专题4生活中常用的有机物-烃的含氧衍生物-随堂测
一、单选题
1.我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列关于该分子说法正确的是
A.分子式为 B.能发生取代反应和加成反应
C.1mol该物质最多能与3molNaOH反应 D.分子中所有碳原子一定共平面
2.下列醇既能发生消去反应,又能被氧化为酮的是
A. B. C. D.
3.酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如下:
下列说法不正确的是
A.制备乙二醇的总反应为+H2O
B.环氧乙烷能与二氧化碳反应生成可降解的有机物
C.二甘醇的分子式是C4H10O3
D.X的结构简式为
4.b、d、p、m的结构简式如下图所示,下列有关b、d、p、m的说法不正确的是
A.b与d互为同分异构体
B.d能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.b的二氯代物有三种
D.p、m均能在一定条件下与氧气发生催化氧化反应
5.某物质结构为,它在一定条件下可能发生的反应有
①加成反应 ②水解反应 ③消去反应 ④取代反应 ⑤与Na2CO3反应 ⑥加聚反应
A.①②④ B.①②③④⑤ C.③④⑤⑥ D.①②④⑤
6.下列实验合理的是
A.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别甲酸与乙酸
B.用澄清石灰水鉴别SO2与CO2
C.用淀粉-KI试纸鉴别碘水与FeCl3溶液
D.用湿润的pH试纸测定CH3COONa的pH
7.下列有关实验操作、现象及结论都正确的是
实验操作 实验现象 结论
A 向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌 蔗糖变黑,体积膨胀,产生有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B 在铁制品表面附上一块锌,放置在空气中一段时间 铁制品没有明显变化,锌表面被腐蚀 这种金属防护的方法是“牺牲阴极的阳极保护法”
C 将一小块钠加入到一定量的乙醇中 钠块浮在液体上方并熔成小球发出嘶嘶声响 钠可以和乙醇反应放出氢气
D 向某溶液中滴加硝酸银溶液 产生白色沉淀 溶液中有Cl-
A.A B.B C.C D.D
8.下列各组物质中,最简式相同,但既不是同系物又不是同分异构体的是
A.丙烯和环丙烷 B.乙烯和己烯
C.乙炔和苯 D.乙醇和乙酸
9.有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是
A.苯不能和溴水反应,苯酚能和溴水反应
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙醇不能和氢氧化钠溶液反应,苯酚能和氢氧化钠溶液反应
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,苯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
10.α—生育酚是天然维生素E的一种水解产物,具有较高的生物活性。其结构简式如下:
有关α—生育酚说法正确的是
A.分子式是C29H50O2 B.分子中含有7个甲基
C.属于有机高分子化合物 D.可发生取代、氧化、加聚等反应
二、填空题
11.交警通常使用酒精检测仪来检验机动车驾驶员是否“酒驾”,其原理是:司机口中呼出的乙醇可以使酒精检测仪中橙色的重铬酸钾()转变为绿色的硫酸铬[]。
(1)上述反应涉及的乙醇性质有
A.乙醇易挥发 B.乙醇密度比水小
C.乙醇能被重铬酸钾氧化 D.乙醇可发生酯化反应
(2)请再列举一个体现乙醇相同性质的化学反应:_______(写出反应物、反应现象即可)。
12.某有机化合物的结构简式为,它可能发生的反应有:___________(填序号)。
①与Na反应放出氢气②与NaOH发生中和反应③一定条件下发生取代反应④一定条件下发生加成反应⑤一定条件下发生氧化反应
13.化学家诺贝尔一生研究最多的是硝化甘油,他希望硝化甘油能更安全地应用于民用爆破。请写出浓硝酸与甘油反应生成硝化甘油的化学方程式。______
14.醋的食用在我国有悠久的历史,人们常说的“生活开门七件事,柴米油盐酱醋茶”中就有醋,说明了醋在人类生活中的重要性。
(1)醋能溶解食品中含钙、磷、铁等元素的物质,增进人体对所需元素的吸收,写出醋酸与钠反应的化学方程式___________。
(2)醋在日常生活中多有妙用,如用醋能洗去铝锅、铜器、铁制品表面的锈迹,清除水壶中的水垢(假设其主要成分是CaCO3),洗涤尿迹、烟熏迹、果渍和汗渍等。写出醋酸除水垢的离子方程式___________。
三、计算题
15.在定温、定压下,如果一种物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体中,达到平衡后,该物质在两种溶液中的浓度之比为定值。在293 K时,在水和乙醚中的浓度之比为0.4,现有5克溶于100 mL水中,现用乙醚作为萃取剂进行萃取分液。(乙醚预先已被水所饱和,萃取时乙醚不会再溶于水),若每次只加20 mL乙醚进行萃取分液,经过多次萃取分液后水层中的质量为克,则需要操作的萃取次数为___________次(写出计算过程)?
四、实验题
16.制备茉莉醛(具有茉莉花香味,广泛应用于化妆品、洗涤剂和空气清新剂)的一种工艺流程和有关数据如下:
I.反应原理:
II.工艺流程:
III.有关数据:
相对分子质量 密度/g·cm-3 溶解性
苯甲醛 106 1.04 微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿
庚醛 114 0.85 微溶于水,溶于乙醇、乙醚
茉莉醛 202 0.97 微溶于冷水,溶于乙醇、乙醚和热水
回答下列问题:
(1)“操作X”的名称是_______。
(2)“水洗”的主要目的是_______,加入无水Na2SO4的目的是_______。
(3)柱色谱装置如下图,先将液体样品从柱顶加入,流经吸附柱时,即被吸附在柱的上端,然后从柱顶加入洗脱剂,由于吸附剂对各组分吸附能力不同,各组分随洗脱剂以不同速度沿柱下移,从而达到分离的效果。
①柱色谱法分离中使用的吸附剂为硅胶或碳酸钙,除此之外,还可以使用_______(填序号)。
a.活性炭 b.氯化钠 c.氧化铝 d.碳酸钾
②柱色谱法分离过程中,如果洗脱剂加入速度太快,会对产品产率造成怎样影响_______。
(4)在反应中可能产生的副产物的结构简式为_______。
(5)本工艺加入苯甲醛10.6L、庚醛6.84kg,可得茉莉醛5.05kg,该工艺的产率为_______%。
17.乙酰水杨酸(阿司匹林)是一种白色晶体,在临床上被广泛用于发热、肌肉痛、神经痛、头痛、风湿热、急性风湿性关节炎等的治疗。乙酰水杨酸的合成原理和装置如下:
请回答下列问题:
(1)实验中水浴加热的优点_______,是直导管的作用是_______。
(2)根据阿司匹林的结构分析,其不可能发生的反应是_______。
A.加成反应 B.氧化反应 C.酯化反应 D.水解反应 E.银镜反应
(3)阿司匹林也可通过水杨酸和乙酸反应制取,写出该反应方程式:_______。
(4)乙酰水杨酸粗产品中常含有少量水杨酸杂质,该产品提纯方法与苯甲酸类似,采用_______法。提纯后,请设计实验方案验证水杨酸是否完全除去_______。
五、有机推断题
18.某药物H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的名称是_______。
(2)F→H的反应类型为_______。
(3)H有多种同分异构体,在下列哪种仪器中可以显示物质中化学键和官能团类型_______(填字母)。
A.质谱仪 B.元素分析仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振氢谐仪
(4)写出D→E的化学方程式:_______。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_______种;其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是_______
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
②属于芳香族化合物;
③苯环上只有2个取代基。
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成(其他无机试剂自选),设计合成路线_______。
19.A、B、C、D均为有机化合物,它们之间的转化关系如图所示(提示:RCH=CHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH,其中R和R′为烷基)。
回答下列问题:
(1)直链化合物A的相对分子质量小于90,A分子中碳、氢元素的总质量分数为81.4%,其余为氧元素的质量分数,则A的分子式为___________。
(2)已知一定量的B与足量溶液完全反应时,所消耗的B与的物质的量之比为1∶2,则在浓硫酸的催化作用下,一定量的B与足量的发生反应的化学方程式是___________,反应类型为___________。
(3)D的同分异构体中,能与溶液反应放出CO2的有___________种,相应的结构简式是___________。
参考答案:
1.B
【解析】A.根据图示可知,分子式为C15H10O4,A错误;
B.该分子中含有苯环、酚羟基、碳碳双键和酯基,酚羟基和酯基能发生取代反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,B正确;
C.该分子中有2个酚羟基、1个酯基水解生成1个酚羟基和羧基,所以1mol该物质最多能与4molNaOH反应,C错误;
D.苯分子、乙烯分子、-COO-中所有原子共平面,单键可以旋转,则该分子中所原子可能共平面,D错误;
故选B。
2.B
【解析】醇中,能发生消去反应的条件是含有相邻碳上有H,能发生催化氧化的条件是相连碳上有H。
【解析】A.甲醇不能发生消去反应,A错误;
B.2-丙醇既能发生消去反应,又能发生催化氧化生成丙酮,B正确;
C.2,2-二甲基丙醇不能发生消去反应,C错误;
D.羟基在1号碳被氧化为醛,D错误。
故选B。
3.D
【解析】A.根据左图可知,流程中加入的反应物为环氧乙烷和水,氢离子为催化剂,产物为乙二醇,总反应为+H2O,A正确;
B.根据生成乙二醇的机理可知,环氧乙烷可以和二氧化碳发生类似的加成反应,得到含有酯基的有机物,酯基可以在碱性环境中彻底水解,B正确;
C.参考生成乙二醇的机理,可知二甘醇的结构简式为HOCH2CH2OCH2CH2OH,分子式是C4H10O3,C正确;
D.根据右图第一步反应的产物可知X的结构简式为,D错误;
综上所述答案为D。
4.D
【解析】A.由结构简式可知,b与d的分子式相同,都为C6H6,结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.由结构简式可知,d分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;
C.由结构简式可知,b的一氯代物有一种,二氯代物有如图所示的三种结构:,故C正确;
D.由结构简式可知,p分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子相连,在一定条件下不能与氧气发生催化氧化反应,故D错误;
故选D。
5.D
【解析】由结构简式可知,有机物分子的官能团为羟基和酯基,分子中含有的苯环能发生加成反应,含有的酚羟基能与碳酸钠溶液反应、能与溴水发生取代反应取代苯环邻对位的氢原子,含有的酯基能发生水解反应,不能发生消去反应和加聚反应,则能发生的反应为①②④⑤,故选D。
6.A
【解析】A.甲酸中有醛基结构,与新制氢氧化铜反应,适当条件下可以生成砖红色沉淀,乙酸无醛基结构,与新制氢氧化铜只是发生酸碱中和反应,无砖红色沉淀生成,可以实现鉴别,描述正确,符合题意;
B.SO2可以与Ca(OH)2反应生成白色沉淀CaSO3,无法实现鉴别,描述错误,不符题意;
C.Fe3+可以氧化I-形成I2,I2使淀粉变蓝,所以无法实现鉴别,描述错误,不符题意;
D.湿润的pH试纸无法准确测定CH3COONa的pH,描述错误,不符题意;
综上,本题选A。
7.A
【解析】A.向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌,蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,同时蔗糖体积膨胀,产生有刺激性气味的气体,这又体现了浓硫酸的强氧化性,A正确;
B.在铁制品表面附上一块锌,放置在空气中一段时间,Zn、Fe及金属表面的水膜构成原电池。由于金属活动性Zn>Fe,所以Zn为负极,被氧化而引起腐蚀,Fe为正极得到保护,这叫“牺牲阳极的阴极保护法”,B错误;
C.将一小块钠加入到一定量的乙醇中,由于Na的密度比乙醇大,且乙醇能够与钠反应产生氢气,所以钠块沉在液体下方并发出嘶嘶声响,C错误;
D.向某溶液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则溶液中可能含有Cl-,也可能含有等其它离子,D错误;
故合理选项是A。
8.C
【解析】A.分子式都为C3H6,但它们一个属于烯烃,另一个属于环烷烃,结构不同,互为同分异构体,故A错误;
B. 乙烯和己烯均含有1个碳碳双键,结构相似,分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物的,互称为同系物,不符合题意,故B错误;
C. 乙炔和苯最简式都是CH,二者结构不同,分子式不同,二者即不是同系物,又不是同分异构体,故C正确;
D. 乙醇分子式C2H6O,乙酸分子式C2H4O2,分子式不同结构不同,不符合题意,故D错误;
答案选C。
9.D
【解析】A.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀,而苯不能和溴水反应,是由于酚-OH能使其邻位和对位变得活化,体现出侧链对苯环的影响,故A不选;
B.苯、甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,甲基被氧化成羧基,说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化,故B不选;
C.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,故C不选;
D.苯乙烯中含有碳碳双键能与溴发生加成反应,而苯中不含碳碳双键,不能与溴发生加成反应,是由于含有的化学键不同而导致的,不是原子团间的相互影响,故D选;
故选:D。
10.A
【解析】A.由结构简式可知,α—生育酚的分子式为C29H50O2,故A正确;
B.由结构简式可知,α—生育酚分子中含有3+1+1×3+1=8个甲基,故B错误;
C.由结构简式可知,α—生育酚分子的相对分子质量小于一万,不属于有机高分子化合物,故C错误;
D.由结构简式可知,α—生育酚分子中不含有碳碳双键,不能发生加聚反应,故D错误;
故选A。
11.(1)AC
(2)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,铜丝灼烧变黑后迅速伸入到乙醇中,变黑的铜丝重新变为红色,同时产生刺激性气体,乙醇被氧化为乙醛
【解析】(1)A.司机口中呼出的乙醇可以被酒精检测仪中检测,说明乙醇易挥发,A正确;
B.实验不能说明乙醇密度大小,B错误;
C.重铬酸钾()转变为绿色的硫酸铬[]发生还原反应,则乙醇会发生氧化反应被重铬酸钾氧化,C正确;
D.该反应不是醇和酸的酯化反应,D错误;
故选AC。
(2)把铜丝灼烧变黑后迅速伸入到乙醇中,变黑的铜丝重新变为红色,同时产生刺激性气体,反应为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,体现了乙醇的还原性。
12.①③⑤
【解析】①含羟基,可与Na反应放出氢气,正确;②不能与NaOH发生中和反应,错误;③含有羟基,与HBr在一定条件下可发生取代反应,正确;④不含有不饱和官能团,不能发生加成反应,错误;⑤可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,正确;故选:①③⑤。
13.
【解析】浓硝酸与甘油反应生成硝化甘油和水,反应的化学方程式为。
14. 2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2↑ CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+H2O+Ca2++2CH3COO-
【解析】(1)醋酸与钠反应的化学方程式2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2↑;
(2)醋酸除水垢的离子方程式CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+H2O+Ca2++2CH3COO-。
15.2次
【解析】假设第一次萃取后水中R-COOH的质量为x g,则,解得x=g;若第二次萃取后水中剩余R-COOH的质量为x1 g,则 ,解得x1=g,由于要求经过多次萃取分液后水层中的质量为克,故需要进行的萃取次数为2次。
16.(1)分液
(2) 除去乙醇和KOH溶液 干燥
(3) ac 速度过快,会导致产品与杂质难以准确分离,产率可能偏大也可能偏小
(4)
(5)41.7
【解析】苯甲醛、庚醛在乙醇、氢氧化钾条件下生成茉莉醛,冷却后分液除去水层,有机层水洗后加入无水硫酸钠干燥,有机层通过柱色谱装置分离得到茉莉醛;
【解析】(1)“操作X”分离有机层和水层的操作,名称是分液;
(2)有机层中含有少量的乙醇、氢氧化钾,“水洗”的主要目的是除去乙醇和KOH溶液;无水Na2SO4可以吸收有机层中的水分,故加入无水Na2SO4的目的是吸收水分干燥有机层;
(3)①柱色谱法分离中使用的吸附剂为表面积较大,具有吸附性的物质且不和分离物质发生反应,故选ac;
②柱色谱法分离过程中,如果洗脱剂加入速度太快,导致产品不能被充分吸附,使得与杂质难以准确分离,产率可能偏大也可能偏小;
(4)根据醛与醛的反应原理,在反应中庚醛与庚醛也可能发生反应产生的副产物:;
(5)本工艺加入苯甲醛10.6L,质量为10.6×103L×1.04 g·cm-3=11024g,物质的量为104mol;庚醛6.84kg,物质的量为60mol,则反应中苯甲醛过量、庚醛完全反应,理论生成茉莉醛60mol,质量为12.12kg;得茉莉醛5.05kg,该工艺的产率为41.7%。
17. 使反应体系受热均匀,容易控制温度 冷凝、回流,减少水杨酸和乙酸酐挥发造成的损失 E ; 重结晶 滴加氯化铁溶液鉴别没有紫色溶液出现,说明水杨酸完全除去
【解析】本题是制备类型的题,根据制备原理选择制备的仪器,根据水杨酸的结构判断其可能具有的性质,另外在制备过程中,分析可能引入的杂志,分析提纯方法。
【解析】(1)水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制,故答案为使反应体系受热均匀,容易控制温度,直导管可以促进生成物冷凝、回流,减少水杨酸和乙酸酐挥发造成的损失他,故答案为冷凝、回流,减少水杨酸和乙酸酐挥发造成的损失;
(2)含有酯基,能发生水解反应,含有羧基,能发生酯化反应,含有苯环,能发生加成反应,有机物可以燃烧,但是没有醛基,不能发生银镜反应故选E;
(3)水杨酸和乙酸反应属于酯化反应,其反应方程式:;
(4)该产品提纯方法与粗苯甲酸的提纯是重结晶,然后采用趁热过滤冷却结晶就可以,所以乙酰水杨酸粗产品的提纯方法也是重结晶,降温结晶,水杨酸具有酚羟基,可以通过滴加氯化铁溶液鉴别没有紫色溶液出现,说明水杨酸完全除去。
18.(1)苯甲醇
(2)加成反应
(3)C
(4)
(5) 15
(6)
【解析】根据D的结构简式及A的分子式知,A为,A发生取代反应生成的B为,B发生水解反应生成的C为,C发生催化氧化生成D;D发生加成反应生成E,根据F的分子式知,E发生消去反应生成;F和G发生加成反应生成H。
(1)
C为 ,C的名称是苯甲醇。
(2)
F→H是F中的碳碳双键和G发生加成反应,反应类型为加成反应。
(3)
质谱仪测定其相对分子质量;元素分析仪测定其所含元素;红外光谱仪测定化学键和官能团;核磁共振氢谱仪测定H原子种类及各类氢原子个数之比,故选C。
(4)
D→E发生的是加成反应,D中的醛基中的碳氧双键断开,和丙酮中的甲基断开的一个C-H键加成,化学方程式为。
(5)
E的同分异构体符合下列条件:①既能发生银镜反应,又能发生水解反应,说明含有;②属于芳香族化合物,说明含有苯环;③苯环上只有2个取代基,如果取代基为,两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系;如果取代基为,两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系;如果取代基为,两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系;如果取代基为,两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系;如果取代基为,两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,则符合条件的一共有15种;其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是。
(6)
以D和乙醛为原料合成,方法是苯甲醛和乙醛发生加成反应生成,然后 发生消去反应生成,最后与发生加成反应得到目标产物。合成路线为:。
19. +2C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O 酯化反应(或取代反应) 2 、
【解析】化合物A氧元素的质量分数为1-0.814=0.186,A分子中O原子数目最多为=1,故A分子中含有1个O原子,A的相对分子质量为=86,剩余基团的式量为86-16=70,分子中碳原子最大数目为=5…10,剩余基团为C5H10,故A的分子式为,A被酸性高锰酸钾氧化发生信息反应生成B、C,C能与乙醇发生酯化反应生成D,由D的分子式C4H8O2可知,C的结构简式为CH3COOH,D的结构简式为CH3COOC2H5,B中碳原子数目为3,能与碳酸氢钠按1:2反应,故B分子中含有2个羧基-COOH,则B的结构简式为,与碳酸氢钠反应生成E,E的结构简式为NaOOCCH2COONa;据此解答。
【解析】(1)由上述分析可知,A的分子式为;答案为。
(2)B的结构简式为,与足量的发生酯化反应的化学方程式为+2C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O,该反应类型为酯化反应(或取代反应);答案为+2C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;酯化反应(或取代反应)。
(3)D的分子式为,符合饱和酯和饱和一元羧酸的通式,其中能与溶液反应放出,该结构中含有-COOH,则结构简式有和2种结构;答案为2;、。