内容正文:
专题09 几类常考的有机题型
【思维导图串知识】
【知识清单】
一、官能团与物质性质的关系
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键
乙烯
(1)加成反应:使溴的CCl4溶液褪色
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
注意两者褪色的原理不同!
羟基
—OH
乙醇
(1)与活泼金属(Na)反应
(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛
羧基
—COOH
乙酸
(1)酸的通性
(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水
酯基
乙酸乙酯
水解反应:酸性或碱性条件下水解生成醇和羧酸或羧酸盐
醛基
—CHO
乙醛、
葡萄糖
与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀、银镜反应
二、有机反应类型的判断
基本类型
有机物类别
取代反应
卤代反应
饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应
醇、羧酸等
某些水解反应
卤代烃、酯、糖(二糖、多糖)、蛋白质等
加成反应
烯烃、炔烃等
氧化反应
燃烧
绝大多数有机物
酸性KMnO4溶液
烯烃、炔烃、苯和苯的同系物等
直接(或催化)氧化
酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应
醛、葡萄糖
加聚反应
烯烃等
显色反应
淀粉遇碘溶液呈蓝色、蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色等
三、有机物分子中原子共线与共面的判断
(一)熟记几种简单有机物的空间结构
1.四面体型:甲烷(CH4)分子为正四面体结构,分子中有且只有3个原子共面。除H原子外,碳原子还能与其他类型的4个原子以共价单键相连组成四面体结构。任何有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原子,则整个分子中所有原子不能共面。
2.乙烯(CH2===CH2)分子为平面形结构,分子中所有原子都在同一平面内,键角约为120°。若某有机物分子结构中出现1个碳碳双键,则至少有6个原子共面。
3.苯()分子为平面形结构,分子中所有原子在同一平面内,键角为120°。若某有机物分子结构中出现1个苯环,则至少有12个原子共面。
4.直线型:(1)乙炔(H—C≡C—H)分子为直线形结构,分子中4个原子一定在同一条直线上。任何有机物分子结构中只要出现1个碳碳三键,至少有4个原子共线。
(2)苯环上处于对角位置的4个原子共直线。
(二)分析方法
1.对照以上4个基本模型定共线、共面原子数目
需要结合相关的几何知识进行分析:如不共线的任意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的所有点都在该平面内;同时要注意问题中的限定性词语(如最多、至少等)。
2.“还原”氢原子,根据规律直接判断
如果题中给出有机物的结构是键线式结构,首先“还原”氢原子,避免忽略饱和碳原子,然后根据规律进行判断。
(1)原子一定处在同一平面的结构:
① CH2===CH2 ,碳碳双键平面结构,具有6个原子共面,其中H原子可被其它原子代替。
② ,苯环平面结构 ,具有12个原子共面,且处于对角线位置有4 个原子在同一直线。
(2)可能处于同一平面最多有多少个原子:
①考虑多个平面能否共面。若两个平面结构通过单键连接,即串联,则有可能共面;若两个平面结构直接连接成环状或靠紧连接成类似萘环结构,即并联,则两个平面结构一定共面。
②H—CC—H,有4原子在同一直线,直线结构中若有两个原子在平面内,则整个直线上所有原子都在平面之内。
③烷基结构中,或以单键连接的结构,每个主链上的碳原子可能在上述平面内,再加每个端点上有一个原子可能在平面内,而支链的原子一定不在平面结构内。
(三)碳原子的成键方式与分子的空间结构
1.当1个碳原子与其他4个原子连接时,构成以这个碳原子为中心的四面体结构。
2.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键或三键时,形成该双键的碳原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上;形成三键的碳原子以及与之直接相连的原子在同一直线上。
3.判断原子是否在同一平面的关键:判断分子中是否存在饱和碳原子,若分子中有饱和碳原子,则分子中所有的原子一定不共面。
【题型突破】三步骤:
步骤一 看清要求
题目要求是“碳原子”还是“所有原子”,“一定”、“可能”、“最多”“共线”、“共面”等)。
如分子中所有原子可能共平面,分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。
步骤二 选准主体
①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题,以乙烯的结构为主体
②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体
③凡出现苯环结构形式的原子共面问题,以苯的结构为主体
步骤三 准确判断
碳碳单键及碳的四键原则是造成有机物原子不在同一平面的主要原因,其具体判断方法如下:
①结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面
②结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面
③结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线
④结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面
【注意】:单键可以旋转、 双键和三键不能旋转。
四、有机物反应中物质之间量的关系
1.烃(或官能团)与H2、Br2反应的定量关系
;—C≡C—;~3H2。
2.钠与—OH、—COOH反应的定量关系
~2Na~H2。
3.羧基、酯基与NaOH、NaHCO3的定量关系
(1)—COOH~NaOH;
(2)—COOH~NaHCO3~CO2;
(3)~NaOH。
五、有机推断的系统思维模型
一、单选题
1.下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是
A.醛类
B. 烯烃
C. 羧酸类
D.芳香烃
2.某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是
A.所有原子均处于同一平面 B.属于乙醇的同系物
C.可以发生取代反应 D.使溴水和酸性高锰酸钾褪色原理相同
3.某有机物X的结构简式为,下列有关说法正确的是
A.X能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
B.1 mol X与足量Na反应最多能生成0.5 mol
C.在一定条件下,X能发生水解反应
D.在一定条件下,X能与羧酸或醇发生酯化反应
4.已知有机物a:,有机物b:,下列说法中正确的是
A.苯是a的同分异构体
B.a中6个碳原子都在同一平面内
C.b可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D.b和氢气完全加成后产物的一氯代物有3种
5.苹果酸被生物界和营养界誉为“最理想的食品酸味剂”。下列关于苹果酸的说法错误的是
A.分子式为
B.含有3种官能团
C.能够发生取代反应与氧化反应
D.1 mol苹果酸可与足量Na反应生成标况下33.6 L
6.莽草酸具有抗炎、镇痛作用,还可作为抗病毒和抗癌药物中间体。其结构简式如图所示。下列有关莽草酸的说法不正确的是
A.其分子式为
B.分子中含有3种官能团
C.可以发生加聚反应和取代反应
D.莽草酸与溶液反应,最多消耗
7.用球棍模型表示的某有机反应示意图如图,其反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.加聚反应 D.酯化反应
8.紫苏叶中的紫苏醇可抑制肿瘤发生,其结构简式如图所示。下列关于紫苏醇的说法错误的是
A.含有两种官能团 B.分子式为
C.能使溴水、高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应,不能发生取代反应
9.已知反应:,下列说法错误的是
A.该反应为取代反应
B.乙的结构简式为
C.1 mol甲反应的n(Na)与之比为1∶1
D.乙、丙均能与Na按物质的量1∶2反应
10.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分结构简式如图。下列关于该物质说法错误的是
A.分子式为
B.存在极性共价键和非极性共价键
C.1mol该物质能与发生加成反应
D.该化合物属于烃类物质
11.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示,关于该物质的说法正确的是
A.该物质中含有3种含氧官能团
B.该物质可发生氧化反应、加成反应、取代反应
C.1mol该物质和足量碳酸氢钠溶液反应能生成
D.1mol该物质分别与足量NaOH、Na反应,消耗二者的物质的量之比为1:3
12.中医药是中华民族的瑰宝,奎尼酸是一种常见中药的主要成分之一,有降脂降糖等功效,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.奎尼酸分子式为 B.奎尼酸含有4种官能团
C.奎尼酸分子中所有碳原子可能共平面 D.奎尼酸能发生取代反应
13.有机物M是合成新型抗血栓药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关M的叙述错误的是
A.M分子中所有原子不可能共平面
B.1mol M与足量Na反应,能生成
C.M可以发生加成、加聚、氧化、取代反应
D.M可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
14.下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A.①的反应类型为取代反应 B.②的反应类型为加成反应
C.产物分子中所有碳原子共平面 D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
15.下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.分子中最多有4个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应
D.可溶于水
16.对下列有机反应类型的认识中,错误的是
A.;置换反应
B.;加成反应
C.nCH2=CH2;加聚反应
D.CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O;氧化反应
17.某有机物M的结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A.该有机物存在芳香族化合物的同分异构体
B.分子有3种官能团
C.有机物能发生取代、氧化、加成、加聚反应
D.该有机物与反应最多消耗二者的物质的量之比为
18.维生素C又称“抗坏血酸”,广泛存在于水果蔬菜中,结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是
A.维生素C的分子式为C6H9O6 B.可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
C.能与Na2CO3溶液反应 D.与互为同分异构体
19.对羟基苯甲酸是一种常见的防腐剂。下列有关该物质的说法不正确的是
A.属于烃的衍生物 B.分子式为
C.含有2种含氧官能团 D.能与氢气发生加成反应
20.一种生产聚苯乙烯的流程如图,下列说法错误的是
A.乙烯分子中所有原子一定在同一平面上
B.1mol苯乙烯分子中含有1mol碳碳双键
C.反应①为取代反应,反应③为加聚反应
D.聚苯乙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色
二、有机推断题
21.乙烯是重要有机化工原料。结合以下路线回答:
已知:;其中F为高分子化合物
(1)物质B所含官能团的名称为 ;
(2)D的结构简式为 ;
(3)反应①、⑥所涉及的反应类型是 、 ;
(4)写出反应④的化学方程式为 ;
(5)写出反应⑦的化学方程式为 ;
(6)关于的说法正确的是_____;
A.易溶于水 B.是平面结构的分子
C.能被高锰酸钾氧化 D.在一定条件下能发生加聚反应
22.丙烯可发生如图转化,请回答下列问题。
(1)丙烯分子中最多 个原子共平面;
(2)丙烯→X的反应类型 ;
(3)丙烯→Y的反应方程式 ;
(4)聚合物Z的链节为 ;
(5)写出丙烯的同分异构体的结构简式 ;
23.(Ⅰ)有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下;
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)C生成D的化学方程式是 。
(3)E酯化成为六元环的反应方程式为 。
(4)E→F的反应类型为 ,与E具有相同官能团的同分异构体还有 种。
(Ⅱ)以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。
(5)淀粉水解的反应方程式 。
(6)C分子中的官能团名称为 。
(7)A和B生成C的反应方程式 。
24.有机物E是一种被允许使用的食用香料。一种合成E的路线如图所示,请回答下列问题:
(1)F的结构简式为 ;B、D中官能团的名称分别为 、 。
(2)B中所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上,下列说法正确的是 (填标号)。
a,反应①和反应②的类型相同 b. C的名称为丁醛
c. D能与溶液反应生成气体 d. E与乙酸乙酯互为同系物
(3)反应④的化学方程式为 ,反应④的反应类型为 ;除去E中的B和D,可以选择的试剂为 。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.饱和溶液 d.浓硫酸
(4)E的同分异构体中,含有和3个甲基的有机物的结构简式为 。
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专题09 几类常考的有机题型
【思维导图串知识】
【知识清单】
一、官能团与物质性质的关系
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键
乙烯
(1)加成反应:使溴的CCl4溶液褪色
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
注意两者褪色的原理不同!
羟基
—OH
乙醇
(1)与活泼金属(Na)反应
(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛
羧基
—COOH
乙酸
(1)酸的通性
(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水
酯基
乙酸乙酯
水解反应:酸性或碱性条件下水解生成醇和羧酸或羧酸盐
醛基
—CHO
乙醛、
葡萄糖
与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀、银镜反应
二、有机反应类型的判断
基本类型
有机物类别
取代反应
卤代反应
饱和烃、苯和苯的同系物等
酯化反应
醇、羧酸等
某些水解反应
卤代烃、酯、糖(二糖、多糖)、蛋白质等
加成反应
烯烃、炔烃等
氧化反应
燃烧
绝大多数有机物
酸性KMnO4溶液
烯烃、炔烃、苯和苯的同系物等
直接(或催化)氧化
酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应
醛、葡萄糖
加聚反应
烯烃等
显色反应
淀粉遇碘溶液呈蓝色、蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色等
三、有机物分子中原子共线与共面的判断
(一)熟记几种简单有机物的空间结构
1.四面体型:甲烷(CH4)分子为正四面体结构,分子中有且只有3个原子共面。除H原子外,碳原子还能与其他类型的4个原子以共价单键相连组成四面体结构。任何有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原子,则整个分子中所有原子不能共面。
2.乙烯(CH2===CH2)分子为平面形结构,分子中所有原子都在同一平面内,键角约为120°。若某有机物分子结构中出现1个碳碳双键,则至少有6个原子共面。
3.苯()分子为平面形结构,分子中所有原子在同一平面内,键角为120°。若某有机物分子结构中出现1个苯环,则至少有12个原子共面。
4.直线型:(1)乙炔(H—C≡C—H)分子为直线形结构,分子中4个原子一定在同一条直线上。任何有机物分子结构中只要出现1个碳碳三键,至少有4个原子共线。
(2)苯环上处于对角位置的4个原子共直线。
(二)分析方法
1.对照以上4个基本模型定共线、共面原子数目
需要结合相关的几何知识进行分析:如不共线的任意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的所有点都在该平面内;同时要注意问题中的限定性词语(如最多、至少等)。
2.“还原”氢原子,根据规律直接判断
如果题中给出有机物的结构是键线式结构,首先“还原”氢原子,避免忽略饱和碳原子,然后根据规律进行判断。
(1)原子一定处在同一平面的结构:
① CH2===CH2 ,碳碳双键平面结构,具有6个原子共面,其中H原子可被其它原子代替。
② ,苯环平面结构 ,具有12个原子共面,且处于对角线位置有4 个原子在同一直线。
(2)可能处于同一平面最多有多少个原子:
①考虑多个平面能否共面。若两个平面结构通过单键连接,即串联,则有可能共面;若两个平面结构直接连接成环状或靠紧连接成类似萘环结构,即并联,则两个平面结构一定共面。
②H—CC—H,有4原子在同一直线,直线结构中若有两个原子在平面内,则整个直线上所有原子都在平面之内。
③烷基结构中,或以单键连接的结构,每个主链上的碳原子可能在上述平面内,再加每个端点上有一个原子可能在平面内,而支链的原子一定不在平面结构内。
(三)碳原子的成键方式与分子的空间结构
1.当1个碳原子与其他4个原子连接时,构成以这个碳原子为中心的四面体结构。
2.当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键或三键时,形成该双键的碳原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上;形成三键的碳原子以及与之直接相连的原子在同一直线上。
3.判断原子是否在同一平面的关键:判断分子中是否存在饱和碳原子,若分子中有饱和碳原子,则分子中所有的原子一定不共面。
【题型突破】三步骤:
步骤一 看清要求
题目要求是“碳原子”还是“所有原子”,“一定”、“可能”、“最多”“共线”、“共面”等)。
如分子中所有原子可能共平面,分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。
步骤二 选准主体
①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题,以乙烯的结构为主体
②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体
③凡出现苯环结构形式的原子共面问题,以苯的结构为主体
步骤三 准确判断
碳碳单键及碳的四键原则是造成有机物原子不在同一平面的主要原因,其具体判断方法如下:
①结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面
②结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面
③结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线
④结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面
【注意】:单键可以旋转、 双键和三键不能旋转。
四、有机物反应中物质之间量的关系
1.烃(或官能团)与H2、Br2反应的定量关系
;—C≡C—;~3H2。
2.钠与—OH、—COOH反应的定量关系
~2Na~H2。
3.羧基、酯基与NaOH、NaHCO3的定量关系
(1)—COOH~NaOH;
(2)—COOH~NaHCO3~CO2;
(3)~NaOH。
五、有机推断的系统思维模型
一、单选题
1.下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是
A.醛类
B. 烯烃
C. 羧酸类
D.芳香烃
【答案】C
【详解】
A.为甲醛,属于醛类,官能团为(),A错误;
B.为氯乙烯,属于卤代烃,官能团为(和碳氯键),B错误;
C.为乙酸,属于羧酸类,官能团为(),C正确;
D.属于芳香烃,无官能团,D错误;
故选C。
2.某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是
A.所有原子均处于同一平面 B.属于乙醇的同系物
C.可以发生取代反应 D.使溴水和酸性高锰酸钾褪色原理相同
【答案】C
【详解】A.巴豆酸中含饱和碳,以其相连的四个原子形成四面体形,不可能所有原子共平面,A错误;
B.巴豆酸中含碳碳双键、羧基,不是乙醇的同系物,B错误;
C.巴豆酸中含羟基、羧基,能发生取代反应,C正确;
D.巴豆酸中含有碳碳双键,能发生加成反应使溴水和褪色;能被酸性高锰酸钾氧化而使得酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
3.某有机物X的结构简式为,下列有关说法正确的是
A.X能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
B.1 mol X与足量Na反应最多能生成0.5 mol
C.在一定条件下,X能发生水解反应
D.在一定条件下,X能与羧酸或醇发生酯化反应
【答案】D
【详解】A.分子中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,A错误;
B.羟基和羧基均能与Na反应,由于2个-COOH或2个-OH与钠反应会产生1个H2,故1 mol X与足量Na完全反应能生成1 mol H2,B错误;
C.X分子中无卤素原子、无酯基、无肽键等,因此不能发生水解反应,C错误;
D.X中含有羟基和羧基,能与羧酸或醇发生酯化反应,D正确;
故选D。
4.已知有机物a:,有机物b:,下列说法中正确的是
A.苯是a的同分异构体
B.a中6个碳原子都在同一平面内
C.b可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D.b和氢气完全加成后产物的一氯代物有3种
【答案】B
【详解】A.苯的分子式为,a的分子式为,分子式不同,二者不是同分异构体,A错误;
B.乙烯中两个C原子和4个H原子在同一平面内,与碳碳双键直接相连的2个C原子也全部在同一平面内,所以a中6个碳原子都在同一平面内,B正确;
C.b的碳碳双键与Br2发生加成反应导致溴水褪色,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应导致其褪色,二者反应类型不同,C错误;
D.b和氢气完全加成后产物为,有4种不同的氢,一氯代物有4种,D错误;
故选B。
5.苹果酸被生物界和营养界誉为“最理想的食品酸味剂”。下列关于苹果酸的说法错误的是
A.分子式为
B.含有3种官能团
C.能够发生取代反应与氧化反应
D.1 mol苹果酸可与足量Na反应生成标况下33.6 L
【答案】B
【详解】A.根据苹果醋的结构简式可知分子式为,含有羟基和羧基,A正确;
B.分子中含有羟基和羧基2种官能团,B错误;
C.羟基、羧基能发生取代反应,羟基能发生氧化反应转化为羰基,C正确;
D.苹果酸中含有羧基和羟基能和金属钠发生置换反应,1 mol苹果酸可与足量Na反应生成1.5mol氢气,标况下的体积为33.6 L ,D正确;
故选B。
6.莽草酸具有抗炎、镇痛作用,还可作为抗病毒和抗癌药物中间体。其结构简式如图所示。下列有关莽草酸的说法不正确的是
A.其分子式为
B.分子中含有3种官能团
C.可以发生加聚反应和取代反应
D.莽草酸与溶液反应,最多消耗
【答案】D
【详解】A.根据莽草酸结构简式得到其分子式为,故A正确;
B.分子中含有羟基、羧基、碳碳双键共3种官能团,故B正确;
C.分子含有碳碳双键,能发生加聚反应,含有羟基和羧基,能发生取代(酯化)反应,故C正确;
D.莽草酸含有1mol羧基,则1mol莽草酸与溶液反应,最多消耗,故D错误。
综上所述,答案为D。
7.用球棍模型表示的某有机反应示意图如图,其反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.加聚反应 D.酯化反应
【答案】B
【详解】根据图示可知,该反应为CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,故该反应为加成反应;
故答案为:B。
8.紫苏叶中的紫苏醇可抑制肿瘤发生,其结构简式如图所示。下列关于紫苏醇的说法错误的是
A.含有两种官能团 B.分子式为
C.能使溴水、高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应,不能发生取代反应
【答案】D
【详解】A.该分子中含羟基和碳碳双键,共2种官能团,A正确;
B.分子式为,B正确;
C.该分子中含羟基和碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;含碳碳双键,能使溴水褪色,C正确;
D.该分子含碳碳双键,能发生加成反应,含羟基,能发生取代反应,D错误;
故选D。
9.已知反应:,下列说法错误的是
A.该反应为取代反应
B.乙的结构简式为
C.1 mol甲反应的n(Na)与之比为1∶1
D.乙、丙均能与Na按物质的量1∶2反应
【答案】C
【详解】A.该反应属于酯化反应也属于取代反应,故A正确;
B.根据甲和丙的结构简式及方程式特点知,甲和乙发生酯化反应生成丙和水,乙为,故B正确;
C.甲含有的羟基和羧基均能与NaOH溶液反应,1mol甲反应消耗的n(Na)=2mol,甲含有的羧基能与NaHCO3溶液反应,1mol甲反应消耗的,因此1mol甲反应的n(Na)与之比为2∶1,故C错误;
D.根据可知,乙与Na的反应为:,丙与Na的反应为:,与Na按物质的量1∶2反应,故D正确;
故答案选C。
10.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分结构简式如图。下列关于该物质说法错误的是
A.分子式为
B.存在极性共价键和非极性共价键
C.1mol该物质能与发生加成反应
D.该化合物属于烃类物质
【答案】D
【详解】A.该物质的分子式为,A项正确;
B.碳与碳之间是非极性共价键,碳与氢、硫之间为极性共价键,B项正确;
C.碳碳双键能与溴单质发生加成反应,故1mol该物质能与发生加成反应,C项正确;
D.该化合物含有硫元素,不属于烃类物质,D项错误;
答案选D。
11.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构简式如图所示,关于该物质的说法正确的是
A.该物质中含有3种含氧官能团
B.该物质可发生氧化反应、加成反应、取代反应
C.1mol该物质和足量碳酸氢钠溶液反应能生成
D.1mol该物质分别与足量NaOH、Na反应,消耗二者的物质的量之比为1:3
【答案】B
【详解】A.由结构简式可知,普伐他汀分子中含有的含氧官能团为羟基和羧基,共有2种,故A错误;
B.由结构简式可知,普伐他汀分子中含有的碳碳双键能发生加成反应,含有的碳碳双键、羟基能发生氧化反应,含有的羟基、羧基能发生取代反应,故B正确;
C.缺标准状况下,无法计算1mol普伐他汀与足量碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳的体积,故C错误;
D.由结构简式可知,普伐他汀分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应,含有的羟基、羧基能与金属钠反应,则1mol普伐他汀分别与足量NaOH、Na反应,消耗二者的物质的量之比为1:4,故D错误;
故选B。
12.中医药是中华民族的瑰宝,奎尼酸是一种常见中药的主要成分之一,有降脂降糖等功效,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.奎尼酸分子式为 B.奎尼酸含有4种官能团
C.奎尼酸分子中所有碳原子可能共平面 D.奎尼酸能发生取代反应
【答案】B
【详解】A.根据结构简式可知,奎尼酸分子式为,A项正确;
B.根据结构简式可知,含有羧基、酚羟基、碳碳双键三种官能团,B项错误;
C.苯环上的碳原子一定共面,与苯环上碳原子相连的碳原子也一定共面,碳碳双键上的两个碳原子以及与该碳原子相连的碳原子共面,苯环形成的平面和双键形成的平面以单键相连,单键可以旋转,所以分子中所有碳原子可能共面,C项正确;
D.根据结构简式可知羧基、酚羟基、苯环氢原子等都可以发生取代反应,D项正确;
答案选B。
13.有机物M是合成新型抗血栓药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关M的叙述错误的是
A.M分子中所有原子不可能共平面
B.1mol M与足量Na反应,能生成
C.M可以发生加成、加聚、氧化、取代反应
D.M可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
【答案】D
【详解】A.M分子中含有单键碳原子,不可能所有原子共平面,故A正确;
B.羧基、羟基能遇钠反应,1mol M中含有1mol羧基和1mol羟基,与足量Na反应,能生成,故B正确;
C.M含有碳碳双键,可以发生加成、加聚、氧化反应,含有羟基,可以发生氧化反应、取代反应,含有羧基可以发生取代反应,故C正确;
D.M含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,M含有碳碳双键、羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,褪色原理不相同,故D错误;
选D。
14.下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A.①的反应类型为取代反应 B.②的反应类型为加成反应
C.产物分子中所有碳原子共平面 D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【详解】A.反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,因此,①的反应类型为取代反应,故A项正确;
B.反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,故B项正确;
C.乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子,其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,故C项错误;
D.两个反应的产物是相同的,从结构上看,该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯,故其化学名称是乙酸异丙酯,故D项正确;
故本题选C。
15.下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.分子中最多有4个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应
D.可溶于水
【答案】C
【详解】A.苯乙炔含碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;
B.如图所示:,分子中最多有6个原子共直线,B错误;
C.苯环上能发生取代反应和加成反应,碳碳三键能发生加成反应,C正确;
D.苯乙炔难溶于水,D错误;
故选C。
16.对下列有机反应类型的认识中,错误的是
A.;置换反应
B.;加成反应
C.nCH2=CH2;加聚反应
D.CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O;氧化反应
【答案】A
【详解】A. 有机物中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代的反应是取代反应,乙烷中H被Br原子取代,该反应为取代反应,故A错误;
B. 碳碳双键断裂,每个C原子上各加上1个溴原子,属于烯烃的加成反应,故B正确;
C. nCH2=CH2,该反应为乙烯的加聚反应,故C正确;
D. CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O该反应中碳元素、氧元素化合价在反应前后发生变化,属于氧化还原反应,CH3CH2OH发生氧化反应,故D正确;
故选A。
17.某有机物M的结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A.该有机物存在芳香族化合物的同分异构体
B.分子有3种官能团
C.有机物能发生取代、氧化、加成、加聚反应
D.该有机物与反应最多消耗二者的物质的量之比为
【答案】A
【详解】A.该有机物不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,则不可能存在芳香族化合物的同分异构体,故A项错误;
B.该分子含有羧基、碳碳双键、羟基共3种官能团,故B项正确;
C.该有机物含有羟基能发生取代、氧化反应,含有碳碳双键能发生加成、加聚反应,故C项正确;
D.羟基、羧基能与Na反应,1mol该有机物可消耗4molNa,只有羧基能与反应,1mol该有机物可消耗1mol,两者的物质的量之比为4:1,故D项正确;
故本题选A。
18.维生素C又称“抗坏血酸”,广泛存在于水果蔬菜中,结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是
A.维生素C的分子式为C6H9O6 B.可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
C.能与Na2CO3溶液反应 D.与互为同分异构体
【答案】D
【详解】A.根据维生素C结构简式,结合C原子价电子数目是4,可知其分子式是C6H8O6,A错误;
B.维生素C中含有醇羟基、碳碳双键,它们都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液紫色褪去,因此不能用高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键,B错误;
C.根据维生素C分子结构可知:维生素C分子中不含有羧基,因此不能与Na2CO3溶液反应,C错误;
D.维生素C、该物质分子的分子式都是C6H8O6,二者分子结构不同,因此它们互为同分异构体,D正确;
故合理选项是D。
19.对羟基苯甲酸是一种常见的防腐剂。下列有关该物质的说法不正确的是
A.属于烃的衍生物 B.分子式为
C.含有2种含氧官能团 D.能与氢气发生加成反应
【答案】B
【详解】A.该物质含有苯环、酚羟基和羧基,属于烃的衍生物,故不选A;
B.该物质分子式为分子式为,故选B;
C.该物质含有酚羟基和羧基2种含氧官能团,故不选C;
D.该物质含有苯环,能与氢气发生加成反应,故不选D;
答案选B。
20.一种生产聚苯乙烯的流程如图,下列说法错误的是
A.乙烯分子中所有原子一定在同一平面上
B.1mol苯乙烯分子中含有1mol碳碳双键
C.反应①为取代反应,反应③为加聚反应
D.聚苯乙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【分析】由有机物的转化关系可知,氯化铝做催化剂作用下苯与乙烯共热发生加成反应生成乙苯,催化剂作用下乙苯发生氧化反应生成苯乙烯,催化剂作用下苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯。
【详解】A.乙烯分子中的碳碳双键为平面结构,所以分子中所有原子一定在同一平面上,故A正确;
B.苯环不是单双键交替结构,所以1mol苯乙烯分子中含有1mol碳碳双键,故B正确;
C.由分析可知,反应①为氯化铝做催化剂作用下苯与乙烯共热发生加成反应生成乙苯,故C错误;
D.聚苯乙烯分子中不含有碳碳双键,不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故D正确;
故选C。
二、有机推断题
21.乙烯是重要有机化工原料。结合以下路线回答:
已知:;其中F为高分子化合物
(1)物质B所含官能团的名称为 ;
(2)D的结构简式为 ;
(3)反应①、⑥所涉及的反应类型是 、 ;
(4)写出反应④的化学方程式为 ;
(5)写出反应⑦的化学方程式为 ;
(6)关于的说法正确的是_____;
A.易溶于水 B.是平面结构的分子
C.能被高锰酸钾氧化 D.在一定条件下能发生加聚反应
【答案】(1)羟基
(2)CH3CH2OH
(3)加成反应 酯化反应(取代反应)
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5)nCH2=CH2
(6)BCD
【分析】乙烯和水发生加成反应生成乙醇,D是CH3CH2OH;乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛氧化为乙酸,E是CH3COOH,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,G是CH3COOCH2CH3;乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯,F是聚乙烯;乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷生成乙二醇;
【详解】(1)B为乙二醇,官能团为羟基;
(2)D为乙醇,结构简式为:CH3CH2OH;
(3)乙烯和溴加成生成生成A,反应①为加成反应;乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,故⑥为酯化反应(取代反应);
(4)反应④为乙醇发生催化氧化生成乙醛,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(5)
反应⑦为乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯,nCH2=CH2;
(6)A.乙烯难溶于水,故A错误;
B.CH2=CH2是平面结构的分子,6个原子共平面,故B正确;
C.CH2=CH2含有碳碳双键,能被高锰酸钾氧化,故C正确;
D.CH2=CH2含有碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,故D正确;
选BCD。
22.丙烯可发生如图转化,请回答下列问题。
(1)丙烯分子中最多 个原子共平面;
(2)丙烯→X的反应类型 ;
(3)丙烯→Y的反应方程式 ;
(4)聚合物Z的链节为 ;
(5)写出丙烯的同分异构体的结构简式 ;
【答案】(1)7
(2)取代反应
(3)CH3-CH=CH2+Br2
(4)
(5)(或)
【分析】根据图中丙烯(CH3-CH=CH2)的转化关系,发生如下几种反应:CH3-CH=CH2与在光照条件下取代上的H生成X:;CH3-CH=CH2与的溶液发生加成生成Y:;CH3-CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应生成聚合物Z:,据此分析解答。
【详解】(1)由丙烯的结构式可知,除甲基上的2个H原子不能共面外,其余的7个原子都可以处于同一平面。
(2)丙烯→X的反应为:CH3-CH=CH2+Br2+HBr,属于取代反应。
(3)丙烯→Y的反应为:CH3-CH=CH2+Br2。
(4)聚合物Z的结构为:,其链节为:。
(5)CH3-CH=CH2中有1个不饱和度,可能是1个双键结构或1个环状结构,则与丙烯互为同分异构体的有机物的结构简式为:(或)。
23.(Ⅰ)有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下;
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)C生成D的化学方程式是 。
(3)E酯化成为六元环的反应方程式为 。
(4)E→F的反应类型为 ,与E具有相同官能团的同分异构体还有 种。
(Ⅱ)以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。
(5)淀粉水解的反应方程式 。
(6)C分子中的官能团名称为 。
(7)A和B生成C的反应方程式 。
【答案】(1)
(2)2+O22+2H2O
(3)2+2H2O
(4)
消去反应
4
(5)
(6)羟基,酯基
(7)CH3CH2OH+ +H2O
【分析】
核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢,C催化氧化得到D,根据E的结构可知D的结构简式为:,故C为,B发生取代反应得到C,B为,A发生加成反应得到B,A为CH2=CH-CH3;D到E发生加成反应,再水解得到E;E先发生消去反应,再与甲醇发生酯化反应得到F,F的结构简式为:,F发生加聚反应得到有机玻璃。
【详解】(1)根据分析,A为CH2=CH-CH3;
(2)
C到D的反应方程式为:2+O22+2H2O;
(3)
2+2H2O;
(4)E→F的反应类型为消去反应;满足条件的同分异构体为:CH3CH2CH(OH)COOH、HOCH2CH2CH2COOH、HOCH2CH(COOH)CH3、CH3 CH(OH)CH2COOH,共4种;
(5)淀粉水解的反应方程式;
(6)C分子中的官能团名称为羟基,酯基;
(7)
A和B生成C的反应方程式:CH3CH2OH+ +H2O。
24.有机物E是一种被允许使用的食用香料。一种合成E的路线如图所示,请回答下列问题:
(1)F的结构简式为 ;B、D中官能团的名称分别为 、 。
(2)B中所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上,下列说法正确的是 (填标号)。
a,反应①和反应②的类型相同 b. C的名称为丁醛
c. D能与溶液反应生成气体 d. E与乙酸乙酯互为同系物
(3)反应④的化学方程式为 ,反应④的反应类型为 ;除去E中的B和D,可以选择的试剂为 。
a.饱和食盐水 b.溶液 c.饱和溶液 d.浓硫酸
(4)E的同分异构体中,含有和3个甲基的有机物的结构简式为 。
【答案】(1) 羟基 羧基
(2) 不在 cd
(3) 酯化反应或取代反应 c
(4)
【分析】
A为乙烯,结构简式为CH2=CH2,A与水发生加成反应生成B,B为乙醇,乙醇与CO、H2发生反应生成丙醛,丙醛催化氧化生成丙酸,乙醇和丙酸发生酯化反应生成E,E为CH3CH2COOCH2CH3,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯F,其结构简式为:,据此作答。
【详解】(1)
乙烯发生加聚反应生成聚乙烯F,其结构简式为:,由B、D的结构简式可知,其中含有的官能团分别为羟基、羧基;
(2)B为乙醇,所含C、O均为饱和单键结构,因此B中所有原子不在同一平面上;
a.根据分析可知,反应①为加成反应,反应②不属于加成反应,类型不相同,a错误;
b.由C的结构简式可知,C的名称为丙醛,b错误;
c.D为丙酸,丙酸具有酸性,能与反应生成CO2,c正确;
d.同系物是指结构相似,分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,E(CH3CH2COOCH2CH3)与乙酸乙酯均属于酯类,也均只含1个酯基,分子组成相差1个CH2,两者互为同系物,d正确;
故选cd。
(3)反应④中乙醇和丙酸发生酯化反应生成E为CH3CH2COOCH2CH3,化学方程式为:,反应类型为酯化反应或取代反应;除去CH3CH2COOCH2CH3中的乙醇和,可以选择的试剂为饱和溶液,可以中和丙酸,吸收乙醇,降低CH3CH2COOCH2CH3的溶解度,故选c;
(4)
E的分子式为C5H10O2,其同分异构体含有-COOH的有机物有,其中含有和3个甲基的有机物的结构简式为:。
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