2021版高考化学一轮复习课时分层提升练三十五认识有机化合物含解析新人教版

-1-认识有机化合物一、选择题1.对下列物质的类别与所含官能团的判断中,不正确的是()A.醇类—OHB.CH3CH2COOH羧酸类—COOHC.酮类—CHOD.CH3CH2Br卤代烃类—Br【解析】选C。含有—OH,且—OH不与苯环直接相连,属于醇,故A正确;含有羧基,属于羧酸类,故B正确;含有醛基,属于醛类,故C错误;含有溴原子,属于卤代烃类,故D正确。2.某有机物的结构简式为,与其互为同分异构体的是()A.B.C.D.【解析】选D。该有机物的分子式为C8H8O2。A项的分子式为C7H6O2,错误;B项的分子式为C8H16O2,错误;C项的分子式为C8H6O3,错误;D项的分子式为C8H8O2,正确。3.(2019·镇江模拟)下列说法正确的是()A.的名称为3,4,4-三甲基丁烷B.化合物的一氯取代物有2种C.互为同分异构体-2-D.(葡萄糖)分子结构中含有—OH,与乙醇互为同系物【解析】选C。A.的主链含有5个碳原子,名称为2,3-二甲基戊烷,故A错误;B.化合物中含有3种氢原子,一氯取代物有3种(),故B错误;C.的分子式均为C6H6,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;D.(葡萄糖)分子结构中含有5个-OH和1个醛基,与乙醇的结构不相似,不是同系物,故D错误。【加固训练】某有机物的结构简式为。下列说法不正确的是()A.该有机物属于饱和烷烃B.该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物D.该烃的一氯取代产物共有8种【解析】选C。该有机物分子中不含不饱和键,属于饱和烷烃,故A项正确;该有机物主链7个碳原子,3号位甲基,5号位乙基,故B项正确;二者分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故C项错误;该烷烃分子中有8种等效氢原子,因此其一氯代物共有8种,故D项正确。4.(2019·南阳模拟)据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。下列对该物质的说法中正确的是()-3-A.①处的化学键表示碳碳双键B.②处的化学键表示碳碳单键C.③处的原子可能是氯原子或氟原子D.此星际分子属于烃类【解析】选B。该分子为有机物,有机物分子中碳原子形成了4个共价键,从左边氢原子开始推断,第一个碳碳键为碳碳三键,第二个碳碳键为单键,第三个为三键,同理可推出①为碳碳三键,②为碳碳单键,③与其相连的碳应该为三键,即结构简式为HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡③。①处的键为碳碳三键,A错误;②处的键为碳碳单键,B正确;③原子形成的键为三键,所以不可能为氯原子或氟原子,C错误;颜色相同的球表示同一种原子,说明有3种原子,不属于烃类,D错误。【加固训练】下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有()A.乙烷B.甲苯C.氟苯D.丙烯【解析】选C。A、B、D中都含有甲基,有四面体的空间结构,所有原子不可能共面;C项中氟原子代替分子中一个氢原子的位置,仍共平面。二、非选择题5.(2019·烟台模拟)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8g该有机物燃烧生成44.0gCO2和14.4gH2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子链端的—C≡C—键,核磁共振氢谱上有三组峰,峰面积之比为6∶1∶1。(1)A的分子式是______________。(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是________。A.H2B.NaC.酸性KMnO4溶液D.Br2(3)A的结构简式是______________。(4)有机物B是A的同分异构体,1molB可与1molBr2加成。该有机物中所有碳原子在同一个平面上,没有顺反异构现象。B的结构简式是____________。-4-【解析】(1)16.8g有机物A中m(C)=44.0×=12(g),m(H)=14.4×=1.6(g),则m(O)=16.8-12-1.6=3.2(g),故A中N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=5∶8∶1,则其最简式为C5H8O,又A的相对分子质量为84,则其分子式为C5H8O。(2)A分子中含有碳碳三键,能与H2、Br2发生加成反应,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;含有羟基,能与Na发生置换反应。(3)根据A的核磁共振氢谱上有三组峰,峰面积之比为6∶1∶1,说明A中有三种类型的氢原子,个数之比为6∶1∶1,再结合A中含有O—H键和位于分子链端的碳碳三键,则其结构简式为。(4)根据1molB可与1molBr2加成,可以推断B中含有1个碳碳双键,再结合B没有顺反异构体,则其结构简式为。答案:(1)C5H8O(2)A、B、C、D(3)(4)6.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4gH2O和8.8gCO2,消耗氧气6.72L(标准状况下),则该物质的实验式是________。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图1所示的质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是________。(3)请预测A的可能结构并写出结构简式:__________________________。(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3,有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图2所示:-5-经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如图3所示,则A的结构简式为__________________________。【解析】(1)5.4gH2O的物质的量==0.3mol,则n(H)=0.6mol,8.8gCO2的物质的量==0.2mol,则n(C)=0.2mol,6.72LO2的物质的量=0.3mol,由氧元素守恒可知有机物中含有n(O)=0.3mol+0.2mol×2-0.3mol×2=0.1mol,则分子中n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1,故最简式为C2H6O;(2)根据质荷比可知相对分子质量为46,最简式相对分子质量也是46,故分子式为C2H6O;(3)分子式为C2H6O的可能结构简式为CH3CH2OH、CH3-O-CH3,故答案为CH3CH2OH、CH3-O-CH3;(4)有机物A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰,说明有3种性质不同的H原子,故A的结构为CH3CH2OH。答案:(1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3—O—CH3(4)CH3CH2OH一、选择题1.(2019·天津宝坻区模拟)下列说法中,正确的是()A.苯分子中含有碳碳双键,可使溴的CCl4溶液褪色B.有机物属于酯类C.某有机物的名称是2-甲基-2-乙基丙烷-6-D.甲基的电子式是H【解析】选D。苯分子中不存在碳碳双键,不能使溴的CCl4溶液褪色,A错误;有机物分子中含有羧基,属于羧酸类,B错误;2-甲基-2-乙基丙烷中主链碳原子个数不对,应该是2,2-二甲基丁烷,C错误;甲基不带电荷,其电子式是H,D正确。2.(新题预测)立方烷(球棍模型:)具有高度的对称性,Eatom教授在此基础上经七步反应合成了二羧基立方烷(C10H8O4)。二羧基立方烷的同分异构体数目为()A.1B.3C.4D.5【解析】选B。二羧基立方烷的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被羧基代替,所以二羧基立方烷的同分异构体有3种,B正确。3.下列有关混合物的分离与提纯的说法正确的是()A.由于碘在乙醇中的溶解度较大,所以可用乙醇把碘水中的碘萃取出来B.水的沸点为100℃,乙醇的沸点为78.5℃,所以用加热蒸馏的方法使含水乙醇变为无水乙醇C.由于汽油和水不互溶,因此可用分液的方法将二者分离D.将含少量HCl的CO2气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶,可以除去HCl气体【解析】选C。A.乙醇和水互溶,不能萃取,故错误;B.虽然水和乙醇的沸点有差距,但是水容易挥发,所以直接用加热蒸馏的方法得到无水乙醇是不可能的,应用氧化钙与水反应,在加热蒸馏,故错误;C.汽油和水不互溶,分成两层,所以可以用分液的方法分离,故正确;D.氯化氢和二氧化碳都可以和氢氧化钠反应,故错误。4.(2019·广州模拟)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷()是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体B.1mol该化合物完全燃烧时消耗10molO2C.所有碳原子均处于同一平面-7-D.一氯代物共有3种(不含立体异构)【解析】选B。该有机物的分子式为C7H12,与甲苯(C7H8)不互为同分异构体,A项错误;根据C7H12+10O27CO2+6H2O,1mol该化合物完全燃烧时消耗10molO2,B项正确;该原子中碳原子均为饱和碳原子,因此所有碳原子不可能处于同一平面,C项错误;该有机物为对称结构,其一氯代物有2种,D项错误。5.下列说法正确的是()A.用系统命名法命名有机物和,主链碳原子数均为7个B.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子结构中只有一个烷基,符合条件的烃有4种C.碳原子数小于或等于8的单烯烃中,与HBr加成产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有6种D.经测定C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%,则此混合物中碳的质量分数是78%【解析】选D。A中第一种有机物主链碳原子数为8个,A错;B中不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子结构中只有一个烷基的烃应为3种,苯环与叔丁基相连时不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错;C中符合条件的单烯烃有7种,C错。【方法规律】(1)使溴水褪色的官能团:①与烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃类反应,使溴水褪色。②与苯酚反应生成白色沉淀。③与醛类等有醛基的物质反应,使溴水褪色。④与苯、甲苯、四氯化碳等有机溶液混合振荡,因萃取作用使溴水褪色,有机溶剂溶解溴呈橙色。(2)使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团:酸性高锰酸钾具有强氧化性,能把羟基(叔醇的羟基不能被氧化)、醛基氧化成羧基,碳碳双键、碳碳三键、氨基等具有还原性的官能团都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。6.某烷烃相对分子质量为86,如果分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,则符合该结构的所有烷烃的一氯取代物总共有几种()-8-A.10种B.9种C.8种D.7种【解析】选B。烷烃相对分子质量为86,则该烷烃含有的碳原子数目为=6,该烷烃为己烷;分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,说明该烷烃只含有1个支链,其支链不可能为乙基,只能是甲基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有:5+4=9种,所以B选项是正确的。7.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1的有()A.乙酸甲酯B.间苯二酚C.2-甲基丙烷D.对苯二甲酸【解析】选D。A.乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为1∶1,错误;B.间苯二酚中含有4种氢原子,核磁共振氢谱中能出现4组峰,错误;C.2-甲基丙烷含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为9∶1,错误;D.对苯二甲酸中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1,正确,选D。8.(2019·江西模拟)下列说法正确的是()A.质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量B.的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯C.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体D.、和互为同系物【解析】选C。红外光谱用于测定含有的共价键、官