资源简介

第十单元　有机物的结构特点与研究方法
(满分:100分)
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2024·广东东莞三模)化学与人类生活、科技、社会密切相关。下列新闻事件的解读正确的是 (　　)
选项 新闻事件 化学解读
A. 长征二号F遥十三运载火箭使用“偏二甲肼和NO2”作推进剂 NO2起氧化剂作用
B. 化妆护肤品中常添加少量吸水性强的丙二醇 丙二醇是乙醇的同系物
C. 速滑馆的冰面是采用超临界CO2流体跨临界直冷制冰技术打造 跨临界直冷制冰技术是化学变化
D. 科学家发现多层魔角石墨烯形成稳健超导性 石墨烯是有机高分子材料
2.(2024·安徽三模)下列化学用语的表达正确的是 (　　)
A.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图:
B.CH3COOH的质谱图:
C.C6H5CONHCH3的名称:N-甲基苯甲酰胺
D.中不存在大π键
3.(2024·安徽合肥一模)离子液体[Amim]BF4的合成路线为
下列叙述错误的是 (　　)
A.的名称为3-氯-1-丙烯
B.[Amim]Cl中含有共价键和离子键
C.NaBF4的电子式为
D.[Amim]BF4可作为电解质用于电池中
4.(2024·山东济宁三模)下列方法或仪器使用错误的是 (　　)
A.红外光谱可用于分析、鉴定元素
B.色谱法可用于分离、提纯有机化合物
C.X射线衍射可测定键长、键角等分子结构信息
D.核磁共振氢谱可用于测定有机物中不同类型的氢原子及其相对数目等信息
5.(2024·湖南怀化二模)下列化学用语或化学图谱正确的是 (　　)
A.顺-2-丁烯的球棍模型 B.基态Mn2+的价电子 轨道表示式
C.乙醇的核磁共振氢谱图 D.的名称
3-甲基丁烷
6.(2024·广东三模)玉米芯与稀硫酸在加热加压下反应,可以制得重要的化工原料糠醛(结构简式如图所示)。关于糠醛的说法不正确的是 (　　)
A.分子式为C5H4O2
B.含有2种含氧官能团
C.能发生氧化反应
D.最多能与2倍物质的量的H2发生反应
7.(2024·四川遂宁三模)罗勒烯是一种无环单萜类化合物,有草香、花香并伴有橙花油气息,主要存在于罗勒油等植物精油中,其结构如图a所示。
下列有关罗勒烯的说法错误的是 (　　)
A.难溶于水,易溶于苯等有机溶剂
B.能与溴水发生氧化还原而使溴水褪色
C.所有碳原子可能共平面
D.与叔丁基苯(结构如图b)分子式不同
8.(2024·湖南长沙三模)紫草是一种常见的中药材,广泛分布于我国的新疆和内蒙古地区,含有较多的活性成分,其中一种活性成分阿卡宁的结构简式如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.阿卡宁的分子式为C16H16O5
B.阿卡宁与足量的氢气发生加成反应后的结构中含有7个手性碳原子
C.阿卡宁可以发生取代、加成、消去、氧化、显色反应
D.阿卡宁中所有的碳原子可能共平面
9.(2024·重庆三模)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一,其结构如图,关于阿伏苯宗分子,下列说法错误的是 (　　)
A.分子中所有碳原子可能共平面
B.核磁共振氢谱有7组峰
C.能发生加成反应和取代反应
D.有2种官能团
10.(2025·山东模拟预测)某有机物的结构简式如图所示。
下列说法错误的是 (　　)
A.该有机物属于烃的衍生物
B.该有机物含3种官能团
C.该有机物能发生消去反应
D.0.1 mol该有机物与足量的Na反应,能得到标准状况下的气体1.12 L
11.(2025·山西大同模拟预测)布洛芬、对乙酰氨基酚为家中常备镇痛解热药物,下列说法正确的是 (　　)
A.可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚
B.对乙酰氨基酚分子的核磁共振氢谱图中最大质荷比为151
C.布洛芬和苯乙酸乙酯()互为同系物
D.布洛芬分子中所有碳原子可能共面
12.(2024·河北三模)香豆素衍生物NKX-2311是一种用途广泛的有机染料,其结构简式如图所示:
下列关于该物质的说法正确的是 (　　)
A.含有羧基、醚键和酮羰基3种含氧官能团
B.该物质含有2个手性碳原子
C.1 mol该物质与NaOH溶液完全反应时,消耗NaOH的量大于2 mol
D.可以发生取代、加成和消去反应
13.(2024·山东滨州二模)环己酮肟可通过如图重排反应生成己内酰胺。
下列说法正确的是 (　　)
A.环己酮肟存在顺反异构
B.己内酰胺中所有C、N、O原子可能共面
C.环己酮肟与己内酰胺不可以依据核磁共振氢谱区分
D.根据题干信息,可发生重排反应生成
14.(2024·山东烟台三模)实验室利用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸的流程如下。已知:①苯甲醛在强碱性环境下可生成苯甲醇和苯甲酸盐;②苯甲酸易溶于热水、难溶于冷水。下列说法正确的是 (　　)
苯甲醛白色糊状物
A.可选用带磨口玻璃塞的锥形瓶作苯甲醛的反应容器
B.“操作 Ⅰ”和“操作 Ⅱ”相同
C.“操作 Ⅲ”需使用温度计、酒精灯、球形冷凝管
D.提纯粗苯甲酸的具体操作:加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
15.(2024·河北保定三模)化合物e是一种药物递送的良好载体,可以甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如图。
下列说法正确的是 (　　)
A.化合物c、e互为同系物
B.化合物a、c的环上的一氯代物的种数相同
C.化合物d能发生氧化反应和加成反应
D.上述5种分子中,有4种分子中含有手性碳原子
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)(2024·安徽一模)2-氨基-3-氯苯甲酸(J)是一种白色晶体,是重要的医药中间体,制备流程如图:
已知:(苯胺呈碱性,易被氧化)
(1)(4分)E的名称为　　　　　　　　,B的结构简式为　　　　　　　　。
(2)(4分)反应③的反应类型为　　　　　　。反应④和⑤的顺序不能对换的原因是　　　　　　。
(3)(2分)H中除了磺酸基还含有的官能团名称为　　　　　　。
(4)(3分)符合下列条件的D的同分异构体的数目有　　　　　　种(不考虑立体异构)。
a.可与FeCl3溶液发生显色反应
b.可发生银镜反应
c.完全加氢后有两个手性碳原子
17.(15分)(2024·福建漳州一模)化合物 Ⅰ 是除草剂茚草酮的中间体,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)(4分)A中电负性最大的元素为　　　　　　,
D中碳原子的杂化轨道类型为　　　　　　。
(2)(2分)B在水中溶解度比C大,原因是　　　　　 　　　　　 　　　　　　。
(3)(2分)B→C的反应类型为　　　　　　。
(4)(4分)E的化学名称为　　　　　　,H的官能团名称为　　　　　　。
(5)(3分)J为B的同分异构体,写出满足下列条件的J的结构简式　　　　　　　 　　　　　　(任写一种)。
①含有苯环;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱为四组蜂,峰面积比为6∶2∶2∶1
18.(13分)(2024·湖北武汉一模)有机盐H是一种药物合成的中间体,其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)(4分)A的化学名称为　　　　　　,
A→B反应所需的试剂和条件为　　　　　　。
(2)(2分)D→E反应过程中NaOH的作用是　　　　　 　　　　　　。
(3)(2分)F→G的反应类型为　　　　　　。
(4)(2分)M中含氧官能团的名称为　　　　　　。
(5)(3分)C的同分异构体中,同时满足下列条件的共有　　　　　　种。
a.含有苯环;
b.含有sp杂化的碳原子。
19.(14分)(2025·陕西模拟预测)化合物F可用于治疗急性上呼吸道炎症,F的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)(2分)A的化学名称为　　　　　　。
(2)(2分)B中官能团的名称是　　　　　　。
(3)(2分)试剂X的分子式为C7H7O2SCl,其结构简式为　　　　　　。
(4)(2分)1个C分子含有　　　　　　个手性碳原子。
(5)(2分)由E生成F的反应类型为　　　　　　。
(6)(4分)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的有　　　　种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱显示为4组峰的同分异构体的结构简式为　　　　　　。
①苯环上只有两个取代基且在对位;
②能与银氨溶液反应生成单质银;
③能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
有机物的结构特点与研究方法
1.答案　A
解析　A.偏二甲肼和NO2反应生成N2,NO2是氧化剂,起氧化作用,故A正确;B.丙二醇含2个羟基,不是乙醇的同系物,故B错误;C.速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的,只是物质状态发生变化,没有新物质生成,是物理变化,故C错误;D.石墨烯是无机非金属材料,不属于有机物,故D错误。
2.答案　C
解析　A.基态铍原子的电子排布式为1s22s2,最外层电子在s轨道上,电子云轮廓图为球形,A错误;B.质谱图用于测定相对分子质量,CH3COOH的相对分子质量为60,与最大质荷比46不相符,B错误;C.C6H5CONHCH3中含有酰胺基,由C6H5COOH和CH3NH2反应得到,名称为N-甲基苯甲酰胺,C正确;D.中含有大π键,D错误。
3.答案　C
解析　A.的名称为3-氯-1-丙烯,故A正确;B.由[Amim]Cl的结构简式可知,结构中含有共价键和离子键,故B正确;C.NaBF4的电子式为,故C错误;D.结构简式分析可知,[Amim]BF4是离子化合物,可作为电解质用于电池中,故D正确。
4.答案　A
解析　A.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,根据红外光谱图可获得分子中含有的化学键或官能团的信息,A错误;B.色谱法利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之间的作用力(分配、吸附、离子交换等)的差别,当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次平衡,使各溶质达到相互分离,可用于分离、提纯有机化合物,B正确;C.X射线衍射可用于测定键长、键角等键参数分子结构信息,C正确;D.核磁共振氢谱可用于测定有机物中不同类型的氢原子及其相对数目等信息,D正确。
5.答案　C
解析　A.2-丁烯分子存在顺反异构,其中反-2-丁烯的球棍模型为,故A错误;B.锰元素的原子序数为25,基态锰离子的价电子排布式为3d5,轨道表示式为,故B错误;C.乙醇分子中含有三种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱应有三组峰,故C正确;D.属于烷烃,分子中最长碳链含有4个碳原子,侧链为甲基,名称为2-甲基丁烷,故D错误。
6.答案　D
解析　A.根据糠醛的结构简式可知,其分子式为C5H4O2,A正确;B.糠醛分子中存在醚键、醛基两种含氧官能团,B正确;C.糠醛中含有碳碳双键和醛基,能发生氧化反应,C正确;D.一个糠醛分子中存在2个碳碳双键和1个醛基,1 mol糠醛最多能与3 mol H2发生反应,D错误。
7.答案　B
解析　A.由罗勒烯的结构可知,罗勒烯是难溶于水,易溶于苯等有机溶剂的不饱和烃,A正确;B.分子中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应使其褪色,B错误;C.碳碳双键为平面结构,由三点成面可知,罗勒烯分子中所有碳原子可能共平面,C正确;D.由结构图可知,罗勒烯、叔丁基苯的分子式分别为C10H16、C10H14,两者分子式不相同,D正确。
8.答案　B
解析　A.由阿卡宁的结构简式可知,阿卡宁的分子式为C16H16O5,A说法正确;B.阿卡宁与足量的氢气发生加成反应后的产物是,通过结构简式可判断含有8个手性碳原子(用*标出),B说法错误;C.阿卡宁分子中含有羟基,可以发生取代反应;阿卡宁分子中含有苯环、酮羰基和碳碳双键,可发生加成反应;阿卡宁分子中,与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,可发生消去反应;碳碳双键和酚羟基可被氧化,且该有机化合物可以与FeCl3溶液发生显色反应,C说法正确;D.由阿卡宁的结构简式可知,环上所有碳原子一定共面,支链上的碳原子可以通过旋转使所有碳原子共面,D说法正确。
9.答案　A
解析　A.与苯环直接相连的原子与之共平面,与碳氧双键直接相连的原子与之共平面,由于结构中最右侧有一个C原子上连接了3个甲基,这个C原子为sp3杂化,是四面体结构,不可以都共平面,因此分子中所有C原子不可能共平面,故A错误;C. 该有机物核磁共振氢谱有7组吸收峰,如图,故C正确;D.观察有机物的结构可知,含有醚键和羰基,共两种,故D正确。
10.答案　D
解析　A.该有机物有C、H、O三种元素,属于烃的衍生物,故A项正确;B.该有机物结构中含有羟基、酯基和羧基三种官能团,故B项正确;C.该有机物羟基与相邻碳上的氢原子能发生消去反应,故C项正确;D.该有机物中羧基和羟基均能与钠反应生成氢气,0.1 mol该有机物与足量的Na反应,能得到标准状况下的气体2.24 L,故D项错误。
11.答案　A
解析　A.已知红外光谱图中能够确定官能团的种类或化学键,由题干信息可知,布洛芬中含有羧基,而对乙酰氨基酚中含有酚羟基和酰胺基,故可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚,A正确;B.由题干信息可知,对乙酰氨基酚分子的相对分子质量为151,对乙酰氨基酚分子的质谱图中最大质荷比为151,而核磁共振氢谱图中反映不同环境氢原子的种类和数量,B错误;C.由题干布洛芬的结构简式可知,布洛芬和苯乙酸乙酯()的官能团种类和数目不同,即结构不相似,故不互为同系物,C错误;D.由题干布洛芬的结构简式可知,布洛芬分子中含有同时连有3个碳原子的sp3杂化的碳原子,故布洛芬分子中不可能所有碳原子共面,D错误。
12.答案　C
解析　A.该有机物的结构可知含有羧基和酯基2种含氧官能团,A项错误;B.由该物质的结构简式,该物质中不含手性碳原子,B项错误;C.该物质中的酯基水解出1个酚羟基和1个羧基、自身含有的1个羧基均可与NaOH反应,1 mol 该物质共消耗3 mol NaOH,C项正确;D.该物质没有可以发生消去反应的基团(如碳卤键),因此不能发生消去反应,有H原子的存在,可以发生取代反应,苯环、碳碳双键、氰基均可以发生加成反应,D项错误。
13.答案　D
解析　A.环己酮肟中存在碳氮双键,但碳氮双键的碳上连接相同的基团,不存在顺反异构,A错误;B.碳氧双键中C原子是sp2杂化,酰氨基中C、N、O共面,但己内酰胺中也含有sp3杂化的C原子,所有C、N、O原子不可能共面,B错误;C.环己酮肟与己内酰胺中等效氢的种类和数目不同,可依据核磁共振氢谱区分,C错误;D.可发生环己酮肟生成己内酰胺的反应原理得到,D正确。
14.答案　D
解析　A.苯甲醛反应时使用NaOH溶液,玻璃中的SiO2能与NaOH反应,故不能选用带磨口玻璃塞的锥形瓶作苯甲醛的反应容器,A错误;B.“操作 Ⅰ”为分液,“操作 Ⅱ”为过滤洗涤,二者不相同,B错误;C.“操作 Ⅲ”为蒸馏,需使用温度计、酒精灯、直形冷凝管而不能用球形冷凝管,C错误;D.苯甲酸在水中溶解度较小,且随温度升高而增大,故提纯粗苯甲酸采用重结晶法,其具体操作:加热溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确。
15.答案　C
解析　A.化合物e为链状酯类高分子化合物,与c不互为同系物,A错误;B.化合物a的环上的一氯代物有3种,化合物c的环上的一氯代物有4种,B错误;C.化合物d含有苯环和羟基,能发生氧化反应和加成反应,C正确;D.上述5种分子中,只有b、c、e的分子中含有手性碳原子,D错误。
16.答案　(1)邻硝基苯甲酸　　(2)取代反应　保护氨基
(3)羧基、酰胺基　(4)2
解析　(1)E名称为邻硝基苯甲酸,B的结构简式为;(2)反应③的反应类型为取代反应;氨基易被氧化,故反应④和⑤的顺序不能对换的原因是保护氨基;(3)H中除了磺酸基还含有的官能团名称为羧基、酰胺基;(4)D的同分异构体可与FeCl3溶液发生显色反应说明分子结构中含有酚羟基,“可发生银镜反应”说明分子中有醛基的结构,再结合“完全加氢后有两个手性碳原子”,故符合条件的有和两种。
17.答案　(1)O(或氧)　sp2、sp3　(2)B分子含羟基,与水分子之间形成氢键,使其溶解度大于C　(3)消去反应　(4)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)　酮羰基(或羰基)
(5)、、
解析　(1)A中含有C、H、O、Cl四种元素,其中电负性最大的元素为O(或氧),D中含有碳碳双键和—CH2—,碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3。(2)B在水中溶解度比C大,原因是:B分子含羟基,与水分子之间能形成氢键,使其溶解度大于C。(3)由B和C的结构简式可知,B→C的过程中羟基转化为碳碳双键,发生了消去反应。(4)由E的结构简式可知,E的化学名称为邻二甲苯(或1,2-二甲苯),H的官能团名称为酮羰基(或羰基)。(5)J为B的同分异构体,满足条件:①含有苯环;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明其中含有酚羟基;③核磁共振氢谱为四组蜂,峰面积比为6∶2∶2∶1,说明其是对称的结构,含有2个对称的甲基;满足条件的J的结构简式为、、。
18.答案　(1)甲苯　Cl2、光照　(2)消耗生成的HCl,使该平衡正向移动,可以增大该反应的转化率　(3)加成反应　(4)羟基、羧基
(5)8
解析　(1)由A的结构简式可知,A的化学名称为甲苯,分析可知B为,A和Cl2发生取代反应生成B,所需的试剂和条件为Cl2、光照。(2)D和发生取代反应生成E,同时有HCl生成,过程中NaOH的作用是:消耗生成的HCl,使该平衡正向移动,可以增大该反应的转化率。(3)F→G过程中碳氮双键转化为碳氮单键,该反应类型为加成反应。(4)由M的结构简式可知,M中含氧官能团的名称为羟基、羧基。(5)C的同分异构体满足条件:a.含有苯环;b.含有sp杂化的碳原子,说明其中含有三键;若该苯环上只有1个取代基时,该取代基为—C≡C—NH2或—NHC≡CH,若苯环上有2个取代基,取代基组合为—CH3、—CN或—C≡CH 、—NH2,每种组合都有邻、间、对三种情况,则同时满足条件同分异构体共有8种。
19.答案　(1)2-羟基丙酸　(2)羟基、酯基　(3)
(4)1　(5)取代反应　(6)4　
解析　(1)A的结构简式是,化学名称为2-羟基丙酸。(2)B的结构简式是,其中官能团的名称是羟基、酯基。(3)从路线图中可知,物质与X反应得到,结合X分子式为C7H7O2SCl,则推断其结构简式为。(4)手性碳原子指连接着四种不同原子或原子团的碳原子,C分子()中图示*号的碳是手性碳原子,有1个。(5)根据路线图可知,该反应是取代反应。(6)D的结构简式是,其同分异构体中,①苯环上只有两个取代基且在对位,②能与银氨溶液反应生成单质银,则含有醛基或甲酸酯基,③能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚酯基,故其同分异构苯环上的两个取代基之一是—OOCH,另一取代基有—C(CH3)3、—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2,共4种,则D的同分异构体有4种;其中核磁共振氢谱显示为4组峰的结构简式为。

展开更多......

收起↑