内容正文:
第1章 章末综合提升
优化探究
第1章 有机化合物的结构与性质 烃
章末检测(一)
一、认识有机化学
1.(2023·全国甲卷)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法错误的是( )
A.可以发生水解反应 B.所有碳原子处于同一平面
C.含有2种含氧官能团 D.能与溴水发生加成反应
B
解析:该有机物分子中含有酯基,可以发生水解反应,A正确;该有机物的分子结构中右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基,类比甲烷分子的空间结构可知,该有机物分子中所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;该有机物分子中有酯基、醚键2种含氧官能团,C正确;该有机物含碳碳双键,能够与溴水发生加成反应,D正确。
2.(1)(2023·重庆卷,节选)A( )中所含官能团名称为羟基和
。
(2)(2023·海南卷,节选)B( )中含有官能团名称:
。
(3)(2023·新课标卷,节选)D( )中官能团的名称为
、 。
碳碳双键
碳碳双键、酯基
氨基
羟基
(4)(2023·浙江1月卷,节选)化合物A( )的官能团名称是
。
(5)(2023·福建卷,节选)A( )中所含官能团名称:
。
(6)(2022·山东卷,节选)B( )中含氧官能团有 种。
硝基,碳氯键(氯原子)
羧基、酰胺基
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二、有机化合物的结构与性质
1.(2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是( )
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
B
解析:含有手性碳原子的分子表现出手性,手性碳原子上连有四个不同的
原子或原子团,因此闭环螺吡喃含有的手性碳原子如图所示: ,
开环螺吡喃不含手性碳原子,故A错误;根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确;闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误;开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误。
2.(2023·新课标卷,节选)在B( ) 的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分
异构体的结构简式为 。
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三、烃
(2022·江苏卷)精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
D
四、微项目 模拟和表征有机化合物分子结构
1.(2021·浙江6月卷)下列表示不正确的是( )
A.乙炔的实验式:C2H2
B.乙醛的结构简式:CH3CHO
C.2,3-二甲基丁烷的键线式:
D.乙烷的球棍模型:
A
2.(2023·湖北卷,节选)D( )的同分异构体中,与其具有相同官
能团的有 种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰
面积之比为9∶2∶1的结构简式为 。
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3.(2023·辽宁卷,节选)F( )的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有 种。
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章末检测(一) 有机化合物的结构与性质 烃
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一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.下列化学用语正确的是( )
A.乙酸的结构式:CH3COOH
B.氨基的电子式:H
C.CF4的空间填充模型:
D.丙醛中官能团的结构简式:—COH
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解析:乙酸的结构式为 ,A项错误;氨基的电子式为·︰H,B项错误;四氟化碳分子为正四面体结构,碳原子位于中心,氟原子位于4个顶点,碳原子半径比氟原子半径大,C项正确;丙醛的官能团为醛基,其结构简式为—CHO,D项错误。
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答案:C
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3.对伞花烃(a)常用作染料、医药、香料的中间体,a可转化为b(如图)。下列说法错误的是( )
A.常温下对伞花烃呈液态且难溶于水
B.b物质的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
C.对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
D.a能使酸性高锰酸钾溶液褪色而b不能
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解析:对伞花烃分子含10个碳原子,常温下呈液态,没有亲水基团,难溶于
水,故A正确;b有7种等效H,b物质的一氯代物有7种(不考虑立体异构),故B错误;与苯环直接相连的2个碳与苯环一定共面,另2个碳中有1个可以通过单键旋转与它们共面,对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面,故C正确;与苯环相连的侧链上的第一个碳上有氢,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,a能使酸性高锰酸钾溶液褪色而b不能,故D正确。
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4.下列关于烃的说法不正确的是( )
A.相同碳原子数的烃分子,不饱和程度越大,其相对分子质量越小
B.烃在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O
C.烃是仅含碳和氢两种元素的有机化合物
D.乙炔属于不饱和烃,与1,3-丁二烯互为同系物
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解析:相同碳原子数的烃分子,不饱和程度越大,氢原子数目越少,则其相对分子质量越小,故A正确;烃是只含碳、氢两种元素的有机物,烃在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,故B正确;有机化合物中仅含碳和氢两种元素的称为烃,故C正确;乙炔属于不饱和烃,乙炔含有碳碳三键,1,3-丁二烯含有两个碳碳双键,结构不相似,因此乙炔与1,3-丁二烯不互为同系物,故D错
误。
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5.下列反应属于加成反应的是( )
A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液
B.苯和硝酸的反应
C.将己烷滴入溴水
D.甲苯与氢气的反应
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解析:乙烯通入酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,A不符合题意;苯和浓硝酸的反应属于取代反应,B不符合题意;将己烷滴入溴水发生萃取,C不符合题意;甲苯与氢气的反应属于加成反应,D符合题意。
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6.下列各组有机物中,最简式相同,但既不互为同系物,又不互为同分异构体的是( )
①辛烯和3-甲基-1-丁烯 ②苯和乙炔 ③1-氯丙烷和2-氯丙烷 ④甲基环己烷和乙烯
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
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解析:同系物指结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物,同分异构体指具有相同分子式而结构不同的有机物。①中两种有机物互为同系物,③中两种有机物互为同分异构体。
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7.下列有机物的同分异构体数目判断错误的是( )
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选项 有机物 同分异构体数目
A 分子式为C5H12 3
B 分子式为C5H10,含有碳碳双键 5
C 分子式为C7H8O,含有苯环和羟基 4
D 分子式为C4H8O2,含有羧基 3
D
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解析:A项,戊烷有3种同分异构体,正确;B项,含有碳碳双键的C5H10是戊烯,戊烯有5种同分异构体,正确;C项,分子式为C7H8O,且含有苯环和羟基,则属于醇类的同分异构体有1种,属于酚类的同分异构体有3种,共4种同分异构体,正确;D项,分子式为C4H8O2,且含有—COOH的是丁酸,丁酸有2种同分异构体,错误。
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8.(2024·山东东营高二检测)下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是( )
A.苯和甲苯 B.1-己烯和甲苯
C.苯和1-己烯 D.己烷和苯
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解析:苯和甲苯可以萃取溴水的溴,静置后,上层均为橙红色,不能鉴别,故A错误;甲苯、1-己烯都与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能鉴别,故B错误;苯与酸性高锰酸钾溶液不反应,1-己烯含有碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别;苯可以萃取溴水中的溴,静置之后,上层为橙红色,1-己烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,反应后分层,且上下两层均无色,可用溴水鉴别,故C正确;己烷、苯可以萃取溴水中的溴,静置后,上层均为橙红色,己烷、苯与酸性高锰酸钾溶液都不反应,不能鉴别,故D错误。
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9.有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其化学性质的改变。下列叙述正确且能说明上述观点的是( )
A.苯和甲苯都能与H2发生加成反应
B.乙烷和乙炔均能燃烧
C.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能
D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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解析:苯和甲苯都能与H2发生加成反应,分别生成环己烷和甲基环己烷,不能说明基团间的相互影响会导致其化学性质的改变,故不选A;乙烷和乙炔均有可燃性,与基团间的相互影响没有关系,故不选B;乙烯能发生加成反应,而乙烷不能,是因为官能团不同,不是因为基团间的相互影响,故不选C;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为基团间的相互影响,故选D。
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10.(2024·山东东营高二检测)有机物M是合成某药物的中间体,其结构如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.分子中存在2种含氧官能团
B.碳原子杂化方式有sp2和sp3两种
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.分子中所有碳原子可共平面
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解析:该有机物分子中含羟基和羧基2种含氧官能团,故A正确;根据该有机物分子中碳原子的成键方式,有单键和双键,说明其杂化方式有sp2和sp3两种,故B正确;该有机物分子中含羟基和羧基,可形成分子内氢键和分子间氢键,故C正确;该有机物分子中有多个饱和碳原子,存在类似甲烷的四面体结构,即分子中所有碳原子不可共平面,故D错误。
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11.将0.2 mol某烷烃完全燃烧后,生成的气体缓慢通过0.5 L 浓度为
2 mol·L-1的NaOH溶液。生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1∶3,则该烷烃是( )
A.甲烷 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
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解析:由
解得n(C)=0.8 mol,0.2 mol烷烃中含0.8 mol碳原子,此烷烃分子中含有4个碳原子,为丁烷。
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12.下列说法正确的是( )
B.CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
D.分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一个平面上,则该烯烃的名称是2,3-二甲基-丁烯
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解析:甲苯有4种不同位置的H原子,分别是苯环上的3种H原子和甲基上的H原子,它们分别被1个Br原子取代,就可以得到一种一溴取代产物,故甲苯
的一溴代物有4种,异戊烷的结构简式是 ,其分子中含
有4种不同位置的H原子,它们分别被1个Br原子取代,就可以得到一种一溴取代产物,故异戊烷的一溴代物也有4种,A正确;乙烯是平面结构,分子中键角是120°,CH3CH==CHCH3可看作乙烯分子中2个C原子上的2个H原子分别被—CH3取代产生的物质,键角是120°,因此该物质分子中的四个碳原子不可能在同一直线上,B错误;主链选错,主链上应该含有6个C原子,以离支链较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,该物质的名称为
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2,3,4,4-四甲基己烷,C错误;未指出碳碳双键在主链上的位置,分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一个平面上,则其键线式表示为
,该烯烃的名称是2,3-二甲基-2-丁烯,D错误。
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13.在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( )
A.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取碘
B.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其倒入NaOH溶液中,静置,分液
C.乙烷中混有乙烯,通氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
D.乙烯中混有SO2和CO2,将其先后通入NaOH和KMnO4溶液中洗气
B
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解析:Br2与KI溶液反应生成碘单质,与溴苯仍是互溶体系,不能分离,碘单质与溴苯、汽油互溶,无法用汽油萃取,故A错误;浓硝酸和浓硫酸可与氢氧化钠反应,而硝基苯与NaOH不反应,且不溶于水,可用氢氧化钠溶液除杂,故B正确;利用氢气与乙烯发生加成反应除去乙烯,但会引入氢气,故C错误;CO2、SO2可与NaOH溶液发生反应,而乙烯不反应,可除杂,但乙烯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳气体,故D错误。
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14.已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与溴发生的反应,用如图装置进行实验。下列说法错误的是( )
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A.通过装置Ⅱ集气瓶中有浅黄色沉淀生成不可以推断苯和液溴发生取代反应
B.装置Ⅱ中的小试管的作用是防止HBr溶于水而引起的倒吸
C.实验结束后,提纯集气瓶Ⅰ中溴苯的具体步骤为水洗后分液→碱洗后分液→水洗后分液→干燥→蒸馏
D.一段时间后,装置Ⅱ中的小试管内无分层现象,硝酸银溶液变为橙红色
答案:A
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解析:探究苯与溴发生的反应时,装置Ⅰ的集气瓶中放入铁粉,再滴加苯与液溴的混合物,此时发生反应生成溴苯,由于反应放热,使一部分苯、液溴挥发,通过冷凝回流,大部分挥发出的苯和溴又流回集气瓶内,有少部分溴和反应生成的HBr进入装置Ⅱ的小试管内,液溴溶解在苯中,HBr逸出,与AgNO3反应生成AgBr浅黄色沉淀;未溶解的HBr进入装置Ⅲ中,被NaOH溶液吸收。
HBr中混有的溴蒸气溶解在苯中,从而排除了Br2的干扰,装置Ⅱ集气瓶中有浅黄色沉淀生成,表明苯与液溴反应生成HBr,由此可推断出苯和液溴发生了取代反应,A错误;若将反应产生的气体直接导入装置Ⅱ的AgNO3
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溶液中,由于HBr溶于水而产生倒吸,所以装置Ⅱ小试管的作用是防止HBr溶于水而引起的倒吸,B正确;实验结束后,集气瓶Ⅰ中的混合物中含有溴苯、苯、溴、FeBr3等,若直接碱洗,将生成Fe(OH)3胶状沉淀,给后续工作带来麻烦,则应水洗(溶解FeBr3)后分液→碱洗(吸收Br2)后分液→水洗(溶解少量碱、NaBr等)后分液→干燥(去除有机物中的少量水)→蒸馏(分离苯和溴苯),C正确;装置Ⅱ中,起初小试管中只有苯,液溴不断溶解在苯中得到溴的苯溶液,呈橙红色,小试管内无分层现象,HBr逸出后,与AgNO3反应,生成AgBr浅黄色沉淀和HNO3,一段时间后,当生成HNO3浓度较大时,将一部分HBr氧化为Br2,溶解在硝酸银溶液中,从而使硝酸银溶液变为橙红色,
D正确。
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15.(2024·山东济南实验中学高二检测)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法错误的是( )
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A.由红外光谱图可知,该有机物中至少含有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1∶2∶3
C.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3CH2OH
D.仅由其核磁共振氢谱就可得知其分子中的氢原子总数
答案:D
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解析:由红外光谱图可知,该有机物中至少含有C—H键、C—O键、O—H键三种不同的化学键,A正确;核磁共振氢谱中有三个峰,且峰的面积之比为1∶2∶3,所以该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1∶2∶3,B正确;由红外光谱图可知分子中含有C—H键、C—O键、O—H键,核磁共振氢谱显示有三种不同的氢原子且个数比为1∶2∶3,若A的化学式为C2H6O,满足条件的结构简式为CH3CH2OH,C正确;核磁共振氢谱中只能确定H原子种类和个数比,不能确定H原子的总数,D错误。
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(3)有机物 中官能团的名称为 、 。
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(4)某新型有机物M的结构如图所示。有关M的说法错误的是 (填字母)。
A.M的分子式为C7H12O3
B.M中含有三种官能团
C.M分子中含有手性碳原子
D.M中碳原子杂化方式有两种
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答案:(1)⑥⑦ ②⑤ ①
(2)AG DE BF
(3)羟基 羧基
(4)A
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解析:(1)⑥⑦中的物质分子式相同但是结构不同,互为同分异构体;②⑤中的物质组成和结构一样,属于同一种物质;①中的物质结构相似、通式相同,组成上相差2个CH2原子团,互为同系物。
(2)烃只含有碳、氢元素,不饱和烃含有碳碳双键、碳碳三键、苯环等结构,A、G属于不饱和烃;含有醛基(—CHO)官能团的有机物属于醛类,D、E属于醛;含有酯基(—COOR,R为烃基) 官能团的有机物属于酯类,B、F属于酯。
(3)根据有机物 的结构,其官能团的名称为羟基、羧基。
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(4)M分子中C、H、O原子个数依次是7、10、3,分子式为C7H10O3,故A错误;M分子中含有碳碳双键、醛基、羧基三种官能团,故B正确;连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,M分子中连接—CHO的碳原子为手性碳原子,故C正确;M分子中饱和碳原子采用sp3杂化、连接双键的碳原子采用sp2杂化,所以M中碳原子有两种杂化方式,故D正确。
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17.下表是有机物A、B的有关信息。
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A B
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②空间填充模型为
③能与水在一定条件下反应生成醇 ①由C、H两种元素组成
②球棍模型为
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根据表中信息回答下列问题:
(1)写出A的电子式: 。
(2)写出在一定条件下,A生成高分子化合物的化学反应方程式: 。
(3)A与氢气发生加成反应后生成分子C,C在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n= 时,这类有机物开始出现同分异构体。
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(4)B具有的性质有 (填序号)。
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大 ⑤与酸性KMnO4溶液和溴水反应使之褪色 ⑥任何条件下不与氢气反应
(5)写出在浓硫酸作用下,B与硝酸反应的化学方程式:
。
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解析:根据题意知,A是乙烯,B是苯。
(1)乙烯的电子式为H︰︰︰︰H。
(3)乙烯与氢气发生加成反应后生成乙烷,烷烃符合通式Cn。当n=4时,即从C4H10开始出现同分异构体。
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(4)苯是无色、有特殊气味的液体,故①错误;苯有毒,故②正确;苯不溶于水,故③正确;苯密度比水小,故④错误;苯不能与酸性KMnO4溶液和溴水反应使之褪色,故⑤错误;苯在一定条件下能与氢气发生加成反应生成环己烷,故⑥错误。
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18.实验室制备溴苯可用如图所示的装置,填写下列空白:
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(1)关闭F,打开C,在装有少量苯的三颈烧瓶中由A口加入少量溴,再加入少量铁屑,塞住A口,反应一段时间制得溴苯。溴苯是一种密度比水 (填
“小”或“大”)的无色液体,在实验中因为 而显褐色。则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 和
。
(2)D、E试管内出现的现象为 。
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(3)待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开F,关闭C,可以看到的现象是 。
(4)三颈烧瓶中的溴苯经过下列步骤分离提纯:
①向三颈烧瓶中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 。
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(5)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为
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与单质溴,所以氢氧化钠溶液洗涤的作用是吸收HBr和Br2。③氯化钙是常用的干燥剂,起干燥作用。(5)苯易溶于溴苯中,且和氢氧化钠溶液不反应,所以粗溴苯中还含有的主要杂质为苯。
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19.丙炔可以发生下列物质转化,结合已知信息,回答下列问题:
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(1)丙炔可由下列哪种金属碳化物与水反应制得 (填字母)。
A.Li2C2 B.ZnC2
C.Al4C3 D.Mg2C3
(2)写出W的官能团名称: ,写出其中的顺式结构: 。①的反应类型: ,写出反应②的化学方程式:
。
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(3)物质 M是丙炔的同系物且同时满足以下三个条件,写出M的系统命名:
。
①质谱图中最大质荷比为82;②主链有4个碳;③分子中存在三个甲基。
(4)物质Y在光照条件下的一氯代物有 种,物质Y完全氢化后的产物核磁共振氢谱的峰面积比为 。
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(5)分子式为C12H18、与物质Y互为同系物,且只有一个侧链,写出所有不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸的结构简式: (已知:若苯的同系物侧链的烷基中,直接与苯环连接的碳原子上没有C—H,则该物质一般不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸)。
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解析:丙炔和溴发生加成反应生成的W为
CH3CBr==CHBr,W发生加聚反应后生成高分子化合物X,根据题给信息结
合Z的名称可知,Y为 ,以此解题。
(1)2个锂离子消耗2个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C2H2
(乙炔),故A错误;1个锌离子消耗2个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C2H2(乙炔),故B错误;4个铝离子消耗12个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C3H12,该物质不存在,实际得到CH4,故C错误;2个镁离子消耗4个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C3H4(丙炔),故D正确。
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20.有A、B两种有机物,按要求回答下列问题:
(1)取有机物A 3.0 g,测得完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况),已知相同条件下,该有机物的蒸气密度是氢气的30倍,则该有机物的分子式为 。
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(2)有机物B的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如下:
又测得其核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6∶1∶1,试推测该有机物的结构: 。
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(3)维生素C的结构简式为 ,丁香油酚的结构简式为
。下列关于二者所含官能团的说法正确的是 (填字母)。
A.均含酯基
B.均含羟基
C.均含碳碳双键
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答案:(1)C3H8O (2) (3)BC
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解析:(1)相同条件下,该有机物的蒸气密度是氢气的30倍,则该有机物的相对分子质量为30×2=60,3.0 g该有机物的物质的量为=0.05 mol,完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况),
n(H2O)==0.2 mol,n(CO2)==0.15 mol,则该有机物分子中含C原子数为=3,含H原子数为=8,含O原子数为=1,该有机物的分子式为C3H8O。
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(2)由红外光谱可知有机物B分子中含有C==O、C—O—C 结构,结合有机物B的分子式及B的核磁共振氢谱图中有3组峰,且峰面积比为6∶1∶1,可知其有6个氢原子处于相同化学环境,即分子中含有2个相同的甲基,则B
的结构为 。
(3)由二者的结构简式可知,维生素C分子中含有碳碳双键、羟基、酯基;丁香油酚分子中含有羟基和碳碳双键,故选B、C。
20
解析:连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、三个甲基、苯环的同分异构体有9种,分别为、、、、、、、、
;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。
下列说法不正确的是( )
A.X与互为顺反异构体
B.X能使溴的CCl4溶液褪色
C.X与HBr反应有副产物生成
D.Z分子中含有2个手性碳原子
解析:X与分别为反式和顺式结构,互为顺反异构体,故A正确;X中含有碳碳双键,故能使溴的CCl4溶液褪色,故B正确;X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成,故C正确;Z分子中含有的手性碳原子如图:,含有1个手性碳原子,故D错误。
解析:乙炔的分子式为C2H2,实验式为CH,故A错误;乙醛的分子式为C2H4O,结构简式为CH3CHO,故B正确;2,3-二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,键线式为,故C正确;乙烷的结构简式为CH3CH3,球棍模型为,故D正确。
解析:D为,分子式为C5H12O,含有羟基的同分异构体,羟基位置为,故有8种,除去D自身,还有7种同分异构体,其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为。
解析:F()的同分异构体中不含有N—H键,说明结构中含有结构,又因红外光谱显示有酚羟基,说明结构中含有苯环和羟基,固定羟基的位置,有邻、间、对3种情况,故有3种同分异构体。
2.下列说法正确的是( )
A.的名称为2-甲基-3-乙基丁烷
B.属于醛类
C.反-2-丁烯的分子结构模型(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):
D.加水后用分液的方法分离苯和硝基苯的混合物
解析:的名称为2,3-二甲基戊烷,A错误;含有的官能团为酯基,属于酯类,B错误;反-2-丁烯的结构简式为CH3CH==CHCH3,其中碳碳双键上的两个氢原子位于碳碳双键的两侧,C正确;苯与硝基苯均不溶于水,不能用加水后分液的方法分离,D错误。
A.的一溴代物和异戊烷的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
二、非选择题
16.(2024·天津静海高二检测)完成下列问题。
(1)现有下列各组物质:
①C3H8和C5H12 ②和
③35Cl和37Cl ④石墨和金刚石
⑤和
⑥CHCH和CHCH3
⑦CH2==CH—CH2CH3和CH3—CH==CH—CH3
互为同分异构体的是 ,属于同一种物质的是 ,互为同系物的是 。(填序号)
(2)请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类:
A.HC≡C—CH2CH3 B.
C. D.
E. F.
G. H.
属于不饱和烃的是 ,属于醛的是 ,属于酯的是 。(填字母)
答案:(1)H︰︰︰︰H (2)nCH2==CH2CH2—CH2
(3)4 (4)②③
(5)+HO—NO2+H2O
(2)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯的化学反应方程式为nCH2==CH2CH2—CH2。
(5)在浓硫酸作用下,苯与硝酸反应生成硝基苯和水的化学方程式为
+HO—NO2+H2O。
答案:(1)大 溶有Br2 2Fe+3Br2===2FeBr3 +Br2+HBr (2)D试管石蕊溶液变红、E试管出现淡黄色沉淀 (3)与F相连的广口瓶中的水倒流入三颈烧瓶 (4)②吸收HBr和Br2 ③干燥 (5)苯
解析:(1)在催化剂的作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯,所以有关反应的化学方程式分别是2Fe+3Br2===2FeBr3、+Br2+HBr。溴苯是一种密度比水大的无色液体,在实验中因为溶有Br2而显褐色。(2)由于生成的溴化氢极易挥发,溶于水显酸性,则D试管内出现的现象为紫色石蕊溶液变红。溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,即E试管内出现的现象是溶液中有淡黄色沉淀生成。(3)由于溴化氢极易溶于水,所以待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开F,关闭C,可以看到的现象是与F相连的广口瓶中的水倒流入三颈烧瓶。(4)②由于溴苯中溶有溴化氢
已知:①
②(R、R'表示烷基或氢原子)
答案:(1)D
(2)碳碳双键、碳溴键(溴原子) 加成反应 nCHBr==CBrCH3
(3)3,3-二甲基-1-丁炔
(4)1 3∶2∶1
(5)、、
(2)由分析可知,W为CH3CBr==CHBr,其中存在的官能团为碳碳双键、碳溴键(溴原子),其中的顺式结构为;①为丙炔和溴的加成反应;反应②为CH3CBr==CHBr的加聚反应,化学方程式为nCHBr==CBrCH3。
(3)物质 M是丙炔的同系物,质谱图中最大质荷比为82,则其分子式为C6H10,主链有4个碳;分子中存在三个甲基,则M为,名称为3,3-二甲基-1-丁炔。
(4)由分析可知,物质Y为,光照时甲基上的氢被取代,其一氯代物有1种;物质Y完全氢化后为,其核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶1。
(5)根据题意可知,与苯环相连的碳上有氢可以被氧化,则不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸的结构简式有 、、。
$$