第三章检测卷
(烃的衍生物)
(本章对应检测卷P235)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·广东珠海斗门一中期中)下列说法正确的是( )
A.既属于醇类,又属于羧酸类有机物
B.属于芳香烃,含有两种官能团
C.有机物含有醛基,所以属于醛类
D.和分子组成相差一个CH2原子团,两者互为同系物
2.(2024·广东江门第一中学第一次段考)下列表示正确的是( )
A.羟基的电子式:∶∶H B.乙二酸的分子式:HOOC—COOH
C.2-甲基戊烷的键线式: D.溴乙烷分子的结构模型:
3.(2023·安徽芜湖一中期中)2023年2月3日晚,一列运载大量化学品的列车在美国俄亥俄州东部脱轨,引发大火。这些化学品有氯乙烯、异丁烯、乙基丙烯酸正己酯、光气(COCl2)等。有关这些物质的说法正确的是( )
A.以上这些物质均属于烃的衍生物
B.氯乙烯、异丁烯均可发生加成反应
C.氯乙烯、异丁烯二者互为同系物
D.乙基丙烯酸正己酯的结构简式为C2H5CH==CHCOO(CH2)5CH3
4.(2024·河南周口项城四校学情调研)烟酰胺是一种维生素B3,具有调节血脂、改善皮肤、增强记忆等多种功效,其结构简式为。与的结构和性质相似,下列关于烟酰胺的说法不正确的是( )
A.维生素B3的分子式为C6H5NO2 B.维生素B3与互为同分异构体
C.维生素B3能发生还原反应 D.1 mol该物质最多能与1 mol NaOH反应
5.下列每个选项的甲、乙两个反应中,属于同一种反应类型的是( )
选项 甲 乙
A 溴乙烷(C2H5Br)与水反应制备乙醇 乙醛与氢气反应制备乙醇
B 乙烯使溴水褪色 将乙烯通入KMnO4溶液中
C 一定条件下乙酸与乙醇反应 乙酸乙酯与NaOH溶液反应
D 乙烷与氯气反应制备氯乙烷 乙烯与氯化氢反应制备氯乙烷
6.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热一定能反应的是( )
① ②(CH3)2CHCH2Cl ③ ④CHCl2CH2Br
⑤(CH3)3CCH2Cl ⑥C6H11Cl
A.①②④ B.②④
C.②⑤⑥ D.②④⑥
7.若要确定C3H7Br中的溴元素,恰当的实验方法是( )
A.加入氯水,充分振荡后静置,观察水层是否有红棕色出现
B.滴加AgNO3溶液,再加入稀硝酸酸化,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共热几分钟,然后加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.加入NaOH溶液共热几分钟,冷却后加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
8.欲回收溶于酒精的苯酚,有如下操作:①蒸馏,②过滤,③静置分液,④加入足量的金属钠,⑤通入过量CO2,⑥加入足量的NaOH溶液,⑦加入足量的FeCl3,⑧加入足量的浓溴水。合理的操作步骤是( )
A.④⑤③ B.⑥①⑤③
C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③
9.(2024·湖北十一校第一次联考)在有取代基的苯环上发生取代反应,取代基有定位效应,烃基、羟基、卤原子均为邻对位定位基,定位效应羟基强于卤原子,硝基为间位定位基。若苯环上连有不同定位效应的取代基,则以邻对位取代基为主。下列事实和定位效应不相符合的是( )
A.与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热作用下,生成
B.苯酚与溴水反应生成
C.由合成,需要先引入硝基,再引入碳溴键
D.苯与足量液溴在FeBr3催化下直接合成
10.(2023·广东惠州一中段考)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4-二氧杂螺[2,2]丙烷的结构简式为。下列说法正确的是( )
A.1 mol该有机物完全燃烧需要4 mol O2
B.该有机物的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.该有机物所有原子均处于同一平面
D.该有机物与HCOOCH==CH2互为同分异构体
11.(2024·湖北T8联盟二模)最新研究表明:反式不饱和脂肪酸反油酸(9-trans)及其脂肪酸活化酶ACSL5促进肿瘤抗原呈递,在癌症免疫中发挥独特功能,反油酸的结构如图所示。下列叙述错误的是( )
9-trans
A.顺油酸与反油酸互为同分异构体
B.1 mol 9-trans最多能消耗2 mol H2
C.9-trans能使酸性KMnO4溶液褪色
D.9-trans能发生加聚、取代反应
12.分子式为C4H8O2的有机化合物与硫酸溶液共热可得有机化合物M和N。将M氧化最终可得Q,且N和Q为同系物。若N可发生银镜反应,则原有机化合物的结构简式为( )
A.HCOOCH2CH2CH3 B.CH3COOCH2CH3
C.CH3CH2COOCH3 D.HOCH2CH2CH2CHO
13.BHT是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
下列说法正确的是( )
A.能与Na2CO3溶液反应生成CO2
B.BHT能稳定存在于空气中
C.与BHT互为同系物
D.两种方法均属于加成反应
14.(2024·广东惠州一模)二羟基甲戊酸是合成青蒿素的原料之一,其结构如图a所示,下列有关二羟基甲戊酸的说法不正确的是( )
A.其分子式为C6H12O4
B.能发生消去反应和酯化反应
C.与乳酸(结构如图b)互为同系物
D.等量的二羟基甲戊酸消耗Na和NaHCO3的物质的量之比为3∶1
15.已知:乙醇、乙醛的沸点分别为78 ℃、20.8 ℃。某同学试图利用下列实验装置甲~丁来完成“乙醛的制备、收集和检验”一系列实验,下列设计不合理或说法有错误的是( )
A.装置甲可提供乙醇蒸气和氧气 B.装置乙为乙醇的催化氧化
C.装置丙可用于收集产物 D.装置丁可以检验乙醛
16.链型的不饱和脂肪酸油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂,其反应示意图如图所示(图中的反应式不完整),则下列说法不正确的是( )
A.该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热,产物可与溴的四氯化碳溶液反应
B.天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应
C.蔗糖、葡萄糖分别与银氨溶液水浴加热反应,有相同的实验现象
D.植物油、非天然油脂都可以与H2发生加成反应
二、非选择题:本大题共4个小题,共56分,请按要求作答。
17.(16分) 扁桃酸是重要的医药合成中间体,其结构简式为。
(1)扁桃酸分子中含氧官能团名称为________________。
扁桃酸的同分异构体有多种,下列有机化合物中不属于扁桃酸的同分异构体的是______(填序号)。
鉴别有机化合物①与③可使用的试剂是________。
(2)工业上合成扁桃酸常以苯甲醛为原料,其合成路线如下:
①步骤Ⅰ的反应类型为 。
②苯甲醛可由苯甲醇()氧化生成,写出该反应的化学方程式:________________。
(3)环扁桃酸酯是一种疗效显著的血管扩张剂,可由扁桃酸和顺式3,3,5-三甲基环己醇()经硫酸催化而生成,写出该反应的化学方程式:____________________________________________________。
(4)用质谱法测定扁桃酸得到其质谱图中,最大的质荷比数值是__________;扁桃酸的核磁共振氢谱图中,共有____________种吸收峰,其峰值面积比为__________________。
(5)将任意数量的由扁桃酸与M组成的混合物完全燃烧,只得到n(CO2)∶n(H2O)=2∶1的两种物质,下列有关判断错误的是________(填字母)。
A.M可能是 B.M可能是乙二酸
C.M可能是苯甲醛 D.M不可能是
18.(11分)现有A、B两种有机化合物,已知:
①A的相对分子质量为150,碳元素的质量分数为72.00%;②A是一取代苯且分子中无—CH3;③A分子侧链上一个氢原子被氨基取代后可得到B且A、B中氢元素的质量分数相同。
(1)A的分子式为______________,若A分子中只有一个官能团,此时要确定A的结构还必须进行某种实验,下列操作或试剂无法最终确定A结构的是__________(填字母)。
a.做核磁共振氢谱实验 b.做红外光谱实验
c.NaHCO3溶液 d.酒精
(2)A的同分异构体C是对位二取代苯,能发生银镜反应也能与金属钠反应,但官能团不直接与苯环相连,任写出其中一种物质的结构简式:______________________。
(3)B有一种同分异构体D,它是苯环上的一硝基取代产物,其苯环和侧链上的一溴代物各有两种,则D的结构简式是__________________________。
19.(15分) G()是一种降血脂药物,该物质的一种新的合成路线如下,其中反应①的产物唯一。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________________________,CH3CHO的名称是______________。
(2)X是____________________________,反应③的另一种产物是HCl,则D的结构简式为______________________,G中的含氧官能团有醚键与________________。
(3)写出反应②的化学方程式:________。
(4)C有多种同分异构体,其中能发生银镜反应的芳香族同分异构体共有________种。写出核磁共振氢谱有4组峰的物质的结构简式________。
(5)写出以1,4-二氯丁烷为原料制备1,1-二氯环戊烷()的合成路线(无机试剂任选,已知二烯烃也可发生环化反应)。
20.(14分)(2023·广东卷)室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略):
(1)化合物ⅰ的分子式为____________。化合物ⅹ为ⅰ的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。ⅹ的结构简式为____________(写一种),其名称为____________。
(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%。y为________。
(3)根据化合物Ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a 消去反应
b 氧化反应(生成有机产物)
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有__________。
A.反应过程中,有C—I键和H—O键断裂
B.反应过程中,有C===O双键和C—O单键形成
C.反应物i中,氧原子采取sp3杂化,并且存在手性碳原子
D.CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
(5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为__________(写结构简式)。
(b)相关步骤涉及烯烃制醇反应,其化学方程式为________。
(c)从苯出发,第一步的化学方程式为________(注明反应条件)。
参考答案
选择题
1.【答案】A
2.【答案】D
【解析】羟基不带电,羟基中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对,氧原子周围共7个电子,其电子式为·H,A错误;乙二酸的分子式为C2H2O4,B错误;烷烃的命名规则:选取最长碳链作为主链,从距离支链最近的一端开始编号,故的名称为2-甲基丁烷,C错误;溴乙烷的结构简式为CH3CH2Br,结构模型为,D正确。
3.【答案】B
4.【答案】B
【解析】根据维生素B3的结构简式可以得到分子式为C6H5NO2,A正确;的分子式为C6H7NO2,与维生素B3分子式不同,不是同分异构体,B错误;维生素B3中的六元环与苯环结构相似,可以与H2发生加成反应,即可以发生还原反应,C正确;1 mol该物质含有1 mol酰胺基,故1 mol该物质最多能与1 mol NaOH反应,D正确。
5.【答案】C
6.【答案】B
【解析】忽视苯环上的卤素原子不能发生消去反应易错选①;忽视发生消去反应的卤代烃必须有β-H原子易错选③;忽视C6H11Cl存在无β-H原子的结构()及题干中“一定能反应”的要求易错选⑥;(CH3)2CHCH2Cl、CHCl2CH2Br均存在β-H原子,能发生消去反应,B正确。
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】D
【解析】甲基是烃基的一种,属于邻对位定位基,硝基属于间位定位基,硝化生成合理,A正确;羟基属于邻对位定位基,定位效应羟基强于卤原子,苯酚与溴水发生取代反应生成,B正确;由合成,先引入硝基,硝基是间位定位基,甲基为邻对位定位基,再引入溴原子,C正确;苯的溴代反应,先生成一溴代物,溴原子为邻对位定位基,因此,不可直接生成,D错误。
10.【答案】D
11.【答案】B
【解析】反油酸和顺油酸分子式相同,结构不同,互为同分异构体(立体异构),A正确;羧基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应,1 mol 9-trans最多只与1 mol H2反应,B错误;9-trans含碳碳双键,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,C正确;9-trans含碳碳双键、羧基,能发生加成、加聚、氧化、酯化等反应,D正确。
12.【答案】A
13.【答案】C
【解析】酚与Na2CO3作用不能生成CO2,A错误;食品中的抗氧化剂具有较强的还原性,易被空气氧化,B错误;与 BHT含有相同的官能团及相似的碳骨架,组成上相差8个CH2,C正确;方法二是取代反应,D错误。
14.【答案】C
【解析】由结构简式可知,二羟基甲戊酸的分子式为C6H12O4,A正确;由结构简式可知,二羟基甲戊酸分子含有的羧基一定条件下能与醇发生酯化反应,含有的羟基一定条件下能与酸发生酯化反应,羟基所在碳的邻碳上有氢原子,可以发生消去反应,B正确;同系物必须是含有相同数目、相同官能团的同类物质,由结构简式可知,二羟基甲戊酸与乳酸的官能团种类相同,数目不同,不可能互为同系物,C错误;由结构简式可知,1个二羟基甲戊酸分子含有的1个羧基、2个羟基能与金属钠反应,则1 mol二羟基甲戊酸消耗金属钠为3 mol,含有的1个羧基能与碳酸氢钠反应,则1 mol二羟基甲戊酸消耗碳酸氢钠为1 mol,所以等量的二羟基甲戊酸消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为3∶1,D正确。
15.【答案】D
16.【答案】C
二、非选择题
17.【答案】(16分,除标注外每空2分)(1)羟基、羧基(1分) ③④⑤ NaHCO3
(2)①加成反应(1分)
②2+O22+2H2O
(3) ++H2O(3分)
(4)152(1分) 6(1分) 1∶2∶2∶1∶1∶1(1分) (5)CD
【解析】 (1)①中物质是酸,③中物质是酯,可用NaHCO3、Na2CO3等物质将两者区别开。(4)扁桃酸的相对分子质量为152,故其质荷比最大为152;由扁桃酸结构简式知其有6种不同化学环境的氢原子,数目比为1∶2∶2∶1∶1∶1。(5)由燃烧产物数量关系知,混合物中碳、氢原子数目比应为1∶1,又扁桃酸分子中碳、氢原子数目比为1∶1,故M分子中碳、氢原子数目比也应该是1∶1。
18.【答案】(11分)
(1)C9H10O2 (2分) ad(3分)
(2) [或](3分)
(3) (3分)
【解析】(1)A分子中碳原子数目为=9,设A的分子式为C9HyOz,则B分子可表示为C9Hy+1OzN。B的相对分子质量为165,故有y÷150=(y+1)÷165,y=10,进一步求得z=2,A的分子式为C9H10O2。当A中只有一个官能团时,官能团可能是—COOH,也可能是—OOCH,此时的结构可能是或,这两种物质核磁共振氢谱峰均是6种,但红外光谱不同,a不符合,b符合;二者均能溶于酒精但只有前者能与NaHCO3反应,c符合,d不符合。(2)符合题设条件的同分异构体结构中存在一个醛基、羟基且又不直接连在苯环上,因此苯环上的两个取代基为—CH2OH、—CH2CHO或—CH3、—CH(OH)CHO。(3)D的结构中苯环上有两个取代基,其中硝基直接连在苯环上,另外三个碳原子以异丙基的形式存在。
19.【答案】(15分,除标注外每空1分)
(1) 乙醛 (2)稀硫酸 (CH3)2CClCOOCH3(2分) 羧基
(3) H2O+ (2分)
(4)4(2分)
(5)CH2ClCH2CH2CH2ClCH2==CHCH==CH2(4分)
【解析】 由反应①的特点知A是苯酚。由B、C的组成及转化条件知B在浓硫酸存在下发生消去反应生成C();由C、E组成及反应③中另一产物是HCl可推出D为(CH3)2CClCOOCH3。(4)由C的同分异构体性质知其结构中存在苯环、醛基。当苯环上只有一个取代基时,取代基只有一种:—CH2CHO,对应结构只有一种;当苯环上有两个取代基时,两个取代基分别为—CH3、—CHO,对应结构有3种,故共有4种同分异构体,其中的核磁共振氢谱有4组峰。
20.【答案】(14分,除标注外每空1分)
(1)C5H10O (或或)3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷)
(2)O2(或氧气) (3)浓硫酸,加热 O2、Cu,加热(或酸性KMnO4溶液) (或)
(4)CD (5)(a) 和CH3CH2OH
(b)CH2==CH2+H2OCH3CH2OH(2分)
(c) +Br2 +HBr(2分)
【解析】①与HBr加热发生取代反应生成,②乙烯在催化剂作用下氧化生成,③与发生开环加成生成,④发生取代反应生成,⑤与及CO反应生成。(1)化合物i的分子式为C5H10O;不饱和度为1,x可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环,化合物x为i的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,x的结构简式含酮羰基时为 (或含醛基时为或含杂环时为),其名称为3-戊酮(或2,2-二甲基丙醛或3,3-二甲基氧杂环丁烷)。(2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为100%,②乙烯在催化剂作用下氧化生成,y为O2(或氧气)。(3)根据化合物Ⅴ的结构特征,分析预测其可能的化学性质:含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,与羟基相连的碳上有氢,可在铜、银催化作用下氧化生成,或在酸性KMnO4溶液中氧化生成。(4)A项,从产物中不存在C—I键和H—O键可以看出,反应过程中,有C—I键和H—O键断裂,故A正确;B项,反应物中不存在C===O双键,碳碘键中碘原子离去与羟基中氢离去,余下的部分结合形成酯基中C—O单键,所以反应过程中,有C===O双键和C—O单键形成,故B正确;C项,反应物i中,氧原子采取sp3杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其他碳上均有2个氢,分子中不存在手性碳原子,故C错误;D项,CO属于极性分子,分子中存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,故D错误;故选CD。(5)以苯、乙烯和CO为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇;乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚;苯在铁催化作用下与溴生成溴苯,溴苯与环氧乙醚生成,与HI反应合成,最后根据反应⑤的原理,与乙醇、CO合成化合物ⅷ。(a)最后一步反应中,有机反应物为和CH3CH2OH;(b)相关步骤涉及烯烃制醇反应,其化学方程式为CH2==CH2+H2OCH3CH2OH;(c)从苯出发,第一步的化学方程式为+Br2+HBr。