内容正文:
专题04 有机化学结构与性质
考点1 简单有机物的结构与性质
1.(2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A. 分子是正四面体结构,则没有同分异构体
B. 环己烷与苯分子中键的键能相等
C. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
考点2 常见有机物的结构性质
2.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是
A. 脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同
B. 碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸
C. 核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应
D. 核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
3.(2023·湖南卷)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是
A. 溴化钠起催化和导电作用
B. 每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D. 葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
考点3 多官能团有机物的结构与性质
4. (2022·湖南卷)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.
B. 聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的反应生成
D. 两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
1.(2024·湖南·三模)建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列与食品有关的叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A.用葡萄糖酸—δ—内酯做食品的凝固剂品
B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂
C.将植物油氢化,以便运输和储存
D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒
2.(2024·湖南长沙·模拟预测)某药物中间体R的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.R属于芳香烃
B.R分子含1个手性碳原子
C.R分子中所有碳原子可能共平面
D.R能发生加成、取代反应
3.(2024·湖南·模拟预测)苯丙氨酸是人体必需的氨基酸之一,参与合成重要的神经递质和激素,参与有机体榶代㴬和脂肪代谢。苯丙氨酸的球棍模型如图所示。下列叙述错误的是
A.苯丙氨酸分子含2个手性碳原子
B.苯丙氨酸能发生取代、加成、缩聚反应
C.苯丙氨酸既能与反应,又能与盐酸反应
D.是苯丙氨酸的同分异构体
4.(2024·湖南衡阳·模拟预测)奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物。其结构如图所示,下列有关奥司他韦的说法错误的是
A.该化合物分子含有5种官能团,其中有2种可以发生水解反应
B.可发生加成反应、水解反应、氧化反应
C.该化合物可以和氢气发生加成反应
D.分子中满足杂化轨道类型的原子对应的元素有3种
5.(2024·湖南岳阳·模拟预测)脱落酸是一种植物激素,在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。
下列关于脱落酸的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.分子结构中含有3种含氧官能团
C.若发生分子内酯化反应,所得产物分子中具有两个六元环
D.1mol脱落酸与1mol发生加成反应,可得到4种不同的产物(不考虑立体异构)
6.(2024·湖南·模拟预测)某抗氧化剂Z可由如图反应制得:
下列关于X、Y、Z的说法错误的是
A.Y中元素的电负性:O>C>H
B.X和Y均含有1个手性碳原子
C.X可以发生加聚反应,也可以发生缩聚反应
D.一定条件下,1mol Z与足量水溶液反应,最多消耗3mol
7.(2024·湖南长沙·二模)丝氨酸的工业化生产难度很大,其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法错误的是
A.由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性
B.2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中的所有C、N、O原子不可能位于同一平面
C.丝氨酸可溶于水
D.上述3种含氮物质中,亚甲氨基乙腈的熔点最高
8.(2024·湖南衡阳·三模)我国科学家开发绿色工艺合成高能材料PVAA和PNBAA,结构如图所示。下列叙述正确的是
A.PVAA和PNBAA所含官能团种类相同
B.PVAA、PNBAA的单体中碳原子杂化类型相同
C.PVAA和PNBAA是绿色炸药且能自然降解
D.PNBAA含手性碳原子
9.(2024·湖南衡阳·三模)我国科学家利用生物技术合成曲霉甾A和曲霉甾B,结构如图所示(Me为甲基)。下列叙述正确的是
A.曲霉甾A和曲霉甾B遇FeCl3溶液都发生显色反应
B.曲霉甾A和曲霉甾B都是芳香族化合物
C.曲霉甾A和曲霉甾B互为同系物
D.曲霉甾A和曲霉甾B分子间均存在氢键
10.(2024·湖南邵阳·三模)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可以是足量溶液
B.丙、丁都不含手性碳,它们互为同系物
C.乙、丙、丁均能与NaOH溶液和盐酸反应
D.戊的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
11.(2024·湖南衡阳·模拟预测)氰基丙烯酸甲酯(俗称501)因其聚合速度过快、聚合放热,对人体组织的刺激性和毒性较大,被用作普通的瞬干胶。而对氰基丙烯酸甲酯进行结构修饰(如图所示)制得的氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)既有较快的聚合速度,又对人体细胞几乎无毒性,同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合且柔韧性较好,被用作医用胶。已知氰基具有较强的极性,对邻近化学键具有活化作用。下列说法错误的是
A.上述反应的反应类型为取代反应
B.504分子中碳原子的杂化轨道类型有3种
C.对501进行结构修饰制得504,是通过增长酯基碳链,使性能得到改良
D.由于氰基对邻近酯基的活化作用,使氰基丙烯酸酯在常温下就能发生加聚反应而固化
12.(2024·湖南长沙·二模)高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是
A.b生成a的反应属于加聚反应
B.a中碳原子杂化方式为和
C.a的链节中的氢元素的质量分数与b分子中的不同
D.b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物(不考虑立体异构)
13.(2024·湖南·模拟预测)某聚合物商品的结构简式(假设为理想单一结构)如下:
下列有关该聚合物的叙述错误的是
A.属于线型高分子,具有热塑性 B.属于合成纤维,可降解
C.可通过缩聚反应制得 D.聚合单体有3种
14.(2024·湖南·模拟预测)聚碳酸酯因其优良的光学特性和韧性,被广泛应用于玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业等领域。其中一种聚碳酸酯的结构简式如图所示:
下列关于该聚碳酸酯的说法正确的是
A.具有热固性 B.可通过加聚反应制得
C.酸性条件下水解的产物之一为 D.所有碳原子均为杂化
15.(2024·湖南·模拟预测)叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素a结构如图所示,下列说法正确的是
A.叶绿素a是高分子化合物
B.叶绿素a中,的配位数为2
C.叶绿素a中,C、N原子的杂化方式相同
D.叶绿素a不能发生消去反应
16.(2024·湖南·模拟预测)我国科学家设计了以CO2和H2为原料的“化学-酶耦联”的人工生物合成系统,可以实现不同结构与功能的己糖的精准合成,部分合成路线如图所示。其中AOX、FLS、DhaK、TPI、FSA分别代表不同的酶。下列说法错误的是
A.DHA分子中含有2种官能团
B.甲醛→DHA的反应为取代反应
C.F6P中有4个手性碳原子
D.DHAP与GALP互为同分异构体
17.(2024·湖南邵阳·三模)青霉素是一种高效、低毒的抗生素,青霉素的使用增强了人类抵抗细菌性感染的能力。青霉素结构如图所示,下列关于青霉素的说法中正确的是
A.1个青霉素分子中有4个手性C原子 B.青霉素分子与水分子之间能形成氢键
C.青霉素分子中的原子的杂化类型是 D.青霉素最多能与反应
18.(2024·湖南·三模)三烯丙基异氰脲酸酯是一种助交联剂,其结构如图所示。下列有关三烯丙基异氰脲酸酯的说法错误的是
A.该有机物含有2种官能团
B.该有机物的单体分子中所有原子均共面
C.该有机物能发生加成反应、水解反应、氧化反应
D.该有机物最多能与发生加成反应
19.(2024·湖南·模拟预测)对乙酰氨基酚为解热镇痛类药,其分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.该有机物可发生取代反应、氧化反应、消去反应
B.1mol对乙酰氨基酚最多可与2mol NaOH反应
C.属于氨基酸类的同分异构体只有1种
D.1mol对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应
20.(2024·湖南长沙·三模)紫草是一种常见的中药材,广泛分布于我国的新疆和内蒙古地区,含有较多的活性成分,其中一种活性成分阿卡宁的结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A.阿卡宁的分子式为
B.阿卡宁与足量的氢气发生加成反应后的结构中含有7个手性碳原子
C.阿卡宁可以发生取代、加成、消去、氧化、显色反应
D.阿卡宁中所有的碳原子可能共平面
21.(2024·湖南长沙·三模)某合成信息素M的结构简式如图所示。关于有机物M,下列说法错误的是
A.M分子中含2个手性碳原子
B.M的红外光谱显示有3种官能团
C.有机物M不存在芳香族同分异构体
D.可发生氧化、还原、取代、加成反应
22.(2024·湖南·模拟预测)邻苯二甲酰亚胺(分子中所有原子共平面)广泛用于染料、农药医药橡胶、香料等行业,是许多重要有机精细化学品的中间体。制备原理为:
下列说法正确的是
A.反应②是消去反应
B.邻氨甲酰苯甲酸分子含3种官能团
C.1mol邻苯二甲酰亚胺与足量NaOH溶液反应最多可消耗2molNaOH
D.邻苯二甲酰亚胺分子中N原子的杂化类型为sp3杂化
23.(2024·湖南·二模)普伐他汀(M,结构如图所示)是一种调节血脂的药物,下列关于该化合物的说法错误的是
A.M分子中含有3种含氧官能团
B.若1molM分别与、Na、NaOH恰好完全反应,则消耗、Na、NaOH的物质的量之比为
C.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也可以与浓溴水反应生成白色絮状沉淀
D.位于环上的碳原子中,手性碳有5个
24.(2024·湖南长沙·三模)下列有关物质的组成、结构、性质与转化,说法正确的是
A.醛、酮分子间可形成氢键,其沸点比相应的烷烃要高
B.苯、甲苯、苯酚都能与溴单质发生取代反应,苯酚更容易进行
C.冠醚是不同大小空穴的超分子,可以识别不同大小的碱金属离子
D.缺角的氯化钠晶体在饱和溶液中慢慢变为完美的立方体块,表现了晶体的各向异性
25.(2024·湖南·模拟预测)生能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如图反应制备。
下列说法不正确的是
A.异山梨醇中含有2个手性碳原子
B.反应式中化合物X为甲醇
C.聚碳酸异山梨醇酯在碱性条件下可发生降解
D.聚碳酸异山梨醇酯的重复单元中有两种官能团
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专题04 有机化学结构与性质
考点1 简单有机物的结构与性质
1.(2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A. 分子是正四面体结构,则没有同分异构体
B. 环己烷与苯分子中键的键能相等
C. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
【答案】B
【解析】为四面体结构,其中任何两个顶点都是相邻关系,因此没有同分异构体,故A项说法正确;环己烷中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C-H键长小于环己烷,键能更高,故B项说法错误;带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,故C项说法正确;当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温,故D项说法正确;故选B。
考点2 常见有机物的结构性质
2.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是
A. 脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同
B. 碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸
C. 核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应
D. 核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
【答案】A
【解析】脱氧核糖核酸(DNA)的戊糖为脱氧核糖,碱基为:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,核糖核酸(RNA)的戊糖为核糖,碱基为:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶,两者的碱基不完全相同,戊糖不同,故A错误;碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元——核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸,如图:,故B正确;核苷酸中的磷酸基团能与碱反应,碱基与酸反应,因此核苷酸在一定条件下,既可以与酸反应,又可以与碱反应,故C正确;核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对,DNA中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,RNA中尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T),结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则,故D正确;
故选A。
3.(2023·湖南卷)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是
A. 溴化钠起催化和导电作用
B. 每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D. 葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
【答案】B
【解析】由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A说法正确;
由A中分析可知,2molBr-在阳极上失去2mol电子后生成1molBr2,1molBr2与H2O反应生成1molHBrO,1molHBrO与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸,1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B说法不正确;葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生中六元环状结构的酯,C说法正确;葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基,其余5个C原子上均有羟基和H;醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应;葡萄糖能与酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应;羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H()发生消去反应;综上所述,葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D说法正确;综上所述,本题选B。
考点3 多官能团有机物的结构与性质
4. (2022·湖南卷)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.
B. 聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的反应生成
D. 两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
【答案】B
【解析】根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2,C正确;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子(),D正确;故选B。
1.(2024·湖南·三模)建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列与食品有关的叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A.用葡萄糖酸—δ—内酯做食品的凝固剂品
B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂
C.将植物油氢化,以便运输和储存
D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒
【答案】A
【解析】A.食品的凝固过程属于物理变化,没发生氧化还原反应,A符合题意;
B.用抗坏血酸做食品抗氧化剂,利用了抗坏血酸的还原性,发生了氧化还原反应,B不符合题意;
C.植物油氢化是指植物油与氢的加成反应,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.使用臭氧代替氯气进行自来水消毒,利用了臭氧的强氧化性将细菌和病毒杀死,发生了氧化还原反应,D不符合题意;
故选:A。
2.(2024·湖南长沙·模拟预测)某药物中间体R的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.R属于芳香烃
B.R分子含1个手性碳原子
C.R分子中所有碳原子可能共平面
D.R能发生加成、取代反应
【答案】D
【解析】A.R分子中除含碳、氢元素外,还含有氧元素,且没有苯环,所以不属于芳香烃,故A错误;
B.连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,R分子不含手性碳原子,故B错误;
C.R分子中含一个饱和碳原子,此碳原子采取sp3杂化,四面体结构,所以不可能所有碳原子共平面,故C错误;
D.R分子中具有碳碳双键,能发生加成反应,具有羟基和羧基,能发生取代反应,故D正确;
故答案为:D。
3.(2024·湖南·模拟预测)苯丙氨酸是人体必需的氨基酸之一,参与合成重要的神经递质和激素,参与有机体榶代㴬和脂肪代谢。苯丙氨酸的球棍模型如图所示。下列叙述错误的是
A.苯丙氨酸分子含2个手性碳原子
B.苯丙氨酸能发生取代、加成、缩聚反应
C.苯丙氨酸既能与反应,又能与盐酸反应
D.是苯丙氨酸的同分异构体
【答案】A
【分析】
由图可知,苯丙氨酸结构简式为;
【解析】
A.如图所示(标星号为手性碳原子),苯丙氨酸分子中含1个手性碳原子,A错误;
B.苯丙氨酸分子含有氨基、羧基能发生取代,分子中含有苯环能和氢气加成,分子中含有氨基、羧基2种官能团,能发生缩聚反应,B正确;
C.苯丙氨酸含有氨基、羧基,故既能与反应,又能与盐酸反应,C正确;
D.与苯丙氨酸结构不同、化学式相同,是同分异构体,D正确;
故选A。
4.(2024·湖南衡阳·模拟预测)奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物。其结构如图所示,下列有关奥司他韦的说法错误的是
A.该化合物分子含有5种官能团,其中有2种可以发生水解反应
B.可发生加成反应、水解反应、氧化反应
C.该化合物可以和氢气发生加成反应
D.分子中满足杂化轨道类型的原子对应的元素有3种
【答案】C
【解析】A.该化合物分子含有醚键、酯基、氨基、酰胺基、碳碳双键共5种官能团,其中酯基、酰胺基有2种可以发生水解反应,故A正确;
B.分子中含有碳碳双键可以发生加成、氧化反应,含有酯基、酰胺基可以发生水解反应,故B正确;
C.碳碳双键可与氢气反应,酯基和酰胺基不与H2反应,1 mol奥司他韦最多只加成1 mol H2,故C错误;
D.饱和碳原子采取sp3杂化,氨基上的N、醚键上的O原子都存在sp3杂化,则C、N、O三种元素的原子都存在sp3杂化,故D正确;
故选:C。
5.(2024·湖南岳阳·模拟预测)脱落酸是一种植物激素,在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。
下列关于脱落酸的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.分子结构中含有3种含氧官能团
C.若发生分子内酯化反应,所得产物分子中具有两个六元环
D.1mol脱落酸与1mol发生加成反应,可得到4种不同的产物(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】A.该有机物含3个碳碳双键,且每个双键碳原子所连的基团均不同,均存在立体异构,有顺反异构,A正确;
B.分子结构中含有3种含氧官能团羰基、羧基、羟基,B正确;
C.脱落酸分子结构中存在羟基和羧基,其发生分子内酯化反应构成环状酯,所得结构中存在一个六元环和一个七元环,C错误;
D.脱落酸分子结构中存在共轭结构,当1 mol脱落酸与1 mol 发生加成反应时,可通过1,2-加成的方式得到3种不同的产物,还可通过发生类似1,4-加成的反应得到1种不同于之前的产物,共得到4种不同的产物,D正确;
故选C。
6.(2024·湖南·模拟预测)某抗氧化剂Z可由如图反应制得:
下列关于X、Y、Z的说法错误的是
A.Y中元素的电负性:O>C>H
B.X和Y均含有1个手性碳原子
C.X可以发生加聚反应,也可以发生缩聚反应
D.一定条件下,1mol Z与足量水溶液反应,最多消耗3mol
【答案】B
【解析】A.根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知,Y中元素的电负性:O>C>H,A正确;
B.已知同时连有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,结合题干有机物结构简式可知,X中不含手性碳原子,Y中含有1个手性碳原子即与-NH2相连的碳原子,B错误;
C.由题干X的结构简式可知,X中含有碳碳双键可以发生加聚反应,同时含有酚羟基且邻位有2个H,可以与醛发生缩聚反应,同时含有酚羟基和羧基能够通过酯化反应发生缩聚反应,C正确;
D.由题干Z的结构简式可知,Z中含有碳碳双键和酚羟基且邻位有2个H,一定条件下,1mol Z与足量水溶液反应,最多消耗3mol,D正确;
故选B。
7.(2024·湖南长沙·二模)丝氨酸的工业化生产难度很大,其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法错误的是
A.由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性
B.2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中的所有C、N、O原子不可能位于同一平面
C.丝氨酸可溶于水
D.上述3种含氮物质中,亚甲氨基乙腈的熔点最高
【答案】D
【解析】A.由题干转化关系流程可知,亚甲氨基乙氰和HCHO反应发生在亚甲氨基和氰基中间的上,则说明由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性,A正确;
B.由题干中2-亚甲氨基-3-羟基丙腈的结构简式可知,2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中与亚甲氨基()、氰基()、相连的碳原子为杂化,则上面至少有一个碳原子不能与其他原子共平面,即2-亚甲氨基-3-羟基丙腈不可能所有C、N、O原子位于同一平面,B正确;
C.由题干中丝氨酸的结构简式可知,丝氨酸中含有、、等亲水基团,且能与水分子形成分子间,氢键,故丝氨酸可溶于水,C正确;
D.已知3中含氮物质均形成分子晶体,且相对分子质量丝氨酸最大,且丝氨酸中形成的分子间氢键数目最多,则上述3种含氮物质中,丝氨酸的熔点最高,D错误;
答案选D。
8.(2024·湖南衡阳·三模)我国科学家开发绿色工艺合成高能材料PVAA和PNBAA,结构如图所示。下列叙述正确的是
A.PVAA和PNBAA所含官能团种类相同
B.PVAA、PNBAA的单体中碳原子杂化类型相同
C.PVAA和PNBAA是绿色炸药且能自然降解
D.PNBAA含手性碳原子
【答案】C
【解析】A.PVAA含酯基,PNBAA含酯基、碳碳双键,它们的官能团种类不完全相同,A错误;
B.PVAA的单体含酯基、碳碳双键、亚甲基,碳原子采用、杂化,PNBAA的单体含酯基、亚甲基、碳碳三键,碳原子采取sp、、杂化,B错误;
C.它们是高能材料,可作炸药,它们含酯基,在自然界中遇酸性、碱性条件可以发生水解反应生成小分子,达到降解目的,C正确;
D.PNBAA分子中1个链节含4个手性碳原子,高聚物的聚合度为n,故PNBAA含:手性碳原子,D错误;
答案选C。
9.(2024·湖南衡阳·三模)我国科学家利用生物技术合成曲霉甾A和曲霉甾B,结构如图所示(Me为甲基)。下列叙述正确的是
A.曲霉甾A和曲霉甾B遇FeCl3溶液都发生显色反应
B.曲霉甾A和曲霉甾B都是芳香族化合物
C.曲霉甾A和曲霉甾B互为同系物
D.曲霉甾A和曲霉甾B分子间均存在氢键
【答案】D
【解析】A.曲霉甾A和曲霉甾B都不含酚羟基,遇氯化铁溶液不能发生显色反应,A项错误;
B.曲霉甾B不含苯环,不属于芳香族化合物,B项错误;
C.曲霉甾A和曲霉甾B的分子式相同,它们互为同分异构体,C项错误;
D.曲霉甾A和曲霉甾B均含羟基,分子间均能形成氢键,D项正确;
故选D。
10.(2024·湖南邵阳·三模)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可以是足量溶液
B.丙、丁都不含手性碳,它们互为同系物
C.乙、丙、丁均能与NaOH溶液和盐酸反应
D.戊的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】A.甲转化为乙时,试剂X只与反应,不与酚羟基反应,试剂X只能为溶液,A错误;
B.丙、丁都不含手性碳,但是官能团不同,不互为同系物,B错误;
C.乙中能与盐酸反应,酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,丙中氨基能与盐酸反应,能与氢氧化钠反应,丁中氨基能与盐酸反应,酯基能与NaOH溶液反应,C正确;
D.戊的同分异构体除醇外,还有醚类,共6种,D错误;
答案选C。
11.(2024·湖南衡阳·模拟预测)氰基丙烯酸甲酯(俗称501)因其聚合速度过快、聚合放热,对人体组织的刺激性和毒性较大,被用作普通的瞬干胶。而对氰基丙烯酸甲酯进行结构修饰(如图所示)制得的氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)既有较快的聚合速度,又对人体细胞几乎无毒性,同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合且柔韧性较好,被用作医用胶。已知氰基具有较强的极性,对邻近化学键具有活化作用。下列说法错误的是
A.上述反应的反应类型为取代反应
B.504分子中碳原子的杂化轨道类型有3种
C.对501进行结构修饰制得504,是通过增长酯基碳链,使性能得到改良
D.由于氰基对邻近酯基的活化作用,使氰基丙烯酸酯在常温下就能发生加聚反应而固化
【答案】D
【解析】A.由题中所给反应式中的产物α−氰基丙烯酸正丁酯可知,A为正丁醇,上述反应为取代反应,正定醇中的CH3CH2CH2O-取代了501中的-OCH3,A正确;
B.504分子中氰基-C≡N的碳原子为sp杂化,碳碳双键中的碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,碳原子的杂化轨道类型有3种,B正确;
C.对501进行结构修饰制得504,将α−氰基丙烯酸甲酯转化为α−氰基丙烯酸正丁酯,是通过增长酯基碳链,使性能得到改良,C正确;
D.氰基(-CN)具有较强的极性,对碳碳双键基团具有活化作用,使α−氰基丙烯酸酯在常温下就能发生加聚反应而固化,加聚反应和酯基无关,D错误;
本题选D。
12.(2024·湖南长沙·二模)高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是
A.b生成a的反应属于加聚反应
B.a中碳原子杂化方式为和
C.a的链节中的氢元素的质量分数与b分子中的不同
D.b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】A.由a和b的结构简式可知,b生成a的反应属于加聚反应,A正确;
B.a中含有苯环、酯基和甲基,苯环和酯基中的碳原子为杂化,甲基中的碳原子为杂化,B正确;
C.加聚物a是由一种单体聚合而成,其链节与单体分子式相同,氢元素的质量分数相同,C错误;
D.b中含有碳碳双键,与发生加成反应可形成以下二溴代物:、、、,最多可生成4种二溴代物,D正确;
本题选C。
13.(2024·湖南·模拟预测)某聚合物商品的结构简式(假设为理想单一结构)如下:
下列有关该聚合物的叙述错误的是
A.属于线型高分子,具有热塑性 B.属于合成纤维,可降解
C.可通过缩聚反应制得 D.聚合单体有3种
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,该聚合物属于线型高分子,具有热塑性,A正确;
B.该聚合物属于合成纤维,其中含有酯基,可以发生水解反应而降解,B正确;
C.由结构简式可知,该聚合物可通过缩聚反应制得,C正确;
D.由结构简式可知,生成该物质的反应为缩聚反应,其单体为和,共2种,D错误;
故选D。
14.(2024·湖南·模拟预测)聚碳酸酯因其优良的光学特性和韧性,被广泛应用于玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业等领域。其中一种聚碳酸酯的结构简式如图所示:
下列关于该聚碳酸酯的说法正确的是
A.具有热固性 B.可通过加聚反应制得
C.酸性条件下水解的产物之一为 D.所有碳原子均为杂化
【答案】C
【解析】A.该聚碳酸酯是线型结构,具有热塑性,注意:热固性指加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的性能,体型聚合物具有这种性能;热塑性是指物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质,大多数线型聚合物均表现出热塑性,A错误;
B.该聚碳酸酯可由和通过缩聚反应制得,不可通过加聚反应制得,注意:缩聚反应会有小分子物质生成,该反应中生成的小分子物质是苯酚,B错误;
C.该聚碳酸酯在酸性条件下水解的产物为(分解为和)、和,C正确;
D.该聚碳酸酯中标记为“1”“2”“3”的碳为杂化,D错误;
故选C。
15.(2024·湖南·模拟预测)叶绿素是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素a结构如图所示,下列说法正确的是
A.叶绿素a是高分子化合物
B.叶绿素a中,的配位数为2
C.叶绿素a中,C、N原子的杂化方式相同
D.叶绿素a不能发生消去反应
【答案】D
【解析】A.根据已知结构图可知,叶绿素a不是高分子化合物,A错误;
B.镁离子与相连的4个氮原子中,两个是配位键,两个是共价键,故配位数应为4,B错误;
C.叶绿素a分子中的N均形成的平面结构,N的杂化方式为,C的杂化方式为、,两者杂化方式不同,C错误;
D.叶绿素a中不含或(卤素原子)等基团,无法发生消去反应,D正确;
答案选D。
16.(2024·湖南·模拟预测)我国科学家设计了以CO2和H2为原料的“化学-酶耦联”的人工生物合成系统,可以实现不同结构与功能的己糖的精准合成,部分合成路线如图所示。其中AOX、FLS、DhaK、TPI、FSA分别代表不同的酶。下列说法错误的是
A.DHA分子中含有2种官能团
B.甲醛→DHA的反应为取代反应
C.F6P中有4个手性碳原子
D.DHAP与GALP互为同分异构体
【答案】B
【解析】A.DHA分子中含有羟基和酮羰基2种官能团,A正确;
B.根据甲醛和DHA的结构简式可知,甲醛→DHA过程中,3分子的甲醛发生加成反应生成1分子的DHA,B错误;
C.手性碳原子连有4个不同的原子或基团,F6P中环上的4个碳原子都是手性碳原子,C正确;
D.DHAP与GALP的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,D正确;
故选B。
17.(2024·湖南邵阳·三模)青霉素是一种高效、低毒的抗生素,青霉素的使用增强了人类抵抗细菌性感染的能力。青霉素结构如图所示,下列关于青霉素的说法中正确的是
A.1个青霉素分子中有4个手性C原子 B.青霉素分子与水分子之间能形成氢键
C.青霉素分子中的原子的杂化类型是 D.青霉素最多能与反应
【答案】B
【解析】
A.,1个青霉素分子中有3个手性C原子,A错误;
B.酰胺基和水之间可以形成氢键,青霉素分子与水分子之间能形成氢键,B正确;
C.青霉素分子中的原子的杂化类型是,C错误;
D.青霉素最多能与反应,苯环与氢气发生加成反应消耗3mol,羧基与酰胺基不能与氢气反应,D错误;
故选B。
18.(2024·湖南·三模)三烯丙基异氰脲酸酯是一种助交联剂,其结构如图所示。下列有关三烯丙基异氰脲酸酯的说法错误的是
A.该有机物含有2种官能团
B.该有机物的单体分子中所有原子均共面
C.该有机物能发生加成反应、水解反应、氧化反应
D.该有机物最多能与发生加成反应
【答案】B
【解析】A.该有机物的分子中含有酰胺基、碳碳双键这2种官能团,A项正确;
B.该有机物的单体为,分子中含有饱和碳原子,则单体分子中所有原子不可能共面,B项错误;
C.分子中的碳碳双键能发生加成反应、氧化反应,酰胺基能发生水解反应,C项正确;
D.碳碳双键能与发生加成反应,但是酰胺基不能发生加成反应,则该有机物最多能与发生加成反应,D项正确;
故选:B。
19.(2024·湖南·模拟预测)对乙酰氨基酚为解热镇痛类药,其分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.该有机物可发生取代反应、氧化反应、消去反应
B.1mol对乙酰氨基酚最多可与2mol NaOH反应
C.属于氨基酸类的同分异构体只有1种
D.1mol对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应
【答案】B
【解析】A.由结构简式可知,对乙酰氨基酚分子中有酚羟基、酰胺基,可以发生取代反应、氧化反应,但不能发生消去反应,A错误;
B.1 mol乙酰氨基酚水解后的产物中有1 mol羧基、1 mol氨基、1 mol酚羟基,因此可与2 mol NaOH反应,B正确;
C.属于氨基酸类的同分异构体有多种,如、等,C错误;
D.对乙酰氨基酚分子中苯环可以与加成,酰胺基中的碳氧双键不能与加成,对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应,D错误;
故选B。
20.(2024·湖南长沙·三模)紫草是一种常见的中药材,广泛分布于我国的新疆和内蒙古地区,含有较多的活性成分,其中一种活性成分阿卡宁的结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A.阿卡宁的分子式为
B.阿卡宁与足量的氢气发生加成反应后的结构中含有7个手性碳原子
C.阿卡宁可以发生取代、加成、消去、氧化、显色反应
D.阿卡宁中所有的碳原子可能共平面
【答案】B
【解析】A.由阿卡宁的结构简式可知,阿卡宁的分子式为,A说法正确;
B.阿卡宁与足量的氢气发生加成反应后的产物是,通过结构简式可判断含有8个手性碳原子(用*标出),B说法错误;
C.阿卡宁分子中含有羟基,可以发生取代反应;阿卡宁分子中含有苯环、酮羰基和碳碳双键,可发生加成反应;阿卡宁分子中,与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,可发生消去反应;碳碳双键和酚羟基可被氧化,且该有机化合物可以与溶液发生显色反应,C说法正确;
D.由阿卡宁的结构简式可知,环上所有碳原子一定共面,支链上的碳原子可以通过旋转使所有碳原子共面,D说法正确;
故选B。
21.(2024·湖南长沙·三模)某合成信息素M的结构简式如图所示。关于有机物M,下列说法错误的是
A.M分子中含2个手性碳原子
B.M的红外光谱显示有3种官能团
C.有机物M不存在芳香族同分异构体
D.可发生氧化、还原、取代、加成反应
【答案】B
【解析】
A.M分子中手性碳原子如图(标*的碳原子为手性碳原子),A正确;
B.M分子中含有酯基和碳碳双键两种官能团,B错误;
C.M分子有3个不饱和度,不可能有芳香族同分异构体,C正确;
D.M中含有碳碳双键,可发生氧化、还原、加成反应,含有酯基,可发生水解反应(取代反应)等,D正确;
故选B。
22.(2024·湖南·模拟预测)邻苯二甲酰亚胺(分子中所有原子共平面)广泛用于染料、农药医药橡胶、香料等行业,是许多重要有机精细化学品的中间体。制备原理为:
下列说法正确的是
A.反应②是消去反应
B.邻氨甲酰苯甲酸分子含3种官能团
C.1mol邻苯二甲酰亚胺与足量NaOH溶液反应最多可消耗2molNaOH
D.邻苯二甲酰亚胺分子中N原子的杂化类型为sp3杂化
【答案】C
【解析】A.对比邻氨甲酰苯甲酸和邻苯二甲酰亚胺结构可知反应②是取代反应,A错误;
B.邻氨甲酰苯甲酸分子含酰胺基(-CONH2)和羧基(-COOH)这两种官能团,B错误;
C.邻苯二甲酰亚胺水解生成邻苯二甲酸,1mol邻苯二甲酰亚胺与足量NaOH溶液反应最多可消耗2molNaOH,C正确;
D.邻苯二甲酰亚胺分子中所有原子共平面,N原子P轨道的孤电子对参与形成大π键,其杂化类型为sp2杂化,D错误;
故答案为:C。
23.(2024·湖南·二模)普伐他汀(M,结构如图所示)是一种调节血脂的药物,下列关于该化合物的说法错误的是
A.M分子中含有3种含氧官能团
B.若1molM分别与、Na、NaOH恰好完全反应,则消耗、Na、NaOH的物质的量之比为
C.M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也可以与浓溴水反应生成白色絮状沉淀
D.位于环上的碳原子中,手性碳有5个
【答案】C
【解析】A.M中有羧基、酯基、羟基三种含氧官能团,故A正确;
B.M中含有2个碳碳双键,1molM最多可消耗2mol,-OH、-COOH均与Na反应,则1molM最多消耗4molNa,-COOH和酯基均能与NaOH反应,则1molM最多消耗2molNaOH,故B正确;
C.M含碳碳双键和羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是没有酚羟基,不能与浓溴水反应生成白色絮状沉淀,故C错误;
D.位于环上的碳原子,链接了支链的饱和碳原子都具有手性,总共有5个,故D正确;
故选C。
24.(2024·湖南长沙·三模)下列有关物质的组成、结构、性质与转化,说法正确的是
A.醛、酮分子间可形成氢键,其沸点比相应的烷烃要高
B.苯、甲苯、苯酚都能与溴单质发生取代反应,苯酚更容易进行
C.冠醚是不同大小空穴的超分子,可以识别不同大小的碱金属离子
D.缺角的氯化钠晶体在饱和溶液中慢慢变为完美的立方体块,表现了晶体的各向异性
【答案】B
【解析】A.氢原子与电负性大的原子X(O、F、N等)以共价键结合,而对应与电负性大、半径小含有孤电子对的Y(O、F、N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键,由此可知,醛、酮分子间不能形成氢键,醛、酮分子中存在强极性的羰基,这个官能团的极性增加了分子间的引力,因此醛、酮沸点比相应相对分子质量的烷烃高,故A错误;
B.苯、甲苯与溴单质发生取代反应必须要在催化剂的条件才可以发生,羟基为吸电子基团,苯环受羟基的影响,苯环上更易与溴单质发生取代反应,因此苯酚中的苯环上的氢更容易被卤原子取代,说明苯酚中的苯环上H原子更活泼,故B正确;
C.超分子化合物是指由两个或更多个分子通过分子间相互作用在一起形成的分子聚集体,而杯酚和冠醚是一种特殊的结构,它们由多个分子反应形成的一个稳定的结构,但它们不是超分子,冠醚利用环上的氧原子和不同大小的空穴识别碱金属离子,结合了碱金属离子之后的冠醚才是超分子,故C错误;
D.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块,体现了晶体的自范性,故D错误;
故选B。
25.(2024·湖南·模拟预测)生能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如图反应制备。
下列说法不正确的是
A.异山梨醇中含有2个手性碳原子
B.反应式中化合物X为甲醇
C.聚碳酸异山梨醇酯在碱性条件下可发生降解
D.聚碳酸异山梨醇酯的重复单元中有两种官能团
【答案】A
【解析】A.异山梨醇中含有4个手性碳原子 ,A错误;
B.反应式中异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,B正确;
C.该高分子材料中含有酯基,在碱性条件下可以降解,C正确;
D.聚碳酸异山梨醇酯的重复单元中有2种官能团,即酯基和醚键,D正确;
故选A。
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