专题2《有机物的结构与分类》 同步训练 2022-2023学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．下列关于同分异构体判断正确的是
A．一氯代物有5种
B．分子式为C8H10的芳香烃有3种
C．分子式为C4H8的烯烃有2种，分别为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3
D．二氯甲烷有两种同分异构体
2．对物质进行分类是一种简单、有效的科学方法。下列各组物质的分类都正确的是
A．空气(混合物)、C2H5OH(醇)、H2SO4(离子化合物)、CO2(非电解质)
B．NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(无机物)、CH3COOCH3(酯)
C．HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D．液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强电解质)
3．下列说法正确的是
A．酸性HClO4>H3PO4，是因为HClO4分子非羟基氧原子数目比H3PO4多
B．分子晶体中都存在共价键；晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．HF稳定性很强，是因为分子间能形成氢键
D．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中有2个手性碳原子
4．下列不同类别的同分异构中，有机物化学性质差别最大的是
A．碳骨架异构 B．顺反异构
C．官能团位置异构 D．官能团类型异构
5．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
6．某烷烃的分子式为C4H10，其一氯代物最多有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
7．下列分子式只表示一种物质的是
A．C3H6 B．C2H6O C．C2H4Br2 D．CH2O
8．分子式为C5H10O2属于酯类的同分异构体的数目有( )
A．7种 B．8种 C．9种 D．10种
9．某有机化工产品R的结构简式如图所示。下列有关R的说法错误的是
A．一定条件下，R可与4molH2发生加成反应
B．R中所有碳原子均为sp2杂化
C．R能发生氧化、加成和水解反应
D．R分子中所有原子不可能共平面
10．已知物质A的结构简式为，其苯环上的一溴代物有
A．3种 B．4种 C．6种 D．8种
11．化学学科需要借助化学语言来描述。下列化学用语正确的是
A．生石膏的化学式： B．的电子式：
C．1-溴丁烷的键线式： D．分子的球棍模型：
12．下列对有机物结构的叙述中不正确的是
A．符合的苯的同系物有8种
B．分子式为和的有机物不一定互为同系物
C．符合的烯烃(不考虑立体异构)有12种
D．分子式为的有机物，分子中含2个甲基的同分异构体(不含立体异构)有4种
13．分子式为C6H14的烷烃的一氯代物有种
A．12 B．13 C．17 D．15
14．下列各组物质之间，互为同系物的是
A．HCHO与 B．与
C．与HCOOH D．与
二、填空题
15．Ⅰ某化合物的结构如图甲，,图乙是计算机软件模拟出的该分子氢原子的核磁共振波谱图,单位是ppm;氢原子在分子中的化学环境(原子之间相互作用)不同,在核磁谱图中就处于不同的位置,化学环境相同的氢原子越多,吸收峰面积(或高度)越大(或高).其核磁共振波谱图如:
参考上述结构式,分析核磁谱图,回答下列问题:
（1）分子中共有________种化学环境不同的氢原子；谱线最高者表示有________个环境相同的氢原子，谱线最低者表示有________个环境相同的氢原子。
（2）结构式中的Et—表示烷烃基,从图谱中可以推断结构式中的这个烷烃基是________________（写出结构简式）
Ⅱ某含氧有机化合物，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子。
（3）其分子式为_____________，结构简式为________________。
（4）其同分异构体中与其含有相同官能团的共有__________种（不含此有机物，填数字）。
16．根据题意完成下列题目：
(1)命名：(CH3CH2)2CHCH3___________
(2)命名：______________
(3)命名：________________
(4)该有机物所含有的全部官能团名称____________
三、实验题
17．回答下列问题：
(1)①甲烷、②乙烷、③正丁烷、④异丁烷的沸点由高到低的顺序为_______(用序号表示)；相对分子质量为72的烷烃的分子式是_______，其一氯代物只有一种的结构简式为_______。有机物的名称为_______。
(2)某学习小组按如下甲、乙两种实验方案探究海带中碘的制取。
已知：；酸性条件下，在水中的溶解度很小。
①“适量”中能代替的最佳物质的电子式为_______。步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_______。
②下列有关步骤Y的说法中正确的是_______(填序号)；步骤Y中的方法称为_______。
A．应控制溶液的浓度和体积 B．将碘转化成离子进入水层
C．步骤Y只有物理变化 D．溶液可由乙醇代替
四、计算题
18．按要求回答问题
(1)某有机化合物的结构简式如下，，写出含氧官能团的名称___________；
(2)相对分子质量为84的烃，能使溴水褪色。
①若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内，则该烃的结构简式为___________；名称是___________。
②若该烃和溴化氢加成只能生成一种产物，则满足该要求的烃有___________种。
(3)如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
现准确称取1.8g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重1.76g，B管增重0.36g,请回答：
①根据气流方向将装置进行连接，连接的顺序是___________(用小写字母表示)
②该有机物的最简式为___________。
③该有机物蒸汽密度相对于氢气为45，核磁共振氢谱显示只有一组峰，写出结构简式___________。
19．某气态烷烃和乙烯等体积混合时，1体积混合气体完全燃烧消耗同温同压下4.75体积氧气。试回答：
（1）该烷烃的分子式为 ；
（2）该烷烃所有同分异构体的结构简式为 。
参考答案：
1．A
【详解】A．分子中共有5种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有5种，故A正确；
B．分子式为C8H10的芳香烃含有苯环，有乙苯(1种)、邻、间、对二甲苯(3种)，共4种，故B错误；
C．分子式为C4H8的烯烃有CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CHCH3、，共3种，故C错误；
D．甲烷分子为正四面体结构，二氯甲烷只有1种结构，故D错误；
答案为A。
2．D
【详解】A．硫酸中的化学键属于共价键，不存在离子键，属于共价化合物，故A错误；
B．NO2与水反应还放出了NO，不属于酸性氧化物，故B错误；
C．过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水以及氧气，属于过氧化物，不属于碱性氧化物，故C错误；
D．液氨是液态的氨气，属于氮的氢化物、NH4Cl属于铵盐、HNO3属于含氧酸、NaOH属于强电解质，故D正确；
故选D。
3．A
【详解】A．酸性强弱的一条经验规律是：含氧酸分子的结构中含非羟基（羟基为-OH）氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，HClO4分子中非羟基氧原子数目为3，H3PO4分子非羟基氧原子数目为1，所以酸性HClO4>H3PO4，A正确；
B．分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体分子，晶体中只要有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体组成微粒为阳离子和电子，B错误；
C．HF稳定性很强，是因为氟的非金属性强，而HF分子间形成氢键，能使其沸点较高，C错误；
D．人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，乳酸的结构式为：，其中手性碳原子只有1个(标*的碳)，D错误；
答案选A。
4．D
【详解】A．碳骨架异构是指同类有机化合物的同分异构现象，如烷烃的同分异构现象，互为同分异构体的烷烃的化学性质相似，选项A不符合；
B．烯烃中可能存在顺反异构，烯烃的化学性质主要取决于碳碳双键，故其顺反异构体的化学性质相似，选项B不符合；
C．官能团位置异构的同分异构体中所含官能团相同，化学性质相似，选项C不符合；
D．官能团类型异构的同分异构体中所含官能团种类不同，化学性质差别很大，选项D符合。
答案选D。
5．C
【详解】 有7种位置的氢，即，因此该有机物的一氯取代物有7种，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
6．C
【详解】C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3，CH3CH2CH2CH3中有2种H原子，1个H原子被1个氯原子取代有2种结构，CH3CH(CH3)CH3中有2种H原子，1个H原子被1个氯原子取代有2种结构，故符合条件的C4H10结构共有4种，故选C。
7．D
【详解】A．C3H6既可以表示丙烯，也可以表示环丙烷，A不符合题意；
B．C2H6O既可以表示乙醇，也可以表示二甲醚，B不符合题意；
C．C2H4Br2既可以表示CH3CHBr2，又可以表示BrCH2CH2Br，C不符合题意；
D．CH2O只可以表示甲醛HCHO，D符合题意；
故选D。
8．C
【详解】分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯，形成酯的羧酸与醇的碳原子总数为5，讨论羧酸与醇含有的碳原子，进行书写判断。
若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，形成的酯有4种：HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3；
若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，形成的酯有2种：CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2；
若为丙酸和乙醇酯化，丙酸只有1种，形成的酯有1种：CH3CH2COOCH2CH3；
若为丁酸和甲醇酯化，丁酸有2种，形成的酯有2种：CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3；
故总共有9种，答案为：C。
9．B
【详解】A．苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应，酯基不与氢气加成，一定条件下，R可与4molH2发生加成反应，故A正确；
B．含有甲基，甲基中的碳原子为 sp3杂化，故B错误；
C．有机物含有碳碳双键、酯基和苯环，能发生水解反应、加成反应和氧化反应，故C正确；
D．含有甲基，具有甲烷的四面体结构，则R分子中所有原子不可能共平面，故D正确；
故选B。
10．A
【详解】由结构的对称性可知，有机物A分子中苯环上含3种H（ ），苯环上的一溴代物有3种。
答案选A。
11．A
【详解】A．生石膏的化学式：，A正确；
B．的电子式：，B错误；
C．1-溴丁烷的键线式：；C错误；
D．分子的球棍模型：，D错误；
故选A。
12．C
【详解】A．苯的同系物就是苯加上取代基，分子式为的苯的同系物，当取代基为-CH2CH2CH3时，有1种结构，当取代基为-CH(CH3)2时，有1种结构，当取代基为-CH3、-CH2CH3时，有邻、间、对三种位置，有3种结构，当取代基为3个-CH3时，有3种结构，因此共有8种，故A正确；
B．为甲醇，可能是乙醇，也可能是乙醚，当为乙醇时，与互为同系物，当为乙醚时，与不互为同系物，故B正确；
C．符合的不考虑立体异构的烯烃有13种，故C错误；
D．分子式为，分子中含2个甲基的同分异构体有：CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2共4种，故D正确；
答案选C。
13．C
【详解】根据烷烃同分异构体的书写原则可知，分子式为C6H14的烷烃共有：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、(CH3)3CCH2CH3和(CH3)2CHCH(CH3)2五种，然后根据等效氢原理可知，上述同分异构体的一氯代物分别有：3种、4种、5种、3种和2种，一共有3+4+5+3+2=17种，故答案为：C。
14．C
【分析】同系物是结构相似，组成上相差一个或若干个CH2的有机物，
【详解】A．HCHO是甲醛，是甲酸甲酯，二者结构不相似， A项错误；
B．是乙醇，是乙酸，二者结构不相似，B项错误；
C．是乙酸，HCOOH是甲酸，二者结构不相似，组成上相差一个CH2，与HCOOH互为同系物，C项正确；
D．是乙烯，是乙烷，二者结构不相似， D项错误；
答案选C。
15． 8 3 1 CH3CH2— C5H12O 7
【详解】I(1)由题意可知分子中有几种类型的氢原子就会出现几个峰，图2中共8个峰，属于有8种化学环境不同的氢原子；化学环境相同的氢原子越多，峰线的强度(高度)越大，化学环境相同的氢原子为-CH3上的H，共3个，谱线最低者表示有1个H，介于两者之间为-CH2-上的H；
(2)对比结构式，这个烷烃基CH3CH2-；
Ⅱ(3)该有机物中含有碳原子数目为：N(C)=≈5，含有氢原子数目为：N(H)=≈12，该有机物分子中含有氧原子数为：N(O)==1，
该有机物分子式为：C5H12O，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，结构简式为；
(4)的同分异构体中含有相同官能团，则碳架结构可以是C—C—C—C—C，此时有三种等效氢，即有三种结构，可以是C(C)—C—C—C，此时有四种等效氢，即有四种结构，只共有7种同分异构体。
点睛：明确有机物的分类方法及核磁共振氢谱中出现的峰的意义，正确分析题干信息为解答本题的关键；根据“氢原子在分子中的化学环境(原子之间相互作用)不同，其峰线在核磁共振谱图中就处于不同的位置”信息知有7种化学环境不同的氢原子；据“化学环境相同氢原子越多，峰线的强度(高度)越大”对比结构式知得出化学环境相同的氢原子个数以及烷烃基。
16．(1)3-甲基戊烷
(2)2-甲基-2-戊烯
(3)1-甲基-4-乙基苯
(4)碳碳双键、羟基
【详解】（1）烷烃命名的原则：选择最长的碳链作为主链，对主链上的碳原子进行编号时应从距离支链最近的一端开始，故根据烷烃的命名规则(CH3CH2)2CHCH3命名为3-甲基戊烷。
（2）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，从距离官能团最近的一端开始给主链碳原子进行编号，保证官能团的位次最小，该有机物命名为2-甲基-2-戊烯。
（3）对于结构中含有苯环的，命名时可以依次编号命名，从较小的支链碳原子开始编号，且保证编号序数之和最小，也可以根据其相对位置，用“邻”、“间”、“对”进行命名，该有机物命名为1-甲基-4-乙基苯。
（4）含有的全部官能团名称为碳碳双键和羟基。
【点睛】本题考查有机物的命名方法和注意问题，要熟练掌握命名原则（1）烷烃命名原则：①长——选最长碳链为主链；②多——遇等长碳链时，支链最多为主链；③近——离支链最近一端编号；④小——支链编号之和最小。看下面结构简式，从右端或左端看，均符合“近——离支链最近一端编号”的原则；⑤简-----两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。（2）有机物的名称书写要规范；（3）对于结构中含有苯环的，命名时可以依次编号命名，也可以根据其相对位置，用“邻”、“间”、“对”进行命名；（4）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，官能团的位次最小。
17．(1) ③>④>②>① C5H12 C(CH3)4 2,5-二甲基-4-乙基庚烷
(2) 溶液分层，上层几乎无色，下层紫红色 AB 分液
【分析】干海带经灼烧、加水溶解、过滤后定容得含I-的海带浸取原液500mL，海带浸取原液通入“适量O2”将I-氧化为I2，加四氯化碳作萃取剂，经分液得到含I2的CCl4溶液，方案甲蒸馏含I2的CCl4溶液可得纯碘；方案乙往含I2的CCl4溶液中加NaOH溶液将I2转化成离子进入水层，分液得上层液体，加H2SO4溶液生成含I2的水溶液，过滤得粗碘，经提纯可得纯碘。
【详解】（1）烷烃的熔沸点随物质的相对分子质量的增大而增大，正丁烷和异丁烷互为同分异构体，异丁烷支链多，分子间作用力弱，沸点比正丁烷低，故沸点由高到低的顺序为③>④>②>①；烷烃的通式为CnH2n+2，根据l2n+2n+2=72，解得n=5，则相对分子质量为72的烷烃的分子式是C5H12；其一氯代物只有一种的结构简式为C(CH3)4；选取含碳原子数最多的碳链作为主链，称为庚烷，从离支链最近的一端开始编号，在2和5号位各有1个甲基，在4号位有1个乙基，命名为2,5-二甲基-4-乙基庚烷。
（2）①“适量”主要是将I-氧化为I2，则能代替O2的最佳物质为H2O2，电子式为；步骤X中，加四氯化碳作萃取剂，四氯化碳密度大于水，则萃取后分液漏斗内观察到的现象是溶液分层，上层几乎无色，下层紫红色；
②A．应控制NaOH溶液的浓度和体积，使I2恰好完全反应进入水层，若过量太多则将在后续步骤中消耗更多的H2SO4，故A正确；
B．加入NaOH发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，目的是将碘单质转化成离子进入水层，实现和有机物的分离，故B正确；
C．由B项分析可知，该步操作中，加入NaOH将碘单质转化为离子进入水层，发生了化学反应，故C错误；
D．乙醇和CCl4互溶，故NaOH溶液不可由乙醇代替，故D错误；
故答案为AB。
步骤Y中，加入NaOH将碘单质转化为离子进入水层，CCl4层和水层不互溶，可通过分液将二者分离。
18．(1)羟基、羧基
(2) (CH3)2C=C(CH3)2 2，3-二甲基-2-丁烯 CH3CH2C = CCH2CH3、(CH3)2C= C(CH3)2
(3) g接f，e接h，I接 c或(d)，d或(c)接a或(b) CHO2 HOOC-COOH
【解析】(1)
某结构简式如下，，官能团的名称为羟基、羧基；
(2)
相对分子质量为84的烃，C原子数目最大值为84÷12=7，能使溴水褪色说明含有不饱和键，若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内，则该烃的结构简式为：(CH3)2C=C(CH3)2，2，3-二甲基-2-丁烯；如该烃和溴化氢加成只能生成一种产物，含有碳碳双键，且关于碳碳双键对称，符合条件的结构简式有：CH3CH2C = CCH2CH3、(CH3)2C= C(CH3)2；
(3)
1.8 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重1.76 g，吸收二氧化碳，二氧化碳的物质的量为0.04mol，B管增重0.36 g吸收水，水的物质的量为0.02mol。
①D中生成的氧气中含有水蒸气，应先通过C中的浓硫酸干燥，在F中电炉加热时用纯氧氧化管内样品，生成二氧化碳和水，如有一氧化碳生成，则F中CuO可与CO进一步反应生成二氧化碳，然后分别通入B(吸收水)、A( 吸收二氧化碳)中，根据产物的质量推断有机物的组成，则产生的氧气按从左到右流向，所选置的连接顺序应是：D→C→F→B→A，所选用的各导管口连接的顺序是g接f，e接h，I接c或(d)，d或(c)接a或(b)，故答案为；g接f，e接h，I接 c或(d)，d或(c)接a或(b)；
②A管质量增加1.76g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.48g，B管质量增加0.36g是水的质量，可得氢元素的质量：0.04g，从而可推出含氧元素的质量为：1.8g- 0.48- 0.04= 1.28g，设最简式为CxHyOz，则X：Y：Z=1：1：2即最简式为CHO2，故答案为：CHO2。
③该有机物相对分子质量为90，分子式为C2H2O4核磁共振氢谱显示只有一组峰，结构简式：HOOC-COOH。
19．(6分)（1）C4H10（2分）
（2）CH3－CH2－CH3(4分）
【详解】
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
