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1.2有机化学的结构同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．既属于醇类、又属于羧酸类有机物
B．属于芳香烃，含有两种官能团
C．有机物含有醛基，所以属于醛类
D．和分子组成相差一个原子团，两者互为同系物
2．下列化学基本用语中表示不正确的是
A． 的结构简式为：CH3CH=CHCH3 B．CH4的比例模型：
C．葡萄糖的最简式为：CH2O D．CO2的电子式：
3．2022年诺贝尔化学奖颁发给为点击化学发展做出贡献的3位科学家。下图为点击化学的经典反应。下列说法正确的是

A．上述物质中碳原子的杂化方式共有2种
B．化合物n中所有碳原子都在同一条直线上
C．p与足量氢气加成后，产物分子中含2个手性碳原子
D．m、n、p中所有碳、氮原子均满足8电子结构
4．维生素C可参与机体的代谢过程，俗称抗坏血酸，结构如图。下列说法正确的是

A．维生素C的分子式为
B．维生素C分子中含有3个手性碳原子
C．维生素C分子中C原子有、两种杂化方式
D．维生素C含碳原子较多，故难溶于水
5．青蒿素、双氢青蒿素结构如图所示，都是治疗疟疾的有效药物。下列有关这两种物质的说法正确的是
A．均能发生水解反应
B．均属于芳香族化合物
C．含有不同数目的手性碳原子
D．分子中碳原子轨道的杂化方式相同
6．下列化学用语或图示表达正确的是
A．甲酸的结构式： B．乙醇分子的空间填充模型：
C．溴化钠的电子式： D．结构示意图：
7．碳原子的不同结合方式使有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是

A B C D
A．A B．B C．C D．D
8．正丁烷的球棍模型如图所示，下列说法正确的是
A．正丁烷的分子式为C4H8
B．分子中共含有13个共价键
C．分子中含有4个C—C单键
D．分子中4个碳原子在同一条直线上
9．对下列有机化合物的所属类别，判断不正确的是
A． 芳香烃 B．卤代烃
C．醇 D． 羧酸
10．蓝印花布是以蓝草中提取的靛蓝为染料。靛蓝是一种古老的蓝色染料，染色过程中涉及反应：
下列有关有机物的组成与结构的说法正确的是
A．靛白和靛蓝分子中共有5种官能团
B．靛蓝的分子式为
C．靛白分子中所有原子处在同一平面
D．靛白分子中有两个手性碳原子
11．下列有机化合物的分类正确的是
A． 醛 B．酰胺
C．CH3OCH3 酮 D．芳香烃
12．下列化学用语表达不正确的是
A．乙烯的空间填充模型：
B．正丁烷的结构式：CH3(CH2)2CH3
C．甲烷的电子式：
D．乙酸的结构简式：CH3COOH
13．某有机物的结构简式为 ，该分子中官能团有
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
14．“张一烯炔环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示)，在生物活性分子和药物分子的合成中有重要应用。下列说法正确的是

A．X、Y中官能团的种类和数目不变 B．X、Y中均不存在手性碳原子
C．X存在顺反异构体 D．每个Y分子中有4个碳氧键
15．下列相关化学用语表示正确的是
A．乙烷的分子式：CH3CH3 B．Cl2的共价键电子云轮廓图：
C．丙炔的键线式： D．Fe3+的价层电子排布式为3d34s2
二、实验题
16．青蒿素是最好的抵抗疟疾的药物，可从黄花蒿茎叶中提取，它是无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，难溶于水。常见的提取方法如下。
(1)操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是_______(填序号)。
(2)向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是_______。
(3)操作Ⅲ的分离提纯方法名称是_______。
(4)某同学发现青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，依据此现象在其键线式上圈出对应的基团_______。
(5)科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。
①下列说法正确的是_______(填字母)。
a.青蒿素分子不存在手性异构体
b.青蒿素能发生水解反应
c.青蒿素转化为双氢青蒿素属于还原反应
d.青蒿素与双氢青蒿素均具有较强氧化性
②因为双氢青蒿素的水溶性更好，所与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因_______。
17．水合肼(N2H4 H2O)可用作抗氧剂等，工业上常用尿素[CO(NH2)2]和NaClO溶液反应制备水合肼。
已知：
I.N2H4 H2O的结构如图： 。
II.N2H4 H2O沸点118℃，具有强还原性。
(1)图中“…”表示____。
(2)将Cl2通入过量NaOH溶液中制备NaClO，得到NaClO溶液。写出NaClO电子式：___。
(3)制备水合肼：将NaClO溶液滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图(夹持及控温装置已略)。充分反应后，A中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3 10H2O。
①A中反应的化学方程式是____。
②冷凝管的作用是____。
③若滴加NaClO溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是：____。
④NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图。由蒸馏后的剩余溶液获得NaCl粗品的操作是____。
(4)水合肼在溶液中可发生类似NH3 H2O的电离，呈弱碱性。
①写出水合肼和盐酸按物质的量之比1：1反应的离子方程式____。
②碳酰胼(CH6N4O)是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与DEC(，碳酸二乙酯)发生取代反应制得。DEC分子中是否存在手性碳？____(填“有”或“无”)。
三、工业流程题
18．2015年10月，中国科学家屠呦呦因为发现了新型抗疟药——青蒿素，获得了诺贝尔生理学或医学奖，青蒿素的结构简式如图所示，回答下列问题：
(1)青蒿素属于___________(填“烃”或“烃的衍生物”)。
(2)青蒿素的分子式为___________；青蒿素分子中含有___________个手性碳原子。
(3)青蒿素分子中具有的官能团有___________。(填字母)
A．羟基 B．醚键 C．羧基 D．酯基
(4)青蒿素为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，是高效的抗疟药，高温下不稳定。已知：乙醚的沸点为34.5℃，乙醇的沸点为78℃。
实验室用有机溶剂A提取青蒿素的流程如下图所示。
①实验前要对青蒿进行粉碎，其目的是___________。
②A是___________(填“乙醇”或“乙醚”)，操作Ⅱ的名称是___________。
③操作Ⅲ的主要过程可能是___________。(填字母)
A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶
B．加95%的乙醇，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C．加入乙醚进行萃取分液
四、结构与性质
19．硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：
(1)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为_______。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和_______。
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是_______。
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性。写出硼酸的电离方程式：_______。
(2)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理：_______。[BH4]-的空间构型是_______。
(3)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式：_______。
(4)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_______。
(5)金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是_______ g· cm-3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用NA表示)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【详解】A．分子中含有羟基、羧基，既属于醇类、又属于羧酸类有机物，A正确；
B．分子中含有碳碳双键一种官能团，B错误；
C．分子中含有酯基，应属于酯类，C错误；
D．含有酚羟基，含有羟基，两者结构不类似，类别不同，不互为同系物，D错误；
故选A。
2．D
【详解】A． 为2-丁烯的键线式，其结构简式为：CH3CH=CHCH3，A正确；
B． CH4呈正四面体，碳原子半径大于氢原子半径，则比例(空间填充)模型： ，B正确；
C． 葡萄糖分子式为C6H12O6，故其最简式为CH2O，C正确；
D． CO2的结构式为O=C=O，电子式：，D不正确；
选D。
3．D
【详解】A．上述物质中饱和碳原子为sp3杂化，碳碳双键中碳原子为sp2杂化，碳碳三键碳原子为sp杂化，则碳原子的杂化方式共有3种，A错误；
B．碳碳三键是直线型、与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上，饱和碳原子是四面体结构，单键碳及其相连的原子最多三个共面，则化合物n中所有碳原子不可能都在同一条直线上，B错误；
C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子， p与足量氢气加成后，产物分子中含1个手性碳原子，五元环中与乙基直接相连的那个碳原子是手性碳原子，C错误；
D．根据结构示意图可知，m中共用4对电子对、失去1个电子，共用2对电子对、得到1个电子，N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对， n中碳原子均共用4对电子对， p中N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对，则所有碳、氮原子均满足8电子结构，D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．维生素C的分子式为，A错误；
B．由图 可知，维生素C分子中含有2个手性碳，B错误；
C．维生素C分子中C原子形成4个单键是杂化，形成一个双键两个单键的是杂化，所以C原子有、两种杂化方式，C正确；
D．维生素C含羟基较多，羟基具有亲水性故易溶于水，D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．青蒿素含酯基可发生水解，而双氢青蒿素不能水解，A项错误；
B．两者均不含苯环，不属于芳香族化合物，B项错误；
C．青蒿素含有7个手性碳，而双氢青蒿素含有8个，C项正确；
D．青蒿素C的杂化为sp3和sp2，而双氢青蒿素只有sp3杂化，D项错误；
故选C。
6．A
【详解】A．甲酸的结构简式为HCOOH，C原子为sp2杂化，无孤电子对，其空间结构为平面三角形，O原子为sp3杂化，含2对孤电子对，空间结构为V形，故其结构式为 ，A正确；
B．用原子间的相对大小表示分子的真实的空间结构的模型为空间结构模型，由于半径：C＞O＞H，则乙醇分子的空间填充模型为： ， 为乙酸的空间填充模型，B错误；
C．NaBr为离子化合物，其电子式为 ，C错误；
D．Fe2+核外有3个电子层，K、L、M层上的电子数分别是2、8、14，Fe2+的结构示意图： ，D错误；
故答案为：A。
7．C
【详解】有机物中C与C连接单键、双键、三键及环状、链状都会影响到有机物的种类。有机物中C原子形成四价结构，C中C原子超出的四根键，该结构错误；
故选C。
8．B
【详解】A．从结构看白球为H，其化学式为C4H10，A项错误；
B．该分子中有3个C-C键和10个C-H键所以共有13个共价键，B项正确；
C．分子中只有3个C-C，C项错误；
D．烷烃为锯齿状，不可能共线，D项错误；
故选B。
9．A
【详解】A．芳香烃是指含有苯环的烃，而 没有苯环不属于芳香烃，A错误；
B．是甲烷中氢原子被氯原子取代的产物，属于卤代烃，B正确；
C．可以看作甲烷中一个氢原子被羟基取代属于醇类，C正确；
D． 是苯甲酸属于羧酸，D正确；
故选A。
10．D
【详解】A．靛白和靛蓝分子中共有羰基、碳碳双键、羟基、亚氨基4种官能团，故A错误；
B．靛蓝的分子式为，故B错误；
C．靛白分子中含有单键C、单键N原子，根据甲烷、氨气的空间构型可知，不可能所有原子处在同一平面，故C错误；
D．分子中有两个手性碳原子(*号标出)，故D正确；
选D。
11．B
【详解】A． 含有酯基，应属于酯类，A错误；
B．分子内含有酰胺键，则其属于酰胺类物质，B正确；
C．CH3OCH3 分子中不含有酮羰基，而含有醚键，则其属于醚，C错误；
D．分子内不含有苯环，而含有环己基，则其不属于芳香烃，属于环烷烃，D错误；
故选B。
12．B
【详解】A．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，空间填充模型符合 ，故A正确；
B．结构式应该将C-H键及C-C键全部画出，故B错误；
C．甲烷中碳原子8电子稳定，氢原子2个电子稳定，故C正确；
D．乙酸中含有羧基，乙酸的结构简式，CH3COOH，故D正确；
故答案为：B。
13．C
【详解】根据物质的结构简式可知，分子中含有碳碳双键、酯基、硝基共3种官能团；
答案选C。
14．C
【详解】A．X中含有碳碳双键、醚键、碳碳叁键、酯基四种官能团，Y中含有碳碳双键、醚键、酯基三种官能团，A不正确；
B．Y中存在手性碳原子，如图： ，B不正确；
C． X含碳碳双键，且碳碳双键的每个碳原子上连有2个不同的基团，故X存在顺反异构，C正确；
D．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，Y中碳氧之间有5个σ键， D不正确；
故选C。
15．B
【详解】A．乙烷的分子式为：C2H6，CH3CH3是乙烷的结构简式，A错误；
B．氯气的共价键电子云是p-pσ键，其轮廓图： ，B正确；
C．丙炔中三键的C为sp杂化形成的直线型分子 ，C错误；
D．Fe3+的价层电子排布式为3d5，D错误；
故答案为：B。
16．(1)C
(2)浸取青蒿素
(3)重结晶
(4)
(5) bcd 双氢青蒿素中引入羟基(羰基转化为羟基)，能与水分子间形成氢键，溶解性增强
【分析】黄花蒿干燥破碎后用乙醚浸泡，浸取青蒿素，操作I为过滤，得到的浸出液经过操作II蒸馏将乙醚和青蒿素粗品分离，青蒿素粗品经过操作III重结晶得到精品青蒿素。
【详解】（1）由分析可知，不会用到的装置为灼烧装置，故选C；
（2）由分析可知，用乙醚浸泡是为了浸取青蒿素；
（3）由粗品得到纯品的操作为重结晶；
（4）能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，应为氧化性基团，如图中标出的位置： ；
（5）a．青蒿素分子中存在多个手性碳原子，存在手性异构体，a错误；
b．青蒿素中含酯基，能发生水解反应，b正确；
c．青蒿素转化为双氢青蒿素使羰基变成了羟基，属于还原反应，c正确；
d．青蒿素与双氢青蒿素中均含氧化性的基团，如（4）中圈出部分，均具有较强氧化性，d正确；
故选bcd。
双氢青蒿素中引入羟基(羰基转化为羟基)，能与水分子间形成氢键，溶解性增强，故双氢青蒿素具有更好的疗效。
17．(1)氢键
(2)
(3) NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4 H2O+NaCl+Na2CO3 冷凝回流 N2H4 H2O被NaClO氧化 加热至有大量固体析出，趁热过滤
(4) N2H4 H2O+H+=N2H+H2O 无
【分析】由图可知，三颈烧瓶A中发生的反应为一定温度下，尿素溶液与次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液反应制备水合肼，装置中温度计起控制反应温度的作用，球形冷凝管起冷凝回流水合肼的作用。
（1）
由水合肼的结构可知，结构中虚线代表肼中氢原子与水分子中的氧原子形成的氢键，故答案为：氢键；
（2）
次氯酸钠是离子化合物，电子式为 ；
（3）
①由分析可知，三颈烧瓶A中发生的反应为一定温度下，尿素溶液与次氯酸钠和氢氧化钠的混合溶液反应生成水合肼、氯化钠和碳酸钠，反应的化学方程式为NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4 H2O+NaCl+Na2CO3，故答案为：NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4 H2O+NaCl+Na2CO3；
②水合肼的沸点低，受热易挥发，则球形冷凝管起冷凝回流水合肼的作用，故答案为：冷凝回流；
③水合肼具有还原性，若滴加次氯酸钠溶液的速度较快，过量的次氯酸钠具有强氧化性，能将水合肼氧化，导致产率会下降，故答案为：N2H4 H2O被NaClO氧化；
④由图可知，碳酸钠的溶解度随温度变化大，而氯化钠的溶解度随温度变化不大，则由蒸馏后的剩余溶液获得氯化钠粗品的操作为当加热至有大量固体析出时，趁热过滤得到氯化钠，故答案为：加热至有大量固体析出，趁热过滤；
（4）
①等物质的量的水合肼和盐酸反应生成N2H5Cl和水，反应的离子方程式为N2H4 H2O+H+=N2H+H2O，故答案为：N2H4 H2O+H+=N2H+H2O；
②由结构简式可知，碳酸二乙酯分子中不否存在连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故答案为：无。
18．(1)烃的衍生物
(2) 7
(3)BD
(4) 增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青蒿素的浸出率 乙醚 蒸馏 B
【分析】用A对青蒿素进行提取后过滤可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，故粗品中加入95%的乙醇、浓缩结晶、过滤，从而得到精品。
【详解】（1）青蒿素含C、H、O元素，故属于烃的衍生物。
（2）由结构简式可知青蒿素的分子式为；连接四个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，如图所示：，青蒿素分子中含有7个手性碳原子。
（3）青蒿素分子中具有的官能团有醚键和酯基；
选B D。 .
（4）①对青蒿进行粉碎的目的是：增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青蒿素的浸出率。
②青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，乙醚的沸点为34.5℃，乙醇的沸点为78℃，则A是乙醚，操作Ⅱ用于分离互溶的乙醚和青蒿素，故名称是蒸馏。
③操作Ⅲ用于对粗品提纯，已知青蒿素为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，则：
A．青蒿素在水中几乎不溶，A不符合；
B．结合题给信息，粗品加95%的乙醇，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到纯度更高的青蒿素晶体，B符合；
C．青蒿素可溶于乙醚，在水中几乎不溶，难以加入乙醚进行萃取分液，C不符合；
选B。
19．(1) sp2 氢键、共价键 加热破坏了硼酸分子之间的氢键 H3BO3＋H2O [B(OH)4]-＋H＋
(2) NaBH4＋4H2O=Na[B(OH)4]＋4H2↑(或NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑) 正四面体
(3)C6H6
(4)MgB2
(5)
【分析】硼酸是平面结构，中心原子采取sp2杂化。硼酸中， B 和 O 、 O 和 H 之间是依靠共价键结合在一起的，而硼酸分子之间除了范德华力还有氢键的存在。加热时，硼酸的溶解度增大，主要是破坏了硼酸分子之间的氢键；[BH4]-和 铵根 相似，所以其空间构型应该是正四面体。
【详解】（1）①硼酸中，B的轨道杂化类型为sp2；
②硼酸晶体中，存在范德华力，还存在氢键和共价键；
③加热会破坏硼酸分子间的氢键，使得硼酸在热水中的溶解度更大；
④根据题意可得硼酸的电离方程式为：；
（2）根据题中信息可得，硼氢化钠和热水反应的化学方程式为：NaBH4+4H2O=Na[B(OH)4]+4H2↑(或NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑)；[BH4]-的空间构型为正四面体；
（3）一个B3N3H6含有30个价电子和12个原子，一个C6H6分子也含有30个价电子和12个原子，则B3N3H6的一种等电子体为C6H6；
（4）每个Mg周围有6个B，每个B周围有3个Mg，所以硼化镁的化学式为MgB2；
（5）晶胞中有4个B原子和4个N原子，则有a3·ρ·NA=4M(BN)，ρ==。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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