第一章 有机化合物结构特点与研究方法（综合测试）（解析版）

第一章有机化合物的结构特点与研究方法综合测试一、选择题(本题共15小题,1-10小题每小题2分;11-15小题每小题4分,共40分)1.以下说法中正确的是()。A.有机化学的发展与其他学科无关B.日常生活中广泛使用的有机合成材料塑料、合成橡胶和合成纤维均是有机化学的贡献C.环境保护与有机化学无关D.凡是有机化合物都含有碳和氢元素答案B解析有机化学的发展与其他学科息息相关,A项错误;环境保护和有机化学密切相关,有机化学制备的很多物质是处理某些环境问题的重要原料,C项错误;有些有机化合物中并不存在氢元素,如聚四氟乙烯、四氯化碳等,D项错误。2.下列关于有机化合物的叙述中错误的是()。A.汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物B.甲苯分子中最多12个原子共面C.利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯D.只用溴水可鉴别苯、己烯和四氯化碳答案B解析汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物,故A项正确;甲苯分子中的甲基和苯环之间的碳碳单键能够旋转,因此可能会有一个氢原子落在苯环所在的平面上,最多13个原子共面,故B项错误;高锰酸钾与乙烯发生氧化还原反应生成二氧化碳气体,利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯,故C项正确;苯、己烯、四氯化碳分别与溴水混合的现象为:分层后上层呈橙红色、溴水褪色、分层后下层呈橙红色,现象不同,可鉴别,故D项正确。3.下列说法不正确的是()。A.含有5个碳原子的有机化合物最多只能形成4个碳碳单键B.直链烷烃的多个碳原子不在一条直线上C.碳原子既可以和碳原子形成共价键又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共价键D.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成碳碳双键或碳碳三键答案A解析5个C成环时可以形成5个C—C。4.已知—CN是直线形结构,下列有机化合物分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是()。A.CH2CH—CNB.CH2CH—CHCH2C.D.答案D解析D项中—CH3的4原子不共面。5.在大多数有机化合物分子里,碳原子与碳原子、碳原子与其他原子间相结合的化学键()。A.都是极性共价键B.都是非极性共价键C.前者是非极性共价键,后者是极性共价键D.都是离子键答案C解析碳原子与碳原子之间形成的化学键是非极性共价键,碳原子与其他原子之间形成的是极性共价键。6.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) ()。A.6种 B.7种C.8种 D.9种答案C解析C5H11Cl属于戊烷的一氯代烃,可从戊烷同分异构体中的氢原子类型进行判断。戊烷的同分异构体情况如下:①CH3CH2CH2CH2CH3,②,③。由此可见:①正戊烷中氢原子类型有3种;②异戊烷中氢原子类型有4种;③新戊烷中氢原子类型只有1种,故C5H11Cl的同分异构体共有8种。如果能够记住戊基有8种结构,则C5H11Cl可以看成是戊基加一个氯原子,总共有8种结构。7.燃烧0.2mol某有机化合物,得到0.4molCO2和0.6molH2O,由此可得出的结论是()。A.该有机化合物分子中含有2个碳原子和6个氢原子B.该有机化合物C、H原子个数比为3∶1C.该有机化合物含有2个CO2和3个H2OD.该有机化合物一个分子中含有2个C原子和6个H原子,可能含有O原子答案D解析根据题目条件可知该分子与分子中碳氢原子个数之比为1∶2∶6,不能排除分子中还含有氧原子的情况。A项,该有机化合物分子的一个分子中含有2个碳原子和6个氢原子,故错误;B项,该有机化合物中碳元素和氢元素的原子个数比为1∶3,故错误;C项,有机化合物燃烧生成二氧化碳和水,不是该有机化合物中含有二氧化碳和水,故错误;D项,该有机化合物的一个分子中含有2个碳原子和6个氢原子,还可能含有氧原子,故正确。8.下图是某有机化合物的空间填充模型,有关该有机化合物的推断不正确的是()。A.分子中含有羟基B.分子中含有羧基C.分子中含有氨基D.该物质的分子式为C3H6O3答案C解析观察模型中有三种球(黑球3个、灰球3个、白球6个),说明该有机化合物分子中有三种元素。再联想有机化合物中C、H、O等常见元素原子形成共价键的价键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、白球是氢原子。题给模型所表示的有机化合物结构简式为HOCH2CH2COOH。9.有一种有机化合物的结构简式如下:下列有关它的性质的叙述,正确的是()。①它有弱酸性,能与氢氧化钠溶液反应②它不能发生水解反应③它不能发生取代反应④它能与碳酸氢钠溶液反应放出气体A.②③ B.①②C.①③ D.①④答案D解析因为分子中含有羧基和酚羟基,因此具有弱酸性,能与氢氧化钠溶液反应,也能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体,①④正确;分子中含有酯基,能够发生水解反应,因此②错误;含有羧基、酯基和酚羟基,能够发生取代反应,因此③错误。10.下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面内的是 ()。A.①② B.②③C.③④ D.②④答案D解析②中—C(CH3)3的中心碳原子位于一个四面体的中心,故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面内。此外,④中同时连接两个苯环的那个碳原子是饱和碳原子,如果它与苯环共平面,与它连接的—CH3碳原子和H原子,必然一个在环前、一个在环后,因此该甲基碳原子不可能在苯环平面内。11.下列物质核磁共振氢谱中有三组峰,面积之比为3∶2∶1,且水溶液能使石蕊溶液变红的是()。A.B.C. D.答案A解析A和C中含有羧基,能使石蕊溶液变红,但是C中的核磁共振氢谱有四组峰,面积之比为3∶1∶1∶1,因此只有A项正确。12.(双选)对复杂的有机化合物的结构,可以用“键线式”简化表示。如有机化合物CH2CH—CHO可以简写成。则与键线式为的物质互为同分异构体的是 ()。答案AD解析的分子式为C7H8O,分析四个选项可得出答案。13.CH3COOH是弱酸,而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于乙酸,这是因为—Cl是一种强吸引电子的基团,能使─OH上的H原子活泼性增大;有的基团属斥电子基团,能减弱─OH上H原子的活性,这种作用称“诱导效应”。根据以上信息判断下列说法中正确的是()。A.HCOOH显酸性,H2O呈中性,是因为HCOOH中存在强吸引电子基团醛基B.CH3COOH酸性弱于HCOOH,是因为CH3COOH中存在强吸引电子的基团甲基C.同温等物质的量浓度的ClCH2COONa溶液的pH将比CH3CH2COONa溶液的pH大D.“诱导效应”说明有机化合物的性质仅决定于官能团的结构答案A解析A选项HCOOH显酸性,H2O呈中性,是因为HCOOH中存在强吸引电子基团醛基,正确;B选项中,CH3COOH酸性弱于HCOOH,是因为CH3COOH中存在斥电子的基团甲基,错误;C选项中,氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于乙酸,所以乙酸钠水解程度大,同温等物质的量浓度的ClCH2COONa溶液的pH比CH3CH2COONa溶液的pH小,错误;D选项中,“诱导效应”说明有机化合物的性质不仅决定于官能团的性质,基团之间的相互影响也会造成化学性质的差别,错误。14.(双选)有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法错误的是()。A.1mol甲分子内含有10mol共价键B.乙分子的一氯取代产物只有一种C.丙分子的二氯取代产物只有两种D.丁分子可以在实验室合成答案CD解析1mol甲分子内含6mol碳碳键和4mol碳氢键;乙分子中只有一种氢;丙分子的二氯取代产物有如下三种情况,同时取代棱上两端的氢,同时取代面对角线上的两个氢,同时取代体对角线上的两个氢;根据碳原子最外层只有四个电子,最多可形成四个共价键,不能形成五个共价键,故无法合成丁分子。15.(双选)以下研究有机化合物的方法错误的是()。A.蒸馏——分离提纯互不相溶的有机混合物B.燃烧法——研究确定有机化合物成分的有效方法C.核磁共振氢谱——分析有机化合物的相对分子质量D.红外光谱——确定有机化合物分子中的官能团或化学键答案AC解析蒸馏可分离提纯沸点差距较大且互溶的有机化合物,A项错误;核磁共振氢谱用于研究有机化合物分子中不同类型的氢原子及它们的相对数目,C项错误。二、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(6分)燃烧某有机化合物A1.5g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机化合物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机化合物的分子式。答案CH2O解析首先要确定该物质的组成元素。1.5gA中各元素的质量:m(C)==0.6gm(H)=1g·mol-1×0.05mol×2=0.1gm(C)+m(H)=0.6g+0.1g=0.7g<1.5g,所以有机化合物中还含有O元素。m(O)=1.5g-(0.6g+0.1g)=0.8g则N(C)∶N(H)∶N(O)==1∶2∶1实验式为CH2O,其相对分子质量为30。又因该有机化合物的相对分子质量M(A)=1.04×29=30因此,实验式即为分子式。17.(12分)酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如下,回答下列问题:(1)酚酞的分子式为。

(2)1个酚酞分子中含有个饱和碳原子。

(3)酚酞分子中的双键有种,是;极性共价键有(写两种即可)。

答案(1)C20H14O4(2)1(3)1COC—HO—H或C—O、CO解析(1)由酚酞的结构可以知道分子式为C20H14O4。(2)形成4个单键的为饱和碳原子,则1个酚酞分子中含有1个饱和碳原子。(3)酚酞分子中的双键有1种,是CO,极性共价键有C—H、O—H、C—O、CO。18.(14分)Ⅰ.判断下列同分异构属于何种异构。A.碳链异构B.位置异构C.类型异构(1)和:(填字母,下同)。

(2)CH3COOH和HCOOCH3:。

Ⅱ.某气态烷烃的二氯代物有3种,则该烷烃的系统命名为。

Ⅲ.某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。(1)该物质中含氧官能团的结构简式为。

(2)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是(填字母)。

A.CH3CH2CH2COOHB.OHCCH(CH3)CHOC.CH3CH2CHCHCOOHD.CH2CHCOOCH3答案Ⅰ.(1)B(2)CⅡ.2-甲基丙烷Ⅲ.(1)—COOH(2)BD解析Ⅰ.(1)CH3CHCH(CH2)2CH3和C2H5CHCHC2H5的碳碳双键位置不同,属于位置异构;(2)CH3COOH和HCOOCH3的官能团不同,属于官能团异构。Ⅱ.2-甲基丙烷的二氯代物有3种:、、。Ⅲ.根据分子空间模型可知,该物质的结构简式为CH2C(CH3)COOH。(1)CH2C(CH3)COOH中的含氧官能团的结构简式为—COOH。(2)该有机化合物的分子式为C4H6O2,B、D项所对应的物质与其有相同的分子式和不同的结构,属于其同分异构体。19.(14分)有A、B两种互溶的化合物都不溶于水且密度比水的密度小,常温下A、B都是液体,A不与NaOH溶液反应,B与NaOH溶液作用生成水和可溶的C,C与盐酸作用可得NaCl和B。分离A和B的混合物,可采用下列方法:(1)利用这两种化合物在某种试剂中溶解性的差异,可采用萃取的方法加以分离,实验操作的正确顺序是(用序号填空),从分液漏斗的(填“上”或“下”)层分离出的液体是A;再经过实验操作(用序号填空),从分液漏斗的(填“上”或“下”)层分离出的液体是B。

可供选择的操作有:①向分液漏斗中加入稀盐酸;②向分液漏斗中加入A和B的混合物;③向分液漏斗中加入氢氧化钠溶液;④充分振荡混合液,静置、分液;⑤将分液漏斗中剩余液体转移至烧杯中,将烧杯中的液体倒入另一分液漏斗中。(2)利用这两种化合物沸点的不同,可采用蒸馏的方法加以分离,实验中需要用到的仪器有:铁架台(附有铁夹、铁圈、石棉网)、蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、、、。(实验中备有必要的导管和橡皮塞)

答案(1)②③④上⑤①④上(2)温度计冷凝管锥形瓶解析根据题目信息,可将B与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的物质,利用分液的方法与A分离开来,然后将B的钠盐溶液加酸重新生成B,再采取分液的方法将其与水溶液分离开来。蒸馏装置中除了题目中所提供的仪器外,还要用温度计、冷凝管和锥形瓶。20.(14分)有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在