2021年高中化学选修三第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》基础练习(答案解析)(1)

一、选择题

1．分子式为C4H9Cl的有机物同分异构体数目有

A．4种 B．6种 C．9种 D．10种

答案：A

解析：分子式为C4H9Cl的有机物的同分异构体为CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl，共4 种，故选A。

2．某混合气体由两种气态烃组成。2.24L该混合气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳(气体体积均已换算成标准状况下的体积)和3.6g水。则这两种气体可能是

A．4CH和38CH B．4CH和43CH C．24CH和43CH D．24CH和26CH

答案：B

【分析】

标况下，求得混合气体的物质的量为0.1mol，CO2物质的量为0.2mol，H2O物质的量为0.2mol，则0.1mol混合气体含有0.2molC和0.4molH，则混合气体可以表示为C2H4，所以一份混合气体中含有两份碳原子和四份氢原子。

解析：A．4CH和38CH无论如何混合，一份混合气体中氢原子份数均大于4，A错误；

B．4CH和43CH无论如何混合，一份混合气体中含有两份碳原子和四份氢原子，B正确。

C．24CH和43CH无论如何混合，一份混合气体均不能含有两份碳原子，C错误；

D．24CH和26CH无论如何混合，一份混合气体中氢原子份数均大于4，D错误。

答案选B

3．5102CHCl的结构(不考虑立体异构)有

A．20种 B．21种 C．22种 D．24种

答案：B

【分析】

本题主要考查卤代烃的同分异构体，箭头为另一Cl原子的位置，、、、、、、、，共21种，据此解题。 解析：综上所述，故选B。

4．有机物 H2C=CH-CH2-CHOH-CH2Cl 在不同条件下可能发生以下哪些反应：

①加成反应 ②取代反应 ③置换反应 ④氧化反应 ⑤聚合反应

A．①④⑤ B．③⑤ C．②③④ D．全部都可能

答案：D

解析：根据有机物的结构简式，含有碳碳双键、羟基，碳碳双键能发生加成反应、加聚反应和与高锰酸钾发生氧化反应，羟基能发生取代反应、置换反应和氧化反应，答案为D。

5．分子式为C5H10O的饱和一元醛的同分异构体共有几种

A．3 B．4 C．5 D．6

答案：B

解析：C5H10O且为饱和一元醛的结构可写成C4H9-CHO，C4H9-的结构有4种

[CH3CH2CH2CH2-、(CH3)2CHCH2-、C(CH3)3-、CH3CH2CH(CH3)-]，故C5H10O且为饱和一元醛的结构也为4种。

答案选B。

6．治疗新冠肺炎药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是

A．分子中存在σ键、π键、大π键

B．分子中的NH键的键能小于OH键的键能

C．分子中P原子的杂化方式为2sp

D．分子中含有手性碳原子

答案：C

解析：A．分子中所有单键都是σ键，除苯环外的双键中，都含有π键，苯环中含有大π键，A正确；

B．因为N的非金属性小于O的非金属性，所以分子中的NH键的键能小于OH键的键能，B正确；

C．分子中P原子的价层电子对数为4，杂化方式为3sp，C错误；

D．分子中，结构片断中五元环上的4个碳原子都为手性碳原子，另外，结构片断中“∗”处的碳原子也为手性碳原子，D正确；

故选C。

7．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是

A．一氯乙烷 B．2-丁烯 C．乙炔 D．甲烷

答案：C

解析：A．一氯乙烷分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此所有原子不可能共平面，A不符合题意；

B．2-丁烯含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此所有原子不可能共平面，B不符合题意；

C．乙炔分子中四个原子在同一条直线上，因此分子中所有原子共平面，C符合题意；

D．甲烷分子中C原子与4个H原子形成正四面体结构，键角是109°28′，因此分子中所有原子不可能共平面，D不符合题意；

故合理选项是C。

8．某烯烃氢化后得到的烃是，该烃可能有的结构简式有

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种

答案：B

解析：根据烯烃与H2加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有H原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置，该烷烃中能形成双键键位置有：1和2之间、2和3之间；2和6、4和5、4和7与1、2形成的C=C键相同，3和4与2和3位置形成的C=C键相同，故该烯烃共有2种，故选B。

9．同分异构的现象广泛存在有机化合物中，下列说法正确的是( )

A．分子式为C7H7Cl且分子中含有苯环的同分异构体共有4种(不考虑立体结构)

B．分子式为C5H12O的同分异构体共有8种

C．分子式为C5H10O2能与饱和碳酸氢钠反应的同分异构体共有5种

D．分子式为C4H8Cl2的同分异构体共有10种

答案：A

解析：A．分子式为C7H8为甲苯，甲苯苯环上的一氯代物有3种，甲基上的一氯代物有1种，即分子式为C7H7Cl且分子中含有苯环的同分异构体共有4种，故A正确；

B．分子式为C5H12O的同分异构体可能是醇，其中CH3CH2CH2CH2CH3有1个H原子被羟基取代共有3种醇，CH3CH2CH(CH3)2有1个H原子被羟基取代共有4种醇，C(CH3)4有1个H原子被羟基取代共有1种醇，另外分子式为C5H12O的同分异构体可能是醚，则分子式为C5H12O的同分异构体不至8种，故B错误；

C．分子式为C5H10O2能与饱和碳酸氢钠反应的同分异构体中含有羧基，则可能是CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH(CH3)2CH2COOH、C(CH3)3COOH共有4种，故C错误；

D．分子式为C4H10的烷烃有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2，其中CH3CH2CH2CH3的二氯代物有6种，CH3CH(CH3)2的二氯代物有3种，共9种，故D错误；

故答案为A。

10．烃A分子式为C4H10，分子结构中含有一个次甲基（），则此物质A的二溴代物的种数为（ ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．以上都不对

答案：A

解析：分子式为C4H10，分子结构中含有一个次甲基的烃A的结构简式为（CH3）3CH，两个溴原子能同时取代甲基上的2个氢原子、分别取代2个甲基上的氢原子和分别取代甲基上和次甲基上的氢原子，则二溴代物共有3种，故选A。

11．下列化学用语表示正确的是

A．乙烯的空间充填模型：

B．四氯化碳的电子式：

C．丙烯的结构简式：CH3CHCH2

D．苯的分子式：

答案：A

解析：A．乙烯的空间充填模型，氢原子半径最小，比碳原子小，图中比例模型正确，故A正确；

B．四氯化碳分子中含有4个碳氯键，碳原子和氯原子最外层达到8电子稳定结构，图中氯原子的最外层电子数数目应是8个，故B错误；

C．丙烯的结构简式：CH3CH=CH2，故C错误；

D．苯的分子式为C6H6，题目为结构简式，故D错误；

答案选A。

12．下列除去括号内杂质，所用试剂和操作方法均正确的是

A．乙酸乙酯(乙酸)：加入乙醇，浓硫酸加热

B．Cl2(H2O)：通过碱石灰的干燥管

C．CH4(C2H4)：通过酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

D．FeCl2(FeCl3)：加入过量铁粉后，过滤

答案：D

解析：A．乙酸与碳酸钠反应，而乙酸乙酯不反应，且能降低其溶解度，则应加入碳酸钠溶液，充分反应后静置，再用分液漏斗分离，A加入试剂错误；

B．碱石灰能够吸收氯气，则Cl2中除H2O应通过氯化钙的干燥管，B干燥试剂错误；

C．C2H4与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳，引入新的杂质气体，应通过溴水的洗气瓶，C除杂试剂错误；

D．FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，则应加入过量铁粉后，过滤，D正确；

答案为D。

13．下列两个反应的类型相同的是（ ）

A．乙醇与金属钠的反应；苯与氢气在一定条件下反应

B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．苯制备溴苯的反应；乙烯制备聚乙烯的反应

D．乙醇与乙酸的酯化反应；甲烷与氯气在光照条件下的反应

答案：D

解析：A．乙醇与金属钠的反应生成乙醇钠和氢气，是置换反应，苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷，是加成反应，故不选A；

B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反应，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应，故不选B；

C．苯和溴反应生成溴苯和溴化氢，苯制备溴苯的反应是取代反应，乙烯制备聚乙烯的反应为加成反应，故不选C；

D．乙醇与乙酸的酯化反应和甲烷与氯气在光照条件下的反应都是取代反应，故选D；

选D。

14．为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是

选项 被提纯物质 除杂试剂 分离方法

A 酒精(水) 生石灰 蒸馏

B 乙醇(乙酸) Na2CO3溶液 分液

C 乙烷(乙烯) 酸性KMnO4溶液 洗气

D 溴苯(溴) CCl4 萃取

A．A B．B C．C D．D

答案：A 解析：A．CaO与水反应后，增大与乙醇的沸点差异，蒸馏可分离，故A正确；

B．乙醇会溶于碳酸钠溶液，无法分离，可采用加入生石灰，转化成难挥发的乙酸钙，再将乙醇蒸馏，B错误；

C．乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳，引入新杂质，故C错误；

D．溴、溴苯与四氯化碳互溶，不能萃取分离，故D错误；

故选A。

15．分子式为C10H14的苯的同系物X，苯环上只有一个取代基则符合条件的X有

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

答案：C

【分析】

C10H14的苯的同系物X，含有4个C的支链丁基有几种同分异构体，该有机物就有相应的同分异构体。

解析：丁基中碳原子连接方式有：、、、，所以丁基总共含有四种同分异构体，故苯环上只有一个取代基的、分子组成为C10H14的苯的同系物有四种，故选C。

二、填空题

16．(1)NaBH4固体与水反应生成NaBO2固体和氢气，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是___。

(2)画出分子式为C3H8O的醇类同分异构体___。

(3)在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的总压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤某种气体的百分含量。

a.能说明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是___。

b.能说明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)达到平衡状态的是___。

答案：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)∆H=216kJ/mol

、 ①④⑤ ②③④⑤

解析：(1)该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2，3.8gNaBH4的物质的量为0.1mol，则消耗1molNaBH4放出的热量为216kJ，相应的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)∆H=216kJ/mol；