化学认识有机化合物的专项培优练习题及详细答案

化学认识有机化合物的专项培优练习题及详细答案
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．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。

2．下图是正丁烷的四种构象与势能关系，下列关于正丁烷的说法正确的是
A．在水中的溶解度比在苯中的溶解度大
B．四个碳原子有可能在一条直线上
C．图中四种构象化学性质不同
D．各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系
【答案】D
【解析】
【详解】
A．正丁烷分子中没有亲水基团，水是极性分子，苯是非极性分子，正丁烷为弱极性分子，正丁烷难溶于水，易溶于苯，A错误；
B．正丁烷分子中的碳原子都是sp3杂化，四个碳原子不可能在同一条直线上，B错误；C．图中四种构象化学性质相同，C错误；
D．由图像可知，各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系，D正确；
答案选D。

3．公元前一世纪，我国已使用天然气井。

现在“西气东输”工程早已全面竣工。

天然气的主要成分为甲烷。

下列关于甲烷的叙述中，错误的是（）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯
C．甲烷与氯气反应，无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，都属于取代反应
D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．通常情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，故A正确；
B．可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防爆炸事故的发生，甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必须进行验纯，故B错误；
C．甲烷和氯气在光照条件下，发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故C正确；
D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃，都难溶于水，故D正确；
故答案为B。

4．下列叙述中正确的是（）
A．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键
B．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
C．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式C n H2n＋2 D．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成5个C—C键，例如环戊烷，A错误；B．由于饱和碳原子是正四面体结构，所以正戊烷分子中所有原子不可能在一条直线上，B 错误；
C．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的链状烃是饱和链烃，若不是链状，则可能是环烷烃，C错误；
D．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定是烷烃，二者互为同系物，D正确，
答案选D。

【点晴】
掌握烷烃的概念和结构特点是解答的关键，难点是同系物判断。

注意同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物；但符合通式C n H2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。

同系物必为同一类物质。

同系物分子间相差一个或若干个CH2原子团，化学式不可能相同。

同系物组成元素相同。

同系物结构相似但不一定完全相同。

5．以下关于烷烃的说法中正确的是
A．一氯甲烷只有一种空间结构，证明甲烷是正四面体的空间结构而不是平面结构
B．烷烃的熔沸点随分子中碳原子数的增多而降低
C．C2H6与C3H6互为同系物
D．戊烷的结构有三种，其化学性质与甲烷类似
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 二氯甲烷只有一种空间结构，证明甲烷是正四面体的空间结构而不是平面结构，故A错误；
B. 烷烃的熔沸点随分子中碳原子数的增多而升高，故B错误；
C. 同系物分子是结构相似、组成相差若干个CH2， C2H6与C3H6只相差1个C原子，且前者是饱和烃，后者是不饱和烃，所以不是同系物，故C错误；
D. 戊烷的结构有CH3CH3CH2CH2CH3、CH3CH3CH(CH3)2、C(CH3)4三种，属于烷烃，化学性质与甲烷类似，故D正确；
选D。

6．下列说法中错误的是（）
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物
④互为同系物的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质相似。

A．①②③B．②③C．③④D．①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】
①同系物化学性质相似，但化学性质相似物质不一定是同系物，如乙烯与1，3-丁二烯，故①错误；
②同系物在分子组成上析出相差一个或若干个CH2原子团，但相差一个或若干个CH2原子团的有机物不一定是同系物，如乙酸与乙酸乙酯，故②错误；
③同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同，如甲烷与乙烷．烃中碳、氢元素的质量分数对应相同，不一定是同系物如乙炔与苯，故③错误。

故选A。

7．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。

将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气（气体体积均在相同状况下测定），则混合气体中烯烃和烷烃的体积比为（）
A．3：1 B．1：3 C．2：3 D．3：2
【答案】D
【解析】
【详解】
相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，1.0体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧，生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气，混合气体的物质的量与生成二氧
化碳的物质的量之比为1：2，则混合气体中平均碳原子数为：2
=2
1
，混合气体与水的物
质的量之比为1：2.4，则混合气体中平均氢原子数为：2.42
=4.8
1
，由于烯烃和烷烃分
子中的碳原子数相等，则混合气体由乙烷和乙烯混合而成，设乙烯的体积为x，乙烷的体积为y，
混合物中平均氢原子数为：4x+6y
=4.8
x+y
，解得x： y=3： 2；
故选D。

8．下列说法中正确的是（）
A．H2和D2互为同位素
B．正丁烷和异丁烷互为同系物
C．与互为同分异构体
D．和是同一种物质
【答案】D
【解析】
【分析】
四同概念的区分：同一原子的不同核素之间互称为同位素；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体；结构相似，相差n个—CH2基团的是同系物。

【详解】
A．同一原子的不同核素之间互称为同位素，同位素研究对象为原子，H2和D2是单质，故A错误；
B．正丁烷和异丁烷分子式相同，但是结构不同，是同分异构体，故B错误；
C．由于甲烷属于正四面体结构，所以与是同一种物质，故C错误；
D．和均命名为2-甲基丁烷，是同一种物质，故D正确；
9．下列物质中最简式相同，但既不是同系物，也不是同分异构体的是（）
A．CH3CH=CH2和B．乙炔和苯
C．和D．葡萄糖与果糖
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．CH3CH=CH2和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故A不符合题
意；
B．乙炔和苯的最简式相同都为CH，分子式不同，结构不相似，分子组成也不是相差n个CH2原子团，即两者既不是同系物，也不是同分异构体，故B符合题意；
C．和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C不符合题意；
D．葡萄糖与果糖的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D不符合题意；
故答案为B。

10．下列说法正确的是
A．分子式 C8H10 的苯的同系物共有 3 种结构
B．与互为同系物
C．三联苯（）的一氯代物有 4 种
D．立方烷（）经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有 3 种
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A. 分子式为C8H10的苯的同系物，侧链为乙基或两个甲基，两个甲基有邻、间、对三种位置，则符合条件的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，共4种，故A错误；
B. . 官能团为醇羟基，官能团为酚羟基，官能团不同，不属于同系
物，故B错误；
C.三联苯中有4种氢原子如图，所以一氯代物有4种，故C
正确；
D. 立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，两个H 原子可能是相邻、同一面的对角线顶点上、通过体心的对角线顶点上，所以其可能的结构有3种，故D 正确； 故答案选：CD 。

11．聚乙二醇
）电解质散剂，常用于肠镜检查前的肠道清洁准备。

下图是以
具有 芳香气味的有机物A 为原料制取聚乙二醇的过程（部分产物已略去）。

烃 C 中碳与氢元素的质量比为 6∶1，是同系物中最简单的物质；E 不能发生银镜反应。

（1）E 物质的名称是_____。

（2）D 的键线式是_____。

（3）反应④的化学方程式是_____。

（4）下列说法正确的是_____。

a ．A 在酸性或碱性条件下都可以反应得到B ，反应②中的 Br 2 可以是溴水或溴的 CCl 4 溶液
b ．工业上获得C 的的主要方法是催化裂化
c ．可以用饱和碳酸钠溶液除去 B 中混有的少量A
d ．反应①的反应类型为水解反应 【答案】环氧乙烷 nHOCH 2CH 2OH −−−−−→
催化剂
+nH 2O ad
【解析】 【分析】
烃C 中碳与氢元素的质量比为6：1，则C 、H 原子个数之比为
61
=1:2121
：，是同系物中最简单的物质，应为CH 2=CH 2，B 到C 的条件为浓硫酸加热，应为乙醇发生消去反应生成乙烯的过程，则B 为CH 3CH 2OH ，结合A 的分子式可推知A 应为CH 3COOCH 2CH 3；C 到D 为乙烯的加成反应，则D 为CH 2BrCH 2Br ；根据E 的分子式结合C 的结构，可知E 为。

【详解】 (1)E 的结构简式为
，其名称为环氧乙烷；
(2)D 的结构简式为CH 2BrCH 2Br ，其键线式为；
(3)反应④为乙二醇的缩聚反应，方程式为
nHOCH 2CH 2OH −−−−−→
催化剂
+nH 2O ；
(4)a．A为乙酸乙酯，在酸性或碱性条件下都可以水解生成乙醇，乙烯可与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应，故a正确；
b．工业上获得乙烯的的主要方法是催化裂解，故b错误；
c．乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液也不和碳酸钠反应，无法除去乙醇中的乙酸乙酯，应用蒸馏的方法将二者分离，故c错误；
d．反应①为乙酸乙酯的水解，故d正确；
综上所述选ad。

12．从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分：
(1)①乙中含氧官能团的名称分别为_______。

②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式_______。

a．苯环上有两个不同的取代基
b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
c．遇FeCl3溶液显呈现紫色
(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物)：
反应I的反应类型为______，Y的结构简式_______。

(3)1mol乙最多可与______molH2发生加成反应。

(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_________。

【答案】醛基、加成反应
5
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O 【解析】
【分析】
(1)①根据乙的结构简式确定乙含有的官能团名称；
②同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物；甲的同分异构体符合条件：a．苯环上有两个不同的取代基；b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明含有碳碳双键；c．遇FeCl3溶液显呈现紫色说明含有酚羟基，据此书写；
(2)甲分子中含有碳碳双键，可以与HCl发生加成反应产生，该物质
含有醇羟基，与O2在Cu催化作用下发生氧化反应产生Y是，Y发生
消去反应产生乙：。

(3)苯环、碳碳双键、碳氧都可以与H2发生加成反应；
(4)乙是C6H5CH=CH-CHO，含有醛基，可以被新制Cu(OH)2氧化产生C6H5CH=CH-COOH，同时产生Cu2O砖红色沉淀，结合对应有机物的结构和性质解答该题。

【详解】
(1)①乙结构简式是，分子中含有的官能团名称碳碳双键、醛基，其中含氧官能团名称为醛基；
②甲物质的同分异构体要求符合条件：a．苯环上有两个不同的取代基；b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明含有碳碳双键；c．遇FeCl3溶液显呈现紫色说明含有酚羟基，则
其同分异构体有：、等；
(2)甲和氯化氢发生加成反应生成，所以反应I类型为加成反应；
中羟基连接的C原子上含有2个H原子，与O2在Cu作催化剂时被氧气氧化生成含有醛基的Y，Y的结构简式为：；
(3)乙结构简式为：，可知乙分子中含有1个苯环、一个碳碳双键、一个碳氧双键，所以1mol乙最多可与 5 mol H2发生加成反应；
(4)乙与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸条件下发生氧化反应产生C6H5CH=CH-COOH，该反应的化学方程式为
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。

【点睛】
本题考查了有机物的结构、性质及转化关系，涉及有机物推断及合成、有机物的结构与性质、有机反应类型、同分异构体书写等，关键是熟练掌握各种官能团结构和性质，侧重考查学生的分析能力，注意根据有机物的结构与反应条件进行推断。

茉莉花香气的成分有多种，有机物E （C9H10O2）是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用酒精和苯的某一同系物（C7H8）为原料进行人工合成，合成路线如下：
13．某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验： 实验1：
实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。

过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。

实验3：利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷（生成丙烷和丙烯
32CH CH CH =），且丙烯能被酸性4KMnO 溶液氧化。

(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________（填名称）。

(2)由实验1可知，己烷的物理性质有____________________________________。

(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________（填序号）。

A .己烷与溴发生了取代反应 B .溴代己烷为无色物质 C .液溴向外挥发浓度降低 D .己烷与液溴发生了加成反应
E .液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。

(5)试管C 中的现象是______________________________________。

(6)试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式：______________________________________。

【答案】烧杯、分液漏斗（有无玻璃棒均正确） 己烷的密度比水小，难溶于水，可溶解溴 AB 冷凝己烷分解产生的气体 酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
()323323324CH CH CH CH CH CH CH CH CH −−−−→+=一定条件下
【解析】 【分析】 【详解】
(1)实验①的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗，故答案为：烧杯、分液漏斗；
(2)溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷比水轻，难溶于水，可溶解溴，故答案为：己烷比水轻，难熔于水，可溶解溴；
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。

由于己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢，因此正确的答案选AB ，故答案为：AB ；
(4)实验3的装置Ⅱ中有冰水浴，所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体，故答案为：冷凝己烷分解产生的气体；
(5)己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C 中酸性高锰酸钾的紫色褪去，故答案为：酸性高锰酸钾的紫色褪去； (6)在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH 3(CH 2)4CH 3
CH 3CH 2CH 3﹢CH 3CH =CH 2，故答案为：CH 3(CH 2)4CH 3
CH 3CH 2CH 3﹢
CH 3CH =CH 2。

14．将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶，用玻璃片把瓶口盖好后，分别作如下处理，请回答下列问题。

（1）置于黑暗处，现象为___。

（2）将点燃的镁条靠近集气瓶外壁，产生的现象为___。

（3）放在光亮的教室里，产生的现象为___。

（4）甲烷和氯气发生的一系列反应都是___（填“取代”或“加成”）反应，该反应的有机产物中常用作有机溶剂的是___，可用作灭火剂的是___。

【答案】无明显现象 发生爆炸 黄绿色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴 取代 CHCl 3、CCl 4 CCl 4 【解析】 【分析】 【详解】
（1）4CH 与2Cl 发生的反应是在光照条件下进行的，因而在黑暗处不会发生反应，故答案为：无明显现象；
（2）将点燃的镁条靠近装有甲烷和氯气的集气瓶，因光照太强烈，反应较快，会发生爆炸，故答案为：发生爆炸；
（3）将装有甲烷和氯气的集气瓶放在光亮的教室里，反应较平缓地发生，黄绿色渐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴，故答案为：黄绿色逐渐变浅，瓶壁上出现油状液滴； （4）4CH 与2Cl 反应是典型的取代反应，其产物有HCl 、CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4，其中有4种有机物，其中常作有机溶剂的是3CHCl 、4CCl ，可作灭火剂的是4CCl ，故答案为：取代；CHCl 3、CCl 4；CCl 4。

15．某些有机化合物的模型如图所示。

回答下列问题：
（1）属于比例模型的是___（填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”，下同）。

（2）表示同一种有机化合物的是___。

（3）存在同分异构体的是___，写出其同分异构体的结构简式___。

（4）含碳量最低的是___，含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___（保留一位小数）。

（5）C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。

【答案】乙、丙甲、丙戊 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）CH2CH3、C（CH3）4
甲、丙 16.7% 4
【解析】
【分析】
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型，乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。

【详解】
(1)乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式，属于比例模型；
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型，属于同一种有机化合物；
(3)存在同分异构体的是戊(戊烷)，其同分异构体的结构简式CH3CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4；
(4)烷烃的通式为C n H2n+2，随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐增大，含碳量最低的是
甲烷，含氢量最低的分子是戊烷，氢元素的质量百分含量是
12
6012
×100%=16.7%；
(5)C8H10属于苯的同系物，侧链为烷基，可能是一个乙基，如乙苯；也可以是二个甲基，则有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种，则符合条件的同分异构体共有4种。