内容正文:
专题05 无机化合物 有机物的结构与性质
考点概览
题型一 无机化工流程
题型二 有机物的结构与性质
无机化工流程题型一
1.(2025·山东青岛·二模)从铅阳极泥熔炼产生的砷锑烟尘(主要含)中提取砷和氧化锑的工艺流程如下:
已知:25°C时,的;。
下列说法正确的是
A.“滤渣”的主要成分为Pb和
B.“沉砷”过程发生反应
C.“水解”中,高浓度的不利于水解
D.“脱氯”中,一定时,氨水浓度越大脱氯率越高
2.(2025·山东泰安·二模)某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜,下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为:
B.操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作④以石墨为电极材料,溶液pH增大
D.上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH
3.(2025·山东滨州·二模)二氧化氯()和亚氯酸钠()均为重要的含氯消毒剂,其制备流程如图。
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。
下列说法正确的是
A.存在大π键(),键角:
B.无隔膜电解槽中,在阳极产生
C.发生器中,鼓入空气的作用是将转化成
D.理论上,生成与的物质的量之比为
4.(2025·山东菏泽·二模)一种纯碱和聚氯乙烯联合生产工艺的流程如图所示,已知“碳化”过程中发生反应。下列有关说法错误的是
A.聚氯乙烯能发生加成反应
B.“沉淀”反应的离子方程式为
C.“转化”得到的“合成”原料气为
D.“制气”产生的废渣经调制后用于“灰蒸”以回收氨气
有机物的结构与性质题型二
5.(2025·山东日照·二模)有机物M的合成路线如下,下列有关说法错误的是
A.X→Y的反应类型为加成反应
B.利用溴水可以鉴别物质Z与M
C.M分子中有3个手性碳原子
D.依据Y→Z的反应机理,可由丙酮与甲醛反应制取
6.(2025·山东泰安·二模)某抗癌药物的结构如图所示,下列说法错误的是
A.分子式为 B.含有4种官能团
C.能使的溶液褪色 D.1mol该物质最多能与发生加成反应
7.(2025·山东日照·二模)阿斯巴甜是一种甜味剂,其结构简式如图,下列有关阿斯巴甜说法正确的是
A.分子中含有 5 种官能团 B.该物质不能和酸性高锰酸钾反应
C.可在人体内水解为两种氨基酸和甲醇 D.1 mol 阿斯巴甜最多能与2 molNaOH反应
8.(2025·山东济宁·二模)已知有机物M、N、P转化关系如下图,下列有关说法正确的是
A.M分子中有7个手性碳原子
B.N分子在一定条件下能发生加聚和缩聚反应
C.N的消去产物有四种
D.由上述机理可知:
9.(2025·山东滨州·二模)化合物M是一种新型抗生素的中间体,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A.K中碳氮键可沿键轴旋转
B.L中所有碳、氧原子共平面
C.形成M时,氮原子与L中碳原子b成键
D.Q的构造异构体有6种
10.(2025·山东聊城·二模)有机化合物M具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A.含4种含氧官能团 B.存在顺反异构和对映异构
C.1mol M最多可消耗5mol NaOH D.其酸性水解产物均可发生加成反应和取代反应
11.(2025·山东潍坊·二模)化合物是一种新型抗生素中间体,其合成路线如下。已知化合物中虚线圈内所有原子共平面。
下列说法错误的是
A.中虚线圈内碳原子和氮原子的杂化方式均为
B.形成时,氮原子与中碳原子成键
C.的核磁共振氢谱有4组峰
D.水解可生成
12.(2025·山东潍坊·二模)有机物的异构化过程如图所示。下列说法错误的是
A.用溶液可以鉴别和
B.反应过程中有非极性键的断裂和生成
C.类比上述反应,的异构化产物为
D.苯环上有一个取代基,含醛基和羧基且有手性碳原子的X的同分异构体有3种
13.(2025·山东滨州·二模)化合物X是一种抗抑郁药物的主要成分,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A.分子式为
B.含有3种官能团和1个手性碳原子
C.消去反应的产物有2种(不考虑立体异构)
D.1 mol X最多可与发生加成反应
14.(2025·山东菏泽·二模)匹伐他汀类物质是治疗高脂血症和高胆固醇血症的常见药物,其中一种结构如图。下列关于该物质的说法错误的是
A.分子式为 B.存在顺反异构、对映异构
C.所有碳原子可能共平面 D.可发生取代反应、消去反应和缩聚反应
15.(2025·山东名校大联考·4月联合检测)抗过敏药物的结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.该物质最多可与反应 B.该物质最多可与溴反应
C.所含三个羟基化学性质相同 D.可形成分子内氢键和分子间氢键
16.(2025·山东名校大联考·4月联合检测)通过以下反应机理可以实现有机增环反应:
已知:为。
下列说法正确的是
A.a与b生成c的反应类型为加成反应
B.d中含氧官能团为醚键和羰基
C.e与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳
D.与经上述反应可生成
17.(2025·山东青岛·二模)一种有机催化剂催化修饰色氨酸的反应如下。下列说法正确的是
A.I中所有碳原子一定共平面 B.I和II中手性碳原子数目相同
C.I、II、IⅢ均能使溴水褪色 D.该反应的催化剂属于糖类
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专题05 无机化合物 有机物的结构与性质
考点概览
题型一 无机化工流程
题型二 有机物的结构与性质
无机化工流程题型一
1.(2025·山东青岛·二模)从铅阳极泥熔炼产生的砷锑烟尘(主要含)中提取砷和氧化锑的工艺流程如下:
已知:25°C时,的;。
下列说法正确的是
A.“滤渣”的主要成分为Pb和
B.“沉砷”过程发生反应
C.“水解”中,高浓度的不利于水解
D.“脱氯”中,一定时,氨水浓度越大脱氯率越高
【答案】C
【分析】利用砷锑烟尘提取As和的工艺流程为:将砷锑烟尘(主要含)先加HCl酸浸,过滤,其中Pb生成的微溶,Ag难溶于盐酸中,以滤渣除去,得到含和的滤液,在“沉砷”过程中加入把还原为单质As过滤分离,在滤液中再加水对进行水解得到,加入氨水进行脱氯,最后得到产品,据此分析解答。
【解析】A.将砷锑烟尘加HCl酸浸,Pb与HCl生成的微溶,Ag难溶于盐酸中,以滤渣除去,所以“滤渣”的主要成分为和,A错误;
B.为弱酸酸式根离子,不能拆开,所以“沉砷”过程中发生的反应为:,B错误;
C.“水解”中发生的反应为:,高浓度的会导致水解平衡向左移动,同时还会使右移,不利于水解,C正确;
D.根据“脱氯”中发生的反应:,当一定时,脱氯率也固定,跟氨水浓度无关,D错误;
故答案为:C。
2.(2025·山东泰安·二模)某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜,下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为:
B.操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作④以石墨为电极材料,溶液pH增大
D.上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH
【答案】A
【分析】废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液,得到铜氨溶液和残渣,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作①是过滤,反应Ⅰ是将Cu转化为,Cu元素化合价由0价变为+2价,所以Cu是还原剂,则双氧水是氧化剂,将Cu氧化;反应Ⅱ是与有机物RH反应,生成CuR2,同时生成、;互不相溶的液体采用分液方法分离,所以操作②是分液;向有机层中加入稀硫酸,根据流程图知,生成CuSO4和HR,然后采用分液方法分离得到HR,以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电;电解硫酸铜溶液时能得到硫酸,硫酸能循环利用。
【解析】A.反应Ⅰ得到铜氨溶液,根据得失电子守恒、离子守恒、原子守恒,离子方程式为:,A正确;
B.操作③是分液,使用的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗,B错误;
C.操作④以石墨为电极材料,电解总反应:,则溶液pH减小,C错误;
D.根据分析知,上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH、,D错误;
故选A。
3.(2025·山东滨州·二模)二氧化氯()和亚氯酸钠()均为重要的含氯消毒剂,其制备流程如图。
已知:纯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。
下列说法正确的是
A.存在大π键(),键角:
B.无隔膜电解槽中,在阳极产生
C.发生器中,鼓入空气的作用是将转化成
D.理论上,生成与的物质的量之比为
【答案】BD
【分析】电解法生产亚氯酸钠的工艺流程:无隔膜电解槽电解饱和氯化钠溶液:NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑,得到氯酸钠溶液,氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下被二氧化硫还原成二氧化氯,发生反应2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2,ClO2在二氧化硫和空气混合气体中不易分解爆炸,通入空气的目的是稀释ClO2,防止ClO2爆炸,吸收塔中加入氢氧化钠、过氧化氢发生反应生成NaClO2,经过滤、结晶得到NaClO2·3H2O,以此分析解答;
【解析】A.ClO2分子中既存在σ键,又存在大Π键(),Cl的杂化方式为sp2,的价层电子对数为, Cl的杂化方式为sp3,键角:,A错误;
B.无隔膜电解槽中,NaCl失电子,化合价升高生成,在阳极产生,B正确;
C.纯二氧化氯易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全,则发生器中鼓入空气的作用应是稀释二氧化氯以防止爆炸,C错误;
D.根据电解反应:NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑,和氯原子守恒,可知理论制备的NaClO2.3H2O与获取的H2物质的量之比为1:3,D正确;
故选BD。
4.(2025·山东菏泽·二模)一种纯碱和聚氯乙烯联合生产工艺的流程如图所示,已知“碳化”过程中发生反应。下列有关说法错误的是
A.聚氯乙烯能发生加成反应
B.“沉淀”反应的离子方程式为
C.“转化”得到的“合成”原料气为
D.“制气”产生的废渣经调制后用于“灰蒸”以回收氨气
【答案】AC
【分析】石灰石热解生成氧化钙和二氧化碳,生成的二氧化碳用于侯氏制碱法制取碳酸氢钠,灼烧碳酸氢钠得到纯碱;碳化过程中发生反应,由CaC2制取CH≡CH,废渣为Ca(OH)2,灰蒸工序中发生反应Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O,生成的氨气可以在沉淀池中循环利用,转化工序中加入浓硫酸发生高沸点酸制低沸点酸的反应,生成的HCl气体在合成工序中发生反应CH≡CH+HCl→CH2=CHCl,后续合成聚氯乙烯,据此解答。
【解析】
A.聚氯乙烯的结构简式为,不含碳碳双键,不能发生加成反应,A错误;
B.“沉淀”反应时,CO2、NH3·H2O和NaCl反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,离子方程式为:,B正确;
C.由分析可知,“转化”过程中用高沸点的硫酸酸制低沸点的HCl,即反应得到的“合成”原料气为HCl,C错误;
D.“制气”产生的废渣为Ca(OH)2,在灰蒸过程中与氯化铵反应生成氨气,以回收氨气,D正确;
故选AC。
有机物的结构与性质题型二
5.(2025·山东日照·二模)有机物M的合成路线如下,下列有关说法错误的是
A.X→Y的反应类型为加成反应
B.利用溴水可以鉴别物质Z与M
C.M分子中有3个手性碳原子
D.依据Y→Z的反应机理,可由丙酮与甲醛反应制取
【答案】B
【分析】
X与通过加成反应生成Y,Y通过先加成、后消去反应生成Z,Z与CH3MgI反应,再酸化生成M。
【解析】A.据分析,X→Y的反应类型为加成反应,故A正确;
B.Z和M均有碳碳双键,均与溴水发生加成反应、使溴水褪色,不能鉴别两者,故B错误;
C.M分子中有3个手性碳原子:(“*”标示的碳原子),故C正确;
D.丙酮与甲醛下发生加成反应生成CH3COCH2CH2OH,再加热发生消去反应得到,故D正确;
故答案为B。
6.(2025·山东泰安·二模)某抗癌药物的结构如图所示,下列说法错误的是
A.分子式为 B.含有4种官能团
C.能使的溶液褪色 D.1mol该物质最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】A.根据其键线式可知其分子式为:,A正确;
B.该有机物含有键、酰胺基、羧基和碳碳双键四种官能团,B正确;
C.因为该物质含有,可以与溴的四氯化碳发生加成反应,导致褪色,C正确;
D.该物质中,苯环可以和氢气加成,可以和氢气加成,酰胺基不能和氢气加成,所以一共需要氢气,D错误;
故选D。
7.(2025·山东日照·二模)阿斯巴甜是一种甜味剂,其结构简式如图,下列有关阿斯巴甜说法正确的是
A.分子中含有 5 种官能团 B.该物质不能和酸性高锰酸钾反应
C.可在人体内水解为两种氨基酸和甲醇 D.1 mol 阿斯巴甜最多能与2 molNaOH反应
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,分子中含有氨基、羧基、酰胺基、酯基等种官能团,A错误;
B.阿斯巴甜的官能团中含有氨基,可以被高锰酸钾氧化,B错误;
C.阿斯巴甜可在人体内按照图示处发生水解断键,,生成、、,C正确;
D.阿斯巴甜中可以和氢氧化钠反应的官能团是酰胺基、羧基和酯基,所以阿斯巴甜最多能与反应,D错误;
故选C。
8.(2025·山东济宁·二模)已知有机物M、N、P转化关系如下图,下列有关说法正确的是
A.M分子中有7个手性碳原子
B.N分子在一定条件下能发生加聚和缩聚反应
C.N的消去产物有四种
D.由上述机理可知:
【答案】BD
【解析】
A.分子中有8个手性碳原子(*标出),故A错误;
B.N分子含有碳碳双键,能发生加聚反应,N分子中含有2个羟基,在一定条件下能发生缩聚反应,故B正确;
C.N的消去产物有和,故C错误;
D.由上述机理可知,双键碳的邻位的羟基被二氧化锰氧化为羰基,与羟基相连的碳原子、含有H原子的邻位碳原子在给定条件下氧化为羧基,,故D正确;
选BD。
9.(2025·山东滨州·二模)化合物M是一种新型抗生素的中间体,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A.K中碳氮键可沿键轴旋转
B.L中所有碳、氧原子共平面
C.形成M时,氮原子与L中碳原子b成键
D.Q的构造异构体有6种
【答案】AB
【解析】A.化合物K虚线圈内所有原子共平面,则N原子的最外层孤电子对未参与杂化,而是与苯环的大π键共轭,故碳氮键不可沿键轴旋转,A错误;
B.L中有饱和碳原子,故所有碳、氧原子不共平面,B错误;
C.对照L和M的结构可以看出,形成M时,L分子中18O与b碳原子之间的共价键断裂,则氮原子与L中碳原子b成键,C正确;
D.Q的构造异构体、、、、、,共有6种,D正确;
故选AB。
10.(2025·山东聊城·二模)有机化合物M具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A.含4种含氧官能团 B.存在顺反异构和对映异构
C.1mol M最多可消耗5mol NaOH D.其酸性水解产物均可发生加成反应和取代反应
【答案】C
【解析】A.含(酚)羟基、酰胺基、羧基、酯基4种含氧官能团,故A正确;
B.M分子中含有碳碳双键且碳碳双键的两个碳原子各连接两个不同的基团,所以存在顺反异构,M分子中含有与4个不同原子或原子团相连的单键碳,所以存在对映异构,故B正确;
C.1mol M水解生成mol、1mol,最多可消耗6mol NaOH,故C错误;
D.其酸性水解产物是、,均可发生加成反应和取代反应,故D正确;
选C。
11.(2025·山东潍坊·二模)化合物是一种新型抗生素中间体,其合成路线如下。已知化合物中虚线圈内所有原子共平面。
下列说法错误的是
A.中虚线圈内碳原子和氮原子的杂化方式均为
B.形成时,氮原子与中碳原子成键
C.的核磁共振氢谱有4组峰
D.水解可生成
【答案】D
【解析】A.K虚线圈内所有原子共平面,则N原子的最外层孤电子对未参与杂化,N原子的杂化方式为sp2,苯环和碳氧双键的C均为sp2杂化,A正确;
B.对照L和M的结构可以看出,形成M时,L分子中18O与b碳原子之间的共价键断裂,则氮原子与L中碳原子b成键,B正确;
C.有四种类型的氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,C正确;
D.M分子中,左侧环上存在酯基和酰胺基,在酸性条件下两种官能团都发生水解反应,M可水解生成H2CO3,H2CO3分解生成CO2和水,但是18O并不存在于二氧化碳中,D错误;
故选D。
12.(2025·山东潍坊·二模)有机物的异构化过程如图所示。下列说法错误的是
A.用溶液可以鉴别和
B.反应过程中有非极性键的断裂和生成
C.类比上述反应,的异构化产物为
D.苯环上有一个取代基,含醛基和羧基且有手性碳原子的X的同分异构体有3种
【答案】BD
【解析】A.Y中含有酚羟基,遇氯化铁溶液发生显色反应,可以鉴别X和Y,A正确;
B.反应过程中有非极性键的生成,没有非极性键的断裂,B错误;
C.类比上述反应,的异构化过程:,C正确;
D.苯环上有一个取代基,含醛基和羧基且有手性碳原子的X的同分异构体有、、 ,共4种,D错误;
故答案为:BD。
13.(2025·山东滨州·二模)化合物X是一种抗抑郁药物的主要成分,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A.分子式为
B.含有3种官能团和1个手性碳原子
C.消去反应的产物有2种(不考虑立体异构)
D.1 mol X最多可与发生加成反应
【答案】D
【解析】A.该有机物的分子式为,A正确;
B.含有酯基、羟基、氨基3种官能团和1个手性碳原子,B正确;
C.消去反应的产物有2种(不考虑立体异构),和C正确;
D.含有2个苯环,1molX最多可与发生加成反应,D错误;
故选D。
14.(2025·山东菏泽·二模)匹伐他汀类物质是治疗高脂血症和高胆固醇血症的常见药物,其中一种结构如图。下列关于该物质的说法错误的是
A.分子式为 B.存在顺反异构、对映异构
C.所有碳原子可能共平面 D.可发生取代反应、消去反应和缩聚反应
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,该物质的分子式为,A正确;
B.含有1个双键,且碳碳双键同端的碳原子相连的基同不相同,存在顺反异构,分子具有手性C原子(),存在对映异构,B正确;
C.含有饱和碳原子,饱和碳原子及与之相连的3个碳原子,不可能都共面,C错误;
D.该物质含有羟基(邻位碳上有氢原子)、羧基,可以发生消去反应,取代反应和缩聚反应,D正确;
故选C。
15.(2025·山东名校大联考·4月联合检测)抗过敏药物的结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.该物质最多可与反应 B.该物质最多可与溴反应
C.所含三个羟基化学性质相同 D.可形成分子内氢键和分子间氢键
【答案】D
【解析】A.1个该有机物分子中含2个酚羟基和2个酯基,该物质最多可与反应,A错误;
B.1个该有机物分子中含2个酚羟基(每个邻、对位消耗1个Br2)和2个双键,该物质最多可与溴反应,B错误;
C.酚羟基具有酸性而醇羟基无酸性,化学性质不完全相同,C错误;
D.该有机物分子中的羟基与另一个分子中的羟基能形成分子间氢键,五元环上羰基氧与羟基能形成分子内氢键,D正确;
故选D。
16.(2025·山东名校大联考·4月联合检测)通过以下反应机理可以实现有机增环反应:
已知:为。
下列说法正确的是
A.a与b生成c的反应类型为加成反应
B.d中含氧官能团为醚键和羰基
C.e与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳
D.与经上述反应可生成
【答案】AD
【解析】A.由a、b、c的结构简式可知,a和b反应生成c的过程中没有其他物质生成,说明该反应为加成反应,A正确;
B.由d的结构简式可知,d中含氧官能团为酯基和羰基,B错误;
C.e与足量氢气加成后的分子为,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, 中含有3个手性碳原子,位置为,C错误;
D.和先反应生成,在碱性环境中转化为,在碱性环境中转化为,发生消去反应生成,D正确;
故选AD。
17.(2025·山东青岛·二模)一种有机催化剂催化修饰色氨酸的反应如下。下列说法正确的是
A.I中所有碳原子一定共平面 B.I和II中手性碳原子数目相同
C.I、II、IⅢ均能使溴水褪色 D.该反应的催化剂属于糖类
【答案】C
【解析】A.I中与羧基和氨基相连的C原子为sp3杂化,该C原子相连的C原子也是sp3杂化,不是平面结构,则I中所有碳原子不能都共平面,A错误;
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,I中羧基和氨基相连的C原子为手性碳原子,I中手性碳原子为,手性碳原子数目不相同,B错误;
C.I中含有碳碳双键,II中含有醛基,Ⅲ中含有醛碳双键,均能使溴水褪色,C正确;
D.糖类是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物和某些衍生物的总称,该催化剂中不含醛基或羰基,不属于糖类,D错误;
故选C。
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