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第2章《官能团与有机化学反应 烃的衍生物》同步练习
一、单选题
1.下列实验操作能达到实验目的的是
实验目的
实验操作
A
工业酒精制备无水乙醇
工业酒精中加生石灰,蒸馏
B
证明酸性:碳酸>苯酚
将盐酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
C
除去苯中少量的苯酚
加入适量浓溴水,振荡、过滤
D
检验蔗糖是否发生水解
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的悬浊液,再加热至沸腾
A.A B.B C.C D.D
2.下列图示实验能达到相应实验目的的是
A.图1:检验溴乙烷消去产物中的乙烯 B.图2:除去苯中少量的苯酚
C.图3:制取少量乙酸乙酯 D.图4:分离苯(沸点为80.1℃)和溴苯(沸点为156.2)
3.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法正确的是
A.燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
B.核酸检测是确认新冠病毒类型的有效手段,核酸不属于天然高分子化合物
C.地沟油变废为宝是实现资源再利用的重要研究课题,地沟油和石蜡油的化学成分不相同
D.在酿酒工艺中,可以将淀粉直接转化为乙醇
4.醛生成亚胺的反应机理如图1,反应速率随pH的变化如图2。下列说法错误的是
A.酸性较强时,③为决速步;碱性较强时,①为决速步
B.反应历程中,N原子的杂化方式有2种
C.反应历程中,氧原子始终保持8电子稳定结构
D.苯甲醛与羟胺(NH2—OH)反应的产物存在顺反异构
5.下列说法不正确的是
A.科学家在盐碱地培育出优质水稻,稻米中含有的淀粉、蛋白质和脂肪都是高分子化合物
B.酶是一类由生物细胞产生的蛋白质或核酸,酶对生物体内的化学反应具有高效催化作用
C.寡糖中的十糖()不能被人体直接消化吸收,十糖可以作为糖尿病患者的甜味剂
D.氨基酸分子间能形成肽键,肽键中的氧原子与氢原子之间的氢键可形成蛋白质二级结构
6.下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
在2mL2%氨水中滴加溶液
配制银氨溶液
B
在淀粉溶液中加入适量20%硫酸,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加碘水,溶液变蓝
证明淀粉未完全水解
C
加热溴乙烷与NaOH溶液的混合物一段时间,取少量冷却后的上层溶液,加入足量稀硝酸后滴入溶液,产生沉淀
证明溴乙烷发生的是取代反应
D
在丙烯醛()中加入碱性的新制悬浊液,加热后产生砖红色沉淀;取上层清液,加入溴水,溴水褪色
证明丙烯醛中含有醛基和碳碳双键
A.A B.B C.C D.D
7.下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
B.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能
C.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
D.甲苯比苯更容易发生硝化反应
8.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
B.草木纤维和大米淀粉遇碘水均显蓝色
C.细铁粉具有还原性可作食品抗氧剂
D.加热能杀菌消毒是因为蛋白质受热变性
9.某有机物的结构如下图所示,关于该有机物的说法错误的是
A.该有机物是缩聚反应产物,合成该有机物的单体是间羟甲基苯酚和甲醛
B.该有机物中O原子均采取杂化,C原子的杂化方式有、两种
C.1mol该有机物最多消耗NaOH的物质的量为
D.该有机物能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
10.有机物与社会生活的各个方面密不可分,下列说法正确的是
A.乙酸乙酯的碱性水解属于皂化反应
B.糖类、油脂和蛋白质均是天然高分子,都可发生水解反应
C.土豆可用作酿酒的原料
D.棉花、蚕丝都属于天然纤维,主要成分相同
11.广东省作为工业强省,工业旅游资源丰富,已先后推出两批共40条工业旅游精品线路,涌现出了一批工业旅游知名品牌。下列说法正确的是
A.“珠海啤酒之旅”——啤酒飘香是分子运动的结果
B.“茂名油城之旅”——石油的分馏、石油裂化均为物理变化
C.“广州药醉之旅’’——中医之米酒酿制过程涉及淀粉和葡萄糖的水解
D.“韶关钢铁之旅”——钢、生铁均为铁碳合金,生铁的韧性比钢的好
12.下列说法正确的是
A.α—氨基酸均含有手性碳原子
B.葡萄糖和果糖分子中官能团种类完全相同
C.油脂的氢化可制得硬化油,作为肥皂、人造黄油的原料
D.棉花和蚕丝的主要成分是纤维素
13.有关化学反应原理的下列说法中正确的是
A.溶液水解的离子方程式:
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
D.常温下,向纯水中加入钠或氢氧化钠都能使水的电离平衡逆向移动,水离子积不变
14.下列反应的离子方程式不正确的是
A.碳酸氢钙溶液滴加少量的澄清石灰水:
B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
C.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子反应为
D.高锰酸钾溶液吸收甲醛:
15.羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得:
下列有关说法正确的是
A.该反应是取代反应
B.苯酚和羟基扁桃酸是同系物
C.羟基扁桃酸不能与碳酸氢钠溶液反应
D.羟基扁桃酸最多能与反应
二、填空题
16.维生素C又称为L-抗坏血酸,为强还原剂,参与体内氧化还原反应,可阻止亚硝胺类致癌物质的产生,主要来源于新鲜水果与蔬菜,其结构简式如图所示。回答下列问题:
(1)维生素C在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定的原因是 。
(2)维生素C可用作食品的抗氧化剂,原因是其具有 (填“还原性”或“水解性”)。
(3)维生素C可发生的化学反应有 (填标号)。
A.加成反应B.氧化反应C.取代反应
17.2007年10月7日CCTV-新闻频道《每周质量报告》,营养专家吴晓松说,味精和鸡精的主要成份都是谷氨酸钠,两者所含的成份差异不足10%。以下为谷氨酸钠的结构简式:
(1)写出谷氨酸钠含氧基团的名称 ;
(2)下列关于谷氨酸钠的说法不正确的是 。(选填下列选项的编号字母)
A.谷氨酸钠是一种氨基酸 B.谷氨酸钠难溶于水
C.谷氨酸钠能与碳酸钠发生反应 D.谷氨酸钠的分子式为C5H8O4NNa
18.有四种从水仙花中提取出来的有机物,它们的结构简式如下所示。
请回答下列问题:
(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有 (填序号,后同);属于醇类的有机物是 。
(2)1mol④与溴水反应,最多消耗 molBr2。
(3)鉴别③和④所用的最佳试剂是 。
(4)有机物M与③互为同分异构体,且遇溶液发生显色反应,苯环上只有两个取代基,核磁共振氢谱只有5组峰的结构简式为 (写出一种即可)。
19.用石油裂化和裂解过程中得到的乙烯、丙烯合成丙烯酸乙酯的路线如图:
根据以上信息和所学的化学知识回答下列问题:
(1)由CH2=CH2制得有机物A的化学方程式为 ,反应的类型是 。
(2)A与B合成丙烯酸乙酯的化学方程式为 ,反应的类型是 。
(3)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式为 。
(4)将丙烯通入酸性KMnO4溶液中,所得产物是 。
20.山梨酸酯具有解毒作用,可以减轻肝脏负担,促进肝细胞修复,保护肝脏健康。实验室用如图1所示装置(夹持、加热装置省略),依据下面的原理制备山梨酸正丁酯。
图1
反应方程式如下:
可能用到的有关数据如下表所示:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
正丁醇
74
0.8089
117
溶
山梨酸正丁酯
168
0.926
195
难溶
乙醚
74
0.714
34.6
难溶
环己烷
84
0.779
80.7
难溶
实验步骤:
①在三颈烧瓶中加入16.8g山梨酸、7.4g正丁醇、少量催化剂和几粒沸石,水浴加热三颈烧瓶,使反应体系保持微沸。
②回流4小时后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温。
③滤去催化剂和沸石,将滤液倒入200mL水中,加入50mL乙醚,倒入分液漏斗中,分液。
④分离出的有机层先用ρ=10mg/L的NaHCO3溶液洗涤至中性,再用水洗涤分液,收集有机层。
⑤在有机层中加入少量无水MgSO4,静置片刻,过滤。
⑥将滤液进行蒸馏,除去杂质得到纯净的山梨酸正丁酯6.0g。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ;仪器B的作用是 ,冷却水由 (填“m”或“n”)口通入。
(2)洗涤、分液过程中,加入ρ=10mg/L的NaHCO3溶液的目的是 ,若改为加入NaOH的浓溶液,是否可行 (填“是”或“否”),原因是: 。
(3)在实验步骤④中加入少量无水MgSO₄的目的是
(4)在实验步骤⑥中进行蒸馏,蒸馏至120℃除去的杂质是 。
(5)本实验中,山梨酸正丁酯的产率是 (精确至0.1%)。
(6)为了提高反应正向进行的程度,实验室常使用如图2所示装置(夹持、加热装置已略去)代替图1装置制备山梨酸正丁酯以提高产物的产率,请结合环己烷的物理性质,解释在该装置中环己烷的主要作用 。
图2
21.中学常见的6种有机化合物:乙烷、乙烯、1-溴丙烷、1-丙醇、乙酸、乙酸乙酯。
(1)物质结构
① 6种物质的分子中只含有σ键的是 。
② 6种物质中,碳原子的杂化方式均为sp2杂化的是 。
(2)物理性质
①常温下,乙醇的溶解性大于苯酚,从结构角度分析其原因: 。
②从物质结构角度解释乙酸的沸点高于1-丙醇的原因: 。
物质
相对分子质量
沸点
1-丙醇
60
97.4℃
乙酸
60
118℃
(3)反应类型
①1-溴丙烷生成丙烯的化学方程式为 ,反应类型为 。
②1-溴丙烷与氨气发生取代反应的产物中,有机化合物的结构简式可能是 。
(4)物质制备
乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业。实验室用无水乙醇、冰醋酸和浓硫酸反应可制备乙酸乙酯,常用装置如下图。
①写出无水乙醇、冰醋酸和浓硫酸反应制备乙酸乙酯的化学方程式 。
②试管X中的试剂为 。
③为提高反应速率或限度,实验中采取的措施及对应理由不正确的是 (填字母)。
a.浓硫酸可做催化剂,提高化学反应速率
b.浓硫酸可做吸水剂,促进反应向生成乙酸乙酯的反应移动
c.已知该反应为放热反应,升高温度可同时提高化学反应速率和反应限度
④ 写出3种不同物质类别的乙酸乙酯的同分异构体的结构简 、 、 。
22.在① ② ③ ④ ⑤ (过氧乙酸),五种有机物中:
(1)能制成防疫口罩主要材料聚丙烯无纺布的是 (写名称,下同);能发生消法反应的是 ;能发生银镜反应的是 ;能与溶液显紫色的是 。
(2)可以由轻质油通过 (填“分馏”或“裂解”)制得。由在一定条件下合成聚丙烯的化学方程式是 。
(3)因具有强氧化性可作消毒剂的是 (填序号)。
23.A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是 (填字母)。
(2)能够发生加成反应的烃有 种。
(3)上述有机物的一卤代物种类最多的是 (填名称)。
(4)由一种溴代烃和某种溶液的混合物,在一定条件下可生成C,请写出这个反应的化学方程式: 。上述化学反应的类型是 。
(5)写出F发生硝化反应的化学方程式 。
(6)G (填“是”或“不是”)苯的同系物, (填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
三、解答题
24.有A、B、C、D四种有机物,A、B属于烃类物质,C、D都是烃的衍生物。A是含氢质量分数最大的有机物,分子结构为正四面体;B的球棍模型为;C的相对分子质量为46,能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应;D的空间填充模型为,向该物质的水溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色。请回答下列问题:
(1)A的电子式是 ,C中官能团的名称是 。
(2)B的结构简式是 ,该物质发生加聚反应的化学方程式为 。
(3)已知B可以发生如图转化过程:
完成转化①、②反应的化学方程式:① ;② 。
25.现以乙烷为主要原料合成化合物G,其合成路线如下图:
(1)步骤①的反应条件是 。
(2)C的名称是 ,其官能团名称是 ,空间结构是 。
(3)写出B的结构式,并用*标出发生反应②时B的断键位置 。
(4)步骤③的反应类型是 ,步骤⑤的反应类型是 。
(5)写出步骤④的化学方程式 。
(6)G由C、H、O三种元素组成,球棍模型如下图,则G的结构简式为 。
(7)H是A的同系物,且相对分子质量相差42,则H的分子式是 ,写出H可能的结构简式 。
26.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入 (填名称),溶液变蓝,则证明苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程图,试回答下列问题:
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
①写出化学方程式,并注明反应类型。
B与醋酸反应: ,属于 反应。
B→C ,属于 反应。
②可用于检验A的试剂是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.操作正确且能达到目的,A正确;
B.盐酸具有挥发性,挥发出来的盐酸也会与苯酚钠溶液反应,B错误;
C.浓溴水与苯酚反应生成的2,4,6-三溴苯酚溶解在苯中,不会出现沉淀,不能用该方法除去苯中少量的苯酚,C错误;
D.应先加碱中和稀硫酸,再检验醛基,D错误。
故选A。
2.A
【详解】A.溴乙烷发生消去的条件为NaOH的醇溶液并加热,则,气体通过氢氧化钠溶液可吸收挥发的乙醇,随后得到的能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选A;
B.溴与苯酚反应的产物为三溴苯酚溶于苯中,振荡不能分离,故B错误;
C.酯化反应的条件为浓硫酸并加热,浓硫酸起到催化和吸水作用,故C错误;
D.温度计的水银球应与蒸馏烧瓶支管口齐平,故D错误。
答案选A。
3.C
【详解】A.燃煤脱硫可以减少SO2的排放,有利于减少酸雨的形成,但未减少CO2的排放,不有利于实现“碳达峰、碳中和”,A错误;
B.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,属于高分子化合物,B错误;
C.地沟油是油脂,石蜡油是烃类的化合物,地沟油和石蜡油的化学成分不相同,C正确;
D.在酿酒工艺中,先将淀粉水解为葡萄糖,然后葡萄糖在酒化酶的催化作用下分解为酒精和CO2,故不可以将淀粉直接转化为乙醇,D错误;
故答案为:C。
4.A
【详解】A.由题干信息可知,随着溶液中pH的增大,反应速率先增大后减小,但未告知各步反应的活化能相对大小,无法确定决速步骤,A错误;
B.由题干图示信息可知,反应历程中,N原子的杂化方式有sp2和sp3 2种杂化方式,即单键的N为sp3杂化,双键上的N为sp2杂化,B正确;
C.由题干图示信息可知,反应历程中,不管碳氧双键上、带一个单位负电荷的氧,还是-OH上的氧原子始终保持8电子稳定结构,C正确;
D.由题干图示信息结合该反应历程可知,苯甲醛与羟胺(NH2—OH)反应的产物为:,产物中C=N中C连有两个互不相同的原子或原子团,N上连有-OH和孤电子对,故存在顺反异构,D正确;
故答案为:A。
5.A
【详解】A.脂肪不属于高分子化合物,故A错误;
B.酶在生物体内起催化作用,主要成分为蛋白质或核酸,故B正确;
C.十糖中含多羟基,有甜味,其不能被人体直接消化吸收,可做糖尿病患者的甜味剂,故C正确;
D.氨基酸分子间通过脱水缩合反应形成肽键,肽键中的氧原子与氢原子之间的氢键可形成蛋白质二级结构,故D正确;
故选:A。
6.B
【详解】A.向1mL 2%的AgNO3溶液中逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,即可制得银氨溶液,A错误;
B.将溶液调至中性,滴加碘水溶液变蓝,说明溶液中还存在淀粉,证明淀粉未完全水解,B正确;
C.加热溴乙烷与NaOH溶液的混合物一段时间,溴乙烷无论是发生消去反应还是取代反应,均会生成NaBr,取少量冷却后的上层溶液,加入足量稀硝酸后滴入AgNO3溶液,均会产生AgBr沉淀,C错误;
D.在丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入碱性的新制氢氧化铜悬浊液,加热后产生砖红色沉淀,说明丙烯醛中含有醛基;取上层清液,加稀硫酸酸化,中和过量的碱(因为碱也能和溴反应使溴水褪色),再加入溴水,溴水褪色,说明丙烯醛中含有碳碳双键,D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.苯酚能与氢氧化钠溶液反应而乙醇不能说明苯环能使羟基的活性增强,能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释,故A不符合题意;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能说明苯环使甲基的活性增强,能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释,故B不符合题意;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,而乙烷分子中不含有碳碳双键,不能发生加成反应,则乙烯能发生加成反应而乙烷不能,不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释,故C符合题意;
D.苯在50–60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应说明甲基使得苯环上的氢原子原子变得活泼,能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释,故D不符合题意;
故选:C。
8.B
【详解】A.明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,溶于酸性溶液,A项正确;
B.淀粉遇碘变蓝,而纤维遇碘不变蓝,B项错误
C.细铁粉具有还原性可作食品抗氧剂,C项正确;
D.加热能杀菌消毒是因为蛋白质受热变性,D项正确;
答案选B。
9.C
【详解】A.该有机物可以由间羟甲基苯酚和甲醛经缩聚反应制得,合成该有机物的单体是间羟甲基苯酚和甲醛,A正确;
B.该有机物中O原子均连接2个键、并含有2对孤电子对,因此O原子均采取sp3杂化;苯环上C原子sp2杂化,-CH2-中C杂化方式为sp3,B正确;
C.酚类可以与NaOH发生中和反应,醇类与NaOH不能反应,因此该有机物最多消耗的物质的量为nmol,C错误;
D.该有机物含有酚羟基,能与浓溴水发生取代反应,酚羟基和醇羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此该有机物能使溴水和酸性高铨酸钾溶液褪色,D正确;
故选C。
10.C
【详解】A.油脂在碱性条件下水解出的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,故此反应为皂化反应,乙酸乙酯的碱性水解不属于皂化反应,故A错误;
B.相对分子质量在一万以上的是高分子化合物,糖类中的单糖、二糖以及油脂均不是高分子化合物,糖类中的单糖不能水解,故B错误;
C.土豆的主要成分是淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖分解得到乙醇,因此可用作酿酒的原料,故C正确;
D.棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,均属于天然纤维,但成分不同,故D错误;
故选C。
11.A
【详解】A.啤酒飘香属于分子扩散,是分子运动的结果,A正确;
B.石油裂化是化学变化,B错误;
C.葡萄糖是单糖,不能水解,C错误;
D.生铁较脆,钢的韧性较好,D错误;
故选A。
12.C
【详解】A.手性碳原子连着4个不同原子(团),甘氨酸H2NCH2COOH的两个碳原子均不符合条件,而其他氨基酸为H2NCH(R)COOH,与氨基相邻的碳原子符合条件,为手性碳原子,故A错误;
B.葡萄糖的官能团是羟基和醛基,而果糖的官能团是羟基和羰基,官能团种类不完全相同,故B错误;
C.工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油(人造脂肪),硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造黄油等的原料,故C正确;
D.棉花的主要成分是纤维素,而蚕丝的主要成分是蛋白质,故D错误;
故答案为C。
13.B
【详解】A.该离子方程式为的电离方程式,不是水解方程式,A错误;
B.该反应为熵增反应,若反应的,则在任何条件下都能自发进行,而该反应常温下不能自发进行,则该反应的,B正确;
C.酶是特殊的蛋白质,温度高会使蛋白质变性,失去催化能力,酶催化淀粉水解反应中,不是温度越高淀粉水解速率越快,C错误;
D.常温下,向纯水中加入钠,钠与水电离出的发生反应,浓度减小,使电离平衡正向移动,D错误;
答案选B。
14.A
【详解】A.碳酸氢钙溶液滴加少量的澄清石灰水:,A错误;
B.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解,生成一水合氨:,B正确;
C.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3发生氧化还原反应生成Na2FeO4,离子反应为,C正确;
D.高锰酸钾溶液可以氧化甲醛生成二氧化碳:,D正确;
故选A。
15.D
【详解】A.该反应是醛基被加成,属于加成反应,A错误;
B.苯酚和羟基扁桃酸的结构不相似,不能是同系物,B错误;
C.羟基扁桃酸含有羧基,能与碳酸氢钠溶液反应,C错误;
D.酚羟基和羧基均能与碳酸氢钠反应,则羟基扁桃酸最多能与反应,D正确;
答案选D。
16. 酯基在碱性条件下比在酸性条件下更易水解 还原性 ABC
【分析】维生素C又称为L-抗坏血酸,分子中含有碳碳双键、酯基、羟基,根据官能团的性质进行分析。
【详解】(1)由题图可知,维生素C分子中含有酯基,酯基在碱性条件下比在酸性条件下更易水解;
(2)维生素C为强还原剂,具有强还原性是其可用作食品抗氧化剂的原因;
(3)维生素C分子中含有碳碳双键、羟基和酯基,所以其具有烯烃、醇和酯的性质,可发生加成反应、氧化反应、酯化反应(取代反应)和水解反应(取代反应)等,答案选ABC。
17. 羧基 B
【详解】(1)由结构简式可知,含氧官能团为-COOH,名称为羧基;
(2)A.谷氨酸钠中含氨基、羧基,则是一种氨基酸,故A正确;
B.谷氨酸钠中含氨基、羧基,易溶于水,故B错误;
C.谷氨酸钠中含-COOH,能与碳酸钠发生反应,故C正确;
D.由结构简式可知,谷氨酸钠的分子式为C5H8O4NNa,故D正确;
故答案为D。
18.(1) ①②③④ ①③
(2)2
(3)溶液
(4)
【详解】(1)由结构简式可知, 和 分子中含有醇羟基,属于醇类,则属于醇类的有机物为①③; 分子中含有的醇羟基、 分子中含有的酚羟基、 分子中含有的碳碳双键和醇羟基、分子中含有的碳碳双键和酚羟基都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物为①②③④,故答案为:①②③④;①③;
(2)由结构简式可知, 分子中含有的酚羟基,能与溴水发生取代反应,含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应,则1mol 与溴水反应,最多消耗消耗2mol溴,故答案为:2;
(3)由结构简式可知, 分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,使溶液变为紫色, 分子中不含有酚羟基,不能与氯化铁溶液发生显色反应,所以鉴别 和 的最佳试剂为氯化铁溶液,故答案为:溶液;
(4)③的同分异构体M遇氯化铁溶液发生显色反应说明同分异构体分子中含有酚羟基,苯环上只有两个取代基说明另一个取代基含有碳碳双键,则核磁共振氢谱只有5组峰的结构简式为 ,故答案为: 。
19.(1) CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
(2) CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOC2H5+H2O 酯化反应(或取代反应)
(3)nCH2=CH2
(4)CH3COOH、CO2、H2O
【分析】CH2=CH2和水发生加成反应,生成A为CH3CH2OH,CH2=CHCHO发生氧化反应生成B为CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,根据官能团的性质和变化判断反应类型并写出反应的化学方程式。
【详解】(1)CH2=CH2含有C=C,和水发生加成反应,生成CH3CH2OH,化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应;
(2)CH2=CHCOOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,化学方程式是CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O,反应类型为酯化反应,也属于取代反应,故答案为:CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;酯化反应(或取代反应);
(3)由乙烯合成聚乙烯为加成聚合反应,化学方程式是nCH2=CH2,故答案为:nCH2=CH2。
(4)丙烯中碳碳双键被高锰酸钾氧化断键,生成乙酸和二氧化碳及水,故答案为:CH3COOH、CO2、H2O;
20.(1) 恒压滴液漏斗 冷凝回流 n
(2) 除去剩余的山梨酸 否 因为在浓氢氧化钠溶液中山梨酸正丁水解生成山梨酸钠和正丁醇,会导致山梨酸正丁酯的产率降低
(3)吸水,干燥有机物
(4)乙醚和正丁醇
(5)35.7%
(6)根据环己烷的沸点为 80.7℃,可将反应产生的水及时带出,促进反应正向进行,提高产率。
【详解】(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗;仪器b为球形冷凝管,它的作用是冷凝回流末反应乙醇和带水剂环己烷,水的进出方向为下进上出;故答案为:恒压滴液漏斗;冷凝回流;n;
(2)山梨酸中含有羧基,能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二氧化碳和水,洗涤、分液过程中,加入5%NaHCO3溶液的目的是除去剩余的山梨酸;若改为浓的氢氧化钠溶液不可行,因为在浓的氢氧化钠溶液中山梨酸正丁酯水解生成山梨酸钠和正丁醇,会导致山梨酸正丁酯的产率降低;故答案为:除去剩余的山梨酸;否;因为在浓氢氧化钠溶液中山梨酸正丁酯水解生成山梨酸钠和正丁醇,会导致山梨酸正丁酯的产率降低;
(3)无水MgSO4能吸水生成硫酸镁晶体,在有机层中加入少量无水MgSO4的目的是干燥有机物,故答案为:干燥有机物;
(4)在有机层中加入少量无水MgSO4除水后,山梨酸正丁酯中含有的主要杂质为乙醚和正丁醇,所以蒸馏的主要目的是除去这两种杂质,故答案为:乙醚和正丁醇;
(5)
11.2g山梨酸的物质的量为,14.8g正丁醇的物质的量为,由反应方程式:可知两者是按1:1反应,则山梨酸完全反应生成0.1mol山梨酸正丁酯,理论上质量为m=n×M=0.1mol×168g/mol=16.8g,实验得到纯净的山梨酸正丁酯6.0g,则产率为;故答案为;
(6)根据环己烷的沸点为 80.7℃,可知其作用是能将反应产生的水及时带出,促进反应正向进行,从而提高产率。故答案为:根据环己烷的沸点为 80.7℃,可将反应产生的水及时带出,促进反应正向进行,提高产率。
21.(1) 乙烷、1-溴丙烷、1-丙醇 乙烯
(2) 乙醇和苯酚中都含有羟基,羟基能和水形成氢键,是亲水基,乙醇中还含有乙基,苯酚中含有苯基,烃基是憎水基,烃基中的碳原子数越多,该有机物在水中的溶解度越小,所以乙醇的溶解性大于苯酚 乙酸的羰基氧电负性比乙醇羟基氧电负性更强,受羰基作用,乙酸羧基H的正电性也超过乙醇的羟基H,此外羧基上的羰基与羟基都可以参与构成氢键,分子间可以形成强有力的网状结构,所以乙酸的沸点高于1-丙醇
(3) CH3CH2CH2Br+NaOHCH2=CHCH3↑+NaBr+H2O 消去反应
CH3CH2CH2NH3Br
(4) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 饱和碳酸钠溶液 c CH3CH2CH2COOH CH2OHCH2CH2CHO CH3OCH2COCH3
【解析】(1)①单键都是σ键,双键、三键均含π键,所以 6种物质的分子中只含有σ键的是乙烷、1-溴丙烷、1-丙醇;②碳原子和碳原子或氧原子形成双键时,碳原子的价层电子对数为3,碳原子的杂化方式为sp2,乙烯中的2个碳原子的杂化方式均为sp2,乙酸和乙酸乙酯中各有1个碳原子的杂化方式为sp2,则6种物质中,碳原子的杂化方式均为sp2杂化的是乙烯;
(2)①乙醇和苯酚中都含有羟基,羟基能和水形成氢键,是亲水基,乙醇中还含有乙基,苯酚中含有苯基,烃基是憎水基,烃基中的碳原子数越多,该有机物在水中的溶解度越小,所以乙醇的溶解性大于苯酚;②乙酸的羰基氧电负性比乙醇羟基氧电负性更强,受羰基作用,乙酸羧基H的正电性也超过乙醇的羟基H,此外羧基上的羰基与羟基都可以参与构成氢键,分子间可以形成强有力的网状结构,所以乙酸的沸点高于1-丙醇;
(3)①1-溴丙烷生成丙烯发生的是消去反应,在NaOH醇溶液作用下加热发生的,化学方程式为:CH3CH2CH2Br+NaOH CH2=CHCH3↑+NaBr+H2O;②1-溴丙烷与氨气发生取代反应,1-溴丙烷中的溴原子被氨基取代,生成CH3CH2CH2NH2和HBr,生成的CH3CH2CH2NH2具有碱性,和生成的HBr发生中和反应最终生成盐CH3CH2CH2NH3Br;
(4)①乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;②饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发的乙酸和乙醇,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小,所以X为饱和碳酸钠溶液;③a. 在酯化反应中,浓硫酸做催化剂,可加快反应速率,a正确;b. 酯化反应是可逆反应,浓硫酸具有吸水性,可以促进反应向生成乙酸乙酯的方向移动,b正确;c. 该反应为放热反应,升高温度可以加快速率,但平衡逆向移动,不能提高反应限度,故c不正确;故选c;④乙酸乙酯的同分异构体可以是羧酸类,也可以是羟基醛、羟基酮、醚醛、醚酮、含一个碳碳双键的二元醇等。3种结构简式为CH3CH2CH2COOH、CH2OHCH2CH2CHO、CH3OCH2COCH3等。
22. 丙烯 溴乙烷 乙醛 苯酚 裂解 ⑤
【详解】(1) 防疫口罩主要材料聚丙烯,聚丙烯的单体为丙烯;溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中能发生消去反应;乙醛在一定条件下能与银氨溶液发生银镜反应;苯酚能与氯化铁发生显色反应,故答案为:丙烯;溴乙烷;乙醛;苯酚;
(2)通过石油的裂解和裂化可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料;在一定条件下合成聚丙烯的化学方程式为,故答案为:裂解;;
(3)过氧乙酸具有强氧化性,所以可用作消毒剂,故答案为:⑤。
23.(1)D
(2)4
(3)甲苯
(4) CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O 消去反应
(5)
(6) 是 能
【分析】根据分子球棍模型,A是甲烷,B是乙烷,C是乙烯,D是乙炔,E是丙烷,F是苯,G是甲苯。
【详解】(1)苯、乙炔分子中碳原子和氢原子个数比都是1:1,碳氢比最大,常温下乙炔是气体、苯是液体,含碳量最高的气态烃是乙炔,选D;
(2)碳碳双键、碳碳双键、苯环能发生加成反应,能够发生加成反应的烃有乙烯、乙炔、苯、甲苯,共4种。
(3)根据等效氢法,甲烷的一卤代物有1种,乙烷的一卤代物有1种,乙烯的一卤代物有1种,乙炔的一卤代物有1种,丙烷的一卤代物有2种,苯的一卤代物有1种,甲苯的一卤代物有4种,一卤代物种类最多的是甲苯。
(4)溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液加热,发生消去反应生成乙烯,反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O。化学反应的类型是消去反应;
(5)苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应生成硝基苯和水,反应的化学方程式为
(6)G是甲苯,比苯多一个CH2,是苯的同系物,甲苯能被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
24. 羟基 nCH2=CH2
【分析】由A是含氢质量分数最大的有机物,分子结构为正四面体可知,A为甲烷;由B的球棍模型为可知,B为乙烯;由C的相对分子质量为46,能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应可知,C为乙醇;由D的空间填充模型为,向该物质的水溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色可知,D为乙酸。
【详解】(1)A为甲烷,甲烷为共价化合物,电子式为;C为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,故官能团为羟基。
(2)B为乙烯,结构简式为,一定条件下,乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH2。
(3)转化①为在催化剂作用下,乙烯与水共热发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为;
转化②为在铜或银作用下,乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛,反应的化学方程式为。
25.(1)光照
(2) 乙烯 碳碳双键 平面四边形
(3)
(4) 加成反应 氧化反应
(5)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(6)CH3COOCH2CH3或
(7) C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、 、
【分析】A为CH3CH3,在光照条件下与Cl2发生取代反应,生成B为CH3CH2Cl;CH3CH2Cl在NaOH醇溶液中加热,发生消去反应,生成C为CH2=CH2;CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应,生成D为CH3CH2OH;CH3CH2OH催化氧化生成E为CH3CHO;CH3CHO催化氧化生成F为CH3COOH;CH3CH2OH与CH3COOH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成G为CH3COOCH2CH3和水。
【详解】(1)步骤①中,CH3CH3与Cl2发生取代反应生成CH3CH2Cl,反应条件是光照。
(2)C为CH2=CH2,名称是乙烯,其官能团名称是碳碳双键,6个原子在同一平面内,空间结构是平面四边形。
(3)
由分析可知,B为CH3CH2Cl,用*标出发生反应②时B的断键位置为 。
(4)步骤③中,CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生反应生成CH3CH2OH,反应类型是加成反应,步骤⑤中,CH3CHO催化氧化生成CH3COOH,反应类型是氧化反应。
(5)步骤④中,CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(6)
G由C、H、O三种元素组成,依据球棍模型,可得出G的结构简式为CH3COOCH2CH3或 。
(7)
A为CH3CH3,H是A的同系物,且相对分子质量相差42,即比A分子多3个“CH2”,则H的分子式是C5H12,H分子可能为直链结构,也可能带有1个或2个-CH3,则可能的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、 、 。
【点睛】书写乙烯的结构简式时,碳碳双键不能省略。
26. 碘水 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代(或酯化) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化 新制的氢氧化铜悬浊液(合理答案均可)
【分析】(1)碘单质遇淀粉变蓝色;
(2)①淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧化为乙醛,最终氧化物乙酸;
②葡萄糖中含有醛基。
【详解】(1)苹果中含有淀粉,碘单质遇淀粉变蓝色,向苹果汁中加入碘水,溶液变蓝,则苹果中含有淀粉;
(2)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧化为乙醛,最终氧化物乙酸,则A为葡萄糖,B为乙醇,C为乙醛;
①乙醇和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯,反应的方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;B为乙醇,C为乙醛,乙醇可在催化剂条件下发生催化氧化生成乙醛,反应的方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
②葡萄糖中含有醛基,检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜悬浊液,加热后若产生砖红色沉淀,则淀粉水解生成葡萄糖。
答案第1页,共2页
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