内容正文:
第三章 烃的衍生物
测 试 卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共20个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法不正确的是
A.燃料的脱硫脱氮、的回收利用和的催化转化都是减少酸雨产生的有效措施
B.羊毛、蚕丝、塑料、油脂、合成橡胶都属于有机高分子材料
C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇和蛋白质的变性都是化学变化
D.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可以用溶液解毒
【答案】B
【详解】A.燃料脱氮脱硫、SO2的回收利用和NOx的催化转化都有利于减少SO2和氮氧化物的排放,都是减少酸雨产生的有效措施,A正确;
B.油脂不属于有机高分子材料,B错误;
C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇和蛋白质的变性都有新物质生成,都属于化学变化,C正确;
D.水杨酸含有羧基呈酸性,可与碳酸氢钠反应从而消耗水杨酸解毒,D正确;
故答案选B。
2.下列有机物命名正确的是
A. :二溴乙烯
B.:1,2,5-三甲苯
C. :苯磺酸
D. :2-甲基-4 -乙基戊烷
【答案】C
【详解】
A.的名称为:1,2-二溴乙烯,故A错误;
B.苯环上连有3个甲基且2个相邻,则其名称是1,2,4-三甲苯,故B错误;
C.-SO3H连接在苯环上后的名称为:苯磺酸,故C正确;
D.选择最长碳链为主链,因此主链有6个碳,在2、4号碳原子上各有一个甲基,因此名称为:2,4-二甲基己烷,故D错误;
故答案选C。
3.在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙烯→乙炔:
【答案】B
【详解】A.乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,然后1,2-二溴乙烷发生水解反应生成乙二醇,A正确;
B.溴乙烷水解生成乙醇,不能生成乙烯,溴乙烷发生消去反应生成乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,B错误;
C.1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯,1-丁烯与溴水发生加成反应生成,然后发生消去反应生成1-丁炔,C正确;
D.乙烯与双氧水发生加成反应生成HOCH2CH2OH,然后HOCH2CH2OH发生消去反应生成乙炔,D正确;
答案选B。
4.H是生产某些液晶材料和药物的原料,现以烃A为基础原料合成H的路线如下。下列说法正确的是
A.有机物D、G一定为卤代烃
B.H的核磁共振氢谱有二个峰
C.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
D.反应⑤可能生成与F互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为
【答案】C
【分析】A发生加成反应生成,B发生消去反应生成C,C发生加成反应生成D为,D发生消去反应生成E为,E与溴水发生加成生成F,F发生加成生成G为,G在NaOH水溶液作用下生成H,或F发生水解生成G为再发生加成反应生成H,以此分析;
【详解】A.根据分析,有机物D为卤代烃,G可以为卤代烃或醇类,A错误;
B.H为对称结构,有3种不同环境的H,有三个峰,B错误;
C.根据分析可知,合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,C正确;
D.反应⑤可能生成与F互为同分异构体的副产物,D错误;
故答案为:C。
5.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两位同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠的乙醇溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验方案评价正确的是
A.只有甲同学的方案可行
B.只有乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都可行
D.甲、乙两位同学的方案都有不足
【答案】D
【详解】欲证明某一卤代烃为溴代烃,实验方案如下:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,卤代烃水解,生成醇和卤化钠,冷却后加入硝酸酸化,中和过量的氢氧化钠,再加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,说明溶液中存在Br-,则该卤代烃为溴代烃,甲、乙的方案都是错误的,都没有加入硝酸酸化,中和过量的氢氧化钠,这样会生成白色沉淀AgOH,AgOH不稳定,又易分解生成褐色的Ag2O,对后续实验的观察产生干扰,故D符合题意;故选:D。
6.科研人员使用催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇,该反应为吸热反应,反应机理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A.苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应
B.肉桂醛的能量大于肉桂醇的能量
C.还原过程中发生了极性键和非极性键的断裂
D.该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
【答案】B
【详解】A.苯丙醛中含有1个苯环和1个醛基, 肉桂醇中含有1个苯环和1个碳碳双键,苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应,A正确;
B.由题干可知,肉桂醛还原生成肉桂醇的反应为吸热反应,所以反应物肉桂醛与氢气的能量总和小于生成物肉桂醇的能量,即肉桂醛的能量小于肉桂醇的能量,B错误;
C.还原过程中除了发生肉桂醛中醛基的C=O极性键的断裂,同时还有氢气中H-H非极性键的断裂,C正确;
D.肉桂醛分子中除了醛基能与氢气加成外,碳碳双键也能与氢气加成,但使用该催化剂时,只有醛基与氢气加成,实现了选择性还原肉桂醛中的醛基,D正确;
故选B。
7.下列实验操作能达到其对应目的的是
实验目的
操作
A.
检验醛基具有还原性
在试管中加入2mL 10%的NaOH溶液,加入5滴5%的溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热。观察现象
B.
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入浓溴水,充分反应后,生成三溴苯酚白色沉淀过滤
C.
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
D.
欲证明中含有碳碳双键
取该物质适量于试管中,滴入酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.检验醛基具有还原性所用的新制氢氧化铜悬浊液在制备时必须使NaOH溶液过量,水浴加热时新制的氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀,实验正确,故A正确;
B.苯为有机溶剂,溴和三溴苯酚都能溶于苯,使用浓溴水无法除去杂质,且引进了新的杂质溴和三溴苯酚,可向混合液中加入氢氧化钠溶液、充分反应后分液,故B错误;
C.乙醇和水均能与钠反应生成氢气,故无法用钠检验乙醇中是否含有水,故C错误;
D.中含有官能团碳碳双键和醇羟基,两种官能团都能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,无法用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键,故D错误;
答案选A。
8.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.加成反应将不饱和键变为单键,醛基加氢变为羟基,属于加成反应,故A不符合题意;
B.反应物中有3个不饱和度,生成物中有2个不饱和度,属于加成反应,故B不符合题意;
C.反应物中有4个不饱和度,生成物中有5个不饱和度,不属于加成反应,应该为氧化反应,故C符合题意;
D.反应物中的醛基经过加成反应生成羟基,属于加成反应,故D不符合题意;
答案选C。
9.有机物的合成路线如下,下列说法不正确的是
A.的酸性比乙酸强 B.、都有相同的产物生成
C.最多可以消耗 D.具有对映异构体
【答案】C
【详解】A.羰基为吸电子基团,使得中羧基上的H更易电离,故酸性比乙酸强,A正确;
B.、都是取代反应,都生成了氯化氢,所以都有相同的产物生成,B正确;
C.Z中含有酚酯基, 水解会消耗,C错误;
D.中含手性碳原子,具有对映异构体,D正确;
故选C。
10.阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种具有解热镇痛作用的合成药物,以水杨酸为原料生产阿司匹林的主要反应是:
下列说法不正确的是
A.水杨酸中含有2种官能团 B.乙酰水杨酸的分子式为
C.该反应的反应类型是酯化反应 D.乙醇与乙酸酐反应生成乙酸乙酯和乙酸
【答案】C
【分析】根据题目信息,分析水杨酸与乙酸酐反应属于取代反应,但不是酯化反应,是水杨酸的羟基上的键断开,同时乙酸酐的酯基上的键断开,发生取代反应。
【详解】A.水杨酸中含有羧基和酚羟基两种官能团,A正确;
B.根据产物乙酰水杨酸的结构式可以分析出其分子式为,B正确;
C.该反应的变化规律是:水杨酸的羟基上的键断开,同时乙酸酐的酯基上的键断开,发生取代反应,并没有形成新的酯基,C错误;
D.根据合成乙酰水杨酸原理分析,乙醇与乙酸酐反应生成乙酸乙酯和乙酸,方程式为:,D正确;
故选C。
11.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
酰胺在酸或碱存在并加热时可水解
氨基酸有两性,能发生反应生成肽键
B
酸性:乙酸>丙酸
推电子效应:
C
沸点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛
对羟基苯甲酸的空间对称性好,沸点低
D
取少量卤代烃涂改液,向其中加入足量硝酸银溶液,溶液出现白色沉淀
涂改液所含卤代烃中存在氯元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.两个陈述均正确,但没有因果关系,A不符合题意;
B.烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,所以,乙酸的酸性大于丙酸的酸性,B符合题意;
C.分子间氢键使物质熔沸点升高,分子内氢键使物质熔沸点降低,对羟基苯甲醛中存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛中存在分子内氢键,所以沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,C不符合题意;
D.验证涂改液所含卤代烃中是否含有氯元素时,应加入氢氧化钠溶液共热,充分反应后,应该先加硝酸酸化,再加硝酸银溶液,看是否有白色沉淀产生,直接加硝酸银溶液没有明显现象,D不符合题意;
故选B。
12.下列有关有机物的描述不正确的是
A.用FeCl3溶液可以鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体
B.有机物的核磁共振氢谱图中有4种吸收峰
C.有机反应涉及取代反应和消去反应两种类型
D.1 mol 一定条件下最多可以与4 mol Br2反应
【答案】B
【详解】A.苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体中分别滴加FeCl3溶液,出现分层,下层为黄色的为苯,出现紫色的为苯酚,出现分层,上层为黄色的为四氯化碳,不分层,出现红色溶液的为KSCN,不分层,没有明显现象的为乙醇,出现白色沉淀的为硝酸银,所以氯化铁可以鉴别,A正确;
B.,没有对称轴,该分子中有6种氢原子,所以其核磁共振氢谱图中有6种吸收峰,B错误;
C.这个反应中存在羟基的消去反应生成碳碳双键,和羟基被溴原子取代,涉及取代反应和消去反应两种类型,C正确;
D.该有机物中,碳碳双键、酚羟基的邻位和Br2反应,一定条件下1mol最多可以与4mol Br2反应,D正确;
故选B。
13.三硝酸甘油酯()是一种治疗心绞痛的常用药物,一种合成路线如下:
已知:a.
b. +3HNO3+3H2O
下列说法正确的是
A.反应④的实验条件是:在NaOH的乙醇溶液中加热
B.步骤②是加成反应,步骤③是取代反应
C.B物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷
D.反应④的产物的水溶性较差
【答案】C
【分析】丙烯和氯气取代反应生成A为CH2Cl-CH=CH2,A和氯气发生加成反应生成B为CH2Cl-CHCl-CClH2,B发生水解反应生成丙三醇,再硝化反应生成三硝酸甘油酯。
【详解】A.反应④为卤代烃的水解反应,反应条件为氢氧化钠水溶液加热,A错误;
B.步骤②、③的反应类型是:取代反应、加成反应,B错误;
C.CH2Cl-CHCl-CClH2物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷,C正确;
D.产物中含有的羟基易与水形成氢键,易溶于水,D错误;
故选C。
14.某组成为1的纯净有机物A与NaOH水溶液共热,产物酸化后可得到分子组成为的有机物B,在适当条件下,B可相互发生反应生成C,则C的结构不可能是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】组成为的纯净有机物A,在NaOH水溶液共热,产物酸化后可得到分子组成为的有机物B,在适当条件下,每两分子的B可相互发生酯化反应,生成1分子C,说明B中含有一个羧基和一个羟基,故B的结构可能为:、,
【详解】A.2分子发生酯化反应,脱去1分子水生成,A可能;
B.聚合可以生成,B不可能;
C.2分子发生酯化反应,产物可能为脱去2分子水生成,C可能;
D.2分子发生酯化反应,产物可能为:脱去1分子水生成,脱去2分子水生成,,D可能;
故选B。
15.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。现有一条由双酚A和碳酸二苯酯缩聚得到的聚碳酸酯链
下列说法正确的是
A.反应式中化合物X为
B.该聚碳酸酯链在足量稀硫酸中充分水解,仍得到双酚A和碳酸二苯酯
C.该聚碳酸酯链在足量溶液中充分反应,消耗
D.不能用溶液检验该反应是否进行完全
【答案】D
【详解】
A.双酚A中的羟基脱去H,碳酸二甲酯脱去分子中的结合形成苯酚,故X为苯酚,故A错误;
B.该聚碳酸酯链在足量稀硫酸中充分水解,会得到双酚A和碳酸和1mol苯酚,故B错误;
C.该聚碳酸酯链在足量溶液中充分反应,由C选项可知,双酚会消耗,碳酸消耗,1mol苯酚消耗1molNaOH,则总共消耗,故C错误;
D.双酚A中含有酚羟基,X中也含有酚羟基,则不能用溶液检验该反应是否进行完全,故D正确;
故选D。
16.某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应。
提出猜想:
已知:ⅰ.
ⅱ.
实验步骤
实验装置及内容
实验现象
步骤1
如上图装置
反应结束后,A中生成红色固体,C无明显变化
步骤2
将A中混合物过滤,洗涤所得固体,取少量固体于试管中,加入稀硫酸,振荡
无明显现象
步骤3
取步骤2中的滤液于试管中,加入足量稀盐酸
无明显现象
下列说法不正确的是
A.配制银氨溶液时,应向稀溶液中加入稀氨水,至产生的沉淀恰好溶解
B.步骤3目的是检验反应后溶液中是否存在
C.装置B的主要作用是除去挥发的甲酸,防止干扰CO的检验
D.该实验中,过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生的反应为:
【答案】C
【分析】A中硫酸铜和过量氢氧化钠反应得到新制氢氧化铜悬浊液,新制氢氧化铜悬浊液与甲醛反应,装置B的主要作用是除去挥发的甲醛,C装置检验是否有CO生成。步骤2检验固体产物,步骤3检验是否有碳酸根离子生成。
【详解】A.向稀溶液中加入稀氨水,至产生的沉淀恰好溶解,得到银氨溶液,A正确;
B.与盐酸反应放出二氧化碳,步骤3目的是检验反应后溶液中是否存在,B正确;
C.甲醛易挥发,甲醛能与银氨溶液反应,装置B的主要作用是除去挥发的甲醛,防止干扰CO的检验,C错误;
D.C无明显变化,说明没有CO生成;步骤2没现象,说明反应生成铜;步骤3没现象,说明没有生成碳酸钠;该实验中,过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生的反应为,D正确;
故选C。
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(12分)有机化合物A可由葡萄糖发酵制得,在医药和食品领域中有广泛应用。
(1)确定A的分子式
取9.0克样品A完全燃烧,仅得到和水的质量分别为13.2g和5.4g。经元素分析即可得到化合物A的实验式。再通过 法(填仪器分析方法)可测得A的相对分子质量为90。则A的分子式为 。
(2)确定A的分子结构
使用现代分析仪器测定A的分子结构红外光谱和核磁共振氢谱,测定结果如图:
已知:,则A分子的结构简式为 。
(3)研究A的结构和性质的关系。如图所示:
①有机化合物B不能发生的反应有 (填序号)。
a.还原反应 b.氧化反应 c.消去反应
d.加成反应 e.酯化反应 f.缩聚反应
②A通过反应Ⅱ可以得到六元环状物C,则C的结构简式为 。
③已知A的酸性强于丙酸,从电负性(或电子效应)角度解释可能的原因 。
④A通过反应Ⅲ得到的高聚物D可用作手术缝合线,能直接在人体内降解吸收。A发生缩聚反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 质谱 C3H6O3 2分
(2) 2分
(3) cf 电负性:O>C(>H),羟基为吸电子基团,使中羧基上-OH极性增强,更易电离出氢离子
8分
【详解】(1)取9克样品A完全燃烧,仅得到CO2和水的质量分别为13.2g和5.4g,氢原子的物质的量是,碳原子的物质的量是,所以碳和氢的质量之和是0.6mol×1g/mol+0.3mol×12g/mol=4.2g<9.0g,则氧原子的质量是9.0g-4.2g=4.8g,O物质的量是4.8g÷16g/mol=0.3mol,即C、H、O的原子个数之比为1:2:1,因此化合物A的实验式为CH2O,通过质谱法测得A的相对分子质量为90,90÷30=3,则A的分子式为C3H6O3;
(2)
A的分子式为C3H6O3,红外光谱可知分子中含有C=O和羟基,结合核磁共振氢谱可知含有4类氢原子,个数分别是1、1、1、3,A的结构简式为;
(3)
A为,与O2和Cu加热发生反应I生成B,B为,与浓硫酸加热发生反应II,2分子A发生酯化反应,生成2分子H2O,得到六元环状化合物C为;与浓硫酸加热发生反应III得到高聚物D,D为;
①B为,可以燃烧发生氧化反应,可以与氢气加成反应或还原反应,有羧基可以发生酯化反应,不能发生缩聚反应和消去反应,故选cf;
②由以上分析得出六元环状化合物C的结构简式为;
③A为,酸性强于丙酸,原因是电负性O>C(>H),羟基为吸电子基团,使中羧基中-OH极性增强,更易电离出氢离子,酸性强于丙酸;
④A为,结构中既有羟基又有羧基,可以自身发生缩聚反应形成高分子化合物,反应的化学方程式为:。
18.(14分)新泽茉莉醛是一种名贵的香料,其合成路线如图:
已知:①;
②。
(1)甲的相对分子质量为30,甲的名称为 。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)D中含氧官能团的名称为 ;E的结构简式为 。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;
②碱性条件下水解,酸化后得到2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化。
(5)结合已知①,设计以乙醇和苯甲醛()为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)甲醛 2分
(2)+Br2+HBr 2分
(3) 羟基、醛基 4分
(4) 2分
(5) 4分
【分析】
反应①是苯与溴发生取代反应生成A为,结合B的分子式可知,A发生水解反应生成B为,结合C的分子式、D的结构简式可知C为,对比D与新泽茉莉醛的结构简式,结合E→F的反应条件及信息①、②,可知D→E发生信息②中的反应,E→F发生信息①中的反应,可推知甲为HCHO、E为、F为,F与氢气发生加成反应生成新泽茉莉醛;(6)结合已知①,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应得到,再进一步氧化生成,最后与乙醇发生酯化反应得到目标物,据此分析解题。
【详解】(1)甲的相对分子质量为30,对比D与新泽茉莉醛的结构简式,结合E→F的反应条件及信息①、②,可知D→E发生信息②中的反应形成环状,故甲的结构简式为HCHO,其名称为甲醛;
(2)
反应①是苯与溴发生取代反应生成,反应方程式为+Br2+HBr;
(3)
D中含氧官能团为-OH、-CHO,其名称分别为羟基、醛基;由以上分析可知E为;
(4)
由分析可知,E的结构简式为:,其分子式为:C8H6O3,不饱和度为6,则其满足条件:①分子中含有4种不同化学环境的氢原子分子为高度对称结构;②碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化,即分子含有甲酸酯基和醛基,故该同分异构体的结构简式为:;
(5)
结合已知①,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应得到,再进一步氧化生成,最后与乙醇发生酯化反应得到目标物,合成路线流程图为:。
19.(14分)乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性,广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组欲探究乳酸()的性质,并制备乳酸正丙酯。
【实验1】探究乳酸的性质
序号
待验证官能团
检测试剂
实验现象
实验结论
①
___________
产生无色气泡
含有
②
酸性溶液
___________
含有
(1)乳酸分子的官能团可通过 波谱分析法确证。
(2)实验①中,检测试剂为 。实验②中,实验现象为 。
【实验2】该小组为实现乳酸正丙酯的绿色制备及反应过程可视化,利用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。
Ⅰ.将乳酸、正丙醇(物质的量之比为)和固体投入三颈烧瓶中,滴加滴甲基紫溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶;
Ⅱ.加热至,反应回流,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
Ⅲ.酯化结束后,降温至以下;
Ⅳ.常压蒸馏至左右,收集到的馏分经处理后循环使用;
Ⅴ.减压蒸馏至左右,收集馏分,获得乳酸正丙酯。
已知相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点
227.6
97.2
168
回答下列问题:
(3)仪器A的名称为 ;步骤Ⅱ中,乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为 。
(4)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,其作用除指示反应进程外,还有 。
(5)步骤Ⅳ中,收集到的可循环使用的物质主要是 (填结构简式)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。
【答案】(1)红外 2分
(2) Na2CO3溶液(或NaHCO3溶液) 溶液紫色褪去 2分
(3) 球形冷凝管 +CH3CH2CH2OH+H2O 4分
(4)吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乳酸正丙酯的产率 2分
(5)CH3CH2CH2OH 2分
(6)134 2分
【分析】乳酸分子中含有-COOH、-OH,可根据其具有酸性,酸性比碳酸的酸性强,能够与Na2CO3溶液(或NaHCO3溶液)反应产生CO2气体检验其含有-COOH;根据其能够使酸性KMnO4溶液褪色说明其中含有-OH;根据红外波谱可以确定其官能团种类。乳酸与正丙醇在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生乳酸正丙酯和水,该反应是可逆反应,反应后溶液中含有未反应的乳酸、正丙醇、乳酸正丙酯、硫酸,在常压下蒸馏收集得到的馏分是正丙醇;通过减压蒸馏收集120℃的馏分得到乳酸正丙酯。
【详解】(1)乳酸分子的官能团可通过红外波谱分析法确定;
(2)根据分析,实验①中,检测试剂为Na2CO3溶液(或NaHCO3溶液)。实验②中,乳酸分子中含有羟基,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此实验现象为:溶液紫色褪去;
(3)
仪器A的名称为:球形冷凝管;步骤Ⅱ中,乳酸与正丙醇发生酯化反应生成乳酸正丙酯和水,其化学方程式为:+CH3CH2CH2OH+H2O;
(4)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,其作用除指示反应进程外还能吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乳酸正丙酯的产率;
(5)根据表格数据可知正丙醇的沸点是97.2℃,所以在步骤Ⅳ中,在常压蒸馏至110℃左右收集到的可循环使用的物质主要是正丙醇:CH3CH2CH2OH;
(6)
若改用,得到的产物为: ,相对分子质量为:134,故质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为:134。
20.(22分)有机物1是治疗自身免疫性疾病药物的主要成分,工业上合成路线如图所示。
已知:R-CHO+R'-CH2-CHO
回答下列问题:
(1)B的化学名称是 ;E中含氧官能团的名称为 ,测定C中官能团的议器分析方法是 。
(2)H的结构简式为 。
(3)写出F→G的步骤①反应的化学方程式 。
(4)H的同分异构体有多种,符合下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为3:2:2:1的结构简式为 (写出其中一种)。
①1mol该物质与足量溶液反应可生成2mol
②除苯环外,无共他环状结构
(5)根据上述流程,设计以 、为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
【答案】(1) 乙醇 羟基、醛基 红外光谱法 6分
(2) 2分
(3) + + 2分
(4) 10 、 6分
(5) 6分
【分析】
A为 CH2=CH2,A 与水反应生成 B(乙醇); C(CH3CHO)和D发生类似题给信息的反应;F 发生银镜反应,酸化后生成 G;由H的分子式和前后转化关系,可知H为,据分析答题。
【详解】(1)
A CH2=CH2与水反应生成 B(乙醇),E 含氧官能团的名称为羟基、醛基,测定C中官能团的仪器分析方法是红外光谱法;
(2)
G 发生取代反应生成H ;
(3)
F 发生银镜反应,酸化后生成 G:+ + ;
(4)
根据题干信息H的同分异构体含有苯环,1 mol 该物质与足量 溶液反应可生成2 mol ,说明分子中含有2个羧基,若苯环上有 1个侧链,则为-CH(COOH)2;若苯环上有 2个侧链,则为-COOH、-CH2COOH,有邻、间、对3种位置关系;若苯环上有 3个侧链,则为-COOH、-COOH、-CH3,2 个羧基有邻、间、对3种位置关系,对应的甲基分别有 2 种、3种、1种位置符合条件的同分异构体共有 1+3 +2+3+1 =10(种),其中核磁共振氢谱的峰面积比为 3:2:2:1的结构简式为 、 ;
(5)
根据流程,将乙醇氧化生成乙醛,乙醛与 反应生成 ,再加热生成 最后用银氨溶液氧化、再酸化生成 ,合成路线为:。
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第三章 烃的衍生物
测 试 卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共20个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法不正确的是
A.燃料的脱硫脱氮、的回收利用和的催化转化都是减少酸雨产生的有效措施
B.羊毛、蚕丝、塑料、油脂、合成橡胶都属于有机高分子材料
C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇和蛋白质的变性都是化学变化
D.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可以用溶液解毒
2.下列有机物命名正确的是
A. :二溴乙烯
B.:1,2,5-三甲苯
C. :苯磺酸
D. :2-甲基-4 -乙基戊烷
3.在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是
A.乙烯→乙二醇:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙烯→乙炔:
4.H是生产某些液晶材料和药物的原料,现以烃A为基础原料合成H的路线如下。下列说法正确的是
A.有机物D、G一定为卤代烃
B.H的核磁共振氢谱有二个峰
C.合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
D.反应⑤可能生成与F互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为
5.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两位同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠水溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入氢氧化钠的乙醇溶液,加热,冷却后加入硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验方案评价正确的是
A.只有甲同学的方案可行
B.只有乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都可行
D.甲、乙两位同学的方案都有不足
6.科研人员使用催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇,该反应为吸热反应,反应机理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A.苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应
B.肉桂醛的能量大于肉桂醇的能量
C.还原过程中发生了极性键和非极性键的断裂
D.该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
7.下列实验操作能达到其对应目的的是
实验目的
操作
A.
检验醛基具有还原性
在试管中加入2mL 10%的NaOH溶液,加入5滴5%的溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热。观察现象
B.
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入浓溴水,充分反应后,生成三溴苯酚白色沉淀过滤
C.
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
D.
欲证明中含有碳碳双键
取该物质适量于试管中,滴入酸性溶液
8.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
9.有机物的合成路线如下,下列说法不正确的是
A.的酸性比乙酸强 B.、都有相同的产物生成
C.最多可以消耗 D.具有对映异构体
10.阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种具有解热镇痛作用的合成药物,以水杨酸为原料生产阿司匹林的主要反应是:
下列说法不正确的是
A.水杨酸中含有2种官能团 B.乙酰水杨酸的分子式为
C.该反应的反应类型是酯化反应 D.乙醇与乙酸酐反应生成乙酸乙酯和乙酸
11.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
酰胺在酸或碱存在并加热时可水解
氨基酸有两性,能发生反应生成肽键
B
酸性:乙酸>丙酸
推电子效应:
C
沸点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛
对羟基苯甲酸的空间对称性好,沸点低
D
取少量卤代烃涂改液,向其中加入足量硝酸银溶液,溶液出现白色沉淀
涂改液所含卤代烃中存在氯元素
12.下列有关有机物的描述不正确的是
A.用FeCl3溶液可以鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体
B.有机物的核磁共振氢谱图中有4种吸收峰
C.有机反应涉及取代反应和消去反应两种类型
D.1 mol 一定条件下最多可以与4 mol Br2反应
13.三硝酸甘油酯()是一种治疗心绞痛的常用药物,一种合成路线如下:
已知:a.
b. +3HNO3+3H2O
下列说法正确的是
A.反应④的实验条件是:在NaOH的乙醇溶液中加热
B.步骤②是加成反应,步骤③是取代反应
C.B物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷
D.反应④的产物的水溶性较差
14.某组成为1的纯净有机物A与NaOH水溶液共热,产物酸化后可得到分子组成为的有机物B,在适当条件下,B可相互发生反应生成C,则C的结构不可能是
A. B.
C. D.
15.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。现有一条由双酚A和碳酸二苯酯缩聚得到的聚碳酸酯链
下列说法正确的是
A.反应式中化合物X为
B.该聚碳酸酯链在足量稀硫酸中充分水解,仍得到双酚A和碳酸二苯酯
C.该聚碳酸酯链在足量溶液中充分反应,消耗
D.不能用溶液检验该反应是否进行完全
16.某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应。
提出猜想:
已知:ⅰ.
ⅱ.
实验步骤
实验装置及内容
实验现象
步骤1
如上图装置
反应结束后,A中生成红色固体,C无明显变化
步骤2
将A中混合物过滤,洗涤所得固体,取少量固体于试管中,加入稀硫酸,振荡
无明显现象
步骤3
取步骤2中的滤液于试管中,加入足量稀盐酸
无明显现象
下列说法不正确的是
A.配制银氨溶液时,应向稀溶液中加入稀氨水,至产生的沉淀恰好溶解
B.步骤3目的是检验反应后溶液中是否存在
C.装置B的主要作用是除去挥发的甲酸,防止干扰CO的检验
D.该实验中,过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生的反应为:
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)
17.(12分)有机化合物A可由葡萄糖发酵制得,在医药和食品领域中有广泛应用。
(1)确定A的分子式
取9.0克样品A完全燃烧,仅得到和水的质量分别为13.2g和5.4g。经元素分析即可得到化合物A的实验式。再通过 法(填仪器分析方法)可测得A的相对分子质量为90。则A的分子式为 。
(2)确定A的分子结构
使用现代分析仪器测定A的分子结构红外光谱和核磁共振氢谱,测定结果如图:
已知:,则A分子的结构简式为 。
(3)研究A的结构和性质的关系。如图所示:
①有机化合物B不能发生的反应有 (填序号)。
a.还原反应 b.氧化反应 c.消去反应d.加成反应 e.酯化反应 f.缩聚反应
②A通过反应Ⅱ可以得到六元环状物C,则C的结构简式为 。
③已知A的酸性强于丙酸,从电负性(或电子效应)角度解释可能的原因 。
④A通过反应Ⅲ得到的高聚物D可用作手术缝合线,能直接在人体内降解吸收。A发生缩聚反应的化学方程式是 。
18.(14分)新泽茉莉醛是一种名贵的香料,其合成路线如图:
已知:①;
②。
(1)甲的相对分子质量为30,甲的名称为 。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)D中含氧官能团的名称为 ;E的结构简式为 。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;
②碱性条件下水解,酸化后得到2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化。
(5)结合已知①,设计以乙醇和苯甲醛()为原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。
19.(14分)乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性,广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组欲探究乳酸()的性质,并制备乳酸正丙酯。
【实验1】探究乳酸的性质
序号
待验证官能团
检测试剂
实验现象
实验结论
①
___________
产生无色气泡
含有
②
酸性溶液
___________
含有
(1)乳酸分子的官能团可通过 波谱分析法确证。
(2)实验①中,检测试剂为 。实验②中,实验现象为 。
【实验2】该小组为实现乳酸正丙酯的绿色制备及反应过程可视化,利用如图装置(部分夹持装置略)进行实验。
Ⅰ.将乳酸、正丙醇(物质的量之比为)和固体投入三颈烧瓶中,滴加滴甲基紫溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶;
Ⅱ.加热至,反应回流,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
Ⅲ.酯化结束后,降温至以下;
Ⅳ.常压蒸馏至左右,收集到的馏分经处理后循环使用;
Ⅴ.减压蒸馏至左右,收集馏分,获得乳酸正丙酯。
已知相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点
227.6
97.2
168
回答下列问题:
(3)仪器A的名称为 ;步骤Ⅱ中,乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为 。
(4)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,其作用除指示反应进程外,还有 。
(5)步骤Ⅳ中,收集到的可循环使用的物质主要是 (填结构简式)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。
20.(22分)有机物1是治疗自身免疫性疾病药物的主要成分,工业上合成路线如图所示。
已知:R-CHO+R'-CH2-CHO
回答下列问题:
(1)B的化学名称是 ;E中含氧官能团的名称为 ,测定C中官能团的议器分析方法是 。
(2)H的结构简式为 。
(3)写出F→G的步骤①反应的化学方程式 。
(4)H的同分异构体有多种,符合下列条件的有 种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为3:2:2:1的结构简式为 (写出其中一种)。
①1mol该物质与足量溶液反应可生成2mol
②除苯环外,无共他环状结构
(5)根据上述流程,设计以 、为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。
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