备战高考化学有机化合物推断题综合题及答案
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备战高考化学有机化合物推断题综合题及答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于比例模型的是___(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是___。
(3)存在同分异构体的是___,写出其同分异构体的结构简式___。
(4)含碳量最低的是___,含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___(保留一位小数)。
(5)C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。
【答案】乙、丙甲、丙戊 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
甲、丙 16.7% 4
【解析】
【分析】
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型,乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。
【详解】
(1)乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式,属于比例模型;
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型,属于同一种有机化合物;
(3)存在同分异构体的是戊(戊烷),其同分异构体的结构简式CH3CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4;
(4)烷烃的通式为C n H2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,含碳量最低的是
甲烷,含氢量最低的分子是戊烷,氢元素的质量百分含量是
12
6012
×100%=16.7%;
(5)C8H10属于苯的同系物,侧链为烷基,可能是一个乙基,如乙苯;也可以是二个甲基,则有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种,则符合条件的同分异构体共有4种。
2.根据要求答下列有关问题。
Ⅰ.由乙烷和乙烯都能制得一氯乙烷。
(1)由乙烷制一氯乙烷的化学方程式为____________,反应类型为______________。
(2)由乙烯制一氯乙烷的化学方程式为____________,反应类型为______________。
(3)以上两种方法中_________(填“(1) ”或“(2 ) ” )更适合用来制取一氯乙烷,原因是
_________________。
Ⅱ.分别用一个化学方程式解释下列问题。
(4)甲烷与氯气的混合物在漫射光下—段时间,出现白雾:__________________。
(5)溴水中通入乙烯,溴水颜色退去:_________________________。
(6)工业上通过乙烯水化获得乙醇:______________________________。
Ⅲ.(7)下列关于苯的叙述正确的是__________(填序号)。
A .苯的分子式为C 6H 6,它不能使酸性KmnO 4溶液褪色,属于饱和烃
B .从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C .二甲苯和的结构不同,互为同分异构体
D .苯分子中的12个原子都在同一平面上
【答案】332322CH CH +Cl CH CH Cl +HCl −−−
→光照 取代反应 2232CH CH HCl CH CH Cl =+−−−→催化剂 加成反应 (2) 产物纯净,没有副产物生成
423CH +Cl CH Cl+HCl −−−→光照(答案合理即可) 22222CH =CH +Br CH BrCH Br →
22232CH =CH +H O CH CH OH −−−→催化剂 D
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)联系甲烷与Cl 2的反应,结合烷烃性质的相似性,可知利用乙烷在光照条件下与Cl 2发生取代反应可制备氯乙烷;
(2)利用乙烯与HC1发生加成反应可制备氯乙烷;
(3)用乙烷与Cl 2制备氯乙烷时,副产物较多,目标物质不纯净,而乙烯与HCl 的加成反应,只生成氯乙烷;
Ⅱ. (4)CH 4与Cl 2在光照条件下生成氯代甲烷(CH 3Cl 、CH 2Cl 2等)和HC1,HC1在空气中可形成白雾;
(5)CH 2=CH 2与Br 2发生加成反应生成CH 2BrCH 2Br ,使溴水褪色;
(6)CH 2=CH 2与水发生加成反应生成 CH 3CH 2OH ;
Ⅲ.(7)苯的分子结构比较特殊,其碳碳键既不是单键,也不是双键,是一种介于单键和双键之间的独特的键,6 个碳碳键完全相同,因此邻二甲苯不存在同分异构体;苯分子是平面正六边形结构,12个原子都在一个平面上。
【详解】
Ⅰ.(1)联系甲烷与Cl 2的反应,结合烷烃性质的相似性,可知利用乙烷在光照条件下与Cl 2发
生取代反应可制备氯乙烷,化学方程式为:332322CH CH +Cl CH CH Cl +HCl −−−
→光照,故答案为:332322CH CH +Cl CH CH Cl +HCl −−−
→光照;取代反应; (2)利用乙烯与HC1发生加成反应可制备氯乙烷,化学方程式为:
2232CH CH HCl CH CH Cl =+−−−→催化剂,故答案为:
2232CH CH HCl CH CH Cl =+−−−→催化剂;加成反应;
(3)用乙烷与Cl 2制备氯乙烷时,副产物较多,目标物质不纯净,而乙烯与HCl 的加成反应,只生成氯乙烷,故答案为:(2);产物纯净,没有副产物生成;
Ⅱ. (4)CH 4与Cl 2在光照条件下生成氯代甲烷(CH 3Cl 、CH 2Cl 2等)和HC1,HC1在空气中可形成
白雾,化学方程式为:423CH +Cl CH Cl+HCl −−−
→光照(答案合理即可),故答案为:423CH +Cl CH Cl+HCl −−−→光照(答案合理即可);
(5)CH 2=CH 2与Br 2发生加成反应生成CH 2BrCH 2Br ,使溴水褪色,化学方程式为:
22222CH =CH +Br CH BrCH Br →,故答案为:22222CH =CH +Br CH BrCH Br →;
(6)CH 2=CH 2与水发生加成反应生成 CH 3CH 2OH ,化学方程式为:
22232CH =CH +H O CH CH OH −−−→催化剂,故答案为:
22232CH =CH +H O CH CH OH −−−→催化剂;
Ⅲ.(7) A. 苯的分子结构比较特殊,其碳碳键既不是单键,也不是双键,是一种介于单键和双键之间的独特的键,苯可与氢气发生加成反应生成环己烷,为不饱和烃,A 项错误;
B. 苯的分子结构比较特殊,其碳碳键既不是单键,也不是双键,是一种介于单键和双键之间的独特的键,B 项错误;
C. 苯的6 个碳碳键完全相同,因此邻二甲苯不存在同分异构体,C 项错误;
D. 苯分子是平面正六边形结构,12个原子都在一个平面上,D 项正确;
答案选D 。
3.聚乳酸(PLA ),是一种无毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料,PLA 早期是开发在医学上使用,作手术缝合线及骨钉等,现在则已较广泛的应用于一些常见的物品,如:包装袋、纺织纤维,PLA 由植物中萃取出淀粉(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)或用纤维素(玉米干草、麦杆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成: 淀粉或纤维素葡萄糖乳酸聚乳酸
根据上述信息,回答下列问题:
(1)淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为_________;
(2)已知1mol 葡萄糖
2mol 乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,则乳酸的
分子式为_________;
(3)某研究性小组为了研究乳酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验: ①取1.8g 乳酸与过量的饱和NaHCO 3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL (气体体积已换算为标准状况下体积);
②另取1.8g 乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL (气体体积已换算为标准状况下体积)。
由实验数据推知乳酸分子含有_________(填官能团名称),从以上条件推知乳酸的结构简式可能为_________;
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基.请写出乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式_________。
【答案】(C 6H 10O 5)n +nH 2O n C 6H 12O 6 C 3H 6O 3 羟基、羧基 CH 3CH (OH )COOH 、
CH2(OH)CH2COOH
【解析】
【分析】
(1)根据信息淀粉水解生成葡萄糖结合质量守恒书写化学方程式。
(2)根据信息:1mol葡萄糖2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,结合质量守恒书写化学式。
(3)根据n=m/M计算出1.8g 乳酸的物质的量,能与过量的饱和NaHCO3溶液反应,说明1个乳酸分子中含有一个羧基;另取1.8g 乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为
448mL (标准状况下),则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基;据此解答。
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,根据酯化反应的原理书写六元环状化合物。
【详解】
(1)淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为葡萄糖C6H12O6 ,化学方程式为: (C6H10O5)
n+nH2O n C6H12O6;正确答案: (C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6。
(2)1mol葡萄糖2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,1mol葡萄糖
(C6H12O6)含6molC、12molH、6molO,转化为2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC ,
6molH,3molO, 则乳酸的分子式为C3H6O3;正确答案: C3H6O3。
(3) 1.8g乳酸的物质的量1.8/90=0.02mol,取1.8g 乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL (标准状况下),说明乳酸分子中含有羧基,反应生成的二氧化碳气体的物质的量0.448/22.4=0.02mol,说明1个乳酸分子中含有1个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,产生氢气0.448/22.4=0.02mol;0.02mol乳酸含有0.02mol 羧基与金属钠反应生成0.01mol 氢气,则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基, 0.02mol乳酸含有0.02mol 醇羟基,与金属钠反应生成0.01mol氢气;所以乳酸的结构简式可能为: CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH ;正确答案:羟基、羧基;CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)
CH2COOH。
(4)乳酸的结构简式可能为CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH,经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,乳酸的结构简式为CH3CH (OH)COOH,2个乳酸分子在一定条件下可发生酯化反应生成六元环状化合物,结构简式为
;正确答案:。
4.结合已学知识,并根据下列一组物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为____(填编号,从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为____(填序号)。
a.同位素 b.同系物 c.同分异构体 d. 同素异形体
(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程:_____________。
(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称,熔沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔沸点由高到低的顺序:______(填编号)。
【答案】E b 取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯; E>D>C
【解析】
【分析】
(1)邻二甲苯表示苯环相邻位置各有1个甲基;
(2)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化;
(4)根据结构越对称,熔沸点越低解题。
【详解】
(1)C为对二甲苯,D为间二甲苯,E为邻二甲苯,故答案为:E;
(2)A、B、C的结构简式中都含有苯环,分子式依次相差1个“CH2”,符合通式C n H2n-6(n≥6),所以它们互为同系物,故答案为:b;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,则检验苯与间二甲苯的操作为取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯;
(4)对二甲苯的对称性最好,邻二甲苯的对称性最差,故熔沸点由高到低:E>D>C。
5.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2 二溴乙烷的装置如图所示:
提示:乙醇与浓硫酸在140℃时脱水生成乙醚,在170℃时脱水生成乙烯.有关数据列表如下:
回答下列问题:
()1装置D 中发生主要反应的化学方程式为 ______
()2装置B 的作用 ______ ,长玻璃管E 的作用 ______
()3在装置C 中应加入 ______ ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体 (填正确选项前的字母)
a.水
b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液
d.饱和碳酸氢钠溶液
()4反应过程中应用冷水冷却装置D ,其主要目的是 ______ ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 ______ ;将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在 ______ 层(填“上”、“下”)
()5若产物中有少量未反应的2Br ,最好用 ______ 洗涤除去 (填正确选项前的字母) a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
【答案】22222CH CH Br CH BrCH Br =+→ 防止倒吸 判断装置是否堵塞 c 冷却可避免溴的大量挥发 1,2-二溴乙烷的凝固点较低()9℃,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞 下 b
【解析】
【分析】
(1)实验目的制备少量1,2-二溴乙烷,D 是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;
(2)1,2-二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B 为安全瓶,可以防止倒吸;
(3)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收;
(4)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却;
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴;
b.常温下2Br 和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br 2=NaBr + NaBrO+H 2O ,再分液除去;
c. NaI 与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离;
d 酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴;
【详解】
(1)实验目的制备少量1,2-二溴乙烷,D 是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应方程式为:CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2Br ,
故答案为:CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2Br ;
(2)1,2-二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B 为安全瓶,可以防止倒吸,根据E 中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,
故答案为:防止倒吸;判断装置是否堵塞;
(3)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收,
故答案选c ;
(4)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞; 1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有机层在下层, 故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;下;
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故a 错误;
b.常温下2Br 和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br 2=NaBr + NaBrO+H 2O ,再分液除去,故b 正确;
c. NaI 与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故c 错误;
d 酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d 错误,
故答案为b 。
【点睛】
解题时需仔细分析题目所给出的信息,包括密度,熔沸点等。
6.现代化学工业中,有机原料的主要来源为石油的裂化、裂解、重整产物、部分已经学习过的反应如下。
(1)请写出反应①由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式___;
(2)请写出反应②由乙烯制备乙醇的化学反应方程式___;
(3)请写出反应③由苯制备硝基苯的化学反应方程式___。
【答案】CH 3CH 3+Br 2−−−→光照
CH 3CH 2Br+HBr CH 2=CH 2+H 2O ∆−−−−→催化剂CH 3CH 2OH
+HNO 3
∆−−−→浓硫酸+H 2O
【解析】
【分析】 (1)乙烷与溴蒸汽在光照条件下发生取代反应生成CH 3CH 2Br ;
(2)乙烯与水在一定条件下,发生加成反应生成乙醇;
(3)苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热生成硝基苯,属于取代反应。
【详解】
(1)由乙烷制备溴乙烷是取代反应,化学反应方程式为
CH 3CH 3+Br 2−−−
→光照CH 3CH 2Br+HBr ,故答案为:CH 3CH 3+Br 2−−−→光照
CH 3CH 2Br+HBr ; (2)由乙烯制备乙醇是加成反应,化学反应方程式为;
CH 2=CH 2+H 2O ∆−−−−→催化剂CH 3CH 2OH ,故答案为:CH 2=CH 2+H 2O ∆−−−−→催化剂CH 3CH 2OH ; (3)由苯制备硝基苯是取代反应,化学反应方程式
+HNO 3∆−−−→浓硫酸+H 2O ,故答案为:
+HNO 3∆−−−→浓硫酸+H 2O 。
7.有机物A 可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取.纯净的A 为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A 的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取A9.0g ,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H 2的45倍。
则A 的相对分子质量为:___。
(2)将此9.0gA 在足量纯O 2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g 和13.2g 。
则A 的分子式为:___。
(3)另取A9.0g ,跟足量的NaHCO 3粉末反应,生成2.24LCO 2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH 2(标准状况)。
用结构简式表示A 中含有的官能团为:___、__。
(4)A 的核磁共振氢谱如图:则A 中含有___种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为___,跟NaHCO3溶液反应的离子方程式为___。
【答案】90 C3H6O3—COOH —OH 4 CH3CHOHCOOH+HCO3-
=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】
【详解】
(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物质的分子式量为:45×2=90;
(2)9.0g物质A的物质的量为0.1mol;浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成水的
物质的量为:
5.4g
18g/mol
=0.3mol,所含有氢原子的物质的量是0.6mol,碱石灰增重13.2g,
所以生成二氧化碳的质量是13.2g,所以生成二氧化碳的物质的量是:
13.2g
44g/mol
=0.3mol,
所以碳原子的物质的量是0.3mol,所以有机物中碳个数是3,氢个数是6,根据相对分子
质量是90,所以氧原子个数是90-312-6
16
=3,即分子式为:C3H6O3;
(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,0.1molA可生成2.24LCO2(标准状况)即0.1mol二氧化碳,则含有一个-COOH;
醇羟基和羧基可以和金属钠发生反应生成氢气,0.1molA与足量金属钠反应生成2.24LH2(标准状况)即0.1mol氢气,且已知含有一个羧基,则还含有一个-OH;
(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值,则含4种环境的氢原子;
(5)综上所述A的结构简式为;与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和水以及相应的钠盐,离子方程式为:CH3CHOHCOOH+HCO3-=CH3CHOHCOO-+H2O+CO2↑。
8.原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R,其中X、Y两种元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;Y、Z位于相邻主族;Z是地壳中含量最高的元素。
X、W是同主族元素。
上述五种元素两两间能形成四种常见的化合物甲、乙、丙、丁,这四种化合物中原子个数比如下表:
(1)写出下列元素符号:Y:___;W:___;R:___。
(2)写出下列化合物的电子式:乙:___;丙:___。
(3)向甲的水溶液中加入丁,有淡黄色沉淀生成,请写出反应的化学方程式为:___。
(4)甲和乙反应能放出大量的热,同时生成两种无污染的物质,请写出该反应的化学方程式::___。
【答案】N Na S H2O2+Na2S=2NaOH+S↓
2H2O2+N2H4=N2↑+4H2O↑
【解析】
【分析】
Z是地壳中含量最高的元素,Z是氧;原子序数依次增大的短周期主族元素 Y、Z位于相邻主族,Y为氮;X、Y两种元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和,假设X为第二周期元素序数为a,7-a=5+a-2,计算得a=2,与假设不符,故X为第一周期的氢元素;X、W是同主族元素,W是钠;根据丁中的原子个数比,R化合价为-2,则R为硫。
行成的化合物甲是H2O2,乙是N2H4,丙为Na2O2,丁为Na2S。
【详解】
(1)根据分析:Y为N,W是Na,R是S;
(2)根据分析,乙的电子式;丙的电子式
(3)根据分析,向H2O2的水溶液中加入Na2S,双氧水作氧化剂发生还原反应,Na2S作还原剂发生氧化反应转化为淡黄色沉淀S,反应的化学方程式为:H2O2+Na2S=2NaOH+S↓;(4)H2O2和N2H4反应能放出大量的热,N2H4作还原剂被氧化为无污染物的N2,H2O2作氧化剂被还原生成水,且为气态,则该反应的化学方程式:2H2O2+N2H4=N2↑+4H2O↑。
【点睛】
双氧水可以作氧化剂,也可以作还原剂,遇强还原剂,双氧水作氧化剂,其中的氧化合价由-1变,-2,以水或者其他酸根的离子形式存在;遇强氧化剂,双氧水作还原剂,中的氧的化合价由-1变为0,以氧气分子形式存在。
9.短周期元素X、Y、Z组成的化合物Y2X和ZX2。
Y2X溶于水形成的溶液能与ZX2反应生成一种化合物Y2ZX3。
已知三种元素原子的质子总数为25,且Z和Y的原子序数之和比X的
原子序数2倍还多1,Z原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的2
3
倍,试回
答:
(1)X、Y、Z元素的名称:X___,Y___,Z___。
(2)用电子式表示ZX2的形成过程:___。
(3)Y2X对应水化物的电子式___,其中存在的化学键有___。
(4)写出Y2X溶于水的溶液与ZX2反应的化学方程式___。
【答案】氧钠碳离子键和共价键2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【解析】
【分析】
Z原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的2
3
倍,可设最外层电子数为n,则有
关系式:n=2
3
⨯(2+n),解得n=4,所以Z为碳元素,质子数为6;设X、Y两种元素原子的
质子数分别为x、y,由题知X、Y、Z三种元素原子的质子总数为25,则有x+y+6=25,且Z 和Y的原子序数之和比X的原子序数2倍还多1,则有6+y=2x+1,联立方程解得:x=8,y=11,即X为氧元素,Y为钠元素,然后利用单质及化合物的性质来解答。
【详解】
Z原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的2
3
倍,可设最外层电子数为n,则有
关系式:n=2
3
⨯(2+n),解得n=4,所以Z为碳元素,质子数为6;设X、Y两种元素原子的
质子数分别为x、y,由题知X、Y、Z三种元素原子的质子总数为25,则有x+y+6=25,且Z 和Y的原子序数之和比X的原子序数2倍还多1,则有6+y=2x+1,联立方程解得:x=8,
y=11,即X为氧元素,Y为钠元素。
(1)由以上分析可知,X为氧元素,Y为钠元素,Z为碳元素;
(2)ZX2是CO2,CO2是共价化合物,由化合价可知每个氧原子与碳原子之间有2对共用电子对,碳原子共有4个共用电子对,形成过程用电子式可表示为:
;
(3)Y2X为Na2O,对应水化物为NaOH,NaOH是离子化合物,由钠离子与氢氧根离子构
成,电子式为:;钠离子与氢氧根离子之间为离子键,氢氧根离子中氢原子和氧
原子之间为共价键;
(4)Y2X为Na2O,溶于水生成NaOH,ZX2为CO2,二者反应的化学方程式为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【点睛】
用电子式表示离子化合物形成过程时,左边是原子的电子式,有几个原子写几个原子,不能合并,后面是化合物的电子式,中间用箭头连接。
10.A是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g·mol-1,C能发生银镜反应,E能与小苏打反应产生气体,它们之间存在如下图所示的转化关系(反应所需条件已略去):
请回答:
(1)A的结构简式_______。
(2) C 中含有官能团的名称是_______。
(3)在加热和催化剂条件下,D 生成E 的反应化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________。
a . B 、C 和E 都能使酸性KMnO 4溶液褪色
b . D 和E 都可以与金属钠发生反应
c . D 和E 在一定条件下反应可生成有香味的油状物质
d . 等物质的量B 和D 完全燃烧,耗氧量相同
【答案】CH 3C ≡CH 醛基 CH 3CH 2CH 2OH +O 2−−−→催化剂
加热
CH 3CH 2COOH +H 2O bcd 【解析】
【分析】
由题意:A 是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g ·mol -1,分子式应为C 3H 4,则A 为CH 3C ≡CH ,由转化关系可知B 为CH 3CH =CH 2,C 能发生银镜反应,则C 为CH 3CH 2CHO ,D 为CH 3CH 2CH 2OH ,E 为CH 3CH 2COOH ,以此解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知A 为CH 3C ≡CH ,故答案为:CH 3C ≡CH ;
(2) 根据上述分析:C 为丙醛,含有的官能团为醛基,故答案为:醛基;
(3) 根据上述分析可知:D 生成E 的反应化学方程式为
CH 3CH 2CH 2OH +O 2−−−→催化剂
加热
CH 3CH 2COOH +H 2O ,故答案为:CH 3CH 2CH 2OH +O 2−−−→催化剂加热
CH 3CH 2COOH +H 2O ; (4)a .根据上述分析E 为丙酸,与酸性KMnO 4溶液不反应,故a 错误;
b .根据上述分析D 为CH 3CH 2CH 2OH ,E 为CH 3CH 2COOH ,D 和E 分别含有羟基、羧基,则都可以与金属钠发生反应,故b 正确;
c . 根据上述分析D 为CH 3CH 2CH 2OH ,E 为CH 3CH 2COOH ,D 和E 在一定条件下发生酯化反应,可生成有香味的油状物质,故c 正确;
d . 根据上述分析D 为CH 3CH 2CH 2OH ,可拆写成(CH 3CH =CH 2)⋅H 2O ,则等物质的量B 和D 完全燃烧,耗氧量相同,故d 正确;
故答案为:bcd 。
11.已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构简式为:______________
(2)写出化合物官能团的化学式及名称:
①B 中含官能团_________名称________;
②D 中含官能团__________名称_________;
(3)写出反应的化学方程式
①__________反应类型:___________
②__________反应类型:___________
【答案】CH 2=CH 2 —OH 羟基 —COOH 羧基
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件 加成反应
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→ 氧化反应 【解析】
【分析】
乙烯含有碳碳双键能与水发生加成反应生成B 是乙醇,乙醇发生催化氧化生成C 是乙醛,B 与D 发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D 是乙酸,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知B 是乙醇,C 是乙醛,D 是乙酸,则
(1)乙烯的结构简式为CH 2=CH 2,故答案为:CH 2=CH 2;
(2)①B 是乙醇,含有的官能团为—OH ,名为羟基,故答案为:—OH ;羟基;
②D 是乙酸,含有的官能团为—COOH ,名为羧基,故答案为:—COOH ;羧基;
(3)①.反应①是乙烯与水发生加成反应,反应方程式为
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件,故答案为:
23222CH CH +H O CH CH OH =−−−−→一定条件;加成反应;
②.反应②是乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为
Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→,为氧化反应,故答案为:Cu 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O ∆
−−→;氧化反应。
【点睛】
本题考查有机物推断,侧重考查学生推断和知识综合运用能力,涉及物质推断、反应类型判断、官能团判断,明确有机物官能团及其性质、物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
12.乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料。
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称____________________。
(2)与乙基香草醛互为同分异构体,能与NaHCO 3溶液反应放出气体,且苯环上只有一个侧链(不含R -O -R’及R -O -COOH 结构)的有_________种。
(3)A 是上述同分异构体中的一种,可发生以下变化:
已知:i. RCH2OH RCHO;
ii. 与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。
①写出A的结构简式:_____________,反应②发生的条件是________________。
②由A可直接生成D,反应①和②的目的是__________________________________。
③写出反应方程式:A→B____________________________________________,
C与NaOH水溶液共热:_____________________________________________。
④乙基香草醛的另一种同分异构体E()是一种医药中间体。
由茴香醛()合成E(其他原料自选),涉及的反应类型有(按反应顺序填写)
______________。
【答案】醛基、(酚)羟基(或醚键) 4种 NaOH醇溶液减少如酯化、成醚等副反应的发生
氧化反应、酯化反应
(或取代反应)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据乙基香草醛的结构简式可知,分子中含有的含氧官能团是醛基、(酚)羟基、醚键。
(2)能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明含有羧基。
又因为苯环上只有一个侧链(不含R-O-R’及R-O-COOH结构),所以该侧链是-CHOHCH2COOH、-CH2CHOHCOOH、-C(CH3)OHCOOH、-CH(CH2OH)COOH,所以共计4种。
(3)①乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸必为含有苯环的芳香羧酸。
从A→C的分子组成的变化可知①发生的是取代反应,A中的-OH被HBr取代。
从A→B分子组成上变化说明发生的是醇脱氢氧化变成醛基的反应。
从A被氧化变成苯甲酸,又说明羧基和羟基
在同一个侧链上。
因此A的结构简式只能是。
根据反应②气化有机物分子式的变化可知,这是卤代烃的消去反应,应该在氢氧化钠的醇溶液中加热。