第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试题高中化学人教版（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》测试题一、单选题（共12题）1．分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构)：A．7种 B．8种 C．9种 D．10种2．2020年，一场突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情让我们谈“疫”色变。研制药物，保护人民健康时间紧迫。药物利托那韦治疗新型冠状病毒肺炎临床研究进展顺利。以下是利托那韦的结构，有关利托那韦的说法错误的是A．分子式为C37H48N6O5S2B．分子中既含有σ键又含有π键C．分子中含有极性较强的化学键，化学性质比较活泼D．分子中含有苯环，属于芳香烃3．下列有机物中，一氯取代物不止一种的是A．新戊烷 B．环己烷() C．立方烷() D．对二甲苯4．下列有机物的核磁共振氢谱有6组峰的是A． B． C． D．5．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．CH3CH2CH2COOH6．下列说法中不正确的是A．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析B．HCHO中含有的官能团是羟基C．中含有酯基D．2，5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰7．核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号)，根据吸收峰可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲醚(ClCH2OCH3)的核磁共振氢谱如图甲所示，两个吸收峰的面积之比为3：2。金刚烷的分子立体结构如图乙所示，它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目与峰面积之比分别为A．5，1：6：2：3：4 B．3，1：3：12 C．4，1：6：3：6 D．2，1：38．下列各组物质中，互为同分异构体的是A．水与冰B．红磷与白磷C．与D．与9．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．下列化合物中不属于有机化合物的是A．醋酸 B．尿素 C．碳酸钙 D．蔗糖11．下列表示不正确的是A．乙烯的结构式： B．甲酸甲酯的结构简式：C．甲基丁烷的键线式： D．甲基的电子式：12．下列说法中不正确的是A．乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有氧化性B．能发生银镜反应的物质不一定是醛C．有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛D．福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液，可用于消毒和制作生物标本二、非选择题（共10题）13．请根据元素组成和碳骨架对下列有机物进行分类：①；②；③；④；⑤；⑥；⑦(1)属于链状化合物的是_______(填序号，下同)。(2)属于环状化合物的是_______。(3)属于脂环化合物的是_______。(4)属于芳香族化合物的是_______。14．有下列几种有机化合物的结构简式：①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨；⑩(1)互为同分异构体的是_______(填序号，下同)；(2)互为同系物的是_______；(3)官能团位置不同的同分异构体是_______；(4)官能团类型不同的同分异构体是_______。15．回答下列问题。(1)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示：①酚酞的分子式为_______。②从结构上看酚酞可看作_______(填字母)。A．烯烃

B．芳香族化合物

C．醇

D．酚

E.醚

F.酯(2)莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机物，具有消炎、镇痛作用，常用作合成抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如下图：①在横线上写出官能团的名称_______、_______、_______。②莽草酸按含氧官能团分类，属于_______类、_______类。16．已知和的一些物理性质如下表所示：物质熔点/℃沸点/℃密度水溶性542381.1581难溶-102121.1622难溶(1)分离这两种物质的混合物可采用的方法是___________(填字母)。a、过滤

b、分液

c、蒸发

d、蒸镏(2)该分离方法需要用到的主要玻璃仪器是___________、___________、___________、___________、___________、牛角管。三、计算题17．0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g；再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻了3.2g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.6g。(1)写出该有机物的化学式___。(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应。已知同一个碳上连接多个羟基不稳定，请写出该有机物的结构简式___。18．将12.9g某有机物在过量氧气中完全燃烧后的产物分为两等分，一份通入足量硝酸酸化的硝酸银溶液中，经过滤、洗涤、干燥后称量，得到14.35g白色沉淀。另一份通过足量干燥氯化钙，再通过足量碱石灰。其中氯化钙增重3.6g，碱石灰增重12.45g。试计算：(1)由产生14.35g白色沉淀，可确定有机物中含___________元素(写出元素符号)。(2)该有机物的分子式___________。(写出计算过程)。四、实验题19．三聚氰胺含氮量较高，但对人体有害。一些不法乳制品企业为了提高乳制品中蛋白质含量，向乳制品中添加三聚氰胺，使儿童患肾结石。如图所示的实验装置可用来测定三聚氰胺的分子式。已知：三聚氰胺的相对分子质量为126。取1.26g三聚氰胺样品，放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O、N2，实验测得装置B增重0.54g，C增重1.32g，排入F中水的体积为672mL(可按标准状况计算)。(1)E装置的作用是_______。(2)需要加热的装置是_______(填字母)。(3)装置D的作用是_______。(5)三聚氰胺的分子式为_______。(4)确定三聚氰胺的结构式的测定方法为：_______。20．如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题：(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是______，写出有关反应的化学方程式：________。(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是_____；写出E装置中所盛放试剂的名称：______；若将B装置去掉会对实验造成什么影响？_______。(3)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44g样品，经充分反应后，D管质量增加0.36g，E管质量增加0.88g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的化学式为___________。(4)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，则其结构简式为______；该化合物具有的性质是：_______。(填序号)A．能与水、乙醇、氯仿等互溶B．无色、无味液体C．能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色D．任何条件下不能与H2反应(5)若符合下列条件，则该有机物的结构简式为___________。①环状化合物

②只有一种类型的氢原子(6)某同学认E和空气相通，会影响测定结果准确性，应在E后再增加一个装置E，其主要目的是___________。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___________。五、元素或物质推断题22．将含有C、H、O的有机物3.24g，装入元素分析装置，通入足量的O2使它完全燃烧，将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B。测得A管质量增加了2.16g，B管增加了9.24g。经质谱法测得该有机物的相对分子质量为108。（1）燃烧此化合物3.24g，须消耗O2的质量是多少______？

（2）求此化合物的分子式______。（3）经红外光谱分析，该化合物分子中存在苯环和羟基，试写出其可能的结构简式______。（4）进一步实验表明，该化合物的核磁共振氢谱存在四个峰，且峰面积之比为1:2:2:3，试确定该化合物的结构简式______。参考答案：1．C这些酯有：甲酸丁酯4种（丁基4种异构）、乙酸丙酯2种（丙基2种异构）、丙酸乙酯1种、丁酸甲酯2种（丁酸的烃基为丙基，丙基2种异构），共9种，故合理选项为C。2．DA．由结构简式可知，利托那韦的分子式为C37H48N6O5S2，故A正确；B．由结构简式可知，利托那韦分子中含有单键、双键、苯环等结构，单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，苯环中两种键都含，则分子中既含有σ键又含有π键，故B正确；C．由结构简式可知，利托那韦分子中含有的羟基、酯基、酰胺基等官能团具有较强的极性，化学性质比较活泼，故C正确；D．由结构简式可知，利托那韦分子中含有羟基、酯基、酰胺基等官能团，属于利托那韦属于烃的衍生物，不属于芳香烃，故D错误；故选D。3．DA．新戊烷分子为C(CH3)4为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故A不符合题意；B．环己烷()的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故B不符合题意；C．立方烷()的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故C不符合题意；D．对二甲苯()分子中有2种氢原子，如图中数字，其一氯取代物有2种，故D符合题意；答案选D。4．AA．该分子结构不对称，含6种不同化学环境的H，核磁共振氢谱有6组峰，峰面积比为1:1:1:1:1:3，A正确；B．该分子中含4种不同化学环境的H，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1:1:1:3，B错误；C．该分子中含4种不同化学环境的H，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为1:2:2:3，C错误；D．苯中的六个氢原子是完全相同的，核磁共振氢谱有1组峰，D错误；故选A。5．B根据图中信息得到该有机物A的质荷比为46，有三种位置的氢。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。综上所述，答案为B。6．BA．红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；B．HCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；C．可以看作，其中含有酯基，C正确；D．2，5­二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；故答案为：B。7．D由金刚烷的键线式可知，分子中的氢原子分为2类，即4个CH和6个CH2中氢原子，所以它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目为2，峰面积之比为（4×1）：（6×2）=1：3。故选D。8．DA．水与冰属于同种物质，A项错误；B．红磷与白磷是由磷元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，B项错误；C．与的分子结构和组成完全相同，属于同种物质，C项错误；D．与的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D项正确；答案选D。9．AA．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有机物是指含有碳元素的化合物．有机物的特点是：属于化合物，含有碳元素，不是一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质，可以根据这些特点进行分析和判断。A．醋酸含有碳元素，属于有机物，故A不符合题意。B．尿素是含有碳元素的化合物，属于有机物，故B不符合题意；C．碳酸钙虽然含有碳元素的化合物，但属于无机物，故C符合题意；D．蔗糖是含有碳元素的化合物，属于有机物，故D不符合题意；故选C。11．BA．结构式是每一对共用电子对用一个短横来表示，乙烯分子中每个碳原子和每个氢原子形成一对共用电子对，碳原子和碳原子形成两对共用电子对，故A正确；B．结构简式中需要体现出特殊结构和官能团，甲酸甲酯中要体现出酯基，其结构简式为HCOOCH3，故B错误；C．键线式中每个端点为一个C原子，省略C—H键，故C正确；D．甲基中碳原子和三个氢原子形成3对共用电子对，还剩一个成单电子，故D正确；答案选B。12．AA．乙醛发生银镜反应被弱氧化剂氧化为乙酸，表明乙醛具有还原性，故A错误；B．葡萄糖不属于醛类，但能发生银镜反应，故B正确；C．当与羟基相连接的C原子上无H原子时，该醇不能发生氧化反应生成对应的醛(燃烧反应除外)，故C正确；D．福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液，可用于浸泡生物标本，故D正确；故答案：A。13．(1)④⑤(2)①②③⑥⑦(3)①③⑥(4)②⑦【解析】（1）碳原子通过共价键形成链状结构的有机物属于链状化合物，上述有机物中属于链状化合物的有④⑤；（2）含有环状结构的有机物叫做环状化合物，上述有机物中属于环状化合物的有①②③⑥⑦；（3）含有环状结构但不含苯环的有机物叫做脂环化合物，上述有机物中属于脂环化合物的有①③⑥，编号为③的物质含有两个环，但都不是苯环；（4）含有一个或两个及两个以上苯环的化合物叫做芳香族化合物，上述有机物中属于芳香族化合物的有②⑦。14．

②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩

①②、②⑩

①⑩、③⑥、④⑤

③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨①的分子式为，②的分子式为，③的分子式为，④的分子式为，⑤的分子式为，⑥的分子式为，⑦的分子式为，⑧的分子式为，⑨的分子式为，⑩的分子式为。(1)互为同分异构体的有机物必须分子式相同，且结构不同，故互为同分异构体的为①②、②⑩、④⑤⑨、③⑥⑦。(2)同系物必须结构相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团，①②、②⑩的官能团种类及数目相同，结构彼此相似，在分子组成上相差一个，故彼此互为同系物。(3)官能团位置不同的同分异构体，即分子式相同，官能团种类及数目相同，官能团的位置不同，符合条件的有①⑩、③⑥、④⑤。(4)官能团类型不同的同分异构体有③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨。15．(1)

BDF(2)

羧基

碳碳双键

羟基

羧酸

醇【解析】（1）①根据酚酞的结构简式可知，其分子式为：；②从结构上看酚酞中含有苯环，故属于芳香族化合物，其中含有酚羟基，故属于酚类物质，其中含有酯基，故属于酯类物质，故选BDF；（2）①根据莽草酸的结构简式可知其中含有的官能团分别为：羧基、碳碳双键、羟基；②莽草酸中含有羧基，故属于羧酸；其中含有羟基，故属于醇。16．(1)d(2)

酒精灯

蒸馏烧瓶

温度计

冷凝管

锥形瓶由表格信息可知，分离这两种物质混合物的方法为蒸馏。（1）由于这两种有机物均难溶于水，有机物间易互溶，而二者沸点相差较大，故采用蒸馏的方法分离。（2）蒸馏时需要用到的主要玻璃仪器是酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管和锥形瓶等。17．

C2H6O2

HOCH2CH2OH浓硫酸增重10.8g为反应生成的水的质量，通过灼热氧化铜，由于发生反应CuO+COCu+CO2，固体质量减轻了3.2g，利用差量法计算CO的物质的量，通过碱石灰时，碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量，减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量，根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量，进而求得化学式，根据有机物与钠反应的关系，判断分子中官能团个数，据此书写结构简式。(1)有机物燃烧生成的水为10.8g，物质的量为=0.6mol，设有机物燃烧生成的CO的质量为x，则：所以x==5.6g，CO的物质的量为=0.2mol根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×44g/mol=8.8g有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g，物质的量为=0.2mol，根据碳元素守恒可知，1mol有机物含有碳原子物质的量为(0.2mol+0.2mol)×=2mol，根据氢元素守恒可知，1mol有机物含有氢原子物质的量为=6mol根据氧元素守恒可知，1mol有机物含有氧原子物质的量为=2mol，所以该有机物的分子式为C2H6O2，答：有机物的分子式为C2H6O2；(2)9.2g金属钠的物质的量为=0.4mol，与0.2mol该有机物恰好完全反应，因此该有机物分子中含有2个羟基，同一个碳上连接多个羟基不稳定，该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH，答：该有机物的结构简式为HOCH2CH2OH。18．(1)Cl(2)C2H5Cl【解析】(1)将该有机物完全燃烧后的产物通入足量硝酸酸化的硝酸银溶液中，得到白色沉淀，该白色沉淀是氯化银，可确定该有机物中含Cl元素；(2)根据题给信息可知，白色沉淀AgCl质量14.35g，则一半产物中Cl原子的物质的量为，燃烧产物中有0.1molHCl；氯化钙吸H2O增重，得知产物中H2O的质量3.6g，则一半产物中H原子的物质的量为；碱石灰吸收CO2和HCl增重，得知产物中CO2和HCl的质量12.45g，其中HCl的质量为3.65g，则一半产物中C原子的物质的量为；故该完全燃烧后的一半产物中含0.2molC、0.5molH、0.1molCl，该有机物的摩尔质量为，则该有机物不含O元素，其分子式为C2H5Cl。19．

用来排水，以测定氮气的体积

AD

吸收未反应的氧气

C3N6H6

红外光谱法氧气和三聚氰胺在A中加热条件下反应生成二氧化碳、水和氮气，B用于吸收水，C用于吸收二氧化碳，D用于吸收过量的氧气，然后用排水法测量氮气的体积，求出C、H、N三种元素的质量，判断是否有O，求出实验式，根据实验式和相对分子质量，求出分子式。(1)根据图示，结合以上分析，E装置的作用是用来排水法测定氮气的体积，故答案为：用来排水，以测定氮气的体积；(2)三聚氰胺的氧化以及铜与氧气的反应需要在加热的条件下进行，故答案为：AD；(3)铜在加热条件下可与氧气反应，D的作用为吸收未反应的氧气，故答案为：吸收未反应的氧气；(4)三聚氰胺的相对分子质量为126，取1.26g三聚氰胺样品，放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O、N2。实验测得装置B增重0.54g，则n(H2O)==0.03mol，n(H)=0.06molC增重1.32g，n(CO2)==0.03mol，n(C)=0.03mol排入F中水的体积为672mL(可按标准状况计算)，则n(N2)==0.03mol，n(N)=0.06molm(H)+m(C)+m(N)=0.06mol×1g/mol+0.03mol×12g/mol+0.06mol×14g/mol=1.26g，则三聚氰胺中不含O元素。N(C)∶N(H)∶N(N)=0.03mol∶0.06mol∶0.06mol=1∶2∶2，所以实验式为CN2H2，设三聚氰胺的分子式为(CN2H2)n，则42n=126，n=3，所以分子式为C3N6H6，故答案为：C3N6H6；(5)红外光谱可以获得分子中含有的化学键和官能团的信息，可以通过红外光谱法确定三聚氰胺的结构式，故答案为：红外光谱法。20．(1)

H2O2或H2O

2H2O22H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(2)

使有机物充分氧化生成CO2和H2O

碱石灰或氢氧化钠

造成测得有机物中含氢量增大(3)C2H4O(4)

CH3CHO

AC(5)(6)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气根据题意，装置A为制取氧气的装置，其中的固体可以是过氧化钠或者二氧化锰，其反应为或者；装置B为干燥装置；装置C为反应装置；装置D为吸收水的装置，用于测量水的质量；装置E用于吸收氧化产生的二氧化碳，测定有机物中碳的含量。（1）(1)根据题意，装置A为制取氧气的装置，其中的固体可以是过氧化钠或者二氧化锰，其反应为或者，故填H2O2或H2O、或者；（2）(2)装置C中的氧化铜相当于催化剂，使有机物充分氧化生成CO2和H2O；装置E用于吸收氧化产生的二氧化碳，测定有机物中碳的含量，其中所盛试剂为碱石灰或氢氧化钠；装置B为干燥装置，若撤去，则D中的水的质量偏多，测量结果造成测得有机物中含氢量增大，故填使有机物充分氧化生成CO2和H2O、碱石灰或氢氧化钠、造成测得有机物中含氢量增大；（3）(3)设该有机物的分子式为，其完全燃烧的化学方程式为，根据题意，D中质量增加0.36g，则生成的水的质量为0.36g，其物质的量为；E中质量增加0.88g，则二氧化碳的质量为0.88g，其物质的量为，该有机物相对分子质量为44，质量为0.44，则其物质的量为，根据反应，可得、，解得x=2，y=4，即其分子式可表示为，根据其相对分子质量为44可得，，解得z=1，所以该有机物的分子式为，故填；（4）(4)如图所示，其核磁共振氢谱有两组峰，根据其峰面积之比，可得其结构简式为，其中醛基受氧原子的影响，其吸收强度远大于甲基，与题意相符；A.该化合物为乙醛，易溶于水、乙醇、氯仿等，故A正确；B.乙醛具有刺激性气味，故B错误；C.乙醛具有还原性，能使强氧化性的酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；D.该有机物在一定条件下可以与氢气加成生成乙醇，故D错误；故填AC；（5）(5)该有机物为环状，则根据其分子式其为三元环，又其只有一种H，所以其结构简式为，故填；（6）(6)空气中含有二氧化碳和水，进入装置E会使得有机物的含碳量增加，所以在装置E后面加一个装置E可以吸收空气中的水和二氧化碳，防止进入装置E干扰实验，故填吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。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

上

c

蒸馏烧瓶

吸收剩余的水