专题3《石油化工的基础物质—烃》测试卷
一、单选题
1.下列有关甲烷的说法中,正确的是( )
A.分子中的氢原子都处于同一平面
B.能使溴的CCl4溶液褪色
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应
2.下列变化的有机反应的类型,错误的是( )
A.CH3CH3 →CH3CH2Cl 取代反应
B.CH2=CH2→CH3CH2OH 取代反应
C.CH2=CH2→CH2BrCH2Br 加成反应
D. → 取代反应
3.能说明某烃分子里含有碳碳不饱和键的叙述中正确的是( )
A.分子组成中含碳氢原子数比为1:2
B.完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O
C.能与溴加成反应而使溴水褪色,还能使KMnO4酸性溶液褪色
D.空气中燃烧能产生黑烟
4.某种药物中间体D的合成路线如下:
已知:-CHO+-CH2CHO+H2O
下列说法错误的是( )
A.A的名称是2-甲基丙醛
B.D分子可能有两种结构(不考虑立体异构)
C.不能用溴水证明C分子中含有碳碳双键
D.A,B,C互为同系物
5.下列与有机物的结构、性质的有关叙述中正确的是( )
A.乙酸与乙醇可以发生酯化反应,又均可与金属钠发生置换反应
B.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.分馏、干馏都是物理变化,裂化、裂解都是化学变化
D.纤维素、聚乙烯、光导纤维都属于高分子化合物
6.下列说法不正确的是( )
A.石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量
B.在一定条件下煤和氢气作用得到液体燃料的过程是煤的液化途径之一
C.石油气通入溴水中不能使溴水褪色
D.煤焦油经过分馏可以获得苯
7.下列说法正确的是( )
A.中子数不同的两种核素互称为同位素
B.醋酸和硬脂酸互为同系物
C.相差1个CH2原子团的同系物,它们的一氯代物数目肯定不相同
D.同素异形体由相同元素构成,其晶体类型相同
8.下列说法错误的是( )
A.SiO2硬度大的原因与Si、O原子之间的成键方式及排列方式有关
B.在常压下,正戊烷、异戊烷和新戊烷沸点各不相同与分子间作用力大小有关
C.淀粉水解过程中,微粒间的作用力只破坏了共价键
D.MgO熔点高达2800℃是因为其中的离子键较难被削弱
9.下列关于甲烷的说法正确的是( )
A.属于高分子化合物 B.与乙烷互为同分异构体
C.不能发生氧化反应 D.可用作燃料
10.1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释的事实是( )
A.苯能发生取代反应 B.苯能与H2发生加成反应
C.溴苯没有同分异构体 D.邻二溴苯只有一种
11.下列选项中反应I属于取代反应,反应II属于加成反应的是( )
选项 反应I 反应II
A 溴乙烷制备乙烯 1-溴丁烷制备1-丁醇
B 甲苯使酸性溶液褪色 乙醛与氧气反应生成乙酸
C 苯与液溴反应 乙烯和水反应制备乙醇
D 乙酸和乙醇发生反应制备乙酸乙酯 甲苯制备三硝基甲苯
A.A B.B C.C D.D
12.下列各组物质中互为同系物的是( )
A. 与
B. 与
C.CH4 与 CH3CH2CH3
D.
13.下列物质中,属于芳香烃且属于苯的同系物的是( )
A. B.
C. D.
14.下列关于甲烷及其反应产物的叙述中正确的是( )
A.甲烷分子中的H-C-H键的键角为90°
B.CH2Cl2具有正四面体结构
C.CHCl3只代表一种物质
D.CH2Br2可能有两种结构
15.利用Hck反应在强碱和钯催化下合成二苯乙烯的方法如下,下列说法正确的是( )
A.Heck反应属于加成反应
B.X、Y、Z三种物质均为不饱和烃
C.Z分子中处于同一平面的原子最多为26个
D.常温下,1mol物质Z最多能与7mol发生加成反应
16.美国康乃尔大学的魏考克斯(C·Wilcox)所合成的一种有机分子,就像一尊释迦牟尼佛,因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面上)。有关该有机分子的说法不正确的是( )
A.属于芳香烃
B.不属于苯的同系物
C.分子中含有22个碳原子
D.它和分子式为C22H12的有机物可能互为同系物
二、综合题
17.请按要求填空:
(1)苯酚与溴水生成白色沉淀的反应类型是 。
(2)填写有机物的结构简式:1-氯丁烷 2-丁醇。
(3)写出乙醇催化氧化生成乙醛的反应方程式 。
(4)涤纶的结构简式为 ,写出其单体的结构简式 。
(5)某链烃C6H12的所有碳原子共平面,则其结构简式为 。
18.秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是 (填字母代号)。
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)D中官能团名称为 。
(3)由F生成G的化学方程式为 。
(4)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有 种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以(反,反)—2,4—己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线 。
19.下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上.
①金刚石与C60; ②O2与O3; ③16O、17O和18O;
④CH4和CH3CH2CH3; ⑤乙烯和乙烷; ⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)
⑦ 和 ;
⑧ 和 ;
(1)互为同位素的是 ;
(2)互为同素异形体的是 ;
(3)互为同系物的是 ;
(4)互为同分异构体的是 .
20.写出下列化学方程式,并指出反应类型:
(1)CH4与Cl2光照生成CH3Cl ,反应类型 。
(2)乙烯与水反应 ,反应类型 。
21.化合物I (C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,含有醛基和酯基。I 可以用E和H在一定条件下合成:
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢
②R-CH=CH2 R-CH2CH2OH
③F中苯环上的一氯代物只有两种
④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;C的分子式为 ;D的官能团为 。
(2)F生成G的反应类型为 ;E+H→I的化学方程式为 。
(3)H的同系物M比H相对分子质量大14,M可能的结构有 种。
(4)参照上述合成路线,写出以邻甲基苯酚和丙烯为原料制备化合物 的合成路线 (其他无机试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.甲烷为正四面体形分子,氢原子位于正四面体的四个顶点,不在同一平面上,故A不符合题意;
B.甲烷分子中没有不饱和碳原子,不能使溴的CCl4溶液褪色,故B不符合题意;
C. 甲烷属于饱和烷烃,性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故C不符合题意;
D. 甲烷在光照条件下,可与氯气发生取代反应,故D符合题意;故答案为:D。
【分析】根据甲烷分子的空间结构和分子的饱和性分析具有的化学性质即可。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.烷烃转换成卤代烃,是和氯气在光照条件下发生的取代反应,故A不符合题意;
B.CH2=CH2中的双键发生断裂,加进了氢原子和羟基,属于加成反应,故B符合题意;
C.CH2=CH2中的双键发生断裂,双键碳原子上加进了溴原子,属于加成反应,故C不符合题意;
D. 上的氢原子被溴原子取代,生成 ,属于取代反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】取代反应是指化合物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应;加成反应是一种有机化学反应,发生在有双键或叁键物质中。加成反应后,重键打开,原来重键两端的原子各连上一个新基团,一般是两分子反应生成一分子,相当于无机化学的化合反应;据此进行解答即可。
3.【答案】C
【解析】【分析】正确答案:C
A、不正确,可能是环烃;
B、不正确,只能说明原分子中碳氢原子数比为1:2;
C、正确,加成反应,能被KMnO4酸性溶液氧化是不饱和键的性质;
D、不正确,只能说明含碳量较高。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.物质A含有醛基,母体是丙醛,甲基取代在2号碳上,命名为2-甲基丙醛,A不符合题意;
B.物质C含有碳碳双键和醛基都能与氢气发生加成反应,物质D有或两种结构,B不符合题意;
C.物质C含有碳碳双键和醛基都能使溴水褪色,不能用溴水证明C分子中含有碳碳双键,C不符合题意;
D.物质A只含有醛基,物质C含有碳碳双键和醛基,两者官能团不同,结构不相似,不是同系物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.由结构简式先确定物质的类别,再确定名称;
B.物质含有碳碳双键和醛基都能与氢气发生加成反应;
C.碳碳双键和醛基都能使溴水褪色;
D.两者官能团不同,结构不相似,不是同系物。
5.【答案】A
【解析】【解答】A、乙醇含 ,乙酸含 ,均与Na反应生成氢气,均为置换反应,且二者可发生酯化反应生成乙酸乙酯,故A符合题意。
B、乙烯、氯乙烯均含碳碳双键,而聚乙烯不含双键,则只有乙烯、氯乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B不符合题意。
C、分馏是根据石油中各成分沸点的不同将其分离开,是物理变化,干馏是将煤隔绝空气加强热,既有物理变化又有化学变化,裂化、裂解都是化学变化,故C不符合题意。
D、光导纤维的成分是二氧化硅不是有机高分子,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、B.根据官能团的结构特点分析解答;
C.根据分馏、干馏、裂化、裂解的概念、特征分析;
D.根据高分子化合物的概念分析解答。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、石油裂化是提高轻质液体燃料特别是汽油的产量和质量,裂解的目的是为了提高乙烯的产量,A符合题意;
B、煤的液化是将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程,B不符合题意;
C、石油气中没有不饱和烃,通入溴水中不能使溴水褪色,故C不符合题意;
D、煤焦油中含有苯等芳香烃,经过分馏可以获得苯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A,D选项考查石油的性质及石油的裂解、裂化原理。
B、C从煤的性质和分馏分析
7.【答案】B
【解析】【解答】A.中子数不同的两种核素不一定为同位素,如14C、14N,故A不符合题意;
B.醋酸和硬脂酸都是饱和一元羧酸,互为同系物,故B符合题意;
C.相差1个CH2原子团的同系物,它们的一氯代物数目可能相同,如甲烷和乙烷的一氯代物只有一种,故C不符合题意;
D.同素异形体由相同元素构成,其晶体类型不一定相同,如金刚石和石墨、C60为同素异形体,金刚石为原子晶体、石墨为混合型晶体,C60为分子晶体,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据同位素的定义进行判断,注意同位素的质子数和中子数;
B.同系物的结构相似、在组成上相差n 个CH2原子团;
C.根据特例进行判断;
D.石墨与金刚石互为同素异形体,但结构不同。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.二氧化硅结构中,硅氧之间通过共价键结合成空间网状结构,导致其硬度很大,所以SiO2硬度大的原因与Si、O原子之间的成键方式及排列方式有关,A不符合题意;
B.正戊烷、异戊烷和新戊烷都由分子构成,汽化时克服分子间作用力,C原子数相同的烷烃,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,即正戊烷、异戊烷和新戊烷沸点各不相同与分子间作用力大小有关,B不符合题意;
C.淀粉水解过程中,破坏淀粉、水分子中的共价键、水分子之间的范德华力和氢键,C符合题意;
D.MgO是离子化合物,离子键较难被削弱,导致其熔点较高,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、二氧化硅是原子晶体,硬度取决于硅氧共价键和排列方式;
B、相同碳数的烷烃支链越多,沸点越低;
C、淀粉水解破坏了氧氢键;
D、氧化镁中含离子键,熔点比较高。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物,甲烷的相对分子质量为16,属于小分子化合物,故A错误;
B.分子式相同、结构不同的物质互称同分异构体,甲烷和乙烷分子式不同,不属于同分异构体,二者结构相似、在分子组成上相差一个CH2原子团,为同系物,故B错误;
C.甲烷在点燃条件下能燃烧,所以在一定条件下,甲烷能发生氧化反应,故C错误;
D.甲烷燃烧放出大量热,所以可以作燃料,故D正确;
故选D.
【分析】A.相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物;
B.分子式相同、结构不同的物质互称同分异构体;
C.甲烷在点燃条件下能燃烧;
D.甲烷燃烧放出大量热.
10.【答案】D
【解析】【解答】A、这种理论认为苯分子中存在单键,应具有烷烃的性质,能解释苯的取代反应,A不符合题意;
B、若为单、双键交替,存在双键,可以发生加成反应,B不符合题意;
C、若苯为单、双键交替的正六边形平面结构,则溴原子连在哪一个碳上都一样,溴苯没有同分异构体,C不符合题意;
D、如果苯是单、双键交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有Br-C-C-Br和Br-C=C-Br两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,不能解释,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、凯库勒的苯分子中存在C-H单键,能解释苯的取代反应;
B、凯库勒的苯分子中单、双键交替,可以发生加成反应;
C、凯库勒式可以解释溴苯没有同分异构体;
D、凯库勒式的苯是单、双键交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯存在两种结构。
11.【答案】C
12.【答案】C
【解析】【解答】解:A、氧气和臭氧均是碳元素形成的单质,变为同素异形体,A不符合题意;
B、 与 的质子数相同而中子数不同,互为同位素,B不符合题意;
C、甲烷和丙烷的结构相似,二者互为同系物,C符合题意;
D、正丁烷和异丁烷的分子式相同,均是C4H10 , 结构不同,互为同分异构体,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题考查同系物概念,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;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。但值得注意的是,一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团;二是有同一基团的物质不一定是同系物判断规律:①一差:分子组成相差若干个某种原子团,即相对分子质量差保持一致,相差CH2,犹如等差数列中的公差。 ②一同:同通式。③一似:结构相似。
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A.是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,侧链是乙烯基,含有双键,不是烷基,不是苯的同系物,故A错误;
B.是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,侧链是辛基,分子组成比苯多8个CH2原子团,是苯的同系物,故B正确;
C.是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,分子中含有2个苯环,不相差若干个CH2原子团,不是苯的同系物,故C错误;
D.含有O元素,不是碳氢化合物,不属于芳香烃,更不是苯的同系物,故D错误.
故选B.
【分析】同系物指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,具有如下特征:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同,分子式不同、物理性质不同,研究范围为有机物.
芳香烃通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物;苯的同系物含有1个苯环,侧链为烷基,组成通式为CnH2n﹣6.
14.【答案】C
【解析】【解答】A。甲烷为正四面体结构,其中H-C-H的键角为109°28′,不是90°,故A不符合题意;
B.甲烷为正四面体结构,由于H-C键和Cl-C键的键长不同,则CH2Cl2为四面体结构,不是正四面体结构,故B不符合题意;
C.甲烷为正四面体结构,CHCl3只有一种结构,只代表一种物质,故C符合题意;
D.甲烷为正四面体结构,CH2Br2只有一种结构,故D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】本题考查甲烷的结构,注意甲烷为正四面体构型,其二氯代物只有一种结构。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.由转化图可知,Y分子的烃基取代了X分子中的I原子,故为取代反应,故A不符合题意;
B.X分子中含有I原子,不属于烃,故B不符合题意;
C.苯环中12个原子共面,碳碳双键中6原子共面,苯环与碳碳双键之间为单键,可以旋转到同一平面上,故有机物Z中所有原子(14个C、12个H)共平面,故C符合题意;
D.碳碳双键可以和溴发生加成反应,而苯环不能与溴发生加成反应,故1mol物质Z最多能与1mol发生加成反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Y分子的烃基取代了X分子中的I原子,Heck反应属于取代反应;
B.烃是只含有碳氢两种元素的有机化合物;
D.Z中只有碳碳双键能与溴发生加成反应。
16.【答案】D
【解析】【解答】释迦牟尼分子的分子式为C22H12,分子结构中有苯环结构,所以属于芳香烃。同系物的概念是指结构上相似,组成上仅相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列物质的互称。从图中可看出它有3个苯环结构,不属于苯的同系物,也不可能和C22H12互为同系物。因为同系物分子在组成上一定要相差一个或若干个“CH2”原子团,所以D项说法错误。
【分析】本题考查苯的同系物和芳香烃的概念区别,熟练掌握同系物的概念是解题的关键 。
17.【答案】(1)取代反应
(2)CH2=CHCH2CH3
(3)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
(4) 和HOCH2CH2OH
(5)(CH3)2C=C(CH3)2
【解析】【解答】(1)苯酚与浓溴水中的溴发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚(白色沉淀),故答案为:取代反应;
(2)1-氯丁烷在NaOH、乙醇、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯,1-丁烯的结构简式为CH2=CHCH2CH3,故答案为:CH2=CHCH2CH3;
(3)乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O;
(4)由涤纶的结构简式可知,合成涤纶的单体为 和HOCH2CH2OH,故答案为: 和HOCH2CH2OH;
(5)某链烃C6H12的所有碳原子共平面,则其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,故答案为:(CH3)2C=C(CH3)2。
【分析】(1)苯酚中邻位和对位被溴原子取代
(2)此反应是发生消去的反应,故形成双键
(3)根据醇羟基催化氧化的规则,断裂与羟基上的氢原子和羟基相连碳上的氢原子即可
(4)发生的缩聚反应,找出含有羧基和羟基的单体即可
(5)不饱和度为1,故含有双键,根据所有的碳原子都共面即可写出结构
18.【答案】(1)cd
(2)碳碳双键、酯基
(3)nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O
(4)12;
(5)
【解析】【解答】(1)a.并不是所有的糖都有甜味,如淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为C5H10O4,脱氧核糖属于糖类,但不符合题中所给通式,故a不正确;
b.麦芽糖为二糖,1mol麦芽糖水解成2mol葡萄糖,故b不正确;
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,还需要碘单质,故c正确;
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物,故d正确;
答案为cd;
(2)根据D的结构简式,D中含有的官能团是碳碳双键、酯基;
(3)F与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成G,其化学反应方程式为nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O;故答案为nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O;
(4)0.5W能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,推出W分子中含有2个-COOH,其可能的支链情况有四种,它们分别是:-COOH、-CH2CH2COOH;-COOH、-CH(CH3)COOH;2个-CH2COOH;-CH3、-CH(COOH)2四种情况,它们在苯环上的位置可能是邻、间、对三种,故W可能的同分异构体种类共有4×3=12种(不含立体结构);核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 ;故答案为12; ;
(6)根据题路线中B连续生成E进行分析,(反,反)—2,4—己二烯和C2H4反应生成 ,在Pd/C加热的条件下,将六元环变为苯环,即为 ,然后利用酸性高锰酸钾溶液,将 氧化成目标物,路线为 ;故答案为 。
【分析】秸秆在生物催化的作用下生成A(),A在催化剂的作用下生成B(),B与甲醇发生酯化反应生成C(),C与乙烯成环生成D(),D在Pd/C的催化下去氢生成E(),E与乙二醇在催化剂的作用下生成PET;A在Pd/C的催化下加氢生成F(),F与1,4-丁二醇反应生成G。
19.【答案】(1)③
(2)①②
(3)④⑦
(4)⑥⑧
【解析】【解答】解:①金刚石与C60都由碳元素形成的结构不同的单质,为同素异形体; ②O2与O3都由氧元素形成的结构不同的单质,为同素异形体.③16O、17O和18O为质子数相同,中子数不同的原子,属于同位素;④CH4和CH3CH2CH3都是烷烃,分子组成上相差两个CH2原子团,属于同系物⑦ 和 都是烷烃,分子组成上相差1个CH2原子团,属于同系物;⑤乙烯和乙烷是化合物,分子式不同,结构不同既不是同分异构体,也不是同系物;⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)的分子式相同,结构不同(官能团异构),属于同分异构体;⑧ 和 的分子式相同,结构不同(官能团异构),属于同分异构体;
故答案为:(1)③;(2)①②;(3)④⑦;(4)⑥⑧.
【分析】(1)同位素质子数相同,中子数不同的原子;(2)同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质;(3)同系物是指结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数相同,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,即分子组成通式相同的物质;(4)同分异构体是分子式相同,但结构不同的化合物;
20.【答案】(1)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;取代反应
(2)CH2═CH2+H2O CH3CH2OH;加成反应
【解析】【解答】解:(1)CH4与Cl2光照生成CH3Cl的反应为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,甲烷中H被取代,为取代反应,
因此,本题正确答案是:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;取代反应;(2)乙烯含碳碳双键,与水发生加成反应生成乙醇,反应为CH2═CH2+H2O CH3CH2OH,
因此,本题正确答案是:CH2═CH2+H2O CH3CH2OH;加成反应。
【分析】取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类;
加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物。
21.【答案】(1)(CH3)3CCl;C4H10O;醛基
(2)取代反应; + +H2O
(3)13
(4) 或
【解析】【解答】(1)根据分析可知A的结构简式为(CH3)3CCl;C的结构简式为(CH3)2CHCH2OH,分子式为C4H10O;D的结构简式为(CH3)2CHCHO,其官能团为醛基;
(2)F与氯气在光照条件下发生取代反应生成G;E为(CH3)2CHCOOH,H为 ,E与H发生酯化反应生成I,化学方程式为 + +H2O;
(3)H为 ,M为H的同系物,则M含有醛基和酚羟基,M比H相对分子质量大14,即多一个CH2,所以M的取代基可以是—OH、—CHO、—CH3,此时有10种结构;也可以是—OH、—CH2CHO,此时有3种结构,所以共有13种同分异构体;
(4)邻甲基苯酚为 ,丙烯为CH2=CHCH3;目标产物 可以由 和CH3CH2CH2OH发生酯化反应生成,根据题目信息可知CH2=CHCH3可以经信息②反应生成CH3CH2CH2OH; 可以经过类似F到H的转化过程生成 ,醛基再被氧化后再酸化可以得到 ;根据题目信息在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,也可以由 和氯气发生取代反应生成 ,再水解得到 ;所以合成路线为: 或 。
【分析】A的分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则A为(CH3)3CCl,A在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成B为CH2=C(CH3)2,B发生信息②中的反应生成C为(CH3)2CHCH2OH,C发生催化氧化生成D为(CH3)2CHCHO,D再与氢氧化铜发生氧化反应、酸化得到E为(CH3)2CHCOOH;F的分子式为C7H8O,苯环上的一氯代物只有两种,应含有2个不同的侧链且处于对位,则F为 ,F与氯气在光照条件下发生取代反应生成,G在氢氧化钠水溶液发生水解反应,然后酸化得到H,由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,结合H的分子式,可知G为 ,H为 ;H与E发生酯化反应生成I,其分子中含有醛基和酯基,故I为