内容正文:
专题09 有机物的结构与性质
考点1 有机物的结构与性质
1. (2024·黑吉辽卷)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是
A. X不能发生水解反应 B. Y与盐酸反应的产物不溶于水
C. Z中碳原子均采用杂化 D. 随增大,该反应速率不断增大
【答案】C
【解析】A.根据X的结构简式可知,其结构中含有酯基和酰胺基,因此可以发生水解反应,A错误;
B.有机物Y中含有氨基,其呈碱性,可以与盐酸发生反应生成盐,生成的盐在水中的溶解性较好,B错误;
C.有机物Z中含有苯环和碳碳双键,无饱和碳原子,其所有的碳原子均为sp2杂化,C正确;
D.随着体系中c(Y)增大,Y在反应中起催化作用,反应初始阶段化学反应会加快,但随着反应的不断进行,反应物X的浓度不断减小,且浓度的减小占主要因素,反应速率又逐渐减小,即不会一直增大,D错误;
故答案选C。
2. (2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A. 均有手性 B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【解析】A.手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子,闭环螺吡喃含有一个手性碳原子,因此具有手性,开环螺吡喃不含手性碳原子,不具备手性,故A错误;
B.根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确;
C.闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误;
D.开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误;
答案为B。
3. (2022·辽宁卷)下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A. 不能使酸性溶液褪色 B. 分子中最多有5个原子共直线
C. 能发生加成反应和取代反应 D. 可溶于水
【答案】C
【分析】根据苯环的性质判断可以发生氧化、加成、取代反应;根据碳碳叁键的特点判断可发生加成反应,能被酸性高锰酸钾钾氧化,对于共线可根据有机碳原子的杂化及官能团的空间结构进行判断;
【解析】A.苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性溶液褪色,A错误;
B.如图所示,,苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,B错误;
C.苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C正确;
D.苯乙炔属于烃,难溶于水,D错误;
故选答案C;
考点2 有机物与超分子
4. (2024·黑吉辽卷)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A. 环六糊精属于寡糖
B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C. 图2中甲氧基暴露在反应环境中
D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
【答案】B
【解析】A.1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖,环六糊精是葡萄糖的缩合物,属于寡糖,A正确;
B.要和环六糊精形成超分子,该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,B错误;
C.由于环六糊精腔内极性小,可以将苯环包含在其中,腔外极性大,故将极性基团甲氧基暴露在反应环境中,C正确;
D.环六糊精空腔外有多个羟基,可以和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,D正确;
故选B。
5. (2023·辽宁卷)冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】A.根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A正确;
B.a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确;
C.根据C的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示:, 核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.c可与K+形成鳌合离子 ,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故答案选C。
1.(2024·东北三校四模)我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图。下列说法错误的是
A.分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化轨道类型 B.该物质既有酸性又有碱性
C.该物质可发生取代反应、加成反应、氧化反应 D.该分子不存在立体异构
【答案】D
【解析】A.分子中与氮原子相连的两个乙基的四个碳原子是sp3杂化,其余碳原子是sp2杂化,A正确;
B.-COOH具有酸性,-N(CH2CH3)2具有碱性,所以该物质具有酸性和碱性,B正确;
C.苯环能发生加成反应,羧基、碳氯键能发生取代反应,C=N双键能发生氧化反应,C正确;
D.分子中含有C=N双键,并且碳原子连有两个不同原子或原子团,氮原子含有孤对电子,则该分子存在顺反异构,即存在立体异构,D错误;
故选D。
2.(2024·吉林通化三模)某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A.N与P合成M的反应为加聚反应 B.M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C.P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中 D.常温下,M、N、P均易溶于水
【答案】B
【解析】A.由结构简式可知,一定条件下N与P发生缩聚反应生成M和甲醇,故A错误;
B.由结构简式可知,M分子中苯环和酯基为平面结构,由三点成面可知,链节中在同一平面的碳原子最多有14个,故B正确;
C.由结构简式可知,P分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基,所以P在空气中很不稳定,不能保存在广口瓶中,故C错误;
D.由结构简式可知,M、N分子的官能团均为酯基,均属于难溶于水的酯类,故D错误;
故选B。
3.(2024·东北三校四模)高分子材料聚芳醚腈被广泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈(PEN)的合成线路如图。下列说法错误的是
A.的官能团为碳氯键和氰基
B.的名称为1,3-苯二酚
C.X为H2O
D.该反应为缩聚反应
【答案】C
【解析】A.观察结构式可知,含有碳氯键(苯环和氯原子之间的键)和氰基(-CN),故A正确;
B.根据系统命名法,其中酚羟基相连苯环上的一个碳定位1号,另一个为3号,得到名称为1,3-苯二酚,故B正确;
C.根据元素守恒可知,X为HCl,并不是H2O,故C错误;
D.该反应为缩聚反应,脱去HCl,故D正确;
答案选C。
4.(2024·辽宁名校四模)某物质X在普通使用温度内都有良好的机械性能,其结构如下所示。
下列有关X的说法正确的是
A.通过缩聚反应生成
B.只含有羟基和羧基2种官能团
C.单体为
D.可以使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】
A.根据X,推出单体为和,它们通过缩聚反应得到X,故A正确;
B.X中含有羟基、羧基和酯基,故B错误;
C.X的单体为和,故C错误;
D.X中含有羟基、羧基和酯基,均不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误;
答案为A。
5.(2024·辽宁大连二模)尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.分子中H原子的个数为偶数
B.分子中存在手性碳原子
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D.可以发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,尼达尼布的分子式为C31H33N5O4,分子中氢原子的个数为奇数,故A错误;
B.由结构简式可知,尼达尼布分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B错误;
C.由结构简式可知,尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能与氢氧化钠溶液反应,则1mol尼达尼布分子与足量氢氧化钠溶液反应,最多可消耗3mol氢氧化钠,故C错误;
D.由结构简式可知,尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能发生取代反应,含有的碳碳双键能发生氧化反应、加聚反应,含有的碳碳双键和苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,与氢气的加成反应属于发生还原反应,故D正确;
故选D。
6.(2024·辽宁沈阳二中五模)在葡萄糖水溶液中,链状结构与环状结构的平衡关系及百分含量如下:
下列说法错误的是
A.链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应的结果
B.链状葡萄糖成环后,分子中多了一个手性碳原子
C.三种葡萄糖分子相互转化发生了化学反应,不能互称为同分异构体
D.水溶液中,-D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖稳定
【答案】C
【解析】A.由链式葡萄糖和环状葡萄糖的结构简式可知,链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应,故A正确;
B.链状葡萄糖成环后,醛基变为羟基,醛基中的碳原子变为手性碳原子,分子中多了一个手性碳原子,故B正确;
C.三种葡萄糖分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,故C错误;
D.水溶液中,-D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖含量高,更易形成-D-吡喃葡萄糖,说明-D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖稳定,故D正确;
故选C。
7.(2024·吉林东北师大附中模拟)卡维地洛类药物(丁)可用于治疗原发性高血压、有症状的充血性心力衰竭。以甲为原料合成丁的方法如下图所示。下列说法正确的是
A.试剂X可以是足量的NaOH溶液
B.乙、丙、丁均能与盐酸反应
C.丙、丁互为同系物
D.戊的同分异构体有3种
【答案】B
【解析】A.甲转化为乙时,试剂X只与-COOH反应,不与酚羟基反应,试剂X只能为NaHCO3溶液,A错误;
B.乙中-COONa能与盐酸反应,丙中氨基能与盐酸反应,丁中氨基能与盐酸反应,B正确;
C.丙、丁官能团不同,不互为同系物,C错误;
D.戊的同分异构体除醇外,还有醚类,共6种,D错误;
故选B。
8.(2024·吉林吉大附中模拟)10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A.有2种含氧官能团 B.该物质能使溴水褪色
C.该物质最多消耗 D.有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】A.10-羟基喜树碱中含有羟基,酰胺基和酯基三种氧官能团,故A错误;
B.10-羟基喜树碱中含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,从而能使溴水褪色,故B正确;
C.酚羟基、酯基和酰胺基均能与NaOH,1mol该物质最多消耗3molNaOH,故C错误;
D.该分子的手性碳如图所示,,只有1个手性碳原子,故D错误;
故选:B。
9.(2024·吉林一中模拟)一种抗胃溃疡剂M的结构简式如图,下列有关说法正确的是
A.M含有的含氧官能团有2种
B.1mol该物质与H2发生反应,最多可消耗11mol
C.该物质与溴单质发生反应后含手性碳原子
D.M能发生氧化反应、取代、聚合、消去反应
【答案】C
【解析】A.M中含有醚键、酮羰基、羧基三种含氧官能团,A错误;
B.该物质中含有3个碳碳双键、2个苯环、1个酮羰基,1mol该物质能与10mol氢气发生加成反应,B错误;
C.该物质中的碳碳双键与溴单质发生加成反应后可生成手性碳原子,如左侧结构中,*表示的碳原子就是手性碳原子,C正确;
D.M中含有碳碳双键,能发生氧化反应、聚合反应,含有羧基,能发生取代反应,但是不能发生消去反应,D错误;
故答案选C。
10.(2024·黑龙江大庆实验模拟)最近,Schmidt及其同事开发了一种由Pd配合物催化的简单、高效合成螺环己二烯酮的方法,具体反应如右图(部分反应条件和产物省略)。下列说法错误是
A.X与对甲基苯酚互为同分异构体
B.Z中σ键与π键的个数比为16:5
C.Y与HBr加成最多得3种卤代烃(不考虑立体异构)
D.1molZ与足量氢气加成,最多消耗5mol氢气
【答案】B
【解析】
A.X与对甲基苯酚的分子式均为C7H8O,对甲基苯酚的结构简式为,即两者结构不同,所以互为同分异构体,故A正确;
B.Z为 ,单键均为σ键,双键中有一个为σ键,一个为π键,C-H均为单键有16个C-H单键,C-C单键有15个,碳氧双键中有1个σ键,共有32个σ键,可知σ键与π键的个数比为32:5,故B错误;
C.Y与HBr加成能得到①1:1加成,②1:2加成、,共3种卤代烃(不考虑立体异构),故C正确;
D.1mol Z中4mol碳碳双键均能与氢气1:1加成,另外1mol酮羰基也能消耗1molH2,所以1mol Z与足量氢气加成,最多消耗5mol氢气,故D正确;
故答案为:B。
11.(2024·黑龙江哈三中五模)2-氯-1-丙醇()是重要的有机合成中间体,可由如下两种方法制备。
方法1:
方法2:
下列有关说法正确的是
A.方法2可能产生副产物
B.两种方法所用有机原料均可通过缩聚反应制备高分子化合物
C.的同分异构体有5种
D.两种方法所涉及的产物均可以被氧化成醛
【答案】A
【解析】
A.方法2原料与HCl发生加成反应,副产物为,故A正确;
B.加聚反应可以生成高分子化合物,两种方法所用有机原料均含有碳碳双键,均能发生加聚反应,制备高分子化合物,故B错误;
C.的同分异构体中,所含官能团若为羟基和氯原子,可以看成丙烷的二元取代物,共5种,除去本身,共4种,若所含官能团为醚键和氯原子,C—O—C—C,则氯原子有3种取代方式,则的同分异构体有7种,故C错误;
D.与羟基相连的碳上只有一个H原子,被氧化为酮,故D错误;
故选:A。
12.(2024·黑龙江双鸭山模拟)萘普生是一种常用消炎药,具有解热、镇痛作用,其结构简式如图所示,其中为萘环,下列关于萘普生的说法错误的是
A.分子式为
B.萘普生最多能与发生加成反应
C.分子中所有碳原子不可能共平面
D.萘环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】A.根据结构简式可知,该分子中含C、H、O三种元素,其分子式为,A正确;
B.苯环可以和氢气加成,而羧基不能加成,所以萘普生最多能加成,B错误;
C.分子中含有与三个碳原子相连的饱和碳,所有碳原子不可能共平面,C正确;
D.萘环上的氢原子有六个不同位置,所以其一氯代物有6种,D正确;
故选B。
13.(2024·黑龙江牡丹江一模)肾上腺素是一种脂溶性激素,常用于临床抢救。人工合成肾上腺素的某种路线如下所示:
下列说法错误的是
A.肾上腺素注射液中加盐酸可使肾上腺素具有更好的溶解性
B.1mol肾上腺素最多消耗2molNaOH
C.肾上腺素的同分异构体中存在含有酰胺基的芳香族化合物
D.上述方法最终得到的肾上腺素是一对对映异构体的混合物,须分离后使用
【答案】C
【解析】A.根据肾上腺素的结构可知,加盐酸后与其反应生成盐,故能增大其溶解性,A正确;
B.1mol肾上腺素只有2mol酚羟基与NaOH反应,则最多消耗2molNaOH,B正确;
C.由肾上腺素的结构简式可知该物质中除苯环外不含其他不饱和键,而酰胺基中含有碳氧双键,因此不存在含有酰胺基的芳香族化合物,C错误;
D.肾上腺素中与醇羟基相连的碳原子为手性碳原子,可知产物为对映异构体的混合物,须分离后使用,D正确;
故选C。
14.(2024·黑龙江哈九中模拟)氨基酸的水溶液和水合茚三酮反应能生成一种紫色化合物,反应十分灵敏,是鉴定氨基酸最简便的方法。其反应方程式如下,下列说法错误的是
A.物质A可以写出含有硝基的同分异构体
B.物质B和完全加成后原子杂化方式只有
C.物质C和D混合后为纯净物
D.物质D中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】A.物质A含有氨基、羧基,羧基不饱和度为1,则可以写出含有硝基的同分异构体,A正确;
B.物质B中苯环、羰基均可以和氢气在一定条件下加成,和完全加成后碳、氧原子杂化方式只有,B正确;
C.物质C和D结构不同,为不同物质,混合后为混合物,C错误;
D.与苯环直接相连的原子共面,碳碳双键两端的原子共面,羰基直接相连的原子共面,单键可以旋转,则物质D中所有碳原子可能共平面是平面结构,D正确;
故选C。
15.(2024·辽宁沈阳二中三模)中国科学院化学研究所利用以开环-关环级联反应作为开环聚合驱动力的可控大环开环聚合新方法合成出如图有机物(M1)。下列关于M1的叙述正确的是
A.属于芳香烃
B.1molM1最多能消耗6molNaOH
C.不能使酸性溶液褪色
D.基态N原子的价层电子轨道表示式为
【答案】B
【解析】A.M1中除含碳、氢元素外,还含有氮元素和氧元素,所以不属于芳香烃,故A错误;
B.1molM1中含2mol羧基酯基、1mol酰胺基、1mol碳酸酯基,其中1mol碳酸酯基能消耗2mol氢氧化钠,生成的酚羟基也会消耗1mol氢氧化钠,2mol羧基酯基消耗2mol氢氧化钠,1mol酰胺基消耗1mol氢氧化钠,所以最多能消耗6molNaOH,故B正确;
C.M1中与苯环直接相连的碳原子上有H,所以能使酸性溶液褪色,故C错误;
D.基态N原子的价层电子轨道表示式为,故D错误;
故答案为:B。
16.(2024·辽宁葫芦岛二模)有机物Z是合成某药物的重要中间体,可由下列反应制得。下列有关化合物X、Y、Z的说法正确的是
A.X的核磁共振氢谱图中有5组吸收峰
B.Y分子中含有2种官能团
C.Y分子中所有的碳原子不可能共平面
D.Z分子与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知X不对称,含6种氢,核磁共振氢谱中有6组吸收峰,故A错误;
B.Y中含羰基、醚键、碳碳双键三种官能团,故B错误;
C.苯环、碳碳双键、羰基均为平面结构,平面之间通过单键相连,所有碳原子可能共面,故C错误;
D.Z与足量氢气反应生成,标记处为手性碳原子,故D正确;
故选:D。
17.(2024·辽宁辽阳一模)研究表明:在高压下可发生聚合,甚至改变成键方式。在高压下MgCO3中碳酸根离子形成环状三聚体(如图所示),下列说法正确的是
A.该种环状三聚体是一种有机阴离子
B.该种环状三聚体中,O的杂化方式有2种
C.高压下,相较于单个碳酸根离子,该种环状三聚体更稳定
D.该种环状三聚体与Mg2+形成的化合物中,化学键种类有极性共价键、离子键及配位键
【答案】D
【解析】A.相比无机阴离子,有机阴离子通常含有一种或多种碳氢化合物,该种环状三聚体不是有机阴离子,故A错误;
B.该种环状三聚体中,O的杂化方式只有sp3,故B错误;
C.高压下,单个碳酸根离子比这种环状三聚体更稳定,故C错误;
D.该种环状三聚体与Mg2+形成的化合物中,极性共价键、离子键及配位键均存在,故D正确;
故选D。
18.(2024·东北三省联考)由C、H和与C处于同周期的X、Y四种元素组成的穴醚的键线式如图,该结构中除H外其余原子均满足8电子稳定结构,其空腔直径大约为260~320 pm,可以适配直径与之相近的碱金属离子从而实现离子识别。下列说法正确的是
离子
直径/pm
204
304
A.第一电离能:X>Y
B.简单氢化物的沸点:X>Y
C.键角:C-Y-C>C-X-C
D.该穴醚可与通过配位键形成超分子,对进行识别
【答案】A
【分析】X、Y原子均满足8电子稳定结构,通过键连接方式X为N、Y为O
【解析】A.N电子排布式2s22p3半满比较稳定,第一电离能:N>O,A正确;
B.H2O中氢键作用力更强,简单氢化物的沸点:H2O>NH3,B错误;
C.N和O都为sp3杂化,但O中有两对孤对电子,N只有一对孤对电子,孤对电子的排斥大于成键电子排斥,因此C-O-C键角更小,C错误;
D.Na+直径小于穴醚空腔最小值,则Li+直径小于Na+,故不适配,不能识别,D错误;
故选A。
19.(2024·吉林长春三模)冠醚能与阳离子作用,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,例如水溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中溶入冠醚,可使氧化反应迅速发生,原理如下。
下列说法错误的是
A.该冠醚的分子式为
B.该冠醚的一氯代物有5种
C.该冠醚可与任意碱金属离子结合形成超分子
D.该冠醚可增大在液态烯烃中的溶解度
【答案】C
【解析】A.根据结构简式可知,该冠醚的分子式为,A正确;
B.分子中有5种化学环境的氢,该冠醚的一氯代物有5种,B正确;
C.不同的冠醚,与不同的碱金属离子作用,结合形成超分子,C错误;
D.根据相似相溶原理知,冠醚可溶于烯烃,加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中,增大反应物的接触面积,提升氧化效果,D正确;
答案选C。
20.(2024·东北三省一模)芳胺化反应在有机合成中具有很高的应用价值,我国学者合成的催化剂能高效催化电化学芳胺化反应,其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.⑤中Ni的化合价为价
B.①和Br都为该反应的催化剂
C.①→②形成配位键,N原子提供孤对电子
D.总反应化学方程式为
【答案】A
【解析】
A.结合④⑥中Ni化合价可知,⑤中Ni化合价为+2价,A错误;
B.反应中①和Br被消耗又生成,为反应的催化剂,B正确;
C.①→②N原子提供孤对电子、Ni提供空轨道,两者形成配位键,C正确;
D.由历程可知,催化剂能高效催化电化学芳胺化反应总反应为和在催化剂作用下转化为和HX,化学方程式为,D正确;
故选A。
21.(2024·黑龙江大庆实验模拟)对于超分子聚合物和材料的组装而言,B—N配位键的动态性质和易于调节的特性起着重要作用。某种超分子的结构如图。下列叙述错误的是
已知:Me—为甲基。
A.该超分子中涉及的元素均为p区元素
B.第一电离能:F>N>O>C>B
C.超分子具有分子识别和自组装的特征
D.该超分子形成的B—N配位键中,N原子提供孤电子对
【答案】A
【解析】A.H元素不属于p区元素,故A错误;
B.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同一主族,随着能层数的增加,第一电离能依次减小,因此第一电离能:F>N>O>C>B,故B正确;
C.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,具有分子识别和自组装的特征,故C正确;
D.该超分子形成的B—N配位键中,N原子提供孤电子对,B提供空轨道,故D正确;
故选:A。
22.(2024·黑龙江大庆实验模拟)能在水中捕获阴离子的分子受体在生物医学、工业等方面具有巨大应用。某水相受体(分子笼c)能识别,其合成过程如下:
下列说法正确的是
A.物质(a)、(b)中N原子的杂化方式相同
B.分子笼c能与水分子间形成氢键
C.和的空间构型都为正四面体
D.分子笼c与间的作用为配位键
【答案】B
【解析】A.由题干有机物结构简式可知,物质(a)中N原子均采用sp3杂化,而物质(b)中N原子采用sp2和sp3杂化,故它们的杂化方式不相同,A错误;
B.由题干有机物结构简式可知,分子笼c的N-H键中的H、N能与水分子间形成氢键,B正确;
C.中中心原子S周围的价层电子对数为:4+=4,故其空间构型为正四面体,而中中心原子S周围的价层电子对数为:3+=3,则其空间构型为平面三角形,C错误;
D.由题干图示信息可知,分子笼c与间的作用为离子键,而不是配位键,D错误;
故答案为:B。
23.(2024·辽宁沈阳模拟)一种重要的高分子材料丙的合成路线如下。下列说法错误的是
A.甲、乙均能与FeCl3溶液发生显色反应
B.乙与足量氢气加成后的产物中有4个手性碳原子
C.反应②除生成丙外,还生成小分子CH3OH
D.1mol丙最多可消耗4nmolNaOH溶液
【答案】B
【解析】A.根据甲、乙的结构可知,甲、乙均含有酚羟基,故均能与FeCl3溶液发生显色反应,A正确;
B.乙与足量氢气加成后的产物中无手性碳原子,B错误;
C.乙与②的反应可看作是先发生取代反应得到丙的单体及小分子CH3OH,然后再发生缩聚反应得到高分子材料丙及CH3OH,C正确;
D.丙中含有结构,1mol在NaOH溶液条件下发生水解最多可消耗4molNaOH溶液,故1mol丙最多可消耗4nmolNaOH溶液,D正确;
故选B。
24.(2024·辽宁鞍山模拟)化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中只含有酮羰基、醚键两种含氧官能团
B.与足量溶液反应,消耗
C.X与足量反应后的产物有6个手性碳原子
D.Z可以与在一定条件下发生缩聚反应
【答案】C
【解析】A.X分子中含有酮羰基、醚键和酯基三种含氧官能团,A错误;
B.Y中含醚键、羟基和酯基官能团,酯基水解后可形成酚羟基和羧基,则1 mol Y与足量NaOH溶液反应,消耗3mol NaOH,B错误;
C. X与足量反应后的产物为,有6个手性碳原子,C正确;
D.Z分子中酚羟基相连碳原子邻位均有取代基,不能与HCHO发生缩聚反应,D错误;
故选C。
25.(2024·辽宁丹东一模)化合物Z是合成连翘酯苷类似物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.X→Y发生取代反应 B.完全燃烧消耗
C.最多能与发生加成反应 D.在一定条件下均可使溴水褪色
【答案】C
【解析】A.由X、Y的结构可知X与碘甲烷发生取代反应生成Y,故A正确;
B.X的分子式为,1molX完全燃烧消耗,故B正确;
C.Z中苯环和碳碳双键能发生加成,则最多能与发生加成反应,故C错误;
D.X、Z中含醛基,Z中含碳碳双键,均能使溴水褪色,故D正确;
故选:C。
26.(2024·黑龙江三模)查尔酮类化合物及其衍生物是一种存在于红花、甘草等植物中的天然化合物,是一种天然的无毒副作用的药物。查尔酮类药物中间体的人工合成过程中存在如图反应,其中Ⅲ是该反应的主要产物,副产物Ⅳ的含量非常低。下列有关说法正确的是
A.I能与反应生成 B.Ⅱ能够在NaOH醇溶液、加热的条件下发生消去反应
C.Ⅲ和Ⅳ互为同分异构体 D.Ⅰ与发生加成反应最多消耗
【答案】C
【解析】A.有机物I中存在酚羟基,酚羟基酸性比碳酸弱,不能与反应生成,A错误;
B.中氯原子相连的碳的邻位上是氧,在NaOH醇溶液、加热的条件下不能发生消去反应,B错误;
C.Ⅲ和Ⅳ分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.1个I分子中含有1个苯环和1个酮羰基,最多能与发生加成反应,D错误;
故选:C。
27.(2024·黑龙江二模)点击化学(click chemistry)是一种能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起的化学反应。2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学做出贡献的三位化学家。下图是利用点击化学方法设计的一种新型的1,2,3—三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是
A.有机物X中的碳原子为sp2杂化
B.有机物Y中所有碳原子一定共平面
C.X生成Y的反应分两步,则第一步属于取代反应
D.有机物Z一定条件下能与H2、Cl2、HNO3发生反应,不能与Na、NaOH反应
【答案】A
【解析】
A.有机物X中苯环上的C、醛基上的C均是sp2杂化,A正确;
B.有机物Y中与羟基相连的碳是饱和碳原子,是四面体结构,与其直接相连的碳原子不一定共平面,B错误;
C.X生成Y的反应分两步,第一步是醛基的加成反应,C错误;
D.有机物Z中含有羟基,能与金属Na反应,D错误;
故选A。
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专题09 有机物的结构与性质
考点1 有机物的结构与性质
1. (2024·黑吉辽卷)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是
A. X不能发生水解反应 B. Y与盐酸反应的产物不溶于水
C. Z中碳原子均采用杂化 D. 随增大,该反应速率不断增大
2. (2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A. 均有手性 B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好
3. (2022·辽宁卷)下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A. 不能使酸性溶液褪色 B. 分子中最多有5个原子共直线
C. 能发生加成反应和取代反应 D. 可溶于水
考点2 有机物与超分子
4. (2024·黑吉辽卷)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A. 环六糊精属于寡糖
B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C. 图2中甲氧基暴露在反应环境中
D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
5. (2023·辽宁卷)冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
1.(2024·东北三校四模)我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图。下列说法错误的是
A.分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化轨道类型 B.该物质既有酸性又有碱性
C.该物质可发生取代反应、加成反应、氧化反应 D.该分子不存在立体异构
2.(2024·吉林通化三模)某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A.N与P合成M的反应为加聚反应 B.M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C.P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中 D.常温下,M、N、P均易溶于水
3.(2024·东北三校四模)高分子材料聚芳醚腈被广泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈(PEN)的合成线路如图。下列说法错误的是
A.的官能团为碳氯键和氰基
B.的名称为1,3-苯二酚
C.X为H2O
D.该反应为缩聚反应
4.(2024·辽宁名校四模)某物质X在普通使用温度内都有良好的机械性能,其结构如下所示。
下列有关X的说法正确的是
A.通过缩聚反应生成
B.只含有羟基和羧基2种官能团
C.单体为
D.可以使溴的四氯化碳溶液褪色
5.(2024·辽宁大连二模)尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.分子中H原子的个数为偶数
B.分子中存在手性碳原子
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D.可以发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
6.(2024·辽宁沈阳二中五模)在葡萄糖水溶液中,链状结构与环状结构的平衡关系及百分含量如下:
下列说法错误的是
A.链状葡萄糖成环是-OH与-CHO发生加成反应的结果
B.链状葡萄糖成环后,分子中多了一个手性碳原子
C.三种葡萄糖分子相互转化发生了化学反应,不能互称为同分异构体
D.水溶液中,-D-吡喃葡萄糖比-D-吡喃葡萄糖稳定
7.(2024·吉林东北师大附中模拟)卡维地洛类药物(丁)可用于治疗原发性高血压、有症状的充血性心力衰竭。以甲为原料合成丁的方法如下图所示。下列说法正确的是
A.试剂X可以是足量的NaOH溶液
B.乙、丙、丁均能与盐酸反应
C.丙、丁互为同系物
D.戊的同分异构体有3种
8.(2024·吉林吉大附中模拟)10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A.有2种含氧官能团 B.该物质能使溴水褪色
C.该物质最多消耗 D.有2个手性碳原子
9.(2024·吉林一中模拟)一种抗胃溃疡剂M的结构简式如图,下列有关说法正确的是
A.M含有的含氧官能团有2种
B.1mol该物质与H2发生反应,最多可消耗11mol
C.该物质与溴单质发生反应后含手性碳原子
D.M能发生氧化反应、取代、聚合、消去反应
10.(2024·黑龙江大庆实验模拟)最近,Schmidt及其同事开发了一种由Pd配合物催化的简单、高效合成螺环己二烯酮的方法,具体反应如右图(部分反应条件和产物省略)。下列说法错误是
A.X与对甲基苯酚互为同分异构体
B.Z中σ键与π键的个数比为16:5
C.Y与HBr加成最多得3种卤代烃(不考虑立体异构)
D.1molZ与足量氢气加成,最多消耗5mol氢气
11.(2024·黑龙江哈三中五模)2-氯-1-丙醇()是重要的有机合成中间体,可由如下两种方法制备。
方法1:
方法2:
下列有关说法正确的是
A.方法2可能产生副产物
B.两种方法所用有机原料均可通过缩聚反应制备高分子化合物
C.的同分异构体有5种
D.两种方法所涉及的产物均可以被氧化成醛
12.(2024·黑龙江双鸭山模拟)萘普生是一种常用消炎药,具有解热、镇痛作用,其结构简式如图所示,其中为萘环,下列关于萘普生的说法错误的是
A.分子式为
B.萘普生最多能与发生加成反应
C.分子中所有碳原子不可能共平面
D.萘环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
13.(2024·黑龙江牡丹江一模)肾上腺素是一种脂溶性激素,常用于临床抢救。人工合成肾上腺素的某种路线如下所示:
下列说法错误的是
A.肾上腺素注射液中加盐酸可使肾上腺素具有更好的溶解性
B.1mol肾上腺素最多消耗2molNaOH
C.肾上腺素的同分异构体中存在含有酰胺基的芳香族化合物
D.上述方法最终得到的肾上腺素是一对对映异构体的混合物,须分离后使用
14.(2024·黑龙江哈九中模拟)氨基酸的水溶液和水合茚三酮反应能生成一种紫色化合物,反应十分灵敏,是鉴定氨基酸最简便的方法。其反应方程式如下,下列说法错误的是
A.物质A可以写出含有硝基的同分异构体
B.物质B和完全加成后原子杂化方式只有
C.物质C和D混合后为纯净物
D.物质D中所有碳原子可能共平面
15.(2024·辽宁沈阳二中三模)中国科学院化学研究所利用以开环-关环级联反应作为开环聚合驱动力的可控大环开环聚合新方法合成出如图有机物(M1)。下列关于M1的叙述正确的是
A.属于芳香烃
B.1molM1最多能消耗6molNaOH
C.不能使酸性溶液褪色
D.基态N原子的价层电子轨道表示式为
16.(2024·辽宁葫芦岛二模)有机物Z是合成某药物的重要中间体,可由下列反应制得。下列有关化合物X、Y、Z的说法正确的是
A.X的核磁共振氢谱图中有5组吸收峰
B.Y分子中含有2种官能团
C.Y分子中所有的碳原子不可能共平面
D.Z分子与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子
17.(2024·辽宁辽阳一模)研究表明:在高压下可发生聚合,甚至改变成键方式。在高压下MgCO3中碳酸根离子形成环状三聚体(如图所示),下列说法正确的是
A.该种环状三聚体是一种有机阴离子
B.该种环状三聚体中,O的杂化方式有2种
C.高压下,相较于单个碳酸根离子,该种环状三聚体更稳定
D.该种环状三聚体与Mg2+形成的化合物中,化学键种类有极性共价键、离子键及配位键
18.(2024·东北三省联考)由C、H和与C处于同周期的X、Y四种元素组成的穴醚的键线式如图,该结构中除H外其余原子均满足8电子稳定结构,其空腔直径大约为260~320 pm,可以适配直径与之相近的碱金属离子从而实现离子识别。下列说法正确的是
离子
直径/pm
204
304
A.第一电离能:X>Y
B.简单氢化物的沸点:X>Y
C.键角:C-Y-C>C-X-C
D.该穴醚可与通过配位键形成超分子,对进行识别
19.(2024·吉林长春三模)冠醚能与阳离子作用,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,例如水溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中溶入冠醚,可使氧化反应迅速发生,原理如下。
下列说法错误的是
A.该冠醚的分子式为
B.该冠醚的一氯代物有5种
C.该冠醚可与任意碱金属离子结合形成超分子
D.该冠醚可增大在液态烯烃中的溶解度
20.(2024·东北三省一模)芳胺化反应在有机合成中具有很高的应用价值,我国学者合成的催化剂能高效催化电化学芳胺化反应,其反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.⑤中Ni的化合价为价
B.①和Br都为该反应的催化剂
C.①→②形成配位键,N原子提供孤对电子
D.总反应化学方程式为
21.(2024·黑龙江大庆实验模拟)对于超分子聚合物和材料的组装而言,B—N配位键的动态性质和易于调节的特性起着重要作用。某种超分子的结构如图。下列叙述错误的是
已知:Me—为甲基。
A.该超分子中涉及的元素均为p区元素
B.第一电离能:F>N>O>C>B
C.超分子具有分子识别和自组装的特征
D.该超分子形成的B—N配位键中,N原子提供孤电子对
22.(2024·黑龙江大庆实验模拟)能在水中捕获阴离子的分子受体在生物医学、工业等方面具有巨大应用。某水相受体(分子笼c)能识别,其合成过程如下:
下列说法正确的是
A.物质(a)、(b)中N原子的杂化方式相同
B.分子笼c能与水分子间形成氢键
C.和的空间构型都为正四面体
D.分子笼c与间的作用为配位键
23.(2024·辽宁沈阳模拟)一种重要的高分子材料丙的合成路线如下。下列说法错误的是
A.甲、乙均能与FeCl3溶液发生显色反应
B.乙与足量氢气加成后的产物中有4个手性碳原子
C.反应②除生成丙外,还生成小分子CH3OH
D.1mol丙最多可消耗4nmolNaOH溶液
24.(2024·辽宁鞍山模拟)化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中只含有酮羰基、醚键两种含氧官能团
B.与足量溶液反应,消耗
C.X与足量反应后的产物有6个手性碳原子
D.Z可以与在一定条件下发生缩聚反应
25.(2024·辽宁丹东一模)化合物Z是合成连翘酯苷类似物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.X→Y发生取代反应 B.完全燃烧消耗
C.最多能与发生加成反应 D.在一定条件下均可使溴水褪色
26.(2024·黑龙江三模)查尔酮类化合物及其衍生物是一种存在于红花、甘草等植物中的天然化合物,是一种天然的无毒副作用的药物。查尔酮类药物中间体的人工合成过程中存在如图反应,其中Ⅲ是该反应的主要产物,副产物Ⅳ的含量非常低。下列有关说法正确的是
A.I能与反应生成 B.Ⅱ能够在NaOH醇溶液、加热的条件下发生消去反应
C.Ⅲ和Ⅳ互为同分异构体 D.Ⅰ与发生加成反应最多消耗
27.(2024·黑龙江二模)点击化学(click chemistry)是一种能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起的化学反应。2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学做出贡献的三位化学家。下图是利用点击化学方法设计的一种新型的1,2,3—三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是
A.有机物X中的碳原子为sp2杂化
B.有机物Y中所有碳原子一定共平面
C.X生成Y的反应分两步,则第一步属于取代反应
D.有机物Z一定条件下能与H2、Cl2、HNO3发生反应,不能与Na、NaOH反应
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
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