高考化学认识有机化合物推断题综合练习题及答案解析

高考化学认识有机化合物推断题综合练习题及答案解析一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）1．公元前一世纪，我国已使用天然气井。现在“西气东输”工程早已全面竣工。天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中，错误的是（）A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯C．甲烷与氯气反应，无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水【答案】B【解析】【分析】【详解】A．通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，故A正确；B．可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防爆炸事故的发生，甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必须进行验纯，故B错误；C．甲烷和氯气在光照条件下，发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故C正确；D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃，都难溶于水，故D正确；故答案为B。2．下列烷烃中可能存在同分异构体的是A．甲烷 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷【答案】D【解析】【分析】【详解】A．甲烷只有一种结构，无同分异构体，选项A不符合；B．乙烷只有一种结构，无同分异构体，选项B不符合；C．丙烷只有一种结构，无同分异构体，选项C不符合；D．丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，存在同分异构体，选项D符合；答案选D。3．下列说法正确的是（）A．分子式C7H16的烃分子中有4个甲基的同分异构体有4种（不考虑立体异构）B．名称为2-甲基-3-丁烯C．化合物与均属于苯的同系物D．苯和溴水在三溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应【答案】A【解析】【分析】【详解】A．分子式C7H16的烃分子中有4个甲基的同分异构体有4种，它们是(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2，A正确；B．名称为3-甲基-1-丁烯，B不正确；C．化合物含有碳碳双键，与苯结构不相似，不属于苯的同系物，C不正确；D．苯和溴水不能发生取代反应，D不正确；故选A。4．下列物质中最简式相同，但既不是同系物，也不是同分异构体的是（）A．CH3CH=CH2和 B．乙炔和苯C．和 D．葡萄糖与果糖【答案】B【解析】【分析】【详解】A．CH3CH=CH2和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A不符合题意；B．乙炔和苯的最简式相同都为CH，分子式不同，结构不相似，分子组成也不是相差n个CH2原子团，即两者既不是同系物，也不是同分异构体，故B符合题意；C．和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C不符合题意；D．葡萄糖与果糖的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D不符合题意；故答案为B。5．中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用，其有效成分绿原酸的结构简式如图，下列有关说法错误的是（）A．绿原酸属于芳香族化合物B．分子式C16H18O9C．1mol绿原酸与Na反应放出H2的体积134.4LD．1mol绿原酸可以与7molH2发生加成反应【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．根据绿原酸的结构简式可知，该分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A选项正确；B．由绿原酸的结构简式可以计算分子式为C16H18O9，B选项正确；C．未指明标准状况，不能准确计算生成H2的体积，C选项错误；D．苯环与碳碳双键可与氢气发生加成反应，1mol绿原酸发生加成反应最多可消耗4mol氢气，D选项错误；答案选CD。【点睛】本题考查有机物的结构、分子式和结构简式的关系，有机物的性质和对官能团的认识，注意把握有机物的官能团与性质的关系，有机物的官能团代表该类有机物的主要性质，掌握官能团的结构与性质是学好化学的基础，解答时注意知识的迁移灵活应用。6．有机物A的结构简式为:。它可通过不同化学反应分别制得B、C和D三种物质。

(1)B中的含氧官能团名称是_________、________。(2)A→B的反应类型是___________；A～D中互为同分异构体的是_________。(3)由A生成C的化学方程式是__________________________。(4)C在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是__________。【答案】醛基羧基氧化反应CD+H2On【解析】【分析】【详解】(1)由B的结构简式可知，含有-COOH、-CHO，名称分别为羧基、醛基；(2)A到B为羟基的催化氧化，反应类型为氧化反应；分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体，根据结构简式知，CD互为同分异构体；(3)A到C为羟基的消去反应，反应方程式为+H2O；(4)C中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，方程式为：n。7．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。0.05mol某烃完全燃烧后，测得生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g。请通过计推导该烃的分子式，并写出它可能的结构简式及对应的名称。_______________【答案】分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2异戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷【解析】【分析】【详解】0.05mol某烃完全燃烧后，生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g，则碳元素的物质的量为，氢元素的物质的量为，n（烃）：n（C）：n（H）=0.05mol：0.25mol：0.6mol=1:5:12，该烃的分子式为C5H12，它有三种结构，分别为正戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3，异戊烷CH3CH2CH(CH3)2，新戊烷；CH3C(CH3)3；综上所述，答案为：分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2异戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷。8．化合物A（C4H10O）是一种有机溶剂，且A只有一种一氯取代物B，在一定条件下A可以发生如下变化：（1）A分子中的官能团名称是___，A的结构简式是___；（2）写出下列化学方程式：A→B：___；A→D：___；（3）A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。F的结构简式是：___。【答案】羟基(CH3)3C-OH+Cl2+HClCH2=C（CH3）2+H2O【解析】【分析】首先根据不饱和度发现A中无不饱和度，只有一种一氯代物说明只有一种等效氢，因此必然是对称结构的一元醇，则A为，B为一氯代物，C为醇钠，A到D是典型的消去反应的条件，得到烯烃，再和溴的四氯化碳加成得到E，本题得解。【详解】（1）A是醇，官能团为羟基，A的结构简式为；（2）A→B为取代反应，方程式为(CH3)3C-OH+Cl2+HCl，A→D为消去反应，方程式为CH2=C（CH3）2+H2O；（3）首先F也是一元醇，有3种等效氢，且羟基的邻位碳上有氢原子，符合条件的结构为。9．苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物N。(部分产物及反应条件已略去)(1)由苯酚生成A的化学方程式是______。(2)已知C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，C的一氯代物有2种。C的结构简式是______。(3)B与C反应的化学方程式是_________。(4)生成N的反应类型是______，D的结构简式是_________。(5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。已知F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31%，F完全燃烧只生成CO2和H2O。则F的分子式是________。(6)已知F具有如下结构特征：①芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应；②F的分子中含有4种不同的氢原子；③分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式。F的结构简式是____________。【答案】+NaOH→+H2O++H2O缩聚反应C8H8O3【解析】【分析】苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠，故A为，由转化关系可知B为，C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，属于饱和一元醇，C的一氯代物有2种，分子中有2种H原子，则C的结构简式是，B与C发生酯化反应生成M，则M为；苯酚与丙酮反应生成D，D的分子式为C15H16O2，再结合N的结构可知D为，据此解答。【详解】根据上述分析可知：A为，B为，C为，M为，D为。(1)苯酚与NaOH发生反应产生苯酚钠和H2O，反应方程式为：+NaOH→+H2O；(2)根据上述分析可知C结构简式为：；(3)B是，含有羧基，C是，含有醇羟基，二者在浓硫酸存在条件下加热，发生酯化反应产生M和水，该反应是可逆反应，化学方程式为：++H2O；(4)D是，D与发生缩聚反应产生N：和CH3OH，故由D生成N的反应为缩聚反应；(5)(6)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F，经质谱分析F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31%，则分子中氧原子数目N(O)==3，芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应，故分子中含有苯环、-COOH，假定为二元取代，则剩余基团的相对分子质量为152-76-45=31，且含有1个O原子，完全燃烧只生成CO2和H2O，故剩余基团为-OCH3或-CH2OH，故F的分子式为C8H8O3，F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子，分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式，F的结构简式是。【点睛】本题考查有机物的推断，涉及酚、羧酸等性质与转化，注意根据苯酚、D的分子式、N的结构式推断D的结构，注意(5)中利用相对分子质量确定F的分子式，是对有机化合物知识的综合考查，能较好的考查学生思维能力。10．化合物F的甲磺酸盐是一种用于治疗高血压的药物，也用来治疗尿频尿急。化合物F的合成路线如下：已知：①②RX+NaCN→RCN+NaX请回答：(1)A的结构简式是______。(2)下列说法不正确的是______。A．B的结构中有硝基官能团B．F的分子式为C22H25N5O5C．1molC最多能与4molH2发生加成反应D．由D生成E的反应过程中，还可能生成副产物(3)写出由E与试剂G反应生成F的化学方程式______。(4)写出同时符合下列条件的C的所有同分异构体的结构简式：______。①与FeCl3溶液能显紫色②1H—NMR谱显示分子中有4种氢原子；IR谱表明分子中有C=C与(5)苯乙酸乙酯（）是一种常用的合成香料。请设计合理的方案，以苯甲醇与乙醇为原料合成苯乙酸乙酯（用流程图表示，无机试剂任选）：______。【答案】ABC+HX、、、【解析】【分析】根据A发生一系列反应生成E的结构简式结合A分子式知，A为；D发生取代反应生成E，结合D分子式可知，D为，C发生取代反应生成D，则C为，B发生水解反应生成C，结合B分子式知，B为；根据E、F结构简式知G结构简式；(5)苯酚和HBr发生取代反应生成一溴甲苯，一溴甲苯发生取代反应然后酸化生成苯乙酸，苯乙酸和乙醇发生酯化反应生成苯乙酸乙酯。【详解】通过上述分析可知：A是，B是，C是，D是。(1)通过以上分析知，A的结构简式是；(2)A..B为，B的结构中不含硝基，A错误；B.F结构简式是，结合C原子价电子是4.可知F的分子式为C23H25N5O5，B错误；C.C为，C中只有苯环能和氢气发生加成反应，则1molC最多能与3molH2发生加成反应，C错误；D.由D生成E的反应过程中，还可能生成副产物，D正确；故合理选项是ABC；(3)结合E、F结构简式可知G为，由E与试剂G反应生成F的化学方程式+→+HX(X可以为Cl、Br、I)；(4)B为，B的同分异构体符合下列条件：①与FeCl3溶液能显紫色说明含有酚羟基；②1H-NMR谱显示分子中有4种氢原子，IR谱表明分子中有C=C与C≡N，则符合条件的同分异构体结构简式为：、、、；(5)苯酚和HBr发生取代反应生成一溴甲苯，一溴甲苯发生取代反应产生然后酸化生成苯乙酸，苯乙酸和乙醇发生酯化反应生成苯乙酸乙酯，其合成路线为。【点睛】本题考查有机物推断和合成，涉及物质结构简式推断、合成路线设计、同分异构体结构简式确定等知识点，明确反应前后结构简式结构变化、官能团变化及其反应类型是解本题关键，难点是结合已经学习的知识进行合成路线的设计，熟练掌握常见有机反应类型及官能团转化。11．A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机化合物，根据以下框图，回答：(1)B和C均为有支链的有机化合物，B的结构简式为________________；C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D，D的结构简式为_________________。(2)G能发生银镜反应，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，则G的结构简式为________。(3)写出⑤的化学反应方程式________________；⑨的化学反应方程式_____________。(4)写出下列反应的类型：①___________，⑦____________。(5)与H具有相同官能团，且与H的同分异构体的所有物质结构简式为________。【答案】水解氧化CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH【解析】【分析】根据A水NaOH的水溶液加热，发生反应产生B+C(水解反应)，可以判断A、B、C分别是酯、羧酸和醇，且由(1)可以确定B和C的结构分别为和(CH3)2CHCH2OH，则D为(CH3)2C=CH2，由D到E是取代反应，E为，E发生水解得到醇F，G为醛且含有双键，可以写出其结构为，发生反应⑦得到羧酸H为CH2=C(CH3)-COOH，H与CH3OH得到酯I为CH2=C(CH3)-COOCH3，则J为加聚反应的产物，为，结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题。【详解】根据上述分析可知：A为(CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2，B为，C为(CH3)2CHCH2OH，D为(CH3)2C=CH2，E为，F为，G为CH2=C(CH3)-CHO，H为CH2=C(CH3)-COOH，I为CH2=C(CH3)-COOCH3，J为。(1)由以上分析可知B为，D为；(2)由以上分析可知G为；(3)反应⑤为与NaOH的水溶液在加热时发生水解反应，产生和NaCl、H2O，反应的方程式为；反应⑨为CH2=C(CH3)-COOCH3在一定条件下发生加聚反应，反应的方程式为；(4)根据反应条件和官能团的变化可知反应类型：①为水解反应，⑦为氧化反应；(5)H为CH2=C(CH3)-COOH，与H具有相同官能团的H的同分异构体有CH3CH=CHCOOH和CH2=CHCH2COOH。12．取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.600g。请计算：（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）；（2）原混合气体中CH4与O2的体积比。【答案】（1）336mL；（2）1：4。【解析】【分析】【详解】（1）CH4+2O2→CO2+2H2O，1molCH4完全燃烧得到的CO2和H2O共80g，原混合气体中n(CH4)=0.6/80mol=0.0075mol，CH4体积为0.0075×22.4L=0.168L，即168mL，剩余气体体积为840mL-168mL×3=336mL；（2）V(CH4)∶V(O2)=168mL∶(840-168)mL=1∶4。13．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：（1）A中制取C12反应的化学方程式是_____________________________。（2）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是_________________________。（3）E装置的作用是______________（填序号）。A．收集气体B．吸收氯气C．吸收氯化氢（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是______________。（5）将lmolCH4与C12发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是______________。【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O除去Cl2C分液2.5mol【解析】【分析】【详解】（1）在A中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应制取C12，反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）A中制取的氯气中含有水蒸气，可以用浓硫酸来除去，B中浓硫酸的作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观察气泡来控制气体的混合比例；在C装置中氯气与甲烷发生取代反应；在装置D中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是除去未反应的Cl2；（3）装置E用来吸收产生的HCl获得盐酸，为了防止倒吸现象的发生，安装了一个倒扣的漏斗，因此E的作用是C。（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，由于有机物都难溶于水，是互不相溶的两层液体物质，所以从E中分离出盐酸的最佳方法是分液；（5）将lmolCH4与C12发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，根据C守恒，每一种氯代甲烷的物质的量都是0.25mol，根据取代反应的特点，消耗的氯气的物质的量是0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol。14．为了确定三种可燃性气体：CH4、H2和CO(简称试验气)，分别将它们在O2中燃烧，再将燃烧后的产物分别依次通过图中A、B两个洗气瓶．试回答：(1)装置A中的液体是______，装置B中的液体是______；(2)若装置A的质量增加，B的质量不变，则待测试验气是______；(3)若装置A质量不变，B的质量增加，则试验气是______；(4)若装置A、B的质量都增加，则试验气是______，若这时装置B的质量增加mg，则装置A的质量增加______．【答案】浓H2SO4NaOH溶液氢气COCH49/11mg【解析】【分析】CH4燃烧生成二氧化碳和水，H2燃烧生成水，CO燃烧生成二氧化碳；浓硫酸可吸收水分，质量增加，NaOH溶液可以吸收二氧化碳，质量增加。【详解】（1）如果气体先通过氢氧化钠溶液，水蒸气会溶于氢氧化钠溶液中，导致测量不准确，所以应该先通过浓硫酸再通过氢氧化钠溶液，所以A是浓硫酸，B是氢氧化钠溶液；（2）若装置A的质量增加，B的质量不变，说明该气体燃烧后只生成水，气体是氢气；（3）若装置A质量不变，B的质量增加，说明该气体燃烧后只生成二氧化碳，气体是一氧化碳；（4）若装置A、B的质量都增加，说明该气体燃烧后生成二氧化碳和水，该气体是甲烷，B质量增加的量是二氧化碳，方程式CH4+2O2CO2+2H2O知，A质量增加的量=mg/44×(2×18)=9m/11g。15．有机物种类繁多，结构复杂。（1）下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中甲烷的球棍模型是__(填序