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- 2021-05-24 发布
有机化合物中物质结构与性质的判断
一、选择题(本题包括18小题,每小题5分,共90分)
1.下列关于有机化合物的说法正确的是 ( )
A.分子式为C3H6O2的链状有机物中含有一个双键
B.1 mol甲烷与Cl2发生完全取代反应需2 mol Cl2
C.1 mol乙烯与Cl2完全发生加成反应需2 mol Cl2
D.乙醇与乙酸均能被酸性KMnO4溶液氧化
【解析】选A。链状饱和烃的含氧衍生物分子式应为C3H8O2,不饱和度为=1,分子中含有1个双键,故A正确;甲烷与氯气发生完全取代反应为CH4+4Cl2CCl4
+4HCl,由方程式可知,1 mol甲烷与Cl2完全发生取代反应需4 mol Cl2,故B错误;乙烯分子中含有1个CC双键,1 mol双键与氯气发生加成反应,需要氯气1 mol,故C错误;羟基所在的碳上有2个氢就可以被高锰酸钾氧化为乙酸,乙酸不能被酸性高锰酸钾氧化,故D错误。
2.(2019·承德模拟)下列有关乙酸的说法中正确的是 ( )
A.金属钠不能区分乙酸与乙醇
B.乙酸不能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
C.乙酸不能与葡萄糖发生酯化反应
D.乙酸与HCOOCH3互为同分异构体
【解析】选D。钠与乙酸反应剧烈,钠的密度比乙酸的小,与乙酸反应时浮在液面上,钠与乙醇反应平稳,且钠的密度比乙醇的大,与乙醇反应时沉在液面下,A项错误;乙酸是酸,Cu(OH)2是碱,二者能发生中和反应,B项错误;葡萄糖中含有羟基,可与乙酸发生酯化反应,C项错误;乙酸与HCOOCH3分子式相同但结构不同,D项正确。
3.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是 ( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.与苹果酸互为同分异构体
【解析】选A。苹果酸中的官能团—OH、—COOH均可发生酯化反应,A项正确;苹果酸中的醇羟基不能与NaOH反应,只有—COOH可与NaOH反应,1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,B项错误;苹果酸中的—OH、—COOH均可与Na发生置换反应,1 mol 苹果酸与足量Na反应可生成1.5 mol H2,C项错误;
HOOCCH2CH(OH)COOH与苹果酸是同种物质,D项错误。
4.(2019·北京西城区模拟)标准状况下,11.2 L乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g。下列说法正确的是 ( )
A.乙烯与乙烷是同分异构体
B.乙烯与乙烷都能使酸性高锰酸钾褪色
C.该混合气体中乙烯与跟乙烷的质量比为28∶45
D.该混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比为3∶2
【解析】选C。乙烯与乙烷分子式不同,不是同分异构体,故A错误;乙烷中没有不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;11.2 L混合气体的物质的量为n===0.5 mol,乙烯含有双键,能与溴水发生加成反应,乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g,即为乙烯的质量,所以乙烯的物质的量为n===0.2 mol,则乙烷的物质的量为0.5 mol-0.2 mol=0.3 mol,质量为0.3 mol×30 g·mol-1=9 g,所以,乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,故D错误;质量之比为5.6 g∶9 g
=28∶45,故C正确;故选C。
5.(2019·长沙模拟)根据下列事实所得出的结论,正确的是 ( )
编号
事实
结论
A
不存在两种邻二甲苯
苯分子中碳碳键完全相同,而不是单双键交替结构
B
最简式相同的烃
要么是同系物要么是同分异构体
C
质量相同的甲、乙两种有机物完全燃烧时产生质量相同的水
甲、乙两种分子中,各元素的原子个数比一定相同
D
甲、乙两种有机物具有相同相对分子质量和不同结构
甲和乙一定是同分异构体
【解析】选A。A.邻二甲苯只有一种结构,说明苯不是单双键交替的,故正确;B.如乙炔C2H2,苯是C6H6,最简式相同,但既不是同系物也不是同分异构体,故错误;C.只能说明氢的质量分数相同,不能说明各元素原子个数比一定相同,故错误;D.如丙醇和乙酸,相对分子质量都是60,结构不同,但不属于同分异构体,故错误。
6.下列有机物只有4种同分异构体的是 ( )
A.分子式为C4H10的二氯取代物
B.分子式为C3H9N的有机物,其中N原子以三个单键与其他原子相连
C.乙苯的二氯取代物
D.分子式为C5H10的有机物(不考虑正反异构)
【解析】选B。A项,C4H10有CH3CH2CH2CH3、2种结构,则其二氯代物分别有6种和3种,共9种;B项,C3H9N可以是N原子连有:①—H、—H、—CH2CH2CH3,②—H、—H、,③—H、—CH3、—CH2CH3,④—CH3、—CH3、—CH3,共4种;C项,①两个Cl都取代乙基(—CH2CH3)上的H有3种,②一个Cl取代乙基上的H(有2种),另一个取代苯环上的H(有3种),共6种,③两个Cl都取代苯环上的H,有6种,共15种;D项,C5H10的有机物属于烯烃的有5种,属于环烷烃的有环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、二甲基环丙烷(2种),5种,共10种。
7.下列说法中正确的是 ( )
A.组成上相差一个或若干个CH2原子团,且符合同一通式的有机物之间互称为同系物
B.淀粉、纤维素、天然油脂等都属于混合物
C.由于苯分子结构的特殊性,因此苯不能发生加成反应
D.丙烷分子中所有原子不在一个平面上,但3个碳原子在一直线上
【解析】选B。A.结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团,且符合同一通式的有机物之间互称为同系物,错误;B.淀粉、纤维素、天然油脂等都属于混合物,正确;C.由于苯分子结构的特殊性,因此苯既能发生加成反应,又能发生取代反应,错误;D.丙烷分子中所有原子不在一个平面上,3个碳原子的位置为折线型,不在一直线上,错误。
8.陕西省考古研究院工作人员将出土的秦墓铜鼎和铜钟打开时,惊奇地发现,鼎内有保存完好的骨头汤,钟内有酒。经检测,骨头汤中含有大量的蛋白质和动物脂肪,酒中含有乙醇、乙酸和乙酸乙酯。下列说法中不正确的是 ( )
A.蛋白质是高分子化合物,但油脂不是高分子化合物
B.酒中含有乙酸,是因为乙醇在微生物作用下“酸败成醋”
C.油脂通过皂化反应生成肥皂的有效成分高级脂肪酸盐
D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯均易溶于水
【解析】选D。油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,A正确;乙醇可以被氧化生成乙酸,B正确;油脂的碱性水解称为皂化反应,C正确;乙酸乙酯不溶于水,D错误。
9.(2019·衡水模拟)已知:
。
M N
下列说法错误的是 ( )
A.M的分子式为C6H10
B.M中所有碳原子在同一平面上
C.N能发生氧化反应和取代反应
D.N的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构)
【解析】选B。根据M的结构简式可以判断其分子式是C6H10,A正确;除了碳碳双键这2个碳原子以外,其他4个碳原子均是饱和碳原子,故所有碳原子不可能共平面,B错误;分子中有碳碳双键,能发生氧化反应,有饱和碳原子,能发生取代反应,C正确;N的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构),如
、、、、、、
、。
10.某有机物的结构如图所示,下列有关它的说法正确的是 ( )
A.能与氢氧化钠溶液反应
B.4个碳原子可能在同一平面内
C.与它具有相同官能团的同分异构体还有4种
D.与乙醇互为同系物
【解析】选D。A.该有机物含有的官能团为羟基,不能与氢氧化钠溶液反应,错误;B.碳原子都形成了4个单键,所以中间的碳原子与周围的原子形成立体的四面体结构,4个碳原子一定不在同一平面内,错误;C.具有羟基官能团的结构共有4种,所以还有3种,错误;D.该有机物与乙醇具有相似的结构,分子组成上相差2个CH2,互为同系物,正确。
11.下列说法正确的是 ( )
A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃
B.聚苯乙烯的结构简式为
C.氯乙烯制取聚氯乙烯的化学方程式为nCH2CHCl
D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
【解析】选C。氯乙烯含有氯元素,不属于烃,而聚乙烯为饱和烃,A错;聚苯乙烯的结构简式为,B错;乙烯含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,但聚乙烯的结构单元为—CH2—CH2—,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D错。
12.(2019·青岛模拟)环辛四烯和立方烷的分子结构如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.两者互为同分异构体
B.立方烷与甲烷互为同系物
C.环辛四烯与立方烷有相同的官能团
D.两者都能与溴水发生加成反应
【解析】选A。环辛四烯和立方烷的分子式都为C8H8,分子式相同但结构不同,互为同分异构体,故A项正确;立方烷分子式是C8H8,甲烷的分子式是CH4,立方烷和甲烷的结构不相似,且分子式不相差n个CH2原子团,B项错误;环辛四烯的官能团为碳碳双键,而立方烷无官能团,C项错误;环辛四烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,而立方烷则是饱和的,不能与溴水发生加成反应,D项错误。
13.(2019·孝感模拟)某有机物的结构简式为下列叙述不正确的是 ( )
A.1 mol该有机物能与足量金属钠反应放出1 mol H2
B.能与乙醇发生酯化反应
C.1 mol该有机物在催化剂作用下最多能与1 mol H2发生还原反应
D.1 mol该有机物能与足量NaHCO3溶液反应放出2 mol CO2
【解析】选D。该有机物中含有碳碳双键、醇羟基、羧基三个官能团。醇羟基和羧基能跟金属钠反应放出氢气,1 mol该物质生成1 mol氢气,故A正确;羧基能与乙醇的羟基发生酯化反应,故B正确;碳碳双键能与氢气加成,1 mol该有机物在催化剂作用下最多能与1 mol H2发生还原反应,故C正确;1 mol该物质含1 mol 羧基,与足量NaHCO3溶液反应放出1 mol CO2,故D错误。
【加固训练】
巴豆酸的结构简式为CH3CHCHCOOH 现有:①氯化氢,②溴水,③纯碱溶液,④酸性KMnO4溶液, ⑤乙醇,试根据其结构特点,判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质组合是 ( )
A.只有②④⑤ B.只有①③④
C.只有①②③ D.都可以
【解析】选D。巴豆酸具有碳碳双键和羧基两种官能团。含碳碳双键具有烯烃的性质,能与①②发生加成反应、能被④酸性高锰酸钾氧化使其褪色。含有羧基,具有羧酸的性质,能与③发生复分解反应、与⑤发生酯化反应,故D正确。14.(2019·山东师范大学附属中学模拟)咖啡酸具有止血功效,存在于多种中药中,其结构简式如图:,下列说法不正确的是 ( )
A.咖啡酸可以发生取代、加成、氧化、酯化、加聚反应
B.1 mol咖啡酸最多能与4 molH2反应
C.咖啡酸分子中所有原子可能共面
D.蜂胶的分子式为C17H16O4,在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种一元醇A,则醇A的分子式为C8H12O
【解析】选D。含有的官能团是酚羟基、碳碳双键、羧基,咖啡酸能发生取代、加成、氧化、酯化、加聚反应,故A说法正确;1 mol咖啡酸中含有1 mol苯环和1 mol碳碳双键,因此1 mol咖啡酸最多能与4 molH2反应,故B说法正确;苯空间构型为正六边形,乙烯为平面形,羧基中C为sp2杂化,因此此有机物中所有原子可能共面,故C说法正确;根据:C17H16O4+H2O→C9H8一元醇,根据原子守恒,推出一元醇的分子式为C8H10O,故D说法错误。
15.(2019·厦门模拟)下列关于有机物的说法正确的是 ( )
A.某有机物的分子式为C4H8,能使溴的CCl4溶液褪色,则它在一定条件下与水反应时最多可生成的有机物(不考虑立体异构)有4种
B.香叶醇()能发生加成反应不能发生取代反应
C.的一氯代物有5种(不含立体异构)
D.苯佐卡因()是局部麻醉药,分子中含有2种官能团,分子式为C9H10NO2
【解析】选A。C4H8能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明C4H8为烯烃,结构简式可能为CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,与水加成后的产物是CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3/(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共有4种产物,故A正确;含有官能团是碳碳双键和羟基,碳碳双键能发生加成反应,羟基能与羧酸发生酯化反应(或取代反应),故B错误;有7种不同的氢原子,即一氯代物有7种,故C错误;含有官能团是酯基、氨基,分子式为C9H11NO2,故D错误。
16.已知a、b、c的分子式均为C9H10O2,结构简式如图所示。下列说法正确的是
( )
a b c
A.a分子中所有碳原子不可能共平面
B.b与酸性KMnO4溶液反应,醛基变成羧基
C.c的一氯代物共有3种
D.a、b、c都能与Na反应产生H2
【解析】选B。苯空间构型为平面六边形,三点确定一个平面,因此a中所有碳原子可能共面,故A错误;醛基具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化成羧基,故B正确;c有6种不用化学环境的氢原子,除羧基上的H外,一氯代物有5种,故C错误;a不能与金属钠反应,b中含有羟基,能与金属钠反应,c含有羧基,能与金属钠反应,故D错误。
17.(2019·长沙模拟)从煤焦油中分离出的芳香烃——萘()是一种重要的化工原料,萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有 ( )
A.2种 B.4种 C.8种 D.16种
【解析】选C。丁基有四种,—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3,萘环上的位置有2种,,萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有8种,故选C。
18.(2019·哈尔滨模拟)分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有(不考虑立体异构)
( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【解析】选B。分子式为C3H6Cl2的有机物可以看作C3H8中的两个氢原子被两个氯取代,碳链上的3个碳中,两个氯取代一个碳上的氢,有两种:CH3—CH2—CHCl2、CH3—CCl2—CH3,分别取代两个碳上的氢,有两种:CH2Cl—CH2—CH2Cl,
CH2Cl—CHCl—CH3,共有四种,故选B。
点睛:本题考查学生有机物的同分异构体的书写知识,注意解题方法的掌握是解题的关键。本题的易错点为容易多写,如CH3—CH2—CHCl2和CHCl2—CH2—CH3属于同一种物质。
【加固训练】
1.(2019·包头模拟)下列叙述正确的是 ( )
A.CH2Cl2有和两种结构
B.分子式为C3H6和C5H10的物质一定互为同系物
C.的一氯代物有5种
D.1 mol某烷烃完全燃绕消耗11 mol O2,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑空间异构)有5种
【解析】选D。甲烷的空间结构是正四面体结构,四个氢原子是等效的,所以二氯甲烷只有一种结构,A错误;分子式为C3H6和C5H10的物质其结构不一定相似,不一定互为同系物,B错误;的一氯代物有4种,C错误;根据1 mol烷烃完全燃烧消耗11 mol O2,可以判断该烷烃是C7H16,主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑空间异构)有:(CH3CH2)3CH、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、
CH3CH2CH2C(CH3)2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3,共5种,D正确。
2.已知、、(立方烷)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是
( )
A.Z的二氯代物有四种
B.X的同分异构体只有Y和Z
C.X、Y、Z中只有X的所有原子可能处于同一平面
D.X、Y、Z均可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【解析】选C。Z的结构高度对称,Z中只有1种氢原子,Z的一氯代物只有1种,Z的二氯代物有3种(2个氯分别处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线),A项错误;X的同分异构体不是只有Y和Z,如CH≡CCH=CHCH=CHCH=CH2等,B项错误;X中苯环和碳碳双键通过单键相连,联想苯和乙烯的结构,结合单键可以旋转,X中所有原子可能处于同一平面,Y中有2个饱和碳原子,Z中全是饱和碳原子,Y、Z中所有原子不可能处于同一平面,C项正确;X、Y中含碳碳双键,X、Y能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,Z为饱和结构,不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D项错误。
3.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述不正确的是 ( )
A.3个—OH皆可发生催化氧化反应
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加成、取代、消去反应
D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
【解析】选D。连接—OH的C原子都含有H原子,都可被催化氧化,故A项正确;该有机物中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故B项正确;该有机物中含有碳碳双键,可发生加成反应,含有羟基,可发生取代、消去反应,故C项正确;该有机物中含有的—COOH、—COO—可与NaOH反应,则1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,故D项错误。
4.(2019·青岛模拟)抗凝血药物华法林M,可由有机物F在一定条件下生成。下列说法正确的是 ( )
有机物E+
F M
A.M分子中所有碳原子可能在同一平面
B.M最多能与含4 mol NaOH的水溶液反应
C.F的分子式为C10H10O,1 mol F最多能与3 mol H2发生加成反应
D.苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状的F的同分异构体有9种
【解析】选D。A项,M中与带“*”碳原子直接相连的三个碳原子和该碳原子不可能在同一平面上(如图),A项错误;B项,M中只有酚酯基能与NaOH溶液反应,1 mol M最多能与含2 mol NaOH的水溶液反应,B项错误;C项,F的不饱和度为6,F的分子式为C10H10O,F
中的苯环、碳碳双键和羰基都能与H2发生加成反应,1 mol F最多能与5 mol H2发生加成反应,C项错误;D项,F的同分异构体苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状,苯环上的取代基有3种情况:①—CHO和—CHCHCH3,②—CHO和—CH2CHCH3,③—CHO和,苯环上有两个取代基时有邻、间、对三种位置,苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状的F的同分异构体有3×3=9种,D项正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
19.下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息:
A
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②比例模型为
③能与水在一定条件下反应生成C
B
①由C、H两种元素组成
②球棍模型为
C
①由C、H、O三种元素组成
②能与Na反应
③与E反应生成相对分子质量为88的酯
D
①相对分子质量比有机物C少2
②能由有机物C催化氧化得到
E
①由C、H、O三种元素组成
②其水溶液能使紫色石蕊试液变红
请回答下列问题:
(1)A～E中,属于烃的是________(填字母)。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,发生反应的化学方程式为________。
(3)有机物C催化氧化生成D的化学方程式为____________________。
(4)有机物B具有的性质是________(填序号)。
①无色无味的液体;②有毒;③不溶于水;④密度比水大;⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
(5)E的水溶液能使紫色石蕊试液变红,说明E的水溶液显酸性,现设计一个实验来比较E与碳酸酸性的强弱,则该实验的原理________(用化学方程式说明)。
【解析】由题给信息可知A为乙烯(CH2CH2),乙烯水化得乙醇(CH3CH2OH),因此C为CH3CH2OH;由B的球棍模型可知B为苯();由C为乙醇,以及根据醇+羧酸酯+水,可以得出E为乙酸;由乙醇氧化得乙醛可知,D为乙醛。
答案:(1)A、B
(2)CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)②③
(5)CH3COOH+NaHCO3CH3COONa+H2O+CO2↑