第1章《认识有机化学》测试卷
一、单选题
1.食用酱油中的“氯丙醇”是多种氯代丙醇的总称。其中,二氯丙醇(不含结构)共有
A.种 B.种 C.种 D.种
2.化学与科学、社会、历史密切相关,下列叙述正确的是
A.中国空间站核心舱有砷化镓半导体材料:位于周期表金属与非金属交界处
B.三星堆遗址出土大量铜器玉石,可通过断代法测玉石中含量来推测古蜀年代
C.明矾在一定条件下水解可生成胶体或浊液两种分散系,两种分散系互为同系物
D.螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,其二氯代物有4种(不考虑空间异构)
3.{TixO18}团簇是一个穴醚无机类似物,通过它与Cs+反应,测定Cs+取代Rb+反应的平衡常数(Kep),{TixO18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏,反应示意图和所测数据如图,表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比,其它类似。有关说法正确的是
A.{TixO18}团簇中x=12
B.Kep≈0.1
C.增大c(Cs+)可使平衡时c(Rb+)减小
D.{TixO18}团簇对于Rb+具有比Cs+大的亲和力
4.下列说法或表示方法正确的是
A.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
B.乙醚的分子式为:C2H6O
C.对硝基甲苯的结构简式:
D.CH4分子的球棍模型为:
5.下列说法正确的是
A.与分子是含有极性键的非极性分子
B.熔点:金刚石>晶体硅>碳化硅
C. 的名称为1,3,4-三甲基苯
D. 的一溴代物有3种
6.下列有机物命名正确的是
A.:3-乙基戊烷
B.:己烷
C.5-甲基-3-己烯
D.:2,4,6-三乙基苯
7.设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1.0mol羟基中含有的电子数约为10
B.30gHCHO与混合物中含C原子数约为
C.0.1L1mol/L的乙醇溶液中含有的分子数约为0.1
D.2.3g中含有的C-H键数约为0.25
8.下列说法正确的是
A.CH3CH218OH和CH3CH216OH互为同位素
B.甲胺和苯胺互为同系物
C.石墨烯和乙烯互为同素异形体
D.CH3COOCH2CH3和CH3OOCCH2CH3互为同分异构体
9.下列说法不正确的是
A.乳酸分子( )是手性分子
B.水蒸气、液态水和冰中均存在氢键
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
D.FeS2与ZnS晶格能分别为1157.2kJ/mol、771.4kJ/mol,岩浆晶出次序为FeS2>ZnS
10.石墨炔是继富勒烯、石墨烯之后又一种新的全碳纳米结构材料,具有较好的化学稳定性和半导体性质,可用于提纯及储锂等,图丁为石墨炔的结构片段。下列有关说法错误的是
A.甲分子为非极性分子
B.丙中碳原子的杂化类型有,其二氯代物有3种
C.石墨炔和碳纳米管互为同素异形体
D.石墨炔不可能具有导电性
11.有机物M(结构如图)是合成橡胶的原料,关于该有机物的命名正确的是
A.2,二甲基,二己烯
B.2,二甲基,己二烯
C.3,二甲基乙基,戊二烯
D.2,二甲基乙基,二戊烯
12.下列有机物的命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3,3- 二甲基-2-乙基戊烷
C.3-甲基丁烷 D.2,2-二甲基丙烷
13.下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCl分子中σ键的电子云轮廓图:
B.自由基的电子式:
C.反-2-丁烯的分子结构模型:
D.脱氧核糖的结构简式:
14.下列化学用语不正确的是
A.乙酸乙酯的官能团:—COOR B.乙醇分子的空间填充模型:
C.甲基的电子式: D.聚丙烯的结构简式:
15.下列说法正确的是
A.乙烷的一氯代物有2种,二氯代物有3种
B.丙烷的一氯代物有2种,二氯代物有4种
C.正丁烷的一氯代物有2种,二氯代物有5种
D.正戊烷的一氯代物有3种,二氯代物有8种
二、填空题
16.常见烷基的同分异构体数目
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
个数
17.已知:Ⅰ.环丁烯()的结构简式可表示为。
Ⅱ.苯()、环已二烯()和环己烯()相对的能量如图所示:
回答下列问题:
(1)苯的一种不含不饱和键的同分异构体的结构简式为 。
(2)1 mol环已二烯(g)与1 mol氢气(g)的加成反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)T℃下,在恒容密闭容器中加入(g)和,发生反应:(g)(g)和(g)(g),若达到平衡后,苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同。则:
①苯的平衡转化率是 (保留三位有效数字);平衡时的体积分数是 。
②升高温度,苯的消耗速率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),苯的生成速率 。
18.回答下列问题:
(1)下列8组物质或粒子:
①l4N和14C ②16O和18O ③氰酸铵(NH4CNO)与尿素[CO(NH2)2] ④足球烯(C60)和金刚石⑤CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3 ⑥CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3 ⑦和⑧ 和
其中互为同系物的是 (填编号, 下同);互为同分异构体的是 。
(2)某烷烃的结构简式为:
①用系统命名法命名该烃: ;
②若该烷烃是由烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构可能有 种(不包括立体异构);
(3)烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、 和 等基团组成。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含 个碳原子,其中与氯气在光照条件下发生取代反应,一氯代物种类最少的是 (填结构简式)。
三、实验题
19.实验的方法常用于研究有机化合物的结构及性质。
(1)依据下列有机物回答问题:
①属于芳香烃的是 。
②从官能团分类的角度判断D属于 类物质。
③互为同系物的是 。
④F的一氯代物有 种。
⑤互为同分异构体的是 。
(2)如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。
①仪器a的名称为 。
②b中发生反应的化学方程式是 。
③c中盛放的溶液的作用是 。
④d中溴的四氯化碳溶液褪色,生成物的结构简式是 。
⑤e中溶液检验乙炔的还原性,则盛放试剂为 。
⑥若在空气中点燃乙炔,可观察到的实验现象是 。
20.Ⅰ.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三种烷烃的关系为 ;B的同分异构体的结构简式是
(2)E的名称为 ,其分子中最多有 个碳原子处在同一平面。
(3)D的一氯取代产物有 种。
Ⅱ.某小组利用H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验原理是:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时。该小组设计了如下的方案:
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 温度/℃
0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 0.1moL/LKMnO4溶液 6mol/LH+
1 3.0 2.0 3.0 2.0 25
2 3.0 3.0 2.0 2.0 25
3 3.0 V 2.0 2.0 50
(4)该实验是通过测定 所需时间来判断反应的快慢。
(5)实验 3 中,V= mL。
(6)实验2和3是探究 对化学反应速率的影响。
(7)在1组实验中,加入少量K2SO4固体,化学反应速率 。(填“增大”、“减小”、“不变”)
(8)该小组发现室温下反应速率走势如图,猜想其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是产物中的Mn2+对该反应有催化作用,若要用实验证明猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是_______(填序号)
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.稀硫酸 D.氯化锰
试卷第2页,共8页
参考答案:
1.D
【详解】,2个-Cl和-OH的位置有1,1,2、1,1,3、2,2,3、1,2,3、1,3,2,共有5种;
答案选D。
2.A
【详解】A.位于元素周期表第四周期第VA族,位于金属与非金属交界处,故A正确;
B.考古断代选择用,故B错误;
C.同系物是指结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物,故C错误;
D.二氯代物的判断,根据“定一移一”方法可得,螺环化合物( )二氯代物有6种(不考虑空间异构),故D错误;
答案选A。
3.A
【详解】A.团簇中氧原子数恰好为18,原子个数为12个,则,选项A正确;
B.根据图象点,带入表达式,得,选项B错误;
C.增大,平衡正向移动,增大,选项C错误;
D.反应的平衡常数,说明正反应进行的趋势比较大,即团簇对于具有比大的亲和力,选项D错误;
答案选A。
4.A
【详解】A.选择含官能团最长的碳链为主链,离支最近的一端编号命名为2-乙基-1,3-丁二烯,A项正确;
B.乙醚的分子式为C4H10O,B项错误;
C.硝基为-NO2,该结构错误,C项错误;
D.该模型为CH4的填充模型,D项错误;
故选A。
5.D
【详解】A.与分子是含有极性键的极性分子,A错误;
B.键长:,键能:,所以熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,B错误;
C. 的名称为1,2,4-三甲基苯,C错误;
D. 有3种等效氢,一溴代物有3种,D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.该物质的碳链编号为,命名为3-乙基戊烷,A正确;
B.己烷是直链状的,分子式为;应命名为环己烷;B错误;
C.该物质的碳链编号为,命名为2-甲基-3-己烯,C错误;
D.应从离取代基最近的位置开始编号,即,命名为1,3,5-三乙基苯,D错误;
故选:A。
7.B
【详解】A.已知羟基为不带电荷的原子团,一个羟基含有电子数为9,故1.0mol羟基中含有的电子数约为9,A错误;
B.已知HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O,故30gHCHO与混合物中含C原子数约为=,B正确;
C.乙醇溶液中存在H2O和CH3CH2OH两种分子,故无法计算0.1L1mol/L的乙醇溶液中含有的分子数,C错误;
D.已知C2H6O可能是CH3CH2OH,也可能是CH3OCH3,故2.3g中含有的C-H键数应该介于=0.25到=0.3NA之间,D错误;
故答案为:B。
8.D
【详解】A.同位素指质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子,因此CH3CH218OH和CH3CH216OH互为同位素的说法错误,故A项错误;
B.甲胺的结构简式为CH3NH2,苯胺结构简式为C6H5NH2,二者在分子组成上相差C5H2,不符合同系物的定义,故B项错误;
C.同素异形体指元素组成相同,因原子排列方式不同导致物理性质不同的单质。乙烯属于化合物,不符合同素异形体的概念,故C项错误;
D.同分异构体指分子式相同,结构式不同的有机化合物。CH3COOCH2CH3和CH3OOCCH2CH3符合同分异构体的概念,故D项正确。
故答案选:D。
9.B
【详解】A.若一个碳原子连有4个不同的原子或原子团,则该碳原子为手性碳原子。乳酸分子( )中与羟基相连的碳原子是手性碳原子,乳酸分子是手性分子,故A正确;
B.液态水和冰中均存在氢键,水蒸气中水分子间距离较大,分子间不能产生氢键,故B错误;
C.根据“相似相溶”原理,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2,故C正确;
D.晶格能越大,岩浆晶出越容易,由晶格能可知,岩浆晶出次序为FeS2>ZnS,故D正确;
答案选B。
10.D
【详解】A.甲分子为苯上6个H被Br取代,结构对称,正负电荷重心重合,为非极性分子,故A正确;
B.丙中碳原子为三键和双键,杂化类型有、sp;其二氯代物类似苯的邻间对情况,有3种,故B正确;
C.石墨炔和碳纳米管均由C形成的单质,互为同素异形体,故C正确;
D.由题可知,石墨炔具有较好的化学稳定性和半导体性质,所以具有导电性,故D错误;
故答案选D。
11.C
【详解】该有机物含两个双键,主链需选择包含两个双键的最长碳链,共有5个碳原子;然后编号双键位置为1和3,其余按照取代基处理;所以该有机物命名为3,二甲基乙基,3-戊二烯;故答案选C。
12.D
【详解】A.主链编号起点错误,正确的名称应为2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B.主链不是最长的,正确名称为3,3,4 -三甲基己烷,故B错误;
C.主链编号起点错误,正确的名称应为2-甲基丁烷,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷命名正确,故D正确;
故答案选D。
13.B
【详解】A.HCl中σ键是由s轨道(球形)与p轨道(哑铃形或纺锤形),头碰头形成的,其电子云轮廓图为,故A错误;
B.自由基中最外层含有7个电子,其电子式为,故B正确;
C.反式是指双键两端与C原子相连的基团或原子至少有一个相同,且相同基团或原子在双键的不同侧,反-2-丁烯的结构简式为,结构模型为,故C错误;
D.脱氧核糖的化学式为C4H9O3CHO(C5H10O4)结构简式,结构简式为,故D错误;
故选B。
14.D
【详解】A.乙酸乙酯的官能团是酯基,官能团结构简式是:—COOR,A正确;
B.乙醇分子结构简式是CH3CH2OH,由于原子半径:C>O>H,所以图示为乙醇分子的空间填充模型,B正确;
C.C原子最外层有4个成单电子,其中3个电子与3个H原子形成3个共用电子对,从而形成甲基,其电子式是:,C正确;
D.聚丙烯是丙烯CH2=CH-CH3在一定条件下发生加聚反应产生聚丙烯,其结构简式是:,D错误;
故合理选项是D。
15.B
【详解】A.乙烷有1种位置的氢,因此一氯代物的同分异构体有1种,二氯代物同一个碳上有1种,不同碳上有1种,因此二氯代物的同分异构体有2种,故A错误;
B.丙烷有2种位置的氢,因此一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物同一个碳上有2种,不同碳上2种,因此二氯代物的同分异构体有4种,故B正确;
C.正丁烷有2种位置的氢,因此一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物同一个碳上有2种,不同碳上4种,因此二氯代物的同分异构体有6种,故C错误;
D.正戊烷有3种位置的氢,因此一氯代物的同分异构体有3种,二氯代物同一个碳上有3种,不同碳上6种,因此二氯代物的同分异构体有9种,故D错误;
故答案为B。
【点睛】有几种位置的氢则为一氯代物有几种,二氯代物主要是先根据同一个碳分析,再根据不同碳原子分子用同异构体。
16. 1 1 2 4 8
【详解】CH4只有1种等效氢,则甲基的同分异构体只有1种;CH3CH3只有1种等效氢,则乙基的同分异构体只有1种;CH3CH2CH3有两种等效氢,则丙基的同分异构体有2种;丁烷有CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2两种同分异构体,分别有2、2种等效氢,则丁基有4种同分异构体;戊烷有CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3和C(CH3)4三种同分异构体,分别有3、4和1种等效氢,则戊基有8种同分异构体。
17.(1)
(2)放热
(3) 66.7% 75% 增大 增大
【详解】(1)苯的分子式是C6H6,平均每个碳原子上有一个氢原子,不含不饱和键的同分异构体中,还有三个单键只能与另外三个碳原子相连,故结构简式为;
(2)环已二烯与氢气的加成反应为(g)+H2(g)(g),根据相对能量图可知:反应物的能量比生成物的能量高,则发生该反应时,反应属于放热反应;
(3)①苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同时,苯的平衡转化率是;在(g)+H2(g)(g);(g) +2H2(g)(g),在这两个反应中,苯均消耗了mol;
故反应过程中消耗的H2的物质的量为,剩余H2为4 mol-1mol=3mol,烃在反应前后其总物质的量不变,仍然是1 mol,故H2的体积分数是;
②升高温度,物质的内能增加,分子之间的有效碰撞次数增加,则苯的消耗速率和生成速率均增大。
18.(1) ⑥ ③⑤⑦
(2) 2,3-二甲基戊烷 5
(3) 8
【解析】(1)
结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物,因此互为同系物的为:⑥;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,因此互为同分异构体的为:③⑤⑦。
(2)
①最长碳链含5个碳,从离取代基最近的一端开始编号,2号碳上有1个甲基,3号碳上有1个甲基,因此名称为:2,3-二甲基戊烷。
②连在同一个碳原子上的甲基形成的烯烃相同,根据碳原子成4键的规律可以推知,能够生成该烷烃的烯烃有5种,碳骨架分别为:,,,,。
(3)
、—CH2—、、这三个基团相互连接后,若分子中含有的碳原子数最少,则还需要5个甲基,所以此烃分子中至少有8个碳原子,且这3个基团连接顺序可以改变,可形成3种不同结构,故该烃的结构简式分别为:、、,其中有4种等效氢,一氯代物有4种,有5种等效氢,一氯代物有5种,有5种等效氢,一氯代物有5种,因此一氯代物种类最少的是:。
19.(1) ABEFG 酚 AF或AG 5 FG
(2) 分液漏斗 除去等杂质气体 或 酸性高锰酸钾溶液 火焰明亮伴有黑烟
【详解】(1)①含有苯环的烃属于芳香烃,因此属于芳香烃的是ABEFG;故答案为:ABEFG。
②D中含有羟基,羟基直接连接苯环,因此从官能团分类的角度判断D属于酚类物质;故答案为:酚。
③结构相似,分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的有机物互为同系物,因此互为同系物的是AF或AG,F和G是同分异构体;故答案为:AF或AG。
④F有五种位置的氢 ,其一氯代物有5种;故答案为:5。
⑤FG是分子式相同结构式不同的物质,因此互为同分异构体的是FG;故答案为:FG。
(2)①根据图中信息得到仪器a的名称为分液漏斗;故答案为:分液漏斗。
②b中是CaC2和水反应生成氢氧化钙和乙炔气体,则发生反应的化学方程式是;故答案为:。
③由于乙炔中含有硫化氢杂质气体,c中盛放的溶液的作用是除去等杂质气体;故答案为:除去等杂质气体。
④d中溴的四氯化碳溶液褪色,乙炔和溴单质发生加成反应,则生成物的结构简式是或;故答案为:或。
⑤e中溶液检验乙炔的还原性,则需要用强氧化性的物质即盛放试剂为酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,则证明乙炔的还原性;故答案为:酸性高锰酸钾溶液。
⑥若在空气中点燃乙炔,由于乙炔含碳量较大,因此可观察到的实验现象是火焰明亮伴有黑烟;故答案为:火焰明亮伴有黑烟。
20.(1) 同系物 CH(CH3)3
(2) 新戊烷或2,2-二甲基丙烷 3
(3)4
(4)溶液褪色
(5)3.0
(6)温度
(7)不变
(8)B
【分析】根据图示几种烷烃的球棍模型可知,A、B、C、D、E分别为:丙烷、丁烷、戊烷、2-丁烷、2,2-二甲基丙烷。实验利用H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”,不同条件下,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,实验过程要控制单一不同条件来探究对化学反应速率的影响,通过表格数据发现,改变的实验条件为浓度和温度,据此解答。
(1)
由图示烷烃的球棍模型可知,A、B、C分别为:丙烷、丁烷、戊烷,三者为同系物;B的同分异构体的结构简式是:CH(CH3)3;故答案为:同系物;CH(CH3)3。
(2)
由图示E的球棍模型可知,E的名称为:新戊烷或2,2-二甲基丙烷,根据其空间构型可知,分子中最多有3个碳原子处在同一平面;故答案为:新戊烷或2,2-二甲基丙烷;3。
(3)
由球棍模型可知,D为2-丁烷,其等效氢共有4种,所以其一氯取代产物有4种;故答案为:4。
(4)
该实验可通过测定溶液褪色所需时间的长短来判断反应速率的快慢;故答案为:溶液褪色。
(5)
对比实验3和实验1、2发现,实验3主要探究温度对化学反应速率的影响,为排除其他条件的干扰,实验要控制单一变量,所以V=3.0mL;故答案为:3.0.
(6)
由表格数据可知,实验2和3是探究温度对化学反应速率的影响;故答案为:温度。
(7)
由实验原理方程式可知,硫酸根和钾离子并未参与反应,所以加入少量K2SO4固体对化学反应速率无影响;故答案为:不变。
(8)
为验证Mn2+对实验反应有催化作用,可保证其他条件都相同的条件下加入少量Mn2+,同时为排除其他离子对实验的干扰,应加入少量的硫酸锰;故答案为:B