2013-2022全国高考真题化学汇编：有机化合物的结构特点与研究方法.docx

2013-2022全国高考真题化学汇编
有机化合物的结构特点与研究方法
一、单选题
1．（2022·湖北·高考真题）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是

A．滴入酚酞溶液
B．吸氧腐蚀
C．钠的燃烧
D．石蜡油的热分解
A．A B．B C．C D．D
2．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出
B．铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜
C．利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D．蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体
3．（2021·江苏·高考真题）化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。

下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A．1molX中含有2mol碳氧π键
B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大
D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同
4．（2021·北京·高考真题）有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O）与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。
已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2⇌2LiH △H＜0
下列说法不正确的是
A．可用质谱区分D2和HD
B．Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C．若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小
D．80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
5．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．用纸层析法分离Fe3+和Cu2+，将滤纸上的试样点完全浸入展开剂可提高分离效果
B．将CoCl2·6H2O晶体溶于95%乙醇，加水稀释，溶液颜色由蓝色逐渐转变为粉红色
C．乙酰水杨酸粗产品中加入足量碳酸氢钠溶液，充分反应后过滤，可除去聚合物杂质
D．某些强氧化剂(如：氯酸钾、高锰酸钾)及其混合物不能研磨，否则可能引起爆炸
6．（2020·浙江·高考真题）下列表示不正确的是
A．乙烯的结构式： B．甲酸甲酯的结构简式：
C．甲基丁烷的键线式： D．甲基的电子式：
7．（2019·海南·高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是
A． B．
C． D．
8．（2019·全国·高考真题）分子式为C4H8BrCl的有机物共有（不含立体异构）
A．8种
B．10种
C．12种
D．14种
9．（2018·全国·高考真题）环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷（）是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A．与环戊烯互为同分异构体 B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面 D．生成1 molC5H12至少需要2 molH2
10．（2017·北京·高考真题）我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：

下列说法不正确的是（　　）
A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物
D．图中a的名称是2-甲基丁烷
11．（2017·上海·高考真题）下列各组中属于同素异形体的是
A．12C与14C B．金刚石与石墨 C．CH4 与C2H6 D．H2O与D2O
12．（2016·浙江·高考真题）下列说法正确的是
A．的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4−三甲基−2−乙基戊烷
D．与都是α−氨基酸且互为同系物
13．（2016·浙江·高考真题）下列说法中不正确的是
A． 和 是同一种核素
B．红磷和白磷互为同素异形体
C．CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同种物质
D．CH3CH2OH可看做是由乙基和羟基两种基团组成的
14．（2016·北京·高考真题）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
15．（2016·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．核素H的中子数是0 B．12C和14C互为同位素
C．金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体 D．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
16．（2015·江苏·高考真题）下列说法正确的是
A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同
B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：CCO+H2CO2+H2O途径b：CCO2
C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数
D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油
17．（2014·全国·高考真题）四联苯的一氯代物有
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
18．（2013·重庆·高考真题）按以下实验方案可以从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。

下列说法错误的是（   ）
A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗
C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置
19．（2013·全国·高考真题）下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（ ）
选项
目的
分离方法
原理
A．
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B．
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C．
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D．
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
20．（2013·海南·高考真题）下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有
A．2-甲基丙烷 B．环戊烷
C．2,2-二甲基丁烷 D．2,2-二甲基丙烷
三、计算题
21．（2021·浙江·高考真题）将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：

吸水剂
CO2吸收剂
实验前质量/g
20.00
26.48
实验后质量/g
21.08
30.00
请回答：
(1)燃烧产物中水的物质的量为_______mol。
(2)该有机物的分子式为_______(写出计算过程)。
四、实验题
22．（2014·全国·高考真题）苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
回答下列问题：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是
__________________________。
（2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应。在装置中，仪器b的作用是_____________________；仪器c的名称是______________，其作用是___________________________________________。
反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是________________(填标号)。
A．分液漏斗
B．漏斗
C．烧杯
D．直形冷凝管E．玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是_____________，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是________。
（4）用CuCl2• 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是____________________________________________。
（5）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是___________________。

参考答案
1．C
【详解】A．碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；
B．食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；
C．钠燃烧温度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；
D．石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
故答案选C。
2．A
【详解】A．用标准液润洗滴定管，要将整个滴定管内壁进行润洗，因此，应将润洗液的一部分从滴定管上口倒出，另一部分从滴定管下口放出，A说法不正确；
B．铝热反应非常剧烈，反应过程中放出大量的热，有大量火星飞溅出来，因此，在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛，B说法正确；
C．有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线，因此，可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团，C说法正确；
D．硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小，蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，溶液达到饱和状态，静置冷却后，由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小，因此，析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体，D说法正确。
综上所述，本题选A。
3．D
【详解】A．1molX中含有1mol碳氧π键，醛基中含有1个碳氧π键，羟基中不含有碳氧π键，A错误；
B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中含手性碳原子， ，B错误；
C．Z中含有酯基不易溶于水，Y含有羧基合羟基易溶于水，Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解小，C错误；
D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同均为：，D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．D2和HD的相对分子质量不同，可以用质谱区分，A正确；
B．类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确；
C．D2由Li与D2O反应生成，HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD， n(D2)/n(HD)越大，n(Li)/n(LiH)越大，C不正确；
D．升温，2LiH⇌2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D正确；
答案为：C。
5．A
【详解】A．用纸层析法分离Fe3+和Cu2+时，滤纸上的试样点不能浸入展开剂中，试样点浸入展开剂会溶解在展开剂中无法分离，A错误；
B．CoCl2在水溶液中存在平衡[Co(H2O)6]2+（粉红色）+4Cl-[CoCl4]2-（蓝色）+6H2O，95%乙醇中水很少，CoCl2·6H2O晶体溶于95%乙醇得到的溶液中主要含[CoCl4]2-，溶液呈蓝色，加水稀释，平衡逆向移动，得到主要含[Co(H2O)6]2+的粉红色溶液，B正确；
C．用水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸（乙酰水杨酸的结构简式为）、同时生成副产物聚水杨酸，乙酰水杨酸的结构中含羧基和酯基，向其粗产品中加入足量NaHCO3溶液，乙酰水杨酸转化成可溶于水的乙酰水杨酸钠，聚水杨酸难溶于水，过滤后可除去聚合物杂质，向过滤后的滤液中加入盐酸可将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸，C正确；
D．KClO3、KMnO4等强氧化剂及其混合物研磨时会发生反应产生气体引起爆炸，D正确；
答案选A。
6．B
【详解】A．结构式是每一对共用电子对用一个短横来表示，乙烯分子中每个碳原子和每个氢原子形成一对共用电子对，碳原子和碳原子形成两对共用电子对，故A正确；
B．结构简式中需要体现出特殊结构和官能团，甲酸甲酯中要体现出酯基，其结构简式为HCOOCH3，故B错误；
C．键线式中每个端点为一个C原子，省略C—H键，故C正确；
D．甲基中碳原子和三个氢原子形成3对共用电子对，还剩一个成单电子，故D正确；
答案选B。
7．B
【详解】A.二者分子式都是C6H6，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意；
B.前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意；
C.前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意；
D.前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意；
故合理选项是B。
8．C
【分析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代，丁烷只有2种结构，氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子，可以取代不同碳原子上的H原子，据此书写判断。
【详解】先分析碳骨架异构，分别为 C-C-C-C 与2种情况，然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种，骨架有和， 4 种，综上所述，分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种，C项正确；
答案选C。
【点睛】本题考查同分异构体的书写，难度中等，学会利用同分异构体的判断方法解题是关键。
9．C
【详解】分析：A、分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体；
B、根据分子中氢原子的种类判断；
C、根据饱和碳原子的结构特点判断；
D、根据氢原子守恒解答。
详解：A、螺[2，2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式也是C5H8，结构不同，互为同分异构体，A正确；
B、分子中的8个氢原子完全相同，二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子，也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上，因此其二氯代物超过两种，B正确；
C、由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子，而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体，所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上，C错误；
D、戊烷比螺[2，2]戊烷多4个氢原子，所以生成1 molC5H12至少需要2 molH2，D正确。答案选C。
点睛：选项B与C是解答的易错点和难点，对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。关于有机物分子中共面问题的判断需要从已知甲烷、乙烯、乙炔和苯的结构特点进行知识的迁移灵活应用。
10．B
【详解】A．反应①是CO2与H2反应生成了CO，根据元素守恒可推断有H2O生成，即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O，产物中含有水，故A正确；
B．反应②是CO与H2反应生成(CH2)n，(CH2)n中还含有碳氢键，故B错误；
C．由示意图可知，汽油的主要成分是C5～C11的烃类混合物，故C正确；
D．根据a的球棍模型，可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，系统名称为2­-甲基丁烷，故D正确；
答案为B。
11．B
【详解】A、12C与14C都是原子，属于同位素，不属于同素异形体，故A错误；
B、金刚石与石墨都是由碳元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，故B正确；
C、CH4 与C2H6是结构相似的物质，属于同系物，不属于同素异形体，故C错误；
D、H2O与D2O都是水分子，是化合物不是单质，不属于同素异形体，故D错误；
故选B。
【点睛】判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素，②不同单质。
12．A
【详解】A.甲苯有4种氢原子，分别是甲基上的氢和苯环邻、间、对上的氢，2-甲基丁烷也有四种氢原子，它们的一溴代物都有4种，A项正确；
B.乙烯是平面形分子，键角为120°，甲基取代乙烯碳碳双键两侧上的氢原子，所以四个碳原子一定不在同一直线上，B项错误；
C.按照系统命名法，选择最长的碳链为主链，该分子名称是2，3，4，4-四甲基己烷，C项错误；
D.这两个有机物分子结构不相似，不能互为同系物，D项错误；
答案选A。
13．A
【详解】A．126C和146C中子数不同，是碳原子的不同种核素，故A错误；
B．红磷与白磷都是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
C．CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3结构不同，是不同物质，故C正确；
D．CH3CH2OH可看成是由-C2H5和-OH两种基团组成的，故D正确；
答案选A。
14．B
【详解】A．甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代反应，故A正确；
B．甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，故B错误；
C．苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，故C正确；
D．因为对二甲苯的沸点较高，将温度冷却至-25℃～13℃，对二甲苯形成固体，从而将对二甲苯分离出来，故D正确；
故选B。
15．A
【详解】A．中子数=质量数-质子数=2-1=1，故A错误；
B．12C和14C具有相同的质子数和不同的中子数的碳原子，互为同位素，故B正确；
C．金刚石、石墨和富勒烯是碳元素组成的性质不同的单质，互称同素异形体，故C正确；
D．CH3CH2OH和CH3OCH3具有相同的分子式和不同结构的有机物，互为同分异构体，故D正确；
故选A。
16．C
【详解】A、C2H6O可以是CH3CH2OH，也可以是CH3OCH3，化学性质不同，故A错误；B、根据盖斯定律，反应热只跟始态和终态有关，跟反应过程无关，始态和终态不变，反应热不变，等质量C生成CO2，放出热量相同，故B错误；C、氧化还原反应中，得失电子数目守恒，故C正确；D、违背了化学变化的元素守恒，故D错误。
【考点定位】考查有机物同分异构体的性质、盖斯定律、氧化还原反应的规律、化学反应规律等知识。
17．C
【详解】推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。
答案选C。
18．C
【详解】A．步骤(1)中出现不溶性物质和滤液，因此需要过滤装置；A正确，不符合题意；
B．操作中出现有机物和水层，进行分液操作，步骤(2)需要用到分液漏斗；B正确，不符合题意；
C．从水溶液中得到固体，需要蒸发结晶，需要用到蒸发皿；C 错误，符合题意；
D．有机层混合液中需要进行分离，采用蒸馏方法；D正确，不符合题意；
本题答案选C。
19．D
【详解】A、乙醇与水互溶，不能萃取水中的碘，A错误；
B、乙醇和乙酸乙酯互溶，不能直接分液，B错误；
C、氯化钠的溶解度受温度影响小，C错误；
D、丁醇与乙醇的沸点相差较大。蒸馏即可实现分离，D正确，
答案选D。
20．BD
【详解】A．2-甲基丙烷的结构简式为，其分子中由2种等效氢原子，所以其一氯代物由2种，故A错；
B．环戊烷的键线式为，其分子中只有1种等效氢原子，所以其一氯代物只有1种，故选B；
C．2,2-二甲基丁烷的结构简式为，其分子中含有3种等效氢原子，所以其一氯代物有3种，故选C；
D．2,2-二甲基丙烷的结构简式为，其分子中只有1种等效氢，作为其一氯代物只有1种，故选D。
答案选BD
21．     0.0600     C4H6O6
【详解】(1)根据表格中的数据，吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量，则生成水的物质的量n(H2O)===0.0600mol；
(2)n(H)=0.0600mol×2=0.120mol，
n(C)==0.0800mol，
n(O)==0.120mol，
则最简式为C2H3O3，由于相对分子质量为150，则可以得到有机物的分子式为C4H6O6。
22．     先加水、再加入浓硫酸     滴加苯乙腈     球形冷凝管     回流(或使气化的反应液冷凝)     便于苯乙酸析出     BCE     重结晶     95%     取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgN03溶液、无白色浑浊出现     增大苯乙酸溶解度，便于充分反应
【详解】⑴蒸馏水与浓硫酸混合应先加水、再加入浓硫酸，防止暴沸。
⑵仪器b为分液漏斗，通过分液漏斗向三口瓶a中滴加苯乙腈；仪器c为球形冷凝管，能起到冷凝回流的作用(使气化的反应液冷凝)；反应结束后加适量冷水，便于苯乙酸(微溶于冷水)结晶析出，通过过滤能从混合液中分离出苯乙酸粗品，过滤所用的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等。
⑶将粗苯乙酸晶体重新在热水中溶解，然后再降温结晶过滤(重结晶)可得较纯净的苯乙酸晶体；根据“1～1”关系式，可计算苯乙酸的产率＝。
⑷在制备Cu(OH)2沉淀的同时还有可溶性NaCl生成，故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl－。
⑸根据“苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇”，故乙醇与水的混合溶剂中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应。
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