内容正文:
题型03 反应类型、原子共面、同分异构体的判断
内容概览
考向1 有机反应类型
考向2 有机分子中原子共面的判断
考向3 同分异构体的判断
考向1 有机反应类型
1.(21-22高二下·陕西延安·期末)下列反应属于取代反应的是
①CHCl3+Cl2CCl4+HCl
②CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
③C2H4+3O22CO2+2H2O
④CH3CH2CN+Cl2+HCl
⑤+Br2+HBr
⑥CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
A.①②③ B.①③④⑥ C.①④⑤⑥ D.②④⑤⑥
2.(21-22高二下·陕西西安·期末)下列反应中,属于加成反应的是
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水 B.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
C.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷 D.甲烷与氯气在光照条件下反应
3.(21-22高二下·陕西安康·期末)下列属于加成反应的是
A.
B.
C.+HO-NO2+H2O
D.
4.(21-22高二下·陕西西安·期末)下列反应中,生成的有机物只有一种的是
A.与等物质的量的Br2发生加成反应
B.丙烷和氯气在光照条件下生成一氯取代物的反应
C.2-丙醇在铜或银催化的条件下与O2加热
D.甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
5.(22-23高二下·陕西延安·期末)下列各项中I、II两个反应不属于同一反应类型的是
选项
反应I
反应II
A
CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3
→
B
CH3CH2Cl→CH3CH2OH
CH3CH2OH→CH2=CH2
C
CH2=CH2→CH3CH2Cl
→
D
CH3CH2OH→CH3CHO
CH3CHO→CH3COOH
A.A B.B C.C D.D
6.(23-24高二下·宁夏吴忠·期末)下列有机化学反应方程式和反应类型正确的是
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl;置换反应
B.;加成反应
C.CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH;中和反应
D.CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;取代反应
考向2 有机分子中原子共面的判断
7.(22-23高二下·山西太原·期末)某有机物是临床广泛应用的抗抑郁药物,其结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子中所有碳原子一定共面 B.与乙醇互为同系物
C.能发生取代反应和氧化反应 D.分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团
8.(22-23高二下·山西朔州·期末)冠醚能与碱金属离子形成稳定的配合物,而使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。15-冠-5的结构如图所示,其空腔直径与部分碱金属离子直径数据如下表所示,下列有关15-冠-5的说法正确的是
冠醚
冠醚空腔直径/pm
粒子直径/pm
15-冠-5
170~220
Li+(152)
Na+(204)
K+(276)
A.可用于识别 B.与碱金属离子形成离子键
C.只能发生取代反应 D.所有原子共平面
9.(22-23高二下·山西朔州·期末)下列说法正确的是
A.葡萄糖和麦芽糖互为同系物
B.等物质的量的CH4与乙醇完全燃烧时消耗的氧气的物质的量相同
C.聚己二酰已二胺是由己二胺和己二酸经缩聚反应得到的
D.的所有原子可能共平面
10.(22-23高二下·陕西安康·期末)萤火虫发光过程如图所示,下列说法错误的是
A.分子中所有原子可能在同一平面上
B.能与溶液反应
C.能与氯化铁溶液作用显色
D.能发生加成、取代、氧化和还原反应
11.(21-22高二下·青海海南·期末)2,5-二氯苯甲酸用于合成药害少的除草剂豆科威、地草平等。其合成路线如下:
下列说法中正确的是
A.有机物Ⅰ中氢原子和氯原子可能不共面 B.有机物Ⅰ的一硝基取代物有两种
C.有机物Ⅱ中只有一个双键 D.有机物Ⅲ的分子式为
考向3 同分异构体的判断
12.(22-23高二下·山西忻州·期末)概念是反映事物本质属性的思维形式,理解一个概念就是要弄清楚概念的内涵和外延。下列对有关概念的理解正确的是
A.相对分子质量相同的物质一定为同种物质
B.组成元素相同的物质一定互为同素异形体
C.质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的
D.实验式相同的物质一定互为同分异构体
13.(22-23高二下·陕西渭南·期末)下列说法不正确的是
A.苯、乙烯、乙炔中都含有极性键和非极性键
B.1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
C.甲苯与氯气的反应产物与反应条件无关
D.1mol某烷烃完全燃烧消耗11mol,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有5种
14.(23-24高二下·宁夏银川·期末)下列有机物中,符合特定性质或结构特点的同分异构体数目最少的是(不考虑立体异构)
选项
A
B
C
D
分子式
C5H10
C5H12O
C4H8O2
C8H9Cl
结构或性质特点
能使溴水褪色,分子中含两个甲基
能发生酯化反应
属于酯类
Cl原子不直接连在苯环上
A.A B.B C.C D.D
15.(23-24高二下·宁夏吴忠·期末)下列说法不正确的是
A.和互为同位素 B.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
C.和互为同系物 D.金刚石和石墨互为同素异形体
16.(23-24高二下·宁夏银川·期末)金刚烷()是由四个椅式环己烷构成的高度对称和非常稳定的化合物,主要用于抗癌、抗肿瘤等特效药物的合成,也可用来制备高级润滑剂、照相感光材料表面活性剂、杀虫剂、催化剂等。其上两个H被一个Cl和一个Br取代共有种同分异构体。
A.7 B.8 C.9 D.10
17.(22-23高二下·青海西宁·期末)下列各组物质中,属于同分异构体的是
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
18.(23-24高二下·山西大同·期末)有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
19.(23-24高二下·山西长治·期末)下列说法正确的是
A.石墨烯和足球烯互为同系物
B.可用空气吹出法从海水中提溴
C.含碳、氢、氧元素的化合物都是有机化合物
D.实验中没有用完的钠、钾不能放回原试剂瓶
20.(22-23高二下·山西·期末)使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定,相关结果如下:
由此推理得到有关X的结论不正确的是
A.相对分子质量为74 B.X不与金属发生反应
C.乙醇与浓硫酸混合液在140℃发生消去反应生成X D.X的一氯代物有两种
1.(22-23高二下·山西长治·期末)组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)
A.16种 B.24种 C.28种 D.48种
2.(22-23高二下·山西长治·期末)据文献报道,有机小分子可催化多氟芳烃的取代反应,反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.物质2的分子式为 B.物质4和5发生的反应为取代反应
C.物质1~6都属于烃的衍生物 D.物质1不能发生还原反应
3.(23-24高一下·陕西榆林·期末)下列有关有机物结构数目的叙述中正确的是
选项
有机物
结构数目
A
分子式为C5 H12
4种
B
C4H10的二氯取代物
7种
C
C5H12O中能被催化氧化成醛的有机物
5种
D
能与NaHCO3溶液反应的C5H10O2
4种
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高二下·山西晋城·期末)香子兰酸甲酯(甲)、甲醇、甲基丙烯酸甲酯(丙)、有机物(乙)、有机物(丁)存在下列转化关系,下列说法正确的是
A.丙的分子式为C5H10O2
B.乙→丁的反应类型为加成反应
C.乙、丁中的官能团种类均为3种
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有10种
5.(23-24高二下·宁夏·期末)下列化合物能发生消去反应的是
A. B. C.HC≡CH D.
6.(23-24高二下·山西晋中·期末)有机物有多种同分异构体,其中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)
A.13种 B.16种 C.9种 D.19种
7.(23-24高二下·山西长治·期末)化合物A经李比希法和质谱法分析得知其分子式是C8H8O2,相对分子质量为136。A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法中,不正确的是( )
A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
C.1molA在一定条件下可与3molH2发生加成反应
D.与A属于同类化合物的同分异构体只有3种(不包含A)
8.(22-23高二下·陕西西安·期末)有机物W、X、Y、Z的结构简式如下。下列有关它们的说法正确的是
A.它们互为同分异构体,都是不饱和烃
B.W、X、Y、Z中能使酸性溶液褪色的有2种
C.W、Z的一氯代物的同分异构体数目W更多
D.1mol X、1mol Y分别与足量溴的溶液反应消耗的量相同
9.(22-23高二下·陕西渭南·期末)将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的和8.96L(标准状况)的。X的核磁共振氢谱有4个峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。下列叙述正确的是
A.X的分子式为
B.X分子中含有官能团的名称为醚键、羰基
C.符合题中X分子结构特征的有机物有1种
D.X分子中所有的原子在同一平面上
10.(23-24高二下·陕西安康·期末)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4-二氧杂螺[2,2]丙烷的结构简式为 。下列说法正确的是
A.1mol该有机物完全燃烧需要4molO2
B.该有机物的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.该有机物所有原子均处于同一平面
D.该有机物与HCOOCH=CH2互为同分异构体
11.(23-24高二下·陕西西安·期末)分子式为C5H12O的醇,其同分异构体有
A.8种 B.7种 C.6种 D.5种
12.(23-24高二下·陕西延安·期末)下列关于同分异构体判断正确的是
A.立方烷的一氯代物1种、二氯代物有2种
B.分子式为的同分异构体有8种
C.分子式为C8H10的芳香烃有3种
D.的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
13.(23-24高二下·宁夏银川·期末)某有机物结构如下图,关于该有机物分子,下列说法不正确的是
A.能发生加成反应 B.①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同
C.该分子中含有手性碳原子 D.带﹡的氮原子能与H+以配位键结合
14.(22-23高二下·陕西榆林·期末)黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质Ⅰ的合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)B中所含官能团的名称是 。
(3)由C生成D的化学反应方程式为 。
(4)由D生成E所需的反应试剂和条件是 。
(5)F的结构简式为 。
(6)由H生成I的反应类型是 。
(7)X是F的同分异构体,可以发生银镜反应,且遇溶液显紫色,符合条件的X共有 种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为 。
15.(21-22高二下·陕西西安·期末)有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有牛奶香气,主要用于配制奶油乳品等香精,是我国批准使用的香料产品。某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:确定M的实验式和分子式。
(1)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为 。
②已知M的密度是同温、同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为 。
步骤二:确定M的结构简式。
(2)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图1所示;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图2所示:
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 (填键线式)。
(3)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式 。
6.(22-23高二下·宁夏·期末)化合物F是一种重要的有机物,可通过以下方法合成:
(1)B中含有的官能团名称为 。
(2)A→B的化学方程式为 。
(3)B→C的反应类型为 。
(4)E的分子式为C10H10O4N2,写出E的结构简式: 。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
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题型03 反应类型、原子共面、同分异构体的判断
内容概览
考向1 有机反应类型
考向2 有机分子中原子共面的判断
考向3 同分异构体的判断
考向1 有机反应类型
1.(21-22高二下·陕西延安·期末)下列反应属于取代反应的是
①CHCl3+Cl2CCl4+HCl
②CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
③C2H4+3O22CO2+2H2O
④CH3CH2CN+Cl2+HCl
⑤+Br2+HBr
⑥CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
A.①②③ B.①③④⑥ C.①④⑤⑥ D.②④⑤⑥
【答案】C
【详解】取代反应的定义是有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应,它的特点是“有上有下”,据此可以判断:
①是CHCl3的氢原子被氯原子替换的反应,有上有下是取代反应,符合题意;
②是烯烃的加成反应,只上不下,不符合题意;③是燃烧反应不是取代反应,不符合题意;
④是饱和碳原子上的氢被替换的反应,有上有下,是取代反应,符合题意;
⑤是苯环上的氢被溴原子替换的反应,有上有下,是取代反应,符合题意;
⑥CH3CH2CH2Br上的溴原子被羟基取代,有上有下,是取代反应,符合题意;
所以答案为:C。
2.(21-22高二下·陕西西安·期末)下列反应中,属于加成反应的是
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水 B.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
C.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷 D.甲烷与氯气在光照条件下反应
【答案】C
【详解】A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水,产物不唯一,属于氧化反应,选项A错误;
B.乙醇与乙酸发生取代反应制备乙酸乙酯,属于取代反应或酯化反应,选项B错误;
C.乙烯与溴反应生成1,2—二溴乙烷,产物唯一,发生加成反应,选项C正确;
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷等卤代烃和氯化氢,产物不唯一,属于取代反应,选项D错误。
答案选C。
3.(21-22高二下·陕西安康·期末)下列属于加成反应的是
A.
B.
C.+HO-NO2+H2O
D.
【答案】B
【详解】A.为乙烷发生氧化反应,A错误;
B.反应为乙烯与H2的加成反应,B正确;
C.反应+HO-NO2+H2O中,苯中H原子被硝基取代,属于取代反应,C错误;
D.2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O属于酸和盐的反应,为复分解反应,D错误;
故选B。
4.(21-22高二下·陕西西安·期末)下列反应中,生成的有机物只有一种的是
A.与等物质的量的Br2发生加成反应
B.丙烷和氯气在光照条件下生成一氯取代物的反应
C.2-丙醇在铜或银催化的条件下与O2加热
D.甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应
【答案】C
【详解】A.与等物质的量的Br2发生加成反应可以生成3-甲基-3,4-二溴-1丁烯和2-甲基-3,4-二溴-1-丁烯,选项A不符合;
B.丙烷和氯气在光照条件下生成一氯取代物的反应可以生成1-氯丙烷和2-丙烷,选项B不符合;
C.2-丙醇在铜或银催化的条件下与O2加热发生氧化反应生成丙酮,只有一种有机产物,选项C符合;
D.甲苯在催化剂作用下与Cl2发生苯环上的取代反应可以生成邻氯甲苯、间氯甲苯和对氯甲苯,选项D不符合;
答案选C。
5.(22-23高二下·陕西延安·期末)下列各项中I、II两个反应不属于同一反应类型的是
选项
反应I
反应II
A
CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3
→
B
CH3CH2Cl→CH3CH2OH
CH3CH2OH→CH2=CH2
C
CH2=CH2→CH3CH2Cl
→
D
CH3CH2OH→CH3CHO
CH3CHO→CH3COOH
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.CH3CH2OH与乙酸发生酯化反应转化为CH3COOCH2CH3,属于取代反应; 苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应生成硝基苯,属于取代反应,A错误;
B.CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成CH3CH2OH,属于取代反应;CH3CH2OH在170°C、浓硫酸催化作用下生成CH2=CH2和水,属于消去反应,B正确;
C.CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,属于加成反应; 与H2在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生 ,属于加成反应,C错误;
D.CH3CH2OH与氧气在铜或银催化剂作用下加热反应生成CH3CHO和水,属于氧化反应;CH3CHO与氧气、高锰酸钾(H+)、重铬酸钾反应生成和水,属于氧化反应,D错误;
故选B。
6.(23-24高二下·宁夏吴忠·期末)下列有机化学反应方程式和反应类型正确的是
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl;置换反应
B.;加成反应
C.CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH;中和反应
D.CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;取代反应
【答案】D
【详解】A.这是甲烷的取代反应,A错误;
B.苯的硝化反应属于取代反应,B错误;
C.酯在碱性条件下的水解反应属于取代反应,C错误;
D.酯化反应属于取代反应,D正确;
故选D。
考向2 有机分子中原子共面的判断
7.(22-23高二下·山西太原·期末)某有机物是临床广泛应用的抗抑郁药物,其结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子中所有碳原子一定共面 B.与乙醇互为同系物
C.能发生取代反应和氧化反应 D.分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团
【答案】C
【详解】A.苯环中的碳原子及与苯环直接相连的碳原子共平面,根据单键可旋转特性,所有碳原子可能共平面,故A错误;
B.乙醇的分子式:C2H6O,该物质分子式:C9H12O,含苯环,结构不相似,组成上也不是相差CH2整数倍,二者不互为同系物,故B错误;
C.该有机物分子中含羟基,可发生酯化反应,也可被氧化,故C正确;
D.苯环中不含碳碳双键官能团,故D错误;
答案选C。
8.(22-23高二下·山西朔州·期末)冠醚能与碱金属离子形成稳定的配合物,而使许多在传统条件下难以反应甚至不发生的反应能顺利地进行。15-冠-5的结构如图所示,其空腔直径与部分碱金属离子直径数据如下表所示,下列有关15-冠-5的说法正确的是
冠醚
冠醚空腔直径/pm
粒子直径/pm
15-冠-5
170~220
Li+(152)
Na+(204)
K+(276)
A.可用于识别 B.与碱金属离子形成离子键
C.只能发生取代反应 D.所有原子共平面
【答案】A
【详解】A.Na+粒子直径是204pm,冠醚空腔直径是170~220pm,钠离子可以位于冠醚的空腔中,可用于识别Na+,故A正确;
B.与碱金属离子形成的是配位键,故B错误;
C.冠醚可以发生取代反应,也可以燃烧发生氧化反应,故错误;
D.冠醚中碳原子是饱和碳原子,所有原子不可能共平面,故D错误;
答案选A。
9.(22-23高二下·山西朔州·期末)下列说法正确的是
A.葡萄糖和麦芽糖互为同系物
B.等物质的量的CH4与乙醇完全燃烧时消耗的氧气的物质的量相同
C.聚己二酰已二胺是由己二胺和己二酸经缩聚反应得到的
D.的所有原子可能共平面
【答案】C
【详解】A.葡萄糖分子式为C6H12O6,麦芽糖分子式为C12H22O11,两者分子式相差C6H10O5,不是若干个“CH2”原子团,两者不互为同系物,A错误;
B.CH4完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,1mol甲烷消耗2molO2,乙醇完全燃烧的化学方程式为CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O,1mol乙醇消耗3molO2,则等物质的量的CH4与乙醇完全燃烧时消耗O2物质的量不相同,B错误;
C.聚己二酰己二胺,是一种聚酰胺纤维,是由己二酸和己二胺发生缩聚反应制得,C正确;
D.根据甲烷为正四面体结构,分子中存在亚甲基(-CH2-),故分子中不可能所有原子共平面,D错误;
故选:C。
10.(22-23高二下·陕西安康·期末)萤火虫发光过程如图所示,下列说法错误的是
A.分子中所有原子可能在同一平面上
B.能与溶液反应
C.能与氯化铁溶液作用显色
D.能发生加成、取代、氧化和还原反应
【答案】A
【详解】A.该物质中存在一个碳形成4个单键的结构,所以所有原子不可能在同一平面上,A错误;
B.该物质中存在羧基和酚羟基均可以和溶液反应,B正确;
C.该物质中存在酚羟基能与氯化铁溶液作用显色,C正确;
D.苯环、碳氮双键可以加成,结构中的氢原子可以取代,酚羟基可以被氧化,与氢气加成的过程就是还原反应,D正确;
故选A。
11.(21-22高二下·青海海南·期末)2,5-二氯苯甲酸用于合成药害少的除草剂豆科威、地草平等。其合成路线如下:
下列说法中正确的是
A.有机物Ⅰ中氢原子和氯原子可能不共面 B.有机物Ⅰ的一硝基取代物有两种
C.有机物Ⅱ中只有一个双键 D.有机物Ⅲ的分子式为
【答案】C
【详解】A.苯分子是平面形结构,则有机物I中氢原子和氯原子一定共面,A错误;
B.有机物I中氢原子完全相同,则其一硝基取代物有一种,B错误;
C.有机物II中含有羰基,因此只有一个双键,即碳氧双键,C正确;
D.根据有机物III的结构简式可知分子式为C7H4Cl2O2,D错误;
答案选C。
考向3 同分异构体的判断
12.(22-23高二下·山西忻州·期末)概念是反映事物本质属性的思维形式,理解一个概念就是要弄清楚概念的内涵和外延。下列对有关概念的理解正确的是
A.相对分子质量相同的物质一定为同种物质
B.组成元素相同的物质一定互为同素异形体
C.质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的
D.实验式相同的物质一定互为同分异构体
【答案】C
【详解】A.相对分子质量相同的物质不一定为同种物质,A错误;
B.组成元素相同的不同单质一定互为同素异形体,B错误;
C.质子数相同的单核离子一定是同种元素原子形成的,C正确;
D.实验式相同的物质,分子式不一定相同,因此不一定互为同分异构体,D错误;
故选C。
13.(22-23高二下·陕西渭南·期末)下列说法不正确的是
A.苯、乙烯、乙炔中都含有极性键和非极性键
B.1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
C.甲苯与氯气的反应产物与反应条件无关
D.1mol某烷烃完全燃烧消耗11mol,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有5种
【答案】C
【详解】A.苯、乙烯、乙炔中都含有碳氢极性键和碳碳非极性键,A正确;
B.碳原子最外层有4个单电子,则1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键,B正确;
C.甲苯与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应,在Fe或FeCl3的催化作用下,发生苯环上的取代反应,即反应产物与反应条件有关,C错误;
D.烷烃的通式为CnH2n+2,1mol某烷烃完全燃烧消耗11mol O2,则,解得n=7,该烷烃为C7H16,其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有CH(C2H5)3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH2C(CH3)3、CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,共5种,D正确;
故选C。
14.(23-24高二下·宁夏银川·期末)下列有机物中,符合特定性质或结构特点的同分异构体数目最少的是(不考虑立体异构)
选项
A
B
C
D
分子式
C5H10
C5H12O
C4H8O2
C8H9Cl
结构或性质特点
能使溴水褪色,分子中含两个甲基
能发生酯化反应
属于酯类
Cl原子不直接连在苯环上
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.能使溴水褪色,应该为烯烃,其分子中含两个甲基,相应的烯烃有:CH3-CH=CH-CH2-CH3、CH2=C(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH=CH2共3种;
B.能发生酯化反应,则含有羟基,可看作戊烷中的1个H原子被-OH取代,即由戊基与-OH构成,戊基-C5H11可能的结构有:-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、-CH(CH2CH3)2、-CHCH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-C(CH3)CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3,所以分子式为C5H12O的醇的结构有8种;
C.C4H8O2属于酯类的同分异构体,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种,若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种,若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,属于酯类的同分异构体共有4种;
D.分子式为C8H9Cl,Cl原子不直接连在苯环上的同分异构体中,苯环上有两个取代基时,为—CH2Cl、—CH3,有邻、间、对3种结构,只有1个取代基时,为—CH2CH2Cl、—CHClCH3,有两种结构,故满足条件的共5种结构;
综上,符合特定性质或结构特点的同分异构体数目最少的为A,答案选A。
15.(23-24高二下·宁夏吴忠·期末)下列说法不正确的是
A.和互为同位素 B.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
C.和互为同系物 D.金刚石和石墨互为同素异形体
【答案】C
【详解】A.和两者质子数相同,而中子数不同,两者互为同位素,A正确;
B.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH两者分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,B正确;
C.含酚羟基,含醇羟基,两者结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.金刚石和石墨都是由C元素构成的不同单质,两者互为同素异形体,D正确;
故选C。
16.(23-24高二下·宁夏银川·期末)金刚烷()是由四个椅式环己烷构成的高度对称和非常稳定的化合物,主要用于抗癌、抗肿瘤等特效药物的合成,也可用来制备高级润滑剂、照相感光材料表面活性剂、杀虫剂、催化剂等。其上两个H被一个Cl和一个Br取代共有种同分异构体。
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【详解】利用等效氢法可知一元取代产物有2种,分别为、,利用定一移一法,一个溴原子取代两种物质上氢原子有8种结构分别为、,故答案为:B。
17.(22-23高二下·青海西宁·期末)下列各组物质中,属于同分异构体的是
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
【答案】A
【详解】A.二者分子式均为C2H5NO2 ,且结构不同,属于同分异构体,A符合题意;
B.二者都是烷烃,在分子组成上相差一个 CH2原子团,属于同系物,B不符合题意;
C.二者都是饱和一元羧酸,分子式中碳原子个数不同,属于同系物,C不符合题意;
D.前者含有氧原子而后者不含,二者分子式和结构均不相同,不属于同分异构体,D不符合题意;
故选A。
18.(23-24高二下·山西大同·期末)有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【详解】有机物含有三个侧链的可能的结构有、、,共3种结构;
答案选C。
19.(23-24高二下·山西长治·期末)下列说法正确的是
A.石墨烯和足球烯互为同系物
B.可用空气吹出法从海水中提溴
C.含碳、氢、氧元素的化合物都是有机化合物
D.实验中没有用完的钠、钾不能放回原试剂瓶
【答案】B
【详解】A.同系物是指结构相似组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,而石墨烯和足球烯都是碳元素组成的单质,互为同素异形体,A错误;
B.用空气吹出法从海水中提溴即海水通Cl2发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,溴易挥发,用热空气吹出溴后用SO2饱和溶液吸收,发生Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,再通入氯气发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,达到富集Br2的目的,最后加入萃取剂萃取、分液、蒸馏分离出溴,B正确;
C.含碳、氢、氧元素的化合物不都是有机化合物,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等均为无机物,C错误;
D.钠、钾与水反应生成氢气具有可燃性,,则实验中没有用完的钠、钾必须放回原试剂瓶,D错误;
故答案为:B。
20.(22-23高二下·山西·期末)使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定,相关结果如下:
由此推理得到有关X的结论不正确的是
A.相对分子质量为74
B.X不与金属发生反应
C.乙醇与浓硫酸混合液在140℃发生消去反应生成X
D.X的一氯代物有两种
【答案】C
【详解】A.X的最大质荷比为74,X的相对分子质量为74,A正确;
B.含有醚键,有2种等效氢,结构简式为,X不与金属发生反应,B正确;
C.乙醇与浓硫酸混合液在140℃发生取代反应生成乙醚,而不是消去反应,C错误;
D.X结构简式为,有两种类型的氢原子,一氯代物有两种,D正确;
故选C。
1.(22-23高二下·山西长治·期末)组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)
A.16种 B.24种 C.28种 D.48种
【答案】D
【详解】丁烷为CH3CH2CH2CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基;丁烷为CH3CH(CH3)CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基,故丁基(-C4H9)共有4种;-C4H8Cl的同分异构体有,当为-C-C-C-C,氯原子的位置有4种;当为-C(-C)-C-C,氯原子的位置有4种;当为-C- C(-C)2,氯原子的位置有3种;当为-C(-C)3,氯原子的位置有1种;故-C4H8Cl共有12种,所以该有机物共有:4×12=48种,D正确;
故选D。
2.(22-23高二下·山西长治·期末)据文献报道,有机小分子可催化多氟芳烃的取代反应,反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.物质2的分子式为 B.物质4和5发生的反应为取代反应
C.物质1~6都属于烃的衍生物 D.物质1不能发生还原反应
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,物质2的分子式为,故A正确;
B.由结构简式可知,物质4和5发生取代反应生成物质6和7,故B正确;
C.由结构简式可知,物质1~6分子中除含有C、H元素外,还含有其他元素,都属于烃的衍生物,故C正确;
D.由结构简式可知,物质1分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生还原反应,故D错误;
故选D。
3.(23-24高一下·陕西榆林·期末)下列有关有机物结构数目的叙述中正确的是
选项
有机物
结构数目
A
分子式为C5 H12
4种
B
C4H10的二氯取代物
7种
C
C5H12O中能被催化氧化成醛的有机物
5种
D
能与NaHCO3溶液反应的C5H10O2
4种
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.C5H12的结构有CH3- CH2- CH2-CH2- CH3、 、 ,共3种,A项错误;
B.C4H10共有两种结构,其二氯取代物有9种,1,1-二氯丁烷、1,2- 二氯丁烷、1,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、2,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,2-二氯-2-甲基丙烷,1,1-二氯-2-甲基丙烷,1,3-二氯-2-甲基丙烷,B项错误;
C.满足条件的有 、
、 、 ,共4 种,C项错误;
D.满足条件的有CH3CH2 CH2CH2 COOH、 、 、 ,共4种,D项正确;
故选D。
4.(23-24高二下·山西晋城·期末)香子兰酸甲酯(甲)、甲醇、甲基丙烯酸甲酯(丙)、有机物(乙)、有机物(丁)存在下列转化关系,下列说法正确的是
A.丙的分子式为C5H10O2
B.乙→丁的反应类型为加成反应
C.乙、丁中的官能团种类均为3种
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有10种
【答案】B
【详解】A.丙的分子式为C5H8O2,故A错误;
B.乙和甲基丙烯酸甲酯发生1,4加成反应生成丁,故B正确;
C.乙和丁中都有酯基、羰基、醚键、碳碳双键四种官能团,故C错误;
D.3个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种,甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同有9种(不含甲),故D错误;
选B。
5.(23-24高二下·宁夏·期末)下列化合物能发生消去反应的是
A. B.
C.HC≡CH D.
【答案】B
【详解】A.甲醇中没有β-H,不能发生消去反应,A错误;
B.溴乙烷中有β-H,能发生消去反应生成乙烯,B正确;
C.乙炔为炔烃,不能发生消去反应,C错误;
D.为卤代烃,但没有β-H,不能发生消去反应,D错误;
答案选B。
6.(23-24高二下·山西晋中·期末)有机物有多种同分异构体,其中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)
A.13种 B.16种 C.9种 D.19种
【答案】D
【详解】有机物的同分异构体中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多种,其中苯环可能有2个取代基,也可能有3个取代基。若苯环上有2个取代基,则取代基有3种情况,分别为—Cl和—OOCCH3、—Cl和—CH2OOCH、—Cl和—COOCH3,2个取代基的位置也有3种情况,分别是邻、间、对,即若苯环上有2个取代基,共有9种同分异构体;若苯环上有3个取代基,分别是—Cl和—OOCH、—CH3,先将2个取代基分别定于邻、间、对三种位置,第3个取代基共有4+4+2=10种连接方式,共有10种同分异构体,则一共有19种同分异构体,故D项正确,答案选D。
7.(23-24高二下·山西长治·期末)化合物A经李比希法和质谱法分析得知其分子式是C8H8O2,相对分子质量为136。A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法中,不正确的是( )
A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
C.1molA在一定条件下可与3molH2发生加成反应
D.与A属于同类化合物的同分异构体只有3种(不包含A)
【答案】D
【详解】A. A分子中含有酯基,属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应,故A正确;
B. 符合题中A分子结构特征的有机物为,只有一种,故B正确;
C. 1mol有机物A含有1mol苯环,可以与3mol氢气发生加成反应,故C正确;
D. 与A属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对三种位置,故5种异构体,故D错误;
故选:D。
8.(22-23高二下·陕西西安·期末)有机物W、X、Y、Z的结构简式如下。下列有关它们的说法正确的是
A.它们互为同分异构体,都是不饱和烃
B.W、X、Y、Z中能使酸性溶液褪色的有2种
C.W、Z的一氯代物的同分异构体数目W更多
D.1mol X、1mol Y分别与足量溴的溶液反应消耗的量相同
【答案】C
【详解】A.Z不含碳碳双键和苯环,不能发生加成反应,为饱和烃,故A错误;
B.乙苯、X和Y都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误
C.W的等效氢有5种,即一氯代物有五种;Z的等效氢有3种,即一氯代物有三种,故C正确;
D.X含有2个碳碳双键,能与2mol溴加成,Y含有3mol碳碳双键,能与3mol溴加成,故D错误;
答案选C。
9.(22-23高二下·陕西渭南·期末)将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的和8.96L(标准状况)的。X的核磁共振氢谱有4个峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。下列叙述正确的是
A.X的分子式为
B.X分子中含有官能团的名称为醚键、羰基
C.符合题中X分子结构特征的有机物有1种
D.X分子中所有的原子在同一平面上
【答案】C
【详解】A.根据上述分析,该有机物分子式为C8H8O2,故A错误;
B.X的结构简式为,含有官能团是酯基,故B错误;
C.X的结构简式为,符合题中X分子结构特征的有机物只有1种,故C正确;
D.X的结构中含有甲基,甲基中碳原子杂化类型为sp3,空间构型为四面体,因此该有机物中所有原子不共面,故D错误;
答案为C。
10.(23-24高二下·陕西安康·期末)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4-二氧杂螺[2,2]丙烷的结构简式为 。下列说法正确的是
A.1mol该有机物完全燃烧需要4molO2
B.该有机物的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.该有机物所有原子均处于同一平面
D.该有机物与HCOOCH=CH2互为同分异构体
【答案】D
【详解】A.由题干有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为:C3H4O2,则1mol该有机物完全燃烧需要3molO2,A错误;
B.环共用的碳原子上没有H原子,只能取代其它2个碳原子的氢原子,二氯代物可以在同一碳原子上,也可以在不同碳原子上,该有机物的二氯代物有2种,B错误;
C.环共用的碳原子连接的2个O原子、2个C原子形成四面体结构,该有机物所有原子不可能处于同一平面,C错误;
D.该有机物与HCOOCH=CH2的分子式相同,含有的官能团等不同,二者互为同分异构体,D正确;
故答案为:D。
11.(23-24高二下·陕西西安·期末)分子式为C5H12O的醇,其同分异构体有
A.8种 B.7种 C.6种 D.5种
【答案】A
【详解】由题意知,分子式为C5H12O的醇为饱和一元醇,其同分异构体属于醇,其中碳链结构如下:,共8种。
故答案选A。
12.(23-24高二下·陕西延安·期末)下列关于同分异构体判断正确的是
A.立方烷的一氯代物1种、二氯代物有2种
B.分子式为的同分异构体有8种
C.分子式为C8H10的芳香烃有3种
D.的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
【答案】B
【详解】A.立方烷是C8H8,即8个碳原子位于正方体的八个顶点,立方烷的一氯代物1种;二氯代物有3种,分别为1,2位、1,3位、1,7位,A错误;
B.分子式为C5H12的同分异构体是:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,它有三种不同的位置的氢原子,所以有三种一氯代物;(CH3)2-CH-CH2-CH3,它有4种不同的位置的氢原子,所以有四种一氯代物;(CH3)2-C-(CH3)2,它有一种位置的氢原子,所以有一种一氯代物。所以分子式为C5H11Cl的同分异构体有3+4+1=8,B正确;
C.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链为烷基,若有1个侧链,为-CH2-CH3;若有2个侧链,为-CH3,有邻、间、对三种,所以符合条件的同分异构体有4种,C错误;
D.的一氯代物有3种,D错误;
答案选B。
13.(23-24高二下·宁夏银川·期末)某有机物结构如下图,关于该有机物分子,下列说法不正确的是
A.能发生加成反应 B.①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同
C.该分子中含有手性碳原子 D.带﹡的氮原子能与H+以配位键结合
【答案】B
【详解】A.分子中有苯环、碳碳双键,能发生加成反应,故A正确;
B.①号碳原子的价层电子对个数是3、②号碳原子的价层电子对个数是4,前者采用sp2杂化、后者采用sp3杂化,所以两个碳原子杂化类型不同,故B错误;
C.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,分子中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以具有旋光性,故C正确;
D.含有孤电子对和空轨道的原子之间易形成配位键,带*的氮原子含有孤电子对、H+含有空轨道,所以二者能以配位键结合,故D正确;
答案选B。
14.(22-23高二下·陕西榆林·期末)黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质Ⅰ的合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)B中所含官能团的名称是 。
(3)由C生成D的化学反应方程式为 。
(4)由D生成E所需的反应试剂和条件是 。
(5)F的结构简式为 。
(6)由H生成I的反应类型是 。
(7)X是F的同分异构体,可以发生银镜反应,且遇溶液显紫色,符合条件的X共有 种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为 。
【答案】(1)邻乙基苯酚或2-乙基苯酚 (2)碳碳双键、(酚)羟基
(3)
(4),加热或,加热或催化剂,加热
(5) (6)消去反应 (7) 13
【详解】(1)A的化学名称是:邻乙基苯酚或2-乙基苯酚;
(2)B中所含官能团的名称是:碳碳双键、(酚)羟基;
(3)由C生成D的化学反应方程式为: ;
(4)D发生催化氧化反应得到E,由D生成E所需的反应试剂和条件是:,加热或,加热或催化剂,加热;
(5)根据分析F的结构简式为: ;
(6)根据分析,由H生成I的反应类型是:消去反应;
(7)X是F的同分异构体,可以发生银镜反应,且遇溶液显紫色,说明含醛基、酚羟基,可能的结构为: (邻、间、对3种);、 (数字为甲基的位置),共10种,综上共13种;其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为: 。
15.(21-22高二下·陕西西安·期末)有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有牛奶香气,主要用于配制奶油乳品等香精,是我国批准使用的香料产品。某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:确定M的实验式和分子式。
(1)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为 。
②已知M的密度是同温、同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为 。
步骤二:确定M的结构简式。
(2)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图1所示;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图2所示:
M中官能团的名称为 ,M的结构简式为 (填键线式)。
(3)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式 。
【答案】(1) C2H4O C4H8O2 (2)羰基、羟基 (3)CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3
【详解】(1)①利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,氧的质量分数为(1-54.5%-9.1%)=36.4%,则n(C): n(H): n(O)=,所以M的实验式为C2H4O;
②已知M的密度是同温、同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为88,则M的分子式为C4H8O2。
(2)根据M的红外光谱如图可知,M含有羰基、羟基;M的核磁共振氢谱有4组吸收峰,且面积比为3:3:1:1,所以M的结构简式为CH3CH(OH)COCH3,键线式为 ;
(3)含有酯基的M的同分异构体的结构简式有CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3等。
16.(22-23高二下·宁夏·期末)化合物F是一种重要的有机物,可通过以下方法合成:
(1)B中含有的官能团名称为 。
(2)A→B的化学方程式为 。
(3)B→C的反应类型为 。
(4)E的分子式为C10H10O4N2,写出E的结构简式: 。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
【答案】(1)硝基、碳溴键 (2)
(3)取代反应 (4) (5)
【详解】(1)结合B物质结构简式可知官能团名称:硝基、碳溴键;
(2)对比A、B结构简式可知A→B为硝化反应,反应化学方程式:
(3)根据B→C物质的结构简式对比可知在反应过程中原子团替换了苯环上的溴原子,故该反应为取代反应;
(4)根据E→F发生反应的条件可以判断此过程为还原反应,结合D和F结构简式对比可知还原的对象是苯环上的硝基,根据E的分子式可最终判断E的结构简式为;
(5)C物质分子式为C8H10O3N2,满足②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应说明有酯基,且水解产物中含有酚羟基;满足①能发生银镜反应,说明有机物种可能含有醛基、甲酸某酯基;结合条件③分子中只有4种不同化学环境的氢原子,以及剩余原子个数可判断结构简式或。
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