第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 单元同步测试卷 高中化学人教版（2019）选择性必修3

第一章有机化合物的结构特点与研究方法单元同步测试卷一、单选题1．下列叙述不正确的是A．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得有机物有6种B．分子式为C4H8Cl2的有机物共有8种C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物2．下列化学用语正确的是A．乙酸的分子式：CH3COOH B．丙烯的结构简式：CH2CHCH3C．乙醇的结构式：C2H6O D．丙烷分子的球棍模型：3．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4．金刚烷的结构如图1所示，它可以看成是四个等同的六元环组成的空间结构。立方烷的结构如图2所示。金刚烷的二氯代物和立方烷的六氯代物分别有A．4种和1种 B．5种和3种 C．6种和3种 D．6种和4种5．胺是指含有、或者)(R为烃基)的一系列有机化合物，下列说法正确的是A．胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同B．胺类物质具有碱性C．的胺类同分异构体共有9种D．胺类物质中三种含氮结构(题干中)的N原子的杂化方式不同6．分子式与苯丙氨酸()相同，且同时符合两个条件：①有带有两个取代基的苯环：②有一个硝基直接连在苯环上。这样的有机物有A．3种 B．5种 C．6种 D．10种7．当地时间2020年1月30日晚，世界卫生组织(WHO)宣布，将新型冠状病毒肺炎疫情列为国际关注的突发公共卫生事什，防疫专家表示，的医用酒精、含氯消毒剂(如84消毒液等)可以有效杀灭病毒，同时出行佩戴口罩能有效减少感染新冠病毒的危险。用表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是A．制作口罩的原料之一丙烯分子中碳原子采取杂化B．乙醇可以和水以任意比互溶只是因为两者均为极性分子，相似相溶C．次氯酸的电子式：D．乙醇分子中的官能团为羟基，羟基含有个电子，能稳定存在于水溶液中8．下列相关化学用语不正确的是A．乙烯的球棍模型： B．乙烷的空间填充模型：C．乙醇的电子式： D．乙醛的结构式：9．M和N是某种药物合成的中间体，二者转化反应如下所示。下列有关M，N的说法正确的是A．M中的含氧官能团有碳碳双键、羟基和醚键B．M分子中没有手性碳原子C．可用酸性高锰酸钾溶液鉴别M和ND．X为，M生成N属于加成反应10．乙烯的相关转化关系如图。下列有关说法正确的是A．甲与甲醚互为同分异构体B．甲→乙的反应类型为加成反应C．丙为氯气D．聚乙烯是纯净物11．下列各组化合物中，不互为同分异构体的是A．、B．、C．、D．、12．下列说法正确的是A．分子式C8H10的苯的同系物共有3种结构B．、、的二氯代物均有4种C．C3H6Cl2的同分异构体有4种D．立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有2种13．为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是被提纯的物质除杂试剂分离方法A乙醇(水)金属钠蒸馏B苯(环己烯)溴水洗涤，分液C乙醇(乙酸)CaO固体蒸馏D乙酸乙酯(乙酸、乙醇)饱和NaOH溶液洗涤，分液A．A B．B C．C D．D14．中草药黄芩对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。黄芩的主要成分汉黄芩素的结构简式如图所示，其含氧官能团的名称是A．酚羟基、醚键、羰基 B．苯环、醚键、羰基C．醚键、羰基、碳碳双键 D．酚羟基、羰基、酯基二、填空题15．已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种：A．B．C．D．根据上述信息完成下列各题：(1)根据所含官能团判断，A属于_______类有机化合物，B物质的官能团名称为_______。B、C、D中，与A互为官能团异构的是_______(填字母，下同)，与A互为碳架异构的是_______，与A互为位置异构的是_______。(2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式：_______。(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：_______、_______。16．具有一种官能团且苯环上有两个取代基的有机物W是E()的同分异构体，0.5molW与足量NaHCO3溶液反应生成44gCO2，W共有___种结构(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为____。17．回答下列问题：(1)D()具有的官能团名称是___________。(不考虑苯环)(2)化合物I()中含氧官能团有___________(写名称)。(3)M()中虚线框内官能团的名称为a___________，b___________。18．现有以下九种有机物：①②③④CH3CH2CH2CH3⑤CH3CH2CH2COOH⑥C2H4⑦⑧CH3COOCH2CH3⑨。请从上述有机物中选择适当物质按要求回答下列问题：(1)①的系统命名是_______。(2)与②互为同系物的是_______(填序号)。(3)③的一氯代物有_______种。(4)若制备了⑨的粗品，则其提纯方法为_______。(5)在120℃，1.01×105Pa条件下，某种气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是_______(填序号)。(6)⑦中核磁共振氢谱有_______组峰，峰面积之比为_______。(7)若准确称取4.4g样品X(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱分别如图所示，则该有机物的分子式为_______，结构简式可能为_______(填序号)。三、有机推断题19．苯乙烯(A)是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品，如图所示。请回答下列问题：(1)E中所含官能团的名称是_______，A→B的反应类型是_______。(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的A，观察到的现象是_______。(3)D→E的副产物是NaBr，生成1molE至少需要_______gNaOH。(4)在浓硫酸作用下，E与足量反应的化学方程式为_______。(5)下列说法正确的是_______(填标号)。a.A能发生氧化反应b.C、D、E中均只含一种官能团c.F能使溴的四氯化碳溶液褪色(6)F的同分异构体中，含六元环的结构有_______(不包括立体异构体和F本身)种。20．某含C、H、O三种元素的未知物A，现对A进行分析探究。(1)经燃烧分析实验测定，该未知物中碳氢氧的质量比为12：1：16，则A的实验式为_____。(2)利用质谱法测定得A的相对分子质量为116，则A的分子式为____。(3)A的红外光谱图如图，分析该图得出A中含2种官能团，官能团的名称是_____、_____。(4)A的核磁共振氢谱图如图，综合分析A的结构简式为___________。21．聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG()的一种合成路线如图：已知：①②E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质；③回答下列问题：(1)A中碳原子的杂化方式为_______。(2)由B生成C的化学方程式为_______。(3)由E和F生成G的反应类型为_______，G的化学名称为_______。(4)由D和H生成PPG的化学方程式为_______。(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_______种(不含立体异构)。①能与饱和溶液反应产生气体②既能发生银镜反应，又能发生碱性条件下的水解其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的结构简式是_______；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号或数据完全相同，该仪器是_______(填序号)。a.核磁共振仪b.红外光谱仪c.元素分析仪22．为测定某有机化合物A(相对分子质量为88)的结构，进行如下实验。(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，产物只生成CO2和H2O，消耗氧气0.75mol，将生成物通过浓硫酸，浓硫酸增重10.8g，再将剩余气体通过碱石灰，碱石灰增重22g，则该有机物的分子式是___。(2)实验测得0.1molA和足量的金属钠反应放出气体1.12L(标准状况下)，红外光谱图分析A中含有3个甲基，经测定有机物A的核磁共振氢谱如图，则A的结构简式为____。(3)A在Cu作催化剂的条件下可发生催化氧化反应，该反应的化学方程式为：____。(4)A在浓硫酸加热条件下发生消去反应，该反应具有选择性，请写出生成的有机化合物分子中含有3个甲基的反应化学方程式____。(5)A的同分异构体中能发生催化氧化反应生成醛的共有____种，其中不能发生消去反应的同分异构体的结构简式是____。参考答案：1．B【详解】A．含有3个碳原子的烷基有丙基、异丙基两种，甲苯苯环上有3种氢原子，分别处于甲基的邻、间、对位，所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得有机物有种，A正确；B．可以看作中2个H原子被2个Cl原子取代，有、两种结构：中，当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时，有2种，当2个Cl原子取代不同C原子上的H时，有4种；中，当2个Cl原子取代同一个C原子上的H时，有1种，当2个Cl原子取代不同C原子上的H时，有2种，故分子式为的有机物共有9种，B错误；C．戊烷的同分异构体有、、，若为，其一氯代物有、，共三种，C正确；D．苯环是平面正六边形结构，菲具有很高的对称性，沿如图虚线对称：，有如图所示5种H原子，故菲的一硝基取代物有5种，D正确；答案选B。2．D【详解】A．乙酸的分子式：C2H4O2，CH3COOH是结构简式，选项A错误；B．丙烯的结构简式：CH2=CHCH3，选项B错误；C．乙醇的结构式：，C2H6O是分子式，选项C错误；D．丙烷分子的球棍模型：，表示出原子间的连接方式，选项D正确；答案选D。3．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。4．C【详解】金刚烷的结构可看作是由四个等同的六元环组成的空间结构，1个分子中含4个，6个，有2种H原子，金刚烷的二氯代物共6种；立方烷分子中只有1种H原子，2个原子取代2个H原子的位置有3种：一条棱、面对角线、体对角线位置，所以立方烷的二氯代物有3种，六氯代物也有3种；故选C。5．B【详解】A．胺与羧酸反应生成肽键的过程是羧基失去羟基，胺失去氢原子，脱去一个水分子，反应类型属于取代反应，酯化反应也属于取代反应，反应类型相同，A选项错误；B．胺类物质可以和酸反应生成盐，具有碱性，B选项正确；C．的胺类同分异构体中含有或者，有、、、、、、、，共8种，C选项错误；D．题干中三种含氨结构的N原子的杂化方式都是，杂化方式相同，D项错误；答案选B。6．C【详解】分子式与苯丙氨酸相同，且同时符合两个条件：①有带有两个取代基的苯环；②有一个硝基直接连接在苯环上，即一个取代基为，另一取代基为，有正丙基、异丙基两种，两个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以符合条件的有机物有种；答案选C。7．A【详解】A．丙烯分子结构简式为CH3CH=CH2，甲基碳原子采取杂化，双键两端碳原子采用杂化，A正确；B．乙醇可以和水以任意比互溶是因为分子之间可以形成氢键，B错误；C．次氯酸的中心原子为氧原子，电子式为：，C错误；D．乙醇分子中的官能团为羟基，羟基为-OH，羟基含有个电子，羟基含有未成对电子，不能稳定存在于水溶液中，D错误；故选A。8．C【详解】A．乙烯的球棍模型为，A正确；B．乙烷的空间填充模型为，B正确；C．乙醇中氧原子周围有8个电子形成稳定结构，图中氧原子周围只有4个电子，C错误；D．乙醛的结构式为，D正确；故选C。9．B【详解】A．M中含氧官能团有羟基和醚键，碳碳双键中不含氧，A项错误；B．由图可知M分予中不含有手性碳原子，B项正确；C．M和N都含有碳碳双键，都能使酸性溶液褪色，不能用酸性溶液鉴别M和N，C项错误；D．对比M和N的结构简式可知，M在浓硫酸，加热条件下与发生酯化反应可生成N，酯化反应属于取代反应，D项错误；故选B。10．A【分析】乙烯与水加成生成乙醇，乙醇氧化为乙醛，则乙为乙醛，乙烯与HCl加成生成氯乙烷。【详解】A．甲为乙醇为C2H6O，甲醚的分子式为C2H6O，为同分异构体，选项A正确；B．甲→乙的反应类型为氧化反应，选项B错误；C．丙为氯化氢，选项C错误；D．聚乙烯不是纯净物，因为n值不固定，故由多种物质组成，选项D错误；答案选A。11．A【分析】分子式相同，结构简式不同的有机物互称同分异构体；【详解】A．两个有机物分子式分别为C6H6、C6H8，不是同分异构体，符合题意；B．两个有机物分子式均为C7H6O2，是同分异构体，不符题意；C．两个有机物分子式均为C2H5NO2，是同分异构体，不符题意；D．两个有机物分子式均为C4H8O，是同分异构体，不符题意；综上，本题选A。12．C【详解】A．该物质为苯的同系物，则其结构含苯环，若取代基为乙基，结构有1种，若取代基为2个甲基，在苯环上共邻、间、对3种结构，故分子式C8H10的苯的同系物共4种结构，A错误；B．二氯代物有、、、、、、、、、；的二氯代物有、、、、、、、、；的二氯代物均有、、、、、、、、、、，B错误；C．C3H6Cl2的结构有CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH2ClCH2CH2Cl、CH3CCl2CH3，同分异构体有4种，故C正确；D．立方烷的二硝基立方烷，两个硝基位于同一条棱上、位于面对角线、位于体对角线，共3种结构，根据替换法，立方烷的六硝基取代和二硝基取代个数相同，有3种结构，D错误；故选C。13．C【详解】A．乙醇和水均会与金属钠发生反应，不能达到除杂的效果，A错误；B．环己烯和溴水可发生加成反应，产物溶于苯，不能达到除杂的效果，B错误；C．乙酸与氧化钙反应生成熔沸点高的乙酸钙，加热时，蒸馏出去的只有乙醇，故C所选用的除杂试剂和分离方法都正确，C正确；D．乙酸乙酯、乙酸均会与NaOH反应，不能达到除杂的效果，D错误；故答案为C。14．A【详解】根据该有机物的结构简式，含有官能团是(酚羟基)、醚键、(酮)羰基、碳碳双键，其中含氧官能团是(酚羟基)、醚键、(酮)羰基，故A符合题意；答案为A。15．(1)

醇

醚键

B

D

C(2)(3)

【解析】（1）A含羟基，属于醇类；B中所含官能团为醚键；羟基与醚键互为官能团异构，故与A互为官能团异构的为B；与A互为碳架异构的为D；与A互为位置异构的为C；（2）A中主链上含3种不同化学环境的氢原子，与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式为：；（3）A的另外两种同分异构体的结构简式为：、。16．

12

【分析】根据题干信息可知，W的分子结构中含有苯环，且苯环上有2个取代基。根据“0.5molW与足量NaHCO3溶液反应生成44gCO2”可知，W分子结构中含有2个-COOH。【详解】由分析可知，W具有一种官能团，含有两个-COOH，由E的结构简式可知，W分子结构中除苯环外还存在4种情况：①-CH2COOH、-CH2COOH，②-COOH、-CH2CH2COOH，③-COOH、，④-CH3、。每组取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，故W共有4×3=12种结构；核磁共振氢谱上只有3组峰，说明分子是对称结构，其结构简式为。答案为：12；。【点睛】推断有机物的可能结构简式时，先据题给信息，确定该有机物可能具有的官能团或原子团，再调整取代基的相对位置。17．(1)氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子)(2)(酚)羟基、醛基(3)

酰胺基

羧基【解析】（1）由结构简式可知，含有的官能团为溴原子、氟原子、氨基、羰基。（2）根据有机物Ⅰ的结构，有机物Ⅰ为对醛基苯酚，其含氧官能团为(酚)羟基、醛基。（3）由题图可知，M中a虚线框内官能团的名称为酰胺基，b虚线框内官能团的名称为羧基。18．(1)反-2-丁烯(2)④(3)4(4)重结晶(5)⑥(6)

2

6：1(7)

C4H8O2

⑧【解析】(1)是含有碳碳双键的烃，属于烯烃，且是反式结构，其名称为反-2-丁烯；(2)是烷烃，与之互为同系物的有机物也是烷烃，在结构上与之相差n个“CH2”原子团，则CH3CH2CH2CH3为其同系物，故答案为④；(3)分子中含有4种化学环境不同的氢原子，故其一氯代物有4种；(4)在水中的溶解度随温度的变化较大，可通过重结晶的方法进行提纯；(5)在120℃，1.01×105Pa条件下燃烧生成的水为气体，烃燃烧的化学方程式可表示为，相同条件下反应前后气体体积不变，则有，解得y=4，则该气态烃为C2H4，故答案为⑥；(6)为对称结构，分子中有2种化学环境不同的氢原子，数目分别为12、2，则核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为12：2=6：1；(7)浓硫酸增加的重量为水的质量，碱石灰增加的重量为二氧化碳的质量，则有机物X中，，，，有机物X的最简式为C2H4O，由质谱图可知有机物X相对分子质量为88，设有机物分子式为（C2H4O）x，故44x=88，则x=2，可知有机物X的分子式为C4H8O2，红外光谱图中存在C=O、C-O-C、不对称-CH3，则该有机物结构简式可能为CH3COOCH2CH3，故答案为⑧。19．(1)

羟基

加成反应(2)溴水和溴的四氯化碳溶液均褪色，但溴水中溶液分层·溴的四氯化碳溶液中溶液不分层(3)120(4)+3CH3COOH+3H2O(5)ab(6)4【分析】A→B为C=C与溴的加成反应。B→C为苯环溴代，取代反应。C→D为苯环的加成反应。D→E为-Br的水解，取代反应。（1）-OH为羟基，答案为羟基。C=C发生断裂且加上了Br，答案为加成反应；（2）A的生成物物质含苯环不仅能与溴加成使溶液褪色且能与CCl4互溶，所以前者褪色且分层，而后者褪色不分层。答案为前者褪色且分层，而后者褪色不分层；（3）1mol-Br消耗1molNaOH，该分子中有3mol-Br需要消耗3molNaOH，质量为40×3=120g，答案为120；（4）E中含有-OH能与羧酸发生酯化反应，有3mol-OH需要3mol乙酸。方程式为+3CH3COOH+3H2O；（5）A中C=C能发生氧化反应，a项正确；C、D中均只含卤原子，而E中含有-OH，但三者均只含一种官能团，b项正确；F无C=C不能使溴溶液褪色，c选项错误；故选ab；（6）含六元环，即两个C的烷基在换上不同位置异构，有，答案为4种。20．(1)CHO(2)C4H4O4(3)

碳碳双键

羧基(4)HOOC−CH=CH−COOH【解析】(1)该未知物中碳氢氧的质量比为12：1：16，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比=：：=1:1:1，则该有机物的实验式为CHO；(2)A的相对分子质量为116，A的实验式为CHO，设A的分子式为CnHnOn，则12×n+4×n+16×n=116，解得n=4，则A的分子式为C4H4O4；(3)根据A的红外光谱图得出A中含有的2种官能团分别为：碳碳双键、羧基；(4)根据A的核磁共振氢谱图可知有两种类型的氢原子，且等效H个数比为1：1，则A的结构简式为HOOC−CH=CH−COOH。21．(1)sp3；(2)；(3)

加成反应；

3-羟基丙醛；(4)；(5)

5；

；

c【分析】A的结构简式为，A与氯气在光照下发生取代反应生成一氯环戊烷B，则B为；化合物C的分子式为C5H8，B发生消去反应生成C为；由PPG的结构简式逆推可知其单体D、H为：HOOC(CH2)3COOH和HOCH2CH2CH2OH；C发生氧化反应生成D，故D为HOOC(CH2)3COOH，H为HOCH2CH2CH2OH；信息②中F是福尔马林的溶质，则F为HCHO。E、F为相对分子质量差14的同系物，可知E为CH3CHO；信息③可知E与F发生加成反应生成G为HOCH2CH2CHO，G与氢气发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH，D与H发生缩聚反应生成PPG。（1）A的结构简式为，Ｃ原子全为sp3杂化；（2）根据分析B发生消去反应生成C，化学方程式为：；（3）E为CH3CHO，F是HCHO，E、F发生加成反应产生G：HOCH2CH2CHO，所以由E和F生成G的反应类型为加成反应；G结构简式是HOCH2CH2CHO，可看作是丙醛分子中的3号C原子上的一个H原子被-OH取代产生的物质，故其名称为3-羟基丙醛；（4）D是HOOC(CH2)3COOH，H是HOCH2CH2CH2OH，二者在