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_第1页
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文档简介

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.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如图。下列对该化合物的叙述不正确的是A.属于芳香族化合物 B.不属于卤代烃C.具有酯类化合物的性质 D.属于醇类2.下列生产和生活常见用品的主要成分不属于有机物的是A.蔗糖() B.尿素[] C.乙醇() D.纯碱()3.下列除杂方法正确的是A.乙烷中混有少量乙烯,可通过溴的四氯化碳溶液除去B.向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤,可除去苯中少量的苯酚C.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入足量的NaOH溶液,经分液除去D.溴苯中混有溴,加入足量的NaOH溶液,经分液除去4.已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)A.a分子中含有6个键,2个键 B.a与苯互为同分异构体C.b可使溴水褪色,反应时键断裂 D.b的一氯代物有5种5.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6.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是A.是苯的同系物B.分子中最多8个碳原子共平面C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)D.分子中含有4个碳碳双键7.已知某有机物的分子式是,下列关于该分子的结构推测合理的是A.可能含有1个苯环 B.可能含有2个碳碳三键和4个羟基C.可能含有2个羧基和1个碳碳双键 D.可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键8.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.桶烯(Barrelene)键线式如图所示,下列有关说法不正确的是A.桶烯分子中所有原子在同一平面内B.0.1mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4L(标准状况)C.桶烯与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种10.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)11.某芳香烃的相对分子质量为106,分子的核磁共振氢谱有4组峰,其峰面积比为6∶2∶1∶1。该芳香烃是A. B. C. D.12.阿魏酸甲酯有抗肿瘤活性,其结构简式如下图,有关阿魏酸甲酯的说法正确的是A.所有原子可能处于同一平面B.分子中的含三种官能团C.能发生加聚、水解和氧化反应D.阿魏酸甲酯最多可与加成13.2021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14.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.15.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个手性碳原子二、填空题16.中含有的官能团名称为_______。17.写出下列有机化合物中官能团的名称。(1)____________(2)____________(3)____________18.某芳香烃A的质谱图如图所示:(1)A的名称为___________。(2)A的一氯代物共有___________种。(3)A分子中最多有___________个原子共平面。(4)已知9.2gA在足量中充分燃烧,混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重___________g、___________g。(5)A分子的核磁共振氢谱有___________组峰,峰面积之比为___________。三、计算题19.某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90,有C-O键、C=O键、C-H键、O-H键,核磁共振氢谱图有四种类型的氢原子,峰面积之比为3:1:1:1。取有机物样品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。试求:(1)该有机物的分子式____(2)该有机物的结构简式_____20.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___________。四、实验题21.某化学小组采用如图所示的装置,用环己醇制备环己烯。已知:+H2O相对分子质量密度/g·cm−3熔点/℃沸点/℃溶解性环己醇1000.9625161能溶于水环己烯820.81-10383难溶于水(1)制备粗品:将12.5mL环己醇与1mL浓硫酸加入试管A中,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。①在试管中混合环己醇和浓硫酸操作时,加入药品的先后顺序为___________。②如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是___________(填字母)。A.立即补加

B.冷却后补加

C.不需补加

D.重新配料③将试管C置于冰水中的目的是___________。(2)制备精品①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。向粗品中加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在___________层(填“上”或“下”),分液后用___________(填字母)洗涤。a.酸性KMnO4溶液

b.稀硫酸

c.Na2CO3溶液②再将提纯后的环己烯按如图所示装置进行蒸馏。图中仪器a的名称是___________,蒸馏时要加入生石灰,目的是___________。22.硝基苯是重要的化工原料,用途广泛。I.制备硝基苯的化学反应方程式如下:+HO-NO2+H2OII.可能用到的有关数据列表如下:物质熔点/℃沸点/℃密度(20℃)/g·cm-3溶解性苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水浓硝酸___831.4易溶于水浓硫酸___3381.84易溶于水III.制备硝基苯的反应装置图如下:IV.制备、提纯硝基苯的流程如下:请回答下列问题:(1)配制混酸时,应在烧杯中先加入___________;反应装置中的长玻璃导管最好用___________代替(填仪器名称);恒压滴液漏斗的优点是___________。(2)步骤①反应温度控制在50~60°C的主要原因是___________;步骤②中分离混合物获得粗产品1的实验操作名称是___________。(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2时,粗产品2应___________(填“a”或“b”)。a.从分液漏斗上口倒出

b.从分液漏斗下口放出(4)粗产品1呈浅黄色,粗产品2为无色。粗产品1呈浅黄色的原因是___________。(5)步骤④用到的固体D的名称为___________。(6)步骤⑤蒸馏操作中,锥形瓶中收集到的物质为___________。答案第=page1515页,共=sectionpages77页答案第=page1414页,共=sectionpages77页参考答案:1.D【详解】A.该有机化合物分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A正确;B.该有机化合物中含有氧、氮等元素,不属于卤代烃,B正确;C.该有机化合物分子中含有酯基,具有酯类化合物的性质,C正确;D.该有机化合物分子中不含羟基,不属于醇类,D错误;故选D。2.D【详解】A.蔗糖()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故A错误;B.尿素[]是含有碳元素的化合物,属于有机物,故B错误;C.乙醇()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故C错误;D.纯碱(是含有碳元素的化合物,性质与无机物相似,为无机物,不属于有机物,故D正确;故选:D。3.D【详解】A.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,能用来除杂,但乙烷可溶于四氯化碳,故A错误;B.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚易溶于苯,不能除杂,故B错误;C.乙酸乙酯和乙酸均与NaOH溶液反应,不能除杂,故C错误;D.溴和氢氧化钠溶液反应生成的NaBr、NaBrO,两者难溶于溴苯、易溶于水,故溴苯中混有溴,加入足量的NaOH溶液后会分层,上层是NaBr、NaBrO溶液,下层是溴苯,再分液即可除杂,故D正确;答案选D。4.C【详解】A.a分子中含有14个键,2个键,A项错误;B.a的分子式为,苯的分子式为,二者不互为同分异构体,B项错误;C.b中含有碳碳双键,与溴发生加成反应时,键断裂,C项正确;D.b分子中有6种不同化学环境的氢原子,则b的一氯代物有6种,D项错误。故选:C。5.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。6.B【详解】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,不属于苯的同系物,故A错误;B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,故B正确;C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误;故选B。7.C【详解】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比,所含氢原子数少6.A.含有1个苯环时,有机物的分子式不可能为,A错误;B.含有2个碳碳三键时,与链状烷烃相比,氢原子数少8,与题设分子式不符,B错误;C.含有2个羧基和1个碳碳双键,氧原子数为4,与链状烷烃相比,氢原子数少6,与题设分子式符合,C正确;D.含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时,氧原子数为5,与题设分子式不符,D错误。故选:C。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.A【详解】A.桶烯分子中存在饱和碳原子,所以桶烯分子中所有原子不可能在同一平面内,故A错误;B.根据桶烯的结构简式可知桶烯的分子式为C8H8,0.1mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气的物质的量为0.1mol×(8+)=1mol,在标准状况下的体积为22.4L,故B正确;C.桶烯和苯乙烯的分子式相同,都是C8H8,但桶烯和苯乙烯的结构不同,所以二者互为同分异构体,故C正确;D.桶烯是对称结构,只有两种不同化学环境的氢原子,所以桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种,故D正确;故选A。10.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。11.C【分析】选项中的四种含苯环的有机物均只由碳和氢两种元素组成,属于芳香烃,相对分子质量均为106,核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中有四种等效氢。同一个碳原子上的H等效,对称位置上的H等效。【详解】A.乙苯有5种等效氢,故A不选;B.邻二甲苯有3种等效氢,故B不选;C.间二甲苯有4种等效氢,且等效氢的数目分别为6、2、1、1,即核磁共振氢谱图上4组峰的面积之比为6∶2∶1∶1,故C选;D.对二甲苯有2种等效氢,故D不选;故选C。12.C【详解】A.分子结构中含有甲基,甲基为四面体结构,分子中所有原子不可能位于同一平面上,故A错误;B.分子中的含有醚键、羟基、酯基和碳碳双键四种官能团,故B错误;C.含有酯基,能够发生水解反应,含有碳碳双键,能够发生加聚反应,含有酚羟基,能够发生氧化反应,故C正确;D.苯环和碳碳双键能够与氢气发生加成反应,酯基不能与氢气加成,阿魏酸甲酯最多可与加成,故D错误;故选C。13.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。14.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。15.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。16.氨基、羰基、碳氟键(氟原子)、碳溴键(溴原子)【详解】由结构简式可知其含有的官能团的名称为氨基、羰基、碳氟键(氟原子)、碳溴键(溴原子),故答案为:氨基、羰基、碳氟键(氟原子)、碳溴键(溴原子)。17.(1)碳碳双键和醛基(2)酯基和羧基(3)碳溴键和酚羟基【解析】(1)根据该有机物的结构简式可判断官能团有碳碳双键和醛基;(2)根据该有机物的结构简式可判断官能团有酯基和羧基;(3)根据该有机物的结构简式可判断官能团有碳溴键和酚羟基。18.

甲苯

4

13

30.8

4

1:2:2:3【详解】(1)根据A为芳香烃可知A含苯环,根据质荷比最大值为92可知A的相对分子质量为92,用商余法知A的分子式为C7H8,A为甲苯。故答案为:甲苯;(2)甲苯中苯环上的一氯代物有3种,即氯原子取代与甲基相邻、相间、相对的位置上的氢原子,甲基上还有1种,即氯原子取代甲基上的氢原子,共4种。故答案为:4;(3)苯的所有原子共平面,甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个,甲苯是由甲基取代苯的一个氢原子构成的,所以最多有13个原子共平面。故答案为:13;(4)9.2g甲苯的物质的量是0.1mol,完全燃烧可得和,即和。故答案为:7.2;30.8;(5)甲苯分子中有4种氢,A分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:2:2:3。故答案为:4;1:2:2:3。19.

C3H6O3

CH2(OH)CH2COOH【详解】(1)已知m(H)=1.08g×2÷18=0.12g,m(C)=2.64g×12÷44=0.72g,则m(O)=1.8g-0.12g-0.72g=0.96g,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.72÷12∶0.12÷1∶0.96÷16=1∶2∶1,则其实验式为CH2O;故可设其分子式为(CH2O)n,则有30n=90,解之得:n=3,故分子式为C3H6O3。(2)根据有机物有C-O键、C=O键、C-H键、O-H键,其中C=O键说明可能含有醛基、羰基、羧基中一种,O-H键说明有羟基,且核磁共振氢谱图有4种类型的氢原子,峰面积之比为3:1:1:1,可以确定有机物含羧基和羟基,其结构简式为:CH2(OH)CH2COOH。20.(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。21.

先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸

B

防止环己烯的挥发

c

蒸馏烧瓶

吸收剩余的水【分析】本题为用环己醇制备环己烯的的实验,主要是将环己醇与浓硫酸加入试管A中,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品,据此分析回答问题。【详解】(1)①浓硫酸密度大于环己醇,混合环己醇和浓硫酸操作时,先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸;②碎瓷片的作用是防爆沸,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该冷却后补加;③试管C收集环己烯,环己烯的沸点83℃,易挥发,将试管C置于冰水中的目的是防止环己烯的挥发;(2)①环己烯难溶于水、密度小于水,向粗品中加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层;环己烯粗品中含有少量酸性杂质,分液后用有关加入碱性溶液洗涤,所以用Na2CO3溶液,故选c;②根据图示,仪器a

的名称是蒸馏烧瓶;氧化钙和水反应生成氢氧化钙,蒸馏时加入生石灰,目的是吸收剩余的水。22.

浓硝酸

球形(或蛇形)冷凝管

平衡气压,使混合酸能顺利留下

防止副反应发生

分液

b

其中溶有浓硝酸分解的二

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