内容正文:
专题02 有机物的结构与性质
内容概览
考向1 烃
考向2 烃的衍生物
考向1 烃
1.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列说法不正确的是
A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B.用红外光谱可以鉴别和
C.所有有机化合物中都含有极性键和非极性键
D.某有机化合物的相对分子质量为16,则其分子式一定为
【答案】C
【解析】A.正丁烷的一氯代物有两种,分别是、,异丁烷的一氯代物有两种,分别是、,故A 正确;B.用红外光谱可以鉴别出有机化合物化学键和官能团的信息,和所含官能团不同,可以用红外光谱进行鉴别,故B正确;C.只含有极性键,故C错误;D.含碳氢元素的化合物是有机化合物,若某有机化合物的相对分子质量为16,则分子中必含有一个C原子,则其分子式一定为,故D正确;故选C。
2.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列各组混合物中,用分液漏斗不能分离的是
A.甲苯与水 B.乙酸乙酯与水 C.乙酸与乙醇 D.正己烷与水
【答案】C
【解析】分液漏斗的分液原理是利用了两种液体不互溶的规律进行的,选项中甲苯与水不互溶、正己烷与水不互溶,乙酸乙酯和水不互溶,因此ABD选项可以用分液漏斗分离,而C项乙酸和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,故答案选C。
3.(23-24高二下·湖北武汉·期末)有机化合物a、b、c的结构如图所示,下列说法错误的是
A.a、b、c互为同分异构体
B.1molb与等物质的量的氯气加成时,其产物最多有4种(不考虑立体异构)
C.a中所有碳原子一定共平面
D.c可以是或的单体
【答案】C
【解析】A.a、b、c的分子式均为C5H6,结构不相同,互为同分异构体,故A正确;B.1molb与等物质的量的氯气加成时可以是,产物有4种,故B正确;C.a中碳有sp2杂化和sp3杂化,所有碳原子可能共平面,故C错误;D.根据聚合物结构,c可以是或的单体,故D正确;故选C。
4.(22-23高二下·湖北孝感·期末)下列有机化合物与氯化氢加成后产物中不可能存在顺反异构的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】顺反异构一般是含有碳碳双键的物质形成的,同一个碳上不能有相同的基团。
【解析】A.与HCl加成生成,同一个双键碳上没有相同的基团,存在顺反异构,A不符合题意;B.与HCl加成后没有碳碳双键,不可能有顺反异构,B符合题意;C.与HCl发生1,4加成可生成,同一个双键碳上没有相同的基团,存在顺反异构,C不符合题意;D.与HCl加成后生成,同一个双键碳上没有相同的基团,存在顺反异构,D不符合题意;故选B。
5.(22-23高二下·湖北十堰·期末)科学家使用微水滴一步形成具有苯乙酸核心的药物-3,4-二羟基苯乙酸(多巴胺代谢物神经递质)(药物丙)。原理如图所示。下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙三种物质遇溶液均发生显色反应
B.苯环上二溴代物的数目:甲大于乙
C.药物丙能与反应
D.药物丙最多能与发生取代反应
【答案】C
【解析】A.甲、乙分子中均不存在酚羟基,和氯化铁溶液不反应,丙分子中含有酚羟基,遇溶液发生显色反应,A错误;B.苯环上二溴代物的数目:甲等于乙,均是三种,即邻间对,B错误;C.丙分子中只有羧基和碳酸氢钠反应,药物丙能与反应,C正确;D.丙分子中苯环上的氢原子均可以被溴原子取代,且苯环侧链碳原子上的氢原子也可以被取代,药物丙消耗溴单质的物质的量大于2mol,D错误;答案选C。
6.(23-24高二下·湖北武汉·期末)化学家通过现代分离技术从苦艾精油中分离出多种有机物,可用于温经通络,益气活血,祛寒止痛等。其中四种化合物的结构如图所示,下列说法错误的是
A.酯化生成①的羧酸是乙酸
B.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.②的分子式为,与④互为同分异构体
D.④的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】A.①中酯基中羧基残基为CH3CO-所以对应羧酸为乙酸,A正确;B.①②中含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,③中为苯的同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.②的分子式为C10H18O,④的分子式为C10H16O,分子式不同,不互为同分异构体,C错误;D.④的一氯代物有6种(不考虑立体异构): 、 、 、 、 、 ,D正确;故选C。
7.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列有机反应方程式的书写正确的是
A.
B.
C.+Br2+HBr
D.
【答案】B
【解析】A.丙烯加成聚合生成聚丙烯,利用不饱和碳原子断裂化学键连接形成高聚物,其反应的化学方程式为:,故A错误;B.1molHCHO中含2mol-CHO,消耗4mol,生成4molAg,反应的化学方程式为,故B正确;C.甲苯和液溴在FeBr3做催化剂条件下发生取代反应生成对(或邻)溴甲苯和HBr,生成对溴甲苯的化学方程式为+Br2+HBr,故C错误;D.溴乙烷在NaOH醇溶液加热下发生消去反应生成乙烯和NaBr、水,反应的化学方程式为:,故D错误;故选:B。
8.(22-23高二下·湖北武汉·期末)下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
B.苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应
C.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
D.甲苯能使酸性 KMnO4 溶液褪色而甲烷不能
【答案】C
【解析】A.受苯环的影响,苯酚中的羟基氢原子变得比较活泼,所以苯酚能与NaOH溶液反应,而乙醇不能,能用基团间的相互影响解释,故A不选;B.苯、甲苯均不含官能团,甲苯中甲基影响苯环,苯环上H易被取代,则甲苯易发生硝化反应,与有机物分子内基团间的相互作用有关,故B不选;C.乙烯的结构中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,而烷烃中则没有,是自身的官能团性质,不是原子团间的相互影响导致的化学性质,故C选;D.苯、甲烷都不能使酸性高锰酸钾褪色,甲苯可以使酸性高锰酸钾褪色,被氧化为苯甲酸,说明苯环对侧链影响,故D不选;故选:C。
考向2 烃的衍生物
9.(23-24高二下·湖北·期末)青蒿琥酯是一种高效抗疟药,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为 B.应遮光、密封在阴凉处保存
C.手性碳原子数目为6 D.在水中溶解度较大
【答案】B
【解析】A.由结构简式可知,其分子式为,故A错误;B.分子中含有过氧基,不稳定,应遮光、密封在阴凉处保存,故B正确;C.手性碳的原子数目为8,,故C错误;D.青蒿琥酯中烃基成分较多,亲水基团较少,在水中溶解度较小,故D错误;故选B。
10.(23-24高二下·湖北十堰·期末)甲、乙、丙三种物质的结构如图,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质互为同系物
B.乙可发生反应
C.甲中羟基的极性比乙中羟基的极性弱
D.若乙中含有甲、丙,则可加入浓溴水,然后通过分液除去
【答案】B
【分析】甲中含有酚羟基,属于酚类物质,乙中含有醇羟基,属于醇类物质,丙中含有醛基,属于醛类物质。
【解析】A.由分析可知,甲、乙、丙为三种不同类别的物质,不能互为同系物,故A错误;B.醇可以和氧气在铜作用下发生催化氧化反应,生成对应的醛,故B正确;C.受苯环的影响,苯酚中氢氧键比醇分子中氢氧键更容易断裂,因此苯酚中羟基的极性更大,故C错误;D.苯酚可以和浓溴水反应,生成三溴苯酚沉淀,乙和丙都会溶于浓溴水,不能通过分液除去,故D错误;故选B。
11.(23-24高二下·湖北咸宁·期末)某有机化合物结构如图所示,下列说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.该分子与足量加成后的产物含有4个手性碳原子
C.该化合物既能与酸反应,又能与碱反应
D.该化合物能发生取代反应、加成反应、氧化反应
【答案】B
【解析】A.该有机分子含有碳碳三建、氨基、酯基3种官能团,A正确;B.该有机物分子与足量加成后的产物含有2个手性碳原子如图所示,B错误;C.该有机分子氨基可以与酸反应,酯基可以与碱反应,C正确;D.该有机分子苯环上可以发生取代反应,碳碳三键可以发生加成反应,苯环侧链及炔基可以发生氧化反应,D正确;
故选B。
12.(23-24高二下·湖北武汉·期末)中药透骨草中含有一种抗氧化活性成分(X:,)的结构如下。下列对该有机物的说法正确的是
A.经质谱测定,最大质荷比为338
B.1molX与足量反应,最多可消耗10mol
C.1molX与足量NaOH溶液反应,最多可消耗5molNaOH
D.可以发生氧化、取代、加成和消去反应
【答案】C
【解析】A.最大质荷比等于相对分子质量,故最大质荷比为340,A错误;B.H2可以与该有机物中的苯环、碳碳双键发生加成反应,故1mol X与足量H2反应,最多可消耗8mol H2,B错误;C.1mol该有机物有2mol酚羟基,2mol酯基,水解后产物又产生1mol酚羟基,与足量NaOH溶液反应,最多可消耗5mol NaOH,C正确;D.有机物含酚羟基、酯基、碳碳双键,可以发生氧化、取代、加成反应,不能发生消去反应,D错误;故选C。
13.(22-23高二下·湖北恩施·期末)咖啡中含有咖啡酸(结构如图),咖啡酸有较广泛的抑菌和抗病毒活性。有关该物质的说法错误的是
A.咖啡酸的分子式为 B.咖啡酸可以发生缩聚反应
C.图示咖啡酸为顺式结构 D.1 mol咖啡酸最多可与反应
【答案】C
【解析】A.根据有机物的结构简式,其分子式为C9H8O4,A正确;B.咖啡酸中含有羧基和羟基,可以发生分子间酯化反应形成高分子酯和水,即可以发生缩聚反应,B正确;C.咖啡酸中羧基和苯环在碳碳双键的异侧为反式结构,C错误;D.1mol咖啡酸苯环上可与3mol溴发生取代反应,碳碳双键可与1mol溴发生加成反应,则最多可与4molBr2发生反应,D正确;故选C。
14.(22-23高二下·湖北武汉·期末)5-甲基糠醛是一种重要的化工中间体,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A.能使溴水褪色 B.含有手性碳原子
C.有特征红外吸收峰 D.分子式为
【答案】B
【解析】A.分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使其褪色,选项A正确;B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,分子中不含有手性碳原子,选项B错误;C.通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在的位置一般又称为特征吸收峰,该有机物中有特征红外吸收峰,选项C正确;D.根据结构简式可知,5-甲基糠醛分子式为,选项D正确;答案选B。
15.(22-23高二下·湖北武汉·期末)柠檬酸是一种重要的有机酸,常用作天然防腐剂和食品添加剂,也用于除水垢,其结构如图所示。下列有关柠檬酸的说法错误的是
A.柠檬酸的分子式为 B.酸性强于碳酸
C.柠檬酸分子中存在一个手性碳原子 D.1mol柠檬酸可与3mol NaOH反应
【答案】C
【解析】A.根据柠檬酸结构简式可知其分子式为,故A正确;B.可用柠檬酸除水垢,柠檬酸能与碳酸盐反应,说明酸性强于碳酸,故B正确;C.连接4个不同的原子或原子团的C为手性碳原子,根据其结构简式可知不含手性碳原子,故C错误;D.1个柠檬酸分子中含3个羧基,所以1mol柠檬酸可与3mol NaOH反应,故D正确;答案选C。
16.(22-23高二下·湖北武汉·期末)绿原酸亦称“绿吉酸”(结构如图所示),其抗氧化能力强,还具有抗艾滋病毒、抗肿瘤细胞、抗菌、提高中枢兴奋、抗过敏等功能。若等物质的量的绿原酸在一定条件下分别与溶液、溶液反应,则消耗的的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】绿原酸中含有酚羟基、酯基、醇羟基、羧基,具有酚类、酯类、醇类、羧酸类物质的化学性质,钠能与羟基、羧基反应,氢氧化钠能与酚羟基、羧基和酯基反应,碳酸氢钠能与羧基反应。该有机物中含有5个羟基(2个酚羟基和3个醇羟基)、1个酯基、1个羧基,所以等物质的量的有机物消耗钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为,故选A。
1.(23-24高二下·湖北武汉·期末)中国研制成功的治疗疟疾特效药一青蒿素,结构如图所示。下列关于青蒿素的说法不正确的是
A.含有7个手性碳原子 B.分子式是
C.能够发生水解反应 D.其同分异构体不可能为芳香族化合物
【答案】D
【解析】A.含有7个手性碳原子,A正确;B.根据结构可知分子式为,B正确;C.含有酯基,能够发生水解反应,C正确;D.不饱和度为5,其同分异构体可能为芳香族化合物,D错误;故选D。
2.(22-23高二下·湖北咸宁·期末)Paxlovid是近期抗击新冠病毒的药物中较出名的一种,其主要成分奈玛特韦(Nirmatrelvir)合成工艺中的一步反应(反应条件已省略)如下图。下列说法错误的是
A.化合物a、b能溶于水与氢键有关 B.化合物a和b均含有3种官能团
C.化合物a分子中含2个手性碳 D.1mol b最多能与6 mol的NaOH溶液反应
【答案】C
【解析】A.氢键存在于H与O、N、F原子之间,化合物a含有多个O和N原子,化合物b含多个F和O原子,两者均能形成较多氢键,均能溶于水,故A正确;B.化合物a含氨基、酰胺基、羧基,化合物b含酰胺基、羧基、碳氟键,均含有3种官能团,故B正确;C.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,与-NH2连接的碳原子和与-COOH连接的碳原子均为手性碳原子,还有五元环上连接立体结构的两个碳原子也是手性碳,则化合物a分子中含4个手性碳,故C错误;D.1mol b中羧基能消耗1mol NaOH,酰胺基能消耗2mol NaOH,含有3mol氟原子能与3mol NaOH溶液发生水解反应,则1mol b最多能与6 mol的NaOH溶液反应,故D正确;故选:C。
3.(22-23高二下·湖北武汉·期末)对于如图所示的有机物,要引入羟基(-OH),可采用的方法有
①加成 ②卤素原子的取代 ③还原 ④酯基的水解
A.只有①② B.只有②③
C.只有①③ D.①②③④
【答案】D
【解析】①所给有机物分子中含有碳碳双键,可以和水发生加成反应引入羟基,故①正确;②所给有机物分子中含有溴原子,可以发生卤素原子的取代,故②正确;③所给有机物分子中含有醛基,可被氢气还原引入羟基,故③正确;④所给有机物分子中含有酯基,可发生水解反应引入羟基,故④正确;故选D。
4.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列化学方程式不正确的是
A.乙酰胺与氢氧化钠溶液共热:
B.乙醛被新制氢氧化铜碱性悬浊液氧化:
C.2-溴丁烷中加入氢氧化钠溶液并加热:
D.1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
【答案】B
【解析】A.酰胺在碱性环境下水解成羧酸盐和氨,故A正确;B.乙醛和新制氢氧化铜悬浊液的反应中碱要过量,化学方程式为,故B错误;C.2-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应,生成2-丁醇和溴化钠,故C正确;D.1-溴丙烷在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应,生成丙烯和溴化钠和水,故D正确;故选B。
5.(22-23高二下·湖北·期末)“TLC薄层层析技术”是有机合成中最直接的监测反应的手段,是薄层色谱法的应用,薄层色谱属于色谱法(还有柱状色谱、气相色谱等)的一种。其原理为:以涂布于支持板上的支持物作为固定相,以合适的溶剂为流动相,当样品随着流动相经过固定相时,因样品中不同组分在两相间分配不同而实现分离。下列实验中的原理本质上与薄层色谱法原理不同的是
A.甲苯中加入高锰酸钾溶液振荡,紫红色褪去
B.溴水中加入苯振荡,水层变无色
C.用高浓度白酒浸泡中药材,获得药酒
D.层析分离甲基橙和酚酞
【答案】A
【解析】A.甲苯中加入高锰酸钾溶液振荡,紫红色褪去,是由于高锰酸钾与甲苯发生反应,故A错误;B.溴水中加入苯振荡,水层变无色,是由于溴在苯中的溶解度比在水中大,故B正确;C.用高浓度白酒浸泡中药材,获得药酒,利用的是药材的有效成分易溶于酒精,故C正确;D.层析分离甲基橙和酚酞,是利用甲基橙和酚酞在溶剂中的溶解度不同而分离,故D正确;故选A。
6.(22-23高二下·湖北武汉·期末)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是
A.其分子式为 C8H11NO2
B.分子中的碳原子有3种杂化方式
C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
【答案】C
【解析】A. 结合该分子的结构简式可以看出,其分子式为C8H11NO2,故A正确;B. 该分子中含(氰基)、(碳碳双键)以及碳碳单键,它们采用的杂化类型分别是sp杂化、sp2杂化和sp3杂化共3种杂化方式,故B正确;C. 碳碳双键、碳氧双键中碳原子共平面、(氰基)共直线,O原子采用sp3杂化,为V型结构,链状的碳碳单键中最多有两个C原子共平面,则该分子中可能共平面的C原子可表示为: ,故C错误;D. 该分子中的不饱和度为4,含苯环的同分异构体中,苯环上侧链为含-NH2、-CHOHCH2OH、或氨基、甲基、-OH等,可为一个侧链、两个侧链或多个侧链,苯环连5个取代基( )时含H种类最少,为4种,故D正确;故选C。
7.(22-23高二下·湖北武汉·期末)化学家找到一种抗癌药物喜树碱,其结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.分子式为 B.所有原子不可能在同一平面内
C.该物质可以发生水解反应和消去反应 D.1mol该物质最多可以与9molH2发生加成反应
【答案】D
【解析】A.根据该物质的结构简式可知其分子式为C20H16N2O4,A正确;B.该物质中含有饱和碳原子,根据甲烷的结构可知该物质所有原子不可能在同一平面内,B正确;C.该物质含有酯基、酰亚胺结构,可以发生水解反应,与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,C正确;D.分子中苯环、含氮杂环、碳碳双键可以和氢气发生加成反应,所以1mol该物质最多可以与7mol氢气加成,D错误;综上所述答案为D。
8.(22-23高二下·湖北荆门·期末)下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作
实验现象
A
向盛有酸性溶液试管中滴入甲苯
酸性溶液褪色
B
向盛有苯酚饱和溶液试管中滴入2~3滴溴水
有白色沉淀出现
C
向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热,冷却后向溶液中滴加新制悬浊液,加热
未出现砖红色沉淀
D
向溶液中逐滴加入浓氨水至过量,再向其中加入乙醇
先产生蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解得到透明的深蓝色溶液,加入乙醇后,析出深蓝色的晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.甲苯中苯环使甲基活性增强,可被酸性KMnO4氧化,因此反应后KMnO4逐渐被消耗而使溶液褪色,A正确;B.苯酚饱和溶液中含有较多苯酚,加入少量溴水反应后生成的三溴苯酚溶解在苯酚中,因此不会出现白色沉淀,B错误;C.冷却后没有把溶液调至碱性,加入的新制Cu(OH)2可能只与溶液中的硫酸发生中和反应,故加热后不出现砖红色沉淀,C正确;D.向溶液中逐滴加入浓氨水,产生Cu(OH)2蓝色沉淀,继续加氨水至过量,沉淀逐渐转化成配合物而溶解,得到透明的深蓝色溶液,再向其中加入乙醇,使配合物的溶解度减小而析出深蓝色的晶体,D正确;故选B。
9.(22-23高二下·湖北孝感·期末)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:。分子式为C10H20的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成3-甲基丁酸和2-戊酮,则M的结构简式为
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】含有碳碳双键的物质在被酸性KMnO4溶液氧化时,若不饱和C原子上连接两个烃基,则该C原子被氧化产生羰基;若是不饱和的C原子连接一个H原子,则该不饱和C原子被氧化变为-COOH。分子式为C10H20的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化产生的3-甲基丁酸和2-戊酮的结构分别为、,则根据氧化规律可知M的结构简式为 ,故合理选项是B。
10.(22-23高二下·湖北武汉·期末)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是
A.化合物1分子中的所有原子共平面 B.化合物1与乙醛互为同系物
C.化合物2分子中含有醚键和酯基 D.化合物2中碳原子有两种杂化方式
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,化合物1分子中饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以分子中的所有原子不可能共平面,故A错误;B.由结构简式可知,化合物1与乙醛的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B错误;C.由结构简式可知,化合物2分子中只含有酯基,不含有醚键,故C错误;D.由结构简式可知,化合物2分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,酯基中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,共有2种,故D正确;故选D。
11.(22-23高二下·湖北武汉·期末)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B.邻羟基苯甲酸钠是常用的食品防腐剂
C.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
D.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
【答案】B
【解析】A.聚乙炔分子中含有类似石墨的大π键,能导电,常用于制备导电高分子材料,故A正确;B.邻羟基苯甲酸钠是常用的解热镇痛药物,没有防腐的性能,不是常用的食品防腐剂,故B错误;C.福尔马林是35—40%的甲醛水溶液,能使蛋白质变性,常用于浸制动、植物标本,故C正确;D.氯乙烷易挥发,具有冷冻麻醉作用,所以“复方氯乙烷气雾剂”常用于运动中急性损伤的镇痛,故D正确;故选B。
12.(22-23高二下·湖北十堰·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式正确的是
A.在溴的四氯化碳溶液中通入少量乙炔:
B.环丙烷在催化剂作用下与反应生成丙烷:
C.丙烯在一定条件下合成聚丙烯塑料:
D.甲苯在光照条件下与氯气反应:
【答案】B
【解析】.在溴的四氯化碳溶液中通入少量乙炔,溴过量,乙炔与溴1:2反应,,A项错误;B.环丙烷催化加氢反应生成丙烷方程式为: ,B项正确;C.丙烯在一定条件下合成聚丙烯方程式为:,C项错误;D.甲苯光照与反应:,D项错误;答案选B。
13.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.通过取代反应生成,A不符合;B.和单质溴加成生成,B符合;C.被氧气氧化或在酒化酶的作用下分解生成,C不符合;D.和乙醇发生酯化反应生成,D不符合;答案选B。
14.(22-23高二下·湖北武汉·期末)按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转变成所需产物,原子利用率为100%。以下反应中符合绿色化学原则的是
A.甲苯与氯气制备氯甲苯
B.苯酚与甲醛制备酚醛树脂
C.环己醇与浓硫酸制备环己烯
D.乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷()
【答案】D
【解析】A.一定条件下,甲苯与氯气发生取代反应生成氯甲苯和氯化氢,原子利用率不是100%,故A不符合题意;B.一定条件下,苯酚与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂和水,原子利用率不是100%,故B不符合题意;C.在浓硫酸作用下,环己醇共热发生消去反应生成环己烯和水,原子利用率不是100%,故C不符合题意;D.在银催化作用下,乙烯与氧气发生氧化反应生成环氧乙烷,产物只有一种,原子利用率为100%,故D符合题意;故选D。
15.(22-23高二下·湖北武汉·期末)有机化学中常出现的一些关键词:官能团、反应类型、名称、结构简式、光谱……,识别这些关键词是学习有机化学重要的手段,按要求回答下列问题:
(1)阿司匹林()含有的官能团名称为 。
(2) 的反应类型为 。
(3) 的名称为 。
(4)PES是一种生物可降解的聚酯。其结构简式如下:
形成该聚合物的两种单体是 和 (写出结构简式)。
(5)用质谱法测得化合物A的相对分子质量为136.A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示:
化合物A的结构简式为 。
【答案】(1)羧基、酯基
(2)还原反应
(3)4-甲基-3-己醇
(4)
(5)
【解析】(1)根据题目所给结构简式可以看到,阿司匹林的分子结构中官能团名称为羧基、酯基;
(2)有机化学中对去氧加氢的反应变化称为还原反应;
(3)根据题目所给结构简式可以看到,主碳链共6个C原子,根据羟基所在位置确定主链右端C原子是1号碳,所以羟基在3号碳上,甲基在4号碳上,所以该有机物命名是4-甲基-3-己醇;
(4)根据题目所给的聚合物单元的结构简式,可以看到该有机物是由两种有机物发生缩聚反应生成的聚酯,由虚线所示位置断键,分别补上羟基和氢原子,得到两种有机物分别是一种二元酸HOOCCH2CH2COOH、一种二元醇HOCH2CH2OH;
(5)根据所给分子量可以推算,所以该有机物C、H、O原子个数分别是:8、8、2,有机物分子式应为C8H8O2,根据有机物红外光谱图及题目所给信息,可以推断出结构中有苯环、有酯基、氧原子不直连苯环,再根据核磁共振氢谱可以得到不同环境的氢原子个数比为3﹕2﹕2﹕1,可知侧链上有甲基,那么根据碳原子数量及官能团数量,该有机物应是苯甲酸甲酯。
16.(22-23高二下·湖北孝感·期末)完全燃烧1.02g有机化合物A,仅生成2.20g和0.9g。请根据所学知识,回答下列问题:
(1)A中 (填“含”或“不含”)氧元素。
(2)若实验测得A的质谱图如图所示,则A的相对分子质量为 ,分子式为 。
(3)若A的同分异构体甲和乙的核磁共振氢谱图均显示有两组吸收峰,且峰面积之比均为1∶9,分别写出它们的结构简式(甲、乙不分先后)及其能发生的一个典型反应:
甲的结构简式: ,典型反应: 。
乙的结构简式: ,典型反应: 。
【答案】(1)含
(2)102
(3) +H2O(或其他合理答案) (或其他合理答案)
【分析】根据质量关系,先计算出其中的C和氢的质量,再计算出其中是否含有氧,根据质谱图知道其相对分子质量,结合最简式从而知道其分子式;核磁共振氢谱图显示有两组吸收峰,且峰面积之比为1∶9,优先考虑结构中含有3个甲基,进而推理其结构,以此解题。
【解析】(1)2.20g CO2的物质的量为0.05mol,则含有C原子的物质的量也为0.05mol,C的质量为0.6g;0.9gH2O的物质的量为0.05mol,则含有H原子的物质的量为0.1mol,H的质量为0.1g; A中所含C、H的总质量为0.7g<1.02g,故有机物中含有O元素,其质量为1.02g-0.7g=0.32g,其物质的量为0.02mol;
(2)根据A的质谱图可知,A的相对分子质量为102;根据第一问分析可知,A中C原子的物质的量也为0.05mol,H原子的物质的量为0.1mol,O原子的物质的量为0.02mol,则其最简式为:,再结合其相对分子质量为102,则其分子式为:;
(3)核磁共振氢谱图显示有两组吸收峰,且峰面积之比为1∶9,优先考虑结构中含有3个甲基,还有1个不饱和键,因为含有2个O原子,考虑羧基和酯基,则可能为,其典型反应为: +H2O(或其他合理答案);也可能为,其典型反应为: (或其他合理答案)。
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专题02 有机物的结构与性质
内容概览
考向1 烃
考向2 烃的衍生物
考向1 烃
1.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列说法不正确的是
A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B.用红外光谱可以鉴别和
C.所有有机化合物中都含有极性键和非极性键
D.某有机化合物的相对分子质量为16,则其分子式一定为
2.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列各组混合物中,用分液漏斗不能分离的是
A.甲苯与水 B.乙酸乙酯与水 C.乙酸与乙醇 D.正己烷与水
3.(23-24高二下·湖北武汉·期末)有机化合物a、b、c的结构如图所示,下列说法错误的是
A.a、b、c互为同分异构体
B.1molb与等物质的量的氯气加成时,其产物最多有4种(不考虑立体异构)
C.a中所有碳原子一定共平面
D.c可以是或的单体
4.(22-23高二下·湖北孝感·期末)下列有机化合物与氯化氢加成后产物中不可能存在顺反异构的是
A. B.
C. D.
5.(22-23高二下·湖北十堰·期末)科学家使用微水滴一步形成具有苯乙酸核心的药物-3,4-二羟基苯乙酸(多巴胺代谢物神经递质)(药物丙)。原理如图所示。下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙三种物质遇溶液均发生显色反应
B.苯环上二溴代物的数目:甲大于乙
C.药物丙能与反应
D.药物丙最多能与发生取代反应
6.(23-24高二下·湖北武汉·期末)化学家通过现代分离技术从苦艾精油中分离出多种有机物,可用于温经通络,益气活血,祛寒止痛等。其中四种化合物的结构如图所示,下列说法错误的是
A.酯化生成①的羧酸是乙酸
B.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.②的分子式为,与④互为同分异构体
D.④的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
7.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列有机反应方程式的书写正确的是
A.
B.
C.+Br2+HBr
D.
8.(22-23高二下·湖北武汉·期末)下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
B.苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应
C.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
D.甲苯能使酸性 KMnO4 溶液褪色而甲烷不能
考向2 烃的衍生物
9.(23-24高二下·湖北·期末)青蒿琥酯是一种高效抗疟药,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为 B.应遮光、密封在阴凉处保存
C.手性碳原子数目为6 D.在水中溶解度较大
10.(23-24高二下·湖北十堰·期末)甲、乙、丙三种物质的结构如图,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质互为同系物
B.乙可发生反应
C.甲中羟基的极性比乙中羟基的极性弱
D.若乙中含有甲、丙,则可加入浓溴水,然后通过分液除去
11.(23-24高二下·湖北咸宁·期末)某有机化合物结构如图所示,下列说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.该分子与足量加成后的产物含有4个手性碳原子
C.该化合物既能与酸反应,又能与碱反应
D.该化合物能发生取代反应、加成反应、氧化反应
12.(23-24高二下·湖北武汉·期末)中药透骨草中含有一种抗氧化活性成分(X:,)的结构如下。下列对该有机物的说法正确的是
A.经质谱测定,最大质荷比为338
B.1molX与足量反应,最多可消耗10mol
C.1molX与足量NaOH溶液反应,最多可消耗5molNaOH
D.可以发生氧化、取代、加成和消去反应
13.(22-23高二下·湖北恩施·期末)咖啡中含有咖啡酸(结构如图),咖啡酸有较广泛的抑菌和抗病毒活性。有关该物质的说法错误的是
A.咖啡酸的分子式为 B.咖啡酸可以发生缩聚反应
C.图示咖啡酸为顺式结构 D.1 mol咖啡酸最多可与反应
14.(22-23高二下·湖北武汉·期末)5-甲基糠醛是一种重要的化工中间体,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A.能使溴水褪色 B.含有手性碳原子
C.有特征红外吸收峰 D.分子式为
15.(22-23高二下·湖北武汉·期末)柠檬酸是一种重要的有机酸,常用作天然防腐剂和食品添加剂,也用于除水垢,其结构如图所示。下列有关柠檬酸的说法错误的是
A.柠檬酸的分子式为 B.酸性强于碳酸
C.柠檬酸分子中存在一个手性碳原子 D.1mol柠檬酸可与3mol NaOH反应
16.(22-23高二下·湖北武汉·期末)绿原酸亦称“绿吉酸”(结构如图所示),其抗氧化能力强,还具有抗艾滋病毒、抗肿瘤细胞、抗菌、提高中枢兴奋、抗过敏等功能。若等物质的量的绿原酸在一定条件下分别与溶液、溶液反应,则消耗的的物质的量之比为
A. B. C. D.
1.(23-24高二下·湖北武汉·期末)中国研制成功的治疗疟疾特效药一青蒿素,结构如图所示。下列关于青蒿素的说法不正确的是
A.含有7个手性碳原子 B.分子式是
C.能够发生水解反应 D.其同分异构体不可能为芳香族化合物
2.(22-23高二下·湖北咸宁·期末)Paxlovid是近期抗击新冠病毒的药物中较出名的一种,其主要成分奈玛特韦(Nirmatrelvir)合成工艺中的一步反应(反应条件已省略)如下图。下列说法错误的是
A.化合物a、b能溶于水与氢键有关 B.化合物a和b均含有3种官能团
C.化合物a分子中含2个手性碳 D.1mol b最多能与6 mol的NaOH溶液反应
3.(22-23高二下·湖北武汉·期末)对于如图所示的有机物,要引入羟基(-OH),可采用的方法有
①加成 ②卤素原子的取代 ③还原 ④酯基的水解
A.只有①② B.只有②③
C.只有①③ D.①②③④
4.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列化学方程式不正确的是
A.乙酰胺与氢氧化钠溶液共热:
B.乙醛被新制氢氧化铜碱性悬浊液氧化:
C.2-溴丁烷中加入氢氧化钠溶液并加热:
D.1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
5.(22-23高二下·湖北·期末)“TLC薄层层析技术”是有机合成中最直接的监测反应的手段,是薄层色谱法的应用,薄层色谱属于色谱法(还有柱状色谱、气相色谱等)的一种。其原理为:以涂布于支持板上的支持物作为固定相,以合适的溶剂为流动相,当样品随着流动相经过固定相时,因样品中不同组分在两相间分配不同而实现分离。下列实验中的原理本质上与薄层色谱法原理不同的是
A.甲苯中加入高锰酸钾溶液振荡,紫红色褪去
B.溴水中加入苯振荡,水层变无色
C.用高浓度白酒浸泡中药材,获得药酒
D.层析分离甲基橙和酚酞
6.(22-23高二下·湖北武汉·期末)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是
A.其分子式为 C8H11NO2
B.分子中的碳原子有3种杂化方式
C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
7.(22-23高二下·湖北武汉·期末)化学家找到一种抗癌药物喜树碱,其结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.分子式为 B.所有原子不可能在同一平面内
C.该物质可以发生水解反应和消去反应 D.1mol该物质最多可以与9molH2发生加成反应
8.(22-23高二下·湖北荆门·期末)下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作
实验现象
A
向盛有酸性溶液试管中滴入甲苯
酸性溶液褪色
B
向盛有苯酚饱和溶液试管中滴入2~3滴溴水
有白色沉淀出现
C
向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热,冷却后向溶液中滴加新制悬浊液,加热
未出现砖红色沉淀
D
向溶液中逐滴加入浓氨水至过量,再向其中加入乙醇
先产生蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解得到透明的深蓝色溶液,加入乙醇后,析出深蓝色的晶体
A.A B.B C.C D.D
9.(22-23高二下·湖北孝感·期末)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:。分子式为C10H20的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成3-甲基丁酸和2-戊酮,则M的结构简式为
A.
B.
C.
D.
10.(22-23高二下·湖北武汉·期末)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是
A.化合物1分子中的所有原子共平面 B.化合物1与乙醛互为同系物
C.化合物2分子中含有醚键和酯基 D.化合物2中碳原子有两种杂化方式
11.(22-23高二下·湖北武汉·期末)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B.邻羟基苯甲酸钠是常用的食品防腐剂
C.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
D.“复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
12.(22-23高二下·湖北十堰·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式正确的是
A.在溴的四氯化碳溶液中通入少量乙炔:
B.环丙烷在催化剂作用下与反应生成丙烷:
C.丙烯在一定条件下合成聚丙烯塑料:
D.甲苯在光照条件下与氯气反应:
13.(23-24高二下·湖北武汉·期末)下列转化能通过加成反应一步实现的是
A. B.
C. D.
14.(22-23高二下·湖北武汉·期末)按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转变成所需产物,原子利用率为100%。以下反应中符合绿色化学原则的是
A.甲苯与氯气制备氯甲苯
B.苯酚与甲醛制备酚醛树脂
C.环己醇与浓硫酸制备环己烯
D.乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷()
15.(22-23高二下·湖北武汉·期末)有机化学中常出现的一些关键词:官能团、反应类型、名称、结构简式、光谱……,识别这些关键词是学习有机化学重要的手段,按要求回答下列问题:
(1)阿司匹林()含有的官能团名称为 。
(2) 的反应类型为 。
(3) 的名称为 。
(4)PES是一种生物可降解的聚酯。其结构简式如下:
形成该聚合物的两种单体是 和 (写出结构简式)。
(5)用质谱法测得化合物A的相对分子质量为136.A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示:
化合物A的结构简式为 。
16.(22-23高二下·湖北孝感·期末)完全燃烧1.02g有机化合物A,仅生成2.20g和0.9g。请根据所学知识,回答下列问题:
(1)A中 (填“含”或“不含”)氧元素。
(2)若实验测得A的质谱图如图所示,则A的相对分子质量为 ,分子式为 。
(3)若A的同分异构体甲和乙的核磁共振氢谱图均显示有两组吸收峰,且峰面积之比均为1∶9,分别写出它们的结构简式(甲、乙不分先后)及其能发生的一个典型反应:
甲的结构简式: ,典型反应: 。
乙的结构简式: ,典型反应: 。
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