第5章 有机化合物的合成与研究 基础练习题 2023-2024学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修3

2024-08-11
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第5章《有机化合物的合成与研究》基础练习题 一、单选题 1.某有机化工品R的结构简式如图所示,下列有关R的说法正确的是 A.R的分子式为 B.苯环上一氯代物有2种 C.R分子中所有原子可共平面 D.R能发生加成、氧化和水解反应 2.我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得乙二醇(EG)。反应过程示意图如下: 下列说法正确的是 A.1mol DMO完全转化为MG时消耗2mol H2 B.MG的分子式为C3H6O2 C.DMO分子中的碳原子杂化方式有sp、sp2、 sp3 D.EG与草酸在一定条件下能发生加聚反应生成高分子化合物 3.下列说法正确的是 A.提纯苯甲酸可采用蒸馏的方法 B.分离正戊烷(沸点36℃)和正己烷(沸点69℃)可采用萃取的方法 C.某有机物的相对分子质量为58,则其分子式一定为C3H6O D.某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:3,则其实验式为CH3 4.下列仪器在相应实验中选用合理的是 A.分离苯和四氯化碳:③⑦ B.提纯含有少量杂质氯化钠的苯甲酸:①⑥⑦ C.蒸馏法分离和:②⑤⑥ D.用盐酸滴定溶液:④⑥ 5.有机物A是一种常用的内服止痛解热药。1molA水解得到1molB和1mol醋酸,A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色。A的相对分子质量不超过200。B分子中碳元素和氢元素的质量分数和为0.652。A、B都是有碳、氢、氧三种元素组成的芳香族化合物。则下列推断中,正确的是 A.A、B的相对分子质量之差为42 B.1个B分子中应当有2个氧原子 C.A的分子式是C7H6O3 D.B能与NaOH溶液、FeCl3溶液等物质反应,但不与溴水反应 6.真菌聚酮(X)具有多种生物活性,一定条件下可分别转化为Y和Z。    下列说法正确的是 A.的分子式为: B.和均能与溶液反应,且均有气体生成 C.和中均不含手性碳原子 D.等物质的量的和分别与足量的反应,消耗的物质的量之比为 7.木犀草素有镇咳化痰的作用,其结构简式如图。下列说法不正确的是 A.分子中有4种官能团 B.分子中碳原子均为sp2杂化 C.能与NaHCO3溶液反应,产生气泡 D.能与Br2发生取代反应和加成反应 8.下列说法正确的是 A.利用质谱法可以确定分子中所含的官能团 B.苯酚可与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂 C.向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液可使其变性 D.银氨溶液的配制:向1mL2%的氨水中逐滴加入AgNO3溶液至沉淀恰好溶解 9.最适用于鉴别丁香酚和肉桂酸的试剂是 A.银氨溶液 B.溴的四氯化碳溶液 C.氯化铁溶液 D.氢氧化钠溶液 10.已知羟醛缩合反应的过程如下:。下列说法不正确的是 A.上述反应可看作先后经历加成、消去的过程 B.上述过程可能得到的副产物为 C.羟醛缩合反应是有机合成中增长碳链的一种常用方法 D.与丙醛发生羟醛缩合反应的产物为 11.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 12.使用现代分析仪器对有机化合物M(链状化合物)的分子结构进行测定,相关结果如图(图1为质谱图,图2为红外光谱图)。下列有关有机物M的说法错误的是 A.分子式为 B.结构简式可能为 C.键线式可能为 D.核磁共振氢谱有3组峰 13.某化学兴趣小组用如图所示装置制备,下列说法错误的是 A.球形冷凝管能冷凝回流反应物,提高反应物利用率 B.若观察到紫色石蕊试液变红,说明圆底烧瓶内发生了加成反应 C.棉花上沾有的试剂可为浓NaOH溶液 D.和均为含有大π键的芳香族化合物 14.有机物X的结构如图所示,将X与足量的纯碱反应后得到的钠盐即是用量最大的人工合成色素—柠檬黄。下列叙述正确的是 A.X是手性分子 B.X中显酸性的官能团只有1种 C.柠檬黄的化学式为C16H9N4O9S2Na D.X中C原子的杂化方式只有1种 15.化合物M经李比希法和质谱法分析得知其分子式为,M的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱如图所示。关于M的下列说法中,正确的是 A.M有酯基和苯基两种官能团 B.M在一定条件下可以发生加成反应、取代反应 C.符合题中M分子结构特征的有机物只有2种 D.M属于苯的同系物 二、填空题 16.阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。 已知:R-COOHR-COClR-CONH2 回答下列问题: A的化学名称是 。 17.按要求回答下列问题: (1)物质的系统命名为 。 (2)写出3-甲基-1-丁烯的结构简式 。 (3)玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式如下:    ①苧烯最多可以跟 发生反应。 ②苧烯完全燃烧生成和的物质的量之比为 。 (4)化合物W经李比希法测得其中含C、,其余为氧;质谱法分析得知W的相对分子质量为150,现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。 方法一:核磁共振仪测出的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为。 方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得W分子的红外光谱如图所示:    已知:分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题。 ①W的分子式为 。 ②W的所有可能结构简式为 。 18.按要求回答下列问题: (1)的分子式为 ,所含官能团的名称为 。 (2)分子中有 个碳原子共平面,最多有 个原子共平面。 (3)有机物X的分子式为,已知:结构极不稳定。 ①若且Y最终能通过氧化反应转化为Z,则X的结构简式为 ,该物质的核磁共振氢谱有 组峰。 ②若X能与NaOH溶液发生中和反应,且分子中含有2个官能团,则核磁共振氢谱有三组峰的物质的结构简式可能为 (写出一种)。 ③若X能发生银镜反应,且最多可还原出,则相应的四元环化合物共有 种,写出X(官能团以外的原子均用R表示)与新制的浊液反应的方程式: 。 19.有机物的结构可用“键线式”简化表示。CH3-CH2=CHCH3可简写为。某有机物X的键线式为: (1)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,写出Y的结构简式。 。 (2)Y在一定条件下发生聚合反应,写出其反应的化学方程式: 。 (3)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的二氯代物有 种。 20.完成下列小题 (1)主链含5个碳原子,有2个甲基作支链的烷烃有 种。其中有一种同分异构体的分子,其一氯代物有4种同分异构体,写出其结构简式 ,并对其命名 。其中另一种同分异构体分子是由烯烃和氢气加成得到,而且该烯烃分子中的碳碳双键只有一种位置,试写出这种烯烃分子的名称 . (2)已知某有机物A在标况下的密度为1.34g/L,取A与氧气反应,得到等物质的量的CO2和H2O,则该有机物的分子式为 。为测定A的结构,作核磁共振氢谱,发现只有一种吸收峰,则A可能的结构简式为 。 21.有机物的种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。现有如图所示几种有机物的结构: 回答下列问题: (1)上述物质互为同分异构体的是 (填序号)。三者互为 。 (2)C能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是 ,其反应类型为 。 (3)有机物A的立体构型为 ,有机物H的分子式为 ,有机物H的一氯代物有 种。 (4)写出由D转化成的 化学方程式 。 22.双酚A奶瓶(见下图)对幼儿健康可能造成危害的报道再次见诸各类媒体。 双酚A,也称BPA,是制造聚碳酸酯(PC)塑料的一种化学物质,广泛用于水瓶、食品容器和奶瓶的制造。化合物L是一种能使人及动物的内分泌系统发生紊乱,导致生育及繁殖异常的环境激素,它在一定条件下水解可生成双酚A和有机酸M。 (化合物L) (1)1mol化合物L最多可以与 mol H2反应。 (2)双酚A的分子式为 ;其含有的官能团的电子式为 (3)下列关于双酚A的叙述中正确的是___________(不定项选择) A.与苯酚互为同系物 B.可以和Na2CO3溶液反应,放出CO2气体 C.该化合物与三氯化铁溶液会发生显色反应 D.分子中最多有8个碳原子在同一平面上 E.1mol双酚A与溴水反应时,最多可消耗Br2 4mol (4)有机酸M与甲醇反应后得到的酯,能聚合生成一种生活中常见的高分子化合物,可用于制造高级光学仪器透镜,请写出该酯在一定条件下生成此高分子化合物的化学反应方程式: ,该反应的类型是 反应 (5)双酚A的另一重要用途是和光气()合成Lexan聚碳酸酯(一种高强材料,可用于制作防弹窗户)。写出此合成反应的化学方程式: 23.维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成,其中生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线,其中部分反应略去。 已知以下信息: a) b) c) 回答下列问题: 反应物C含有三个甲基,其结构简式为 。 三、解答题 24.下边框图中A为烷烃,B,C,D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子,回答下列问题:    (1)B的结构简式为 ;D的结构简式为 。 (2)框图中序号所表示的反应中属于取代反应的有 (填序号),属于加成反应的有 (填序号)。 (3)写出反应④的化学方程式: 。 25.贝诺酯是新型的消炎、解热、镇痛、治疗风湿病的药物,可由泰诺与阿司匹林合成。 已知: i. ii.羧酸与苯酚直接酯化困难,一般通过如下方法得到苯酚酯。 RCOOH RCOCl iii.邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,影响其熔、沸点。 (1)用下列方法能合成泰诺(部分反应物、条件、产物略去)。 X ①中间产物X的结构简式是 。 ②写出步骤③反应的化学方程式: 。 ③在步骤①中,除X外还会得到它的同分异构体X',工业上用蒸馏法分离X和X'的混合物时,先蒸出物质的结构简式为 ,结合分子结构解释原因: 。 (2)以 和CH3COOH为起始原料,其他试剂任选,结合题中信息,合成阿司匹林后,再与泰诺继续合成贝诺酯。写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。 26.三唑类化合物作为农药的常用杀菌剂,是农药界的研究热点,一种含三唑的缩酮类农药的合成方法如下: 已知: Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题: (1)B的名称为 ,D中含氧官能团的名称为 。 (2)H的结构简式为 ,E→F的反应类型为 。 (3)C→D的化学方程式为 。 (4)C的同系物的同分异构体中,满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构); ①比C多一个碳原子,含有苯环 ②能发生水解反应且产物之一能与发生显色反应。 (5)根据上述信息,写出以为主要原料制备的合成路线 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.D 【详解】A.根据结构简式可知,R分子中有7个不饱和度,所以其分子式为:,A错误; B.根据结构简式可知,苯环上的四个氢原子都不是等效氢,所以苯环上一氯代物有4种,B错误; C.R分子中甲基C采用sp3杂化,所有原子不可能共面,C错误; D.苯环和碳碳双键均可发生加成反应,R分子可以燃烧,属于氧化反应,而且碳碳双键也可发生氧化反应,酯基可发生水解反应,D正确; 故选D。 2.A 【详解】A.DMO到MG是断裂碳氧单键和断裂碳氧双键中一根键,因此1mol DMO完全转化为MG时消耗2mol H2,故A正确; B.根据MG的结构简式得到MG的分子式为C3H6O3,故B错误; C.DMO分子中甲基上的碳原子价层电子对数为4,其杂化方式为sp3,酯基上的碳原子价层电子对数为3,其杂化方式为sp2,故C错误; D.EG与草酸在一定条件下生成高分子化合物和小分子水,因此发生缩聚反应,故D错误。 综上所述,答案为A。 3.D 【详解】A.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法,A错误; B.分离正戊烷(沸点36℃)和正己烷(沸点69℃),二者溶解性类似,沸点相差明显可采用蒸馏的方法,B错误; C.某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式可能为,也可能为或等,C错误; D.某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为,则C:H=2:6,则其实验式为,D正确; 故选D。 4.D 【详解】A.分离互溶的苯和四氯化碳应用蒸馏的方法,不能用分液的方法,所以分离苯和四氯化碳时,不需要用到分液漏斗和烧杯,故A错误; B.提纯含有少量杂质氯化钠的苯甲酸的操作步骤为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、酒精灯,不需要用到锥形瓶,故B错误; C.分离互溶的二氯甲烷和四氯化碳应用蒸馏的方法,蒸馏时不需要用到球形冷凝管,否则不利于馏出液顺利流下,故C错误; D.用盐酸滴定氢氧化钠溶液时,需要用到酸式滴定管和锥形瓶,故D正确; 故选D。 5.A 【分析】A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O, B分子碳和氢元素总的质量百分含量为0.652,则氧元素的质量分数为0.348,根据B+CH3COOH→A+H2O判断,假设A的相对分子质量为200,则B的最大相对分子质量为158,含氧34.8%,则氧原子个数为: ,即B分子中含有3个O原子,则B的相对分子质量;A、B都是芳香族化合物,B中碳原子数为,则B的分子式C7H6O3,A的分子式为C9H8O4; 1molA水解得到1molB和1mol醋酸,A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色,A中含苯环、羧基、酯基,则A为苯甲酸苯酚乙酸酯,其结构可能为, B三种可能的结构简式为。 【详解】A.A的分子式为C9H8O4,B的分子式为C7H6O3,二者相差C2H2O,相差42, A正确; B.有机物B的分子式为C7H6O3,1个B分子中应当有3个氧原子,B错误; C.根据以上分析可以知道,A的分子式为C9H8O4,C错误; D.有机物B可能的结构为,含有酚羟基、羧基,所以B能与NaOH溶液发生中和反应,与FeCl3溶液发生显色反应,与溴水发生环上的取代反应,D错误; 故答案选A。 6.A 【详解】A.由图可知,X分子中碳氢氧原子数分别为18、26、5,故分子式为:,A正确; B.Y分子中含有-COOH,表现出羧酸的性质,能够与Na2CO3反应且生成CO2气体,而X、Y、Z分子中的酚羟基能与Na2CO3反应生成NaHCO3,B错误; C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;Z分子中右侧六元环正上方碳为手性碳,C错误; D.苯环能和氢气发生加成反应,YX中酮羰基能和氢气加成,而酯基、羧基、酚羟基不会和氢气反应,故等物质的量的和分别与足量的反应,消耗的物质的量之比为,D错误; 故选A。 7.C 【详解】A. 分子中有酚羟基、醚键、羰基,还有碳碳双键,共4种含氧官能团,故A正确; B. 苯环上六个碳原子共平面,碳碳双键决定六原子共平面,所以分子中苯环上的碳原子、碳碳双键和羰基上的碳原子均为sp2杂化,故B正确; C. 酚羟基能与碳酸钠溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应,故C错误; D. 分子中含有酚羟基说明能与Br2发生取代反应,分子中含有碳碳双键说明能发生加成反应,故D正确; 故选C。 8.B 【详解】A.利用质谱法可以确定分子的相对分子质量,A错误; B.苯酚可与甲醛在一定条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂,B正确; C.向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液可发生盐析,C错误; D.银氨溶液的配制:向AgNO3溶液中滴加浓氨水,至产生的沉淀恰好溶解,D错误; 故选B。 9.C 【详解】A.两种物质均不含醛基,与银氨溶液不反应,不能鉴别,A错误; B.两种物质均含双键,都能使溴的四氯化碳溶液褪色,不能鉴别,B错误; C.丁香酚中含酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应;肉桂酸中不含酚羟基,与氯化铁溶液不反应,C正确; D.丁香酚中的酚羟基和肉桂酸中的羧基与氢氧化钠溶液均能反应,不能鉴别,D错误; 故选C。 10.D 【详解】A.该反应为羟醛缩合,RCH2CHO先发生加成反应使醛基转化为羟基,然后羟基发生消去反应生成RCH2CH=C(R)CHO,A正确; B.发生消去反应还可能生成,B正确; C.羟醛缩合反应过程中碳链增长,是有机合成中增长碳链的一种常用方法,C正确; D.与CH3CH2CHO先发生加成反应生成,发生消去反应生成,D错误; 故选D。 11.D 【详解】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。 12.C 【分析】由有机物M的质谱图可知,其相对分子质量为88,由题给红外光谱图可知,该有机物中含C-O-C、C=O、-CH3,又因其相对分子质量为88,结合核磁共振氢谱图,则M的分子式为C4H8O2,据此分析作答; 【详解】A.根据分析,M的分子式为C4H8O2,A正确; B.M的相对分子质量为88,M分子中有2个不对称的-CH3、C-O-C、C=O,结构简式可能为CH3COOCH2CH3,B正确; C.M分子中有2个不对称的-CH3、则键线式不可能为,C错误; D.M可能为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3,核磁共振氢谱有3组峰,D正确; 故答案为:C。 13.B 【详解】A.图中球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物溴单质和苯,提高反应物的利用率,A正确; B.液溴与苯在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,溴化氢能使紫色石蕊试液变红,该反应为取代反应,B错误; C.液溴与苯在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,同时液溴易挥发,则棉花上沾有的试剂可为浓NaOH溶液,用于吸收多余的HBr和溴单质,C正确; D.苯和溴苯中均含有苯环,则两者均为含有大π键的芳香族化合物,D正确; 故选B。 14.A 【详解】A.与羰基相连的碳原子是手性碳,X是手性分子,A正确; B.X中有—SO3H、—COOH两种显酸性的官能团,B错误; C.X合成柠檬黄时,两个—SO3H和一个—COOH均参与反应,柠檬黄中有3个Na原子,C错误; D.苯环上碳原子杂化方式是sp2,碳碳单键上碳原子杂化方式是sp3,D错误; 故选A。 15.B 【分析】有机物M的分子式为C8H8O2,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为1∶2∶2∶3,则四种氢原子个数之比=1∶2∶2∶3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基,且苯环与C直接相连,故有机物M的结构简式为,据此回答。 【详解】A.由分析可知M含有酯基一种官能团,A错误; B.M分子中含有苯环和酯基,能发生加成反应和取代反应,B正确; C.由上述分析可知,符合题中M分子结构特征的有机物只有,C错误; D.M中还含有氧元素,不属于苯的同系物,D错误; 故选B。 16.邻硝基甲苯(2-硝基甲苯) 【分析】 A在FeCl3的条件下与Cl2反应,是引入-Cl,B在酸性高锰酸钾的条件下转化为C,是苯环上的-CH3被氧化为-COOH,结合B、C的结构可知B为,有机物A为,有机物E为有机物C发生还原反应得到的,有机物E经一系列反应得到有机物G,根据已知条件,有机物G发生两步反应得到有机物H,有机物G与SOCl2发生第一步反应得到中间体,中间体与氨水发生反应得到有机物H,有机物H的结构为,有机物I与有机物J发生反应得到有机物K,根据有机物I、K的结构和有机物J的分子式可以得到有机物J的结构,有机物K经后续反应得到目标化合物阿佐塞米(有机物L),据此分析解题。 【详解】 据分析,有机物A的结构式为,该有机物的化学名称为邻硝基甲苯(2-硝基甲苯)。 17.(1)甲酸乙酯 (2) (3) 2 5:4 (4) 、、、 【分析】(4)由A分子的红外光谱知,含有苯基且苯基上直接连有C原子,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O等基团; 【详解】(1)物质属于酯,系统命名为甲酸乙酯; (2)3-甲基-1-丁烯的结构简式为; (3)①苧烯含2mol碳碳双键,最多可以跟2发生反应; ②苧烯分子式为C10H16;苧烯完全燃烧生成10mol和8mol,生成和的物质的量之比为5:4; (4)①有机物A分子中,C原子个数N(C)==9,H原子个数N(H)= =10,O原子个数N(O)= =2,所以有机物A的分子式为C9H10O2; ②由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个。由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O-C等基团,所以符合条件的有机物A结构简式为:、、、。 18.(1) C10H18O 碳碳双键、羟基 (2) 6 10 (3) CH2=CHCOOCH2CH=CH2 5 (CH3)2CHC≡CCOOH或CH≡CC(CH3)2COOH 3 R(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHR(COONa)2+2Cu2O↓+6H2O 【详解】(1) 的分子式为C10H18O;所含官能团的名称为碳碳双键、羟基; (2)饱和碳原子为四面体结构,双键碳为平面结构,三键碳为直线结构,结合有机物结构简式可知,所有C原子均共用面,共6个,左端饱和C原子所连的H最多有1个与三键碳共平面,右端饱和碳所连的H最多有1个与双键碳共平面,加上碳碳双键上的H,因此最多有10个原子共平面; (3)①X分子的不饱和度为(2×6+2-8)/2=3,X可水解得到Y和Z,X含1个酯基,Y(醇)能氧化为Z(羧酸)说明Y和Z均含3个碳原子,且各含1个碳碳双键,则X的结构简式为CH2=CHCOOCH2CH=CH2;该分子中有5种等位氢,故核磁共振氢谱有5组峰; ②X能和NaOH溶液发生中和反应说明其中含有1个羧基,核磁共振氢谱有3组峰,则结构简式可能为(CH3)2CHC≡CCOOH或CH≡CC(CH3)2COOH; ③1molX最多可还原出4molAg,说明1molX中含有2mol醛基,则相应的四元环化合物共有3种,醛基位置如下:两个醛基在环丁烷的同一个碳原子上、相邻两个C原子上各1个醛基、相对两个C原子上各1个醛基;醛基被新制氢氧化铜氧化为羧基,反应方程式为R(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHR(COONa)2+2Cu2O↓+6H2O; 19. 7 【详解】(1)的分子式为C8H8,Y中含有苯环,Y的支链含有2个碳原子和3个氢原子,则Y的结构简式:;(2)Y在一定条件下发生聚合反应生成聚苯乙烯,反应的化学方程式为;(3)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的结构简式为,分子中只有两种不同环境下的氢原子,如图,二氯代物中两个氯取代在同一个碳上的只有取代在1位上的两个氢一种,若取代在不同碳的,如图,取代在1、3或1、2或1、5或1、8或1、4或2、5,故共有7种二氯取代物。 20.(1) 4    2,2-二甲基戊烷 3,3-二甲基-1-戊烯 (2) CH2O    【详解】(1)在主链上移动甲基,两个甲基在同一个碳原子上的同分异构体有两种,在不同碳原子上的同分异构体也有两种,所以共有4种;一氯代物有4种同分异构体的是  ,用系统命名法命名为:2,2-二甲基戊烷;烷烃由烯烃和氢气加成得到,而且该烯烃分子中的碳碳双键只有一种位置,该烷烃结构对称,是3,3-二甲基戊烷,那么与氢气发生加成反应的烯烃是3,3-二甲基-1-戊烯。 (2)A在标况下的密度为1.34g/L,则A的摩尔质量为:1.34g/L×22.4L/mol=30g/mol,A与氧气反应,得到等物质的量的CO2和H2O,则A的C、H个数比为CH2,摩尔质量为30g/mol,故A的分子式为CH2O,作核磁共振氢谱,发现只有一种吸收峰,A的结构简式为:  。 21.(1) EFG 同系物 (2) 加成反应 (3) 正四面体 6 (4) +HO-NO2 +H2O 【分析】由图可知,A为甲烷的结构式,B为丙烷的球棍模型,C为乙烯的球棍模型,D为苯的比例模型,E为正戊烷的球棍模型,F为异戊烷的球棍模型,G为新戊烷的球棍模型,H为结构简式。 【详解】(1)E为正戊烷的球棍模型,F为异戊烷的球棍模型,G为新戊烷的球棍模型,具有相同分子式和不同结构式,互为同分异构体;答案为EFG; A、B、E三者分子式分别为CH4,C2H6,C5H12,符合烷烃的通式,属于组成和结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2,均为烷烃同系物;答案为:同系物; (2)C为乙烯,能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是,其反应类型为加成反应; (3)有机物A为甲烷立体构型为正四面体,根据结构简式可知,有机物H的分子式为,分子中有六种不同化学环境下的氢原子,故有机物H的一氯代物有6种; (4)由D转化成的 化学方程式为 +HO-NO2 +H2O。 22.(1)8 (2) C15H16O2 (3)CE (4) 加聚 (5) 【详解】(1)L分子中含有2个碳碳双键和2个苯环,每个苯环需要3倍的氢气加成,碳碳双键需要1倍的氢气加成,所以1molL完全加成共需要8mol氢气; (2)L水解生成2分子生成2- 甲基丙烯酸,剩余部分添2个H原子为双酚A,则双酚A的分子式是C15H16O2;双酚A的官能团为羟基,电子式是; (3)A.双酚A与苯酚的结构不相似,不是同系物,选项A错误; B.双酚A分子中不含羧基,所以不能与碳酸钠反应生成二氧化碳,选项B错误; C.双酚A分子中含有酚羟基,可与氯化铁溶液发生显色反应,选项C正确; D.该分子中2个苯环与甲基相连,甲基为四面体结构,苯环是平面结构,所以该分子中至少有16个C原子共面,选项D错误; E.酚羟基的邻、对位均可与溴发生取代反应,对位有基团时,则4个邻位可发生取代反应,所以1mol双酚A与4mol溴发生取代反应,选项E正确; 答案选CE; (4)2- 甲基丙烯酸与甲醇反应生成2- 甲基丙烯酸甲酯,分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,生成高分子化合物,化学方程式是; (5)双酚A与光气发生缩聚反应生成聚碳酸酯和氯化氢,化学方程式是。 23. 【详解】按照上述流程处理:对比反应物与产物的结构,可确定将产物切割开( ),再结合题干提供的信息b不难确定C的键线式为 。 24. (CH3)3CBr(及其它写法) (CH3)2C=CH2 ①② ④⑤ (CH3)2C=CH2+H2O(CH3)3COH 【分析】化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子,则B的结构简式为  ;B水解生成C,则C的结构简式为  ;B、C均可发生消去反应生成D,D的结构简式为  ;故A为CH(CH3)3,由题给信息可以知道D与溴化氢加成的主要产物为B,D与水加成的主要产物为C。据此解答。 【详解】化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子,则B的结构简式为  ;B水解生成C,则C的结构简式为  ;B、C均可发生消去反应生成D,D的结构简式为  ;故A为CH(CH3)3,由题给信息可以知道D与溴化氢加成的主要产物为B,D与水加成的主要产物为C。反应①②属于取代反应,反应③属于消去反应,反应④⑤属于加成反应。 (1)通过上述分析可知B的结构简式为(CH3)3CBr;D的结构简式为(CH3)2C=CH2。本小题答案为:(CH3)3CBr(及其它写法);(CH3)2C=CH2。 (2)框图中序号所表示的反应中属于取代反应的有①②;属于加成反应的有④⑤。本小题答案为:①②;④⑤。 (3)反应④的化学方程式(CH3)2C=CH2+H2O (CH3)3COH,本小题答案为:(CH3)2C=CH2+H2O (CH3)3COH。 25.(1) +CH3COOCOCH3CH3COOH+ 易形成分子内氢键,使得沸点降低,易形成分子间氢键,使得沸点升高,因此先蒸馏出来 (2)CH3COOH CH3COCl 【分析】苯酚发生硝化反应,先根据反应②产物分析,X为,与Fe/HCl反应生成, 与CH3COOCOCH3发生取代反应生成 。 【详解】(1)①根据信息i ,根据结构得到中间产物X的结构简式是。 ②根据步骤③的反应物和生成得到反应的化学方程式: +CH3COOCOCH3CH3COOH+ 。 ③在步骤①中,酚羟基的邻位和对位易发生取代反应,因此除X外还会得到它的同分异构体X'( ), 易形成分子内氢键,使得沸点降低,易形成分子间氢键,使得沸点升高,因此工业上用蒸馏法分离X和X'的混合物时,先蒸出物质的结构简式为 。 (2)CH3COOH和SOCl2发生反应生成CH3COCl,CH3COCl和反应生成,和在浓硫酸加热条件下反应生成,其合成路线为:CH3COOH CH3COCl。 26.(1) 乙酸苯酚酯 醚键、(酮)羰基 (2) 加成反应 (3) (4)13 (5) 【分析】 根据逆推法,由D得到C为,根据已知Ⅰ,得到B为,根据已知Ⅱ以及G结构简式,得E为,E到F分子式没变,结合G结构简式知,发生加成反应,则F为,根据I结构简式,可知H为。 【详解】(1) 的名称为乙酸苯酚酯,D中含氧官能团的名称为醚键、(酮)羰基; (2) 根据分析知,H的结构简式为,E→F的反应类型为加成反应; (3) 根据原子守恒知,C→D的化学方程式为; (4) C的同系物的同分异构体中,①比C多一个碳原子,含有苯环,则分子式为C9H10O2;②能发生水解反应且产物之一能与发生显色反应,则含有(R为H或者烃基);当R为乙基,有1种结构;当R为甲基,则另一取代基是甲基,有3种结构;当R为氢原子,还有2个甲基取代基时,有6种结构;当R为氢原子,还有1个乙基取代基时,有3种结构;因此共有13种同分异构体; (5) 根据流程可以得到:。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第5章  有机化合物的合成与研究  基础练习题   2023-2024学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修3
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第5章  有机化合物的合成与研究  基础练习题   2023-2024学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修3
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