第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》基础练习
一、单选题
1．下列有关物质的表达式或说法正确的是
A．甲烷分子的立体结构为
B．的键线式:
C．CH3CH2OH与Na反应时断裂的是O-Hσ键
D．CH2= CHCH3 中的碳原子均为sp3杂化
2．下列对微粒之间的关系判断错误的是（ ）
A．1H与2H互为同位素
B．H2O与H2O2是同种物质
C．金刚石与石墨互为同素异形体
D．CH3CH2CH2CH3和互为同分异构体
3．在大多数有机化合物分子里，碳原子与碳原子、碳原子与其他原子间相结合的化学键
A．都是极性共价键 B．都是非极性共价键
C．前者是非极性共价键，后者是极性共价键 D．都是离子键
4．下列说法不正确的是
A．通过红外光谱分析可以区分丁醛和乙酸乙酯
B．可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
C．的核磁共振氢谱中有5组峰
D．对乙醇和二甲醚进行质谱分析，质谱图完全相同
5．分子式为C5H8且核磁共振氢谱显示只有 一种化学环境氢原子，符合条件的同分异构体有
A．3种 B．2种 C．1种 D．不存在这种有机物
6．下列有机物在核磁共振氢谱图上只有一组峰的是
A．CH3COOCH3 B．CH3OH C．HCOOH D．HCHO
7．下列有关同分异构体数目的叙述错误的是
A．乙苯苯环上的一个氢原子被溴原子取代，所得产物有3种
B．有机物C7H8O属于芳香族化合物的同分异构体有6种
C．立体烷的二氯代物有3种
D．菲的结构简式为，它的一硝基取代物有5种
8．化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是
A．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是
B．现代化学常利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素
C．通过红外光谱仪可以测定分子的相对分子质量
D．焰火、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
9．互称为同分异构体的物质不可能
A．具有相同的相对分子质量 B．是同系物
C．具有相同的通式 D．具有相同的分子式
10．有机物分子式为C11H16，结构中含有一个苯环且只有一个侧链的同分异构体共有
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
11．关于有机反应类型，下列判断不正确的是
A．+H2O (取代反应)
B．CH≡CH+2HCHOHOCH2C≡CCH2OH(加成反应)
C．CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(消去反应)
D．CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O(氧化反应)
12．下列化合物中，同分异构体数目超过7个的有
①己烷②己烯③1，2-二溴丙烷④乙酸乙酯
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
13．2022年诺贝尔化学奖颁发给为点击化学发展做出贡献的3位科学家。下图为点击化学的经典反应。下列说法正确的是
A．上述物质中碳原子的杂化方式共有2种
B．化合物n中所有碳原子都在同一条直线上
C．p与足量氢气加成后，产物分子中含2个手性碳原子
D．m、n、p中所有碳、氮原子均满足8电子结构
二、填空题
14．(1)键线式 表示的物质的分子式为 。
(2) 中含有的官能团的名称为 。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物，试书写它的结构简式： 。
(4)某芳香烃的结构为 ，它的分子式为 ，一氯代物有种 。
(5)分子式为的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为 ，若分子式为的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为 。
15．天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，可通过以下路线合成。
已知： + (Z= —COOR，—COOH等)
A的链状同分异构体可发生银镜反应，写出这些同分异构体所有可能的结构： 。
16．A～F是几种烃分子的模型，如图所示。
回答下列问题：
(1)A、C两种模型分别是有机物的 模型和 模型。
(2)常温常压下含碳量最高的气态烃是 (填字母)。
(3)能够发生加成反应的烃有 种。
(4)一卤代物种类最多的烃是 (填字母)。
(5)写出实验室制取D的化学方程式 。
(6)等质量的上述几种烃完全燃烧消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填分子式)。
17．回答下列问题：
(1)下列几组物质中(用序号填空)，互为同位素的是 ，互为同素异形体的 ，互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
①金刚石和富勒烯 ②和 ③和 ④和 ⑤环丙烷( )和丙烯() ⑥和
(2)某同学进行影响草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应速率因素的研究。室温下，实验数据如下：
实验序号 ① ② ③
加入试剂 少量固体 少量固体
褪色时间/s 116 6 117
①草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应的离子方程式为 。
②该实验结论是 。
③进行上述三个实验后，该同学进行反思，认为实验①的现象可以证明上述结论。请写出实验①的现象： 。
④实验②选用固体而不是固体的原因是 。
18．丙醇有两种属于醇类的同分异构体：
如图是其中一种物质的核磁共振氢谱，则与该谱图对应的物质的名称是 。
19．芳香族化合物A的分子式为C16H16，能使Br2的CCl4溶液和稀冷KMnO4溶液褪色，在温和条件下可以跟H2以1：1 催化加成；若A用KMnO4酸性溶液氧化，则仅得到一种二元酸B．。B分子中有两种不同化学环境的氢原子，其原子个数比为1：2。
(1)A的结构简式为 ；
(2)与A含有相同种类和数目的官能团(包括苯环)、且苯环上取代基位置和数量也相同的同分异构体有 种(不包括原化合物，不考虑立体异构)。
20．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氢气的35倍，则A的相对分子质量为 。
(2)将5.6gA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7.2g和17.6g。A的分子式为 。
(3)将A通入溴水，溴水褪色，说明A属于 (填按官能团分类的物质类别)。
(4)A的核磁共振氢谱如图，则A的结构简式为 。
21．按要求填空。
(1)下面列出了几组物质，请将物质的合适序号填写在空格上。
①金刚石和石墨
②D和T
③12C和13C
④O2和O3
⑤CH4和CH3CH2CH3
⑥CH2 = CHCH3和CH2 = CH2
⑦CH3CH(CH3)CH2CH3和CH3(CH2)3CH3
⑧和
同系物： ；同分异构体： 。
(2)现有：①干冰 ②金刚石 ③NH4Cl ④Na2S四种物质，熔化时不需要破坏化学键的是 (填序号)；NH4Cl中存在的化学键类型为 。
(3)向一定量的Fe、FeO 和Fe2O3的混合物中加入60mL4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1．344L NO(标准状况下)，往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现。若用足量氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为 mol。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．甲烷空间构型是正四面体，只代表结构式，不代表立体结构，故A错误；
B．键线式应为，故B错误；
C．CH3CH2OH与Na反应生成CH3CH2ONa和氢气，反应断裂的是O-H σ键，故C正确；
D．该有机物中双键碳原子的杂化方式是sp2、-CH3中的碳原子的杂化方式是sp3，故D错误；
选C。
2．B
【详解】A．1H与2H是氢的不同核素，互为同位素，A正确；
B．H2O与H2O2是不同物质，B错误；
C．金刚石与石墨是碳的不同单质，互为同素异形体，C正确；
D．CH3CH2CH2CH3和的分子式均是C4H10，结构不同，互为同分异构体，D正确；
答案选B。
3．C
【详解】有机物中碳碳原子之间形成非极性共价键，碳原子与其他原子间因非金属性不同，导致电子对发生偏移，则形成极性共价键，故选项C正确；答案为C。
4．D
【详解】A．红外光谱仪可确定有机物中官能团及化学键，丁醛含醛基，乙酸乙酯含酯基，则红外光谱仪可以区分丁醛和乙酸乙酯，故A正确；
B．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B正确；
C．有5种H原子，则核磁共振氢谱中有5组峰，故C正确；
D．乙醇和二甲醚结构不同，最大荷比相同，则质谱图不完全相同，故D错误；
故选：D。
5．C
【解析】略
6．D
【详解】核磁共振氢谱中只有一组峰，说明该分子中的H原子都是等效的，只有1种H原子。
A．CH3COOCH3中甲基连接的原子不同，所处化学环境不同，甲基H原子不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2组峰，故A错误；
B．CH3OH中2个H原子连接不同的原子，所处化学环境不相同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2组峰，故B错误；
C．HCOOH中2个H原子连接不同的原子，所处化学环境不相同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2组峰，故C错误；
D．HCHO中2个H原子都连接C═O，所处化学环境相同，只有1种H原子，核磁共振氢谱中有1组峰，故D正确；
故选：D。
7．B
【详解】A．乙苯苯环上的氢原子有3类，其中一个氢原子被溴原子取代，所得产物有3种，故A正确；
B．C7H8O属于芳香族化合物，可能为苯甲醇、苯甲醚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚，共5种，故B错误；
C．二氯有面上相邻、相对及体心相对位置，二氯代物有3种，故C正确；
D．由结构对称性可知，菲分子中含5种H，则一硝基取代物有5种，故D正确；
故选B。
8．B
【详解】A．太阳能电池帆板的主要成分是Si单质，故A错误；
B．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，故B正确；
C．通过红外光谱仪可以测定分子中的官能团和化学键，通过质谱仪可以测定分子的相对分子质量，故C错误；
D．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关，故D错误；
选B。
9．B
【分析】分子式相同，结构不同的化合物互称为同分异构体。
【详解】A．互为同分异构体的物质因分子式相同，则相对分子质量一定相同，A正确；
B．同系物是指结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团，则互称为同分异构体的物质不可能是同系物，B错误；
C．因分子式相同，则具有相同的通式，C正确；
D．同分异构体具有相同的分子式，D正确。
答案选B。
10．D
【详解】根据有机物分子式为C11H16，该有机物的不饱和度为4，则含有苯环，所以侧链是一个烷烃基，根据侧链的结构不同可以写出只有一个侧链的同分异构体有：
、 、 、 、 、 、 、 ，所以符合条件的结构总共有8种。
故选D。
11．C
【详解】A．该反应属于酯的水解反应，酯的水解属于取代反应，A不符合题意；
B．甲醛分子的碳氧双键断开，一端加上乙炔断裂CH≡C-，另一端加上-H，得到HOCH2C≡CCH2OH，属于加成反应，B不符合题意；
C．乙酸中羧基取代了乙醇羟基上的氢原子，属于取代反应，不是消去，C符合题意；
D．乙醇中的羟基被氧化乙醛，发生了氧化反应，反应类型属于氧化反应，D不符合题意；
故选C。
12．D
【详解】①己烷的同分异构体有共五种；
②己烯有环烷烃和烯烃。环烷烃有六元环、五元环、四元环、三元环多种结构；烯烃在己烷结构基础上放入双键，同分异构数多于7种；
③1，2-二溴丙烷的同分异构体有 共三种；
④乙酸乙酯中有酯、羧酸、羟醛、羟酮等多种类别的异构，超过7种。综上所属②④符合题意；
答案选D。
13．D
【详解】A．上述物质中饱和碳原子为sp3杂化，碳碳双键中碳原子为sp2杂化，碳碳三键碳原子为sp杂化，则碳原子的杂化方式共有3种，A错误；
B．碳碳三键是直线型、与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上，饱和碳原子是四面体结构，单键碳及其相连的原子最多三个共面，则化合物n中所有碳原子不可能都在同一条直线上，B错误；
C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子， p与足量氢气加成后，产物分子中含1个手性碳原子，五元环中与乙基直接相连的那个碳原子是手性碳原子，C错误；
D．根据结构示意图可知，m中共用4对电子对、失去1个电子，共用2对电子对、得到1个电子，N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对， n中碳原子均共用4对电子对， p中N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对，则所有碳、氮原子均满足8电子结构，D正确；
答案选D。
14． 羟基、酯基 4
【详解】(1)由键线式 可知，该物质属于饱和烃，分子中含有6个碳原子，分子式为。
(2) 中含有的官能团的名称为羟基、酯基。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物，则该有机化合物分子中只含1种化学环境的氢原子，该烃的结构简式为 。
(4)芳香烃的结构简式是 ，则其分子式是。该有机化合物的结构对称，分子中有4种化学环境的氢原子，所以其一氯代物有4种。
(5)根据乙烯是平面形分子， ，可看作乙烯中的四个氢原子被甲基取代，所以分子式为，所有碳原子都在同一平面上的烃的结构简式为 ；乙炔是直线形分子，，可看作甲基取代乙炔分子中的氢原子，所以分子式为，所有的碳原子都在同一条直线上的烃的结构简式是。
15． 、 、 、
【详解】A的链状同分异构体可发生银镜反应说明该同分异构体中含有醛基，A中含有2个不饱和度，故可能的结构为 、 、 、。
16．(1) 球棍 空间填充
(2)D
(3)4
(4)F
(5)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(6)CH4
【分析】由题图可知A为CH4，B为CH3CH3，C为CH2CH2，D为，E为，F为。
(1)
A是甲烷分子的球棍模型，C是乙烯分子的空间填充模型。
(2)
由各物质的分子式可知，乙炔和苯的含碳量相等，且高于其他几种烃，但常温常压下苯为液态，故常温常压下含碳量最高的气态烃是乙炔(D)。
(3)
烯烃、炔烃、苯及苯的同系物均能发生加成反应，故、、和都能发生加成反应。
(4)
甲苯的一卤代物有4种，其他几种烃的一卤代物都只有1种，故选F。
(5)
实验室用电石(CaC2)与水反应制取，反应的化学方程式CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。
(6)
等质量的烃完全燃烧，氢元素的质量分数越大，消耗的氧气越多。所有的烃中，甲烷中氢元素的质量分数最大，故甲烷完全燃烧时消耗氧气(相同状况下)的体积最大。
17．(1) ② ① ③ ⑤⑥
(2) 在其他条件相同时，能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应 高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化中的，也会使溶液褪色，从而缩短褪色时间，排除对反应速率有影响的可能性
【详解】（1）①金刚石和富勒烯是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
②和的质子数相同、中子数不同，互为同位素；
③和的结构相似，分子组成相差1个原子团，互为同系物；
④和的分子式相同，结构相同，是同种物质；
⑤环丙烷和丙烯的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
⑥和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；则互为同位素的是②，互为同素异形体的是①，互为同系物的是③，互为同分异构体的是⑤⑥，故答案为：②；①；③；⑤⑥；
（2）①草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由实验现象可知，在其他条件相同时，锰离子能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应，做反应的催化剂，故答案为：在其他条件相同时，能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应；
③若实验①中草酸溶液与高锰酸钾酸性溶液反应时，高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快说明锰离子能加快草酸与酸性高锰酸钾的反应，作反应的催化剂，故答案为：高锰酸钾溶液褪色的速率开始比较缓慢，一段时间后突然加快；
④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，从而缩短褪色时间，为排除氯离子对反应速率有影响的可能性，实验②时选用硫酸锰固体，而不选择氯化锰固体，故答案为：酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化中的，从而缩短褪色时间，排除对反应速率有影响的可能性。
18．2-丙醇
【详解】丙醇有两种同分异构体，在1-丙醇中有4中不同化学状态的H原子，在2-丙醇中有3中不同化学状态的H原子，在核磁共振氢谱中存在3条谱线，对应该有机物结构中只存在3中不同化学状态的H原子，说明该氢谱对应的物质为2-丙醇，故答案为2-丙醇。
19． 6
【解析】略
20．(1)70
(2)C5H10
(3)烯烃
(4)
【详解】（1）根据公式M＝D·M(H2)计算该有机物的相对分子质量为2×35＝70；故答案为：70。
（2）由A的燃烧反应知，5.6 g A含m(C)＝ =4.8 g，m(H)＝=0.8 g，确定该有机物只含碳、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；故答案为：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；故答案为：烯烃；
（4）该核磁共振氢谱图共有4个吸收峰，吸收峰面积之比为1∶1∶2∶6，则 符合题意；故答案为：。
21． ⑤⑥ ⑦ ① (极性)共价键和离子键 0.09
【分析】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；
同分异构体是具有相同分子式而结构不同的化合物；
同素异形体是由同种元素形成的不同单质；
同位素是质子数相同，中子数不同的核素；
同种物质是组成元素相同，结构也完全相同的物质；
【详解】（1）根据分析，①④是同素异形体，②③是同位素，⑤⑥是同系物，⑦是同分异构体，⑧是同种物质；
（2）干冰由CO2分子组成，分子间作用力是范德华力，熔化时不需要破坏化学键；NH4Cl中Cl-和之间是离子键，中N和H之间是(极性)共价键；
（3）混合物与HNO3反应后，所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现，说明溶液中无Fe3+，溶质为Fe(NO3)2，加入硝酸的物质的量为0.06L×4mol/L=0.24mol，生成的NO物质的量为，故溶液中的的物质的量为0.24mol-0.06mol=0.18mol，由于反应后溶液中只有Fe(NO3)2，Fe2+~2，故Fe2+的物质的量为0.09mol，反应后所有的Fe元素均在溶液中，根据质量守恒，反应前的Fe共0.09mol，所以若用足量氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为0.09mol；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
