2021高考化学一轮精选题库：专题11-第1单元-有机物的分类、结构与命名-Word版含解析.docx

专题十一 有机化学基础（自选模块）
第一单元　有机物的分类、结构与命名
一、选择题
1．下列说法中错误的是 (　　)。
①化学性质相像的有机物是同系物；②分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物；③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物；④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相像；⑤相对分子质量相同而结构不同的化合物互为同分异构体；⑥石墨与金刚石分子式相同，结构不同，互为同分异构体。
A．①②③④⑤⑥ B．只有②③⑤
C．只有③④⑥ D．只有①②③⑥
解析　同系物是结构相像(结构相像，则化学性质相像)，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，这个概念的两个限定条件必需同时具备。C、H元素的质量分数相同未必是同系物，如和；④互为同分异构体的物质化学性质不愿定相像，如。同分异构体的概念是分子式相同而结构不同的有机物的互称，三个要点缺一不行，故⑤⑥错误。
答案　A
2．下列对有机化合物的分类结果正确的是 (　　)。

解析　烷、烯、炔都属于脂肪链烃，而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃，而苯是环烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。
答案　D
3．有机物的种类繁多，但其命名是有规章的。下列有机物命名正确的是
(　　)。

解析　A中主链选错，正确的名称应为己烷；B中没有表示出官能团的位置，正确的名称是3­甲基­1­丁烯；D中没有表示出氯原子的位置，正确的名称是1,2­二氯乙烷。
答案　C
4．阿魏酸的结构简式为，符合下列条件的阿魏酸的同分异构体的数目为 (　　)。
①苯环上有两个取代基，且苯环上的一溴代物只有2种；
②能发生银镜反应；
③与碳酸氢钠溶液反应可生成使澄清石灰水变浑浊的气体；
④与FeCl3溶液发生显色反应。
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析　依据条件①，则两个取代基处于对位；依据条件②，则含有醛基；依据条件③，则含有羧基；依据条件④，则含有酚羟基，结合阿魏酸的分子式，故其同分异构体的可能结构为
答案　C
5．下列化合物的核磁共振氢谱中毁灭三组峰的是 (　　)。
A．2,2,3,3­四甲基丁烷 B．2,3,4­三甲基戊烷
C．3,4­二甲基己烷 D．2,5­二甲基己烷
解析　分析题中各项分子中有几种不同的氢，则就有几组峰。A中只有1种氢；B如图，，其中有4种氢；C中有4种氢；D中有3种氢。
答案　D
6．3.1 g某有机样品完全燃烧，燃烧后的气体混合物通入过量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1 g，然后过滤得到10 g 沉淀。该有机样品可能是(　　)。
A．乙二酸 B．乙醇
C．乙醛 D．甲醇和丙三醇的混合物
解析　3.1 g有机样品燃烧生成CO2、H2O的总质量为7.1 g，与过量Ca(OH)2反应生成10 g CaCO3，则其中CO2为0.1 mol，即n(C)＝0.1 mol，m(C)＝0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，故m(H2O)＝7.1 g－0.1 mol×44 g·mol－1＝2.7 g，即n(H2O)＝0.15 mol，n(H)＝0.3 mol，m(H)＝0.3 g，故该有机样品中氧的质量：m(O)＝3.1 g－1.2 g－0.3 g＝1.6 g，即n(O)＝0.1 mol，则该有机样品中n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.1 mol＝1∶3∶1，即最简式为CH3O，设其分子式为(CH3O)n。选项A、B、C不符合，选项D中当甲醇和丙三醇按物质的量之比为1∶1混合时符合。
答案　D
7．化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如下图。关于A的下列说法中，正确的是(　　)。

A．A分子属于酯类化合物，在确定条件下不能发生水解反应
B．A在确定条件下可与4 mol H2发生加成反应
C．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D．与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
解析　因化合物A中有4类氢原子，个数分别为：1、2、2、3，又由于A是一取代苯，苯环上有三类氢原子，分别为1、2、2，所以剩余侧链上的3个氢原子等效，为—CH3，结合红外光谱知，A中含有酯基可以水解，A为。与A发生加成反应的H2应为3 mol，与A同类的同分异构体应为5种。
答案　C
二、非选择题
8．分析下列有机化合物的结构简式，完成填空。

请你对以上有机化合物进行分类，其中，
属于烷烃的是________；属于烯烃的是________；
属于芳香烃的是________；属于卤代烃的是________；
属于醇的是________；属于醛的是________；
属于羧酸的是________；属于酯的是________；
属于酚的是________。
解析　有的有机物含有多种官能团，可从各官能团的角度看成不同类的有机物，如⑬既可看作是羧酸类，又可看作是酯类。
答案　①③　④　⑤⑧⑨　⑫　②⑥　⑦⑪　⑩⑬
⑬⑭　⑮
9．(1)给下列有机物命名：

②CH2===C(CH3)CH===CH2
③CH2===CHCOOH
(2)麻黄素又称黄碱，是我国特定的中药材麻黄中所含的一种生物碱。经我国科学工作者争辩其结构如下：

①麻黄素中含氧官能团名称是________基，属________类化合物(填“醇”或“酚”)。
②下列各物质中

与麻黄素互为同分异构体的是________(填序号)，互为同系物的是________(填序号)。
解析　(1)依据命名的一般步骤，选主链，给主链碳原子编号，遵循“近”、“简”、“小”的原则，则①是2,4,5,7­四甲基­3,3,4­三乙基辛烷　②2­甲基­1,3­丁二烯　③丙烯酸，(2)同分异构体是分子式相同，结构不同，推断D与麻黄素互为同分异构体；而同系物是分子式相差(CH2)n，而结构式相像，则C与麻黄素相差一个CH2，两者是同系物。
答案　(1)①2,4,5,7­四甲基­3,3,4­三乙基辛烷　②2­甲基­1,3­丁二烯　③丙烯酸
(2)①羟　醇　②D　C
10．化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%，其余含有氧，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一　核磁共振仪可以测定有机分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰，其面积之比为3∶2∶1，见下图所示。

现测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二　利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如下图：

已知，A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基，A与NaOH溶液共热的两种生成物均可用于食品工业，试填空。
(1)A的分子式为____________________________________________。
(2)A的分子结构中只含一个甲基的依据是________(填序号)。
a．A的相对分子质量 b．A的分子式
c．A的核磁共振氢谱图 d．分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为_______________________________________。
(4)A的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件：①分子结构中只含一个官能团；②分子结构中含有一个甲基；③苯环上只有一个取代基，则A的芳香类同分异构体共有________种，其中水解产物能使FeCl3溶解变紫色的结构简式为________。
解析　由相对分子质量及C、H、O的比例可得出A的分子式。
N(C)＝＝9，N(H)＝＝10，
N(O)＝＝2
分子式为C9H10O2。
由核磁共振谱可知，分子中含有5种氢，原子个数分别为1、2、2、2、3。
由红外光谱可知分子中有C—H、C===O、C—O—C、C—C、 结构且苯上只有一个取代基。苯环上只有一个取代基，可知苯环上的5个氢原子分成了三种，个数分别为1、2、2，另外5个氢原子分成2类，个数分别是2、3，取代基上3个C,5个H，再结合红外谱结构可知分子中有酯基，可得A的结构简式为。符合条件的A的同分异构体有5种：

11．已知化合物A中各元素的质量分数分别为C 37.5%，H 4.2%和O 58.3%。请填空：
(1)0.01 mol A在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L(标准状况)，则A的分子式是__________________________________________________；
(2)试验表明：A不能发生银镜反应。1 mol A与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3 mol二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境。则A的结构简式是______________________________________________________________；
(3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，A与足量的乙醇反应生成B(C12H20O7)，B只有两种官能团，其数目之比为3∶1。由A生成B的反应类型是________，该反应的化学方程式是_______________________________。
(4)A失去1分子水后形成化合物C，写出C的两种可能的结构简式及其官能团的名称①________，②________。
解析　(1)结合A中三种元素的质量分数可以确定其试验式为C6H8O7，再结合燃烧消耗O2的体积(标准状况)可知，1 mol A约消耗4.5 mol O2，可确定A的分子式为C6H8O7。
(2)依据题中描述可知1 mol A与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3 mol二氧化碳，则A中含有3个羧基。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应，说明A中含有醇羟基。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境，可确定A的结构简式为
。
(3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，A与足量的乙醇发生酯化反应生成B(C12H20O7)，更进一步说明A中含有3个羧基。
(4)A失去1分子水后形成化合物C，由于A中含有3个羧基和1个羟基，羟基所连碳的邻位碳上有氢原子，在浓硫酸、加热条件下可以发生消去反应产生碳碳双键，两个羧基可以脱水生成羧酸酐，羧基和醇羟基反应脱水生成酯，A失去1分子水后形成化合物C的反应可能是消去反应、酯化反应或两个羧基脱水成羧酸酐的反应。