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章末检测卷(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
1.下列有机化合物的分类不正确的是( )
A
B
C
D
苯的同系物
芳香化合物
芳香烃
醇
答案:A
2.下列有机物的命名肯定错误的是( )
A.2-甲基-1-丁烯 B.2,2-二甲基丙烷
C.5,5-二甲基-3-己烯 D.4-甲基-2-戊炔
答案:C
【解析】 解本题时先根据有机物的名称写出其结构简式,然后再根据结构简式重新命名,最后与原名称对照判断正误。如C项,有机物的结构简式为
,名称是2,2-二甲基-3-己烯,所以原名称错误。
3.某含C、H、O三种元素的未知物A经元素分析测定该未知物中含碳、氢的质量分数分别为52.16%、13.14%。则该有机物的分子式为( )
A.C2H6 B.C2H6O
C.C6H6O D.C2H6O2
答案:B
【解析】未知物A中C、H、O的原子个数比为::=2:6:1。未知物A的实验式(最简式)为C2H6O,因实验式中氢原子个数已达饱和,故该实验式即为未知物A的分子式。
4.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
答案:C
【解析】 由题意可知,C4H8Cl2是C4H10的二氯代物,C4H10的一氯代物有4种结构,且这4种一氯代物的等效氢共有12种,分别为、、、,当第二个氯原子分别取代②和⑤、③和⑧、和的氢原子时,均只得到一种物质。因此分子式为C4H8Cl2的有机物共有12-3=9种,C项正确。
4.如图 分别是A、B两种物质的核磁共振氢谱,已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子,试根据两种物质的核磁共振氢谱推测A、B可能的情况为( )
图CA1-1
A.A是C3H6,B是C6H6
B.A是C2H6,B是C3H6
C.A是C2H6,B是C6H6
D.A是C3H6,B是C2H6
答案:B
【解析】根据核磁共振氢谱,A分子只有一种类型的氢原子,B分子有三种类型的氢原子,其个数比为1:2:3。C2H6只能为乙烷,只有一种等效氢;C3H6可能为丙烯,有三种等效氢;C6H6为苯,只有一种等效氢。
5.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两种峰,且其峰面积之比为3∶1的是( )
A.对二甲苯 B.乙酸乙酯
C.乙醛 D.萘()
答案:C
【解析】A项,峰面积比为3:2;B项,有三组峰,峰面积比为3:3:2;C项,符合题意;D项,峰面积比为1:1。
6.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
25
47
6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144 ℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
答案:B
【解析】根据题意,特定条件下可发生如下反应:。从结构简式可知该反应是取代反应,A项正确;甲苯的相对分子质量小于二甲苯,故沸点低于二甲苯,B项错误;四种物质中苯的沸点最低,蒸馏时苯先被分离出来,C项正确;由于二甲苯混合物中对二甲苯的熔点最低,故可用冷却结晶的方法将对二甲苯分离出来,D项正确。
7.某烃与氢气发生反应后能生成(CH3)2CHCH2CH3,则该烃不可能是( )
A.2-甲基-2-丁烯
B.2,3-二甲基-1-丁烯
C.3-甲基-1-丁烯
D.2-甲基-1,3-丁二烯
答案:B
【解析】 将(CH3)2CHCH2CH3展开并编号为
,1号碳原子与5号碳原子化学环境相同。若1(或5号)、2号碳原子各去掉1个H原子,形成的烯烃为2-甲基-1-丁烯;若2、3号碳原子各去掉1个H原子,形成的烯烃为2-甲基-2-丁烯;若3、4号碳原子各去掉1个H原子,形成的烯烃为3-甲基-1-丁烯;若3、4号碳原子各去掉2个H原子,形成的炔烃为3-甲基-1-丁炔;若1、2号碳原子各去掉1个H原子,同时3、4号碳原子各去掉1个H原子,形成的二烯烃为2-甲基-1,3-丁二烯;故选B。
8.由碳、氢、氧三种元素组成的有机物,每个分子由12个原子组成,各原子核内的质子数之和为34,完全燃烧2 mol该有机物生成二氧化碳和水时,需要氧气9 mol,则该有机物可能的结构简式种类为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案:B
【解析】设该有机物的分子式为CxHyOz,该有机物完全燃烧的化学方程式为CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O,则有2 mol×(x+-)=9 mol,根据题意,还可列出以下两个方程式:x+y+z=12和6x+y+8z=34,解以上三个方程式联立的方程组得:x=3,y=8,z=1,则该有机物的分子式为C3H8O;分子式为C3H8O的有机物可能的结构简式分别为CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3和CH3OCH2CH3。
9.现代家居装饰材料中普遍存在甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质。下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是( )
答案:A
【解析】B选项中—OH没有和苯环直接相连,故应属于醇类;C选项中应为酯类;D选项中应为酯类。
10.下列各组物质不属于同系物的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案:D
【解析】同系物必须含有相同种类的官能团,且每种官能团的个数必须相同,②中前者含2个 —OH,而后者含3个 —OH,二者不是同系物;④中二者官能团不同,故本题答案为D选项。
11.可以准确判断有机物分子中含有哪些官能团的分析方法是( )
A.核磁共振氢谱 B.质谱
C.红外光谱 D.紫外光谱
答案:C
【解析】红外光谱法可判断有机物分子中含有哪些官能团。
12.用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式为( )
A.CH3—O—CH2—CH3 B.
C.CH3CH2CH2OH D.C3H7OH
答案:B
【解析】由题意可知该有机物分子有三种类型的氢原子,且个数比为1∶1∶6,只有B项符合;D项结构不明,是分子式而不是结构简式。
13.科罗拉多大学的克利斯托(S.Cristol)等人合成了一种有机分子,这种分子让他想起罗马的两面神Janus——罗马的守门神,克利斯托的同事迈金泰(Macintyre)就建议将该分子叫做 Janusene。该有机物的结构简式如图所示:
下列说法正确的是( )
A.该有机物属于苯的同系物
B.该有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为15∶11
C.该有机物的一氯代物只有4种
D.该有机物只能发生取代反应而不能发生加成反应
答案:C
【解析】该有机物的分子式为C30H22,分子内有4个苯环,不属于苯的同系物,可知选项A、B均不正确;该有机物中的苯环是不饱和的,能与氢气发生加成反应,所以选项D也不正确。
14.一个苯环上连接一个烃基(—R)和3个 —X基的有机物,结构式共有( )
A.4种 B.5种
C.6种 D.7种
答案:C
【解析】答题者若将—R先排上苯环,再用三个—X基取代,则思维混乱易错选B或D。若将多个—X先排到苯环上,得三种结构形式:
然后逐一分析苯环上的等同位置,作出答案。①式中苯环上的三个空位均等同,只有一种位置;②式中苯环上有2种不同位置;③式中苯环上有3种不同位置。故—R取代后共有6种结构式,选C。
15.下列烃中,一氯代物的同分异构体的数目最多的是( )
A.乙烷 B.2甲基丙烷
C.2,2二甲基丙烷 D.2,2二甲基丁烷
答案:D
【解析】通过分析分子中氢原子的化学环境可知,乙烷有1种一氯代物;2甲基丙烷的一氯代物有2种;2,2二甲基丙烷的一氯代物有1种;2,2二甲基丁烷的一氯代物有3种。
16.在欧洲一些国家曾发现饲料被污染,导致畜禽类制品及乳制品不能食用,经测定饲料中含有剧毒物质二口恶英,其结构为,已知它的二氯代物有10种,则其六氯代物有( )
A.15种 B.11种
C.10种 D.5种
答案:C
【解析】解答本题可用取代法:二口恶英的分子式为C12H8O2,其二氯代物有10种,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,可知C12H2Cl6O2也有10种同分异构体。
17.下列有机物的分类正确的是( )
A. 属于醇类化合物
B. 属于芳香族化合物
C. 属于脂环化合物
D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
答案:D
【解析】A项属于酚类,B项属于环烯烃,C项属于芳香烃,只有D项正确。
18.下列系统命名法正确的是( )
A.2甲基4乙基戊烷
B.2,3二乙基1戊烯
C.2甲基3丁炔
D.对二甲苯
答案:B
【解析】先根据名称写出相应的碳骨架结构,再用系统命名法正确命名并与已知名称对照。
A项, ,正确名称为2,4二甲基己烷;
B项, ,名称为2,3二乙基1戊烯;
C项, ,名称为3甲基1丁炔;
D项, ,名称为1,4二甲苯。
19.下列关于实验原理或操作的叙述中,正确的是( )
①从碘水中提取单质碘时,可用无水乙醇代替CCl4
②可以用NaOH溶液除去溴苯中的溴杂质
③用酸性KMnO4溶液可以除去乙烯中混有的乙炔
④实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
答案:D
【解析】乙醇溶于水,不能作萃取剂,①错误;Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O,用NaOH溶液可以除去杂质Br2,②正确;酸性KMnO4溶液与乙烯、乙炔均发生反应,③错误;乙酸与CaO反应生成盐,蒸馏可分离出乙醇,④正确。
20.某有机物的结构简式为,它是由某烃和Cl2充分加成所得到的产物,则某烃一定是( )
A.2丁炔 B.2甲基1,3丁二烯
C.1,3丁二烯 D.1,4二氯2甲基2丁烯
答案:B
【解析】该有机物由某烃与Cl2充分加成得到,根据烯烃加成反应的原理可知,该烃的结构为,由烯烃的命名原则可命名为2甲基1,3丁二烯。
21.关于有机物的下列叙述中,正确的是( )
A.它的系统名称是2,4二甲基4戊烯
B.它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上
C.它与甲基环己烷互为同分异构体
D.该有机物的一氯取代产物共有4种
答案:C
【解析】题给有机物的系统名称应是2,4二甲基1戊烯;其分子中最多有6个碳原子在同一平面上;该有机物的一氯代物共有5种。
22.C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是( )
A.4个甲基,能生成4种一氯代物
B.3个甲基,能生成4种一氯代物
C.3个甲基,能生成3种一氯代物
D.2个甲基,能生成4种一氯代物
答案:B
【解析】C6H14有5种同分异构体,含有4个甲基的是 (仅写出骨架,下同)或,分别能生成2种、3种一氯代物;含有3个甲基的是或,分别能生成5种、4种一氯代物;含有2个甲基的是C—C—C—C—C—C,能生成3种一氯代物。
23.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是 ( )
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
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,且个数之比为1∶2∶3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2,则其同分异构体有三种
答案:A
【解析】由核磁共振氢谱可知,其分子中含有3种不同类型的氢原子,峰的面积之比等于其原子个数之比,但不能确定具体个数,故B、C正确;由A的分子式为C3H6O2可知,其同分异构体有3种,CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3,其中有3种不同类型的氢原子个数之比为1∶2∶3的有机物的结构简式为CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3。
24.在己烷的各种同分异构体中,主链上有4个碳原子的只有两种结构,则含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的烯烃(只含一个碳碳双键)的同分异构体有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
答案:C
【解析】主链有4个碳原子的己烷碳骨架为和,判断双键位置,有如下结构:,但烷烃和烯烃选取主链的方式不同,故还可以是,共4种。
25.1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成3种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
答案:B
【解析】按题设条件下“能生成3种不同的一氯取代物”的要求,挑选分子结构简式中有处于三种不同情况的H的选项。
这样排除C、D选项。只有A、B选项符合要求。
题设第二个条件是1 mol该烃燃烧需氧气179.2 L(标准状况下),则消耗O2的物质的量为=8 mol。A、B的分子式分别是C6H14和C5H12,配平其燃烧方程式得
2C6H14+19O212CO2+14H2O
C5H12+8O25CO2+6H2O
显然,只有B选项符合要求。
二、非选择题(本题包括5个小题,共55分)
26.(10分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3 ℃;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,溶解度为0.34 g;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
苯甲醛白色糊状物
试根据上述信息回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称________,乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。
(2)操作Ⅱ的名称是________,产品甲是________。
(3)操作Ⅲ的名称是________,产品乙是________。
(4)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(填“a”“b”“c”“d”),该操作中,除需蒸馏烧瓶、温度计外,还需要的玻璃仪器是_____,
收集产品甲的适宜温度为_______。
答案:(1)萃取 苯甲醇 (2)蒸馏 苯甲醇
(3)过滤 苯甲酸
(4)b 冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管 34.8 ℃
【解析】(1)由题意可知,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾,加入水和乙醚后,根据相似相溶原理,乙醚中溶有苯甲醇,水中溶有苯甲酸钾,两种液体可用萃取法分离。
(2)溶解在乙醚中的苯甲醇的沸点远高于乙醚,可蒸馏分离。
(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体,可过滤分离。
27.(10分)完成下列各题:
(1)烃A的结构简式为
用系统命名法命名烃A:_________________________________________________________。
(2)某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示三个峰,则该烃的一氯代物有________种,该烃的结构简式为________。
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下:
下列各物质:
与麻黄素互为同分异构体的是________(填字母,下同),互为同系物的是________。
答案:(1)2,2,6三甲基4乙基辛烷 (2)3 CH3CH2CH2CH2CH3 (3)DE C
【解析】(1)烃A的主链选择与编号如下:
其命名为2,2,6三甲基4乙基辛烷。
(2)核磁共振氢谱图中有几个峰就表示有几种等效氢,其一氯代物就有几种。写出C5H12的各同分异构体进行分析,如下表:
同分异构体
氢谱图峰数
一氯代物
CH3CH2CH2CH2CH3
3
3
(CH3)2CHCH2CH3
4
4
C(CH3)4
1
1
(3)麻黄素结构中含一个苯环,支链饱和,含四个碳原子、一个氧原子、一个氮原子,可找出同分异构体有D、E;再找同系物:支链碳原子数与麻黄素不同的有A、B、C,但A属于酚类,B属于醚类,与麻黄素(醇类)结构不相似,所以只有C与麻黄素互为同系物。
28.(10分)(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。
例如:乙醚的结构式为,其核磁共振氢谱中有2个信号(如下图)。
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是________(填字母)。
A.CH3—CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为 _______,请预测B的核磁共振氢谱上有________个峰(信号)。
③用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是 _______________________________________。
(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0 g 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5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是____ ,则C的分子式是 _____。
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是________。
③C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是 ______。
④0.1 mol C与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是________L。
答案:(1)①AD ②BrCH2CH2Br 2 ③通过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH;1个信号时分子结构为CH3—O—CH3
(2)①90 C3H6O3 ②羧基
③ ④2.24
【解析】(1)在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰信号也不同,根据峰信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。CH3CH3、CH3COCH3、CH3OCH3有一类氢,BrCH2CH2Br也有一类氢,CH3COOCH3、CHBr2CH3有两类氢,CH3CH2OH有三类氢。
(2)①有机物质谱图中,最右边的峰表示有机物的相对分子质量,因此该有机物的相对分子质量为90。浓H2SO4吸水,所以生成的水是5.4 g,即0.3 mol;碱石灰吸收CO2,则CO2是13.2 g,即0.3 mol。所以9.0 g C中氧原子的物质的量是
=0.3 mol,所以此有机物的实验式为CH2O,又因其相对分子质量为90,所以C的分子式为C3H6O3。②C能与NaHCO3溶液发生反应,则C中含有官能团羧基。③根据氢原子的种类及个数之比可知,C的结构简式为。④C中含有1个羟基和1个羧基,所以0.1 mol C与Na反应能生成0.1 mol H2,标准状况下的体积是2.24 L。
19.(10分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题:
(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是________,写出有关反应的化学方程式:______________。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是_________________________________________。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称:______________,它的作用是________________。
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响?_______________________________________。
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为_____________________。
(6)要确定该有机物的分子式,还需要测定________________________________,目前最精确、最快捷的测定方法是_____________________________。
(7)若核磁共振氢谱中有2种峰且面积比为3∶1,则该分子可能为__________________(填名称),确定该有机物的方法是________。
答案:(1)H2O2(或双氧水) 2H2O22H2O+O2↑(或H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑)
(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(3)碱石灰或氢氧化钠 吸收CO2
(4)造成测得有机物中含氢量增大 (5)CH2O
(6)有机物的相对分子质量 质谱法
(7)乙酸或甲酸甲酯 红外光谱法
【解析】电炉内样品需纯氧氧化,因此A装置为制备O2的装置,属于固+液―→气体,回忆O2的制备原理,H2O2分解或Na2O2与水反应都合适。用浓硫酸除去其中的水蒸气后将有机物氧化,为了保证有机物被完全氧化为CO2和H2O,C装置中右侧放置了CuO。无水CaCl2能吸收水,故装置D用于测定H2O的质量,生成的CO2则用装置E来吸收,故E中可盛装碱石灰或氢氧化钠。若去掉B,D中增加的质量包括O2中混有的水蒸气和有机物被氧化生成的水的质量,会使有机物中含氢量增大。
n(CO2)==0.04 mol,
n(H2O)==0.04 mol,
m(O)=1.20 g-m(C)-m(H)=1.20 g-0.04 mol×12 g·mol-1-0.04 mol×2×1 g·mol-1=0.64 g,
n(O)==0.04 mol。因n(C)∶n(H)∶n(O)=0.04 mol∶(0.04 mol×2)∶0.04 mol=1∶2∶1,故该有机物的实验式为CH2O。
要确定有机物的分子式,还需测出有机物的相对分子质量。核磁共振氢谱中有2种峰,峰面积比为3∶1,说明该有机物中有2种不同化学环境的氢原子且个数比为3∶1,则可能为CH3COOH(乙酸)或HCOOCH3(甲酸甲酯),可通过红外光谱确定其官能团和化学键。
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