专题质量检测(四) 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
一、选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个选项符合题意)
1.生活中遇到的某些问题,常常涉及化学知识,下列各项叙述不正确的是( )
A.鱼虾会产生不愉快的腥臭味,可在烹调时加入少量食醋和料酒
B.“酸可以除锈”“汽油可以去油污”都是发生了化学变化
C.被蜂、蚁蜇咬会感觉疼痛难忍,这是由于人的皮肤被注入了甲酸的缘故,此时若能涂抹稀氨水或碳酸氢钠溶液,可以减轻疼痛
D.苯酚溶液用于环境消毒,医用酒精用于皮肤消毒,福尔马林用于制生物标本,都是因为使蛋白质变性凝固
2.为了提纯下列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
A.乙醇(水):CaO,蒸馏
B.乙酸乙酯(乙酸):NaOH溶液,分液
C.苯(苯酚):浓溴水,过滤
D.甲烷(乙烯):酸性KMnO4溶液,洗气
3.醇类化合物在香料中占有重要的地位,下面所列的是一些天然的或合成的醇类香料:
下列说法中正确的是( )
A.可用酸性KMnO4溶液检验①中是否含有碳碳双键
B.②和③互为同系物,均能催化氧化生成醛
C.④和⑤互为同分异构体,可用1H核磁共振谱检验
D.等物质的量的上述5种有机物与足量的金属钠反应,消耗钠的量相同
4.欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏;②过滤;③静置分液;④加入足量的金属钠;⑤通入过量的二氧化碳;⑥加入足量的NaOH溶液;⑦加入足量的FeCl3溶液;⑧加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是( )
A.④⑤③ B.⑥①⑤③
C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③
5.乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示。下列说法错误的是( )
A.乙烯转化为环氧乙烷的反应为氧化反应
B.环氧乙烷不可能所有原子共平面
C.乙烯、苯和苯乙醇均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯乙醇与金属钠反应生成氢气
6.中成药连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎患者有确切的疗效,其有效成分绿原酸的结构简式如图所示,下列有关绿原酸的说法正确的是( )
A.绿原酸遇FeCl3溶液不变色
B.1 mol绿原酸最多可与6 mol H2加成
C.1 mol绿原酸消耗NaHCO3和Br2的物质的量之比为1∶3
D.绿原酸能发生酯化、加成、氧化、消去反应
7.已知两个醛分子在 NaOH 溶液作用下可以发生如下的加成反应,生成羟基醛:
醛基相连的碳上的碳氢单键与另一分子的醛基加成,如果将甲醛、乙醛、丙醛在 NaOH 溶液中发生反应,最多可以形成羟基醛的种类是( )
A.6种 B.7种
C.8种 D.9种
8.分子式为C5H12O2的二元醇有多种同分异构体,其中主链上碳原子数为3的同分异构体的数目为m,主链上碳原子数为4的同分异构体数目为n,下列各组数据中,m和n均正确的是(不包括1个碳原子上连接2个羟基的化合物)( )
A.m=1,n=6 B.m=1,n=7
C.m=2,n=6 D.m=2,n=7
9.有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是( )
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,酸化后再加溴水
D.先加银氨溶液,微热,再加溴水
10.维生素P的结构如图所示,其中R为烷烃基,维生素P是一种营养增补剂。下列关于维生素P的叙述正确的是( )
A.分子中的官能团有羟基、碳碳双键、醚键、酯基
B.若R为甲基,则该物质的分子式可以表示为C16H14O7
C.可用酸性KMnO4溶液检验该化合物中的碳碳双键
D.1 mol该化合物与溴水反应最多消耗6 mol Br2
11.化合物X是一种黄酮类化合物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.能发生取代反应、加成反应和消去反应
B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol化合物X最多能与2 mol Br2反应
D.1 mol 化合物X最多可与11 mol H2发生加成反应
12.普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药,它可由有机物X经多步反应合成:
下列有关说法正确的是( )
A.在有机物X的1H核磁共振谱图中,有3组特征峰
B.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和Y
C.普罗帕酮分子中有2个手性碳原子
D.X、Y和普罗帕酮都能发生加成、水解、氧化、消去反应
13.化学物质双酚A(结构如图),关于双酚A的下列说法不正确的是( )
A.该化合物属于芳香烃
B.该化合物可以跟溴水发生取代反应和加成反应
C.双酚A能使FeCl3溶液显紫色
D.该化合物不可以跟Na2CO3溶液反应放出CO2
二、非选择题(本题共4小题,共61分)
14.(16分)实验室用少量的溴单质和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2 二溴乙烷的装置如图所示:
有关物质的性质如表所示:
物质 乙醇 1,2 二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/(g·cm-3) 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78 132 34.6
熔点/℃ -117.3 9 -116
请回答下列问题。
(1)分别写出装置A、D中发生的主要反应的化学方程式:_________________________
________________________________________________________________________。
(2)在此实验中,A中的温度要尽可能迅速地提高到170 ℃ 左右,其最主要的目的是________(填字母)。
a.引发反应 b.加快反应速率
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚的生成
(3)在装置C中加入________(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断制备1,2 二溴乙烷反应已经结束的最简单方法是______________________(填实验现象)。
(5)将1,2 二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________(填“上”或“下”)层。
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用________方法除去。
(7)反应过程中应用冷水冷却装有溴单质的试管,其主要目的是____________________;
但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________________________________
__________________。
15.(16分)酚醛树脂是应用广泛的高分子材料,可用酚类与醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成,类似的合成过程如:
(1)化合物Ⅰ的分子式________。
(2)苯酚与浓溴水反应的化学方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的反应,生成有机物Ⅲ,该反应化学方程式为_______________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有机物Ⅲ发生类似反应②的反应,生成高分子化合物Ⅳ的结构简式为 ______________。
(4)有关化合物Ⅱ和Ⅲ的说法正确的有________(填字母)。
A.都属于芳香烃
B.1 mol的Ⅱ或Ⅲ都能与 2 mol NaOH完全反应
C.都能与NaHCO3溶液反应放出 CO2
D.都能与FeCl3溶液发生显色反应
16.(14分)化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题:
(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是____________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是_________________,该反应的类型是____________;写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________、________________。
(2)C是芳香族化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则 C的分子式是________________。
(3)已知C的苯环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且含有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是________________。另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是____________________。
(4)A的结构简式是________________。
17.(15分)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:
(1)A→B的反应类型是________________;B的结构简式是________________。
(2)C中含有的官能团名称是________________;D的名称(系统命名)是__________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是________________________________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下列关于A的说法正确的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制的Cu(OH)2反应
d.1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2
专题质量检测(四) 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物
一、选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题只有一个选项符合题意)
1.生活中遇到的某些问题,常常涉及化学知识,下列各项叙述不正确的是( )
A.鱼虾会产生不愉快的腥臭味,可在烹调时加入少量食醋和料酒
B.“酸可以除锈”“汽油可以去油污”都是发生了化学变化
C.被蜂、蚁蜇咬会感觉疼痛难忍,这是由于人的皮肤被注入了甲酸的缘故,此时若能涂抹稀氨水或碳酸氢钠溶液,可以减轻疼痛
D.苯酚溶液用于环境消毒,医用酒精用于皮肤消毒,福尔马林用于制生物标本,都是因为使蛋白质变性凝固
解析:选B 酸除锈是酸和铁锈反应生成盐,属于化学变化,洗涤剂去油是利用物质的相似相溶原理,属于物理变化,故B项错误;甲酸是酸性物质能和碱反应生成盐,所以甲酸和氨水、碳酸氢钠等碱性物质反应生成盐,从而减轻疼痛,故C项正确;强酸、强碱、重金属盐、苯酚、乙醇、甲醛等都能使蛋白质变性,病菌属于蛋白质,苯酚、酒精能使病菌变性,从而达到消毒目的,故D项正确。
2.为了提纯下列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
A.乙醇(水):CaO,蒸馏
B.乙酸乙酯(乙酸):NaOH溶液,分液
C.苯(苯酚):浓溴水,过滤
D.甲烷(乙烯):酸性KMnO4溶液,洗气
解析:选A 水能与CaO反应生成Ca(OH)2,而乙醇的沸点较低,因此可利用蒸馏法分离Ca(OH)2与乙醇,A正确;乙酸乙酯、乙酸能与NaOH溶液反应,不符合除杂原则,B错误;苯酚能与溴水中溴单质发生取代反应生成难溶物三溴苯酚,而苯能够与溴单质混溶,因此过滤后所得溶液为苯和溴单质混合物,不能实现除杂,C错误;乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应会生成二氧化碳,二氧化碳为新杂质,D错误。
3.醇类化合物在香料中占有重要的地位,下面所列的是一些天然的或合成的醇类香料:
下列说法中正确的是( )
A.可用酸性KMnO4溶液检验①中是否含有碳碳双键
B.②和③互为同系物,均能催化氧化生成醛
C.④和⑤互为同分异构体,可用1H核磁共振谱检验
D.等物质的量的上述5种有机物与足量的金属钠反应,消耗钠的量相同
解析:选D A项,①中的羟基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;B项,二者互为同系物,但羟基相连的碳原子上无氢原子,不能被氧化,错误;C项,④⑤的分子式不同,错误;D项,五种物质均有一个羟基,故都能和钠反应,且消耗钠的量相同,正确。
4.欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏;②过滤;③静置分液;④加入足量的金属钠;⑤通入过量的二氧化碳;⑥加入足量的NaOH溶液;⑦加入足量的FeCl3溶液;⑧加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是( )
A.④⑤③ B.⑥①⑤③
C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③
解析:选B 苯酚和乙醇的沸点相差不大,并且加热易使苯酚变质,故不能直接蒸馏,应先将苯酚转化为沸点较高的苯酚钠,然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出,剩下的物质是苯酚钠的水溶液,再通入过量的二氧化碳,生成水中溶解度较小的苯酚,最后利用分液的方法即可得到纯净的苯酚。
5.乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示。下列说法错误的是( )
A.乙烯转化为环氧乙烷的反应为氧化反应
B.环氧乙烷不可能所有原子共平面
C.乙烯、苯和苯乙醇均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯乙醇与金属钠反应生成氢气
解析:选C 有机化学反应中得氧或失氢为氧化反应,所以乙烯与氧气在催化剂的作用下反应生成环氧乙烷的反应为氧化反应,故A不选;环氧乙烷中含有—CH2—,所以环氧乙烷中不可能所有原子共平面,故B不选;乙烯含碳碳双键,苯乙醇含有羟基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选C;苯乙醇中的羟基能与Na反应生成氢气,故D不选。
6.中成药连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎患者有确切的疗效,其有效成分绿原酸的结构简式如图所示,下列有关绿原酸的说法正确的是( )
A.绿原酸遇FeCl3溶液不变色
B.1 mol绿原酸最多可与6 mol H2加成
C.1 mol绿原酸消耗NaHCO3和Br2的物质的量之比为1∶3
D.绿原酸能发生酯化、加成、氧化、消去反应
解析:选D 绿原酸中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,故A错误;有机物分子中的碳碳双键和苯环都能与H2发生加成反应,1 mol碳碳双键和1 mol H2加成,1 mol 苯环和3 mol H2加成,所以1 mol绿原酸最多可与4 mol H2加成,故B错误;1 mol绿原酸中有1 mol —COOH,可以和1 mol NaHCO3反应;酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子可以被Br原子取代,碳碳双键可以和Br2发生加成反应,共需要4 mol Br2,所以应该是1∶4,故C错误;绿原酸中含有—COOH和—OH,可以发生酯化反应;含有碳碳双键和苯环,故可以发生加成反应;含有碳碳双键,故可以发生氧化反应;含有—OH,可以发生消去反应,故D正确。
7.已知两个醛分子在 NaOH 溶液作用下可以发生如下的加成反应,生成羟基醛:
醛基相连的碳上的碳氢单键与另一分子的醛基加成,如果将甲醛、乙醛、丙醛在 NaOH 溶液中发生反应,最多可以形成羟基醛的种类是( )
A.6种 B.7种
C.8种 D.9种
解析:选A 根据题干信息可知,甲醛自身不能发生加成反应,乙醛与丙醛在NaOH溶液中可以发生同种醛的加成反应,产物有2种即CH3CH(OH)CH2CHO、CH3CH2CH(OH)CH(CH3)CHO,甲醛与乙醛、甲醛与丙醛反应分别生成一种产物即HOCH2CH2CHO、HOCH2CH(CH3)CHO,乙醛和丙醛反应将得到2种产物即:CH3CH(OH)CH(CH3)CHO、CH3CH2CH(OH)CH2CHO共6种,故答案为A。
8.分子式为C5H12O2的二元醇有多种同分异构体,其中主链上碳原子数为3的同分异构体的数目为m,主链上碳原子数为4的同分异构体数目为n,下列各组数据中,m和n均正确的是(不包括1个碳原子上连接2个羟基的化合物)( )
A.m=1,n=6 B.m=1,n=7
C.m=2,n=6 D.m=2,n=7
解析:选C 对于多官能团的同分异构体的书写常采用“定一动一”的方法,当然本题还要注意官能团对碳链的特殊要求。二元醇C5H12O2主链上碳原子数为3的同分异构体为CH2OHCH(C2H5)CH2OH、CH2OHC(CH3)2CH2OH两种,主链上碳原子数为4的同分异构体为(只包括碳链和官能团)六种:
9.有机物M是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,下列检验M中官能团的试剂和添加顺序正确的是( )
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加入新制的氢氧化铜,加热至沸腾,酸化后再加溴水
D.先加银氨溶液,微热,再加溴水
解析:选C 先加酸性高锰酸钾溶液时,碳碳双键、—CHO 均被氧化,不能检验,A不符合题意;先加溴水,碳碳双键发生加成反应;—CHO被氧化变为—COOH,都使溴水褪色,不能检验,B不符合题意;先加新制的氢氧化铜加热至沸腾,—CHO被氧化变为—COOH,Cu(OH)2被还原为Cu2O砖红色沉淀,因此可检验—CHO;当酸化后再加入溴水时,Br2可与碳碳双键发生加成反应,能够检验其中所含的官能团,C符合题意;先加入银氨溶液水浴加热,—CHO被氧化变为—COOH,Ag(NH3)2OH 被还原产生Ag单质,即产生银镜,可检验—CHO;但由于该溶液显碱性,没有酸化,所以当再加入溴水时,Br2会先与碱反应,不能检验碳碳双键,D不符合题意。
10.维生素P的结构如图所示,其中R为烷烃基,维生素P是一种营养增补剂。下列关于维生素P的叙述正确的是( )
A.分子中的官能团有羟基、碳碳双键、醚键、酯基
B.若R为甲基,则该物质的分子式可以表示为C16H14O7
C.可用酸性KMnO4溶液检验该化合物中的碳碳双键
D.1 mol该化合物与溴水反应最多消耗6 mol Br2
解析:选D 分子中的官能团由羟基、羰基、碳碳双键、醚键,A错误;若R为甲基,其分子式为C16H12O7,B错误;该有机物含有酚羟基和碳碳双键都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键,C错误;酚羟基的邻、对位各消耗1 mol Br2,碳碳双键与1 mol Br2加成,共需要6 mol Br2,D正确。
11.化合物X是一种黄酮类化合物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.能发生取代反应、加成反应和消去反应
B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol化合物X最多能与2 mol Br2反应
D.1 mol 化合物X最多可与11 mol H2发生加成反应
解析:选D 含有羟基,可发生取代反应、氧化反应,含有苯环,可发生加成反应,羟基连接在苯环上,不能发生消去反应,故A错误;苯环上含有甲基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;苯环上能与溴发生取代反应的为酚羟基的邻位、对位H原子,甲基上的H原子也能与溴发生取代反应,则 1 mol 化合物X最多可与7 mol Br2发生反应,故C错误;能与氢气反应的为苯环和羰基,含有3个苯环,2个羰基,则可与11 mol H2发生加成反应,故D正确。
12.普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药,它可由有机物X经多步反应合成:
下列有关说法正确的是( )
A.在有机物X的1H核磁共振谱图中,有3组特征峰
B.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和Y
C.普罗帕酮分子中有2个手性碳原子
D.X、Y和普罗帕酮都能发生加成、水解、氧化、消去反应
解析:选B A项,有机物X中有4种氢原子,分别是苯环上取代基的邻、间、对三种以及甲基上的H原子,错误;B项,Y中有酚羟基,X中没有,所以可以用溴水或FeCl3溶液鉴别,正确;C项,普罗帕酮分子中只有1个手性碳原子,即羟基所连碳原子,错误;D项,有机物X、Y不能发生消去反应,Y与普罗帕酮不能发生水解反应,错误。
13.化学物质双酚A(结构如图),关于双酚A的下列说法不正确的是( )
A.该化合物属于芳香烃
B.该化合物可以跟溴水发生取代反应和加成反应
C.双酚A能使FeCl3溶液显紫色
D.该化合物不可以跟Na2CO3溶液反应放出CO2
解析:选A 分子中含有O元素,不属于烃类,选项A不正确;该化合物中含有酚羟基、碳碳双键两种官能团,可以跟溴水发生取代反应和加成反应,选项B正确;双酚A中含有酚羟基,能使FeCl3溶液显紫色,选项C正确;该化合物中不含羧基,不可以跟Na2CO3溶液反应放出CO2,选项D正确。
二、非选择题(本题共4小题,共61分)
14.(16分)实验室用少量的溴单质和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2 二溴乙烷的装置如图所示:
有关物质的性质如表所示:
物质 乙醇 1,2 二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/(g·cm-3) 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78 132 34.6
熔点/℃ -117.3 9 -116
请回答下列问题。
(1)分别写出装置A、D中发生的主要反应的化学方程式:_________________________
________________________________________________________________________。
(2)在此实验中,A中的温度要尽可能迅速地提高到170 ℃ 左右,其最主要的目的是________(填字母)。
a.引发反应 b.加快反应速率
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚的生成
(3)在装置C中加入________(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断制备1,2 二溴乙烷反应已经结束的最简单方法是______________________(填实验现象)。
(5)将1,2 二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________(填“上”或“下”)层。
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用________方法除去。
(7)反应过程中应用冷水冷却装有溴单质的试管,其主要目的是____________________;
但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________________________________
__________________。
解析:(1)A中发生的主要是乙醇的消去反应,化学方程式为CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O,乙烯分子中含有碳碳双键,能与卤素单质发生加成反应,D中主要是乙烯和溴单质发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br。
(2)乙醇在浓硫酸、140 ℃条件下,发生分子间脱水生成乙醚,尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,最主要的目的是减少副产物乙醚的生成,答案选d。
(3)浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,可能生成酸性气体二氧化硫、二氧化碳,故装置C中可加入氢氧化钠溶液,答案选c。
(4)乙烯和溴单质发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,1,2 二溴乙烷为无色液体,D中溴的颜色完全褪去可说明反应已经结束。
(5)1,2 二溴乙烷不溶于水,且密度比水的大,故1,2 二溴乙烷在下层。
(6)由表中数据可知,1,2 二溴乙烷与乙醚的沸点相差较大,二者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法可除去乙醚。
(7)溴单质在常温下易挥发,乙烯与Br2反应时放热,加速Br2的挥发,冷却可避免Br2的大量挥发,但1,2 二溴乙烷的熔点为9 ℃,故不能过度冷却,否则会使其凝固而使导管堵塞。
答案:(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O、CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
(2)d (3)c (4)溴的颜色完全褪去 (5)下 (6)蒸馏
(7)避免溴的大量挥发 产品1,2 二溴乙烷的熔点为9 ℃,过度冷却会使其凝固而堵塞导管
15.(16分)酚醛树脂是应用广泛的高分子材料,可用酚类与醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成,类似的合成过程如:
(1)化合物Ⅰ的分子式________。
(2)苯酚与浓溴水反应的化学方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的反应,生成有机物Ⅲ,该反应化学方程式为_______________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有机物Ⅲ发生类似反应②的反应,生成高分子化合物Ⅳ的结构简式为 ______________。
(4)有关化合物Ⅱ和Ⅲ的说法正确的有________(填字母)。
A.都属于芳香烃
B.1 mol的Ⅱ或Ⅲ都能与 2 mol NaOH完全反应
C.都能与NaHCO3溶液反应放出 CO2
D.都能与FeCl3溶液发生显色反应
解析:(1)根据化合物Ⅰ的结构简式,可知其分子式为C7H8O2。
(2)苯酚与溴发生酚羟基邻位、对位位置上的取代反应生成2,4,6 三溴苯酚与HBr,反应方程式为
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的加成反应,生成有机物Ⅲ,则Ⅲ为该反应方程式为+CH3CHO有机物Ⅲ发生类似反应②的反应,酚羟基邻位的H原子与侧链中羟基脱水发生缩聚反应,则Ⅳ的结构简式为
(4)含有苯环的烃属于芳香烃,Ⅱ、Ⅲ均含有氧元素,不属于芳香烃,为芳香烃的含氧衍生物,故A错误;酚羟基、羧基与氢氧化钠反应,Ⅱ、Ⅲ均含有1个—COOH、1个酚羟基,1 mol的Ⅱ或Ⅲ都能与2 mol的NaOH完全反应,故B正确;Ⅱ、Ⅲ均含有羧基,可以与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故C正确;Ⅱ、Ⅲ均含有酚羟基,遇氯化铁溶液发生显色反应,故D正确。
答案:(1)C7H8O2
(4)BCD
16.(14分)化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题:
(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是____________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是_________________,该反应的类型是____________;写出两种能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________、________________。
(2)C是芳香族化合物,相对分子质量为180,其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则 C的分子式是________________。
(3)已知C的苯环上有三个取代基,其中一个取代基无支链,且含有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是________________。另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是____________________。
(4)A的结构简式是________________。
解析:根据提供信息,A为酯类,水解后得到醇和羧酸。
(1)根据B的分子式,显然B应为羧酸,则B为CH3COOH。B(CH3COOH)的同分异构体中含有醛基的有HCOOCH3、HOCH2CHO。
(2)C中,N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶≈9∶8∶4,所以其分子式为C9H8O4。
(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色,则含有碳碳双键;能与NaHCO3溶液反应放出气体,则含有羧基,而该取代基无支链,则可能为—CH===CH—COOH,又因C的分子式为C9H8O4,除苯环外只有3个碳,所以该取代基就是—CH===CH—COOH,从而可推断另两个相同的取代基为—OH,故C的结构简式为
(4)B和C酯化,若只发生CH3COOH与酚羟基的酯化,其产物分子式为C11H10O5,与A(C11H8O4)不符,所以C中的—COOH与C中的酚羟基也发生了酯化。其酯化产物为
答案:(1)CH3COOH CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应) HCOOCH3 HOCH2CHO
(2)C9H8O4
(3)碳碳双键、羧基
17.(15分)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:
(1)A→B的反应类型是________________;B的结构简式是________________。
(2)C中含有的官能团名称是________________;D的名称(系统命名)是__________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是________________________________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下列关于A的说法正确的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制的Cu(OH)2反应
d.1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2
解析:(1)先推导出各物质的结构简式:A→B是C===C键与H2的加成反应,生成HOOCCH2CH2COOH(B)。(2)根据已知信息可推出:
D(HOCH2CH2CH2CH2OH),则C中含有碳碳三键和羟基,D的名称是1,4 丁二醇 。(3)马来酸酐的分子式为C4H2O3,不饱和度为4,根据要求写出半方酸的结构简式为
(4)HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH发生酯化缩聚反应,化学方程式为nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH(2n-1)H2O+
(5)A(HOOCCH===CHCOOH)分子内含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,也能与HBr发生加成反应;分子内含有羧基,可以与Na2CO3反应生成CO2;所以a正确,b错;HOOCCH===CHCOOH不含醛基,但含有的羧基能与氢氧化铜反应发生酸碱中和反应,所以c正确;1 mol A(C4H4O4)完全燃烧消耗O2的物质的量为mol=3 mol,d错。
答案:(1)加成反应(或还原反应)
HOOCCH2CH2COOH
(2)碳碳三键、羟基 1,4 丁二醇
(4)nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH
+(2n-1)H2O
(5)ac