1、【化学】化学认识有机化合物的专项培优练习题(含答案)含答案一、 认识有机化合物练习题（含详细答案解析）1在C4H11N中，N原子以三个单键与其他原子相连接，它具有的同分异构体的数目为（ ）A6B7C8D9【答案】C【解析】【分析】【详解】根据该有机物中C、N、H原子之间都是以单键相连，以氮原子为中心，氮原子连一个甲基、一个甲基和一个乙基，有一种结构；氮原子连接一个氢原子、一个乙基、一个乙基，共1种；八种氮原子连一个氢原子、一个甲基和一个丙基，丙基有两种，有2种结构；氮原子连两个氢原子和一个丁基，丁基有4种，有4种结构；共有8种同分异构体，故选C。【点睛】本题主要考查了同分异构体的判断，原子的连
2、接方式是解题关键，难度不大，注意丙基分正丙基和异丙基，丁基有4种。2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
3、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；DCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃，都难溶于水，故D正确；故答案为B。3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、CCl4C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
4、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CH2CHCH2CH2CH3、CH3CHCHCH2CH3，其中CH3CHCHCH2CH3有2种顺反异构，主链有4个碳原子时，相应烯烃有CH2C(CH3)CH2CH3；CH3C(CH3)CHCH3；CH3CH(CH3)CHCH2，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
5、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。4下列物质在给定条件下的同分异构体数目（不包括立体异构）正确的是A结构简式为的一溴代物有4种B分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有6种C分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有4种DC5H12O属于醇的同分异构体有8种【答案】D【解析】【分析】【详解】A先确定烃的对称中心，即找出等效氢原子，有几种氢原子就有几种一溴代物，中含有5种H，故其一溴代物有5种，故A错误；B分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3
6、CH2COOCH3共4种，故B错误；C分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2，不考虑顺序异构只有三种，故C错误；D羟基为-OH，剩余为戊基，戊基有8种，故分子组成是C5H12O属于醇类的同分异构体有8种，故D正确；答案为D。5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
7、。6下列说法中正确的是（ ）AH2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；答案选D。7下列关于有机物结构的说法错误的是A环己烷中所有C
8、CC键角均为120BCnH2n+1Cl与CnHCl2n+1同分异构体数目相同CC原子与N原子之间可形成单键、双键和叁键D含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的一定是3-甲基己烷【答案】AD【解析】【分析】【详解】A. 环己烷中所有CCC键角为四面体结构，键角不是120，故A错误；B. CnH2n+1Cl与CnHCl2n+1等效氢数目相同，则同分异构体数目相同，故B正确；C. C原子与N原子之间可形成单键、双键和叁键，故C正确；D. 含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是3-甲基己烷，也可能是2,3-二甲基戊烷，故D错误；故答案选：AD。【点睛】含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数
9、最少的可能是3-甲基己烷，也可能是2,3-二甲基戊烷。8某烃在标准状况下的密度为3.215 g/L，现取3.6 g该烃完全燃烧，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重11 g，求：（1）该烃分子的摩尔质量为_。（2）确定该烃的分子式为_。（3）已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式_。【答案】72 gmol1 C5H12 【解析】【分析】【详解】（1）烃的摩尔质量为3.215g/L22.4L/mol=72g/mol；（2）生成水的物质的量为n（H2O）=0.3mol，所以n（H）=2n（H2O）=0.3mol2=0.6mol，生成CO2的物质的量为n（
10、CO2）=0.25mol，所以n（C）=n（CO2）=0.25mol,烃中C原子、H原子的个数比为0.25mol：0.6mol=5：12，实验式为C5H12，实验式中C原子与H原子的关系满足烷烃关系，实验式即是分子式，所以该烃的分子式为C5H12；（3）分子中只有一种H原子，C5H12是烷烃，所以H原子一定位于甲基上，所以甲基数目为=4，剩余的1个C原子通过单键连接4个甲基，结构简式为。9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 61，是同系物中最简单的物质；E 不能发生银
11、镜反应。（1）E 物质的名称是_。（2）D 的键线式是_。（3）反应的化学方程式是_。（4）下列说法正确的是_。aA 在酸性或碱性条件下都可以反应得到B，反应中的 Br2 可以是溴水或溴的 CCl4 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Ad反应的反应类型为水解反应【答案】环氧乙烷 nHOCH2CH2OH+nH2O 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，是同系物中最简单的物质，应为CH2=CH2，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CH3CH2OH，结合A的分子式可推知A应
12、为CH3COOCH2CH3；C到D为乙烯的加成反应，则D为CH2BrCH2Br；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CH2BrCH2Br，其键线式为；(3)反应为乙二醇的缩聚反应，方程式为nHOCH2CH2OH+nH2O；(4)aA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反应为乙酸乙酯的水解，故d正确；综上
13、所述选ad。10苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物N。(部分产物及反应条件已略去)(1)由苯酚生成A的化学方程式是_。(2)已知C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，C的一氯代物有2种。C的结构简式是_。(3)B与C反应的化学方程式是_。(4)生成N的反应类型是_，D的结构简式是_。(5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。已知F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31%，F完全燃烧只生成CO2和H2O。则F的分子式是_。(6)已知F具有如下结构特征：芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应；F的分子中含有4
14、种不同的氢原子；分子结构中不存在“-O-O- ”的连接方式。F的结构简式是_。【答案】+NaOH+H2O +H2O 缩聚反应 C8H8O3 【解析】【分析】苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠，故A为，由转化关系可知B为，C的分子式为C5H12O，C能与金属Na反应，属于饱和一元醇，C的一氯代物有2种，分子中有2种H原子，则C的结构简式是，B与C发生酯化反应生成M，则M为；苯酚与丙酮反应生成D，D的分子式为C15H16O2，再结合N的结构可知D为，据此解答。【详解】根据上述分析可知：A为，B为，C为，M为，D为。(1)苯酚与NaOH发生反应产生苯酚钠和H2O，反应方程式为：+NaOH+H2O；(2)根
15、据上述分析可知C结构简式为：；(3)B是，含有羧基，C是，含有醇羟基，二者在浓硫酸存在条件下加热，发生酯化反应产生M和水，该反应是可逆反应，化学方程式为：+H2O；(4)D是，D与发生缩聚反应产生N：和CH3OH，故由D生成N的反应为缩聚反应；(5)(6)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F，经质谱分析F的相对分子质量为152，其中氧元素的质量分数为31%，则分子中氧原子数目N(O)=3，芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应，故分子中含有苯环、-COOH，假定为二元取代，则剩余基团的相对分子质量为152-76-45=31，且含有1个O原子，完全燃烧只生成CO2和H2O，故剩
16、余基团为-OCH3或-CH2OH，故F的分子式为C8H8O3，F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子，分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式，F的结构简式是。【点睛】本题考查有机物的推断，涉及酚、羧酸等性质与转化，注意根据苯酚、D的分子式、N的结构式推断D的结构，注意(5)中利用相对分子质量确定F的分子式，是对有机化合物知识的综合考查，能较好的考查学生思维能力。11化合物甲只含C、H两种元素，化合物乙和丙都只含C、H、F三种元素，甲、乙、丙都是饱和化合物且分子中都含有26个电子。据此推断：(1)甲的分子式是_；若甲分子中有两个H原子被F原子代替，所得产物可能有_种结构。(2)乙是性能优异
17、的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品，用作致冷剂。已知乙分子中C、H、F原子个数比为122，则下列对于乙的描述正确的是_。A其分子构型为正四面体 B其分子构型为正四边形C具有两种同分异构体 D没有同分异构体(3)将甲、乙按物质的量之比11混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，则丙的分子式是_。【答案】C3H8 4 D C2H5F 【解析】【分析】化合物甲只含C、H两种元素，应为烷烃，分子式符合CnH2n+2，分子中含有26个电子，则有6n+2n+2=26，n=3，则甲为C3H8，乙分子中C、H、F原子个数比为l：2：2，分子中含有26个电子，应为CH2F2，电子数为26，符
18、合，将甲、乙按物质的量之比1：1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，丙的相对分子质量为=48，且分子中含有26个电子，应为C2H5F，以此解答该题。【详解】(1)化合物甲只含C、H两种元素，应为烷烃，分子式符合CnH2n+2，分子中含有26个电子，则有6n+2n+2=26，n=3，则甲为C3H8，若甲分子中有两个H原子被F原子代替，所得产物可能有CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F共四种；(2)乙分子中C、H、F原子个数比为l：2：2，分子中含有26个电子，应为CH2F2，为四面体结构，不存在同分异构体，故答案为D；(3)将甲、乙按物
19、质的量之比1：1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量，丙的相对分子质量为=48，且分子中含有26个电子，应为C2H5F。12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），且丙烯能被酸性溶液氧化。(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
20、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中装置的作用是_。(5)试管C中的现象是_。(6)试写出装置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 【解析】【分析】【详解】(1)实验的主要操作是分液，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
21、，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CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3CH3CH=CH2，故答案为：CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3CH3CH=CH2。13利用甲烷与氯气发生取代反应
22、来生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如图所示：(1)A中制取Cl2的反应的化学方程式是_。(2)B装置的作用：；_；_；_。(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI，其作用是_。(4)E装置的作用有_(填序号)。A收集气体 B吸收氯气 C吸收氯化氢(5)E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是_。【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 控制气流速度 使气体混合均匀 干燥气体 除去过量的Cl2 C 分液 【解析】【分析】装置A中，MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和H2O；装置B中，生成的
23、Cl2中混有水蒸气，可被浓硫酸除去，另外，B装置还可使气体均匀混合、通过观察气泡来控制气体流速。装置C中，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应；装置D中，未反应的Cl2可用KI除去；装置E中，用水吸收HCl生成盐酸，而有机产物二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层。【详解】(1) MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和H2O，反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；(2)由以上分析可知，B装置不仅具有干燥Cl2的作用，还能控制气体流速、混匀气体，从而得出B装置的作用是干燥气体、使气体混合
24、均匀、通过观察气泡来控制气流速度。答案为：控制气流速度、使气体混合均匀、干燥气体；(3)湿润的可与过量的氯气反应，从而除去过量的Cl2。答案为：除去过量的Cl2；(4)E装置用来吸收产生的HCl，并防止倒吸现象的发生，故选C。答案为：C；(5)E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，液体分层，可通过分液的方法分离出盐酸。答案为：分液。【点睛】二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是不溶于水、密度比水大的液体，在水溶液中，它们都位于下层。14为了确定三种可燃性气体：CH4、H2和CO(简称试验气)，分别将它们在O2中燃烧，再将燃烧后的产物分别依
25、次通过图中A、B两个洗气瓶试回答：(1)装置A中的液体是_，装置B中的液体是_；(2)若装置A的质量增加，B的质量不变，则待测试验气是_；(3)若装置A质量不变，B的质量增加，则试验气是_；(4)若装置A、B的质量都增加，则试验气是_，若这时装置B的质量增加m g，则装置A的质量增加_【答案】浓H2SO4 NaOH溶液 氢气 CO CH4 9/11m g 【解析】【分析】CH4燃烧生成二氧化碳和水，H2燃烧生成水，CO燃烧生成二氧化碳；浓硫酸可吸收水分，质量增加，NaOH溶液可以吸收二氧化碳，质量增加。【详解】（1）如果气体先通过氢氧化钠溶液，水蒸气会溶于氢氧化钠溶液中，导致测量不准确，所以应
26、该先通过浓硫酸再通过氢氧化钠溶液，所以A是浓硫酸，B是氢氧化钠溶液；（2）若装置A的质量增加，B的质量不变，说明该气体燃烧后只生成水，气体是氢气；（3）若装置A质量不变，B的质量增加，说明该气体燃烧后只生成二氧化碳，气体是一氧化碳；（4）若装置A、B的质量都增加，说明该气体燃烧后生成二氧化碳和水，该气体是甲烷，B质量增加的量是二氧化碳，方程式CH4+2O2CO2+2H2O知，A质量增加的量=mg/44(218)=9m/11g。15有机物种类繁多，结构复杂。（1）下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中甲烷的球棍模型是_(填序号，下同)，表现甲烷的空间真实结构是_。（2）下列有机物中所有原子可以在同
27、一个平面上的是_（填序号）（3）如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是_(填序号)。写出有机物(a)的名称_。有机物(a)有一种同分异构体，试写出其结构简式_。写出与(c)互为同系物的最简单有机物和溴水反应的化学方程式：_；生成物的名称是_。（4）某单烯烃与氢气加成后生成异戊烷，该烯烃的结构简式有_种。（5）“立方烷”是一种新合成的烃，其分子为正方体结构。如图表示立方烷，正方体的每个顶点是一个碳原子，氢原子均省略，一条短线表示一个共用电子对。碳原子上的二个氢原子被氨基（-NH2）取代，同分异构体的数目有_种。【答案】C D ABD bf 异
28、丁烷 CH3CH2CH2CH3 CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br 1，2-二溴乙烷 3 3 【解析】【分析】【详解】（1）甲烷的球棍模型是C，甲烷的电子式是B；A是分子结构示意图；D是比例模型；其中比例模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例；电子式只反映原子最外层电子的成键情况；（2）乙烯和苯分子中所有原子共平面，甲烷是正四面体结构，所以C不可能原子共面；D苯环和碳碳双键之间的碳碳单键可以旋转，所有原子可以共平面；（3）c为C4H8与它分子式相同，结构不同的为b、f，由图示可知a为烷烃，含有4个C原子，主链含有3个C，甲基在2号C，是异丁烷含有4个碳原子的烷烃有CH3CH(CH3)CH3和CH3CH2CH2CH3，a为CH3CH(CH3)CH3，则其同分异构体为：CH3CH2CH2CH3；c为丁烯，单烯烃碳原子数目最少的是CH2=CH2；（4）加成反应不改变碳链结构，异戊烷CH3-CH2-CH(CH3)2两个甲基与碳相连的价键是相同的，所以烯烃的双键位置有三种，烯烃的结构就有三种；（5）在一个面上有邻位和对位两种；不在一个面上,有1种,即立方体体对角线一个顶点一个-NH2。共3种。
