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【化学】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018-2019学年高二下学期4月月考(解析版) 试卷
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黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2018-2019学年高二下学期4月月考
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(25小题,每小题只有1个选项符合题意,每小题2分,共50分)
1.分子式为C2H4O2的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,则该仪器是( )
A. 质谱仪 B. 红外光谱仪 C. 元素分析仪 D. 核磁共振仪
【答案】C
【解析】
试题分析:A.质谱仪又称质谱计,分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器,A错误;B.红外光谱仪是测定结构的,B错误;C.元素分析仪是测定元素种类的,因此完全相同的是元素分析仪,C正确;D.核磁共振仪是测定氢原子种类的,D错误,答案选C。
【考点定位】本题主要是考查研究物质结构的基本方法和实验手段
【名师点晴】同分异构体结构不同,所含化学键和官能团不同,氢原子的位置不同,但是元素组成相同,因此把握碳链变化、官能团变化为解答的关键,注意质谱仪、红外光谱仪、元素分析仪、核磁共振仪的含义和适用范围。
2.在"绿色化学工艺"中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为
100% 。则在①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是
A. ①②⑤ B. ②⑤⑦ C. 只有⑤ D. 只有⑦
【答案】B
【解析】
【详解】①置换反应是单质与化合物反应,产生新的单质和新的化合物,原子不能完全转化为生成物,所以不能体现“原子节约经济性”原则,故①错误;
②化合反应是两种或两种以上的物质反应产生一种生成物,反应物利用率是百分之百,体现“原子节约经济性”原则,故②正确;
③分解反应是一种物质变为两种或两种以上的物质,不能体现“原子节约经济性”原则,故③错误;
④取代反应是有机物中的一种原子或原子团被其它原子或原子团代替的反应,不能体现“原子节约经济性”原则,故④错误;
⑤加成反应是不饱和的物质与其它物质反应产生一种物质,能体现“原子节约经济性”原则,故⑤正确;
⑥消去反应是有机物分子里生成小分子同时生成不饱和有机物的反应,不能体现“原子节约经济性”原则,故⑥错误;
⑦加聚反应是许多小分子变为一种大分子的反应,能体现“原子节约经济性”原则,故⑦正确。
故正确的是②⑤⑦。
故选B。
3.下列说法正确的是 ( )
A. 苯和溴水振荡后,由于发生化学反应而使溴水的水层颜色变浅
B. 酸性高锰酸钾溶液和溴水都既能鉴别出甲烷和乙烯又能除去甲烷中含有的乙烯再经干燥而获得纯净的甲烷
C. 煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
D. 石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过分馏得到汽油
【答案】D
【解析】
【分析】
A、苯与溴水不反应;B、酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,会引入新的杂质;C、煤中没有苯和甲苯,煤在隔绝空气加强热条件下生成苯和甲苯等;D、石油是烷烃环烷烃等的混合物。
【详解】A、苯与溴水不反应,溴在苯中的溶解度较大,在水中溶解度较小,苯和溴水振荡后,由于发生了萃取而使溴水的水层颜色变浅,选项A错误;B、酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,会引入新的杂质,所以不能用高锰酸钾溶液除去甲烷中含有的乙烯,选项B错误;C、煤中没有苯和甲苯,煤在隔绝空气加强热条件下生成苯和甲苯等,然后用蒸馏的方法把它们分离出,选项C错误;D、石油是烷烃环烷烃等的混合物,石油中含有C5~C11的烷烃,它们的沸点不同,可以通过分馏得到汽油,选项D正确。答案选D。
【点睛】本题考查了有机物的鉴别和分离提纯,题目难度不大,注意酸性高锰酸钾溶液与乙烯的反应,注意对基础知识的积累。
4.聚丙烯酸钠()具有超强吸水性,能吸收空气中的水分,可用于矿 山道路运输抑尘等。下列叙述不正确的是( )
A. 聚丙烯酸钠属于纯净物 B. 聚丙烯酸钠可用于生产尿不湿
C. 聚丙烯酸钠的单体为CH2=CH—COONa D. 路面喷洒聚丙烯酸钠溶液能抑制扬尘,一定程度上能预防雾霾和 PM2.5
【答案】A
【解析】
因为聚合物分子中聚合度的不同,聚合物都是混合物,A错误;聚丙烯酸钠具有吸水性,可用于生产尿不湿, B正确;CH2=CH—COONa含有碳碳双键,能够发生加聚反应生成,所以聚丙烯酸钠的单体为CH2=CH—COONa,C正确;聚丙烯酸钠具有强吸水性,能吸收空气中的水分,保持路面潮湿,能抑制扬尘,D正确;正确选项A。
5.以下实验中不需要使用温度计的是
A. 实验室制乙烯 B. 实验室制溴苯 C. 石油的分馏 D. 实验室制硝基苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇和浓硫酸在170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,需要温度计测量反应液的温度,故A错误;
B.由苯制取溴苯,在苯中加入少量的铁粉就可以反应,不需要加热,无需温度计,故B正确;
C.石油的分馏,需用温度计测定各馏分的温度,温度计的水银球在蒸馏烧瓶支管处,故C错误;
D.实验室用浓硝酸和苯在浓硫酸作用下制备硝基苯,温度要求为50-60℃水浴,所以需使用温度计,温度计在水浴中,故D错误。
故选B。
6.下列说法不正确的是
A. 红外光谱法不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
B. 用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯
C. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚>溴乙烷
D. 两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.二者含有的官能团分别为羟基和醚键,可用红外光谱法鉴别,故A错误;
B.苯酚溶液与浓溴水生产白色沉淀,2,4-己二烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,甲苯与溴水发生萃取,可以鉴别,故B正确;
C.甘油易溶于水,苯酚室温下微溶于水,溴乙烷不溶于水,故C正确;
D.两种二肽互为同分异构体,水解产物可能是相同的氨基酸,如一分子甘氨酸和一分子丙氨酸形成的二肽中有两种构成方式,但二肽水解时的产物相同,故D正确。
故选A。
7.下列说法中,不正确的是
A. 麦芽糖水解的产物只有葡萄糖 B. 苯酚可用于环境消毒
C. 油脂水解可以制取高级脂肪酸 D. 鸡蛋清遇醋酸铅后产生的沉淀能重新溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.一分子麦芽糖水解生成二分子的葡萄糖,故A正确;
B.苯酚能使蛋白质变性,具有杀菌的作用,可用于环境消毒,故B正确;
C.油脂酸性水解可以制取高级脂肪酸和甘油,故C正确;
D.醋酸铅为重金属盐,重金属离子可使蛋白质变性,鸡蛋清遇醋酸铅后产生的沉淀不能重新溶于水,故D错误。
故选D。
【点睛】盐析是因为高浓度的轻金属盐溶液使蛋白质的溶解性降低导致析出,是可逆过程;变性是因为强酸、强碱或重金属离子破坏蛋白质的结构,是不可逆过程。
8. 某炔烃经催化加氢后,得到2-甲基丁烷,该炔烃是:
A. 2-甲基-1-丁炔 B. 2-甲基-3-丁炔 C. 3-甲基-1-丁炔 D. 3-甲基-2-丁炔
【答案】C
【解析】
烯烃或炔烃发生加成反应时,其碳链结构不变,所以该炔烃与2-甲基丁烷的碳链结构相同,2-甲基丁烷()中能插入三键的位置只有一个,即该炔烃的结构简式为。
9.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:。对该物质判断正确的是
A. 属于不饱和烃 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 晶体的硬度与金刚石相当 D. 可由乙炔和含氮化合物加聚制得
【答案】B
【解析】
【详解】A.烃是仅由碳和氢两种元素组成的一类有机化合物,HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中含有N元素,不属于烃,故A错误;
B.HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中含有C≡C三键,可被高锰酸钾氧化,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.氰基辛炔由分子构成,属于分子晶体,硬度较小,而金刚石属于原子晶体,硬度较大,故C错误;
D.乙炔和含氮化合物加聚时,三键中的一个键会被断开而出现双键,但是HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中全是三键,故D错误。
故选B。
10.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】B
【解析】
考查同分异构体的判断。烯烃同分异构体的书写一般遵循固定双键位置,然后通过改变主链碳原子个数,最后在通过改变双键位置来书写。所以分子式为C5H10的烯烃可以是1-戊烯、2-戊烯(存在顺反异构)、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯,共计是6种,答案选B。
11.下列醇能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
分析:根据醇发生消去反应的条件可知,醇的结构中与羟基相连碳原子的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,若无氢原子则不能发生消去反应,据此规律解答此题。
详解:根据醇发生消去反应的条件可知,醇的结构中与羟基相连碳原子的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,若无氢原子则不能发生消去反应。A. 发生消去反应生成1种烯烃,A正确;B. 发生消去反应生成2种烯烃,B错误;C. 发生消去反应生成3种烯烃,C错误;D. 不能发生消去反应,D错误;正确选项A。
点睛:本题考查醇发生消去反应的特点,难度适中,注意醇发生消去反应的结构特点是:只有羟基相连碳的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,形成不饱和键;若无氢原子则不能发生消去反应;醇发生消去反应的外界条件为浓硫酸、加热。
12.下列说法正确的是
A. 按系统命名法,化合物的名称是2,3,5,5-四甲基-4,4-二乙基己烷
B. 等物质的量的苯与苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
C. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但苯的同系物均可以
D. 结构片段为的高聚物,其单体是甲醛和苯酚
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物的名称中碳原子编号错误,应从右端碳原子开始编号,正确名称应为2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷,故A错误;
B.苯、苯甲酸的分子式分别为C6H6、C7H6O2,而苯甲酸可写成C6H6·CO2,显然等物质的量的两种有机物完全燃烧时,消耗O2的物质的量相等,故B错误;
C.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但并不是苯的所有同系物都可使高锰酸钾溶液褪色,如果与苯环直接相连的碳(а-碳)上没有氢,则不能被酸性高锰酸钾所氧化,故C错误;
D.由高聚物的结构片段可知,该高聚物应由单体苯酚和甲醛发生缩聚反应生成,故D正确。
故选D。
13.1mol某链烃最多能与2mol HCl发生加成反应,生成氯代烃,1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,则该烃可能是
A. CH2=CH-CH=CH2 B. HC≡C-CH3
C. CH3-C≡C-CH=CH2 D. CH2=CH-CH3
【答案】A
【解析】
分析:1mol某链烃最多能与2molHCl发生加成反应,生成1mol二氯代烷,则该有机物含有2个碳碳双键或一个碳碳三键;1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,生成只含碳、氯的氯代烷,则该氯代烷中含有8个H原子,原有机物分子中含有6个H原子,据此分析解题。
详解:1mol某链烃最多能与2molHCl发生加成反应,生成1mol二氯代烷,则该有机物含有2个碳碳双键或一个碳碳三键;1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,生成只含碳、氯的氯代烷,则该氯代烷中含有8个H原子,原有机物分子中含有6个H原子,综上分析可知,CH2=CH-CH=CH2符合题意要求,A正确;正确选项A。
点睛:本题考查有机物的推断,明确加成反应和取代反应实质是解答本题的关键,注意1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,说明1个氯代烃中引入8个氯原子。
14.下列说法正确的是
A. 丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B. 丙烯所有原子均在同一平面上
C. 所有碳原子都在同一平面上
D. 至少有16个原子共平面
【答案】D
【解析】
A项,直链烃是锯齿形的,错误;B项,CH3—CH=CH2中甲基上至少有一个氢不和它们共平面,错误;C项,因为环状结构不是平面结构,所以所有碳原子不可能在同一平面上,错误;D项,该分子中在同一条直线上的原子有8个(),再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面。
15.下列各组物质互为同系物的是
①乙二醇和丙三醇
②HCOOH与CH2=CH-COOH
③CH4与C3H8
④CH3与
⑤CHCH与CH2=CH-CH=CH2 ⑥1-丁烯与2-甲基丙烯
A. ①④⑤ B. ①④⑥ C. ③ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
分析:同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质;同系物有三个特点:①结构相似,主要是所含有的官能团的种类和个数均一样;②分子的相对质量相差14或14的整数倍;③有相似的化学性质;根据以上分析逐一分析解答此题。
详解:同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH 2原子团的物质;同系物有三个特点:①结构相似,主要是所含有的官能团的种类和个数均一样;②分子的相对质量相差14或14的整数倍;③有相似的化学性质;①乙二醇和丙三醇,羟基数目不同,不属于同系物;②HCOOH与CH2=CH-COOH,官能团种类不相同,不属于同系物;③CH4与C3H8,都属于烷烃,结构相似,分子量相差28,化学性质相同,属于同系物;④CH3与,含有苯环的个数不同,结构不同,不属于同系物;⑤CH≡CH与CH2=CH-CH=CH2 ,官能团种类不同,不属于同系物;⑥1-丁烯与2-甲基丙烯,结构不同,分子式相同,属于同分异构体,不属于同系物;符合题意的只有③;正确选项C。
16.某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气(体积均在相同状况下测得),该混合物可能是
A. 乙烷、乙烯 B. 甲烷、乙烯 C. 甲烷、丙烯 D. 乙烷、丙烯
【答案】B
【解析】
试题分析:某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气,则该混合物的平均化学式是C1.4H4。碳原子数小于1.4的只有CH4,所以一定含有甲烷。甲烷分子中含有4个H原子,所以另外一种碳原子数大于1.4的也应该含有4个H原子。A. 乙烷、乙烯的碳原子、氢原子个数平均都大于平均数,不符合题意,错误。B.甲烷、乙烯,分子中含有的H原子数都是4个,碳原子是一个小于1.4,一个大于1.4,符合题意,正确。C.丙烯 中H原子数大于4个,不符合题意,错误。D.碳原子数都大于1.4,H原子数也都大于4个,不符合题意,错误。
考点:考查有机混合物成分的确定的知识。
17.在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”,凡有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。物质: 有光学活性,发生下列反应后生成的有机物仍有光学活性的是
A. 在催化剂存在下与H2作用 B. 与NaOH水溶液共热
C. 与银氨溶液作用 D. 与乙酸发生酯化反应
【答案】C
【解析】
【详解】物质具有手性,是因为其中的划横线的碳有手性。
A.在催化剂存在下与H2加成后,划线的碳原子上连接两个一样的-CH2OH结构,不再具有手性,故A错误;
B.与NaOH反应,酯基发生水解生成醇羟基,划线的碳原子上连接两个一样的-CH2OH结构,不再具有手性,故B错误;
C.与银氨溶液发生银镜反应后,醛基变为羧酸铵盐结构,划横线碳原子仍然有手性,故C正确;
D.与乙酸发生酯化反应后,醇羟基会变化,划横线的碳原子上连接两个一样的-CH2COOCH3结构,不再具有手性,故D错误。
故选C。
18.某有机物结构简式为,下列关于该有机物的说法中不正确的是
A. 遇FeCl3溶液显紫色
B. 与足量的氢氧化钠溶液在一定条件下反应,最多消耗NaOH 3 mol
C. 能发生缩聚反应和加聚反应
D. 1 mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物中含酚-OH,遇FeCl3溶液显紫色,故A正确;
B.1个连在苯环上的-Cl、1个酚-OH、1个-COOH,与足量的氢氧化钠溶液在一定条件下反应,最多消耗4molNaOH,故B错误;
C.有机物中含C=C,能发生加聚反应,含-COOH和-OH,则能发生缩聚反应,故C正确;
D.该物质中含有1个酚羟基,能与浓溴水发生取代反应;含有碳碳双键,能和浓溴水发生加成反应,故1mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3molBr2,故D正确。
故选B。
19.下列说法不正确的是
A. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH 和 C2H518OH
B. 乙醛和丙烯醛不是同系物,它们与H2 充分反应后的产物是同系物
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了侧链对苯环的影响
D. 乳酸薄荷醇酯()能发生水解反应、氧化反应、消去反应、取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应是酸脱羟基,醇脱氢,所以在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,故A正确;
B.同系物必须含有相同的官能团,乙醛和丙烯醛分子结构不相似,含有的官能团不同,不属于同系物,他们与氢气反应后分别生成乙醇和丙醇,互为同系物,故B正确;
C.苯环影响侧链,侧链易被氧化,则甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环对侧链有影响,故C错误;
D.乳酸薄荷醇酯含有酯基能发生水解反应,含有醇羟基能发生氧化反应和取代反应,羟基相邻的碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故D正确。
故选C
20.中医典籍《肘后备急方》所载治疗疟疾的方法“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”, 对屠呦呦团队研发治疗疟疾的特效药——青蒿素有巨大的启示作用。屠呦呦在对比实验中发现古法疗效低下,她设计的提取青蒿素的工艺可以简化成如下流程:
根据上述信息分析,下列判断或叙述中肯定错误的是
A. 从天然植物中提取有效成分治疗疾病是药物研发的重要途径
B. 将青蒿粉碎可以提高有效成分的提取率
C. 青蒿素易溶于水和乙醚
D. 操作 1 是过滤,操作 2 是蒸馏
【答案】C
【解析】
A、从天然植物中提取有效成分治疗疾病是药物研发的重要途径,例如中草药,故A正确;B、将青蒿粉碎可以增大与萃取剂的接触面积,提高有效成分的提取率,故B正确;C、青蒿素易溶于乙醚,所以用乙醚来萃取,但青蒿素不易溶于水,因为题干中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,但在实验中发现古法疗效低下,且其结构中亲水基团很少,说明青蒿素不易溶于水,故C错误;D、根据图中工艺,操作1是过滤,操作2是蒸馏,故D正确;故选C。
21.2005年度诺贝尔化学奖分别奖给美国和法国的三位科学家,表彰他们对“烯烃复分 解”反应研究方面作出的贡献。“烯烃复分解”是指在金属钨或钼等催化剂的作用下,碳碳双键断裂并重新组合的过程。例如:
+→+
则对于有机物CH2=CHCH2CH=CH2发生烯烃复分解反应时可能生成产物的判断中正确的 是( )
①②CH2=CH2③④CH2=C=CH2
A. 只有③ B. 只有②③ C. 只有①②③ D. 只有④
【答案】C
【解析】
根据题意有机物CH2=CHCH2CH=CH2反应时碳碳双键断裂后可看成是CH2=、=CHCH2CH=、=CH2之间结合,故可得CH2=CH2 、 、 ,只有①②③符合题意,正确选项C。
22.是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是( )
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C. A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D. ①、②、③的反应类型分别为卤代、水解、消去
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,根据的结构可以反推得C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为BrCH2CH=CHCH2Br,A为CH2=CHCH=CH2,据此答题;
【详解】根据题中各物质转化关系,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,由的结构可以反推得C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为BrCH2CH=CHCH2Br,A为CH2=CHCH=CH2,
A.的分子式为C4H6O,故A项错误;
B.根据上面的分析可以知道,A为CH2=CHCH=CH2,故B项错误;
C.A中有碳碳双键,所以能使高锰酸钾酸性溶液褪色,故C项正确;
D.根据上面的分析可以知道, ①、②、③的反应类型分别为加成、水解、取代,故D项错误,
综上,本题选C。
【点睛】本题为推断题。要抓住特征条件①、②中的特殊条件,再结合的结构逆推。
23.图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图,则该有机物可能为
A. CH3COOCH2CH3 B. CH3CH2COOH
C. HCOOCH(CH3)2 D. (CH3)2CHCH2COOH
【答案】A
【解析】
【详解】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3,因此该分子中有2个CH3,由图也可以看出含有C=O双键,C-O-C单键.所以A的结构简式为CH3COOCH2CH3或是CH3CH2COOCH3。
故选A。
24.某分子式为C10H20O2的酯,在一定条件下可发生如下图的转化过程:
则符合上述条件的酯的结构可有
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
【答案】B
【解析】
试题分析:因C在一定条件下可氧化成E,则C为C4H9-CH2OH,B为C4H9-COOH,而-C4H9有四种结构,分别为:CH3-CH2-CH2-CH2-、CH3-CH2-CH(CH3)-、(CH3)2CH-CH2-、(CH3)3C-4种,所以有机物共有同分异构体4种,故选B。
考点:考查了有机物的推断的相关知识。
25.有机物A的分子式为C6H12O3,一定条件下,A与碳酸氢钠、钠均能产生气体,且生成的气体体积比(同温同压)为1:1,则A的结构最多有
A. 33种 B. 31种 C. 28种 D. 19种
【答案】B
【解析】
试题分析:有机物A分子式为C6H12O3,等量的有机物与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1:1,说明有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH,该有机物可以看作,C5H12中2个H原子,分别被-COOH、-OH代替,若C5H12为正戊烷:CH3CH2CH2CH2CH3,2个H原子分别被-COOH、-OH代替,羧基在1号碳上,此时剩余等效H为5种;羧基连在2号碳上,剩余等效为5种;羧基连在3号碳上,剩余等效H有3种;若C5H12为异戊烷,羧基位于1号碳上,剩余等效H有5种;羧基连在2号碳上,剩余等效H有3种;羧基连在3号碳上,剩余等效H有4种;羧基连在4号碳上,剩余等效H有4种;若C5H12为新戊烷,羧基连在1号碳上,剩余等效H有2种,总共有31种,答案选B。
考点:考查同分异构体的书写
二、填空题(每空2分,共10分)
26.完成下列问题
(1)硬脂酸甘油酯的结构简式____________
(2)用系统命名法命名 为___________________
(3)酸催化条件下制备酚醛树脂的化学方程式____________________________________________
(4)1,3-丁二烯与丙烯等物质的量发生加聚反应的化学方程式______________________________
(5)葡萄糖发生银镜反应的化学方程式_____________________________________
【答案】 (1). (2). 2-乙基-1-丁烯 (3). (4). nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2- CH2-CH(CH3)]n (5). CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
【解析】
【详解】(1)硬脂酸甘油酯的结构简式为,故答案为:。
(2)该有机物为烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子,主链为丁烯;编号从距离双键最近的一端开始,在2号碳上有1个乙基,所以命名为:2-乙基-1-丁烯,
故答案为:2-乙基-1-丁烯。
(3)苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物即酚醛树脂,反应的方程式可以表示为:,
故答案为:。
(4)1,3-丁二烯与丙烯等物质的量发生加聚反应的化学方程式:
nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(CH3)]n,故答案为:
nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(CH3)]n。
(5)葡萄糖是多羟基醛,和银氨溶液发生银镜反应,其反应方程式:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,故答案为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
【点睛】本题的易错点为第(3)小题,注意酚醛树脂的形成方式和结构特点。
三、实验题(共10分)
27.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
项目
相对分子质量
密度/(g·cm3)
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.812 3
131
微溶
乙酸
60
1.049 2
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.867 0
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________,第二次水洗的主要目的是________________________________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是________________________;加入少量无水MgSO4的目的是__________________。
(5)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
(6)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏________(填“高”或“低”),其原因是_____________________________________________________。
(7)本实验的产率是________。
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). 洗掉大部分硫酸和乙酸 (3). 洗掉碳酸氢钠溶液 (4). d (5). 提高异戊醇的转化率 (6). 干燥 (7). b (8). 高 (9). 收集少量未反应的异戊醇 (10). 60%
【解析】
【分析】
(1)仪器B为球形冷凝管,其作用是冷凝回流;
(2)在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;
(4)加入过量乙酸的目的是提高转化率;加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分;
(5)根据蒸馏的装置进行分析;
(6)从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高;
(7)乙酸异戊酯的产率为实际值/理论值。
【详解】(1)由装置中仪器B的构造可知,仪器B的名称为球形冷凝管,结合各物质沸点可知,其作用是冷凝回流,故答案为冷凝回流。
(2)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;故答案为:洗掉大部分硫酸和乙酸;洗掉碳酸氢钠溶液。
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待液体下降到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出,所以正确的为d,故答案为:d。
(4)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高转化率;实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分,对其进行干燥;故答案为:提高异戊醇的转化率;干燥。
(5)在蒸馏操作中,温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处,所以ad错误;c中使用的是球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器及装置安装正确的是b,故答案为:b。
(6)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高,故答案为:高;收集少量未反应的异戊醇。
(7)乙酸的物质的量为:n=6.0g÷60g/mol=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=4.4g÷88g/mol=0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:3.9g÷130g/mol=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:×100%=60%,故答案为:60%。
四、有机合成与推断(共2题,每小题15分)
28.氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:①A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰。
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________。
(2)B的结构简式为_____________,其核磁共振氢谱显示为_______组峰,峰面积比为_________。
(3)由C生成D的反应类型为__________。
(4)由D生成E的化学方程式为_________________________________________。
(5)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有____种。(不含立体异构)
(6)F与H2反应后生成C4H9NO2,此物质一定条件下发生聚合反应的化学方程式为___________。
【答案】 (1). 丙酮 (2). 2 (3). (4). 1:6(或6:1) (5). 取代反应 (6). (7). 8 (8). nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O。
【解析】
【分析】
A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,则A分子中氧原子数目为=1,分子中C、H原子总相对原子质量为58-16=42,则分子中最大碳原子数目为=3…6,故A的分子式为C3H6O,其核磁共振氢谱显示为单峰,且发生信息中加成反应生成B,故A为,B为;B发生消去反应生成C为;C与氯气光照反应生成D,D发生水解反应生成E,结合E的分子式可知,C与氯气发生取代反应生成D,则D为;E发生氧化反应生成F,F与甲醇发生酯化反应生成G,则E为,F为,G为,据此答题。
【详解】(1)由上述分析可知,A为,化学名称为丙酮。
故答案为:丙酮;
(2)由上述分析可知,B的结构简式为,其核磁共振氢谱显示为2组峰,峰面积比为1:6(或6:1)。
故答案为:;2;1:6(或6:1)。
(3)由C生成D的反应类型为:取代反应。
故答案为:取代反应。
(4)由D生成E的化学方程式为,故答案为:。
(5)G()的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应,含有甲酸形成的酯基:HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2,当为HCOOCH2CH=CH2时,-CN的取代位置有3种,当为HCOOCH=CHCH3时,-CN的取代位置有3种,当为HCOOC(CH3)=CH2时,-CN的取代位置有2种,共有8种。
故答案为:8。
(6)F为,F与H2反应后生成C4H9NO2,结构简式为:CH3CH(CH2NH2)COOH,发生聚合反应的方程式为:nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O,故答案为:nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O。
【点睛】根据题给信息确定某种有机物的分子式往往是解决问题的突破口,本题采用最简式法:根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比(最简式),然后结合该有机物的摩尔质量(或分子量)求有机物的分子式。
29.A(C2H2)是基本有机化工原料,由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是____________,B含有的官能团是____________。
(2)①的反应类型是___________。
(3)D的结构简式为_____________。
(4)反应③的化学方程式是______________________________________。
(5)异戊二烯分子中最多有_______个原子共平面。写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体_________________________________________(填结构简式)。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线____________________________________。
【答案】 (1). 乙炔 (2). 碳碳双键、酯基 (3). 加成反应 (4). CH3CH2CH2CHO (5). +nH2O+nCH3COOH。 (6). 11 (7). (8).
【解析】
【分析】
根据A的分子式可知A为HC≡CH,与乙酸发生反应生成B,B在催化剂的作用下转化为高分子化合物,根据高分子化合物的结构简式以及B的分子式可知B的结构简式为CH2=CHOOCCH3,这说明①是乙炔与乙酸中羟基氢原子的加成反应,B发生加聚反应生成,根据反应③的条件可知反应是酯基的水解反应,水解生成C的结构简式为,根据C与D反应的生成物结构简式和名称可判断该反应是醛基的加成反应,由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO,HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成,与氢气发生加成反应生成,在氧化铝的作用下生成异戊二烯,异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成,据此答题。
【详解】(1)由以上分析可知A为乙炔,B为CH2=CHOOCCH3,B含有的官能团为碳碳双键和酯基,故答案为:乙炔;碳碳双键、酯基。
(2)AHC≡CH,与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3,故答案为:加成反应。
(3)根据分析可知D为CH3CH2CH2CHO,故答案为:CH3CH2CH2CHO。
(4)反应③为发生水解,水解生成C为,化学方程式是+nH2O+nCH3COOH,故答案为:+nH2O+nCH3COOH。
(5)异戊二烯结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2,分子中含有2个C=C键,与C=C键直接相连的原子在同一个平面上,甲基有1个H原子与C=C键也可能在同一个平面上,则共有11个原子共平面,如图所示:;与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体应含有C≡C键,可能的结构简式有CH3CH(CH3)C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3等,
故答案为:11;CH3CH(CH3)C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3。
(6)乙炔与乙醛发生加成反应生成HC≡CCHOHCH3,然后与氢气发生加成反应生成H2C=CHCHOHCH3,在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,该题最好的方法是使用逆推法,合成路线为,故答案为:。
【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(25小题,每小题只有1个选项符合题意,每小题2分,共50分)
1.分子式为C2H4O2的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,则该仪器是( )
A. 质谱仪 B. 红外光谱仪 C. 元素分析仪 D. 核磁共振仪
【答案】C
【解析】
试题分析:A.质谱仪又称质谱计,分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器,A错误;B.红外光谱仪是测定结构的,B错误;C.元素分析仪是测定元素种类的,因此完全相同的是元素分析仪,C正确;D.核磁共振仪是测定氢原子种类的,D错误,答案选C。
【考点定位】本题主要是考查研究物质结构的基本方法和实验手段
【名师点晴】同分异构体结构不同,所含化学键和官能团不同,氢原子的位置不同,但是元素组成相同,因此把握碳链变化、官能团变化为解答的关键,注意质谱仪、红外光谱仪、元素分析仪、核磁共振仪的含义和适用范围。
2.在"绿色化学工艺"中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为
100% 。则在①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是
A. ①②⑤ B. ②⑤⑦ C. 只有⑤ D. 只有⑦
【答案】B
【解析】
【详解】①置换反应是单质与化合物反应,产生新的单质和新的化合物,原子不能完全转化为生成物,所以不能体现“原子节约经济性”原则,故①错误;
②化合反应是两种或两种以上的物质反应产生一种生成物,反应物利用率是百分之百,体现“原子节约经济性”原则,故②正确;
③分解反应是一种物质变为两种或两种以上的物质,不能体现“原子节约经济性”原则,故③错误;
④取代反应是有机物中的一种原子或原子团被其它原子或原子团代替的反应,不能体现“原子节约经济性”原则,故④错误;
⑤加成反应是不饱和的物质与其它物质反应产生一种物质,能体现“原子节约经济性”原则,故⑤正确;
⑥消去反应是有机物分子里生成小分子同时生成不饱和有机物的反应,不能体现“原子节约经济性”原则,故⑥错误;
⑦加聚反应是许多小分子变为一种大分子的反应,能体现“原子节约经济性”原则,故⑦正确。
故正确的是②⑤⑦。
故选B。
3.下列说法正确的是 ( )
A. 苯和溴水振荡后,由于发生化学反应而使溴水的水层颜色变浅
B. 酸性高锰酸钾溶液和溴水都既能鉴别出甲烷和乙烯又能除去甲烷中含有的乙烯再经干燥而获得纯净的甲烷
C. 煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后蒸馏的方法把它们分离出来
D. 石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过分馏得到汽油
【答案】D
【解析】
【分析】
A、苯与溴水不反应;B、酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,会引入新的杂质;C、煤中没有苯和甲苯,煤在隔绝空气加强热条件下生成苯和甲苯等;D、石油是烷烃环烷烃等的混合物。
【详解】A、苯与溴水不反应,溴在苯中的溶解度较大,在水中溶解度较小,苯和溴水振荡后,由于发生了萃取而使溴水的水层颜色变浅,选项A错误;B、酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,会引入新的杂质,所以不能用高锰酸钾溶液除去甲烷中含有的乙烯,选项B错误;C、煤中没有苯和甲苯,煤在隔绝空气加强热条件下生成苯和甲苯等,然后用蒸馏的方法把它们分离出,选项C错误;D、石油是烷烃环烷烃等的混合物,石油中含有C5~C11的烷烃,它们的沸点不同,可以通过分馏得到汽油,选项D正确。答案选D。
【点睛】本题考查了有机物的鉴别和分离提纯,题目难度不大,注意酸性高锰酸钾溶液与乙烯的反应,注意对基础知识的积累。
4.聚丙烯酸钠()具有超强吸水性,能吸收空气中的水分,可用于矿 山道路运输抑尘等。下列叙述不正确的是( )
A. 聚丙烯酸钠属于纯净物 B. 聚丙烯酸钠可用于生产尿不湿
C. 聚丙烯酸钠的单体为CH2=CH—COONa D. 路面喷洒聚丙烯酸钠溶液能抑制扬尘,一定程度上能预防雾霾和 PM2.5
【答案】A
【解析】
因为聚合物分子中聚合度的不同,聚合物都是混合物,A错误;聚丙烯酸钠具有吸水性,可用于生产尿不湿, B正确;CH2=CH—COONa含有碳碳双键,能够发生加聚反应生成,所以聚丙烯酸钠的单体为CH2=CH—COONa,C正确;聚丙烯酸钠具有强吸水性,能吸收空气中的水分,保持路面潮湿,能抑制扬尘,D正确;正确选项A。
5.以下实验中不需要使用温度计的是
A. 实验室制乙烯 B. 实验室制溴苯 C. 石油的分馏 D. 实验室制硝基苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇和浓硫酸在170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,需要温度计测量反应液的温度,故A错误;
B.由苯制取溴苯,在苯中加入少量的铁粉就可以反应,不需要加热,无需温度计,故B正确;
C.石油的分馏,需用温度计测定各馏分的温度,温度计的水银球在蒸馏烧瓶支管处,故C错误;
D.实验室用浓硝酸和苯在浓硫酸作用下制备硝基苯,温度要求为50-60℃水浴,所以需使用温度计,温度计在水浴中,故D错误。
故选B。
6.下列说法不正确的是
A. 红外光谱法不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
B. 用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯
C. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚>溴乙烷
D. 两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.二者含有的官能团分别为羟基和醚键,可用红外光谱法鉴别,故A错误;
B.苯酚溶液与浓溴水生产白色沉淀,2,4-己二烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,甲苯与溴水发生萃取,可以鉴别,故B正确;
C.甘油易溶于水,苯酚室温下微溶于水,溴乙烷不溶于水,故C正确;
D.两种二肽互为同分异构体,水解产物可能是相同的氨基酸,如一分子甘氨酸和一分子丙氨酸形成的二肽中有两种构成方式,但二肽水解时的产物相同,故D正确。
故选A。
7.下列说法中,不正确的是
A. 麦芽糖水解的产物只有葡萄糖 B. 苯酚可用于环境消毒
C. 油脂水解可以制取高级脂肪酸 D. 鸡蛋清遇醋酸铅后产生的沉淀能重新溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.一分子麦芽糖水解生成二分子的葡萄糖,故A正确;
B.苯酚能使蛋白质变性,具有杀菌的作用,可用于环境消毒,故B正确;
C.油脂酸性水解可以制取高级脂肪酸和甘油,故C正确;
D.醋酸铅为重金属盐,重金属离子可使蛋白质变性,鸡蛋清遇醋酸铅后产生的沉淀不能重新溶于水,故D错误。
故选D。
【点睛】盐析是因为高浓度的轻金属盐溶液使蛋白质的溶解性降低导致析出,是可逆过程;变性是因为强酸、强碱或重金属离子破坏蛋白质的结构,是不可逆过程。
8. 某炔烃经催化加氢后,得到2-甲基丁烷,该炔烃是:
A. 2-甲基-1-丁炔 B. 2-甲基-3-丁炔 C. 3-甲基-1-丁炔 D. 3-甲基-2-丁炔
【答案】C
【解析】
烯烃或炔烃发生加成反应时,其碳链结构不变,所以该炔烃与2-甲基丁烷的碳链结构相同,2-甲基丁烷()中能插入三键的位置只有一个,即该炔烃的结构简式为。
9.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:。对该物质判断正确的是
A. 属于不饱和烃 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 晶体的硬度与金刚石相当 D. 可由乙炔和含氮化合物加聚制得
【答案】B
【解析】
【详解】A.烃是仅由碳和氢两种元素组成的一类有机化合物,HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中含有N元素,不属于烃,故A错误;
B.HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中含有C≡C三键,可被高锰酸钾氧化,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.氰基辛炔由分子构成,属于分子晶体,硬度较小,而金刚石属于原子晶体,硬度较大,故C错误;
D.乙炔和含氮化合物加聚时,三键中的一个键会被断开而出现双键,但是HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N中全是三键,故D错误。
故选B。
10.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】B
【解析】
考查同分异构体的判断。烯烃同分异构体的书写一般遵循固定双键位置,然后通过改变主链碳原子个数,最后在通过改变双键位置来书写。所以分子式为C5H10的烯烃可以是1-戊烯、2-戊烯(存在顺反异构)、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯,共计是6种,答案选B。
11.下列醇能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
分析:根据醇发生消去反应的条件可知,醇的结构中与羟基相连碳原子的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,若无氢原子则不能发生消去反应,据此规律解答此题。
详解:根据醇发生消去反应的条件可知,醇的结构中与羟基相连碳原子的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,若无氢原子则不能发生消去反应。A. 发生消去反应生成1种烯烃,A正确;B. 发生消去反应生成2种烯烃,B错误;C. 发生消去反应生成3种烯烃,C错误;D. 不能发生消去反应,D错误;正确选项A。
点睛:本题考查醇发生消去反应的特点,难度适中,注意醇发生消去反应的结构特点是:只有羟基相连碳的相邻碳原子上若有氢原子则能发生消去反应,形成不饱和键;若无氢原子则不能发生消去反应;醇发生消去反应的外界条件为浓硫酸、加热。
12.下列说法正确的是
A. 按系统命名法,化合物的名称是2,3,5,5-四甲基-4,4-二乙基己烷
B. 等物质的量的苯与苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
C. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但苯的同系物均可以
D. 结构片段为的高聚物,其单体是甲醛和苯酚
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物的名称中碳原子编号错误,应从右端碳原子开始编号,正确名称应为2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷,故A错误;
B.苯、苯甲酸的分子式分别为C6H6、C7H6O2,而苯甲酸可写成C6H6·CO2,显然等物质的量的两种有机物完全燃烧时,消耗O2的物质的量相等,故B错误;
C.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但并不是苯的所有同系物都可使高锰酸钾溶液褪色,如果与苯环直接相连的碳(а-碳)上没有氢,则不能被酸性高锰酸钾所氧化,故C错误;
D.由高聚物的结构片段可知,该高聚物应由单体苯酚和甲醛发生缩聚反应生成,故D正确。
故选D。
13.1mol某链烃最多能与2mol HCl发生加成反应,生成氯代烃,1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,则该烃可能是
A. CH2=CH-CH=CH2 B. HC≡C-CH3
C. CH3-C≡C-CH=CH2 D. CH2=CH-CH3
【答案】A
【解析】
分析:1mol某链烃最多能与2molHCl发生加成反应,生成1mol二氯代烷,则该有机物含有2个碳碳双键或一个碳碳三键;1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,生成只含碳、氯的氯代烷,则该氯代烷中含有8个H原子,原有机物分子中含有6个H原子,据此分析解题。
详解:1mol某链烃最多能与2molHCl发生加成反应,生成1mol二氯代烷,则该有机物含有2个碳碳双键或一个碳碳三键;1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,生成只含碳、氯的氯代烷,则该氯代烷中含有8个H原子,原有机物分子中含有6个H原子,综上分析可知,CH2=CH-CH=CH2符合题意要求,A正确;正确选项A。
点睛:本题考查有机物的推断,明确加成反应和取代反应实质是解答本题的关键,注意1mol该氯代烃最多能与8mol的Cl2发生取代反应,说明1个氯代烃中引入8个氯原子。
14.下列说法正确的是
A. 丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B. 丙烯所有原子均在同一平面上
C. 所有碳原子都在同一平面上
D. 至少有16个原子共平面
【答案】D
【解析】
A项,直链烃是锯齿形的,错误;B项,CH3—CH=CH2中甲基上至少有一个氢不和它们共平面,错误;C项,因为环状结构不是平面结构,所以所有碳原子不可能在同一平面上,错误;D项,该分子中在同一条直线上的原子有8个(),再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面。
15.下列各组物质互为同系物的是
①乙二醇和丙三醇
②HCOOH与CH2=CH-COOH
③CH4与C3H8
④CH3与
⑤CHCH与CH2=CH-CH=CH2 ⑥1-丁烯与2-甲基丙烯
A. ①④⑤ B. ①④⑥ C. ③ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
分析:同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质;同系物有三个特点:①结构相似,主要是所含有的官能团的种类和个数均一样;②分子的相对质量相差14或14的整数倍;③有相似的化学性质;根据以上分析逐一分析解答此题。
详解:同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH 2原子团的物质;同系物有三个特点:①结构相似,主要是所含有的官能团的种类和个数均一样;②分子的相对质量相差14或14的整数倍;③有相似的化学性质;①乙二醇和丙三醇,羟基数目不同,不属于同系物;②HCOOH与CH2=CH-COOH,官能团种类不相同,不属于同系物;③CH4与C3H8,都属于烷烃,结构相似,分子量相差28,化学性质相同,属于同系物;④CH3与,含有苯环的个数不同,结构不同,不属于同系物;⑤CH≡CH与CH2=CH-CH=CH2 ,官能团种类不同,不属于同系物;⑥1-丁烯与2-甲基丙烯,结构不同,分子式相同,属于同分异构体,不属于同系物;符合题意的只有③;正确选项C。
16.某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气(体积均在相同状况下测得),该混合物可能是
A. 乙烷、乙烯 B. 甲烷、乙烯 C. 甲烷、丙烯 D. 乙烷、丙烯
【答案】B
【解析】
试题分析:某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气,则该混合物的平均化学式是C1.4H4。碳原子数小于1.4的只有CH4,所以一定含有甲烷。甲烷分子中含有4个H原子,所以另外一种碳原子数大于1.4的也应该含有4个H原子。A. 乙烷、乙烯的碳原子、氢原子个数平均都大于平均数,不符合题意,错误。B.甲烷、乙烯,分子中含有的H原子数都是4个,碳原子是一个小于1.4,一个大于1.4,符合题意,正确。C.丙烯 中H原子数大于4个,不符合题意,错误。D.碳原子数都大于1.4,H原子数也都大于4个,不符合题意,错误。
考点:考查有机混合物成分的确定的知识。
17.在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”,凡有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。物质: 有光学活性,发生下列反应后生成的有机物仍有光学活性的是
A. 在催化剂存在下与H2作用 B. 与NaOH水溶液共热
C. 与银氨溶液作用 D. 与乙酸发生酯化反应
【答案】C
【解析】
【详解】物质具有手性,是因为其中的划横线的碳有手性。
A.在催化剂存在下与H2加成后,划线的碳原子上连接两个一样的-CH2OH结构,不再具有手性,故A错误;
B.与NaOH反应,酯基发生水解生成醇羟基,划线的碳原子上连接两个一样的-CH2OH结构,不再具有手性,故B错误;
C.与银氨溶液发生银镜反应后,醛基变为羧酸铵盐结构,划横线碳原子仍然有手性,故C正确;
D.与乙酸发生酯化反应后,醇羟基会变化,划横线的碳原子上连接两个一样的-CH2COOCH3结构,不再具有手性,故D错误。
故选C。
18.某有机物结构简式为,下列关于该有机物的说法中不正确的是
A. 遇FeCl3溶液显紫色
B. 与足量的氢氧化钠溶液在一定条件下反应,最多消耗NaOH 3 mol
C. 能发生缩聚反应和加聚反应
D. 1 mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物中含酚-OH,遇FeCl3溶液显紫色,故A正确;
B.1个连在苯环上的-Cl、1个酚-OH、1个-COOH,与足量的氢氧化钠溶液在一定条件下反应,最多消耗4molNaOH,故B错误;
C.有机物中含C=C,能发生加聚反应,含-COOH和-OH,则能发生缩聚反应,故C正确;
D.该物质中含有1个酚羟基,能与浓溴水发生取代反应;含有碳碳双键,能和浓溴水发生加成反应,故1mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗3molBr2,故D正确。
故选B。
19.下列说法不正确的是
A. 在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH 和 C2H518OH
B. 乙醛和丙烯醛不是同系物,它们与H2 充分反应后的产物是同系物
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了侧链对苯环的影响
D. 乳酸薄荷醇酯()能发生水解反应、氧化反应、消去反应、取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应是酸脱羟基,醇脱氢,所以在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH,故A正确;
B.同系物必须含有相同的官能团,乙醛和丙烯醛分子结构不相似,含有的官能团不同,不属于同系物,他们与氢气反应后分别生成乙醇和丙醇,互为同系物,故B正确;
C.苯环影响侧链,侧链易被氧化,则甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环对侧链有影响,故C错误;
D.乳酸薄荷醇酯含有酯基能发生水解反应,含有醇羟基能发生氧化反应和取代反应,羟基相邻的碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故D正确。
故选C
20.中医典籍《肘后备急方》所载治疗疟疾的方法“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”, 对屠呦呦团队研发治疗疟疾的特效药——青蒿素有巨大的启示作用。屠呦呦在对比实验中发现古法疗效低下,她设计的提取青蒿素的工艺可以简化成如下流程:
根据上述信息分析,下列判断或叙述中肯定错误的是
A. 从天然植物中提取有效成分治疗疾病是药物研发的重要途径
B. 将青蒿粉碎可以提高有效成分的提取率
C. 青蒿素易溶于水和乙醚
D. 操作 1 是过滤,操作 2 是蒸馏
【答案】C
【解析】
A、从天然植物中提取有效成分治疗疾病是药物研发的重要途径,例如中草药,故A正确;B、将青蒿粉碎可以增大与萃取剂的接触面积,提高有效成分的提取率,故B正确;C、青蒿素易溶于乙醚,所以用乙醚来萃取,但青蒿素不易溶于水,因为题干中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,但在实验中发现古法疗效低下,且其结构中亲水基团很少,说明青蒿素不易溶于水,故C错误;D、根据图中工艺,操作1是过滤,操作2是蒸馏,故D正确;故选C。
21.2005年度诺贝尔化学奖分别奖给美国和法国的三位科学家,表彰他们对“烯烃复分 解”反应研究方面作出的贡献。“烯烃复分解”是指在金属钨或钼等催化剂的作用下,碳碳双键断裂并重新组合的过程。例如:
+→+
则对于有机物CH2=CHCH2CH=CH2发生烯烃复分解反应时可能生成产物的判断中正确的 是( )
①②CH2=CH2③④CH2=C=CH2
A. 只有③ B. 只有②③ C. 只有①②③ D. 只有④
【答案】C
【解析】
根据题意有机物CH2=CHCH2CH=CH2反应时碳碳双键断裂后可看成是CH2=、=CHCH2CH=、=CH2之间结合,故可得CH2=CH2 、 、 ,只有①②③符合题意,正确选项C。
22.是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是( )
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C. A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D. ①、②、③的反应类型分别为卤代、水解、消去
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,根据的结构可以反推得C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为BrCH2CH=CHCH2Br,A为CH2=CHCH=CH2,据此答题;
【详解】根据题中各物质转化关系,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,由的结构可以反推得C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为BrCH2CH=CHCH2Br,A为CH2=CHCH=CH2,
A.的分子式为C4H6O,故A项错误;
B.根据上面的分析可以知道,A为CH2=CHCH=CH2,故B项错误;
C.A中有碳碳双键,所以能使高锰酸钾酸性溶液褪色,故C项正确;
D.根据上面的分析可以知道, ①、②、③的反应类型分别为加成、水解、取代,故D项错误,
综上,本题选C。
【点睛】本题为推断题。要抓住特征条件①、②中的特殊条件,再结合的结构逆推。
23.图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图,则该有机物可能为
A. CH3COOCH2CH3 B. CH3CH2COOH
C. HCOOCH(CH3)2 D. (CH3)2CHCH2COOH
【答案】A
【解析】
【详解】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3,因此该分子中有2个CH3,由图也可以看出含有C=O双键,C-O-C单键.所以A的结构简式为CH3COOCH2CH3或是CH3CH2COOCH3。
故选A。
24.某分子式为C10H20O2的酯,在一定条件下可发生如下图的转化过程:
则符合上述条件的酯的结构可有
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
【答案】B
【解析】
试题分析:因C在一定条件下可氧化成E,则C为C4H9-CH2OH,B为C4H9-COOH,而-C4H9有四种结构,分别为:CH3-CH2-CH2-CH2-、CH3-CH2-CH(CH3)-、(CH3)2CH-CH2-、(CH3)3C-4种,所以有机物共有同分异构体4种,故选B。
考点:考查了有机物的推断的相关知识。
25.有机物A的分子式为C6H12O3,一定条件下,A与碳酸氢钠、钠均能产生气体,且生成的气体体积比(同温同压)为1:1,则A的结构最多有
A. 33种 B. 31种 C. 28种 D. 19种
【答案】B
【解析】
试题分析:有机物A分子式为C6H12O3,等量的有机物与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1:1,说明有机物分子中含有1个-COOH、1个-OH,该有机物可以看作,C5H12中2个H原子,分别被-COOH、-OH代替,若C5H12为正戊烷:CH3CH2CH2CH2CH3,2个H原子分别被-COOH、-OH代替,羧基在1号碳上,此时剩余等效H为5种;羧基连在2号碳上,剩余等效为5种;羧基连在3号碳上,剩余等效H有3种;若C5H12为异戊烷,羧基位于1号碳上,剩余等效H有5种;羧基连在2号碳上,剩余等效H有3种;羧基连在3号碳上,剩余等效H有4种;羧基连在4号碳上,剩余等效H有4种;若C5H12为新戊烷,羧基连在1号碳上,剩余等效H有2种,总共有31种,答案选B。
考点:考查同分异构体的书写
二、填空题(每空2分,共10分)
26.完成下列问题
(1)硬脂酸甘油酯的结构简式____________
(2)用系统命名法命名 为___________________
(3)酸催化条件下制备酚醛树脂的化学方程式____________________________________________
(4)1,3-丁二烯与丙烯等物质的量发生加聚反应的化学方程式______________________________
(5)葡萄糖发生银镜反应的化学方程式_____________________________________
【答案】 (1). (2). 2-乙基-1-丁烯 (3). (4). nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2- CH2-CH(CH3)]n (5). CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
【解析】
【详解】(1)硬脂酸甘油酯的结构简式为,故答案为:。
(2)该有机物为烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子,主链为丁烯;编号从距离双键最近的一端开始,在2号碳上有1个乙基,所以命名为:2-乙基-1-丁烯,
故答案为:2-乙基-1-丁烯。
(3)苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物即酚醛树脂,反应的方程式可以表示为:,
故答案为:。
(4)1,3-丁二烯与丙烯等物质的量发生加聚反应的化学方程式:
nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(CH3)]n,故答案为:
nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CH3 [CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(CH3)]n。
(5)葡萄糖是多羟基醛,和银氨溶液发生银镜反应,其反应方程式:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,故答案为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
【点睛】本题的易错点为第(3)小题,注意酚醛树脂的形成方式和结构特点。
三、实验题(共10分)
27.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
项目
相对分子质量
密度/(g·cm3)
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.812 3
131
微溶
乙酸
60
1.049 2
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.867 0
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________,第二次水洗的主要目的是________________________________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是________________________;加入少量无水MgSO4的目的是__________________。
(5)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。
(6)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏________(填“高”或“低”),其原因是_____________________________________________________。
(7)本实验的产率是________。
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). 洗掉大部分硫酸和乙酸 (3). 洗掉碳酸氢钠溶液 (4). d (5). 提高异戊醇的转化率 (6). 干燥 (7). b (8). 高 (9). 收集少量未反应的异戊醇 (10). 60%
【解析】
【分析】
(1)仪器B为球形冷凝管,其作用是冷凝回流;
(2)在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;
(4)加入过量乙酸的目的是提高转化率;加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分;
(5)根据蒸馏的装置进行分析;
(6)从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高;
(7)乙酸异戊酯的产率为实际值/理论值。
【详解】(1)由装置中仪器B的构造可知,仪器B的名称为球形冷凝管,结合各物质沸点可知,其作用是冷凝回流,故答案为冷凝回流。
(2)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗涤操作中,第一次洗涤的主要目的是除去大部分催化剂硫酸和醋酸;用饱和碳酸氢钠溶液既可以除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度,所以第二次水洗,主要目的是除去产品中残留的碳酸氢钠;故答案为:洗掉大部分硫酸和乙酸;洗掉碳酸氢钠溶液。
(3)由于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯在上层;分液时,要先将水层从分液漏斗的下口放出,待液体下降到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将乙酸异戊酯从上口放出,所以正确的为d,故答案为:d。
(4)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高转化率;实验中加入少量无水硫酸镁的目的是吸收酯中少量的水分,对其进行干燥;故答案为:提高异戊醇的转化率;干燥。
(5)在蒸馏操作中,温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口处,所以ad错误;c中使用的是球形冷凝管容易使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器及装置安装正确的是b,故答案为:b。
(6)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分此时的蒸气中含有异戊醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因此会导致产率偏高,故答案为:高;收集少量未反应的异戊醇。
(7)乙酸的物质的量为:n=6.0g÷60g/mol=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=4.4g÷88g/mol=0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为:3.9g÷130g/mol=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为:×100%=60%,故答案为:60%。
四、有机合成与推断(共2题,每小题15分)
28.氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:①A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰。
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________。
(2)B的结构简式为_____________,其核磁共振氢谱显示为_______组峰,峰面积比为_________。
(3)由C生成D的反应类型为__________。
(4)由D生成E的化学方程式为_________________________________________。
(5)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有____种。(不含立体异构)
(6)F与H2反应后生成C4H9NO2,此物质一定条件下发生聚合反应的化学方程式为___________。
【答案】 (1). 丙酮 (2). 2 (3). (4). 1:6(或6:1) (5). 取代反应 (6). (7). 8 (8). nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O。
【解析】
【分析】
A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,则A分子中氧原子数目为=1,分子中C、H原子总相对原子质量为58-16=42,则分子中最大碳原子数目为=3…6,故A的分子式为C3H6O,其核磁共振氢谱显示为单峰,且发生信息中加成反应生成B,故A为,B为;B发生消去反应生成C为;C与氯气光照反应生成D,D发生水解反应生成E,结合E的分子式可知,C与氯气发生取代反应生成D,则D为;E发生氧化反应生成F,F与甲醇发生酯化反应生成G,则E为,F为,G为,据此答题。
【详解】(1)由上述分析可知,A为,化学名称为丙酮。
故答案为:丙酮;
(2)由上述分析可知,B的结构简式为,其核磁共振氢谱显示为2组峰,峰面积比为1:6(或6:1)。
故答案为:;2;1:6(或6:1)。
(3)由C生成D的反应类型为:取代反应。
故答案为:取代反应。
(4)由D生成E的化学方程式为,故答案为:。
(5)G()的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应,含有甲酸形成的酯基:HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2,当为HCOOCH2CH=CH2时,-CN的取代位置有3种,当为HCOOCH=CHCH3时,-CN的取代位置有3种,当为HCOOC(CH3)=CH2时,-CN的取代位置有2种,共有8种。
故答案为:8。
(6)F为,F与H2反应后生成C4H9NO2,结构简式为:CH3CH(CH2NH2)COOH,发生聚合反应的方程式为:nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O,故答案为:nCH3CH(CH2NH2)COOH H[NHCH2CH(CH3)CO]nOH+(n-1)H2O。
【点睛】根据题给信息确定某种有机物的分子式往往是解决问题的突破口,本题采用最简式法:根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比(最简式),然后结合该有机物的摩尔质量(或分子量)求有机物的分子式。
29.A(C2H2)是基本有机化工原料,由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是____________,B含有的官能团是____________。
(2)①的反应类型是___________。
(3)D的结构简式为_____________。
(4)反应③的化学方程式是______________________________________。
(5)异戊二烯分子中最多有_______个原子共平面。写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体_________________________________________(填结构简式)。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线____________________________________。
【答案】 (1). 乙炔 (2). 碳碳双键、酯基 (3). 加成反应 (4). CH3CH2CH2CHO (5). +nH2O+nCH3COOH。 (6). 11 (7). (8).
【解析】
【分析】
根据A的分子式可知A为HC≡CH,与乙酸发生反应生成B,B在催化剂的作用下转化为高分子化合物,根据高分子化合物的结构简式以及B的分子式可知B的结构简式为CH2=CHOOCCH3,这说明①是乙炔与乙酸中羟基氢原子的加成反应,B发生加聚反应生成,根据反应③的条件可知反应是酯基的水解反应,水解生成C的结构简式为,根据C与D反应的生成物结构简式和名称可判断该反应是醛基的加成反应,由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO,HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成,与氢气发生加成反应生成,在氧化铝的作用下生成异戊二烯,异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成,据此答题。
【详解】(1)由以上分析可知A为乙炔,B为CH2=CHOOCCH3,B含有的官能团为碳碳双键和酯基,故答案为:乙炔;碳碳双键、酯基。
(2)AHC≡CH,与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3,故答案为:加成反应。
(3)根据分析可知D为CH3CH2CH2CHO,故答案为:CH3CH2CH2CHO。
(4)反应③为发生水解,水解生成C为,化学方程式是+nH2O+nCH3COOH,故答案为:+nH2O+nCH3COOH。
(5)异戊二烯结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2,分子中含有2个C=C键,与C=C键直接相连的原子在同一个平面上,甲基有1个H原子与C=C键也可能在同一个平面上,则共有11个原子共平面,如图所示:;与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体应含有C≡C键,可能的结构简式有CH3CH(CH3)C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3等,
故答案为:11;CH3CH(CH3)C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3。
(6)乙炔与乙醛发生加成反应生成HC≡CCHOHCH3,然后与氢气发生加成反应生成H2C=CHCHOHCH3,在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,该题最好的方法是使用逆推法,合成路线为,故答案为:。
【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。
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