高中化學-專題綜合測試(打包4套)[蘇教版選修]51.zip
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專題綜合測試(一~二)
認識有機化合物 有機物的結(jié)構(gòu)與分類
第Ⅰ卷 (選擇題,共48分)
一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意)
1. 下列說法中正確的是( )
A. 凡是分子組成上相差一個或幾個CH2原子團的物質(zhì),彼此一定是同系物
B. 兩種化合物組成元素相同,各元素質(zhì)量分數(shù)也相同,則二者一定是同分異構(gòu)體
C. 相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物,互稱為同分異構(gòu)體
D. 組成元素的質(zhì)量分數(shù)相同,且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物,互為同分異構(gòu)體
解析:分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)不一定相似,如CH3—CH=CH2與,故A說法錯誤;若兩種化合物組成元素相同,各元素的質(zhì)量分數(shù)也相同,則它們的最簡式必定相同,最簡式相同的化合物可能是同分異構(gòu)體,也可能不是同分異構(gòu)體,所以B說法錯誤;相對分子質(zhì)量相同的物質(zhì)是很多的,如無機物中的H2SO4和H3PO4,又如有機物中的C2H6O(乙醇)與CH2O2(甲酸),這些物質(zhì)都具有相同的相對分子質(zhì)量,但由于它們的分子組成不同,所以它們不是同分異構(gòu)體,故C說法錯誤;當不同化合物組成元素的質(zhì)量分數(shù)相同,相對分子質(zhì)量也相同時,其分子式一定相同,因此這樣的不同化合物互為同分異構(gòu)體,故D項說法正確。
答案:D
2. 有①甲烷分子、②氨分子、③白磷分子、④氯仿分子、⑤四氯化碳分子、⑥二氧化碳分子,其中不是正四面體構(gòu)型的是( )
A.①③ B.③⑤
C.①⑤ D.②④⑥
解析:②氨分子為三角錐型,④氯仿分子為CHCl3是四面體結(jié)構(gòu),非正四面體,⑥CO2分子為直線結(jié)構(gòu)。
答案:D
3. 下列有機物的命名正確的是( )
解析:A項主鏈選錯,正確命名為2,5-二甲基-4-乙基庚烷;B項取代基順序錯誤,正確命名為2,3-二甲基-3-乙基戊烷;C項沒有標注取代基位置,正確命名為鄰二硝基苯(或1、2-二硝基苯);D項正確。
答案:D
4. 含一個叁鍵的炔烴氫化后產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為
,此炔烴可能的結(jié)構(gòu)有( )
A. 1種 B.2種
C. 3種 D. 4種
解析:炔烴中含有叁鍵,原來叁鍵所在碳原子加氫后應至少連有2個氫原子。
答案:B
5. 下列有機物最簡式相同,但既不是同系物,又不是同分異構(gòu)體的一組是( )
A. 辛烯和3-甲基-1-丁烯
B. 乙苯和甲苯
C. 1-氯丙烷和2-氯丙烷
D. 甲基環(huán)己烷和乙烯
解析:A、B中的有機物互為同系物,C中有機物是同分異構(gòu)體。
答案:D
6. 相對分子質(zhì)量為100的烷烴完全燃燒后,生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比以及分子結(jié)構(gòu)中有4個甲基的同分異構(gòu)體的數(shù)目分別為( )
A. 6∶7和2 B.6∶7和3
C. 7∶8和3 D. 7∶8和4
解析:由100∶12=7……余16,可得分子式為C7H16,則其燃燒后產(chǎn)生的CO2與H2O的物質(zhì)的量之比為7∶8;分子結(jié)構(gòu)中含4個甲基時,只能是2個—CH3作為取代基的同分異構(gòu)體,
答案:D
7. (CH3CH2)2CHCH3的一鹵取代物可能存在的同分異構(gòu)體有( )
A. 兩種 B.三種
C. 四種 D. 五種
解析:(CH3CH2)2CHCH3分子中有四種不同環(huán)境的氫原子,其一鹵取代物有四種。
答案:C
8. 下列有機化合物屬于脂環(huán)烴的是( )
解析:選項A、B的有機物中都含有苯環(huán),屬于芳香烴,不是脂環(huán)烴;選項C中的有機物沒有碳環(huán),屬于鏈狀烴;選項D中的六元環(huán)不是苯環(huán),是含有雙鍵的碳環(huán),故選項D正確。
答案:D
9. 有機物有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酯類,且含有甲基的芳香族化合物的同分異構(gòu)體有( )
A. 3種 B.4種
C. 5種 D. 6種
解析:若苯環(huán)上只有一個含甲基的取代基時,有
兩種結(jié)構(gòu);若苯環(huán)上含有2個取代基,依題設條件,則只能一個是—CH3,一個是HCOO—,有鄰、間、對三種結(jié)構(gòu):。故共有5種同分異構(gòu)體。
答案:C
10. 已知C—C鍵可以繞軸自由旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)簡式為的烴,下列說法正確的是( )
A. 分子中至少有9個碳原子處于同一平面上
B. 分子中至少有11個碳原子處于同一平面上
C. 分子中至少有16個碳原子處于同一平面上
D. 該烴分子中最多有24個原子共面
解析:在苯分子中的12個原子一定共平面,此分子兩個苯環(huán)以單鍵相連,單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以兩個苯環(huán)不一定共面,但苯環(huán)中對角線上4個原子應該在一條直線上,因此該分子中至少有11個碳原子處于同一平面上,B正確。該烴分子結(jié)構(gòu)中可能共面的原子有:所有碳原子共16個,兩個苯環(huán)上的6個氫原子,四個甲基上的4個氫原子,即共面的原子最多有16+6+4=26個。
答案:B
11. 化合物是一種取代有機氯農(nóng)藥DDT的新型殺蟲劑,它含有官能團( )
A. 5種 B.4種
C. 3種 D. 2種
解析:官能團是決定化合物化學特性的原子或原子團,它不同于一般的烴基(如—CH3、—C2H5),也不同于“根”(如OH-、NO、Br-等)。觀察此化合物的結(jié)構(gòu)簡式,有—OH(羥基)、—CHO(醛基)、 (碳碳雙鍵)3種官能團。
答案:C
12. [2014·安徽高考]CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應:
下列有關(guān)三聚氰酸的說法正確的是( )
A. 分子式為C3H6N3O3
B. 分子中既含極性鍵,又含非極性鍵
C. 屬于共價化合物
D. 生成該物質(zhì)的上述反應為中和反應
解析:三聚氰酸的分子式應為C3H3N3O3,A項錯誤;三聚氰酸分子中只含有極性共價鍵,屬于共價化合物,則B項錯誤,C項正確;中和反應是酸和堿反應生成鹽和水的反應,題中反應不符合此概念,D項錯誤。
答案:C
13. C6H14的各種同分異構(gòu)體中,所含甲基數(shù)和它的一氯代物的數(shù)目與下列相符的是( )
A. 2個—CH3,能生成4種一氯代物
B. 3個—CH3,能生成4種一氯代物
C. 3個—CH3,能生成9種一氯代物
D. 4個—CH3,能生成4種一氯代物
解析:A項中一氯代物應為3種,D項中一氯代物應為5種。
答案:C
14. 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白蟻信息素有①()和②(),家蠶的信息素為③CH3(CH2)2CH=CH—CH=CH(CH2)8CH3。下列說法中不正確的是( )
A. ①的名稱是2,4-二甲基-1-庚烯
B. ②和③屬于同系物
C. ②的名稱是3,7-二甲基-1-辛烯
D. 三種信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析:②中只有一個碳碳雙鍵,而③中存在兩個碳碳雙鍵,故兩者不是同系物關(guān)系。
答案:B
15. 已知化合物C6H6(苯)與B3N3H6(硼氮苯)的分子結(jié)構(gòu)相似,如圖所示,則硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分異構(gòu)體的數(shù)目為-( )
A. 2 B.3
C. 4 D. 6
解析:苯環(huán)二元取代有3種:鄰、間、對;而硼氮苯上間位有2種,共4種。
答案:C
16. 2-氨基-5-硝基苯甲醚俗稱紅色基B,主要用于棉纖維織物的染色,也用于制金黃、棗紅、黑等有機顏料,其結(jié)構(gòu)簡式為。若分子式與紅色基B相同,且氨基(—NH2)與硝基(—NO2)直接連在苯環(huán)上并呈對位時的同分異構(gòu)體數(shù)目(包括紅色基B)可能有( )
A. 2種 B.4種
C. 6種 D. 10種
解析:B的同分異構(gòu)體主要有“官能團異構(gòu)”和“位置異構(gòu)”兩種類型。其中有2種,
有2種,共有6種。
答案:D
第Ⅱ卷 (非選擇題,共52分)
二、非選擇題(本題包括6小題,共52分)
17. (6分)(1)按系統(tǒng)命名法填寫下列有機物的名稱:
的名稱是__________________________________。
(2)2,6-二甲基-4-乙基辛烷的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________,
1 mol該烴完全燃燒需消耗氧氣________mol。
(3)在烴的分子結(jié)構(gòu)中,若每減少2個氫原子,則相當于碳碳間增加1對共用電子。試完成下列問題:
①分子式為CnH2n+2的烴分子中碳碳間共用電子對數(shù)為________。
②符合該條件的單烯烴的分子式為________。
解析:(1)(2)嚴格按照命名原則去書寫名稱或結(jié)構(gòu)。(3)每個碳原子有4個價鍵,對于烴CxHy分子,除了氫原子之外就是碳原子間的共用電子對,由于每兩個碳原子共用這些電子對,故碳與碳之間的共用電子對數(shù)為,利用此公式代入即可求解。
答案:(1)3,4-二甲基辛烷(1分)
(2)
(1分) 18.5(2分)
(3)①n-1(1分)?、贑nH2n(1分)
18. (8分)按要求回答下列問題。
(1)有機物的命名為“2-乙基丁烷”,錯誤的原因是____________________________________________。
(2)2,3-二甲基-4-苯基-2-丁烯的結(jié)構(gòu)簡式是___________________________。
(3) 的名稱為______或______。
(4)在下列有機物①CH3CH2CH3,②CH3—CH=CH2,③CH3—C≡CH,④,⑤(CH3)2CHCH3,⑥,⑦,
⑧,⑨,⑩CH3CH2Cl中,屬于飽和烴的是________,屬于苯的同系物的是________?;橥滴锏氖莀_______,互為同分異構(gòu)體的是________。
解析:根據(jù)有機物的命名規(guī)則及分類方法來分析判斷。
答案:(每空各1分)(1)選錯主鏈
(2)
(3)1,3,5-三甲苯 間三甲苯
(4)①④⑤ ⑦?、俸廷?、②和⑥ ④和⑥
19. (8分)按要求回答下列問題:
(1)寫出下列有機物的結(jié)構(gòu)簡式:
①2,2,3,3-四甲基戊烷________________________________________________;
②2,5-二甲基庚烷____________________________________________________;
③2,3-二甲基-6-乙基辛烷____________________________________________。
(2)寫出下列物質(zhì)的分子式:
①________________________________________________________;
②_____________________________________________________________。
(3)寫出下列物質(zhì)的鍵線式:
①____________________________________________;
②CH3CH=CHCH3____________________________________________。
(4)按系統(tǒng)命名法命名有機物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名稱是______________________。
解析:(1)依命名可寫出有機物的結(jié)構(gòu)簡式;(2)根據(jù)鍵線式寫出分子式時,注意每個拐點和終點表示1個碳原子,且相連的氫原子已省略;(3)書寫鍵線式時,注意與一個碳原子相連的不同鍵之間要有一定的夾角,不能是筆直的,應是呈折線形;(4)有機物命名時,應遵循命名原則。
答案:(每空各1分)
(1)①CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3
②CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3
③CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2
(2)①C6H14?、贑7H12
(3)①②
(4)2,3-二甲基戊烷
20. (10分)[2014·上海師大附中模擬]下列是八種環(huán)狀的烴類物質(zhì):
(1)互為同系物的有________和________(填名稱)?;橥之悩?gòu)體的有________和________、________和________(填寫名稱,可以不填滿,也可以再補充)。
(2)正四面體烷的二氯取代產(chǎn)物有________種;立方烷的二氯取代產(chǎn)物有________種;金剛烷的一氯取代產(chǎn)物有________種。
(3)寫出與苯互為同系物且一氯代物只有兩種的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式(舉兩例)并用系統(tǒng)命名法命名:____________________________________________。
解析:(1)同系物指結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物,因此環(huán)己烷與環(huán)辛烷互為同系物;同分異構(gòu)體指分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的化合物,因此苯與棱晶烷(分子式均為C6H6),環(huán)辛四烯與立方烷(分子式均為C8H8)互為同分異構(gòu)體。
(2)正四面體烷結(jié)構(gòu)對稱,只有一種氫原子,故二氯代物只有一種;立方烷分子中只有一種氫原子,但其二氯代物有3種,分別為
(3)符合條件的可為,一氯代物分別為和
,也可為,一氯代物分別為
答案:(每空各1分)(1)環(huán)己烷 環(huán)辛烷 苯 棱晶烷 環(huán)辛四烯 立方烷
(2)1 3 2 (3) ,
1,4-二甲苯;,1,3,5-三甲苯
21. (10分)[2014·無錫高二檢測]有機物M(分子式:C6H4S4)是隱形飛機上吸波材料的主要成分。某化學興趣小組為驗證其組成元素,并探究其分子結(jié)構(gòu)進行了下列實驗:
(一)驗證組成元素
將少量樣品放入A的燃燒管中,通入足量O2,用電爐加熱使其充分燃燒,并將燃燒產(chǎn)物依次通入余下裝置。(夾持儀器的裝置已略去)
(1)A中樣品燃燒的化學方程式____________________________________________。
(2)裝置B的目的是驗證有機物中含氫元素,則B中盛裝的試劑可為________。
(3)D中盛放的試劑是________(填序號)。
可供選擇的試劑:a.NaOH溶液;b.品紅溶液;
c.KMnO4溶液;d.溴的CCl4溶液;e.飽和石灰水。
(4)能證明有機物含碳元素的現(xiàn)象是____________________________________________。
(5)裝置Ⅰ、Ⅱ不能互換的理由是____________________________________________。
(6)燃燒管中放入CuO的作用是____________________________________________。
(7)指出裝置F的錯誤____________________________________________。
(二)探究有機物M的分子結(jié)構(gòu)
文獻資料表明,該有機物M為二個六元環(huán)結(jié)構(gòu),有很高的對稱性,氫原子的環(huán)境都相同。將2.04 g該有機物加入溴的CCl4溶液,充分振蕩后溶液褪色,并消耗了0.03 mol Br2。
(8)該有機物分子結(jié)構(gòu)中含有的官能團為________(填結(jié)構(gòu)式)。
(9)有機物M的結(jié)構(gòu)簡式為________(填序號)。
解析:(1)有機物燃燒時,C、H和S元素完全燃燒的產(chǎn)物分別為CO2、H2O和SO2;(2)檢驗氫元素的燃燒產(chǎn)物水常用的試劑是無水硫酸銅;(3)B的作用是除去SO2,選用KMnO4溶液;(4)只有E中的品紅溶液不褪色,F(xiàn)中的澄清石灰水變渾濁才能證明氣體中的CO2;(6)CuO可將CO氧化為CO2;(8)2.04 g C6H4S4的物質(zhì)的量為0.01 mol,消耗了0.03 mol Br2,且分子有很高的對稱性,氫原子的環(huán)境都相同。說明C6H4S4中含有三個碳碳雙鍵,結(jié)構(gòu)簡式為h。
答案:(1)C6H4S4+11O26CO2+4SO2+2H2O(2分)
(每空各1分)(2)無水硫酸銅 (3)c (4)E中溶液不褪色,F(xiàn)中溶液變渾濁 (5)氣體通過Ⅱ時,會帶出水蒸氣,干擾氫元素的驗證 (6)將有機物中的碳元素全部氧化成二氧化碳
(7)試劑瓶未與空氣相通
(8) (9)h
22. (10分)(1) 是一種驅(qū)蟲劑——山道年的結(jié)構(gòu)簡式,試確定其分子式為________,指出其含有的官能團的名稱________。
(2)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為
試判斷它能發(fā)生的下列化學反應有________(填序號)。
①能與活潑金屬鈉反應
②能和NaOH溶液反應
③能和銅反應生成H2
④能發(fā)生酯化反應
⑤1 mol該物質(zhì)能和6 mol H2發(fā)生加成反應
⑥能使酸性KMnO4溶液褪色
(3)有機物A是人工合成的香料茉莉酮,其結(jié)構(gòu)簡式為
①該化合物的碳原子數(shù)目是______________________,分子式為__________________。
②1 mol該化合物與H2充分反應,消耗H2的物質(zhì)的量為(也可與H2發(fā)生加成反應)________。
(4)上述三種物質(zhì)共有________種官能團,第________種物質(zhì)官能團最多。
解析:(1)據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可看出山道年的分子式為C14H16O3,其官能團有三種:碳碳雙鍵、(酮)羰基、酯基。
(2)該物質(zhì)分子中含有—OH和—COOH,可以和Na發(fā)生置換反應,還可以發(fā)生酯化反應;—COOH還可以和NaOH反應;和—C≡C—都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;1 mol該物質(zhì)和H2發(fā)生加成反應時,苯環(huán)上消耗3 mol H2,消耗1 mol H2,—C≡C—消耗2 mol H2;但該物質(zhì)不能和Cu反應。
答案:(1)(每空各1分)C14H16O3 碳碳雙鍵、羰基、酯基
(2)①②④⑤⑥(2分)
(3)①11(1分) C11H16O(1分)?、? mol(2分)
(4)6(1分) 2(1分)
13
專題綜合測試(三) 常見的烴
第Ⅰ卷 (選擇題,共48分)
一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意)
1. 市場上銷售的腈綸毛線,主要原料是丙烯腈,在實驗室里丙烯腈可以由乙炔和氫氰酸反應制得,則乙炔和氫氰酸反應的類型是( )
A. 取代反應 B.消去反應
C. 加聚反應 D.加成反應
解析:乙炔與氫氰酸發(fā)生加成反應制得丙烯腈:CH≡CH+HCNCH2=CH—CN,丙烯腈經(jīng)加聚反應制得腈綸:nCH2=CH—CN 。
答案:D
2. [2014·無錫高三模擬]有一類組成最簡單的有機硅化合物叫硅烷,它的分子結(jié)構(gòu)與烷烴相似,下列說法不正確的是( )
A. 硅烷的分子通式可表示為SinH2n+2
B. 甲硅烷燃燒可生成二氧化硅和水
C. 甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷
D. 甲硅烷的熱穩(wěn)定性強于甲烷
解析:類比烷烴的通式與性質(zhì)進行推理,由于硅的非金屬性比碳弱,故甲硅烷的熱穩(wěn)定性應弱于甲烷。
答案:D
3. [2014·陜西高三檢測]下列烴進行一氯取代后,只生成三種沸點不同產(chǎn)物的是( )
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3
B. (CH3CH2)2CHCH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2
D. (CH3)3CCH2CH3
解析:同分異構(gòu)體的物理性質(zhì)不同,有幾種同分異構(gòu)體,則有幾種沸點不同的產(chǎn)物。
答案:D
4. 下列說法不正確的是 ( )
A. 純凈聚乙烯、石蠟、煤油均無固定熔、沸點
B. 煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物
C. 甲苯中加濃溴水充分振蕩,由于發(fā)生加成反應,溴水的顏色變淺
D. 酸性KMnO4溶液或溴水都可用來鑒別直餾汽油和裂化汽油
解析:甲苯與濃溴水之間不發(fā)生化學反應,但甲苯可萃取溴水中的溴單質(zhì),使溴水層顏色變淺,故C項錯誤;直餾汽油中不含不飽和烴,裂化汽油中含有烯烴,故可用KMnO4酸性溶液或溴水鑒別二者。
答案:C
5. 已知乙烯分子是平面結(jié)構(gòu),因此1,2-二氯乙烯可以形成兩種不同的空間異構(gòu)體,下列各物質(zhì)能形成類似上述兩種空間異構(gòu)體的是( )
A. CH2=CH—CH2CH3 B.CH3CH=CH2
解析:當有機物分子中每個雙鍵碳上連有相同的原子(基團)時,則不能產(chǎn)生立體異構(gòu)。只有D項中的有機物分子中每個雙鍵碳上所連的原子(基團)不同,故只有D項符合題意。
答案:D
6. 要鑒別己烯中是否混有少量甲苯,正確的實驗方法是( )
A. 加足量的酸性KMnO4溶液,然后再加入溴水
B. 先加足量溴水,然后再加入酸性KMnO4溶液
C. 點燃這種液體,然后再觀察火焰的顏色
D. 加入濃硫酸與濃硝酸后加熱
解析:若先加酸性KMnO4,己烯和甲苯均被氧化,達不到鑒別的目的。
答案:B
7. 下列物質(zhì)屬于芳香烴,但不屬于苯的同系物的是( )
A. ③④ B.②⑤
C. ①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥
解析:可采用排除法,烴只含C、H兩種元素,可排除③、④;苯的同系物只含一個苯環(huán)且側(cè)鏈為飽和烴基,因此①、⑥為苯的同系物,排除;②中側(cè)鏈為不飽和烴基,⑤中不是一個苯環(huán)。
答案:B
8. [2014·衢州模擬]某液態(tài)烴和溴水發(fā)生加成反應生成2-甲基-2,3-二溴丁烷,則該烴是( )
A. 3-甲基-1-丁烯 B.2-甲基-2-丁烯
C. 2-甲基-1-丁烯 D. 1-甲基-2-丁烯
解析:2-甲基-2,3-二溴丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為,故與溴水反應的烯烴為
,其名稱為2-甲基-2-丁烯。
答案:B
9. 下列操作達不到預期目的的是( )
①石油分餾時把溫度計插入液面以下
②用溴水除去乙烯中混有的SO2氣體
③用乙醇與3 mol·L-1的H2SO4混合共熱到170 ℃以上制乙烯
④將苯和溴水混合后加入鐵粉制溴苯
⑤將飽和食鹽水滴入盛有電石的燒瓶中制乙炔
A. ①④ B.③⑤
C. ②③④⑤ D. ①②③④
解析:①石油分餾時,溫度計測的是各餾分蒸氣的溫度,應在支管口處;②乙烯會與溴水反應被吸收;③用乙醇制乙烯時應選用濃H2SO4;④制溴苯時要用液溴;⑤制乙炔時,為減緩反應劇烈程度,常用飽和食鹽水來替代水。
答案:D
10. 下列關(guān)于組成表示為CxHy的烷、烯、炔烴的說法不正確的是( )
A. 當x≤4時,常溫常壓下均為氣體
B. y一定是偶數(shù)
C. 分別完全燃燒1 mol,耗O2為(x+) mol
D. 在密閉容器中完全燃燒,120 ℃時測得的壓強一定比燃燒前大
解析:由CxHy+(x+)O2―→xCO2+H2O得:Δn=n(后)-n(前)=x+-(1+x+)=-1,所以當y>4時,壓強增大;y<4時,壓強減??;y=4時,壓強不變。
答案:D
11. [2014·課標全國卷Ⅱ]四聯(lián)苯的一氯代物有( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
解析:四聯(lián)苯中有5種不同化學環(huán)境的氫原子,故其一氯代物有5種。
答案:C
12. 工業(yè)上將苯的蒸氣通過赤熱的鐵合成一種可作為熱載體的化合物,該化合物分子中苯環(huán)上的一氯代物有三種,1 mol該化合物催化加氫時,最多消耗6 mol氫氣,則這種化合物可能是( )
解析:A項,苯環(huán)上的“等效氫”()有七種,即有七種苯環(huán)上的一氯代物;B項,完全加成時1 mol B只消耗3 mol H2;C項,將一個苯環(huán)看作取代基,可有鄰、間、對三種一氯代物,且1 mol C與6 mol H2完全加成;D項,三個—CH=CH2分布在間位,結(jié)構(gòu)對稱,則只有一種苯環(huán)上的一氯代物。
答案:C
13. 在分子中,在同一平面內(nèi)的碳原子最少應有( )
A. 7個 B.8個
C. 9個 D. 14個
解析:苯分子是平面正六邊形結(jié)構(gòu),分子中12個原子共平面,且處在對應位置與頂點連接的碳原子、氫原子共直線。分析的結(jié)構(gòu)時,受苯環(huán)書寫形式的局限而認為至少1~8碳原子共平面,實質(zhì)上4、7、8、11四個碳原子共直線,兩個苯環(huán)所確定的平面可以繞該直線旋轉(zhuǎn),若兩平面位置如右圖所示,則至少有9個碳原子共平面。若兩平面重合,則所有的碳原子均在同一平面內(nèi),最多有14個碳原子共面。
答案:C
14. 在以下各化合物中,可作為制高分子化合物
CH2CH2—CH(CH3)—CH2的單體的是( )
①CH3—CH=CH2 ②CH2=CH2
③CH3—CH2—CH=CH2
A. ①和② B.②和③
C. ①和③ D. 只有③
解析:根據(jù)“單變雙,雙變單,碳超四價不相連”的原則,將鏈節(jié)斷開,即,然后將價鍵按加聚反應的逆過程還原得單體分別為CH2=CH2和。
答案:A
15. 有機物分子中原子間(或原子與原子團間)的相互影響會導致物質(zhì)化學性質(zhì)的不同。下列各項的事實不能說明上述觀點的是( )
A. 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,而苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B. 乙烯能發(fā)生加成反應,而乙烷不能發(fā)生加成反應
C. 苯與硝酸在加熱的條件下發(fā)生取代反應,而甲苯在常溫下就能與硝酸發(fā)生反應
D. 2-甲基-1-丙烯與溴的CCl4溶液加成速率比己烯與溴的CCl4溶液加成速率快
解析:乙烯能發(fā)生加成反應,而乙烷不能發(fā)生加成反應,是因為乙烷中不存在碳碳雙鍵,與有機物分子中原子間(或原子與原子團間)的相互影響無關(guān)。
答案:B
16. 25 ℃和101 kPa時,乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴32 mL與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復到原來的溫度和壓強,氣體總體積縮小了72 mL,原混合烴中乙炔的體積分數(shù)為( )
A. 12.5% B.25%
C. 50% D. 75%
解析:寫出乙烷、丙烯和乙炔燃燒的化學方程式并且除去生成的H2O后,各物質(zhì)燃燒前后氣體體積變化分別如下:
C2H6+3.5O22CO2+3H2O ΔV
1 3.5 2 2.5
C3H6+4.5O23CO2+3H2O ΔV
1 4.5 3 2.5
C2H2+2.5O22CO2+H2O ΔV
1 2.5 2 1.5
可以看出乙烷和丙烯在反應后氣體體積改變量相等。設乙烷和丙烯總體積為x,乙炔的體積為y,則有:
~ ΔV, C2H2 ~ ΔV
1 2.5 1 1.5
x 2.5x y 1.5y
?
所以乙炔在混合氣體體積中占的體積分數(shù)為VC2H2=×100%=25%,故選B。
答案:B
第Ⅱ卷 (非選擇題,共52分)
二、非選擇題(本題包括6小題,共52分)
17. (8分)有4種無色液態(tài)物質(zhì):己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各題要求的分別是:
(1)不能與溴水或KMnO4酸性溶液反應,但在鐵屑作用下能與液溴反應的是________,生成的有機物名稱是________,反應的化學方程式為___________________________。
此反應屬于________反應。
(2)不能與溴水或KMnO4酸性溶液反應的是________。
(3)能與溴水和KMnO4酸性溶液反應的是________。
(4)不與溴水反應但能與KMnO4酸性溶液反應的是________。
解析:己烯、己烷、苯、甲苯四種物質(zhì)中,既能與溴水反應,又能與KMnO4酸性溶液反應的只有己烯。均不反應的為己烷和苯。不能與溴水反應但能被KMnO4酸性溶液氧化的是甲苯。苯在鐵屑的作用下與液溴發(fā)生取代反應生成溴苯。
答案:(1)苯(1分) 溴苯(1分)
+Br2 +HBr(2分) 取代(1分)
(2)苯、己烷(1分) (3)己烯(1分) (4)甲苯(1分)
18. (9分)[2014·浙江嘉興調(diào)研]下列給出了A、B、C、D四種烴的相關(guān)信息:
①烴A在所有的烴中碳的質(zhì)量分數(shù)最低;
②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可用于催熟果實;
③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的火焰常用于切割或焊接金屬;
④烴D的分子比例模型如圖所示。
回答下列問題:
(1)將A和Cl2混合充入一試管內(nèi),密封后置于光亮處,一段時間后能看到試管內(nèi)的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________。
(2)寫出烴B與溴的四氯化碳溶液發(fā)生反應的化學方程式_________________________。
(3)烴C________(填“能”或“不能”,下同)發(fā)生加成反應,________發(fā)生加聚反應。
(4)D分子中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),以下能證明這一事實的是________。
A. D的鄰位二氯代物不存在同分異構(gòu)體
B. D的間位二氯代物不存在同分異構(gòu)體
C. D的對位二氯代物不存在同分異構(gòu)體
(5)某有機化合物X的相對分子質(zhì)量大于70,小于120。經(jīng)分析得知,碳和氫的質(zhì)量分數(shù)之和為68%,其余為氧。則X的分子式為________。
解析:由題目信息可知,A是CH4,B是CH2=CH2,C是CH≡CH ,D是。(1)CH4和Cl2發(fā)生取代反應,現(xiàn)象:試管壁上有小液滴出現(xiàn),試管中黃綠色褪去或逐漸變淺。(2)乙烯與溴發(fā)生加成反應,化學方程式為CH2=CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br。(3)CH≡CH中含有碳碳叁鍵,既能發(fā)生加成反應,又能發(fā)生加聚反應。(4)如果苯分子中存在碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),其鄰位是不等價的,就可能存在同分異構(gòu)體,故選A。(5)該有機化合物中含有氧原子的個數(shù)小于120×=2.4,大于70×=1.4,因此X分子中含有2個氧原子;由分子中的氧原子數(shù)可以推斷其相對分子質(zhì)量為100,分子式為C5H8O2。
答案:(1)試管壁上有小液滴出現(xiàn),試管中黃綠色褪去或逐漸變淺(1分)
(2)CH2=CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br(2分) (3)能(1分) 能(1分)
(4)A(2分) (5)C5H8O2(2分)
19. (7分)實驗探究:通過實驗事實的驗證與討論,認識苯的結(jié)構(gòu)式。
提出問題:苯分子的結(jié)構(gòu)是碳碳單鍵、碳碳雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)嗎?
(1)提出假設:從苯的分子式(C6H6)看,苯具有不飽和性;從苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)式看,分子中含有碳碳雙鍵,所以苯一定能使______________褪色。
(2)實驗驗證:
①苯不能使______________褪色。
②經(jīng)科學測定,苯分子里6個碳原子之間的鍵都________(填“相同”或“不相同”);6個碳原子和6個氫原子都在同一________上。
(3)結(jié)論:苯的凱庫勒結(jié)構(gòu)式中的碳碳雙鍵跟烯烴中的碳碳雙鍵________(填“相同”或“不相同”),苯的性質(zhì)沒有表現(xiàn)出不飽和性,反而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,說明苯分子的結(jié)構(gòu)________(填“同于”或“不同于”)一般的單雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
(4)應用:為了表示苯分子的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)構(gòu)簡式用________表示,用凱庫勒式表示苯分子的結(jié)構(gòu)是不確切的。
解析:含有碳碳雙鍵的物質(zhì)的化學性質(zhì)類似于烯烴的化學性質(zhì),能和CCl4溶液中的溴發(fā)生加成反應而使溴的CCl4溶液褪色,能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。但通過實驗發(fā)現(xiàn)苯不能使溴的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,說明苯分子中的化學鍵是一種特殊的化學鍵,不能用單雙鍵交替的形式來表示。
答案:(每空1分)(1)酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液 (2)①酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液?、谙嗤∑矫妗?3)不相同 不同于 (4)
20. (10分)已知:①R—Br―→R—OH(R表示烴基);②苯環(huán)上原有的取代基對新導入的取代基進入苯環(huán)的位置有顯著的影響;
以下是用苯作為原料制備一系列化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖:
(1)寫出A轉(zhuǎn)化為B的化學方程式:______________________________________。
(2)圖中苯轉(zhuǎn)化為E,E轉(zhuǎn)化為F省略了條件,請寫出E、F的結(jié)構(gòu)簡式:
E____________________________________________,
F____________________________________________。
(3)B分子中苯環(huán)上的任意兩個氫被溴原子取代后,得到的二溴代物有________種同分異構(gòu)體。
(4)上述轉(zhuǎn)化中涉及到9個反應,其中不屬于取代反應的共有________個。
解析:由逆推法推出三條合成路線為:
然后結(jié)合題目,做出解答。但要注意:苯環(huán)上引入多取代基的先后順序。第一條合成路線提供的信息是:苯環(huán)上先引入—NO2再引入其他取代基,則兩種取代基處于間位;第二條合成路線提供的信息是:苯環(huán)上先引入鹵原子再引入其他取代基,則兩種取代基處于對位;應用前兩條信息得出的結(jié)論去解決第三條合成路線的問題,就顯得非常容易了。根據(jù)指定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),再根據(jù)取代基處于對位,E和F兩步引入取代基的順序應先鹵代后硝化。
21. (8分)[2012·海南節(jié)選]化合物A是合成天然橡膠的單體,分子式為C5H8。A的一系列反應如下(部分反應條件略去):
提示:天然橡膠的單體為異戊二烯。
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________,化學名稱(系統(tǒng)命名)是________;
(2)B的分子式為________;
(3)②的反應方程式為________________;
(4)①和③的反應類型分別是________,________。
解析:天然橡膠的單體為異戊二烯,所以A為,與B反應生成,所以B為。反應①為與溴反應,且產(chǎn)物中只增加了2個溴原子,為碳碳雙鍵的加成反應,經(jīng)反應②后,新產(chǎn)物中增加了2個碳碳雙鍵,即二溴代物發(fā)生消去反應,生成了二烯烴,發(fā)生消去反應的條件是氫氧化鈉醇溶液。反應③是典型的烷基的取代反應。
答案:(1) (1分) 2-甲基-1,3-丁二烯(1分) (2)C5H8O2(2分)
(3) (2分)
(4)加成反應(1分) 取代反應(1分)
22. (10分)丁基橡膠可用于制造汽車內(nèi)胎,合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8,A氫化后得到2-甲基丙烷。
完成下列填空:
(1)A可以聚合,寫出A的兩種聚合方式(以反應方程式表示)。
____________________________________________;
____________________________________________。
(2)A與某烷發(fā)生烷基化反應生成分子式為C8H18的物質(zhì)B,B的一鹵代物只有4種,且碳鏈不對稱。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式________。
(3)寫出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。
A通入溴水:____________________________________________;
A通入溴的四氯化碳溶液:____________________________________________。
(4)烯烴和NBS作用,烯烴中與雙鍵碳相鄰碳原子上的一個氫原子被溴原子取代。分子式為C4H8的烴和NBS作用,得到的一溴代烯烴有________種。
解析:(1)由題可知,A為。A聚合有兩種方式,可生成或
(2)由題可知,“某烷”分子式為C4H10,則B為,—C4H9有4種結(jié)構(gòu),其中符合條件的只有,故B為。
(3)A中含C=C,可與溴發(fā)生加成反應,生成的鹵代烴不溶于水,且密度比水大,在水溶液中要分層,上層為水層,下層為有機溶劑層。
(4)C4H8有三種結(jié)構(gòu):C=C—C—C,,,故得到的一溴代烯烴有三種:
11
專題綜合測試(四) 烴的衍生物
第Ⅰ卷 (選擇題,共48分)
一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意)
1.生活中遇到的某些問題常常涉及化學知識,下列敘述中錯誤的是( )
A.魚蝦放置的時間過久,會產(chǎn)生難聞的腥臭氣味,應當用水沖洗,并在烹調(diào)時加入少許食醋
B.“酸可以除銹”“洗滌劑可以去油污”都是發(fā)生了化學變化
C.被蜂、蟻蜇咬后會感到疼痛難忍,這是因為蜂、蟻叮咬人時將甲酸注入人體的緣故,此時若能涂抹稀氨水或碳酸氫鈉溶液,就可以減輕疼痛
D.苯酚皂可用于環(huán)境消毒,醫(yī)用酒精可用于皮膚消毒,其原因是它們都可以殺死細菌
解析:洗滌劑除去油污是利用洗滌劑的乳化作用,發(fā)生的是物理變化。
答案:B
2.酒精在濃硫酸作用下,不可能發(fā)生的反應是( )
A.加成反應 B.消去反應
C.取代反應 D.脫水反應
解析:酒精分子中沒有不飽和鍵,所以不能發(fā)生加成反應。
答案:A
3.下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照條件下通入Cl2,氣液分離
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用飽和碳酸鈉溶液洗滌,分液
③除去苯中混有的少量苯酚:加入濃溴水后過濾取濾液
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸餾
A.①② B.②④
C.②③ D.③④
解析:實驗①中乙烷會和氯氣發(fā)生取代反應,實驗③中生成的三溴苯酚能溶于苯。
答案:B
4.下表中實驗操作不能達到實驗目的的是( )
選項
實驗操作
實驗目的
A
加新制的Cu(OH)2并加熱
檢驗糖尿病人尿液中是否有葡萄糖
B
通入稀溴水
檢驗SO2中是否混有乙烯
C
滴入紫色石蕊試液
檢驗酒精中是否混有醋酸
D
用飽和碳酸鈉溶液洗滌后分液
除去乙酸乙酯中少量的乙醇和乙酸
解析:糖尿病人尿液中如有葡萄糖時,在加熱的條件下就會和新制的氫氧化銅反應生成磚紅色的沉淀,反之就沒有;選項B中的SO2和乙烯都可以使溴水褪色,所以無法確定是否含有乙烯;C、D能達到實驗目的,則本題的答案為B。
答案:B
5.下列說法正確的是 ( )
A.RCOOH與R′OH發(fā)生酯化反應時生成ROOCR′
B.能與NaOH溶液反應,分子式為C2H4O2的有機物一定是羧酸
C.甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互為同分異構(gòu)體
D.甲醛與乙酸乙酯的最簡式相同
解析:RCOOH與R′OH發(fā)生酯化反應時生成RCOOR′;B中有機物還可以是甲酸甲酯(HCOOCH3);甲醛的結(jié)構(gòu)簡式是HCHO,乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡式是CH3COOC2H5,最簡式不同。
答案:C
6.由1,3-丁二烯合成2-氯-1,3-丁二烯的路線如下:
,該合成路線中各步的反應類型分別為( )
A.加成、水解、加成、消去
B.取代、水解、取代、消去
C.加成、取代、取代、消去
D.取代、取代、加成、氧化
解析:反應①為1,3-丁二烯與Cl2的1,4-加成反應,反應②為鹵代烴的水解(或取代)反應,反應③為烯烴與HCl的加成反應,反應④為醇的消去反應。
答案:A
7.苯酚()在一定條件下能與氫氣加成得到環(huán)己醇()。下面關(guān)于這兩種有機物的敘述中,錯誤的是( )
A.都能溶于水,但溶解性都比乙醇要差
B.都能與金屬鈉反應放出氫氣
C.苯酚是比碳酸酸性更強的酸,環(huán)己醇則顯中性
D.苯酚與FeCl3溶液作用顯紫色,環(huán)己醇加入FeCl3溶液中無明顯現(xiàn)象
解析:苯酚顯弱酸性,但其酸性弱于碳酸。
答案:C
8.下列對物質(zhì)的分類正確的是( )
選項
依據(jù)
物質(zhì)
A
同分異構(gòu)體
乙二酸二乙酯、二乙酸乙二酯
B
同系物
甲醇、乙二醇、丙三醇、丁醇
C
非極性分子
二氧化碳、四氯化碳、二氟二氯甲烷、對二甲苯
D
高分子化合物
淀粉、油脂、蛋白質(zhì)、塑料
解析:乙二酸二乙酯的結(jié)構(gòu)簡式為
CH3CH2OOC—COOCH2CH3,二乙酸乙二酯的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOCH2CH2OOCCH3,二者互為同分異構(gòu)體,A正確;互為同系物的物質(zhì)具有相同的通式,官能團的種類和數(shù)目相同,B錯誤;CCl2F2呈四面體結(jié)構(gòu),屬于極性分子,C錯誤;油脂是小分子,D錯誤。
答案:A
9.[2014·江西安福中學月考題]由于雙酚A對嬰兒發(fā)育、免疫力有影響,歐盟從2011年3月1日起禁止生產(chǎn)雙酚A塑料奶瓶。雙酚A的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示。
下列說法中,不正確的是( )
A.它的分子式為C15H16O2
B.它在常溫下呈液態(tài),不溶于水
C.雙酚A分子中碳原子不可能處于同一平面
D.它顯弱酸性,且能與濃溴水、酸性KMnO4溶液反應
解析:苯酚在常溫下呈固態(tài),則可推知雙酚A常溫下也應為固態(tài)。
答案:B
10.[2014·課標全國卷Ⅰ]下列化合物中同分異構(gòu)體數(shù)目最少的是( )
A.戊烷 B.戊醇
C.戊烯 D.乙酸乙酯
解析:戊烷的同分異構(gòu)體只有3種
(CH3CH2CH2CH2CH3、、);戊醇的醇類同分異構(gòu)體就有8種(CH3CH2CH2CH2CH2OH、
),還有醚類異構(gòu)體;戊烯的烯類同分異構(gòu)體就有5種(CH3CH2CH2CHCH2、CH3CH2CHCHCH3、、),還有5種環(huán)烷烴類同分異構(gòu)體;乙酸乙酯的同分異構(gòu)體超過3種[如CH3CH2CH2COOH、、HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3、
CH3CH2COOCH3等],故題給四種物質(zhì)中同分異構(gòu)體數(shù)目最少的是戊烷,選A。
答案:A
11.在有機物分子中,若某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團,則這個碳原子被稱為“手性碳原子”。凡是只有一個手性碳原子的物質(zhì)一定具有光學活性,物質(zhì)
有光學活性,發(fā)生下列反應后無光學活性的是( )
A.與新制的Cu(OH)2作用
B.與銀氨溶液作用
C.與NaOH水溶液共熱
D.在催化劑存在下與H2加成
解析:與NaOH水溶液共熱后得到
,使手性碳原子消失,而無光學活性。
答案:C
12.迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取到的酸性物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如下圖。下列敘述正確的是( )
A.迷迭香酸與溴單質(zhì)只能發(fā)生取代反應
B.1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氫氣發(fā)生加成反應
C.迷迭香酸可以發(fā)生水解反應、取代反應和酯化反應
D.1 mol迷迭香酸最多能和含5 mol NaOH的水溶液完全反應
解析:該有機物結(jié)構(gòu)中含有酚羥基和碳碳雙鍵,能與溴發(fā)生取代反應和加成反應,故A項錯;1分子迷迭香酸中含有2個苯環(huán),1個碳碳雙鍵,則1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氫氣發(fā)生加成反應,B項錯;1分子迷迭香酸中含有4個酚羥基、1個羧基、1個酯基,則1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH發(fā)生反應,D項錯。
答案:C
13.[2014·山東高考]蘋果酸的結(jié)構(gòu)簡式為:
下列說法正確的是( )
A.蘋果酸中能發(fā)生酯化反應的官能團有2種
B.1 mol蘋果酸可與3 mol NaOH發(fā)生中和反應
C.1 mol蘋果酸與足量金屬Na反應生成1 mol H2
D.與蘋果酸互為同分異構(gòu)體
解析:蘋果酸中含有—OH和—COOH,二者均能發(fā)生酯化反應,A項正確;1 mol蘋果酸只能與2 mol NaOH發(fā)生中和反應,B項錯誤;1 mol蘋果酸與足量金屬Na反應生成1.5 mol H2,C項錯誤;與蘋果酸是同種物質(zhì),D項錯誤。
答案:A
14.化學式為C8H16O2的有機物A,能在酸性條件下水解生成有機物B和C,且B在一定條件下能轉(zhuǎn)化為C1,C和C1互為同分異構(gòu)體,則有機物A的可能結(jié)構(gòu)有( )
A.1種 B.2種
C.3種 D.4種
解析:根據(jù)題意,有機物A的結(jié)構(gòu)簡式可能是R1—COOCH2R2,其中R1—、R2—都是—C3H7,但結(jié)構(gòu)不同,因—C3H7只有—CH2CH2CH3與—CH(CH3)2兩種結(jié)構(gòu)。故有機物A也只有兩種結(jié)構(gòu)。
答案:B
15.[2014·江蘇豐縣中學模擬題]CPAE是蜂膠的主要活性成分,可由咖啡酸合成:
下列說法不正確的是( )
A.咖啡酸分子中所有原子可能處于同一平面上
B.可用金屬鈉檢測上述反應是否殘留苯乙醇
C.1 mol苯乙醇在O2中完全燃燒,需消耗10 mol O2
D.1 mol CPAE水解時最多可消耗3 mol NaOH
解析:因C—C鍵和O—H鍵都能旋轉(zhuǎn),因此咖啡酸中所有原子均可處于苯環(huán)所在的平面內(nèi);因咖啡酸、苯乙醇、CPAE都能與金屬鈉反應,故不能用金屬鈉檢測上述反應是否殘留有苯乙醇;苯乙醇的分子式為C8H10O,1 mol苯乙醇完全燃燒需消耗O2(8+-) mol=10 mol;因CPAE除含1個酯基外,還含有2個酚羥基,故1 mol CPAE水解時,最多可消耗3 mol NaOH。
答案:B
16.[2014·溫州十校聯(lián)考]某有機物甲經(jīng)氧化后最終得到乙(分子式為C2H3O2Cl);而甲經(jīng)水解可得丙,1 mol丙和2 mol乙反應得一種含氯的酯(C6H8O4Cl2);由此推斷甲的結(jié)構(gòu)簡式為( )
A.ClCH2CH2OH B.OHC—O—CH2Cl
C.ClCH2CHO D.HOCH2CH2OH
解析:本題考查有機物中常見官能團的相互轉(zhuǎn)化。由乙的分子式:C2H3O2Cl,推知乙的不飽和度為1,由乙又能與丙發(fā)生酯化反應,所以乙的結(jié)構(gòu)簡式為CH2ClCOOH。乙又是由甲氧化而成的,所以甲的結(jié)構(gòu)簡式為CH2ClCH2OH。甲經(jīng)水解可得丙,1 mol丙和2 mol乙反應得一種含氯的酯(C6H8O4Cl2),所以丙的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OHCH2OH。
答案:A
第Ⅱ卷 (非選擇題,共52分)
二、非選擇題(本題包括6小題,共52分)
17.(5分)已知下列信息:
Ⅰ.在一定條件下甲苯可與Br2發(fā)生反應,生成鄰溴甲苯與對溴甲苯;
Ⅱ.C6H5—SO3H可發(fā)生水解反應生成苯:
C6H5—SO3H+H2O―→C6H6+H2SO4
欲以甲苯為原料合成鄰溴甲苯,設計的合成路線如下:
根據(jù)以上合成路線回答下列問題:
(1)設計步驟①的目的是________________________________________。
(2)寫出反應②的化學方程式:____________________________________________
____________________________________________。
解析:合成的最終結(jié)果,僅在甲基的鄰位引入了一個溴原子。根據(jù)信息Ⅰ,如果讓甲苯與溴直接反應,將生成鄰溴甲苯與對溴甲苯,而對溴甲苯并不是我們需要的產(chǎn)物。為使之不生成對溴甲苯,利用題給信息,可讓甲苯與濃硫酸先發(fā)生反應,在甲基對位引入一個—SO3H,從而把甲基的對位占據(jù),下一步與溴反應時溴原子只能取代甲基鄰位上的一個H原子,最后根據(jù)信息Ⅱ?qū)ⅰ猄O3H去掉即可。
答案:(1)在—CH3的對位引入—SO3H,防止在這個位置上引入溴原子而生成副產(chǎn)物對溴甲苯(2分)
18.(7分)有A、B、C三種烴的衍生物,相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
1,2-二溴乙烷氣體ABC
其中B可發(fā)生銀鏡反應,C與A在濃H2SO4作用下受熱生成有香味的液體。
(1)A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式和名稱依次是____________________________________________、
______________、______________。
(2)A→B的化學方程式為____________________________________________。
(3)B→C的化學方程式為____________________________________________。
(4)B→A的化學方程式為____________________________________________。
(5)A與C反應的化學方程式:____________________________________________。
解析:已知A、B、C為烴的衍生物,ABC,說明A為醇,B為醛,C為羧酸,且三者碳原子數(shù)相同;醇在濃H2SO4加熱至170 ℃時產(chǎn)生的氣體與溴水加成得1,2-二溴乙烷,則A為乙醇,B為乙醛,C為乙酸。乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應,條件為濃硫酸并加熱。
答案:(每空1分)(1)CH3CH2OH,乙醇 CH3CHO,乙醛 CH3COOH,乙酸
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)2CH3CHO+O22CH3COOH
(4)CH3CHO+H2CH3CH2OH
(5)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
19.(11分)實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內(nèi)),加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。請回答下列問題:
(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外,還應放入________,目的是____________________________________________。
(2)反應中加入過量的乙醇,目的是________________________________________。
(3)如果將上述實驗步驟改為在蒸餾燒瓶內(nèi)先加入乙醇和濃硫酸,然后通過分液漏斗邊滴加乙酸,邊加熱蒸餾。這樣操作可以提高酯的產(chǎn)率,其原因是____________________________________________
____________________________________________。
(4)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框圖是分離操作步驟流程圖:
則試劑a是________,分離方法Ⅰ是________,分離方法Ⅱ是________,試劑b是________,分離方法Ⅲ是________。
(5)甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品提純,在未用指示劑的情況下,他們都是先加NaOH溶液中和酯中過量的酸,然后用蒸餾法將酯分離出來。甲、乙兩人實驗結(jié)果如下:
甲得到了顯酸性的酯的混合物;
乙得到了大量水溶性的物質(zhì)。
丙同學分析了上述實驗目標產(chǎn)物后認為上述實驗沒有成功。
試解答下列問題:
①甲實驗失敗的原因是_____________________________________________________;
②乙實驗失敗的原因是___________________________________________________。
解析:本題考查乙酸乙酯的實驗室制備及產(chǎn)品混合物的分離。物質(zhì)制備過程中,往往使廉價的反應物過量,以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率,同時要及時分離出產(chǎn)品,以使反應正向進行。分離乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合液,先加入飽和Na2CO3溶液,它可以使乙酸轉(zhuǎn)變成乙酸鈉,同時溶解乙醇,而乙酯乙酯不溶于此溶液,分離出乙酸乙酯后用無水Na2SO4干燥。余下的水層溶液再用蒸餾法分離。
答案:(1)碎瓷片(1分) 防止液體暴沸(1分)
(2)提高乙酸的轉(zhuǎn)化率(1分)
(3)及時蒸出有機物,有利于酯化反應向生成酯的方向移動(1分)
(4)飽和Na2CO3溶液(1分) 分液(1分) 蒸餾(1分) 硫酸(1分) 蒸餾(1分)
(5)①所加的NaOH溶液較少,沒有將剩余的酸中和(1分)
②所加的NaOH溶液過多,使酯完全水解(1分)
20.(7分)美國化學家R.F.Heck因發(fā)現(xiàn)如下Heck反應而獲得2010年諾貝爾化學獎。
(X為鹵原子,R為取代基)
經(jīng)由Heck反應合成M(一種防曬劑)的路線如下:
回答下列問題:
(1)M的分子結(jié)構(gòu)中可發(fā)生的反應類型是________。
a.取代反應 b.酯化反應
c.縮聚反應 d.加成反應
(2)C與濃H2SO4共熱生成F,F(xiàn)能使酸性KMnO4溶液褪色,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式是________。D在一定條件下反應生成高分子化合物G,G的結(jié)構(gòu)簡式是_______________________。
(3)在A→B的反應中,檢驗A是否反應完全的試劑是_______________________。
(4)E的一種同分異構(gòu)體K符合下列條件:苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫,與FeCl3溶液作用顯紫色。K與過量NaOH溶液共熱,發(fā)生反應的方程式為_______________________________________________。
解析:(1)M分子中含有酯基,能夠發(fā)生水解反應(屬于取代反應),a正確;分子中含有碳碳雙鍵,能夠發(fā)生加成反應,d正確;不能發(fā)生縮聚反應和酯化反應。(2)根據(jù)題中轉(zhuǎn)化關(guān)系,可以推斷C的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH2CH2OH,則F的結(jié)構(gòu)簡式為,D的結(jié)構(gòu)簡式為,D在一定條件下能夠發(fā)生加聚反應,得到高分子化合物G的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCHO,檢驗A是否完全反應可以選用銀氨溶液或新制的Cu(OH)2。(4)根據(jù)K的結(jié)構(gòu)特點,可以推斷K的結(jié)構(gòu)簡式為 (X為鹵原子),K與過量NaOH溶液共熱的反應方程式為+2NaOH+NaX+H2O。
答案:(1)ad(1分) (2)(CH3)2CHCH=CH2(1分)
(1分)
(3)銀氨溶液(或新制的Cu(OH)2)(2分)
(4) +2NaOH
+NaX+H2O(2分)
21.(10分)【實驗目標】 探究乙醇與鈉反應時乙醇分子的斷鍵部位。
【提出假設】 假設1 乙醇與鈉反應,斷裂乙醇分子中的碳氫鍵;
假設2 ____________________________________________;
假設3 ____________________________________________。
【設計實驗】 設計實驗裝置如圖甲、乙所示(夾持裝置省略)。
【實驗步驟】 (1)連接裝置,并檢查裝置氣密性;(2)取一塊鈉用濾紙吸干煤油,并除去表面氧化物,稱取6 g鈉(足量)放入甲裝置燒瓶A中,用量筒準確量取無水乙醇5.8 mL(密度為0.8 g·cm-3),裝入分液漏斗;(3)調(diào)平B、C裝置液面;(4)打開分液漏斗活塞,將乙醇全部滴入燒瓶;(5)待反應完畢后,讀數(shù)。
【問題討論】 (1)檢驗甲裝置氣密性的操作方法是_______________________________ __________________________________________。
(2)測定氣體體積的注意事項是____________________________________________
____________________________________________。
(3)如果收集到的氣體體積為1120 mL(標準狀況),通過計算推知,________正確(填“假設1”“假設2”或“假設3”)。
(4)有人認為可以用乙裝置代替甲裝置完成本實驗,你認為乙裝置相對甲裝置,乙裝置________甲裝置(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是______________________________ __________________________________________________________。
(5)如果乙醇中含有少量水,測得氣體體積會________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
解析:乙醇與鈉反應產(chǎn)生氫氣,可能斷裂碳氫鍵,也可能斷裂氧氫鍵(假設2),還可能同時斷裂碳氫鍵和氧氫鍵(假設3)。(1)檢驗裝置氣密性,首先形成一個封閉體系,然后改變溫度或縮小體積,增大裝置內(nèi)氣體壓強,觀察現(xiàn)象。(2)收集氣體時,應使溫度和壓強與外界條件相同,必須先冷卻(乙醇與鈉的反應是放熱反應),其次調(diào)平B、C管液面,最后平視讀數(shù)。(3)若假設1正確,則有2CH3CH2OH―→5H2;若假設2正確,則有2CH3CH2OH―→H2;若假設3正確,則有CH3CH2OH―→3H2。m(CH3CH2OH)=5.8 mL×0.8 g·cm-3=4.64 g,n(CH3CH2OH)≈0.1 mol,n(H2)==0.05 mol,經(jīng)計算可知,1 mol CH3CH2OH與足量鈉反應產(chǎn)生0.5 mol H2,推知假設2正確。(4)乙裝置比甲裝置多了一根恒壓管,優(yōu)點是液體能順利流下,但是收集氣體時恒壓管中殘留有氣體,使測得H2的體積偏小,定量實驗的關(guān)鍵是提高準確度,故甲裝置優(yōu)于乙裝置。(5)2Na+2CH3CH2OH(Mr=92)―→2CH3CH2ONa+H2↑,2Na+2H2O(Mr=36)===2NaOH+H2↑,等質(zhì)量的乙醇和水分別與鈉完全反應,水產(chǎn)生的H2量多。
答案:【提出假設】 只斷裂氧氫鍵(1分) 同時斷裂碳氫鍵和氧氫鍵(1分)
【問題討論】 (1)在B、C中注入一定量的水,關(guān)閉分液漏斗的活塞,用酒精燈微熱燒瓶A,B裝置中液面下降,C管液面上升;停止加熱,恢復原狀,說明裝置不漏氣(或關(guān)閉分液漏斗的活塞,向C管加水,使C管液面高于B管液面,停止加水,片刻后,B、C管液面差保持不變,證明甲裝置氣密性良好)(2分)
(2)①先冷卻至室溫(使裝置中氣體溫度與室溫相同);②上下移動C管,使B管與C管液面相平(確保收集氣體的壓強與外界大氣壓相等);③平視讀數(shù)(視線與C管凹液面最低處相平或相切)(2分)
(3)假設2(根據(jù)上述假設調(diào)整順序)(1分)
(4)劣于(1分) 見解析(1分) (5)偏大(1分)
22.(12分)研究小組設計用含氯的有機物A合成棉織物免燙抗皺整理劑M的路線如下(部分反應試劑和條件未注明):
已知:①E的分子式為C5H8O4,能發(fā)生水解反應,核磁共振氫譜顯示E分子內(nèi)有2種不同化學環(huán)境的氫原子,其個數(shù)比為3∶1。
②ROOCCH2COOR′+CH2=CHCOOR″
(R、R′、R″代表相同或不相同的烴基)
(1)A分子中的含氧官能團的名稱是________。
(2)D→E反應的化學方程式是____________________________________________。
(3)A→B反應所需的試劑是____________________________________________。
(4)G→H反應的化學方程式是____________________________________________
(5)已知1 mol E與2 mol J反應生成1 mol M,則M的結(jié)構(gòu)簡式是__________________。
(6)E的同分異構(gòu)體有下列性質(zhì):①能與NaHCO3反應生成CO2;②能發(fā)生水解反應,且水解產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應,則該同分異構(gòu)體共有________種,其中任意1種的結(jié)構(gòu)簡式是________________。
(7)J可合成高分子化合物,該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是________。
解析:(1)銅作催化劑,A能與氧氣發(fā)生反應,且產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應,表明A中存在羥基;(2)E中存在4個O,可能含有兩個酯基,只有2種不同化學環(huán)境的氫原子,分子應呈對稱結(jié)構(gòu),推斷出E的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OOCCH2COOCH3,反推出D為HOOCCH2COOH,C為OHC—CH2—CHO,B為HOCH2CH2CH2OH;
(3)由于A中含有氯原子和羥基,得出A為ClCH2CH2CH2OH,鹵代烴在氫氧化鈉水溶液作用下能水解成醇;(4)A催化氧化成ClCH2CH2CHO,進一步氧化成G:ClCH2CH2COOH,結(jié)合已知②,G→H應是發(fā)生消去反應生成丙烯酸,然后H發(fā)生酯化反應生成J:CH2=CHCOOCH3;(5)根據(jù)已知②寫出E+J→M的化學反應方程式;(6)能與NaHCO3反應生成CO2表明有機物中必含有—COOH,水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應,結(jié)構(gòu)中必含有HCOO—,然后采用取代CH3CH2CH3中兩個氫的方法寫出同分異構(gòu)體。
答案:(1)羥基(1分)
(2)HOOCCH2COOH+2CH3OH
CH3OOCCH2COOCH3+2H2O(2分)
(3)NaOH水溶液(1分)
(4)ClCH2CH2COOH+2NaOHCH2=CHCOONa+NaCl+2H2O(2分)
(5) (1分)
(6)5(2分) HCOOCH2CH2CH2COOH、
(任寫1種即可)(1分)
(7) (2分)
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