第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 单元训练题
一、单选题
1.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或说法不正确的是
A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式是因为它们的溶解度受温度影响变化不同
C.在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D.由96%的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸馏
2.下列有机反应属于加成反应的是
A.+HNO3+H2O
B.CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
C.2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
3.2019年,化学家第一次合成了具有特别光电特性的最长、最扭曲的十二苯取代并四苯(结构如图所示),它可看作一个并四苯(结构如图所示)分子中的所有氢原子全部被苯环取代所得到的。下列叙述正确的是
A.并四苯是苯的同系物
B.一溴并四苯有4种(不考虑立体异构)
C.并四苯与十二苯取代并四苯的官能团均为碳碳双键
D.十二苯取代并四苯的分子式为
4.已知①、②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是
A.①和②两种物质的分子式均为
B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D.①分子中最多有4个碳原子共直线
5.有机化合物K的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.K的分子式为C8H12NO3Cl,属于芳香族化合物
B.K分子中共有3个C-Hσ键
C.K分子中的碳原子与氨原子的杂化方式完全相同
D.K分子中含有σ键、π键,分子间可以形成氢键
6.金刚烷胺的合成路线如图所示,下列说法不正确的是
A.金刚烷胺的分子式是 B.金刚烷胺的一溴代物有四种
C.该合成路线中的反应都属于取代反应 D.W的同分异构体中一定含有苯环
7.已知裂化汽油与直馏汽油的主要成分如表:
裂化汽油 直馏汽油
烷烃、烯烃 烷烃、环烷烃、芳香烃
为把溴从溴水中萃取出来,可选用萃取剂,下列物质因与溴发生加成反应而不能作为萃取剂的是A.酒精 B.直馏汽油 C.裂化汽油 D.四氯化碳
8.有机物X是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如下所示。
(2)将在足量中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水和浓溶液,发现无水增重,浓溶液增重。
(3)经红外光谱测定,有机物X分子中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,且峰面积之比为。
下列有关说法中,正确的是
A.该有机物X的分子式为
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为
D.与X官能团种类、数量完全相同的X的同分异构体有3种
9.某化合物的分子结构如图所示,则下列说法错误的是
A.该分子中没有手性碳原子
B.的简化电子排布式为
C.该分子中碳原子的杂化方式有两种
D.该分子中含有极性键、非极性键、配位键和金属键
10.下列说法不正确的是
A.为平面三角形分子
B.1个乳酸()分子中含有两个手性碳原子
C.分子中P原子采取杂化
D.酸性:,因为中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
11.有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体
②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种
③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别
④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.②④ C.②③ D.③
12.S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子的说法正确的是
A.含有的官能团为碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基
B.含有的官能团为苯环、羟基、酮羰基、羧基
C.含有的官能团为羟基、酮羰基、羧基、酯基
D.含有的官能团为碳碳双键、苯环、羟基、酮羰基
13.阿莫西林是种最常用的抗生素,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.1mol阿莫西林最多消耗5mol
B.1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH
C.阿莫西林分子中含有4个手性碳原子
D.阿莫西林能发生取代、加成、氧化、缩聚等反应
14.化学用语是学习化学的重要工具,以下化学用语表述正确的是
A.二氧化碳的电子式:
B.基态的价电子轨道表示式:
C.乙醛的空间填充模型:
D.反式聚异戊二烯的结构简式:
二、填空题
15.天然产物H具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,可通过以下路线合成。
已知:+(Z=—COOR,—COOH等)
G所含官能团的名称为_____。
16.帕比司他是治疗某些恶性肿瘤的药物,其中间体(E)的合成路线如图:
A分子含有的官能团名称为____。
17.治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如图。
已知:
i.R1CHO+CH2(COOH)2R1CH=CHCOOH
ii.R2OHR2OR3
A分子含有的官能团是_____。
18.普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如图:
普瑞巴林分子所含官能团的名称为____。
19.学习有机化学,掌握有机物的组成,结构,命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为_________所含官能团的名称为_________。
(2)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A:_______。
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构为 ,下列各物质:
A.B.C.D.E.
与麻黄素互为同分异构体的是______(填字母,下同),与麻黄素互为同系物的是________。
(4)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同原子或基团时称为手性碳原子,如下中标有“*”的碳原子就是手性碳原子。
若使F失去手性,下列方法可行的是___________
A.一定条件下和乙醇发生酯化反应
B.一定条件下和乙酸发生酯化反应
C.一定条件下发生催化氧化反应
三、有机推断题
20.(1)某种苯的同系物0.1mol在足量的氧气中完全燃烧,将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,使浓硫酸增重9g,氢氧化钠溶液增重35.2g。实践中可根据核磁共振氢谱(PMR)上观察到氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。此含有苯环的有机物,在PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种,它们分别为:①3∶1∶1 ②1∶1∶2 ∶6 ③3∶2 ④3∶2∶2∶2∶1 ,请分别推断出其对应的结构:
①_______________________________; ②______________________________;
③_______________________________; ④______________________________。
(2)下表中括号内物质为所含的少量杂质,请选用适当的试剂和分离装置将杂质除去,并将所选的试剂及装置的编号填入表中。
试剂:①水; ②氢氧化钠; ③溴水; ④酸性高锰酸钾
分离装置:A.分液装置; B.蒸馏装置; C.洗气装置;
需加入的试剂 分离装置
乙烷(乙烯) __________________ __________________
乙醇(乙酸) __________________ __________________
21.将一定量的碳、氢、氧三种元素组成的有机物A的蒸气与3.2 g氧气混合点燃,再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶;②灼热的氧化铜;③饱和石灰水(设每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重3.60g;②中减轻1.60g;③中增重8.80g。A的蒸气的密度为3.393g/L(折算成标准状况)。又测知A既能与碳酸钠溶液反应放出CO2气体,也能与金属钠反应有气体生成,但分别得到的气体的相同条件下体积不同。
(1)试求该有机物的分子式_______,并写出可能的结构简式_______。
(2)工业上用以下流程合成A:
①的反应类型为_______,画出HOCH2CN的结构式_______。
(3)写出A在浓硫酸的作用下与醋酸作用,请写出这个方程式:_______。
22.已知G是合成某高分子化合物的原料,只含C、H、O三种元素,5.9g物质G能与1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反应,0.1mol物质G与足量金属钠反应在标准状况下生成2.24L氢气,分子结构中含有一个甲基,A的分子式为C8H13O2Br,有机物A、B、C、D、E、F、G之间的相互转化关系如图所示:
(1)写出C的结构简式:_。
(2)A中官能团名称是:_。
(3)B的同分异构体中属于酯的有多种,任写其中三种属于酯类的结构简式:_。
(4)写出D→E化学反应方程式:_。
(5)写出反应①化学反应方程式:_
(6)写出由F和G 在一定条件下合成高分子化合物的化学反应方程式:_。
23.由碳、氢、氧三种元素组成的某有机物X的相对分子质量为136,其中碳、氢元素的质量分数之和为76.5﹪.又知X中含有甲基,苯环上的一氯代物有两种。X经热的酸性KMnO4溶液处理后转化为Y,1mol Y与足量NaHCO3溶液反应生成标准状态下44.8L CO2气体。
据此完成下列要求。
(1)X中含氧官能团的名称为_____,1mol Y最多可与_____mol Na反应。
(2)已知A、B、C、D均与X互为同分异构体,且均是有一个取代基的芳香族化合物,其中B可以发生银镜反应。相关转化关系如下图。
① A的结构简式为_______。A~K的各有机物中,属于酸的是_______(填字母)。
② C与足量的NaOH溶液加热时发生反应的化学方程式为:_______,该反应中涉及到的有机反应类型为_______。
③属于芳香族化合物的E的同分异构体有________种(不含E)。
④足量的G与Y在一定条件下发生反应的化学方程式为:________。
参考答案:
1.A
【详解】A.在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤,减少苯甲酸的损耗,故A错误;
B.提取NaCl和晶体常采用不同的结晶方式,是因为它们在水中的溶解度受温度影响变化程度不同,故B正确;
C.在苯甲酸重结晶实验中,水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,为减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,加热溶解后还要加少量蒸馏水,故C正确;
D.96% 的工业酒精制取无水乙醇,可采用的方法是加生石灰,CaO与水反应后生成的氢氧化钙沸点高,再蒸馏即可得到无水乙醇,故D正确;
答案选A。
2.B
【详解】A.+HNO3+H2O是苯环上的H原子被硝基代替,属于取代反应,故不选A;
B.CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br属于加成反应,故选B;
C.2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故不选C;
D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O属于氧化反应,故不选D;
选B。
3.D
【详解】A.并四苯不是苯的同系物,A错误;
B.并四苯具有对称性,分子中只有3种氢原子,故一溴并四苯只有3种,B错误;
C.两种分子中都没有碳碳双键,C错误;
D.并四苯分子中12个氢原子被12个苯环取代,则十二苯取代并四苯分子中碳原子个数为,氢原子个数为,分子式为,D正确。
4.B
【详解】A.由题给结构可知①、②的分子式均为,故A错误;
B.②分子中只有两种氢原子,其一氯代物只有两种,故B正确;
C.②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.苯环中处于对位的碳原子及其相连的原子在一条直线上,在①分子中最多有3个碳原子在一条直线上,故D错误;
答案选B。
5.D
【详解】A.根据结构简式可知,K分子中含有8个C原子、1个N原子、3个O原子、1个Cl原子,不饱和度为5,则含H原子数为8,分子式为C8H8NO3Cl,A错误;
B.K分子中共有5个C原子与H原子相连,所以共含5个C-Hσ键,B错误;
C.K分子中的碳原子的杂化方式有、两种,氮原子的杂化方式是,C错误;
D.K分子中含有苯环、碳氧双键和单键,因此含有σ键、π键,含有氨基和羟基,分子间可以形成氢键,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.根据金刚烷胺的结构可知,金刚烷胺的分子式为,选项A正确;
B.金刚烷胺分子中有四种氢原子,因此金刚烷胺的一溴代物有四种,选项B正确;
C.根据有机物的结构可知,金刚烷变成W的过程中一个H原子被原子取代,W变成金刚烷胺的过程中原子被取代,选项C正确;
D.W的分子式为,不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,故W的同分异构体中一定不含苯环,选项D错误;
答案选D。
7.C
【详解】A.酒精与水不溶,不能作萃取剂,A错误;
B.直馏汽油为饱和烃,不能与溴发生加成反应,B错误;
C.裂化汽油中含不饱和烃,含双键或三键,能与溴发生加成反应,C正确;
D.四氯化碳可以萃取溴水中的溴,但与溴不反应,D错误;
故选C。
8.D
【详解】A.无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2g,n(H)=×2=0.8mol,m(H)=0.8g,KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22g,n(CO2)==0.5mol,m(C)=6g,剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0g-0.8g-6g=3.2g,n(O)=0.2mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是0.5mol:0.8mol:0.2mol=5:8:2,则有机物X的实验式是C5H8O2,由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A错误;
B.质谱图中质荷比最大值即为相对分子质量,由质谱图可知有机物X的相对分子质量是100,B错误;
C.有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,则分子中含有两种氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子之比是3:1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C错误;
D.有机物X含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH(CH2CHO)2共3种,D正确;
答案选D。
9.D
【详解】A.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,该分子中没有手性碳原子,A项正确;
B.的电子排布式为,的简化电子排布式为,B项正确;
C.该分子中碳原子有两种,其杂化方式有两种,C项正确;
D.该分子中含有极性键、非极性键、配位键,没有金属键,D项错误。
答案选D。
10.B
【详解】A.中B为杂化,没有孤电子对,故为平面三角形分子,A项正确;
B.碳原子连接四个不同的原子或基团时,该碳原子为手性碳原子,所以乳酸中只含1个手性C原子,B项错误;
C.分子中,中心P原子价电子对数为4,无孤电子对,采取杂化,C项正确;
D.的非羟基氧原子数为1,次氯酸的非羟基氧原子数为O,的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸的,D项正确;
故选B。
11.B
【详解】①如果没有手性催化剂,则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的,错误;
②在手性催化剂作用下,可以主要生成一种手性异构体,正确;
③一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,错误;
④一对手性异构体化学性质几乎相同,但生物性质会截然不同,一种有疗效,另一种可能没有疗效甚至有害,正确;
②④正确,故选B。
12.A
【详解】S-诱抗素分子中含有的官能团为碳碳双键、羟基、羧基、酮羰基;
故选A。
13.A
【分析】阿莫西林含有酚羟基、酰胺基、肽键、氨基、苯环;连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,据此次分析作答。
【详解】A.苯环可与氢气加成,但羧基、肽键、酰胺基难与氢气加成,所以1mol阿莫西林最多消耗3mol,故A错误;
B.阿莫西林含有酚羟基、羧基、肽键均能与氢氧化钠反应,1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH,故 B正 确 ;
C.打※的为手性碳原子,共4个,故C正确;
D.阿莫西林含有酚羟基等,可以发生氧化反应,含有苯环,可以发生加成反应,含有氨基与羧基,可以发生取代反应、缩聚反应,故D正确;
故答案选A。
14.C
【详解】A.二氧化碳分子中C和O原子之间共用两对电子,二氧化碳的电子式为,A错误;
B.基态的价电子排布式为3d5,则基态的价电子轨道表示式为 ,B错误;
C.乙醛分子的结构简式为CH3CHO,碳原子半径大于氧原子半径,氧原子半径大于氢原子半径,乙醛的空间填充模型为,C正确;
D.反式聚异戊二烯的结构中,亚甲基位于碳碳双键异侧,则反式聚异戊二烯的结构简式为,D错误;
故选C。
15.酯基、羰基
【详解】由G的结构简式可知,分子中含有的官能团名称是酯基、羰基;故答案为:酯基、羰基。
16.醛基
【详解】A为,由结构简式可知所含官能为醛基,故答案为:醛基。
17.氟原子(或碳氟键)、醛基
【详解】由已知信息i可知,A中含有醛基,又由合成产物可知取代基位于苯环对位,则A的结构简式为,故A分子含有的官能团是氟原子、醛基,答案为:氟原子、醛基。
18.羧基、氨基
【详解】根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基。
19.(1) C10H18O 碳碳双键、羟基
(2)2,2,4-三甲基己烷
(3) DE C
(4)C
【解析】(1)
根据该物质的结构简式可知,其分子式为C10H18O,该物质所含官能团为碳碳双键和羟基。
(2)
烃A的结构简式为,最长碳链上含有六个碳原子,二号碳原子上连有两个甲基,四号碳原子上连有一个甲基,则其名称是2,2,4-三甲基己烷。
(3)
麻黄素的分子式是C10H15NO,与其互为同分异构体的有D、E,C与麻黄素互为同系物。
(4)
已知有机化合物分子中的碳原子连有四个不同原子或基团时称为手性碳原子,若使F失去手性,可使F中手性碳原子形成双键,则在一定条件下发生催化氧化反应可达到目的。
20. ③ C ④ B
【分析】(1)浓硫酸增重质量为水的质量,根据水的质量计算其中含有的H原子的物质的量;氢氧化钠溶液增重的质量为CO2的质量,根据CO2的质量计算其中含有的C原子的物质的量,进而可推算出1mol有机物中含有C、H的物质的量,得到其分子式,根据核磁共振氢谱可知有几种性质不同的H,且知道了原子个数比,以此可确定有机物的分子式,并书写结构简式;
(2)乙烯与溴水反应,而乙烷不能;乙酸与NaOH反应后,增大与乙醇的沸点差异,以此来解答。
【详解】(1)浓硫酸增重9g为H2O的质量,则n(H)=2×n(H2O)= 2×=1mol;氢氧化钠溶液增重35.2g为CO2的质量,则n(C)=n(CO2)==0.8mol,所以1mol有机物中含有8molC,10molH,则该苯的同系物的分子式为C8H10。
①在PMR谱上峰给出的稳定强度为:3:1:1,即有三种类型的氢原子,个数之比是3:1:1,则为邻二甲苯,结构简式为:;
②在PMR谱上峰给出的稳定强度为:1:1:2:6,即有4种类型的氢原子,个数之比是1:1:2:6,则为间二甲苯,结构简式为:;
③在PMR谱上峰给出的稳定强度为:3:2,即有2种类型的氢原子,个数之比是3:2,则为对二甲苯,结构简式为:;
④在PMR谱上峰给出的稳定强度为:3:2:2:2:1,即有5种类型的氢原子,个数之比是3:2:2:2:1,则为乙苯,结构简式为:;
(2)乙烯与溴水反应,而乙烷不能,则选择试剂为③,分离方法为洗气,即为C;
乙酸与NaOH反应后产生离子化合物CH3COONa,物质的沸点较高,而乙醇是由分子构成的化合物,沸点低,容易气化,乙醇反应后增大与乙醇的沸点差异,可选择试剂为②,分离方法为蒸馏,即为B。
【点睛】本题考查有机物分子式的确定及物质分离提纯的知识,本题注意质荷比以及核磁共振氢谱的应用,在除杂时要使杂质反应,而被提纯的物质不反应,而且反应后的产物容易分离除去。
21. C2H4O3 HOCH2COOH 加成反应 + CH3COOH CH3COOCH2COOH + H2O
【分析】A蒸气的密度是3.393g/L,则A的相对分子质量为3.393g/L×22.4L/mol=76,该有机物既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,故该有机物一定含有-COOH,可能含有-OH,但得到的气体在相同条件下体积不同,故该有机物含有-COOH、-OH,故剩余基团的式量为76-45-17=14,故剩余基团的组成为CH2,据此进行解答。
【详解】A蒸气的密度是3.393g/L,则A的相对分子质量为3.393g/L×22.4L/mol=76,该有机物既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,故该有机物一定含有-COOH,可能含有-OH,但得到的气体在相同条件下体积不同,故该有机物含有-COOH、-OH,故剩余基团的式量为76-45-17=14,故剩余基团的组成为CH2,故有机物A的结构简式为HOCH2COOH,分子式为C2H4O3;
(1)结合以上分析可知,该有机物的分子式为C2H4O3;可能的结构简式为:HOCH2COOH;
综上所述,本题正确答案:C2H4O3, HOCH2COOH;
(2)HCHO为甲醛,HCHO与HCN发生加成反应生成HOCH2CN,该有机物在H2O/H+条件下发生反应生成HOCH2COOH;结合以上分析可知,①反应类型为加成反应;根据原子成键规律可知,氮原子成三键,碳原子成四键,氧原子成两键,氢原子成一键,所以HOCH2CN的结构式为;
综上所述,本题正确答案:加成,;
(3)A的结构简式为HOCH2COOH, 在浓硫酸的作用下与醋酸发生酯化反应生成酯,方程式为:+ CH3COOHCH3COOCH2COOH + H2O;
综上所述,本题正确答案:+ CH3COOHCH3COOCH2COOH + H2O。
22. BrCH2-CH(CH3)-CH2OH 碳碳双键、酯基、溴原子 CH2=CH-COOCH3、HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3 BrCH2- CH(CH3)-COOH+2NaOHCH2=C(CH3)-COONa+NaBr+2H2O CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br+2NaOHCH2=C(CH3)-COONa+HOCH2-CH(CH3)-CH2OH+NaBr; 。
【分析】A的分子式为C8H13O2Br,A在氢氧化钠水溶液、浓硫酸作用下发生反应,结合转化关系可知故A含有酯基,A的不饱和度为=2,A分子中还含有C=C双键,C连续氧化生成D,故C含有-OH,D中含有-COOH,D在氢氧化钠醇溶液、加热条件下生成E,E酸化生成B,故C中含有-Br,且B、C含有相同的碳原子数目为4,碳链类似,C在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成F,F含有2个-OH,F连续氧化生成G,5.9g物质G能与1mol/LNaOH的溶液100mL恰好完全反应,说明G中含有羧基,0.1mol物质G与足量金属钠反应在标准状况下生成2.24L氢气,氢气的物质的量n(H2)==0.1mol,则G中含有1个-COOH、1个-OH或含有2个-COOH,若G中含有1个-COOH、1个-OH,则5.9g物质G的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol,则物质G的相对分子质量M==59,不合题意,故G中不可能含有1个-COOH、1个-OH,故G中含有2个-COOH,G的分子结构中含有一个甲基,所以G为HOOC-C(CH3)-COOH,结合转化关系可知,F为HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,C为BrCH2-CH(CH3)-CH2OH,D为BrCH2- CH(CH3)-COOH,E为CH2=C(CH3)-COONa,B为CH2=C(CH3)-COOH,A为CH2= C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,据此解答。
【详解】根据上述分析可知:A为CH2= C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,B为CH2=C(CH3)-COOH,C为BrCH2-CH(CH3)-CH2OH,D为BrCH2- CH(CH3)-COOH,E为CH2=C(CH3)-COONa,F为HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,G为HOOC-C(CH3)-COOH。
(1)由上述分析可知,C为BrCH2-CH(CH3)-CH2OH;
(2)A为CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br,含有官能团有:碳碳双键、酯基、溴原子;
(3) B为CH2=C(CH3)-COOH,B的同分异构体中属于酯的有多种,有CH2=CH-COOCH3,HCOOCH2CH=CH2,HCOOCH=CHCH3等;
(4)D→E是BrCH2- CH(CH3)-COOH在氢氧化钠醇溶液、加热条件下,发生消去反应与中和反应生成CH2=C(CH3)-COONa,反应方程式为:BrCH2- CH(CH3)-COOH+2NaOHCH2=C(CH3)-COONa+NaBr+2H2O;
(5)反应①是CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br水解生成CH2=C(CH3)-COONa与HOCH2-CH(CH3)-CH2OH,反应方程式为CH2=C(CH3)-COOCH2-CH(CH3)-CH2Br+2NaOHCH2=C(CH3)-COONa+HOCH2-CH(CH3)-CH2OH+NaBr;
(6)F和G在一定条件下发生缩聚反应生成高分子化合物,反应化学反应方程式为:
。
【点评】本题考查有机物的推断的知识,推断G的结构是解题的关键,本题是对有机物知识的综合运用及学生思维能力的考查,根据转化关系并结合A的分子式,判断A含有官能团,进而推断各物质含有的官能团,根据G的与氢氧化钠及与钠反应。
23. 羟基 2mol D、E、H、J 取代或水解 4
【分析】(1)碳、氢元素的质量分数之和为76.5%,则O元素的质量分数为1-76.5%=23.5%,则分子中O原子的个数为=2,因为结构中含有甲基,苯环上的一氯代物有两种,说明苯环上有2个不同的取代基,且位于对位,经热的酸性KMnO4溶液处理后转化为Y,1mol Y与足量NaHCO3溶液反应生成标准状态下44.8L CO2气体,说明Y中含有2个-COOH,则X应含有1个甲基、1个羧基,结构简式为;
(2)因为A、B、C、D均与X互为同分异构体,且均是有一个取代基的芳香族化合物,则可能的结构有、、、等,结合框图G连续氧化得到E,推断G为醇,E为酸,则A为,B为,含有-CHO,可以发生银镜反应,C为,D为,以此解答该题。
【详解】(1)碳、氢元素的质量分数之和为76.5%,则O元素的质量分数为1-76.5%=23.5%,则分子中O原子的个数为=2,因为结构中含有甲基,苯环上的一氯代物有两种,说明苯环上有2个不同的取代基,且位于对位,经热的酸性KMnO4溶液处理后转化为Y,1mol Y与足量NaHCO3溶液反应生成标准状态下44.8L CO2气体,说明Y中含有2个-COOH,则X应含有1个甲基、1个羧基,结构简式为,热的酸性KMnO4溶液处理后转化为Y,为,1mol可与2molNaOH反应;
(2)因为A、B、C、D均与X互为同分异构体,且均是有一个取代基的芳香族化合物,则可能的结构有、、、等,结合框图G连续氧化得到E,推断G为醇,E为酸,则A为,B为,含有-CHO,可以发生银镜反应,C为,D为;
①由以上分析可知A为,由A、B、C、D的性质可知,具有酸性的有D、E(苯甲酸)、H(甲酸)、J(乙酸);
②C为,与足量的NaOH溶液加热时发生反应的化学方程式为;
③E为苯甲酸,对应的属于芳香族化合物的同分异构体有和(邻、间、对)共4种;
④G为苯甲醇,Y为,二者可发生酯化反应,方程式为。