第三章 烃的衍生物 课后练习
一、单选题
1.中华文化绚丽多彩且与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )
A.“新醅酒”是新酿的酒,酿酒使用的谷物的主要成分是乙醇
B.“黑陶”是一种传统工艺品,用陶土烧制而成,“黑陶”的主要成分是硅酸盐
C.“木活字”是元代王祯发明的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素
D.“苏绣”是用蚕丝线在丝绸或其他织物上绣出的工艺品,蚕丝的主要成分是蛋白质
2.迄今为止科学家在星云中已发现180多种星际分子,近年来发现的星际分子乙醇醛分子模型如图所示。有关乙醇醛说法错误的是( )
A.有2种含氧官能团 B.能发生银镜反应
C.与乙醛互为同系物 D.与乙酸互为同分异构体
3.下列物质转化的反应类型为取代反应的是( )
A. B.
C. D.
4.下列关于乙醇和乙酸的叙述,错误的是( )
A.乙醇、乙酸都能发生取代反应
B.钠能与乙醇反应置换出乙醇中的羟基氢
C.乙酸与乙醇发生酯化反应时乙酸分子中的氢被取代
D.乙酸的酸性比碳酸的强,可以与碳酸盐溶液反应,产生气体
5.下列有关乙醇的说法正确的是( )
A.乙醇是无色无味液体,能与水任意比互溶
B.乙醇与乙酸发生酯化反应时断裂的化学键为②
C.乙醇催化氧化时断裂的化学键为①③
D.1mol乙醇可与足量的Na反应生成3molH2
6.下列关于溴乙烷的叙述中正确的是( )
A.溴乙烷的电子式为:
B.溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯
C.将溴乙烷滴入AgNO3溶液中,立即有淡黄色沉淀生成
D.溴乙烷可以通过乙烯和HBr在一定条件下的加成反应制得
7.化学与生活、社会密切相关,下列说法正确的是( )
A.高锰酸钾溶液、“84”消毒液、酒精能用于杀菌消毒,都利用了强氧化性
B.将矿物燃料脱硫脱硝可有效防止酸雨
C.新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播,气溶胶不属于胶体
D.以“地沟油”为原料生产的生物柴油与以“石油”为原料生产的柴油化学成分相似
8.我国科学家成功利用人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其部分转化过程如下:
已知:ZnO是两性氧化物;水解可制得。下列有关反应的说法正确的是( )
A.反应①中 B.反应②中
C.反应③中发生了加成反应 D.反应①~③在高温下速率更快
9.面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多的人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法正确的是( )
A.医用口罩能有效杀死新型冠状病毒
B.聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料
C.医用酒精中乙醇的体积分数为95%
D.医用酒精可以杀菌是因为乙醇有强氧化性
10.下列有机物中,在不同条件下,既能发生水解反应和消去反应,又能发生酯化反应并能与金属钠反应放出氢气的是 ( )
①②③④
A.② B.②③ C.①② D.①②③
11.有7 种物质,①甲烷 ②苯 ③2-丁烯 ④环己烷 ⑤邻二甲苯 ⑥环己烯 ⑦二氧化硫,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是( )
A.③⑥⑦ B.②④⑥⑦ C.②⑤⑥⑦ D.④⑤⑥
12.下列应用与水解原理无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将两者混合就可产生大量二氧化碳的泡沫
C.浓硫化钠溶液有臭味
D.可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳
13.下列有机物结构与性质分析正确的是( )
A. 与 是同系物
B.乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3
C.分子式为C4H10的有机物一氯代物共有8种
D. 含4种官能团
14.分子式为的链状结构有机物的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
15.下列有关物质应用的说法中错误的是( )
A.利用纯碱可清洗油污 B.应用镁粉制造照明弹
C.石油分馏可得到乙烯、丙烯 D.75%的乙醇溶液可作消毒剂
16.某羧酸酯的分子式为C16H22O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为( )
A.C12H6O5 B.C12H18O5 C.C12H12O4 D.C12H14O5
17.冠状病毒对热敏感、对有机溶剂和消毒剂敏感,56℃下30分钟,75%乙醇、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可灭活病毒。下列说法正确的是( )
A.灭活病毒的主要原理是使病毒的蛋白质变性
B.高浓度酒精(95%)消毒杀菌效果更好
C.口罩主要是避免发生接触传播
D.氯仿是一种常见的有机溶剂;可通过甲烷和氯气的加成反应得到
18.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
19.下列关于环己醇(如图)的说法正确的是( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.与乙醇互为同系物
C.烃基上的一氯代物有4种 D.碳原子均处于同一平面
20.我国科学家近期将CO2和H2O通过电催化合成高纯CH3COOH,再利用微生物进一步合成葡萄糖和油脂。下列有关这一变废为宝的途径说法正确的是( )
A.CO2作氧化剂 B.油脂属于高分子化合物
C.葡萄糖能水解为CH3COOH D.CO2和H2O可化合为CH3COOH
二、综合题
21.甲醇的合成是现代化工领域研究的重点。合成甲醇时,合成气成分主要包括CO、CO2、H2、H2O等净化气体和CH4、N2、Ar等惰性气体以及H2S等有害气体。这些气体成分将对甲醇产品质量以及产量造成不同程度的影响。合成过程中的部分反应如下:
(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
H1=-90.1 kJ·mol-1
(ii)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
H2=-41.1 kJ·mol-1
(iii)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)
H3=-206 kJ·mol-1
(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)
H4=-24.5 kJ·mol-1
(1)反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的 H5= 。该反应的化学平衡常数表达式为 。
下列关于CO2在合成甲醇反应中的主要作用描述,错误的是 。
A.可以抑制反应(iv)的发生 B.可以提高碳元素的利用率
C.可以提高甲醇蒸气的纯度 D.有利于合成塔冷却降温过程的进行
(2)寻找合适的催化剂,一直是甲醇合成研究领域的重点。Saussey和Lavalley认为ZnO催化CO、H2合成CH3OH的机理如图所示。这种理论解释了合成气中少量的水提高了甲醇生成活性的事实,其理由为 。Cu作催化剂合成甲醇时,杂质气体会发生反应H2S+Cu=CuS+H2,因为该反应是 (填“可逆”或“不可逆”)的,所以会导致催化剂永久性中毒。
(3)2020年我国科学家在甲醇合成方面,进行了大量有价值的研究。
①某研究报告中指出,由于甲烷的生成,导致合成塔内温度极难控制,使合成成本增加,其原因为 。
②提高合成塔内反应温度,合成反应速率虽然会增大,但其平衡常数会 (填“增大”或“减小”),故不同阶段会有不同的最佳温度。从理论上讲,反应初期和随着塔内甲醇浓度上升(中后期),合成塔内的最佳温度应有何不同: 。实际生产中,在气压值为5.0
MPa,用铜催化剂进行催化时,随着反应进行合成塔内的最佳温度范围控制如图所示,这主要是为了保证催化剂有较高的 。该合成粗甲醇的实际情况下,CO、CO2、H2三种气体的氢碳比值(气体的体积比)f应控制在5左右。已知f=(H2-CO2)/(CO+CO2),CO的体积分数应在12%以下,CO2的体积分数应在3%左右,则H2的体积分数应控制在 左右。
22.吡唑类化合物是重要的医用中间体,如图是吡唑类物质L的合成路线。
已知:R1—CHO+R2CH2—COOR3
R1—CHO+R2NH2 R1—CH=N—R2
(1)试剂a是 。
(2)C生成D的反应类型是 。
(3)D生成E的化学方程式是 。
(4)生成G的化学方程式是 。
(5)H的结构简式是 。
(6)写出符合下列条件的I的同分异构体的结构简式 。
a.是反式结构
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一氯代物有2种
d.1mol该有机物能与2mol氢氧化钠反应
(7)K的分子式是C10H8O2,K的结构简式是 。
(8)以2-甲基丙烯和乙酸为原料,选用必要的无机试剂,合成 ,写出合成路线 (用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)
23.玫瑰的香味物质中含有1,8 萜二烯,1,8 萜二烯的键线式为 。
(1)1 mol 1,8 萜二烯最多可以跟 mol
H2发生反应。
(2)写出1,8 萜二烯跟等物质的量的Br2发生加成反应所得产物的可能的结构: (用键线式或结构简式表示)。
(3)有机物A是1,8 萜二烯的同分异构体,分子中含有“ ”结构(R表示烃基),A可能的结构为 (用键线式或结构简式表示)。
(4)写出 和Cl2发生1,4 加成反应的化学方程式: 。
24.大豆苷元具有抗氧化活性、抗真菌活性等功能,能有效预防和抑制白血病、结肠癌等疾病,受到了科研人员的关注。大豆苷元的合成路线如图32所示:
(1)C的名称为 ,E的结构简式为 。
(2)C中所含官能团的名称为 。
(3)H的分子式为 1mol H最多与 mol H2加成。
(4)由C与F合成C的化学方程式为 。
(5)X是F的同系物且相对分子质量比F大14,写出一种同时满足以下条件的X的同分异构体的结构简式: (任写一种)。
a.含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应
b.
一定条件下,既能发生银镜反应,又能发生水解反应
c.核磁共振氢谱图显示四组峰,且峰面积比为6:2:1:1
(6)根据上述合成路线的相关知识,以 与 为原料,设计路线合成 (无机试剂任选)。 。
25.阿比朵尔主要用于甲、乙型流感和其它呼吸道病毒感染症的防治,有专家认为其在新冠肺炎的治疗上也有一定的疗效。阿比朵尔的合成路线如图所示:
(1)图中I为阿比朵尔,其分子式为 ,
(2)A的名称是 ,G→H的反应类型为 。
(3)C中所含的含氧官能团的名称为 。
(4)F→G的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,写出能同时满足下列条件的芳香化合物的结构简式(不考虑立体异构) 。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积的比是1:1:1。
(6)如图为合成阿比朵尔的另一种方法,请参照上述流程将下列流程图补充完整(试剂可从上题试剂中任选):
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. “新醅酒”是新酿的酒,酿酒使用的谷物的主要成分是淀粉,故A符合题意;
B. “黑陶”是一种传统工艺品,用陶土烧制而成,“黑陶”的主要成分是硅酸盐,故B不符合题意;
C. “木活字”是元代王祯发明的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素,故C不符合题意;
D. “苏绣”是用蚕丝线在丝绸或其他织物上绣出的工艺品,蚕丝的主要成分是蛋白质,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖发酵为乙醇;
B、陶土工艺品为硅酸盐;
C、木头的主要成分是纤维素;
D、蚕丝的主要成分是蛋白质。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.由球规模型分析含有醛基和羟基两种官能团,A不符合题意;
B. 因为含有醛基所以能发生银镜反应,B不符合题意;
C.因为含有两种官能团,乙醛只含有醛基,所以两者不互为同系物,C符合题意;
D. 根据模型可知分子式为C2H4O2与乙酸互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】由球棍模型可知,乙醇醛的结构简式为HOCH2CHO,分子结构中含有-OH和-CHO,结合醇和醛的性质分析选项。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.是乙醇的催化氧化,是氧化反应,故A不符合题意;
B.是乙醇在浓硫酸加热条件下发生的消去反应,故B不符合题意;
C.是乙烯与溴化氢发生的加成反应,故C不符合题意;
D. 是硝化反应,硝基取代了环上的氢,又叫取代反应,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、醇的催化氧化;
B、醇的消去反应;
C、烯的加成反应;
D、苯的硝化反应为取代反应。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醇和HBr反应生成溴乙烷也是取代,乙酸的酯化反应也是取代反应,A不符合题意;
B.钠能与乙醇反应置换出乙醇中的羟基氢生成乙醇钠和氢气,B不符合题意;
C.乙酸与乙醇发生酯化反应时乙酸分子中的羟基被取代,C符合题意;
D.乙酸的酸性比碳酸的强,强酸分解弱酸盐,乙酸可以与碳酸盐溶液反应,产生气体,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、乙醇和乙酸的酯化反应是取代反应;
B、乙醇可以和钠反应的原因就是羟基中的H原子有一定的活性;
C、酯化反应是酸脱羟基醇脱氢;
D、乙酸酸性比碳酸强,可以强酸制弱酸。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醇是无色、有特殊香味的液体,能与水任意比互溶,故A不符合题意;
B.酯化反应的机理为羧酸分子断裂碳氧键,乙醇分子断裂氢氧键,则乙醇与乙酸发生酯化反应时断裂的化学键为①,故B不符合题意;
C.乙醇发生催化氧化反应时,羟基发生氢氧键断裂,与羟基相连的碳原子发生碳氢键断裂,羟基转化为醛基,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为①③,故C符合题意;
D.乙醇分子中含有1个能与钠反应的羟基,则1mol乙醇可与足量的钠反应生成mol氢气,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙醇具有特殊气味;
B.酯化反应时遵循“酸脱羟基醇脱氢”的原则;
D.乙醇含有1个羟基,1mol羟基与Na反应生成0.5mol氢气。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.溴乙烷的电子式为 ,故A不符合题意;
B.溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙醇,溴乙烷与NaOH醇溶液共热可生成乙烯,故B不符合题意;
C.溴乙烷是非电解质,将溴乙烷滴入AgNO3溶液中,无现象,要验证溴乙烷中有溴元素,则先将溴乙烷加入NaOH溶液后加热,向反应后溶液中加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明含有溴元素,故C不符合题意;
D.实验室通常制取溴乙烷是用乙烯与溴化氢发生加成反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.溴乙烷中溴原子最外层达到8电子稳定结构;
B.溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生取代反应生成乙醇;
C.溴乙烷不能电离出溴离子。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.高锰酸钾溶液、“84”消毒液、酒精能用于杀菌消毒,其中,高锰酸钾溶液、“84”消毒液利用了强氧化性,酒精之所以能杀菌消毒是因为酒精能够吸收病毒蛋白质的水分,使其脱水变性凝固,从而达到杀灭病毒的目的,A不符合题意;
B.脱硫脱硝可减少二氧化硫、氮的氧化物的排放,从而有效防止酸雨,B符合题意;
C.气溶胶属于胶体,C不符合题意;
D.以“地沟油”为原料生产的生物柴油实质上属于酯类化合物,以“石油”为原料生产的柴油化学成分是烃类化合物,二者化学成分不相似,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.高锰酸钾和84消毒液发生的氧化还原反应,而乙醇使病毒变性失活被杀死
B.酸雨的主要气体是二氧化硫或者是氮氧化合物,而将燃料中加入石灰石将其变为硫酸钙而固定,减少二氧化硫的排放
C.胶体按分散剂的状态可分为:固溶胶、液溶胶、气溶胶
D.地沟油的主要成分是油脂,石油主要属于矿物油
8.【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知,反应①的化学方程式为:,则反应①中 ,故A错误;
B、由分析可知,反应②的化学方程式为:,则反应②中,故B错误;
C、由分析可知,反应③的化学方程式为:,该反应属于加成反应,故C正确;
D、反应②和反应③的催化剂是酶,酶的主要成分是蛋白质,在高温下失去活性,导致反应速率降低,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、反应①的化学方程式为:;
B、反应②的化学方程式为:;
C、反应③的化学方程式为:;
D、酶是蛋白质,高温下失活。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.医用口罩起到隔离飞沫传播等功效,能有效预防新型冠状病毒传染,不能杀死病毒,故A不符合题意;
B.聚丙烯树脂属于合成纤维、是高聚物,属于有机合成高分子材料,故B符合题意;
C.95%酒精会使细菌细胞外面形成保护层,酒精不能完全进入细菌细胞内,达不到杀菌目的,75%的酒精杀菌效果最好,所以医用酒精中乙醇的浓度为75%,故C不符合题意;
D.乙醇会破坏蛋白质的结构使其变性,达到消毒杀菌的目的,不是因为氧化性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.医用口罩能有效防止飞沫传播;
B.高分子化合物相对分子质量很大,一般在10000以上,可高达几百万;聚丙烯树脂是人工合成的高分子化合物;
C.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%;
D.乙醇会破坏蛋白质的结构使其变性。
10.【答案】B
【解析】【解答】①该有机物分子中含有羧基,能够发生酯化反应,能够与金属钠反应生成氢气,含有官能团氯原子,能够发生水解反应,但是与氯原子相邻的碳上不含氢原子,不能发生消去反应,故①不符合题意;②分子中含有官能团氯原子,且与氯原子所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故其能够发生水解反应,也能够发生消去反应;含有官能团羧基,能够发生酯化反应,也能够与钠反应生成氢气,故②符合题意;③该有机物分子中含有酯基,能够发生水解反应,含有羟基与其所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能够发生酯化反应和消去反应,也能够与钠反应放出氢气,故③符合题意;④该有机物分子不含羧基和羟基,无法发生酯化反应,故④不符合题意;
故答案为:B。
【分析】能够与金属钠放出氢气,说明有机物分子中含有羟基或者羧基;能够发生水解反应,说明分子中含有酯基等官能团,再结合消去反应、酯化反应的概念进行解答。
11.【答案】A
【解析】【解答】能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是:甲苯、2-丁炔、邻二甲苯、环己烯、SO2,能使溴水褪色的是:2-丁炔、环己烯、SO2,因此既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色的是2-丁炔、环己烯、SO2,
故答案为:A
【分析】本题主要考查有机物官能团的结构性质及二氧化硫的性质。二氧化硫、碳碳双键、碳碳三键都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色,据此分析即可。
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 碳酸钠水解呈碱性,可与二氧化硅反应生成硅酸钠而导致玻璃塞打不开,实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,与水解原理有关,不符合题意,故A项不选;
B. 碳酸氢钠溶液和硫酸铝发生互促水解反应而生成二氧化碳气体,可用于灭火,与盐的水解原理有关,不符合题意,故B项不选;
C. 硫离子发生两步水解,其水解离子方程式为:S2-+ H2O HS-+ OH-,HS-+ H2O H2S+ OH-,浓硫化钠溶液中生成硫化氢气体,与盐的水解原理有关,不符合题意,故C项不选;
D. 醋酸酸性比碳酸弱,可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳,该反应利用了强酸制弱酸的原理,与盐类水解无关,符合题意,故D项选;
故答案为:D。
【分析】A. 在碳酸钠溶液中,碳酸根离子会发生水解,使溶液呈碱性,则不能用玻璃塞的试剂瓶盛放碳酸钠溶液;
B. 泡沫灭火器利用的是碳酸氢钠与硫酸铝发生双水解反应;
C. 浓硫化钠溶液中,硫离子发生两步水解生成硫化氢气体;
D. 醋酸的酸性大于碳酸,则用醋酸与碳酸钠反应制取二氧化碳。
13.【答案】B
【解析】【解答】A. 属于酚,而 属于醇,故两者不是同系物,A不符合题意;
B. 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3,B符合题意;
C. 分子式为C4H10的有机物,有正丁烷和异丁烷两种结构,它们均有2种一氧代物,故一氯代物共有4种,C不符合题意;
D. 含有羟基、羧基和酯基等3种官能团,D不符合题意。故答案为:B。
【分析】同系物必须是同类物质,其官能团的种类和数目均须相同。酚和醇的官能团虽然都是羟基,但它们是不同类的物质。注意,通常认为苯环不是官能团。
14.【答案】C
【解析】【解答】丁烯是不饱和烃,有三种同分异构体,即:CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH3、和CH2=C(CH3)2;
CH2=CH-CH2-CH3中有四种氢原子;CH3-CH=CH-CH3中有两种氢原子;CH2=C(CH3)2中有两种氢原子。即C4H7Br中有8中同分异构体。C正确;
故答案为:C。
【分析】本题考查有机物一卤取代的同分异构体,实质是考查该有机物有几种不一样的氢原子。先考虑丁烯有几种同分异构体,再考虑这几种同分异构体中有几种不同的氢原子。即丁烯的一卤取代物的同分异构体有几种。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.纯碱溶液显碱性,能促进油脂水解,则利用纯碱可清洗油污,故A不符合题意;
B.Mg燃烧发出耀眼的强光,则利用镁粉制造照明弹,故B不符合题意;
C.石油分馏一般得到长链饱和烃,石油裂解、裂化可得到乙烯、丙烯,故C符合题意;
D.75%的乙醇溶液能使细菌体内的蛋白质变性,可作消毒剂,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.油脂可以在碱性条件下水解为高级脂肪酸钠和甘油可以随水除去
B.镁点燃时发生耀眼白光,故可用作照明弹
C.石油中不存在乙烯和丙烯,石油的分馏是物理变化,利用熔沸点的不同将物质进行分离
D.利用酒精可以使蛋白质变性失活
16.【答案】D
【解析】【解答】某羧酸酯的分子式为C16H22O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明酯中含有2个酯基,设羧酸为M,则反应的方程式为C16H22O5+2H2O=M+2C2H6O,由质量守恒可知M的分子式为C12H14O5,
故答案为D。
【分析】考查有机物分子式确定的计算,把握酯化反应中碳原子个数变化、官能团的变化为推断的关键,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,则说明酯中含有2个酯基,结合酯的水解特点以及质量守恒定律判断。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.75%乙醇、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可使蛋白质变性从而使病毒失去活性,故A符合题意;
B.高浓度酒精能将细菌表面的蛋白质迅速凝固,但也仅止于外层,对于病毒来说,内部仍是活性的,等于没杀,故B不符合题意;
C.口罩主要是避免发生飞沫传播,故C不符合题意;
D.氯仿通过甲烷和氯气的取代反应得到,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.蛋白质变性后病毒失活;
B.酒精浓度为75%时杀菌效果较好;
C.口罩可避免发生飞沫传播;
D.甲烷不能发生加成反应;
18.【答案】C
【解析】【解答】A.乙烯和水在催化剂、加热、加压下得乙醇,乙醇在铜催化、加热下被氧化为乙醛:,A不符合题意;
B.乙醇在浓硫酸、170℃发生消去反应生成乙烯:,B不符合题意;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚和氢溴酸:,C符合题意;
D.氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙烯和水在催化剂、加热、加压下得乙醇,乙醇在铜催化、加热下被氧化为乙醛;
B.乙醇在浓硫酸、170℃发生消去反应生成乙烯;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚和氢溴酸;
D.氮气和氢气一定条件下可以合成氨气,氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素;
19.【答案】C
【解析】【解答】A. 环己醇含有醇羟基且与 OH直接相连的碳原子上有H,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;
B. 环己醇中羟基与环己基相连,结构不与乙醇相似,不互为同系物,B不符合题意;
C. 烃基上有4种氢原子,其一氯代物有4种,C符合题意;
D. 单键碳原子是四面体结构,故碳原子不可能均处于同一平面,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据乙醇的化学性质判断环己醇的化学性质;
B.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;
C.根据对称性判断环己醇的一氯代物;
D.根据“甲烷为正四面体结构”可知,环己醇中的碳原子不可能均处于同一平面。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.由题意可知,二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2,反应中二氧化碳为反应的氧化剂,故A符合题意;
B.油脂是相对分子质量小于一万的小分子化合物,不属于高分子化合物,故B不符合题意;
C.葡萄糖是不能发生水解反应的单糖,故C不符合题意;
D.由题意可知,二氧化碳和水通过电催化合成高纯乙酸的反应方程式为2CO2+2H2O=CH3COOH+2O2,该反应不是化合反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错分析:A.通过化合价升降判断氧化剂和还原剂。
B.高分子化合物分子量一般在几万到几十万不等。
C.单糖不能水解
21.【答案】(1)-49.0 kJ·mol-1;;ACD
(2)H2O可做催化剂,加快反应发生;不可逆
(3)生成甲烷的反应 H绝对值大,放热多,提高了合成成本;减小;反应初期最佳温度应适当提高,中后期最佳温度应适度降低;活性;78%
【解析】【解答】(1)该目标方程由方程(i)减去方程(ii)可得,则 H5= H1- H2=-49.0 kJ·mol-1;
对于反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),系数为浓度的幂次方,平衡常数表达式为 ;
A.CO2与反应(iv)无关,故A不正确;
B.通过CO2也能合成CH3OH,即能提高碳利用率,故B正确;
C.影响甲醇纯度的因素很多,包括H2S、N2、Ar、CH4等,CO2并不能影响它们的含量,故C不正确;
D.冷却降温过程与CO2无关,故D不正确;
故答案为:ACD;
(2)由图看出,H2O参与了催化循环,作为催化剂,加快反应进行,提高了甲醇生成活性;
下文提示永久性中毒,说明反应是不可逆反应;
(3)①从反应热可看出,反应(iii)放热量是最大的;
②对于放热反应,提高温度,平衡朝左移动,平衡常数减小,初期甲醇含量低,对平衡影响小,要适当提高温度,有助于加快反应速率,中后期甲醇浓度高,对平衡影响大,应适当降低温度,促进平衡右移;
使用催化剂时,必须保证使催化剂有较高的活性; ,则H2的体积分数应控制在78%左右。
【分析】(3)②该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,降低温度,平衡正移,由图知反应前期甲醇浓度较低,此时反应主要由温度决定,可适当升温,而后期,甲醇浓度增大,此时由浓度决定,应降温,使平衡正移。
22.【答案】(1)浓硫酸,浓硝酸
(2)取代(水解)反应
(3)2 +O2 2 +2H2O
(4)CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O
(5)
(6)
(7)
(8)
【解析】【解答】根据以上分析,(1)A是甲苯、B是 ,A发生硝化反应生成B,所以试剂a是浓硫酸,浓硝酸;(2)C是 、D是 ,C生成D是卤代烃的水解反应,反应类型是取代(水解)反应。(3)D是 、E是 ,D生成E是醇的催化氧化,反应的化学方程式是2 +O2 2 +2H2O;(4)G是乙酸甲酯,乙酸和甲醇在在浓硫酸作用下反应生成乙酸甲酯,反应的化学方程式是CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O;(5) ,结合R1—CHO+R2CH2—COOR3 ,可知H为 ;(6)a.是反式结构,说明含有碳碳双键;b.能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯; c.苯环上的一氯代物有2种,说明2个取代基在苯环的对位; d.1mol该有机物能与2mol氢氧化钠反应,说明是甲酸酚酯;符合条件的I的同分异构体的结构简式是 ;(7)结合R1—CHO+R2NH2 R1—CH=N—R2, , 逆推可知E是 、根据K的分子式是C10H8O2,可知K是 ;(8)2-甲基丙烯与溴水发生加成反应生成 , 水解为 , 在铜做催化剂的条件下氧化为 , 和乙酸发生正反应反应生成 ,根据R1—CHO+R2CH2—COOR3 , 在碱、加热的条件下生成 ;合成路线为
【分析】 ,B在光照条件下与氯气发生取代反应生成 ,逆推可知B是 ,A发生硝化反应生成B;F的分子式是C2H4O,F与甲醇在浓硫酸作用下反应生成G,则F是乙酸、G是乙酸甲酯; ,结合R1—CHO+R2CH2—COOR3 ,可知H为 ;结合R1—CHO+R2NH2 R1—CH=N—R2, , 逆推可知E是 、K的分子式是C10H8O2,K是 ;由 逆推,D是 ;
23.【答案】(1)2
(2)
(3)
(4) +Cl2
【解析】【解答】(1) 1,8 萜二烯分子中含有2个碳碳双键,所以1 mol 1,8 萜二烯最多可以跟2mol H2发生反应。答案为:2;(2)1,8 萜二烯跟等物质的量的Br2发生加成反应时,2个碳碳双键可分别与Br2加成,所以所得产物的可能结构为: 。答案为: ;(3)有机物A是1,8 萜二烯的同分异构体,分子中含有“ ”结构(R表示烃基),则A的异构体数目等于-C4H9的异构体数目,-C4H9的异构体为-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)3,从而得出A的可能结构为 。答案为: ;(4) 和Cl2发生1,4 加成反应,生成 ,化学方程式: +Cl2 。答案为: +Cl2 。
【分析】由1,8萜二烯的键线式( )可以看出,1,8萜二烯分子中含有2个独立的碳碳双键,能分别与H2、Br2发生加成反应;它的含有 结构的异构体的数目,也就是-C4H9的异构体的数目。
24.【答案】(1)间苯二酚;
(2)羰基(或酮基)、羟基
(3)C15H10O4;8
(4)
(5)
(6)
【解析】【解答】(1)C的结构简式为,其苯环的间位上含有两个羟基,因此C的名称为间苯二酚。E是由D()反应得到,而E可进一步反应生成F(),因此E的结构简式为。
(2)由G的结构简式可知,其所含的官能团为羰基、羟基。
(3)由H的结构简式可知,其分子式为C15H10O4。分子结构中含有2个苯环,1个C=C和1个C=O,因此1molH能与8molH2发生加成反应。
(4)C的结构简式为,F的结构简式为,反应生成G的结构简式为,反应过程中间苯二酚中一个氢原子断裂,F中-COOH断开C-O,生成G和H2O,因此该反应的化学方程式为:。
(5)含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,则分子结构中含有苯酚结构;既能发生银镜反应,又能发生水解反应,且只含有3个氧原子,因此分子结构中含有HCOO-;核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为6:2:1:1,因此分子结构中含有2个-CH3,且处于对称位置,则分子结构中含有。因此满足条件的同分异构体的结构简式为或。
(6)欲合成,可由发生消去反应得到;而可由苯酚与OHCCH2CHO得到;而OHCCH2CHO可由发生氧化反应得到。因此可得合成路线如下:。
【分析】(1)根据物质结构确定其名称。根据物质D、F的结构简式,确定物质E的结构简式。
(2)根据物质C的结构确定其所含官能团的名称。
(3)根据H的结构简式,确定其分子式。能与H2反应的官能团有苯环、C=C、C=O,据此确定1molH能与多少molH2反应。
(4)根据反应物和生成物的结构简式,确定断键、成键的位置,从而书写反应的化学方程式。
(5)根据限定条件确定所含的结构单元,结合结构的对称性,书写同分异构体的结构简式。
(6)欲合成,可由发生消去反应得到;而可由苯酚与OHCCH2CHO得到,据此设计合成路线图。
25.【答案】(1)C22H25BrN2O3S
(2)3-碘苯酚;取代反应
(3)硝基 酯基
(4) +2Br2→ +2HBr
(5) 、
(6)
【解析】【解答】(1)由阿比朵尔的结构简式可知,阿比朵尔的分子式为C22H25BrN2O3S;(2)I原子与酚羟基在苯环上位于间位的关系,其名称为3-碘苯酚;G与 在KOH作用下,发生取代反应生成H;(3)C中所含的含官能团的名称为酯基、硝基、碘原子,故C中所含的含氧官能团的名称为酯基、硝基;(4)F与Br2发生取代反应生成G和HBr,其反应方程式为 +2Br2→ +2HBr;(5)C有多种同分异构体,①能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明该物质中含有-COOH;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积的比是1:1:1,故该物质苯环上含有2个-COOH,1个-NH2,1个-I,故符合条件的C的同分异构体为 、 ;(6) 与 发生取代反应生成 , 与Br2发生取代反应生成 , 与 发生取代反应生成 ,合成路线如下: 。
【分析】(1)根据阿比朵尔的结构简式,推测其分子式;(2)芳香族化合物的命名,首先确定母体,然后定取代基的位置;以及有机化合物反应的特点,结合G、H的结构简式,确定G→H的反应类型;(3)根据C的结构简式,找出C分子中所含的官能团;(4)结合F、G的结构简式,确定F与Br2发生的是取代反应,以此书写方程式;(5)根据C的同分异构体需要满足的条件,找出符合条件的C的同分异构体;(6)根据阿比朵尔的合成路线图中所涉及的反应物、生成物、反应条件,合理利用这些信息去分析,去设计合成阿比朵尔的另一种方法。