专题4测评--2025苏教版化学选择性必修3同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题4测评--2025苏教版化学选择性必修3同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 888.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 10:02:26 | ||
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文档简介
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2025鲁科版化学选择性必修3
专题4测评
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.[2024河北石家庄期中]化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.甲醛的水溶液可以浸泡标本,防止标本的腐烂
B.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛是由于其沸点低
C.聚乙炔可用于制备导电高分子材料
D.从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜剂是由于其难以被氧化
2.结构决定性质,有机物的官能团可以通过试剂鉴别,下列说法正确的是( )
A.某有机物能与金属钠反应生成H2,则其分子中一定含有羟基
B.某有机物能使溴水褪色,则其分子中一定含有不饱和官能团
C.某有机物能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,则其分子中可能含有羧基
D.在水浴加热条件下,某有机物能与银氨溶液反应生成银镜,则该有机物一定是醛
3.醇和酚在日常生活中具有非常重要的作用,下列关于醇和酚的说法不正确的是( )
A.医院经常用“来苏儿”进行消毒,其有机成分属于酚类化合物
B.甘油具有较强的吸水性,经常用于护肤用品,它属于三元醇
C.冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙醇
D.含有—OH(羟基)的有机物不一定属于醇类
4.除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),选用
的试剂和分离方法能达到实验目的的是( )
选项 混合物 试剂 分离方法
A 苯(苯酚) 溴水 过滤
B 乙烷(乙烯) 氢气 加热
C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 蒸馏
D 乙醇(水) 新制生石灰 蒸馏
5.[2024浙江6月选考]有关有机物X的质谱图和核磁共振氢谱示意图如图所示。
图1 质谱图
图2 核磁共振氢谱示意图
已知:该化合物只含C、H、O三种元素,并且该有机物不存在醚键。
下列说法正确的是( )
A.能发生水解反应
B.可以和NaHCO3反应放出气体
C.能被氧气催化氧化可生成丙酮
D.可以和Na反应生成氢气
6.[2024河北邢台期中]赞皇大枣的营养价值丰富,被誉为“百果之首”“天然维生素之王”。其富含的一种有机物M的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.可以利用质谱仪测出有机物的相对分子质量和官能团的种类
B.M含有的官能团的名称为羟基、醛基
C.M能与氯水在光照条件下发生取代反应
D.M可能形成分子内氢键和分子间氢键
7.广藿香是一种常用的中草药植物,广藿香油是主要的药用成分,同时其也是香料工业中的一种重要的天然香料。广藿香油的主要成分是广藿香醇和广藿香酮。广藿香酮的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.广藿香酮的分子式为C12H16O4
B.广藿香酮能使FeCl3溶液显紫色
C.广藿香酮能与溴发生加成反应
D.广藿香酮能够发生水解反应
8.[2024湖北卷,6]鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是( )
A.有5个手性碳原子
B.可在120 ℃条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰
9.以煤、天然气和生物质为原料制取有机化合物日益受到重视。E是两种含有碳碳双键的酯的混合物。相关物质的转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):
下列说法不正确的是( )
A.A→B的反应类型为氧化反应
B.以上转化过程中涉及的含氧官能团有4种
C.混合物E含有2种分子
D.向B中加入溴水,溴水褪色,说明含有
10.五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X,在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法正确的是( )
A.1 mol Z最多能与7 mol NaOH发生反应
B.1 mol X最多能与1 mol Br2发生取代反应
C.Y分子结构中所有碳原子共平面
D.Y能发生加成、取代、消去、氧化反应
11.某小分子抗癌药物的分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.1 mol 该有机化合物最多可以与3 mol NaOH反应
B.该有机化合物容易发生加成、取代、中和、消去等反应
C.该有机化合物遇FeCl3溶液不变色,但可使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol 该有机化合物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
12.分子式为C8H16O2的有机物A有下列变化关系,其中C、E互为同分异构体,则A的可能结构有( )
A.8种 B.5种
C.4种 D.2种
13.有机物Ⅱ是一种淡黄色晶体,常用于制合成树脂、染料、防腐剂等。Ⅱ可通过下列反应得到:
下列说法正确的是( )
A.等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为3∶2
B.化合物Ⅱ可发生加成反应、取代反应、消去反应
C.等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量H2反应,消耗H2的物质的量相等
D.化合物Ⅱ分子中所有原子不可能共处同一平面
14.0.1 mol 某有机物的蒸气与足量的O2混合后点燃,反应后生成13.2 g CO2和5.4 g H2O,该有机物能与Na反应放出H2,又能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,此有机物还可与乙酸反应生成酯类化合物,该酯类化合物的结构简式可能是( )
A.OHC—CH2—CH2COOCH3
B.
C.
D.
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(12分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的气味。实验室制备乙酸异戊酯的装置示意图和有关数据如下:
物质 沸点/ ℃ 水中的溶解度
异戊醇 0.812 3 131 微溶
乙酸 1.049 2 118 易溶
乙酸异戊酯 0.867 0 142 难溶
已知异戊醇的结构简式为。
(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 。
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是
。
(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入 。
(4)加入药品后,开始缓慢加热A,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用 和 (填字母)洗涤混合液,以除去其中的杂质。
a.水
b.饱和NaHCO3溶液
c.NaOH溶液
(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。
①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是 (填字母)。
②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是 。
(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是 。
16.(14分)有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。部分相关物质的转化如下图:
已知:①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,
B可以发生的反应有 (填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称分别是 、 。
(3)写出所有与D、E具有相同官能团的同分异构体的结构简式: 。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是 。
17.(16分)乙酰水杨酸是使用广泛的解热镇痛剂,合成原理为
(水杨酸)+(乙酸酐)CH3COOH+(乙酰水杨酸)
(1)水杨酸的分子式为 。
(2)该合成乙酰水杨酸的反应所属反应类型为 。
(3)下列有关水杨酸的说法,不正确的是 (填字母)。
A.能与溴水发生取代和加成反应
B.能发生酯化反应和水解反应
C.1 mol 水杨酸最多能消耗2 mol NaOH
D.遇FeCl3溶液显紫色
(4)符合下列条件的水杨酸的同分异构体有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色 ③苯环上的一溴代物只有2种
(5)乙酰氯(CH3COCl)与水杨酸反应可以生成乙酰水杨酸,写出该反应的化学方程式: (不需要写条件)。
(6)乙酰水杨酸与足量KOH溶液反应的化学方程式为 。
18.(16分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:
(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为 ;写出A+B→C反应的化学方程式: 。
(2)C()中①②③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是 。
(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有 种。
(4)D→F的反应类型是 ,1 mol D在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为 mol 。
(5)已知:R—CH2—COOH
。
A有多种合成方法,请写出由乙酸合成A的路线流程图。(其他原料任选)
专题4测评
1.D 解析 甲醛的水溶液可以使蛋白质变性,因此可以浸泡标本,防止标本的腐烂,A正确;“复方氯乙烷气雾剂”沸点低,喷在皮肤表面会迅速汽化,同时吸收大量热,使皮肤迅速冷却,B正确;聚乙炔分子中含有类似石墨的大π键,能导电,常用于制备导电高分子材料,C正确;茶多酚属于酚类,可用作食品保鲜剂是由于其易被氧化,D错误。
2.C 解析 能与金属钠反应生成氢气的有机物不一定含有羟基,含有羧基的有机物也能与金属钠反应生成氢气,A错误;某有机物能使溴水褪色,不一定含有不饱和官能团,也可能是因为萃取使溴水褪色,B错误;某有机物能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,则该分子中可能含有羧基,C正确;水浴加热条件下,某有机物能与银氨溶液反应生成银镜,该有机物不一定是醛,也可能是甲酸、甲酸某酯等,D错误。
3.C 解析 酚类是羟基与苯环直接相连的化合物,A正确;甘油每个分子中含有三个羟基,属于三元醇,B正确;冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙二醇,C错误;酚类化合物也含有羟基,D正确。
4.D 解析 苯酚与溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚能溶于有机溶剂苯,不能过滤除去,A项错误;乙烯与氢气的加成反应条件复杂,且有机反应不易完全进行到底,乙烯的量未知,易引入H2杂质,B项错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中易水解,C项错误。
5.D 解析 依据题目图示信息知:该有机物的相对分子质量为60,含有4种不同环境的氢原子且峰面积比为3∶2∶2∶1,则可推出该有机物分子式为C3H8O,结构简式为CH3CH2CH2OH。正丙醇不能发生水解反应、不能与碳酸氢钠溶液反应,A、B项错误;正丙醇被氧气催化氧化生成丙醛,C项错误;正丙醇中的醇羟基能与金属钠反应生成氢气,D项正确。
6.D 解析 质谱仪可以测出有机物的相对分子质量,测定分子中官能团的种类应该用红外光谱仪,A错误;M含有的官能团的名称为羟基、羧基,B错误;能在光照条件下与Cl2发生取代反应的是烷烃或烷基中与饱和碳原子相连的氢,且Cl2需为气态,M中没有饱和碳原子,C错误;M中有羧基和羟基,与羧基处于间位的羟基可以与羧基形成分子内氢键,与羧基处于对位的羟基可以与其他M分子形成分子间氢键,D正确。
7.B 解析 根据有机物的成键特点及其结构简式,可以推断广藿香酮的分子式为C12H16O4,A正确;广藿香酮不含酚羟基,不能使FeCl3溶液显紫色,B错误;广藿香酮含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,C正确;广藿香酮中含有酯基,能够发生水解反应,D正确。
8.B 解析 连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,见图中用“*”标记的碳原子:,A项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,因此不能在120 ℃条件下干燥样品,B项错误;鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,不饱和度为3,而1个苯环的不饱和度为4,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,C项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中含羟基,即含有氧氢键,因此其红外光谱图中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰,D项正确。
9.D 解析 A→B的反应类型为氧化反应,A正确;题中转化过程中涉及的含氧官能团有醛基、羧基、羟基、酯基,共4种,B正确;C为CH2CHCOOH,与D()发生酯化反应,产物有、这两种酯,C正确;碳碳双键能使溴水褪色,醛基也能使溴水褪色,因此向B中加入溴水,溴水褪色,不能说明含有,D错误。
10.D 解析 1 mol Z中含有5 mol 酚羟基、1 mol 羧基、1 mol 酚酯基,1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH,故1 mol Z最多能与8 mol NaOH发生反应,A项错误;X中苯环上有2个氢原子处于酚羟基的邻位或对位,1 mol X最多能与2 mol Br2发生取代反应,B项错误;Y分子中的六元环不是苯环,环中含有多个饱和碳原子,故Y分子中所有碳原子不能共平面,C项错误;Y分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羟基、羧基,能发生取代反应,与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反应,含有碳碳双键和羟基,能发生氧化反应,D项正确。
11.D 解析 分子中的羧基、酚羟基、酯基均可与NaOH溶液反应,则1 mol 该有机化合物最多可以与4 mol NaOH反应,故A错误;碳碳双键可发生加成反应,含酚羟基、羧基、酯基,可发生取代、中和反应,不能发生消去反应,故B错误;该有机物含酚羟基遇FeCl3溶液发生显色反应,故C错误;酚羟基的邻、对位氢原子被溴原子取代,碳碳双键与溴单质发生加成反应,则1 mol 该有机化合物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2,故D正确。
12.D 解析 A在酸性条件下发生水解生成醇B和酸C;醇B发生催化氧化生成醛D,醛D被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,酸化后得到羧酸E,C、E互为同分异构体,说明C、E含碳原子数目相等,根据A的分子式为C8H16O2可知,有机物B、C各含有4个碳原子,B的分子式为C4H10O,C的分子式为C4H8O2;通过以上分析,可知B为一元醇,且能够被连续氧化,则B存在2种同分异构体:CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH;C为一元羧酸,存在两种同分异构体:CH3CH2CH2COOH、
(CH3)2CHCOOH。当C为CH3CH2CH2COOH,B为
(CH3)2CHCH2OH时,二者形成的酯A为
CH3CH2CH2COOCH2CH(CH3)2;当C为(CH3)2CHCOOH,B为CH3CH2CH2CH2OH时,二者形成的酯A为
CH3CH2CH2CH2OOCCH(CH3)2;所以A的可能结构有2种,D项正确。
13.A 解析 酚羟基、羧基能与氢氧化钠溶液反应,等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为3∶2,A项正确;化合物Ⅱ中含有苯环、酚羟基和羰基,可发生加成反应、取代反应,不能发生消去反应,B项错误;苯环、羰基能与氢气反应,等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量H2反应,消耗H2的物质的量之比为6∶7,C项错误;化合物Ⅱ的分子结构中2个苯环和1个五元环必然共平面,根据甲醛为平面形分子可判断,羰基中氧原子也在该平面内,单键可以旋转,则2个羟基也可能位于该平面内,则化合物Ⅱ分子中所有原子可能共平面,D项错误。
14.D 解析 根据题意分析原有机物中应有羟基和—CHO。
根据0.1 mol 此有机物完全燃烧生成13.2 g CO2与5.4 g H2O的条件,得1 mol 此有机物中含C、H的物质的量分别为:
n(C)=×10=3 mol
n(H)=×10×2=6 mol
考虑到其分子中有—OH和—CHO,则其分子式可能为C3H6O2,结构简式为或。该有机物与乙酸反应后所生成的酯是有5个碳原子的乙酸酯,且应保留原有的—CHO。答案选D。
15.答案 (1)CH3COOH++H2O (2)异戊醇、乙酸、浓硫酸 (3)碎瓷片 (4)a b (5)①b ②高 产品中会收集到异戊醇 (6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)
解析 (1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130 ℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。
16.答案 (1) ①②④ (2)羧基 碳碳双键
(3)、
(4)+HCOOH+H2O
解析 由题干信息知A为酯,且A由B与E发生酯化反应生成,根据BCD可知B为醇,D、E为羧酸;又因D和E是具有相同官能团的同分异构体,说明B和E分子中碳原子数相同。结合A的分子式可知E分子中含有5个碳原子,又因E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种,可以确定E的结构简式为;进一步可知B是分子式为C5H12O的饱和一元醇,又因B分子中没有支链,可确定B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,A为
。
17.答案 (1)C7H6O3 (2)取代反应 (3)AB
(4)3 、
、(写出其中一种即可)
(5)+CH3COClHCl+
(6)+3KOHCH3COOK+2H2O+
解析 (1)由水杨酸的结构简式可知其分子式为C7H6O3。
(2)对比水杨酸和乙酰水杨酸的结构简式可知,水杨酸中酚羟基上的氢原子被—COCH3取代得到乙酰水杨酸,所以为取代反应。
(3)水杨酸分子中含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,但不能与溴发生加成反应,故A错误;水杨酸分子中含有羧基,可以发生酯化反应,但不能发生水解反应,故B错误;羧基、酚羟基均与氢氧化钠反应,1 mol 水杨酸最多能与2 mol NaOH反应,故C正确;水杨酸分子中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,故D正确。
(4)水杨酸的同分异构体符合:①能发生银镜反应,含—CHO;②遇FeCl3溶液显紫色,含酚羟基;③苯环上的一溴代物只有2种,则苯环上只有2种处于不同化学环境的氢原子,苯环上的取代基可能为—OH和HCOO—,或2个—OH和—CHO,符合条件的同分异构体的结构简式为、、,共有3种。
(5)乙酰氯(CH3COCl)也可以与水杨酸反应生成乙酰水杨酸,属于取代反应,反应同时生成HCl,反应的化学方程式为+CH3COClHCl+。
(6)乙酰水杨酸中羧基与KOH发生中和反应,酚酯基水解得到酚羟基和乙酸,酚羟基、乙酸也与氢氧化钾发生反应,则乙酰水杨酸与足量KOH溶液反应的化学方程式为+3KOHCH3COOK+2H2O+。
18.答案 (1)醛基、羧基 + (2)③>①>② (3)4 (4)取代反应 2 (5)CH3COOH
解析 (1)A的分子式为C2H2O3,A可发生银镜反应,且具有酸性,则结构中含有醛基和羧基,其结构简式为;对比A、C的结构可知B为苯酚,则A+B→C的化学方程式为+。
(2)①②③分别对应的是酚羟基、醇羟基、羧基,其—OH上氢原子的活泼性顺序为羧基>酚羟基>醇羟基,则3个—OH的酸性由强到弱的顺序是③>①>②。
(3)C中有羧基和醇羟基,两个C分子可以发生酯化反应生成含有3个六元环的化合物E,其结构简式为
,E分子中不同化学环境的氢原子有4种。
(4)对比D、F的结构可知,相当于溴原子取代了羟基,所以D→F的反应类型是取代反应;D中含有的酯基和酚羟基能与NaOH溶液反应,故1 mol D在一定条件下最多消耗2 mol NaOH。
(5)根据信息可知,在PCl3和加热的条件下可在与羧基相连的碳原子上引入一个氯原子,然后发生水解反应即可生成羟基,据此可写出由乙酸合成A的路线流程图:CH3COOH。
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专题4测评
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.[2024河北石家庄期中]化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.甲醛的水溶液可以浸泡标本,防止标本的腐烂
B.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛是由于其沸点低
C.聚乙炔可用于制备导电高分子材料
D.从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜剂是由于其难以被氧化
2.结构决定性质,有机物的官能团可以通过试剂鉴别,下列说法正确的是( )
A.某有机物能与金属钠反应生成H2,则其分子中一定含有羟基
B.某有机物能使溴水褪色,则其分子中一定含有不饱和官能团
C.某有机物能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,则其分子中可能含有羧基
D.在水浴加热条件下,某有机物能与银氨溶液反应生成银镜,则该有机物一定是醛
3.醇和酚在日常生活中具有非常重要的作用,下列关于醇和酚的说法不正确的是( )
A.医院经常用“来苏儿”进行消毒,其有机成分属于酚类化合物
B.甘油具有较强的吸水性,经常用于护肤用品,它属于三元醇
C.冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙醇
D.含有—OH(羟基)的有机物不一定属于醇类
4.除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),选用
的试剂和分离方法能达到实验目的的是( )
选项 混合物 试剂 分离方法
A 苯(苯酚) 溴水 过滤
B 乙烷(乙烯) 氢气 加热
C 乙酸乙酯(乙酸) NaOH溶液 蒸馏
D 乙醇(水) 新制生石灰 蒸馏
5.[2024浙江6月选考]有关有机物X的质谱图和核磁共振氢谱示意图如图所示。
图1 质谱图
图2 核磁共振氢谱示意图
已知:该化合物只含C、H、O三种元素,并且该有机物不存在醚键。
下列说法正确的是( )
A.能发生水解反应
B.可以和NaHCO3反应放出气体
C.能被氧气催化氧化可生成丙酮
D.可以和Na反应生成氢气
6.[2024河北邢台期中]赞皇大枣的营养价值丰富,被誉为“百果之首”“天然维生素之王”。其富含的一种有机物M的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.可以利用质谱仪测出有机物的相对分子质量和官能团的种类
B.M含有的官能团的名称为羟基、醛基
C.M能与氯水在光照条件下发生取代反应
D.M可能形成分子内氢键和分子间氢键
7.广藿香是一种常用的中草药植物,广藿香油是主要的药用成分,同时其也是香料工业中的一种重要的天然香料。广藿香油的主要成分是广藿香醇和广藿香酮。广藿香酮的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.广藿香酮的分子式为C12H16O4
B.广藿香酮能使FeCl3溶液显紫色
C.广藿香酮能与溴发生加成反应
D.广藿香酮能够发生水解反应
8.[2024湖北卷,6]鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是( )
A.有5个手性碳原子
B.可在120 ℃条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰
9.以煤、天然气和生物质为原料制取有机化合物日益受到重视。E是两种含有碳碳双键的酯的混合物。相关物质的转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):
下列说法不正确的是( )
A.A→B的反应类型为氧化反应
B.以上转化过程中涉及的含氧官能团有4种
C.混合物E含有2种分子
D.向B中加入溴水,溴水褪色,说明含有
10.五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X,在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法正确的是( )
A.1 mol Z最多能与7 mol NaOH发生反应
B.1 mol X最多能与1 mol Br2发生取代反应
C.Y分子结构中所有碳原子共平面
D.Y能发生加成、取代、消去、氧化反应
11.某小分子抗癌药物的分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.1 mol 该有机化合物最多可以与3 mol NaOH反应
B.该有机化合物容易发生加成、取代、中和、消去等反应
C.该有机化合物遇FeCl3溶液不变色,但可使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol 该有机化合物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
12.分子式为C8H16O2的有机物A有下列变化关系,其中C、E互为同分异构体,则A的可能结构有( )
A.8种 B.5种
C.4种 D.2种
13.有机物Ⅱ是一种淡黄色晶体,常用于制合成树脂、染料、防腐剂等。Ⅱ可通过下列反应得到:
下列说法正确的是( )
A.等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为3∶2
B.化合物Ⅱ可发生加成反应、取代反应、消去反应
C.等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量H2反应,消耗H2的物质的量相等
D.化合物Ⅱ分子中所有原子不可能共处同一平面
14.0.1 mol 某有机物的蒸气与足量的O2混合后点燃,反应后生成13.2 g CO2和5.4 g H2O,该有机物能与Na反应放出H2,又能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,此有机物还可与乙酸反应生成酯类化合物,该酯类化合物的结构简式可能是( )
A.OHC—CH2—CH2COOCH3
B.
C.
D.
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(12分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的气味。实验室制备乙酸异戊酯的装置示意图和有关数据如下:
物质 沸点/ ℃ 水中的溶解度
异戊醇 0.812 3 131 微溶
乙酸 1.049 2 118 易溶
乙酸异戊酯 0.867 0 142 难溶
已知异戊醇的结构简式为。
(1)制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是 。
(2)异戊醇、乙酸、浓硫酸加入反应容器中的顺序是
。
(3)为了实验的安全,还需在反应器中加入 。
(4)加入药品后,开始缓慢加热A,回流50 min,待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用 和 (填字母)洗涤混合液,以除去其中的杂质。
a.水
b.饱和NaHCO3溶液
c.NaOH溶液
(5)经上述除杂操作后,加入少量无水MgSO4干燥,过滤后再对所得产品进行蒸馏的提纯操作。
①在下列蒸馏装置中,仪器选择及安装都正确的是 (填字母)。
②若从130 ℃便开始收集馏分,会使测得的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是 。
(6)为提高异戊醇的转化率可采取的措施是 。
16.(14分)有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。部分相关物质的转化如下图:
已知:①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,
B可以发生的反应有 (填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称分别是 、 。
(3)写出所有与D、E具有相同官能团的同分异构体的结构简式: 。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是 。
17.(16分)乙酰水杨酸是使用广泛的解热镇痛剂,合成原理为
(水杨酸)+(乙酸酐)CH3COOH+(乙酰水杨酸)
(1)水杨酸的分子式为 。
(2)该合成乙酰水杨酸的反应所属反应类型为 。
(3)下列有关水杨酸的说法,不正确的是 (填字母)。
A.能与溴水发生取代和加成反应
B.能发生酯化反应和水解反应
C.1 mol 水杨酸最多能消耗2 mol NaOH
D.遇FeCl3溶液显紫色
(4)符合下列条件的水杨酸的同分异构体有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色 ③苯环上的一溴代物只有2种
(5)乙酰氯(CH3COCl)与水杨酸反应可以生成乙酰水杨酸,写出该反应的化学方程式: (不需要写条件)。
(6)乙酰水杨酸与足量KOH溶液反应的化学方程式为 。
18.(16分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:
(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为 ;写出A+B→C反应的化学方程式: 。
(2)C()中①②③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是 。
(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有 种。
(4)D→F的反应类型是 ,1 mol D在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为 mol 。
(5)已知:R—CH2—COOH
。
A有多种合成方法,请写出由乙酸合成A的路线流程图。(其他原料任选)
专题4测评
1.D 解析 甲醛的水溶液可以使蛋白质变性,因此可以浸泡标本,防止标本的腐烂,A正确;“复方氯乙烷气雾剂”沸点低,喷在皮肤表面会迅速汽化,同时吸收大量热,使皮肤迅速冷却,B正确;聚乙炔分子中含有类似石墨的大π键,能导电,常用于制备导电高分子材料,C正确;茶多酚属于酚类,可用作食品保鲜剂是由于其易被氧化,D错误。
2.C 解析 能与金属钠反应生成氢气的有机物不一定含有羟基,含有羧基的有机物也能与金属钠反应生成氢气,A错误;某有机物能使溴水褪色,不一定含有不饱和官能团,也可能是因为萃取使溴水褪色,B错误;某有机物能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,则该分子中可能含有羧基,C正确;水浴加热条件下,某有机物能与银氨溶液反应生成银镜,该有机物不一定是醛,也可能是甲酸、甲酸某酯等,D错误。
3.C 解析 酚类是羟基与苯环直接相连的化合物,A正确;甘油每个分子中含有三个羟基,属于三元醇,B正确;冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙二醇,C错误;酚类化合物也含有羟基,D正确。
4.D 解析 苯酚与溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚能溶于有机溶剂苯,不能过滤除去,A项错误;乙烯与氢气的加成反应条件复杂,且有机反应不易完全进行到底,乙烯的量未知,易引入H2杂质,B项错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中易水解,C项错误。
5.D 解析 依据题目图示信息知:该有机物的相对分子质量为60,含有4种不同环境的氢原子且峰面积比为3∶2∶2∶1,则可推出该有机物分子式为C3H8O,结构简式为CH3CH2CH2OH。正丙醇不能发生水解反应、不能与碳酸氢钠溶液反应,A、B项错误;正丙醇被氧气催化氧化生成丙醛,C项错误;正丙醇中的醇羟基能与金属钠反应生成氢气,D项正确。
6.D 解析 质谱仪可以测出有机物的相对分子质量,测定分子中官能团的种类应该用红外光谱仪,A错误;M含有的官能团的名称为羟基、羧基,B错误;能在光照条件下与Cl2发生取代反应的是烷烃或烷基中与饱和碳原子相连的氢,且Cl2需为气态,M中没有饱和碳原子,C错误;M中有羧基和羟基,与羧基处于间位的羟基可以与羧基形成分子内氢键,与羧基处于对位的羟基可以与其他M分子形成分子间氢键,D正确。
7.B 解析 根据有机物的成键特点及其结构简式,可以推断广藿香酮的分子式为C12H16O4,A正确;广藿香酮不含酚羟基,不能使FeCl3溶液显紫色,B错误;广藿香酮含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,C正确;广藿香酮中含有酯基,能够发生水解反应,D正确。
8.B 解析 连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,见图中用“*”标记的碳原子:,A项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,因此不能在120 ℃条件下干燥样品,B项错误;鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,不饱和度为3,而1个苯环的不饱和度为4,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,C项正确;由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中含羟基,即含有氧氢键,因此其红外光谱图中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰,D项正确。
9.D 解析 A→B的反应类型为氧化反应,A正确;题中转化过程中涉及的含氧官能团有醛基、羧基、羟基、酯基,共4种,B正确;C为CH2CHCOOH,与D()发生酯化反应,产物有、这两种酯,C正确;碳碳双键能使溴水褪色,醛基也能使溴水褪色,因此向B中加入溴水,溴水褪色,不能说明含有,D错误。
10.D 解析 1 mol Z中含有5 mol 酚羟基、1 mol 羧基、1 mol 酚酯基,1 mol 酚酯基可消耗2 mol NaOH,故1 mol Z最多能与8 mol NaOH发生反应,A项错误;X中苯环上有2个氢原子处于酚羟基的邻位或对位,1 mol X最多能与2 mol Br2发生取代反应,B项错误;Y分子中的六元环不是苯环,环中含有多个饱和碳原子,故Y分子中所有碳原子不能共平面,C项错误;Y分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羟基、羧基,能发生取代反应,与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反应,含有碳碳双键和羟基,能发生氧化反应,D项正确。
11.D 解析 分子中的羧基、酚羟基、酯基均可与NaOH溶液反应,则1 mol 该有机化合物最多可以与4 mol NaOH反应,故A错误;碳碳双键可发生加成反应,含酚羟基、羧基、酯基,可发生取代、中和反应,不能发生消去反应,故B错误;该有机物含酚羟基遇FeCl3溶液发生显色反应,故C错误;酚羟基的邻、对位氢原子被溴原子取代,碳碳双键与溴单质发生加成反应,则1 mol 该有机化合物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2,故D正确。
12.D 解析 A在酸性条件下发生水解生成醇B和酸C;醇B发生催化氧化生成醛D,醛D被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,酸化后得到羧酸E,C、E互为同分异构体,说明C、E含碳原子数目相等,根据A的分子式为C8H16O2可知,有机物B、C各含有4个碳原子,B的分子式为C4H10O,C的分子式为C4H8O2;通过以上分析,可知B为一元醇,且能够被连续氧化,则B存在2种同分异构体:CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH;C为一元羧酸,存在两种同分异构体:CH3CH2CH2COOH、
(CH3)2CHCOOH。当C为CH3CH2CH2COOH,B为
(CH3)2CHCH2OH时,二者形成的酯A为
CH3CH2CH2COOCH2CH(CH3)2;当C为(CH3)2CHCOOH,B为CH3CH2CH2CH2OH时,二者形成的酯A为
CH3CH2CH2CH2OOCCH(CH3)2;所以A的可能结构有2种,D项正确。
13.A 解析 酚羟基、羧基能与氢氧化钠溶液反应,等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为3∶2,A项正确;化合物Ⅱ中含有苯环、酚羟基和羰基,可发生加成反应、取代反应,不能发生消去反应,B项错误;苯环、羰基能与氢气反应,等物质的量的化合物Ⅰ、Ⅱ分别与足量H2反应,消耗H2的物质的量之比为6∶7,C项错误;化合物Ⅱ的分子结构中2个苯环和1个五元环必然共平面,根据甲醛为平面形分子可判断,羰基中氧原子也在该平面内,单键可以旋转,则2个羟基也可能位于该平面内,则化合物Ⅱ分子中所有原子可能共平面,D项错误。
14.D 解析 根据题意分析原有机物中应有羟基和—CHO。
根据0.1 mol 此有机物完全燃烧生成13.2 g CO2与5.4 g H2O的条件,得1 mol 此有机物中含C、H的物质的量分别为:
n(C)=×10=3 mol
n(H)=×10×2=6 mol
考虑到其分子中有—OH和—CHO,则其分子式可能为C3H6O2,结构简式为或。该有机物与乙酸反应后所生成的酯是有5个碳原子的乙酸酯,且应保留原有的—CHO。答案选D。
15.答案 (1)CH3COOH++H2O (2)异戊醇、乙酸、浓硫酸 (3)碎瓷片 (4)a b (5)①b ②高 产品中会收集到异戊醇 (6)加入过量的乙酸(或及时分离出反应产物)
解析 (1)已知异戊醇的结构简式为,故制取乙酸异戊酯反应的化学方程式是CH3COOH++H2O。(2)由密度大小可知,先加异戊醇,再加乙酸,最后加浓硫酸。(3)加热液体混合物时,为防止暴沸,还需在反应器中加入碎瓷片。(4)待反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,先用水洗,洗掉大部分硫酸和乙酸,再用饱和NaHCO3溶液洗涤除去残余的酸。(5)①结合蒸馏原理可知,a中温度计位置错误,c中冷凝水进出水方向错误,只有b正确;②若从130 ℃便开始收集馏分,会混有一部分异戊醇,使产品的产率偏高。(6)该反应为可逆反应,为提高异戊醇的转化率,可以采取的措施有加入过量的乙酸或及时分离出产物(如用分水器分水)。
16.答案 (1) ①②④ (2)羧基 碳碳双键
(3)、
(4)+HCOOH+H2O
解析 由题干信息知A为酯,且A由B与E发生酯化反应生成,根据BCD可知B为醇,D、E为羧酸;又因D和E是具有相同官能团的同分异构体,说明B和E分子中碳原子数相同。结合A的分子式可知E分子中含有5个碳原子,又因E分子烃基上的氢若被氯取代,其一氯代物只有一种,可以确定E的结构简式为;进一步可知B是分子式为C5H12O的饱和一元醇,又因B分子中没有支链,可确定B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH,A为
。
17.答案 (1)C7H6O3 (2)取代反应 (3)AB
(4)3 、
、(写出其中一种即可)
(5)+CH3COClHCl+
(6)+3KOHCH3COOK+2H2O+
解析 (1)由水杨酸的结构简式可知其分子式为C7H6O3。
(2)对比水杨酸和乙酰水杨酸的结构简式可知,水杨酸中酚羟基上的氢原子被—COCH3取代得到乙酰水杨酸,所以为取代反应。
(3)水杨酸分子中含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,但不能与溴发生加成反应,故A错误;水杨酸分子中含有羧基,可以发生酯化反应,但不能发生水解反应,故B错误;羧基、酚羟基均与氢氧化钠反应,1 mol 水杨酸最多能与2 mol NaOH反应,故C正确;水杨酸分子中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,故D正确。
(4)水杨酸的同分异构体符合:①能发生银镜反应,含—CHO;②遇FeCl3溶液显紫色,含酚羟基;③苯环上的一溴代物只有2种,则苯环上只有2种处于不同化学环境的氢原子,苯环上的取代基可能为—OH和HCOO—,或2个—OH和—CHO,符合条件的同分异构体的结构简式为、、,共有3种。
(5)乙酰氯(CH3COCl)也可以与水杨酸反应生成乙酰水杨酸,属于取代反应,反应同时生成HCl,反应的化学方程式为+CH3COClHCl+。
(6)乙酰水杨酸中羧基与KOH发生中和反应,酚酯基水解得到酚羟基和乙酸,酚羟基、乙酸也与氢氧化钾发生反应,则乙酰水杨酸与足量KOH溶液反应的化学方程式为+3KOHCH3COOK+2H2O+。
18.答案 (1)醛基、羧基 + (2)③>①>② (3)4 (4)取代反应 2 (5)CH3COOH
解析 (1)A的分子式为C2H2O3,A可发生银镜反应,且具有酸性,则结构中含有醛基和羧基,其结构简式为;对比A、C的结构可知B为苯酚,则A+B→C的化学方程式为+。
(2)①②③分别对应的是酚羟基、醇羟基、羧基,其—OH上氢原子的活泼性顺序为羧基>酚羟基>醇羟基,则3个—OH的酸性由强到弱的顺序是③>①>②。
(3)C中有羧基和醇羟基,两个C分子可以发生酯化反应生成含有3个六元环的化合物E,其结构简式为
,E分子中不同化学环境的氢原子有4种。
(4)对比D、F的结构可知,相当于溴原子取代了羟基,所以D→F的反应类型是取代反应;D中含有的酯基和酚羟基能与NaOH溶液反应,故1 mol D在一定条件下最多消耗2 mol NaOH。
(5)根据信息可知,在PCl3和加热的条件下可在与羧基相连的碳原子上引入一个氯原子,然后发生水解反应即可生成羟基,据此可写出由乙酸合成A的路线流程图:CH3COOH。
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