第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 测试题 高二下学期化学人教版（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、选择题1．某有机化合物6.4g，在氧气中完全燃烧，只生成8.8gCO2和7.2gH2O，下列关于该有机物的说法中正确的是A．该有机物仅含碳、氢两种元素B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4C．该有机物属于烃类D．该有机物相对分子质量为642．下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，不正确的是A．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤B．在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口C．在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水D．96%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏3．抽滤操作不需要的仪器是A． B． C． D．4．下列关于物质的分离、提纯的做法正确的是A．除去苯甲酸固体中混有的少量：重结晶B．除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加氢氧化钠溶液，充分振荡，过滤C．分离碘化钠和单质碘的混合水溶液：用乙醇萃取并蒸馏D．分离苯和硝基苯：分液5．能够快速、精确地测定测定相对分子质量的物理方法是A．质谱法 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱法 D．X射线衍射法6．下列烷烃与氯气发生取代反应，生成一氯代物的种类数正确的是A．、2种 B．、2种C．、5种 D．、5种7．下列物质属于醇的是A．CH3CHO B． C．CH3COOCH3 D．CH3OCH38．下列表示不正确的是A．苯的比例模型 B．的球棍模型C．乙烯的结构简式 D．乙炔的结构式9．下列说法正确的是A．质谱分析法无法推测分子的结构B．氨分子的键角比磷化氢分子的键角小C．与的空间构型不同D．元素原子的价层电子排布可能是10．下列化学用语表达正确的是A．的p-pπ电子云B．甲基的电子式C．乙醇的核磁共振氢谱D．HClO的空间填充模型A．A B．B C．C D．D11．有机物X和Y(结构如图)是合成甾体激素类药物的中间体。下列有关说法正确的是A．X的分子式为B．X能使酸性溶液褪色C．X和Y含有的官能团种类相同D．X和Y中采用杂化的碳原子数目相同12．美丽的生活由各行各业劳动者创造，下列说法错误的是A．农民使用沼气替代蜂窝煤做燃料B．工人用甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物生产炸药C．解放军发射的信号弹发光与电子跃迁有关D．科学家用红外光谱确定有机分子的相对分子质量13．下列属于酚类有机物的是A． B．C． D．14．下列说法错误的是A．蒸馏时冷却水的方向应从下口进上口出B．酒精比水更容易使碘溶解，所以酒精可以作萃取剂，用于提取碘水中的碘单质C．蒸馏时温度计的水银球不能伸入液面以下，应该位于蒸馏烧瓶的支管口D．分液时，下层液体应从下口流出，上层液体应从上口倒出15．某芳香族有机物的分子式为，分子中除苯环外不含其他环。下列关于该有机物的说法错误的是A．分子中可能含有两个醛基(-CHO)B．可能含有一个-OH、一个醛基(-CHO)和1个乙炔基(-C≡CH)C．分子中可能含有两个羟基和一个丙醛基(-C≡C-CH3)D．分子中可能含有一个醛基(-CHO)和一个乙酰基(-COCH3)二、非选择题16．依据不同的分类标准可将一种物质归属多个类别。现有下列物质：①CH3—CH3②CH2=CH2③④⑤⑥⑦⑧⑨CH3—CH=CH2⑩⑪⑫CH2ClCH2Cl其中：(1)属于链状化合物的有___(填序号，下同)。(2)属于卤代烃的有___。(3)属于烃的衍生物的有___。(4)属于芳香烃的有___。(5)属于醇的有___。17．化合物A经李比希法测得其中含C72.0%、H6.67%，其余为氧，质谱法分析得知A的相对分子质量为150，现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法：方法一：核磁共振仪可以测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰，其面积之比为3∶2∶1，如图1所示，现测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基，试回答下列问题：(1)A的分子式为：_______；(2)A的结构简式为：_______；(3)A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出其中两种结构简式：①分子中不含甲基的芳香酸：_______；②含羟基且苯环上只有两个取代基的芳香醛：_______。18．青蒿素为无色针状结晶，熔点156℃，沸点390℃；是一种能治疗疟疾的有机化合物。其分子结构如图所示：(1)下列关于青蒿素的说法不正确的是_____(填字母)。a.分子中含有的官能团为：过氧键、醚键和酯基b.分子式为：C15H22O5c.属于芳香族化合物d.分子中碳原子杂化形式均为sp3杂化(2)《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”。涉及的分离提纯操作是_____。a.固液萃取b.液液萃取(3)《肘后备急方》中记载“绞汁”提取物抗疟效果明显优于“水煎”提取物。据此推测“水煎”操作因高温而破坏了青蒿素中的_____。a.羰基b.醚键c.过氧键d.碳碳单键(4)我国科学家屠呦呦受此启发，成功用有机溶剂A提取青蒿素。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图：①根据图1、图2、图3(两组峰的面积比为2：3)的信息推测A的分子式为_____；其结构简式为_____。②已知有机溶剂A的沸点34.6℃，青蒿素易溶于有机溶剂A，屠呦呦选择有机溶剂A提取青蒿素的原因有_____。③以黄花蒿提取青蒿素的实验方案：取一定量的黄花蒿，干燥(或晒干)，粉碎，用一定量的有机溶剂A浸没黄花蒿一段时间后，_____(选填“过滤”“萃取”或“蒸馏”)，用有机溶剂A洗涤2-3次，取滤液于蒸馏烧瓶中用_____℃的热水浴进行蒸馏即得青蒿素。19．回答下列问题(1)利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1反应Ⅱ的热化学方程式：_______。(2)某烃A的球棍模型如图所示，其分子式为_______，A的一氯代物有_______种。(3)由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：①装置甲中负极的电极反应式是_______。②四种金属活泼性由强到弱的顺序是_______。20．填空：(1)请写出官能团名称，或根据名称画出相应官能团。①醛基___________②酯基___________③—OH___________④—COOH___________⑤___________(2)分子式为C7H8O且属于酚类的同分异构体有___________种(不含立体异构)，写出它们的结构简式___________。(3)C4H10的二氯代物有___________种(不含立体异构)，写出其中含有两个—CH3的，所有同分异构体的结构简式：___________【参考答案】一、选择题1．B【分析】由有机化合物6.4g，在氧气中完全燃烧，只生成8.8gCO2和7.2gH2O可知，有机化合物中碳原子的物质的量为=0.2mol、氢原子的物质的量为×2=0.8mol、氧原子的物质的量为=0.2mol，则A的实验式为CH4O，由于CH4O已饱和，其分子式为CH4O。解析：A．由分析可知，有机化合物中含有碳元素、氢元素和氧元素，故A错误；B．由分析可知，有机化合物中碳、氢原子个数比为1∶4，故B正确；C．由分析可知，有机化合物中含有碳元素、氢元素和氧元素，属于烃的衍生物，故C错误；D．由分析可知，有机化合物的分子式为CH4O，相对分子质量为32，故D错误；故选B。2．A解析：A．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，减少苯甲酸的损耗，故A错误；B．在组装蒸馏装置时，温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处，故B正确；C．在苯甲酸重结晶实验中，水在加热过程中会蒸发，苯甲酸能溶于水，为减少过滤时苯甲酸的损失，防止过饱和提前析出结晶，加热溶解后还要加少量蒸馏水，故C正确；D．96%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，CaO与水反应后，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故D正确；答案选A。3．D解析：抽滤装置主要由布氏漏斗图中C、吸滤瓶图中B和具支锥形瓶图中A组成，故不需要普通漏斗，故答案为：D。4．A解析：A．苯甲酸的溶解度受温度的影响较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响较小，所以除去苯甲酸固体中混有的少量，可采用重结晶法，故A正确；B．乙酸乙酯会在氢氧化钠溶液中发生水解，所以除去乙酸乙酯中少量的乙酸，应加饱和碳酸钠溶液，饱和碳酸钠能溶解乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度，加入饱和碳酸钠溶液后，溶液分层，分液后得到乙酸乙酯，故B错误；C．乙醇和水互溶，不能用乙醇萃取混合溶液中的碘，故C错误；D．苯和硝基苯互溶，不能用分液的方法分离，应采用蒸馏的方法分离，故D错误；答案选A。5．A解析：A．质谱法是用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测的方法，质荷比最大的就是其相对分子质量，A符合题意；B．红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线，而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁，检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱，进而判断含有的结构，B不符合题意；C．核磁共振氢谱法是一种将分子中氢-1的核磁共振效应体现于核磁共振波谱法中的应用，可用来确定分子结构中不同化学环境氢原子的种类，C不符合题意；D．X射线衍射法是指使用X射线探测某些分子或晶体结构的科研方法，D不符合题意；故选A。6．B解析：A．根据等效氢原理可知，的一氯代物只有1种，A不合题意；B．根据等效氢原理可知，的一氯代物有2种，如图所示：，B符合题意；C．根据等效氢原理可知，的一氯代物有3种，如图所示：，C不合题意；D．根据等效氢原理可知，的一氯代物有4种，如图所示：，D不合题意；故答案为：B。7．B解析：A．CH3CHO所含的官能团为，则该物质属于醛，故A错误；B．所含的官能团为且不与苯环直接相连，则该物质属于醇类，故B正确；C．CH3COOCH3所含有的官能团为酯基，则该物质属于酯类，故C错误；D．CH3OCH3所含有的官能团为醚键，则该物质属于醚类，故D错误；答案选B。8．C解析：A．苯为平面结构，苯分子中存在6个H和6个C，所有碳碳键完全相同，苯的比例模型为，故A正确；B．甲烷是正四面体的空间构型，且H原子半径小于C原子，故其球棍模型，故B正确；C．乙烯分子中含有官能团碳碳双键，则乙烯的结构简式为CH2=CH2，故C错误；D．乙炔的电子式为，乙炔分子中含有C-H单键和C≡C三键，其结构式为H-C≡C-H，故D正确；故选：C。9．C解析：A．可以通过质谱法获得的分子碎片的质量信息推测分子的结构，获得分子相对质量，故A错误；B．NH3、PH3中N、P均有一个孤电子对，N的半径比P小，N的电负性比P大，NH3中N-H斥力大于P-H，即氨分子的键角比磷化氢分子的键角大，故B错误；C．NH的空间构型为正四面体形，[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形，故C正确；D．元素原子最外层电子排布为4s1时，其价电子排布可能是4s1、3d54s1和3d104s1，故D错误；答案为C。10．D解析：A．Cl2中不存在π键，p轨道头碰头形成键，A错误；B．甲基的电子式为：，B错误；C．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，含3中不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱中含3组峰，C错误；D．HClO的中心原子是O，价层电子对总数为，空间构型为V形，空间填充模型正确，D正确；故选D。11．B解析：A．根据X的结构，X的分子式为，故A错误；B．X的苯环上有支链，能使酸性溶液褪色，故B正确；C．X含有的官能团为羰基、醚键，Y含有的官能团为羟基、羰基、碳碳双键，官能团种类不同，故C错误；D．X中采用杂化的碳原子数目为5，Y中采用杂化的碳原子数目为13，数目不同，故D错误；故选B。12．D解析：A．沼气是可再生能源，且比使用煤更环保，选项A正确；B．甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物反应可得到三硝基甲苯，即TNT炸药，选项B正确；C．解放军发射的信号弹发光与电子跃迁有关，选项C正确；D．红外光谱在有机结构分析中主要用于获得分子中所含的化学键及官能团种类，测定相对分子质量是用质谱法，选项D错误；答案选D。13．A解析：A．分子中羟基直接连接在苯环上，属于酚类，故A正确；B．分子中羟基没有直接连接在苯环上，属于芳香醇，故B错误；C．分子中没有苯环，属于醇类，故C错误；D．分子中没有苯环，属于醇类，故D错误；故选A。14．B解析：A．蒸馏时冷凝水应该下进上出，A正确；B．酒精与水互溶，不能用于萃取碘水中的碘，B错误；C．蒸馏时，由于温度计测量的是蒸汽的温度，故温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处，C正确；D．分液时，静置分层后，下层液体从分液漏斗下端放出，上层液体从上口倒出，D正确；故答案选B。15．B【分析】该分子的不饱和度为，含苯环，苯环的不饱和度为4，故除苯环外还有2个不饱和度。解析：A．醛基的不饱和度为1，2个醛基的不饱和度为2，满足题意，A正确；B．醛基的不饱和度为1，乙炔基(-C≡CH)的不饱和度为2，不符合题意，B错误；C．丙醛基的不饱和度为2，满足题意，C正确；D．醛基的不饱和度为1，乙酰基的不饱和度为1，满足题意，D正确；故选B。二、非选择题16．(1)①②④⑥⑧⑨⑫(2)⑥⑦⑫(3)④⑤⑥⑦⑩⑫(4)③⑪(5)④⑤⑩解析：(1)①②④⑥⑧⑨⑫分子中不含有碳环，属于链状化合物。(2)⑥⑦⑫中的分子可以看成是烃分子中的氢原子被氯原子取代，属于卤代烃。(3)④⑤⑩中的分子可以看成是烃分子中的氢原子被－OH取代，属于醇，卤代烃和醇都属于烃的衍生物，即④⑤⑥⑦⑩⑫属于烃的衍生物。(4)含有苯环的为碳氢化合物是芳香烃，③是含有苯环的烃，⑪是苯，二者属于芳香烃。(5)根据以上分析可知④⑤⑩分子中含有醇羟基，属于醇。17．(1)C9H10O2(2)C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3(3)C6H5CH2CH2COOHHOC6H4CH2CH2CHO解析：（1）有机物A中C原子个数N(C)==9，有机物A中H原子个数N(H)==10，有机物A中O原子个数N(O)==2，所以有机物A的分子式为C9H10O2，故答案为：C9H10O2；（2）由A分子的红外光谱知，含有C6H5C﹣基团，由苯环上只有一个取代基可知，苯环上的氢有三种，H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢，且两种氢的个数分别为2个、3个。由A分子的红外光谱可知，A分子结构有碳碳单键及其它基团，所以符合条件的有机物A结构简式为：C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3，故答案为：C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3；（3）A的芳香类同分异构体有多种，①分子中不含甲基的芳香酸为：C6H5CH2CH2COOH，②含羟基且苯环上只有两个取代基的芳香醛为HOC6H4CH2CH2CHO，故答案为：C6H5CH2CH2COOH；HOC6H4CH2CH2CHO。18．(1)cd(2)a(3)c(4)青蒿素易溶于乙醚，乙醚和水互不相溶过滤34.6【分析】青蒿素提取：将青蒿进行干燥破碎，用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得滤液和滤渣，提取液经过34.6°C蒸馏后可得青蒿素的粗品。解析：（1）a．由图知，分子中含有的官能团为：过氧键、醚键和酯基，a正确；b．由图知，分子式为：C15H22O5，b正确；c．因为不含苯环，故不属于芳香族化合物，c不正确；d．分子中有饱和碳原子、有酯基，饱和碳原子为sp3杂化、酯基中碳原子为sp2杂化，d不正确；选cd。（2）固液萃取，即“浸取”，以液体(溶剂)分离固体混合物的操作，则《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”涉及的分离提纯操作是固液萃取；选a。（3）青蒿素中存在的过氧键不稳定，受热易断裂，选c。（4）①质谱图中的最大质荷比为该有机物的相对分子质量，A的相对分子质量为：74；由红外光谱图可知，A结构中含有烷基和醚键，所以A的物质类别为：醚；饱和一元醚的通式为：和相对分子质量为74，推知n=4，所以分子式为：；核磁共振氢谱显示A中含有2种不同化学环境的氢原子，且氢原子个数比为：2：3，所以A的结构简式为：。②屠呦呦选择有机溶剂A(即乙醚)提取青蒿素的原因有：青蒿素易溶于乙醚，乙醚和水互不相溶。③以黄花蒿提取青蒿素的实验方案：取一定量的黄花蒿，干燥(或晒干)，粉碎，用一定量的有机溶剂A浸没黄花蒿一段时间后，过滤，用有机溶剂A洗涤2-3次，取滤液于蒸馏烧瓶中用34.6℃的热水浴进行蒸馏即得青蒿素粗品。19．(1)3SO2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ