7.多官能團有機物的結(jié)構與性質(zhì)2025年高考總復習優(yōu)化設計二輪專題化學H課后習題含答案選擇題熱點練7.多官能團有機物的結(jié)構與性質(zhì)(分值:36分)學生用書P263(選擇題每小題3分)1.(2024·湖南長郡中學二模)普伐他汀(M)的結(jié)構如圖所示,是一種調(diào)節(jié)血脂的藥物,下列關于該化合物的說法錯誤的是()A.M分子中含有3種含氧官能團B.若1molM分別與H2、Na、NaOH恰好完全反應,則消耗H2、Na、NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1C.M可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也可以與濃溴水反應生成白色絮狀沉淀D.位于環(huán)上的碳原子中,手性碳有5個答案:C解析:M中有羧基、酯基、羥基三種含氧官能團,故A正確;M中含有2個碳碳雙鍵,1molM最多可消耗2molH2,—OH、—COOH均與Na反應,則1molM最多消耗4molNa,—COOH和酯基均能與NaOH反應,則1molM最多消耗2molNaOH,故B正確;M含碳碳雙鍵和羥基,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但是沒有酚羥基,不能與濃溴水反應生成白色絮狀沉淀,故C錯誤;位于環(huán)上的碳原子,連接了支鏈的飽和碳原子都具有手性,手性碳共有5個,故D正確。2.(2024·湖南周南中學三模)磷酸奧司他韋(分子式為C16H28N2O4·H3PO4)是治療流感的有效藥物,其分子結(jié)構如圖所示,下列有關磷酸奧司他韋的說法錯誤是()A.1mol磷酸奧司他韋能與3molH2反應B.能與強酸、強堿反應C.可形成分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵D.能發(fā)生氧化、還原、取代、加成反應答案:A解析:該分子中只有碳碳雙鍵能與氫氣加成,故1mol磷酸奧司他韋能與1molH2反應,A錯誤;含有氨基、酯基、酰胺基,可以與強酸、強堿反應,B正確;相鄰兩個碳原子上均連有N—H,可以形成分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵,C正確;含有氨基、酯基、碳碳雙鍵、酰胺基,能發(fā)生氧化、還原、取代、加成反應,D正確。3.(2024·湖南長沙一中二模)甘草素是從甘草中提煉制成的甜味劑,其結(jié)構如圖所示。下列說法正確的是()A.不存在手性碳原子B.分子中含有酯基C.能與飽和溴水發(fā)生取代反應和加成反應D.1mol甘草素最多能與2molNaOH反應答案:D解析:連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子,甘草素中帶“*”的碳原子為手性碳原子,A錯誤;甘草素分子中含酮羰基、醚鍵及羥基,不含酯基,B錯誤;甘草素含有酚羥基,能與飽和溴水發(fā)生取代反應,但無碳碳雙鍵,不能與飽和溴水發(fā)生加成反應,C錯誤;1mol甘草素含有2mol酚羥基,最多能與2molNaOH反應,D正確。4.(2024·陜西渭南質(zhì)檢Ⅰ)2023年11月1日是世界流感日。秋冬季氣溫變化幅度較大,也是流感等各類呼吸道傳染病的高發(fā)期。有機物M是預防流感的藥物中間體,其結(jié)構簡式如圖所示,下列敘述正確的是()A.有機物M中含氧官能團有4種B.虛框內(nèi)所有碳原子可能共平面C.有機物M能使溴水褪色,既能發(fā)生加成反應又能發(fā)生取代反應D.1mol有機物M最多能與5molNaOH反應答案:C解析:根據(jù)結(jié)構簡式可知,有機物M中含氧官能團包括羥基、酯基、羧基三種,A錯誤;虛線框內(nèi)六個碳原子均為飽和碳,所有碳原子不可能共平面,B錯誤;有機物M中含有碳碳雙鍵,能和溴水發(fā)生加成反應,左側(cè)苯酚的結(jié)構能和溴水發(fā)生取代反應,C正確;1mol有機物M最多能與4molNaOH反應,分別為左側(cè)兩個酚羥基、酯基、羧基,各消耗1molNaOH,D錯誤。5.(2024·湖南婁底一模)靛藍是人類已知最古老的色素之一,廣泛用于食品、醫(yī)藥和印染工業(yè),其結(jié)構簡式如圖所示。下列關于靛藍的說法不正確的是()A.靛藍分子具有堿性,可與酸反應B.1mol靛藍最多可與9mol氫氣加成C.靛藍可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.靛藍分子中含有4種官能團答案:D解析:靛藍分子中含有氨基,具有堿性,可與酸反應,A正確;一個靛藍分子中含有兩個苯環(huán)、一個碳碳雙鍵、兩個羰基,均能和氫氣加成,所以1mol靛藍與H2加成時最多可消耗9molH2,B正確;靛藍分子中含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C正確;分子中含有氨基、酮羰基、碳碳雙鍵3種官能團,D錯誤。6.(2024·貴州六校聯(lián)盟聯(lián)考三)黃酮哌酯是一種解痙藥,其結(jié)構簡式如圖所示。下列說法正確的是()A.分子式為C24H25O4NB.其中含氧官能團有2種C.1mol該有機物能消耗2molNaOHD.該分子中C、N、O原子均采用sp2雜化方式答案:A解析:該有機物分子中含有24個C,根據(jù)不飽和度計算H個數(shù)為24×2+2-13×2+1=25,其分子式為C24H25O4N,A正確;其中含氧官能團有酯基、醚鍵、羰基,B錯誤;1mol該有機物酯基水解能消耗1molNaOH,C錯誤;該分子中C有sp2、sp3兩種雜化方式,N的雜化方式為sp3,O也有sp2、sp3兩種雜化方式,D錯誤。7.(2024·湖南衡陽模考)2-氯-1-丙醇()是重要的有機合成中間體,可由如下兩種方法制備。方法1:方法2:CH2CHCH2OH。下列有關說法錯誤的是()A.方法2可能產(chǎn)生副產(chǎn)物B.兩種方法所用有機原料均可用于制備高分子化合物C.的同分異構體有5種D.兩種方法所用有機原料均可使溴水褪色,且原理相同答案:C解析:方法2原料與HCl發(fā)生加成反應,可能產(chǎn)生副產(chǎn)物,故A正確;兩種方法所用有機原料均含有碳碳雙鍵,均可以發(fā)生加聚反應,制備高分子化合物,故B正確;的同分異構體所含官能團若為羥基和氯原子,可以看成丙烷的二元取代物,共5種,除去本身,共4種,若所含官能團為醚鍵和氯原子,C—O—C—C,則氯原子有3種取代方式,則的同分異構體有7種,故C錯誤;兩種方法所用有機原料均含有碳碳雙鍵,均可與溴水發(fā)生加成反應,使溴水褪色,故D正確。8.(2024·江蘇泰州一模調(diào)研)藥物沃塞洛托的重要中間體Y的合成路線如圖所示,下列說法不正確的是()A.1molX最多能與3molNaOH反應B.Y分子中所有原子有可能共平面C.X、Y的分子組成相差C3H4D.用紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團答案:B解析:X含有兩個酚羥基和一個羧基,酚羥基、羧基都與氫氧化鈉反應,因此1molX最多能與3molNaOH反應,A正確;Y分子中含有飽和碳原子,則所有原子不可能共平面,B錯誤;根據(jù)X和Y的結(jié)構簡式得到X、Y的分子組成相差C3H4,C正確;紅外光譜可用于檢測官能團,因此用紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團,D正確。9.(2024·浙江寧波十校二模聯(lián)考)有機物L的合成路線(反應條件和其他產(chǎn)物已經(jīng)略去)如圖所示,下列說法不正確的是()A.1molX最多能與2molNaOH(水溶液)發(fā)生反應B.在Z→M的過程中,發(fā)生還原反應,M的結(jié)構簡式為CH2CHCH2CH2OHC.Y能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,但褪色原理不同D.N和L均難溶于水答案:B解析:由題干信息可知,1molX中含有2mol醇酯基,則最多能與2molNaOH發(fā)生反應,A正確;有機化學中有機物加氫失氧的反應是還原反應,在Z→M的過程中即羧基轉(zhuǎn)化為醇羥基,發(fā)生還原反應,則M的結(jié)構簡式為CH2CHCH2CH2CH2OH,B錯誤;Y能使溴水褪色是發(fā)生加成反應,而使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生氧化反應,即褪色原理不同,C正確;L為醚類物質(zhì),N是鹵代烴,二者均難溶于水,D正確。10.(2024·湖南邵陽二模)尿黑酸癥是由酪氨酸在人體內(nèi)非正常代謝而產(chǎn)生的一種疾病。其轉(zhuǎn)化過程如圖所示,下列說法正確的是()A.尿黑酸和對羥基苯丙酮酸均不能形成分子內(nèi)氫鍵B.酪氨酸和對羥基苯丙酮酸所含的含氧官能團相同C.尿黑酸能與Fe3+反應制備特種墨水D.1mol對羥基苯丙酮酸分別可以和2molNaHCO3和4molH2完全反應答案:C解析:對羥基苯丙酮酸中能形成分子間氫鍵,而尿黑酸能形成分子內(nèi)氫鍵,A錯誤。根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構可知:酪氨酸中含有1個氨基、1個羧基和1個酚羥基;對羥基苯丙酮酸分子中含有1個羰基、1個羧基和1個酚羥基,可見二者含有的含氧官能團不相同,B錯誤。尿黑酸分子中含有酚羥基,能夠與Fe3+發(fā)生顯色反應,而使溶液顯紫色,故可以用于制備特種墨水,C正確。對羥基苯丙酮酸分子中含有的羧基可以與NaHCO3反應產(chǎn)生CO2氣體;苯環(huán)及羰基能夠與H2發(fā)生加成反應,羧基不能與H2發(fā)生加成反應,則1mol對羥基苯丙酮酸分別可以和1molNaHCO3和4molH2完全反應,D錯誤。11.(2024·湖南長郡九校聯(lián)考二模)如圖為兩種簡單碳螺環(huán)化合物,下列說法錯誤的是()A.兩種物質(zhì)的分子中所有碳原子一定不在同一平面B.螺[3,4]辛烷的一氯代物有4種(不考慮立體異構)C.螺[3,4]辛烷與3-甲基-1-庚烯互為同分異構體D.的名稱為螺[4,5]癸烷答案:C解析:兩種物質(zhì)中均有4個碳原子連接在同一飽和碳原子上的結(jié)構,形成四面體結(jié)構,所有碳原子不可能在同一平面,故A正確;螺[3,4]辛烷結(jié)構對稱,只有4種不同化學環(huán)境的H原子,所以一氯代物有4種,故B正確;螺[3,4]辛烷的分子式為C8H14,3-甲基-1-庚烯的分子式為C8H16,二者分子式不同,不互為同分異構體,故C錯誤;共含10個碳原子,左側(cè)環(huán)上除共用的碳原子還有4個碳,右側(cè)環(huán)除共用的碳原子還有5個碳,所以名稱為螺[4,5]癸烷,故D正確。12.(2024·安徽安慶二模)保護兵馬俑失色的方法之一:水溶性小分子透過顏料,經(jīng)過電子束輻射變成長鏈固體狀態(tài),再與陶土表面牢固結(jié)合,進而起到加固顏料作用,原理如圖,下列說法正確的是()A.此反應是縮聚反應B.水溶性小分子中所有碳原子一定共平面C.1mol甲基丙烯酸羥乙酯最多能與2mol氫氧化鈉反應D.PHEMA可能是一種親水性聚合物答案:D解析:此反應無小分子生成,是碳碳雙鍵發(fā)生的加聚反應,A錯誤;水溶性小分子中有兩個直接相連的飽和碳原子,采取sp3雜化,呈四面體結(jié)構,所以所有碳原子不一定共平面,B錯誤;1mol甲基丙烯酸羥乙酯有1mol酯基,最多能與1mol氫氧化鈉反應,C錯誤;PHEMA分子中存在親水基團羥基,所以可能是一種親水性聚合物,D正確。8.新型化學電源及分析(分值:24分)學生用書P265(選擇題每小題3分)1.(2024·廣東佛山質(zhì)檢一)如圖裝置可合成重要的化工中間體乙醛酸,雙極膜中的H2O能解離為H+和OH-,下列說法正確的是()A.石墨也可以用Pb代替B.雙極膜解離出來的H+向石墨電極移動C.H2C2O4在Pb電極表面發(fā)生反應:HOOC—COOH+2e-+2H+HOOC—CHO+H2OD.當石墨電極析出1molO2,Pb電極附近一定生成2mol乙醛酸答案:C解析:由圖可知,鉛電極為電解池的陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子,酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙醛酸和水,石墨電極為陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子,雙極膜解離出來的氫氧根離子進入陽極區(qū)、氫離子進入陰極區(qū)。若用鉛電極代替石墨電極,鉛會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成鉛離子,所以不能用鉛電極代替石墨電極,A錯誤;由分析可知,鉛電極為電解池的陰極,石墨電極為陽極,雙極膜解離出來的氫氧根離子進入陽極區(qū)、氫離子進入陰極區(qū),B錯誤;鉛電極為電解池的陰極,酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙醛酸和水,電極反應式為HOOC—COOH+2e-+2H+HOOC—CHO+H2O,C正確;鉛電極為電解池的陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子,酸性條件下草酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙醛酸和水,則石墨電極析出1mol氧氣時,無法計算鉛電極附近生成乙醛酸的物質(zhì)的量,D錯誤。2.(2024·湖南雅禮中學模考)近日,西湖大學團隊開發(fā)了一類水溶性有機儲能小分子(M),并提出在電池充放電過程中實現(xiàn)電化學碳捕獲一體化,其反應裝置與原理如圖所示。下列說法正確的是()A.充電時,電極A連接電源的負極B.放電時電極B發(fā)生的反應為N+2OH--2e-M+2H2OC.該電池可采用陰離子交換膜D.充電時,外電路通過1mole-,理論上該電池最多能夠捕獲11.2LCO2(標準狀況下)答案:B解析:由裝置圖中物質(zhì)變化分析可以知道,M→N的變化為加氫反應,是還原反應,N→M的反應過程是去氫過程,為氧化反應,則放電條件下,電極B為原電池的負極,發(fā)生電極反應N+2OH--2e-M+2H2O,電極A為原電池正極,實現(xiàn)K3[Fe(CN)6]→K4[Fe(CN)6]的轉(zhuǎn)化,該電池可采用陽離子交換膜,避免M、N的陰離子移向負極反應,充電時,正極A連接電源正極做電解池的陽極,負極B連接電源負極,做電解池陰極,據(jù)此分析回答問題。由分析,充電時,電極A連接電源的正極,A錯誤;放電時電極B發(fā)生的反應為N+2OH--2e-M+2H2O,B正確;由上述分析,該電池采用陽離子交換膜,C錯誤;充電時,外電路通過1mole-,產(chǎn)生1mol氫氧根離子,根據(jù)CO2+OH-HCO3-,理論上該電池最多能夠捕獲22.4LCO2(標準狀況下),D錯誤;故選B。3.(2024·湖南常德一模)水系銨根離子可充電電池具有成本低、安全、無污染等優(yōu)點,該電池以V2CTx(含V、C、N元素)為正極材料,電解質(zhì)溶液中主要存在團簇離子NH4+(CH3COOH)A.放電時,NH4+(CH3COOH)B.放電時,Y極的電極反應式為V2CTx+NH4+(CH3COOH)3+2e-(V,e-)2CTx·[NH4+(CH3C.NH4+與CHD.充電時,NH4+(CH3COOH)答案:C解析:電池以V2CTx為正極材料,因此Y為正極,X為負極,據(jù)此作答。放電時Y為正極,陽離子向正極移動,即NH4+(CH3COOH)3向Y極方向移動,故A正確;放電時,Y為正極,發(fā)生還原反應,Y極的電極反應式為V2CTx+NH4+(CH3COOH)3+2e-(V,e-)2CTx·[NH4+(CH3COOH)3],故B正確;類比于銨根離子能與氯離子形成離子鍵,但CH3COOH各原子均達到穩(wěn)定狀態(tài),可推知與銨根離子不能形成離子鍵,故C錯誤;充電時,X電極為陰極,Y電極為陽極,發(fā)生的反應為(V,e-)2CTx·[NH4+(CH3COOH)3]-2e-V2CTx+NH4+(CH3COOH)3,NH4+(CH3COOH)3增加了1mol時,轉(zhuǎn)移電子2mol,根據(jù)電荷守恒可知,陰極也轉(zhuǎn)移電子2mol,MnO2得電子生成Na0.6MnO2,可知得到2molNa+,則X極質(zhì)量增加464.(2024·廣東順德區(qū)適應性考試)lT-MoS2/石墨烯電極材料可在光照條件下產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+),其制氧效果優(yōu)越,原理如圖所示。下列敘述正確的是()A.放電時電勢高低:a<bB.放電時,電子流向:b→離子交換膜→aC.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關D.放電時存在反應:2H2O+4h+(空穴)O2↑+4H+答案:C解析:由圖可知,放電時Zn在b電極失去電子生成[Zn(OH)4]2-,則b為負極,a為正極,電勢高低:a>b,A錯誤;放電時,電子流向:b→導線→a,B錯誤;lT-MoS2/石墨烯電極材料可在光照條件下產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+),驅(qū)動陰極反應和陽極反應對電池進行充電,則充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關,C正確;由圖可知,放電時,O2在正極得到電子生成H2O,電極方程式為O2+4e-+4H+2H2O,D錯誤。5.(2024·陜西商洛尖子生學情診斷)某新型光催化鈉離子二次電池的工作原理如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.充電時,陰極的電極反應式為S42-+6e-B.離子交換膜應選擇陽離子交換膜C.放電時,每消耗1molNaI3,離子交換膜左室電解質(zhì)溶液質(zhì)量理論上增加46gD.適當提高電解液的濃度可提升該電池存儲的能量答案:C解析:充電時,為電解池,石墨電極上S元素被還原,石墨電極為陰極,光催化電極上I元素被氧化,光催化電極作陽極;則放電時石墨電極為負極,光催化電極為正極。充電時,石墨電極為陰極,電極反應式為S42-+6e-4S2-,A正確;放電時,鈉離子由左側(cè)向右側(cè)遷移,充電時,鈉離子由右側(cè)向左側(cè)遷移,故離子交換膜為陽離子交換膜,B正確;放電時,消耗NaI3,電極反應式為I3-+2e-3I-,每消耗1molNaI3,轉(zhuǎn)移電子2mol,且鈉離子由左側(cè)向右側(cè)遷移,離子交換膜左室電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少46g,C錯誤;6.(2024·湖南長沙一模)氧化鉍(Bi2O3)作為鎳/鉍電池的負極材料,因其理論容量高、易制備而受到廣泛關注。下圖為該電池的示意圖,下列說法正確的是()A.放電時,OH-從電極a移向電極bB.充電時,電子從電源負極→電極a→電極b→電源正極C.放電時,總反應為Bi2O3+3H2O+6NiO6NiOOH+2BiD.充電時,電路轉(zhuǎn)移9.03×1024個電子,陽極質(zhì)量增加255g答案:D解析:放電時,電極a為負極,電極反應式為2Bi-6e-+6OH-Bi2O3+3H2O,電極b為正極,電極反應式為NiOOH+e-NiO+OH-,充電時,電極a為陰極,電極反應式為Bi2O3+3H2O+6e-2Bi+6OH-,電極b為陽極,電極反應式為NiO+OH--e-NiOOH。放電時,OH-從電極b移向電極a,故A錯誤;充電時,電子從電源負極→電極a,電極b→電源正極,電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液,故B錯誤;放電時,電極a為負極,電極反應式為2Bi-6e-+6OH-Bi2O3+3H2O,電極b為正極,電極反應式為NiOOH+e-NiO+OH-,總反應式為6NiOOH+2BiBi2O3+3H2O+6NiO,故C錯誤;充電時,電極b為陽極,電極反應式為NiO+OH--e-NiOOH,電路轉(zhuǎn)移9.03×1024個電子,即15mol電子,根據(jù)原子守恒可知,陽極增加的質(zhì)量為15molOH-的質(zhì)量,15mol×17g·mol-1=255g,故D正確;故選D。7.(2024·湖南雅禮中學二模)下圖是一種能將底物通過電化學轉(zhuǎn)化為電能的微生物燃料電池,可以大大提高能量轉(zhuǎn)化效率,以下說法不正確的是()A.理論上,每消耗1molO2,就有4molH+通過質(zhì)子交換膜B.兩種微生物的存在保證了S元素循環(huán)的作用C.負極電極反應式為HS-+4H2O--8e-9H++SO4D.升高溫度,可以有效提高該電池的放電效率答案:D解析:硫酸鹽還原菌可以將有機物氧化成CO2和HS-,由H+的移動方向可知,a是負極,HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-,失電子發(fā)生