第3章有机合成及其应用合成高分子化合物练习卷(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3章有机合成及其应用合成高分子化合物练习卷(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 2023-06-26 15:48:09

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第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 练习卷
一、单选题
1.阿司匹林(Aspirin)是一种常用的解热镇痛药,其结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.阿司匹林能与 FeCl3溶液反应显紫色
B.阿司匹林能与 NaHCO3溶液反应产生 CO2
C.1mol阿司匹林最多能与5molH2反应
D.1mol阿司匹林最多能与2molNaOH反应
2.糠醇可用于有机合成树脂、涂料等,四氢糠醇可做印染工业的润湿剂和分散剂,它们的转化关系如图,下列说法正确的是
A.糠醇分子中含有三种官能团
B.糠醇分子中所有原子可能共平面
C.四氢糠醇可以发生取代、还原、消去、水解等反应
D.四氢糠醇属于饱和一元醇,分子式为
3.要检验卤代烃中是否含有溴元素,正确的实验方法是
A.加入氯水振荡,观察上层是否有橙色
B.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
C.滴加NaOH水溶液,加热,然后加入稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.滴加NaOH水溶液,然后滴加AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
4.用丙醛制取聚丙烯()的过程中发生的反应类型有
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应 ⑤还原反应
A.①②③ B.④②③ C.⑤②④ D.⑤②③
5.下列说法正确的是
A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则有机物的组成为一定CnH2n
B.相同物质的量的烃,完全燃烧,生成的CO2越多,说明烃中的碳的百分含量越大
C.气态烃CxHy在O2充分燃烧,反应前后气体体积不变(温度>100℃),则y=4
D.相同质量的烃,完全燃烧,消耗O2越多,烃中碳的百分含量越高
6.布洛芬具有降温和抑制肺部炎症的双重作用。一种由M制备布洛芬的反应如图,下列有关说法正确的是
A.布洛芬中所有碳原子一定处于同一平面
B.有机物M和布洛芬均能发生水解、取代、消去和加成反应
C.有机物M和布洛芬都能与金属钠反应产生
D.有机物M和布洛芬均可与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
7.肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酐发生普尔金反应可制备肉桂酸,方法如下:
下列说法错误的是
A.苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.肉桂酸的分子式为
C.可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛
D.该反应属于取代反应,碱性环境有利于反应的进行
8.为纪念瑞士化学家Reichstein1933年首次合成维生素C,瑞士曾发行了一枚印有Vc分子(C6H8O6)的3D效果邮票(如图,图中小短棍可表示单键、双键或三键),下列说法正确的是
A.维生素C结构中包含一个五元碳环
B.从结构来看,维生素C不溶于水
C.维生素C能与氢气发生加成反应
D.维生素C只有羟基和酯基两种官能团
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molSO2与足量的O2反应,转移的电子数为2NA
B.1molC2H6O含有C—H数目为5NA
C.56g铁片放入过量的浓硫酸中,电子转移数3NA
D.7.8g乙炔与苯的混合物完全燃烧所消耗的O2分子数为0.75NA
10.有关如图所示化合物的说法不正确的是(  )
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应
B.不能与NaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.可以与FeCl3溶液发生显色反应
二、填空题
11.根据题意,完成下列有机试题的填空:
(1)提纯固体有机物常采用_______法;提纯液体有机物常用的方法是_______。
(2)有机物具有三种官能团:_______、_______和_______(填官能团的名称)。
(3)化合物M分子式是C2H4Br2,M的核磁共振氢谱图如图所示,则M的结构简式为_______。
(4)键线式表示的有机物的分子式为_______。
(5)根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体的数目是_______。
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
(6)用系统命名法命名下列有机化合物
(CH3)3C(CH2)5C(CH3)3_______;_______
12.A是面粉中的主要成分,C与E反应可生成F,D能与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀。下图是A、B、C、D、E、F几种常见有机物之间的转化关系图:
根据以上信息回答下列各题:
(1)A的化学式为________,B的结构简式为________________________.
(2)F在稀硫酸中发生水解反应的化学方程式为______________________________。
(3)E与小苏打溶液反应的化学方程式为______________________________。
(4)转化关系图中能与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的物质除D外还有______(填字母)。
(5)钠投入C中的反应现象和钠投入水中的现象有哪些不同?为何会产生这些差异_______?
13.写出具有下列分子式但仅有一个核磁共振信号的化合物的结构简式:
(1)C5H12_________________________;
(2)C3H6_______________________;
(3)C2H6O________________________;
(4)C3H4_______________________;
(5)C2H4Br2_______________________;
(6)C4H6_______________________。
14.㈠乳酸是一种体内代谢物,其结构简式为CH3﹣CH(OH)﹣COOH,试回答:
(1)乳酸分子中含有的官能团是_____ 和_____.(填名称)
(2)乳酸不能发生的反应是_____(填序号)
A.酯化反应 B.取代反应 C.加成反应 D.消去反应.
㈡300多年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水.没食子酸的结构式为:
(1)用没食子酸制造墨水主要利用了_____类化合物的性质.(填代号)
A.醇 B.酚 C.醛 D.羧酸
(2)写出没食子酸与氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式:_______________.
㈢在①CH2=CH2 ② ③CH3CH2OH ④CH3COOH ⑤聚乙烯五种物质中:
(1)属于高分子化合物的是_____;(请填物质的序号,下同.);
(2)能使Br2的CCl4溶液褪色的是_____;
(3)既能发生取代反应又能发生加成反应的是_____;
(4)能与Na2CO3溶液反应的是_____;
(5)能发生酯化反应的是_____.
三、实验题
15.Ⅰ.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃,从青蒿素中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚萃取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ中,不会用到的装置是_______(填序号)。
A. B. C.
(2)向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是_______。
(3)操作Ⅱ的名称是_______。操作Ⅲ的主要过程可能是_______(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
(4)下列有关青蒿素研究的说法正确的是_______
A.利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤:分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
B.可用X射线衍射测定分子的空间结构
C.元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素
D.可用质谱法确定分子中含有何种官能团的信息
(5)青蒿素分子中的含氧官能团除过氧基(-O-O-)外,还有_______(写名称)
Ⅱ.完成下列填空
(6)表示的有机物的分子式为_______;其中碳原子的杂化方式有_______种。
(7) 的系统命名法名称是_______,其一氯代物有_______种。
(8)某有机物经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为_______,分子式为_______。
16.I.通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物,根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置,将含有C、H、O的有机物3.24 g装入元素分析装置,通入足量的O2使之完全燃烧,实验过程中CaCl2管(B)增加了2.16 g和NaOH(A)管增加了9.24 g,试回答。
(1)使产生的O2按从左到右的方向流动,则所选装置中各导管的正确连接顺序是________。
(2)装置C中浓硫酸的作用是________,燃烧管中CuO的作用是__________。
(3)已知质谱仪分析如图,则该有机物的分子式为________________。
II.实验室通过苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在50~60 ℃的水浴中加热制备硝基苯。
已知苯与硝基苯的某些物理性质如表所示。
熔点/℃ 沸点/℃ 状态
苯 5.5 80.1 液体
硝基苯 5.7 210.9 液体
(1)添加药品时的操作是________________________。
(2)用水浴加热的优点是____________;
(3)大试管上安装一长导管的作用是:________________________。
(4)简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作:________________________。
III.认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为_________________________。
(2)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时,装置D中产生的气体体积为________L(标准状况下)
四、计算题
17.现有一些只含C、H、O三种元素的有机物,它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比是3:4。
(1)这些有机物中,相对分子质量最小的化合物的分子式是_______________。
(2)某两种碳原子数相同的上述有机物,若它们的相对分子质量分别为a和b(a(3)在这些有机物中有一种化合物,它含有两个羧基。取0.2625g该化合物恰好能跟25.00mL0.1000moL·L-1NaOH溶液完全中和。由此可以得知该化合物的相对分子质量应是______,并可推导出它的分子式应是____________。
五、有机推断题
18.我国中科院有机化学研究所制造出一种新的有机物,其结构简式为:。已知其在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成该有机物的一种路线如下:
若已知信息如下:
a.芳香烃D的结构为:
b.RCHO+
c.
回答下列问题:
(1)有机物B的名称为:__________________;有机物E的结构简式为:___________________;
(2)C与F反应的方程式为:_____________________________;
(3)有机物D的核磁共振氢谱上有______________种峰;由A生成B的反应条件为:_____________;
(4)有机物B发生聚合的反应方程式为:_____________________________;
(5)写出有机物E满足下列要求的一种同分异构体的结构简式:____________________________;
①苯环上的一氯取代只有两种 ②能使三氯化铁溶液显紫色 ③能发生银镜反应
19.氯化两面针碱具有抗炎、抗真菌、抗氧化和抗HIV等多种生物活性。其合成路线如下:
(1)C中所含官能团有氰基、____和____(填名称)。
(2)试剂X的分子式为C9H8O3,写出X的结构简式:____。
(3)D→E的反应类型为____。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:____。
①能与FeCl3溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应;
②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。
(5)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)____。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.阿司匹林中不含酚羟基,不能与FeCl3 溶液反应显紫色,A错误;
B.阿司匹林中含有羧基,能与NaHCO3 溶液反应产生 CO2,B正确;
C.阿司匹林中苯环能与氢气发生加成反应,故1mol阿司匹林最多能与3molH2反应,C错误;
D.阿司匹林中羧基和酯基能与氢氧化钠反应,生成的酚羟基也能与氢氧化钠反应,故1mol阿司匹林最多能与3molNaOH反应,D错误;
答案选B。
2.A
【详解】A.糠醇分子中含有碳碳双键、醚键、羟基三种官能团,A正确;
B.糠醇中含有饱和碳原子,不可能所有原子共面,B错误;
C.四氢糠醇不不能发生还原反应,C错误;
D.四氢糠醇分子式为,D错误;
故选:A。
3.C
【详解】A.卤代烃为非电解质,不能电离出卤素离子,因此溴代烃不能直接与氯水发生反应,故A错误;
B.卤代烃不能直接与硝酸银溶液发生反应,故B错误;
C.溴代烃在碱性条件下发生水解生成溴化钠,然后加硝酸中和过量的NaOH后再加硝酸银溶液,若出现浅黄色沉淀说明含有溴元素,故C正确;
D.NaOH能与硝酸银发生反应生成沉淀,因此在加硝酸银前应先加硝酸酸化,故D错误;
故选:C。
4.D
【详解】首先丙醛与氢气发生加成反应(还原反应)生成丙醇;丙醇发生消去反应,生成丙烯;丙烯发生加聚反应得到聚丙烯,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.不能确定有机物中是否有氧元素,所以组成不能确定,错误,不选A;
B.相同物质的量的的烃完全燃烧生成二氧化碳越多,说明有机物中碳原子个数越多,错误,不选B;
C.气态烃燃烧的方程式为:CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O,所以又1+ x+y/4=x+y,所以有y=4,正确,选C;
D.相同质量的烃完全燃烧,消耗氧气越多,烃中的氢的含量越高,错误,不选D;
故选C。
6.C
【详解】A.布洛芬中含有异丁基,异丁基中的4个碳原子不在同一平面上,故A错误;
B.布洛芬不能发生水解反应和消去反应,故B错误;
C.有机物M含有羟基,布洛芬含有羧基,都能与金属钠反应产生 H2,故C正确;
D.有机物M不能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳,故D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.苯甲醛含醛基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,肉桂酸含碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.肉桂酸的分子式为,B正确;
C.从题给反应来看,所涉及物质只有苯甲醛含醛基,因此可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛,C正确;
D.苯甲醛与乙酸酐发生Perkin反应的机理可理解为和 先发生加成反应生成 , 发生醇的消去生成, 再水解得 和CH3COOH,不是单纯的发生取代反应,D错误;
答案选D。
8.C
【分析】由图可知,维生素C的结构为,官能团为羟基(4个),碳碳双键,酯基。
【详解】A.由分析可知,环状结构中只有4个C和1个O,所以不是五元碳环,A错误;
B.维生素C含4个羟基,羟基为亲水基,因此该有机物能溶于水,B错误;
C.碳碳双键可以与H2发生加成反应,C正确;
D.由分析可知,维生素C含有羟基、碳碳双键、酯基三种官能团,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,则转移的电子数小于2NA,A项错误;
B.如果C2H6O为乙醚,则1molC2H6O含有C-H数目为6NA,B项错误;
C.铁片放入过量的浓硫酸中,发生钝化反应,C项错误;
D.苯和乙炔的最简式均为CH,故7.8g混合物中含有的CH的物质的量为0.6mol,而1molCH燃烧消耗1.25mol氧气,故0.6molCH燃烧消耗0.6×1.25mol=0.75mol氧气,即0.75NA个氧气分子,D项正确;
答案选D。
10.B
【详解】A.该物质含有碳碳双键,所以可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,含有甲基,可以在光照下与Br2发生取代反应,故A正确;
B.该物质含有酯基,可以和NaOH反应,故B错误;
C.含有苯环、碳碳双键,可以催化加氢,含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.该物质含有酚羟基,可以和FeCl3溶液发生显色反应,故D正确;
综上所述答案为B。
11.(1) 重结晶 蒸馏
(2) 羧基 羟基 醛基
(3)BrCH2CH2Br
(4)C6H14
(5)3
(6) 2,2,8,8-四甲基壬烷 3-甲基-3-乙基戊烷
【详解】(1)提纯固体有机物根据溶解性采用分离,常采用重结晶法;提纯液体有机物可利用沸点差异分离,常采用蒸馏法,
(2)该有机物中官能团有羧基、羟基、醛基;
(3)化合物M分子式是C2H4Br2,根据M的核磁共振氢谱图知,该有机物中只有一种氢原子,则其结构对称,其结构简式为BrCH2CH2Br;
(4)键线式中C、H原子个数依次是6、14,分子式为C6H14;
(5)根据表知,1、2分子中氢原子个数是4;3、4分子中氢原子个数是8;7、8分子中氢原子个数是16;则5、6分子中氢原子个数是12,且碳原子个数是5,所以5的分子式为C5H12,其同分异构体的结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、(CH3)4C,所以戊烷有3种同分异构体;
(6)(CH3)3C(CH2)5C(CH3)3的主链上含有9个碳原子且为烷烃,2个甲基位于2号碳原子上、2个甲基位于8号碳原子上,其名称为2,2,8,8-四甲基壬烷;为烷烃,主链上含有5个碳原子,甲基和乙基都位于3号碳原子上,其名称为3-甲基-3-乙基戊烷,
12. (C6H10O5)n CH2OH(CHOH)4CHO B 反应剧烈程度:乙醇<水,因为水中的H比乙醇中—OH中的H活泼;钠投入水中浮在水面上,投入乙醇中沉入底部,因密度:水>Na>乙醇
【分析】A是面粉中的主要成分,A是淀粉,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖发酵生成乙醇,乙醇氧化为乙醛,乙醛氧化为乙酸,乙酸能发生酯化反应。
【详解】(1) A是面粉中的主要成分,A是淀粉,化学式为(C6H10O5)n,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,B是葡萄糖,B的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO;
(2)乙酸和乙醇发生酯化反应生成F,F是乙酸乙酯,F在稀硫酸中发生水解反应生成乙酸和乙醇,反应的化学方程式为;
(3)E是乙酸,乙酸与碳酸氢钠溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式为;
(4)含有醛基的物质能与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀氧化亚铜,乙醛、葡萄糖都含有醛基,所以乙醛、葡萄糖能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀;
(5) 反应剧烈程度:乙醇<水,因为水中的H比乙醇中—OH中的H活泼;钠投入水中浮在水面上,投入乙醇中沉入底部,因密度:水>Na>乙醇。
13. CH3OCH3 CH2=C=CH2 Br-CH2-CH2-Br CH3-C≡C-CH3
【分析】化合物仅有一个核磁共振信号,说明分子中所有的氢原子是等效的,只有一种化学环境下的氢原子,然后再结合原子的成键规律分析可得结论。
【详解】(1)分子式为C5H12,则可将12个氢原子分配到四个等效的甲基上,构成化合物2,2-二甲基丙烷,故答案为;(2)由分子式可知只有一个核磁共振信号的化合物中含有三个等效的-CH2-,则可构成化合物,故答案为;(3)由分子式可知分子中必须有两个等效的甲基,则可构成化合物CH3OCH3,故答案为CH3OCH3;(4)该烃分子中有四个氢原子,分子中应含有两个-CH2-,形成的化合物为:CH2=C=CH2,故答案为CH2=C=CH2;(5)由分子中的四个氢原子可推知形成的化合物为:Br-CH2-CH2-Br,故答案为Br-CH2-CH2-Br;(6)该烃分子中有6个氢原子,须构成两个甲基,形成的化合物的结构简式为:CH3-C≡C-CH3,故答案为CH3-C≡C-CH3。
【点睛】在根据有机物的分子式构建有机物的结构时,主要根据从分子的对称性的角度去分析,同时要注意C、N、O、H在成键时的成键数目分别为4、3、2、1。
14. 羟基 羧基 C B +4NaOH→+4H2O ⑤ ① ② ④ ③ ④
【详解】分析:(一)根据乳酸分子中含有的官能团性质解答;
(二)根据没食子酸分子中含有的官能团性质解答;
(三)根据有机物的分子组成、含有的官能团、性质等分析判断。
详解:(一)(1)根据乳酸的结构简式可知乳酸分子中含有的官能团是羟基和羧基;
(2)乳酸不能发生的反应是_____(填序号)
A.含有羟基和羧基,能发生酯化反应;A错误;B.含有羟基和羧基,能发生取代反应,B错误;C.含有羟基和羧基,不能发生加成反应,C正确;D.含有羟基,能发生消去反应,D错误,答案选C。
(二)(1)分子中含有酚羟基,能与氯化铁发生显色反应,则用没食子酸制造墨水主要利用了酚类化合物的性质,答案选B;
(2)酚羟基和羧基均与氢氧化钠反应,则没食子酸与氢氧化钠溶液共热反应的化学方程式为 +4NaOH→+4H2O;
(三)(1)相对分子质量在10000以上的为高分子化合物,则属于高分子化合物的是聚乙烯;
(2)乙烯含有碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色;
(3)苯分子的碳碳键介于碳碳单键与碳碳双键之间,因此苯既能发生取代反应又能发生加成反应;
(4)乙酸含有羧基,能与Na2CO3溶液反应;
(5)乙醇含有羟基,乙酸含有羧基,能发生酯化反应的是乙醇和乙酸。
15.(1)C
(2)浸取青蒿素
(3) 蒸馏 B
(4)ABC
(5)醚键、酯基
(6) C8H11NO2 3
(7) 3,3,5,5—四甲基庚烷 4
(8) 74 C4H10O
【分析】由题给流程可知,向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚浸取青蒿素,过滤得到浸出液和残渣;浸出液经蒸馏得到乙醚和青蒿素粗品;加入95%的乙醇溶解粗品,经浓缩、结晶、过滤得到青蒿素精品。
(1)
由分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ分别为过滤、蒸馏,对应装置分别为B、A,则不需要用到灼烧装置C,故选C;
(2)
由分析可知,向干燥、破碎后的黄花蒿中加入乙醚的作用是浸取青蒿素,故答案为:浸取青蒿素;
(3)
由分析可知,操作Ⅱ为蒸馏,操作Ⅲ的主要过程为加入95%的乙醇溶解粗品,经浓缩、结晶、过滤得到青蒿素精品,故答案为:蒸馏;B;
(4)
A.由有机物研究的一般步骤和方法可知,利用黄花蒿茎叶研究青蒿素结构的基本步骤为分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式,故正确;
B.用X射线衍射能测定青蒿素分子的空间结构,故正确;
C.用元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素,故正确;
D.可用质谱法确定青蒿素分子的相对分子质量,通过波谱分析才能确定青蒿素分子中含有何种官能团的信息,故错误;
故选ABC。
(5)
由结构简式可知,青蒿素分子中含有过氧基、醚键和酯基,故答案为:醚键、酯基;
(6)
由结构简式可知,有机物的分子式为C8H11NO2,分子中含有的单键碳原子为sp3杂化、双键碳原子为sp2杂化、-CN是三键碳原子为sp杂化,共有3种杂化方式,故答案为:C8H11NO2;3;
(7)
由结构简式可知,烷烃分子的最长碳链含有7个碳原子,侧链为4个甲基,名称为3,3,5,5—四甲基庚烷,烷烃分子中含有4类氢原子,所以一氯代物有4种,故答案为:3,3,5,5—四甲基庚烷;4;
(8)
由质谱图可知,有机物的相对分子质量为74,由碳元素和氢元素的质量分数可知,有机物分子中含有氧元素,分子中碳、氢、氧的个数分别为≈4、≈10、≈1、则有机物的分子式为C4H10O,故答案为:74;C4H10O。
16. g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a) 干燥O2 确保有机物中的碳元素全部转化为CO2(或将产生的CO被氧化铜转化为CO2) C7H8O 先硝酸再慢注浓硫振荡冷却逐滴加入苯 均匀受热,便于控制温度 冷凝回流苯和硝酸提高利用率 先将反应后的物质倒入盛有蒸馏水的烧杯加入足量的氢氧化钠振荡然后转移到分液漏斗静止分层,将下面液体放出转移蒸馏装置蒸馏收集苯 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O 3.92
【详解】I (1)根据反应原理可知,该实验需要快速制备氧气供燃烧使用,氧气要纯净干燥,保证碳元素全部转化为二氧化碳,氢元素全部转化为水,且二氧化碳和水在后面装置中被完全吸收,故装置的连接顺序为:g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a);
(2) 为防止通入的氧气中混有水蒸气影响后续测定,需要浓硫酸干燥O2;由于有机物燃烧时可能产生CO,燃烧管中的CuO可以确保样品中的碳元素全部转化为CO2,被后续装置吸收;
(3) CaCl2管(B)增加了水质量:2.16 g和NaOH(A)管增加了CO2质量:9.24 g , , , ,故其分子中C:H:O=0.21:0.24:0.03=7:8:1,故其实验式为C7H8O,根据质谱仪分析图所示,分子的相对分子质量为:108,与实验式C7H8O式量相等,故样品的分子式为:C7H8O。
II(1)配制混合液时,一般将密度大的液体加入密度小的液体中并不断搅拌,添加药品时的操作是:先硝酸再慢注浓硫振荡冷却逐滴加入苯。
(2)水浴加热的优点是:均匀受热,便于控制温度。
(3)苯和浓硝酸均易挥发,大试管上安装一长导管的作用是:冷凝回流的作用。
(4)制得粗产品中含有混酸和苯的杂质,所以先用洗碱溶液洗涤分液,得到苯与硝基苯的混合物,根据两者的沸点不同,通过蒸馏分离,得到纯净的硝基苯,故操作为:先将反应后的物质倒入盛有蒸馏水的烧杯加入足量的氢氧化钠振荡然后转移到分液漏斗静止分层,将下面液体放出,上层液体转移蒸馏装置蒸馏,先分离出苯,得到硝基苯。
III(1)根据装置图可知,BC是原电池,二氧化铅是正极,得到电子,电极反应式为 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,故答案为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O;
(2) 当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,转移电子是6.4g÷64g/mol×2=0.2mol。装置D中氯化钠是0.1mol,阴极是氢离子放电,电极反应式为:2H++2e-===H2↑,则产生氢气是0.1mol。阳极是氯离子放电,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,氯离子只有0.1mol,故当转移电子0.1mol时,氯离子放电完毕,所以阳极还有氢氧根离子放电,电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2,由电极反应式可得生成氯气为0.05mol、生成氧气为0.1mol÷4=0.025mol,所以标准状况下的体积共计是(0.1mol+0.05mol+0.025mol)×22.4L/mol=3.92L,故答案为3.92L。
17. C2H2O2 18 210 C6H10O8
【分析】有机物的碳和氢燃烧后生成CO2和H2O,所以两种有机物在分子组成上相差n个“CO2”或“H2O”原子团时,完全燃烧的耗氧量是相同的。
C、H、O元素组成的有机物,燃烧时耗O2和生成CO2的体积比为3:4,即有机物和3O2反应可以得到4CO2,相当于4个碳原子需要氧气分子提供6个氧原子,则有机物自身需要提供8-6=2个氧原子,也就是相当于有机物中每2个碳原子自身提供1氧原子,故则这类有机物的通式可写为[(C2O)m(H2O)n],据此分析可得结论。
【详解】(1)相对分子质量最小的物质应是通式中m=1,n=1的物质,此时其分子式为:C2H2O2;故答案为C2H2O2;
(2)若两有机物碳原子数相同,则在通式中m值相同,若其相对分子质量不同,必是n不同;若a(3)此化合物有两个羧基,则为二元酸,因1mol二元酸可中和2molNaOH,根据此类关系式可求得二元酸物质的量为:n=25.00×10-3L×0.1000 moL·L-1÷2=1.250×10-3mol。则此二元羧酸的相对分子质量为M==210;
在通式中(C2O)的式量为40,(H2O)的式量为18,即:210=40m+18n;则(H2O)n中只有当n=5时,m才能是正整数,令n=5时,m=(210-90)÷40=3,得此二元羧酸的分子式为[(C2O)3,(H2O)5],即:C6H10O8。故答案为210、C6Hl0O8。
18. 2,3-二甲基-2-丁烯 5 NaOH的醇溶液、加热 或
【分析】D为乙苯,根据D→E反应条件确定E为:;E→F为硝基还原,F为:;B→C为烯烃臭氧化,C可能为醛或酮,结合F和最终产物确定C为CH3COCH3;烯烃B臭氧化只得C一种物质,说明B为对称结构,故B为:,反推A为:(CH3)2CHClCH2(CH3)2。
【详解】(1)根据烯烃命名规则确定B为:2,3-二甲基-2-丁烯;根据分析确定E为:;
(2)结合C、F、产物结构式和元素守恒,反应方程式为:CH3COCH3 + →+H2O;
(3)D为乙苯,结构中有5中氢,故氢谱上有5个峰;A→B为卤代烃消去反应,条件为NaOH醇溶液加热;
(4)B聚合为加聚反应,方程式为:;
(5)苯环上有两种H,首先想到两个支链对位的情况,根据要求其中一个支链为酚羟基,在另一个支链上要出现醛基,由此写出结构可能为:或
【点睛】书写满足特定条件的同分异构一般采用片段法。
19. 醚键 羰基 还原反应
【分析】(1)根据C的结构简式分析其中所含官能团;
(2)根据B的结构简式,结合试剂X的分子式为C9H8O3,写出X的结构简式;
(3)D→E的反应中失去氧原子,得到氢原子,据此写反应类型;
(4)同分异构体书写,根据信息,先确定官能团,再确定其位置,写出即可;
(5)根据合成流线D→F的合成思路,可以写出以为原料制备的合成路线流程图。
【详解】(1)C()中所含官能团有氰基、醚键和羰基,故答案为:醚键;羰基;
(2)由,再结合试剂X的分子式为C9H8O3,可知X的结构简式:,故答案为:;
(3)D→E,反应中失去氧原子,得到氢原子,可知反应类型为还原反应,故答案为:还原反应;
(4)A(),其同分异构体同时满足下列条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,但不能发生银镜反应,说明含有酚羟基,但不含有醛基;
②碱性水解后酸化,所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3,说明还有酯基,得到的酸假如为甲酸,不满足条件①;得到的酸假如为乙酸,核磁共振氢谱图中峰个数分别为2,对应的有机物核磁共振氢谱图中峰个数不为3,不满足;得到的酸假如为丙酸,核磁共振氢谱图中峰个数为3,对应的有机物核磁共振氢谱图中峰个数为2,只能为对苯二酚,则该同分异构体的结构简式:,故答案为:;
(5)根据合成流线D→F,可知羧基可以在SOCl2与AlCl3下成环,可以将反应为,再制备,具体流程图如下:,故答案为:。
【点睛】本题难点(4),同分异构体书写,根据信息,先确定官能团,根据定一推一原则或核磁共振氢谱,确定其位置,写出即可。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页