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课时梯级训练(16) 羧酸衍生物
1.(教材改编题)胺是指含有R1—NH2,R1—NHR2或者R1—NR2R3(R1、R2、R3为烃基)的一系列有机化合物,下列说法正确的是( )
A.胺与羧酸反应生成酰胺基的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B.胺类物质具有碱性
C.C4NH11的胺类同分异构体共有6种
D.胺类物质中三种含氮结构的氮原子的杂化方式不同
B 解析:胺与羧酸反应生成酰胺基的过程是羧基失去羟基,胺失去氢原子,脱去一个水分子,反应类型属于取代反应,酯化反应也属于取代反应,反应类型相同,A错误;胺类物质中含有氮原子,可以接受氢离子,可以和酸性物质反应,故具有碱性,B正确;C4NH11的胺类同分异构体中含有—NH2,—NHR2或者—NR2R3官能团,有CH3(CH2)3NH2、CH3CH2CH(CH3)NH2、(CH3)2CHCH2NH2、C(CH3)3NH2、CH3CH2CH2NHCH3、CH3CH2NH CH2CH3、(CH3)2CHNHCH3、(CH3)2NCH2CH3共8种同分异构体,C错误;胺类物质中三种含氮结构—NH2,—NHR2和—NR2R3中的氮原子的成键电子对数为3,孤电子对数为1,杂化方式都是sp3杂化,D错误。
2.阿司匹林是人们经常使用的一种解热、镇痛和消炎药物,其学名为乙酰水杨酸,结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.阿司匹林的分子式为C9H8O4
B.1 mol阿司匹林最多能与2 mol NaOH发生反应
C.阿司匹林能发生还原反应、取代反应
D.阿司匹林转化为,发生反应的官能团为酯基
B 解析:由图可知,阿司匹林的分子式为C9H8O4,A正确;阿司匹林含有(酚)酯基、羧基,则1 mol阿司匹林最多能与3 mol NaOH发生反应,B错误;阿司匹林中苯环能加氢发生还原反应,含有酯基、羧基能发生取代反应,C正确;阿司匹林转化为,酯基转化为酚羟基,发生反应的官能团为酯基,D正确。
3.油酸甘油酯可用作食品稳定剂,结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.用纯碱除油污与油脂的水解有关
B.水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有2种官能团
C.1 mol油酸甘油酯能与6 mol H2发生加成反应
D.油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂
C 解析:用纯碱除油污与油脂的水解有关,A正确;水解产物丙三醇遇灼热的氧化铜充分反应,产物可能有醛基和羰基2种官能团,B正确;1 mol油酸甘油酯能与3 mol H2发生加成反应,C错误;油酸甘油酯发生皂化反应后,可通过盐析的方法获得肥皂,D正确。
4.苯甲酸乙烯酯广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂和生物材料等领域,其结构简式如图所示。下列关于苯甲酸乙烯酯的说法正确的是( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.所有碳原子可能处于同一平面
C.1 mol苯甲酸乙烯酯可与2 mol NaOH反应
D.能发生取代反应、消去反应和加成反应
B 解析:分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,A错误;苯环上直接连着的原子共平面,碳碳双键上连着的原子共平面,通过旋转单键可使所有碳原子在同一个平面上,B正确;1 mol苯甲酸乙烯酯含有1 mol酯基,只能与1 mol NaOH反应,C错误;苯甲酸乙烯酯可以发生取代反应和加成反应,不能发生消去反应,D错误。
5.乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述,不正确的是( )
①分子式为C12H20O2
②能使酸性KMnO4溶液褪色
③能发生加成反应,但不能发生取代反应
④它的同分异构体中可能有芳香族化合物,且属于芳香族化合物的同分异构体有8种
⑤1 mol该有机物水解时只能消耗1 mol NaOH
⑥1 mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗3 mol H2
A.①②③ B.①②⑤
C.①②⑤⑥ D.③④⑥
D 解析:根据有机物的结构简式可知,其分子式为C12H20O2,①正确;含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,②正确;含有酯基,能发生水解反应,水解反应实质为取代反应,③错误;分子中含有3个双键,则不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,故没有芳香族化合物的同分异构体,④错误;1 mol该物质中只含有1 mol酯基,消耗1 mol NaOH,⑤正确;1 mol该物质中只有2 mol碳碳双键,消耗2 mol 氢气,酯基不能和氢气发生加成反应,⑥错误。
6.没(mò)药是一种中草药,具有抗菌作用,没药提取物中含有机物甲,甲的结构简式如图。下列有关有机物甲的判断正确的是( )
A.一分子有机物甲中含14个碳原子
B.含羟基和酯基两种官能团
C.1 mol有机物甲最多和2 mol H2发生加成反应
D.酸性条件下水解生成两种物质
C 解析:由结构简式可知,有机物甲的分子式是C15H20O3,一分子有机物甲中含15个碳原子,A错误;含羟基、酯基和碳碳双键三种官能团,B错误;酯基中碳氧双键不能与H2发生加成反应,碳碳双键能与H2反应,C正确;有机物甲在酸性条件下水解只生成一种有机物,D错误。
7.利巴韦林是一种抗病毒药物,可用于治疗一些病毒性肺炎和病毒性肝炎,其结构简式如下图所示。有关该化合物的叙述错误的是( )
A.分子式为C8H12N4O5
B.能发生水解反应
C.含氧官能团为羟基、酯基和酰胺基
D.能发生消去反应
C 解析:由结构简式可知,其分子式为C8H12N4O5,A正确;含有酰胺基,能发生水解反应,B正确;含氧官能团为羟基、醚键和酰胺基,C错误;与羟基相连的碳的邻位碳上有氢原子,能发生消去反应,D正确。
8.m、n、p、q是有机合成中常用的原料。下列说法正确的是( )
A.m、n、p互为同系物
B.n、p、q可用金属Na或者溴水鉴别
C.相同物质的量的m、q充分燃烧,消耗O2的量相同
D.n的同分异构体中属于羧酸的有5种(不考虑立体异构)
C 解析:m、n、p虽均含有酯基,但m还有一个六元环、p有一个碳碳双键,三者结构不相似,不互为同系物,A错误;n、p均不能和Na反应,而p、q均能和溴水反应褪色, Na或溴水均无法单独实现鉴别,B错误;m、q的分子式均为C5H8O2,等物质的量的m、q燃烧耗氧量相同,C正确;n的分子式为C6H12O2,其属于羧酸的结构可以表达为C5H11—COOH,—C5H11有8种可能结构,因此n属于羧酸的结构有8种,D错误。
9.(2024·湖北宜荆荆随恩联考)回答下列问题:
(1) 有机物的核磁共振氢谱出现的峰面积之比为________。
(2)为鉴别CH3CH2COOH、CH3CH2OH、苯、硝基苯,可选用的化学试剂为________(填标号)。
A.H2O B.Na2CO3溶液
C.CCl4 D.溴水
(3)下列有机化合物在水中的溶解度由大到小的顺序为________(填标号)。
① ②CH3CH2OH ③CH3CH2COOCH3
(4)中草药秦皮中含有七叶树内酯,其结构简式为,具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与足量浓溴水和足量NaOH溶液完全反应,则消耗Br2的物质的量为________;消耗NaOH的物质的量为________。
答案:(1)3∶2或2∶3
(2)B
(3)②>①>③
(4)3 mol 4 mol
解析:(1) 有机物有2种H,代表峰的种类,核磁共振氢谱出现的峰面积即不同H的个数比为3∶2或2∶3。
(2)水无法区分丙酸和乙醇,排除;四氯化碳无法区分苯和硝基苯;溴水无法区分丙酸和乙醇,排除;Na2CO3溶液和CH3CH2COOH反应,CH3CH2OH互溶,苯、硝基苯分层,苯的密度小于Na2CO3溶液,硝基苯密度大于Na2CO3溶液。
(3)CH3CH2OH和水任意比例互溶,苯酚和水有相同结构,弱于乙醇,CH3CH2COOCH3难溶于水。
(4)七叶树内酯与足量浓溴水反应,2个酚羟基的对位取代,右侧1个双键加成,合计3 mol,与NaOH溶液反应,2个酚羟基,酯基水解需要1个,生成酚羟基又和1个NaOH反应,合计4 mol。
10.(2024·湖南长沙联考)普伐他汀(M,结构如图所示)是一种调节血脂的药物,若1 mol M分别与H2、Na、NaOH、NaHCO3恰好完全反应,则消耗H2、Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为( )
A.2∶4∶2∶1 B.3∶4∶2∶1
C.3∶3∶1∶1 D.2∶5∶3∶1
A 解析:M中含有2个碳碳双键,1 mol M最多可消耗2 mol H2,—OH、—COOH均与Na反应,则1 mol该有机物M与Na反应最多消耗4 mol Na,—COOH和酯基能与NaOH反应,则1 mol M最多消耗2 mol NaOH,只有—COOH与NaHCO3反应,则1 mol M最多消耗1 mol NaHCO3。
11.(2023·天津河西区高二期末)布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的成酯修饰以减轻副作用,下列说法正确的是( )
A.该做法使布洛芬水溶性增强
B.布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子
C.布洛芬可以发生取代、加成、氧化、加聚反应
D.布洛芬中所有的碳原子可能共平面
B 解析:反应前布洛芬中含有羧基,可以与水分子形成氢键,反应后的物质不能与水分子形成氢键,在水中的溶解性减弱,A错误;连接四个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子),B正确;布洛芬中存在甲基和苯环,可以发生取代反应,苯环可以发生加成反应,苯环的侧链可以被氧化,不能发生加聚反应,C错误;布洛芬中含有饱和碳原子,具有甲烷结构特点,甲烷为正四面体结构,则布洛芬中所有碳原子一定不共平面,D错误。
12.某有机物A(C8H16O2)能发生如图所示的转化,其中C与F是同分异构体。则下列说法不正确的是( )
A.D和F均可与Na反应
B.B、C、D、E、F分子中的碳原子数相同
C.可用新制的氢氧化铜检验E中的官能团
D.符合上述转化关系的有机物A的结构有4种
D 解析:某有机物A(C8H16O2)在氢氧化钠作用下发生水解反应生成B、D,A是酯;B酸化生成C,则B是羧酸盐,C是羧酸;D是醇,D氧化为E、E氧化为F,则E是醛、F是羧酸,C与F是同分异构体,则F的分子式为C4H8O2;C是C4H8O2、D是C4H10O;E是C4H8O,D能氧化为醛,可知D的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH或(CH3)2CHCH2OH;当D是CH3CH2CH2CH2OH时,C是(CH3)2CHCOOH;当D是(CH3)2CHCH2OH时,C是CH3CH2CH2COOH。D是醇、F是羧酸,醇和酸均可与Na反应生成氢气,A正确;B是C4H7O2Na、C是C4H8O2、D是C4H10O、E是C4H8O 、F是C4H8O2,分子中的碳原子数相同,B正确;E是醛,醛基与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,可用新制的氢氧化铜检验E中的官能团,C正确;符合上述转化关系的有机物A的结构有CH3CH2CH2COOCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCOO CH2CH2CH2CH3,共2种,D错误。
13.(2024·浙江卓越联盟期中)某种重要的药物中间体结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.分子中两种羟基化学性质不同
B.分子中存在1个手性碳原子
C.1 mol该物质与足量NaOH反应,最多可消耗5 mol NaOH
D.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗1 mol Br2
B 解析:分子中两种羟基化学性质不同,一个为酚羟基,一个为醇羟基,A正确;分子中不存在手性碳原子,B错误;1 mol该物质与足量NaOH反应,最多可消耗5 mol NaOH,分别为酚羟基1 mol,酰胺基4 mol,C正确;酚羟基邻、对位上只有1个H能被取代,故1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗1 mol Br2,D正确。
14.(双选) (2024·湖北宜荆荆随恩联考,改编)中医药是中华民族的传统瑰宝,化合物Z是一种药物成分的中间体,可由有机物X和Y一定条件下合成,反应如下:
下列说法正确的是( )
A.X中最多有6个原子共平面
B.Z中有1个手性碳原子
C.1 mol Z最多能与4 mol NaOH溶液反应
D.Y的同分异构体中与FeCl3作用显色且能与NaHCO3溶液发生反应的结构有13种
AD 解析:由题干X的结构简式可知,分子中含有酰氯基所在的平面结构,单键可以旋转,X中最多有6个原子共平面,A正确;已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由Z的结构可知,Z中不存在手性碳原子,B错误;1 mol Z中含有2 mol酯基,其中一个为酚酯基,最多能与3 mol NaOH溶液反应,C错误;Y的同分异构体中:与FeCl3作用显色且能与NaHCO3发生反应,即分子中含有酚羟基和—COOH,当苯环上只有两个官能团时,酚羟基分别和—CH2COOH各形成邻、间、对3种异构体;当苯环上有三个官能团时,—OH、—CH3和—COOH连接在苯环上共10种,两种情况一共13种,D正确。
15.(双选) (2024·河南南阳期中,改编)化合物X是合成一种治疗直肠癌和小细胞肺癌药物的中间体,其结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.化合物X分子中含有2个手性碳原子
B.化合物X分子中所有碳原子可能共平面
C.化合物X分子中含有两种官能团
D.1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应
CD 解析:将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,从图可知化合物X分子中含有1个手性碳原子,A错误;化合物X分子中苯环上有链状烃基,所有碳原子不可能共平面,B错误;化合物X分子中含有肽键和酯基两种官能团,C正确;酯基和肽键可以和NaOH反应,1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应,D正确。
16.阿比朵尔具有抵抗病毒和调节免疫力的作用,其中间体的合成路线如下:
(1)A的分子式为________;B中的官能团名称为________。
(2)由B生成C的反应类型是________。
(3)步骤④中原料X的分子式是C6H10O3,X的结构简式是________。
(4)下列关于F的性质的说法正确的是________(填标号)。
A.易溶于水
B.最多能与 4 mol H2发生加成反应
C.可以使溴水褪色
D.最多有6个碳原子共平面
(5)满足以下条件的 D 的同分异构体共有________种:
①苯环上有两个取代基且—NH2直接连在苯环上; ②能与氢氧化钠水溶液反应;写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2的一种结构简式: ________。
(6)写出G与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
答案:(1)C6H6O 硝基、羟基
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