2016-2017学年高二化学选修5第一章有机化合物的结构与性质 综合

第一章 综合测试题

号 得分 一 二 三 四 五 总分 试卷说明：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，考试用时60分钟，满分100分。

2．可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65

第Ⅰ卷(选择题 共48分)

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）

1．人类第一次用无机化合物人工合成的有机物是( ) A．乙醇 B．食醋 C．甲烷 D．尿素 2．有机化合物有不同的分类方法，下列说法正确的是( ) ①从组成元素分：烃，烃的衍生物

②从分子中碳骨架形状分：链状有机化合物，环状有机化合物

③从官能团分：烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等 A．只有①③ B．只有①② C．①②③ D．只有②③

3．有4种碳架如下的烃，下列说法正确的是（ ）

a. b. c. d.

A．a和b互为同分异构体 B．b和c是同系物

C．a和b都能发生加成反应 D．只有b和c能发生取代反应

4．某有机物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：①碳的质量分数；②氢的质量分数；③蒸气的体积(已折算成标准状况下的体积)； ④X对氢气的相对密度； ⑤X的质量；⑥X的沸点。 确定X的分子式所需要的最少条件是( ) A．①②⑥ B．①③⑤ C．①②④ D．①②③④⑤ 5．下列关于烯烃的说法正确的是（ ）

A．含有双键的物质是烯烃 B．能使溴水褪色的物质是烯烃 C．分子式为C4H8的链烃一定是烯烃 D．分子中所有原子在同一平面的烃是烯烃

6．下列有机物实际存在且命名正确的是（ ）

A．2，2－二甲基丁烷 B．2－甲基－5－乙基－1－己烷 C．3－甲基－2－丁烯 D．3，3－二甲基－2－戊烯 7．某单烯烃经氢化后得到的饱和烃是

，该烯烃可能有的结构有( )

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

8．现有甲、乙两种烃，结构简式如下。下列有关它们命名的说法正确的是 ( )

甲 乙

A．甲、乙的主链碳原子数都是6个 B．甲、乙的主链碳原子数都是5个

C．甲的名称为2—丙基—1—丁烯 D．乙的名称为3—甲基己烷 9．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是 ( )

1 2 3 4 5 6 7 8 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16 A． 3 B．4 C． 5 D．6 10．下列物质中存在顺反异构体的是 ( )

A．2－氯丙烯 B．丙烯 C．2－丁烯 D． 1－丁烯

11．质量相等的下列烃，在相同条件下完全燃烧，耗氧量最多的是( )

A．CH4 B．C2H6 C．C2H4 D．C2H2 12．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )

7

A．在标准状态下，1L庚烷完全燃烧后，所生成的气态产物的分子数为22.4 NA B．1 mol碳正离子CH5+ 所含的电子数为10NA

C．标准状态下，16 g甲烷完全燃烧所消耗氧气的分子数为NA D．0.5 mol C3H8分子中含C—H共价键2NA 13．下列说法中正确的是( )

A．化学性质相似的有机物是同系物

B．结构相似，分子组成上相差一个或几个CH2原子团的有机物之间互为同系物，

C．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物

D．互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似 14．分子式为C7H16的烷烃中，含有3个甲基的同分异构体的数目是( )

A．2 B．3 C．4 D．5

15．角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物，最初是从鲨鱼的肝油中发现的，其分子中含有多个双键，分子式为C30H50。下列关于角鲨烯的叙述中正确的是 ( ) ①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能与氢气发生加成反应；③角鲨烯只含碳、氢两种元素；④角鲨烯易被氧化 A．只有①②③ B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④

16．有一种新合成的烃称为立方烷，它的碳架结构如图所示。下列关于说法不正确的

是( )

A．它的分子式是C8H8

B．与苯乙烯

互为同分异构体

C．它不能发生加成反应

D．它的二氯取代物共有4种

第Ⅱ卷（非选择题 共52分）

二、填空题（本题包括3小题，共32分） 17．（10分）（1）写出下列有机物的结构简式：

①2－甲基－2－丁烯 __________________________________________。 ②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃______________________。

（2）已知，丙酮（CH3COCH3）键线式可表示为

， 则键线式为

的物质的

分子式为 。

（3）化学式为C8H16的烯烃与水发生加成反应，所得加成产物只有一种结构，且该烯烃与H2

完全加成后，产物的一卤代物有3种，符合此条件的烯烃的结构简式为 。 （4）有机化合物A的分子式为C5H11Br，分子结构中有三个 —CH3，两个

和一个“—Br”，A的结构简式为 。

18．（14分）下面是两种有机物分子的模型：

I．图1是辛烷的一种结构M（只画出了碳架，没有画出氢原子），回答下列问题： （1）用系统命名法命名 。 （2）M的一氯代物有 种。

（3）含有一个甲基和一个乙基的M的同分异构体有 种。

II．图2分子含C、H、O三种元素，分子中共有12个原子，图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键。

（4）该物质的结构简式为________________。

（5）该物质中所含官能团的名称为______________。

（6）下列物质中，与该物质互为同系物的是__________(填序号，下同)；互为同分异构体的是___________。

①CH3CH＝CHCOOH ②CH2＝CHCOOCH3 ③CH3CH2CH＝CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH 19．（8分）某有机化合物M经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为6.67%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。

方法一：用质谱法分析得知M的相对分子质量为150。

方法二：核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，

如图A所示。

方法三：利用红外光谱仪测得M分子的红外光谱如图B所示。

请填空：

（1）M的分子式为____________。

（2）M的分子中含一个甲基的依据是________。

a．M的相对分子质量

b．M的分子式

c．M的核磁共振氢谱图 d．M分子的红外光谱图

（3）M的结构简式为_______________________。

三、实验题（共12分）

20．已知，使用活性较低的林德拉催化剂Pd/(PdO．CaCO3)]，可使炔烃的氢化停留在生成烯烃

的阶段，而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示仪器组装而成的实验装置（铁架台未画出），拟由乙炔制得乙烯，并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02 mol CaC2的电石和1.60 g含杂质18.7 %的锌粒（杂质不与酸反应）分别与足量的X和稀硫酸反应；当反应完全后，假定在标准状况下测得G中收集到的水V mL。试回答有关问题。

（1）所用装置的连接顺序是 （填各接口的字母）。 （2）写出A、C中所发生的两个反应的化学方程式（有机物写结构简式）： A 。 C 。 （3）为减慢A中的反应速率，X应选用__________________。

（4）F中留下的气体除含少许空气外，还有______________________。 （5）若V=672mL（导管内气体体积忽略不计），则乙炔氢化的转化率为___________。

四、计算题（共8分）

21．某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对

氢气的相对密度为13；在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：

（1）推出混合气体中气态烷烃的化学式（写出简单推断过程）。

（2）混合气体中两种气体的物质的量之比。

（3）写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式。

参考答案

一、选择题

1．D 2．C 3．B 4．C

5．C 解析 烯烃的定义为有且仅有一个碳碳双键的链烃，其通式为CnH2n；只有乙烯分子（C2H4）中所有原子在同一平面上。能使溴水褪色的物质可能含有双键或者三键等，不一定属于烯烃。

6．A

7．A 解析 根据烯烃的对称性，双键的位置有两种可能：

8．D 9．A

10．C 解析 顺反异构体是指原子或原子团的连接顺序以及双键的位置相同，只是空间排列方式不同。2－丁烯结构简式为CH3—CH＝CH—CH3，具有顺反异构现象。

11．A 12．B 13．B

14．B 解析 烷烃中若含有3个甲基，则表示有一条支链，该支链可以是—CH3，也可以是—CH2CH3，故符合题意的有三种，它们是：2—甲基己烷，3—甲基己烷，3—乙基戊烷。

15．D解析 结构决定性质，角鲨烯分子式为C30H50，属于烃，分子中含有多个双键，所以具有双键的性质：氧化、加成、使酸性KMnO4溶液褪色。

16．D解析 根据立方烷的碳架结构，现在每个碳已经形成了三个共价键，所以每个碳原子上还有一个H原子，故分子式为C8H8。因为碳与碳之间只存在单键，所以它不能发生加成反应；它与苯乙烯（分子式也是C8H8）互为同分异构体。它的二氯取代物共有3种，两个氯原子的位置关系分别为边棱顶点、面对角线顶点，体对角线顶点。

第Ⅱ卷

二、填空题 17．（1）

（2）C5H8O2

（3）(CH3)2CHCH＝CHCH(CH3)2 （4）(CH3)2CHCHBrCH3

18．I．（1） 2，2，4－三甲基戊烷 （2）4种 （3）2种

II．（4） （5）碳碳双键、羧基 （6）③、① ②

解析 I．该分子属于辛烷的一种分子，据碳架可知，结构简式为(CH3)3

CCH2CH(CH3)2，系统命名法为2，2，4－三甲基戊烷；因为该分子有四种氢，其一氯代物有4种。支链含乙基的烷烃，至少主链有5个碳，且乙基挂在3号碳上，共有：2—甲基—3—乙基戊烷和3—甲基—3—乙基戊烷两种同分异构体。

II．据该分子的模型可知，结构简式为CH2＝C(CH3)COOH，含有的官能团是碳碳双键和羧基。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体，①②符合。同系物是指结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类物质。该化合物是不饱和的羧酸，所以只有选项③是同系物。

19． (1) C9H10O2 (2) b、c

(3)

解析 （1）有机物M中C原子个数N（C）=150×72% /12=9，有机物A中H原子个数N（H）═150×6.67% / 1=10，有机物A中O原子个数N（O）═(150—12×9—10)/16=2。所以，有机物A的分子式为C9H10O2。

（2）M的核磁共振氢谱有5个峰，说明分子中有5种H原子，其面积之比为对应的各种H

原子个数之比；由分子式可知分子中H原子总数，进而可以确定只有一个甲基，所以需要知道M的分子式及M的核磁共振氢谱图。

（3）由M分子的红外光谱知，含有C6H5C—基团，由苯环上只有一个取代基可知，苯环上的氢有三种，H原子个数分别为1个、2个、2个。由M的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢，且两种氢的个数分别为2个、3个，由M分子的红外光谱可知，M分子结构有碳碳单键及其他基团，所以符合条件的有机物M结构简式为三、实验题 20．（1）a e d f g (g f) b c h

。

（2）A：CaC2+2H2O → HC≡CH↑ + Ca(OH)2 C：HC≡CH +H2

CH2=CH2

（3）饱和食盐水 （4）H2、C2H2、C2H4 （5）50%

解析 （1）由于生成的乙炔中含有还原性的杂质气体，所以需要用氧化剂次氯酸钠除去；另外在反应之前还需要干燥混合气；最后通过排水法收集剩余的气体。所以正确的操作顺序是a、e、d、f、g、b、c、h（f、g可调换）。

（5）含0.02 molCaC2的电石和水反应得到乙炔的物质的量是0.02mol，锌的物质的量是（1.60g×81.3%）÷65g/mol＝0.02mol，和硫酸反应，产生氢气的物质的量是0.02mol，标准状况下，测得G中收集到的水V mL，现V=672mL，则得到气体的总物质的量是0.672/22.4=0.03mol。

设乙炔的转化量是x，则有：

HC≡CH + H2 → CH2=CH2

起始：0.02 0.02 0 转化： x x x 末态：0.02-x 0.02-x x

则反应后得到气体的物质的量（0.02-x）+（0.02-x）+x=0.03，解得：x=0.01mol，所

以乙炔氢化的转化率为：0.01mol/0.02mol=50%

四、计算题

21．（1）由于混合气体的平均相对分子质量为26，故其中一定有CH4 （2）3∶1

（3）CH2＝CH－CH2CH3、CH3－CH＝CH－CH3、 CH2＝C(CH3)2

解析 （1）相对氢气的密度是13，则平均摩尔质量M＝26g/mol；烷烃中CH4是 16，C2H6

是30，烯烃中C2H4是28，所以肯定有CH4。

（2）溴水增重的质量35 g，就是烯烃的质量，混合气体的体积V(总) ＝56 L，则物质的量为n(总) ＝56/22.4＝2.5 mol；m＝n M，根据平均相对分子质量和总物质的量，得到：m(总) ＝2.5×26＝65 g ；其中m(CH4) ＝65—35＝30g；n(CH4) ＝30/16＝1.875 mol n(烯烃) ＝2.5—1.875＝0.625 mol ；n(CH4)：n(烯烃) ＝1.875∶0.625＝3∶1 。

（3）M(烯烃)＝35/0.625＝56g/mol

设烯烃的组成为(CH2)n，故14n＝56，解得：n＝4，故该烯烃为C4H8。 可能的结构为：CH2＝CH－CH2CH3、CH3－CH＝CH－CH3、 CH2＝C(CH3)2 。

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原子个数之比；由分子式可知分子中H原子总数，进而可以确定只有一个甲基，所以需要知道M的分子式及M的核磁共振氢谱图。

（3）由M分子的红外光谱知，含有C6H5C—基团，由苯环上只有一个取代基可知，苯环上的氢有三种，H原子个数分别为1个、2个、2个。由M的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢，且两种氢的个数分别为2个、3个，由M分子的红外光谱可知，M分子结构有碳碳单键及其他基团，所以符合条件的有机物M结构简式为三、实验题 20．（1）a e d f g (g f) b c h

。

（2）A：CaC2+2H2O → HC≡CH↑ + Ca(OH)2 C：HC≡CH +H2

CH2=CH2

（3）饱和食盐水 （4）H2、C2H2、C2H4 （5）50%

解析 （1）由于生成的乙炔中含有还原性的杂质气体，所以需要用氧化剂次氯酸钠除去；另外在反应之前还需要干燥混合气；最后通过排水法收集剩余的气体。所以正确的操作顺序是a、e、d、f、g、b、c、h（f、g可调换）。

（5）含0.02 molCaC2的电石和水反应得到乙炔的物质的量是0.02mol，锌的物质的量是（1.60g×81.3%）÷65g/mol＝0.02mol，和硫酸反应，产生氢气的物质的量是0.02mol，标准状况下，测得G中收集到的水V mL，现V=672mL，则得到气体的总物质的量是0.672/22.4=0.03mol。

设乙炔的转化量是x，则有：

HC≡CH + H2 → CH2=CH2

起始：0.02 0.02 0 转化： x x x 末态：0.02-x 0.02-x x

则反应后得到气体的物质的量（0.02-x）+（0.02-x）+x=0.03，解得：x=0.01mol，所

以乙炔氢化的转化率为：0.01mol/0.02mol=50%

四、计算题

21．（1）由于混合气体的平均相对分子质量为26，故其中一定有CH4 （2）3∶1

（3）CH2＝CH－CH2CH3、CH3－CH＝CH－CH3、 CH2＝C(CH3)2

解析 （1）相对氢气的密度是13，则平均摩尔质量M＝26g/mol；烷烃中CH4是 16，C2H6

是30，烯烃中C2H4是28，所以肯定有CH4。

（2）溴水增重的质量35 g，就是烯烃的质量，混合气体的体积V(总) ＝56 L，则物质的量为n(总) ＝56/22.4＝2.5 mol；m＝n M，根据平均相对分子质量和总物质的量，得到：m(总) ＝2.5×26＝65 g ；其中m(CH4) ＝65—35＝30g；n(CH4) ＝30/16＝1.875 mol n(烯烃) ＝2.5—1.875＝0.625 mol ；n(CH4)：n(烯烃) ＝1.875∶0.625＝3∶1 。

（3）M(烯烃)＝35/0.625＝56g/mol

设烯烃的组成为(CH2)n，故14n＝56，解得：n＝4，故该烯烃为C4H8。 可能的结构为：CH2＝CH－CH2CH3、CH3－CH＝CH－CH3、 CH2＝C(CH3)2 。

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