人教版新高考化学一轮复习训练-有机化合物的结构特点与研究方法

考点规范练30　有机化合物的结构特点与研究方法

一、选择题

1.下列说法正确的是(　　)。

A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定互为同系物

B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定互为同分异构体

C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体

D.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,互为同分异构体

2.某物质的结构如图所示,下列有关该物质的分析中正确的是(　　)。

A.该物质分子中不存在σ键

B.该物质的分子内只存在极性共价键和配位键两种作用力

C.该物质是一种配合物,其中Ni原子为中心原子

D.该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对

3.(2020四川、广西等四省名校联考)下列有关1-甲基-1-环己烯(结构简式为)的说法正确的是(　　)。

A.含有六元环的该物质的同分异构体有3种

B.分子中所有碳原子在同一平面上

C.该物质为芳香烃

D.能使溴的四氯化碳溶液褪色,且反应生成的物质有2种

4.芳香族化合物A的分子式为C7H6O2,将它与NaHCO3溶液混合加热,有酸性气体产生。那么包括A在内,属于芳香族化合物的同分异构体的数目是(　　)。

A.5 B.4 C.3 D.2

5.关于,下列结论正确的是(　　)。

A.该有机化合物的分子式为C13H16

B.该有机化合物属于苯的同系物

C.该有机化合物分子至少有4个碳原子共直线

D.该有机化合物分子最多有13个碳原子共平面

6.(2020辽宁沈阳东北育才学校模拟)下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(　　)。

A.C4H10的同分异构体有3种

B.分子组成是C5H10O2且属于羧酸的同分异构体有5种

C.分子组成是C4H8O且属于醛的同分异构体有3种

D.的一溴代物有5种

7.(2020内蒙古集宁一中月考)对下列两种有机化合物的描述正确的是(　　)。

A.甲、乙苯环上的一氯代物种数相同

B.甲、乙分子中共面的碳原子数一定相同

C.1 mol甲与溴水反应最多能消耗4 mol Br2

D.甲、乙可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分

8.(2020上海青浦调研)实验室制备乙酸丁酯,反应温度要控制在115~125 ℃之间,其他有关数据如下表:

则以下关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是(　　)。

A.不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于100 ℃

B.不能边反应边蒸出乙酸丁酯的原因:乙酸丁酯的沸点比反应物和反应控制温度都高

C.从反应后混合物中分离出粗品的方法:依次用水、饱和Na2CO3溶液洗涤后分液

D.由粗品制精品需要进行的一步操作:蒸馏

二、非选择题

9.写出下列特定有机化合物的结构简式。

(1)写出同时满足下列条件的A()的同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　。 

①分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种;

②与FeCl3溶液发生显色反应;

③能发生银镜反应。

(2)写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

①苯环上有两个取代基;

②分子中有6种处于不同化学环境的氢原子;

③既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应。

(3)的一种同分异构体满足下列条件:

Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;

Ⅱ.分子中有6种处于不同化学环境的氢原子,且分子中含有两个苯环。

写出该同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

10.(2020江西宜春五校联考)有机化合物A为绿色荧光蛋白在一定条件下水解的最终产物之一,结构简式为。

请回答下列问题。

(1)关于A的性质推断错误的是　　　　(填字母)。 

A.既能与酸反应又能与碱反应

B.不能发生加成反应

C.可以发生氧化反应

D.不能通过缩聚反应得到高分子

(2)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)符合下列4个条件的A的同分异构体有　　 　种,写出其中任意一种的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　。 

①1,3,5-三取代苯

②遇氯化铁溶液显紫色

③氨基与苯环直接相连

④属于酯类

11.为了测定某有机化合物A的结构,做如下实验:

①将2.3 g该有机化合物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;

②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;

③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱,图中三组峰的面积之比是1∶2∶3。

图1

图2

试回答下列问题:

(1)有机化合物A的相对分子质量是　　　　。 

(2)有机化合物A的实验式是　　　　。 

(3)能否根据A的实验式确定其分子式?　　　(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是　　　(若不能,则此空不填)。 

(4)写出有机化合物A的结构简式:　 　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.D　解析:分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如CH2CH2与,A项错误。若两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物可能互为同分异构体,也可能不互为同分异构体,如

CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体,而CH2CH2和CH2CH—CH3不互为同分异构体,B项错误。相对分子质量相同的物质很多,如C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)具有相同的相对分子质量,但由于组成不同,故不互为同分异构体,C项错误。当不同化合物中组成元素的质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,因此这样的不同化合物互为同分异构体,D项正确。

2.C　解析:A项,该物质中碳碳原子间、碳氢原子间、碳氮原子间等均存在σ键。B项,该物质的分子内存在氢键、极性共价键、非极性共价键和配位键。D项, C原子最外层的4个电子全部参与成键,没有孤电子对。

3.A　解析:含有六元环的的同分异构体有、、,共3种,A项正确。该分子中含有多个饱和碳原子,所有碳原子不在同一平面上,B项错误。该物质的分子中无苯环,不属于芳香烃,C项错误。该物质能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,但与溴加成后,所得产物只有1种,D项错误。

4.A　解析:芳香族化合物能与NaHCO3发生反应产生CO2气体,则物质A为,的同分异构体可以是酯,也可以是既含—CHO,又含—OH的化合物,依次组合可得:、、、4种。包括A在内,共5种。

5.D　解析:该有机化合物分子式为C13H14,A项错误。该有机化合物含有碳碳双键和碳碳三键,不属于苯的同系物,B项错误。该有机化合物可以看成是由甲基、苯环、乙基、乙烯、乙炔连接而成,单键可以自由旋转,该有机化合物分子最多有13个碳原子共平面,至少有3个碳原子共直线,C项错误,D项正确。

6.D　解析:C4H10为丁烷,有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,A项错误。C5H10O2可写作C4H9COOH,丁基有4种结构,故分子组成是C5H10O2且属于羧酸的同分异构体有4种,B项错误。C4H8O可写作C3H7CHO,丙基有2种,故分子组成是C4H8O且属于醛的同分异构体有2种,C项错误。中含有5种处于不同化学环境的氢原子,故其一溴代物有5种,D项正确。

7.C　解析:甲中苯环上有5种处于不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有5种;乙中苯环上有4种处于不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有4种,所以两者苯环上的一氯代物种数不同,A项错误。由于单键可以旋转,甲、乙分子中共面的碳原子数不一定相同,B项错误。甲分子中能与溴反应的有碳碳双键和苯环上酚羟基的邻、对位氢原子,所以1 mol甲与溴水反应最多能消耗4 mol Br2,C项正确。甲、乙分子中的官能团不同且所含氢原子种类不同,用红外光谱、核磁共振氢谱都能区分两者,D项错误。

8.A　解析:本题考查有机化合物的制备、实验操作、分离提纯。实验室制备乙酸丁酯的反应温度是115~125 ℃,而水浴的最高温度为100 ℃,故不能用水浴加热,A项错误。

9.答案:(1)

(2)(或)

(3)

解析:(1)根据②可知分子中应含有酚羟基;根据③可知分子中应含有醛基;根据①可知分子对称,应为苯环上的对位结构,结构简式是。

(2)根据③可知分子中应含有酚羟基、甲酸酯基;根据残基法,还剩余2个C原子,再根据①②,其结构简式是或。

(3)该有机化合物除苯环外还有2个碳原子、2个氧原子,含有一个双键,能发生银镜反应,能水解,说明存在酚羟基与甲酸形成的酯基结构;另外分子中还含有1个饱和碳原子、1个苯环,结合分子中有6种处于不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。

10.答案:(1)BD

(2)+2NaOH+2H2O

(3)6

、、、、、(任写一种)

解析:(1)A中含有苯环,能发生加成反应。含有酚羟基、氨基和羧基,能通过缩聚反应得到高分子,B、D项错误。

11.答案:(1)46　(2)C2H6O　(3)能　C2H6O　(4)CH3CH2OH

解析:(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量是46。(2)在2.3 g该有机化合物中,n(C)=0.1 mol,m(C)=1.2 g,n(H)=×2=0.3 mol,m(H)=0.3 g,m(O)=2.3 g-1.2 g-0.3 g=0.8 g,n(O)=0.05 mol。所以n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1,A的实验式是C2H6O。(3)A的实验式C2H6O中,碳原子已饱和,所以其实验式即为分子式。(4)A有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有一组峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有三组峰,而且三组峰的面积之比是1∶2∶3,显然后者符合题意,所以A为CH3CH2OH。