2021届高考化学一轮复习过关训练：烃的衍生物【解析版】

烃的衍生物1.桂皮酸、布洛芬和阿司匹林均为某些药物的有效成分，其结构简式如下：以下关于这三种有机物的说法中，不正确的是 (　　)A.都能与Na2CO3溶液反应放出CO2B.一定条件下，均能与乙醇发生取代反应C.只有桂皮酸可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应D.1 mol阿司匹林最多能与1 mol NaOH反应【解析】选D。三种有机物中均含有—COOH，均能与Na2CO3溶液反应放出CO2，均能与乙醇发生取代反应(即酯化反应)，A、B两项正确；三种有机物中只有桂皮酸中含有碳碳双键，可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C项正确；阿司匹林中含有羧基和酚酯基，所以1 mol阿司匹林最多能与3 mol NaOH反应，D项错误。2.(双选)(原创)工业制备有机物Z的反应如下，下列说法正确的是 (　　)A.X与Y生成Z的反应属于取代反应B.X可发生加聚反应C.Y的同分异构体只有甲酸甲酯一种D.Z分子苯环上的二氯代物有6种【解析】选B、D。依方程式可知X与Y生成Z的反应属于加成反应，A错误；X含有双键，可发生加聚反应，B正确；Y的同分异构体除甲酸甲酯外，还有羟基醛、环醚等，C错误；Z苯环上的二氯代物有6种，D正确。3.3 g某醛和足量的银氨溶液反应，结果析出43.2 g Ag，则该醛为 (　　)A.甲醛　　B.乙醛　　C.丙醛　　D.丁醛【解析】选A。对于醛与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液反应的计算，应分为CnH2n+1—CHO(n≥1)和HCHO两种情况分析。1 mol一元醛通常可以还原得到2 mol Ag，由题给信息知生成0.4 mol Ag，故醛为0.2 mol，则该醛的摩尔质量为=15 g·mol-1，此题似乎无解，但1 mol甲醛可以得到4 mol Ag，即3 g甲醛可得到43.2 g(0.4 mol) Ag，符合题意。4.能说明苯酚酸性很弱的实验是 (　　)A.常温下苯酚在水中的溶解度不大B.苯酚能跟NaOH溶液反应C.苯酚遇FeCl3溶液呈紫色D.苯酚不能与NaHCO3溶液反应【解析】选D。溶解度大小与酸性强弱无关，A错误；酸碱中和反应无法判断酸性强弱，B错误；苯酚与氯化铁的变色反应无法判断酸性强弱，C错误；碳酸属于弱酸，苯酚不能与NaHCO3溶液反应，说明苯酚的酸性比碳酸还弱，D正确。5.(双选)(原创)黄芩中的主要成分之一黄芩素(如图)，具有改善脑血循环、增加脑血流量的作用。下列有关黄芩素的叙述错误的是              (　　)A.黄芩素的分子式为C15H8O5B.与足量H2发生加成反应后，黄芩素中官能团种类减少1种C.黄芩素可使溴水因反应而褪色D.黄芩素可以发生取代反应、氧化反应【解析】选A、B。黄芩素的分子式为C15H10O5，A错误；黄芩素中含有(酚)羟基、醚键、碳碳双键、羰基4种官能团，与H2完全加成后，含有(醇)羟基、醚键2种官能团，减少2种，B错误；黄芩素中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应而褪色，C正确；羟基可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化反应，D正确。6.下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是              (　　)①2+2Na2+H2↑②+3Br2+3HBr③+NaOH+H2OA.①③　　B.只有②　　C.②和③　　D.全部【解析】选B。羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强，更易发生取代反应。 7.下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是              (　　)A.　　 B.C.  D.【解析】选C。发生消去反应的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被催化氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。8.C7H8O的含苯环的有机物中，遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上的—溴代物有四种结构，则该有机物的结构简式可能是__________________。 【解析】该有机物遇FeCl3溶液显紫色，说明是酚类物质，其苯环上的一溴代物有4种，结构简式为或。答案：或9.A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能与金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式：A________，B________。 (2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式 _________________________。 (3)A与金属钠反应的化学方程式为 _________________________________。 与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为_____________________。 【解析】(1)依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均含有—OH，为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液，说明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH溶液，且与适量溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其苯环上一溴代物有两种结构，则B为。(3)、、H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为2～H2、～H2、2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。答案：(1)　(2)+H2O(3)2+2Na2+H2↑　1∶1∶110.松油醇是一种调味香精，它是由α、β、γ三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产物A(下式中的18O是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得。试回答：(1)α-松油醇的分子式为________。 (2)α-松油醇所属的有机物类别是________(填字母，下同)。 A.醇　   B.酚　C.饱和一元醇　 D.醚(3)α-松油醇不能发生的反应类型是________。 A.加成　   B.水解　C.氧化　   D.酯化(4)写结构简式：β-松油醇：______________________________________________________， γ-松油醇：______________________________________________________。 【解析】本题以陌生的松油醇为载体，考查有机物的分子式和类别、官能团的性质、消去反应的断键部位等重要基础知识。(1)根据α-松油醇的结构简式容易写出其分子式，但要注意—OH中的氧原子是18O。(2)α-松油醇的结构中含有醇羟基，所以属于醇类。(3)α-松油醇的结构中含有，所以能发生加成反应和氧化反应；它还含有醇羟基，所以能发生酯化反应。(4)只要清楚消去反应的实质是在相邻的两个碳原子上分别脱去—OH和—H，就不难得到两种醇的结构简式。答案：(1)C10O　(2)A　(3)B(4)11.实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：(1)写出制备乙烯反应的化学方程式： _________________________________， 实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将 ________________________________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度________。 (2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式： _________________________________________________________________________。 (3)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→ ________→D。(各装置限用一次)(4)当C中观察到_________________时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中______________，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是________反应。 【解析】混合浓硫酸与乙醇，相当于稀释浓硫酸，故应将浓硫酸缓慢加入乙醇中；加热时应使溶液迅速升温到170 ℃。为得到纯净的乙烯，应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用石灰水检验是否除尽)，然后用浓硫酸干燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反应，也可能发生取代反应，若是取代反应，则会有HBr生成，HBr与AgNO3溶液反应会产生浅黄色沉淀。答案：(1)CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O　浓硫酸　迅速升至170 ℃(2)CH3CH2OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O(3)A→B→E→C(4)溶液褪色　有浅黄色沉淀生成　加成12.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，A.B.C.D.CH3(CH2)5CH2OH(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是__________； (2)可以发生催化氧化生成醛的是________； (3)不能发生催化氧化的是________； (4)能被催化氧化为酮的有________种； (5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有________种。 【解析】(1)因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳为中心，分子不对称。(2)～(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛，有1个氢原子时可被氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH的碳上有氢原子时，可被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色。答案：(1)C　(2)D　(3)B　(4)2　(5)313.为探究溴乙烷与NaOH乙醇溶液发生反应后生成的气体中是否含不饱和烃，设计装置如图所示。回答下列问题：(1)A装置中反应的化学方程式为 ___________________________________； (2)B装置的作用是________________________________________________； (3)若省去B装置，C装置中试剂应改为________，反应的化学方程式为__ _________________________________________________________________。 【解析】溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应生成乙烯、NaBr和水；因乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，故用B装置中的水除去乙烯中的乙醇蒸气。检验乙烯气体也可以用溴水。答案：(1)CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O(2)吸收挥发出来的乙醇　(3)溴水CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br14.有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体，其合成路线如下。已知D在反应⑤中所生成的E，其结构只有一种可能，E分子中有3种不同类型的氯(不考虑空间异构)。试回答下列问题：(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是_______________________。 (2)写出下列反应的类型：反应①是________，反应③是________。 (3)有机物E的同类同分异构体共有________种(不包括E，不考虑空间异构)。 (4)试写出反应③的化学方程式： _____________________________________________________________________________________________________。 【解析】本题应采用逆推法：E是D发生消去反应后的产物，分子中含有一个碳碳双键，且有3种不同类型的氯，由此可得E为ClCH2CClCHCl；D在发生消去反应时生成的E只有一种结构，所以D应该是一种对称结构，D应为CH2Cl—CCl2—CH2Cl。由第②步反应B通过加成反应生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl，可推出B为CH2ClCHCH2，进一步可推出A为CH3CHCH2。CH2ClCHClCH2Cl通过反应③得到C，此时有些难以判断消去哪几个氯，这时应根据D的结构简式判断，则C为CH2CCl—CH2Cl。答案：(1)1，2，2，3-四氯丙烷　(2)取代反应　消去反应　(3)5(4)CH2ClCHClCH2Cl+NaOHCH2CCl—CH2Cl +NaCl+H2O15.某醛的结构简式为(CH3)2CCHCH2CH2CHO(1)检验分子中醛基的方法是________反应，化学方程式为__ ________________________________。 (2)检验分子中碳碳双键的方法是 ___________________________________， 反应化学方程式为________________________________________________。 (3)实验操作中，哪一个官能团应先检验？________。 【解析】(1)加入银氨溶液后，水浴加热有银镜生成，可证明有醛基。(CH3)2CCHCH2CH2CHO发生银镜反应后生成：(CH3)2CCHCH2CH2COONH4。(2)在加银氨溶液氧化—CHO后，调pH至中性再加入溴水，看是否褪色。(CH3)2CCHCH2CH2COOH+Br2(CH3)2CBr—CHBrCH2CH2COOH。(3)由于Br2也能氧化—CHO，所以先用银氨溶液检验醛基，又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验双键。答案：(1)银镜(CH3)2CCHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH(CH3)2CCHCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O(2)将银镜反应后的溶液调至中性，加溴水，观察是否褪色(CH3)2CCHCH2CH2COOH+Br2(CH3)2CBrCHBrCH2CH2COOH(3)醛基16.有机反应的条件往往要求较高，除了注意副反应的发生，在实际操作时还要兼顾反应物和生成物的状态。已知下列数据：物质熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm-3)乙醇-14478.00.789乙酸16.61181.05乙酸乙酯-83.677.50.900浓硫酸(98%)—3381.84如图为实验室制取乙酸乙酯的装置图。(1)当饱和碳酸钠溶液上方收集到较多液体时，停止加热，取下小试管B，充分振荡，静置。振荡前后的实验现象________(填选项)。 A.上层液体变薄B.下层液体红色变浅或变为无色C.有气体产生D.有果香味(2)为分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步骤进行分离：①试剂1最好选用________________________________________________； ②操作1是________，所用的主要仪器名称是________________________； ③试剂2最好选用_____________； ④操作2是______________________________________________________； ⑤操作3中温度计水银球的位置应为图中________(填a、b、c、d)所示，在该操作中，除蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器有________、________，收集乙酸的适宜温度是________。 【解析】(1)试管中收集到的有机物包括乙酸乙酯、乙醇和乙酸，充分振荡时，乙醇溶解于饱和碳酸钠溶液中，乙酸与Na2CO3反应生成CO2气体，使溶液的碱性降低，液体的红色变浅或变为无色，而有机层的总量减少，厚度变薄。(2)将混合物用饱和Na2CO3溶液进行萃取分液可把混合物分成两部分，其中一份是乙酸乙酯(A)。另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(B)。蒸馏B可得到乙醇(E)，留下的残液为乙酸钠溶液(C)。再在C中加稀硫酸得乙酸和硫酸钠的水溶液(D)，经蒸馏可得乙酸。蒸馏时，温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口附近(即图中b处)。答案：(1)A、B、C、D　(2)①饱和碳酸钠溶液　②分液　分液漏斗　③稀硫酸　④蒸馏　⑤b　酒精灯　温度计　略高于118 ℃17.含苯酚的工业废水处理的流程图如下：(1)上述流程里，设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用________进行(填写仪器名称)。 (2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是__________________________________， 由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______________________________________。 (3)在设备Ⅲ中发生的化学方程式为__________________________________。 (4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH和__________， 通过________操作(填写操作名称)可以使产物相互分离。 (5)图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、______、________。 【解析】本题实质上为苯和苯酚混合物的分离，同时涉及相关物质回收利用中的一系列变化，掌握相关物质的性质及各种分离方法的适用范围是解答本题的前提。综合分析整个操作过程可知：设备Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚，生成苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。设备Ⅱ用于分离苯和苯酚，为此需加入NaOH水溶液，使苯酚变为苯酚钠而溶于水中，再用分液法与苯分离。设备Ⅲ是为了将苯酚钠变为苯酚，考虑到经济成本和环境因素，通入CO2气体较为理想。设备Ⅳ是为了综合利用副产物NaHCO3，加入CaO可转化为反应所需的原料NaOH，而另一生成物CaCO3在设备Ⅴ中又可转化为反应所需的原料CO2和CaO。这样可提高经济效益，降低环境污染。答案：(1)萃取(或分液)　分液漏斗(2)苯酚钠(C6H5ONa)　NaHCO3(3)C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3　(4)CaCO3　过滤(5)NaOH水溶液　CO218.为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是 (　　)①加AgNO3溶液　②加NaOH溶液　③加热④加蒸馏水　 ⑤加硝酸至溶液显酸性A.②①③⑤　　　　　　　　 B.②④⑤③C.②③⑤①      D.②①⑤③【解析】选C。溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，因此，不能与AgNO3溶液直接反应，必须使之变为溴离子。由题意可知，应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液显碱性，不能直接加入AgNO3溶液检验，否则Ag+与OH-反应得到AgOH白色沉淀，AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀，影响溴的检验，故需加入足量硝酸使溶液变为酸性，再加AgNO3溶液检验。19.用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂装置X的是 (　　) 乙烯的制备试剂X试剂YACH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2O酸性KMnO4溶液BCH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OBr2的CCl4溶液CCH3CH2OH与浓硫酸共热至170 ℃NaOH溶液酸性KMnO4溶液DCH3CH2OH与浓硫酸共热至170 ℃NaOH溶液Br2的水溶液【解析】选B。A项，发生消去反应生成乙烯，水吸收乙醇，乙醇能被高锰酸钾氧化，则需要加水除杂，否则干扰乙烯的检验，故A不选；B项，发生消去反应生成乙烯，乙醇与Br2的CCl4溶液不反应，乙烯与Br2的CCl4溶液反应，则不需要除杂，不影响乙烯检验，故B选；C项，发生消去反应生成乙烯，NaOH溶液吸收乙醇，乙醇能被高锰酸钾氧化，则需要NaOH溶液除杂，否则干扰乙烯的检验，故C不选；D项，发生消去反应生成乙烯，乙醇与溴水不反应，但可能混有二氧化硫，二氧化硫、乙烯均与溴水发生反应，则需要除杂，否则可干扰乙烯检验，故D不选。20.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【解析】选C。C4H8BrCl的同分异构体共有12种，如下：(1)碳链：C—C—C—C①Br、Cl处于同一碳原子上(2种)：、；②Br、Cl处于相邻碳原子上(3种)：、、；③Br、Cl处于间位碳原子上(3种)：、、；(2)碳链：①Br、Cl处于同一碳原子上(1种)：；②Br、Cl处于相邻碳原子上(2种)：、；③Br、Cl处于间位碳原子上(1种)：。21.能发生消去反应，生成物中存在同分异构体的是 (　　)A.B.C.D.【解析】选B。A发生消去反应的产物只有丙烯；C发生消去反应的产物只能是苯乙烯；D发生消去反应的产物只有2-戊烯；但B发生消去反应的产物有两种，或。22.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却，滴入AgNO3溶液，最终未得到白色沉淀，其主要原因是              (　　)A.加热时间太短B.不应冷却后再加入AgNO3溶液C.加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化D.反应后的溶液中不存在Cl-【解析】选C。氯乙烷在碱性条件下加热水解，先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH，然后再加入AgNO3溶液，可以检验Cl-的存在。23.由2-氯丙烷制取少量的1，2-丙二醇时，需要经过下列哪几步反应(　　)A.加成→消去→取代　　　 B.消去→加成→水解C.取代→消去→加成   D.消去→加成→消去【解析】选B。由题意，要制1，2-丙二醇，需先使2-氯丙烷发生消去反应制得丙烯：+NaOHCH3—CHCH2↑+NaCl+H2O；再由丙烯与Br2加成生成1，2-二溴丙烷：CH3CHCH2+Br2，最后由1，2-二溴丙烷水解得产物1，2-丙二醇：+2NaOH+2NaBr。 24.一定量的某饱和一元醛发生银镜反应，析出银21.6 g。等量的此醛完全燃烧时，生成的水为5.4 g。则该醛可能是              (　　)A.丙醛　　　B.乙醛　　　C.丁醛　　　D.甲醛【解析】选A。n(Ag)==0.2 mol，n(H2O)==0.3 mol，根据1 mol CnH2nO～1 mol —CHO　～　n mol H2O～2 mol Ag                            n        2                            0.3     0.2解得：n=3。分子式：C3H6O，为丙醛。25.(双选)柠檬酸有很强的酸味，是一种重要的有机酸，在食品业、化妆业等工业具有极多的用途。下列有关1 mol柠檬酸的反应说法错误的是(　　)A.与足量金属钠反应，最多可消耗3 mol Na，生成2 mol H2B.最多可消耗NaOH 3 molC.与足量碳酸氢钠反应，可得3 mol CO2D.可分子内脱水生成五元环酯【解析】选A、D。一个柠檬酸分子中含有三个羧基一个羟基，因—COOH～Na～0.5 H2、—OH～Na～0.5 H2，1 mol柠檬酸最多可消耗4 mol Na，生成2 mol H2，A错误；因—COOH～NaOH，1 mol柠檬酸可与3 mol NaOH发生中和反应，B正确；因—COOH～NaHCO3～CO2，1 mol柠檬酸可生成3 mol CO2，C正确；柠檬酸含有羧基和羟基，可发生分子内脱水生成四元环酯，D错误。26.邻甲基苯甲酸有多种同分异构体，其中属于酯，且分子结构中苯环上含有甲基的同分异构体有              (　　)A.2种　　　B.3种　　　C.4种 　　　D.5种【解析】选B。所求同分异构体中必须含有苯环，且苯环上有两个取代基，其中一个是甲基，另一个是酯基，它们分别为、、。27.Calanolide A是一种抗HIV 药物，其结构简式如图所示。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【解析】选D。A选项，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选项，该物质有醚键、羟基、酯基三种含氧官能团，故正确。C选项，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选项，分子中的酯基为酚酯，故1 mol该物质消耗2 mol NaOH，故错误。