高考化学二轮复习高考热考题型攻关14有机物结构、官能团性质的综合应用(含详解)
展开有机物结构、官能团性质的综合应用
新课标全国卷对有机物的结构、官能团的性质和应用的考查题型主要是选择题。该类试题以拼盘形式直接考查,或以陌生有机物为载体,从多个角度进行命题,涉及知识主要有:有机物的简单命名;有机物分子的共线、共面问题;官能团的性质及其反应类型;同分异构体的判断等。该类试题侧重考查学生对知识的记忆、理解及迁移运用能力。
1.(全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面
D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
解析:A项,螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,正确;B项,分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,正确;C项,由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,错误;D项,戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子,所以生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,正确。
答案:C
2.(全国Ⅰ卷)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
解析:b是苯,其同分异构体有多种,不止d和p两种,A错误;d分子中氢原子分为2类,根据定一移一可知d的二氯代物是6种,B错误;b、p分子中不存在碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液发生反应,C错误;苯是平面形结构,所有原子共平面,d、p中均含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D正确。
答案:D
1.明确有机物分子中原子共面、共线的判断方法
2.牢记常见官能团的特征反应和现象
有机物或官能团 | 常用试剂 | 反应现象 |
溴水 | 褪色 | |
酸性KMnO4溶液 | 褪色 | |
—OH | 金属钠 | 产生无色无味的气体 |
—COOH | 酸碱指示剂 | 变色 |
新制Cu(OH)2悬浊液 | 常温下沉淀溶解,溶液呈蓝色 | |
葡萄糖 | 银氨溶液 | 水浴加热生成银镜 |
新制Cu(OH)2悬浊液 | 煮沸生成砖红色沉淀 | |
淀粉 | 碘水 | 呈蓝色 |
蛋白质 | 浓HNO3 | 呈黄色 |
— | 灼烧有烧焦羽毛的气味 |
1.(2019·茂名模拟)轴烯是一类独特的星形环烃。下列关于三元轴烯()说法不正确的是( )
A.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.所有原子在同一平面
C.与1,3丁二烯()互为同系物
D.与苯互为同分异构体
解析:A项,该分子中含有C===C双键,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确;B项,由于C===C双键构成的平面结构,所以该分子的所有原子在同一平面上,正确;C项,该分子含有三个C===C双键和一个碳环,而只有两个C===C双键,所以二者结构不相似,不是同系物,错误;D项,该分子的化学式为C6H6,与苯的化学式相同,但结构不同,所以二者是同分异构体,正确。
答案:C
2.已知二羟甲戊酸(结构如图)是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生银镜反应
D.标准状况下1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
解析:A项,与乙醇发生酯化反应的是二羟甲戊酸中的羧基,并且脱去一分子水,因此生成产物的分子式为C8H16O4,错误;B项,分子中含有羧基,不能发生加成反应,错误;C项,醇羟基在铜的催化下与氧气反应生成醛基,醛基可以发生银镜反应,正确;D项,标准状况下,1 mol该有机物中含有1 mol羧基、2 mol醇羟基,都可以与金属钠反应放出氢气,得到氢气的体积为33.6 L,D错误。
答案:C
3.关于有机物 a()、b()、c()的说法正确的是( )
A.a、b、c 的分子式均为 C8H8
B.a、b、c 均能与溴水发生反应
C.a、b、c 中只有 a 的所有原子可能会处于同一平面
D.a、b、c 的一氯代物中,b 有 1 种,a、c 均有 5 种(不考虑立体异构)
解析:a、b的分子式为C8H8,c的分子式为C8H10,A错误;b分子是立方烷,不能与溴水发生反应,a、c分子中均含有碳碳双键,可以和溴水发生反应,B错误;a分子中的苯环和碳碳双键均为平面结构,因单键可以旋转,所以a分子中的所有原子可以处于同一平面,b、c分子中均含有饱和碳原子,所以b、c分子中的所有原子不可能处于同一平面,C正确;b分子是立方烷,是一种对称结构,每个碳原子上有一个氢原子,其一氯代物只有1处,a的一氯代物有5种,c的一氯代物有7种,D错误。
答案:C
4.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图,有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.柠檬烯的一氯代物有7种
B.柠檬烯和丁基苯互为同分异构体
C.柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一个平面上
D.在一定条件下,柠檬烯可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
解析:分子中有8种性质不同的H可被取代,一氯代物有8种,故A错误;柠檬烯和丁基苯的分子式不同,二者不是同分异构体,故B错误;柠檬烯分子中含有多个饱和碳原子,所有的碳原子不可能在同一个平面上,故C错误;柠檬烯中含有2个碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,属于烃,可发生取代反应,故D正确。
答案:D
5.物质X的结构简式如图所示,它常被用于制香料或作为饮料酸化剂,在医学上也有广泛用途。下列关于物质X的说法正确的是( )
A.X的分子式为C6H7O7
B.X分子内所有原子均在同一平面内
C.1 mol物质X最多可以和3 mol氢气发生加成反应
D.足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体的物质的量相同
解析:A项,由结构简式可知,X的分子式为C6H8O7,错误;B项,除—COOH外的3个C原子均为四面体构型,不可能所有原子均在同一平面内,错误;C项,—COOH 不能与氢气发生加成反应,错误;D项,等物质的量的NaHCO3、Na2CO3,含C原子的物质的量相同,所以足量X与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体的物质的量相同,正确。
答案:D
6.(2019·石家庄模拟)有机物X、Y、Z在一定条件下可实现如下转化,下列说法正确的是( )
A.Z的六元环上的一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
B.Y和Z可以用酸性KMnO4溶液来鉴别
C.X、Y、Z分子中所有碳原子均处于同一平面
D.Y的分子式为C7H10O
解析:Z的六元环上的一氯代物共有4种(不考虑立体异构) 、,A错误;Y中碳碳双键、醛基和Z中的羟基都具有还原性,不可以用酸性KMnO4溶液来鉴别,B错误;Y、Z分子中碳原子是四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,C错误;Y的分子式为C7H10O,D正确。
答案:D
7.关于有机物a()、b()、c()的说法正确的是( )
A.a、b互为同系物
B.c中所有碳原子可能处于同一平面
C.b的同分异构体中含有羧基的结构还有7种(不含立体异构)
D.a、b、c 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:A项,a是酯类,b是羧酸类,结构不相似,不互为同系物,错误;B项,c是在环己烷上连了两个羟基,环己烷的碳原子不都在同一平面上,错误;C项,b是1戊酸,含有羧基的结构的同分异构体,在正戊烷的碳链上还有2种,在异戊烷的碳链上还有4种,新戊烷的碳链上有1种,共7种,正确;D项,只有c能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误。
答案:C
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