1、人教版(2023版)高中化学选择性必修3有机化学基础 目 录第一章 有机化合物的结构特点与研究方法1第一节有机化合物的结构特点11.有机化合物的分类方法12.有机化合物中的共价键有机化合物的同分异构现象8第二节研究有机化合物的一般方法131.分离、提纯确定实验式132.确定分子式确定分子结构18第一章综合测试25第二章 烃35第一节烷烃351.烷烃的结构和性质352.烷烃的命名40第二节烯烃炔烃461.烯烃462.炔烃52第三节芳香烃581.苯582.苯的同系物63第二章综合测试68
2、第三章 烃的衍生物77第一节卤代烃77第二节 醇 酚861.醇862.酚93第三节醛酮99第四节羧酸羧酸衍生物1051.羧酸1052.羧酸衍生物109第五节有机合成1161.有机合成的主要任务1162.有机合成路线的设计与实施124第三章综合测试131第四章 生物大分子145第一节糖类145第二节蛋白质149第三节核酸155第四章综合测试158第五章 合成高分子168第一节合成高分子的基本方法168第二节高分子材料177第五章综合测试181 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的分类方法1.下列物质中不属于卤代烃的是()。A.CH2CH
3、BrB.CH3COClC.CH2Cl2D.C6H5Br答案:B解析:卤代烃分子中与卤素原子直接相连的是烃基,即烃分子中氢原子被卤素原子取代后生成的化合物,故A、C、D三项均属于卤代烃。B选项中氯原子没有与烃基直接相连,而是与酮羰基碳原子相连,不属于卤代烃。2.下列物质中,属于酚类的是()。A.B.C.D.答案:B解析:酚类物质中,官能团OH与苯环直接连接,只有B项符合。3.下列粒子中,不属于官能团的是()。A.OH-B.NO2C.NH2D.Cl答案:A解析:A选项中的原子团是带负电荷的氢氧根离子,不属于官能团。4.按碳骨架分类,下列说法正确的是()。A.属于醇类化合物B.属于芳香族化合物C.属
4、于脂环化合物D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物答案:D解析:按照碳骨架可将有机化合物分为链状化合物和环状化合物,环状化合物又分为脂环化合物和芳香族化合物。A、B不是按碳骨架分类的结果,且A不属于醇类而是酚类,B不属于芳香族化合物,C属于芳香族化合物,只有D项正确。5.下列有关有机化合物的说法中正确的是()。A.凡是含有碳元素的化合物都属于有机化合物B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质,一定是有机化合物C.所有的有机化合物都很容易燃烧D.大多数有机化合物都是共价化合物答案:D解析:含有碳元素的化合物如碳的氧化物和碳酸盐等都属于无机物,A错误;无机物也有易溶于有机溶剂的,如溴和碘,B错
5、误;有的有机化合物不易燃烧,如四氯化碳,C错误。6.下列有机化合物的分类不正确的是()。ABCD苯的同系物芳香族化合物烯烃醇答案:A解析:分子结构中无苯环,不属于苯的同系物。7.有机化合物是一种可以取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有几种官能团()。A.5种B.4种C.3种D.2种答案:C解析:该有机化合物分子中含有碳碳双键、醇羟基、醛基3种官能团。8.某有机化合物的结构简式如下:此有机化合物属于()。烯烃多官能团有机化合物芳香烃烃的衍生物高分子芳香族化合物A.B.C.D.答案:B解析:该化合物中含有苯环,若按碳的骨架进行分类应属于芳香族化合物。该化合物中有碳碳双键、酯基、醇羟基、羧基四种
6、官能团,应属于多官能团的有机化合物。该化合物中除碳、氢元素外还含有氧元素,因此是烃的衍生物,不属于烃类。9.CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:下列有关三聚氰酸的说法正确的是()。A.分子式为C3H6N3O3B.三聚氰酸分子中含有酚羟基C.属于共价化合物D.生成该物质的上述反应为中和反应答案:C解析:由三聚氰酸的结构简式可知其分子式为C3H3N3O3,A错误;三聚氰酸分子中不含有苯环,因此不含酚羟基,B错误;该化合物中只含有共价键,所以属于共价化合物,C正确;该反应不是酸与碱发生的反应,所以不是中和反应,D错误。10.
7、有9种粒子:NH2-NH2Br-OH-NO2OHNO2CH3+CH3。(1)上述9种粒子中,属于官能团的有(填序号,下同)。 (2)其中能跟C2H5结合生成有机化合物分子的粒子有。 (3)其中能跟C2H5+结合生成有机化合物分子的粒子有。 答案:(1)(2)(3)解析:(1)官能团属于基,而基不一定是官能团,容易判断是官能团,要注意的是烷基不是官能团。(2)C2H5是基,根据“基与基之间能直接结合成共价分子”的原则可知,能与C2H5 结合生成有机化合物分子的粒子有。(3)C2H5+带正电荷,根据“带异性电荷的粒子相互吸引结合成化合物”的原则可知,能与C2H5+结合
8、生成有机化合物分子的粒子有。能力提升1.下列物质的类别与所含官能团都正确的是()。酚类OH羧酸COOH醛类CHOCH3OCH3醚类羧酸COOHA.B.C.D.答案:C解析:中的羟基是醇羟基,因此属于醇类,不正确;中官能团是羧基,正确;属于酯类,不属于醛类;属于醚类,正确;属于羧酸类,正确。2.某种具有解热镇痛作用及抗炎用途的药物的主要成分为:下列有关它的叙述不正确的是()。A.分子中存在非极性共价键B.属于芳香烃的衍生物C.分子中存在不饱和碳原子D.属于酯类答案:D解析:分子中的碳碳键均为非极性共价键,A正确;此物质可看作COOH取代了烃分子中的氢原子的产物,B正确;苯环中的碳原子和羧基中的碳
9、原子均为不饱和碳原子,C正确;此物质的官能团为羧基,属于羧酸类,D错误。3.(双选)维生素C的结构简式为:丁香油酚的结构简式为:下列关于两者所含官能团的说法正确的是()。A.均不含醛基B.均含醇羟基和酚羟基C.均为烃的衍生物D.均为芳香族化合物答案:AC解析:维生素C和丁香油酚中均不含醛基;维生素C中含醇羟基而不含酚羟基,丁香油酚中含酚羟基而不含醇羟基;维生素C中不含苯环,不属于芳香族化合物;维生素C和丁香油酚中均含有碳、氢之外的元素,属于烃的衍生物。4.(双选)诺贝尔化学奖曾授予在“分子马达”研究方面取得重大成就的三位化学家,一种光驱分子马达结构如图所示,该分子含有的官能团为()。A.醛基B
10、.羧基C.碳碳三键D.甲基答案:BC解析:从结构简式可以看出分子中含有羧基和碳碳三键。5.酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如下所示:(1)酚酞的分子式为。 (2)从结构上看酚酞可看作。 A.烯烃B.芳香族化合物C.醇类物质D.酚类物质E.醚类物质F.酯类物质(3)酚酞结构简式中画虚线的部分,组成的是醚键吗?答案:(1)C20H14O4(2)BDF(3)虚线部分不是醚键。解析:(1)酚酞的分子式为C20H14O4。(2)酚酞分子中含有苯环,OH与苯环直接相连,还有酯基,所以酚酞可看作芳香族化合物、酚类、酯类物质。(3)图中虚线部分不是醚键,醚键应是“”,虚线部分“”应为酯基
11、。6.黄曲霉毒素M1为已知的致癌物,具有很强的致癌性,其结构简式如图所示,则黄曲霉毒素M1分子所含有的官能团是 (填名称)。 答案:碳碳双键、羟基、酯基、酮羰基、醚键解析:由黄曲霉毒素M1的结构简式可知,该有机化合物分子中含有的官能团有碳碳双键、羟基、酯基、酮羰基、醚键。第2课时有机化合物中的共价键有机化合物的同分异构现象1.互为同分异构体的物质不可能()。A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的结构C.具有相同的通式D.具有相同的分
12、子式答案:B解析:同分异构体不可能具有相同的结构。2.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,如表示CH3CH2CH2CH2CH3,则表示的物质是()。A.丁烷B.丙烷C.1-丁烯D.丙烯答案:C解析:表示的物质的结构简式为CH3CH2CHCH2,故为1-丁烯。3.已知二氯苯的同分异构体有3种,从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是()。A.2种B.3种C.4种D.5种答案:B解析:苯环上有6个氢原子,二氯代物和四氯代物的同分异构体的种类数目相同。4.已知下列反应:CH4+Cl2CH3Cl+HClCH2CH2+Br2CH2BrCH2BrCHCH+2HClCH3CHCl2H2+Cl22HCl有极性共价
13、键断裂的反应是()。A.B.C.D.答案:D解析:凡是同种元素的原子之间形成的共价键都是非极性共价键,凡是不同种元素的原子之间形成的共价键都是极性共价键。中断裂的是碳氢键和氯氯键,碳氢键是极性共价键;中断裂的是碳碳键和溴溴键,都是非极性共价键;中断裂的是碳碳键和氢氯键,氢氯键是极性共价键;中断裂的是氢氢键和氯氯键,都是非极性共价键。5.已知某有机化合物的分子式为C4H4,分子结构如图所示,若将该有机化合物与适量的氯气混合光照,则产物中属于有机化合物的共有()。A.2种B.4种C.5种D.6种答案:B解析:图示C4H4为正四面体形结构,C4H4与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成C4H3Cl、
14、C4H2Cl2、C4HCl3、C4Cl4和HCl,C4H3Cl、C4H2Cl2、C4HCl3、C4Cl4的结构都只有一种,故有机产物共有4种。6.分子式为C5H7Cl的有机化合物,其结构不可能是()。A.只含一个双键的直链有机化合物B.含两个双键的直链有机化合物C.含一个双键的环状有机化合物D.含一个三键的直链有机化合物答案:A解析:根据分子式C5H7Cl并结合烷烃的分子通式可知,该化合物如果是直链有机化合物,其分子中必须有一个三键或两个双键;若为单环化合物,分子中必须有一个双键,所以A项不正确。7.下图是由4个碳原子构成的6种有机化合物(氢原子没有画出),试回答下列问题:(1)互为同分异构体
15、的是 (2)e中所含官能团的名称为 ; (3)b、c、d、e中与氢气完全加成后所得产物与a互为同分异构体的有 &nbs
16、p; (4)a、b、c、d、e五种物质中,4个碳原子一定处于同一个平面上的有 。 答案:(1)b、c、f;d和e(2)碳碳三键(3)c、d、e(4)b、c、e解析:(1)b、c、f互为同分异构体,d和e互为同分异构体。(3)b与氢气加成后的产物与
17、a是同一种物质,而不是同分异构体。(4)d中双键碳原子之间通过单键相连,单键可以自由旋转,4个碳原子可能共平面,也可能不在一个平面上。能力提升1.与互为同分异构体的芳香族化合物最多有()。A.3种B.4种C.5种D.6种答案:C解析:分子式为C7H8O。若只有一个侧链,含有苯环的同分异构体有、共两种;若有两个侧链,含有苯环的同分异构体有、共三种,所以含有苯环的同分异构体有五种。2.(双选)甲、乙两种有机化合物的球棍模型如图。下列有关两者的描述中正确的是()。A.甲、乙为同一物质B.甲、乙互为同分异构体C.甲、乙一氯取代物的数目不同D.甲、乙分子中的化学键数目相同答案:BD解析:A项,甲为CH3
18、CH(CH3)2,乙为CH3CH2CH2CH3,甲、乙互为同分异构体,不为同一物质,故A错误;B正确;C项,一氯取代产物的种类取决于有机化合物中氢原子的种类,甲、乙都有两种H原子,其一氯代物有两种,故C错误;D项,甲为CH3CH(CH3)2,乙为CH3CH2CH2CH3,共价键数目都为3+10=13,故D正确。3.分子式为C4H9OCl,且能与钠反应产生氢气的有机化合物可能的同分异构体(不考虑立体异构)有()。A.9种B.10种C.11种D.12种答案:D解析:由分子式可知碳原子达饱和,能与钠反应生成H2,说明分子中含有羟基,含有4个碳原子的碳链结构有CCCC和。(1)对于CCCC,Cl原子的
19、位置有2种,即和,则OH的位置各有4种;(2)对于,Cl原子的位置有2种,即和,则OH的位置分别有3种和1种,所以符合条件的同分异构体的数目共有4+4+3+1=12种。4.某化工厂生产的产品只含碳、氢、氧三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。(1)该有机化合物中表示的原子为,表示的原子为,表示的原子为。(用元素符号表示) (2)该有机化合物中存在的极性共价键有(写一种即可),非极性共价键有。 (3)该产品的结构简式为。 (4)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是(填序号),与该产品互为同系物的是(填序号)。 C
20、H3CHCHCOOHCH2CHCOOCH3CH3CH2CHCHCOOHCH3CH(CH3)COOH答案:(1)HCO(2)CH(或CO、OH)CC、CC(3)(4)解析:白色球是只能形成一个化学键的氢原子,黑色球是能形成四个化学键的碳原子,灰色球是能够形成两个共价键的氧原子。同种元素的原子之间形成的共价键是非极性共价键,不同元素的原子之间形成的是极性共价键。根据元素的价键可以判断该物质的结构简式为。同分异构体要求有相同的分子式和不同结构,同系物要求结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团。第二节研究有机化合物的一般方法第1课时分离、提纯确定实验式1.下列是物质分离操作的装置示意图,其中没有明
21、显错误的是()。答案:C解析:A项,蒸发结晶应使用蒸发皿;B项,分液时,分液漏斗下端管口尖嘴应紧贴烧杯内壁;D项,蒸馏装置中温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管的水应“下进上出”。2.用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是()。A.苯和CCl4B.溴和戊烷C.溴苯和水D.汽油和煤油答案:C解析:溴苯和水互不相溶,可以使用分液漏斗进行分离,而其余的物质都可互溶,一般使用蒸馏的方法进行分离。3.下列说法不正确的是()。A.蒸馏是分离、提纯液态有机化合物的常用方法B.重结晶的首要工作是选择适当的溶剂C.萃取包括液-液萃取和固-液萃取D.研究有机化合物可首先进行元素定量分析,再分离、提纯答案:
22、D解析:研究有机化合物的基本步骤首先应该是分离、提纯,然后再进行元素定量分析,所以D不正确。4.天然色素的提取往往应用到萃取操作,现在有用大量水提取的天然色素,下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是()。A.四氯化碳B.苯C.乙醇D.直馏汽油答案:C解析:萃取剂应与原溶剂互不相溶,而乙醇易溶于水,不能作萃取剂。5.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法,正确的是()。A.在组装蒸馏装置时,温度计的水银球应伸入液面下B.用96%的酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加少量NaOH溶液D.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解
23、后,要冷却到常温再过滤答案:B解析:A选项中,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口附近,错误;C选项中粗苯甲酸加热溶解后可加少量的蒸馏水,加NaOH溶液错误;D选项中应趁热过滤,错误。6.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如下表。据此,将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是()。物质沸点密度溶解性乙二醇198 1.11 gcm-3易溶于水和乙醇丙三醇290 1.26 gcm-3能跟水、乙醇以任意比互溶A.萃取法B.结晶法C.分液法D.蒸馏法答案:D解析:由题中信息可知,乙二醇、丙三醇两种物质的性质差异主要表现在沸点上,所以应采用蒸馏法。7.靛青是一种染料,利用元素分析仪分析其样品,发现
24、它只含碳、氢、氧、氮四种元素,四种元素的质量分数分别如下:碳为73.3%、氢为3.8%、氮为10.7%、氧为12.2%,则靛青的最简式为()。A.C8H5NOB.C2H2NOC.C4H6NOD.C7H8NO答案:A解析:N(C)N(H)N(N)N(O)=73.3%123.8%110.7%1412.2%168511。8.由C、H、O三种元素组成的化合物8.8 g,完全燃烧后得到CO2 22.0 g、H2O 10.8 g,该化合物的实验式是()。A.C5H6OB.C5H12OC.C5H12O2D.C5H10O答案:B解析:化合物中所含C元素质量为22.0 g1244=6 g,化合物中所含H元素质量
25、为10.8 g218=1.2 g,化合物中所含O元素质量为8.8 g-6 g-1.2 g=1.6 g,N(C)N(H)N(O)=6121.211.616=5121,所以化合物的实验式(最简式)是C5H12O,故选B。9.验证某有机化合物属于烃,应完成的实验内容是()。A.只测定它的C、H比B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量答案:D解析:验证某有机化合物属于烃,必须测定试样的质量及试样完全燃烧后生成的CO2和H2O的质量并作比较,以判断是否还含有氧元素。能力提升1.(双选)
26、下列关于苯甲酸的重结晶实验的说法中正确的是()。A.该实验中四次用到玻璃棒B.该实验中第二次用到玻璃棒的作用是引流C.该实验中结晶的温度越低越好D.如果重结晶所得的晶体纯度达不到要求,可以再次进行重结晶以提高产品的纯度答案:BD解析:该实验中三次用到玻璃棒,即溶解时搅拌,过滤时引流(两次),A项不正确,B项正确;实验中结晶的温度过低杂质也可能会结晶出来,使产品纯度降低,C不正确;多次重结晶可提高产品的纯度,D正确。2.某气态烃中碳和氢的质量比是245,该烃在标准状况下的密度是2.59 gL-1,其分子式为()。A.C2H6B.C4H10C.C5H8D.C7H8答案:B解析:设碳、氢元素组成的化
27、合物的分子式为CxHy,由碳、氢元素的质量比为245,则12xy=245,解得xy=25,即化合物的最简式为C2H5,该气态烃在标准状况下的密度是2.59 gL-1,则M=22.4 Lmol-12.59 gL-158 gmol-1,设分子式为(C2H5)n,则(122+15)n=58,n=2,所以分子式为C4H10。3.(双选)一定量的某有机化合物完全燃烧后,将燃烧产物通过足量的冷的石灰水,经过滤可得沉淀10 g,但称量滤液时,其质量只比原石灰水减少2.9 g,则此有机化合物可能是()。A.乙烯B.乙烷C.乙醇D.乙酸答案:BC解析:根据生成沉淀10 g可知,燃烧生成的二氧化碳的物质的量为0.
28、1 mol,0.1 mol二氧化碳通入澄清石灰水后溶液的质量会减小5.6 g(碳酸钙沉淀可视为CaO+CO2),而滤液的质量只减少了2.9 g,因此水的质量为2.7 g,则氢原子的物质的量为0.3 mol,所以该有机化合物中C、H原子的物质的量之比为13,所给选项中符合这个比例的只有乙烷和乙醇。4.已知分子式符合(CO)n(H2O)m(n和m均为正整数)的各种有机化合物,它们完全燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比总是12,现有一些含C、H、O三种元素的有机化合物,它们完全燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比是34,若它们的分子式用(CxOy)n(H2O)m表示,回答下列问题。(1)(CxOy
29、)n(H2O)m(m、n均为正整数)中,x=,y=。 (2)这些有机化合物中相对分子质量最小的化合物的分子式是。 答案:(1)21(2)C2H2O2解析:(1)根据物质的分子式(CxOy)n(H2O)m可得,燃烧1 mol该物质所需O2的物质的量为(xn-yn2) mol,生成的CO2为xn molxn-yn2xn=34,所以xy=21。(2)m、n取1时,相对分子质量最小,分子式为C2H2O2。第2课时确定分子式确定分子结构1.下列化合物中核磁共振氢谱上只出现三组峰且峰面积之比为322的是()。A.B.C.D.答案:B解析:A、D项的核磁共振氢谱中均有两组峰,且峰面积之比
30、均为23;C项的核磁共振氢谱中有两组峰,峰面积之比是13。2.下图是一种分子式为C3H6O2的有机化合物的红外光谱图,则该有机化合物的结构简式为()。A.CH3COOCH3B.CH3CH2COOHC.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH答案:A解析:根据红外光谱可知,分子中含有两个不对称的CH3、和基团,因此只有A符合题意。3.充分燃烧0.1 mol气态烃A,在标准状况下生成4.48 L CO2和5.4 g H2O,则烃A是()。A.C4H6B.C2H4C.C2H6D.C2H2答案:C解析:根据题中所给数据,烃分子和C、H原子的数目之比为126,则其分子式为C2H6。4.某化合物由碳、
31、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有CH、OH、CO的振动吸收,该有机化合物的相对分子质量是60,则该有机化合物的结构简式是()。A.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OHD.CH3CH2CHO答案:B解析:CH3CH2OCH3中没有OH,CH3CH2OH相对分子质量为46,CH3CH2CHO中没有OH、CO。5.通过核磁共振氢谱可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少种处于不同化学环境的氢原子()。A.6B.5C.4D.3答案:B解析:两个CH3上的氢原子化学环境相同。6.下列物质的核磁共振氢谱图中,有5组吸收峰的是()。A.B.C.D.答案:B解析: 有几
32、组吸收峰说明有几种处于不同化学环境的氢原子。A项,分子中有两种处于不同化学环境的氢原子;B项,分子中有五种处于不同化学环境的氢原子;C项,分子中有四种处于不同化学环境的氢原子;D项,分子中有四种处于不同化学环境的氢原子。7.某有机化合物只含C、H、O三种元素,取4.6 g该有机化合物完全燃烧,测得只生成0.2 mol CO2和5.4 g水,其质谱图和核磁共振氢谱如图所示,该有机化合物的结构简式是()。质谱图核磁共振氢谱A.CH3CHOB.CH3CH2OHC.CH3OCH3D.CH3OCH2CH3答案:B解析:4.6 g该有机化合物完全燃烧,生成了0.2 mol CO2和5.4 g H2O,则n
33、(H2O)=5.4 g18 gmol-1=0.3 mol,n(H)=0.6 mol,因m(C)+m(H)=0.2 mol12 gmol-1+0.6 mol1 gmol-1=3 g<4.6 g,故有机化合物含有O元素,且m(O)=4.6 g-3 g=1.6 g,故n(O)=1.6 g16 gmol-1=0.1 mol,n(C)n(H)n(O)=0.2 mol0.6 mol0.1 mol=261,即该有机化合物的实验式为C2H6O,由质谱图可知相对分子质量为46,则有机化合物的分子式为C2H6O,因核磁共振氢谱中含3种H原子,3种H原子数目之比为123,所以有机化合物的结构简式为CH3CH2
34、OH。8.某有机化合物含C 60%、H 13.33%,0.2 mol该有机化合物质量为12 g,则它的分子式为()。A.CH4B.C3H8OC.C2H4O2D.CH2O答案:B解析:根据题目条件该物质的相对分子质量为120.2=60,分子中碳原子数为6060%12=3,氢原子数为6013.33%18,相对分子质量和碳、氢总相对质量之差为16,因此还有一个氧原子。9.(双选)在一定条件下,由A和B两种有机化合物组成的气态混合物,无论A、B的含量如何改变,完全燃烧10 mL时,消耗氧气的量也不改变,则这两种有机化合物可能是()。A.C2H6O、C2H4B.C2H4O、C2H4C.C2H6O、C2H
35、6D.C2H4O、C2H2答案:AD解析:根据烃的含氧衍生物的燃烧通式CxHyOz+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O可知,1 mol C2H6O、C2H4、C2H4O、C2H6、C2H2消耗氧气的物质的量依次为3 mol、3 mol、2.5 mol、3.5 mol、2.5 mol,因此在两种混合气体总体积不变的情况下,消耗氧气的量也不改变的组合为A.C2H6O、C2H4和D.C2H4O、C2H2。10.2.3 g某有机化合物A完全燃烧后,生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6。求:(1)2.3 g该有机化合物中组成元素的质量。(2)
36、该有机化合物的相对分子质量。(3)该有机化合物分子中各元素原子数目比。答案:(1)m(C)=1.2 g,m(H)=0.3 g,m(O)=0.8 g(2)46(3)n(C)n(H)n(O)=0.10.30.05=261解析:根据2.3 g某有机化合物A完全燃烧后,生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O,可得含有碳元素0.1 mol,即1.2 g,含有氢元素0.3 mol,即0.3 g,碳元素和氢元素的质量之和为1.5 g,则氧元素的质量为2.3 g-1.5 g=0.8 g,即0.05 mol。根据该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6可知,该化合物的相对分子质量为291.646,即该有机
37、化合物的相对分子质量为46。该有机化合物中各元素的原子数目比为n(C)n(H)n(O)=0.10.30.05=261。能力提升1.(双选)某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者的物质的量之比为23,下列说法正确的是()。A.该有机化合物中含C、H、O三种原子B.该化合物是乙烷C.该化合物中C、H原子个数比为13D.一个该化合物分子中含两个C原子、六个H原子,但不能确定是否含有O原子答案:CD解析:根据题目条件可知C、H原子个数之比为13,1个分子中的碳原子和氢原子的个数只能是2和6,但不能确定是否含有氧原子。2.某有机化合物的结构(键线式)及球棍模型如下:下列关于该有机化合物的叙述正确
38、的是()。A.该有机化合物有6种处于不同化学环境的氢原子B.该有机化合物属于芳香族化合物C.键线式中的Et代表的基团为CH3D.该有机化合物分子中含有酯基答案:D解析:A项,由键线式可知有8种处于不同环境的氢原子,A错;B项,由键线式可看出,该物质中无苯环,不属于芳香族化合物,B错;C项,Et代表的基团为CH2CH3,C错;观察该有机化合物的键线式结构可知,该分子中含有原子团,因此含有酯基,D正确。3.吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%,其余为O。已知其相对分子质量不超过300。则吗啡的相对分子质量为,吗啡的分子式为。 答案:285C17H19NO3解析:由于
39、Mr(吗啡)不超过300,故分子中C原子数N(C)<30071.58%12,应为17及以下的正整数。当N(C)=17时,Mr(吗啡)=285,所以吗啡的相对分子质量为285。N(N)=2854.91%141N(H)=2856.67%119N(O)=285(1-71.58%-6.67%-4.91%)1634.某研究性学习小组为确定某蜡状有机化合物A的结构和性质,他们拟用传统实验的手段与现代技术相结合的方法进行探究。请你参与过程探究。.实验式的确定(1)取样品A进行燃烧法测定,发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.125 mol CO2和0.15 mol H2O。据此得
40、出的结论是。 (2)另一实验中,取3.4 g蜡状有机化合物A在3.36 L(标准状况下,下同)氧气中完全燃烧,两者均恰好完全反应,生成2.8 L CO2和液态水。由此得出的实验式是。 .结构式的确定(经测定A的相对分子质量为136)(3)取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明A分子中含有。 (4)进行核磁共振,发现只有两个特征峰,且面积比为21,再做红外光谱,发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收。图谱如下:则A的结构简式为。 答案:(1)分子中n(C)n(H)=512,分子式为C5H12Ox(x=0,1,2)(2)C5H12O4(3)羟基(4)C(CH
41、2OH)4解析:(1)根据C、H原子守恒可以知道分子中n(C)n(H)=0.125 mol(0.15 mol2)=512,可能含有O元素,实验式为C5H12Ox(x=0,1,2);(2)生成二氧化碳为2.8 L22.4 Lmol-1=0.125 mol,则生成水为0.15 mol,3.4 g有机化合物中氧元素质量为3.4 g-0.125 mol12 gmol-1-0.15 mol21 gmol-1=1.6 g,则氧原子物质的量为1.6 g16 gmol-1=0.1 mol,则分子中n(C)n(H)n(O)=0.125 mol(0.15 mol2)0.1 mol,故最简式为C5H12O4;(3)
42、经测定A的相对分子质量为136,且最简式中H原子已经饱和碳原子,故最简式即为分子式,可以知道分子式为C5H12O4,取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明含有羟基;(4)进行核磁共振发现只有两个特征峰,且面积比为21,说明含有两种H原子,两种H原子数目分别为8、4,由红外光谱图可以知道,分子中含有OH、CO、CH基团,该有机化合物结构简式为C(CH2OH)4。5.一个有机化合物的相对分子质量为70,红外光谱表征到碳碳双键和CO的存在,核磁共振氢谱如下图:说明:图中显示有四组峰,面积之比为1113(1)写出该有机化合物的分子式。(2)写出该有机化合物的可能的结构简式。答案:(1)C4H6O(2)
43、CH3CHCHCHO解析:(1)该有机化合物的相对分子质量为70,分子中含有氧原子,假设含有一个氧原子,则碳原子和氢原子的相对质量之和为54,与12相除得4余6,所以分子中含有4个碳原子、6个氢原子,该有机化合物的分子式为C4H6O。(2)分子中含有碳碳双键和CO,因此其结构简式可能为CH3CHCHCHO。第一章综合测试(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列物质的类别与所含官能团都正确的是()。A.CH3CH2OH属于醇,官能团为甲基B.属于醛,官能团可表示为COHC.属于酮,官能团为酮羰基D.苯酚的官能团是苯基和
44、羟基答案:C解析:CH3CH2OH属于醇,官能团为羟基,A项错误;含有的官能团为酯基,属于酯类,其官能团可表示为OOCH,B项错误;一般不将苯基看作官能团,故苯酚的官能团为OH,D项错误。2.下列物质中含有相同官能团的是()。C2H5OHA.和B.和C.和D.和答案:C解析:中含有的官能团为羧基,与中的官能团相同;中含有的官能团为酯基;中含有的官能团为羟基。3.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不可能是()。A.C2H6B.C4H10C.C5H12D.C8H18答案:B解析:C2H6的结构简式为CH3CH3,一氯代物有一种;C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2
45、CH3和,一氯代物均有两种,B项符合题意;C5H12的一种同分异构体:,一氯代物只有一种;C8H18的一种同分异构体:,一氯代物只有一种。4.已知丁基共有四种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有()。A.3种B.4种C.5种D.6种答案:B解析:分子式为C5H10O的醛可以看作是丁基和醛基结合得到的有机化合物,醛基只有一种结构,丁基有四种结构,因此戊醛有四种结构。5.下列关于的说法正确的是()。A.分子中含有极性共价键和非极性共价键B.所有碳原子均在一条直线上C.碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍D.分子中只有非极性共价键答案:A解析:在题给分子中,碳碳单键和碳碳三键属于非极性共价键,碳氢单键属于极性共价键,A正确,D错误;中、三个碳原子之间的键角约为109.5,B错误;碳碳三键键能小于碳碳单键键能的三倍,C错误。6.天然维生素P存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂,其结构如图所示,下列说法中不正确的是()。A.天然维生素P的分子式为C27H30O16B.天然维生素P分子中一定含有酯基C.天然维生素P分子中含有键D.天然维生素P分子中含有酚羟基答案:B解析:该物质分
