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【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（ ）A6 B7 C8 D9【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，
2、故选C。【点睛】本题主要考查了同分异构体的判断，原子的连接方式是解题关键，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
3、，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；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
4、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
5、=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。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、HC
6、OOCH2(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3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
7、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。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
8、；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CCC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
9、；故答案选：AD。【点睛】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。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（H2
10、O）=0.3mol2=0.6mol，生成CO2的物质的量为n（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
11、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
12、成乙烯的过程，则B为CH3CH2OH，结合A的分子式可推知A应为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
13、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
14、能与NaHCO3溶液反应，且不能发生水解反应；F的分子中含有4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
15、产生苯酚钠和H2O，反应方程式为：+NaOH+H2O；(2)根据上述分析可知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152-76-4
16、5=31，且含有1个O原子，完全燃烧只生成CO2和H2O，故剩余基团为-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
17、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：
18、2：2，分子中含有26个电子，应为CH2F2，电子数为26，符合，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，
19、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
20、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：
21、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 CH3
22、CH2CH3CH3CH=CH2。13利用甲烷与氯气发生取代反应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，MnO
23、2与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和H2O；装置B中，生成的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
24、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
25、(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
26、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)，
27、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）
28、取代，同分异构体的数目有_种。【答案】C D ABD bf 异丁烷 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。
