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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
第 1 课时 有机化合物的分类方法
【即时训练】
一、单选题
1．某有机物的结构式为 ，该有机物中不存在的官能团是
A．羧基 B．醛基 C．酯基 D．羟基
2．目前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
3．靛蓝是人类所知最古老的色素之一，广泛用于食品、医药和印染工业，其结构简式如下。下列说法错
误的是
A．分子式为C H ON
16 10 2 2
B．苯环上的一氯取代产物只有4种
C．所有碳原子不可能共平面
D．1 mol该物质最多能与9 mol H 反应
2
4．下列物质不含官能团的是
A．CH=CH B．CHCH
2 2 3 3C．CHCHO D．CHCHOH
3 3 2
5．已知碳原子可以成4个价键，氢原子可以成1个价键，氧原子可以成2个价键，下列分子式或结构简式
书写正确的是
A．CH B．C H C． D．
3 2 6
6．下列说法正确的是
A．CHCHCH 分子中三个碳原子在同一直线上
3 2 3
B．CH=CH—CH 分子中三个碳原子共平面
2 3
C． 分子中所有原子不可能共平面
D．CH 分子中所有原子共平面
4
7．S—诱抗素的分子结构简式如图所示，下列关于该分子的说法正确的是
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
8．拟除虫菊酯是一类高效，低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构
简式如图。下列对该化合物叙述不正确的是
A．属于芳香化合物 B．分子中碳原子个数是25
C．具有酯类化合物的性质 D．在一定条件下可以发生加成反应
9．下列有机物中含有两种官能团的是
A．CH=CHCl B．
2
22
C． D．
10．下列说法错误的是
A．C H 分子中可能存在碳碳双键
4 8
B．C H 分子可能是链状也可能是环状
3 6
C．C HO分子内一定存在碳碳双键
3 6
D．汽油添加CHOC(CH )，可生产无铅汽油。该分子中原子间必存在 的连接方式
3 3 3
11． 结构如图所示，X、Y，Z、W、R原子序数依次增大，R为周期表中非金属性最强的元
素。下列说法错误的是
A．简单气态氢化物的沸点：
B．标准状况下22.4L Y的氢化物完全燃烧消耗氧气物质的量为2mol
C．3.2gCu与Z的最高价氧化物对应的水化物完全反应生成0.05mol混合气体时，该反应转移电子数为
D．首次在实验室合成了 ，打破了有机化合物与无机物的界限
12．下列说法正确的是
A．在有机化合物中，碳原子间只能形成单键
B．碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键
C．在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状
D．互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物
二、填空题
13．按题目要求填空:(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂，结构简式为 ，其所含有的含氧官能团有
_____ (写出符合条件官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是_____，互为同分异构体的是_____。(填序号)
① CH CHOH 和 CHOCH ②C(CH ) 和 C H
3 2 3 3 3 4 4 10
③ 和 ④35Cl 和 37Cl
(3)分子式为 C H 的有机物中，含有乙基支链的同分异构体分别有:_____、_____、_。(写出结构简式)
8 18
(4)某化合物的分子式为 C HCl，其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰，则该物质的结构简式为____，写
4 9
出该物质在 NaOH 的乙醇溶液中共热发生反应的化学方程式:_________。
14． (1)现有5种有机物：①乙烯；②乙醇；③葡萄糖；④乙酸；⑤乙酸乙酯。请分别写出其中含有下列
官能团的有机物的结构简式， ___________；—CHO___________；—COOH___________。在
上述5种有机物中，能发生银镜反应的是___________(填序号，下同)；能发生水解反应的___________ ；
具有酸性且能发生酯化反应的是___________；既能发生加成反应，又能发生加聚反应的是___________。
(2)下列说法正确的是___________ (填字母)。
A．含元素种类相同而结构不同的化合物互为同分异构体
B．某有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，说明该有机物中必定含有碳、氢、氧三种元素
C．甲烷与氯气的混合气体在光照条件下反应，生成的是一氯甲烷和氯化氢
D．乙烯与氯气加成反应的产物 ClCH CHCl
2 2
(3)请选择合适的试剂除去括号内的杂质。
序号 被提纯物(杂质) 试剂
① CHCH(CH=CH ) ___________
3 3 2 2
② CH=CH (SO ) ___________
2 2 2
③ 乙酸乙酯(乙酸) ___________
④ 乙醇(水) ___________
15．某物质只含C、H、O三种元素，其分子的球棍模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间
44
的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)该物质中含氧官能团的结构简式为________。
(2)下列物质中，与该物质互为同分异构体的是________(填序号)。
A．CHCHCHCOOH
3 2 2
B．OHCCH(CH )CHO
3
C．CHCHCH===CHCOOH
3 2
D．CH===CHCOOCH
2 3
(3)该分子中共平面的原子数最多为________(已知羧基的四个原子可以共平面)。
16．按要求回答下列问题：
(1)用系统命名法命名下列物质： ：___________；
(2)写出“间甲基苯乙烯”的结构简式：___________。
(3) 分子中最多有___________个原子处于同一平面上。
(4)分子式为C H 的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，该芳香烃的结构简式为___________。
9 12
(5)某烃1 mol与2 mol HCl完全加成，生成的氯代烃最多还可以与4 mol Cl 发生取代反应，则该烃的结构
2
简式为___________。
(6)写出由甲苯制取炸药TNT的方程式___________。
(7)与H 加成生成2，5-二甲基己烷的炔烃的结构简式 ___________。
2参考答案
1．B
【详解】
根据结构简式 ，1是羟基、2是酯基、3是羧基，不含醛基，故选B。
2．C
【分析】
有机物种类多的原因：碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子（如氢原子）形成4个共价
键；碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键；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；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；存在同分异构体。
【详解】
A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合，是碳的化合物种类多的原因之一，故A正确；
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，是碳的化合物种类多的原因之一，故B
正确；
C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键，不是碳的化合物种类多的原因之一，故C错误；
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，是碳的化合物种类多的原因之一，故
D正确；
故选C；
3．C
【详解】
A．根据结构简式可知，分子式为C H ON，选项A正确；
16 10 2 2
B．如图所示， 苯环上的一氯取代产物只有4种，选项B正确；
C．所有碳原子都为sp2杂化，当双键碳原子与苯环共面时，有可能所有碳原子共平面，选项C错误；
D．1 mol该物质中有2mol苯环、1mol碳碳双键、2mol羰基，一共9 mol H 反应，选项D正确；
2
答案选C。
11
4．B
【详解】
A．CH=CH 为乙烯，属于烯烃，所含有官能团为碳碳双键，选项A不符合题意；
2 2
B．CHCH 为乙烷，属于烷烃，不含官能团，选项B符合题意；
3 3
C．CHCHO为乙醛，属于醛类物质，官能团为醛基，选项C不符合题意；
3
D． CHCHOH为乙醇，属于醇类物质，官能团为羟基，选项D不符合题意；
3 2
答案选B。
5．B
【详解】
A．由信息可知碳原子可以形成4个价键，CH 中碳原子只结合3个H原子，故A错误；
3
B．C H 的结构简式为CH CH，分子中碳原子和碳原子之间形成一个价键，剩余价键和氢原子结合，故
2 6 3 3
B正确；
C．由信息可知碳原子可以形成4个价键，氧原子可以成2个价键， 中氧原子形成3个价键、碳
原子形成5个价键，故C错误；
D．由信息可知碳原子可以形成4个价键， 中碳碳双键的碳原子形成5个价，故D错误；
故选B。
6．B
【详解】
A．烷烃中碳原子呈“锯齿形”，不可能共直线，A错误；
B．碳碳双键以及与双键直接相连的原子位于同一平面，可知该分子中三个碳原子共平面，B正确；
C．苯分子中所有原子共平面，故 分子中所有原子有可能共平面，C错误；
D．CH 分子中4个氢原子构成正四面体形，所有原子不可能共平面，D错误；
4
故选B。
7．A
【详解】
22
含有碳碳双键、羰基、羟基、羧基(红圈标出)，不含苯环、酯基，故选A。
8．B
【详解】
A．结构中含有苯环，属于芳香化合物，故A正确；
B．根据结构简式，该分子中还原18个碳原子，故B错误；
C．结构中含有酯基，具有酯类化合物的性质，故C正确；
D．结构中含有碳碳双键和苯环，在一定条件下可发生加成反应，故D正确；
故选B。
9．A
【详解】
A．含碳碳双键、氯原子2种官能团，A正确；
B．含酚羟基1种官能团，B错误；
C．含氯原子1种官能团，C错误；
D．含硝基1种官能团，D错误；
故选：A。
10．C
【详解】
A．C H 分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子，可能存在碳碳双键，故A正确；
4 8
B．C H 分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子，可能是含有碳碳双键的链状结构，也可能是含有一个
3 6
环的环状结构，故B正确；
C．C HO分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子，可能含有碳碳双键，也可能含有一个环或碳氧双键，
3 6
故C错误；
D．根据碳的四价键结构、氧的二价键架构，可知在CHOC(CH ) 分子中必然存在 的连接形
3 3 3
式，故D正确；
故选C。
11．B
【详解】
33
A．HO在常温下是液体，而HF是气体，可知简单气态氢化物的沸点： ，正确，A不符合题意；
2
B．Y的氢化物包含各种烃类化合物，故无法计算，错误，B符合题意；
C．Cu与硝酸完全反应，无论生成NO还是生成NO ，还是混合气体，1mol Cu均转移2mol电子，故3.2g
2
Cu即0.05mol Cu转移0.1mol电子，正确，C符合题意；
D．首次用无机物合成了有机物尿素 ，打破了有机化合物与无机物的界限，正确，D不符合
题意；
答案选D。
12．B
【详解】
A．有机化合物分子中的碳原子可形成碳碳单键，也可形成碳碳双键或叁键，选项A错误；
B．C原子最外层含有4个电子，可以与其它原子形成4对共用电子对，选项B正确；
C．在有机化合物中，碳原子间所成的骨架可以是碳链，也可以是碳环，选项C错误；
D．互为同分异构体的物质分子式相同、结构不同，如果为碳架异构或官能团位置异构，则为同一类有机
物，选项D错误。
答案选B。
13．羟基、羰基、醚键 ② ① CHCHCH(CH CH)CHCHCH
3 2 2 3 2 2 3
CHCH(CH )CH(CH CH)CHCH CHCHC(CH) (CH CH) CH CH (CH)CCl(或 )
3 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3 2 3 3 3
+NaOH ↑+NaCl+HO
2
【详解】
(1) 由结构简式 可知，含氧官能团有：羟基、羰基、醚键，故答案为：羟基、羰基、
醚键；
44
(2) ①分子式相同结构不同为同分异构体，②C(CH) 和 C H 结构相似相差1个-CH 为同系物，③是同种
3 4 4 10 2
物质，④为同位素，故答案为：②，①；
(3) 分子式为 C H 的有机物中，含有乙基支链的同分异构体分别有CHCHCH(CH CH)CHCHCH，
8 18 3 2 2 3 2 2 3
CHCH(CH )CH(CH CH)CHCH，CHCHC(CH) (CH CH) CH CH，故答案为：
3 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3 2 3
CHCHCH(CH CH)CHCHCH，CHCH(CH )CH(CH CH)CHCH，CHCHC(CH) (CH CH) CH CH；
3 2 2 3 2 2 3 3 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3 2 3
(4) 分子式为 C HCl，其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰,说明该物质中只含有一种氢，其构简式为
4 9
(CH)CCl(或 )，该物质在 NaOH 的乙醇溶液中共热发生反应的化学方程式：
3 3
+NaOH ↑+NaCl+HO，故答案为：(CH)CCl(或 )， +NaOH
2 3 3
↑+NaCl+HO；
2
14．① ③ ④ ③ ⑤ ④ ① D 溴水 氢氧化钠溶液 饱和碳酸钠溶液
CaO
【详解】
(1)①乙烯含有官能团为碳碳双键；②乙醇含有官能团为醇羟基；③葡萄糖含有的官能团为醛基和醇羟基；
④乙酸含有的官能团为羧基；⑤乙酸乙酯含有的官能团为酯基。
故含有官能团 的为①；含有—CHO的有③；含有—COOH的有④；
在上述5种有机物中，③葡萄糖含有醛基，故能发生银镜反应的是③；能发生水解反应的是含酯基的乙酸
乙酯⑤；具有酸性且能发生酯化反应的是含有羧基的④；既能发生加成反应，又能发生加聚反应的是含有
碳碳双键的乙烯①；
(2)A．含元素种类相同的化合物不一定具有相同的分子式，如烃类都是有C、H元素组成，它们的分子式
不同，所以含有元素种类相同的不同物质不一定互为同分异构体，选项A错误；
B．有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，根据质量守恒，则该有机物中必定含有碳、氢两种元素，但是
55
不一定只含有C、H元素，还可能含有氧元素，选项B错误；
C．甲烷和氯气的混合气体在光照下反应，可生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，选项C错
误；
D．乙烯与氯气加成反应的产物 ClCH CHCl，选项D正确；
2 2
答案选D；
(3)①乙烯能与溴水发生加成反应，CHCH 不能，可用洗气除杂；
3 3
②二氧化硫能与氢氧化钠反应，乙烯不反应，可用洗气除杂；
③乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离；
④乙醇与水的沸点不同，可加CaO后增大与乙醇的沸点差异；
答案为溴水；氢氧化钠溶液；饱和碳酸钠溶液；CaO。
15．—COOH BD 10
【详解】
(1)根据分子模型可知，该物质的结构简式为CH===C(CH )COOH，含氧官能团为-COOH，答案为：-
2 3
COOH；
(2) A. CH CHCHCOOH与CH===C(CH )COOH分子式不同，A错误；
3 2 2 2 3
B. OHCCH(CH )CHO与CH===C(CH )COOH分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；
3 2 3
C. CHCHCH===CHCOOH与CH===C(CH )COOH分子式不同，C错误；
3 2 2 3
D. CH ===CHCOOCH 与CH===C(CH )COOH分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确；答案为：
2 3 2 3
BD；
(3)碳碳双键是平面结构、羧基的四个原子可以共平面，如图所示，该分子中共平面的原子数最多为10个
(标有“·”)；
答案为：10。
16．2，4-二甲基-2-己烯 14 CH≡CH
66
(CH)CHC≡CCH(CH )
3 2 3 2
【详解】
(1)该分子为烯烃，选取含双键在内的最长碳链为主链，含有6个碳原子，从离双键近的一端开始编号，写
出名称为：2，4-二甲基-2-己烯，故答案为：2，4-二甲基-2-己烯
(2)间甲基苯乙烯依据名称可知苯乙烯的间位有1个甲基，结构简式为： ，故答案为：
；
(3)苯环及与苯环相连的原子处于同一平面上，有12个，苯环上连了2个甲基，甲基为四面体结构，最多
能有1个原子和苯环在同一平面上，故有12+2=14个，故答案为：14；
(4) 分子式为C H 的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，则其结构对称，苯环上只有1种氢原子，该
9 12
芳香烃的结构简式为： ，故答案为： ；
(5)某烃1 mol与2 mol HCl完全加成，则其分子中含有1个碳碳叁键或2个碳碳双键；生成的氯代烃最多还
可以与4 mol Cl 反应，则产物分子中含有4个氢原子，从而得出烃分子中含有2个氢原子，故该烃为乙炔，
2
结构简式为CH≡CH，故答案为： CH≡CH；
(6) 甲苯与浓硝酸、浓硫酸的混合液在加热条件下反应， 可制得2, 4，6-三硝基甲苯和水，则制取炸药
TNT的方程式为： ，故答案为： ；
(7) 2，5-二甲基己烷的结构简式为： (CH)CHCH CHCH(CH )，由于碳原子形成的共价键不能超过4个，
3 2 2 2 3 2
在该有机物分子中能添加化学键把碳碳单键变成碳碳三键，满足条件的只有一种结构：
(CH)CHC≡CCH(CH )，故答案为： (CH)CHC≡CCH(CH ) ；
3 2 3 2 3 2 3 2
7
