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高中化学专题11 有机基础知识判断及应用提分精准突破(解析版)
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这是一份高中化学专题11 有机基础知识判断及应用提分精准突破(解析版),共19页。
高频考点11:有机基础知识判断及应用提分精准突破
1. 基于核心素养的有机基础知识判断及应用
有机基础知识判断及应用核心素养体现在“宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知”。核心素养生成——根据给定的结构,确定含有的官能团,进一步确定性质,形成“结构决定性质”的观念,能从物质结构与性质、物质性质与应用的关系,分析物质性质,合理利用有机物质,形成宏观辨识与微观探析学科素养。预测在2020高考中,题型不会有大的变化,如通过类比推理的方法对陌生有机物结构、性质作出判断,力求在考查中体现“宏观辨识与微观探析”这一重要化学科学素养。同时在考查中力求体现“结构决定性质,性质反映结构”这一重要化学思想。近几年,该考点命题有一个趋势:通过对题目进行情境化的包装和叠加,提高了试题宽度和深度,便于考查考生的综合素养。
本专题包括五个高频微考点和五个微考向
五个微考点
五个微考向
☆ 空间构型——共线、共面分析
☆ 官能团——性质、用途分析
☆ 有机代表——反应类型分析
☆ 特征物质——同分异构判断
☆ 多维选择——有机实验分析
☆ 有机结构给予型综合判断
☆ 有机物性质用途判断
☆ 有机分子同分异构判断
☆ 多维选择性实验判断
☆有机与STSE的融合
2. 有机基础知识判断及应用高频考点“微”解读与精准突破
☆ 空间结构——共线、共面分析
◆有机物几种典型的空间构型
类型
结构式
结构特点
甲烷型
正四面体结构,5个原子最多有3个原子共平面;中的原子不可能共平面
乙烯型
所有原子共平面,与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
苯型
12个原子共平面,位于对角线位置的4个原子共直线
◆两大规律
(1)单键旋转思想:有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可旋转。但是形成双键和三键的原子不能绕轴旋转,对原子的空间结构具有“定格”作用。
如:(CH3)2C===C(CH3)C(CH3)===C(CH3)2,其结构简式也可写成:
该分子中至少6个碳原子(因连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面不重合)、最多有10个碳原子共面(因连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面重合)。
(2)定平面规律:共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必然重叠,两平面内的所有原子必定共平面。
【例析1】[2019·新课标Ⅲ] 下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是
A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔 D.1,3−丁二烯
【答案】D
【解析】
A.甲苯中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A不正确;
B.乙烷是烷烃,所有原子不可能共平面,B不正确不正确
C.丙炔中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C不正确;
D.碳碳双键是平面形结构,因此1,3-丁二烯分子(CH2===CH—CH===CH2)中所有原子共平面,D正确。
故选D。
☆ 官能团——性质、用途分析
◆常见有机代表物的结构特点及主要化学性质
物质
结构简式
特性或特征反应
甲烷
CH4
与氯气在光照下发生取代反应
乙烯
CH2===CH2()
①加成反应:使溴水褪色;②加聚反应;③氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
苯
①加成反应;
②取代反应:与溴(溴化铁作催化剂),与硝酸(浓硫酸催化)
乙醇
CH3CH2OH
官能团—OH
①与钠反应放出H2;
②催化氧化反应:生成乙醛
③酯化反应:与酸反应生成酯
乙酸
CH3COOH(—COOH)
①弱酸性,但酸性比碳酸强
②酯化反应:与醇反应生成酯
乙酸
乙酯
CH3COOCH2CH3(—COOR)
可发生水解反应,在碱性条件下水解彻底
油脂
可发生水解反应,在碱性条件下水解彻底,被称为皂化反应
淀粉
(C6H10O5)n
①遇碘变蓝色
②在稀酸催化下,最终水解成葡萄糖
③葡萄糖在酒化酶的作用下,生成乙醇和CO2
蛋白质
含有肽键
①水解反应生成氨基酸;②两性;③盐析;④变性;
⑤颜色反应;⑥灼烧产生特殊气味
官能团反应中的五个定量关系:
①1 mol 发生加成反应需1 mol H2(或Br2)
②1 mol 发生加成反应需3 mol H2
③1 mol —COOH1 mol CO2
④1 mol —OH(或—COOH) mol H2
⑤1 mol —COOR酸性条件下水解消耗1 mol H2O
【例析2】[2019·浙江4月选考] 下列表述正确的是
A.苯和氯气生成C6H6Cl6的反应是取代反应
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2
C.等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3Cl
D.硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有18O
【答案】D
【解析】
A.苯和氯气生成农药六六六,其反应方程式为,反应类型是加成反应,A项错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2BrCH2Br,B项错误;
C.甲烷和氯气反应为连续反应,甲烷和氯气生成CH3Cl和HCl,接着CH3Cl和氯气生成CH2Cl2和HCl,之后生成CHCl3和CCl4,,因而产物除了4种有机物,还有HCl,C项错误;
D.酯类水解断裂C-18O单键,该18O原子结合水中H,即生成乙醇H18OCH2CH3,因而,D项正确。
故选D。
☆ 有机代表——反应类型分析
◆有机反应常见反应类型
反应类型
实例
取代反应
卤代
甲烷的卤代,苯及含苯环化合物的卤代
酯化
乙酸与乙醇的酯化反应
水解
酯、油脂的水解,二糖、多糖的水解
其他
苯及含苯环化合物的硝化
加成反应
烯烃与H2、Br2、HCl等的加成,苯及含苯环化合物与H2加成
加聚反应
乙烯、苯乙烯、氯乙烯等的加聚反应
氧化反应
燃烧氧化
绝大多数有机物易燃烧氧化
催化氧化
反应物含有—CH2OH,可以氧化为醛基
酸性KMnO4溶液的氧化
反应物含有碳碳双键、碳碳叁键、羟基(—CH2OH或)、醛基(—CHO)等均可被酸性KMnO4溶液氧化,而使其褪色
银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化
葡萄糖等含醛基(—CHO)的化合物
【例析3】[改编题]某有机物的结构简式如图:,则此有机物可发生的反应类型有( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤水解 ⑥氧化 ⑦缩聚 ⑧中和
A.①②③⑤⑥ B.②③④⑤⑥⑧
C.①②③④⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
【答案】 D
【解析】该有机物分子内含苯环、碳碳双键、羟基、羧基、酯基。根据各官能团的性质可作出判断。
故选D
☆ 特征物质——同分异构判断
◆同分异构体的常见五种判断方法
(1)基团连接法
将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有四种,丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有四种
(2)换位思考法
将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如:乙烷分子中共有6个H原子,若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷也只有一种结构。分析如下:假设把五氯乙烷分子中的Cl原子看作H原子,而H原子看成Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同
(3)等效氢原子法(又称对称法)
分子中等效H原子有如下情况:①分子中同一个碳上的H原子等效;②同一个碳的甲基H原子等效;③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的H原子是等效的
(4)定一移二法
分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl的位置,移动另外一个Cl
(5)组合法
饱和一元酯R1COOR2,R1—有m种,R2—有n种,共有m×n种酯
【例析4】[2019·全国卷Ⅰ改编] β-月桂烯()的结构如图所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有
A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
【答案】 C
【解析】因为分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示,1分子物质与2分子溴发生加成反应时,可以在①和②位置上发生加成反应,也可以在①和③位置上发生加成反应或在②③位置上发生加成反应,还可以1分子溴与①②发生1,4-加成,另1分子溴在③上加成,所以得到的产物有四种。
☆ 多维选择——有机实验分析
◆常见重要官能团或物质的检验方法
官能团种类或物质
试剂
判断依据
碳碳双键或
碳碳叁键
溴的CCl4溶液
橙红色变浅或褪去
酸性KMnO4溶液
紫红色变浅或褪去
醇羟基
钠
有气体放出
羧基
NaHCO3溶液
有无色无味气体放出
新制Cu(OH)2
蓝色絮状沉淀溶解
葡萄糖
银氨溶液水浴加热
产生光亮银镜
新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾
产生砖红色沉淀
淀粉
碘水
显蓝色
蛋白质
浓硝酸微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛的气味
◆教材典型有机制备反应
制取
物质
仪器
除杂及收集
注意事项
溴苯
含有溴、FeBr3等,用氢氧化钠溶液处理后分液,然后蒸馏
①催化剂为FeBr3
②长导管的作用:冷凝回流、导气
③右侧导管不能伸入溶液中
④右侧锥形瓶中有白雾
硝基苯
可能含有未反应完的苯、硝酸、硫酸,用氢氧化钠溶液中和酸,分液,然后用蒸馏的方法除去苯
①导管1的作用:冷凝回流
②仪器2为温度计
③用水浴控制温度为50~60 ℃
④浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
乙酸
乙酯
含有乙酸、乙醇,用饱和Na2CO3溶液处理后,分液
①浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
②饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
③右边导管不能接触试管中的液面
【例析5】[高考题改编]实验是化学研究的基础,关于下列各实验的叙述中,正确的是
A.实验室制取硝基苯 B.实验室制取乙酸乙酯
C.用酒精萃取碘水中的碘 D.分离苯和硝基苯的混合物
【答案】A
【解析】
A.实验室制取硝基苯需要水浴加热,控制温度为60℃左右,故A项正确;
B.实验室制取乙酸乙酯的实验,为防止倒吸,装置中右侧导管不能插入饱和Na2CO3溶液中,故B项错误;
C.酒精与水互相溶解,无法用酒精萃取碘水中的碘,故C项错误;
D.用蒸馏法分离苯和硝基苯的混合物,温度计的液泡应置于蒸馏烧瓶的支管口处,测量蒸汽的温度,故D项错误。
故选A
【典例导引】
☆ 有机结构给予型综合判断
【典例1】 [2019·新课标Ⅰ] 关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
【答案】B
【解析】
A.2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;
C.有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;
D.2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。
故选B。
☆ 有机物性质及用途判断
【典例2】[2018·课标全国Ⅲ,9]苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
【答案】 C
【解析】
A.在Fe作催化剂时,苯乙烯苯环上的H原子可被溴原子取代,A项正确;
B.苯乙烯中的碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化,从而导致酸性KMnO4溶液褪色,B项正确;
C.苯乙烯与HCl发生加成反应生成氯苯乙烷,C项错误;
D.苯乙烯中含有碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应生成聚苯乙烯,D项正确。
故选C
☆ 有机分子同分异构判断
【典例3】[2019·新课标Ⅱ] 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
【答案】C
【解析】先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种,骨架有和, 4 种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,C项正确;
故选C。
☆ 多维选择性实验判断
【典例4】[2018·海南卷,11]实验室常用乙酸与过量的乙醇在浓硫酸催化下合成乙酸乙酯。下列说法正确的是( )
A.该反应的类型为加成反应
B.乙酸乙酯的同分异构体共有三种
C.可用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸
D.该反应为可逆反应,加大乙醇的量可提高乙酸的转化率
【答案】 D
【解析】
A.乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,是酯化反应,也是取代反应,不符合题意;
B.乙酸乙酯的同分异构体中属于酯类的有甲酸丙酯、甲酸异丙酯,还有丙酸甲酯共三种,但乙酸乙酯的同分异构体不只是酯类,还可能是羧酸类等,因此同分异构体大于三种,不符合题意;
C.酯化反应中浓H2SO4作催化剂,故反应后的溶液中存在H2SO4,若加入NaHCO3溶液,肯定会产生CO2,无法说明是否存在乙酸,因此不能鉴定,不符合题意;
D.该反应为可逆反应,加大乙醇的量平衡正向移动,乙酸的转化率升高,符合题意;
故选D。
☆有机物与STSE的融合
【典例5】[2019·浙江4月选考改编] 下列说法不正确的是
A.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
B.向豆浆中加入硫酸铜,会使蛋白质发生聚沉而制得豆腐
C.羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料
D.天然植物油没有恒定的熔、沸点,常温下难溶于水
【答案】B
【解析】
A.地沟油的主要成分是各种油脂,油脂在碱性条件下水解成为肥皂,A项正确;
B.硫酸铜电离产生的Cu2+是重金属离子,会使蛋白质变性,不能用于制豆腐,B项错误;
C.羊毛、蚕丝主要成分是蛋白质,为天然高分子化合物,塑料、合成橡胶都属于人工合成的高分子材料,C项正确;
D.天然植物油是混合物,无固定熔、沸点,另外,植物油常温下难溶于水,D项正确。
故选B。
【精准巩固】
1.[2020·原创题] 2020年2月以来,新型冠状病毒全球蔓延,研究人员发现氯喹(结构简式如下)对新型冠状病毒有良好的抑制作用,下列有关说法正确的是
A.氯喹的分子式是C18H27N3ClO·H2SO4
B.氯喹和硫酸组成的混合物
C.1mol的氯喹最多能与5mol的氢气加成
D.氯喹抑制病毒的原理与氯水杀菌原理相同
【答案】C
【解析】
A. 运用不饱和度计算其分子式C18H26N3ClO·H2SO4,选项A错误;
B. 氯喹是化合物,它属于纯净物,选项B错误;
C. 1mol的氯喹最多能与5mol的氢气加成,选项C正确;
D. 氯水消毒杀菌是运用次氯酸的强氧化性,二氯喹不是,选项D错误;答案选C。
2. [2019·北京卷]交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)
A.聚合物P中有酯基,能水解
B.聚合物P的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
【答案】D
【解析】
A.根据X为、Y为可知,X与Y直接相连构成了酯基,酯基能在酸性或碱性条件下水解,故A不符合题意;
B.聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制备的,故B不符合题意;
C.油脂为脂肪酸甘油酯,其在碱性条件下水解可生成脂肪酸盐和甘油即丙三醇,故C,不符合题意;
D.乙二醇的结构简式为HO-CH2CH2-OH,与邻苯二甲酸在聚合过程中只能形成链状结构,故D符合题意;
故选D。
3.[2018·课标全国Ⅰ,11]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
【答案】 C
【解析】
A.螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式为C5H8,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A项正确;
B.该有机物的二氯代物有3种,2个氯原子位于同一个碳原子上时有1种,位于2个碳原子上时分两种情况:同环上只有1种,异环上有1种,B项正确;
C.螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键,而每个碳原子与4个原子构成四面体形,所以连接两个环的碳原子和直接相连的四个碳原子不共平面,C项错误;
D.该有机物含2个三元环,在一定条件下具有类似烯烃的性质,且与氢气发生加成反应的转化率不大于1,则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,D项正确。
故选C。
4.[2020·全国卷ⅠA10联盟4月开学联考]下列对两种有机物甲和乙的描述不正确的是
A.甲中所有碳原子不可能在同一平面上
B.甲、乙均能发生加成反应、氧化反应、取代反应
C.甲、乙均能在一定条件下通过聚合反应生成高聚物
D.甲、乙苯环上的一硝基取代物种数相同(不考虑立体异构)
【答案】A
【解析】由甲中结构可知,由苯环所在平面和碳碳双键所确定的平面中。两平面有一个共同边,可以通过旋转达到共面。故A不正确。B、C、D选项均正确。
故选A
5.[2020·山西省平遥中学月考,9]下列说法正确的是
A.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
B.只有不同种类的氨基酸之间才能形成多肽
C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解
D.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解
【答案】 C
【解析】A.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量没有达到10 000,不属于高分子化合物,故A错误;
B.氨基酸分子中含有氨基和羧基,相同种类的氨基酸之间也能形成多肽,故B错误;
C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸钠溶液,发生蛋白质的盐析,产生沉淀,盐析属于可逆过程,加水后沉淀可溶解,故C正确;
D.检验生成的产物葡萄糖,需要在碱性溶液中进行,应该先向水解后的溶液中加入氢氧化钠中和硫酸,故D错误;
故选C。
6. [2020·首师大附中高三4月模拟]某种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:
下列关于该高分子说法正确的是
A. 结构简式可以表示为:
B. 氢键对该高分子的性能没有影响
C. 合成该高分子的反应为缩聚反应
D. 单体具有4种不同化学环境的氢原子
【答案】A
【解析】
A. 该聚合物是由多条链状高分子化合物通过氢键结合而成,而该链状高分子化合物可表示为,A正确;
B. 氢键会影响物质的熔沸点、溶解度等,对该高分子的性能有影响,B错误;
C. 合成该高分子可通过双键加成聚合得到,C错误;
D. 该分子单体的侧链上存在两个亚甲基,因此有5种不同化学环境的H原子,D错误;
故选A。
7.[2020·清远市高三上学期期末,12]有机物W在工业上常用作溶剂和香料,其合成方法如下:
下列说法正确的是( )
A.M、N、W均能发生加成反应、取代反应
B.N、W组成上相差一个CH2原子团,所以互为同系物
C.W属于脂肪,能发生皂化反应
D.M的二氯代物有8种
【答案】A
【解析】
A.含有苯环,都可发生加成反应,苯环、甲基可发生取代反应,羧基可发生酯化反应,酯基可发生水解反应,水解反应也是酯的取代反应,A正确;
B.N、W组成上相差一个CH2原子团,但是它们含有的官能团不同,即结构不同,因此不属于同系物,B错误;
C.油脂在碱性条件下的水解为皂化反应,而W是酯,但不是油脂,所以它的水解不是皂化反应,C错误;
D.若取代甲基上的2个H原子,有1种结构;若取代甲基上1个H原子、苯环上1个H原子,则苯环上的Cl原子相对甲基有邻、间、对3种结构;若全部取代苯环上的2个H原子,若其中1个Cl原子与甲基相邻,另一个Cl原子有如图所示四种取代位置,有4种结构,若其中1个Cl原子处于甲基间位,另一个Cl原子有如图所示2种取代位置,有2种结构,故甲苯的二氯代物共有1+3+4+2=10种,D错误。
8. [2019·江苏卷改编] 化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法不正确的是
A.1 mol X最多能与3 mol NaOH反应
B.Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C.X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应
D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等
【答案】B
【解析】A.X分子中,1mol羧基消耗1molNaOH,1mol由酚羟基形成的酯基消耗2molNaOH,所以1molX最多能与3molNaOH反应,故A正确;
B.比较X与Y的结构可知,Y与乙酸发生酯化反应可得到X,故B错误;
C.X和Y分子中都含有碳碳双键,所以均能与酸性高锰酸钾溶液反应,故C正确;
D.X和Y分子中碳碳双键的位置相同,分别与足量Br2加成后产物的结构相似,所以具有相同数目的手性碳原子,都有3个,故D正确;
故选B。
9. [2018·新课标Ⅲ卷]苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
【答案】C
【解析】分析:本题考查的是有机物的化学性质,应该先确定物质中含有的官能团或特定结构(苯环等非官能团),再根据以上结构判断其性质。
详解:A.苯乙烯中有苯环,液溴和铁粉作用下,溴取代苯环上的氢原子,所以选项A正确。
B.苯乙烯中有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项B正确。
C.苯乙烯与HCl应该发生加成反应,得到的是氯代苯乙烷,选项C错误。
D.苯乙烯中有碳碳双键,可以通过加聚反应得到聚苯乙烯,选项D正确。
故选C
【精准提分】
1. [2018·北京卷]一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子的说法正确的是
A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团―COOH或―NH2
C.氢键对该高分子的性能没有影响
D.结构简式为:
【答案】B
【解析】A.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为、,、中苯环都只有1种化学环境的氢原子,A项错误;
B.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为、,含有的官能团为-COOH或-NH2,B项正确;
C.氢键对该分子的性能有影响,如影响沸点、密度、硬度等,C项错误;
D.芳纶纤维的结构片段中含肽键,采用切割法分析其单体为、,该高分子化合物由、通过缩聚反应形成,其结构简式为,D项错误;
故选B。
2.[2020·原创题]2020年2月以来,新型冠状病毒全球蔓延,研究表明喷洒过氧乙酸(,球棍模型如下)消毒液可有效灭活病毒。关于过氧乙酸的说法不正确的是
A.过氧乙酸中碳元素的质量分数最大
B.过氧乙酸消毒杀菌的原理与双上水的相同
C.过氧乙酸中三个氧原子均有强氧化性
D.过氧乙酸分子中含有羧基
【答案】B
【解析】A. 一个过氧乙酸分子中含有3个氧原子,两个碳原子,故氧元素的质量分数最大,选项A错误;B. 过氧乙酸和双氧水都含有过氧根离子,其消毒杀菌的原理都是运用其氧化性,选项B正确;C. 1分子过氧乙酸中有3个氧原子,过氧根离子上的两个氧原子分别显-1价,第三个氧显-2价,选项C错误;D. 过氧乙酸分子中不含羧基,选项D错误;答案选B。
3. [2020·太原市高三5月模拟卷]a、b、c的结构如图所示:(a)、(b)、(c)。下列说法正确的是
A.a中所有碳原子处于同一平面
B.b的二氯代物有三种
C.a、b、c三种物质均可与溴的四氯化碳溶液反应
D.a、b、c互为同分异构体
【答案】D
【解析】
A.a中右侧三角形中的碳均为饱和碳,不可能与左边三角形共面,故A错误;
B.b中外侧三个顶点均为“CH2”,且等效,因而二氯取代物只有两种,故B错误;
C.b中不含有碳碳双键,不能与溴的CCl4溶液发生加成反应,故C错误;
D.a、b、c三种物质的化学式均为C5H6,因而互为同分异构体,故D正确。
故选D
4.[2020·襄阳四中上学期联考,12]阿斯巴甜(结构简式如图)具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍。下列有关说法不正确的是
A.分子式为:C14H18N2O5
B.阿斯巴甜分子中有3种官能团
C.阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应
D.阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸
【答案】B
【解析】
A.1个分子中含H原子个数为18,阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5,选项A正确;
B.阿斯巴甜分子中有氨基、羧基、酰胺键和酯基共4种官能团,选项B不正确;
C.由该有机物的官能团-COOH、-NH2可知,阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,选项C正确;
D.由含—COOH、—CONH—、—NH2可知,水解产物中有两种氨基酸,选项D正确;
故选B。
5. [2020·安徽省六校教育研究会联考] 化合物丙属于桥环化合物,是一种医药中间体,可以通过以下反应制得:
下列有关说法正确的是( )
A.甲分子中所有原子可能处于同一平面上
B.乙可与H2按物质的量之比1∶2发生加成反应
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液、溴的CCl4溶液褪色,且原理相同
D.等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12
【答案】D
【解析】
A.甲分子中含有饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是正四面体结构,与该C原子连接的原子最多有2个在这一平面上,所以不可能所有原子都在同一平面上,A错误;
B.乙分子中含有C===C和酯基,只有C===C可与H2发生加成反应,二者反应的物质的量的比为1∶1,B错误;
C.丙物质含有不饱和的碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,也可以与溴的CCl4溶液发生加成反应而使溶液褪色,褪色原理不同,C错误;
D.甲分子式是C5H6,1 mol甲完全燃烧消耗O2的物质的量为6.5 mol,乙分子式为C5H8O2,1 mol乙完全燃烧消耗O2的物质的量为6 mol,所以等物质的量的甲、乙分别完全燃烧时,消耗氧气的质量之比为13∶12,D正确;故合理选项是D。
故选D
6. [2020·成都石室中学一诊,9]二羟基甲戊酸是合成青蒿素的原料之一,其结构如图a所示。下列有关二羟基甲戊酸的说法正确的是( )
A.含有羟基和酯基两种官能团
B.不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.等量的二羟基甲戊酸消耗Na和NaHCO3的物质的量之比为3∶1
D.是乳酸(结构如图b)的同系物
【答案】C
【解析】
A.一分子二羟基甲戊酸中含有2个羟基和1个羧基,不含酯基。
B.二羟基甲戊酸分子中含有羟基,能够被酸性KMnO4氧化,故能使酸性KMnO4溶液褪色。
C.—OH~Na~ 1/2 H2,—COOH~Na~ 1/2 H2,—COOH~ NaHCO3~ CO2,1 mol二羟基甲戊酸可消耗3 mol Na、1 mol NaHCO3。
D.二羟基甲戊酸与乳酸元素组成结构相差不是(CH2)n,不满足相同的分子通式,不是含有相同且数量相等的官能团,因此不是同系物。
故选C
7. [2020·新高考山东省测试卷] Calanolide A 是一种抗 HTV 药物,其结构简式如右图所示。下列关于 Calanolide A 的 说法错误的是
A.分子中有3个手性碳原子
B.分子中有3种含氧官能团
C.该物质既可发生消去反应又可发生加成反应
D.1 mol 该物质与足量NaOH 溶液反应时消耗 1 mol NaOH
【答案】D
【解析】
A.一个碳原子含有四个不同的原子或原子团,这样的碳原子叫手性碳, 故正确。
B.该物质有醚键、羟基、酯基三种含氧官能团,故正确。
C.该物质中有碳碳双键和苯环结构,能发生加成反应,与羟基碳相邻的 碳原子上有氢原子,故能发生消去反应,正确。
D.分子中的酯基为酚酯,故1 mol 该物质消耗2 mol NaOH,故错误。
故选D
8. [2018·课标全国Ⅱ,9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( )
【答案】D
【解析】甲烷和氯气在光照条件下反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,试管内压强减小,外压大于内压,试管内液面升高,且试管内出现白雾和油状液滴,综合上述分析,D项正确。
故选D
9. [2019·赣州市南康中学第五次月考,10]已知a、b、c的分子式均为C4H8O2,其结构简式如下图所示,下列说法正确的是
A.a、b均能使酸性KMnO4溶液褪色
B.a、b、c均可与氢氧化钠溶液反应
C.a、b、c中只有b的所有原子处于同一平面
D.c的二氯代物有六种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
A.a中不含有碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液褪色;b中含有碳碳双键能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;
B.a中含羧基,可与NaOH溶液发生中和反应,c中含有酯基,可以与氢氧化钠溶液发生水解反应,b与氢氧化钠溶液不反应,故B错误;
C.b中含有饱和的碳原子,所以其分子中所有原子不可能处于同一平面,故C错误;
D.c的结构简式为:,如果不考虑立体异构,其二氯代物有6种,故D正确。
故选D
10.[2018·江苏卷改编]化合物Y 能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2 −甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关化合物X、Y 的说法不正确的是
A.X 分子中所有原子可能在同一平面上
B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.X→Y的反应为取代反应
【答案】C
【解析】
A.X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子可能在同一平面上,A项正确;
B.Y与Br2的加成产物为,中“*”碳为手性碳原子,B项正确;
C.X中含酚羟基,X能与酸性KMnO4溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;
D.对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2−甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,D项正确;
故选C。
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