第2章《官能团与有机化学反应烃的衍生物(含解析)》2022-2023学年下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 第2章《官能团与有机化学反应烃的衍生物(含解析)》2022-2023学年下学期高二化学鲁科版(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 2023-04-26 16:51:21

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第2章《官能团与有机化学反应 烃的衍生物》
一、单选题
1.下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,错误的是
A.乙烷(乙烯):通入足量溴水
B.乙烯():通入足量溶液
C.苯(苯酚):加溴水,振荡,过滤除去沉淀
D.乙酸乙酯(乙酸):加饱和碳酸钠溶液,充分振荡;分液,弃水层
2.微信中的“苯宝宝表情包”可看作是由苯衍生的物质配以相应文字形成的(如图)。下列说法正确的是
A.化合物A不能与乙醇反应
B.化合物B分子中所有原子都在同一平面上
C.化合物A可与浓溴水、铁粉发生取代反应
D.化合物B可通过苯与氯气发生加成反应制得
3.下列有关有机物的分离、提纯的说法中错误的是
A.提纯苯甲酸:利用重结晶法
B.分离提纯蛋白质:盐析
C.分离甘油和水:分液
D.除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
4.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与充分反应,转移电子数为
B.被还原为转移电子数目为
C.丙烯酸中含有的双键数目为
D.含钠元素的和的混合物中含有的离子数目为
5.下列说法不正确的是
A.苯酚具有弱酸性,与羟基与苯环直接相连,羟基使苯环活化有关
B.乙醇的沸点远高于丙烷,主要与醇分子间可形成氢键有关
C.卤代烃分子中C-X较易断裂,与共用电子对偏移程度较大,键的极性增强有关
D.甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶,主要与醇分子和水分子间可形成氢键有关
6.下列有关有机物的说法正确的是
A.等质量的苯乙烯和聚苯乙烯燃烧耗氧量不相同
B.由1—溴丁烷制1,3—丁二烯依次通过:消去反应,加成反应,消去反应三步完成
C.1—丙醇、乙醇混合液在浓硫酸条件下加热脱水,得到5种有机产物
D.可以用浓溴水检验环己醇中含有的少量苯酚杂质
7.下列物质对应的化学式正确的是
A.红宝石主要成分: B.磁铁矿主要成分:
C.水玻璃主要成分: D.蔗糖:
8.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.在澄清石灰水中加入少量小苏打: Ca2++OH- +HCO=CaCO3↓ +H2O
B.苯酚钠溶液中通入少量CO2: 2C6H5O- +CO2+H2O → 2C6H5OH +CO
C.将SO2气体通入NaClO溶液中: SO2+2ClO- +H2O= SO + 2HClO
D.将标准状况下112mL氯气通入10mL浓度为1 mol· L-1的溴化亚铁溶液中:2Fe2++4Br- +3Cl2= 3Fe3++6C1- + 2Br2
9.下列说法正确的是
A.油脂、蛋白质均可以水解,水解产物含有电解质
B.蔗糖、麦芽糖和乳糖的分子式都为,均能发生银镜反应
C.等质量的聚乙烯、甲烷、乙炔分别充分燃烧,所耗氧气的量依次减少
D.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不相同
10.将甲基、羟基、羧基和苯基四种不同原子团,两两结合后形成的化合物的水溶液中,能使紫色石蕊试液变红色的有机物有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
11.下列有机反应属于加成反应的是
A.CH4+Cl2CH3Cl +HCl
B.CH2=CH2+HBr →CH3CH2Br
C.+HNO3+H2O
D.CH4+2O2CO2+2H2O
二、填空题
12.(1)写出CH2BrCH2Br与足量NaOH醇溶液共热的反应方程式____________
(2)以CH3CH2CH2Br为主要原料制备CH2BrCHBrCH3____________
13.学习有机化学基础,初步建立“组成、结构决定性质”的基本观念,形成基与官能团、化学键与反应类型认识有机化合物的一般思路,培养化学学科核心素养。两种无色液体有机物甲和乙,结构如图,根据其结构回答下列问题:
(1)有机物甲和乙的分子结构中________(填“是”或“否”)含有同一种官能团。
(2)有机物甲的分子式为________,具有的官能团的名称是________。
(3)如下反应类型:①酯化反应②加成反应③与酸性KMnO4溶液反应④水解反应⑤银镜反应⑥中和反应,其中有机物甲能发生___;(填序号,下同)有机物乙能发生___。
(4)甲、乙两种有机物中,______的水溶性较好;与碳酸氢钠溶液反应生成气体的是______。
14.(1)3—甲基—2—戊烯的结构简式是_______;
(2)的分子式为_______;
(3)写出 中官能团的名称_______;
(4)聚偏二氯乙烯()具有超强阻隔性能,可作为保鲜食品的包装材料。它是由_______(写结构简式)发生加聚反应生成的;
(5)写出异丁醇(CH3)2CHCH2OH催化氧化反应的化学方程式:_______。
15.学好化学有助于理解生活中某些现象的本质,从而提高生活质量。
(1)泡菜过酸时加入少量白酒,既可减少酸味又可增加香味,该过程生成物有机物的类别是__,醋汤过酸时,加入少量的面碱(Na2CO3)可以减弱酸味,发生反应的离子方程式是__。
(2)在和面炸油条时,加入适量水、明矾和小苏打,可以使油条更蓬松酥脆,这是由于明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应,该反应的离子方程式为__。
(3)研究发现,长期使用铁锅炒菜,可有效减少缺铁性贫血病症的发生。炒完菜之后若不及时洗锅擦干,铁锅会发生__腐蚀(选填“化学”或“电化学”),负极发生的电极反应式为__。
(4)现需要对农作物同时施用氮肥、磷肥、钾肥三种化肥,对给定的下列化肥①K2CO3②KCl③Ca(H2PO4)2④(NH4)2SO4⑤氨水,最适当的组合是__。
a.①③④ b.①③⑤ c.②③⑤ d.②③④
16.下列4种有机化合物:
①CH3CH= CH2② ③ ④ CH3CH2COOH
(1)能发生消去反应的是______(填序号)。
(2)能与NaHCO3溶液反应生成气体的是______(填序号)。
(3)能作为合成聚丙烯塑料的原料是______(填序号)。
(4)选出能与银氨溶液反应形成银镜的物质,并将下列化学方程式补充完整:
___+2Ag(NH3)2OH___+2Ag↓+3NH3↑+H2O
17.(1)写出下列基团(或官能团)的名称或结构简式:—CH2CH3_____________、—COOR_____________、碳碳双键_____________、醛基_____________。
(2)按系统命名法命名有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2_____________,_____________
(3)写出下列各种有机物的结构简式
①2,3-二甲基-4-乙基己烷_____________
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃_____________
③异戊烷(写出键线式)_____________
三、有机推断题
18.帕比司他是治疗某些恶性肿瘤的药物,其中间体(E)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A分子含有的官能团名称为___________。
(2)反应Ⅱ分两步进行:。第一步反应为加成反应,则X的结构简式为___________;第二步脱水的反应属于___________(填反应类型)。
(3)若反应Ⅲ加热温度太高,自身反应生成的副产物为___________(填名称)。
(4)反应Ⅲ的化学方程式为___________。
(5)化合物Y是B的同分异构体,遇溶液显紫色其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1.Y的结构简式为___________。
19.奥拉帕尼是一种多聚ADP聚糖聚合酶抑制剂,可以通过肿瘤DNA修复途径缺陷,优先杀死癌细胞。其中一种合成方法如图:
回答下列问题:
(1)化合物A中的官能团有_____(写名称)。
(2)化合物D可能发生的反应有_____(填标号)。
A.加成反应 B.酯化反应 C.水解反应 D.消去反应
(3)化合物A与足量新制氢氧化铜反应的化学方程式为_____。
(4)已知由B生成D的过程分两步进行:第①步:B+C→M;第②步:M→D+W。则M一个分子中含有的碳原子数目为_____个,W的结构简式为_____。
(5)符合下列条件的F的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应 b.含有碳碳双键 c.具有结构片段
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.乙烯与溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,与气体乙烷分离,A正确;
B.SO2被NaOH溶液吸收,乙烯不溶于NaOH溶液,也不反应,B正确;
C.苯酚与水反应得到微溶于水的三溴苯酚,但三溴苯酚溶于苯,无法过滤分离,C错误;
D.乙酸与碳酸钠溶液反应生成可溶于水的乙酸钠和CO2气体,乙酸乙酯难溶于水溶液,密度比水小,分层,分液分离,D正确;
故选C。
2.B
【详解】A.化合物A中含有羧基,可与乙醇发生酯化反应,A项错误;
B.该分子可以看做是苯环上的氢原子被氯原子取代,故氯原子和苯环共面,B项正确;
C.化合物A与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应,C项错误;
D.化合物B可通过苯与Cl2发生取代反应制得,D项错误;
答案选B。
3.C
【详解】A.苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,将粗苯甲酸用热水进行重结晶,可以使它与杂质分离,A正确;
B.蛋白质在盐溶液中的溶解度低,可用盐析的方法分离提纯蛋白质,B正确;
C.甘油与水互溶,分液法不能分离,C错误;
D.生石灰能与乙酸反应,可除去乙醇中少量的乙酸,再蒸馏可得到乙醇,D正确;
故选C。
4.D
【详解】A. Fe与氯气点燃反应生成FeCl3,与充分反应,氯气不足,转移电子数为,故A错误;
B. 没有溶液的体积,无法计算的物质的量,故B错误;
C. 一个丙烯酸分子中含有2个双键,故丙烯酸中含有的双键数目为,故C错误;
D. 由钠离子和构成,由钠离子和氧离子构成,1mol和1mol均含有3mol离子,含钠元素的和的混合物共0.1mol,故含有的离子数目为,故D正确;
故选D。
5.A
【详解】A.苯酚具有弱酸性,与羟基与苯环直接相连,苯环使羟基活化,易电离有关,故A错误;
B.乙醇分子间存在氢键,使乙醇的沸点远高于乙烷,故B正确;
C.卤代烃分子中,因卤素原子具有较强的非金属性,使得C-X中电子对出现明显偏移,使C-X键的极性增强,导致其较易断裂,故C正确;
D.醇分子中的羟基与水分子间易形成氢键,使得低级醇类物质易溶于水,故D正确;
故选:A。
6.C
【详解】A.聚苯乙的单体为苯乙烯,两者最简式相同,所以等质量的苯乙烯和聚苯乙烯所含碳、氢原子数相等,所以完全燃烧耗氧量相同,故A错误;
B.由1—溴丁烷制1,3—丁二烯依需先通过消去反应,生成1-丁烯,在通过加成反应生成1、2-二溴丁烷,再通过消去反应不能得到1,3—丁二烯,故B错误;
C.1—丙醇、乙醇可以分别进行分子内脱水和分子间脱水,能形成丙醚、丙烯、乙醚、乙烯4中有机物;还可以进行1—丙醇和乙醇之间脱水,生成乙丙醚,故C正确;
D.浓溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚能溶于环己醇,所以不能用浓溴水检验环己醇中含有的少量苯酚杂质,故D错误;
故答案:C。
7.A
【详解】A.红宝石是指颜色呈红色的刚玉,它是刚玉的一种,主要成分是氧化铝(Al O ),故A正确;
B.磁铁矿的主要成分是,故B错误;
C.水玻璃的主要成分是,故C错误;
D.蔗糖的化学式为,故D错误;
答案选A。
8.A
【解析】略
9.A
【详解】A.油脂水解生成的高级脂肪酸、蛋白质水解生成的氨基酸,都是电解质,A正确;
B.蔗糖和乳糖的分子中不含有醛基,不能发生银镜反应,B错误;
C.等质量的甲烷、聚乙烯、乙炔,氢元素的质量依次减小,三者分别充分燃烧,所耗氧气的量依次减小,C错误;
D.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物可能是相同的氨基酸,如一分子甘氨酸与一分子丙氨酸形成的二肽中,可能是甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基脱水,也可能式甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基脱水,因此形成两种二肽,而这两种二肽水解时的产物就相同,D错误;
答案选A。
10.B
【详解】能使紫色石蕊试液变红色,则溶液呈酸性,由羟基、甲基、羧基、苯基四种基团中的两两结合形成的化合物为:CH3OH 、H2CO3 、CH3COOH、,其水溶液呈酸性的有H2CO3、CH3COOH、苯甲酸,苯酚,H2CO3为无机物,则有机物有3种,故B正确。
故选B。
11.B
【详解】A.甲烷中的H被Cl原子替代,为取代反应,故A不选;
B.CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br中乙烯的两个不饱和碳上各连上一个原子,双键变成单键,属于加成反应,故B选;
C.苯上一个氢原子被硝基取代,属于取代反应,故C不选;
D.为甲烷的燃烧,属于氧化反应,故D不选;
故选:B。
12. CH2BrCH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O CH3CH2CH2Br+NaOH CH2=CHCH3 +NaBr+ H2O、CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3
【详解】(1)CH2BrCH2Br与足量NaOH醇溶液共热,发生消去反应生成乙炔、溴化钠和水,反应方程式CH2BrCH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O;
(2)CH3CH2CH2Br为主要原料制备CH2BrCHBrCH3,可分别发生消去、加成反应,方程式分别为CH3CH2CH2Br+NaOH CH2=CHCH3 +NaBr+ H2O、CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3。
13. 否 C11H18O2 碳碳双键、酯基 ② ③ ④ ⑤ ① ③ ⑥ 乙 乙
【分析】甲中有机物官能团为碳碳双键、酯基,乙中有机物官能团为羧基、羟基,根据官能团的性质进行解答。
【详解】(1)甲中官能团为碳碳双键、酯基,乙中官能团为羧基、羟基,所以甲和乙中不含相同的官能团,答案:否;
(2)由甲的键线式可知甲的分子式为C11H18O2,所含官能团为碳碳双键、酯基,答案:C11H18O2;碳碳双键、酯基;
(3)甲:碳碳双键能发生加成反应,与KMnO4溶液反应,酯基能发生水解反应,甲中酯基为甲酸某酯,所以还能发生银镜反应,答案:②③④⑤;乙:羧基能发生酯化反应,中和反应,羟基可以发生酯化反应,与KMnO4溶液反应,答案:①③⑥;
(4)乙的水溶性好,因为乙中的羟基可以与水分子形成氢键;乙中有羧基,可以与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,答案:乙;乙。
【点睛】有机物中如果含有醛基就能发生银镜反应,常见的有机物中能发生银镜反应的有:①所有有醛,②甲酸,③甲酸盐、甲酸某酯,④其他含醛基的有机物,如葡萄糖等。
14. CH3CH=C(CH3)CH2CH3 C4H8O 羟基、羧基 Cl2C=CH2 2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O
【详解】(1)3-甲基-2-戊烯的结构简式是CH3CH=C(CH3)CH2CH3;
(2)根据可知其分子式为C4H8O;
(3)中官能团的名称为羟基和羧基;
(4)聚偏二氯乙烯属于加聚产物,根据结构简式可知它是由Cl2C=CH2发生加聚反应生成的;
(5)异丁醇(CH3)2CHCH2OH催化氧化生成醛和水,反应的化学方程式为2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O。
15. 酯类 2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑ Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ 电化学 Fe-2e-=Fe2+ d
【分析】(1)该过程主要是酸和醇发生酯化反应生成酯,醋和碳酸钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水。
(2)明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳。
(3)有水、氧气存在,铁锅会发生电化学腐蚀。
(4)根据三种物质相互反应来分析。
【详解】(1)泡菜过酸时加入少量白酒,既可减少酸味又可增加香味,该过程主要是酸和醇发生酯化反应生成酯,醋汤过酸时,加入少量的面碱(Na2CO3)可以减弱酸味,主要是醋和碳酸钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,其离子方程式是2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑;故答案为:酯;2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应,生成氢氧化铝和二氧化碳,该反应的离子方程式为Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;故答案为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)炒完菜之后若不及时洗锅擦干,有水、氧气存在,铁锅会发生电化学腐蚀,负极发生的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;故答案为:电化学;Fe-2e-=Fe2+。
(4)a.K2CO3与(NH4)2SO4发生双水解,氮肥肥效损失,故a不符合题意;b.Ca(H2PO4)2与氨水发生反应会社鞥成磷酸钙难溶物,损耗氮肥和磷肥,故b不符合题意;c.与b选项分析,故c不符合题意;d.②③④三者加入到土壤中,能增加氮肥、磷肥、钾肥等肥效,故d符合题意;综上所述,答案为d。
【点睛】铁锅与水、空气发生吸氧腐蚀,主要是负极铁反应生成亚铁离子,正极氧气得到电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁分解变为氧化铁。
16. ② ④ ①
【详解】(1)连接溴原子的碳原子相邻碳原子上含有H原子的卤代烃能发生消去反应,这几种物质中能发生消去反应的是②;
(2)羧基能和NaHCO3溶液反应生成气体,丙酸能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则能与NaHCO3溶液反应生成气体的是④;
(3)丙烯在一定条件下发生聚合反应生成聚丙烯,则合成聚丙烯的原料是①丙烯;
(4)醛基能和银氨溶液发生银镜反应,③能发生银镜反应,反应方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3↑+H2O。
17. 乙基 酯基 >C=C< -CHO或 2,3-二甲基戊烷 己二酸或1,6-己二酸
【详解】(1)—CH2CH3为乙基,—COOR为酯基,碳碳双键的结构简式为:>C=C<,醛基的结构简式为:-CHO或,故答案为:乙基;酯基;>C=C<;-CHO或;
(2) CH3CH(C2H5)CH(CH3)2为2,3-二甲基戊烷,为己二酸或1,6-己二酸,故答案为:2,3-二甲基戊烷;己二酸或1,6-己二酸;
(3) ①2,3-二甲基-4-乙基己烷的结构简式为:,故答案为:;
②支链有乙基的烷烃,主链最少为5个C,故支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃结构简式为:,故答案为:;
③异戊烷的键线式为:,故答案为:。
18.(1)醛基
(2) 消去反应
(3)甲醚(或二甲醚)
(4)+CH3OH+H2O
(5)
【分析】A在KBH4,N2,-5℃条件下发生反应,其中一个醛基被还原成醇羟基,得到B,B与CH2(COOH)2反应得到C,C与甲醇发生酯化反应得到D,D与发生取代反应生成E。
【详解】(1)A为,由结构简式可知所含官能为醛基,故答案为:醛基;
(2)对比B和C的结构可知,B的醛基先发生加成反应,得到,在经过脱水消去反应、脱羧反应两步得到C,故答案为:;消去反应;
(3)反应Ⅲ加热温度太高,自身会发生分子间脱水反应生成二甲醚,故答案为:甲醚(或二甲醚);
(4)反应Ⅲ是与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为+CH3OH+H2O;答案为+CH3OH+H2O;
(5)化合物Y是B的同分异构体,遇溶液显紫色,可知Y中含有酚羟基结构,核磁共振氢谱有4组峰说明含有四种氢原子,峰面积之比为3∶2∶2∶1 可知Y中应含有甲基,则满足条件的Y的结构为:,故答案为:。
19.(1)醛基、羧基
(2)AC
(3)+2Cu(OH)2+2NaOH+Cu2O↓+4H2O
(4) 18
(5)8
【分析】由有机物的转化关系可知,一定条件下与先发生加成反应,后发生酯化反应转化为,与先发生加成反应,后发生消去反应生成和,与氨水反应生成与发生取代反应生成。
【详解】(1)化合物A的结构简式为,A中的官能团有醛基、羧基;
故答案为:醛基、羧基;
(2)化合物D的结构简式,官能团有碳碳双键、酯基、氰基、氟原子,能发生的反应有加成反应、水解反应;
故答案为:AC;
(3)化合物A的结构简式为,包含官能团醛基与氢氧化铜发生氧化反应,羧基与氢氧化铜发生中和反应,+2Cu(OH)2+2NaOH+Cu2O↓+4H2O;
故答案为:+2Cu(OH)2+2NaOH+Cu2O↓+4H2O;
(4)由分析可知,由B生成D的反应为与先发生加成反应生成M分子,后发生消去反应生成和W,M分子中含有的碳原子数目18个;
故答案为:18;;
(5)F的同分异构体能发生银镜反应,含碳碳双键,具有片段,说明分子的结构可以视作和取代了丙烯分子中的氢原子,符合条件的结构简式共有8中;
故答案为:8。
答案第1页,共2页
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