第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元测试卷
一、单选题
1.2022年10月,美国和丹麦三位科学家在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献获得诺贝尔化学奖。二苯基环辛炔羧酸(如图)是点击化学的产品之一,可用于治疗癌症。下列说法正确的是
A.分子中含有4种官能团
B.分子式为C19H16NO3
C.该化合物既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应
D.该化合物分别与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应,其反应机理相同
2.基于糠醛的可再生型生物基树脂有望替代传统石油基丙烯酸酯,有利于保护环境。下图中的A与B反应得到C的过程是该树脂聚合的核心反应,已知、均为甲基,下列说法正确的是
A.A物质易溶于水 B.A、B转化为C是加聚反应
C.A的核磁共振氢谱有5组峰 D.C能与氢气发生还原反应
3.对苯二甲酸双羟基酯可用作香料,其结构简式如图所示。下列关于对苯二甲酸双羟基酯的说法中错误的是
A.分子式为
B.可由和发生取代反应进行制备
C.能发生氧化反应和缩聚反应
D.苯环上的二氯代物有2种(不考虑立体异构)
4.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法不正确的是
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
C.燃烧法通常是研究和确定有机物成分的有效方法之一
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
5.人造海绵的主要成分是聚氨酯,合成方法如下:
下列说法不正确的是
A.M的分子式为 B.人造海绵是一种合成纤维
C.聚氨酯在一定条件下可发生水解反应 D.合成聚氨酯的反应属于缩聚反应
6.2022年2月4日在北京举办的第24届冬季奥运会倡导“公平公正,纯洁体育”的价值观,希望举办一届“像冰雪一样纯洁、干净的冬奥会”。绿色冬奥、科技冬奥是北京冬奥会的重要理念,餐具由生物材料聚乳酸制作而成,可降解;顶流“冰墩墩”“雪容融”,由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。关于“冰墩墩”“雪容融”的制作材料,下列说法不正确的是
A.PVC()的单体为氯乙烯
B.PC()中所有原子均可共平面
C.ABS的单体之一苯乙烯()能使溴水褪色
D.亚克力()可通过加聚反应制备
7.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 操作 目的
A 分别向苯、甲苯中加入酸性溶液 证明苯环对甲基的影响
B 在甲酸甲酯中加入银氨溶液 确认甲酸甲酯含醛基
C 将含少量的乙炔气体通过溴水 提纯乙炔气体
D 在溴乙烷中滴加硝酸银溶液 检验溴元素
A.A B.B C.C D.D
8.化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得如图,下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A.X分子中所有原子一定在同一平面上 B.Y分子中有4种化学环境不同的氢原子
C.X、Y均不能使酸性溶液褪色 D.X→Y的反应为取代反应
9.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 探究乙醇消去反应的产物 取4mL乙醇,加入12mL浓硫酸、少量沸石,迅速升温至170℃,将产生的气体通入2mL溴水中 若溴水褪色,则乙醇消去反应的产物为乙烯
B 烯探究样品中是否含有 取少量样品,加入3mL蒸馏水和少量乙醇,振荡,再加入1-2滴FeCl3溶液 若有溶液变紫色,则该产品中含有水杨酸
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A.A B.B C.C D.D
10.高聚物A在生物医学上有广泛应用。以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)为原料合成路线如下:
下列说法正确的是
A.HEMA具有顺反异构
B.1mol高聚物A可以与(m+n) mol NaOH反应
C.NVP分子式为C6H8NO
D.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
11.有机物甲、乙、丙存在以下转化关系,下列说法正确的是
A.甲转化为乙的反应类型和乙转化为丙的反应类型均为取代反应
B.乙属于芳香烃,其发生sp2杂化的碳原子有13个
C.丙分子式为C13H3O3,其所有原子可能共平面
D.丙与足量H2加成后的产物分子中有5个手性碳
12.姜黄素是从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是
A.分子式为C21H22O6 B.分子中存在手性碳原子
C.分子中存在4种含氧官能团 D.既能发生取代反应,又能发生加成反应
二、多选题
13.下图所示物质是蜂胶里的活性成分,关于此物质说法正确的是
A.分子式为C17H14O4 B.分子存在顺反异构体
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.1 mol该物质最多能与4 mol H2反应
14.甲酸香叶酯是一种食品香料,可以由香叶醇与甲酸发生酯化反应制得。下列说法中正确的是
A.香叶醇分子不存在顺反异构A
B.1分子甲酸香叶酯中发生sp2杂化的碳原 子有4个
C.甲酸香叶酯既能发生银镜反应,也能发生水解反应
D.甲酸香叶酯的水溶性好于香叶醇
三、填空题
15.完成下列问题
(1)下列四个合成反应路线的设计哪些是错误的?(请写出错误路线的编号)
①_________
②_________
③_________
④_________
(2)请将和从大到小排序:_________
(3)请将下列各组化合物的酸性由强到弱排序:_________
(a) (b) (c) (d) (e)
(4)请将下列各组化合物中碱性由强到弱排序:_________
A. B. C. D.
(5)请将下列化合物按肼解反应速度从大到小排序:_________
A. B. C. D.
(6)请将下列化合物与2,3-二甲基-2-丁烯反应的活性从大到小排序:_________
A. B. C. D. E. F.
(7)请判断下列化合物哪些具有手性(写出具有手性的化合物的编号):_________
①② ③④ ⑤
⑥ ⑦⑧⑨⑩
16.Ⅰ.肉桂酸()常用于制取香精香料。
(1)肉桂酸的分子式是___,官能团的名称是_____、_________。
(2)向肉桂酸溶液中滴加NaHCO3溶液,实验现象为______。
(3)肉桂酸能使溴的四氯化碳溶液褪色,因为结构中含___(填官能团名称)。
(4)写出肉桂酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式:______。
Ⅱ.回答下列问题:
(5)烃A的结构简式为用系统命名法命名烃A______。
(6)某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示4个峰,则该烃的一氯代物有____种,该烃的结构简式为___________________。
(7)如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图,则该有机物结构简式可能为____,其在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
17.有机化学是化学的一个重要分支,主要研究有机化合物的组成、结构、性质等。请按要求完成下列各题。
(1)少量的CO2通入到苯酚钠溶液的化学方程式是___________。
(2)CH2=CH CH3加聚反应的化学方程式是___________。
(3)有机物C4H10O,属醇类的同分异构体有___________种,其中一种不能被催化氧化,则其结构简式为___________。
(4)甲苯和浓硝酸反应生成2,4,6 三硝基甲苯的化学方程式___________。
(5)已知烯烃(、、代表烷基)被酸性高锰酸钾氧化所得产物为 、 和。则 被酸性高锰酸钾氧化物所得产物的结构简式为___________。
(6)利用李比希法测定出某有机物中含C、H、O三种元素,对应原子个数比为3:6:1;已知该有机物的质谱图、核磁共振氢谱图分别如图所示,则其结构简式为___________。
18.有机化合物种类繁多,结构和性质都有其特点。请对下列问题按要求填空。
(1)0.1mol炔烃B完全燃烧,消耗8.96L标准状况下的O2,其分子式为_______。
(2)某有机物的结构简式为,其名称是_______。
(3)已知萘分子的结构简式为,则它的六氯代物有_______种。
(4)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1,现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的相对分子质量为_______。
②A的分子式为_______,其官能团名称为_______。
③A与NaOH溶液反应的化学方程式为:_______。
19.按题目要求填空:
(1)经测定烃A的相对分子质量为86,核磁共振氢谱显示有2种化学环境的氢原子。则A的系统命名为_______。
(2)某有机物结构简式为该有机物在铜做催化剂作用下与氧气催化氧化的有机产物的结构简式为_______。
(3)对苯二甲酸与对苯二胺在催化剂作用下发生缩聚反应制取芳纶1414的化学方程式为_______,该有机产物中含氧官能团的名称为_______。
(4)某芳香化合物分子式为与饱和溶液反应能放出气体,且1 mol 与足量钠反应放出1 mol气体的有机物共有_______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1并能与溶液发生显色反应的结构简式为_______。
20.有机化学中常出现的一些关键词:官能团、反应类型、名称、结构简式、光谱……,识别这些关键词是学习有机化学重要的手段,按要求回答下列问题:
(1)阿司匹林()含有的官能团名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)的名称为 _______,分子中_______手性碳原子(填“有”或“无”)。
(4)PES是一种生物可降解的聚酯。其结构简式如下:
形成该聚合物的两种单体是_______和 _______(写出结构简式)。
(5)用质谱法测得化合物A的相对分子质量为136. A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示:
化合物A的结构简式为_______。
四、有机推断题
21.双咪唑是合成降压药替米沙坦的中间体,下面是其一种合成路线。
已知:RCOOHRCOCl
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物A 中最多9个碳原子共平面
B.B→C、C→D、E→F的反应类型均为取代反应
C.D→E的反应中,其中一种产物为水
D.化合物G中,碳原子存在sp、sp2、sp3三种轨道杂化类型
(3)化合物C的结构简式是_______。
(4)写出化合物F生成双咪唑的化学方程式_______。
(5)写出同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式_______。
①含有苯环,与化合物A有相同的官能团;
②1H-NMR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子。
(6)利用题中信息,设计以苯和乙醇为原料,合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
22.A~G都是有机化合物,它们的转化关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)已知:6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O;E的蒸气与氢气的相对密度为30,则E的分子式为_______。
(2)A为一取代芳香烃,B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为_______。
(3)由C生成D的反应条件是_______。由A生成B反应类型是_______。
(4)由B生成C的化学方程式是_______。
(5)F存在于栀子香油中,其结构简式为_______。
(6)在G的同分异构体中,苯环上一硝化的产物只有一种的共有_______种,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶1的是_______(填结构简式)。
23.乳酸在生命化学中起重要作用,也是重要的化工原料,因此成为近年来的研究热点。下图是获得乳酸的两种方法,其中A是一种常见的烃,它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(1)上述有机物中有一种可作为水果的催熟剂,其所含官能团名称是________。D→B反应的化学方程式是________。
(2)B→C的反应类型是________;B→C反应的化学方程式是________。
(3)检验是否还有淀粉的试剂是________。为检验淀粉水解产物,小明向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热一段时间,冷却后的溶液中直接加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,无砖红色沉淀出现,你认为小明实验失败的主要原因是________。用10吨含淀粉15%的甘薯,可以生产的葡萄糖质量是________吨(假设葡萄糖的产率75%)。
(4)乳酸发生下列变化:
所用的试剂a________,b________(写化学式);写出乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式:________。
(5)两分子乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成环状结构的物质,写出其生成物的结构简式是________。
(6)乳酸与铁粉反应生成乳酸亚铁,可用于治疗缺铁性贫血,方程式为(未配平):+Fe→+X,则90 g乳酸与铁反应生成X的体积为________L(标准状况)。
24.有机物H是一种新型药物的合成中间体。其一种合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)C的化学式为_______,D中含氧官能团的名称为_______。
(2)D→E的化学方程式为_______,其反应类型为_______。
(3)设计D→E和F→G两步反应的目的为_______。
(4)H中手性碳原子的数目为_______。
(5)化合物M比C在组成上多1个,则同时满足下列条件的M有_______种,写出一种核磁共振氢谱有2组峰的结构简式_______。
I.M为芳香类化合物;
II.只含有一种官能团;
III.能发生银镜反应。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.分子中含有碳碳三键、酰胺基和羧基三种官能团,A错误;
B.分子式为C19H15NO3,B错误;
C.分子中含有酰胺基和羧基,故该化合物既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,C正确;
D.该化合物分别与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应,其反应机理不相同,与酸性高锰酸钾是还原性的体现,与溴水是加成反应,D错误;
故选C。
2.B
【详解】A.A属于酯类,A物质难溶于水,故A错误;
B.A、B都有碳碳双键,转化为C,双键断开,生成高分子产物,故A、B转化为C是加聚反应,故B正确;
C.为甲基,A有4种等效氢,A的核磁共振氢谱有4组峰,故C错误;
D.C中不饱和键是酯基上的碳氧双键,酯基上碳氧双键不能与氢气加成,故D错误;
故答案为B。
3.D
【详解】A.分子式为 C12H14O6,A正确;
B.对苯二甲酸与乙二醇发生酯化反应可以制备该有机物,B正确;
C.该有机物含有两个醇羟基,能与二元羧酸发生缩聚反应,该有机物能发生下列氧化反应:燃烧、醇羟基使酸性高锰酸钾褪色以及催化氧化等,C正确;
D.采用“定一动一”原则可知,苯环上的二氯代物不止2种,D错误;
答案选D。
4.B
【详解】A.蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机物混合物中各成分的沸点不同,温度计测的是物质的沸点,温度计的水银球应位于支管口附近,A正确;
B.从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目,而不能测定其相对分子质量,应该使用质谱仪测定物质的相对分子质量,B错误;
C.利用燃烧法,能将有机物分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定实验式,C正确;
D.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,D正确;
故合理选项是B。
5.D
【详解】A.结合图示可知,M分子中含有15个C原子、10个H原子、2个N原子、2个O原子,其分子式为C15H10N2O2,故A正确;
B.人造海绵是一种合成纤维,故B正确;
C.聚氨酯含有肽键,在一定条件下可发生水解反应,故C正确;
D.M中含有C═N双键打开π键和乙二醇的醇羟基的氢断开,则合成聚氨酯的反应属于加聚反应,故D错误;
故选:D。
6.B
【详解】A.PVC ()为聚合物,其单体为氯乙烯(CH2=CHCl),A正确;
B.饱和碳原子具有甲烷结构特点,甲烷为四面体结构,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,B错误;
C.苯乙烯中碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色,C正确;
D.该物质是加聚产物,所以通过加聚反应可以得到该高分子化合物,D正确;
答案选B。
7.A
【详解】A.苯不和高锰酸钾反应,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以说明由于苯环对甲基的影响,使得甲基能够被高锰酸钾氧化,A正确;
B.甲酸甲酯与银氨溶液水浴共热,若能发生银镜反应,则甲酸甲酯含有醛基,具有醛基性质。不加热,不能生成银镜,不能说明甲酸甲酯中含有醛基,B错误;
C.乙炔可与溴水发生加成反应,不能用溴水提纯乙炔,C错误;
D.碳溴键在水中不能电离,先加碱水解后,加硝酸中和碱,再检验卤素离子,D错误;
答案选A。
8.D
【详解】A.X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A项错误;
B.Y分子苯环上只有1种H,甲基有1种H,亚甲基有1种H,Y分子中有3种化学环境不同的氢原子,B项错误;
C.X中含酚羟基,X能与酸性KMnO4溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;
D.对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2-甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,D项正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.反应过程中可能产生二氧化硫,二氧化硫也可以使溴水褪色,A错误;
B.水杨酸含有酚羟基,能与氯化铁发生显色反应,取少量乙酰水杨酸样品,加入蒸馏水和少量乙醇,振荡,再加入1-2滴FeCl3溶液,溶液变成紫色,这说明样品中可能含有水杨酸,B正确;
C.卤代烃样品于试管中加入5mL20%KOH水溶液混合后加热,先加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,检验卤代烃中卤原子,C错误;
D.蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在醛基,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,D错误;
故选B。
10.B
【详解】A.HEMA结构中碳碳双键的其中一个不饱和碳原子连接2个氢原子,不符合顺反异构的条件,HEMA没有顺反异构,故A错误;
B.根据高聚物的结构简式,能与氢氧化钠反应的结构是酯基和酰胺键,1mol高聚物中含有nmol酯基和mmol酰胺键,1mol该高聚物最多与(m+n)molNaOH反应,故B正确;
C.NVP分子中含有6个碳原子、9个氢原子、1个氮原子、1个氧原子,分子式为C6H9NO,故C错误;
D.根据反应方程式,该反应是碳碳双键之间发生加聚反应生成高聚物,故D错误;
答案为B。
11.A
【详解】A.甲中的Cl原子与苯酚中羟基上的H结合生成HCl和乙,属于取代反应;乙中羧基中的羟基与乙中右边苯环上的H原子结合生成H2O,得到丙,属于取代反应,A正确;
B.乙中含有O原子,不属于烃类,B错误;
C.丙的分子式为C13H8O2,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。丙与足量H2加成后的产物中有4个手性碳原子,如图中“*”标识所示 。D错误;
答案选A。
【点睛】乙中羧基中的羟基与乙中右边苯环上的H原子结合生成H2O,得到丙,属于取代反应,只是该取代反应发生在分子内部的原子或原子团之间。
12.D
【详解】A.有机物分子中含有21个C原子、6个O原子,不饱和度为12,则分子中含H原子个数为21×2+2-12×2=20,分子式为C21H20O6,A不正确;
B.分子中不含有连接4个不同原子或原子团的碳原子,所以不存在手性碳原子,B不正确;
C.分子中存在羟基、醚键、羰基共3种含氧官能团,C不正确;
D.该分子中苯环既能发生取代反应,又能发生加成反应,碳碳双键和羰基都能发生加成反应,D正确;
故选D。
13.BC
【详解】A.该有机物分子中含有17个C原子、4个O原子,不饱和度为10,则含有H原子数为17×2+2-10×2=16,则分子式为C17H16O4,A不正确;
B.分子中碳碳双键的2个碳原子上都连接不同的原子或原子团,则存在顺反异构体,B正确;
C.分子中含有酚羟基和碳碳双键,前者能与溴发生取代反应,后者能与溴发生加成反应,都能使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.该分子中含有的2个苯基、碳碳双键都能与H2发生加成反应,则1 mol该物质最多能与7 mol H2反应,D不正确;
故选BC。
14.AC
【详解】A.香叶醇分子中2个碳碳双键均存在连接2个相同原子或原子团的不饱和碳原子,香叶醇不存在顺反异构,故A正确;
B.碳碳双键、酯基中碳原子采取sp2杂化,1分子甲酸香叶酯中发生sp2杂化的碳原子有5个,故B错误;
C.甲酸香叶酯含有甲酸形成的酯基,该酯既能发生银镜反应,也能发生水解反应,故C正确;
D.甲酸香叶酯中酯基是憎水基,而香叶醇中醇羟基能与水分子之间形成氢键,是亲水基,香叶醇的水溶性好于甲酸香叶酯,故D错误;
故答案选AC。
15.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【解析】略
16.(1) C9H8O2 碳碳双键 羧基
(2)有气体生成
(3)碳碳双键
(4)+CH3CH2OH+H2O
(5)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷
(6) 4 (CH3)2CHCH2CH3
(7) CH3COOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH
【详解】(1)根据肉桂酸结构简式可知其分子式是C9H8O2,含有官能团为碳碳双键、羧基;
(2)肉桂酸分子中含有羧基,具有酸性,由于其酸性比碳酸强,所以向肉桂酸溶液中滴加NaHCO3溶液,二者反应产生CO2气体,故看到的实验现象为产生气泡;
(3)肉桂酸分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴发生加成反应,而使溴的四氯化碳溶液褪色,故溶液褪色是因为结构中含碳碳双键;
(4)肉桂酸分子中含有羧基,能够与乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下加热发生酯化反应,产生肉桂酸乙酯和水,该反应为可逆反应,故反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O;
(5)选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链,物质A分子中最长碳链上有8个C原子,从离支链较近的左端为起点,给主链上C原子编号,以确定支链的位置。在主链的2号上有2个甲基,在6号C原子上有1个甲基;在4号C原子上有一个乙基,故该物质的名称为2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷;
(6)烃分子中有几种不同位置的H原子,就存在几种一氯取代产物。某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示4个峰,说明物质分子中含有4种不同位置的H原子,因此该烃的一氯代物有4种;其结构简式是(CH3)2CHCH2CH3;
(7)某物质分子式是C4H8O2,分子式符合饱和一元羧酸或饱和一元酯的分子式通式,根据其红外光谱图可知:分子中含有不对称-CH3、C=O及C-O-C,说明该物质属于酯,结构简式是CH3COOCH2CH3;酯在碱性条件下水解,产生相应的羧酸盐和醇,则为CH3COOCH2CH3,在加热条件下与NaOH溶液反应产生乙酸钠和乙醇,该反应的化学方程式为:CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH。
17.(1)H2O+CO2+ +NaHCO3
(2)n
(3) 4
(4)+3HO NO2+3H2O
(5)或 CH3CO(CH2)4COOH
(6)
【解析】(1)
由于酸性强弱顺序是碳酸>苯酚>碳酸氢根,因此少量的CO2通入到苯酚钠溶液的化学方程式是H2O+CO2+ +NaHCO3;故答案为:H2O+CO2+ +NaHCO3。
(2)
CH2=CH CH3发生加聚反应,生成聚丙烯,其反应的化学方程式是n ;故答案为:n 。
(3)
有机物C4H10O,属于醇类,说明含有羟基,则改写为C4H9OH,相当于丁烷中1个氢原子被羟基取代,丁烷有两种结构,每种结构有2种位置的氢,因此属醇类的同分异构体有4种,其中一种不能被催化氧化,说明连羟基的碳原子上没有碳氢键即结构简式为;故答案为:4;。
(4)
甲苯和浓硝酸在浓硫酸水浴加热反应生成2,4,6 三硝基甲苯和水,其反应的化学方程式+3HO NO2+3H2O;故答案为:+3HO NO2+3H2O。
(5)
从题意分析含有碳碳双键,碳还连了两个烃基则变为酮;连了一个烃基和一个氢,则变为羧基;连了两个氢原子,则变为二氧化碳,因此被酸性高锰酸钾氧化物所得产物的结构简式为或 CH3CO(CH2)4COOH;故答案为:或 CH3CO(CH2)4COOH。
(6)
利用李比希法测定出某有机物中含C、H、O三种元素,对应原子个数比为3:6:1;已知该有机物的质谱图、核磁共振氢谱图分别如图所示,从图中分析处该有机物相对分子质量为58,则分子式为C3H6O,有一种位置的氢,则结构简式为 ;故答案为:。
18.(1)C3H4
(2)2,3-二甲基-2-戊烯
(3)10
(4) 136 C8H8O2 酯基 +NaOHCH3OH+
【解析】(1)
0.1mol炔烃B完全燃烧,炔烃通式为CnH2n-2,消耗8.96L标准状况下的O2,消耗氧气物质的量=,则0.1mol炔烃B完全燃烧消耗氧气的物质的量=,解得n=3,则炔烃的分子式为C3H4;
(2)
某有机物的结构简式为为烯烃,主碳链5个碳,离碳碳双键近一端编号得到其名称为2,3-二甲基-2-戊烯;
(3)
由结构对称可知,萘中含有2种位置的H,根据定一移一的方法得到其二氯代物有10种,分别为、,根据换元法可知它的六氯代物有10种;
(4)
①由质谱图可知,有机物A的最大质荷比为136,则有机物A的相对分子质量为136;
②有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1,A的相对分子质量为136,核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,利用红外光谱仪测得A的红外光谱,红外光谱中存在C=O、C-O-C、等结构,可推出取代基为-COOCH3,故有机物A的结构简式为,其分子式为C8H8O2,其官能团名称为酯基;
③有机物A为,A与NaOH溶液反应的化学方程式为+NaOHCH3OH+。
19.(1)2,3-二甲基丁烷
(2)(CH3)2C(OH)COCH2CHO
(3) n+n+(2n-1)H2O 酰胺基
(4) 14
【解析】(1)
经测定烃A的相对分子质量为86,由商余法:A中碳原子个数==7 2,C7H2的分子不合理,分子中C、H原子个数应分别是6、14,分子式为C6H14,核磁共振氢谱显示有2种化学环境的氢原子,结构对称,结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,主链上含有4个碳原子,2、3号碳原子上分别含有1个甲基,名称为2,3-二甲基丁烷,故答案为:2,3-二甲基丁烷;
(2)
某有机物结构简式为,该有机物催化氧化时,-CH(OH)-被氧化为酮羰基、-CH2OH被氧化为醛基,该有机物被催化氧化后产物的结构简式为(CH3)2C(OH)COCH2CHO,故答案为:(CH3)2C(OH)COCH2CHO;
(3)
对苯二甲酸与对苯二胺在催化剂作用下发生缩聚反应制取的化学方程式为n+n+(2n-1)H2O,该有机产物中含氧官能团的名称酰胺基。故答案为:n+n+(2n-1)H2O;酰胺基;
(4)
某芳香化合物分子式为与饱和溶液反应能放出气体,说明含有-COOH,该有机物的不饱和度==5,苯环的不饱和度是4,-COOH的不饱和度是1,则该有机物中除了苯环和羧基外不含其它环或双键,且1molC8H8O3与足量钠反应放出1mol气体,说明该有机物中除了-COOH外还有1个羟基,按由整到散的顺序:如果取代基为-CH(OH)COOH,有1种位置异构;如果取代基为-CH2OH、-COOH,有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为酚-OH、-CH3、-COOH,有10种位置异构,所以符合条件的同分异构体有14种;其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1并能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有5种氢原子,氢原子个数之比为2:2:2:1:1,且含有酚羟基,符合条件的结构简式为,故答案为:14;。
20.(1)羧基、酯基
(2)还原反应
(3) 4-甲基-3-己醇 有
(4) HOOCCH2CH2COOH HOCH2CH2OH
(5)
【解析】(1)
根据题目所给结构简式可以看到,阿司匹林的分子结构中有“羧基、酯基”;
(2)
有机化学中对去氧加氢的反应变化称为还原反应,所以本问应填“还原反应”;
(3)
根据题目所给结构简式可以看到,主碳链共6个C原子,根据羟基所在位置确定主链右端C原子是1号碳,所以羟基在3号碳上,甲基在4号碳上,所以该有机物命名是“4-甲基-3-己醇”;该有机物主链3号碳和4号碳都是次甲基()结构,碳原子上连接的三个结构均不相同,所以这两个碳原子均是手性碳原子;
(4)
根据题目所给的聚合物单元的结构简式,可以看到该有机物是由两种有机物发生缩聚反应生成的聚酯,由“”虚线所示位置断键,分别补上羟基和氢原子,得到两种有机物分别是一种二元酸“HOOCCH2CH2COOH”、一种二元醇“HOCH2CH2OH”;
(5)
根据所给分子量可以推算,所以该有机物C、H、O原子个数分别是:8、8、2,有机物分子式应为C8H8O2,根据有机物红外光谱图及题目所给信息,可以推断出结构中有苯环、有酯基、氧原子不直连苯环,再根据核磁共振氢谱可以得到不同环境的氢原子个数比为3﹕2﹕2﹕1,可知侧链上有甲基,那么根据碳原子数量及官能团数量,该有机物应是苯甲酸甲酯“”。
21.(1)酯基,氨基
(2)AC
(3)
(4)++2H2O
(5)、、
(6)
【分析】A→B发生取代反应,引入酰胺键;B→C经HNO3/浓H2SO4发生硝化反应,引入硝基,由D的结构可知,引入硝基的位置,所以C的结构简式是;C→D发生还原反应,使硝基转化为氨基;由F结构反推可知,D→E发生的催化成环的反应是发生在苯环上的带酰胺键的基团和氨基共同反应,D的分子式是C13H18O3N2,跟E的分子式相比较,D→E发生反应脱去一分子水,E的结构是;E→F反应中,是酯基的水解反应得到F;F+G反应中,G中的两个含氮基团与F中的羧基发生反应,得到双咪唑和两份水。
【详解】(1)化合物A中含有的官能团名称是氨基、酯基;故答案是氨基、酯基。
(2)A.化合物A中苯环直接连接的碳原子一定同一平面上,酯基上连的甲基有可能和苯环在同一个平面,所以化合物A中最多9个碳原子共平面,A项正确;
B.B→C的反应类型是取代反应,C→D反应类型是还原反应,E→F反应类型是取代反应,B项错误;
C.D→E的反应中,经过分析D的分子式是C13H18O3N2,E的分子式是C13H16O2N2,所以D→E的反应中,其中一种产物为水,C项正确;
D.化合物G中,苯环中的碳原子是sp2杂化,-NHCH3中碳原子是sp3杂化,D项错误;
故答案选AC。
(3)B→C经HNO3/浓H2SO4发生硝化反应,引入硝基,由D的结构可知,引入硝基的位置,所以C的结构简式是;
(4)F+G反应生成双咪唑和两分子水,化学方程式是++2H2O
(5)考查限定条件下的同分异构体。根据信息①和②,需要改变化合物A中苯环上的基团位置,并保持官能团不变,如下: 、、;
(6)对目标产物进行拆分,可知需要在苯环上引入氨基,可利用题中已知信息,乙醇需要氧化成乙酸,故合成路线如下,;
22.(1)C2H4O2
(2)
(3) 浓硫酸、加热 取代反应
(4)
(5)
(6) 6
【分析】E的蒸气与氢气的相对密度为30,则E的相对分子质量为60,6.0gE的物质的量为0.1mol,完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量均为0.2mol,分子中C原子有2个,H原子有4个,已知E的相对分子质量为60,则分子中O原子的数量为(60-24-4)÷16=2,E的分子式为C2H4O2。A为一取代芳香烃,由分子式可知为苯的同系物,故A为,A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B,B中含有一个甲基,则B为,B发生水解反应生成C为,C与E发生反应生成F,结合F的分子式可知,应是发生酯化反应,则E为CH3COOH,F为,B、C转化都得到D,D与溴发生加成反应生成G,则B、C均发生消去反应生成D,D为,则G为。
【详解】(1)根据分析可知,E的分子式为C2H4O2
(2)根据分析可知,B发生水解反应生成C,其化学方程式为。
(3)由分析可知,C发生消去反应生成D,其反应条件为浓硫酸、加热。A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B。
(4)B发生水解反应生成C,其化学方程式为。
(5)根据分析可知,F为。
(6)G为,其同分异构体中,苯环上的一硝化产物只有一种,说明其对称性高,可以含有2个相同的取代基且处于对位,为,若含有三个取代基,取代基不可能相同,苯环上一硝基取代至少有两种,故不可能含有3个取代基,可以有4个取代基,为2个-Br,2个-CH3,分别为、、、、故符合条件的同分异构体有6种,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:1的为。
23.(1) 碳碳双键
(2) 氧化反应
(3) 碘水 未将溶液pH调至碱性 0.125
(4) NaOH Na
(5)
(6)11.2
【分析】乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,所以A为乙烯,结构简式为;乙烯与发生加成反应生成,即B的结构简式为;B到C为醇的催化氧化,C的结构简式为;C在碱性条件下与HCN反应生成,在水解得到乳酸;淀粉水解生成葡萄糖,所以D为葡萄糖,葡萄糖体内无氧呼吸生成乳酸。
(1)
(1)乙烯可作为水果的催熟剂,其所含官能团为碳碳双键;D到B为葡糖糖的发酵生成乙醇的反应,其反应的化学方程式为,故填碳碳双键、;
(2)
(2)B到C属于醇的催化氧化反应,其反应的化学方程式为,故填氧化反应、;
(3)
(3)淀粉遇碘水变蓝,所以可以用碘水检验淀粉;检验淀粉水解产物是应将溶液调至碱性环境,直接加入新制氢氧化铜会与其中的硫酸发生中和反应而达不到实验预期,所以小明实验失败的主要原因是未将溶液pH调至碱性;根据反应,10t甘薯中含淀粉,设理论上可生产葡萄糖x吨,根据,则,解得,其实际产量为75%,则可生产葡糖糖,故填碘水、未将溶液pH调至碱性、0.125;
(4)
(4)乳酸与NaOH溶液反应生成,再在金属钠作用下生成;乳酸与少量碳酸钠反应有二氧化碳生成,其反应的化学方程式为+,故填NaOH、Na、;
(5)
(5)两分子乳酸在浓硫酸作用下可生成环状酯,其结构简式为,故填;
(6)
(6)乳酸与铁反应生成乳酸亚铁和氢气,其反应为2+Fe→,设90g乳酸与铁反应生成yg氢气,则根据反应方程式可得,解得y=1g,其物质的量为,在标况下的体积为,故填11.2。
24.(1) 酰胺基、羧基
(2) ++H2O 取代反应
(3)保护氨基,减少副反应的发生
(4)1
(5) 3
【分析】有机合成要注意分析官能团/分子式的变化,找到反应类型,从而推知相应的产物。从有机合成图中可以看出,A→B是氧化,B的分子式为C8H6O4,C的分子式为C8H4O3,B→C少了1分子H2O,从C反推,可知B为,A为;D→E、E→F都是成肽反应,F→G是肽键的水解反应,最后由C和G反应生成H。
(1)
由流程信息可知C的化学式为,D中含氧官能团的名称为酰胺基、羧基;
(2)
D→E的化学方程式为++H2O,其反应类型为取代反应;
(3)
设计D→E和F→G两步反应的目的为保护氨基不与羧基发生反应,减少副反应的发生;
(4)
H中手性碳原子(带“*”)如图,只有1种。
(5)
满足条件的结构是苯环上存在3个醛基,共3种结构。其中核磁共振氢谱有2组峰的结构简式为。
答案第1页,共2页
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