第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 测试卷
(满分： 100分)
一、 单项选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)
1．下列化学用语书写正确的是( )
A．甲烷的电子式：
B．丙烯的键线式：
C．乙炔的结构简式： CHCH
D．乙醇的结构式：
2．同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一。下列各组物质中，互为同分异构体的是( )
A．O2与O3
B．CH3CH2OH与CH3COOH
C．甲烷与乙烷
D．
3．下列物质中，既属于芳香族化合物又属于醇的是( )
4．尿素是第一种人工合成的有机物，是由科学家在制备氰酸铵(NH4CNO)时得到的一种结晶物。下列说法正确的是( )
A．铵根离子的电子式为
B．氰酸根中元素的第一电离能： I1(C)＜I1(N)＜ I1(O)
C．尿素中碳原子的杂化方式为sp3
D．氰酸铵与尿素互为同分异构体
5．下列说法正确的是( )
A．HO和HO互为同位素
B．金刚石和金刚烷()互为同素异形体
C．符合通式CnH2n＋2且n不同的烃，一定属于同系物(n≥1)
D．CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
6．在实验室中除去下列物质中混有的杂质，所选用的试剂(括号内的)不正确的是( )
A．乙酸乙酯中混有乙酸(饱和Na2CO3溶液)
B．乙醇中混有水(生石灰)
C．乙烷中混有乙烯(溴水)
D．乙酸中混有乙醇(水)
7．下列分子式表示的物质，具有同分异构体的是( )
A．C3H7Cl B．C3H8
C．CH2Cl2 D．CH4O
8．阿巴卡韦是一种核苷类逆转录酶抑制剂，存在抗病毒功效。关于其合成中间体M()，下列说法正确的是( )
A．M分子中含有三种官能团
B．M与环戊醇互为同系物
C．可用碳酸钠溶液鉴别乙酸和M
D．M不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
9．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示：
有机物A的红外光谱
有机物A的核磁共振氢谱
下列说法中不正确的是( )
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的分子式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
10．四氢糠醇()可用作明胶溶液的稳定剂、印染工业的润湿剂和分散剂以及某些药品的脱色、脱臭剂等。四氢糠醇的同分异构体中含有羧基的结构共有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
11．具有解热镇痛作用及消炎用途的药物“芬必得”的主要成分如右图，对其叙述正确的是( )
A．苯的同系物 B．属于芳香烃
C．属于羧酸类 D．属于酯类
12．用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法： 将甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应，过滤。然后将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如下流程分离得到苯甲酸并回收未反应的甲苯。
下列说法正确的是( )
A．无色液体A是苯甲酸，白色固体B是甲苯
B．操作Ⅰ的名称为蒸馏，操作Ⅱ的名称为分液
C．为了得到更多的白色固体B，冷却结晶时温度越低越好
D．加入浓盐酸酸化是为了将苯甲酸钾转化为产物
二、 非选择题(本题包括4小题，共64分)
13．(28分)探究物质的结构有助于对物质的性质进行研究。
(1) ① 下列物质中，含有羧基的是________(填字母，下同)。
② 下列物质分子中所有原子处于同一平面的是________。
a．苯 b．丙烯
c．甲醇
(2) 书写下列反应的化学方程式并写出反应类型。
① 甲烷与氯气在光照条件下的反应(写第一步): ______________________，属于________反应。
② 乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色：__________________________，属于________反应。
③ 灼热的铜丝多次反复地插入乙醇中： ____________________________，属于________反应。
(3) 已知： 有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如下图所示。
B分子中官能团的名称是________，D中官能团的名称是____________。反应①的反应类型是________反应。反应⑤的化学方程式是____________________ _____________________________________________________________。
(4) 某同学用如右图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯。实验结束后，试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。上述实验中，试管甲中试剂为______________，其作用是________(填字母)。
A．中和乙酸和乙醇
B．中和乙酸并吸收部分乙醇
C．乙酸乙酯在无机盐溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出
D．加速酯的生成，提高其产率
14．(12分)为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
① 将2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO2和2.7 g水；
② 用质谱仪测定其相对分子质量，得到如图1所示的质谱图；
③ 用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
试回答下列问题：
图1
图2
(1) 有机物A的相对分子质量是________________。
(2) 有机物A的分子式是________________，官能团名称是____________。
(3) 写出有机物A的同分异构体结构简式：________________。
(4) 有机物A与金属钠反应的化学方程式是__________________________。
(5) 有机物A与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B，B的官能团名称是________________。
15．(12分)烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成。但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键，则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的同分异构体共有7种，其中的3种分别是，，。
请写出其他4种的结构简式： __________________、__________________、__________________、__________________。
16．(12分)我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提取青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。
(1) 青蒿素是治疗疟疾的有效药物，属于酯类化合物，其分子结构如右图所示，请用笔在图中将酯基圈出来。
(2) 从黄花蒿中提取青蒿素的流程如下：
研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下：
溶 剂 水 乙醇 乙醚
沸点/℃ 100 78 35
提取效率 几乎为0 35% 95%
① 用水作溶剂，提取无效的原因是________________。
② 研究发现，青蒿素分子中的某个基团对热不稳定，据此分析用乙醚作溶剂，提取效率高于乙醇的原因是__________________________________。
(3) 提取并转化青蒿素治疗疟疾的过程中，应考虑物质的____________、____________等性质。
第一章测试卷
1．A 2．D 3．A
4．D [解析] 铵根离子电子式缺少电荷，A项不正确； N原子最外层电子的轨道满足半充满状态，能量低，不易失去电子，第一电离能比氧原子大，B项不正确；尿素中碳原子与氧形成双键，根据杂化类型判断，杂化方式为sp2，C项不正确；分子式相同、结构不同的化合物互称为同分异构体，D项正确。
5．C [解析] 同位素是同种元素不同原子的互称，而HO和HO是化合物，A项不正确；金刚石为碳的单质，而金刚烷()为碳、氢元素组成的烃，二者不互为同素异形体，B项不正确；CnH2n＋2为烷烃的通式，n不同时，两种烷烃的结构相似、组成上相差若干个“CH2”，所以二者一定属于同系物(n≥1)，C项正确；CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3为同种有机物(都是乙酸乙酯)，二者不互为同分异构体，D项不正确。
6．D [解析] 乙酸能与Na2CO3溶液反应，乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中溶解度低，分液即可分离除杂，A项正确；乙醇与生石灰不反应，水可以与生石灰反应，再蒸馏即可分离，B项正确；乙烷与溴水不反应，乙烯与溴水中的溴单质发生加成反应，可用溴水除去乙烷中混有的乙烯，C项正确；乙酸、乙醇均能溶于水，故乙酸中混有乙醇时用水无法除去，D项错误。
7．A [解析] B、C、D项中不存在同分异构体，A项中存在同分异构体，结构简式可以是CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3。
8．C [解析] 分子中只含有羟基和碳碳双键两种官能团，A项错误；同系物必须结构相似即官能团的种类和数目分别相同，故M与环戊醇不互为同系物，B项错误；碳酸钠溶液与乙酸反应产生大量的气泡，而碳酸钠溶液不与M反应，故可以鉴别，C项正确；M中含有的碳碳双键和醇羟基，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D项错误。
9．D [解析] 由红外光谱图可知该有机物中至少含有C—H、O—H、C—O三种化学键，A项正确；由核磁共振氢谱图可以看出，该物质分子中有三种不同化学环境的氢原子，且个数之比为1∶2∶3，但不知道共有多少个氢原子，故B、C项正确，D项错误。
10．C [解析] 四氢糠醇分子式为C5H10O2，若同分异构体含有羧基(—COOH)，可写作C4H9COOH，—C4H9有四种同分异构体，故四氢糠醇符合条件的同分异构体有四种，C项正确。
11．C [解析] 同系物的结构相似，组成相差一个或若干个CH2原子团，A项不正确；此有机物含有O元素，不是烃，B项不正确；此有机物含有羧基(—COOH)，属于羧酸，C项正确；此有机物中没有酯基，D项不正确。
12．D [解析] 由题意可知，滤液中含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯，甲苯与水互不相溶，经分液分离得到的有机溶液的主要成分是甲苯，经Na2SO4干燥除水、过滤后蒸馏获得的无色液体A是甲苯，A项错误；操作Ⅰ为分液，操作Ⅱ是蒸馏，B项错误；冷却结晶的目的是使苯甲酸从水溶液中分离出来，温度过低，溶液中的杂质也可能析出，使苯甲酸不纯，C项错误；为从水溶液中获得苯甲酸，可加入浓盐酸酸化，将苯甲酸钾转化为苯甲酸，并且由于苯甲酸的溶解度比苯甲酸钾的低，有利于后续分离，D项正确。
13．(1) ① c ② a (2) ① CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 取代 ② CH2CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 加成 ③ 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化 (3) 羟基 羧基 加成 CH3COOCH2CH3＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH (4) 饱和Na2CO3溶液 BC
14．(1) 46 (2) C2H6O 羟基 (3) CH3—O—CH3 (4) 2CH3CH2OH ＋ 2Na―→2CH3CH2ONa ＋ H2↑ (5) 醛基 [解析] (1) 在A的质谱图中，最大质荷比为46，有机物A的相对分子质量是46。(2) 2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,2.3 g该有机物中，n(C)＝n(CO2)＝0.1 mol，含有的碳原子的质量为m(C)＝0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，氢原子的物质的量为n(H)＝×2＝0.3 mol，氢原子的质量为m(H)＝0.3 mol×1 g·mol－1＝0.3 g，该有机物中m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，氧元素的物质的量为n(O)＝ ＝0.05 mol，则n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，所以A的实验式是C2H6O；由M＝(最简式量)n,46＝46n，得n＝1，所以该物质的实验式就是分子式： C2H6O。由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3种化学环境不同的H原子，三种H原子数目之比为1∶2∶3，故该有机物结构简式为CH3CH2OH，有机物A的官能团名称为羟基。(3) CH3CH2OH不存在碳链异构，存在官能团异构，有机物A的同分异构体结构简式为CH3—O—CH3。(4) 乙醇与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是2CH3CH2OH ＋ 2Na―→2CH3CH2ONa ＋ H2↑。(5) 乙醇与氧气在铜或银催化并加热条件下反应生成有机物B，B为乙醛，官能团名称是醛基。
15．
16．(1) (2) ① 青蒿素难溶于水 ② 由于乙醚的沸点比较低，蒸馏提取所需温度较低，可保护OO键不被破坏 (3) 溶解性 热稳定性 沸点(答案合理即可)
