全国通用版2022版高考化学一轮复习第10章B有机化学基础B.3烃的含氧衍生物课时作业含解析

烃的含氧衍生物

(45分钟　100分)

一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)

1.某有机混合物可能含有(a)甲酸,(b)乙酸,(c)甲醇,(d)甲酸甲酯四种物质中的几种,在鉴别时有下列现象:

①发生银镜反应;

②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解;

③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色。

下列叙述中,正确的是 (　　)

A.a、b、c、d都有    B.一定有d,可能有c

C.只有a、d　　　   D.有c和d

【解析】选B。①发生银镜反应说明有醛基,②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解说明没有羧基,排除a、b;③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色说明有与NaOH发生反应的物质。综上可知一定有d,可能有c。

【加固训练】

　　一种试剂能把乙醇、乙酸、甲酸、丙醛溶液区别开,这种试剂是 (　　)

A.新制Cu(OH)2悬浊液

B.溴水

C.银氨溶液

D.KMnO4酸性溶液

【解析】选A。乙醇与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成醋酸铜和水,溶液变蓝色,甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成甲酸铜和水,溶液变蓝色,加热条件下反应生成砖红色沉淀,丙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀,可以鉴别,A项正确;乙醇和乙酸与溴水不反应,甲酸和丙醛均使溴水褪色,无法鉴别,B项错误;银氨溶液无法鉴别乙醇和乙酸,C项错误;乙醇、甲酸和丙醛均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D项错误。

2.下列关系正确的是 (　　)

A.沸点:乙二醇>丙三醇

B.等物质的量的化合物与钠反应的快慢:CH3CH2COOH>苯酚>水>乙醇

C.等质量的有机物完全燃烧的耗氧量:甲烷>乙烯>乙炔>苯

D.等物质的量的物质燃烧耗氧量:己烷>环己烷>苯>苯甲酸

【解析】选B。丙三醇含有三个羟基,形成的氢键比乙二醇多,氢键多,沸点高,丙三醇的沸点大于乙二醇,故A项错误;与钠反应的快慢,与氢离子的浓度大小有关,浓度越大,反应越快,电离H+的能力:羧酸>苯酚>水>乙醇,故B项正确;对于烃来说,烃分子式CxHy,越大耗氧量越高,四种物质的最简式分别为:CH4、CH2、CH、CH,甲烷耗氧量最高,其次是乙烯,乙炔和苯相等,故C项错误;CxHyOz+ (x+-)O2xCO2+H2O,分子式分别是C6H14、C6H12、C6H6、C7H6O2,耗氧量分别是、9、、,苯和苯甲酸耗氧量相等,故D项错误。

3.有机物:

①CH2OH(CHOH)4CHO　②CH3CH2CH2OH

③CH2CHCHOHCH3　④CH2CH—COOCH3　⑤CH2CH—COOH　⑥CHClCH—COOH中能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应的是              (　　)

A.③⑤⑥  B.①③⑥  C.②④⑥  D.①③⑤

【解析】选B。①CH2OH(CHOH)4CHO含有羟基和醛基,能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应;②CH3CH2CH2OH只含有羟基和烷基,不能发生加成反应和还原反应;

③CH2CHCHOHCH3含有碳碳双键和羟基能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应;④CH2CH—COOCH3含有碳碳双键和酯基,不能发生消去反应和酯化反应;

⑤CH2=CH—COOH含有碳碳双键和羧基,不能发生消去反应;⑥CHClCH—COOH含有碳碳双键、氯原子和羧基,能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应。

4.下列说法正确的是 (　　)

A.分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物

B.酚酞的结构为其结构中含有羟基(—OH),故酚酞属于醇

C.治疗疟疾的青蒿素的结构简式为,分子式是C15H20O5

D.1 mol与过量的NaOH溶液加热充分反应,能消耗

5 mol NaOH

【解析】选D。CH4O一定为甲醇,而C2H6O可为CH3CH2OH或CH3OCH3,A错误;羟基和苯环直接相连,属于酚,不属于醇,B错误;根据青蒿素的结构简式可写出它的分子式为C15H22O5,C项错误。D项中的物质水解生成、、CH3COOH,因此1 mol该物质会消耗(2+2+1) mol=5 mol NaOH。

【加固训练】

下列说法正确的是 (　　)

A.已知(X)(Y),X与Y互为同分异构体,可用FeCl3溶液鉴别

B.能发生的反应类型:加成反应、取代反应、消去反应、水解反应

C.3-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有6种

D.相同条件下乙酸乙酯在水中的溶解度比其在乙醇中的溶解度大

【解析】选A。X与Y互为同分异构体,Y中含有酚羟基,故可用FeCl3溶液鉴别,A项正确;题给有机物分子不能发生水解反应,B项错误;3-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有3种,C项错误;乙醇为常见的有机溶剂,乙酸乙酯在乙醇中的溶解度比其在水中的溶解度大,D项错误。

5.有机物的结构简式为,它的同分异构体中属于芳香醇的共有  (　　)

A.3种   B.4种   C.5种   D.6种

【解析】选C。—C2H5O的结构有

—CH2—CH2OH;—CH(OH)—CH3;若为

—CH3和—CH2OH在苯环上存在邻间对三种情况;所以属于芳香醇的共5种。

6.某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质,N经氧化最终可得到M,则该中性有机物的结构可能有 (　　)

A.1种   B.2种   C.3种   D.4种

【解析】选B。中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成2种物质,可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得到M”,说明N与M中碳原子数相等,碳架结构相同,且N应为羟基在碳链端位的醇,M则为羧酸,从而推知该中性有机物的结构只有和2种。

7.(能力挑战题)已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为

下列说法不正确的是 (　　)

A.a中参加反应的官能团是羧基

B.生活中b可作燃料和溶剂

C.c极易溶于水

D.该反应类型为取代反应

【解析】选C。由a、c的结构简式可知a含有羧基,c含有酯基,a、b发生酯化反应生成c,b为乙醇。a与b反应生成c含有酯基,则a参加反应的官能团是羧基,故A正确;b为乙醇,可作燃料和溶剂,故B正确;c含有酯基,不溶于水,故C错误;反应类型为酯化反应,也为取代反应,故D正确。

【加固训练】

　　已知某有机物X的结构简式如图所示,下列有关叙述不正确的是 (　　)

A.X的化学式为C10H10O6

B.X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应

C.1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应,消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol

D.X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应

【解析】选D。C项,1个X分子中含有1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基和1个酯基,酯基水解又得到1个酚羟基,所以1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应,消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol;D项,X在一定条件下能发生酯化反应,但不能发生消去反应。

二、非选择题(本题包括3小题,共58分)

8.(18分)已知某芳香族化合物Q的分子式为CxHx+3O3,其中氧元素的质量分数为24.74%。Q只有一个取代基,可发生如图所示转化。其中D为五元环状化合物;E可使酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色;D和E互为同分异构体;F和G都是高分子化合物。

请回答下列问题:

(1)Q的结构简式:____________。  

(2)C物质所含官能团的名称为__________。  

(3)E物质能发生的反应类型有__________。  

①加成反应   ②消去反应

③加聚反应   ④酯化反应

⑤缩聚反应

(4)写出反应的化学方程式:

反应①____________;  

反应③______________。  

(5)含有羧基的E的同分异构体有________(不含E)种,写出任意一种的结构简式:_________________。  

(6)关于有机物Q、A、E的下列说法正确的是________。  

①它们的含氧官能团相同

②都能与金属钠反应放出氢气

③都能使溴水褪色

④都能发生取代和加成反应

【解析】Q分子中含3个氧原子,由氧元素的质量分数知:× 100%=24.74%,解得x=11,Q的分子式为C11H14O3。Q在碱性条件下水解,得到A和B,结合A的分子式可推出A为苯甲醇。B经酸化得到C,根据原子守恒得到C的分子式为C4H8O3,C有酸性说明含有羧基,又因为C在浓硫酸、加热条件下生成能使酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色的E,说明C含羟基,C在浓硫酸加热条件下生成五元环状化合物D,则C为直链结构,其结构简式为HOCH2CH2CH2COOH,进而推知B为HOCH2CH2CH2COONa,Q为,E为CH2CHCH2COOH。(3)E含有碳碳双键,故能发生加成反应和加聚反应;含有羧基,故能发生酯化反应。

(6)有机物Q的含氧官能团为酯基、羟基,有机物A的含氧官能团为羟基,有机物E的含氧官能团为羧基,①错误;羧基和羟基都能与Na反应放出H2,②正确;有机物E能使溴水褪色,Q、A不能使溴水褪色,③错误;有机物Q、A、E都能发生取代和加成反应,④正确。

答案:(1)

(2)羧基、羟基

(3)①③④

(4)+NaOH+HOCH2CH2CH2COONa

HOCH2CH2CH2COOHCH2CHCH2COOH+H2O

(5)3　或CH3—CHCH—COOH或(任写一种)

(6)②④

9.(18分)有机物A～M有如图所示转化关系,A与F分子中所含碳原子数相同,且均能与NaHCO3溶液反应;F的分子式为C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色;D能发生银镜反应;M与NaOH溶液反应后的产物,其一氯代物只有一种。

已知:(R1、R2代表烃基或氢原子)

请回答: 

(1)B、F的结构简式分别为________、________。 

(2)反应①～⑦中,属于消去反应的是________(填反应序号)。 

(3)D发生银镜反应的化学方程式为_________________; 

反应⑦的化学方程式为_______________________。 

(4)A的相对分子质量在180～260之间,从以上转化中不能确认A中的某一官能团,确定该官能团的实验步骤和现象为____________________。 

(5)符合下列条件的F的同分异构体共有______种。 

a.能发生银镜反应

b.能与FeCl3溶液发生显色反应

c.核磁共振氢谱上有四个峰,其峰面积之比为1∶1∶2∶6

【解析】F的分子式为C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色,说明F分子中不含碳碳双键,碳原子的不饱和度很大,则F中含有苯环,F能与碳酸氢钠溶液反应,说明F中含有羧基;D能发生银镜反应,则C中含有—CH2OH结构;M与NaOH溶液反应后的产物,其一氯代物只有一种,根据已知信息可知,F被酸性高锰酸钾氧化后得到1个羧基,则M中存在两个对位的羧基,所以M是对苯二甲酸,则F是,E是,C是;D是C发生氧化反应生成的醛,其结构简式是,则B是,A中含有卤素原子,可发生水解反应。

(2)反应①～⑦中,只有④是消去反应,产生碳碳双键。

(3)D中含有醛基,可发生银镜反应,化学方程式是+ 2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+2NH3+H2O;C分子中含有羧基和羟基,可发生缩聚反应,化学方程式是 +(n-1)H2O。

(4)A的相对分子质量在180～260之间,说明A中的卤素原子可能是Cl,也可能是Br,确定到底是哪种官能团时,应将A在氢氧化钠溶液中水解,然后用硝酸和硝酸银溶液检验。

(5)符合条件的F的同分异构体中含有醛基和酚羟基,F的分子式为C9H10O2,其同分异构体含有4种氢原子,个数比是1∶1∶2∶6,则F的同分异构体中含有2个—CH3、1个—OH、1个—CHO,且2个甲基分别在酚羟基的邻位或醛基的邻位,所以共有2种同分异构体符合题意。

答案:(1)　

(2)④

(3)+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+2NH3+H2O

+(n-1)H2O

(4)取反应①后的混合液少许,向其中加入稀硝酸至酸性,滴加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则A中含氯原子;若生成浅黄色沉淀,则A中含溴原子

(5)2

【方法规律】由反应条件推测有机反应类型

(1)当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。

(2)当反应条件为NaOH溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。

(3)当反应条件为浓硫酸并加热时,通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物,或者是醇与酸的酯化反应。

(4)当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯的水解反应。

(5)当催化剂为Cu或Ag并有氧气时,通常是醇的氧化反应。

(6)当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。

(7)当反应条件为光照且与X2(卤素单质)反应时,通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的氢原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂且与X2的反应时,通常为苯环上的氢原子直接被取代。

10.(22分)(能力挑战题)优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:

已知:①芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:

+HX(R是烃基,X为卤原子)

②0.01 mol C质量为1.08 g,能与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀,E不能使Br2的CCl4溶液褪色。

③G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3∶2∶1,G与Na2CO3溶液反应放出气体。

根据以上信息回答以下问题:

(1)化合物A的名称为________;F的官能团结构简式为________;C的结构简式为________。 

(2)下列说法正确的是________(填选项字母)。 

a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色

b.C不存在芳香族醛类同分异构体

c.D的酸性比E弱

d.F不能使溴水褪色

(3)①E与G反应生成H的化学方程式为_________________。其反应类型为 

________; 

②PMnMA的结构简式为_________________, 由H生成该有机物的反应类型为________。 

(4)G的能水解的链状同分异构体有________种,其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为____________________(写出一种即可)。 

【解析】由对孟烷的结构简式倒推,B→对孟烷肯定是苯环被H2还原的过程,故B为,再根据题目所给已知,得A为。C能跟饱和溴水反应,且最终能转化为对孟烷,再结合题目所给质量关系知C为,顺推D为;由E消去H2O生成F知,E为,F中含有碳碳双键,F为或;根据题目提示先推断G的结构简式为CH2C(CH3)COOH,故H为、

PMnMA为

(1)A的名称为甲苯。由F的结构知其含官能团为碳碳双键;C的结构简式见上述分析。

(2)B是苯的同系物,烷基可被酸性高锰酸钾溶液氧化,a正确;由C的结构简式知,除苯环外,还有1个甲基和羟基,不可能形成醛基,故一定不能形成芳香族醛类同分异构体,b正确;D是酚,E是醇,故酸性是E较弱,c错误;F中含有,能与溴水发生加成反应,d错误。

(3)①E与G发生的是酯化反应,注意化学方程式细节的书写,如反应条件,产物小分子水等。

(4)5种同分异构体分别为CH2C(CH3)OOCH、

CH3CHCHOOCH、CH2CHCH2OOCH、

CH2CHOOCCH3、CH3OOCCHCH2。

答案:(1)甲苯　　

(2)ab

(3)①