1、第一章第一章 有机化合物的结构特点与研究方法有机化合物的结构特点与研究方法 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(本题包括 10 小题，每小题 2 分，共 20 分) 1下列有机物是按照碳骨架进行分类的是( ) A炔烃 B烯烃 C芳香烃 D卤代烃 答案 C 2下列说法中正确的是( ) A含有羟基的化合物一定属于醇类 B代表醇类的官能团是与链烃基相连的羟基 C醇类和酚类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质 D分子内有苯环和羟基的化合物一定是酚类 解析 羟基与链烃基或苯环侧链相连的是醇，与苯环直接相连的是酚，故 A 错 误，B 正确；酚与醇是两类不同物质，化学性质不相同，故
2、C 错误；苯环可通过 链 烃 基 再 与 羟 基 相 连 则 形 成 醇 类 。 如属 于 酚 类 ， 属于醇类，故 D 错误。 答案 B 3下列分离或除杂方法不正确的是( ) A利用密度比水大小的差异，用水分离苯和溴苯 B利用沸点差异，用蒸馏法分离苯和溴苯 C用降温结晶法除去硝酸钾中的氯化钠杂质 D用饱和 NaHCO3溶液除去 CO2中混有的少量 HCl 气体 解析 苯和溴苯互溶且难溶于水，需根据沸点不同采用蒸馏法分离，A 项错误、 B 项正确；根据硝酸钾和氯化钠的溶解度受温度变化影响不同，可采用降温结晶 法除去硝酸钾中的氯化钠杂质，C 项正确；HCl 能与 NaHCO3反应生成 CO2，D
3、 项正确。 答案 A 4下列说法中，正确的是( ) A苯分子中含有碳碳双键，可使溴的 CCl4溶液褪色 B有机物属于酯类 CCH3CH2NH2和 CH3CH2CONH2均属于胺类化合物 D甲基的电子式是 解析 苯分子中不存在碳碳双键，不能使溴的 CCl4溶液褪色，A 错误；有机物 分子中含有羧基，属于羧酸类，B 错误；CH3CH2NH2 属于胺类，CH3CH2CONH2，则属于酰胺类，C 错误；甲基不带电荷，其电子式 是，D 正确。 答案 D 5有 A、B 两种烃，所含碳元素的质量分数相同。下列关于 A 和 B 的叙述正确 的是( ) A二者不可能是同系物 B二者一定是同分异构体 C二者的最简
4、式相同 D1 mol A 和 1 mol B 分别燃烧生成 CO2的质量一定相等 解析 烃只含碳、 氢元素， 碳元素的质量分数相同， 则氢元素的质量分数也相同， 故二者的最简式相同。 答案 C 6近年来科学家利用合成的方法制备了多种与苯组成相同，具有特殊结构的物 质，例如盆烯和棱晶烷，结构如图所示。对这两种物质的叙述正确的是( ) A均为烃的衍生物 B均属于芳香族化合物 C互为同分异构体 D均为高分子化合物 解析 盆烯和棱晶烷都只含有 C 和 H 两种元素，不是烃的衍生物，A 项错误； 二者都没有苯环，都不属于芳香族化合物，B 项错误；由于结构不同，分子式都 为 C6H6知，二者互为同分异构体
5、，C 项正确；二者都是小分子化合物，D 项错 误。 答案 C 7下列有机物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是( ) 解析 A、B、C 项的一氯代物都为 4 种，而 D 项一氯代物有 3 种。 答案 D 8下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目不正确的是( ) 解析 B 项，有 5 种化学环境不同的氢原子，吸收峰有 5 组，不正确；C 项，有 3 种化学环境不同的氢原子，吸收峰有 3 组，正确；D 项，该分子按中心点旋转 180 后重叠，有 4 种化学环境不同的氢原子，吸收峰有 4 组，正确。 答案 B 9在己烷的各种同分异构体中，主链上有 4 个碳原子的只有两种结构，则含有 相同碳原子
6、数且主链上也有 4 个碳原子的烯烃(只含一个碳碳双键)的同分异构体 有( ) A2 种 B3 种 C4 种 D5 种 解析 主链有4个碳原子的己烷碳骨架为和， 判断双键位置，有如下结构：和 ，但烷烃和烯烃选取主链的方式不同，故还可以是 ，共 4 种。 答案 C 10现有化学式为 C5H12O 的有机物，经测定可知其分子中含有两个CH3、两 个CH2，一个和一个OH，则该有机物可能的结构有( ) A5 种 B4 种 C3 种 D2 种 解析 符合要求的碳架结构有CCCCC(没有支链，OH 连在 上)， 该有机物可能的结构有两种： 和； (带有一个支链， OH 连在某个CH2上)， 该有机物可能的
7、结构有两种： 和。故该有机物可能的结构共有 4 种。 答案 B 二、不定项选择题(本题包括 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 11如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法正确的是( ) A它不易燃烧 B它的二氯代物有两种同分异构体 C它的三氯代物有三种同分异构体 D它与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体 解析 立方烷属于烃，易燃烧；立方烷二氯代物有 3 种：两个氯原子在立方体同 边有一种情况，两个氯原子在对角有两种情况；立方烷三氯代物有 3 种：三个氯 原子在同一个面上有一种情况，三个氯原子不在同一个面上有两种情况；苯乙烯 的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体
8、。 答案 CD 12某有机样品 3.1 g 完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中，石 灰水共增重 7.1 g，经过滤得到 10 g 沉淀。该有机样品可能是( ) A乙二醇 B乙醇 C乙醛 D甲醇 解析 n(C)n(CO2)n(CaCO3) 10 g 100 g mol 10.1 mol，n(H)2n(H2O) 27.1 g0.1 mol44 g mol 1 18 g mol 10.15 mol20.3 mol，n(O) （3.1 g0.1 mol12 g mol 10.3 mol1 g mol1 16 g mol 1 0.1 mol ， 有 机 物 中 N(C)N(H)N(O)0.1
9、0.30.1131，符合这一比例要求的为乙二醇 (C2H6O2)。 答案 A 13“一滴香”是一种毒性很强的物质，被人食用后会损伤肝脏，还能致癌。其 结构简式为，下列说法正确的是( ) A该有机物属于芳香族化合物 B该有机物含有 3 种含氧官能团 C核磁共振氢谱中有 5 个峰 D可以用该有机物萃取溴水中的溴 解析 该有机物中不含苯环，不属于芳香族化合物，A 项错误；该有机物中含有 酮羰基、醚键和羟基 3 种含氧官能团，B 项正确；该有机物中有 5 种化学环境不 同的氢原子， 核磁共振氢谱中应有 5 个峰， C 项正确； 该有机物中含有碳碳双键， 能与溴发生加成反应，不能萃取溴水中的溴，D 项错
10、误。 答案 BC 14有机物有多种同分异构体，其中属于酯且含有苯环 的有机物共有( ) A3 种 B4 种 C5 种 D6 种 解析 苯环上有一个甲基的甲酸酚酯有 3 种，用 R 表示苯环，还有 CH3COOR、 RCOOCH3、HCOOCH2R 3 种结构，故符合题意的有机物共有 6 种。 答案 D 15叶蝉散对水稻叶蝉和飞虱具有较强的触杀作用，防效迅速，但残效不长。工 业上用邻异丙基苯酚合成叶蝉散的过程如下： 下列有关说法正确的是( ) A叶蝉散的分子式是 C11H16NO2 B叶蝉散分子中含有羧基 C邻异丙基苯酚的核磁共振氢谱有 7 个峰 D邻异丙基苯酚与 解析 叶蝉散的分子式是 C11
11、H15NO2，A 项错；邻异丙基苯酚属于酚，而 属于醇， 虽然组成上相差 2 个 CH2原子团， 但不互为同系物， D 项错。 答案 C 三、非选择题(本题包括 5 小题，共 60 分) 16(10 分)下列各组中，互为同位素的是_，互为同素异形体的是 _， 互为同系物的是_， 互为同分异构体的是_， 属于同一种物质的是_。 金刚石与石墨 12C 与 14C CH4与 C(CH3)4 解析 同位素是指质子数相同而中子数不同的原子，故为；同素异形体是指同 种元素形成的不同种单质，故为；同系物是指结构相似，通式相同，分子式不 同的有机物，故为；同分异构体是指分子式相同，而结构不同的物质，故为 和，
12、和属于同种物质。 答案 17.(12 分)完成下列各题： (1)化合物 A 的相对分子质量为 86，所含碳的质量分数为 55.8%，氢的质量分数 为 7.0%，其余为氧。 A 的分子式为_。 A 有多种同分异构体，写出五个同时满足下列条件的同分异构体的结构简式： _、 _、 _、 _、 _。 (i)含有酯基 (ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色 (2)某烃的分子式为 C5H12，核磁共振氢谱图中显示三个峰，则该烃的一氯代物有 _种，该烃的结构简式为_。 (3)麻黄素又称黄碱，是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学 家研究发现其结构如下： 下列各物质： 与麻黄素互为同分异构体的是_(填字
13、母，下同)，互为同系物的是 _。 解析 (1)A 分子中 N(C)8655.8% 12 4，N(H)867.0% 1 6，N(O) 8612416 16 2，故 A 的分子式为 C4H6O2。由题意可知，该同分异构体 的结构中必须含有，故该同分异构体可以是甲 酸酯(3 种)、丙烯酸甲酯(1 种)、乙酸乙烯酯(1 种)。 (2)核磁共振氢谱图中有几个峰就表示有几种等效氢原子，其一氯代物就有几种。 写出 C5H12的各同分异构体进行分析，如下表： 同分异构体 氢谱图峰数 一氯代物种数 CH3CH2CH2CH2CH3 3 3 (CH3)2CHCH2CH3 4 4 C(CH3)4 1 1 (3)麻黄素
14、结构中含一个苯环，支链饱和，含四个碳原子、一个氧原子、一个氮 原子，可找出同分异构体有 D、E；再找同系物：支链碳原子数与麻黄素不同的 有 A、B、C，但 A 属于酚类，B 属于醚类，与麻黄素(醇类)结构不相似，所以 只有 C 与麻黄素互为同系物。 答案 (1)C4H6O2 (2)3 CH3CH2CH2CH2CH3 (3)DE C 18(14 分)在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同，根 据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为 CH3CH2OCH2CH3，其核磁共振谱中给出的信号有两个，如图 1 所示： (1)下列物质中，其核磁共振氢谱中给出的
15、信号只有一个的是_(填字母)。 ACH3CH3 BCH3COOH CCH3OH DCH3OCH3 (2)化合物 A 和 B 的分子式都是 C2H4Br2， A 的核磁共振氢谱图如图 2 所示， 则 A 的结构简式为_，请预测 B 的核磁共振氢谱上有_种信号。 (3)在常温下测得的某烃 C8H10(不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类 型的H原子给出的信号， 其强度之比为23， 试确定该烃的结构简式为_； 该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生_种信号， 强度比为 _。 (4)在常温下测定相对分子质量为 128 的某链烃的核磁共振谱，观察到两种类型 的 H 原子给出的信号，其强度
16、之比为 91，则该烃的结构简式为_。 解析 (1)由图及核磁共振氢谱中给出的信号只有一个，则有机物中只有一种位 置的 H 原子，A、D 中只有一种位置的 H 原子，B、C 中有 2 种位置的 H 原子。 (2)化合物 A 和 B 的分子式都是 C2H4Br2，由 A 的核磁共振氢谱图知 A 中只有一 种 H 原子，结构对称，则 A 为 CH2BrCH2Br，B 应为 CH3CHBr2，含有 2 种 H 原 子，B 的核磁共振氢谱上有 2 种信号。(3)某烃 C8H10(不能与溴水反应)的核磁共 振谱上，观察到两种类型的 H 原子给出的信号，其强度之比为 23，则存在两 种位置的 H 原子，且
17、H 原子数目之比为 23，数目分别为 4、6，可知该烃为 ，该烃在光照下生成一氯代物，其含有的 H 原 子有 4 种，结构为，则在核磁共振谱中可产生 4 种 信号，强度为 3222。 (4)128 12 108 或 920，则该链烃应为 C9H20，核磁共振谱，观察到两种类 型的 H 原子给出的信号，其强度之比为 91，则有 2 种位置的 H 原子，且数目 分别为 18、2，该烃的结构简式为。 答案 (1)AD (2)CH2BrCH2Br 2 (3) 4 3222 (4) 19(10 分)为了测定一种气态烃 A 的分子式，取标准状况下 A 气体置于密闭容 器内燃烧，实验测得产物有 CO2、CO
18、、H2O，学生甲、乙分别设计方案测定 A 的最简式，并均认为根据自己设计的方案能求出 A 的最简式，他们测定的数据 如下所示(假设每次处理均反应完全)： 甲方案： 燃烧产物 碱石灰 碱石灰质量增加2.52 g 灼热 CuO CuO质量减少0.32 g 足量石灰水 乙方案： 燃烧产物 浓硫酸 浓硫酸质量增加5.40 g 灼热 CuO CuO质量减少0.64 g 碱石灰碱石灰质量 增加13.20 g (1)根据上述两种方案， 你认为能否测得 A 的最简式： 甲_、 乙_(填 “能”或“不能”)。 根据能测出 A 的最简式的方案，回答下列问题。 (2)A 的最简式为_。 (3)若要确定 A 的分子式
19、需要测定的数据是_ _。 解析 (1)甲方案：碱石灰增加的质量为 CO2和 H2O 的质量之和，根据 CuO 减少 的质量或石灰水增加的质量，可求出烃不完全燃烧生成 CO 的质量，但不能求出 CO2及 H2O 的质量，故无法确定有机物的最简式；乙方案：浓硫酸增加的质量 为 H2O 的质量，根据碱石灰增加的质量可求出 CO2的总质量，结合上述两个数 据即可求出烃 A 中碳氢元素的质量比， 可得最简式。 (2)根据乙方案可知， n(H2O) 5.40 g 18 g mol 10.30 mol，则 n(H)0.60 mol；由最后碱石灰增加的质量，可求出 CO2的总的物质的量为 n(CO2) 13.
20、20 g 44 g mol 10.30 mol， 故可求出该烃的最简式为 CH2。(3)烃 A 的最简式已求出，只要知道烃 A 的相对分子质量，即可求出烃 A 的分子式。如测出烃 A 在标准状况下的密度，利用 MVm标可求出烃 A 的摩尔 质量，进而可知 A 的相对分子质量。 答案 (1)不能 能 (2)CH2 (3)烃 A 在标准状况下的密度(其他合理答案均可) 20(14 分)为了测定乙醇的结构式，有人设计了用无水酒精与钠反应的装置和测 定氢气体积的装置进行实验，可供选用的实验仪器如图所示。 请回答以下问题： (1)测量氢气体积的正确装置是_(填字母)。 (2)A 装置中的分液漏斗与蒸馏烧
21、瓶之间连接的导管所起的作用是_(填字 母)。 A防止无水酒精挥发 B保证实验装置不漏气 C使无水酒精容易滴下 (3)实验前预先将一小块钠在二甲苯中熔化成若干个小钠珠，冷却后倒入烧瓶中， 其目的是_ _。 (4)已知无水酒精的密度为0.789 g cm 3， 移取2.0 mL酒精， 反应完全后(钠过量)， 收集到 390 mL(视作标准状况)气体， 则一个乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数 为_，由此可确定乙醇的结构简式为_，而不是_。 (5)实验所测定的结果偏高，可能引起的原因是_(填字母)。 A本实验在室温下进行 B无水酒精中混有微量甲醇 C无水酒精与钠的反应不够完全 解析 (1)可用排水法间
22、接测量产生氢气的体积。(2)导管使分液漏斗液面上方的 压强与蒸馏烧瓶内的压强一致，可以使无水酒精顺利流下。(4)m(C2H6O)2.0 mL0.789 g mL 11.578 g，n(C 2H6O)1.578 g 46 g mol 10.034 3 mol，由于 0.034 3 mol C2H6O 与适量的 Na 完全反应可以生成 0.390 L H2， 则 1.00 mol C2H6O 与 Na 反应能生成约 11.37 L H2，约为 0.5 mol H2，也就是说在 1 个 C2H6O 中， 只有 1 个 H 可以被 Na 置换，这说明 C2H6O 中的 6 个 H 中有 1 个与其他 5 个是 不同的。 答案 (1)B (2)C (3)增大无水酒精与钠的接触面积，使之充分反应 (4)1 CH3CH2OH CH3OCH3 (5)AB
