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

试卷第=page77页，共=sectionpages88页试卷第=page88页，共=sectionpages88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1．某有机物的结构如图所示，关于该有机物下列说法正确的是A．分子与足量溶液完全反应后生成的钠盐只有1种B．分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个C．分子中所有碳原子可能共平面D．分子可以在醇溶液加热条件下发生消去反应2．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是：已知苯甲醛易被空气氧化；苯甲醇的沸点为205.3℃，微溶于水，易溶于乙醚；苯甲酸的熔点为121.7℃，沸点为249℃，微溶于水，易溶于乙醚；乙醚的沸点为34.8℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示，根据以上信息判断，下列说法错误的是A．操作Ⅰ是萃取分液B．操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇C．操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠D．乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇3．下列有机物的官能团名称和分类错误的是A．，碳碳三键，炔烃 B．，羟基，二元醇C．，酯基，酯类 D．，羟基、醛基，单糖4．中国文化源远流长，三星堆出土了大量文物，下列有关说法正确的是。A．测定文物年代的与互为同素异形体B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，可用明矾溶液除去C．青铜是铜中加入铅，锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀D．文物中做面具的金箔由热还原法制得5．2021年诺贝尔化学奖授予本杰明。李斯特、大卫·麦克米兰，以表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献，用脯氨酸催化合成酮醛反应如图：下列说法错误的是A．c可发生消去反应形成双键B．该反应原子利用率100%C．脯氨酸与互为同分异构体D．a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色6．关于有机反应类型，下列判断正确的是A．(消去反应)B．(氧化反应)C．+3nHNO3+3nH2O(缩聚反应)D．(加成反应)7．下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是A．CH3CH=CH2 B．CH3-C≡CH C．CH3CH2OH D．CH≡CH8．某有机化合物9.0g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0g，碱石灰增重17.6g，下列说法不正确的是A．该有机化合物中一定含有氧元素B．该有机化合物的分子式为C4H10O2C．不能确定该有机化合物的分子式D．该有机化合物分子中碳原子数和氢原子数之比一定是2∶59．下列有机物分子中属于手性分子的是A．甘氨酸(NH2CH2COOH) B．氯仿(CHCl3)C．乳酸[CH3CH(OH)COOH] D．丙醛(CH3CH2CHO)10．姜黄素是从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是A．分子式为C21H22O6 B．分子中存在手性碳原子C．分子中存在4种含氧官能团 D．既能发生取代反应，又能发生加成反应11．有机物Y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简式为（）A．CH3COOCH2CH3 B．OHCCH2CH2OCH3C．HCOOCH2CH2CH3 D．（CH3）2CHCOOH12．分子式为C4H8Cl2，且不考虑立体异构，下列说法正确的是A．分子中不含甲基的同分异构体共有2种B．分子中含有一个甲基的同分异构体共有3种C．分子中含有两个甲基的同分异构体共有4种D．同分异构体共有5种13．核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是A．正丁烷 B．甲苯 C． D．14．德国科学家BenjaminList获得2021年诺贝尔化学奖，他通过实验发现了脯氨酸可以催化羟醛缩合反应，其机理如下图所示。下列说法错误的是A．有机物①能够降低反应的活化能B．反应中涉及的氢离子均符合2电子稳定结构C．反应中涉及极性键和非极性键的断裂与生成D．有机物⑥中含有2个手性碳原子15．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．CH3OCH3酮类—O—二、填空题16．按要求写出下列物质的同分异构体。(1)写出与互为同分异构体的链状烃的结构简式：___________。(2)分子式与苯丙氨酸[]相同，且满足下列两个条件的有机物的结构简式有___________。①苯环上有两个取代基；②硝基()直接连在苯环上。17．按要求填空(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料，可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去)：A的类别是_______，能与Cl2反应生成A的烷烃是_______(填名称)，B中的官能团名称是_______。(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，结构简式如图所示：非诺洛芬中的含氧官能团为_______和_______(填官能团名称)。18．现有下列各组物质：①和

②和③和

④和⑤和

⑥和质量数为238、中子数为146的原子⑦和按要求用序号填空：(1)互为同系物的是___________。(2)互为同分异构体的是___________。(3)互为同位素的是___________。(4)互为同素异形体的是___________。(5)属于同种物质的是___________。三、计算题19．室温时，20mL某气态烃与过量的氧气混合，将完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50mL。将剩余的气体再通过足量氢氧化钠溶液后干燥，体积又减少了40mL。(1)该气态烃的分子式___________。(2)写出简要计算过程___________。20．(1)有两种有机物都含有碳92.3%，含有氢7.7%，第一种有机物对氢气的相对密度为13，第二种有机物的密度为3.49g/L(标准状况下)，则第一种有机物的结构简式为___，第二种有机物的分子式为___。(2)某仅由C、H、O三种元素组成的有机化合物，经测定相对分子质量为90，取该有机化合物样品1.8g，在纯氧中完全燃烧将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重1.08g和2.64g，则该有机化合物分子式为___。四、实验题21．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。已知：溴乙烷及1-溴丁烷均难溶于水且二者在氢氧化钠作用下会发生水解反应。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4

①R-OH+HBr→R-Br+H2O

②可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯烃或醚，Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据如表乙醇溴乙烷正丁醇1­溴丁烷密度/(g·cm-3)0.78931.46040.80981.2758沸点/℃78.538.4117.2101.6请回答下列问题：(1)醇的水溶性_______(填“大于”“等于”或“小于”)相应的溴代烃。(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，水在_______(填“上层”或“下层”)。(3)制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是_______(填字母)。A．水是反应的催化剂 B．减少Br2的生成C．减少HBr的挥发 D．减少副产物烯烃和醚的生成(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是_______(填字母)。A．NaI溶液 B．KCl溶液 C．NaOH溶液 D．NaHSO3溶液(5)在制备溴乙烷时，可采用边反应边蒸出产物的方法，但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是_______。22．对硝基乙酰苯胺常用作合成药物和染料的中间体，用乙酰苯胺制备对硝基乙酰苯胺的反应为：实验参数：化合物名称分子量性状熔点/℃沸点/℃溶解度乙酰苯胺135白色晶体114.3304溶于沸水，微溶于冷水，溶于乙醇和乙醚对硝基乙酰苯胺180白色晶体215.6100(1.06×10-3kPa)溶于热水，几乎不溶于冷水，溶于乙醇和乙醚邻硝基乙酰苯胺180淡黄色片状或棱状晶体94.0100(0.13kPa)溶于沸水，微溶于冷水，溶于乙醇和乙醚副反应：+H2O+CH3COOH+HNO3+H2O乙酰苯胺与混酸在5℃下反应主要产物是对硝基乙酰苯胺，在40℃下反应则生成约25%的邻硝基乙酰苯胺。步骤1.在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺4.5g和4.5mL冰醋酸。在冷水浴冷却下搅拌，慢慢加入9mL浓硫酸。乙酰苯胺逐渐溶解。将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2℃。步骤2.用2mL浓硫酸和2.3mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸。步骤3.向三颈烧瓶中滴加混酸，保持反应温度不超过5℃。滴加完毕，在室温下搅拌1h后，将反应混合物缓慢倒入装有20mL水和30g碎冰的烧杯，并不断搅拌，立即析出淡黄色沉淀。步骤4.待碎冰全部融化后抽滤，洗涤，抽干得粗品。步骤5.将该粗品纯化，得对硝基乙酰苯胺3.2g回答下列问题：(1)装置图中，冷凝管的出水口是___________(填字母)，仪器A中a的作用是___________。(2)步骤1加冰醋酸有两个作用：①作溶剂，加速溶解，②___________。(3)步骤2配制混酸的方法是___________。(4)步骤3滴加混酸时不能过快，控制每10s滴加1~2滴，原因是___________。(5)步骤5中洗涤粗品时___________(填标号)。a．用冷水洗

b．用热水洗

c．用乙醇洗

d．先用冷水再用乙醇洗(6)步骤4中将粗品纯化的方法是___________。本实验的产率为___________。答案第=page1717页，共=sectionpages99页答案第=page1616页，共=sectionpages99页参考答案：1．A【详解】A．分子中含有1个酰胺基，分子与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液，钠盐只有破酸钠这1种，A正确；B．分子完全水解后所得有机物分子中手性破原子数目为1个，如图所示，B错误；C．苯分子是平面结构、醛基是平面结构、碳碳单键是四面体结构，饱和碳原子及其相连的原子最多三个共面，则分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；D．含醇羟基的有机物发生消去反应的条件为：浓硫酸、加热，D错误；答案选A。2．C【详解】A．从过程上看操作Ⅰ得到乙醚溶液和水溶液，这两个是互不相溶的液体，采用萃取和分液的方法，选项A正确；B．操作Ⅱ利用了苯甲醇的沸点为205.3℃，乙醚的沸点为34.8℃，两者互溶，利用沸点不同，采用蒸馏的方法得到乙醚和苯乙醇，选项B正确；C．操作Ⅲ水溶液中加入盐酸，苯甲酸钾转变成苯甲酸，苯甲酸不溶于水，采用过滤的方法进行分离，选项C错误；D．苯甲醛在氢氧化钾中生成苯乙醇和苯甲酸钾，根据制备苯甲酸和苯乙醇的制备过程，乙醚溶液溶解的主要成分是苯甲醇，选项D正确；答案选C。3．B【详解】A．丙炔，官能团及分类均正确，不符题意；B．对苯二酚，官能团名称正确，分类错误，该有机物应属于酚，描述错误，符合题意；C．甲酸乙酯，官能团及分类均正确，不符题意；D．葡萄糖，官能团及分类均正确，不符题意；综上，本题选B。4．B【详解】A．与是质子数相同，中子数不同的两种核素互为同位素，A错误；B．铜锈为碱式碳酸铜，明矾溶于水，铝离子水解，溶液显酸性可与碱式碳酸铜反应而除去，B正确；C．铅、锡比铜活泼，腐蚀反应中铜做正极，会减缓铜的腐蚀，C错误；D．古代得到金的方法是淘漉法，D错误；故选B。5．D【详解】A．c中连接醇羟基的碳原子相邻碳原子上含有氢原子，所以c能发生消去反应，A正确；B．该反应为加成反应，只有c生成，该反应原子利用率为100%，B正确；C．脯氨酸的不饱和度是2，的不饱和度是2，两者的分子式相同结构式不同，互为同分异构体，C正确；D．-CHO、-CH(OH)-能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以b、c能使酸性高锰酸钾溶液褪色，a和酸性高锰酸钾溶液不反应，D错误；答案选D。6．D【详解】A．反应，属于酯化反应，选项A错误；B．反应属于还原反应,选项B错误；C．+3nHNO3+3nH2O属于酯化反应或取代反应，选项C错误；D．反应属于加成反应，选项D正确；答案选D。7．B【详解】A．CH3CH=CH2中双键碳为sp2、单键碳为sp3，故不选A；B．CH3-C≡CH中三键碳为sp、单键碳为sp3，故选B；C．CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C；D．CH≡CH中碳原子只有sp杂化，故不选D；选B。8．C【详解】浓硫酸增重9.0g，碱石灰增重17.6g，即生成水的质量是9.0g，二氧化碳质量是17.6g，根据原子守恒：n（C）=n（CO2）=17.6g÷44g/mol=0.4mol，n（H）=2n（H2O）==2×0.5mol=1mol，则分子式n（O）==0.2mol，则分子中C、H、O原子数目之比为0.4mol：1mol：0.2mol=2：5：1，该有机物的最简式为C2H5O，分子式表示为（C2H5O）n，由于H原子为偶数，则n为偶数，且5n≤2×2n+2，即n≤2，故n=2，则有机物分子式为C4H10O2，综上分析可知，A、B、D正确，C错误，故选C。9．C【详解】连4个不同原子或原子团的C为手性碳原子，含有手性碳原子的分子为手性分子，甘氨酸(NH2CH2COOH)、氯仿(CHCl3)、丙醛(CH3CH2CHO)均不含有手性碳原子，不属于手性分子，乳酸[CH3CH(OH)COOH]中连接甲基、羟基、羧基的碳是手性碳原子，属于手性分子；故选C。10．D【详解】A．有机物分子中含有21个C原子、6个O原子，不饱和度为12，则分子中含H原子个数为21×2+2-12×2=20，分子式为C21H20O6，A不正确；B．分子中不含有连接4个不同原子或原子团的碳原子，所以不存在手性碳原子，B不正确；C．分子中存在羟基、醚键、羰基共3种含氧官能团，C不正确；D．该分子中苯环既能发生取代反应，又能发生加成反应，碳碳双键和羰基都能发生加成反应，D正确；故选D。11．A【详解】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3，因此该分子中有2个CH3，由图也可以看出含有C=O双键、C-O-C单键，则A的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，故选A。【点睛】本题考查有机物结构式的确定，侧重分析与应用能力的考查，把握图中信息及官能团的确定为解答的关键。12．C【详解】A．C4H8Cl2分子中不含甲基的同分异构体为，只有1种，A错误；B．分子中含有一个甲基的同分异构体有、、、，共有4种，B错误；C．分子中含有两个甲基的同分异构体有、、、，共有4种，C正确；D．综合分析前三个选项可知，C4H8Cl2的同分异构体共有9种，D错误；故选C。13．C【详解】A．CH3CH2CH2CH3中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，A错误；B．中有4种氢原子，核磁共振氢谱中有4个吸收峰，B错误；C．中有3种氢原子，核磁共振氢谱中有3个吸收峰，C正确；D．中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2个吸收峰，D错误；故选C。14．B【详解】A．由图可知，有机物①是第一个反应的反应物，是最后一个反应的生成物，所以是该反应的催化剂，能降低反应所需活化能，故A正确；B．H+离子中不含有电子，不符合2电子稳定结构，故B错误；C．反应中，有机物①生成③，有极性键N—H、C=O极性键的断裂，C=N极性键的形成；有机物③生成有机物④的过程中有C=C非极性键的形成，有机物④生成⑥的过程中，有C=C键的断裂，所以反应中涉及极性键和非极性键的断裂与生成，故C正确；D．由结构简式可知，有机物⑥中连接醇羟基、羧基的两个碳原子为手性碳原子，所以分子中含有2个手性碳原子，故D正确；故选B。15．B【详解】A．的官能团为酯基(-COOC-)属于酯类，故A错误；B．的官能团为-COOH，属于羧酸，故B正确；C．的官能团为醇羟基(-OH)，属于醇类，故C错误；D．CH3OCH3的官能团为醚键(-COC-)，属于醚类，故D错误；综上所述答案为B。16．(1)、(2)、、、、、【解析】（1）符合要求的碳架结构只有，根据位置异构有，根据官能团异构有。（2）当苯环上连有1个硝基以后，余下的取代基只能是正丙基或异丙基，再考虑到苯环上的二元取代物本身有3种位置关系，符合条件的结构简式如下：、、、、、。17．(1)

羟基

醛基(2)

卤代烃

甲烷

醛基(3)

醚键

羧基【解析】（1）的含氧官能团为羟基和醛基。（2）A为CHCl3，官能团为碳氯键，属于卤代烃，可通过CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应得到。B分子中含有的官能团为—CHO，名称为醛基。（3）非诺洛芬分子中的含氧官能团为和—COOH，名称分别为醚键和羧基。18．

⑤

⑦

⑥

①

③④【详解】(1)的结构相似，分子组成上相差2个，二者互为同系物，故填⑤；(2)的分子式相同，均是，结构不同，互为同分异构体，故填⑦；(3)质量数为238、中子数为146的原子的质子数为238-146=92，与的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故填⑥；(4)，是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故填①；(5)和均表示二氯甲烷，是同种物质，均表示水分子，属于同种物质，故填③④。19．(1)C2H6(2)见详解【详解】（1）NaOH溶液吸收40mL为燃烧生成CO2体积，产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50mL，则：，，解得：x=2，y=6，故该烃的分子式为C2H6，故答案为：C2H6；（2）解：NaOH溶液吸收40mL为燃烧生成CO2体积，产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50mL，则：，，解得：x=2，y=6，故该烃的分子式为C2H6答：气态烃的分子式为C2H6。20．

CH≡CH

C6H6

C3H6O3【详解】(1)有两种有机物都含有碳92.3%，含有氢7.7%，第一种有机物对氢气的相对密度为13，其相对分子质量为26，碳原子数=92.3%×26÷12=2，氢原子数为：7.7%×26÷1=2，则分子式为C2H2，结构式为CH≡CH；第二种有机物的密度为3.49g/L，摩尔质量为：M=ρ×Vm=3.49g/L×22.4L/mol=78g/mol，所以分子式为：C6H6；(2)设有机物分子式为：，，，所以x=3，y=6，反应物的分子式为：，有机物相对分子质量为90，有机物中O原子数为：，故推知有机物分子式为：C3H6O3。21．(1)大于(2)上层(3)BCD(4)D(5)1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小，若边反应边蒸馏，会有较多的正丁醇被蒸出【解析】（1）(1)醇羟基属于亲水基，能与水分子间形成氢键，因此醇的水溶性大于相应的溴代烃，故填大于；（2）(2)1­溴丁烷的密度大于水的密度，因此将1­溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，水在上层，故填上层（3）(3)A.水是产物，不是催化剂，故A错误；B.浓硫酸具有强氧化性，能将Br-氧化为Br2，稀释后能降