(必考题)初中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》习题(答案解析)

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．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是

A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式

B．质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量

C．红外光谱分析能测出各种化学键和官能团

D．对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析，能得到4个峰，且峰面积之比为1：1：3：3

答案：C

解析：A．李比希的元素分析仪只能测定出元素种类，不能确定有机物的结构简式，故A错误；

B．质谱仪能根据最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，故B错误；

C．不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有任何化学键或官能团的信息，来确定有机物中的官能团或化学键，故C正确；

D．有机物CH3CH(OH)CH3含有3种化学环境不同的氢，两个甲基相同，则能得到3个峰，且峰面积之比为1：1：6，故D错误；

故选C。

3．1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气179.2 L，它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是

A． B．

C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．

答案：C

解析：在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物，那么就有3种化学环境不同的H，1mol该烃燃烧需氧气179.2L（标准状况），其物质的量为mV179.2Ln===8molV22.4L/mol， A．该分子式是C6H14，耗氧量为：146+=9.5mol4，故A错误；

B．该分子式是C5H12，耗氧量为：125+=8mol4，分子式中含有4种化学环境不同的H，故C错误；

C．该分子式是C5H12，耗氧量为：125+=8mol4，分子式中含有3种化学环境不同的H，符合题意，故C正确；

D．该分子式是C5H12，耗氧量为：125+=8mol4，分子式中含有1种化学环境不同的H，故D错误；

故选：C。

4．研究人员设计出新型电解池(如图)，可实现水分解与糠醛(HMF)转化过程高效有机耦合，总反应为：，下列说法错误的是

A．HMFFDCA发生氧化反应

B．Pt作阴极，电极反应为：-22-2HO+2e=H+2OH

C．HMF和FDCA中官能团种类相同

D．水分解过程和糠醛的氧化过程二者相互促进、效率高

答案：C

解析：A．HMFFDCA中属于去氢加氧的反应，因此发生氧化反应，A正确；

B．Pt电极产生氢气，说明氢离子放电，因此作阴极，电极反应为：-22-2HO+2e=H+2OH，B正确； C．HMF和FDCA中官能团种类不相同，前者含有羟基、醚键、醛基和碳碳双键，后者含有羧基、醚键和碳碳双键，C错误；

D．根据题干信息可判断水分解过程和糠醛的氧化过程二者相互促进、效率高，D正确；

答案选C。

5．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。

6．下列结构简式代表了几种不同的烷烃

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

答案：B 解析：表示的物质为2-甲基丁烷；表示的物质为戊烷；表示的物质为2-甲基丁烷；表示的物质为戊烷；表示的物质为2，3-二甲基丁烷，可见上述几个结构简式表示了3种物质，故合理选项是B。

7．8.8g某有机物C在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重7.2g和17.6g，经检验剩余气体为O2．已知C分子的质谱与红外光谱如图所示：

下列说法错误的是

A．有机物C中含有C、H、O三种元素 B．有机物C的分子式为C4H8O2

C．有机物C难溶于水 D．符合C分子结构特征的有机物只有一种

答案：D

【分析】

某有机物C在足量O2中充分燃烧，生成的水7.2g即0.4mol、二氧化碳气体17.6g即0.4mol，按质量守恒定律,消耗氧气7.2g+17.6g-8.8g=16g，则8.8g有机物C中含0.4molC、0.8molH、0.2molO；从质谱图中可知C的相对分子质量为88；

解析：A．据分析，有机物C中含有C、H、O三种元素，A正确；

B．据分析，C的相对分子质量为88，8.8g即0.1mol有机物C中含0.4molC、0.8molH、0.2molO，则有机物C的分子式为C4H8O2 ，B正确；

C．从红外谱图中可知，有机物C为乙酸乙酯、丙酸甲酯，难溶于水，C正确；

D．结合选项C，符合有机物C分子结构特征的有机物不止有一种，D错误；

答案选D。

8．在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是( )

A．甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子

B．将CH2=CH-CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH-COOH

C．引入羟基的方法通常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原

D．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到

答案：C

解析：A.甲苯在光照下与氯气反应，主反应为甲基上的氢原子被取代，故A错误；

B. 碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B错误；

C. 卤代烃水解、烯烃加成、酯的水解和醛的还原等能够引入羟基，故C正确；

D. 三种单体在一定条件下发生加成和加聚反应能生成该物质，故D错误。

故答案选：C。

9．下列说法正确的是

A．羟基的电子式为： B．葡萄糖的结构简式：C6H12O6

C．乙酸的填充模型为： D．螺戊烷（）所有碳原子处于同一平面

答案：C

解析：A．羟基中氧原子最外层为7个电子，氢原子最外层2个电子，羟基正确的电子式为：，选项A错误；

B．葡萄糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，选项B错误；

C．乙酸的填充模型为：，选项C正确；

D．甲烷为正四面体结构，螺戊烷（）所有碳原子不可能处于同一平面，选项D错误。

答案选C。

10．下列有关化学用语表示不正确．．．的是（ ）

A．对硝基甲苯的结构简式： B．乙炔的球棍模型：

C．甲基的电子式： D．2甲基丁烷的键线式：

答案：A

解析：A．对硝基甲苯为4-硝基甲苯，其结构简式：，A化学用语错误；

B．乙炔的结构简式为CH≡CH，球棍模型：，B化学用语正确；

C．甲基为甲烷失去一个氢原子剩余部分，其电子式：，C化学用语正确；

D．2-甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，键线式：，D化学用语正确； 答案为A。

11．有机物 X 的分子式为 C4H8O2，X 可与 NaOH 溶液反应，则符合上述条件的X结构简式有（不考虑立体异构）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

答案：D

解析：有机物 X的分子式为 C4H8O2，能与 NaOH 溶液反应的是酸或酯，属于酸的有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，属于酯的结构有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH2COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共6种，选D。

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．下列说法正确的是。

A．烷烃的通式为 CnH2n+2，随 n 的增大，碳元素的质量分数逐渐减小

B． 和互为同系物

C．丙烷的比例模型为

D．分子式为 C5H10O2 且可与碳酸钠反应放出气体的有机化合物有 8 种(不考虑立体异构)

答案：B

解析：A．烷烃的通式为CnH2n+2，C元素的质量分数为12n14n2=12214+n，则随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐增大，故A错误；

B．和的结构相似，分子组成上相差1个CH2，互为同系物，故B正确；

C．是丙烷的球棍模型，不是比例模型，故C错误；

D．分子式为C5H10O2的有机物，能可与碳酸钠反应放出气体，说明分子中含有-COOH，该物质为戊酸，可以看作-COOH取代丁烷上的H原子形成的酸，丁烷有正丁烷、异丁烷，CH3CH2CH2CH3分子中有2种H原子，被-COOH取代得到2种酸；CH3CH(CH3)2分子中有2种H原子，被-COOH取代得到2种酸，所以该有机物的可能的结构有4种，故D错误；

故选B。

14．下列化学用语表述正确的是

A．乙炔的实验式：C2H2 B．醛基的结构简式：-COH

C．2-丁烯的键线式： D．聚丙烯腈的结构简式：[2CHCHCN]n

答案：C

解析：A．乙炔分子式为C2H2，实验式为：CH，故A错误；

B．醛基的结构简式：-CHO，故B错误；

C．2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，键线式为：，故C正确；

D．聚丙烯腈的结构简式：，故D错误；

答案选C。

15．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是

A．溴乙烷与NaOH水溶液共热制乙醇；丙烯与水反应制丙醇

B．甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热制对硝基甲苯；甲苯与酸性KMnO4作用制苯甲酸

C．氯代环己烷与NaOH醇溶液共热制环己烯；丙烯与溴水反应制1,2−二溴丙烷

D．乙酸、乙醇与浓硫酸共热制乙酸乙酯；苯甲酸乙酯与稀硫酸共热制苯甲酸和乙醇

答案：D

解析：A. 溴乙烷与NaOH水溶液共热发生取代反应生成乙醇，丙烯与水发生加成反应生成丙醇，二者反应类型不相同，故A不选；

B. 甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生取代反应生成对硝基甲苯，甲苯与酸性KMnO4发生氧化反应生成苯甲酸，二者反应类型不相同，故B不选；

C. 氯代环己烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成环己烯，丙烯与溴水发生加成反应1,2−二溴丙烷，二者反应类型不相同，故C不选；

D. 乙酸、乙醇与浓硫酸共热发生酯化反应（取代反应）生成乙酸乙酯，苯甲酸乙酯与稀硫酸共热发生水解反应（取代反应）生成苯甲酸和乙醇，二者反应类型相同，故D选；

答案选D。