第17周 认识有机化合物 烃
时间:35分钟 总分:50分
单项选择题(每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.按碳骨架分类,下列说法正确的是 ( )
A.属于链状化合物
B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香族化合物
2.某烯烃分子的结构简式为,用系统命名法命名其名称为 ( )
A.2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊烯
B.2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
C.2,2,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
D.2-甲基-3-叔丁基-2-戊烯
3.一种用于合成青蒿素类似物的原料的结构如图所示,关于该有机物的说法正确的是( )
A.其分子式为C12H18
B.属于环状化合物、芳香烃
C.分子中所有碳原子处于同一平面上
D.分子中含有π键,能使酸性KMnO4溶液褪色
4.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是( )
A. B.
C. D.
5.为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是( )
选项 不纯物质 除杂试剂 分离方法
A 苯(甲苯) 酸性KMnO4溶液、NaOH溶液 分液
B 溴苯(溴) NaOH溶液 过滤
C 淀粉(葡萄糖) 水 过滤
D 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
6.下列说法不正确的是( )
A.有机物沸点的大小关系为:正戊烷>新戊烷>甲烷
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而烷烃则不能,说明苯环活化了甲基
C.、、三者互为同系物
D.稠环芳香烃蒽()的二氯代物有15种
7.某芳香族化合物甲的分子式为C10H11ClO2,已知苯环上只有两个取代基,其中一个取代基为—Cl,甲能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳,则满足上述条件的有机物甲有( )
A.15种 B.12种
C.9种 D.5种
8.下列关于的说法正确的是( )
A.该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
二、非选择题(共26分)
9.(16分)TMB由碳、氢、氮三种元素组成,是一种新型指纹检测的色原试剂,应用于临床化验、法医检验、刑事侦破及环境监测等领域。某研究小组欲利用燃烧法测定TMB的分子式(氮元素转化为N2),实验装置如图K36-4所示。回答下列问题:
图K36-4
(1)实验装置两处用到装有碱石灰的干燥管,其中F处的目的是 。仪器a的名称是 。
(2)检查装置气密性后,将足量双氧水置于a中,圆底烧瓶中装入MnO2固体。
①A中发生反应的化学方程式为 。
②待B、D处导管口有均匀气泡时,再点燃C处酒精灯,原因是 。
(3)装置C中CuO粉末的作用为 。
(4)该实验 (填“需要”或“不需要”)尾气处理,其原因是 。
(5)理想状态下,将4.80 g TMB样品完全氧化,点燃C处酒精灯,实验结束时测得D的质量增加3.60 g,E的质量增加14.08 g,已知TMB的相对分子质量为240,则TMB的分子式为 。
10.(10分)已知:①R—NO2R—NH2;②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程:
(1)A是一种密度比水______(填“大”或“小”)的无色液体,苯转化为A的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)在“苯CD”的转化过程中,属于取代反应的是______(填序号,下同),属于加成反应的是______。
(3)图中“苯→E→F”的转化过程省略了反应条件,请写出E的结构简式:____________________。
(4)有机物B苯环上的二氯代物有______种结构;的所有原子______(填“在”或“不在”)同一平面上。
第17周 参考答案
1.A 为2-甲基丁烷,属于链状化合物,故A正确;中没有苯环,不属于芳香族化合物,故B错误;为甲苯,属于芳香族化合物,故C错误;中没有苯环,不属于芳香族化合物,故D错误。
2.B 可将键线式转换为碳的骨架形式:,选取含官能团(碳碳双键)的最长碳链为主链,从靠近官能团的一端(即右端)进行编号,最后按命名规则正确书写名称,B项正确。
3.D 由该有机物的结构简式可知,其分子式为C12H20,A错误;该有机物属于环状烯烃,但不是芳香烃,B错误;该有机物分子中有多个相连的饱和碳原子,故所有碳原子不可能处于同一平面上,C错误;该有机物含有碳碳双键,则含有π键,能被酸性KMnO4溶液氧化,可将Mn还原为Mn2+而使溶液褪色,D正确。
4.D 分析有机物分子结构对称性,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2,说明分子结构对称,只有两种氢原子,且氢原子个数之比为3∶2。
5.A 甲苯与酸性KMnO4溶液反应生成苯甲酸,加入NaOH溶液后生成苯甲酸钠,水溶性更好,与苯分层,采用分液的方法分离,A正确;NaOH溶液与溴反应生成溶于水的物质,与溴苯分层,应用分液的方法分离,B错误;淀粉溶于水形成胶体,葡萄糖溶于水形成溶液,均能透过滤纸,C错误;苯酚与浓溴水反应后生成的2,4,6-三溴苯酚也会溶于苯中,无法通过过滤的方法分离,D错误。
6.C 烷烃中碳原子个数越多,其沸点越高,烷烃的同分异构体中,含有支链越多其沸点越低,故有机物沸点的大小关系为正戊烷>新戊烷>甲烷,A正确;甲苯易被高锰酸钾氧化,而烷烃则不能,说明苯环活化了甲基,B正确;同系物是指结构相似,组成相差若干个CH2原子团的有机物之间的互称,甲苯、邻二甲苯互为同系物,它们与苯乙烯不互为同系物,C错误;蒽有三种H,如图,分别定为α、β、γ位,移动另一个氯,分别得到二氯代物有9+5+1=15种,D正确。
7.A 由题意知甲中含有羧基;苯环上只有两个取代基,其中一个为—Cl,则另一个为—C4H7O2,—C4H7O2含有羧基的结构有:—CH2CH2CH2COOH、、、和,共5种,取代基—C4H7O2与—Cl有邻、间、对三种情况,则满足条件的有机物甲有5×3=15种。
8.A 分子中含有碳碳三键,能与溴加成,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确;根据苯中12个原子共平面,乙炔中四个原子共直线,甲烷中三个原子共平面,因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面),故B错误;苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键,故C错误;与Cl2发生取代反应,取代甲基上的氢有一种产物,取代苯环上的氢有四种产物,因此取代反应生成五种产物,故D错误。
9.【答案】(1)防止外界空气中的CO2和H2O进入E中,避免对E处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰 分液漏斗
(2)①2H2O22H2O+O2↑ ②排尽装置内原有的CO2和水蒸气
(3)使TMB不充分燃烧生成的CO全部转化为CO2
(4)不需要 碳元素必须燃烧完全才能保证实验结果的准确性,无有毒气体排放
(5)C16H20N2
【解析】燃烧法测定有机物组成,A装置提供燃烧所需的O2,浓硫酸吸收水蒸气,CuO一般与还原性气体反应,这里是防止碳元素燃烧不完全产生CO,影响测定结果,D中吸收燃烧产生的水蒸气,E中碱石灰吸收燃烧产生的二氧化碳,F中碱石灰是为了防止外部空气中的CO2和H2O进入E中对检测造成干扰。(1)E处碱石灰吸收燃烧产生的二氧化碳,F中碱石灰是为了防止外部空气中的CO2和H2O进入E中,避免对E处吸收二氧化碳的定量检测造成干扰;仪器a的名称是分液漏斗。(2)①装置A中过氧化氢分解产生氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;②装置内部本身有CO2和H2O,可通过产生的氧气排尽装置内原有的CO2和H2O。(3)CuO一般与还原性气体反应,推测这里可能有CO产生,可通过高温下与CuO反应生成CO2,保证测定的准确性。(4)本实验通过加CuO确保碳元素转化为CO2,而氢元素转化为H2O,氮元素转化为N2,无有毒气体排放。(5)m(C)=14.08 g×=3.84 g,m(H)=3.60 g×=0.4 g,m(N)=4.80 g-3.84 g-0.4 g=0.56 g,n(C)∶n(H)∶n(N)=∶0.4 mol∶=8∶10∶1,TMB的相对分子质量为240,所以分子式为C16H20N2。
10.【答案】(1)大 +HNO3 +H2O (2)①② ③
(3)(X是卤素原子) (4)6 不在
【解析】(3)由可推知F是 (X是卤素原子),分析题图中的隐含信息,结合—NO2是苯环上的间位定位基,卤素原子是苯环上的邻、对位定位基,可得E应是 (X是卤素原子)。(4)由并结合题给信息可推知B为,苯环上的二氯代物有、、、、、,共6种;由CH4的正四面体结构和NH3的三角锥形结构可知,的所有原子不可能都在同一平面上。