第一章 有机化合物的结构特点与研究方法（单元检测）
一、选择题(本部分包括16个小题,每题3分,共48分)
1.某气态有机化合物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,至少需要的条件是( )
①X中所含碳元素的质量分数 ②X中所含氢元素的质量分数
③X在标准状况下的体积 ④X的相对分子质量 ⑤X的质量
A.①② B.①②④ C.①②⑤ D.③④⑤
2.某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中正确的是( )
未知物A的红外光谱 未知物A的核磁共振氢谱
A.由红外光谱可知,该有机物中只有三种不同的化学键
B.该有机物分子中有两种处于不同化学环境的氢原子
C.若A的分子式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
D.核磁共振氢谱不提供氢原子总数信息
3.确定有机化合物组成和结构的方法很多,下列说法错误的是( )
A.质谱仪可用于有机物相对分子质量的测定
B.异丁烷的核磁共振氢谱中有2组峰
C.核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱可检测其结构中存在多种单键、双键、氢键等化学键
D.X射线衍射法测得环异戊二烯的结构为,其所有原子不可能共平面
4.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是( )
A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下
B.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加少量蒸馏水
C.用苯萃取溴水时有机层应从下口放出
D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后,要冷却到常温再过滤
5.对下列化合物的核磁共振氢谱中峰面积之比判断不正确的是( )
A. 6∶1 B. 4∶4∶1
C. 9∶6∶1 D.CH3CH2CH2OH 1∶4∶3
6.已知:①、②、③的分子式均为C8H8,下列说法正确的是( )
A.①②③均能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.②存在三种不同化学环境的氢原子
C.①的三氯代物与五氯代物的同分异构体数目相同 D.①的同分异构体只有②和③
7.有机化合物有不同的分类方法,下列说法正确的是( )
①依据组成元素划分:烃、烃的衍生物
②依据碳骨架划分:链状化合物、环状化合物
③依据官能团划分:烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等
A.①③ B.①② C.①②③ D.②③
8.下列分子中的官能团相同的是( )
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
9.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A. 酚 —OH
B.CH3—O—CH3 醚
C. 醛 —CHO
D. 羧酸 —CHO
10.关于乙烯中共价键的说法不正确的是( )
A.乙烯分子中含有5个σ键和1个π键 B.乙烯分子中的碳原子以sp2杂化
C.乙烯分子中含有π键可以与H2发生加成反应 D.乙烯分子中碳碳之间只形成π键
11.下列理解不正确的是( )
A.σ键一般能单独形成,而π键不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
C.碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,碳碳三键由一个σ键和两个π键组成
D.CH3—CH3、CH2═CH2、CH≡CH中σ键键能相等,π键键能也相等
12.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是( )
A.的一溴代物有5种
B.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
13.质谱法能够对有机分子进行结构分析,其方法是让极少量的(10-3 g)化合物通过质谱仪的离子化室,样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化可得到C2、C2、C2……然后测定其质荷比。设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机化合物可能是( )
A.甲醇(CH3OH) B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
14.如图是一个核磁共振氢谱,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3 C. D.CH3CH2COOH
15.提纯下列物质(括号中为杂质),选择试剂和分离方法都正确的是( )
16.化合物的中的—OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物中可以看作酰卤的是( )
A.HCHO B.CCl4 C. D.CH2ClCOOH
二、非选择题(本部分包括4小题,共52分)
17.(10分)治疗流感的常见药物有奥司他韦、扎那米韦、金刚乙胺和金刚烷胺以及预防药物如中药材金银花、大青叶等。其中金刚烷胺可按下列路线合成:
已知双烯合成反应如下所示:
+
试回答下列问题:
(1)B的键线式为 。
(2)上述物质中,属于同分异构体的是 (填字母)。
(3)上述反应中,属于加成反应的是 (填序号)。
(4)金刚烷核磁共振氢谱有 组峰,金刚烷胺的官能团的结构简式是 。
18.(14分)根据研究有机化合物的步骤和方法填空:
(1)测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍,则A的相对分子质量为 。
(2)将5.6 g A在足量氧气中燃烧,并将产物依次通过无水氯化钙和KOH浓溶液,分别增重7.2 g和17.6 g。则A的实验式为 ;A的分子式为 。
(3)将A通入溴水,溴水褪色,说明A属于 (若不褪色,则A属于 )。
(4)A的核磁共振氢谱如下。结合以上所述,A的结构简式为 。
19.(12分)下列有机化合物中,都有多个官能团:
A. B. C.
D. E.
(1)可以看作醇的是______________(填写字母,下同)。
(2)可以看作酚的是______________。
(3)可以看作羧酸的是______________。
(4)可以看作酯的是______________。
20.(16分)现分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法,在方框内填入所分离的有关物质的名称。
a_________;b_________。
①_________;②_________;③_________。
A_________;B_________;C_________。
参考答案及解析：
一、选择题
1.B 解析:根据①②可以确定氧元素的质量分数,进一步可以确定该有机化合物的实验式,由④可以确定有机化合物分子的相对分子质量。三者结合可确定物质分子式。综上所述可知,最终可以确定有机化合物的分子式的组合是①②④,故B项正确。
2.D 3.C
4.B 解析:蒸馏时,温度计的水银球应在支管口处,故A项错误;减少过滤时苯甲酸的损失,防止提前析出结晶,故B项正确;苯的密度小于水的密度,分液时上层液体从上口倒出,故C项错误;应趁热过滤,故D项错误。
5.D 6.C 7.C
8.C 解析:①中的官能团是羧基;②中的官能团是酯基;③中的官能团是羧基;④中的官能团是羟基。所以①和③中的官能团相同。
9.B 10.D
11.D 解析:三种分子中分别含C—C、C═C、C≡C,则碳碳键的键长、键能均不相同,故D项错误。
12.A 13.B 14.C 15.C
16.C 解析:由题干所给信息可得, 酰卤的结构应为
二、非选择题
17.答案:(1) (2)CD (3)①② (4)2 —NH2
解析:(1)由已知信息可知反应①为2分子A发生双烯合成反应,其中一个A分子的两个双键断裂,重新形成一个双键,另一分子A只有一个双键参与反应,另一双键保持不变,则B的键线式为。
(2)C和D的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
(3)反应①是双烯合成,属于加成反应;反应②是H2的加成反应。
(4)金刚烷中存在“CH”及“CH2”基团,且只存在2种氢原子,故核磁共振氢谱中只存在两组峰;金刚烷胺的官能团是氨基。
18.答案:(1)70 (2)CH2 C5H10 (3)烯烃 环烷烃 (4)
解析:(1)根据公式Mr=D·Mr(CH4)计算该有机化合物的相对分子质量等于16×4.375=70。(2)由A的燃烧反应知,5.6 g A含m(C)=17.6 g×=4.8 g,m(H)=7.2 g×=0.8 g,确定该有机化合物只含碳、氢两种元素,实验式为CH2。设分子式为(CH2)n,则12n+2n=70,n=5,分子式为C5H10。(3)符合分子式为C5H10的有烯烃和环烷烃,若能使溴水褪色,则为烯烃;若不能,则为环烷烃。(4)该核磁共振氢谱中共有4组吸收峰,吸收峰面积之比为1∶1∶2∶6,则符合题意。
19.答案:(1)BCD (2)ABC (3)BD (4)E
解析:醇是羟基与烃基相连的化合物,可以看作醇的是B、C、D;羟基与苯环直接相连的化合物是酚,可以看作酚的是A、B、C;可以看作羧酸的是分子中含有羧基的B和D;可以看作酯的是分子中含有酯基的E。
20.答案: a.饱和Na2CO3溶液 b.H2SO4 ①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
A.乙酸乙酯 B.乙酸钠、乙醇 C.乙酸钠
