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．有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系，已知：连有4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子．下列说法正确的是
A．N分子可能存在顺反异构
B．L的核磁共振氢谱中有4个吸收峰
C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有3种
D．M的所有同分异构体中含有手性碳原子的结构有3种
2．有机化合物分子中原子或原子团之间相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实中，不能说明上述观点的是
A．甲醛和甲酸都能发生银镜反应
B．苯与溴反应需要加铁屑，而苯酚与溴水可直接反应
C．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．与Na反应的剧烈程度：乙酸＞水＞乙醇
3．2022年9月国产药物氯巴占片获批上市，氯巴占的分子结构如图所示，下列说法不正确的是
A．分子中不含手性碳原子 B．分子中氧原子有孤电子对
C．氯巴占的分子式为：C16H14ClN2O2 D．氯巴占可以发生加成反应、取代反应
4．下列有关燃烧的说法不正确的是
A．苯和乙炔的混合物质量一定时不管何种比例混合，产生的二氧化碳的量总是一定值
B．区分乙炔和苯可以用燃烧的方法
C．乙烯和乙醇蒸汽的混合物物质的量一定时不管何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的量相等
D．醋酸和丙烯的混合物中氧的质量分数是a，则氢的质量分数是
5．除去下列物质中混有的少量杂质（括号内的物质），选用的试剂和方法都正确的是（ ）
被提纯的物质（杂质） 选用的试剂 选用的方法
A． 乙烷（乙烯） 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B． 乙酸乙酯（乙酸） 饱和碳酸钠溶液 过滤
C． 乙醇（水） 新制的生石灰 蒸馏
D． 苯（己烯） 溴水 过滤
A．A B．B C．C D．D
6．下列有关说法正确的是
A．SO和PO互为等电子体，价电子数为30，中心原子均采取sp3杂化
B．CO2 和SO2都属于含有极性键的非极性分子
C．根据“相似相溶”原理，非极性分子在非极性溶剂中溶解度较大
D．分子中仅有个“手性碳原子”
7．某有机物A的结构简式如图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一，下列有关有机物A的叙述不正确的是
A．有机物A属于烃的衍生物
B．有机物A的分子式是C13H12O4Cl2
C．有机物A既可看作卤代烃，也可看作芳香族化合物
D．有机物A分子中含有5种官能团
8．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
9．下列化学用语正确的是
A．丙烷分子的空间充填模型：
B．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷
C．甲烷的球棍模型：
D．乙烷的电子式：
10．下列说法不正确的是
A．π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成
B．通过π键连接的原子或原子团可绕键轴旋转
C．σ键和π键的强度不同
D．乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键
11．分支酸是合成色氨酸和苯丙氨酸的中间体，其结构简式如图。关于分支酸的叙述正确的是
A．分子中含有4种含氧官能团
B．分子中至少有8个碳原子共平面
C．1mol分支酸最多可与3mol NaOH发生反应
D．分子中含有2个手性碳原子
12．中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO2氢化机理。其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是
A．化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应
B．图中Il-2与化合物2互为同分异构体
C．过程①的活化能低于过程②的活化能
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2(s) △H=-2.08kJ·mol-1
13．由和转化为高附加值产品的催化反应历程示意图如下：
下列说法错误的是
A．生成总反应的原子利用率为100%
B．过程中，有C-H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C-C键
D．该催化剂能改变反应的焓变
二、填空题
14．要除去下表所列有机物中的杂质(括号内为杂质)，从(1)中选择适宜的试剂，从(2)中选择分离提纯的方法，用序号填入表中。
(1)试剂：a．浓硫酸 b．氢氧化钠 c．生石灰 d．碳酸钠 e．水 f．浓溴水
(2)方法：A．.过滤 B．分液 C．蒸馏
要提纯 的物质 (杂质) CH3CH2Br (C2H5OH) C2H5OH (H2O) CH3CH2OH (CH3COOH) C6H5Br (Br2) C6H6 (C6H5OH)
选用试 剂(1)
分离方 法(2)
15．根据要求填空：
(1)中官能团的名称是 。
(2)中含氧官能团的名称是 。
(3)BrCH2CH2NH2中含有的官能团名称是 。
(4)中所含官能团的名称是 。
(5)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的的同分异构体有 种。
16．根据下列几种有机化合物回答问题：
①CH3CH=CHCH3 ②CH2=CHCOOH ③ ④ ⑤ ⑥
(1) 互为同分异构体 (填序号)。
(2)③、④的官能团名称分别为 、 。
(3)按官能团分类，①属于 类有机物，最多有 个原子在同一平面上。
(4)②转化为CH2 = CHCOOCH2CH3 的化学方程式为 。
(5)④的同分异构体中，含苯环结构的共有 种 (不含④) ，其中核磁共振氢谱有
5组峰的结构简式为 。
(6)根据化合物⑤的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考I的示例，完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
I —COOH CH3OH —COOCH3 酯化反应
II 加成反应
III
17．已知：
(1)F生成G属于
(2)G生成乙酸香兰酯属于
18．有时候，化学如同魔法一般，让人捉摸不透……
(1)直至2022年7月24日11时，我国的“问天”实验舱已经进入了发射倒计时。“问天”实验舱是中国空间站“天宫”的组成部分，舱段规模20吨级，主要面向空间生命科学研究，而他的发动机——大推力氢氧发动机YF-77也十分引人注目。已知氢氧发动机内部可以简化为燃料电池，写出此电池的总反应方程式： 并写出使用液氧液氢做燃料的一个优势： 。
(2)写出HOOCCOOH和HOCH2CH2OH反应生成六元环化合物的反应方程式： 。
(3)已知Fe(OH)2在常温无氧条件下会发生分解，转化为Fe3O4，且该反应为涉及到两种元素变价，写出其反应方程式： 。
(4)写出氢氧化铁溶解在氢碘酸溶液中的离子方程式： 。
19．有下列几种有机化合物的结构简式：
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨；⑩
(1)互为同分异构体的是 (填序号，下同)；
(2)互为同系物的是 ；
(3)官能团位置不同的同分异构体是 ；
(4)官能团类型不同的同分异构体是 。
20．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类。①官能团异构；②官能团位置异构；③碳链异构。
(1)已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体，下面给出其中的四种：
A．CH3CH2CH2CH2CH2OH B．CH3OCH2CH2CH2CH3
C． D．
①根据所含官能团判断，A属于 类有机化合物，B物质的官能团名称为 。
②B、C、D中，与A互为官能团异构的是 (填代号，下同)，互为碳链异构的是 ，互为官能团位置异构的是 。
(2)分子式为C5H12O 的物质，不能和Na发生反应的结构有 种
(3)水杨酸的同分异构体中，含苯环，可水解且能发生银镜反应的有 种
21．回答下列问题
I．下列物质：①16O和18O②红磷和白磷③CH3CH3和CH3CH2CH2CH3④CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2⑤O2和O3⑥和⑦石墨和金刚石
(1)属于同素异形体的是(填序号，下同) ，
(2)属于同分异构体的是 ，
(3)属于同系物的是 ，
(4)属于同一物质的是 。
II．如图所示为CH4—O2—KOH溶液燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒)：
(5) (填A或B)处电极入口通O2，该燃料电池中负极的极反应式为 ；
(6)当消耗甲烷的体积为2.24L(标准状况下)时，消耗KOH的质量为 g。
22．某芳香烃A的质谱图如图所示：
(1)A的名称为 。
(2)A的一氯代物共有 种。
(3)A分子中最多有 个原子共平面。
(4)已知9.2gA在足量中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重 g、 g。
(5)A分子的核磁共振氢谱有 组峰，峰面积之比为 。
23．某海关为测定进口有机物A的结构，做了如下实验：
A．将一定量的有机物A完全燃烧，测得碳、氢的质量分数分别为52.17%和13.04%；
B．获取的各种谱图如下：
请回答下列问题。
(1)由红外光谱图可知，有机物A中至少有 种不同的化学键。
(2)有机物A的结构简式为 。
(3)以有机物A为原料可合成很多有机物，如①CH3CH=CHCH3 ②HOCH2COOH ③CH3COOC2H5 ④CH3CH2OCH2CH3 ⑤ ⑥C4H6O
a.有机物②的化学名称为 。
b.有机物⑥所含官能团的名称为 。
c.等物质的量的有机物②和③完全燃烧，消耗标准状况下的O2的体积比为 。
d.有机物⑤的一种同分异构体为对二甲苯，对二甲苯的一氯取代物有 种。
e.有机物④的同分异构体有多种，其中含有三个甲基的醇类有机物的结构简式为 ；核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积之比为6:3:1的有机物的结构简式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成N为 或 ，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为 ，据此分析解题。
【详解】A． 中一个双键碳原子上连有2个H， 中一个双键碳原子上连有2个甲基，因此二者都不存在顺反异构，故A错误；
B．L的结构简式为 ，乙基有2种氢原子，连在同一碳原子上的2个甲基只有1种氢原子，故核磁共振氢谱中有3个吸收峰，故B错误；
C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有： 、 、 ，共3种，故C正确；
D．M的同分异构体可以有 等，含有手性碳原子的结构不止有3种，故D错误；
故答案选C。
2．A
【详解】A．甲醛和甲酸都能发生银镜反应是因为都含有醛基，与原子或原子团之间相互影响无关，A符合题意；
B．苯环受酚羟基影响，苯环上氢变得活泼，则苯酚与溴水可直接反应而苯与溴反应需要加铁屑，能体现原子或原子团之间相互影响会导致物质化学性质的不同，B不符合题意；
C．苯环影响甲基，使得甲基易苯酸性高锰酸钾氧化，能体现原子或原子团之间相互影响，C不符合题意；
D．羰基具有吸电子作用，烃基具有推推电子作用，由于羰基的影响导致羧酸中羟基氢更容易断裂，由于烃基影响，醇中羟基氢更难断裂，所以与Na反应的剧烈程度：乙酸＞水＞乙醇，能体现原子或原子团之间相互影响，D不符合题意；
故选A。
3．C
【详解】A．分子中只有-CH3、-CH2-中碳原子连接4个原子，但至少连有2个相同的原子(氢原子)，所以不含手性碳原子，A正确；
B．1个分子中含有2个氧原子，且都含有2个孤电子对，B正确；
C．氯巴占分子中含有16个C、2个N、2个O、1个Cl，不饱和度为11，则H原子数应为13个，分子式为C16H13ClN2O2，C不正确；
D．氯巴占分子中含有苯环，可以发生加成反应、取代反应，羰基也能发生加成反应，Cl原子、-CH3、-CH2-等可以发生取代反应，D正确；
故选C。
4．B
【详解】A．由于苯和乙炔的最简式都是CH，即苯和乙炔不管何种比例混合，只要混合物质量一定时，则C元素的质量一定，根据质量守恒可知，产生的二氧化碳的量总是一定值，A正确；
B．由于苯和乙炔的最简式都是CH，它们H的百分含量相同，燃烧时现象均为明亮火焰、有浓烈的黑烟，故区分乙炔和苯不可以用燃烧的方法，可以用加入酸性高锰酸钾溶液，B错误；
C．由反应方程式：C2H4+3O22CO2+2H2O、C2H5OH+3O22CO2+3H2O可知，乙烯和乙醇蒸汽的混合物物质的量一定时不管何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的量相等，C正确；
D．已知醋酸的分子式为：C2H4O2，丙烯的分子式为：C3H6，即醋酸和丙烯的混合物中C、H原子个数比为1:2，质量比为6:1，故若混合物中氧的质量分数是a，则氢的质量分数是，D正确；
故答案为：B。
5．C
【详解】A．乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，引入新的杂质气体，A不符合题意；
B．乙酸乙酯中的乙酸可以用饱和碳酸钠溶液除去，但由于乙酸乙酯是不溶于水的无色液体，故应用分液的方法进行分析，B不符合题意；
C．由于乙醇和水能形成恒沸物，故乙醇中的水需用新制的生石灰反应后在蒸馏，C符合题意；
D．己烯与溴水反应生成的产物为溶于苯的液体，故不能用过滤的方法进行分析，应用蒸馏的方法进行分析，D不符合题意；
故答案为：C。
6．C
【详解】A．与原子个数相等，价电子数均为32，互为等电子体，其价层电子对数均为4，属于sp3杂化，故A错误；
B．SO2是极性键的极性分子，故B错误；
C．和都是非极性分子，根据“相似相溶”原理，非极性分子在非极性溶剂中溶解度较大，可用四氯化碳萃取碘单质，故C正确；
D．连接四种不同基团的碳为手性碳原子，其中-CHOH-、-CHBrCl上的2个C原子是手性碳原子，故D错误；
故选：C。
7．C
【详解】A．观察有机物A的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，故A正确；
B．从结构简式可推得A的分子式为C13H12O4Cl2，故B正确；
C．其结构中虽含有氯原子，但因含有氧原子，所以不属于卤代烃，故C错误；
D．有机物A分子中含有碳碳双键、酮羰基、氯原子、醚键、羧基5种官能团，故D正确；
选C。
8．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。
9．D
【详解】A．为丙烷的球棍模型，A错误；
B．结构简式(CH3)2CHCH3表示的仅为异丁烷，而正丁烷的结构简式为：CH3CH2CH2CH3，B错误；
C．为甲烷的比例模型，或者叫空间填充模型，C错误；
D．乙烷的的结构式为：，电子式：，D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．π键是由不参与杂化的两个p轨道“肩并肩”重叠形成，A项正确；
B．由于π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成，所以通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转，B项错误；
C．σ键和π键因轨道重叠程度不同，所以强度不同，C项正确；
D．乙烷分子中均为单键，单键均为σ键，乙烯分子中含碳碳双键，双键中有1个π键和1个σ键，D项正确。
故选B。
11．D
【详解】A．分子中含氧官能团有羟基、醚键、羧基，有3种，故A错误；
B．乙烯分子中所有原子共平面，单键可以旋转，则分子中最少6个碳原子共平面，故B错误；
C．羧基和NaOH以1: 1反应，含有2个羧基，所以1mol该有机物最多消耗2molNaOH,故C错误；
D．六元环上饱和碳原子为手性碳原子，有2个手性碳原子，故D正确；
12．D
【详解】A．由相对能量曲线可知，化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2，说明这一过程包含两个基元反应，故A正确；
B．图中Ⅰl-2与化合物2的化学式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B正确；
C．过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20 kcal·mol-1，过程①的活化能低于过程②的活化能，故C正确；
D．过程①的热化学方程式为：I(s)+CO2(g)=I1-2 (s) △H=2.08 kcal·mol-1，故D错误；
故选D。
13．D
【详解】A．图中分析，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%，故A正确；
Ｂ．由图中变化可知甲烷在催化剂作用下，经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成新的共价键，所以一定有C H键发生断裂，故B正确；
Ｃ．①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C C键形成，故C正确；
Ｄ．催化剂可以降低反应的活化能，不能降低反应的反应热，故D错误；
答案选D。
14． e c b或d b b B C C B B
【详解】（1）与水不互溶，和水任意比例互溶，除去中采用水洗法，再用分液法将二者分离，所以第一组选择试剂：e，分离方法：B；
（2）C2H5OH中含有杂质H2O，先用生石灰吸收水分，过滤后，采用蒸馏方法分离得到乙醇，所以第二组选择试剂：c，分离方法为C；
（3）CH3CH2OH中含有杂质CH3COOH，不能采用直接蒸馏的方法分离，可以选择用氢氧化钠或者碳酸钠先于乙酸反应，再蒸馏分离得到乙醇，所以第三组选择试剂：b或d，分离方法：C；
（4）C6H5Br里含有杂质Br2，二者互溶，先加入氢氧化钠溶液发生下述反应：，生成的无机盐类物质和C6H5Br不互溶，采用分液的方法分离得到溴苯，所以第四组选择试剂：b；分离方法：B；
（5）C6H6里含有杂质C6H5OH，二者互溶，先加入氢氧化钠溶液发生下述反应：，生成的和C6H6不互溶，用分液的方法分离得到苯，所以第五组选择试剂：b；分离方法：B。
15． 羟基 (酚)羟基、酯基 溴原子、氨基 羰基、羧基 3
【详解】(1)中官能团为羟基；
(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基；
(3)中官能团为溴原子和氨基；
(4)中官能团为羰基和羧基；
(5)遇FeCl3溶液显紫色，则含酚-OH，如果苯环上有两个取代基，另一取代基为- CH=CH2，
则符合条件的的同分异构体为邻、间、对乙烯基苯酚3种。
16．(1)①⑥
(2) 碳碳双键、醛基 羟基
(3) 烯烃 8
(4)CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
(5) 4
(6) —CH=CH— H2 (或HCl) —CH2—CH2—(或—CHCl — CH2—) —CH2OH O2 (或酸性高锰酸钾溶液) —CHO (或—COOH ) 氧化反应
【详解】（1）①CH3CH=CHCH3 分子式为C4H8②CH2=CHCOOH分子式为C3H4O2③分子式为C3H4O ④C7H8O⑤分子式为C10H18O3⑥ 分子式为C4H8，综上所述①⑥互为同分异构体；
故答案为：①⑥。
（2）③中的官能团为碳碳双键、醛基 ；④ 中官能团为羟基；
故答案为：碳碳双键、醛基；羟基。
（3）按官能团分类，①属于烯烃； 根据结构可知4个C原子和2、3位置的H一定共面，1和4的H通过σ键旋转可以和碳原子共面，故最多有8个原子在同一平面；
故答案为：烯烃；8。
（4）②转化为CH2 = CHCOOCH2CH3 的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O；
故答案为：CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O。
（5）④的同分异构体中，含苯环结构的共有4种；其中核磁共振氢谱有
5组峰的结构简式为；
故答案为：4；。
（6）
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
I —COOH CH3OH —COOCH3 酯化反应
II —CH=CH— H2 (或HCl) —CH2—CH2— (或—CHCl — CH2—) 加成反应
III —CH2OH O2 (或酸性高锰酸钾溶液) —CHO (或—COOH ) 氧化反应
故答案为：—CH=CH—；H2 (或HCl)；—CH2—CH2—(或—CHCl — CH2—)；—CH2OH；O2 (或酸性高锰酸钾溶液)；—CHO (或—COOH )；氧化反应。
17．(1)氯原子的水解，即取代反应
(2)酰氯取代，取代反应
【解析】（1）
由F和G的结构可看出，F中的氯原子被羟基所取代，因此F生成G属于取代反应。
（2）
由G和乙酸香兰酯的结构可看出，G中羟基氢被CH3COCl中的CH3CO-所取代，因此G生成乙酸香兰酯属于取代反应。
18．(1) 2H2+O2=2H2O 环保
(2)HOOCCOOH+ HOCH2CH2OH+2H2O
(3)
(4)
【详解】（1）氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O；使用液氧液氢做燃料，不会产生污染物，绿色环保，故答案为：2H2+O2=2H2O；环保；
（2）HOOCCOOH和HOCH2CH2OH发生酯化反应生成 和水，反应的化学方程式为HOOCCOOH+ HOCH2CH2OH+2H2O；
（3）Fe(OH)2在常温无氧条件下会发生分解，转化为Fe3O4，且该反应为涉及到两种元素变价，铁元素的化合价升高，则必然有元素的化合价降低，O已经是最低化合价，不可能再降低，因此可知H元素化合价降低生成氢气，则反应的化学方程式为，故答案为：；
（4）氢氧化铁与氢碘酸发生氧化还原反应生成碘化亚铁、碘单质和水，反应的离子方程式为，故答案为：。
19． ②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩ ①②、②⑩ ①⑩、③⑥、④⑤ ③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨
【详解】①的分子式为，②的分子式为，③的分子式为，④的分子式为，⑤的分子式为，⑥的分子式为，⑦的分子式为，⑧的分子式为，⑨的分子式为，⑩的分子式为。
(1)互为同分异构体的有机物必须分子式相同，且结构不同，故互为同分异构体的为①②、②⑩、④⑤⑨、③⑥⑦。
(2)同系物必须结构相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团，①②、②⑩的官能团种类及数目相同，结构彼此相似，在分子组成上相差一个，故彼此互为同系物。
(3)官能团位置不同的同分异构体，即分子式相同，官能团种类及数目相同，官能团的位置不同，符合条件的有①⑩、③⑥、④⑤。
(4)官能团类型不同的同分异构体有③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨。
20．(1) 醇 醚键 B D C
(2)6
(3)3
【详解】（1）①A为CH3CH2CH2CH2CH2OH，含有官能团为羟基，属于醇类有机化合物，B为CH3OCH2CH2CH2CH3，含有的官能团为醚键。
②A、C、D含有的官能团均为羟基，C的羟基位置与A不同，D的碳链与A不同，而B含有的官能团为醚键，因此与A互为官能团异构的是B，互为碳链异构的是D，互为官能团位置异构的是C。
（2）分子式为C5H12O 的物质，不能和Na发生反应，说明不含又羟基，可能的结构有：CH3OCH2CH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH2CH3、CH3OCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHOCH2CH3、(CH3)2CHCH2OCH3、(CH3)3COCH3，共6种。
（3）水杨酸的同分异构体中，含苯环，可水解且能发生银镜反应，说明含有酯基和醛基，苯环上的侧链为—OOCH、—OH，可能的结构有邻、间、对共3种。
21．(1)②⑤⑦
(2)④
(3)③
(4)⑥
(5) A CH4＋10OH－－8e-=CO＋7H2O
(6)11.2
【分析】（1）
同素异形体是同种元素形成的不同单质，故为②⑤⑦；
（2）
同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物，故为④；
（3）
同系物是结构相似，在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物，故为③；
（4）
属于同一物质的是⑥；
（5）
根据电子的流向知，B为负极，A为正极；燃料电池中正极通入氧气，故为A；B极通入甲烷，负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e-=CO＋7H2O；
（6）
根据总反应式中CH4+2O2+2OH-=+3H2O，故当甲烷的物质的量为时，KOH的物质的量为0.2mol，则质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。
22． 甲苯 4 13 30.8 4 1：2：2：3
【详解】(1)根据A为芳香烃可知A含苯环，根据质荷比最大值为92可知A的相对分子质量为92，用商余法知A的分子式为C7H8，A为甲苯。故答案为：甲苯；
(2)甲苯中苯环上的一氯代物有3种，即氯原子取代与甲基相邻、相间、相对的位置上的氢原子，甲基上还有1种，即氯原子取代甲基上的氢原子，共4种。故答案为：4；
(3)苯的所有原子共平面，甲烷分子中与碳原子共平面的氢原子最多有两个，甲苯是由甲基取代苯的一个氢原子构成的，所以最多有13个原子共平面。故答案为：13；
(4)9.2 g甲苯的物质的量是0.1mol，完全燃烧可得和，即和。故答案为：7.2；30.8；
(5)甲苯分子中有4种氢，A分子的核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：3。故答案为：4；1：2：2：3。
23． 3 CH3CH2OH 2—羟基乙酸 碳碳双键和醛基 3:10 2 （CH3）3COH CH3CH（CH3）OCH3
【分析】由题意有机物A中碳、氢的质量分数分别为52.17%、13.04%，其余为氧，质谱分析得知其相对分子质量为46，则N（C）==2,，N（H）==6，N（O）==1，则有机物A的分子式为C2H6O。
【详解】（1）由红外光谱图可知，有机物A分子中至少含有C-H键、C-O键、O-H键三种不同的化学键，故答案为3；
（2）核磁共振氢谱显示其有三种氢原子，且个数比为1：2：3，则A的结构简式为CH3CH2OH，故答案为CH3CH2OH；
（3）a、HOCH2COOH分子中含有的官能团为羟基和羧基，依据有机物的命名原则，其名称为2—羟基乙酸，故答案为2—羟基乙酸；
b、由C4H6O的球棍模型可知其结构简式为CH3CH=CHCHO，含有的官能团为碳碳双键和醛基，故答案为碳碳双键和醛基；
c、HOCH2COOH的分子式为C2H4O3，1mol该有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量为1.5mol，CH3COOC2H5的分子式为C4H8O2，1mol该有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量为5mol，则标准状况下的O2的体积比为3:10，故答案为3:10；
d、对二甲苯结构对称，分子中含有2类氢原子，一氯取代物有2种，故答案为2；
e、CH3CH2OCH2CH3的分子式为C4H10O，其同分异构体中含有三个甲基的醇类的结构简式为（CH3）3COH；其同分异构体中核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积之比为6:3:1，说明分子中含有3类氢原子，有3个甲基和一个CH，其中有2个甲基等效，结构简式为CH3CH（CH3）O CH3，故答案为（CH3）3COH；CH3CH（CH3）OCH3。
【点睛】本题考查了有机物的结构与性质，注意根据质量守恒确定有机物分子式的方法，明确质量比、核磁共振氢谱的含义，会依据官能团分析有机物的性质，掌握同分异构体的判断方法是解题关键。
答案第1页，共2页
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