2024届高三化学二轮复习——有机化合物的组成与结构
一、单选题
1.关于有机物说法正确的是( )
A.有机物可分烃和烃的衍生物
B.含有碳、氢元素的化合物叫烃
C.有机物都不溶于水,但易溶于有机溶剂
D.有机物都能燃烧
2.有机物种类繁多的主要原因是( )
A.自然界中存在着多种形式的、大量的有机物
B.碳原子能与其它原子形成四个共价键,且碳原子间也相互成键
C.有机物除了含碳元素外,还含其他多种元素
D.有机物分子结构十分复杂
3.某有机物的结构为 ,下列有关说法正确的是()
A.1mol该物质与足量浓溴水反应,最多消耗2molBr2
B.1mol该物质最多能与2molNaOH反应
C.1mol该物质最多能与3molH2加成
D.该物质的核磁共振氢谱共有6个吸收峰
4.下列说法错误的是( )
A.CH3CONH2属于羧酸衍生物,可发生水解反应
B.核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基
C.油脂在碱性溶液中的水解反应称为皂化反应
D.麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应,且水解产物相同
5.某有机物的键线式如图,下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.该有机物分子式为
B.该有机物与钠完全反应时,二者物质的量之比为
C.1mol该有机物可以与2mol氢气发生加成反应
D.该有机物中所有碳原子可以共面
6.最近我国科学家研制一种具有潜力的纳米电子学材料——石墨炔,图中丁为它的结构片段。下列有关说法中,错误的是( )
A.甲分子中的6个溴原子位于同一平面上
B.丙的二氯代物有2种
C.甲在一定条件下能与NaOH溶液反应,且1mol甲最多消耗NaOH 12mol
D.石墨炔和C60是碳的同素异形体
7.苯乙醛可用于制备工业香料,工业上通过以下途径制备苯乙醛。下列说法错误的是 ( )
A.反应①和④的原子利用率均为
B.乙烯、苯乙醇、苯乙醛均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.向2 mL10%的硫酸铜溶液中滴加5滴2%的氢氧化钠溶液,再加入0.5 mL苯乙醛溶液,加热,有砖红色沉淀出现
D.预测可以发生反应
8.高分子树脂X的合成路线如下。
下列说法不正确的是( )
A.高分子X中存在氢键 B.甲的结构简式为
C.①的反应中有水生成 D.高分子X水解可得到乙
9.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的,下列有机物命名正确的是( )
A. 1,4﹣二甲基丁
B. 3﹣甲基丁炔
C. 二甲基苯
D. 2﹣乙基﹣1﹣丁烯
10.酚酞是制药工业原料,其结构如图所示。下列关于酚酞的说法错误的是( )
A.含有酚羟基、酯基两种含氧官能团
B.能发生取代反应、加成反应、氧化反应
C.苯环上的一个氢原子被溴取代的产物有2种
D.1 mol 酚酞最多消耗9 mol H2
11.某烷烃相对分子质量为86,如果分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个 ,则符合该结构的所有烷烃的一氯取代物总共有几种( )
A.10种 B.9种 C.8种 D.7种
12.有机物 的命名正确的是( )
A.新戊烷 B.异丁烷 C.2﹣甲基丁烷 D.2﹣乙基丙烷
13.下列说法正确的是( )
A.利用红外光谱或核磁共振谱均可鉴别乙醇和二甲醚
B.2-甲基丁烷也称为异丁烷
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.葡萄糖、蔗糖不属于高分子化合物,而油脂和蛋白质均属于高分子化合物
14.乙氧酰胺苯甲酯常用作氨丙啉等抗球虫药的增效剂,其结构简式如图所示。下列关于乙氧酰胺苯甲酯的说法错误的是( )
A.所含官能团为酰胺基、醚键、酯基
B.与其苯环上取代基相同的芳香族化合物有9种
C.分子中最多有12个碳原子共面
D.其水解产物一定条件下都能发生缩聚反应
15.近年来流行喝苹果醋.苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品.苹果酸(α﹣羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质,苹果酸的结构如图所示,下列相关说法不正确的是( )
A.苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B.苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应
C.苹果酸在一定条件下能发生消去反应
D.苹果酸不能发生缩聚反应
16.某有机物a的分子式和己烷相同,且主链上有4个碳原子,则下列关于a 的观点正确的是
A.a分子中可能有三个甲基
B.a的一氯代物可能有三种
C.a的分子式为C6H10
D.a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
17.芳香化合物M的结构简式为 ,关于有机物M的说法正确的是( )
A.有机物M中含有四种官能团
B.1 molNa2CO3最多能消耗1 mol有机物M
C.1 mol M和足量金属钠反应生成22.4 L气体
D.有机物M能发生取代、氧化和加成反应
18.阿司匹林是居家常备药,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为C9H10O4 B.只含一种含氧官能团
C.能与溴水发生加成反应 D.能溶解在氢氧化钠溶液中
19.近年来科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C100分子,最内部是由20个碳原子构成的正12面体,外层的60个碳原子形成12个独立的正五边形,处于中间层次的20个碳原子将内外层碳原子连接在一起,当C100与足量氢气完全反应时,每个碳原子形成四个共价单键,其产物的分子式应为( )
A.C100H100 B.C100H80 C.C100H60 D.C100H40
20.已知二种有机物M( )、N( )、R( ).下列说法正确的是( )
A.均可发生取代反应和氧化反应 B.R六元环上的一氯取代物有2种
C.M的分子式为: D.M中碳原子可能处于同一平面
二、综合题
21.α﹣松油醇的合成路线如下:
可供选择的试剂:①Br2②H2③O2
已知:
请回答:
(1)试剂1是 ,试剂2是 .
(2)A至H中,能发生银镜反应的是 .
(3)D和G的结构简式分别是:D ;G .
(4)E转化为F的化学方程式是 .
(5)F转化为H的化学方程式是 .
22.下图为阿托酸甲酯的一种合成路线:
已知:反应③为取代反应,另一反应产物为乙醇
请回答下列问题:
(1)已知A为芳香烃,其核磁共振氢谱中出现5个蜂,其面积比为1:1:2:2:2,则A的名称为 ,若要检验有机物B的官能团,则所使用的试剂除了有机物B和水之外,还需要的试剂有 、 、 (填化学式)。
(2)写出有关的化学方程式
反应② ;
反应③ 。
(3)阿托酸甲酯所含官能团的名称为 ;阿托酸甲酯有多种同分异构体,其中苯环上只有一个支链,既能与NaHCO3溶液反应,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
(4)阿托酸甲酯的另外一种合成路线如下图所示:
已知在多步反应过程中进行了下列4种不同的反应类型,请按照实际进行的反应顺序依次写出这四种反应类型的字母序号 。
a.取代反应 b.消去反应 c.加成反应 d.氧化反应
23.①已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的O2中燃烧,并使产生的气体全部通过如图所示装置中,得到如表中所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)。
实验前 实验后
(干燥剂+U形管)的质量 101.1g 102.9g
(石灰水+广口瓶)的质量 312.0g 314.2g
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为 g。假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为 g。
(2)生成的水中氢元素的质量为 g。
(3)生成的二氧化碳中碳元素的质量为 g。
(4)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为 。
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为 ,结构简式为 。
②有机物A是一种纯净的无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 解释或实验结论
⑴称取A物质18.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍 试通过计算填空: A的相对分子质量为
⑵A的核磁共振氢谱如图: A中含有 种氢原子
⑶另取A 18.0 g与足量的NaHCO3粉末反应,生成0.2 mol CO2,若与足量钠反应则生成0.2 mol H2 写出一个A分子中所含官能团的名称和数量:
⑷将此18.0 g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者依次增重10.8 g和26.4 g A的分子式为
⑸综上所述A的结构简式为
24.[化学——选修5:有机化学基础]维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线,其中部分反应略去。
已知以下信息:a)
b)
c)
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应物C含有三个甲基,其结构简式为 。
(4)反应⑤的反应类型为 。
(5)反应⑥的化学方程式为 。
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 个(不考虑立体异构体,填标号)。
(ⅰ)含有两个甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有环状结构。
(a)4 (b)6 (c)8 (d)10
其中,含有手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为 。
25.每年夏季,农民焚烧植物秸秆(主要成分是纤维素),既污染了环境,又浪费了资源.工业上以植物秸秆为原料合成某聚酯化合物的路线如下:
已知:A是常见医用消毒剂,又可作为能源.
(1)乙烯的结构式为 ,每个葡萄糖分子中有 个手性原子.
(2)由B得到乙炔的反应条件是 ,C→D反应类型是 .
(3)测定D中所含官能团的物理方法是 ;若B的相对分子量为99,则其名称为 .
(4)①D与新制氢氧化铜反应生成E的化学方程式为 ②C与F生成G的化学方程式为 ③A与O2在KOH中构成燃料电池的负极反应为
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.根据分子组成中是否含有碳、氢以外的元素,有机物可分为烃和烃的衍生物,故A符合题意;
B.仅含有碳、氢元素的化合物叫烃,含有碳、氢元素的化合物不一定是烃,如乙醇、乙酸属于烃的含氧衍生物,故B不符合题意;
C.大多数有机物不溶于水,而低级的醇、醛和羧酸等可溶于水,故C不符合题意;
D.大多数有机物可发生燃烧,如烃、烃的含氧衍生物等,而四氯化碳不能燃烧,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,把握有机物的组成、性质、有机反应为解答的关键。
2.【答案】B
【解析】【解答】有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子形成四个共价键,且碳原子之间也能相互成键,B符合题意;
故答案为:B
【分析】有机化合物的碳原子结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、该有机物中的酚羟基可与溴发生取代反应,碳碳双键可与溴发生加成反应,所以1mol该物质与足量淮溴水反应,最多消耗3molBr2,不符合题意;
B、酚羟基可与氢氧化钠反应,酯基可与氢氧化钠反应,且酯基水解后又生成酚羟基,所以1mol该物质最多能与3molNaOH反应,不符合题意;
C、苯环与碳碳双键均与氢气发生加成反应,所以1mol该物质晟多能与4molH2加成,不符合题意;
D、该物质中不存在对称结构,所以有6种H原子,符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.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;加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物;
B.该有机物中可以与氢氧化钠发生反应的结构是羟基和酯基;
C.可以与氢气发生加成反应的是苯环和碳碳双键;
D.有几种等效氢就有几种核磁共振吸收峰。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.CH3CONH2是乙酰胺,属于羧酸衍生物,可发生水解反应,A不符合题意;
B.核酸是由核苷酸聚合形成的高分子化合物,它是生命的最基本物质之一,水解的最终产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基,B不符合题意;
C.油脂在碱性溶液中的产物高级脂肪酸钠,可用于制备肥皂,又称为皂化反应,C不符合题意;
D.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖;麦芽糖水解生成葡萄糖,可见二者水解产物不同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.CH3CONH2属于羧酸衍生物,能发生水解;
B.核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基;
C.油脂在碱性溶液中的水解反应为皂化反应。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.该有机物分子式为,A项不符合题意;
B.该有机物与钠完全反应时,1个羧基,2个羟基都可消耗钠,故该有机物与钠完全反应时,二者物质的量之比为1:3,B项符合题意;
C.羧基不能与氢气加成,所以1mol该有机物只能与1mol氢气发生加成反应,C项不符合题意;
D.该有机物的六元环并非苯环,不可能做到所有碳原子共面,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、分子式的判断要注意相同元素的原子要合并;
B、有机物只能可以和钠反应的官能团有-COOH、羟基;
C、和氢气发生加成反应的官能团有碳碳双键、碳碳三键、苯、醛基、酮基;
D、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。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.苯环为平面型结构,故甲中6个溴原子位于同一平面上,A项不符合题意;
B.丙分子中只有6个碳碳三键端碳上有氢原子可被氯原子取代,且这6个氢等效,类比苯环上二氯代物有3种结构,可知丙的二氯代物有3种,故B符合题意;
C.甲中的-Br原子和氢氧化钠先水解生成酚羟基,酚羟基在和氢氧化钠溶液中和,故在一定条件下能与NaOH溶液反应,且1mol甲最多消耗NaOH12mol,C项不符合题意;
D.石墨炔和C60均是碳元素构成的单质,故两者互为同素异形体,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据结构式,苯中所有的原子均共面,甲与氢氧化钠反应,得到的是酚,继续与氢氧化钠反应,丙中的所有的均在共面,二氯取代物共有三种,间,邻,对位,根据组成元素即可判断石墨炔是碳单质,与C60互为同素异形体,结合选项进行判断
7.【答案】C
【解析】【解答】A.反应①中乙烯与O2反应产生,原子利用率达到100%,反应④中与苯发生取代反应完全变为目标产物苯乙醇,因此该反应中原子利用率也达到100%,A不符合题意;
B.乙烯、苯乙醇、苯乙醛化学性质活泼,均具有强的还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B不符合题意;
C.由于CuSO4溶液过量,显酸性,因此加入0.5 mL苯乙醛溶液,加热时不会产生砖红色沉淀。操作时,应该是向2 mL10%的NaOH溶液中滴入5滴2%的CuSO4溶液,使溶液显碱性,然后再加入0.5 mL苯乙醛溶液,加热煮沸,这时有砖红色沉淀出现,C符合题意;
D.根据苯与发生取代反应产生苯乙醇可预测反应:可以发生,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.反应①的方程式为,反应④的方程式为,原子利用率均为100%;
B.乙烯、苯乙醇、苯乙醛均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C.配制氢氧化铜悬浊液时,使用的氢氧化钠溶液必须过量;
D.类比反应④可知,能发生反应。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.高分子X中羧基之间可形成分子间氢键,A选项是正确的;
B.通过合成路线可以推知:甲是丙烯酸,结构简式为: ,B选项是正确的;
C.①反应为取代反应,氨基去掉一个H,HCHO去掉一个O形成H2O,所以反应①有水生成,C选项是正确的;
D.高分子水解的部分是酰胺基,得到的水解产物是H2NCH2NH2,没有乙生成。D选项是错误的。
故答案为:D。
【分析】A.氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键;
B.有机物的结构简式不能省略其官能团;
C.氨基上去掉的H与HCHO去掉的O构成H2O;
D.酰胺基水解反应属于取代反应,断开的是C-N键。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A. 中不存在侧链,其名称为正己烷,故A错误;
B. 为炔烃,编号从距离碳碳三键最近的一端开始,该有机物正确的名称为:3﹣甲基﹣1﹣丁炔,故B错误;
C. 中含有两个甲基,命名中必须指出两个甲基的位置,该有机物名称为邻二甲苯,故C错误;
D. 为烯烃,碳碳双键在1号C,在2号C含有1个乙基,该有机物的名称为:2﹣乙基﹣1﹣丁烯,故D正确;
故选D.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长:选最长碳链为主链;②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;③近:离支链最近一端编号;④小:支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
10.【答案】C
【解析】【解答】A. 根据结构简式可判断分子中含有酚羟基、酯基两种含氧官能团,A说法不符合题意;
B. 含有酚羟基、酯基和苯环,能发生取代反应、加成反应、氧化反应,B说法不符合题意;
C. 苯环上氢原子的种类超过2种,其苯环上的一个氢原子被溴取代的产物超过2种,C说法符合题意;
D. 分子中含有3个苯环,1 mol酚酞最多消耗9 mol H2,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据结构式可以确定分子式,以及含有官能团和官能团的个数,1个酚酞分子含有2个酚羟基、一个酯基,可发生取代、加成、氧化反应等,酚酞含有三个苯环,不具有对称性,故氢原子的种类超过两种,苯环可以氢气加成,1mol酚酞含有3mol苯环,故需要9mol氢气
11.【答案】B
【解析】【解答】烷烃相对分子质量为86,则该烷烃含有的碳原子数目为: =6,该烷烃为己烷;分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个 ,说明该烷烃只含有1个支链,其支链不可能为乙基,只能是甲基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为:①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有:5+4=9种,
故答案为:B
【分析】根据烷烃的相对分子质量计算出烷烃中含有的碳原子数,可知为乙烷,再结合题干信息分析其结构简式,据此解答即可得出答案。
12.【答案】C
【解析】【解答】解: 中最长碳链含有4个C,其主链为丁烷,编号从左边开始,则2号C含有1个甲基,其名称为:2﹣甲基丁烷,
故选C.
【分析】该有机物为烷烃,最长碳链含有4个C原子,主链为丁烷,在2号C含有1个甲基,据此写出其名称.
13.【答案】A
【解析】【解答】A. 乙醇和二甲醚的官能团和对称性均不相同,故可用红外光谱和核磁共振氢谱来鉴别,A符合题意;
B. 2-甲基丁烷含有的碳原子数为5,也称为异戊烷,B不符合题意;
C. C4H9Cl有4种同分异构体,C不符合题意;
D. 油脂虽然分子量较大,但不是高分子化合物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】记忆C1-C5的烷烃的一元取代物分别有1、1、2、4、8种,可快速解题。
14.【答案】D
【解析】【解答】A. 所含官能团为酰胺基、醚键、酯基三种,故A不符合题意;
B. 苯环含有3个不同的取代基,则对应的同分异构体有10种,则与该物质苯环上取代基相同的芳香族化合物有9种,故B不符合题意;
C. 苯环上6个C,其它取代基上和6个碳均可通过单键旋转与苯环共面,分子中最多有12个碳原子共面,故C不符合题意;
D. 水解产物含有甲醇、乙酸等,不能发生聚合反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据结构简式确定官能团;
B. 依据位置异构确定;
C. 苯环是平面结构;
D. 依据官能团决定性质分析。
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A.含有羧基、酯基,可发生酯化反应,故A正确;
B.与﹣OH相连的C上含1个H,则催化氧化生成酮,故B正确;
C.含﹣OH,且与﹣OH相连C的邻位C上含H,则可发生消去反应,故C正确;
D.含﹣COOH、﹣OH,可发生缩聚反应,故D错误.
故选D.
【分析】由结构可知,分子中含2个﹣COOH和1个﹣OH,结合醇与羧酸的性质来解答.
16.【答案】B
【解析】【解答】
A.根据以上分析可知,a的结构碳链可能有两种情况:①、②,a分子中可能有两个甲基,不符合题意;
B.①的一氯代物有3种,②的一氯代物有2种,所以a的一氯代物可能有三种,符合题意;
C.己烷分子式为C6H14,有机物a的分子式和己烷相同,不符合题意;
D.a是烷烃,与溴取代应是溴蒸气和光照条件,不符合题意。
【分析】己烷分子式是C6H14,有机物a分子式与己烷相同,则其分子式也是C6H14,属于烷烃,主链有4个碳原子,支链为2个甲基,2个甲基可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上,其同分异构体有:①CH3CH2C(CH3)3;②CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3。
17.【答案】D
【解析】【解答】解:A.有机物含有碳碳双键、羧基、羟基3种官能团,故A错误;
B.只有﹣COOH与Na2CO3反应,则1mol Na2CO3最多能消耗2mol有机物M,故B错误;
C.﹣COOH、﹣OH均与Na反应生成氢气,1mol M和足量金属钠反应生成1mol氢气,但状况未知,体积不能确定,故C错误;
D.含﹣COOH、﹣OH可发生取代反应,含﹣OH可发生氧化反应,含C=C可发生氧化、还原、加聚反应,故D正确;
故选D.
【分析】有机物分子中含C=C、﹣COOH、﹣OH,结合烯烃、羧酸、醇的性质来解答.
18.【答案】D
【解析】【解答】A.根据结构式知,1个该分子中含有9个C原子,8个H原子,4个O原子,故其分子式为C9H8O4,A不符合题意;
B.有两种含氧官能团:羧基和酯基,B不符合题意;
C.不能与溴水发生加成反应,C不符合题意;
D.羧基和氢氧化钠发生酸碱中和反应,酯基在碱性条件下会水解,所以该分子能溶解在氢氧化钠溶液中,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据结构简式确定其分子式;
B.该物质的含氧官能团为羧基和酯基;
C.该物质不含能与溴水加成的官能团;
D.羧基、酯基能和NaOH溶液反应。
19.【答案】C
【解析】【解答】解:依题意,该物质结构共分为内、中、外三层,内层、中层有20个C原子,最外层有60个C原子.最内层的20个C原子之间相互连接,使每个C形成3个共价键,最外层的60个C原子形成12个分离的正五边形,使每个C形成2个共价键,中间层的20个C连接内外层C原子,使最内层每个C达到4个价键,中间层C也形成4个共价键,但最外层每个C只能形成3个价键,故最外层60个C原子还可以结合60个氢原子,使C原子达到四价,故选C.
【分析】依题意,该物质结构共分为内、中、外三层,内层、中层有20个C原子,最外层有60个C原子.最内层的20个C原子之间相互连接,使每个C形成3个共价键,最外层的60个C原子形成12个分离的正五边形,使每个C形成2个共价键,中间层的20个C连接内、外层C原子,使最内层每个C达到4个价键,中间层C也就形成4个共价键,但最外层每个C只能形成3个价键.
20.【答案】A
【解析】【解答】A.M、N、R均含有羟基、碳碳双键,羟基能发生取代反应和氧化反应 ,故A符合题意;
B.R六元环上的等效氢有三种,则一氯取代物有3种,故B不符合题意;
C. M的分子式为: ,故C不符合题意;
D.M中没有含有苯环,含一个甲基,四个亚甲基,一个次亚甲基,它们形成的是四面体结构,则10个碳原子不可能处于同一平面,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据M、N、R中结构简式即可找出三者均含有双键和羟基,均可以发生取代和加成以及氧化反应
B.找出R上六元环上氢原子的种类即可
C.根据M的结构简式即可写出分子式
D.M中含有多个饱和碳原子因此不可能共面
21.【答案】(1)O2;Br2
(2)CH3CHO
(3)CH2=CHCH(CH3)2;
(4)(CH3)2CBrCHBrCH3+2NaOH CH2=CH﹣C(CH3)=CH2+2NaBr+2H2O
(5)
【解析】【解答】解:由α﹣松油醇的结构、给予的反应信息,逆推可知H为 ,结合信息可知F为CH2=CH﹣C(CH3)=CH2,G与H互为同分异构体,则G为 .乙醇系列转化得到F,则乙醇与氧气发生催化氧化得到A为CH3CHO,由信息可知B为CH3CH(OH)CH(CH3)2,B发生消去反应得到C与D,C与溴发生加成反应得到E,E发生消去反应得到F,则D为CH2=CHCH(CH3)2,C为CH3CH=C(CH3)2,E为(CH3)2CBrCHBrCH3.(1)由上述分析可知,试剂1是O2,试剂2是Br2,故答案为:O2;Br2;(2)含有醛基的物质可以发生有机反应,A至H中能发生银镜反应的是:CH3CHO,故答案为:CH3CHO;(3)D的结构简式为CH2=CHCH(CH3)2,G的结构简式为 ,
故答案为:CH2=CHCH(CH3)2; ;(4)E转化为F的化学方程式是(CH3)2CBrCHBrCH3+2NaOH CH2=CH﹣C(CH3)=CH2+2NaBr+2H2O,
故答案为:(CH3)2CBrCHBrCH3+2NaOH CH2=CH﹣C(CH3)=CH2+2NaBr+2H2O;(5)F转化为H的化学方程式是: ,
故答案为: .
【分析】由α﹣松油醇的结构、给予的反应信息,逆推可知H为 ,结合信息可知F为CH2=CH﹣C(CH3)=CH2,G与H互为同分异构体,则G为 .乙醇系列转化得到F,则乙醇与氧气发生催化氧化得到A为CH3CHO,由信息可知B为CH3CH(OH)CH(CH3)2,B发生消去反应得到C与D,C与溴发生加成反应得到E,E发生消去反应得到F,则D为CH2=CHCH(CH3)2,C为CH3CH=C(CH3)2,E为(CH3)2CBrCHBrCH3,据此解答.
22.【答案】(1)苯乙烯;NaOH溶液稀;HNO3;AgNO3溶液
(2);
(3)碳碳双键、酯基;8
(4)cadb
【解析】【解答】A为芳香烃,结合B的分子式可知,A为苯乙烯或乙苯、二甲苯,A的核磁共振氢谱中出现5个峰,其面积比为1:1:2:2:2,则A为 ,与溴化氢发生加成反应生成B,B发生卤代烃的水解反应生成C,C可以连续发生氧化反应,则B为 ,C为 ,D为 ,E为 .苯乙酸与乙醇发生取代反应生成F为 ,F与甲酸甲酯发生取代反应生成 , 与氢气发生加成反应生成G为 ,G再发生消去反应得阿托酸乙酯;
(1)由上述分析可知,A为 ,名称为苯乙烯,B为 ,含有的官能团为溴原子,检验溴原子方法为:将卤代烃在NaOH水溶液、加热条件水解得到NaBr,再用稀硝酸酸化,最后加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成;
(2)反应②的化学方程式为: ;反应③的化学方程式为: ;
(3)由阿托酸甲酯的结构可知,所含官能团有:酯基、碳碳双键;阿托酸甲酯有多种同分异构体,其中苯环上只有一个支链,能与NaHCO3溶液反应,含有-COOH,又能使溴的四氯化碳溶液褪色,含有碳碳双键,可以苯环取代烯酸烃基中H原子得到,烯酸有:CH2=CHCH2COOH,CH3CH=CHCOOH,CH2=C(CH3)COOH,烃基分别有3、3、2种H原子,故符合条件的同分异构体共有8种;(4) 与溴发生加成反应得到 ,在在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到 ,再发生氧化反应得到 ,最后发生消去反应得到 ,故答案为cadb。
【分析】根据逆推法可得G为,又已知A为芳香烃,根据B的分子式可推A的分子式为C8H10或C8H8,又其核磁共振氢谱中出现5个蜂,其面积比为1:1:2:2:2故A为,则B为C为,D为,E为
再根据,有机物的性质取决于所带官能团的性质可解题
23.【答案】(1)1.8;5
(2)0.2
(3)0.6
(4)3:1
(5)CH4O;CH3OH;90;4;1个羧基、1个羟基;C3H6O3;
【解析】【解答】①(1)由题意知,燃料燃烧生成的H2O和CO2分别被干燥剂和澄清石灰水吸收,二者的增重量即为燃烧时产生的H2O和CO2的质量。m(H2O)=102.9g-101.1g=1.8g,m(CO2)=314.2g-312.0g=2.2g,反应生成的正盐CaCO3质量为m(CaCO3)= ×100g mol-1=5g,故答案为:1.8,5。
(2)m(H)= ×2g mol-1=0.2g,故答案为:0.2。
(3)m(C)= ×12g mol-1=0.6g,故答案为:0.6。
(4)m(C):m(H)=0.6g:0.2g=3:1,故答案为:3:1。
(5)燃料中n(C):n(H)= : =1:4,燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为CH4O,结构简式CH3OH,故答案为:CH4O,CH3OH。
②(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的相对分子质量=45×2=90,故答案为:90。
(2)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,故答案为:4。
(3)18.0gA的物质的量= =0.2mol,A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基,生成0.2molCO2,所以含有一个羧基;醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应则生成0.2molH2,羧基或羟基与钠反应生成氢气时,羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1,A与钠反应时,A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1,则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基,故答案为:1个羧基、1个羟基。
(4)18.0gA的物质的量= =0.2mol,浓硫酸增重10.8g,则生成水的质量是10.8g,生成n(H2O)= =0.6mol,所含有n(H)是1.2mol,碱石灰增重26.4g,生成m(CO2)是26.4g,n(CO2)= =0.6mol,所以n(C)是0.6mol,则n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6,则有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为C3H6O3,故答案为:C3H6O3。
(5)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种类型的等效氢原子,且氢原子的个数比是3:1:1:1,所以结构简式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)干燥剂的作用主要时吸收水,根据U型管的质量变化,即可计算出水的质量,广口瓶的作用吸收二氧化碳,根据二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量
(2)根据水的质量计算出氢元素的质量
(3)根据二氧化碳的质量计算出碳元素的质量
(4)根据元素的质量比即可计算出
(5)①根据元素的质量比计算出原子个数比,根据题目要求即可写出分子式和结构简式②根据密度和相对分子质量的比值,即可求出A相对分子质量,根据氢谱找出氢原子的种类即可,根据要求找出官能团,结合A的质量和产生水的质量和二氧化碳的质量确定分子式,根据条件即可写出结构简式
24.【答案】(1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(2)
(3)
(4)加成反应
(5)
(6)c;CH2=CHCH(CH3)COCH3( )
【解析】【解答】(1)A为 ,化学名称3-甲基苯酚(或间甲基苯酚),故答案为:3-甲基苯酚(或间甲基苯酚);(2)由分析可知,B的结构简式为 ,故答案为: ;(3)由分析可知,C的结构简式为 ,故答案为: ;(4)反应⑤为加成反应,H加在羰基的O上,乙炔基加在羰基的C上,故答案为:加成反应;(5)反应⑥为 中的碳碳三键和H2按1:1加成,反应的化学方程式为: ,故答案为: ;(6)C为 ,有2个不饱和度,含酮羰基但不含环状结构,则分子中含一个碳碳双键,一个酮羰基,外加2个甲基,符合条件的有8种,如下:CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2,其中,含有手性碳的为CH2=CHCH(CH3)COCH3( ),故答案为:c;CH2=CHCH(CH3)COCH3( )。
【分析】结合“已知信息a”和B的分子式可知B为 ;结合“已知信息b”和C的分子式可知C为 ;结合“已知信息c”和D的分子式可知D为 ,据此解答。
25.【答案】(1);4
(2)NaOH醇溶液、加热;氧化反应
(3)红外光谱;1,2﹣二氯乙烷
(4)CHOCHO+2NaOH+4Cu(OH)2 NaOOCCOONa+2Cu2O↓+6H2O;nHOCH2CH2OH+nHOOC﹣COOH +(2n﹣1)H2O;C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O(5)请写出以CH3CH2CH2CH2OH为原料,制备 的合成路线流程图(无极试剂任用),合成路线流程图示例如下:CH3CH2OH CH2=CH2答:以CH3CH2CH2CH2OH为原料,制备 的合成路线流程图为:CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CHBrCH2Br CH3CH2CH2CHOHCH2OH
【解析】【解答】解:植物秸秆主要为纤维素,水解得到葡萄糖,A是常见的消毒剂,又可作为能源,葡萄糖在酒化酶作用下得到的A为CH3CH2OH;A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成乙烯,由F、G的结构可知C为:HOCH2CH2OH,B可能为卤代烃,乙烯与卤素单质发生加成反应生成B为XCH2CH2X,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇,乙二醇发生氧化反应生成D为OHC﹣CHO,D进一步发生氧化反应生成HOOC﹣COOH,(1)乙烯中含有碳碳双键,乙烯的结构式为: ;葡萄糖的结构简式为:CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO,手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子,葡萄糖分子中中间4个C原子为手性碳原子,两端的两个C不属于手性碳原子,所以葡萄糖分子中含有4个C原子,故答案为: ;4;(2)由B转化为乙炔是卤代烃的消去反应,反应条件是:NaOH的醇溶液、加热;C转化为D是醇发生氧化反应生成醛,故答案为:NaOH醇溶液、加热;氧化反应;(3)测定D中所含官能团的物理方法是:红外光谱;若B是卤代烃:B为XCH2CH2X,相对分子质量为99,则:2X+28=99,解得:X=35.5,X为Cl元素,结构简式为:ClCH2CH2Cl,其系统命名法的名称是:1,2﹣二氯乙烷,故答案为:红外光谱;1,2﹣二氯乙烷;(4)D为乙二醛,D与新制氢氧化铜反应生成E的化学方程式为:CHOCHO+2NaOH+4Cu(OH)2 NaOOCCOONa+2Cu2O↓+6H2O;
C为:HOCH2CH2OH、F为nHOOC﹣COOH,二者反应生成G 的化学方程式为:nHOCH2CH2OH+nHOOC﹣COOH +(2n﹣1)H2O;A为乙醇,在乙醇燃料电池中,负极上是燃料乙醇发生失电子的氧化反应,在碱性环境下生成碳酸根离子和水,负极电极反应为:C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O,
故答案为:CHOCHO+2NaOH+4Cu(OH)2 NaOOCCOONa+2Cu2O↓+6H2O;nHOCH2CH2OH+nHOOC﹣COOH +(2n﹣1)H2O;C2H6O+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O;(5)以CH3CH2CH2CH2OH为原料制备 ,正丁醇先发生消去反应生成1﹣丁烯,1﹣丁烯与溴发生加成反应生成1,2﹣二溴丁烷,1,2﹣二溴丁烷在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应生成1,2﹣丁二醇,1,2﹣丁二醇发生催化氧化生成 ,制备流程为:CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CHBrCH2Br CH3CH2CH2CHOHCH2OH ,
答:以CH3CH2CH2CH2OH为原料,制备 的合成路线流程图为:CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CHBrCH2Br CH3CH2CH2CHOHCH2OH .
【分析】植物秸秆主要为纤维素,水解得到葡萄糖,A是常见的消毒剂,又可作为能源,葡萄糖在酒化酶作用下得到的A为CH3CH2OH;A在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成乙烯,由F、G的结构可知C为:HOCH2CH2OH,B可能为卤代烃,乙烯与卤素单质发生加成反应生成B为XCH2CH2X,B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇,乙二醇发生氧化反应生成D为OHC﹣CHO,D进一步发生氧化反应生成HOOC﹣COOH,据此进行解答.