第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 练习卷-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

试卷第=page77页，共=sectionpages88页试卷第=page88页，共=sectionpages88页第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》练习卷一、单选题1．核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是A．正丁烷 B．甲苯 C． D．2．某芳香烃的相对分子质量为106，分子的核磁共振氢谱有4组峰，其峰面积比为6∶2∶1∶1。该芳香烃是A． B． C． D．3．某有机物的结构如图所示，关于该有机物下列说法正确的是A．分子与足量溶液完全反应后生成的钠盐只有1种B．分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个C．分子中所有碳原子可能共平面D．分子可以在醇溶液加热条件下发生消去反应4．已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)A．a分子中含有6个键，2个键 B．a与苯互为同分异构体C．b可使溴水褪色，反应时键断裂 D．b的一氯代物有5种5．下列反应中，属于加成反应的是A．甲烷燃烧生成二氧化碳和水 B．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯C．乙烯与溴反应生成1，2-二溴乙烷 D．甲烷与氯气在光照条件下反应6．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是：已知苯甲醛易被空气氧化；苯甲醇的沸点为205.3℃，微溶于水，易溶于乙醚；苯甲酸的熔点为121.7℃，沸点为249℃，微溶于水，易溶于乙醚；乙醚的沸点为34.8℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示，根据以上信息判断，下列说法错误的是A．操作Ⅰ是萃取分液B．操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇C．操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠D．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇7．苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是A．是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键8．德国科学家BenjaminList获得2021年诺贝尔化学奖，他通过实验发现了脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是A．有机物①能够降低反应的活化能B．反应中涉及的氢离子均符合2电子稳定结构C．反应中涉及极性键和非极性键的断裂与生成D．有机物⑥中含有2个手性碳原子9．下列物质的类别与所含官能团都正确的是()A．酚类—OH B．羧酸—COOHC．醛类—CHO D．CH3OCH3酮类—O—10．已知某有机物的分子式是，下列关于该分子的结构推测合理的是A．可能含有1个苯环 B．可能含有2个碳碳三键和4个羟基C．可能含有2个羧基和1个碳碳双键 D．可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键11．2021年诺贝尔化学奖授予本杰明。李斯特、大卫·麦克米兰，以表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献，用脯氨酸催化合成酮醛反应如图：下列说法错误的是A．c可发生消去反应形成双键B．该反应原子利用率100%C．脯氨酸与互为同分异构体D．a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色12．拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图。下列对该化合物的叙述不正确的是A．属于芳香族化合物 B．不属于卤代烃C．具有酯类化合物的性质 D．属于醇类13．关于有机反应类型，下列判断正确的是A．(消去反应)B．(氧化反应)C．+3nHNO3+3nH2O(缩聚反应)D．(加成反应)14．将有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8g，再通过碱石灰，碱石灰又增重了17.6g。下列说法不正确的是A．该有机物的最简式为CH3OB．该有机物的分子式可能为CH3OC．该有机物的分子式一定为C2H6O2D．该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰15．下列关于化学基础概念的描述正确的是A．氢键、共价键、离子键等是化学键B．气体摩尔体积的数值是固定的，为22.4L/molC．电子云是指核外电子高速运动，看起来像一朵云的样子D．手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子二、填空题16．回答下列问题。(1)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示：①酚酞的分子式为_______。②从结构上看酚酞可看作_______(填字母)。A．烯烃

B．芳香族化合物

C．醇

D．酚

E.醚

F.酯(2)莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机物，具有消炎、镇痛作用，常用作合成抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如下图：①在横线上写出官能团的名称_______、_______、_______。②莽草酸按含氧官能团分类，属于_______类、_______类。17．按要求写出下列物质的同分异构体。(1)写出与互为同分异构体的链状烃的结构简式：___________。(2)分子式与苯丙氨酸[]相同，且满足下列两个条件的有机物的结构简式有___________。①苯环上有两个取代基；②硝基()直接连在苯环上。18．回答下列问题：(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和相对数目。①下列分子中，其核磁共振氢谱中只有一组峰的物质是_______(填字母)。A．

B．

C．

D．②化合物A和B的分子式都是，A的核磁共振氢谱如下图所示，则A的结构简式为_______，请预测B的核磁共振氢谱上有_______组峰。③若用核磁共振氢谱来研究的结构，请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定分子结构的方法是_______。(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量中充分燃烧，将所得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。①C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_______。②C能与溶液发生反应生成，C一定含有的官能团名称是_______。③C分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比是1：1：1：3，则C的结构简式是_______。④0.1molC与足量Na反应，在标准状况下产生的体积是_______L。19．某有机化合物经李比希法测得其中含碳的质量分数为54.5%、含氢的质量分数为9.1%，其余为氧。用质谱法分析知该有机物的相对分子质量为88.请回答下列有关问题：(1)该有机物的分子式为_______。(2)若该有机物的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为_______。(3)若实验测得该有机物中不含结构，利用红外光谱仪测得该有机物的红外光谱如图所示。则该有机物的结构简式可能是_______、_______(写出两种即可)。20．某芳香烃A的质谱图如图所示：(1)A的名称为___________。(2)A的一氯代物共有___________种。(3)A分子中最多有___________个原子共平面。(4)已知9.2gA在足量中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重___________g、___________g。(5)A分子的核磁共振氢谱有___________组峰，峰面积之比为___________。21．已知和的一些物理性质如下表所示：物质熔点/℃沸点/℃密度水溶性542381.1581难溶-102121.1622难溶(1)分离这两种物质的混合物可采用的方法是___________(填字母)。a、过滤

b、分液

c、蒸发

d、蒸镏(2)该分离方法需要用到的主要玻璃仪器是___________、___________、___________、___________、___________、牛角管。22．判断下列同分异构体属于何种异构？A．碳链异构

B．位置异构C．官能团异构(1)CH3CH===CH(CH2)2CH3和C2H5CH===CHC2H5：________(填相应序号，下同)。(2)CH3COOH和HCOOCH3：________。23．回答下列问题：(1)D()具有的官能团名称是___________。(不考虑苯环)(2)化合物I()中含氧官能团有___________(写名称)。(3)M()中虚线框内官能团的名称为a___________，b___________。24．请根据元素组成和碳骨架对下列有机物进行分类：①；②；③；④；⑤；⑥；⑦(1)属于链状化合物的是_______(填序号，下同)。(2)属于环状化合物的是_______。(3)属于脂环化合物的是_______。(4)属于芳香族化合物的是_______。25．化合物的核磁共振氢谱中有_______个吸收峰。答案第=page1111页，共=sectionpages11页答案第=page1010页，共=sectionpages1010页参考答案：1．C【详解】A．CH3CH2CH2CH3中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，A错误；B．中有4种氢原子，核磁共振氢谱中有4个吸收峰，B错误；C．中有3种氢原子，核磁共振氢谱中有3个吸收峰，C正确；D．中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，D错误；故选C。2．C【分析】选项中的四种含苯环的有机物均只由碳和氢两种元素组成，属于芳香烃，相对分子质量均为106，核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中有四种等效氢。同一个碳原子上的H等效，对称位置上的H等效。【详解】A．乙苯有5种等效氢，故A不选；B．邻二甲苯有3种等效氢，故B不选；C．间二甲苯有4种等效氢，且等效氢的数目分别为6、2、1、1，即核磁共振氢谱图上4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1，故C选；D．对二甲苯有2种等效氢，故D不选；故选C。3．A【详解】A．分子中含有1个酰胺基，分子与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液，钠盐只有破酸钠这1种，A正确；B．分子完全水解后所得有机物分子中手性破原子数目为1个，如图所示，B错误；C．苯分子是平面结构、醛基是平面结构、碳碳单键是四面体结构，饱和碳原子及其相连的原子最多三个共面，则分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；D．含醇羟基的有机物发生消去反应的条件为：浓硫酸、加热，D错误；答案选A。4．C【详解】A．a分子中含有14个键，2个键，A项错误；B．a的分子式为，苯的分子式为，二者不互为同分异构体，B项错误；C．b中含有碳碳双键，与溴发生加成反应时，键断裂，C项正确；D．b分子中有6种不同化学环境的氢原子，则b的一氯代物有6种，D项错误。故选：C。5．C【分析】加成反应是有机物发生化学反应生成唯一产物的反应类型，常见于具有不饱和键的有机物中，据此回答问题。【详解】A．甲烷燃烧生成二氧化碳和水，产物不唯一，属于氧化反应，选项A错误；B．乙醇与乙酸发生取代反应制备乙酸乙酯，属于取代反应或酯化反应，选项B错误；C．乙烯与溴反应生成1,2—二溴乙烷，产物唯一，发生加成反应，选项C正确；D．甲烷与氯气反应生成一氯甲烷等卤代烃和氯化氢，产物不唯一，属于取代反应，选项D错误。答案选C。6．C【详解】A．从过程上看操作Ⅰ得到乙醚溶液和水溶液，这两个是互不相溶的液体，采用萃取和分液的方法，选项A正确；B．操作Ⅱ利用了苯甲醇的沸点为205.3℃，乙醚的沸点为34.8℃，两者互溶，利用沸点不同，采用蒸馏的方法得到乙醚和苯乙醇，选项B正确；C．操作Ⅲ水溶液中加入盐酸，苯甲酸钾转变成苯甲酸，苯甲酸不溶于水，采用过滤的方法进行分离，选项C错误；D．苯甲醛在氢氧化钾中生成苯乙醇和苯甲酸钾，根据制备苯甲酸和苯乙醇的制备过程，乙醚溶液溶解的主要成分是苯甲醇，选项D正确；答案选C。7．B【详解】A．苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；B．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；C．由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；D．苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误；故选B。8．B【详解】A．由图可知，有机物①是第一个反应的反应物，是最后一个反应的生成物，所以是该反应的催化剂，能降低反应所需活化能，故A正确；B．H+离子中不含有电子，不符合2电子稳定结构，故B错误；C．反应中，有机物①生成③，有极性键N—H、C=O极性键的断裂，C=N极性键的形成；有机物③生成有机物④的过程中有C=C非极性键的形成，有机物④生成⑥的过程中，有C=C键的断裂，所以反应中涉及极性键和非极性键的断裂与生成，故C正确；D．由结构简式可知，有机物⑥中连接醇羟基、羧基的两个碳原子为手性碳原子，所以分子中含有2个手性碳原子，故D正确；故选B。9．B【详解】A．的官能团为酯基(-COOC-)属于酯类，故A错误；B．的官能团为-COOH，属于羧酸，故B正确；C．的官能团为醇羟基(-OH)，属于醇类，故C错误；D．CH3OCH3的官能团为醚键(-COC-)，属于醚类，故D错误；综上所述答案为B。10．C【详解】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比，所含氢原子数少6.A．含有1个苯环时，有机物的分子式不可能为，A错误；B．含有2个碳碳三键时，与链状烷烃相比，氢原子数少8，与题设分子式不符，B错误；C．含有2个羧基和1个碳碳双键，氧原子数为4，与链状烷烃相比，氢原子数少6，与题设分子式符合，C正确；D．含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时，氧原子数为5，与题设分子式不符，D错误。故选：C。11．D【详解】A．c中连接醇羟基的碳原子相邻碳原子上含有氢原子，所以c能发生消去反应，A正确；B．该反应为加成反应，只有c生成，该反应原子利用率为100%，B正确；C．脯氨酸的不饱和度是2，的不饱和度是2，两者的分子式相同结构式不同，互为同分异构体，C正确；D．-CHO、-CH(OH)-能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以b、c能使酸性高锰酸钾溶液褪色，a和酸性高锰酸钾溶液不反应，D错误；答案选D。12．D【详解】A．该有机化合物分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；B．该有机化合物中含有氧、氮等元素，不属于卤代烃，B正确；C．该有机化合物分子中含有酯基，具有酯类化合物的性质，C正确；D．该有机化合物分子中不含羟基，不属于醇类，D错误；故选D。13．D【详解】A．反应，属于酯化反应，选项A错误；B．反应属于还原反应,选项B错误；C．+3nHNO3+3nH2O属于酯化反应或取代反应，选项C错误；D．反应属于加成反应，选项D正确；答案选D。14．B【分析】浓硫酸增重的为水的质量，碱石灰增重的为二氧化碳的质量，根据n=计算出水、二氧化碳的物质的量，再根据质量守恒确定含有氧元素的质量及物质的量;根据C、H、O元素的物质的量之比得出该有机物达到最简式，根据有机物结构与性质及核磁共振氢谱的知识对各选项进行判断。【详解】有机物完全燃烧，生成CO2和H2O。将12.4g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8g，增加质量为水的质量，m(H2O)=10.8g，n(H2O)=，n(H)=2n(H2O)=2×0.6mol=1.2mol，m(H)=1.2g；再通过碱石灰，碱石灰增重17.6g为CO2的质量，n(CO2)=，m(C)=0.4mol×12g/mol=4.8g，m(C)+m(H)=1.2g+4.8g=6g＜12.4g，则m(O)=2.4g－6g=6.4g，n(O)=，n(C)：n(H)：n(O)=0.4mol：1.2mol：0.4mol=1：3：1，所以物质中N(C)：N(H)：N(O)=1：3：1，故该有机物的最简式为CH3O。A．根据分析可知，该有机物的最简式为CH3O，A正确；B．该有机物分子中只含有C、H、O三种元素，H原子数只能为偶数，其分子式不可能为CH3O，B错误；C．设该有机物分子式为(CH3O)n，当n=2时，得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和，所以该有机物分子式为C2H6O2，C正确；D．若该有机物为乙二醇，乙二醇的分子中含有两种等效H，则其核磁共振氢谱有两个吸收峰，D正确；故合理选项是B。15．D【详解】A．氢键不是化学键，故A错误；B．气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，故B错误；C．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故C错误；D．连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，故D正确；故选D。16．(1)

BDF(2)

羧基

碳碳双键

羟基

羧酸

醇【解析】（1）①根据酚酞的结构简式可知，其分子式为：；②从结构上看酚酞中含有苯环，故属于芳香族化合物，其中含有酚羟基，故属于酚类物质，其中含有酯基，故属于酯类物质，故选BDF；（2）①根据莽草酸的结构简式可知其中含有的官能团分别为：羧基、碳碳双键、羟基；②莽草酸中含有羧基，故属于羧酸；其中含有羟基，故属于醇。17．(1)、(2)、、、、、【解析】（1）符合要求的碳架结构只有，根据位置异构有，根据官能团异构有。（2）当苯环上连有1个硝基以后，余下的取代基只能是正丙基或异丙基，再考虑到苯环上的二元取代物本身有3种位置关系，符合条件的结构简式如下：、、、、、。18．(1)

AD

2

通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断：有3组峰时，分子结构为；有1组峰时，分子结构为(2)

90

羧基

CH3CH(OH)COOH

2.24【解析】（1）①在有机物分子中，根据核磁共振氢谱中能信号可以确定：有机物分子中氢原子的种类和相对数目。、均只有一种氢原子，也只有一种气原子，、、均有两种氢原子，有三种气原子，故选AD；②根据谱图可知，A含有1种环境的4个H，A的结构简式为：BrCH2CH2Br；B为A的同分异构题体，B的结构简式为：CHBr2CH3，核磁共振氢谱上有2种环境的H，故B的核磁共振氢谱上有2个峰；③可以根据核磁共振氢谱中峰的个数来推断其结构简式，具体方法为：通过其核磁共振氢谱中峰的数目可以判断：有3组峰时，分子结构为；有1组峰时，分子结构为；（2）①有机物质谱图中，最右边的峰表示有机物的相对分子质量，因此该有机物的相对分子质量为90；浓吸水，所以生成的水是5.4g，即0.3mol；碱石灰吸收，则是13.2g，即0.3mol。所以9.0gC中氧原子的物质的量是，此有机物的实验式为，又因其相对分子质量为90，所以C的分子式为；②C能与溶液发生反应生成，则C中含有羧基；③根据氢原子的种类及个数之比可知，C的结构简式为CH3CH(OH)COOH；④C的1个分子中含有1个羟基和1个羧基，所以0.1molC与Na反应能生成，标准状况下的体积是2.24L。19．

3：2：2：1

【详解】(1)根据已知：有机物的相对分子质量为88，含碳的质量分数为54.5%、含氢的质量分数为9.1%，其余为氧，所以1mol该有机物中，，，，故该有机物的分子式为，故答案：；(2)若该有机物的水溶液呈酸性，说明含有羧基，；结构中不含支链，则该有机物的结构简式为，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为3：2：2：1。故答案：3：2：2：1；(3)由图可知，该有机物分子中有2个、1个、1个-C-O-C-结构或2个、1个-COO-结构，据此可写出该有机物可能的结构简式有：、、，故答案：；。20．

甲苯

4

13

30.8

4

1：2：2：3【详解】(1)根据A为芳香烃可知A含苯环，根据质荷比最大值为92可知A的相对分子质量为92，用商余法知A的分子式为C7H8，A为甲苯。故答案为：甲苯；(2)甲苯中苯环上的一氯代物有3种，即氯原子取代与甲基相邻、相间、相对的位置上的氢原子，甲基上还有1种，即氯原子取代甲基上的氢原子，共4种。故答案为：4；(3)苯的所有原子共平面，甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个，甲苯是由甲基取代苯的一个氢原子