内容正文:
专题06 有机物结构与性质
内容概览
考向1 认识有机物及其结构
考向2 有机化学
考向3 苯乙烯
考向4 化工原料—苯乙烯
考向5 淀粉、葡萄糖
考向6 秸秆的再利用
考向7 CO2人工合成淀粉
考向8 石油化工的龙头——乙烯
考向1 认识有机物及其结构
(上海市洋泾中学2023-2024学年度高二化学(等级)期末)有机化合物是由碳原子构成的化合物,是化学中重要的一类化合物。它们在自然界中广泛存在,并在工业、农业、医药和其他领域中有广泛的应用。
1.下列有关化学用语正确的是___________。
A.CCl4的电子式 B.乙醇分子的空间填充模型:
C.乙醛结构简式:CH3COH D.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
【答案】B
【解析】A项,CCl4的电子式满足每个原子达到8个电子的稳定结构,则电子式为,A项错误;B项,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,原子半径:C>O>H,空间填充模型为: ,B项正确;C项,乙醛分子中含官能团醛基-CHO,乙醛的结构简式:CH3CHO,C项错误;D项,丙烯含有官能团碳碳双键不能省略,结构简式为CH3CH=CH2,D项错误;故选B。
2.舱外航天服是航天员的“飞天战袍”,也是执行出舱活动的“护身铠甲”。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。下列有关航天服涉及的材料中,不属于高分子材料的是___________。
A. 保护层——聚四氟乙烯 B.手套指尖——橡胶
C.液冷服——聚氯乙烯 D.躯干部位——玻璃纤维
【答案】D
【解析】A项,聚四氟乙烯是四氟乙烯发生加聚反应的产物,是人工合成的高分子材料,A不符合;B项,橡胶是天然高分子材料,B不符合;C项,聚氯乙烯是氯乙烯发生加聚反应的产物,是人工合成的高分子材料,C不符合;D项,玻璃纤维,主要成分为二氧化硅,属于无机物,不属于高分子材料,D符合;故选D。
3.2021年诺贝尔化学奖授予BenjaminList和DavidMacMillan,以表彰他们对不对称有机催化的发展所做出的贡献。如图所示,用催化剂Fe3(CO)12和ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物。下列说法正确的是___________。
A.乙烯分子中所有原子共面
B.CO2加氢合成乙烯的反应为化合反应
C.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液的褪色原理相同
D.乙烯与副产物C3H6、C4H8一定互为同系物
【答案】A
【解析】A项,乙烯为平面结构,所有原子共面,故A正确;B项,CO2中有氧元素,加氢后除了生成乙烯,还需要生成一种含氧元素的物质,不可能是化合反应,故B错误;C项,乙烯使溴水褪色是由于碳碳双键与Br2发生加成反应,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是由于其发生氧化反应,故C错误;D项,C3H6可能是丙烯,也可能是环丙烷,C4H8可能是丁烯,也可以是环丁烷等,所以C3H6和C4H8不一定与乙烯互为同系物,故D错误;故选A。
4.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕。下列说法不正确的是___________。
A. 冰场使用的二氧化碳跨临界制冰技术,比传统氟利昂人工制冷技术更加节能、环保
B.冬奥村食堂中,酥油茶以酥油、茶水为主料制作,酥油主要成分属于高分子化合物且能发生水解反应
C.奥运火炬的液体燃料是丙烷和丁烷,燃烧后只产生水蒸气和二氧化碳,不会对环境造成较大的污染
D.石油是冬奥会场馆的重要能源支撑。石油分馏出来的各馏分是多种烃的混合物
【答案】B
【解析】A项,冰场使用的二氧化碳跨临界制冰技术,由于其气化时产生的是CO2,是空气的成分,不会造成环境污染,因此比传统的氟利昂人工制冷技术更加节能、环保,A正确;B项,酥油的主要成分为油脂,油脂的成分为高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,B错误;C项,丙烷和丁烷燃烧后只产生水蒸气和二氧化碳,水蒸气和二氧化碳都不是污染气体,少量气体不会对环境造成较大的污染,C正确;D项,石油分馏出来的各馏分是沸点在-定范围内的多种烃的混合物,D正确;故选B。
5.藿香蓟具有清热解毒的功效,其有效成分的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法错误的是___________。
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.所有碳原子不可能处于同一平面
C.属于芳香烃 D.1 mol该物质最多与2mol溴发生加成反应
【答案】C
【解析】A项,该物质含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B项,从藿香蓟的分子结构中可以知道右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基,藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面,B正确;C项,该有机物中含有氧元素,不属于烃,C错误;D项,由图知,该物质中含有2个碳碳双键,每个碳碳双键能与1个溴发生加成反应,故1mol该物质最多与2mol溴发生加成反应,D正确;故选C。
6.工程塑料ABS树脂结构为:
合成它用了三种单体,这三种单体结构简式分别是_______ 、_______、_______。
【答案】①CH2=CH-CN ②CH2=CH-CH=CH2 ③
【解析】此类题目,首先要根据高聚物的结构简式判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物,然后根据推断单体的方法作出判断,加聚产物的单体推断方法:(1)凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可;(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子)且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中间画线断开,然后将四个半键闭合即可;(3)凡链节中主碳链为6个碳原子,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换。该高聚物的形成过程属于加聚反应,加聚反应是由不饱和单体(如碳碳双键,碳碳叁键以及碳氧双键等)聚合高分子的反应,其产物只有一种高分子化合物,凡链节中主碳链为6个碳原子,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,直接合成该高聚物的物质为: CH2=CH-CN、 CH2=CH-CH=CH2、;因此,本题正确答案是:CH2=CH-CN、CH2=CH-CH=CH2、。
7.【知识链接】核磁共振氢谱是确定有机分子结构的有效方式。由于氢原子核具有磁性,电磁波照射含氢元素的化合物,氢核会吸收特定频率电磁波的能量产生核磁共振现象。处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,相应的信号在谱图中出现的位置也不同。核磁共振氢谱中出现吸收峰的数目即为氢原子种类数,吸收峰面积之比即为不同种氢原子数目之比。
某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90,取有机物样品1.8g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g。该有机物的分子式___________若该有机物呈现酸性,且该有机物的核磁共振氢谱图中出现4个吸收峰,峰面积比为,写出其结构简式___________。该物质发生缩聚的化学方程式为___________。
【答案】①C3H6O3 ②
③n+(n-1)H2O
【解析】仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,相对分子质量为90,取有机物样品1.8g,有机物的物质的量为,完全燃烧后产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g,可知生成水的物质的量为,生成二氧化碳的物质的量为,则m(H)=0.06mol×2×1g/mol=0.12g,m(C)=0.06mol×44g/mol=0.72g,有机物中n(O)==0.06mol,则n(C):n(H):n(O)=0.06mol:0.12mol:0.06mol=1:2:1,可知其实验式为CH2O;设其分子式为(CH2O)n,相对分子质量为90,则30n=90,解得n=3,故分子式为C3H6O3,若该有机物呈现酸性说明含有羧基,且该有机物的核磁共振氢谱图中出现4个吸收峰,峰面积比为3:1:1:1,其结构简式,该物质中羟基断裂-H和羧基断裂-OH发生缩聚反应,化学方程式为n+(n-1)H2O。
8.现有如图所示几种有机物的结构:
回答下列问题:
(1)E的名称是___________。
(2)F的结构简式是___________。
(3)写出B与氯气在光照条件下的反应___________(只写第一步),其反应类型为___________。
(4)E、F、G三者互为___________,A、B、E三者互为___________。
(5)C能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是___________,其反应类型为___________。
(6)有机物H的分子式为___________,其一氯代物有___________种。
【答案】(1)正戊烷
(2)
(3)① ②取代反应
(4)①同分异构体 ②同系物
(5)① ②加成反应
(6)①C14H12 ②6
【解析】A是甲烷,B是乙烷,C是乙烯,D是苯,E是正戊烷,F是异戊烷,G是新戊烷;
(1)根据有机物E的球棍模型可知E的名称是正戊烷;
(2)根据有机物F的球棍模型可知F的结构简式是;
(3)根据有机物B的球棍模型可知有机物B为CH3CH3,则B与氯气在光照条件下的第一步反应,其反应类型为取代反应;
(4)根据有机物E、F、G的球棍模型可知,E、F、G三者分别代表戊烷的三种同分异构体结构,则E、F、G三者互为同分异构体;根据有机物A、B、E的球棍模型可知,A、B、E三者分别为甲烷、乙烷、戊烷,三者结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团,互为同系物;
(5)根据有机物C的球棍模型可知,有机物C为CH2=CH2,C能与溴单质发生加成反应,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是,其反应类型为加成反应;
(6)有机物H的分子式为C14H12,含有6种不同环境的氢原子,其一氯代物有6种。
考向2 有机化学
(上海南汇中学2023-2024学年第二学期期末考试高二化学(等级))有机物,是一类广泛存在于自然界并具有重要意义的含碳化合物。
1.有机物正确的命名是___________。
A.3,3,5-三甲基己烷 B.2,4,4-三甲基己烷 C.3,3,5-三甲基戊烷 D.2,3,3-三甲基己烷
【答案】B
【解析】(1)选主链,称某烷。选择最长碳链作为主链,较短的碳链作为支链。如果最长碳链不止一条时,则选择取代基数目最多的一条链作为主链。(2)编号。从最接近取代基的一段开始编号,且要求位次之和要最小。如果两种不同取代基位置编号相同,则从小的基团一端开始编号。(3)命名。如果有相同的取代基,合并,在基团名称之前写明位次和数目,数目要用汉字,取代基位次用逗号隔开。小的取代基在前,大的取代基在后。则该有机物的名称为2,4,4-三甲基己烷;故选B。
2.等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多的是___________。
A.C2H6 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12
【答案】A
【解析】在质量相等的条件下,烃分子中含氢量越高,完全燃烧消耗的氧气越多。选项中四种烃的最简式分别是CH3、CH8/3、CH2.5、CH2.4,所以乙烷分子中含氢量最高,完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多;故选A。
3.下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法错误的是___________。
A. a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.b的一氯代物只有一种
C.b和c互为同系物 D.d为平面形分子,属于烷烃
【答案】D
【解析】由图可知,a为2—甲基—1—丙烯、b为2,2—二甲基丙烷、c为2—甲基丙烷、d为环己烷。A项,2—甲基—1—丙烯分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故A正确;B项,2,2—二甲基丙烷分子中只含有1类氢原子,一氯代物只有一种,故B正确;C项,2,2—二甲基丙烷和2—甲基丙烷是结构相似的烷烃,互为同系物,故C正确;D项,环己烷分子中碳原子的空间构型都是四面体形的饱和碳原子,不可能是平面形分子,故D错误;故选D。
4.由CO、CH4、C2H6组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量O2中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓H2SO4,再通过足量NaOH溶液,测知NaOH溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为___________。
A.小于0.1mol B.大于或等于0.1mol,小于0.2mol
C.一定等于0.2mol D.大于0.2mol,小于0.3mol
【答案】C
【解析】标况下,混合气体的物质的量为,浓硫酸吸收水、NaOH溶液吸收二氧化碳,故NaOH溶液增重的26.4g为二氧化碳的质量,其物质的量为,所以混合气体平均组成中碳原子数为,一氧化碳、甲烷分子中都含有一个碳原子,设一氧化碳、甲烷的总物质的量为x,乙烷的物质的量为,则,解得:,则原混合气体中乙烷的物质的量为,C项正确;故选C。
5.用系统命名法命名下列有机物:
:___________
:___________
【答案】①3-乙基戊烷 ②1,2,4-三甲基苯
【解析】,主链上有5个碳原子,无论是从哪个方向开始编号,在3号位上有一个乙基,因此用系统命名法可得:3-乙基戊烷;
苯环上有三个甲基,从右边甲基下面第一个甲基开始编号,名称为:1,2,4-三甲基苯。
6.L—多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
(1)L—多巴分子中的含氧官能团有___________。
(2)L—多巴的分子式为___________。
(3)L—多巴___________(填“是”或者“不是”)手性分子。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)C9H11NO4
(3)是
【解析】(1)L—多巴的结构简式为 ,含有的官能团有:羟基、羧基和氨基,含氧官能团为:羟基、羧基。
(2)根据分析可知,该有机物的分子式是C9H11NO4。
(3)与羧基相连的碳原子连接了四个不同的原子或者原子团,是手性碳原子,因此L—多巴是手性分子。
7.化合物的结构简式为: ,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,其中的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种结构简式为:_______;若是由烯烃和通过加成反应得到,则该烯烃的结构简式为_______。
【答案】① ② 、
【解析】A的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种物质为2,2,3,3-四甲基丁烷,结构简式为: ,若A是由烯烃和H2通过加成反应得到,则将A分子内相邻2个碳原子各去一个氢原子、碳碳单键变为碳碳双键即可得该烯烃,故结构简式可能为 、 。
考向3 苯乙烯
(上海市市北中学2023-2024学年第二学期高二年级化学(等级)期终)苯乙烯(A)是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A→B的反应类型是___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化还原
(2)B→C需要加入的反应试剂和条件是___________。
A.溴水,Fe/FeBr3 B.溴水,光照 C.液溴,Fe/FeBr3 D.液溴,光照
(3)E中有___________个“手性碳原子”。
A.1 B.2 C.3 D.4
(4)B中所含官能团的名称是___________。
(5)在溴水中加入过量的A,观察到的现象是___________。
(6)生成1 molE至少需要___________ mol NaOH
A.1 B.2 C.3 D.4
(7)写出1种A的不含苯环的同分异构体___________。
(8)已知-C=C=C-的结构不稳定,写出D与足量的NaOH发生消去反应时的化学方程式(NaOH写到反应物里)___________。
【答案】(1)B
(2)C
(3)A
(4)碳溴键
(5)溴水褪色,溶液分层,有机层在下层
(6)C
(7)
(8)+3NaOH+3NaBr+3H2O
【解析】A和氢气发生加成反应生成F,A与Br2发生加成反应生成B,B与液溴在催化剂条件下发生取代反应生成C,C与氢气加成得的到D为,D发生水解反应生成E。
(1)根据以上分析可知A→B的反应类型是加成反应,故选B;
(2)B→C是苯环上的氢原子被溴原子取代,即B与液溴在催化剂条件下发生取代反应生成C,故选C;
(3)与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子,E中含有1个手性碳原子,即,故选A;
(4)根据B的结构简式可知B中所含官能团的名称是碳溴键;
(5)A中含有碳碳双键,与溴发生加成反应的产物难溶于水且密度比水大,因此在溴水中加入过量的A,溴水褪色,溶液分层,有机层在下层;
(6)D为,含有3个溴原子,1molD与足量的NaOH反应,至少需要3mol氢氧化钠,故选C;
(7)A是苯乙烯,不饱和度是5,分子式为C8H8,1种A的不含苯环的同分异构体可以是立方烷,结构简式为;
(8)D与足量的NaOH发生消去反应时的化学方程式为+3NaOH+3NaBr+3H2O。
考向4 化工原料—苯乙烯
(上海市第八中学2023~2024学年第二学期期终考试高二化学(等级考))苯乙烯(A)是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A中所含官能团的名称是_______,A→B的反应类型是_______。
(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的A,观察到的现象中,相同之处是_______,不同之处在于_______。
(3)写出D→E反应的化学方程式:_______,生成1molE至少需要_______ gNaOH。
(4)已知与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子被称为“手性碳原子”。C中有_______个“手性碳原子”。
(5)写出同时满足下列条件的的任意一个同分异构体的结构简式_______。
①含六元环。
②能发生消去反应。
③核磁共振氢谱显示有7组峰,且峰面积比为6:2:2:2:2:1:1。
具有良好性能的工程塑料()可由苯乙烯与其他物质聚合得到。写出除苯乙烯外的另两种单体的结构简式_______、_______。
【答案】(1)①碳碳双键 ②加成反应
(2)①溴水和溴的四氯化碳溶液均褪色 ②溴水中溶液分层,溴的四氯化碳溶液中溶液不分层
(3)①+3NaOH+3NaBr ②120
(4)1
(5)①或者 ②CH2=CHCN ③CH2=CH-CH=CH2
【解析】苯乙烯和氢气发生加成反应生成F苯乙烷,苯乙烯和溴水发生加成反应生成B,B和液溴在催化剂作用下发生取代反应生成C,C和氢气发生加成反应生成D,D和氢氧化钠水溶液加热发生取代(水解)反应生成E。
(1)苯乙烯(A)中所含官能团的名称是碳碳双键;A→B的反应类型是加成反应;
(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的苯乙烯,两者溶液都褪色,得到的产物不溶于水,易溶于有机溶剂,因此观察到的现象是溴水和溴的四氯化碳溶液均褪色,但溴水中溶液分层,溴的四氯化碳溶液中溶液不分层;
(3)D→E反应的化学方程式:+3NaOH+3NaBr;根据化学方程式知,生成1molE至少消耗3molNaOH,即至少需要3mol×40 g∙mol−1=120gNaOH;
(4)已知与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子,则红色标记处的碳原子为手性碳原子,,其他都不是手性碳原子,则C中有1个手性碳原子;
(5)满足条件的结构简式有:或者;单体的结构简式为:、CH2=CHCN、CH2=CH-CH=CH2。
考向5 淀粉、葡萄糖
(上海市金山区2023-2024学年第二学期质量监控)淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体,淀粉是食物的重要组成部分。
1.淀粉在一定条件下的转化关系如下图:
(1)淀粉的化学式为________;
A.C6H12O6 B.C12H22O11 C.(C6H10O5)n
淀粉属于________。(双选)
A.糖类 B.油脂 C.高分子化合物
(2)上述转化中的产物是乙烯,工业上大量的乙烯主要来源于________;
A.煤 B.石油 C.天然气
乙烯在一定条件下可以合成聚合物C,写出C的结构简式________。
(3)写出反应②的化学方程式,并指出反应类型。
________,反应类型________;
反应①和反应②中,浓硫酸具有的相同作用是________。
【答案】(1)①C ②AC
(2)①B ②
(3)①CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
②取代反应 ③催化作用
【解析】淀粉在催化剂的作用下水解产生葡萄糖,葡萄糖发酵后产生乙醇,乙醇发生消去反应产生A,A为乙烯,乙醇与乙酸在浓硫酸加热的条件下产生B,B为乙酸乙酯。
(1)淀粉的化学式为(C6H10O5)n,它是一种高分子碳水化合物,由葡萄糖分子聚合而成,淀粉属于糖类,也属于高分子化合物,故选C;AC。
(2)工业上大量的乙烯主要来源于石油,乙烯在一定条件下可以合成聚合物C,C为。
(3)反应②为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,属于取代反应;反应①为乙醇在浓硫酸的催化作用下发生消去反应,因此反应①和反应②中,浓硫酸具有的相同作用是催化作用。
2.葡萄糖试纸是一种常用的人体血糖检测工具。
将2%的葡萄糖溶液滴到一张葡萄糖检测试纸(浅蓝色)上,将多余的溶液擦去,静置30~60s,观察到纸条颜色变为________。
A.无色 B.黄色 C.棕红色
【答案】C
【解析】用氢氧化钠与硫酸铜溶液配成的试剂,,变色是由浅蓝——棕红色;故选C。
3.烯烃复分解反应可以理解为原烯烃双键断裂,重新组合生成链状或环状烯烃。例如:
请根据烯烃复分解反应的原理完成下列化学方程式:
________
【答案】CH3CH=CHCH3
【解析】由反应机理可知,亚甲基和亚甲基重新成键,剩余部分重新成键,故丙烯发生类似反应时,亚甲基和亚甲基形成乙烯,亚乙基和亚乙基形成2-丁烯:CH3CH=CHCH3。
考向6 秸秆的再利用
(上海市华师大附属天山学校2023-2024学年高二下学期期末考试)秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质。秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要意义。
1.下列检验或除杂方法正确的是___________。
A. 向CH3CH2X中加入少量AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成说明CH3CH2X含有溴原子
B.向淀粉溶液量加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后先加入NaOH中和稀硫酸再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,若没有砖红色沉淀生成,说明淀粉没有水解成葡萄糖
C.向CH2=CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液,若紫色褪去,说明其中含有碳碳双键
D.欲除去苯中混有的苯酚,向混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤
【答案】B
【解析】A项,CH3CH2X是非电解质,不能与硝酸银溶液反应,故A错误;B项,葡萄糖在碱性条件下能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成氧化亚铜砖红色沉淀,酸性条件下不能反应,所以检验淀粉水解程度时,应先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液加热,若没有砖红色沉淀生成,说明淀粉没有水解成葡萄糖,故B正确;C项,丙烯醛分子中的碳碳双键和醛基都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则溶液紫色褪去不能说明其中含有碳碳双键,故C错误;D项,三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂,所以不能用浓溴水除去苯中混有的苯酚,故D错误;故选B。
2.我国于2008年起禁止农民焚烧秸秆,下列不属于焚烧秸秆的危害为___________。
A.温室效应 B.酸雨 C.可吸入颗粒物超标 D.臭氧空洞
【答案】BD
【解析】焚烧秸秆的主要成分为纤维素,燃烧时产生的二氧化碳会形成温室效应、产生的烟尘会导致可吸入颗粒物超标,没有二氧化硫和氮的氧化物生成,不可能形成酸雨和臭氧空洞,故选BD。
3.如图所示是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线,回答下列问题:
(1)D生成的反应类型为___________
A.加成 B.消去 C.取代 D.化合
(2)A→B为碳碳双键顺反异构化反应,根据A和B系统命名,写出B的结构简式___________。(结构简式需准确表示相关立体构型)
(3)写出由F生成G的化学方程式为___________。
(4)的分子式为___________,二取代芳香化合物W是的同分异构体,0.5 molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,其中核磁共振氢谱为三组峰的W结构简式为___________。
(5)参照上述合成路线,以2,4-己二烯和C2H4原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线:___________。
【答案】(1)B
(2)
(3)+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n—1)H2O
(4)①C10H10O4 ②
(5)
【解析】由有机物的转化关系可知,秸秆发生生物催化反应生成,催化剂作用下发生构型转化生成,则B为;酸性条件下与甲醇共热发生酯化反应生成,则C为;与乙烯共热发生加成反应生成,催化剂作用下共热发生消去反应生成,催化剂作用下与乙二醇发生缩聚反应生成,则PET的结构简式为;催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,催化剂作用下与1,4—丁二醇发生缩聚反应生成,则聚酯G为。
(1)由分析可知,D生成E的反应为催化剂作用下共热发生消去反应生成,故选B;
(2)由分析可知,B的结构简式为,;
(3)由分析可知,F生成G的反应为催化剂作用下与1,4—丁二醇发生缩聚反应生成和水,反应的化学方程式为+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n—1)H2O;
(4)有结构简式,的分子式为C10H10O4;二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44g二氧化碳,说明W分子中含有2个羧基,其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为;
(5)由有机物的转化关系可知,以2,4-己二烯和乙烯原料制备对苯二甲酸的合成步骤为与乙烯共热发生加成反应生成,共热发生消去反应生成,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成对苯二甲酸,合成路线为。
考向7 CO2人工合成淀粉
(上海市宝山区2023-2024学年高二化学学科学业水平质量监测)2021年我国科学家首次利用CO2和水电解产生的H2为原料,精选多种生物酶催化剂,在细胞外合成了淀粉。
1.的空间填充模型为_______。
A. B.
2.干冰是将二氧化碳气体经过降温、加压后制得的固体,等质量的干冰体积小于二氧化碳气体。体积变化的主要原因是_______发生了变化。
A.微粒数目 B.微粒大小 C.微粒之间的距离
3.淀粉和纤维素化学式都可用(C6H10O5)n表示,下列说法错误的是_______。
A. 淀粉和纤维素都属于糖类 B.淀粉和纤维素都属于高分子化合物
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.淀粉和纤维素水解最终产物都是葡萄糖
4.某同学尝试制作淀粉胶体,请写出一种简单的方法证明该胶体已制备成功_______。
【答案】1.A
2.C
3.C
4.如果出现丁达尔现象,表示胶体已制备成功
【解析】1.A是二氧化碳的空间填充模型,B是球棍模型,故选A;
2.等质量的干冰体积小于二氧化碳气体,微粒数目没有减少,A错误,微粒的大小也没有变化,B错误;微粒之间的距离发生了变化,二氧化碳气体经过降温、加压后制得的固体,微粒间距离变小,体积变小,故选C;
3.淀粉和纤维素都属于多糖,A正确;淀粉和纤维素都属于高分子化合物,B正确;淀粉和纤维素都是高分子,都属于混合物,二者不是同分异构体,C错误;淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,D正确;故选C;
4.证明胶体的方法是丁达尔现象,将一束光照射到分散系上,若产生光亮的通路,即表明胶体已制备成功。
5.以淀粉为主要原料,合成高分子化合物B和一种具有果香味的有机物D,合成路线如下图所示。
(1)以下是一些常用的危险品标志,装运乙醇的包装箱应贴的标志类型是_______。
A. B. C. D.
(2)下列有关A物质的说法错误的是_______。
A. 含有不饱和碳原子 B.所有原子在同一平面上
C.能使溴水褪色,不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.可以用作水果催熟剂
(3)乙酸分子的结构简式为_______。
(4)反应Ⅰ的反应类型为_______。
A. 加成反应 B.酯化反应 C.氧化反应 D.取代反应
(5)在探究反应Ⅰ的反应机理时,常采用18O标记反应物,下列有关18O说法正确的是_______。
A. 质子数为18 B.电子数为10 C.与16O互为同位素 D.中子数为18
(6)乙醇的分子结构如下,写出反应Ⅰ中乙醇分子中共价键的断键位置_______。(填写编号)
【答案】(1)D
(2)C
(3)CH3COOH
(4)BD
(5)C
(6)①
【解析】乙醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成A乙烯,乙烯加成生成高分子物质B聚乙烯;乙醇被氧气氧化为C乙醛,乙醛被氧气氧化为乙酸,乙酸和乙醇生成果香味的有机物D乙酸乙酯。
(1)乙醇为易燃物质,故选D;
(2)A为乙烯,含有碳碳不饱和双键,碳碳双键两端原子共面,碳碳双键的存在能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,乙烯可以用作水果催熟剂;故选C;
(3)乙酸含有羧基,分子的结构简式为:CH3COOH ;
(4)乙酸和乙醇发生酯化反应(属于取代反应)生成果香味的有机物D乙酸乙酯,故选BD;
(5)核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;则18O质子数为8、电子数为8、中子数为18-8=10,与16O质子数相同、中子数不同,互为同位素;故选C;
(6)酯化反应中酸脱羟基、醇脱氢,故选①。
6.2021年我国科学家首次利用CO2和水电解产生的H2为原料,精选多种生物酶催化剂,在细胞外合成了淀粉。请写出利用CO2人工合成淀粉的意义__________________。
【答案】保护环境,节约能源,保障粮食安全等
【解析】利用CO2人工合成淀粉可以实现碳中和,保护环境,节约能源,保障粮食安全等。
考向8 石油化工的龙头——乙烯
(上海市复兴高级中学2023~2024学年第二学期期末考试高二年级化学(等级))乙烯是世界上产量最大的化作产品之一,占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
(1)在石油化工中,获得乙烯的主要途径为______________。
A.分馏 B.裂化 C.裂解 D.干馏
(2)将大量乙烯通入浓溴水中,可观察到的现象是______获取上述有机产物,最好选取的方法是:______。
A.蒸馏 B.过滤 C.分液 D.层析
已知反应①为加成反应
(3)C的化学名称为______;E的结构简式为_________________。
(4)反应②除了生产D以外,还可能得到的副产物是______(填结构简式)。
(5)反应条件Ⅱ的试剂为________________,反应的类型:_________________。
(6)简述检验G中官能团的方法_____
(7)写出反应⑤的方程式:_________________。
【答案】(1)C
(2)C
(3)①1,2-二氯乙烷 ②
(4)CH≡CH
(5)①NaOH水溶液 ②. 取代反应或水解反应
(6)取样,加入NaHCO3溶液,若产生无色气泡,则G中含有羧基
(7)n+n+2nH2O
【解析】根据D物质为1-氯乙烯、F为乙二醇,开展逆推,说明C是1,2-二氯乙烷,则B为氯气
(1)在石油化工中,裂解是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程,获得乙烯的主要途径是裂解,故故选C;
(2)因为乙烯与溴发生加成反应,所以乙烯通入浓溴水中,观察到的现象是棕红色的浓溴水褪色,生成无色油状液体;由于生成的1,2-二溴乙烷不溶于水,与水分层,所以选择分液操作,故故选C;
(3)根据D物质为1-氯乙烯、F为乙二醇,开展逆推,说明C是1,2-二氯乙烷;D物质为1-氯乙烯,发生加聚反应以后产物E是;
(4)因为物质C是1,2-二氯乙烷,反应②除了生产D是1-氯乙烯外,可能还可以发生两个氯原子的相互消去,生成CH≡CH;
(5)反应Ⅱ是1,2-二氯乙烷生成乙二醇,反应条件为NaOH水溶液,反应的类型是取代反应或者水解反应;
(6)F与G发生的反应是属于缩聚反应,最终产物是高聚物,所以G中含有-COOH,所以检验G中官能团方法为:取样,加入NaHCO3溶液,若产生无色气泡,则G中含有羧基;
(7)F与G发生的反应是属于缩聚反应,故答案为n+n+2nH2O。
16 / 23
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题06 有机物结构与性质
内容概览
考向1 认识有机物及其结构
考向2 有机化学
考向3 苯乙烯
考向4 化工原料—苯乙烯
考向5 淀粉、葡萄糖
考向6 秸秆的再利用
考向7 CO2人工合成淀粉
考向8 石油化工的龙头——乙烯
考向1 认识有机物及其结构
(上海市洋泾中学2023-2024学年度高二化学(等级)期末)有机化合物是由碳原子构成的化合物,是化学中重要的一类化合物。它们在自然界中广泛存在,并在工业、农业、医药和其他领域中有广泛的应用。
1.下列有关化学用语正确的是___________。
A.CCl4的电子式 B.乙醇分子的空间填充模型:
C.乙醛结构简式:CH3COH D.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
2.舱外航天服是航天员的“飞天战袍”,也是执行出舱活动的“护身铠甲”。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。下列有关航天服涉及的材料中,不属于高分子材料的是___________。
A. 保护层——聚四氟乙烯 B.手套指尖——橡胶
C.液冷服——聚氯乙烯 D.躯干部位——玻璃纤维
3.2021年诺贝尔化学奖授予BenjaminList和DavidMacMillan,以表彰他们对不对称有机催化的发展所做出的贡献。如图所示,用催化剂Fe3(CO)12和ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物。下列说法正确的是___________。
A.乙烯分子中所有原子共面
B.CO2加氢合成乙烯的反应为化合反应
C.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液的褪色原理相同
D.乙烯与副产物C3H6、C4H8一定互为同系物
4.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕。下列说法不正确的是___________。
A. 冰场使用的二氧化碳跨临界制冰技术,比传统氟利昂人工制冷技术更加节能、环保
B.冬奥村食堂中,酥油茶以酥油、茶水为主料制作,酥油主要成分属于高分子化合物且能发生水解反应
C.奥运火炬的液体燃料是丙烷和丁烷,燃烧后只产生水蒸气和二氧化碳,不会对环境造成较大的污染
D.石油是冬奥会场馆的重要能源支撑。石油分馏出来的各馏分是多种烃的混合物
5.藿香蓟具有清热解毒的功效,其有效成分的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法错误的是___________。
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.所有碳原子不可能处于同一平面
C.属于芳香烃 D.1 mol该物质最多与2mol溴发生加成反应
6.工程塑料ABS树脂结构为:
合成它用了三种单体,这三种单体结构简式分别是_______ 、_______、_______。
7.【知识链接】核磁共振氢谱是确定有机分子结构的有效方式。由于氢原子核具有磁性,电磁波照射含氢元素的化合物,氢核会吸收特定频率电磁波的能量产生核磁共振现象。处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,相应的信号在谱图中出现的位置也不同。核磁共振氢谱中出现吸收峰的数目即为氢原子种类数,吸收峰面积之比即为不同种氢原子数目之比。
某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90,取有机物样品1.8g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g。该有机物的分子式___________若该有机物呈现酸性,且该有机物的核磁共振氢谱图中出现4个吸收峰,峰面积比为,写出其结构简式___________。该物质发生缩聚的化学方程式为___________。
8.现有如图所示几种有机物的结构:
回答下列问题:
(1)E的名称是___________。
(2)F的结构简式是___________。
(3)写出B与氯气在光照条件下的反应___________(只写第一步),其反应类型为___________。
(4)E、F、G三者互为___________,A、B、E三者互为___________。
(5)C能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是___________,其反应类型为___________。
(6)有机物H的分子式为___________,其一氯代物有___________种。
考向2 有机化学
(上海南汇中学2023-2024学年第二学期期末考试高二化学(等级))有机物,是一类广泛存在于自然界并具有重要意义的含碳化合物。
1.有机物正确的命名是___________。
A.3,3,5-三甲基己烷 B.2,4,4-三甲基己烷 C.3,3,5-三甲基戊烷 D.2,3,3-三甲基己烷
2.等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多的是___________。
A.C2H6 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12
3.下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法错误的是___________。
A. a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.b的一氯代物只有一种
C.b和c互为同系物 D.d为平面形分子,属于烷烃
4.由CO、CH4、C2H6组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量O2中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓H2SO4,再通过足量NaOH溶液,测知NaOH溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为___________。
A.小于0.1mol B.大于或等于0.1mol,小于0.2mol
C.一定等于0.2mol D.大于0.2mol,小于0.3mol
5.用系统命名法命名下列有机物:
:___________
:___________
6.L—多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
(1)L—多巴分子中的含氧官能团有___________。
(2)L—多巴的分子式为___________。
(3)L—多巴___________(填“是”或者“不是”)手性分子。
7.化合物的结构简式为: ,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,其中的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种结构简式为:_______;若是由烯烃和通过加成反应得到,则该烯烃的结构简式为_______。
考向3 苯乙烯
(上海市市北中学2023-2024学年第二学期高二年级化学(等级)期终)苯乙烯(A)是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A→B的反应类型是___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化还原
(2)B→C需要加入的反应试剂和条件是___________。
A.溴水,Fe/FeBr3 B.溴水,光照 C.液溴,Fe/FeBr3 D.液溴,光照
(3)E中有___________个“手性碳原子”。
A.1 B.2 C.3 D.4
(4)B中所含官能团的名称是___________。
(5)在溴水中加入过量的A,观察到的现象是___________。
(6)生成1 molE至少需要___________ mol NaOH
A.1 B.2 C.3 D.4
(7)写出1种A的不含苯环的同分异构体___________。
(8)已知-C=C=C-的结构不稳定,写出D与足量的NaOH发生消去反应时的化学方程式(NaOH写到反应物里)___________。
考向4 化工原料—苯乙烯
(上海市第八中学2023~2024学年第二学期期终考试高二化学(等级考))苯乙烯(A)是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A中所含官能团的名称是_______,A→B的反应类型是_______。
(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的A,观察到的现象中,相同之处是_______,不同之处在于_______。
(3)写出D→E反应的化学方程式:_______,生成1molE至少需要_______ gNaOH。
(4)已知与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子被称为“手性碳原子”。C中有_______个“手性碳原子”。
(5)写出同时满足下列条件的的任意一个同分异构体的结构简式_______。
①含六元环。
②能发生消去反应。
③核磁共振氢谱显示有7组峰,且峰面积比为6:2:2:2:2:1:1。
具有良好性能的工程塑料()可由苯乙烯与其他物质聚合得到。写出除苯乙烯外的另两种单体的结构简式_______、_______。
考向5 淀粉、葡萄糖
(上海市金山区2023-2024学年第二学期质量监控)淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体,淀粉是食物的重要组成部分。
1.淀粉在一定条件下的转化关系如下图:
(1)淀粉的化学式为________;
A.C6H12O6 B.C12H22O11 C.(C6H10O5)n
淀粉属于________。(双选)
A.糖类 B.油脂 C.高分子化合物
(2)上述转化中的产物是乙烯,工业上大量的乙烯主要来源于________;
A.煤 B.石油 C.天然气
乙烯在一定条件下可以合成聚合物C,写出C的结构简式________。
(3)写出反应②的化学方程式,并指出反应类型。
________,反应类型________;
反应①和反应②中,浓硫酸具有的相同作用是________。
2.葡萄糖试纸是一种常用的人体血糖检测工具。
将2%的葡萄糖溶液滴到一张葡萄糖检测试纸(浅蓝色)上,将多余的溶液擦去,静置30~60s,观察到纸条颜色变为________。
A.无色 B.黄色 C.棕红色
3.烯烃复分解反应可以理解为原烯烃双键断裂,重新组合生成链状或环状烯烃。例如:
请根据烯烃复分解反应的原理完成下列化学方程式:
________
考向6 秸秆的再利用
(上海市华师大附属天山学校2023-2024学年高二下学期期末考试)秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质。秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要意义。
1.下列检验或除杂方法正确的是___________。
A. 向CH3CH2X中加入少量AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成说明CH3CH2X含有溴原子
B.向淀粉溶液量加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后先加入NaOH中和稀硫酸再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,若没有砖红色沉淀生成,说明淀粉没有水解成葡萄糖
C.向CH2=CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液,若紫色褪去,说明其中含有碳碳双键
D.欲除去苯中混有的苯酚,向混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤
2.我国于2008年起禁止农民焚烧秸秆,下列不属于焚烧秸秆的危害为___________。
A.温室效应 B.酸雨 C.可吸入颗粒物超标 D.臭氧空洞
3.如图所示是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线,回答下列问题:
(1)D生成的反应类型为___________
A.加成 B.消去 C.取代 D.化合
(2)A→B为碳碳双键顺反异构化反应,根据A和B系统命名,写出B的结构简式___________。(结构简式需准确表示相关立体构型)
(3)写出由F生成G的化学方程式为___________。
(4)的分子式为___________,二取代芳香化合物W是的同分异构体,0.5 molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,其中核磁共振氢谱为三组峰的W结构简式为___________。
(5)参照上述合成路线,以2,4-己二烯和C2H4原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线:___________。
考向7 CO2人工合成淀粉
(上海市宝山区2023-2024学年高二化学学科学业水平质量监测)2021年我国科学家首次利用CO2和水电解产生的H2为原料,精选多种生物酶催化剂,在细胞外合成了淀粉。
1.的空间填充模型为_______。
A. B.
2.干冰是将二氧化碳气体经过降温、加压后制得的固体,等质量的干冰体积小于二氧化碳气体。体积变化的主要原因是_______发生了变化。
A.微粒数目 B.微粒大小 C.微粒之间的距离
3.淀粉和纤维素化学式都可用(C6H10O5)n表示,下列说法错误的是_______。
A. 淀粉和纤维素都属于糖类 B.淀粉和纤维素都属于高分子化合物
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.淀粉和纤维素水解最终产物都是葡萄糖
4.某同学尝试制作淀粉胶体,请写出一种简单的方法证明该胶体已制备成功_______。
5.以淀粉为主要原料,合成高分子化合物B和一种具有果香味的有机物D,合成路线如下图所示。
(1)以下是一些常用的危险品标志,装运乙醇的包装箱应贴的标志类型是_______。
A. B. C. D.
(2)下列有关A物质的说法错误的是_______。
A. 含有不饱和碳原子 B.所有原子在同一平面上
C.能使溴水褪色,不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.可以用作水果催熟剂
(3)乙酸分子的结构简式为_______。
(4)反应Ⅰ的反应类型为_______。
A. 加成反应 B.酯化反应 C.氧化反应 D.取代反应
(5)在探究反应Ⅰ的反应机理时,常采用18O标记反应物,下列有关18O说法正确的是_______。
A. 质子数为18 B.电子数为10 C.与16O互为同位素 D.中子数为18
(6)乙醇的分子结构如下,写出反应Ⅰ中乙醇分子中共价键的断键位置_______。(填写编号)
6.2021年我国科学家首次利用CO2和水电解产生的H2为原料,精选多种生物酶催化剂,在细胞外合成了淀粉。请写出利用CO2人工合成淀粉的意义__________________。
考向8 石油化工的龙头——乙烯
(上海市复兴高级中学2023~2024学年第二学期期末考试高二年级化学(等级))乙烯是世界上产量最大的化作产品之一,占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
(1)在石油化工中,获得乙烯的主要途径为______________。
A.分馏 B.裂化 C.裂解 D.干馏
(2)将大量乙烯通入浓溴水中,可观察到的现象是______获取上述有机产物,最好选取的方法是:______。
A.蒸馏 B.过滤 C.分液 D.层析
已知反应①为加成反应
(3)C的化学名称为______;E的结构简式为_________________。
(4)反应②除了生产D以外,还可能得到的副产物是______(填结构简式)。
(5)反应条件Ⅱ的试剂为________________,反应的类型:_________________。
(6)简述检验G中官能团的方法_____
(7)写出反应⑤的方程式:_________________。
10 / 10
学科网(北京)股份有限公司
___________。
$$