第3章第2节有机化合物结构的测定——提升训练--高中化学鲁科版（2019）选择性必修3.docx

第3章有机合成及其应用 合成高分子化合物第2节有机化合物结构的测定提升训练-高中化学鲁科版（2019）选择性必修3一、选择题（共16题）1两种不同的烃CxHy和CaHb不论以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变，下列叙述正确的是ACxHy和CaHb分子中氢原子数一定相等B可能是C2H4和C3H6的混合物CCxHy和CaHb一定是同分异构体DCxHy和CaHb的最简式可能不同2符合下面核磁共振氢谱图的有机物是ACH3COOCH2CH3BCH2=CHCH2CH3CD3某有机物的结构简式为，下列关于该有机物的说法不正确的是A分子式为B不能发生氧化反应C分子中含有羟基D可使溴的四氯化碳溶液褪色4下列说法不正确的是A同位素示踪法常用于研究化学反应历程B采用合适的催化剂可以使一些不自发的化学反应得以实现C可以利用物质的颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率D勒夏特列原理无法解释将平衡体系加压后颜色变深5下列说法正确的是 CH3- CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同CHCH和C6H6的含碳量相同碳原子数不同的直链烷烃一定是同系物正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是核磁共振氢谱法ABCD6已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是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由其质谱图可以得知A分子的相对分子量为46D综合分析化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH37下列说法中不正确的是A红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析BHCHO中含有的官能团是羟基C中含有酯基D2，5二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰8五指毛桃汤中含有佛手柑内酯(结构简式如图)。下列有关该化合物的说法不正确的是A可发生水解反应B可使酸性高锰酸钾溶液褪色C所有碳原子一定共平面D1mol该物质充分燃烧可生成12molCO29下列关于苯乙烯()的说法不正确的是A1mol苯乙烯与过量溴水发生加成反应，最多消耗溴(Br2) l molB一氯代物(不考虑立体异构)有3种C分子式是C8H8D常温常压下，苯乙烯不是气态10下列说法不正确的是A石墨可作润滑剂和电极材料B可采用电解ZnSO4溶液制备锌C98.3%的浓硫酸可用于吸收SO3D不能鉴别CH3COOH和HCOOCH311环丙叉环丙烷(n)由于其特殊的结构，一直受到结构和理论化学家的关注，它有如图转化关系。下列说法错误的是A反应属于加成反应Bn中一定共平面的碳原子数为6Cp中非极性键与极性键的个数之比为92Dm的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种12青蒿酸具有抗疟作用，结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A属于芳香族化合物B分子式为C分子中所有碳原子可能处于同一平面D能使溴的四氯化碳溶液褪色13下列实验能达到预期目的的是选项实验操作实验目的A在苯和苯酚的混合液中加人足量的浓溴水，振荡、过滤分离出苯酚B向卤代烃水解后的溶液中加入溶液判断卤素原子种类C淀粉与20%的硫酸混合溶液在沸水浴中充分加热后滴加碘水验证淀粉是否水解完全D向溶液中滴入酸性溶液证明中含有碳碳双键AABBCCDD14吡啶()是类似于苯的芳香族化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是AMPy只有两种芳香同分异构体BEPy的分子式为CVPy是乙烯的同系物D反应的反应类型是消去反应15傅-克反应是合成芳香化合物的一种重要反应。有机物a和苯通过傅-克反应合成b的过程可表示如下(无机小分子产物略去)：下列说法正确的是+A该反应是加成反应BR为时，b的二氯代物有6种CR为时，b中共平面的原子至少有8个DR为时，1b完全燃烧最多消耗1216下列有关物质结构和性质的说法不正确的是（       ）A分子式为C5H9O2Cl且能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体的有机物有12种(不含立体结构)B已知引发某疫情的病毒对化学药品很敏感，乙醇、漂白粉溶液均可将病毒氧化而达到消毒的目的C一定条件下，完全燃烧14g含氧质量分数为a的乙烯、乙醛混合气体，则生成水的质量为18(1-a)gD按系统命名法，化合物的名称为3甲基5，7二乙基癸烷二、综合题（共7题）17烷烃中碳原子数少于10个的有机物中一氯代物只有一种的共有四种物质，请写出四种物质的结构简式。_18完成下列各小题：(1)系统命名为_。     (2)某有机物的键线式为，则该有机物的分子式为_。(3)某烷烃的相对分子质量为44，则该烷烃的结构简式_。按要求书写下列化学方程式： (1)苯与溴发生反应制溴苯：_   ；(2)CH2=CHCH=CH2与等物质的量的溴在60时发生1,4-加成反应：_ ；(3)乙醇催化氧化生成乙醛：_。19经元素分析后，发现某烃的含碳量为82.76%，氢的质量分数则为17.24%，且相对分子质量为58，试推断该烃的分子式_20写出下列烷烃的分子式：(1)写出烷烃的通式_(2)含有30个氢原子的烷烃：_。(3)试写出三氯甲烷在光照条件下与氯气反应的化学方程式：_。21（1）某有机化合物A6.8g，完全燃烧后生成3.6g水和8.96LCO2（标准状况），已知该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为68，则该有机物的分子式为_。（2）该有机物A的核磁共振氢谱和红外光谱如下：试推测有机物A的结构简式为_。（3）与A属于同类有机物的同分异构体共_种，其结构简式分别为（不一定填满空格）_。22青蒿素是我国科学家从传统中药中发现并提取的能治疗疟疾的有机化合物，其结构简式如图所示。(1)青蒿素的分子式为_。(2)下列关于青蒿素的说法正确的是_(填字母)。A分子中含有酯基和醚键B分子中含有苯环C该分子易溶于有机溶剂，不易溶于水D该分子所有原子可能位于同一平面上(3)科学家常用有机化合物A从中药中将青蒿素萃取出来，使用现代分析仪器可以对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：由图1可知，A的相对分子质量为_。   由图2可知A属于醚，通过A的核磁共振氢谱图3可知，A的结构简式为_。有机物B是A的同分异构体，已知B能与金属钠反应，且B的烃基上的一氯代物只有一种，写出B与金属钠反应的化学方程式_。查阅资料可知，常温下A是一种无色易挥发的液体，沸点34.5；B是一种无色晶体，沸点113.5。B的沸点明显高于A的沸点，试从结构角度进行解释：_。23有A、B两种有机物，按要求回答下列问题：(1)取有机物A3.0g，测得完全燃烧后生成3.6gH2O和3.36LCO2 (标准状况)，已知相同条件下，该有机物的蒸气密度是氢气的30倍，则该有机物的分子式为_。(2)有机物B的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如图：又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积比为6：1：1，试推测该有机物的结构：_。(3)主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有_(不考虑立体异构)(填序号)。A2种          B3种          C4种        D5种(4)维生素C的结构简式为，丁香油酚的结构简式为。下列关于二者所含官能团的说法正确的是_(填序号)。A均含酯基            B均含羟基        C均含碳碳双键参考答案：1B 【详解】两种不同的烃CxHy和CaHb不论以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变，说明这两种烃的最简式相同，它们的分子式可能相同也可能不同，所以可能是同分异构体也可能不是。综上所述，B正确，本题选B。2A 【详解】ACH3COOCH2CH3分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为2:3:3，A符合题意；BCH2=CHCH2CH3分子中有4种不同环境的氢原子，B不符题意；C 分子中有4种不同环境的氢原子，C不符题意；D 分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为6:2:2=3:1:1，D不符题意；故选A。3B 【详解】A有机物分子式为，A正确；B有机物含有羟基，能发生氧化反应，B错误；C有机物含有羟基，C正确；D有机物含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；故选A。4B 【详解】A同位素示踪法是科学家经常使用的研究化学反应历程的手段之一，故A正确；B催化剂只改变化学反应的速率，而不能改变化学反应的自发性，故B错误；C在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显颜色时，可以利用物质的颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率，故C正确；D，该反应是气体体积不变的反应，达到平衡后，增大压强，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，故D正确；答案选B。5A 【详解】和的最简式都是，二者的最简式相同，正确； 和的最简式都是，所以二者的含碳量相同，正确；因为烷烃属于饱和烃，碳原子数不同的直链烷烃一定结构相似、通式相同，相差1个或几个CH2原子团，故一定是同系物，正确；正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体、相对分子质量相同，但含有的支链逐渐增多，分子间作用力逐渐减弱，则它们的沸点逐渐变低，正确；能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是质谱法，错误；故答案选A。6D 【详解】AA的红外光谱可知，有机物A含C-H、H-O和C-O键，有3种不同化学环境的H，故A正确；B有机物A的核磁共振氢谱中有三个不同的峰，表示该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；C由A的质谱图可以得知A分子的相对分子量为46，故C正确；D根据上述三个图分析可知，有机物A有三种H，而CH3OCH3只有一种H，C2H6O应为CH3CH2OH，故D错误；故答案：D。7B 【详解】A红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；BHCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；C可以看作，其中含有酯基，C正确；D2，5­二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；故答案为：B。8C 【详解】A该物质中含有酯基，可以发生水解反应，A正确；B该物质中含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；C醚键连接了苯环和一个甲基，由于单键可以旋转，该甲基上的碳原子可能与苯环不共面，C错误；D该物质的一个分子中含有12个碳原子，所以1mol该物质充分燃烧可生成12molCO2，D正确；综上所述答案为C。9B 【详解】A苯乙烯含有1个碳碳双键，1mol苯乙烯与过量溴水发生加成反应，最多消耗l molBr2，故A正确；B苯乙烯分子中有5种类型氢原子，若不考虑立体异构，一氯代物有5种，故B错误；C由结构简式可知，苯乙烯分子含有8个碳原子和8个氢原子，分子式是C8H8，故C正确；D常温常压下，苯乙烯为液态，不是气态，故D正确；答案选B。10D 【详解】A石墨是层状结构，层间以分子间作用力结合，比较微弱，因此石墨有滑腻感，可以作润滑剂；石墨中含有自由移动的电子，因此能够导电，故可以作电极材料，A正确；B电解ZnSO4溶液时，在最后的沉淀工序中发生反应：2ZnSO4+H2O=2Zn+2H2SO4+O2，故可以通过电解ZnSO4的方法生产Zn单质，B正确；C98.3%的浓硫酸可用于吸收SO3得到发烟硫酸，C正确；DCH3COOH和HCOOCH3分子中都含有2种H原子，两种H原子的个数比都是1：3，峰相同，但二者的化学位移不同，因此能鉴别CH3COOH和HCOOCH3，D错误；故合理选项是D。11C 【详解】A根据反应原理可知环丙叉环丙烷(n)与:CBr发生加成反应生成p，选项A正确；Bn中的参考平面为乙烯平面，因乙烯中的6个原子共平面，则n中6个碳原子共面，选项B正确；Cp中非极性键（9个碳碳键）与极性键（2个碳溴键和8个碳氢键）的个数之比为910，选项C错误；Dm的同分异构体中属于芳香族化合物类别有苯甲醇(1种)，苯甲醚(1种)，甲基苯酚(3种)，故共有5种，选项D正确。答案选C。12D 【详解】A结构简式中没有苯环，不属于芳香族化合物，A错误；B分子式为C15H22O2，B错误；C结构中有多碳链相连、含环己烷的碳架结构，所以分子中所有碳原子不可能处于同一平面，C错误；D结构式中有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；故选D。13C 【详解】A生成的三溴苯酚和苯互溶，不能分离，A错误；B卤代烃水解后必须酸化后才能加入硝酸银溶液，B错误；C淀粉遇到碘变蓝色，所以加入碘能检验是否存在淀粉，即检验是否水解完全，C正确；D碳碳双键和醛基均可以使酸性溶液褪色，D错误；故选C。14D 【详解】A结合MPy的结构简式可确定其分子式为，其芳香同分异构体可能有、等，A项错误；B结合该有机物的结构简式，EPy的分子式为，B项错误；CVPy组成元素有碳、氢、氮三种元素，乙烯组成元素有碳、氢元素，二者组成元素不同，结构也不相似，故VPy与乙烯不是互为同系物关系，C项错误；D分析EPy与VPy的结构简式可知，环上支链-CH2-CH2OH转化为R-CH=CH2，由饱和变为不饱和，反应为消去反应，D项正确；故选D。15D 【详解】A由反应过程可知，苯环上的H被R取代，故该反应为取代反应，A错误；BR为CH，时，b为。当一个取代上的氢，另一个的位置有4种结构，当两个均取代苯环上的氢有、6种结构，则b的二氯代物有种结构，B错误；C苯环为平面结构，则中至少有12个原子共平面，C错误；D烃的含氧衍生物燃烧的通式：，R为时，有机物b的分子式为，则1b完全燃烧，消耗氧气的物质的量为，D正确。故选D。16B 【详解】A分子式为C5H9O2Cl且能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体说明该有机物为饱和一元羧酸的一氯代物，分子组成为C4H9-COOH的结构有四种，分别是CH3CH2CH2CH2-COOH、(CH3)2CHCH2-COOH、(CH3)3C-COOH、CH3CH2CH(CH3)-COOH，其中分子中烃基上有四种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有四种；分子中烃基上有3种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有3种；分子中烃基上有1种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有1种；分子中烃基上有四种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有四种；则其同分异构体的总数为：4+3+1+4=12，A正确；B酒精消毒的原理是使蛋白质凝固而变性，漂白粉具有强氧化性，能使蛋白质发生氧化发生变性，B错误；C乙烯的分子式为C2H4，乙醛的分子式为C2H4O，两物质中C、H原子数目之比都是1：2，故混合物中C、H元素质量之比=12：2=6：1，含氧的质量分数为a，则C、H元素质量分数之和=1-a，故H元素质量分数=(1-a)×=(1-a)，生成水的质量为14g××9=18(1-a)g，C正确；D主链含10个C，3号C上有甲基，5、7号C上有乙基，名称为3-甲基-5，7-二乙基癸烷，D正确；故选B。17甲烷、CH4乙烷CH3CH32，2-二甲基丙烷2，2，3，3-四甲基丁烷 【详解】一氯代物只有一种的烷烃，说明分子中的 H原子都是一样的。可以用列举的方法，从 CH4、C2H6开始，依次用 -CH3取代上面两个分子中的H原子，这样，在10个C以内的烷烃，符合条件的就有4个分子，分别是：甲烷CH4乙烷CH3CH32，2-二甲基丙烷2，2，3，3-四甲基丁烷18     2，3-二甲基丁烷     C3H6O2     CH3CH2CH3     + Br2+HBr     CH2=CHCH=CH2+Br2BrCH2-CH=CH-CH2Br     2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 【详解】(1)的主链上有4个碳原子，2、3两个主链碳原子上连有甲基，所以系统命名为2，3-二甲基丁烷。(2)某有机物的键线式为，其结构简式为CH3CH2COOH，则该有机物的分子式为C3H6O2。(3)某烷烃的相对分子质量为44，由通式CnH2n+2，可求出n=3，则分子式为C3H8，该烷烃的结构简式为CH3CH2CH3。答案为：2，3-二甲基丁烷；C3H6O2；CH3CH2CH3。(1)苯与溴在FeBr3的催化作用下发生反应，生成溴苯和溴化氢，化学方程式为：+ Br2+HBr；(2)CH2=CHCH=CH2与等物质的量的溴在60时发生1,4-加成反应，生成BrCH2-CH=CH-CH2Br，反应的化学方程式为：CH2=CHCH=CH2+Br2BrCH2-CH=CH-CH2Br；(3)乙醇在Cu的催化作用下发生氧化反应生成乙醛和水，反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；答案为：+ Br2+HBr；CH2=CHCH=CH2+Br2BrCH2-CH=CH-CH2Br；2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。19C4H10 【详解】碳的质量分数是82.76%，氢的质量分数是17.24%，则该物质中碳、氢原子个数之比为（82.76%/12）：（17.24%/1）=6：897：17.24=2：5，该烃的最简式是C2H5，相对分子质量为58，设分子式为C2nH5n：则12×2n+5n=58，得：n=2，则分子式C4H10。20(1)CnH2n+2(2)C14H30(3)CHCl3+Cl2CCl4+HCl 【分析】(1)烷烃属于饱和烃，故通式为CnH2n+2。(2)因烷烃通式为通式为CnH2n+2，若含有30个H原子，则2n+2=30，则n=14，故分子式为C14H30。(3)三氯甲烷在光照条件下与氯气反应生成四氯化碳和氯化氢，故化学方程式为CHCl3+Cl2CCl4+HCl。21     C8H8O2          5     、 【详解】（1）已知该有机物的蒸汽对氢气的相对密度为68，则该有机物的相对分子质量为68×2=136。6.8g该有机物的物质的量是6.8g÷136g/mol0.05mol，3.6g水的物质的量为3.6g÷18g/mol=0.2mol，0.2mol水中含有0.4molH原子，因此有机物A中氢原子个数为0.4mol÷0.05mol8；标况下8.96L二氧化碳的物质的量为8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，因此有机物A中碳原子个数为0.4mol÷0.05mol8，则含有氧原子的个数是，因此该有机物分子式为C8H8O2；（2）根据有机物A的核磁共振氢谱可知分子中含有4类氢原子，个数之比是1：2：2：3。根据红外光谱可知分子中含有苯环、CH、CO、COC，所以结构简式为；（3）与A属于同类有机物，说明属于酯类且含有苯环，其结构简式分别为、，所以符合条件的的同分异构体共5种。22(1)C15H22 O5(2)AC(3)     74     CH3CH2OCH2CH3     +2Na+H2     B分子中含有羟基，分子间存在氢键，氢键作用力较强，所以沸点B>A 【分析】(1)青蒿素的分子式为C15H22 O5；(2)A.分子中含有酯基和醚键，B.分子中无苯环，C.易溶于有机溶剂，不易溶于水，D.分子中含有-CH3，所以原子不可能共面，故选AC。(3)A的相对分子质量为74；通过A的核磁共振氢谱图3可知，A有两种氢，比值为2:3，故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3；B能与金属钠反应，且B的烃基上的一氯代物只有一种，则B为，反应的化学方程式为+2Na+H2；B分子中含有羟基，分子间存在氢键，氢键作用力较强，所以沸点B>A。23     C3H8O          C     B、C 【详解】(1)相同条件下，该有机物的蒸气密度是氢气的30倍，则该有机物的相对分子质量为30×2=60，该有机物的物质的量为，完全燃烧后生成3.6g水和(标准状况)，则该有机物分子中含C原子数为，含H原子数为，含O原子数为，该有机物的分子式为；(2)由红外光谱可知有机物B中含有C=O、C-O-C结构，结合有机物B的分子式及B的核磁共振氢谱图可知其有6个氢原子处于相同化学环境，即分子中含有2个相同的甲基，则该有机物的结构为；(3)主链含6个碳原子，对主链碳原子进行编号：，有甲基、乙基2个支链，则乙基只能连在3号碳原子上，3号碳原子上连有乙基后，分子结构不对称，甲基可以连在2、3、4、5号碳原子上，则共有4种结构，答案选C；(4)由二者的结构简式可知，维生素C分子中含有碳碳双键、羟基、酯基；丁香油酚分子中含有羟基和碳碳双键，答案选B、C。