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专题 16 有机化合物的结构特点和研究方法
1．目前人类已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误的是( )
A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合
B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链
C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键
D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合
【答案】C
【解析】有机物之所以种类繁多，是因为碳原子的成键特点，碳原子之间能以单键、双键、三键等形
式结合，每个碳原子能与氢原子或其他原子形成四个共价键，多个碳原子间可以形成碳链或碳环，碳链或
碳环也能相互结合等。
2．大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是( )
A．形成4对共用电子对 B．通过非极性键
C．通过2个共价键 D．通过离子键和共价键
【答案】A
【解析】碳原子有4个价电子，所以可形成4对共用电子对，A正确，C不正确；碳原子与其他原子
形成的键是极性键，B、D不正确。
3．下列有机化合物属于链状化合物，且含有两种官能团的是( )
A． B．
C．CHCHBrCHBr D．
3 2
【答案】A
【解析】A项，含有碳氯键和碳碳三键两种官能团，且碳骨架为链状，A项正确；B项，含有两种官
能团，但它不是链状化合物，B项错误；C项，只含有碳溴键一种官能团，C项错误；D项，为环状化合
物，且只含有羟基一种官能团，D项错误。故选A。
4．下列关于同分异构体异构方式的说法中，正确的是( )
A． CHCHCHCH 和CHCH(CH ) 属于碳链异构
3 2 2 3 3 3 2
B． 和 属于位置异构
C． CH＝C(CH) 和CHCH＝CHCH 属于官能团异构
2 3 2 3 3
D． CHCHCHCOOH和CHCOOCH CH 属于位置异构
3 2 2 3 2 3【答案】A
【解析】CHCHCHCH 和CHCH(CH ) 碳的骨架不同，前者没有支链，后者有支链，属于碳链异构，
3 2 2 3 3 3 2
A 正确； 和 属于顺反异构，不是位置异构， B 错误；CH═C(CH ) 和
2 3 2
CHCH═CHCH 的官能团相同，位置不同，属于碳链异构、位置异构，C 错误；CHCHCHCOOH 和
3 3 3 2 2
CHCOOCH CH 的官能团不同，属于官能团异构，D错误。
3 2 3
5．下列说法正确的是( )
A．σ键强度小,容易断裂,而π键强度较大,不易断裂
B．共价键都具有方向性
C．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
D．两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
【答案】D
【解析】一般σ键比π键更稳定,A项错误;s-s σ键无方向性,B项错误;原子轨道以“头碰头”方式相互
重叠形成的共价键为σ键,C项错误;两个原子之间形成共价键时,单键为σ键,双键和三键中都只有一个 σ
键,D项正确。
6．下列说法正确的是( )
A．π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称
C．乙烷分子中的键全为σ键，乙烯分子中含σ键和π键
D． H 分子中含σ键，Cl 分子中含π键
2 2
【答案】C
【解析】A项，π键为p电子“肩并肩”重叠形成，而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成，A不符
合题意； B项，σ键“头碰头”重叠为球对称，π键“肩并肩”重叠为镜面对称，B不符合题意； C项，
乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个π键，则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和
π键，C符合题意； D项，氢气、氯气中均为共价单键，则H 分子中含σ键，Cl 分子中也含σ，均不含π
2 2
键，D不符合题意； 故选C。
7．草酸是“消字灵”的主要成分之一，其分子构成如图．下列关于草酸的叙述不正确的是( )A．草酸属于有机物
B．草酸的化学式为HC O
2 2 4
C．一个草酸分子由2个氢原子、2个碳原子、4个氧原子构成
D．草酸的摩尔质量为90 g
【答案】D
【解析】A项，从分子模型的可以看出，草酸是含有碳元素的化合物，属于有机物，A正确；B项，
在分子模型可以看出，一个草酸分子中含有 2个C原子、2个H原子、4个O原子，故其化学式可写为
HC O，B正确；C项，草酸是由草酸分子构成的，一个草酸分子是由2个C原子、2个H原子、4个O原
2 2 4
子构成的，C正确；D项，1×2+12×2+16×4=90，草酸的摩尔质量为90 g/mol，D不正确。
8．下列化学式及结构式或结构简式中，从成键情况看不合理的是( )
【答案】B
【解析】C、Si能形成4个共价键，N能形成3个共价键，而O、S能形成2个共价键，Cl能形成1个
共价键，可以看出B中物质C、Si成键不合理。
9．下列化学用语不正确的是( )
A． 的分子式为C HO
2 4 2
B．丙烷分子的球棍模型
C．乙烯的结构简式：CHCH
2 2
D．CHS的结构式
4
【答案】C
【解析】乙烯的结构简式是CH==CH ，碳碳双键不能省略。
2 2
10．下列表示不正确的是( )A．氯离子的结构示意图 B．四氯化碳分子的电子式:
C．CH 的球棍模型 D．明矾的化学式:KAl(SO )·12H O
4 4 2 2
【答案】B
【解析】A项，氯离子的核电荷数为17，最外层达到8电子稳定结构；氯离子的结构示意图
，故A正确；B项，氯原子未成键的孤对电子对未标出，四氯化碳正确的电子式为
，故B错误；C项，甲烷含有C-H键，为正四面体结构，球棍模型为 ，故C正确；
D项，明矾是一种常见的净水剂，明矾的化学式:KAl(SO )·12H O，故D正确；故选B。
4 2 2
11．下列化学用语正确的是( )
A．过氧化氢的电子式：
B．异戊烷的结构简式：
C．正丁烷的结构简式：CH(CH)CH
3 2 2 3
D．己烷的分子式：C H
6 16
【答案】C
【解析】A项，过氧化氢是共价化合物，其电子式： ，故A错误；B项，每个碳原
子有四条共价键，所以异戊烷的结构简式： ，故B错误；C项，正丁烷的结构简式：CH(CH)CH，故C正确；D项，己烷属于饱和烷烃，所以分子式：C H ，故D错误。
3 2 2 3 6 14
12．下列化学用语正确的是( )
A．硝基苯的结构简式： B．乙烯的球棍模型：
C．全氟丙烷的电子式： D．CH—CH＝CH 的最简式：CH
3 2 2
【答案】D
【解析】A项，硝基苯的结构简式应该是 ，A错误；B项，乙烯的比例模型为
，B错误；C项，全氟丙烷的电子式为 ，C错误；D项，CH－CH＝CH
3 2
的分子式为C H，因此最简式为CH，D正确。故选D。
3 6 2
13．下列说法不正确的是( )
A．甲基(CH—)的电子式为
3
B．化学式CHBr 只能表示一种物质
2 2
C．正戊烷的碳链是直线形
D．正丁烷(C H )的二氯代物有六种同分异构体
4 10
【答案】C
【解析】A项，甲基为中性基团，正确；B项，其中的碳原子为空间四面体结构，正确；C项，正戊烷
的碳链是锯齿形，不正确；D项，采取定一议二可查找出正丁烷的二氯代物有六种同分异构体。
14．在蒸馏实验中，下列叙述不正确的是( )
A．在蒸馏烧瓶中放入几粒碎瓷片，防止液体暴沸
B．将温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口附近
C．冷水从冷凝管下口入，上口出
D．蒸馏烧瓶不用垫石棉网，可直接加热
【答案】D
【解析】通常我们会在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片或者沸石，防止液体暴沸，A正确；温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，目的是测量蒸气温度，控制馏分物质的沸点，故 B正确；冷凝管水流遵循逆流原
理，即冷水从冷凝管下口进入，上口流出，这样冷凝效果好，故C正确；D项，蒸馏烧瓶不能直接加热，
需要垫石棉网，故D错误。
15．已知CHCHO是易溶于水、沸点为20.8 ℃的液体，将CHCHO和CHCOOH，分离的正确方法是(
3 3 3
)
A．加热蒸馏
B．加入NaCO 后，通过萃取的方法分离
2 3
C．先加NaOH溶液之后蒸出乙醛，再加入浓HSO ，蒸出乙酸
2 4
D．与钠反应后分离
【答案】C
【解析】乙醛和乙酸都为低沸点有机物，且都易挥发，直接蒸馏得不到纯净物。故先将 CHCOOH与
3
NaOH反应转化为沸点高的CHCOONa，蒸出乙醛后，再加浓HSO 将CHCOONa转化为CHCOOH，蒸
3 2 4 3 3
出CHCOOH。
3
16．下列物质的分类中，所属关系不符合“X包含Y、Y包含Z”的有( )
选项 X Y Z
A 芳香族化合物 芳香烃的衍生物
(苯酚)
B 脂肪族化合物 链状烃的衍生物 CHCOOH(乙酸)
3
C 环状化合物 芳香族化合物 苯的同系物
D 不饱和烃 芳香烃
苯甲醇)
【答案】D
【解析】芳香族化合物包含芳香烃、芳香烃的衍生物(X包含Y)，含苯环的物质中只要含有除C、H之
外的第三种元素，就是芳香烃的衍生物(Z属于Y)，所以A项正确；脂肪族化合物包含链状的(X包括Y)、
也包含环状的，而CHCOOH是链状烃的衍生物(Z属于Y)，所以B项正确；芳香族化合物是一种环状化合
3
物，且苯的同系物属于芳香族化合物，C项正确；D项，X包括Y，但苯甲醇是芳香烃的衍生物，不属于
芳香烃，Y不包括Z，错。
17．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。
以下用于研究有机物的方法正确的是( )
A．通常用过滤来分离、提纯液态有机混合物
B．质谱仪可以用于确定有机物中氢原子的种类
C．核磁共振氢谱可以用于确定有机物的相对分子质量
D．红外光谱可以用于确定有机物分子中的基团
【答案】D【解析】分离、提纯液态有机混合物，常根据有机物的沸点不同，用蒸馏的方法分离，而重结晶、萃
取、蒸发不能达到分离的目的，A错误；核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，质谱仪
用于测定有机物的相对分子质量，B错误；核磁共振氢谱可以用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，
C错误；红外光谱可以用于确定有机物分子中的基团，D正确。
18．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
【答案】D
【解析】核磁共振氢谱中峰的组数与不同化学环境氢原子的种数相同。A项，有2种不同化学环境的
氢原子，个数比为(3×2)∶2＝3∶1；B项，有3种不同化学环境的氢原子，个数比为(3×2)∶(1×2)∶(1×2)＝
3∶1∶1 ； C 项 ， 据 对 称 性 分 析 有 3 种 不 同 化 学 环 境 的 氢 原 子 ， 个 数 比 为
(3×2)∶(1×2)∶(2×4)＝3∶1∶4；D项，有2种不同化学环境的氢原子，个数比为(3×2)∶(1×4)＝3∶2。
19．C．J.Pedersen教授由于合成了冠醚而获得诺贝尔奖。这类醚因形似“王冠”故称冠醚。如
下列关于冠醚的说法正确的是( )
A． 冠醚属于烃类 B．(2)式与葡萄糖互为同分异构体
C． 冠醚能燃烧生成 CO 和HO D．(1)式和(2)式互为同系物
2 2
【答案】C
【解析】A项，冠醚中含有氧元素，属于烃的衍生物，故A错误；B项，(2) 式的化学式为 C H O，
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与葡萄糖的化学式不同，所以(2)式与葡萄糖不是同分异构体，故 B错误；C项，冠醚含有C、H、O三种
元素，所以冠醚燃烧生成CO 和HO，故C正确；D项，(1) 的分子中含有5个O原子， (2) 的分子中含
2 2
有6个O原子，二者分子组成上相差的不是若干个“CH”，不符合同系物的概念，故D错误。
2
20．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置
【答案】C
【解析】A项，样品粉末经步骤(1)得到滤液和不溶性物质，其操作为过滤，故需要过滤装置；B项，
步骤(2)得到水层和有机层，这两层溶液互不相溶，分离的操作为分液，要用到分液漏斗；C项，步骤(3)由
水层溶液得到固体粗产品，要经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作，用到蒸发皿而非坩埚；D项，有机层是甲
苯和甲醇的混合物，二者互溶，但沸点不同，可据此采用蒸馏的方法分离。
21．下列各组物质中，属于同分异构体且属于位置异构的是( )
A．CHCHCH 和CHCH(CH ) B． 和
3 2 3 3 3 2
C．CHCOOH和HCOOCH D．CHCHCHO和CHCOCH
3 3 3 2 3 3
【答案】B
【解析】A中CHCHCH 和CHCH(CH ) 分子式不同，不属于同分异构体；B中两种物质分子式相同，
3 2 3 3 3 2
官能团位置不同，属于位置异构；C中物质、D中物质分子式相同，官能团不同，属于官能团异构。
22．下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是( )
A．戊烷有2种同分异构体
B．C H 中只有3种属于芳香烃的同分异构体
8 10
C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
D．CHCHCHCH 光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃
3 2 2 3
【答案】C
【解析】戊烷有 3 种同分异构体，A 错误；C H 属于芳香烃的同分异构体的结构为
8 10
，共有4种同分异构体，B错误；3个碳原子的丙基
有2种异构体，所以取代 苯环上的一个氢原子分别得到邻、间、对各3种同分异构体，共6种，C正
确；CHCHCHCH 光照条件下与Cl 发生取代反应，得到2种一氯代物，D错误。
3 2 2 3 2
23．用相对分子质量为43的烷基取代烷烃(C H )分子中的一个氢原子，所得的有机物(不考虑立体异
4 10
构)有( )
A．8种 B．7种 C．5种 D．4种
【答案】B
【解析】烷基组成通式为 C H ，烷基式量为 43，所以14n＋1＝43，解得n＝3。所以烷基为—
n 2n＋1
C H 。—C H 有两种结构，正丙基和异丙基；丁基是丁烷去掉一个H原子剩余的基团，丁基的结构简式总
3 7 3 7
共有4种，分别为：—CHCHCHCH 、—CHCH(CH ) 、—CH(CH )CHCH 、—C(CH) 。两种烃基两两
2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 3 3
组合可得8种结构，其中(CH)CHCH CHCHCH 重复了一次，因此该有机物的种类数为7种。
3 2 2 2 2 324．准确测定有机物的分子结构，对从分子水平去认识物质世界，推动近代有机化学的发展十分重要。
采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构例，如质谱、红外光谱、核磁共振
等。有机化合物A的谱图如下，根据谱图可推测其结构简式为( )
核磁共振氢谱图 红外吸收光谱图 质谱图
A． CHOCH B． CHCHCHO C． HCOOH D． CHCHOH
3 3 3 2 3 2
【答案】D
【解析】由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，符合该条件的有 B、D
两个选项，由质谱图可得该有机物的相对分子质量为46，故选D。
25．已知某有机物4.6g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱
石灰。浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重8.8g,该有机物的化学式是( )
A． CHO B． C HO C． C HO D． C HO
4 2 4 2 6 2 6 2
【答案】C
【解析】将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g为水的质量，碱石灰增重8.8g
为二氧化碳的质量，生成水的物质的量为：5.4g÷18g/mol=0.3mol，4.6g该有机物分子中含有H原子的物质
的量为：0.3mol×2=0.6mol；生成二氧化碳的物质的量为：8.8g÷44g/mol=0.2mol，4.6g该有机物分子中含有
C原子的物质的量为0.2mol，4.6g该有机物分子中含有氧原子的物质的量为：(4.6g−12g/mol×0.2mol−1g/
mol×0.6mol)÷16g/mol=0.1mol，该有机物分子中含有C、H、O原子的物质的量之比为：0.2mol：0.6mol：
0.1mol=2：6：1，该有机物的最简式为C HO，由于H原子已经饱和，该有机物分子式为C HO，答案选
2 6 2 6
C。
