内容正文:
专题 06 官能团、反应类型、原子共面、同分异构体
3大高频考点概览
考点01 官能团 反应类型判断
考点02 原子共线共面及同分异构体判断
考点03 与量有关的有机物性质判断
地 城
考点01
官能团 反应类型判断
1.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列有关化学概念或性质的判断正确的是
A.和一定互为同系物
B.新戊烷的范德华力大于正戊烷的范德华力
C.乙醇的质谱图中,质荷比为46的峰归属于
D.从苯的红外光谱图中,可以找到、、的吸收峰
【答案】C
【详解】A.CH4O(甲醇)、C2H6O可能是乙醇或甲醚,若为甲醚则与甲醇结构不同,不满足同系物条件,A错误;
B.新戊烷支链多,分子间接触面积小,范德华力弱于直链的正戊烷,B错误;
C.乙醇分子量为46,质谱中质荷比46的峰为分子离子峰,C正确;
D.苯的碳碳键为离域π键,红外光谱中无单独的C−C和C=C吸收峰,而是苯环特征峰,D错误;
故选C。
2.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)科学家发现,一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列说法不正确的是
A.青蒿素在一定条件下能发生取代反应
B.青蒿素含有羰基和醚键
C.青蒿素分子存在手性碳原子
D.青蒿素转化为双氢青蒿素时,π键发生断裂
【答案】B
【详解】A.青蒿素分子含有酯基能发生水解反应,水解反应属于取代反应,A正确;
B.根据结构可知,青蒿素含有酯基、醚键和过氧键,不含有羰基,B错误;
C.当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。青蒿素分子存在手性碳,,C正确;
D.由图可知,青蒿素转化为双氢青蒿素时,青蒿素分子中的酯基与硼氢化钠发生还原反应转化为醚键和醇羟基,反应中有π键发生断裂,D正确;
故选B。
3.(24-25高二下·湖南娄底·期中)一种有机化合物的分子结构如图所示。下列说法正确的是
A.该物质含有3种官能团 B.该物质属于脂环烃
C.该物质属于芳香族化合物 D.该物质中的碳原子与氮原子的杂化方式相同
【答案】C
【详解】A.据结构简式可知,该物质中含酯基、酚羟基、氨基、碳氯键(氯原子)4种官能团,A错误;
B.烃中只含C、H两种元素,该物质中含有C、H、O、Cl四种元素,不属于脂环烃,属于芳香烃衍生物,B错误;
C.该分子中含有苯环,属于芳香族化合物,C正确;
D.该分子中的碳原子的杂化方式有苯环的杂化和甲基的杂化两种,氮原子的杂化方式是,二者的杂化方式不完全相同,D错误;
故答案为:C。
4.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,已知羟基与苯环直接相连具有酸性,下列说法正确的是
A.分子中存在4种官能团
B.分子中有4个碳碳双键
C.其分子中所有的原子一定位于同一平面上
D.2mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗8molNaOH
【答案】D
【详解】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共3种官能团,A错误;
B.分子中苯环上的双键不是碳碳双键,只是苯环的一种表达式,结构中只有1个碳碳双键,B错误;
C.与苯环直连的原子与之共平面,与碳碳双键直连的原子与之共平面,与碳氧双键直连的原子与之共平面,但酚羟基上的O原子为饱和O原子,为V形,因此酚羟基上的氢原子不一定都在同一个平面上,所以C错误;
D.分子中含有2个酚羟基,含有1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基,所以每2mol该分子最多消耗8molNaOH,故D正确;
故选D。
5.(24-25高二下·湖南部分校·期中)某有机物(结构简式如图所示)是合成药物的中间体,下列有关的说法正确的是
A.中碳元素的质量分数最大 B.能发生加成反应,但不能发生氧化反应
C.核磁共振氢谱图显示有7组不同的峰 D.可用红外光谱仪测出相对分子质量
【答案】A
【详解】A.M的分子式为:C10H17NO2,碳元素的质量分数最大,A正确;
B.有机物M含有碳碳双键,能发生加成反应,也能发生氧化反应,B错误;
C.如图所示:,核磁共振氢谱图显示有8组不同的峰,C错误;
D.可用质谱仪测得M的相对分子质量,D错误;
故选A。
6.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)有机反应的化学方程式是理解有机反应机理和进行化学研究的重要工具,下列有机反应的化学方程式书写正确的是
A.由苯和液溴制溴苯的反应:
B.由乙炔制备导电高分子的反应:
C.丙烯和的加成反应:
D.甲烷和氯气的取代反应:
【答案】B
【详解】
A.苯和液溴发生取代反应生成溴苯,化学方程式为:+Br2+HBr,A错误;
B.乙炔发生加聚反应生成的聚乙炔为导电高分子,化学方程式为:nCHCH,B正确;
C.丙烯和发生加成反应生成CH2BrCHBrCH3,化学方程式为:CH2=CHCH3+Br2 CH2BrCHBrCH3,C错误;
D.甲烷和氯气发生取代反应的化学方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl,D错误;
故选B。
7.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)以下6种物质:①甲烷;②1-己烯;③聚氯乙烯;④2-丁炔;⑤对二甲苯;⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是
A.②④ B.①③ C.③④ D.⑤⑥
【答案】A
【详解】①甲烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应,也不与溴水反应,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能使溴水褪色;
②1-己烯既能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又与溴水发生化学反应使之褪色;
③聚氯乙烯中没有碳碳双键,既不与酸性高锰酸钾溶液反应,也不与溴水反应,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能使溴水褪色;
④2-丁炔既能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又与溴水发生化学反应使之褪色;
⑤对二甲基苯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,能萃取溴水中的溴使溴水褪色,但是不能与溴水反应;
⑥环己烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应,也不与溴水反应,但能萃取溴水中的溴使溴水褪色;
所以既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是1-己烯和2-丁炔,故答案为:A。
8.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是
A.分子中只存在2种官能团
B.该物质属于芳香烃
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3mol NaOH
D.分子中所有碳原子可能共平面
【答案】D
【详解】A.根据七叶亭的结构简式可知,分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共3种官能团,A错误;
B.该有机物中含有氧元素,不属于烃,B错误;
C.分子中含有2个酚羟基,1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基和一个羧基,所以最多消耗4mol NaOH,C错误;
D.分子中苯环确定一个平面,碳碳双键确定一个平面,且两个平面可以重合,故所有碳原子可能共平面,D正确;
答案选D。
9.(23-24高二下·浙江五校联盟·期中)是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
已知E与溴反应的物质的量之比为,则下列说法正确的是
A.化合物A的键线式为
B.化合物B分子结构中最多有10个原子共面
C.化合物E可能有4种结构
D.①②③的反应类型分别为加成反应、水解反应、消去反应
【答案】B
【分析】烃A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,结合烯醚的结构逆推可得C为HOCH2C(CH3)=CHCH(CH3)OH、B为BrCH2C(CH3)=CHCH(CH3)Br、A为CH2=C(CH3)CH=CHCH3。B发生加成反应生成D为BrCH2CH(CH3)CH2CH(CH3)Br,D发生消去反应生成E,由于E与溴反应的物质的量之比为,说明E分子中只有1个碳碳双键,据此解答。
【详解】
A.化合物A的结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH(CH3),键线式为,故A错误;
B.由分析可知,B为BrCH2C(CH3)=CHCH(CH3)Br,由于碳碳双键是平面形结构,且单键可以旋转,因此B分子结构中最多有10个原子共面,故B正确;
C.D发生消去反应生成E,由于E与溴反应的物质的量之比为,说明E分子中只有1个碳碳双键,根据D的结构简式可判断E分子可能有3种结构,故C错误;
D.由上述分析可知,①②③的反应类型分别为加成反应、水解反应、取代反应,故D错误;
10.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)橡胶在国防科技、生产、生活中有着重要的应用。以烷烃A为原料合成人工橡胶F的流程如下。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.Diels-Alder反应:。
回答下列问题:
(1)D分子中所含官能团的名称为___________。
(2)A用系统命名法可命名为___________。
(3)E→F的反应类型为___________。
(4)C→D反应的化学方程式为___________。
(5)E的多种同分异构体中,属于炔烃的有___________种(不考虑立体异构),写出一种四个碳原子在同一直线上的同分异构体的结构简式:___________。
(6)C与E在一定条件下能发生Diels-Alder反应生成G,G的结构简式为___________。
【答案】(1)碳溴键
(2)2,3-二甲基丁烷
(3)加聚反应
(4);
(5) 7 、、
(6)
【分析】根据A的分子式,可知物质A为烷烃,其在光照下与Cl2发生取代生成物质B,B为卤代烃,B在NaOH和醇的条件下加热发生消去反应生成C(),物质C为烯烃,C在Br2/CCl4作用下发生加成反应生成D,故D的结构简式为,故可倒推A、B的结构简式分别为:、,D在NaOH和醇的条件下加热发生消去反应生成E,其结构简式为,E在一定条件下发生加聚反应生成物质(C6H10)n,结构简式为,据此分析;
【详解】(1)D的结构简式为,可知其含官能团的名称为碳溴键;
(2)A的结构简式为:,据烷烃的命名法可知其为2,3-二甲基丁烷;
(3)根据分析可知E→F的反应类型为加聚反应;
(4)根据分析可写出C→D的化学方程式:;
(5)E的分子式为C6H10,要满足其结构含有炔烃,则其结构简式有:、、、、、、,共7种,其中四个碳原子在同一条直线的有、、;
(6)根据已知Ⅱ,可写出C与E在一定条件下发生反应可知会生成,即该物质为G。
11.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)很多重要的化工原料都来源于石油,如图中的苯、丙烯、有机物A等,其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题:
已知:
(1)A的结构简式为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)丙烯酸中官能团的名称为___________。
(4)由A生成B、B和C生成D的反应类型分别是___________、___________。
(5)由丙烯酸制备聚丙烯酸的化学方程式为___________。
(6)由苯制备C的化学方程式为___________。
(7)与D含有相同官能团的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结构简式为___________(写出一种即可)。
【答案】(1)CH2=CH2
(2)间硝基乙苯或者3-硝基乙苯
(3)碳碳双键、羧基
(4) 加成反应 取代反应
(5)
(6)+HO-NO2+H2O
(7) 13 或
【分析】根据其中关键信息“A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平”可知A为乙烯,A与HCl在催化剂作用下发生加成反应生成CH3CH2Cl,可知B是CH3CH2Cl;苯在浓硫酸加热条件下与浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯,可知C为硝基苯。B和C在催化剂作用下发生取代反应,生成间硝基乙苯;由题给信息,可知间硝基乙苯在Fe和HCl的作用下,生成,据此进行解答。
【详解】(1)A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A应为乙烯,结构简式为CH2=CH2;答案为:CH2=CH2;
(2)由以上分析可知,B为CH3CH2Cl,C为,故D为,所以D的化学名称为间硝基乙苯或者3-硝基乙苯。答案为:间硝基乙苯或者3-硝基乙苯;
(3)丙烯酸的结构简式为CH2=CH-COOH,其分子中含有的官能团名称为碳碳双键和羧基。答案为:碳碳双键、羧基;
(4)由A生成B是乙烯与氯化氢发生加成反应生成CH3CH2Cl,B和C生成D是CH3CH2Cl和发生取代反应生成。答案为:加成反应;取代反应;
(5)丙烯酸含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚丙烯酸,化学方程式为: nCH2=CH-COOH。答案为:nCH2=CH-COOH;
(6)苯与浓硝酸、浓硫酸在50~60℃时发生取代反应生成硝基苯,化学方程式为:+HO-NO2+H2O;答案为:+HO-NO2+H2O;
(7)含有苯环,且与D含有相同的官能团,若只有一个取代基,则取代基为-CH2CH2NO2或-CH(CH3)NO2,则满足条件的苯环一取代物有2种:、,若含有2个取代基,则可以是乙基和硝基或甲基和-CH2NO2,各有3种结构,不包括D,则苯环二取代物有:、、、、;若是3个取代基,则为2个甲基和1个硝基,苯环三取代物有6种:、、、、 、 ,共13种。其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结构简式有这两种:、。答案为:13;或。
12.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)有机物X的合成流程图如下所示:
已知:
①醛类物质能发生银镜反应
②
(1)化合物E中官能团的名称为___________。
(2)写出A中碳原子的杂化方式:___________。
(3)化合物C最多有___________个原子共平面。
(4)化合物E的分子式为___________,分别写出E在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液中的化学反应方程式___________、___________。
(5)符合下列条件的X的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
a.含有五元环结构
b.五元环上有两个取代基,分别连接在不同碳原子上
c.能发生银镜反应
【答案】(1)碳氯键
(2),
(3)10
(4)
(5)10
【分析】A为CH2=CHCH3与氯气发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Cl, B与C反应生成,根据题干信息可知C为CH2=CHCH=CH2,D与H2发生加成反应生成E,E与反应生成F,F与氢气发生加成反应生成G,G再经过一系列反应得到X。
【详解】(1)E,含有的官能团名称为:碳氯键,故答案为:碳氯键。
(2)A中双键上的碳原子是杂化,饱和碳原子是杂化,故答案为:,。
(3)与碳碳双键直连的原子与之共平面,C为CH2=CHCH=CH2,所有原子共平面,因此最多有10个原子,故答案为:10。
(4)E的结构简式为,因此分子式为,E在NaOH水溶液中的化学反应方程式为:,E在NaOH乙醇溶液中的化学反应方程式为:,故答案为:;;。
(5)X的分子式为,其同分异构体含有五元环结构、五元环上有两个取代基,分别连接在不同碳上,能发生银镜反应,说明有醛基,则可能的取代基为-C3H7和-CHO,位于五元环的邻、间位共4种,也可能为-CH2CH3和-CH2CHO,位于五元环的邻、间位共2种,也可能为-CH3和-CH2CH2CHO位于五元环的邻、间位共4种,总共10种同分异构体,故答案为:10。
13.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)富马酸(反式丁烯二酸)与形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,由E生成F的反应类型为___________。
(2)①富马酸的结构简式为___________。
②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为___________。
③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为___________。
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和溶液反应可放出(标准状况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有___________(写出结构简式)。
(5)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
【答案】(1) 环己烷 取代反应
(2) 11∶3 Fe<H<C<O
(3)
(4)、
(5)
【分析】环己烷与氯气发生取代反应,生成一氯环己烷,与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成环己烯,然后与溴的四氯化碳发生加成反应,生成,再与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成1,3-环己二烯,与氯气光照条件下发生取代反应,生成,然后与氧气在五氧化二钒的催化下发生氧化反应,生成,再用与氢氧化钠醇溶液发生消去反应后酸化,与亚铁离子结合形成富血铁,以此解答该题。
【详解】(1)A的化学名称为环己烷,在光照条件下与氯气发生取代反应,生成。
(2)①丁二烯酸钠酸化得富马酸,其结构简式为;②分子中的共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,分子中含C=O两个、C=C双键一个,O-H键2条、C-O两条,C-C两条,C-H两条,分子中σ键与π键的数目之比为11∶3;③元素非金属性越强,电负性越大,负性由小到大的顺序为:Fe<H<C<O。
(3)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D,D的结构简式为,。
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和溶液反应生成,标准状况下的体积为44.8L;富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸含两个羧基,其同分异构体的还有、。
(5)由逆向合成法可知,丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物,而中的羟基又能通过水解得到,乙烯与加成可得,故目标化合物的合成路线为。
地 城
考点02
原子共线共面及同分异构体判断
1.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是
A.分子式为的同分异构体有多种,其中含有三个甲基的结构有2种
B.分子式为且含有结构的有机化合物有6种
C.组成和结构可用表示的有机物共有16种
D.分子式为且分子中有两个、两个、一个和一个的结构有6种
【答案】B
【详解】A.当主链为6个碳原子时,含有三个甲基的结构有3种,分别为:、、,A错误;
B.含有羧基时有两种:、,含有酯基时有四种:、、、,共有6种,B正确;
C.有4种结构,组成和结构可用表示的有机物共有种,但有6种重复结构,故表示的有机物共有10种,C错误;
D.分子式为且分子中有两个、两个、一个和一个的结构,可先写出的同分异构体,再用Cl原子取代H原子,的同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷,有四种:、、、,D错误;
故答案选B。
2.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)已知 、、互为同分异构体,下列说法不正确的是
A.x中所有原子一定处于同一平面
B.y分子中的碳原子存在2种杂化方式
C.z的一氯代物有一种,二氯代物有三种
D.x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【答案】A
【详解】A.x由苯基和乙烯基通过碳碳单键相连,结合单键可以旋转,x中所有原子可能处于同一平面,也可能不在同一平面,A错误;
B.分子中的碳原子包括碳碳双键中的碳和饱和碳,则存在sp3和sp2两种杂化方式,B正确;
C.z结构高度对称,z中只有1种H原子,其一氯代物只有1种,二氯代物有3种(2个Cl处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线),C正确;
D.x、y中都含有碳碳双键,都能与氯的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,D正确;
故选A。
3.(24-25高二下·湖南永州蓝山县第二中学·期中)同分异构现象是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一、下列有关同分异构体(不考虑立体异构)的判断正确的是
A.分子式为C3H6Cl2的有机物的同分异构体有4种
B.分子式为C8H10的芳香烃有3种,分别为、和
C.分子式为C4H8的烯烃有2种,分别为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3
D.分子式为C5H12O的醇有9种不同结构
【答案】A
【详解】A.C3H6Cl2分子可以看成C3H8分子中的2个氢原子被2个氯原子取代所得,则其同分异构体为CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH2ClCH2CH2Cl、CH2ClCHClCH3,共4种,A正确;
B.分子式为C8H10的芳香烃有4种,除题给3种芳香烃外还有乙苯,B错误;
C.分子式为C4H8的烯烃有3种,除题给2种烯烃外还有2-甲基丙烯,C错误;
D.分子式为C5H12O的醇,则主链有5个碳时,有3种同分异构体,主链有4个碳时,有一个甲基取代基,有4种同分异构体,主链有3个碳时,有2个甲基取代基,有1种同分异构体,一共有8种不同结构,D错误;
故选A。
4.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数约是64.86%,氢的质量分数约是13.51%,其他仪器测定相关结果如下(提示:图3两组峰的面积比为2:3)。则下列说法错误的是
A.A的分子式为C4H10O B.A不能与Na反应生成H2
C.A的一氯取代物有2种 D.A的同分异构体属于醇类的有5种
【答案】D
【详解】A.根据图1信息,根据质荷比最大为74,故A的相对分子质量为74;A中碳的质量分数是64.86%,含碳个数为≈4,氢的质量分数是13.51%,含氢个数为≈10,含氧个数为≈1,分子式为C4H10O,故A正确;
B.根据红外光谱图中的官能团为醚键判断A可能所属的有机物类别为醚,不与钠反应,故B正确;
C.因为核磁共振氢谱图中只有两类氢,两组峰面积比为2:3,故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,所以A的一氯取代物有2种,故C正确;
D.A的同分异构体中属于醇的有4种,分别是,,,,故D错误;
故选D。
5.(24-25高二下·湖南娄底·期中)分子式为的醛共有多少种同分异构体
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】分子式C5H10O的不饱和度为1,仅由醛基的双键贡献,排除环状结构可能;醛基(-CHO)必须位于碳链末端,剩余四个碳构成丁基(-C4H9),丁基的同分异构体数目为4种(正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基),因此对应的醛的同分异构体数目也为4种,故正确答案为C。
6.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知某芳香族化合物X的分子式为,则X的同分异构体中核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】C
【详解】芳香族化合物,则含有苯环,不饱和度为5,故支链上有一个双键,核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为2:2:1:3,则四种氢原子个数之比=2:2:1:3,①支链为-COOH和-CH3,处于对位,有1种同分异构,②-COOCH3有1种同分异构,③-OOCCH3有1种同分异构,④支链为-CH3和-O-CHO,处于对位,有1种同分异构体,⑤支链为-O-CH3和-CHO,处于对位,有1种同分异构体,⑥支链为-OH和-COCH3,处于对位,有1种同分异构,共6种;
故选C。
7.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)Rotane是一类螺环烷烃,其核心特征为多个环通过单原子桥(C原子或基团)连接,形成闭合的立体结构。一种结构比较简单的螺环烷烃结构如下,关于该螺环烷烃,下列叙述错误的是
A.分子式为 B.二氯代物最多有3种
C.密度小于水,且不溶于水 D.该分子中存在极性键和非极性键
【答案】B
【详解】A.观察结构,有3个碳原子无氢原子,另外6个碳原子,每个碳原子上均有2个氢原子,故A正确;
B.二氯代物常见的有3种(同时取代同一个上的氢原子,同一个三角形中两个上的氢原子,不同三角形中上的氢原子),但3个无氢碳原子可以确定一个平面,两个氯原子可在平面的同侧或不同侧,故二氯代物多于3种,故B错误;
C.碳原子数相对较少的烃,密度小于水,且不溶于水,故C正确;
D.该分子中存在极性键(碳氢键)和非极性键(碳碳单键),故D正确;
答案选B。
8.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)某有机物M的分子式为C5H10O3,同时含有羧基和羟基,但羧基和羟基不连在同一个碳原子上,则M的结构有(不考虑立体异构)
A.8种 B.9种 C.10种 D.12种
【答案】B
【详解】有机物C5H10O3的同分异构体中含有羟基和羧基,该有机物可以看作-COOH原子取代丁醇中氢原子形成的,丁醇的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH,CH3CH2CH2CH2OH分子的烃基中含有4种等效H原子,不考虑羟基与羧基在同一个碳原子上时,其一元取代物有3种;CH3CH(OH)CH2CH3分子的烃基中含有4种等效H原子,不考虑羟基与羧基在同一个碳原子上时,其一元取代物有3种;(CH3)3COH分子中的烃基中含有1种H原子,其一元取代物有1种;(CH3)2CHCH2OH分子的烃基上含有3种等效H,不考虑羟基与羧基在同一个碳原子上时,其一元取代物有2种;根据分析可知,有机物C5H10O3的同分异构体中含有羧基和羟基,但羧基和羟基不连在同一个碳原子上的共有:3+3+1+2=9;故选B。
9.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)下列各种烷烃进行一氯取代后,能生成四种沸点不同的产物的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.甲烷有一种等效氢,有一种一氯代物,即只能生成一种沸点不同的产物,A错误;
B.丙烷有两种等效氢,有两种一氯代物,即能生成两种沸点不同的产物,B错误;
C.正丁烷有两种等效氢,有两种一氯代物,即能生成两种沸点不同的产物,C错误;
D.异戊烷有四种等效氢:,有四种一氯代物,即能生成四种沸点不同的产物,D正确;
故答案为:D。
10.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)由于碳碳双键不能自由旋转,也由于双键两端的碳原子连接的四个原子是处在同一平面上的,因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时,就有可能生成两种不同的异构体,顺反异构也是立体异构的一种,如(顺式)和(反式)。则的链状同分异构体(包括立体异构)有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【答案】B
【详解】
该有机物的不饱和度为,可能存在双键结构,含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为、、、、,共有5种,其中、存在顺反异构体,共7种,故B项正确;
故本题选B。
11.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)合成抗癌药物黄酮醋酸的某一中间产物结构如图所示。下列关于该物质说法错误的是
A.可发生取代、氧化、还原、加成反应 B.最多有17个碳原子共面
C.碳原子存在3种杂化方式 D.该物质具有顺反异构体
【答案】B
【详解】A.含苯环、烷基、溴原子、羟基等,可发生取代反应,能与氧气发生氧化反应,能与氢气发生还原反应、加成反应,A正确;
B.苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,通过单键相连,单键可以旋转,饱和碳原子(-CH2-)所连的原子最多有3个原子共平面,综上所有碳原子可能共平面,共18个,B错误;
C.甲基中碳原子为杂化,苯环上碳原子为杂化,-CN中碳原子为杂化,共3种杂化方式,C正确;
D.该分子中含有碳碳双键,且碳碳双键的两个碳原子上均连有取代基和氢原子,故该分子存在顺反异构体,D正确;
故答案选B。
12.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不正确的是
A.最多有10个碳原子共平面
B.该有机物的分子式为C12H10Cl
C.该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种结构(不考虑立体异构)
D.1mol该有机物能与H2发生反应,最多消耗H2的物质的量为4mol
【答案】B
【详解】A. 苯环上6个C共面、碳碳双键及相连的饱和C共面,余下的3个C中有1个C可以通过旋转后在苯环和双键平面上,所以最多有10个碳原子共面,A正确;
B.由结构简式可知,其分子式为,B错误;
C. 该有机物苯环上的一个被取代,有邻、间、对3种结构,C正确;
D.1 mol该有机物含有1mol苯环需3molH2,1mol碳碳双键需1molH2,最多消耗物质的量为, D正确;
故选B。
13.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)含有6个碳原子的烃如表所示:
a
b
c
下列叙述错误的是
A.a分子中所有碳原子一定共平面
B.b与等物质的量的HBr加成所得产物有2种
C.c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线
D.b的化学名称为2-乙基-1-丁烯,与加成所得产物的化学名称为3—甲基戊烷
【答案】A
【详解】A.a中两个乙烯基和一个甲基通过一个杂化的碳原子相连,故c分子中所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.b不是一个对称烯烃,与HBr发生加成反应时,有马氏加成和反马氏加成2种方式,B正确;
C.c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线,如,C正确;
D.b的化学名称为2-乙基-1-丁烯,与加成所得产物的化学名称为3-甲基戊烷,D正确;
故选A
14.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)某有机物的键线式为,其命名正确的是
A.甲基乙基己烯 B.二甲基庚烯
C.二甲基庚烯 D.甲基乙基己烯
【答案】C
【详解】
中含有碳碳双键的最长碳链含有7个C,主链为庚烯,从距离碳碳双键最近的右端开始编号,碳碳双键在2号C,甲基在4,5号C,则该有机物命名为:4,5-二甲基-2-庚烯;
故选C。
15.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知甲醛分子的所有原子共平面,某芳香化合物的结构简式为,下列关于该芳香化合物的说法错误的是
A.分子中在同一直线上的原子最多有4个
B.分子中可能在同一平面上的原子最多有18个
C.碳原子存在3种杂化方式
D.1mol该物质含19NA个σ键
【答案】B
【分析】根据解答:
【详解】A.炔直线位于醛平面上,但甲基上的氢原子都不在炔直线上,因此同一直线上的原子最多有4个,故A正确;
B.转动②处C-C键,使末端甲基中的一个氢位于醛平面上,转动①处C-C键可使两平面重合为同一平面,因此可能在同一平面上的原子最多有17个,故B错误;
C.苯环、羰基碳为sp2杂化,碳碳三键的碳为sp杂化,甲基碳为sp3杂化,共有3种,故C正确;
D.分子中含有10个C-C σ键、8个C-H σ键、1个C-O σ键,共19个σ键,则1mol该物质含19NA个σ键,故D正确;
16.(24-25高二下·湖南邵东第三中学·期中)2022年北京冬奥会准备了678道营养丰富的餐点,其中维生素C重要的营养素,其结构如图所示:
(1)维生素C的分子式是_______。
(2)维生素C易溶于水,可能的原因是_______。
(3)提取维生素C常用萃取的方法,有机物A是常用的有机萃取剂,也可以在手术时作麻醉剂,使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如图:
①利用有机物A萃取时用到的主要玻璃仪器是_______。
②有机物A的相对分子质量是_______。
③图3中两个峰的面积之比为2:3,有机物A的结构简式是_______。
④有机物B是A的同分异构体,分子中含有一个羟基,核磁共振氢谱中含有两组峰,峰面积之比为1:9,写出有机物B的结构简式_______。
(4)分子式为C8H18的有机物中,含有乙基支链的一种同分异构体有:_______(写出结构简式)
【答案】(1)C6H8O6
(2)维C分子中含有多个羟基,与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度
(3) 分液漏斗 74 CH3CH2OCH2CH3 (CH3)3COH
(4)或或
【详解】(1)根据维生素C的结构,分子式是C6H8O6;
(2)羟基易和水分子形成氢键,维生素C易溶于水,可能的原因是维C分子中含有多个羟基,与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度;
(3)①萃取时用到的主要玻璃仪器是分液漏斗;
②质谱图中最大质荷比为物质的相对分子质量,则有机物A的相对分子质量是74;
③根据红外光谱图可知其化学键的类型为烷基和醚键,根据醚的通式CnH2n+2O,则有12n+2n+2+16=74,解得n=4,分子式为C4H10O;核磁共振氢谱有两个吸收峰,因此有2种不同环境的氢原子,并且个数比为2:3,因此其结构为CH3CH2OCH2CH3;则有机物A的结构简式是;
④有机物B是A的同分异构体,分子中含有一个羟基,核磁共振氢谱中含有两组峰,峰面积之比为,则该物质含有3个-CH3,则有机物B的结构简式;
(4)C8H18为辛烷,若主链碳原子为6个,则含有乙基支链的结构简式为,若主链碳原子为5个,则含有乙基支链的结构简式为、,故答案为:、、。
17.(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)橡胶在国防科技、生产、生活中有着重要的应用。以烷烃A为原料合成人工橡胶F的流程如下。
已知:Ⅰ.核磁共振氢谱显示D分子中只有一种氢原子;
Ⅱ.Diels-Alder反应:。
回答下列问题:
(1)D分子中所含官能团的名称为______。
(2)A用系统命名法可命名为______。
(3)E→F的反应类型为______。
(4)C→D反应的化学方程式为______。
(5)E的多种同分异构体中,属于炔烃的有______种(不考虑立体异构),写出一种四个碳原子在同一直线上的同分异构体的结构简式:______。
(6)C与E在一定条件下能发生Diels-Alder反应生成G,G的结构简式为______。
【答案】(1)溴原子
(2)2,3-二甲基丁烷
(3)加聚反应
(4)
(5) 7 或或
(6)
【分析】根据A的分子式,可知物质A为烷烃,其在光照下与Cl2发生取代生成物质B,B为卤代烃,B在NaOH和醇的条件下加热发生消去反应生成C,物质C为烯烃,C在Br2/CCl4作用下发生加成反应生成D,由于D只有一种氢原子,故D的结构简式为,故可倒推A、B、C的结构简式分别为:、、,D在NaOH和醇的条件下加热发生消去反应生成E,其结构简式为,E在一定条件下发生加聚反应生成物质(C6H10)n,结构简式为。
【详解】(1)根据D的分子式,可知其含官能团的名称为溴原子。
(2)根据分析可知A的结构简式为,根据烷烃的命名法可知其为2,3-二甲基丁烷。
(3)根据分析可知E→F的反应类型为加聚反应。
(4)根据分析可写出C→D的化学方程式:。
(5)E的分子式为C6H10,要满足其结构含有炔烃,则其结构简式有:、、、、、、,共7种,其中四个碳原子在同一条直线的有、、。
(6)根据已知Ⅱ,可写出C与E在一定条件下发生反应可知会生成,即该物质为G。
18.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知①R-NO2R-NH2
②
③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中碳碳键的键能σ键_______π键(填“>”“<”或“=”),乙烯的最简式为_______。
(2)反应②的化学反应类型为_______。
(3)聚苯乙烯的结构简式为 _______。
(4)写出反应⑤的化学方程式_______。
(5)乙苯有多种同分异构体,其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比为6∶2∶1∶1,该同分异构体的名称为_______。
(6)写出以苯为原料合成 路线流程图_______(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) > CH2
(2)加成反应
(3)
(4)+Br2+HBr↑
(5)间二甲苯(或1,3-二甲苯)
(6)
【分析】甲烷在催化剂的作用下可生成乙烯和苯,苯与液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯;乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,乙苯去氢生成苯乙烯,苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯,据此分析回答。
【详解】(1)乙烯是平面型结构,含有碳碳双键,所以乙烯分子碳碳双键中有1个σ键和1个π键,原子轨道形成共价键时,σ键为p轨道头碰头的形式现成,π键为p轨道肩并肩,因此σ键键长会小于π键,所以键能σ大于π键;乙烯分子式为:C2H4,则其最简式为:CH2;答案为:>;CH2;
(2)反应②为乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,反应类型为加成反应;
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,聚苯乙烯的结构简式为:;
(4)反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr,化学方程式为:+Br2+HBr↑;
(5)乙苯有多种同分异构体,其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比6∶2∶1∶1,可以考虑对称结构,则该同分异构体的结构简式为,名称为:间二甲苯(或1,3-二甲苯);
(6)苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下反应生成,根据已知信息②③可知,与一氯甲烷可在AlCl3的作用下反应生成,根据已知信息①可知,中的硝基在Fe/HCl作用下被还原为氨基生成,则合成路线流程图为: 。
地 城
考点03
与量有关的有机物性质判断
1.(24-25高二下·湖南永州蓝山县第二中学·期中)月桂烯具有令人愉快的、清淡的香脂气味,芳樟醇、香叶醇和乙酸橙花酯均可由月桂烯合成(如图)。
下列有关说法不正确的是
A.月桂烯易挥发但难溶于水
B.芳樟醇与香叶醇互为同分异构体
C.月桂烯的同分异构体中不可能有芳香族化合物
D.lmol芳樟醇与1mol乙酸橙花酯均可与1molNaOH完全反应
【答案】D
【详解】A.月桂烯具有令人愉快的、清淡的香脂气味,说明其有挥发性,月桂烯的分子结构中没有亲水基团,因此难溶于水,A正确;
B.芳樟醇与香叶醇分子式均为C10H18O,结构不同,因此二者互为同分异构体,B正确;
C.月桂烯分子的不饱和度为3,苯环的不饱和度为4,月桂烯的同分异构体中不可能有芳香族化合物,C正确;
D.1mol乙酸橙花酯可与1molNaOH完全反应,芳樟醇不能与氢氧化钠反应,D错误;
故选D。
2.(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)从中药荜茇中提取的一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如图所示。下列对该物质说法正确的是
A.分子式为 B.分子中有3种官能团
C.含有手性碳原子 D.最多能与发生加成反应
【答案】B
【详解】A.观察该有机物结构式知,一分子含17个C、19个H、1个N、5个O,则分子式应为,A错误;
B.由图知,分子中含有醚键、碳碳双键、酰胺基,共3种官能团,B正确;
C.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,该物质不含手性碳原子,C错误;
D.1个分子中含1个苯环和2个碳碳双键,最多与5分子(3+=5) H2发生加成反应,则1mol该物质最多消耗5molH2,由于未给出有机物的物质的量,无法确定其消耗的氢气的物质的量,D错误;
故选B。
3.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.81gHCN中含π键的数目为6NA
B.12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为3NA
C.2molSiO2晶体中含共价键的个数为4NA
D.0.2mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
【答案】C
【详解】A.HCN的结构为H-C≡N,81g HCN的物质的量为= 3mol,π键数目为:3 mol×2×NA/mol=6NA,A正确;
B.石墨中碳原子采用sp2杂化,每个碳原子形成3个sp2杂化轨道,每个sp2杂化轨道含1个电子。12g石墨(1mol碳原子)中sp2杂化轨道电子总数为:1mol×3×NA/mol=3NA,B正确;
C.SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子,形成4个Si-O共价键,2mol SiO2含共价键的数目为:2 mol×4×NA/mol=8NA,C错误;
D.1mol苯甲酸(C7H6O2)燃烧生成7mol CO2,0.2mol苯甲酸燃烧生成CO2的数目为:0.2mol×7×NA/mol=1.4NA,D正确;
故选C。
4.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不正确的是
A.最多有10个碳原子共平面
B.该有机物的分子式为C12H10Cl
C.该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种结构(不考虑立体异构)
D.1mol该有机物能与H2发生反应,最多消耗H2的物质的量为4mol
【答案】B
【详解】A. 苯环上6个C共面、碳碳双键及相连的饱和C共面,余下的3个C中有1个C可以通过旋转后在苯环和双键平面上,所以最多有10个碳原子共面,A正确;
B.由结构简式可知,其分子式为,B错误;
C. 该有机物苯环上的一个被取代,有邻、间、对3种结构,C正确;
D.1 mol该有机物含有1mol苯环需3molH2,1mol碳碳双键需1molH2,最多消耗物质的量为, D正确;
故选B。
5.(24-25高二下·江西多校·)已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素,使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
下列有关说法正确的是
A.图甲为质谱图,图丙为红外光谱图
B.图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31
C.由图甲可知该有机物分子中有2种不同的氢原子,且个数比为
D.有机化合物A的结构简式为
【答案】D
【详解】A.图甲为核磁共振氢谱图,表明氢原子种类及其数目比,图丙为红外光谱图,表明分子中化学键或官能团特征,A错误;
B.图乙为质谱图,由图可知,该有机化合物的相对分子质量为46,B错误;
C.由图甲可知,该有机物分子中有3种不同的氢原子,且个数比为1:2:3,C错误;
D.由图丙可知,该有机化合物A中含键、键、键,结合相对分子质量为46,同时含3种不同化学环境的H原子,且个数比为,可知A的结构简式为,D正确;
故选D。
6.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)湖南省是葛根的重要产地之一,葛根属于国家地理标志保护产品,其中含有丰富的葛根素,葛根素具有增强心肌收缩力,降低血压等作用,如图是葛根素的结构简式。下列说法错误的是
A.葛根素分子中含有4种官能团 B.葛根素的分子式为
C.葛根素分子中苯环上的一氯代物有4种 D.1mol葛根素可分别与、反应
【答案】B
【详解】A.葛根素分子中含有羟基、醚键、碳碳双键、羰基,共4种官能团,A正确;
B.由结构简式可知,葛根素的分子式为,B错误;
C.如图,,葛根素分子中苯环上的一氯代物有4种,C正确;
D.葛根素分子中含有2个酚羟基、6个醇羟基,均可与Na反应,所以能与6molNa反应,有2个苯环上有两个酚羟基,邻对位有3个,可以与3molBr2发生取代反应,一个碳碳双键能与1molBr2发生加成反应,共与4molBr2反应,D正确;
故选B。
7.(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)下列叙述对应的离子方程式正确的是
A.向溶液中滴加稀氨水:
B.向苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊:+
C.酸性溶液氧化:
D.溶液与少量NaOH溶液反应:
【答案】D
【详解】A.一水合氨为弱碱,反应中不能拆,反应为,A错误;
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2,反应生成苯酚和碳酸氢钠:,B错误;
C.酸性溶液氧化生成氧气,被还原为三价铬离子,过氧化氢中氧化合价由-1变为0、铬化合价由+6变为+3,结合电子守恒,反应为,C错误;
D.碳酸氢钙溶液与过量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,反应的离子方程式为,D正确;
故选D。
8.(24-25高二下·湖南常德第一中学·期中)从中草药中提取的(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于的说法错误的是
A.其溶液显酸性,可与溶液反应
B.可与浓溴水发生加成反应,但不能发生取代反应
C.1mol该分子最多与3molNaOH溶液反应
D.该分子最多与发生加成反应
【答案】B
【详解】A.结构中含有酚羟基,能与溶液反应生成NaHCO3,A正确;
B.苯环上酚羟基的邻位和对位能与溴水发生取代反应,B错误;
C.结构中有两个酚羟基和一个酯基,1mol该分子最多与3molNaOH溶液反应,C正确;
D.酯基不能与氢气发生加成反应,结构中有两个苯环,两个碳碳双键,一个酮羰基,该分子最多与发生加成反应,D正确;
答案选B。
9.(24-25高二下·湖南邵阳第二中学·期中)某不饱和烃能与完全加成,其加成后的产物又能被完全取代。则该烃是
A.丁烯 B.丙烯 C.丙炔 D.1-丁炔
【答案】D
【详解】气态烃0.5mol能与1molHCl加成,说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键,加成后产物分子上的氢原子又可被4molCl2完全取代,说明0.5mol氯代烃中含有4molH原子,则0.5mol烃中含有3molH原子,即1mol烃含有含有6molH,并含有1个C≡C键或2个C=C键;符合要求的只有1-丁炔;
故选D。
10.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)取仅含、或、、元素的有机物完全燃烧,将得到的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重和。该有机物的分子式可能为
A.C4H10 B.C2H6O C.C3H8O D.C4H10O2
【答案】C
【分析】浓硫酸增重7.2g,说明生成n(H2O)= =0.4mol,碱石灰增重,说明生成n(CO2)= =0.3mol,根据元素守恒可知原有机物中n(H)=0.8mol,n(C)=0.3mol,则m(H)=0.8g,m(C)=3.6g,则原有机物中还含有m(O)=6g-0.8g-3.6g=1.6g,则n(O)= =0.1mol,所以该物质中n(H):n(C):n(O)=0.8:0.3:0.1=8:3:1,所以该物质的最简式为C3H8O。
【详解】A.结合分析可知,该有机物的分子式可能为C3H8O,A不符合题意;
B.结合分析可知,该物质中n(H):n(C):n(O)=0.8:0.3:0.1=8:3:1,B不符合题意;
C.结合分析可知,该有机物的分子式可能为C3H8O,C符合题意;
D.结合分析可知,该物质中n(H):n(C):n(O)=0.8:0.3:0.1=8:3:1,D不符合题意;
故选C。
11.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物,可用于治疗慢性风湿性关节炎,其分子结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.分子中含有3个手性碳原子
B.分子中所有碳原子一定在一个平面上
C.1mol该物质最多能与3molH2发生加成反应
D.该物质可发生氧化反应、酯化反应、加聚反应
【答案】D
【详解】A.分子中只有连接甲基和羧基的碳原子为手性碳原子,则含有1个手性碳原子,A不正确;
B.分子中,同时与甲基和羧基相连的碳原子,连接3个碳原子,则所有碳原子一定不在一个平面上,B不正确;
C.碳碳双键、苯环能与H2发生加成反应,羧基与H2不能发生加成反应,则1mol该物质最多能与4molH2发生加成反应,C不正确;
D.该物质中,碳碳双键可发生氧化反应、加聚反应,羧基可以发生酯化反应,D正确;
故选D。
12.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C.乙酸乙酯在碱性环境下水解:
D.向苯酚钠溶液中通入少量
【答案】D
【详解】A. 草酸为弱酸,应写化学式,正确的离子方程式为: ,A错误;
B. 铅蓄电池充电时阳极上是PbSO4发生氧化反应,正确的电极反应式为:,B错误;
C. 乙酸乙酯在碱性环境下水解生成乙酸盐和乙醇,正确的方程式为,C错误;
D. 由于酸性:,故向苯酚钠溶液中通入少量CO2,最终生成碳酸氢钠,离子方程式正确,D正确;
故选D。
13.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知甲醛分子的所有原子共平面,某芳香化合物的结构简式为,下列关于该芳香化合物的说法错误的是
A.分子中在同一直线上的原子最多有4个
B.分子中可能在同一平面上的原子最多有18个
C.碳原子存在3种杂化方式
D.1mol该物质含19NA个σ键
【答案】B
【分析】根据解答:
【详解】A.炔直线位于醛平面上,但甲基上的氢原子都不在炔直线上,因此同一直线上的原子最多有4个,故A正确;
B.转动②处C-C键,使末端甲基中的一个氢位于醛平面上,转动①处C-C键可使两平面重合为同一平面,因此可能在同一平面上的原子最多有17个,故B错误;
C.苯环、羰基碳为sp2杂化,碳碳三键的碳为sp杂化,甲基碳为sp3杂化,共有3种,故C正确;
D.分子中含有10个C-C σ键、8个C-H σ键、1个C-O σ键,共19个σ键,则1mol该物质含19NA个σ键,故D正确;
故答案为B。
14.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)从中草药中提取的(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于的说法错误的是
A.其溶液显酸性,可与溶液反应
B.可与浓溴水发生加成反应,但不能发生取代反应
C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种
D.该分子最多与发生加成反应
【答案】B
【详解】A.含有酚羟基,水溶液为酸性,可与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,故A正确;
B.苯环上酚羟基邻位有氢,能与浓溴水发生取代反应,碳碳双键能与浓溴水发生加成反应,故B错误;
C.苯环上有6种化学环境的氢,一氯代物有6种,故C正确;
D.1mol苯环与3mol H2反应,1mol碳碳双键、羰基与1mol H2反应,则1mol该分子最多与9mol H2发生加成反应,故D正确;
故答案为B。
15.(23-24高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)多巴胺是一种神经传导物质,会传递兴奋及开心的信息,其部分合成路线如下图,下列说法正确的是
A.多巴胺的分子式为
B.甲分子的核磁共振氢谱有4组峰
C.甲能与发生加成反应,且1mol甲最多能消耗2molH2
D.多巴胺分子中含两种官能团,分别是酚羟基和氨基
【答案】D
【详解】A.键线式中端点和拐点均为C,按照C的四价结构补充H,多巴胺的化学式为C8H11NO2,A项错误;
B.根据甲的结构简式,甲有对称性,有3种化学环境不同的氢原子,核磁共振氢谱有3组峰,B项错误;
C.甲中苯环可以与氢气发生加成,1mol甲最多能消耗3molH2,C项错误;
D.根据多巴胺的结构,多巴胺分子中含两种官能团,分别是酚羟基和氨基,D项正确;
故选D。
试卷第1页,共3页
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专题06官能团、反应类型、原子共面、同分异构体
☆3大高频考点概览
考点01官能团反应类型判断
考点02原子共线共面及同分异构体判断
考点03与量有关的有机物性质判断
目目
考点01
官能团反应类型判断
1.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列有关化学概念或性质的判断正确的是
CH,OC,H。O
A.
和
一定互为同系物
B.新戊烷的范德华力大于正戊烷的范德华力
C.乙醇的质谱图中,质荷比为46的峰归属于CH,CH,OH
D.从苯的红外光谱图中,可以找到C-C、C=C、C-H的吸收峰
2.(24-25高二下·湖南常德沅遭共同体·期中)科学家发现,一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。下列
说法不正确的是
CH3
H.C
NaBH4
CH3
CH:
OH
青蒿素
双氢青蒿素
A.青蒿素在一定条件下能发生取代反应
B.青蒿素含有羰基和醚键
C.青蒿素分子存在手性碳原子
D.青蒿素转化为双氢青蒿素时,π键发生断裂
3.(24-25高二下·湖南娄底·期中)一种有机化合物的分子结构如图所示。下列说法正确的是
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OO-CH3
OH
NH2
A.该物质含有3种官能团
B.该物质属于脂环烃
C.该物质属于芳香族化合物
D.该物质中的碳原子与氮原子的杂化方式相同
4.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,
己知羟基与苯环直接相连具有酸性,下列说法正确的是
HO
HO
A.分子中存在4种官能团
B.分子中有4个碳碳双键
C.其分子中所有的原子一定位于同一平面上
D.2mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗8 molNaOH
5.(24-25高二下·湖南部分校·期中)某有机物M(结构简式如图所示)是合成药物的中间体,下列有关M的
说法正确的是
A.M中碳元素的质量分数最大
B.能发生加成反应,但不能发生氧化反应
C.核磁共振氢谱图显示有7组不同的峰D.可用红外光谱仪测出相对分子质量
6.(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)有机反应的化学方程式是理解有机反应机理和进行化学研究的重要
工具,下列有机反应的化学方程式书写正确的是
A.由苯和液溴制溴苯的反应:
2
+Br2
FeBr>2
-Br
B.由乙款制各导电高分子的反应:MCH=CH一定条件十CH=CH什
C,丙烯和B的加成反应:
CH2=CHCH,+Br2>CH,BrCH,CH,Br
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光照
D.甲烷和氯气的取代反应:
CH +2Cl,
CCL +2H,
7.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)以下6种物质:①甲烷:②1-己烯:③聚氯乙烯:④
2-丁炔;⑤对二甲苯;⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的
是
A.②④
B.①③
C.③④
D.⑤⑥
8.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,
下列说法正确的是
HO
A.分子中只存在2种官能团
B.该物质属于芳香烃
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH
D.分子中所有碳原子可能共平面
9.(23-24高二下·浙江五校联盟·期中)
是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
A
7 Br,/CCL B NaOH水溶液,C浓硫酸
①
②加热
③加热
Ni足量H2
NaoH/乙醇,E
加热
己知E与溴反应的物质的量之比为:1,则下列说法正确的是
A.化合物A的键线式为
B.化合物B分子结构中最多有10个原子共面
C.化合物E可能有4种结构
D.①②③的反应类型分别为加成反应、水解反应、消去反应
10.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)橡胶在国防科技、生产、生活中有着重要的应用。以烷烃A
为原料合成人工橡胶F的流程如下。
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A
C12
B
NaOH,醇cH、
C CHBr2/CCl4
D
C6H14
光照
C=C
C.HI3CI
△
CH3
CH
CH12Br2
NaOH,
醇
△
F
一定条件
E
(CcHio)n
C.Hio
C-
已知:I.
L.Diels-Alder反应:
〔+一
回答下列问题:
(I)D分子中所含官能团的名称为
(2)A用系统命名法可命名为
(3)E→F的反应类型为
(4)C→D反应的化学方程式为
(⑤)E的多种同分异构体中,属于炔烃的有
种(不考虑立体异构),写出一种四个碳原子在同一直
线上的同分异构体的结构简式:
(6)C与E在一定条件下能发生Diels-Alder反应生成G,G的结构简式为
11.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)很多重要的化工原料都来源于石油,如图中的苯、
丙烯、有机物A等,其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题:
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CH3-CH-CH2
碎空片石蜡油碎瓷片-☒
催化剂
一定条件】
催化剂。
CH2=CH-COOH
催化
浓HNO3
一定条件
重整
浓H2SO4
聚丙烯酸
CH2CH3
Fe/HCI
NH2
N02
NH2
己知:
Fe+HC】
(1)A的结构简式为
(2)D的化学名称为
(3)丙烯酸中官能团的名称为
(4)由A生成B、B和C生成D的反应类型分别是
(⑤)由丙烯酸制备聚丙烯酸的化学方程式为
(6)由苯制备C的化学方程式为
(⑦)与D含有相同官能团的同分异构体有」
种,其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结
构简式为
(写出一种即可)。
12.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)有机物X的合成流程图如下所示:
CH,CI
A(CH,=CH-CH,)-
(cH=cH-cHGa)会
D
H,
E CH=CNa
Ni/△
CH,-C=CH H,
CH-是=CH,
CH,-C-CH
G(
Lindlar催化剂
反应①反应②反应③
X(
已知:
①醛类物质能发生银镜反应
(1)化合物E中官能团的名称为
(2)写出A中碳原子的杂化方式:
(3)化合物C最多有」
个原子共平面。
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(4)化合物E的分子式为
分别写出E在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液中的化学反应方程式
0
(5)符合下列条件的X的同分异构体有
种(不考虑立体异构)。
a.含有五元环结构
b.五元环上有两个取代基,分别连接在不同碳原子上
c.能发生银镜反应
e2+
13.(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)富马酸(反式丁烯二酸)与
形成的配合物一一富马酸铁又
称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
C12
NaOH
Br2
NaOH
D
C1①0V20s
光照
B
乙醇△
乙醇△
光照
②H20
COOH
NaOH
COONa
H
Fe2
→富马酸
→富血铁
COOH
乙醇△
NaOOC
回答下列问题:
(1)A的化学名称为
由E生成F的反应类型为
(2)①富马酸的结构简式为
0
②富马酸分子中σ键与π键的数目之比为
③富马酸亚铁中各元素的电负性由小到大的顺序为
(3)C→D反应的化学方程式为
NaHCO
(4)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和
溶液反应可放
4,8LC0:(标准状况):富马酸的
同分异构体中,同为二元羧酸的还有
(写出结构简式)。
(⑤)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线
(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任
选)。
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目目
考点02
原子共线共面及同分异构体判断
1.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确
的是
A.分子式为
gC,H“的同分异构体有多种,其中含有三个甲基的结构有2种
B.分子式为
且含有
结构的有机化合物有6种
C.HO,
C.组成和结构可用HC4一
C,H,表示的有机物共有16种
D.分子式为C,H.0且分子中有两个CH、两个-CH,-、一个CH-和-个C的结构有6种
CH=CH,
2.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)已知
(x、
互为同分异构体,下列说法不正确的是
y
z
A.x中所有原子一定处于同一平面
B.y分子中的碳原子存在2种杂化方式
C.z的一氯代物有一种,二氯代物有三种
D.x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
3.(24-25高二下·湖南永州蓝山县第二中学期中)同分异构现象是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之
一、下列有关同分异构体(不考虑立体异构)的判断正确的是
A.分子式为CHC2的有机物的同分异构体有4种
H.C
CH
H.C
B.分子式为CHo的芳香烃有3种,分别为
-CH
CH
C.分子式为C4Hs的烯烃有2种,分别为CH2=CHCH2CH、CHCH=CHCH
D.分子式为CH2O的醇有9种不同结构
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4.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提
取。使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数约是
64.86%,氢的质量分数约是13.51%,其他仪器测定相关结果如下(提示:图3两组峰的面积比为2:3)。则
下列说法错误的是
100+
31
100
80
60
74
40
20
0200403007
0
烷基C一H
键C一O
00030002000
1000
86T
质荷比
波数/cm
图1质谱
图2红外光谱
图3核磁共振氢谱
A.A的分子式为C4HoO
B.A不能与Na反应生成H2
C.A的一氯取代物有2种
D.A的同分异构体属于醇类的有5种
5.(4-25高二下湖南姿底期中)分子式为C,H0
的醛共有多少种同分异构体
A.2
B.3
C.4
D.5
6。(2425高二下湖南长沙湖南师大附中:期中)已知某芳香族化合物X的分子式为C,H0,
则X的同分异
构体中核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为
吸
收
强
109876543210
核磁共振氢谱
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
7.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)Rotane是一类螺环烷烃,其核心特征为多个环通过单原子
桥C原子或CH基团连接,形成闭合的立体结构。一种结构比较简单的螺环烷烃结构如下,关于该螺环
烷烃,下列叙述错误的是
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A.分子式为C,H。
B.二氯代物最多有3种
C.密度小于水,且不溶于水
D.该分子中存在极性键和非极性键
8.(24-25高二下·湖南天一大联考期中)某有机物M的分子式为CsH1oO,同时含有羧基和羟基,但羧基和
羟基不连在同一个碳原子上,则M的结构有(不考虑立体异构)
A.8种
B.9种
C.10种
D.12种
9.(23-24高二下·湖南湖湘教育三新探索协作体·期中)下列各种烷烃进行一氯取代后,能生成四种沸点不同
的产物的是
CH,CH,
CHCH,CH,
B.
C.
CH,CH,CH,CH
D.(CH,)2 CHCH,CH,
10.(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)由于碳碳双键不能自由旋转,也由于双键两端的碳原子连
接的四个原子是处在同一平面上的,因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时,就有可能生
H
成两种不同的异构体,顺反异构也是立体异构的一种,如日
C=(
(顺式)和
H
C(反式)。
C,H,B的链状同分异构体(包括立体异构)有
A.6种
B.7种
C.8种
D.9种
11.(24-25高二下·湖南衡阳第八中学·期中)合成抗癌药物黄酮醋酸的某一中间产物结构如图所示。下列关
于该物质说法错误的是
CH,CN
OH
H.C
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A.可发生取代、氧化、还原、加成反应B.最多有17个碳原子共面
C.碳原子存在3种杂化方式
D.该物质具有顺反异构体
12.(24-25高二下·湖南常德沅澧共同体·期中)某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述不
正确的是
CH;
CH-CH-C-CH,CI
CH
A.最多有10个碳原子共平面
B.该有机物的分子式为C2HoC1
C.该有机物苯环上的一个H被C1取代,有3种结构(不考虑立体异构)
D.1mol该有机物能与H2发生反应,最多消耗H的物质的量为4mol
13.(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)含有6个碳原子的烃如表所示:
b
下列叙述错误的是
A.a分子中所有碳原子一定共平面
B.b与等物质的量的HBr加成所得产物有2种
C.c的同分异构体中,可能有4个碳原子共直线
D.b的化学名称为2-乙基1-丁烯,与H加成所得产物的化学名称为3一甲基戊烷
14.(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)某有机物的键线式为
其命名正确的是
A.4甲基5乙基2已烯
3,4-
-5
B.
二甲基庚烯
4,5-
二甲基2庚烯
D.3甲基2-乙基4已烯
15.(24-25高二下·湖南长沙湖南师大附中·期中)已知甲醛分子的所有原子共平面,某芳香化合物的结构简
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专题06
官能团、反应类型、原子共面、
目目
考点01
官能团反应类型判断
题号
1
2
3
6
7
答案
C
D
A
B
A
10.(1)碳溴键
(22,3-二甲基丁烷
(3加聚反应
CHCH
CH CH
4Hc-C=C-CH,+B,→H,C-CC-CH
Br Br
H,H,
H2
(5)7
H,CC=C—C—C—CH,`H,CC—C
CH;
H,C一C三C一C一CH,
H
H.C
CH,
CH,
(6)
CH
H.C
CH,
11.(1)CH2=CH2
(2间硝基乙苯或者3-硝基乙苯
(3)碳碳双键、羧基
(4)
加成反应
取代反应
(5)nCH,=CHCOOHCH2-CH
COOH
(6)
+HO-NO,
NO,+H20
CH-
让教与学更高效
同分异构体
8
9
D
B
H2
C—C—CH,
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12.(1)碳氯键
(2)sp2,sp3
(3)10
(4)
C,HCI
OH NaCl
+NaOH
乙醇
NaCl+H,O
(5)10
13.(1)
环己烷
取代反应
COOH
(2)
11:3
Fe<H<C<O
HOOC
Br
(3)
+B2→
Br
COOH
COOH
(4)
COOH
COOH
(5)H,C=CH2-
Br2/CCI
NaOH/H,O
三一C00H0
Br
Br
△
HO
OH浓硫酸,△
目目
考点02
原子共线共面及同分异构体判断
题号
1
2
4
5
7
9
10
11
12
13
14
15
答案C
B
D
A
B
AD
B
B
B
A
B
16.(1)C6Hs06
(2)维C分子中含有多个羟基,与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度
(3)
分液漏斗
74
CH2CH2OCH>CH2
(CH2)COH
(4)CH.CH.CHCH.CHCH
CH3
CH3
或CH3CH2CCH2CH3或CH,CHCHCH2CH3
CH2CH3
CH2CH3
CH2CH3
17.(1)溴原子
(22,3-二甲基丁烷
(3加聚反应
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CH,CH,
CH,CH
C-CH
Br Br
H2 H2
H2
(5)7
H
Hcc=c-cH,或H,CtC=CCH,或
CH,
H,C一C三C
CH,
H
H,C
CH.
CH,
(6)
CH,
H.C
CH;
18.(1)
7
CH2
(2加成反应
十CH-CHn
(3)
Br
4
+Br2
+HBr t
(5)间二甲苯(或1,3-二甲苯)
CH
CH
浓硝酸
NO
CH,CI
(6)
Fe
浓硫酸
AICL
-NO
HCI
NH,
目目
考点03
与量有关的有机物性质判断
题号
2
4
个
8
9
10
11
12
3
14
15
答案
D
B
B
D
D
0
D
B
B
0
/