内容正文:
第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 测试题
一、单选题(共15题)
1.临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效,4,7-二氯喹啉是合成磷酸氯喹的一种中间体,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
A.1mol4,7-二氯喹啉最多能和4molH2发生加成反应
B.分子中所有原子在同一平面上
C.分子式为C9H6NCl2
D.4,7-二氯喹啉的一溴代物有7种
2.下列物质名称或化学式错误的是
A.胆矾:CuSO4·5H2O B.漂白粉有效成分:Ca(ClO)2
C.硬脂酸:C15H31COOH D.酚醛树脂:
3.紫花前胡醇能提高人体免疫力,可从中药材当归和白芷中提取,结构简式如图所示。下列关于该化合物说法错误的是
A.分子式为C14H14O4
B.分子中含有2个手性碳原子
C.分子中所有碳原子不可能共平面
D.紫花前胡醇均能使酸性高锰酸钾和溴水褪色
4.工业利用反应①②对进行资源化利用,以降低碳排放。下列有关说法不正确的是
反应①:
反应②:
A.用苯乙烷制取化合物Ⅰ,要经过加成、取代、消去三步
B.改变条件,反应②可能获得高分子化合物
C.是由极性键构成的非极性分子
D.反应①、反应②均符合化学反应绿色化的要求
5.已知有机物M是合成青蒿素的原料之一,M的结构如图所示。下列有关该有机物M的说法不正确的是
A.能发生消去反应
B.能与碳酸氢钠溶液反应
C.分子式为
D.一氯取代物只有1种
6.下列关于高分子材料的说法错误的是
A.棉花、羊毛、蚕丝属于天然纤维
B.婴幼儿尿不湿以高吸水性树脂为原料
C.水晶饰品属于合成高分子材料
D.天然橡胶的单体是异戊二烯),结构简式为
7.一种药物合成中间体的结构如题图所示。下列有关说法正确的是
A.含有2个手性碳原子
B.若不考虑立体异构,一氯代物有6种
C.该中间体不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该中间体与足量浓溴水反应最多消耗
8.天然小分子白皮杉醇在胃癌治疗中有重要应用价值。其结构如图所示,下列有关白皮杉醇的说法正确的是
A.1mol白皮杉醇与足量的溴水反应最多消耗1molBr2
B.苯环上氢原子的一氯代物有4种
C.1mol白皮杉醇最多能和7molH2发生加成反应
D.1mol白皮杉醇最多能和2molNa2CO3反应
9.植物木质素中含有芥子醇,结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是
A.分子式是C11H16O4
B.属于芳香烃
C.含有两种官能团
D.可发生加成、取代、氧化等反应
10.一种抗血小板聚集的药物X的结构如图。下列关于X说法错误的是
A.分子式为C19H20O6 B.分子中含有2个手性碳原子
C.1molX最多能与2molNaOH发生反应 D.1molX最多能与5molH2发生反应
11.下列化学用语表示错误的是
A.甲烷的比例模型: B.苯分子的实验式:CH
C.溴乙烷的电子式: D.聚氯乙烯的链节:
12.鉴别CH2=CHCH2OH和CH3CH2CHO可采用化学方法或物理方法,下列方法不能对二者进行鉴别的是
A.利用红外光谱法 B.利用新制Cu(OH)2法
C.利用金属钠法 D.利用质谱法
13.下列实验目的对应的实验操作和现象正确的是
选项
实验目的
实验操作和现象
A
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入少量稀硝酸后,再加几滴KSCN溶液,溶液变红
B
验证铜与浓硫酸共热反应生成
向反应后的溶液中加入水,观察溶液为蓝色
C
证明甲烷与氯气发生反应生成四氯甲烷
将装有甲烷与氯气混合物的密封试管进行光照,试管内壁产生油状液滴
D
检验碘仿中含有碘元素
取少量碘仿于试管中,用稀酸化,加入溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
14.下列说法不正确的是
A.蛋白质溶液中加入稀溶液,有固体析出,加水可重新溶解
B.在碱催化下,苯酚和甲醛可缩聚成网状结构的热固性酚醛树脂
C.较高压力、温度和引发剂作用下,乙烯加聚成含有较多支链的聚乙烯
D.甘油醛是最简单的醛醣,属于手性分子
15.抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的食品添加剂。在空气中发生变化:
下列有关说法中不正确的是
A.抗坏血酸的分子式为
B.抗坏血酸能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原因一致
C.脱氢抗坏血酸能发生酯化反应、水解反应
D.脱氢抗坏血酸能使酸性溶液褪色
二、填空题(共8题)
16.某研究性学习小组为了解有机物A的性质,对A的结构进行了如下实验。
实验一:通过质谱分析仪分析得知有机物A的相对分子质量为90。
实验二:用红外光谱分析发现有机物A中含有—COOH和 —OH。
实验三:取1.8g有机物A完全燃烧后,测得生成物为2.64gCO2和1.08gH2O。
实验四:经核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3:1:1:1。
(1)有机物A的结构简式为 。
(2)有机物A在一定条件下可以发生的反应有 。
a.消去反应 b.取代反应 c.聚合反应 d.加成反应 e.氧化反应
(3)有机物A在浓硫酸作用下可生成多种产物。其中一种产物B的分子式为C3H4O2,B能和溴发生加成反应,则B的结构简式为 。另一种产物C是一种六元环状酯,则C的结构简式为: 。
(4)写出A与足量的金属钠反应的化学方程式: 。
17.请按要求回答下列问题:
(1)羟基的电子式
(2)某气态有机物相对于氢气的密度为 14,则其结构简式为 。
(3)某有机物的结构简式如图所示,则其一氯代物共有 种。
(4)新戊烷用系统命名法命名应为 。
(5)分别将等物质的量的 C3H8、C4H8 完全燃烧,消耗氧气质量多的是 (填分子式)。
(6)下列最简式中,只能代表一种有机物的有 (选填对应的序号)。
①CH3 ②CH2③CH2O ④CH4O
18.有一种功能高分子材料,它具有原料易得、无毒性、与血液和人体组织相容性好,不引起炎症、致癌和过敏等反应,它的最大优点是其单体在通常条件下数秒内就能聚合形成高聚物。因此这种功能高分子材料的单体A是一种迅速缝合伤口的材料,通常就是将单体A涂在手术后的伤口上进行伤口缝合。单体A是由三种化合物合成的,其结构简式如图所示:
。
(1)合成单体A的三种化合物是HCN、 和 。
(2)写出A发生固化反应的化学方程式: 。
19.金属催化剂在有机合成中有重要应用。
(1)合成芳香炔化合物的方法之一是在金属催化下,含炔氢的分子与溴苯反应,如:
根据上式,请回答:
①按含氧官能团分类,甲属于 ;丙能发生的反应是 (填字母序号)。
a.取代反应 b.加成反应 c.水解反应 d.氧化反应
②以苯为原料生成乙的化学方程式是 。
③由丙制备的反应条件是 。
④下列试剂能用来鉴别丙和的是 (填字母序号)。
a.溶液 b.银氨溶液 c.溶液 d.溴水
(2)在催化剂表面,一种合成碳酸二甲酯的反应机理如下图:
①该反应中催化剂是 。
②合成碳酸二甲酯的总反应方程式为 。
20.(1) 分子中的官能团与有机化合物的性质密切相关。
①下列化合物中与互为同系物的是 (填字母)。
a. b. c.
②下列化合物中,常温下能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 (填字母)。
a. CH3CH3 b. HC≡CH c. CH3COOH
③下列化合物中,能发生酯化反应的是 (填字母)。
a. CH3CH2Cl b. CH3CHO c. CH3CH2OH
(2) 化合物X()是一种合成液晶材料的化工原料。
①1 mol X在一定条件下最多能与 mol H2发生加成反应。
②X在酸性条件下水解可生成和 (用结构简式表示)。
③分子中最多有 个碳原子共平面。
(3) 化合物D是一种医药中间体,可通过下列方法合成。
AB C D
①A→B的反应类型为 。
②D中含氧官能团有 和 (填名称)。
③C→D的反应中有HCl生成,则M的结构简式为 。
④E是A的一种同分异构体,E分子的核磁共振氢谱共有4个吸收峰,能发生银镜反应,能与FeCl3溶液发生显色反应。E的结构简式为 (任写一种)。
21.某含氧有机物中含碳的质量分数为64.86%,含氢的质量分数为13.5%,结合该有机物的质谱图,该有机物的相对分子质量为: ,分子式为: 。
22.有机化合物的相关计算
(1)有机物①CH4 ②C2H4 ③C2H2④甲苯 ⑤甲醛(HCHO)⑥乙酸
等物质的量的上述有机物完全燃烧耗氧量最多的是 ;
等质量的上述有机物完全燃烧耗氧量最多的是 ;
等质量的上述有机物完全燃烧耗氧量相同的是 。
(2)将0.1mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧后得3.36L(标况)CO2和3.6g水,则一定含有 ;可能含有 。
(3)某气态烃和气态单烯烃组成的混合气体在同温同压下对氢气的相对密度为13,取标准状况下此混合气体2.24 L通入足量溴水中,溴水增重1.4g,此两种烃的分子式分别是 。
(4)常温下,20mL某烃A和100mL氧气(过量)混合,点燃,使其充分燃烧后恢复到原状况,残留气体体积为70mL。则该烃可能为 。
A.C2H6 B.C3H6 C.C4H6 D.C5H6
23.最初人类是从天然物质中提取得到有机物。青蒿素是最好的抵抗疟疾的药物,可从黄花蒿茎叶中提取,它是无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,难溶于水。常见的提取方法如下:
回答下列问题:
(1)将黄花蒿破碎的目的是 ;操作I前先加入乙醚,乙醚的作用是 。
(2)实验室进行操作I和操作II依次用到的装置是下图中的 和 (填字母序号)(部分装置中夹持仪器略)。
(3)操作III是对固体粗品提纯的过程,你估计最有可能的方法是下列的 (填字母序号)。
a.重结晶 b.萃取 c.蒸馏 d.裂化
青蒿素的分子式是C15H22O5,其结构(键线式)如图所示:
回答下列问题:
(4)青蒿素分子中5个氧原子,其中有两个原子间形成“过氧键”即“-O-O-”结构,其它含氧的官能团名称是 和 。
(5)青蒿素分子中过氧键表现出与H2O2、Na2O2中过氧键相同的性质,下列关于青蒿素描述错误的是 。
A.可能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色 B.可以与H2发生加成反应
C.可以发生水解反应 D.结构中存在手性碳原子
针对某种药存在的不足,科学上常对药物成分进行修饰或改进,科学家在一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素(分子式为C15H24O5)增加了疗效,转化过程如下:
回答下列问题:
(6)上述转化属于 。
A.取代反应 B.氧化反应 C.还原反应 D.消去(或称消除)反应
(7)双氢青蒿素比青蒿素具有更好疗效的原因之一,是在水中比青蒿素更 (填“易”或“难”)溶,原因是 。
参考答案:
1.B
【解析】A.由结构简式可知,1个该分子含有一个苯环、一个碳碳双键和一个碳氮双键,1mol该分子最多能和5molH2发生加成反应,故A错误;
B.根据苯、乙烯分子中所有原子共平面分析可知,喹啉环是一个平面,因此该分子中所有原子都在同一平面,故B正确;
C.由结构简式可知,该物质的分子式为C9H5NCl2,故C错误;
D.由结构简式可知,该分子有5种不同化学环境的氢,即,所以一溴代物有5种,故D错误;
答案为B。
2.C
【解析】A.胆矾为CuSO4结合5个水分子形成,对应化学式为CuSO4·5H2O,A正确;
B.漂白粉中含有Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2,B正确;
C.硬脂酸为饱和脂肪酸,对应化学式为C17H35COOH,C错误;
D.酚醛树脂为苯酚与甲醛反应形成,对应结构简式为: ,D正确;
故答案选C。
3.B
【解析】A.由分子结构可知,分子式为C14H14O4,A正确;
B.连有四个不同基团的碳是手性碳,该化合物中只有一个手性碳, ,B错误;
C.左边六元环上有3个C为sp3杂化(图中1、2、3所示), ,以这几个C为中心形成四面体结构,因此不可能共平面,C正确;
D.该分子右边六元环中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应而使溴水褪色,可以被KMnO4氧化而使KMnO4褪色,D正确;
故选B。
4.A
【解析】A.苯乙烷先光照下与Cl2发生取代反应,生成,然后再在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应得到苯乙烯,即化合物I,只需要取代和消去两步即可,A错误;
B.改变条件可发生聚合反应:,生成物为高分子,B正确;
C.结构式为,含有极性键,正负电荷中心重合,所以为非极性分子,C正确;
D.反应①、反应②对应的原子利用率都为100%,均符合化学反应绿色化的要求,D正确;
故选A。
5.D
【解析】A.由图示可知该物质含有羟基,且相邻碳原子含有氢原子,所以能发生消去反应,故A正确;
B.该物质含有羧基,能与碳酸氢钠反应,故B正确;
C.由图示可知,该物质的分子式为:,故C正确;
D.由图示可知该物质中直接与碳原子相连的有两种不同环境的氢,则其一氯取代物有2种,故D错误;
答案选D。
6.C
【解析】A.棉花是天然植物纤维,羊毛和蚕丝为天然动物纤维,A正确;
B.高吸水树脂是具有一定交联程度的高聚物,它能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶,可用于生成婴幼儿尿不湿,B正确;
C.水晶的主要成分是二氧化硅,不属于合成高分子材料,C错误;
D.异戊二烯( )发生加聚反应生成天然橡胶( ),故天然橡胶的单体是异戊二烯,D正确;
答案选C。
7.A
【解析】A.连接甲基的两个碳原子为手性碳原子,所以有两个手性碳原子,A正确;
B.由图示结构可知,有5种氢原子,故其一氯代物就有5种,B错误;
C.分子中的碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.碳碳双键和溴以1 :1发生加成反应,该分子中只有一个碳碳双键,所以1mol该中间体与足量浓溴水反应最多消耗1molBr2,D错误;
故选A。
8.C
【解析】A.白皮杉醇中除了碳碳双键,含还有酚羟基,酚羟基邻、对位上的氢容易被Br取代,因此1mol白皮杉醇与足量的溴水反应最多消耗7molBr2,A错误;
B.根据白皮杉醇的结构简式可知,其苯环上有5种不同化学环境的氢原子,苯环上氢原子的一氯代物有5种,B错误;
C.1mol白皮杉醇含有两个苯环和1个碳碳双键,最多能和7mol氢气发生加成反应,C正确;
D.酚羟基能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,1mol白皮杉醇含有4mol酚羟基,最多能与4mol碳酸钠反应,D错误;
故答案选C。
9.D
【解析】A.由芥子醇结构简式可知,其分子式是C11H14O4,故A错误;
B.由芥子醇结构简式可知,其中含有O原子,不属于芳香烃,故B错误;
C.根据有机物的结构简式可知,芥子醇中含有的官能团有酚羟基、醚键、碳碳双键和醇羟基,故C错误;
D.芥子醇含有的官能团中酚羟基能被氧化,碳碳双键能发生加成反应和加聚反应、醇羟基能被氧化为醛基,也能发生取代反应,故D正确;
故选D。
10.C
【解析】A.该有机物分子式为C19H20O6,故A正确;
B.根据手性碳原子的定义,该有机物中含有手性碳原子位置如图所示,该有机物有2个手性碳原子,故B正确;
C.该有机物中能与NaOH反应的官能团是酯基,但,1mol该酯基消耗2molNaOH,因此1mol该有机物最多消耗3molNaOH,故C错误;
D.1mol该有机物中含有1mol苯环,消耗3mol氢气,含有2mol碳碳双键,消耗2mol氢气,故1molX最多能与5molH2发生反应,故D正确;
答案为C。
11.D
【解析】A.甲烷的分子式为CH4,比例模型为,故A正确;
B.苯的分子式为C6H6,实验式为CH,故B正确;
C.溴乙烷为共价化合物,电子式为,故C正确;
D.聚氯乙烯的单体物为,链节为,故D错误;
故选D。
12.D
【解析】A.由结构简式可知,丙烯醇和丙醛的官能团不同、化学键类型不同,则利用红外光谱法可以鉴别丙烯醇和丙醛,故A不符合题意;
B.丙烯醇不能与新制氢氧化铜悬浊液反应,丙醛与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,则利用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别丙烯醇和丙醛,故B不符合题意;
C.丙烯醇能与金属钠反应生成氢气,丙醛不能与金属钠反应,则利用金属钠可以鉴别丙烯醇和丙醛,故C不符合题意;
D.由结构简式可知,丙烯醇和丙醛的分子式相同,相对分子质量相同,则不能利用质谱法鉴别丙烯醇和丙醛,故D符合题意;
故选D。
13.A
【解析】A.菠菜中含亚铁离子,将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液变红,可以说明菠菜中含铁元素,故A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,Cu与浓硫酸反应会生成白色的CuSO4,只有少量的CuSO4溶于溶液中,反应后的溶液中含有未反应的硫酸,检验有CuSO4生成时,应该将反应后的溶液加入水中,否则会有危险,故B错误;
C.甲烷与氯气反应得到的油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的混合物,故C错误;
D.不能电离出I-,不能用稀和溶液检验碘仿中含有碘元素,故D错误;
故选A。
14.A
【解析】A.蛋白质溶液中加入饱和稀溶液中才会发生盐析,故A错误;
B.碱性条件下,苯酚邻对位上的活泼氢先与甲醛加成,后在发生缩聚,生成网状结构的热固性酚醛树脂,故B正确;
C.高压法聚乙烯是在较高压力与较高温度,并在引发剂作用下,使乙烯发生加聚反应得到的,含有较多支链,故C正确;
D.甘油醛是最简单的醛醣,其中含有手性碳原子,属于手性分子,故D正确;
故选A。
15.B
【解析】A. 书写分子式要考虑不饱和度,抗坏血酸中有一个环,两个双键,一共三个不饱和度,分子式为,故A正确;
B. 抗坏血酸能使溴水褪色是因为双键加成反应,而和酸性高锰酸钾溶液褪色即有可能是双键氧化,也有可能是羟基的氧化,所以原因不一致,故B错误;
C. 脱氢抗坏血酸有羟基能发生酯化反应,有酯基能发生水解反应,故C正确;
D.脱氢抗坏血酸有羟基,能使酸性溶液褪色,故D正确。
16. abce CH2=CHCOOH2 +2Na+H2
【解析】2.64gCO2和1.08gH2O 中碳元素、氢元素的物质的量分别是×1=0.06mol、×2=0.12mol,根据质量守恒,1.8g有机物A中氧元素的物质的量是=0.06mol,A的最简式是CH2O,A的相对分子质量是90,所以A的分子式是C3H6O3;
(1) A的分子式是C3H6O3,A中含有—COOH和 —OH ,核磁共振检测发现有机物A的谱图中H原子峰值比为3:1:1:1,则A的结构简式是;故答案为:;
(2) a.含有羟基,能发生消去反应生成CH2=CHCOOH,故选a;
b.含有羟基、羧基能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故选b;
c.含有羟基、羧基能发生缩聚反应,故选c;
d.不含碳碳双键,不能发生加成反应,故不选d;
e.含有羟基,能发生氧化反应,故选e;
故答案为:abce;
(3) B的分子式为C3H4O2,B能和溴发生加成反应,说明B含有碳碳双键,则B的结构简式为CH2=CHCOOH;另一种产物C是一种六元环状酯,则C是,故答案为:CH2=CHCOOH;;
(4) 中羟基、羧基都能与钠发生置换反应放出氢气,反应的化学方程式是+2Na+H2,故答案为:+2Na+H2。
17. CH2=CH2 2 2,2-二甲基丙烷 C4H8 ① ④
(1)羟基的化学式为-OH,其中“-”表示1个成单电子。
(2)某气态有机物相对于氢气的密度为14,则其相对分子质量为14×2=28,分子式为C2H4。
(3)由结构简式可以看出,此有机物分子中有2种不同性质的氢原子,由此可确定其一氯代物的种类。
(4)新戊烷的结构简式为(CH3)3CCH3。
(5)有机物燃烧时,分子中C转化为CO2,H转化为H2O,则分子中C、H原子数越多,消耗氧气质量越多。
(6)①CH3,分子式只能为C2H6;
②CH2为烯烃和环烷烃的最简式;
③CH2O可表示为HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、葡萄糖(C6H12O6)等;
④CH4O,只能表示为CH3OH。
【解析】(1)羟基的化学式为-OH,其中“-”表示1个成单电子,则其电子式为。答案为:;
(2)某气态有机物相对于氢气的密度为14,则其相对分子质量为14×2=28,分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2。答案为:CH2=CH2;
(3)由结构简式可以看出,此有机物分子中有2种不同性质的氢原子,由此可确定其一氯代物共有2种。答案为:2;
(4) 新戊烷的结构简式为(CH3)3CCH3,则用系统命名法命名应为2,2-二甲基丙烷。答案为:2,2-二甲基丙烷;
(5)有机物燃烧时,分子中C转化为CO2,H转化为H2O,则分子中C、H原子数越多,消耗氧气质量越多,从而得出消耗氧气质量多的是C4H8。答案为:C4H8;
(6)①最简式为CH3,分子式只能为C2H6,①符合题意;
②CH2为烯烃和环烷烃的最简式,所以它们有无数种分子,②不合题意;
③最简式CH2O可表示为HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、葡萄糖(C6H12O6)等,③不合题意;
④最简式为CH4O,只能表示为CH3OH,④不合题意;
故选① ④。答案为:① ④。
【点睛】计算烃的耗氧量时,若为物质的量一定,则依据化学式进行分析,其中1个C与4个H耗氧量相等;若为质量一定,则需将化学式改写为C原子数为1的最简式,在最简式中,H原子数越多,耗氧量越大。
18.(1) CH3CH2OH CH3C≡CCOOH
(2)
单体A中有和两种官能团,合成A的三种化合物中有HCN,说明合成过程中发生了加成反应和酯化反应,单体中有,说明固化过程实际上是发生的是加聚反应,据此分析。
【解析】(1)单体A中有和两种官能团,合成A的三种化合物中有HCN,说明合成过程中发生了CH3C≡CCOOH与HCN加成反应生成了,和乙醇发生酯化反应生成;答案为:CH3CH2OH;CH3C≡CCOOH;
(2)单体中有,说明固化过程应固化过程实际上是发生加聚反应生成;答案为:
19.(1) 醇类 abd 浓硫酸,加热 b
(2) 2CH3OH+CO2+H2O
【解析】(1)①根据甲结构简式可知,分子中含醇羟基和碳碳三键,按官能团分类,甲属于醇类;丙分子中含醇羟基、苯环上能发生取代反应,碳碳三键、苯环可以发生加成反应,碳碳三键可以发生氧化反应,因此能发生的反应有取代反应、加成反应、氧化反应;
②苯与Br2在FeBr3的催化下发生取代反应生成溴苯:;
③丙在浓硫酸加热的条件下,醇羟基发生消去反应生成;
④丙不含醛基,而含醛基,后者能发生镜银反应,可用银氨溶液鉴别;
(2)
①根据反应历程图,反应物为CH3OH、CO2,产物为H2O、,Ce-O-Ce-O-H在整个过程中既作反应物也做生成物;该反应的催化剂是Ce-O-Ce-O-H;
②合成碳酸二甲酯的总反应方程式:2CH3OH+CO2+H2O。
20. c b c 4 8 取代反应 酯基 醚键 或
【解析】(1)①为苯酚,属于酚,a. 属于醇,虽然比苯酚多一个CH2,但不互为同系物,故不选;b. 属于醚,虽然比苯酚多一个CH2,但不互为同系物,故不选;c. 属于酚,比苯酚多一个CH2,互为同系物,故选;答案选c;②a. CH3CH3性质较稳定,和酸性高锰酸钾溶液不反应,则乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不选;b. HC≡CH含有碳碳三键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选;c. CH3COOH性质较稳定且没有还原性,则乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不选;答案选b;③能发生酯化反应的有醇和羧酸,a. CH3CH2Cl为卤代烃,不能发生酯化反应,故不选;b. CH3CHO为醛,不能发生酯化反应,故不选;c. CH3CH2OH为醇,能发生酯化反应,故选;答案选c;(2) ①化合物X()中含有一个苯环和一个羰基,1 mol X在一定条件下最多能与4mol H2发生加成反应;②X在酸性条件下水解可生成和2-甲基丙酸,结构简式为;③根据苯分子中12个原子共面及甲醛分子中4个原子共面可知,分子中最多有8个碳原子共平面;(3) ①A→B是与SOCl2反应生成 SO2、和HCl,反应类型为取代反应;②中含氧官能团有酯基和醚键;③结合、的结构简式,由C→D的反应中有HCl生成,则应该是发生取代反应,M的结构简式为;④E是的一种同分异构体,E分子的核磁共振氢谱共有4个吸收峰,则分子高度对称,能发生银镜反应则含有醛基,能与FeCl3溶液发生显色反应则含有酚羟基。故符合条件的E的结构简式为 或。
21. 74 C4H10O
根据质谱图判断该有机物的相对分子质量;根据碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.5%,计算出氧元素质量分数,再据此计算判断该有机物的分子式。
【解析】由质谱图可知,该有机物的相对分子质量为74;碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.5%,则氧元素质量分数是1-64.86%-13.5%=21.64%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比=∶∶=4∶10∶1,所以其实验式为C4H10O,实验式的式量为12×4+1×10+16=74,故其分子式为C4H10O,故答案为:74;C4H10O。
22. ④ ① ⑤和⑥ 甲烷 乙烯或丙炔 CH4、C4H8 A B
【解析】(1)根据有机物燃烧的通式,设有机物分子式为CxHyOz,耗氧量为(x+-)mol,假设为各有机物为1mol,①CH4,耗氧量为2mol,②耗氧量(2+1)mol=3mol,③耗氧量为(2+)mol=2.5mol,④甲苯分子式为C7H8,耗氧量(7+)mol=9mol,⑤甲醛分子式为CH2O,耗氧量(1+-)mol=1mol,⑥乙酸分子式为C2H4O2,耗氧量为(2+-)mol=2mol,因此等物质的量上述有机物完全燃烧耗氧量最多的是④;等质量的有机物耗氧量的比较,变形分别得到:CH4、CH2、CH、CH8/7、C·H2O、C2·(H2O)2(写成C·H2O),碳原子的质量相等,看H的个数,分数越多耗氧量越多,因此等质量的上述有机物完全燃烧耗氧量最多的是①;等质量的上述有机物完全燃烧耗氧量相同的是⑤⑥;
(2)CO2的物质的量为mol=0.15mol,n(H2O)=mol=0.2mol,根据元素守恒,烃中C的物质的量0.15mol,H的物质的量0.2×2mol=0.4mol,因此平均化学式为C1.5H4,因此混合烃中一定含有甲烷,根据H,可能含有乙烯或丙炔;
(3)某气态烃和气态单烯烃组成的混合气体在同温同压下对氢气的相对密度为13,推出混合烃的平均摩尔质量为13×2g·mol-1=26g·mol-1,烯烃中分子量最小的是28,因此该混合烃中一定含有甲烷,取标准状况下此混合气体2.24 L通入足量溴水中,溴水增重1.4g,增重的是质量应是烯烃的质量,即烯烃质量为1.4g,混合烃质量为g=2.6g,则另一种气态烃质量为(2.6-1.4)g=1.2g,甲烷的物质的量为mol=0.075mol,则烯烃的物质的量为(-0.075)mol=0.025mol,则烯烃摩尔质量为g·mol-1=56g·mol-1,根据烯烃的通式,求出烯烃的分子式为C4H8;
(4)令该烃为CxHy,燃烧的通式为CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O,常温下水为液体,所以每燃烧1体积烃,总体积的变化量为 ∆V=1+,本次实验中燃烧20mL烃,所以∆V=20+×20=20+100-70,解得y=6, C4H6、C5H6常温下不是气体,C2H6、C3H6常温下属于气体,故选项AB正确。
【点睛】本题的难点是问题(1),有机物燃烧的规律,(1)如果是等物质的量有机物燃烧耗氧量的计算,设有机物分子式为CxHyOz,耗氧量为(x+-),(x+-)越大,耗氧量越多;(2)如果是等质量的有机物燃烧,对烃来说CxHy,进行变形得到CHy/x,y/x越大,耗氧量越多,烃的衍生物进行变形得到Cx·(H2O)y,最简式相同则耗氧量相同。
23.(1) 增大与乙醚的接触面积,提高浸出效果 提取黄花蒿中的青蒿素
(2) c a
(3)a
(4) 醚键 酯基
(5)B
(6)C
(7) 易 双氢青蒿素中含有羟基,能和水分子形成氢键
黄花蒿破碎加入乙醚溶解后过滤得到浸出液,蒸馏分离出青蒿素粗品,在重结晶得到精品;
【解析】(1)将黄花蒿破碎的目的是增大与乙醚的接触面积,提高浸出效果;青蒿素是可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,难溶于水,操作I前先加入乙醚,乙醚的作用是提取黄花蒿中的青蒿素;
(2)实验操作I为分离固液的操作,为过滤,装置选c;操作II是利用沸点不同分离出乙醚和青蒿素,为蒸馏,装置选择a;
(3)萃取是利用物质溶解性不同的分离方法;蒸馏是利用物质沸点不同的分离方法;裂化是炼制石油的方法;操作III是对固体粗品提纯得到精品青蒿素的过程,为重结晶;故选a;
(4)由图可知,其它含氧的官能团名称是醚键、酯基;
(5)A.青蒿素分子中过氧键表现出与H2O2、Na2O2中过氧键相同的性质;碘离子具有还原性,则青蒿素能和碘离子生成单质碘,能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色,A正确;
B.青蒿素中不含碳碳不饱和键等可以与H2发生的官能团,不能发生加成反应,B错误;
C.分子中含有酯基,可以发生水解反应,C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;结构中与甲基直接相连的碳原子就是手性碳原子,D正确;
故选B;
(6)加氢去氧的反应为还原反应,由图可知,分子中羰基变为羟基,为还原反应,故选C;
(7)双氢青蒿素中含有羟基,能和水分子形成氢键,故在水中比青蒿素更易溶。
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