2025版高考化学一轮复习课时分层提升练三十五认识有机化合物含解析新人教版

PAGE13-相识有机化合物一、选择题1.对下列物质的类别与所含官能团的推断中,不正确的是 ()A.醇类—OHB.CH3CH2COOH羧酸类—COOHC.酮类—CHOD.CH3CH2Br卤代烃类—Br【解析】选C。含有—OH,且—OH不与苯环干脆相连,属于醇,故A正确;含有羧基,属于羧酸类,故B正确;含有醛基,属于醛类,故C错误;含有溴原子,属于卤代烃类,故D正确。2.某有机物的结构简式为,与其互为同分异构体的是 ()A. B.C. D.【解析】选D。该有机物的分子式为C8H8O2。A项的分子式为C7H6O2,错误;B项的分子式为C8H16O2,错误;C项的分子式为C8H6O3,错误;D项的分子式为C8H8O2,正确。3.(2024·镇江模拟)下列说法正确的是 ()A.的名称为3,4,4-三甲基丁烷B.化合物的一氯取代物有2种C.互为同分异构体D.(葡萄糖)分子结构中含有—OH,与乙醇互为同系物【解析】选C。A.的主链含有5个碳原子,名称为2,3-二甲基戊烷,故A错误;B.化合物中含有3种氢原子,一氯取代物有3种(),故B错误;C.的分子式均为C6H6,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;D.(葡萄糖)分子结构中含有5个-OH和1个醛基,与乙醇的结构不相像,不是同系物,故D错误。【加固训练】某有机物的结构简式为。下列说法不正确的是 ()A.该有机物属于饱和烷烃B.该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物D.该烃的一氯取代产物共有8种【解析】选C。该有机物分子中不含不饱和键,属于饱和烷烃,故A项正确;该有机物主链7个碳原子,3号位甲基,5号位乙基,故B项正确;二者分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故C项错误;该烷烃分子中有8种等效氢原子,因此其一氯代物共有8种,故D项正确。4.(2024·南阳模拟)据报道,近年来发觉了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。下列对该物质的说法中正确的是 ()A.①处的化学键表示碳碳双键B.②处的化学键表示碳碳单键C.③处的原子可能是氯原子或氟原子D.此星际分子属于烃类【解析】选B。该分子为有机物,有机物分子中碳原子形成了4个共价键,从左边氢原子起先推断,第一个碳碳键为碳碳三键,其次个碳碳键为单键,第三个为三键,同理可推出①为碳碳三键,②为碳碳单键,③与其相连的碳应当为三键,即结构简式为HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡③。①处的键为碳碳三键,A错误;②处的键为碳碳单键,B正确;③原子形成的键为三键,所以不行能为氯原子或氟原子,C错误;颜色相同的球表示同一种原子,说明有3种原子,不属于烃类,D错误。【加固训练】下列化合物的分子中,全部原子都处于同一平面的有 ()A.乙烷B.甲苯C.氟苯D.丙烯【解析】选C。A、B、D中都含有甲基,有四面体的空间结构,全部原子不行能共面;C项中氟原子代替分子中一个氢原子的位置,仍共平面。二、非选择题5.(2024·烟台模拟)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8g该有机物燃烧生成44.0gCO2和14.4gH2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子链端的—C≡C—键,核磁共振氢谱上有三组峰,峰面积之比为6∶1∶1。(1)A的分子式是______________。

(2)下列物质中,肯定条件下能与A发生反应的是________。

A.H2 B.NaC.酸性KMnO4溶液 D.Br2(3)A的结构简式是______________。

(4)有机物B是A的同分异构体,1molB可与1molBr2加成。该有机物中全部碳原子在同一个平面上,没有顺反异构现象。B的结构简式是____________。

【解析】(1)16.8g有机物A中m(C)=44.0×1244=12(g),m(H)=14.4×218=1.6(g),则m(O)=16.8-12-1.6=3.2(g),故A中N(C)∶N(H)∶N(O)=1212∶1.61∶3.216=5∶8∶1,则其最简式为C5H8O,又A(2)A分子中含有碳碳三键,能与H2、Br2发生加成反应,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;含有羟基,能与Na发生置换反应。(3)依据A的核磁共振氢谱上有三组峰,峰面积之比为6∶1∶1,说明A中有三种类型的氢原子,个数之比为6∶1∶1,再结合A中含有O—H键和位于分子链端的碳碳三键,则其结构简式为。(4)依据1molB可与1molBr2加成,可以推断B中含有1个碳碳双键,再结合B没有顺反异构体,则其结构简式为。答案:(1)C5H8O(2)A、B、C、D(3)(4)6.为测定某有机化合物A的结构,进行如下试验:(1)将肯定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧,试验测得:生成5.4gH2O和8.8gCO2,消耗氧气6.72L(标准状况下),则该物质的试验式是________。

(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图1所示的质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是________。

(3)请预料A的可能结构并写出结构简式:__________________________。

(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),依据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3,有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图2所示:经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如图3所示,则A的结构简式为__________________________。

【解析】(1)5.4gH2O的物质的量=5.4g18g·mol-1=0.3mol,则n(H)=0.6mol,8.8gCO2的物质的量=8.8g44g·mol-1=0.2mol,则n(C)=0.2mol,6.72LO2的物质的量6.72L22(2)依据质荷比可知相对分子质量为46,最简式相对分子质量也是46,故分子式为C2H6O;(3)分子式为C2H6O的可能结构简式为CH3CH2OH、CH3-O-CH3,故答案为CH3CH2OH、CH3-O-CH3;(4)有机物A的核磁共振氢谱中有3个汲取峰,说明有3种性质不同的H原子,故A的结构为CH3CH2OH。答案:(1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3—O—CH3(4)CH3CH2OH一、选择题1.(2024·天津宝坻区模拟)下列说法中,正确的是 ()A.苯分子中含有碳碳双键,可使溴的CCl4溶液褪色B.有机物属于酯类C.某有机物的名称是2-甲基-2-乙基丙烷D.甲基的电子式是H·【解析】选D。苯分子中不存在碳碳双键,不能使溴的CCl4溶液褪色,A错误;有机物分子中含有羧基,属于羧酸类,B错误;2-甲基-2-乙基丙烷中主链碳原子个数不对,应当是2,2-二甲基丁烷,C错误;甲基不带电荷,其电子式是H··C2.(新题预料)立方烷(球棍模型:)具有高度的对称性,Eatom教授在此基础上经七步反应合成了二羧基立方烷(C10H8O4)。二羧基立方烷的同分异构体数目为 ()A.1B.3C.4D.5【解析】选B。二羧基立方烷的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被羧基代替,所以二羧基立方烷的同分异构体有3种,B正确。3.下列有关混合物的分别与提纯的说法正确的是 ()A.由于碘在乙醇中的溶解度较大,所以可用乙醇把碘水中的碘萃取出来B.水的沸点为100℃,乙醇的沸点为78.5℃,所以用加热蒸馏的方法使含水乙醇变为无水乙醇C.由于汽油和水不互溶,因此可用分液的方法将二者分别D.将含少量HCl的CO2气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶,可以除去HCl气体【解析】选C。A.乙醇和水互溶,不能萃取,故错误;B.虽然水和乙醇的沸点有差距,但是水简单挥发,所以干脆用加热蒸馏的方法得到无水乙醇是不行能的,应用氧化钙与水反应,在加热蒸馏,故错误;C.汽油和水不互溶,分成两层,所以可以用分液的方法分别,故正确;D.氯化氢和二氧化碳都可以和氢氧化钠反应,故错误。4.(2024·广州模拟)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷()是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是 ()A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体B.1mol该化合物完全燃烧时消耗10molO2C.全部碳原子均处于同一平面D.一氯代物共有3种(不含立体异构)【解析】选B。该有机物的分子式为C7H12,与甲苯(C7H8)不互为同分异构体,A项错误;依据C7H12+10O27CO2+6H2O,1mol该化合物完全燃烧时消耗10molO2,B项正确;该原子中碳原子均为饱和碳原子,因此全部碳原子不行能处于同一平面,C项错误;该有机物为对称结构,其一氯代物有2种,D项错误。5.下列说法正确的是 ()A.用系统命名法命名有机物和,主链碳原子数均为7个B.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子结构中只有一个烷基,符合条件的烃有4种C.碳原子数小于或等于8的单烯烃中,与HBr加成产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有6种D.经测定C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%,则此混合物中碳的质量分数是78%【解析】选D。A中第一种有机物主链碳原子数为8个,A错;B中不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子结构中只有一个烷基的烃应为3种,苯环与叔丁基相连时不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错;C中符合条件的单烯烃有7种,C错。【方法规律】(1)使溴水褪色的官能团:①与烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃类反应,使溴水褪色。②与苯酚反应生成白色沉淀。③与醛类等有醛基的物质反应,使溴水褪色。④与苯、甲苯、四氯化碳等有机溶液混合振荡,因萃取作用使溴水褪色,有机溶剂溶解溴呈橙色。(2)使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团:酸性高锰酸钾具有强氧化性,能把羟基(叔醇的羟基不能被氧化)、醛基氧化成羧基,碳碳双键、碳碳三键、氨基等具有还原性的官能团都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。6.某烷烃相对分子质量为86,假如分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,则符合该结构的全部烷烃的一氯取代物总共有几种 ()A.10种 B.9种 C.8种 D.7种【解析】选B。烷烃相对分子质量为86,则该烷烃含有的碳原子数目为86-214=6,该烷烃为己烷;分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,说明该烷烃只含有1个支链,其支链不行能为乙基,只能是甲基,其主链含有5个C,满意条件的己烷的结构简式为①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;7.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1的有()A.乙酸甲酯 B.间苯二酚C.2-甲基丙烷 D.对苯二甲酸【解析】选D。A.乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为1∶1,错误;B.间苯二酚中含有4种氢原子,核磁共振氢谱中能出现4组峰,错误;C.2-甲基丙烷含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为9∶1,错误;D.对苯二甲酸中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1,正确,选D。8.(2024·江西模拟)下列说法正确的是 ()A.质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量B.的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯C.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,肯定互为同分异构体D.、和互为同系物【解析】选C。红外光谱用于测定含有的共价键、官能团等,不能确定相对分子质量,A错误;的名称应为2,4,4-三甲基-1-戊烯,B错误;组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物肯定具有相同的分子式、不同结构,则肯定互为同分异构体,C正确;、和分别为酚、酚和醇,结构不相像,不是同系物,D错误。【加固训练】下列关于2,3-二甲基-1-丁烯()的说法错误的是 ()A.其一氯代物有四种(不考虑立体异构)B.与氢气加成的产物为异丁烷的同系物C.全部碳原子可能在同一平面D.与甲基环戊烷()互为同分异构体【解析】选C。分子中含有4类氢原子,其一氯代物有四种(不考虑立体异构),A正确;与氢气加成的产物是2,3-二甲基丁烷,与异丁烷互为同系物,B正确;分子中含有4个饱和碳原子,全部碳原子不行能在同一平面上,C错误;与甲基环戊烷()的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确。二、非选择题9.下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧,通过测定生的CO2和H2O的质量,来确定有机物分子式。请回答下列问题:(1)A装置是供应试验所需的O2,则A装置中二氧化锰的作用是________________________;B装置中试剂X可选用________。

(2)D装置中无水氯化钙的作用是______________________________;E装置中碱石灰的作用是______________________________________________。

(3)若试验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,精确称取0.44g样品,经充分反应后,D管质量增加0.36g,E管质量增加0.88g,已知该物质的相对分子质量为44,则该样品的化学式为________________________。

(4)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示,峰面积之比为1∶3则其结构简式为______________________;若符合下列条件,则该有机物的结构简式为__________________。

①环状化合物②只有一种类型的氢原子(5)某同学认为E和空气相通,会影响测定结果精确性,应在E后再增加一个E装置,其主要目的是______________________________________________。

【解析】(1)A装置是供应试验所需的O2,则A装置中二氧化锰是催化剂;B装置用于干燥通入C中的氧气,试剂X可选用浓硫酸,故答案为过氧化氢分解的催化剂;浓硫酸;(2)D装置中无水氯化钙是汲取生成的水;E装置中碱石灰是汲取生成的二氧化碳,故答案为汲取生成的水;汲取生成的二氧化碳;(3)E管质量增加0.88g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:0.88g×12440.24g,D管质量增加0.36g是水的质量,可得氢元素的质量:0.36g×218=0.04g,从而可推出含氧元素的质量为0.44-0.24-0.04=0.16g,设最简式为CXHYOZ,则X∶Y∶Z=0.2412∶0.041∶0.1616=2∶4(4)依据该有机物的核磁共振氢谱图,峰面积之比为1∶3,则其结构简式为CH3CHO;若符合下列条件:①环状化合物,②只有一种类型的氢原子,说明结构中含有2个CH2,且具有对称性,则该有机物的结构简式为,故答案为CH3CHO;;(5)某同学认为E和空气相通,会影响测定结果精确性,应在E后再增加一个E装置,防止E汲取空气中的二氧化碳和水蒸气,使得二氧化碳的质量产生误差,故答案为汲取空气中的二氧化碳和水蒸气。答案:(1)过氧化氢分解的催化剂浓硫酸(2)汲取生成的水汲取生成的二氧化碳(3)C2H4O(4)CH3CHO(5)汲取空气中的二氧化碳和水蒸气【加固训练】Ⅰ.奶油中有一种只含C、H、O的化合物A,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1,且分子中不含碳碳双键。请回答下列问题:(1)A的分子式为________。

(2)A属于酯类且核磁共振氢谱存在4种峰,面积比为1∶2∶2∶3,其结构简式为________。

(3)在空气中长时间搅拌奶油,A可转化为相对分子质量为86的化合物B,B的一氯代物只有一种,写出B的结构简式:________,A→B的反应类型为________。

Ⅱ.中国人一直喜爱吉利的数字“888”,即“发发发”之意。在有机化学中就有这样一个“吉利分子”C8H8O8,“吉利分子”C8H8O8可由图中合成。已知:①相同条件下,X与H2的相对密度之比为81,其中氧的质量分数约为49.4%,分子中氢、氧原子个数比为2∶1,X中没有支链;②1molX在稀硫酸中发生反应生成2mol甲醇和1molA;③A中含有手性碳原子;④D能使Br2的CCl4溶液褪色,E为高分子化合物,B为八元环状结构。依据上述信息填空:(1)X的分子式为________,A的分子中含有的官能团是________,E的结构简式为_______