内容正文:
阶段质量检测(一) 有机化合物的结构与性质 烃
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.下列有机物说法正确的是 ( )
A.乙炔的电子式:H︰C︰︰︰C︰H
B.乙烷的空间填充模型:
C.氯乙烯不存在顺反异构
D.乙醛(CH3CHO)的1H核磁共振谱图有4个峰
2.某有机物的结构简式如图所示,其分子中含氧官能团的名称是 ( )
A.醛基、酚羟基、醚键
B.酯基、醇羟基、酮羰基
C.酯基、酚羟基、醚键
D.酯基、醛基、羧基
3.下列各组物质中,互为同分异构体且属于位置异构的是 ( )
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.
C.CH3COOH和HCOOCH3
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
4.关于CH3C≡CCH3的说法错误的是 ( )
A.与乙炔互为同系物
B.与1,3⁃丁二烯互为同分异构体
C.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 mol该物质能和3 mol H2加成
5.下列叙述一和叙述二不能证明基团之间能相互影响的是 ( )
选项
叙述一
叙述二
A
乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
乙醇不能与NaOH溶液反应
苯酚能与NaOH溶液反应
C
苯与硝酸反应生成硝基苯
甲苯与硝酸反应生成三硝基甲苯
D
乙烷不能使溴水褪色
乙烯可以使溴水褪色
6.下列有机物命名正确的是 ( )
A.:2⁃丁醇
B.:2⁃甲基⁃3⁃丁烯
C.:3⁃乙基⁃3,4⁃二甲基己烷
D.:1,3,4⁃三甲苯
7.用甲、乙两个装置都可以制取溴苯,下列说法正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为+Br2
B.反应后圆底烧瓶得褐色混合物,是因为溴苯有颜色
C.乙装置的优点是可证明该反应是取代反应
D.甲装置左侧的长导管只起到导气的作用
8.降冰片烯()在一定条件下可以转化为降冰片烷()。下列说法正确的是 ( )
A.降冰片烯和降冰片烷均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.降冰片烯转化为降冰片烷发生的是氧化反应
C.降冰片烯与甲苯互为同分异构体
D.降冰片烷的一氯代物有3种(不含立体异构)
9.乙烯的相关转化关系如图。下列有关说法正确的是 ( )
A.甲与CH3OCH3互为同分异构体
B.X为Cl2
C.聚乙烯是纯净物
D.甲→乙的反应类型为取代反应
10.工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列说法正确的是 ( )
A.乙苯和苯乙烯均能和H2发生加成反应
B.乙苯的同分异构体共有三种
C.用Br2/CCl4不能鉴别乙苯和苯乙烯
D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多为7
11.下列实验现象与实验结论都正确的是 ( )
实验操作及现象
实验结论
A
向酸性高锰酸钾溶液中加入足量甲苯,溶液褪色
甲苯有还原性
B
将石蜡油分解产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
气体中只含有乙烯
C
向溴水中加入正辛烷,水层颜色褪去
正辛烷与溴发生了取代反应
D
将足量丙烯通入溴水中,溴水褪色
丙烯与溴水发生加成反应制得1⁃溴丙烷
12.三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为,下列有关它的说法错误的是 ( )
A.在催化剂作用下,1 mol M最多可以消耗2 mol H2
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能使溴的CCl4溶液褪色
D.M中的碳原子可能在同一平面
13. [双选]双环戊二烯与环戊二烯在一定条件下可相互转化。下列说法错误的是 ( )
A.双环戊二烯中所有碳原子共平面
B.环戊二烯的二氯代物有7种(不考虑立体异构)
C.双环戊二烯分子中有5个手性碳原子
D.环戊二烯与Br2进行1∶1加成的产物有两种
14. [双选]己二烯一定条件下可发生闭环反应。下列说法错误的是 ( )
A.X分子中σ键与π键的个数比为2∶15
B.Y、Z互为对映异构体
C.X被酸性KMnO4溶液氧化生成HOOC—COOH和CH3COOH
D.一定条件下X与乙烯反应生成的六元环状化合物中不含手性碳原子
15.已知、、的分子式均为C5H6,下列有关叙述正确的是 ( )
A.符合分子式C5H6的同分异构体只有a、b、c三种
B.a、b、c的一氯代物分别有3、3、4种
C.a、b、c都能使溴的CCl4溶液褪色,且褪色原理相同
D.a、b、c分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面
二、非选择题(本题共4个小题,共55分)
16.(12分)现有下列各组物质:①O2和O3
②CH2==CH—CH3和CH2==CH—CH==CH2
③和 ④CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3 ⑤H2O和D2O
⑥和CH3(CH2)3CH3。
(1)属于同系物的是 (填序号,下同);属于同分异构体的是 ;属于同一种物质的是 ;属于同素异形体的是 。
(2)①戊烷、②异戊烷、③甲烷、④十一烷,这些物质的沸点由高到低的排列顺序是 。(用序号和大于号表示)
(3)有A、B、C、D四种有机物,A、B属于烃类物质,C、D都是烃的衍生物。A是含氢质量分数最大的有机物,分子结构为正四面体;B的球棍模型为;C的相对分子质量为46,能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应;D的空间填充模型为,向该物质的水溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色。请回答下列问题:
①A的电子式是 ,C中官能团的名称是 。
②B的结构简式是 ,该物质发生加聚反应的化学方程式为 。
③写出A的同系物CH3CH3与Cl2反应生成一氯乙烷的方程式: 。
④写出C催化氧化生成乙醛的反应方程式: 。
17.(13分)回答下列问题。
(1)系统命名法的名称 。
(2)中含有的官能团的名称为 、 。
(3)甲苯制TNT的反应方程式: 。
(4)有机物A的结构简式为,若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到,且该烯烃是一个高度对称的结构,存在顺反异构体。
a.写出符合上述条件的A的同分异构体的结构简式: 。
b.写出这种烯烃的反式异构体的结构简式: 。
(5)某研究小组为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
①将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成9.0 g H2O和17.6 g CO2,消耗氧气13.44 L(标准状况下),则该物质的实验式是 。
②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:
③根据图1、图2、图3(两个峰的面积比为2∶3)推测A的结构简式: 。
④化合物A属于醇类的同分异构体有 种,写出其中核磁共振氢谱有两组吸收峰的结构简式 。
18.(15分)Ⅰ.(1)下列烷烃的命名是否正确?若有错误加以改正,把正确的名称填在横线上
3,4⁃二甲基戊烷: 。
(2)2⁃甲基丙烷的结构简式为 ,其一氯代物有 种;它的同分异构体的结构简式是 。
(3)已知浓硫酸和乙醇混合后加热可以产生乙烯。甲同学将生成的气体通入溴水中,发现溴水褪色,关于溴水褪色的主要化学反应方程式为 。
Ⅱ.已知某有机化合物A的分子式是C2H4,能发生下列转化关系(部分反应物或生成物及反应条件已略去):
(1)写出下列物质的结构简式:B ,D 。
(2)写出下列反应类型:A→B ,C+E→F 。
(3)写出C+E→F的化学方程式: 。
(4)写出C→D的化学方程式: 。
19.(15分)一氯化苄(C6H5CH2Cl,其中“C6H5—”表示苯基)是一种重要的有机化工原料,现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成并分离出一氯化苄。实验装置如图所示(夹持装置未画出):
甲苯及各种氯化苄的物理性质如表所示:
物质
溶解性
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm-3)
甲苯
极微溶于水,能与乙醇、乙醚等混溶
-94.9
110
0.86
一氯化苄
(C6H5CH2Cl)
微溶于水,易溶于苯、甲苯等有机溶剂
-39
178.8
1.10
二氯化苄
(C6H5CHCl2)
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
-16
205
1.26
三氯化苄
(C6H5CCl3)
不溶于水,溶于乙醇、乙醚和苯
-7
220
1.37
回答下列问题:
(1)仪器E的名称是 ,其作用是 。
(2)装置F的作用是 。
(3)已知甲苯和一氯化苄均是无色透明液体,请用一个简单的方法鉴别甲苯和一氯化苄: 。
(4)装置D中发生主要反应的化学方程式为 。
(5)反应结束后,关闭K1和K2,打开K3,加热三颈烧瓶,为分馏出一氯化苄,应选择的温度范围是 ℃。
(6)检测一氯化苄样品的纯度:
称取13.00 g样品于烧杯中,加入50.00 mL 4 mol·L-1 NaOH水溶液,水浴加热1小时,冷却后加入35.00 mL 40% HNO3,再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中,加入足量的AgNO3溶液,充分振荡,过滤、洗涤、干燥,称量固体质量为2.87 g,则该样品的纯度为 %。(结果精确到0.1%)
阶段质量检测(一)
1.选C 乙炔的电子式:,A错误。空间填充模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型;球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型;题图为乙烷的球棍模型,B错误。氯乙烯碳碳双键一端的碳上基团相同,不存在顺反异构,C正确。乙醛(CH3CHO)含有2种不同环境的氢,1H核磁共振谱图有2个峰,D错误。
2.选A 与苯环直接相连的羟基为酚羟基,有机物中的官能团为醛基、酚羟基、醚键。
3.选B A中CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式不同,不互为同分异构体;B中两种物质官能团的位置不同,属于位置异构;C、D中物质均是分子式相同,官能团类别不同,属于官能团异构,故选B。
4.选D 2⁃丁炔与乙炔的结构相似、分子组成上相差2个CH2原子团,互为同系物,A正确;2⁃丁炔与1,3⁃丁二烯的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;2⁃丁炔分子中含有的碳碳三键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,C正确;2⁃丁炔分子中含有的碳碳三键,一定条件下与氢气发生加成反应时,1 mol 2⁃丁炔能和2 mol氢气加成,D错误。
5.选D 乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环影响了甲基,A不符合题意;乙醇不能与NaOH溶液反应,苯酚能与NaOH溶液反应,说明苯环影响了羟基,B不符合题意;苯与硝酸反应生成硝基苯,甲苯与硝酸反应生成三硝基甲苯,说明甲基影响了苯环上的取代位置,C不符合题意;乙烯能与溴水发生加成反应而褪色是因为乙烯中含有碳碳双键官能团,与基团之间的影响无关,D符合题意。
6.选A 分子中的2号碳原子与1个羟基相连,则其名称是2⁃丁醇,故A正确;由结构简式可知,烯烃分子中含有碳碳双键的最长碳链有4个碳原子,侧链为甲基,名称为3⁃甲基⁃1⁃丁烯,故B错误;由结构简式可知,烷烃分子中最长碳链有6个碳原子,侧链为2个甲基和1个乙基,名称为3,4⁃二甲基⁃3⁃乙基己烷,故C错误;苯环上连有3个甲基且2个相邻,则其名称是1,2,4⁃三甲苯,故D错误。
7.选C 苯与溴发生取代反应生成溴苯和HBr,化学方程式为+Br2+HBr↑,A错误;溴苯为无色液体,褐色是因为溴苯中含有溴,B错误;装置乙中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸气,试管中的AgNO3检验生成的HBr,从而证明该反应是取代反应,C正确;甲装置左侧的长导管还有冷凝的作用,D错误。
8.选D 碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,降冰片烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而降冰片烷不能,A错误;降冰片烯转化为降冰片烷发生的是加成反应(或还原反应),B错误;降冰片烯的分子式为C7H10,甲苯的分子式为C7H8,二者分子式不同,不互为同分异构体,C错误;降冰片烷中含有3种不同环境的氢原子,所以其一氯代物有3种(不含立体异构),D正确。
9.选A 乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成甲(CH3CH2OH),甲(CH3CH2OH)与CH3OCH3互为同分异构体,A正确;乙烯与HCl在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Cl,故X是HCl,B错误;聚乙烯(CH2—CH2)的聚合度n值不确定,故为混合物,C错误;甲(CH3CH2OH)在Cu作催化剂条件下发生氧化反应生成乙(CH3CHO),D错误。
10.选A 苯环和碳碳双键均能与H2加成,A正确;乙苯的分子式为C8H10,乙苯含苯环的同分异构体有邻、间、对三种,C8H10还可以写成含有双键、三键的不饱和烃,所以乙苯的同分异构体多于三种,B错误;苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不能,所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯,C错误;两者最多均有8个C原子共面,D错误。
11.选A 甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲苯具有还原性,A正确;将石蜡油分解产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明该气体中含有不饱和烃,并不能说明气体中只含有乙烯,B错误;正辛烷将溴水中的Br2萃取出来而使水层褪色,溴水与正辛烷不反应,C错误;Br2与丙烯加成得到的产物为1,2⁃二溴丙烷,并不是1⁃溴丙烷,D错误。
12.选D 1个M分子中含有2个碳碳双键,在催化剂作用下,1 mol M最多可以消耗2 mol H2,A正确;M分子中含有碳碳双键,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;M分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,从而使溴的CCl4溶液褪色,C正确;M分子中有3个碳原子与周围的3个碳原子直接相连,标“”()的碳原子与相连的3个碳原子不可能在同一平面内,D错误。
13.选AC 中标有号的碳原子通过单键与周围的3个碳原子相连,不可能所有碳原子共平面,A、C错误;环戊二烯的二氯代物有、、、、、、,共7种,B正确;环戊二烯与Br2进行1∶1加成的产物有、,共两种,故D正确。
14.选AD 单键由1个σ键组成,双键由1个σ键与1个π键组成,X分子中σ键与π键的个数比为15∶2,A错误;互为镜像关系的立体异构体,称为对映异构体,Y、Z互为对映异构体,B正确;碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化,X被酸性KMnO4溶液氧化生成HOOC—COOH和CH3COOH,C正确;一定条件下X与乙烯反应生成的六元环状化合物是,连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子,中标记*的碳原子为手性碳原子,D错误。
15.选C 符合分子式C5H6的同分异构体除a、b、c外还有其他的,如丙烯基乙炔等,A项错误;a、b、c的一氯代物分别有3、4、4种,B项错误;a、b、c分子中都有碳碳双键,故都能与溴发生加成反应,所以都能使溴的CCl4溶液褪色,C项正确;由乙烯的6原子共面可知a和b分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面,由甲烷的正四面体结构可知c分子中的5个碳原子一定不处于同一个平面,D项错误。
16.解析:(1)①O2和O3是相同元素组成的单质,互为同素异形体;②中两者分子式不同,结构不相似,是两种不同的物质且不互为同系物,不属于同素异形体,不互为同分异构体;③中两者是同一种物质;④中两者分子组成相差2个CH2,结构相似,互为同系物;⑤H2O和D2O中H原子不同,不互为同系物,不属于同素异形体,不互为同分异构体;⑥中两者分子式相同,结构不同,互为同分异构体;则互为同系物的是④,互为同分异构体的是⑥,为同一种物质的是③⑤,为同素异形体的是①。(2)碳原子个数越多,沸点越高,具有相同碳原子数的烃,支链越多,沸点越低,则沸点④>①>②>③。(3)①CH4中C与4个H原子分别形成4个共价键,电子式为
H︰︰H;C2H5OH中官能团为羟基;②C2H4中官能团为碳碳双键,其结构式为CH2==CH2;乙烯在一定条件下可以合成高分子聚合物聚乙烯,反应的方程式为nH2C==CH2;③乙烷中的氢原子可以和氯气发生取代反应,方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;④乙醇在催化剂的作用下可以被氧气氧化为乙醛,方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
答案:(1)④ ⑥ ③⑤ ① (2)④>①>②>③
(3)①H︰︰H 羟基 ②CH2==CH2 nH2C==CH2
③CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
④2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
17.解析:(1)属于炔烃,按照系统命名法进行编号可以得到,3号碳上有两个甲基,名称为3,3⁃二甲基⁃1⁃丁炔。(2)根据有机物结构可知含有的官能团的名称为羟基、酯基。(3)甲苯制TNT的反应方程式为+3HNO3+3H2O。(4)A的分子式是C10H22,一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到,且该烯烃的分子式为C10H20,是一个高度对称的结构,存在顺反异构体,烯烃的结构简式为(CH3)3C—CH==CH—C(CH3)3,则满足条件A的同分异构体的结构简式是(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3。根据烯烃的结构简式可以写出反式异构体的结构为。(5)①由燃烧产物可以得到:n(H)=2n(H2O)=2×=1 mol,n(C)=n(CO2)==0.4 mol,所以n(O)=2n(CO2)+n(H2O)-2n(O2)=0.8 mol+0.5 mol-2×=0.1 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=4∶10∶1,所以实验式为C4H10O。③由图1可以看出相对分子质量略大于70,分子式为C4H10O的相对分子质量为74,满足条件;由图2可以得到结构中含有烷基和醚键;由图3可以得到核磁共振氢谱有两种峰且峰面积之比为2∶3,所以氢原子种类有2种,个数比为2∶3。综合以上信息可以判断出有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。④化合物A属于醇类的同分异构体有4种,分别为、、,其中核磁共振氢谱有两组吸收峰的结构简式为。
答案:(1)3,3⁃二甲基⁃1⁃丁炔 (2)羟基 酯基
(3)+3HNO3+3H2O
(4)(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3
(5)①C4H10O ③CH3CH2OCH2CH3 ④4
18.解析:Ⅰ. (1)的主链含有5个C,在2、3号C上各含有1个甲基,名称为2,3⁃二甲基戊烷,所以原命名错误。(2)2⁃甲基丙烷的主碳链含有3个碳原子,2号位上含有一个甲基,结构简式为,结构中含有2种H原子,其一氯代物有2种,它的同分异构体为CH3CH2CH2CH3。(3)乙烯与溴水发生了加成反应,使溴水褪色,反应的化学方程式为CH2==CH2+Br2→CH2BrCH2Br。Ⅱ.A的分子式是C2H4,则A是乙烯(CH2==CH2),乙烯与HCl发生加成反应生成B,B为CH3CH2Cl,B发生水解反应生成C,C为CH3CH2OH,C发生催化氧化生成D,D为CH3CHO,乙醛进一步发生氧化反应生成E,E为CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成F,F为CH3COOCH2CH3。(1)由上述分析可知,B的结构简式为CH3CH2Cl,D的结构简式为CH3CHO。(2)A→B为乙烯与氯化氢发生加成反应,C+E→F为乙醇和乙酸发生的酯化反应,也属于取代反应。(3)C+E→F是在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。(4)C→D是乙醇的催化氧化反应,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
答案:Ⅰ.(1)2,3⁃二甲基戊烷 (2) 2
CH3CH2CH2CH3 (3)CH2==CH2+Br2→CH2BrCH2Br
Ⅱ.(1)CH3CH2Cl CH3CHO (2)加成反应 酯化反应(或取代反应)
(3)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
19.解析:(1)根据仪器构造可知,仪器E的名称是球形冷凝管,其作用是将有机物蒸气冷凝回流,从而提高原料利用率。(2)氯气有毒,多余的氯气用G装置的氢氧化钠溶液进行尾气吸收,为防止G中的水蒸气进入D中,用F装置中的氯化钙进行吸水干燥,所以装置F的作用是防止G中的水蒸气进入装置D中,影响反应进行。(3)由表中数据可知,甲苯的密度小于水,一氯化苄的密度大于水,所以鉴别甲苯和一氯化苄的方法是:取少量样品于烧杯中,加水,甲苯密度小于水,分层后在水的上层,一氯化苄密度大于水,分层后在水的下层;或一氯化苄为氯代烃,一定条件下水解可以生成氯离子,而甲苯没有氯元素,所以鉴别甲苯和一氯化苄的方法是:取少量样品于烧杯中,加入NaOH溶液,水浴加热,冷却后加入过量HNO3,并滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成的为一氯化苄。(4)装置D中甲苯与干燥氯气在光照条件下反应,生成一氯化苄,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(5)根据表中数据可知,二氯化苄沸点为205 ℃,一氯化苄的沸点是178.8 ℃,为收集到一氯化苄,应控制温度在178.8 ℃以上,但不高于205 ℃,因此分馏出一氯化苄应选择的温度范围为178.8 ℃至205 ℃。(6)2.87 g固体是AgCl,n(AgCl)==0.02 mol,由氯原子守恒可知,一氯化苄的物质的量为0.02 mol×=0.1 mol,质量为0.1 mol×126.5 g·mol-1=12.65 g,所以该样品的纯度为×100%≈97.3%。
答案:(1)球形冷凝管 将有机物蒸气冷凝回流,从而提高原料利用率
(2)防止G中的水蒸气进入装置D中,影响反应进行
(3)取少量样品于烧杯中,加水,甲苯密度小于水,分层后在水的上层,一氯化苄密度大于水,分层后在水的下层(或取少量样品于烧杯中,加入NaOH溶液,水浴加热,冷却后加入过量HNO3,并滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成的为一氯化苄)
(4)+Cl2+HCl (5)178.8~205 (6)97.3
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