备战高考化学易错题精选-有机化合物练习题含答案
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备战高考化学易错题精选-有机化合物练习题含答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。
PPG的一种合成路线如图:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。
②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8。
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛。
④R1CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___。
(2)由B生成C的化学方程式为___。
(3)由E和F生成G的反应类型为___。
E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___(填标号)
a.质谱仪
b.红外光谱仪
c.元素分析仪
d.核磁共振仪
【答案】+NaOH+NaCl+H2O 加成反应醛基 c
【解析】
【分析】
烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的
氢,则其为环戊烷,结构简式为;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为,B发生消去反应生成C为,C被酸性KMnO4氧化生成D为
HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。
【详解】
(1)由以上分析知,A的结构简式为。
答案为:;
(2)由与NaOH的乙醇溶液反应生成,化学方程式为
+NaOH+NaCl+H2O。
答案为:+NaOH+NaCl+H2O;(3)由E和F生成G的化学方程式为:CH3CHO+HCHO HOCH2CH2CHO,反应类型为
加成反应。
E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。
答案为:加成反应;醛基;
(4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;
b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意;
c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意;
d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意;
故选c。
【点睛】
利用红外光谱仪所测同分异构体的最大碎片质量相等,但所有碎片的质量不一定相同,若我们不注意审题,按平时从质谱仪中提取相对分子质量的方法判断,易错选a。
2.已知:A、B是两种单烯烃,A分子中含有6个碳原子,B分子中含有4个碳原子,其中A的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰而B有两个;②烯烃复分解反应可表示为
R1CH=CHR2+R1’CH=CHR2’R1CH=CHR1’+R2CH=CHR2’。
请根据如图转化关系,回答相关问题:
(1)反应②的反应类型为___,反应③的反应条件为___。
(2)当与Br2,按物质的量之比为1:1反应时,所得产物的结构简式为
___、___、__。
(3)聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分,其中天然橡胶为顺式聚异戊二烯,杜仲胶为反式聚异戊二烯,则反式聚异戊二烯的结构简式为__。
(4)反应①的化学方程式为__。
(5)C的结构简式为___。
【答案】加成反应氢氧化钠的醇溶液、加热
+CH3CH=CHCH32
【解析】
【分析】
由流程图及信息R1CH=CHR2+R1’CH=CHR2’R1CH=CHR1’+R2CH=CHR2’,可逆推出A为,B为CH3CH=CHCH3;二者发生复分解反应,可生成二个分子的;与溴发生加成反应生成;
在NaOH、醇溶液中加热,发生消去反应,生成。
【详解】
(1)由以上分析可知,反应②的反应类型为加成反应,反应③为卤代烃的消去反应,条件为氢氧化钠的醇溶液、加热。
答案为:加成反应;氢氧化钠的醇溶液、加热;
Br按物质的量之比为1:1反应时,可以发生1,2-加成,生成物(2) 与2
的结构简式为、,也可以发生1,4-加成,生成物的结构简式为。
答案为:;
;;
(3)反式聚异戊二烯是异戊二烯发生1,4-加成,形成新的碳碳双键处于链节主链中,碳碳双键连接的相同基团处于双键异侧,故反式聚异戊二烯的结构简式为。
答案为:;
(4)反应①为和CH3CH=CHCH3发生复分解反应,化学方程式为
+CH3CH=CHCH32。
答案为:
+CH3CH=CHCH32;
(5) 发生加聚反应,可生成C,则C的结构简式为。
答案为:。
【点睛】
当烯烃的双键碳原子所连的两个原子或原子团不相同时,烯烃存在顺反异构。
反式异构体中的原子排列比较对称,分子能规则地排入晶体结构中,其分子所构成的晶体的分子间作用力越大,则晶格能越大,熔点越高。
3.丙烯酰胺在水净化处理、纸浆加工等方面有广泛应用,由乙烯合成丙烯酰胺工艺流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)不能发生的反应有________(填写编号);
a.氧化反应
b.加成反应
c.消去反应
d.水解反应
e.取代反应
f.加聚反应
(2)写出丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈的结构简式:___________。
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,写出化学方程式________;
(4)聚丙烯酰胺可用于管道的内涂层,写出丙烯酰胺发生聚合的化学方程式:____________
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:,聚谷氨酸(γ-PGA,
侧链只有-COOH)具有水溶性好、易生物降解、不含毒性、极强的保湿能力等特点,主要用于化妆品生产,写出由谷氨酸合成γ-PGA的化学方程式:_____;
(6)谷氨酸的稳定的同分异构体的一个分子中不可能同时含有______(填写编号)。
a.2个-C-H
b.1个–NO2和1个-C-H
c.2个-C≡C-
d.1个-COO- (酯基)和1个-C=C-
【答案】b f CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN; 2Cl-CH2-CH2-OH + Ca(OH)2→
催化剂
2+ CaCl2 + 2H2O nCH2=CH-C-NH2−−−→
催化剂+nH2O c
−−−→
【解析】
【分析】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子结合官能团的性质解答;
(2)根据官能团的位置变化书写结构简式;
(3)根据流程图和物料守恒书写方程式;
(4)聚丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:,聚谷氨酸(γ-
PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程分析,书写化学方程式;
(6)根据要求书写同分异构体来分析判断,谷氨酸的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4。
【详解】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子,醇可以发生氧化反应、消去反应等,卤素原子可以发生水解反应、取代反应等,该有机物中没有碳碳双键或三键,不能发生加成反应或加聚反应,答案选bf;
(2)丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈,其分子结构中双键和取代基的的位置不同结构不同,则丁烯腈的结构简式有:CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN;;
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,根据流程图和物料守恒,化学方程式为:2Cl-CH2-CH2-OH + Ca(OH)2→ 2+ CaCl2 + 2H2O;
(4)丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应生成聚丙烯酰胺,方程式为;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:,聚谷氨酸(γ-
PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程可知,谷氨酸分子间的氨基和羧基之间发生缩聚反应,化学方程式为;
−−−→
催化剂+nH2O;
(6)谷氨酸的分子式为C5H9O4N,不饱和度为:1
2
×(碳的个数×2+2-氢的个数-卤素的个
数+氮的个数)= 1
2
×(5×2+2-9-0+1)=2,
a.当结构中含有2个-C-H单键时,结构简式为,故a符合;
b.当结构中含有1个–NO2和1个-C-H单键,结构简式为,故b符
合;
c .一个-C≡C -的不饱和度为2,2个-C≡C -的饱和度为4,不符合,故c 错误;
d .当结构中含有1个-COO- (酯基)和1个-C=C-,结构简式为
,故d
符合;
答案选c 。
4.电石法(乙炔法)制氯乙烯是最早完成工业化的生产氯乙烯的方法。
反应原理为HC≡CH+HCl 2HgCl /100-180−−−−−→℃活性炭
CH 2=CHCl(HgCl 2/活性炭作催化剂)。
某学习小组的同学用下列装置测定该反应中乙炔的转化率(不考虑其他副反应)。
铁架台及夹持仪器未画出。
(已知2CH CHCl =的熔点为-159.8℃,沸点为-134℃。
乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A)
(1)各装置的连接顺序为(箭头方向即为气流方
向):_________→________→_________→h→_________→______→_________→__________ (2)戊装置除了均匀混合气体之外,还有_________和_________的作用。
(3)乙装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)若实验所用的电石中含有1.28gCaC 2,甲装置中产生0.02mol 的HCl 气体。
则所选用的量筒的容积较合理的是_______(填字母代号)。
A .500ml
B .1000ml
C .2000ml
(5)假定在标准状况下测得庚中收集到的液体A 的体积为672ml(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为_________。
【答案】b f e g c d j 干燥气体 观察气体流速
22222CaC 2H O Ca(OH)C H +→+↑ B 50%
【解析】
【分析】
(1)根据反应过程可知,装置乙的作用为制取乙炔,利用装置丁除去杂质后,在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,利用装置己和庚测定气体的体积,据此连接装置;
(2)装置乙中制得的乙炔,利用装置丁除去杂质后,与装置甲制得的HCl 在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀后在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,由此确定装置戊的作用;
(3)乙装置中发生的反应为电石与水生成乙炔和氢氧化钙;
(4)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,可计算出0.02molHCl 反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积,再考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A , 据此选择量筒的体积;
(5)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,可计算出乙炔与0.02molHCl 气体的总体积,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A ,由此可计算出乙炔的转化率。
【详解】
(1)根据给定装置图分析可知甲装置用于制取氯化氢,乙装置用于制取乙炔,丙装置用于氯乙烯的制备,丁装置用于除去乙炔中的杂质,戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,己和庚用于测定气体的体积,所以装置的连接顺序为:b ;f ;e ;g ; c ;d ;j ;
(2)戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀等;
(3)碳化钙与水反应的化学方程式为:22222CaC 2H O Ca(OH)C H +→+↑;
(4)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,与0.02molHCl 反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积为0.02mol ×22.4L/mol=0.448L=448ml ,考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A , 所以应选取1000mL 的量筒;
(5)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,故乙炔与0.02molHCl 气体的总体积在标准状况下为(0.02mol+0.02mol) ×22.4L/mol=0.896L=896mL ,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A ,所以乙炔的转化率为
224mL 10050448mL ⨯=%%。
【点睛】
本题涉及到了仪器连接顺序问题,在分析时要注意思维流程:
5.(1)完成下列反应的化学方程式:(注明反应的条件,并配平方程式)
①实验室制乙炔____;
②向苯酚钠溶液中通入少量的二氧化碳气体____;
③甲苯与氯气在光照条件下反应生成一氯取代产物____;
(2)有机物A 的结构简式为CH 3CH 2CH(CH 3)CH(CH 3)C(CH 3)3
①若A 是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有____种结构(不考虑立体异构);
②若A是炔烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有____种结构;
③C5H12O的同分异构体中属于醇类且能被氧化成醛的有____种。
【答案】CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3 +Cl2+HCl 5 1 4
【解析】
【分析】
(1)①实验室用碳化钙和水制取乙炔;
②向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体,苯酚的酸性弱与碳酸,会生成苯酚和碳酸氢钠;
③在光照条件下,甲苯与氯气发生取代反应,反应原理类似甲烷与氯气的取代反应,取代的是甲基上的氢原子,苯环不变;
(2)①根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置;
②根据炔烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在C≡C三键的位置;
③分子式为C5H12O的有机物,它的同分异构体中,经氧化可生成醛,该有机物属于醇,且连接羟基的碳原子上含有2个氢原子,确定C5H12的同分异构体,-OH取代C5H12中甲基上的H原子。
【详解】
(1)①实验室用碳化钙和水制取乙炔,方程式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;
②向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体,苯酚的酸性弱与碳酸,会生成苯酚和碳酸氢钠,方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3;
③在光照条件下,甲苯与氯气发生取代反应,反应原理类似甲烷与氯气的取代反应,取代的是甲基上的氢原子,苯环不变,方程式为:+Cl2+HCl;
(2)①根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃的碳链结构为,5号
碳原子上没有H原子,与相连接T原子不能形成碳碳双键,能形成双键位置有:1和2之间;2和3之间;3和4之间,3和6之间,4和7之间,故该烃共有5种结构;故答案为:5;
②根据炔烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在C≡C三键的位置,该烷烃的碳链结构为,所以能
形成三键位置只有:1和2之间,结构简式为;故答
案为:1;
③分子式为C5H12O的有机物,它的同分异构体中,经氧化可生成醛,该有机物属于醇,且连接羟基的碳原子上含有2个氢原子,确定C5H12的同分异构体,-OH取代C5H12中甲基上的H原子,C5H12的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、(CH3)4C,当烷烃为CH3CH2CH2CH2CH3,-OH取代甲基上的H原子有1种结构,当烷烃为(CH3)CHCH2CH3,-OH取代甲基上的H原子有2种结构,当烷烃为(CH3)4C,-OH取代甲基上2
的H原子有1种结构,C5H12O的同分异构体中可以氧化为醛的醇有4种,故答案为:4。
6.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H2的45倍。
则A的相对分子质量为:___。
(2)将此9.0gA在足量纯O2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NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(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90-312-616
⨯=3,即分子式为:C 3H 6O 3; (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2.24LCO 2(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2.24LH 2(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:CH 3CHOHCOOH+HCO 3-=CH 3CHOHCOO -+H 2O+CO 2↑。
7.2014年中国十大科技成果之一是:我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。
以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):
(1)乙酸分子中所含官能团名称为_________________。
(2)聚苯乙烯的结构简式为__________________。
(3)图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是____(填序号)。
(4)写出下列反应的化学方程式(注明反应条件):
反应③为________________;
反应⑤为________________。
【答案】羧基 ⑤⑥ 2CH 3CH 2OH + O 2Cu
Δ−−→2CH 3CHO + 2H 2O CH 3COOH + CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O
【解析】
【分析】
乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸和乙醇发生取代反应或酯化反应生成乙酸乙酯;乙
苯发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;溴和苯发生取代反应生成溴苯;据此解答。
【详解】
(1)乙酸分子中所含官能团为−
COOH ,官能团名称是羧基; (2)聚苯乙烯结构简式为;
(3)根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;
(4)反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH 3CH 2OH +O 2Cu
Δ
−−→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸和乙醇的酯化反应或取代反应,反应方程式为
CH 3COOH +CH 3CH 2OH 垐垐垐垎噲垐垐垐浓硫酸ΔCH 3COOC 2H 5+H 2O 。
【点睛】
本题关键是根据反应前后结构简式的变化确定反应类型,进而判断相应的化学方程式。
8.短周期元素X 、Y 、Z 组成的化合物Y 2X 和ZX 2。
Y 2X 溶于水形成的溶液能与ZX 2反应生成一种化合物Y 2ZX 3。
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23倍,试回答:
(1)X 、Y 、Z 元素的名称:X___,Y___,Z___。
(2)用电子式表示ZX 2的形成过程:___。
(3)Y 2X 对应水化物的电子式___,其中存在的化学键有___。
(4)写出Y 2X 溶于水的溶液与ZX 2反应的化学方程式___。
【答案】氧 钠 碳
离子键和共价键 2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O
【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
23倍,可设最外层电子数为n ,则有关系式:n=23
⨯(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23倍,可设最外层电子数为n ,则有关系式:n=23
⨯(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)ZX 2是CO 2,CO 2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)Y 2X 为Na 2O ,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)Y 2X 为Na 2O ,溶于水生成NaOH ,ZX 2为CO 2,二者反应的化学方程式为:
2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O 。
【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。
9.某天然油脂A 的分子式为C 57H 106O 6。
1mol 该油脂完全水解可得到1mol 甘油、1mol 不饱和脂肪酸B 和2mol 直链饱和脂肪酸C 。
经测定B 的相对分子质量为280,原子个数比为N (C ):N (H ):N (O )=9:16:1。
(1)写出B 的分子式:__。
(2)写出C 的结构简式:__,C 的名称是__。
(3)写出含5个碳原子的C 的同系物可能的结构简式:__。
【答案】C 18H 32O 2 CH 3(CH 2)16COOH 硬脂酸(或十八酸) CH 3CH 2CH 2CH 2COOH 、
、
、(CH 3)3CCOOH
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设B 的分子式为()916n C H O ,即140n 280=,2n =,故B 的分子式为C 18H 32O 2, (2)根据油脂的水解反应,由A 和B 的分子式可以确定C 中含碳原子数为57318182
--=,因为C 为直链饱和脂肪酸,故C 的结构简式为CH 3(CH 2)16COOH ,其名称为硬脂酸(或十八酸)。
(3)对于含5个碳原子的饱和一元羧酸(与C 互为同系物),其结构由饱和烃基和羧基
两部分构成,可表示为49C H COOH -,49C H -有以下四种结构:
2223CH CH CH CH -、323|CH CH CHCH 、|332CH CH C HCH -、|3
|33CH CH -C -CH ,与羧基连接后可得到酸的结构简式有CH 3CH 2CH 2CH 2COOH 、、
、(CH 3)3CCOOH 。
10.葡萄糖在不同条件下可以转化成不同物质。
已知:RCOOH+CH 2=CH 2+12O 2RCOOCH=CH 2+H 2O
请回答下列问题:
(1)葡萄糖在酒化酶的催化作用下生成有机物A ,A 、B 、C 、
D 、
E 间的转化关系如图所示。
①B 是石油化工中最重要的基础原料,写出A→B 的化学方程式:_____________; ②D 的结构简式为_____________。
(2)葡萄糖在一定条件下可以被氧化为X 和Y(Y 和A 的相对分子质量相同,X 的相对分子质量介于A 、B 之间)。
X 可催化氧化成Y ,也可以与H 2反应生成Z 。
X 和Y 的结构中有一种相同的官能团是__________,检验此官能团需要使用的试剂是___________。
(3)F 是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物。
F 、G 、H 间的转化关系如图所示:F G H
H 与(1)中的D 互为同分异构体。
①G 还可以发生的反应有______(填序号);
a.加成反应
b.水解反应
c.氧化反应
d.消去反应
e.还原反应
②本题涉及的所有有机物中,与F 不论以何种质量比混合(总质量一定),完全燃烧生成CO 2和H 2O 的物质的量不变的有__________________(填结构简式)。
【答案】CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O CH 3COOCH=CH 2 醛基(-CHO) 银氨溶液 ace CH 2OH(CHOH)4CHO 、CH 3COOH 、HCHO
【解析】
【分析】
(1)葡萄糖在酒化酶的作用下生成有机物A ,A 为CH 3CH 2OH ,A 与浓硫酸加热170℃发生消去反应生成B ,B 为CH 2=CH 2,A 连续被氧化生成C ,C 为CH 3COOH ,B 与C 发生信息反应产生D 为CH 3COOCH=CH 2,D 发生加聚反应生成E ,E 为;
(2)葡萄糖在一定条件下可以氧化产生X 、Y ,其中Y 和A 的相对分子质量相同,根据(1)分
析可知A为CH3CH2OH,相对分子质量是46,Y为HCOOH;X的相对分子质量介于A、B之间,X可催化氧化成Y,也可以与H2反应生成Z。
则X属于醛类,其结构简式是HCHO,Z 是CH3OH;可根据银镜反应或铜镜反应使用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基的存在;
(3)F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物,则F是乳酸,结构简
式为,F与浓硫酸共热,发生消去反应生成G,G为CH2=CHCOOH,G和甲
醇发生酯化反应生成H,H为CH2=CHCOOCH3,根据最简式相同的物质,当它们的质量相同时,反应产生的CO2、H2O质量相同,据此分析解答。
【详解】
(1)①葡萄糖在酒化酶的催化作用下得到的A为CH3CH2OH;CH3CH2OH与浓硫酸混合加热170℃发生消去反应生成的B为CH2=CH2,则A→B反应方程式为:CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O;
②CH2=CH2与CH3COOH、O2在催化剂存在时,在加热、加压条件下发生反应产生D,D结构简式为CH3COOCH=CH2;
(2)根据前面分析可知X是HCHO,Y是HCOOH,Z是CH3OH,X和Y含有的相同的官能团是醛基(-CHO);可以选用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验。
若使用银氨溶液,水浴加热会产生银镜;若使用Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,会产生砖红色Cu2O沉淀,据此检验醛基的存在。
(3)F为乳酸()。
G为CH2=CHCOOH,H为CH2=CHCOOCH3。
①G结构简式为:CH2=CHCOOH,分子中含有碳碳双键和羧基。
由于分子中含有不饱和的碳碳双键,因此可以发生加成反应;与氢气发生的加成反应也叫还原反应;还能够发生燃烧等氧化反应等;由于物质分子中无酯基,因此不能发生水解反应;由于物质分子中无羟基,则不能发生消去反应,故G可发生的反应类型是加成反应、氧化反应、还原反应,故合理选项是ace;
②F是乳酸,结构简式是,分子式是C3H6O3,最简式为CH2O;满足与F不
论以何种质量比混合(总质量一定),完全燃烧所得CO2和H2O的物质的量不变的物质需与乳酸的最简式相同,在本题涉及的所有有机物中,有葡萄糖(CH2OH(CHOH)4CHO)、乙酸(CH3COOH)、甲醛(HCHO)。
【点睛】
本题考查有机物推断及有机物结构和性质、官能团的检验方法,根据反应条件进行推断,正确判断物质结构简式是解本题关键。
注意葡萄糖无氧呼吸产生乳酸。
对于最简式相同的物质,当这些物质质量相等时,反应产生的二氧化碳和水的物质的量相同;要明确:同分异构体的最简式相同,但最简式相同的物质却不属于同分异构体。
11.现有7瓶失去标签的试剂瓶,已知它们盛装的是有机液体,可能是乙醇、乙酸、苯、乙酸乙酯、油脂、葡萄糖溶液、蔗糖溶液。
现通过如下实验来确定各试剂瓶中所装液体的
名称。
已知:乙酸乙酯在稀NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式为
323332CH COOCH CH + NaOH CH COONa+CH CH OH ∆−−→。
试写出下列标号代表的液体名称:
A_______,B_______,C_______,D_______,E_______,F_______,G_______。
【答案】乙醇 乙酸 苯 乙酸乙酯 油脂 葡萄糖溶液 蔗糖溶液
【解析】
【分析】
【详解】
7种物质中只有F 、G 溶液无气味;加新制的()2Cu OH 悬浊液并加热后,F 中产生砖红色沉淀,说明F 为葡萄糖溶液,G 为蔗糖溶液;乙酸呈酸性,能与()2Cu OH 发生中和反应而使沉淀溶解,故B 为乙酸;C 、D 、E 三种液体不溶解而浮在水上层,所给物质中苯、乙酸乙酯、油脂不溶于水且密度比水小,其中乙酸乙酯、油脂均在稀NaOH 溶液中发生水解,而不再有分层现象,只有C 中仍有分层现象,苯不溶于NaOH 溶液且密度比水小,说明C 为苯;乙酸乙酯的水解产物之一乙醇有特殊香味,说明D 为乙酸乙酯。
即A :乙醇,B :乙酸,C :苯,D :乙酸乙酯,E :油脂,F :葡萄糖溶液,G :蔗糖溶液。
12.苯酚是一种重要的化工原料。
以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M 和高分子化合物N 。
(部分产物及反应条件已略去)。