专题11 有机化合物的结构
2012年高考化学试题分类解析汇编:有机化学
1. [2012·江苏化学卷11]普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如右图所示(未表示出其空间构型)。下列关系普伐他汀的性质描述正确的是
A.能与FeCl3溶液发生显色反应
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能发生加成、取代、消去反应
D.1mol该物质最多可与1molNaOH反应
BC 解析:该题普伐他汀为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质等基础有机化学知识的理解和掌握程度。
A.分子无苯环,不能与FeCl3溶液发生显色反应。
BC.分子中的官能团决定了能使酸性KMnO4溶液褪色、能发生加成、取代、消去反应。
D.酯基水解,即有两个羧基,1mol该物质最多可与2molNaOH反应。
2. [2012·海南化学卷2]) 下列说法正确的是
A.食用白糖的主要成分是蔗糖 B.小苏打的主要成分是碳酸钠
C.煤气的主要成分是丁烷 D.植物油的主要成分是高级脂肪酸
A 【解析】小苏打的主要成分是碳酸氢钠,苏打的主要成分是碳酸钠,B选项错;煤气的主要成分是CO和H2,液化石油气的主要成分是丁烷,C选项错; 植物油的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,D选项错。
3. [2012·海南化学卷5]分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
C 【解析】分子式为C10H14的单取代芳烃为C6H5—C4H9,—C4H9为丁基,而丁基有4种:,所以其单取代芳烃也有4种。
4. [2012·海南化学卷18-I](6分)下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰.且其峰面积之比为3:1的有
A.乙酸异丙酯 B.乙酸叔丁酯
C.对二甲苯 D.均三甲苯
【答案】BD
【解析】乙酸异丙酯结构简式为,有3种H原子,故A错;乙酸叔丁酯的结构简式为,故B符合题意;对二甲苯的结构简式为:,有两种等效氢,个数比为6:4=3:2,故C不符合题意;均三甲苯的结构简式为:,符合题意。
5. [2012·福建理综化学卷7]下列关于有机物的叙述正确的是
A.乙醇不能发生取代反应 B.C4H10有三种同分异构体
C.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
D 解析:有机化学必修部分只能这样,范围有限,要求不高,学生比较容易作答。4个选项分别考不同的知识,A是考有机反应类型,乙醇与钠反应可认为是取代反应,乙醇与HBr反应,酯化反应等都是取代反应。B是考同分异构体,丁烷有两种同分异构体。C是考高分子化合物,氨基酸不是高分子化合物。D是考有机物的鉴别。
6.[2012·浙江理综化学卷7]下列说法正确的是
A.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应
B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间
B 解析:A选项,葡萄糖是单糖,不能水解,A错;B选项,蛋白质是氨基酸缩合
而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,B正确;C选项,蚕羊
毛属蛋白质,为含氮化合物。合成纤维除含C、H、O元素外,有的还含有其他
元素,如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等,它们完全燃烧时不都只生成CO2
和H2O,C错;D选项,浊液的分散质粒子大小是大于胶体,大于10-7m(即大
于100mm),D错。
7.[2012·浙江理综化学卷11]下列说法正确的是
A.按系统命名法, 的名称为2,5,6-三甲基-4-乙基庚烷
B.常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次增大
C.肌醇 与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此,均属于糖类化合物
D.1.0 mol的 最多能与含5.0 mol
NaOH的水溶液完全反应
D 解析:A选项 ,按有机物的系统命名法主链编号“最低系列”原则和“较优基团后列出”原则:该烷烃从左到右编号,甲基的位次分别为2、5、6;从右到左编号,甲基的位次分别为2、3、6。第一个数字都是“2”,故比较第二个数字“5”与“3”.因5>3,故编号应从右到左。该有机物的命名为2,3,6-三甲基-4-乙基庚烷A错误。
(1)关于最低系列原则
所谓 “最低系列”是从碳链不同的方向编号,得到几种不同的编号系列,顺次逐项比较各系列的不同位次,最先遇到的位次最小的即“最低系列”。例如:
该烷烃从左到右编号,甲基的位次分别为2、3、3、8、8、;从右到左编号,甲基的位次分别为2、2、7、7、8。第一个数字都是“2”,故比较第二个数字“3”与“2”.因2<3,故编号应从右到左。该有机物的命名为2,2,7,7,8-五甲基壬烷。
若第二个数字仍相同,再继续比较直至遇到位次数字最小者即可。
(2)关于取代基的列出顺序——“较优基团后列出”原则 :
确定“较优基团”的依据——次序规则:
(i)取代基或官能团的第一个原子,其原子序数大的为“较优基团” ;对于同位素,质量数大的为“较优基团”。
(ii)第一个原子相同,则比较与之相连的第二个原子,依此类推。
常见的原子、基团较优顺序是:
当主碳链上有几个取代基或官能团时,这些取代基或官能团的列出顺序将遵循“次序规则”,指定“较优基团”后列出。
例如,
大小不同的烷基从两端起位置相同时,由于 -CH2CH3为“较优基 团”,则应使较优的基团后列出 ,也就是说,若大小不同的烷基从两端起位置相同时, 则应使较小的基团有较小的位次,故该烷烃的名称为3,6-二甲基-7-乙基壬烷;而不是4,7-二甲基-3-乙基壬烷。
B选项 正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体,常压下,这三种同分异构体,碳链上的支链越多,分子间的作用力越小,沸点越点。所以,常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次减小。B错误。
C选项 ,糖类化合物是指多羟基的醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。肌醇是属于醇,不属于糖类化合物。C错误。
D选项,1.0 mol的中含有1mol酚羟
基和3mol酯基,其中有1mol酯基断键后,又形成1mol酚羟基,所以最多能与5.0 mol NaOH的水溶液完全反应,D正确。
8. [2012·重庆理综化学卷9]萤火虫发光原理如下:
关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是
A. 互为同系物 B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应 D.均最多有7个碳原子共平面
【答案】B
9. [2012·广东理综化学卷7]化学与生活息息相关,下列说法不正确的是
A 用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物
C 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
D 新型复合材料使用手机,电脑等电子产品更轻巧,使用和新潮
解析:油脂不属于高分子化合物
10. [2012·山东理综化学卷10]下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO,溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构休
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同
C 【解析】油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯含有双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误;甲烷和氯气的反应属于取代反应,而乙烯和Br2的反应属于加成反应,B项错误;葡萄搪和果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C项正确;乙醇、乙酸中的官能团分别为羟基、羧基,D项错误。
11. [2012·全国大纲理综化学卷13]橙花醇具有玫瑰及苹果香气,可作为香料,其结构简式如下
下列关于橙花醇的叙述,错误的是
既能发生取代反应,也能发生加成反应
在浓硫酸催化下加热脱水,可以生成不止一种四烯烃
1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况)
1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗240g溴
D 【解析】橙花醇含有双键和醇羟基,故能发生取代反应和加成反应,A正确;在浓硫酸催化下加热脱水,发生消去反应,能生成2种四烯烃,B正确;1mo1橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4氧气(标准状况),C正确;1mo1橙花醇在室温下与溴四氯化碳溶液反应,最多消耗3mol溴,480g溴.D错误。
【考点】醇的消去反应规律
①醇分子中,连有一0H的碳原子相邻的碳上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。
②若醇分子中连有一0H的碳原子没有相邻的碳原子或相邻碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。
③苯环上的-OH不能消去。
【点评】本题是一道有机题,考查了官能团的性质,特别是醇的消去反应的产物的书写,有机物反应的物质的量的关系。
12. [2012·北京理综化学卷11]下列说法正确的是
A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水.有恒定的熔点、沸点
B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖、
C.若两种二肤互为同分异构体,则二者的水解产物不一致
D.乙醛、氮乙烯和乙二醉均可作为合成聚合物的单体
解析:植物油是混合物,没有固定的熔沸点,A错误;蔗糖是非还原性糖,B错误;甘氨酸和丙氨酸之间缩水可以形成两种二肽互为同分异构体,但水解产物相同,C错误。答案:D
13. [2012·新课程理综化学卷8]下列说法正确的是( )
A.医用酒精的浓度通常是95%
B.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
B 【解析】:此题为基础题。A项,医用酒精的浓度通常是75%;C项,油脂非高分子化合物; D项,光导纤维为二氧化硅,合成纤维为有机材料。
14. [2012·新课程理综化学卷10]分子是为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构) ( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
D 【解析】:可先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体中的等效氢原子就可以得出有3 + 4 + 1 = 8种符合要求的醇,有经验和能力的学生还可根据常见烃基的异构结论直接确定。
15. [2012·新课程理综化学卷12]分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为( )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 C3H8 C3H8O C3H8O2 C4H8 C4H10
A.C7H16 B.C7H14O2 C.C8H18 D.C8H18O
C 【解析】:其实这道题更象是一个简单的数学题,不需要过多的化学知识。此题解法众多,但解题关键都是要注意:第一项是从2个碳原子开始的。比如我们把它分为4循环,26 = 4×6 + 2,也就是说第24项为C7H14O2,接着后面就是第25项为C8H16。
16. [2012·江苏化学卷17](15分)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物A的含氧官能团为 和 (填官能团的名称)。
(2)反应①→⑤中属于取代反应的是 (填序号)。
(3) 写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式 。
I.分子含有两个苯环;II.分子有7个不同化学环境的氢;III.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中,加入化合物X能发生银镜反应,X的结构简式 。
(5)已知:。化合物是合成抗癌药物美发伦的中间体,请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
【参考答案】
(1)羟基 醛基
(2)①③⑤
(3) 或
(4)
(5)
【解析】本题是一道基础有机合成题,以化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体载体,着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图设计与表达,重点考查课学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。
【备考提示】解答有机推断题时,我们应首先要认真审题,分析题意,从中分离出已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物的关系,以特征点作为解题突破口,结合信息和相关知识进行推理,排除干扰,作出正确推断。一般可采取的方法有:顺推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用正向思维,得出正确结论)、逆推法(以有机物结构、性质和实验现象为主线,采用逆向思维,得出正确结论)、多法结合推断(综合应用顺推法和逆推法)等。关注官能团种类的改变,搞清反应机理。
17. [2012·海南化学卷17](9分) 实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g · cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ 一l30 9 -1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
【答案】(1)d (2)c (2)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏
(7)避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
【解析】 (1)因“乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚”,故迅速地把反应温度提高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。
(2)因装置C的“目的是吸收反应中可能生成的酸性气体”,故应选碱性的氢氧化钠溶液。
(3)是用“少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷”,反应结束时溴已经反应完,明显的现象是溴的颜色褪尽。
(4)由表中数据可知,1,2-二溴乙烷的密度大于水,因而在下层。
(5) Br2能与氢氧化钠溶液反应,故可用氢氧化钠溶液洗涤;虽然也能与碘化钠溶液反应,但生成的I2也溶于1,2-二溴乙烷。
(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中)。
(7)溴易挥发,冷水可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。
18.[2012·海南化学卷18-II]化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
(14分) 化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8。A的一系列反应如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A的结构简式为,化学名称是 ;
(2)B的分子式为 ;
(3)②的反应方程式为 ;
(4)①和③的反应类型分别是 , ;
(5)C为单溴代物,分子中有两个亚甲基,④的化学方程式为 :
(6)A的同分异构体中不含聚集双烯(C=C=C)结构单元的链状烃还有 种,写出其中互为立体异构体的化合物的结构简式 。
【答案】(1) 2—甲基—1,3—丁二烯(或异戊二烯)
(2) C5H8O2
(3)
(4)加成反应 消去反应
(5)
(6)6
【解析】(1)“化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8”,故A为,名称为2—甲基—1,3—丁二烯,或异戊二烯。
(2)是与B发生类似“”反应而生成的,故B为,分子式为C5H8O2;
(3)反应①为Br2参加的加成反应,则反应②为消去反应:;
(4)(5)反应③的条件是光照,“C为单溴代物,分子中有两个亚甲基”,故发生的是取代反应,产物C的结构简式为。C的结构中有Br原子和酯基两种官能团,都能在“NaOH/H2O”的作用下水解,故方程式为:。
(6)含有碳碳三键的为:;含有两个碳碳双键的为:,故还有6种。
19. [2012·安徽理综化学卷25](16分)
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2
A Z存在质量数为23,中字数为12的核素
W W有多种化合价,其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
W位于元素周期表第_____________周期第___________族,其基态原子最外层有________个电子。
X的电负性比Y的____________(填“大”或“小”);X 和Y的气态氢化物中,较稳定的是______________(写化学式)。
写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:________________.
在X的原子和氢原子形成的多分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示两种氢,写出其中一种分子的名称:_____________。氢元素,X、Y的原子也可共同形成多种分子和几种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:________________。
【参考答案】⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O
⑶[
⑷丙烷(或丙炔或2-甲基丙烯或1,2,4,5-四甲基苯等) CH3COOH+HCO-3===CH3COO-+H2O+CO2↑
【解析】本题为元素推断题,主要考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识,同时考查氧化还原反应及离子方程式的书写,旨在考查考生对物质组成、结构、性质的综合应用能力。由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同一周期,自左向右电负性增大,故X的电负小比Y的小,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故较稳定的为H2O。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在标电子转移的方向和数目时,应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高,一部分降低。⑷本小题为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(CH3CH2CH3)、丙炔(CH3C≡CH)等,由C、H、O三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有HCO-3,因此能与HCO-3反应的分子必须为羧酸,如CH3COOH等。
20.[2012·安徽理综化学卷26]
【参考答案】⑴加成反应(或还原反应) HOOCCH2CH2COOH ⑵碳碳叁键、羟基 1,4-丁二醇 ⑶
⑷nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+2n H2O[或nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O]
⑸ac
【解析】本题主要考查有机物的命名、组成和结构特点及反应类型,侧重考查考生对有机物的组成、结构、性质的综合应用能力,以及对信息迁移能力。⑴由AB,只能是碳碳双键与H2发生加成反应,生成HOOC(CH2)2COOH。⑵由已知信息及D的结构简式可推知C的结构为HOCH2C≡CCH2OH,分子中含有碳碳叁键和羟基。D为二元醇,根据有机物的系统命名法可知,其名称为1,4-丁二醇。⑶已知4个碳原子全部在环上,含有一个-OH,因此另两个氧原子只能与碳原子形成碳氧双键,根据不饱和度原则可知,分子中还必须有一个碳碳双键,结合碳的四价结构可写出半方酸的结构简式。⑷B[HOOC(CH2)2COOH]为二元羧酸,D[HO(CH2)4OH]为二元醇,两者发生综聚反应生成PbS聚酯。⑸A中含有碳碳双键,故能使酸性KMnO4溶液或Br2的CCl4溶液褪色,可与HBr等加成;因分子中含有-COOH,可与Cu(OH)2、Na2CO3等发生反应;1 mol A(分子式为C4H4O4)完全燃烧消耗3 mol O2,故ac正确。
21.[2012·福建理综化学卷31][化学-有机化学基础](13分)
对二甲苯(英文名称p-xylene),缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式 。
(2)PX可发生的反应有 、 (填反应类型)。
(3)增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系,其中A是PA的一种同分异构体。
①B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子,则B的结构简式是 。
②D分子所含官能团是 (填名称)。
③C分子有一个碳原子连接乙基和正丁基,DEHP的结构简式是 。
(4)F是B的一种同分异构体,具有如下特征:
a.是苯的邻位二取代物;
b.遇FeCl3溶液显示特征颜色;
c.能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式 。
解析略
22.[2012·浙江理综化学卷29](14分)化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出G的分子式: 。
(2)写出A的结构简式: 。
(3)写出F→G反应的化学方程式: ,该反应属于 (填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体: 。
①是苯的对位二取代化合物;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③不考虑烯醇()结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种): 。
解析:(1)由G的相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,可知G分
子中含C、H、O的原子个数为:
C:(172×55.8 %)/12 = 96/12 = 8 ; H:(172×7.0 %/1 = 12/1 = 12 ;
O:(172 – 96 – 12/16 = 64/16 = 4 ;
所以,G的分子式:C8H12O4 。
(2)由题给的信息:化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2),可知A为酯,水解后生成醇和羧酸,。据C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯
环上有2种氢原子,可推出C为 则B为醇(C4H9OH)。又据B经过下列反应后得到G。
由此可推知:B为醇,连续氧化生成羧酸D:C3H7COOH,根据
E为C3H6BrCOOH,E碱性水解生成C3H6(OH)COONa,酸化(H+)后生成F(C3H6(OH)COOH), 又根据G的分子式(C8H12O4)可推知F是在浓硫酸和加热条件下缩合成G。根据G的核磁共振氢谱显示只有一个峰。可推知G的结构简式为:
则F的结构简式为: B的结构简式为为:
A的结构简式为:
(3)F→G反应的化学方程式:
属于取代反应(或酯化反应)。
(4)根据题目所给的满足条件:①是苯的对位二取代化合物;②能与FeCl3溶液发生显色反应;(可推知有酚羟基)③不考虑烯醇()结构。的C(C8H8O2)所有同分异构体有:
(5)在G的粗产物中,聚合物杂质可能有:
答案:(14分)
(1)C8H12O4
(2)
(3)
取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)
23. [2012·重庆理综化学卷28](16分) 衣康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到(部分反应条件略).
(1)A发生加聚反应的官能团名称是 ,所得聚合物分子的结构型式是 (填“线型”或“体型”)。
(2)B→D的化学方程式为 。
(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,则Q的结构简式为 (只写一种)
(4)已知 ,经五步转成变成M的合成反应流程为:
① E→G的化学反应类型为 ,G→H的化学反应方程式为
② J→L的离子方程式为
③已知: ,E经三步转变成M的合成反应流程为 (实例如题28图);第二步反应试剂及条件限用水溶液、加热)
【答案】(1)碳碳双键,线型
(2)
(3)
(4)①取代反应
②
③
【考点】有机物合成
24. [2012·广东理综化学卷30](14分)过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如反应①
化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:
化合物I的分子式为______________。C7H5OBr
化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为______________。
化合物Ⅲ的结构简式为______________。
在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应方程式为______________(注明反应条件)。因此,在碱性条件下,由Ⅳ与反应合成Ⅱ,其反应类型为___________。
;取代反应。
Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为___________(写出其中一种)。
25. [2012·山东理综化学卷33](8分)[化学一有机化学基础] 合成P(一种抗氧剂)的路线如下:
已知:①
②A和F互为同分异构体,A分子中有三个甲基,F分于中只有一个甲基。
(1) A→B的反应类型为 。B经催化加氢生成G(C4H10) ,G的化学名称是 。
(2) A与浓HBr溶液一起共热生成H,H的结构简式为 。
(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的 。
a.盐酸 b. FeCl3溶液 c. NaHCO3溶液 d.浓氨水
(4) P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为 (有机物用结构简式表示)。
【解析】根据A分子中含有3个甲基,可以推断A的结构简式为A→B的反应为消去反应,根据A的结构简式可以推断出B为,则G为2-甲基丙烷(2) H为A与HBr发生取代反应的产物,结构简式为⑶C为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液呈紫色,与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,因此可以用FeCl3溶液和浓溴水检验C。(4) F与A为同分异构体,且分子内只含1个甲基,则F的结构简式为:CH3CH2CH2CH2OH,P为E与F发生酯化反应的产物,结构简式为 。
答案:(1)消去(除)反应;2-甲4丙烷(或异丁烷) ⑵ ⑶b、d
⑷
(配平不作要求)
26. [2012·四川理综化学卷27](14分)已知:-CHO+(C6H5)3P=CH-R→-CH=CH-R + (C6H5)3P=O,R代表原子或原子团是一种有机合成中间体,结构简式为:HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH,其合成方法如下:
其中,分别代表一种有机物,合成过程中其他产物和反应条件已略去。
X与W在一定条件下反应可以生成酯N,N的相对分子质量为168。
请回答下列问题:
(1)W能发生反应的类型有 。(填写字母编号)
A.取代反应 B. 水解反应 C. 氧化反应 D.加成反应
(2)已知为平面结构,则W分子中最多有 个原子在同一平面内。
(3)写出X与 W在一定条件下反应生成N的化学方程式: 。
(4)写出含有3个碳原子且不含甲基的X的同系物的结构简式: 。
(5)写出第②步反应的化学方程式: 。
【答案】⑴A C D(3分)⑵16(2分)
⑶HOCH2CH2OH+HOOC-CH=CH-CH=CH-COOH+2H2O(3分)
⑷HOCH2CH2CH2OH(3分)
⑸OHC=CHO+2(C6H5)3P=CHCOOC2H5→2(C6H5)3P=O+H5C2OOCCH=CH-CH=CHCOOC2H5(3分)
【解析】采用逆推发,W与C2H5OH发生水解的逆反应——酯化反应得Z的结构简式为C2H5OOC-CH=CH-CH=CH-COOC2H5,根据题目所给信息依次可以判断Y为OHC-CHO、X为HOCH2-CH2OH,再根据X与W在一定条件下反应可以生成相对分子质量为165的酯N验证所判断的X为HOCH2-CH2OH正确。
(1)W中含有碳碳双键和羧基两种官能团,可以发生取代反应、氧化反应、加成反应,不能发生水解反应。
(2)由题中信息可知与直接相连的原子在同一平面上,又知与直接相连的原子在同一平面上,而且碳碳单键可以旋转,因此W分子中所有原子有可能都处在同一平面上,即最多有16个原子在同一平面内。
(3)X中含有两个羟基,W中含有两个羟基,二者可以发生酯化反应消去两分子H2O,而生成环状的酯。
(4)丙二醇有两种同分异构体,其中HOCH2CH2CH2OH符合题意。
(5)见答案。
27. [2012·四川理综化学卷29](16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,
将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终
生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷
反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于
二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式: 。
(3)已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学为C7H5O3Na,M经稀硫酸化得到一种药物中间N,N的结构简式为
①M的结构简式为 。
②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
【答案】⑴A B C(3分) ⑵①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)
②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4(3分)
⑶CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s);△H=-962.4kJ·mol-1(3分)
⑷①(2分) ②6(3分)
【解析】本题考查了燃料脱硫的原理、热化学方程式的书写、有机物的推断以及同分异构体的性质等。(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙。(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物只有水可知,燃料反应器中发生的热化学方程式为:
CH4(g)+CaSO4(s)→CO2(g)+2H2O(g)+CaS(s) H=160.1 kJ·mol-1 ①,再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ·mol-1②,②-①可得热化学方程式:
CaS(s)+2O2(g)→CaSO4(s) H=-962.4 kJ·mol-1。
(4)由M酸化后得,可得M的结构简式为。N的分子式为C7H6O3,符合条件的同分异构体有:、、、、、,共6种。
28. [2012·天津理综化学卷8](18分)萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成a-萜品醇G的路线之一如下:
已知:RCOOC2H5
请回答下列问题:
⑴ A所含官能团的名称是________________。
⑵ A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:
______________________________________________________________________。
⑶ B的分子式为_________;写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_____________。
① 核磁共振氢谱有2个吸收峰 ② 能发生银镜反应
(4) B → C、E → F的反应类型分别为_____________、_____________。
⑸ C → D的化学方程式为________________________________________________________。
⑹ 试剂Y的结构简式为______________________。
⑺ 通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是______________和_____________。
⑻ G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:________________________。
该题考察有机物的合成和推断。涉及官能团识别、分子式、结构简式、缩聚方程式、同分异构体的书写,反应类型的判断、有机物的鉴别。难度中等。
A所含有的官能团名称为羰基和羧基
A催化氢化是在羰基上的加成反应,Z的结构简式为
所以Z缩合反应的方程式为
(3)B的分子式根据不饱和度为C8H14O3,满足条件的同分异构体,根据核磁共振氢谱2个吸收峰和能发生银镜反应该有两个醛基,碳架高度对称。
(4)B→C和E→F的反应类型根据反应条件知分别是取代反应和酯化反应(取代反应)
(5)C→D的化学方程式,先写C的结构简式。C在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应,同时C中-COOH也和NaOH反应,
(6)试剂Y的结构简式根据题中信息方程和G推知为
(7)区别E、F、G的试剂根据它们中的特征官能团分别是-COOH、-COOCH3、-OH鉴别,应该用NaHCO3(Na2CO3)和Na
(8)G和H2O的催化加成发生在碳碳双键上,产物有两种分别是和符合条件的H为前者。
29. [2012·全国大纲理综化学卷30](15分)(注意:在试题卷上作答无效)
化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题:
B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是________________________,该反应的类型是________;写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________________。
C是芳香化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C的分子式是________。
(3)已知C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是
。另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是 。
(4)A的结构简式是 。
【答案】(1)CH3COOH CH3COOH+ CH3CH2OHCH3COO CH2CH3+H2O 酯化反应(取代反应) HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2
(2) C9H8O4
(3)碳碳双键 羧基 CH=CHCOOH
(4)
【解析】(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是CH3COOH ,CH3COOH与乙醇在浓硫酸催化下加热反应的化学方程式是CH3COOH+ CH3CH2OHCH3COO CH2CH3+H2O该反应的类型是取代反应;能发生银镜反应的,说明B的同分异构体中含有醛基,则结构简式为HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2 (2)C是芳香化合物,说明C中含有苯环,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,则含碳为9,氢的质量分数为4.4%,含氢为8,其余为氧,O原子个数为4,则C的分子式是C9H8O4
(3)C的芳环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且还有能使溴的四氯化碳溶液退色的官能团说明含有碳碳双键;能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,说明含有羧基;另外两个取代基相同,根据分子式,可推算出另外的官能团为羟基;其分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是
(4)A的结构简式是
【考点】:本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,有机反应方程式的书写与表达,重点考查学生思维的敏捷性和灵活性。
【点评】:典型的有机试题,全面考查了有机分子式和结构简式的推导,结构简式和化学方程式的书写,同分异构体的判断与书写,全面考查了学生思维能力、分析问题和解决问题的能力。
30.[2012·北京理综化学卷28] (17分)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
己知芳吞化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
(1) B为芳香烃。
①由B生成对孟烷的反应类型是
②(CH3 ), CHCI与A生成B的化学方程武是
③A的同系物中相对分子质量最小的物展是
(2) 1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CC14溶液褪色.
①F的官能团是
②C的结构简式是
⑧反应I的化学方程式是
(3)下列说法正确的是(选填字母)
a. B可使酸性高锰放钾溶液褪色 b. C不存在醛类同分异构体
c. D的酸性比 E弱 d. E的沸点高于对孟烷
(4) G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3:2:1 .G与NaHCO3反应放出CO2。反应II的化学方程式是
【答案】
【解析】解析:(1)由于B为芳香烃,而对孟烷分子中不存在苯环,说明B分子中苯环与H2发生加成反应;由B转化为对孟烷可确定得到B的分子式为:,由信息芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代,可知是(CH3 )2 CHCl与发生取代反应的产物;苯的同系物中相对分子质量最小的是苯。(2)由题意F可以与氢气加成生成,说明F分子中含有碳碳双键,由于E脱水生成F,由此也可以推测出E应该是含有羟基的环醇,那么D应该是酚类,由取代基的关系可以确定化合物C应该是间甲苯酚或邻甲苯酚,由1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀可以确定C应该是间甲苯酚。(4)属于苯的同系物,苯的同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,a正确;存在的同分异构体可以是,属于环状不饱和醛,b错误;D属于酚类,E属于醇类,c错误;醇分子因含有羟基比对应烷烃的沸点高,d正确。(4)G与NaHCO3反应放出CO2,说明分子中含有羧基,由G的分子式和核磁共振氢谱可以确定其结构简式为:,与发生酯化反应,生成,发生加聚反应得到PmnMA。
31. [2012·新课程理综化学卷28](15分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按以下合称步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
(3)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母):
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL
【答案】:(1) HBr。 吸收HBr和Br2; (2) ②除去HBr和未反应的Br2; ③干燥
(3) 苯; C (4) B
【解析】:此题为基础题。学生在学习苯与液溴的反应时,上述问题老师基本上都会讲到,不知命题人的命题意图是什么?高考化学中学生较为顾忌的实验题反成了拿高分的试题,很怪异的感觉。
32. [2012·新课程理综化学卷38]【化学——选修四:有机化学基础】(15分)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用做防腐剂,对酵母和霉菌具有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化作用下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
②D可与银氨溶液反应生成银镜;
③F的核磁共振氢谱表明其有两个不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;
(2)由B生成C的化学反应方程式为 ;该反应的类型为 ;
(3)D的结构简式为 ;
(4)F的分子式为 ;
(5)G的结构简式为 ;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的是 (写结构简式)。
【答案】:
【解析】:此题为基础题,比平时学生接触的有机试题简单些。最后一问也在意料之中,同分异构体有两种形式,一种是苯环上含有一个酯键和一个氯原子(邻、间、对)共3种异构,另一种是有一个醛基、一个羟基和一个氯原子,这3种不同的取代基共有10种同分异构体,所以一共13种。考前通过练习,相信很多老师和同学一起总结过的还有:3个取代基有2个相同的同分异构体数目及4个取代基两两相同的同分异构体数目判断,故此问并无太大难度。
(2011·江苏卷)β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
下列说法正确的是
A.β—紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B.1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β—紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
【解析】该题以“β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1”为载体,考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质、同分异构体等基础有机化学知识的理解和掌握程度。A.β—紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色。B.1mol中间体X含2mol碳碳双键和1mol醛基,最多能与3molH2发生加成反应。C.维生素A1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,所以难于溶解于水或水溶性的溶液如NaOH溶液。D.β—紫罗兰酮比中间体X少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。
【答案】A
(2011·浙江卷)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是
A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成内盐,具有较高的熔点
B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应
D.褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性化合物的特性
【解析】A.正确。氨基酸形成内盐的熔点较高。B.正确。氨基酸在等电点时,形成内盐,溶解度最小,易析出晶体。C.正确。D.错误。褪黑素的官能团为酰胺键,结构不相似。
本题是一道有机题,考查了氨基酸的性质,特别是等电点的应用,同时能在辨认、区别色氨酸和褪黑素的官能团。
【答案】D
(2011·重庆卷)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:
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
【解析】本题考察有机物的结构、官能团的判断和性质。由结构简式可以看出NM-3中含有酯基、酚羟基、羧基、碳碳双键和醚键,而D-58含有酚羟基、羰基、醇羟基和醚键。酯基、酚羟基和羧基均与NaOH溶液反应,但前者属于水解反应,后两者属于中和反应,A正确;酚羟基和碳碳双键均与溴水反应,前者属于取代反应,后者属于加成反应,B正确;NM-3中没有醇羟基不能发生消去反应,D-58中含有醇羟基,但醇羟基的邻位碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,属于选项C不正确;二者都含有酚羟基遇FeCl3溶液都显紫色,D正确。
【答案】C
(2011·新课标全国卷)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.6种 B.7种 C. 8种 D.9种
【解析】C5H11Cl属于氯代烃,若主链有5个碳原子,则氯原子有3种位置,即1-氯戊烷、2-氯戊烷和3-氯戊烷;若主链有4个碳原子,此时甲基只能在2号碳原子上,而氯原子有4种位置,分别为2-甲基-1-氯丁烷、2-甲基-2-氯丁烷、3-甲基-2-氯丁烷和3-甲基-1-氯丁烷;若主链有3个碳原子,此时该烷烃有4个相同的甲基,因此氯原子只能有一种位置,即2,3-二甲基-1-丙烷。综上所叙分子式为C5H11Cl的同分异构体共有8种。
【答案】C
(2011·新课标全国卷)下列反应中,属于取代反应的是
①CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br
②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A. ①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】①属于烯烃的加成反应;②属于乙醇的消去反应;③属于酯化反应,而酯化反应属于取代反应;④属于苯的硝化反应即为取代反应,所以选项B正确。
【答案】B
(2011·海南卷)下列化合物中,在常温常压下以液态形式存在的是
A. 甲醇 B. 乙炔 C. 丙烯 D. 丁烷
【答案】A
【解析】命题立意:考查学生的化学基本素质,对有机化合物物理性质的掌握程度。本题非常简单,属于识记类考查,其中甲醇为液态为通识性的知识。【思维拓展】这类题自去年出现,代表着一个新的出题方向,即考查学生化学基本的素质,这属于新课程隐性能力的考查。去年考查的是有机物的密度和水溶性,今年考的是物质状态。
(2011·海南卷)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有
A. 乙烷 B. 甲苯 C. 氟苯 D. 四氯乙烯
【答案】CD
【解析】A选项没有常说的平面结构,B选项中甲基有四面体空间结构,C选项氟原子代替苯中1个氢原子的位置仍共平面,D选项氯原子代替乙烯中氢原子的位置仍共平面。【技巧点拨】共平面的题是近年来常考点,这类题切入点是平面型结构。有平面型结构的分子在中学主要有乙烯、1,3-丁二烯、苯三种,其中乙烯平面有6个原子共平面, 1,3-丁二烯型的是10个原子共平面,苯平面有12个原子共平面。这些分子结构中的氢原子位置即使被其他原子替代,替代的原子仍共平面。
(2011·浙江卷)白黎芦醇(结构简式:)属二苯乙烯类多酚化合物,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线:
已知:。
根据以上信息回答下列问题:
(1)白黎芦醇的分子式是_________________________。
(2)C→D的反应类型是____________;E→F的反应类型是____________。
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3反应放出CO2,推测其核磁共振谱(1H -NMR)中显示有_____种不同化学环境的氢原子,其个数比为______________。
(4)写出A→B反应的化学方程式:____________________________________________。
(5)写出结构简式:D________________、E___________________。
(6)化合物有多种同分异构体,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:_______________________________________________________________。
①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。
【解析】先确定A的不饱和度为5,对照白黎芦醇的结构,确定含苯环,间三位,无酚羟基,有羧基。
A:;B:;C:;(应用信息②)
D:;E:(应用信息①)
F:。
(1)熟悉键线式。
(2)判断反应类型。
(3)了解有机化学研究方法,特别是H-NMR的分析。
(4)酯化反应注意细节,如和H2O不能漏掉。
(5)分析推断合成流程,正确书写结构简式。
(6)较简单的同分异构体问题,主要分析官能团类别和位置异构。
【答案】(1)C14H12O3。
(2)取代反应;消去反应。
(3)4; 1︰1︰2︰6。
(4)
(5); 。
(6);;。
(2011·山东卷)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__________。
【解析】(1)M中含有的官能团有醚键、碳碳双键和酯基,同时还含有苯环,碳碳双键可以发生加成反应和加聚反应但不能发生缩聚反应,酯基水解和苯环可以发生取代反应,没有羟基和羧基不能发生酯化反应。所以正确但选项是a和d。
(2)依据题中所给信息和M的结构特点可以推出D和E的结构简式分别为CH2=CHCOOCH2CH2CH(CH3)2、;由合成路线可以得出B和C是通过酯化反应得到的,又因为C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,所以C是醇、B是不饱和羧酸,结构简式分别是HOCH2CH2CH(CH3)2、CH2=CHCOOH。C通过消去得到F,所以F的结构简式是(CH3)2CHCH=CH2;D中含有碳碳双键可以发生加聚反应生成高分子化合物G,G的结构简式为;
(3)A→B属于丙烯醛(CH2=CHCHO)的氧化反应,因为A中含有醛基,所以要检验A是否反应完全的试剂可以是新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液。
(4)因为K与FeCl3溶液作用显紫色,说明K中含有酚羟基,又因为K中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,这说明两个取代基是对位的,因此K的结构简式为,,所以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)新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液
(4)
(2011·海南卷)18-Ⅰ(6分)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2的是
【答案】BD
【解析】A的结构不是对称结构,所以苯环上氢有2种,加上甲基上的氢共有3种;B分子为对称结构,环上(注意不是苯环)有等效氢4个,甲基上有等效氢6个,比值为3:2符合题意;C分子也是对称结构,但双键上的氢和甲基上氢的比为3:1;D也是对称结构,与氯相连的碳上有4个等效氢,甲基上有6个等效氢,比值为3:2符合题意
【技巧点拨】等效氢的考查是新课标高考中的常考点,解题中注意分子结构的对称,同时也要看清楚题中所给分子结构,有时苯环和非苯环易混淆,有时键线式易看漏碳原子或氢原子。
(2011·四川卷)已知:
其中,R、R’表示原子或原子团。
A、B、C、D、E、F分别表示一种有机物,F的相对分子质量为278,其转化关系如下图所示(其他反应物、产物及反应条件略去):
请回答下列问题:
(1)中含氧官能团的名称是________________。
(2)A反应生成B需要的无机试剂是___________。上图所示反应中属于加成反应的共有______________个。
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为___________________。-CH2OH
(4)F的结构简式为________________。
(5)写出含有、氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式:_____________。
【解析】本题主要考察有机物的合成、官能团的识别、有机反应类型的判断,试剂的选择和同分异构体的书写。由结构可以推断出C的结构简式是OHCCH=CHCHO,因此B为HOCH2CH=CHCH2OH,则A为BrCH2CH=CHCH2Br。根据合成路线可知E是,由F的相对分子质量为278可知D是。
【答案】(1)醛基 (2)NaOH溶液 3
.
(2011·上海卷)化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体,以A为原料的工业合成路线如下图所示。
已知:RONa+ R’X→ROR’+ NaX
根据题意完成下列填空:
(1)写出反应类型。反应① 反应②
(2)写出结构简式。A C
(3)写出的邻位异构体分子内脱水产物香豆素的结构简式 。
(4)由C生成D的另一个反应物是 ,反应条件是 。
(5)写出由D生成M的化学反应方程式 。
(6)A也是制备环己醇()的原料,写出检验A已完全转化为环己醇的方法。
【解析】本题主要考察有机物的合成、有机物结构简式的书写、有机反应条件的判断、有机反应方程式等书写以及有机官能团的检验等。
【答案】(1)加成反应 氧化反应
(4)CH3OH 浓硫酸、加热
(6)取样,加入FeCl3溶液,颜色无明显变化
(2010·上海卷)3.下列有机物命名正确的是
A. 1,3,4-三甲苯
B. 2-甲基-2-氯丙烷
C. 2-甲基-1-丙醇
D. 2-甲基-3-丁炔
【答案】B
【解析】此题考查了有机物的命名知识。有机物命名时,应遵循数值和最小原则,故应命名为:1,2,4-三甲苯,A错;有机物命名时,编号的只有 C原子,故应命名为:1-甲基-1-丙醇,C错;炔类物质命名时,应从离三键近的一端编号,故应命名为:3-甲基-1-丁炔,D错。
知识归纳:判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:①是命名要符合“一长、一近、一多、一小”,也就是主链最长,编号起点离支链最近,支链数目要多,支链位置号码之和最小;②有机物的名称书写要规范③对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名。
(2010·全国卷1)30.(15分)有机化合物A~H的转换关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有南链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是 ,名称是 ;
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是 ;
(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是 ;
(4)①的反应类型是 ;③的反应类型是 ;
(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊为烷,写出B所有可能的结构简式
(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构,则C的结构简式为 。
【解析】(1)由H判断G中有5个碳,进而A中5个C,再看A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又据A1mol燃烧,消耗7molO2,故A分子式为:C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式如下:(CH3)2CHCCH,命名:3-甲基-1-丁炔(炔烃的命名超纲);
(2)(CH3)2CHCCH与等物质的量的H2完全加成后得到E:(CH3)2CHCH=CH2,E再与Br2加成的反应就很好写了,见答案(2);
(3)二元醇和二元酸发生酯化反应,注意生成的水不能掉了!反应条件用应该也可以,或者用 应该也可以,见答案
(4)反应类型略
(5)难度增大,考查了共轭二烯烃的共面问题,超纲!注意有的同学写CH2=CH-CH2-CH=CH2是不符合一定共面这个条件的,球棍模型为:;CH3CH=CH-CH=CH2(存在顺反异构)是共轭二烯烃,中间单键不能旋转可以满足;CH3CH2CCCH3可以满足,三键周围的四个碳原子是在同一条直线的,那另外那个碳原子无论在哪个位置都是和这4个碳共面的,因为(因为:一条直线和直线外一点确定一个平面)
(6)难度更大,超出一般考生的想象范围,其实在早几年的全国化学竞赛试题里已经考过,要抓住不饱和度为2,,一个三键不能满足1氯代物只有一种,同样两个双键也不能满足,一个环,一个双键也不能满足,逼得你想到两个环,5个碳只能是两个环共一个碳了!
【答案】
【命题意图】考查有机物的转化关系,结构—官能团—性质,这条主线一直是高考的主干题型,今年的题目试图烃和烃的衍生物连续起来考查官能团的转化关系,涉及到具体的知识点有:通过计算确定分子式和结构简式,并对其命名;三键的加成,双键的加成,卤代烃的水解,二元醇与二元酸的酯化;方程式的书写,反应类型的书写,同分异构体的判断与书写。
【点评】继续延续2009年的题型,将烃和烃的衍生物联系起来考查,考了多年未考的炔烃结构简式及其命题(命名是超纲的,与2009年卤代烃的命名一样),(1)~(4)一般考生能顺利完成,(5)难度增大,其中二烯烃的书写,并且要写共面的共轭二烯烃,这实在是能力要求太高,超出教学大纲的要求了,说明命题人不熟悉高中化学课本,这给以后的教学带来误导,给学生增加负担!(6)书写同分异构体要求更是离谱,明显这是竞赛题的要求,而且是前些年竞赛的原题,根本不是高考要求!这里的区分度“很好”,对于参加过化学竞赛辅导的学生很容易做出,而对于其他未参加辅导的同学就显得很不公平了!难道命题人到了江郎才尽,非得借助于竞赛题来命制高考题吗?同分异构体的书写是该加强,但是不能太离谱!不能将高考与竞赛混为一谈,两者虽相通,但是能力要求差别很大,大纲各不相同!
(2010·福建卷)28. (14分)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物,其结构如下:
A B
在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能有重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应 。
A. 取代反应 B.加成反应 C. 缩聚反应 D.氧化反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式 。
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
①确认化合物C的结构简式为 。
②FG反应的化学方程式为 。
③化合物E有多种同分异构体,核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意三种的结构简式 。
试题【解析】
题给信息:1、A→B+C,根据A与B的结构的区别,此反应为酯的水解反应,A含羟基则C含羧基。2、C的分子式为C7H6O3,缺氢分析(16-6)/2=5,结构中含有苯环和羧基。3、C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。根据2、3可以判断C的结构中韩苯环、酚羟基、羧基。
各小题分析:(1)化合物B含碳碳双键和醇羟基,而且是伯醇羟基。所以只有缩聚反应不能发生。【答案】A\B\D。
(2)C所有可能的结构简式为:
(3)
①
C: → D: →E: →F: →G:
①的答案为
②FG反应的化学方程式为:
③
教与学提示:有机合成推断是近几年必考的题型。进行缺氢的定量分析可以准确判断分子结构中存在的不饱和键可能存在形式。要能顺利解题必须对有机物官能团的性质非常熟悉。要研究和分析题给的信息,在适当时机选择使用题给信息。此种题型对于学生熟练和深入掌握有机化学基础知识有重要意义。在教学中要进行较长时间,较多题型的专项训练。比如官能团改变的、碳链加长或缩短的、成环的或开环的等等。
(2010·上海卷)28.丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2 —甲基丙烷。完成下列填空:
1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。
2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式。
3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水:
A通入溴的四氯化碳溶液:
4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有 种。
【答案】1)
;2);3)A属于烯烃,其通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;其通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)3种。
【解析】此题考查有机物结构式的确定、小分子的聚合、有机实验现象、同分异构体等知识。1)根据A氢化后得到2-甲基丙烷,故其为2-甲基-1-丙烯,其聚合方式可能有:)、
两种;2)根据B的分子式为:C8H18,其一卤代物有4种,其结构式为:;3)A通入溴水:红棕色褪去且溶液分层;A通入溴的四氯化碳溶液:红棕色褪去;4)根据烯烃和NBS作用时的规律,可知其能生成3种一溴代烯烃。
技巧点拨:书写同分异构体时需注意:①价键数守恒,包括C原子价键为“4”、O原子价键数为“2”、H原子价键数为“1”,不可不足或超过;②注意思维的严密性和条理性,特别是同分异构体数量较多时,按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。有序的思维不但是能力的一种体现,而且可保证快速,准确书写同分异构体。当然有序书写的顺序可以是自己特有的,但必须要有序。
(2009·浙江卷)一种从植物中提取的天然化合物α-damascone可用于制作“香水”,其结构为:,有关该化合物的下列说法不正确的是( )
A.分子式为C13H20O
B.该化合物可发生聚合反应
C.1 mol该化合物完全燃烧消耗19 mol O2
D.与溴的CCl4溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸酸化后可用AgNO3溶液检验
【答案】C
【解析】根据结构式首先确定该有机物分子式为C13H20O,由于有机物中含有C==C,可发生聚合反应,由燃烧方程式C13H20O+17.5O213CO2+10H2O可知1 mol该物质耗氧17.5 mol。该物质能与Br2发生加成反应,反应后的物质经水解后会有自由移动的Br-,与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀,从而可检验。
(2009·江苏卷)多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:
(1)写出D中两种含氧官能团的名称:___________________和___________________。
(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式___________________________
____________________________________________________________________________。
①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。
(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为___________________。
(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_____________________________________________________________________。
(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛和乙
醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注意反应条件)。
提示:①R—Br+NaCNR—CN+NaBr;②合成过程中无机试剂任选;③合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH H2C==CH2
【答案】
(1)羧基、醚键
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)本题为基础题,不难写出。
(2)满足条件的D的同分异构体应有如下结构特点:①苯环上有2个取代基且位于对位;②含有—COOH,③含有(酯基)、且苯环直接与O原子相连,由此可任写一种。
(3)反应E→F中,N—H键中H被取代,而中有2个N—H键,不难想到,副产物为2个N—H键中的H均发生反应。
(4)对比多沙唑嗪与F的结构,即可写出试剂X的结构简式。
(5)对于有机合成问题,要从两个方面入手:一是由产物逆推前一步的物质结构,二是由已知条件寻找合成的方法。由产物逆推可得前一步的物质为和CH3CH2OH,而比原料多一个C原子,在此要从题给信息中寻找增长碳链的方法,并注意逆推与正推的结合。结合多沙唑嗪的合成与本小题的信息,逆推如下:
(2009·四川卷)四川汶川盛产品质优良的甜樱桃。甜樱桃中含有一种羟基酸(用A表示),A的碳链结构无支链,化学式为C4H6O5;1.34 g A与足量的碳酸氢钠溶液反应,生成标准状况下的气体0.448 L。A在一定条件下可发生如下转化:
其中,B、C、D、E分别代表一种直链有机物,它们的碳原子数相等。E的化学式为C4H6O6(转化过程中生成的其它产物略去)。
已知:
(X代表卤原子,R代表烃基)
A的合成方法如下:
其中,F、G、M分别代表一种有机物。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是____________________________。
(2)C生成D的化学方程式是____________________________。
(3)A与乙醇之间发生分子间脱水反应,可能生成的有机物共有_________种。
(4)F的结构简式是______________________________________________________。
(5)写出G与水反应生成A和M的化学方程式:_____________________________。
【答案】
(3分)
(3分)
(3)7(3分)
(4)(2分)
(3分)
【解析】本题是信息给予形式的有机推断题。解题重、难点在于信息的准确理解、接受和迁移能力。另外,推断过程中,要有全局观念,从整体上把握,结合题中具体信息,综合确定物质的结构。与NaHCO3放出气体的一定含有—COOH,计算知1 mol A生成2 mol CO2,说明A中有2个—COOH。将信息运用于A的合成方法①②,可推出G部分结构为“”由于G+2H2OA+2M,说明G发生水解,M应为CH3CH2OH,要生成2M,G结构要出现2个“CH3CH2OOC……”的结构,另外,我们已可从G中隐约看到A的结构了。推出G为:,则A为水解后产物:。以此打开缺口,可推知F为CH3CH2OOC—CHO,
B为HOOC—CH==CH—COOH,C为,D为。
注意C→D方程式的书写:除了卤代烃水解消耗NaOH,C中2个—COOH也消耗NaOH,这一点容易忽视。A与乙醇发生分子间脱水,考虑该问题思维要放开。分子间脱水可以发生在A与乙醇之间(A中2个不同位置的—COOH分别与乙醇中—OH脱水,A中—OH与乙醇中—OH脱水,共3种);也可以发生在A分子之间,乙醇分子之间。A分子之间—COOH与—COOH,或—OH之间有3种脱水方式,乙醇分子之间也可脱水生成乙醚。因此产物共3+3+1=7种。
(2009·山东卷)下列关于有机物的说法错误的是( )
A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘
B.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
【答案】D
【解析】本题考查常见有机物的组成、性质及鉴别。A、B不难判断是正确的;C中,三种有机液体可以用Na2CO3溶液鉴别,其中分层的是乙酸乙酯,不分层也不产生气泡的是乙醇,不分层但能产生气泡的是乙酸,C正确;苯虽然不能使KMnO4溶液褪色,但可以在空气中燃烧,燃烧也属于氧化反应,D不正确。
(2009·浙江卷)苄佐卡因是一种医用麻醉药品,学名对氨基苯甲酸乙酯,它以对硝基甲苯为主要起始原料经下列反应制得:
请回答下列问题:
(1)写出A、B、C的结构简式:A___________、B___________、C___________。
(2)用1H核磁共振谱可以证明化合物C中有________种氢处于不同的化学环境。
(3)写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式(E、F、G除外)_______。
①化合物是1,4-二取代苯,其中苯环上的一个取代基是硝基
②分子中含有结构的基团
注:E、F、G结构如下:
(4)E、F、G中有一化合物经酸性水解,其中的一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应,写出该水解反应的化学方程式_____________________。
(5)苄佐卡因(D)的水解反应如下:
化合物H经聚合反应可制成高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式_________________。
【答案】
(1) CH3CH2OH
(2)4
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)要明确酸性KMnO4是将苯环上的烷基侧链氧化成—COOH,故A应是对硝基苯甲酸。C→D,根据反应条件判断是将—NO2还原成—NH2,故C应是对硝基苯甲酸乙酯,那么B就是乙醇。(2)C中共有4种不同位置的H,—CH2CH3上2种,苯环上2种。(3)考查—COOCH2CH3的异构种类,注意不要与E、F、G重复,更不能写上C。(4)注意是“酸性水解产物”与FeCl3发生显色反应,不要写成E、F、G。(5)H是对氨基苯甲酸,写出的应是缩聚反应方程式。
(2009·上海卷)环氧氯丙烷是制备环氧树脂的主要原料,工业上有不同的合成路线,以下是其中的两条(有些反应未注明条件)。
完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应①___________________,反应③__________________。
(2)写出结构简式:X_______________________,Y___________________。
(3)写出反应②的化学方程式:___________________________。
(4)与环氧氯丙烷互为同分异构体,且属于醇类的物质(不含及结构)有________________________种。
【答案】
(1)取代反应 加成反应
(2)
(3)CH3COOCH2CH==CH2+H2OCH3COOH+HOCH2CH==CH2
(4)3
【解析】反应②中生成的C3H6O的结构简式为CH2CHCH2OH,与Cl2发生加成反应得到Y;,所以生成Y的反应为取代反应。
(4)环氧氯丙烷分子中有1个不饱和度,其同分异构体应有一个双键或一个环,结合题目的限制条件可知,有如下三种情况:
(2009·江苏卷)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】10-羟基喜树碱结构中有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,有醇羟基能发生酯化反应;分子中有一个酚羟基和一个酯基,1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应;所以B、C、D均不正确。
(2009·广东卷)警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索。人体气味的成分中含有以下化合物:①辛酸;②壬酸;③环十二醇;④5,9十一烷酸内酯;⑤十八烷;⑥己醛;⑦庚醛。下列说法正确的是( )
A.①②⑥分子中碳原子数小于10,③④⑤分子中碳原子数大于10
B.①②是无机物,③⑤⑦是有机物
C.①②是酸性化合物,③⑤不是酸性化合物
D.②③④含氧元素,⑤⑥⑦不含氧元素
【答案】AC
【解析】本题考查有机物的基础知识,仔细分析不难作答。
(2009·浙江卷)“化学与生活”模块:请在标有序号的空白处填空,并将序号及相应答案写在答题纸上:
丰富多彩的化学物质不断改变着人类的生活,它们所产生的作用与其分子结构密切相关。
(1)请根据以下化合物的分子结构,回答下列问题:
(Ⅱ)
1)上述化合物可能的应用是____________________。
A.化合物(Ⅰ)可作为制造聚四氟乙烯塑料的原料;化合物(Ⅱ)可用来合成人造纤维
B.两者均可作为食品添加剂
C.两者均可作为表面活性剂,起到乳化、增溶、消泡等作用
D.两者均可用作中和胃酸的药物
2)上述两个化合物进入环境后,更难被降解的是____________。
(2)有三种高分子材料,结构单元如下:
(Ⅲ)
(Ⅳ)
(Ⅴ)
请回答下列问题:
1)根据上述高分子结构,能够作为高吸水性树脂的是____________,其可能的理由是____________;可作为弹性橡胶的是____________,理由是____________。
2)有关上述高分子材料的下列说法正确的是____________(可多选)。
A.高分子(Ⅴ)的单体有4种
B.高分子(Ⅲ)焚烧后产生的废气毒性最小
C.都能作为食品包装材料
D.它们的废弃物都能回收利用
【答案】
(1)1)C 2)Ⅰ (2)1)Ⅲ 结构单元中含有—COONa Ⅳ 线型分子间含有二硫键(—S—S—) 2)B、D
【解析】(1)1)从Ⅰ、Ⅱ两种物质的结构分析,Ⅰ为卤代磺酸盐,Ⅱ为烷基磺酸盐用于洗涤剂等行业。C正确。2)Ⅰ中C—F键能大,更难被降解。(2)1)—COONa为亲水基,所以Ⅲ可作为吸水树脂,为增强橡胶弹性,常采用硫化处理。2)A项中高分子(Ⅴ)的单体有CH2==CH—CN、CH2==CH—CH==CH2、CH2==CH—共3种。B项中Ⅳ、Ⅴ焚烧会产生SO2、NO2等有毒气体。C项中Ⅳ中有S、Ⅴ中有—CN均对人体有害,都不可用于食品包装材料。D项中废弃物的回收利用是节约能源、减少环境污染的好方法。
(2009·浙江卷)“化学与技术”模块请在标有序号的空白处填空,并将序号及相应答案写在答题纸上:
以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息回答有关问题:
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)____________。
A.CH2====CH2+HClCH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是___________反应(填反应类型)。
(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式________,并说明该方法的优点________。
(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:
活性炭的作用是__________________;O3消毒的优点是__________________。
A、B中放置的物质名称分别是:A__________________;B__________________。
【答案】
(1)A、D 加成 (2)2ClO2+2CN-====2CO2↑+N2↑+2Cl- 产生了无毒的CO2,无毒无害的N2 (3)吸附水中的有机物(或去除水中的异味) 反应产物无毒无害 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
【解析】(1)原子经济性要求无副产物生成。(2)本题中方法的优点要从绿色化学角度去分析。(3)由天然水制备纯净水,要除去水中的少量有机物及阴、阳离子,主要是Ca2+、Mg2+等金属阳离子及等阴离子。由此可确定活性炭的作用及A、B中放置物质。
(2009·北京卷)丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用广泛的DAP树脂:
已知酯与醇可发生如下酯交换反应:
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH (R、R′、R″代表烃基)
(1)农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是___________________________,
A含有的官能团名称是____________________;
②由丙烯生成A的反应类型是____________________。
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是______________________。
(3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为:碳60%,氢8%,氧32%。C的结构简式是________________________。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)___________。
a.C能发生聚合反应、还原反应和氧化反应
b.C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c.D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d.E具有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环利用于DAP树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是___________。
(6)F的分子式为C10H10O4。DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基不处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式是___________。
【答案】
(1)①CH2==CHCH2Cl 碳碳双键、氯原子
②取代反应
(2)CH2==CHCH2Cl+H2OCH2==CHCH2OH+HCl
(3)CH3COOCH2CH==CH2
(4)a c d
(5)蒸馏
【解析】综合考查有机化学部分知识。涉及烃的加成,取代,加聚,酯的水解,取代,分子式的计算,方程式的书写,性质推断,同分异构体,物质分离方法等。知识容量大,要求紧密结合题中的信息,对应框图作综合推断。由AC3H5Br2Cl判断A与Br2发生加成反应,A中有“”,逆推丙烯A,属于取代反应,而非加成反应。且A为CH2==CHCH2Cl。由(2)知,A的碱性水解产物D为CH2==CHCH2OH。
(3)M(C)=6.25×16=100
n(C)∶n(H)∶n(O)
故C分子式为C5H8O2。
C+CH3OHCH2CHCH2OH+E(酯类)。
运用信息判断:C中应有“RCOOCH2CH==CH2”结构,
结合分子式:C为CH3COOCH2CH==CH2,
则E为CH3COOCH3,B为CH3COOH。
(4)C中有“”能发生聚合、氧化、加氢(还原)反应,a对。C的符合条件的同分异构体有:CH3—CH,共两种,b错。D催化加氢得CH3CH2CH2OH和B:CH3COOH对比:“—CH2CH2—”和“”恰好相等,均为28,c对。E为酯类,d对。
(5)H为CH3COONa,钠盐沸点高,甲醇沸点低,据此可蒸馏出CH3OH,使之分离。
(6)该题难度较大。DAP单体两个取代基不处于对位,且一溴代物仅两种,推知DAP单体中两个侧链一定处于邻位,且必须相同。由框图知:CH2==CHCH2OH+FDAP单体+CH3OH,
运用题给新信息,结合以上分析可推知:
F为,DAP单体为。据此可写出反应的化学方程式。
(2009·全国Ⅱ卷)1mol与足量的NaOH溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为( )
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol
【答案】A
【解析】该物质可以水解后得到的产物中有3 mol酚羟基、2 mol羧基,能消耗NaOH的物质的量为5 mol。
(2009·安徽卷)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是______________________。
(2)B→C的反应类型是______________________。
(3)E的结构简式是______________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:_______________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是__________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
【答案】
(1)CH3CHO (2)取代反应
(3)
(5)abd
【解析】(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,且催化氧化生成CH3COOH,则A的结构简式是CH3CHO(乙醛)。(2)B→C的过程中,CH3COOH中的“—OH”被“—Cl”取代,所以反应类型应是取代反应。
(3)结合合成路线图,知由D→E发生的为酯化反应,根据酯化反应“酸脱羟基醇脱氢”的原理,不难推得E的结构简式是。(4)要注意F为二元酯,且水解产物——酚及羧酸都与NaOH发生中和反应。F和过量NaOH溶液共热时的反应为酯的完全水解反应,如果不熟悉有机物的化学性质,很容易将耗碱量搞错。化学方程式为:
(5)根据G的结构简式知G的分子式应为C9H6O3;G中有含氢苯环及醇羟基,可以与溴单质发生加成反应,含有的“C==C”可与溴单质发生加成反应;G中含有的醇羟基可与金属Na发生置换反应;1 mol G最多能和4 mol氢气反应(苯环3 mol,“C==C”1 mol)。正确选项为a、b、d。
(2009·全国Ⅰ卷)有关下图所示化合物的说法不正确的是( )
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应
B.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
【答案】D
【解析】本题考查有机物结构与性质的关系。要求熟练掌握各官能团典型性质。另外,观察有机物结构要认真细致,马虎大意也是造成此类题丢分的主要原因。
分析结构,找出官能团:有酯基、酚羟基、碳碳双键等。特别注意:虽然苯环不是官能团,但有其特殊的地方,也应留心。
A项:”可与溴发生加成反应,有烷基,光照条件可发生取代反应。
B项:两个“”消耗2 mol NaOH,另外一个酚羟基,共消耗3 mol NaOH。
C项:“”的存在,即符合该两点性质。
D项:后半句错误:酚羟基与NaHCO3不反应。
(2009·全国Ⅱ卷)化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧。A的相关反应如下图所示:
已知R—CH==CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为R—CH2CHO。
根据以上信息回答下列问题:
(1)A的分子式为_______________________;
(2)反应②的化学方程式是_______________________;
(3)A的结构简式是_______________________;
(4)反应①的化学方程式是_______________________;
(5)A有多种同分异构体,写出四个同时满足(i)能发生水解反应、(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式:___________、____________、____________、____________;
(6)A的另一种同分异构体,其分子中所有碳原子在一条直线上,它的结构简式为_________。
【答案】
(1)C4H6O2
(2)CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O
(3)
(4)
(5)
(其他正确答案也可)
(6)HOCH2—C≡≡C—CH2OH
【解析】由化合物A的相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧可计算出分子式为C4H6O2;A可以水解说明分子内有酯基,又可以聚合说明含有不饱和碳碳双键,又由图可以看出水解后产物可以相互转化,可推知CDE均为2个碳原子,则D为CH3COOH,A为CH3COOCH====CH2。
(2009·天津卷)请仔细阅读以下转化关系:
A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分,是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物;
B称作冰片,可用于医药和制香精、樟脑等;
C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;
D中只含一个氧原子,与Na反应放出H2;
F为烃。
请回答:
(1)B的分子式为_______________。
(2)B不能发生的反应是(填序号)__________。
a.氧化反应 b.聚合反应 c.消去反应 d.取代反应 e.与Br2加成反应
(3)写出D→E、E→F的反应类型:
D→E_________________、E→F_________________。
(4)F的分子式为____________________________。
化合物H是F的同系物,相对分子质量为56,写出H所有可能的结构:____________________。
(5)写出A、C的结构简式并用系统命名法给F命名:
A:____________________、C:____________________,F的名称:____________________。
(6)写出E→D的化学方程式:_______________________________。
【答案】
(1)C10H18O
(2)be
(3)取代反应 消去反应
(5)(CH3)2CHCH2COOH 3-甲基-1-丁烯
(6)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr
【解析】分析中要注意正推、逆推综合运用。由B的结构简式不难确定B的分子式及其化学性质,在确定分子式时,要注意C原子的4价。由DEF转化的条件,可确定反应类型及产物的结构特点,其中F为烯烃,又M=70,可得F的分子式为C5H10,进而推得E的分子式为C5H11Br,D的分子式为C5H12O(M=88),酯A水解生成B和C,B为醇,则C为羧酸,由C分子中含有4种氢原子可知C的结构简式为:,进而可推知A、D、E、F的结构简式。
(2009·安徽卷)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )
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
【答案】A
【解析】该题考查了有机物的结构及官能团知识。由S-诱抗素的分子的结构图可知,该分子中并不含有苯环()和酯基(),所以B、C、D选项均错误,正确选项为A。
(2009·全国Ⅰ卷)化合物H是一种香料,存在于金橘中,可用如下路线合成:
已知:R—CH==CH2RCH2CH2OH(B2H6为乙硼烷)。
回答下列问题:
(1)11.2 L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O。A的分子式是_____________;
(2)B和C均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为_____________;
(3)在催化剂存在下1 mol F与2 mol H2反应,生成3-苯基-1-丙醇。F的结构简式是________;
(4)反应①的反应类型是____________________;
(5)反应②的化学方程式为____________________;
(6)写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式:________________。
【答案】
(1)C4H10
(2)2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷
(3)
(4)消去反应
(5)
(6)
【解析】本题是信息给予形式的有机框图推断题,较全面地考查了烃的衍生物的特征反应及性质。主要涉及卤代烃的消去反应,醛与新制Cu(OH)2的反应,酯化反应等。另外具体考查烃的相关计算、系统命名法,有机反应类型及限定条件下同分异构体的书写等。此类题一般从反应条件入手寻找突破口,如“”应为烃的取代反应,故B、C均为卤代烃。“”应为卤代烃发生消去反应,生成物为不饱和烃。“”判断是醛转化为羧酸。“”是酯化反应的条件,由H是香料可进一步确定。这样题中涉及的主要物质类别、官能团大致均已确定。剩下的只需根据题中具体信息确定碳原子个数及官能团位置即可。由于本题有新信息,则必须注意信息的运用。较简单的信息只需照搬即可。具体解题过程:(1)
n(A)∶n(C)∶n(H)=n(A)∶n(CO2)∶2n(H2O)=0.5∶2∶2.5×2=1∶4∶10
故烃A为C4H10。
(2)A有两种结构:CH3CH2CH2CH3和。其一氯取代产物均有两种。但结合框图,B和C的消去产物只有一种。故B、D应是的二种氯代烃,即为
,其消去产物均为。
(3)根据名称写出G的结构简式:,递推出F结构为。
(5)由此推知E