3)3CCH(C2H5)CH2CH2CH2CH3,故答案为:(CH3)3CCH(C2H5)CH2CH2CH2CH3;
④2,3二甲基﹣1﹣丁烯的主链上有4个碳原子,碳碳双键在1号和2号碳原子之间,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故结构简式为CH2═C(CH3)CH(CH3)2,故答案为:CH2═C(CH3)CH(CH3)2.
【点评】本题考查有机物命名、有机物结构确定,比较基础,掌握掌握烷烃和烯烃的命名规则,从而既能掌握对烷烃的命名,也能书写出正确的结构简式.
27.下列各种物质,有的具有多个官能团:请填写下列空白(填编号):
(1)属于烷烃的是 ①⑤ ;
(2)属于烯烃的是 ③ ;
(3)属于芳香烃的是 ⑧ ;
(4)属于醇类的是 ④⑥ ;
(5)属于羧酸类的是 ②④ ;
(6)属于酚类的是 ⑥ ;
(7)其中物质⑦中含有的官能团是 碳碳双键、醛基 ;
(8)属于同系物的有 ①和⑤ .
【分析】①分子式符合CnH2n+2,属于烷烃;
②含有﹣COOH,属于羧酸类;
③含有碳碳双键,分子式符合CnH2n,属于烯烃;
④含有﹣OH,属于醇类,含有﹣COOH,属于羧酸类,虽含苯环,但不是芳香烃;
⑤分子式符合CnH2n+2,属于烷烃;
⑥含有酚羟基,属于酚类,含有醇羟基,属于醇类,虽含苯环,但不是芳香烃;
⑦含有﹣CHO,属于醛类,虽含碳碳双键,由于含有O,因此不是烯烃;
⑧分子中含有苯环的烃,属于芳香烃;
①和⑤都是烷烃,互为同系物.
【解答】解:①分子式符合CnH2n+2,属于烷烃;
②含有﹣COOH,属于羧酸类;
③含有碳碳双键,分子式符合CnH2n,属于烯烃;
④含有﹣OH,属于醇类,含有﹣COOH,属于羧酸类,虽含苯环,但不是芳香烃;
⑤分子式符合CnH2n+2,属于烷烃;
⑥含有酚羟基,属于酚类,含有醇羟基,属于醇类,虽含苯环,但不是芳香烃;
⑦含有﹣CHO,属于醛类,虽含碳碳双键,由于含有O,因此不是烯烃;
⑧分子中含有苯环的烃,属于芳香烃;
①和⑤都是烷烃,互为同系物;
综上所述(1)属于烷烃的是①⑤;
(2)属于烯烃的是③;
(3)属于芳香烃的是⑧;
(4)属于醇类的是④⑥;
(5)属于羧酸类的是②④;
(6)属于酚类的是⑥;
(7)其中物质⑦中含有的官能团是碳碳双键、醛基;
(8)属于同系物的有①和⑤;
故答案为:(1)①⑤;
(2)③;
(3)⑧;
(4)④⑥;
(5)②④;
(6)⑥;
(7)碳碳双键、醛基;
(8)①和⑤.
【点评】本题考查了常见有机物的分类,难度不大,熟知有机物的官能团是解题的关键,注意醇和酚类的区别.
28.(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
①(CH3)3CCH2OH
②③④⑤⑥
上述物质中,属于芳香醇的是 ④ ,属于酚类的是 ③ 属于羧酸类的是 ⑥ ,属于醛类的是 ⑤ (填序号)
(2)下列属于同系物的是 BE ,属于同分异构体的是 AF (填入编号)
【分析】(1)有机物官能团可确定有机物的种类,常见有机物有烯烃、炔烃、醇、酚、醛、酸、酯等,结合有机物的结构简式判断有机物的种类;
(2)同系物是指结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物;同分异构体是分子式相同,结构不同的物质互为同分异构体;依据概念分析各物质.
【解答】解:(1)分子里碳链上连接有苯环的醇叫做芳香醇,④符合;
羟基连接在苯环上为酚,③符合;
⑥有羧基,为羧酸;
⑤含有酯基,属于酯类物质;
故答案为:④;③;⑥;⑤;
(2)A.丁醛和丁酮分子式相同结构不同,属于同分异构体;
B.官能团相同,组成相差CH2,属于同系物;
C.表示的是苯酚和苯甲醇,是本题类物质;不属于同系物、同分异构体;
D.官能团类型相同,数目不同,属于不同类醇,不是同系物,同分异构体;
E.官能团相同是二元酸,分子组成相差CH2,是同系物;
F.戊烯和环戊烷分子式相同,结构不同,属于同分异构体;
综上所述:属于同系物的是BE;属于同分异构体的是:AF;
故答案为:BE;AF.
【点评】本题考查有机物的官能团及其结构和同系物、同分异构体的概念分析判断,难度不大,注意把握有机物的结构特点和官能团的结构和性质,学习中注意把握有机物的类别和性质.
29.有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石
灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
(1)C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是 90 ,则C的分子式是 C3H6O3 。
(2)C能与
NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团是 羧基或﹣COOH 。
(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则C的结构简式是 。
(4)0.1molC与1.0mol/L的氢氧化钠溶液反应,需溶液的体积是 100 mL。
【分析】由图中最大质荷比可确定相对分子质量为90,5.4g水的物质的量为0.3mol,n(H)=0.6
mol,13.2g二氧化碳的物质的量为0.3mol,n(C)=n(CO2)=0.3
mol,此有机物9.0g含O元素质量为9.0g﹣0.6g﹣0.3×12
g=4.8
g,n(O)0.3
mol,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,A的相对分子质量为90,可得30n=90,解得:n=3,故有机物A为C3H6O3,结合核磁共振氢谱和羧酸的性质来解答。
【解答】解:(1)由上述分析可知,其相对分子质量是90,则C的分子式是C3H6O3,故答案为:90;C3H6O3;
(2)C能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH),
故答案为:羧基或﹣COOH;
(3)有机物C为C3H6O3,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个﹣COOH、1个﹣CH3、1个CH、1个﹣OH,有机物A的结构简式为,
故答案为:;
(4)有机物C含有﹣OH和﹣COOH,只有﹣COOH与NaOH反应,0.1molC与1.0mol/L的氢氧化钠溶液反应,需溶液的体积是0.1L=100mL,
故答案为:100。
【点评】本题考查有机物分子式的确定,为高频考点,把握有机物的燃烧规律、分子式确定方法为解答关键,侧重分析与计算能力的考查,注意守恒法的应用,题目难度不大。
30.人体在剧烈运动时,肌肉中容易产生有机物A.在实验室将18.0g
A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重10.8g和26.4g,经检验剩余气体为O2。
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是 90 ,则A的分子式是 C3H6O3 。
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应放出CO2,A一定含有的官能团名称是 羧基 。
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是 。
(4)0.2mol
A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是 4.48 L。
【分析】18.0gA在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重10.8g和26.4g,经检验剩余气体为O2,说明A燃烧生成二氧化碳的质量是26.4g、水的质量是10.8g,则18.0g
A中C元素的物质的量是、H元素的物质的量是,根据质量守恒,A中含O元素的物质的量是,所以A中n(C):n(H):n(O)=0.6:1.2:0.6=1:2:1,A的实验式是CH2O。
【解答】解:(1)根据A分子的质谱图,质荷比最大值是90,则A的相对分子质量是90,A的实验式是CH2O,设分子式为(CH2O)n,30n=90,n=3,A的分子式是C3H6O3,
故答案为:C3H6O3;
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应放出CO2,说明A中一定含有﹣COOH,官能团名称是羧基,
故答案为:羧基;
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个﹣COOH、1个﹣CH3、1个、1个﹣OH,则A的结构简式是,
故答案为:;
(4)有机物A中的﹣OH和﹣COOH都能与Na反应生成氢气,反应的化学方程式为:,由方程式可知0.2molA与足量Na反应生成氢气0.2mol,在标准状况下产生H2的体积是:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48。
【点评】本题考查有机物分子式与结构式的确定、官能团的性质等知识,注意把握燃烧法及质量守恒确定有机物分子式的方法,明确常见官能团的结构与性质。
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日期:2021/3/6
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