第1课时 分离、提纯
必备知识基础练进阶训练第一层
1．甘油是一种常用的有机溶剂，可与水以任意体积比互溶，密度约为1.26g/mL，沸点约为290℃。分离水和甘油应采用的方法是( )
A．蒸馏 B．蒸发
C．过滤 D．萃取、分液
2．下列关于实验操作的叙述中，正确的是( )
A．蒸发操作时，将蒸发皿放置在垫有石棉网的铁圈上，进行加热
B．萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大
C．萃取操作时，分液漏斗使用前必须检查是否漏水
D．蒸发操作时，蒸发皿中的固体全部析出后停止加热
3．关于物质的分离、提纯实验操作，下列叙述正确的是( )
A．进行蒸馏操作时，温度计的水银球应伸入液面下
B．分离碘与CCl4的混合物，不可采用蒸馏的方法
C．在苯甲酸重结晶实验中，溶解粗苯甲酸时，加热是为了使其充分溶解
D．在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到室温再过滤
4．可以用分液漏斗分离的一组混合物是( )
A．苯和甲苯 B．乙醇和水
C．苯和水 D．溴和四氯化碳
5．下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是( )
A．苯(己烷)——分液
B．乙酸乙酯(乙酸)——加入饱和NaOH溶液，分液
C．CO2(HCl)——通入饱和NaCl溶液，洗气
D．乙醇(水)——加CaO，蒸馏
6．为了提纯表中所列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH(CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5(CH3COOH) 饱和NaOH溶液 分液
7.某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸用到的分离提纯方法叫重结晶，在提纯苯甲酸过程中用到的主要实验操作组合是( )
A．萃取、分液、过滤B．蒸馏、分液、结晶
C．加热、蒸馏、结晶D．溶解、过滤、结晶
8．如图表示物质A在4种溶剂W、X、Y、Z中的溶解度曲线。据此，用重结晶法提纯A时，最宜采用的溶剂是( )
A．W B．XC．Y D．Z
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
9.选择下列实验方法分离提纯物质，将分离提纯方法的字母序号填在横线上。
A．萃取分液 B．升华
C．重结晶 D．分液
E．蒸馏 F．过滤
G．洗气
(1)________分离氯化钾与固体碘的混合物。
(2)________提纯含有泥沙的苯甲酸固体。
(3)________分离水和CCl4的混合物。
(4)________分离石油中的各组分。
(5)________除去混在甲烷中的乙烯。
(6)________提取溴水中的溴。
10．苯甲酸重结晶实验基本操作如下：
①将粗苯甲酸1g加到100mL的烧杯中，再加入50mL蒸馏水，在石棉网上边搅拌边加热，使粗苯甲酸溶解，②全部溶解后再加入少量蒸馏水并搅拌。③然后，使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100mL烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。④滤出晶体。回答下列问题：
(1)上述四步操作过程中需用到玻璃棒的步骤有________；
(2)步骤②的目的是________________________________________________________________________；
(3)观察滤液冷却时的实验现象________________________________________________________________________；
(4)重结晶后苯甲酸的状态为________；
(5)为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时温度越低越好？请说明理由________________________________________________________________________。
关键能力综合练进阶训练第二层
1．苯甲酸又称安息香酸，是一种食品防腐剂，在苯甲酸的重结晶实验中，下列装置未涉及的是( )
A．加热溶解
B．分液
C．趁热过滤
D．冷却结晶
2．有机物1 溴丁烷是一种重要的精细化工产品，在有机合成中作烷基化试剂。实验室用浓硫酸、NaBr固体、1 丁醇和下列装置制备1 溴丁烷。
下列说法错误的是( )
A．图中冷凝管中的冷凝水均为a口进b口出
B．浓硫酸的作用包含制取HBr、吸水提高1 丁醇的转化率等
C．分液装置中要进行水洗分液、10%Na2CO3洗涤分液、水洗分液等操作以除去杂质
D．气体吸收装置的作用是吸收HBr，防止其污染空气
3．实验室制备乙酸异戊酯的有关信息如下表所示。
物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水溶性
乙酸异戊酯 130 0.867 142 难溶
在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后操作正确的是( )
A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出
4．硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线如图所示。在60℃时的某溶液中，硝酸钾、氯化钠均刚好达饱和，冷却至0℃时析出晶体的成分是( )
A．纯硝酸钾晶体
B．大量硝酸钾，少量氯化钠
C．等量的硝酸钾和氯化钠
D．大量氯化钠，少量硝酸钾
5．按以下实验方案可以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
6．咖啡因是弱碱性化合物，易溶于氯仿、乙醇、丙酮及热苯等，微溶于水、石油醚。含有结晶水的咖啡因是无色针状晶体，味苦，在100℃时失去结晶水并开始升华，120℃时升华相当显著，178℃时升华很快。它的结构式为，实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因：
在步骤1加入酒精进行浸泡，过滤得到提取液，步骤2、步骤3、步骤4所进行的操作或方法分别是( )
A.加热、结晶(或蒸发)、升华
B．过滤、洗涤、干燥
C．萃取、分液、升华
D．加热、蒸馏、蒸馏
7．乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质。
已知：①20℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9g
②氯化钠可分散在乙醇中形成胶体
③乙酰苯胺在水中的溶解度如下表：
温度/℃ 25 50 80 100
溶解度/g 0.56 0.84 3.5 5.5
下列提纯乙酰苯胺使用的溶剂和操作方法都正确的是( )
A．水；分液 B．乙醇；过滤
C．水；重结晶 D．乙醇；重结晶
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么试剂和方法除去。
物质 试剂 方法
①乙醇(水) ________ ________
②乙酸乙酯(乙酸) ________ ________
③甲烷(乙烯) ________ ________
学科素养升级练进阶训练第三层
1.把碘从碘的四氯化碳溶液里分离出来，有下列操作步骤：①静置后分液；②把碘的四氯化碳溶液倒入分液漏斗；③加入浓氢氧化钠溶液，再充分振荡；④得固态碘；⑤静置后过滤；⑥在水层加入45%的硫酸溶液得悬浊液。正确的操作顺序是( )
A．①②③⑤⑥④B．⑥⑤④③②①
C．②③①⑥⑤④D．⑥⑤④③①②
2．将图中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置，并进行蒸馏。
(三) (一) (五)
(二) (六) (四)
(1)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种仪器的名称是________、________、________。
(2)将以上仪器按(一)→(六)顺序，用字母a，b，c…表示连接顺序。
e接( )，( )接( )，( )接( )，( )接( )。
(3)Ⅰ仪器中c口是________，d口是________。(填“进水口”或“出水口”)
(4)蒸馏时，温度计水银球应放在________位置。
(5)在Ⅱ中注入工业酒精后，加几片碎瓷片的目的是________________________________。
(6)给Ⅱ加热，收集到沸点最低的馏分是________。收集到78℃左右的馏分是________。
3．香蕉水主要用作喷漆的溶剂和稀释剂，其主要成分乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：
物质名称 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水中溶解性
异戊醇 88 0.8123 131 微溶
乙酸 60 1.0492 118 溶
乙酸异戊酯 130 0.8670 142 难溶
实验步骤：
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A(加热和夹持装置略)，回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，先用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗，再用水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集得乙酸异戊酯3.9g。
回答下列问题：
(1)仪器B的名称是________，加入碎瓷片的作用是______________________。
(2)在洗涤操作中第一次用水洗的主要目的是________________。
(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后粗产品应从分液漏斗的________(填“上”或“下”)口分离出。
(4)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________________________。
(5)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
a． b．
c． d．
(6)在蒸馏操作中，收集乙酸异戊酯时应控制的温度范围________。
A．115～125℃ B．118～130℃
C．130～140℃ D．140～143℃
(7)本实验的产率是________。
4．实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是
已知苯甲醛易被空气氧化，苯甲醇的沸点为205.3℃；苯甲酸的熔点为121.7℃，沸点为249℃，溶解度为0.34g；乙醚的沸点为34.8℃，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示：
试根据上述信息回答下列问题：
(1)操作Ⅰ的名称是________，乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。
(2)操作Ⅱ的名称是________。
(3)操作Ⅲ的名称是________，产品乙是________。
(4)如图所示，操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(填“a”“b”“c”或“d”)，该操作中，除需酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、锥形瓶、牛角管外，还需要的玻璃仪器是________，得到产品甲的适宜温度为________。
第1课时 分离、提纯
必备知识基础练
1．答案：A
解析：甘油和水互溶，不能用过滤、分液的方法分离，而二者沸点不同，可用蒸馏的方法分离，故选A。
2．答案：C
解析：蒸发皿可以直接加热，不需要放置在垫有石棉网的铁圈上，A错误；萃取操作时，一般选择有机萃取剂，但萃取剂的密度不一定必须比水大，例如苯的密度小于水的，B错误；萃取操作时，分液漏斗带有活塞，使用前必须检查是否漏水，C正确；蒸发操作时，当蒸发皿中有大量的固体析出时，停止加热，利用余热蒸干，D错误。
3．答案：C
解析：蒸馏时温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，故A错误；碘和CCl4的沸点相差较大，能用蒸馏的方法分离，故B错误；苯甲酸在温度较高时溶解度较大，加热可使其充分溶解，故C正确；苯甲酸重结晶实验中，为减少苯甲酸的损失，要趁热过滤，故D错误；故选C。
4．答案：C
解析：苯和甲苯互溶，不能用分液漏斗分离，A不选；乙醇和水互溶，不能用分液漏斗分离，B不选；苯不溶于水，可以用分液漏斗分离，C选；溴易溶于四氯化碳中，不能用分液漏斗分离，D不选。
5．答案：D
解析：苯和己烷互溶，不能通过分液分离，应采用蒸馏分离，故A错误；乙酸乙酯也能与NaOH反应，故B错误；CO2在饱和NaCl溶液中会溶解，故C错误；水与CaO反应生成氢氧化钙，乙醇与氢氧化钙沸点相差较大，通过蒸馏法可以将乙醇从溶液中蒸出，故D正确。
6．答案：C
解析：向试样中加入溴水，己烯与Br2反应的产物与己烷互溶，用分液法不能将己烷提纯，A错误；淀粉溶液和NaCl溶液均可透过滤纸，应该是渗析法，B错误；CaO与CH3COOH发生反应：CaO＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O，用蒸馏法将CH3CH2OH蒸出，C正确；乙酸乙酯和乙酸均能与饱和氢氧化钠溶液反应，用饱和Na2CO3溶液可减少乙酸乙酯在水中的溶解量并与CH3COOH反应除去乙酸，然后用分液的方法分离，D错误。
7．答案：D
解析：苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大，提纯苯甲酸的操作过程为在加热条件下将样品充分溶解，用漏斗趁热过滤得到苯甲酸溶液，待溶液缓慢冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体，则提纯过程的主要实验操作组合为溶解、过滤、结晶，故选D。
8．答案：D
解析：通常不特别指明溶剂时，都是指在水中的溶解度，但是溶解度的定义也适用于非水溶剂，本题是为提纯物质A，选择最佳溶剂，通常，重结晶的操作条件是利用高温和低温时的溶解度差值大且为正值，所以，选溶剂Z，故选D。
9．答案：(1)B (2)C (3)D (4)E (5)G (6)A
解析：(1)固体碘易升华，氯化钾的热稳定性好，用升华分离氯化钾与固体碘的混合物，故选B；(2)苯甲酸能溶于水，泥沙不溶于水，用重结晶可以提纯含有泥沙的苯甲酸固体，故选C；(3)水与CCl4不相溶，可用分液分离水和CCl4的混合物，故选D；(4)石油中各组分的沸点不同，可用蒸馏法分离石油中的各组分，故选E；(5)乙烯能与溴水发生加成反应，甲烷不能，可用洗气法除去混在甲烷中的乙烯，故选G；(6)溴单质微溶于水，易溶于有机溶剂，可用萃取分液法提取溴水中的溴，故选A。
10．答案：(1)①②③④ (2)减少趁热过滤过程中损失苯甲酸 (3)晶体析出，且越来越多 (4)晶体 (5)温度降低杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会析出；温度极低时溶剂水也会结晶析出
解析：(1)在溶解粗苯甲酸时需要玻璃棒搅拌，在过滤操作时需要玻璃棒引流，防止液体飞溅；因此步骤①②③④均会用到玻璃棒；(2)为了避免过滤过程中苯甲酸结晶析出，可以在溶解粗苯甲酸后再向溶液中添加少量的蒸馏水；(3)冷却苯甲酸的溶液，会观察到苯甲酸晶体析出，并且越来越多；(4)经过重结晶后的苯甲酸为晶体的状态；(5)冷却含苯甲酸的滤液时，降温要适当，否则温度过低，一方面部分杂质也有可能析出，另一方面溶剂水也有可能凝固。
关键能力综合练
1．答案：B
解析：苯甲酸的重结晶实验的步骤包括：称量一定量的粗苯甲酸用蒸馏水溶解、趁热过滤、冷却结晶、洗涤、抽滤、干燥等。没有分液操作，故选B。
2．答案：A
解析：为了充分冷凝蒸汽，冷凝管中的冷凝水应从下口进水，上口出水，所以回流装置中的冷凝管中的冷凝水为a口进b口出，而蒸馏装置中的冷凝水应b口进a口出，故A错误；1 丁醇和HBr发生取代反应生成1 溴丁烷和水，原料是浓硫酸和NaBr，实验所需的HBr是由浓硫酸和NaBr制取的，同时浓硫酸具有吸水性，可以吸收生成的水，提高1 丁醇的转化率，故B正确；制得的1 溴丁烷中混有未完全反应的硫酸、NaBr、1 丁醇，先用水除去大部分硫酸、NaBr、1 丁醇，分液后有机层再用10%Na2CO3溶液洗涤，除去残留的酸，分液后有机层再用水洗涤，除去残留的碳酸钠，故C正确；反应过程中产生HBr，需要进行尾气处理，由于HBr极易溶于水，所以用倒扣于水面的漏斗吸收HBr，故D正确；故选A。
3．答案：D
解析：乙酸异戊酯的密度比水的小且难溶于水，分层后水层在下面，应先将下面的水层从分液漏斗的下口放出，再将上层的乙酸异戊酯从上口倒出；不能将密度小的液体从下口放出，若水层和乙酸异戊酯都从下口放出，附着在分液漏斗下口的少量水层又会混入乙酸异戊酯中，导致分离失败。故选D。
4．答案：B
解析：不同物质的溶解度受温度变化影响不同，硝酸钾的溶解度随温度升高而明显增大，氯化钠的溶解度随温度变化影响不大。由题图可知，将60℃的饱和溶液冷却至0℃时硝酸钾容易析出，氯化钠析出较少，所以冷却析出的晶体中含有大量硝酸钾，少量氯化钠，故选B。
5．答案：C
解析：步骤(1)中出现不溶性物质和滤液，因此需要过滤装置，A正确，不符合题意；操作中出现有机物和水层，进行分液操作，步骤(2)需要用到分液漏斗，B正确，不符合题意；从水溶液中得到固体，需要蒸发结晶，需要用到蒸发皿，C错误，符合题意；有机层混合液中需要进行分离，采用蒸馏方法，D正确，不符合题意。
6．答案：A
解析：在步骤1中加入了乙醇，下面要分离咖啡因和乙醇，可进行加热得到浓缩液再结晶(或蒸发)得到粗产品，因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华，故选A。
7．答案：C
解析：乙酰苯胺和氯化钠可以溶于水中，不会出现分层，故不能通过分液分离，A错误；乙酰苯胺可以溶于乙醇中，但乙酰苯胺和乙醇不能通过过滤分离，B错误；乙酰苯胺在水中的溶解度随温度变化较大，而氯化钠的溶解度随温度变化较小，故采用重结晶法提纯乙酰苯胺，C正确；乙酰苯胺在乙醇中溶解度大，不能通过重结晶提纯分离，D错误。
8．答案：①生石灰 蒸馏 ②饱和碳酸钠溶液 分液 ③溴的四氯化碳溶液 洗气
解析：分离互溶且沸点不同的液体可采用蒸馏的方法，分离不互溶的液体可采用分液的方法。
①乙醇和水的沸点不同，可在混合物中加入生石灰，然后进行蒸馏；②乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，乙酸可与碳酸钠溶液反应而除去，所以加入饱和碳酸钠溶液除去乙酸后，分液得到乙酸乙酯；③乙烯能与溴发生加成反应，将混合物通入溴的四氯化碳溶液，用洗气的方法可除去乙烯。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：把碘从碘的四氯化碳溶液里分离出来，首先把碘的四氯化碳溶液倒入分液漏斗；然后加入浓氢氧化钠溶液，充分振荡，I2与NaOH反应产生NaI、NaIO、H2O；再经静置后分液分离出四氯化碳层；然后在水层加入45%的硫酸溶液，发生反应：I－＋IO－＋2H＋===I2＋H2O，由于I2的溶解度在水中不大，得到悬浊液；再静置后过滤；最后可得固态碘，故正确的操作顺序是②③①⑥⑤④，故选C。
2．答案：(1)冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 (2)i h a b f g w (3)进水口 出水口 (4)h(或蒸馏烧瓶支管口处) (5)防止暴沸 (6)甲醇 乙醇
解析：(1)根据图示，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种仪器的名称分别为冷凝管、蒸馏烧瓶、锥形瓶；
(2)按蒸馏装置组装仪器顺序从左到右，从下到上，正确的顺序为：e→i→h→a→b→f→g→w；
(3)冷凝水应是下进上出，延长热量交换时间，达到较好的冷凝效果，因此Ⅰ仪器中c口是进水口，d口是出水口；
(4)蒸馏装置中温度计测量的是蒸汽的温度，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处(或h)；
(5)为防止烧瓶内液体受热不均匀而局部突然沸腾(爆沸)冲出烧瓶，需要在烧瓶内加入几块沸石；
(6)工业酒精中含有少量甲醇，水的沸点为100℃，酒精的沸点在78℃左右，甲醇的沸点低于78℃，给Ⅱ加热，收集到沸点最低的馏分是甲醇，收集到78℃左右的馏分是乙醇。
3．答案：(1)球形冷凝管或冷凝管 防止暴沸
(2)洗去大部分的硫酸和乙酸
(3)上
(4)干燥
(5)b
(6)D
(7)60%(或0.6)
解析：(1)根据装置图可知：仪器B是球形冷凝管或冷凝管，加入碎瓷片的作用是防止暴沸；
(2)因为乙酸和浓硫酸都易溶于水，在洗涤操作中第一次用水洗的主要目的是洗去大部分的硫酸和乙酸；
(3)乙酸异戊酯的密度小于水的密度，分液时在上层，待分层后粗产品应从分液漏斗的上口分离出；
(4)无水MgSO4可以吸收水分，起到干燥的作用；
(5)在蒸馏操作中，为了获得更多的馏分，选择b装置；
(6)在蒸馏操作中，乙酸异戊酯的沸点为142℃，异戊醇的沸点为131℃，乙酸的沸点为118℃，所以收集乙酸异戊酯时应控制的温度范围140～143℃，故D符合题意；
(7)乙酸的物质的量为n＝＝0.1mol，异戊醇的物质的量为：n＝＝0.05mol，根据反应可知，乙酸和异戊醇是按照1∶1进行反应，所以乙酸过量，生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算，即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯；实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为＝0.03mol，所以实验中乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%。
4．答案：(1)萃取分液 苯甲醇
(2)蒸馏
(3)过滤 苯甲酸
(4)b 冷凝管 34.8℃
解析：由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸。
(1)据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液；乙醚溶液中溶解的主要为苯甲醇；
(2)乙醚溶液中含苯甲醇，操作Ⅱ为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；
(3)水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸；
(4)蒸馏时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口，则温度计水银球的放置位置为b；蒸馏实验中需要的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、酒精灯、锥形瓶，所以还缺少的玻璃仪器为冷凝管；通过蒸馏分离出的是乙醚，根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8℃。第2课时 实验式、分子式、分子结构的确定
必备知识基础练进阶训练第一层
1．有机物M的核磁共振氢谱图如图，则M的结构简式可能是( )
A．CH3OCH3 B．CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3 D．CH3COOCH2CH2CH3
2．已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是( )
A．若分子式为C3H6O2，则其结构简式可能为CH3CH2COOH
B.分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1∶2∶3
C．该分子中氢原子个数一定为6
D．若A的化学式为C3H6，则其为丙烯
3．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，则下列说法中正确的是( )
A．分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3
B．分子中C、H个数之比为1∶2
C．分子中可能含有氧原子
D．此有机物的最简式为CH4
4．有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，经测定该物质中碳元素的质量分数为60.00%，氢元素的质量分数为13.33%，其核磁共振氢谱显示有4组明显的吸收峰。下列关于有机物X的说法不正确的是( )
A.X中含有C、H、O三种元素
B．X的相对分子质量为60
C．X分子中一定含有—OH
D．X可能的结构简式有3种
5．分子式为C2H6O的有机物有两种同分异构体：乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)，则通过下列方式或方法不可能将二者区别开来的是( )
A．红外光谱 B．核磁共振氢谱
C．元素分析法 D．与钠反应
6．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是( )
A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式
B．质谱仪能确定有机物的相对分子质量
C．红外光谱分析只能测出有机物中的各种官能团
D．核磁共振氢谱只能推测出有机物分子中氢原子的种类
7．符合下面核磁共振氢谱图的有机物是( )
A．CH3COOCH2CH3 B．CH2===CHCH2CH3
C． D．
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.有机物X是一种重要的有机合成中间体，用于制造塑料、涂料和黏合剂等高聚物。为研究X的组成与结构，进行如下实验：
(1)将10.0gX在足量O2中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2g，KOH浓溶液增重22.0g。该有机物X的实验式为________。
(2)有机物X的质谱图如图所示，该有机物X的相对分子质量为________。
(3)经红外光谱测定，有机物X中含有醛基；有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰，峰面积之比为3∶1。该有机物X的结构简式为________。
9．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如表实验：
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取A9.0g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。 试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为________。
(2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2g。 (2)A的分子式为________。
(3)另取A9.0g，跟足量NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 (3)A中所含官能团名称________、________。
(4)A的核磁共振氢谱如图： (4)A中含有________种氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为________，A与浓硫酸混合，在一定条件下反应生成六元环状物，该反应类型是________反应。
关键能力综合练进阶训练第二层
1．某有机物X对氢气的相对密度为30，分子中碳的质量分数为40%，氢的质量分数为6.7%，其余为氧，X可与碳酸氢钠反应。下列关于X的说法不正确的是( )
A．X的相对分子质量为60
B．X的分子式为C2H4O2
C．X的结构简式为CH3COOH
D．X的同分异构体中含的只有一种(不考虑立体异构)
2．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是( )
A.由红外光谱图可知，该有机物分子中至少有三种不同的化学键
B．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
C．仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的分子式为C3H8O，则其结构简式可能为
3．某有机化合物样品的质谱图如图所示，则该有机化合物可能是( )
A．甲醇 B．甲烷
C．乙烷 D．乙烯
4．下列各组物质，最适宜使用红外光谱法进行区分的是( )
A．2 甲基戊烷()、3 甲基戊烷()
B．1 丙醇(CH3CH2CH2OH)，1 丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)
C．
D．1 丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)、1 溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)
5．核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号)，根据吸收峰可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲醚(ClCH2OCH3)的核磁共振氢谱如图甲所示，两个吸收峰的面积之比为3∶2。金刚烷的分子立体结构如图乙所示，它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目与峰面积之比分别为( )
A.5，1∶6∶2∶3∶4 B．3，1∶3∶12
C．4，1∶6∶3∶6 D．2，1∶3
6．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为( )
A．CH3OCH2CH3 B．CH3CH2OH
C．CH3CHO D．CH3CH2CH2COOH
7．某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度为2.59g·L－1，其分子式为( )
A．C2H6 B．C4H10 C．C5H10 D．C7H8
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，它有毒，不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数为4.76%，其余为碳元素。它的相对分子质量大于100，但小于150。试回答下列问题：
(1)分子式中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)＝________。
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为________，理由是(写出计算式)________________。
(3)三聚氰胺的分子式为________________。
(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，至少需要的条件是( )
①X中所含碳元素的质量分数 ②X中所含氢元素的质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④X的相对分子质量 ⑤X的质量
A．①②③B．①②④
C．①②⑤D．③④⑤
2．1H核磁共振谱是指有机物分子中的氢原子核所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振图中坐标的位置(化学位移，符号为δ)也就不同。现有一物质的1H核磁共振谱如图所示：
则该物质可能是下列中的( )
A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2OH
C．CH3CH2CH2CH3 D．CH3CH2CHO
3．通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物，然后根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
请回答下列问题：
(1)使产生的O2按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是____________________(填字母)。
(2)装置C中浓硫酸的作用是________________________________________________________________________。
(3)燃烧管中CuO的作用是________________________________________________________________________。
(4)若准确称取0.69g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.81g，则该有机物的实验式为________。
(5)经测定其蒸气密度为2.054g·L－1(已换算为标准状况)，则其分子式为________。
(6)该物质的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为________。
4．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
第一步，分子式的确定。
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该有机物的实验式是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为________，该物质的分子式是________。
第二步，结构简式的确定。
(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：________。
(4)经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图②所示，则A的结构简式为________。
第2课时 实验式、分子式、分子结构的确定
必备知识基础练
1．答案：B
解析：有机物含有1种H，则核磁共振氢谱有1个峰，故A错误；含有3种H，核磁共振氢谱有3个峰，故B正确；含有2种H，核磁共振氢谱有2个峰，故C错误；含有4种H，核磁共振氢谱有4个峰，故D错误。
2．答案：C
解析：分子式为C3H6O2，则其结构简式可能为CH3CH2COOH，含3种H，且氢原子个数之比为1∶2∶3，故A正确；由图可知，分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1∶2∶3，故B正确；无法确定该有机物中H原子个数，故C错误；若A的化学式为C3H6，丙烯的结构简式为CH3CH===CH2，含3种H，且氢原子个数之比为1∶2∶3，故D正确。
3．答案：C
解析：燃烧生成物中的CO2中的C和H2O的H来自有机物，但是不能肯定原有机物中有无氧元素；CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，原有机物中的C和H的物质的量之比为1∶4，原有机物可能是甲烷、甲醇等有机物。
4．答案：D
解析：由碳元素和氢元素的质量分数可知，有机物X中一定含有氧元素，分子中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为∶∶＝3∶8∶1，有机物X的实验式为C3H8O，由3个碳原子最多结合8个氢原子可知分子式也为C3H8O，则X的相对分子质量为60；分子式为C3H8O的有机物可能为1 丙醇、2 丙醇、甲乙醚，由核磁共振氢谱显示有4组明显的吸收峰可知有机物X为1 丙醇。
由分析可知，有机物X中含有C、H、O三种元素，故A正确；由分析可知，有机物X的相对分子质量为60，故B正确；由分析可知，有机物X为1 丙醇，分子中含有羟基，故C正确；由分析可知，有机物X为1 丙醇，只有1种结构，故D错误。
5．答案：C
解析：红外光谱可以测定有机物的化学键和官能团的信息，核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类及个数比，由于乙醇和甲醚的分子结构不同，所以红外光谱和核磁共振氢谱不相同，A、B项能区分二者，甲醚与钠不反应而乙醇与钠反应，D项也可以区分二者。同分异构体的分子式相同，元素分析法无法将二者区别开来，故答案为C。
6．答案：B
解析：李比希元素分析仪测定有机化合物中碳、氢元素质量分数，故A错误；质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量，则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量，故B正确；红外光谱分析能测出有机物中的化学键和官能团，故C错误；核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，故D错误。
7．答案：A
解析：由图可知，有3种不同环境的氢原子，及原子个数比为2∶3∶3；CH3COOCH2CH3分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为2∶3∶3，A符合题意；CH2===CHCH2CH3分子中有4种不同环境的氢原子，B不符题意；分子中有4种不同环境的氢原子，C不符题意；分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为6∶2∶2＝3∶1∶1，D不符题意。
8．答案：(1)C5H8O2
(2)100
(3)(CH3)2C(CHO)2
9．答案：(1)90 (2)C3H6O3 (3)羧基 羟基 (4)4
(5) 酯化(取代)
解析：(1)该有机物蒸汽密度是相同条件下H2的45倍，故有机物的相对分子质量为45×2＝90。
(2)9.0gA的物质的量是0.1mol，浓硫酸和碱石灰增加的质量分别是水和CO2的质量，即生成物水是5.4g，CO2是13.2g，物质的量分别是n＝＝＝0.3mol、n＝＝＝0.3mol，所以有机物A中碳氢原子的个数分别是3个和6个，则氧原子的个数是＝＝3，所以A的化学式是C3H6O3；
(3)A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，说明有机物A中含有羧基，9.0g有机物A的物质的量为0.1mol，二氧化碳的物质的量为n＝＝＝0.1mol，羧基与碳酸氢钠按1∶1反应，故分子中含有羧基数目为0.1mol÷0.1mol＝1个；2.24LH2(标准状况)的物质的量为n＝＝＝0.1mol，0.1mol羧基与钠反应生成0.05molH2，故有机物A中还含有羟基，其中含有羟基数目为＝1；
(4)根据核磁共振氢谱可知，A分子中含有4类氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式是；有机物A中含有羧基和羟基，可以自身发生酯化反应生成六元环酯B，因此B的结构简式是，该反应类型是酯化(取代)反应。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：由有机物X对氢气的相对密度为30可知，该有机物的相对分子质量为30×2＝60，由分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧可知，分子中碳原子、氢原子、氧原子的个数分别为＝2、≈4、＝2，则X的分子式为C2H4O2，由X可以和碳酸氢钠反应可知，有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH；CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO。由分析可知，X的相对分子质量为60，故A正确；由分析可知，X的分子式为C2H4O2，故B正确；由分析可知，X的分子式为C2H4O2，X可以和碳酸氢钠反应，则有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH，故C正确；由分析可知，CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO，故D错误。
2．答案：D
解析：由红外光谱图可知，有机物中至少有C—H、O—H、C—O三种化学键，故A正确；由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱有三组峰，则有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱三组峰的面积比为3∶2∶1，则有机物分子中三种不同化学环境的氢原子的个数比为3∶2∶1，但无法得分子中的氢原子总数，故C正确；由核磁共振氢谱图可知，有机物分子的核磁共振氢谱三组峰的面积比为3∶2∶1，则有机物分子中三种不同化学环境的氢原子的个数比为3∶2∶1，中的不同化学环境的氢原子个数比为1∶1∶6，与图中峰的面积比不符，故D错误；故选D。
3．答案：B
解析：根据质谱图可知，该有机物在质荷比为16时，为最大质荷比，则该有机物的相对分子质量为16，对比分析四个选项，B项甲烷的相对分子质量为16，故该质谱图对应的有机物可能是甲烷，故答案选B。
4．答案：D
解析：2 甲基戊烷、3 甲基戊烷中都没有官能团，化学键相同(C—C和C—H)，无法用红外光谱法进行区分，故A错误；1 丙醇、1 丁醇的官能团都是—OH，化学键相同(C—C、C—H、C—O和O—H)，无法用红外光谱法进行区分，故B错误；苯、甲苯中都没有官能团，化学键相同，无法用红外光谱法进行区分，故C错误；1 丁醇的官能团是—OH，1 溴丁烷的官能团是碳溴键，化学键也不完全相同，可以用红外光谱法进行区分，故D正确；故选D。
5．答案：D
解析：由金刚烷的键线式可知，分子中的氢原子分为2类，即4个CH和6个CH2中氢原子，所以它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目为2，峰面积之比为(4×1)∶(6×2)＝1∶3。
故选D。
6．答案：B
解析：CH3OCH2CH3最大质荷比为60，而有机物A最大质荷比为46，故A不符合题意；CH3CH2OH最大质荷比为46，有三种位置的氢，与题中信息一致，故B符合题意；CH3CHO最大质荷比为44，有两种位置的氢，与题中信息不一致，故C不符合题意；CH3CH2CH2COOH最大质荷比为88，有四种位置的氢，与题中信息不一致，故D不符合题意。
7．答案：B
解析：某烃中碳和氢的质量比是24∶5，设碳、氢元素组成的化合物的化学式为CxHy，则12×x∶1×y＝24∶5，解得x∶y＝2∶5，即化合物的最简式为C2H5，烃在标况下的密度是2.59g·L－1，则M＝22.4L·mol－1×2.59g·L－1＝58g·mol－1，设分子式为(C2H5)n，则(12×2＋1×5)×n＝58，所以n＝2，所以分子式为C4H10。
8．答案：(1)1∶2∶2 (2)3 ＜N(C)＜，即2.4＜N(C)＜3.6，又N(C)为正整数，所以N(C)＝3 (3)C3H6N6 (4)
解析：三聚氰胺分子中，含有C、H、N三种元素，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数为4.76%，则含有碳元素为28.57%，已知相对分子质量大于100，但小于150，则N (C)＜＝3.5，N(C)＞＝2.4，取整，即碳原子数目为3，分子量＝3×12÷28.57%＝126，N(N)＝＝6，N(H)＝＝6。
(1)分析可知，N(C)∶N(H)∶N(N)＝3∶6∶6＝1∶2∶2；
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为3，N(C)＜＝3.5，N(C)＞＝2.4，取整，即碳原子数目为3；
(3)分析可知，三聚氰胺的分子式为C3H6N6；
(4)若红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环，则3个碳原子与3个氮元素形成六元环，核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，且共有6个氢原子，则六元环中含有碳氮双键，且N、C交替出现，剩余的N原子与2个氢原子形成氨基，结构简式为。
学科素养升级练
1．答案：B
解析：由气态有机物中含碳元素和氢元素的质量分数可推出氧元素的质量分数，由各元素的质量分数可确定X的实验式，由相对分子质量和实验式可确定X的分子式，则欲确定X的分子式至少需要的条件是①②④，故选B。
2．答案：B
解析：①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效。②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效。③分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。核磁共振氢谱图中出现几个峰，就说明在分子中有几种不同的氢原子，A中是2种，B中是4种，C中是2种，D中是3种。答案选B。
3．答案：(1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a) (2)干燥O2 (3)确保有机物中的碳元素全部转化为CO2 (4)C2H6O (5)C2H6O (6)CH3CH2OH
解析：实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式。D装置利用双氧水和二氧化锰制取氧气，由于后续实验需要测定水的质量来确定有机物中H元素的质量，所以氧气和样品反应前需要装置C进行干燥，之后通入电炉进行反应；实验中利用NaOH来吸收二氧化碳，而固体NaOH也容易吸水，所以要先用B装置吸收，之后再通过A装置吸收二氧化碳。
(1)使产生的O2按从左到右的方向流动，根据以上分析可知所选装置中各导管的正确连接顺序是g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)；
(2)为防止通入的氧气中混有水蒸气影响后续测定，需要浓硫酸干燥氧气；
(3)由于有机物燃烧时可能产生CO，燃烧管中的CuO可以确保样品中的碳元素全部转化为二氧化碳，被后续装置吸收；
(4)A管质量增加1.32g为生成二氧化碳的质量，物质的量为1.32g÷44g·mol－1＝0.03mol，则n(C)＝0.03mol，m(C)＝0.03mol×12g·mol－1＝0.36g，B管质量增加0.81g为生成水的质量，物质的量为0.81g÷18g·mol－1＝0.045mol，则n(H)＝0.045mol×2＝0.09mol，m(H)＝0.09mol×1g·mol－1＝0.09g，m(C)＋m(H)＝0.36g＋0.09g＝0.45g＜0.69g，所以还含有氧元素，m(O)＝0.69g－0.45g＝0.24g，则n(O)＝0.24g÷16g·mol－1＝0.015mol，则n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.03mol∶0.09mol∶0.015mol＝2∶6∶1，故有机物的实验式为C2H6O；
(5)该实验方法只能获得有机物的实验式，要确定有机物的分子式，还要知道有机物的相对分子质量，该有机物的摩尔质量为2.054g·L－1×22.4L·mol－1＝46g·mol－1，即相对分子质量为46，实验式的式量也是46，故实验式即为分子式；
(6)有机物分子式为C2H6O，由核磁共振氢谱可知该有机物分子含有3种不同的氢原子，故有机物结构简式为CH3CH2OH。
4．答案：(1)C2H6O
(2)46 C2H6O
(3)CH3CH2OH或CH3OCH3
(4)CH3CH2OH
解析：(1)由原子个数守恒，有机物A中碳、氢、氧三种原子的物质的量分别为＝0.2mol、×2＝0.6mol、×2＋—×2＝0.1mol，则有机物A中各元素的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，实验式为C2H6O；
(2)由质谱图可知，有机物的最大质荷比为46，则相对分子质量为46，设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由46m＝46可得m＝1，则分子式为C2H6O；
(3)由分子式和价键理论可知，有机物A可能为饱和一元醇或醚，结构简式可能为CH3CH2OH或CH3OCH3；
(4)由A的核磁共振氢谱图可知，A有三种不同化学环境的氢原子，CH3OCH3只有一种化学环境的氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH。第1课时 有机化合物的分类方法 有机化合物中的共价键
必备知识基础练进阶训练第一层
1．三星堆遗址被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一，被誉为“长江文明之源”，其中出土的文物是我国古代巴蜀文化的宝贵遗产，反映了当时人们在生活中使用的材料。下列古代巴蜀地区所使用的各种物品中，其主要成分属于有机物的是( )
2．按碳的骨架对有机化合物进行分类，下列说法正确的是( )
3．按碳骨架进行分类，下列关于各有机物的说法中正确的是( )
①CH3CH2Cl ② ③(CH3)2C===CH2 ④ ⑤
A.链状烃：①③⑤B．链状烃：①③
C.环状烃：②④⑤D．芳香烃：②④
4．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物；
②属于链状化合物；④CH3CH2—O—CH2CH3属于醚
A.②④ B．①②
C.②③ D．①④
5．下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A. 酚 羟基
B.CH3COCH3 醚 醚键
C. 醛 醛基
D. 酮 酮羰基
6．青蒿素是从中药黄花蒿中提取的一种抗疟疾的有效成分，具有抗白血病和免疫调节功能，其结构简式如图所示，青蒿素分子中的官能团为(—O—O—为过氧键)( )
A.羧基、醚键 B．甲基、羧基
C.甲基、酯基 D．酯基、醚键
7．下列属于官能团的是( )
A.—OH B．OH－
C.NO2 D．—CH3
8．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是( )
A.
B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷
D.
9．兴奋剂在英语中称“Dope”，原义为“供赛马使用的一种鸦片麻醉混合剂”。有的运动员为提高比赛成绩而违规服用的药物大多属于兴奋剂药物刺激剂类。某种兴奋剂的结构如图：
关于该兴奋剂的说法不正确的是( )
A.它的分子式为C20H24O3
B.从结构上看，它属于酚类
C.从结构上看，它属于醇类
D.从元素组成上看，它可以在氧气中燃烧生成CO2和水
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案
10.请根据官能团的不同对下列有机化合物进行分类：
(1)芳香烃：________________。
(2)卤代烃：________________。
(3)醇：________________。
(4)醛：________________。
(5)羧酸：________________。
(6)酯：________________。
(7)胺：________________。
(8)酰胺：________________。
关键能力综合练进阶训练第二层
1．下列各选项中两种粒子所含电子数不相等的是( )
A．羟甲基(—CH2OH)和甲氧基(—OCH3)
B．亚硝酸分子(HNO2)和亚硝酸根离子(NO)
C．硝基(—NO2)和二氧化氮分子(NO2)
D．羟基(—OH)和氢氧根离子(OH－)
2．下列说法错误的是( )
A．一般仅含σ键的烃易发生取代反应，含有π键的烃易发生加成反应
B．一般共价键极性越强，在反应中越容易发生断裂
C．有机化合物分子中基团之间的相互影响不会影响官能团和物质的性质
D．乙醇分子和水分子中的氢氧键极性不同，所以乙醇和水分别与钠反应的剧烈程度不同
3．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其分子结构如图。下列说法错误的是( )
A.该分子只含有极性键
B．该分子属于极性分子
C．该分子的原子中存在孤电子对
D．该分子中σ键与π键个数比为4∶1
4．下列说法不正确的是( )
A．碳原子核外最外电子层有4个电子
B．1个碳原子可以与其他非金属原子形成4个共价键
C．两个碳原子之间能形成单键、双键或三键
D．所有有机化合物中都含有极性键和非极性键
5．下列说法中不正确的是( )
A．甲烷分子中形成的共价键均为σ键
B．两个p轨道之间不能形成σ键，只能形成π键
C.乙烯分子碳碳双键中含有一个σ键和一个π键
D．炔烃分子碳碳三键中含有一个σ键，两个π键
6．下列化学式及结构式中，从成键情况分析，不合理的是( )
7．甲烷中的碳原子是sp3杂化，下列用*表示的碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是( )
A.CH≡*CCH3
B．*CH2===CHCH3
C．CH2===*CHCH3
D．CH2===CH*CH3
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.完成下列各题。
(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有________(填名称)，它属于________(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图1所示。
①酚酞的分子式为________。
②从结构上看，酚酞可看作________(填序号)。
A.烯烃 B．芳香族化合物
C．醇类 D．酚类
E．醚类 F．酯类
(3)莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机物，具有抗炎、镇痛的作用，可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图2所示。
①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为________，________，________。
②莽草酸的分子式为________。
③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于________类、________类。
学科素养升级练进阶训练第三层
1.下列化学用语表示正确的是( )
A．四氯化碳分子的空间填充模型：
B．氯乙烷结构简式：CH2ClCH2Cl
C．甲基的电子式：
D．丙烯的键线式
2．已知下列反应：
①CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
②CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br
③CH≡CH＋2HClCH3—CHCl2
④H2＋Cl22HCl
有极性键断裂的反应是( )
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．①③
3．下列说法不正确的是( )
A．π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成
B．通过π键连接的原子或原子团可绕键轴旋转
C．σ键和π键的强度不同
D．乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键
4．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有________。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是________；通过方式②化学键形成的是________；只通过方式③化学键形成的是________；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是________。
A．Cl2 B．HCl
C．N2 D．H2
(3)某有机物分子的结构简式为，该分子中有________个σ键，有________个π键，有________种极性键，________ (填“有”或“没有”)非极性键。
第1课时 有机化合物的分类方法有机化合物中的共价键
必备知识基础练
1．答案：A
解析：丝绸是由蚕丝纺织成的，蚕丝的主要成分是蛋白质，属于有机物，故A正确；玉器成分含有二氧化硅、金属氧化物等，属于无机物，故B错误；陶瓷为硅酸盐产品，属于无机物，故C错误；青铜成分是金属合金，属于混合物，故D错误。
2．答案：D
解析：是异丁烷，属于脂肪烃，A错误；芳香族化合物指含有苯环的化合物，不含苯环，属于环烯，B错误；结构中含有苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，C错误；含有苯环，属于芳香族化合物，D正确。
3．答案：C
解析：①CH3CH2Cl由碳氢氯三种元素组成，不属于烃，属于氯代烃，A错误；结合选项A可知，B错误；②属于芳香烃，④和⑤的结构中都含有碳环，所以②④⑤属于环状烃，C正确；芳香烃含苯环，④为环己烷，不属于芳香烃，D错误。
4．答案：A
解析：题干中的分类方法是按照官能团进行分类的，以此解题。环己烷为环状化合物，是根据碳骨架进行分类的，与题意不符，故①错误；溴苯分子中含有碳溴键，属于卤代烃，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故②正确；③中有机物属于链状化合物是根据碳骨架进行分类的，没有从官能团的角度分类，与题意不符，故③错误；CH3CH2—O—CH2CH3中含有醚键，属于醚，是依据官能团进行分类的，与题意相符，故④正确。
5．答案：C
解析：是苯甲醇，分子中含有醇羟基，属于芳香醇，而不属于酚，A错误；CH3COCH3分子中含有酮羰基，由于分子中含有3个C原子，因此是丙酮，属于酮，B错误；分子中含有醛基，该物质是丙醛，属于醛，C正确；分子中含有酯基，该物质是乙酸苯酯，属于酯，D错误。
6．答案：D
解析：根据青蒿素的结构简式可知其分子中的官能团为过氧键、酯基、醚键。
7．答案：A
解析：—OH名称是羟基，能够对物质的性质起决定作用，因此属于官能团，A符合题意；OH－是氢氧根离子，是带有电荷的原子团，不是中性原子基团，不用属于官能团，B不符合题意；NO2是二氧化氮分子，能够稳定存在，不属于原子团，C不符合题意；—CH3是甲基，不能对物质的性质起决定作用，因此不属于官能团，D不符合题意。
8．答案：C
解析：属于醇，属于酚，二者不属于同一类物质，故不选A；CH3—O—CH3中含有醚键，属于醚，CH3CH2OH属于醇，二者不属于同一类物质，故不选B；正戊烷和新戊烷均为烷烃，二者属于同一类物质，故选C；中含有酯基，属于酯，而中含有羧基，属于羧酸，二者不属于同一类物质，故不选D。
9．答案：C
解析：根据结构简式可知，分子式为C20H24O3，故A正确；从结构上看，含有酚羟基，属于酚类，故B正确；从结构上看，羟基直接与苯环相连，属于酚类，故C错误；该有机物由C、H、O三种元素组成，可以在氧气中燃烧生成CO2和H2O，故D正确。
10．答案：(1)⑨
(2)③⑥
(3)①
(4)⑦
(5)⑧⑩
(6)④
(7)
(8)
解析：(1)分子中含有苯环的烃为芳香烃，⑨符合；
(2)卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代而形成的化合物，③⑥符合；
(3)醇是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代而形成的化合物，①符合；
(4)醛是醛基(—CHO)和烃基(或氢原子)直接相连而形成的化合物，⑦符合；
(5)羧酸是分子中含有羧基(—COOH)的一类有机化合物，⑧⑩符合；
(6)酯是分子中含有酯基的一类有机化合物，④符合；
(7)胺是NH3分子中氢原子被烃基取代而形成的有机化合物， 符合；
(8)酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所取代得到的有机化合物， 符合。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：羟甲基(—CH2OH)的电子数为6＋2＋8＋1＝17，甲氧基(—OCH3)的电子数为6＋3＋8＝17，两种粒子所含电子数相等，故A不符合题意；亚硝酸分子(HNO2)的电子数为1＋7＋2×8＝24，亚硝酸根离子(NO)的电子数为7＋2×8＋1＝24，两种粒子所含电子数相等，故B不符合题意；硝基(—NO2)的电子数为7＋2×8＝23，二氧化氮分子(NO2)的电子数为7＋2×8＝23，两种粒子所含电子数相等，故C不符合题意；羟基(—OH)的电子数为8＋1＝9，氢氧根离子(OH－)的电子数为8＋1＋1＝10，两种粒子所含电子数不相等，故D符合题意。
2．答案：C
解析：仅含σ键的烃是饱和单键，易发生取代反应，含有π键的烃含碳碳双键或三键，易发生加成反应，故A正确；共价键极性越强，共价键越不稳定，越容易断裂，故B正确；有机化合物分子中基团之间的相互影响会影响官能团和物质的性质，如羟基与苯环直接相连时，具有一定的酸性，甲基与苯环相连时，容易被酸性高锰酸钾氧化为羧基，故C错误；乙醇分子和水分子中的氢氧键极性不同，水更容易断裂O—H键，所以乙醇和水分别与钠反应的剧烈程度不同，故D正确。
3．答案：A
解析：该分子除含有极性键外还含有非极性键如C—C键，故A错误；该分子正负电荷中心不重叠，属于极性分子，故B正确；该分子的原子中存在孤电子对，如五元环上的两个氧原子各有两个孤电子对，故C正确；该分子中σ键与π键个数比为8∶2＝4∶1，故D正确。
4．答案：D
解析：碳元素的质子数是6，碳原子核外最外电子层有4个电子，A正确；碳原子最外层有4个电子，1个碳原子可以与其他非金属原子形成4个共价键，B正确；两个碳原子之间能形成单键、双键或三键，例如甲烷、乙烯和乙炔等，C正确；并不是所有有机化合物中都含有极性键和非极性键，例如甲烷分子中不存在非极性键，D错误。
5．答案：B
解析：甲烷中都是单键，故都是σ键，A正确；两个p轨道可以通过头碰头形成σ键，B错误；乙烯分子碳碳双键中含有一个σ键和一个π键，C正确；炔烃分子碳碳三键中含有一个σ键，两个π键，D正确。
6．答案：B
解析：一般情况下，有机化合物中碳、硅原子形成4个共价键，氮原子形成3个共价键，氧、硫原子形成2个共价键，氢原子形成1个共价键。该分子中氢原子形成1个共价键，氮原子形成3个共价键，碳原子形成4个共价键，各原子达到稳定结构，A合理；该分子中碳、硅原子均只形成3个共价键，B不合理；该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧、硫原子均形成2个共价键，各原子达到稳定结构，C合理；该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，硫原子形成2个共价键，各原子达到稳定结构，D合理。
7．答案：D
解析：CH≡*CCH3中的*C形成碳碳三键，采取sp杂化，故A错误；*CH2===CHCH3中的*C形成碳碳双键，采取sp2杂化，故B错误；CH2===*CHCH3中的*C形成碳碳双键，采取sp2杂化，故C错误；CH2===CH*CH3中的*C形成单键，与甲烷类似，碳原子是sp3杂化，D正确。
8．答案：(1)羟基、醛基、碳碳双键 脂环 (2)①C20H14O4 ②BDF (3)①羧基 碳碳双键 羟基 ②C7H10O5 ③羧酸 醇
解析：(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有羟基、醛基、碳碳双键，它属于脂环化合物；
(2)①由结构简式可知酚酞的分子式为C20H14O4；
②分子中含酚—OH、—COOC—，且含苯环，为芳香族化合物、酚、酯类物质；
(3)①在横线上写出对应官能团的名称，从上到下依次为羧基(—COOH)、碳碳双键和羟基(—OH)；
②莽草酸的分子式为C7H10O5；
③若按含氧官能团分类，则莽草酸属于羧酸类、醇类。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：空间填充模型应体现出原子的相对大小，碳原子半径小于氯原子半径，则不能表示四氯化碳分子的空间填充模型，A错误；氯乙烷的结构简式为CH3CH2Cl，B错误；甲基内含3个氢原子，每个氢原子与碳原子共用1对电子对，碳原子上还有1个单电子，则甲基电子式：，C正确；丙烯的键线式为，D错误。
2．答案：D
解析：①是取代反应，CH4上的H原子被Cl原子取代，有C—H极性键断裂和Cl—Cl非极性键断裂，①符合题意；②是加成反应，碳碳双键和Br—Br键断裂，都是非极性键，②不符合题意；③是加成反应，碳碳三键和H—Cl键断裂，有非极性键和极性键断裂，③符合题意；④是化合反应，H—H和Cl—Cl键断裂，都是非极性键，④不符合题意。故D正确。
3．答案：B
解析：π键是由不参与杂化的两个p轨道“肩并肩”重叠形成，A项正确；由于π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成，所以通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转，B项错误；σ键和π键因轨道重叠程度不同，所以强度不同，C项正确；乙烷分子中均为单键，单键均为σ键，乙烯分子中含碳碳双键，双键中有1个π键和1个σ键，D项正确。
4．答案：(1)①②③
(2)D B A C
(3)8 2 4 有
解析：(1)形成的化学键属于轴对称的有：两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键；
(2)方式①两个s轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氢气，选D；方式②s轨道与p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯化氢，选B；方式③两个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键，故为氯气，选A；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮气，两个氮原子通过2p轨道形成σ键，同时两外p轨道以肩并肩的方式形成2个π键，选C；
(3)中存在碳氢键、碳碳双键、碳碳键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键，在一个该分子中有8个σ键，碳碳双键、碳氧双键中有2个π键，碳氢键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键中有4种极性键，碳碳单键中有非极性键。第2课时 有机化合物的同分异构现象
必备知识基础练进阶训练第一层
1．下列物质中，互为同分异构体的一组是( )
A．甲烷和乙烷
B．乙烯和丙烯
C．正丁烷和异丁烷
D．一氯甲烷和二氯甲烷
2．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是( )
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③CH3CH2OH和CH3—O—CH3 ④H2O和H2O
A．①②③B．②③
C．①③④D．②③④
3．下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是( )
A．①②B．③④
C．②③D．②④
4．科学家创造了由18个碳原子构成的环碳(C18)，碳原子由单键和三键交替连接在一起，结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.C18与C60互为同系物
B．12C18和14C18互为同位素，化学性质几乎相同
C．C18和金刚石互为同分异构体
D．环碳中碳原子均达8电子稳定结构
5．金刚烷(C10H16)是一种重要的脂肪烷烃，其结构高度对称，如图所示。金刚烷能与卤素发生取代反应，其中二氯金刚烷(C10H14Cl2)的同分异构体数目是( )
A．4种 B．6种
C．8种 D．10种
6．苯乙烯()与足量的氢气完全加成后产物乙基环己烷()的一氯代物(不考虑立体异构)有( )
A．5种 B．6种
C．7种 D．8种
7．如图是几种常见高度对称烷烃的分子碳架结构，这三种烷烃的一氯取代产物的同分异构体数目分别是( )
A．1种，1种，1种
B．1种，1种，2种
C．2种，3种，6种
D．2种，3种，8种
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.现有下列各组物质：
①O2和O3
②CH2===CH—CH3和CH2===CH—CH===CH2
③ ④H2O和H2O
⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3 ⑥A和质量数为238、中子数为146的原子
⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH===CHCH===CH2
按要求用序号填空：
(1)互为同系物的是____________________。
(2)互为同分异构体的是________________。
(3)互为同位素的是____________________。
(4)互为同素异形体的是________________。
(5)属于同种物质的是__________________。
关键能力综合练进阶训练第二层
1．下列不属于有机物种类繁多的原因是( )
A．同分异构现象
B．碳原子的结合方式种类多
C．多个碳原子结合时碳链长
D．碳原子的空间排列方式多样
2．互为同分异构体的物质不可能具有( )
A．相同的相对分子质量
B．相同的结构
C．相同的分子式
D．相同的通式
3．下列各组物质属于同分异构体且为位置异构的是( )
A．CH3CH2OH和CH3CHO
B．
C．
D．CH3CH(OH)CH2CH2CH3和
4．下列分子式表示的物质一定是纯净物的是( )
A．C3H7Cl B．C4H10
C．CH2Cl2 D．C2H6O
5．下列说法正确的是( )
A．的一溴代物有5种
B．分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C．分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
D．C4H10的同分异构体有3种
6．分子式为C7H8O的有机物中含有苯环且属于醇类的有( )
A．1种 B．2种
C．5种 D．3种
7．氨分子中氢原子被氨基(—NH2)取代后的生成物叫肼()，肼分子中氢原子被烃基取代后的产物叫肼的衍生物，分子式为C2H8N2的同分异构体中属于肼的衍生物共有( )
A．2种B．3种
C．4种D．5种
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.已知下列有机化合物：
①CH2—CH3—CH2—CH3和
②CH2===CH—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH3
③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3
④
⑤CH3—CH2—CH===CH—CH3和
⑥CH2===CH—CH===CH2和CH3—CH2—C≡CH
(1)其中属于同分异构体的是________(填序号，下同)。
(2)其中属于碳架异构的是__________。
(3)其中属于位置异构的是__________。
(4)其中属于官能团异构的是________。
(5)其中属于同一种物质的是________。
(6)②中1 丁烯的键线式为__________。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．某单烯烃与氢气加成后得到的饱和烃如图所示，该烯烃可能的结构有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
2．乳酸(分子式：C3H6O3)在食品、医药、化妆品、农业、畜业等领域应用广泛，乳酸分子的球棍模型如图所示，Q的相对分子质量比乳酸大28，则与乳酸具有相同种类且各种类数量相同的官能团的Q的结构有(不考虑立体异构)( )
A．8种 B．10种
C．12种 D．14种
3．四氢糠醇()可用作明胶溶液的稳定剂、印染工业的润湿剂和分散剂以及某些药品的脱色、脱臭剂等。四氢糠醇的同分异构体中含有羧基的结构共有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
4．下列是六种环状的烃类物质：
(1)互为同系物的有________和________(填名称)。互为同分异构体的有________和________、________和________(填名称)。
(2)立方烷的分子式为________，其一氯代物有________种，其二氯代物有________种。
(3)写出两种与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式：________，________。
第2课时 有机化合物的同分异构现象
必备知识基础练
1．答案：C
解析：同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；甲烷和乙烷分子式不同，A错误；乙烯和丙烯分子式不同，B错误；正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，互为同分异构体，C正确；一氯甲烷和二氯甲烷分子式不同，D错误；故选C。
2．答案：B
解析：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。故答案选B。
3．答案：C
解析：根据等效氢法可知，①有7种不同位置的H原子，标注为；②有4种不同位置的H原子，标注为；③有4种不同位置的H原子，标注为；④7种不同位置的H原子，标注为。
综上所述可知：物质②③一氯代物均为4种，物质①④一氯代物均为7种，故合理选项是C。
4．答案：D
解析：C18与C60是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，A错误；同位素是质子数相同中子数不同的原子，12C和14C互为同位素，12C18和14C18均为C18二者不互为同位素，虽然由不同的碳原子构成，但化学性质几乎相同，B错误；C18和金刚石是组成元素相同，结构不同，性质不同的两种单质，属于同素异形体，不互为同分异构体，C错误；环碳中每个碳原子均参与形成1个碳碳三键、1个碳碳单键，均达8电子稳定结构，D正确。
5．答案：B
解析：金刚烷有2种等效氢，一氯取代物有2种：和，有3种等效氢：，对应二氯代物有3种；有4种等效氢：，对应的二氯代物有4种；两种情况中Cl位于邻位的情况重复，因此共有3＋4－1＝6种；选B。
6．答案：B
解析：一氯代物共6种，故选B。
7．答案：B
解析：正四面体烷分子中氢原子完全等同，一氯代物只有1种；立方烷分子中氢原子完全等同，一氯代物只有1种；金刚烷分子中氢原子有两种类型，其一氯代物有2种，B项正确。
8．答案：(1)⑤ (2)⑦ (3)⑥ (4)① (5)③④
解析：(1)CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3的结构相似，分子组成上相差2个CH2，二者互为同系物，故填⑤；
(2)C2H5C≡CCH3和CH3CH===CHCH===CH2的分子式相同，均是C5H8，结构不同，互为同分异构体，故填⑦；
(3)质量数为238、中子数为146的原子的质子数为238－146＝92，与A的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故填⑥；
(4)O2和O3，是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故填①；
(5)均表示二氯甲烷，是同种物质，H2O和H2O均表示水分子，属于同种物质，故填③④。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：有机物分子中碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键，也可以是单键，还可以是三键)，且碳原子之间也能相互成键，可以成碳链，也可以成碳环，此外含碳的有机物存在同分异构现象，这些是自然界中有机物种类繁多的原因，答案选C。
2．答案：B
解析：根据具有相同的分子式，不同的结构的化合物互称为同分异构体，同分异构体的分子式相同、结构不同、物理性质不同。互为同分异构体的物质，分子式相同，一定具有相同的相对分子质量，故A不符合题意；互为同分异构体的物质，分子式相同、结构一定不同，故B符合题意；互为同分异构体的物质一定具有相同的分子式，故C不符合题意；互为同分异构体的物质，分子式相同，符合相同的通式，故D不符合题意。
3．答案：B
解析：CH3CH2OH的分子式为C2H6O，CH3CHO的分子式为C2H4O，二者分子式不同，不属于同分异构，故A不符合题意；的分子式为C7H7Cl，的分子式为C7H7Cl，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且取代基的相对位置不同，属于位置异构，故B符合题意；的分子式为C4H10，的分子式为C4H10，二者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，且碳架不同，属于碳架异构，故C不符合题意；CH3CH(OH)CH2CH2CH3的分子式为C5H12O，的分子式为C5H12O，二者名称均为2 戊醇，二者分子式相同，名称相同，为同种物质，故D不符合题意。
4．答案：C
解析：C3H7Cl有同分异构体，所以C3H7Cl不一定是纯净物，故A错误；C4H10有同分异构体，正丁烷和异丁烷，故B错误；CH2Cl2没有同分异构体，只表示二氯甲烷，故C正确；C2H6O有同分异构体，甲醚和乙醇，故D错误。
5．答案：A
解析：该有机物中含有5种氢，故一溴代物种类为5种，A正确；C5H10O2属于羧酸的结构如下：CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、
(CH3)3CCOOH，共4种，B错误；C4H8O属于醛的结构如下：CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO，共2种，C错误；C4H10同分异构体如下：CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2，共2种，D错误。
6．答案：A
解析：由题意知，该有机物中含有苯环且含有醇羟基，符合要求的结构只有一种，即苯甲醇，对应结构简式为，故答案选A。
7．答案：B
解析：2个碳原子可以形成1个乙基，则有NH2—NH—CH2—CH3，也可以形成2个甲基，2个甲基可以在同一个氮上，也可以不在同一个氮上，则有NH2—N(CH3)2、CH3—NH—NH—CH3，共有3种，故选B。
8．答案：(1)①②③⑤⑥
(2)①
(3)②
(4)③⑤⑥
(5)④
(6)
解析：解答此题的方法是先写出各物质的分子式，若分子式相同，再判断分子中含有的官能团是否相同，进一步再确定官能团的位置，最终对两种物质的关系做出判断。
学科素养升级练
1．答案：B
解析：根据饱和烃的图示结构，结合对称性和等效氢原则，可知该烯烃可能为和种。
2．答案：C
解析：由球棍模型可知，乳酸含有的官能团为羧基和羟基，Q的分子式为C5H10O3，含有羧基和羟基，碳骨架异构有C—C—C—C和，共2种情况，碳骨架异构C—C—C—C上先固定羧基，然后移动羟基有(序号标注为羟基取代位)：，碳骨架异构上先固定羧基，然后移动羟基有，共12种。
3．答案：C
解析：四氢糠醇的结构简式，含有一个羧基的结构变为C4H9COOH，—C4H9有4种异构体，即CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、CH3CH(CH3)CH2COOH、CH3C(CH3)2COOH，故C符合题意。
4．答案：(1)环己烷 环辛烷 苯 棱晶烷 环辛四烯 立方烷 (2)C8H8 1 3 (3) (其他合理答案均可)
解析：(1)同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，因此环己烷与环辛烷互为同系物；同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6)、环辛四烯与立方烷(分子式均为C8H8)互为同分异构体；
(2)立方烷的结构为正六面体，分子式为C8H8；具有对称性，只有1种等效氢原子，故其一氯代物只有1种，其二氯代物有3种，分别为；
(3)苯的同系物是苯环上连有烷基的化合物，一氯代物只有2种，说明该分子中有2种等效氢原子，如(间三甲苯)等。
