第1章 有机化合物的结构与性质 烃 课时测试
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.CH4、CH3CH3互为同分异构体
B.CH4 、CH3Cl、CCl4都具有正四面体结构
C.烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
D. 和 是两种有机物
2.等物质的量的下列有机物完全燃烧,生成CO2的量最多的是( )
A.C6H6 B.C2H6 C.C3H6 D.CH4
3.糖类、油脂、蛋白质是食物中的基本营养物质。下列说法正确的是( )
A.糖类、油脂、蛋白质中均只含C,H,O元素
B.油脂的水解又叫皂化反应
C.淀粉和纤维素互为同分异构体
D.植物油与加成可制得人造脂肪
4.不粘锅的内壁有聚四氟乙烯涂层,下列关于聚四氟乙烯的说法正确是( )
A.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
B.聚四氟乙烯比较稳定
C.聚四氟乙烯中氟的质量分数是73.1%
D.聚四氟乙烯分子中含有双键
5.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
6.下列关于苯的叙述错误的是( )
A.苯是无色、带有特殊气味的液体
B.苯分子中键与键的夹角是120°
C.苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D.苯中不含碳碳双键,所以不可能发生加成反应
7.有机物A是农药生产中的一种中间体,结构简式为 ,下列叙述中正确的是( )
A.1molA最多能与4mol H2发生加成反应
B.1mol A与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为2mol
C.有机物A与浓硫酸混合加热,可以发生消去反应
D.有机物A可以在一定条件下与HBr发生反应
8.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷( )是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是()
A.与甲苯(C7H8)互为同分异构体
B.1mol该化合物完全燃烧时消耗10molO2
C.所有碳原子均处同一平面
D.一氯代物共有3种(不含立体异构)
9.维生素C的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子式是C6H8O6
B.分子中含有多个羟基,其水溶性较好
C.分子中含有碳碳双键、羟基、醚键3种官能团
D.能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色
10.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.苯和环己烷的二氯代物的种类相同
B.乙烯和聚乙烯均为不饱和烃
C.苯乙炔中所有原子都在同一个平面
D.苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
11.某经典不对称有机催化反应的反应原理如下:
已知:①、、、为不同的烃基;②与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子,含手性碳原子的分子叫手性分子。下列说法错误的是( )
A.丙分子为手性分子
B.丁能使溴水褪色
C.甲+乙→丙的反应类型为加成反应
D.乙中所有原子可能共平面
12.下列有关甲烷与氯气发生取代反应的叙述正确的是( )
A.CH4与Cl2发生的取代反应产物中CH3Cl最多
B.CH4与Cl2发生的取代反应产物中HCl最多
C.1molCH4全部生成CCl4,最多消耗2molCl2
D.CH4全部转化成CH3Cl后,CH3Cl再与Cl2反应生成CH2Cl2
13.百服宁口服液为解热镇痛药,主要用于治疗头痛、发烧.其主要化学成分的结构简式为: .下列有关该有机物叙述正确的是( )
A.分子式为C8H10NO2
B.其属于α﹣氨基酸的同分异构体有3种
C.该有机物属于α﹣氨基酸
D.该有机物可与FeCl3溶液发生显色反应
14.图为一种重要的烃的衍生物,以下说法不正确的是( )
A.1mol该物质最多可以与4mol H2发生加成反应
B.该物质能发生取代、催化氧化、加聚反应
C.可以用酸性高锰酸钾溶液检验该物质中的碳碳双键
D.相同物质的量该物质消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶2
15.利用西红柿中提取的烟酸为原料可合成降血脂药物灭脂灵,其结构式如图所示。下列有关该化合物的叙述正确的是( )
A.碳原子的杂化方式有3种
B.1mol灭脂灵发生水解可生成3mol
C.含有1个手性碳原子
D.一氯代物有16种(不考虑立体异构)
16.下列烷烃在光照下与Cl2反应只生成一种一氯代物的是( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.
C. D.
17.松香中含有松香酸和海松酸,其结构简式如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.二者均能与氢氧化钠溶液反应
B.二者所含官能团的种类和数目相同
C.二者不互为同分异构体
D.二者均能与以物质的量之比为1:2发生反应
18.企鹅酮因其结构简式像企鹅而得名,结构简式如下,下列关于企鹅酮的说法正确的是( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.存在含苯环的同分异构体
C.分子中所有碳原子共平面 D.该分子的一氯代物有4种
19.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CH=CH2 ③ ④CH3CH3
A.①②③④ B.②③
C.②④ D.①②
20.某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3﹣O﹣CH3
D.由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
二、综合题
21.请按要求回答下列问题:
(1)某气态有机物相对于氢气的密度为14,则其结构简式为 。
(2)某有机物的结构简式如右图所示,则其一氯代物共有 种。
(3)新戊烷用系统命名法命名应为 。
(4)分别将等物质的量的C3H8、C4H8完全燃烧,消耗氧气质量多的是 (填分子式)。
(5)下列最简式中,只能代表一种有机物的有 (选填对应的序号)。
①CH3 ②CH2 ③CH2O
④CH4O
22.石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图:
已知:I.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1;
Ⅱ.
(1)A的顺式异构体的结构简式为 。D的系统名称是 。
(2)反应②的条件是 ,依次写出①和③的反应类型: 、 。
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式: 。
(4)G还能与其他醇类发生反应,写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式: 。
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式: 。
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B__。合成路线流程图示如:
23.[化学一选修5:有机化学基础]
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种性能优异的热塑性高分子材料。PBT的一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,C的化学名称是 。
(2)⑤的反应试剂和反应条件分别是 。
(3)F的分子式是 ,⑥的反应类型是 。
(4)⑦的化学方程式是 。
(5)M是H的同分异构体,同时符合_列条件的M可能的结构有 种。
a.0.1 molM与足量金属钠反应生成氢气2.24 L(标准状况)
b.同一个碳原子上不能连接2个羟基
其中核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式是 。
(6)以2一甲基-1-3一丁二烯为原料(其它试剂任选),设计制备 的合成路线:
24.有机物A的结构简式为 ,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)指出反应的类型:A→C: ;
(2)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 (填代号);
(3)写出由A生成B的化学方程式: ;
(4)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式 。
25.①甲烷、②乙烷、③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯、⑦乙醇、⑧乙酸、
⑨葡萄糖,它们都是常见的重要化工原料。
(1)上述物质中,氢元素的质量分数最大的是 (填分子式),等质量的物质完全燃烧耗氧量相同的是 (填分子式)。
(2)上述物质中,能发生加成反应的烃类物质有: (填序号)。
(3)甲烷和苯都可以发生取代反应,反应条件分别是 、 。
(4)聚氯乙烯,简称PVC,这种材料如果用于食品包装,它对人体的安全性有一定的影响,PVC由Cl—CH=CH2在一定条件下聚合而成,写出该反应的化学方程式: 。
(5)苯、甲苯、二甲苯是用途广泛的有机溶剂。二甲苯的结构有 种,其中一种被称为“PX”,它的一氯代物只有两种,则“PX”的结构简式是 。
(6)写出乙醇催化氧化的化学方程式 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、CH4、CH3CH3的分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意。
B、CH4、CCl4为正四面体结构,而CH3Cl中化学键不同,不属于正四面体结构,B不符合题意。
C、烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子结合,C符合题意。
D、CH2Br2为四面体结构,因此二者的结构相同,属于同一种物质,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物。
B、CH3Cl为四面体结构,但不是正四面体。
C、烷烃中只存在单键。
D、二者的分子式和结构都相同,属于同一种物质。
2.【答案】A
【解析】【解答】在有机物物质的量相等的条件下,有机物中碳原子数越多,完全燃烧生成的CO2的量就越多,则根据有机物的化学式可知,C6H6中碳原子数最多,生成的CO2的量最多,A项符合题意;
故答案为:A。
【分析】等物质的量的有机物,碳原子数越多,燃烧生成的CO2越多。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.糖类、油脂中都只含C、H、O三种元素,蛋白质除此之外还含有N等元素,A不符合题意;
B.油脂的碱性条件下水解才叫皂化反应,油脂酸性条件下的水解不叫皂化反应,B不符合题意;
C.淀粉和纤维素可表示为(C6H10O5)n,聚合度n不同,分子式不同,二者不是同分异构体,C不符合题意;
D.植物油含有碳碳双键,可与氢气发生加成反应制得人造脂肪,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.蛋白质中含有N元素;
B.油脂的碱性条件下的水解叫皂化反应;
C.淀粉和纤维素的聚合度不同。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯,四氟乙烯含有氟元素,不属于烃,故A不符合题意;
B.不粘锅的内壁有一层聚四氟乙烯的涂料,说明该物质比较稳定,故B符合题意;
C.聚四氟乙烯的结构简式为 ,其中含氟的质量分数为 ×100%=76%,故C不符合题意;
D.聚四氟乙烯的结构简式为 ,分子中没有双键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物;
B.不粘锅的内壁有一层聚四氟乙烯的涂料;
C.根据聚四氟乙烯的结构简式为 求含氟的质量分数;
D.聚四氟乙烯的结构简式为 。
5.【答案】B
【解析】【解答】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,
故答案为:B。
【分析】该烃的不饱和度为4,不能使溴的四氯化碳褪色,能使酸性高锰酸钾褪色,该有机物为苯的同系物,分子结构中含有两个不相同的烷基,则一个为甲基,另一个为正丙基或异丙基,据此解答。
6.【答案】D
【解析】【解答】A,苯是无色、带有特殊气味的液体,A项不符合题意;
B,苯分子中6个C原子都以sp2杂化方式分别与2个碳原子形成碳碳σ键、与1个氢原子形成碳氢σ键,6个碳原子上未参与杂化的2p轨道形成大π键,苯为平面形分子,苯分子中6个碳原子构成一个正六边形,由于碳原子是sp2杂化,所以苯分子中键与键的夹角为120°,B项不符合题意;
C,苯与液溴在催化剂存在下能发生取代反应,反应的化学方程式为: +Br2 +HBr,C项不符合题意;
D,苯中不含碳碳双键,但苯可以与H2发生加成反应,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据苯分子中不含碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的一种特殊的键,能发生加成反应、取代反应等进行分析即可。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.能与氢气发生加成反应的只有苯环,则1molA最多能与3mol H2发生加成反应,故A不符合题意;
B.A水解的官能团有酯基和氯原子,水解产物含有酚羟基、羧基和HCl,都能与NaOH反应,则1mol A与足量的NaOH溶液反应,最多可以消耗3molNaOH,故B不符合题意.
C.羟基邻位碳原子上不含氢原子,则不能在浓硫酸作用下发生消去反应,故C不符合题意;
D.分子中含有-OH,可在一定条件下与HBr发生取代反应,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据有机物结构简式判断含有酯基、氯原子和醇羟基,结合官能团的性质进行判断即可。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.该化合物分子式为C7H12,有两个环,不饱和度是2;甲苯(C7H8)含有一个苯环,不饱和度是4,所以不可能是同分异构体,故A不符合题意;
B.该化合物分子式为C7H12,1mol该化合物完全燃烧时消耗O2的物质的量为:(7+ )mol=10mol,故B符合题意;
C.两个环的碳原子均为饱和碳原子,具有甲烷四面体结构,所有碳原子不同面,故C不符合题意;
D.由结构简式可知,该化合物分子中共有两种等效氢原子,所以一氯代物共有2种,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.分子式相同但是结构不同的有机物互为同分异构体;
B.根据有机物和氧气反应的通式可以计算出该有机物完全燃烧消耗的氧气的量;
C.由于共价键之间的排斥力,导致碳原子是不可能都在同一个平面的;
D.一氯代物的种类取决于等效氢的种类。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.分子式是C6H8O6,A不符合题意;
B.分子中含有多个羟基,其水溶性较好,B不符合题意;
C.分子中含有碳碳双键、羟基、酯基3种官能团,C符合题意;
D.分子中含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据结构简式确定其分子式;
B.羟基是亲水基团;
D.碳碳双键能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应、能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.苯的二氯取代产物有邻、间、对3种,环己烷的二氯取代产物有邻、间、对和同一碳原子上4种,A说法不符合题意;
B.乙烯为不饱和烃,聚乙烯为饱和烃,B说法不符合题意;
C.苯基为12原子共平面,而乙炔基中4原子共直线,故苯乙炔所有原子都在同一个平面,C说法符合题意;
D.苯的同系物中,只有与苯环直接相连的碳原子上有氢原子才能被氧化,如C6H5 C(CH3)3就不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D说法不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.依据苯和环己烷的结构分析;
B.含有不饱和键的烃为不饱和烃,全部是单键的烃为饱和烃;
C.依据苯基为12原子共平面,而乙炔基中4原子共直线分析;
D.依据苯的同系物中,只有与苯环直接相连的碳原子上有氢原子才能被氧化分析;
11.【答案】D
【解析】【解答】A.根据手性碳原子的定义以及丙的有机结构可知,-R1、-R2所连碳原子,-R4所连碳原子均为手性碳原子,因此丙分子为手性分子,故A说法不符合题意;
B.根据丁分子的结构简式,含有碳碳双键,因与溴水发生加成反应,使溴水褪色,故B说法不符合题意;
C.对比甲、乙、丙的结构简式,甲中羰基断裂一个键,乙中“-CH2-”中的一个“C-H”断裂,发生加成反应,得到丙,故C说法不符合题意;
D.乙中“-CH2-”中的C是sp3杂化,sp3杂化的空间构型为四面体性,因此乙中所有原子不可能共面,故D说法符合题意;
故答案为D。
【分析】A.丙中用“*”标记的碳原子为手性碳原子;
B.丁含有碳碳双键,能使溴水褪色;
C.甲中C=O被加成;
D.亚甲基具有甲烷四面体结构特征,所有原子不能共面。
12.【答案】B
【解析】【解答】CH4与Cl2发生的取代反应不能确定发生几氯取代,但甲烷中每引入一个氯原子,就会产生一个HCl,则产物中HCl最多,1molCH4全部生成CCl4,最多消耗4molCl2,CH4全部转化成CH3Cl后,CH3Cl再与Cl2反应不能确定其产物一定都是CH2Cl2,综上所述,A、C、D叙述不符合题意,
故答案为:B。
【分析】甲烷与氯气的取代反应是链式反应,会产生五产物,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,1种是氯化氢。氯化氢的量最多。
13.【答案】D
【解析】【解答】解:A.由结构简式可知有机物分子式为C8H9NO2,故A错误;
B.属于α﹣氨基酸的同分异构体只有1种,为C6H5﹣CH(NH2)﹣COOH,故B错误;
C.不含羧基,不是氨基酸,故C错误;
D.含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,故D正确.
故选D.
【分析】有机物含有酚羟基,可发生取代、氧化和显色反应,含有肽键,可发生水解反应,以此解答该题.
14.【答案】C
【解析】【解答】A.分子结构中含有的苯环和C=C都能与H2发生加成反应,因此1mol该有机物能与4molH2发生加成,A不符合题意;
B.分子结构中含有-CH2OH,可发生催化氧化反应和取代反应;含有C=C可发生加聚反应,B不符合题意;
C.分子结构中-CH2OH、C=C都能使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能用酸性KMnO4溶液检验该物质中是否含有C=C,C符合题意;
D.分子结构中-OH、-COOH都能与Na反应,-COOH能与NaOH、NaHCO3反应,因此等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3:2:2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.分子结构中能与H2发生加成反应的官能团有苯环和C=C;
B.分子结构中含有醇羟基,可发生催化氧化反应;
C.酸性KMnO4溶液能将醇羟基氧化;
D.根据分子结构中能与Na、NaOH、NaHCO3反应的官能团进行分析;
15.【答案】B
【解析】【解答】A.甲基、亚甲基等中的饱和碳原子为sp3杂化,含氮六元杂环以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化,碳原子的杂化方式只有2种,A不符合题意;
B.根据该物质中含有三个酯基,根据酯基的水解机理可知1mol灭脂灵发生水解可生成3mol ,B符合题意;
C.手性碳指连接4个不同的原子或原子团的碳原子,所以一定为饱和碳原子,而该物质中的饱和碳原子都有连接相同的原子或原子团,所以不存在手性碳,C不符合题意;
D.该物质有如图所示11种氢原子, ,所以一氯代物有11种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳原子含有2种杂化方式一种是sp2杂化,一种是sp3杂化
B.1mol此物质含有3mol酯基,因此水解时形成3mol
C.找出连接四个不同原子基团的碳原子即可
D.找出氢原子的种类即可
16.【答案】C
【解析】【解答】判断一氯代物有几种,主要是分析该有机物中含有几种不同环境的氢原子。可以通过对称法则分析碳原子,即对称的碳原子上含有的氢原子是同种原子。A项,CH3CH2CH2CH3从中间对称,有2种氢原子,其一氯代物有2种;
B项中连在同一个碳原子上的—CH3是相同的,所以共有2种不同的氢原子,其一氯代物有2种;
C项中连在同一个碳原子上—CH3是相同的,中间的C原子上没有氢原子,所以只有一种氢原子,其一氯代物只有一种;
D项中有4种不同环境的氢原子,其一氯代物有4种。
【分析】该题考查同分异构体的概念,重点判断同分异构体时注意①对称性②特殊物质的结构如:甲烷的正四面体、苯的平面正六边形结构等
17.【答案】C
【解析】【解答】A.二者均含有羧基,均能与氢氧化钠溶液反应,故A不符合题意;
B.二者所含官能团的种类和数目相同,均含有1个羧基和2个碳碳双键,故B不符合题意;
C.二者的分子式相同,均为C20H30O2,互为同分异构体,故C符合题意;
D.羧基不能与氢气加成,碳碳双键与氢气加长,二者均能与H2以物质的量之比为1∶2发生反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二者均为羧酸,能与氢氧化钠反应;
B.二者含有的官能团均为1个羧基和2个碳碳双键;
C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
D.松香酸和海松酸中均只有碳碳双键能与氢气加成。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.该物质分子式是C10H14O,其芳香族化合物可能为 等,故该物质存在含苯环的同分异构体,B符合题意;
C.该物质分子中含有饱和C原子,该饱和C原子与4个C原子相连,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有碳原子不可能共平面,C不符合题意;
D.该物质分子中含有3种不同的H原子,因此它们被Cl原子取代产生的一氯代物有3种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有:
(1)不饱和烃;比如,含有碳碳双键或者碳碳三键的烃类.
(2)苯的同系物;甲苯,二甲苯,乙苯等.
(3)部分醇类有机物;比如,丙烯醇.
(4)含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐。
19.【答案】D
【解析】【解答】酸性KMnO4溶液褪色的原因是发生了氧化还原反应;溴水褪色的原因有两种:一是发生氧化还原反应,二是利用萃取原理。SO2具有还原性,能还原强氧化剂Br2及酸性KMnO4而使它们褪色;CH3CH2CH=CH2中有双键,遇溴水能发生加成反应,遇酸性KMnO4能被氧化,从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色;苯的结构稳定,不能被酸性KMnO4氧化,但可萃取溴水中的Br2,使溴水褪色,此过程属于物理变化;CH3CH3既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。
故答案为:D。
【分析】根据有机物的结构分析能否与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应即可,注意二氧化硫具有还原性,能被强氧化剂氧化。
20.【答案】C
【解析】【解答】解:A.红外光谱可知分子中至少含有C﹣H键、C﹣O键、O﹣H键三种不同的化学键,故A正确;
B.核磁共振氢谱测定氢原子种类,根据图知,该分子中含有三种氢原子,故B正确;
C.该分子中含有C﹣H键、C﹣O键、O﹣H键三种不同的化学键,二甲醚只有一种氢原子,所以该物质不能是二甲醚,故C错误;
D.核磁共振氢谱只能判断氢原子种类和氢原子个数之比,但无法判断氢原子总数,故D正确;
故选C.
【分析】A.红外光谱测定有机物化学键;
B.核磁共振氢谱测定氢原子种类;
C.该分子中含有C﹣H键、C﹣O键、O﹣H键三种不同的化学键,二甲醚只有一种氢原子;
D.核磁共振氢谱只能判断氢原子种类和氢原子个数之比.
21.【答案】(1)CH2=CH2
(2)2
(3)2,2-二甲基丙烷
(4)C4H8
(5)①④
【解析】【解答】(1)该气态有机物的摩尔质量为14×2g/mol=28g/mol,根据商余法可得,其一个分子中含有2个碳原子和4个氢原子,因此其分子式为C2H4,其结构简式为CH2=CH2;
(2)该有机物中含有两种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物有两种;
(3)新戊烷的结构简式为(CH3)3CCH3,用系统命名法命名为2,2-二甲基丙烷;
(4)等物质的量的C3H8、C4H8中,二者所含的碳原子数不同,氢原子数相同,碳原子数多的物质,其燃烧消耗的氧气较多,因此燃烧消耗氧气多的为C4H8;
(5)①CH3只能表示C2H6这种有机物,不存在同分异构体,只能代表一种物质,符合题意;
②CH2可表示C2H4、C3H6或C4H8,可表示多种物质,不符合题意;
③CH2O可表示C2H4O2,其存在的结构为CH3COOH或HCOOCH3,可表示多种物质,不符合题意;
④CH4O只能表示CH3OH一种物质,符合题意;
故答案为:①④
【分析】(1)相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,据此得出该气态有机物的摩尔质量,从而得出其分子式和结构简式;
(2)根据所给有机物的结构简式,确定其所含氢原子的种类,从而得出其一氯代物的个数;
(3)根据新戊烷的结构简式,确定其命名;
(4)根据分子式中所含碳、氢原子的个数确定其消耗氧气的量;
(5)根据最简式确定其分子式,从而分析其结构;
22.【答案】(1);1,3-二氯丙烷
(2)NaOH溶液,△(加热);加聚反应;取代反应
(3)
(4)
(5) 、 、 、
(6)
【解析】【解答】根据流程图,1,3-丁二烯与溴发生1,4加成,生成A,A为1,4-二溴-2-丁烯( );与氢气加成后生成1,4-二溴丁烷( );由氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1可知D的分子式为C3H6Cl2,依据流程结构简式可知D的结构简式为 ; 在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成 ,则E为 ; 在铜作催化剂作用下,与氧气加热发生催化氧化反应生成OHCCH2CHO,则F为OHCCH2CHO;OHCCH2CHO发生银镜反应后,酸化得到HOOCCH2COOH,则G为HOOCCH2COOH;HOOCCH2COOH与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,则H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3与 发生信息Ⅱ反应生成 , 进一步反应生成K( )。(1)A为1,4-二溴-2-丁烯( ),存在顺式和反式异构体,顺式异构体的结构简式为 ;D的结构简式为 ,其名称为1,3-二氯丙烷,故答案为: ;1,3-二氯丙烷;(2)反应②为 在氢氧化钠溶液中加热发生水解反应生成 ;反应①为2—氯—1,3丁二烯发生加聚反应生成CR橡胶,反应③为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3与 在甲醇钠作用下发生取代反应生成 ,故答案为:NaOH溶液,△(加热);加聚反应;取代反应;(3)F→G过程中第一步反应为OHCCH2CHO发生银镜反应,反应的化学方程式为 ,故答案为: ;(4)G为HOOCCH2COOH,一定条件下HOOCCH2COOH与乙二醇发生发生水解反应生成HO COCH2COOCH2CH2O H和水,反应的化学方程式为nHOOCCH2COOH+nHOCH2CH2OH HO COCH2COOCH2CH2O H+(2n-1)H2O,故答案为:nHOOCCH2COOH+nHOCH2CH2OH HO COCH2COOCH2CH2O H+(2n-1)H2O;(5)G为HOOCCH2COOH,比G多2个碳原子的同系物的同分异构体为 、 、 、 ,故答案为: 、 、 、 ;(6)A为 ,B为 ;以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B,由于已知双键上的氢原子很难发生取代反应,首先将有机物A中的溴原子水解为羟基,再与氯化氢加成生成 ,然后将羟基消去即可,故合成路线为: ,故答案为: 。
【分析】(1)顺反异构也称几何异构,属于立体异构中的一种。这种异构一般是由有机化合物结构中,如C=C双键、C≡C叁键、C=N双键、N=N双键或脂环等不能自由旋转的官能团所引起的。含有这种异构的有机化合物称为顺反异构体;
(2)一些含有不饱和键(双键、叁键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物,在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应;
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;
(3)银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应,由于生成的金属银附着在容器内壁上,光亮如镜,故称为银镜反应;
(4)聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程,聚合物具有低分子量单体所不具备的可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能,可广泛地用作塑料、纤维、橡胶、涂料、黏合剂以及其他用途的高分子材料;
(5)具有相同的分子式但是不具有相同的结构的有机物互为同分异构体;
(6)有机合成是指利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制成比较复杂的有机物的过程。有机合成的路线应该注意原子转化率、绿色化学等。
23.【答案】(1);对苯二甲醛
(2)NaOH溶液,加热(或H+/△)
(3)C8H12O4;加成反应(或还原反应)
(4)
(5)5;
(6)或
【解析】(1)C8H10的 简式是 ,C的结构简式是 ,化学名称是对苯二甲醛。答案为: 、对苯二甲醛(2)反应⑤是由F生成G的反应,属于酯的水解反应,所以反应试剂和反应条件分别是NaOH溶液,加热(或H+/△)。 答案为:NaOH溶液,加热(或H+/△) (3)F的结构简式为: ,所以分子式是C8H12O4,反应⑥是由 生成 的反应,属于加成反应(或还原反应);答案为: C8H12O4 、加成反应(或还原反应)(4)反应⑦是由对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚反应,反应方程式为:
答案为: (5)M是H的同分异构体,H为:HOCH2CH2CH2CH2OH,1molM与足量钠反应放出 氢气,说明官能团为2个羟基;1个碳原子上不能连接2个羟基,分情况讨论,①当骨架为直链时,先确定一个羟基的位置,再判断另一个羟基的位置,如图: 、 ,共4种,②当存在支链时: 、 ,共2种,所以符合条件的有机化合物M共有6种,去掉H本身这一种还有5种,所以符合条件的M可能的结构有5种。其中核磁共振氢谱显示3组峰,且峰而积之比为3:1:1的结构简式为: 答案为:5 、 (6)结合PBT的合成路线图,以及所学过的有机化学知识,由2一甲基-1-3一丁二烯为原料(其它试剂任选),制备 的合成路线可以设计如下:
或 。
答案为:(1)、对苯二甲醛;(2)NaOH溶液,加热(或H+/△) ;(3) C8H12O4 、加成反应(或还原反应);
(4); (5)5、
(6)或者
【分析】由 可知A为: ;由 可知C为: ;由 以及 PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯可知G为: 、H为: ;根据以上分析可解答问题。
24.【答案】(1)消去反应
(2)C、E
(3)O2+2 2 +2H2O
(4) +2NaOH +HCOONa+H2O
【解析】【解答】(1)C中含有碳碳双键,说明A中的羟基发生消去反应生成C;
(2)在A~E五种物质中,C与E的分子式相同,而结构不同,二者互为同分异构体;
(3)A中含有醇羟基,发生催化氧化生成醛基,则A生成B的化学方程式为 。
(4)D含有羧基和酯基,则D与NaOH溶液共热反应的化学方程式为 +2NaOH +HCOONa+H2O。
【分析】
(1)利用物质组成和结构的变化判断反应类型;
(2)同分异构体:有相同分子式而有不同的结构的化合物;
(3)醇催化氧化生成醛 。
(4)利用结构中的官能团确定反应。
25.【答案】(1)CH4;C2H4O2和C6H12O6
(2)③④⑤⑥
(3)光照;催化剂
(4)
(5)3;
(6)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
【解析】【解答】(1)有机物中氢元素的质量分数最大的是最简单的有机物甲烷,⑧乙酸C2H4O2,最简式为CH2O,⑨葡萄糖C6H12O6,最简式为CH2O,它们的最简式相同,所以等质量的这两种物质完全燃烧耗氧量相同;
(2)含有碳碳双键或三键或苯环的烃能发生加成反应,所以③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯能发生加成反应;
(3)甲烷在光照条件下能够与氯气发生取代反应,如甲烷和氯气发生取代反应第一步反应生成一氯甲烷,方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,苯能够与液溴在催化剂铁作用下发生取代反应: ;
(4)含有碳碳双键的有机物能发生加聚反应,氯乙烯含有碳碳双键能发生加聚反应,反应为 ;
(5)二甲苯为苯环上两个氢原子被甲基取代,两甲基处于邻间对位三种情况,分别为 、 、 ,分别用1、2、3标出三种二甲苯中苯环上的氢原子的位置有几种,它们的一氯取代物就有几种,甲基上的氢只有一种, 对邻间位三种情况它们的一氯取代物分别为1+1=2、2+1=3、3+1=4,“PX”,它的一氯代物只有两种,所以“PX”的结构简式是 ;
(6)乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。
【分析】(1)氢元素质量分数等于化合物中H的相对分子质量比上化合物的相对分子质量;求各物质的最简式,找到最简式相同的,则耗氧量一样;
(2)烃指只含C和H两种元素的化合物,含有不饱和键才能发生加成反应;
(3)烷烃的加成反应是光照,苯的加成反应在催化剂存在条件下才可以发生;
(4)含有碳碳双键或者碳碳三键的有机化合物可以发生加聚反应;
(5)二甲苯的同分异构体有三种分别是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,对二甲苯的一氯代物只有两种;
(6)乙醇中的羟基容易被氧化为醛基。