第2章《官能团与有机化学反应 烃的衍生物》测试卷
一、单选题
1.下列事实所对应的离子方程式正确的是( )
A.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛: Ti4++(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4H+
B.硫代硫酸钠溶液中滴加盐酸,有淡黄色沉淀产生: S2O+6H+=2S↓+3H2O
C.明矾溶液中加入 Ba(OH)2溶液使沉淀质量最大: 2Al3++3SO+3Ba2++6OH-= 3BaSO4 ↓+2Al(OH)3↓
D.往苯酚钠溶液中通入少量 CO2:2+CO2+H2O2+CO
2.下列说法正确的是
A.的名称为2-甲基- 2-丙醇
B.的名称为2-甲基-3,6- 己二醇
C.的名称为4-甲基- 2,4 -己二醇
D.的名称为3,6-二乙基 -1- 庚醇
3.下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A.K和苯酚反应可生成
B.工业上用在中燃烧生产HCl
C.生铁降低含碳量生产碳素钢
D.工业上用焦炭还原石英砂制备纯硅
4.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.我国成功研制出多款新冠疫苗,采用冷链运输疫苗,以防止蛋白质发生盐析
B.北斗卫星导航系统由我国自主研发独立运行,其所用芯片的主要成分为SiC
C.太阳能、风能等能源是一次能源,核电、光电等属于二次能源
D.石墨烯液冷散热技术是华为公司首创,石墨烯是一种有机高分子材料
5.下列对反应类型的判断不正确的是
A.CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O氧化反应
B.+4Br2→+4HBr 聚合反应
C.+HNO3+H2O 取代反应
D.+H2O消去反应
6.琼斯氧化反应(Jones氧化)是铬酸在丙酮中将一级和二级醇(一级醇是-OH相连的C上有两个H原子的醇,二级醇为-OH相连的C上只有一个H原子的醇)分别氧化为羧酸和酮的反应,反应过程如图所示:
下列说法错误的
A.CrO3属于酸性氧化物
B.若R1为H,R2为-C2H5,则最终氧化产物为丙酸
C.反应物A生成产物C属于酯化反应
D.Cr在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族
7.下列叙述正确的是
A.纤维素在人体内的最终水解产物在一定条件下能发生银镜反应
B.糖类是多羟基的醛类化合物
C.油脂主要分布在各种植物种子、动物组织和器官中,它们都能与H2发生加成反应
D.蛋白质在酶的作用下最终水解为氨基酸,氨基酸既具有酸性又具有碱性
8.为了提纯下列物质,除杂试剂和分离方法的选择均正确的是
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C 苯(苯酚) NaOH溶液 分液
D 乙酸乙酯(乙醇) NaOH溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
9.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C.发生水解反应时,被破坏的键是②和③
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和③
10.书法是中华文化之瑰宝,“无色而具画图的灿烂,无声而有音乐的和谐”,书法之美尽在笔墨纸砚之间(如图所示的王羲之的“平安贴”)。下列关于传统文房四宝的相关说法正确的是
A.墨汁是一种水溶液 B.宣纸是合成高分子材料
C.砚石的成分与水晶相同 D.制笔用的狼毫主要成分是蛋白质
11.下列说法正确的是
A.的结构中不含酯基
B.氨基酸和淀粉均属于高分子化合物
C.葡萄糖可水解生成乳酸
D.蔗糖、油脂和蛋白质都是能发生水解反应的有机化合物
12.以葡萄糖为原料制得的异山梨醇(如图)是重要的生物质转化平台化合物。下列关于该物质的叙述错误的是
A.一氯代物有3种(不含立体异构) B.与己二酸互为同分异构体
C.分子中所有原子可能共平面 D.能发生取代、氧化和消去反应
13.吡啶()是类似于苯的芳香化合物。2—乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如图路线合成。下列叙述错误的是
+
A.吡啶和MPy属于同系物
B.EPy的分子式为C7H9NO
C.步骤①和②的反应类型分别为取代反应和消去反应
D.MPy属于芳香化合物的同分异构体共有3种
14.化学与生产生活密切相关,下列叙述错误的是
A.煤的干馏,又叫煤的焦化是获得重要化工原料乙烯最主要的途径
B.石油在加热和催化剂的作用下,可以使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯等
C.葡萄糖可用于合成补钙药及维生素C等
D.人体内的各种组织蛋白质不断分解,最后主要生成尿素排出体外
15.某有机化合物结构简式如图所示,则下列说法中不正确的是
A.该有机化合物可使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色,且二者褪色的原理相同
B.该分子中虽然含有苯环,但不属于芳香烃
C.1mol该有机物可与2mol的钠完全反应,生成1mol氢气
D.该有机化合物可发生氧化反应、加成反应、加聚反应、取代反应、酯化反应
二、填空题
16.完成下列各题。
(1)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为_____。
②从结构上看,酚酞可看作_____(填序号)。
A.烯烃 B.芳香族化合物 C.醇 D.酚 E.醚
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键双键等化学键)。
①该物质中含氧官能团的结构简式为______。
②下列物质中,与该物质互为同分异构体的是_____(填序号)。
A.CH3CH2CH2COOH B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CH=CHCOOH D.CH2=CHCOOCH3
17.胡椒酚是一种挥发油,可从植物果实中提取,具有抗菌、解痉、镇静的作用,其结构简式为CH2=CH-CH2OH。
(1)胡椒酚的分子式是_______。
(2)胡椒酚所含官能团的名称是_______、_______。
(3)胡椒酚与NaOH溶液反应的化学方程式是_______。
(4)1 mol胡椒酚与H2发生加成反应,理论上最多消耗_______ mol H2。
三、实验题
18.有机物P()是合成某高血压药物的重要中间体,有关物质的部分物理性质如表所示:
物理性质 常温下的状态 沸点/ 相对分子质量
2-羟基-4-苯基丁酸 液体 357 1.22 180
P 液体 212 1.08 208
实验步骤:①按如图Ⅰ所示装置连接好仪器;
②取20mL 加入A中,再加入适量浓硫酸和20mL无水乙醇(过量),最后加入几粒沸石;
③加热至70左右,恒温回流半小时;
④分离提纯A中的粗产品;
⑤将操作④后所得到的产品进行精制,得到18.0mL P。
(1)仪器A的名称是_______,仪器B的作用是_______。
(2)步骤④中,使用的试剂最好是_______,加入该试剂后的主要操作是_____(按先后顺序填写字母)。
a.充分振荡 b.打开分液漏斗活塞 c.将上层液体从分液漏斗上口倒出 d.当下层液体恰好流出时关闭活塞 e.静置
(3)精制产品的部分实验装置如图Ⅱ所示,试分析装置中的不合理之处并改正:_______。
(4)整个实验中P的产率为_______。(保留三位有效数字)
19.工业上利用Perkins反应,采用水杨醛法合成维生素K的拮抗剂—香豆素。
+
已知某些有机物的性质如表所示:
有机物 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
香豆素 69 297~299 溶于乙醇,不溶于冷水,较易溶于热水
水杨醛 -7 197 微溶于水,溶于乙醇
乙酸酐 -73 139 溶于水形成乙酸,热的乙酸酐可溶解乙酸钠
乙酸 16.7 118 溶于乙醇、水
香豆素制备装置如图所示。采用搅拌棒机械搅拌,加强传热和传质(加热和夹持装置已经略去)。
回答下列问题:
(1)将水杨醛加入反应瓶a中后,充分搅拌,取下恒压滴液漏斗,安装量程为____(填字母)的温度计控制反应的温度。该反应最好采用____方式加热。
A.100℃ B.200℃ C.250℃ D.500℃
(2)分水器上部采用空气冷凝,而不采用水冷凝原因是____。
(3)Y型接头上安装温度计监控,当温度达到乙酸蒸气的温度时,可由分水器下方及时放出冷凝液乙酸,这样的目的一是防止冷凝液产生回流,使反应体系温度降低,另一个目的是____。
(4)球形干燥管b内盛放____(填字母),其作用是____。
A.氧化剂 B.还原剂 C.吸水剂 D.脱水剂
(5)反应一段时间后,通过____(填判断方法),可以判断反应基本结束。
(6)在制取的香豆素中发现由少量水杨酸(邻羟基苯甲酸)生成,用化学方程式表示其产生的原因:___。
参考答案:
1.A
【详解】A.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛,离子方程式为:Ti4++(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4H+,故A正确;
B.硫代硫酸钠溶液中滴加盐酸,有淡黄色沉淀产生,离子方程式为:S2O32-+2H+ =SO2↑+S↓+2H2O,故B错误;
C.明矾溶液中加入 Ba(OH)2溶液,当硫酸根完全沉淀时沉淀质量最大,方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4 ↓ +AlO2-+2H2O,故C错误;
D.往苯酚钠溶液中通入少量 CO2生成苯酚和碳酸氢钠,离子反应为:+CO2+H2O+HCO,故D错误;
答案选A。
2.A
【分析】根据醇类命名规则,首先将含有羟基的最长碳链作为主链,其从距离羟基最近的主链碳原子进行编号,最后羟基位置用阿拉伯数字表示,羟基个数用大写数字表示。
【详解】A.根据结构,含有羟基的最长碳链上有3个碳原子,其2号碳上有1个甲基,因此该有机物的系统命名为2-甲基-2-丙醇,A正确;
B.根据结构,含有羟基的最长碳链上有6个碳原子,其1号和4号碳上分别有1个羟基,5号碳上有1个甲基,因此该有机物的系统命名为5-甲基-1,4-己二醇,B错误;
C.根据结构,含有羟基的最长碳链上有6个碳原子,其3号和4号碳上分别有1个羟基,3号碳上有1个甲基,因此该有机物的系统命名为3-甲基-3,4-己二醇,C错误;
D.根据结构,含有羟基的最长碳链上有8个碳原子,其1号碳上有1个羟基,6号碳上有1个甲基,3号碳上有1个乙基,因此该有机物的系统命名为6-甲基-3-乙基-1-辛醇,D错误;
故答案选A。
【点睛】定主链碳数时应选择带有羟基的最长碳链为主链。
3.D
【详解】A.K是活泼的碱金属,苯酚是弱酸,K和苯酚反应可生成,故A正确;
B.工业盐酸是用Cl2、H2燃烧法制取HCl气体,然后将HCl气体溶于水制得的,故B正确;
C.由生铁冶炼成碳素钢就是降低生铁中碳的含量,并除去其中的部分杂质,故C正确;
D.工业上用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅,将粗硅通过化学方法进一步提纯,可以得到高纯硅,故D错误;
故选D。
4.C
【详解】A.我国成功研制出多款新冠疫苗,采用冷链运输疫苗,以为了防止蛋白质在温度较高时发生蛋白质的变性,A错误;
B.北斗卫星导航系统由我国自主研发独立运行,其所用芯片的主要成分为晶体Si,B错误;
C.太阳能、风能等能源是以现成形式直接被利用的能源,因此属于一次能源;而核电、光电等是以现成能源为基础经过加工制取得到的能源,故属于二次能源,C正确;
D.石墨烯是C元素的单质,不是化合物,因此不属于有机高分子材料,D错误;
故合理选项是C。
5.B
【分析】根据各种有机反应类型的概念和特征分析判断。有机物中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代的反应是取代反应。有机物分子的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫作加成反应。有机化合物在一定条件下,从1个分子中脱去一个或几个小分子,而生成不饱和键化合物的反应是消去反应。在有机反应中,得氧或失氢的反应为氧化反应,失氧或得氢的反应为还原反应。
【详解】A、在有机反应中,得氧或失氢的反应为氧化反应,失氧或得氢的反应为还原反应,而乙醛和银氨溶液反应后生成乙酸铵,实质是生成CH3COOH,在此反应过程中乙醛得氧,故此反应为氧化反应,选项A正确;
B. 反应中没有生成高分子化合物,不属于聚合反应,该反应属于取代反应,选项B不正确;
C. 反应中苯环上的氢原子被硝基取代,属于取代反应,选项C正确;
D. 反应中脱去了一分子水,生成了碳碳双键,属于消去反应,选项D正确;
答案选B。
6.D
【详解】A.CrO3能够与水反应产生H2CrO4,所以CrO3属于酸性氧化物,A正确;
B.铬酸在丙酮中将一级醇氧化为羧酸,若R1为H,R2为-C2H5,则反应物为正丙醇,属于一级醇,最终氧化产物为丙酸,B正确;
C.反应物A为醇,产物C属于铬酸酯,所以该反应属于酯化反应,C正确;
D.Cr在元素周期表中位于第四周期第VIB族,D错误;
故合理选项是D。
7.D
【详解】
A.人体内没有能水解纤维素的酶,纤维素在人体内不能水解,故A错误;
B.糖类中的葡萄糖是多羟基的醛类化合物,但不是所有糖都是醛,例如果糖是多羟基的酮类化合物,故B错误;
C.油脂分为饱和脂肪酸甘油酯和不饱和脂肪酸甘油酯,其不饱和脂肪酸甘油酯中能与H2发生加成反应,饱和脂肪酸甘油酯不能和氢气发生加成反应,故C错误;
D.氨基酸分子中含有氨基和羧基,氨基具有碱的性质,羧基具有酸的性质,故氨基酸既具有酸性又具有碱性,故D正确;
答案选D。
8.C
【详解】A.己烯与溴加成生成二溴己烷,二溴己烷易溶于己烷,通过分液不能分离,故A错误;
B.淀粉属于胶体,NaCl为溶液,胶体和溶液分散质粒子均能透过滤纸,不能通过过滤分离,故B错误;
C.苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,苯与NaOH溶液不反应,溶液分层,分液即可得到纯净的苯,故C正确;
D.乙酸乙酯能够与氢氧化钠反应,除去了乙酸乙酯,故D错误;
故答案选C。
9.D
【详解】A.发生水解反应生成醇,则只断裂C X,则断裂①,故A错误;
B.发生消去反应,断裂C X和邻位C上的C H键,则断裂①③,故B错误;
C.发生水解反应生成醇,则只断裂C X,则断裂①,故C错误;
D.发生消去反应,断裂C X和邻位C上的C H键,则断裂①③,故D正确;
故选D。
10.D
【详解】A.墨汁中分散质粒子直径在1至100纳米之间,属于胶体,故A错误;
B.宣纸的主要成分是天然纤维素,不是合成高分子材料,故B错误;
C.水晶的主要成分是二氧化硅,而砚石的成分为无机盐,故C错误;
D.狼毫为动物的毛,主要成分为蛋白质,故D正确;
综上所述答案为D。
11.D
【详解】A.该有机物为聚酯,结构中含酯基,A错误;
B.氨基酸不是高分子化合物,B错误;
C.葡萄糖不能水解,C错误;
D.蔗糖、油脂和蛋白质都是能发生水解反应的有机化合物,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.异山梨醇除了醇羟基外,含有3种氢原子, 所以一氯代物有3种, A项正确;
B.该有机物和己二酸的分子式都为C6H10O4,结构不同,二者互为同分异构体, B项正确;
C.该分子中饱和碳原子具有甲烷结构特点,甲烷为四面体结构,所以该分子中所有原子一定不共平面, C项错误;
D.含有醇羟基、醚键,具有醇和醚的性质,醇羟基能发生消去反应、氧化反应和取代反应,D项正确;
故答案为:C。
13.C
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;由结构图可知,吡啶和MPy属于同系物,A正确;
B.由结构图可知,1个EPy的分子中含有碳、氢、氮、氧原子数目分别为7、9、1、1,分子式为C7H9NO,B正确;
C.步骤①反应中碳氧双键消失,故反应是加成反应而不是取代反应,C错误;
D.MPy属于芳香化合物的同分异构体共有3种,D正确;
故选C。
14.A
【详解】A.煤的干馏得不到乙烯,石油的催化裂解才是获得乙烯的重要途径,A错误;
B.烃的催化重整可以使链状结构转化为环状结构,石油中含有链状烃,它们在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃,如苯或甲苯,B正确;
C.葡萄糖是重要的工业原料,主要用于食品加工、医疗输液、合成补钙药物及维生素C等,C正确;
D.人体内各种组织的蛋白质在不断地分解,最后主要生成尿素排出体外,D正确。
故答案为:A。
15.A
【详解】A.该有机化合物分子中含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色,但前者发生氧化反应,后者发生加成反应,褪色的原理不同,A不正确;
B.该分子中虽然含有苯环,但除含碳、氢元素外,还含有氧元素,则不属于芳香烃,B正确;
C.该有机物分子中,-COOH和-OH都能与Na反应生成H2,则1mol该有机物可与2mol的钠完全反应,生成1mol氢气,C正确;
D.该有机化合物能燃烧、醇羟基和碳碳双键都能被氧化,可发生氧化反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,碳碳双键能发生加聚反应,苯环、醇羟基和羧基能发生取代反应,醇羟基和羧基能发生酯化反应,D正确;
故选A。
16.(1) C20H14O4 BD
(2) -COOH BD
【详解】(1)根据该分子的结构简式,得出分子式为:,分子中含有苯环,含有酚羟基,故该分子还可以看作芳香族化合物和酚类,故选BD。
(2)从该分子中的球棍模型,可以看出分子中含有的官能团为:,该分子式为:,根据其分子式和不饱和度,其同分异构体为:和,故选BD。
17. C9H10O 羟基 碳碳双键 CH2=CH-CH2OH+NaOH→CH2=CH-CH2ONa+H2O 4
【详解】(1)胡椒酚(CH2=CH-CH2OH)的分子式是C9H10O;
(2)胡椒酚(CH2=CH-CH2OH)所含官能团的名称是羟基、碳碳双键;
(3)胡椒酚与NaOH溶液反应生成CH2=CH-CH2ONa和水,反应的化学方程式是CH2=CH-CH2OH+NaOH→CH2=CH-CH2ONa+H2O;
(4)胡椒酚(CH2=CH-CH2OH)中含有一个碳碳双键和一个苯环,故1 mol胡椒酚与H2发生加成反应,理论上最多消耗4mol H2。
18. 三颈烧瓶 冷凝、回流提高反应物的转化率 饱和溶液 a e b d c 温度计不应插入溶液中,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处 68.9%
【详解】(1)仪器A的名称是:三颈烧瓶;球形冷凝管常与发生装置连接,起冷凝回流作用,仪器B的作用是:冷凝、回流提高反应物的转化率;
(2)饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出的乙醇,中和挥发出的2-羟基-4-苯基丁酸,降低生成酯的溶解度,步骤④中,使用的试剂最好是:饱和溶液;分液操作为;充分振荡,静置,打开分液漏斗活塞,当下层液体恰好流出时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗上口倒出,顺序为:a e b d c;
(3)精制产品时需监控反应温度,分馏产品,则装置中的不合理之处并改正:温度计不应插入溶液中,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处;
(4) 20mL 的质量为m=1.22g/mL×20mL=24.4g,由酯化反应的机理可知产物P的系数也为1,则理论上产生P的质量为,实验得到得到18.0mL P的质量为m=1.08g/mL×18.0mL=19.44g,则产率为。
19.(1) C 油浴
(2)避免冷凝管通水冷却导致玻璃温差较大而炸裂
(3)防止乙酸重新回到反应液抑制Perkins反应的正向进行
(4) C 防止外界水蒸气进入装置内,防止乙酸酐与水反应
(5)测定反应液的pH(或分水器液面不再改变)
(6)2 +O2→2
【分析】在三颈烧烧瓶内,发生反应++CH3COOH,+H2O。蒸馏分离出乙酸,促进平衡正向移动,从而提高反应物的转化率。
【详解】(1)在反应瓶a中,水杨醛与乙酸酐反应,需要控制温度在150~200℃,所以温度计的量程应大于200℃,但又不能过大,所以需要安装量程为C的温度计控制反应的温度。为控制温度并使反应物均匀受热,该反应最好采用油浴方式加热。答案为:C;油浴;
(2)分水器内液体的温度高,导致整个分水器的温度都高,若上部温度过低,则会导致分水器的温差大,所以分水器上部采用空气冷凝,而不采用水冷凝,原因是:避免冷凝管通水冷却导致玻璃温差较大而炸裂。答案为:避免冷凝管通水冷却导致玻璃温差较大而炸裂;
(3)在该反应中,乙酸为可逆反应的生成物,减少其在反应混合物中的含量,有利于反应的正向进行,所以由分水器下方及时放出冷凝液乙酸,另一个目的是:防止乙酸重新回到反应液抑制Perkins反应的正向进行。答案为:防止乙酸重新回到反应液抑制Perkins反应的正向进行;
(4)乙酸酐易与水发生反应,所以球形干燥管b内应防止水蒸气的进入,即加入能吸水的干燥剂,故盛放C,其作用是:防止外界水蒸气进入装置内,防止乙酸酐与水反应。答案为:C;防止外界水蒸气进入装置内,防止乙酸酐与水反应;
(5)反应结束后,可逆反应达平衡,乙酸的浓度保持不变,所以反应一段时间后,通过测定反应液的pH(或分水器液面不再改变),可以判断反应基本结束。答案为:测定反应液的pH(或分水器液面不再改变);
(6)在制取的香豆素中,水杨醛可能会被空气中的氧气氧化,从而生成水杨酸,化学方程式表示其产生的原因:2 +O2→2。答案为:2 +O2→2。
【点睛】水杨醛分子中含有酚羟基和醛基,两种官能团都易被氧化,所以实验过程中应防止反应物与空气的过多接触。