【化学】有机化合物的结构特点与研究方法 测试卷 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷一、单选题（共12题）1．2017年1月1日屠呦呦因发现青蒿素可以抵御疟疾感染而获得诺贝尔奖。如图所示物质是青蒿素的结构简式，其属于A．盐 B．有机物 C．氧化物 D．混合物2．下列属于酚类有机物的是A． B．C． D．3．下列叙述错误的是A．甲苯与液氯在FeCl3催化下反应，主要产物为2-氯甲苯和4-氯甲苯B．联苯()

的一氯代物有3种，二氯代物有11种C．K3Fe(CN)6是配位化合物，中心离子是Fe3+，配位原子是ND．能降低氧化铝熔点的冰晶石的成分为Na3AlF6，它是离子化合物，含有配位键4．2019年，化学家第一次合成了具有特别光电特性的最长、最扭曲的十二苯取代并四苯(结构如图所示)，它可看作一个并四苯(结构如图所示)分子中的所有氢原子全部被苯环取代所得到的。下列叙述正确的是A．并四苯是苯的同系物B．一溴并四苯有4种(不考虑立体异构)C．并四苯与十二苯取代并四苯的官能团均为碳碳双键D．十二苯取代并四苯的分子式为5．下列说法正确的是A．苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色B．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应C．蔗糖、麦芽糖都是二糖，它们属于同分异构体D．乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同6．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是选项ABCD物质CH3COOCH3类别酚类醛类酮类醛类官能团-OHA．A B．B C．C D．D7．“宏、微、符”三重表征是重要的化学学科素养。下列化学用语表述正确的是(

)A．的电子式： B．分子的空间填充模型：C．氯离子的结构示意图： D．乙醇分子的键线式：8．下列说法正确的是A．

和

互为同系物B．和互为同位素C．和互为同素异形体D．氰酸铵()和尿素互为同分异构体9．下列有机化合物按碳骨架分类，结果正确的是A．乙烯()、苯()、环己烷()都属于脂肪烃B．苯()、环戊烷()、环己烷()都属于芳香烃C．属于脂环化合物D．均属于脂环烃10．下列说法正确的是A．属于醛类，官能团为B．的名称为甲基二丁烯C．与含有相同的官能团，互为同系物D．的名称为乙基丁烯11．下列说法不正确的是A．、离子中均存在配位键B．恒容恒温容器中发生放热反应，则系统的能量升高，环境的能量降低C．分析红外光谱图可以获取未知有机物中的化学键或官能团的信息D．当晶体的颗粒小至纳米量级，熔点会下降12．中国科学院化学研究所范青华和陈辉等，研究发现了首例非贵金属锰—全氮大环配体催化烯丙醇的高效、高对映选择性氢胺化反应，反应机理如图(已知手性碳是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，代表烃基，、代表烃基或H)。下列说法正确的是A．'中含有手性碳原子B．甲和乙中各元素化合价均相同C．在烯丙醇氢胺化反应中，化合物乙是催化剂D．以和为原料，反应产物为二、填空题（共8题）13．阅读下面一段资料，并回答问题。2001年10月10日，瑞典皇家科学院宣布将本年度诺贝尔化学奖奖金的一半授予美国科学家诺尔斯(WilliamS.Knowles)和日本科学家野依良治(RyojiNoyori)，以表彰他们在“手性催化氢化反应”领域所作出的贡献；奖金另一半授予美国科学家夏普菜斯(KBarrySharpless)，以表彰他在“手性催化氧化反应”领域所取得的成就。过去想要合成手性化合物的某一个异构体是非常困难的。正是由于诺尔斯、野依良治和夏普莱斯三位有机化学家开创了不对称催化合成，使我们现在能够很方便地合成许多手性化合物的单个异构体。1968年，诺尔斯应用手性催化剂催化烯烃的氢化反应，第一次实现了用少量手性催化剂控制氢化反应的对映异构体的选择性。经过不断改进，很快他就将这一反应的选择性提高，该反应从1974年起被用于生产治疗帕金森氏症的药物——左旋多巴。1980年，野依良治等发现了一类能够适用于各种双键化合物氢化的有效手性催化剂，现在这类手性催化剂已经被广泛地应用于手性药物及其中间体的合成。同年，夏普莱斯发现用钛和酒石酸二乙酯形成的手性催化剂可以有效地催化烯丙醇化合物的环氧化反应，选择性非常高。后来，他又发现了催化不对称烯双烃基化反应。(1)为什么手性催化合成又称不对称催化合成？(2)不对称催化合成有何重要意义？14．仪器分析法人们常借助元素分析仪来确定有机物的组成。(1)工作原理：在不断通入气流的条件下，把样品加热到950~1200℃，使之充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。(2)优点：自动化程度、所需样品量、分析速度、同时对元素进行分析等，若与计算机连接还可进行数据存储和统计分析，并可生成各种形式的分析报告。15．新合成的一种烃，其碳架呈三棱柱体（如图所示）：（1）写出该烃的分子式。（2）该烃的一氯取代物是否有同分异构体。（3）该烃的二氯取代物有多少种。（4）该烃的同分异构体有多种，其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2-CCl4溶液褪色，但在一定条件下能跟溴（或H2）发生取代（或加成）反应，这种同分异构体的结构简式是。16．某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。（1）A的分子式为。（2）A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为，（3）一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式。（4）在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为。17．碳的成键方式与分子的空间结构(1)单键：碳原子能与其他四个原子形成结构。(2)双键：形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于。(3)三键：形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同。(4)饱和碳原子与不饱和碳原子：仅以单键方式成键的碳原子称为，以双键或三键方式成键的碳原子称为。18．将含有C、H、O的有机物3.24g装入元素分析装置，通入足量的O2使之完全燃烧，将生成的气体依次通过装有浓硫酸的洗气瓶和碱石灰的干燥管，测得洗气瓶的质量增加了2.16g，干燥管的质量增加了9.24g，已知该有机物的相对分子质量为108。(1)求此有机物的分子式。(2)已知该物质中含有苯环，且1mol该物质与金属钠反应后生产标准状况下氢气0.5mol，试写出该物质的任一种结构简式。(3)燃烧此有机物3.24g需消耗O2多少g？19．(1)0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成的CO2和水各0.6mol，则该烃的分子式为。(2)若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色，但在一定条件下，可以和液溴发生取代反应，其一溴取代物只有一种，则此烃属于烃，结构简式为，名称是，该烃的二氯代物有种。(3)若该烃能使溴水褪色，且能在催化剂作用下与H2发生加成反应，生成2，2—二甲基丁烷，则此烃属于烃，结构简式为，名称是；核磁共振氢谱有个吸收峰，其面积比是。(4)下列物质中，与该烃互为同系物的是(填序号)，互为同分异构体的是。①CH3CH=CHCH3②CH2=CHC(CH3)3③CH3CH2CH=CHCH2CH3④(CH3)2CH(CH2)2CH320．深入研究物质的组成、结构与其性质之间的相互关系有利于揭示物质的奥秘。(1)下列有关物质结构与性质的说法中，正确的是___________(填标号)。A．通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大B．根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨属于金属单质C．分子中具有碳碳双键的有机物与乙烯具有相似的化学性质D．乙醇能与钠发生反应，故乙醇为电解质(2)原子结构模型经历了五个主要阶段：1803年实心球模型→1904年“葡萄干面包”模型→1911年原子核式结构模型→1913年轨道模型→20世纪初量子力学的原子结构模型。对原子核式结构模型贡献最大的科学家是___________(填标号)。A．玻尔 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．道尔顿(3)由元素周期律推测酸性强弱：，属于(填“归纳范式”或“演绎范式”，下同)的应用。由金属单质与盐溶液的置换反应获得金属活动性顺序，属于的应用。(4)具有放射性，其α衰变方程为。半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素原子核有50%发生衰变所需的时间，已知的半衰期为138天，物质的量为1mol的，经276天后，得到Pb的物质的量为mol。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】A．盐是由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物，故A不符合；B．有机物是指含有碳元素的化合物，无机物通常是指不含有碳元素的化合物，一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质中虽然含有碳元素，但是这些物质的性质和无机物相似，把它们归入无机物，故青蒿素属于有机物，故B符合；C．氧化物只含有两种元素，其中一种是氧元素，故C不符合；D．混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质，故D不符合；故选B。2．A【详解】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。3．C【详解】A．在催化剂作用下，取代发生在侧链上，甲基是邻、对位定位基，甲苯与液氯在催化剂下反应，主要生成2-氯甲苯和4-氯甲苯，故A正确；B．联苯存在两个对称轴，一氯代物有三种，根据定一移一的方法，可知其二氯代物有11种，故B正确；C．该配合物中配位原子是电负性弱的C原子，故C错误；D．冰晶石属于离子化合物，Al和F原子间存在配位键，故D正确；故选：C；4．D【详解】A．并四苯不是苯的同系物，A错误；B．并四苯具有对称性，分子中只有3种氢原子，故一溴并四苯只有3种，B错误；C．两种分子中都没有碳碳双键，C错误；D．并四苯分子中12个氢原子被12个苯环取代，则十二苯取代并四苯分子中碳原子个数为，氢原子个数为，分子式为，D正确。5．C【详解】A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，不饱和高级脂肪酸甘油酯中含有碳碳双键，碳碳双键可以与酸性KMnO4溶液反应，使之褪色，A错误；B．甲烷和Cl2的反应属于取代反应，乙烯和Br2的反应属于加成反应，二者反应类型不同，B错误；C．葡萄糖、果糖都属于单糖，分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体，C正确；D．乙醇中的官能团为羟基，乙酸中官能团为羧基，二者分子中官能团不同，D错误；故选C。6．B【详解】A．分子中含有的官能团是羟基，但是羟基没有直接连在苯环上，所以该物质是醇类，故A错误；B．为甲醛，含有醛基，故B正确；C．CH3COOCH3为乙酸甲酯，属于酯类，官能团是酯基，故C错误；D．是酯类，虽然存在醛基基团，但官能团是酯基，故D错误；故答案为B。7．D【详解】A．NaOH的电子式：，A错误；

B．C2H4分子的球棍模型：，B错误；C．氯离子的结构示意图：，C错误；D．乙醇分子的键线式：，D正确；故答案为D。8．D【详解】A．前者官能团是醇羟基，后者是酚羟基，物质类别不相同，结构不相似，不是同系物，故A错误；B．同位素即质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，代表单质，代表离子，不是同位素，故B错误；C．同素异形体指同种元素形成的不同单质，和均为氢气单质，不是同素异形体，故C错误；D．氰酸铵()和尿素是分子式相同而结构不同的化合物，互为同分异构体，故D正确；故选：D。9．D【分析】烃是只含C、H两种元素的有机化合物，按照碳骨架可将有机化合物分为链状化合物和环状化合物，根据是否含有苯环又将环状化合物分为脂环化合物和芳香族化合物。【详解】Ａ．按碳骨架分类可知，乙烯属于脂肪烃，苯属于芳香烃，环己烷属于脂环烃，苯和环己烷不属于脂肪烃，故A错误；Ｂ．按碳骨架分类可知，环戊烷、环己烷属于脂环烃，不属于芳香烃，故B错误；Ｃ．按碳骨架分类可知，萘属于芳香族化合物，不属于脂环化合物，故C错误；Ｄ．按碳骨架分类可知，环戊烷、环丁烷和乙基环己烷均属于环烷烃，故D正确；故选：D。10．D【详解】A．该有机物属于酯类，官能团为，A项错误；B．属于二烯烃，名称为2—甲基—1，3—丁二烯，B项错误；C．为苯甲醇，官能团为醇羟基，属于醇类，为苯酚，官能团为酚羟基，属于酚类，则不属于同系物，C错误；D．该有机物属于烯烃，名称为乙基丁烯，D项正确；答案选D。11．B【详解】A．中O提供孤电子对，H提供空轨道形成配位键，中提供孤电子对提供空轨道形成配位键，A正确；B．恒容恒温容器中发生放热反应，则系统向环境释放能量，系统的能量降低，环境的能量升高，B错误；C．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，分析红外光谱图，可以获取未知有机物中的化学键或官能团的信息，C正确；D．当晶体的颗粒小至纳米量级，晶体的表面积增大，熔点会下降，D正确；故选B。12．A【详解】A．中含有手性碳原子，用“*”标出的碳原子连接H、-OH、R和乙烯基四种不同原子或原子团，选项A正确；B．根据甲、乙的结构简式可知，甲比乙少2个H原子，甲转化为乙为还原，各元素化合价不可能全部相同，选项B错误；C．根据转化图可知，在烯丙醇氢胺化反应中，化合物甲是催化剂，化合物乙是中间产物，选项C错误；D．参照流程，以和为原料，反应产物为，选项D错误；答案选A。13．(1)手性就是物质的分子与镜像不重合性，构成生物体的有机分子绝大多数是不对，因此手性催化合成又称为不对称催化合成(2)使我们现在能够很方便地合成许多手性化合物的单个异构体【详解】（1）可从手性的含义进行理解，手性是自然界中的普遍特征，其空间结构完全不同，就像人的左手与右手的关系，所以叫手性分子，人的左手和右手不能完全重合，一对手性异构体在空间上也不能完全重合，因此手性又和不对称有某种相似之处，人们把手性催化合成又称为不对称催化合成；故答案为手性就是物质的分子与镜像不重合性，构成生物体的有机分子绝大多数是不对，因此手性催化合成又称为不对称催化合成；（2）一些有机物的分子，特别是许多天然产物和人体内的活性分子，都是手性分子，在生命科学和医药领域有着广泛的应用，手性分子的特殊结构决定了它的特殊性质，使我们现在能够很方便地合成许多手性化合物的单个异构体；故答案为使我们现在能够很方便地合成许多手性化合物的单个异构体。14．(1)氧(2)高小快多种【详解】（1）人们常借助元素分析仪来确定有机物的组成。工作原理：在不断通入氧气流的条件下，把样品加热到950~1200℃，使之充分燃烧，再对燃烧产物进行自动分析。（2）优点：自动化程度高、所需样品量小、分析速度快、同时对多种元素进行分析等，若与计算机连接还可进行数据存储和统计分析，并可生成各种形式的分析报告。15．C6H6无3种【详解】（1）根据有机物的结构简式可知，该有机物的化学式是C6H6。（2）根据有机物的结构简式可知，该有机物分子中氢原子的种类只有1种，所以该烃的一氯取代物没有同分异构体。（3）根据有机物的结构简式可知，先固定1个Cl原子的位置，第2个Cl原子的位置如图中数字，即该烃的二氯取代物有3种。（4）该烃的同分异构体有多种，其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2-CCl4溶液褪色，说明不含碳碳双键、碳碳三键，但在一定条件下能跟溴（或H2）发生取代（或加成）反应，则符合条件的同分异构体的结构简式是。【点睛】该题的难点是等效氢原子和二氯代物的判断。判断等效氢原子的依据是首先同一个碳原子上的氢原子是相同的，其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的，再就是具有对称性结构的（类似于平面镜成像中物体和像的关系）。16．C8H8【详解】(1)含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%，则分子中碳原子数目为104×92.3%/12=8，故氢原子数目为8，故A的分子式为C8H8。(2)A的不饱和度为5，A分子中含有苯环，则还含有1故碳碳双键，故A的结构简式为，与溴发生加成反应的方程式为：。(3)A与氢气发生加成反应，产物中C原子数目不变，产物中碳的质量分数为85.7%，则产物的相对分子质量为12×8/85.7%=112，与A的相对分子质量相差8，故A中苯环、碳碳双键都发生加成反应，故生成物的结构简式为：。(4)在一定条件下，由A中碳碳双键发生加聚反应得到的高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为：。17．(1)四面体(2)同一个平面上(3)一条直线上(4)饱和不饱和【详解】（1）单键：碳原子能与其他四个原子形成四面体结构。以甲烷为例，分子为正四面体构型，中心碳原子与4个氢原子形成4个C-H单键，任意两个键之间的夹角都是109.5°。（2）双键：形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一个平面上。以乙烯为例，平面型分子，分子中存在C＝C双键，2个碳原子和4个氢原子共平面。双键不能转动，双键碳上连接的原子始终与双键共平面，也与碳碳双键周围的氢原子共平面，相邻两个键的键角约为120°。（3）三键：形成该三键的原子以及与之直接相连的原子处于同一条直线上。以乙炔为例，直线型分子，分子中2个碳原子和2个氢原子处于同一条直线上，分子中存在C≡C叁键，相邻键的键角为180°。形成叁键的碳原子以及与之直接相连的原子共线。（4）饱和碳原子与不饱和碳原子：仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子，以双键或三键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。18．C7H8O、、或8.16g【分析】该有机物完全燃烧产物为H2O和CO2。洗气瓶增加的是水的质量，n(H2O)=2.16÷18=0.12mol，则n(H)=0.12×2=0.24mol；干燥管增加的是CO2的质量，n(CO2)=9.24÷44=0.21mol，则n(C)=0.21mol。该有机物中氧元素的质量m(O)=3.24－0.24－2.52=0.48g，其物质的量n(O)=0.48÷16=0.03mol。【详解】(1)综上分析，n(有机物)=3.24÷108=0.03mol；n(有机物):n(C):n(H):n(O)=0.03:0.21:0.24:0.03=1:7:8:1，故该有机物的分子式为：C7H8O。(2)已知该物质中含有苯环，且1mol该物质与金属钠反应后生产标准状况下氢气0.5mol，说明分子中含有1个－OH，其结构可以是苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚，结构简式为：；；；。(3)消耗的氧的质量就是产物所增加的质量：2.16g+9.24g－3.24g=8.16g。19．(1)C6H12(2)环烷环己烷4(3)烯烃CH2=CHC(CH3)33，3-二甲基-1-丁烯