专题2 有机物的结构与分类 训练题--高二下学期化学苏教版(2020)选择性必修3

专题2《有机物的结构与分类》训练题
一、单选题
1．C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：
C O+H O=HOOCCOOH。

下列说法正确的是
232
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰
D．CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同
2．下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A．酚类－OH B．羧酸－COOH
C．醛类－CHO D．CH3－O－CH3醚类－CHO 3．2020年，一场突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情让我们谈“疫”色变。

研制药物，保护人民健康时间紧迫。

药物利托那韦治疗新型冠状病毒肺炎临床研究进展顺利。

以下是利托那韦的结构，有关利托那韦的说法错误的是
A．分子式为C37H48N6O5S2
B．分子中既含有σ键又含有π键
C．分子中含有极性较强的化学键，化学性质比较活泼
D．分子中含有苯环，属于芳香烃
4．分子式为C4H10的烃一氯代物的同分异构体有
5．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是
A ．均含有σ键和π键且均存在碳原子的sp 3和sp 2杂化
B ．均为芳香族化合物
C ．二者的分子式均为C 10H 12O
D ．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 6．下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是 A ．()332CH CH CH B ．()3232CH CH CH CH C ．32223CH CH CH CH CH
D ．()333CH C CH
7．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是 A ．正壬烷
B ．2，6-二甲基庚烷
C ．2，2，4，4-四甲基戊烷
D ．2，3，4-三甲基己烷
8．下列名称的有机物实际上不可能存在的是 A ．2，2-二甲基丁烷 B ．2-甲基-4-乙基-1-己烯。

C ．3-甲基-2-戊烯 D ．3，3-二甲基-2-戊烯 9．下列说法中不正确的是
A ．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B ．HCHO 中含有的官能团是羟基
C ．中含有酯基
D ．2，5—二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰 10．下列说法正确的是
A ． 的一溴代物有5种
B ．分子式是
C 5H 10O 2且属于羧酸的结构有5种 C ．分子式是C 4H 8O 且属于醛的结构有3种
D ．C 4H 10的同分异构体有3种
11．下列有机物中，一氯取代物不止一种的是
A．新戊烷B．环己烷()C．立方烷
()D．对二甲苯
12．下列说法错误的是
A．14
6
C表示质子数为6、中子数为8的核素
B．
32223
CH CH CH CH CH和互为同素异形体
C．和为同一物质
D．
512
C H的同分异构体有3种，其沸点各不相同
13．下列有机物的命名正确的是
A．2-乙基丁烷B．1，4-二甲苯C．3-甲基-2-丁烯D．3，3-二甲基丁烷
14．下列叙述正确的是
A．乙烯和1，3-丁二烯互为同系物
B．立方烷()的六氯取代物有6种
C．
510
C H属于烯烃的同分异构体有6种(考虑顺反异构)
D．三联苯()的一氯代物有6种
15．下列说法不正确的是
A．78
34Se和80
34
Se是同一元素的不同核素
B．H2O2和H2O互为同素异形体
C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3互为同系物
D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH为同分异构体二、填空题
16．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类：①官能团异构，①位置异构，①碳架异构。

已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种：
A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
C．
D．
根据上述信息完成下列问题：
(1)根据所含官能团判断A属于___________类有机化合物，B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)，与A互为碳架异构的是___________；与A 互为位置异构的是___________。

(2)写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式：
___________。

(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种以外，其中两种结
构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：___________、___________。

17．下面给出了几组物质或微粒，请将合适的序号填写在横线上。

①金刚石与“足球烯”(C60)；①D与T；①16O、17O和18O；①氧气(O2)与臭氧(O3)；①乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)。

(1)互为同素异形体的是_______。

(2)互为同位素的是_______。

(3)互为同分异构体的是_______。

18．下列各组中的两种有机物，可能是：A．同一物质B．同系物C．同分异构体，请判断它们之间的关系(用字母完成填空)：
(1)2，3-二甲基丁烷和异戊烷___________；
(2)新戊烷和2，2-二甲基丙烷___________；
(3)和___________；
(4)和___________。

19．有下列几种有机化合物的结构简式： ①323CH CH CH CH CH =-；①
；
①3222CH CH CH CH OH --；①323CH C CCH CH -≡-；①322CH CH CH C CH --≡；①；①
3223CH CH CH OCH ；①
；①222CH CHCH CH CH ==；①2223CH CH CH CH CH =-
(1)互为同分异构体的是_______(填序号，下同)； (2)互为同系物的是_______；
(3)官能团位置不同的同分异构体是_______； (4)官能团类型不同的同分异构体是_______。

20．化合物()333CH C CCOOC CH ≡的核磁共振氢谱中有_______个吸收峰。

21．判断下列烷烃的名称是否正确，若不正确请改正。

(1)2−甲基−4，5−二乙基乙烷_______。

(2)3−乙基−2，4−二甲基乙烷
_______。

22．按要求回答下列问题： (1)乙烷的结构式为____。

(2)丙烷的结构简式为_____。

(3)分子中含有30个氢原子的饱和链状烷烃的分子式为____。

(4)相对分子质量为58的饱和链状烷烃的结构有____种，分别写出它们的结构简式：_____。

(5)分子式为C 5H 12的直链烷烃的习惯命名为____，其一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为___。

23．回答下列问题。

(1)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示：
①酚酞的分子式为_______。

①从结构上看酚酞可看作_______(填字母)。

A．烯烃B．芳香族化合物C．醇D．酚 E.醚 F.酯
(2)莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机物，具有消炎、镇痛作用，常用作合成抗病毒和抗癌药物的中间体。

莽草酸的结构简式如下图：
①在横线上写出官能团的名称_______、_______、_______。

①莽草酸按含氧官能团分类，属于_______类、_______类。

参考答案：
1．C
【详解】A ．结构相似、分子组成上相差1个或若干个2CH 原子团的化合物互为同系物，甲酸(HCOOH )与草酸(HOOCCOOH )不符合要求，不互为同系物，A 错误； B ．由题图可知23C O 正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B 错误；
C ．草酸分子间能形成氢键，而23C O 不能，故草酸熔点比23C O 高，2CO 相对分子质量比23C O 小，因此2CO 熔点低于23C O ，熔点：草酸>三氧化二碳>干冰，C 正确；
D ．2CO 中碳原子的杂化方式为sp ，23C O 中碳原子的杂化方式为2sp ，HOOCCOOH 分子中碳原子的杂化方式为2sp ，杂化方式不完全相同，D 错误。

故选C 。

2．B
【详解】A ． 属于酚类，官能团为－OH ，故A 错误；
B ． 属于羧酸，官能团为－COOH ，故B 正确；
C ． 属于酯类，官能团为－COOC －，故C 错误；
D ．CH 3－O －CH 3属于醚类，官能团为－C －O －C －，故D 错误。

综上所述，答案为B 。

3．D
【详解】A ．由结构简式可知，利托那韦的分子式为C 37H 48N 6O 5S 2，故A 正确；
B ．由结构简式可知，利托那韦分子中含有单键、双键、苯环等结构，单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，苯环中两种键都含，则分子中既含有σ键又含有π键，故B 正确；
C ．由结构简式可知，利托那韦分子中含有的羟基、酯基、酰胺基等官能团具有较强的极性，化学性质比较活泼，故C 正确；
D ．由结构简式可知，利托那韦分子中含有羟基、酯基、酰胺基等官能团，属于利托那韦属于烃的衍生物，不属于芳香烃，故D 错误； 故选D 。

4．A
【详解】分子式为C 4H 10的丁烷结构有两种，分别为CH 3CH 2CH 2CH 3和，
而CH 3CH 2CH 2CH 3中有两种氢原子，一氯代物有两种；
中也有两种氢原
子，一氯代物也有两种，故C 4H 10的一氯代物的同分异构体有4种； 故选A 。

5．A
【详解】A ．两种化合物中，前者存在苯环、碳碳单键、碳氢键，后者存在碳碳双键、碳碳单键、碳氢键，苯环和碳碳双键中含有π键和σ键，碳碳单键和碳氢键属于σ键；其中苯环和碳碳双键中的碳原子为2sp 杂化、甲基中的碳原子为3sp 杂化，故A 正确；
B ．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，其中的结构中不含苯环结构，不
属于芳香族化合物，故B 错误；
C ．的分子式为1104C H O ，的分子式为1104C H O ，故C 错误；
D ．核磁共振氢谱可以确定有机物的结构，也可以区分有机物，故D 错误； 故选A 。

6．A
【详解】A ．()332CH CH CH 名称是2-甲基丙烷，与2-甲基丁烷结构相似，在分子组成上相差1个CH 2原子团，因此二者互为同系物，A 符合题意；
B ．()3232CH CH CH CH 名称是2-甲基丁烷，就是2-甲基丁烷本身，B 不符合题意；
C ．32223CH CH CH CH CH 分子式是C 5H 12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C 不符合题意；
D ．()333CH C CH 分子式是C 5H 12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D 不符合题意； 故合理选项是A 。

7．C
【详解】A ．正壬烷分子中有5种等效H 原子，一氯代物有5种，选项A 不符合题意； B ．2，6­二甲基庚烷分子中有4种等效H 原子，一氯代物有4种，选项B 不符合题意； C ．2，2，4，4­四甲基戊烷分子中有2种等效H 原子，一氯代物只有2种，选项C 符合题
意；
D．2，3，4­三甲基己烷分子中有8种等效H原子，一氯代物有8种，选项D不符合题意；答案选C。

8．D
【详解】A．2，2-二甲基丁烷，结构简式是，符合烷烃命名规则，A项正确；
B．该分子碳骨架为，根据烯烃的命名规则，该名称“2-甲基-4-乙基-1-己烯”合理，B项正确；
C．3-甲基-2-戊烯，结构简式为CH3CH=C(CH3)CH2CH3，符合烯烃命名规则，C项正确；D．3，3-二甲基-2-戊烯，与甲基相连的碳原子形成5个共价键，不符合碳原子成键规律，D 项错误；
选D。

9．B
【详解】A．红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法，A正确；B．HCHO是甲醛，含有的官能团是醛基，B错误；
C．可以看作，其中含有酯基，C正确；
D．2，5­二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2，核磁共振氢谱中出现三个峰，D正确；
故答案为：B。

10．A
【详解】A．该有机物中含有5种氢，故一溴代物种类为5种，A正确；
B．C5H10O2属于羧酸的结构如下：CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH，共4种，B错误；
C．C4H8O属于醛的结构如下：CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO，共2种，C错误；D．C4H10同分异构体如下：CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2，共2种，D错误；
故答案选A 。

11．D
【详解】A ．新戊烷分子为C(CH 3)4为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故A 不符合题意；
B ．环己烷()的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故B
不符合题意；
C ．立方烷( )的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故C
不符合题意；
D ．对二甲苯()分子中有2种氢原子，如图中数
字，其一氯取代物有2种，故D 符合题意； 答案选D 。

12．B
【详解】A ．146C 表示质子数为6、中子数为8的碳元素的一种核素，A 项正确；
B ．32223CH CH CH CH CH 和
的分子式相同但结构不同，二者互为同
分异构体，B 项错误；
C ．甲烷分子是正四面体结构，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子位于正四面体的四个顶点，同理F |
|
Cl
H C Cl --和F |
|H
Cl C Cl --通过旋转可以完全重合，故两者为同一物质，C 项正确；
D ．512C H 的同分异构体有()3233CH CH CH 、(CH 3)2CHCH 2CH 3、()34C CH 3种，它们的沸点不同，D 项正确； 答案选B 。

13．B
【详解】A ．该名称命名时主链选错，正确的主链选择如图所示： ，
正确名称为：3-甲基-戊烷，A 错误；
B．芳香烃命名时，以苯环为母体，对苯环碳原子编号以确定支链位置，如图所示：，故该有机物名称为：1，4-二甲(基)苯，B正确；
C．该名称命名时编号错误，正确的主链编号如图所示：，正确名称为：2-甲基-2-丁烯，C错误；
D．该名称命名时编号错误，正确的主链编号如图所示：，正确名称为：2，2-二甲基丁烷，D错误；
故答案选B。

14．C
【详解】A．乙烯和1，3-丁二烯结构不相似，前者是单烯烃后者是二烯烃，不是同系物，故A错误；
B．立方烷()的六氯取代物有3种，可以看成两个氢原子可以是位于相邻的两个碳上、面对角线的两碳上、体对角线的两碳上，故B错误；
C．戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、，若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3，相应烯烃有CH2═CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH2-CH3(有
顺式和反式)，即有3种异构，若为，相应烯烃有：CH2═C(CH3)CH2CH3；
CH3C(CH3)═CHCH3；CH3CH(CH3)CH═CH2，即有3种异构，若为，没有相应烯烃，所以分子式为C5H10的烯烃共有(包括顺反异构)3+3=6种，故C正确；
D．三联苯中有4种氢原子，所以一氯代物有4种同分异
构体，故D错误；故选C。

15．B
【详解】A．78
34Se和80
34
Se的质子数相同而中子数不同，故是同一元素的不同核素，正确；
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，故H2O2和H2O不是同素异形体，错误；C．CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的结构相似、在分子组成上相差1个CH2原子团，故互为同系物，正确；
D．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同而结构不同的物质，故为同分异构体，正确；
故选B。

16．(1)醇B D C
(2)
(3)
【解析】(1)
A物质分子中含有羟基，属于醇类有机化合物；B属于醚类，与A互为官能团异构；D为醇类有机化合物，但碳链与A不同，与A互为碳架异构；C的碳链与A相同，但羟基位置不同，与A互为位置异构，故答案为：醇；B；D；C；
(2)
C-C-C-C-C碳链中有三种碳原子，羟基位于端点即为A，位于倒数第二个碳上即为C，当羟基位于中间的碳原子上时，满足题意，即另一种与A互为位置异构的有机化合物的结构简
式为：，故答案为：；(3)
与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，为、
、、、
，故答案为：；。

17．①①①①①
【详解】(1)由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，则互为同素异形体的为金刚石与“足球烯”(C60)，氧气(O2)与臭氧(O3)。

答案为①①
(2)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，则互为同位素的是D与T，16O、17O和18O。

答案为①①
(3)分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，则互为同分异构体的为乙醇
(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)。

答案为①
18．(1)B
(2)A
(3)C
(4)C
【解析】(1)
2，3-二甲基丁烷与异戊烷：
分子组成上相差1个—CH2—结构，均属于烷烃类有机物，是同系物，故答案选B；(2)
新戊烷和2，2-二甲基丙烷都是，二者为同一物质，故答案选A；(3)
和的分子式相同，结构不同，它们互为同分异构体，故答案选C；
(4)
是二甲酸乙二酯、是乙二酸二甲酯，二者分子式相同，结构不同，它们互为同分异构体，故答案选C。

19． ①①、①①①、①①①、①① ①①、①① ①①、①①、①① ①①、①①、①①、①①
【详解】
①的分子式为510C H ，①的分子式为612C H ，①的分子式为410C H O ，①的分子式为58C H ，①的分子式为58C H ，①的分子式为410C H O ，①的分子式为410C H O ，①的分子式为612C H ，①的分子式为58C H ，①的分子式为510C H 。

(1)互为同分异构体的有机物必须分子式相同，且结构不同，故互为同分异构体的为①①、①①、①①①、①①①。

(2)同系物必须结构相似，在分子组成上相差一个或若干个2CH 原子团，①①、①①的官能团种类及数目相同，结构彼此相似，在分子组成上相差一个2CH ，故彼此互为同系物。

(3)官能团位置不同的同分异构体，即分子式相同，官能团种类及数目相同，官能团的位置不同，符合条件的有①①、①①、①①。

(4)官能团类型不同的同分异构体有①①、①①、①①、①①。

20．2
【详解】连在同一个碳原子上的氢原子为等效氢，连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子为等效氢，故该化合物只有两种不同化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱中有2个吸收峰。

21． 错误，2,5−二甲基−4−乙基庚烷 错误，2,5−二甲基−3−乙基己烷
【详解】(1)，根据烷烃的系统命名法，主链为，尽可能使取代基的编号位次和最小，从左边开始编号，因此该有机化合物的名称应该是2,5−二甲基−4−乙基庚烷，该烷烃的名称错误；故答案为：错误，2,5−二甲基−4−乙基庚烷。

(2) ，根据烷烃的系统命名法，尽可能使取代基的编号位次和最小，有多个取代基时，相同取代基要合并，不同的取代基，先写简单的，再写复杂的，该有机从右边开始编号，因此该有机化合物的名称应该是2,5−二甲基−3−乙基己烷，烷烃的名称错误；故答案为：错误，2,5−二甲基−3−乙基己烷。

22．(1)H H ||
||H H H C C H ---
(2)CH 3CH 2CH 3
(3)C 14H 30
(4) 2 CH 3CH 2CH 2CH 3、()332CH CH CH
(5) 正戊烷 C(CH 3)4
【解析】(1)
乙烷的分子式为26C H ，其结构式为H H ||
||H H H C C H ---； (2)
丙烷的分子式为38C H ，其结构简式为323CH CH CH ；
(3)
由烷烃的分子通式n 2n+2C H （n 为正整数）可知，2n+2=30，n=14，其分子式为1430C H ；
(4)
由烷烃的分子通式可知，14n+2=58，n=4，410C H 的同分异构体有2种，分别为
3223CH CH CH CH 和()332CH CH CH ；
(5)
分子式为512C H 的直链烷烃的习惯命名为正戊烷, 其一氯代物只有一种的同分异构体则其分子中只有一种化学环境的氢原子,其结构简式为C(CH 3)4。

23．(1) 20144C H O BDF
(2) 羧基 碳碳双键 羟基 羧酸 醇
【解析】（1）
①根据酚酞的结构简式可知，其分子式为：20144C H O ；
①从结构上看酚酞中含有苯环，故属于芳香族化合物，其中含有酚羟基，故属于酚类物质，其中含有酯基，故属于酯类物质，故选BDF ；
（2）
①根据莽草酸的结构简式可知其中含有的官能团分别为：羧基、碳碳双键、羟基； ①莽草酸中含有羧基，故属于羧酸；其中含有羟基，故属于醇。