高考化学一模试题分类汇编认识有机化合物推断题综合及答案.docx

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高考化学一模试题分类汇编认识有机化合物推断题综合及答案

高考化学一模试题分类汇编——认识有机化合物推断题综合及答案

一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）

1．下列各组物质①O2和O3②红磷和白磷③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和（CH3）2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5，互为同系物的是____________；（填序号，下同）互为同分异构体的是____________；是同一物质的是____________。

【答案】⑤④⑥

【解析】

【分析】

同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同，据此分析。

【详解】

①O2和O3是由O元素组成的不同单质，互为同素异形体；

②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质，互为同素异形体；

③12C和14C中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素；

④CH3CH2CH2CH3和（CH3）2CH2CH3分子式相同，结构不同，为碳链异构，其名称分别为：

正丁烷、异丁烷，互为同分异构体；

⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团，互为同系物；

⑥CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5分子式相同，结构相同，只是书写形式不同，属于同一物质；

故答案为：

⑤；④；⑥。

【点睛】

同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同；

2．某种可用于治疗心脏病的药物X的结构简式为

，下列有关X法正确的是（　　）

A．X是乙酸乙酯的同系物，可能有香味

B．X能溶于水，密度可能比水的大

C．X遇碱溶液或酸溶液都不变质

D．

与X互为同分异构体

【答案】D

【解析】

【详解】

A．X含环状结构，与乙酸乙酯的结构不相似，二者不是同系物，故A错误；

B．X含-COOC-，且碳原子数不多，则X不溶于水，密度可能比水的小，故B错误；

C．含-COOC-，具有酯的性质，遇碱溶液或酸溶液均发生水解反应而变质，故C错误；

D．二者分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故D正确；

故答案为D。

3．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，1mol甲烷和氯气完全取代需要2mol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。

4．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。

5．早在40年前，科学大师Heilbronner经过理论研究预测，应当有可能合成“莫比乌斯”形状的芳香族（大环）轮烯分子，这一预测被德国化学家合成证实。

[18]-轮烯是一种大环轮烯，其结构简式如图所示。

有关它的说法正确的是

A．[18]-轮烯分子中所有原子不可能处于同一平面

B．[18]-轮烯的分子式为：

C18H12

C．1mol[18]-轮烯最多可与9mol氢气发生加成反应生成环烷烃

D．[18]-轮烯与乙烯互为同系物

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.[18]-轮烯分子具有乙烯的基本结构，其中所有原子可能处于同一平面，故A错误；

B.[18]-轮烯的分子式为：

C18H18，故B错误；

C.1mol[18]-轮烯中有9mol碳碳双键，最多可与9mol氢气发生加成反应生成环烷烃，故C正确；

D.[18]-轮烯与乙烯含有的碳碳双键的数目不一样，而且分子组成上不相差若干个“CH2”原子团，[18]-轮烯与乙烯不互为同系物，故D错误；

答案选C。

6．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。

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：

1B．1：

3C．2：

3D．3：

2

【答案】D

【解析】

【分析】

【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：

，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：

，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：

，解得x：

y=3：

2；

故选D。

8．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗8mol氧气。

它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。

该烃的结构简式是（）

A．

B．CH3CH2CH2CH2CH3

C．

D．（CH3）2CHCH（CH3）2

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

设该烃的化学式为CaHb，由燃烧通式知a+

=8，由此可以排除A、D；B、C的分子式均为C5H12，符合a+

=8，B戊烷一氯代物有三种，C异戊烷一氯代物有四种，故选B。

9．某烃在标准状况下的密度为3.215g/L，现取3.6g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5.4g，碱石灰增重11g，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】72g·mol－1C5H12

【解析】

【分析】

【详解】

（1）烃的摩尔质量为3.215g/L×22.4L/mol=72g/mol；

（2）生成水的物质的量为n（H2O）=

=0.3mol，所以n（H）=2n（H2O）=0.3mol×2=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

。

10．化合物A（C4H10O）是一种有机溶剂，且A只有一种一氯取代物B，在一定条件下A可以发生如下变化：

（1）A分子中的官能团名称是___，A的结构简式是___；

（2）写出下列化学方程式：

A→B：

___；A→D：

___；

（3）A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。

F的结构简式是：

___。

【答案】羟基

（CH3）3C-OH+Cl2

+HCl

CH2=C（CH3）2+H2O

【解析】

【分析】

首先根据不饱和度发现A中无不饱和度，只有一种一氯代物说明只有一种等效氢，因此必然是对称结构的一元醇，则A为

，B为一氯代物，C为醇钠，A到D是典型的消去反应的条件，得到烯烃，再和溴的四氯化碳加成得到E，本题得解。

【详解】

（1）A是醇，官能团为羟基，A的结构简式为

；

（2）A→B为取代反应，方程式为（CH3）3C-OH+Cl2

+HCl，A→D为消去反应，方程式为

CH2=C（CH3）2+H2O；

（3）首先F也是一元醇，有3种等效氢，且羟基的邻位碳上有氢原子，符合条件的结构为

。

11．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

知，

，可判断某烷烃燃烧生成的

与烷烃的质量比一定小于2.86。

依据烷烃燃烧通式：

，若

，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C2H4和CH4共1mol，其中CH4为xmol，由题意知：

，解得x=0.818，即混合气体中CH4所占的物质的量分数为81.8%；故答案为：

CH4；81.8%。

12．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品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：

①______；②______；③______。

（3）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI，其作用是________________。

（4）E装置的作用是_____（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______________。

（6）将1molCH4与Cl2发生取代反应，测得4种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是_____。

【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Cl2C分液2.5mol

【解析】

【分析】

甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成多种氯代甲烷和氯化氢。

A装置是浓盐酸和二氧化锰制取氯气的发生装置，通过B装置，除去氯气中的水蒸气，控制两种气体的流速，使氯气和甲烷混合均匀，C装置是甲烷和氯气发生取代反应的装置，D装置盛有湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气，尾气中含有有毒气体CH3Cl和过量的甲烷，容易污染空气，需要进行尾气处理，据此判断。

【详解】

（1）MnO2能与HCl（浓）发生氧化还原反应生成MnCl2、Cl2和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（2）制备的氯气中含有水蒸气，可用浓硫酸除去，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。

（3）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，湿润的KI可除去过量的氯气。

（4）由于上述过程中产生的HCl易导致大气污染，所以E的作用是吸收尾气，HCl极易溶于水易发生倒吸，所以E还可以防止倒吸，答案选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，能分层，可通过分液分开。

（6）1molCH4生成等物质的量的4种取代产物，即0.25molCH3Cl、0.25molCH2Cl2、0.25molCHCl3、0.25molCCl4，则所需n（Cl2）=0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol。

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

），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

【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CH3（CH2）4CH3

CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2，故答案为：

CH3（CH2）4CH3

CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。

14．根据下图所示的实验，回答问题：

（1）装置A中的实验现象是____________________装置B中的实验现象是____

（2）根据上述实验，你能得出的结论是________________________________

（3）写出上述实验A中反应的化学方程式：

____________________________________________________；

____________________________________________________；

___________________________________________________；

______________________________________________________。

（4）上述反应的反应类型是________________________

【答案】装置A中：

①试管内气体颜色逐渐变浅②试管内壁有油状液滴出现③试管中有少量白雾④试管内液面上升⑤水槽中有固体析出装置B中无明显现象甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应CH4＋Cl2

CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl取代反应

【解析】

【分析】

（1）根据甲烷与氯气的反应实验条件和产物性质，分析判断实验现象；

（2）根据甲烷与氯气在不同条件下的实验现象推断结论；

（3）利用甲烷取代反应特点书写反应方程式；

（4）根据上述反应的特点判断反应类型；

【详解】

（1）装置A中是甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，所以装置A中的实验现象为①试管内气体颜色逐渐变浅，因为氯气被反应掉了②试管内壁有油状液滴出现，因为有四氯化碳的产生③试管中有少量白雾；产生的氯化氢与水面上的小水滴结合④试管内液面上升，试管内的产生的氯化氢会溶解在水中试管中的气压减小⑤水槽中有固体析出，因为产生的HCl溶于水使氯离子的浓度升高所以会有氯化钠晶体析出；装置B中的试管用黑色纸套套住无法进行反应，所以实验现象为装置B中无明显现象；

（2）根据上述实验现象，可以得出结论甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应；

（3）上述实验A中反应的化学方程式：

CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl；

（4）上述反应的反应类型是取代反应；

15．己知化合物X是离子化合物，其离子具有相同的电子层结构。

X遇水剧烈反应，产生的气体甲是天然气的主要成分。

（1）气体甲的电子式________________；写出反应①的化学方程式：

________________________；

（2）向溶液乙中通入过量CO2的离子方程式：

________________________________；

（3）利用以上原理，某同学为了探究气体甲的还原性并检验产物设计如图1的实验：

Ⅰ、请从图2装置中选择适合作为图1中A部分的装置，适合的是________（填装置序号）；

Ⅱ、正确选择发生装置后，连接装置进行实验。

一段时间后，出现以下实验现象：

C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色；

D干燥管里白色粉末变成蓝色；

E装置中澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。

①图1中D干燥管里的试剂可能是________，其作用是________________。

②若C中红色固体是一种单质，氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：

________________________________；

Ⅲ、实验完毕后，要先后熄灭C和F处的酒精灯，应后熄灭的是________处酒精灯，理由是________________。

【答案】

Al4C3+12H2O=4Al（OH）3+3CH4AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-Ⅰ无水硫酸铜检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水2CH4+7CuO

7Cu+CO+CO2+4H2OC停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化，且尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去

【解析】

【分析】

（1）气体甲是天然气的主要成分，则甲为CH4，X是离子化合物，其离子具有相同的电子层结构，且X与水反应得到甲烷与沉淀，沉淀能被氢氧化钠溶液溶解，金属应为Al，应是金属碳化物与水反应，可推知X为Al4C3，反应得到的沉淀为氢氧化铝；

（2）生成沉淀为Al（OH）3，可与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，二氧化碳过量，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子；

（3）Ⅰ．根据制取气体的反应特点选择发生装置；

Ⅱ．①根据一段时间后，C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色，说明得到红色固体单质乙为Cu，干燥管D中白色粉末变成蓝色等现象，可知干燥管D中的试剂可能是无水硫酸铜，其作用是检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水；

②甲烷与氧化铜反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，则为一氧化碳和二氧化碳的混合物，据质量守恒书写方程式；

Ⅲ．实验完毕后，应后熄灭的是C处酒精灯，理由是停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去。

【详解】

（1）气体甲为CH4，为共价化合物，电子式为

，反应①为碳化铝的水解反应，化学方程式为Al4C3+12H2O=4Al（OH）3+3CH4；

（2）向NaAlO2溶液中通入过量CO2，反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，正确的离子方程式为：

AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；

（3）Ⅰ．根据碳化铝与水在常温下剧烈反应，生成大量气体，故利用碳化铝制取气体，图2中适合作为气体发生装置的是Ⅰ，因为装置Ⅰ适合于固体和液体在常温下制取气体，而且能够很好的控制反应的进行和开始，并能够控制反应速率，故答案为：

Ⅰ；

Ⅱ．①根据一段时间后，干燥管D中白色粉末变成蓝色等现象，可知干燥管D中的试剂可能是无水硫酸铜，其作用是检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水；

②甲烷与氧化铜反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，则为一氧化碳和二氧化碳的混合物，反应为：

2CH4+7CuO

7Cu+CO+CO2+4H2O；

Ⅲ．实验完毕后，应后熄灭的是C处酒精灯，理由是停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去。