第3章有机合成及其应用合成高分子化合物单元测试卷（含解析）2022-2023下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修3

第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元测试卷
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．用KMnO4酸性溶液不可以鉴别苯、甲苯、溴苯
B．乙醛和丙烯醛( )不是同系物，它们与氢气充分反应后的产物是同系物
C．结构片段为 的高聚物，其单体是乙醛和苯酚
D．通过加聚可以制得聚合物 ( )
2．下列说法错误的是
A．分子晶体中分子间作用力越大，该物质化学性质越稳定
B．利用质谱图能获得有机化合物的相对分子质量
C．缺角的氯化钠晶体能在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
D．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成氢键，且四个水分子形成四面体结构
3．历史上最早应用的还原性染料是靛蓝，其结构简式如图所示，下列关于靛蓝的叙述中错误的是
A．靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B．它的分子式是C16H10N2O2
C．它是芳香族有机物
D．该物质是高分子化合物
4．L-谷氨酸的化学式为，下列有关L-谷氨酸的叙述正确的是
A．L-谷氨酸是由碳、氢、氨、氧四种原子构成的
B．L-谷氨酸中碳元素的质量分数为60%
C．L-谷氨酸中碳、氢两种元素的质量比为20：3
D．一个L-谷氨酸分子中共含有18个原子
5．下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气，慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中，观察溶液颜色变化 溶液不变色，说明空气中不含二氧化硫
B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应，取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，观察现象 出现白色沉淀，说明涂改液中存在含氯化合物
C 检验亚硫酸钠是否被氧化 将适量亚硫酸钠样品溶于蒸馏水，先加足量硝酸酸化，再加氯化钡溶液 出现白色沉淀，说明亚硫酸钠被氧化
D 鉴别食盐与亚硝酸钠 各取少量固体加水溶解，分别滴加含淀粉的酸性KI溶液，振荡，观察溶液颜色变化 溶液变蓝色的为亚硝酸钠，溶液不变蓝的为食盐
A．A B．B C．C D．D
6．乙醇和二甲醚属于同分异构体，其结构简式分别如图：
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的（ ）
A．李比希元素分析仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振仪 D．质谱仪
7．红斑素、红曲素是糖果、雪糕等食品着色剂的主要成分，结构如图所示。
下列说法正确的是
A．红斑素和红曲素互为同分异构体
B．红斑素和红曲素都能与NaOH溶液反应
C．红斑素中含有醚键(—O—)、羰基()2种含氧官能团
D．1 mol红曲素最多能与6 mol H2发生加成反应
8．下列说法全不正确的是
①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③丁二烯和丁烯为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下，11.2L的戊烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是核磁共振谱法
A．①②⑥ B．②③④ C．②⑤⑥ D．③⑤⑥
9．下列叙述错误的是
A．甲苯比苯更容易发生取代反应，说明有机物分子中不同基团间相互影响
B．相对分子质量为128的烃可能具有不同的分子式
C．己烷分子可能存在光学异构现象
D．四氯苯有3种可能的结构
10．某有机物结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是
A．分子式为
B．1mol该有机物可消耗2molNaOH
C．分子中含有4种官能团
D．能发生加成、取代反应
11．新华网报导：三鹿9月11日晚发布声明称，经自检发现2008年8月6日前出厂的部分批次三鹿婴幼儿奶粉受到三聚氰胺的污染，市场上大约有700吨，将全部召回。中国卫生部提醒公众，立即停止使用该品种奶粉，已食用该奶粉的婴幼儿如出现小便困难等异常症状，要及时就诊。三聚氰胺的结构如下图所示，关于三聚氰胺的说法不正确的是 （ ）
A．三聚氰胺属于有机物
B．三聚氰胺属于高分子化合物
C．分子式C3N6H6，氮的质量分数为66．7%
D．溶于水呈弱碱性
12．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷( )的爆震程度最小。下列烃与氢气加成能得到异辛烷的是
A．2，3，4-三甲基-1-戊烯 B．2，4，4-三甲基-2-戊烯
C．3，4，4-三甲基-2-戊烯 D．3，4，4-三甲基-1-戊炔
二、填空题
13．A、B、C、D四种芳香族化合物，它们的结构简式如下所示：
请回答下列问题：
(1)D中含氧官能团的名称是________________________。
(2)能与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀的是________________（填序号）。
(3)A不能发生的反应是________________（填序号）。
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤与盐酸反应
(4)等物质的量的B、C与足量的NaOH溶液反应，消耗的NaOH物质的量之比为________。
(5)A在一定条件下可以生成一种高分子化合物E，E的结构简式为_________________。
(6)请写出D与CuO反应的化学方程式：_______________________________________。
14．已知某有机化合物的结构简式如下：
(1)该物质分子中含有___________个饱和碳原子，___________个不饱和碳原子。
(2)写出该有机物分子中含有的两种非极性键：___________，两种极性键：___________。
(3)该有机化合物的分子式为___________。
15．某烃A含碳85.7％，则该烃的最简式为____________；经测定其相对分子质量为42，则该烃的分子式为__________________；
有机物在一定条件下可以相互转化：
AB CH3CH2CHO
写出下列转化过程的化学方程式：
AB：_______________________________________；
BCH3CH2CHO_________________________________；
BA：_________________________________________；
A发生加聚反应____________________________________。
16．有机物A和B的相对分子质量都小于200，完全燃烧时只生成CO2和H2O。B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等。B中碳、氢元素总的质量分数为46.67%。B不发生银镜反应，但跟NaHCO3溶液反应放出CO2。1molA水解生成1mol苯甲酸和1molB。A溶液具有酸性，但遇FeCl3溶液不显色。
（1）A与B相对分子质量之差为___。
（2）B分子中应有___个氧原子。
（3）A的结构简式为___或___。
（4）写出B的属于酯的四种同分异构体的结构简式___、___、___、___。
17．分子结构的鉴定
(1)化学方法：利用特征反应鉴定出_______________，再制备它的衍生物进一步确认。
(2)物理方法
①红外光谱
有机化合物受到红外线照射时，能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线，通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的_______________不同，因此分析有机化合物的红外光谱图，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱______；______
③有机化合物分子中不饱和度的确定
18．2020年疫情期间，新冠肺炎的预防和治疗受到人们的广泛关注，而“病毒灵”可预防新冠肺炎的消息也在人群中流传，但专家指出无证据表明“病毒灵”可预防新冠肺炎。“病毒灵”通用名为盐酸吗啉胍(ABOB)，其结构简式为。
Ⅰ.下列说法正确的是__(填序号)。
A．ABOB的分子式为C6H15ClN5O B．ABOB分子中含有双键，所以它属于烯烃
C．ABOB属于芳香族化合物 D．ABOB可以归为醚类有机物
Ⅱ.某同学研究ABOB有机物结构后发现，可以从其分子中提取C6H13Cl来进行分析，请你思考并回答下列问题：
(1)分子式为C6H13Cl的有机物分子中__(填“存在”或“不存在”)双键。
(2)按官能团分类，C6H13Cl的类别为__。
(3) C6H13Cl可以是CH3CH2CH2CH2CH=CH2与HCl的加成产物，CH3CH2CH2CH2CH=CH2含有的官能团的名称为__，与该烯烃互为同分异构体且不存在支链的链烃的结构简式有__。
(4)C6H13Cl的同分异构体中，分子中含有3个—CH3的有机物共有__种(不考虑立体异构)，写出分子内等效氢原子种数最少的该同分异构体的结构简式__。
19．某课题组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成镇静催眠药物——苯巴比妥：
已知：。
以乙醇为原料可合成，请设计合成路线________(用流程图表示，无机试剂任选)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．加入高锰酸钾溶液，分层，且上层为无色，为苯；分层且下层为无色，为溴苯；甲苯能和高锰酸钾溶液反应而褪色，故能鉴别，A错误；
B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；乙醛和丙烯醛( )结构不同不是同系物，它们与氢气充分反应后的产物分别为乙醇、丙醇，两者是同系物，B正确；
C．2个苯环之间有1个碳原子，故其单体是甲醛和苯酚，C错误；
D． 通过加聚可以制得聚合物 ，D错误；
故选B。
2．A
【详解】A．分子晶体的化学性质与共价键有关，与分子间作用力无关，故A错误；
B．利用质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量，故B正确；
C．由于存在沉淀溶解平衡，缺角的氯化钠晶体能在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，故C正确；
D．氢键具有饱和性和方向性，冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成氢键，且四个水分子形成四面体结构，故D正确；
选A。
3．D
【详解】A．由结构简式可知靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成，故A正确；
B．由结构简式可知分子式是C16H10N2O2，故B正确；
C．由结构可知，该分子含有苯环结构，属于芳香族化合物，故C正确；
D．该有机物相对分子质量较小，而高分子化合物的相对分子质量一般在10000以上，该有机物不是高分子化合物，故D错误；
故选D。
4．C
【详解】A.L-谷氨酸是由L-谷氨酸分子构成的，L-谷氨酸分子是由碳、氢、氨、氧四种原子构成的，A错误；
B.L-谷氨酸中碳元素的质量分数，，B错误；
C.L-谷氨酸中碳、氢两种元素的质量比为(12×5)：(1×9)=20：3，C正确；
D.一个L-谷氨酸分子中共含有19个原子，D错误；
故答案选：C。
5．C
【详解】A．若空气中含有二氧化硫，具有还原性的二氧化硫会与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，所以溶液不变色，说明空气中不含二氧化硫，故A正确；
B．若涂改液中含有含氯化合物，涂改液与氢氧化钾溶液混合加热充分反应时氯代烃会发生水解反应生成氯化钾，取上层清液，硝酸酸化，加入硝酸银溶液，氯化钾溶液会与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以出现白色沉淀，说明涂改液中存在含氯化合物，故B正确；
C．检验亚硫酸钠是否被氧化时，将适量亚硫酸钠样品溶于蒸馏水，先加足量硝酸酸化，具有强氧化性的硝酸会将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，再加氯化钡溶液时会生成不溶于稀硝酸的硫酸钡白色沉淀，所以出现白色沉淀，不能说明亚硫酸钠被氧化，故C错误；
D．鉴别食盐与亚硝酸钠时，各取少量固体加水溶解，分别滴加含淀粉的酸性碘化钾溶液，振荡，氯化钠与碘化钾不反应，溶液不会变色，而亚硝酸钠溶液酸性条件下能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘，溶液会变为蓝色，所以溶液变蓝色的为亚硝酸钠，溶液不变蓝的为食盐，故D正确；
故选C。
6．A
【详解】A．乙醇和二甲醚都含有碳、氢、氧三种元素，所以李比希元素分析仪显示出的信号完全相同，A符合题意；
B．乙醇和二甲醚中，前者含有O-H原子团，而后者不含有O-H原子团，所以红外光谱仪显示的信号不完全相同，B不合题意；
C．乙醇含有3种氢原子，而二甲醚只含有1种氢原子，所以核磁共振仪显示的信号不相同，C不合题意；
D．虽然二者的相对分子质量相同，但含有的各微粒的相对分子质量不完全相同，所以质谱仪显示的数据不完全相同，D不合题意；
故选A。
7．B
【详解】A.红斑素含有5个碳碳双键，而红曲素含有3个碳碳双键，红曲素比红斑素少两个碳碳双键，因此两者不是同分异构体，A错误；
B．两者均含有酯基，可以在NaOH溶液中发生水解反应，B正确；
C．红曲素和红斑素中均含有酯基、羰基和醚键三种含氧官能团，C错误；
D．一分子红曲素中含有三个碳碳双键、两个羰基能够与氢气发生加成反应，酯基具有独特的稳定性，不能与氢气发生加成反应，故1 mol红曲素最多能与5 mol H2发生加成反应，D错误；
故合理选项是B。
8．D
【详解】①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式都是CH2，二者的最简式相同，故①正确；
②CH≡CH和C6H6的最简式都是CH，所以二者的含碳量相同，故②正确；
③丁二烯和丁烯中碳碳双键的数目不同，二者不是同系物，故③错误；
④正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体，含有的支链逐渐增多，则它们的沸点逐渐变低，故④正确；
⑤标准状况下，戊烷的状态不是气体，题中条件无法计算11.2L的戊烷的物质的量，故⑤错误；
⑥能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是质谱法，而核磁共振谱法可确定有机物中H的种类和个数比，故⑥错误；
错误的有：③⑤⑥，故选D。
9．C
【详解】A．甲苯比苯更容易发生取代反应，是因为甲基活化了苯环，苯环也活化了甲基，说明有机物分子中不同基团间相互影响，A正确；
B．烃类只含有C、H元素，相对分子质量为128的烃，可能是C10H8，也可能是C9H20，可能具有不同的分子式，B正确；
C．己烷分子中不存在手性碳原子，不存在碳碳双键，不可能存在光学异构现象，C错误；
D．四氯苯即苯环上有四个氯原子和两个氢原子，以两个氢原子看，有邻、间、对三种可能的结构，D正确；
故选C。
10．D
【详解】A．根据图示有机物的结构简式可知，该分子中含6个不饱和度，分子式为：，A错误；
B．上述分子结构中含碳碳双键、羟基和羧基，只有羧基可以与氢氧化钠发生反应，所以1mol该有机物可消耗1mol NaOH，B错误；
C．上述分子结构中含碳碳双键、羟基和羧基3种官能团，C错误；
D．分子中碳碳双键、苯环可发生加成反应，苯环、羟基或碳氢单键等均可发生取代反应，D正确；
故选D。
11．B
【详解】A．三聚氰胺中含有碳元素的化合物，属于有机物，故A正确；
B．三聚氰胺的分子式为C3N6H6，相对分子质量只有126，不是高分子化合物，故B错误；
C．由三聚氰胺的结构简式可知其分子式为C3N6H6，氮的质量分数为=66.7%，故C正确；
D．三聚氰胺的分子结构中含有氨基，溶液显碱性，故D正确；
故答案为B。
12．B
【详解】异辛烷可由氢气加成得到，则双键位置可以有两种，为： 、 ，名称分别为：2，4，4—三甲基—2—戊烯、2，4，4—三甲基—1—戊烯，B符合，故选B。
【点睛】解题关键：烷烃还原成烯烃时，形成双键的两个碳原子上至少要有一个氢原子。
13．(1)羟基、醛基
(2)B、D
(3)③④
(4)3∶2
(5)
(6)
【详解】（1）D的结构简式为，分子结构中含氧官能团的名称是羟基、醛基；
（2）含有醛基的有机物能与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀，则符合条件的是B、D两种有机物；
（3）A的结构简式为，分子结构中含有羧基和氨基，可发生缩聚反应生成多肽链，羧基能发生酯化反应(或取代反应)、苯环能发生加成反应、氨基有碱性能与盐酸反应，但有此有物不能发生消去反应，也不能发生加聚反应，故答案为③④；
（4）B的结构简式为，分子内有的酚羟基和酯基可与NaOH溶液反应，且1mol B可与3molNaOH完全反应；C的结构简式为，分子内羧基可与NaOH发生中和反应，烃基上连接的溴原子可在NaOH溶液中水解，且1mol C可与2molNaOH完全反应；故等物质的量的B、C与足量的NaOH溶液反应，消耗的NaOH物质的量之比为3:2；
（5）A的结构简式为，分子结构中含有羧基和氨基，可发生缩聚反应生成一种高分子化合物E，E的结构简式为；
（6）D的结构简式为，分子结构中含醇羟基，加热条件下与CuO反应的化学方程式为。
14． 2 10 、、苯环中的碳碳键(任写两种) 、、(任写两种)
【详解】(1)根据物质的结构简式可知，该物质分子中有2个亚甲基，故含有2个饱和碳原子，有1个苯环、2个碳碳双键，故含有10个不饱和碳原子；
(2)相同原子之间形成的为非极性键，故该有机物分子中含有的非极性键有、、苯环中的碳碳键；不同原子之间形成的为极性键，故该有机物中含有的极性键有、、键；
(3) 根据物质的结构简式可知，该有机化合物的分子式为。
15． CH2 C3H6 CH3CH=CH2+H2OCH3CH2CH2OH 2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH
【详解】某烃A含碳85.7％，含氢是14.3%，则该烃分子中C和H的个数比为，因此A的最简式为CH2；经测定其相对分子质量为42，42÷14＝3，则该烃的分子式为C3H6；A转化为B，B转化为丙醛，这说明B应该是1－丙醇，A是丙烯，丙烯和水发生加成反应可以生成1－丙醇，方程式为CH3CH=CH2+H2OCH3CH2CH2OH；1－丙醇发生催化氧化生成丙醛，方程式为2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O；丙醛与氢气发生加成反应生成丙醇，方程式为CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH；丙烯含有碳碳双键，发生加聚反应生成聚丙烯，方程式为。
16． 104 3
【分析】根据B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等，可知B中H、O原子的个数比为2：1，设B的分子式为CxH2yOy根据B中碳、氢元素总的质量分数为46.67%，列式 得x=y。跟据B不发生银镜反应，但跟NaHCO3溶液反应放出CO2，可知B中含有羧基、不含醛基。已知1molA水解生成1mol苯甲酸和1molB，即A+H20=C7H602+B，A、B的分子量小于200，推知B的分子量小于96，讨论判断B的分子式为C3H6O3。再根据A+H20=C7H602+B，得出A的分子量。
【详解】（1）因为1molA水解生成1mol苯甲酸和1molB，即A+H20=C7H602+B，可知A与B相对分子质量只差为：122-18=104。
（2）因为A和B的相对分子质量都小于200，故B的分子量小于96。根据B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等，可知B中H、O原子的个数比为2：1，设B的分子式为CxH2yOy根据B中碳、氢元素总的质量分数为46.67%，列式 得x=y，推断B的分子式为C3H6O3，B分子中应有3个氧原子。
（3）根据A+H20=C7H602+B，其中B的分子量为90，则A的分子量为194，分子中含有苯环，分子式为C10H10O4。因为A溶液具有酸性，但遇FeCl3溶液不显色，又能水解，则分子中含有酯基、羧基但不含酚羟基。故A的结构简式可能为或。
（4）B的分子式为C3H6O3，不饱和度为1，B属于酯的同分异构体中含有酯基，酯基不饱和度为1含有2个氧原子，则B中可能还含有羟基和醚键，则同分异构体有、、、等。
17．(1)官能团
(2) 吸收频率 个数 面积
【详解】（1）通过化学方法鉴定分子结构：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。
（2）通过核磁共振氢谱可以确定不同化学环境的氢原子，氢原子的种类数等于吸收峰的个数，每种氢原子的个数与吸收峰的面积成正比。
18． D 不存在 氯代烃(或卤代烃) 碳碳双键 CH3CH=CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3 8 、
【详解】Ⅰ.根据ABOB的结构简式，可知ABOB的分子式为，A项错误；该有机物中存在C=N键而不存在C=C键，所以它不属于烯烃，B项错误；该有机物中不存在苯环，不属于芳香族化合物，C项错误；该有机物的六元环上存在醚键，所以可以将其归为醚类有机物，D项正确。
Ⅱ.(1)由于H、Cl原子形成的化学键都是单键，分子的成键特点相当于，该分子已达饱和结构，所以分子中不存在双键。
(2)的官能团为，属于氯代烃(卤代烃)。
(3)含有的官能团为碳碳双键。题目要求书写的同分异构体应该存在C=C键且无支链，移动中碳碳双键的位置，可得如下2种同分异构体：CH，、。
(4)首先写出的同分异构体：
①、
②、③、
④、⑤，①的一氯代物不可能含有3个，②的一氯代物含有3个的有3种，③的一氯代物含有3个的有2种，④的一氯代物含有3个的有1种，⑤的一氯代物含有3个的有2种，故符合条件的同分异构体共有8种。分子内等效氢原子数最少的结构简式为或。
19．
【详解】甲苯(A)在氯气、光照条件下发生取代反应生成(B)，B与发生已知信息反应生成(C)，C在酸性条件下加热生成(D)。参照B→C→D的合成路线，目标产物比多两个碳，需要进行增长碳链，的前驱体为，采用逆合成分析法，，则可得其合成路线为 。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页