認識有機化合物一、選擇題1.對下列物質(zhì)的類別與所含官能團的判斷中,不正確的是()A.醇類OHB.CH3CH2COOH羧酸類COOHC.酮類CHOD.CH3CH2Br鹵代烴類Br【解析】選C。含有OH,且OH不與苯環(huán)直接相連,屬于醇,故A正確;含有羧基,屬于羧酸類,故B正確;含有醛基,屬于醛類,故C錯誤;含有溴原子,屬于鹵代烴類,故D正確。2.某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為,與其互為同分異構(gòu)體的是()A.B.C.D.【解析】選D。該有機物的分子式為C8H8O2。A項的分子式為C7H6O2,錯誤;B項的分子式為C8H16O2,錯誤;C項的分子式為C8H6O3,錯誤;D項的分子式為C8H8O2,正確。3.(2019鎮(zhèn)江模擬)下列說法正確的是()A.的名稱為3,4,4-三甲基丁烷B.化合物的一氯取代物有2種C.互為同分異構(gòu)體D.(葡萄糖)分子結(jié)構(gòu)中含有OH,與乙醇互為同系物【解析】選C。A.的主鏈含有5個碳原子,名稱為2,3-二甲基戊烷,故A錯誤;B.化合物中含有3種氫原子,一氯取代物有3種(),故B錯誤;C.的分子式均為C6H6,但結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,故C正確;D.(葡萄糖)分子結(jié)構(gòu)中含有5個-OH和1個醛基,與乙醇的結(jié)構(gòu)不相似,不是同系物,故D錯誤。【加固訓練】某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法不正確的是()A.該有機物屬于飽和烷烴B.該烴的名稱是3-甲基-5-乙基庚烷C.該烴與2,5-二甲基-3-乙基己烷互為同系物D.該烴的一氯取代產(chǎn)物共有8種【解析】選C。該有機物分子中不含不飽和鍵,屬于飽和烷烴,故A項正確;該有機物主鏈7個碳原子,3號位甲基,5號位乙基,故B項正確;二者分子式相同,但結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,故C項錯誤;該烷烴分子中有8種等效氫原子,因此其一氯代物共有8種,故D項正確。4.(2019邢臺模擬)下列化合物中的所有碳原子不可能都在同一平面上的是(有機物中C-C鍵可以旋轉(zhuǎn))()A.B.C. CH2CHCHCH2D. CH2CHCH3【解析】選A。A.分子中有兩個四面體結(jié)構(gòu)的碳原子,當四面體結(jié)構(gòu)中有三個碳原子共面時,另一個碳原子肯定不在同一平面內(nèi),故A錯誤;B.乙苯分子中乙基上兩個碳原子與某環(huán)有可能共面,故B正確;C.CH2CHCHCH2分子中有兩個碳碳雙鍵,分別可確定一個平面,這兩個平面有可能共面,故C正確;D.CH2CHCH3分子中碳碳雙鍵確定一個平面,甲基碳原子與雙鍵碳原子直接相連,肯定共面,故D正確。【加固訓練】下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有()A.乙烷B.甲苯C.氟苯D.丙烯【解析】選C。A、B、D中都含有甲基,有四面體的空間結(jié)構(gòu),所有原子不可能共面;C項中氟原子代替分子中一個氫原子的位置,仍共平面。二、非選擇題5.(2019煙臺模擬)有機物A只含有C、H、O三種元素,常用作有機合成的中間體。16.8 g該有機物燃燒生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84,紅外光譜分析表明A分子中含有OH 鍵和位于分子鏈端的CC鍵,核磁共振氫譜上有三組峰,峰面積之比為611。(1)A的分子式是_。(2)下列物質(zhì)中,一定條件下能與A發(fā)生反應的是_。A.H2B.NaC.酸性KMnO4溶液D.Br2(3)A的結(jié)構(gòu)簡式是_。(4)有機物B是A的同分異構(gòu)體,1 mol B可與1 mol Br2加成。該有機物中所有碳原子在同一個平面上,沒有順反異構(gòu)現(xiàn)象。B的結(jié)構(gòu)簡式是_。【解析】 (1)16.8 g有機物A中m(C)=44.0=12(g),m(H)=14.4=1.6(g),則m(O)=16.8-12-1.6=3.2(g),故A中N(C)N(H)N(O)=581,則其最簡式為C5H8O,又A的相對分子質(zhì)量為84,則其分子式為C5H8O。(2)A分子中含有碳碳三鍵,能與H2、Br2發(fā)生加成反應,能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應;含有羥基,能與Na發(fā)生置換反應。(3)根據(jù)A的核磁共振氫譜上有三組峰,峰面積之比為611,說明A中有三種類型的氫原子,個數(shù)之比為611,再結(jié)合A中含有OH鍵和位于分子鏈端的碳碳三鍵,則其結(jié)構(gòu)簡式為。(4)根據(jù)1 mol B可與1 mol Br2加成,可以推斷B中含有1個碳碳雙鍵,再結(jié)合B沒有順反異構(gòu)體,則其結(jié)構(gòu)簡式為。答案: (1)C5H8O(2)A、B、C、D(3)(4)6.為測定某有機化合物A的結(jié)構(gòu),進行如下實驗:(1)將一定量的有機物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧氣6.72 L(標準狀況下),則該物質(zhì)的實驗式是_。(2)用質(zhì)譜儀測定該有機化合物的相對分子質(zhì)量,得到如圖1所示的質(zhì)譜圖,則其相對分子質(zhì)量為_,該物質(zhì)的分子式是_。(3)請預測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式:_。(4)核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號),根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3,有2種氫原子)的核磁共振氫譜如圖2所示:經(jīng)測定,有機物A的核磁共振氫譜圖如圖3所示,則A的結(jié)構(gòu)簡式為_ _。【解析】(1)5.4gH2O的物質(zhì)的量=0.3 mol,則n(H)=0.6 mol,8.8 g CO2的物質(zhì)的量=0.2 mol,則n(C)=0.2 mol,6.72 L O2的物質(zhì)的量=0.3 mol,由氧元素守恒可知有機物中含有n(O)=0.3 mol+0.2 mol2-0.3 mol2=0.1 mol,則分子中n(C)n(H)n(O)=261,故最簡式為C2H6O;(2)根據(jù)質(zhì)荷比可知相對分子質(zhì)量為46,最簡式相對分子質(zhì)量也是46,故分子式為C2H6O;(3)分子式為C2H6O的可能結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH、CH3-O-CH3,故答案為CH3CH2OH、CH3-O-CH3;(4)有機物A的核磁共振氫譜中有3個吸收峰,說明有3種性質(zhì)不同的H原子,故A的結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH。答案:(1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH一、選擇題1.(2019天津?qū)氎鎱^(qū)模擬)下列說法中,正確的是()A.苯分子中含有碳碳雙鍵,可使溴的CCl4溶液褪色B.有機物屬于酯類C.某有機物的名稱是2-甲基-2-乙基丙烷D.甲基的電子式是【解析】選D。苯分子中不存在碳碳雙鍵,不能使溴的CCl4溶液褪色,A錯誤;有機物分子中含有羧基,屬于羧酸類,B錯誤;2-甲基-2-乙基丙烷中主鏈碳原子個數(shù)不對,應該是2,2-二甲基丁烷,C錯誤;甲基不帶電荷,其電子式是D正確。2.(新題預測)立方烷(球棍模型:)具有高度的對稱性,Eatom教授在此基礎(chǔ)上經(jīng)七步反應合成了二羧基立方烷(C10H8O4)。二羧基立方烷的同分異構(gòu)體數(shù)目為()A.1B.3C.4D.5【解析】選B。二羧基立方烷的同分異構(gòu)體分別是:一條棱、面對角線、體對角線上的兩個氫原子被羧基代替,所以二羧基立方烷的同分異構(gòu)體有3種,B正確。3.下列有關(guān)混合物的分離與提純的說法正確的是()A.由于碘在乙醇中的溶解度較大,所以可用乙醇把碘水中的碘萃取出來B.水的沸點為100 ,乙醇的沸點為78.5 ,所以用加熱蒸餾的方法使含水乙醇變?yōu)闊o水乙醇C.由于汽油和水不互溶,因此可用分液的方法將二者分離D.將含少量HCl的CO2氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶,可以除去HCl氣體。【解析】選C。A.乙醇和水互溶,不能萃取,故錯誤;B.雖然水和乙醇的沸點有差距,但是水容易揮發(fā),所以直接用加熱蒸餾的方法得到無水乙醇是不可能的,應用氧化鈣與水反應,在加熱蒸餾,故錯誤;C.汽油和水不互溶,分成兩層,所以可以用分液的方法分離,故正確;D.氯化氫和二氧化碳都可以和氫氧化鈉反應,故錯誤。4.燃燒0.1 mol某有機物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O,由此得出的結(jié)論不正確的是()A.該有機物分子中可能含有氧原子B.該有機物中碳、氫元素原子數(shù)目之比為1:3C.該有機物分子中不可能含有雙鍵D.該有機物分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3-CH3【解析】選D。燃燒0.1 mol某有機物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O,根據(jù)原子守恒可知有機物分子中含有2個碳原子和6個氫原子;A.該有機物分子中可能含有氧原子,例如乙醇,A正確;B.該有機物中碳、氫元素原子數(shù)目之比為26= 13,B正確;C.由于2個碳原子最多結(jié)合6個氫原子,則該有機物分子中不可能含有,C正確;D.該有機物不一定是乙烷,也可能是乙醇和乙二醇,因此分子的結(jié)構(gòu)簡式不一定為CH3CH3,D錯誤。5.下列說法正確的是()A.用系統(tǒng)命名法命名有機物和,主鏈碳原子數(shù)均為7個B.某烴的分子式為C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結(jié)構(gòu)中只有一個烷基,符合條件的烴有4種C.碳原子數(shù)小于或等于8的單烯烴中,與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu),符合條件的單烯烴有6種D.經(jīng)測定C3H7OH和C6H12組成的混合物中氧的質(zhì)量分數(shù)為8%,則此混合物中碳的質(zhì)量分數(shù)是78%【解析】選D。A中第一種有機物主鏈碳原子數(shù)為8個,A錯;B中不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結(jié)構(gòu)中只有一個烷基的烴應為3種,苯環(huán)與叔丁基相連時不能使酸性KMnO4溶液褪色,B錯;C中符合條件的單烯烴有7種,C錯。【方法規(guī)律】(1)使溴水褪色的官能團:與烯烴、炔烴、二烯烴等不飽和烴類反應,使溴水褪色。與苯酚反應生成白色沉淀。與醛類等有醛基的物質(zhì)反應,使溴水褪色。與苯、甲苯、四氯化碳等有機溶液混合振蕩,因萃取作用使溴水褪色,有機溶劑溶解溴呈橙色。(2)使酸性高錳酸鉀溶液褪色的官能團:酸性高錳酸鉀具有強氧化性,能把羥基(叔醇的羥基不能被氧化)、醛基氧化成羧基,碳碳雙鍵、碳碳三鍵、氨基等具有還原性的官能團都可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色。6.某烷烴相對分子質(zhì)量為86,如果分子中含有3個CH3、2個CH2和1個,則符合該結(jié)構(gòu)的所有烷烴的一氯取代物總共有幾種()A.10種B.9種C.8種D.7種【解析】選B。烷烴相對分子質(zhì)量為86,則該烷烴含有的碳原子數(shù)目為=6,該烷烴為己烷;分子中含有3個CH3、2個CH2和1個,說明該烷烴只含有1個支鏈,其支鏈不可能為乙基,只能是甲基,其主鏈含有5個C,滿足條件的己烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中分子中含有5種位置不同的H,即含有一氯代物的數(shù)目為5;分子中含有4種位置不同的H,則其一氯代物有4種,所以該結(jié)構(gòu)的烴的一氯取代物最多可能有:5+4=9種,所以B選項是正確的。7.下列化合物在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為21的有()A.乙酸甲酯B.間苯二酚C.2-甲基丙烷D.對苯二甲酸【解析】選D。A.乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2種氫原子,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為11,錯誤;B.間苯二酚中含有4種氫原子,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)4組峰,錯誤;C.2-甲基丙烷含有2種氫原子,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為91,錯誤;D.對苯二甲酸中含有2種氫原子,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為21,正確,選D。8.(2019石家莊模擬)有機物X、Y、Z在一定條件下可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化,下列說法正確的是() X Y ZA.Z的六元環(huán)上的一氯代物共有3種(不考慮立體異構(gòu))B.Y和Z可以用酸性KMnO4溶液來鑒別C.X、Y、Z分子中所有碳原子均處于同一平面D.Y的分子式為C7H10O【解析】選D。A.Z的六元環(huán)上的一氯代物共有4種(不考慮立體異構(gòu))、,故A錯誤;B.Y中碳碳雙鍵、醛基和Z中的羥基都具有還原性,不可以用酸性KMnO4溶液來鑒別,故B錯誤;C.Y、Z分子中碳原子是四面體結(jié)構(gòu),所有碳原子不可能處于同一平面,故C錯誤;D.Y的分子式為C7H10O,故D正確。【加固訓練】下列關(guān)于2,3-二甲基-1-丁烯()的說法錯誤的是()A.其一氯代物有四種(不考慮立體異構(gòu))B.與氫氣加成的產(chǎn)物為異丁烷的同系物C.所有碳原子可能在同一平面D.與甲基環(huán)戊烷()互為同分異構(gòu)體【解析】選C。分子中含有4類氫原子,其一氯代物有四種(不考慮立體異構(gòu)),A正確;與氫氣加成的產(chǎn)物是2,3-二甲基丁烷,與異丁烷互為同系物,B正確;分子中含有4個飽和碳原子,所有碳原子不可能在同一平面上,C錯誤;與甲基環(huán)戊烷()的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D正確。二、非選擇題9.下列裝置中有機物樣品在電爐中充分燃燒,通過測定生的CO2和H2O的質(zhì)量,來確定有機物分子式。請回答下列問題:(1)A裝置是提供實驗所需的O2,則A裝置中二氧化錳的作用是_ _;B裝置中試劑X可選用_。(2)D裝置中無水氯化鈣的作用是_;E裝置中堿石灰的作用是_。(3)若實驗中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準確稱取0.44 g樣品,經(jīng)充分反應后,D管質(zhì)量增加0.36 g,E管質(zhì)量增加0.88 g,已知該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為44,則該樣品的化學式為_。(4)若該有機物的核磁共振氫譜如下圖所示,峰面積之比為13則其結(jié)構(gòu)簡式為_;若符合下列條件,則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為_。環(huán)狀化合物 只有一種類型的氫原子(5)某同學認為E和空氣相通,會影響測定結(jié)果準確性,應在E后再增加一個E裝置,其主要目的是_。【解析】(1)A裝置是提供實驗所需的O2,則A裝置中二氧化錳是催化劑;B裝置用于干燥通入C中的氧氣,試劑X可選用濃硫酸,故答案為過氧化氫分解的催化劑;濃硫酸;(2)D裝置中無水氯化鈣是吸收生成的水;E裝置中堿石灰是吸收生成的二氧化碳,故答案為吸收生成的水;吸收生成的二氧化碳;(3)E管質(zhì)量增加0.88g為二氧化碳的質(zhì)量,可得碳元素的質(zhì)量:0.88g=0.24 g,D管質(zhì)量增加0.36 g是水的質(zhì)量,可得氫元素的質(zhì)量:0.36 g=0.04 g,從而可推出含氧元素的質(zhì)量為0.44-0.24-0.04=0.16 g,設(shè)最簡式為CXHYOZ,則XYZ=241,即最簡式為C2H4O,故答案為C2H4O;(4)根據(jù)該有機物的核磁共振氫譜圖,峰面積之比為13,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO;若符合下列條件:環(huán)狀化合物,只有一種類型的氫原子,說明結(jié)構(gòu)中含有2個CH2,且具有對稱性,則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為,故答案為CH3CHO;(5)某同學認為E和空氣相通,會影響測定結(jié)果準確性,應在E后再增加一個E裝置,防止E吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣,使得二氧化碳的質(zhì)量產(chǎn)生誤差,故答案為吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣。答案:(1)過氧化氫分解的催化劑濃硫酸(2)吸收生成的水吸收生成的二氧化碳(3)C2H4O(4)CH3CHO(5)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣【加固訓練】.奶油中有一種只含C、H、O的化合物A,其相對分子質(zhì)量為88,分子中C、H、O原子個數(shù)比為241,且分子中不含碳碳雙鍵。請回答下列問題:(1)A的分子式為_。(2)A屬于酯類且核磁共振氫譜存在4種峰,面積比為1223,其結(jié)構(gòu)簡式為_。(3)在空氣中長時間攪拌奶油,A可轉(zhuǎn)化為相對分子質(zhì)量為86的化合物B,B的一氯代物只有一種,寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:_,AB的反應類型為_。.中國人向來喜歡吉利的數(shù)字“888”,即“發(fā)發(fā)發(fā)”之意。在有機化學中就有這樣一個“吉利分子”C8H8O8,“吉利分子”C8H8O8可由圖中合成。已知:相同條件下,X與H2的相對密度之比為81,其中氧的質(zhì)量分數(shù)約為49.4%,分子中氫、氧原子個數(shù)比為21,X中沒有支鏈;1 mol X在稀硫酸中發(fā)生反應生成2 mol甲醇和1 mol A;A中含有手性碳原子;D能使Br2的CCl4溶