第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》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》测试卷一、单选题1．下列各对物质中，互为同分异构体的是（）A．CH3－CH2－CH3和CH3-CH2－CH2－CH3B．CH3-CH＝CH－CH3和CH3－CH＝C(CH3)2C．CH3－CH＝CH-CH3和CH2＝CH－CH＝CH2D．正丁烷和异丁烷2．下列物质中官能团名称错误的是（）A．乙烯(碳碳双键) B．乙醇(羟基)C．乙酸(羧基) D．乙酸乙酯(脂基)3．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为（）A．CH3OCH2CH3 B．CH3CH2OHC．CH3CHO D．CH3CH2CH2COOH4．下列有机化合物的命名正确的是（）A．CH2=CH-CH=CH21，3-二丁烯B．CH3CH2CH(OH)CH33-丁醇C．苯甲酸D．3，3-二甲基-1-戊烯5．氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]（）A．都是共价化合物 B．都是离子化合物C．互为同分异构体 D．互为同素异形体6．下列有机物实际存在且命名正确的是（）A．2，2－二甲基丁烷 B．2－甲基－5－乙基己烷C．3－甲基－2－丁烯 D．3，3－二甲基－2－戊烯7．芳香烃化合物M的结构简式如图所示，下列说法错误的是（）A．分子中所有原子共面 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．能发生加聚反应和缩聚反应 D．能溶于NaOH水溶液及四氯化碳8．某有机物的结构简式如图所示，下列说法错误的是（）A．该有机物属于烷烃B．该有机物的名称是甲基乙基庚烷C．该有机物与2，二甲基乙基己烷互为同系物D．该有机物的一氯取代产物共有8种9．有4种碳骨架如图所示的烃，则下列判断不正确的是（）A．a和d互为同分异构体B．b和c互为同系物C．a属于烷烃D．c中的4个碳原子不在同一平面上10．下列说法正确的是（）A．126C和146C是一种核素B．氕、氘、氚互为同位素，中子数都是1C．乙醇和二甲醚互为同分异构体D．金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化11．下列有机物命名正确的是（）A．BrCH2-CH2Br二溴乙烷B．2-甲基-3-丁烯C．3-乙基-3，4-二甲基己烷D．1，3-二甲苯12．分子式为的有机物最终能被氧化生成的同分异构体共有(不考虑立体异构)（）A．3种 B．4种 C．5种 D．6种13．组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)A．16种 B．24种 C．28种 D．48种14．下列关于有机物的命名中错误的是：（）A．2─二甲基戊烷 B．2─乙基戊烷C．3，4─二甲基辛烷 D．3─甲基己烷二、综合题15．明矾［］在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图：已知：不同温度的溶解度：温度/℃010203040608090/g3.003.995.908.3911.724.871.0109（1）“酸溶”中溶液中主要的金属离子有、、。（2）“转化”中转化为，反应的离子方程式为。（3）“调pH”约为3.7，滤渣②的主要成分是，“调pH”的目的是。（4）“沉铝”中加入目的是将转化为，补全该反应的离子方程式。（5）“操作”包括、、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。（6）某工厂用kg废易拉罐(含Al5.4%)制备(相对分子质量为474)，最终得到产品kg，产率为(列出计算式，不需运算)16．己二酸在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，其制备反应为：3+8HNO33+8NO↑+7H2O。（1）有机反应物的名称为：，其中所有的碳原子处于同一平面(填“能”或“不能”)。（2）已二酸中所含化学键的类型为(用对应字母表示)。a.σ键b.π键c.极性共价键d.非极性共价键e.离子键f.氢键（3）该反应方程式中所涉及元素的电负性从大到小的顺序为(用元素符号表示，下同)，第一电离能最大的是。（4）反应物硝酸可脱水生成N2O5，固态N2O5由和一种一价阳离子构成，则其中阴、阳离子的空间构型依次为、。17．有机物M只含C、H、O三种元素。取13.6gM在足量氧气中燃烧，生成35.2gCO2和7.2gH2O。在相同条件下，M的蒸气对氢气的相对密度为68。（1）通过计算确定M的分子式。（要求：写出解题过程）。（2）经测定：M的红外光谱和核磁共振氢谱分别如下图所示，则M的结构简式为。18．下列化合物中，有的有多个官能团。在上述有机物中，（1）属于烃的是(填序号，下同)；（2）属于卤代烃的是；（3）可以看做醛的是；（4）可以看做酯的是；（5）既属于醇又属于羧酸的是；（6）既属于酚又属于酯的是；（7）属于芳香族化合物的是。19．有机物A、B的分子式均为C11H12O5，均能发生如下变化。已知：①A、B、C、D均能与NaHCO3反应；②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应，A苯环上的一溴代物只有两种；③F能使溴水褪色且不含有甲基；④H能发生银镜反应。根据题意回答下列问题：（1）反应③的反应类型是；反应⑥的条件是。（2）写出F的结构简式；D中含氧官能团的名称是。（3）E是C的缩聚产物，写出反应②的化学方程式。（4）下列关于A～I的说法中正确的是(选填编号)。a．I的结构简式为b．D在一定条件下也可以反应形成高聚物c．G具有8元环状结构d．等质量的A与B分别与足量NaOH溶液反应，消耗等量的NaOH（5）写出B与足量NaOH溶液共热的化学方程式。（6）D的同分异构体有很多种，写出同时满足下列要求的其中一种同分异构体的结构简式。①能与FeCl3溶液发生显色反应；能发生银镜反应但不能水解；③苯环上的一卤代物只有2种。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.CH3－CH2－CH3和CH3-CH2－CH2－CH3的分子式不同，互为同系物，A不符合题意；B.CH3-CH＝CH－CH3和CH3－CH＝C(CH3)2的分子式不同，互为同系物，B不符合题意；C.CH3－CH＝CH-CH3和CH2＝CH－CH＝CH2的分子式不同，不能互为同分异构体，C不符合题意；D.正丁烷和异丁烷的分子式均是C4H10，结构不同，互为同分异构体，D符合题意。故答案为：D。

【分析】同分异构体的分子式相同而结构不同，据此进行判断即可。2．【答案】D【解析】【解答】A．乙烯的结构简式为：CH2=CH2，官能团为碳碳双键，故A不符合题意；B．乙醇的结构简式为：CH3CH2OH，官能团为羟基，故B不符合题意；C．乙酸的结构简式为：CH3COOH，官能团为羧基，故C不符合题意；D．乙酸乙酯的结构简式为：CH3COOCH2CH3，官能团为酯基，不是脂基，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A、烯烃的官能团是碳碳双键；

B、醇的官能团是羟基；

C、羧酸的官能团是羧基；

D、酯的官能团是酯基。3．【答案】B【解析】【解答】A．CH3OCH2CH3质荷比为60，而有机物A质荷比为46，故A不符合题意；B．CH3CH2OH质荷比为46，有三种位置的氢，与题中信息一致，故B符合题意；C．CH3CHO质荷比为44，有两种位置的氢，与题中信息不一致，故C不符合题意；D．CH3CH2CH2COOH质荷比为88，有四种位置的氢，与题中信息不一致，故D不符合题意。故答案为：B。

【分析】核磁共振氢谱图可以判断氢原子种类，有几个峰就有几个氢原子；质谱图可以确定有机物的相对分子质量。4．【答案】D【解析】【解答】A．在CH2=CH-CH=CH2分子中含有两个碳碳双键，双键在碳链上的1、2号C原子之间及3、4号C原子之间，根据烯烃的系统命名方法可知其名称为1，3-丁二烯，A不符合题意；B．物质分子中最长碳链上含有4个C原子，应从离羟基最近的一端为起点，给主链上的C原子编号，以确定羟基在碳链上的位置，该物质的名称为2-丁醇，B不符合题意；C．该物质分子中含有甲酸与苯酚反应产生的酯基，其名称为甲酸苯酯，C不符合题意；D．从离双键较近的一端为起点，给主链上C原子编号，以确定碳碳双键及支链在主链上的位置，该物质名称为3，3-二甲基-1-戊烯，D符合题意；故答案为：D。

【分析】含有官能团时，以连接官能团的碳原子位置为最小原子进行找主链，再找支链位置之和最小进行命命名即可5．【答案】C【解析】【解答】氰酸铵（NH4OCN）是铵盐，是离子化合物，尿素[CO（NH2）2]中只含共价键，是共价化合物，氰酸铵（NH4OCN）与尿素[CO（NH2）2]的分子式相同，结构不同，属于同分异构体，同素异形体是单质，氰酸铵（NH4OCN）与尿素[CO（NH2）2]都是化合物，不是同素异形体。

故答案为：C【分析】本题是对同分异构体辨析的考查，注意分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体。6．【答案】A【解析】【解答】A.该有机物中最长碳链含有4个碳原子，为丁烷，其2号碳原子上含有两个甲基，因此其命名2，2-二甲基丁烷正确，A符合题意；B.该有机物的最长碳链含有7个碳原子，为庚烷，其2号碳原子、5号碳原子上各有一个甲基，因此其命名为2，5-二甲基庚烷，B不符合题意；C.该有机物的最长碳链含有4个碳原子，且双键在2号碳原子上，同时2号碳原子上含有一个甲基，因此其命名为2-甲基-2-丁烯，C不符合题意；D.该有机物中3号碳原子上形成5个共价键，而碳原子最多只能形成4个共价键，因此该有机物不存在，D不符合题意；故答案为：A【分析】此题是对有机物命名的考查，根据所有命名，确定有机物的碳链结构；再结合有机物的命名规律，对有机物进行重新命名，从而确定原命名是否正确。7．【答案】A【解析】【解答】A.分子中存在亚甲基，该部分结构成四面体形，因此分子中并不是所有原子共面，A符合题意；B.分子中存在碳碳双键等有还原性的基团，故能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B不符合题意；C.分子中存在碳碳双键，能发生加聚反应，分子两端存在羟基和羧基，能发生缩聚反应，C不符合题意；D.分子中存在羧基，能溶于NaOH水溶液，分子中存在苯环等疏水基，能溶于四氯化碳，D不符合题意；故答案为：A。【分析】当有机物分子中存在甲基、亚甲基等饱和基团时，一般情况下不会有分子中所有原子共面的情况出现。8．【答案】C【解析】【解答】A根据有机物的结构简式：中只含C-C和C-H单键，所以属于烷烃，故A不符合题意；B.该有机物的名称是3-甲基-5-乙基庚烷，故B不符合题意；C.该有机物与2，5-二甲基本上-3-乙基己烷的分子式为C10H22，3-甲基-5-乙基庚烷的分子式为C10H22，两者属于同分异构体，故C符合题意；D.结构中有8种类型的氢，故D不符合题意；答案：C。【分析】根据烷烃的命名规律进行判断。找最长连为主链，取代基离主链最近的位置进行编号，顺序由简到繁。烷烃中一卤代物的种类等于烷烃中氢原子的种类数。9．【答案】C【解析】【解答】A．a和d分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，A不符合题意；

B．b和c结构相似，分子组成相差一个−CH2−原子团，互为同系物，B不符合题意；

C．a是2−甲基−1−丙烯，属于烯烃，C符合题意；

D．甲烷有三个原子共平面，c是异丁烷，c中的4个碳原子不在同一平面上，D不符合题意；

故答案为：C

【分析】A．分子式相同，结构式不同，互为同分异构体；

B．结构相似，分子组成相差一个−CH2−原子团，互为同系物；

C．烯烃的判断；

D．甲烷有三个原子共平面。10．【答案】C【解析】【解答】A、和是不同种核素，故A不符合题意；B、氕、氘、氚互为同位素，中子数分别是：0、1、2，故B不符合题意；C、乙醇和二甲醚分子式相同，都是C2H6O，结构不同，互为同分异构体；D、金刚石和石墨互为同素异形体，但两者之间可以相互转化，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】一种元素可以包含多种核素，且各种核素质子数相同中子数不同。高中阶段化学中有四个定义都含有”同“即同位素的研究对象为原子。同素异形体：同种元素形成的不同单质，研究对象为单质。同系物和同分异构体研究对象为有机物。11．【答案】D12．【答案】B【解析】【解答】分子式为的有机物最终能被氧化生成的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)2CHCH2CH2OH、(CH3)3CCH2OH，共4种，故答案为：B。

【分析】分子式为的有机物为一元醇，最终能被氧化生成，说明含有-CH2OH结构。13．【答案】D14．【答案】B【解析】【解答】考查有机物的命名。烷烃的命名原则是：找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙...)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷；从最近的取代基位置编号：1、2、3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以－隔开；有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基；有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以，隔开，一起列于取代基前面。所以选项B符合题意，不符合主链碳原子数最多，正确的名称是3－甲基己烷，B符合题意；故答案为：B【分析】此题是对有机物命名的考查，结合有机物命名规则进行分析即可。15．【答案】（1）（2）（3）将溶液中的转化为除去（4）（5）蒸发浓缩；冷却结晶（6）或或【解析】【解答】（1）“酸溶”时，铝与硫酸反应生成硫酸铝，因此还有Al3+；（2）过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（3）滤渣②的主要成分是Fe(OH)3，因此“调pH”的目的是：将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去；（4）铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，离子方程式为；（5）将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体；（6）m1kg废易拉罐中含铝m1kg5.4%=m15.4%kg，所以理论上应该产生明矾，而实际产生m2kg，因此明矾的产率为或或。

【分析】思路分析：酸溶解然后过滤目的是除去难容杂质，滤液含有铝离子和亚铁离子，加入过氧化氢将亚铁氧化成三价铁，调节pH使三价铁沉淀，加入碳酸氢钠得到氢氧化铝沉淀，再加入适当稀硫酸和硫酸钾蒸发结晶得到明矾。16．【答案】（1）环已醇；不能（2）abcd（3）O>N>C>H；N（4）平面三角形；直线形【解析】【解答】(1)有机反应物的名称为环己醇；所有的碳原子均为sp3杂化，不能处于同一平面；(2)已二酸含有C-C、C-H、C=O、C-O、H-O键，则含有σ键、π键、极性共价键、非极性共价键，答案为abcd；(3)方程式中所涉及元素的C、H、O、N，元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性从大到小的顺序为O＞N＞C＞H；(4)已知固态N2O5由和一种一价阳离子构成，根据原子及电荷守恒，则阳离子为，中N原子含有的孤电子对数=(5+1-2×3)=0，含有3条共价单键，则为sp2杂化，为平面三角形；中N原子孤电子对数=(5-1-2×2)=0，含有2条共价单键，则为sp杂化，为直线形。【分析】(1)有机反应物为六碳原子的环，且含有羟基；(2)已二酸含有C-C、C-H、C=O、C-O、H-O键，可判断含有的化学键；(3)方程式中所涉及元素的C、H、O、N，再判断电负性；(4)利用价层电子对互斥理论判断。17．【答案】（1）解：由M的蒸气对氢气的相对密度为68可知M的相对分子质量为：2×68=136，13.6gM的物质的量为n（M）==0.1mol，由原子个数守恒可知，n（C）=n（CO2）==0.8mol，n（H）=2n（H2O）=2×=0.8mol，则n（O）==0.2mol，由n（M）：n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.8mol：0.8mol：0.2mol=1：8：8：2，即1molM含有C、H、O的物质的量分别为8mol、8mol和2mol，M的分子式为C8H8O2，故答案为C8H8O2；（2）【解析】【解答】（2）由M的红外光谱可知，M分子中含有苯环、甲基和酯基，由核磁共振氢谱可知M分子中有4类氢原子，则M的结构简式为，故答案为。【分析】（1）通过原子个数守恒确定分子式；

（2）红外光谱和核磁共振氢谱确定化学键和官能团。18．【答案】（1）F、G（2）A（3）C（4）D、E（5）B（6）D（7）B、C、D【解析】【解答】（1）只由碳氢两种元素组成的有机物属于烃。故属于烃的有：F、G；

（2）属于卤代烃的有机物，其组成元素有碳、氢、卤素。故属于卤代烃的有：A；

（3）属于醛的有机物，其分子结构中含有醛基-CHO。故属于醛的有：C；

（4）属于酯的有机物，其分子结构中含有酯基-COOR。故属于酯的有：D、E；

（5）既属于醇，又属于羧酸的有机物，其分子结构中同时含有羟基-OH、羧基-COOH。故既属于醇又属于羧酸的有：B；

（6）既属于酚又属于酯的有机物，其分子结构中同时含有酚羟基和酯基。故既属于酚又属于酯的有：D；

（7）属于芳香族化合物的有机物，其分子结构中含有苯环。故属于芳香族化合物的有：B、C、D；

故答案为：（1）F、G；（2）A；（3）C；（4）D、E；（5）B；（6）D；（7）B、C、D【分析】按不同的分类方法，同一种有机物可以分属不同的类别。有机物含有哪种官能团，就应属于哪一类别，含有几种官能团，就可看做这几种类别，据此结合常见有机物官能团结构分析解答。19．【答案】（1）消去；Cu、加热（2）CH2=CHCH2COOH；羟基和羧基（3）nHO(CH2)3COOH+(n-1)H2O（4）bd（5）+3NaOHHOCH2CH2CH2COONa++2H2O（6）或【解析】【解答】A、B、C、D均能与NaHCO3反应，说明都含有羧基-COOH，F能使溴水褪色且不含有甲基，结合分子式可知为CH2=CHCH2COOH，H能发生银镜反应，应含有醛基，则C应为HOCH2CH2CH2COOH，H为OHCCH2CH2COOH．只有A、D能与FeCl3溶液发