专题2《有机物的结构与分类》强化基础题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量
B.乙二醇和丙三醇互为同系物
C.的名称为2-甲基-3-丁醇
D.利用氢化反应将液态植物油转变为固态脂肪的过程发生的是还原反应
2.异硫氰酸(H-N=C=S)对氯苯甲酰酯(M)是一种重要的有机化合物,其结构简式如图。下列说法错误的是
A.异硫氰根中所有原子共直线
B.M分子中含有一个手性碳
C.M分子中苯环上的一氯代物有2种
D.M分子中C原子的杂化方式有2种
3.下列物质中所有原子均共面的是
A.二氯甲烷 B.1,1,2,2-四氯乙烷
C.1,2-二氯乙烯 D.乙醛
4.有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体
②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种
③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别
④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.②④ C.②③ D.③
5.下列有关化学用语表示正确的是
A.乙醇的分子式:C2H5OH B.间二甲苯的结构简式:
C.氯仿的球棍模型: D.四氯化碳的比例模型:
6.化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A.X、Y、Z中均不含手性碳原子
B.1molX中含有2mol碳氧π键
C.Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大
D.Z的官能团数目比Y多1种
7.下列说法不正确的是
A.和的性质相似,但它们不是同系物
B.是质子数与中子数均为2的核素
C.分子式为、、、的有机物均不存在同分异构体
D.和金刚石互为同素异形体,二者均为原子晶体
8.下列化学用语表示正确的是
A B C D
乙醛的空间填充模型 Mg2+的结构示意图 核内有33个中子的Fe原子 二氧化碳的电子式
A.A B.B C.C D.D
9.不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,有机物 C4H9ClO 能与Na 反应放出氢气的共有(不考虑立体异构)
A.8种 B.9种 C.10种 D.2种
10.靛蓝类色素是人类所知最古老的色素之一。已知靛蓝的结构简式如图。下列有关叙述不正确的是
A.靛蓝分子不饱和度为13
B.靛蓝能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.靛蓝分子中所有原子有可能在同一平面内
D.1 mol靛蓝与H2加成时最多可消耗9 mol H2
11.按碳的骨架对有机化合物进行分类,下列说法正确的是
A.属于脂肪烃衍生物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香族化合物
12.已知利用环氧物质制备某酯的一种机理如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应在化合物I的催化下完成
B.化合物II和III互为同分异构体
C.化合物IV生成3—羟基丙酸甲酯的过程属于取代反应
D.若原料用,则产物一定是
13.某芳香烃的分子式为,且苯环上有两个取代基的结构有
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
14.分子式为的烃的一氯代物有几种,而能氧化为醛的醇的同分异构体有几种
A.3种和4种 B.4种和4种 C.4种和6种 D.8种和8种
15.下列说法中,不正确的是
A.12C、14C互为同位素 B.C4H10与C10H22不一定是同系物
C.O2、O3互为同素异形体 D.C3H6有两种同分异构体
二、填空题
16.统命名法命名下列物质
①_______
②_______
③_______
④有A、B、C三种烃,它们的结构简式如下图所示:
、、
A的名称是_______;B的名称是_______;C的名称是_______。
17.考查有机化合物的名称。
(1)2021·全国甲卷,36(1)]A()的化学名称为_______________。
(2)[2021·全国乙卷,36(1)]A()的化学名称是_______________。
(3)2021·河北,18(1)]A()的名称为_______________。
(4)[2020·全国卷Ⅰ,36(1)]的化学名称为_______________。
(5)[2020·全国卷Ⅱ,36(1)]A()的化学名称为_______________。
(6)[2021·海南,18(1)节选]的名称是_______________。
18.(1)按照系统命名法填写下列有机物的名称及相关内容:
①的名称:___。
②2,6—二甲基—4—乙基辛烷的结构简式:___。
(2)茉莉花香气成分中含有茉莉酮,其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中,其结构简式为。
①一分子该有机物中的碳原子数为___,分子式为___。
②该有机物分子中含有的官能团有__(写名称)。
(3)有以下有机物:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩11
(1)属于芳香化合物的是___。
(2)属于芳香烃的是___。
(3)属于苯的同系物的是___。
(4)属于脂肪烃的是___。
(5)属于烯烃的是___。
(6)既属于醛又属于酚的是___。
19.中含有的官能团的名称为___________、___________。
20.按要求回答下列问题:
(1)的分子式为___________,按碳的骨架分,该有机物属于___________(填字母)。
a.环状化合物 b.脂环烃 c.芳香化合物 d.苯的同系物
(2)2,6-二甲基- 4 -乙基辛烷的结构简式是___________。
(3)一种光驱分子马达结构如图所示:
①该分子中含有的官能团名称是___________。
②1mol该物质完全燃烧,需要O2___________mol。
21.下列物质中互为同分异构体的有________________,互为同素异形体的有________,属于同位素的有________,是同一种物质的有________。
①液氯 ② ③白磷 ④氯气 ⑤2,2-二甲基丁烷 ⑥氯水
⑦ ⑧ ⑨
⑩红磷
22.写出下列物质的分子式。
(1)分子中含有5个碳原子的链状单炔烃________;
(2)分子中含有18个氢原子的烷烃________;
(3)分子中含有6个碳原子的单环烷烃________;
(4)分子中含有7个碳原子的链状单烯烃________。
23.按要求回答下列问题:
(1)①的系统命名:_______________。
②CH3CH2CHO的银镜反应的化学方程式:_____________________。
(2)有机物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E 四种物质。
请回答下列问题:
(1)指出反应的类型:A→C:_______________。
(2)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是_______________(填代号)。
③已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是____________(填代号)。
④ C能形成高聚物.该高聚物的结构简式为:__________________。
⑤ 写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式:________________。
24.
(1)某烷烃的相对分子质量为128,其化学式为__________________。
请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构:若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为______________________。
(2)CH3C(CH3)2CH2C(CH3)3系统命名________该烃一氯取代物有________种。
(3)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式_________________________。
25.用系统命名法给下列有机化合物命名。
(1) ________
(2) ________
(3) ________
(4) ________
(5) ________
(6) ________
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
【详解】A.一般用质谱法测定有机物的相对分子质量,用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息,A错误;
B.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;乙二醇和丙三醇不是互为同系物,B错误;
C.根据系统命名法,为3-甲基-2-丁醇;C错误;
D.液态油脂是不饱和酸,油酸与甘油形成的酯通常呈液态,能和氢气加成,使油脂由液态变为固态,故加氢后得到的油脂称为氢化油,利用氢化反应将液态植物油转变为固态脂肪的过程发生的是还原反应,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.异硫氰根的中心原子C原子的杂化方式为sp杂化,则异硫氰根为直线形,即异硫氰根中所有原子共直线,A正确;
B.手性碳原子为连有4个不同基团或原子的饱和碳原子,由M分子的结构可知,M不含有手性碳,B错误;
C.M分子的苯环上有2种环境的H原子,因此M分子中苯环上的一氯代物有2种,C正确;
D.M分子中苯环和C=O的碳原子均为sp2杂化,而-N=C=S中的碳原子为sp杂化,因此C原子的杂化方式有sp,sp2共2种,D正确;
答案选B。
3.C
【详解】结合为正四面体结构可知,含有饱和碳原子的分子中所有原子一定不共平面,A、B、D中均含饱和碳原子,所有原子不可能共面,1,2-二氯乙烯是乙烯中的两个氢原子被氯原子替代,乙烯为平面结构,则1,2-二氯乙烯为平面结构,所有原子均共面,故C正确;
故选:C。
4.B
【详解】①如果没有手性催化剂,则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的,错误;
②在手性催化剂作用下,可以主要生成一种手性异构体,正确;
③一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,错误;
④一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,一种有疗效,另一种可能没有疗效甚至有害,正确;
②④正确,故选B。
5.C
【详解】A.乙醇的分子式为C2H6O,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,A错误;
B.间二甲苯的结构简式为: ,B错误;
C.氯仿分子式为:CHCl3,其中原子半径:Cl>C>H,对应球棍模型为: ,C正确;
D.由于Cl原子半径大于C原子,故CCl4对应比例模型为: ,D错误;
故答案选C。
6.A
【详解】A.手性碳原子所连接的四个基团要是不同的,则X、Y、Z中均不含手性碳原子,A正确;
B.醛基中含有1个碳氧π键,羟基中不含有碳氧π键,则1molX中含有1mol碳氧π键, B错误;
C.Z中含有酯基不易溶于水,Y含有羧基能与水形成分子间氢键、易溶于水,Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解小,C错误;
D.Y和 Z的官能团数目均为3种, D错误;
答案选A。
7.D
【详解】A.和二者结构相似,性质相似,但是组成上不是相差1个或若干个CH2,且官能团的数目不相同,二者之间不是互为同系物关系,故A正确;
B.的原子序数为2,核内质子数为2,质量数为4,中子数为N=A-Z=4-2=2,即是质子数与中子数均为2的核素,故B正确;
C.同分异构体是分子式相同结构不同的物质,而、、、的有机物均只有一种结构,不存在同分异构体,故C正确;
D.金刚石、C60都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,故D错误;
答案为D。
8.A
【详解】A.乙醛结构简式是CH3CHO,图示为乙醛的空间填充模型,A正确;
B.Mg是12号元素,Mg原子核内质子数是12。Mg原子失去最外层的2个电子变为Mg2+,Mg2+核外电子排布是2、8,则Mg2+的结构示意图为:,B错误;
C.在原子符号表示中,原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和。Fe是26号元素,Fe原子核内质子数是26,则核内有33个中子的Fe原子质量数是26+33=59,用原子符号表示为:,C错误;
D.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,故CO2的电子式为,D错误;
故合理选项是A。
9.B
【详解】有机物C4H9ClO的同分异构体中能与Na反应放出氢气,说明其分子中含有羟基,该有机物可以看作Cl原子取代丁醇中氢原子形成的,丁醇的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、(CH3)3COH、CH3(CH3)CHCH2OH,
①CH3CH2CH2CH2OH分子的烃基中含有4种等效H原子,不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,其一氯代物有 3种;
②CH3CHOHCH2CH3分子的烃基中含有4种H原子,其一氯代物有 3种;
③(CH3)3COH分子中的烃基中含有1种H原子,其一氯代物有 1种;
④CH3(CH3)CHCH2OH分子的烃基上含有3种等效H,不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,其一氯代物有2种;
根据分析可知,有机物C4H9ClO的同分异构体中能与Na反应放出氢气的共有:3+3+1+2=9;
故选:B。
10.C
【详解】A.根据题中靛蓝的结构简式,可知靛蓝的不饱和度为13,A项正确;
B.该分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;
C.该分子中N原子和与其直接相连的3个原子构成三角锥形,所有原子不可能处于同一平面,C项错误;
D.一个靛蓝分子中含有两个苯环、两个羰基和一个碳碳双键,所以1 mol靛蓝与H2加成时最多可消耗9 mol H2,D项正确;
答案选C。
11.D
【详解】A.是异丁烷,属于脂肪烃,A错误;
B.芳香族化合物指含有苯环的化合物,不含苯环,属于环烯,B错误;
C.结构中含有苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,C错误;
D.含有苯环,属于芳香族化合物,D正确;
综上所述答案为D。
12.D
【详解】A.由反应机理可知化合物I参与了反应,但是最终并没有被消耗掉,故化合物I是催化剂,A正确;
B.化合物II和III的结构简式可知其分子式都为C6H5O5Co,但是结构不同,故互为同分异构体,B正确;
C.对比IV和3—羟基丙酸甲酯的结构简式可知,该反应为取代反应,C正确;
D.根据反应机理可知若原料用 ,则产物也可能是,D错误;
故选D。
13.C
【详解】分子式为的芳香烃,其苯环上有两个取代基时,分为两大类:若一个为甲基,另一个为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2,它们连接在苯环上又有邻、间、对三种情况,共有6种;若两个取代基均为乙基,它们连接在苯环上有邻、间、对三种情况,共有3种。故其可能的结构共有9种。综上所述,故选C。
14.B
【详解】丁烷有2种同分异构体:正丁烷和异丁烷,正丁烷有2种氢原子,异丁烷有2种氢原子,所以一氯代物的数目为4;羟基所在碳上至少两个氢,一个氢只能成酮CH3CH2CH2СН2СН2ОН,CH3CH(CH3)СН2СН2ОН,CH2C (CH3)2СН2ОН,CH2ОНCH(CH3) CH2CH3,共四种,综上所述故选B。
15.B
【详解】A.12C、14C具有相同的质子数和不同的质量数,互为同位素,A正确;
B.同系物指结构相似,组成上相差若干个“CH2”基团的有机物,C4H10与C10H22都是饱和烃,结构相似,则二者一定是同系物,B不正确;
C.O2、O3是同种元素组成的不同种单质,互为同素异形体,C正确;
D.C3H6有、两种同分异构体,D正确;
故选B。
16. 乙苯 2,3-二甲基戊烷 2-甲基戊烷 2-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯 3-甲基-1-丁烯
【详解】①是苯的同系物,名称是乙苯;
②属于链状烷烃,2个甲基是支链,名称是2,3-二甲基戊烷;
③属于链状烷烃,1个甲基是支链,名称是2-甲基戊烷;
④属于烯烃,名称是2-甲基-1-丁烯;属于烯烃,名称是2-甲基-2-丁烯;属于烯烃,名称是3-甲基-1-丁烯。
17.(1)间苯二酚(或1,苯二酚)
(2)氟甲苯(或邻氟甲苯)
(3)邻二甲苯
(4)三氯乙烯
(5)甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(6)异丙醇(或丙醇)
【详解】(1)属于酚,两个酚羟基位于间位,化学名称为间苯二酚(或1,苯二酚)。
(2)可看成氟原子取代甲苯苯环上甲基邻位上的氢原子,化学名称是氟甲苯(或邻氟甲苯)
(3)中两个甲基位于邻位,名称为邻二甲苯。
(4)为三个氯原子取代乙烯中的三个氢原子,化学名称为三氯乙烯。
(5)可看作酚羟基取代甲苯苯环上甲基间位上的氢原子,化学名称为甲基苯酚(或间甲基苯酚)。
(6)属于醇,2号碳上有一个羟基,名称是异丙醇(或丙醇)。
18. 3,4-二甲基辛烷 11 C11H16O 碳碳双键和酮羰基 ①②⑤⑥⑦⑨11 ②⑤⑦ ⑦⑨ ⑩ ②④⑩ 11
【详解】(1)按照系统命名法填写下列有机物的名称及相关内容:
①根据烷烃的系统命名法可知,该烷烃的名称为:3,4-二甲基辛烷,故答案为: 3,4-二甲基辛烷;
②根据烷烃的系统命名规律可知,2,6—二甲基—4—乙基辛烷的结构简式为:,故答案为:;
(2)由茉莉花香的结构简式为,可知①一分子该有机物中的碳原子数为11,分子式为C11H16O,②该有机物分子中含有的官能团有碳碳双键和酮羰基,故答案为:11;C11H16O;碳碳双键和酮羰基;
(3)
(1)只要分子中含有苯环的化合物均属于芳香化合物,故属于芳香族化合物的有:①②⑤⑥⑦⑨11,故答案为:①②⑤⑥⑦⑨11;
(2)烃是指仅含碳氢两种元素的化合物,故属于芳香烃的有:②⑤⑦⑨,故答案为:②⑤⑦⑨;
(3)苯的同系统是指只含有一个苯环且取代基均为饱和烃基的化合物,故属于苯的同系物的有:⑦⑨,故答案为:⑦⑨;
(4) 脂肪烃是指不含环状的链烃,故属于脂肪烃的有⑩,故答案为:⑩;
(5) 烯烃是指分子中含有碳碳双键的烃,故属于烯烃的有②④⑩,故答案为:②④⑩;
(6)既属于醛又属于酚的化合物即既含有醛基又含有酚羟基的化合物,故有11,故答案为:11。
19. 羟基 酯基
【详解】根据有机物官能团种类信息,—OH为羟基,—COOR为酯基,所以本问第一第二空应填“羟基、酯基”;
20.(1) C10H20 ab
(2)
(3) 碳碳三键、羧基 44.5
【分析】(1)
该有机物分子中含有10个C、20个H,其分子式为C10H20;该有机物分子中含有环,属于环状化合物、脂环烃,其分子中不含苯环,该有机物不属于芳香化合物、苯的同系物;答案选ab。
(2)
2,6 —二甲基 —4 —乙基辛烷中主链有8个C,在2、6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为
(3)
①该分子中含有的官能团名称是碳碳三键、羧基;
②有机物的化学式为C34H46O2,1 mol有机物消耗氧气的物质的量为1 mol×()=44.5 mol。
21. ⑤和⑧、⑧和 ③和⑩ ⑨和 ①和④、②和⑦、⑤和
【详解】分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,则互为同分异构体的有⑤和⑧、⑧和 ;由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,则互为同素异形体的有③⑩;质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,则属于同位素的有⑨和 ;结构和性质完全相同的是同一种物质,则是同一种物质的有①和④、②和⑦、⑤和 。
22.(1)C5H8
(2)C18H38
(3)C6H12
(4)C7H14
【详解】(1)链状单炔烃通式为CnH2n-2,分子中含有5个碳原子的链状单炔烃分子式为C5H8;
(2)烷烃通式为CnH2n+2,分子中含有18个氢原子的烷烃分子式为C18H38;
(3)单环烷烃通式为CnH2n,分子中含有6个碳原子的单环烷烃分子式为C6H12;
(4)链状单烯烃通式为CnH2n,分子中含有7个碳原子的链状单烯烃分子式为C7H14。
23. 3,4-二甲基己烷 CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 消去反应 C和E C +2NaOH+HCOONa+H2O
【详解】(1)① 是烷烃,系统命名为 3,4-二甲基己烷。②CH3CH2CHO的银镜反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
(2)①根据有机物结构简式可知A→C醇羟基的消去反应。
②根据有机物结构简式可知C与E的分子式相同而结构不同,互为同分异构体。
③由于苯环、醛基、碳碳双键均是平面形结构,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是C。
④ C含有碳碳双键,能形成高聚物.该高聚物的结构简式为。
⑤D含有酯基和羧基,D与NaOH溶液共热反应的化学方程式为+2NaOH+HCOONa+H2O。
24.(1) C9H20 (CH3)3CCH2C(CH3)3
(2) 2,2,4,4-四甲基戊烷 2
(3)CH(CH2CH3)3
【解析】(1)
设该烷烃分子式为CnH2n+2,则14n+2=128,n=9,则其化学式为C9H20;若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成而得到,则其分子中相邻碳原子中至少有一个碳原子上没有氢原子,则其结构式为,结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3;
(2)
该烷烃结构简式为,其名称为2,2,4,4 -四甲基戊烷,其分子中氢原子有2种,故其一氯取代物有2种;
(3)
因为1,2号碳原子上不存在乙基,故符合要求的有机物乙基应连在3号碳原子上,该烷烃的主链上最少有5个碳原子,故结构简式为CH(CH2CH3)3。
25.(1)3-甲基戊烷
(2)2-甲基-3-乙基戊烷
(3)3,3-二甲基戊烷
(4)3,3,4-三甲基己烷
(5)2-甲基-1,3-丁二烯
(6)1-丁炔
【详解】(1)第一步定主链,选取最长的,碳链最长的有5个C,故为戊烷。甲基取代基有一个挂在3号C上,故答案为:3-甲基戊烷;
(2)第一步定主链,选取最长的,碳链最长的有5个C,故为戊烷。取代基有两种,一种是甲基,一种是乙基。选取右边第一个C为1号C,甲基挂在2号C,乙基挂在3号C,故答案为:2-甲基-3-乙基戊烷;
(3)第一步定主链,选取最长的,碳链最长的有5个C,故为戊烷。第一行右边第一个C为1号C,取代基有2个都是甲基,都挂在3号C,故答案为:3,3 –二甲基戊烷;
(4)第一步定主链,选取最长的,碳链最长的有6个C,故为己烷。第一行右边第一个C为1号C,取代基有3个都是甲基,分别都挂在3号C,4号C。故答案为:3,3 ,4–三甲基己烷;
(5)第一步观察到官能团碳碳双键,所以为烯烃。有一个取代基甲基,故答案为:2-甲基-1,3丁二烯;
(6)第一步观察到官能团碳碳三键双键,所以为炔烃。故答案为:1-丁炔。
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