内容正文:
题型03 反应类型、原子共面、同分异构体的判断
1.(22-23高二上·湖南长沙宁乡·期末)2023年上半年,甲型流感来势汹汹,患者可能出现发热、咳嗽、喉痛、头痛等症状,布洛芬是人们常用于退烧镇痛的一种药物,一种合成路线如图所示,下列有关说法不正确的是
A.合成时中A到B的反应类型为取代反应
B.物质B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.布洛芬能发生取代反应、加成反应、氧化反应
D.布洛芬分子中所有碳原子不可能共平面
2.(18-19高二下·湖南衡阳欧阳遇实验中学·期末)下列说法正确的是( )
A.酯化反应、硝化反应、水解反应均属于取代反应
B.由乙醇生成乙烯的反应与乙烯生成溴乙烷的反应类型相同
C.石油的裂解是化学变化,而石油的分馏和煤的气化是物理变化
D.蛋白质、糖类、油脂均是能发生水解反应的天然高分子化合物
3.(22-23高二下·湖南怀化·期末)下图是用实验室制得的乙烯(C2H5OHCH2=CH2↑+H2O)与溴水作用制取1,2-二溴乙烷的部分装置图,根据图示判断下列说法正确的是( )
A.装置①和装置③中都盛有水,其作用相同
B.装置②和装置④中都盛有NaOH溶液,其吸收的杂质相同
C.产物可用分液的方法进行分离,1,2-二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出
D.制备乙烯和生成1,2-二溴乙烷的反应类型分别是消去反应和加成反应
4.(22-23高二下·湖南长沙第一中学·期末)下列各组中的反应属于同一反应类型的是
A.苯的硝化反应;乙烯使溴水褪色
B.葡萄糖与新制氢氧化铜共热;无水乙醇与浓硫酸共热制乙烯
C.乙醇和乙酸制乙酸乙酯;乙烷和氯气得到氯乙烷
D.乙醇和氧气制乙醛;苯和液溴制溴苯
5.(19-20高二下·湖南岳阳·期末)下列说法正确的是( )
A.由乙醇制得乙烯的反应与乙烯制得溴乙烷的反应类型相同
B.酯化反应、硝化反应、皂化反应均属于取代反应
C.石油的裂解是化学变化,而石油的分馏和煤的气化是物理变化
D.蛋白质、糖类、油脂均是能发生水解反应的天然高分子化合物
6.(22-23高二下·湖南湘西·期末)下图是用球棍模型表示的某有机反应的过程,则该反应的有机反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.聚合反应 D.酯化反应
7.(22-23高二下·湖南娄底·期末)化合物a、b、c的分子式均为C8H8,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.b的同分异构体可能与苯互为同系物
B.c苯环上的二氯代物有10种
C.a能与溴水反应,反应类型为取代反应
D.c中所有原子可能处于同一平面
8.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子中含有2种官能团
B.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
9.(22-23高二下·湖南益阳·期末)下列有机反应的化学方程式和反应类型均正确的是
A.+2NaOH+NaBr+H2O(水解反应)
B.HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O(氧化反应)
C.HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(取代反应)
D.nCH3CH=CH—CH=CH2(加聚反应)
10.(22-23高二下·湖南怀化·期末)常见的有机反应类型有:①取代反应;②加成反应;③消去反应;④酯化反应;⑤加聚反应;⑥水解反应;⑦还原反应。其中能在有机化合物中引入羟基的反应类型有( )
A.①⑥⑧ B.①⑥⑦ C.①②⑥⑦ D.①②④
11.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)膳食纤维具有突出的保健功能,称为人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如下。下列有关芥子醇的说法正确的是
A.芥子醇中有一种含氧官能团
B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.芥子醇能与FeCl3溶液发生显色反应,且1mol芥子醇能够与3 mol Br2反应
D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成
12.(22-23高二下·湖南怀化·期末)羧酸和醇发生酯化反应的过程如下图所示:
可见酯化反应不是简单的取代反应,步骤①和②的有机反应类型为
A.①为加成反应,②为消去反应 B.①为氧化反应,②为还原反应
C.①为取代反应,②为消去反应 D.①为加成反应,②为氧化反应
13.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是
A.相同温度下,CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
14.(21-22高二下·湖南32多所名校·期末)北京冬奥会比赛场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得的。该双环烯酯的结构如图所示,下列有关该双环烯酯的叙述错误的是
A.分子中至少有12个原子共面
B.能发生加聚反应,取代反应、氧化反应
C.可用 合成该双环烯酯
D.其同分异构体中,有一类属于芳香酸
15.(22-23高二下·湖南怀化·期末)莽草酸(a)是抗病毒和抗癌药物中间体,其官能团修饰过程如图所示,下列说法正确的是
A.a分子中所有原子可能共面
B.M为乙醇
C.1mola或b消耗的物质的量相等
D.将改为,也可以完成由b向c的转化
16.(22-23高二下·湖南张家界·期末)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得,下列说法正确的是
A.邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种
B.环己醇分子中的所有原子可能共面
C.DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应
D.与氢氧化钠溶液反应,最多可消耗
17.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列说法正确的是
A.有和两种结构
B.分子中所有原子均可共面
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D.异戊烷有5种二氯代物
18.(22-23高二下·湖南怀化·期末)合成某种药物的中间体类似物,结构如图所示。下列关于该物质的说法不正确的是
A.既能发生取代反应,也能发生加聚反应
B.该分子中所有的原子可能共面
C.该分子中碳原子的杂化轨道类型有杂化和杂化
D.1mol该物质最多与发生加成反应
19.(23-24高二下·湖南衡阳·期末)泽布替尼是第一款完全由中国企业自主研发,在FDA获准上市的抗癌新药,其结构简式如图。下列有关说法正确的是
A.1mol泽布替尼最多消耗2molNaOH
B.一个泽布替尼分子中有2个手性碳原子
C.泽布替尼能发生取代、氧化、加成、消去反应
D.泽布替尼分子中所有碳原子一定共面
20.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)轴烯是独特的环状烯烃,环上每个碳原子都接有一个双键,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯,如图是三种简单的轴烯,下列有关说法正确的是
A.c与足量发生反应后所得产物的一氯代物只有一种
B.b分子中σ键和π键的数目之比为2:1
C.a分子中所有原子共面
D.上述三种轴烯互为同系物
21.(17-18高二上·湖南郴州·期末)(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍,其分子式为 ,分子中含102个氢原子的烷烃B的分子式是 。
(2)用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为 种。
(3)有机物 的正确命名为
(4)立方烷 它的六氯代物有 种。
(5) 分子中最多有个 原子共面。
22. (22-23高二下·湖南怀化·期末)(1)下列物质:①O2 ②CH3OH ③CH3CH(OH)CH3 ④O3 ⑤CHCl3 ⑥CH3OCH2CH3
其中属于同系物的有 (填序号,下同),互为同分异构体的有 ,互为同素异形体的有 。
(2) 碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应,若加成产物只有一种结构,符合此条件的单烯烃有 种,在这些烯烃中,若与H2加成后,所得烷烃的核磁共振氢谱中有两个吸收峰且面积比为3:2,则该烯烃的名称是 ,其结构简式为 。
(3)白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性,能够跟1mol该化合物起反应的Br2和H2的最大用量分别是 mol、 mol。
23.(19-20高二下·湖南益阳桃江县·期末)分子式为C4H10O的同分异构体有多种,下面是其一部分同分异构体的结构简式:
① ② ③④CH3CH2CH2CH2OH ⑤CH3CH2OCH2CH3 ⑥CH3OCH2CH2CH3。请回答下面问题:
(1)根据系统命名法,③的名称为 。
(2)不能被催化氧化的醇是 。(填对应序号,下同)。
(3)发生消去反应,可生成两种单烯烃的是 。
(4)在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有 。
(5)写出④发生催化氧化的化学方程式 。
24.(22-23高二下·湖南怀化·期末)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A.1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B.M能与金属钠发生反应
C.一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D.P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
25.(22-23高二下·湖南娄底·期末)关于分子式为C5H10的烯烃,正确说法正确的是
A.该烯烃的一种同分异构体为CH2=CHCH(CH3)CH3,名称为2-甲基-3-丁烯
B.其属于烯烃的同分异构体有5种
C.有一种同分异构体的名称为2,2-二甲基-1-丙烯
D.该物质最多有2个侧链
26.(17-18高二下·【全国百强校】湖南岳阳第一中学·期末)分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到酸和醇的相对分子质量相同,符合此条件的酯的同分异构体的数目为
A.4 B.8 C.10 D.16
27.(22-23高二下·湖南益阳·期末)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图所示,则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为
A.2 B.3 C.4 D.6
28.(18-19高二·湖南师范大学附属中学·期末)下列化学反应的产物中,存在同分异构体的有
①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应 ④在催化剂的存在与氢气完全加成
⑤异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②③⑤
29.(23-24高二下·湖南长沙平高集团六校联考·期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是
A.、分子中均至少有9个碳原子共面 B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应 D.、都能与溶液反应
30.(22-23高二下·湖南怀化·期末)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:(1)A中的官能团名称为 (写两种)。
(2)DE的反应类型为 。(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式: 。
(4)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分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
31.(18-19高二下·湖南湘东六校·期末)高性能聚碳酸酯可作为耐磨材料用于汽车玻璃中,PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料,合成PC的一种路线如图所示:
已知:核磁共振氢谱显示E只有一种吸收峰。
回答下列问题:
(1)C的名称为 ,C→D的反应类型为
(2)E的结构简式为 ,官能团名称为
(3)PC与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(4)写出能发生银镜反应且为芳香族化合物的A的同分异构体的结构简式 (不考虑立体异构,任写两个)。
(5)设计由甲醛和B为起始原料制备 的合成路线。(无机试剂任选)。
32.(17-18高二上·湖南师范大学附属中学·期末)乙苯(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是:
C8H10(g) C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125 kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40 mol乙苯充入1 L真空密闭容器中发生上述反应,测定不同时间该容器内物质的物质的量,得到数据见下表:
时间/min
0
10
20
30
40
n(C8H10)/mol
0.40
0.30
0.26
n2
n3
n(C8H8)/mol
0.00
0.10
n1
0.16
0.16
(1)当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均生成速率是 。
(2)该温度下,反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收 kJ热量。
(3)若保持反应条件不变,用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有25 kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是 ,此时该反应的方向是 (填“正向” 或“ 逆向”)。
Ⅱ.氢化热是指在一定条件下,1 mol不饱和化合物加氢时放出的热量,表中是环己烯(g)、1,3-环己二烯(g)和苯的氢化热数据:
物质
+H2
+2H2
+3H2
氢化热(kJ/mol)
119.7
232.7
208.4
(4)1,3-环己二烯的稳定性 (填“大于”“小于”或“等于”)苯。
(5)某有机物是苯的同分异构体,其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种。请写出这种有机物的键线式结构 ,它在核磁共振氢谱上会产生 个吸收峰 。
(6)与环己烯互为同分异构体的炔烃共有 种(不考虑立体异构)。
33.(16-17高二下·湖南益阳桃江县·期末)由C、H、O三种元素组成的某有机物A,在一定条件下,可以转化为有机物B、C和D、E;C又可以转化为B、A。它们的转化关系如下:
已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出下列物质的结构简式:C ,D ;
(2)C→B的反应类型为 ;
(3)写出下列转化的化学方程式:
C→A ,
A→D ,
A+E→F ;
(4)请写出与F具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式(不含F):
/
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$$
题型03 反应类型、原子共面、同分异构体的判断
1.(22-23高二上·湖南长沙宁乡·期末)2023年上半年,甲型流感来势汹汹,患者可能出现发热、咳嗽、喉痛、头痛等症状,布洛芬是人们常用于退烧镇痛的一种药物,一种合成路线如图所示,下列有关说法不正确的是
A.合成时中A到B的反应类型为取代反应
B.物质B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.布洛芬能发生取代反应、加成反应、氧化反应
D.布洛芬分子中所有碳原子不可能共平面
【答案】B
【详解】A.A到B时苯环上H原子被- COCH3取代,可知反应类型为取代反应,选项A正确;
B.物质B中含苯环,与苯环相连的相连的碳原子上有H原子,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,选项B错误;
C.布洛芬含羧基可发生取代反应,含苯环可发生加成反应,与苯环相连的相连的碳原子.上有H原子,可发生氧化反应,选项C正确;
D.布洛芬含6个sp3杂化的碳原子,由连接2个甲基的碳原子可知,所有碳原子一定不能共面,选项D正确;
答案选B。
2.(18-19高二下·湖南衡阳欧阳遇实验中学·期末)下列说法正确的是( )
A.酯化反应、硝化反应、水解反应均属于取代反应
B.由乙醇生成乙烯的反应与乙烯生成溴乙烷的反应类型相同
C.石油的裂解是化学变化,而石油的分馏和煤的气化是物理变化
D.蛋白质、糖类、油脂均是能发生水解反应的天然高分子化合物
【答案】A
【详解】A. 酯化反应、硝化反应、水解均属于取代反应类型,A项正确;
B. 乙醇生成乙烯属于消去反应,乙烯生成溴乙烷属于加成反应,B项错误;
C. 石油的裂解、煤的气化都是化学变化,而石油的分馏是物理变化,C项错误;
D. 油脂不是天然高分子化合物,D项错误;
答案选A。
3.(22-23高二下·湖南怀化·期末)下图是用实验室制得的乙烯(C2H5OHCH2=CH2↑+H2O)与溴水作用制取1,2-二溴乙烷的部分装置图,根据图示判断下列说法正确的是( )
A.装置①和装置③中都盛有水,其作用相同
B.装置②和装置④中都盛有NaOH溶液,其吸收的杂质相同
C.产物可用分液的方法进行分离,1,2-二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出
D.制备乙烯和生成1,2-二溴乙烷的反应类型分别是消去反应和加成反应
【答案】D
【详解】A.装置①中气体压力过大时,水就会从玻璃管上端溢出,起到缓冲作用;溴易挥发,装置③水的作用是冷却液溴,可避免溴的大量挥发,选项A错误;
B.装置②吸收乙烯中混有的SO2、CO2;装置④是吸收逸出的溴蒸气,防止污染空气,吸收的杂质不相同,选项B错误;
C.1,2-二溴乙烷与水不溶,密度比水大,在水的下层,应从分液漏斗的下口倒出,选项C错误;
D.制备乙烯是乙醇发生消去反应;生成1,2-二溴乙烷是乙烯能与溴水发生加成反应,选项D正确。
答案选D。
4.(22-23高二下·湖南长沙第一中学·期末)下列各组中的反应属于同一反应类型的是
A.苯的硝化反应;乙烯使溴水褪色
B.葡萄糖与新制氢氧化铜共热;无水乙醇与浓硫酸共热制乙烯
C.乙醇和乙酸制乙酸乙酯;乙烷和氯气得到氯乙烷
D.乙醇和氧气制乙醛;苯和液溴制溴苯
【答案】C
【详解】试题分析:A、苯的硝化反应属于取代反应,乙烯使溴水褪色属于加成反应,不相同;B、葡萄糖与新制氢氧化铜共热属于氧化反应;无水乙醇与浓硫酸共热制乙烯,属于消去反应,不相同;C、乙醇和乙酸制乙酸乙酯属于取代反应;乙烷和氯气得到氯乙烷属于取代反应,相同;D、乙醇和氧气制乙醛属于氧化反应;苯和液溴制溴苯属于取代反应,不相同。
考点:有机反应的分类方法。
5.(19-20高二下·湖南岳阳·期末)下列说法正确的是( )
A.由乙醇制得乙烯的反应与乙烯制得溴乙烷的反应类型相同
B.酯化反应、硝化反应、皂化反应均属于取代反应
C.石油的裂解是化学变化,而石油的分馏和煤的气化是物理变化
D.蛋白质、糖类、油脂均是能发生水解反应的天然高分子化合物
【答案】B
【详解】A.乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,二者反应类型不同,故A错误;
B.有机物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应属于取代反应,酯化反应、硝化反应、皂化反应均属于取代反应,故B正确;
C.石油的裂解是化学变化,煤的气化也是化学变化,石油的分馏属于物理变化,故C错误;
D.单糖不能发生水解反应,如葡萄糖和果糖均不能发生水解反应,单糖、二糖以及油脂均不是高分子化合物,蛋白质和多糖属于能发生水解反应的天然高分子化合物,故D错误;
故答案为B。
6.(22-23高二下·湖南湘西·期末)下图是用球棍模型表示的某有机反应的过程,则该反应的有机反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.聚合反应 D.酯化反应
【答案】B
【详解】有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应是加成反应。由图知,第一种分子中的不饱和键断裂,断键原子与另一种分子断裂产生的原子相结合,生成新的化合物的反应,属于加成反应,故B项正确;
答案选B。
7.(22-23高二下·湖南娄底·期末)化合物a、b、c的分子式均为C8H8,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.b的同分异构体可能与苯互为同系物
B.c苯环上的二氯代物有10种
C.a能与溴水反应,反应类型为取代反应
D.c中所有原子可能处于同一平面
【答案】D
【详解】A.b的分子式为C8H8,与苯的化学式之间相差2个CH,不满足同系物的概念,故A错误;
B.当2个氯都取代苯环上的H时,采用定一议一的方法,当其中一个氯在烃基的邻位时,另外一个氯还有4种位置,故此二氯代物有4种结构;当其中一个氯在烃基的间位时,另一个氯有2种位置,苯环上的二氯代物共有4+2=6种,故B错误;
C.a的分子中含有碳碳双键,能与溴水发生反应,其反应类型为加成反应,故C错误;
D.c中苯环上所有原子共平面,与苯环相连的碳原子连接碳碳双键,所有原子可以共平面,与苯环相连的碳原子为碳碳单键,可旋转,因此c中所有原子可能处于同一平面,故D正确;
故答案为:D。
8.(22-23高二下·湖南长沙长郡中学·期末)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子中含有2种官能团
B.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
【答案】D
【详解】A、依据结构简式,得出含有的官能团是羧基、碳碳双键、羟基、醚键4种官能团,故说法错误;
B、含有碳碳双键,与溴的四氯化碳发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,原理不同,故说法错误;
C、1mol分枝酸中含有2mol羧基,没有其他能跟NaOH反应的官能团,消耗2molNaOH,故说法错误;
D、含有羟基、羧基,可以和乙醇、乙酸发生酯化反应,反应类型相同,故说法正确。
答案选D。
9.(22-23高二下·湖南益阳·期末)下列有机反应的化学方程式和反应类型均正确的是
A.+2NaOH+NaBr+H2O(水解反应)
B.HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O(氧化反应)
C.HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(取代反应)
D.nCH3CH=CH—CH=CH2(加聚反应)
【答案】D
【详解】
A.卤代烃的水解反应条件为NaOH的水溶液、加热,应为+2NaOH+NaBr+H2O,故A错误;
B.醇氧化为醛的条件为Cu/Ag、加热,故应为HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O,故B错误;
C.HCHO与CH3CHO在氢氧化钠水溶液中加热生成的CH2=CHCHO和水,属于先加成后消去的反应,故C错误;
D.nCH3CH=CH—CH=CH2属于加聚反应,故D正确;
故选D。
10.(22-23高二下·湖南怀化·期末)常见的有机反应类型有:①取代反应;②加成反应;③消去反应;④酯化反应;⑤加聚反应;⑥水解反应;⑦还原反应。其中能在有机化合物中引入羟基的反应类型有( )
A.①⑥⑧ B.①⑥⑦ C.①②⑥⑦ D.①②④
【答案】C
【详解】①取代反应可以引入羟基,如卤代烃水解,①正确;
②加成反应可以引入羟基,如烯烃与水的加成反应,②正确;
③消去反应不可以引入羟基,可以消除羟基,③错误;
④酯化反应不能引入羟基,可以消除羟基,④错误;
⑤加聚反应不能引入羟基,⑤错误;
⑥水解反应可以引入羟基,如酯的水解,⑥正确;
⑦还原反应可以引入羟基,如醛基与氢气的加成,⑦正确;
综上所述,可以引入羟基的反应有①②⑥⑦,故合理选项C。
11.(22-23高二下·湖南长沙明德中学·期末)膳食纤维具有突出的保健功能,称为人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维,其单体之一是芥子醇,结构简式如下。下列有关芥子醇的说法正确的是
A.芥子醇中有一种含氧官能团
B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.芥子醇能与FeCl3溶液发生显色反应,且1mol芥子醇能够与3 mol Br2反应
D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成
【答案】D
【详解】A. 芥子醇的分子式中有2种含氧官能团,分别是羟基和醚键,故A错误;B.分子中含有苯环、乙烯等基础分子的共面结构,单键可以旋转,所有碳原子可能在同一平面,故B错误;C.只有碳碳双键与溴水反应,虽然含有酚羟基,但羟基邻位、对位不含氢原子,不能发生取代反应,1mol芥子醇能够与1mol的Br2水反应,故C错误;D.分子中含有C=C键,可发生氧化、加成和聚合反应,含有-OH,可发生取代反应,故D正确;故选D。
点睛:本题考查有机物的结构和性质,为高频考点。根据结构简式,芥子醇中含有酚羟基,具有酸性,可发生取代反应,含有C=C,可发生加成、加聚、氧化反应,并含有醇羟基,可发生酯化反应和氧化反应。本题易错点为C,注意酚羟基的邻位和对位没有H,不能与溴水发生取代反应。
12.(22-23高二下·湖南怀化·期末)羧酸和醇发生酯化反应的过程如下图所示:
可见酯化反应不是简单的取代反应,步骤①和②的有机反应类型为
A.①为加成反应,②为消去反应 B.①为氧化反应,②为还原反应
C.①为取代反应,②为消去反应 D.①为加成反应,②为氧化反应
【答案】A
【详解】
物质的转化关系为,在物质的转化过程中,反应①为碳氧双键断开,分别连接H原子和R′O-,发生加成反应;反应②中,去掉1个H2O,形成碳氧双键,发生消去反应,故选A。
13.(22-23高二下·湖南邵阳·期末)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是
A.相同温度下,CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
【答案】D
【详解】A.难溶性的物质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,PbS(s)Pb2+(aq)+S2-(aq),当向该溶液中加入含有Cu2+的物质时,由于ksp(CuS)<ksp(PbS),所以会形成CuS沉淀,发生沉淀的转化,由难溶解的向更难溶解的物质转化。由于二者的化学组成相似,所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度,错误;
B.自然界地表层原生铜的硫化物被氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,说明原生铜的硫化物具有还原性,在CuS中S是-2价,也具有还原性,错误;
C.ZnS难溶于水,因此CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++ZnS=CuS+Zn2+,错误;
D.在整个过程中既有电子转移的氧化还原反应,也有沉淀转化的复分解反应,正确。
答案选D。
14.(21-22高二下·湖南32多所名校·期末)北京冬奥会比赛场馆建设中用到的一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得的。该双环烯酯的结构如图所示,下列有关该双环烯酯的叙述错误的是
A.分子中至少有12个原子共面
B.能发生加聚反应,取代反应、氧化反应
C.可用 合成该双环烯酯
D.其同分异构体中,有一类属于芳香酸
【答案】A
【详解】A.由 的结构图可知,该分子中不存在苯环,考虑原子共面问题,从碳碳双键出发,最少有6个原子共面,但是分子中分别与两个碳碳双键共平面的原子不一定共面,A错误;
B. 分子中含有碳碳双键,所以可以发生加聚反应和氧化反应,而分子中有氢,就可以发生取代反应,B正确;
C.依据酯化反应中酸出羟基、醇出氢,可推断出酯 是由酸和醇 通过酯化反应得到,C正确;
D.观察 的结构可知,该分子一共有2个环、3个双键,共5个不饱和度,所以可以写出含有一个苯环(占4个不饱和度)和一个羧基(占1个不饱和度)的同分异构体,D正确;
故合理选项为A。
15.(22-23高二下·湖南怀化·期末)莽草酸(a)是抗病毒和抗癌药物中间体,其官能团修饰过程如图所示,下列说法正确的是
A.a分子中所有原子可能共面
B.M为乙醇
C.1mola或b消耗的物质的量相等
D.将改为,也可以完成由b向c的转化
【答案】C
【详解】A.a分子存在饱和碳原子,不可能所有原子共面,A错误;
B.a生成b是发生酯化反应,为羧基和甲醇反应,M为甲醇,B错误;
C.a中羧基和NaOH以1:1发生中和反应,b中酯基和NaOH也以1:1反应,C正确;
D.将改为,只有b中碳碳双键和氢气发生加成反应,酯基与氢气不反应,不能实现b到c的转化,D错误;
故选:C。
16.(22-23高二下·湖南张家界·期末)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得,下列说法正确的是
A.邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种
B.环己醇分子中的所有原子可能共面
C.DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应
D.与氢氧化钠溶液反应,最多可消耗
【答案】A
【详解】A.邻苯二甲酸酐的二氯代物可采用定一移一的方法判断有4种,A正确;
B.环己醇分子中的C原子是四面体结构,所以H原子不可能与C原子共面,B错误;
C.DCHP中含有苯环、酯基能发生加成反应、取代反应,但不能发生消去反应,C错误;
D.1个DCHP中含有2个酯基,所以1 mol DCHP最多可与含2 mol NaOH溶液反应,D错误;
答案选A。
17.(22-23高二下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列说法正确的是
A.有和两种结构
B.分子中所有原子均可共面
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D.异戊烷有5种二氯代物
【答案】C
【详解】
A.有机物CF2Cl2是四面体结构,不是平面构型,故和是同一种结构,A错误;
B.中含有C原子周围连接4个单键的结构,则不可能所有原子均共面,B错误;
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,说明该烷烃只有一种等效氢,符合条件的为甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷,共4种,C正确;
D.异戊烷二氯代物为(CH3)2CHCH2CHCl2、(CH3)2CHCHClCH2Cl、(CH3)2CClCH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH2Cl、(CH3)2CHCCl2CH3、(CH3)2CClCHClCH3、CH2ClCH(CH3)CHClCH3、CH2ClC(CH3)ClCH2CH3、CHCl2CH(CH3)CH2CH3、(CH2Cl)2CHCH2CH3,共有10种,D错误;
故选C。
18.(22-23高二下·湖南怀化·期末)合成某种药物的中间体类似物,结构如图所示。下列关于该物质的说法不正确的是
A.既能发生取代反应,也能发生加聚反应
B.该分子中所有的原子可能共面
C.该分子中碳原子的杂化轨道类型有杂化和杂化
D.1mol该物质最多与发生加成反应
【答案】B
【详解】A.有羧基可以发生取代反应,有碳碳双键可以发生加聚反应,故A正确;
B.该分子中含有甲基,为立体结构,不可能所有原子都共面,故B错误;
C.碳碳单键为sp3杂化,碳碳双键为sp2杂化,故C正确;
D.苯环和碳碳双键都能与氢气发生加成反应,故最多与发生加成反应,故D正确;
故选B。
19.(23-24高二下·湖南衡阳·期末)泽布替尼是第一款完全由中国企业自主研发,在FDA获准上市的抗癌新药,其结构简式如图。下列有关说法正确的是
A.1mol泽布替尼最多消耗2molNaOH
B.一个泽布替尼分子中有2个手性碳原子
C.泽布替尼能发生取代、氧化、加成、消去反应
D.泽布替尼分子中所有碳原子一定共面
【答案】A
【详解】A.一个泽布替尼分子中有2个酰胺基,故1mol泽布替尼最多消耗2molNaOH,故A正确;
B.由图可知,一个泽布替尼分子中有1个手性碳原子,如图,故B错误;
C.泽布替尼分子中有碳碳双键,能发生氧化反应和加成反应,含有苯环能发生取代反应,不能发生消去反应,故C错误;
D.泽布替尼分子中含氮原子的两个环之间为单键且每个环上的碳原子均为饱和碳原子,根据饱和碳原子中最多三原子共面可知所有碳原子一定不共面,故D错误;
故选A。
20.(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)轴烯是独特的环状烯烃,环上每个碳原子都接有一个双键,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯,如图是三种简单的轴烯,下列有关说法正确的是
A.c与足量发生反应后所得产物的一氯代物只有一种
B.b分子中σ键和π键的数目之比为2:1
C.a分子中所有原子共面
D.上述三种轴烯互为同系物
【答案】C
【详解】
A.由结构简式可知,一定条件下c与足量氢气发生加成反应生成,分子中含有2类氢原子,一氯代物有2种,故A错误;
B.由结构简式可知,b分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键和π键的数目之比为16:4=4:1,故B错误;
C.由结构简式可知,a分子中碳碳双键为平面结构,则分子中所有原子都在同一个平面上,故C正确;
D.同系物必须是含有相同数目相同官能团的同类物质,a、b、c分子中含有的碳碳双键数目不相等,不是同类物质,不可能互为同系物,故D错误;
故选C。
21.(17-18高二上·湖南郴州·期末)(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍,其分子式为 ,分子中含102个氢原子的烷烃B的分子式是 。
(2)用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为 种。
(3)有机物 的正确命名为
(4)立方烷 它的六氯代物有 种。
(5) 分子中最多有个 原子共面。
【答案】 C6H14 C50H102 6 3,3,4—三甲基己烷 3 23
【详解】(1)由烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍可知,烷烃A的相对分子量为43=86,由烷烃的通式为CnH2n+2可得:14n+2=86,解得n=6,则A的分子式为C6H14;由烷烃B的分子中含有102个氢原子可得:2n+2=102,解得n=50,则B的分子式为C50H102,故答案为:C6H14;C50H102;
(2)由题意可知,烷基为CnH2n+1—,由CnH2n+1—的式量为43可得:14n+1=43,解得n=3,碳原子个数为3的烷基可能为丙基或异丙基,丙基和异丙基取代甲苯苯环上的氢原子都有邻、间、对3种位置结构,则所得芳香烃产物的数目为6种,故答案为:6;
(3)由结构简式可知,该烃为烷烃,分子中最长碳链含有6个碳原子,侧链为3个甲基名称为3,3,4—三甲基己烷,故答案为:3,3,4—三甲基己烷;
(4)立方烷的结构对称,一氯代物只有1种,一氯代物分子中含有3类氢原子,所以二氯代物的同分异构体有3种,故答案为:3;
(5)苯环为平面结构,由三点共面可知,氯代烃分子中最多有23个原子在同一平面上,故答案为:23。
22. (22-23高二下·湖南怀化·期末)(1)下列物质:①O2 ②CH3OH ③CH3CH(OH)CH3 ④O3 ⑤CHCl3 ⑥CH3OCH2CH3
其中属于同系物的有 (填序号,下同),互为同分异构体的有 ,互为同素异形体的有 。
(2) 碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应,若加成产物只有一种结构,符合此条件的单烯烃有 种,在这些烯烃中,若与H2加成后,所得烷烃的核磁共振氢谱中有两个吸收峰且面积比为3:2,则该烯烃的名称是 ,其结构简式为 。
(3)白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性,能够跟1mol该化合物起反应的Br2和H2的最大用量分别是 mol、 mol。
【答案】 ②③ ③⑥ ①④ 4 2-丁烯 CH3CH=CHCH3 6 7
【详解】(1)下列物质:①O2 ②CH3OH ③CH3CH(OH)CH3 ④O3 ⑤CHCl3 ⑥CH3OCH2CH3其中②③结构相似,分子组成相差n个CH2原子团的有机物,它们互为同系物;③⑥具有相同分子式、不同结构的有机物,二者互为同分异构体; ①④为同种元素的不同单质,互为同素异形体;答案:(1). ②③ (2). ③⑥ (3). ①④
(2)碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应,若加成产物只有一种结构,符合此条件的单烯烃有1、CH2=CH2 乙烯2、CH3CH=CHCH3 2-丁烯3、CH3CH2CH=CHCH2CH3 3-己烯,(CH3)2C=C(CH3)2 2,3-二甲基-2-丁烯共4种;在这些烯烃中,若与H2加成后,所得烷烃的核磁共振氢谱中有两个吸收峰且面积比为3:2,则该烯烃的名称是2-丁烯,结构简式为CH3CH=CHCH3 ;答案:(4). 4 (5). 2-丁烯 。
(3)该醇分子中含2个酚环,共有5个邻,对位(酚只有邻,对位上的H能被溴取代),另外还有1个碳碳双键,所以耗6molBr2,2个酚环共加成6个H2,碳碳双键加成1个H2,所以共加成7个H2,答案:(7). 6 (8). 7
23.(19-20高二下·湖南益阳桃江县·期末)分子式为C4H10O的同分异构体有多种,下面是其一部分同分异构体的结构简式:
① ② ③④CH3CH2CH2CH2OH ⑤CH3CH2OCH2CH3 ⑥CH3OCH2CH2CH3。请回答下面问题:
(1)根据系统命名法,③的名称为 。
(2)不能被催化氧化的醇是 。(填对应序号,下同)。
(3)发生消去反应,可生成两种单烯烃的是 。
(4)在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有 。
(5)写出④发生催化氧化的化学方程式 。
【答案】 2-甲基-2-丙醇 ③ ② ①⑥ 2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O
【详解】(1) 含有羟基,属于醇,根据醇的系统命名原则,名称为2-甲基-2-丙醇;
(2) α-C原子上没有H,不能发生催化氧化,选③;
(3) 发生消去反应,可生成1-丁烯、2-丁烯两种单烯烃,选②;
(4) ①有4种等效氢; ② 有5种等效氢; ③ 有2种等效氢;④CH3CH2CH2CH2OH有5种等效氢; ⑤CH3CH2OCH2CH3有2种等效氢; ⑥CH3OCH2CH2CH3有4种等效氢;在核磁共振氢谱中,有四种不同的峰的有①⑥;
(5) CH3CH2CH2CH2OH发生催化氧化生成丁醛和水,反应的化学方程式是2CH3CH2CH2CH2OH+O22CH3CH2CH2CHO+2H2O。
【点睛】本题考查醇的性质,明确醇消去反应、催化氧化反应的断键方法是解题关键;α-C上H原子数2,醇发生催化氧化生成醛;α-C原子上有1个H,醇发生催化氧化生成酮;α-C原子上没有H,醇不能发生催化氧化。
24.(22-23高二下·湖南怀化·期末)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A.1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B.M能与金属钠发生反应
C.一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D.P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
【答案】D
【详解】A.葡萄糖的分子式为,葡萄糖燃烧的方程式为,1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2,故A正确;
B.M中含有羟基,能与金属钠发生反应生成氢气,故B正确;
C.P、M、R都含有羟基,一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应,故C正确;
D.M中含有醛基,M能发生还原反应,故D错误;
选D。
25.(22-23高二下·湖南娄底·期末)关于分子式为C5H10的烯烃,正确说法正确的是
A.该烯烃的一种同分异构体为CH2=CHCH(CH3)CH3,名称为2-甲基-3-丁烯
B.其属于烯烃的同分异构体有5种
C.有一种同分异构体的名称为2,2-二甲基-1-丙烯
D.该物质最多有2个侧链
【答案】B
【分析】本题主要考查烯烃类同分异构体判断。C5H10的烯烃类同分异构体有:1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯,据此作答即可。
【详解】A. CH2=CHCH(CH3)CH3命名应为3-甲基-1-丁烯,A错误;B.由上述分析可知,其属于烯烃的同分异构体有5种;C. 2,2-二甲基-1-丙烯中二号位碳原子共价键超饱和,即该物质不存在,C错误;D.该物质最多只有一个侧链,D错误;故答案为B。
26.(17-18高二下·【全国百强校】湖南岳阳第一中学·期末)分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到酸和醇的相对分子质量相同,符合此条件的酯的同分异构体的数目为
A.4 B.8 C.10 D.16
【答案】D
【详解】分析:C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到酸和醇的相对分子质量相同,酸比醇少一个碳,即水解产生的酸为丁酸,醇为戊醇,再根据酸和醇的各自存在的同分异构体判断生成酯的种类。
详解:C9H18O2的相对分子质量为158,水解生成的醇和羧酸的平均相对分子质量为(158+18)/2=88,因生成的醇和羧酸相对分子质量相等,故它们的相对分子质量均为88,因此分别为戊醇和丁酸;因正戊烷的一个氢原子被羟基取代有3种同分异构体,异戊烷的一个氢原子被羟基取代有4种同分异构体,而新戊烷的一个氢原子被羟基取代只有1种醇,共8种,而丁酸只有2种同分异构体,故符合条件的酯为8×2=16种,D正确;正确选项D。
27.(22-23高二下·湖南益阳·期末)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图所示,则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【详解】硼氮苯和苯具有相似的分子结构,且氮、硼两种原子互相交替,若一个氯原子首先取代硼原子上的氢原子,根据分子的对称性另一个氯原子有3种可能取代的位置;若一个氯原子取代氮原子上的氢原子,则另一个氯原子只有1种取代氢原子的位置,故选C。
28.(18-19高二·湖南师范大学附属中学·期末)下列化学反应的产物中,存在同分异构体的有
①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解 ②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应 ④在催化剂的存在与氢气完全加成
⑤异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②③⑤
【答案】D
【分析】①卤代烃在碱性条件下发生的是水解反应,其实质是卤素原子被羟基取代;
②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应,取代的是苯环上的氢原子;
③2-氯丁烷与NaOH的醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体;
④苯环和碳碳双键均可以被氢气加成,完全加成即均变为单键.
⑤异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应有三种可能,含2个双键,可发生1,2加成或1,4加成。
【详解】①CH3CH2CH2Br在碱性溶液中水解得到CH3CH2CH2OH,无同分异构体,故错误;
②甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应,可以取代苯环上的氢原子,苯环上含有三种氢原子,所得产物存在同分异构体,故正确;
③2-氯丁烷与NaOH的醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体,故正确;
④在催化剂存在下与H2完全加成只能得到乙基环己烷一种产物,无同分异构体,故错误;
⑤异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应有三种可能,含2个双键,可发生1,2加成或1,4加成,生成BrCH2CBr(CH3)CH=CH2、CH2=C(CH3)CBr-CH2Br或BrCH2C(CH3)=CHCH2Br,存在位置异构,故正确。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,解题关键:把握官能团与性质、有机反应、同分异构体,易错点⑤,注意官能团异构及位置异构的判断。
29.(23-24高二下·湖南长沙平高集团六校联考·期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是
A.、分子中均至少有9个碳原子共面 B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应 D.、都能与溶液反应
【答案】AD
【详解】
A.X()、Z()分子中,红线上的4个碳原子在同一直线上,另外,左上方的那个苯环上,6个碳原子及羧基、酯基上的1个碳原子共平面,所以均至少有9个碳原子共面,A正确;
B.中的苯环和羧基都不能与发生加成反应,B错误;
C.X→Y,分子中去掉了2个H原子,则此反应的类型为氧化反应,C错误;
D.X分子中含有羧基,Z分子中含酚羟基,都能与Na2CO3溶液反应,D正确;
故选AD。
30.(22-23高二下·湖南怀化·期末)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:(1)A中的官能团名称为 (写两种)。
(2)DE的反应类型为 。(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式: 。
(4)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分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和乙醇任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】 碳碳双键 羰基 消去反应
【详解】(1)根据A的结构简式,A中的官能团为碳碳双键、羰基。
(2)对比D和E的结构简式,D→E脱去了小分子水,且E中生成新的碳碳双键,故为消去反应。
(3)B的分子式为C9H14O,根据A→B→C结合题给已知可推断出B的结构简式为。
(4)的分子式为C9H6O3,结构中有五个双键和两个环,不饱和度为7;的同分异构体中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,则其结构中含酚羟基、不含醛基;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢,说明其分子结构中含酯基且水解产物的结构对称性高;符合条件的的同分异构体的结构简式为。
(5)对比与和的结构简式,根据题给已知,模仿题给已知构建碳干骨架;需要由合成,官能团的变化由1个碳碳双键变为2个碳碳双键,联想官能团之间的相互转化,由与Br2发生加成反应生成,在NaOH醇溶液中发生消去反应生成;与发生加成反应生成,与H2发生加成反应生成。合成路线流程图为:。
【点睛】本题以丹参醇的部分合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是限定条件同分异构体的书写和有机合成路线的设计,同分异构体的书写先确定不饱和度和官能团,再用残基法确定可能的结构;有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。
31.(18-19高二下·湖南湘东六校·期末)高性能聚碳酸酯可作为耐磨材料用于汽车玻璃中,PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料,合成PC的一种路线如图所示:
已知:核磁共振氢谱显示E只有一种吸收峰。
回答下列问题:
(1)C的名称为 ,C→D的反应类型为
(2)E的结构简式为 ,官能团名称为
(3)PC与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(4)写出能发生银镜反应且为芳香族化合物的A的同分异构体的结构简式 (不考虑立体异构,任写两个)。
(5)设计由甲醛和B为起始原料制备 的合成路线。(无机试剂任选)。
【答案】 丙烯 加成反应 羰基
【分析】由图中的分子式可以推断出,B为苯酚,C为丙烯CH3CH=CH2。甲苯可以被酸性高锰酸钾氧化苯甲酸,而酸性K2Cr2O7溶液也具有强氧化性,结合A的分子式,可以推断出A为苯甲酸。C为丙烯,和水发生反应生成D,则D为1-丙醇或者2-丙醇,对应的E为丙醛或者丙酮,由于核磁共振氢谱显示E只有一种吸收峰,所以E一定为丙酮,D为2-丙醇。
【详解】(1)C为丙烯,与 水发生加成反应,得到2-丙醇,C→D为加成反应;
(2)经分析,E为丙酮,则其结构简式为: ,其官能团为羰基;
(3)PC为碳酸脂,则其水解产物中有碳酸钠, ;
(4)能发生银镜反应,则说明有醛基,芳香族化合物含有苯环,所以符合条件的A的同分异构体有: 、 、 、 ;
(5)根据 和丙酮反应得到F可以推出,要想得到 ,需要 和 。甲醛和 可以反应生成 ,该物质经过氧化得到 ,不过苯酚本身就容易被氧化,需要保护酚羟基。由此可以设计合成路线, 。
【点睛】合成路线中,甲醛和 的反应属于课外知识,需要考生去积累,在本题中可以大胆推测这个反应,同时要注意有机合成中,一些基团的保护,此外还要观察新的反应的“变化机理”,并会运用在合成路线中。
32.(17-18高二上·湖南师范大学附属中学·期末)乙苯(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是:
C8H10(g) C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125 kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40 mol乙苯充入1 L真空密闭容器中发生上述反应,测定不同时间该容器内物质的物质的量,得到数据见下表:
时间/min
0
10
20
30
40
n(C8H10)/mol
0.40
0.30
0.26
n2
n3
n(C8H8)/mol
0.00
0.10
n1
0.16
0.16
(1)当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均生成速率是 。
(2)该温度下,反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收 kJ热量。
(3)若保持反应条件不变,用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有25 kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是 ,此时该反应的方向是 (填“正向” 或“ 逆向”)。
Ⅱ.氢化热是指在一定条件下,1 mol不饱和化合物加氢时放出的热量,表中是环己烯(g)、1,3-环己二烯(g)和苯的氢化热数据:
物质
+H2
+2H2
+3H2
氢化热(kJ/mol)
119.7
232.7
208.4
(4)1,3-环己二烯的稳定性 (填“大于”“小于”或“等于”)苯。
(5)某有机物是苯的同分异构体,其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种。请写出这种有机物的键线式结构 ,它在核磁共振氢谱上会产生 个吸收峰 。
(6)与环己烯互为同分异构体的炔烃共有 种(不考虑立体异构)。
【答案】 0.007 mol·L-1·min-1 20 50% 正向 小于 1 7
【详解】(1)当反应进行到20 min时消耗乙苯0.40mol-0.26mol=0.14mol,根据方程式可知生成氢气0.14mol,浓度是0.14mol/L,所以该段时间内H2的平均生成速率是0.14mol/L÷20min=0.007 mol·L-1·min-1;
(2)根据热化学方程式,生成1mol苯乙烯吸收125 kJ的能量,根据表中数据可知平衡时生成苯乙烯是0.16mol,所以该温度下,反应从开始到平衡的过程中共从环境吸收0.16mol×125 kJ·mol-1=20kJ热量;
(3)当有25 kJ热量放出时,消耗氢气是25 kJ÷125 kJ·mol-1=0.2mol,所以氢气的转化率是0.2/0.4×100%=50%,根据等效平衡,达到平衡时氢气的浓度为0.16mol/L,所以此时该反应的方向是正向;
(4)根据题干信息可知①C6H8+2H2→C6H12△H=-232.7kJ/mol,②C6H6+3H2→C6H12△H=-208.4kJ/mol,依据盖斯定律②-①得到:C6H6+H2→C6H8 △H=+24.3kJ/mol,即苯转化为1,3环己二烯吸热,因此苯的能量低于1,3环己二烯,所以苯的稳定性强;
(5)某有机物是苯的同分异构体,其分子中的碳碳键角只有60度和90度两种,空间构型为正三棱柱,这种有机物的键线式结构为,结构对称,有1种等效氢,它在磁共振氢谱上会产生1个吸收峰。
(6)环己烯分子式为C6H10,与环己烯互为同分异构体的炔烃共有CH≡CCH2CH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH2CH3、CH3CH2C≡CCH2CH3、CH≡CCH2CH(CH3)2、CH≡CCH(CH3)CH2CH3、CH≡CC(CH3)3、CH3C≡CCH(CH3)2,共计7种。
33.(16-17高二下·湖南益阳桃江县·期末)由C、H、O三种元素组成的某有机物A,在一定条件下,可以转化为有机物B、C和D、E;C又可以转化为B、A。它们的转化关系如下:
已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出下列物质的结构简式:C ,D ;
(2)C→B的反应类型为 ;
(3)写出下列转化的化学方程式:
C→A ,
A→D ,
A+E→F ;
(4)请写出与F具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式(不含F):
【答案】 r CH3CH2Br CH3CHO 消去反应 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr(或CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr) 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O HCOOCH2CH2CH3 、HCOOCH(CH3)2 、CH3CH2COOCH3
【详解】已知D的蒸气密度是氢气的22倍,相对分子质量是2×22=44,且可以发生银镜反应,所以D含有醛基,醛基的相对分子质量是29,则D是乙醛,乙醛氧化生成E是乙酸。乙醛还原生成A是乙醇,乙醇和乙酸酯化生成F是乙酸乙酯。乙醇在浓硫酸的作用下发生消去反应生成B是乙烯,乙烯和溴化氢发生加成反应生成C是溴乙烷,C水解又转化为乙醇,溴乙烷发生消去反应转化为乙烯。则
(1)根据以上分析可知C、D的结构简式分别是CH3CH2Br、CH3CHO;(2)根据以上分析可知C→B的反应类型为消去反应;(3)C→A的方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr;A→D的方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O;A+E→F的方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;(4)F属于酯类,与F具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。
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