化学认识有机化合物的专项培优练习题含答案及答案解析.docx
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化学认识有机化合物的专项培优练习题含答案及答案解析
化学认识有机化合物的专项培优练习题（含答案）及答案解析
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．
（1）
的系统名称是_________；
的系统名称为__________。
（2）2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____，1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水，需消耗氧气_______mol。
（3）键线式
表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3，4-二甲基辛烷1，2，3-三甲苯
14molCH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
（1）命名烷烃
时，先确定主链碳原子为8个，然后从靠近第一个取代基的左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时，可以按顺时针编号，也可以按逆时针编号，但需体现位次和最小。
（2）书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，先写主链碳原子，再编号，再写取代基，最后按碳呈四价的原则补齐氢原子，1mol该烃耗氧量，可利用公式
进行计算。
（3）键线式
中，拐点、两个端点都是碳原子，再确定碳原子间的单、双键，最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子，即得结构简式。
【详解】
（1）
主链碳原子有8个，为辛烷，从左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名，其名称为3，4-二甲基辛烷。
命名
时，三个-CH3在1、2、3位次上，其名称为1，2，3-三甲苯。
答案为：
3，4-二甲基辛烷；1，2，3-三甲苯；
（2）书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，主链有5个碳原子，再从左往右编号，据位次再写取代基，补齐氢原子，得出结构简式为
；1mol该烃耗氧量为
mol=14mol。
答案为：
；14mol；
（3）键线式
中，共有4个碳原子，其中1，2-碳原子间含有1个双键，结构简式为CH3CH2CH=CH2。
答案为：
CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
给有机物命名，确定主链时，在一条横线上的碳原子数不一定最多，应将横线上碳、取代基上碳综合考虑，若不注意这一点，就会认为
的主链碳原子为7个，从而出现选主链错误。
2．NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B．28g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C．标准状况下，11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D．现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g，其原子数为2NA
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．苯不含碳碳双键，故A错误；
B．28g乙烯的物质的量为1mol，乙烯分子含6对共用电子对，故B正确；
C．标准状况下二氯甲烷是液体，故C错误；
D．乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH2，乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g，其原子数为3NA，故D错误。
3．一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30．4g，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14．4g，则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积（标准状况）为
A．1.12LB．2.24LC．3.36LD．4.48L
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知反应产生水的物质的量是n（H2O）=14.4g÷18g/mol=0.8mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n（CH4）=0.8mol×2÷4=0.4mol，则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n（CO）+n（CO2）=0.4mol，二者的质量和m（CO）+m（CO2）=30.4g-14.4g=16g，解得n（CO）=0.1mol，n（CO2）=0.3mol，若该甲烷完全燃烧，还需使CO发生反应产生CO2，根据方程式2CO+O2
2CO2可知0.1molCO完全燃烧需要消耗0.05molO2，其在标准状况下的体积是v（O2）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故选项A正确。
4．公元前一世纪，我国已使用天然气井。
现在“西气东输”工程早已全面竣工。
天然气的主要成分为甲烷。
下列关于甲烷的叙述中，错误的是（）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯
C．甲烷与氯气反应，无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，都属于取代反应
D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，故A正确；
B．可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防爆炸事故的发生，甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必须进行验纯，故B错误；
C．甲烷和氯气在光照条件下，发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故C正确；
D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃，都难溶于水，故D正确；
故答案为B。
5．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。
下列各组混合烃中不符合此条件的是（）
A．CH4C2H4B．CH4C3H4C．C2H4C3H4D．C2H2C3H6
【答案】D
【解析】
【分析】
设有机物的平均式为CxHy，燃烧通式为：
CxHy+（x+
）O2→xCO2+
H2O，105℃时生成的水为气体，反应前后气体体积不变，则反应方程式中反应前后气体化学计量数之和相等相等，据此计算判断。
【详解】
设有机物的平均式为CxHy，则有CxHy+（x+
）O2→xCO2+
H2O，105℃时生成的水为气体，有机物燃烧前后体积不变，则1+x+
=x+
，解答y=4，即混合气中平均含有H原子数为4。
A．CH4、C2H4中H原子数都为4，平均值为4，故A符合；
B．CH4、C3H4中H原子数都为4，平均值为4，故B符合；
C．C2H4、C3H4中H原子数都为4，平均值为4，故C符合；
D．C2H2、C3H6中H原子数都为2、6，只有1:
1混合才能使平均值为4，不符合以任意比例混合的要求，故D不符合；
答案选D。
6．芳香烃在工业生产中有着重要的用途。
下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯（
）的说法错误的是（）
A．二者互为同系物
B．均能使澳水溶液褪色
C．分子中的所有原子均可能在同平面上
D．均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．苯乙烯的结构简式为
，2-苯基丙烯
，它们的结构相似，均含有碳碳双键，均含有一个苯环，分子式相差1个CH2，是同系物，A正确，不选；
B．碳碳双键可以与溴水发生加成，能够使溴水褪色，B正确，不选；
C．2－苯基丙烯中含有一个－CH3，具有类似于CH4空间结构，所有原子不可能共平面，C错误，符合题意；
D．均含有苯环，均可以发生硝化反应，与液溴发生取代反应；苯环和碳碳双键均可以发生加成反应，D正确，不选。
答案选C。
7．下列说法正确的是（）
A．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基，为同一种物质
B．
和
为同一物质
C．CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH（CH3）2互为同素异形体
D．CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH具有相同的官能团，互为同系物
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同，但结构不同，不是同一物质，故A错误；
B．
不存在异构现象，因此
和
为同一物质，故B正确；
C．CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH（CH3）2分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C错误；
D．CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同，不互为同系物，故D错误；
故答案为：
B。
【点睛】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；一般出现在有机化学中，且必须是同一类物质（含有相同且数量相等的官能团，羟基例外，因酚和醇不能成为同系物，如苯酚和苯甲醇）。
但值得注意的是，一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团；二是有同一基团的物质不一定是同系物。
8．下列说法中正确的是（）
A．H2和D2互为同位素
B．正丁烷和异丁烷互为同系物
C．
与
互为同分异构体
D．
和
是同一种物质
【答案】D
【解析】
【分析】
四同概念的区分：
同一原子的不同核素之间互称为同位素；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体；结构相似，相差n个—CH2基团的是同系物。
【详解】
A．同一原子的不同核素之间互称为同位素，同位素研究对象为原子，H2和D2是单质，故A错误；
B．正丁烷和异丁烷分子式相同，但是结构不同，是同分异构体，故B错误；
C．由于甲烷属于正四面体结构，所以
与
是同一种物质，故C错误；
D．
和
均命名为2-甲基丁烷，是同一种物质，故D正确；
答案选D。
9．中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用，其有效成分绿原酸的结构简式如图，下列有关说法错误的是（）
A．绿原酸属于芳香族化合物
B．分子式C16H18O9
C．1mol绿原酸与Na反应放出H2的体积134.4L
D．1mol绿原酸可以与7molH2发生加成反应
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据绿原酸的结构简式可知，该分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A选项正确；
B．由绿原酸的结构简式可以计算分子式为C16H18O9，B选项正确；
C．未指明标准状况，不能准确计算生成H2的体积，C选项错误；
D．苯环与碳碳双键可与氢气发生加成反应，1mol绿原酸发生加成反应最多可消耗4mol氢气，D选项错误；
答案选CD。
【点睛】
本题考查有机物的结构、分子式和结构简式的关系，有机物的性质和对官能团的认识，注意把握有机物的官能团与性质的关系，有机物的官能团代表该类有机物的主要性质，掌握官能团的结构与性质是学好化学的基础，解答时注意知识的迁移灵活应用。
10．甲苯二异氰酸酯（简称TDI）是一种重要的化工原料，是制造聚氨酯系列产品的原料之一。
而工业TDI产品是2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
工业上生产TDT的方法有几种，但比较成熟和经济的方法是胺光气化法。
下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品的主要反应流程图（副产物没有标出）
已知：
第③、④和⑤步反应两物质等物质的量反应。
试回答：
（1）写出光气（COCl2）和流程图中A的结构简式：
______________________、_____________________；
（2）按要求写出与第①步反应产物（见流程图）互为同分异构体的结构简式或数目。
A．只呈碱性的芳香族化合物（任写一种）________________；
B．既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物的种数为____________。
（3）已知聚氨酯X链节中含有
结构。
第⑤步反应类型为_________，
聚氨酯X的结构简式：
___________________________________。
（4）写出反应④的化学方程式：
______________________________。
（5）资料显示，TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环（由C、N原子构成），写出上述流程图中TDI的一种结构自身反应生成的二聚物的结构简式。
______________________。
【答案】
10加聚反应
+
+4HCl
或
【解析】
【分析】
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成2，4-二硝基甲苯，在铜作催化剂、加热条件下，2，4-二硝基甲苯和氢气发生还原反应生成A，A和COCl2反应生成
，则A的结构简式为：
，
和乙二醇反应生成X，X的结构简式为：
。
【详解】
根据上述分析可知A为
，X为
。
（1）光气中2个Cl原子与羰基C原子形成2个成单电子形成2对共用电子对，则光气的结构式是
；A的结构简式为：
；
（2）A.2，4-二硝基甲苯的同分异构体为只呈碱性的芳香族化合物，其中一种结构简式为：
；
B.2，4-二硝基甲苯的同分异构体为既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物，呈碱性说明含有氨基，呈酸性说明含有羧基，当氨基和羧基处于邻位时，硝基有4种排列方法，当氨基和羧基处于间位时，硝基有4种排列方法，当氨基和硝基处于对位时，硝基有两种排列方法，所以一共有10种符合条件的同分异构体；
（3）通过以上分析知，该反应属于加聚反应，X的结构简式为：
；
（4）根据流程图知，该反应方程式为：
+
+4HCl；（5）TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环（由C、N原子构成），则该物质的结构简式为：
或
。
【点睛】
本题考查了有机物的推断，明确物质的官能团及其性质是解本题关键，注意有机物的断键和成键位置，难点是同分异构体种类的判断，采用“定二议一”的方法进行推断。
11．某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。
（1）混合气体由哪两种烃组成____?
（2）两种烃的体积分数各是多少______?
【答案】CH4和C3H6CH4：
75%，C3H6：
25%
【解析】
【分析】
根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。
【详解】
（1）混合气体的物质的量为
=0.1mol；燃烧后通过浓H2SO4，增重的质量即水的质量为4.05g，即
=0.225mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO2的质量为6.60g，即
=0.15mol；取0.1mol混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g．所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x+2、CyH2y，且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：
1.05g=14yg/mol×b；a+b=0.1mol；（2x+2）a+2yb=0.225mol×2（（H守恒）；ax+by=0.15mol（C守恒）；解得x=1，y=3，a=0.075mol，b=0.025mol，所以烷烃为CH4；
（2）烯烃为C3H6，CH4的体积分数为
×100%=75%；C3H6的体积分数为
×100%=25%。
12．某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验：
实验1：
实验2：
将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。
过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3：
利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷（生成丙烷和丙烯
），且丙烯能被酸性
溶液氧化。
（1）实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________（填名称）。
（2）由实验1可知，己烷的物理性质有____________________________________。
（3）实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________（填序号）。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴代己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层
（4）实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。
（5）试管C中的现象是______________________________________。
（6）试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式：
______________________________________。
【答案】烧杯、分液漏斗（有无玻璃棒均正确）己烷的密度比水小，难溶于水，可溶解溴AB冷凝己烷分解产生的气体酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验①的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗，故答案为：
烧杯、分液漏斗；
（2）溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷比水轻，难溶于水，可溶解溴，故答案为：
己烷比水轻，难熔于水，可溶解溴；
（3）由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。
由于己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢，因此正确的答案选AB，故答案为：
AB；
（4）实验3的装置Ⅱ中有冰水浴，所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体，故答案为：
冷凝己烷分解产生的气体；
（5）己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C中酸性高锰酸钾的紫色褪去，故答案为：
酸性高锰酸钾的紫色褪去；
（6）在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH3（CH2）4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2，故答案为：
CH3（CH2）4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。
13．根据下图所示的实验，回答问题：
（1）装置A中的实验现象是____________________装置B中的实验现象是____
（2）根据上述实验，你能得出的结论是________________________________
（3）写出上述实验A中反应的化学方程式：
____________________________________________________；
____________________________________________________；
___________________________________________________；
______________________________________________________。
（4）上述反应的反应类型是________________________
【答案】装置A中：
①试管内气体颜色逐渐变浅②试管内壁有油状液滴出现③试管中有少量白雾④试管内液面上升⑤水槽中有固体析出装置B中无明显现象甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应CH4＋Cl2
CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2
CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2
CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2
CCl4＋HCl取代反应
【解析】
【分析】
（1）根据甲烷与氯气的反应实验条件和产物性质，分析判断实验现象；
（2）根据甲烷与氯气在不同条件下的实验现象推断结论；
（3）利用甲烷取代反应特点书写反应方程式；
（4）根据上述反应的特点判断反应类型；
【详解】
（1）装置A中是甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，所以装置A中的实验现象为①试管内气体颜色逐渐变浅，因为氯气被反应掉了②试管内壁有油状液滴出现，因为有四氯化碳的产生③试管中有少量白雾；产生的氯化氢与水面上的小水滴结合④试管内液面上升，试管内的产生的氯化氢会溶解在水中试管中的气压减小⑤水槽中有固体析出，因为产生的HCl溶于水使氯离子的浓度升高所以会有氯化钠晶体析出；装置B中的试管用黑色纸套套住无法进行反应，所以实验现象为装置B中无明显现象；
（2）根据上述实验现象，可以得出结论甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应；
（3）上述实验A中反应的化学方程式：
CH4＋Cl2
CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2
CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2
CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2
CCl4＋HCl；
（4）上述反应的反应类型是取代反应；
14．把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，回答下列问题：
（1）片刻后试管中的现象为：
①试管内气体的颜色变浅，②试管壁上出现_________________________、③试管内__________________、____________________。
（2）在反应结束后，试管内的产物最多的是___________，空间构型呈正四面体的产物为___________。
（3）若
（2）中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的Cl2的物质的量为________mol。
（4）与CH4相邻同系物的结构简式为_______________该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为__________________________。
【答案】油状液滴出现白雾液面上升HClCCl42.5CH3CH3或CH3-CH3
【解析】
【分析】
对甲烷与氯气反应实验现象的理解，取代反应实质是一个原子（或原子团）代替另外一个原子（或原子团）。
【详解】
把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，
⑴片刻后试管中的现象为：
氯气和甲烷在光照条件下发生反应，颜色逐渐变浅，试管内出现白雾，试管壁上出现油状液体，试管内液面上升，
故答案为油状液滴；出现白雾；液面上升；
⑵甲烷和氯气是一系列的反应，每一步反应都生成HCl，因此试管内的产物最多的是HCl，空间构型呈四面体有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，但呈正四面体的产物为四氯化碳，
故答案为HCl；CCl4；
⑶若⑵中生成的四种有机产物的物质的量相同即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各0.25mol，根据反应方程式分析每取代一个氢原子消耗一个氯气，取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，因此0.25mol×（1+2+3+4）=2.5mol，则反应消耗的Cl2的物质的量为2.5mol，
故答案为2.5；
⑷与CH4相邻同系物为乙烷，其结构简式为CH3CH3或CH3—CH3，该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl。
故答案为CH3CH3或CH3—CH3；CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl。
15．某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题：
（1）属于比例模型的是___（填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”，下同）。
（2）表示同一种有机化合物的是___。
（3）存在同分异构体的是___，写出其同分异构体的结构简式___。
（4）含碳量最低的是___，含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___（保留一位小数）。
（5）C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。
【答案】乙、丙甲、丙戊CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）4甲、丙16.7%4
【解析】
【分析】
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型，乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。
【详解】
（1）乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式，属于比例模型；
（2）甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型，属于同一
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