突破训练（四）.doc

研究有机化合物的一般步骤和方法、同分异构体 突破训练（三）‎ ‎1．下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)‎ 解析：选D　苯甲醇属于醇类，官能团是醇羟基，A错误；羧酸中的官能团是—COOH，B错误；该有机物是酯类，官能团是酯基，C错误；该物质是醚类，官能团是醚键，D正确。‎ ‎2．下列有关化学用语正确的是(　　)‎ A．聚丙烯的结构简式：CH2—CH2—CH2 B．丙烷分子的比例模型：‎ C．乙烷的结构式：CH3CH3‎ D．2乙基1,3丁二烯分子的键线式：‎ 解析：选D　A结构简式应为 B为球棍模型；C是结构简式。‎ ‎3．某有机物的结构简式为，与其互为同分异构体的是(　　)‎ 解析：选D　该有机物的分子式为C8H8O2。A项的分子式为C7H6O2，错误；B项的分子式为C8H16O2，错误；C项的分子式为C8H6O3‎ 13‎ ‎，错误；D项的分子式为C8H8O2，正确。‎ ‎4．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是(　　)‎ A．正壬烷 B．2,6二甲基庚烷 C．2,2,4,4四甲基戊烷 D．2,3,4三甲基己烷 解析：选C　A．正壬烷结构简式是 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3有五种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有五种，不符合题意；B.2,6二甲基庚烷(CH3)2CHCH2CH2CH2CH(CH3)2有四种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有四种，不符合题意；C.2,2,4,4四甲基戊烷有两种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物只有两种，符合题意；D.2,3,4三甲基己烷有8种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物有8种，不符合题意。‎ ‎5．C5H12有3种不同结构：甲．CH3(CH2)3CH3，乙．CH3CH(CH3)CH2CH3，丙．C(CH3)4，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．甲、乙、丙属于同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应 B．C5H12表示一种纯净物 C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低 D．丙有3种不同沸点的二氯取代物 解析：选C　甲、乙、丙的分子式相同，互为同分异构体，A错误；C5H12可表示甲、乙、丙任一种或其混合物，B错误；C(CH3)4的二氯代物有两种：‎ ‎ D错误。‎ ‎6．分子式为C3H6ClBr的有机物的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 13‎ 解析：选C　分子式为C3H6ClBr的有机物的碳链结构为，含有两类氢原子。当Cl原子在①号C原子上时，则溴原子可以在三个C原子任一碳原子上，当氯原子在②号C原子上时，则溴原子在①、②号C原子上才不会出现重复，一共有5种结构。‎ ‎7．根据下列烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体的数目是(　　)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ CH4‎ C2H4‎ C3H8‎ C4H8‎ C6H12‎ C7H16‎ C8H16‎ A．3 B．4‎ C．5 D．6‎ 解析：选A　由表中各种烃的分子式可推出第5项的分子式为C5H12，有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体。‎ ‎8．下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是(　　)‎ 解析：选D　环己烷，所有原子不都在同一平面内，故A错误；甲苯，碳原子都在同一平面内，但和甲基上的氢原子不都在同一平面内，故B错误；苯乙烯，苯和乙烯都是平面结构，但不是一定在同一平面内，故C错误；苯乙炔，苯是平面结构，乙炔是直线结构，故其所有原子一定在同一平面内，故D正确。‎ ‎9．下列实验中，所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是(　　)‎ 选项 实验目的 分离或提纯方法 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 加入CaO固体后蒸馏 13‎ 除去乙醇中的乙酸 乙酸转化为难挥发的乙酸钙 C 除去甲烷中的乙烯 通过酸性KMnO4溶液洗气 乙烯与酸性KMnO4溶液反应 D 除去苯中的苯酚 加入足量浓溴水后过滤 溴与苯酚反应生成三溴苯酚沉淀 解析：选B　乙醇与水互溶，不能用作萃取剂分离溶于水中的碘，A错误；乙酸与CaO反应，转化为难挥发的乙酸钙，再通过蒸馏即可提纯乙醇，B正确；乙烯会被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，使甲烷中混有新的杂质CO2，C错误；苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚会溶于苯，无法通过过滤分离二者，D错误。‎ ‎9．分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 解析：选D　C5H12O能与Na反应放出H2，可确定该有机物是醇，故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的产物。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，正戊烷对应的醇有3种，异戊烷对应的醇有4种，新戊烷对应的醇有1种，故共有8种。‎ ‎10．某烃的结构简式如图所示：，它的二氯代物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．9种 B．10种 C．11种 D．12种 解析：选C　将有机物的碳原子编号如图：‎ 13‎ ‎，将一个氯原子固定在1号碳上，另一个氯原子可以连在2、3、4、5、6号碳上，共有5种结构；将一个氯原子固定在2号碳上，另一个氯原子可以连在3、4、6号碳上，共有3种结构；将一个氯原子固定在3号碳上，另一个氯原子可以连在6号碳上，共有1种结构；将一个氯原子固定在6号碳上，另一个氯原子可以连在6、7号碳上，共有2种结构；所以总共有5＋3＋1＋2＝11种。‎ ‎11．分子式为C8H10O且含有—CH2OH 基团的芳香族化合物共有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 解析：选C　含有—CH2OH基团的芳香族化合物，若苯环上有两个取代基即另一个为甲基，有3种结构，若只有一个取代基则有1种结构，所以符合条件的异构体共4种，C项正确。‎ ‎12.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 mol C5H12至少需要2 mol H2‎ ‎[解析]　环戊烯的结构简式为，与分子式相同且结构不同，互为同分异构体，A项正确；如、、都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B项正确；中每个碳原子都形成4个共价单键，这4个键呈四面体状分布，所有碳原子不可能处于同一平面，C项错误；螺[2.2]戊烷的分子式是C5H8。在理论上，1 mol C5H8与2 mol H2反应，生成1 mol C5H12，D项正确。‎ ‎13.已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是(　　)‎ A．异丙苯的分子式为C9H12‎ B．异丙苯的沸点比苯高 C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯和苯为同系物 ‎[解析]　A项，异丙苯的分子式为C9H12。B项，异丙苯比苯的碳原子数多，所以异丙苯的沸点比苯高。C项，异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键，所有C原子不可能共面。D项，异丙苯和苯的结构相似，相差3个“CH2”‎ 13‎ 原子团，是苯的同系物。‎ ‎14．在光照的条件下，分子式为C5H12的烷烃与氯气发生取代反应，生成物中含有两个氯原子且位于相邻碳原子上的同分异构体有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：选C　分子式为C5H12的烷烃有3种同分异构体：①CH3CH2CH2CH2CH3、②、③，符合条件的正戊烷(①)的二氯代物有2种，符合条件的异戊烷(②)的二氯代物有3种，无符合条件的新戊烷(③)的二氯代物，故共有5种。‎ ‎15．有机物A的分子式为C6H12O3，一定条件下，A与碳酸氢钠、钠反应均能产生气体，且生成的气体体积比(同温同压)为1∶1，则A的结构最多有(　　)‎ A．33种 B．31种 C．28种 D．19种 解析：选B　由题意知分子中含有1个羧基和1个羟基。根据分子式可知该有机物可以看作C5H12中2个H原子，分别被—COOH、—OH代替，若为C—C—C—C—C(用碳架结构表示)，共有13种；若为共有16种；若为共有2种，综上所述共31种。‎ ‎16．A的分子式为C4H10O3,1 mol A与足量的Na反应会生成1.5 mol H2，则符合条件的A的结构有(一个C上连多个—OH不稳定，不考虑立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：选B　A的分子式为C4H10O3‎ 13‎ ‎，C、H原子个数关系符合烷烃的通式，为饱和醇，根据1 mol A与足量的Na反应会生成1.5 mol H2，说明A分子中有3个羟基，因为一个C上连多个—OH不稳定，不考虑立体异构，所以符合条件的有：CH2OHCHOHCHOHCH3、CH2OHCHOHCH2CH2OH、(CH2OH)3CH、(CH2OH)2COHCH3。‎ ‎17．环丙基乙烯(VCP)结构如图所示，关于该物质说法正确的是(　　)‎ A．环丙基乙烯不属于烃类 B．该物质能发生取代反应、加成反应、聚合反应 C．环丙基乙烯与环戊二烯()是同分异构体 D．环丙基乙烯中的所有碳原子都在同一平面内 解析：选B　由环丙基乙烯的结构可知，环丙基乙烯中只含有碳、氢两种元素，属于烃类，故A错误；环丙基乙烯中含有饱和碳原子且饱和碳原子上有氢原子，可以发生取代反应，含有碳碳双键，可以发生加成反应和加聚反应，故B正确；环丙基乙烯的分子式为C5H8，环戊二烯的分子式为C5H6，二者分子式不同，不是同分异构体，故C错误；环丙基乙烯分子中含有连接3个碳原子的饱和碳原子，所以在环丙基乙烯分子中所有碳原子不可能在同一平面上，故D错误。‎ ‎18.有机物X的结构简式如图，下列说法正确的是(　　)‎ A．X的分子式为C10H20O，它是环己醇的同系物 B．X分子环上的一氯取代物只有3种 C．X分子中至少有12个原子在同一平面上 D．在一定条件下，X能发生氧化反应生成醛 解析：选A　X的分子式为C10H20O，与环己醇结构相似，分子组成上相差4个CH2，是环己醇的同系物，A项正确；X分子中的碳环不是苯环，碳环上每个碳原子上均有氢原子，且该分子不对称，故该分子环上的一氯代物有6种，B项错误；X分子中的碳环不是苯环，不可能至少有12个原子在同一平面上，C项错误；X分子中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，发生氧化反应时生成，此碳原子没有相连的H原子，故不是醛，D项错误。‎ 13‎ ‎19．某化合物的结构如图所示，关于该化合物的下列说法正确的是(　　)‎ A．由于含有氧元素不是有机物 B．完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物 C．分子式为C16H16O2‎ D．不能使溴水褪色 解析：选B　有机物一定含有碳元素，可能含有氧元素，故A错误；该有机物由C、H、O元素组成，完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物，故B正确；该有机物分子式为C16H14O2，故C错误；该有机物分子中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应使溴水褪色，故D错误。‎ ‎19.某有机物的结构简式如图所示，有关该有机物的描述正确的是(　　)‎ A．分子式为C10H15O2‎ B．能发生加成、水解、加聚反应 C．分子中所有碳原子不可能在同一个平面上 D．该有机物的一氯代物可能只有4种 解析：选D　A项，该有机物的分子式为C11H14O2，错误；B项，该有机物不能发生加聚反应，错误；C项，苯环是平面结构，—C4H9若为无支链结构，其碳原子排布可能为锯齿状：，如果和苯环的平面重合，所有碳原子在同一个平面上，错误；D项，该有机物苯环上有3种不同化学环境的氢，—C4H9有四种结构，分别是—CH2CH2CH2CH3(加苯环后一氯代物有7种)、—CH(CH3)CH2CH3(加苯环后一氯代物有7种)、—CH2CH(CH3)CH3(加苯环后一氯代物有6种)、—C(CH3)3(加苯环后一氯代物有4种)，正确。‎ ‎20．有机物A只由C、H、O三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得8.4 g该有机物经燃烧生成22.0 g CO2和7.2 g水。质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有—O—H和位于分子端的C 13‎ ‎ CH，其核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。‎ ‎(1)写出A的分子式：________________。‎ ‎(2)写出A的结构简式：_____________________________________________________。‎ ‎(3)下列物质一定能与A发生反应的是______(填字母)。‎ a．氢溴酸 b．酸性高锰酸钾溶液 c．溴的四氯化碳溶液 d．Na ‎(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可以与1 mol Br2加成，B分子中所有碳原子在同一平面上，核磁共振氢谱显示有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1。则B的结构简式是______________________。‎ 解析：(1)有机物A只含有C、H、O三种元素，质谱图表明其相对分子质量为84,8.4 g有机物A的物质的量为＝0.1 mol，经燃烧生成22.0 g CO2，物质的量为0.5 mol，生成7.2 g H2O，物质的量为＝0.4 mol，故一个有机物A分子中含有N(C)＝＝5，N(H)＝＝8，故N(O)＝＝1，故A的分子式为C5H8O。‎ ‎(2)不饱和度为＝2，红外光谱分析表明A分子中含有—OH和位于分子端的CCH，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为6∶1∶1，故分子中含有2个—CH3且连接在同一个C原子上，所以A的结构简式为 ‎(3)A中含有羟基，能与钠反应，含有CC键，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与溴发生加成反应，能与氢溴酸发生加成反应，故答案为abcd。‎ ‎(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成，故分子中含有1个CC键，B分子中所有碳原子在同一平面上，则其余的碳原子连接在CC键上，核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1，可知含有两个甲基且连接在同一碳原子上，结合A的结构简式可知，B中还含有—‎ 13‎ CHO，故B的结构简式为 答案：(1)C5H8O　(2) 　(3)abcd ‎(4)(CH3)2C===CHCHO ‎21．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：‎ 分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。‎ 已知：①2R—COOH＋2Na―→2R—COONa＋H2↑‎ ‎②R—COOH＋NaHCO3―→R—COONa＋CO2↑＋H2O 有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：‎ 实验步骤 解释或实验结论 ‎(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍 A的相对分子质量为________‎ ‎(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g A的分子式为________‎ ‎(3)另取A 9.0 g，与足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)‎ 用结构简式表示A中含有的官能团__________‎ ‎(4)A的核磁共振氢谱如下图：‎ A的结构简式为____________‎ 13‎ 解析：(1)有机物的密度是相同条件下H2的45倍，所以有机物的相对分子质量为45×2＝90；(2)浓硫酸增重5.4 g，则生成水的质量是5.4 g，生成水的物质的量是＝0.3 mol，所含有氢原子的物质的量是0.6 mol，碱石灰增重13.2 g，生成二氧化碳的质量是13.2 g，所以生成二氧化碳的物质的量是＝0.3 mol，所以碳原子的物质的量是0.3 mol，有机物中碳个数是3，氢个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数是3，即分子式为C3H6O3；(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳，生成2.24 L CO2(标准状况)，则含有一个羧基，醇羟基可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，则含有羟基数目是1个；(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4组峰，则含4种类型的等效氢原子，氢原子的个数比是3∶1∶1∶1，所以结构简式为 答案：(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH、—OH ‎(4)CH3CH(OH)COOH ‎22.氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰 13‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2)B的结构简式为________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为________。‎ ‎(3)由C生成D的反应类型为________。‎ ‎(4)由D生成E的化学方程式为_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)‎ ‎(6)G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)‎ 解析：(1)经计算知A中只含一个氧原子，结合已知信息知A为，名称为丙酮。‎ ‎(2)根据信息②可知，B的结构简式为分子中含有2种氢原子，故核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积比为6∶1。‎ ‎(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为，在光照条件下C与Cl2发生—CH3上的取代反应。‎ ‎(4)由反应条件可知，D生成E的反应为氯原子的水解反应，由E的分子式为C4H5NO可推知，D为该反应的化学方程式为 13‎ ‎(5)由E―→F―→G的反应条件可推知，G为，分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。‎ ‎(6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与G含有相同的官能团，符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类，分别为 答案：(1)丙酮　(2)　2　6∶1　(3)取代反应 ‎(4) ‎ ‎(5)碳碳双键　酯基　氰基　(6)8‎ 13‎