专题4生活中常用的有机物—烃的含氧衍生物
一、选择题(共16题)
1.下列说法正确的是
A.分子式为且能发生银镜反应的结构有8种(不考虑立体异构)
B.与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应,最多可析出
C.浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯,应迅速升温至
D.苯酚有毒,不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
2.中药透骨草中一种抗氧化性活性成分结构如下。下列说法正确的是
A.在一定条件下能发生氧化反应、取代反应和消去反应
B.苯环上的一溴代物共5种
C.1 mol 该化合物最多与4 mol NaOH反应
D.该分子中最多有7个碳原子共面
3.分子式为C5H10O,且结构中含有的有机物共有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
4.2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射,并顺利完成与天和核心舱对接。火箭采用偏二甲肼/四氧化二氮发动机,核心舱电源系统由锂离子蓄电池组及太阳电池翼组成。飞船逃逸系统发动机喷管扩散段采用了酚醛树脂与增强体复合新工艺,氮化硼陶瓷基复合材料应用于核心舱电推进系统,碳化硅颗粒增强铝基复合材料应用于太阳电池翼伸展机构关键部件,表面处理后镁合金部件应用在核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中。材料领域的发展助力航天。下列有关说法正确的是
A.氮化硼、碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
B.镁合金能够满足减重、耐蚀、导电等多功能要求
C.太阳电池翼将太阳能转化为电能,其主要成分为SiO2
D.飞船逃逸系统复合材料中的酚醛树脂由加聚反应获得
5.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.福尔马林可用于食品的保鲜消毒 B.太阳能电池使用的材料主要是
C.95%的酒精用于医疗中可作消毒剂 D.将汽车尾气催化净化可提高空气质量
6.下列说法正确的是
A.能与新制氢氧化铜反应的有机物一定是醛
B.1mol 任何一元醛与足量银氨溶液反应,最多得到 2 molAg
C.最简单的一元酮是乙酮
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,乙醇消耗氧气的质量比乙醛多
7.4-羟基戊酸()在浓硫酸存在时加热,可得到分子式为的有机物,该有机物不可能是
A. B. C. D.
8.异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一。一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A.X与足量H2反应后,产物分子中有3个手性碳原子
B.1molY最多能与3molNaOH反应
C.1molZ中含有4mol碳氧π键
D.用NaHCO3溶液可以鉴别Y和Z
9.有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致化学性质的不同。下列事实中不能说明上述观点的是
A.苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应
B.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
C.乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯酚与溴水常温可以反应,而苯与溴水不能反应
10.洞悉冠状病毒主蛋白酶的催化机制,能更好地设计和发现抑制剂。冠状病毒主蛋白酶的催化机制有效应用中的一个重要变化如图所示。下列说法正确的是
A.甲、乙互为同分异构体
B.甲、乙水解后均能生成
C.甲、乙可以用银氨溶液鉴别
D.甲、乙均不能与水分子形成氢键
11.下列除去括号内杂质所用的试剂和方法都正确的是
选项 物质 所用试剂 方法
A 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 乙醇(水) 生石灰 蒸馏
C 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
D 乙酸乙酯(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
12.五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法正确的是
A.Y分子中所有原子可能共平面
B.不能用溶液检验Y中是否含有X
C.1mol Z最多能与7mol NaOH发生反应
D.X与足量氢气发生加成反应,所得产物中有2个手性碳原子
13.Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在酸性条件下反应得到:
下列说法正确的是
A.X分子中所有碳原子可能共平面
B.Y可以发生显色、氧化和还原反应
C.X、Y分别与足量H2加成后的分子中均含有手性碳原子
D.1mol Y与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH物质的量为2mol
14.乙酸丁酯是重要的化工原料。实验室用乙酸、正丁醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下制备乙酸丁酯的装置示意图(加热和夹持装置已省略)和有关信息如下:
乙酸 正丁醇 乙酸丁酯
熔点/℃ 16.6 -89.5 -73.5
沸点/℃ 117.9 117 126.0
密度/g·cm-3 1.1 0.80 0.88
下列说法正确的是A.加热一段时间后,发现烧瓶C中忘记加沸石,打开瓶塞直接加入即可
B.装置B的作用是收集冷凝回流得到的原料和产物
C.装置A起冷凝作用,且冷凝水由a口进,b口出
D.乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可用饱和碳酸钠溶液除去
15.下列关于甲醛的几种说法中,正确的是
A.它在常温、常压下是一种无色、有刺激性气味的气体
B.现代装修房子的很多材料中都会散发出甲醛等有害气体
C.纯甲醛俗称福尔马林,可用来浸制生物标本
D.甲醛溶液可以浸泡海鲜产品,以防止产品变质
16.化合物X在一定条件下可制得Y。下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A.化合物X、Y均易被氧化
B.1 mol Y最多可与2 mol NaOH发生反应
C.由X转化为Y发生取代反应
D.X与足量H2发生反应后,生成的分子中含有6个手性碳原子
二、综合题
17.醛(Ar-C=O)和胺(R-NH2)可发生如下的反应生成席夫碱(Ar-C=N-R):Ar-C=O + H2N-R Ar-C= N-R + H2O。请回答下列问题:
(1)要保证反应顺利进行,可采取的措施有 __________________。
(2)下式表示在金属离子(M2+) 存在或不存在情况下邻氨基苯甲醛的反应,产物中金属离子和N之间的键型是_____________,金属离子所起的作用是_________。
(3)写出以下反应的产物
+ CH3CHO→ _________。
(4)描述以下反应产物的特点,并写出能生成与产物A具有类似结构的一组反应物__________。
+→产物A+H2O
18.(1)氢氧燃料电池是一种高效无污染的清洁电池它分碱性(用KOH做电解质)和酸性(用硫酸做电解质)燃料电池。如果是酸性燃料电池,则正极反应方程式是___。
(2)科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸,则负极的电极反应式为___。
(3)二氯化二硫(S2Cl2)是一种琥珀色液体,是合成硫化染料的重要原料。
a.S2Cl2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,写出它的电子式__;
b.指出它分子内的键型__。
(4)分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应产生氢气的有__种,其中能够发生催化氧化生成醛的有___种。
(5)乙烷中混有丙烯杂质,写出除杂的化学反应方程式__。
19.按要求填空:
(1)写出苯乙炔与溴水完全加成的化学方程式_______。
(2)聚氯乙烯,简称PVC,这种材料如果用于食品包装,它对人体的安全性有一定的影响,写出生成聚氯乙烯的化学方程式:_______。
(3)是一种驱虫药——山道年的结构简式指出其含有的含氧官能团的名称_______。
(4)已知。请写出苯乙烯与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得生成物的结构简式:_______。
(5)分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类和酯类的共有_______种。
20.请按要求作答:
(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
Ⅰ.醇: ________酮: ________醛: ________(填序号);
Ⅱ.④的官能团的名称为 ________,⑦的官能团的名称为 ________;
(2)分子式为 C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有 ________种;
(3) 的名称为: ________;写出聚合生成高分子化合物的化学方程式 ________;
(4) 键线式表示的有机物名称为 ________;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式________;
(5)篮烷分子的结构如图所示:
①篮烷的分子式为: ________,其二氯代物有 ________种;
②若使 1mol 该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 ________mol 氯气。
(6)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有 ________种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 ________,名称为 ________;
21.甲基丙烯酸甲酯(CH2=C(CH3)COOCH3)是合成有机玻璃的单体,一种新的合成方法为CH3C≡CH+CO+XCH2=C(CH3)COOCH3,该方法的优点是没有副产物,原子利用率达到100%。请回答:
(1)物质X的分子式为_______
(2)甲基丙烯酸甲酯中含氧官能团的名称是_______
(3)CH2=C(CH3)COOH可能发生的反应类型有_______
A.加成反应 B.氧化反应 C.取代反应 D.酯化反应
(4)也可以用CH2=C(CH3)COOH和CH3OH反应制取甲基丙烯酸甲酯,写出反应的化学反应方程式_______
(5)写出由甲基丙烯酸甲酯合成有机玻璃的化学反应方程式_______
(6)设计简单实验检验甲基丙烯酸甲酯中含碳碳双键:_______
22.水杨酸存在于自然界的柳树皮、白珠树叶及甜桦树中,是重要的精细化工原料,可用于阿司匹林等药物的制备。水杨酸的结构如图所示:
(1)水杨酸属于___________(填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)水杨酸中含有的官能团有___________(填名称)。
(3)1 mol水杨酸(分子式C7H6O3)完全燃烧需要消耗O2___________mol。
(4)向水杨酸溶液中滴入少量NaHCO3试液,实验现象为___________。
(5)向酸性KMnO4溶液中滴入几滴水杨酸溶液,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,说明水杨酸具___________性。
23.A、B、C、D四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)写出B中官能团的名称___________;1mol B能与含___________molBr2的溴水反应。
(2)既能使FeCl3溶液显紫色又能和NaHCO3反应放出气体的有___________(用A.B.C.D填空)。
(3)同时符合下列两项要求的D的同分异构体有4种
①化合物是1,2-二取代苯;
②苯环上的两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团其中两种(G和H)结构简式如下图所示,请补充另外两种。
、___________, ___________,
(4)写出H与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式___________。
24.回答下列问题
(1)相对分子质量为114,其一氯代物只有一种的链烃的结构简式为_______。
(2)的名称为_______。
(3)1 mol有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为_______。
(4)分子式为C5H10O2属于酯且能发生银镜反应的有机物有_______种。
(5)某烃M和炔烃N的混合物共1 L,完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4 L,水蒸气1.6 L,M与N的物质的量之比为_______。
参考答案:
1.D
【详解】
A.分子式为C5H10O的有机物能发生银镜反应,说明含有醛基,则为:CH3CH2CH2CH2CHO、(CH3)2CHCH2CHO、CH3CH2CH(CHO)CH3、(CH3)3CCHO,所以符合条件的同分异构体为4种,故A错误;
B.反应方程式为HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O,1molHCHO与足量银氨溶液充分反应,可生成4molAg,故B错误;
C.加热时迅速将温度升高至170℃,温度较低,乙醇分子间脱水会生成乙醚,故C错误;
D.苯酚不易溶于水会腐蚀皮肤,易溶于酒精,酒精是良好有机溶剂,可以溶解苯酚减少对皮肤的伤害,故D正确;
故选:D。
2.B
【详解】
A.酚羟基能发生氧化、取代反应,碳碳双键能发生氧化反应,酯基能发生取代反应,该有机物不含能发生消去反应的原子或原子团,A错误;
B.第一个苯环上有3种不同环境的H原子,第二个苯环上有2种不同环境的H原子,共有5种不同环境的H原子,故一溴代物有5种,B正确;
C.酚羟基、酯基能与NaOH溶液反应,该有机物含有2个酚羟基,2个酯基,其中一个酯基为苯酚酯的结构,故1mol有机物消耗5mol NaOH,C错误;
D.苯环是共面型分子,含乙烯结构的碳碳双键也是共面型分子,故该有机物一定处于同一个平面的原子不止7个,D错误;
故答案选B。
3.D
【详解】
分子式为C5H10O,满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO,且结构中含有,故可以从醛类、酮类两方面考虑。醛类:可写为C4H9-CHO,因为C4H9-有4种结构,故对应醛有4种;酮类:可写为,因-C3H7有2种结构,故对应酮有2种,分别为、;也可写成,对应酮只有1种,所以对应酮共有3种。综上所述,满足条件的有机物共有7种;
故答案为D。
4.B
【详解】
A.氮化硼、碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,A错误;
B.Mg是活泼的轻金属,其导电性强,具有密度小,质量轻的特点,形成的镁合金抗腐蚀能力大大提高,因此可满足核心舱医学样本分析与高微重力科学实验柜中,B正确;
C.太阳电池翼将太阳能转化为电能,其主要成分为晶体Si,C错误;
D.飞船逃逸系统复合材料中的酚醛树脂由缩聚反应获得,D错误;
故合理选项是B。
5.D
【详解】
A.福尔马林为甲醛水溶液,甲醛有毒,不能用于食品的保鲜消毒,A错误;
B.太阳能电池使用的主要材料是硅,B错误;
C.75%的酒精用于医疗中,可作消毒剂,C错误;
D.将汽车尾气催化净化可提高空气质量,D正确;
答案选D。
6.D
【详解】
A.能与新制氢氧化铜反应的有机物不一定是醛,如甲酸、葡萄糖等,A项错误;
B.1mol甲醛与足量的银氨溶液反应,最多得到4mol银,B项错误;
C.羰基本身含有一个碳原子,当羰基两端连接的都是烃基时,得到的才是酮,当羰基两端连接最简单的烃基甲基时,得到最简单的酮即丙酮,C项错误;
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,虽然乙醛和乙醇有相同数量的C原子,但是乙醇的氢原子比乙醛多,所以乙醇消耗氧气的质量比乙醛多,D项正确;
答案选D。
7.C
【详解】
A.羟基戊酸在浓硫酸、加热时,可能发生羟基的消去反应生成。
B.羟基戊酸在浓硫酸、加热时,可能发生羟基的消去反应生成。
C.羟基戊酸在浓硫酸、加热时,可能发生分子内的酯化反应生成,不可能生成。
D.羟基戊酸在浓硫酸、加热时,可能发生分子内的酯化反应生成。
答案选C。
8.D
【详解】
A.X与足量H2反应后的产物为,有图中*号所示4个手性碳原子,A错误;
B.酯基、酚羟基能与NaOH反应,酯基水解后还能生成一个酚羟基,则1molY最多能与4mol NaOH反应,B错误;
C.每个碳氧双键中含有一个碳氧π键,Z中含有两个碳氧双键,有2个碳氧π键,C错误;
D.Z中含有羧基,能与NaHCO3反应,而Y中的酯基及酚羟基均不与NaHCO3反应,故能用饱和NaHCO3溶液鉴别Y和Z,D正确;
综上所述答案为D。
9.A
【详解】
A.苯与环己烷没有相同的基团,苯能发生加成反应,由于其氢原子未到饱和,环己烷中氢原子已经达到饱和状态,故苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应不能说明有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致化学性质的不同,A符合题意;
B.苯酚与乙醇具有相同的官能团羟基,苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,说明苯环对羟基的影响,B不合题意;
C.乙苯和乙烷都具有相同的结构-CH2CH3,乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环对乙基的影响,C不合题意;
D.苯酚和苯都具有相同的原子团苯环,苯酚与溴水常温可以反应,而苯与溴水不能反应,说明羟基对苯环的影响,D不合题意;
故答案为:A。
10.B
【详解】
A.甲的最左边是苯基、右,上方是五元环,乙的最左边是吡啶()被取代了一个氢原子、右上方是六元环,中间部分相同,故甲、乙的氮原子数不相同,不是同分异构体,A错误;
B.甲、乙的第一个酰氨基和第二个酰氨基(从左向右)水解都能生成,B正确;
C.甲、乙都含有醛基,不能用银氨溶液鉴别,C错误;
D.醛基、酰氨基都能与水分子形成氢键,D错误;
故选B。
11.B
【详解】
A.甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液洗气,乙烯被氧化为CO2,仍然存在杂质,故A错误;
B.乙醇中混有水,加入生石灰,生石灰与水反应生成Ca(OH)2,熔、沸点高于乙醇,用蒸馏的方法得到乙醇,故B正确;
C.乙醇中混有乙酸,若加入氢氧化钠溶液,会和乙酸发生中和反应生成乙酸钠,但是乙醇能够溶于该溶液中,不能用分液的方法分离,故C错误;
D.乙酸乙酯中混有杂质乙酸,若加入氢氧化钠溶液,乙酸乙酯和乙酸都能与氢氧化钠溶液反应,将原物质除掉,应该用饱和碳酸钠溶液,故D错误;
答案选B。
12.D
【详解】
A.由题干中Y的结构简式可知,Y分子中存在饱和碳原子,就含有sp3杂化的碳原子,故不可能所有原子共平面,A错误;
B.由题干中X、Y的结构简式可知,X分子中含有酚羟基,Y分子中不含酚羟基,故能用溶液检验Y中是否含有X,B错误;
C.由题干中Z的结构简式可知,1mol Z中含有5mol酚羟基和1mol羧基,故能消耗6molNaOH,还有1mol酚酯基,能够消耗2molNaOH,故1molZ最多能与8mol NaOH发生反应,C错误;
D. X与足量氢气发生加成反应,所得产物中有2个手性碳原子如图所示:,D正确;
故答案为:D。
13.BC
【详解】
A.X中含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,A项错误;
B.Y含有碳碳双键,能和酸性高锰酸钾发生氧化反应、能和氢气发生还原反应,Y含有酚羟基,有酚的特点,可以和氯化铁溶液发生显色反应, B项正确;
C.X、Y分别与足量加成后生成和,均含有4个手性碳原子,C项正确;
D.Y中酚羟基、酚酯基可与氢氧化钠反应,且1mol酚酯基能与2 mol 氢氧化钠反应,则1moY可与3 mol NaOH反应,D项错误;
答案选BC。
14.BD
【详解】
A.加热一段时间后,若发现烧瓶C中忘记加沸石,需要先停止加热,等冷却后方可打开瓶塞加入沸石,A错误;
B.装置B的作用是收集冷凝回流得到的原料和产物,同时分离所生成的水,B正确;
C.为达到最好的冷凝效果,装置A的冷凝水应由b口进,a口出,C错误;
D.碳酸钠和乙酸反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,乙酸钠、正丁醇易溶于水,乙酸丁酯几乎不溶于饱和碳酸钠溶液,因此乙酸丁酯中残留的乙酸和正丁醇可通过加入饱和碳酸钠溶液、然后分液除去,D正确;
答案选BD。
15.AB
【详解】
A.甲醛在常温、常压下是一种无色、有刺激性气味的气体,A项正确;
B.现代装修房子的很多材料中都会散发出甲醛等有害气体,要注意开窗通风,B项正确;
C.甲醛的水溶液又称福尔马林,可用来浸制生物标本,C项错误;
D.甲醛有毒,不可以浸泡海鲜产品,D项错误;
故选:AB。
16.AD
【详解】
A.化合物X含有醛基、酚羟基、碳碳双键,均易发生氧化反应;化合物Y含有醇羟基、酚羟基、碳碳双键,均易发生氧化反应,故A正确;
B.Y中只有酚羟基可以与NaOH反应,故1molY最多可与1molNaOH发生反应,故B错误;
C.X转化为Y,X的醛基变为Y中的-CH2OH,发生醛基与H2的加成反应,故C错误;
D.X与足量H2发生反应,苯环、醛基、碳碳双键均可以与H2发生加成反应,生成,手性碳连有四个不同的基团,该化合物的手性碳用“*”表示为,共有6个,故D正确;
故选AD。
17.(1)除水(增加反应物浓度、及时分离出产物,使平衡向右移动)
(2) 配位键 模板作用
(3)
(4)三维网络结构
18. O2+4e-+4H+=2H2O SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ 极性键和非极性键 8 4 CH3—CH=CH2+Br2→CH3—CHBr—CH2Br
【详解】
(1)酸性氢氧燃料电池,正极氧气发生还原反应,则正极反应方程式是O2+4e-+4H+=2H2O。
(2)根据图像,二氧化硫发生氧化反应生成硫酸,a极为负极,氧气发生还原反应生成水,b极为正极,则负极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+。
(3)a.S原子最外层有6个电子,得到2个电子或形成两对共用电子对达到8电子结构,Cl原子最外层有7个电子,得到1个电子或形成1对共用电子对达到8电子结构,S2Cl2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,它的电子式;
b.根据电子式可知,它分子内的键型为极性键(S—Cl键)和非极性键(S—S键)。
(4)分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应产生氢气的物质为醇,根据碳链异构和位置异构,同分异构体有8种;其中能够发生催化氧化生成醛,说明结构中含有—CH2OH,可以写成C4H9CH2OH,C4H9—有4种,故能够发生催化氧化生成醛的同分异构体有4种。
(5)乙烷中混有丙烯杂质,烷烃结构 比较稳定,烯烃易发生加成反应,故除杂丙烯可以用溴水,化学反应方程式CH3—CH=CH2+Br2→CH3—CHBr—CH2Br。
19. +2Br2→ nCH2=CHCl 羰基、酯基 6
【详解】
苯乙炔结构简式是,物质分子中含有不饱和的碳碳三键,因此能够与溴发生加成反应,每1 mol苯乙炔能够与2 mol溴发生加成反应产生,则该反应的化学方程式为:+2Br2→;
(2)氯乙烯结构简式是CH2=CHCl,在该物质分子中含有不饱和碳碳双键,在一定条件下断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成聚氯乙烯,该反应的化学方程式为:nCH2=CHCl;
(3)根据物质结构简式可知:其中所含的含氧官能团名称为酯基和羰基;
(4)根据题目已知信息可知:苯乙烯与与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得生成物中,形成的不饱和碳碳双键断裂其中较活泼的碳碳键,这两个C原子上各结合一个-OH,变为饱和C原子,则所得物质的结构简式为:;
(5)分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类的物质有丁酸、2-甲基丙酸,共2种;酯类物质为饱和一元酯,可能有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,共有4种,故分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类和酯类的共有2+4=6种。
20. ① ② ⑤ 溴原子 酯基 3 苯乙烯 2-甲基戊烷 C10H12 19 12 6 3,4-二甲基-1-戊炔
【详解】
(1)①含有醇羟基,属于醇;②含有羰基,属于酮;③含有酚羟基,属于酚;④含有卤素原子,属于卤代烃;⑤,含有醛基,属于醛;⑥含有羧基,属于羧酸;⑦含有酯基,属于酯。
Ⅰ.根据前面分析得到醇为①;酮为②;醛为⑤;故答案为:①;②;⑤。
Ⅱ.④的官能团的名称为溴原子,⑦的官能团的名称为酯基;故答案为:溴原子;酯基。
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)CH3、CH3CH=CHCH3共3种;故答案为:3。
(3)的名称为:苯乙烯;聚合生成高分子化合物的化学方程式
;故答案为:苯乙烯;。
(4)键线式表示的有机物为(CH3)2CHCH2CH2CH3,名称2-甲基戊烷;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃,即烃有两种位置的氢,其结构简式;故答案为:2-甲基戊烷;。
(5)①篮烷的分子式为:C10H12,其二氯代物结构为,共19种;故答案为:C10H12;19。
②烃与氯气发生取代反应,取代一个氢原子消耗1个氯气,因此若使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要12mol氯气;故答案为:12。
(6)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃有6种位置的氢,因此一溴代物有6种;若此烷烃为炔烃加氢制得,即碳碳之间是碳碳三键,根据碳只有四个价键,因此碳碳三键只可能再从左到右的1、2号碳原子上,此炔烃的结构简式为,名称为3,4-二甲基-1-戊炔;故答案为:6;;3,4-二甲基-1-戊炔。
21.(1)CH4O
(2)酯基
(3)ABCD
(4)
(5)nCH2=C(CH3)COOCH3
(6)取少量甲基丙烯酸甲酯于试管中,滴加溴的CCl4溶液(或溴水或酸性高锰酸钾溶液等),振荡,溶液褪色,说明甲基丙烯酸甲酯中含碳碳双键
【分析】
根据题中所给反应式,结合原子利用率达到100%,推测X的分子式;根据有机物的结构简式判断含氧官能团的名称;根据有机物所含官能团,判断可能发生反应的类型;根据CH2=C(CH3)COOH和CH3OH发生酯化反应,写出反应的化学反应方程式;根据有机物的结构简式写出制有机玻璃的化学反应方程式;根据碳碳双键的性质,设计其检验方法;据此解答。
(1)
合成甲基丙烯酸甲酯方法为CH3C≡CH+CO+ XCH2=C(CH3)COOCH3,因为该方法没有副产物,原子利用率达到100%。根据原子守恒可知X的分子式为CH4O;答案为CH4O。
(2)
由甲基丙烯酸甲酯的结构简式CH2=C(CH3)COOCH3可知,该结构中含碳碳双键和酯基二种官能团,其中含氧官能团为酯基;答案为酯基。
(3)
由结构简式CH2=C(CH3)COOH可知,该结构中的官能团碳碳双键能反生加成反应、氧化反应,羧基能发生取代反应、酯化反应,ABCD选项均符合题意;答案为ABCD。
(4)
CH2=C(CH3)COOH和CH3OH发生酯化反应制取甲基丙烯酸甲酯,反应机理为酸脱羟基醇脱氢,故反应的方程式为;答案为。
(5)
甲基丙烯酸甲酯中含有碳碳双键,能发生加聚反应合成有机玻璃,反应的方程式为
nCH2=C(CH3)COOCH3;答案为nCH2=C(CH3)COOCH3。
(6)
碳碳双键能够与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,检验其中是否含有碳碳双键的方法是取少量甲基丙烯酸甲酯于试管中,滴加溴的CCl4溶液(或溴水或酸性高锰酸钾溶液等),振荡,溶液褪色,说明甲基丙烯酸甲酯中含碳碳双键;答案为取少量甲基丙烯酸甲酯于试管中,滴加溴的CCl4溶液(或溴水或酸性高锰酸钾溶液等),振荡,溶液褪色,说明甲基丙烯酸甲酯中含碳碳双键。
22.(1)有机化合物
(2)羧基、羟基
(3)7
(4)有气泡产生
(5)还原
【解析】
(1)
根据水杨酸结构简式可知其中含有C、O、O元素,因此水杨酸属于有机物;
(2)
根据水杨酸结构简式可知其中含有的官能团有羧基、羟基;
(3)
C7H6O3燃烧产生CO2、H2O,根据反应方程式:C7H6O3+7O27CO2+3H2O,根据燃烧方程式可知:1 mol水杨酸完全燃烧产生CO2、H2O,需消耗7 mol O2;
(4)
由于羧酸的酸性比碳酸强,所以向水杨酸溶液中滴入少量NaHCO3试液,反应会产生CO2气体,看到的实验现象为有气泡产生;
(5)
向酸性KMnO4溶液中滴入几滴水杨酸溶液,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,这是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将水杨酸氧化了,其本身被还原为无色Mn2+,则证明水杨酸具有还原性。
23.(1) 碳碳双键、羟基 4
(2)D
(3)
(4)+3NaOH+CH3COONa+2H2O
【分析】
(1)
由B的结构简式可知,该结构中含碳碳双键、羟基二种官能团,酚羟基的邻对位能与溴发生取代,则1molB与3mol溴发生取代,碳碳双键与溴发生加成反应,则1molB与1mol溴发生加成,共4mol;答案为碳碳双键、羟基;4。
(2)
因含有酚羟基的物质能与FeCl3溶液发生显色反应,含有-COOH的有机物能和NaHCO3溶液反应生成气体,由题中所给结构简式可知,只有D中既含有酚羟基又有-COOH,则D既能使FeCl3溶液显色又能和NaHCO3溶液反应放出气体,D结构符合题意;答案为D。
(3)
D的结构简式为,D的同分异构体有4种,满足①化合物是1,2-二取代苯;②苯环上的两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团,其中两种(G和H)结构简式可知为酯类物质,还有和;答案为;。
(4)
H的结构简式为,该结构中的酚-OH、-COOC-均与NaOH反应,水解生成的酚-OH也反应,该反应为+3NaOH+CH3COONa+2H2O;答案为+3NaOH+CH3COONa+2H2O。
24.(1)
(2)间苯二甲酸
(3)3∶3∶1
(4)4
(5)3∶2
【解析】
(1)
分子中C原子最大数目,则该有机物分子式为或,一氯代物只有一种的链烃,说明该有机物分子中只有种氢原子,满足该条件的结构简式为,故答案为:;
(2)
属于二元酸,且个羧基处于苯环的间位,其名称为间苯二甲酸,故答案为:间苯二甲酸;
(3)
1 mol有机物含有酚羟基、羧基,它们都能与、反应,故消耗、,而只有羧基能与碳酸氢钠反应,可以消耗碳酸氢钠,则消耗、、的物质的量之比为,
故答案为:;
(4)
分子式为,属于酯且能发生银镜反应的有机物一定含有,可以看作是中氢原子被替代,而有、两种,均有种化学环境不同的氢,确定后形成的酯均有种,故符合条件的同分异构体共有种,故答案为:;
(5)
假设混合烃为,则生成的二氧化碳、水蒸气的物质的量分别为、,根据原子守恒可知烃的平均分子式为,可知炔烃N为,烃M为,设甲烷、乙炔的物质的量分别为、,根据碳原子、氢原子守恒有,解得,故甲烷与乙炔的物质的量之比为,故答案为: