2021年人教选修5核心突破(一)
(命题范围:认识有机化合物)
参考相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1.盆栽鲜花要施用S?诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S?诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )
(提示:是羰基)
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基 D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
2.下列四个反应方程式中,涉及的有机物类别最多的是( )
A.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
B.CH2=CH2 + Br2 →
C.+ 3H2
D.CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O
3.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.甲醛的结构式:H--H B.羟基的电子式:
C.丙烯的结构简式:CH3CHCH2 D.聚丙烯的结构简式:CH2CH2CH2
4.工业上用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能,例如:加入CH3OC(CH3)3来生产无铅汽油。CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接形式是( )
A. B. C. D.
5.有4种碳架如下的烃( )
A.a和b是同分异构体 B.b和c是同系物
C.a和d都能发生加成反应 D.只有b和c能发生取代反应
6.下列对有机化合物的分类结果正确的是( )
A.CH2==CH2、同属于脂肪烃
B.同属于芳香烃
C.CH2==CH2、CH≡CH同属于烯烃
D.同属于环烷烃
7.下列叙述正确的是( )
A.分子式为C4H8的有机物最多存在4个C—C单键
B.和 均是芳香烃,既是芳香烃又是芳香化合物
C.和分子组成相差一个—CH2—,因此是同系物关系
D.分子式为C2H6O的红外光谱图上发现有C-H键和C-O键的振动吸收,由此可以初步推测有机物结构简式为C2H5-OH
8.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
A. B.
C. D.
9.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH2=CH-CN B.CH2=CH-CH=CH2
C. D.
10.对甲硝基苯和邻甲硝基苯的一些物理性质如下表:
物 质 熔 点 沸 点 密 度 水溶性
对甲硝基苯 -10℃ 212℃ 1.1622g/mL 不溶于水
邻甲硝基苯 54℃ 238℃ 1.1581g/mL 不溶于水
分离这两种物质混合物可采用的方法是( )
A.过滤 B.分液 C.蒸发 D.分馏
11.要从乙酸的乙醇溶液中回收乙酸,合理的操作组合是( )
①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加足量钠 ⑤加入足量H2SO4 ⑥加入足量NaOH溶液 ⑦加入乙酸与浓H2SO4混合液后加热 ⑧加入浓溴水
A.⑦③ B.⑧⑤② C.⑥①⑤② D.⑥①⑤①
12.下列各有机化合物的命名正确的是( )
A.CH2==CH—CH==CH2 1,3—二丁烯 B. 3—丁醇
C. 甲基苯酚 D. 2—甲基丁烷
13.近期媒体曝光了某品牌的洗发水中含有致癌的成分——二恶烷,其结构简式为。下列有关二恶烷的说法正确的是( )
A.二恶烷的分子式为C6H12O2
B.在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O
C.二恶烷分子中含有羟基官能团
D.二恶烷分子中所有原子在同一平面内
14.某化合物的结构式(键线式)及球棍模型如下:
该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物不同化学环境的氢原子有8种
B.该有机物属于芳香族化合物
C.键线式中的Et代表的基团为—CH3
D.该有机物的分子式为C9H10O4
15. 0.1 mol某烃完全燃烧时生成30.8 g CO2和12.6 g H2O,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若其结构中只含有两个—CH3,则该物质的结构(不考虑顺反异构)最多有( )
A.6种 B.8种 C.7种 D.10种
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
16.(10分)按要求回答下列问题:
(1)键线式 表示的分子式 ;名称是 。
(2)中含有的官能团的名称为 。
(3)用系统命名法命名烷烃的名称为 。
(4)对含有杂质的工业乙醇进行蒸馏的装置中,玻璃仪器有酒精灯、蒸馏瓶、 、
、尾接管、锥形瓶。
(5)C9H10O2的有机物有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有 种,写出其中任意一种同分异构体的结构简式: 。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基;②分子结构中含有甲基;③能发生水解反应。
17.(10分)实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3℃,苯甲酸的熔点为121.7℃,沸点为249℃,溶解度为0.34g;乙醚的沸点为34.8℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
试根据上述信息回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 ,乙醚溶液中所溶解的主要成分是 。
(2)操作Ⅱ的名称是 ,产品甲是 。
(3)操作Ⅲ的名称是 ,产品乙是 。
(4)操作Ⅱ中,除需蒸馏烧瓶、温度计外,还需要的玻璃仪器是 ,收集产品甲的适宜温度为 。
18.(10分)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可由下列反应路线合成(部分反应条件略去):
(1)反应③的化学方程式为 ,该反应的反应类型为 。
(2)已知:B苯甲醇+苯甲酸钾,则经反应路线①得到的产物加水萃取、分液,能除去的副产物是 。
(3)已知:,则经反应路线②得到一种副产物,其核磁共振氢谱有4组峰,各组吸收峰的面积之比为 。
19.(10分)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是 。
(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是 。
A.H2 B.Na C.酸性KMnO4溶液 D.Br2
(3)A的结构简式是 。
(4)有机物B是A的同分异构体,1 mol B可与1 mol Br2加成。该有机物中所有碳原子在同一个平面上,没有顺反异构现象。B的结构简式是 。
参考答案及解析
1.A 【解析】从图中可以分析,该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基,故A选项正确。
2.D 【解析】A项反应中涉及烷烃和卤代烃两类有机物;B项反应中涉及烯烃和卤代烃两类有机物;C项反应涉及芳香烃和环烷烃两类有机物;D项反应涉及醇、羧酸和酯三类有机物。
3.A 【解析】羟基是电中性原子团,B中给出的是OH-的电子式;丙烯的结构简式为CH3CH=CH2;聚丙烯的结构简式为CH2CH(CH3)。
4.C 【解析】根据价键规律和结构简式,可知该属于醚类物质。
5.B 【解析】a是CH2=C(CH3)2,b是C(CH3)4,c是CH3CH(CH3)2,d是环丁烷。a和d是同分异构体;b和c都是烷烃,互为同系物;a是烯烃,可以发生加成反应;b、c和d都能发生取代反应。
6.D 【解析】烷烃、烯烃、炔烃都属于脂肪烃,而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃,苯是环烃中的芳香烃,环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。
7.A 【解析】分子式为C4H8的有机物是环丁烷时,最多存在4个C—C单键;硝基苯不是芳香烃;C中两种有机物不是同类物质,一个是酚,一个是醇,不是同系物;D中有机物还可以是CH3-O-CH3。
8.D 【解析】A中有2种氢,个数比为3∶1;B中据镜面对称分析知有3种氢,个数比为3∶1∶1;C中据对称分析知有3种氢,个数比为1∶3∶4;D中据对称分析知有2种氢,个数比为3∶2。
9.D 【解析】因为甲烷分子是正四面体结构,所以含有甲基的有机物分子中,不可能所有的原子都处于同一平面上。
10.D 【解析】邻甲硝基苯溶于对甲硝基苯中,组成混溶液体,可根据二者的沸点差别,用分馏法分离。
11.D 【解析】因为乙醇和乙酸都容易挥发,所以不能直接蒸馏,应将乙酸转化成乙酸钠后蒸馏出乙醇,然后再加H2SO4使乙酸钠转化成乙酸,再蒸馏。注意不能加入易挥发的盐酸。
12.D 【解析】A项,应为1,3—丁二烯;B项,应为2—丁醇;C项,应为邻甲基苯酚。
13.B 【解析】二恶烷的分子式为C4H8O2,A错误;二恶烷是烃的含氧衍生物,分子中只含C、H、O三种元素,在一定条件下燃烧能生成CO2和H2O,B正确;二恶烷分子中无羟基,C错误;该分子中的C原子都是单键,C原子在四面体的中心,故不可能所有原子都在同一平面内,D错误。
14.A 【解析】根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断,H原子有8种,A正确;该有机物中不含苯环,不属于芳香族化合物,B错误;根据该有机物球棍模型判断Et为乙基,C错误;根据球棍模型可知,该物质的化学式是C9H12O4,D错误。
15.B 【解析】30.8 g CO2的物质的量为0.7 mol,12.6 g H2O的物质的量为0.7 mol,则该烃的分子式为C7H14,该分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则该分子是烯烃,且其结构中只含有两个—CH3,最多有8种同分异构体,分别是2?庚烯、3?庚烯、2?甲基?1?己烯、3?甲基?1?己烯、4?甲基?1?己烯、5?甲基?1?己烯、2?乙基?1?戊烯、3?乙基?1?戊烯,B正确。
16.(1)C6H14 2-甲基戊烷(2分) (2)羟基、酯基(2分)
(3)3,3,5——三甲基庚烷(1分) (4)温度计、冷凝管(2分)
(5)5(2分) 、、、或 (写出一种即可)(1分)
【解析】(5)该有机物能发生水解反应,则其中含有酯基;取代基只有一个,分子结构中含有甲基,可以从甲酸酯写起,再依次写出乙酸酯、丙酸酯、苯甲酸酯和苯乙酸酯的结构简式。
17.(1)萃取 苯甲醇(2分)
(2)蒸馏 苯甲醇(2分)
(3)过滤 苯甲酸(2分)
(4)冷凝管、酒精灯、锥形瓶(3分) 34.8℃(1分)
【解析】(1)由题意可知,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸,加入水和乙醚后,根据相似相溶原理,乙醚中溶有苯甲醇,水中溶有苯甲酸,两种液体可用萃取法分离。
(2)溶解在乙醚中的苯甲醇的沸点远高于乙醚,可蒸馏法分离。
(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体,可过滤分离。
(4)收集产品甲(苯甲醇)时,应蒸出乙醚。
18.(1) +CH3COOH+H2O(3分)
取代反应(或酯化反应)(2分) (2)苯甲酸钾(2分) (3)1∶2∶4∶4(3分)
【解析】(1)比较G和J(酯)不难发现反应③是G与乙酸发生的酯化反应。
(2)根据题中的信息知,反应①中的苯甲醛在碱性条件下会发生副反应生成苯甲醇和苯甲酸钾,离子化合物苯甲酸钾易溶于水,可以用水萃取、分液除去。
(3)根据题中信息知,苯与G能发生分子间脱水反应生成对称性有机物:,其核磁共振氢谱有4组峰,各组吸收峰面积之比为1∶2∶4∶4。
19.(1)C5H8O(2分) (2)ABCD(4分)
(3)(2分) (4)(2分)
【解析】(1)16.8 g有机物A中m(C)=44.0×=12g,m(H)=14.4×=1.6g,则m(O)=16.8-12-1.6=3.2g,故A中N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=5∶8∶1,则其最简式为C5H8O,又A的相对分子质量为84,则其分子式为C5H8O。
(2)A分子中含有C≡C键,能与H2、Br2发生加成反应,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;含有羟基,能与Na发生置换反应。
(3)根据A的核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1,说明A中有三种类型的氢原子,个数之比为6∶1∶1,再结合A中含有O—H键和位于分子端的C≡C键,则其结构简式为。
(4)根据1 mol B可与1 mol Br2加成,可以推断B中含有1个碳碳双键,再结合B没有顺反异构体,则其结构简式为。