备战高考化学 认识有机化合物 培优练习(含答案)及详细答案

备战高考化学认识有机化合物培优练习(含答案)及详细答案
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．(1)的系统名称是_________；
的系统名称为__________。

(2)2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____，1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水，需消耗氧气_______mol。

(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。

【答案】3，4-二甲基辛烷 1，2，3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)命名烷烃时，先确定主链碳原子为8个，然后从靠近第一个取代基的左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。

命名苯的同系物时，可以按顺时针编号，也可以按逆时针编号，但需体现位次和最小。

(2)书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，先写主链碳原子，再编号，再写取代基，
最后按碳呈四价的原则补齐氢原子，1mol该烃耗氧量，可利用公式31
2
n
进行计算。

(3)键线式中，拐点、两个端点都是碳原子，再确定碳原子间的单、双键，最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子，即得结构简式。

【详解】
(1) 主链碳原子有8个，为辛烷，从左端开始编号，最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名，其名称为3，4-二甲基辛烷。

命名
时，三个-CH3在1、2、3位次上，其名称为1，2，3-三甲苯。

答案为：3，4-二甲基辛烷；1，2，3-三甲苯；
(2)书写2，4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时，主链有5个碳原子，再从左往右编号，据位次再写取代基，补齐氢原子，得出结构简式为；1mol该烃耗氧量为
391
2
⨯+mol=14mol 。

答案为：；14mol ；
(3)键线式
中，共有4个碳原子，其中1，2-碳原子间含有1个双键，结构简式为
CH 3CH 2CH=CH 2。

答案为：CH 3CH 2CH=CH 2。

【点睛】
给有机物命名，确定主链时，在一条横线上的碳原子数不一定最多，应将横线上碳、取代基上碳综合考虑，若不注意这一点，就会认为的主链碳原子为7
个，从而出现选主链错误。

2．按要求完成下列各题。

(1)从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。

① CH 3OCH 3 ②
HCOOCH 2CH 3 ③CH 3COCH 3 ④
⑤CH 3CHO ⑥
⑦
A ．属于羧酸的是________； (填序号，下同)
B ．属于酯的是________ ；
C ．属于醇的是__________；
D ．属于酮的是________。

(2)下列各组物质：
① O 2和O 3 ；②乙醇和甲醚；③ 淀粉和纤维素；④ 苯和甲苯；⑤
和
；
⑥和
；⑦ CH 3CH 2NO 2和
A ．互为同系物的是_________；(填序号，下同)
B ．互为同分异构体的是________；
C ．属于同一种物质的是__________；
D ．互为同素异形体的是________。

(3)为了测定芳香烃A 的结构，做如下实验：
①将9.2g 该芳香烃A 完全燃烧，生成标况下15.68L CO 2和7.2gH 2O ；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图所示的质谱图，由图可知该分子的相对分子质量是________，有机物A 的分子式为_________。

③用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰，且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3，则该有机
物A的结构简式为_____________。

【答案】④②⑦③④②⑦⑤① 92 C7H8
【解析】
【分析】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物；
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物；
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物；
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物。

(2)下列各组物质：
A．互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物；
B．互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物；
C．属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物；
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质。

(3)从质谱图中可提取该有机物的相对分子质量为92；
由“将9.2g该芳香烃A完全燃烧，生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”，可计算出该有机物的分子式；
由“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰，且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”，可确定该有机物A的结构简式。

【详解】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物④；
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物②；
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物⑦；
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物③。

答案为：④；②；⑦；③；
(2)下列各组物质：
A．互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物④；
B．互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物②和⑦；
C．属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物⑤；
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质①。

答案为：④；②⑦；⑤；①；
(3)n(有机物)=
9.2g
92g/mol
=0.1mol，n(CO2)=
15.68L
22.4L/mol
=0.7mol，n(H2O)=
7.2g
18g/mol
=0.4mol。

即0.1mol有机物+x O2→0.7molCO2+0.4molH2O，从而得出1mol有机物
+10x O2→7molCO2+4molH2O，有机物A的分子式为C7H8。

“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰，且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”，则表明该有机物A的分子内有4种氢原子，且个数比为1∶2∶2∶3，由此可得结构简式为。

答案为：92；C7H8；。

【点睛】
如果我们先利用信息“将9.2g该芳香烃A完全燃烧，生成标况下15.68L CO2和
7.2gH2O”，可求出该有机物的最简式为C7H8，然后再利用相对分子质量92，可确定分子式为C7H8；如果先利用相对分子质量92，再利用“将9.2g该芳香烃A完全燃烧，生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”，可直接求出分子式，显然后一方法更简洁。

3．当1mol某气态烃与2mol Cl2发生加成反应时,分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子,所得产物再与4mol Cl2进行取代反应后,生成只含C、Cl两种元素的化合物。

则该气态烃是( )
A．乙炔B．乙烯C．丁二烯D．丙炔
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
1mol该气态烃与2molCl2发生加成反应时，分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子，说明分子中含有2个C=C或1个C≡C键；所得产物再与Cl2发生取代反应时，若将氢原子全部取代，需要4mol Cl2，根据取代反应原理可知，该烃分子中加成产物含有4个H，即原烃中含有H原子为4，只有丙炔符合，故答案为D。

4．下列说法正确的是（）
A．CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
B．光照条件下，1 mol甲烷和氯气完全取代需要2 mol氯气
C．C6H14的同分异构体有4种
D．正戊烷和异戊烷属于同系物
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 若甲烷是平面正方形的平面结构，甲烷的二氯代物结构有两种，甲烷的二氯代物只有一种可以证明甲烷不是平面正方形，而是正四面体结构，A项正确；
B. 1molCH4含有4molH，全部被取代需要4molCl2，B项错误；
C. 有5种，分别是①已烷，②2-甲基戊烷，③3-甲基戊烷，④2，2-二甲基丁烷，⑤2，3-二甲基丁烷，C项错误；
D. 正戊烷与异戊烷是同分异构体，D项错误；
答案选A。

5．一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30．4g，该产
物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14．4g，则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积（标准状况）为
A．1.12L B．2.24L C．3.36L D．4.48L
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知反应产生水的物质的量是n(H2O)= 14.4g÷18g/mol=0.8mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n(CH4)= 0.8mol×2÷4=0.4mol，则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4mol，二者的质量和m(CO)+m(CO2)= 30.4g-
14.4g=16g，解得n(CO)=0.1mol，n(CO2)=0.3mol，若该甲烷完全燃烧，还需使CO发生反应产生CO2，根据方程式2CO+ O22CO2可知0.1molCO完全燃烧需要消耗0.05molO2，其在标准状况下的体积是v(O2)= 0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故选项A正确。

6．下列有关物质结构或性质的说法不正确的是（）
A．三联苯与四联苯互为同系物B．可用燃烧法鉴别环乙烷、苯、CCl4
C．分子式为C5H10的烃存在顺反异构体
D．分子中所有原子可能位于同一平面
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．结构相似，类别相同，在分子组成上相差一个或多个“-CH2-”原子团的有机物互为同系物，三联苯与四联苯苯环的数目不同，二者不是同系物，故A错误；
B．苯的含碳量更高，苯燃烧时比环己烷燃烧黑烟更浓，四氯化碳不燃烧，现象不同可鉴别，故B正确；
C．主链有5个C原子时，相应烯烃有CH2═CH−CH2−CH2−CH3、CH3−CH═CH−CH2−CH3，其中CH3−CH═CH−CH2−CH3有2种顺反异构，主链有4个碳原子时，相应烯烃有
CH2═C(CH3)CH2CH3；CH3C(CH3)═CHCH3；CH3CH(CH3)CH═CH2，都不存在顺反异构，故C正确；
D．苯环、−CHO均为平面结构，和苯环上的碳直接相连的所有原子共面，则所有原子可能共面，故D正确；
答案选A。

【点睛】
顺反异构：立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的双键，也有
C=N双键，N=N双键及环状等化合物的顺反异构。

顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体。

反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体。

7．已知下表均为烷烃分子的化学式，且它们的一氯取代物只有一种
123456…
CH4C2H6C5H12C8H18C17H36……
则第6项烷烃分子的化学式
A．C16H34B．C22H46C．C26H54D．C27H56
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
从烷烃的分子式分析，第三个是将甲烷中的氢原子全换成甲基得到的，第四个是将乙烷中的氢都换成甲基得到的，第五个是将第三个戊烷中的氢都换成甲基，所以第六个是将辛烷中的氢都换成甲基；
答案选C。

8．下列烷烃中可能存在同分异构体的是
A．甲烷B．乙烷C．丙烷D．丁烷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲烷只有一种结构，无同分异构体，选项A不符合；
B．乙烷只有一种结构，无同分异构体，选项B不符合；
C．丙烷只有一种结构，无同分异构体，选项C不符合；
D．丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，存在同分异构体，选项D符合；
答案选D。

9．芳香烃在工业生产中有着重要的用途。

下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯()的
说法错误的是（）
A．二者互为同系物
B．均能使澳水溶液褪色
C．分子中的所有原子均可能在同平面上
D．均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．苯乙烯的结构简式为，2-苯基丙烯，它们的结构相
似，均含有碳碳双键，均含有一个苯环，分子式相差1个CH2，是同系物，A正确，不选；
B．碳碳双键可以与溴水发生加成，能够使溴水褪色，B正确，不选；
C．2－苯基丙烯中含有一个－CH3，具有类似于CH4空间结构，所有原子不可能共平面，C 错误，符合题意；
D．均含有苯环，均可以发生硝化反应，与液溴发生取代反应；苯环和碳碳双键均可以发生加成反应，D正确，不选。

答案选C。

10．下列说法正确的是（）
A．分子式C7H16的烃分子中有4个甲基的同分异构体有4种（不考虑立体异构）
B．名称为2-甲基-3-丁烯
C．化合物与均属于苯的同系物
D．苯和溴水在三溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．分子式C7H16的烃分子中有4个甲基的同分异构体有4种，它们是(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2，A正确；
B．名称为3-甲基-1-丁烯，B不正确；
C．化合物含有碳碳双键，与苯结构不相似，不属于苯的同系物，C不
正确；
D．苯和溴水不能发生取代反应，D不正确；
故选A。

11．环丙叉环丙烷(A)的结构特殊，根据如下转化判断下列说法正确的是（）
A．反应①、②分别是加成反应和消去反应
B．有机物A 的二氯代物有 4 种（不考虑立体异构）
C．有机物 B 的所有原子都在一个平面内
D．有机物C 的同分异构体中，同时含有苯环和羟基的有 5 种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．反应②中去掉了X原子，又引入了O原子，不属于消去反应，A错误；
B．由于A分子中的4个“-CH2”完全等同，该分子中只有一种氢原子，所以其一氯代物只有一种，而其一氯代物中有4种氢原子，如图所示，所以环丙叉环丙烷的二氯
代物有4种，B正确；
C．有机物B分子中的碳原子都是饱和碳原子，所以其所有原子不可能都在同一平面内，C 错误；
D．有机物C的分子式为C7H8O，所以符合条件的C的同分异构体有苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚，共4种，D错误。

答案选B。

12．化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线：
回答下列问题
(1)②的反应类型是________________。

(2)D的系统命名为____________________。

(3)反应④所需试剂，条件分别为__________________。

(4)G的分子式为___________，所含官能团的名称是_______________。

(5)写出与E互为同分异构体且满足下列条件的酯类化合物的结构简式__________(核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1)。

(6)苯乙酸苄酯（）是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备
苯乙酸苄酯的合成路线___________________(无机试剂任选)。

【答案】取代反应丙二酸乙醇、浓硫酸、加热 C12H18O3羟基或
【解析】
【分析】
A是ClCH2COOH与Na2CO3发生复分解反应产生B：ClCH2COONa，ClCH2COONa与NaCN发生取代反应产生C：NC-CH2COONa，然后酸化得到D：HOOC-CH2-COOH，HOOC-CH2-COOH 与乙醇在浓硫酸存在和加热时发生酯化反应产生E：C2H5OOC-CH2-COOC2H5，C2H5OOC-CH2-
COOC2H5，E在一定条件下发生取代反应产生F：，F与H2发生还原反应产生G：，G发生取代反应产生W：。

【详解】
(1)ClCH2COONa中的Cl原子被-CN确定产生NC-CH2COONa，所以反应②类型为取代反应；
(2)D结构简式为HOOC-CH2-COOH，名称为丙二酸；
(3)丙二酸与乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下加热发生酯化反应产生C2H5OOC-CH2-
COOC2H5，所以反应④所需试剂、条件分别为乙醇、浓硫酸、加热；
(4)由G结构简式可知G的分子式为C12H18O3，所含官能团的名称是羟基；
(5)E结构简式是C2H5OOC-CH2-COOC2H5，分子式是C7H12O4，与E互为同分异构体且核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1的酯类化合物的结构简式为或
；
(6)苯甲醇与HCl发生取代反应产生，与NaCN发生取代反应产生，酸化得到，
与苯甲醇发生酯化反应产生，故由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线为：。

【点睛】
本题考查了有机物的推断，把握官能团的结构及其与物质性质、反应类型的关系是本题解答的关键，注意有机物转化时官能团的变化和物质性质的应用，注意加成反应与取代反应的特点，物质与氢气的加成反应也叫还原反应，得氧失氢被氧化，得氢失氧被还原。

13．布噁布洛芬是一种消炎镇痛的药物。

它的工业合成路线如下：
请回答下列问题：
(1)A长期暴露在空气中会变质，其原因是____。

(2)B→C反应类型为___________，E→F反应中生成的无机产物为_________。

(3)由A到B的反应通常在低温时进行。

温度升高时，多硝基取代副产物会增多，最可能生成的二硝基取代物是下列物质中的__________(填字母)。

a b c d
(4)D的结构简式__________；D的同分异构体H是一种α-氨基酸，能使FeCl3溶液显紫色，而且苯环上只有两个取代基，它在苯环上的一卤代物只有两种，则H的结构简式是_________。

(5)写出以为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任选）_______________。

合成路线流程图示例如下：
CH 2=CH 2HBr 催化剂，加热−−−−−→CH 3CH 2Br NaOH 溶液
加热
−−−−→CH 3CH 2OH 【答案】酚羟基易被空气氧化 还原 HCl 与H 2O a
【解析】
【分析】
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象，可以推知含有酚羟基物质的不稳定性；
(2)根据B→C 反应的条件可知，该反应为还原反应，利用元素守恒可知E→F 反应中生成的无机产物；
(3)根据一硝基取代物可知，硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位，由邻、对位取代原理解答；
(4)由B 的结构及C 的分子式可知，B 中的硝基被还原为氨基，故C 为
，结合C 、E 的结构及D 的分子式可知，C 中—CN 水解为—COOH ，故
D 为，D 与C 2H 5OH 在酸性条件下反应产生
E 是
，E 与反应产生F 是。

D 的同分异构体H 是一种α-氨基酸，H 可被酸性
KMnO 4溶液氧化成对苯二甲酸，由于酚羟基易被氧化，故H 中取代基为HOCH 2—、—CH(NH 2)COOH ，处于对位位置；
(5)以为原料制备，可以先在的间位引入硝基，再还原成氨基，然后将—CN 在酸性条件下水解得羧基即可得产品。

【详解】
根据上述推断可知C为，D为，F是。

(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象，可以推知酚类化合物易被空气中的O2氧化，故A长期暴露在空气中会变质；
(2)根据B→C反应的条件可知，该反应为还原反应，利用元素守恒可知E→F反应中生成的无机产物为 HCl与H2O；
(3)根据一硝基取代物可知，硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位，由邻、对位取代原理可知a物质最有可能生成，故合理选项是a；
(4)由B的结构及C的分子式可知，B中的硝基被还原为氨基，故C为
，结合C、E的结构及D的分子式可知，C中-CN水解为-COOH，故D 为。

D的同分异构体H是一种α-氨基酸，H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸，由于酚羟基易被氧化，故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH，二者处于对位位置，H的结构简式是；
(5)以为原料制备，可以先在的间位引入硝基，再还原成氨基，然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品，合成路线为：。

【点睛】
本题考查有机物的推断与合成，充分利用合成路线中有机物的分子式、结构式，根据逆推法确定物质的结构，侧重考查学生的推理能力与分析、判断能力。

14．常温常压下，一定量的乙烯(C2H4)与某烷烃的混合气体完全燃烧后，测得其生成物中气体的质量是反应前混合烃质量的2.86倍，试通过计算确定该气态烷烃的分子式以及它在该混合气体中所占的物质的量的分数_____________。

【答案】CH4；81.8%
【解析】
【分析】
【详解】
由反应24222C H 3O 2CO 2H O +−−−→+点燃
知，()()224m CO 88=>2.86m C H 28，可判断某烷烃燃烧生成的2CO 与烷烃的质量比一定小于2.86。

依据烷烃燃烧通式：
()n 2n+22223n+1C H +O nCO +n+1H O 2−−−→点燃，若44n 2.8614n+2
<，则n ＜1.44，即混合气体中某烷烃分子中C 原子数为1，则该烷烃一定是甲烷。

设混合气体中C 2H 4和CH 4共
1mol ，其中CH 4为x mol ，由题意知：44x+442(1x)=2.8616x+28(1x)
⨯--，解得x=0.818，即混合气体中CH 4所占的物质的量分数为81.8%；故答案为：CH 4；81.8%。

15．某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L 通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。

（1）混合气体由哪两种烃组成____?
（2）两种烃的体积分数各是多少______?
【答案】CH 4和C 3H 6 CH 4：75%，C 3H 6：25%
【解析】
【分析】
根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。

【详解】
(1)混合气体的物质的量为
12.24L 22.4L ?mol -=0.1mol ；燃烧后通过浓H 2SO 4，增重的质量即水的质量为4.05g ，即
4.05g 18g /mol =0.225mol ，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO 2的质量为6.60g ，即 6.60g 44g /mol
=0.15mol ；取0.1mol 混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g ．所以设烷烃、烯烃分别为C x H 2x+2、C y H 2y ，且两种烃的物质的量分别为a ，b ，则有：1.05g=14yg/mol×b ；a+b=0.1mol ；(2x+2)a+2yb=0.225mol×2((H 守恒)；ax+by=0.15mol(C 守恒)；解得x=1，y=3，a=0.075mol ，b=0.025mol ，所以烷烃为CH 4；
(2)烯烃为C 3H 6，CH 4的体积分数为0.075mol 0.075mol 0.025mol
+×100%=75%；C 3H 6的体积分数为0.025mol 0.075mol 0.025mol
+×100%=25%。