专题8有机化合物的获得与应用综合复习训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.某有机物的结构简式如图所示,下列对该有机物的说法错误的是
A.分子式为
B.分子中含有种官能团
C.能发生加成、取代、氧化等反应
D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
2.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示。下列描述不正确的是
A.该物质有4种官能团
B.该物质能使酸性溶液褪色
C.该物质最多可与反应
D.该物质能与氢气发生反应
3.呋喃是最简单的含氧五元杂环化合物(其结构如图所示),有麻醉和弱刺激作用,极度易燃。下列关于呋喃的有关说法正确的是
A.呋喃的分子式为 B.呋喃分子中含有醚键
C.易溶于水和丙酮等有机溶剂 D.一氯代物有2种,二氯代物有3种
4.“绿色化学”的理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物,以下反应不符合绿色化学原则的是
A.用乙烯合成聚乙烯
B.水煤气合成甲醇:
C.制取:硝酸铜:
D.工业生产环氧乙烷:
5.下列说法不正确的是
A.和异丁烷互为同系物
B.与互为同位素
C.金刚石和石墨互为同素异形体
D. 和 两种烃互为同分异构体
6.布洛芬(结构如图)可用于缓解一般感冒或流行性感冒引起的高热,异丁基苯(结构如图)是合成布洛芬的一种原料,下列说法正确的是
A.布洛芬和异丁基苯均属于芳香烃 B.布洛芬可以和氢氧化钠溶液反应
C.异丁基苯的分子中含有碳碳双键 D.异丁基苯与 互为同分异构体
7.下列建筑材料的主要成分不属于无机非金属材料的是
A.瓷砖 B.玻璃 C.塑料管道 D.水泥
A.A B.B C.C D.D
8.某有机物N是一种重要的有机合成中间体,其结构如图所示,已知:丙烷可表示为 。下列有关N的说法中正确的是
A.环上一氯代物有5种(不含立体异构) B.分子中含有5种官能团
C.能与乙酸或乙醇发生取代反应 D.分子式为C10H10O3
9.有机化学中取代反应范畴很广。下列反应中属于取代反应的是
A.
B.
C.
D.
10.下列化学用语表达正确的是
A.HClO的结构式:H-Cl-O B.的电子式:
C.乙烯的球棍模型: D.丙酸的分子式:
11.下列属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
12.在抗击新冠肺炎的过程中,科研人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效,三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法不正确的是
(已知肽键可发生水解反应)
A.X的分子式为C5H4O2N3F
B.Z在一定条件下水解生成两种有机产物
C.Y和Z都有羟基,1mol Y的水溶液与足量Na反应,生成的氢气在标况下的体积为33.6L
D.X和Z都能发生加成反应和水解反应
13.下列化学用语正确的是
A.乙烯的结构简式CH2CH2 B.天然橡胶
C.氨的电子式 D.CH4 分子的充填模型:
14.某有机物的结构简式如图所示,下列关于这种有机物的说法正确的是
A.该物质的分子式为
B.该物质能发生取代、加成、水解、氧化反应
C.该物质使溴水和酸性溶液褪色的原理相同
D.等物质的量的该物质与、反应,消耗、的物质的量之比为2:1
15.下列有机物的表示方法正确的是
A.四氯化碳的电子式: B.2-甲基戊烷的球棍模型:
C.丙烯的结构简式: D.乙炔的比例模型:
二、填空题
16.I.几种烷烃分子的球棍模型如图:
(1)E的分子式是 。
(2)与C互为同分异构体的有 (填标号,下同)
(3)有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有 种,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,请写出其结构简式 。
II.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(4)等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是 (填对应字母)
(5)B在一定条件可以发生生成聚乙烯,其反应的方程式为 ,其反应类型 。
17.乙醇是重要的有机化工原料,也是优质的燃料,工业上可由乙烯水合法或发酵法生产。回答下列问题:
(1)乙烯水合法可分为两步
第一步:反应CH2=CH2+ HOSO3H(浓硫酸)→CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯);
第二步:硫酸氢乙酯水解生成乙醇。
①第一步属于反应 (填反应类型)。
②第二步反应的化学方程式为 。
(2)发酵法制乙醇,植物秸秆(含50%纤维素)为原料经以下转化制得乙醇
纤维素的化学式为 ,现要制取4.6 吨乙醇,至少需要植物秸秆 吨。
(3)乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。乙醇汽油中乙醇是可再生能源,来源于 (填“乙烯水合法”或“发酵法”)。
(4)以乙醇为原料可制备某种高分子涂料,其转化关系如下图:
①有机物A的结构简式为 。
②反应Ⅱ的化学方程式为 。
③反应Ⅱ的反应类型为 。
三、解答题
18.A、B、C、D、E、F、G、H为中学化学常见的有机物,一定条件下能发生下图所示的转化关系:
已知:①A是石油化工重要的基本原料,相对分子质量为28;
②C是一种液体燃料,E的分子式为;
③G遇碘水后显蓝色,H是G水解的最终产物。
(1)写出A的电子式: 。
(2)G的分子式: ,B中官能团的名称: ,E中官能团的结构简式: 。
(3)写出C→D的反应方程式并指明反应类型 。
(4)写出H→C的方程式: 。
(5)将H的溶液与新制氢氧化铜悬浊液混合加热,可观察到的现象是: ,实验室用C和E反应制备F时,所加碎瓷片的作用是: 。
(6)有机物I是A的同系物,分子量比A大14,与A具有相同的官能团。一定条件下I与加成的产物可能有 (写结构简式)。
19.苯甲酸乙酯()稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:
已知:
颜色、状态 沸点(℃) 密度()
苯甲酸 无色、片状晶体 249 1.2659
苯甲酸乙酯 无色澄清液体 212.6 1.05
乙醇 无色澄清液体 78.3 0.7893
环己烷 无色澄清液体 80.8 0.7318
*苯甲酸在100℃会迅速升华。
实验步骤如下:
a.在100mL圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷,以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2h.反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
b.反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
c.将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入饱和溶液。
d.用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
e.检验合格,测得产品体积为12.86mL。
回答下列问题:
(1)反应中浓硫酸的作用是: 。步骤a中加入沸石作用: 。温度在65~70℃加热的方法是: 。
(2)该反应类型为 。
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是 。
(4)本实验苯甲酸乙酯的产率是多少: 。
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参考答案:
1.A
【详解】A.根据有机物结构简式得到分子式为,故A错误;
B.分子中含有碳碳双键、羟基、羧基共种官能团,故B正确;
C.该有机物含有碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应,含有羟基、羧基,能发生取代反应,故C正确;
D.该有机物含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色,故D正确。
综上所述,答案为A。
2.D
【详解】A.该物质有酯基、碳碳双键、羟基、羧基共4种官能团,故A正确;
B.该物质含有碳碳双键、羟基,因此能使酸性溶液褪色,故B正确;
C.该物质含有1mol羧基和1mol酯基,因此最多可与反应,故C正确;
D.该物质含有2mol碳碳双键,因此能与氢气发生反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
3.B
【详解】A.呋喃的分子式为,A错误;
B.呋喃分子中含有C-O-C,为醚键,B正确;
C.呋喃分子中没有亲水基,不溶于水,C错误;
D.呋喃分子中有2种不同化学环境的氢,其一氯代物有2种。根据“定一移一”法,其二氯代物共有4种,分别是 ,D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.用乙烯合成聚乙烯,产物只有一种,符合原子利用率百分百,A不选;
B.水煤气合成甲醇:属于化合反应,符合原子利用率百分百,B不选;
C.Cu与反应产物有多种,即反应物原子未全部转化为某一目标产物,不符合绿色化学原则,C选;
D.工业生产环氧乙烷: ,产物只有一种,符合原子利用率百分百,D不选;
故答案选C。
5.B
【详解】A.和异丁烷均属于链状烷烃,结构相似,二者互为同系物,A正确;
B.与的质子数不同,不能互为同位素,B错误;
C.金刚石和石墨均是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D.两种烃分别是异戊烷和新戊烷,分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确;
答案选B。
6.B
【详解】A.布洛芬含有氧原子,属于含氧衍生物,异丁基苯属于芳香烃,A错误;
B.布洛芬含有羧基,可以和氢氧化钠溶液反应,B正确;
C.异丁基苯的分子中不含有碳碳双键,含有苯环,C错误;
D.异丁基苯与 的分子式不同,不能互为同分异构体,二者结构相似,互为同系物,D错误;
答案选B。
7.C
【详解】瓷砖、玻璃、水泥都属于无机非金属材料,塑料管道属于合成高分子材料,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
8.C
【详解】A. 环上一氯代物有6种(不含立体异构),如图标注所示 ,故A错误;
B. 分子中含有碳碳双键、酯基、羟基共3种官能团,故B错误;
C. 分子中含有羟基能与乙酸发生酯化反应,酯基能与乙醇发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故C正确;
D. 有机物N的分子式为C11H14O3,故D错误。
答案为C。
9.D
【分析】取代反应是指有机物分子中一个原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应,据此解答。
【详解】A.该反应是乙烯的加聚反应,A不符合;
B.该反应是醇类的消去反应,B不符合;
C.该反应是烯烃的加成反应,C不符合;
D.该反应是酯类的水解反应,属于取代反应,D符合;
答案选D。
10.C
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,A错误;
B.的电子式应该为,B错误;
C.乙烯的结构简式为CH2=CH2,属于平面形结构,该球棍模型可表示乙烯,C正确;
D.丙酸的结构简式为,其分子式为C3H6O2,D错误;
答案选C。
11.A
【分析】有机物分子中的不饱和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做加成反应,据此解答。
【详解】A.属于乙烯和单质溴的加成反应,A符合;
B.是有机物的燃烧,不是加成反应,B不符合;
C.是乙酸和氢氧化钠的中和反应,C不符合;
D.是乙酸和乙醇的酯化反应,D不符合;
答案选A。
12.C
【详解】A.根据X的结构简式得到X的分子式为C5H4O2N3F,故A正确;
B.Z含有肽键,因此在一定条件下水解生成两种有机产物 、 ,故B正确;
C.Y含有羟基,Z含有酚羟基,1molY与足量Na反应生成1.5mol氢气,而1mol Y的水溶液与足量Na反应生成的氢气大于1.5mol,则生成的氢气在标况下的体积大于33.6L,故C错误;
D.X和Z都含有苯环,都能与氢气发生加成反应,X和Z都含有肽键,都能发生水解反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
13.C
【详解】A.乙烯的结构简式CH2=CH2,故A错误;
B.天然橡胶是聚异戊二烯,故B错误;
C.氨的电子式,故C正确;
D.是CH4分子的球棍模型,不是充填模型,故D错误。
综上所述,答案为C。
14.D
【详解】A.该有机物分子含有12个碳原子、14个氢原子、3个氧原子,其分子式为C12H14O3,故A错误;
B.该有机物含有碳碳双键与苯环,可以发生加成反应,碳碳双键还可以发生氧化反应,含有羧基、羟基,可以发生取代反应,没有酯基,不能发生水解反应,故B错误;
C.碳碳双键能与溴发生加成反应,而使溴水褪色,而碳碳双键、醇羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化使溶液褪色,褪色原理不相同,故C错误;
D.分子中羧基、羟基都能与钠反应生成氢气,1mol该有机物完全反应消耗2molNa,而只有羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,1mol该有机物完全反应消耗1molNaHCO3,消耗Na、NaHCO3的物质的量之比为2:1,故D正确;
故选D。
15.A
【详解】A.四氯化碳分子中碳原子和氯原子均满足8电子稳定结构,其电子式: ,A正确;
B.该球棍模型表示的是2-甲基丁烷的,B错误;
C.丙烯分子中含有碳碳双键,结构简式:,C错误;
D.乙炔是直线形结构,其比例模型不是 ,D错误;
答案选A。
16.(1)C5H12
(2)DE
(3) 4 (CH3)3CCH2CH2CH3
(4)A
(5) nCH2=CH2 加聚反应
【详解】(1)根据模型可判断E的结构简式为C(CH3)4,因此E的分子式是C5H12。
(2)根据模型可判断C是正戊烷,D是异戊烷,E是新戊烷,三种物质的分子式相同结构不同,互为同分异构体,答案选DE。
(3)根据已知有机物的结构简式可判断,可以通过让两个甲基按照由心到边移动,即可得到同分异构体的结构简式,共计是4种: 、 、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH2CH3,其中有四种不同的氢的是(CH3)3CCH2CH2CH3;
(4)由球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的依次为4、2、3,故CH4耗O2最多,故答案为:A;
(5)乙烯在一定条件可以发生生成聚乙烯,其反应的方程式为nCH2=CH2 ,其反应类型加聚反应。
17. 加成反应 CH3CH2OSO3H+H2O→CH3CH2OH+H2SO4 (C6H10O5)n 16.2 发酵法 CH2=CHCOOH nCH2=CHCOOC2H5 加聚反应
【详解】(1)①乙烯含有碳碳双键,与硫酸发生加成反应生成硫酸氢乙酯;
②硫酸氢乙酯水解生成乙醇,根据原子守恒可知还有硫酸生成,则第二步反应的化学方程式为CH3CH2OSO3H+H2O→CH3CH2OH+H2SO4。
(2)纤维素的化学式为(C6H10O5)n,根据方程式可知(C6H10O5)n~nC6H12O6~2nCH3CH2OH,则要制取4.6吨乙醇,至少需要植物秸秆的质量是。
(3)由于乙醇汽油中乙醇是可再生能源,而乙烯是通过石油的裂解产生的,石油是不可再生的,所以来源于发酵法。
(4)①乙醇和A反应生成CH2=CHCOOC2H5,该反应是酯化反应,所以根据原子守恒可知A是CH2=CHCOOH;
②CH2=CHCOOC2H5含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子化合物,则反应Ⅱ的化学方程式为nCH2=CHCOOC2H5;
③根据以上分析可知反应Ⅱ的反应类型为加聚反应。
【点睛】本题综合考查了乙烯、乙醇以及纤维素等常见有机物的性质,明确有机物分子中含有的官能团的结构和性质特点是解答的关键,(2)中的计算注意利用好关系式解答。
18.(1)
(2) 碳溴键
(3);氧化反应
(4)
(5) 出现砖红色沉淀 防止暴沸
(6)或
【分析】A、B、C、D、E、F、G、H为中学化学常见的有机物,A是石油化工重要的基本原料,相对分子质量为28,A是乙烯,乙烯和溴发生加成反应生成B是CH2BrCH2Br,乙烯和水发生加成反应生成C是乙醇,乙醇发生催化氧化生成D是乙醛,乙醛继续氧化生成E是乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成F是乙酸乙酯。G遇碘水后显蓝色,G是淀粉,H是G水解的最终产物,H是葡萄糖,葡萄糖分解生成乙醇,据此解答。
【详解】(1)A是乙烯,电子式为。
(2)G是淀粉,G的分子式为,B是CH2BrCH2Br,B中官能团的名称为碳溴键,E是乙酸,E中官能团的结构简式为-COOH。
(3)C→D是乙醇的催化氧化,反应方程式为。
(4)H→C的方程式为。
(5)葡萄糖中含有醛基,将H的溶液与新制氢氧化铜悬浊液混合加热,可观察到的现象是出现砖红色沉淀,实验室制备乙酸乙酯时,所加碎瓷片的作用是防暴沸。
(6)有机物I是A的同系物,分子量比A大14,与A具有相同的官能团。I的结构简式为CH3CH=CH2,一定条件下I与加成的产物可能有或。
19.(1) 催化剂、吸水性 防止暴沸 水浴加热
(2)酯化反应或取代反应
(3)吸收乙醇,中和苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度
(4)90.02%
【分析】在加热条件下苯甲酸、乙醇(过量),以及浓硫酸,混合发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇,结合装置图、物质的性质和问题逐一分析解答。
【详解】(1)酯化反应是可逆反应,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂;步骤①中沸石为了防止液体加热煮沸时产生爆沸现象,由于温度低于100℃,所以采用水浴加热;
(2)根据以上分析可知该反应是酯化反应或取代反应;
(3)生成的苯甲酸乙酯中含有苯甲酸和乙醇,加入碳酸钠的目的是吸收乙醇,中和苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度;
(4)12.20g苯甲酸的物质的量为:12.20g÷122g/mol=0.1mol,理论生成的苯甲酸乙酯的质量为0.1×150g=15g,而实际生成苯甲酸乙酯的质量为:12.86mL×1.05g ml-1=13.503g,所以实验的产率=×100%=90.02%。
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