1.为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:21世纪教育网
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑做催化剂,3~5分钟后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应。
(1)装置I中①的化学方程式为__________________________________________,
________________________________________________________________________。
②中离子方程式为_____________________________________________________。
(2)①中长导管的作用是____________________________________________________。
(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是__________________________,要想得到纯净的产物,可用__________________________试剂洗涤。洗涤后分离粗产品应使用的仪器是____________________。
(4)甲做实验时,乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出,提出必须先除去红棕色气体,才能验证锥形瓶中的产物。原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(5)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳。21世纪教育网
a的作用是____________________________________________________________。
b中的试剂是________________________________________________________。
比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(2)苯和液溴都是易挥发物质,所以在实验时长导管可以防止这两种物质挥发;同时长导管将生成的溴化氢气体导出。21世纪教育网
(3)溴能与氢氧化钠溶液反应,而溴苯比较难反应,所以可用氢氧化钠溶液将混合物中的溴除去;
(4)溴化氢和溴都可以与硝酸银溶液反应生成浅黄色的沉淀。21世纪教育网
(4)反应放热,液溴挥发,Br2+H2OHBr+HBrO,HBr+AgNO3===AgBr↓+HNO3
(5)防止倒吸 四氯化碳或苯 防止倒吸;可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气21世纪教育网
2.实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。回答下列问题:
(1)反应需在50℃~60℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是________,其优点是________和________。
(2)在配制混合酸时应将__________加入到________中去。21世纪教育网
(3)该反应的化学方程式是___________________________________________。
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是____________________________。
解析:苯的硝化反应的化学方程式是
,用水浴加热的优点是便于控制温度,使试管受热均匀;配制混合酸时应将密度大的浓硫酸加入到密度小的浓硝酸中去;由于苯和硝酸都是易挥发、有毒的物质,设计实验时应考虑它们可能产生的污染和由挥发导致的利用率降低。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)水浴加热 便于控制温度 受热均匀
(2)浓硫酸 浓硝酸
(3)
(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中,造成污染
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列关于有机化合物的说法,正确的是( )
A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物
B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物
C.所有的有机化合物都易燃烧
D.有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一
解析:含碳元素的化合物,如CO、CO2、H2CO3、碳酸氢盐、碳酸盐等,由于它们的结构和性质与无机物相似,故把它们归入无机物。卤族元素(如Br、I)的单质易溶于有机溶剂,但不是有机化合物。多数有机化合物易燃烧,但CCl4可作为灭火剂。同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。
答案:D
2.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式为 ,
下列关于靛蓝的叙述中错误的是( )
A.靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成的
B.它的分子式是C16H14N2O2
C.该物质属于芳香化合物21世纪教育网
D.它是不饱和有机物
解析:观察靛蓝分子的结构式,知道它是由碳、氢、氧、氮四种元素组成,分子式为C16H10N2O2,分子结构中含有 、苯环,是不饱和有机化合物。
答案:B[来源:21世纪教育网]
3.有机化合物 正确的命名是( )
A.3,4,4-三甲基己烷 B.3,3,4三甲基己烷
C.3,3-二甲基-4-乙基戊烷 D.2,3,3-三甲基己烷
解析:命名时选主链之后的原则“近、简、小”要同时考虑,因此B正确,A不正确,C、D均不正确。
答案:B
4.[双选题]下列物质属于醇类的是( )
21世纪教育网
解析:区分醇类和酚类物质的关键点是看—OH是否连在苯环上,如选项B、D中的物质为酚,选项A、C中的物质为醇。
答案:AC
5.下列分子中的官能团相同的是( )
[来源:21世纪教育网]
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和④21世纪教育网
解析:①中含有的官能团为羧基,与③中的官能团相同,②中含有的官能团为酯基,④中含有的官能团为羟基。
答案:C
6.现有一种烃,可以表示为
命名该化合物时,应认定它的主链上的碳原子数目是( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:本题中,在中间一行有8个C,但它并不是主链,主链应该是11个C,如下图所示。
答案:D
7.化合物( )是一种取代有机氯农药
DDT的新型杀虫剂,它含有官能团( )
A.5种 B.4种
C.3种 D.2种
解析:观察此化合物的结构简式,有—OH(羟基)、—CHO(醛基)、 (碳碳双键)3种官能团。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(6分)指出下列有机化合物含有哪些官能团。
21世纪教育网
解析:(1)和(2)中区分酚羟基与醇羟基,(3)、(5)和(6)中区分醛基、羟基和酯基。
答案:(1)苯环、酚羟基 (2)苯环、醇羟基 (3)醛基 (4)碳碳叁键 (5)碳碳双键、羧基 (6)酯基
9.(9分)降冰片烯的分子结构如右图:
(1)降冰片烯的分子式为________。21世纪教育网
(2)降冰片烯分子中含有的官能团为________(写名称)。
(3)降冰片烯属于________(填序号)。
A.环状化合物 B.芳香化合物 C.链状化合物
解析:由降冰片烯的分子结构可知其分子式为C7H10,分子中含有的官能团为碳碳双键,分子结构中不存在苯环,不属于芳香化合物,降冰片烯属于环状化合物。
答案:(1)C7H10 (2)碳碳双键 (3)A
10.(16分)下列各种物质,有的具有多个官能团:
请填写下列空白(填编号):
(1)属于烷烃的是__________。
(2)属于烯烃的是__________。
(3)属于芳香烃的是________。
(4)属于醇类的是__________。
(5)属于羧酸类的是________。21世纪教育网
(6)属于酚类的是__________。
(7)其中物质⑦中含有的官能团是________。[来源:21世纪教育网]
(8)属于同系物的有________。
解析:①③⑤⑧只含碳和氢两种元素,属烃类。其中③含双键,是烯烃;⑧含苯环,属芳香烃;①和⑤是烷烃,且互为同系物。⑥中的羟基连在苯环上,属酚类;④和⑥中的羟基连在链烃碳原子上,属醇类;②和④中含羧基,属羧酸类。
答案:(1)①⑤ (2)③ (3)⑧ (4)④⑥ (5)②④ (6)⑥ (7)碳碳双键、醛基 (8)①⑤
11.(8分)苏丹红一号是一种偶氮染料,不能作为食品添加剂使用。它是由苯胺和2-萘酚为主要原料制备的,它们的结构简式如下所示:
(1)苏丹红一号的化学式(分子式)为_______________________________________。[21世纪教育网]
(2)在下面化合物中,与2-萘酚互为同分异构体的有________。
(3)上述化合物C含有的官能团是__________________________。
解析:分子结构中每个拐点或终点均为一个碳原子,再根据饱和碳原子四价原则补足氢原子,可得苏丹红一号分子式为C16H12N2O。
答案:(1)C16H12N2O (2)AB
(3)碳碳双键、醛基、苯环
[随堂基础巩固]
1.下列由事实得出的结论错误的是( )
A.维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限
B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律,表明科学研究既要继承又要创新
C.C60是英国和美国化学家共同发现的,体现了国际科技合作的重要性
D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
解析:维勒用无机物氰酸铵(NH4CNO)在实验室里合成了有机物尿素,打破了无机物与有机物的界限,A项正确;门捷列夫在继承前人工作成果的基础上总结多种元素的性质规律,发现了元素周期律,B项正确;很多科学发明和研究成果是通过国际间的合作完成的,C项正确;理论虽对化学的发展起着重要的指导作用,但化学的发展还是需要实验验证,D项错误。
答案:D
2.下列烷烃的命名正确的是( )
解析:A不正确,在原命名中1号碳上的甲基应包含在主链上,正确的命名应为“戊烷”。B不正确,正确的命名应为“3-甲基戊烷”。D不正确,支链的碳原子上的位号数没有遵守“尽可能小”的原则,正确的命名应为“2-甲基-4-乙基己烷”。
答案:C
3.下列物质中属于同系物的是( )
①CH3CH2Cl ②CH2===CHCl ③CH3CH2CH2Cl21世纪教育网
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3
⑥CH3CH(CH3)2
A.①② B.①④
C.①③ D.⑤⑥
解析:CH3CH2Cl和CH3CH2CH2Cl互为同系物。②中含碳碳双键,④中有两个氯,故不能与①③互称为同系物。⑤、⑥的分子式相同,结构不同,属于同分异构体,不是同系物关系。21世纪教育网
答案:C
4.[双选题]已知含有多羟基的醛或酮属于糖类,下列物质中属于糖类的是( )21世纪教育网
解析:A为多羟基醛,D为多羟基酮,故属于糖类,B为多羟基酸,C为多元醇。21世纪教育网
答案:AD[来源:21世纪教育网]
5.分析下列有机化合物的结构简式,指出它们分别含有哪些官能团,写出这些官能团的结构简式及名称:
解析:(1)分子中含有碳碳双键和羧基两种官能团;
(2)分子中含有羰基官能团;
(3)分子中含有酯基和羟基两种官能团。21世纪教育网
答案:(1) 碳碳双键,—COOH 羧基
(2) 羰基, 苯基
(3) 酯基,—OH 羟基
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列不属于碳原子成键特点的是( )
A.易失去最外层的电子形成离子
B.最外层电子易与其他原子的外层电子形成共用电子对
C.有单键、双键和叁键等多种成键形式
D.每个碳原子最多与其他原子形成4个共价键
解析:碳原子既难得电子,又难失电子,一般与其他原子形成共用电子对,由于其最外层有4个电子,所以最多可形成4个共价键。
答案:A
2.下列有关有机化合物的组成和结构的叙述中,正确的是( )
A.仅由碳、氢两种元素组成
B.仅由碳、氢、氧三种元素组成
C.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链,不能形成碳环
D.有机化合物分子中可存在碳碳单键,也可以存在碳碳双键或碳碳叁键
解析:构成有机化合物的元素有C、H、O、N、P、S、卤素等,只含C、H两种元素的有机化合物称为烃,故A、B都不正确;有机化合物分子中的碳原子能以共价键结合成碳链,也可以形成碳环;可形成碳碳单键,也可形成碳碳双键或叁键,故C不正确,D正确。
答案:D
3.如果以“-”表示化学键处于纸面上,以“”表示化学键伸向纸面外,以“”表示化学键伸向纸面内,则以下表示方法不合理的是( )
A. B.H—C≡C—H
C. D.
解析:A选项表示乙烯分子的空间结构是不正确的,因为乙烯分子为平面分子。[来源:21世纪教育网]
答案:A
4.大气污染物氟利昂-12的分子式是CF2Cl2,它是一种卤代烃,关于它的说法正确的是( )
A.它有两种同分异构体 B.它没有同分异构体
C.它的空间构型为正四面体 D.它不属于有机物
解析:CF2Cl2属于有机化合物,它是空间立体结构,不存在同分异构体,由于有2个C—F键,2个C—Cl键,则其空间构型不为正四面体。
答案:B
5.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
解析:乙烯和苯都是平面形分子,所有原子都在同一个平面内,因此A、C中所有碳原子在同一个平面内;乙炔是直线形分子,故B中3个碳原子在同一平面内。
答案:D
6.烃分子中若含有双键、叁键或环,其碳原子所结合的氢原子则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,亦具有一定的不饱和度(用Ω表示)。下表列出几中烃的不饱和度:
有机化合物
乙烯
乙炔
环己烷
苯
Ω
1
2
1
4
[来源:21世纪教育网]
据此下列说法不正确的是( )
A.C4H8的Ω与C3H6、C2H4的Ω不相同
B.C10H8的Ω为7
C.1 mol Ω为3的不饱和链烃再结合6 mol H即达到饱和
D.CH3CH2CH==CH2与环丁烷的Ω相同21世纪教育网
解析:C4H8、C3H6、C2H4的Ω均为1,A不正确。
答案:A
7.下列关于CH3—C≡C—CH2—CH3的说法正确的是( )
A.分子中含有极性共价键和非极性共价键
B.所有原子均在一条直线上
C.碳碳叁键键能是碳碳单键键能的三倍
D.分子中只有非极性共价键
解析:在分子中,碳碳单键和碳碳叁键都属于非极性键,碳氢单键属于极性键,A正确,D错误;根据烷径的结构可知与叁键碳相连的两个碳原子为饱和碳原子,形成的化学键键角约为109°28′,所有原子不可能在一条直线上,B错;碳碳叁键键能要小于碳碳单键键能的三倍,C错误。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(9分)已知下列几种有机化合物:
①CH4 ②CH3CH3
③CH3CH2CH2CH3
⑤CH2===CH2 ⑥CH2===CH-CH2CH3
⑦CH2===CH-CH===CH2 ⑧CH≡C-CH2CH3
⑨CH3-C≡C-CH321世纪教育网
试从极性键和非极性键角度分析:
(1)是同系物且含有化学键的类型相同的是________。
(2)是同分异构体且含有化学键类型相同的是________。21世纪教育网
(3)是同分异构体,但含有的化学键不完全相同的是______。
答案:(1)②③或②④或⑤⑥或⑧⑨ (2)⑧⑨
(3)⑦⑧或⑦⑨
9.(6分)试分析分子结构为 的有机化合物分子中:
(1)在同一直线上最多有________个原子。
(2)能肯定在同一平面内的,最多有________个原子。
(3)可能在同一平面内的,最多有________个原子。21世纪教育网
解析:—C≡C—是直线形结构, 是平面形结构,再结合其他原子或原子团进行判断。
答案:(1)4 (2)12 (3)17
10.(15分)酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构如下,回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为________。21世纪教育网
(2)1个酚酞分子中含有______个饱和碳原子和______个不饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有________种,它们是________;极性键有________(写两种即可)。
解析:根据碳原子的结构特点,与4个原子形成的共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以此分子中有19个不饱和碳原子;具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,共有1个。此分子中只有碳氧双键1种双键;不同原子间形成的共价键为极性键,此分子中含碳氢、碳氧和氧氢极性键。
答案:(1)C20H14O4 (2)1 19 (3)1
H—O键、C—O键、C===O键、C—H键(任写两种即可)21世纪教育网
11.(9分)某有机化合物分子结构为
,
分析其结构并回答下列问题:
(1)写出其分子式____________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子,分子中有__________种双键。
(3)分子中的极性键有__________(写出两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有________个。[来源:21世纪教育网]
解析:根据碳原子的成键特点,与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子;成键的原子数目小于4的碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中有12个不饱和碳原子,除碳碳双键外,碳原子还可以与氧、硫等原子形成双键,此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种,如结构简式中所标位置:
凡是不同种原子之间形成的共价键称之为极性键,此分子中有碳氧、碳氢、氧氢三种极性键;具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,共有4个。
答案:(1)C16H16O5 (2)12 2
(3)碳氧键,氧氢键,碳氢键(任写两种即可)
(4)4
[随堂基础巩固]
1.已知反应
①CH4+Cl2CH3Cl+HCl
②CH2===CH2+Br2―→CH2Br-CH2Br
③CH≡CH+2HCl―→CH3-CHCl221世纪教育网
④H2+Cl2===2HCl
有非极性键断裂的反应是( )
A.①② B.①②③
C.①②③④ D.①③④[来源:21世纪教育网]
答案:C [来源:21世纪教育网]
2.甲烷分子是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上,而不是平面正方形的结构,其实验依据是( )
A.CH4不存在同分异构体
B.CH3Cl不存在同分异构体
C.CH2Cl2不存在同分异构体
D.CHCl3不存在同分异构体
解析:若甲烷是平面正方形结构,则A、B、D亦成立, 而C则有和的
不同的结构,但是实验证明CH2Cl2不存在同分异构体,故C能够说明甲
21世纪教育网
烷是正四面体结构。21世纪教育网
答案:C
3.化学式为C5H7Cl的有机化合物,其结构不可能是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.只含一个双键的直链有机化合物
B.含两个双键的直链有机化合物
C.含一个双键的环状有机化合物
D.含一个叁键的直链有机化合物
解析:根据化学式C5H7Cl并结合烷烃的分子通式可知,该化合物如果是直链有机化合物,其分子中必须有一个叁键或两个双键;若为环状有机化合物,分子中必须有一个双键,所以A项不可能。
答案:A
4.某烃的结构简式为 分子中饱和碳原子数为a,
可能在同一直线上的碳原子数为b,可能在同一平面上的碳原子数最多为c,则a、b、c分别为( )
A.4、3、7 B.4、3、8
C.2、5、4 D.4、6、4
解析:分子中饱和碳原子就是两个乙基中的4个碳原子,可能在同一直线上的碳原子是连接-C≡C-的3个碳原子,一定在同一平面上的碳原子是连接 及-C≡C
21世纪教育网
-的6个碳原子,分子中两个甲基中的2个碳原子可能旋转到这一平面上,所以可能在同一平面上的碳原子最多为8个。
答案:B
5.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,则可得到的分子如图所示。
21世纪教育网
(1)写出其分子式________。
(2)碳碳键之间的键角有________种。
(3)极性键有________个,非极性键有________个。
解析:每个苯环上有6个碳原子和5个氢原子,则分子中的碳原子数共有6×4+1=25,氢原子数共有5×4=20,分子式为C25H20;苯环上碳碳键之间的键角为120°,中间的碳原子与四个苯环上的碳形成的单键之间的键角为109.5°;极性键只有碳氢键,共有20个,非极性键只有碳碳键,共有6×4+4=28个。
答案:(1)C25H20 (2)2 (3)20 28
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)21世纪教育网
1.下列说法正确的是( )
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物21世纪教育网
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,二者一定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D.组成化合物的元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物互为同分异构体[来源:21世纪教育网]
解析:分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如21世纪教育网
CH3—CH===CH2和 ,A错误。化合物间组成元素相同,各元素质量分
数也相同的物质,最简式一定相同,它们可能是同分异构体,也可能不是,例如烯烃
的最简式相同,均为CH2,和CH≡CH的元素组成和最简式均相同,B错误。
相对分子质量相同,同时还需分子组成也相同才能称为同分异构体,例如C7H8与
C3H8O3(甘油)、C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),C错误。
答案:D
2.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可能是( )
A.C3H8 B.C4H10
C.C5H12 D.C6H14
解析:C3H8只有一种结构CH3CH2CH3,其一氯代物有两种,C4H10和C6H14的各种结
构中生成的一氯代物不止一种,C5H12的一种结构 ,其一氯代物只有
一种。[来源:21世纪教育网]
答案:C
3.一定条件下跟H2发生加成反应后,得到2-甲基戊烷的炔烃有( )
A.5种 B.4种
C.3种 D.2种
解析:2-甲基戊烷的结构简式为
, ,3、4号碳原子之间,4、5号碳原子
之间可以有叁键,故炔烃有2种。
答案:D
4.对于 下列说法不正确的是( )
A.与新制氢氧化铜悬浊液反应
B.使溴的四氯化碳溶液退色
C.与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应
D.不能使酸性KMnO4溶液退色
解析:有机化合物中含有—COOH,显酸性,可以与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应,故A项正确。分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液退色,故B项正确,D项错误。分子中具有羧基,在浓硫酸催化下能与乙醇发生酯化反应,故C项正确。
答案:D
5.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:主链为5个C原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是
和, 共2种。
[来源:21世纪教育网]
答案:A
6.已知与Br2在Fe粉催化下能反应生成,下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是( )21世纪教育网
A.①③ B.只有②
C.②和③ D.全部
解析:只有反应②是苯环上的取代反应,苯酚与Br2的反应比苯与Br2的反应容易进行,且是三元取代产物,说明羟基影响苯环。
答案:B
7.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:当一卤代物只有1种时,在烃中各氢原子的地位应相同,1个碳时为CH4,2个碳
时为CH3—CH3,5个碳时为 ,8个碳时为 。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)仔细观察分析下列各种物质的组成和结构,然后回答问题。21世纪教育网
①CH3—CH2—CH===CH2
②CH3—CH===CH—CH3
③CH3—CH2—CH2—CH2—OH
[来源:21世纪教育网]
⑦CH2===CH—CH===CH2
⑧CH3—CH2—C≡CH
(1)属于官能团位置异构关系的是________。
(2)属于碳骨架异构关系的是________。
(3)属于官能团类型异构关系的是________。
(4)可能存在顺反异构的是________。
解析:属于某种同分异构关系的物质其分子组成必须相同,即不管是哪种异构关系,都是对“同分异构体”而言。①与②、③与④都属于官能团位置异构;⑤与⑥属于碳骨架异构;⑦与⑧属于官能团类型异构。②、⑤两种物质的双键碳原子上各连接两种不同的基团,可有顺反异构现象,但①⑥⑦没有。
答案:(1)①与②、③与④ (2)⑤与⑥
(3)⑦与⑧ (4)②、⑤
9.(7分)“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如右图所示:
(1)“立方烷”的分子式为__________。
(2)“立方烷”的二氯代物具有同分异构体的数目是__________。
(3)“立方烷”可能具有的性质是__________。
A.可使溴水退色,但不反应
B.不能使溴的CCl4溶液退色
C.能发生取代反应
D.能发生加成反应
解析:(1)根据 “立方烷”的键线式结构可写出其分子式为C8H8,同时由其结构可以看出,碳原子均以饱和形式成键。
(2)二氯代物有边、面对角线、体对角线三种情况。
(3)立方烷可发生萃取而使溴水退色。同时各碳原子已达饱和,不能发生加成反应。
答案:(1)C8H8 (2)三种 (3)ABC
10.(8分)某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—CH2—”、两个“—CH3”、一个“ ”和一个“—Cl”,则它的同分异构体的结构简式[来源:21世纪教育网]
______________________、______________________、____________________、________________________。
解析:先书写符合条件的碳链异构
再添加官能团,书写—Cl在不同位置的官能团异构。
11.(12分)胡萝卜中具有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养元素之一。α-胡萝卜素的结构为
(1)写出α-胡萝卜素的分子式__________________。
(2)1 mol α-胡萝卜素最多能与____________ mol Br2反应。
(3)β-胡萝卜素与α-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内部分不同,但碳的骨架相同,写出β-胡萝卜素方框内可能的结构简式:______________________________。
解析:(1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则,此烃共有39个C、11个CC、2个环,所以氢原子数为39×2+2-11×2-2×2=54,所以分子式为C39H54。
(2)每有一个双键即和一个Br2加成,故1 mol该烃能与11 mol Br2加成。
(3)根据观察,右框内双键有三种不同位置,故有三种同分异构体。
答案:(1)C39H54 (2)11
[随堂基础巩固]
1.互为同分异构体的物质不可能( )
A.具有相同的相对分子质量
B.具有相同的结构
C.具有相同的通式
D.具有相同的分子式
解析:同分异构体之间具有相同的分子式、相同的相对分子质量,但结构不同。
答案:B
2.下列各组物质中,互为同分异构体的是( )21世纪教育网
解析: 的分子式均为C7H8O,但所含的官21世纪教育网
21世纪教育网
能团不同,二者互为同分异构体。
答案:B
3.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)( )21世纪教育网
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
解析:根据其分子式可以写出的同分异构体分别为:
其中①有顺反异构体,故共有6种。21世纪教育网
答案:B21世纪教育网
4.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于乙酸,这是因为—Cl是一种强吸引电子的基团,能使—OH上的H原子具有更大的活动性。有的基团属于推电子基团,能减弱—OH上H原子的活动性,这些作用统称为“诱导效应”,根据以上判断下列叙述不正确的是( )
A.HCOOH显酸性,而H2O呈中性,这是由于HCOOH分子中存在吸电子基团
B.CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在甲基,它是推电子基团
C.苯基(C6H5—)属于吸电子基团,所以C6H5COOH的酸性比CH3COOH的弱
D.根据乙醇的性质推断,乙基是推电子基团
解析:X—OH(X代表原子或原子团)中X为吸电子基团时,氧氢键的极性增强,酸性增强;X为推电子基团时,氧氢键的极性减弱,酸性减弱。
答案:C
5.下列物质中:
①CH3(CH2)4CH3 ②C6H14
③(CH3)2CHCH(CH3)2 ④C2H6 21世纪教育网
⑥CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
⑩CH3(CH2)
?O2 ?Cl ?O3 ?Cl
(1)哪些互为同分异构体________。21世纪教育网
(2)哪些互为同种物质________。
(3)哪些互为同素异形体________。[来源:21世纪教育网]
(4)哪些互为同位素________。
解析:(1)⑥与⑩为同一种物质,结构也相同。(2)①与②虽然分子式相同,但②的结构可以写出多种如等,因此,它们不一定为同一种物质。
答案:(1)①与③ (2)⑥与⑩ (3)?与?
(4)?与?
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
B.所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应
C.烷烃的分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
解析:烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键;烷烃都能与Cl2发生取代反应;随着碳原子数的增加,烷烃的分子间作用力增大,其熔、沸点逐渐升高;因分子通式CnH2n+2中的氢原子已达饱和,故符合CnH2n+2的有机化合物只能是烷烃。
答案:C
2.下列化学性质中,烷烃不具备的是( )
A.不能使溴水退色
B.可以在空气中燃烧
C.与Cl2发生取代反应
D.能使酸性KMnO4溶液退色
解析:烷烃中的碳碳单键很稳定,不易被氧化,烷烃不能使KMnO4酸性溶液退色。
答案:D21世纪教育网21世纪教育网
3.从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过( )[来源:21世纪教育网]
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应21世纪教育网
解析:由题意知石蜡被漂白后的物质中含氯元素。因石蜡主要是饱和烃的混合物,故不能发生加成反应、加聚反应,催化裂化的产物中不可能含氯元素。
答案:B
4.下列有机化合物命名正确的是( )
A.3,3?二甲基丁烷 B.3?甲基?2?乙基戊烷
C.2,3?二甲基戊烯 D.3?甲基?1?戊烯
解析:A项编号错,应为2,2?二甲基丁烷,B项主链选错,应为3,4?二甲基己烷,C项未标出官能团的位置。
答案:D
5.1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
解析:能生成3种一氯取代物的为A、B项,由燃烧通式知1 mol完全燃烧消耗8 mol氧气的为B项。
答案:B
6.若要使0.5 mol甲烷完全和氯气发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为( )
A.2.5 mol B.2 mol
C.1.25 mol D.0.5 mol
解析:每种取代物的物质的量为=0.125 mol。根据取代反应特点,甲烷分子中每1个氢原子发生取代时均消耗1个氯气分子,则需要氯气的物质的量为0.125 mol×(1+2+3+4)=1.25 mol。
答案:C[来源:21世纪教育网]
7.[双选题]下列条件下,能发生化学反应的是( )
A.丁烷与氯气混合并置于光照下
B.将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中
C.将辛烷(C8H18)在有催化剂存在下加热
D.将丙烷通入强酸的溶液中
解析:烷烃化学性质稳定,常温下不与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂反应;但与Cl2混合光照下可发生取代反应;烷烃在催化剂作用下加热可分解。
答案:AC21世纪教育网
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶用玻璃片把瓶口盖好后,分别作如下处理,请填空:21世纪教育网
(1)置于黑暗中,现象为________________________________________________。
(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁,现象为___________________________________。
(3)放在光亮的室内,现象为__________________________________________________。
(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是______反应(填反应类型)。
解析:甲烷发生取代反应的条件是光照,如果在黑暗处,CH4和Cl2不发生反应;如果有强光照射,两者会发生爆炸;在一般的光照条件下,两者逐步发生反应,这些反应均是取代反应。
答案:(1)无变化 (2)发生爆炸 (3)气体颜色逐渐变浅,瓶壁上出现油状液滴 (4)取代
9.(8分)已知一定质量的某烃完全燃烧后得标准状况下CO2气体6.72 L,生成H2O 7.2 g。根据以上条件能否推出该烃的分子式?________(填“能”或“不能”)。若能,则该烃的分子式为__________,理由是________________________________________;
若不能,则原因为_____________________________________________________。21世纪教育网
解析:?n(C)∶n(H)=3∶8?最简式C3H8?已达饱和,最简式就是分子式。
答案:能 C3H8 因依据题干条件可推断出该烃最简式为C3H8,H原子个数为C原子个数的2倍加2,说明3个C原子均为饱和的C原子,最简式即分子式。
10.(10分)现有A、B、C三种烃,其球棍模型如下图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母,下同);
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________;21世纪教育网
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________;
(4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
解析:据球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。
(1)等质量的烃完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗O2最多。
(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,(x+)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+依次为1+=2、2+=3、2+=3.5,故C2H6耗O2最多。
(3)等质量的烃燃烧时,含碳越高,生成的CO2越多。含氢量越高,生成的H2O越多,把CH4、C2H4、C2H6改写为CH4、CH2、CH3,可知C2H4含碳量最高,CH4含氢量最高。21世纪教育网
(4)温度≥100℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、C2H4,故答案为CH4、C2H4。
答案:(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
11.(9分)某烃A的相对分子质量是156。在四氯化碳溶液中,A跟Br2不发生加成反应;但在光照下,Br2可以跟A发生取代反应,取代产物的相对分子质量是235的只有两种:产量较多的一种是B,产量较少的一种是C。另外,还可得到相对分子质量是314的产物多种。
(1)写出结构简式:A____________,B____________,C____________。
(2)相对分子质量是314的产物有________种,试写出它们的结构简式
________________________________________________________________________。
解析:(1)A与Br2不发生加成反应,无不饱和键。在光照条件下可以和溴发生取代反应,每取代一个H,相对分子质量增加79,而235-156=79,是一溴取代。A的相对分子质量是156。用商余法可求得化学式为C11H24。一溴取代产物只有2种(B和C),可见A分子中只有2种H原子。
(2)A的相对分子质量再增加79,得相对分子质量为314的二溴代物,系统地写出二溴代物的同分异构体,先固定一个溴原子,再移动第二个溴原子:
前者有4种,后者有2种,故共有6种。
(2)6 见解析
[随堂基础巩固]
1.烃是自然界中广泛存在的一类有机化合物,下列是某同学总结的关于该类物质的几种认识,请判断其中正确的是( )
A.环烷烃是烷烃中的一个小分支
B.只要是含有C、H两种元素的物质就是烃
C.烷烃是饱和链烃,烯烃和炔烃是不饱和链烃
D. 属于芳香烃
解析:烷烃是链烃,不包括环烃,故A错误;烃是指仅含C、H两种元素的有机物,
有些物质中虽也含C、H,但不一定是烃,如D中的, 故B、D错误。
答案:C
2.下列关于芳香族化合物的叙述中正确的是( )
A.其分子组成的通式是CnH2n-6[来源:21世纪教育网]21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
B.分子里含有苯环的烃
C.分子里含有苯环的有机物
D.苯及其同系物的总称
解析:芳香族化合物是指分子里含有苯环的有机物,芳香烃是其中的一部分,苯及其同系物的通式为CnH2n-6(n≥6),是芳香烃中的一类。
答案:C
3.下列关于烷烃性质的叙述正确的是( )
A.烷烃分子结构稳定,不发生任何化学反应
B.烷烃分子中碳元素表现负价,易被酸性KMnO4溶液氧化[来源:21世纪教育网]
C.在光照条件下,烷烃易与溴水发生取代反应21世纪教育网
D.烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物21世纪教育网
解析:烷烃的分子结构较稳定,难发生化学反应,但并不是说就不能发生化学反应,A选项错。虽然在烷烃中碳表现负价,但由于碳碳单键、碳氢单键的键能大,难断裂,不能被酸性KMnO4溶液氧化,B选项错。烷烃与卤素单质可发生卤代反应,且往往得到多种卤代产物的混合物,但与其水溶液很难反应,C选项错误,D选项正确。
答案:D
4.等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H621世纪教育网
C.C3H6 D.C6H6
解析:等质量的不同烃完全燃烧,所需氧气与w(H)(质量分数)成正比。即:对于CxHy,y/x越大,w(H)越大,等质量燃烧时耗氧量也越大。CH4、C2H6、C3H6、C6H6中的H原子数与C原子数的比分别为:4、3、2、1。
答案:A
5.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温、同压下蒸气密度是氢气的36倍________。
(2)烷烃B的分子中含有210个电子________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温、同压下15 L水蒸气________。
(4)1 g烷烃D完全燃烧时,消耗标准状况下的O2 2.464 L________。
答案: (1)C5H12 (2)C26H54 (3)C14H30 (4)C7H16
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.有关丙烯的结构或性质的叙述正确的是( )
A.分子中所有原子在同一平面上
B.与HCl加成只生成一种产物
C.能使酸性KMnO4溶液退色
D.能与溴水发生取代反应而使溴水退色
解析:丙烯分子结构中含有—CH3,由甲烷的立体结构可知,丙烯分子中所有原子一定不在同一平面上;丙烯分子中含有,能与Br2发生加成反应,能被酸性KMnO4溶液氧化;丙烯与HCl发生加成反应的产物可能为CH3CH2CH2Cl或 。
答案:C
2.[双选题]下列属于加成反应的是( )
A.乙烯通入溴水中使溴水退色
B.乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色
C.四氯化碳与溴水混合振荡,静置后溴水退色21世纪教育网
D.乙烯和水反应
解析:乙烯与Br2,乙烯和水能发生加成反应,乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化;CCl4能萃取溴水中的溴而使溴水退色。
答案:AD
3.当1 mol 某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时,分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子。所得产物再与2 mol Cl2进行取代反应后,此时原气态烃分子中的H原子全部被Cl原子所取代,生成只含C、Cl两种元素的化合物。该气态烃是( )
A.乙烯 B.乙炔
C.丙烯 D.丙炔
解析:1 mol 气态烃可与2 mol Cl2发生加成反应,使不饱和碳原子全部变为饱和碳原子,说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳叁键。当加成后的产物与2 mol Cl2发生取代反应时,Cl原子替代所有的H原子,说明原气态烃分子中含有两个H原子,所以该气态烃是乙炔。
答案:B
4.已知链式炔碳C300经过适当处理可得含多个—C≡C—(不含 )的链状化合物C300H298,则该分子中含—C≡C—的个数为( )[来源:21世纪教育网]
A.70 B.72
C.74 D.76
解析:烷烃通式为CnH2n+2(n≥1),炔烃通式为CnH2n-2(n≥2),即由一个碳碳单键变为一个碳碳三键时,去掉4个氢原子。所以—C≡C—的个数为(300×2+2-298)÷4=76。
答案:D
5.用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来,该试剂是( )
A.硫酸 B.水
C.溴水 D.酸性KMnO4溶液21世纪教育网
解析:本题考查的是物质鉴别问题,产生三种不同的现象方可鉴别开。
CCl4
苯
甲苯
硫酸溶液
分层,CCl4在下层
分层,苯在上层
分层,甲苯在上层
水21世纪教育网
分层,CCl4在下层
分层,苯在上层
分层,甲苯在上层
溴水
分层,上层无色,
下层呈橙红色
分层,上层呈橙
红色,下层无色
分层,上层呈橙
红色,下层无色
酸性KMnO4溶液
分层,上层呈
紫色,下层无色21世纪教育网
分层,上层呈
无色,下层紫色
酸性KMnO4
溶液退色
答案:D
6.在苯的同系物中加入少量酸性KMnO4溶液,振荡后退色,正确的解释为( )
A.苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B.苯环受侧链影响易被氧化
C.侧链受苯环影响易被氧化
D.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
解析:苯的同系物能使酸性KMnO4溶液退色,是因为侧链受苯环的影响,使直接与苯环相连的烷基被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH。
答案:C
7.已知C—C键可以绕键轴自由旋转。有关结构简式为
的烃,下列说法中正确的是( )
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有16个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
解析:在苯分子中的12个原子,一定共平面,此分子中两个苯环以单键相连,单键可以旋转,所以两个苯环不一定共面,但苯环中对角线上的4个原子应在一条直线上,因此该分子中至少有11个碳原子处于同一平面上,B正确;该烃分子结构中有2个苯环,不属于苯的同系物,D不正确。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(6分)将太阳能有效地转化为电能是解决化石燃料耗尽后世界能源问题的关键。有人提出以降冰片二烯为介质将太阳能转换为电能的方法:首先让降冰片二烯吸收太阳光转化为其同分异构体四环烷,而后四环烷在催化剂的作用下重新转化为降冰片二烯并放出热量,生成的降冰片二烯循环使用。
(1)降冰片二烯的键线式是,其分子式为________________。
(2)环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到
降冰片二烯可由环戊二烯和乙炔经发生类似的丁二烯与乙烯所发生环化加成反应而制得,试写出该反应的化学方程式:________________________________________________。
解析:(1)分析降冰片二烯的键线式:七个折点,所以降冰片二烯分子中,有七个碳原子;而只有最上端的碳原子连有两个氢原子,而另外的六个碳原子则分别连有一个氢原子,所以容易写出降冰片二烯的分子式C7H8。[来源:21世纪教育网]
(2)环戊二烯和乙炔生成降冰片二烯时,环戊二烯两个双键断裂,在原两个双键的中间形成一个新双键,乙炔三键断裂为双键,相互“搂抱”生成降冰片二烯,化学方程式为
+CH≡CH―→。
答案:(1)C7H8 (2)+CH≡CH―→
9.(6分)烯烃在一定条件下氧化时,由于键断裂,转化为醛、酮。如:
(1)若在上述类似条件下发生反应,产物的结构简式为
________________________________________________________________________。
(2)已知某烃(C7H12)在上述条件反应,生成两种有机化合物CH3CHO、
OHC—CH2—CHO,试写出该烃的结构简式
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:依信息知烯烃氧化时,键断裂:
10.(11分)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题。
(1)正四面体烷的分子式为__________,其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液退色
b.1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
c.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团21世纪教育网
d.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式:________。
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例):________、________。
解析:(1)从正四面体烷的结构式可以推知其分子式为C4H4,因它是正四面体结构,因
此其二氯代物只有一种。(2)因乙烯基乙炔分子中含有CH≡C—和 两种官能团,所以a、b、c都正确,而因乙烯基乙炔分子中的C、H比与乙炔相同,即二者的最简式相同,所以等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同。(3)根据对其同分异构体的要求:分子中要有苯环(属芳香烃),可以写出其同分异构体的结构简式为
。(4)与苯互为同系物,则为饱和芳香烃,其一氯代物只有两种,
则可举例为
11.(16分)中学实验室用下面装置制取少量溴苯,请填写下列空白。
(1)烧瓶a中装的试剂是苯、液溴和铁屑,导管b的作用有两个:一是导气,二是兼起________的作用。
(2)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到有白雾出现,这是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。
(3)反应完毕后,向锥形瓶d中滴入AgNO3溶液,有____________________生成。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有________色不溶于水的液体,这是溶解了____________的粗产品溴苯。
(5)写出烧瓶a中发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(6)提纯粗溴苯的方法是________________________,纯净的溴苯是________色且密度比水________(填“小”或“大”)的油状液体。
解析:(1)制取溴苯时,长导管除起导气作用外,还兼起冷凝(回流)作用。
(2)反应过程中导管c中附近出现白雾,是由于反应生成的HBr遇水蒸气而形成的。
(3)由于锥形瓶中溶有氢溴酸,当加入AgNO3溶液时,会有淡黄色AgBr沉淀生成。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入冷水中,可看到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这是溶解了液溴的粗产品溴苯。
(6)提纯粗溴苯的方法是加入NaOH溶液,振荡后分液,下层即为纯溴苯。
纯净的溴苯是无色、密度比水大的油状液体。
答案:(1)冷凝 (2)HBr (3)淡黄色沉淀 (4)褐 液溴
(6)加入NaOH溶液,振荡后分液,下层即为溴苯
无 大
[随堂基础巩固]
1.[双选题]下列反应中,能够说明乙烯分子具有不饱和键的是( )
A.燃烧 B.取代反应
C.加成反应 D.加聚反应
解析:乙烯能发生加成、加聚反应,说明分子结构中存在不饱和键。
答案:CD
2.关于炔烃的下列描述正确的是( )
A.分子里含有碳碳叁键的不饱和链烃叫炔烃
B.炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上
C.炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应
D.炔烃不能使溴水退色,但可以使高锰酸钾酸性溶液退色
解析:B中丙炔中碳原子不在同一直线上,是折线形;C中炔烃易发生加成反应难发生取代反应;炔烃既能使溴水退色,也可以使高锰酸钾酸性溶液退色。
答案:A
3.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是( )
A.③④ B.②⑤
C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥
解析:属于芳香烃必须含有苯环,只含碳和氢元素,排除③和④;不是苯的同系物,则通式不符合CnH2n-6,排除①⑥。
答案:B21世纪教育网
4.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,该试剂可以是( )
A.酸性高锰酸钾溶液 B.溴化钾溶液21世纪教育网21世纪教育网
C.溴水 D.硝酸银溶液[来源:21世纪教育网]
解析:C项,甲苯与溴水混合,分层,溴被萃取到甲苯中处于上层,呈橙黄色,下层为水层,接近无色;己烯使溴水退色,可见上下分层,但都无色;四氯化碳萃取溴,上层为水层,无色,下层为溴的四氯化碳溶液,呈橙黄色,而溴水与碘化钾溶液混合不分层,但发生反应,置换出碘可使溶液颜色加深,四种溶液中的现象各不相同。
答案:C
5.已知有机物A的结构简式为3,请完成下列空白。21世纪教育网
(1)有机物A的分子式是__________。
(2)有机物A分子中在同一平面上的碳原子至少有____个,最多有________个。
(3)有机物A的苯环上的一氯代物有________种。21世纪教育网
解析:(1)根据结构简式不难查出C、H的原子个数分别为14、14,即分子式为C14H14。
(2)在分析时受苯环书写形式的局限,而认为至少应有8个碳原子共平面是常见的错误。防止类似错误的办法是画出分子的立体碳架结构式,如图所示为两苯环所在平面相交(垂直)的情况,此时共面的碳原子最少。明显看出最少会有9个碳原子共面,最多有14个碳原子共面。
(3)可把分子写为或,无论如何写,1、8,2、7,3、6,4、5所处位置相同,即4种一氯代物。
答案:(1)C14H14 (2)9 14 (3)4
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.下列四组物质的分子式或化学式都相同,按物质的分类方法,属于同一类物质的是
( )
A.和CH2===CHCH2CH2CH2CH3
B.正戊烷和新戊烷
C.CH3—O—CH3和CH3CH2OH
D.
解析:A中后者含有,属于烯烃;B中两物质都是烷烃;C中前者含—O—,后者含有—OH,为不同类物质;D中前者含有,后者含有—COOH,属于不同类物质。
答案:B
2.分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一硝基取代物只有一种,该芳香烃的名称是( )
A.乙苯 B.邻二甲苯
C.间二甲苯 D.对二甲苯
解析:对二甲苯的苯环上有4个氢原子,所处位置相同。
答案:D
3.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中的乙烯的操作方法是( )
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
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退色,既可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯。
答案:B
4.下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是( )
A.甲烷和氯气混合后光照发生反应
B.乙烯与氯化氢的加成反应
C.甲苯与等物质的量的Br2发生反应
D.乙炔和氯气的加成反应
解析:甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应可得到各种氯代产物。甲苯与Br2反应时,甲苯苯环和甲基上的氢原子均可被取代。乙炔与Cl2加成反应可以得到CHCl===CHCl或CHCl2CHCl2。
答案:B
5.苯、乙烷、乙烯、乙炔分子中的碳碳键长分别为a、b、c、d,它们之间由大到小顺序为( )
A.a>b>c>d B.b>a>c>d
C.b>c>d>a D.b>c>a>d
解析:苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键。
答案:B
6.仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第15位烃的分子式是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
C2H2
C2H4
C2H6
C3H4
C3H6
C3H8
C4H6
C4H8
C4H10
A.C6H12 B.C6H14
C.C7H12 D.C7H14
解析:由表中分子式可知,1,4,7,10,13位……是炔烃,含碳原子数为2,3,4,5,6……。2,5,8,11,14位……是烯烃,含碳原子数为2,3,4,5,6……。3,6,9,12,15位……是烷烃,含碳原子数2,3,4,5,6……。故第15位烃应是烷烃,分子式C6H14。
答案:B
7. 1 mol某有机化合物在一定条件下,最多可以与4 mol氢气加成,生成带有一个支链的饱和烃(C9H18),则原有机化合物是( )
解析:B项最多与3 mol H2加成。C项最多与2 mol H2加成,且生成物的分子式也不是C9H18。A、D两项均能与4 mol H2加成生成C9H18,但A中的产物有两个支链。
答案:D
8.当有机化合物分子中的一个碳原子所连的四个原子或原子团均不相同时,此碳原子就是“手性碳原子”,具有手性碳原子的物质往往具有旋光性,存在对映异构体,如等,下列化合物中存在对映异构体的是( )
C.甲酸
D.C6H5CH2OCH3
解析:A、C、D项中无手性碳原子,B项中有手性碳原子:,存在对映异构体。21世纪教育网
答案:B
9.如下图所示是某有机化合物分子的比例模型,下列有关该物质的推断不正确的是
( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式可能为C3H6O3
解析:模型中有三种球(黑球3个,斜线球3个,小白球6个),说明该有机化合物分子中有三种原子,联想有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的特征,可得黑球应是碳原子,斜线球是氧原子,小白球是氢原子,有机化合物的结构简式为HOCH2CH2COOH。
答案:C21世纪教育网
10.[双选题] C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是( )
A.4个甲基,能生成4种一氯代物
B.3个甲基,能生成4种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物
D.2个甲基,能生成4种一氯代物
解析:C6H14有5种同分异构体,含有4个甲基的是 (仅写出骨架,下同)或,分别能生成2种、3种一氯代物;含有3个甲基的是或,分别能生成5种、4种一氯代物;含有2个甲基的是
C—C—C—C—C—C,能生成3种一氯代物。
答案:BC
11.在一定条件下,将A、B、C三种炔烃所组成的混合气体4 g,在催化条件下与足量H2发生加成反应,生成4.4 g三种对应的烷烃,则所得烷烃中一定有( )
A.甲烷 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
解析:炔烃含—C≡C—,每摩尔炔烃可以和2 mol H2加成。发生加成反应题目中4 g炔烃+足量H2→4.4 g,烷烃,耗H2 0.4 g即0.2 mol?4 g炔烃0.1 mol?A、B、C三种炔烃平均摩尔质量为40 g·mol-1?一定含有相对分子质量比40小的炔烃?A、B、C中一定含乙炔?加氢后一定有乙烷。
答案:B
12.[双选题]已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是( )
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
解析:根据题目提供的信息可知,合成的方法为
原料为丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯,或
原料为2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯。
答案:AD
13.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液退色 ②苯中碳碳键的键长均相等 ③苯能在一定条件下跟氢气发生加成反应生成环己烷 ④经实验测得邻二甲苯只有一种结构
⑤苯在FeBr3存在下可同液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴水退色
A.②③④⑤ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④
解析:如果苯分子中存在碳碳双键结构,则苯就会使酸性KMnO4溶液退色,使溴水因发生加成反应而退色,而且邻二甲苯应有两种结构。21世纪教育网
答案:C21世纪教育网
14.有机结构理论中有一个重要的观点:有机化合物分子中,原子(团)之间相互影响,从而导致化学性质不同。以下事实中,不能够说明此观点的是( )
A.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色,而甲烷不能
B.甲苯能使酸性KMnO4溶液退色,而甲烷不能
C.乙酸能与NaHCO3溶液反应放出气体,而乙醇不能
D.苯硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯硝化反应生成三硝基甲苯
解析:乙烯能使酸性KMnO4溶液退色,而甲烷不能,是因为乙烯含有碳碳双键,而非原子间影响所致;甲苯能使酸性KMnO4溶液退色,而甲烷不能,是因为苯环的存在增大了甲基的活性,使其易被氧化;乙酸能与NaHCO3溶液反应放出气体,而乙醇不能,是因为羰基的存在增大了羟基的活性,使其易电离出H+;苯硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯硝化反应生成三硝基甲苯,是因为甲基的存在增大了苯环的活性,使其易生成多硝基取代物。
答案:A
15.[双选题](2010·海南高考)下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是( )
A.溴苯 B.对二甲苯
C.氯乙烯 D.丙烯
解析:对二甲苯(CH3CH3),丙烯()的分子结构中均含有甲基,由甲烷的分子结构可知,分子中所有原子一定不在同一平面上,由乙烯的分子结构可知氯乙烯(CH2===CHCl)分子中所有原子共平面,由苯的分子结构可知,溴苯()分子中所有原子共平面。
答案:AC
16.燃烧某混合气体,所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生的CO2的质量,该混合气体是( )
A.丙烷、丁烯 B.乙炔、丙烷
C.乙烷、乙烯 D.乙炔、乙烯
解析:燃烧某种气体或混合气体,产生CO2的质量比燃烧相同质量的丙烯产生CO2的质量多,则该混合气体w(C)(质量分数)一定比丙烯中碳的质量分数高。
烯烃的w(C)相同,均为=,烷烃中的w(C)<烯烃中的w(C)<炔烃中的w(C)。A、C两组混合气体的w(C)一定小于烯烃中的w(C);B组中的w(C)不能确定是否比烯烃中的w(C)大;只有D组中的w(C)比烯烃中的w(C)大。
答案:D
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(8分)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是________(填字母)。
(2)能够发生加成的烃有________种。[来源:21世纪教育网]
(3)一卤代物种类最多的是________(填写字母)。
(4)写出F发生硝化反应的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。[21世纪教育网
解析:由球棍模型可知A为CH4,B为C2H6,C为
CH2===CH2,D为HC≡CH,E为CH3CH2CH3,F为,
答案:(1)D (2)4 (3)G
18.(8分)某液态烃的分子式为CmHn,相对分子质量为H2的46倍。它能使酸性高锰酸钾溶液退色,但不能同溴水反应而使其退色。在催化剂存在时,9.2 g该烃能与0.3 mol H2发生加成反应生成相应的饱和烃CmHp。
请填写下列空白:
(1)m、n、p的值分别是m=________,n=________、p=________。
(2)CmHp的名称是________________。
(3)CmHn能和浓硫酸、浓硝酸的混酸反应,该反应的化学方程式为________________,
该反应属于__________反应,有机产物的名称是________________。
解析:相对分子质量为H2的46倍,即92,该液态烃能使高锰酸钾溶液退色但不能同溴水反应而使其退色说明是苯的同系物,根据通式可得14n-6=92,n=7。化学式为C7H8,该有机物是甲苯。9.2g该烃的物质的量为0.1 mol与0.3 mol H2发生加成反应,则加成后生成的是甲基环己烷。
+3H2O 取代反应 三硝基甲苯
19.(8分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图所示:
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式:_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③____________________。
(3)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应≥________________。
(4)一段时间后发现D装置中的棉花由白色变为蓝色,则棉花上可能预先滴有______________溶液。
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出反应的化学方程式:________________________________________________________。
(6)E装置中除盐酸外,还含有有机化合物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。
A.水洗分液法 B.蒸馏法
C.萃取分液法 D.结晶法
解析:(2)B装置还可干燥气体。
(3)根据反应式知,当氯气的物质的量是甲烷的4倍时,能完全取代。21世纪教育网
(4)有氯气通过棉花,联系氯气通入KI淀粉溶液,溶液变蓝色。
(5)黑色小颗粒是炭粒。
(6)氯化氢溶于水,有机物难溶于水。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O (2)干燥气体 (3)4 (4)KI淀粉
(5)CH4+2Cl2―→C+4HCl (6)A
20.(10分)人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到一种液体,命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方
_____________________________________________________________。
(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含叁键且无支链的链烃的结构简式:__________________________。苯不能使溴水退色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式________________________________。
(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热,但1,3-环己二烯( )脱去2 mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3-环己二烯________(填“稳定”或“不稳定”)。[来源:21世纪教育网]
(4)1866年凯库勒(如图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列________事实(填编号)。
a.苯不能使溴水退色 b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有同分异构体 d.邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是__________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题中信息可知,苯甲酸钠与碱石灰共热可生成苯,—COONa脱去生成Na2CO3。
(2)C6H6比饱和链烃(C6H14)少8个H,结构中可以有两个叁键,即为
CH≡C—C≡C—CH2—CH3或21世纪教育网
CH≡C—CH2—C≡C—CH3或
CH≡C—CH—2CH2—C≡CH。
(3)物质的能量越低越稳定,1,3-环己二烯脱去2 mol氢原子变成苯,放热,表明苯能量更低,所以更稳定。
(4)既然认为苯是单、双键交替的结构,就应该有双键的性质,所以不能解释a,能解释b。但是苯的正六边形平面结构中,六个碳原子是完全相同的,可解释c。若为单、双键交替的结构,邻二溴苯应该有两种结构:不能解释d。
(2)CH≡C—CH2—C≡C—CH3、
CH≡C—C≡C—CH2—CH3、
CH≡C—CH2—CH2—C≡CH(任写一种)
(3)稳定 (4)a、d
(5)介于单键与双键之间的一种特殊的化学键
21.(10分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为________________________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为________________________,反应类型是________。
(3)已知 。请写出A与稀、
冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式________________________。
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式________________。
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为________________。
解析:A分子中含碳原子N(C)==8,由104-8×12=8可以判断剩余部分为氢原子,且N(H)=8。A的分子式为C8H8。因分子中含有苯环,A可表示为C6H5-C2H3,即A为
22.(8分)烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮,例如:21世纪教育网
1 mol某烃A通过臭氧化并经锌和水处理后只得到
(1)观察题中给出的方程式可知:烃分子中每有一个双键,则产物中会有________个羰基(),产物与烃分子中原子个数相等的元素有____________。
(2)A分子中有________个双键,A的分子式是________________。
(3)已知的结构简式为,其中线表示化学键,线的端点、折点或交点表示碳原子,碳原子剩余的化合价用氢原子补足。写出A所有可能的结构简式__________________________________。
解析:本题较难,但第(1)、(2)两小题为考生解决第(3)小题设置了台阶,根据题中所给方程式可知,烃分子中有1个双键,氧化产物中就有2个羰基(或理解为增加了2个氧原子),而碳和氢元素的原子个数不变。由于A的氧化产物中共有4个羰基,不难判断出A分子中含有两个双键;由于产物中有8个C原子和12个H原子,因此A的分子式为C8H12。将产物中的O原子“去掉”,剩下的“半键”双键两两相接,就得到A的可能结构。
答案:(1)2 碳和氢 (2)2 C8H12
(3)
1.为了鉴别己烯、甲苯和乙醛三种无色液体,可以使用下列哪组试剂( )
A.新制Cu(OH)2悬浊液和溴水
B.酸性KMnO4溶液和溴水
C.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液和银氨溶液
解析:先加入新制的Cu(OH)2悬浊液,鉴别出乙醛;再加入溴水,鉴别出己烯(溴水退色)和甲苯[溴水退色但分层,且有机层(上层)显橙红色]。
答案:A21世纪教育网
2.某有机物的结构简式为 ===CHCH2COOH(溶于水),为了证实该有机物的结构和性质,你认为应先检验________(填官能团),所选检验试剂是________;其次检验________(填官能团),所选检验试剂是________;最后检验________(填官能团),所选检验试剂是________。
解析:该有机化合物分子中有三种官能团:醛基、碳碳双键、羧基。由官能团的结构决定了有机化合物的性质,由此决定了试剂的选择。由于加银氨溶液会破坏羧基,故应先检验羧基的存在,再检验醛基的存在。由于溴水也能氧化醛基,所以在用溴水检验碳碳双键之前应先检验醛基。21世纪教育网21世纪教育网
答案:羧基 Na2CO3溶液 醛基 银氨溶液 碳碳双键 溴水
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
A.CH3+Cl2CH2Cl+HCl
B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C.ClCH2CH===CH2+NaOH[来源:21世纪教育网]
HOCH2CH===CH2+NaCl
D.+HO—NO2NO2+H2O
解析:B中反应属于氧化反应。
答案:B
2.下列不属于消去反应的有机反应是( )
A.CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
B.CH3CHBrCH3+NaOH
CH3CH===CH2↑+NaBr+H2O
C.CHClCH2Cl+2NaOH
+2NaCl+2H2O
D.2CH3OHCH3—O—CH3+H2O
解析:A、B、C项中发生的反应为消去反应,D项中发生的反应为取代反应。
答案:D
3.“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”。理想原子经济性反应是原料分子中原子全部转化到所要得到的产物中,不产生副产物,实现零排放,下列反应符合这一要求的是( )
①取代反应 ②化合反应 ③消去反应 ④加成反应 ⑤氧化反应 ⑥中和反应
A.①③⑤ B.②④21世纪教育网
C.①②③ D.④⑤⑥
答案:B
4.乙烯酮(CH2===C===O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2===C===O+HA―→CH3COA。乙烯酮在一定条件下与下列各试剂发生加成反应时所得产物不正确的是( )
A.与HCl加成时得到CH3COCl
B.与H2O加成时得到CH3COOH
C.与CH3OH加成时得到CH3COCH2OH
D.与CH3COOH加成时得到CH3COOCOCH3[来源:21世纪教育网]
解析:由信息可知,乙烯酮与含活泼氢的化合物发生加成反应时,其中的碳碳双键断裂,氢原子加到—CH2—上。C项中的CH3OH断裂的化学键不正确,产物应为CH3COOCH3。[来源:21世纪教育网]
答案:C
5.常见的有机反应类型有:①取代反应;②加成反应;③消去反应;④酯化反应;⑤加聚反应;⑥水解反应;⑦氧化反应;⑧还原反应。其中能在有机化合物中引入羟基的反应类型有( )21世纪教育网
A.①⑥⑧ B.①⑥⑦
C.①②⑥⑦⑧ D.①②④⑧
解析:通过卤代烃的水解反应(取代反应)、烯烃的加成反应、醛的还原反应均可引入羟基,另外,还应注意乙烯加成反应中H2===H2H3H2OH中既有氧化反应,又有还原反应,故⑦也符合题意。
答案:C
6.[双选题]下列卤代烃消去反应后的生成物不止一种结构的是( )
解析:A、B无论去掉邻位碳上的哪一个氢,均得到一种结构:
CH2===CH—CH3和。C、D在消去时可得到两种不同的结构,C可得到CH3CH===CH—CH3和CH3CH2CH===CH2,D可得到和两种生成物。
答案:CD
7.某有机化合物的结构简式为 可能发生的反应类型有( )
①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧加聚
A.①②③⑤⑥ B.②③④⑤⑧21世纪教育网
C.①②③⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦⑧
解析:有机化合物分子中含有酚—OH、醇—OH、—COOH、苯环,可以发生取代、加成、消去、酯化、中和、氧化反应。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷药剂氯乙烷(沸点12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。在一定条件下,乙烯和乙烷都能用于制备氯乙烷。
(1)由乙烷制备氯乙烷的化学反应方程式为________________________,该反应属于________________________________________________________________________反应。
(2)由乙烯制备氯乙烷的化学反应方程式为________________________,该反应属于________________________________________________________________________反应。
(3)比较两种方法,________种方法较好,其原因是__________________________
________________________________________________________________________。
解析:烷烃的特征反应为取代反应,光照条件下乙烷与Cl2反应生成氯乙烷,但产物不止一种。乙烯与HCl发生加成反应生成氯乙烷,得到的产物纯净。
答案:(1)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代
(2)CH2===CH2+HClCH3CH2Cl 加成[21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
(3)第二 第二种方法得到的产物较纯,第一种方法会发生多种副反应,产物是混合物
9.(8分)以为原料制取,是化工生产环己酮的基本原理,根据下列合成路线填空:
[来源:21世纪教育网]
(1)反应①的条件是___________________________________________________,
反应③的条件是_____________________________________________________。
(2)写出反应②③④的化学方程式并注明反应类型:
②_______________________________________________________________________;
③_______________________________________________________________________;
④_______________________________________________________________________。
解析:比较原料和产物结构可寻找到反应特点,①是—CH3上取代,故条件为光照;③是卤代烃的消去反应,条件为NaOH的醇溶液并加热;④为氧化反应。
答案:(1)光照 NaOH的醇溶液,加热
10.(8分)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。
21世纪教育网
上述框图中,B的结构简式为________;属于取代反应的有__________(填框图中序号),属于消去反应的有__________(填序号);写出反应④的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件):__________________________________________________________。
解析:因为化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子,则B的结构简式应为;B水解生成C,C的结构简式为;B、C均可发生消去反应生成D,D的结构简式为。由题给信息可知D与溴化氢加成的主要产物为B,D与水加成的主要产物为C,该反应的化学方程式为:
CH2===C(CH3)2+H2O(CH3)3COH。
答案:(CH3)3CBr ①② ③
CH2===C(CH3)2+H2O(CH3)3COH
11.(11分)根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是________,名称是________。
(2)①的反应类型是________,③的反应类型是________。
(3)反应④的化学方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Cl2和光照是烷烃发生卤代的条件,由逆推可得A为,NaOH、乙醇、加热是卤代烃发生消去的条件,反应得到,与Br2的CCl4溶液反应只能发生加成反应生成,变成只有发生消去反应。
答案:(1) 环己烷
(2)取代反应 加成反应
[随堂基础巩固]
1.下列反应属于取代反应的是( )
A.乙醇与浓硫酸混合加热至170℃
B.溴乙烷与KOH的醇溶液共热
C.甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合21世纪教育网
D.2甲基1,3丁二烯与溴水混合
解析:A中乙醇发生消去反应,B中溴乙烷发生消去反应,C项甲苯发生取代反应,D项发生加成反应。21世纪教育网21世纪教育网
答案:C
2.与CH2==CH2―→CH2Br—CH2Br属于同一反应类型的是( )
A.CH3CHO―→C2H5OH
B. C2H5Cl―→CH2==CH2
C.
D.CH3COOH―→CH3COOC2H5
解析:题给反应为加成反应,四个选项中只有A项中发生的是加成反应。
答案:A
3.下列化合物能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应的是( )
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:①③只能发生水解反应,②④既能发生水解反应,又能发生消去反应生成烯烃。
答案:B21世纪教育网
4.下列化合物中,能发生取代、还原、加成、消去四种反应的是
( )
解析:A项中对应的—OH可以发生取代反应和消去反应,—CHO可与H2发生加成反应(还原反应),符合题意。B项中的—Cl可以发生消去反应和取代反应,不能发生加成反应和还原反应;C项中可以发生加成反应,—CHO能发生加成反应和还原反应,—CH3可发生的取代反应,不能发生消去反应;D能与H2发生加成反应和的取代反应,不能发生消去反应。
答案:A
5.实验室用乙醇和浓硫酸反应制取纯净的乙烯,试选用下图中组合仪器的一种或数种,组成一套正确合理的装置。
(1)仪器导管正确的连接顺序是:A接( )接( )接( )。
(2)写出装置甲中反应的化学方程式:___________________________________[来源:21世纪教育网]
___________________________________________________________________。21世纪教育网
(3)写出装置丁中反应的化学方程式:____________________________________21世纪教育网
____________________________________________________________________;
____________________________________________________________________。
解析:实验室制乙烯的反应原理为:CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O。由于浓硫酸的强氧化作用和脱水作用,反应过程中会产生SO2、CO2等杂质气体。因此要收集纯净的乙烯,在收集前需先用碱液洗气,除去杂质气体SO2和CO2。
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
答案:(1)F G H
(2)CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O
(3)CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O21世纪教育网
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)21世纪教育网
1.[双选题]下列说法正确的是( )
A.假酒使人中毒是因为酒精中含有超标的甲醇(CH3OH)
B.乙醇是常用调味品的成分之一
C.甘油是油,属于酯类
D.乙二醇和丙三醇都是护肤品的常见成分
解析:假酒中若含有超标的CH3OH,轻则使人失明,重则中毒死亡,A正确。在日常生活中用到的调味品料酒的主要成分为乙醇,B正确。甘油的成分为丙三醇,属于醇类而不是酯类,C错误。丙三醇常用作护肤品,而乙二醇不是,故D错误。
答案:AB
2.[双选题]乙醇可以发生下列反应,在反应中乙醇分子断裂C—O键而失去羟基的是
( )
A.乙醇与金属钠反应
B.乙醇在铜的催化作用下与O2反应
C.乙醇在浓硫酸的作用下发生消去反应
D.乙醇的分子间脱水反应
解析:选项A中乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇羟基中的O —H键断裂;选项B中乙醇催化氧化生成乙醛,断裂的是O —H键和C—H键;选项C中乙醇发生消去反应生成乙烯,断裂的是C—O键和C—H键;选项D中乙醇的分子间脱水生成乙醚,断裂的是C—O键和O —H键。
答案:CD
3.下列醇类不能发生消去反应的是( )
A.乙醇 B.1-丙醇[来源:21世纪教育网]
C.2,2-二甲基-1-丙醇 D.1-丁醇
解析:醇类发生消去反应必须具备两个条件:①主链碳原子至少为2个,②与—OH相连的碳原子相邻的主链碳原子上必须具备氢原子。
答案:C
4.下列能发生消去反应且产物存在同分异构体的是( )
A.CH3OH B.CH3CH2CH2OH
C.CH2OHCH2CH2CH3 D.CH3CHOHCH2CH3
解析:甲醇不能发生消去反应。CH2OHCH2CH3消去反应得到CH2===CHCH3。CH2OHCH2CH2CH3消去反应产物也只有一种,为CH2===CHCH2CH3。CH3CHOHCH2CH3消去水时可得到CH2===CHCH2CH3或CH3CH===CHCH3两种烯烃。
答案:D
5.一定量的饱和一元醇与足量的钠反应,可得到22.4 L H2(标准状况下)。等量的该醇完全燃烧生成264 g CO2,该醇是( )
A.1-丙醇 B.乙醇
C.1-丁醇 D.1-戊醇
解析:根据生成H2的量与醇的定量关系:
2一元醇 ~ H2
2 mol 22.4 L
x 2 2.4 L
解得x=2。21世纪教育网
又知等量的该醇(2 mol)完全燃烧生成CO2的物质的量为n(CO2)==6 mol,可知1 mol该醇中含有3 mol碳原子,故为1-丙醇。
答案:A
6.某有机化合物的结构简式如下:
,下列关于该有机化合物的叙述不正确的是( )
A.能与金属钠发生反应并放出氢气
B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应,能被氧化为醛
C.不能发生消去反应
D.在浓硫酸催化下能与乙酸发生酯化反应
解析:含有碳碳双键、羟基,所以具有烯烃、醇的性质。
答案:C
7.某一元醇在红热的铜丝催化下,最多可被空气中的O2氧化成两种不同的醛。该一元醇的分子式可能是( )
A.C2H6O B.C3H8O
C.C4H10O D.C5H12O
解析:A项,C2H5OH被氧化为醛时只有CH3CHO一种结构。B项,C3H8O可以改写为C2H5—CH2OH,—C2H5只有一种结构,所以C3H8O只能被氧化成一种醛。C项,C4H10O可以改写成C3H7—CH2OH,—C3H7有—CH2—CH2—CH3和 两种结构,
所以C4H10O被氧化可能生成CH3CH2CH2CHO和 两种醛。D项,C5H12O可以改写为C4H9—CH2OH,—C4H9有—CH2—CH2—CH2—CH3、
21世纪教育网
四种结构,所以C5H12O被氧化可能生成
CH3CH2CH2CHO、
四种醛。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)1 mol分子组成为C3H8O的液态有机化合物A,与足量的金属钠作用,可生成11.2 L(标准状况)氢气,则A分子中必有一个________基,若此基在碳链的一端,且A中无支链,则A的结构简式为__________________________________________________;
A与浓硫酸共热,分子内脱去1分子水,生成B,B的结构简式为_______________;
B通入溴水能发生________反应,生成C,C的结构简式为________;A在有铜做催化剂时,与氧气一起加热,发生氧化反应,生成D,D的结构简式为___________________。
写出下列指定反应的化学方程式:
(1)A→B_______________________________________________________________。
(2)B→C_________________________________________________________________。
(3)A→D__________________________________________________________________。
解析:A的分子式符合通式CnH2n+2O,又能与金属钠作用产生H2,因此A是饱和一元醇,含有一个羟基,结构简式为CH3CH2CH2OH,A发生消去反应生成B:CH3CH===CH2,B能与溴水发生加成反应;A在铜做催化剂时能被氧气氧化为CH3CH2CHO。
答案:羟 CH3CH2CH2OH CH3—CH===CH2 加成
CH3—CHBr—CH2Br CH3CH2CHO
(1)CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑+H2O
(2)CH3CH===CH2+Br2―→CH3—CHBr—CH2Br
(3)2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O
9.(5分)由丁炔二醇可以制备l,3-丁二烯。请根据下面的合成路线图填空:
[来源:21世纪教育网]
(1)写出各反应的反应条件及试剂名称:
X____________;Y______________;Z____________。
(2)写出A、B的结构简式:
A________________;B________________。
解析:烯烃可以由醇脱水或卤代烃与NaOH的醇溶液共热发生消去反应制得。饱和一元醇脱水可得到只有一个双键的单烯烃,若制取二烯烃,则应用二元醇脱水制得。涉及到的各步反应为
答案:(1)Ni做催化剂、H2 稀硫酸做催化剂(或酸性条件下)、HBr 乙醇溶液、NaOH
10.(12分)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
[来源:21世纪教育网]
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式:______
________________________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇的氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是________;乙的作用是________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有________。要除去该物质,可先在混合液中加入________(填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯
c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过________(填实验操作名称)即可除去。
解析:(1)该实验的反应原理为2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
(2)(3)实验装置中,甲中的水为热水,其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气,与空气一起进入玻璃管中,在铜网的作用下进行反应后,从玻璃管中出来的物质有未反应的乙醇蒸气及少量O2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N2,它们一起进入乙中,乙中的水为冷水,其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体,不能冷却的少量O2和大量的N2进入到集气瓶中。
(4)由题意知,该物质呈酸性,说明该物质为乙酸。若要除去乙醇、水、乙醛中的乙酸,可先在混合液中加入NaHCO3溶液,发生CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+H2O+CO2↑反应,使CH3COOH转化为CH3COONa,再通过蒸馏即可除去。21世纪教育网
答案:(1)2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热
(2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气
(4)乙酸 c 蒸馏
11.(10分)现有A、B两种链状饱和一元醇的混合物0.3 mol,其质量为13.8 g。已知A和B的碳原子数均不大于4,且A的碳原子数比B少。
(1)混合物中A可能的分子式是________;B可能的分子式是________。
(2)若n(A)∶n(B)=1∶1时,A的名称为________;B的名称为________。
(3)若n(A)∶n(B)≠1∶1时,A的结构简式________;B的结构简式为________,则n(A)∶n(B)=________。
解析:(1)混合物的平均摩尔质量为=46 g·mol-1。
设其平均组成为CnH2n+2O,则14n+2+16=46,n=2。
由于A的碳原子数比B少,则A为CH4O,B为C3H8O或C4H10O。21世纪教育网
(2)若n(A)∶n(B)=1∶1,则=46,Mr(B)=60,B的分子式为C3H8O,所以A为甲醇,B为1-丙醇或2-丙醇。21世纪教育网
(3)若n(A)=n(B)≠1∶1,结合(1)(2)的分析可知,此时A为甲醇(CH3OH),则B为C4H10O,其可能的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH[或CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH]。21世纪教育网
设甲醇和C4H10O的物质的量分别为x、y,则根据题意有:=46,x∶y=2∶1。
答案:(1)CH4O C3H8O(或C4H10O)
(2)甲醇 1-丙醇(或2-丙醇)
(3)CH3OH CH3CH2CH2CH2OH[或(CH3)3COH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH] 2∶1
[随堂基础巩固]
1.下列物质属于醇类的是( )
①HO—CH2—CH2—OH ②CH3—OH[来源:21世纪教育网]
A.①②③④ B.①②③⑤21世纪教育网
C.①②⑤⑥ D.全部
解析:醇是烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代生成的有机化合物,④中的羟基连在苯环上,④是酚,⑥中,羟基连接的不是烃基而是羰基,⑥是羧酸。
答案:B
2.下列乙醇的化学性质不是由羟基所决定的是( )
A.跟金属钠反应21世纪教育网
B.在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O
C.在浓硫酸存在时发生消去反应,生成乙烯
D.当银或铜存在时跟O2发生反应,生成乙醛和水
解析:乙醇在O2中完全燃烧生成CO2和H2O说明乙醇分子中含有碳元素和氢元素,与是否含有羟基官能团无关。
答案:B
3.下列反应中,属于消去反应的是( )
A.乙醇与氢溴酸反应
B.乙醇与氧气反应生成乙醛[来源:21世纪教育网]
C.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯21世纪教育网
D.乙醇与浓硫酸共热到170℃
解析:A项属于取代反应,B项属于氧化反应,C项属于酯化反应,D项属于消去反应。
答案:D
4.丙烯醇(CH2==CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )21世纪教育网
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A.①②③ B.①②③④21世纪教育网
C.①②③④⑤ D.①③④
解析:物质的化学性质由结构决定,关键是找出物质所含的官能团。丙烯醇中含有两种官能团“”和“—OH”,因此上述五种反应均能发生。
答案:C
5.化合物甲、乙、丙有如下转化关系:
甲(C4H10O)乙(C4H8)丙(C4H8Br2)
回答:
(1)甲中官能团的名称是________,甲属________类物质,甲可能的结构有________种,其中可催化氧化为醛的有________种。
(2)反应条件①为_____________________________________________________,
条件②为___________________________________________________________。
(3)甲→乙的反应类型为________,乙→丙的反应类型为________。
(4)丙的结构简式不可能是________。
A.CH3CH2CHBrCH2Br
B. CH3CH(CH2Br)2
C.CH3CHBrCHBrCH3
D.(CH3)2CBrCH2Br
解析:由甲乙丙可知,甲为醇,乙为烯烃,丙为卤代烃。其中甲的结构可能有4种,乙的结构有3种:CH3—CH2—CH===CH2、CH3—CH===CH—CH3、,乙→丙的反应为与Br2的加成反应,因此丙的结构也有相应的3种,但丙的结构不可能为CH3CH(CH2Br)2。
答案:(1)羟基 醇 4 2
(2)浓硫酸、加热 溴水或溴的CCl4溶液[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
(3)消去反应 加成反应 (4)B
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列物质中,与苯酚互为同系物的是( )
解析:同系物必须首先要结构相似,苯酚的同系物则应是—OH与苯环直接相连,其次是组成上相差一个或若干个CH2原子团,所以为苯酚的同系物。21世纪教育网
答案:C21世纪教育网
2.由—C6H5、—C6H4—、—CH2—、—OH四种原子团一起组成属于酚类的物质有( )
A.1种 B.2种21世纪教育网
C.3种 D.4种21世纪教育网
解析:本题要求在充分理解酚的概念的同时,掌握4种原子团的连接方式,一价基团苯基(—C6H5)、羟基(—OH)只能处在两端,二价基团亚甲基(—CH2—)、亚苯基(—C6H4—)应处于链中,由此可写出两种基本形式:
,前式为芳香醇类物质,不符合题意,不讨论;后式为酚类物质,变换羟基的位置(邻、间、对)还可得出属于酚的另外两种结构。
答案:C
3.下列叙述正确的是( )
A.苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水,使苯酚生成三溴苯酚,再过滤除去
B.将苯酚晶体放入少量水中,加热时全部溶解,冷却到50℃形成悬浊液
C.苯酚的酸性很弱,不能使酸碱指示剂变色,但可以和碳酸氢钠反应放出CO2
D.苯酚也可以发生加成反应
解析:苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀(在水中),但会溶解于苯,且苯也能溶解溴,故A选项错误。苯酚在65℃以上与水可以任意比互溶,冷却至50℃将有部分苯酚析出,但此温度仍高于苯酚的熔点(43℃),析出物应形成乳浊液,故B选项错误。苯酚的酸性比碳酸弱,不能与NaHCO3反应生成CO2,故C选项错误。苯酚分子中含有苯环,在一定条件下能发生加成反应。
答案:D
4.某有机化合物结构如图所示,关于该有机化合物的下列说法正确的是( )
A.它是苯酚的同系物
B.1 mol该物质能与溴水反应消耗2 mol Br2,发生取代反应
C.1 mol该有机化合物能与足量金属钠反应产生0.5 mol H2
D.1 mol该有机化合物能与2 mol NaOH反应
解析:首先分析该有机化合物的结构,可以发现在该分子中既有醇羟基又有酚羟基,因而既能表现醇的性质,又能表现酚类的性质。根据同系物的定义可以看出它不属于苯酚的同系物。与钠反应时两类羟基都能参加反应,但是只有酚羟基可以与NaOH溶液反应。与Br2发生取代反应时,按照规律,只与酚羟基的邻、对位有关,而对位已被甲基占有,只能在两个邻位反应。
答案:B
5.[双选题]我国坚决禁止运动员通过服用兴奋剂来提高运动成绩。某种兴奋剂的结构简式为:21世纪教育网
有关该物质的说法不正确的是( )
A.该物质遇FeCl3溶液发生显色反应
B.在该物质中滴入酸性KMnO4溶液,观察到紫色退去,一定能证明结构中存在碳碳双键
C.1 mol该物质与浓溴水和H2反应时最多消耗Br2和H2分别为4 mol、7 mol[来源:21世纪教育网]
D.该分子的所有碳原子一定共平面
解析:该分子含有酚羟基,遇FeCl3溶液发生显色反应,酚羟基也能使酸性KMnO4溶液退色,A正确,B错误。分子中含有—C5H11的结构,所以所有碳原子不可能共平面,D错误。
答案:BD
6.已知C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3,某有机化合物的结构简式为,
Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质完全反应,
则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为( )
A.3∶3∶2 B.3∶2∶1
C.1∶1∶1 D.3∶2∶221世纪教育网
解析:与钠反应的有酚羟基、醇羟基和羧基,与NaOH反应的是酚羟基和羧基,与NaHCO3反应的只有羧基,其比值为3∶2∶1。
答案:B
7.据报道塑料奶瓶和婴儿奶粉罐中普遍存在的化学物质双酚A(如下图)并不会对婴儿或成人的健康构成威胁。关于双酚A的下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.该化合物属于芳香烃
B.该化合物与三氯化铁溶液反应显紫色
C.双酚A不能使溴水退色,但能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.1 mol双酚A最多可与4 mol Br2发生加成反应21世纪教育网
解析:双酚A中含有O元素,不属于芳香烃,A错误;双酚A中含有酚羟基,与三氯化铁溶液反应显紫色,B正确;双酚A中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应从而使溴水退色,C错误;1 mol 双酚A含有2 mol 碳碳双键,最多可以与2 mol Br2发生加成反应,D错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(8分)下列各化合物中,属于醇的是________,属于酚的是________,互为同分异构体的是________,互为同系物的是________(以上各空均填序号)。
解析:醇分子中羟基与饱和碳原子相连,酚分子中羟基与苯环相连。同分异构体的分子式相同而结构不同,可以是碳骨架异构,也可以是官能团的位置异构或类型异构。同系物的结构必须相似,且分子中相差一个或几个CH2原子团。羟基与饱和碳原子相连的有④⑦,所以二者属于醇;羟基与苯环直接相连的有①③⑧⑨,属于酚;分子式相同的有③④⑤,因它们结构不同而属于同分异构体;①和③、②和⑥因属同类物质,分子中相差CH2的整数倍而属于同系物。
答案:④⑦ ①③⑧⑨ ③④⑤ ①③、②⑥
9.(6分)各取1 mol下列物质,分别与足量溴水和H2反应:
(1)各自消耗的Br2的最大量是①________、②________、③________。
(2)各自消耗H2的最大用量是①________、②________、③________。
解析:根据有机化合物的官能团决定有机化合物的性质,溴水与苯、不发生反应,溴水可以与发生加成反应,而与酚发生苯环上的邻、对位取代反应。H2与、 均可发生加成反应。①苯环上有3个H
可被取代,—C15H27中可能存在一个 ,或者两个 ,所以消耗Br2的
最大量是5 mol,消耗H2的最大量也是5 mol。②根据丁香油酚的结构可知,消耗Br2的最大量为2 mol,H2的最大量为4 mol。③根据莪术根茎的色素的结构可知,消耗Br2的最大量为6 mol,消耗H2的最大量为10 mol。
答案:(1)①5 mol ②2 mol ③6 mol (2)①5 mol ②4 mol ③10 mol
10.(9分)为了确定CH3COOH、 及H2CO3的酸性强弱,有人设计了如图所示的装置进行实验:
(1)若锥形瓶中装有一易溶于水的正盐固体,则A中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B中盛放的试剂是____________________________________________,
它的作用是_________________________________________________________。21世纪教育网
(3)实验中观察到C中出现的主要现象是________________________________。
解析:由于酸性CH3COOH>H2CO3>,则可用CH3COOH与Na2CO3溶液混合产生CO2气体,经除杂后通入 溶液中,生成的在水中的溶解度较小,所以溶液 变浑浊。
答案:(1)2CH3COOH+CO===
2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)饱和NaHCO3溶液 吸收挥发出的乙酸蒸气
(3)溶液由澄清变浑浊
11.(16分)苯酚是重要的化工原料,通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知:
(1)写出C的结构简式:_________________________________________________。
(2)写出反应②的化学方程式:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出反应⑦的化学方程式:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出反应类型:③____________,⑥____________。
(5)下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是________。
a.三氯化铁溶液 b.碳酸氢钠溶液 c.石蕊试液
解析:因为水杨酸A,则A的结构简式为;又
由知苯酚的加成产物D的结构简式为。所以有
又由,知E的结构简式,由题给条件,可知C6H10Br2F的反应为消去反应,F的结构简式为,反应⑦为:
n ??。
比较阿司匹林和水杨酸的结构,可知只要检验样品中是否含有酚羟基便可确定样品中是否混有水杨酸,故检测试剂应选用FeCl3溶液。
(4)加成反应 消去反应 (5)a
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1.[双选题]由羟基分别跟下列某基团相互结合所构成的化合物中,属于酚类的是( )
解析:羟基与烃基相结合而成的化合物是否属于酚类,关键在于羟基是否直接与苯环上碳原子相连。21世纪教育网
答案:BD
2.用一种试剂就能区分开苯酚、乙醇、NaOH溶液、AgNO3溶液、KSCN溶液五种无色液体,这种试剂是( )
A.溴水 B.FeCl3溶液
C.金属钠 D.CuO
答案:B21世纪教育网
3.(2012·泉州高二检测)向下列溶液中通入过量二氧化碳,最终出现浑浊的是( )
A.氢氧化钙饱和溶液 B.醋酸钠饱和溶液
C.苯酚钠饱和溶液 D.氯化钙饱和溶液21世纪教育网
解析:最终A项生成Ca(HCO3)2,B项不反应,D项也不反应,只有C项生成苯酚出现浑浊。[21世纪教育网]
答案:C
4.有机化合物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应[21世纪教育网]
C.苯酚能和氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能和氢氧化钠溶液反应
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤素原子取代
解析:A项说明苯环对—CH3有影响;B项是官能团不同导致性质不同;C项说明苯环和—CH2CH3对—OH的影响不同;D项说明—OH对苯环上的H有活化作用。
答案:B
5.把少量的苯酚晶体放入试管中,加入少量水振荡,溶液里出现________,因为__________________________。逐渐滴入稀NaOH溶液,继续振荡,溶液变为________,其离子方程式为__________________________。向澄清的溶液中通入过量CO2,溶液又变为________,其离子方程式为__________________________。
解析:常温下,苯酚在水中的溶解度不大,故在少量水中液体浑浊;当加入NaOH溶液后,发生反应:
生成的苯酚钠易溶于水,又变成澄清溶液;当向苯酚钠的溶液中通入CO2时,发生反应重新生成苯酚。
答案:浑浊 苯酚常温下在水中的溶解度小 澄清
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一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.[双选题]下列物质能跟银氨溶液发生银镜反应的是( )
[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网
解析:含有—CHO官能团的物质能发生银镜反应。
答案:BD
2.下列有关银镜反应实验的说法正确的是( )
A.实验前试管先用热的烧碱溶液洗涤,再用蒸馏水洗涤
B.向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸银溶液,配得银氨溶液
C.采用水浴加热,也可直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
解析:做银镜反应实验时,所用试管必须洁净,故应用热碱液除去油污,再用蒸馏水清洗;加热过程中只能用水浴加热;配制银氨溶液时应向AgNO3溶液中滴加氨水至得到的沉淀恰好完全溶解;Ag和浓盐酸不反应,应选用稀硝酸清洗银镜。
答案:A
3.香料茉莉酮是一种人工合成的有机化合物,其结构简式为,下列关于茉莉酮的说法正确的是( )21世纪教育网
A.该有机物的化学式是C10H14O
B.1 mol该有机物与H2充分反应,消耗H2 4 mol
C.该有机物属于不饱和酮类物质,能发生银镜反应
D.该有机物能发生加成反应,但不能发生氧化反应
解析:有机化合物中含有酮羰基和碳碳双键,能发生加成反应,也能被酸性KMnO4等强氧化剂氧化,但不能发生银镜反应,1 mol有机化合物与H2充分反应消耗3 mol H2。
答案:A
4.3 g某醛跟足量的银氨溶液反应,结果析出43.2 g银,则该醛是( )
A.甲醛 B.乙醛
C.丙醛 D.丁醛
解析:1 mol一元醛发生银镜反应通常可得到2 mol Ag,现得到=0.4 mol Ag,故醛应为0.2 mol,该醛的摩尔质量为3 g÷0.2 mol=15 g·mol-1。此题似乎无解,但不要忘记1 mol甲醛发生银镜反应可得到4 mol Ag,即3 g(0.1 mol)甲醛发生银镜反应可得到43.2 g(0.4 mol) Ag,与题意相符,故选A。
答案:A
5.下列说法中,正确的是( )
①乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 ②凡是能发生银镜反应的有机化合物也能与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀 ③醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
④完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
解析:①乙醛分子中存在—CH3,所有原子不可能共平面;②含有—CHO的有机化合物既能发生银镜反应,也能与新制Cu(OH)2悬浊液反应;③醛类物质中存在—CHO,既能被催化氧化为羧酸,又能被还原为醇;④等物质的量时,乙醇比乙醛耗O2量大。
答案:C
6.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下所示:
,关于茉莉醛的下列叙述错误的是( )
A.在加热和催化剂的作用下,能被氢气还原
B.能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
解析:A项,在一定条件下,苯环、碳碳双键及醛基均可被H2还原;B项,碳碳双键、醛基及苯环上的侧链均能被酸性KMnO4溶液氧化;C项,在铁催化下,茉莉醛可以与液溴发生苯环上的取代反应;D项,分子中存在碳碳双键,可与氢溴酸发生加成反应。
答案:D
7.从甜橙的芳香油中可分离得到如图所示结构的化合物。
现有试剂:①酸性KMnO4溶液;②H2/Ni;③Ag[(NH3)2]OH;④新制Cu(OH)2悬浊液,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:有机物分子中含有两种官能团,分别是碳碳双键和醛基,酸性KMnO4溶液能将两种官能团氧化,H2/Ni能和这两种官能团发生加成反应,银氨溶液和新制的悬浊液只能氧化醛基而不能氧化碳碳双键。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)21世纪教育网
8.(9分)下图中硬质试管A中放入干燥洁净的细铜丝,烧杯中放入温水,试管B中放入甲醇,右方试管C中放入冷水。向B中不断鼓入空气,使甲醇蒸气和空气通过加热到红热程度的铜丝。
(1)撤去A处酒精灯后铜丝仍然能保持红热的原因是
________________________________________________________________________。
(2)反应后将试管C中的液体冷却,取出少量,加入到新制的Cu(OH)2悬浊液中,加热到沸腾可观察到现象是____________。写出反应的化学方程式:______________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)2CH3OH+O22HCHO+2H2O该反应是一个放热反应,所以不加热的铜丝仍保持红热。
(2)生成的甲醛易溶于水,与新制的氢氧化铜在加热条件下反应生成氧化亚铜沉淀。
答案:(1)因为2CH3OH+O22HCHO+2H2O是一个放热反应
(2)有砖红色沉淀生成
HCHO+4Cu(OH)2CO2↑+2Cu2O↓+5H2O
9.(10分)在乙醛溶液中加入溴水,溴水退色,分析乙醛的结构和性质,其反应原理有三种可能:①溴在不饱和键上发生加成反应;②溴与甲基上的氢原子进行取代;③乙醛具有还原性,被溴水氧化。为此同学们进行了如下探究:
(1)向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,有沉淀产生,则上述第________种可能被排除,有同学提出用检测反应后溶液的酸碱性的方法进一步进行验证,就可确定究竟是何种反应原理,请指出此方案是否可行:____________,理由是_____________________________。
(2)分析可能的反应,若乙醛被溴水氧化,氧化后的主要产物应是___________________。
(3)若反应物Br2与生成物Br-物质的量之比是1∶2,则乙醛与溴水反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:假设乙醛溶液中加入溴水,溴在不饱和键上发生加成反应,则加成产物不能电离出Br-,从而不可能与硝酸银溶液反应生成沉淀;如果是溴与甲基上的氢原子进行取代,则除了有机产物外,还产生了HBr,可以与硝酸银溶液反应生成AgBr沉淀;如果是乙醛被溴水氧化,还原产物为HBr,同样可以与硝酸银溶液反应生成AgBr沉淀。从以上分析可排除第①种情况,且因为第②③种反应都有HBr生成,用检测反应后溶液酸碱性的方法不能确定究竟是何种反应原理。虽然两者都有HBr生成,但生成的HBr的物质的量不同,如果是取代反应,一分子Br2中的一个溴原子取代氢原子的位置,另一个溴原子形成Br-,反应物Br2与生成物Br-的物质的量之比是1∶1;若乙醛被溴水氧化,氧化产物为乙酸,一分子Br2被还原可生成两分子HBr。因此,若反应物Br2与生成物Br-的物质的量之比是1∶2。则乙醛与溴水的反应为氧化反应。
答案:(1)① 不可行 ②、③反应都有酸(HBr)生成 (2)乙酸
(3)CH3CHO+Br2+H2O―→CH3COOH+2HBr
10.(10分)柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素A。已知柠檬醛的结构简式为
(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有________。
①能使溴的四氯化碳溶液退色
②能与乙醇发生酯化反应
③能发生银镜反应[来源:21世纪教育网]
④能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
⑤能使酸性KMnO4溶液退色
A.①②③④ B.①②④⑤
C.①③④⑤ D.①②③④⑤
(2)要检验柠檬醛分子含有醛基的方法是__________________________________
________________________________________________________________________。
发生反应的化学方程式:______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)要检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法:_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验操作中,应先检验哪一种官能团?________________________________。
解析:(1)主要根据所含官能团、—CHO性质进行分析。①可与Br2发生加成反应,从而使溴水退色;②分子中无—COOH不能与C2H5OH发生酯化反应;分子中有—CHO可以发生③④两反应;⑤与—CHO均可以使酸性KMnO4溶液退色。(2)常用银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应检验—CHO的存在。(3)常用溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液来检验的存在。(4)—CHO也可使酸性KMnO4溶液退色,当—CHO与同时出现时,应先检验—CHO的存在,然后除去—CHO,再检验。21世纪教育网
答案:(1)C
(2)加入银氨溶液后水浴加热,有银镜出现,说明有醛基[或加入新制Cu(OH)2后加热,有砖红色沉淀产生可证明有醛基]
(3)在加银氨溶液氧化—CHO后,调pH至酸性,再加入溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液,若退色说明有21世纪教育网
(4)醛基(或—CHO)
11.(10分) 有机化合物A为茉莉香型香料,A在一定条件下可转化为B,继而转化为C,如下图所示。
(1)A分子中含氧官能团的名称是____________。
(2)C的分子结构可表示为(其中R和R′代表不同的烃基):
A的化学式是__________,A可以发生的反应是________________(填字母序号)。[来源:21世纪教育网]
a.还原反应 b.加成反应 c.氧化反应 d.水解反应
(3)已知含有烃基R的有机化合物R—OH与浓溴水反应产生白色沉淀,则含有烃基R′的有机化合物R′—OH的类别属于____________________。
(4)A分子结构中只有一个甲基,A的结构简式是____________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________。
解析:(1)A与银氨溶液反应,说明A中有—CHO。
(2)B能与Br2加成生成C(),说明A中有一个和—CHO,A的分子式为C14H18O,能发生加成、氧化反应。
(3)因为R—OH与浓溴水产生白色沉淀,所以R肯定是苯环,则R′的碳原子数为5,R′—OH应属于醇。
(4)若只有一个甲基,
[随堂基础巩固]
1.下列物质不属于醛类的是( )21世纪教育网
答案:B
2.下列有关有机物的化学性质的叙述中,错误的是( )
A.能被新制Cu(OH)2氧化
B.能使酸性KMnO4溶液退色21世纪教育网
C.能发生加成反应
D.1 mol该有机化合物只能和1 mol H2加成
解析:该物质中含有两种官能团:“”和“—CHO”,根据其性质可知D项错误。[来源:21世纪教育网]
答案:D[来源:21世纪教育网]
3.下列4个化学反应中,与其他3个反应类型不同的是( )
A.CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
B.CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C.2CH2===CH2+O22CH3CHO
D.CH3CH2OH+HBr―→CH3CH2Br+H2O21世纪教育网21世纪教育网
解析:选项A、B、C中的反应均为氧化反应;选项D中的反应为取代反应。
答案:D
4.[双选题]乙醛蒸气跟氢气的混合物,通过灼热的镍催化剂时就发生反应生成乙醇,此反应属于( )
A.取代反应 B.消去反应
C.加成反应 D.还原反应
解析:乙醛催化加氢,断裂上C===O键中的一个键,C原子上加一个H,O原子上加一个H,生成乙醇,此反应又称为还原反应。
答案:CD
5.有A、B、C三种烃的衍生物,相互转化关系如下:[来源:21世纪教育网]
其中B可发生银镜反应,C跟石灰石反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(1)A、B、C的结构简式和名称依次是_____________________________________、
________________、________________。
(2)写出下列反应的化学方程式。
①A→B的化学方程式为______________________________________________。
②B→C的化学方程式为_______________________________________________。
③B→A的化学方程式为_______________________________________________。
解析:已知A、B、C为烃的衍生物:ABC,说明A为醇,B为醛,C为羧酸,且三者碳原子数相同。醇在浓H2SO4存在时加热至170℃产生的气体与溴水加成得1,2-二溴乙烷,则A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。
答案:(1)CH3CH2OH,乙醇 CH3CHO,乙醛
CH3 COOH,乙酸
(2)①2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 21世纪教育网
②2CH3CHO+O22CH3COOH
③CH3CHO+H2CH3CH2OH
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列有关糖类物质的叙述中正确的是( )
A.糖类是有甜味的物质
B.由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物属于糖类
C.葡萄糖和果糖互为同系物,蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
D.糖可分为单糖、双糖和多糖
解析:单糖、低聚糖一般有甜味,多糖如淀粉、纤维素没有甜味,A不正确。由C、H、O组成的有机化合物除糖外还有醇、酸、酯等,B不正确;葡萄糖和果糖分子式相同而结构不同,互为同分异构体,C不正确。糖分为单糖、双糖和多糖,D正确。
答案:D
2.[双选题]按糖类的科学定义,下列物质不属于糖类的是( )
解析:糖类是多羟基醛、多羟基酮以及水解能生成它们的化合物。A是三羟基醛,D是三羟基酮。B是一羟基醛,C是三羟基羧酸。
答案:BC
3.下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是( )
A.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,观察发生的现象
B.取尿样,加H2SO4中和碱性,再加入新制Cu (OH)2悬浊液,观察发生的现象
C.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸,观察发生的现象
D.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸,观察发生的现象
解析:尿糖的主要成分是葡萄糖。
答案:C
4.核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,
下列关于核糖的叙述正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.可以跟氯化铁溶液作用显色
D.可以使紫色石蕊试液变红
解析:核糖的分子式C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,A错。由于核糖结构中含—CHO,可以发生银镜反应,B正确。而C、D不符合糖类物质的性质。
答案:B
5.下列关于二糖的说法不正确的是( )
A.蔗糖与麦芽糖都含有多个羟基21世纪教育网
B.麦芽糖和蔗糖的分子式都是C12H22O11
C.麦芽糖和蔗糖水解产物完全相同21世纪教育网
D.麦芽糖能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应[来源:21世纪教育网]
解析:麦芽糖和蔗糖的分子式都是C12H22O11,但麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,蔗糖不能,二者都能水解,但水解产物不同。
答案:C
6.下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制Cu(OH)2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,加入到银氨溶液中,不能发生银镜产生,证明蔗糖不水解
解析:做银镜反应之前要用碱中和稀硫酸。
答案:D
7.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是( )
A.都属于糖类,水解最终产物都是葡萄糖
B.淀粉和纤维素都是非还原性糖
C.它们都是天然高分子化合物
D.它们的通式都是(C6H10O5)n,互为同分异构体
解析:淀粉和纤维素的通式都是(C6H10O5)n,但是n值不同,所以不是同分异构体。21世纪教育网21世纪教育网
答案:D
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(12分)A、B、C是大家熟悉的与生命活动密切相关的三种化合物,它们所含元素不超过三种,并有如下所示转化关系:
其中化合物D也是日常生活中常见的化合物,在一定条件下可与单质X发生如下变化。
回答下列有关问题。
(1)在A、B、C、D四种化合物中,所含元素完全相同的化合物是____________和____________。
(2)常温下,A和B是通过____________________转化成C的。该转化的实质是____________________。
(3)目前,化合物B在自然界中的含量逐渐上升,它会引起____________________。
(4)D跟浓硫酸和乙酸共热时的反应方程式为__________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
解析:A、B、C是与生命活动密切相关的物质,如水、糖类、油脂、蛋白质等,人呼吸时吸进氧气,呼出二氧化碳,所以CO2也是与生命活动密切相关的化合物。由“B在自然界的含量逐渐上升”可推知B可能是CO2,它的增加会引起“温室效应”;化合物D可能是一种有机化合物,再结合题给方程式D+3X―→3A+2B,而多数有机化合物完全燃烧后生成CO2和水,则可推知A为H2O,X为O2,从而确定D的分子式为C2H6O,又由于D是日常生活中常见的化合物,则D为CH3CH2OH;而CO2与H2O反应生成O2和C,容易想到这是光合作用使CO2与H2O反应生成葡萄糖,以便贮存能量,则C为葡萄糖;葡萄糖在一定条件下可转化为CH3CH2OH和CO2,与题意相符。
答案:(1)葡萄糖 乙醇 (2)光合作用 CO2和H2O反应生成葡萄糖贮存能量 (3)温室效应
9.(8分)A、B、C、D四种有机化合物,它们分子中C、H、O三种元素的质量比都是6∶1∶8。在通常状况下,A是一种有刺激性气味的气体,对氢气的相对密度为15,其水溶液能发生银镜反应;B的相对分子质量是A的6倍,B常做制镜工业的还原剂;C和D两物质的蒸气密度都是2.68 g·L-1(标准状况),它们也互为同分异构体,但C的水溶液能使石蕊试液变红,而D是不溶于水的油状液体,具有水果香味。试写出A、B、C、D的名称和结构简式,A________、__________;B________、________;C________、________;D________、________。
解析:因四种物质分子中C、H、O三种元素的质量比都是6∶1∶8,C、H、O原子个数比为∶∶=1∶2∶1,因此实验式为CH2O。又因A的相对分子质量是15×2=30,是一种有刺激性气味的气体,水溶液能发生银镜反应,故A为甲醛。B的相对分子质量为30×6=180,分子式为C6H12O6,又因B常用做制镜工业的还原剂,故B为葡萄糖。C、D的相对分子质量都是2.68×22.4=60,分子式都是C2H4O2,C溶液显酸性,D为油状液体,故C为乙酸,D为甲酸甲酯。[来源:21世纪教育网]
答案:A.甲醛 HCHO
B.葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO[来源:21世纪教育网]
C.乙酸 CH3COOH
D.甲酸甲酯 HCOOCH3
10.(6分)如图所示,淀粉水解可产生某有机化合物A,A在不同氧化剂作用下,可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8),B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原成为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。已知,相关物质被氧化的难易顺序是RCHO最易,R—CH2OH次之,′最难。
请在下列空格中填写A、B、C、D、E、F的结构简式。
A__________;B__________;C__________;
D__________;E__________;F__________。
解析:淀粉水解的产物A既可被氧化,又可被还原,且还原产物、氧化产物均为6个C,则可初步推断A应为葡萄糖,由氧化生成B、C的分子式知,C为二元羧酸,B为一元羧酸,D为六元醇。
答案:A:HOCH2(CHOH)4CHO
B:HOCH2(CHOH)4COOH
C:HOOC(CHOH)4COOH
D.HOCH2(CHOH)4CH2OH
11.(13分)在课外实验中,某学生用蔗糖、碳铵、生石灰、硫酸四种药品,从AgNO3(内含少量Fe3+和Al3+)废液中提取单质银,其流程图如下图所示:
(1)写出沉淀D的成分________,A的成分________。
(2)写出反应②的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出生成C的离子方程式:______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出③的离子方程式:__________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
解析:本题可以从如下两个方面考虑:除去Fe3+、Al3+要用碱,可考虑制取碱;将Ag+转化为Ag,可以考虑用银氨溶液与含有醛基的化合物反应,这就需要将Ag+转化为银氨溶液,同时要制得含有醛基的化合物。所以,本题的关键是制取NH3和葡萄糖。因为NH3可以将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去,且NH3又能将Ag+转化为银氨溶液;葡萄糖可以由蔗糖水解得到。因此A为碳铵,B为NH3,溶液C是银氨溶液,D则为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,E为蔗糖,F为葡萄糖。
答案:(1)Fe(OH)3和Al(OH)3 碳铵和生石灰
(2)C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(3)Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)+OH-+2H2O
(4)CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+NH+3NH3+2Ag↓+H2O[来源:21世纪教育网]
[随堂基础巩固]
1.下列有关糖类的叙述中,正确的是( )21世纪教育网
A.糖类是具有甜味的物质21世纪教育网
B.糖类是具有Cn(H2O)m通式的物质
C.糖类是含有醛基或羰基的物质
D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能产生它们的物质
解析:糖类不一定具有甜味,如纤维素是多糖,但没有甜味,反之,具有甜味的物质也不一定是糖类,如甘油有甜味,属于多元醇,A错。糖类的通式为Cn(H2O)m,但少数属于糖类的物质不一定符合此通式,而少数符合此通式的物质又不是糖类,B错。糖类是含有多羟基醛或多羟基酮类物质,C中没有指明是否含有羟基,不准确。
答案:D
2.酒精、乙酸和葡萄糖三种溶液,只用一种试剂就能将它们区别开来,该试剂是( )21世纪教育网
A.金属钠 B.石蕊试液
C.新制的氢氧化铜悬浊液 D.NaHCO3溶液
解析:新制Cu(OH)2与乙醇不反应,与乙酸溶液反应变成蓝色;葡萄糖遇Cu(OH)2加热有砖红色沉淀生成。
答案:C
3.我国是糖类生产大国,在各种糖中,蔗糖产量又居榜首。蔗糖是食品产业中的常用原料,也是许多化工行业中的一种重要原料。关于蔗糖有如下几种说法,请判断其中不正确的是( )
A.蔗糖不是淀粉水解的产物
B.蔗糖的水解产物为葡萄糖
C.蔗糖分子不含醛基
D.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体21世纪教育网
解析:蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖。
答案:B
4.可通过实验来验证淀粉水解生成还原性糖,其实验包括下列一些操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是( )
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液,中和并呈碱性 ④加入新制的Cu(OH)2悬浊液 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③
C.①⑤⑥③④② D.①⑥④⑤③②
解析:淀粉水解是在酸性条件下进行的,而水解后生成的还原糖在与新制Cu(OH)2悬浊液反应时,必须在碱性条件下,否则不反应。
答案:C
5.有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是葡萄糖、蔗糖、淀粉、甲酸乙酯中的一种。经实验测得:
①B、C均能发生银镜反应。
②A遇碘水变蓝色。
③A、C、D均能水解,水解液加碱后均能发生银镜反应。21世纪教育网
(1)试判断它们各是什么物质:
A________,B________,C________,D________。[21世纪教育网
(2)写出实验③有关水解反应的化学方程式:21世纪教育网
A水解:___________________________________________________________。
C水解:___________________________________________________________。21世纪教育网
D水解:___________________________________________________________。
解析:据实验②推知A为淀粉;据①③知B只能发生银镜反应,却不能水解,推知B为葡萄糖;据③知D能水解,水解液加碱后能发生银镜反应,故D为蔗糖;则C为甲酸乙酯。
答案:(1)淀粉 葡萄糖 甲酸乙酯 蔗糖
(2)(C6H+nH2OnC6H
HCOOCH2CH3+NaOHHCOONa+CH3CH2OH
C12H22O+H2OC6H+C6H
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.关于乙酸的下列说法中不正确的是( )
A.乙酸是一种重要的有机化合物,是具有强烈刺激性气味的液体
B.乙酸分子里含有4个氢原子,所以乙酸不是一元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇21世纪教育网
解析:羧酸是几元酸是根据酸分子中所含羧基的数目来划分的,一个乙酸分子中只含有一个羧基,故为一元酸。
答案:B
2.下列物质中,既可与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀,又可与Na2CO3水溶液反应的是( )
A.苯甲酸 B.甲酸
C.乙二酸 D.乙醛
解析:能与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀,说明分子结构中含有醛基,它又可与Na2CO3水溶液反应,说明分子结构中有羧基。
答案:B
3.有4种相同浓度的溶液:①盐酸,②碳酸,③醋酸,④石炭酸,它们的酸性由强到弱的顺序是( )
A.①>②>③>④ B.②>③>④>①
C.①>③>②>④ D.①>③>④>②
解析:由 +CO2+H2O―→ +NaHCO3知,酸性:H2CO3> ;由2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+H2O+CO2↑知,酸性:CH3COOH>H2CO3;由HCl+CH3COONa―→CH3COOH+NaCl知,所以酸性:HCl>CH3COOH。21世纪教育网
答案:C
答案:C21世纪教育网
4.在同温同压下,某有机化合物和过量Na反应得到V1 L氢气,另一份等量的有机化合物和足量的NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则此有机化合物可能是( )
A.HOCH(CH3)COOH B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
解析:Na既能与羟基反应,又能与羧基反应。NaHCO3只与羧基反应,不与羟基反应。因此,能使生成的CO2与H2的量相等的只有A项。
答案:A21世纪教育网
5.某物质中可能含有:(a)甲酸;(b)乙酸; (c)甲醇;(d)甲酸乙酯中的一种或几种,在鉴定时有下列现象:①能发生银镜反应; ②常温时不与氢氧化铜悬浊液反应;
③与含碱的酚酞溶液共热时红色消失,则该物质中( )
A.几种物质都有 B.只有d
C.有c和d D.有d,可能有c
解析:由现象①说明可能有a、d中的至少一种,由现象②说明无a、b,由③进一步说明有d,由题意无法判断甲醇是否存在。
答案:D[来源:21世纪教育网]
6.某羧酸衍生物A,其分子式为C6H12O2,实验表明A和氢氧化钠溶液共热生成B和C,B和盐酸反应生成有机化合物D,C在铜催化和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应,由此判断A的可能的结构有( )
A.6种 B.4种
C.3种 D.2种
解析:A为酯,水解生成醇C和酸D,C在铜催化和加热条件下氧化为E,D、E都不能发生银镜反应,则D不是甲酸,E为酮,所以醇C中含,则A的结构只可能为
答案:D
7.1 mol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
解析:根据有机化合物结构简式知,1 mol有机化合物含有1 mol酚羟基、2 mol酚酯基。1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH,1 mol酚酯基水解消耗2 mol NaOH,故1 mol有机化合物最多消耗5 mol NaOH。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(6分)乙酰水杨酸是药物阿司匹林的主要成分,是常用的镇痛解热药,请完成下列的有关问题:21世纪教育网
(1)乙酰水杨酸的结构简式为,乙酰水杨酸分子中的官能团有________和________。
(2)乙酰水杨酸不可能发生的反应是________。
A.中和反应 B.与钠反应生成氢气
C.消去反应 D.催化加氢
解析:乙酰水杨酸的分子结构中含有羧基和酯基,故乙酰水杨酸能发生中和反应,能与Na反应放出H2,分子中的苯环能在一定条件下与H2加成。
答案: (1)羧基 酯基 (2)C
9.(12分)有机化合物A易溶于水,且1 mol A能跟Na反应生成0.5 mol H2,但不与NaOH反应,已知A通过如下转化关系制得化学式为C4H8O2的酯E,且当D→E时,相对分子质量增加28;B是一种烃。
ABCDE
(1)写出E的不同种类的一种同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
(2)写出①、②、③的化学方程式,并在括号中注明反应类型:
①___________________________________________________________( );
②___________________________________________________________( );
③___________________________________________________________( )。
解析:1 mol A与Na反应生成0.5 mol H2,但不与NaOH反应,说明A为一元醇;B为醇A消去生成的烯,C为醛,D为羧酸。D与A反应生成分子式为C4H8O2的酯,则A分子中含2个碳原子。A为C2H5OH。
答案:(1)CH3(CH2)2COOH(其他合理答案均可)
(2)①C2H5OHCH2===CH2↑+H2O
消去反应[21世纪教育网]
②2CH3CHO+O22CH3COOH 氧化反应
③CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酯化反应或取代反应21世纪教育网
10.(6分)已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸:
CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH,
产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题:
F分子中含有8个原子,其组成中有环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是______________(填反应代号)。
(2)写出结构简式:E:__________________________________________________,
F:__________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
解析:由A的分子组成及A能与溴发生加成反应可知A为CH3CH===CH2,由与溴反应生成加成产物可知B为:CH3CHBrCH2Br,结合题给信息,B与NaCN发生取代反应生成CH3CH(CN)CH2(CN),该物质水解生成的E为CH3CH(COOH)CH2COOH,又知B水解生成的D为CH3CH(OH)CH2OH。E和D发生酯化反应生成F。
答案:(1)②③
21世纪教育网
11.(15分)下图中X是一种具有水果香味的合成香料,A是直链有机化合物,E与FeCl3溶液作用显紫色。
请根据上述信息回答:
(1)H中含氧官能团的名称是________,B―→I的反应类型为________。
(2)只用一种试剂鉴别D、E、H,该试剂是________。
(3)H与J互为同分异构体,J在酸性条件下水解有乙酸生成,J的结构简式为________________。
(4)D和F反应生成X的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由已知信息可以推出:X是酯,E是苯酚,A是直链、含醛基的有机化合物。B能连续氧化,其结构中含有—CH2OH,A、H中都含有一个双键,A是CH2===CHCH2CHO或CH3CH===CHCHO,B是CH3CH2CH2CH2OH,C是CH3CH2CH2CHO,D是CH3CH2CH2COOH,F是环己醇,I是CH3CH2CH===CH2,G是CH2===CHCH2COONH4或CH3CH===CHCOONH4,H是CH2===CHCH2COOH或CH3CH===CHCOOH。
答案:(1)羧基 消去反应 (2)溴水
(3)CH3COOCH===CH2
[随堂基础巩固]
1.[双选题]能与NaOH发生中和反应的羧酸是( )
A.苯酚 B.丙烯酸
C.丙酸 D.丙醛
解析:A、D皆不是羧酸。21世纪教育网
答案:BC
2.要使有机化合物转化为,可选用的试剂是( )
A.Na B.NaHCO3
C.NaCl D.NaOH
解析:酸性强弱顺序为—COOH>H2CO3>,所以NaHCO3仅能与—COOH反应生成—COONa,不能和酚羟基反应.21世纪教育网
答案:B21世纪教育网
3.把9.0 g乙二酸与某二元醇混合,在一定条件下完全酯化,生成W g环酯和3.6 g水,则该二元醇的相对分子质量可以表示为( )
A.Mr=10W-54 B.Mr=5W+13.5
C.Mr=45(W-3.6) D.Mr=2W+10.8
解析:根据“乙二酸+二元醇―→二元环酯+2H2O”可知,与9.0 g(0.1 mol)乙二酸完全反应的二元醇的物质的量也是0.1 mol,根据质量守恒,其质量为W g+3.6 g-9.0 g=(W-5.4) g,其摩尔质量为M=(10W-54) g·mol-1。故其相对分子质量为Mr=10W-54。
答案:A
4.某中性有机化合物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质,N经氧化最终可得M。则该中性有机化合物的结构可能有( )21世纪教育网
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:该中性有机化合物应属酯类,因其水解生成的醇N能氧化成水解生成的酸M,则该酯的结构式为RCOOCH2R,其中R为—C3H7,因—C3H7只有两种结构,故该酯亦只有两种结构。21世纪教育网
答案:B
5.有以下一系列反应,最终产物是乙二酸。
ABCDEF乙二酸(HOOC—COOH)
试回答下列问题:
(1)C的结构简式是____________。B―→C的反应类型是____________,E―→F的化学方程式是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)E与乙二酸发生酯化反应生成环状化合物的化学方程式是_____________________。
(3)由B发生水解反应或C与水发生加成反应均生成化合物G。在乙二酸、水、苯酚、G四种分子中,羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序是____________________。
解析:用“逆推法”的思路,以最终产物乙二酸为起点,逆向思考,推断出各有机物的结构简式后,再回答相关问题。题中出现“”这一转化条件就可以与卤代烃的消去反应相联系,出现“AB”,可联想到“醇→醛→酸”转化关系。
答案:(1)CH2===CH2 消去反应21世纪教育网
HOCH2—CH2OH+O2
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.组成最简单的氨基酸是( )
A.苯丙氨酸 B.丙氨酸
C.谷氨酸 D.甘氨酸
解析:甘氨酸的结构简式为H2N-CH2-COOH,它是组成最简单的氨基酸。
答案:D
2.误食重金属盐会引起中毒,下列措施中不能用来解毒的是( )
A.服大量鸡蛋清 B.服用豆浆
C.喝大量牛奶 D.喝盐开水
解析:重金属盐可使蛋白质变性,服用蛋白质可解人体重金属盐中毒。
答案:D
3.酶是生物制造出来的催化剂,能在许多有机反应中发挥作用。下图所示为温度t与反应速率v的关系曲线,其中表示有酶参加反应的是( )
解析:从两个方面把握酶的催化作用:一是在室温下酶就能对某些有机反应发挥催化作用;二是酶在30℃~50℃之间的活性最强,酶在稍高温度下会发生变性而失去催化作用。[来源:21世纪教育网]
答案:D
4.下列叙述中不正确的是( )
A.蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
B.所有蛋白质遇到硝酸后加热都会变黄
C.蛋白质盐析是可逆的物理过程,利用该性质可提纯和分离蛋白质
D.淀粉溶液、蛋白质溶液都可以产生丁达尔现象
解析:蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,最终产物是氨基酸;鸡蛋白的溶液遇浓硝酸,微热,产生黄色,但不是所有蛋白质都发生这种颜色变化;蛋白质的盐析是物理过程,是可逆的;蛋白质的变性是化学变化,是不可逆的;胶体能产生丁达尔现象。[来源:21世纪教育网]
答案:B
5.下列过程不属于化学变化的是( )
A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出[来源:21世纪教育网]
D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%的甲醛溶液)浸泡植物种子
解析:A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,析出的蛋白质加水,仍能溶解,A项不是化学变化。B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应,是化学变化过程。C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,析出沉淀是因蛋白质变性,属化学变化。D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,即:使这些生物体的蛋白质发生变性反应,是化学变化。
答案:A
6.下列有机化合物水解时,键断裂处标示不正确的是( )
解析:根据有机化合物水解的反应过程进行判断,一般是该有机物生成时从什么原子间成键,水解时就从什么原子间断裂。
答案:D
7.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
①制乙酸乙酯时,把乙醇和乙酸依次加入浓硫酸中 ②用灼烧的方法可以区别丝和棉花 ③油脂水解可得到氨基酸和甘油 ④纤维素和淀粉都是多糖,二者互为同分异构体 ⑤溴乙烷、油脂和蛋白质在一定条件都能水解 ⑥乙醇中是否含水,可用金属钠来检验 ⑦乙烯和乙烷都能发生加聚反应 ⑧蛋白质水解的最终产物是多肽
A.①②③⑧ B.②⑤
C.④⑤⑥⑦ D.①⑤
解析:①不能将乙醇、乙酸加到浓硫酸,易引起飞溅;③油脂水解得到甘油和高级脂肪酸;④淀粉纤维素分子中n值不同,不是同分异构体;⑥乙醇中有水应用无水硫酸铜检验;⑦乙烷不能加聚;⑧蛋白质水解的最终产物是氨基酸。
答案:B[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)21世纪教育网
8.(8分)氨基乙酸在水溶液中存在如下平衡:
(1)若向氨基乙酸溶液中加入盐酸,则平衡向________方向移动,有机化合物(写结构简式,下同)________的浓度增大;若向氨基乙酸溶液中加入NaOH,则平衡向________方向移动,有机化合物________的浓度增大。
(2)若以Pt为电极在下列介质中电解氨基乙酸溶液:
①在强酸溶液中,在________极上析出氨基乙酸;在强碱溶液中,在________极上析出氨基乙酸。
②在pH=5时,请写出阳极的电极反应式____________。
解析:根据氨基乙酸在溶液中的电离平衡和平衡移动原理不难判断氢离子或氢氧根离子浓度的改变对平衡移动的影响。在强酸性溶液中氨基乙酸以离子存在,当电解时,阳离子()向阴极移动,氢离子在阴极上放电,OH-浓度增大,与反应转化为,故氨基乙酸在阴极上析出。同样,在强碱溶液中氨基乙酸以阴离子()形式存在,当电解时,氨基乙酸将在阳极上析出。
答案:(1)正反应 逆反应
(2)①阴 阳 ②4OH--4e-―→2H2O+O2↑[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
9.(6分)某有机化合物含有C、H、O、N四种元素,下图是该有机化合物的球棍模型。
(1)该有机化合物的分子式为________,结构简式为________。
(2)该有机化合物可能发生的反应有________(填编号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应
④氧化反应 ⑤酯化反应
(3)该有机化合物发生水解反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由该有机化合物的球棍模型可知,该有机化合物分子中含有4个价键的碳原子有5个,1个价键的氢原子有11个,3个价键的氮原子有1个,2个价键的氧原子有2个,故其分子式为C5H11NO2,其结构简式为
(2)该有机化合物分子中含有—OH,可发生取代、酯化、消去、氧化等反应,因含O,能发生水解反应。
答案:(1)C5H11NO2
10.(16分)Ⅰ.天然蛋白质水解产物中含有某物质A,A由C、H、O、N四种元素组成,A既能与NaOH反应,也能与HCl反应,在一定条件下,两分子A发生缩合反应生成B和一个分子的水,B的相对分子质量为312,当与浓硝酸反应时,显黄色。据此推断A、B的结构简式:A____________,B________。
Ⅱ.有机化合物A的结构简式如下图所示
(1)A的分子式为____________________。21世纪教育网
(2)在一定的条件下,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)有机化合物A在稀硫酸中受热会分解成B和C,其中C具有酸性,则有机化合物C的结构简式为________________________________________________________________。
(5)有机物C和下列哪种物质反应可以得到分子式为C7H5O3Na的盐?________。
A.NaOH B.Na2SO4
C.NaHCO3 D.NaCl
解析:Ⅰ.蛋白质水解可生成多肽或氨基酸,又因为水解产物可发生两分子缩合,因此A为氨基酸,A+A―→B+H2O,则A的相对分子质量为:=165,又因为B与浓硝酸发生显色反应,因此B中含有苯环,A中有苯环、—COOH、—NH2,A分子中余下结构的相对分子质量为165-77-45-16=27,应为C2H3,因此A的结构简式为,B的结构简式为:
Ⅱ.A中苯环和碳碳双键能与H2加成;在稀硫酸中肽键断裂,C具有酸性,C的结构简式为,要得到C7H5O3Na,只能是羧基参加反应,选C。
11.(9分)含有氨基(—NH2)的化合物通常能够与盐酸反应,生成盐酸盐,反应式如:R—NH2+HCl―→R—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。21世纪教育网
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______________________。
解析:A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,说明A分子中含有—NH2,不含酚羟基而含—COOH。二元苯基为—C6H4—,其式量为76,—NH2的式量为16,—COOH的式量为45。由于76+16+45=137,所以可推知A分子中只含有苯基、氨基和羧基,其结构简式为,由此得其分子式为C7H7NO2。B既不能被NaOH溶液中和,也不能跟盐酸成盐,说明B分子中不含酸性和碱性基团,将A分子中的—NH2和—COOH中的原子进行重组,只能是—CH3和—NO2,故B的结构简式为。
答案:(1)C7H7NO2(或写成C7H7O2N)
[随堂基础巩固]
1.表示一个分子的球棍模型图,它是蛋白质水解产物之一。图中“棍”代表单键或双键或叁键。不同颜色的球代表不同元素的原子,原子序数为1~10。该模型图表示的分子具有的性质是( )
A.只能与盐酸反应,不能与氢氧化钠反应
B.只能与氢氧化钠反应,不能与盐酸反应
C.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应
D.既不能与盐酸反应,又不能与氢氧化钠反应
解析:依题意,模型中原子的质子数为1~10,根据球棍模型中每个原子形成的共价键数目知,白球代表氢原子,红球代表氧原子,绿球表示碳原子,蓝球代表氮原子,其结构简式为H2N—CH2—COOH,它属于氨基酸。
答案:C21世纪教育网
2.H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH组成的混合物,在适当条件下形成两分子的直链脱水产物有( )[来源:21世纪教育网]
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:两分子氨基酸分子间脱水形成二肽时,既可以同种氨基酸分子间脱水,也可以不同种氨基酸分子间脱水,其中H2N—CH2—COOH与H2N—CH2—CH2—COOH分子间脱水时形成两种二肽。
答案:C21世纪教育网
3.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH
A.①②③ B.①②④⑤
C.⑤⑥ D.①②③⑤
解析:既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有:多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸弱碱盐 [如(NH4)2S]、两性化合物[如Al(OH)3、Al2O3]、氨基酸等。
答案:D
4.分子式与苯丙氨酸()相同,且同时符合下列两个条件:①有带两个取代基的苯环;②有一个硝基直接连接在苯环上。那么,这种物质的同分异构体的数目有( )21世纪教育网
A.3种 B.5种
C.6种 D.10种
解析:氨基酸与同碳原子的硝基化合物为同分异构体,据题意苯环上有一个—NO2,另一个基团则为正丙基或异丙基,分别有邻、间、对三种同分异构体,共2×3=6种。
答案:C21世纪教育网
5.某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它的热值低、口感好、副作用小,已在90多个国家被广泛使用。A的结构简式为
已知:①在一定条件下,羧酸酯或羧酸与含—NH2的化合物反应可以生成酰胺,如′+R″—NH2―→″+R′—OH,++H2O[来源:21世纪教育网]
②酯比酰胺容易水解。
请填写下列空白:
(1)在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是____________________和____________________。
(2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可以水解生成_____________________、____________________和______________________。
(3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,产物是甲醇和________(填写结构简式,该分子中除苯环之外,还含有一个6原子组成的环)。
解析:(1)据信息②,可知A在稀酸、加热条件下水解,首先生成的产物是醇和羧酸。21世纪教育网
(2)在较浓酸和长时间加热条件下,A除了发生酯的水解反应外,还发生了酰胺键的断裂,故最终得3种产物。
(3)根据题给信息“羧酸酯或羧酸和含—NH2的化合物反应生成酰胺”及题中已知条件,即可确定生成物的结构简式。21世纪教育网
答案:(1)CH3OH
(满分100分 时间90分钟)
21世纪教育网
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)[来源:21世纪教育网]
1.氧氟沙星是常用抗菌药,其结构简式为:
下列对氧氟沙星叙述错误的是( )
A.能发生加成、取代反应
B.能发生还原、酯化反应
C.分子内共有19个氢原子
D.分子内共平面的碳原子多于6个
解析:从氧氟沙星的结构简式看其分子中含有C===C键、C===O键和羧基,故可以发生加成、取代、还原、酯化等反应。分子中含有一个苯环,则与苯环直接相连的碳原子也应与苯环共平面,故分子中共平面的碳原子数应多于6个。
答案:C
2.木质素是制浆造纸工业的副产物,具有优良的物理化学特点,木质素的一种单体结构简式如下图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质的分子式是C10H12O3,不属于芳香烃
B.每摩尔该物质最多能消耗4 mol H2
C.遇FeCl3溶液呈血红色
D.该物质能发生酯化反应
解析:根据该有机化合物的结构知,分子中有酚羟基、醇羟基和碳碳双键、苯环,故A、B、D正确。C项应为紫色。
答案:C
3.从食品店购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验往往能得到银镜,产生这一现象的原因是( )
A.蔗糖本身具有还原性[来源:21世纪教育网]
B.蔗糖被还原
C.实验过程中蔗糖发生水解
D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解
解析:蔗糖本身没有还原性,既然从食品店购买的蔗糖能发生银镜反应,则可能是在生产和贮存过程中蔗糖部分水解生成了葡萄糖。
答案:D
4.下列说法不正确的是( )
A.含C18以上烷烃的重油经催化裂化可以得到汽油
B.用于广州亚运会火炬的丙烷是一种清洁燃料
C.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,说明有机物化合物分子中基团之间存在相互影响
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
解析:葡萄糖为单糖,不能发生水解反应。
答案:D
5.由—CH3、—COOH、—OH、中的两个基团组成的化合物中,与过量的NaOH溶液发生反应,反应后向所得产物中再通入二氧化碳,也能发生反应的物质种数有
( )
A.1种 B.2种[来源:21世纪教育网]
C.3种 D.4种
解析:在这四种基团两两组成的化合物中,能与NaOH溶液反应的应该是酸性的,它们是CH3COOH、 (即H2CO3) ,由于羧酸是比H2CO3酸性强的酸,因此,CH3COONa和溶液中通入CO2不起反应,只有Na2CO3和溶液中通入CO2才会反应。
答案:B21世纪教育网
6.[双选题]要合成带有放射性氧元素(*O)的乙酸乙酯,除供给催化剂外,还要选用的物质组合是( )
解析:羧酸和醇的酯化反应一般是羧酸脱羟基,醇脱羟基中的氢原子。即:
要使酯化反应的产物乙酸乙酯中有放射性氧元素(*O),必须使参加反应的乙醇分子中含有*O才行。
答案:BC
7.下列说法中,正确的是( )
A.卤代烃在NaOH的醇溶液中共热均能发生消去反应生成烯烃
B.凡是能发生银镜反应的物质都属于醛类
C.能与FeCl3溶液作用显紫色的有机化合物一般都含有酚羟基
D.酯类水解均能生成含有相同碳原子数的羧酸和醇
解析:有些卤代烃(如CH3Cl)不能发生消去反应,有些卤代烃发生消去反应的产物并不是烯烃,如CH2Cl—CH2Cl完全消去会生成HC≡CH;有些物质能发生银镜反应,但它们并不属于醛类,如HCOOCH3、CH2OH(CHOH)4CHO等;酯水解也可以生成碳原子数不等的羧酸和醇,如甲酸乙酯水解生成甲酸和乙醇。
答案:C
8.一环酯化合物结构简式如图,下列说法符合实际的是( )
A.其水解产物能使FeCl3溶液变色
B.该化合物所有的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.其分子式为C16H10O6
解析:由一环酯化合物的结构简式可知其分子式为C16H12O6,其分子结构中含“—CH2—”,故 所有原子一定不共平面;1 mol 该化合物能与4 mol NaOH发生反应;该化合物的水解产物中含有酚羟基,遇FeCl3溶液变紫色。
答案:A
9.伦敦奥运会上提出,坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是( )
A.遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
B.滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色退去,能证明结构中存在碳碳双键
C.1 mol 该物质分别与浓溴水和H2反应时最多消耗Br2和H2分别为4 mol、6 mol
D.该分子中的所有碳原子有可能共平面
解析:观察有机化合物的结构:分子中含有C===C、酚羟基两种官能团,该有机化合物就具有这两种官能团的性质。酚羟基易被氧化,所以B错;酚羟基的存在可以使FeCl3溶液显色,A中遇FeCl3溶液显紫色正确,但和苯酚不是同系物,A错。1 mol该物质与H2反应时最多消耗7 mol,C错。苯环的碳及其所连的六个原子共12个原子共平面,C===C及所连的四个原子共六个原子共平面。
答案:D
10.已知在浓硫酸存在并加热至140℃的条件下,2个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚,如
CH3CH2—OH+HO—CH2CH3
CH3CH2—O—CH2CH3+H2O
用浓硫酸跟分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合液反应,可得到醚的种类有
( )
A.1种 B.3种
C.5种 D.6种
解析:C2H6O的醇只有CH3CH2OH一种,而3个碳原子C3H8O的醇可以是CH3—CH2—CH2OH和两种。同种分子间可形成3种醚,不同种分子间可形成3种醚,共6种。
答案:D
11.下列有关化学实验的操作或说法中,正确的是( )
A.苯酚中滴加少量的稀溴水出现了三溴苯酚的白色沉淀
B.检验C2H5Cl中氯原子时,将C2H5Cl和NaOH溶液混合加热后,加入稀硫酸进行酸化
C.用无水乙醇和浓硫酸共热至140℃可以制得乙烯气体
D.制取溴苯应用液溴、铁屑和苯混合,反应后并用稀碱液洗涤
解析:苯酚与浓溴水作用生成三溴苯酚白色沉淀,A错误。检验C2H5Cl中的氯原子时,在水解后的液体中要加入稀硝酸酸化,B错误。乙醇与浓硫酸共热至170℃制得乙烯气体,C错误。
答案:D
12.食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是( )
A.步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B.苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应[来源:21世纪教育网]
D.步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
解析:A中利用的显色反应检验无干扰,正确。B中和菠萝酯中碳碳双键均可以被酸性KMnO4溶液氧化,正确。C中苯氧乙酸中含的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应。D项中步骤(2)产物也含碳碳双键能使溴水退色,故错误。
答案:D
13.将转变为
的方法为( )
A.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2
B.溶液加热,通入足量的HCl
C.与稀硫酸共热后,加入足量的Na2CO3[来源:21世纪教育网]
D.与稀硫酸共热后,加入足量的NaOH
解析:通过结构的变化,酯基变为酚羟基,而羧酸钠不变,需要酯的水解,可以加入足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2,故选A。
答案:A
14.胡椒酚是植物挥发油的成分之一,它的结构简式为
,下列叙述中不正确的是( )
A.1 mol胡椒酚最多可与4 mol氢气发生反应
B.1 mol胡椒酚最多可与4 mol溴发生反应
C.胡椒酚可与甲醛发生反应,生成聚合物
D.胡椒酚在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度
解析:1 mol苯环需3 mol H2,1 mol碳碳双键需1 mol H2,故A项正确。胡椒酚中苯环可与2 mol Br2发生取代反应(酚羟基的两个邻位),碳碳双键可与1 mol Br2发生加成反应,故共需3 mol Br2,B错。酚和醛可发生缩聚反应,C项正确。酚类物质随碳原子数增多,溶解度降低。
答案:B
15.[双选题]从葡萄籽中提取的原花青素结构为:
原花青素具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。有关原花青素的下列说法不正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.该物质既可看做醇类,也可看做酚类
B.1 mol该物质可与5 mol Br2反应
C.1 mol该物质可与7 mol NaOH反应
D.1 mol该物质可与7 mol Na反应
解析:结构中左环与右上环均为苯环,且共有5个羟基(可看做酚),中间则含醚基(环醚)和两个醇羟基(可看做醇),A正确。该有机化合物结构中能与Br2发生反应的只有酚羟基的邻位(共4个可被取代的位置),B错误。能与NaOH溶液反应的只有酚羟基(共5个),C错误。有机物中酚羟基和醇羟基共7个,都能与Na反应,D正确。
答案:BC
16.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.迷迭香酸属于芳香烃
B.1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1 mol迷迭香酸最多能和含5 mol NaOH的水溶液完全反应
解析:烃是指只含碳、氢两种元素的有机化合物,迷迭香酸中含有氧元素,A项错误。1分子迷迭香酸中含2个苯环,1个碳碳双键,最多能和7 mol氢气发生加成反应,B项错误。1分子迷迭香酸中含有4个酚羟基,1个羧基,1个酯基(1 mol酯基水解消耗1 mol NaOH),最多能和6 mol氢氧化钠发生反应,D项错误。
答案:C
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(8分)在试管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸,充分摇匀,冷却后再加入2 g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上。在试管②中加入5 mL Na2CO3饱和溶液,按图示装置连接。用酒精灯对试管①加热,当观察到试管②中有明显现象时,停止实验。
请回答下列问题:
(1)写出①中主要反应的化学方程式:__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)加入浓硫酸的目的是________________________________________________。
(3)试管②中观察到的现象是_____________________________________________。
(4)该实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一重要作用是__________,原因是________________________________________________________________________。
解析:根据题中实验操作及其他条件可知这是乙酸乙酯的制备实验。
(1)①中醋酸钠与硫酸反应生成乙酸,乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下可发生酯化反应。
(2)从(1)的反应方程式中可看出浓硫酸也是反应物。
(3)乙酸乙酯是有香味的油状液体,比水轻。
(4)该装置导气管插入了液面以下,多了一个球形干燥管,可见该球形干燥管的另一重要作用是防止Na2CO3溶液倒吸进试管①中。
(2)反应物、催化剂、吸水作用
(3)在试管中液面上有透明油状液体生成,可闻到一种香味;液面在玻璃导管中反复升起和下落
(4)防止倒吸 该装置的导气管插到了液面以下
18.(6分)A、B都是芳香族化合物,1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸。A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只能得到CO2和H2O,且B分子中碳和氢元素总的质量分数为65.2%。A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色。
(1)A的分子式是__________。
(2)B可能的三种结构简式是____________、____________、____________。
解析:假设A、B的相对分子质量分别为a、b,A、B均含苯环,因1 mol A水解得到1 mol B和1 mol CH3COOH,所以,Mr(A)-Mr(B)=Mr(CH3COOH)—Mr(H2O)=60-18=42,如果设a=200,则b≤200-42=158。
由题可知A含有—COOH(A溶液呈酸性,不能使FeCl3溶液显色),所以B也含有—COOH,还含有水解产生的—OH,故B中至少含有3个氧原子,设B中含n个氧原子。
B分子含氧量:1-0.652=0.348,
B的相对分子质量:=0.348=,
当n=3时,b=138<158(合题意),
当n=4时,b=184>158(不合题意)。
故B分子中有3个氧原子,分子式为C7H6O3,则A的分子式为C9H8O4;B的结构有三种
答案:(1)C9H8O4
19.(10分)已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。
(1)取9 g乳酸与足量金属Na反应,可生成2.24 L H2(标准状况),另取同质量的乳酸与同物质的量的乙醇反应,生成0.1 mol乳酸乙酯和1.8 g水,由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为________。
(2)乳酸在Cu做催化剂时可被氧化成丙酮酸(),由以上事实推知乳酸的结构简式为________。
(3)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4),则此环酯的结构简式是__________________。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,三分子相互反应,生成链状结构的物质,写出其生成物的结构简式:____________________________________________________________。
(5)在一定条件下,乳酸发生缩聚反应生成聚酯,该高聚物可表示为______________。
解析:根据乳酸的分子式知M(C3H6O3)=90 g·mol-1,9 g即0.1 mol乳酸与足量Na反应生成0.1 mol H2,推知1 mol C3H6O3中有2 mol —OH或1 mol—OH,1 mol—COOH;0.1 mol乳酸和乙醇反应:
乳酸 + 乙醇 ―→ 乳酸乙酯+水,
(C3H6O3) (CH3CH2OH) (H2O)
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol
推知1 mol C3H6O3中有1 mol —COOH,即1 mol C3H6O3中含有1 mol醇羟基,则其结构简式有两种:,由(2)知,乳酸的结构简式为CH3CHCOOHOH。
答案:(1)羧基 醇羟基
20.(12分)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下:
(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是______________________________(有机化合物用结构简式表示)。
(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_______________________________(有机化合物用结构简式表示)。
(4)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是________________________________________________________________________。
(5)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________。
(6)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应,则生成二氧化碳的体积为__________(标准状况)。
解析:(1)由A的结构简式推知A的分子式为C7H10O5。
(2)因A中含有,所以可与Br2发生加成反应。
(3)因A中含有—COOH官能团,可与NaOH溶液发生中和反应。
(4)根据B的结构简式可知由AB,发生的是消去反应。
(5)根据题设要求,所写同分异构体既含酚羟基又含酯基,则有以下3种情况,和
(6)因为1 mol —COOH能与1 mol NaHCO3反应产生1 mol CO2,则17.4 g A与足量NaHCO3反应生成的CO2为×22.4 L·mol-1=2.24 L。
答案:(1)C7H10O5
(4)消去反应
(6)2.24 L
21.(6分)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
D
提示:①CH3CH===CHCH2CH3
CH3COOH+CH3CH2COOH
②R—CH===CH2R—CH2—CH2—Br
请回答下列问题:21世纪教育网
(1)写出化合物C的结构简式:______________。
(2)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有________种。
(3)在上述转化过程中,反应步骤B―→C的目的是________。
解析:(1)根据题中信息①以及
推知C的结构简式为:,并由此推出
(2)9种同分异构体分别为:
(3)酚羟基易被氧化,由C→D中使用氧化剂KMnO4,故B→C的目的是保护酚羟基,使之不被氧化。
答案:(1)
(2)9
(3)保护酚羟基,使之不被氧化
22.(10分)(2011·海南高考)PCT是一种新型聚酯材料,下图是某研究小组合成PCT的路线。
请回答下列问题:
(1)由A生成D的化学方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由B生成C的反应类型是________,C的化学名称为________。
(3)由E生成F的化学方程式为_____________________________________________,
该反应的类型为________。
(4)D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有________________________(写结构简式)。
(5)B的同分异构体中,能发生水解反应,且苯环上一氯代产物只有一种的是________________________(写结构简式)。
解析:A分别经一系列反应得C和F,F与C又经缩聚反应生成了PCT,由PCT的结构可判断A中应含有苯环,且苯环上的两个取代基在对位,再根据A的分子式可得A的结构简式为;D由A生成,则D中含有氯原子,D在NaOH水溶液作用下生成E,由E的分子式可判断D生成E的反应为取代反应,E中应含有两个羟基,所以D中应含有两个氯原子,则D的结构简式为,E的结构简式为;E催化加氢可得F,则F的结构简式为,E生成F的反应类型为加成反应。D()的分子式为C8H8Cl2;D的同分异物体且属于单取代芳香化合物的有
的分子式为C8H6O4,其同分异构体中能发生水解反应;且苯环上一氯取代产物只有一种的有机物为
[来源:21世纪教育网]
(2)酯化(取代)反应 对苯二甲酸二甲酯
1.下列工业生产过程中,属于应用缩聚反应制取高聚物的是( )
A.单体CH2===CH2制高聚物??
B.单体 与CH2===CH—CH===CH2
制高聚物[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
C.单体CH2===CH—CH3制高聚物
D.单体HOCH2CH2OH与[来源:21世纪教育网]
[来源:21世纪教育网]
制高聚物
解析:缩聚反应的产物通常在链节中有明显的官能团,如酯基、肽键等。选项A、B、C中的物质都是通过所给的单体的加聚反应制得的,只有D是—COOH和—OH通过缩聚反应制取的。
答案:D
2.下面是一种线型高分子的一部分:21世纪教育网
由此分析,这种高分子化合物的单体至少有______________种,分别写出它们的结构简式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:从本题所示的高分子化合物的长链结构中可以看出多次出现类似酯的结构单元,所以这种高分子化合物是由酸和醇缩聚而成的聚合物。据长链可以得知结合处断裂后,碳原子上加羟基,氧原子上加氢,从而得出各种单体有(注意重复)5种。
3.已知锦纶和涤纶是常用的布料。请根据下列叙述回答有关问题。21世纪教育网
(1)已知涤纶的结构简式为
①合成涤纶的单体是__________________________________________________。
②合成涤纶的反应方程式和反应类型分别是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知合成锦纶只用了一种原料,这种原料的结构简式为
则合成锦纶的反应方程式和反应类型分别是______________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。21世纪教育网
解析:(1)从高聚物的结构上看,它是由经过缩聚反应生成的,此物质属于高聚酯,由酯化反应的特征:
可知该高聚物的单体应为:和HOCH2CH2OH。
(2)联想蛋白质水解时肽键的断裂部位,可写出生成锦纶的反应方程式。
缩聚反应
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长的是( )
A.CH3CH2CH2CH2Br和NaCN共热
B.CH3CH2CH2CH2Br和NaOH的乙醇溶液共热
C.CH3CH2Br和NaOH的水溶液共热
D.CH3CH2CH3和Br2(g)光照
解析:B、C可实现官能团的转化,D中可引入Br原子,但均不会实现碳链增长,A中反应为CH3(CH2)3Br+NaCNCH3(CH2)3CN+NaBr,可增加一个碳原子。21世纪教育网
答案:A
2.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH,需要经历的反应类型有( )
A.氧化——氧化——取代——水解
B.加成——水解——氧化——氧化
C.氧化——取代——氧化——水解
D.水解——氧化——氧化——取代
解析:由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步骤:
2CH2===CH2+O22CH3CHO,
2CH3CHO+O22CH3COOH,
CH3COOH+Cl2Cl—CH2COOH+HCl,
Cl—CH2COOH+H2OHOCH2COOH+HCl,
故反应类型:氧化—氧化—取代—水解。
答案:A21世纪教育网
3.某有机化合物甲经氧化得乙(分子式为C2H3O2Cl),而甲经水解可得丙,1 mol丙和2 mol乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)。由此推断甲的结构简式为( )
A.Cl—CH2—CH2OH B.HCOOCH2Cl
C.Cl—CH2CHO D.HO—CH2CH2—OH
解析:本题主要采用筛选法,A项中,甲氧化为乙:Cl—CH2COOH。甲水解为丙:HOCH2CH2OH,二者反应生成C6H8O4Cl2。B项中,HCOOCH2Cl氧化为,不是乙。C项中,氧化后为Cl—CH2COOH,水解后为HO—CH2CHO,不能反应生成C6H8O4Cl2。D项中,不能水解。
答案:A21世纪教育网
4.下列说法正确的是( )
A.卤代烃的消去反应比水解反应更容易进行
B.在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,然后加入几滴AgNO3溶液,出现淡黄色沉淀
C.消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
D.在溴乙烷与NaCN、CH3C≡CNa的反应中,都是其中的有机基团取代溴原子的位置
解析:卤代烃的消去反应和水解反应的条件不同,无法比较哪个更容易进行,A错误。在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,溴乙烷水解生成乙醇和NaBr,加入几滴AgNO3溶液生成了AgBr沉淀,但由于NaOH溶液是过量的,同时生成AgOH,可转化为棕色的Ag2O,观察不到淡黄色沉淀,B错误。消去反应是引入碳碳双键的主要途径,但不是唯一途径,如乙炔与H2按1∶1加成可生成乙烯,C错误。在取代反应中,一般是带相同电荷的基团相互取代,金属有机化合物中,金属带正电荷,有机基团带负电荷,取代溴乙烷中溴原子的位置,D正确。
答案:D
5.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格林试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成:
所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷[来源:21世纪教育网]
C.甲醛和2-溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷
解析:由题给信息可知产物中与—OH相连的碳原子是羰基碳原子,要合成需要丙酮和一氯甲烷。
答案:D
6.已知乙烯醇(CH2===CH—OH)不稳定,可自动转化为乙醛。乙二醇在一定条件下发生脱水反应,也有类似现象发生,所得产物的结构简式有人写出下列几种,其中不可能的是( )
①CH2===CH2 ②CH3CHO ③
④ ⑤?CH2—CH2—O?
A.① B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:乙二醇发生消去反应脱去一分子水生成乙烯醇,转化为CH3CHO,脱去两分子水生成CH≡CH,两个—OH之间脱去一个水分子生成,两分子乙二醇脱去两分子水生成,若干个乙二醇聚合在一起生成?。
答案:A
7.一定条件下,炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为:
2H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2
下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.该反应使碳链增长了2个C原子
B.该反应引入了新官能团21世纪教育网
C.该反应是加成反应[21世纪教育网
D.该反应属于取代反应
解析:乙炔自身化合反应为H—C≡C—H+H—C≡C—H―→H—C≡C—CH===CH2,实质为一个分子中的H和—C≡C—H加在另一个分子中的不饱和碳原子上,使碳链增长,同时引入碳碳双键。
答案:D
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(7分)根据下列转化网络图回答相关问题。该网络图中化合物B可发生银镜反应,C可与NaHCO3水溶液反应放出气体。
(1)写出A、B、D的结构简式:21世纪教育网
A ________,B ________,D ________。[来源:21世纪教育网]
(2)指出①、④、⑤三个反应的反应类型:
① ________,④ ________,⑤ ________。
解析:由题意可知其反应过程为
答案:(1)CH3CH2OH CH3CHO CH2===CH2
(2)取代(或水解)反应 消去反应 加成反应
9.(8分)阅读如下信息和反应关系:
(Ⅰ)烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理后可得到醛或酮(羰基和两个烃基相连接的化合物)。[来源:21世纪教育网]
(R1、R2、R3均为烷基或H原子)
(Ⅱ)醛酮均可与HCN加成,经酸性条件水解变成羟基羧酸:
(Ⅲ)烯烃A(CnH2n)发生如下反应:
其中B不能发生银镜反应,D、F、G的碳原子数相同,I是常见的塑料。请根据以上的信息和反应关系回答相关问题:
(1)书写结构简式:
A.____________,B.____________,I.____________。21世纪教育网
(2)填写反应类型:
F→G:____________,H→I:____________。
(3)书写化学方程式:
D→F:_____________________________________________________________;
E+G→H:_________________________________________________________。
解析:B不能发生银镜反应,可推知B中最少有3个碳原子,B为酮,由B→D→F的过程结合信息Ⅱ可知F或G中最少有4个碳原子。又因为I为(C5H8O2)n,可知E分子结构中有1个碳原子,G分子结构中有4个碳原子,再结合信息Ⅰ,可推知E为CH3OH,C为HCHO,
(2)消去反应 加聚反应
10.(12分)(2011·山东高考)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与浓硫酸共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液退色,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含有酯基,能够发生水解反应(属于取代反应),a对。含有碳碳双键,能够发生加成反应,d对。不能发生缩聚反应和酯化反应。
(2)根据图示转化关系,
可以推断C为(CH3)2CHCH2CH2OH,
(3)A为CH2===CHCHO,检验A是否完全反应可以选用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液。
(4)根据K的结构特点,可以推断K为
与过量NaOH溶液共热的反应为:
答案:(1)ad
(3)新制氢氧化铜悬浊液(或新制银氨溶液)
11.(12分)已知:
物质A在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质GHB。下图是关于物质A的一种制备方法及由A引发的一系列化学反应。
请回答下列问题:
(1)写出反应类型:反应①________,反应②________。
(2)写出化合物B的结构简式:________________________________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式:_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)反应④中除生成E外,还可能存在一种副产物(含结构),它的结构简式为____________。
(6)与化合物E互为同分异构体的物质不可能为________(填写字母)。
a.醇 b.醛 c.羧酸 d.酚
解析:根据HOCH2C≡CCH2OH与H2反应可得A为HOCH2CH2CH2CH2OH,A转化为D的条件是浓硫酸并加热,即发生了消去反应,所以D为1,3?丁二烯,D转化为C7H10O2,从C4H6和CH2===CH—COOH可以看出,D转化为E为加成反应,由GHB转化为C可知,GHB含有—OH和—COOH,所以GHB的结构简式为:HO—CH2CH2CH2—COOH,逆推B为
HO—CH2CH2CH2—CHO,GHB转化为C是分子内发生酯化反应生成内酯。
答案:(1)加成反应 消去反应
(2)HOCH2CH2CH2CHO
(3)HOCH2CH2CH2COOH
[随堂基础巩固]
1.下列反应可使碳链增长的有( )
①加聚反应 ②缩聚反应 ③酯化反应 ④卤代烃的氰基取代反应 ⑤乙酸与甲醇的反应
A.全部 B.①②③[来源:21世纪教育网]
C.①③④ D.①②③④
解析:题中所给反应都能使产物的碳原子数增多,碳链增长。
答案:A
2.在有机合成中,有时需要通过减短碳链的方式来实现由原料到目标产物的转化,某同学设计的下列反应中,可成功实现碳链减短的是( )21世纪教育网
A.乙烯的聚合反应
B.烯烃与酸性KMnO4溶液的反应
C.酯化反应
D.卤代烃与NaCN的取代反应
解析:A、C、D均会引起碳链的增长,只有B可使碳链变短,如:
CH3—CH==CH—CH32CH3COOH。
答案:B
3.下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是( )
A.苯和溴水共热[来源:21世纪教育网]
B.光照甲苯与溴的蒸气
C.溴乙烷与NaOH溶液共热
D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
解析:苯与溴水不发生反应,A项不正确;甲苯与溴蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃,B项正确;C项发生取代反应脱去溴原子;D项发生消去反应也脱去溴原子,故C、D也不正确。
答案:B21世纪教育网
4.在有机化合物中引入羟基的反应类型有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤加聚反应 ⑥缩聚反应 ⑦氧化反应 ⑧还原反应
A.①②③④ B.①②⑦⑧21世纪教育网21世纪教育网
C.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥
解析:卤代烃、酯的水解反应,烯烃等与H2O的加成反应,醛、酮与H2的还原反应,醛的氧化反应均能在有机物中引入羟基。
答案:B
5.从环己烷制备1,4-环己二醇的二醋酸酯要经过以下八步反应(其中所有无机物都已略去),其中有三步属于取代反应,两步属于消去反应,三步属于加成反应。
试回答
(1)反应①、________和________属于取代反应。
(2)写出下列化合物的结构简式:
B________________,C__________________。
(3)反应④所用的试剂和条件是__________________。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)⑦ ⑧
(3)NaOH醇溶液、加热
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.有下述有机反应类型:①消去反应;②水解反应;③加聚反应;④加成反应;⑤还原反应;⑥氧化反应。已知CH2Cl—CH2Cl+2NaOHCH2OH—CH2OH+2NaCl,以丙醛为原料制取1,2?丙二醇,所需进行的反应类型依次是( )
A.⑥④②① B.⑤①④②
C.①③②⑤ D.⑤②④①
解析:用逆推法分析
,然后从原料到产品依次发生还原反应(或加成反应)、消去反应、加成反应、水解反应。
答案:B
2.称为环氧乙烷,它在一定条件下,能与氢化物发生加成反应,氢原子加到氧原子上,其他部分加到碳原子上。下列对环氧乙烷的衍生物的叙述中,不正确的是( )
A.在一定条件下能与水反应生成
B.在一定条件下能与水反应生成
C.在一定条件下可以合成甘油
D.加入AgNO3溶液能生成难溶于硝酸的白色沉淀[来源:21世纪教育网]
解析:可看做有两种官能团,因此既要考虑—Cl的反应,又要考虑—O—处的反应。另外,它是一种共价化合物,不可能电离出Cl-,因此不能与AgNO3溶液反应。
答案:D
3.由环已醇制取己二酸己二酯,最简单的流程顺序正确的是( )
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应
⑤消去反应 ⑥酯化反应 ⑦中和反应 ⑧缩聚反应
A.③②⑤⑥ B.⑤③④⑥
C.⑤②③⑥ D.⑤③④⑦
解析:由环己醇制取己二酸己二酯,需要制得己二醇和己二酸,因此环己醇需要开环,即先要在环上引入双键,可利用醇的消去反应,再氧化双键开环。
答案:B
4.硅橡胶主要成分的部分结构如下所示,它是由二氯二甲基硅烷 经两种反应制成的,这两种反应是( )
21世纪教育网
A.消去、加聚 B.水解、缩聚
C.氧化、缩聚 D.水解、加聚
解析:二氯二甲基硅烷先水解生成二羟基二甲基硅烷,然后分子之间的羟基脱水缩聚形成硅橡胶。
答案:B
5.分析下列合成路线:
CH2===CH—CH===CH2A―→B―→C―→
则B物质应为下列物质中的( )
解析:结合产物特点分析:A为1,4-加成产物,经过三步反应生成 氧化而来,为防止双
键被氧化,需保护双键,应先加成再氧化,因此B为HO—CH2—CH===CH—CH2OH,C为 ,最后消去HCl得到碳碳双键。
答案:D
6.甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体。旧法合成的反应是:
(CH3)2C===O+HCN―→(CH3)2C(OH)CN;
(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4―→
CH2===C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
90年代新法合成的反应是:
CH3C≡CH+CO+CH3OH
CH2===C(CH3)COOCH3
与旧法比较,新法的优点是( )
①原料无爆炸危险[来源:21世纪教育网]
②原料都是无毒物质
③没有副产物,原料利用率高
④对设备的腐蚀性较小
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
解析:新法的原料中有可燃性气体CO,不能说“原料无爆炸危险”,①说法错误。CO有毒,所以不能说“原料都是无毒物质”,②说法错误。由新法的化学方程式看,产物只有一种,而旧法的化学方程式中,产物有两种,可推知新法的优点是“没有副产物,原料利用率高”,③说法正确。对比三个化学方程式,可知新法的原料中没有HCN和H2SO4,故对设备的腐蚀性较小,④说法正确。21世纪教育网
答案:D
7.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还原为氨基:,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
解析:由于苯胺还原性强易被氧化,应先氧化甲基再还原硝基。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(9分)已知:①苯环上新导入的取代基的位置主要与原有取代基的性质有关,把原有取代基称为定位基。若定位基使新导入的取代基进入它的邻位或对位,该定位基叫做邻、对位定位基,例如烷烃基;若定位基使新导入的取代基进入它的间位,该定位基叫做间位定位基,例如—NO2和—COOH。
②卤代烃跟苯可发生如下反应:
(注:若苯环上有间位定位基时,该反应不易发生)
③苯的同系物可发生如下氧化反应:21世纪教育网
请依次写出从原料苯和乙烯出发(无机试剂任选),合成间硝基苯甲酸的各步反应的化学方程式(其中生成—COOH的化学方程式可不写),并注明反应条件。21世纪教育网
解析:由题给信息知—CH3为邻对位定位基,要合成间硝基苯甲酸,应先转化为间位定位基—COOH。利用逆推法分析:21世纪教育网
答案:CH2===CH2+HBr―→C2H5Br,
9.(10分)一种用于治疗高血脂的新药灭脂灵(Hepronicate)是按如下路线合成的:
其中G的分子式为C10H22O3 ,试回答:
(1)写出结构简式: B______________________________________________。
E__________________________。
(2)上述反应中属于取代反应的是______________________________________(填序号);
(3)写出反应方程式:
反应②____________________________________________________________。
反应⑤______________________________________________________________。
F与银氨溶液反应___________________________________________________。
解析:由题所给信息同一个碳原子上连有2个 —OH会自动脱水生成—CHO,CH2Cl2在NaOH溶液中发生取代后脱水成B(HCHO),B和CH3(CH2)6CHO发生信息所示反应,由G为10个碳原子可知1分子CH3(CH2)6CHO和1分子HCHO加成生成
,则G为;
甲苯取代生成,1mol G和3 mol I 发生酯化反应生成H。
答案:
(2)①②⑤
10.(10分)(2010·天津高考,有改动)已知:
R—CH==CH—O—R′R—CH2CHO+R′OH
(烃基烯基醚)
烃基烯基醚A的相对分子质量(Mr)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4,与A相关的反应如下:
请回答下列问题:
由E转化为对甲基苯乙炔
()的一条路线如下:
(Mr=118,烃)
(1)写出G的结构简式:________________________________。21世纪教育网
(2)写出①~④步反应所加试剂、反应条件和①~③步反应类型:
序号
所加试剂及反应条件
反应类型
①
21世纪教育网
②
③
④
解析:本题考查考生对有机信息的提取能力和框图分析能力。利用信息可知A的分子式可写为(C3H4)nO,则:40n+16=176,n=4,所以A的分子式为C12H16O。由转化图可知B的碳原子数为3,该醇氧化生成的C能够发生银镜反应,故B的羟基在端点,故B是1-丙醇。从苯环上有两种不同环境的氢原子来看,E的同分异构体结构对称性应较强。E的相对分子质量为134,G的相对分子质量为118,二者差值为16,可见E发生加氢反应生成醇F,F发生消去反应生成烯烃G,从最终产物的结构来看,对甲基苯乙炔应是H发生消去反应所得。
答案:(1)
(2)
序号
所加试剂及反应条件
反应类型
①
H2,催化剂(或Ni、Pt、Pd),△
还原(或加成)反应
②
浓硫酸,△
消去反应
③
Br2(或Cl2)
加成反应
④
NaOH,C2H5OH,△
11.(10分)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)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________________________________________________________。21世纪教育网
解析:(1) 在KMnO4(H+)作用下—CH3氧化成—COOH,由C转化为D时为还原,可知是—NO2转化为—NH2,说明A转化为C是发生酯化反应形成—COOCH2CH3结构,所以、B为CH3CH2OH、C为;
(2) 中对位对称,共有4种H;
(3)中据信息可知结构中对位有—NO2且含有结构,说明是酯或酸,先考虑酯,先拿出结构,再有序思维,最后考虑酸;
(4)观察E、F、G可知水解后能产生的只有F;
(5)苄佐卡因碱性水解得,酸化后生成,发生缩聚形成高分子纤维。
答案:(1)A: B:CH3CH2OH C:
(2)4
[随堂基础巩固]
1.有机合成的三个步骤的正确的顺序为( )21世纪教育网
①对不同的合成路线进行优选 ②由目标分子逆推原料分子并设计合成路线 ③观察目标分子的结构21世纪教育网
A.①②③ B.③②①
C.②③① D.②①③
解析:进行有机合成时,先确定有机物的分子结构中的官能团,再设计出不同的合成路线,最后对不同的合成路线进行优选。
答案:B
2.根据下面合成路线判断烃A为( )
[来源:21世纪教育网]
A.1-丁烯 B.1,3-丁二烯
C.乙炔 D.乙烯
解析:由生成物的结构推知C为HO—CH2—CH2—OH,B为Br—CH2—CH2—Br,A为CH2===CH2。
答案:D
3.以乙炔为原料合成CH2BrCHBrCl时的反应过程是( )
A.先加HCl,再加HBr B.先加HBr,再加HCl
C.先加HCl,再加Br2 D.先加HBr,再加Cl2
解析:产物中每个碳原子各有一个溴原子,1个碳原子上有氯原子,因此应分别与HCl和Br2加成,因乙炔和HCl加成可生成CH2===CHCl,CH2===CHCl与Br2加成可得CH2BrCHBrCl。
答案:C
4.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变为所需产物,不产生副产物,实现零排放。以下反应均可在一定条件下进行,其符合绿色化学原理的是( )
①乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷
②乙烷与氯气制备氯乙烷
③乙醇与浓硫酸共热制取乙烯
④乙烯在一定条件下制备聚乙烯
A.①② B.②③21世纪教育网
C.③④ D.①④
解析:以“原料分子中原子全部转变成所需产物”为解题依据进行分析,乙烷与氯气发生取代反应,生成产物有一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等及氯化氢,原子不能全部转化为一种产物,不符合题意要求;乙醇在浓硫酸作用下,生成乙烯、水及其他副产物,也不符合要求;而①、④中反应物的原子可以完全转化为产物,符合要求。
答案:D
5.写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式(无机试剂自选):21世纪教育网
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
④________________________________________________________________________。
解析:对比给出的原料与目标产物可知,原料为卤代醇,产品为等碳原子数的环酯,因此,制备过程是醇羟基氧化成羧基,卤素原子再水解成羟基,最后发生酯化反应。
答案:①2CH2ClCH2CH2CH2OH+O2
2CH2ClCH2CH2CHO+2H2O
②2CH2ClCH2CH2CHO+O2
2CH2ClCH2CH2COOH
③CH2ClCH2CH2COOH+H2O[来源:21世纪教育网]
HO—CH2—CH2—CH2—COOH+HCl
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1. A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A中碳的质量分数为44.1%,氢的质量分数为8.82%,那么A的实验式是( )
A.C5H12O4 B.C5H12O3
C.C4H10O4 D.C5H10O4
解析:n(C)∶n(H)∶n(O)=∶∶=5∶12∶4,所以实验式为C5H12O4。
答案:A
2.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水,下列说法正确的是( )
A.混合气体中一定有甲烷
B.混合气体一定是甲烷和乙烯
C.混合气体中一定有乙烷
D.混合气体中一定有乙炔
解析:n(烃)∶n(CO2)∶n(H2O)=0.1 mol∶0.16 mol∶=1∶1.6∶2,所以该混合烃的平均分子式为C1.6H4,故混合烃中一定有CH4,又H原子数平均为4,故另一种烃可能是C2H4、C3H4等。
答案:A
3.某有机化合物中碳原子和氢原子的原子个数比为3∶4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液退色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是( )
解析:有机化合物的最简式为C3H4,设分子式为(C3H4)n,其相对分子质量为7.5×16=120.12×3n+4n=120,故n=3,即分子式为C9H12,不饱和度为4,因其不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液退色,所以有机化合物含有苯环,苯环的不饱和度为4,故苯环上的取代基为烷基。由于苯环上有两种一溴代物,两取代基在苯环上处于对位,该有机化合物的结构简式为。
答案:B
4.某有机化合物的蒸气完全燃烧时,所需氧气体积为相同状况下该有机物的蒸气体积的3倍,,产生二氧化碳的体积是自身体积的2倍,该有机化合物可能是( )
①乙烯 ②乙醇 ③乙醚 ④乙烷
A.①② B.②③[来源:21世纪教育网]
C.③④ D.①④
解析:燃烧后CO2的体积是本身的2倍,,说明该有机化合物含碳原子数为2。烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量=碳的物质的量+氢的物质的量/4,因此乙烯燃烧时耗氧量是它本身体积的2+4/4=3倍,乙烷的耗氧量是它本身体积的2+6/4=3.5倍,若为烃的含氧衍生物,则需适当转化,如将乙醇转化为C2H4·H2O,则耗氧量与C2H4相同;乙醚可转化为C4H8·H2O,耗氧量与C4H8相同。21世纪教育网[21世纪教育网
答案:A
5. 2.9 g烃A在足量O2中燃烧生成0.2 mol CO2,且其1H核磁共振谱图中含有两类峰,其面积之比为2∶3,则该有机化合物的结构简式为( )
A.CH3CH3 B.CH3CH2CH2CH3
D.CH3CH2CH3
解析:由烃的质量和CO2的质量求出含氢的质量,可以确定出n(C)∶n(H)=2∶5,且1H核磁共振谱图中的峰面积之比为2∶3,只有B符合。
答案:B
6.某芳香族有机化合物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有
( )
A.两个羟基 B.一个醛基
C.两个醛基 D.一个羧基
解析:由该有机化合物的分子式可求出不饱和度Ω=6,分子中有一个苯环,其不饱和度Ω=4,余下2个不饱和度、2个碳原子和2个氧原子。具有2个不饱和度的基团组合可能有三种情况:①两个碳原子形成1个—C≡C—、两个氧原子形成2个羟基,均分别连在苯环上;②两个碳原子形成1个羰基、1个醛基,相互连接;③两个碳原子形成2个醛基,分别连在苯环上。三种情况中氧原子数目都为2;而选项D中,1个羧基的不饱和度仅为1,氧原子数目已为2,羧基和苯环上的C的价键已饱和,都不能与剩下的1个碳原子以C==C键结合,故选D。
答案:D
7.[双选题]将一定量有机化合物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20 g,滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机化合物可能是( )
A.乙烯 B.乙二醇
C.乙醇 D.甲酸甲酯
解析:由CO2~CaCO3知
n(C)=n(CO2)==0.2 mol,
m(CO2)=0.2 mol×44 g/mol=8.8 g,
通入石灰水的m(CO2)+m(H2O)=20 g-5.8 g=14.2 g,m(H2O)=14.2 g-8.8 g=5.4 g,
n(H)==0.6 mol,
n(C)∶n(H)=0.2 mol∶0.6 mol=1∶3,
只有B、C的分子组成符合题意。
答案:BC[来源:21世纪教育网]
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(8分)法拉第在1820~1825年间对一种煤气的油状产品产生兴趣并对其进行研究,研究的主要步骤如下:
步骤一:这种油在80℃~87℃范围内蒸馏时,分离出一种新的碳氢化合物。法拉第当时测得这种化合物的熔点为5.5℃,沸点为82.2℃
步骤二:这种碳氢化合物蒸汽通过热的氧化铜(催化剂),分解成二氧化碳和水,再用装有固体氢氧化钠和无水氯化钙的吸收管完全吸收。若0.782 g蒸汽分解产生的二氧化碳和水相当于0.721 g碳和0.061 g氢。同时测得该有机化合物的相对密度是同条件下H2密度的39倍。
试回答下列问题:
(1)步骤一,蒸馏装置如上图,蒸馏的原理是______________________________,欲蒸馏出苯,加热方式最适宜用________________________。
(2)步骤二中,甲装置盛放的药品是_____________________________________。21世纪教育网
(3)该有机化合物的分子式为________________。
解析:该有机化合物只含有C、H两种元素,根据含有的C、H两种元素的质量可算出C、H之比为1∶1,又由与H2密度的相对比值可知其分子量为78,故为C6H6。
答案:(1)互溶的液体混合物,利用沸点不同,将其分开 水浴加热
(2)无水氯化钙 (3)C6H6
9.(9分)为测定一种气态烃的化学式,取一定量的A置于密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案,均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向,实验前系统内的空气已排除):
甲方案:[来源:21世纪教育网]
燃烧产物增重增重生成CO2
2.52 g 1.32 g 1.76 g
乙方案:
燃烧产物增重减轻增重
5.6 g 0.64 g 4 g
试回答:
(1)根据两方案,你认为能否求出A的最简式(填“能”或“不能”)?
甲方案:________;乙方案:________。
(2)请根据你选出的方案,通过计算求出A的最简式(实验式) ___________________。
(3)若要确定A的化学式,是否还需要测定其他数据?如果需要,应该测定哪些数据?
________________________________________________________________________
解析:(1)乙方案中将燃烧产物通过碱石灰时,二氧化碳和水蒸气都被吸收,不能求出碳氢元素的物质的量之比,所以不能求出A的最简式。
(2)甲方案中将燃烧产物先通过浓硫酸,水蒸气被吸收,通过碱石灰时,二氧化碳被吸收,点燃时CO反应生成二氧化碳,可以求出碳氢元素的物质的量之比,所以能求出A的最简式。
(3)确定有机化合物的化学式时,除了知道最简式外,还应该知道相对分子质量。特殊的,当有机化合物的最简式中氢原子数达到饱和时,则最简式即为分子式。
答案:(1)能 不能
(2)氢元素的物质的量为
n(H)=×2=0.28 mol,
碳元素的物质的量为
n(C)==0.07 mol,
n(C)∶n(H)=0.07∶0.28=1∶4,
所以A的最简式为CH4。
(3)因只有甲烷的最简式为CH4,其氢原子数已达饱和,所以不需再测其他数据。
10.(10分) (1)具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液退色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是________。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式_________________。
(2)化合物B含有C、H、O三种元素,相对分子质量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.3%。B在催化剂Cu的作用下被氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式是______________。
(3)D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应反应的化学方程式为________________________________________________________________________。21世纪教育网
解析:由题意(1)可知,A(C4H6O2)中含一个,一个—COOH,且有支链,故A为CH2==C(CH3)COOH,由题意(2)可确定B的分子式为C3H8O,符合饱和一元醇的通式,且能被氧化成醛,故含有—CH2OH基团,故B的结构简式是CH3CH2CH2OH。
(2)CH3CH2CH2OH
11.(12分) A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物,它们的关系如图所示:
[来源:21世纪教育网]
(1)化合物C的分子式是C7H8O,C遇FeCl3溶液显紫色,C与溴水反应生成的一溴代物只有两种,则C的结构简式为______________________________。
(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C的小20,它能跟NaHCO3反应放出CO2,则D分子式为__________,D具有的官能团是________。
(3)反应①的化学方程式是____________________________________________。[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________
(4)芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,F可能的结构简式是_____________________________________________。
(5)E可能的结构简式是_________________________________________________。
解析:(1)化合物C的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液显紫色,说明C中含有酚羟基,根据与溴水反应生成的一溴代物有两种,可知苯环上取代基位置为对位,其结构简式为。
(2)D为直链化合物,可与NaHCO3反应,可知其结构中有—COOH,C的相对分子质量为108,D的相对分子质量为88,去掉羧基剩余部分为88-45=43,由商余法43÷14=3余1可知D为C3H7—COOH,分子式为C4H8O2,官能团为羧基,D的结构简式为CH3CH2CH2COOH。
(3)由 (1)(2)可推反应①为
(4)根据D+F―→G(C7H14O2),可知F中含有3个碳原子,F为CH3CH2CH2OH或者
(5)F为醇,则E为羧酸,且含有苯环,根据B是A的同分异构体可推知E可能的
结构为21世纪教育网
[随堂基础巩固]
1.某有机化合物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是( )
A.该有机化合物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3
B.分子中C、H原子个数比为1∶2
C.有机化合物中必定含有氧21世纪教育网
D.有机化合物中一定不含氧
解析:因生成CO2和H2O的物质的量比为1∶1则n(C)∶n(H)=1∶(1×2)=1∶2,不能判断有机化合物分子中是否含有氧元素。
答案:B
2.有机化合物的不饱和度为( )21世纪教育网
A.8 B.7
C.6 D.5
解析:该有机化合物有分子式为C14H18,由计算公式:不饱和度=n(C)+1-=14+1-=6。
答案:C
3.某气态有机化合物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,至少需知的条件是( )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④X对氢气的相对密度 ⑤X的质量
A.①② B.①②④
C.①②⑤ D.③④⑤21世纪教育网
解析:已知C、H的质量分数可求得有机化合物X的最简式,再根据相对分子质量可确定其分子式。21世纪教育网
答案:B
4.两种气态烃组成的混合物共0. 1 mol,完全燃烧后得到4.48 L CO2(标准状况)和3.6 g水,则这两种气体可能是( )
A.CH4和C3H8 B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4 D.C2H4和C2H6
解析:因为0.1 mol混合物完全燃烧后得到4.48 L CO2 (标准状况)和3.6 g水,因此混合气体平均分子式为C2H4,故混合物中一定有甲烷(CH4),则另一种烃分子中H原子必须为4,且碳原子数要比2大,观察各个选项中的物质,只有B选项符合要求。
答案:B
5.在有机化合物分子中,不同氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)不同,根据峰值(信号)可以确定有机化合物分子中氢原子的种类和数目。例如乙醚的结构简式为:CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振谱中给出的峰值(信号)有两个。
化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振谱如图所示,则A的结构简式为______________,请预测B的核磁共振谱上有________个峰值(信号)。
解析:C2H4Br2可能有如下两种结构:CH2BrCH2Br和CH3CHBr2,由图可知,A的核磁共振谱上只有一种峰,说明其结构中只有一种不同化学环境的氢原子,则A的结构简式为CH2BrCH2Br,B的结构简式为CH3CHBr2。B的结构中有两种不同化学环境的氢原子,可以形成两种峰。21世纪教育网
答案:CH2BrCH2Br 221世纪教育网
[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.[双选题]下列说法不正确的是( )
A.高分子材料一般有固定的熔点21世纪教育网
B.相对分子质量大的高分子,一般具有热塑性,相对分子质量小的高分子,一般具有热固性
C.高聚物的聚合度一般是不确定的
D.高分子化合物的溶解一般比较缓慢[来源:21世纪教育网]
解析:对于高分子化合物来说,构成每个高分子的结构单元数目并不完全相同,即n不同,所以高分子化合物一般为混合物,无固定熔点,A错误而C正确。线型的高分子化合物具有热塑性,一些体型的高分子化合物具有热固性,是热塑性还是热固性与结构有关,与相对分子质量大小无直接关系,B错误。线型结构有机高分子能溶解在适当溶剂里,但溶解速率慢,D正确。
答案:AB
2.[双选题]下列说法中,正确的是( )
A.只有热塑性高分子材料才可能是塑料
B.用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯
C.有机玻璃是一种透明的塑料制品
D.塑料在自然环境下不易分解,可造成白色污染
解析:有些合成树脂具有热塑性,用它制成的塑料就是热塑性塑料。体型的酚醛树脂具有热固性,用它制成的塑料就是热固性塑料。用于包装食品的塑料通常是聚乙烯而不是聚氯乙烯。
答案:CD
3.下列物质中既能发生加聚,又能发生缩聚反应的有( )
解析:能发生加聚和缩聚反应的化合物中应含有的官能团是、—COOH、—NH2(或—OH)。
答案:D
4.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( )
A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座
C.自行车内胎 D.聚乙烯塑料膜
解析:对于A,其结构式为?,属于线型高分子化合物,对于C,结合生活实际,可知车辆内胎均可采用热补法(亦可以从自行车内胎具有弹性上,判断该物质是线型高分子材料)。对于D,其结构式为??,为线型材料。对于B,酚醛树脂既可以形成线型高分子材料(具有弹性),也可形成体型高分子材料(不具有弹性),而电木插座不具有弹性,则应为体型高分子材料。
答案:B21世纪教育网
5.[双选题]下列说法中正确的是( )
A.天然纤维就是纤维素21世纪教育网21世纪教育网
B.合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品
C.化学纤维的原料可以是天然纤维
D.生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
解析:天然纤维不仅包括纤维素,还包括羊毛、蚕丝等。生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品。在生产合成纤维的过程中包含有聚合反应,应属于化学变化。化学纤维的原料可以是天然纤维,如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。
答案:BC
6.ABS合成树脂的结构简式可表示为:
,则生成该树脂的单体种类和化学反应所属类别正确的是( )
A.1种 加聚反应 B.2种 缩聚反应
C.3种 加聚反应 D.3种 缩聚反应
解析:对ABS合成树脂的结构简式进行分析:主链上只有碳原子,没有其他原子或官能团,一定是加聚反应产物,且有一个碳碳双键,有一种单体为二烯烃:CH2===CHCH===CH2,另外两种单体为单烯烃:CH2===CHCN和。
答案:C
7.某药物的结构简式为:
,该物质1 mol与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为( )
A.3 mol B.4 mol
C.3n mol D.4n mol
解析:1 mol高聚物中含有3n mol酯基,水解后生成3n mol羧基和n mol酚羟基,与NaOH溶液反应,消耗4n mol NaOH。
答案:D
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(4分)某新型合成材料的结构简式如下:
它被涂在手术伤口的表面,在数秒钟内发生固化(加聚)并起黏结作用,以代替通常的缝合,是一种性能优良的功能高分子材料,写出该化合物固化时的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
解析:从题给合成材料的结构中含有碳碳双键分析,按照聚合反应的原理,应该断裂碳碳双键,发生加成聚合反应而形成高聚物。
9.(9分)羧酸酯RCOOR′在催化剂存在时可与醇R″OH发生如下反应(R′、R″是两种不同的烃基):
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH。
此反应称为酯交换反应,常用于有机合成中。在合成维纶的过程中,有一个步骤是把聚乙酸乙烯酯?转化成聚乙烯醇,这一步就是用过量的甲醇进行酯交换反应来实现的。
(1)反应中甲醇为什么要过量?
________________________________________________________________________
(2)写出聚乙烯醇的结构简式__________。21世纪教育网
(3)写出聚乙酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应的化学方程式:______________________。[来源:21世纪教育网]
解析:本题是以有机化学知识为载体的理论型简答题。
先通读题目,明确题给信息和提出的三个问题。然后细读反应式:
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH
生成物也是一种酯和一种醇,它们之间当然也会发生酯交换反应;反应中甲醇过量可以使平衡向右移动,使酯交换反应趋于完全,以提高反应物的利用率。根据题给信息中各原子或原子团的连接方式,酯交换反应可看做是R′与R″互换了位置,这样就可以写出聚乙酸乙烯酯与甲醇发生酯交换反应的化学方程式:
答案:(1)甲醇过量可以使平衡向目标生成物方向移动,使酯交换反应趋于完全,以提高反应物的利用率。
10.(12分)有机玻璃是一种重要的塑料,有机玻璃的单体A(C5H8O2)不溶于水,并可以发生以下变化:
请回答:
(1)B分子中含有的官能团是________、________。
(2)由B转化为C的反应属于(填序号)________。
①氧化反应 ②还原反应 ③加成反应 ④取代反应
(3)C的一氯代物D有两种,C的结构简式是______________________。
(4)由A生成B的化学方程式是__________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
(5)有机玻璃的结构简式是__________________。
解析:(1)因为A与稀硫酸共热生成B和CH3OH,且B与氢氧化钠溶液反应生成E,所以B分子中含有—COOH,又因为B能与H2发生加成反应生成C,所以B的分子中含有C==C键。
(2)B催化加氢的反应,既是加成反应,又是还原反应。
(3)因为C中含有4个碳原子,且有一个—COOH,所以当C的一氯代物有两种时,其结构简式为。
(4)B的结构简式是,由A生成B的化学方程式是
(5)A发生加聚反应的产物为?。21世纪教育网21世纪教育网
答案:(1)碳碳双键 羧基 (2)②③
11.(14分)尼龙-66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如下图所示(中间产物E给出了两条合成路线)。
已知:R—ClR—CNR—CH2NH2
完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应②______________________;反应③________________。
(2)写出化合物D的结构简式:__________________________________________。
(3)写出一种与C互为同分异构体,且能发生银镜反应的化合物的结构简式:________________________________________________________________________。
(4)写出反应①的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(5)下列化合物中能与E发生化学反应的是______。
a.NaOH b.Na2CO3
c.NaCl d.HCl
(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选):
________________________________________________________________________。
解析:此题可采用倒推的方式来解。根据尼龙-66的结构简式可推出C、E分别是HOOC(CH2)4COOH、H2N(CH2)6NH2。根据题给信息可知A为
Cl—CH2—CH==CH—CH2—Cl,由CH2===CH—CH===CH2到A应是1,3-丁二烯与Cl2的1,4-加成。B是环己醇,由应属于醇的氧化。
(3)关于C的同分异构体,符合题意的有很多,常见的有两类:一类是将—COOH拆成—CHO和—OH,另一类是将—COOH改成HCOO—(即甲酸酯类)。
(5)H2N(CH2)6NH2有碱性,能与HCl发生反应。
答案:(1)氧化反应 缩聚反应
(2)H4NOOC(CH2)4COONH4
[随堂基础巩固]
1.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是( )
A.二者都能使溴水退色,性质相似[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
B.二者互为同系物
C.二者最简式相同[来源:21世纪教育网]
D.二者分子组成相同
解析:乙烯分子中含有碳碳双键,而聚乙烯分子中无碳碳双键,结构不相似,性质不同,不互为同系物,也不能说分子组成相同。
答案:C
2.[双选题]下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是( )
A.有机高分子化合物又称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构复杂
C.对于高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
解析:有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两种,合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备,对于高分子化合物来说,尽管相对分子质量很大,没有一个准确的相对分子质量,只有一个范围,但它们均是由若干个链节组成的,因此结构并不复杂。
答案:BC
3.分别用下列各组物质作为单体,在一定条件下,通过缩合聚合反应能合成高分子化合物的是 ( )
①乙烯、丙烯、苯乙烯 ②乙酸、乙二醇 ③1,6-己二酸、1,6-己二胺 ④对苯二甲酸、乙二醇 ⑤α-氨基乙酸、α-氨基丙酸 ⑥α-羟基丙酸(或乳酸)
A.①③⑤⑥ B.①②③④
C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
解析:缩聚反应中,单体必须含有两个官能团。③中含有—COOH和—NH2;④中含有—COOH和—OH;⑤中含有—COOH和—NH2;⑥中含有—COOH和—OH。
答案:C21世纪教育网
4.橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物,具有良好的弹性,但强度较差。为了增强某些橡胶的强度,加工时往往需要进行硫化处理。即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高,强度越大,弹性越差。下列橡胶制品中,加工时硫化程度较高的是( )
A.橡皮筋 B.汽车轮胎21世纪教育网
C.普通气球 D.医用乳胶手套
解析:从生活经验可知,橡皮筋和普通气球的弹性好,所以硫化程度小;汽车轮胎与医用乳胶手套相比,前者要承受更大的压力,汽车轮胎需要有很高的强度,所以其硫化程度较高。
答案:B
5.最近医用化学杂志报告,用聚乙交酯纤维材料所制成的医用缝合线比天然高分子材料(如肠线)还好。前者的化学结构简式可表示为?,它是由中间有机化合物聚合而成的。
(1)试推导聚乙交酯纤维的单体_______________________________________________。
(2)写出有关的化学反应方程式_______________________________________________。
解析:本题可采用逆推法。既然高分子聚合物是由单体缩去小分子形成的,观察聚合物的结构可知,原单体应为羟基酸,所以给其链节左边的O原子上加—H,给右边的—CO—中的C原子上加—OH即可。
(2)先由单体进行分子间脱水形成环酯,即中间有机物,再由中间有机物进一步形成高分子化合物?。21世纪教育网
答案:(1)HO—CH2—COOH
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.某有机化合物在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为5∶2,则能确定有机化合物中( )
A.碳原子和氢原子的物质的量之比为5∶4
B.实验式为C5H4
C.化学式为C10H8
D.一定含有氧
解析:已知完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为5∶2,可知n(C)∶n(H)=5∶4,但因没给出其他条件,是否含氧不能确定,其实验式和化学式也都不能确定。
答案:A
2.化学与新型材料、环境保护、能源开发等密切相关。下列说法错误的是( )
A.人造纤维、合成橡胶和光导纤维都属于有机高分子化合物
B.使用生物酶降解生活废水中的有机化合物,可防止水体的富营养化
C.上海世博会很多展馆采用光电转化装置,体现当今“低碳”经济的理念
D.利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料有利于减少白色污染
解析:A项中光导纤维的成分是二氧化硅不是有机化合物。
答案:A
3.下列关于新型有机高分子材料的说法不正确的是( )21世纪教育网
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥
解析:有的新型高分子材料具有优异的生物兼容性,较少受到排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求,D项不正确。
答案:D
4.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是( )
解析:A、B和D的原子利用率均达不到100%,C项的原子利用率为100%。
答案:C
5.(2011·海南高考)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
6.由丙烯制取少量的丙三醇,需要经过下列哪几步反应( )
A.取代→加成→水解 B.消去→加成→水解21世纪教育网
C.取代→水解→加成 D.加成→消去→水解
解析:要制取丙三醇,应先使丙烯
答案:A
7.[双选题]下列高聚物必须是由两种单体缩聚而成的是( )
解析:A的单体是,B的单体是C6H5OH和HCHO,两者缩聚成B;C的单体是和CH2==CH—CH3,两者加聚成C;D的单体是NH2—CH2COOH和,两者缩聚成D。
答案:BD
8.随着工业的高速发展,橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要,近年来,人们合成了一种无机耐火橡胶,它的结构应是( )
解析:题目要求我们回答的是无机耐火橡胶,注意重点是无机,选项A、B、D都是属于有机物,而C是无机物,因为有机物中含有碳元素。
答案:C
9.某有机化合物的分子式为C8H8,经研究表明该有机化合物不能发生加成反应,在常温下不易被酸性KMnO4溶液氧化,但在一定条件下却可与氯气发生取代反应,而且其一氯代物只有一种。下列对该有机化合物结构的推断中一定正确的是( )
A.该有机化合物中含有碳碳双键
B.该有机化合物属于芳香烃
C.该有机化合物分子具有平面环状结构
D.该有机化合物具有三维空间的立体结构——立方烷
()
解析:有机化合物分子的不饱和度为5,但不能发生加成反应,不易被酸性高锰酸钾溶液氧化,说明分子中无不饱和键和苯环,只含饱和碳原子,不可能是平面环状结构,A、B、C错;与Cl2发生取代反应,一氯代物只有一种,说明分子中只有一种氢,D正确。
答案:D
10.已知卤代烃可与金属钠反应,生成碳链较长的烃:
R—X+2Na+R′—X―→R—R′+2NaX
现有碘乙烷和碘丙烷的混合物,使其与金属钠反应,不可能生成的烃是( )
A.戊烷 B.丁烷
C.2?甲基己烷 D.己烷
解析:只有碘乙烷反应生成丁烷,只有碘丙烷反应生成己烷,碘乙烷和碘丙烷反应生成戊烷,不可能生成的是2-甲基己烷。
答案:C
11.[双选题]喷水溶液法是科学家近期研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术,它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()“水溶液”,“水溶液”中高分子化合物与沙土粒子结合,在地表下30 cm~50 cm处形成一个厚度为0.5 cm的隔水层,既能阻止地下的盐分上升,又有拦截积蓄雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是
( )
A.聚丙烯酸酯的单体是CH2==CH—COOCnH2n+1
B.其聚合方式与制取酚醛树脂的聚合方式不同
C.聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应
D.聚丙烯酸酯具有强吸水性
解析:聚丙烯酸酯的链节上没有不饱和键,不能发生加成反应,也不含有—OH,因而不具有强吸水性;合成聚丙烯酸酯的单体是CH2==CH—COOCnH2n+1,它通过加聚反应得到聚丙烯酸酯,而制取酚醛树脂的反应是缩聚反应。
答案:CD
12.己二酸是合成尼龙-6,6的原料。据统计我国每年的需求量均在几十万吨以上。现有两种合成方法:
方法一(传统工艺),以苯为原料制备己二酸:
方法二(最新开发),以蔗糖为原料制备己二酸:
与传统工艺相比,关于方法二的优点,下列描述你认为正确的是( )
①原料(植物资源)来源广泛
②原料无毒无害
③反应在温和条件进行而不使用高压设备
④生产过程中对环境的危害小
⑤生产过程中只需要生物催化剂
⑥工艺简单,产率高
A.①②④⑥ B.①②③⑤
C.①②③④⑥ D.全部
解析:在传统工艺中常用的原料是苯,而在最新开发的工艺中用的原料是蔗糖,蔗糖的来源要比苯的来源广且无害,因为苯有毒。传统工艺中的条件压强达到2.6~5.5 MPa,温度最高达到250℃,而在最新开发的工艺条件压强为0.34 MPa,温度为室温,所以反应条件温和不使用高压设备。在生产过程中最新开发的工艺对环境的危害也比较小。最新开发的工艺中不仅需要生物催化剂,也要有一定的温度和压强,则⑤的说法是错误的。最新开发的工艺是比较简单的。综合得本题的答案为C。
答案:C
13.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染,PHB塑料就属于这种塑料,其结构简式为?,下列有关PHB的说法不正确的是( )
A.PHB是高分子化合物
B.用CH3CH2CH(OH)COOH在一定条件下可制得PHB
C.通过加聚反应可制得PHB
D.PHB的降解过程中有氧气参与反应
解析:PHB为高分子化合物,其单体为
,是通过缩聚反应得到的。
答案:C
14.为婴儿特制的新型的尿布——“尿不湿”,表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测,这种特殊物质的结构可能是( )
解析:从给出的分子的特征来看应是一种含有大量亲水基的物质,而羟基是一种较强的亲水基团,所以C正确。
答案:C
15.1 mol 有机化合物A(分子式为C6H10O4)经水解得到1 mol B和2 mol C。C经分子内脱水得到D,D可发生加聚反应生成高聚物。由此可知A的结构简式为
( )
A.HOOC(CH2)4COOH [来源:21世纪教育网]
B.HOOC(CH2)3COOCH3
C.CH3COO(CH2)2COOCH3
D.CH3CH2OOC—COOCH2CH3
解析:采用逆推法,D可发生加聚反应生成高聚物??,得D为乙烯,则C为乙醇;A(分子式为C6H10O4)水解得到1 mol B和2 mol C,B的分子式为C2H2O4,为乙二酸,结构简式为HOOC—COOH,推知A为CH3CH2OOC—COOCH2CH3。
答案:D
16.在国际环境问题上,一次性使用聚苯乙烯材料带来的“白色”污染极为严重,这种材料难分解、处理麻烦,最近研制出一种新材料?能代替聚苯乙烯,它是由乳酸(一种有机羧酸)缩聚而成,它能在乳酸菌的作用下降解而消除对环境的污染。 下列关于聚乳酸的说法正确的是( )
A.聚乳酸是一种纯净物
B.聚乳酸是一种羧酸
C.聚乳酸的单体是
D.其聚合方式和苯乙烯相同21世纪教育网
解析:因n值不同,聚乳酸为混合物,A错;乳酸中羧基与羟基合成了酯基,B错;聚乳酸通过缩聚形成,而苯乙烯需通过加聚合成高分子,D错。
答案:C
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
根据以上信息回答下列问题:
(1) 可由________和________两种有机化合物合成。
(2) 转变为需经过________、________、________等较合理的反应类型。
解析:根据信息,两种醛发生反应时,一种醛的α-H与另一种醛的醛基上的氧原子发生加成,生成羟基,α-C与醛基上的碳原子相连,则是由HCHO和CH3CH2CHO加成生成的。要使变为,应先变为,再与H2加成得到,最后再消去。
答案:(1)HCHO CH3CH2CHO
(2)消去 加成 消去
18.(6分)有机化合物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C和D三种物质。
(1)B中含氧官能团的名称是________。
(2)A―→C的反应类型是________;A~D中互为同分异构体的是________。
(3)由A生成B的化学方程式是____________________________________________。
解析:(1)根据B的结构可知,B中含有醛基和羧基两种含氧官能团。
(2)比较C、A的结构知,A发生消去反应后可得C。
(3)A发生催化氧化反应可得B:
答案:(1)醛基、羧基
19.(9分)下图是以苯酚为主要原料制取冬青油和阿司匹林的过程:
(1)写出①、②、③步反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)B溶于冬青油致使产品不纯,用NaHCO3溶液即可除去,简述原因:
________________________________________________________________________。
(3)在(2)中不能用NaOH也不能用Na2CO3,简述原因
________________________________________________________________________。
(4)1 mol 阿司匹林最多可与________ mol 氢氧化钠发生反应。
解析:(1)依据框图中各物质间的转化关系写出反应的离子方程式或化学方程式。
(2) 能与NaHCO3溶液反应生成易溶于水的,而与冬青油分层。
(3)B中的酚羟基能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。
(4)1 mol 能与3 mol NaOH发生反应生成和CH3COONa。
产物可溶于水而与冬青油分层,然后用分液法分离而除杂
(3)酚羟基可与其发生反应,而使冬青油变质 (4)3
20.(10分)某液态卤代烃RX(R是烷烃基,X是某种卤素原子)的密度是a g/mL。该RX可以跟稀碱溶液发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:
①准确量取该卤代烃b mL,放入锥形瓶中;
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,并放入几块碎瓷片,塞上带有长导管的塞子,加热,发生反应;
③反应完成后,冷却溶液,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀;
④过滤、洗涤,干燥后称重,得到固体c g。
回答下面问题:
(1)装置中长导管的作用是________________。
(2)步骤④中,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的________(离子)。
(3)该卤代烃中所含卤素的名称是________,判断的依据是________。
(4)该卤代烃的相对分子质量是________。
(5)如果在步骤③中加硝酸的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④中测得的c值21世纪教育网
________ (填下列选项代码)。
A.偏大 B.偏小 C.不变
解析:由白色沉淀知,卤化银是AgCl,故卤代烃中含的卤素是氯。
RCl ~ AgCl
mol[来源:21世纪教育网]
得M(X)= g/mol。
若HNO3的量不足,溶液中还有过量的NaOH,这样会与AgNO3反应生成AgOH,进一步生成Ag2O,使c值增大。
答案:(1)防止卤代烃挥发损失(或冷凝回流)
(2)Ag+、Na+或NO
(3)氯 得到的卤化银沉淀是白色的
(4) (5)A[来源:21世纪教育网]
21.(10分)菠萝酯是一种具有菠萝气味的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸()发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是________。21世纪教育网
(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是________________。
(3)苯氧乙酸有多种类型的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)____________。
(4)已知:
菠萝酯的合成路线如下:
①试剂X不可选用的是________(填字母)。
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液
c.NaHCO3溶液 `d.Na
②丙的结构简式是________________,反应Ⅱ的反应类型是________________。
③反应Ⅳ的化学方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:甲与苯氧乙酸发生酯化反应,故其结构中必定含有羟基;甲蒸气对氢气的相对密度为29,故其相对分子质量为58,5.8 g甲为0.1 mol,其中n(C)=0.3 mol,n(H)=0.6 mol,故其化学式为C3H6O,分子中不含甲基且是链状结构,故其结构简式为CH2CHCH2OH;苯氧乙酸的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,结构中必须含有酚羟基,根据苯氧乙酸的结构简式,一硝基取代物有两种的为对位结构,可写为
试剂X与苯酚中的酚羟基发生反应,其中b、d能发生反应,a、c不能选用;根据信息:R—ONaR—O—R′,可推得丙为ClCH2COOH,反应Ⅱ为取代反应;反应Ⅳ是甲和苯氧乙酸发生的酯化反应,故其反应方程式为
答案:(1)羟基 (2)CH2==CH—CH2OH
(4)①a、c ②ClCH2COOH 取代反应
22.(12分)某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:
(1)写出下列反应的反应类型:
S→A第①步反应____________、B→D__________________________________、
D→E第①步反应____________、A→P___________________________________。
(2)B所含官能团的名称是______________________________________________。
(3)写出A、P、E、S的结构简式:
A:______________________、P:_____________________________________、
E:______________________、S:_____________________________________。
(4)写出在浓硫酸存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:________
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(5)写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式:________________
________________________________________________________________________。
解析:根据框图中物质之间的转化关系及反应条件等信息可以判断:S→A为S的水解或取代(即—Cl被—OH取代)。S→B为S的消去反应。B→D为B的双键加成(即加入两个—Br)。D→E为消去反应。A在浓硫酸作用下加热发生两种脱水反应,A→B为醇羟基消去反应,A→P为醇羟基与羧基之间脱水形成分子内环酯的酯化反应。
由G的化学式:C4H4O4Na2可得F为C4H6O4,B为C4H4O4,S为C4H5ClO4,A为C4H6O5(相对分子质量为134)。由G可知A、S中均含有2个—COOH,由S→A转化可知A中含1个—OH,因此A的结构简式为。由此可推知P、E、S的结构简式分别为
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(4)在浓硫酸作用下F与足量乙醇反应的化学方程式为
(5)D的结构简式为HOOC—CHBrCHBrCOOH,因此D的同分异构体的结构简式为
答案:(1)取代(或水解)反应 加成反应 消去反应 酯化(或取代)反应 (2)碳碳双键 羧基
模块综合检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)[来源:21世纪教育网]
1.下列物质与互为同系物的是( )
解析:C中含有二个酚羟基,D中侧链不饱和,在A中,中的—OH没有与苯环直接相连,它属于芳香醇类。
答案:B
2.在一定条件下,下列药物的主要成分能发生:①取代反应,②加成反应,③水解反应,④中和反应这四种反应的是( )
解析:根据有机化合物官能团的性质,可以推出羧基能发生中和反应和酯化反应(取代反应);它们都能发生加成反应。A、C不能发生水解反应,D不能发生中和反应。
答案:B
3.(2011·福建高考)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
解析:本题考查与日常生活关系密切的几种有机化合物的性质与组成。油脂只含C、H、O三种元素,A项正确。蔗糖、麦芽糖组成相同但结构不同,B项正确。乙酸电离时,—COOH上的氢原子发生电离,C项错误。苯中氢原子被硝基取代生成硝基苯,D项正确。
答案:C
4.仅用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、己烯、甲苯4种无色液体区分开来,这种试剂是( )
A.FeCl3溶液 B.溴水
C.KMnO4溶液 D.金属钠
解析:FeCl3溶液只与苯酚反应显紫色,不与其他物质反应。溴水与酒精不反应,也不分层;与苯酚反应生成白色沉淀;与己烯发生加成反应后分为无色的两层;与甲苯发生萃取现象,分为两层,上层橙红色,下层无色。KMnO4溶液作为强氧化剂,苯酚、己烯、甲苯都可以被其氧化,从而使其退色。金属钠可与含羟基的物质酒精、苯酚反应生成H2。
答案:B
5.下列四个反应是有机合成中常用到的反应,请判断其中属于消去反应的是( )
解析:消去反应一般是通过消去卤化氢或H2O等小分子,可以形成双键或叁键等不饱和键。据此,可看出只有C是消去反应,A是取代反应(水解反应),B为取代反应(酯化反应),D为加成反应。
答案:C
6.(2010·陕西高考)下列各组中的反应,属于同一反应类型的是( )
A.由溴丙烷水解制丙醇,由丙烯与水反应制丙醇
B.由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷
D.由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇
解析:溴丙烷水解制丙醇属于取代反应,丙烯与水反应制丙醇属于加成反应,A错误。甲苯硝化制对硝基甲苯属于取代反应,由甲苯氧化制苯甲酸属于氧化反应,B错误。氯代环己烷消去制环己烯属于消去反应,而丙烯加溴制1,2-二溴丙烷属于加成反应,C错误。选项D中的两个反应均属于取代反应。
答案:D
7.有机化合物C7H15OH,若它的消去反应产物有3种,则此物质的结构为( )
解析:在C7H15OH的这四种同分异构体中,A和C的消去反应产物有2种,B的消去反应产物只有1种,D的消去反应产物有3种。
答案:D
8.L-链霉糖是链霉素的一个组成部分,结构如右图所示,下列有关链霉糖的说法错误的是( )21世纪教育网
A.能发生银镜反应
B.能发生酯化反应
C.能与H2发生加成反应
D.能与烧碱溶液发生中和反应
解析:该糖中含有—CHO,能发生银镜反应,能与H2发生加成反应,含—OH,能发生酯化反应。
答案:D21世纪教育网
9.(2011·浙江高考)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:本题考查有机化合物的结构和性质,意在考查考生对有机化合物性质的分析能力。色氨酸分子中存在氨基和羧基,可以分子内脱水形成内盐,色氨酸分子间可以形成氢键,具有较高的熔点,A 对。色氨酸含有氨基和羧基,能与酸、碱反应,因此调节 pH 能使其形成晶体析出,B 对。色氨酸含有氨基和羧基,分子间可发生缩聚反应,C 对。色氨酸含有氨基和羧基,褪黑素含有酰胺键,二者的结构不相似,但都既能与酸反应又能与碱反应,D 错。
答案:D
10.[双选题]“达菲”是瑞士罗氏公司研制的有效治疗人类禽流感的药物。达菲的主要合成原料是我国盛产的莽草酸。
下列说法不正确的是( )
A.莽草酸可溶于水
B.1 mol莽草酸最多可和4 mol NaOH溶液反应
C.从结构上推测,达菲既可与盐酸反应又可与氢氧化钠溶液反应
D.从结构上推测,以莽草酸为原料合成达菲须经过酯化反应等步骤
解析:莽草酸中含有多个—OH与1个—COOH,可溶于水。可与1 mol NaOH溶液反应。达菲中既含氨基也含H3PO4,故C项正确。达菲中有酯基,D项正确。
答案:B
11.取代反应是有机合成中获取中间产物的重要方法,已知某有机化合物的合成中需用到如下几种中间产物,请判断其中只能通过取代反应制得的是( )
A.CH3CH2Cl B.C6H5Cl
C.CH2ClCH2Cl D.CH2BrCH===CHCH2Br
解析:A可由CH2===CH2和HCl加成制得,B中C6H5Cl则只能由和Cl2发生取代反应得到,C可由CH2===CH2和Cl2加成得到,D可由CH2===CH—CH===CH2与Br2发生1,4-加成反应制得。
答案:B21世纪教育网
12.已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:
若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
解析:逆推法:
答案:D
13.(2010·四川高考)中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用,M的结构如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.M的相对分子质量是180
B.1 mol M最多能与2 mol Br2发生反应
C.M与足量的NaOH溶液发生反应时,所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4
D.1 mol M与足量NaHCO3反应能生成2 mol CO2
解析:本题考查的知识点是有机化合物及其性质,意在考查考生对有机化合物知识的应用能力。M的分子式为C9H6O4,故其相对分子质量为178,A错。酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子可以被Br取代,而且右侧环中的碳碳双键可以与溴发生加成反应,故1 mol M最多能与3 mol Br2发生反应,B错。M中酚羟基与氢氧化钠发生中和反应,另外M可以在碱性条件下水解,反应后的产物为,C正确。酚羟基酸性比H2CO3弱,二者不反应,D错误。
答案:C
14.漆酚是我国特产生漆的主要成分。漆酚不应具有的化学性质是( )
A.可以跟FeCl3溶液发生显色反应
B.可以使酸性KMnO4溶液退色
C.可以跟Na2CO3溶液反应放出CO2
D.可以跟溴水发生取代反应和加成反应
解析:漆酚的分子结构中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,也能与溴水发生取代反应,漆酚的分子结构中含有不饱和烃基—C15H27,能与溴水发生加成反应,而使溴水退色,也能使酸性KMnO4溶液退色。
答案:C
15.某有机物的结构简式为,等物质的量的该有机化合物分别与 Na、NaOH和新制Cu(OH)2悬浊液充分反应(反应时可加热煮沸),所需Na、NaOH和Cu(OH)2的物质的量之比为( )
A.6∶4∶5 B.1∶1∶1
C.3∶2∶2 D.3∶2∶3
解析:羟基、羧基可与Na反应,酚羟基、羧基可与NaOH反应,醛基、羧基可与新制Cu(OH)2悬浊液反应,等物质的量的该有机化合物与Na、NaOH、Cu(OH)2反应的物质的量之比为:3∶2∶3。其中1 mol—CHO消耗2 mol Cu(OH)2,生成的—COOH又消耗0.5 mol Cu(OH)2。
答案:D
16.[双选题]在催化剂作用下,乙酸可通过下列反应得到乙烷:
①CH3COOH+2H2―→CH3CH2OH+H2O
②CH3CH2OH+H2―→CH3CH3+H2O[来源:21世纪教育网]
③CH3COOH+3H2―→CH3CH3+2H2O
某文献研究不同催化剂对上述反应的催化效果数据如下:
21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
乙酸转化率/%[来源:21世纪教育网]
未反应的含氧化合物含量/%21世纪教育网
乙酸
乙醇
温度/℃
Mo16Ni6
Ni6
Mo16Ni6
Ni6
Mo16Ni6
Ni6
240
87.2
21.8
0.53
3.24
1.03
0.14
260
89.1
27.2
0.45
3.02
0.99
0.19
下列叙述正确的是( )
A.上述①②③三个反应均属于加成反应
B.上述①②③三个反应中有机化合物均发生还原反应
C.对上述反应的催化性能Ni6比Mo16Ni6好
D.进行乙酸加氢脱氧反应的温度260℃比240℃更有利
解析:①②③三个反应中均有H2参与反应且均生成H2O,故三个反应均属有机化合物发生还原反应,不是加成反应,B正确,A错误;根据表中数据知,在相同温度下,Mo16Ni6比Ni6的催化效果好,C错误;而在同一催化剂催化作用下,260℃比240℃有利于反应进行。
答案:BD
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(6分)有机化合物A由碳、氢、氧三种元素组成,现取3 g A与4.48 L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余),将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重3.6 g,碱石灰增重4.4 g,回答下列问题:
(1)3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量分别是________、________。
(2)通过计算确定该有机物的实验式为______________。
解析:(1)n(H)=2n(H2O)=0.4 mol,
m(O2)=×32 g·mol-1=6.4 g
n(C)=n(CO2)+n(CO)
=+
=0.15 mol
(2)3 g A中,n(H)=0.4 mol,n(C)=0.15 mol,
n(O)=2n(CO2)+n(CO)+n(H2O)-2n(O2)
=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol
=0.05 mol
所以n(C)∶n(H)∶n(O)=3∶8∶1,A的实验式为C3H8O。
答案:(1)0.4 mol 0.15 mol
(2)C3H8O
18.(10分)丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体。它的球棍模型如下图所示(图中“棍”代表单键、双键或叁键,不同颜色的球表示不同原子:C、H、O、N):
(1)丙烯酰胺的分子式为__________________,结构简式为______________________。
(2)有关丙烯酰胺的说法正确的是________。
A.丙烯酰胺分子内所有原子不可能在同一平面内
B.丙烯酰胺属于烃的含氧衍生物
C.丙烯酰胺能够使酸性高锰酸钾溶液退色
D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液退色
(3)工业上生产丙烯酰胺的方法之一是(反应条件略):
反应Ⅰ和反应Ⅱ都是原子利用率100%的反应,反应Ⅰ所需另一反应物的分子式为________________,反应Ⅱ的化学反应方程式为____________________________________。
(4)聚丙烯酰胺(PAM)是一种合成有机高分子絮凝剂,写出由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的化学方程式:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据丙烯酰胺的名称以及不同原子成键特性可知,模型中的白、绿、红、蓝色球分别代表H、C、O、N,所以丙烯酰胺的结构简式为,分子式为C3H5ON。
(2)NH3的分子构型是三角锥形,所以丙烯酰胺分子内所有原子不可能在同一平面内,A正确。丙烯酰胺中除含氧外,还含氮元素,B错。丙烯酰胺中含碳碳双键,所以C、D均正确。
(3)因反应Ⅰ、Ⅱ都是原子利用率100%的反应,由质量守恒定律可推知反应Ⅰ的另一反应物为HCN,反应Ⅱ的另一反应物为H2O。
19.(8分)胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组在对其分子组成结构的研究中发现:A的相对分子质量不超过150;A中C、O的质量分数分别为:w(C)=80.60%,w(O)=11.94%,完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息,填写下列内容:
(1)A的摩尔质量为________。
(2)光谱分析发现A中不含甲基(—CH3),苯环上的一氯取代物只有2种;1 mol A与足量溴水反应,最多消耗3 mol Br2,A的结构简式为___________________________。
(3)A的一种同分异构体中,苯环上含有两个取代基,取代基位置与A相同,且能发生银镜反应。
①符合条件的A的同分异构体的结构简式是_______________________________。
②上述A的一种同分异构体发生银镜反应的化学方程式是_______________________。
解析:由题意知,胡椒酚中至少含有一个羟基,则A的摩尔质量M=16n÷11.94%,由于M≤150,可知n只能取1,解得M=134 g/mol,A中含有的碳原子数为134×80.60%÷12=9,氢原子数为134×(1-80.60%-11.94%)÷1=10,因此A的化学式为C9H10O。A分子中含有一个苯环,根据其不饱和程度,可知A中含有一个碳碳双键,且A中不含甲基,因此双键在末端,A中苯环上的一氯取代物只有2种,说明酚羟基和烃基在对位上,从而可确定胡椒酚A的结构简式为。
20.(10分)(2012·上饶模拟)根据下列有机化合物,回答问题。
(1)上述互为同分异构体的化合物为____________________________________;
(2)写出丙中官能团的名称:_____________________________________________;
(3)丁在一定条件下,可以发生水解反应,生成X、Y两种物质(相对分子质量:X
①X转化为M的反应类型是_________________________________________,
写出N的结构简式:________________________________________________;
②写出B转化为C的化学方程式______________________________________;
③在一定条件下,E分子能脱去水形成多种化合物:
a.请写出两分子E脱去一分子水的化学反应方程式
________________________________________________________________________
b.在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式为_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)甲、乙、丙
(2)醛基、羟基、苯环
21.(8分)(2011·海南高考)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________。
解析:乙烯与H2O加成生成A为乙醇,乙醇被氧化生成B(C2H4O2)为乙酸,乙醇、乙酸在浓硫酸催化下生成乙酸乙酯;E(C2H6O2)与乙酸反应生成F(C6H10O4),则F为二元酯,推测E为乙二醇,D为,与D互为同分异构体是乙醛。
答案:(1)乙醇
22.(10分)有机化合物A、B、C互为同分异构体,分子式为C5H8O2,有关的转化关系如下图所示,已知A的碳链无支链,且1 mol A能与4 mol Ag[(NH3)2]OH完全反应;B为五元环酯。
提示:CH3—CH==CH—R
Br—CH2—CH==CH—R
(1)A中所含官能团是____________________。
(2)B、H的结构简式分别为__________________。
(3)写出下列反应方程式(有机化合物用结构简式表示)。
D→C:____________________________________________________________。
E→F(只写①条件下的反应):___________________________________________。
(4)F的加聚产物的结构简式为______________。
解析:(1)A的分子式为C5H8O2且碳链无支链,1 mol A能与4 mol Ag[(NH3)2]OH完全反应,说明A为二元醛,即分子中含有两个醛基。
(2)根据提示C分子中应含有一个在端点上的—CH3,结合D→C的反应条件,D分子中应该有一个非端点碳上的羟基,从而逆推出B应该是一个含有一个甲基的环酯,结构简式应为,从而推出C的结构简式为CH3—CH==CH—CH2COOH,
F为HOCH2—CH==CHCH2COOH,
G为HOCH2CH2CH2CH2COOH,
则H为OHC—CH2—CH2—CH2—COOH,
I为HOOC—CH2CH2CH2COOH。
(3)根据(2)中的推断可写出D→C,E→F的方程式。
(4)根据F的结构简式可写出其加聚产物的结构简式为
答案:(1)醛基(或—CHO)