有机化合物的结构特点 同步练习 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

1.1有机化合物的结构特点同步练习高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3一、单选题1．关于有机物的下列叙述中，正确的是A．它的系统名称是2，4-二甲基-4-戊烯B．它的分子中最多有4个碳原子在同一平面上C．它与甲基环己烷互为同分异构体D．该有机物存在顺反异构体2．化学和生活、生产密切相关。下列有关说法错误的是（）A．燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施有利于减少排放和酸雨形成B．华为5G手机芯片的主要成分是二氧化硅C．医用酒精常为体积分数为75%的乙醇溶液，可用于杀菌消毒D．肉类食品在加工过程中可加入适量保鲜防腐3．立方烷是一种新合成的烷烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是A．立方烷的分子式为C8H18B．立方烷的一氯代物有一种，二氯代物有三种C．立方烷和Cl2发生取代反应，1mol立方烷最多会生成4molHClD．常温下，立方烷能使酸性KMnO4溶液褪色4．关于烷烃的命名正确的是（）A．3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷B．3，5-二甲基-5-乙基-3-丙基己烷C．4，6，6-三甲基-4-乙基辛烷D．2，4-二甲基-2，4-二乙基庚烷5．和的关系是A．同系物 B．同种物质 C．同素异形体 D．同分异构体6．下列物质中与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体的是（）A．CH4 B． C． D．CH3CH=CHCH37．丙醛和丙酮()的相互关系是（）A．同系物 B．官能团异构 C．位置异构 D．碳链异构8．面对突如其来的新型冠状病毒，越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用，医用口罩由三层无纺布制成，无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是（）A．医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染B．聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料C．医用酒精中乙醇的体积分数为95%D．抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性9．某有机物的分子式为其同分异构体的数目为(不考虑立体异构)（）A．1种 B．2种 C．3 D．4种10．工业上以有机物a、一氧化碳和乙醇为原料催化合成有机物d的反应机理如图所示，下列有关叙述正确的是A．a、b、c、d均存在顺反异构B．该反应的催化剂为NuHC．反应(Ⅳ)是生成酮的取代反应D．总反应式为11．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解生成甲和乙两种有机物，乙在铜的催化作用下能氧化为醛，满足以上条件的酯有（）A．6种 B．7种 C．8种 D．9种12．某酯A，其分子式为C6H12O2，已知，又知B、C、D、E均为有机物，D不与Na2CO3溶液反应，E不能发生银镜反应，则A的结构可能有A．6种 B．5种 C．4种 D．3种13．下列有机物的名称实际上不可能存在的是（）A．2，2-二甲基丁烷 B．2-甲基-4-乙基-1-己烯C．3，3-二甲基-2-戊烯 D．3-甲基-2-戊烯14．下列分子式表示的有机物，同分异构体数目最多的是（）A．CH2Cl2 B．C5H10Br2 C．C5H12 D．C3H7Cl15．下图是三种常见有机物分子的填充模型示意图。下列说法正确的是（）A．甲和乙均能燃烧，并且都会伴有黑烟B．甲能使酸性溶液褪色C．乙的产量是目前衡量一个国家石油化工发展水平的标志D．丙是乙酸，能与NaOH溶液发生中和反应16．下列分子结构中的官能团相同的是（）①②③④A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④17．但既不是同系物，又不是同分异构体的是（）①辛烯和3－甲基－1－丁烯②苯和乙炔③1－氯丙烷和2-氯丙烷④甲基环己烷和乙烯A．①② B．②③ C．③④ D．②④18．已知某种有机物A的质谱图和红外光谱图如图，以下说法正确的是（）A．由质谱图可知，有机物A的摩尔质量为74B．由红外光谱可知，有机物A的分子式C3H6O2C．有机物A的核磁共振氢谱图中有3种吸收峰，峰面积之比为1：2：3D．有机物A的名称为甲酸乙酯，官能团为酯基19．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。有关柠檬烯的分析正确的是（）A．一定条件下，它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应B．它和丁基苯()互为同分异构体C．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上D．它的一氯代物有6种20．下列关于有机物的说法正确的是（）A．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面B．化合物(CH3CH2)2CHCH3的名称为2-乙基丁烷C．光照下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应D．苯乙烯（）和立方烷（）互为同分异构体二、综合题21．回答下列问题：（1）四种有机物的相关数据如下表：物质相对分子质量7272114114熔点/℃-129.8-16.8-56.897①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律；②根据上述规律预测熔点(填“＞”或“＜”)。（2）两种无机物的相关数据如下表：物质(HF)n冰氢键形式F—H…FO—H…O氢键键能/kJ·mol-12819沸点/℃20100(HF)n中氢键键能大于冰，但(HF)n沸点却低于冰，原因是。22．按要求完成下列问题：（1）Ⅰ.从下列5种有机物中选择对应物质填空（填序号）①乙烯②乙醇③葡萄糖④乙酸⑤乙酸乙酯能发生银镜反应的是（2）能发生水解反应的是（3）具有酸性且能发生酯化反应的是（4）既能发生加成反应，又能发生加聚反应的是（5）Ⅱ．按要求填空给下列有机物命名：①（CH3CH2）2CHCH3②（6）写出CH3CH2CH=CH2的键线式（7）某烃的含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量为88，含碳的质量分数为68.2%，含氢的质量分数为13.6%，其分子式为，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基，请写出其结构简式23．按要求完成下列各题。（1）的系统名称是；的系统名称为；键线式表示的物质的结构简式是。（2）从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。①CH3OCH3②HCOOCH2CH3③CH3COCH3④⑤CH3CHO⑥酸：酯：醚：酮：（3）下列各组物质：①O2和O3②乙醇和甲醚③淀粉和纤维素④苯和甲苯⑤和⑥和⑦CH3CH2NO2和A．互为同系物的是。B．互为同分异构体的是。C．属于同一种物质的是。（4）分子式为C4HCl9的有机物的同分异构体共有(不考虑立体异构)种。（5）有机物-C=C-CH=CH-CH3中最多有个原子共平面。24．已知下列有机物：①CH3-CH2-CH2-CH3和②CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3④和⑤和⑥CH3-CH2-CH=CH-CH3和(环戊烷)⑦CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH2-CCH⑧CH3—CH2—NO2和（1）其中属于同分异构体的是；（2）其中属于碳链异构的是；（3）其中属于位置异构的是；（4）其中属于官能团异构的是；（5）其中属于同一种物质的是。25．按要求填空（1）下列几组物质中，互为同系物的有，互为同分异构体的有。①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤CH3(CH2)3CH3和(CH3)2CHCH2CH3（2）写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式：。（3）写出工业利用乙烯与水制取乙醇的化学方程式。（4）写出丙烯合成聚丙烯的化学方程式。

答案解析部分1．【答案】C2．【答案】B【解析】【解答】A．燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施可以把SO2转化为固体化合物，减少二氧化硫的排放和酸雨的形成，A不符合题意；B．芯片的主要成分是单质硅，B符合题意；C．常用的医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液，可用于杀菌消毒，C不符合题意；D．亚硝酸钠具有还原性，肉类食品在加工过程中加入适量亚硝酸钠可保鲜防腐，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A、煤的气化、脱硫扥操作可以减少二氧化硫的排放，二氧化硫的排放会导致酸雨的形成；

B、芯片、太阳能电池板的主要材料是硅；

C、医用酒精为体积分数75%的乙醇溶液；

D、亚硝酸钠是常用的防腐剂。3．【答案】B4．【答案】A【解析】【解答】该烷烃主链有8个碳原子，为辛烷，在3号碳原子上有2个甲基，在5号碳原子上有一个甲基和一个乙基，故此烷烃的名称为：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷，故选A；

故答案为：A。

【分析】烷烃命名时，选最长的碳链为主链，从离支链近的一端开始编号，命名时表示出支链的位置。5．【答案】D6．【答案】C【解析】【解答】A．与CH4分子式不同，A不符合题意；

B．分子式相同，结构也完全一样，是同一种物质，B不符合题意；

C．分子式都是C4H10相同，结构不同，C符合题意；

D．CH3CH=CHCH3分子式为C4H8，与题干分子不同，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物；

A．CH3CH2CH2CH3与CH4分子式不同；

B．CH3CH2CH2CH3和是一物质；

C．和CH3CH2CH2CH3同分异构体；

D．CH3CH=CHCH3和CH3CH2CH2CH3分子不同。7．【答案】B【解析】【解答】丙醛和丙酮的分子式都为C3H6O，两者的结构不同，为同分异构体，丙醛的官能团为醛基，丙酮的官能团为羰基，两者互为官能团异构，故答案为：B

【分析】A、同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2；

B、官能团异构指的是同分异构体中，由于官能团不同形成的异构；

C、位置异构指的是，同分异构体中，由于官能团的位置不同形成的异构；

D、碳链异构指的是，同分异构体中，由于碳原子排列位置不同形成的异构。8．【答案】C【解析】【解答】A．医用口罩能够有效阻挡病毒的进入人体感染，故A不符合题意；B．聚丙烯树脂为合成树脂材料，属于合成有机高分子材料，故B不符合题意；C．医用酒精中乙醇的体积分数为75%，故C符合题意；D．疫苗中主要成分为蛋白质，若温度过高，蛋白质会发生变性，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】95%的乙醇溶液不能进行有效的消毒杀菌，一般用的酒精溶液是体积分数为75%的乙醇溶液9．【答案】B【解析】【解答】由有机物的分子式可知，分子结构中只存在单键，氯原子和溴原子可以同时位于同一个碳原子上，也可以分别位于两个碳原子上，因此该有机物的同分异构体数为2，B符合题意故答案为：B【分析】此题是同分异构体书写的考查，结合碳链异构、位置异构分析。10．【答案】D11．【答案】A【解析】【解答】分子式为C5H10O2的有机物，在酸性条件下可水解生成甲和乙两种有机物，乙在铜的催化作用下能氧化为醛，属于饱和一元酯，(1)若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，其中能氧化为醛的醇有：1-丁醇，2-甲基-1-丙醇，甲酸有一种，这样的酯有2种；(2)若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，其中能氧化为醛的醇有：1-丙醇，乙酸只有一种，这样的酯有1种；(3)若为丙酸和乙醇酯化，乙醇只有1种能氧化为乙醛，丙酸有1种，这样的酯有1种；(4)若为丁酸和甲醇酯化，甲醇只有1种，能氧化为甲醛，丁酸有2种，这样的酯有2种；故可能的结构共有6种。故答案为：A。【分析】分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯，形成酯的羧酸与醇的碳原子总数为5，讨论羧酸与醇含有的碳原子，乙能被催化氧化成醛，则乙属于醇类并且结构中含有-CH2OH结构，据此回答判断。12．【答案】B【解析】【解答】A的分子式为C6H12O2，A能在碱性条件下反应生成B和D，B与酸反应，则B应为盐，D能在Cu催化作用下发生氧化，应为醇，则A应为酯，E不能发生银镜反应，说明E不含醛基，E至少含有3个碳，则C可能为甲酸、乙酸、丙酸，如C为甲酸，则D为CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CHOHCH(CH3)CH3；如C为乙酸，则D为CH3CHOHCH2CH3，如C为丙酸，则D为CH3CHOHCH3，所以A结构可能有5种，故答案为：B。

【分析】A为酯，与氢氧化钠溶液条件下发生水解生成B和D，B为酸，D为醇，氧化得到E为醛或者酮，E不能发生银镜反应，说明不含醛基。13．【答案】C【解析】【解答】A．根据命名，该物质的结构为，符合烷烃的命名规则，A不选；B．根据命名，该物质的结构为，符合烯烃的命名规则，B不选；C．根据命名，该物质的结构为，中间C连5条键，C选；D．根据命名，该物质的结构为，符合烯烃的命名规则，D不选；故答案为：C。

【分析】根据有机物中每个C只能连4条共价键分析。14．【答案】B【解析】【解答】A．CH2Cl2是甲烷的二元取代物，只代表1种物质，B．C5H10Br2的同分异构体，先考虑C5H11Br是C5H12的一溴代物，C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，相应的一溴代物各有3种、4种、1种，C5H11Br有8种同分异构体，再考虑在一溴代物的基础上再取代一个氢，其同分异构体的种类远远超过8种，C．C5H12是戊烷，同分异构体有戊烷、已戊烷和新戊烷三种，D．C3H7Cl的同分异构体有1-氯丙烷和2-氯丙烷2种，故B项的同分异构体最多，故答案为：B。

【分析】

A.甲烷为正四面体结构，任意2个氢原子被氯原子取代，均得到1种物质；

B.C5H10Br2看成C5H12的2个H原子被取代，据此分析解题；

C.分子为C5H12为戊烷，戊烷的同分异构体有三种；

D.C3H7Cl可以看成丙烷中的1个氢原子被1个Cl原子取代，据此分析解答。15．【答案】C【解析】【解答】A．甲是甲烷，可以燃烧，但是燃烧的时候是淡蓝色火焰，A不符合题意；B．甲是甲烷，性质稳定，不能和发生反应，B不符合题意；C．乙是乙烯，其产量是目前衡量一个国家石油化工发展水平的标志，C符合题意；D．丙是乙醇，不是乙酸，D不符合题意；故答案为：C

【分析】根据分子的填充模型可知，甲为甲烷，乙为乙烯，丙为乙醇；

A.甲烷中碳元素的质量分数比较低；

B.甲烷不能被高锰酸钾溶液氧化；

C.乙烯主要来自于石油的裂解；

D.丙是乙醇，和氢氧化钠溶液不反应。

16．【答案】C【解析】【解答】①的分子结构中含有羧基，②的分子结构中含有酯基，③的分子结构中含有羧基，④的分子结构中含有羟基，故答案为：C。

【分析】常见的官能团是：羧基、酯基、羰基、羟基、硝基、氨基等等，找出含有相同的即可17．【答案】D【解析】【解答】①辛烯和3－甲基－1－丁烯的通式均为CnH2n，且都含有碳碳双键，都属于单烯烃，属于同系物，故不符合题意；②苯和乙炔的最简式相同，均为CH，两者既不是同系物又不是同分异构体，故符合题意；③1－氯丙烷和2—氯丙烷分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，故不符合题意；④甲基环己烷和乙烯的最简式相同，均为CH2，甲基环己烷属于环烷烃，乙烯属于烯烃，两者不属于同系物，甲基环己烷和乙烯的碳原子数不相同，不属于同分异构体，故符合题意；D项②④符合题意，故答案为：D。【分析】①两种物质都是烯烃，互为同系物；

②笨与乙炔不属于同系物，官能团不同；

③两物质分子式相同，结构不同，属于同分异构体；

④两物质官能团不同不属于同系物，C原子数目不同，不属于同分异构体；18．【答案】B【解析】【解答】A.质谱图中谱线横坐标最大值就是该有机物的相对分子质量，所以有机物A的摩尔质量为74g/mol，A项不符合题意；B.由红外光谱可知，有机物A的结构简式为CH3COOCH3，则分子式为C3H6O2，B项符合题意；C.结合该分子的结构简式为CH3COOCH3，有机物A的核磁共振氢谱图中有2种吸收峰，峰面积之比为1：1，C项不符合题意；D.有机物A的名称为乙酸甲酯，官能团为酯基，D项不符合题意；故答案为：B。【分析】通过质谱图易知有机物A的相对分子质量为74，红外光谱显示该分子中存在两个不对称的—CH3，那么C=O和C—O—C合起来为一个酯基，该分子的结构简式为CH3COOCH3，其相对分子质量恰好为74，猜测合理。19．【答案】A【解析】【解答】A.含C=C，能发生加成、氧化，含H原子，能在一定条件下发生取代，则一定条件下，它可以分别发生加成、取代和氧化反应，A符合题意；B.丁基苯的分子式为C10H14，柠檬烯的分子式为C10H16，二者分子式不同，不互为同分异构体，B不符合题意；C.环状结构中含饱和碳原子，为四面体结构，分子中所有碳原子不可能在同一个平面内，C不符合题意；D.该物质结构不对称，共有8种位置的H原子，则它的一氯代物有8种，D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.含C=C，能发生加成、氧化，含H原子，能在一定条件下发生取代；B.环状结构中含饱和碳原子，为四面体结构；C.丁基苯的分子式为C10H14，柠檬烯的分子式为C10H16；D.该物质结构不对称，共有8种位置的H原子。20．【答案】D【解析】【解答】A．异丙苯的结构简式为，由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子，而饱和碳原子为四面体构型，故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上，A不符合题意；B．(CH3CH2)2CHCH3主碳链有五个碳原子，3号碳含一个甲基，符合题意名称3-甲基戊烷，B不符合题意；C．甲苯在光照的条件下与氯气发生侧链取代，在催化剂的条件下发生苯环上的取代，C不符合题意；D．苯乙烯（）和立方烷（）的分子式均为C8H8，分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A、异丙苯含有饱和碳原子，饱和碳原子为四面体构型；

B、应该是3-甲基戊烷；

C、在催化剂的条件下才能发生苯环上的取代反应。21．【答案】（1）分子对称性越高，熔点越高；小于（2）冰中氢键数目比(HF)n中多【解析】【解答】(1)①根据表格数据，同分异构体分子对称性越高，熔点越高。②的对称性比差，分子对称性越高，熔点越高，所以熔点：小于；(2)1molHF只能形成1mol氢键，1molH2O能形成2mol氢键，由于冰中氢键数目比(HF)n中多，所以(HF)n沸点低于冰。

【分析】(1)①同分异构体分子对称性越高，熔点越高。②分子对称性越高，熔点越高；(2)氢键数目越多，沸点越低。22．【答案】（1）③（2）⑤（3）④（4）①（5）3－甲基戊烷；环己烯（6）（7）C5H12O；【解析】【解答】Ⅰ.（1）含有醛基的物质能发生银镜反应，葡萄糖含有醛基，能发生银镜反应的是葡萄糖，选③；（2）含有酯基的物质能发生水解反应，乙酸乙酯含有酯基，能发生水解反应的是乙酸乙酯，选⑤；（3）含有羧基的物质具有酸性，乙酸含有羧基，具有酸性且能发生酯化反应的是乙酸，选④；（4）含有碳碳双键的物质能发生加成反应，乙烯中含有碳碳双键，既能发生加成反应，又能发生加聚反应的是乙烯，选①；Ⅱ．（5）①（CH3CH2）2CHCH3最长碳链含有5个碳原子，3号碳原子上有1个甲基，名称是3－甲基戊烷；②含有1个六元碳环，含有1个碳碳双键，名称是环己烯；（6）CH3CH2CH=CH2的键线式是；（7）某烃的含氧衍生物的相对分子质量为88，含碳的质量分数为68.2%，则C原子数是，含氢的质量分数为13.6%，则H原子数是，则O原子数是，所以其分子式为C5H12O，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基，请写出其结构简式。

【分析】Ⅰ.（1）依据官能团与性质的关系判断；Ⅱ．（5）①依据烷烃的系统命名法命名；②依据烯烃的系统命名法命名；（6）键线式为省去H原子和碳原子，拐点和端点表示碳原子；（7）首先依据元素的相对分子质量计算各元素的原子个数比确定实验式，再利用相对分子质量确定分子式，再依据红外光谱和核磁共振氢谱确定结构简式。23．【答案】（1）3，4-二甲基辛烷；1，2，3-三甲苯；CH3CH2CH=CH2（2）④；②；①；③（3）④；②⑦；⑤（4）4（5）19【解析】【解答】（1）该有机物中最长碳链上含有8个碳原子，其中3号碳原子和4号碳原子上各有一个甲基，因此该有机物的命名为3，4-二甲基辛烷；

该有机物中苯环上依次连接有3个甲基，因此该有机物的命名为1，2，3-三甲基苯；

该有机物中含有四个碳原子，其中1号碳原子上含有一个碳碳双键，因此该有机物的结构简式为CH2=CHCH2CH3。

（2）有机物中酸的官能团为羧基（-COOH），因此上述物质中属于酸的为④；

酯的官能团为酯基（-COOR），因此上述物质中属于酯的为②；

醚的官能团为（C-O-C），因此上述物质中属于醚的为①；

酮的官能团为碳氧双键，因此上述物质中属于酮的为③。

（3）A、苯和甲苯的结构相似，组成上相差一个CH2，因此二者互为同系物，故答案为④；

B、乙醇和甲醚的分子式相同，结构不同，因此互为同分异构体；CH3CH2NO2和H2NCH2COOH二者的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故答案为②⑦；

C、由于CH4为正四面体结构，因此CF2Cl2的结构只有一种，因此属于同一种物质的为⑤。

（4）C4HCl9的同分异构体个数与C4H9Cl的同分异构体个数相同，而丁基（-C4H9）有四种结构，因此C4HCl9的同分异构体有4种。（5）苯和乙烯都为平面型分子，所有原子共平面，CH4为正四面体结构，最多只有3个原子共平面，因此该有机物中共平面的原子共有19个。

【分析】（1）对有机物进行命名时，应先选取最长碳链，然后进行编号，确定取代基的位置，最后书写有机物的名称。（2）根据酸、酯、醚和酮的官能团进行分析。

（3）A、同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2的有机物；

B、同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物；

C、组合和结构都相同的物质为同一种物质。

（4）C4HCl9的同分异构体个数与C4H9Cl的同分异构体个数相同，根据碳链异构和氯原子位置异构进行分析。

（5）根据苯和乙烯（平面型结构）、甲烷（四面体结构）、乙炔（直线型结构）分析共平面的原子数。24．【答案】（1）①②③④⑥⑦⑧（2）①（3）②④（4）③⑥⑦⑧（5）⑤【解析】【解答】①CH3-CH2-CH2-CH3和分子式相同，碳骨架不同，属于碳链异构；②CH2=C