2025-2026学年人教版高中化学选择性必修三单元测试：第一章　有机化合物的结构特点与研究方法

第一章有机化合物的结构特点与研究方法

（考查范围：第一章时间：75分钟分值：100分）

一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选

项符合题目要求。

1.黄鸣龙反应是我国化学家对传统的醛或酮与肺反应方法的创造性改进，

过程如图所示。下列说法错误的是（）

\碱\

J)+ILMNH2—*('通+N"+H20

R2(1V15%H2())R/

A.可使用质谱仪测定产物的相对分子质量

B.反应过程中有机化合物的炭基转化为醛基

C.朋分子间存在氢键，传统方法中肺难以通过蒸储法获得

（）

D.发生黄鸣龙反应的有机产物为

2.左旋多巴可用于改善运动迟缓，其结构简式如图所示，其中不含有的官

能团是（）

o

A.羟基B.氨基

C.酯基D.竣基

3.实验室可用稀硫酸酸化的Na£r：。溶液氧化正丁醇制备正丁醛（反应温度

90〜95℃）,实验装置和相关数据如下:

物质沸点/℃密度/(g•cm：')水中溶解性

正丁醇117.20.81C9微溶

正丁醛75.70.8017微溶

下列说法正确的是（）

A.温度计a、b的水银球位置有错误的是b

B.冷凝管中的冷却水从d口进、c口出

C.除去粗产品中的水分可用分液的方法

D.用蒸播法除去产品中的正丁醇，可控制温度为117.2℃

4.维生素E是一种脂溶性维生素，对抗衰老等有特殊作用，经研究发现维

生素E有a、B、丫、6四种类型，其结构简式如下:

R为一CH2cH2cH21CH（CH3）CH2cH212cH（湿）2,则上述互为同分异构体的是（）

A.Q与BB.B与丫

C.丫与8D.a与6

5.芬太奴是医疗中使用的一种速效强力镇痛药，它可以通过抑制呼吸和血

液循环进行止痛，使人感觉麻木，大量使用能使人昏迷乃至死亡。芬太奴的结构

简式如图所示。下列关于芬太奴的说法正确的是［）

A.芬太奴分子中有3个荒环

B.该分子中所有原子共平面

C.芬太奴的分子式为C20H2风0

D.芬太奴属于苯的同系物

6.下列共价键中，属于极性键且极性最强的是（）

（）

II

(,

\

C.C-N【）.一C=C—

/

7.苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量

NaCl和泥沙）的提纯方案如下：

下列说法不正确的是（）

A.操作【【趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl

B.操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量

C.操作III缓慢冷却结晶可使析出的晶体颗粒大、纯度高

D.操作IV用冷水洗涤晶体可减少溶解损失

8.使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如图

所示。下列有关说法正确的是（）

1086420

J

图3核磁共振氢谱

A.由质谱图可知该■机物的相对分子质量为65

B.由红外光谱可获得该有机物官能团为碳氧键

C.综合以上图像信息可知该有机物为乙醛

D.有机化合物A的同类别的同分异构体只有1种

9.下列物质的核磁共振氢谱图中，有5组吸收峰的是()

CH

I3

A.CH.CCH.Cl

I

CH3

B-cnHCHs

Cl

C.CH3cHeH2cH3

Br

CH3

10.已知某有机物A的核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中，错误的是

A.若A的分子式为&H。，则其结构简式为CHEOOCHj

B.由核磁共振氢谱知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，且

个数之比为1：2：3

C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数

D.若A的化学式为C3&O2，则其可能的结构有三种

11.某有机化合物的结构如下所示：

CHM3C()()OH

CH,=CH—CH,—r^Y-CHCH^C()()H

HC^C—

下列关于该有机化合物的说法错误的是()

A.分子式为G6Hl6。5

B.分子有两种双键

C.含有五种官能团

D.不能发生加成反应

12.一种从含Br一废水中提取Br?的过程，包括过滤、氧化、用正十二烷萃

取及蒸饵等步骤。已知:

物质BRCCL正十二烷

密度

3.1191.5950.753

/(g•cm3)

沸点/℃58.7876.5215〜217

含Br废水

含iBrtNaOH

溶液溶液

甲乙

H：0

H、O、

丙T

下列说法正确的是（）

A.用甲装置过滤时，需不断搅拌

B.用乙装置将Br-还原为Bn

C.丙装置中用正十二烷而不用CCL,是因为正十二烷的密度小

D.可用丁装置进行蒸储，先收集BQ再收集正十二烷

13.叔丁醇（沸点82℃）和浓盐酸反应制备2-甲基・2-氯丙烷（沸点52℃）

的过程如下:

浓盐酸移

水

式8

%N上

1涤

一

有

液

有

如

涤

速

室温搅抨分液睚

液

分

层

反应15分钟层

叔丁静

有有有

邈尤水CaCh蒸播箕涤机

机机层

层层

2-中基-2-氟丙烷

己知：2-甲基・2-氯丙烷的密度为0.8420g•cm%

下列说法正确的是（）

A.“搅拌”的目的是增大反应物中活化分子的百分数，从而增大反应速率

B.用5%Na2C03溶液洗涤，分液时先将有机层从分液漏斗上口倒出

C.第一次、第二次水洗的主要目的分别是除去有机层中的HC1、Na2CO3

D.蒸储收集2-甲基・2■氯丙烷时，应选用球形冷凝管

14.下列有机物的同分异构体数目最多的是；）

A.分子式为GW的烧

B.能使漠的CCL溶液褪色且分子式为&凡。的烽

C.分子式为C.H.oO且能与Na反应生成H2的有机物

D.分子式为GH。且能与NaHC。,反应的有机物

15.茴香醛可用于香料的配制和有机合成，其中间茴香醛的结构简式如图所

示。下列说法正确的是（）

A.间茴香醛的分子式是C8Ho

B.1个间茴香醛分子中有16个。键

C.间茴香醛分子中所有碳原子不可能共平面

D.间茴杳醛分子中含有3种不同化学环境的氢原子

二、非选择题：本题共4小题，共55分。

16.（12分）下列是八种环状的烽类物质:

环辛四烯

立方烷

（1）上述有机物中互为同系物的有_______和—（填名称），互为同分

异构体的有和,________和________（填写名称）。

⑵正四面体烷的二氯取代产物有种；立方烷的二氯取代产物有

种；金刚烷的一氯取代产物有种。

（3）写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式（举两例）:

17.(14分)(1)苯甲酸可用作食品防腐剂，常用重结晶的方法进行提纯。

①某化学兴趣小组对含有少量氯化钠和泥沙的粗苯甲酸进行提纯，其操作步

骤如下：加热溶解，,冷却结晶。

COOH

②苯甲酸的结构简式为J，每个苯甲酸分子中采用SR'杂化的

碳原子有_______个。

(2)有机物A可用作食用香料。某研究性学习小组为确定有机物A的结构，

进行如下探究。

步骤一：将有机物A蒸气通过热的氧化铜催化氧化成C0?和比0,再用装有无

水CaCh和固体NaOH的吸收管完全吸收。1.32g有机物A的蒸气氧化生成2.64g

CO?和1.08gH20O

步骤二：取有机物A样品进行质谱分析，其质谱图中最大质荷比为88。

步骤三：用核磁共振仪测出有机物A的核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积比

为1：3：1：3。

步骤四：利用红外光谱仪测得有机物A分子的红外光谱如图2所示。

40003500300025(X)2(XX)18001MX)14(X)12()0

波数/cm-i

①请写出有机物A的实验式：o

②请确定有机物A的结构简式：

__________________________________________，其官能团的名称为________。

③竣酸类有机物M的分子比有机物A的分子多一个CH2,那么M的结构可能

有________种。

18.(14分)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态煌X的结构，

对其进行了如下实验探究。

步骤一：这种烧X的蒸气通过灼热的氧化铜，可被氧化成二氧化碳和水，再

用无水氯化钙吸收水，氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得，2.12ggX

的蒸气通过灼热的氧化铜被氧化生成7.04gCO?和1.80gH20O

步骤二：通过仪器分析知X的相对分子质量为106。

步骤三：如图I,用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面.积之

比为2:3o

步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Iio

6

图I

请回答下列问题：

(DX的分子式为,结构简式为0

⑵步骤二中的分析方法为o

⑶写出符合下列条件的x的同分异构体的结构简式：

①芳香燃②苯环上的一氯代物有三种

(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品邻苯二甲酸(PTA),查阅资料得

知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分

不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的方法：o

19.(15分)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图所示)，以环己醇

制备环己烯。

物质密度熔点/℃沸点/℃溶解性

/(g,cm9

环己醇0.9625161能溶于水

环己烯0.8183难溶于水

103

(1)制备粗品

将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入块状物

质，缓慢加热至完全反应，在试管C内得到环己烯粗品。

①块状物质的作用是,导管B的作用是

②试管C置于冰水浴中的目的是O

(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。加入饱和食盐水，振荡、静

置、分层，环己烯在(填“上”或“下”)层，分液后用(填字母

序号)洗涤。

a.KMnOi溶液b.稀硫酸c.Na2c0,溶液

②再将环己烯用如图所示装置蒸储，冷却水从口流出，目的是

③收集产品时，控制的温度应在_______左右，实验制得的环己烯精品质量

低于理论产量，可能的原因是(填字母序号，下同)。

a.蒸憎时从70℃开始收集产品

b.环己醇实际用量多了

c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出

(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是

a.分别加入酸性高镭酸钾溶液

b.分别加入金属钠

C.测定沸点

第一章有机化合物的结构特点与研究方法

（考查范围：第一章时间：75分钟分值：100分）

一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项

符合题目要求。

1.B解析：质谱仪通过质荷比确定相对分子质量，A正确；反应过程中有

机化合物的皴基转化为一CH2一,生成物不含醛基，B错误；除分子间存在氢键,

（）

腓的沸点较高，难以通过蒸馀法获得，c正确；M发生黄鸣龙反应的化学

（）

方程式为（含15%比（））+比0,D正确。

2.C解析：根据左旋多巴的结构简式可知，左旋多巴中含有羟基（一0H）、

氨基（一NHJ、竣基（一C00H）,不含有酯基（一C00R）,故选C。

3.C解析：温度计a测定的是反应液的温度，应将水银球插入反应液中,

A错误；冷却水从下口进、上口出，B错误；由于正丁醛微溶于水，可用分液的

方法除去粗产品中的水分，C正确；若控制温度为117.2℃,则正丁醛必将同时

被蒸出，D错误。

4.B解析：四种物质中，其组成只有苯环上的甲基个数不同，a的苯环

上有2个甲基，B、y的苯环上有1个甲基，6的苯环上没有甲基，B与丫的

分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确。

5.C解析：芬太奴分子中有2个苯环，A项错误；芬太奴分子中含有甲基，

所有原子不可能共平面，B项错误；芬太奴不是芸的同系物，D项错误。

6.B解析•：A、D两项的共价键是由同种元素(碳元素)的原子形成的，其

电负性之差为零，属于非极性键；碳和氧两种元素、碳和氮两种元素的原子形成

的共价键都属于极性共价键，并且碳和氧两种元素的电负性差值要大于碳和氮两

种元素的电负性差值，故极性最强的共价键是碳氧双键，B正确。

7.A解析:操作II趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，

NaCl含量少不结晶析出，A错误；操作I中为减少能耗和苯甲酸的溶解损失，可

依据苯甲酸的大致含量、溶解度估算加水量，B正确；操作IH缓慢冷却结晶，可

形成较大的苯甲酸晶体颗粒，同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部，C正确;

苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，操作IV可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面

吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，D正确。

8.C解析：由质谱图可知该有机物的相对分子质量大约为74,A错误；由

红外光谱可获得该有机物分子中含有C—H、C-0,官能团为酸键，B错误；该有

机物为酸，据相对分子质量，由商余法可确定分子式为C.H.oO,核磁共振氢谱有

2组峰，则含2种不同化学环境的氢原子，该有机物为乙醛，C正确；有机化合

物A的同类别同分异构体可能为CH,—0—CH2cH£乩、

CII3

、________I—

CH3—o—CH—CH3共2种(不包括自身)，D错误。

9.B解析：核磁共振氢谱图中峰的数目等于等效氢的种类。A项分子中含

有2种氢原子，错误；B项分子中有5种氢原子，正确；C项分子中含有4种氢

原子，错误；D项分子中含有4种氢原子，错误。

10.A解析：由核磁共振氢谱可知，其分子中含有三种不同化学环境的氢

原子，峰的面积之比等于氢原子个数之比，但不能确定具体个数，B、C正确；

CH:JCOOCH3W2种不同化学环境的氢原子，A错误；由A的分子式。同。2可知，其

()

、I、

同分异构体有6种：CUCOOCHa、CH3cH2COOH、HCOOCE2cH八CH3C—CH2—OH、

CH3CHCHOCH2cH2cH()

OH和OH,其中有三种不同化学环境的氢原子且个

（）

II

数之比为1：2:3的有机物的结构简式为CLCHEOOH、（H3C—CH2—OH或

HCOOCH2cHD正确。

11.D解析：该有机化合物的分子式为CM6（）5,A正确；该有机化合物的

分子存在碳碳双键、碳氧双键，有两种双键，B正确；含碳碳双键、碳碳三键、

酯基、羟基、竣基五种官能团，C正确；含不饱和键，能发生加成反应，D错误。

12.D解析：过滤用玻璃棒引流但不能搅拌，A错误；乙装置中，通入Ck

将Br一氧化为BQ,然后用NaOH溶液吸收剩余的Ck,防止污染空气，B错误；正

十二烷的沸点与Bm相差较大，萃取后更易通过蒸锚的方法分离，C错误；根据

表中信息，浪的沸点较低，蒸饰时先收集Bm，再收集正十二烷，D正确。

13.C解析：“搅拌”能增加反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，

并不能增大反应物中活化分子的百分数，A错误；用5%NECOB溶液洗涤，分液时

上层为有机层，下层为水层，应先将水层从分液漏斗下口放出，然后关闭分液漏

斗活塞，再将有机层从分液漏斗上口倒出，B错误；第一次、第二次水洗的主要

目的分别是除去有机层中的HC1、Na2C03,C正确;蒸储收集是甲基・2-氯丙烷时

应选用直形冷凝管，D错误。

14.B解析：A项，C5H12有正戊烷、异戊烷与新戊烷3种同分异构体；B项，

能使滨的CCL溶液褪色且分子式为GM。的炫为戊烯，先写碳链然后加双键，

c_Lc上©—C—C双键位置有2种，L双键位置有3种，共有5种同分异

构体;C项，能与Na反应生成员,说明为醇类，CH（。可写成C凡一OH,一CH

有4种结构，则CH0属于醇类的共有4种同分异构体；D项，能与NaHC。,反应

说明为竣酸，CH。可写成C此一COOH,一C此有2种结构,则明HQ共有2种属

于酸的同分异构休。

15.A解析：由间茴香醛的结构简式可知，其分子式是CKHA，A正确；1

个问茴香醛分子中有18个。键，B错误：醛基碳原子与苯环直接相连，则醛基

碳原子一定与苯环在同一平面上，单键可以旋转，可使甲基碳原子与苯环在同一

平面上，则间茴香醛分子中所有碳原子可能共平面，C错误；间茴香醛分子中，

醛基上有1种氢原子，苯环上有4种氢原子，甲基上有1种氢原子，共有6种不

同化学环境的氢原子，D错误。

二、非选择题：本题共4小题，共55分。

16.

解析：(D同系物指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有

机化合物，因此环己烷与环辛烷互为同系物；同分异构体指分子式相同，结构不

同的有机化合物，因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6),环辛四烯与立方烷(分子

式均为CJD互为同分异构体。(2)正四面体烷结构对称，只有一种氢原子，故二

氯代物只有一种；立方烷分子中只有一种氢原子，但其二氯代物有3种，分别为

耳、面、颜；金刚烷分子中有两种氢原子，其一氯代物有2种。(3)符合

c,c,r「

条件的可为H3c，一氯代物分别为

CH3

CH；也可为

CH2CI,一氯代物分别为

CH.Cl

C1和

CH3H3CCH3

答案：(1)环己烷环辛烷苯棱晶烷环辛四烯立方烷

(2)132

CH3

(3)、(合理即可)

H3C-HQ^CH3

H3CCH3

17.

解析：(D①苯甲酸用重结晶的方法进行提纯，涉及的操作有加热溶解、趁

热过滤、冷却结晶。②苯甲酸中含有苯环和竣基，采用sp2杂化的碳原子有7个。

(2)①1.32g有机物A的蒸气氧化生成2.64gC2和1.08gH20,则有机物A中

〃(C)=〃(C()2)=-2,64)=0.06mol,〃(H)=2〃(t。)=2X-108g=0.12mol,

44g.mol-118g.moi-1

%(C)+777(H)=0.06molx12g•mol-1+0.12mclX1g•morl=0.84g<l.32g,

128

该化合物含有氧元素，/?(0)=-^g-°-^g=Q>03mol,/?(C)：z?(ll)：/?(0)=0.06

mol：0.12mol：0.03mol=2：4：1,实验式为C2H,0o②有机物A的实验式为

CH。相对分子质量为88,分子式为CJU)2,核磁共振氢谱图中有4组峰，则有

机物A含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1：3：1：3,由红外光谱

图可知，有机物A含有C—H、H—0、C=0等化学键，其结构简式为

OH()

III

('II___(、［I___(、__(、T-I

3\官能团有城基、羟基。③竣酸类有机物M的分子比有

机物A的分子多一个则M的分子式为GHHA，可以写成CM—COOH,可能的

结构为CH3cH2cH2cH2COOH、(CH3)2CHCH2C00H>CH3CH,CH(CH3)COOH^(CH3)3CC00H,共

4种。

答案：(1)①趁热过滤②7