【化学】化学认识有机化合物的专项培优练习题附答案解析一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）1．结合已学知识，并根据下列一组物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为____(填编号，从A～E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为____(填序号)。
a．同位素 b．同系物 c．同分异构体 d. 同素异形体(3)请设计一个简单实验来检验A与D，简述实验操作过程：_____________。
(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称，熔沸点越低”，根据这条规律，判断C、D、E的熔沸点由高到低的顺序：______(填编号)。
【答案】E b 取少量A、D分别装入两支试管中，向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液，振荡，若溶液褪色，则为间二甲苯；若溶液不褪色，则为苯； E＞D＞C【解析】【分析】(1)邻二甲苯表示苯环相邻位置各有1个甲基；(2)结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物；(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化，间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化；(4)根据结构越对称，熔沸点越低解题。
【详解】(1)C为对二甲苯，D为间二甲苯，E为邻二甲苯，故答案为：E；(2)A、B、C的结构简式中都含有苯环，分子式依次相差1个“CH2”，符合通式C n H2n-6(n≥6)，所以它们互为同系物，故答案为：b；(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化，间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化，则检验苯与间二甲苯的操作为取少量A、D分别装入两支试管中，向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液，振荡，若溶液褪色，则为间二甲苯；若溶液不褪色，则为苯；(4)对二甲苯的对称性最好，邻二甲苯的对称性最差，故熔沸点由高到低：E＞D＞C。
2．N A为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）A．7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3N AB．28g乙烯所含共用电子对数目为6N AC．标准状况下，11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5N AD．现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g，其原子数为2N A【答案】B【解析】【分析】【详解】A．苯不含碳碳双键，故A错误；B．28g乙烯的物质的量为1 mol，乙烯分子含6对共用电子对，故B正确；C．标准状况下二氯甲烷是液体，故C错误；D．乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH2，乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g，其原子数为3N A，故D错误。
3．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。
4．通过排饱和食盐水，用大试管收集体积比为1∶1的甲烷和氯气混合气（如图），强光照射下发生反应。
下列说法错误的是（）A．试管中气体颜色变浅B．试管内液面慢慢上升C．水槽中的液体溶有氯化氢D．试管内壁的油滴是纯净物【答案】D【解析】【分析】【详解】A．甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，因此试管中气体颜色会变浅，故A正确；B．甲烷和氯气取代后生成的一氯甲烷为气体，难溶于水，其它有机产物均为液态，生成的HCl极易溶于水，因此甲烷和氯气的反应为气体的物质的量减少的反应，会导致液面上升，故B正确；C．有氯化氢生成，氯化氢极易溶于水，故C正确；D．内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，故D错误；故选D。
【点睛】明确甲烷的取代反应及产物的性质是解题的关键。
解答本题要注意甲烷与氯气生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的四个取代反应会同时发生，得到的产物为混合物。
5．下列关于有机物种类繁多的原因叙述不正确的是A．碳原子性质活泼，容易形成化合物B．碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环C．碳原子之间能形成单键，也能形成双键或叁键D．碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键【答案】A【解析】【分析】【详解】有机物种类繁多的原因是碳原子间能以共价键形成碳链或碳环；碳原子之间能形成单键，也能形成双键或叁键；碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键。
选A。
6．有下列各组物质：(A)O2和O3；（B）23592U和23892U；(C) CH3CH2CH2CH3和；(D) 和；(E)甲烷和新戊烷。
(1)__________组两物质互为同位素；(2)__________组两物质互为同素异形体；(3)__________组两物质互为同系物；(4)__________组两物质互为同分异构体。
【答案】B A E C【解析】【详解】(A)O2和O3都是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体；(B)23592U和23892U都是U元素的不同核素，互为同位素；(C)CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3分子式相同，碳链结构不同，互为同分异构体；(D)和都代表二氟二氯甲烷，为同一种物质；(E)甲烷和新戊烷结构相似，分子组成上相差4个-CH2，互为同系物；则：(1)互为同位素的是B；(2)互为同素异形体的是A；(3)互为同系物的是E；(4)互为同分异构体的是C。
【点睛】考查同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的概念判断。
判断同位素、同素异形体、同分异构体的方法是：若化学式为元素，可能是同位素；若化学式为单质，则可能是同素异形体；若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物，则为同分异构体；若是分子式不同结构相似的有机化合物，则为同系物。
7．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。
8．G是一种治疗急慢性呼吸道感染的特效药中间体，其制备路线如图：(1)化合物C中的含氧官能团是_____。
(2)A→B的反应类型是______。
(3)化合物F的分子式为C14H21NO3，写出F的结构简式______。
(4)从整个制备路线可知，反应B→C的目的是______。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体共有_______种。
①分子中含有苯环，能与NaHCO3溶液反应；②能使FeCl3溶液显紫色(6)根据已有知识并结合相关信息，完成以、CH3NO2为原料制备的合成路线图____(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
，其中第二步反应的方程式为_____。
【答案】醚键、醛基加成反应保护羟基不被反应，并能最终复原 132+O22+2H2O【解析】【分析】(1)根据C的结构确定其含有的含氧官能团名称；(2)物质A与HCHO发生酚羟基邻位的加成反应产生；(3)根据E、G的结构，结合F的分子式，确定F的分子结构；(4)根据B、C的结构及最后得到的G的结构分析判断；(5)根据同分异构体的概念，结合同分异构体的要求，写出符合要求的同分异构体的种类数目；(6)与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生，该物质被催化氧化产生苯甲醛，苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生，发生消去反应产生，发生加聚反应产生；根据题意，第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛。
【详解】(1)根据C的结构简式可知C中含有的含氧官能团为醛基、醚键；(2)物质A酚羟基邻位上断裂C-H键，HCHO分子中断裂C、O双键中的较活泼的键，二者发生加成反应产生，所以A→B的反应类型是加成反应；(3)物质E结构简式为，E与CH3CHO、H2在Pd/C作用下反应产生分子式C14H21NO3的F，则F的结构简式为；(4)B结构简式为，B与反应产生C：。
经一系列反应最后生成，两个官能团又复原，所以从整个制备路线可知，反应B→C的目的是保护羟基不被反应，并能最终复原；(5)B结构简式为，其同分异构体符合条件：①分子中含有苯环，能与NaHCO3溶液反应，说明分子中含有羧基-COOH；②能使FeCl3溶液显紫色，说明分子中含有酚羟基，若含有2个侧链，则为-OH、-CH2COOH，二者在苯环上的位置有邻、间、对三种；若有三个官能团，分别是-OH、-COOH、-CH3，三个官能团位置都相邻，有3种不同结构；都相间，有1种位置；若2个相邻，一个相间，有3×2=6种，因此有三个官能团的同分异构体种类数目为3+1+6=10种，则符合题意的所有同分异构体的种类数目是3+10=13种；(6)一氯甲苯与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生，该物质与O2在Cu作催化剂条件下加热，发生氧化反应产生苯甲醛，苯甲醛与CH3NO2发生加成反应产生，发生消去反应产生，发生加聚反应产生，故反应流程为：；根据题意，第二步反应为苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛，反应方程式为：2+O22+2H2O。
【点睛】本题考查有机物合成，涉及官能团的识别、有机反应类型的判断、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等，(6)中合成路线设计，需要学生利用学过的知识和已知信息中转化关系中隐含的信息，较好的考查学生对知识的迁移运用。