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1．3.0g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4gCO2和1.8gH2O。下列说法不正确的是A．该有机化合物中只含有碳元素和氢元素B．该有机化合物中一定含有氧元素C．该有机化合物的最简式是CH2OD．该有机化合物分子中碳原子数与氢原子数之比一定是1∶22．下列各物质中含有的少量杂质(括号内为杂质)，不能用“加入NaOH溶液，分液”的方法除去的是A．溴苯(溴) B．苯(苯酚) C．硝基苯(硝酸) D．乙醇(乙酸)3．二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是A．利用金属钠或金属钾 B．利用燃烧法C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱4．一定量的CH4燃烧后得到CO、CO2、H2O(g)，其质量共为49.6g，将它缓慢通过浓硫酸时，浓硫酸增重25.2g，则生成的CO的物质的量为A．0.4mol B．0.2mol C．0.3mol D．0.1mol5．下列各有机物核磁共振氢谱图显示有两个吸收峰，且峰的面积比不是3:1的是A．甲酸甲酯 B．2-甲基丙烯C． D．1，3，5-三甲基苯6．下列说法不正确的是A．H2O、H2O2互为同素异形体 B．与互称为同位素C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体 D．C3H8和C5H12互为同系物7．某烃M、N的结构简式如图所示。下列说法正确的是A．M和N与环己烷互为同系物 B．M与甲苯互为同分异构体C．N的分子式为C12H16 D．N的一氯代物有3种8．橙花醇的结构简式如图，有关橙花醇的说法不正确的是A．分子式为B．能发生取代反应、加成反应C．存在属于醛的同分异构体D．能用酸性高锰酸钾溶液检验其中是否含有碳碳双键9．下列物质的所属类别与所含官能团都正确的是结构简式物质类别芳香烃醛类羧酸类醇类官能团-O-选项ABCDA．A B．B C．C D．D10．下列对各组物质关系的描述不正确的是A．与互为同素异形体 B．和互为同系物C．互为同位素 D．和互为同分异构体11．下列物质的类别与所含官能团都正确的是A．酚类–OH B．羧酸-COOHC．醛类–CHO D．CH3-O-CH3醇12．下列反应不属于取代反应的是A．B．C．D．13．化学用语是学习化学的基本工具。下列有关的化学用语正确的是A．—OH与都表示羟基 B．基态Cr原子的价层电子排布式：C．乙烷分子的空间填充模型 D．丙烯的键线式为：14．2019年8月《science》杂志报道，化学家首次合成具有半导体特性的C18分子，结构如图，下列关于C18说法正确的是A．属于有机物 B．属于烃C．属于高分子化合物 D．能与氢气发生加成反应15．下列说法不正确的是A．可以用蒸馏、萃取、盐析和渗析法分离和提纯有机化合物B．有机物的元素定量分析法可以确定有机化合物的实验式C．通过分析红外光谱图可以得出某有机物的相对分子质量D．利用核磁共振氢谱可以准确分析出有机分子结构中氢原子种类和它们的数目比二、非选择题16．回答下列问题：(1)利用核磁共振氢谱可检测白酒中的酒精含量，其原理是_________。(2)工业上制备金属钠和镁，常采用的方法是电解它们的熔融卤化物(如NaCl、MgCl2)，但工业制备金属铝却选择了电解熔融氧化铝，其原因是_________。17．分子结构的鉴定(1)化学方法：利用特征反应鉴定出_______________，再制备它的衍生物进一步确认。(2)物理方法①红外光谱有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的_______________不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。②核磁共振氢谱______；______③有机化合物分子中不饱和度的确定18．写出下列化合物的结构简式。(1)三乙胺_________。(2)对甲基苯胺_________。(3)N，N-二甲基甲酰胺_________。(4)丙烯酰胺_________。19．下列各组物质中，互为同素异形体的有_______，互为同系物的有_______，互为同分异构体的有_______。(填序号)①和②白磷与红磷③和④对二甲苯和乙苯⑤和⑥和⑦2，2-二甲基丁烷与戊烷⑧金刚石、石墨、⑨和20．(Ⅰ)根据下列有机物的结构简式完成下列问题A．CH3CH2CH2CHO与B．与C．与D．CH3CH2C≡CH与CH2=CHCH=CH2E.与①上述各组化合物属于同分异构体的是___________(填入编号)。②上述化合物中的含氧官能团是(写名称)___________；③上述化合物中属于脂环化合物的是___________(填入编号)。(Ⅱ)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如下所示：①酚酞的分子式为___________。②从结构上看，酚酞可看作___________(填字母)。A．烯烃B．芳香化合物C．醇D．酚E．醚F．酯【参考答案】一、选择题1．A解析：4.4gCO2的物质的量为0.1mol，含有0.1mol碳，其质量为1.2克，1.8gH2O含有0.2mol氢原子，质量为0.2克。则3.0g某有机化合物中含有氧元素，氧原子的物质的量为mol，则碳：氢：氧=0.1:0.2：0.1=1:2:1，最简式为CH2O。A．该有机物中含有氧元素，A项错误；B．经计算该有机物一定有氧元素，B项正确；C．该有机物最简式为CH2O，C项正确；D．碳原子和氢原子个数比为1：2，D项正确。故选A。2．D解析：A．溴苯中的溴，加入NaOH溶液，与溴反应，液体分层，下层为溴苯，分液，可得溴苯，A项不符合题意；B．苯中的苯酚，加入NaOH溶液，溶解苯酚，液体分层，上层为苯，分液，可得苯，B项不符合题意；C．硝基苯中的硝酸，加入NaOH溶液，中和硝酸，液体分层，下层为硝基苯，分液，可得硝基苯，C项不符合题意；D．乙醇中的乙酸，加入NaOH溶液，中和乙酸，但是液体不分层，无法分液，D项符合题意；答案选D。3．B解析：A．利用金属钠或金属钾能够与乙醇反应，而不能与二甲醚反应，因此可以鉴别，错误；B．物质燃烧都产生CO2和水，因此用燃烧法不能鉴别二者，正确；C．利用红外光谱法可以确定物质的分子结构，因此可以鉴别二甲醚和乙醇，错误；D．利用核磁共振氢谱能够确定分子中H原子的不同种类，进而可以确定二甲醚和乙醇，错误。4．A解析：一定量的CH4燃烧后得到CO、CO2、H2O(g)，其质量共为49.6g，将它缓慢通过浓硫酸时，浓硫酸增重25.2g，生成水的质量为25.2g，CO、CO2的质量为24.4g，，，的物质的量为：，设混合气体中CO、CO2的物质的量分别为xmol和ymol，列方程组有，，解得x=0.4mol，y=0.3mol，则CO的物质的量为0.4mol。故答案为A。5．C【分析】若核磁共振氢谱图显示有两个吸收峰，且峰的面积为3:1，则该物质中有两种环境的氢原子，且两种环境的氢原子的个数比为3:1。解析：A．甲酸甲酯的结构简式为CH3OOCH，有两种环境的氢原子，且个数比为3:1，故A不符合题意；B．2-甲基丙烯为，有两种环境的氢原子，且个数比为6:2，即3:1，故B不符合题意；C．该物质结构高度对称，有两种环境的氢原子，苯环上4个为一种，取代基上6个为一种，个数比为6:4=3:2，故C符合题意；D．1，3，5-三甲基苯为，苯环上3个为一种氢原子，取代基上9个为一种氢原子，共两种，个数比为9:3，即3:1，故D不符合题意；综上所述答案为C。6．A解析：A．同素异形体是一种元素形成的不同单质，H2O、H2O2均为化合物，不互为同素异形体，故A错误；B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确；C．正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；D．C3H8和C5H12均是烷烃，结构相似，在分子组成上相差2个“CH2”，互为同系物，故D正确；答案选A。7．B【分析】有机物中，结构相似，组成相差一个或若干个CH2的物质之间互为同系物；有机物中，分子式相同，结构不同的化合物之间互为同分异构体。解析：A.根据同系物定义，它们的结构不同且分子式不是相差若干个CH2，不属于同系物，A错误；B.M的分子式为C7H8，与甲苯（C7H8）分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；C.N的分子式为C12H14，C错误；D.根据对称性，可知N有4种等效氢，一氯代物有4种，D错误；故选B。8．D解析：A．根据题目所给结构简式可以分析出，分子结构中共有10个C原子，1个O原子，不饱和度为2，氢原子个数是2×10+2-2×2=18，所以其分子式为C10H18O，描述正确，不符题意；B．有烷基、有羟基，可以发生取代反应，有碳碳双键，可以发生加成反应，描述正确，不符题意；C．一个醛基构成需要1个C原子、1个氢原子、1个氧原子、不饱和度为1，根据A选项中对有机物分子的分析，其同分异构体中存在醛基完全合理，描述正确，不符题意；D．有机物分子中含有羟基，也可与酸性高锰酸钾溶液反应使该溶液褪色，干扰碳碳双键的检验，描述错误，符合题意；综上，本题选D。9．D解析：A．选项种有机物中含有氧原子，不属于烃，故A错误；B．醛类的官能团为醛基，故B错误；C．选项中有机物的官能团为酯基-COO-，故C错误；D．选项中有机物的官能团为羟基-OH，属于醇类，故D正确；故选D。10．B解析：A．和是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；B．和，前者为炔烃，后者为芳香烃，结构不相似，不互为同系物，故B错误；C．是氢元素的不同原子，互为同位素，故C正确；D．分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确。故选：B。11．B解析：A．该物质羟基连接在侧链上，属于芳香醇，官能团是-OH，A不符合题意；B．该物质属于羧酸，官能团是-COOH，B符合题意；C．该物质属于酯，官能团是-COO-，C不符合题意；D．该物质属于醚，官能团是-O-，D不符合题意；故合理选项是B。12．A解析：A．HCN与CH3CHO反应生成的CH3CH(OH)CN，羰基中π键断裂、不饱和的碳原子上形成C—CN、氧原子上直接连上H原子，属于加成反应，A符合题意；B．-OH取代原来的溴原子，属于取代反应，B不符合题意；C．硝基取代原来的氢原子，属于取代反应，C不符合题意；D．在高温条件下，CH2=CHCH3中甲基上的氢原子被氯原子取代，属于取代反应，D不符合题意；故选A。13．A解析：A．羟基属于中性基团，氧原子与氢原子共用1对电子对，其电子式为、羟基的结构简式为—OH，A正确；B．由洪特规则及其特例：基态Cr原子的价层电子排布式：，B错误；C．图为乙烷分子的球棍模型，不是空间填充模型，C错误；D．键线式中用短线“−”表示化学键，端点、转折点表示碳原子，C原子、H原子不需要标出，所以丙烯的键线式为，图示为2-丁烯的键线式，D错误；故选A。14．D解析：A.C18是由同种元素组成的纯净物，属于单质，不属于有机化合物，选项A错误；B.只有C、H两种元素构成的有机化合物称为烃，而C18只含碳元素，不属于烃类，是一种单质，选项B错误；C.该物质的相对分子质量较小，而且是单质，不属于高分子化合物，选项C错误；D.环状C18中含有碳碳三键，一定条件下，能与氢气发生加成反应，选项D正确；答案选D。15．C解析：A．用蒸馏的方法可分离沸点不同的有机物，萃取可得到浓度较大的有机物溶液，胶体不能通过半透膜，可用渗析的方法提纯蛋白质、淀粉等，可用盐析的方法提纯蛋白质，故A正确；B．有机物的元素定量分析法可确定元素的种类，可确定有机物中不同元素原子个数比值，进而确定有机物的实验式，故B正确；C．红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，而质谱法可确定有机物的相对分子质量，故C错误；D．从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目，故D正确；答案为C。二、非选择题16．(1)利用核磁共振方法确定白酒中乙醇的信号强度，结合核磁共振信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系，实现乙醇溶液浓度的测量(2)氯化铝是分子晶体，无法为电解装置构成导电的熔融电解质环境，而氧化铝是离子晶体，能在熔融状态下电离出铝离子，可实现电解铝解析：（1）利用核磁共振氢谱可检测白酒中的酒精含量，其原理是利用核磁共振氢谱确定白酒中乙醇的信号强度，结合核磁共振氢谱信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系，实现乙醇溶液浓度的测定；故答案为：利用核磁共振方法确定白酒中乙醇的信号强度，结合核磁共振信号强度与质量分数在0~100%范围内的乙醇溶液中酒精含量的线性关系，实现乙醇溶液浓度的测量；（2）但工业制备金属铝却选择了电解熔融氧化铝，其原因是氯化铝是分子晶体，熔融时没有自由移动的离子，不能导电，而氧化铝是离子晶体，能在熔融状态下电离出铝离子，可以实现电解；故答案为：氯化铝是分子晶体，无法为电解装置构成导电的熔融电解质环境，而氧化铝是离子晶体，能在熔融状态下电离出铝离子，可实现电解铝。17．(1)官能团(2)吸收频率个数面积解析：（1）通过化学方法鉴定分子结构：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。（2）通过核磁共振氢谱可以确定不同化学环境的氢原子，氢原子的种类数等于吸收峰的个数，每种氢原子的个数与吸收峰的面积成正比。18．(1)N(CH2CH3)3(2)(3)(4)解析：（1）三乙胺是NH3分子中的3个H原子被3个乙基-CH2CH3取代产生的物质，物质的结构简式是N(CH2CH3)3；（2）对甲基苯胺是-CH3、-NH2连接在苯环的相对位置，该物质结构简式是；（3）N，N-二甲基甲酰胺结构简式是；（4）丙烯酰胺结构简式是。19．②⑧⑦⑨①④【分析】同种元素形成的不同单质互为同素异形体；结构相似，在分子组成上相差1个或n个CH2的化合物互为同系物；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体。解析：①和分子式相同，结构不同，互为同分异构体；②白磷与红磷均是磷元素形成的单质，互为同素异形体；③和质子数相同，中子数不同，互为同位素；