第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》测试卷
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．Cl2和Cl2是氯元素的两种核素
B．石墨与金刚石互为同素异形体，两者不能发生相互转化
C．C5H12的一氯代物有8种
D．CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
2．下列叙述不正确的是
A．可以用NaOH溶液鉴别和 B．可以用溴水鉴别甲烷和乙烯
C．可以用分液漏斗分离乙酸和乙醇 D．可以用NaOH溶液除去苯中少量的
3．下列说法正确的是
A．可以利用质谱仪测得某未知物的结构
B．区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验
C．可燃冰中甲烷分子和水分子间形成了氢键
D．臭氧分子是非极性分子
4．下列说法不正确的是
A．光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
B．用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈圆形
C．手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成，而不得到它的手性异构分子。
D．过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多
5．分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为
1 2 3 4 5
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6
6 7 8 9 10
C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10
A．C7H16 B．C7H14O2 C．C8H18 D．C8H18O
6．下列各组微粒中，互为同素异形体的是
A．C和C B．红磷和白磷 C．H2O和H2O2 D．正丁烷和异丁烷
7．下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中，不正确的是
A．属于酯类的有4种
B．属于羧酸类的有2种
C．存在分子中含有六元环的同分异构体
D．既含有羟基又含有醛基的有3种
8．下列对各组物质关系的描述不正确的是
A．与互为同素异形体 B．和互为同系物
C．互为同位素 D．和互为同分异构体
9．欲得知分子的立体构型，以下哪种光谱图能分析得到
A．吸收光谱 B．发射光谱 C．质谱图 D．红外光谱图
10．某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C－H键、O－H键、C－O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是
A．CH3CH2OCH3 B．CH3COOH C．CH3CH(OH)CH3
D．CH3CH2CH2CH2OH
11．下列各组物质的分离或操作可用分液漏斗的是（ ）
A．乙醇和水 B．花生油和食盐水
C．黄河水中的泥沙与水 D．从食盐水中获得食盐
二、填空题
12．下列物质中，属于有机化合物的是___________，属于烃的是___________，属于烃的衍生物的是___________。(填序号)
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦金刚石；⑧；⑨；⑩
其中，的官能团是___________，的官能团是___________。
13．17.1 g物质A在氧气中充分燃烧有白雾现象，产物有三种，其中CO2和H2O的质量比为44：9。将等质量的A与钠混合熔融，把产物溶于足量稀硝酸后，加入足量AgNO3溶液，得到18.8 g淡黄色沉淀。物质A的蒸气对相同条件下氢气的相对密度为85.5。已知它不能使溴的CCl4溶液褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色。写出A的结构简式。______________
14．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,经我国科学家研究发现其结构如图: 麻黄素中含氧官能团的名称是 _______ , 属于 _______类(填“醇”或“酚”)
15．已知下列物质：
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦
上述物质中属于烷烃的是_______(填序号，下同)；属于烯烃的是_______；属于芳香烃的是_______；属于醇类的是_______；属于羧酸类的是_______；属于酚类的是_______。
16．完成下列问题
(1)研究有机物的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱②蒸馏③重结晶④萃取⑤红外光谱⑥过滤，其中用于分子结构确定的有____（填序号）。
(2)下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是____(填字母)。
A．CH3CH3 B．CH3COOH
C．CH3COOCH3 D．CH3OCH3
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则其实验式是________。如图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为______，分子式为________。
17．要分离下列四组混合物：
①食盐与沙子 ②从KNO3和NaCl的混合溶液中获得KNO3③水和汽油的混合物 ④CCl4液体与甲苯液体的混合物（已知CCl4与甲苯互溶，沸点分别为76.75℃和110.6℃）
（1）分离①、②的操作分别为________、________。
（2）分离③时所使用的仪器中有一种在其他组分分离时无需使用，这种仪器是________。
（3）上述四组混合物分离时需使用酒精灯的有________和________（填序号）。
18．有机物A广泛用于涂料、油墨、胶黏剂、医药及农药中间体领域。已知：有机物A的仪器分析如下：
③有机物A的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，峰面积之比是1︰1。
回答下列问题：
(1)A的相对分子质量是_______；
(2)A含有官能团的名称是_______；
(3)A的结构简式是_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．核素是一种原子，Cl2表示的是分子，Cl2和Cl2是氯元素的两种核素组成两种分子，故A的说法错误；
B．石墨与金刚石互为同素异形体，两者能发生相互转化，故B的说法错误；
C．C5H12的同分异构有3种，正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷有4种，新戊烷有1种，总计8种，故C说法正确；
D．CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3都是指乙酸乙酯，属于同一种物质，故D说法错误；
本题答案C。
2．C
【详解】A.向和溶液中分别滴加足量NaOH溶液，反应的现象分别为生成白色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀溶解，现象不同，可鉴别，故A正确；
B.乙烯与溴水反应而使溴水褪色，而甲烷不能，则甲烷和乙烯可以用溴水鉴别，故B正确；
C.乙醇和乙酸互溶，不能用分液漏斗分离，故C错误；
D.NaOH可以和I2反应生成NaI、NaIO和H2O，和苯不互溶，然后采用分液的方法分离，故D正确；
故答案：C。
3．B
【详解】A．质谱仪用于确定未知物的相对分子质量，不能确定结构，故A错误；
B．X射线衍射可用来确定固体是否为晶体，故B正确；
C．可燃冰中甲烷分子和水分子间通过化学键相连，不是氢键作用，故C错误；
D．臭氧分子正负电荷中心不重合，为极性分子，故D错误；
故选：B。
4．B
【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确；
B．晶体具有各向异性，所以用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形，故B错误；
C．在手性催化中，潜手性化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导出一种手性分子，所以利用手性催化剂合成主要（或只）得到一种手性分子，而不得到它的手性异构分子，故C正确；
D．由于许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物，所以过渡金属配合物远比主族金属的配合物多，故D正确；
答案选B。
5．C
【详解】分析表格中各项的排布规律可知，每四个为一组，碳原子数不变，依次是烯烃、烷烃、饱和一元醇、饱和二元醇，第26项应是第7组中第2种物质，即含8个碳原子的烷烃，其分子式为C8H18，答案选C。
6．B
【分析】由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，据此分析判断。
【详解】A．C和C是同种元素的不同核素，互为同位素，A错误；
B．红磷和白磷是磷元素的不同单质，互为同素异形体，B正确；
C．H2O和H2O2的组成元素相同，是化合物，不是单质，不是同素异形体，C错误；
D．正丁烷和异丁烷结构分子式相同结构不同，是同分异构体，D错误；
故选B。
7．D
【详解】A．若C4H8O2为酯，那么可以分成几种情况，①甲酸与丙醇形成的酯，有2种同分异构体，②乙酸与乙醇形成的酯，有1种同分异构体，③丙酸和甲酸形成的酯，有1种同分异构体，所以属于酯类的同分异构体有4种，正确；
B．若C4H8O2为羧酸，则有可能是丁酸或者2-甲基丙酸，共两种同分异构体，正确；
C．分子中4个碳与2个氧可形成六元环，正确；
D．将分子式为C4H8O2的有机物写成既含羟基又含醛基的有机物，能写出5种，错误；
故本题选择D。
8．B
【详解】A．和是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；
B．和，前者为炔烃，后者为芳香烃，结构不相似，不互为同系物，故B错误；
C．是氢元素的不同原子，互为同位素，故C正确；
D．分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确。
故选：B。
9．D
【详解】原子光谱，是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，包含吸收光谱和发射光谱；质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法；有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，因此欲得知分子的立体构型，应用红外光谱图分析，故选D；
答案选D。
10．C
【详解】A．CH3CH2OCH3的相对分子质量为60，分子中只有C－H键、C－O键，不含O－H键，故A错误；
B．CH3COOH的相对分子质量为60，分子中有C－H键、C－O键、O－H键和C=O键，故B错误；
C．CH3CH(OH)CH3的相对分子质量为60，分子中有C－H键、C－O键，O－H键，故C正确；
D．CH3CH2CH2CH2OH的相对分子质量为90，分子中有C－H键、C－O键，O－H键，故D错误；
故答案为C。
11．B
【详解】A．乙醇和水互溶，不能采用分液方法分离，应该用蒸馏方法，所用仪器为蒸馏烧瓶、冷凝管等，故A错误；
B．花生油和食盐水不互溶，可以采用分液方法分离，所用仪器为分液漏斗，故B正确；
C．黄河水中的泥沙难溶于水，可以采用过滤方法分离，过滤所用的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等，故C错误；
D．从食盐水中获取食盐，可以采用蒸发结晶的方法，所用的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等，故D错误；
故答案为B。
【点睛】分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下： ①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) ：加热(灼烧、升华、热分解)，溶解，过滤(洗涤沉淀)，蒸发，结晶(重结晶)；②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) ：分液，萃取，蒸馏；③分离提纯物是胶体：盐析或渗析；④分离提纯物是气体：洗气。
12． ②③④⑤⑧⑩ ②⑤⑩ ③④⑧
【详解】有机物是指除了、、碳酸以及碳酸盐、氰化物、 的含碳化合物，故：②；③；④；⑤；⑧；⑩；其中烃指只含有碳元素和氢元素的化合物，所以属于烃的是：②；⑤；⑩；烃的衍生物是指烃中的氢原子被其他原子或原子团替代后的物质，所以属于烃的衍生物的：③；④；⑧；的官能团是，的官能团是。
13．或或或
【详解】M(A)=85.5×2=171,n(A)==0.1mol, 淡黄色沉淀为AgBr，n(AgBr)==0.1mol,即燃烧生成了0.1molHBr，n(A):n(Br)=1:1即分子中有一个溴原子，171-80=91，=7…7，即分子式为C7H7Br， C7H7Br去掉-Br后为C7H7，n(C)：n（H）=1：1，故符合题意的有邻甲基溴苯、间甲基溴苯、对甲基溴苯和溴乙苯。
14． 羟基 醇
【分析】根据麻黄素的结构简式判断其分子中含有的官能团名称，以此解答该题。
【详解】麻黄素中含氧官能团为羟基，可看成醇类物质，故答案为：羟基；醇。
15． ①⑤ ③ ⑦ ④⑥ ②④ ⑥
【详解】①③⑤⑦中只含碳和氢两种元素，属于烃，其中③含碳碳双键，是烯烃，⑦含苯环，属于芳香烃；⑥含有2个羟基，一个直接连在苯环上，另一个与苯环侧链的烃基碳原子相连，所以⑥既属于酚类，又属于醇类；④的羟基不与苯环直接相连，且含有羧基，所以④既属于醇类，又属于羧酸类；②含有羧基，属于羧酸类。上述物质中属于烷烃的是①⑤；属于烯烃的是③；属于芳香烃的是⑦；属于醇类的是④⑥；属于羧酸类的是②④；属于酚类的是⑥。
16．(1)①⑤
(2)AD
(3) C4H10O 74 C4H10O
【详解】（1）在上述各种研究方法中，蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法，核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定，答案选①⑤；
（2）其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰，说明有机物分子中只有一类氢原子，则
A．CH3CH3分子中只有一类氢原子，A正确；
B．CH3COOH分子中含有两类氢原子，B错误；
C．CH3COOCH3分子中含有两类氢原子，C错误；
D．CH3OCH3分子中只有一类氢原子，D正确；
故选AD。
（3）碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，因此氧元素质量分数是21.63%，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比为，所以其实验式为C4H10O；根据质谱图知，其相对分子质量是74，结合其实验式知其分子式为C4H10O。
17． 过滤 结晶 分液漏斗 ② ④
【详解】①饱和食盐水与沙子，沙子不溶于水，则利用过滤分离，不需要加热；
②NaCl的溶解度受温度影响不大，而KNO3的溶解度受温度影响大，则利用冷却结晶法分离，溶解时需要加热得到热饱和溶液；
③水和汽油的混合物，分层，利用分液法分离，需要分液漏斗；
④CCl4液体与甲苯液体的混合物，混溶，但沸点不同，利用蒸馏法分离，需要酒精灯加热；
(1)分离①、②操作分别为过滤、冷却结晶；
(2)水和汽油的混合物分层，利用分液操作分离，必须的仪器及在其他组分离时无需使用为分液漏斗；
(3)以上四种混合物，①需要过滤操作、②需要冷却结晶法操作、③需要分液操作、④需要蒸馏操作，则分离时需使用酒精灯的有②和④。
【点睛】分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下： ①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) ：加热(灼烧、升华、热分解)，溶解，过滤(洗涤沉淀)，蒸发，结晶(重结晶)；②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) ：分液，萃取，蒸馏；③分离提纯物是胶体:盐析或渗析；④分离提纯物是气体：洗气。
18．(1)74
(2)酯基
(3)CH3COOCH3
【分析】（1）
从质谱图可以看出，有机物A的相对分子质量为74。
（2）
从有机物A的红外光谱图可以看出，该有机物分子中含有C-O-C、C=O以及甲基，结合相对分子质量为74可知，该有机物的结构简式为CH3COOCH3，所以该有机物含有的官能团为酯基。
（3）
从第二问的解析可知，A的结构简式为CH3COOCH3。
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