内容正文:
综合 有机化学基础压轴30题
1.(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)下列化学用语表示正确的是
A.乙醛的结构简式: B.乙烯的结构简式:
C.乙烷的球棍模型: D.2—乙基—1,3—丁二烯的键线式:
2.(24-25高二上·广东茂名电白区·期中)有机物结构简式为,下列有关说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.一定条件下,该有机物可发生加成、取代和氧化反应
C.与足量钠反应,反应的与生成的物质的量之比为2:1
D.分子中所有原子不可能处在同一平面上
3.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)2025年3月,我国首次探获海上深层—超深层碎屑岩大型整装油田—惠州19-6亿吨级油田,该油田经测试可日产天然气万立方米,天然气的主要成分是甲烷。下列关于甲烷及其衍生物的说法不正确的是
A.二氯甲烷只有一种结构
B.甲烷分子中存在“头碰头”形成的键
C.甲烷的球棍模型为
D.常温下,甲烷与氯气的混合气体在光照下反应最多能生成两种气体
4.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)有机反应的条件不同,产物可能不同。下列反应试剂、条件不正确的是
A.乙醇制备乙醚:稀硫酸、 B.甲苯制备苯甲酸:酸性溶液
C.乙烯制备乙醇:、催化剂、加热、加压 D.乙醇制备溴乙烷:浓、浓硫酸、加热
5.(24-25高二下·广东江门·期中)下列说法正确的是
A.等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
B.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.按系统命名法化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.和互为同系物
6.(24-25高二下·广东部分学校·期中)某有机物的核磁共振氢谱图如图1所示,红外光谱图如图2所示。该有机物可能是
A. B.
C. D.
7.(24-25高二下·广东江门培英高级中学·期中)某抗氧化剂Z可由图中反应制得:
下列关于化合物X、Y、Z的说法正确的是(已知羧基不与溴水反应)
A.化合物Z中采用杂化和杂化的碳原子个数比为3:5
B.化合物X可使溴水褪色,1molX最多可消耗
C.化合物Z中第一电离能最大的元素为氧元素
D.化合物Y中含有2个手性碳原子
8.(24-25高二下·广东广州第八十九中学·期中)下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
实验及现象
结论
A
将无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
乙醇发生消去反应生成乙烯
B
光洁的铜丝灼烧变黑后,趁热伸入无水乙醇后,铜丝变红
乙醇具有氧化性
C
在卤代烃样品中加入过量NaOH溶液,加热一段时间,冷却后滴入HNO3酸化,再滴入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀析出
该卤代烃中含有氯元素
D
在Fe粉存在下将苯和液溴混合,将产生的气体通入石蕊试液,溶液变红
苯与溴发生取代反应生成HBr
A.A B.B C.C D.D
9.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)环己烯是重要的化工原料,实验室用环己醇制备环己烯流程如下。下列说法错误的是
A.环己醇的沸点高于环己烯,主要原因是环己醇相对分子质量大,范德华力大
B.饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C.分液时,无机相和有机相依次从分液漏斗下口放出和上口倒出
D.操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计、锥形瓶、蒸馏烧瓶等
10.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)我国科研团队鉴定出了蝗虫挥发的信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),结构如图。下列分析错误的是
A.4VA不存在顺反异构体 B.4VA易溶于水
C.4VA具有醚键、碳碳双键 D.4VA有5种不同化学环境的H
11.(24-25高二下·广东部分学校·期中)某化合物W的分子结构可表示为。下列说法正确的是
A.碳原子的杂化类型均为 B.分子中存在两个手性碳原子
C.适当条件下可与水反应 D.常温下是气体
12.(24-25高二下·广东智慧上进·期中)离子液体[Bmim]Cl在电化学领域具有广阔的前景,一种合成[Bmim]Cl的原理如图所示,1-甲基咪唑环上所有原子共平面,下列说法不正确的是
A.[Bmim]Cl中含有离子键和共价键
B.中不含有手性碳原子
C.[Bmim]Cl具有很高的熔点和沸点
D.1-甲基咪唑中N原子只有一种杂化方式
13.(24-25高二下·广东高州·)中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
14.(24-25高二下·广东深圳·期中)维生素C是一种很好的抗氧化剂,适当的补充维生素C可增加中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高白细胞的杀菌能力,其分子的结构简式如图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是
A.属于烃的衍生物 B.分子中含有3种官能团
C.该物质最多能与加成 D.该物质能使酸性溶液褪色
15.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知有机物a()与的加成反应过程主要分两步完成,如图所示:
其中,反应速率主要由第一步a与结合生成碳正离子(中间产物x、y)决定。下列说法正确的是
A.a与互为顺反异构体 B.c分子中含有2个手性碳原子
C.a分子中碳原子的杂化方式均为 D.上述条件下,a生成中间产物y的反应活化能较低
16.(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)冠醚分子可通过识别,实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法不正确的是
A.化合物X可以和溴水发生取代反应
B.过程Ⅰ的反应类型为取代反应
C.冠醚分子Z和之间的作用力是离子键
D.过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
17.(24-25高二下·广东广州荔湾区三校联考·期中)维生素C的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.维生素C所含的官能团有羟基、羧基、碳碳双键
B.维生素C核磁共振氢谱有7组峰
C.维生素C的分子式为
D.维生素C不含手性碳
18.(24-25高二下·广东深圳·期中)将12.0g有机物R与充分反应,将生成物依次通过盛有浓硫酸、氢氧化钠溶液的洗气瓶。生成物被完全吸收,实验测得浓硫酸增重14.4g,氢氧化钠溶液增重26.4g。下列说法正确的是
A.R中不含氧元素 B.R中C、H原子的个数比为
C.R中可能含有碳碳双键 D.R的结构简式可能为
19.(24-25高二下·广东深圳·期中)薄荷醇卤代后的产物(X)可发生如下反应,据此可鉴别薄荷醇与新薄荷醇。下列有关说法错误的是
A.有机物X中含有4个手性碳原子
B.有机物Y、Z的分子式为,互为同分异构体
C.该反应为消去反应,消去①号H原子的产物为Z
D.Y、Z分子质谱图上均存在质荷比数值为138的分子离子峰
20.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)有机物Z可通过如下反应得到。下列说法正确的是
A.Y分子存在顺反异构现象
B.1mol X与足量NaOH反应,最多可以消耗2mol NaOH
C.Z与氢气加成后的产物中含有6个手性碳原子
D.可用溶液检验Z中是否存在X
21.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)实验室用叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃),2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,路线如下图。下列说法不正确的是
A.两次水洗的主要目的分别为除去有机相中的盐酸和钠盐
B.无水CaCl₂的作用是除去有机相中残存的少量水
C.用5% 溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗下层
D.蒸馏是为了除去残余反应物叔丁醇,产物会先被蒸馏出体系
22.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色
碳碳双键能被溴水氧化
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚与浓溴水不反应
C
向浑浊的苯酚试液中滴加饱和溶液,试液变澄清且无气体产生
说明苯酚的酸性强于碳酸
D
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解
蛋白质的盐析过程是可逆的
A.A B.B C.C D.D
23.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)Ⅰ.丙烯腈是合成树脂的重要单体,可以由乙炔与HCN反应制得。原理是
回答下列问题:
(1)乙炔的电子式为_____。
(2)实验室制乙炔的化学方程式是_____。
(3)分液漏斗中使用饱和食盐水,目的是_____。
(4)工业用200kg含质量分数的电石,生产得到丙烯腈53kg,产率是_____(保留3位有效数字)。
(5)某炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,用系统命名法命名该炔烃_____。
Ⅱ.丙烯酸是一种重要的有机化工原料。应用于多个工业领域。
(6)丙烯分子最多有_____个原子共平面。
(7)写出生成聚丙烯酸的化学方程式_____。
24.(24-25高二下·广东珠海·期中)有机化合物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希提出的。某化学兴趣小组按如图所示装置,在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机化合物的组成。
回答下列问题:
(1)B装置的试剂为___________,燃烧管C中CuO的作用是___________。
(2)产生氧气按从左向右流向,根据气流方向进行装置连接,顺序为C→___________。
(3)有人提出(2)中连接的装置存在不足,应在最后面再增加一个装置D,若没有改进,则求得的含氧量___________(答“偏低”、“偏高”或“不变”)。
(4)若准确称取1.38g X的样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加2.64g,E管质量增加1.62g,则该有机化合物的实验式是___________,实验测得其蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍,若该物质的核磁共振氢谱如图所示,则其结构简式为___________。
(5)X的一种同分异构体在一定条件下能与乙酸发生反应,该化学方程式为___________,反应类型为___________,有机产物含氧官能团名称为___________。
25.(24-25高二下·广东广州第七中学·期中)苯甲酸常用于抗真菌及消毒防腐剂,实验室常用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸,其反应原理和实验装置如下(图1中加热和仪器固定装置均已略去)。
已知:苯甲酸在不同温度下溶解度如下:
T/℃
4
18
75
溶解度/g
0.18
0.27
2.20
实验步骤如下:
①在反应器c中加入甲苯、水、几粒沸石,边搅拌边加热;
②加热至沸腾后分批加入高锰酸钾,回流反应;
③将反应混合物趁热过滤,并用热水洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液,用冰水浴冷却;
④加入盐酸酸化,直到苯甲酸充分析出,抽滤(装置如图2)、冷水洗涤、干燥、称量,得纯净的苯甲酸产品。
(1)反应器c的名称______,冷凝水应从______进入(填“a”或“b”)。
(2)步骤①中加入沸石的目的______。
(3)步骤②反应结束时,溶液呈紫红色,可向反应器c中加入适量的下列______(填字母)试剂处理,反应的离子方程式______。(使元素以形式存在)
A. B. C. D.
(4)抽滤操作与普通过滤相比,除了得到的沉淀较干燥外,还有一个优点是______。
(5)步骤④中盐酸酸化的目的______(用化学方程式表示)。冷水洗涤的目的______。
(6)苯甲酸的产率______。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中______的方法提纯。
26.(24-25高二下·广东深圳新安中学·期中)Ⅰ、已知己二酸是一种二元弱酸,通常为白色结晶体,微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。用浓硝酸氧化环己醇制备己二酸的反应机理如图所示:
+ HNO3(浓)HOOC(CH2)4COOH+NO2↑+H2O(未配平)
制备己二酸的装置如图所示(夹持、加热装置省略)。向三颈烧瓶中加入2mL浓HNO3再缓慢滴加1.5g环己醇,保持80℃持续反应2h,反应结束冷却至室温后,在冰水浴中继续冷却,分离出己二酸。
(1)图中仪器B的作用为____________。
(2)将己二酸粗品提纯的方法是_____________。洗涤沉淀的方法为__________(填字母)。
A.用乙醇洗涤 B.用乙醇-水溶液洗涤 C.用冰水洗涤
(3)若制得纯己二酸的质量为1.5g,则己二酸的产率为___________(保留一位小数)。
Ⅱ、有机物 M(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物 M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物 M 的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化
蒸馏装置如图所示
(4)图中虚线框内应选用右侧的____________ (填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定 M 的实验式和分子式
(5)利用李比希法测得4.4g有机物 M 完全燃烧后产生CO2 8.8g和H2O 3.6g。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(6)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示
M的结构简式为__________。(请填写其键线式)
27.(25-26高二上·广东联考·期中)以淀粉为原料制备某种高分子材料H的合成路线与部分物质的转化关系如图所示,其中化合物E对氢气的相对密度为14。
回答下列问题:
(1)化合物C的结构简式为_______;化合物G中所含官能团与化合物D中不同的是_______(填名称)。
(2)下列反应对应的反应类型不正确的是_______(填选项字母)。
A.③④为氧化反应 B.①⑤为水解反应 C.⑥⑧为加成反应
(3)反应⑥的反应试剂和反应条件为_______。
(4)反应③的化学方程式为_______。
(5)高分子H的结构简式为_______。
(6)化合物G的同分异构体中,含有羧基且不含环状结构的有_______种(不包括立体异构)。
28.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)苯酚是高中常见的有机物,麻黄碱具有镇咳平喘的药效,电石合成苯酚和麻黄碱的流程如下所示:
(1)制备乙炔用饱和食盐水代替水的目的是_______;写出乙炔制备聚乙炔的化学方程式:_______。
(2)麻黄碱中碳原子的杂化方式有_______。
(3)苯是一种重要的化工原料和有机溶剂。下列事实能说明苯不是单双键交替结构的有_______(填字母)。
A.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.间二甲苯只有1种结构
C.苯能发生加成反应 D.邻二甲苯只有1种结构
(4)有I~V五种有机物。
Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. Ⅴ.
①Ⅰ和Ⅱ关系是______(填字母)。
A.同种物质 B.同分异构体 C.同系物
②上述5种有机物中,互为同分异构体的是_______(填序号,下同),互为同系物的是_______。
(5)化合物甲属于链状脂肪烃,苯与化合物甲反应生成异丙苯的原子利用率为,化合物甲的结构简式为______。
(6)去甲基麻黄碱与麻黄碱一样能镇咳平喘,其结构简式如图所示。
①写出流程中苯甲醇反应生成麻黄碱的化学方程式(不用写反应条件):_______。
②碱理论认为:物质给出电子对能力越强,碱性越强。去甲基麻黄碱碱性比麻黄碱弱,原因可能是_______。
29.(23-24高二下·广东高州·1期中)苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
请回答下列问题:
(1)C中所含官能团的名称是______,D→E的反应类型是______。
(2)第②步反应所需的试剂是______(填化学式)。
(3)F是高分子化合物,写出A→F的化学方程式:______。
(4)H是G的同分异构体,其中属于酚类的H有______种,任写一种符合核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的X的结构简式:_________。
(5)X为2-甲基丙烯,以它为原料合成2-甲基-2-羟基丙醛,可利用题干信息设计如下一条合成路线。
则框图中X的结构简式为______,Y物质为______,Z的结构简式为______。
30.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)西那卡塞(Ⅰ)是一种治疗甲状旁腺功能亢进的药物,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。根据A的结构特征,完成下表。
序号
反应试剂、条件
生成物结构简式
反应类型
a
催化剂、加热
___________
加聚反应
b
___________
、
水解反应
(2)B的结构简式为___________。
(3)某同学新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基,请写出相应的化学方程式___________。
(4)同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有___________种。
①核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9:1:1;②能与溶液作用显色。
(5)化合物M()是一种含有七元杂环的生物碱,其合成路线如图(反应条件已省略):
①K的结构简式为___________。
②L→M的方程式为___________。
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综合 有机化学基础压轴30题
1.(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)下列化学用语表示正确的是
A.乙醛的结构简式: B.乙烯的结构简式:
C.乙烷的球棍模型: D.2—乙基—1,3—丁二烯的键线式:
【答案】D
【详解】A.乙醛的结构简式:,A错误;
B.乙烯的官能团是碳碳双键,结构简式为,B错误;
C.乙烷的球棍模型为,C错误;
D.母体为1,3—丁二烯,二号碳连一个乙基,命名为:2—乙基—1,3—丁二烯,D正确;
故选D。
2.(24-25高二上·广东茂名电白区·期中)有机物结构简式为,下列有关说法不正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.一定条件下,该有机物可发生加成、取代和氧化反应
C.与足量钠反应,反应的与生成的物质的量之比为2:1
D.分子中所有原子不可能处在同一平面上
【答案】C
【详解】A.分子中含有的官能团为羟基(-OH)、碳碳双键、羧基(-COOH),共3种,A正确;
B.碳碳双键可发生加成反应,羟基和羧基可发生取代反应(如酯化),羟基、碳碳双键可发生氧化反应,B正确;
C.M分子中含1个羟基(-OH)和1个羧基(-COOH),二者均能与钠反应生成H2,反应关系式为2(-OH或-COOH)~H2。1 mol M含1 mol -OH和1 mol -COOH,共2 mol活泼氢,生成1 mol H2,故M与H2的物质的量之比为1:1,C错误;
D.分子中含sp3杂化的碳原子(如-CH2-、-CH3中的碳),其为四面体结构,所有原子不可能共面,D正确;
故答案为:C。
3.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)2025年3月,我国首次探获海上深层—超深层碎屑岩大型整装油田—惠州19-6亿吨级油田,该油田经测试可日产天然气万立方米,天然气的主要成分是甲烷。下列关于甲烷及其衍生物的说法不正确的是
A.二氯甲烷只有一种结构
B.甲烷分子中存在“头碰头”形成的键
C.甲烷的球棍模型为
D.常温下,甲烷与氯气的混合气体在光照下反应最多能生成两种气体
【答案】B
【详解】A.甲烷中碳为杂化,模型和分子构型均为正四面体形,二氯甲烷没有同分异构体,A正确;
B.甲烷中的键为键,B错误;
C.甲烷为正四面体构型,碳原子半径大于氢原子,球棍模型为,C正确;
D.甲烷与氯气混合光照下反应生成和等产物,其中和常温下为气态,D正确;
故选B。
4.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)有机反应的条件不同,产物可能不同。下列反应试剂、条件不正确的是
A.乙醇制备乙醚:稀硫酸、 B.甲苯制备苯甲酸:酸性溶液
C.乙烯制备乙醇:、催化剂、加热、加压 D.乙醇制备溴乙烷:浓、浓硫酸、加热
【答案】A
【详解】A.乙醇制备乙醚需要浓硫酸作催化剂且温度为140℃,而选项A中条件是稀硫酸、170℃,A错误;
B.甲苯在酸性KMnO4溶液中被氧化为苯甲酸,B正确;
C.乙烯与水在催化剂、加热加压条件下发生加成反应生成乙醇,C正确;
D.乙醇与浓HBr在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成溴乙烷,D正确;
故选A。
5.(24-25高二下·广东江门·期中)下列说法正确的是
A.等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
B.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.按系统命名法化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.和互为同系物
【答案】B
【详解】A.苯的分子式为C6H6,苯甲酸的分子式为C7H6O2,nmol苯和nmol苯甲酸消耗的氧气的量均为7.5nmol,A错误;
B.甲苯中溴原子可取代的位置分别为甲基上的氢原子,以及苯环上甲基的邻位、间位和对位上的氢原子,有4种一溴代物:2-甲基丁烷,含有四种等效氢,所以一溴代物也有4种,B正确;
C.该化合物在命名时主链选错,主链应选择包含碳原子数最多的碳链作为主链,正确的命名为2,3,4,4-四甲基己烷,C错误;
D.前者羟基与苯环直接相连,属于酚类化合物,后者羟基未与苯环直接相连,属于醇类化合物,酚与醇结构不相似,不是同系物,D错误;
故选B。
6.(24-25高二下·广东部分学校·期中)某有机物的核磁共振氢谱图如图1所示,红外光谱图如图2所示。该有机物可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由核磁共振氢谱可知,该有机物中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2;由红外光谱图可知,该有机物中存在C=O和C-O。
【详解】A.CH3CH2COOH中有3种化学环境不同的H原子,但个数比为3:2:1,A错误;
B.CH3COCH2CH3中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2,但该有机物中无C-O键,B错误;
C.CH3COOCH(CH3)2中有3种化学环境不同的H原子,但个数比为3∶1∶6,C错误;
D.CH3CH2COOCH3中有3种化学环境不同的H原子,且个数比为3∶3∶2,同时该有机物中存在C=O和C-O,D正确;
故选D。
7.(24-25高二下·广东江门培英高级中学·期中)某抗氧化剂Z可由图中反应制得:
下列关于化合物X、Y、Z的说法正确的是(已知羧基不与溴水反应)
A.化合物Z中采用杂化和杂化的碳原子个数比为3:5
B.化合物X可使溴水褪色,1molX最多可消耗
C.化合物Z中第一电离能最大的元素为氧元素
D.化合物Y中含有2个手性碳原子
【答案】A
【详解】A.根据有机物Z的结构简式可知,采用杂化的碳原子(形成四个单键的饱和碳原子)有6个,采用杂化的碳原子(苯环上的碳原子、形成碳碳双键的碳原子、形成碳氧双键的碳原子)有10个,因此二者个数比为3∶5,A正确;
B.化合物X结构中,酚羟基的两个邻位碳上的H能被溴原子取代,每取代一个邻位碳上的H,消耗一分子Br2,另外一个碳碳双键可以与一分子Br2发生加成,因此1molX最多可消耗,B错误;
C.同周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,但有特殊之处,如N>O(N、O基态原子的价电子排布式为,2p3处于半满状态较稳定,较难失去电子),因此化合物Z中第一电离能最大的元素为氮元素,C错误;
D.连有四个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,化合物Y中含有一个手性碳原子(氨基所连的碳原子),D错误;
故选A。
8.(24-25高二下·广东广州第八十九中学·期中)下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
实验及现象
结论
A
将无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
乙醇发生消去反应生成乙烯
B
光洁的铜丝灼烧变黑后,趁热伸入无水乙醇后,铜丝变红
乙醇具有氧化性
C
在卤代烃样品中加入过量NaOH溶液,加热一段时间,冷却后滴入HNO3酸化,再滴入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀析出
该卤代烃中含有氯元素
D
在Fe粉存在下将苯和液溴混合,将产生的气体通入石蕊试液,溶液变红
苯与溴发生取代反应生成HBr
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.乙醇与浓硫酸共热至170℃产生的气体中可能混有乙醇蒸气和副产物二氧化硫,乙醇和二氧化硫也能使酸性高锰酸钾褪色,因此无法直接证明生成乙烯,A项错误;
B.铜丝灼烧生成CuO,与乙醇反应后变红(Cu),说明CuO被还原为Cu,乙醇作为还原剂表现出还原性,而非氧化性,B项错误;
C.卤代烃水解后,加入HNO3酸化以中和过量NaOH,再滴加AgNO3出现白色沉淀,说明水解生成Cl⁻,步骤正确,结论正确,C项正确;
D.苯与液溴在Fe催化下生成HBr,但挥发的Br2蒸气会同时进入石蕊试液,Br2溶于水会生成HBr,也能使石蕊溶液变红色,结论不严谨,D项错误;
答案选C。
9.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)环己烯是重要的化工原料,实验室用环己醇制备环己烯流程如下。下列说法错误的是
A.环己醇的沸点高于环己烯,主要原因是环己醇相对分子质量大,范德华力大
B.饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C.分液时,无机相和有机相依次从分液漏斗下口放出和上口倒出
D.操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计、锥形瓶、蒸馏烧瓶等
【答案】A
【详解】A.环己醇的沸点高于环己烯的主要原因是环己醇可以形成分子间氢键,故A错误;
B.环己烯不易溶于水,所以饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层,故B正确;
C.环己烯的密度小于水的密度,所以分液时,无机相在下层,有机相在上层,故无机相和有机相依次从分液漏斗下口放出和上口倒出,故C正确;
D.操作a是蒸馏过程,需要用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计、锥形瓶、蒸馏烧瓶等,故D正确;
故选:A。
10.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)我国科研团队鉴定出了蝗虫挥发的信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),结构如图。下列分析错误的是
A.4VA不存在顺反异构体 B.4VA易溶于水
C.4VA具有醚键、碳碳双键 D.4VA有5种不同化学环境的H
【答案】B
【详解】A.碳碳双键的碳原子上连接不同基团存在顺反异构,最右侧双键C原子上连接2个H原子,不存在顺反异构,故A正确;
B.烃基、醚键均不溶于水,且该分子极性较小,在水中溶解度较小,故B错误;
C.分子中含醚键、碳碳双键,共2种官能团,故C正确;
D.由结构对称性可知,苯环上有2种H原子,甲基上1种H原子,乙烯基上2种H原子,则4VA有5种不同化学环境的H,故D正确;
故选:B。
11.(24-25高二下·广东部分学校·期中)某化合物W的分子结构可表示为。下列说法正确的是
A.碳原子的杂化类型均为 B.分子中存在两个手性碳原子
C.适当条件下可与水反应 D.常温下是气体
【答案】C
【详解】A.该分子中碳碳双键中的C原子为sp2杂化,饱和C原子为sp3杂化,A错误;
B.该分子中不存在手性碳原子,B错误;
C.该物质含碳碳双键,适当条件下能与水发生加成反应,C正确;
D.W的分子式为C8H8,C原子数大于4,常温下不是气体,D错误;
故选C。
12.(24-25高二下·广东智慧上进·期中)离子液体[Bmim]Cl在电化学领域具有广阔的前景,一种合成[Bmim]Cl的原理如图所示,1-甲基咪唑环上所有原子共平面,下列说法不正确的是
A.[Bmim]Cl中含有离子键和共价键
B.中不含有手性碳原子
C.[Bmim]Cl具有很高的熔点和沸点
D.1-甲基咪唑中N原子只有一种杂化方式
【答案】C
【详解】
A.与间存在离子键,中各原子间存在共价键,A正确;
B中所有的碳原子都不是手性碳原子,B正确;
C.离子液体一般具有较低的熔点且难挥发,C错误;
D.1-甲基咪唑环上所有原子共平面,N原子均为sp2杂化,D正确;
故选C。
13.(24-25高二下·广东高州·)中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
【答案】B
【详解】A.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,正确;
B.同系物是结构相似,分子组成相差1个或n个的有机物,该物质的分子式为,环己醇的分子式为,二者不互为同系物,错误;
C.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,不能与NaOH发生中和反应,正确;
D.该物质中的两个碳碳双键为共轭结构,与按物质的量加成,反应的产物有3种,正确;
故选B。
14.(24-25高二下·广东深圳·期中)维生素C是一种很好的抗氧化剂,适当的补充维生素C可增加中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高白细胞的杀菌能力,其分子的结构简式如图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是
A.属于烃的衍生物 B.分子中含有3种官能团
C.该物质最多能与加成 D.该物质能使酸性溶液褪色
【答案】C
【详解】A.维生素C中含有氧元素,属于烃的衍生物,故A正确;
B.维生素C分子中含有的官能团为羟基、酯基和碳碳双键,共有3种,故B正确;
C.维生素C分子中含有一个碳碳双键,碳碳双键可以与发生加成反应,酯基不能与氢气发生加成反应,则1mol该物质最多能与1molH2加成,故C错误;
D.维生素C分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
故选C。
15.(24-25高二下·广东深圳·期中)已知有机物a()与的加成反应过程主要分两步完成,如图所示:
其中,反应速率主要由第一步a与结合生成碳正离子(中间产物x、y)决定。下列说法正确的是
A.a与互为顺反异构体 B.c分子中含有2个手性碳原子
C.a分子中碳原子的杂化方式均为 D.上述条件下,a生成中间产物y的反应活化能较低
【答案】A
【详解】
A.a与互为同分异构体,两种结构以碳碳双键为轴形成顺反异构,A正确;
B.C分子中含有1个手性碳原子,如图(带“*”的碳原子),B错误;
C.由a的结构简式可知,a分子中甲基碳原子形成4个σ键,为杂化,苯环和碳碳双键中碳原子为杂化,C错误;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,由b分子为主要产物可知,生成中间产物x的反应速率大于中间产物y的反应速率,则a生成的中间产物x的反应活化能较低,D错误;
故选A。
16.(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)冠醚分子可通过识别,实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法不正确的是
A.化合物X可以和溴水发生取代反应
B.过程Ⅰ的反应类型为取代反应
C.冠醚分子Z和之间的作用力是离子键
D.过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
【答案】C
【详解】A.化合物X属于酚类,可以和溴水发生取代反应,故A正确;
B.X、Y反应生成Z和HCl,过程Ⅰ的反应类型为取代反应,故B正确;
C.冠醚分子Z和之间的作用力是配位键,故C错误;
D.Z易溶于有机溶剂,过程Ⅱ中与Z通过配位键结合,增加了在有机溶剂中的溶解度,故D正确;
选C。
17.(24-25高二下·广东广州荔湾区三校联考·期中)维生素C的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.维生素C所含的官能团有羟基、羧基、碳碳双键
B.维生素C核磁共振氢谱有7组峰
C.维生素C的分子式为
D.维生素C不含手性碳
【答案】B
【详解】A.维生素C所含的官能团有羟基、酯基、碳碳双键,不含羧基,故A错误;
B.维生素C不存在对称结构,共有7种氢原子,所以核磁共振氢谱有7组峰,故B正确;
C.根据结构可知,维生素C的分子式为C6H8O6,故C错误;
D.如图:,图中标记星号位置为手性碳原子,故D错误;
答案选B。
18.(24-25高二下·广东深圳·期中)将12.0g有机物R与充分反应,将生成物依次通过盛有浓硫酸、氢氧化钠溶液的洗气瓶。生成物被完全吸收,实验测得浓硫酸增重14.4g,氢氧化钠溶液增重26.4g。下列说法正确的是
A.R中不含氧元素 B.R中C、H原子的个数比为
C.R中可能含有碳碳双键 D.R的结构简式可能为
【答案】D
【分析】由题意可知,12.0g有机物R完全燃烧,生成14.4g水,还有26.4g二氧化碳,可求出14.4g水中含有H元素的质量是1.6g,而26.4g二氧化碳中含有C元素的质量是7.2g,由于以上求出的氢元素和碳元素的质量和是1.6g+7.2g=8.8g<12.0g,可知碳和氢元素的质量之和并不够有机物的质量,这说明有机物不仅含有C、H元素,由于整个反应过程中只有C、H、O三种元素,所以有机物一定还含O元素,O元素质量为3.2g,M中N(C):N(H):N(O)=::=3:8:1,M的最简式为C3H8O,可知C原子是饱和的,则R的分子式为C3H8O。
【详解】A.根据分析,R中含氧元素,A错误;
B.根据分析,R中C、H原子的个数比为,B错误;
C.R中C原子是饱和的,没有碳碳双键,C错误;
D.R的分子式为C3H8O,结构简式可能为,D正确;
故选D。
19.(24-25高二下·广东深圳·期中)薄荷醇卤代后的产物(X)可发生如下反应,据此可鉴别薄荷醇与新薄荷醇。下列有关说法错误的是
A.有机物X中含有4个手性碳原子
B.有机物Y、Z的分子式为,互为同分异构体
C.该反应为消去反应,消去①号H原子的产物为Z
D.Y、Z分子质谱图上均存在质荷比数值为138的分子离子峰
【答案】A
【详解】
A.有机物X中含有3个手性碳原子,A错误;
B.有机物Y、Z含有10个C,18个H,分子式为,分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.该反应为消去反应生成碳碳双键,消去的是氯原子和邻位碳上的氢原子,由碳碳双键的位置可确定产物Z消去的是①号H原子,C正确;
D.Y、Z的分子式为,互为同分异构体,相对分子质量相同,故质荷比数值相同,均为138的分子离子峰,D正确;
故选A。
20.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)有机物Z可通过如下反应得到。下列说法正确的是
A.Y分子存在顺反异构现象
B.1mol X与足量NaOH反应,最多可以消耗2mol NaOH
C.Z与氢气加成后的产物中含有6个手性碳原子
D.可用溶液检验Z中是否存在X
【答案】D
【详解】A.Y分子中有一个双键碳原子上连了2个相同的甲基,因此不存在顺反异构现象,A选项错误;
B.X中含有酚羟基和由酚羟基、羧基形成的酯基,因此1molX与足量NaOH反应,最多可以消耗3molNaOH,B选项错误;
C.如图,Z与足量加成后,分子中含有5个手性碳原子(用★标注的为手性碳),C选项错误;
D.X中存在酚羟基,能与溶液发生显色反应,而Z中不含酚羟基,故可用溶液检验Z中是否存在X,D选项正确;
故选D。
21.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)实验室用叔丁醇(沸点82℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃),2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,路线如下图。下列说法不正确的是
A.两次水洗的主要目的分别为除去有机相中的盐酸和钠盐
B.无水CaCl₂的作用是除去有机相中残存的少量水
C.用5% 溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗下层
D.蒸馏是为了除去残余反应物叔丁醇,产物会先被蒸馏出体系
【答案】C
【分析】由题给流程可知,叔丁醇与浓盐酸发生取代反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液得到混有盐酸和叔丁醇以及2-甲基-2-氯丙烷的有机相,有机相经水洗、5%碳酸钠溶液洗涤后,分液得到除去盐酸,得到混有碳酸钠溶液的2-甲基-2-氯丙烷有机相,有机相经水洗、分液得到混有水的2-甲基-2-氯丙烷有机相,向有机相中加入无水氯化钙除水后,蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A.第一次洗涤主要除去有机相中的盐酸,第二次水洗是除去有机相中的钠盐,故A正确;
B.无水CaCl2的作用是干燥,主要是除去有机相中残存的少量水,故B正确;
C.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,由于2−甲基−2−氯丙烷密度比水小,因此有机相在分液漏斗上层,故C错误;
D.由于产物的沸点比叔丁醇沸点低,因此蒸馏是为了除去残余反应物叔丁醇,产物会先被蒸馏出体系,故D正确;
故选:C。
22.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色
碳碳双键能被溴水氧化
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚与浓溴水不反应
C
向浑浊的苯酚试液中滴加饱和溶液,试液变澄清且无气体产生
说明苯酚的酸性强于碳酸
D
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解
蛋白质的盐析过程是可逆的
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色,碳碳双键能与溴水加成反应而不是被氧化,且醛基也能被溴水氧化,A错误;
B.苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀的原因是生成的沉淀溶解氧苯酚中,结论错误,B错误;
C.苯酚与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,只能证明苯酚酸性强于碳酸氢根离子,不能证明酸性强于碳酸,C错误;
D.蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出,该过程为盐析,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解,证明盐析是可逆的过程,D正确;
故选D。
23.(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)Ⅰ.丙烯腈是合成树脂的重要单体,可以由乙炔与HCN反应制得。原理是
回答下列问题:
(1)乙炔的电子式为_____。
(2)实验室制乙炔的化学方程式是_____。
(3)分液漏斗中使用饱和食盐水,目的是_____。
(4)工业用200kg含质量分数的电石,生产得到丙烯腈53kg,产率是_____(保留3位有效数字)。
(5)某炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,用系统命名法命名该炔烃_____。
Ⅱ.丙烯酸是一种重要的有机化工原料。应用于多个工业领域。
(6)丙烯分子最多有_____个原子共平面。
(7)写出生成聚丙烯酸的化学方程式_____。
【答案】(1)
(2)
(3)减慢反应速率
(4)
(5)3-甲基-1-丁炔
(6)7
(7)
【分析】电石和饱和食盐水反应生成乙炔和氢氧化钙,电石中含有硫化钙,因此乙炔中含有硫化氢杂质,硫化氢常用硫酸铜溶液吸收,HCN和乙炔在氯化铜催化剂作用下水浴加热70℃生成丙烯腈,由于HCN有毒,常用高锰酸钾溶液处理尾气。
【详解】(1)
乙炔的结构式为HC≡CH,电子式为;
(2)实验室用电石和饱和食盐水反应制乙炔,反应的化学方程式是;
(3)电石与水反应剧烈,分液漏斗中使用饱和食盐水,目的是减慢反应速率;
(4)根据反应关系式~HC≡CH~,200kg含质量分数的电石,理论上生成丙烯腈的物质的量为,生产得到丙烯腈53kg,产率是。
(5)
某炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,结构简式为 ,原炔烃的结构简式为,用系统命名法命名该炔烃为3-甲基-1-丁炔;
(6)乙烯分子中6个原子共平面,丙烯分子可以看作乙烯分子中的1个H原子被甲基代替,单键可以旋转,甲基中的碳原子一定在碳碳双键决定的平面内,甲基中最多有1个H在此平面内,所以丙烯分子最多有7个原子共平面。
(7)
丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸,反应的化学方程式为。
24.(24-25高二下·广东珠海·期中)有机化合物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希提出的。某化学兴趣小组按如图所示装置,在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机化合物的组成。
回答下列问题:
(1)B装置的试剂为___________,燃烧管C中CuO的作用是___________。
(2)产生氧气按从左向右流向,根据气流方向进行装置连接,顺序为C→___________。
(3)有人提出(2)中连接的装置存在不足,应在最后面再增加一个装置D,若没有改进,则求得的含氧量___________(答“偏低”、“偏高”或“不变”)。
(4)若准确称取1.38g X的样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加2.64g,E管质量增加1.62g,则该有机化合物的实验式是___________,实验测得其蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍,若该物质的核磁共振氢谱如图所示,则其结构简式为___________。
(5)X的一种同分异构体在一定条件下能与乙酸发生反应,该化学方程式为___________,反应类型为___________,有机产物含氧官能团名称为___________。
【答案】(1) 浓硫酸 把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2
(2)E→D
(3)偏低
(4) C2H6O CH3OCH3
(5) CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化(取代)反应 酯基
【分析】实验目的是采用燃烧法测定有机物的组成,先制得纯净的氧气,然后将有机物完全氧化为二氧化碳和水,再分别测定二氧化碳和水的质量,从而得出有机物中碳、氢、氧的原子个数比。
【详解】(1)实验目的是用干燥的氧气氧化有机物,以便测定产物的质量,所以B装置的作用是干燥氧气,所用试剂是浓硫酸;为防止燃烧产物中混有CO,影响测定结果,需再提供氧化剂,所以燃烧管C中的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2;
(2)装置用于吸收水蒸气,装置D既能吸收二氧化碳又能吸收水蒸气,所以燃烧产物应先通过装置E,后经过装置D,故顺序是C→E→D;
(3)装置D和空气相通,会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,从而影响测定结果的准确性,所以应在D后再增加一个装置D,若没有改进,装置D吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,增重偏大,则求得的含氧量偏小;
(4)n(CO2)=,n(H2O)=,则n(C)=0.06mol,n(H)=0.18mol,n(O)=,从而得出有机物分子中C:H:O=0.06mol:0.18mol:0.03mol=2:6:1,则该有机物的实验式是C2H6O。实验测得其蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍,则X的相对分子质量为46,分子式为C2H6O,从图中可以看出,该有机物分子中只有一种氢原子,则其结构简式为CH3OCH3;
(5)X的一种同分异构体在一定条件下能与乙酸发生反应,则其结构简式为,和乙酸发生反应化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;反应类型是酯化(取代)反应,有机产物含氧官能团名称为酯基。
25.(24-25高二下·广东广州第七中学·期中)苯甲酸常用于抗真菌及消毒防腐剂,实验室常用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸,其反应原理和实验装置如下(图1中加热和仪器固定装置均已略去)。
已知:苯甲酸在不同温度下溶解度如下:
T/℃
4
18
75
溶解度/g
0.18
0.27
2.20
实验步骤如下:
①在反应器c中加入甲苯、水、几粒沸石,边搅拌边加热;
②加热至沸腾后分批加入高锰酸钾,回流反应;
③将反应混合物趁热过滤,并用热水洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液,用冰水浴冷却;
④加入盐酸酸化,直到苯甲酸充分析出,抽滤(装置如图2)、冷水洗涤、干燥、称量,得纯净的苯甲酸产品。
(1)反应器c的名称______,冷凝水应从______进入(填“a”或“b”)。
(2)步骤①中加入沸石的目的______。
(3)步骤②反应结束时,溶液呈紫红色,可向反应器c中加入适量的下列______(填字母)试剂处理,反应的离子方程式______。(使元素以形式存在)
A. B. C. D.
(4)抽滤操作与普通过滤相比,除了得到的沉淀较干燥外,还有一个优点是______。
(5)步骤④中盐酸酸化的目的______(用化学方程式表示)。冷水洗涤的目的______。
(6)苯甲酸的产率______。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中______的方法提纯。
【答案】(1) 三颈烧瓶 a
(2)防暴沸
(3) C
(4)加快过滤的速率
(5) +HCl→+KCl 减少苯甲酸晶体溶解损失
(6)62.3%
(7)溶解、重结晶
【分析】在三颈烧瓶中加入甲苯、水、几粒沸石,边搅拌边加热,加热至沸腾后分批加入高锰酸钾氧化甲苯生成苯甲酸钾,将反应混合物趁热过滤,并用热水洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液,用冰水浴冷却,然后加入盐酸酸化,直到苯甲酸充分析出,最后抽滤、冷水洗涤、干燥、称量,得纯净的苯甲酸产品;
【详解】(1)根据仪器构造可知反应器c的名称为三颈烧瓶,冷凝水应该下进上出,即应从a进入。
(2)反应需要加热,则步骤①中加入沸石的目的是防暴沸。
(3)步骤②反应结束时,溶液呈紫红色,说明高锰酸钾过量,因此需要加入还原剂除去,可以选择亚硫酸钠,故选C,水、四氯化碳不能除去高锰酸钾,硝酸具有强氧化性,不选;反应中亚硫酸根离子和高锰酸根离子发生氧化还原反应生成二氧化锰沉淀和硫酸根离子,锰化合价由+7变为+4、硫化合价由+4变为+6,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子方程式为。
(4)由于抽滤速度比普通过滤速度要快,节省大量时间,故抽滤操作与普通过滤相比,除了得到的沉淀较干燥外,还有一个优点是加快过滤的速率;
(5)
步骤④中盐酸酸化的目的是把苯甲酸钾转化为苯甲酸,反应的化学方程式为+HCl→+KCl。由表溶解度可知,冷水洗涤的目的减少苯甲酸晶体溶解损失;
(6)甲苯的物质的量是1.21g÷92g/mol≈0.013mol,高锰酸钾的物质的量是4.3g÷158g/mol≈0.027mol,所以高锰酸钾过量,理论上生成苯甲酸的质量是1.21g÷92g/mol×122g/mol=1.605g,则产率是≈62.3%。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中溶解、重结晶的方法提纯。
26.(24-25高二下·广东深圳新安中学·期中)Ⅰ、已知己二酸是一种二元弱酸,通常为白色结晶体,微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。用浓硝酸氧化环己醇制备己二酸的反应机理如图所示:
+ HNO3(浓)HOOC(CH2)4COOH+NO2↑+H2O(未配平)
制备己二酸的装置如图所示(夹持、加热装置省略)。向三颈烧瓶中加入2mL浓HNO3再缓慢滴加1.5g环己醇,保持80℃持续反应2h,反应结束冷却至室温后,在冰水浴中继续冷却,分离出己二酸。
(1)图中仪器B的作用为____________。
(2)将己二酸粗品提纯的方法是_____________。洗涤沉淀的方法为__________(填字母)。
A.用乙醇洗涤 B.用乙醇-水溶液洗涤 C.用冰水洗涤
(3)若制得纯己二酸的质量为1.5g,则己二酸的产率为___________(保留一位小数)。
Ⅱ、有机物 M(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物 M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物 M 的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化
蒸馏装置如图所示
(4)图中虚线框内应选用右侧的____________ (填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定 M 的实验式和分子式
(5)利用李比希法测得4.4g有机物 M 完全燃烧后产生CO2 8.8g和H2O 3.6g。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(6)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示
M的结构简式为__________。(请填写其键线式)
【答案】(1)冷凝回流,提高原料的利用率
(2) 重结晶 C
(3)68.5%
(4)仪器 y
(5)C4H8O2
(6)
【分析】Ⅰ、在三颈烧瓶加入浓硝酸,再加入环己醇,保持加热温度80℃持续2小时,冷却结晶分离出己二酸;
Ⅱ、通过蒸馏分离出含有C、H、O的有机物,通过李比希法测定最简式,通过同温同压下密度之比等于分子量之比确定分子量,再通过核磁共振氢谱和红外光谱确定结构,从而得到结构简式。
【详解】(1)仪器B是球形冷凝管,作用为冷凝回流,提高原料的利用率;
(2)己二酸为固体,固体中除去可溶性杂质用重结晶;
己二酸溶解度随温度变化大,洗涤沉淀用冰水洗涤,可以减少己二酸的溶解,提高产率;
(3)1.5g环己醇的物质的量为,理论上可以得到0.015mol的己二酸,质量为0.015mol×146g/mol=2.19g,己二酸的产率为;
(4)蒸馏需要用直形冷凝管,选用仪器y;
(5)4.4g有机物M完全燃烧后产生CO28.8g和H2O3.6g,n(C)=,n(H)=2×,n(O)=,C:H:O=0.2:0.4:0.1=2:4:1,最简式为:C2H4O;M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,相对分子质量为44×2=88,设分子式为C2nH4nOn,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;
(6)
由图可知,核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶1∶3,可以确定有4种H原子,个数比为1∶3∶1∶3,应该含有两个甲基,由图2可知,含有-OH和C=O键,M中官能团有羟基和羰基;结构简式为:。
27.(25-26高二上·广东联考·期中)以淀粉为原料制备某种高分子材料H的合成路线与部分物质的转化关系如图所示,其中化合物E对氢气的相对密度为14。
回答下列问题:
(1)化合物C的结构简式为_______;化合物G中所含官能团与化合物D中不同的是_______(填名称)。
(2)下列反应对应的反应类型不正确的是_______(填选项字母)。
A.③④为氧化反应 B.①⑤为水解反应 C.⑥⑧为加成反应
(3)反应⑥的反应试剂和反应条件为_______。
(4)反应③的化学方程式为_______。
(5)高分子H的结构简式为_______。
(6)化合物G的同分异构体中,含有羧基且不含环状结构的有_______种(不包括立体异构)。
【答案】(1) 碳碳双键
(2)B
(3)、催化剂、加热、加压
(4)
(5)
(6)3
【分析】由题可知A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸,D为乙酸乙酯,E为乙烯,H为聚乙酸乙烯酯。
【详解】(1)由上述分析可知C为乙酸,结构简式为;G中含有酯基和碳碳双键,D中含有酯基,故G中所含官能团与D中不同的是碳碳双键;
(2)A.反应③中乙醇被氧化为乙醛,反应④中乙醛被氧化为乙酸,③④均为氧化反应,A正确;
B.反应⑤为酯化反应(取代反应),不为水解反应,B错误;
C.反应⑥中乙烯与水加成生成乙醇,反应⑧的反应式为,故⑥⑧均为加成反应,C正确;
故答案选B。
(3)反应⑥为乙烯与水加成,需加入催化剂,条件为加热、加压;
(4)反应③为乙醇被氧气氧化为乙醛,配平即可得出完整方程式;
(5)
⑨为加聚反应,其双键断裂后聚合生成H(聚乙酸乙烯酯),以此写出H的结构简式:;
(6)
G的同分异构体中,含有羧基且不含环状结构的结构简式为、、,共三种。
28.(24-25高二下·广东领航高中联盟·)苯酚是高中常见的有机物,麻黄碱具有镇咳平喘的药效,电石合成苯酚和麻黄碱的流程如下所示:
(1)制备乙炔用饱和食盐水代替水的目的是_______;写出乙炔制备聚乙炔的化学方程式:_______。
(2)麻黄碱中碳原子的杂化方式有_______。
(3)苯是一种重要的化工原料和有机溶剂。下列事实能说明苯不是单双键交替结构的有_______(填字母)。
A.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.间二甲苯只有1种结构
C.苯能发生加成反应 D.邻二甲苯只有1种结构
(4)有I~V五种有机物。
Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. Ⅴ.
①Ⅰ和Ⅱ关系是______(填字母)。
A.同种物质 B.同分异构体 C.同系物
②上述5种有机物中,互为同分异构体的是_______(填序号,下同),互为同系物的是_______。
(5)化合物甲属于链状脂肪烃,苯与化合物甲反应生成异丙苯的原子利用率为,化合物甲的结构简式为______。
(6)去甲基麻黄碱与麻黄碱一样能镇咳平喘,其结构简式如图所示。
①写出流程中苯甲醇反应生成麻黄碱的化学方程式(不用写反应条件):_______。
②碱理论认为:物质给出电子对能力越强,碱性越强。去甲基麻黄碱碱性比麻黄碱弱,原因可能是_______。
【答案】(1) 减慢反应速率,得到平稳的乙炔气流
(2)
(3)AD
(4) A Ⅲ和Ⅳ Ⅲ和Ⅴ
(5)
(6) 甲基相对于H是推电子基团,麻黄碱中N的负电性更大,更易给出孤电子对
【分析】电石与饱和食盐水反应生成乙炔,乙炔发生三聚反应生成苯,苯与化合物甲反应生成异丙苯的原子利用率为,说明该反应是加成反应,结合异丙苯和苯的分子式,化合物甲的分子式为,即丙烯,异丙苯制得苯甲醇,苯甲醇与CH3CHINHCH3发生取代反应得到麻黄碱。
【详解】(1)电石与水反应太剧烈,饱和食盐水能减少水与电石的接触面,随着反应的进行,还会析出固体覆盖电石表面,进一步减少接触面,降低电石与水的反应速率,得到平稳的乙炔气流。乙炔制备聚乙炔的化学方程式为;
(2)麻黄碱中苯环上碳原子采取杂化,饱和碳原子采取杂化;
(3)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中无碳碳双键,A项符合题意;若为单双键交替结构,间二甲苯两个甲基之间必有一个碳碳单键和一个碳碳双键,只有1种结构,B项不符合题意;苯能发生加成反应说明苯不饱和,不能说明苯分子不是单双键交替结构,C项不符合题意;若为单双键交替结构,邻二甲苯两个甲基之间可能是碳碳单键,也可能是碳碳双键,有2种结构,但事实上邻二甲苯只有一种结构,说明苯不是单双键交替结构,D项符合题意;故选AD;
(4)①Ⅰ和Ⅱ均是2,6,6-三甲基辛烷,是同种物质;②Ⅲ和Ⅳ分子式均为,但分别是酚和醇,不是同种物质,互为同分异构体;Ⅲ和Ⅴ均属于酚类,相差1个原子团,互为同系物;
(5)苯与化合物甲反应生成异丙苯的原子利用率为,说明该反应是加成反应,结合异丙苯和苯的分子式,化合物甲的分子式为,即丙烯;
(6)
①根据麻黄碱和苯甲醇、的结构简式易推出:的键断开,苯甲醇结构中的键断开,发生取代反应,生成麻黄碱和,化学方程式为;
②甲基相对于H是推电子基团,麻黄碱中N的负电性更大,更易给出孤电子对,根据物质给出电子对能力越强,碱性越强,去甲基麻黄碱碱性比麻黄碱弱。
29.(23-24高二下·广东高州·1期中)苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
请回答下列问题:
(1)C中所含官能团的名称是______,D→E的反应类型是______。
(2)第②步反应所需的试剂是______(填化学式)。
(3)F是高分子化合物,写出A→F的化学方程式:______。
(4)H是G的同分异构体,其中属于酚类的H有______种,任写一种符合核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的X的结构简式:_________。
(5)X为2-甲基丙烯,以它为原料合成2-甲基-2-羟基丙醛,可利用题干信息设计如下一条合成路线。
则框图中X的结构简式为______,Y物质为______,Z的结构简式为______。
【答案】(1) 碳氯键 取代反应
(2)
(3)n
(4) 9 (或)
(5)
【分析】A与水发生加成反应生成G,A与Cl2发生加成反应生成B,B中苯环与Cl2发生取代反应生成C,C中苯环与氢气加成生成D,D中碳氯键发生水解反应生成E,F是高分子化合物,则A发生加聚反应生成F为聚苯乙烯;
【详解】(1)C为卤代烃,含有官能团名称为碳氯键;D中碳氯键发生水解反应生成E,D→E的反应类型为取代反应;
(2)B中苯环的一个H被Cl取代,所以第②步反应所需的试剂;
(3)
因为F是高分子化合物,故A→F为苯乙烯的加聚反应,化学方程式为:n;
(4)
G的同分异构体H属于酚类,则应将羟基直接连在苯环上,第一种情况为苯环上连有-OH与-C2H5,它们的位置关系有邻间对三种,第二种情况为苯环连有三个取代基,分别为-OH与两个-CH3,它们的位置关系有六种,故属于酚类的H有9种。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6:2:1:1的X的结构中构造对称的两个甲基,故其结构简式(或);
(5)
2-甲基丙烯的结构简式为;利用题干信息,以2-甲基丙烯为原料合成2-甲基-2-羟基丙醛,对照原料与目标合成物,2-甲基丙烯应先与Br2加成,所以Y为,然后结合题干信息D→E,将卤素原子取代变成羟基,再将羟基氧化即得目标物(2号碳上的羟基无氢不能被氧化),所以Z为。
30.(24-25高二上·广东深圳外国语学校、深圳育才中学、广州执信中学·)西那卡塞(Ⅰ)是一种治疗甲状旁腺功能亢进的药物,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。根据A的结构特征,完成下表。
序号
反应试剂、条件
生成物结构简式
反应类型
a
催化剂、加热
___________
加聚反应
b
___________
、
水解反应
(2)B的结构简式为___________。
(3)某同学新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基,请写出相应的化学方程式___________。
(4)同时符合下列条件的化合物E的同分异构体有___________种。
①核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9:1:1;②能与溶液作用显色。
(5)化合物M()是一种含有七元杂环的生物碱,其合成路线如图(反应条件已省略):
①K的结构简式为___________。
②L→M的方程式为___________。
【答案】(1) 碳碳双键、酯基 氢氧化钠溶液,加热
(2)
(3)+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O+3H2O
(4)10
(5)
【分析】
根据A、C结构简式,结合B分子式,可推出B为,A→C发生取代反应,C→D发生还原反应,D→E发生加成(还原)反应,E→F发生氧化反应,根据F、H结构简式,结合G分子式,可推出G为,H→I发生加成(还原)反应。
【详解】(1)
①A中官能团的名称为:碳碳双键、酯基;②丙烯酸乙酯含有碳碳双键,可以发生加聚反应,生成物结构简式;酯可以在酸、碱条件下水解,根据生成物、,可以确定反应试剂为氢氧化钠溶液,反应条件为加热;
(2)
由分析可知,B的结构简式为;
(3)
用新制氢氧化铜检验化合物F中的醛基,化学方程式为:+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O+3H2O;
(4)
核磁共振氢谱显示三组峰面积之比为9:1:1,说明该有机物分子中有三种H原子,且三种H原子的个数之比为9:1:1,能与溶液作用显色,说明结构含有酚羟基,以及三个甲基连在同一个碳上,故一共有10种同分异构体:、、、、、、、、、;
(5)
① 根据合成路线推断,K的结构简式为;②的方程式为:。
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