第一章++有机化合物的结构特点与研究方法++测试题 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测试题一、单选题（共12题）1．绿原酸(C16H18O9)具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用，利用乙醚、60%乙醇浸没泡杜仲干叶，得到提取液，进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如图，下列说法错误的是A．得到有机层的实验操作为萃取分液B．减压蒸馏的目的防止温度过高，绿原酸变质C．绿原酸在温水中的溶解度小于冷水中的溶解度D．绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯2．下列化学用语不正确的是A．乙酸的键线式为B．丙烷分子的球棍模型C．对氯甲苯的结构简式D．CH4S的结构式3．2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意图如图：下列说法错误的是A．反应①中涉及的能量变化：电能→化学能B．反应②中CO2→CH3OH碳原子的杂化方式发生了变化C．分析合成淀粉的红外光谱图可获得其官能团信息D．C6→淀粉的过程中只涉及O－H的断裂和形成4．下列化学用语正确的是A．乙烷的结构简式：C2H6B．丙烷分子的比例模型为：C．2-甲基-1-丁烯的键线式：D．四氯化碳分子的电子式为：5．下列两个反应的类型相同的是（

）A．乙醇与金属钠的反应；苯与氢气在一定条件下反应B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色C．苯制备溴苯的反应；乙烯制备聚乙烯的反应D．乙醇与乙酸的酯化反应；甲烷与氯气在光照条件下的反应6．学会分类使化学学习事半功倍。下列关于有机化合物的分类正确的是A．

属于脂环化合物 B．

属于芳香烃C．

属于链状化合物 D．

属于烃的衍生物7．实验室用95%乙醇溶液制备无水乙醇，通常需要用到的仪器是A． B． C． D．8．某有机物的结构简式如图，该有机物中不存在的官能团是A．酯基 B．碳碳双键 C．羧基 D．羟基9．下列物质中含有手性碳原子的是A．CHClF2 B．CH3COOCH2CH3 C．CH3CHBrCl D．CH3CH2OH10．下列有关有机物的类别或官能团的说法正确的是选项有机物的结构简式类别官能团A醛类-COHBCH3OCH3酮类C-O-CC羧酸-COOHD酚类-OHA．A B．B C．C D．D11．某物质在空气中完全燃烧，生成H2O和CO2的分子数比为2︰1，则该物质可能是①CH4②C2H2③C2H5OH

④CH3OHA．②③ B．①④ C．①③ D．②④12．在光照下与Br2反应，可能得到的一溴代物有()A．4种 B．5种 C．6种 D．7种二、非选择题（共10题）13．CH3—CH=CH2与互为同分异构体吗？同分异构体的化学性质一定相同吗？14．A、B的结构简式如下：(1)A分子中含有的官能团的名称是；B分子中含有的官能团的名称是。(2)A能否与氢氧化钠溶液完全反应；B能否与氢氧化钠溶液完全反应。(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型和条件是。(4)A、B各1mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是mol，mol。15．某芳香族有机化合物A能与NaOH溶液反应，相对分子质量为136，其中含碳的质量分数为70.6%，氢的质量分数为5.9%，其余为氧。(1)A的分子式是。(2)若A含有酯基，且1molA消耗1molNaOH，则A的结构简式可能是或。(3)若A能与溶液发生显色反应，也能发生银镜反应，其结构有种。(4)若A分子苯环上只有一个取代基，既能发生银镜反应又能与NaOH溶液反应，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式。16．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体。(1)用如图所示实验装置测定青蒿素的分子式，将青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧：①装置E中盛放的物质是，装置F中盛放的物质是。②用该实验装置测定可能产生误差，造成测定的含氧量偏低，改进方法是。③已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理改进后的装置进行实验，所得实验数据如表所示：装置实验前装置的质量/g实验后装置的质量/gEF青蒿素的最简式是。(2)将青蒿素加入含有、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解度较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解度增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与_______(填标号)具有相似的性质。A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖17．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。利用如图装置测定确定有机物的组成。回答下列问题：(1)A装置是用来制备O2的，锥形瓶中装的是二氧化锰固体，则分液漏斗中盛放的物质是(填化学式)。(2)X试剂的名称：，Y试剂的名称：。(3)准确称取2.8g某烃A样品，经充分燃烧后，D管质量增加3.6g，E管质量增加8.8g，则该有机物的最简式为，通过法(填“红外光谱”或“核磁共振氢谱”或“质谱”)测得A的相对分子质量为56，则A分子式为(4)该烃A的同分异构体B在核磁共振氢谱中只有一个吸收峰，则B的键线式为。18．2-硝基-1，3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料，经磺化、硝化、去磺酸基三步合成：部分物质相关性质如下表：名称相对分子质量性状熔点/℃水溶性(常温)间苯二酚110白色针状晶体110.7易溶2-硝基-1，3-苯二酚155桔红色针状晶体87.8难溶制备过程如下：第一步：磺化。称取77.0g间苯二酚，碾成粉末放入烧瓶中，慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌，控制温度在一定范围内搅拌15min(如图1)。第二步：硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15min。第三步：蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中，然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的)，收集馏出物，得到2-硝基-1，3-苯二酚粗品。请回答下列问题：(1)图1中仪器a的名称是；磺化步骤中控制温度最合适的范围为(填字母代号，下同)。A．30～60℃

B．60～65℃C．65～70℃

D．70~100℃(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是。(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是。(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，被提纯物质必须具备的条件正确的是。A．具有较低的熔点

B．不溶或难溶于水，便于最后分离C．难挥发性

D．在沸腾下与水不发生化学反应(5)下列说法正确的是。A．直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出B．反应一段时间后，停止蒸馏，先熄灭酒精灯，再打开旋塞，最后停止通冷凝水C．烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸(6)蒸馏所得2-硝基-1，3-苯二酚中仍含少量杂质，可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净。(7)本实验最终获得15.5g桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率约为(保留3位有效数字)。19．某含氧有机物中含碳的质量分数为64.86%，含氢的质量分数为13.5%，结合该有机物的质谱图，该有机物的相对分子质量为：，分子式为：。20．将含有C、H、O的有机物3.24g，装入元素分析装置，通入足量的O2使它完全燃烧，将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B，测得A管质量增加了2.16g，B管增加了9.24g。已知该有机物的相对分子质量为108。(1)求此化合物的分子式(要有计算过程)。(2)该化合物分子中存在1个苯环和1个羟基，写出它的同分异构体的结构简式。21．计算题某种苯的同系物0.1mol在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液，使浓硫酸增重7.2g，氢氧化钠溶液增重30.8g，推测它的分子式和结构简式。22．某含、、三种元素的未知物，现对进行分析探究。（1）经燃烧分析实验测定，该未知物中碳的质量分数为41.38%，氢的质量分数为3.45%，则的实验式为。（2）利用质谱法测定得的相对分子质量为116，则的分子式为。（3）的红外光谱图如下，分析该图得出中含2种官能团，官能团的名称是、。（4）的核磁共振氢谱图如下，综合分析的结构简式为。参考答案：1．C绿原酸易溶于乙酸乙酯，提取液加入乙酸乙酯，分液得到有机层，减压蒸馏得到绿原酸，加入温水浸膏，经冷却、过滤得到绿原酸粗产品，以此解答该题。A．绿原酸为有机酸，更易溶于有机溶剂，加入乙酸乙酯后绿原酸被萃取到有机酯层，有机层与水层互不相溶，应采用分液法分离，A项正确；B．绿原酸具有抗氧化作用，减压蒸馏可降低温度，避免温度过高导致绿原酸被氧化，B项正确；C．流程中加入温水浸膏，冷却、过滤得到绿原酸粗产品，可知绿原酸难溶于冷水，其在温水中的溶解度大于冷水中的溶解度，C项错误；D．根据C的分析，绿原酸粗产品可用重结晶的方法进一步提纯，D项正确；答案选C。2．CA．乙酸的结构简式为CH3COOH，键线式为，A正确；B．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，其分子的球棍模型为，B正确；C．为间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式应为，C错误；D．CH4S分子中C和3个H原子、1个S原子形成共价单键，S与1个H原子形成共价单间，故CH4S的结构式，D正确；答案选C。3．DA．反应①为用太阳能电池电解水制氢气和氧气，涉及的能量变化：电能→化学能，故A正确；B．已知CO2中C原子周围的价层电子对数为2+=2，则C原子为sp杂化，而CH3OH中C原子均以单键与周围的3个H和一个O原子形成4个σ键，则该C原子以sp3杂化，则反应②中CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化，故B正确；C．红外光谱可确定合成淀粉的化学键或官能团，故C正确；D．由题干反应历程图可知，C6→淀粉的过程中涉及O-H键和O-C键的断裂，C-O键的形成，故D错误；故选：D。4．CA．乙烷的分子式是C2H6，结构简式是：CH3CH3，A错误；B．丙烷分子中3个C原子结合成链状，剩余价电子全部与H原子结合，根据原子相对大小及空间位置，可用球棍模型表示，该图示不是比例模型，B错误；C．在键线式表示有机物时，有机物中C原子用顶点、折点表示，化学键用线段表示，则2-甲基-1-丁烯的键线式为：，C正确；D．CCl4分子中C原子与4个Cl原子形成4对共用电子对，分子中每个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为：，D错误；故合理选项是C。5．DA．乙醇与金属钠的反应生成乙醇钠和氢气，是置换反应，苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷，是加成反应，故不选A；B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反应，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应，故不选B；C．苯和溴反应生成溴苯和溴化氢，苯制备溴苯的反应是取代反应，乙烯制备聚乙烯的反应为加成反应，故不选C；D．乙醇与乙酸的酯化反应和甲烷与氯气在光照条件下的反应都是取代反应，故选D；选D。6．DA．脂环化合物是有机化学分类通过碳骨架排列不同所得到的一类有机化合物。其分子中含有由3个或者3个以上碳原子连接成的碳环，该分子中的环中含有O、B原子，故不属于脂环化合物，A错误；B．分子中含有氮原子，不属于烃类，B错误；C．分子中含有碳环，属于环状化合物，C错误；D．分子含有N、O、Br原子，属于烃的衍生物，D正确；故选D。7．CA．该装置为分液漏斗，用于分液操作，分离不互溶且分层的液体混合物，95%乙醇溶液中，水和乙醇互溶，不分层，不能有分液的方法分离，故A不符合题意；B．该装置为漏斗，用于过滤操作，分离固液不相溶的混合物，95%乙醇溶液是水和乙醇互溶的溶液，不能用过滤的方法分离，故B不符合题意；C．该装置为直型冷凝管，用于蒸馏操作，乙醇和水的沸点不同，可以用蒸馏的方法分离，故C符合题意D．该装置为蒸发皿，用于蒸发操作，乙醇易挥发，蒸发操作不能得到无水乙醇，不D不符合题意；答案选C。8．C该有机物含有醇羟基、酯基、碳碳双键，不含羧基；故选C。9．C连有4个不相同的原子或原子团的C称为手性碳。A．CHClF2的碳原子上连有2个F原子，不含手性碳原子，A项不符合题意；B．CH3COOCH2CH3中CH3—中碳原子上连有3个H原子，—CH2—中碳原子上连有2个H原子，酯基碳原子为不饱和碳原子，不含手性碳原子，B项不符合题意；C．中带*的碳原子上连有4个不同的原子或原子团，为手性碳原子，C项符合题意；D．CH3CH2OH中CH3—中碳原子上连有3个H原子，—CH2—中碳原子上连有2个H原子，不含手性碳原子，D项不符合题意；答案选C。10．CA．该物质为乙醛，属于醛类，醛类官能团醛基的结构简式应写为-CHO，A错误；B．CH3OCH3是二甲醚，属于醚类有机物，而非酮类，官能团为R1-O-R2，B错误；C．选项物质为2-甲基丙酸，属于羧酸类，官能团为-COOH，C正确；D．该物质是环己醇，-OH直接连接在环己烷上，属于芳香醇，-OH直接连在链烃基或苯环侧链上时，则为醇，若羟基直接连接在苯环上，则物质所属类别为酚，因此该物质不属于酚类物质，D错误；故合理选项是C。11．B由物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数之比为2:1可知，该物质分子中n(C):n(H)=1:4，分子式为CH4Ox，则①和④满足条件，故选B。12．C该分子中含有6种氢原子：，与Br2反应，可能得到的一溴代物有6种，故选C。【点睛】本题考查同分异构体数目的判断。注意一元取代利用等效氢进行解答。根据等效氢判断，分子中有几种不同的H原子，其一氯代物就有几种。13．二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，是同分异构体；同分异构体可能是不同类的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同两种有机物分子式相同，结构不同，则互为同系物，由于结构决定性质，故同分异构体的化学性质不一定相同，故答案为：二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，是同分异构体；同分异构体可能是不同类的物质，如题干所述两种物质，它们的化学性质不同。14．醇羟基、碳碳双键酚羟基不能能消去反应浓硫酸、加热12(1)根据A和B的结构简式可知A、B分子中含有的官能团的名称是分别是醇羟基和碳碳双键、酚羟基。(2)醇羟基与氢氧化钠溶液不反应，即A不能否与氢氧化钠溶液完全反应。B中含有酚羟基，能与氢氧化钠溶液完全反应。(3)A中含有醇羟基，在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成B。(4)A中只有碳碳双键和溴水加成，B中酚羟基的两个邻位氢原子能被溴原子取代，因此A、B各1mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是1mol和2mol。15．(1)(2)(3)13(4)NaOH+→HCOONa+有机化合物A相对分子质量为136，其中含碳的质量分数为70.6%，氢的质量分数为5.9%，其余为氧，则氧的质量分数为23.5%。三种元素的原子个数为C:；H：；O：，有机物A的分子式为：，该物质属于芳香族有机化合物可知含有苯环，能与NaOH溶液反应说明存在羧基或者酯基，据此分析解答。（1）由上述分析可知A的分子式为：，故答案为：；（2）若A含有酯基，且1molA消耗1molNaOH，可知A的结构中不存在酚类酯结构，则A可能是或，故答案为：；；（3）若A能与溶液发生显色反应，也能发生银镜反应，可知其含有酚羟基和醛基，若A中存在酚羟基和，在苯环上存在邻、间、对三种结构；若苯环上存在酚羟基、-CHO、-CH3三种基团，则酚羟基、-CHO处于邻位时甲基有4种位置，若酚羟基、-CHO处于间位时甲基有4种位置，若酚羟基、-CHO处于对位时甲基有2种位置，共计13种结构，故答案为：13；（4）若A分子苯环上只有一个取代基，既能发生银镜反应又能与NaOH溶液反应，可知其结构种存在HCOO-结构，符合的A的结构为，A与NaOH反应的方程式为：NaOH+→HCOONa+，故答案为：NaOH+→HCOONa+；16．(1)无水(或)碱石灰(或其他合理答案)除去装置左侧通入的空气中的和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的和水蒸气进入装置F的装置(2)C青蒿素在空气中充分灼烧反应，生成二氧化碳和水，未防止燃烧不充分生成CO，因此用氧化铜进一步氧化CO，然后通过无水氯化钙或者五氧化二磷吸收水，以测定水的质量，从而确定H元素的质量；再通过碱石灰吸收二氧化碳，从而确定C元素的质量，结合青蒿素的质量可确定O元素的质量，由此可得出青蒿素得分子式，据此分析解答。（1）①实验测定青蒿素的分子式，需要通过测定其充分燃烧后生成的和的质量来确定其分子中碳、氢、氧的含量，因此装置E中盛放无水或，用来吸收生成的，装置F中盛放碱石灰或固体，用来吸收生成的。故答案为：无水(或)；碱石灰(或其他合理答案)。②该实验装置左右两侧都会使空气中的和水蒸气进入装置，造成误差，改进方法是除去装置左侧通入的空气中的和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的和水蒸气进入装置F的装置。故答案为：除去装置左侧通入的空气中的和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的和水蒸气进入装置F的装置。③装置E质量增加，说明生成了，可得，装置F质量增加，说明生成了，可得，从而可推出，则青蒿素中，故青蒿素的最简式为。故答案为：。（2）乙醇、乙酸、葡萄糖均易溶于水，A、B、D项错误；乙酸乙酯在水中的溶解度较小，加入含有、酚酞的水溶液后乙酸乙酯水解生成乙酸钠、乙醇，溶液的碱性减弱，溶液红色变浅，C项正确。故答案为：C。17．H2O2无水氯化钙碱石灰或氢氧化钠CH2质谱C4H8A用来制取反应所需的氧气，B中浓硫酸用来吸收水蒸气，C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内的样品，D用来吸收产生的水，E用于吸收反应产生的二氧化碳，进而确定有机物的组成，据此分析解答。(1)A装置是用来制备O2的，锥形瓶中装的是二氧化锰固体，双氧水在二氧化锰催化作用下可分解生成氧气，因此A中分液漏斗中应该盛放双氧水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故答案为：H2O2；(2)D是用来吸收产生的水，因此X试剂应该选用无水氯化钙，E用于吸收反应产生的二氧化碳，因此Y试剂应该选用碱石灰或氢氧化钠，故答案为：无水氯化钙；碱石灰或氢氧化钠；(3)D管质量增加3.6g，说明生成了3.6g的水，水的物质的量==0.2mol，含有H的物质的量为0.2mol×2=0.4mol，E管质量增加8.8g，说明生成了8.8g的二氧化碳，二氧化碳的物质的量==0.2mol，含有C的物质的量为0.2mol×1=0.2mol，则烃A样品的最简式为CH2；通过质谱测得A的相对分子质量为56，则A分子式为C4H8，故答案为：CH2；质谱；C4H8；(4)该烃A的同分异构体B在核磁共振氢谱中只有一个吸收峰，则B为环丁烷，键线式为，故答案为：。18．三颈烧瓶B防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却BDAC取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净14.3%由题中信息可知，间苯二酚与适量浓硫酸共热后可发生磺化反应；待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中，充分冷却后加入“混酸”，控制温度继续搅拌15min；将硝化反应混合物的稀释液进行水蒸气蒸馏可以得到2-硝基-1，3-苯二酚。(1)根据仪器的外观可知图1中仪器a的名称是三颈烧瓶，由题中信息可知，在磺化步骤中要控制温度低于65°C。若温度过低，磺化反应的速率过慢；间苯二酚具有较强的还原性，而浓硫酸具有强氧化性，若温度过高，苯二酚易被浓硫酸氧化，并且酚羟基的所有邻位均可被磺化，这将影响下一步硝化反应的进行，因此，在磺化步骤中控制温度最合适的范围为60°C~65°C，选B，故答案为：三颈烧瓶；B；(2)已知：酚羟基邻对位的氢原子比较活泼，均易被取代，故第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子，故答案为：防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子；(3)类比浓硫酸的稀释方法，为了防止液体飞溅和硝酸温度过高发生分解和挥发过多，要将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中，因此，硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一-定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却，故答案为：在烧杯中加入适量的浓硝酸，沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸，边加边搅拌，冷却；(4)由题中信息可知，水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一，在低于100°C的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来，从而达到分离提纯的目的。因此，被提纯物质必须具备的条件是：其在一定的温度范围内有一定的挥发性，可以随水蒸气-起被蒸馏出来；不溶或难溶于水，便于最后分离；在沸腾条件下不与水发生化学反应，选BD，故答案为：BD；(5)A．由于2-硝基-1，3-苯二酚的熔点是87.8°C，且其难溶于水，因此，冷凝管C中有2-硝基-1，3-苯二酚析出，可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出，A正确；B．反应一段时间后，停止蒸馏，应先打开旋塞，再熄灭酒精灯，B错误；C．图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围，既能防止装置中压强过大引起事故，又能防止压强过小引起倒吸，C正确；故答案为：AC；(6)实验证明2-硝基-1，3-苯二酚已经洗涤干净，取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液少量，滴加氯化钡溶液，若无沉淀产生，证明已经洗涤干净，反之则没有洗涤干净；(7)77.0g间苯二酚的物质的量为==0.7mol，理论上可以制备出2-硝基-1，3-苯二酚0.7mol，其质量为0.7mol×155g/mol=7×15.5g。本实验最终获得15.5桔红色晶体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率=，约为14.3%，故答案为：14.3%。19．74C4H10O根据质谱图判断该有机物的相对分子质量；根据碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.5%，计算出氧元素质量分数，再据此计算判断该有机物的分子式。由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为74；碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.5%，则氧元素质量分数是