2021-2022学年高二化学人教版（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》单元测试卷

第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
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.图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应．其中，产物只含有一种官能团的反应是（　　）
A．
①②
B．
②③
C．
③④
D．
①④
3.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝，其结构简式为，下列关于靛蓝的叙述中错误的是(　　)
A．
靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B．
它的分子式是C16H10N2O2
C．
该物质属于芳香化合物
D．
它含有碳碳双键和酯基
4.保龄球与竹签可以用来制作有机分子球棍模型，保龄球代表有机分子中的原子，且保龄球个数和大小分别代表有机分子中的原子个数和类型；竹签代表有机分子中原子间结合的化学键，并以竹签的数目和类型代表化学键的数目和类型，下列关于用保龄球和竹签制作分子球棍模型的判断，正确的是（　　）
A．
甲烷的球棍模型需要用五个保龄球和五根竹签制作
B．
甲烷球棍模型中，较大的保龄球代表甲烷分子中的氢原子
C．
甲烷的球棍模型中，五个保龄球的球心不在同一平面上
D．
制作乙烯的模型时，需要用到六根完全相同的竹签
5.在一定条件下，萘可以被浓硝酸、浓硫酸的混酸硝化生成二硝基物，它是1，5?二硝基萘()、1，8-二硝基萘()的混合物，后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离，将上述硝化产物加入适量的98%硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8?二硝基萘，应采用的方法是(　　
)
A．
蒸发浓缩结晶
B．
向滤液中加水后过滤
C．
用Na2CO3溶液处理滤液
D．
将滤液缓缓加入水中并过滤
6.己烯雌酚是一种激素类药物，结构如图所示，下列有关叙述中正确的是（　　）
A．
该有机物易溶于水
B．
可以与Na2CO3生成2molCO2
C．
该分子对称性好，所以没有顺反异构
D．
该有机物分子中，最多可能有18个碳原子共平面
7.已知二甲醚和乙醇是同分异构体，下列鉴别方法中不可行的是（　　）
A．
利用金属钠
B．
利用质谱法
C．
利用红外光谱法
D．
利用核磁共振氢谱
8.关于同分异构体的下列说法中不正确的是（　　）
A．
具有相同分子式，但结构不同的化合物互为同分异构体
B．
同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一
C．
同分异构体之间的转化属于化学变化
D．
金刚石、石墨化学式相同，但结构不同，性质不同，所以互为同分异构体
9.下列说法正确的是(　　)
A．
羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类
B．
含有羟基的化合物属于醇类
C．
酚类和醇类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质
D．
分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类
10.下列有关有机物的鉴别、分离、提纯的说法中错误的是（　　）
A．
乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
B．
蛋白质的盐析可用于分离和提纯蛋白质
C．
因为乙酸乙酯和乙醇的密度不同，所以用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇
D．
因为丁醇与乙醚的沸点相差较大，所以用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚
11.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
12.有机物A是农药生产中的一种中间体，结构简式如下图所示。下列叙述中正确的是(　　)
A．
1
mol
A最多能与4
mol
H2发生加成反应
B．
有机物A可以在一定条件下与HBr发生反应
C．
有机物A与浓硫酸混合加热，可以发生消去反应
D．
1
mol
A与足量的NaOH溶液反应，最多可以消耗2
mol
NaOH
13.按碳的骨架分类，下列说法正确的是(　　)
A．
CH3CH(CH3)2属于链状化合物
B．属于芳香化合物
C．属于脂环化合物
D．属于芳香化合物
14.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
15.除去下列物质所含的杂质(括号内的物质)所选用的试剂不正确的是(　　)
A．
乙酸(苯甲酸)：NaOH溶液
B．
甲烷(乙炔)：溴水
C．
苯(苯甲酸)：NaOH溶液
D．
乙炔(硫化氢)：亚硫酸钠酸性溶液
二、实验题(共3小题)
16.化学课外兴趣小组学生在实验室里制取的乙烯中常混有少量的二氧化硫，老师启发他们并由他们自己设计了下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2，回答下列问题：
（1）装置应盛放的试剂是I
____，IV
_______
（将下列有关试剂的序号填入空格内）；
A．品红溶液
B．NaOH溶液
C．浓硫酸
D．酸性KMnO4溶液
（2）能说明SO2气体存在的现象是____________________________；
（3）使用装置II的目的是____________________________________
；
（4）使用装置III的目的是
___________________________________；
（5）确定含有乙烯的现象是___________________________________。
17.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。
18.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。
三、填空题(共3小题)
19.（1）不必试写，判断一氯丁烷（C4H9Cl）的同分异构体有___________种；
（2）乙烯和丙烯按物质的量之比为1：1聚合时，可生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结构简式可能是_____________、__________________。
20.乙酰水杨酸是常见的一种解热镇痛药物，俗称阿司匹林。它可用水杨酸在浓磷酸的催化下与醋酸酐()作用制得。水杨酸的结构简式是__________，它既可看作__________类有机物，又可看作__________类有机物。
21.有下列9种微粒：①NH②—NH2③Br－④OH－⑤—NO2⑥—OH
⑦NO2⑧CH⑨—CH3
(1)上述9种微粒中，属于官能团的有；
(2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有；
(3)能与C2H结合生成有机物分子的微粒有。
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】C
【解析】根据有机物的结构和反应条件可判断，乙为与HBr发生加成反应的产物，应为二溴己烷；C=C可被氧化为-COOH，则W应为HOOCCH2CHBrCH2CH2COOH；与H2O在酸性条件下反应生成X中含有-X和-OH，在NaOH条件下发生消去反应，Y可能为或，其产物一定只含有一种官能团是乙和Y，则只含有一种官能团的反应是③④，故选C。
3.【答案】D
【解析】　观察靛蓝的结构简式，可知它由碳、氢、氧、氮四种元素组成，其分子式为C16H10N2O2；其结构中含有碳碳双键、羰基、苯环等，但不含酯基，该有机物属于芳香化合物。
4.【答案】C
【解析】A.甲烷分子中的5个原子形成了4个共价键，所以甲烷的球棍模型需要用五个保龄球和四根根竹签制作，故A错误；
B.由于碳原子的原子半径大于氢原子的原子半径，所以甲烷球棍模型中，较大的保龄球代表甲烷分子中的碳原子，故B错误；
C.甲烷空间结构为正四面体结构，所以甲烷的球棍模型中，五个保龄球的球心不在同一平面上，故C正确；
D.乙烯分子中含有4个碳氢共价键和1个碳碳双键，碳氢键和碳碳双键的键长不相同，所以需要用到的六根竹签不能完全相同，故D错误。
5.【答案】D
【解析】（根据题目信息知，滤液中有浓H2SO4和1，8-二硝基萘，浓H2SO4可溶于水，而1，8?二硝基萘不溶于水，故可以将滤液注入水中(相当于浓H2SO4的稀释)，然后过滤即可。
6.【答案】D
【解析】A．已知苯酚难溶于水，则该有机物在水中的溶解度更小，故A错误；
B．分子中含有酚羟基，酸性比碳酸弱，不能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，故B错误；
C．与碳碳双键上的为两个不同的原子团，存在顺反异构，故C错误；
D．苯环的所有原子共平面，与与碳碳双键上的C原子直接相连的C原子为平面型结构，则分子中最多有18个C原子可能共平面，即所有碳原子可能共平面，故D正确。
7.【答案】B
【解析】A．乙醇与Na反应生成气体，而二甲醚不能，现象不同，可鉴别，故A不选；
B．二者互为同分异构体，相对分子质量相同，质谱法可测定相对分子质量，则不能鉴别，故B选；
C．化学键不完全相同，利用红外光谱法可鉴别，故C不选；
D．甲醚中只有一种H，而乙醇中含3种H，则利用核磁共振氢谱可鉴别，故D不选。
8.【答案】D
【解析】A．具有相同的分子式，结构不同的化合物互称为同分异构体，故A正确；
B．由于有机物存在同分异构体现象，导致有机物数目众多，故B正确；
C．同分异构体之间的转化生成了新物质，属于化学变化，故C正确；
D．金刚石、石墨是单质，不是化合物，所以两者不互为同分异构体，故D错误。
9.【答案】A
【解析】醇和酚含有的官能团相同，均为羟基，但在分子结构中羟基所处的位置不同，酚分子中羟基与苯环直接相连接，而醇分子中羟基与非苯环上的碳原子相连接，故羟基的位置不同物质类别不同，化学性质不同。
10.【答案】C
【解析】A．乙酸可以碳酸钠反应生成二氧化碳气体，乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，可用Na2CO3溶液加以区别，故A正确；
B．蛋白质在饱和硫酸钠、氯化铵等溶液中溶解度较小，为可逆过程，可用盐析的方法提纯，故B正确；
C．乙酸乙酯和乙醇混溶，应用蒸馏的方法分离，故C错误；
D．沸点相差较大的液体混合物，可用蒸馏的方法分离，故D正确。
11.【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。
12.【答案】B
【解析】判断有机物的性质，关键是找出有机物中含有的官能团。根据有机物的结构简式可知，分子中含有的官能团有酯基、氯原子和醇羟基。A不正确，只有苯环能发生加成反应，1
mol
A最多能与3
mol
H2发生加成反应；羟基能和溴化氢发生取代反应，B正确；氯原子可以发生消去反应，但羟基不能再发生消去反应，C不正确；酯基水解又生成1个酚羟基，氯原子也能水解，所以最多可以消耗3
mol
NaOH，D不正确，答案选B。
13.【答案】A
【解析】有机物按照碳的骨架分为链状化合物和环状化合物，环状化合物又分为脂环化合物和芳香化合物，芳香化合物与脂环化合物的区别是前者含有苯环，后者则没有。
14.【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。
15.【答案】A
【解析】A项，乙酸和苯甲酸都能与NaOH反应而溶于该溶液，因此A错误；B项，可以将混合气体通入溴水中，乙炔与溴水发生加成反应，从而除去了乙炔；C项，苯甲酸溶于NaOH溶液而除去；D项，通过亚硫酸钠酸性溶液，硫化氢与亚硫酸钠反应生成了硫单质，从而除去。
16.【答案】（1）A；D；
（2）装置Ⅰ中品红溶液褪色；
（3）除去二氧化硫气体，以免干扰乙烯的实验；
（4）检验二氧化硫是否除尽；
（5）装置Ⅲ中的品红溶液不褪色，装置Ⅳ中的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【解析】（1）乙烯不与NaOH溶液反应，但二氧化硫能与碱反应（SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O），二氧化硫是否存在，可用品红溶液检验，乙烯的检验应放在排除SO2的干扰后进行，选通过品红溶液褪色检验SO2的存在；再通过NaOH溶液除去SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，最后用高锰酸钾酸性溶液褪色实验检验乙烯；
（2）二氧化硫是否存在可用品红溶液检验，品红溶液褪色说明含有二氧化硫；
（3）乙烯和二氧化硫都能使溴水或高锰酸钾酸性溶液褪色，二氧化硫的存在影响乙烯的检验，故检验乙烯时应先除去二氧化硫；
（4）通过NaOH溶液除去SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净；
（5）最后用高锰酸钾酸性溶液褪色实验检验乙烯，装置Ⅳ中的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明含有乙烯。
17.【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。
18.【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。
19.【答案】或
【解析】（1）C4H9Cl可以看作是丁烷中的1个H原子被Cl取代产物，C4H9Cl同分异构体与丁基的数目相同，有4种丁基，则C4H9Cl的同分异构体种数有4种；
（2）乙烯和丙烯中都双键，按物质的量之比为1：1聚合时，可生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结构简式可能是或。
20.【答案】羧酸
　酚
【解析】本题考查有机物的官能团及有机物类别的分析。乙酰水杨酸水解得水杨酸和醋酸。由分子中含有—COOH和—OH，故水杨酸既可看作羧酸类有机物，又可看作酚类有机物。
21.【答案】(1)②⑤⑥　(2)②⑤⑥⑨　(3)①③④
【解析】(1)官能团属于基，而基不一定属于官能团，且官能团和基均为电中性，容易判断②⑤⑥是官能团，它们分别为氨基、硝基、羟基，而①③④⑧带有电荷，它们均为离子，⑦NO2为分子，⑨—CH3表示甲基，不属于官能团。
(2)基与基之间可以直接结合成有机物分子，—C2H5为乙基，能与其结合成有机物分子的有②⑤⑥⑨；结合成的有机物分别为C2H5—NH2(氨基乙烷)、C2H5—NO2(硝基乙烷)、C2H5OH(乙醇)、C2H5—CH3(丙烷)。
(3)C2H为阳离子(根)，能与其结合成分子的必须为阴离子，有①③④。结合成的有机物分子分别为C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5Br(溴乙烷)、C2H5OH(乙醇)。