第2章《官能团与有机化学反应烃的衍生物》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2章《官能团与有机化学反应烃的衍生物》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 15:48:52

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第2章《官能团与有机化学反应 烃的衍生物》练习卷
一、单选题
1.下列化学用语能准确解释事实的是
A.制备聚丙烯:
B.由Na和Cl形成离子键的过程:
C.苯酚钠溶液通入CO2后变浑浊:2 C6H5O-+H2O+CO2→2C6H5OH+CO32-
D.白醋可除去水壶中的水垢:2H++ CaCO3=Ca2++CO2↑+ H2O
2.2022年2月北京冬奥会尽显化学科技,科技助力体现环保理念。下列说法不正确的是
A.冬奥会的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于合成材料
B.火炬“飞扬”采用氢能为燃料,体现“绿色低碳”的发展理念
C.奥运场馆采用硫化镉发电玻璃,实现了电能向化学能的转化
D.奥运“战袍”利用微信小程序调控石墨烯片加热保暖,石墨烯不属于烯烃
3.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.阿魏酸的分子式为
B.阿魏酸属于芳香烃
C.阿魏酸能使酸性溶液褪色
D.1mol阿魏酸最多能与3mol发生加成反应
4.中药透骨草中一种抗氧化性活性成分结构如下。下列说法正确的是
A.在一定条件下能发生氧化反应、取代反应和消去反应
B.苯环上的一溴代物共4种
C.加入足量的NaOH水溶液,1mol该化合物最多与5molNaOH反应
D.该分子中最多有7个碳原子共面
5.某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.该物质的分子式为
B.该物质中含羟基、羧基两种含氧官能团
C.该物质不可以发生消去反应
D.该物质与足量的溶液反应在标况下可以产生11.2L的气体
6.乙烯、丙烯和1,3—丁二烯是常见的合成高分子化合物的基础原料,由此三种有机物合成的高分子化合物可能为
A.
B.
C.
D.
7.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,则此有机物的组成为CnH2n
B.相同物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧,乙醇消耗的氧气多
C.CH4和C2H4的混合气体与足量O2完全反应,反应前后气体体积一定不变(气体体积在同一温度和压强下测量)
D.相同质量的烃完全燃烧,烃中氢的百分含量越高,消耗O2越多
8.PCT树脂是应用广泛的一种高聚物,其结构简式为,它可由有机物X()与另一种有机物 Y 反应制得。下列说法中正确的是
A.X可与H2发生加成反应生成Y
B.Y的核磁共振氢谱有3组峰
C.可用小苏打区分X和Y
D.合成PCT的化学方程式: 催化剂+(n-1)H2O
9.下列有机物的核磁共振氢谱中只出现两组峰且峰面积之比为2∶1的是
A. B.
C. D.
10.某有机化合物键线式如图所示,有关该有机物说法正确的是
A.该有机物的分子式为C7H8O2
B.该有机物最多有15个原子共面
C.1mol该有机物最多能与4molH2发生还原反应
D.室温下该有机物易溶于水
二、填空题
11.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测得其相对分子质量为46;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如下图所示谱图,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
试回答下列问题:
(1)有机物A的实验式是___________。
(2)能否根据A的实验式确定A的分子式?____________(填“能”或“不能”);若能,则A的分子式是___________;若不能,则此空不填。
(3)写出有机物A可能的结构简式:__________。
12.有机玻璃(PMMA)广泛用于飞机、车辆、医疗器械等。合成有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯(结构简式为)。请回答下列问题:
(1)甲基丙烯酸甲酯中含氧官能团的名称是_______。
(2)甲基丙烯酸和甲醇在一定条件下可合成甲基丙烯酸甲酯,该反应条件是_______。
(3)常温下,甲基丙烯酸甲酯能与下列试剂反应且有明显的颜色变化的是_______(填标号)。
A.烧碱溶液 B.酸性溶液 C.溴水 D.氢气、镍粉
(4)丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯互为_______(填“同系物”或“同分异构体”)。
(5)下列有机物与甲基丙烯酸甲酯互为同分异构体的有_______(填标号)。
A. B.
C. D.
(6)甲基丙烯酸甲酯合成PMMA的化学方程式为_______,反应类型为_______。
13.(1)下列各组中的两种有机化合物,可能是a.相同的物质、b.同系物、c.同分异构体,请判断它们之间的关系(用序号填空):
①间二甲苯和乙苯:_______;
②新戊烷和2,2—二甲基丙烷:_______;
③2—甲基丁烷和正丁烷:_______;
④1—己烯和环己烷:_______。
(2)请写出下列高分子化合物的单体或由单体生成的高聚物的结构简式:
①:_______;
②:_______;
③:_______。
14.对一种未知有机物的结构测定,往往需要多种复杂方法相结合,一般来说,主要包括以下几个方面:①相对分子质量;②元素组成(种类和比例);③该有机物的各种性质的研究;④结构的确定。
(1)相对分子质量的确定一般有质谱法,蒸汽密度法等。蒸汽密度法是指一定条件下将有机物分子该条件下的密度,利用气态方程式计算相对分子质量。蒸汽密度法的要求是该有机物在______________________。如果沸点过高,可以采用_____________的方法。
质谱法是在一定条件下让有机物失去电子变成阳离子,测其相对分子质量。该过程中,复杂的有机物分子往往变成小的片断,如断裂成、、、等,其式量最大的就是其相对分子质量。该法测定某有机物A质谱中显示相对分子质量最大是72。
(2)组成元素的测定往往采用元素分析仪,以前也常用燃烧法。称取3.6gA,跟足量氧气充分燃烧后通过浓硫酸,浓硫酸增加的质量为5.4g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰增加的质量为11g,则该有机物的分子式为____________________。
三、实验题
15.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素及其抗疟疗效,荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖,成为在我国本土首位获得科学类诺贝尔奖的女科学家。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,主要有乙醚浸提法和汽油浸提法,具体操作如下。
方案一:乙醚浸提法
方案二:汽油浸提法
已知:青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水,熔点为156~157°C,沸点为389.9°C,热稳定性差,乙醚沸点为35℃。
回答下列问题。
(1)乙醚浸提法涉及到的操作中,不会用到的装置是_______(填字母)。
(2)汽油提取法中,为什么要采取超声提取?_______(提示:超声提取是在强大的超声波作用下,使青蒿细胞乳化、击碎、扩散)。操作III的具体步骤为:_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
某化学兴趣小组在提取出青蒿素后,想进一步研究青蒿素的分子结构,采用的装置如下(已知青蒿素是一种仅含有C、H、O三种元素的化合物)。
实验步骤:①连接装置,检查装置气密性;
②称量C、D中仪器及药品的质量;
③取14.10g青蒿素放入A的硬质玻璃管中,点燃A、B中的酒精灯加热,充分反应;
④实验结束后冷却至室温,称量反应后C、D中仪器及药品的质量。
(3)指出该装置存在的不足_______。
(4)B装置的作用是_______。
(5)实验测得:
装置 实验前 实验后
C 25.00g 34.90g
D 50.00g 83.00g
通过质谱法测得青蒿素的相对分子质量为282,结合上述数据,得出青蒿素的分子式为_______。
(6)青蒿素属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,下列有关说法不正确的是_______。
①双氢青蒿素的分子式为C15H22O5
②双氢青蒿素中含有过氧键、醚键、羟基
③α-松油烯中最多有6个碳原子共面
④α-松油烯的一氯代物有7种
16.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体。易溶于丙酮、氯仿和苯中,在水中几乎不溶,熔点为156—157℃。青蒿素是有效的抗疟药。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_________________。
(2)操作I的名称是_____________,操作II的名称是__________________。
(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式,将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧:
①装置E中盛放的物质是__________,装置F中盛放的物质是________________。
②该实验装置可能产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_______________。
③ 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,用合理改进后的装置进行实验,称得:
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146. 2
青蒿素的最简式是_________________。
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与_________(填字母)具有相似的性质。
A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
四、计算题
17.0.1 mol有机物A和0.2 mol O2在密闭容器中燃烧。气体产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4 g;通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻了1.6 g;最后气体通过碱石灰被完全吸收,碱石灰的质量增加8.8 g。
(1)该有机物A的化学式_______;
(2)0.1 mol该有机物能与4.6 g金属钠恰好完全反应,该有机物的结构简式_______(说明:同一个碳上连多个羟基不稳定)。
五、有机推断题
18.褪黑素是由松果体产生的一种胺类激素,在调节昼夜节律及睡眠-觉醒方面发挥重要作用。某研究小组以乙炔为原料,设计合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:
①褪黑素结构为:

③无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;B→C的反应类型为_______。
(2)D中所含官能团的名称为_______;E的结构简式为_______。
(3)写出符合下列条件的H的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式_______。
ⅰ.含有3个六元环,其中1个是苯环;
ⅱ.含有结构,不含N—H键;
ⅲ.含有4种不同化学环境的氢原子。
(4)I→J反应的化学方程式为_______。
(5)已知:,综合上述信息,写出由二氯甲烷和乙醇制备 的合成路线(无机试剂、有机溶剂任选)_______。
19.化合物H是治疗慢性特发性便秘药品普卡比利的合成中间体,合成路线如下。
回答下列问题:
(1)有机物H中含氧官能团的名称为___________。
(2)反应①所需的试剂和条件分别是___________。
(3)反应⑤的反应类型为___________。
(4)B与乙酸酐等物质的量反应生成C的化学方程式为___________。
(5)有机物M是B的同分异构体,满足下列条件同分异构体有___________种,并写出其中任意一种的结构简式___________。
①苯环上有3个取代基,含有肽键
②1molM能与3molNaOH发生反应
③核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1
(6)设计以对甲基苯酚和BrCH2CH2CH2Br为原料合成的合成路线_________。
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.制备聚丙烯:n CH2=CHCH3,故A错误;
B.Na失去1个电子形成钠离子、Cl得到1个电子形成氯离子,两者形成离子键得到氯化钠:,故B正确;
C.苯酚钠溶液通入CO2后变浑浊,反应生成苯酚和碳酸氢钠:C6H5O-+H2O+CO2→C6H5OH+HCO,C错误;
D.醋酸为弱酸,白醋可除去水壶中的水垢:2CH3COOH+ CaCO3=Ca2++CO2↑+ H2O+ 2CH3COO-,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.聚酯纤维属于有机高分子材料中的合成纤维,即属于合成材料,故A说法正确;
B.氢气在燃烧时,只产生水,氢能为清洁能源,使用氢能作燃料,体现了“绿色低碳”的发展理念,故B说法正确;
C.采用硫化镉发电玻璃装置,实现了化学能向电能的转化,故C说法错误;
D.石墨烯是碳单质,不属于烯烃,故D说法正确;
答案为C。
3.C
【详解】A.由结构简式可知阿魏酸的分子式为:,故A错误;
B.芳香烃仅含碳氢两种元素,该物质中含有O元素不属于烃,故B错误;
C.该物质中含有碳碳双键和酚羟基,均易被高锰酸钾氧化使其褪色,故C正确;
D.1mol苯环加成3mol氢气,1mol碳碳双键加成1mol氢气,则1mol该物质可加成4mol氢气,故D错误;
故选:C。
4.C
【分析】该有机物中含有碳碳双键、酚羟基、酯基三种官能团,据此分析。
【详解】A.酚羟基能发生氧化、取代反应,碳碳双键能发生氧化反应,酯基能发生取代反应,该有机物不含能发生消去反应的原子或原子团,故A说法错误;
B.第一个苯环上有3种不同环境的H原子,第二个苯环上有2种不同环境的H原子,共有5种不同环境的H原子,故一溴代物有5种,故B说法错误;
C.酚羟基、酯基能与NaOH溶液反应,该有机物含有2个酚羟基,2个酯基,其中一个酯基为苯酚酯的结构,故1mol有机物消耗5mol NaOH,故C说法正确;
D.苯环是共面型分子,含乙烯结构的碳碳双键也是共面型分子,故该有机物一定处于同一个平面的碳原子不止7个,故D说法错误;
本题答案C。
5.C
【详解】A.根据有机物的结构简式可推知该物质的分子式为,A正确;
B.该物质中含碳碳双键、羟基、羧基三种官能团,其中有两种含氧官能团,C正确;
C.该物质中羟基所连碳原子的邻碳原子上有氢原子,可以发生醇的消去反应,C错误;
D.该物质含有羧基,与足量的溶液反应在标况下可以产生11.2L的气体,D正确;
答案为C。
6.C
【分析】乙烯、丙烯和1,3—丁二烯按照如下顺序发生加聚反应可能得到,
nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2+ n;
【详解】A.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,并且不可能在链端,A错误;
B.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,B错误;
C.根据分析由此三种有机物合成的高分子化合物可能为,C正确;
D.丙烯参与加聚反应,甲基应作为支链写出,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,只能说明有机物的组成中碳氢原子个数比为1∶2,不能确定有无氧元素,选项A错误;
B.1mol乙烯和1mol乙醇完全燃烧都消耗3mol氧气,完全燃烧消耗的氧气一样多,故B错误;
C.高于100℃条件下,水为气体,烃中的H原子数为4时,反应前后气体体积不变,则在高于100°C条件下,燃烧甲烷和乙烯的混合气体,前后气体体积不变;低于100℃条件下,水为液体,则反应前后的体积会变化,C错误;
D.12g碳可以消耗1mol氢气,4g氢可以消耗1mol氢气,所以质量相同时,氢元素的质量分数越高消耗的氧气越多,D正确;
故选D。
8.C
【分析】有机化合物 是由 与 通过缩聚反应形成,所以Y是 ,然后根据物质性质分析解答。
【详解】A.X是 ,羧基具有独特的稳定性,不能与氢气反应,只有苯环能够与H2发生反应,所以X与H2发生加成反应产生 ,产物并不是Y,A错误;
B.Y结构简式是 ,分子具有对称性,分子中含有4种不同位置的H原子,因此其核磁共振氢谱有4组峰,B错误;
C.X含有羧基,具有酸性,能够与小苏打反应产生CO2气体,而Y不能与小苏打反应,因此可用小苏打区分X和Y,C正确;
D.二者发生缩聚反应脱去的H2O分子数目是2n-1,故反应方程式应该为:+(2n-1)H2O,D错误;
故合理选项是C。
9.D
【详解】A.该物质有三种氢原子,峰面积之比为3∶2∶2,A项错误;
B.该物质有两种氢原子,峰面积之比为3∶1,B项错误;
C.该物质有两种氢原子,峰面积之比为3∶2,C项错误;
D.该物质有两种氢原子,峰面积之比为2∶1,D项正确;
答案选D。
10.C
【详解】A.该有机物的分子式为C8H8O2,故A错误;
B.苯环为平面结构,故除了-CH3上3个H以外,其他原子均可共面(共8个C、5个H、2个O一共15个原子),-CH3中的C中3个H最多只有1个H与上述平面共面,即该有机物最多有16个原子共面,故B错误;
C.苯环可以与3个H2加成,羰基可以1个H2加成,所以1mol该有机物最多能与4molH2发生还原反应,故C正确;
D.苯酚在常温下难溶于水,可推测该有机物常温下也难溶于水,故D错误;
故选C。
11. C2H6O 能 C2H6O CH3CH2OH
【分析】(1)根据n=计算生成的水的物质的量,计算碳元素、氢元素的质量,根据质量守恒判断有机物A是否含有氧元素,若含有氧元素,计算氧元素质量、氧原子物质的量,根据原子守恒确定有机物A中C、H、O原子个数比值确定最简式;
(2)根据有机物的最简式中H原子说明是否饱和C原子的四价结构判断;
(3)由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子,三种H原子数目之比为1:2:3,结合有机物的分子式确定其可能的结构。
【详解】(1)2.3g有机物燃烧生成0.1mol CO2,2.7g水,则n(C)=n( CO2)=0.1mol,m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g,n(H2O)==0.15mol,n(H)=0.3mol,m(H)=0.3mol×1g/mol=0.3g,则m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g,故有机物含有O元素,且m(O)=2.3g-1.5g=0.8g,故n(O)==0.05mol,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6:1,即该有机物最简式为:C2H6O,故答案为:C2H6O;
(2)该有机物的最简式为C2H6O,H原子已经饱和C原子的四价结构,最简式即为分子式,故答案为:能;C2H6O;
(3) 由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有3种化学环境不同的H原子,三种H原子数目之比为1:2:3,有机物A的分子式为C2H6O,故该有机物结构式为CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH。
12.(1)醛基
(2)浓硫酸、加热
(3)BC
(4)同系物
(5)AD
(6) 加聚反应
【解析】(1)
甲基丙烯酸甲酯的结构简式为:,含氧官能团的名称为醛基;
(2)
甲基丙烯酸和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯;
(3)
甲基丙烯酸甲酯分子中有碳碳双键可使高锰酸钾溶液褪色,也可以和溴水发生加成反应使溴水褪色,故答案选BC。
(4)
丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯结构相似,分子组成上相差1个CH2,故两者互为同系物;
(5)
、与甲基丙烯酸甲酯分子式相同,但结构不同,故互为同分异构体; 、与甲基丙烯酸甲酯分子式不相同,结构也不同,既不是同系物也不是同分异构体;答案选AD。
(6)
甲基丙烯酸甲酯合成PMMA的化学方程式为,该反应为加聚反应。
13. c a b c 和 和
【详解】(1)①间二甲苯的结构简式为,乙苯的结构简式为,二者分子式相同,结构不同,因此互为同分异构体,故选c;
②新戊烷的结构简式为,2,二甲基丙烷的结构简式为,二者结构相同,分子式相同,属于同一种物质,故选a;
③甲基丁烷的结构简式为,正丁烷的结构简式为,二者结构相似,分子组成上相差1个,互为同系物,故选b;
④己烯的结构简式为,环己烷的键线式为,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故选c;
(2)①此高分子化合物是通过加聚反应生成的,其单体为和;
②此高分子化合物是通过加聚反应生成的,单体是和;
③此有机化合物分子中含有碳碳双键,通过加聚反应生成高分子化合物。
14.(1) 变为蒸汽的温度下不分解 降低压强
(2)
【详解】(1)由于有机物高温易分解,所以蒸气密度法的要求是该有机物变为蒸气的温度下不分解;如果沸点过高,可以采用降低压强的方法;故答案为变为蒸汽的温度下不分解;降低压强。
(2)n(H)=2n(H2O)=2×5.4/18=0.6moL,m(H)=0.6moL×1g/moL=0.6g;n(C)=n(CO2)=11/44=0.25moL,m(C)=0.25moL×12g/moL=3g;有机物中只有C、H两种元素,最简式为:n(C):n(H)=0.25moL:0.6moL=5:12,即C5H12,式量为72;再根据(1)中,相对分子质量为72,故其最简式即为分子式:C5H12;故答案为C5H12。
15.(1)BD
(2) 增大汽油和青蒿素的接触面积,提高浸取率 蒸发浓缩 冷却结晶
(3)在通入空气前没有除去CO2和H2O,在装置最后没有防止空气中的CO2和H2O干扰
(4)将燃烧生成的CO全部变成CO2
(5)C15H22O5
(6)①③
【分析】方案一中,操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,操作Ⅲ为重结晶;方案二中,操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,操作Ⅲ蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(1)
根据乙醚浸提法的流程可知,操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,操作Ⅲ为重结晶,根据图示,A为蒸馏装置,B为分液装置,C为过滤的装置,D为灼烧固体的装置,不会用到的装置是BD,故答案为:BD;
(2)
超声提取的原理是在强大的超声波作用下,使青蒿细胞乳化、击碎、扩散,这样做的目的是为了增大汽油和青蒿素的接触面积,提高浸取率;操作III是粗品进行提纯,即对粗品进行溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得精品,故答案为蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:增大汽油和青蒿素的接触面积,提高浸取率;蒸发浓缩;冷却结晶;
(3)
为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验, C和D一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2, 应先吸水后再吸收CO2,所以C内装的CaCl2或P2O5,D中为碱石灰,而在D后应再加入一个装置防止外界空气中CO2和H2O进入的装置,故答案为:在通入空气前没有除去CO2和H2O,在装置最后没有防止空气中的CO2和H2O干扰;
(4)
由题给实验装置可知,装置A为青蒿素的燃烧装置,B中氧化铜的作用是使青蒿素燃烧生成的一氧化碳氧化转化成二氧化碳,保证青蒿素中的碳全部变成CO2被吸收,故答案为:将燃烧生成的CO全部变成CO2;
(5)
由题意可知,青蒿素的物质的量为=0.05mol由表格数据可知,装置C中测得反应生成水的质量为(34.90-25.00)g=9.90g,装置D中测得二氧化碳的质量为(83.00-50.00)g=33.00g,由原子个数守恒可知,青蒿素中氢原子的物质的量为 2=1.lmol,碳原子的物质的量为 =0.75mol, 氧原子的物质的量为=0.25mol,则青蒿素中N(青蒿素): N(C): N(H) : N(O)=0.05mol:0.75mol:1.1mol : 0.25mol= 1:15: 22: 5,则青蒿素的分子式为C15H22O5,故答案为:C15H22O5;
(6)
①根据双氢青蒿素的结构简式可知,其分子式为C15H24O5,故①错误;
②由图可知,双氢青蒿素中含有过氧键、醚键、羟基,故②正确;
③碳碳双键为平面结构,与碳碳双键相连的碳原子在同一平面上,且单键可以旋转,则α-松油烯中最多有9个碳原子共面,如图所示:,故③错误;
④α-松油烯中含有7种不同环境的氢原子,其一氯代物有7种,故④正确;
故不正确的有①③,故答案为:①③。
16.(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2) 过滤 蒸馏
(3) 无水CaCl2或P2O5 碱石灰(或其他合理答案) 除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置 C15H22O5
(4)C
【详解】(1)为了加快反应速率和增大青蒿素的浸取率,可以对青蒿进行干燥破碎以增大青蒿素与乙醚的接触面积。
(2)根据流程图,经过操作I得到了残渣,故操作I为过滤;乙醚和青蒿素是互溶的液体,可以通过蒸馏分离。
(3)①实验测定青蒿素的分子式,需要测定其中的碳、氢、氧的含量,燃烧后生成二氧化碳和水,因此需要测定二氧化碳和水的质量,因此装置E中盛放无水CaCl2或P2O5吸收生成的水,装置F中盛放碱石灰,吸收二氧化碳。
②装置左右两侧都可能使得空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置,造成误差,改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气,在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置。
③E管质量增加42.4-22.6=19.8g,说明生成了19.8g水,可得氢元素的质量:19.8g××100%=2.2g,F管质量增加146.2-80.2=66g,说明生成了66g二氧化碳,可得碳元素的质量:66g××100%=18g,从而可推出含氧元素的质量为:28.2-2.2-18=8g,设最简式为CXHYOZ,则:12X:Y:16Z=18:2.2:8,故X:Y:Z=15:22:5,故该有机物的最简式为C15H22O5。
(4)A.乙醇易溶于水,错误;
B.乙酸易溶于水,错误;
C.乙酸乙酯在水中的溶解度不大,加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸,溶液的碱性减弱,溶液红色变浅,正确;
D.葡萄糖易溶于水,错误;
故选C。
17.(1)C2H6O2
(2)HOCH2CH2OH
【分析】浓硫酸增重5.4 g为反应生成的水的质量,通过灼热氧化铜,由于发生反应:CuO+COCu+CO2,固体质量减轻了1.6 g,结合固体质量变化利用差量法可计算CO的物质的量;通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了8.8 g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据元素守恒计算1 mol有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式;结合分子式、有机物与钠反应消耗钠的量,判断分子中官能团,据此书写结构简式。
(1)
0.1 mol有机物燃烧生成水5.4 g,其物质的量n(H2O)=, 则0.1 mol有机物中含有H的物质的量为0.6 mol;根据方程式CuO+COCu+CO2可知有机物燃烧产生CO的物质的量为n(CO)=n(CuO)=n(O)=;该反应产生的CO2的物质的量是0.1 mol,其质量为4.4 g。最后反应产生的所有CO2气体通过碱石灰被完全吸收,碱石灰的质量增加8.8 g,则有机物燃烧产生了4.4 g CO2,其物质的量是 0.1 mol,故有机物中含有C的物质的量为n(C)=,0.1 mol有机物中含有O元素的物质的量为n(O)=n(H2O)+n(CO)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol+0.1 mol+0.1 mol×2-0.2 mol×2=0.2 mol,0.1 mol有机物中含有C:0.2 mol,含有H:0.6 mol,含有O:0.2 mol,因此1 mol有机物中含有2 mol C原子、6 mol H原子和2 mol O原子,故该物质分子式是C2H6O2;
(2)
4.6 g金属钠的物质的量为n(Na)=,1 mol该有机物能够与2 mol Na反应,由于其分子达到结合H原子的最大数目,说明物质分子中含有2个羟基,由于同一个碳上连多个羟基不稳定,故该物质结构简式为:HOCH2CH2OH。
18.(1) 氯乙烯 取代反应
(2) 酯基和氨基
(3)
(4) +NaOH+Na2CO3
(5)
【分析】HC≡CH和HCl在HgCl2催化下生成A结合A的分子式可知,A为CH2=CHCl,A和NaCN发生取代反应生成B,结合B的分子式可知,B为CH2=CHCN,B和M发生加成反应生成D,根据D的结构简式及M的分子式知,M为 ,C和氢气发生加成反应生成D,D比C多4个氢原子,则C中-C≡N完全和氢气发生加成反应,则D为 ,D发生取代反应生成E,E发生水解反应然后酸化得到F,根据F的结构简式及E的分子式知,E为 , H发生水解反应生成I,根据I的化学式知,I为 ,I和碱石灰反应生成J,J发生取代反应生成褪黑素,则J为;(5)以二氯甲烷和乙醇为原料合成有机物 ,二氯甲烷和NaCN发生取代反应生成NCCH2CN,NCCH2CN和氢气发生加成反应生成H2NCH2CH2CH2NH2,NCCH2CN发生水解反应生成HOOCCH2COOH,CH3CH2OH和HOOCCH2COOH发生转化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3和H2NCH2CH2CH2NH2发生取代反应得到目标产物,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为:CH2=CHCl,则名称为氯乙烯,B→C即CH2=CHCl+NaCNCH2=CHCN+NaCl,该反应的反应类型为取代反应,故答案为:氯乙烯;取代反应;
(2)由分析可知,D的结构简式为: ,故D中所含官能团的名称为酯基和氨基,E的结构简式为,故答案为:酯基和氨基; ;
(3)H的同分异构体符合下列条件:ⅰ.含有3个六元环,其中1个是苯环;ⅱ.含有结构,不含N—H键;ⅲ.含有4种不同化学环境的氢原子,结构对称,符合条件的结构简式有,故答案为: ;
(4)由分析可知,I的结构简式为:,J的结构简式为:,结合已知信息③可知,I→J反应的化学方程式为+NaOH+Na2CO3,故答案为:+NaOH+Na2CO3;
(5)以二氯甲烷和乙醇为原料合成有机物,二氯甲烷和NaCN发生取代反应生成NCCH2CN,NCCH2CN和氢气发生加成反应生成H2NCH2CH2CH2NH2,NCCH2CN发生水解反应生成HOOCCH2COOH,CH3CH2OH和HOOCCH2COOH发生转化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3和H2NCH2CH2CH2NH2发生取代反应得到目标产物,由此确定合成路线如下:,故答案为:。
19.(1)醚键、羧基
(2)CH3OH/浓硫酸,加热
(3)取代反应
(4)+CH3COOH
(5) 4 、、、
(6)
【解析】(1)
有机物中含氧官能团的名称为羧基、醚键;
(2)
反应①是发生酯化反应生成,反应的试剂和条件是CH3OH/浓硫酸,加热;
(3)
反应⑤是羟基上的H原子被代替生成,反应类型是取代反应;
(4)
与乙酸酐等物质的量反应生成和乙酸,反应的化学方程式为+CH3COOH;
(5)
①苯环上有3个取代基,含有肽键;②1molM能与3molNaOH发生反应,说明含有2个酚羟基和一个肽键;③核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1,说明结构对称;符合条件的的同分异构体有、、、,共4种;
(6)
根据反应④,对甲基苯酚和溴发生取代反应生成;根据反应⑤,和BrCH2CH2CH2Br 发生取代反应生成,根据反应⑥,在一定条件下反应生成,合成路线为。
答案第1页,共2页
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