新教材同步系列2024春高中化学第一章有机化合物的结构特点与研究方法检测卷新人教版选择性必修3

第一章检测卷有机化合物的结构特点与探讨方法班级：__________姓名：__________学号：__________成果：__________一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．关于下列有机物分子结构的探讨中说法不正确的是()A．通过核磁共振氢谱能确定有机物中有五种氢原子B．通过质谱法能确定有机物的相对分子质量C．通过红外光谱能确定该分子中含有酯基D．通过化学反应证明分子中含有过氧基【答案】A【解析】核磁共振氢谱可确定有机物中不同化学环境的氢原子的种类以及它们的个数比，该物质有12种氢原子，A错误；质谱图中的最大质荷比为有机物的相对分子质量，B正确；通过红外光谱图可确定分子的化学键或官能团的类型，C正确；依据图知，该分子中存在—O—O—，具有强氧化性，可用还原性物质与该物质发生化学反应，可证明分子中含有过氧基，D正确。2．一种植物生长调整剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是()A．该物质含有3种官能团 B．该物质属于脂环烃C．该物质属于脂肪族化合物 D．该物质属于烃的衍生物【答案】B【解析】该物质中含有羟基、羧基、酮羰基三种官能团，存在氧元素与环状结构，属于烃的衍生物，B错误。3．(2022·深圳福田期中)CH3CH(CH3)CH2OH是某有机化合物的加氢产物，该有机化合物不行能有的官能团是()A．醛基 B．碳碳双键、羟基C．酮羰基 D．碳碳双键、醛基【答案】C4．(2023·广东湛江二十一中期中)化合物的中的—OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看作酰卤的是()A．HCHO B．CCl4C． D．CH2ClCOOH【答案】C5．烷、烯、炔的分类依据主要是()A．组成物质的元素种类 B．分子内碳链的长短C．分子内碳原子的成键方式 D．分子内碳、氢原子数的关系【答案】C6．S-诱抗素是一种植物生长调整剂，具有促进植物协调生长的作用，S-诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是()A．S-诱抗素分子中含有苯环 B．S-诱抗素分子中只含有极性键C．S-诱抗素分子中全部原子共面 D．S-诱抗素属于烃的衍生物【答案】D【解析】S－诱抗素分子中不含苯环，A错误；S－诱抗素分子中含有C—C、CC键，为非极性键，B错误；S－诱抗素分子中含有—CH2—、—CH3等基团，具有甲烷的结构，则全部原子不行能共平面，C错误；S－诱抗素分子中含有O元素，属于烃的衍生物，D正确。7．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()A．醛类 B．酚类—OHC．醛类 D．CH3COOCH3羧酸类【答案】A【解析】为芳香醇类物质，B错误；C中含有的官能团为酯基，则为酯类物质，C错误；D中含有的官能团为酯基－，则CH3COOCH3为酯类物质，D错误。8．为测定某有机化合物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机化合物可能是()A．C2H5OH B．(CH3)2CCH2C．CH3CH2CH2COOH D．【答案】A【解析】乙醇分子中有3种氢原子，A正确；连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子相同，所以B项中的分子有2种氢原子，B错误；C项中的分子有4种氢原子，C错误；D项中的分子结构对称，有2种氢原子，D错误。9．下列说法中正确的是()A．在核磁共振氢谱中有5个汲取峰B．红外光谱图能确定有机化合物中所含官能团的种类和个数C．质谱法不能用于相对分子质量的测定D．核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机化合物结构【答案】D【解析】A中物质有3种不等效氢原子，有3个汲取峰，A错误；红外光谱只能确定化学键和官能团的种类，B错误；质谱图中，用最大质荷比可确定有机化合物的相对分子质量，C错误。10．历史上最早应用的还原性染料是靛蓝，其结构简式如下图，下列关于靛蓝的叙述中错误的是()A．碳原子均为sp2杂化 B．它的分子式是C16H10N2O2C．该物质属于芳香族化合物 D．它含有碳碳双键和酯基【答案】D【解析】视察靛蓝的结构简式知，苯环外的碳原子全部形成双键，均为sp2杂化，苯环上的碳原子也是sp2杂化，A正确；其结构中含有碳碳双键、酮羰基等，但不含酯基，D错误。11．结构简式为的有机化合物，下列有关它的分析中错误的是()A．核磁共振氢谱峰有7个 B．苯环上的一氯代物有2种C．碳原子的轨道杂化类型为sp2和sp3 D．属于芳香酸或芳香醇【答案】B【解析】分子中不存在对称结构，A正确，B错误；碳原子杂化类型有sp2、sp3两种，C正确；含有苯环、—COOH、—OH，D正确。12．某烃室温时为气态，完全燃烧后，生成的H2O和CO2的物质的量之比为3∶4。该不饱和烃的链状同分异构体有()A．2种 B．3种C．4种 D．5种【答案】B【解析】由题设可知分子式中C、H个数比为2∶3或4∶6，C2H3不是合理的分子式，C4H6合理。C4H6分子的不饱和度为2，假如限定链状，则只能是二烯烃或炔烃，可知其同分异构体：CH2CHCHCH2、HC≡CCH2CH3、CH3—C≡C—CH3，共3种，B正确。13．下列有关基团的表示方法不正确的是()A．乙基：—CH2CH3 B．羟基电子式：∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶HC．丁烷的结构简式：CH3CH2CH2CH3 D．乙烷的结构式：【答案】B【解析】羟基电子式为·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H，B错误。14．下面是有关不同类别物质间的关系，其中错误的是()A． B．C． D．【答案】B【解析】脂肪烃中也有饱和烃，如烷烃是饱和脂肪烃，B错误。15．(2022·佛山月考)现有下图所示的两种分子模型，其中“”为碳原子，“”为氧原子，“”为氢原子。下列说法中正确的是()A．分子式相同，是同种物质 B．两者互为同系物C．两者互为同分异构体 D．分子中都含有羟基【答案】C【解析】由图示可知，前者的结构简式为CH3CH2OH，后者的结构简式为CH3—O—CH3，两者互为同分异构体。16．下列各组操作中不能得到相应纯净物的是()选项被提纯的物质(括号内物质是杂质)除杂试剂或方法A丙烷(丙烯)溴水洗气B乙醇(乙酸)CaO蒸馏C苯(溴)NaOH溶液分液D乙酸乙酯(乙酸)饱和NaOH溶液分液【答案】D【解析】丙烯可与溴水发生加成反应生成液态二溴代物，而丙烷气体不会，丙烯被溴水汲取而除去，A正确；除去乙醇中的乙酸可通过乙酸与足量生石灰反应生成醋酸钙，同时生石灰也可汲取生成的水，然后通过蒸馏得到无水乙醇，B正确；苯中的溴，可利用溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的NaBr、NaBrO，然后通过分液除去，C正确；NaOH易与酯反应，D错误。二、非选择题：本大题共4个小题，共56分，请按要求作答。17．(12分)(1)某链烃的化学式为C6H4，若分子中已有1个碳碳双键，则含碳碳三键________个，写出相应的结构简式：________________________________________。(2)由碳、氢、氧三种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，其中氢元素的质量分数为9．8%,分子中氢原子数为氧原子数的5倍。A的分子式为___________________。(3)M的分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种氢原子，则M的结构简式为__________________________________。(4)写出中所含官能团的结构简式：_____________________________。【答案】(12分，除标注外每空2分)(1)2CH≡CCHCHC≡CH、CH≡CC≡CCHCH2(3分)(2)C5H10O2(3)(CH3)3CCl(4)、、—OH(3分)【解析】(1)与碳原子数目相等的链状烷烃相比，分子中每多一个碳碳双键或多一个饱和碳环就少2个氢原子；每多一个碳碳三键就少4个氢原子；每多一个苯环就少8个氢原子。与己烷相比，C6H4少了10个氢原子，当分子中有一个碳碳双键时，最多还有2个三键。18．(12分)化合物A经李比希法测得其中含C72．0%、H6．67%，其余为氧，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。方法一：核磁共振仪可以测定有机化合物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰，其面积之比为3∶2∶1，如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题：(1)A的分子式为____________________________________。(2)A的结构简式为__________________(任写一种)。(3)A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出全部符合条件的结构简式。①分子中不含甲基的芳香酸：____________________________________________。②苯环上有两个对位取代基(其中一个是—OH)的芳香醛：________________________________________。【答案】(12分，每空3分)(1)C9H10O2(2)(或或)(3)①②(或)【解析】(3)①A的芳香类同分异构体中不含甲基的芳香酸是；②因为含醛基，除去—OH、苯环后还剩余3个碳原子、1个O原子，故相应的结构为或。19．(18分)苯甲酸可用作食品防腐剂。试验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：＋KMnO4→＋MnO2＋HCl→＋KCl名称相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度/(g·mL-1)溶解性甲苯92－95110．60．867不溶于水，易溶于乙醇苯甲酸122122．4(100℃左右起先升华)248—微溶于冷水，易溶于乙醇、热水已知：酸性KMnO4能将Cl－氧化成Cl2。试验步骤：①在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1．5mL甲苯、100mL水和4．8g(约0．03mol)高锰酸钾，渐渐开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。②停止加热，接着搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口渐渐加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1．0g。③纯度测定：称取0．122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25．00mL溶液，用0．01000mol·L-1的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21．50mL的KOH标准溶液。回答下列问题：(1)依据上述试验药品的用量，三颈烧瓶的最相宜规格为________(填字母)。A．100mL B．250mLC．500mL D．1000mL(2)在反应装置中应选用________(填“直形”或“球形”)冷凝管，当回流液不再出现油珠即可推断反应已完成，其推断理由是____________________________。(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是____________________________；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理____________________________________(已知KMnO4的还原产物为Mn2+)。(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是____________________________。(5)干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是_________________________。(6)本试验制备的苯甲酸的纯度为________；据此估算本试验中苯甲酸的产率最接近于________(填字母)。A．70% B．60%C．50% D．40%(7)若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中____________的方法提纯。【答案】(18分，除标注外每空2分)(1)B(1分)(2)球形(1分)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化(3)除去过量的高锰酸钾，避开在用盐酸酸化时，产生氯气2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O(3分)(4)MnO2(5)苯甲酸升华而损失(1分)(6)86．0%(3分)C(7)重结晶(1分)【解析】(1)试剂总体积约为101．5mL，加热时液体量不超过容器容积的三分之二，故选用250mL较好。(2)反应中甲苯易气化，须要用冷凝管使气化了的甲苯液化重新流回到反应容器中接着反应，故应运用球形冷凝管。甲苯不溶于水，无油珠出现说明不溶于水的甲苯被完全氧化为可溶于水的有机化合物。(3)甲苯物质的量为(1．5×0．867÷92)mol≈0．014mol<0．03mol，KMnO4过量。加入NaHSO3溶液的目的是为除去过量的KMnO4溶液，避开在用盐酸酸化时产生有毒的氯气。草酸的氧化产物是CO2，KMnO4的还原产物是Mn2+，依得失电子守恒及质量守恒得6H＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O42Mn2+＋10CO2↑＋8H2O。(4)由题干信息知，KMnO4的还原产物是难溶于水的MnO2，故热水洗涤后过滤得到的滤渣是MnO2。(5)由表中信息知，苯甲酸在100℃左右时会升华，故温度高时会导致其气化损失。(6)n(KOH)＝2．15×10-4mol，反应时苯甲酸的物质的量与KOH物质的量相等，其质量为4×2．15×10-4mol×122g·mol-1＝0．1049g，纯度为0．1049g/0．122g×100%＝86%。理论上生成的苯甲酸物质的量与消耗的甲苯物质的量相等，故苯甲酸的理论产量是(1．5×0．867÷92)mol×122g·mol-1＝1．725g,实际产量为1g×86%＝0．86g，产率＝0．86g÷1．725g×100%≈50%。(6)苯甲酸溶于热水、微溶于冷水，故可利用重结晶的方法进一步提纯。20．(14分)现有A、B两种烃，已知A的分子式为C5Hm，而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。(1)下列关于烃A和烃B的说法中不正确的是____________(填字母)。a．烃A和烃B可能互为同系物b．烃A和烃B可能互为同分异构体c．当m＝12时，烃A－定为烷烃d．当n＝11时，烃B可能的分子式有2种