上海汇贤中学高中化学必修二第七章《有机化合物》(含答案解析)
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一、选择题
1.下列化学用语或模型图表示正确的是
A.甲烷的球棍模型:B.S2-的结构示意图为:
C.乙炔的结构式:CH≡CH D.羟基的电子式:
答案:D
解析:A.氢原子半径小于碳原子半径,故甲烷的球棍模型为,故A错误;B.硫离子的核外有18个电子,核内有16个质子,故其结构示意图为,故B
错误;
C.CH≡CH是乙炔的结构简式,故C错误;
D.羟基中氧原子和H原子以共价键结合,在氧原子上有一个未成对电子,故其电子式为,故D正确。
故选:D。
2.完全燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,将燃烧产物依次通过足量浓硫酸和足量氢氧化钠溶液,称得浓硫酸增重3.6克,氢氧化钠溶液增重6.6 g,则混合物中
A.一定存在CH4B.可能存在C2H2
C.一定含有C2H4D.可能含有C2H6
答案:A
解析:浓硫酸增重3.6g,为水的质量,则水的物质的量为
3.6g
18g/mol
=0.2mol,氢氧化钠溶
液增重6.6g,为二氧化碳的质量,其物质的量为
6.6g
44g/mol
=0.15mol,混合烃只含C、H元
素,由原子守恒可知,混合烃中C原子数为0.15mol
0.1mol
=1.5,H原子数为
0.2mol2
0.1mol
=4,
则混合烃的平均分子式为C1.5H4,其中一种碳原子数小于1.5,一定有甲烷,甲烷中有4个氢原子,可知另一种烃中氢原子数也是4个,碳原子大于1.5小于等于4均有可能,故只有A符合题意;
故选:A 。
3.设阿伏伽德罗常数的值为N A ,则下列说法正确的是
A .标准状况下,22.4L 氯仿中含有的氯原子数目为3N A
B .7.8g 苯分子中碳碳双键的数目为0.3N A
C .17.6g 丙烷中所含的极性共价键为4N A
D .常温常压下,4.2gC 2H 4和C 9H 18混合物中含有的碳原子数为0.3N A
答案:D
解析:A .标准状况下,氯仿(CHCl 3)不是气体,因此不能根据n =m V V 计算其物质的量,故A 错误;
B .苯分子中无碳碳双键,其中碳碳键为介于碳碳双键和碳碳单键之间的特殊化学键,故B 错误;
C .17.6g 丙烷的物质的量为17.6g 44g/mol =0.4mol ,丙烷结构式为,因此0.4mol 丙烷中所含极性键为0.4mol×8N A mol -1=3.2N A ,故C 错误;
D .C 2H 4和C 9H 18的最简式都是CH 2,因此4.2gC 2H 4和C 9H 18混合物中含有的碳原子数为
4.2g 14g/mol
×N A mol -1=0.3N A ,故D 正确; 综上所述,说法正确的是D 项,故答案为D 。
4.能鉴别4CCl 、
、32CH CH OH 、3AgNO 、NaOH 、KI 六种溶液的一种试剂是( )
A .2MgCl 溶液
B .盐酸
C .3FeCl 溶液
D .2Ba(OH)溶液
答案:C
解析:A .加入MgCl 2溶液,不能鉴别CH 3CH 2OH 和KI ,故A 错误;
B .加入盐酸,不能鉴别CH 3CH 2OH 、NaOH 、KI ,故B 错误;
C .加入氯化铁溶液,四氯化碳密度比氯化铁溶液的大,在溶液下层,苯的密度比氯化铁溶液的小,在溶液上层,乙醇和氯化铁溶液混溶,AgNO 3、NaOH 、KI 现象分别是生成白色沉淀、红褐色沉淀、溶液变为浅紫色等,现象不同,可鉴别,故C 正确;
D .加入Ba (OH )2溶液,不能鉴别CH 3CH 2OH 、NaOH 、KI ,故D 错误;
故选:C 。
5.化学在切断传播途径,防控新冠肺炎疫情的过程中发挥了重要作用。
下列说法正确的是 A .新冠病毒的外壳蛋白质是小分子
B .医用酒精通过氧化灭活病毒
C .医用口罩可以水洗重复使用
D.抗病毒疫苗冷藏存放避免蛋白质受热变性
答案:D
解析:A. 蛋白质属于高分子化合物,A错误;
B. 医用酒精通过使蛋白质变性灭活病毒,B错误;
C. 医用口罩水洗以后,过滤病毒的效果大幅度下降,故不能水洗重复使用,C错误;
D. 抗病毒疫苗属于蛋白质,蛋白质遇热变性,冷藏存放避免蛋白质受热变性,D正确;
答案选D。
6.已知自动脱水
−−−−→R—CHO。
现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C4H8O3。
下列判断正确的是
A.反应①属于氧化反应
B.有机物B、D的最简式相同
C.A的同分异构体中,与A具有相同官能团的有9种
D.等物质的量的D、E与足量钠反应,产生H2的量相同
答案:D
【分析】
A在NaOH溶液中加热,可发生水解,则A属于酯;A水解生成的B能被新制的Cu(OH)2氧化为C,则B属于醛,C属于羧酸盐,且分子中所含碳原子数相等。
由A的分子式及题给信息,可确定A为CH3COOCH(OH)CH3,B为CH3CHO,C为CH3COONa或
(CH3COO)2Cu,D为CH3COOH,E为CH3CH2OH,F为CH3COOCH2CH3。
解析:A.反应①为CH3CHO转化为CH3CH2OH,属于还原反应,A不正确;
B.有机物B为CH3CHO,D为CH3COOH,二者的最简式不相同,B不正确;
C.A的同分异构体中,与A具有相同官能团的有以下10种:CH3COOCH2CH2OH、HOCH2COOCH2CH3、HCOOCH(OH)CH2CH3、HCOOCH2CH(OH)CH3、
HCOOCH2CH2CH2OH、HCOOCH(CH3)CH2OH、HCOOC(CH3)2OH、
CH3CH2COOCH2OH、CH3CH(OH)COOCH3、HOCH2CH2COOCH3,C不正确;
D.D为CH3COOH,E为CH3CH2OH,分子中都只含有1个活泼氢原子,所以等物质的量的D、E与足量钠反应,产生H2的量相同,D正确;
故选D。
7.通过测定血液或尿液中某物质的含量可诊断糖尿病患者的病情,该物质为()A.蛋白质B.葡萄糖C.淀粉D.油脂
答案:B
解析:蛋白质、淀粉和油脂分子结构中不含有醛基,与新制氢氧化铜混合加热无砖红色沉淀生成,而葡萄糖分子结构中含有醛基,与新制氢氧化铜混合加热有砖红色沉淀生成,则通过测定血液或尿液中某物质的含量可诊断糖尿病患者的病情,该物质为葡萄糖,故答案为B。
8.下列物质的化学用语表达正确的是
A.甲烷的球棍模型:
B.33
(CH)COH的名称:2,2-二甲基乙醇
C.乙醛的结构式:3
CH CHO
D.羟基的电子式:
·····O:H
答案:D
解析:A.球棍模型表现原子间的连接与空间结构,甲烷分子式为CH4,C原子形成4个
C-H,为正四面体结构,碳原子半径大于氢原子半径,球棍模型为,选项A错
误;
B.33
(CH)COH中含有羟基最长的碳链有3个碳原子,有1个甲基在2号碳上,名称为:2-甲基-2-丙醇,选项B错误;
C.乙醛的结构式为:,结构简式为3
CH CHO,选项C错误;
D.羟基是电中性基团,氧原子与氢原子以1对共用电子对连接,电子式为
··
··
·O:H,选项D 正确;
答案选D。
9.央视纪录片《稻米之路》全面展示了“稻米”这种古老食物所走过的奇妙之旅。
下列有关说法不正确的是
A.淀粉属于糖类,但没有甜味B.淀粉是天然高分子化合物
C.淀粉在人体内水解最终生成葡萄糖D.大米中所含的主要营养物质是纤维素
答案:D
解析:A.淀粉是多糖,没有甜味,故A正确;
B.淀粉相对分子质量很大,是天然高分子化合物,故B正确;
C.淀粉是多糖,淀粉水解的最终生成葡萄糖,故C正确;
D.大米中所含的主要营养物质是淀粉,故 D错误;
选D。
10.下列物质既能使酸性高锰酸钾溶液又能使溴水(发生化学反应)褪色的是
A.乙烯B.乙烷C.乙醇D.苯
答案:A
解析:A.乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应使其褪色,被高锰酸钾氧化使高锰酸钾褪色,故A正确;
B.乙烷与溴水、高锰酸钾不反应,不能使其褪色,故B错误;
C.乙醇含有羟基与溴水不反应,不能使溴水褪色;能够被高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色,故C错误;
D.苯分子中碳碳键介于单键与双键之间,与溴水、酸性高锰酸钾不反应,故D错误;故选A。
11.下列有机物中不属于
...烃类物质的是()
A.乙烷B.乙烯C.乙酸D.苯
答案:C
解析:A.乙烷的分子式为C2H6,是碳、氢化合物,属于烃,故A正确;
B.乙烯的分子式为C2H4,是碳、氢化合物,属于烃,故B正确;
C.乙酸的分子式为C2H4O2,是碳、氢、氧三种元素组成的化合物,属于烃的含氧衍生物,故C错误;
D.苯的分子式为C6H6,是碳、氢化合物,属于烃,故D正确;
故答案为C。
12.室温下,下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是()
A.pH=1的无色溶液中:CH3CH2OH、Cr2O2-
7、K+、SO2-
4
B.c(Ca2+)=0.1mol·L-1的溶液中:NH+
4、SO2-
3
、Cl-、Br-
C.含大量HCO-3的溶液中:C6H5O-、CO2-3、Br-、K+
D.能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH+
4、CO2-
3
、Cl-
答案:C
解析:A.2-
27
Cr O能将乙醇氧化成乙酸,A错误;
B.Ca2+与2-
3
SO反应生成CaSO3沉淀,B错误;
C.各离子互不反应,能大量共存,C正确;
D.甲基橙显橙色为酸性条件,2-
3
CO不能大量存在,D错误;答案选C。
13.下列反应属于取代反应的是
A.乙烯和溴的四氯化碳溶液反应
B.乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应
C.在光照条件下甲烷和氯气反应
D.在镍作催化剂、加热的条件下苯和氢气的反应
答案:C
解析:A.乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷,反应类型为加成反应,A不符合题意;
B.乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO2,反应类型为氧化反应,B不符合题意;C.在光照条件下甲烷和氯气发生取代反应产生氯代烷烃、HCl,反应类型为取代反应,C 符合题意;
D.在镍作催化剂、加热的条件下苯和氢气发生加成反应,产生环己烷,反应类型为加成反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
14.以下6种有机物:①异戊烷②2,2—二甲基丙烷③乙醇④乙酸⑤乙二醇⑥甘油,沸点由高到低的排列顺序是()
A.④>⑥>⑤>②>③>①B.⑥>④>⑤>②>③>①
C.⑤>⑥>④>③>①>②D.⑥>⑤>④>③>①>②
答案:D
解析:①和②均为5个碳原子的烷烃,碳原子相同的烷烃,支链越少,其沸点越高,①异戊烷含有1个支链,②2,2-二甲基丙烷含有2个支链,则沸点①>②;③乙醇分子式为C2H6O和④乙酸C2H4O2,乙酸的相对分子质量更大,分子间作用力更大,因此乙酸的沸点更高,则沸点④>③;⑤乙二醇分子式为C2H6O2,相对分子质量大于乙酸C2H4O2,分子间作用力更大,沸点更高,则沸点⑤>④;⑥甘油分子式为C3H8O3,相对分子质量大于⑤乙二醇C2H6O2,分子间作用力更大,沸点更高,则可知沸点⑥>⑤;①和②常温下是液体,③、④、⑤、⑥常温下是液体,综上所述沸点由高到低的排列顺序为⑥>⑤>④>③>①>②,D符合题意;答案选D。
15.下列实验中观察不到
..颜色变化的是
A.葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液共热
B.向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液
C.氯气通入紫色石蕊试液
D.二氧化碳通入稀氢氧化钠溶液
答案:D
解析:A.葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液共热有砖红色沉淀生成,能观察到颜色变化,故A错误;
B.向氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成,能观察到颜色变化,故B错误;C.氯气通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,能观察到颜色变化,故C错误;
D.二氧化碳通入稀氢氧化钠溶液生成碳酸钠和水,无颜色变化,故D正确;
故答案为D。
二、填空题
16.下列微粒之间,属于同位素的是_______________,属于同素异形体的是
_______________,属于同分异构体的是_______________,属于同一种物质的是:
_______________。
(填字母)
A.正丁烷和异丁烷B.红磷和白磷C.氕和氚D.氯气和液氯E.冰和干冰F.乙醇和二甲醚G.氧气和臭氧H.13C和14C
答案:C、H B、G A、F D
解析:同位素是质子数相同,而中子数不同的核素的互称。
C.氕和氚,质子数均为1,中子数分别为0和2,质子数相同,中子数不同,互称同位素;H.13C和14C,质子数均为6,中子数分别为7和8,质子数相同,中子数不同,互称同位素;属于同位素的是C、H;
同素异形体是同种元素组成的不同的单质。
B.红磷和白磷,均为P元素构成的单质;G.氧气和臭氧,均为O元素构成的单质;属于同素异形体的是B、G;
同分异构体是分子式相同,但结构不同的化合物的互称。
A.正丁烷和异丁烷,其分子式均为C4H10,结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、(CH3)3CH,分子式相同,结构不同,互称同分异构体;F.乙醇和二甲醚,其分子式均为C2H6O,结构简式分别为CH3CH2OH、CH3OCH3,分子式相同,结构不同,互称同分异构体;属于异构体的是A、F;
同一种物质的是D.氯气和液氯;它们是氯气的不同聚集状态,是同一种物质。
17.(1)有下列五种物质:
A.O2和O3
B.35
17Cl和37
17
Cl
C.CH3COOCH2CH3和CH3COOCH3
D.
E.
①________组两种物质互为同位素;②________组两种物质互为同素异形体;
③________组两种物质互为同系物;④________组两种物质互为同分异构体;
⑤________组两种物质为同一种物质;
(2)现有六种有机物:
A.CH3OH B.(CH3)3CCH2OH C.(CH3)3COH
D.(CH3)2CHOH E. C6H5CH2OH F. (CH3)2CHCl
①能被氧化铜氧化生成醛的有________。
②能被氧化铜氧化成酮的有________。
③能发生消去反应生成烯烃的有________。
(3)现有四种有机物:
A.(CH3)2CHCl B.CH3COOCH C.OHCCH2COOH D.CH3COOCH3
①能与新制Cu(OH)2反应的有________。
②能与NaOH水溶液反应的有________。
答案:B A C D E ABE D CDF BC ABCD
【分析】
(1)同位素是指质子数相同,中子数不同的同种元素的不同核素;同素异形体是指同一种元素组成的不同种单质;同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物;同系物是指结构相似,分子组成上相差若干个CH2的有机物;据此分析解答;
(2)根据与羟基相连的碳含H原子的个数判断被催化氧化生成的产物,根据与卤素原子或羟基相连的碳的邻位碳上是否含H原子判断是否发生消去反应生成烯烃;
(3)结合官能团的性质分析解答。
解析:(1)A.O2和O3为O元素组成的不同种单质,两者互为同素异形体;
B.35
17Cl和37
17
Cl为Cl元素的两种核素,质子数相同,中子数不同,互为同位素;
C.CH3COOCH2CH3和CH3COOCH3均属于酯类,分子组成上相差1个CH2,互为同系物;
D.分子式均为C4H10,结构不同,互为
同分异构体;
E.均是二溴甲烷,属于同一种物质;
故答案为:B;A;C;D;E;
(2)A.CH3OH与羟基相连的碳上只有3个H原子,可被氧化铜催化氧化生成甲醛,不能发生消去反应;
B.(CH3)3CCH2OH与羟基相连的碳上有2个H原子,可被氧化铜催化氧化生成
(CH3)3CCHO,与羟基相连的碳的邻位碳上没有H原子,不能发生消去反应生成烯烃;C.(CH3)3COH与羟基相连的碳上没有H,不能生成醛,也不能生成酮,与羟基相连的碳的邻位碳上有3个H原子,可以发生消去反应生成CH2=C(CH3)2;
D.(CH3)2CHOH与羟基相连的碳上只有1个H原子,可被氧化铜催化氧化生成
CH3COCH3,与羟基相连的碳的邻位碳上有3个H原子,可以发生消去反应生成
CH2=CHCH3;
E.C6H5CH2OH与羟基相连的碳上有2个H原子,可被氧化铜催化氧化生成C6H5CHO,与羟基相连的碳的邻位碳上没有H原子,不能发生消去反应生成烯烃;
F.(CH3)2CHCl不被氧化铜催化氧化,与氯原子相连的碳的邻位碳上有3个H原子,可以发生消去反应生成CH2=CHCH3;
故答案为:ABE;D;CDF;
(3)①含有醛基或羧基的化合物能与新制Cu(OH)2反应,则符合条件的有CH3CH2OOCH和OHCCH2COOH,故答案为:BC;
②含有羧基或酯基或卤素原子的化合物能与氢氧化钠溶液反应,则能与NaOH水溶液反应的有(CH3)2CHCl、CH3CH2OOCH、OHCCH2COOH、CH3COOCH3,故答案为:ABCD。
18.按要求回答下列问题。
(1)写出下列有机物的结构简式:
①2,2,3,3-四甲基戊烷_________;
②2,5-二甲基庚烷____________;
③2,3-二甲基-6-乙基辛烷__________。
(2)写出下列物质的分子式:
①___________;
②___________;
(3)写出下列物质的键线式:
①___________;
②CH3CH=CHCH3___________;
(4)按系统命名法命名有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是___________;
(5)所含官能团的名称是___________;该有机物发生加聚反应后,所得产物的结构简式为__________________。
答案:CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3
CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2C6H14C7H122,3-二甲基戊烷碳碳双键、醛基
【分析】
(1)烷烃分子中C原子之间以单键结合,剩余价电子全部与H原子结合,根据C原子价电子是4,结合烷烃系统命名方法书写物质结构简式;
(2)根据C原子价电子是4,每个拐点和顶点都是1个C原子,书写物质分子式;
(3)在键线式表示时,拐点和顶点表示1个C原子,单线表示碳碳单键,双线表示碳碳双
键,据此书写物质的键线式表示;
(4)根据烷烃的系统命名方法对化合物命名;
(5)根据官能团的结构确定其名称,碳碳双键发生加成反应,双键变单键,然后彼此结合形成高分子化合物。
解析:(1)①2,2,3,3-四甲基戊烷结构简式是:CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3;
②2,5-二甲基庚烷的结构简式是:CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)CH2CH3;
③2,3-二甲基-6-乙基辛烷结构简式是:CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)2;
(2)①分子中含有6个C原子,由于分子中C原子间全部以单键结合,属于烷
烃,分子式是C6H14;
②分子中含有7个C原子,含有1个环和1个碳碳双键,因此该不饱和烃比烷烃
少结合4个H原子,故其分子式是C7H12;
(3)①的键线式表示为:;
②CH3CH=CHCH3的键线式表示为:;
(4)有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2分子中最长碳链上含有5个C原子,从右端开始给主链上C原子编号,以确定支链的位置,该物质的名称是2,3-二甲基戊烷;
(5)所含官能团的名称是碳碳双键、醛基;该有机物分子中含有碳碳双
键,在发生加聚反应时,不饱和碳碳双键中较活泼的键断开,然后这些不饱和C原子彼此结合,形成很长碳链,C原子变为饱和C原子,就得到相应的高聚物,故所得产物的结构
简式为。
【点睛】
本题考查了有机物的系统命名方法、物质结构的表示及反应特点。
掌握有机物基础知识及C原子成键特点是本题解答的基础。
19.(1)①写出漂白粉的有效成分的化学式_____;
②用系统命名法给有机物CH3CH(CH3)2命名________。
(2)①写出碳与浓硫酸反应的化学方程式______;
②写出乙醇与金属钠反应的方程式_______。
(3)H2O2和Fe3+都具有氧化性,氧化性强弱关系为H2O2____Fe3+(填“>”“<”或“=”),用有关的离子反应方程式证明以上结论____。
答案:Ca(ClO)22-甲基丙烷C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑>2Fe2++H2O2+2H+=2Fe2++2H2O
【分析】
解析:(1)①漂白粉的有效成分为次氯酸钙,其化学式为Ca(ClO)2;
②最长的碳链含有3个碳原子,称为丙烷,从靠近支链最近的一端开始编号,同近时要求支链的位次和最小,因此一个甲基的位置为2,系统命名为2-甲基丙烷;
(2)①碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
②乙醇与与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,断开羟基上的氢氧键,反应方程式为
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;
(3)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe2++2H2O可推知氧化性强弱关系为H2O2>Fe3+。
20.按照组成元素可将有机物分为烃和烃的衍生物。
I.丙烯(CH3CH=CH2)是一种重要的化工原料,它存在如下转化关系:
(1)等质量的甲烷、丙烷和丙烯,完全燃烧时耗氧量最多的物质是___。
(2)在120℃、1.01×105Pa条件下时,取一定体积的丙烯和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积将___(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)丙烯能使溴水褪色,其反应的化学方程式为___,反应类型为___。
(4)CH3CHBrCH3的同分异构体的结构简式为___。
II.由丙烯可以制得多种重要的衍生物,如丙烯酸(CH2=CHCOOH)、乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。
(1)丙烯酸中含有的无氧官能团的名称是___。
(2)丙烯酸与CH318OH发生酯化反应的化学方程式为___。
(3)0.2mol乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应,能生成标准状况下的CO2___L。
答案:甲烷(或CH4)变大CH3—CH=CH2+Br2加成反应
CH3CH2CH2Br碳碳双键CH2=CHCOOH+CH318OH+H2O (或CH2=CHCOOH+CH318OH CH2=CHCO18OCH3+H2O) 4.48
【分析】
I.(1)由C~O2~CO2,4H~O2~2H2O进行比较可知,等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CH x中x的值,x值越大,耗氧量越多;
(2)丙烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C3H6+9O2 6CO2+6H2O,由方程式可知在120℃、1.01×105 Pa下时,反应前的气体体积小于反应后气体体积;
(3)丙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色;
(4)丙烷结构对称,分子中含有2类氢原子,一溴代物有2种;
II.(1)丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH,官能团为羧基和碳碳双键;
(2)在浓硫酸作用下,丙烯酸与CH318OH共热发生酯化反应生成
和H2O;
(3)CH3CH(OH)COOH含有1个羧基和1个羟基,羧基能与碳酸氢钠溶液反应,羟基与碳酸氢钠溶液不反应。
解析:I.(1)由C~O2~CO2,4H~O2~2H2O进行比较可知,等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CH x中x的值,x值越大,耗氧量越多,甲烷、丙烷和丙烯中x值分别为4、8
、2,则甲烷的耗氧量最高,故答案为:甲烷(或CH4);
3
(2)丙烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C3H6+9O2 6CO2+6H2O,由方程式可知在120℃、1.01×105 Pa下时,反应前的气体体积小于反应后气体体积,则丙烯完全燃烧后,气体体积变大,故答案为:变大;
(3)丙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,反应的化学方程式为
CH3—CH=CH2+Br2,故答案为:CH3—CH=CH2+Br2;加成反应;
(4)丙烷结构对称,分子中含有2类氢原子,一溴代物有2种,则CH3CHBrCH3的同分异构体为CH3CH2CH2Br,故答案为:CH3CH2CH2Br;
II.(1)丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH,无氧官能团为碳碳双键,故答案为:碳碳双键;
(2)在浓硫酸作用下,丙烯酸与CH318OH共热发生酯化反应生成
和H2O,反应的化学方程式为
CH2=CHCOOH+CH318OH+H2O,故答案为:
CH2=CHCOOH+CH318OH+H2O(或
CH2=CHCOOH+CH318OH CH2=CHCO18OCH3+H2O);
(3)CH3CH(OH)COOH含有1个羧基和1个羟基,羧基能与碳酸氢钠溶液反应,羟基与碳酸氢钠溶液不反应,则0.2mol乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应生成0.2mol二氧化碳,标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48。
【点睛】
由C~O2~CO2,4H~O2~2H2O进行比较可知,等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CH x中x的值,x值越大,耗氧量越多是解答关键。
21.按要求回答下列问题:
(1)在下列化合物:①CH4②C2H2③(CH3)2C=CHCH3④CH2=CHCH=CH2⑤环戊烷
⑥C6H14⑦中,互为同系物的是___(填序号,下同),互为同分异构体的是
___,发生加聚反应后的产物中具有单双键相间排列结构的单体是___。
(2)分子中含有的官能团名称为___。
(3)某有机物分子式为C8H8,且属于芳香烃,已知它可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,则该有机物的结构简式为____。
(4)某烃的含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量为88.0,含碳的质量分数为68.2%,含氢的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,请写出其结构简式___。
答案:①⑥③⑤②羟基、羧基
【分析】
(1)具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;
(2)由它的结构判断含有的官能团;
(3)分子式为C8H8的不饱和度为2
2
828
⨯+-
=5,属于芳香烃则含有苯环,又使酸性高
锰酸钾溶液和溴水褪色,所以还含有碳碳双键,据此确定有机物的结构简式;
(4)根据有机物各元素的质量分数计算原子个数比值,求出最简式,根据相对分子质量计算出该有机物的化学式,根据结构特点书写结构简式。
解析:(1)同系物是结构相似,组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质互称同系物,而①⑥均为烷烃,故结构相似,在分子组成上相差5个CH2原子团,故互为同系物;分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,③(CH3)2C=CHCH3的分子式为C5H10,⑤环戊烷的分子式为C5H10,二者分子式相同,结构不同,③⑤互为同分异构体;②乙炔发生加聚反应后的产物中具有单双相间排列结构;
答案为①⑥,③⑤,②。
(2)由结构可知含有的官能团为羟基、羧基;
答案为羟基、羧基。
(3)分子式为C8H8的不饱和度为2
2
828
⨯+-
=5,属于芳香烃含有苯环,又使酸性高锰
酸钾溶液和溴水褪色,还含有碳碳双键,所以有机物的结构简式为
;
答案为。
(4)因为该有机物含碳的质量分数为68.2%,含氢的质量分数为13.6%,则含氧的质量分
数为(1-68.2%-13.6%)=18.2%,N(C):N(H):N(O)= 68.2%
12
:
13.6%
1
:
18.2%
16
=5:12:1,即该有机化合物的最简式为C5H12O,设其组成为(C5H12O)n,则
(5×12+12×1+16)n=88.0,解得n=1,有机物的分子式为C5H12O,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,故其结构简式为;
答案为:。
22.(1)用正确的序号
..填空: ①12C、13C、14C;②红磷和白磷; ③H2O和D2O;
④CH3CH2OH与CH3OCH3;⑤CH4和CH3CH3;互为同位素的是______________;互为同素异形体的是_____________;互为同分异构体的是___________;
(2)根据所含官能团,可以对有机化合物进行分类和性质预测。
①下列与苯互为同系物的是____________(填字母)。
②下列化合物中,能发生银镜反应的是_____(填字母)。
a.葡萄糖
b.乙醇
c.乙酸
③下列试剂中,可用于鉴别乙烷和乙烯的是____(填字母)。
a.水
b.苯
c.酸性KMnO4溶液
答案:①②④b a c
【分析】
(1)同位素:质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素;同素异形体:同种元素组成的不同单质;同分异构体:分子式相同结构不同的化合物;
(2)①结构相似,在分子组成上相差一个或n个−CH2原子团的有机物互称同系物;
②含有醛基的有机物能发生银镜反应;
③乙烷性质较稳定,乙烯较活泼,能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
解析:(1)①12C、13C、14C质子数相同,中子数不同,互为同位素;
②红磷和白磷是同种元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体;
④CH3CH2OH与CH3OCH3,分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
(2)①苯的同系物含有一个苯环,苯环的侧链上含有饱和的烷烃基,所以b和苯互为同系物;
②能发生银镜反应的有机物一般含有醛基,葡萄糖属于多羟基醛,所以葡萄糖能发生银镜反应;
③乙烯含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,乙烷不可以,所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷和乙烯。
【点睛】
明确基本概念内涵及官能团与性质关系是解本题关键,利用物质性质差异性鉴别物质,注意:含有碳碳不饱和键、连接苯环的碳原子上含有H原子的苯的同系物、含有醛基的有机物能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
23.下列物质属于同系物的是________
①CH3CH2OH ②CH2=CHCl ③CH3CH2CH2OH ④HOCH2CH2OH ⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
答案:①③
【分析】
同系物是结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机物。
解析:①CH3CH2OH含有1个羟基,分子式是C2H6O;②CH2=CHCl官能团是氯原子,分子式是C2H3Cl;③CH3CH2CH2OH含有1个羟基,分子式是C3H8O;④HOCH2CH2OH含有2个羟基,分子式是C2H6O2;⑤CH3CH2CH2CH3属于烷烃,分子式是C4H10;
⑥CH3CH(CH3)2属于烷烃,分子式是C4H10; CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH都含1个羟基,分子组成相差1个CH2,所以CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH属于同系物,选①③。
【点睛】
本题考查了同系物的判断,注意掌握同系物的概念及判断方法,明确互为同系物的有机物中结构相似的含义:若含有官能团,官能团的种类和数目必须相同。
24.营养平衡、科学使用食品添加剂有助于健康和提高免疫力。
①向食品中加入调味剂,能改善或改变食品的口味,下列不属于调味剂的是________ (填字母)。
a.食盐
b.辣椒粉
c.小苏打
②人体如果缺乏某种微量元素将导致血液输送氧气的能力下降,人体内就无法获得充足的氧气,生理机能就会下降,儿童还可能会智力发育迟缓,该微量元素是_____ (填字母)。
a.碘
b.锌
c.铁
③抗生素是能抑制某些微生物生长或能杀灭某些微生物的一类物质,下列属于抗生素的是_______(填字母)。
a.阿莫西林
b.胃舒平
c.阿司匹林
答案:c c a
【分析】
①食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品。