专题知能自测(一)??
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。??
第Ⅰ卷(选择题 54分)??
一、选择题(每小题3分,共54分)?
1.(2010·宿迁高二检测)二甲醚(CH3—O—CH3)和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法及物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是( )?
A.利用金属钠或金属钾? B.利用质谱法?
C.利用红外光谱法? D.利用1H核磁共振谱?
[答案] B?
[解析] 利用乙醇可与活泼金属Na或K反应产生H2,则二甲醚不能,故A项正确。红外光谱法可测定有机物中含有的化学键,1H核磁共振谱可测定有机物中氢的种类,故C、D项正确。质谱法只能测定有机物的相对分子质量,故B项错误。?`
2.下列说法中,正确的是( )?
A.人们只能从有机物中取得有机化合物,不能利用无机物来合成有机物?
B.有机物和无机物的组成、结构、性质都有严格的区别,它们是不可相互转化的两类物质?
C.有机物是从动植物体内提取的有生命的化合物?
D.有机物是指含碳元素的化合物,但通常不包括碳的氧化物、碳酸及碳酸盐等物质?
[答案] D?
[解析] 从无机物中也能提取有机化合物,选项A不正确;有机物与无机物没有严格的区别,二者也可以相互转化,选项B不正确;有机物并不是有生命的化合物,选项C不正确。?
3.1 mol某有机物充分燃烧,只生成88 g二氧化碳和54 g水,下列结论正确的是( )?
A.该有机物的分子式为CH4
B.该有机物的分子式一定为C2H6?
C.该有机物的分子式一定为C2H6O?
D.该有机物分子中碳原子和氢原子的个数比为1:3,可能含有氧原子?
[答案] D?
[解析] 有机物燃烧时只生成CO2和H2O,只能推断该有机物中一定含碳元素和氢元素,是否含氧元素还要通过其他条件分析,由题意可得n(C):n(H)=1:3。
4.由碳、氢、氧三种元素组成的化合物8.8 g,完全燃烧后得到二氧化碳22.0 g、水10.8 g,则该化合物的实验式为( )?
A.C2H6O B.C5H12 C.C6H12O D.C5H12O
[答案] D?
[解析] 由产物CO2 22.0 g、H2O 10.8 g,求得碳元素和氢元素的物质的量之比为:(×2)=5:12,再根据燃烧前后氧元素的质量关系,求得8.8 g该化合物中含氧原子0.1 mol,所以其最简式中, N(C):N(H):N(O)=5:12:1。
5.某有机物完全燃烧时需3倍于其体积的氧气,产生2倍于其体积的CO2时,则该有机物可能是( )
A.C2H4O B.CH4和C3H6? C.C2H5OH D.CH3COOH?
[答案] C?
[解析] 有机物燃烧,产生2倍于其体积的CO2,说明每摩尔分子中有2 mol碳原子或碳原子的平均含量为2 mol,再结合消耗3倍于其体积的氧气,只有C项符合题意。
6.验证某有机物属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是( )?
A.只需验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
B.只需测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量的比值?
C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比?
D.测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量?
[答案] D?
[解析] 根据燃烧产物是H2O和CO2,可判断含有元素C和H,C、H元素质量之和小于所取试样总质量,可判断有机化合物中含有氧元素。?
阅读以下材料,完成7~8题。?
1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家,大气中氟利昂可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生较大的破坏作用(臭氧的化学式为O3),有关反应为O3O2+O,Cl+O3ClO+O2,ClO+OCl+O2。总反应为2O33O2。
7.在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是( )?
A.反应物 B.生成物? C.中间产物 D.催化剂?
[答案] D?
[解析] 由总反应知,Cl原子是催化剂。
8.O3和O2是( )?
A.同分异构体 B.同系物?
C.氧的同素异形体 D.氧的同位素?
[答案] C?
9.燃烧等物质的量的下列各组物质,产生二氧化碳的质量不相同,但产生水的质量相同的是( )?
A.丙烷和丁烯? B.丁烷和丁烯?
C.丙烯和丁烷? D.丁烷和2-甲基丙烯
[答案] A
[解析] 要求一个分子中,碳数不同,氢数相同。
10.下列合成路线经济效益最好的可能是( )?
A.CH2===CH2CH3CH2Cl?
B.CH3CH3CH3CH2Cl?
C.CH3CH2OHCH3CH2Cl?
D.CH2ClCH2ClCH3CH2Cl?
[答案] A?
[解析] 符合绿色合成原则。?
11.某含氧有机化合物A可以作为无铅汽油的抗震剂,它的相对分子质量为88.0,其中碳元素质量分数为68.2%?,氢元素质量分数为13.6%,经红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,则A的结构简式为( )?
A. B.
C. D.?
[答案] B?
[解析] 由题给信息知,该有机物分子式为C5H12O,且含有四个甲基,则选B。?
12.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( )?
A.18O31P119Sn
B. 27Al19F12C
C.元素周期表中ⅤA族所有元素的原子?
D.元素周期表中第一周期所有元素的原子
?
[答案] C?
[解析] ⅤA族所有元素的原子的质子数均为奇数,均可产生NMR现象。?
13.分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1:1;第二种情况峰给出的强度为3:2:1。由此推断混合物的组成不可能的是( )?
?
[答案] D?
[解析] 第一种有机物的核磁共振氢谱中有两种信号峰且强度为1:1,则此C3H6O2中6个氢原子有两种不等效氢原子,其个数均为3,由此得出结构简式为
第二种有机物的核磁共振氢谱中有三种信号峰且强度之比为3:2:1,则此时C3H6O2中6个氢原子有三种不等效氢原子,其个数为3、2、1,由此推测其结构中含有—CH3、—CH2—、—OH或—CHO等基团,所以结构简式为:?
14.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是( )?
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物?
B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法?
C.1H核磁共振谱通常用于分析有机物的相对分子质量?
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团?
[答案] C
15.下列各组中的两种物质,无论以何种比例混合,只要混合后总质量不变,则完全燃烧后生成的水的质量都相同的是( )?
A.C2H4和C2H6O B.C2H4和C3H6?
C.C7H8和C3H8O3 D.C2H6O和C3H8O?
[答案] BC?
[解析] 题目要求无论以何种比例混合,只要混合后总质量不变,则完全燃烧后生成的水的质量都相同,也就是要求质量相等的两种有机物燃烧时生成相等质量的水,说明这两种有机物中氢元素的质量分数是相同的。?
16.2010年上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”。下列叙述中不正确的是( )?
A.世博会前期,处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质?
B.世博会期间,利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒,可防止产生白色污染?
C.世博会中国馆——“东方之冠”使用的钢筋混凝土属于高分子化合物?
D.世博停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中的CO和NOx反应生成无毒气体
[答案] C?
17.(2010·广东卷理综,11)下列说法正确的是( )?
A.乙烯和乙烷都能发生加聚反应?
B.蛋白质水解的最终产物是多肽?
C.米酒变酸的过程涉及了氧化反应?
D.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程
[答案] C?
[解析] 本题考查有机化合物。乙烷分子中只存在单键,不能发生加聚反应,A选项错误;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,B选项错误;米酒变酸的过程是乙醇氧化成乙酸,属加氧氧化过程,C选项正确;油脂的相对分子质量小于10 000,不是高分子化合物,D选项错误。
18.2009年11月,国务院常务会议决定,到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划。将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:?
①6CO2+6H2OC6H12O6+6O2↑?
②CO2+3H2CH3OH+H2O
③CO2+CH4CH3COOH?
④2CO2+6H2CH2===CH2+4H2O?
对以上反应的叙述,正确的是( )?
A.最节能的是反应①?
B.因为CH3OH有毒,故反应②无应用价值?
C.反应③中的两种反应物都是可再生的天然物质?
D.反应④是工业生产乙烯的一种主要方法?
[答案] A?
[解析] 反应①不需要加热,而其他反应需要加热,因此反应①最节能,A对;CH3OH有毒,但可以用于生产其他化工产品,因此反应②有应用价值,B错;反应③中反应物CH4主要来自于天然气,是不可再生的天然物质,C错;工业上主要从石油中获取乙烯,D错。
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)??
二、非选择题(46分)?
19.(9分)我国产的喜树中可提取一种生物碱,这种生物碱的相对分子质量约为300~400,经分析可知其质量组成的C 69%、H 4.6%、O 18.4%、N 8.0%。试确定其实验式为 ;相对分子质量为 ;分子式为 。
[答案] C10H8O2N 348 C20H16O4N2
[解析] (1)求有机物的实验式:?
N (C):N (H): N (O):N (N)=:::=10:8:2:1,?
故该有机物的实验式是C10H8O2N。
(2)求有机物的相对分子质量:?
由300<(C10H8O2N)n<400,
有300<174n<400,即1.7因n为整数,则n=2。?
故该有机物的相对分子质量为2×174=348。
(3)该有机物的分子式为C20H16O4N2。?
20.(11分)为测定某有机物A的结构,进行如下实验。?
【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)。则该物质中各元素的原子个数比是 ;?
(2)质谱仪测定有机化合物的相对分子质量为46,则该物质的分子式是 ;?
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式 。
【结构式的确定】?
(4)核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如图一所示。经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图二所示,则A的结构简式为
【性质实验】?
(5)A在一定条件下脱水可生成B,B可合成包装塑料C,请写出B转化为C的化学反应方程式: 。?
[答案] (1)n (C):n (H):n (O)=2:6:1
(2)C2H6O
(3)CH3CH2OH CH3—O—CH3
(4)CH3CH2OH
(5)nCH2===CH2
21.(14分)测定有机物中碳和氢的质量分数,常用的方法是燃烧分析法。如用氧化铜为催化剂,在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化成二氧化碳和水,分别用装有碱石灰和固体高氯酸镁[Mg(ClO4)2]的吸收管吸收二氧化碳和水的测定方法就属于燃烧分析法。?
某课外活动小组设计用如图所示的装置制取乙烯,并测定乙烯分子中碳、氢原子个数比。甲为燃烧管,当乙烯和氧气(由于催化剂的存在而不会发生爆炸)通过时,乙烯将被氧化成二氧化碳和水。
请完成下列问题:?
(1)整套装置的连接顺序(按从左到右顺序用字母填写): 接 , 接 , 接 , 接 , 接 。
(2)乙、丁装置的作用分别是:乙 ,?丁 。?
(3)若实验后丙增重ag,戊增重bg,则测得乙烯分子中碳、氢原子个数比为 。?
(4)若仍用上述装置测定某烃A的化学式,经测定丙增重5.4g,戊增重8.8g,则A的实验式为 。若要确定A的分子式,是否还需要其他数据(若需要,说明还需测定哪些数据;若不需要,说明其原因) 。
?[答案] (1)A E D B C F G H I J(其中B、C;H、I均可互换!)?
(2)除去乙烯气体中的水蒸气 除去乙烯气体中的CO2、SO2等酸性气体?(3)9b/44a
(4)CH3 不需要,因n (C):n (H)=1:3<1:2,?
则此烃只能是烷烃,由(CH3)n知,分子式为C2H6。?
22.(12分)现有0.2mol有机物和0.5mol O2在一密闭容器中燃烧,所得产物为CO2、CO和H2O(g)。产物先通过浓硫酸时,浓硫酸增重10.8g;再通过灼热的氧化铜时,氧化铜的质量减轻了3.2g;再通过碱石灰,碱石灰增重17.6g。试求:?
(1)有机物的分子式;?(2)写出可能的结构简式。
[答案] (1)C2H6O (2)CH3CH2OH和CH3OCH3
[解析] 通过氧化铜时发生反应?
CuO+CO===Cu+CO2 Δm
1mol 1mol 16g?
0.2mol 0.2mol 3.2g?
通过碱石灰时被吸收的CO2的物质的量为=0.4mol。则原燃烧产物中CO2的物质的量为0.4mol-0.2mol=0.2mol。
原燃烧产物中CO的物质的量是0.2mol; H2O的物质的量是=0.6mol,故0.2mol有机物中含C的物质的量为0.2mol+0.2mol=0.4mol,含H的物质的量为0.6mol×2=1.2mol,含O的物质的量n (H2O)+n (CO)+n(CO2)×2-n(O2)×2=0.6mol+0.2mol+0.2mol×2-0.5mol×2=0.2mol。所以1mol该有机物中含有2mol C、6 mol H、1mol O,该有机物的分子式为C2H6O,其可能的结构简式是CH3CH2OH和CH3OCH3。
专题知能自测(二)?
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。??
第Ⅰ卷(选择题 共54分)??
一、选择题(每小题3分,共54分)?
1.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如图所示,它属于( )?
A.无机物 B.烃类? C.有机物 D.高分子化合物?
[答案] C?
[解析] 题给化合物由C、H、S三种元素组成,属于共价化合物,且相对分子质量较小,应属于有机物。?
2.下列化学式,只能用来表示一种物质的是( )?
A.C2H5Cl2 B.C3H6 C.C D.C2H6?
[答案] D?
[解析] 只能用来表示一种物质,说明此物质没有同分异构体。A有2种同分异构体;B有3种同分异构体;C可表示金刚石、石墨等物质;D只有一种结构,因此符合题意。?
3.下列物质是乙烯同系物的是( )?
A.CH3—CH===CH—CH===CH—CH3
B.CH3—CH===CH—CH2CH2CH3?
C.
D.CH3—CH2—C≡C—CH2CH3
[答案] B?
[解析] 与乙烯是同系物即符合通式CnH2n,且分子组成与乙烯的相差一个或几个“CH2”原子团的单烯烃。经分析A、C、D不符合CnH2n,所以与乙烯不是同系物。
4.下列物质中,既属于芳香族化合物又属于醇的是( )?
A. B.
C. D.CH3CH2OH?
[答案] B?
[解析] 本题主要考查官能团与有机物类别的关系。?
5.某有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的物质的量相等,则此有机物的实验式可能是( )
A.CH B.CH2?
C.CH3 D.CH2O?
[答案] BD?
[解析] 可由已知求出C、H的原子个数比为1:2。?
6.有下列几种分子:①甲烷分子、②氨分子、③白磷分子、④氯仿分子、⑤四氯化碳分子、⑥二氧化碳分子,其中不是正四面体构型的是( )?
A.①③ B.③⑤ C.①⑤ D.②④⑥?
[答案] D
?
[解析] 氨分子结构为三角锥形;氯仿的分子式为CHCl3,为非对称结构;CO2为直线形结构。?
7.2002年诺贝尔化学奖表彰了两项成果,其中一项是瑞士科学家库尔特·维特里希发明了“利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。在化学上经常使用的是氢核磁共振谱,它是根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同来确定有机物分子中不同的氢原子。下列有机物分子在氢核磁共振谱中给出一种信号的是( )?
A.HCHO B.CH3OH? C.HCOOH D.CH3COOCH3
[答案] A?
[解析] 由A项的结构式可知其中只有一种化学环境的氢原子,符合题意;B、C、D根据其结构式判断都有两种不同化学环境的氢原子,因此不符合题意。?
8.某烃的结构简式是它的正确命名应是( )?
A.2-甲基-3-丙基戊烷? B.3-异丙基己烷?
C.2-甲基-3-乙基己烷? D.5-甲基-4-乙基戊烷?
[答案] C?
[解析] 应选取含支链较多的最长碳链为主链。?
9.下列物质的系统命名中,错误的是( )?
A. 2,4-二甲基己烷?
B. 2-甲基-4-戊炔?
C. 3-甲基-2-丁醇?
D.CH3—CHBr—CHBr—CH3 2,3-二溴丁烷?
[答案] B?
[解析] 含有官能团的有机物的命名必须从离官能团最近的一端编号,B项没有从离官能团最近的一端编号,因此命名错误。?
10.某烃分子结构中含有一个苯环,两个碳碳双键和一个碳碳叁键,它的分子式可能为( )
A.C9H12 B.C17H20 C.C20H30 D.C12H20
[答案] B?
[解析] 该烃含一个苯环应比碳原子数相等的烷烃少8个氢原子,含两个双键再少4个氢原子,一个碳碳叁键再少4个氢原子,共计少16个氢原子。A项,若为烷烃,应为C9H20,现为C9H12少8个氢原子,其余选项类推,只有B项符合。?
11.某有机化合物结构如图:?
关于该化合物的下列说法正确的是( )?
A.由于含有氧元素不是有机物?
B.完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物?
C.分子中含有羟基属于醇?
D.不能使溴水褪色?
[答案] B?
[解析] 有机物主要含C、H两种元素,还可含有O、S、N等元素,A项错误。该有机物含C、H、O,燃烧产物只有CO2和H2O,B项正确。分子中羟基与苯环直接相连,应属酚类,C项错误。分子中含有碳碳双键能使溴水褪色。
12.下列各组物质,两者互为同分异构体的是( )?
A.NH4CNO和CO(NH2)2
B.CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O?
C.
D.H2O和D2O(重水)?
[答案] A?
13.比较丙烷的二氯取代物和六氯取代物的种类,前者与后者比较( )?
A.前者多 B.后者多? C.一样多 D.无法确定?
[答案] C?
[解析] 丙烷共有8个氢原子,其二氯取代物有几种,则其六氯取代物也就有几种。?
14.某烃的结构简式为,分子中含有四面体结构的碳原子数为a,在同一直线上的碳原子数最多为b,一定在同一平面内的碳原子数为c,则a,b,c分别为( )?
A.4,3,5 B.5,3,6? C.2,5,4 D.4,6,4?
[答案] B?
[解析] 本题由CH4、C2H4、C2H2的分子结构特征演变而来,可先对碳原子进行编号:
。。若碳原子同时连有4个其他原子或原子团,则该碳原子位于四面体结构中,这样的碳原子有⑤、⑥、⑦、⑧、⑨号,共5个;由乙炔的结构易知,在同一直线上的碳原子有①、②、③号,共3个;由乙烯、乙炔的结构可推知,一定处于同一平面内的碳原子有①、②、③、④、⑤、⑧号,共6个。?
15.邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体,其中属于酯类,且分子结构中有甲基和苯环的同分异构体有( )?
A.3种 B.4种? C.5种 D.6种?
[答案] C?
[解析] 苯环上含有两个支链时,可有
三种结构,若苯环上只有一个取代基时,有两种结构:。
16.1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,1 mol此氯代烷可与4 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为( )?
A.CH2===CH2 B.CH3CH===CH2?
C.CH3CH3 D.CH3CH2CH===CH2?
[答案] A?
17.如图所示的分子酷似企鹅,化学家将该分子以企鹅来取名为Penguinone。?
?
下列有关Penguinone的说法不正确的是( )?
A.Penguinone中存在着两种官能团?
B.Penguinone是一种芳香醛?
C.Penguinone中存在与乙烯相同的官能团,所以其与乙烯有相似的性质?
D.如果该分子中的双键都能加成,则1 mol Penguinone能与3 mol氢气反应
[答案] B?
[解析] Penguinone中存在着羰基和碳碳双键,即两种官能团,而不存在醛基,它的环状结构也不是一个苯环,所以该物质不是一个芳香醛,而是一种不饱和环酮,由于在它的分子结构中存在着碳碳双键,所以与乙烯的官能团相同,而官能团决定有机物的性质,所以该物质与乙烯有相似的性质,由于双键都可加成,根据所学知识,可知它能与3mol氢气加成。
18.三鹿奶粉中的三聚氰胺是一种“伪蛋白”,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )?
A.三聚氰胺的分子式为:C3H6N6?
B.三聚氰胺分子结构中含有氨基?
C.三聚氰胺属于芳香化合物?
D.三聚氰胺属于烃的衍生物
[答案] C
[解析] 三聚氰胺分子结构中不含有苯环,故不属于芳香化合物,而是一种烃的衍生物。
??
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)??
二、非选择题(共46分)?
19.(10分)有下列五组物质:①O2和O3 ②O和O ③CH3CH2CH2CH3与
④ ⑤CH4与C7H16
(1) 组两种物质互为同位素;?
(2) 组两种物质互为同素异形体;?
(3) 组两种物质互为同系物;?
(4) 组两种物质互为同分异构体;?
(5) 组两种物质实为同一物质。?
[答案] (1)② (2)① (3)⑤ (4)③ (5)④?
[解析] 化学中“五同”(同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同一物质)的比较见下表?
化学“五同”
含义
化学式
结构
性质
同位素
质子数同,中子数不同,同种元素的原子
表示符号不同,如: H、H、H
电子层结构相同,原子核结构不同
理性质不同化学性质相同
同素异形体
同种元素形成的不同的单质
分子式不同,如:O2、O3等
单质分子组成、结构不同
物理性质不同,化学性质基本相同
同分异构体
分子组成相同,分子结构不同
相同
不同
物理性质不同、化学性质一般不同
同系物
结构相似,分子组成相差若干“CH2”原子团
不同
相似
物理性质不同,化学性质相似
同一
物质
分子组成、结构均相同
相同
相同
相同
20.(10分)(1)用系统命名法命名烃A 。烃A的一氯取代物具有不同沸点的产物共有 种。烃A:
(2)写出下列物质的名称:
①的名称是
②的名称是 。?
③的名称是 。?
[答案] (1)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷;10?
(2)①乙基苯;②苯乙烯;③聚苯乙烯?
[解析] 根据A分子结构有几种不同环境的氢原子,即有几种一氯取代物可知,
结构中有10种不同环境的氢原子,所以一氯取代物有10种。
21.(6分)下面列出了16种有机化合物的结构简式,请尝试从不同角度对它们所代表的物质进行分类并填空。?
例:根据碳骨架的形状进分类:(1)~(2)为一类;( 13)~(16)为一类。?
根据 进行分类: 为一类; 为一类。?
根据 进行分类: 为一类; 为一类。
[答案] 根据是否含有C、H以外的元素进行分类:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(13)(14)(15)(16)为一类;(7)(8)(9)(10)(11)(12)为一类。?
根据官能团进行分类:(1)(2)为烷烃;(3)(4)为烯烃;(5)(6)为炔烃;(7)(8)为卤代烃;(9)(10)为醇类;(11)为羧酸类;(12)为酯类;(13)(14)为芳香烃;(15)(16)为环烷烃。
[解析] 有机化合物通常有三种分类方法:根据组成中是否有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物;根据分子中碳骨架的形状,分为链状有机化合物和环状有机化合物;根据分子中含有的特殊原子或原子团(官能团),分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。
22.(5分)维生素A的分子结构为:?
,请回答下列问题:?
(1)该分子内含有 个碳原子, 个氢原子, 个氧原子。?
(2)维生素A中氧元素的质量分数是 。?
(3)在有机化合物的分类中应属于 。?
[答案] (1)20;30;1 (2)5.6% (3)醇?
[解析] 维生素A的结构是用键线式表示的,根据键线式及碳四价原则的特点,不难求出各种原子的个数,但应注意的是每一个没有官能团的端基都是—CH3。在给维生素A分类时应定为醇,双键应归为官能团。在对复杂的有机物命名和分类时,有时也因需要和使用的行业不同或使用的时间不同,采用不同的分类和命名。?
23.(11分)(1)给下列有机物命名:?
① ,
② 。?
(2)麻黄素又称黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含的一种生物碱。经我国科学工作者研究发现其结构如下:。
①麻黄素中含氧官能团的名称是 ,属于 类(填“醇”或“酚”)。?
②下列各物质:A.
B. C.
D.? E.,
与麻黄素互为同分异构体的是 (填序号,下同),互为同系物的是 。?
[答案] (1)①2,4,5,7,7-五甲基-3,3,4-三乙基辛烷?
②3-异丙基-1-己烯?
(2)①羟基 醇 ②D、E C?
[解析] (1)①首先将结构简式展开,然后按命名原则编号:?
(按取代基的位次之和最小而编号),其名称是2,4,5,7,7-五甲基-3,3,4-三乙基辛烷。
②3-异丙基-1-己烯?
(2)麻黄素中含氧官能团的名称为羟基,属于醇类。?
(3)根据同分异构体及同系物的定义易知D、E与麻黄素互为同分异构体,C与麻黄素互为同系物。?
24.(4分)燃烧0.5 mol某烃得到1.5 mol CO2,在Ni作催化剂时,用同样质量的该烃能与0.5 mol H2发生加成反应,试确定该烃的分子式和结构简式。
[答案] C3H6 CH2===CH—CH3?
专题知能自测(三)??
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。?
?第Ⅰ卷(选择题 共54分)??
一、选择题(包括18个小题,每小题3分,共54分)?
1.的正确命名是( )?
A.2,2-二乙基丁烷? B.3-甲基-2-乙基戊烷?
C.2-乙基-3甲基-戊烷? D.3,4-二甲基己烷?
[答案] D
2.不能直接用乙烯为原料制取的物质是( )?
A.CH3CH2Cl B.CH2Cl—CH2Cl?
C. CH2—CH2? D.
[答案] D
[解析] 是由CH2===CH—Cl加聚制取的。
3.X是一种烃,0.5 mol的X完全燃烧时,得到27 g H2O和67.2 L CO2(标准状况),则X是( )?
A.己烷 B.环己烷? C.甲苯 D.苯
[答案] D
[解析] n (H2O)=27 g/18 g·mol-1=1.5 mol n (H)=3 mol?
n (CO2)==3 mol n (C)=3 mol?
则X的分子式为C6H6。
4.某烃的分子式为C10H14,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,分子结构中含两个相同的烷基,则此烃可能的结构有( )?
A.2种 B.3种? C.4种 D.5种
[答案] B
[解析] C10H14为苯的同系物,结构中有两个相同的烷基,则该烃可能的结构为
、。?
5.可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是( )?
A.将混合气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶?
B.将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶?
C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶?
D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
[答案] B
[解析] 酸性KMnO4溶液可用于鉴别甲烷和乙烯,但不能用于除去甲烷中的乙烯,因为KMnO4将乙烯氧化生成CO2,仍为杂质。水和澄清石灰水既不能鉴别,也不能除去甲烷中的乙烯。只有溴水,与甲烷不反应,与乙烯可发生加成反应而褪色,既可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯。
6.25℃某气态烃与O2混合,在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25℃,此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为( )?
A.C2H4 B.C2H6? C.C3H6 D.C3H8
[答案] AD
[解析] 由题意可知,烃和O2的物质的量之和应为CO2物质的量的2倍,即1+(x+)=2x,解之x=1+。当y=4时,x=2;当y=6时,x=2.5,不合题意;当y=8时,x=3。故正确答案为A、D。本题充分利用已知条件,燃烧后容器内压强为原来的一半,根据燃烧通式求得x和y之间的关系,然后再利用讨论法进行讨论。
7.苯和苯的同系物分子组成通式为CnH2n-6 (n≥6)。而和
属于萘的同系物。萘和萘的同系物组成通式为( )?
A.CnH2n-6 (n≥11) B.CnH2n-8 (n>10)?
C.CnH2n-10 (n≥10) D.CnH2n-12 (n≥10)
[答案] D
[解析] 根据它们分子中萘环结构,当用凯库勒式可表示为,可看作该结构中存在5个和2个碳环,按照“每存在1个或1个环状结构时,都要减少2个氢原子”和“碳原子个数确定时,链状烷烃中氢原子个数是上限数值”的规律,萘和萘的同系物分子组成中,碳原子个数为n时,氢原子个数应在2n+2的基础上减少14,得到萘和萘的同系物的分子组成通式为CnH2n-12,其中n值不得小于10。
8.150℃时,1 L混合烃与9 L氧气混合,在密闭容器内充分燃烧,当恢复到150℃时,容器内压强增大8%,则该混合烃的组成是( )?
A.甲烷:乙烷=1:4 B.丙炔:乙炔=1:4?
C.乙烯:丁烷=1:4 D.乙烯:丁烯=1:4
[答案] D
[解析] 设混合烃的分子式为CxHy。?
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV?
1 x+ ?x? -1?
1 8%×10?
即1:(-1)=1:(8%×10),解得y=7.2,则只有D项符合题意。
9.“人文奥运、科技奥运、绿色奥运”是2008年北京奥运会的重要特征。其中禁止运动员使用兴奋剂是重要举措之一。以下两种兴奋剂的结构分别为:?
则关于它们的说法中正确的是( )?
A.利尿酸分子中有三种含氧官能团,在核磁共振氢谱上共有六个峰?
B.1 mol兴奋剂X与足量浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2?
C.两种兴奋剂均属于芳香烃化合物?
D.两种分子中的所有碳原子均不可能共平面
[答案] B
[解析] A项中应有七个峰;两种兴奋剂中除碳氢两种元素外还含有其他元素,不属于烃类;兴奋剂X中所有碳原子可能共平面。
10.下列说法中正确的是( )?
A.芳香烃就是指苯和苯的同系物?
B.芳香烃的通式是CnH2n-6 (n≥6)?
C.含有一个苯环的化合物一定属于芳香烃?
D.苯是结构最简单的芳香烃?
[答案] D?
[解析] 芳香烃指的是分子中含有苯环的烃,稠环芳烃等也属芳香烃,其通式不符合CnH2n-6,含有一个苯环的化合物可能是芳香烃的衍生物,如。
11.只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开来,此试剂是( )?
A.酸性高锰酸钾溶液 B.溴化钾溶液?
C.溴水 D.硝酸银溶液?
[答案] C
[解析] 酸性高锰酸钾溶液可氧化甲苯、己烯、碘化钾,现象均为酸性高锰酸钾溶液褪色。溴化钾溶液分别加入上述四种试剂,甲苯分层是在上层,己烯分层且在上层,四氯化碳、碘化钾中没有明显现象,两者均无法区别。溴水加入甲苯中,甲苯位于上层,且可被萃取于甲苯中;加入己烯中,发生加成反应,溴水褪色;加入四氯化碳中,同样被萃取,但被萃取于下层,因为CCl4密度比H2O大;加入KI溶液,置换出I2,溶液颜色加深,四者现象各不相同;AgNO3溶液与甲苯和己烯均不反应,只是与溶液分层,且AgNO3溶液均在下层,无法区别。一定要分清萃取的是卤素的单质,卤素的化合物不会被萃取;酸性高锰酸钾溶液能跟甲苯等苯的同系物反应而溴水不能。
12.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏、②水洗、③用干燥剂干燥、④用10%NaOH溶液洗、⑤水洗。正确的操作顺序是( )?
A.①②③④⑤ B.②④⑤③①?
C.④②③①⑤ D.②④①⑤③?
[答案] B
[解析] 用溴和苯反应制取溴苯,得到的粗溴苯中溶解有溴单质,要除去溴,必须经过水洗、碱洗、水洗、干燥、蒸馏这几个步骤。
13.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应所得的产物可能有( )?
A.①②③ B.⑦ C.④⑤⑥⑦ D.全部?
[答案] C?
[解析] 苯的同系物在FeBr3的催化作用下,只发生苯环上的取代反应,可取代甲基邻位、间位、对位上的氢原子,而在此条件下,甲基上的氢原子不能被取代,因此不可能。
14.气体打火机使用的是有机燃料,稍加压降温即可液化,减压(打开阀门)很容易汽化,遇明火燃烧,你认为符合这种条件的有机燃料是( )?
A
B
C
D
化学式
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
沸点(℃)
-88.6
-42.1
-0.5
36.1
熔点(℃)
-183.3
-189.7
-138.4
-129.7
[答案] C?
[解析] 液化和汽化属于物质气态和液态之间的物态变化,因此主要研究物质的沸点。符合气体打火机要求的,稍加压降温即可液化,减压(打开阀门)很容易汽化只能是C。
15.下列各物质的沸点,前者高于后者的是( )?
A.丙烷、丁烷 B.新戊烷、正戊烷?
C.对二甲苯、间二甲苯 D.碘、干冰?
[答案] D?
[解析] 在同分异构体中,一般支链越多,熔沸点越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷,故B不正确;互为同分异构体的芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低的顺序是:邻位化合物>间位化合物>对位化合物,因此C不符合题意;根据在常温下碘和CO2的状态,即可确定D选项符合题意。
16.下列物质属于芳香烃,但不属于苯的同系物的是( )?
A.③④ B.②⑤? C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥?
[答案] B?
[解析] 属于芳香烃的有①②⑤,其中①为苯的同系物,⑥不属于芳香烃。
17.某苯的同系物分子式为C11H16,经测定表明,分子中除含有苯环外不再含有其他环状结构,分子中还含有两个—CH3,两个—CH2—和一个,则该分子由碳链异构所形成的同分异构体有( )?
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种?
[答案] B
[解析] 书写同分异构体时,必须满足所给出的限制条件。由于含有苯环,则取代基上只能有5个碳原子,又含有结构,说明在上必须连接3个基团,除一个与苯环相连外,还有两个基团与相连,而所连接基团的端点必须是—CH3,但分子中仅含2个—CH3,所以苯环上只能有一个取代基。即。那么两个—CH2—分别处于①、①;②、②(或③、③);①、②(或①、③);②、③四个位置。也可在确认苯环上仅有一个取代基的前提“变客为主”,苯的侧链上有五个碳原子,而其排列方式分别是①C—C—C—C—C、②、③,而对于①而言符合题意有两种可能,
,对于②而言,符合题意的有两种情况,③不符合题意,所以B正确。
18.工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可用作传热载体的化合物,该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气,则这种化合物可能是( )?
A.? B.
C. D.
[答案] B?
[解析] 1 mol该化合物最多能和6 mol H2加成的可能是B、C、D,可排除A。苯环上的一氯代物的种类:B()为3种;C()为7种;D()为1种。?
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)??
二、非选择题(共46分)?
19.(14分)有4种无色液态物质:1-己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各题要求的分别是:
(1)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但在Fe屑作用下能与液溴反应的是 ,生成的有机物名称是 ,反应的化学方程式为: ,此反应属于 反应。?
(2)不与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 。?
(3)能与溴水及酸性KMnO4溶液反应的是 ,其中与溴水反应的化学方程式为: ,此反应属于 反应。?
(4)不与溴水反应,但能与酸性KMnO4反应的是 。?
[答案] (1)苯 溴苯 取代 (2)己烷、苯 (3)1-己烯 CH2===CH—CH2CH2—CH2—CH3+Br2 加成
(4)甲苯?
20.(10分)现有A、B、C 3种烷烃,它们的分子式都是C8H18。?
(1)A不能由任何C8H16的同分异构体加H2得到,A的结构简式为 。?
(2)B可以由而且只能由一种C8H16的同分异构体加H2得到,B的结构简式为 。?
(3)C中可以而且只能由2种C8H16的同分异构体D或E加H2得到,C的结构简式为 ,D和E的结构简式分别为 和 。?
[答案] (1) (2)
(3);
?
21.(10分)某烃A 0.2 mol在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2 mol。回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。?
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成B、C各3 mol,则有 g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的O2体积为 L。?
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,则A的结构简式为 。?
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,其加成产物分子中含4个甲基,则A可能的结构简式为 ;其中有一种分子中,所有碳原子都在同一平面内,它发生加聚反应的化学方程式为: 。?
[答案] (1)C6H12 (2)42 100.8 (3) (4)(CH3)3CCH===CH2、
、
[解析] (1)、(2)由烃燃烧的通式:?
CnHm+(n+)O2nCO2+H2O
1 mol (n+)×22.4 Ln mol mol?
可分别求得。(3)由性质和分子式可判定该物质为环烷烃,进一步由只生成一种一氯代物确定其为环己烷。(4)由性质和分子式可确定它为单烯烃,由其氢化产物可确定其碳链结构为
或,再确定双键的可能位置。
22.(6分)有机物的结构可用“键线式”简化表示,如CH3—CH===CH—CH3,可简写为,有机物X的键线式为,回答下列问题:?
(1)有机物Y是X的同分异构体,Y属于芳香烃,写出Y的结构简式: 。?
(2)Y与乙烯在一定条件下可发生聚合反应,写出反应的化学方程式: 。?
(3)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有 种同分异构体。
[解析](1)X的分子式为C8H8,Y是X同分异构体,Y的分子式亦为C8H8,因Y属于芳烃,应含有苯环,剩余残基为—C2H3,应为—CH===CH2,故Y的结构简式为
。
(2)可根据加成聚合的反应规律写出有关反应的化学方程式。
(3)Z的结构简式为,有2种不同类型的氢原子,其一氯代物应有2种。
[答案] (1)
(3)2?
23.(6分)某芳香烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,碳、氢原子个数比为3:4,0.1 mol该烃完全燃烧后,产物通入浓H2SO4中增重10.8g,已知该烃中只有一个支链,且侧链上的一溴代物有两种。
(1)试计算推出该烃的结构简式。?
(2)写出该烃侧链一溴代物的结构简式。
[答案](1)
?(2)
专题知能自测(四)??
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。??
第Ⅰ卷(选择题 共54分)??
一、选择题(每小题有1~2个选项正确,每小题3分,共54分)?
1.下列实验能获得成功的是 ( )?
A.将乙醛滴入银氨溶液中,加热煮沸制取银镜?
B.苯与浓溴水反应制取溴苯?
C.向浓溴水中加几滴苯酚观察到有白色沉淀?
D.1 mol·L-1CuSO4溶液2 mL和0.5 mol·L-1 NaOH溶液4 mL混合后加入40%的乙醛溶液0.5 mL,加热煮沸观察沉淀的颜色?
[答案] C
[解析] 本题考查的是实验时的注意事项及乙醛、苯酚的性质。A选项中需用水浴加热才能生成银镜;B选项中苯与溴的取代反应必须是苯与液溴发生反应,有水是不能发生反应的,只会发生萃取现象;D选项中NaOH明显不足,不能得到红色沉淀。
2.某有机物的结构简式如下:?
下列说法正确的是( )?
A.该有机物1 mol能与3 mol H2在镍作催化剂条件下发生加成反应?
B.该有机物1 mol能与1 mol H2在镍作催化剂条件下发生加成反应?
C.该有机物能发生酯化反应?
D.该有机物在一定条件下能发生银镜反应?
[答案] AC
[解析] 1分子苯环消耗3分子H2,但酯基上的羰基不能与H2发生加成反应,故1 mol该有机物能与3 mol H2发生加成反应,酚羟基不同于醇羟基,但能发生酯化反应,该有机物中不含醛基,故不能发生银镜反应。
3.中草药秦皮中含有的七叶树内酯(碳、氢原子未画出,每个折点表示一个碳原子)
,具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯,分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为( )?
A.3 mol Br2;2 mol NaOH? B.3 mol Br2;4 mol NaOH?
C.2 mol Br2;3 mol NaOH? D.4 mol Br2;4 mol NaOH?
[答案] B
[解析] 本题考查了有机物与Br2的反应和与NaOH的反应,由于在课本中学习的是一元酚和普通酯,而题给物质却是一种既可以看成二元酚,又可以看成酯(内酯)且含有双键的复杂有机物,所以本题在考查相关知识点的同时,也在一定程度上考查了思维的灵活性、广阔性和创造性,仔细观察该有机物的结构简式并结合已有知识,不难得知:1 mol七叶树内酯可与3 mol Br2反应,其中2 mol Br2用于酚羟基的邻位氢的取代(注意:酚羟基的对位无氢不能取代),1 mol Br2用于酯环上双键的加成(注意:苯环不能与Br2加成),其反应原理为:
因为1 mol普通羧酸酯水解时只能消耗1 mol NaOH,而1 mol酚酯水解时要消耗2 mol NaOH,所以,当1 mol七叶树内酯与NaOH反应时,需4 mol NaOH。其中3 mol NaOH与酚羟基(包括水解后生成的)作用,1 mol NaOH与水解后产生的羧基发生中和反应,其反应原理为:
4.(2011·绍兴高二检测)下列说法中,正确的是( )?
A.烃基和羟基直接相连接的化合物一定属于醇类?
B.分子内有苯环和羟基的化合物一定是酚类?
C.代表酚类的官能团是跟苯环相连的羟基?
D.醇类和酚类具有相同的官能团,因而具有相同的化学性质?
[答案] C
5.跟溴水、酸性高锰酸钾、新制Cu(OH)2、NaHCO3都能反应的有机物是( )?
A.CH2OH(CHOH)4CHO? B.C6H5OH?
C.CH2==CH—COOH D.CH3COOH?
[答案] C
[解析] 有碳碳双键,具有烯烃的性质,与溴水、酸性KMnO4溶液反应;有羧基,具有酸的性质,与新制Cu(OH)2、NaHCO3反应,新制Cu(OH)2除与醛基反应外,还作为碱能与酸发生中和反应这一点易被忽视。
6.某有机物M的结构简式如图所示:?
下列说法正确的是( )?
A.1 mol M最多能与10×22.4 L氢气(标准状况)发生加成反应?
B.1 mol M最多能与2 mol Na HCO3反应?
C.1 mol M最多能与5 mol NaOH反应?
D.1 mol M最多能与2 mol Na反应?
[答案] D
[解析] 根据M的结构简式知,苯环和醛基能与氢气发生加成反应,1 mol M最多与7 mol氢气加成,A项错误;只有羧基能与碳酸氢钠反应,B项错误;能与氢氧化钠反应的有溴原子取代,酯基(酚酯基)水解,羧基、酚羟基发生中和反应,故1 mol M最多消耗7 mol NaOH,C项错误;只有酚羟基和羧基能与钠反应,D项正确。
7.使9 g乙二酸和一定量的某二元醇完全酯化,生成W g酯和3.6 g水,则该醇的相对分子质量为( )?
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 由题意知M醇=。
8.(2011·天津重点中学联考)图中表示一种有机物的结构,关于它的性质的叙述中不正确的是( )?
A.它有酸性,能与纯碱溶液反应?
B.可以水解,水解产物只有一种?
C.1 mol该有机物最多能和7 mol NaOH反应?
D.该有机物能与溴水发生取代反应?
[答案] C
[解析] 该物质的分子中含有羧基,因此具有酸性,且酸性大于碳酸,故能与纯碱溶液反应,A项正确;该物质中含有酯基,因此可以水解,且水解产物只有一种(3,4,5-三羟基苯甲酸),因此B项正确;该有机物分子中含有的酚羟基、酚酯基、羧基能和NaOH反应,所以1 mol该有机物最多能和8 mol NaOH反应,故C项不正确;酚羟基的邻位和对位上的氢易被溴取代,故该有机物能与溴水发生取代反应,D项正确。
9.一定量的某有机物溶解于适量的NaOH溶液中,滴入酚酞,溶液呈红色,煮沸5 min后,溶液的颜色逐渐变浅,再加入盐酸呈酸性时,有白色晶体析出。取少量晶体放入FeCl3溶液中,溶液呈紫色。则该有机物可能是( )?
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 该有机物在NaOH溶液中共热,红色变浅,说明该物质中含有酯基官能团;加盐酸后有白色晶体析出,将白色晶体放入FeCl3溶液中呈紫色,说明原物质中应含有酚羟基。
10.一定质量的某有机物和足量的金属钠反应,可得到气体V1 L,等质量的该有机物与足量的纯碱溶液反应,可得到气体V2 L。若在同温同压下V1>V2那么该有机物可能是下列物质中的( )?
A.HO(CH2)3COOH B.HO(CH2)2COOH?
C.HOOC—COOH D.CH3COOH?
[答案] A
[解析] —OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2,1 mol—OH或1 mol—COOH与钠反应可产生0.5 mol H2;仅—COOH能与Na2CO3反应生成CO2,1 mol—COOH与Na2CO3反应可产生0.5 mol CO2,题设有机物与金属钠反应产生的气体的体积多于与纯碱反应产生的气体的体积,则有机物结构中应既有—COOH又有—OH,故本题答案为A。
11.某环酯化合物结构简式如图所示,下列说法符合实际的是( )?
?
A.其水解产物能使FeCl3溶液变色?
B.该化合物分子中的所有原子都在同一平面上?
C.与NaOH溶液反应时,1 mol该化合物能消耗6 mol NaOH?
D.化学式为C16H10O6?
[答案] A
[解析] 水解产物为,有酚羟基,能使FeCl3溶液变色。由于分子中出现—CH2—正四面体结构,所以该化合物分子中的所有原子不可能都在同一平面上;与NaOH溶液反应时,1 mol该化合物能消耗4 mol NaOH,即两个酯基、两个酚羟基各消耗2 mol,按C、H、O的顺序数出它们的个数,所以此物质的化学式为C16H12O6。
12.分子式为C6H12O2的酯经水解后,生成醇A和羧酸B,若A经氧化后生成B,则这种酯的结构可能有( )?
A.1种 B.2种? C.3种 D.4种?
[答案] B
[解析] 依题意,醇和羧酸含碳原子数相等,都是3个碳原子,羧酸只有一种结构CH3CH2COOH,C3H7OH醇有两种结构:CH3CH2CH2OH,CH3CH(OH)CH3。故这种酯的结构有两种。?
13.(2009·江苏)具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱的结构如图所示。?
下列关于10-羟基喜树碱的说法正确的是( )?
A.分子式为C20H16N2O5?
B.不能与FeCl3溶液发生显色反应?
C.不能发生酯化反应?
D.一定条件下,1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应?
[答案] A
[解析] 根据结构简式,很容易数出C、H、N、O的原子个数,所以分子式为C20H16N2O5,A项对;因为在苯环上有羟基,所以能与FeCl3发生显色反应,B项错;从结构简式可以看出,存在醇羟基,所以能够发生酯化反应,C项错;D项,苯酚上的羟基、酯基能与NaOH反应,所以消耗的NaOH应该为2 mol。
14.有甲、乙、丙、丁四种有机物,下列对它们性质的判断中,正确的是( )?
①加成反应 ②取代反应? ③氧化反应 ④消去反应? ⑤银镜反应?⑥与新制氢氧化铜悬浊液反应?⑦酯化反应?
A.甲:①②③④⑥⑦ B.乙:①②③⑤⑥⑦?
C.丙:①②③④⑤⑥⑦ D.丁:②③④⑤⑥⑦?
[答案] B
[解析] 根据官能团的性质判断。
15.甲醛、乙醛、丙醛和丙酮组成的混合物中,氢元素的质量分数是9%,氧元素的质量分数是( )?
A.16% B.37%? C.48% D.无法计算?
[答案] B
[解析] 醛(CH2O)、乙醛(C2H4O)、丙醛(C3H6O)、丙酮(C3H6O)分子中,碳、氢原子个数比都为1:2,故混合物中,碳、氢原子个数比仍为1:2。因此在混合物中,碳、氢质量比为6:1,由于在混合物中氢元素的质量分数为9%,那么碳元素的质量分数必然为54%,所以氧元素的质量分数为1-54%-9%=37%。
16.下列有关判断正确的是( )
A.用溴水检验CH2==CH—CHO中是否含有碳碳双键
B.1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag
C.对甲基苯甲醛使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类
[答案] D
[解析] 溴水能氧化醛基,A项错误;1个HCHO分子中含2个醛基,1 mol HCHO发生银镜反应最多生成4 mol Ag,B项错误;苯环上若含有甲基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C项错误;能发生银镜反应只能说明有机物分子中含有—CHO,不一定是醛类,D项正确。
17.蜂王浆是一种保健品,化学成分复杂。10-羟基-2-癸烯酸是蜂王浆特有的天然不饱和脂肪酸,又称为“王浆酸”,是鉴定蜂王浆质量的重要指标。下列有关王浆酸的说法正确的是( )
A.分子式为C10H20O3
B.结构中只含有两种官能团
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.同分异构体中不可能同时含有羧基和醛基?
[答案] C
[解析] 根据名称知,它的结构简式为:HOOCCH==CH—(CH2)6—CH2OH,它的分子式为C10H18O3,分子中含有、—OH、—COOH三种官能团,等碳原子数的烯醇与醛为同分异构体,故同分异构体中可能同时含有羧基和醛基。?
18.(2010·江苏)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应为?
下列说法正确的是( )?
A.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成?
B.香兰素、阿魏酸均可与Na2CO3、NaOH溶液反应?
C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应?
D.与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种?
[答案] BD?
[解析] A项,香兰素分子中含有醛基、酚羟基,也能使酸性KMnO4溶液退色,故不能用酸性KMnO4溶液来检验是否有阿魏酸生成;B项,香兰素中的酚羟基和阿魏酸中的酚羟基、羧基都可以与Na2CO3、NaOH溶液反应;C项,它们都不能进行消去反应;D项,根据条件,能发生银镜反应要有醛基—CHO,酚类要有直接与苯环相连的羟基—OH,这两个官能团共有2种氢原子,苯环上还需有2种氢原子,符合条件的同分异构体为
?
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)??
二、非选择题(46分)?
19.(12分)(2011·合肥模拟)有机物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。?
请回答下列问题:?
(1)指出反应的类型:A→C: 。?
(2)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 (填代号)。?
(3)写出由A生成B的化学方程式 。?
(4)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是 (填代号)。?
(5)C能形成高聚物,写出C生成其高聚物的化学方程式 。?
(6)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式 。?
[答案] (1)消去反应 (2)C和E?
20.(12分)(2010·台州高二检测)A的结构简式如下:?
(提示:环丁烷可简写成)?
(1)A的分子式是 。?
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 。?
(3)A与足量碳酸氢钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 。?
(4)17.4 g A与氢氧化钠溶液反应,需氢氧化钠 mol。?
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型为 。?
(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式 。?
[答案] (1)C7H10O5?
(4)0.1 (5)消去反应?
[解析] (1)A的分子式为C7H10O5。(2)A中存在,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应:。(3)A中存在—COOH,可与NaHCO3溶液发生反应:
(4)n (A)=,A中只有—COOH与NaOH溶液反应,其他的醇羟基与NaOH溶液不反应,所以需NaOH 0.1 mol。(5)由,A中脱去了2个—OH和2个—H形成2个不饱和键,属于消去反应。(6)在满足题意条件的情况下,只有将—COOH转化为HCOO—,所以B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的是:
21.(14分)某芳香烃A有如下六步转化:?
(1)写出芳香烃A的结构简式 。?
(2)指出下列反应的反应类型:① ,② ,④ ,⑤ 。?
(3)反应④中看到的现象为 。?
(4)写出反应③的化学方程式(注明反应条件) 。?
写出反应⑥的化学方程式(注明反应条件) 。?
(5)若A的一些同分异构体中,既有苯环,又有,满足上述条件的除A外还有 种。?
[答案] (1) (2)加成反应 取代反应或水解反应 氧化反应 消去反应 (3)有红色沉淀产生?
(5)5
22.(8分)(2011·山东卷,33)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。?
(X为卤原子,R为取代基)经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:?
?
回答下列问题:?
(1)M可发生的反应类型是 。?
a.取代反应 b.酯化反应? c.缩聚反应d.加成反应
(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是 。D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是 。
(3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是 。?
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为 。?
[答案] (1)a、d?
(2)(CH3)2CHCH==CH2?
(3)新制氢氧化铜(或银氨溶液)?
[解析] 本题主要考查了官能团的性质、有机反应类型、同分异构体。
分析该有机合成流程图,A(C3H4O)经氧化后生成B,与C生成D,D与E在催化剂作用下生成M,根据信息提示,拆解M的结构反推,M可拆成、R—CH==CHCOOH、?(CH3)2CHCH2CH2—OH三种单体。所以A为CH2==CHCHO,经氧化后生成R—CH==CHCOOH,与C[(CH3)2CHCH2CH2—OH]发生酯化反应生成R—CH==CHCOOCH2CH2CH(CH3)2,E为。所以得出:?
(1)M的结构中含有碳碳双键、酯基等官能团,能够发生取代反应、加成反应。?
(2)F的结构简式为(CH3)2CHCH==CH2;由D生成的高分子化合物G的结构简式是:?
(3)分析A的结构,含有醛基、碳碳双键,经氧化后生成酸,不再含有醛基,所以可用银氨溶液溶液或新制氢氧化铜检验是否被完全氧化。?
(4)符合条件的K与氢氧化钠溶液反应的方程式为:
专题知能自测(五)??
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。??
第Ⅰ卷(选择题 共54分)??
一、选择题(每小题有1~2个选项正确,每小题3分,共54分)?
1.2004年诺贝尔化学奖授予美国和以色列的三位科学家,以表彰他们在蛋白质降解的研究中取得的成果。下列关于蛋白质的说法中不正确的是( )?
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命?
B.HCHO溶液或(NH4)2SO4溶液均能使蛋白质变性?
C.所有蛋白质跟浓硝酸作用都会变黄?
D.可以采用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质?
[答案] BC
[解析] 本题运用归纳法。解题的关键是正确记忆蛋白质的性质以及相关的特性。B 中HCHO溶液能使蛋白质变性,但(NH4)2SO4溶液不能。只有含苯基的蛋白质遇到浓硝酸会出现黄色。?
2.云南特色小吃“过桥米线”的做法如下:先用滚沸的鸡汤一碗,上罩浮油,再辅以切得极薄的生肉片、乌鱼片、火腿片、葱头等,最后把主料米线放入拌食即成。“过桥米线”汤鲜、肉嫩、料香、米线滑润,吃起来别有一番风味。有关“过桥米线”的说法不正确的是( )
A.上层浮油沸点较高,难以挥发?
B.浮油对下层汤水起到很好的“液封”作用,使下层汤水及热量难以外逸?
C.去掉上面的一层浮油,将减弱“过桥米线”的保温效果?
D.上层浮油高温水解即产生美味的物质?
[答案] D
[解析] 浮油成分是油脂,水解生成甘油和高级脂肪酸。
3.生活中常常碰到涉及化学知识的某些问题,下列叙述正确的是( )?
①人的皮肤在强紫外线的照射下将会失去生理活性?
②用甲醛溶液浸泡海产品保鲜?
③变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应?
④棉花和木材的主要成分都是纤维素,蚕丝和蜘蛛丝的主要成分都是蛋白质?
⑤蜂蚁叮咬人的皮肤时将分泌物甲酸注入人体,此时可在患处涂抹小苏打水或稀氨水?
A.①④⑤ B.②③④? C.①②④⑤ D.全部?
[答案] A
[解析] 甲醛是对人体有害的物质,不能用于食品保鲜,②错;油脂变质是因为油脂含有碳碳双键,氧化后产生难闻的气味,③不正确。
4.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述不正确的是( )?
A.油脂水解的产物是水和CO2?
B.油脂水解可得到丙三醇?
C.淀粉水解的最终产物是葡萄糖?
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸?
[答案] A
[解析] 油脂水解生成高级脂肪酸和甘油。
5.下图是某只含有C、H、O、N的有机物简易球棍模型。下列关于该有机物的说法错误的是( )?
A.该有机物的分子式为C3H7O2N? B.该有机物的名称为α-氨基丙酸?
C.该有机物能发生加成反应? D.该有机物能发生酯化反应?
[答案] C
[解析] 由各原子的成键情况可知该有机物是α-氨基丙酸,不能发生加成反应。?
6.下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是( )?
A.① B.②? C.③ D.④?
[答案] C
[解析] 本题运用演绎法。解题的关键在于突破断键和成键的规律。氨基酸在形成肽键时,它是由羧基(—COOH) 脱羟基(—OH),氨基(—NH2)脱氢原子结合而成的。因此,水解时断裂的键为蛋白质分子中的—CO—NH—。
7.有以下物质:?
①甘氨酸 ②苯丙氨酸 ③谷氨酸 ④丙氨酸 ⑤硝基丙烷?
其中属于同分异构体的有( ),属于同系物的是?( )??
A.①④ B.②③? C.④⑤ D.①⑤?
[答案] C A
[解析] 本题考查判断能力。突破的关键是正确理解同分异构体和同系物的概念并准确判断相应的物质。
8.将淀粉和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中。相当一段时间后,取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓硝酸(微热)作用,其现象分别是( )?
A.显蓝色、无现象、显黄色?
B.显蓝色、红色沉淀、无现象?
C.无现象、变黑色、显黄色?
D.无现象、红色沉淀、无现象?
[答案] C
[解析] 本题运用实验分析法。突破关键是透过现象明确性质。淀粉在淀粉酶作用下水解生成葡萄糖,葡萄糖透过玻璃纸(半透膜),而淀粉酶留在袋内。新制Cu(OH)2受热分解显黑色,淀粉酶是蛋白质,遇浓HNO3发生颜色反应。
9.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语,你认为有科学性错误的是( )?
A.糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物?
B.医学上可用CuSO4溶液和NaOH溶液检验糖尿病病人尿液中的葡萄糖?
C.“白雪牌”漂白粉,可令所有化学物质黯然失色,没有最白,只有更白?
D.甲醛是某些劣质装饰板材料释放的常见污染物之一?
[答案] C
[解析] 任何物质都是由化学物质组成的。
10.(2011·广东卷,7)下列说法正确的是( )?
A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色?
B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质?
C.溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯?
D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇?
[答案] C
[解析] 本题考查了糖类、蛋白质、酯的性质以及卤代烃的消去反应等有机化学基础知识。淀粉遇碘水变蓝色,纤维素则不能,A项错误;葡萄糖属于非电解质,B项错误;溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应,生成乙烯,C项正确;乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,而植物油水解生成不饱和高级脂肪酸和甘油,D项错误。
11.2008年的诺贝尔化学奖被三位科学家共同获得,以表彰他们在“发现和研究绿色荧光蛋白(green fluorescent protein简称GFP)方面做出的贡献”。GFP需要在氧化状态下产生荧光,强还原剂能使GFP转变为非荧光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复。下列说法不正确的是( )?
A.GFP是由氨基酸构成的能发出荧光的一类特殊蛋白质?
B.可用GFP标记需要研究的蛋白质,研究特定的反应?
C.GFP的发光是将化学能转化为光能?
D.GFP具有较强的氧化性?
[答案] D
[解析] “GFP需要在氧化状态下产生荧光,强还原剂能使GFP转变为非荧光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复”,可见GFP的非荧光形式具有强的还原性,则荧光形式的蛋白质的氧化性较弱。
12.核糖是细胞核的重要组成部分,是人类生命活动不可缺少的一种物质,其结构简式可表示为CH2OH(CHOH)3CHO,下列关于核糖的说法正确的是( )?
A.在稀酸条件下能水解为更简单的糖?
B.与银氨溶液反应,还原产物是四羟基戊酸?
C.能与氢气发生加成反应生成五元醇?
D.在空气中燃烧生成二氧化碳和水?
[答案] CD
[解析] 本题运用类比法。解题的关键是掌握糖类的概念及其结构,核糖从结构上看属于单糖,所以在稀酸条件不能再水解;与银氨溶液反应,发生的是氧化反应。?
13.某蛋白质充分水解后,能分离出有机物R,R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应。3.75 g R可与50 mL 1 mol/L的NaOH完全中和,则R的结构简式为 ( )?
A.? B.
C. D.
[答案] A
[解析] 有机物R与KOH或HCl等物质的量完全反应,说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物相对分子质量M?==75 g/mol,通过相对分子质量分析:75-16(—NH2)-45(—COOH)=14(CH2)说明含有一个残基,则R的结构简式为NH2—CH2—COOH,故选A。
14.下列实验采用的方法,错误的是( )?
A.用盐析的方法提纯某些蛋白质?
B.用渗析的方法除去淀粉溶液中的Cl-?
C.用盐析后过滤的方法从油脂皂化后的混合液中分离出肥皂?
D.用加热升华的方法除去高锰酸钾固体中少量的碘?
[答案] D
[解析] 蛋白质可用盐析的方法进行提纯;淀粉属于胶体,不能透过半透膜,而Cl-可以透过半透膜,所以可用渗析的方法除去淀粉中的Cl-;油脂皂化后的混合液加入食盐后会降低硬脂酸钠的溶解度,使之从混合液中分离出来;KMnO4受热会分解。
15.近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入人们的生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足,溶解性好,防龋齿,适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述中不正确的是 ( )?
A.木糖醇是一种五元醇?
B.木糖醇是一种无糖型植物甜味剂?
C.木糖醇跟葡萄糖、果糖一样,属于单糖?
D.木糖醇理论上可以分子内脱水生成环醚?
[答案] C
[解析] 本题考查理解能力,木糖醇不是一种多羟基醛(酮),也不能通过水解生成多羟基醛(酮),所以不是一种糖类物质。而羟基间可以发生分子内脱水,从而生成醚。
16.对于蔗糖的说法中不正确的是( )?
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的2倍?
B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应?
C.往蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜生成?
D.在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到变黑,并且有泡沫出现?
[答案] A
[解析] 本题运用推断法,关键是正确了解蔗糖的分子式和结构式。
17.下列物质中,都不能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应的一组是( )?
①福尔马林 ②蚁酸 ③甲酸乙酯 ④乙酸甲酯 ⑤甲酸钠 ⑥醋酸 ⑦葡萄糖 ⑧蔗糖⑨麦芽糖?
A.①②③④ B.④⑥⑧? C.⑦⑧⑨ D.⑤⑥⑦⑧⑨
[答案] B
[解析] 本题运用对比法。解题应全面关注物质的结构特别是甲酸乙酯的特殊性,这也是最易出错的地方。与银氨溶液发生银镜反应的物质结构中含有醛基。甲酸(HCOOH)分子中含有醛基,所以甲酸反应生成的甲酸盐、甲酸酯中也有醛基;葡萄糖、麦芽糖的分子中有醛基,但蔗糖分子中无醛基,所以④⑥⑧不与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应。
18.膳食纤维具有突出的保健功能,人体的“第七营养素”木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是( )?
A.芥子醇的分子式是C11H14O4,属于芳香烃?
B.芥子醇分子中的所有碳原子不可能在同一平面?
C.芥子醇不能与FeCl3溶液发生显色反应?
D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成?
[答案] D
[解析] 本题运用对比法。解题关键是观察物质的结构。容易出错的是从名称上判断物质的性质。
?
第Ⅱ卷(非选择题 共46分)??
二、非选择题(46分)?
19.(6分)含有氨基(—NH2)的化合物通常能够与盐酸反应,生成盐酸盐。如:R—NH2+HClR—NH2·HCl(R—代表烷基、苯基等)。现有两种化合物A和B,它们互为同分异构体。已知:①它们都是对位二取代苯;②它们的相对分子质量都是137;③A既能被NaOH溶液中和,又可以跟盐酸成盐,但不能与FeCl3溶液发生显色反应;B既不能被NaOH溶液中和,也不能跟盐酸成盐;④它们的组成元素只可能是C、H、O、N、Cl中的几种。?
请按要求填空:?
(1)A和B的分子式是 。?
(2)A的结构简式是 ;B的结构简式是 。?
[答案] (1)C7H7NO2 (2)
[解析] 只知道A、B相对分子质量和一些化学性质推测分子式,缺少很多条件,本题开放程度很高。A能被NaOH中和又不含酚羟基,只能含羧基,可以与HCl成盐,可能含氨基,则137-45-16=76,又76÷12=6余4,则A的结构可表示为;B既不能被NaOH中和也不能与HCl成盐,故B为硝基化合物。
20.(12分)有机物A的结构简式如图所示。?
(1)A的分子式为 。?
(2)在一定条件下,1 mol A最多能与 mol H2发生加成反应。?
(3)在A的结构简式中,虚线框内的结构名称为 。?
(4)有机物A在稀硫酸中受热会水解成B和C,其中C具有酸性,则有机物C的结构简式为 .。?
(5)有机物C和 反应可得到分子式为C7H5O3Na的盐。?
A.NaOH B.Na2SO4? C.NaHCO3 D.NaCl?
(6)有机物C的同分异构体中属于酚类同时又属于酯类的化合物有 种,若有机物C的同分异构体中属于酚类,但不属于酯类,也不属于羧酸类的化合物必定含有的官能团是 。?
[答案] (1)C18H18O2N2 (2)7 (3)肽键?
(4)(5)C (6)3;醛基?
[解析] 苯环、碳碳双键可与H2发生加成反应,但肽键中的碳氧双键不能与H2加成。有机物C()的同分异构体中属于酚类,同时属于酯类的化合物的结构简式为
21.(10分)某α-氨基酸分子中有9个氢原子,相对分子质量为147。取该氨基酸0.318 g溶于水后,加入0.107 mol/L的氢氧化钠溶液40.5 mL恰好中和。求这种氨基酸分子里有几个可被中和的氢原子?试写出其结构简式。该氨基酸的同分异构体中有一种除氨基外不带其他支链的α-氨基酸分子,写出其与盐酸和NaOH溶液反应的化学方程式。?
[答案]
?
[解析] 氨基酸的物质的量为:?
n==0.002 16 mol?
NaOH的物质的量为:?
n=40.5×10-3L×0.107 mol/L=0.00433 mol氨基酸的物质的量:NaOH的物质的量=0.00216:0.00433=1:2,故氨基酸分子里含有两个羧基。?
可能的结构简式为:?
所以147=2×45+14n+13+16,n=2?
该氨基酸的可能结构简式为:?
22(6分)(科学与人体健康)某小孩甲偏食,喜欢吃一些豆类作物制成的食品,不喜欢吃动物性食品。该豆类食品中含有天然蛋白质,在蛋白酶的作用下,水解成A、B两种有机物。其中A的化学式是C4H7O4N,B的化学式是C6H14O2N2。?
已知A、B分子中均不含有甲基,链端都有官能团。?
(1)试判断A、B水溶液各显何性,并写出A、B的结构简式。?
(2)小孩子甲长期偏食,将会出现什么后果?
?[答案] (1)A的水溶液呈酸性,其结构简式为:
;B的水溶液呈碱性,其结构简式为:
。?
(2)长期偏食,体内形成的氨基酸种类少,导致蛋白质合成受阻,出现营养不良。
[解析] 因A、B都是天然蛋白质的水解产物,所以A、B都是α-氨基酸,都应含有,又由于A分子中剩余部分为—C2H3O2,B分子中剩余部分为—C4H10N,同时A、B分子结构中不含甲基,链端都有官能团,所以A、B的结构简式分别是:A的结构简式为:,B的结构简式为:
,所以根据A、B的结构式不难确定,A溶液显酸性,B溶液显碱性。
23.(12分)能源紧缺、替代能源、绿色能源是当今社会能源面临的新问题。将玉米经深加工提炼出酒精,再与汽油按一定比例混合成乙醇汽油,在我国正得到广泛的应用。乙醇汽油正逐渐成为新的替代能源。以玉米(主要成分是淀粉)为原料提炼酒精的过程如下:?
?
(1)玉米主要成分的化学式可表示为 。?
(2)写出③的化学方程式 。?
(3)经上述流程得到的发酵液中含有大量水和其他有机杂质,酒精的质量分数约为6%~10%,欲将酒精和水分离,应采取的操作是 。(从下列选择:①过滤
②蒸馏 ③蒸发 ④升华)?
(4)根据我国国情,说明推广使用乙醇汽油的优越性 。?
(5)用玉米为原料制取酒精,若有1 kg 40%的淀粉的植物果实,经反应制得226 g 80%的酒精,则淀粉的转化率为 。?
[答案] (1)C6H12O6?
(2)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑?
(3)②?(4)缓解石油供求矛盾;刺激农业生产;有效降低汽车有害尾气的排放?
(5)80%?
[解析] 玉米中含有淀粉,淀粉是多糖最终水解生成葡萄糖,葡萄糖在一定条件下可以生成酒精,则可以依次解决问题。玉米水解后得到的发酵液中含有大量水和其他有机杂质,其中乙醇沸点较低,可以用蒸馏的方法分离。?
设制得227 g 80%的酒精需消耗的淀粉质量为m,则由关系式:?
(C6H10O5)n~nC6H12O6~2nC2H5OH?
162n 92n??
M 227 g×80%?
162n:92n=m:227 g×80%,?
解得 ?m=320 g。?
故淀粉的转化率为:?
×100%=80%。
?
模块综合知能自测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。??
第Ⅰ卷(选择题 共45分)??
一、选择题(每小题有1~2个选项正确,每小题3分,共45分)?
1.(2011·山东卷,11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( )?
A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2?
B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解?
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同?
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
[答案] B
[解析] 本题考查了常见有机物的反应类型、有机物的结构及其性质等知识点。
由于乙酸的酸性比碳酸的酸性强,所以乙酸能够与NaHCO3发生反应生成CO2,A正确;虽然蛋白质和油脂在一定条件下能够发生水解,但油脂不是高分子化合物,B错误;甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷,苯和硝酸也能够发生取代反应生成硝基苯,C正确;由于苯环中的碳碳键是介于单双键之间的一种特殊化学键,不能够使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。?
2.冬季所用的护肤品的有效成分称为保湿因子,其主要作用是使皮肤上附着一层吸水和保水的物质,因而感觉舒适不干燥,下列物质中有可能被采用的是( )?
A.C2H5OH B.
C. D.CH3OH
[答案] B
[解析]具有吸水性和保水性。
3.由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96 L(标准状况),在足量氧气中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓硫酸,再通过足量氢氧化钠溶液,测知氢氧化钠溶液增重26.4 g,则原混合气体中乙烷的物质的量为( )?
A.0.1 mol? B.大于或等于0.2 mol且小于0.3 mol?
C.等于0.2 mol? D.大于0.1 mol且小于0.3 mol
[答案] C
[解析] 混合体为0.4 mol,设C2H6为x mol,则CO、CH4共为(0.4-x) mol。混合气体燃烧生成的CO2为:?
n (CO2)= =0.6 mol,应有2x+(0.4-x)=0.6,解得x=0.2。
4.如下表所示,为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
NH4Cl溶液(FeCl3)
NaOH溶液
过滤
C
福尔马林(甲酸)
Na2CO3溶液
蒸馏
D
苯(苯酚)
溴水
分液
[答案] C
[解析] A.C2H4能被KMnO4氧化为CO2,产生新杂质;B.NaOH也能与NH4Cl反应;C.甲酸与Na2CO3反应生成HCOONa,蒸馏时甲醛被蒸出;D.溴水能与苯酚反应,但苯酚和Br2都能溶于苯。?
5.某有机物可能含有(a)甲酸、(b)乙酸、(c)甲醇、(d)甲酸甲酯四种物质中的一种或几种,在鉴别时有下列现象:?
①发生银镜反应,?
②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解,?
③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色。?
下列叙述中,正确的是( )?
A.a、b、c、d都有? B.只有a、d?
C.一定有d,无法确定是否有c? D.只有a、c
[答案] C
[解析] 甲酸、乙酸能使Cu(OH)2溶解;甲酸甲酯既能发生银镜反应,又能发生水解,在NaOH溶液中水解消耗NaOH。
6.盐酸乙哌立松片是一种骨骼肌松驰剂,能改善由肩周炎、腰痛症等引起的肌肉紧张状况,其结构简式如下:?
关于盐酸乙哌立松片有下列说法:?
①是芳香族化合物;?
②含有N原子的六元环上所有原子均处于同一平面;?
③能发生还原反应的官能团有两种;?
④是一种有机盐。其中正确的是( )?
A.①②③ B.②③④? C.①③④ D.①②④
[答案] C
[解析] ②中的碳原子均与氢原子形成四面体结构,所以不可能所有原子均处于同一平面上。
7.下列离子方程式正确的是( )?
A.乙酸与碳酸钠溶液反应:?
2H++CO==CO2↑+H2O?
B.醋酸溶液与新制氢氧化铜反应:?
2CH3COOH+Cu(OH)2==Cu2++2CH3COO-+2H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:?
2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+CO
D.甲醛溶液与足量的银氨溶液共热:?
HCHO[Ag(NH3)2]++4OH-CO+2NH+4Ag↓+6NH3↑+2H2O
[答案] BD
[解析] A项中乙酸应该写分子形式;C项中应生成HCO。
8.(2011·全国新课标,9)下列反应中,属于取代反应的是( )?
①CH3CH==CH2+Br2CH3CHBrCH2Br?
②CH3CH2OHCH2==CH2+H2O?
③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O?
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O?
A.①② B.③④ C.①③ D.②④?
[答案] B
[解析] 本题考查有机反应的基本反应类型的判断。反应①为加成反应,反应②为消去反应,反应③为酯化反应,反应④为硝化反应,酯化反应和硝化反应都属于取代反应,B正确。
9.(2011·全国大纲卷,7)下列叙述错误的是( )?
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚 ?
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3-己烯?
C.用水可区分苯和溴苯?
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛?
[答案] D
[解析] 本题考查了有机化合物的性质以及物质的鉴别。因为乙醇分子含有羟基,与金属钠反应产生气泡,但乙醚分子只有醚键,不含羟基,故无明显现象,A正确。己烷属于饱和链烃,不能被酸性高锰酸钾氧化;但3-己烯分子结构中含碳碳双键,极易被氧化,而使高锰酸钾溶液褪色,B正确。苯、溴苯都难溶于水,而且密度上,前者比水小、后者比水大,C正确。两种有机物分子结构中都含有醛基,都能发生银镜反应,D错误。
10.(2011·重庆卷,12)NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如下:
NM-3 D-58
关于NM-3和D-58的叙述,错误的是( )?
A.都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同?
B.都能与溴水反应,原因不完全相同?
C.都不能发生消去反应,原因相同?
D.遇FeCl3溶液都显色,原因相同?
[答案] C
[解析] 本题主要考查了有机物中官能团的性质,考查了学生对知识的应用能力。
NM-3中有酯基、酚羟基都能与氢氧化钠反应,而D-58中只有酚羟基能与氢氧化钠反应,故A正确;NM-3中有碳碳双键和苯环都能与溴水反应,而D-58中只有苯环能与溴水反应,B也正确;NM-3中有醇羟基且相邻碳上有氢原子,可以发生消去反应,D-58中虽然也有醇羟基但相邻碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,C错;都有酚羟基遇氯化铁都能显紫色,D正确。
11.烃分子中若含有双键、叁键或环,则分子就不饱和,具有一定的“不饱和度”,其数值可表示为:不饱和度(Ω)=双键数+叁踺数×2+环数,例如Ω=2。则有机物的不饱和度为( )?
A.5 B.6 C.7 D.8
[答案] B
[解析] 由题给信息知的不饱度为:Ω=3+1×2+1=6。
12.丙烯除虫菊酯
主要用作家用杀虫剂。和某些农药混配,亦可用于防治某些飞行和爬行害虫,以及牲畜、狗、猫的体外寄生虫,下列关于丙烯除虫菊酯的说法中不正确的是( )?
A.该物质不能发生银镜反应?
B.丙烯除虫菊酯分子式为:C19H24O3?
C.1mol丙烯除虫菊酯能与3mol Br2发生加成反应?
D.该物质不宜与碱性试剂混合使用
[答案] B
[解析] 由结构简式可知,分子中不含醛基,所以不能发生银镜反应,A说法正确。分子式应为:C19H26O3,B不正确。该分子结构中,有三个碳碳双键,故1mol丙烯除虫菊酯只能和3mol Br2发生加成反应,C正确。由于分子结构中含有酯基,在碱性条件下易发生水解反应,D正确。
13.(2010·北京卷理综,8)下列说法正确的是( )?
A.的中含有酯基?
B.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物不同?
C.1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳酸(C3H6O3)?
D.油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物
[答案] A?
[解析] 本题考查了常见有机化合物的结构与性质。A项中的物质是对羟基苯甲酸自身发生酯化、缩聚反应生成的高分子化合物,故A正确;顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物相同,都是正丁烷;在无氧呼吸中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的乳酸,故C错误;蛋白质是高分子化合物,而油脂只能算是大分子化合物。
14.我国已禁止使用含PPA的抗感冒药,PPA是苯丙醇胺的英文缩写,它的结构式为:?
?
下列关于它的叙述中错误的是( )?
A.一定条件下发生消去反应?
B.有弱酸性,可与强碱反应生成盐?
C.一定条件下跟Br2发生苯环上的取代?
D.有弱碱性,可与强碱反应生成盐?
[答案] B
[解析] PPA中羟基的邻位有氢原子,所以可以在一定条件下,发生消去反应,A正确;一定条件下PPA可以与Br2发生苯环上的取代反应,C正确;PPA中含有—NH2显碱性,可与强酸反应生成盐,D正确。PPA中的羟基为醇羟基不显酸性,不能与碱反应生成盐,故B错。?
15.(2011·福建卷,8)下列关于有机化合物的认识不正确的是( )?
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳?
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体?
C.在水溶液里,乙酸分子中的—CH3可以电离出H+?
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应。?
[答案] C
[解析] 本题主要考查了有机化合物的结构和性质。油脂由C、H、O三种元素组成,完全燃烧生成H2O和CO2, A项正确;蔗糖和麦芽糖互为同分异构体, B项正确;CH3COOH中的—COOH能电离出H+而—CH3不能电离出H+, C项错误;苯的硝化反应属于取代反应,D项正确。?
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)??
二、非选择题(55分)?
16.(12分)某化学课外小组用如图所示装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。?
(1)写出A中发生反应的化学方程式: 。?
(2)观察到A中的现象是 。?
(3)实验结束时,打开活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 ,写出有关反应的化学方程式:
(4)C中盛放CCl4的作用是 。?
(5)能证明苯和溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证方法是向试管D中加入 ,现象是 。?
[答案] (1)C6H6+Br2C6H5Br+HBr (2)反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(3)除去溶于溴苯中的溴;Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2O或
3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O (4)除去溴化氢气体中的溴蒸气 (5)石蕊试液;溶液变红色(其他合理答案也可)
17.(5分)有机物A是一种重要化工生产的中间体,已知其结构简式如下图:?
(1)A中含的官能团除苯基外还有 (填名称或结构简式)。?
(2)A可能具有的化学性质有 (填写序号)。?
①能与H2发生加成反应?
②能与甲醇发生酯化反应?
③能与甲酸发生酯化反应?
④能在浓硫酸和加热的条件下发生消去反应?
⑤能与Ag(NH3)2OH溶液发生氧化反应?
(3)A的一种同分异构体B,与Ag(NH3)2OH溶液混合于试管中水浴加热有银镜产生;B与浓溴水发生苯环上的取代反应时,1mol B能与3mol Br2恰好反应。请写出B发生银镜反应的化学方程式:
(只要求写出一个化学方程式,有机物写结构简式)。
[答案] (1)—OH(羟基);—COOH(羧基)?
(2)①②③④?
18.(15分)(2011·江苏卷,17)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下:?
回答下列问题:?
(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是 。?
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 (填官能团名称)。?
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。?
①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。?
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。E的结构简式为 。?
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:?
H2C==CH2CH3CH2BrCH3CH2OH?
[答案] (1)A被空气中的O2氧化?
(2)羧基 醚键?
[解析] 本题考查了有机物结构简式的推断与书写、同分异构体的书写等知识,着重考查考生运用所学知识和题给信息分析、推理、解决问题的能力。?
(1)酚类物质易被空气中氧气氧化,生成棕色物质。(2)C分子内的含氧官能团为羧基和醚键。(3)C的该种同分异构体应含有环、甲酸酯基、羟基,水解产物有对称结构:(或)。(4)与
反应生成副产物E:。(5)观察目标产物:,可知合成的关键是用苯酚制备出,然后再与乙醇酯化。由信息:可利用乙酸来制取ClCH2COOH,再将酚羟基与氢氧化钠反应生成苯酚钠,苯酚钠与ClCH2COOH反应生成,然后再与乙醇酯化反应可得。
19.(8分)(2011·海南卷,16)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):?
请回答下列问题:?
(1)A的化学名称是 ;?
(2)B和A反应生成C的化学方程式为 ,该反应的类型为 ;?
(3)D的结构简式为 ;?
(4)F的结构简式为 ;?
(5)D的同分异构体的结构简式为 。
[答案] (1)乙醇?
(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应?
(3)
(4)CH3COOCH2CH2OOCCH3 (5)CH3CHO或CH2==CHOH
[解析] 本题是对烯烃、醇、醛、酸、酯等有机物之间转化的考查。(1)乙烯与水发生加成反应生成乙醇(C2H6O),故A为乙醇。(2)乙醇(C2H6O)先被氧化为乙醛(C2H4O),乙醛再被氧化为乙酸(C2H4O2),故B为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯(C4H8O2),故C为乙酸乙酯。(3)乙烯在银作催化剂时,被氧气氧化为。
(4)与水反应生成乙二醇,乙二醇与乙酸反应生成二乙酸乙二酯(C6H10O4)。(5)环氧乙烷的同分异构体为乙烯醇或乙醛,但乙烯醇不稳定。
20.(15分)(2011·新课标卷,38)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:?
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去):?
已知以下信息:?
①A中有五种不同化学环境的氢;?
②B可与FeCl3溶液发生显色反应;?
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。?
请回答下列问题:?
(1)香豆素的分子式为 。?
(2)由甲苯生成A的反应类型为 ,A的化学名称为 ;?
(3)由B生成C的化学反应方程式为 ;?
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有 种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种;?
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有 种,其中:?
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是 (写结构简式);?
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是 (写结构简式)。?
[答案] (1)C9H6O2 (2)取代反应;邻氯甲苯?
(3)
(4)4;2?
(5)4;
[解析] (1)根据香豆素的结构简式可知其分子式为C9H6O2。(2)根据A的分子式,可知由甲苯生成A的反应为取代反应;由题给水杨醛的结构简式和信息①可确定氯原子取代了甲基邻位上的氢原子,A的化学名称为邻氯甲苯。?
(3)光照条件下氯原子取代了甲基上的氢原子,根据C的分子式判断应该取代了两个氢原子,所以反应方程式为:?
(4)由合成路线知B的结构简式为
其含有苯环的同分异构体还有:?共4种。核磁共振氢谱中只出现四组峰即四种不同的氢的是共有2种。?
(5)D的结构简式为,含有苯环的同分异构体还有:
共4种,其中既能发生银镜反应又能发生水解反应的是能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是。