專題16  有機化合物的結(jié)構(gòu)特點和研究方法1．目前人類已發(fā)現(xiàn)的有機物大約有三千萬種，下列有關(guān)其種類繁多的原因的說法錯誤的是(　　)A．碳原子間能以單鍵、雙鍵或三鍵等多種方式結(jié)合B．多個碳原子可以形成長短不一的碳鏈，碳鏈也可以含有支鏈C．每個碳原子都能與氫原子形成四個共價鍵D．多個碳原子間可以形成碳鏈、碳環(huán)，碳鏈或碳環(huán)也能相互結(jié)合【答案】C【解析】有機物之所以種類繁多，是因為碳原子的成鍵特點，碳原子之間能以單鍵、雙鍵、三鍵等形式結(jié)合，每個碳原子能與氫原子或其他原子形成四個共價鍵，多個碳原子間可以形成碳鏈或碳環(huán)，碳鏈或碳環(huán)也能相互結(jié)合等。2．大多數(shù)有機物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是(　　)A．形成4對共用電子對               B．通過非極性鍵C．通過2個共價鍵                   D．通過離子鍵和共價鍵【答案】A【解析】碳原子有4個價電子，所以可形成4對共用電子對，A正確，C不正確；碳原子與其他原子形成的鍵是極性鍵，B、D不正確。3．下列有機化合物屬于鏈狀化合物，且含有兩種官能團的是(　　)A． B．C．CH3CHBrCH2Br D．【答案】A【解析】A項，含有碳氯鍵和碳碳三鍵兩種官能團，且碳骨架為鏈狀，A項正確；B項，含有兩種官能團，但它不是鏈狀化合物，B項錯誤；C項，只含有碳溴鍵一種官能團，C項錯誤；D項，為環(huán)狀化合物，且只含有羥基一種官能團，D項錯誤。故選A。4．下列關(guān)于同分異構(gòu)體異構(gòu)方式的說法中，正確的是(　　)A． CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2屬于碳鏈異構(gòu)B．   和    屬于位置異構(gòu)C． CH2＝C(CH3)2和CH3CH＝CHCH3屬于官能團異構(gòu)D． CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3屬于位置異構(gòu)【答案】A【解析】CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2碳的骨架不同，前者沒有支鏈，后者有支鏈，屬于碳鏈異構(gòu)，A正確；和屬于順反異構(gòu)，不是位置異構(gòu)，B錯誤；CH2═C(CH3)2和CH3CH═CHCH3的官能團相同，位置不同，屬于碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)，C錯誤；CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3的官能團不同，屬于官能團異構(gòu)，D錯誤。5．下列說法正確的是(  )A．σ鍵強度小,容易斷裂,而π鍵強度較大,不易斷裂B．共價鍵都具有方向性C．π鍵是由兩個原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成的D．兩個原子之間形成共價鍵時,最多有一個σ鍵【答案】D【解析】一般σ鍵比π鍵更穩(wěn)定,A項錯誤;s-s σ鍵無方向性,B項錯誤;原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為σ鍵,C項錯誤;兩個原子之間形成共價鍵時,單鍵為σ鍵,雙鍵和三鍵中都只有一個σ鍵,D項正確。6．下列說法正確的是(　　)            A．π鍵是由兩個p電子“頭碰頭”重疊形成的                     B．σ鍵是鏡面對稱，而π鍵是軸對稱C．乙烷分子中的鍵全為σ鍵，乙烯分子中含σ鍵和π鍵     D． H2分子中含σ鍵，Cl2分子中含π鍵【答案】C   【解析】A項，π鍵為p電子“肩并肩”重疊形成，而σ鍵為s或p電子“頭碰頭”重疊形成，A不符合題意； B項，σ鍵“頭碰頭”重疊為球?qū)ΨQ，π鍵“肩并肩”重疊為鏡面對稱，B不符合題意； C項，乙烷分子中均為單鍵，乙烯中含C=C鍵，有1個π鍵，則乙烷分子中的鍵全為σ鍵而乙烯分子中含σ鍵和π鍵，C符合題意； D項，氫氣、氯氣中均為共價單鍵，則H2分子中含σ鍵，Cl2分子中也含σ，均不含π鍵，D不符合題意； 故選C。7．草酸是“消字靈”的主要成分之一，其分子構(gòu)成如圖．下列關(guān)于草酸的敘述不正確的是(   )A．草酸屬于有機物B．草酸的化學(xué)式為H2C2O4C．一個草酸分子由2個氫原子、2個碳原子、4個氧原子構(gòu)成D．草酸的摩爾質(zhì)量為90 g【答案】D【解析】A項，從分子模型的可以看出，草酸是含有碳元素的化合物，屬于有機物，A正確；B項，在分子模型可以看出，一個草酸分子中含有2個C原子、2個H原子、4個O原子，故其化學(xué)式可寫為H2C2O4，B正確；C項，草酸是由草酸分子構(gòu)成的，一個草酸分子是由2個C原子、2個H原子、4個O原子構(gòu)成的，C正確；D項，1×2+12×2+16×4=90，草酸的摩爾質(zhì)量為90 g/mol，D不正確。8．下列化學(xué)式及結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡式中，從成鍵情況看不合理的是(　　)【答案】B【解析】C、Si能形成4個共價鍵，N能形成3個共價鍵，而O、S能形成2個共價鍵，Cl能形成1個共價鍵，可以看出B中物質(zhì)C、Si成鍵不合理。9．下列化學(xué)用語不正確的是(　　)A．的分子式為C2H4O2B．丙烷分子的球棍模型C．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式：CH2CH2D．CH4S的結(jié)構(gòu)式【答案】C【解析】乙烯的結(jié)構(gòu)簡式是CH2==CH2，碳碳雙鍵不能省略。10．下列表示不正確的是(   )A．氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖 B．四氯化碳分子的電子式: C．CH4的球棍模型 D．明礬的化學(xué)式:KAl(SO4)2·12H2O【答案】B【解析】A項，氯離子的核電荷數(shù)為17，最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖 ，故A正確；B項，氯原子未成鍵的孤對電子對未標出，四氯化碳正確的電子式為，故B錯誤；C項，甲烷含有C-H鍵，為正四面體結(jié)構(gòu)，球棍模型為，故C正確；D項，明礬是一種常見的凈水劑，明礬的化學(xué)式:KAl(SO4)2·12H2O，故D正確；故選B。11．下列化學(xué)用語正確的是(　　)A．過氧化氫的電子式：B．異戊烷的結(jié)構(gòu)簡式：C．正丁烷的結(jié)構(gòu)簡式：CH3(CH2)2CH3D．己烷的分子式：C6H16【答案】C【解析】A項，過氧化氫是共價化合物，其電子式：，故A錯誤；B項，每個碳原子有四條共價鍵，所以異戊烷的結(jié)構(gòu)簡式：，故B錯誤；C項，正丁烷的結(jié)構(gòu)簡式：CH3(CH2)2CH3，故C正確；D項，己烷屬于飽和烷烴，所以分子式：C6H14，故D錯誤。12．下列化學(xué)用語正確的是(　　)A．硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式：    B．乙烯的球棍模型：C．全氟丙烷的電子式：  D．CH3—CH＝CH2的最簡式：CH2【答案】D【解析】A項，硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)該是，A錯誤；B項，乙烯的比例模型為，B錯誤；C項，全氟丙烷的電子式為，C錯誤；D項，CH3－CH＝CH2的分子式為C3H6，因此最簡式為CH2，D正確。故選D。13．下列說法不正確的是(　　)A．甲基(CH3—)的電子式為B．化學(xué)式CH2Br2只能表示一種物質(zhì)C．正戊烷的碳鏈是直線形D．正丁烷(C4H10)的二氯代物有六種同分異構(gòu)體【答案】C【解析】A項，甲基為中性基團，正確；B項，其中的碳原子為空間四面體結(jié)構(gòu)，正確；C項，正戊烷的碳鏈是鋸齒形，不正確；D項，采取定一議二可查找出正丁烷的二氯代物有六種同分異構(gòu)體。14．在蒸餾實驗中，下列敘述不正確的是(　　)A．在蒸餾燒瓶中放入幾粒碎瓷片，防止液體暴沸B．將溫度計水銀球放在蒸餾燒瓶支管口附近C．冷水從冷凝管下口入，上口出D．蒸餾燒瓶不用墊石棉網(wǎng)，可直接加熱【答案】D【解析】通常我們會在蒸餾燒瓶中加入少量碎瓷片或者沸石，防止液體暴沸，A正確；溫度計水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處，目的是測量蒸氣溫度，控制餾分物質(zhì)的沸點，故B正確；冷凝管水流遵循逆流原理，即冷水從冷凝管下口進入，上口流出，這樣冷凝效果好，故C正確；D項，蒸餾燒瓶不能直接加熱，需要墊石棉網(wǎng)，故D錯誤。15．已知CH3CHO是易溶于水、沸點為20.8 ℃的液體，將CH3CHO和CH3COOH，分離的正確方法是(　　)A．加熱蒸餾B．加入Na2CO3后，通過萃取的方法分離C．先加NaOH溶液之后蒸出乙醛，再加入濃H2SO4，蒸出乙酸D．與鈉反應(yīng)后分離【答案】C【解析】乙醛和乙酸都為低沸點有機物，且都易揮發(fā)，直接蒸餾得不到純凈物。故先將CH3COOH與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沸點高的CH3COONa，蒸出乙醛后，再加濃H2SO4將CH3COONa轉(zhuǎn)化為CH3COOH，蒸出CH3COOH。16．下列物質(zhì)的分類中，所屬關(guān)系不符合“X包含Y、Y包含Z”的有(　　)選項XYZA芳香族化合物芳香烴的衍生物 (苯酚)B脂肪族化合物鏈狀烴的衍生物CH3COOH(乙酸)C環(huán)狀化合物芳香族化合物苯的同系物D不飽和烴芳香烴苯甲醇)【答案】D【解析】芳香族化合物包含芳香烴、芳香烴的衍生物(X包含Y)，含苯環(huán)的物質(zhì)中只要含有除C、H之外的第三種元素，就是芳香烴的衍生物(Z屬于Y)，所以A項正確；脂肪族化合物包含鏈狀的(X包括Y)、也包含環(huán)狀的，而CH3COOH是鏈狀烴的衍生物(Z屬于Y)，所以B項正確；芳香族化合物是一種環(huán)狀化合物，且苯的同系物屬于芳香族化合物，C項正確；D項，X包括Y，但苯甲醇是芳香烴的衍生物，不屬于芳香烴，Y不包括Z，錯。17．研究有機物一般經(jīng)過以下幾個基本步驟：分離、提純→確定實驗式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下用于研究有機物的方法正確的是(　　)A．通常用過濾來分離、提純液態(tài)有機混合物B．質(zhì)譜儀可以用于確定有機物中氫原子的種類C．核磁共振氫譜可以用于確定有機物的相對分子質(zhì)量D．紅外光譜可以用于確定有機物分子中的基團【答案】D【解析】分離、提純液態(tài)有機混合物，常根據(jù)有機物的沸點不同，用蒸餾的方法分離，而重結(jié)晶、萃取、蒸發(fā)不能達到分離的目的，A錯誤；核磁共振儀用于測定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目，質(zhì)譜儀用于測定有機物的相對分子質(zhì)量，B錯誤；核磁共振氫譜可以用于測定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目，C錯誤；紅外光譜可以用于確定有機物分子中的基團，D正確。18．在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰，其氫原子數(shù)之比為3∶2的化合物是(　　)【答案】D【解析】核磁共振氫譜中峰的組數(shù)與不同化學(xué)環(huán)境氫原子的種數(shù)相同。A項，有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，個數(shù)比為(3×2)∶2＝3∶1；B項，有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，個數(shù)比為(3×2)∶(1×2)∶(1×2)＝3∶1∶1；C項，據(jù)對稱性分析有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，個數(shù)比為(3×2)∶(1×2)∶(2×4)＝3∶1∶4；D項，有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，個數(shù)比為(3×2)∶(1×4)＝3∶2。19．C．J.Pedersen教授由于合成了冠醚而獲得諾貝爾獎。這類醚因形似“王冠”故稱冠醚。如下列關(guān)于冠醚的說法正確的是(　　)A． 冠醚屬于烴類                 B．(2)式與葡萄糖互為同分異構(gòu)體C． 冠醚能燃燒生成 CO2和H2O     D．(1)式和(2)式互為同系物【答案】C【解析】A項，冠醚中含有氧元素，屬于烴的衍生物，故A錯誤；B項，(2) 式的化學(xué)式為 C12H24O6，與葡萄糖的化學(xué)式不同，所以(2)式與葡萄糖不是同分異構(gòu)體，故B錯誤；C項，冠醚含有C、H、O三種元素，所以冠醚燃燒生成CO2和H2O，故C正確；D項，(1) 的分子中含有5個O原子， (2) 的分子中含有6個O原子，二者分子組成上相差的不是若干個“CH2”，不符合同系物的概念，故D錯誤。20．按以下實驗方案可從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。下列說法錯誤的是(　　)A．步驟(1)需要過濾裝置       B．步驟(2)需要用到分液漏斗C．步驟(3)需要用到坩堝       D．步驟(4)需要蒸餾裝置【答案】C【解析】A項，樣品粉末經(jīng)步驟(1)得到濾液和不溶性物質(zhì)，其操作為過濾，故需要過濾裝置；B項，步驟(2)得到水層和有機層，這兩層溶液互不相溶，分離的操作為分液，要用到分液漏斗；C項，步驟(3)由水層溶液得到固體粗產(chǎn)品，要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作，用到蒸發(fā)皿而非坩堝；D項，有機層是甲苯和甲醇的混合物，二者互溶，但沸點不同，可據(jù)此采用蒸餾的方法分離。21．下列各組物質(zhì)中，屬于同分異構(gòu)體且屬于位置異構(gòu)的是(　　)A．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2     B．和C．CH3COOH和HCOOCH3          D．CH3CH2CHO和CH3COCH3【答案】B【解析】A中CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式不同，不屬于同分異構(gòu)體；B中兩種物質(zhì)分子式相同，官能團位置不同，屬于位置異構(gòu)；C中物質(zhì)、D中物質(zhì)分子式相同，官能團不同，屬于官能團異構(gòu)。22．下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中，正確的是(　　)A．戊烷有2種同分異構(gòu)體B．C8H10中只有3種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體C．甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有6種D．CH3CH2CH2CH3光照下與氯氣反應(yīng)，只生成1種一氯代烴【答案】C【解析】戊烷有3種同分異構(gòu)體，A錯誤；C8H10屬于芳香烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)為 ，共有4種同分異構(gòu)體，B錯誤；3個碳原子的丙基有2種異構(gòu)體，所以取代苯環(huán)上的一個氫原子分別得到鄰、間、對各3種同分異構(gòu)體，共6種，C正確；CH3CH2CH2CH3光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，得到2種一氯代物，D錯誤。23．用相對分子質(zhì)量為43的烷基取代烷烴(C4H10)分子中的一個氫原子，所得的有機物(不考慮立體異構(gòu))有(　　)A．8種        B．7種        C．5種        D．4種【答案】B【解析】烷基組成通式為CnH2n＋1，烷基式量為43，所以14n＋1＝43，解得n＝3。所以烷基為—C3H7。—C3H7有兩種結(jié)構(gòu)，正丙基和異丙基；丁基是丁烷去掉一個H原子剩余的基團，丁基的結(jié)構(gòu)簡式總共有4種，分別為：—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3。兩種烴基兩兩組合可得8種結(jié)構(gòu)，其中(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3重復(fù)了一次，因此該有機物的種類數(shù)為7種。24．準確測定有機物的分子結(jié)構(gòu)，對從分子水平去認識物質(zhì)世界，推動近代有機化學(xué)的發(fā)展十分重要。采用現(xiàn)代儀器分析方法，可以快速、準確地測定有機化合物的分子結(jié)構(gòu)例，如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振等。有機化合物A的譜圖如下，根據(jù)譜圖可推測其結(jié)構(gòu)簡式為(    )核磁共振氫譜圖             紅外吸收光譜圖                      質(zhì)譜圖A． CH3OCH3    B． CH3CH2CHO    C． HCOOH    D． CH3CH2OH【答案】D【解析】由核磁共振氫譜圖可知該有機物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，符合該條件的有B、D兩個選項，由質(zhì)譜圖可得該有機物的相對分子質(zhì)量為46，故選D。25．已知某有機物4.6g與足量氧氣在密閉容器中完全燃燒后，將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰。濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重8.8g,該有機物的化學(xué)式是(    )A． CH4O    B． C2H4O    C． C2H6O    D． C2H6O2【答案】C【解析】將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重5.4g為水的質(zhì)量，堿石灰增重8.8g為二氧化碳的質(zhì)量，生成水的物質(zhì)的量為：5.4g÷18g/mol=0.3mol，4.6g該有機物分子中含有H原子的物質(zhì)的量為：0.3mol×2=0.6mol；生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：8.8g÷44g/mol=0.2mol，4.6g該有機物分子中含有C原子的物質(zhì)的量為0.2mol，4.6g該有機物分子中含有氧原子的物質(zhì)的量為：(4.6g?12g/mol×0.2mol?1g/mol×0.6mol)÷16g/mol=0.1mol，該有機物分子中含有C、H、O原子的物質(zhì)的量之比為：0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，該有機物的最簡式為C2H6O，由于H原子已經(jīng)飽和，該有機物分子式為C2H6O，答案選C。         
 

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