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

试卷第=page44页，共=sectionpages88页试卷第=page11页，共=sectionpages88页第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》单元检测题一、单选题1．某有机物的分子式为C5H12O，能与金属Na反应放出H2且催化氧化产物能发生银镜反应。则符合要求的该有机物的同分异构数目为A．4 B．5 C．6 D．72．下列化学用语正确的是A．正丁烷的结构简式： B．丙烷分子的空间填充模型：C．乙酸乙酯的结构简式：C4H8O2 D．羟基的电子式：3．分子式为C8H8O2的芳香族化合物，其中属于酯类的同分异构体有A．4种 B．5种 C．6种 D．7种4．下列烷烃的所有的同分异构体中，存在某种同分异构体的一氯代物只有1种，则该烷烃的分子式可能是A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H145．下列有机物分子的表示方法与相应物质的分子式不正确的是（

）A．C3H6 B．C8H8C．C25H20 D．C19H30O26．某有机物结构如下图，关于该有机分子，下列说法不正确的是A．O—H键极性强于C—H键 B．①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同C．该分子中含有手性碳原子，具有旋光性 D．带*的氮原子能与以配位键结合7．下列反应属于加成反应的是A．B．C．3H2+D．8．下列各组混合物中，不能用分液漏斗进行分离的一组混合物是A．乙酸乙酯和水 B．溴乙烷和水 C．正己烷和水 D．丙酮和水9．下列反应不属于取代反应的是A．B．+Br2+HBrC．D．+HNO3(浓)+H2O10．下列基本实验操作正确的是A．过滤 B．分液C．蒸馏 D．蒸发11．以金属钌作催化剂，经过以下步骤可直接转化为甲醇，有助于实现碳中和，转化原理如图所示。下列叙述不正确的是

A．也是该转化过程的催化剂B．第1步转化过程涉及的反应类型是加成反应和复分解反应C．第4步转化，参加反应的物质个数之比为D．该转化过程的总反应式为：12．被誉为“长江文明之源的”三星堆遗址4号坑一根重达100多斤的象牙被完整提取，科考人员采用了纤维布和聚氨酯树脂混合制成的医用高分子绷带固定保存。合成聚氨酯的一种原料是多异氰酸酯。一种异氰酸酯分子的键线式如下图。下列说法不正确的是

A．第一电离能由大到小的顺序为：B．图中所示分子的分子式为C．基团“”的电子式为D．图中所示分子存在含氨基(-NH2)、碳碳双键、醛基的同分异构体13．下图中两分子所表示的物质间的关系是A．互为同分异构体 B．为同一种物质C．互为手性异构体 D．互为同系物14．甲苯苯环上的两个氢原子分别被、取代，得到的有机物最多有A．7种 B．8种 C．9种 D．10种15．下列分子中含有手性碳原子的是A．CH3COOH B．(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3C．HOCHCH3COOH D．CO(NH2)2(尿素)二、填空题16．将下列物质进行分类（填序号）①O2与O3②126C与136C③金刚石与石墨④冰与水⑤H2、D2、T2⑥和（1）互为同位素的是（2）互为同素异形体的是（3）互为同分异构体的是（4）属于同一化合物的是17．硼酸()为一元弱酸，广泛用于玻璃、医药、冶金、皮革等工业。回答下列问题：(1)中B元素的化合价为。(2)已知：，的电离方程式为，酸性：(填“＞”或“＜”)。(3)受热分解得到，和镁粉混合点燃可得单质B，写出生成单质B的化学方程式，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为。(4)可用于生产储氢材料NaBH4。涉及的主要反应为：Ⅰ.Ⅱ.①“反应Ⅰ”的类型为(填标号)。a.取代反应

b.加成反应

c.加聚反应

d.氧化反应②NaH的电子式为。③在碱性条件下，NaBH4与CuSO4溶液反应可得Cu和，其中H元素由价升高为价，该反应的离子方程式为。18．观察下列几种物质的化学式或者结构简式。①

②

③

④⑤

⑥

⑦

⑧⑨

⑩

⑪

⑫其中：(1)互为同分异构体的是(填序号，下同)；(2)互为同位素的是；(3)互为同素异形体的是；(4)是同种物质的是。三、实验题19．对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷，其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下：已知：甲苯与溴在有水存在时能反应。物质甲苯1-丙醇1-溴丙烷沸点℃110.897.271物质对溴甲苯邻溴甲苯沸点℃184.3181.7（1）液溴的颜色是，实验室存放液溴时应密闭保存，同时需要在试剂瓶中加，以减少挥发。（2）25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是。加入水的作用是：易于控制温度；。（3）加热搅拌操作中加入浓硫酸，搅拌，完成1-丙醇的取代反应，加入浓硫酸的作用是，加热微沸2小时的目的是。（4）操作Ⅰ的名称是，洗涤操作应在(填写仪器名称)中进行。（5）经以上分离操作后，粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为(填写名称)，使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是。（6）分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子，将水溶液稀释定容至1000mL，取20.00mL，加入几滴甲基橙作指示剂，用一定浓度的NaOH溶液滴定，测定出HBr的物质的量明显低于理论值，原因是；有同学认为无需加入指示剂，也能完成滴定，提出这一观点的理由是。20．2-(对甲基苯基)苯并咪唑()是合成对甲基苯甲醛(PTAL)的中间体，其沸点为270℃。利用邻苯二胺()和对甲基苯甲酸()合成2-(对甲基苯基)苯并咪唑的反应过程如下：向反应装置(如图)中加入0.1mol邻苯二胺和0.15mol对甲基苯甲酸后，再加入适量多聚磷酸(能与水互溶的质子酸)，搅拌成糊状物，慢慢升温至100℃并搅拌1h，继续加热至190℃，回流2h，冷却。用10%的NaOH溶液调至微碱性，有大量固体出现，分离晶体，水洗，经重结晶提纯后，得白色针状晶体产品14.6g．回答下列问题：(1)仪器A的名称为，冷却水的流向为(填“a进b出”或“b进a出”)。(2)制备过程中需在190℃下回流2h，可采取的加热方式为(填“水浴加热”或“油浴加热”)。(3)“分离结晶”得到晶体与母液，其操作名称为，加入10%的NaOH溶液的作用为；分离完成后“水洗”的具体操作为。(4)粗产品一般需要通过重结晶的方法来提纯，步骤为加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥，其中需要趁热过滤的原因是；趁热过滤时所得滤渣中一定含有(填名称)。(5)2-(对甲基苯基)苯并咪唑的产率为(保留三位有效数字)。21．乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：水杨酸醋酸酐乙酰水杨酸熔点/℃157~159-72~-74135~138相对密度/(g·cm﹣3)1.441.101.35相对分子质量138102180实验过程：在100mL锥形瓶中加入水杨酸6.9g及醋酸酐10mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100mL冷水中，析出固体，过滤。②所得结晶粗品加入50mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4g。回答下列问题：(1)该合成反应中应采用加热。(填标号)A．热水浴

B．酒精灯

C．煤气灯

D．电炉(2)下列玻璃仪器中，①中需使用的有(填标号)，不需使用的(填名称)。(3)①中需使用冷水，目的是。(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是，以便过滤除去难溶杂质。(5)④采用的纯化方法为。答案第=page88页，共=sectionpages88页答案第=page77页，共=sectionpages77页参考答案：1．A【详解】由题可知所找的同分异构体是含5个碳原子的伯醇。分析其碳架结构：①C—C—C—C—C②③，可知在①、③中碳链对称，—OH在链端，故各有1种，②中，碳链不对称，—OH在左右两端不同，有2种，故共有4种，答案选A。2．D【详解】A．正丁烷中的4个碳原子在一条链上，结构简式为：CH3CH2CH2CH3，图中是异丁烷的结构简式，A错误；B．能表示物质中各原子之间的成键方式和大小比例的模型为空间填充模型，图中为丙烷分子的球棍模型，B错误；C．乙酸乙酯的结构简式为：CH3COOC2H5，C错误；D．羟基（-OH)中氢原子和氧原子只共用1对电子，氧原子最外层电子数为7，属于中性原子团，其电子式为，D正确；故选D。3．C【详解】属于酯类说明含有酯基，如果苯环上只有一个取代基时有3种结构，其侧链分别为-COOCH3、-OOCCH3、-CH2OOCH，如果苯环含有两个取代基，分别是甲基、-OOCH，位置有邻间对三种，则共计是6种同分异构体；答案选C。4．C【分析】一氯代物只有1种说明分子中只有一种类型的氢原子，据此分析解答。【详解】A．C3H8为丙烷，结构简式为CH3CH2CH3，有两种类型的氢原子，不符合题意，故A不选；B．C4H10有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[(CH3)2CHCH3]两种，都有两种类型的氢原子，不符合题意，故B不选；C．C5H12有正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)、异戊烷[(CH3)2CHCH2CH3]和新戊烷[(CH3)4C]三种，只有新戊烷有一种类型的氢原子，符合题意，故选C；D．C6H14共有5种同分异构体，每种同分异构体至少有两种类型的氢原子，不符合题意，故D不选；答案选C。5．D【详解】A．在中，共有3个碳原子，每个碳原子上连有2个氢原子，所以分子式为C3H6，A正确；B．在中，共含有8个碳原子，每个碳原子上各连有1个氢原子，所以分子式为C8H8，B正确；C．在分子中，共含有4个苯环和1个季碳原子，所以碳原子数为6×4+1=25，氢原子数为5×4=20，分子式为C25H20，C正确；D．在分子中，共含有20个碳原子，分子式应为C20H30O2，D不正确；故选D。6．B【详解】A．氧氢的电负性差大于碳氢的，故O—H键极性强于C—H键，A正确；B．①号碳原子为苯环上碳原子，为sp2杂化；②号碳原子为饱和碳原子，为sp3杂化；杂化类型不相同，B错误；C．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；分子中含有手性碳原子，具有旋光性，C正确；D．带*的氮原子由一对孤电子对，氢离子存在空轨道，故能与以配位键结合，D正确；故选B。7．C【详解】A．甲烷中的H原子被Cl原子取代，该反应属于取代反应，A错误；B．乙酸和氢氧化钠发生复分解反应，不是加成反应，B错误；C．苯和氢气发生加成反应生成环己烷，属于加成反应，C正确；D．乙醇的燃烧属于氧化反应，不是加成反应，D错误；答案为：C。8．D【详解】A．乙酸乙酯和水不相溶，出现分层，能利用分液漏斗分离，故A不选；B．溴乙烷不溶于水，混合分层，能用分液漏斗分离，故B不选；C．正己烷和水两者不互溶，可用分液法分离，能利用分液漏斗分离，故C不选；D．丙酮和水互溶，不能用分液漏斗分离，沸点不同，应选蒸馏法分离，故D选；故选：D。9．A【详解】A．反应中碳碳双键转化为碳碳单键，属于加成反应，A错误；B．苯环上的H原子被原子取代，属于取代反应，B正确；C．一分子乙醇中上的氢原子被另一分子乙醇中的乙基取代，属于取代反应，C正确；D．苯环上的H原子被硝基取代，属于取代反应，D正确。故选：A。10．B【详解】A．装置为过滤操作，过滤时需要用玻璃棒引流，A项错误；B．装置为分液操作，分液时，漏斗下端紧贴烧杯内壁，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，B项正确；C．装置为蒸馏操作，蒸馏时温度计应放在支管口下沿处，同时冷凝水流向应为下进上出，C项错误；D．装置为蒸发操作，蒸发应在蒸发皿中进行，而不是烧杯，D项错误；故答案为B。11．C【详解】A．在反应过程中参加反应，在最后又反应产生，A正确；B．第1步转化过程先加成生成羧基，羧基和氨基发生中和反应，B正确；C．第4步转化是聚合物与氢气发生反应，故参加反应的物质个数之比为1∶2n，C错误；D．二氧化碳和氢气为反应物，甲醇和水为生成物，所以化学反应方程式为：，D正确；故选C。12．C【详解】A．第一电离能由大到小的顺序为：，A正确；B．图中所示分子的分子式为，B正确；C．基团“”的电子式为

，C错误；D．图中所示分子的不饱和度为2且含有N和O，故存在含氨基、碳碳双键、醛基的同分异构体，D正确。答案选C。13．B【分析】本题考查同种物质的判断，注意同种物质和同分异构体、同系物的区别。根据这两种物质的分子式都为C5H8，两种结构能重合；根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，手性碳原子判断注意：①手性碳原子一定是饱和碳原子；②手性碳原子所连接的四个基团要是不同的，然后根据手性分子是含有手性碳原子的分子。【详解】这两种物质的分子式都为C5H8，分子呈镜像关系，结构相同，属于同一种物质，分子中不存在手性碳原子，答案选B。14．D【详解】相当于苯环上的三个氢原子分别被、、三个不同的取代基取代．先固定两个取代基有邻、间、对三种结构，再引入第三个取代基，分别有4、4、2三种情况，共计种结构，故甲苯苯环上的两个氢原子分别被、取代，得到的有机物最多有10种结构，故选D。15．C【分析】据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，手性碳原子判断注意：（1）手性碳原子一定是饱和碳原子；（2）手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。【详解】A．CH3COOH中一个碳原子所连接的四个基团有3个是一样的，另一个碳是不饱和碳，故A不符；B．(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3的2号碳上所连接的四个基团有3个是一样的，3号碳上所连接的四个基团有2个是一样的，4号碳上所连接的四个基团有2个是一样的，5号碳上所连接的四个基团有3个是一样的，故B不符；C．HO*CHCH3COOH的2号碳上所连接的四个基团不相同，故C符合；D．CO(NH2)2(尿素)中碳是不饱和碳，故D不符；故选C。16．②①③⑥④【分析】(1)具有相同质子数、不同中子数的原子互为同位素；(2)由同种元素形成的不同单质互为同素异形体；(3)具有相同分子式、不同结构的化合物，互为同分异构体．(4)分子式相同结构相同的物质是同种物质．据此分析。【详解】(1)具有相同质子数、不同中子数的原子互为同位素，以上组合中只有②互为同位素，故答案为②；(2)由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，以上组合中只有互为同素异形体，故答案为①③；(3)具有相同分子式、不同结构的化合物，互为同分异构体，以上组合中只有⑥中互为同分异构体，故答案为⑥；17．+3H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-＞3Mg+B2O32B+3MgO1:3aBH+4Cu2++8OH-＝4Cu↓+[B(OH)4]-+4H2O【分析】(1)根据H为+1价，O为-2价，结合化合价规则计算硼酸中硼元素化合价；(2)B、Al同主族，H3BO3的电离与氢氧化铝的相似，结合非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强分析解答；(3)B2O3和镁粉混合点燃可得单质B，还生成MgO，结合氧化还原反应的规律分析解答；(4)①硼酸可以改写为B(OH)3，结合方程式中结构的变化分析判断；②NaH由钠离子与氢负离子构成的；③碱性条件下，BH与Cu2+反应生成Cu、[B(OH)4]-，其中H元素由-1价升高为+1价，结合氧化还原反应的规律书写离子方程式。【详解】(1)设H3BO3中B元素的化合价为x，则3×(+1)+x+3×(-2)=0，解得x=+3，故答案为：+3；(2)由氢氧化铝的电离方程式可知，H3BO3的电离方程式为：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-，非金属性B＞Al，故酸性：H3BO3＞Al(OH)3，故答案为：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-；＞；(3)B2O3和镁粉混合点燃可得单质B，属于置换反应，还生成MgO，反应的化学方程式为：3Mg+B2O32B+3MgO，反应中Mg元素的化合价升高，Mg被氧化，是还原剂，B2O3是氧化剂，反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶3，故答案为：3Mg+B2O32B+3MgO；1∶3；(4)①反应中硼酸中的3个-OH被3个OCH3替代，属于取代反应，故答案为：a；②NaH是由钠离子与氢负离子构成的，电子式为：，故答案为：；③碱性条件下，BH4-与Cu2+反应生成Cu、[B(OH)4]-，其中H元素由-1价升高为+1价，根据得失电子守恒，Cu与[B(OH)4]-的物质的量之比为4∶1，结合电荷守恒、原子守恒，可知反应的离子方程式为：3BH+4Cu2++8OH-=4Cu↓+[B(OH)4]-+4H2O，故答案为：3BH+4Cu2++8OH-=4Cu↓+[B(OH)4]-+4H2O。【点睛】本题的易错点为(2)，要注意模仿氢氧化铝的电离方程式书写H3BO3的电离方程式，难点为(4)③，要注意离子方程式的书写和配平。18．①和②、⑤和⑥⑪和⑫⑨和⑩⑦和⑧【分析】根据同分异构体、同位素、同素异形体的概念进行判断。【详解】(1)①和②，⑤和⑥分子式分别相同，但结构不同，互为同分异构体,故答案：①和②、⑤和⑥。(2)⑪和⑫的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故答案：⑪和⑫。(3)⑨和⑩是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故答案：⑨和⑩。(4)⑦和⑧是同一种元素组成的物质，故答案：⑦和⑧。19．深红棕色水使互不相溶的液体充分混合吸收反应生成的溴化氢气体催化剂提高氢溴酸和1-丙醇的利用（转化）率分液分液漏斗邻溴甲苯利用物质的沸点差异，用加热冷凝（蒸馏或分馏）的方法分离溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁)滴定终点时，有Fe(OH)3红褐色沉淀生成，可以指示滴定终点【分析】甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷，加热搅拌操作中加入浓硫酸，搅拌，完成1-丙醇的取代反应，浓硫酸起到催化剂的作用，为提高氢溴酸和1-丙醇的利用（转化）率，加热微沸2小时，使之充分反应，然后用分液漏斗分离，粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯，可利用物质的沸点差异，用加热冷凝（蒸馏或分馏）的方法分离，以此解答该题。【详解】(1)液溴为深红棕色液体，易挥发，为减少挥发，可用水封的方法保存，故答案为：深红棕色；水；(2)反应生成溴化氢，溴化氢易溶于水，水可起到吸收溴化氢的作用，为保证充分接触而反应，应不断搅拌，故答案为：使互不相溶的液体充分混合；吸收反应生成的溴化氢气体；(3)浓硫酸起到催化剂的作用，为提高氢溴酸和1−丙醇的利用(转化)率，加热微沸2小时，使之充分反应，故答案为：催化剂;提高氢溴酸和1−丙醇的利用(转化)率；(4)将水溶液与互不相溶的有机物分离，可用分液漏斗进行分液操作，得到分离的目的，故答案为：分液；分液漏斗；(5)粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯，可利用物质的沸点差异，用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离，故答案为：邻溴甲苯;利用物质的沸点差异，用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离；(6)测定出HBr的物质的量明显低于理论值，可能原因为溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁)，滴定终点时，有Fe(OH)3红褐色沉淀生成，可以指示滴定终点，所以无需加入指示剂，也能完成滴定，故答案为：溴(溴化氢)挥发没有参加反应(溴与铁反应生成溴化铁);滴定终点时，有Fe(OH)3红褐色沉淀生成，可以指示滴定终点。20．三颈烧瓶a进b出