专题8有机化合物的获得与应用综合练习
2022——2023学年下学期高一化学苏教版(2019)必修第二册
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1. 宇航员使用的氧气瓶是以聚酯玻璃钢为原料制成的。甲、乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法错误的是
( )
A. 甲物质可以在催化剂作用下生成有机高分子化合物
B. 乙物质可与钠完全反应生成氢气
C. 丙物质能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 甲、乙、丙三种物质都可以发生加成反应
2. 下列有机反应的化学方程式正确的是 ( )
A.
B.
C.
D. 蔗糖葡萄糖
3. 科学家合成了一种能自动愈合自身内部细微裂纹的神奇塑料,合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲是乙烯的同系物
B. 一定条件下,乙与加成的产物可能为
C. 若神奇塑料丙的平均相对分子质量为,则其值约为
D. 甲、乙均能使酸性溶液褪色
4. 以富含纤维素的农作物为原料,合成树脂的路线如图所示,下列说法错误的是( )
A. 纤维素属于高分子化合物
B. 葡萄糖和果糖互为同分异构体
C. 纤维素水解成葡萄糖的化学方程式为
D. 发生的是取代反应
5. 科学家在的低温下合成了一种烃,此分子的结构如图所示图中的连线表示化学键。下列说法不正确的是( )
A. 不能使酸性溶液褪色
B. 的性质与烯烃类似,容易发生加成反应
C. 在常温下不能稳定存在
D. 充分燃烧等质量的和甲烷,消耗氧气比甲烷少
6. 新型冠状病毒肺炎诊疗方案试行第九版中临床表现“乏力伴胃肠不适”,中医治疗推荐中成药“藿香正气胶囊”,其主要成分广藿香酮结构如图。下列关于广蕾香酮的叙述错误的是( )
A. 分子式为 B. 分子中含有苯环 C. 能使溴水褪色 D. 能发生酯化反应
7. 下列表示不正确的是( )
A. 乙烯的结构式: B. 甲酸甲酯的结构简式:
C. 异丁烷的结构简式: D. 甲基的电子式:
8. 下列说法不正确的是( )
A. 正丁烷的沸点比异丁烷的高
B. 甲烷、苯、葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都性属于有机高分子材料
D. 天然植物油没有恒定的熔沸点,常温下难溶于水
9. 福建水仙花含有芳樟醇,其结构如图所示。下列有关芳樟醇的说法错误的是( )
A. 能发生取代反应和加成反应 B. 可以和溶液发生反应
C. 可作合成高分子化合物的原料单体 D. 与互为同分异构体
10. 下列有机反应的化学方程式正确的是( )
A.
B.
C.
D. 蔗糖葡萄糖
11. 下列关于聚合物和聚乙炔的说法中正确的是( )
A. 两种聚合物的单体互为同系物
B. 聚合物不属于单双键交错的结构
C. 聚合物的相对分子质量是聚乙炔的两倍
D. 两种聚合物的单体分别与发生加成反应,最多消耗的物质的量之比为
12. 如图是三种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是( )
A. 甲在光照条件下与反应可得到四种不同的产物
B. 乙、丙所有的原子均处于同一平面,均可使溴水反应褪色
C. 石油分馏可获得甲和乙,煤干馏可获得丙
D. 在浓硫酸存在下,丙与浓硝酸共热的反应属于取代反应
13. 下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是( )
A. B. C. D.
14. 有种碳架的烃:、、、,说法正确的是( )
A. 和是同分异构体 B. 和不是同系物
C. 和都能发生加成反应 D. 只有和能发生取代反应
15. 下列说法正确的是( )
A. 乙烯分子中所有原子共平面
B. 甲醛和乙二醛互为同系物
C. 与互为同分异构体
D. 的名称是异丁烷
二、实验题(本大题共3小题,共30.0分)
16. 设计实验,对有机物中官能团进行检验和探究。
某同学设计如下实验,证明溴乙烷中含有溴元素
简述操作:_______。
中所加入试剂为_______填化学式。
资料显示:可被氧化,使溴水褪色
中加入反应的化学方程式: _______。
用化学试剂检验中含有的官能团,只取一次待检验溶液,首先检验的官能团是 _______填名称,下同,最后检验的官能团是_______。
按如图装置对官能团的性质进行进一步探究
实验现象:左侧烧杯内有无色气泡产生,右侧烧杯内无明显现象,由此可知与金属钠反应时 _______断裂,判断的依据是_______。
17. 实验室用燃烧法测定某固体有机物的分子组成,测定装置如图所示夹持仪器、酒精灯等已略去。
取放入装置中,通入过量燃烧,生成和,请回答下列有关问题:
通入过量的目的是_________。
装置的作用是________________,装置的作用是___________。
通过该实验能否确定中是否含有氧原子________填“能”或“不能”。
若的摩尔质量为,装置增重,装置增重
,则的分子式为________。
写出燃烧的化学方程式:________________。
可发生水解反应,可水解生成种互为同分异构体的产物,且这两种产物均为,则在催化剂作用下水解的化学方程式为_____。
18. 某兴趣小组制备一定量的乙酸乙酯。取无水乙醇,浓硫酸,冰醋酸进行实验,用饱和碳酸钠溶液收集产物。
I.实验装置如图所示
制备乙酸乙酯的化学方程式为____________。
浓硫酸的作用是_________。
接收装置还可选择下图中的_______。填序号
Ⅱ甲同学用含有酚酞的饱和碳酸钠溶液呈碱性收集产物后振荡,发现红色迅速退去。
甲同学认为是蒸出的乙酸中和了碳酸钠。乙同学通过查阅资料并进行如下实验,证明甲同学的推测是错误的。
已知:酚酞难溶于水,易溶于有机溶剂;酚酞试剂是酚酞的乙醇溶液。
实验,取振荡后的下层无色液体,分成两份,分别完成以下实验。
序号 实验操作 实验现象 结论
滴加几滴酸酞试剂 溶液______填“变红”成“不变红” 碳酸钠并未被乙酸完全中和,仍有大量剩余
滴入乙酸溶液 有大量气泡产生
实验取振荡后的上层液体,加入____溶液,振荡,发现出现浅红色,静置分层后红色消失。
实验,取饱和碳酸钠溶液,滴入几滴酚酞试剂,再加入乙酸乙酯不含乙酸振荡,溶液先变红,振荡后红色消失。回答下列问题:
完成上述实验:________。________。
结合实验和实验的现象,可得出的结论是__________。
实验的实验目的是___________。
三、简答题(本大题共2小题,共16.0分)
19. I.有下列各组微粒或物质,请按要求填空填字母:
A.和
B.和
C.和
D.和
E.和
____组两种物质互为同素异形体。
____组中两种物质属于同系物。
____组中两种物质互为同分异构体。
现有、、三种烃,其球棍模型如图:
等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是________。填字母
将和适量的混合后光照,充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大,则参加反应的的物质的量为__________。
将通入溴的四氯化碳溶液中可使溴的四氯化碳溶液褪色,请写出该反应的化学方程式:__________________________________。
用设计成碱性条件下的燃料电池,写出正极的电极反应:______________。
20. 下表为元素周期表的一部分,回答以下问题:
与的原子半径大小关系是:___________填“”或“”。
与的非金属性强弱顺序是:___________填“”或“”,其简单氢化物的稳定性较强的是___________填化学式。
、两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是___________填化学式。
与组成所含的化学键类型为 ___________填“离子键”或“共价键”。
地壳中含量最高的金属元素是___________,能用来做光导纤维的是___________元素的氧化物填元素符号。
位于元素周期表中第___________周期第___________族,易以碳碳键和碳氢键形成甲烷、乙烷、乙烯等烃类化合物。甲烷与乙烷属于___________填“同系物”或“同分异构体”;乙烷与乙烯可相互转化,如:
生成的反应类型为___________
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.甲物质分子中含有碳碳双键,可在一定条件下发生加聚反应生成有机高分子化合物,A正确;
B.乙物质分子中含有两个羟基, 乙物质可与 金属钠完全反应生成 ,B正确;
C.丙物质分子中含有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.乙物质不能发生加成反应,D错误;
故选D。
2.【答案】
【解析】乙烯发生加聚反应的化学方程式为,项错误;
乙烯和发生加成反应的化学方程式为,项错误;
苯与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式为,项正确;
蔗糖水解成葡萄糖和果糖的化学方程式为蔗糖葡萄糖果糖,项错误。
3.【答案】
【解析】A.甲中含有个碳碳双键,乙烯只有个碳碳双键二者不可能互为同系物,故A错误;
B.乙与氢气按物质的量之比为 反应,才能反应生成,故B错误;
C.合成丙的小分子有机物的分子式为 ,相对分子质量为,则其 值为 ,故C错误;
D.甲、乙中均含碳碳双键,均能被酸性 溶液氧化使溶液褪色,故D正确;
故选D。
4.【答案】
【解析】A.纤维素的分子式为,值较大,相对分子质量很大,纤维素属于高分子化合物,项正确;
B.葡萄糖和果糖的分子式均为,二者结构不同,互为同分异构体,项正确;
C.纤维素在催化剂作用下和水反应即水解生成葡萄糖,项正确;
D.反应中,中的醛基、醇羟基转化成了中的羧基,发生了氧化反应,项错误;
综上所述答案为。
5.【答案】
【解析】由烃的结构可知,的分子式为,结构简式为,分子中有碳碳双键,因此能使酸性溶液褪色,A错误;
分子中有碳碳双键,性质与烯烃类似,容易发生加成反应,B正确;
在的低温下合成烃,则常温下该物质不能稳定存在,C正确;
该烃的分子式为,等质量的烃中,分子中含氢量越高,完全燃烧消耗的氧气越多,故等质量的和完全燃烧时,的耗氧量较多,D正确。
6.【答案】
【解析】A.由结构式可知,广蕾香酮的分子式为,故A正确;
B.由结构式可知,广蕾香酮分子中没有苯环,故B错误;
C.广蕾香酮分子中含有碳碳双键,能使溴水褪色,故C正确;
D.广蕾香酮分子中含有羟基,能发生酯化反应,故D正确;
故选B。
7.【答案】
【解析】A.乙烯含有碳碳双键,原子以单键与原子相连,结构式为,A正确;
B.甲酸甲酯的结构简式为 ,选项所给为分子式,B错误;
C.异丁烷含有个碳原子,有一个支链,结构简式为 ,C正确;
D.甲基显电中性,电子式为,D正确;
综上所述答案为。
8.【答案】
【解析】A. 含相同碳原子数的烷烃中支链越多,对应烷烃的沸点越低,A正确;
B. 由于葡萄糖分子中含有醛基,能被溴水或酸性高锰酸钾溶液氧化,故其能使二者褪色,B错误;
C. 这些物质都属于有机高分子材料,C正确;
D. 天然植物油中含有多种高级脂肪酸甘油酯,故没有恒定的熔沸点,常温下难溶于水,D正确;
故选B。
9.【答案】
【解析】A.根据芳樟醇的结构简式可知,分子中存在碳碳双键故能发生加成反应,存在羟基故可发生取代反应,A正确;
B.根据芳樟醇的结构简式可知,分子中存在醇羟基和碳碳双键均不和溶液发生反应,B错误;
C.根据芳樟醇的结构简式可知,分子中存在碳碳双键故可以发生加聚反应,故其可作合成高分子化合物的原料单体,C正确;
D.根据芳樟醇的结构简式可知,其分子式与均为,结构不同,故互为同分异构体,D正确;
故选B。
10.【答案】
【解析】A.乙烯发生加聚反应后产物无碳碳双键,化学方程式为:,故A错误;
B.乙烯和的加成反应方程式为:,故B错误;
C.苯与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式为:,故C正确;
D.蔗糖水解成葡萄糖和果糖的化学方程式为:蔗糖 葡萄糖果糖,故D错误;
故选C。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查加聚反应原理、高分子化合物单体的判断,注意掌握“收半键法”判断加聚产物单体的方法:即高聚物链节半键还原;明确加聚反应原理是解题的关键。
【解答】
A.的单体是,的单体是,两种单体的官能团不同,所以不是同系物,故A错误;
B. 聚合物不属于单双键交错的结构,故B正确;
C. 的相对分子质量为,的相对分子质量为,所以聚合物的相对分子质量不是聚乙炔的两倍,故C错误;
D.、分别与发生加成反应,最多消耗的物质的量之比为,故D错误;
故选B。
12.【答案】
【解析】由图可知,甲为,乙为,丙为苯。
A.甲烷与氯气发生取代反应生成四种卤代烃和,共种产物,故A错误;
B.乙、丙所有的原子均处于同一平面,苯与溴水不反应,乙烯与溴水反应,故B错误;
C.石油分馏产品为饱和烃,煤催化重整得到苯,则石油分馏不能获得乙,煤干馏不能获得丙,故C错误;
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,故D正确;
故选D。
13.【答案】
【解析】中含有种不同化学环境的氢原子,所以一氯代物有种;
中含有种不同化学环境的氢原子,所以一氯代物有种;
中含有种不同化学环境的氢原子,所以一氯代物有种;
中含有种不同化学环境的氢原子,所以一氯代物有种。
综上,一氯代物的同分异构体数目相同的是、,
故选C。
14.【答案】
【解析】A.和均含个碳原子,一个形成碳碳双键,一个形成环,所含氢原子数也相等,二者的分子式相同但结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.的分子式为,的分子式为,二者结构相似,组成上相差个原子团,互为同系物,故B错误;
C.的结构简式为,含有碳碳双键,能发生加成反应,为环烷烃,不能发生加成反应,故C错误;
D.和都是烷烃,均能发生取代反应,为环烷烃,中含甲基,也能发生取代反应,故D错误;
故选A。
15.【答案】
【解析】A.乙烯分子含有个碳碳双键,其分子中所有原子共平面,故A正确;
B.甲醛和乙二醛含有的官能团数目不同,二者不属于同系物,故B错误;
C.苯中所有碳碳键都相同,邻二甲苯不存在同分异构体,则和为同一种物质,故C错误;
D.的习惯命名法得到名称为正丁烷,故D错误;
故选A。
16.【答案】分液,取上层溶液
羧基;碳碳双键
;乙醇与钠反应有氢气放出,二甲醚与钠不反应,证明断裂的不是 ,而是
【解析】溴乙烷和氢氧化钠的水溶液反应,生成溴化钠和乙醇,溴离子在上层即水层,溴乙烷不溶于水,且密度大于水,在下层,分离两种不互溶液体的操作是分液;检验 时需取上层清液;
上层溶液中除含有溴离子外,还含有氢氧根离子,为了避免氢氧根离子的干扰,检验溴离子前需要先用稀硝酸将溶液中的碱中和并使溶液呈酸性,然后再加入硝酸银溶液,从而达到实验目的;
因 可被 氧化,使溴水褪色,所以醛基具有还原性,会被氧化为羧基,溴单质被还原为溴化氢,方程式为;
由于检验碳碳双键需要用溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液,而溴单质、酸性高锰酸钾均能把醛基氧化,因此分子中同时有碳碳双键和醛基时要先检验醛基,本题分子中还含有羧基,检验醛基需要碱性环境,会把羧基反应掉,因此应该先检验羧基,再检验醛基,最后检验碳碳双键;
乙醇分子中有 和 ,二甲醚分子中有 ,根据实验现象可知,乙醇与钠反应有气体氢气生成,二甲醚与钠不反应,醇与钠反应时断裂的是 。
17.【答案】使有机物充分燃烧
吸收燃烧后生成的;吸收燃烧后生成的
能
【解析】
【分析】
本题考查有机物分子式计算、物质组成定量测定实验,理解实验原理是解题的关键,掌握燃烧法确定有机物分子式方法,注意蔗糖水解的方程式中蔗糖、葡萄糖和果糖的化学式下面要加标注。
【解答】
有机物完全燃烧生成和,通过测定生成的、的量确定实验式,用浓硫酸吸收水蒸气,用碱石灰吸收二氧化碳,中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气,防止进入中影响二氧化碳质量测定。由于装置内有空气,会影响水蒸气、二氧化碳质量测定,实验开始时,要先通入氧气排尽装置内空气。
燃烧法测定某固体有机物的分子组成,要通入过量使有机物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水;
装置中的试剂为浓硫酸,用于吸收有机物燃烧生成的水,测定生成水的质量,装置中的试剂是碱石灰用于吸收有机物燃烧生成的二氧化碳,测定生成二氧化碳的质量,中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气,防止进入中影响二氧化碳质量测定;
通过浓硫酸增重的质量可以求出有机物中氢的质量,通过碱石灰增重的质量可以求出有机物中碳的质量,再结合的质量利用质量守恒判断是否有氧元素,若和的质量之和等于,说明中不含氧;若和的质量之和小于,则中必含氧;
中合、的物质的量分别为,。中含的质量为,。,故A的分子式为;
在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,其反应的方程式为:;
蔗糖可发生水解反应,蔗糖可水解生成种互为同分异构体的产物:葡萄糖和果糖,且这两种产物均为,则蔗糖在催化剂作用下水解的化学方程式为。
18.【答案】
催化剂、吸水剂
变红;碳酸钠溶液
酚酞被萃取到乙酸乙酯层中
作为对照实验,验证酚酞褪色的原因不是因为乙酸与碳酸钠反应
【解析】乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为: ;
乙酸与乙醇在加热、浓硫酸作催化剂的条件下,发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,所以浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂;
乙酸乙酯中常混有乙醇和乙酸,需要除去,但乙醇易溶于水,乙酸可以与碳酸钠反应,所以可能出现倒吸现象,则
A.生成的乙酸乙酯和随之挥发过来的乙酸和乙醇都是有机物,通入中会发生倒吸,而且能溶解乙酸乙酯,使产率降低,A错误;
B.直接通入饱和碳酸钠溶液中,可能出现倒吸,B错误;
C.干燥管体积较大,可防倒吸,同时插入液面下,除杂更充分彻底,C正确;
D.图中多孔球泡能防倒吸,同时可增大与碳酸钠溶液的接触面积,除杂效果更好, D正确;
故选CD;
乙同学通过实验证明下层无色液体是否含有碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,可加入酚酞,根据结论“碳酸钠并未被乙酸完全中和,仍有大量剩余”可知酚酞变红;根据酚酞难溶于水,易溶于有机溶剂的信息,溶液开始时变成浅红色,静置分层后红色消失,说明加入的是碳酸钠等碱性物质;
通过实验的对照,说明实验中上层液体含有酚酞,即实验中上层液体中的酚酞被乙酸乙酯萃取;
根据实验和实验的现象可知,酚酞褪色的原因是酚酞进入乙酸乙酯层中,不是因为乙酸与碳酸钠反应,所以该实验的目的是作为对照实验,验证酚酞褪色的原因不是因为乙酸与碳酸钠反应,而是酚酞进入乙酸乙酯层中。
19.【答案】
【解析】 同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,和属于同素异形体,故选:;
同系物是指结构相似、在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物,故选:;
分子式相同,结构不同的有机物,互为同分异构体,故选:;
为,为可简化为,为,可简化为,三者原子个数相同,中原子数目最多,则等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是,故选:;
将甲烷和适量的混合后光照,设的物质的量为,由元素守恒可得,解得,、、、四种有机产物的物质的量分别为、、、,则参加反应的的物质的量为;
为乙烯,乙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应,可使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应的化学方程式:;
碱性燃料电池中,正极是氧气得电子生成,其电极方程式为。
20.【答案】
;
离子键
;
二 ; ; 同系物 ;取代反应
【解析】同周期从左向右,原子半径逐渐减小,故;
同主族从上往下,非金属性逐渐减弱,故F;非金属性越强,简单氰化物的稳定性越强,故HF的稳定性强;
、的最高价氧化物的水化物为和,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,故酸性弱的是;
为离子化合物,故的化学键类型为离子键;
地壳中含量最高的金属元素是;能用来作光导纤维的是,是元素的氧化物;
原子位于第二周期族元素,甲烷与乙烷组成上相差一个,属于同系物;乙烷生成溴乙烷的反应类型为取代反应。
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