1、第3章综合测试卷一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)1.下列5种有机化合物中,能够发生酯化、加成和氧化3种反应的是()。CH2CHCOOHCH2CHCOOCH3CH2CHCH2OHCH3CH2CH2OHCH3A.B.C.D.【解析】由各物质所含官能团可知CH2CHCOOH 3种反应都可以发生;CH2CHCOOCH3能发生加成和氧化反应;CH2CHCH2OH 3种反应都可以发生;CH3CH2CH2OH只能发生酯化和氧化反应;CH33种反应都可以发生。【答案】C2.某有机物的结构简式为,下列关于该有机物叙述不正确的是()。A.1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗NaOH
2、的物质的量为n molB.该有机物水解所得产物能发生加成反应C.该有机物可通过加聚反应生成D.该有机物分子中含有双键【解析】1 mol水解后得到1 mol和n mol CH3COOH,n mol CH3COOH消耗n mol NaOH,A项正确;该有机物水解所得产物分子中含CO键,但是羧基中的CO不能发生加成反应,B项错误;D项正确。【答案】B3.某链状高分子化合物结构简式为,它可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是()。A.1-丁烯B.乙烷C.1,3-丁二烯D.乙烯【解析】本题可采用逆推法,题中高分子可由乙二酸和乙二醇缩聚反应得到,乙
3、二酸可由乙二醇氧化得到,乙二醇可由水解得到,而CH2CH2与Cl2加成可制得 ,故R为乙烯。【答案】D4.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()。A.PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得B.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在加热时易熔化,能溶于氯仿中C.鉴别PE和PVC,可将其放入试管中加强热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PED.等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等【解析】PVC的单体为CH2CHCl,PE的单体为CH
4、2CH2,CH2CH2与HCl的加成产物为CH3CH2Cl而非CH2CHCl;聚氯乙烯在高温下会生成HCl,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色。【答案】A5.下列化学方程式书写正确的是()。A.nCH2CH CH3CH2CH2CH2B. n+nHCHOC.+CH3COOHD.nH2NCH2COOH+nH2O【解析】 A项的书写不符合规律;B项漏掉了水;C项中未配平。【答案】D6.一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状态下H2密度
5、的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加了8.4 g,该混合气体可能是()。A.甲烷和乙烯B.乙烷和乙烯C.甲烷和丙烯D.乙烷和丙烯【解析】混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,所以混合物的平均摩尔质量为12.52 gmol-1=25 gmol-1,所以混合气体中一定有甲烷,混合气体的总的物质的量为=0.4 mol。该混合气通过Br2水时,Br2水增重8.4 g,8.4 g为烯烃的质量,所以甲烷的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,甲烷的物质的量为=0.1 mol,故烯烃的物质的量为0.4 mol-0.1 mol=0.3 mol,所以M(烯烃)=28 gm
6、ol-1,故为乙烯.所以混合物为甲烷、乙烯。【答案】A7.下列实验式中,不知道相对分子质量的情况下也可以确定分子式的是()。CH3C2H5C2H6OCH2A.B.C.D.【解析】:只可以转化为C2H6,只可以转化为C4H10,中氢原子已经饱和,实验式就是分子式,可以转化为C2H4、C3H6不能确定。【答案】B8.下列说法中正确的是()。A.光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质B.开发核能、太阳能等新能源,推广基础甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D.阴极射线、-粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构
7、模型的建立作出了贡献【解析】光导纤维主要成分是SiO2,棉花是天然纤维,油脂是天然混甘油酯,棉花和油脂是天然有机高分子,ABS树脂是合成有机高分子;使用无磷洗涤剂不能直接降低碳排放;红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是研究有机物结构的基本实验仪器;布朗运动涉及分散系知识,是悬浊液特有现象。【答案】C9.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()。A.CH2CH2+(过氧乙酸)+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.2CH2CH2+O22D.3+HOCH2CH2OCH
8、2CH2OH+2H2O【解析】对比选项四种制备方案可知,C项制备环氧乙烷()的反应中,反应物全部转化为生成物,没有副产品,原子利用率最高。【答案】C10.有机物C8H9O2N的不饱和度为()。A.6B.5C.4 D. 3【解析】将N换做CH,则C8H9O2N变为C9H10O2,不饱和度为9+1-=5。【答案】B11.有机物X(C4H6O5)广泛存在于各类水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,该有机物X具有如下性质:1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5 mol气体;X与醇或羧酸在浓H2SO4和加热的条件下均生成有香味的产物;X在一定程度下的分子内脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加
9、成反应。根据上述信息,对X的结构判断正确的是()。A.X中肯定有碳碳双键B.X中可能有三个羟基和一个COOR官能团C.X中可能有三个羧基D.X中可能有两个羧基和一个羟基【解析】分子式为C4H6O5,其不饱和度为2,根据X与醇或羧酸在浓H2SO4和加热的条件下均生成有香味的产物可推断X中含有OH和COOH,由X在一定程度下的分子内脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应推断OH 可以发生消去反应,又因为1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5 mol气体(H2),所以只有D项符合题意。【答案】D12.某有机物C3H6O2的核磁共振氢谱中有两个共振峰,面积比为11,该有机物的结构简式是()
10、。A.CH3CH2COOHB.CH3COOCH3C.CH3CH(OH)CHOD.HCOOCH2CH3【解析】该物质中含有两种氢原子,且原子个数比是11。 CH3CH2COOH含3种氢原子、CH3CH(OH)CHO含4种氢原子、HCOOCH2CH3含3种氢原子。【答案】B13.硅橡胶HO是由二甲基二氯硅烷()经两种反应而制得的,这两种反应依次是()。A.消去、加聚B.水解、缩聚C.氧化、缩聚D.还原、缩聚【解析】二甲基二氯硅烷先发生水解反应产生OH,然后羟基再缩聚生成硅橡胶。【答案】B14.某有机物分子式为C10H12Br2O2,分子结构中不含有环和碳碳叁键,只含一个碳氧双键
11、,则该分子中含有的碳碳双键数为()。A.1B.2 C.3D.4【解析】C10H12Br2O2的不饱和度为(102+2-14)/2=4,碳碳双键和碳氧双键的不饱和度都是1,则应含有3个碳碳双键。【答案】C15.某气态烃含碳85.7%,氢14.3%,标准状况下它的密度是2.5gL-1,则此烃的化学式是()。A.C3H6B.C3H8C.C4H8D.C4H10【解析】由已知碳元素、氢元素的含量计算该烃分子中含有的碳氢原子个数比:N (C)N (H)=()()=12可以设该物质的分子式为CnH2n,由标准状况下密度为2.5 gL-1,可知该烃的摩尔质量:M=2.5 gL-122.4 molL-1=56
12、gmol-1,所以该烃分子式为C4H8。【答案】C二、非选择题(本题包括7小题,共55分)16. 某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍。把1.16 g该有机物在氧气中充分燃烧,将生成的气体混合物通过足量碱石灰,碱石灰增重3.72 g,又知生成H2O和CO2的物质的量之比为11。红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中含有碳碳双键和羟基(注: 结构不稳定),则该有机物的分子式为,结构简式为 。【解析】M(有机物)=3.62516 gmol-1=58 gmol-1,n(有机物)=0.02 mol44 gmol-1n(CO2)+18 gmol-1n(H2O)=3.72 g,因为n(CO2)
13、=n(H2O),所以n(CO2)=n(H2O)=0.06 mol,n(C)=n(CO2)=0.06 molm(C)=12 gmol-10.06 mol=0.72 g。n(H)=2n(H2O)=20.06 mol=0.12 molm(H)=0.12 mol1 gmol-1=0.12 g所以该有机物含氧:m(O)=1.16 g-0.72 g-0.12 g=0.32 g,n(O)=0.02 mol,所以n(有机物)n(C)n(H)n(O)=0.02 mol0.06 mol0.12 mol0.02 mol=1361因此有机物的分子式为C3H6O,依题意,其结构简式为CH2CHCH2OH。【答案】C3H
14、6O;CH2CHCH2OH17.(1)由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的化合物,H原子数目最多为个。 (2)若某共价化合物分子中只含C、N、H三种元素,且以n(C) 和n(N) 分别表示C和N的原子数目,则H 原子数目最多等于。(3)若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C) 、n(N)、 n(O)分别表示C、N、O的原子数目,则H 原子数目最多等于。【解析】(1)要使H原子最多,分子中就不能有双键,例如CH3NHCH2OH共价化合物中,C能形成4对共用电子,N是3对,O是2对。(2)如上题,n(C)最多能结合2n(C)+2个H(烷烃),n(N)最多能
15、结合n(N)+2个H(可以推导出: NH3、NH2NH2、NH2NHNH2等),碳链和氮链连在一起,各自还要去掉一个H,所以形成一个分子中,最多有H原子:2n(C)+2+n(N)+2-22n(C)+n(N)+2。(3)当O作为OH存在时,H原子数目最多,且O的存在不影响H原子的个数,最多有H原子:2n(C)+n(N)+2。【答案】(1)7(2)2n(C)+n(N)+2(3) 2n(C)+n(N)+218.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的重要方法之一。在研究的化合物分子中:所处环境完全相同的氢原子在PMR谱中出现同一种信号峰:如(CH3)2CHCH2CH3在PMR谱中有四种信号峰。又如
16、存在着如下的两种不同空间结构:因此的PMR谱上会出现氢原子的四种不同信号峰。请回答下列问题:(1)化学式为C3H6O2的物质在PMR谱上观察到下列两种情况下氢原子给出的信号峰:第一种情况出现两个信号峰,第二种情况出现三个信号峰,由此可推断对应于这两种情况该有机物质结构简式可能为 ; 。(每种情况写出一种即可)(2)测定CH3CHCHCl时:能得到氢原子给出的信号峰为6种:由此可推断该有机物一定存在种不同的结构,其结构式分别为 。【解析】C3H6O2的物质在PMR谱上出现两个信号峰,分子中只有两种环境的H原子,对应的结构简式为CH3COOCH3,出现三个信号峰,分子中有三种不同环境的H原子,对应
17、的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3;测定CH3CHCHCl时,能得到氢原子给出的信号峰6种,物质内部有6种不同环境的H原子,而CH3CHCHCl一个分子内部只存在3种不同环境的H原子,所以CH3CHCHCl肯定存在同分异构体,根据提示,可以得出CH3CHCHCl的两种结构:和【答案】(1)CH3COCH3;CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3(2)2;和19.向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色,对产生该现象的原因有如下三种猜想:溴水与乙醛发生取代反应;由于乙醛分子中有不饱和键,溴水与乙醛发生加成反应;由于乙醛具有还原性,溴水将乙醛氧化为乙酸。为探究哪种猜想正
18、确,一研究性学习小组提出了如下两种实验方案:方案一:检验褪色后溶液的酸碱性;方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br-的物质的量。(1)方案一(填“可行”或“不可行”),理由是 。(2)假设测得反应前溴水中 Br2的物质的量为 a mol,若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水与乙醛发生取代反应;若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水与乙醛发生加成反应;若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水将乙醛氧化为乙酸。【解析】(1)猜想和所得溶液均呈酸性,检验褪色后溶液的酸碱性不能确定哪种猜想正确。(2)若猜想正确,CH3CHO+Br2+HBr,a mol
19、 Br2完全反应预计产生a mol Br-;若猜想正确,CH3CHO+Br2,a mol Br2完全反应无Br-生成;若猜想正确,CH3CHO+Br2+H2OCH3COOH+2HBr,a mol Br2完全反应产生2a mol Br-。【答案】(1)不可行; 溴水中含有溴化氢,溶液本身呈酸性(2)a;0;2a20.以乙烯为原料经过如下所示的反应可制取有机物W(A、B、C、D均为烃的衍生物):(1)若甲为Cl2,乙为HCl,生成物W的分子式为C8H14O4,则W的结构简式为。(2)若W的分子式为C5H10O3,则甲为 ,乙为 。(3)若甲、乙均为Cl2,按下列要求写出C+EW的化学方程式。W为最
20、小环状分子:;W为高分子:。【解析】该题目是一个框图题,通过改变条件,考查烃及烃的衍生物的性质、有机物知识的综合应用,解题的关键:一是将“CN可取代卤代烃分子中的卤素原子”“CN能被转化为COOH”等有关解题信息提取出来,并迁移到有机物B、C的推断中;二是要掌握多元醇与多元羧酸发生酯化反应的多样性(链酯、环酯、高分子酯类等)。【答案】(1)(2)HCl;Cl2(3)HOOCCH2CH2COOH+HOCH2CH2OHnHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2OH+2nH2O21. 化合物C是一种合成药品的中间体,其合成路线为:已知:(1)写出中官能团的名称:。(2)写出反应的化学方程式:
21、 。(3)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式: 。苯环上的一氯代物只有两种;具有弱碱性,能发生银镜反应;水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应。(4)以下是由A经过四步反应合成B的路线:请写出中间产物的结构简式:。(5)请设计一个实验,证明分子中含有氯原子,按实验操作顺序,依次需要加入的试剂是 、。【解析】(1)根据有机物的结构简式可知,分子中官能团的名称为氨基和羧基。(2)反应是甲苯分子中甲基上氢原子被氯原子取代,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(3) 根据已知条件可知的同分异构体:苯环上有两种氢原子;显弱碱性说明含有氨基,能发生银镜反应说明含有醛基;水解后的产物能与FeCl3
22、溶液发生显色反应说明是一种酚酯,则应是甲酸对苯酚酯:。(4)由于氨基易被氧化,所以首先引入硝基后先氧化甲基,最后再还原硝基为氨基。(5)先加入NaOH溶液使水解产生Cl-,然后加入足量硝酸中和碱后,加入硝酸银产生白色沉淀。【答案】(1)氨基、羧基、苯环(苯环可以不写出)(2)+Cl2+HCl(3)(4)(5)NaOH溶液;稀HNO3;AgNO3溶液22.某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240,其碳的质量分数为80.0%,氧的质量分数是氢的质量分数的2倍,分子中含有2个苯环,每个苯环上都只有一个取代基,该取代基无支链。A在稀酸溶液中加热时发生水解,得到B和C,C的相对分子质量为108。请回答下
23、列问题:(1)A的分子式为。(2)C的结构简式为 。(3)B的结构简式为。(4)B的同分异构体中,有一类属于酯,且苯环上的一氯取代物只有2种,则其可能的结构简式为。【解析】(1)A中的碳原子数为=16,氧原子数为=2,氢原子数为=16,所以A的分子式为C16H16O2。(2)A能发生水解反应,A应属于酯类,其酸性水解产物为羧酸和醇。因为A中含有两个苯环结构,且水解产物之一的C的相对分子质量为108,则C是苯甲醇,其结构简式为。(3)根据“每个苯环上都只有一个取代基,该取代基无支链”,可进一步得出B是。(4)根据可知,其结构具有一定的对称性,写出的同分异构体只要合理就行,可以写出多个。【答案】(1)C16H16O2(2)(3)(4)、
