内容正文:
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.我国科学家在青蒿素的研究中做出巨大贡献。下列说法不正确的是
A.X射线衍射技术可用于青蒿素晶体结构的测定
B.通过元素分析和质谱法分析,可确定青蒿素的分子式
C.经红外光谱和核磁共振氢谱分析,可确定青蒿素分子的官能团
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,指的是用蒸馏法提取青蒿素
2.下列化学用语表达正确的是
A.次氯酸钠的电子式: B.分子的空间填充模型为
C.分子中共价键电子云轮廓图: D.2-丁烯的键线式:
3.某有机物的结构简式如图所示,中含有的手性碳原子个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
4.下列说法正确的是
A.利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量
B.苹果酸 含有1个手性碳原子
C.AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为3
D.基态S原子核外电子的运动状态有9种
5.下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 ( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:④⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤
D.用盐酸滴定NaOH溶液:④⑥
6.下列关于有机物的叙述错误的是
A.碳原子性质活泼,可以与其他元素原子形成共价键或离子键
B.有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中
C.碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,有副反应发生,用“→”表示
7.在一定条件下,有机物X可转化为Y,下列说法正确的是
A.X为非极性分子
B.电负性:F>N>O>S
C.Y的核磁共振氢谱有6组吸收峰
D.X、Y中的碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化类型
8.对于有机物分子式和结构的确定,下列说法正确的是
A.有机物燃烧后只生成 和 的物质一定只含有碳、氢两种元素
B.有机物的实验式、分子式一定不同
C.某有机物的蒸气对 的相对密度是 37 ,则该有机物的相对分子质量为 74
D.现代科技飞速发展,可以用元素分析仪便捷的确定有机物的分子式和结构简式
9.一个苯环上连接一个-Cl和3个的有机物的结构共有
A.3种 B.5种 C.6种 D.10种
10.利用付—克反应可制备芳香族化合物,如:。下列有关说法不正确的是
A.该反应为取代反应
B.属于烃
C.分子式为的物质有3种
D.能发生加成反应
11.我国中草药文化源远流长,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示。下列说法中正确的是
A.该有机物的分子式为
B.该分子结构中含有多种官能团,如羟基、酯基、苯环、羧基等
C.该有机物属于芳香烃
D.分子中碳原子均采取杂化
12.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是
A. B.
C. D.
13.一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.属于烃类 B.分子式为
C.分子中含有三种官能团 D.分子中只含有1个手性碳原子
14.使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定,相关结果如下:
由此推理得到有关X的结论不正确的是
A.属于醚类 B.结构简式为
C.相对分子质量为74 D.X的一氯代物有两种
15.实验室分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的混合物,流程如下。
已知:苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃;“乙醚—环己烷—水共沸物”的沸点为62.1℃。下列说法错误的是
A.“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶
B.乙醚不可用丙酮代替
C.操作c需要用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠
16.有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A.能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B.i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C.推测i转变为ii的过程中,只发生了加成反应
D.该条件下还可能生成
第II卷 非选择题(共56分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)回答下列问题:
(1)观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩;
属于链状化合物的是 (填序号,下同),属于脂环化合物的是 ,属于芳香族化合物的是 。
(2)有机化合物的官能团的名称: 、 、 。
(3)一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,其结构简式如下所示,该物质分子式为: 。
18.(14分)按要求回答下列问题
(1)如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
①任写一种与(a)互为同系物的有机物的结构简式 。
②写出(b)反应生成聚合物的化学方程式 。
③上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号)。
④上述有机物能与溴水反应使其褪色有 (填代号)。
(2)①键线式的系统命名为 。
②有机化合物的系统命名法名称应为 。
(3)中含有的官能团为 。
19.(14分)实验室制备乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)的反应原理如下:
2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+CH3CH2OH,
制备装置(烧瓶中物质充分反应后再滴加乙酸溶液)如图所示。
已知:①几种物质的部分性质如表所示。
物质
沸点/℃
相对分子质量
水中
溶解性
乙酸乙酯
77.2
88
微溶
乙酰乙
酸乙酯
181(温度超过
95 ℃,易分解)
130
微溶
乙酸
118
60
易溶
②10 mL乙酸乙酯粗品中含乙酸乙酯8.8 g和少量乙醇。
③CH3COCH2COOC2H5亚甲基上的H有一定的酸性,制备时部分形成乙酰乙酸乙酯的钠盐。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 。仪器Z的名称是 ,其作用是 ,冷凝水从 (填“a”或“b”)端流进。
(2)制备反应需要加热才能发生,最适合的加热方式为 (填序号)。
A.酒精灯直接加热
B.水浴加热
C.垫陶土网用酒精灯加热
D.油浴加热
(3)仪器Y盛放碱石灰的作用是 。
(4)提纯产品时需要进行蒸馏,如图所示的装置中温度计位置正确的是 (填序号)。
20.(14分)完成下列问题。
(1)准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物X的结构简式可能为 (任写一种)。
(2)已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用,能生成六元环状化合物,例如,在一定条件下,异戊二烯和丙烯酸(CH2=CHCOOH)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),写出任意一种产物的结构简式 。
(3)以芳香烃A(C7H8)为原料制备有机物G的合成路线如图所示:
①A→B的反应试剂和条件为 ;
②B的化学名称为 ;
③B→C的反应类型为 ;
④C→D的反应方程式为 ;
⑤F的官能团名称为 ;
⑥E→G同时还生成的另一产物为 。
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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.我国科学家在青蒿素的研究中做出巨大贡献。下列说法不正确的是
A.X射线衍射技术可用于青蒿素晶体结构的测定
B.通过元素分析和质谱法分析,可确定青蒿素的分子式
C.经红外光谱和核磁共振氢谱分析,可确定青蒿素分子的官能团
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,指的是用蒸馏法提取青蒿素
【答案】D
【解析】A.晶体中结构粒子的排列是有规律的,通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图,通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征,故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构,故A正确;
B.通过元素分析可确定青蒿素的元素种类,质谱法可确定青蒿素的相对分子质量,两者结合可确定分子式,故B正确;
C.红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键,核磁共振氢谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比,故C正确;
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,指的是用浸取和过滤提取青蒿素,故D错误;
答案选D。
2.下列化学用语表达正确的是
A.次氯酸钠的电子式: B.分子的空间填充模型为
C.分子中共价键电子云轮廓图: D.2-丁烯的键线式:
【答案】A
【解析】A.次氯酸钠是离子化合物由Na+和ClO-构成,次氯酸根中O原子和Cl原子之间共用一对电子对,故次氯酸钠的电子式为,A正确;
B.CCl4分子的空间构型为正四面体形,且Cl原子半径大于C原子半径,B错误;
C.Cl2分子中氯原子与氯原子形成p-p键,电子云轮廓图为,C错误;
D.2-丁烯的键线式为,D错误。
故选A。
3.某有机物的结构简式如图所示,中含有的手性碳原子个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】根据定义可以 得知为2个手性碳原子。
4.下列说法正确的是
A.利用红外光谱可以测定分子的相对分子质量
B.苹果酸 含有1个手性碳原子
C.AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为3
D.基态S原子核外电子的运动状态有9种
【答案】B
【解析】A.利用质谱法可以测定分子的相对分子质量,而红外光谱是测量分子中的化学键或者官能团的种类,A错误;
B.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故苹果酸 含有1个手性碳原子即同时与羟基和羧基相连的碳原子,B正确;
C.AsH3分子的中心原子上的孤电子对数为=1,C错误;
D.根据鲍利原则可知,原子核外没有运动状态相同的电子,故基态S原子核外电子的运动状态有16种,D错误;
故答案为:B。
5.下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是 ( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:④⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤
D.用盐酸滴定NaOH溶液:④⑥
【答案】C
【解析】重结晶法提纯苯甲酸的实验中不需要②球形冷凝管、③温度计,A不合理;蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4不需要④碱式滴定管,B不合理;浓硫酸催化乙醇制备乙烯的原理为CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,需要③温度计观察温度,用⑤蒸馏烧瓶组装气体发生装置,C合理;用盐酸滴定NaOH溶液选用酸式滴定管,而④是碱式滴定管,D不合理。
6.下列关于有机物的叙述错误的是
A.碳原子性质活泼,可以与其他元素原子形成共价键或离子键
B.有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中
C.碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,有副反应发生,用“→”表示
【答案】A
【解析】A.碳原子最外层4个电子,碳的非金属性较弱,碳原子不活泼,故A错误;
B.根据相似相溶可知,有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中,故B正确;
C.碳原子能形成四个共价键,碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键,进而形成碳链或碳环,故C正确;
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,不同条件下产物不同,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生,用“→”表示有机反应,故D正确;
故答案选A。
7.在一定条件下,有机物X可转化为Y,下列说法正确的是
A.X为非极性分子
B.电负性:F>N>O>S
C.Y的核磁共振氢谱有6组吸收峰
D.X、Y中的碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化类型
【答案】C
【解析】A.X分子中支链的C、S原子形成的结构不对称,为极性分子,故A错误;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,则氧元素的电负性大于氮元素,电负性:F>O>N>S,故B错误;
C.由结构简式可知,Y分子中含有6类氢原子,核磁共振氢谱有6组吸收峰,故C正确;
D.由结构简式可知,X、Y分子中饱和碳原子和苯环上的碳原子杂化方式分别为sp3、sp2杂化,不存在sp杂化,故D错误;
故选C。
8.对于有机物分子式和结构的确定,下列说法正确的是
A.有机物燃烧后只生成 和 的物质一定只含有碳、氢两种元素
B.有机物的实验式、分子式一定不同
C.某有机物的蒸气对 的相对密度是 37 ,则该有机物的相对分子质量为 74
D.现代科技飞速发展,可以用元素分析仪便捷的确定有机物的分子式和结构简式
【答案】C
【解析】A.燃烧生成水的物质可以是烃或者是烃的含氧衍生物,如乙醇含有碳、氢、氧三种元素,燃烧生成的产物只有水和二氧化碳,故A错误;
B.有些有机物的实验式与分子式相同,例如CH4,既是实验式也是分子式,故B错误;
C.某有机物在相同状况下对空气的相对密度为37,则有机物的相对分子质量为37×2=74,故C正确;
D.元素分析仪只能确定分子式,要确定结构简式还需要质谱仪、红外光谱仪,核磁共振氢谱仪等,故D错误。
答案选C。
9.一个苯环上连接一个-Cl和3个的有机物的结构共有
A.3种 B.5种 C.6种 D.10种
【答案】C
【解析】
将3个-CH3连在苯环上,得到三种结构:,然后逐个分析等效氢的种类,①中有一种等效氢,②中有2种等效氢,③中有3种等效氢,故共有6种;
10.利用付—克反应可制备芳香族化合物,如:。下列有关说法不正确的是
A.该反应为取代反应
B.属于烃
C.分子式为的物质有3种
D.能发生加成反应
【答案】C
【解析】A.付—克反应是苯环上的氢原子被烃基取代,属于取代反应,A正确;
B.只含有碳、氢元素,属于烃类化合物,B正确;
C.可形成、、、这4种物质,C错误;
D.“含有苯环,苯环可与等发生加成反应,D正确;
故选C。
11.我国中草药文化源远流长,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示。下列说法中正确的是
A.该有机物的分子式为
B.该分子结构中含有多种官能团,如羟基、酯基、苯环、羧基等
C.该有机物属于芳香烃
D.分子中碳原子均采取杂化
【答案】A
【解析】A.由该有机物的结构简式可知,其分子式为,故A正确;
B.苯环不是官能团,故B错误;
C.该分子含氧元素,不属于烃,故C错误;
D.该分子中两个甲基和连甲基的饱和碳原子采取杂化,故D错误;
故选A。
12.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
A. 的一氯带物有、、、、,能生成五种沸点不同的有机产物,A不符合题意;
B.一氯带物有、、、,能生成四种沸点不同的有机产物,B不符合题意;
C.一氯带物有、,能生成两种沸点不同的有机产物,C不符合题意;
D.的一氯带物有、、,能生成三种沸点不同的有机产物,D符合题意;
故选D。
13.一种抗癫痫药物的合成中间体的结构如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.属于烃类 B.分子式为
C.分子中含有三种官能团 D.分子中只含有1个手性碳原子
【答案】D
【解析】A.该有机物中含有O元素,不属于烃类,A错误;
B.该分子式为,B错误;
C.该有机物中含有羟基和酯基两种官能团,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,分子中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,D正确;
故选D。
14.使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定,相关结果如下:
由此推理得到有关X的结论不正确的是
A.属于醚类 B.结构简式为
C.相对分子质量为74 D.X的一氯代物有两种
【答案】B
【解析】A.由红外光谱图可知,X分子中含有醚键,属于醚类,故A正确;
B.由质谱图可知,X的质荷比为74,X的相对分子质量为74,含有醚键,有2种等效氢,结构简式为,故B错误;
C.由质谱图可知,X的质荷比为74,X的相对分子质量为74,故C正确;
D.由B可知X为,有2种环境的H原子,一氯代物有两种,故D正确;
故选B。
15.实验室分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的混合物,流程如下。
已知:苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃;“乙醚—环己烷—水共沸物”的沸点为62.1℃。下列说法错误的是
A.“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶
B.乙醚不可用丙酮代替
C.操作c需要用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠
【答案】C
【分析】由题给流程可知:向混合物中加入饱和碳酸钠溶液洗涤,将苯甲酸转化为苯甲酸钠,分液得到含有苯甲酸乙酯和环己烷的有机相和水相Ⅰ,水相Ⅰ中含有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠;向水相中加入乙醚,萃取水相中的苯甲酸乙酯和环己烷,分液得到有机相和萃取液;有机相混合得到有机相Ⅰ,有机相经蒸馏得到共沸物和有机相Ⅱ,向有机相中加入无水硫酸镁除去水分,干燥有机相,过滤、蒸馏得到苯甲酸乙酯,向萃取液中加入稀硫酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,过滤得到苯甲酸粗品,经重结晶得到苯甲酸,据此分析。
【解析】A.由分析可知,“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶,A正确;
B.丙酮易溶于水,乙醚不可用丙酮代替,B正确;
C.由分析可知,操作c为过滤,需要用到的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯,C错误;
D.由分析可知,“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠,D正确;
故选C。
16.有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A.能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B.i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C.推测i转变为ii的过程中,只发生了加成反应
D.该条件下还可能生成
【答案】C
【解析】A.i和ⅱ存在结构上的差异,它们在红外光谱中的吸收峰位置和强度会有所不同,通过对比i和ⅱ的红外光谱图,可根据吸收峰的位置和强度的差异对其进行区分,A正确;
B.受羰基的吸电子效应影响,羰基邻位甲基上的氢表现出一定酸性,C−H键极性较强,易断键,B正确;
C.i转变为ii的过程中发生成环并消去了一个氧原子,推测发生了加成反应和消去反应,C错误;
D.观察到i中上下反应位点相同,呈对称结构,推测该条件下还可能生成,即碳碳双键出现在下侧,D正确;
故选C。
第II卷 非选择题(共56分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)回答下列问题:
(1)观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩;
属于链状化合物的是 (填序号,下同),属于脂环化合物的是 ,属于芳香族化合物的是 。
(2)有机化合物的官能团的名称: 、 、 。
(3)一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,其结构简式如下所示,该物质分子式为: 。
【答案】(1)①②③④⑤⑦(2分) ⑧ (2分) ⑥⑨⑩(2分)
(2) 酮羰基(2分) 酯基(2分) 碳碳双键(2分)
(3)C15H22O3(2分)
【解析】(1)
题给有机物中,①、②、③、④、⑤;⑦属于链状化合物,故选①②③④⑤⑦;⑧属于脂环化合物的是⑧;⑥、⑨、⑩;属于芳香族化合物的是⑥⑨⑩。
(2)
有机化合物的官能团的名称:酮羰基、酯基、碳碳双键。
(3)由一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂的结构简式,可确定分子中含有15个C原子、3个O原子,不饱和度为5,则分子中所含H原子数为15×2+2-5×2=22,则该物质分子式为:C15H22O3。
18.(14分)按要求回答下列问题
(1)如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
①任写一种与(a)互为同系物的有机物的结构简式 。
②写出(b)反应生成聚合物的化学方程式 。
③上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号)。
④上述有机物能与溴水反应使其褪色有 (填代号)。
(2)①键线式的系统命名为 。
②有机化合物的系统命名法名称应为 。
(3)中含有的官能团为 。
【答案】(1) CH4或CH3CH3等(2分) (2分) b、f(2分) bcde(2分)
(2)2-甲基戊烷 (2分) 2,2,4-三甲基己烷(2分)
(3)羟基、酯基(2分)
【分析】a为CH(CH3)3,b为(CH3)2C=CH2,c为CH3CH=CHCH3,d为CH2=CHCH=CH2,e为,f为C4H8;
【解析】(1)①a为烷烃,同系物为CH4或CH3CH3等;
故答案为:CH4或CH3CH3等;
②b中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,;
故答案为:;
③c中含有1个碳碳双键,4个碳原子的链状烯烃,b为含有1个碳碳双键,4个碳原子含支链的链状烯烃,则b、c为同分异构体,f含有1个不饱和度的环状烷烃,4个碳原子,则f、c同分异构体;
故答案为:b、f;
④b、c、d、e含有不饱和键,与溴水发生加成反应,使溴水褪色;
故答案为:bcde;
(2)①根据键线式其分子式为(CH3)2CHCH2CH2CH3,2-甲基戊烷;
故答案为:2-甲基戊烷;
②有机化合物的系统命名法名称为2,2,4-三甲基己烷;
故答案为:2,2,4-三甲基己烷;
(3)根据结构式可知,含有的官能团为羟基、酯基;
故答案为:羟基、酯基。
19.(14分)实验室制备乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)的反应原理如下:
2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+CH3CH2OH,
制备装置(烧瓶中物质充分反应后再滴加乙酸溶液)如图所示。
已知:①几种物质的部分性质如表所示。
物质
沸点/℃
相对分子质量
水中
溶解性
乙酸乙酯
77.2
88
微溶
乙酰乙
酸乙酯
181(温度超过
95 ℃,易分解)
130
微溶
乙酸
118
60
易溶
②10 mL乙酸乙酯粗品中含乙酸乙酯8.8 g和少量乙醇。
③CH3COCH2COOC2H5亚甲基上的H有一定的酸性,制备时部分形成乙酰乙酸乙酯的钠盐。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 。仪器Z的名称是 ,其作用是 ,冷凝水从 (填“a”或“b”)端流进。
(2)制备反应需要加热才能发生,最适合的加热方式为 (填序号)。
A.酒精灯直接加热
B.水浴加热
C.垫陶土网用酒精灯加热
D.油浴加热
(3)仪器Y盛放碱石灰的作用是 。
(4)提纯产品时需要进行蒸馏,如图所示的装置中温度计位置正确的是 (填序号)。
【答案】(1)(恒压)滴液漏斗(2分) 球形冷凝管(2分) 冷凝回流提高原料利用率(2分) a(2分)
(2)B(2分)
(3)防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应(2分)
(4)C(2分)
【解析】(1)由图可知,仪器X的名称是(恒压)滴液漏斗;仪器Z的名称是球形冷凝管;制备反应中使用的反应物容易挥发,则冷凝管的作用是冷凝回流提高原料利用率;为了达到较好的冷凝效果,冷凝水从a端流进;(2)根据题中信息可知,乙酰乙酸乙酯温度超过95 ℃,易分解,则可以选择水浴加热,故选B;(3)该反应使用了单质钠和乙醇钠,这两者都可以和水反应,则碱石灰的作用是防止水蒸气进入三颈烧瓶中与钠、乙醇钠反应;(4)蒸馏时温度计应该放在蒸馏烧瓶的支管口处,故选C。
20.(14分)完成下列问题。
(1)准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,核磁共振氢谱只有3组峰,则该有机物X的结构简式可能为 (任写一种)。
(2)已知共轭二烯与含有双键的化合物相互作用,能生成六元环状化合物,例如,在一定条件下,异戊二烯和丙烯酸(CH2=CHCOOH)能发生类似上述的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),写出任意一种产物的结构简式 。
(3)以芳香烃A(C7H8)为原料制备有机物G的合成路线如图所示:
①A→B的反应试剂和条件为 ;
②B的化学名称为 ;
③B→C的反应类型为 ;
④C→D的反应方程式为 ;
⑤F的官能团名称为 ;
⑥E→G同时还生成的另一产物为 。
【答案】(1)CH3COOCH2CH3 或 CH3CH2COOCH3 或 CH3COCH2OCH3(2分)
(2)或(2分)
(3) 浓硝酸,浓硫酸、加热 (2分) 对硝基甲苯(或4-硝基甲苯)(2分) 氧化反应(2分) +CH3CH2OH+H2O (2分) (酮)羰基 (1分) H2O(1分)
【分析】③A为甲苯,甲苯与浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生取代反应生成B,B中甲基被氧化为羧基,C与乙醇发生酯化反应生成D,D发生还原反应生成E,E经过取代生成F,据此分析解题。
【解析】(1)4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g,浓硫酸吸收水、碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳氢元素的质量分别为8.8g、3.6g,则含有氧4.4g-2.4g-0.4g=1.6g,碳氢氧物质的量之比为,故分子式为(C2H4O)n;根据质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;根据红外光谱图可知,分子中含有不对称-CH3、C=O、C-O-C,则结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3或CH3COCH2OCH3;
(2)
异戊二烯和丙烯酸(CH2=CHCOOH)反应后的产物中含有六元环,且环上含有碳碳双键与羧基,故产物的结构简式为或;
(3)①据分析可知,A→B的反应试剂为浓硝酸,和条件为浓硫酸、加热;
②B的化学名称为对硝基甲苯(或4-硝基甲苯);
③据分析可知,B→C的反应类型为氧化反应;
④C与乙醇发生酯化反应生成D,方程式为:
+CH3CH2OH+H2O;
⑤F的官能团名称为(酮)羰基();
⑥E→G发生取代反应,同时还生成的另一产物为H2O,H原子来自E,O原子来自F。
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