第3章测评--2025鲁科版化学选择性必修3同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章测评--2025鲁科版化学选择性必修3同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 951.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 09:35:37 | ||
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文档简介
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2025鲁科版化学选择性必修3
第3章测评
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每题只有一个选项符合题意)
1.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。下列高分子有可能被采用的是( )
A. B.
C. CCl2—CCl2 D.
2.(2024·临沂检测)某有机物CxHmOn完全燃烧,需O2的物质的量是有机物的x倍,则该有机物的分子式中x、m、n的关系不可能是( )
A.m≥2x+2 B.m∶n=2∶1
C.x∶m∶n=1∶2∶1 D.m<2x+2
3.某化学研究小组通过以下步骤研究乙醇的结构,其中错误的是( )
A.利用燃烧法确定该有机物的实验式为C2H6O
B.利用红外光谱图确定该有机物的相对分子质量为46
C.利用核磁共振氢谱确定该有机物分子中有3种不同类型的氢原子
D.利用是否与Na反应确定该有机物中氧原子的连接方式
4.下列合成有机高分子材料的反应类型判断错误的是 ( )
A.:加聚反应
B.:缩聚反应
C.:缩聚反应
D.HO OC(CH2)4COHN(CH2)6NH H 缩聚反应
5.(2024·临沂检测)某有机物X由C、H、O三种元素组成,相同条件下其蒸气相对氢气的密度为45,将9.0 g X完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g。X能与NaHCO3溶液发生反应,且2个X发生分子间脱水反应生成六元环状化合物。有关X的说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H8O3
B.X催化氧化的产物能发生银镜反应
C.1 mol X与足量Na反应产生22.4 L H2(在标准状况下)
D.X在一定条件下可以发生缩聚反应生成
6.氨酰心安的结构简式为
,
可用于治疗高血压、心绞痛及青光眼等。下列关于氨酰心安的说法正确的是( )
A.具有两性
B.含氧官能团有三种
C.遇氯化铁溶液显紫色
D.能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体
7.由X、Y和Z合成缓释药物M,下列说法错误的是 ( )
A.X可用作汽车防冻液
B.Z由加聚反应制得,其单体存在顺反异构体
C.1 mol M与NaOH溶液反应时,最多消耗4n mol NaOH
D.Y可以发生氧化反应、中和反应、取代反应、加成反应
8.(2024·济南检测)高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A.试剂a是甲醇,B分子中可能共平面的原子最多8个
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱图中有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
9.(2024·青岛检测改编)有关原花青素
()的下列说法不正确的是 ( )
A.该物质可以看作醇类,也可看作酚类
B.1 mol该物质可与4 mol Br2反应
C.1 mol该物质可与5 mol NaOH反应
D.1 mol该物质可与5 mol NaHCO3反应
10.(2023·滨州检测)有机化合物(C10H16O4)的合成路线如图所示:
XYC10H16O4
下列说法错误的是( )
A.反应①为取代反应
B.Y的分子式为C6H10Br2
C.反应③的条件可以为氢氧化钠水溶液、加热
D.C10H16O4的核磁共振氢谱图中有3组峰
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)
11.(2024·滨州检测)有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y和Z。
下列说法不正确的是( )
A.X的结构简式是
B.Y和Z中均含有酯基
C.Y通过加聚反应制得,Z通过缩聚反应制得
D.Y和Z的链节中C、H、O的原子个数比相同
12.“异丙苯氧化法”生产丙酮和苯酚的合成路线如下,各反应的原子利用率均为100%。下列说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H6
B.Y与异丙苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
C.CHP与CH3COOH含有相同的官能团
D.可以用分液的方法分离苯酚和丙酮
13.锦纶100具有许多优异的性能,如机械强度高、很好的弹性、高韧性以及耐磨性等,下图是锦纶100结构的一部分,下列说法不正确的是( )
A.合成锦纶100的反应为缩聚反应
B.氢键对锦纶100的性能有影响
C.锦纶100很稳定,不能发生水解反应
D.合成锦纶100的原料主要是二癸酸和二癸胺
14.某药物中间体M合成路线如图(部分产物已略去),下列说法正确的是( )
A.步骤①的反应类型是取代反应
B.B中含有羧基、醛基
C.A的结构简式为
D.在NaOH醇溶液中加热,E可以发生消去反应
15.(2024·泰安检测)某含C、H、O三种元素的未知物X,经实验测定该物质中元素的质量分数为碳元素72.0%,氢元素6.67%,另测得X的相对分子质量为150。下列关于X的说法正确的是( )
A.实验式和分子式均为C9H10O
B.可能含有苯环
C.1 mol X完全燃烧,可生成5 mol H2O
D.若未测得X的相对分子质量,也能确定X的分子式
三、非选择题(共5小题,共60分)
16.(12分)(2024·泰安检测)为了测定某有机物M的结构,做如下实验:将11.0 g该有机物M完全燃烧,生成0.5 mol CO2和9 g水。
(1)M的实验式为 。
(2)已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为 。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱图如图1所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱图如图2所示。
图1
图2
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 (填键线式)。
(4)含有羧基的M的同分异构体的数目为 。
(5)下列对于M发生的反应类型判断正确的是 (填字母)。
a.取代反应 b.还原反应
c.氧化反应 d.消去反应
17.(12分)(2024·济南检测)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)具有透光率高、自重轻、安全性能高等优点,目前它广泛用于制作仪器仪表零件、照明灯罩、光学镜片、透明屋顶、电话亭、广告灯箱、标志牌等。如图是以2-甲基丙烯为原料合成有机玻璃E(聚-2-甲基丙烯酸甲酯)的路线:
ABCDE
(1)写出反应①的化学方程式: 。
(2)写出反应⑥的化学方程式: 。
(3)在上述①~⑥反应中,属于取代反应的是 ,属于加成反应的是 。
(4)写出E的结构简式: 。
(5)写出有机物通过缩聚反应形成的高分子聚酯F的结构简式: 。
18.(12分)聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知:异丁烯沸点为266 K。反应方程式及主要装置示意图如下:
回答以下问题:
(1)仪器A的名称是 ,P4O10的作用是 。
(2)将钠块加入正己烷中,除去微量的水,反应方程式为 。
(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。
序号 冷却剂 最低温度/℃
甲 NaCl-冰(质量比1∶3) -21
乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比1.43∶1) -55
丙 液氨 -33
(4)补齐操作步骤
a.向三颈烧瓶中通入一定量异丁烯
b.向三颈烧瓶中加入一定量正己烷
① (填字母);
②待反应体系温度下降至既定温度;
③ (填字母);
④搅拌下滴加引发剂,一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
(5)测得成品平均相对分子质量为2.8×106,平均聚合度为 。
19.(12分)(2024·长沙高二期中)具有抗菌作用的白头翁素衍生物H的合成路线如图所示:
已知:ⅰ.R1CH2BrR1CHCHR2;
ⅱ.R1CHCHR2。
回答下列问题:
(1)(M)与A (填“互为同系物”“互为同分异构体”或“是同种物质”),M的化学名称为 ,M在核磁共振氢谱图中有 组峰。
(2)B的同分异构体有多种,其中能发生银镜反应和水解反应且含有苯环结构的有 种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)化合物B与NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
20.(12分)有机物Ⅸ是合成一种治疗细胞白血病药物的前体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)Ⅱ的结构简式为 。
(2)Ⅲ+ⅤⅥ+2W,则W的化学式为 。
(3)由Ⅵ生成Ⅶ的化学方程式为 。
(4)Ⅷ的化学名称为 ,Ⅸ中所含官能团的名称为 。
(5)Ⅲ的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①苯环上有2个取代基;
②能发生银镜反应,不能发生水解反应;
③核磁共振氢谱图显示有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子数之比为3∶2∶2∶1∶1。
(6)参照上述合成路线,设计由Ⅲ和1,3-丁二烯合成的路线(其他无机试剂任选)。
参考答案
第3章测评
1.B 解析 纸尿片应该具有吸水性和保水性,因此必须含有强亲水性原子团,B分子中的—OH原子团符合要求。
2.A 解析 只含有C、H、O的有机物,分子中不含有不饱和键或环时m=2x+2;若该有机物分子中含有环或不饱和键,则m<2x+2,所以不可能存在m>2x+2,A符合题意,D不符合题意;有机物CxHmOn完全燃烧,需O2的物质的量是有机物的x倍,则有x+=x,可得m=2n,所以m∶n=2∶1,B不符合题意;该有机物分子式可为CH2O、C2H4O2、C6H12O6等,x∶m∶n=1∶2∶1,C不符合题意。
3.B 解析 利用燃烧法可确定烃、烃的含氧衍生物的实验式,A正确;利用红外光谱图确定该有机物的化学键和官能团,用质谱法确定相对分子质量为46,B错误;利用核磁共振氢谱可确定该有机物分子中含3种不同环境的氢原子,C正确;利用是否与Na反应确定该有机物中氧原子的连接方式,若为羟基则能反应产生氢气,若为醚键则不能反应产生氢气,D正确。
4.C 解析 合成的反应是加聚反应,C错误。
5.C 解析 浓硫酸增重5.4 g,说明生成H2O的质量为5.4 g,n(H2O)=0.3 mol,n(H)=0.6 mol,m(H)=0.6 mol×1 g·mol-1=0.6 g;碱石灰增重13.2 g,说明生成CO2的质量为13.2 g,n(CO2)=0.3 mol,n(C)=0.3 mol,m(C)=0.3 mol×12 g·mol-1=3.6 g,9.0 g W含O的质量为9.0 g-0.6 g-3.6 g=4.8 g,n(O)=0.3 mol,因此n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1,W的实验式为CH2O。相同条件下其蒸气相对氢气的密度为45,则相对分子质量为90,分子式为C3H6O3,A错误;X能与NaHCO3溶液发生反应,可知X含羧基,2分子W之间脱水生成六元环状化合物,可推出X含有羟基,因此X的结构简式为。X可被催化氧化为,酮羰基不能发生银镜反应,B错误;羟基和羧基均能和钠反应,因此1 mol X与足量Na反应产生1 mol H2,标准状况下体积为22.4 L,C正确;X含有羧基和羟基两种官能团,可发生缩聚反应生成,D错误。
6.B 解析 氨酰心安分子中有氨基,但没有羧基,故不具有两性,A错误;含氧官能团有酰胺基、醚键、羟基三种,B正确;氨酰心安分子中不存在酚羟基,故不能使氯化铁溶液显紫色,C错误;氨酰心安分子中不含羧基,故不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,D错误。
7.B 根据M的结构和X、Y、Z的分子式,可以确定X为CH2OHCH2OH,Y为,Z为。X可用作汽车防冻液,A正确;Z的单体为
CH2C(CH3)COOH,不存在顺反异构体,B错误;1 mol M最多消耗4n mol NaOH,C正确;Y含有羧基,可发生中和反应、取代反应,含有苯环,可发生加成反应,Y可燃烧,燃烧为氧化反应,D正确。
8.D 解析 根据高分子M的结构,可以确定M是由
CH2CHOCH3和发生加聚反应得到的产物,D错误;HOOCCHCHCOOH脱水生成C,则C为。B为CH≡CH和试剂a的加成产物,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,化合物B为CH2CHOCH3,分子内可能共平面的原子最多8个,A正确;化合物B的结构中其中一个双键碳连接两个氢原子,不存在顺反异构体,B正确;化合物C()结构对称,核磁共振氢谱图中有一组峰,C正确。
9.D 解析 原花青素的苯环上连有羟基,烃基上也有羟基,所以该物质可以看作醇类,也可看作酚类,A正确;原花青素苯环上羟基的邻对位有4个,所以1 mol该物质可以和4 mol Br2发生取代反应,B正确;原花青素分子中有5个羟基与苯环相连,所以1 mol该物质可以与5 mol NaOH反应,C正确;原花青素分子中含有醇羟基和酚羟基,均不能与NaHCO3反应,D错误。
10.A 解析 与Br2发生1,4-加成反应,生成X(),A错误;X与H2发生加成反应,生成Y(),Y通过水解反应生成,再经过酯化反应生成。Y的结构简式为,分子式为C6H10Br2,B正确;反应③属于卤代烃的水解反应,反应的条件为氢氧化钠水溶液、加热,C正确;C10H16O4的结构简式是,核磁共振氢谱图中有3组峰,D正确。
11.C 解析 根据Y、Z的结构可以确定X的结构简式是,A正确;Y和Z中均存在酯基,B正确;Y是由发生加聚反应生成,Z是酯基开环生成,不属于缩聚反应,C错误;Y的链节中C、H、O原子个数之比为5∶6∶2,Z的链节中C、H、O原子个数之比为5∶6∶2,所以Y、Z的链节中C、H、O的原子个数比相同,D正确。
12.AB 解析 根据图示可知X和Y发生加成反应生成异丙苯,则X是丙烯,分子式为C3H6,A正确;Y是苯,不能使酸性KMnO4溶液褪色,而异丙苯可以使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者,B正确;CH3COOH含有的官能团是羧基,CHP含结构,所以二者的官能团不相同,C错误;苯酚易溶于丙酮中,因此不能通过分液的方法分离苯酚和丙酮,D错误。
13.CD 解析 由锦纶100结构可知,反应的单体为
H2N(CH2)10NH2(癸二胺)和HOOC(CH2)8COOH(癸二酸),二者发生缩聚反应得到锦纶100,A正确,D错误;由锦纶100结构可知,通过缩聚反应形成的大分子链之间通过氢键缔合,氢键影响物质熔沸点,所以氢键对锦纶100的性能有影响,B正确;锦纶100结构中含有酰胺键,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,C错误。
14.A 解析 E发生酯化反应生成,可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH,D为HOCH2CH2C(CH3)2COONa,A与乙酸反应生成B,B发生氧化反应生成C,C发生水解反应得到D,则C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH,B为
CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO,则A为
HOCH2CH2C(CH3)2CHO。步骤①为—OH与—COOH发生取代反应,故A正确;B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO,含酯基、醛基,故B错误;A的结构简式为
HOCH2CH2C(CH3)2CHO,故C错误;E含—OH,在浓硫酸加热条件下可发生消去反应,故D错误。
15.BC 解析 X的相对分子质量为150,碳元素的质量分数为72.0%,则X分子中碳原子数为=9;氢元素的质量分数为6.67%,则X分子中氢原子数为=10,则X分子中氧原子数为=2,实验式和分子式均为C9H10O2,A错误;苯环的不饱和度是4,X的分子式为C9H10O2,不饱和度是5,所以X分子中可能含有苯环,B正确;X的分子式为C9H10O2,1 mol C9H10O2完全燃烧生成5 mol H2O,C正确;若未测得X的相对分子质量,根据质量分数只能测定实验式,不能确定分子式,D错误。
16.答案 (1)C2H4O
(2)C4H8O2
(3)羟基和酮羰基
(4)2 (5)abcd
解析 (1)由题干信息可知,将11.0 g该有机物M完全燃烧,生成0.5 mol CO2和9 g水,则有n(C)=n(CO2)=0.5 mol,n(H)=2n(H2O)=1 mol,n(O)==
0.25 mol,该有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.5 mol∶1 mol∶0.25 mol=2∶4∶1,故有机物M的实验式为C2H4O。
(2)M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为2×44=88,则M分子式为C4H8O2。
(3)由红外光谱图中信息可知,M中官能团的名称为羟基和酮羰基;核磁共振氢谱图有四组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,结合分子式可推知,M的结构简式为。
(4)M的分子式为C4H8O2,则含有羧基的M的同分异构体有CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH两种。
(5)M的官能团有酮羰基和羟基,酮羰基可与H2发生还原反应;含有羟基,可发生取代反应、氧化反应、消去反应,故选abcd。
17.答案 (1)+Cl2
(2)CH2C(CH3)COOH+CH3OH
CH2C(CH3)COOCH3+H2O
(3)②⑥ ①
(4)
(5)
解析 从流程图可以看出,A是,C是,D是,E是。
(3)反应①~⑥中,②⑥属于取代反应,①属于加成反应,③④属于氧化反应,⑤属于消去反应。
18.答案 (1)U形管 吸收空气中的水分,防止水分进入三颈烧瓶中
(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(3)乙
(4)b a
(5)50 000
解析 (1)由信息知,聚异丁烯是在无水条件下由异丁烯发生加聚反应获得,P4O10能吸收水分,防止空气中的水分进入三颈烧瓶中。
(3)加聚反应需在-60~-30 ℃和引发剂作用下发生,由信息知,甲中冷却剂最低温度为-21 ℃,不合适;乙中冷却剂最低温度为-55 ℃,比较合适;丙中冷却剂最低温度为-33 ℃,离-60~-30 ℃的上限-30 ℃很接近,也不合适,故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙。
(4)按实验流程可知步骤:向三颈烧瓶中加入一定量正己烷,将异丁烯气体通入三颈烧瓶中,所以答案为b、a。
(5)异丁烯的分子式为C4H8,其相对分子质量为56,已知成品聚异丁烯平均相对分子质量为2.8×106,则平均聚合度为=50 000。
19.答案 (1)互为同分异构体 对二甲苯 2
(2)4
(3)取代反应或酯化反应
(4)+NaHCO3+CO2↑+H2O
解析 (1)M的对称性较好,只有两种化学环境不同的H,故M在核磁共振氢谱图中有2组峰。
(2)B的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,说明有—OCHO的结构,如果苯环上有两个基团,还有一个基团为甲基,两个基团处于邻、间、对位有3种同分异构体:、、,若苯环上只有一个基团,则为,故满足条件的同分异构体共4种,其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为。
(3)由C的结构简式、D的分子式及D与HCHO反应的产物可知,C→D的反应类型为取代反应或酯化反应。
20.答案 (1)
(2)HCl
(3)+NaOH+CH3COONa
(4)4-溴苯甲酸或者对溴苯甲酸 酰胺基和碳溴键
(5)
(6)CH2CHCHCH2ClCH2CHCHCH2ClClCH2CH2CH2CH2Cl
解析 由Ⅰ、Ⅲ的结构简式和Ⅱ的分子式可知,Ⅱ的结构简式为,由Ⅵ、Ⅸ、Ⅷ的结构简式和Ⅵ转化为Ⅶ的反应条件可知,Ⅶ的结构简式为。
(2)根据质量守恒并结合题干流程图中Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ的结构简式可知,Ⅲ+ⅤⅥ+2W,W的化学式为HCl。
(5)Ⅲ的同分异构体满足条件:①苯环上有2个取代基;②能发生银镜反应即分子中含有醛基,不能发生水解反应,不含甲酸酰胺基;③核磁共振氢谱图显示有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子数之比为3∶2∶2∶1∶1,说明含有甲基,符合上述条件的同分异构体的结构简式为。
(6)由题干合成流程图中Ⅲ和Ⅴ转化为Ⅵ信息可知,可由ClCH2CH2CH2CH2Cl和转化而来,ClCH2CH2CH2CH2Cl可由ClCH2CHCHCH2Cl和H2加成得到,ClCH2CH2CH2CH2Cl可由CH2CHCHCH2与Cl2发生1,4-加成反应,由此分析可确定合成路线。
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2025鲁科版化学选择性必修3
第3章测评
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每题只有一个选项符合题意)
1.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。下列高分子有可能被采用的是( )
A. B.
C. CCl2—CCl2 D.
2.(2024·临沂检测)某有机物CxHmOn完全燃烧,需O2的物质的量是有机物的x倍,则该有机物的分子式中x、m、n的关系不可能是( )
A.m≥2x+2 B.m∶n=2∶1
C.x∶m∶n=1∶2∶1 D.m<2x+2
3.某化学研究小组通过以下步骤研究乙醇的结构,其中错误的是( )
A.利用燃烧法确定该有机物的实验式为C2H6O
B.利用红外光谱图确定该有机物的相对分子质量为46
C.利用核磁共振氢谱确定该有机物分子中有3种不同类型的氢原子
D.利用是否与Na反应确定该有机物中氧原子的连接方式
4.下列合成有机高分子材料的反应类型判断错误的是 ( )
A.:加聚反应
B.:缩聚反应
C.:缩聚反应
D.HO OC(CH2)4COHN(CH2)6NH H 缩聚反应
5.(2024·临沂检测)某有机物X由C、H、O三种元素组成,相同条件下其蒸气相对氢气的密度为45,将9.0 g X完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g。X能与NaHCO3溶液发生反应,且2个X发生分子间脱水反应生成六元环状化合物。有关X的说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H8O3
B.X催化氧化的产物能发生银镜反应
C.1 mol X与足量Na反应产生22.4 L H2(在标准状况下)
D.X在一定条件下可以发生缩聚反应生成
6.氨酰心安的结构简式为
,
可用于治疗高血压、心绞痛及青光眼等。下列关于氨酰心安的说法正确的是( )
A.具有两性
B.含氧官能团有三种
C.遇氯化铁溶液显紫色
D.能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体
7.由X、Y和Z合成缓释药物M,下列说法错误的是 ( )
A.X可用作汽车防冻液
B.Z由加聚反应制得,其单体存在顺反异构体
C.1 mol M与NaOH溶液反应时,最多消耗4n mol NaOH
D.Y可以发生氧化反应、中和反应、取代反应、加成反应
8.(2024·济南检测)高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A.试剂a是甲醇,B分子中可能共平面的原子最多8个
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱图中有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
9.(2024·青岛检测改编)有关原花青素
()的下列说法不正确的是 ( )
A.该物质可以看作醇类,也可看作酚类
B.1 mol该物质可与4 mol Br2反应
C.1 mol该物质可与5 mol NaOH反应
D.1 mol该物质可与5 mol NaHCO3反应
10.(2023·滨州检测)有机化合物(C10H16O4)的合成路线如图所示:
XYC10H16O4
下列说法错误的是( )
A.反应①为取代反应
B.Y的分子式为C6H10Br2
C.反应③的条件可以为氢氧化钠水溶液、加热
D.C10H16O4的核磁共振氢谱图中有3组峰
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)
11.(2024·滨州检测)有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y和Z。
下列说法不正确的是( )
A.X的结构简式是
B.Y和Z中均含有酯基
C.Y通过加聚反应制得,Z通过缩聚反应制得
D.Y和Z的链节中C、H、O的原子个数比相同
12.“异丙苯氧化法”生产丙酮和苯酚的合成路线如下,各反应的原子利用率均为100%。下列说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H6
B.Y与异丙苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
C.CHP与CH3COOH含有相同的官能团
D.可以用分液的方法分离苯酚和丙酮
13.锦纶100具有许多优异的性能,如机械强度高、很好的弹性、高韧性以及耐磨性等,下图是锦纶100结构的一部分,下列说法不正确的是( )
A.合成锦纶100的反应为缩聚反应
B.氢键对锦纶100的性能有影响
C.锦纶100很稳定,不能发生水解反应
D.合成锦纶100的原料主要是二癸酸和二癸胺
14.某药物中间体M合成路线如图(部分产物已略去),下列说法正确的是( )
A.步骤①的反应类型是取代反应
B.B中含有羧基、醛基
C.A的结构简式为
D.在NaOH醇溶液中加热,E可以发生消去反应
15.(2024·泰安检测)某含C、H、O三种元素的未知物X,经实验测定该物质中元素的质量分数为碳元素72.0%,氢元素6.67%,另测得X的相对分子质量为150。下列关于X的说法正确的是( )
A.实验式和分子式均为C9H10O
B.可能含有苯环
C.1 mol X完全燃烧,可生成5 mol H2O
D.若未测得X的相对分子质量,也能确定X的分子式
三、非选择题(共5小题,共60分)
16.(12分)(2024·泰安检测)为了测定某有机物M的结构,做如下实验:将11.0 g该有机物M完全燃烧,生成0.5 mol CO2和9 g水。
(1)M的实验式为 。
(2)已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为 。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱图如图1所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱图如图2所示。
图1
图2
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 (填键线式)。
(4)含有羧基的M的同分异构体的数目为 。
(5)下列对于M发生的反应类型判断正确的是 (填字母)。
a.取代反应 b.还原反应
c.氧化反应 d.消去反应
17.(12分)(2024·济南检测)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)具有透光率高、自重轻、安全性能高等优点,目前它广泛用于制作仪器仪表零件、照明灯罩、光学镜片、透明屋顶、电话亭、广告灯箱、标志牌等。如图是以2-甲基丙烯为原料合成有机玻璃E(聚-2-甲基丙烯酸甲酯)的路线:
ABCDE
(1)写出反应①的化学方程式: 。
(2)写出反应⑥的化学方程式: 。
(3)在上述①~⑥反应中,属于取代反应的是 ,属于加成反应的是 。
(4)写出E的结构简式: 。
(5)写出有机物通过缩聚反应形成的高分子聚酯F的结构简式: 。
18.(12分)聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知:异丁烯沸点为266 K。反应方程式及主要装置示意图如下:
回答以下问题:
(1)仪器A的名称是 ,P4O10的作用是 。
(2)将钠块加入正己烷中,除去微量的水,反应方程式为 。
(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。
序号 冷却剂 最低温度/℃
甲 NaCl-冰(质量比1∶3) -21
乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比1.43∶1) -55
丙 液氨 -33
(4)补齐操作步骤
a.向三颈烧瓶中通入一定量异丁烯
b.向三颈烧瓶中加入一定量正己烷
① (填字母);
②待反应体系温度下降至既定温度;
③ (填字母);
④搅拌下滴加引发剂,一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
(5)测得成品平均相对分子质量为2.8×106,平均聚合度为 。
19.(12分)(2024·长沙高二期中)具有抗菌作用的白头翁素衍生物H的合成路线如图所示:
已知:ⅰ.R1CH2BrR1CHCHR2;
ⅱ.R1CHCHR2。
回答下列问题:
(1)(M)与A (填“互为同系物”“互为同分异构体”或“是同种物质”),M的化学名称为 ,M在核磁共振氢谱图中有 组峰。
(2)B的同分异构体有多种,其中能发生银镜反应和水解反应且含有苯环结构的有 种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)化合物B与NaHCO3溶液反应的化学方程式为 。
20.(12分)有机物Ⅸ是合成一种治疗细胞白血病药物的前体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)Ⅱ的结构简式为 。
(2)Ⅲ+ⅤⅥ+2W,则W的化学式为 。
(3)由Ⅵ生成Ⅶ的化学方程式为 。
(4)Ⅷ的化学名称为 ,Ⅸ中所含官能团的名称为 。
(5)Ⅲ的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①苯环上有2个取代基;
②能发生银镜反应,不能发生水解反应;
③核磁共振氢谱图显示有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子数之比为3∶2∶2∶1∶1。
(6)参照上述合成路线,设计由Ⅲ和1,3-丁二烯合成的路线(其他无机试剂任选)。
参考答案
第3章测评
1.B 解析 纸尿片应该具有吸水性和保水性,因此必须含有强亲水性原子团,B分子中的—OH原子团符合要求。
2.A 解析 只含有C、H、O的有机物,分子中不含有不饱和键或环时m=2x+2;若该有机物分子中含有环或不饱和键,则m<2x+2,所以不可能存在m>2x+2,A符合题意,D不符合题意;有机物CxHmOn完全燃烧,需O2的物质的量是有机物的x倍,则有x+=x,可得m=2n,所以m∶n=2∶1,B不符合题意;该有机物分子式可为CH2O、C2H4O2、C6H12O6等,x∶m∶n=1∶2∶1,C不符合题意。
3.B 解析 利用燃烧法可确定烃、烃的含氧衍生物的实验式,A正确;利用红外光谱图确定该有机物的化学键和官能团,用质谱法确定相对分子质量为46,B错误;利用核磁共振氢谱可确定该有机物分子中含3种不同环境的氢原子,C正确;利用是否与Na反应确定该有机物中氧原子的连接方式,若为羟基则能反应产生氢气,若为醚键则不能反应产生氢气,D正确。
4.C 解析 合成的反应是加聚反应,C错误。
5.C 解析 浓硫酸增重5.4 g,说明生成H2O的质量为5.4 g,n(H2O)=0.3 mol,n(H)=0.6 mol,m(H)=0.6 mol×1 g·mol-1=0.6 g;碱石灰增重13.2 g,说明生成CO2的质量为13.2 g,n(CO2)=0.3 mol,n(C)=0.3 mol,m(C)=0.3 mol×12 g·mol-1=3.6 g,9.0 g W含O的质量为9.0 g-0.6 g-3.6 g=4.8 g,n(O)=0.3 mol,因此n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1,W的实验式为CH2O。相同条件下其蒸气相对氢气的密度为45,则相对分子质量为90,分子式为C3H6O3,A错误;X能与NaHCO3溶液发生反应,可知X含羧基,2分子W之间脱水生成六元环状化合物,可推出X含有羟基,因此X的结构简式为。X可被催化氧化为,酮羰基不能发生银镜反应,B错误;羟基和羧基均能和钠反应,因此1 mol X与足量Na反应产生1 mol H2,标准状况下体积为22.4 L,C正确;X含有羧基和羟基两种官能团,可发生缩聚反应生成,D错误。
6.B 解析 氨酰心安分子中有氨基,但没有羧基,故不具有两性,A错误;含氧官能团有酰胺基、醚键、羟基三种,B正确;氨酰心安分子中不存在酚羟基,故不能使氯化铁溶液显紫色,C错误;氨酰心安分子中不含羧基,故不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,D错误。
7.B 根据M的结构和X、Y、Z的分子式,可以确定X为CH2OHCH2OH,Y为,Z为。X可用作汽车防冻液,A正确;Z的单体为
CH2C(CH3)COOH,不存在顺反异构体,B错误;1 mol M最多消耗4n mol NaOH,C正确;Y含有羧基,可发生中和反应、取代反应,含有苯环,可发生加成反应,Y可燃烧,燃烧为氧化反应,D正确。
8.D 解析 根据高分子M的结构,可以确定M是由
CH2CHOCH3和发生加聚反应得到的产物,D错误;HOOCCHCHCOOH脱水生成C,则C为。B为CH≡CH和试剂a的加成产物,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,化合物B为CH2CHOCH3,分子内可能共平面的原子最多8个,A正确;化合物B的结构中其中一个双键碳连接两个氢原子,不存在顺反异构体,B正确;化合物C()结构对称,核磁共振氢谱图中有一组峰,C正确。
9.D 解析 原花青素的苯环上连有羟基,烃基上也有羟基,所以该物质可以看作醇类,也可看作酚类,A正确;原花青素苯环上羟基的邻对位有4个,所以1 mol该物质可以和4 mol Br2发生取代反应,B正确;原花青素分子中有5个羟基与苯环相连,所以1 mol该物质可以与5 mol NaOH反应,C正确;原花青素分子中含有醇羟基和酚羟基,均不能与NaHCO3反应,D错误。
10.A 解析 与Br2发生1,4-加成反应,生成X(),A错误;X与H2发生加成反应,生成Y(),Y通过水解反应生成,再经过酯化反应生成。Y的结构简式为,分子式为C6H10Br2,B正确;反应③属于卤代烃的水解反应,反应的条件为氢氧化钠水溶液、加热,C正确;C10H16O4的结构简式是,核磁共振氢谱图中有3组峰,D正确。
11.C 解析 根据Y、Z的结构可以确定X的结构简式是,A正确;Y和Z中均存在酯基,B正确;Y是由发生加聚反应生成,Z是酯基开环生成,不属于缩聚反应,C错误;Y的链节中C、H、O原子个数之比为5∶6∶2,Z的链节中C、H、O原子个数之比为5∶6∶2,所以Y、Z的链节中C、H、O的原子个数比相同,D正确。
12.AB 解析 根据图示可知X和Y发生加成反应生成异丙苯,则X是丙烯,分子式为C3H6,A正确;Y是苯,不能使酸性KMnO4溶液褪色,而异丙苯可以使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者,B正确;CH3COOH含有的官能团是羧基,CHP含结构,所以二者的官能团不相同,C错误;苯酚易溶于丙酮中,因此不能通过分液的方法分离苯酚和丙酮,D错误。
13.CD 解析 由锦纶100结构可知,反应的单体为
H2N(CH2)10NH2(癸二胺)和HOOC(CH2)8COOH(癸二酸),二者发生缩聚反应得到锦纶100,A正确,D错误;由锦纶100结构可知,通过缩聚反应形成的大分子链之间通过氢键缔合,氢键影响物质熔沸点,所以氢键对锦纶100的性能有影响,B正确;锦纶100结构中含有酰胺键,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,C错误。
14.A 解析 E发生酯化反应生成,可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH,D为HOCH2CH2C(CH3)2COONa,A与乙酸反应生成B,B发生氧化反应生成C,C发生水解反应得到D,则C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH,B为
CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO,则A为
HOCH2CH2C(CH3)2CHO。步骤①为—OH与—COOH发生取代反应,故A正确;B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO,含酯基、醛基,故B错误;A的结构简式为
HOCH2CH2C(CH3)2CHO,故C错误;E含—OH,在浓硫酸加热条件下可发生消去反应,故D错误。
15.BC 解析 X的相对分子质量为150,碳元素的质量分数为72.0%,则X分子中碳原子数为=9;氢元素的质量分数为6.67%,则X分子中氢原子数为=10,则X分子中氧原子数为=2,实验式和分子式均为C9H10O2,A错误;苯环的不饱和度是4,X的分子式为C9H10O2,不饱和度是5,所以X分子中可能含有苯环,B正确;X的分子式为C9H10O2,1 mol C9H10O2完全燃烧生成5 mol H2O,C正确;若未测得X的相对分子质量,根据质量分数只能测定实验式,不能确定分子式,D错误。
16.答案 (1)C2H4O
(2)C4H8O2
(3)羟基和酮羰基
(4)2 (5)abcd
解析 (1)由题干信息可知,将11.0 g该有机物M完全燃烧,生成0.5 mol CO2和9 g水,则有n(C)=n(CO2)=0.5 mol,n(H)=2n(H2O)=1 mol,n(O)==
0.25 mol,该有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.5 mol∶1 mol∶0.25 mol=2∶4∶1,故有机物M的实验式为C2H4O。
(2)M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为2×44=88,则M分子式为C4H8O2。
(3)由红外光谱图中信息可知,M中官能团的名称为羟基和酮羰基;核磁共振氢谱图有四组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,结合分子式可推知,M的结构简式为。
(4)M的分子式为C4H8O2,则含有羧基的M的同分异构体有CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH两种。
(5)M的官能团有酮羰基和羟基,酮羰基可与H2发生还原反应;含有羟基,可发生取代反应、氧化反应、消去反应,故选abcd。
17.答案 (1)+Cl2
(2)CH2C(CH3)COOH+CH3OH
CH2C(CH3)COOCH3+H2O
(3)②⑥ ①
(4)
(5)
解析 从流程图可以看出,A是,C是,D是,E是。
(3)反应①~⑥中,②⑥属于取代反应,①属于加成反应,③④属于氧化反应,⑤属于消去反应。
18.答案 (1)U形管 吸收空气中的水分,防止水分进入三颈烧瓶中
(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑
(3)乙
(4)b a
(5)50 000
解析 (1)由信息知,聚异丁烯是在无水条件下由异丁烯发生加聚反应获得,P4O10能吸收水分,防止空气中的水分进入三颈烧瓶中。
(3)加聚反应需在-60~-30 ℃和引发剂作用下发生,由信息知,甲中冷却剂最低温度为-21 ℃,不合适;乙中冷却剂最低温度为-55 ℃,比较合适;丙中冷却剂最低温度为-33 ℃,离-60~-30 ℃的上限-30 ℃很接近,也不合适,故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙。
(4)按实验流程可知步骤:向三颈烧瓶中加入一定量正己烷,将异丁烯气体通入三颈烧瓶中,所以答案为b、a。
(5)异丁烯的分子式为C4H8,其相对分子质量为56,已知成品聚异丁烯平均相对分子质量为2.8×106,则平均聚合度为=50 000。
19.答案 (1)互为同分异构体 对二甲苯 2
(2)4
(3)取代反应或酯化反应
(4)+NaHCO3+CO2↑+H2O
解析 (1)M的对称性较好,只有两种化学环境不同的H,故M在核磁共振氢谱图中有2组峰。
(2)B的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,说明有—OCHO的结构,如果苯环上有两个基团,还有一个基团为甲基,两个基团处于邻、间、对位有3种同分异构体:、、,若苯环上只有一个基团,则为,故满足条件的同分异构体共4种,其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为。
(3)由C的结构简式、D的分子式及D与HCHO反应的产物可知,C→D的反应类型为取代反应或酯化反应。
20.答案 (1)
(2)HCl
(3)+NaOH+CH3COONa
(4)4-溴苯甲酸或者对溴苯甲酸 酰胺基和碳溴键
(5)
(6)CH2CHCHCH2ClCH2CHCHCH2ClClCH2CH2CH2CH2Cl
解析 由Ⅰ、Ⅲ的结构简式和Ⅱ的分子式可知,Ⅱ的结构简式为,由Ⅵ、Ⅸ、Ⅷ的结构简式和Ⅵ转化为Ⅶ的反应条件可知,Ⅶ的结构简式为。
(2)根据质量守恒并结合题干流程图中Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ的结构简式可知,Ⅲ+ⅤⅥ+2W,W的化学式为HCl。
(5)Ⅲ的同分异构体满足条件:①苯环上有2个取代基;②能发生银镜反应即分子中含有醛基,不能发生水解反应,不含甲酸酰胺基;③核磁共振氢谱图显示有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子数之比为3∶2∶2∶1∶1,说明含有甲基,符合上述条件的同分异构体的结构简式为。
(6)由题干合成流程图中Ⅲ和Ⅴ转化为Ⅵ信息可知,可由ClCH2CH2CH2CH2Cl和转化而来,ClCH2CH2CH2CH2Cl可由ClCH2CHCHCH2Cl和H2加成得到,ClCH2CH2CH2CH2Cl可由CH2CHCHCH2与Cl2发生1,4-加成反应,由此分析可确定合成路线。
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