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专题14 有机物的结构和衍生物
一、单选题
1.科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是( )
A.因为具有一定毒性,还会与食物作用生成致癌物,所以不可用作食品添加剂
B.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性及土壤结构
C.阿司匹林的主要成分乙酰水杨酸(结构式如图所示)可以发生水解反应
D.有机含氯杀虫剂和六六六等给环境带来了负面作用,已被禁北生产和使用
2.已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯的分子式为C9H12
D.异丙苯和苯为同系物
3.下列由实验得出的结论正确的是( )
选项 实验 结论
A 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性
B 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
4.下列化学用语表示正确的是( )
A.1-丁烯的键线式:
B.甲基的电子式:
C.CH3CH(C2H5)2 系统命名:3,3-二甲基戊烷
D.对硝基甲苯的结构简式:
5.新教材介绍了很多化学相关的职业,阐述了化学是一门非常实用的学科,社会应用很广泛,在人类发展中有着不可替代作用,下列有关化学的使用或者描述错误的是( )
A.石油裂解的主要目的是提高汽油的产量
B.小苏打用作糕点的膨松剂
C.水质检验员在自来水出厂前会对水中的SO、Cl-、微生物、有机物等进行检测和分析
D.硫酸钡用作医疗上的钡餐
6.下列说法错误的是
A.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,现代用的蜡烛的主要成分是多于16个碳的烷烃
B.“百炼成钢”反复烧红的生铁在空气中不断锤打可以制得钢,该过程中发生了化学反应
C.葡萄糖是还原性糖,工业上可用于暖瓶内壁镀银
D.跋山水库旧石器遗址发现的石英制品属于硅酸盐材料
7.下列各组物质中,彼此之间关系符合题意是( )
A.C(金刚石)与C(石墨)属于同位素
B.CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2属于同系物
C.CH3CH(CH3)2和CH4属于同系物
D. 与 是同分异构体
8.下列分析中正确的是()
A.含有碳元素的化合物不一定是烃
B.正丁烷分子中四个碳原子可能在同一直线上
C.常温常压下 是气态
D.烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
9.下列关于的说法错误的是
A.分子中所有碳原子不可能处于同一平面上
B.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
C.在一定条件下能发生水解、加成、氧化、还原反应
D.在醇溶液中加热,反应所得的产物中手性碳原子数目减少
10.下列物质不属于醇类的是( )
A.C3H7OH B.C6H5OH C.C6H5CH2OH D.HOCH2CH2OH
11.CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是( )
A.2,3-二甲基-4-乙基戊烷 B.2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C.2,5-二甲基-3-乙基己烷 D.2,4-二甲基-3-乙基己烷
12.化合物A与其他有机试剂在一定条件下发生加成、水解、氧化、缩聚反应,可制得某新型化合物( ),则A为( )
A.1 -丁烯 B.丙烯 C.乙烷 D.乙烯
13.下列化学方程式书写不正确的是( )
A.苯与液溴反应:+Br2+HBr
B.实验室制备乙烯:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
C.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
D.向苯酚钠溶液中通入CO2:2+CO2+H2O→2+Na2CO3
14.美国莱斯大学的Chanteau博士,研究并合成了很多颇具艺术性的纳米分子。某纳米分子有机合成过程中的一步关键反应如下所示:
+
下列说法中正确的是( )
A.化合物X的官能团有4种
B.化合物Y的核磁共振氢谱中有8组峰
C.化合物Z能使酸性 溶液褪色
D.该反应符合绿色化学的理念,原子利用率为100%
15.下列关于常见有机物的说法错误的是( )
A.正丁烷的沸点高于异丁烷
B.用燃料电池型呼气酒精检测仪检验是否“酒驾”,利用的是乙醇的还原性
C.乳酸()与乙醇、乙酸均可发生酯化反应
D.若2.6 g某烃完全燃烧,生成和,则该烃一定为乙炔()
16.中国科学家自主设计了一种合成有机物丁的绿色化学工艺,如下图所示:
下列说法正确的是( )
A.丙存在含苯环的同分异构体
B.溴水无法实现对有机物乙和丙的鉴别
C.甲、乙、丙、丁分子中碳原子均共面
D.甲与 按物质的量之比1∶1加成时产物只有一种
17.有关 的说法正确的是( )
A.单体通过缩聚反应可得到该高分子化合物
B.不会与酸性高锰酸钾溶液反应
C.只含二种官能团
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1 mol NaOH
18.在抗击新型冠状脑炎疫情的战役中,化学发挥了关键性的作用,下列说法错误的是( )
A.新型冠状病毒的组成元素至少含有C,H,O,N
B.医用酒精可起到杀菌消毒作用,一般医用酒精的浓度为75%
C.部分公共场所用一定浓度的“84”消毒液消毒,其主要成分为NaClO
D.N95 型口罩的核心材料是聚丙烯,聚丙烯是一种天然高分子化合物
19.下列说法不正确的是( )
A.环己烷与苯可用酸性溶液鉴别
B.煤气化生成的水煤气经过催化合成可以得到液体燃料
C.现代工业生产中芳香烃主要来源于石油的催化重整
D.在不同温度下,1,3-丁二烯与溴单质发生加成反应可得不同产物
20.下列实验方案不能达到实验目的的是( )
A.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 B.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
C.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱 D.检验电石与水反应生成乙炔
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
21.我国化学家首次实现了膦催化的环加成反应,并依据该反应,设计了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。茅苍术醇的结构简式如图所示,下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与乙醇互为同系物
B.分子中所有的碳原子在同一平面
C.可发生加成反应
D.分子式为
22.下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是( )
A.氯气 B.溴水
C.氧气 D.KMnO4酸性溶液
23.某药物中间体X,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.X分子中含有手性碳原子
B.X可发生氧化、消去、取代等反应
C.X既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
D.1mol X与H2反应,最多消耗4mol H2
24.某有机物的结构简式见右图 。下列有关它的说法正确的是( )
A.该有机物含有一种官能团 B.该有机物含有一个手性碳原子
C.分子式为C14H8Cl5 D.1 mol该物质能与6 mol H2加成
25.某药物中间体合成路线中的一步反应如下:
下列说法错误的是( )
A.该反应为加成反应
B.X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同
C.X的同分异构体可能含苯环
D.Y既能发生消去反应又能发生取代反应
26.化合物Ⅲ是某种医药中间体,其合成方法如下∶
下列说法错误的是( )
A.该反应属于取代反应
B.化合物Ⅰ中所有碳原子一定共面
C.化合物Ⅰ和Ⅱ反应还可以得到一种酯,该酯的结构简式是
D.化合物Ⅲ的核磁共振氢谱显示其分子中含有8种不同化学环境的氢原子
三、填空题
27. 按官能团的不同分类,有机物类型为 类。
28.有机物B,俗名水杨酸,其结构简式为 ,将B跟一种溶液C(足量)反应可得到一种钠盐(其化学式为C7H5O3Na),则C的化学式为 ,水杨酸的同分异构体中,属于酚类,但不属于酯类,也不属于羧酸类的化合物中必定含有 (填写除了羟基以外的官能团名称)。
29.有下列9种物质:①甲烷;②乙烷;③SO2;④聚乙烯;⑤聚乙炔;⑥己烯;⑦2-丁炔;⑧聚1,3-丁二烯;⑨乙醇 既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使溴水褪色的是 (写序号)。
30.现有下列5种有机物:
①CH2═CH2②CH3CH2OH ③CH3-C≡C-CH3④⑤
其中,属于炔烃的是 (填序号,下同),属于烃的衍生物的是 ,与①互为同系物的是 ;用系统命名法给④命名,其名称为 。
31.有机化学反应类型有①取代反应、②加成反应、③氧化反应等,请将序号填入下表空格内。
化学反应 反应类型
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.甲烷与氯气在光照条件下反应
C.乙醇在铜催化下与O2反应生成乙醛
四、实验探究题
32.[化学——选修5:有机化学基础]
化合物H是一种有机光电材料的中间体。由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
催
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ,E中含有的官能团的名称为 。
(2)B的结构简式为 ,由D到E的反应类型为 。
(3)由E生成F的化学方程式为 。
(4)G的结构简式为 。
(5)同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式为 。
①遇FeCl3溶液显紫色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为4:2:2:1:1
(6)设计由甲醛和乙醛为起始原料制备化合物C(CH2ONO2)4的合成路线: (无机试剂任选)。
33.苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。实验室以苯为原料制取苯胺,其原理简示如下:
+HNO3+H2O
+3H2+2H2O
物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度g/mL 溶解性
硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚; 还原性强、易被氧化
(1)I.制取硝基苯
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
实验装置中长玻璃管可以用 代替(填仪器名称)。
(2)下列说法中正确的是____(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60 ℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)粗硝基苯用5% NaOH溶液洗涤的目的是 。
(4)II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140 ℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186 ℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
步骤②中温度计水银球的位置位于 (填序号,下同),步骤⑥中位于 。
A.烧瓶内反应液中
B.贴近烧瓶内液面处
C.三颈烧瓶出气口(等高线)附近
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是 。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是 。
(7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6 g,苯胺的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
34.糠酸(熔点133℃,沸点231℃,在热水中溶解度较大,微溶于冷水)和糠醇(熔点-29℃,沸点171℃)均为重要的化工中间体,工业上可利用糠醛(沸点161.7℃,易被氧化)发生歧化反应制取这两种物质(该反应为强放热反应),反应原理如下:
实验步骤:
步骤1:向三颈烧瓶中加入(约)新蒸馏的糠醛,通过仪器A向三颈烧瓶中缓慢滴加的溶液。搅拌并保持反应温度为8~12℃,回流,得到粗产品。
步骤2:将粗产品倒入盛有水的烧杯中,然后将液体转移至分液漏斗中,用乙醚萃取4次,分液得到水层和醚层。
步骤3:向水层中分批滴加25%的盐酸,调至溶液的,冷却、结晶、抽滤、冷水洗涤,得到糠酸粗品;向醚层中加入无水碳酸钾干燥,过滤除掉碳酸钾后,分离乙醚(乙醚的沸点为34.6℃)和糠醇。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。与直形冷凝管相比,使用仪器B的优点是 。
(2)该反应必须严格控制反应温度为8~12℃,实验中采用了哪些保障措施? 。
(3)步骤3中分离乙醚和糠醇的实验操作为 。
(4)步骤3中洗涤粗糠酸用冷水的原因是 。进一步将粗糠酸提纯,应采用的方法是 。
(5)取提纯后的糠酸样品,配成溶液,准确量取于锥形瓶中,加入几滴酚酞溶液,用标准溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗标准溶液。糠酸的纯度为 。该中和滴定实验中,若其他实验操作均正确,则下列实验操作造成测得的糠酸的纯度比实际偏低的是 (填标号)。
A.蒸馏水洗净后,末用标准溶液润洗碱式滴定管
B.指示剂酚酞溶液滴加过多(酚酞是一种弱酸)
C.锥形瓶内壁用蒸馏水洗净后,再用配制好的糠酸样品溶液润洗2~3次,将润洗液倒掉,再装入糠酸样品溶液,进行中和滴定
D.滴定前仰视碱式滴定管液面读数,滴定后俯视碱式滴定管液面读数
35.实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应原理为,制备装置(烧瓶中物质充分反应后再滴加乙酸溶液)如下图所示:
已知:①几种物质的部分性质:
物质 沸点/℃ 相对分子质量 水中溶解性
乙酸乙酯 77.2 88 微溶
乙酰乙酸乙酯 181(温度超过95℃,易分解) 130 微溶
乙酸 118 60 易溶
②10mL乙酸乙酯粗品中含乙酸乙酯8.8g和少量乙醇;
③亚甲基上的H有一定的酸性,制备时部分形成乙酰乙酸乙酯的钠盐。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 ,冷凝水从 (填“a”或“b”)端流进。
(2)制备反应需要加热才能发生,最适合的加热方式为____(填字母)。
A.酒精灯直接加热 B.水浴加热
C.垫石棉网用酒精灯加热 D.油浴加热
(3)装置Y盛放碱石灰的作用是 。
(4)反应结束后,滴加50%乙酸至混合液呈弱酸性的原因是 。
(5)提纯产品时需要进行蒸馏,下列装置中温度计位置正确的是____(填字母)。
A. B. C. D.
(6)最终得到乙酰乙酸乙酯3.43g,则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为 (保留两位有效数字)。
五、综合题
36.依据A~E几种烃分子的示意图填空。
(1)B中所含官能团名称是 。
(2)上述分子中属于C的同系物的是 (填序号)。
(3)等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是 ,等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是 (填序号)。
(4)E的分子式是 。
37.A、B、C、D、E均为有机物,其中A有特殊香味,能与水任意比互溶;B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,有关物质的转化关系如下图所示:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;B发生加聚反应,得到的产物名称为 ;E的官能团名称为 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应Ⅰ 。
反应Ⅱ 。
(3)实验室常用下图装置制取E:
①a试管中主要反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
②干燥管b中作用是 。
③c溶液是 。
38.Q是合成防晒霜的主要成分,某同学以石油化工的基本产品为主要原料,设计合成Q的流程如图(部分反应条件和试剂未注明):
已知:Ⅰ.钯催化的交叉偶联反应原理(R、R1为烃基或其他基团,X为卤素原子):
Ⅱ. 分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成 ,其消去产物的分子只有一个碳原子上没有氢原子。
Ⅲ.F不能与氢氧化钠溶液反应,G的核磁共振氢谱中有3个峰且为对位取代物。
请回答下列问题:
(1)B、G的结构简式分别为 、 。
(2) 的名称(用系统命名法命名)为 。
(3)X是F的同分异构体,X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的-溴取代物有两种,写出X的结构简式: 。
(4)写出反应⑥的化学方程式: 。
(5)下列有关B、C的说法正确的是 (填序号)。
a.二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色
b.二者都能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳
c. 或C都能最多消耗 (标准状况)氢气
d.二者都能与新制氢氧化铜反应
39.有机合成在化工医药领域应用广泛,下图是一种新型药物合成路线。
回答下列问题:
(1)A 的系统命名法(CCS)名称为 ,D 中官能团的名称为 。
(2)B→C 的反应类型为 ,从反应所得液态有机混合物中提纯 B 的常用方法为 。
(3)C→D 的化学方程式为 。C 和 D 在下列哪种检测仪上显示出的信号峰是完全相同的
A.元素分析仪 b.红外光谱仪 c.核磁共振仪 d.质谱仪
(4)C 的同分异构体 W(不考虑手性异构)可发生银镜反应,且 1
mol W 最多与 2 molNaOH 发生反应,产物之一可被氧化成二元醛,满足上述条件的 W 有 种。若 W 的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为 。
(5)F 与 G 的关系为(填序号) 。
A.碳链异构 b.官能团类别异构 c.顺反异构 d.官能团位置异构
(6)M 的结构简式为 。
(7)参照上述合成路线,以 和 为原料制备医药中间体 ,写出合成路线流程图 。
40.煤的综合利用备受关注。有如下的转化关系,CO与H2不同比例可以分别合成A、B,已知烃A对氢气的相对密度是14,B能发生银镜反应,C为常见的酸味剂。
(1)有机物C中含有的官能团的名称是 。
(2)反应⑤的反应类型为 。
(3)写出③的反应方程式 。
(4)下列说法正确的是______________。(填字母)
A.第①步是煤的液化,为煤的综合利用的一种方法
B.有机物B和C都可以与新制氢氧化铜发生反应
C.有机物C和D的水溶液都具有杀菌消毒作用
D.乙酸乙酯与有机物D混合物的分离,可以用氢氧化钠溶液振荡、静置分液的方法
六、推断题
41.由一氯乙烷合成乙二醇的线路如下:
(1)反应①发生消去反应,反应试剂和条件为 。
(2)反应②选用的无机试剂为 。
(3)反应③的化学方程式是 。
42.近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:
已知: RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO+ H2O
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ,E的分子式 。
(2)由A生成B、G生成H的反应类型分别是 、 。
(3)D的结构简式为. 。
(4)Y中含氧官能团的名称为 。
(5)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为 。
43.我国科研人员发现,中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。黄芩素的一种合成路线如下:
已知:
①R-Br+CH3ONaR-OCH3+NaBr
②+ +
③+ +H2O(R、R 、R 为烃基或H)
回答下列问题:
(1)A中所含的官能团为 ,A→B的反应类型为 。
(2)B→D中反应i的化学方程式为 。
(3)E与F反应生成G的化学方程式为 。
(4)H分子中有三个六元环状结构,其结构简式为 。
(5)下列关于黄芩素的说法中,正确的是____ (填字母序号)。
A.分子中有3种含氧官能团,所有碳原子均为sp2杂化
B.能与Na2CO3溶液反应,能与发生取代反应和加成反应
C.存在含苯环、碳碳三键和羧基的同分异构体
D.“H→黄岑素”反应中通入N2的目的可能是防止黄岑素被氧化
(6)有文献指出,C的另外一种合成方法如下:
Ⅰ与NaHCO3溶液反应产生气体,其结构简式为 (不考虑立体异构)。
44.丙烯酸乙酯是一种食品用香料,可用乙烯、丙烯为原料合成:
(1)下列说法正确的是____。
A.丙烯转化为B是加成反应
B.丙烯酸乙酯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙烯转化为A的过程中碳原子的杂化类型没有改变
D.与A相比较,前者分子中羟基上氢原子更活泼
(2)久置的丙烯酸乙酯会自发聚合,形成具有良好弹性的聚合物,该聚合反应的化学方程式为 ,推测该反应是 (“吸热”或“放热”)反应。
45.新型抗癌药物(+)-Angelmaria的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.R=H,烷基
Ⅱ.楔形式表示有机物时,楔形实线表示的键伸向纸面外,楔形虚线表示的键伸向纸面内。例如乳酸的两种不同的空间结构为、,这两种结构的性质不完全相同。
回答下列向题:
(1)(+)-Angelmarin中能与氢氧化钠反应的官能团的名称为 。
(2)A→B的反应类型为 ;检验B中是否含有A的试剂为 ;D的结构简式为 。
(3)选用条件1生成E做中间体,而不选用E'的优点是 。
(4)F+G→(+)-Angelmarin的化学方程式 。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有 种。
①含有苯环②能水解且能发生银镜反应③能与碳酸钠溶液反应
(6)以和为原料合成,写出获得目标产物的较优合成路线 (其它试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.能杀菌防腐,在国家规定范围内可用作食品添加剂,A符合题意;
B.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性及土壤结构,降低地力,B不符合题意;
C.分子中含有酯基,可以发生水解,C不符合题意;
D.有机含氯杀虫剂和六六六等给环境带来了负面作用,为减少危害已被禁止生产和使用,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.可作食品添加剂,只是需要严格控制用量;
B.化肥的过度使用会影响土壤的酸碱性和土壤结构;
C.酯基可发生水解;
D.有机含氯杀虫剂和六六六的使用严重危害环境,已被禁止生产和使用。
2.【答案】A
【解析】【解答】A. 由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子,而饱和碳原子为四面体构型,故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上,故A符合题意;
B. 异丙苯的相对分子质量比苯大,故其沸点比苯高,故B不符合题意;
C. 根据结构式,每个顶点和节点为碳原子,不满4个键的碳原子用氢补足,异丙苯的分子式为C9H12,故C不符合题意;
D. 异丙苯与苯结构相似,类别相同,在组成上相差3个CH2原子团,二者互为同系物,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.与苯环直接相连的碳原子为单键碳,具有四面体构型,故异丙苯中所有碳原子不可能在同一平面上;
B. 异丙苯和苯均为分子晶体,异丙苯的相对分子质量比苯大,故分子间作用力强于苯,沸点比苯高;
C. 根据结构式可知异丙苯的分子式为C9H12;
D. 同系物:结构相似,分子组成相差1个或若干个CH2原子团的有机化合物。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,因为乙酸与碳酸钙反应生成乙酸钙、二氧化碳和水,得出乙酸的酸性大于碳酸的酸性,故A不符合题意;
B.乙醇和水虽然都可与金属钠反应产生可燃性气体,但水与钠反应比乙醇与纳反应剧烈,乙醇分子中的氢比水分子中的氢的活性弱,故B不符合题意;
C.乙烯与溴单质发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溶于四氯化碳,形成无色透明溶液,故C符合题意;
D.甲烷与氯气在光照条件下反应生成一氯甲烷,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,氯化氢能使湿润的石蕊试纸变红,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙酸和碳酸都是弱酸,利用强酸制备弱酸,说明醋酸酸性强于碳酸。
B.乙醇与钠反应缓慢,钠与水反应剧烈,说明氢原子活泼性不同。
D.生成的氯化氢可以使湿润的石蕊变红,一氯甲烷,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是有机物,非电解质,不能电离出氢离子。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.1-丁烯的结构简式为:CH3CH2CH2CH2,键线式:,故A符合题意;
B.甲基的电子式:,故B不符合题意;
C.CH3CH(C2H5)2系统命名:3-甲基戊烷,故C不符合题意;
D.硝基写在苯环左边应该表示为:O2N-,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.1-丁烯含有4个碳原子,1号碳和2号碳之间以碳碳双键连接;
B.甲基中碳原子上有一个未成对电子;
C.该物质的正确命名为3-甲基戊烷;
D. 对硝基甲苯中,与苯环相连的是硝基的N原子;
5.【答案】A
【解析】【解答】A.石油裂解的主要目的是获得乙烯,石油裂化的目的是获得汽油,A符合题意;
B.小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,因此可用作糕点的膨松剂,B不符合题意;
C.水质检验员在自来水出厂前会对水中的SO、Cl-、微生物、有机物等进行检测和分析,以防止这些微粒超标,危害人体健康,C不符合题意;
D.硫酸钡不溶于水也不溶于酸,可用作医疗上的钡餐,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、石油裂解的主要目的是获得乙烯;
B、碳酸氢钠受热易分解生成气体;
C、硫酸根和氯离子超标对人体有害;
D、钡餐是硫酸钡。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.石蜡的成分是固态烷烃,故A不符合题意;
B.生铁在空气中捶打,生铁中的C与氧气发生氧化还原反应,碳含量减少得到钢,故B不符合题意;
C.工业上利用葡萄糖的还原性向暖瓶内壁镀银,故C不符合题意;
D.石英主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.蜡烛的主要成分是正二十二烷和正二十八烷;
B.有新物质生成的变化属于化学变化;
C.葡萄糖含有醛基,可发生银镜反应。
7.【答案】C
【解析】【解答】A。由同种元素组成的不同单质,互为同素异形体,金刚石和石墨是碳元素的两种单质,互为同素异形体,故A不符合题意;
B.同系物必须含有相同数目的相同官能团,CH2=CH2含有一个碳碳双键,而CH2=CH-CH=CH2含有两个碳碳双键,两者不属于同系物,故B不符合题意;
C.CH3CH(CH3)2和CH4的结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团,都属于烷烃,两者属于同系物,故C符合题意;
D. 与 都是间氯甲苯,是同种物质,不是同分异构体,故D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】由同种元素组成的不同单质,互为同素异形体;结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物;分子式相同,结构不同的物质互为同分异构体。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.只含碳、氢两种元素的有机化合物叫做烃,含有碳元素的化合物不一定是烃,故A符合题意;
B.正丁烷分子碳碳键的键角大约为109.5°,四个碳原子不可能在同一直线上,故B不符合题意;
C.常温常压下碳原子数1—4个的烷烃是气态, 分子中含有6个碳原子应该是液态,故 C不符合题意;
D.烷烃能在氧气中燃烧,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】只含碳元素,氢元素的化合物称为烃。其中烷烃的特征反应为:与卤素单质气体在光照条件下发生取代反应,能被氧气氧化。但不能与强酸强碱,酸性高锰酸钾反应。当碳的个数小于5,烃为气态。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.分子中有类似于甲基结构的碳原子,所以分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,A不符合题意;
B.分子含的酯基在碱性条件下发生水解,生成的乙酸会与氢氧化钠反应,生成的酚羟基也会与氢氧化钠发生反应,分子中的碳溴键也会与氢氧化钠反应,则该物质与足量溶液反应,最多可消耗,B符合题意;
C.分子中的酯基和碳溴键在一定条件下能发生水解,苯环可与氢气发生加成反应,燃烧可发生氧化反应,与氢气加成也属于还原反应,C不符合题意;
D.在醇溶液中加热会发生消去反应转化为,反应前手性碳原子(用*表示如图):,反应所得的产物中手性碳原子()所以数目减少,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面;
B、酯基可以氢氧化钠反应;
C、酯基可以发生水解,苯环可以发生加成反应,羟基可以发生氧化反应,有机反应中加氢去氧为还原反应;
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、该有机物分子中链烃基与羟基结合,属于醇类,故A不选;
B、环上的氢被羟基取代而生成的化合物不属醇类,而属酚类,故B选;
C、该有机物分子中含有跟苯环侧链上的碳结合的羟基,属于醇类,故C不选;
D、链烃基与两个羟基结合,属于二元醇,故D不选;
故答案为:B。
【分析】根据分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物叫做醇,据此进行判断.
11.【答案】D
【解析】【解答】CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的命名需要首先确定最长的碳链含有六个碳原子,接着从离支链最近的一端开始对主链碳原子编号,最后得出名称是2,4-二甲基-3-乙基己烷。
故答案为:D。
【分析】定碳链与取代基,按照规则命名即可,注意的是在定碳链的过程中,碳原子数最多的作为碳链,2号位没有乙基。
12.【答案】D
【解析】【解答】该新型化合物为聚酯结构,因此形成该化合物的物质为HOOC-COOH和HOCH2CH2OH,其中HOOC-COOH可由HOCH2CH2OH通过氧化反应得到;而HOCH2CH2OH可由卤代烃BrCH2CH2Br发生水解反应得到;BrCH2CH2Br可由CH2=CH2通过加成反应得到,因此化合物A为CH2=CH2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据新型化合物的结构,采用逆向合成的分析方法,确定A的结构简式。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.苯与液溴在催化剂的作用下发生取代反应: +Br2+HBr ,A选项是正确的;
B.实验室制乙烯的原理是利用乙醇的消去反应: CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O ,B选项是正确的;
C. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热 发生的是卤代烃的消去反应,得到的产物是乙烯,C选项是正确的;
D.苯酚的酸性强于碳酸氢钠,所以产物应该是NaHCO3,D选项是错误的;
故答案为:D。
【分析】A.与苯能发生取代反应的是液溴,苯与溴水不反应;
B.利用乙醇消去反应制取乙烯时应该注意,温度应控制在170摄氏度,否则容易发生副反应,得到二乙醚;
C.卤代烃消去反应需要卤素原子所在的C的邻位C上有H;
D.该反应正确的方程式应该是:+CO2 +H2O→+NaHCO3。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.化合物X含有的官能团为:碳溴键、醚键和碳碳三键,共3种,A不符合题意;
B.如图所示: ,化合物Y含有6种处于不同化学环境的氢原子,所以化合物Y的核磁共振氢谱中有6组峰,B不符合题意;
C.Z中含有碳碳三键可以使酸性 溶液褪色,C符合题意;
D.X中含有溴原子,Z中没有溴原子,可知除了Z还有其他物质生成,原子利用率小于100%,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据X的结构简式即可判断出官能团
B.根据Y的结构简式即可找出氢原子的种类即可
C.根据Z的结构即可判断出能否与高锰酸钾作用
D.根据反应物和生成物即可判断反应类型
15.【答案】D
【解析】【解答】A.当碳原子数相同,支链越多熔沸点越低,正丁烷的熔沸点高于异丁烷的熔沸点,A不符合题意;
B.乙醇具有还原性,在原电池中可以失去电子,最终生成+4价碳,B不符合题意;
C.乳酸中含有羟基和羧基,可以和乙醇、乙酸发生酯化反应,C不符合题意;
D.的物质的量为0.2mol,物质的量为0.1mol,则n(C):n(H)=1:1,该物质的最简式为CH,则可能为乙炔,也可能为苯,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.当碳原子数相同,支链越多熔沸点越低;
B.乙醇具有还原性,能被氧化;
C.乳酸含有羟基和羧基,与乙醇、乙酸均可发生酯化反应。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.观察丙的结构可知丙中含有一个碳碳双键,一个碳氧双键和一个环状结构,一共三个不饱和度,苯环需要四个不饱和度,所以丙不存在含苯环的同分异构体,A不符合题意;
B.乙中的碳碳双键可以溴水发生加成反应使其褪色,乙中的醛基可以被溴水氧化使其褪色,丙中同样含有碳碳双键和醛基,和溴水发生相同的上述反应,无法用溴水加以鉴别,B符合题意;
C.丙分子结构中含有含有5个饱和碳原子,碳原子不共面,C不符合题意;
D.甲为共轭二烯烃,和氯气1:1加成时可以得到3种产物,D不符合题意;
答案为B。
【分析】A.根据丙的结构式即可判断是否含有苯环的同分异构体
B.根据乙和丙的结构简式进行判断即可
C.根据结构简式碳原子的成键方式即可判断出原子是否共面
D.甲中含有来两个双键可以发生1,2和1,4加成
17.【答案】A
【解析】【解答】A.根据结构简式可知,该物质是缩聚产物,故单体通过缩聚反应可得到该高分子化合物,A符合题意;
B.该缩聚产物含羟基,可与酸性高锰酸钾溶液反应生成羧基,B不符合题意;
C.该缩聚产物含酯基、羟基、羧基三种官能团,C不符合题意;
D.该缩聚产物含酯基、羧基,均能与NaOH溶液反应,但聚合度n不定,不能计算消耗的NaOH的物质的量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 根据此单体的结构简式分析;
B. 依据所含官能团羟基分析;
C. 由结构简式分析含有官能团种类;
D. 根据聚合度分析.
18.【答案】D
【解析】【解答】A.新型冠状病毒主要成分为蛋白质,蛋白质的组成元素至少含有C、H、O、N,故A不符合题意;
B.酒精能使蛋白质变性,医用酒精可起到杀菌消毒作用,一般医用酒精的浓度为75%,故B不符合题意;
C.“84”消毒液消毒,其主要成分为NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质变性杀死病毒,故C不符合题意;
D.N95型口罩的核心材料是聚丙烯,聚丙烯可通过丙烯发生加聚反应制得,是有机合成高分子化合物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】天然高分子材料是自然界存在的,如棉花、羊毛、天然橡胶等等,而聚丙烯是利用丙烯进行加聚形成故是通过化学变化得到的是合成高分子材料
19.【答案】A
【解析】【解答】A.环己烷与苯不能与酸性 溶液反应,A符合题意;
B.水煤气CO与H2经过催化合成可以得到液体燃料,B不符合题意;
C. 现代工业生产中芳香烃主要来源于石油的催化重整 ,C不符合题意;
D.在不同温度下,1,3-丁二烯与溴单质发生1,2-加成和1,4-加成反应,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.环己烷与苯不能与酸性 溶液反应;
B.CO与H2经过催化合成可以得到液体燃料;
C. 芳香烃主要来源于石油的催化重整 ;
D.在不同温度下,1,3-丁二烯与溴单质发生1,2-加成和1,4-加成反应。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.乙醇在浓硫酸作用下共热到170℃发生消去反应生成乙烯,乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明有乙烯生成,所以题给装置不能完成检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯的实验目的,故A符合题意;
B.1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇溶液中共热发生消去反应生成丁烯,乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不能与溴的四氯化碳溶液反应,则溴的四氯化碳溶液褪色说明有丁烯生成,所以题给装置能完成检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯的实验目的,故B不符合题意;
C.乙酸溶液与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳说明乙酸的酸性强于碳酸,乙酸具有挥发性,挥发出的乙酸能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,排出乙酸对二氧化碳与苯酚钠溶液反应的干扰,二氧化碳与苯酚钠溶液反应说明碳酸的酸性强于苯酚,则题给装置能完成验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱的实验目的,故C不符合题意;
D.电石中含有的硫化钙、磷化钙杂质也能与水反应,反应制得的乙炔中混有硫化氢、磷化氢,硫酸铜溶液能吸收硫化氢、磷化氢,排出硫化氢、磷化氢对乙炔与溴的四氯化碳溶液反应的干扰,则溴的四氯化碳溶液褪色说明有乙炔生成,所以题给装置能完成检验电石与水反应生成乙炔的实验目的,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色;
B.1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇溶液发生消去反应生成丁烯,丁烯能与溴的四氯化碳发生加成反应;
C.根据强酸制弱酸原理判断;
D.硫酸铜溶液可除去硫化氢等杂质,乙炔与溴发生加成反应。
21.【答案】A,B
【解析】【解答】A.茅苍术醇官能团含有碳碳双键、羟基,与乙醇的官能团不同,与乙醇不互为同系物,A符合题意;
B.分子中含有叔碳原子和季碳原子,是四面体结构,所有的碳原子不可能都在同一平面,B符合题意;
C.含有碳碳双键,可发生加成反应,C不符合题意;
D.由结构可知分子式为,D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】A、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
B、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面;
C、碳碳双键可以发生加成反应;
D、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断。
22.【答案】A,C
【解析】【解答】甲烷性质较为稳定,与酸、碱、溴水以及酸性高锰酸钾溶液不反应,但可燃烧,在光照条件下可与氯气发生取代反应,
故答案为AC。
【分析】甲烷可燃烧,在一定条件下可发生取代反应,与酸、碱等物质不反应。
23.【答案】A,C
【解析】【解答】A、该有机物分子中存在C原子与4种不同的基团相连,所以含有手性碳原子,符合题意;
B、该分子中的酚羟基不能发生消去反应,不符合题意;
C、因为该分子中含有氨基可与盐酸反应,含有酚羟基可与氢氧化钠溶液反应,符合题意;
D、该分子中的羰基、碳碳双键、苯环均与氢气发生加成反应,所以1mol X与H2反应,最多消耗5mol H2,不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A、手性碳原子:碳原子连接4个不同的原子或原子团
C、胺基能与盐酸反应,酚羟基能与氢氧化钠反应。
24.【答案】A,D
【解析】【解答】A.只含卤素原子一个官能团,故A符合题意;
B.此有机物结构对称,无手性碳原子;
C.由结构简式可知,分子式为C14H9Cl5,故C不符合题意;
D.含2个苯环可与氢气发生加成反应,则1mol该物质能与6mol H2加成,故D符合题意;
选项AD符合题意。
【分析】根据有机物的结构简式即可写出分子式,同时可以找出含有的官能团是氯原子,根据手性碳原子的定义即可找出手性碳原子的个数,即可找出1mol有机物可与6mol氢气加成
25.【答案】B,C
【解析】【解答】A.该反应中,X中的碳氧双键断裂,生成碳氧单键,碳原子和氧原子上连接了新的原子或原子团,则该反应是加成反应,A不符合题意;
B.X分子中含有1个手性碳原子(连有-COOCH3的碳原子),Y分子中含有2个手性碳原子(分别是连有-COOCH3的碳原子和连有-OH的碳原子),即X、Y分子中含有的手性碳原子个数不同,B符合题意;
C.X的不饱和度为3,苯的不饱和度为4,则X的同分异构体不可能含苯环,C符合题意;
D.Y含有羟基,可以发生消去反应;含有羟基和酯基,可以发生取代反应;D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.该反应中碳氧双键被加成;
B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子,X中含有1个手性碳原子,Y中含有2个手性碳原子;
C.X的不饱和度为3,苯的不饱和度为4;
D.Y含有羟基和酯基,具有醇和酯的性质。
26.【答案】B,D
【解析】【解答】A.该反应是Ⅰ中的苯环上的一个H被Ⅱ中的取代,属于取代反应,故A不符合题意;
B.苯环是平面结构,化合物Ⅰ中苯环上的6个碳原子共平面,苯环上连的4个O也一定在苯环的平面上,但三个甲基碳原子和氧原子以单键相连,三个甲基碳原子和苯环不一定在同一平面上,故B符合题意;
C.化合物Ⅰ和Ⅱ反应还可以得到一种酯,则含有酯基,该酯的结构简式应该是,故C不符合题意;
D.化合物Ⅲ除了右侧的苯环上的5个H有三种不同的化学环境外,其余H所处的化学环境均不相同,则该化合物的核磁共振氢谱显示其分子中含有10种不同化学环境的氢原子,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替的反应;
B.苯环是平面结构;
C.依据酯的结构分析;
D.利用等效氢分析。
27.【答案】酯
【解析】【解答】由结构简式可知该有机物为甲酸 与甲醇CH3OH发生酯化反应生成的甲酸甲酯,属于酯类,故该有机物所属类别是酯类。
【分析】根据物质含有的官能团的结构判断物质所属类别。
28.【答案】NaHCO3;醛基
【解析】【解答】B是 ,分子中含酚﹣OH和﹣COOH,得到一种钠盐(其化学式为C7H5O3Na),不同官能团中H原子的活性不同,酚羟基﹣OH与羧基﹣COOH均与Na、NaOH、Na2CO3等反应,-COOH可以与NaHCO3、Na2CO3发生反应。可见只有NaHCO3与﹣COOH反应,与﹣OH不反应,因此向B中加入足量的C反应产生钠盐(其化学式为C7H5O3Na),的C物质是NaHCO3;
在水杨酸的同分异构体中,物质属于酚类,但不属于酯类,也不属于羧酸类的化合物,则相应的物质中一定含有酚﹣OH和﹣CHO,物质的结构可能是 或三个官能团由于位置不同引起的异构体,因此符合题目要求的同分异构体一定含有的官能团除了羟基,一定含有醛基。
【分析】根据复分解反应的规律:酸性,羧酸>碳酸>苯酚>NaHCO3分析,酚是羟基与苯环直接相连形成的化合物,根据同分异构体的概念及羧酸、酯的结构特点判断其可能的同分异构体的结构特点。
29.【答案】③⑤⑥⑦⑧
【解析】【解答】甲烷、乙烷、聚乙烯只含单键,性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能与溴水反应使溴水褪色;聚乙炔、己烯、2-丁炔、聚1,3-丁二烯分子中含有碳碳双键或三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使溴水褪色;SO2具有还原性,能被溴水、高锰酸钾溶液氧化;乙醇也可以被高锰酸钾溶液氧化,但是不能与溴水反应,
故答案为:③⑤⑥⑦⑧。
【分析】含有碳碳双键或三键的有机物与能溴水发生加成反应,含有碳碳双键或三键的有机物能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,具有还原性的物质能被溴水、高锰酸钾溶液氧化。
30.【答案】③;②;⑤;2-甲基戊烷
【解析】【解答】①CH2═CH2分子中有碳碳双键,属于烯烃;
②CH3CH2OH 的官能团是羟基,其属于烃的衍生物;
③CH3-C≡C-CH3分子中有碳碳叁键,其属于炔烃;
④ 属于烷烃;
⑤ 分子中有碳碳双键,属于烯烃。
因此,属于炔烃的是③;属于烃的衍生物的是②;①和⑤都属于烯烃,其结构相似,在分子组成上相差2个CH2,故与①互为同系物的是⑤;④ 的2号碳原子上有一个甲基,其名称为2-甲基戊烷。
【分析】炔烃是含有碳碳三键的碳氢化合物,烃的衍生物一般是烃的取代物,常见的取代基团是羟基、羧基、氯原子等,同系物是具有相似的结构,分子中相差n个CH2的有机物,进行有机物的命名时,对于烷烃,先找出含碳原子最多的链为主链,再定支链,保持位置之和为最小即可
31.【答案】加成反应;取代反应;氧化反应
【解析】【解答】A. 乙烯含有碳碳双键,可与溴发生加成反应生成1,2 二溴乙烷;
B. 甲烷为饱和烃,在光照条件下,氯气与氯气发生取代反应;
C. 乙醇在催化剂条件下与氧气生成乙醛,发生氧化还原反应。
故答案为:加成反应、取代反应、氧化反应。
【分析】A. 乙烯含有碳碳双键,可与溴发生加成反应;
B. 在光照条件下,氯气与氯气发生取代反应;
C. 乙醇在催化剂条件下与氧气发生氧化还原反应。
32.【答案】(1)苯甲醛;碳碳三键、羧基
(2);消去反应
(3)
(4)
(5)
(6)
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为,其化学名称为苯甲醛;E的结构简式为,其所含的官能团为:碳碳三键、羧基;
(2)由分析可知,B的结构简式为;由D到E的转化为卤代烃的消去反应,故其反应类型为消去反应;
(3)E到F的转化为酯化反应,其反应的化学方程式为:;
(4)由分析可知,G的结构简式为:;
(5)遇FeCl3溶液显紫色,说明结构找那个含有苯酚;能发生银镜反应,说明结构中含有-CHO;核磁共振氢谱峰面积比为4:2:2:1:1,说明分子结构中不存在-CH3,且结构具有一定的对称性,满足以上条件的同分异构结构简式为:;
(6)欲制得C(CH2ONO2)4,可通过C(CH2OH)4与浓硝酸反应制得,故应先由CH3CHO合成C(CH2OH)4,故其合成路线图为:;
【分析】A→B发生的已知反应①,结合反应①的原理和B的分子式可推知A的结构简式为、B的结构简式为:;B→C为醛基的氧化,因此可得C的结构简式为:;C→D的转化为双键的加成,故D的结构简式为:;D→E的转化为卤代烃的消去反应;E→F的转化为酯化反应,所得产物F的结构简式为:;F→H的转化发生的是已知反应②,结合反应②的原理和产物H的结构可推知G的结构简式为:;据此结合题干设问进行分析作答。
33.【答案】(1)球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)
(2)B;D
(3)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等
(4)A;C
(5)生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸
(6)吸收反应生成的水
(7)60.2%
【解析】【解答】(1)长玻璃管作用是导气、冷凝回流,该实验中可以冷凝回流挥发的浓硝酸以及苯使之充分反应,减少反应物的损失,提高转化率,可用球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)替代;答案为球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管);
(2)A.配制混酸时,由于浓硫酸密度大于浓硝酸,应将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,反之,会发生液体飞溅的现象,故A不正确;
B.制取硝基苯的温度控制在50~60 ℃,因为温度在70~80 ℃,会发生副反应,生成苯磺酸,即+HO-SO3H+H2O,故B正确;
C.由于乙醇与水是互溶的,所以制得的粗硝基苯不能用乙醇萃取,故C不正确;
D.由+HNO3+H2O可知,浓硫酸是催化剂,可降低该反应活化能,故D正确;
答案为BD。
(3)由于粗硝基苯中会残留硫酸和硝酸,用5% NaOH溶液洗涤可除去;答案为除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等。
(4)由题中信息可知,步骤②是使反应液温度维持在140℃进行反应,温度计水银球浸入三颈烧瓶反应液中;步骤⑥是继续加热,收集182~186℃馏分,温度计水银球应位于三颈烧瓶出气口(等高线)附近,故A、C正确;答案为A;C。
(5)通入H2的目的是排尽装置中的空气,若③④的顺序颠倒,生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸;答案为生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸。
(6)硝基苯和氢气反应生成苯胺时,同时会有水生成,加入生石灰可以吸收反应生成的水,即CaO+H2O=Ca(OH)2;答案为吸收反应生成的水。
(7)根据题中信息可知,10mL硝基苯的物质的量为n(硝基苯)==0.1mol,则理论上可以生成苯胺0.1mol,所以苯胺的产率为×100%=60.2%;答案为60.2%。
【分析】(1)长玻璃管作用是冷凝回流,可以用冷凝管代替。
(2)A.类比浓硫酸稀释,应将浓硫酸接入到硝酸中。
C.选择萃取剂时,两种溶剂不能互溶,乙醇与水互溶。
(3)粗硝基苯含有硫酸和硝酸,用碱吸收。
(4)②测定的溶液温度,温度计水银球插入到溶液中;⑥测定蒸汽温度,水银球位于三劲烧瓶出气口处。
(5)由题可知,苯胺容易被氧化,通入氢气目的是排除空气。
34.【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压漏斗);内管与冷却水的接触面积更大,冷凝效果更好
(2)缓慢滴加溶液,采用冰水浴给反应装置降温
(3)蒸馏
(4)减少产品因溶解而造成的损失;重结晶
(5)99.2%;D
【解析】【解答】(1) 仪器A是为了平衡气压,液体顺利流入三颈烧瓶中,名称为恒压滴液漏斗(或恒压漏斗), 使用仪器B的优点是内管与冷却水的接触面积更大,冷凝效果更好 ;
(2) 要控制反应温度为8~12℃,需缓慢滴加溶液,采用冰水浴给反应装置降温 ;
(3) 乙醚和糠醇互溶,沸点不同,可用蒸馏分离混合物;
(4)步骤3中洗涤粗糠酸用冷水的原因是减少产品因溶解而造成的损失 , 进一步将粗糠酸提纯,应采用的方法是重结晶;
(5) 糠酸纯度为0.08x0.0248x100/20x112/1.12x100%=99.2%;
A. 蒸馏水洗净后,末用标准溶液润洗碱式滴定管 ,标准溶液浓度变小,消耗体积偏大,比实际偏高,A不符合题意;
B.指示剂酚酞溶液滴加过多,消耗体积偏大,比实际偏高,B不符合题意;
C.锥形瓶内壁用蒸馏水洗净后,再用配制好的糠酸样品溶液润洗2~3次,将润洗液倒掉,再装入 糠酸样品溶液,进行中和滴定,消耗体积偏大,比实际偏高,C不符合题意;
D.滴定前仰视碱式滴定管液面读数,滴定后俯视碱式滴定管液面读数,二次读数之差偏小,消耗体积偏小,比实际偏低,D符合题意;
【分析】(1) 恒压滴液漏斗是为了平衡气压,液体顺利流入三颈烧瓶中,内管与冷却水的接触面积更大,冷凝效果更好 ;
(2) 要控制反应温度,需缓慢滴加溶液,采用冰水浴给反应装置降温 ;
(3) 乙醚和糠醇互溶,沸点不同,可用蒸馏分离混合物;
(4)用冷水可减少产品因溶解而造成的损失 , 进一步提纯,采用的方法是重结晶;
(5) 纯度的计算;
A. 蒸馏水洗净后,末用标准溶液润洗碱式滴定管 ,消耗体积偏大;
B.指示剂酚酞溶液滴加过多,消耗体积偏大;
C.锥形瓶内壁用蒸馏水洗净后,再用配制好的糠酸样品溶液润洗2~3次,将润洗液倒掉,再装入 糠酸样品溶液,进行中和滴定,消耗体积偏大;
D.滴定前仰视碱式滴定管液面读数,滴定后俯视碱式滴定管液面读数,二次读数之差偏小,消耗体积偏小。
35.【答案】(1)(恒压)滴液漏斗;a
(2)B
(3)防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应
(4)使制备时部分生成乙酰乙酸乙酯的钠盐转化为乙酰乙酸乙酯
(5)C
(6)53%
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知仪器X的名称是(恒压)滴液漏斗,从下口进水,可以增大冷却水和蒸汽的接触面积,提高冷却效果,所以冷凝水从a端流进。
(2)制备反应需要加热才能发生,由于乙酰乙酸乙酯温度超过95℃易分解,所以装置甲的最适合的加热方式水浴,故答案为:B;
(3)由于空气中含有水蒸气,为防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应,所以装置Y盛放碱石灰;
(4)制备时部分生成乙酰乙酸乙酯的钠盐,加入乙酸使乙酰乙酸乙酯的钠盐变为乙酰乙酸乙酯,加乙酸过少不能使其钠盐恢复为乙酰乙酸乙酯或恢复不完全,加乙酸过多会增加除掉剩余乙酸时Na2CO3的用量及增加分离的时间,所以滴加50%乙酸至恰好呈弱酸性,故答案为:使制备时部分生成乙酰乙酸乙酯的钠盐转化为乙酰乙酸乙酯;
(5)蒸馏时温度计测量蒸汽的温度,所以温度计水银球的位置应该放在蒸馏烧瓶支管出口处,
故答案为:C。
(6)8.8g乙酸乙酯的物质的量是0.1mol,根据方程式可知理论上生成乙酰乙酸乙酯的质量是0.05mol×130g/mol=6.5g,由于最终得到乙酰乙酸乙酯3.43g,则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为≈53%。
【分析】(1)X名称为恒压分液漏斗,目的为平衡压强,使液体顺利流下。
(2)结合题目信息可知,乙酰乙酸乙酯在高于95℃时极易分解,所以采用水浴加热。
(3)放在装置尾部的碱石灰目的有2种,1.是吸收尾气,2.是防止外界物质进入装置内部干扰实验。
36.【答案】(1)碳碳双键
(2)A
(3)D;A
(4)C3H8
【解析】【解答】(1)B为乙烯CH2=CH2,官能团是碳碳双键;
(2)上述物质C是丙烷,与其互为同系物的是甲烷,A正确;
(3)等物质的量时,物质分子中含有的C、H原子数越多,消耗O2就越多。A表示甲烷CH4,B表示乙CH2=CH2,C表示丙烷C3H8,D表示苯C6H6,E表示丙烷C3H8。假设各种物质的物质的量都是1mol,1mol CH4完全燃烧消耗O2的物质的量是2mol,1mol乙烯完全燃烧消耗O2的物质的量是3mol;1mol丙烷完全燃烧消耗O2的物质的量是5mol;1mol苯完全燃烧消耗O2的物质的量是7.5mol。可见等物质的量的上述烃,完全燃烧消耗O2的物质的量最多的是苯,序号是D;当烃等质量时,由于消耗1mol O2需4mol H原子,其质量是4g;同样消耗1mol O2,需1molC原子,其质量是12g。若都是12g,则H元素要消耗3molO2,C元素消耗1molO2,所以等质量的不同烃,有机物中H元素的含量越高,消耗O2就越多,由于CH4中H元素含量最多,所以等质量时完全燃烧时消耗O2最多的是CH4,其序号是A;
(4)根据物质的球棍模型可知,烃E表示的是丙烷,分子式是C3H8。
【分析】(1)根据B的球棍模型可知表示的是乙烯,含有碳碳双键;
(2)由C的结构简式可知其为丙烷,属于烷烃,据此判断是否属于烷烃即可;
(3)等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量需要根据碳原子和氢原子数目的多少进行比较;等质量的不同烃,有机物中H元素的含量越高,消耗O2就越多;
(4)根据球棍模型判断E的分子式。
37.【答案】(1)CH3CH3OH;聚乙烯;酯基
(2)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;取代(或酯化)反应;防倒吸;饱和碳酸钠溶液
【解析】【解答】 B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平 ,则B为乙烯,A为乙醇,C为乙醇钠,D为乙醛,E为乙酸乙酯
(1)乙醇的结构简式, CH3CH3OH ,乙烯加聚反应得到的产物为聚乙烯,E中官能团的名称为酯基
(2)乙醇与钠的反应: 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇的催化氧化反应: 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
(3)制取乙酸乙酯: CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O ,反应类型为酯化反应或取代反应,干燥管的作用为防止倒吸,c溶液为饱和碳酸钠。
【分析】本题的突破点在B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,可知B为乙烯,则根据官能团,及给的提示,可推测接下来的有机化合物,及有机反应。
38.【答案】(1);
(2)2-乙基-1-己醇
(3)
(4)
(5)d
【解析】【解答】(1)由分析可知B的结构简式为CH2=CHCHO,G的结构简式为 ;故答案为:CH2=CHCHO; ;
(2)C8H17OH为 ,与-OH相连的C原子为第1位碳原子编号来命名,其名称为2-乙基-1-己醇;故答案为:2-乙基-1-己醇;
(3)F为苯甲醚,X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的一溴取代物有两种,X为酚,甲基与酚羟基处于对位,则X为 ;故答案为: ;
(4)由信息Ⅰ,D与G合成Q,并生成HBr,反应⑥的化学方程式为 ;故答案为: ;
(5)B为烯醛,C为烯酸,均含C=C键,但羧基中的C=O不能与氢气发生加成反应;
a.均含C=C键,则二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,故a正确;
b.C中含-COOH,能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,而B不能,故b不正确;
c.1mol B最多消耗44.8L(标准状况)氢气,而C消耗22.4L氢气,故c不正确;
d.B中含-CHO,C中含-COOH,二者都能与新制氢氧化铜悬浊液反应,故d正确;
故答案为ad。
【分析】由A、B的分子式及的结构简式C可知,A为CH3CH=CH2,B为CH2=CHCHO,由信息Ⅱ可知,C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与碳酸氢钠反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢原子,则C8H17OH为 ,与丙烯酸发生酯化反应生成D,由流程图可知,F为 等,因F不能与NaOH溶液反应,所以F为苯甲醇或苯甲醚,由F和G的分子式可知,F与溴发生取代反应,又G的核磁共振氢谱中有3组峰,说明G中有3种位置的H原子,所以G为 。
39.【答案】(1)1,6-己二醇;溴原子、酯基
(2)氧化反应;减压蒸馏(或蒸馏)
(3) +CH3CH2OH +H2O;a
(4)5;
(5)c
(6)
(7) 或
【解析】【解答】(1)A为 ,是二元醇,系统命名法名称为1,6-己二醇,D 为 ,官能团为溴原子和酯基。(2)由以上分析可知,B→C 的反应类型为氧化反应,从反应所得液态有机混合物中提纯 B 的常用方法为减压蒸馏(或蒸馏)。(3)C→D是酯化反应,化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O。C 和 D 的组成元素相同,所以在元素分析仪上有相同的信号峰,但C和D的官能团不完全相同、不同化学环境的氢原子的个数不同、相对分子质量不同,所以在红外光谱仪、核磁共振仪和质谱仪的信号峰都不完全相同,
故答案为:a。 (4)C的分子式为C6H12O2Br,不饱和度为1;它的同分异构体 W可发生银镜反应,说明分子中有醛基; 1 mol W 最多与 2 molNaOH 发生反应,说明分子中有1个酯基,酯基和溴原子都会消耗NaOH;水解产物之一可被氧化成二元醛,说明水解后得到二元醇,且两个羟基都连在链端。则满足上述条件的 W 为HCOOCH2CH2CH2CH2CH2Br、HCOOCH2CH(CH2Br)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)CH2CH2Br、HCOOCH2CH2CH(CH3)CH2Br、 ,共5种。若 W 的核磁共振氢谱具有四组峰,则为 。(5)由以上分析可知,F 与 G 的关系为顺反异构,
故答案为:c。(6) 由以上分析可知,M 的结构简式为 。(7) 以 和 为原料制备 , 可以参照题干中D→E的反应,需要先制备卤代烃和含碳氧双键的物质,所以可以是把1-丙醇氧化为丙醛,把2-丙醇转化为2-溴丙烷: ;也可以是把2-丙醇氧化为丙酮,把1-丙醇转化为1-溴丙烷: 。
【分析】A中的一个羟基和HBr发生取代生成B,B被高锰酸钾氧化为C,C和乙醇发生酯化反应生成D,D经两步反应生成E,E发生碱性水解,然后酸化,生成F,F为顺式结构,在NaNO2和HNO3作用下变为反式结构G,G和M反应生成N,对比G和N的结构可看出,M为 。
40.【答案】(1)羧基
(2)加成(或还原)
(3)2CO+3H2→CH3CHO+H2O
(4)B;C
【解析】【解答】(1)有机物C是乙酸,其中含有的官能团的名称是羧基。
(2)反应⑤ 乙醛和氢气发生加成反应生成乙醇,即反应类型为加成反应。
(3)根据原子守恒可知③的反应方程式为2CO+3H2→CH3CHO+H2O。
(4)A.第①步是煤的气化,A不符合题意;
B.乙醛和乙酸都可以与新制氢氧化铜发生反应,B符合题意;
C.有机物乙酸和乙醇的水溶液都具有杀菌消毒作用,C符合题意;
D.乙酸乙酯与有机物D混合物的分离,可以用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液的方法,乙酸乙酯能与氢氧化钠反应,D不符合题意;
故答案为:BC
【分析】“烃A对H2的相对密度为14,”则烃A的相对分子质量为28,故烃A为乙烯(C2H4);B能发生银镜反应,则B为乙醛(CH3CHO);B与H2发生加成反应,乙醛还原为乙醇,因此产物D的化学式为CH3CH2OH;烃A(C2H4)与O2反应生成C,且C和D反应生成CH3COOCH2CH3,因此C的结构简式为CH3COOH;据此结合题干设问进行分析作答。
41.【答案】(1)NaOH醇溶液、加热
(2)氯气
(3)CH2ClCH2Cl+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaCl
【解析】【解答】(1)卤代烃在NaOH醇溶液、加热的条件下可以发生消去反应;(2)反应②为乙烯和卤素的加成,可以选用的无机试剂为氯气、溴等;(3)反应③为卤代烃的水解反应,要与反应②中选择的试剂对应,化学方程式为CH2ClCH2Cl+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaCl。
【分析】CH3CH2Cl发生消去反应生成的X为CH2=CH2,乙烯与氯气发生加成反应生成Y为CH2ClCH2Cl,Y再发生水解生成乙二醇。
42.【答案】(1)丙炔;C6H9O2I
(2)取代反应;加成反应
(3)
(4)羟基、酯基
(5)
【解析】【解答】(1)A是 ,化学名称是丙炔,E的键线式是 ,分子式是C6H9O2I;
(2)A生成B是丙炔与氯气在光照条件下发生取代反应生成 ,反应类型是取代反应;G生成H是 与氢气发生加成反应生成 ,反应类型是加成反应;
(3)根据以上分析,D的结构简式为 ;
(4)Y是 ,含氧官能团的名称为羟基、酯基;
(5)根据E和H反应生成Y,E与苯甲醛在Cr-Ni催化下发生偶联反应生成 。
【分析】丙炔与氯气在光照条件下发生取代反应生成 , 和NaCN发生取代反应生成 , 水解为 , 和乙醇发生酯化反应生成 ;由RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO+H2O反应可知F是苯甲醛,G是 。据此解答。
43.【答案】(1)羟基;取代反应
(2)
(3)
(4)
(5)A;B;C;D
(6)
【解析】【解答】(1)A是,所含的官能团为羟基,A→B是与溴反应生成,反应类型为取代反应;
(2)根据信息①,和CH3ONa反应生成,反应方程式为;
(3)与反应生成和水,反应的化学方程式为;
(4)根据以上分析,H分子中有三个六元环状结构,其结构简式为;
(5)A.分子中有羟基、羰基、醚键3种含氧官能团,所有碳原子均为sp2杂化,故A正确;
B.黄芩素分子中含有酚羟基,能与Na2CO3溶液反应,能与发生取代反应,含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,故B正确;
C.不饱和度为11,所以可能存在含苯环、碳碳三键和羧基的同分异构体,故C正确;
D.酚羟基易被氧化,黄岑素含有酚羟基,“H→黄岑素”反应中通入N2的目的可能是防止黄岑素被氧化,故D正确;
选ABCD。
(6)Ⅰ与NaHCO3溶液反应产生气体,说明I含有羧基,根据原子守恒,由D、G的结构简式逆推,可知I的结构简式为。
【分析】根据流程图中A的分子式和黄芩素的结构简式,可推出A为苯酚();与A相比,B比A多3个溴原子,少3个氢原子,说明A→B发生取代反应,则B的结构简式为;结合已知信息①和酚羟基的性质可推出D的结构简式为;根据已知信息②可推出E的结构简式为;根据已知信息③,醛基与羰基发生反应,可推出F中含有醛基,结合黄芩素的结构简式,则F的结构简式为,进一步推出G的结构简式为;根据黄芩素的结构简式可知H中含有3个六元环,与G的分子式(C18H18O5)对比,H比G少了1个碳原子、4个氢原子,可推出H的结构简式为。结合有机物的结构和性质进行分析。
44.【答案】(1)B;D
(2);放热
【解析】【解答】(1)A.丙烯氧化制丙烯酸为氧化反应,A选项不正确;
B.丙烯酸乙酯中含有碳碳双键,能发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B选项正确;
C.乙烯中碳碳双键上的C原子是sp2杂化,而乙醇中C原子都是单键,是sp3杂化,C选项不正确;
D.F原子电负性最大,导致F-C极性大于H-C,三氟乙醇的羟基的极性相比较更大,导致其羟基上氢原子更活泼,D选项正确;
故答案为:BD;
(2)丙烯酸乙酯含有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚合物,反应方程式为:;该反应产物混乱度增大,即ΔS>0,因可自发进行聚合,可推测ΔH<0,即该反应是放热反应。
【分析】CH2=CH2与H2O(无机物M)催化加成生成C2H5OH(有机物A),CH2=CHCH3催化氧化生成CH2=CHCOOH(有机物B),C2H5OH与CH2=CHCOOH发生酯化反应生成CH2=CHCOOC2H5。
45.【答案】(1)酯基、(酚)羟基
(2)取代反应;溶液;
(3)E’会使产品为两种有机物的混合物(产品不纯)
(4)
(5)8
(6)
【解析】【解答】(1)由(+)-Angelmarin的结构简式可知,酯基能与氢氧化钠发生水解反应,酚羟基能与氢氧化钠发生中和反应,所以能与氢氧化钠发生反应官能团的名称为酯基和酚羟基;
(2)由A的分子式和C的结构简式,可知A的结构简式为:,B的结构简式为:,所以的反应为取代反应;因为A中含有酚羟基,B中没有酚羟基,酚羟基能与发生显色反应,所以检验B中是否含有A的试剂为;根据已知反应Ⅰ,D的结构简式为:;
(3)E表示键伸向纸面外结构,表示键伸向纸面外和键伸向纸面内两种结构,所以会使产品为两种有机物的混合物(产品不纯);
(4)根据合成路线信息,的化学方程式为:;
(5)A的结构简式为:,符合下列条件:①含有苯环②能水解且能发生银镜反应,含有官能团:;③能与碳酸钠溶液反应,含有酚羟基,有结构:(1,2,3表示羟基的位置)3种,3种, 2种,共8种。
(6)根据合成路线,以和为原料合成,最优的合成路线为:
【分析】(1)依据官能团的性质分析;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;依据官能团的性质分析;依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;
(3)考虑生成副产物;
(4)根据合成路线信息,依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(6)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
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