化学第三章 烃的衍生物实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验课时训练

这是一份化学第三章 烃的衍生物实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验课时训练，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
模块综合测评(二)(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)1．“埃博拉”病毒的形状宛如中国古代的“如意”(如图)，病毒的基本化学组成是核酸和蛋白质，有的病毒还含有脂质、糖类等其他组分。下列有关说法不正确的是(　　)A．漂白粉、双氧水都可以杀灭埃博拉病毒B．组成病毒的糖类、酯类和蛋白质在一定条件下都可发生水解反应C．酯在酸性条件下的水解反应属于取代反应，也属于可逆反应D．蛋白质与核酸均属于生物大分子B　[糖类中的单糖不水解，B项错误。]2．下列说法不正确的是   (　　)A．糖类摄入不足，人易患低血糖；而摄入过多，则可能引发动脉硬化、冠心病等疾病B．某些植物油和鱼油中的不饱和酯含量丰富，而动物脂肪中饱和酯含量较高C．蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液，会析出沉淀，这个过程称为变性D．人体对维生素的需求量很小，但是人类的生命活动不可缺少维生素C　[蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液，会析出沉淀，这个过程称为盐析，C不正确。]3．下列各种高分子材料的研究方向，并不适合未来高分子材料发展的是   (　　)A．使高分子材料具有“仿生”功能B．使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”方向发展C．使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能D．使高分子材料越来越牢固，越来越难分解  [答案]　D4．下列说法正确的是    (　　)A．与CH3CH2COOCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱显示两者均有三种不同化学环境的氢原子且三种氢原子的比例相同，故不能用核磁共振氢谱来鉴别B．苯、苯酚、己烯只用一种试剂就可以鉴别C．用系统命名法命名为2­甲基­1­丙醇D．按系统命名法，的名称为2,5,6­三甲基­4­乙基庚烷B　[A项，二者的核磁共振氢谱中的峰位置不同；B项，用溴水即可鉴别；C项，应命名为2­丁醇；D项，应命名为2,3,6­三甲基­4­乙基庚烷。]5．二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂，可用于制备高性能超分子聚合物，其结构如图所示。下列有关二异丙烯基苯的说法错误的是(　　)A．在催化剂存在下可发生加聚反应B．与溴水混合后加入铁粉可发生取代反应C．分子中所有碳原子可能都处于同一平面D．其一氯代物有5种B　[该分子中含碳碳双键，可以发生加聚反应，A项正确；分子中含苯环，在FeBr3催化作用下，能与纯溴发生取代反应，但与溴水不能发生取代反应，B项错误；苯环和2个支链可能共面，C项正确；该分子左右对称，支链和苯环上分别有2种和3种一氯代物，D项正确。]6．下列说法中，不正确的是(　　)A．氨基酸在一定条件下可以发生缩聚反应B．含5个碳原子的有机物，分子中最多只能形成4个碳碳单键    C．常温下在pH＝13的溶液中，甘氨酸主要以形式存在  D．医用酒精是用淀粉类植物经发酵蒸馏制成的，浓度通常是75%    B　[氨基酸分子中含氨基和羧基，在一定条件下可发生缩聚反应生成高聚物，A项正确；含5个碳原子的有机物，分子中最多可含5个碳碳单键，如环戊烷，B项错误；在强碱溶液中，甘氨酸以形式存在，C项正确；富含淀粉的植物经发酵蒸馏浓缩可制得医用酒精，其浓度为75%，D项正确。]7．a、b、c的结构如图所示：(a)、(b)、(c)。下列说法错误的是(　　)A．a、b、c互为同分异构体B．a、c都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．b的二氯代物有4种  D．c与溴水反应最多可生成3种不同产物C　[b的二氯代物有2种，C项错误。]8．醇和酚在日常生活中具有非常重要的作用，下列关于醇和酚的说法中不正确的是(　　)A．医院经常用“来苏水”进行消毒，其主要成分属于酚类化合物B．甘油()具有较强的吸水性，经常用于护肤用品，它属于三元醇C．冬天汽车所用的防冻液主要成分为乙醇D．含有—OH(羟基)官能团的有机物不一定属于醇类[答案]　C9．金刚烷胺是最早用于抑制流感病毒的抗疾病毒药，其合成路线如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．金刚烷的分子式是C10H16B．X的一种同分异构体是芳香族化合物C．上述反应都属于取代反应D．金刚烷胺具有碱性B　[X的分子式为C10H15Br，根据碳原子的饱和程度，不可能含有苯环，B项错误。]10．聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解反应如下：下列有关说法不正确的是   (　　)A．M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色B．B中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应C．1 mol M与热的烧碱溶液反应，最多可消耗2n mol NaOHD．A、B、C各1 mol分别与足量金属钠反应，放出气体的物质的量之比为1∶2∶2D　[M在稀硫酸作用下的水解产物A为，B为，C为HOCH2CH2OH。由M和A的结构简式可知二者均含有碳碳双键，均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，A正确；B分子中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应，B正确；1 mol M最多可消耗2n mol NaOH，C正确；M与A均属于高分子化合物，1 mol A最多可消耗n mol金属钠，放出气体的物质的量为mol，D错误。]11．草甘膦(结构如图)是许多除草剂中的有效活性化学成分。等物质的量的氯甲基膦酸和甘氨酸反应可得到草甘膦。下列说法正确的是(　　)A．甘氨酸分子中所有原子一定在同一平面上B．草甘膦分子中含有一个手性碳原子C．草甘膦既能与酸反应又能与碱反应D．氯甲基膦酸和甘氨酸得到草甘膦的反应为消去反应C　[解答本题可运用比较思想认识草甘膦的结构与性质。甘氨酸(H2N—CH2—COOH)分子中所有原子不可能共面，A项错误；草甘膦分子中3个碳原子均不是手性碳原子，B项错误；氯甲基膦酸和甘氨酸生成草甘膦和HCl的反应为取代反应，D项错误。]12．卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：，所得产物经水解可以得到醇，这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是   (　　)A．乙醛和氯乙烷B．甲醛和1­溴丙烷C．甲醛和2­溴丙烷D．丙酮和一氯甲烷D　[采用逆推法可知：＋CH3MgX，所以用和CH3Cl来合成。]13．某有机化合物的结构简式为，下列关于该化合物的说法不正确的是(　　)A．该有机物的分子式为C23H24O6B．1 mol该化合物最多可以与9 mol H2发生加成反应C．既可以使溴的四氯化碳溶液褪色，又可以使酸性KMnO4溶液褪色D．既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与Na2CO3溶液反应B　[酯基中的与H2不加成，1 mol该化合物，最多可以与7 mol H2加成，B错误。]14．脲醛塑料(UF)，俗称“电玉”，可制得多种制品，如日用品、电器元件等，在一定条件下合成脲醛塑料的反应如下：下列说法中正确的是(　　)A．合成脲醛塑料的反应为加聚反应B．尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同系物C．能发生水解反应D．若脲醛塑料的平均相对分子质量为10 000，则平均聚合度为111   C　[根据题给信息，合成电玉的反应除有高分子生成外，还有小分子水生成，所以合成脲醛塑料的反应为缩聚反应，A项错误；尿素的分子式为CH4N2O，与氰酸铵(NH4CNO)分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，B项错误；中含有肽键，可发生水解反应，C 项正确；脲醛塑料的链节为，该链节的相对质量为72，若脲醛塑料平均相对分子质量为10 000，则平均聚合度为≈139，D项错误。]15．工业上生产“的确良”常用乙二醇、对苯二甲酸作原料，反应方程式为nHOCH2CH2OH＋若合成时消耗乙二醇的物质的量比对苯二甲酸多5‰，上述聚合物的n为(　　)A．100   B．200C．300   D．400B　[“的确良”的高分子链节中，乙二醇的成分与对苯二甲酸的成分的物质的量之比为1∶1，现消耗乙二醇的物质的量比对苯二甲酸多5‰，是由于“的确良”高分子链的两端都是羟基，即形成一个链节数为n的高分子时，消耗的乙二醇比对苯二甲酸多一个分子。由＝5‰，得n＝200。]16．化合物Z由如下反应得到：C4H9BrYZ，Z的结构简式不可能是(　　)A．CH3CH2CHBrCH2Br    B．CH2BrCBr(CH3)2C．CH3CHBrCHBrCH3D．CH3CH(CH2Br)2D　[结合题给信息可知C4H9Br发生消去反应生成Y，Y中含碳碳双键，Y与Br2发生加成反应，即在Z中2个Br原子在相邻的2个C原子上。D中2个Br原子不是在相邻的碳原子上，即Z不可能是D。]17．下列说法或解释不正确的是(　　)选项说法解释A甘油和乙二醇都可以用作抗冻剂二者能溶于水且能显著降低水的凝固点B取2%硫酸铜溶液2 mL加入2%NaOH溶液1 mL，再加入少量乙醛加热至沸腾，产生砖红色沉淀醛基能被新制Cu(OH)2氧化CC2H5OH与浓硫酸加热至170 ℃，产生的气体用NaOH溶液洗气后，通入溴水，溴水褪色乙醇发生了消去反应D常温下，苯酚和水的浊液中，加碳酸钠溶液，浊液变澄清苯酚反应生成了易溶于水的苯酚钠B　[向2 mL 2%硫酸铜溶液中加入1 mL 2%NaOH溶液，混合溶液中NaOH不足量，加入乙醛后加热不会产生红色沉淀，B项错误。]18．中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用，其有效成分绿原酸的结构简式如图所示，下列有关说法错误的是(　　)A．绿原酸属于芳香族化合物B．分子中至少有7个碳原子共平面C．1 mol绿原酸最多可消耗5 mol NaOHD．与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5种C　[绿原酸中含有苯环，属于芳香族化合物，A项正确；苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一个平面内，则分子中至少有7个碳原子共平面，B项正确；—OH(酚羟基)、—COOH、—COO—能与NaOH溶液反应，则1 mol绿原酸最多可消耗4 mol NaOH，C项错误；先以两个酚羟基为邻、间、对位，再将另一取代基定在苯环上，分别有2种、3种、1种结构，即共有6种结构，减去绿原酸本身则有5种，即与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5种，D项正确。]二、非选择题(本题包括5小题，共46分)19．(8分)某同学设计实验制备2­羟基­4­苯基丁酸乙酯，反应原理、装置和数据如下：甲　　　　　 乙物质相对分子质量密度g·cm－3沸点℃水溶性2­羟基­4­苯基丁酸1801.219357微溶乙醇460.78978.4易溶2­羟基­4­苯基丁酸乙酯2081.705212难溶实验步骤：①如图甲，在干燥的圆底烧瓶中加入20 mL 2­羟基­4­苯基丁酸、20 mL无水乙醇和适量浓硫酸，再加入几粒沸石；②加热至70 ℃左右保持恒温半小时；③分离、提纯三颈烧瓶中的粗产品，得到有机粗产品；④精制产品。请回答下列问题：(1)油水分离器的作用是________________________________。实验过程中发现没有加沸石，请写出补加沸石的操作：_____________________________________________________________________________________________________________。(2)本实验宜采用________加热方式(填“水浴”“油浴”或“酒精灯”)。(3)取三颈烧瓶中的混合物分别用水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。第二次水洗的目的是___________________________________。(4)在精制产品时，加入无水MgSO4的作用为________________；然后过滤，再利用图乙装置进行蒸馏纯化，图乙装置中的错误有______________________________________________________。(5)若按纠正后的操作进行蒸馏纯化，并收集212 ℃的馏分，得2­羟基­4­苯基丁酸乙酯约9.0 g，则该实验的产率为________。[解析](1)由题图可知，三颈烧瓶中的2­羟基­4­苯基丁酸与无水乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成2­羟基­4­苯基丁酸乙酯和水，该反应为可逆反应，存在化学平衡，使用油水分离器能够及时分离出生成的水，促进平衡正向移动；实验过程中发现没有加沸石，应停止加热，待装置冷却至室温后，再加入沸石。(2)加热至70 ℃左右保持恒温半小时，应采用水浴加热方式。(3)取三颈烧瓶中的混合物用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤后，混合物中会残留少量的碳酸氢钠溶液，需再次通过水洗除去。(4)在精制产品时，加入无水MgSO4，能除去产品中残留的水；在蒸馏装置中温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口处相平齐，且为了有较好的冷却效果，冷凝水应采用逆流的方法，即下进上出，所以装置中的错误为温度计水银球的位置，冷凝水的流向。(5)20 mL 2­羟基­4­苯基丁酸的物质的量为 mol≈0.135 mol,20 mL无水乙醇的物质的量为mol≈0.343 mol，根据化学方程式可知，乙醇过量，所以理论上生成2­羟基­4­苯基丁酸乙酯的质量为0.135 mol×208 g·mol－1＝28.08 g，所以产率＝×100%＝×100%≈32%。[答案]  (1)及时分离生成的水，促进平衡正向移动　停止加热，待装置冷却至室温后，再加入沸石(2)水浴　(3)洗掉碳酸氢钠(4)干燥　温度计水银球的位置，冷凝水的流向　(5)32%20．(9分)聚醋酸乙烯酯是黏合剂，应用广泛。下面是该有机物的合成路线：已知：①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。②CH3C≡CHCH3CH2CHO(未配平)。请回答下列问题：(1)甲烷合成A的化学反应中原子利用率为________。(2)B的结构简式为________。(3)B生成C的反应中除新制Cu(OH)2悬浊液外还需要的条件是________。(4)A与C反应生成D的反应类型是________________________。(5)写出由D生成CH反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(6)写出能使紫色石蕊溶液变红的D的三种链状同分异构体的结构简式：_______________________________________________________________________________________________________。[解析]　由目标产物可知A、B、C均是含有2个碳原子的有机物，结合提示信息可知A为乙炔，B为乙醛，C为乙酸。(1)甲烷生成乙炔的化学反应方程式为2CH4CH≡CH＋3H2，所以该反应的原子利用率为×100%＝81.25%。(3)B为乙醛，C为乙酸，故B生成C的反应为氧化反应，用新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化时需要加热。(4)乙炔与乙酸反应生成，这是发生在碳碳三键上的加成反应。(5)D生成的反应是D中的碳碳双键断裂发生的加聚反应。(6)能够使紫色石蕊溶液变红的D的同分异构体中含有羧基。[答案]  (1)81.25%　(2)CH3CHO　(3)加热　(4)加成反应21．(10分)盐酸美西律(E)是一种抗心律失常药，其一条合成路线如下：回答下列问题：(1)已知A的分子式为C8H10O，其化学名称为________________。(2)B中的官能团的名称为________________。(3)由A生成C的化学反应方程式为______________，_______________________________________________________反应类型是________________。(4)由D的结构可判断：D应存在立体异构。该立体异构体的结构简式为______________________________________________。(5)若用更为廉价易得的氨水替代盐酸羟氨(NH2OH·HCl)与C反应，生成物的结构简式为____________________________________。[解析](1)根据B、C的结构简式以及A的分子式，可推断A为，其名称为2,6­二甲基苯酚。(2)B中的官能团为，其名称为碳溴键、酮羰基。(4)D中存在C===N键，—CH3和—OH可以在C===N键的同侧和两侧，故其立体异构体为。(5)C与NH2OH·HCl反应脱去1个水分子和1个HCl分子，若用氨水替代盐酸羟氨，则生成物的结构简式为。[答案]  (1)2,6­二甲基苯酚(2)酮羰基、碳溴键(4) (5) 22．(9分)1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯，后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯D的合成和性质，进行如图所示反应：(1)写出B→C的化学方程式：_________________________________________________________________________________；反应类型是________________。(2)D物质的手性碳原子有________个。(3)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：______________________________________________________。①能发生银镜反应；②分子中只有一个六元环；③分子中只有3种不同化学环境的氢原子。(4)参照题干中的反应流程写出由合成的四步合成路线图(无机试剂任选)。[解析](1)根据题意可知B为。(3)能发生银镜反应说明含有醛基，3种不同化学环境的氢原子说明结构对称，故满足条件的同分异构体为。[答案]  (1)＋HBr　加成反应(2)4　(3)23．(10分)化合物F(异戊巴比妥)是临床常用的镇静催眠药物，其合成路线如图所示(部分反应条件和试剂略)：已知：请回答下列问题：(1)化合物B的官能团名称是________，第④步的化学反应类型是________。(2)第①步反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)第⑤步反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60，其结构简式是________。(5)化合物B的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应，生成乙醇和化合物H。H在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂，该聚合物的结构简式是________。[解析](1) 在NaOH水溶液中发生取代反应生成A，A为，A经氧化反应生成的B为，故B的官能团为醛基；C为B经氧化得到的羧酸，故反应④为乙醇与羧酸的酯化反应(或取代反应)，D  为。(2)由上述分析可知第①步反应的化学方程式为＋2NaOH。[答案]  (1)醛基　酯化反应(或取代反应)(2)CH3CH2CH(CH2Br)2＋2NaOHCH3CH2CH(CH2OH)2＋2NaBr