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第1章认识有机化合物章末测试题(含解析新人教版选修5)

时间:2015-12-12 11:22:42作者:佚名试题来源:网络
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时间:90分钟  满分:100分
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题2分,共40分。每小题只有一个正确选项)
1.下列羧酸中,具有四种官能团的是(  )
 
解析:B有碳碳双键、羧基、羟基、羰基。
答案:B
2.某有机物的结构简式为 ,下列说法中不正确的是(  )
A.该有机物属于饱和烷烃
B.该烃的名称是3­甲基­5­乙基庚烷
C.该烃与2,5­二甲基­3­乙基己烷互为同系物
D.该烃的一氯取代产物共有8种
解析:该烃与2,5­二甲基­3­乙基己烷均为烷烃且碳原子数相同,二者互为同分异构体。
答案:C
3.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是(  )
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法
C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的基团
解析:用于分析有机物相对分子质量的是质谱法,核磁共振氢谱通常用来判断有机物分子中氢原子的种类。
答案:C
4.下列关于有机物的说法不正确的是(  )
①CH3—CH===CH2和CH2===CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③丁二烯和丁烯为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下,11.2 L的戊烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是核磁共振谱法
A.①②⑥    B.②③④
C.②④⑥    D.③⑤⑥
解析:同系物必须为同类物质,即所含官能团的种类和个数都必须相同,③中丁二烯和丁烯分子中含有的双键数目不同,不是同系物关系;⑤戊烷在标准状况时为液体,故11.2 L戊烷物质的量不是0.5 mol;⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是质谱法,核磁共振谱法可以确定分子中氢原子的种类。故答案为D。
答案:D
5.最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是(  )
A.辛烯和3­甲基­1­丁烯    B.苯和乙炔
C.1­氯丙烷和2­氯丙烷    D.甲基环己烷和己炔
解析:写出分子式可得最简式。注意:同系物要求结构相似,就是一定要属于同类物质。A项中两者互为同系物;C项中两者互为同分异构体;D项不是同系物,且最简式也不同。
答案:B
6.下列四组物质的分子式或化学式都相同,按物质的分类方法,属于同一类物质的是(  )
 
解析:本题是关于物质分类的习题,创新之处在于把有机物的分类和无机物的分类融合在一起,并把同素异形体和同分异构体的内容有机结合,出在同一题目中。从有机物的学习上来说,有激发学习兴趣的作用。按物质的分类,A、C、D都是按官能团分类的;而B却是无机物中的单质,是同素异形体。
答案:B
7.下列叙述中正确的是(  )
A.相对分子质量相同、结构不同的化合物一定是互为同分异构体关系
B.结构对称的烷烃,其一氯代物必定只有一种结构
C.互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式
D.通式为CnH2n且碳原子数不同的有机物一定互为同系物
解析:相对分子质量相同的化合物其分子式可能不同,如CH3CH3与HCHO相对分子质量均为30,但分子式不同,不是同分异构体关系;结构对称的烷烃,其一氯代物可能不止一种,如(CH3)2CH—CH(CH3)2的一氯代物有2种;同分异构体分子式相同而结构不同,因此互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式;通式为CnH2n的化合物可能为烯烃,也可能为环烷烃,故不一定是同系物关系。
答案:C
8.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,经红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了如图所示的球棍模型。下列说法中正确的是(  )
 
A.烃X的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有3种
C.具有2个三元环的X的同分异构体的种类共2种(含本身)
D.X分子中只有 单键,没有 双键
解析:由题意可知该分子中含有两个 双键,其分子式为C5H4,碳原子的化学环境有两种,具有两个三元环的X只有如题图所示的一种结构,选CD。
答案:A
9.下列说法中不正确的是(  )
A.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱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
解析:红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是应用于有机分析的现代物理方法,A正确;HCHO是甲醛,含有的官能团是醛基,B错误; 可以看作
 ,可以明显地看出其中含有酯基,C正确;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。
答案:B
10.燃烧0.2 mol某有机物,得到0.4 mol CO2和0.6 mol H2O,由此可得出的结论是(  )
A.该有机物中含2个碳原子和6个氢原子
B.该有机物分子中碳原子和氢原子个数比为31
C.该有机物中含2个CO2和3个H2O
D.该有机物的1个分子里含有2个碳原子和6个氢原子,还可能含有氧原子
解析:由碳、氢原子守恒知,每0.2 mol该有机物中含n(C)=0.4 mol、n(H)=1.2 mol,即1 mol该有机物中含2 mol C、6 mol H,还可能含有氧原子,A、C项表达有误;B中该有机物分子中碳原子和氢原子的个数比为13,故答案为D。
答案:D
11.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类,甲醛属于醛。下面各项对有机物的分类方法与此方法相同的是(  )
 
A.①②    B.②③
C.②④    D.①④
解析:对于有机物分类,有两种依据:一是按碳原子组成的骨架进行分类,如①和③;二是按官能团分类,如②和④。题目中所给的甲醛是含有醛基的化合物,故②和④是与之相同的分类方法。
答案:C
12.下列化合物中核磁共振氢谱只出现三个峰且峰面积之比为322的是(  )
 
解析:A、D项均有2个峰,且峰面积之比均为23;C项有2个峰,峰面积之比是13。
答案:B
13.对于有机物 命名正确的是(  )
A.5,7­二甲基­3­乙基­1­辛烯
B.3­乙基­5,7­二甲基­1­壬烯
C.3­甲基­5­乙基­7­丙基­8­壬烯
D.7­甲基­5­乙基­3­丙基­1­壬烯
解析:该物质碳原子编号为: ,主链有9个碳原子,7、5、3号碳原子上分别有甲基、乙基、丙基,命名时简单的取代基在前面,即先甲基,然后乙基,最后丙基。
答案:D
14.某有机化合物的结构简式如图所示。关于该化合物的下列说法正确的是(  )
 
A.该有机物属于烯烃
B.该有机物属于醇
C.该有机物分子中所有的原子都共面
D.该有机物有两种官能团
解析:该有机物分子中含有氧原子,不属于烃类,A项错误;羟基直接与苯环相连,属于酚类,B项错误;该有机物含有—CH3,所有原子不可能共面,C项错误;含有碳碳双键和羟基两种官能团,D项正确。
答案:D
15.下列说法正确的是(  )
A.该系统命名法,化合物 的名称为2,6­二甲基­5­乙基庚烷
B.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
C.化合物 是苯的同系物
D.三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
解析:进行有机物命名时,从不同方向编号时,应保证支链位次之和最小,A的正确命名应是2,6­二甲基­3­乙基庚烷,A项不正确;丙氨酸和苯丙氨酸脱水时,结合方式有:丙氨酸分子与丙氨酸分子、苯丙氨酸分子与苯丙氨酸分子、丙氨酸分子的—COOH与苯丙氨酸分子的—NH2结合、丙氨酸分子的—NH2与苯丙氨酸分子的—COOH结合,共形成4种二肽,B项不正确;苯的同系物必须具备两个条件:有且只有一个苯环,侧链是烷基,故C项不正确;三硝酸甘油酯是HNO3与甘油反应生成的酯,其结构简式为 ,其分子式为C3H5N3O9,D项正确。
答案:D
16.下列说法正确的是(  )
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.乙烯与溴加成反应的产物为溴乙烷
C.1 mol苯恰好与3 mol氢气完全加成,说明苯分子中有三个碳碳双键
D.n=7,主链上有5个碳原子的烷烃共有5种
解析:烷烃中碳元素的质量百分含量表示为12n/(14n+2),其值随着n值增大而增大,A选项错误;乙烯与溴发生加成反应的产物为1,2­二溴乙烷,B选项错误;苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键,而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,C选项错误;分子式为C7H16且主链上有五个碳原子的烷烃共有五种,分别是CH(C2H5)3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)2、CH3C(CH3)2CH2CH2CH3,D选项正确。
答案:D
17.X、Y两种有机物的分子式不同,但均含有C、H或C、H、O,将X、Y以任意比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气量和生成水的物质的量也分别不变。则下列有关判断正确的是(  )
A.X、Y分子式中氢原子数不一定要相同,碳原子数必定不同
B.若X为CH4,则相对分子质量最小的Y是甲醇
C.若X为CH4,则相对分子质量最小的Y是乙二醇
D.X、Y的化学式应含有相同的氢原子数,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数)
解析:因为X、Y以任意比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧所消耗氧气的量和生成水的量也不变,说明X分子和Y分子的耗氧量相同且所含氢原子个数相同,因有机物燃烧时C―→CO2,故X和Y若相差n个碳原子,要保持耗氧量不变,则必须相差2n个氧原子,D项正确,A项错误;若X为CH4,则相对分子质量最小的Y应为C2H4O2,B、C项错误。
答案:D
18.下列说法正确的是(  )
A.按系统命名法, 的名称为2,5,6­三甲基­4­乙基庚烷
B.分子式为C5H12O且氧化产物能发生银镜反应的醇有6种
 
解析:依据烷烃的命名方法分析,选主链最长,定编号位次和最小,离官能团取代基最近,写名称由简到繁,所以,A选项物质名称为2,3,6­三甲基­4­乙基庚烷,故A选项错误;氧化产物为醛,说明醇的结构一定含有—CH2OH,分子式为C5H12O且氧化产物能发生银镜反应的醇为C4H9—CH2OH,所以同分异构体有4种,故B选项错误;肌醇为环己六醇属于环醇类,糖类是多羟基醛或酮,故C选项错误;苯分子中12个原子可共平面,依据结构简式分析判断,分子中至少有10个碳原子处于同一平面,故D选项正确。
答案:D
19.下列关于有机物的说法中正确的是(  )
A.2013年11月山东出现“夺命快递”——化学品为氟乙酸甲酯,它是一种无色透明液体,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚,属于酯类,也属于卤代烃
B.按系统命名法, 的名称为2,7,7­三甲基­3­乙基辛烷
C.甲基环己烷环上一氯代物的同分异构体共有3种
D.某种醇在适当条件下与足量的乙酸发生酯化反应,生成的酯的相对分子质量a与原来醇的相对分子质量b的关系是a=b+84,则该醇分子中具有两个醇羟基
解析:氟乙酸甲酯不属于卤代烃,A项错误;B项正确的命名为2,2,7­三甲基­6­乙基辛烷,故B项错误;甲基环己烷上连有甲基的碳原子和甲基也可以发生氯代反应,故一氯代物应为5种,C项错误。
答案:D
20.有机物A的分子式为C5H12O2,则符合下列条件的有机化合物A有(不考虑立体异构)(  )
①1 mol A可与金属钠反应放出1 mol氢气 ②含2个甲基
③1个碳原子上不能连接2个羟基
A.7种    B.6种
C.5种    D.4种
解析:该有机物的分子式为C5H12O2,1 mol A可与金属钠反应放出1 mol氢气,说明该分子中含有两个醇羟基,含有两个甲基,且1个碳原子上不能连接2个羟基,当主链为5个碳原子时,有2种符合条件的有机物,当主链上有4个碳原子时,有4种符合条件的有机物,当主链上有3个碳原子时,有1种符合条件的有机物,所以符合条件的有机物一共有7种,A选项正确。
答案:A
第Ⅱ卷
二、非选择题(共60分)
21.(10分)(1)采用不同的分类依据,可以对有机物进行不同的分类。请根据表格写出氯仿、三氯乙醛的正确类别。
分类依据 不同的分类
组成中是否含有碳、氢以外的元素 烃和烃的衍生物
分子中碳骨架的形状 链状有机物、环状有机物
氯仿、三氯乙醛________,________。
(2)三氯乙醛中含有的官能团名称是________。
(3)合成氯仿的有机物是甲烷,该物质属于烷烃。
①今有一烷烃,其结构简式为 。其正确的系统命名是________。
②有一种烷烃的系统命名为2,4,6­三甲基­5­乙基辛烷,其结构简式是________。
解析:(1)氯仿中除碳、氢两种元素外,还含有氯元素,三氯乙醛中除碳、氢两种元素外,还含有氯、氧两种元素,所以这两种物质均属于烃的衍生物;氯仿中只含有一个碳原子,三氯乙醛中只含有两个碳原子,碳骨架均不能成环,所以属于链状有机物。(2)三氯乙醛中除含有官能团醛基(—CHO)外,还含有氯原子,故氯原子也是其官能团。(3)①根据给出有机物的结构简式得出其中最长的碳链含有六个碳原子;以左端为起点给主链碳原子编号,要遵循取代基位次和最小的原则,因此
 的系统命名为3,3,4­三甲基己烷。②根据已知名称书写有机物的结构简式时,一般先写出主链,然后写出支链,从左边编号。2,4,6­三甲基­5­乙基辛烷的碳骨架为 ,根据四价碳原子的特点,补齐氢原子: 。
答案:(1)烃的衍生物 链状有机物 (2)醛基、氯原子 (3)①3,3,4­三甲基己烷 ②
22.(10分)某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为12223,如下图所示。
 
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图所示。
 
请填空:
(1)A的分子式为________。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是________。
a.A的相对分子质量    B.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图    D.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为________。
(4)A的芳香类同分异构体有多种,其中符合下列条件:①分子结构中只含一个官能团;②分子结构中含有一个甲基;③苯环上只有一个取代基。则该类A的同分异构体共有________种,结构简式为________。
解析:(1)有机物分子中含C原子数
N(C)=150×72%12=9,
同理N(H)=150×6.67%1=10,
N(O)=150×1-72%-6.67%16=2,
故分子式为C9H10O2。
(2)由核磁共振氢谱可知分子中H原子数之比为32221,且从分子式中可知共有10个H原子,则有机物中有5类H原子,且个数分别为3,2,2,2,1。
 
答案:(1)C9H10O2 (2)bc (3) 
(4)5  ,
 
23.(10分)碳、氢、氧三种元素组成的有机物A,相对分子质量为102,含氢的质量分数为9.8%,分子中氢原子数为氧原子数的5倍。
(1)A的分子式是________。
(2)A有2个不同的含氧官能团,其名称是____________________。
(3)一定条件下,A与氢气反应生成B,B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。则A的结构简式是________。
(4)写出两个与A具有相同官能团,并带有支链的同分异构体的结构简式:________。
解析:(1)N(H)=102×9.8%1≈10,因氢原子数是氧原子数的5倍,则A分子中含2个氧原子,N(C)=102-10-16×212=5。故其分子式为C5H10O2。(2)依A的分子式分析,C5H10(戊烯)→C5H10O2,说明A为不饱和烃的衍生物,含一个不饱和双键。它含两种官能团,一般为醇羟基和醛基。(3)依题意,B结构简式为HOCH2C(CH3)2CH2OH,是对称结构。根据B结构简式推知A结构简式为HOCH2C(CH3)2CHO。(4)A分子减去“—CHO”和“—OH”,余下4个碳原子,A的同分异构体可以视为CH3CH(CH3)CH3、
CH3CH2CH2CH3上两个氢被取代,故可写出A的同分异构体为:CH3CH(CH3)CH(OH)CHO、(CH3)2C(OH)CH2CHO、
CH3CH(CH2OH)CH2CHO、CH3CH2C(OH)(CHO)CH3、
CH3CH(OH)CH(CHO)CH3、HOCH2CH2CH(CH3)CHO等。
答案:(1)C5H10O2 (2)醇羟基;醛基
 
24.(30分)实验室制备苯乙酮的化学方程式为
 
制备过程中还会发生CH3COOH+AlCl3―→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置如图所示。
 
主要实验步骤:
(Ⅰ)合成
在三颈烧瓶中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓进入三颈烧瓶中。滴加完毕后加热回流1 h。
(Ⅱ)分离与提纯
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层;
②水层用苯萃取,分液;
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品;
④蒸馏粗产品得到苯乙酮。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________;装置b的作用为________________。
(2)合成过程中要求无水操作,理由是___________________。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中,可能导致________。
A.反应太剧烈    B.液体太多搅不动
C.反应变缓慢    D.副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是____________________。
该操作中________(填“能”或“不能”)改用乙醇萃取,原因是________________________。
(5)分液漏斗使用前须________并洗净备用。萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振荡并________后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先_____________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(6)粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是_______,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________。
 
解析:(2)由主反应的化学方程式可知,CH3COOH与苯不能生成苯乙酮,若有水存在,乙酸酐会与水反应生成CH3COOH,从而不能生成苯乙酮;催化剂氯化铝遇水也会水解,降低催化能力。(3)由信息“为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液”知,反应放热,应选A;温度较高时副反应增多,这是有机反应的常识,所以D也符合题意。(6)在蒸馏时,温度计水银球应位于支管口处(即C瓶),这样测量的是蒸馏出的气体的温度;越靠下离溶液越近,也就是离热源越近,气体的温度越高,所以当水银球位于支管下部时,测量的是具有较低沸点的杂质的温度,而蒸馏出的产品中会含有具有较低沸点的杂质。同理,D项蒸馏出的产品中会含有具有较高沸点的杂质。
答案:(1)干燥管 吸收HCl气体 (2)防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH(只答氯化铝水解或乙酸酐与水反应也可) (3)AD (4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 不能 乙醇能与水以任意比例互溶 (5)检漏 放气 打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔) (6)C AB

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