第1章《有机化合物的结构与性质 烃》巩固基础
一、单选题
1.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.分离乙醇和乙酸 B.制备溴苯并验证有HBr产生 C.制备并收集氨气 D.测量体积
A.A B.B C.C D.D
2.制备下列有机化合物时,常会混有括号内的杂质,以下除杂方法正确的是
A.苯(甲苯):加酸性高锰酸钾溶液、再加溶液,分液
B.乙烷(乙烯),催化条件下通入
C.乙烯(二氧化硫),加入溴水,洗气
D.苯(溴),加入氢氧化钠溶液洗涤,蒸馏
3.已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中不正确的是
A.该物质所有原子不可能共平面
B.该有机物苯环上的一溴代物有6种
C.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
4.已知反应:,如果要合成所用的原料是
A.3-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二 甲基-1,3-丁二烯和丙炔
5.下列有机化合物属于链状化合物,且含有两种官能团的是
A. B.
C. D.
6.下列有关有机物结构、性质和用途说法不正确的是
A.环己烷与溴水混合振荡后,在光照条件下可以发生取代反应
B.蛋白质的二级结构主要依靠肽键中氨基酸残基之间形成的氢键而实现
C.裂化汽油可以使溴水和酸性溶液褪色,且两者褪色原理相同
D.等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等
7.下列说法不正确的是
A.16O2与18O3互为同素异形体 B.邻二甲苯不存在同分异构体
C.C2H4O与C4H8O2不可能互为同系物 D.12C与14C互为同位素
8.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有两个不相同的烷基,符合条件的烃有
A.3种 B.6种 C.9种 D.12种
9.下列各组物质互为同系物的是
A.与 B.CH4与C3H8
C.1—丁烯与2—甲基丙烯 D.乙烯与1,3—丁二烯
10.可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是
A.苯酚和四氯化碳 B.苯和溴苯 C.水和硝基苯 D.油脂和乙醇
11.图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,下列有关说法错误的是
A.用蒸馏水替代a中饱和食盐水可减缓产生乙炔的速率
B.c中溶液的作用是除去H2S、PH3
C.d、e中溶液褪色的原理不同
D.f处产生明亮、伴有浓烟的火焰
12.绿原酸(结构如图所示)具有抗菌、抗病毒的作用,下列说法错误的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.能发生取代反应、加成反应
C.绿原酸可与发生反应 D.存在手性碳原子
13.下列说法正确的是
A.和互为同位素
B.和互为同分异构体
C.、、、互为同素异形体
D.和一定互为同系物
14.下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 两块相同的未经打磨的铝片。相同温度下分别投入到5.0mL等浓度的CuSO4溶液和CuCl2溶液中 前者无明显现象,后者铝片发生溶解 Cl-可能加速破坏铝片表面的氧化膜
B 分别将5.6gCaO和94.4g水加入烧杯中,搅拌使其充分溶解、静置冷却 烧杯底部有白色固体 所得溶液溶质质量分数为7.4%
C 用湿润的蓝色石蕊试纸检验甲烷与氯气在光照下反应后的有机产物 试纸变红 生成的有机物具有酸性
D 向一块铁片上加酸除去铁锈,再滴加铁氰化钾溶液,静置2~3min 有蓝色沉淀出现 铁片上发生了吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.回答下列问题:
(1)在有机物:①;②;③;④;⑤;⑥为同系物的是 ,一定互为同分异构体的是 (填编号)
(2)以五倍子为原料可制得A,A结构简式如图所示,回答下列问题:
A的分子式为 ;
(3)写出含有1个、1个、3个原子团的烃类物质的结构简式 ;
(4)写出核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积之比为,分子式为的芳香烃类化合物的结构简式 ;
(5)如图是某烃A分子的球棍模型。回答下列问题:
①A的名称是 ;
②A能够发生的反应类型有 (填序号);
a.氧化反应 b.加成反应 c.消去反应 d.复分解反应
③A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式是 。
16.提纯下列物质(括号内为杂质),填写所选用的除杂试剂和除杂方法
括号内为杂质 除杂试剂 操作
1 乙炔(硫化氢)
2 溴苯(溴)
3 硬脂酸钠(甘油)
4 乙醇(水)
17.按要求填空:
(1)系统命名法命名 。
(2)书写以下化学方程式
①实验室制乙烯 。②苯与液溴制备溴苯 。
(3)2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺(英文缩写为PPA)结构简式为:①PPA的分子式是: 。
②它的取代基中有两个官能团,名称是 。
③将、、-OH在碳链上的位置作变换,可以得到苯丙醇胺的同分异构体有
种(注意:-OH和-NH2不能连在同一个碳原子上)。
18.化合物M是止吐药阿扎司琼的合成中间体,化合物M的合成路线如图:
(5)B的同分异构体中,符合下列条件的物质共有 种,其中核磁共振氢谱图中有5组峰的结构简式为 。
①能与碳酸氢钠溶液反应;②遇FeCl3溶液显紫色
19.(1)的系统命名法名称是 。
(2) 的系统命名法名称是 。
(3)已知丙酮(CH3COCH3)键线式可表示为,则键线式为的物质的分子式为 。
(4)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:,其中含氧官能团的名称是 。
20.化学性质
(1)氧化反应:
①能使酸性KMnO4溶液 ,常用于 的检验。
②燃烧:火焰 ,并伴有 ,燃烧反应通式为: 。
(2)加成反应:
①烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:
CH2=CH2+HCl
CH2=CH2+H2O
②当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”,例如丙烯和溴化氢的加成反应主要产物为2-溴丙烷:
CH2=CH—CH3+HBr
21.按要求写出下列有机物的系统命名、结构简式、分子式:
Ⅰ.用系统命名法命名:
(1) 。
(2) 。
(3)CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3 。
Ⅱ.写出下列物质的结构简式:
(4)2,5-二甲基庚烷 。
(5)2-甲基-2-戊烯 。
(6)3-甲基戊烷: 。
22.已知:Ⅰ.环丁烯()的结构简式可表示为。
Ⅱ.苯()、环已二烯()和环己烯()相对的能量如图所示:
回答下列问题:
(1)苯的一种不含不饱和键的同分异构体的结构简式为 。
(2)1 mol环已二烯(g)与1 mol氢气(g)的加成反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)T℃下,在恒容密闭容器中加入(g)和,发生反应:(g)(g)和(g)(g),若达到平衡后,苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同。则:
①苯的平衡转化率是 (保留三位有效数字);平衡时的体积分数是 。
②升高温度,苯的消耗速率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),苯的生成速率 。
23.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,酚酞可以看作 (填序号)。
A.烯烃 B.芳香化合物 C.醇类物质 D.酚类物质 E.醚类物质 F.酯类物质
(3)将下列键线式改写为结构简式,并写出分子:
、
(4)写出下列有机物的系统命名或结构简式:
CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3
2-甲基-2-丁烯
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.乙醇和乙酸互溶,不能用分液操作进行分离,A错误;
B.苯的溴代反应是放热反应,能促进液溴的挥发,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,所以不能验证有HBr产生,B错误;
C.固体受热分解可以生成和HCl,但气体稍冷在试管口处又可以重新反应生成固体,不能用于实验室制取,C错误;
D.不溶于水,可以用量气管测量其体积,D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸,与NaOH反应后与苯分层,然后分液可分离,故A正确;
B.乙烯与氢气反应,易引入新杂质氢气,应选溴水、洗气,故B错误;
C.乙烯能与溴水发生加成,应选用氢氧化钠溶液洗气,C错误;
D.加入氢氧化钠溶液生成NaBr和NaBrO与苯分层,所以采用分液的方法,D错误;
故答案为:A。
3.B
【详解】A. 该物质含有饱和碳原子,饱和碳原子与其相连接的4个原子为四面体结构,所有原子不可能共平面,故A正确;
B. 该有机物苯环上有3种氢原子,故一溴代物有3种,故B错误;
C. 苯环为平面结构,与苯环直接相连的碳原子与苯环在同一平面,再根据单键可以旋转可知,两个苯环可共平面,也可不共平面,故分子中至少有11个碳原子处于同一平面上,故C正确;
D. 将该有机物的结构简式写成,1、2、3、4、5、6号碳原子一定在同一直线上,故分子中最多有6个碳原子处于同一直线上,故D正确;
故选B。
4.D
【详解】由逆向合成分析法可知,要合成,根据可以将拆成和,则两种原料分别是丙炔和2,3-二甲基-l,3-丁二烯;若将拆成和,则两种原料分别为2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔;故选D。
5.A
【分析】烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团;碳碳双键、碳碳三键、-Cl、-OH、-COOH均为官能团,而碳碳单键和苯环不是有机物的官能团,以此来解答。
【详解】A.属于链状化合物,官能团有氯原子和碳碳三键,故A选;
B.不是链状化合物,故B不选;
C.是链状化合物,但是只有一种官能团,即溴原子,故C不选;
D.不是链状化合物,且官能团只有一种,即羟基,故D不选;
故答案为A。
6.C
【详解】A.烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应,环己烷与溴混合振荡后,在光照条件下也可以发生取代反应,A项正确;
B.蛋白质的二级结构主要依靠肽链中-NH2上的氢原子与羰基上的氧原子形成氢键而实现的,B项正确;
C.裂化汽油含有不饱和烃,可与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,褪色原理不同,C项错误;
D.乙醇可拆写成的形式,物质的量相同的C2H4和完全燃烧时,消耗氧气的量相同,D项正确;
答案选C。
7.B
【详解】A.同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质,故16O2与18O3互为同素异形体,A正确;
B.邻二甲苯和乙苯、间二甲苯、对二甲苯互为同分异构体,B错误;
C.同系物是指结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,C2H4O与C4H8O2相差C2H4O,故不可能互为同系物,C正确;
D.同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素不同原子之间,故12C与14C互为同位素,D正确;
故答案为:B。
8.B
【详解】该烃不能使溴的四氯化碳溶液褪色,可使酸性KMnO4溶液褪色,可判断该烃为苯的同系物;分子结构中含有两个不相同的烷基,则一个为甲基,另一个为正丙基(-CH2-CH2-CH3)或 异丙基( ),而两个烷基在苯环上有邻、间、对三种位置,故符合条件的烃共有6种,故选B;
答案选B。
9.B
【详解】A.虽然二者相差1个,但结构不同,前者为与苯环直接相连属于酚;后者为烷基直接相连属于醇类,故A错误;
B.CH4与C3H8同时满足,属于饱和烃,即互为同系物,故B正确;
C.1—丁烯与2—甲基丙烯的结构简式分别为,分子式均为,属于同分异构体,故C错误;
D.乙烯与1,3—丁二烯,前者属于单烯烃,后者属于双烯烃,两者结构不同,则不属于同系物,故D错误;
答案选B。
10.C
【分析】用分液漏斗分离的一组液体混合物,二者不互溶,出现分层,以此来解答。
【详解】A、B、D中的物质不出现分层,不能利用分液分离,只有C中硝基苯不溶于水,分层后水在上层,可用分液漏斗分离。
故选C。
11.A
【详解】A.在b中,饱和食盐水与电石反应生成氢氧化钙和乙炔气体,饱和食盐水滴到电石的表面上后,水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率;若用蒸馏水代替饱和食盐水会使反应速率加快,A错误;
B.电石中混有硫化物和磷化物,与水反应生成的乙炔气体中混有的硫化氢和磷化氢,c中硫酸铜溶液能除去乙炔气体中混有的H2S、PH3,防止对后续实验的影响,B正确;
C.d中的溴水与乙炔发生加成反应,使溴水褪色,e中的酸性高锰酸钾溶液与乙炔发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故d、e中溶液褪色的反应原理不同,C正确;
D.乙炔的含碳量高,在f处燃烧时会产生明亮、伴有浓烟的火焰,D正确;
故选A。
12.C
【详解】A.该分子中的碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B..羟基、羧基、酯基能发生取代反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,所以该分子能发生取代反应、加成反应,B正确;
C.苯环和氢气以1:3发生加成反应、碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应,所以1mol绿原酸可与4molH2发生反应,C错误;
D.连接醇羟基的碳原子都是手性碳原子,所以该分子中含有手性碳原子,D正确;
故选C。
13.D
【详解】A.质子数相同、中子数不同的核素互称为同位素,和互为同素异形体,故A错误;
B.分子式相同、结构不同的化合物互称为同分异构体,和是同一种物质,故B错误;
C.同种元素形成的不同单质互为同素异形体,故C错误;
D.结构相似、分子组成上相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物, 和都属于饱和一氯代烃,互为同系物,故D正确;
故选D。
14.A
【详解】A.实验中变量为溶液中阴离子不同,前者无明显现象,后者铝片发生溶解,则可能原因为Cl-可能加速破坏铝片表面的氧化膜导致反应现象不同,A正确;
B.5.6gCaO与水反应生成Ca(OH)2的质量为7.4g,所得混合物的总质量为100g,氧化钙微溶于水,所得溶液为氢氧化钙饱和溶液,其溶质质量分数小于7.4%,B错误;
C.甲烷与氯气光照下发生取代反应生成氯代甲烷和HCl,HCl能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,且未反应的氯气能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故不能说明生成的有机物具有酸性,C错误;
D.铁锈和酸生成的铁离子会和过量铁单质转化为亚铁离子,干扰了亚铁离子的检验,故不能说明铁片上发生了吸氧腐蚀,D错误;
故选A。
15.(1) ②⑥ ③④
(2)C14H10O9
(3)
(4)
(5) 2—甲基丙烯 ab CH2=CH(CH3)2+Br2→
【详解】(1)由结构简式可知,和都是含有1个碳碳双键,分子组成上相差1个CH2的烯烃,互为同系物;和的分子式相同,都为C3H4,但碳碳三键的位置不同,结构不同,互为同分异构体,故答案为:②⑥;③④;
(2)由结构简式可知,A的分子式为C14H10O9,故答案为:C14H10O9;
(3)含有1个、1个、3个原子团的烃类为烷烃,结构简式为,故答案为:;
(4)分子式为C8H10的烃为苯的同系物,符合核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积之比为的结构简式为,故答案为:;
(5)①由球棍模型可知,A的结构简式为CH2=CH(CH3)2,名称为2—甲基丙烯,故答案为:2—甲基丙烯;
②由结构简式可知,A分子中含有的碳碳双键能发生氧化反应、加成反应,不能发生消去反应和复分解反应,故选ab;
③A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,反应的化学方程式为CH2=CH(CH3)2+Br2→,故答案为:CH2=CH(CH3)2+Br2→。
16. CuSO4或NaOH 洗气 NaOH 分液 NaCl 盐析 CaO 蒸馏
【详解】1.硫化氢具有还原性,溶于水显酸性,所以可用硫酸铜或氢氧化钠除去硫化氢,操作为洗气。
2.溴易被氢氧化钠溶液吸收,所以用氢氧化钠除去单质溴,然后分液。
3.除去硬脂酸钠中甘油需要通过加入氯化钠,操作为盐析。
4.除去乙醇中水,需要生石灰,操作为蒸馏。
17.(1)2,3-二甲基戊烷
(2) CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O +Br2 +HBr
(3) C9H13NO 氨基、羟基 9
【详解】(1)分子中最长的碳链含5个C,在2号、3号C原子上各有1个甲基,其名称为2,3-二甲基戊烷;
(2)①170℃时,乙醇在浓硫酸催化下生成乙烯,反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
②苯与液溴在Fe的催化下生成溴苯,反应方程式为:+Br2 +HBr;
(3)①由苯丙醇胺的结构简式可知其分子式为:C9H13NO;
②该有机物中官能团为-NH2和-OH,名称为氨基、羟基;
③由题给信息可知,当苯基连在丙烷端碳上时,先固定羟基位置,可写出:、、、 、、 ;再把苯基固定在丙烷中间碳上,又可写出几种异构体:、、,故同分异构体共有9种,故答案为:9。
18. 13
【详解】(5)B含有8个C原子,3个O原子,不饱和度为5,其同分异构体满足:
①能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有羧基;②遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;若苯环上有两个支链,则可以是:—OH、—CH2COOH,此时有邻、间、对3种同分异构体;若苯环上有三个支链,可以是:—OH、—CH3、—COOH,定二移一讨论可知有10种同分异构体,所以共有3+10=13种同分异构体;其中核磁共振氢谱图中有5组峰的结构简式为;
19. 3,3,5,5-四甲基庚烷 4-甲基-2-戊烯 C5H8O2 羟基
【详解】(1)烷烃命名时,选最长的碳链为主链,故主链上有7个碳原子,为庚烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,则在3号和5号碳原子上各有2个甲基,故名称为:3,3,5,5-四甲基庚烷,故答案为:3,3,5,5-四甲基庚烷;
(2)烯烃命名时,应选择含官能团的最长碳链为主链,故主链上有5个碳原子,为戊烯,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,并标出官能团的位置,则双键在2号和3号碳原子间,在4号碳原子上有一个甲基,故名称为:4-甲基-2-戊烯,故答案为:4-甲基-2-戊烯;
(3)键线式中含有5个C、8个H和2个氧原子,该有机物分子式为:C5H8O2,答案为:C5H8O2;
(4) 中含氧官能团为羟基,答案为:羟基。
20.(1) 褪色 明亮 黑烟
(2) CH3CH2Cl CH3CH2OH
【详解】(1)①烯烃具有还原性,能发生氧化反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于 的检验。
②燃烧:烯烃的含碳量较高,燃烧不充分,火焰明亮,并伴有黑烟,燃烧反应通式为:。
(2)①烯烃分子的碳碳双键中,有1个键不稳定,易发生断裂,可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
②当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”,例如丙烯和溴化氢的加成反应主要产物为2-溴丙烷:
CH2=CH—CH3+HBr
21.(1)4-甲基-2-乙基-2-己烯
(2)2,2,3-三甲基戊烷
(3)2,3,3-三甲基己烷
(4)CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3
(5)
(6)
【详解】(1)选择分子中包含碳碳双键在内的含有碳原子数最多的碳链为主链,该物质分子中含有碳碳双键的最长碳链上有6个C原子,从离碳碳双键较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链和碳碳双键的位置,该物质名称为:4-甲基-2-乙基-2-己烯;
(2)选择分子中包含碳原子数最多的碳链为主链,该物质分子中最长碳链上有5个C原子,从离支链较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链在主链上的位置,该物质名称为2,2,3-三甲基戊烷;
(3)选择分子中包含碳原子数最多的碳链为主链,该物质分子中最长碳链上有6个C原子,从离支链较近的左端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链在主链上的位置,该物质名称为2,3,3-三甲基己烷;
(4)根据烷烃的系统命名方法,物质2,5-二甲基庚烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3;
(5)根据烯烃的系统命名方法,可知2-甲基-2-戊烯得到结构简式是:;
(6)根据烷烃的系统命名方法,物质3-甲基戊烷结构简式为: 。
22.(1)
(2)放热
(3) 66.7% 75% 增大 增大
【详解】(1)苯的分子式是C6H6,平均每个碳原子上有一个氢原子,不含不饱和键的同分异构体中,还有三个单键只能与另外三个碳原子相连,故结构简式为;
(2)环已二烯与氢气的加成反应为(g)+H2(g)(g),根据相对能量图可知:反应物的能量比生成物的能量高,则发生该反应时,反应属于放热反应;
(3)①苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同时,苯的平衡转化率是;在(g)+H2(g)(g);(g) +2H2(g)(g),在这两个反应中,苯均消耗了mol;
故反应过程中消耗的H2的物质的量为,剩余H2为4 mol-1mol=3mol,烃在反应前后其总物质的量不变,仍然是1 mol,故H2的体积分数是;
②升高温度,物质的内能增加,分子之间的有效碰撞次数增加,则苯的消耗速率和生成速率均增大。
23. C20H14O4 BDF (CH3)2CHCH2CH3 C5H12 2,3,3—三甲基己烷 (CH3)2C=CHCH3
【详解】(1)书写化学式时,对于键线式,每一拐点代表一个碳原子,且每个碳原子满足四个价键,不足四个时,由氢原子补齐,则此酚酞的的化学式为C20H14O4;(2)从结构上看,酚酞中含有苯环,官能团有酚羟基、酯基,可以看作芳香化合物、酚类物质、酯类物质,答案选BDF;(3)书写化学式时,对于键线式,每一拐点代表一个碳原子,且每个碳原子满足四个价键,不足四个时,由氢原子补齐,则 的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,分子式为:C5H12;(4)根据系统命名法,该有机物最长碳链有6个碳,2、3、3位上有三个甲基,则其名称是2,3,3-三甲基己烷; 2-甲基-2-丁烯的结构简式为:
(CH3)2C=CHCH3