内容正文:
专题8 有机化合物的获得与应用
综合拔高练
高考真题练
考点1 基本营养物质
1.(2025北京,3)下列说法不正确的是( )
A.糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
B.蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C.蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸
D.不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
2.(2025安徽,3)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是( )
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
3.(2024广东,4改编)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是( )
A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃
C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋可用于除水垢
D.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
4.(2024山东,11)中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生
B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生
D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
考点2 烃的结构与性质
5.(2022辽宁,4)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5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应
D.可溶于水
6.(2023浙江6月选考,10改编)丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是( )
A.丙烯分子中最多7个原子共平面
B.X的结构简式为CH3CHCHBr
C.丙烯生成X、Y、Z的反应类型均不相同
D.聚合物Z的链节为
考点3 醇、羧酸、酯的性质
7.(2025黑吉辽蒙,5)一种强力胶的黏合原理如下图所示①。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ有2种官能团
B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态
D.该反应为缩聚反应
①关键点拨Ⅰ→Ⅱ为加聚反应;对点突破P207知识点2
8.(2025河南,11)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景。一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.E能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.由E、F和G合成M时,有HCOOH生成①
C.P在碱性条件下能够发生水解反应而降解
D.P解聚生成M的过程中,存在C—O键的断裂与形成
①关键点拨有机反应产物的判断一般采用两种方法,一是原子守恒法;二是断、成键分析法。
9.(2025甘肃,6)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)( )
A.回流
B.蒸馏
C.分液
D.干燥
10.(2024江苏,9改编)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
已知:(羰基)可与H2发生加成反应。下列说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面
B.1 mol Y最多能与1 mol H2发生加成反应
C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应
D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
11.(2023全国乙,8)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.反应②是合成酯的方法之一
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
12.(2023湖北,8)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理:
下列说法错误的是( )
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
考点4 有机物的合成
13.(2022全国乙,8改编)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:
1 2
下列叙述正确的是( )
A.化合物1分子中所有原子共平面
B.化合物1与乙醇互为同系物
C.化合物2分子中含有羟基和酯基
D.该反应属于加成反应
14.(2021湖南,4改编)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.与传统工业路线相比,“绿色”合成路线可减少污染物排放
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
高考模拟练
应用实践
1.(2024河北保定三模)《备急千金要方》中记载:“上二味(注:菖蒲、枸杞根)细锉,以水四石,煮取一石六斗,去滓,酿二斛米酒,熟稍稍饮之”。下列说法错误的是( )
A.“菖蒲”中含有天然高分子
B.“去滓”可采用过滤的方法
C.上文所述步骤涉及了萃取、分液操作
D.上述酿制“米酒”的过程中发生了化学反应
2.(2025江苏普通高中学业水平合格性考试调研)以乙炔为原料制备草酸(H2C2O4),反应原理为C2H2+8HNO3(浓)H2C2O4+8NO2+4H2O。下列说法正确的是( )
A.乙炔的空间填充模型为
B.草酸分子中C元素的化合价为+3价
C.H2O的电子式为H∶O∶H
D.乙炔与氢气按物质的量之比1∶1反应产物的结构简式为CH2CH2
3.(2025四川成都外国语学校段考)某化学兴趣小组在阴暗的地方用如图所示装置探究CH4与Cl2的反应,灯泡接通电源后,开始实验。下列说法错误的是( )
A.软管内发生取代反应,生成物有5种
B.透明软管内气体颜色会逐渐变浅,透明软管的体积会缩小直至完全凹瘪
C.软管内会有油状液滴产生
D.充分反应后,打开K1,导管口可能会有白雾出现
4.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
5.(2025江苏扬州月考)乙酸环己酯是一种香料,常用于化妆品工业,可以用下面的方案合成。
下列说法中不正确的是( )
A.与互为同分异构体
B.F的结构简式为CH3CH2OH
C.C→D反应类型是取代反应
D.D与G反应生成H的化学方程式:CH3COOH+
迁移创新
6.(创新题·新情境)(2024浙江三锋联盟期中)某校课题小组利用乙烯利和NaOH反应制备乙烯,并在此基础上研究乙烯的化学性质,实验装置如下图所示:
相关资料如下:
Ⅰ.乙烯利的化学式为C2H6ClO3P,可以和NaOH反应生成乙烯、Na3PO4和NaCl。
Ⅱ.溴单质易挥发,且和水能发生反应:Br2+H2O HBr+HBrO。
Ⅲ.溴和溴化氢的沸点及溶解性如下表:
名称
Br2
HBr
常压下沸点/℃
58.8
-67
溶解性
水
难溶
易溶
CCl4
易溶
难溶
(1)装有碱石灰的仪器名称为 ,碱石灰的作用是 。
(2)实验过程中控制反应快慢的操作为 。
(3)小明同学认为装置B中溶液褪色,可能是因为发生了取代反应,通过验证装置C中是否有HBr即可证明,其检验方法是 。
(4)小惠同学认为采用图中装置,(3)中检验方案不合理,原因是 ,通过改进实验装置可以解决方案的不足之处,即在装置B和C之间加装盛有 (填试剂名称)的洗气瓶。
(5)经实验探究证明装置B中溶液褪色,是因为乙烯和溴发生加成反应所致,小可同学认为若去掉碱石灰直接将装置A中产生的气体通入装置B中,则装置B中除生成1,2-二溴乙烷外,可能还有其他有机物生成,其结构简式为 (写出一种即可)。
(6)乙醇在浓硫酸催化作用下也能制得乙烯,但产生的乙烯中往往混有SO2,若将混合气体通入溴水中,则不能证明乙烯和溴能发生反应,其原因是 (用离子方程式说明)。
答案与分层梯度式解析
专题8 有机化合物的获得与应用
综合拔高练
高考真题练
1.A 糖类中的部分物质(例如单糖、二糖等)和油脂不属于高分子,A项错误。蔗糖水解后生成的葡萄糖和果糖互为同分异构体,B项正确。蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸,C项正确。植物油中的不饱和高级脂肪酸甘油酯含有碳碳双键,能与氢气在催化剂作用下发生加成反应,从而提高饱和度,D项正确。
2.B 大米中的淀粉发生水解反应可生成麦芽糖,A项正确。次氯酸钠溶液用于消毒的原理是其具有强氧化性,B项错误。蛋白质中含有氮元素,故给小麦施氮肥,有利于小麦合成蛋白质,C项正确。肥皂中的高级脂肪酸钠的烃基为疏水基,—COO-为亲水基,油污是疏水的,会被包裹在高级脂肪酸钠形成的胶束的内腔,从而被洗涤除去,D项正确。
3.B 蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖,属于二糖,A正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不属于烃,B错误;食醋中乙酸的酸性强于碳酸,因此食醋可用于除水垢,C正确;淀粉可水解生成葡萄糖,D正确。
考场速决 烃仅含C、H两种元素,而油脂由C、H、O三种元素组成,据此可知B错误。
4.D 发酵制酸需要氧气参与,D错误。
5.C 苯乙炔分子中含碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;分子中最多有6个原子共直线,即,B错误;分子中含苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的H原子能被取代,可发生取代反应,C正确;苯乙炔属于烃,难溶于水,D错误。
规律方法 苯乙炔分子中含苯环和碳碳三键,分子结构中若出现一个碳碳三键,则至少有4个原子共线;分子结构中若出现一个苯环,则至少有4个原子共线,则苯乙炔分子中最多有6个原子共线。
6.B 乙烯分子中6个原子共平面,甲烷分子中最多3个原子共平面,则丙烯分子中最多7个原子共平面,A正确;丙烯生成X是在光照条件下进行的,即丙烯的—CH3上氢原子被取代,则X的结构简式为,B错误;结合图示转化可知Y、Z分别为和,则丙烯生成X、Y、Z分别为取代反应、加成反应和加聚反应,C正确;由Z的结构简式可知其链节为,D正确。
反思升华 解答本题需注意,丙烯生成X、Y都是与Br2发生反应,但是反应条件不同,对应的产物和反应类型也不同,即丙烯中的碳碳双键能和卤素单质发生加成反应,丙烯中的甲基在一定条件下也能发生取代反应。
7.C
考教衔接
可看成是—COOCH3、—CN取代了CH2CH2中同一个碳原子上的两个氢原子。
Ⅰ中所含官能团
教材中典型物质
推断性质
碳碳双键
乙烯
能加成、能加聚
酯基
乙酸乙酯
不溶于水
氰基
—
—
Ⅰ中有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团,A项错误。Ⅱ为高分子,分子中烃基中的碳原子总数较大,且分子中没有强亲水基团,故Ⅱ在水中的溶解度较小,遇水不会溶解使黏合物分离,B项错误。Ⅱ为高分子,相对分子质量较大,范德华力较强,故常温下为固态,C项正确。Ⅰ中有碳碳双键,通过加成反应聚合形成Ⅱ,没有小分子生成,故该反应为加聚反应,D项错误。
8.B E中含碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确。由E、F和G合成M时,可理解为①F与G发生加成反应生成;②与E发生酯交换反应生成和CH3OH;③发生加成反应生成M,故由E、F和G合成M时,有CH3OH生成,B错误。P中含酯基,在碱性条件下能发生水解反应而降解,C正确。对比P、M的结构简式可知,P解聚生成M时,P中链节之间的C—O键断裂,形成M中的C—O键,故P解聚生成M的过程中存在C—O键的断裂与形成,D正确。
9.B 制备丁酸乙酯时需要冷凝回流,使用球形冷凝管,A项正确;蒸馏出丁酸乙酯时需要控制蒸馏的温度,温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口处,B项错误;分离互不相溶的液体,使用分液漏斗,C项正确;加入固体干燥剂可以除去丁酸乙酯中的少量水,D项正确。
知识拓展 常用于干燥有机液体的干燥剂有无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙等;在选择干燥剂时,要考虑有机液体的性质和干燥剂的适用范围,以避免不必要的化学反应发生。
10.D X中含有饱和碳原子同时连接三个碳原子的结构,所有碳原子不可能共平面,A错误;Y中的羰基和碳碳双键均可以与H2发生加成反应,则1 mol Y最多能与2 mol H2发生加成反应,B错误;Z中含碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,使Br2的CCl4溶液褪色,C错误;Y、Z中均含碳碳双键,都可以被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。
11.C 反应①为乙酸与异丙醇反应生成酯,为取代反应,A正确;反应②的产物是酯,可以利用反应②合成酯,B正确;中2号碳原子与氧原子共平面,3号碳原子为饱和碳原子,故所有碳原子不能共平面,C错误;产物是由乙酸和异丙醇形成的酯,化学名称是乙酸异丙酯,D正确。
12.B 以共沸体系带水可减少生成物水,促使反应正向进行,A正确;因为反应体系中沸点最低的有机物环己烷的沸点是81 ℃,所以水浴温度可以控制在69~81 ℃,B错误;环己烷难溶于水,且密度小于水,所以蒸出物环己烷和水会分层,且环己烷在上层,C正确;根据酯化反应的化学计量数关系,再结合水的量可估算反应进度,D正确。
13.D 化合物1分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A不正确;化合物1不属于醇类,故与乙醇不互为同系物,B不正确;化合物2分子中不含羟基,C不正确;该反应属于加成反应,D正确。
14.C 振荡时,Br2被萃取至苯中,苯的密度小于水,上层溶液呈橙红色,A错误;环己醇为环状结构,乙醇为链状结构,二者不互为同系物,B错误;“绿色”合成路线的产物为己二酸和水,与传统工业路线相比,可减少污染物排放,C正确;环己烷分子中碳原子均为饱和碳原子,环己烷分子中所有碳原子不可能共平面,D错误。
高考模拟练
1.C “菖蒲”中含有纤维素,纤维素为天然有机高分子,A正确。“去滓”指除去不溶性杂质,涉及过滤操作,B正确。题述过程中没有涉及分液操作,C错误。酿制“米酒”的过程中生成了新物质,发生了化学反应,D正确。
素养解读 本题结合中国传统文化,考查物质分离、提纯的相关操作等,考查考生灵活运用所学知识进行分析作答的能力,体现了证据推理与模型认知、科学态度与社会责任的学科核心素养。
2.B 乙炔为直线形分子,A错误;草酸分子中O为-2价,H为+1价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可知C元素的化合价为+3价,故B正确;水的电子式为H····H,故C错误;乙炔与氢气按物质的量之比1∶1反应的产物是乙烯,乙烯的结构简式为CH2CH2,故D错误。
3.B 软管内CH4与Cl2发生取代反应得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,A正确;透明软管内Cl2被消耗,气体颜色逐渐变浅,反应过程中气体的总物质的量减小,透明软管的体积会缩小,但产物中有CH3Cl和HCl两种气体,故透明软管不会完全凹瘪,B错误;软管内生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是油状液体,C正确;充分反应后,由于生成HCl,打开K1后导管口可能会有白雾出现,D正确。
4.B 苯的同系物中与苯环相连的烃基是烷基,A错误;该分子中苯环上的6个碳原子和直接与苯环相连的2个碳原子共平面,故最多有8个碳原子共平面,B正确;该分子为对称结构,一氯代物有5种:(数字表示氯原子的取代位置),C错误;苯环中不存在碳碳双键,所以该分子中有1个碳碳双键,D错误。
5.D 苯和氢气加成生成环己烷,环己烷和氯气发生取代反应生成一氯环己烷,一氯环己烷发生取代反应生成环己醇;乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,乙酸和环己醇酯化生成H。同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,由结构简式可知二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;由分析可知,F为乙醇,F的结构简式为CH3CH2OH,B正确;C→D发生氯原子被羟基取代的反应,是取代反应,C正确;D与G反应生成H的化学方程式为CH3COOH++H2O,D错误。
6.答案 (1)球形干燥管 除去乙烯中混有的水蒸气
(2)调节分液漏斗的活塞,控制液体的下流速度
(3)取锥形瓶中少量液体,滴加紫色石蕊试液,观察溶液是否变红(合理即可)
(4)挥发出的Br2和水反应也能生成HBr 四氯化碳
(5)CH3CH2Br或HOCH2CH2Br
(6)Br2+SO2+2H2O 4H++S+2Br-
解析 (1)根据图示装置,知装有碱石灰的仪器为球形干燥管;碱石灰是干燥剂,可用于除去乙烯中混有的水蒸气。(2)实验过程中可通过调节分液漏斗的活塞,控制液体的下流速度来控制反应快慢。(3)取锥形瓶中少量液体,滴加紫色石蕊试液,观察溶液是否变红,若不变红说明没有HBr生成,没有发生取代反应,反之发生取代反应。(4)溴单质易挥发,能和水发生反应Br2+H2O HBr+HBrO,即挥发出的Br2和水反应也能生成HBr;通过改进实验装置能解决方案的不足之处,即在装置B和C之间加装盛有四氯化碳的洗气瓶除去Br2。(5)若去掉碱石灰直接将装置A中产生的气体通入装置B中,水和溴反应生成的HBr、HBrO也能和乙烯发生加成反应,HBr和乙烯反应生成CH3CH2Br,HBrO和乙烯反应生成HOCH2CH2Br,则装置B中除生成1,2-二溴乙烷外,还可能生成CH3CH2Br、HOCH2CH2Br。(6)产生的乙烯中混有SO2,在溶液中溴和SO2反应生成硫酸和氢溴酸,其离子方程式为Br2+SO2+2H2O 4H++S+2Br-,故混合气体通入溴水中,不能证明乙烯和溴能发生反应。
创新点 (1)制备方法创新:本题采用乙烯利与NaOH反应制备乙烯,反应无需加热,反应条件温和,操作相对简单,体现了制备方法的创新性。
(2)问题设置创新:①本题围绕给定信息设问,如根据溴和溴化氢的性质差异,让学生设计检验乙烯与溴反应类型的方法,以及分析检验方案的不合理之处并改进,考查学生对信息的提取和应用能力,以及实验设计与评价能力,有别于传统直接考查乙烯性质或制备的题目。②第(5)问让学生思考去掉碱石灰后可能生成的其他有机物,第(6)问分析乙醇制乙烯时混有的SO2对乙烯检验的影响,均涉及反应中杂质和副反应相关内容,使学生意识到实际实验中需考虑多种因素,培养学生思维的严谨性和全面性。
7
学科网(北京)股份有限公司
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