2021人教选修5核心突破(五)
(命题范围:《醇》 《酚》)
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.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3+。与此测定原理有关的乙醇的性质是( )
A.乙醇有可燃性 B.乙醇有还原性
C.乙醇密度比水小 D.乙醇有氧化性
2.苯酚与乙醇在性质上有很大差别,原因是( )
A.官能团不同 B.常温下状态不同
C.相对分子质量不同 D.官能团所连烃基不同
3.在下列液态物质中,分别加入金属钠,不能产生氢气的是( )
A.甘油 B.苯 C.无水酒精 D.苯酚溶液
4.下列各组有机物中,互为同分异构体且都属于醇类的是( )
A.乙二醇和丙三醇 B.
C.2?丙醇和1?丙醇 D.2?丁醇和2?丙醇
5.关于醇类的下列说法中错误的是( )
A.羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇
B.酚类和醇类具有相同的官能团,因而具有相同的化学性质
C.乙二醇和丙三醇都是无色液体,易溶于水和乙醇,其中丙三醇可用于配制化妆品
D.相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃
6.向下列溶液中滴入FeCl3溶液,颜色无明显变化的是( )
A. B. C.NaI D.
7.苯样品中可能混有少量苯酚,通过下列实验能判断苯中是否混有少量苯酚的是( )
①取样品,加入少量高锰酸钾酸性溶液,振荡,看高锰酸钾酸性溶液是否褪色,褪色则有苯酚,不褪色则无苯酚
②取样品,加入氢氧化钠溶液,振荡,观察样品是否减少
③取样品,加入过量的浓溴水,观察是否产生白色沉淀,若产生白色沉淀则有苯酚,没有白色沉淀则无苯酚
④取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚
A.③④ B.①③④ C.①④ D.全部
8.分子组成为C5H12O,能发生催化氧化并生成醛,则符合要求的醇的种类为( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9.芥子醇是合成工程纤维的单体,其结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法不正确的是( )
A.分子式为C11H14O4 B.存在顺反异构现象
C.能发生水解反应 D.能与溴水反应
10.由乙醇制备乙二酸二乙酯,发生的反应依次为( )
A.取代、消去、氧化、酯化 B.还原、消去、加成、水解、酯化
C.加成、取代、氧化、酯化 D.消去、加成、取代、氧化、酯化
11.下列叙述正确的是( )
A.苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水,使苯酚生成三溴苯酚,再过滤而除去
B.将苯酚晶体放入少量水中,加热时全部溶解,冷却到50 ℃形成悬浊液
C.苯酚的酸性很弱,不能使酸碱指示剂变色,但可以和碳酸氢钠反应放出CO2
D.苯酚在一定的条件下可以与氢气发生发生加成反应生成环己醇
12.某有机物的结构简式如下图所示,有关该物质的说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为C16H18O3
B.该有机物分子中的所有氢原子可能共平面
C.滴入酸性KMnO4溶液,可观察到紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
D.1 mol该物质与H2反应时最多消耗H2的物质的量为7 mol
13.下表中Ⅱ对Ⅰ的解释不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ
A
苯环使羟基活泼
B
羟基使苯环活泼
C
苯环使羟基活泼
D
甲基使苯环活泼
14.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同的条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3:6:2,则A、B、C三种醇的分子里羟基数之比为( )
A.3:2:1 B.2:6:3 C.3:1:2 D.2:1:3
15.食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是( )
A.步骤①产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B.苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应
D.步骤②产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
16.(7分)有机物A、B分子的结构简式如下:
(1)A分子中含有的官能团的名称是 。
(2)A、B能否与NaOH溶液反应:A (填“能”或“不能”,下同),B 。
(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其反应类型是 。
(4)取A、B两种物质各1 mol分别加入足量溴水,完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是 mol、 mol。
17.(15分)苯酚是重要的化工原料,纯净的苯酚是无色晶体,室温时在水中的溶解度是9.3g/100 g水,溶于水得无色溶液,较多苯酚与水混合可得到乳浊液。温度高于70℃,苯酚能与水互溶。某实验小组通过实验比较苯酚和碳酸酸性的强弱或苯酚和HCO3-酸性的强弱。甲、乙两同学提出如下假设:
实验假设 实验方案 实验结论
甲同学 酸性:
H2CO3>C6H5OH 取少量苯酚放在试管中,加入过量NaOH溶液,得到澄清溶液,冷却到室温,再通入一段时间CO2,冷却到室温,观察现象,未出现浑浊 通入CO2,未见浑浊,说明CO2不能与C6H5ONa反应,则假设错误
乙同学 酸性:
C6H5OH>HCO3- 方案一:在苯酚乳浊液中,加一定量的Na2CO3固体,观察到Na2CO3固体溶解,苯酚乳浊液变清,无气泡生成。放置冷却,再观察。混合物仍然澄清。
方案二:在苯酚乳浊液中,加一定量的饱和Na2CO3溶液,观察到乳浊液变清,无气泡生成 方案一结论:假设正确
方案二结论:假设正确
(1)你认为甲同学得出的实验结论 (填“正确”或“不正确”)。甲设计的实验中通入CO2未出现浑浊的可能原因是:① ;
② 。
(2)乙同学方案一实验中,放置冷却,再观察的原因是 。
(3)乙同学方案二设计有不严谨的地方,原因是: 。
(4)就H2CO3与C6H5OH酸性比较,再提出一个假设,并根据假设设计实验验证假设。
提出假设 实验方案和预测现象
(5)写出能说明苯酚和碳酸或HCO3-酸性强弱的有关反应的离子方程式: 。
18.(8分)化学式为C8H10O的中性化合物A具有如下性质:①能与钠反应产生气泡;②能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸;③经催化氧化能得到(R、R'为烃基)结构的分子;④脱水反应的产物经加聚反应可制得一种塑料制品(它是目前造成“白色污染”的主要污染源之一)。请回答下列问题:
(1)根据上述信息,对该化合物的结构可作出的判断是 (填编号)。?
A.苯环上直接连有羟基 B.苯环侧链的末端有甲基
C.肯定有醇羟基 D.肯定是芳香烃
(2)化合物A的结构简式为 。?
(3)A和金属钠反应的化学方程式为? 。?
(4)A发生⑤脱水反应的化学方程式为? 。?
19.(10分)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A,其结构如下:
在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,实验证明C分子中含有羧基,C遇FeCl3水溶液显紫色。
请回答下列问题:
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应 。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.中和反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式 。
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
已知:RCOOHRCH2OH,RXRCOOH
①确认化合物C的结构简式为 。
②F―→G反应的化学方程式为 。
③化合物E有多种同分异构体, 1H核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,这些同分异构体中有一种含有醇羟基,写出其结构简式: 。
参考答案及解析
1.B 【解析】K2Cr2O7是强氧化剂,反应这乙醇被氧化,表现出还原性。
2.D 【解析】苯酚和乙醇分子中的官能团都是羟基,性质不同的原因是羟基所连的烃基不同,乙醇中羟基连在乙基上,苯酚中羟基连在苯环上。
3.B 【解析】苯分子中没有羟基,不能与钠反应生成氢气。
4.C 【解析】A项,两种有机物的分子式不同,错误;B项,两种有机物属于同分异构体,但前者是酚,后者是醇,错误;C项,两种有机物属于官能团位置异构,正确;D项,两种有机物属于同系物,错误。
5.B 【解析】酚类和醇类虽然均含有羟基,但因为羟基的连接方式不同导致它们的化学性质不同,B错误。
6.B 【解析】A、D项中有机物分子中羟基与苯环直接连接,属于酚类,可与FeCl3溶液发生显色反应呈紫色;B中有机物虽然有苯环,但羟基直接与—CH2—相连,属于醇类,不与FeCl3溶液反应;而NaI与FeCl3发生氧化还原反应2Fe3++2I-==2Fe2++I2,颜色发生变化。
7.C 【解析】苯酚极易被氧化,故能使KMnO4(H+)溶液褪色,而苯不能,①可以作出判断;②的实验现象不明显,无法作出明确的判断;苯酚可以和浓溴水反应生成三溴苯酚,但生成的三溴苯酚易溶于有机溶剂苯,故③不能作出判断;苯酚与FeCl3溶液反应显紫色,常用于检验苯酚,④可以作出判断。
8.C 【解析】C5H12O对应的醇有8种,其中含有—CH2OH结构的醇能发生催化氧化并生成醛,其结构可写为C4H9CH2OH,丁基有4种同分异构体,故满足条件的醇有4种。
9.C 【解析】根据芥子醇的结构简式可推知,其分子式为C11H14O4;芥子醇的结构中不存在酯基,故不可以发生水解反应;含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应;碳碳双键中两个碳原子同时连接了两个不同的原子和原子团,因此有顺反异构。
10.D 【解析】反应过程为CH3CH2OH→CH2=CH2→BrCH2-CH2Br→HOCH2-CH2OH→
HOOC-COOH→乙二酸二乙酯。
11.D 【解析】苯酚与溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀(在水中),但三溴苯酚会溶于苯,且溴也能溶于苯,A错误;苯酚在65 ℃以上与水可以任意比互溶,冷却至50 ℃将有部分苯酚析出,但此温度仍高于苯酚的熔点(43 ℃),应形成乳浊液,B错误;苯酚的酸性比碳酸的弱,不能与NaHCO3反应生成CO2,C错误;苯酚在一定条件下能发生加成反应,D正确。
12.D 【解析】由结构简式可知,该有机物的分子式为C16H16O3,A错误;该有机物分子中含有两个甲基,其中的碳原子是饱和碳原子,为四面体结构,所以所有氢原子不可能共平面,B错误;酚羟基、碳碳双键等均能被酸性KMnO4溶液氧化,所以观察到紫色褪去,不能证明结构中一定存在碳碳双键,C错误;D正确。
13.A 【解析】无论是醇羟基还是酚羟基都能与钠反应,A错误;苯酚比苯容易发生取代反应,说明羟基使苯环活泼,B正确;醇羟基不显酸性而酚羟基显酸性,是由于苯环的影响,C正确;苯发生硝化反应时,硝基只取代苯环上的一个氢原子,而甲苯发生硝化反应时,硝基可以取代苯环上的三个氢原子,显然是由于甲基的作用,使苯环上的氢原子活泼,D正确。
14.D 【解析】设反应中生成的氢气都是3mol,则三种醇都是6mol –OH参与反应,消耗这三种醇的物质的量之比为3:6:2,则每摩尔醇所含羟基的物质的量之比为2:1:3,即A、B、C三种醇的分子里羟基数之比为2:1:3。
15.D 【解析】因混合物中只有苯酚一种酚类,故可用FeCl3溶液检验残留苯酚,A正确;苯酚具有还原性,可被KMnO4酸性溶液氧化,菠萝酯分子中含碳碳双键,也可以被酸性KMnO4溶液氧化,B正确;苯氧乙酸可与NaOH溶液发生中和反应,菠萝酯与乙酸乙酯的性质相似,可在NaOH溶液中发生水解反应,C正确;烯丙醇与溴水可发生反应,但产物菠萝酯也能与溴水反应,故不能用溴水检验烯丙醇,D错误。
16.(1)羟基、碳碳双键(2分) (2)不能(1分) 能(1分)
(3)消去反应(1分) (4)1(1分) 2(1分)
【解析】(1)A中的官能团是(醇)羟基、碳碳双键。
(2)A属于醇类不能与NaOH溶液反应,B属于酚类能与NaOH溶液反应。
(3)由A到B的反应属于分子内脱水生成不饱和碳原子的消去反应。
(4)A中含有1 mol碳碳双键,发生加成反应可消耗1 mol Br2;B中只有羟基的邻位H原子与单质溴发生取代反应,消耗 2 mol Br2。
17.(1)不正确;通入CO2时间不够;苯酚浓度太小导致苯酚全部溶解在水中(3分)
(2)防止由于碳酸钠固体溶解放热,温度升高使苯酚溶解干扰实验结论(2分)
(3)不能排除由于Na2CO3溶液稀释使苯酚溶解的可能(2分)
(4)
提出假设 实验方案和预测现象
酸性:H2CO3>C6H5OH (1分) 在试管中加入苯酚乳浊液,加少量NaHCO3固体,充分振荡,恢复到室温,观察苯酚乳浊液能否澄清。预测现象:不澄清,说明:酸性H2CO3>C6H5OH(其他合理答案也可)(3分)
(5)C6H5O-+H2O+CO2→C6H5OH+HCO3- C6H5OH+CO32-→C6H5O-+ HCO3-(4分)
【解析】(1)甲同学的实验中NaOH溶液过量,通入的CO2首先和NaOH反应,如果通入CO2的时间不够,C6H5ONa就不会和CO2反应生成苯酚。另外,室温时苯酚在水中的溶解度并不很小,如果生成的少量苯酚溶于水也不会看到浑浊。
(2)温度升高时,苯酚在水中的溶解度显著增大,而Na2CO3固体溶于水放热,为了防止温度升高使苯酚溶解干扰实验结论,应冷却后再观察。
(3)乙同学方案二中使用的是饱和碳酸钠溶液,等于向苯酚乳浊液中加入了水,即使不发生化学反应,水量的增加也可能使苯酚溶解。
(4)本题的答案具有开放性,只要能自圆其说即可。
(5)CO2能与苯酚钠溶液反应生成苯酚,说明酸性:H2CO3>C6H5OH;苯酚能与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3,说明酸性:C6H5OH>HCO3-。
18.(每空2分)(1)BC (2)
(3)
(4)
【解析】A为中性化合物,由①知A中含有醇羟基,由④知A能发生消去反应,由②知A中含有苯环,由③知A分子中与羟基所连碳原子相邻的碳原子上只有一个氢原子。根据以上信息,推出A的结构简式为,则化合物A的结构中含有醇羟基,苯环侧链的末端有甲基。
19.(1)ABC(2分) (2)(3分) (3)① (1分)
②+H2O(2分) ③(2分)
【解析】(1)B中含有的官能团有—OH和碳碳双键,—OH可发生取代反应和消去反应,碳碳双键能与溴发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化。该物质没有酸性,不能发生中和反应。
(2)C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,可知C中含有酚羟基,C中含—COOH,故C可能的结构简式为、和。
(3)C到D的过程为羧基还原成醇羟基,D到E过程为醇羟基被Br原子取代,E到F过程与题示信息中RX到RCOOH的过程原理一样;G含有五元环,可知苯环上的两个支链相邻,故C的结构简式为。E的结构简式为,其同分异构体的苯环上有两种不同化学环境的氢,说明苯环上的两个取代基位于对位,含有醇羟基,则羟基连在支链上,满足条件物质的结构简式为。