专题02第一章有机物的结构特点与研究方法B卷提升篇检测

专题02第一章有机物的结构特点与研究方法(B卷提升篇）检测一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）1．中草药黄芩对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()A．含有4种含氧官能团B．遇FeCl3溶液能显色C．分子中碳原子均采用sp2杂化D．与足量H2发生完全加成反应，1mol该物质最多消耗7molH2【答案】B【解析】由结构式可知，该有机物中含有酚羟基、醚键、羧基、碳碳双键，具有酚、醚、酮和烯烃性质，一定条件下能发生显色反应、取代反应、氧化反应、加成反应、加聚反应等。A．汉黄芩素有羟基、醚键、羰基3种含氧官能团，故A错误；B．汉黄芩素有酚羟基，所以遇FeCl3溶液能显色，故B正确；C．根据汉黄芩素的结构简式，可知分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子是sp3杂化，故C错误；D．苯环、碳碳双键、羰基都能与氢气发生加成反应，与足量H2发生完全加成反应，1mol该物质最多消耗8molH2，故D错误；答案选B。2．下列说法不正确的是()A．O2和O2不能互称为同位素B．CH4和C8H18一定互为同系物C．金刚石和金刚烷()互为同素异形体D．发生消去反应得到的有机产物有三种【答案】C【解析】A．和都是氧元素的单质，不能互称为同位素，A正确；B．符合烷烃的通式，与甲烷结构相似，分子组成上相差7个“”，则二者互为同系物，B正确；C．同素异形体是指由同一元素组成的不同单质，金刚石属于单质，而金刚烷属于化合物，C错误；D．卤代烃分子中，若与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，则能发生消去反应，中与相连碳原子的邻位碳原子上都有氢原子，且结构不同，则发生消去反应得到的有机产物有三种，D正确；故选：C。3．下列有机反应方程式及其类型都正确的是()A．+HNO3+H2O加成反应B．加成反应C．消去反应D．缩聚反应【答案】C【解析】A．苯的硝化反应是硝基取代苯环上的氢原子为取代反应，故A错误；B．从乙烯到1,1二溴乙烷，应该发生加成反应，故B错误；C．乙醇到乙烯，是一个乙醇分子从相邻两个碳原子子脱下一个小分子水，是消去反应，故C正确；D．氯乙烯到聚氯乙烯是加聚反应，故D错误；故答案为C。4．分子式为C10H12O2的有机物，苯环上有两个取代基，且能与NaHCO3溶液反应产生气体的结构有()A．15种 B．12种 C．18种 D．9种【答案】A【解析】由题意可知，苯环上含有羧基和烷基，有如下几种情况：①—CH3和—CH2CH2COOH、②—CH3和—CH(CH3)COOH、③—CH2CH3和—CH2COOH、④—CH2CH2CH3和—COOH、⑤—CH(CH3)2和—COOH，每种情况下两个取代基在苯环上都有邻、间、对3种位置关系，故符合条件的共有15种。本题答案A。5．氯吡格雷可用于抑制血小板聚集，可由如图路线合成。下列说法错误的是()

A．上述反应属于取代反应B．R中氧原子与碳原子处于同一平面C．氯吡格雷的一溴代物有10种(不含立体异构)D．1molW最多消耗2molNa【答案】C【解析】A．由上述反应过程可知，该反应为取代反应，有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团取代，，分别取代N、S处的H原子，故A正确；B．环丙三烷三个碳在同一平面上，与氧相近，相当于将链加长，仍在同一平面，故B正确；C．的一溴代物有11种，故C错误；D．1mol中有2molOH最多可以消耗2molNa，故D正确；故选C。6．南开大学元素有机化学国家重点实验室的周其林院士课题组于2020年1月因《高效手性螺环催化剂的发现》获得国家自然科学一等奖，下面为三种简单碳螺环化合物，相关的说法正确的是(不考虑对映异构体)()

A．上述化合物m，n中所有碳原子处于同一平面B．化合物m的一氯代物有2种C．化合物n与3—甲基—1—庚烯互为同分异构体D．化合物的名称为螺[5,4]壬烷【答案】B【解析】A．含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则所有碳原子不处于同一平面，故A错误；B．螺[3，3]庚烷含有2种H，则一氯代物有2种，故B正确；C．螺[3，4]辛烷与3−甲基−1−庚烯的分子式不同，含有的H原子数分别为14、16，二者不是同分异构体，故C错误；D．含有10个C原子，名称为[5，4]癸烷，故D错误。故选：B。7．某烃有两种或两种以上的同分异构体，其某一种同分异构体的一氯代物只有一种，则这种烃可能是（）①分子中含有7个碳原子的芳香烃②分子中含有4个碳原子的烷烃③分子中含有12个氢原子的烷烃④分子中含有8个碳原子的烷烃A．①② B．②③ C．③④ D．②④【答案】C【解析】①就是甲苯，没有属于芳香烃的同分异构体，其一氯代物有4种。②是丁烷，有2种同分异构体，正丁烷和异丁烷，其一氯代物各有2种。③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷有3种结构，正戊烷、异戊烷和新戊烷，其中新戊烷只有一种一氯代物；④是辛烷，其同分异构体有多种，其中2，2，3，3－四甲基－丁烷的一氯代物是1种，③④正确，答案选C。8．下列物质的类别与所含官能团都正确的是()ABCD物质CH3OCH3类别酚类羧酸醛类醚类官能团OHCHOCHOA．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．为苯甲醇，羟基没有直接连接在苯环上，不属于酚类，属于醇类，选项A错误；B．为2甲基丙酸，属于羧酸，但官能团为羧基COOH，选项B错误；C．为酯类物质，官能团为酯基COO，选项C错误；D．CH3OCH3为二甲醚，属于醚类，官能团为醚键，选项D正确；答案选D。9．某烯烃与氢气加成后的产物是，该烯烃的结构可能有()A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】C【解析】某烯烃与氢气加成后的产物是，该烯烃可能的结构，也就是中碳碳双键可以放置的位置异构有几种，由同分异构体书写中等效氢的原则可知，碳碳双键可放在如图所示的五个不同的地方，故该烯烃五种，名称分别为：2，3二甲基1戊烯、2，3二甲基2戊烯、3，4二甲基2戊烯、3，4二甲基1戊烯和3甲基2乙基1丁烯，故答案为：C。10．除去下表物质中所含杂质对应的试剂和方法有错误的是物质(杂质)试剂操作A溴苯中含有少量苯/蒸馏B乙酸乙酯中含有少量乙酸饱和碳酸钠溶液分液C乙酸中含有少量乙醇/分液DCH4中含有少量C2H4酸性高锰酸钾、碱石灰洗气A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．溴苯和苯的沸点不同，可以通过蒸馏的方法除去溴苯中含有的少量苯，故A正确；B．乙酸能够与饱和碳酸钠溶液反应，而乙酸乙酯不能，可以用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸，然后分液，故B正确；C．乙酸和乙醇互溶，不能通过分液的方法除去乙酸中含有少量乙醇，故C错误；D．C2H4能够被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳，而甲烷不能，再通过碱石灰除去二氧化碳，可以通过酸性高锰酸钾溶液、碱石灰洗气的方法除去CH4中含有少量C2H4，故D正确；故选C。11．下列物质的类别与所含官能团都正确的是A．酚类OHB．CH3OCH3醚类C．醛类CHOD．酯类OOCH【答案】B【解析】A．有机物为苯甲醇，属于醇类，故A错误；B．CH3OCH3是乙醚，属于醚类，官能团是醚键，故B正确；C．有机物含有酯基，属于酯类，不属于醛类，故C错误；D．有机物含有羧基，属于羧酸类，官能团COOH，故D错误；故选：B。12．在抗击新冠肺炎的过程中，科研人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效，三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法错误的是A．X的分子式为 B．Z中含有6种官能团C．Y分子中含有4个手性碳原子 D．X和Z都能发生加成反应和水解反应【答案】B【解析】A．由X的结构可知，其分子式为C5H4O2N3F，A项正确；B．由Z的结构可知，其结构中含有2个氯原子，1个硝基，一个酚羟基，一个肽键，一共4种官能团，B项错误；C．与4个不一样的原子或原子团相连接的碳原子为手性碳原子，则手性碳原子必须为饱和碳原子，由此可知Y分子中含有4个手性碳原子，C项正确；D．由X和Z的结构可知，X和Z中都含有肽键，所以都能发生水解反应；X中含有碳碳双键可以发生加成反应，Y中含有苯环也可以发生加成反应，D项正确；答案选B。13．青蒿素是高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156157°C，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35°C。提取青蒿素的主要工艺为：下列有关此工艺操作不正确的是()A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率B．操作I需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C．操作II是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D．操作III的主要过程加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤【答案】D【解析】A．将固态的青蒿粉碎可以增大其比表面积，因此可以提高青蒿素的浸取率，A项正确；B．操作I得到了固体残渣和提取液，因此为过滤，过滤时需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯，B项正确；C．根据题干可知乙醚的沸点较低，因此只需对提取液进行微热，即可分离乙醚和青蒿素，同时温度不至于过高，不会破坏青蒿素，C项正确；D．根据题干可知青蒿素几乎不溶于水，因此加水几乎无法溶解青蒿素，后续操作也无法顺利进行，D项错误；答案选D。14．根据下表中烃的分子式的排列规律，判断空格中烃的同分异构体的数目是（）12345678CH4C2H4C3H4C4H10C5H10C6H10C8H16A．6 B．7 C．8 D．9【答案】D【解析】根据表中烃的分子式的排列规律，可知序号7中的烃为C7H16，C7H16同分异构体有9种，分别为CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2C(C2H5)CH2CH3、CH3C(CH3)2CH(CH3)CH3，故答案为D。15．1H核磁共振谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境（即其附近的基团）不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振图中坐标的位置（化学位移，符号为δ）也就不同。现有一物质的1H核磁共振谱如图所示：则该物质可能是下列中的A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2OH C．CH3CH2CH2CH3 D．CH3CH2OH【答案】B【解析】A．图显示有四个峰，高度比为3：2：2：1，CH3CH2CH3有二个峰，A不正确；B．CH3CH2CH2OH有四种峰，且比值也满足，B选项正确；C．CH3CH2CH2CH3有二个峰，C选项不正确；D．CH3CH2OH有三种峰，D选项不正确。16．C6H14的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是()A．4个——CH3，能生成4种一氯代物B．3个——CH3，能生成3种一氯代物C．3个——CH3，能生成4种一氯代物D．2个——CH3，能生成4种一氯代物【答案】C【解析】A．含4个甲基，则有(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)3CCH2CH3两种结构，前一种有2种一氯代物，后一种有3种一氯代物，错误；B．含3个甲基，有(CH3)2CHCH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH3两种结构，前一种结构有5种一氯代物，后一种结构，有4种一氯代物，错误；C．含3个甲基，有(CH3)2CHCH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH3两种结构，前一种结构有5种一氯代物，后一种结构，有4种一氯代物，错误；D．含2个甲基，为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，有3种H原子，则有3种一氯代物，错误。二、主观题（共5小题，共52分）17．（10分）下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。(1)甲烷的空间充填模型是______(填字母)。(2)相对分子质量为100的烷烃的分子式是______。(3)立方烷的一氯代物有______种，它的六氯代物有______种。(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是______(填字母)。①②③④A．②④①③B．④②①③C．④③②①D．②④③①【答案】(每空2分)(1)C(2)C7H16(3)13(4)A【解析】(1)甲烷是正四面体结构，C原子与4个H原子形成四个共价键，所以甲烷的空间填充模型是C；(2)烷烃分子的通式是，烷烃的相对分子质量是，解得，所以该烷烃的分子式是；(3)根据立方烷结构可知，该物质是高度对称的，分子中只有一种H原子，所以其一氯代物只有一种；立方烷分子式是，它的六氯取代产物的种类与二氯取代产物的种类相同，二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线3种位置，二氯代物有3种，则六氯代物也有3种；(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，如沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。①③中碳原子都是4个，①无支链，沸点①>③；②④中碳原子数为5，比①③中碳原子数多，则沸点较高，②无支链，沸点②>④，故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③，选A。18．（11分）有下列八种有机物：a．b．c．d．e．f．g．h.(1)其中属于烃的衍生物的有：___________；属于环状有机物的有：___________。(2)互为同分异构体的有机物有：___________，互为同系物的有机物有：___________。(3)在同一平面上的原子最多的有机物是___________。(4)有机物常温下为气态，难溶于水，有机物常温下呈液态，易溶于水。这种性质差异可能与___________有关。【答案】(除标注外，每空2分)(1)bchegh(2)dea和f、e和g(3)h(4)c分子中含有的羟基（1分）【解析】a．为烷烃，同一平面上的原子最多有4个；b．为卤代烃，烃的衍生物，同一平面上的原子最多有三个；c．为饱和一元醇，烃的衍生物，同一平面上的原子最多有四个；d．为链状单烯烃，同一平面上的原子最多有七个；e．为环烷烃，饱和环状结构，所有原子不共面；f．为烷烃，所有原子不共面；g．为环烷烃，饱和环状结构，所有原子不共面；h.为苯酚，酚类，烃的衍生物，最多所有原子共平面，同一平面上的原子最多有13个。(1)结合分析可知其中属于烃的衍生物的有：bch；属于环状有机物的有：egh。所以答案为：bch；egh。(2)de分子式均为C3H6，但不为同种物质，可知de互为同分异构体，a和f、e和g结构相似，分子式相差若干个CH2，所以互为同系物的有机物有：a和f、e和g。(3)结合以上分析在同一平面上的原子最多的有机物是h.，同一平面上的原子最多有13个所以答案为：h。(4)一个b：分子中含有一个甲基和一个氯原子，一个c：分子中含有一个甲基和一个羟基，c熔沸点更高且水溶性更好的差异只能与c分子中含有的羟基有关，所以答案为：c分子中含有的羟基。19．（9分）(1)某烷烃分子中含共价键的数目为16，该烷烃的分子式为___________，其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为___________。(2)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该物质的结构简式为___________。②下列物质中，与该物质互为同系物的是(填序号)___________，互为同分异构体的是___________。A．CH3CH=CHCOOHB．CH2=CHCOOCH3C．CH3CH2CH=CHCOOHD．CH3CH(CH3)COOH(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等，可由X(咖啡酸)和Y(1，4环己二酮单乙二醇缩酮)为原料合成(如下图)。试填空：①X分子中最多共面的碳原子数为___________。②Y中是否含有手性碳原子___________(填“是”或“否”)。③Z的分子式为___________；【答案】(1)C5H12（1分）(2)（1分）①（1分）②C（1分）AB（1分）(3)①9（2分）②否（1分）③C17H20O6（1分）【解析】(1)烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16，则3n+1=16，n=5,该烷烃为戊烷，其分子式为C5H12，其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为；(2)①该物质的结构简式为；②下列物质中，与该物质互为同系物的是CH3CH2CH═CHCOOH，互为同分异构体的是CH3CH═CHCOOH、CH2═CHCOOCH3。答案为：C；AB；(3)①X分子中苯环，碳碳双键为平面结构，单键可以旋转，则9个碳原子可以共面，答案为：9；②连4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子，则Y中不存在连4个不同原子或基团的碳原子，Y中不含有手性碳原子，答案为：否；③Z的分子式为C17H20O6，答案为：C17H20O6。20．（10分）按要求回答下列问题：(1)有机物X的分子式为C4H8O2，其红外光谱如图所示：则该有机物可能的结构为________(填字母)A．CH3COOCH2CH3B．CH3CH2COOCH3C．HCOOCH2CH2CH3D．(CH3)2CHCOOH(2)有机物Y的结构可能有和两种，要对其结构进行物理方法鉴定用_______。有机物Y若为，则红外光谱中应该有_______个振动吸收；核磁共振氢谱中应有_______个峰。(3)有机物z的结构简式为，①1molZ最多能消耗_______molNaOH。②Z的同分异构体中属于芳香酸的有_______种，写出上述同分异构体结构中只含一个支链的结构简式_______。【答案】(1)AB（2分）(2)红外光谱法（1分）5（1分）2（1分）(3)①2（1分）②4（2分）（2分）【解析】(1)从图中可以看出，有机物X含有酯基，和两个化学环境不同的甲基，故填AB；(2)中含有羧基，中含有酯基，官能团不同，可用红外光谱区分；若有机物Y为，其中有甲基、碳碳键、碳氧键、碳氧双键、氢氧键共5振动吸；其结构中含有两种不同化学环境的H，核磁共振氢谱有两组峰，故填红外光谱、5、2；(3)①Z为乙酸苯酚酯，1mol该酯在酸性条件下水解生成1mol酚和1mol酸，故1molZ最多能消耗2molNaOH，故填2；②属于芳香酸，则结构中含有苯环和羧基，其结构有、、、，共4种，其中只有一个支链的是，故填4、；21．（12分）借助于李比希法、现代科学仪器及化学实验可以测定有机物的组成和结构。如图是确定有机物化学式常用的装置，其中管式炉可提供有机物燃烧所需的高温。(1)装置C中CuO的作用是___。(2)装置F的作用是___。(3)准确称取23.20g有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，D管质量增加7.20g，E管质量增加35.20g，则该有机物的最简式为___。(4)若利用质谱法测定M的相对分子质量，其质谱图如图(图1)，则M的分子式