第三章《烃的衍生物》单元测试(含解析)2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第三章《烃的衍生物》单元测试(含解析)2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-05-09 23:29:36

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第三章《烃的衍生物》单元测试
一、单选题
1.一种具有活性的物质,结构简式为HOOC(CH2)4CH=CH(CH2)4CH2OH,下列有关该物质的叙述正确的是
A.分子式为C12H20O3
B.能分别使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,二者发生反应的类型相同
C.不能与碳酸钠溶液反应
D.标准状况下,1mol该有机物与足量金属钠反应能产生22.4LH2
2.下列有机物:①CH3OH ②CH3CH2OH ③ ④ ⑤⑥。下列判断正确的是
A.①②③③④⑤⑥之间的关系为同系物
B.能被催化氧化为醛的有机物有4种
C.可发生消去反应的有机物有4种
D.③⑥互为不是同分异构体
3.有机物M是合成青蒿素的原料之一,M的结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.分子式为 B.能发生氧化反应
C.1molM能与4molNaOH反应 D.烃基上的一氯代物只有一种
4.表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.23g物质中所含C-H键数为
B.1.12L乙烷和丙烯的混合气体中所含C-H键数为
C.标况下1.12L甲醛与足量银氨溶液反应生成21.6g固体
D.0.1mol与足量充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数为
5.有机物E是临床广泛应用的抗抑郁药物,其结构简式如图所示,下列关于有机物的说法正确的是
A.属于分子中所有碳原子共面的芳香烃
B.与乙醇互为同系物
C.能发生取代反应和氧化反应
D.分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团
6.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实解释不正确的是
A.酮是重要的有机溶剂,丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂
B.食用油和白酒都应密封保存
C.苯酚对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,可立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
D.溴乙烷可与其他药物制成气雾剂,用于运动中的急性损伤,其在汽化时有冷冻麻醉作用
7.丙烯酸经乙酯(可用作电子显微镜的脱水剂,可用下列方法制的:
下列说法不正确的是
A.化合物I能与NaHCO3溶液反应生成CO2
B.化合物Ⅲ水解可生成2种有机物
C.化合物Ⅱ与乙醛互为同分异构体
D.可用Br2的CCl4溶液检验化合物中Ⅲ是否混有化合物|
8.下列有机物名称正确的是
A. :2-甲基-3-戊烯
B. :1,3,4-三甲苯
C.:1-羟基丁烷
D. :2-甲基丁酸
9.下列实验方案中,能达到相应实验目的的是
选项 A B C D
目的 证明乙炔使溴水褪色 制备乙酸乙酯 检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚 实验室制备溴苯并检验产物溴化氢
实验 方案
A.A B.B C.C D.D
10.以1-丙醇制取,最简便的流程需要下列反应的顺序是
a.氧化 b.还原 c.取代 d.加成 e.消去 f.中和 g.加聚 h.酯化
A.b、d、f、g、h B.e、d、c、a、h
C.a、e、d、c、h D.b、a、e、c、f
11.下列实验操作的预测现象与实际相符的是
选项 实验操作 预测现象
A 向粗乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,振荡 有机层的体积减小,有气泡,并分层
B 向漂白粉中不断加入浓盐酸 漂白粉溶解,溶液中逸出无色气体
C 向AlCl3溶液中不断加入浓氨水 先有白色絮状沉淀,然后逐渐溶解
D 向盛有FeSO4溶液的试管中加入过量Na2O2 产生无色气体,先有白色沉淀,再变为灰绿色,最后变为红褐色
A.A B.B C.C D.D
12.如图装置用于检验溴乙烷发生消去反应生成的乙烯。下列说法不正确的
A.装置①中溶液为的醇溶液
B.装置②中试剂可以是,目的是为了观察气体产生速率
C.装置③中酸性溶液可用溴水替代
D.反应现象为②中有气泡,③中酸性溶液褪色
二、填空题
13.(1)某烃的结构简式是,分子中饱和碳原子数为 ,可能在同一平面上的碳原子数最多为
(2)从某些植物树叶提取的挥发油中含有下列主要成分:
①C的含氧官能团名称为 。
②在这三种物质中, 显酸性, 能发生银镜反应(填A、B或C)
③这三种物质都不能发生的反应有 。
A.氧化反应 B.取代反应 C.消去反应 D.还原反应
④1 mol A与足量的浓溴水充分反应,消耗溴单质的物质的量为 。
⑤C发生加聚反应的产物的结构简式为
14.化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下:
B→C的反应类型为
15.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)有机物A 苯甲酸的同系物(填“ 是”或“不是”)。
(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 反应类型:
(4)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是 (填序号)。
(5)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为 。
(6)写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式 。
16.油脂
(1)组成和结构
油脂是 与甘油反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为
官能团:
有的烃基中还含有:
(2)分类
油脂 根据状态 液态 油,含有较多的不饱和脂肪酸成分
固态 脂肪,含有较多的饱和脂肪酸成分
根据羧酸中烃基种类 烃基相同 简单甘油酯(R、R′、R″相同)
烃基不同 混合甘油酯(R、R′、R″不同)
(3)物理性质
性质 特点
密度 密度比水
溶解性 难溶于水,易溶于有机溶剂
状态 含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈 态; 含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈 态
熔、沸点 天然油脂都是 物,没有固定的熔、沸点
(4)化学性质
①油脂的氢化(油脂的硬化)
烃基上含有碳碳双键,能与发生加成反应。如油酸甘油酯与发生加成反应的化学方程式为 。经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②水解反应
a.酸性条件下
如硬脂酸甘油酯在酸性溶液中的水解反应方程式为 。
b.碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯在氢氧化钠溶液中的水解反应方程式为 。
碱性条件下其水解程度比酸性条件下水解程度 。
17.(1)按系统命名法填写下列有机物的名称:的名称是 。
(2)2,6 二甲基 4 乙基辛烷的结构简式是 ,1 mol该烃完全燃烧需要消耗氧气 mol。
(3)在烃的分子结构中,若每减少2个氢原子,则相当于碳碳间增加1对共用电子。试完成下列问题:
①分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为 。
②有n对共用电子对的单烯烃的分子式为 。
(4)如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
①写出有机物(a)的系统命名法的名称 。
②有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 。
③上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号)。
④与(e)互为同系物的最简单有机物的结构简式为: 。
⑤上述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有 (填代号)。
⑥(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有 (填代号)。
18.丁子香酚( M=164)可用于配制香精、作杀虫剂和防腐剂。已知结合质子由强到弱的顺序为> >,回答下列问题:
(1)丁子香酚的分子式为 ,其中含有 种官能团。
(2)下列物质不能与丁子香酚发生化学反应的是 (填选项字母)。
a.NaOH溶液 b.溶液 c.溶液 d.的溶液
(3)丁子香酚的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 (填选项字母)
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(4)丁子香酚在催化剂、加热条件下能发生加聚反应,发生反应的化学方程式为 。
19.有机物A的相对分子质量不超过150,经测定可知A具有下列性质。
A所具有的性质 由此推出的A的组成或结构
①A能燃烧,燃烧产物只有CO2和H2O ___________
②A 与醇或羧酸在浓硫酸存在条件下发生反应均能生成有香味的物质 ___________
③在一定条件下,A能发生分子内的脱水反应,生成物能使溴的CCl4溶液褪色
④0.1 mol A与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48 L气体 ___________
(1)填写表中空白处 、 、 。
(2)已知A分子中氧元素的质量分数为59.7%,则A的分子式为 。
(3)假设A的结构式中不含碳支链,写出③中A所发生反应的化学方程式: 。
(4)下列物质与A互为同系物的是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
三、解答题
20.Prolitane是一种抗抑郁药物,以芳香烃A为原料的合成路线如下:

请回答以下问题:
(1)D的化学名称为 ,H→Prolitane的反应类型为 。
(2)E的官能团名称分别为 和 。
(3)B的结构简式为 。
(4)F→G的化学方程式为 。
(5)C的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构);
①属于芳香化合物 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,其峰面积比为3∶2∶2∶1,写出符合要求的该同分异构体的结构简式 。
(6)参照Prolitane的合成路线,设计一条由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线 (其他无机试剂和溶剂任选)。
21.尼泊金酯是国际上公认的广谱性高效防腐剂,尼泊金甲酯、尼泊金丙酯被广泛应用于食品、医药和化妆品的防腐等领域。
(1)尼泊金丙酯W在酸性条件下水解,可生成分子式为的有机物A和分子式为的醇B.A的红外光谱表征到了羧基、羟基和苯环的存在,核磁共振氢谱表明其有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为。
①W的分子式为 。
②B的结构中属于醇类的同分异构体有2种,为确定B的结构,可采用下列方法中的 (填序号)。
a.核磁共振氢谱法
b.检验能否与金属Na反应生成
c.检验被氧气催化氧化的产物能否发生银镜反应
③写出A与足量溶液反应的化学方程式 。
(2)尼泊金甲酯与香兰素( )互为同分异构体,香兰素的合成路线如下:

①香兰素中碳原子的杂化类型为 。
②步骤III中,W在稀硫酸中水解生成香兰素的化学方程式为 。步骤I、III的目的是 。
22.有机物F的商品名称“敌稗”,是一种优良的水稻除草剂,现通过下列合成路线制备:
已知:I.(呈碱性) Ⅱ.
Ⅲ.根据实验总结:使新的取代基进入它的邻位、对位的取代基有:—CH3、—NH2、—X;使新的取代基进入它的间位的取代基有:—COOH、—NO2等。
请回答:
(1)F的结构简式为: 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)有人认为:若将②、③两步反应顺序颠倒,也可以得到C,实际上是不妥的。请你指出不妥之处 。
(4)绿色化学追求充分利用原料中原子,实现零排放或少排放。就该流程而言,为了实现这一点,我们该做的是: 。
(5)若原料D为乙烯时,根据提供的信息,设计D→E(C3H6O2)的合成路线。
样例:合成反应流程图表示方法:
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A. 由结构简式可知,分子式为C12H22O3,A错误;
B.使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生氧化反应、使溴水褪色是因为和碳碳双键发生加成反应,二者发生反应的类型不相同,B错误;
C. 含羧基,能与碳酸钠溶液反应,C错误;
D.含羧基和醇羟基,均能与金属钠反应产生氢气,则:标准状况下,1mol该有机物与足量金属钠反应能产生22.4LH2,D正确;
答案选D。
2.B
【详解】A.根据题述有机物的结构简式可知,④⑤为同一种物质,③⑥互为同分异构体,A错误;
B.醇若要能发生催化氧化,分子中与-OH直接相连的碳原子上必须连有氢原子,且当-OH连在末端时被氧化成醛,①②④⑤满足,B正确;
C.醇若要能发生消去反应,分子中与-OH自己相连的碳原子的邻位上必须有氢原子,②③④⑤⑥满足,C错误;
D.③⑥的分子式相同结构不同,两者互为同分异构体,D错误;
故选:B。
3.B
【详解】A.根据M的结构简式,分子式为,故A错误;
B.M中含有羟基,能发生氧化反应,故B正确;
C.M中只有羧基能与氢氧化钠反应,1molM能与1molNaOH反应,故C错误;
D.烃基上2种等效氢,一氯代物有两种,故D错误;
选B。
4.C
【详解】A.23g C2H6O是0.5mol,当它是乙醇时,含有2.5 NA个C-H键,当它是二甲醚时,含有3NA个C-H键,故A错误;
B.未指出气体所处状况,无法计算气体的物质的量,B错误;
C.标况下1.12L 甲醛的物质的量0.05mol,1molHCHO能消耗4mol银氨溶液生成4molAg,则0.05molHCHO与银氨溶液反应生成0.05mol 4108g/mol=21.6g固体,C正确;
D.CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应,该反应为可逆反应,因此0.1molCH3CH2OH反应生成的CH3COOCH2CH3分子数小于0.1NA,D错误;
故答案选C。
5.C
【详解】A. 分子中所有碳原子有可能共面,但中化学含有氧,不属于烃类,属于芳香族化合物,但不是芳香烃,项错误;
B. 乙醇的分子式为,中有苯环,分子式为,结构不相似,分子组成也不是相差的整数倍,不互为同系物,B项错误;
C. 分子中有羟基,可发生取代反应,也可以被氧化,C项正确;
D. 苯环中没有,所以分子中无碳碳双键,项错误。
故答案为:C。
6.D
【详解】A.酮是重要的有机溶剂和化工原料,丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂,A正确;
B.食用油容易氧化,白酒容易挥发,两者均应该密封保存,B正确;
C.苯酚微溶于水,易溶于酒精(乙醇),因此如苯酚不慎沾到皮肤上,可立即用乙醇冲洗,再用水冲洗,C正确;
D.氯乙烷在汽化时有冷冻麻醉作用,可与其他药物制成气雾剂,用于运动中的急性损伤,而不是溴乙烷,D错误;
答案选D。
7.D
【详解】A.化合物I中含-COOH,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故A正确;
B.化合物Ⅲ含-COOC-,可发生水解生成丙烯酸、乙二醇,故B正确;
C.化合物Ⅱ与乙醛的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故C正确;
D.I、III中均含碳碳双键,则Br2的CC4溶液不能检验化合物中是否混有化合物I,故D错误;
故选D。
8.D
【详解】A.以碳碳双键官能团编号最小,正确的命名为4-甲基-2-戊烯,A错误;
B.取代基甲基在1、2、4号碳上,命名为1,2,4-三甲苯,B错误;
C.母体是醇,官能团羟基在一号碳上,命名为:1-丁醇,C错误;
D.含有官能团羧基,母体是丁酸,甲基取代基在2号碳上,命名为:2-甲基丁酸,D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.乙炔及混有的硫化物均能使溴水褪色,不能根据溴水褪色判断生成乙炔,A错误;
B.乙酸乙酯在碱性条件下水解,应用饱和碳酸钠溶液,B错误;
C.盐酸易挥发,盐酸于苯酚钠发生强酸制取弱酸的反应,则图中装置不能比较盐酸、碳酸、苯酚的酸性,C产物;
D.四氯化碳吸收多余的溴,溴化氢于硝酸银生成溴化银黄色沉淀,D正确;
答案选D。
10.B
【详解】1-丙醇发生消去反应产生丙烯CH2=CH-CH3,丙烯与溴水发生加成反应产生1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成1,2-丙二醇,1,2-丙二醇发生催化氧化反应生成,最后与1-丙醇发生酯化反应生成,则发生反应先后顺序依次为:消去反应、加成反应、取代反应、氧化反应、酯化反应,即为e、d、c、a、h,故合理选项是B。
11.A
【详解】A.粗乙酸乙酯中的乙酸与碳酸钠反应产生CH3COONa、水和CO2,乙醇溶于饱和碳酸钠溶液,有机层体积减小,有气泡,最后上层为提纯后的乙酸乙酯,下层为水层,A项符合题意;
B.漂白粉中加入浓盐酸会发生反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2+2H2O,产生黄绿色的氯气,B项不符合题意;
C.氢氧化铝不溶于浓氨水,C项不符合题意;
D.Na2O2具有强氧化性,与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)3,看不到白色沉淀,D项不符合题意;
综上所述答案为A。
12.B
【详解】A.溴乙烷发生消去反应生成乙烯,溶液为的醇溶液,故A正确;
B.装置①产生的乙烯气体中混有乙醇杂质气体,乙醇也能被高锰酸钾氧化使溶液褪色,则试剂可以是,目的是除去乙醇杂质气体,故B错误;
C.乙烯与溴水发生加成反应,可用溴水溶液代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯,故C正确;
D.反应产生乙烯气体,装置②中有气泡,乙烯能被高锰酸钾氧化使溶液褪色,③中酸性溶液褪色,故D正确;
故选:B。
13. 4 8 醛基 B C C 1 mol
【分析】(1)根据饱和C原子能结合4个原子的最大数目分析;根据乙烯分子是平面分子,乙炔分子是直线型分子分析共平面的碳原子数目;
(2)①根据C的含氧官能团结构确定其名称;
②酚羟基具有酸性,醛基能够发生银镜反应;
③根据三种物质的结构及官能团的性质分析判断;
④碳碳双键能与溴水发生加成反应,反应的比例是1:1;
⑤每个分子中碳碳双键断裂,这些不饱和碳原子彼此连接形成高分子化合物。
【详解】(1)某烃的结构简式是,在该分子中,2个乙基的4个C原子都是饱和C原子,而形成碳碳双键、碳碳三键的C原子没有达到结合其它原子的最大数目,属于不饱和C原子,因此饱和碳原子数为4;乙烯分子CH2=CH2是平面分子,乙炔分子HC≡CH是直线型分子,-C≡CH可看作是取代乙烯分子中H原子的位置,在该平面上;2个乙基中与碳碳双键连接的亚甲基C原子取代乙烯分子中H原子的位置,在乙烯分子的平面上,以亚甲基C原子为研究对象,由于饱和C原子形成的是四面体结构,最多有2个顶点与该C原子在同一平面上,所以2个-CH3的C原子也可以在乙烯分子的平面内,故可能在同一平面上的碳原子数最多为8个;
(2)①C结构简式是,其中的含氧官能团结构是-CHO,其名称是醛基;
②物质含有酚羟基,能够微弱电离产生H+,因此具有酸性,故合理选项是B;含有醛基,能够与银氨溶液在水浴加热条件下发生银镜反应,故合理选项是C;
③A.这三种物质都是有机物,能够发生燃烧反应,燃烧反应属于氧化反应,A不符合题意;
B.这三种物质都可以发生苯环上的取代反应,B不符合题意;
C.物质A、C无羟基和卤素原子,不能发生消去反应,B物质含有酚羟基,羟基连接在苯环上,有独特的稳定性,也不能发生消去反应,C符合题意;
D.三种物质都可以与H2发生加成反应,与H2的加成反应属于还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C;
④A分子中含有1个碳碳双键,能够与Br2发生加成反应,碳碳双键与Br2发生加成反应时物质的量的比是1:1,所以1 mol A与足量的浓溴水充分反应,消耗溴单质的物质的量为1 mol。
⑤物质C结构简式为,在一定条件下断裂碳碳双键中较活泼的化学键,然后这些比饱和C原子彼此结合,就形成高分子化合物,则发生加聚反应的产物的结构简式为。
【点睛】本题考查了有机物分子中官能团的结构、性质、反应类型的判断及原子共平面的知识。熟练掌握常见有机物结构与性质为解答关键,注意明确各类烃及其衍生物的代表物质的结构与性质,掌握反应特点及反应前后物质结构的变化情况。
14.取代反应
【详解】由题干有机合成流程图示信息可知,B到C的转化过程是B分子中的羧基中的羟基被Cl原子所代替,故该转化的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应。
15. 不是 C、E 2+O22H2O+2 氧化反应 C +2NaOH +HCOONa+H2O
【详解】(1)结构相似、类别相同,在分子组成上相差一个或多个“CH2”原子团的有机物互称为同系物,苯甲酸中的官能团为羧基,A中的官能团为羧基和醇羟基,二者结构不同,不属于同系物;
(2)分子式相同,结构不同的有机物互称为同分异构体,在A~E五种物质中C与E的分子式均是C9H8O2,二者结构不同,互为同分异构体,答案为CE;
(3)根据A与B的结构简式可判断由A生成B是羟基的催化氧化,则反应的化学方程式为2 +O22H2O+2;
(4) )HCHO分子中所有原子都在同一平面内,又因为苯、乙烯分子中所有原子共平面,据此知,所有原子在同一平面内的是有机物C;
(5)C中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物结构简式为;
(6)酯基在碱性条件下水解,羧基与NaOH反应,则D与NaOH溶液共热反应的化学方程式为+2NaOH+HCOONa+H2O。
16.(1) 高级脂肪酸 酯基 碳碳双键
(2)
(3) 小 液 固 混合
(4) 大
【详解】(1)油脂是多种高级脂肪酸和甘油生成的酯,其官能团为酯基,有的烃基中还含有碳碳双键。
(2)油脂分为油和脂肪。
(3)油脂属于酯类,密度比水小。含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态,含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态。天然油脂都是混合物,没有固定的熔沸点。
(4)①1mol油酸甘油酯分子中有3mol碳碳双键,能和3molH2发生加成反应,化学方程式为:。
②1mol硬脂酸甘油酯分子中有3mol酯基,在酸性条件下和3mol水反应生成1mol甘油和3mol硬脂酸,化学方程式为: ;
1mol硬脂酸甘油酯在碱性条件下和3molNaOH反应生成1mol甘油和3mol硬脂酸钠,化学方程式为:。碱性条件下,NaOH不断中和酸性条件下水解生成的羧酸,可以使平衡正向移动,所以碱性条件下的水解程度大于酸性条件下的水解程度。
17. 3,4-二甲基辛烷
3,4-二甲基辛烷 18.5 n-1 CnH2n 2-甲基丙烷 CH3CH2CH2CH3 b CH≡CH af bc
【分析】(1)烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,据此分析;
(2)根据烷烃的命名原则写出该有机物的结构简式;根据该有机物的结构简式形成分子式,然后计算出完全燃烧消耗的氧气的物质的量;
(3)每个碳原子有4个价键,对于烃CxHy分子,除了氢原子之外就是碳与碳之间的共用电子对,由于每两个碳共用这些电子对,因此碳与碳之间的共用电子对数为,利用此公式代入即可求解本题;
(4)根据图示可知,a为2-甲基丁烷,b为2-甲基-1-丙烯,c为2-丁烯,d为1,3-丁二烯,e为1-丁炔,f为环丁烷;
①有机物(a)的最长碳链含有3号C,为烷烃,根据烷烃的命名进行解答;
②与a互为同分异构体的为正丁烷;
③c为2-丁烯,根据同分异构体的定义进行判断;
④e为丁炔,根据同系物的定义分析;
⑤含有C=C双键、C≡C三键的烃能与溴水发生加成反应,烷烃和环丁烷不与溴水反应;
⑥根据乙烯为平面机构、甲烷为正四面体结构判断(a)(b)(c)(d)四种物质中,4个碳原子一定处于同一平面情况。
【详解】(1)烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有8个碳原子,为辛烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,故在3号和4号碳原子上各有一个甲基,故名称为3,4-二甲基辛烷;
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷,主链为辛烷,在2、6号C各含有1个甲基,在4号C含有1个乙基,该有机物结构简式为:;根据其结构简式可知该有机物分子式为:C12H26,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为:(12+)mol=18.5mol;(3)①碳与碳之间的共用电子对数为==n-1;
②单烯烃比相应烷烃少了2个氢原子,烷烃通式为:CnH2n+2,所以单烯烃通式为:CnH2n;
(4)①由图示可知a为烷烃,含有4个C原子,主链含有3个C,甲基在2号C,该有机物名称为:2-甲基丙烷;
②含有4个碳原子的烷烃有CH3CH(CH3)CH3和CH3CH2CH2CH3,a为CH3CH(CH3)CH3,则其同分异构体为:CH3CH2CH2CH3;
③c为2-丁烯,与2-丁烯分子式相同,结构不通过的为b,即:b、c互为同分异构体,故答案为b;
④e为丁炔,CH≡CH等炔烃与丁炔互为同系物;
⑤上述五种物质中,b、c含有C=C双键、d、e含有C≡C三键能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,而a烷烃、f环丁烷不与溴水反应,故答案为af;
⑥a为烷烃,甲烷为正四面体结构,则异丁烷中4个碳原子一定不共平面,故a错误;b为2-甲基-1-丙烯,可以看作两个甲基取代了乙烯中的一个C上的两个氢原子,乙烯为平面结构,则2-甲基-1-丙烯一定共平面,故b正确;c为2-丁烯,可以看作两个甲基分别取代了乙烯中两个C上的1个H,根据乙烯共平面可知,2-丁烯一定共平面,故c正确;d为1,3丁二烯,由于两个碳碳双键之间的碳碳键可以旋转,所以4个C原子不一定共平面,故d错误;故答案为bc。
18.(1) 3
(2)b
(3)c
(4)n
【详解】(1)丁子香酚的分子式为,其中含有酚羟基、碳碳双键和醚键3种官能团;
(2)丁子香酚含有酚羟基,可以与NaOH溶液、溶液、的溶液反应,不能与溶液反应,故答案为b;
(3)质谱仪根据带电粒子在磁场中偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测的一类仪器;红外光谱仪用来分析分子中含有的化学键和官能团;元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同;核磁共振谱仪判断氢原子种类,故选c;
(4)丁子香酚能发生加聚反应,发生反应的化学方程式为n 。
19.(1) A中一定含有C、H,可能含有O A分子中含有—OH、—COOH A分子中含有两个—COOH
(2)C4H6O5
(3)HOOCCH=CHCOOH+H2O
(4)B
【详解】(1)由①中燃烧产物只有CO2和H2O可知,A分子中一定含有C、H,可能含有O;由②中与醇或羧酸反应均能生成有香味的物质可知,A分子中含有—OH、—COOH;已知R—COOH+HCO―→CO2↑+H2O+R—COO-,由④中数据可知,A分子中含有两个—COOH。
(2)设A的分子式为CxHyOz,由于16z≤150×59.7%,z≤5.6,结合(1)中的分析可知,z=5,则Mr(CxHyOz)=5×16÷59.7%≈134.因A分子中含有2个—COOH、1个—OH,故剩余基团的相对分子质量为134-90-17=27,剩余基团的组成为C2H3,所以A的分子式为C4H6O5。
(3)不含碳支链的A的结构简式为,发生分子内的脱水反应时生成不饱和二元酸,化学方程式为HOOCCH=CHCOOH+H2O。
(4)A的同系物与A具有相同的官能团,且对应官能团的数目相等,符合相同的组成通式,由所给物质的结构简式可知B符合要求。
20. 苯乙酸乙酯 加成反应或还原反应 羰基 酯基 【答题空7】4
【详解】(1)根据D的结构简式可知D的名称为苯乙酸乙酯;H 与氢气在催化剂存在下发生加成反应产生Prolitane ,与氢气的加成反应也叫还原反应;
(2)E结构简式为 ,根据结构简式可知含有的官能团分别为酯基和羰基;
(3)A相对分子质量是92,可以与氯气在光照条件下发生取代反应产生C7H7Cl,则A是甲苯 ,B是 ;
(4)E( )在碱性条件下发生水解反应,然后酸化得到F: ,该物质加热发生脱羧反应产生CO2和 ,反应的方程式为: ;
(5)C结构简式为 ,其同分异构体要求①属于芳香化合物,说明含有苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基,③能发生水解反应,说明含有酯基,则其为甲酸形成的酯,可能结构为 、 、 、 ,共有4种;其中核磁共振氢谱显示为4组峰,其峰面积比为3∶2∶2∶1,符合要求的该同分异构体的结构简式为 ;
(6)由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线是 。
21.(1) C10H12O3 ac
(2) sp2、sp3 +CH3COOH 保护酚羟基,使其不被氧化
【分析】尼泊金丙酯W在酸性条件下水解,可生成分子式为的有机物A和分子式为的醇B,B为丙醇,根据A的红外光谱表征到了羧基、羟基和苯环的存在可知, A中含有苯环、羧基、羟基,则A分子中含有1个苯环、1个羟基和1个羟基,核磁共振氢谱表明其有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为1:2:2:1,则A的结构简式为: ;
分析香兰素的合成路线,和发生取代反应生成 ,步骤III中,W在稀硫酸中水解生成香兰素,根据香兰素的结构简式可知W中含有醛基和醛基,则W的结构简式为,以此解答。
【详解】(1)①由分析可知,W的结构简式为,分子式为C10H12O3;
②B为丙醇,可能的结构为CH2(OH)CH2CH3或CH3CH(OH)CH3,
a.CH2(OH)CH2CH3和CH3CH(OH)CH3等效氢原子的种类不同,可以用核磁共振氢谱法区分,故a选;
b.CH2(OH)CH2CH3和CH3CH(OH)CH3都含有羟基,都可以与金属Na反应生成,故b不选;
c.CH2(OH)CH2CH3中与羟基相连的C原子上有2个H原子,发生催化氧化可以生成醛,CH3CH(OH)CH3中与羟基相连的C原子上有1个H原子,发生催化氧化可以生成酮,可以检验被氧气催化氧化的产物能否发生银镜反应来鉴别两个结构,故c选;
故选ac;
③A的结构简式为,酚羟基和羧基都可以和NaOH溶液发生酸碱中和反应,方程式为: 。
(2)①香兰素中含有甲基和醛基,碳原子的杂化类型为sp2、sp3;
②W的结构简式为 ,其中含有的酯基可以在稀硫酸中发生水解反应,方程式为: +CH3COOH;由于酚羟基易被氧化,则步骤I、III的目的是保护酚羟基,使其不被氧化。
22. 所得C的纯度不高 将反应①③所产生的HCl收集用于反应④、将浓硫酸回收利用
【分析】苯发生取代反应生成A,A为;C发生还原反应生成3,4-二氯苯胺,则C为,根据信息III知,A先发生硝化反应生成B为,然后B发生取代反应生成C;E呈酸性,再结合F的分子式为C9H9Cl2NO,可知E为含有3个碳的羧酸,则E的结构简式为CH3CH2COOH,再结合的组成结构,可知E和发生取代反应生成F和水,则F的结构为,据此解题;
(5)若原料 D 为乙烯时,设计 D→…→CH3CH2COOH,CH3CH2COOH可由CH3CH2CN发生水解反应得到,CH3CH2CN可由CH3CH2Br发生取代反应得到,CH3CH2Br可由CH2=CH2和HBr反应得到。
【详解】(1)由分析知,F的结构简式为;
(2)苯和氯气发生取代反应后生成,与硝酸在催化作用下取代,在对位上引入硝基,方程式为;
(3)若②③两步反应颠倒,则不能在-Cl的对位引入-NO2,所以二者不可以颠倒,防止所得C的纯度不高;
(4)由反应流程可知,将反应①③所产生的HCl收集用于反应④或将浓硫酸回收利用均可满足绿色化学的理念,实现零排放或少排放;
(5)若原料 D 为乙烯时,设计 D→…→CH3CH2COOH,CH3CH2COOH可由CH3CH2CN发生水解反应得到,CH3CH2CN可由CH3CH2Br发生取代反应得到,CH3CH2Br可由CH2=CH2和HBr反应得到,其合成路线为。
答案第1页,共2页
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