第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元同步测试卷 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元同步测试卷 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-03-12 18:00:51

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第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单元同步测试卷
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.乙醇和CH3OCH3,他们的质谱图完全相同
B.X射线单晶衍射仪可用于测定有机化合物分子准确的三维空间,包含键长,键角,构型等分子结构信息
C.CH3COOH和HCOOCH3的核磁共振氢谱完全相同
D.通过用红外光谱图分析不能区分乙醇和乙酸乙酯
2.亮菌甲素为利胆解痉药,适用于治疗急性胆囊炎,其结构简式如图所示。下列有关叙述正确的是
A.分子中所有碳原子不可能共平面
B.亮菌甲素分子中的碳原子有3种不同的杂化方式
C.1mol亮菌甲素理论上可与6molH2发生加成反应
D.1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH
3.2021年9月17日,神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域。下列有关说法不正确的是
A.碳纤维材料操纵棒是航天员手臂“延长器”,碳纤维属于新型无机非金属材料
B.天和核心舱搭载的柔性太阳能电池,二氧化硅是太阳能电池的核心材料
C.逃逸系统发动机喷管扩散段采用了酚醛树脂增强铝基材料属于复合材料
D.三名航天员身着帅气的“太空华服”,华服上的手套橡胶件属于有机合成高分子材料
4.下列关于有机物的说法正确的是
A.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
B.乙二醇、苯乙烯在一定条件下均可聚合生成高分子化合物
C.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)8种
D.处于同一平面上的原子数最多为18个
5.是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是
A.的分子式为C4H4O
B.A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C.A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.①②③的反应类型分别为取代反应、水解反应、消去反应
6.下列说法正确的是
A.塑料在自然环境条件下不易分解,会造成“白色污染”
B.聚乙烯塑料老化是由于发生了加成反应
C.天然纤维是不能再被加工的
D.塑料,橡胶和纤维制品所含的元素种类完全相同
7.火炬“飞扬”以碳纤维复合材料为外壳材料,以氢气为燃料,在出火口格栅喷涂焰色剂,使火焰呈现黄色,利用的是焰色试验实现火焰颜色的改变。已知:以丙烯腈为原料发生聚合反应生成聚丙烯腈,再将聚丙烯腈经过纺丝得到聚丙烯腈原丝,最后通过对原丝进行处理等工艺得到碳纤维复合材料。下列说法错误的是
A.喷涂的焰色剂中含有钠元素
B.焰色试验体现的是金属元素的化学性质
C.以氢气代替碳氢化合物,有利于实现低碳经济的目标
D.丙烯腈的结构简式为,其聚合生成聚丙烯腈的反应为加聚反应
8.双酚A()是一种重要的化工原料,它的一种合成路线如图所示:
丙烯
下列说法正确的是
A.1 mol双酚A最多可与2 mol Br2反应
B.G物质与乙醛互为同系物
C.E物质的名称是1-溴丙烷
D.反应③的化学方程式是2(CH3)2CHOH+O22CH3COCH3+2H2O
9.化合物是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物的说法正确的是
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和溶液反应
C.在酸性条件下水解,水解产物只有两种
D.化合物最多能与反应
10.由A、B两种烃组成的混合物,当混合物总质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法:①互为同系物;②互为同分异构体;③具有相同的最简式;④两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是
A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
11.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4-二氧杂螺[2,2]丙烷的结构简式为。下列说法正确的是
A.1mol该有机物完全燃烧需要4molO2
B.该有机物的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.该有机物所有原子均处于同一平面
D.该有机物与HCOOCH=CH2互为同分异构体
12.下列有关物质的叙述错误的是
A.可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
B.核磁共振氢谱有4组峰
C.具有含苯环的同分异构体
D.分子中碳原子杂化方式有sp2、sp3
13.乙烯、丙烯和1,3—丁二烯是常见的合成高分子化合物的基础原料,由此三种有机物合成的高分子化合物可能为
A.
B.
C.
D.
14.(拟除虫菊酯的一种)是一种人工合成的低毒、高效、对昆虫具有强烈杀灭作用的杀虫剂。以下对该化合物的叙述中,正确的是
A.分子式为 B.至少含有三种官能团
C.不能发生取代反应 D.可能发生加成反应
二、填空题
15.完成下列问题。
(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如:乙醚的结构式为,其核磁共振氢谱中有2个信号(如下图)。
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是_______(填字母)。
A.CH3—CH3      B.CH3COOH    C.CH3COOCH3      D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为_______,请预测B的核磁共振氢谱上有_______个峰(信号)。
③用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是_______。
(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是_______,则C的分子式是_______。
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是_______。
③C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1∶1∶1∶3,则C的结构简式是_______。
④0.1molC与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是_______L。
16.材料是人类生存和发展的物质基础,合理使用材料可以节约资源。
(1)生产和生活中,合金无处不在。我国最早使用的合金是_______(填“铜合金”或“铝合金”);
(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是_______(写名称)。
(3)下列生活中的常见物质,属于硅酸盐材料的是_______(填字母代号):
A.汽车轮胎 B.不锈钢 C.水泥
(4)我国航天员穿的航天服主要是由具有密度小、强度大、耐腐蚀、柔软等优良性能的特殊材料制成,这些材料属于_______(填字母代号):
A.镁铝合金 B.合成纤维 C.天然纤维
(5)橡胶是制造轮胎的重要原料,天然橡胶通过_______处理,使它的分子转化为体型网状结构,从而增大橡胶的强度。
(6)2016年奥运会在巴西举行,场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)为原料制得,聚乙烯属于_______塑料(填“热固性”或“热塑性”),具有_______(填“线型”或“体型”)结构。
17.某同学用丙烯酸和某种醇为原料合成了一种丙烯酸酯,并对其进行分离、提纯后,依据所设计的结构测定方案,对获得的丙烯酸酯进行了结构表征。该同学测得的相关数据和谱图如图:
(1)经元素分析测得,目标化合物中各元素的含量:C,65.60%;H,9.44%;O,24.96%。
(2)测得的目标化合物的质谱图如图:
(3)测得的目标化合物的红外光谱图如图:
(4)测得的目标化合物的核磁共振氢谱图如图:
根据元素分析、质谱、红外光谱、核磁共振氢谱所测得的信息,请确认所合成的丙烯酸酯的结构简式____。
18.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如表实验:
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 试通过计算填空:(1)A的相对分子质量为____。
(2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。 (2)A的分子式为____。
(3)另取A9.0g,跟足量NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 (3)A中所含官能团名称____、____。
(4)A的核磁共振氢谱如图: (4)A中含有____种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为____,A与浓硫酸混合,在一定条件下反应生成六元环状物,该反应类型是____反应。
19.I.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
①② ③CH3(CH2)3CH=CH2④CH3CH3⑤⑥⑦CH3COOC2H5⑧ ⑨⑩
(1)写出⑧的分子式:_______;
(2)用系统命名法给⑨命名,其名称为_______。
(3)属于酯的是_______(填序号,下同),与②互为同分异构体的是_______;
(4)上述表示方法中属于结构式的为_______;属于键线式的为_______;
II.有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增加5.4g和13.2g, 经检验剩余气体为O2。
(5)A分子的质谱图如图所示,则A的分子式是_______。
(6)A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰,能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是_______。
三、有机推断题
20.某医药中间体的合成路线如下:
已知:化合物Ⅲ的分子式为;化合物Ⅳ的分子式为
(1)化合物Ⅰ的化学名称为_______,化合物Ⅱ的官能团名称_______。
(2)化合物Ⅱ转化为化合物Ⅲ的反应条件为_______,该反应的反应类型为_______。
(3)若化合物Ⅲ中混有化合物Ⅳ,检验化合物Ⅳ的试剂为_______。
(4)化合物Ⅴ中手性碳原子个数为_______。
(5)写出化合物Ⅵ与反应的化学方程式:_______。
(6)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体有多种,B和C是其中的两类,它们的结构和性质如下:
①已知B遇溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则B的结构简式可能为_______(写出一种即可)。
②已知C能发生水解反应,苯环上只有一个取代基,则C的结构有_______种。
(7)丁烯酮可用作聚合反应单体制取阴离子树脂,还可用作烷基化剂和合成甾族化合物及维生素A的中间体。请以乙醛和乙炔钠()为原料(无机试剂任选),设计制备丁烯酮的合成路线:_______。
21.G是一种具有交联结构的吸附性高分子材料,可用于中草药提取物的纯化和分离。其合成路线可设计如图:
(1)B的结构简式为_____。
(2)C生成D的反应历程经历两步:第一步反应生成活性中间体,第二步发生重排生成D。第一步的反应类型为_____;在催化剂作用下,乙炔能与水经历类似上述两步反应后生成X,X的官能团名称为_____。
(3)若仅以D为单体发生加聚反应,反应的化学方程式为_____。
(4)F的同分异构体中能同时满足下列条件的有_____(填标号)。
a.含苯环且苯环上有1~2个链状取代基
b.不含C=C键
c.核磁共振氢谱显示有五组峰,且峰面积之比为3:2:2:2:1
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
(5)G中含有-CONH2基团,可提高对含有羰基或羟基的有机物的吸附效果,原因是______。
(6)以异丙苯、氯气和乙烯为主要原料,设计用三步反应合成,写出合成路线(其他试剂任选)。_____。
22.我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知(3+2)环加成反应:CH3C≡CE1+E2CH=CH2(E1、E2可以是-COR或-COOR)
回答下列问题:
(1)茅苍术醇的分子式为_______,所含官能团名称为_______,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为_______。
(2)C→D的反应类型为_______。
(3)D→E的化学方程式为_______,除E外该反应另一产物的系统命名为_______。
(4)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是_______(填序号)。
a.Br2   b.HBr   c.NaOH溶液
(5)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。_____
参考答案:
1.B
【详解】A. 乙醇和CH3OCH3它们的质荷比相同,但乙醇和CH3OCH3结构不同、导致它们的质谱图不完全相同,A错误;
B. X射线是一种波长很短的电磁波,它和晶体中的原子相互作用可产生衍射图,X射线单晶衍射仪可用于测定有机化合物分子准确的三维空间,包含键长,键角,构型等分子结构信息,B正确;
C. CH3COOH和HCOOCH3的核磁共振氢谱中吸收峰的化学位移不同,C错误;
D.乙醇和乙酸乙酯的官能团不同,则可通过用红外光谱图分析区分乙醇和乙酸乙酯,D错误;
答案选B。
2.D
【详解】A.苯和乙烯是平面结构,取代苯环和乙烯中氢原子的碳原子,在同一平面内,所有碳原子可能共平面,A错误;
B.亮菌甲素分子中的碳原子有2种不同的杂化方式sp2和sp3,B错误;
C.苯环及碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应,酯基中的碳氧双键无法加成,1mol亮菌甲素最多能和5 molH2发生加成反应,C错误;
D.酚羟基消耗1 mol NaOH溶液,酯基水解消耗1molNaOH,酯基水解后生成酚羟基,消耗1 molNaOH,则1 mol“亮菌甲素”最多消耗3molNaOH,D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.碳纤维是碳单质,属于新型无机非金属材料,故A说法正确;
B.太阳能电池主要成分是硅单质,硅单质是太阳能电池的核心材料,故B说法错误;
C.复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类,金属基体常用的是铝、镁、铜、钛及其合金,非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等,增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、等,酚醛树脂增强铝基材料属于复合材料,故C说法正确;
D.橡胶属于有机高分子材料,故D说法正确;
答案为B。
4.B
【详解】A.油脂是小分子化合物,A错误;
B.乙二醇可通过缩聚生成高分子化合物,苯乙烯可通过加聚生成高分子化合物,B正确;
C.C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法,由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体,C错误;
D.该有机物中含有苯环、碳碳双键、碳碳三键、甲基,甲基中C原子处于乙烯和乙炔中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在乙烯或乙炔的平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,D错误;
答案为B。
5.C
【分析】由框图可知,A为,与Br2发生1,4加成可生成B(),B在NaOH水溶液中发生水解反应生成C(),C在浓硫酸作用下脱水生成。
【详解】A.由的结构可知其分子式为C4H6O,A错误;
B.由分析可知,A为 ,B错误;
C.A中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;
D.根据分析,反应①②③分别为加成反应、水解反应、取代反应,D错误;
故选C。
6.A
【详解】A.塑料在自然环境条件下不易分解,会造成“白色污染”,A正确;
B.塑料老化是由于发生了氧化反应,B错误;
C.天然纤维可以被再加工,C错误;
D.塑料、橡胶和纤维制品三大类别含有众多分类,所含的元素种类也多种多样,如纤维包含的棉、麻成分为纤维素,组成元素为C、H、O,羊毛主要成分是蛋白质,基本元素为C、H、O、N,所以不是完全相同,D错误。
因此,本题选A。
7.B
【详解】A.在出火口格栅喷涂焰色剂,使火焰呈现黄色,说明喷涂的焰色剂中含有钠元素,故A正确;
B.焰色试验体现的是金属元素的物理性质,不是化学性质,故B错误;
C.以氢气代替碳氢化合物,避免产生二氧化碳,有利于实现低碳经济的目标,故C正确;
D.丙烯腈的结构简式为,其中含有碳碳双键,其聚合生成聚丙烯腈的反应为加聚反应,故D正确;
故选B。
8.D
【分析】丙烯与HBr反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3在氢氧化钠水溶液的条件下加热,生成CH3CHOHCH3,CH3CHOHCH3被氧化生成,与苯酚反应生成双酚A。
【详解】A.双酚A中酚羟基的邻位含有H原子,可以与溴发生取代反应,1 mol双酚A最多可与4 mol Br2反应,A错误;
B.G为,含有酮羰基,乙醛含有醛基—CHO,二者含有的官能团不同,不互为同系物,B错误;
C.E为CH3CHBrCH3,名称为2-溴丙烷,C错误;
D.反应③是2-丙醇发生氧化反应生成丙酮,反应的化学方程式是2+O22CH3COCH3+2H2O,D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.化合物中下方的苯环通过单键和上方部分连接,单键可以旋转,分子中两个苯环不一定处于同一平面,故A错误;
B.化合物中含有羧基,可以与饱和溶液反应,故B错误;
C.X分子中含有酯基,酸性条件下水解后酯基转化为酚羟基和羧基且都在化合物X内部,水解产物只有一种,故C错误;
D.酯基水解生成羧基和酚羟基,则1mol化合物X最多能与3molNaOH反应,故D正确;
故选D。
10.C
【详解】由A、B两种烃组成的混合物,当混合物总质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量,可知两种烃中碳、氢的质量分数相等,可推知两者最简式相同。
①互为同系物的烃最简式不一定相同,如烷烃,故①错误;
②同分异构体的分子式相同,最简式一定相同,故②正确;
③两种烃的最简式相同,混合物质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量,故③正确;
④两种烃的最简式相同,则烃中碳的质量分数相同,最简式相同,故④正确;
故选:C。
11.D
【详解】A.由题干有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为:C3H4O2,则1mol该有机物完全燃烧需要3molO2,A错误;
B.环共用的碳原子上没有H原子,只能取代其它2个碳原子的氢原子,二氯代物可以在同一碳原子上,也可以在不同碳原子上,该有机物的二氯代物有2种,B错误;
C.环共用的碳原子连接的2个O原子、2个C原子形成四面体结构,该有机物所有原子不可能处于同一平面,C错误;
D.该有机物与HCOOCH=CH2的分子式相同,含有的官能团等不同,二者互为同分异构体,D正确;
故答案为:D。
12.C
【详解】A.该有机物分子中含有碳碳双健,可以发生加成反应,醇羟基等可以发生取代反应和氧化反应,A正确;
B.该有机物分子结构对称,共含有4种氢原子,则核磁共振氢谱有4组峰,B正确;
C.该有机物分子的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,所以不具有含苯环的同分异构体,C错误;
D.该有机物分子中,双键碳原子形成3个σ键,其它碳原子形成4个σ键,则碳原子的杂化方式有sp2、sp3,D正确;
故选C。
13.C
【分析】乙烯、丙烯和1,3—丁二烯按照如下顺序发生加聚反应可能得到,
nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2+ n;
【详解】A.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,并且不可能在链端,A错误;
B.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,B错误;
C.根据分析由此三种有机物合成的高分子化合物可能为,C正确;
D.丙烯参与加聚反应,甲基应作为支链写出,D错误;
故选C。
14.BD
【详解】A.该分子中,C原子数为23,A不正确。
B.该分子中含有碳碳双键、酯基、-CN、醚键等多种官能团,B正确。
C.该分子中含有甲基和苯基,能发生取代反应,C不正确。
D.该分子中含有碳碳双键、苯环,-CN,能发生加成反应,D正确。
故选BD。
15.(1) AD BrCH2CH2Br 2 核磁共振氢谱中有3个吸收峰的是CH3CH2OH,有1个吸收峰的是CH3—O—CH3
(2) 90 C3H6O3 羧基 2.24
【详解】(1)①核磁共振氢谱中只有一种峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子,
A. CH3-CH3中6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种峰,故A选;
B. CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B不选;
C. CH3COOCH3中甲基所处化学环境不同,甲基H原子不同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C不选;
D. CH3COCH3中2个甲基连在同一个羰基上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种峰,故D选;
故选AD;
②)由A的核磁共振氢谱可知,分子中只有一种H原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,故A的结构简式为BrCH2CH2Br,B与A互为同分异构体,B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上,B为CH3CHBr2,分子中有2种H原子,故核磁共振氢谱图有2个峰;
③通过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH;1个信号时,分子结构为CH3-O-CH3;
(2)①由C分子的质谱图,可知C的相对分子质量为90,9g C的物质的量为,燃烧生成二氧化碳为,生成水为,则1个有机物分子中N(C)=、N(H)=,则分子中N(O)=,故有机物C的分子式为C3H6O3;
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有羧基;
③有机物C的分子式为C3H6O3,含有羧基,C分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子数目为1、1、1、3,则A的结构简式为:;
④0.1mol 含0.1mol羟基和0.1mol羧基,与足量Na反应,共产生0.1molH2,在标况下的体积为0.1mol22.4L/mol=2.24L。
16.(1)铜合金
(2)碳酸钙
(3)C
(4)B
(5)硫化
(6) 热塑性 线型
【详解】(1)我国最早使用的合金是:铜合金;
(2)生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰石和粘土,生产普通玻璃的主要原料是碳酸钠、石灰石、二氧化硅,都需用到的共同原料是石灰石,即碳酸钙;
(3)A. 汽车轮胎是高分子材料,A错误;
B. 不锈钢是金属材料,B错误;
C. 水泥是硅酸盐材料,C正确;
故选C;
(4)航天服主要是由具有密度小、强度大、耐腐蚀、柔软等优良性能的特殊材料制成,是合成纤维的特性,故选B;
(5)天然橡胶通过硫化处理,使它的分子转化为体型网状结构,从而增大橡胶的强度;
(6)聚乙烯是热塑性树脂,热塑性是指物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性,聚乙烯为线型聚合物,具有“线型”结构。
17.CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3
【详解】由质谱图可知该丙烯酸酯的相对分子质量为128,则所含C原子数为=7,所含H原子数为=12,所含O原子数为=2,所以分子式为C7H12O2;该物质为丙烯酸酯,所以可初步确定结构为CH2=CHCOOC4H9;核磁共振氢谱中有6组峰,面积比为1∶2∶2∶2∶2∶3,即含有6种环境的氢原子,且个数比为1∶2∶2∶2∶2∶3,则-C4H9只能为-CH2CH2CH2CH3,所以该丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3。
18. 90 C3H6O3 羧基 羟基 4 酯化(取代)
【详解】(1)该有机物蒸汽密度是相同条件下H2的45倍,故有机物的相对分子质量为45×2=90。
(2)9.0gA的物质的量是0.1mol,浓硫酸和碱石灰增加的质量分别是水和CO2的质量,即生成物水是5.4g,CO2是13.2g,物质的量分别是=0.3mol、=0.3mol,所以有机物A中碳氢原子的个数分别是3个和6个,则氧原子的个数是,所以A的化学式是C3H6O3;
(3)A跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),说明有机物A中含有羧基,9.0g有机物A的物质的量为0.1mol,二氧化碳的物质的量为=0.1mol,羧基与碳酸氢钠按1:1反应,故分子中含有羧基数目为0.1mol÷0.1mol=1个;2.24LH2(标准状况)的物质的量为=0.1mol,0.1mol羧基与钠反应生成0.05molH2,故有机物A中还含有羟基,其中含有羟基数目为;
(4)根据核磁共振氢谱可知,A分子中含有4类氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式是;有机物A中含有羧基和羟基,可以自身发生酯化反应生成六元环酯B,因此B的结构简式是,该反应类型是酯化(取代)反应。
19.(1)C11H18O2
(2)2,2-二甲基戊烷
(3) ⑦⑧ ③
(4) ②⑥⑧
(5)C3H6O3
(6)CH3CH(OH)COOH
【分析】有机物中,将电子式中的电子对只保留共用电子对,并将每一对共用电子对用一条短线表示,所形成的式子叫做结构式;在表示有机物的组成和结构时,如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,则得到键线式。
【详解】(1)由图可知⑧的分子式为C11H18O2;
(2)该物质属于烷烃,主链有5个C,称为戊烷,从离支链最近的一端开始编号,在2号位有2个甲基,系统命名法命名为2,2-二甲基戊烷;
(3)酯含有酯基,则属于酯的有⑦⑧;有机物中,同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物之间,②为环己烷,分子式为C6H12,则与②互为同分异构体的是③;
(4)根据分析,属于结构式的是 ;属于键线式的是②⑥⑧;
(5)5.4g水的物质的量为0.3mol,n(H)=0.6mol,13.2g二氧化碳的物质的量为0.3mol,n(C)=0.3mol,9.0g有机物含O的物质的量为,则n(C):n(H):n(O)=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,根据谱图如图所示质荷比,可知A的相对分子质量为90,可得30n= 90,解得n= 3,故有机物A分子式为C3H6O3;
(6)A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体,说明A中含有羧基,A分子式为C3H6O3,A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰,峰面积之比是1:1:1:3,说明A中含有甲基,由此可推知A的结构简式是CH3CH(OH)COOH。
20.(1) 甲苯 碳溴键或溴原子
(2) NaOH水溶液,加热 取代反应
(3)新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液
(4)1
(5)
(6) 或 6
(7)CH3CHOCH3CHOHCCHCH3CHOHCOCH3CH2=CHCOCH3
【分析】 在NBS的作用下生成 ,卤代烃水解生成化合物Ⅲ: 。化合物Ⅲ催化氧化生成化合物Ⅳ: ,再发生醛的加成反应生成化合物V,据此回答。
【详解】(1)化合物Ⅰ的化学名称为甲苯;化合物Ⅱ的官能团名称溴原子;
(2)化合物Ⅱ转化为化合物Ⅲ属于卤代烃的水解反应,反应条件是NaOH水溶液,加热;
(3)化合物Ⅲ是苯甲醇,催化氧化生成苯甲醛,若化合物Ⅲ中混有化合物Ⅳ,检验化合物Ⅳ的存在的实验操作是取适量试样于试管中,加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有化合物Ⅳ存在;
(4)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,用C*表示。化合物V中有一个手性碳: ;
(5)化合物Ⅵ与反应脱去一分子水的化学方程式:;
(6)①已知B遇FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,能和银氨溶液发生银镜反应,含有醛基,苯环上只有两个对位取代基,则B的结构简式可能为或 ;
②已知C分子能发生水解反应,含有酯基,苯环上只有一个取代基,取代基是-OOCCH2CH3或-CH2OOCCH3或-CH2CH2OOCH或-CH(CH3)OOCH或-COOCH2CH3或-CH2COOCH3,则C的结构有6种。
(7)根据题干信息并结合逆推法可知以乙醛和乙炔钠(NaC≡CH)为原料制备丁烯酮的合成路线为CH3CHOCH3CHOHCCHCH3CHOHCOCH3CH2=CHCOCH3。
21.(1)
(2) 加成反应 醛基
(3)nCH2=CHCONH2
(4)C
(5)-CONH2能与含羰基或羟基的有机物分子间形成氢键
(6)
【分析】A发生反应生成B,B、D、F发生反应生成G,结合A、D、G、F的结构可知,B的结构简式为。
【详解】(1)根据D、F和G的结构简式以及B的分子式可推出B的结构简式为;
(2)生成D的反应历程经历两步:第一步反应生成活性中间体[ ],由C( )和水发生加成反应生成[ ],在催化剂作用下,乙炔能与水经历类似上述两步反应后生成X(乙醛),则X的官能团名称为醛基,故答案为:加成反应、醛基;
(3)仅以D(CH2=CHCONH2)为单体发生加聚反应,反应的化学方程式为nCH2=CHCONH2;
(4)F的分子式为,其同分异构体含有苯环,不含碳碳双键,且苯环上有1~2个链状取代基,则含碳碳三键,又核磁共振氢谱显示有五组峰,峰面积之比为,则结构对称,符合以上条件的F符合条件的有:苯环上连接一个-CH2C≡CCH3基团的一种,苯环上连接一个-C≡CCH2CH3基团的一种,-CH2C≡CH和-CH3连接在苯环的对位上一种,苯环的对位上-C≡CH和-CH2CH3基团一种,共四种,其结构简式分别为、、、,共4种,故选C;
(5)G中含有—CONH2基团,可提高含有羰基或羟基的有机物的吸附效果,原因是—CONH2能与含羰基或羟基的有机物分子间形成氢键,故答案为:—CONH2能与含羰基或羟基的有机物分子间形成氢键;
(6)以异丙苯、氯气和乙烯为主要原料,设计用三步反应合成 ,异丙苯( )和氯气在光照条件下生成,再由在氢氧化钠醇溶液下加热发生消去反应生成 ,最后 与乙烯在催化剂条件下发生反应生成,其合成路线为。
22.(1) C15H26O 碳碳双键、羟基 3
(2)加成反应(或还原反应)
(3) +CH3OH+(CH3)3COH 2-甲基-2-丙醇
(4)b
(5)CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3(或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3(Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可)
【详解】(1)由茅苍术醇的结构简式可知,其分子式为:C15H26O,所含官能团有碳碳双键和羟基,分子中含有3个手性碳原子如图所示,故答案为:C15H26O;碳碳双键、羟基;加成反应(或还原反应);
(2)由图中信息可知C到D发生加成氢气的反应,反应类型为加成反应或者还原反应,故答案为:加成反应(或还原反应);
(3)D与甲醇发生取代反应生成E和(CH3)3COH,反应方程式为:+CH3OH+(CH3)3COH,(CH3)3COH名称为:2-甲基-2-丙醇,故答案为:+CH3OH+(CH3)3COH;2-甲基-2-丙醇;
(4)F到G实现了碳碳双键的位置改变,F可先与HBr发生加成反应生成:,发生消去反应生成,故答案为:b;
(5)通过已知中环加成反应可由CH3C≡CCOOCH3与CH2=CHCOOCH2CH3或CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=CHCOOCH3在膦催化剂条件下反应生成,再与氢气发生加成反应得到;故答案为:CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3(或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3;