2021年人教选修5核心突破(十一)
(命题范围:《有机化学基础》综合内容)
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.化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是( )
A.新型材料聚酯纤维、光导纤维都是由有机高分子化合物制得的
B.医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使细菌蛋白发生变性
C.开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量
D.煤炭经气化、液化和干馏等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
2.下列有关物质的表达式正确的是( )
A.乙炔分子的比例模型示意图: B.溴乙烷的电子式:
C.乙醇的结构简式:CH3CH2OH D.1,3-丁二烯的分子式:C4H8
3.下列有关有机物的说法中正确的是( )
A.乙醇能被氧化成乙酸,两者都能与金属钠反应
B.纤维素、淀粉、蛋白质、油脂都是天然高分子化合物
C.1mol乙醇与1mol乙酸在浓硫酸做催化剂和加热的作用下,可合成1mol乙酸乙酯
D.有机化合物中碳原子都是以最外层的4个电子与其它4个原子形成4个共价键
4.有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A.油脂酸性水解可得到高级脂肪酸和丙三醇
B.油脂的碱性水解反应是皂化反应,可制得肥皂
C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
5.下列有机物:①C(CH3)3-C(CH3)3 ②C(CH3)4 ③CH3-O-C(CH3)3
④C(CH3)3-CO-CH3,在核磁共振谱图中只有一个波峰的是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
6.某聚合物具有如下结构片段:下列关于其单体的说法错误的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色 B.与NaOH溶液共热可生一种钠盐
C.能催化加氢生成2?甲基丙酸甲酯 D.可形成顺反异构体
7.下列说法正确的是( )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子在一条直线上
B.丙烯所有原子均在同一平面上
C.所有碳原子一定在同一平面上
D.至少有16个原子共平面
8.某烃有两种或两种以上的同分异构体,其同分异构体中的某一种的一氯代物只有一种,则这种烃可能是( )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃 ②分子中含有4个碳原子的烷烃 ③分子中含有12个氢原子的烷烃 ④分子中含有8个碳原子的烷烃
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
9.某甲酸溶液中含有甲醛,用下列方法可以证明的是( )
A.加入足量的新制氢氧化铜并加热煮沸,有砖红色的沉淀
B.加入过量的氢氧化钠充分反应后的溶液能发生银镜反应
C.将试液进行酯化反应后的混合液能发生银镜反应
D.加入足量氢氧化钠后,蒸馏出的气体通入新制的氢氧化铜悬浊液加热有砖红色沉淀
10.下列有关卤代烃的说法中正确的是( )
A.在浓硫酸作用下可水解成相应的醇
B.滴加AgNO3溶液可产生白色沉淀
C.该卤代烃发生消去反应只能生成一种烯烃
D.该卤代烃经过消去、加成、消去只能生成一种烯烃
11.有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,由甲生成的羧酸和醇在一定条件下,可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中正确的是( )
A.甲分子中C的质量分数为60% B.甲在常温常压下为无色液体
C.乙比甲的沸点低 D.乙和甲的实验式相同
12.茉莉酮广泛运用于花香型日化香精中,也可用于多种食用香精中,如茉莉花茶、草莓、菠萝和薄荷香型的食用香精配方中。茉莉酮的结构简式为。下列对该有机化合物的叙述中正确的是( )
A.一个茉莉酮分子中含有10个碳原子
B.1 mol茉莉酮可以与2 mol Br2发生加成反应
C.茉莉酮可以与银氨溶液发生银镜反应
D.茉莉酮可以在碱性水溶液中发生水解反应
13.下列实验操作中正确的是( )
A.检验淀粉水解的产物:在试管里加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3~4分钟,然后加入银氨溶液
B.实验室制取硝基苯:先加入浓硫酸,再加苯,最后滴入浓硝酸
C.鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,观察是否褪色
D.检验卤代烃中的卤原子:加入NaOH溶液共热,再加AgNO3溶液,观察沉淀颜色
14.药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得:
下列有关叙述正确的是( )
A.贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B.可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C.乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应
D.贝诺酯与足量NaOH 溶液共热,最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠
15.某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用M表示),M的碳链结构无支链,分子式为C4H6O5;1.34 g M与足量的碳酸氢钠溶液反应,生成标准状况下的气体0.448 L。M在一定条件下可发生如下转化:MABC(M、A、B、C分子中碳原子数目相同)。下列有关说法中不正确的是( )
A.M的结构简式为HOOC—CHOH—CH2—COOH
B.B的分子式为C4H4O4Br2
C.M的官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有两种
D.C物质不可能溶于水
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
16.(8分)现有下列八种有机物:a.乙烯、b.甲苯、c.溴乙烷、d.乙醇、e.苯酚、f.葡萄糖、g.乙酸、h.乙酸乙酯。
(1)能跟银氨溶液发生银镜反应的是 (填序号,下同)。
(2)常温下能跟浓溴水反应生成白色沉淀的是 。
(3)能够与金属钠反应生成氢气的是 。
(4)在一定条件下能发生水解反应的是 。
17.(11分)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3。
实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
(1)仪器A的名称是 ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和 。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和 。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 。
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是 。
()5步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液,振荡, ,静置,分液。
18.(9分)咖啡酸有止血功效,存在于多种中药中,其结构简式如下图所示。
(1)写出咖啡酸中两种含氧官能团的名称: 。
(2)根据咖啡酸的结构简式,列举3种咖啡酸可以发生的反应类型: 。
(3)蜂胶的分子式为C17H16O4,在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇A,则醇A的分子式为 。
(4)已知醇A含有苯环,且分子结构中无甲基,写出醇A在一定条件下与乙酸反应的化学方程式: 。
19. (12分)化合物F是一种天然产物合成中的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)C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分子中含有苯环,碱性条件下能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成砖红色沉淀;
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为2:2:1。
(3)C→D反应的条件X是 。
(4)F含有手性碳原子的数目为 。
(5)设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 。
参考答案及解析
1.A 【解析】光导纤维的主要成分是二氧化硅,不属于有机高分子化合物,A错误。
2.C 【解析】乙炔分子是直线型分子,A错误;溴乙烷的电子式中溴原子应有8个电子,B错误;1,3—丁二烯的分子式为C4H6,D错误。
3.A 【解析】油脂不是天然高分子化合物;酯化反应是可逆的,1mol乙醇与1mol乙酸反应不能得到1mol乙酸乙酯;有机物分子中的碳原子不一定都连有4个原子。
4.D 【解析】纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物都是葡萄糖。
5.A 【解析】同一个碳原子所连甲基上氢原子的化学环境都是相同的,C(CH3)3-C(CH3)3又是左右对称结构,所有氢原子的化学环境相同。CH3-O-C(CH3)3和C(CH3)3-CO-CH3都有两种不同化学环境的氢原子。
6.D 【解析】由该聚合物的结构片断可知其单体为其分子中含有碳碳双键和酯基。由于含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,可与H2发生加成反应生成 (2?甲基丙酸甲酯),A、C正确;含有酯基可在碱性条件下水解生成钠盐,B正确;由于单体中其中一个双键碳上有两个氢原子,不能形成顺反异构体,D错误。
7.D 【解析】CH3CH2CH3分子中的3个碳原子排成折线形,不在一条直线上;单键可以旋转,B、C项有机物分子中的所有碳原子不一定在同一平面上;D项有机物分子中在同一条直线上的原子有8个,再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面,D正确。
8.C 【解析】①中有机物是甲苯,甲苯的一氯代物有4种;②中有机物是正丁烷或异丁烷,它们的一氯代物都是2种;③中有机物是戊烷,戊烷有3种同分异构体,其中新戊烷的一氯代物只有一种;④中有机物是辛烷,其同分异构体2,2,3,3——四甲基丁烷的一氯代物只有一种。
9.D 【解析】甲酸、甲酸盐、甲酸酯和甲醛一样都含有醛基,能发生银镜反应,也能被新制氢氧化铜氧化,所以A、B、C都不对。
10.C 【解析】该卤代烃的结构简式为,与NaOH溶液共热可水解生成相应的醇,A错误;卤代烃中的卤原子不能直接与AgNO3反应,B错误;该卤代烃发生消去反应只能生成,C正确;该卤代烃经消去生成,但经加成后可能生成,也可能生成,再经消去生成烯烃或炔烃,D错误。
11.D 【解析】羧酸和醇反应的产物乙是酯,则甲是甲醛(HCHO),乙是甲酸甲酯(HCOOCH3)。甲分子中C的质量分数为40%;甲醛在常温下为气体,甲酸甲酯为液体,所以乙比甲的沸点高;甲和乙的实验式都是CH2O。
12.B 【解析】一个茉莉酮分子中含有11个碳原子;该有机物分子中没有醛基,不能发生银镜反应;该有机物分子中含有羰基,不是酯基,不能水解。
13.C 【解析】A中淀粉水解后应加NaOH溶液中和催化剂硫酸,然后再加银氨溶液检验醛基;B中应把苯加到冷却后的混酸中,防止苯的挥发;D中检验卤代烃中的卤素原子,加入AgNO3溶液之前,要先加入稀HNO3中和NaOH。
14.B 【解析】贝诺酯分子中只有两种含氧官能团;乙酰水杨酸分子中没有酚羟基,对乙酰氨基酚分子中有酚羟基,可用FeCl3溶液对二者进行鉴别;乙酰水杨酸分子中有羧基,能与NaHCO3溶液反应,对乙酰氨基酚则不能与之反应;贝诺酯与足量NaOH 溶液共热,酯基和肽键都会水解。
15.D 【解析】0.01mol M与足量的碳酸氢钠溶液反应,生成0.02mol CO2,说明1molM中含有2mol羧基,由M的分子式和结构特点,可知A项正确。M发生消去反应生成A(C4H4O4),A与Br2发生加成反应生成B(C4H4O4Br2),B项正确。B发生水解反应生成C,C分子中含有两个羧基和两个羟基,易溶于水。
16.(每空2分)(1)f (2)e (3)d e g (4)c h
17.(1)蒸馏烧瓶(1分) 防止暴沸(2分) (2)丙烯、正丙醚(2分)
(3)减少1-溴丙烷的挥发(2分) (4)减少HBr挥发(2分)
(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体(2分)
【解析】(1)仪器A是蒸馏烧瓶;加入搅拌磁子的作用与沸石相似,其目的是搅拌和防止暴沸。
(2)正丙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内消去反应生成丙烯,也可以发生分子间脱水反应(取代反应)生成正丙醚,故反应时生成的副产物还有丙烯和正丙醚。
(3)1-溴丙烷的沸点为71 ℃,加热时易挥发。步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中,其目的是减少1-溴丙烷的挥发。
(4)步骤2中需缓慢加热和蒸馏平稳进行的目的是减少HBr的挥发。
(5)洗涤时加入洗涤剂需振荡,在振荡的过程中可能会产生气体,故需要将产生的气体排出,其操作是将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体。
18.(1)羧基、(酚)羟基(2分)
(2)加成反应、酯化反应、加聚反应、氧化反应、还原反应等(任写3种即可)(3分)
(3)C8H10O(2分)
(4)(2分)
【解析】(1)咖啡酸分子中的两种含氧官能团是羧基和(酚)羟基。
(2)咖啡酸分子中含有碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应、氧化反应等,其中与氢气的加成反应属于还原反应;酚类物质可与溴水发生取代反应;含有羧基,可发生中和反应、酯化反应(取代反应)。
(3)根据咖啡酸的结构简式可知其分子式为C9H8O4。根据C17H16O4+H2O→C9H8O4+A,结合质量守恒电驴可知A的分子式为C8H10O。
(4)A的分子式为C8H10O,含有苯环且其分子结构中无甲基,则A的结构简式为
19.(1)取代反应 (2) (3)碱(或NaOH) (4)1(每空2分)
(5)(4分)
【解析】(1)A→B的反应是A中酚羟基的H原子被CH2=CH-CH2Br中CH2=CH-CH2-取代的反应。
(2)根据条件①,可知该同分异构体中有醛基和苯基;根据条件②,可知该同分异构体中有三种不同环境的氢原子,且三种氢原子的个数分别为4、4、2。当两个—CH2CHO基团位于苯环的对位时,结构对称,该结构符合题目要求。
(3)C→D的反应是C分子中酚羟基的H原子被CH3I中—CH3取代的反应,反应的另一种产物是HI,在碱溶液中反应有利于平衡的正向移动。
(4)手性碳原子所连的四个原子或原子团不同,F中只有1个手性碳原子(中间氧原子所连的左边碳原子)。
(5)对比原料有机物和目标产物的分子结构,结合题示流程中D到E的反应机理,可知应使(CH3)2CHCH2Cl与NaOH溶液共热水解为(CH3)2CHCH2OH,再将(CH3)2CHCH2OH催化氧化为(CH3)2CHCHO,(CH3)2CHCHO和CH3--CH(CH2)2发生题中类似题中D到E的反应生成(CH3)2CHCH=CH--CH(CH2)2,最后(CH3)2CHCH=CH--CH(CH2)2与溴加成即得目标产物。