高考化学认识有机化合物经典压轴题.docx
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高考化学认识有机化合物经典压轴题
高考化学认识有机化合物-经典压轴题
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．下列关于
的说法正确的是
A．所有碳原子可能共平面B．除苯环外的碳原子共直线
C．最多只有4个碳原子共平面D．最多只有3个碳原子共直线
【答案】A
【解析】
【分析】
根据常见的有机化合物中，甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断，注意单键可以旋转，而碳碳双键和碳碳三键不能旋转。
【详解】
A.碳碳单键可以旋转，乙炔与乙烯所在的平面一定共面，乙烯所在的平面与苯所在的平面可能在同一平面上，所以所有C原子可能共平面，A正确；
B.乙炔分子是直线型分子，四个原子在同一条直线上，与碳碳三键连接的苯环上的C原子及苯环对位的C原子在同一直线上，与苯环连接的亚甲基C原子取代苯分子的H原子位置，在该直线上，乙烯是平面型结构，键角是120°，所以共线的原子共有2个，因此除苯环外的C原子不可能共直线，B错误；
C.苯分子是平面分子，乙炔是直线型分子，在苯环平面上；乙烯是平面分子，甲基、亚甲基取代乙烯分子中H原子的位置，因此在乙烯分子的平面上，由于碳碳单键可以旋转，乙烯所在的平面与苯所在的平面可能在同一平面上，因此所有C原子可能共平面，C错误；
D.苯分子是平面型结构，苯环处于对位的C原子及与该原子连接的原子在同一直线上，所以苯分子中共线的原子共有4个，乙炔是直线型结构，共线的原子共有4个，乙烯是平面型结构，共线的原子共有2个，最多只有5个C共直线，D错误。
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查有机物的结构与性质，题目难度中等，注意掌握常见有机物结构与性质，合理分析该有机物分子中最多共平面的原子。
2．已知下表均为烷烃分子的化学式，且它们的一氯取代物只有一种
1
2
3
4
5
6
…
CH4
C2H6
C5H12
C8H18
C17H36
…
…
则第6项烷烃分子的化学式
A．C16H34B．C22H46C．C26H54D．C27H56
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
从烷烃的分子式分析，第三个是将甲烷中的氢原子全换成甲基得到的，第四个是将乙烷中的氢都换成甲基得到的，第五个是将第三个戊烷中的氢都换成甲基，所以第六个是将辛烷中的氢都换成甲基；
答案选C。
3．芳香烃在工业生产中有着重要的用途。
下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯（
）的说法错误的是（）
A．二者互为同系物
B．均能使澳水溶液褪色
C．分子中的所有原子均可能在同平面上
D．均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．苯乙烯的结构简式为
，2-苯基丙烯
，它们的结构相似，均含有碳碳双键，均含有一个苯环，分子式相差1个CH2，是同系物，A正确，不选；
B．碳碳双键可以与溴水发生加成，能够使溴水褪色，B正确，不选；
C．2－苯基丙烯中含有一个－CH3，具有类似于CH4空间结构，所有原子不可能共平面，C错误，符合题意；
D．均含有苯环，均可以发生硝化反应，与液溴发生取代反应；苯环和碳碳双键均可以发生加成反应，D正确，不选。
答案选C。
4．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。
5．下列物质一定属于同系物的是（）
①CH4②CH3CH=CHCH3③CH3CH2CH=CH2④CH2=CH2⑤CH2=CH—CH=CH2⑥C3H6⑦
⑧
A．①、②和③B．④、⑤和⑥C．⑤和⑦D．⑥和⑧
【答案】C
【解析】
【分析】
同系物为结构类似，分子组成上相差1个或多个CH2原子团的物质胡成为同系物。
【详解】
②和③分子式相同但结构不同，二者互称同分异构体；②和④、③和④结构相似，分子组成上相差2个CH2基团，故②和④、③和④互称为同系物；⑤和⑦均为二烯烃，分子组成上相差1个CH2基团，故互称为同系物；故C正确。
6．环丙叉环丙烷（A）的结构特殊，根据如下转化判断下列说法正确的是（）
A．反应①、②分别是加成反应和消去反应
B．有机物A的二氯代物有4种（不考虑立体异构）
C．有机物B的所有原子都在一个平面内
D．有机物C的同分异构体中，同时含有苯环和羟基的有5种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．反应②中去掉了X原子，又引入了O原子，不属于消去反应，A错误；
B．由于A分子中的4个“-CH2”完全等同，该分子中只有一种氢原子，所以其一氯代物只有一种，而其一氯代物中有4种氢原子，如图所示
，所以环丙叉环丙烷的二氯代物有4种，B正确；
C．有机物B分子中的碳原子都是饱和碳原子，所以其所有原子不可能都在同一平面内，C错误；
D．有机物C的分子式为C7H8O，所以符合条件的C的同分异构体有苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚，共4种，D错误。
答案选B。
7．下列现象中，是因为发生加成反应而产生的现象是（）
A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色
C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
【答案】C
【解析】
【详解】
A选项，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于发生氧化反应而褪色，故A错误；
B选项，将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色，是由于发生了萃取而褪色，故B错误；
C选项，乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是由于两者发生加成反应生成1，2-二溴乙烷而褪色，故C正确；
D选项，甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，两者发生取代反应而颜色消失，故D错误；
综上所述，答案为C。
【点睛】
乙烯的性质：
乙烯氧化反应有：
与氧气燃烧，与酸性高锰酸钾溶液反应
乙烯加成反应主要有：
与氢气加成，与溴的四氯化碳溶液发生加成，与HCl发生加成反应，与水发生加成反应；
乙烯发生加聚反应：
生成聚乙烯
分清乙烯使溶液褪色不一定是加成反应，乙烯与酸性高锰酸钾为氧化反应，而乙烯与溴的四氯化碳溶液反应是加成反应。
8．中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用，其有效成分绿原酸的结构简式如图，下列有关说法错误的是（）
A．绿原酸属于芳香族化合物
B．分子式C16H18O9
C．1mol绿原酸与Na反应放出H2的体积134.4L
D．1mol绿原酸可以与7molH2发生加成反应
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据绿原酸的结构简式可知，该分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A选项正确；
B．由绿原酸的结构简式可以计算分子式为C16H18O9，B选项正确；
C．未指明标准状况，不能准确计算生成H2的体积，C选项错误；
D．苯环与碳碳双键可与氢气发生加成反应，1mol绿原酸发生加成反应最多可消耗4mol氢气，D选项错误；
答案选CD。
【点睛】
本题考查有机物的结构、分子式和结构简式的关系，有机物的性质和对官能团的认识，注意把握有机物的官能团与性质的关系，有机物的官能团代表该类有机物的主要性质，掌握官能团的结构与性质是学好化学的基础，解答时注意知识的迁移灵活应用。
9．完成下列填空
（1）
的系统命名____。
（2）2，5-二甲基-2，4-己二烯的结构简式：
___。
（3）
的键线式：
____。
（4）C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为____。
（5）有机物二苯甲烷
中，该分子中有__种不同化学环境的H原子。
【答案】2-甲基-3-乙基己烷
CH3CH2CH（OH）CH34
【解析】
【分析】
（1）根据烷烃的命名原则命名；
（2）2，5-二甲基-2，4-己二烯最长碳连有6个碳，主连上有2个双键；
（3）根据键线式省略分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子的特点书写；
（4）连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子；
（5）结合苯以及甲烷的结构判断有机物的空间结构，结合有机物的对称性判断不同化学环境的H原子。
【详解】
（1）最长的碳连有6个碳原子，名称为2-甲基-3-乙基己烷；
（2）2，5-二甲基-2，4-己二烯最长碳连有6个碳，主连上有2个双键，结构简式：
；
（3）
的键线式为
；
（4）C4H10O的同分异构体中属于醇类的有多种，其中具有手性碳原子的同分异构体的结构简式为：
CH3CH2CH（OH）CH3；
（5）由结构对称可知，苯环上3种H，亚甲基上1种H，共4种不同化学环境的H原子。
【点睛】
烷烃命名原则：
①长：
选最长碳链为主链；
②多：
遇等长碳链时，支链最多为主链；
③近：
离支链最近一端编号；
④小：
支链编号之和最小．看下面结构简式，从右端或左端看，均符合“近-----离支链最近一端编号”的原则；
⑤简：
两取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号．如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。
10．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。
0.05mol某烃完全燃烧后，测得生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g。
请通过计推导该烃的分子式，并写出它可能的结构简式及对应的名称。
_______________
【答案】分子式：
C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH（CH3）2异戊烷；CH3C（CH3）3新戊烷
【解析】
【分析】
【详解】
0.05mol某烃完全燃烧后，生成的二氧化碳为5.6L（STP）、生成的水为5.4g，则碳元素的物质的量为
，氢元素的物质的量为
，n（烃）：
n（C）：
n（H）=0.05mol：
0.25mol：
0.6mol=1:
5:
12，该烃的分子式为C5H12，它有三种结构，分别为正戊烷：
CH3CH2CH2CH2CH3，异戊烷CH3CH2CH（CH3）2，新戊烷；CH3C（CH3）3；
综上所述，答案为：
分子式：
C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH（CH3）2异戊烷；CH3C（CH3）3新戊烷。
11．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5molH2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：
12．在海底和冻土层存在着储量巨大的“天然气水合物”，具有良好开发和应用前景。
有科学家开采得到一种天然气水合物样品，取95.6克样品放置在一密闭容器内，该样品迅速转化为甲烷气体（CH4）和水。
将甲烷气体分离并完全燃烧，得到35.2克二氧化碳。
求该天然气水合物样品中甲烷的质量分数__。
（精确到0.1%）
【答案】13.4%
【解析】
【分析】
根据生成的二氧化碳的质量和对应的化学方程式计算参加反应的甲烷的质量，进而计算甲烷的质量分数。
【详解】
设生成35.2g二氧化碳需要的甲烷的质量为x，
CH4+2O2
CO2+2H2O
16 44
x 35.2g
=
，解得：
x=12.8g，该天然气水合物样品中甲烷的质量分数为
×100%≈13.4%，故答案为：
13.4%。
13．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CHCl3、CCl4CCl4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）
与
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）
与
反应是典型的取代反应，其产物有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中有4种有机物，其中常作有机溶剂的是
、
，可作灭火剂的是
，故答案为：
取代；CHCl3、CCl4；CCl4。
14．把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，回答下列问题：
（1）片刻后试管中的现象为：
①试管内气体的颜色变浅，②试管壁上出现_________________________、③试管内__________________、____________________。
（2）在反应结束后，试管内的产物最多的是___________，空间构型呈正四面体的产物为___________。
（3）若
（2）中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的Cl2的物质的量为________mol。
（4）与CH4相邻同系物的结构简式为_______________该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为__________________________。
【答案】油状液滴出现白雾液面上升HClCCl42.5CH3CH3或CH3-CH3
【解析】
【分析】
对甲烷与氯气反应实验现象的理解，取代反应实质是一个原子（或原子团）代替另外一个原子（或原子团）。
【详解】
把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，
⑴片刻后试管中的现象为：
氯气和甲烷在光照条件下发生反应，颜色逐渐变浅，试管内出现白雾，试管壁上出现油状液体，试管内液面上升，
故答案为油状液滴；出现白雾；液面上升；
⑵甲烷和氯气是一系列的反应，每一步反应都生成HCl，因此试管内的产物最多的是HCl，空间构型呈四面体有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，但呈正四面体的产物为四氯化碳，
故答案为HCl；CCl4；
⑶若⑵中生成的四种有机产物的物质的量相同即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各0.25mol，根据反应方程式分析每取代一个氢原子消耗一个氯气，取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，因此0.25mol×（1+2+3+4）=2.5mol，则反应消耗的Cl2的物质的量为2.5mol，
故答案为2.5；
⑷与CH4相邻同系物为乙烷，其结构简式为CH3CH3或CH3—CH3，该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl。
故答案为CH3CH3或CH3—CH3；CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl。
15．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mg，则装置A的质量增加______．
【答案】浓H2SO4NaOH溶液氢气COCH49/11mg
【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+2O2
CO2+2H2O知，A质量增加的量=mg/44×（2×18）=9m/11g。
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