内容正文:
课时作业33 烃的含氧衍生物
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.有机物M的结构简式如图所示,关于M,下列说法正确的是( )
A.分子中所有碳原子可能共平面
B.M的同分异构体中,能与饱和NaHCO3溶液反应的有9种
C.可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 mol M与足量的钠反应可以生成22.4 L H2
2.下列为四种有机化合物的结构简式,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是( )
A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2
B.②属于酚类,遇FeCl3溶液显紫色
C.1 mol ③最多能与1 mol溴水中的Br2发生反应
D.④属于醇类,可以发生消去反应
3.奥昔布宁具有解痉和抗胆碱作用,其结构简式如图所示。下列关于奥昔布宁的说法正确的是( )
A.分子中的含氧官能团为羟基和羧基
B.分子中碳原子轨道杂化类型有2种
C.奥昔布宁不能使溴的CCl4溶液褪色
D.奥昔布宁能发生消去反应
4.中药透骨草中一种抗氧化性活性成分结构如下。下列说法正确的是( )
A.在一定条件下能发生氧化反应、取代反应和消去反应
B.苯环上的一溴代物共5种
C.1 mol 该化合物最多与4 mol NaOH反应
D.该分子中最多有7个碳原子共面
5.山梨酸是一种高效安全的防腐保鲜剂。其合成路线如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应1属于缩聚反应
B.反应2每生成1 mol 山梨酸需要消耗1 mol水
C.可用酸性高锰酸钾溶液检验山梨酸中是否含有巴豆醛
D.山梨酸与K2CO3溶液反应可生成水溶性更好的山梨酸钾
6.山奈酚是中药柴胡的药物成分之一。下列有关该化合物叙述错误的是( )
A.分子式为C15H10O6
B.能够发生加成反应
C.苯环中含有单双键交替结构
D.可溶于NaOH溶液
7.从中草药中提取的calebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法错误的是( )
A.可与FeCl3溶液发生显色反应
B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应
C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种
D.1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应
8.不同波长的光可以使有机化合物之间相互转化。如俘精酸酐类化合物甲、乙可以发生如图转化。下列说法错误的是( )
A.甲与乙互为同分异构体
B.甲生成乙的反应类型为加成反应
C.甲、乙两种分子中均没有手性碳原子
D.1 mol甲分子与足量NaOH溶液反应时消耗2 mol NaOH
9.莲花清瘟颗粒的主要成分包括连翘、金银花等十几味中草药。绿原酸是金银花抗菌、抗病毒的有效药成分之一,结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法正确的是( )
A.属于苯的同系物
B.能与氯化铁溶液发生显色反应
C.1 mol绿原酸最多能与3 mol NaOH反应
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
10.丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体,其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是( )
A.丙烯酰胺分子中所在原子不可能在同一平面内
B.丙烯酰胺属于羧酸衍生物
C.丙烯酰胺在任何条件下都不能水解
D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液褪色
11.N苯基苯甲酰胺()广泛应用于药物,可由苯甲酸()与苯胺()反应制得,由于原料活性低,可采用硅胶催化、微波加热的方式,微波直接作用于分子,促进活性部位断裂,可降低反应温度。取得粗产品后经过洗涤、重结晶等,最终得到精制的成品。
已知:
水
乙醇
乙醚
苯甲酸
微溶
易溶
易溶
苯胺
易溶
易溶
易溶
N苯基苯甲酰胺
不溶
易溶于热乙醇,冷却后易于结晶析出
微溶
下列说法不正确的是( )
A.反应时断键位置为C—O和N—H
B.洗涤粗产品用水比用乙醚效果更好
C.产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯
D.硅胶吸水,能使反应进行更完全
二、非选择题
12.[2022·四川德阳三模]芳香化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如图所示的转化关系:
回答下列问题:
(1)A的核磁共振氢谱有 个吸收峰。
(2)由D生成E的反应条件为 ,K中所含官能团的名称为 ,L的结构简式为 。
(3)由H生成I的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在“转化关系”中,下列物质间的转化所发生的化学反应属于取代反应的是 (填序号)。
A.B→C B.D→E
C.E→F D.F→H
(5)F有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有 种(不包括F)。
①与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应;
②属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳)。
13.苯基环丁烯酮()是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)B的结构简式为 。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为 ;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为 。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称: ;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为 。
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为 。
(6)对于,选用不同的取代基R′,在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R′对产率的影响见下表:
R′
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
请找出规律,并解释原因:
________________________________________________________________________
课时作业33 烃的含氧衍生物
1.解析:分子结构中的碳原子均为sp2杂化,则分子中所有碳原子不可能共平面,故A错误;M的分子式为C6H12O2,同分异构体中,能与饱和NaHCO3溶液反应,说明含有—COOH取代,其中CH3CH2CH2CH2CH2有3种等效氢,CH(CH3)2CH2CH3有4种等效氢,C(CH3)4有1种等效氢,故满足条件的同分异构体共有8种,故B错误;M分子结构中的醇羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;1 mol M与足量的钠反应可以生成1 mol H2,标准状况下体积为22.4 L,选项中示标明是否是标准状况,故D错误。
答案:C
2.解析:物质①中羟基直接连在苯环上,属于酚类,但酚羟基不能和NaHCO3溶液反应,A项错误;物质②中羟基连在饱和碳原子上,属于醇类,遇FeCl3溶液不显紫色,B项错误;物质③属于酚类,苯环上酚羟基的邻、对位氢原子可以被溴取代,根据物质③的结构简式可知1 mol ③最多能与2 mol溴水中的Br2发生反应,C项错误;物质④中羟基连在烃基的饱和碳原子上,属于醇类,并且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有H原子,所以物质④可以发生消去反应,D项正确。
答案:D
3.解析:奥昔布宁分子中的含氧官能团为羟基和酯基,不含有羧基,A不正确;奥昔布宁分子中碳原子轨道杂化类型有sp3杂化(环己基、链烃基)、sp2杂化(苯环、酯基)、sp杂化(碳碳三键),共3种类型,B不正确;奥昔布宁分子中含有—C≡C—,能使溴的CCl4溶液褪色,C不正确;奥昔布宁分子中和—OH相连的碳原子与环己基上的邻位碳原子间可通过脱水形成碳碳双键,从而发生消去反应,D正确。
答案:D
4.解析:酚羟基能发生氧化、取代反应,碳碳双键能发生氧化反应,酯基能发生取代反应,该有机物不含能发生消去反应的原子或原子团,A错误;第一个苯环上有3种不同环境的H原子,第二个苯环上有2种不同环境的H原子,故一溴代物有5种,B正确;酚羟基、酯基能与NaOH溶液反应,该有机物含有2个酚羟基,2个酯基,其中一个酯基为苯酚酯的结构,故1 mol有机物消耗5 mol NaOH,C错误;苯环是共面型分子,含乙烯结构的碳碳双键也是共面型分子,故该有机物可能处于同一个平面的碳原子不止7个,D错误。
答案:B
5.解析:反应1中没有小分子生成,不属于缩聚反应,A错误;反应2每生成1 mol 山梨酸理论上不需要消耗水,一个酯基水解消耗1个水分子,但同时分子内因消去反应又生成一个水分子,B错误;山梨酸、巴豆醛分子结构中均含有碳碳双键,均能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能检验,C错误;山梨酸钾是可溶性钾盐,其水溶性更好,山梨酸的酸性大于碳酸,故山梨酸与K2CO3溶液反应可生成水溶性更好的山梨酸钾,D正确。
答案:D
6.答案:C
7.解析:该有机物分子内含有酚羟基,可与氯化铁溶液发生显色反应,A项正确;分子内含有酚羟基和酯基,且酯基在酸性条件下水解生成羧基,产物均可以与碳酸钠反应,B项正确;苯环上共有6种氢原子,故苯环上的一氯代物有6种,C项正确;酮羰基可以与氢气加成,故1 mol该有机物可以与9 mol H2加成,D项错误。
答案:D
8.解析:由结构简式可知甲、乙的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故A正确;甲生成乙,C===C生成C—C,为加成反应,故B正确;乙中左侧五元环中,连接甲基的碳原子为手性碳原子,连接4个不同的原子或原子团,故C错误;甲水解可生成2个羧基,则1 mol 甲分子与足量NaOH溶液反应时消耗2 mol NaOH,故D正确。
答案:C
9.解析:由绿原酸的结构简式可知,该结构中存在酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,故B正确;则绿原酸的结构简式可知,1 mol绿原酸分子中存在2 mol酚羟基,1 mol羧基、1 mol酯基,最多能与4 mol NaOH反应,故C错误;由绿原酸的结构简式可知,该结构中含有碳碳双键等,能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误。
答案:B
10.解析:丙烯酰胺分子中存在氨基,氨基中N原子杂化类型为sp3,则所有原子不可能在同一平面内,故A正确;丙烯酰胺在强酸或强碱存在并加热的条件下可水解成对应的羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨),故C错误;丙烯酰胺中含碳碳双键,则能够使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确。
答案:C
11.解析:反应时羧基提供羟基,氨基提供氢原子,的键位置为C—O和N—H,A正确;根据物质的溶解性可知反应物易溶在乙醚中,而生成物微溶于乙醚,所以洗涤粗产品用乙醚效果更好,B错误;由于反应中有水生成,硅胶吸水,所以能使反应进行更完全,D正确。
答案:B
12.解析:A的分子式为C9H12O,不饱和度为4,从F以及K的结构简式可知,A分子中有苯环。A生成B,B发生已知②中的反应生成C,C再发生已知③中的反应生成K,从K的结构可知,C为,L为。A有9个碳原子,C有8个碳原子,所以B的结构简式为,A中有两个甲基,则A为。B和溴发生加成反应生成D,D为,根据F的部分结构以及F能发生银镜反应可知,F为,则D发生水解反应得到E,E为。F发生银镜反应,然后再酸化得到H,H为,H可以发生缩聚反应得到I。
(1)由以上分析可知,A为,A中有5种不同化学环境的H,则A的核磁共振氢谱有5个吸收峰。
(2)由D生成E是卤代烃的水解反应,反应条件为NaOH水溶液、加热;根据K的结构简式可知,K中所含官能团的名称为酮羰基、碳碳双键;L的结构简式为。
(3)H分子中含有羧基和羟基,可以发生缩聚反应,化学方程式为:
(4)B→C是不饱和碳原子和溴的加成反应;D→E是卤代烃的水解反应,也是取代反应;E→F是醇的催化氧化反应;F→H是醛的氧化反应,属于取代反应的只有B。
(5)F的同分异构体与F含有相同种类的官能团,且不能与氢氧化钠溶液反应,说明F的同分异构体中没有酚羟基;F的同分异构体属于芳香化合物,且分子中只含一个手性碳原子,则F的同分异构体有:
苯环上连有一个和一个甲基,有邻、间、对三种位置;苯环上连有和一个醛基,也有邻、间、对三种位置,所以共有9种同分异构体。
答案:(1)5
(2)NaOH水溶液、加热 酮羰基、碳碳双键
(3)+(n-1)H2O
(4)B (5)9
13.解析:(1)A是,化学名称是2羟基苯甲醛或水杨醛。
(2)结合已知信息“”可知,和CH3CHO在NaOH/H2O条件下发生加成反应和中和反应生成B(C9H9O3Na),则B为。
(3)由转化为,发生的是酯化反应,所需试剂是乙醇、浓硫酸,反应条件是加热。C()发生脱羧反应生成分子式为C8H8O2的副产物,对比二者的分子组成可知,C8H8O2的结构简式为。
(4)E为,含氧官能团的名称为羟基、酯基。连有四个不同的原子或基团的碳称为手性碳,中标注“*”的2个碳为手性碳。
(5)C是,M是C的同分异构体,1 mol M与饱和NaHCO3溶液充分反应能放出2 mol CO2,则M分子中含有2个—COOH。M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸,则M分子的苯环上有2个对位取代基,故M的结构简式为。
(6)影响[4+2]反应产率的原因是取代基R′不同。分析题表中R′及产率的变化可知,随着R′的碳原子数增加,产率降低,其原因为R′的碳原子数增加,体积增大,发生化学反应时的位阻增大,反应难度增大,产率降低。
答案:
(1)2羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3)乙醇、浓硫酸/加热
(4)羟基、酯基 2
(5)
(6)随着R′体积增大,产率降低;原因是R′体积增大,位阻增大,反应难度增大,产率降低
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