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第三章《烃的衍生物》单元测试
一、单选题
1.中医经典方剂组合对新冠肺炎病毒治疗具有良好的效果。其中的一味中药黄芩的有效成分结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.黄芩苷分子式为C21H16O11 B.黄芩苷不能使酸性高锰酸钾褪色
C.黄芩苷分子中苯环上的一氯代物有3种 D.1mol黄芩苷最多与8mol H2发生加成反应
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前应用较为广泛的一种合成塑料,PET的酶(PETase)促解聚为废弃塑料的回收利用提供了一条绿色途径。近日,中国科学院天津工业生物技术研究所朱蕾蕾研究员开发了一种新型的生物催化剂DepoPETase,对多种废弃PET包装实现了完全解聚。该方法原理如图所示:
下列叙述正确的是
A.BHET-OH在碱性条件下也能水解生成TPA-OH和EG
B.0.1molTPA-OH与足量溶液反应能生成0.3mol
C.EG在一定条件下能合成环醚和聚醚
D.1molBHET-OH或TPA-OH都能与3mol发生取代反应
3.关于化合物,下列说法正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.分子中的碳原子有3种杂化方式
C.分子中至少有7个碳原子共直线
D.该物质最多消耗和反应
4.维生素C具有还原性,可以被氧化为脱氢维生素C。下列有关说法正确的是
A.脱氢维生素C与维生素C属于同系物
B.脱氢维生素C中含有2种含氧官能团
C.维生素C既能与金属钠反应,又能与反应
D.维生素C分子中所有碳原子一定共平面
5.酚酞是指一种有机化合物,其特性是在酸性和中性溶液中为无色,在碱性溶液中为红色,常被人们用来作为酸碱指示剂。其结构简式如图,下列说法正确的是
A.酚酞分子中3个苯环可以共面
B.酚酞分子中不含有手性碳原子
C.1mol酚酞最多能消耗4molNaOH
D.酚酞分子中所有碳原子的杂化方式相同
6.硫酸是化学反应中的多面手,浓硫酸在有机反应中常常表现三个方面的作用,即:催化作用,吸水作用,脱水作用。下列有机反应中无需使用浓硫酸的是
A.溴乙烷的消去反应 B.乙酸和乙醇的酯化反应
C.乙醇的消去反应 D.苯和浓硝酸的硝化
7.有一种选择性氧化醇的方法叫欧芬脑尔氧化法,它是指在三级丁醇铝(Al[OC(CH3)3]3)存在的条件下,醇和丙酮发生反应,醇失去两个氢原子被氧化为对应的酮,如下图所示:
此过程中,只在醇和丙酮之间发生了氢原子的转移,不涉及分子的其他部分。下列说法中不正确的是
A.醇(i)发生了氧化反应,丙酮(ii)对应发生了还原反应
B.该反应的选择性体现在分子中其他易被氧化的结构如碳碳双键未被氧化
C.该反应是一个可逆反应,因此可以通过加入过量2-丙醇(iv)促使反应逆向进行
D.该反应是一个可逆反应,因此可以通过加入金属Na消耗(i)促使反应逆向进行
8.“连翘酯苷A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分。如图有机物是“连翘酯苷A"的水解产物,其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法错误的是
A.分子式为C9H8O4
B.分子中所有原子可能处于同一平面
C.1 mol该分子与足量NaHCO3溶液反应放出3 mol CO2
D.1 mol该分子最多可与4 mol H2发生加成反应
9.利尿酸是运动会上被禁用的兴奋剂之一,其结构简式如图:
下列叙述正确的是
A.利尿酸的衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H14Cl2O4
B.利尿酸分子内处于同一平面的原子数不超过10个
C.1mol利尿酸能与6molH2发生加成反应
D.利尿酸能与FeCl3溶液发生显色反应
10.柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如图。下列关于柠檬酸的说法不正确的是
A.分子式是C6H8O7 B.是可溶于水的有机化合物
C.与浓硫酸共热可发生消去反应 D.核磁共振氢谱有三种不同的吸收峰
11.手性碳是指连接四个不同的原子或基团的碳原子。北京冬奥会将在2022年2月举行,绿色环保是主要理念。在场馆建设中用到的一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构如图所示。下列说法正确的是
A.利用质谱仪可测得该分子中官能团的种类
B.该双环烯酯分子中有3个手性碳原子
C.可以发生加聚反应、还原反应和取代反应
D.该有机物分子的最简式为C7H9O
12.下列说法不正确的是
A.被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于新型无机非金属材料
B.在奶粉中添加微量碳酸钙符合使用食品添加剂的有关规定
C.冠醚和金属离子的聚集体可以看成是一类超分子
D.聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程
13.人剧烈运动后肌肉发酸是因为当体内氧气缺少时葡萄糖发生反应产生了乳酸,其结构简式如图。下列关于乳酸的说法正确的是
A.1mol乳酸与碳酸钠完全反应,生成1mol CO2
B.1mol乳酸与金属钠完全反应,生成2gH2
C.乳酸既可发生取代反应、消去反应又可发生加成反应
D.乳酸发生聚合反应的方程式为+nH2O
二、填空题
14.完成下列问题
(1)M为甲苯的同分异构体,符合下列条件的M的结构有 种,其中有6个碳原子在一条直线上的结构简式为 。
①属于链状烃 ②分子中只有碳碳三键一种官能团
(2)有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构);
①苯环上有2个取代基
②能够发生银镜反应
③与FeCl3溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为 。
15.Ⅰ.按要求回答下列问题:
(1)化合物E( )中所含官能团的名称为碳氯键、 ,该化合物和足量NaOH溶液在热水浴中反应,最多消耗 。
(2)要把 转化为 ,可加入 (填化学式)。
(3) 与NaOH水溶液共热反应的化学方程式 。
(4)若只考虑氟的位置异构,则化合物F( )的同分异构体有 种。
(5)下列试剂可以用来鉴别 和 的是 (填字母)。
a.溴水 b.新制溶液 c.溶液 d.酸性溶液
Ⅱ.已知某烃A的相对分子质量为84.回答下列问题:
(6)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是 ;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的 (填序号)。
a. b. c. d.
(7)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,则A的结构简式为 ;若A不能使溴水褪色,其一氯代物只有一种,则A的结构简式为 。
(8)B分子比A分子多两个碳原子,它是一种苯的同系物,一氯代物只有两种,则B的名称为 ,被氧化后的产物为 (写结构简式)。
16.有机反应中的定量关系
(1)碳碳双键与加成时,物质的量之比为 ;碳碳三键与发生彻底的加成反应时,物质的量之比为 ;苯环与氢气完全加成时,物质的量之比为 。
(2)醇与金属钠反应生成氢气时, 。
(3)、(酚羟基)分别与反应的物质的量之比均为 。
(4)与反应的物质的量之比为 ;与反应的物质的量之比为 。
17.今有化合物,甲: 乙: 丙:
(1)甲、乙、丙之间是否互为同分异构体 (填“是”、“否”)请写出丙中含氧官能团的称: 。
(2)写出只有一个侧链并且能水解的甲的同分异构体:
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
鉴别甲的方法: 。
鉴别乙的方法: 。
鉴别丙的方法: 。
18.已知:CH2=CH—CH=CH2和CH3—CH=CH2分别可以写成: 和 ;
“双烯合成反应”又称为“Diels-Alder反应”,如: 。
请回答下列问题:
(1)现有反应: ,则物质A的结构简式为: ;在浓磷酸作用下,B与乙醇共热生成酯的化学方程式为: 。
(2)在反应: 中,D物质可发生反应生成一种生活中常用高分子,其化学方程式为: ;将物质E与过量的H2发生加成反应,其生成物的化学式为 。
(3) 和 都是无色液体,下列物质中可以用来鉴别这两种物质的是 (填序号):①银氨溶液、②淀粉溶液、③溴水、④酸性KMnO4溶液;
物质 与物质 发生“Diels-Alder反应”的生成物为: 。
(4)从现代化学观点看,“Diels-Alder反应”的优点是: 。
19.按要求填空:
(1)CH2=CH—COOCH3的官能团名称是 。
(2)(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为 。
(3)分子式为C5H10O的醛的同分异构体有 种。
(4)2—溴丙烷在KOH溶液中加热的化学方程式 。
(5)分子式为C4H10O的某有机物能发生催化氧化反应,但不能氧化为醛。写出该反应的化学方程式: 。
(6)写出有机物 发生消去反应的化学方程式: 。
(7)取1mol下列物质与浓溴水充分反应,消耗Br2的物质的量按①②顺序排列正确的是 。
① ②
A.2mol、6mol B.5mol、6mol C.4mol、5mol D.3mol、6mol
20.按要求回答下列问题:
(1)写出最简单的α—氨基酸的结构简式 。
(2)有机物的分子式为 。
(3)某烃的分子量为72,跟氯气反应生成的一氯代物只有一种,该烃的结构简式为 。
(4)C7H8O属于芳香族化合物且能发生催化氧化反应,该反应方程式为: 。
21.回答下列问题:
(1)观察下面几种烷烃的球棍模型:
①A的结构简式为 ,B的最简式为 。
②B的一氯代物有 种,D的分子式为 。
(2)若CH4、C2H6、C4H10、C5H12、C7H16五种烃各为1mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 (填化学式,下同);上述四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 ;1molC5H12在足量O2中燃烧,消耗O2的是 mol。
三、解答题
22.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)乙中所含官能团的名称为 、 。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
甲X 乙
已知:碳碳双键容易被氧化,则设计步骤①的目的是 ,反应②的化学方程式为 (注明反应条件)。
(3)欲检验乙中的含氧官能团,选用下列的一种试剂是 (填序号)。
A.溴水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.溴的CCl4溶液 D.银氨溶液
(4)乙经氢化和氧化得到丙()。同时符合下列要求①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③核磁共振氢谱图上产生4个吸收峰等的丙的同分异构体结构简式有 、 。
23.肉桂酸甲酯是一种食用香精,在医药工业中可作为有机合成的中间体。合成肉桂酸甲酯的工业流程如下图所示:
已知:I.醛与醛能发生反应,原理如下:
Ⅱ.烃A在标准状况下的密度为1.25g/L.
(1)化合物H中的官能团为 ;E的名称 ;
(2)肉桂酸甲酯的结构简式为 ;J的结构简式为 ;
(3)G→H的反应类型为 .
(4)写出反应B→C的化学方程式 ,
H→I中①的反应方程式 ;
(5)符合下列条件的I的芳香化合物的同分异构体共有 种
A.能发生水解反应B.与银氨溶液作用出现光亮的银镜C.能与溴发生加成
写出其中苯环上的一氯代物有两种,且核磁共振氢谱5组峰面积比2:2:2:1:1的结构简式:
24.已知。分析下图变化,试回答下列问题:(E没有支链)
(1)写出下列有机物的结构简式:
A C E F 。
(2)写出下列有关反应的化学方程式:
C →D ;
D →E ;
E→F 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.由黄芩苷结构可知,分子式为C21H18O11,故A错误;
B.黄芩苷含羟基和碳碳双键可使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;
C.黄芩苷分子中右侧苯环上有3种不同环境的H,中间苯环上有1种不同环境的H,所以苯环上的一氯代物有4种,故C错误;
D.黄芩苷分子中只有苯环、碳碳双键、酮羰基能与氢气发生加成反应,则1mol黄芩苷最多与8mol H2发生加成反应,故D正确;
故答案选D。
2.C
【详解】A.酯在碱性条件下水解生成对应的盐,经酸化才能得到TPA-OH,A错误;
B.羧基能与碳酸氢钠反应生成,酚羟基不能与碳酸氢钠反应,0.1molTPA-OH与足量溶液反应能生成0.2mol,B错误;
C.2个EG分子间脱水生成环醚,多分子EG发生分子间脱水合成聚醚高分子材料,C正确;
D.苯环、烷基碳上的氢原子均能被溴取代,D错误。
答案选C。
3.B
【详解】A.分子中含有碳碳叁键、羟基、酯基、亚氨基4种官能团,故A错误;
B.分子中的碳原子有3种杂化方式:sp3、sp2、sp,故B正确;
C.分子中至少有5个碳原子共直线,如图,故C错误;
D.分子中酚羟基、醇羟基、乙炔基上氢能与钠反应,分子中酚羟基、酯基能与NaOH反应,分子中苯环、碳碳叁键能与氢气发生加成反应,该物质最多消耗3molNa、2molNOH和5molH2反应,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.脱氢维生素C与维生素C所含官能团种类不同,不属于同系物,故A错误;
B.脱氢维生素C中含羟基、酯基和羰基三种官能团,故B错误;
C.维生素C中含羟基能与金属钠反应,含碳碳双键均能与氢气发生加成反应,故C正确;
D.维生素C中含多个饱和碳原子,所有碳原子不一定共面,故D错误;
故选:C。
5.B
【详解】A.酚酞分子中3个苯环连接在同一个碳原子上,类似于甲烷的结构,所以不可能共面,A不正确;
B.酚酞分子中只有中间的碳原子连接四个原子或原子团,但有2个对羟基苯基团,所以不含有手性碳原子,B正确;
C.酚酞分子中含有2个酚羟基和1个酯基,1mol酚酞最多能消耗3molNaOH,C不正确;
D.酚酞分子的中心碳原子发生sp3杂化,其它碳原子发生sp2杂化,杂化方式不完全相同,D不正确;
故选B。
6.A
【详解】A.溴乙烷发生消去反应生成乙烯和HBr,使用NaOH醇溶液加热条件有利于反应正向进行,不能使用浓硫酸,故A符合题意;
B.乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,使用浓硫酸起到催化作用和吸水作用,故B不符合题意;
C.乙醇和浓硫酸混合加热到170℃,发生消去反应生成乙烯和水,浓硫酸起到催化作用和脱水作用,故C不符合题意;
D.苯和浓硝酸、浓硫酸混合酸加热发生硝化反应生成硝基苯和水,浓硫酸起到催化作用和吸水作用,故D不符合题意;
答案选A。
7.D
【详解】A.醇(i)失去氢转化为酮发生了氧化反应,丙酮(ii)得到氢转化为醇发生了还原反应,A正确;
B.该反应的选择性体现在分子中其他易被氧化的结构如碳碳双键未被氧化,而只氧化了醇羟基,B正确;
C.该反应是一个可逆反应,因此可以通过加入过量生成物2-丙醇(iv)促使反应逆向移动,C正确;
D.加入金属Na既可以与醇(i)反应,又可以与2-丙醇(iv)反应,反应物与生成物都要被消耗,D错误;
故选D。
8.C
【详解】A.根据物质结构简式,结合C原子价电子数是4,可知该物质分子式是C9H8O4,A正确;
B.苯分子是平面分子,2个酚羟基取代H原子的位置,在苯分子平面内;羧基中4个原子共平面;乙烯分子是平面分子,羧基取代乙烯分子中H原子位置,在乙烯分子的平面内;乙烯平面与苯分子的平面共直线,两个平面可以在同一平面上,因此分子中所有原子可能处于同一平面,B正确;
C.由于酸性:羧酸>碳酸>石炭酸,在该物质分子中只有羧基能够与NaHCO3溶液反应,所以1 mol该分子与足量NaHCO3溶液反应放出1 mol CO2,C错误;
D.羧基具有独特的稳定性,不能与H2发生加成反应,苯环和碳碳双键均可以与H2发生加成反应,所以1 mol该分子最多可与4 mol H2发生加成反应,D正确;
故合理选项是C。
9.A
【分析】有机物含有羧基、具有酸性,可发生中和、酯化反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有氯原子,可发生取代反应,以此解该题。
【详解】A.由结构简式可确定分子式为C13H12Cl2O4,与甲醇反应生成的酯为C14H14Cl2O4,故A正确;
B.苯环、C=C、C=O为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,所以利尿酸分子内处于同一平面的原子一定超过10个,故B错误;
C.碳碳双键、羰基、苯环均与氢气发生加成反应,1mol利尿酸能与5molH2发生加成反应,故C错误;
D.不含酚羟基,与氯化铁溶液不反应,故D错误;
故选A。
10.D
【分析】该有机物中含有醇羟基和羧基,具有醇和羧酸的性质,一定条件下能发生消去反应、酯化反应、中和反应等。
【详解】A. 分子式是C6H8O7,故A正确;
B. 含有亲水基醇羟基和羧基且亲水基对其溶解性大于憎水基,是可溶于水的有机化合物,故B正确;
C. 连接醇羟基的碳原子相邻碳原子上含有H原子,所以与浓硫酸共热可发生消去反应,故C正确;
D. 该分子中含有4种氢原子,所以核磁共振氢谱中含有四种不同的吸收峰,故D错误;
故选:D。
11.C
【详解】A.利用质谱仪只能测定结构中氢原子的种类,不能测得该分子中官能团的种类,故A错误;
B.该双环烯酯分子中只有环上链接支链的碳原子是手性碳原子,有2个手性碳原子,故B错误;
C.该有机物结构中含有碳碳双键,则在一定条件下可以发生加聚反应,与氢气的加成反应属于原反应,含有酯基,则可以发生水解反应,属于取代反应,故C正确;
D.该有机物分子的分子式为C17H20O2,则最简式为C7H10O,故D错误;
故选C。
12.D
【详解】A.石墨烯是一种碳单质,属于新型无机非金属材料,A正确;
B. 在奶粉中添加碳酸钙可以补充钙质,添加微量符合使用食品添加剂的有关规定,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,超分子定义中的分子是广义的,包括离子,例如:冠醚和金属离子的聚集体可以看成是一类超分子,C正确;
D. 油脂不属于高分子,油脂的皂化不属于高分子生成小分子的过程,D不正确;
答案选D。
13.B
【详解】A.1mol乳酸含有1mol羧基,与碳酸钠完全反应生成NaHCO3,不能生成CO2,故A错误;
B.羟基和羧基都能与钠反应,且1mol羟基或羧基与钠反应生成0.5mol氢气,故1mol乳酸可以与2mol的钠反应生成1mol氢气,质量为2g,故B正确;
C.乳酸中没有碳碳双键,不能发生加成反应,故C错误;
D.乳酸中含有羟基和羧基,可以发生聚合反应,方程式为:+(n-1)H2O,故D错误;
故选B。
14.(1) 10 CH3C≡C—C≡C—CH2CH3
(2) 15
【详解】(1)M为甲苯的同分异构体,满足:属于链状烃,分子中只有碳碳三键一种官能团,则为二炔烃,可能的结构有(只画碳骨架):C≡C-C≡C-C-C-C、C≡C-C-C≡C-C-C、C≡C-C-C-C≡C-C、C≡C-C-C-C-C≡C、C-C≡C-C≡C-C-C、C-C≡C-C-C≡C-C、、,共10种,其中有6个碳原子在一条直线上的结构简式为CH3C≡C-C≡C-CH2CH3;
(2)由信息②可知,该同分异构体含醛基;由信息③可知,该同分异构体含酚羟基;因信息①提示苯环上有2个取代基,则分别为-OH和-CH2CH2CH2CHO、-CH2CH(CHO)CH3、-CH(CHO)CH2CH3、-C(CH3)2CHO、-CH(CH3)CH2CHO,又苯环上有两个取代基时存在邻、间、对三种位置关系,则同分异构体共有5×3=15种,其中核磁共振氢谱中有五组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式:
15.(1) 羰基、酰胺基 3
(2)
(3) +3NaOH +CH3OH+NaBr+H2O
(4)5
(5)ac
(6) b d
(7)
(8) 对二甲苯(或1,4-二甲苯)
【详解】(1)根据结构简式可知,化合物E( )中所含官能团的名称为碳氯键、羰基、酰胺基,分子中含有一个碳氯键且在碱中水解后转化为酚羟基,一个酰胺基,故该化合物和足量NaOH溶液在热水浴中反应,最多消耗3;
(2)要把 转化为 ,反应物只能与羧基反应,不能与醇羟基、酚羟基反应,故应该为碳酸氢钠,答案为;
(3) 与NaOH水溶液共热反应的化学方程式为 +3NaOH +CH3OH+NaBr+H2O;
(4)若只考虑氟的位置异构,则化合物F( )的同分异构体有5种,位置如图(用数字表示位置不同): ;
(5) 中含有羧基、酚羟基和碳碳双键, 中含有羧基和醇羟基;
a.前者含有碳碳双键能使溴水褪色,后者不能使溴水褪色,能鉴别,选项a正确;
b.两者均含有羧基,能与反应,使溶液变澄清,现象一样,不能鉴别,选项b错误;
c.前者含有酚羧基,能遇溶液显紫色,后者不能,可鉴别,选项c正确;
d.前者含碳碳双键和酚羧基,能使酸性溶液褪色,后者含有醇羟基,也能使酸性溶液褪色,现象一样,不能鉴别,选项d错误;
答案选ac;
(6)A分子中最大碳原子数目= = 7,由于氢原子不能为0,故A的分子式为C6H12;若与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,则各组分1molCxH yOz的耗氧量(x +-)mol相同,则1molC6 H12耗氧量为(6 +)mol = 9mol;其中各选项中只有1molC7 H8的耗氧量是9mol;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,则最简式相同,即该物质符合CnH2n,,选项中C7 H14符合,故答案为: b;d;
(7)若烃A为链烃,则分子中含有1个碳碳双键,分子中所有的碳原子在同一平面上,则碳碳双键连接4个甲基,故A的结构简式为;
若A不能使溴水褪色,则A不含碳碳双键,且其一氯代物只有一种,则A为环己烷,其结构简式为 ;
(8)B分子比A分子多两个碳原子,它是一种苯的同系物,一氯代物只有两种,则B为 ,B的名称为对二甲苯(或1,4-二甲苯),被K MnO4氧化后的产物为 ,故答案为: 对二甲苯(或1,4-二甲苯); 。
16.(1) 1∶1 1∶2 1∶3
(2)
(3)1∶1
(4) 1∶1 1∶2
【详解】(1)碳碳双键发生加成反应时,双键打开变单键,所以消耗均为;碳碳三键发生彻底的加成反应时,三键打开最终变单键,所以消耗均为;苯环与氢气完全加成时生成环己烷,最多消耗氢气,故答案为:1∶1;1∶2;1∶3。
(2)醇与金属钠反应生成氢气时,Na替换的是上的氢,所以,故答案为:。
(3)、(酚羟基)各能电离出H+,则分别与反应的物质的量之比均为1∶1,故答案为:1∶1。
(4)水解得到醇和羧酸,其中只有羧酸与能反应,所以消耗的物质的量为;水解得到酚和羧酸,其中酚与羧酸均能与能反应,所以消耗的物质的量为,故答案为:1∶1;1∶2。
17. 是 醛基、羟基 HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3 滴加三氯化铁溶液作用显紫色 滴加碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应有气泡生成 滴加银氨溶液共热发生银镜反应孩与新制氢氧化铜共热有红色沉淀产生
【分析】分子式相同、结构式不同的物质互为同分异构体;鉴别甲可以利用酚羟基的特殊性质如溴水或氯化铁溶液;鉴别乙可以利用羧基具有酸的化学性质;鉴别丙可以利用醛基的特殊性质如银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液,据此分析。
【详解】(1)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,甲、乙和丙的分子式都是C8H8O2,所以互为同分异构体;根据丙的结构简式可知,分子中含氧官能团的名称醛基、羟基;
故答案为是;醛基、羟基;
(2)甲的结构简式为,只有一个侧链并且能水解的甲的同分异构体应具有酯的结构,可能为:HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3;
故答案为HCOOCH2C6H5 、CH3COOC6H5 、C6H5COOCH3;
(3)根据结构简式可知,甲中含有酚羟基和羰基、乙中含有羧基、丙中含有醛基和羟基,据此可以鉴别;即与三氯化铁溶液作用显色的是甲,与饱和溴水反应有白色沉淀生成的是甲;与碳酸钠溶液作用有气泡生成的是乙;与银氨溶液共热会发生银镜反应的是丙,与新制的Cu(OH)2悬浊液反应有红色沉淀产生的是丙。
故答案为滴加三氯化铁溶液作用显紫色;滴加碳酸钠或碳酸氢钠溶液反应有气泡生成;滴加银氨溶液共热发生银镜反应或与新制氢氧化铜共热有红色沉淀产生。
18.(1) 或CH2=CH—COOH
(2)
(3) ③ 或
(4)原子利用率100%,符合绿色化学原则
【详解】(1)利用信息中的双烯合成反应可知,A中含一个C=C和-COOH,则A的结构简式为 或CH2 =CH-COOH;B与乙醇共热生成酯,B脱去-OH,乙醇脱H,该反应的化学方程式为 。
(2)D中含C=C,发生加聚反应合成聚苯乙烯,该加聚反应为 ,物质E与过量的H2发生加成反应,生成物中含2个环己烷结构,加成反应的生成物为 。
(3) 含C=C,能使溴水褪色,而 不能,则利用溴水可以鉴别,与银氨溶液、淀粉均不反应,与高锰酸钾均反应。物质 与物质 发生“Diels-Alder反应”的生成物为: 或 。
(4)从现代化学观点看,“Diels-Alder反应”的优点是原子利用率100%,符合绿色化学原则,故答案为原子利用率100%,符合绿色化学原则。
19.(1)碳碳双键、酯基
(2)3,3—二甲基戊烷
(3)4
(4)CH3CHBrCH3+KOHCH3CHOHCH3+KBr
(5)2 +O22 +2H2O
(6)+2NaOH+NaBr+2H2O
(7)B
【详解】(1)CH2=CH—COOCH3的官能团名称是碳碳双键、酯基;
(2)(CH3CH2)2C(CH3)2编号为,名称为3,3—二甲基戊烷;
(3)分子式为C5H10O的醛即C4H9-CHO,同分异构体有CH3CH2CH2CH2-CHO、、、共4种;
(4)2—溴丙烷在KOH溶液中加热发生水解反应,化学方程式为CH3CHBrCH3+KOHCH3CHOHCH3+KBr;
(5)分子式为C4H10O的某有机物能发生催化氧化反应,但不能氧化为醛,结构为,该反应的化学方程式:2 +O22 +2H2O;
(6)在NaOH醇溶液中发生消去反应,由于羧基具有弱酸性,也会与NaOH反应,则反应的化学方程式:+2NaOH+NaBr+2H2O;
(7)①含有2个酚羟基,可与溴水发生取代反应,烃基为-C15H27,Ω==2,烃基中含有2个碳碳双键或1个碳碳三键,可与溴水发生加成反应,则1mol①可与5mol溴反应,其中3mol用于取代,2mol用于加成反应;②中含有4个酚羟基,可与5mol溴发生取代反应,含有碳碳双键,可与1mol溴发生加成反应,共需要6mol。故选:B。
20.(1)NH2—CH2—COOH
(2)C5H8O2
(3)C(CH3)4
(4)2C6H5CH2OH+O22C6H5CHO+2H2O
【解析】(1)
α—氨基酸是碳原子上同时连了氨基和羧基,最简单的α—氨基酸的结构简式:NH2—CH2—COOH;
(2)
该有机物的分子式为:C5H8O2;
(3)
某烃的分子量为72,含C原子个数为5,氢原子个数为12,分子式为C5H12,跟氯气反应生成的一氯代物只有一种,则只含一种不同化学环境的氢原子,结构简式为:C(CH3)4;
(4)
C7H8O的不饱和度为4,除苯环外不含其他不饱和键,属于芳香族化合物且能发生催化氧化反应,该物质为苯甲醇:C6H5CH2OH,发生催化氧化的化学方程式为:2C6H5CH2OH+O22C6H5CHO+2H2O。
21.(1) CH3CH2CH3 C2H5 2 C5H12
(2) C7H16 CH4 8
【详解】(1)①
根据A的球棍模型可知,A的结构简式为CH3CH2CH3;B为CH3CH2CH2CH3,故其最简式为C2H5;
②B为CH3CH2CH2CH3,有两种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有2种,根据球棍模型可知,D为CH3CH2CH(CH3)2,D的分子式为C5H12;
(2)假设烃的化学式为CxHy,1mol烃CxHy完全燃烧耗氧量=1mol=mol,则CH4、C2H6、C4H10、C5H12、C7H16五种烃各为1mol,在足量O2中燃烧,消耗O2的量分别为2mol、3.5mol、6.5mol、11mol,所以消耗O2的量最多的是C7H16;如果1g烃完全燃烧耗氧量==(1-)mol=(1-)mol,根据“(1-)”知,越大耗氧量越少,根据烃的化学式知,最大的是甲烷,所以耗氧量最多的是CH4;根据上述分析可知,1molC5H12在足量O2中燃烧,消耗O2的是(5+)mol=8mol。
22. 醛基 碳碳双键 保护碳碳双键 2+O22 +2H2O D
【分析】(1)分析乙的结构简式知,乙中所含官能团的名称为醛基、碳碳双键;
(2)分析题给流程图知,反应①为甲与HCl发生加成反应,反应②为醇羟基的氧化反应,反应③为卤代烃的消去反应;
(3)乙中的含氧官能团为醛基,醛基的检验用银氨溶液;
(4)丙为 ,其同分异构体中①能发生银镜反应,则含-CHO;②能与FeCl3溶液发生显色反应,则含酚-OH;③核磁共振氢谱图上产生4个吸收峰,分子中有四种不同化学环境的H原子,则苯环上和甲基中各有1种位置的H。
【详解】(1)根据乙的结构简式可知,乙中含有的官能团是醛基和碳碳双键,故答案为:醛基和碳碳双键;
(2)由转化关系可知, 与氯化氢发生加成反应生成 , 发生催化氧化反应生成 ,则X为 , 发生消去反应生成 ,则设计步骤①的目的是保护碳碳双键,防止氧化羟基时,碳碳双键被氧化,发生催化氧化反应生成 的化学方程式为2+O22+2H2O,故答案为:保护碳碳双键;2+O22+2H2O;
(3)乙中含有碳碳双键和醛基,含氧官能团为醛基,醛基的检验用银氨溶液,D正确,故答案为:D;
(4)丙为 ,其同分异构体中①能发生银镜反应,则含-CHO;②能与FeCl3溶液发生显色反应,则含酚-OH;③核磁共振氢谱图上产生4个吸收峰,分子中有四种不同化学环境的H原子,则苯环上和甲基中各有1种位置的H,符合条件的同分异构体为和,故答案为:。
23. 碳碳双键、醛基 苯甲醇 消去反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+H2O+3NH3 5
【分析】烃A在标准状况下的密度为,则,故A为乙烯,与水发生加成反应生成B,B为乙醇,B发生氧化反应生成C为CH3CHO,乙醛与F发生信息中反应得到G,故F中含有醛基,结合转化关系可知,甲苯与氯气发生甲基上的取代反应生成D为,D发生发生水解反应生成E为,E发生氧化反应生成F为,结合信息可知,G为,H为,I为,I发生加聚反应生成高聚物J为,I与甲醇反应生成肉桂酸甲酯为,据此解答。
【详解】(1)H为,官能团为碳碳双键和醛基,E为,名称苯甲醇,故答案为:碳碳双键、醛基;苯甲醇;
(2)由分析可知,肉桂酸甲酯的结构简式为,J的结构简式为,故答案为:;;
(3)G为,H为,G→H发生了醇的消去反应,故答案为:消去反应;
(4)B→C为乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,H→I的第①步反应方程式为:+2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+H2O+3NH3,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;+2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+H2O+3NH3;
(5)I为,其同分异构体满足以下条件,则:
A.能发生水解反应,则必含酯基;
B.与银氨溶液作用出现光亮的银镜,则必含HCOO-;
C.能与溴发生加成,则必含碳碳双键;
综上所述,满足条件的I的同分异构体含有HCOO-和碳碳双键,有5种结构,分别为: 、 、,苯环上的一氯代物有两种,且核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比2:2:2:1:1的结构为:,故答案为:5;。
【点睛】常见的能发生银镜反应且能发生水解反应的结构有:HCOO-,HCONH-等。
24. CH3-CH=CHCOOCH3 CH3CH=CH-COOH+H2O CH3CH=CH-COOH+CH3OH CH3-CH=CHCOOCH3+H2O n CH3-CH=CHCOOCH3
【详解】已知。分析下图变化,试回答下列问题:(E没有支链)
(1)根据A生成B的条件结合信息和E没有支链可知,A发生信息中反应生成 B,根据A的分子式可知,A为CH3CH2CHO,A与HCN发生加成反应生成B为CH3CH2CHOHCN,B水解得C为CH3CH2CHOHCOOH,C在浓硫酸作用下加热发生消去反应得D为CH3CH=CHCOOH,D发生酯化反应生成E,E为CH3CH=CHCOOCH3,E发生加聚反应得F为。综上所述,A为CH3CH2CHO,C为CH3CH2CHOHCOOH,E为CH3CH=CHCOOCH3,F为,故答案为CH3CH2CHO;CH3CH2CHOHCOOH;CH3CH=CHCOOCH3;;
(2)C →D的化学方程式为CH3CH=CH-COOH+H2O;D →E的化学方程式为CH3CH=CH-COOH+CH3OH CH3-CH=CHCOOCH3+H2O;E→F的化学方程式为CH3-CH=CHCOOCH3;故答案为CH3CH=CH-COOH+H2O;CH3CH=CH-COOH+CH3OH CH3-CH=CHCOOCH3+H2O;n CH3-CH=CHCOOCH3。
点睛:本题考查有机推断与合成,主要考查学生阅读信息获取知识的能力与思维能力。本题的难点是灵活运用题干信息,结合E没有支链,判断A的结构简式,容易错误的判断A为丙酮。
答案第1页,共2页
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