备战高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)
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备战高考化学有机化合物(大题培优易错难题)
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.苏联科学家欧巴林教授在其著作中曾说:“生命起源于甲烷”,英国科学家巴纳尔教授则认为生命是从二氧化碳和水开始的。
与之相关的转化关系如图所示(部分反应条件已略去):
(1)A的结构式为________;C中官能团的电子式为________;反应②的反应类型为
________。
(2)写出下列物质的结构简式:D________;H________。
(3)C→D的化学方程式为__________;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为_________。
(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,写出该反应的化学方程式并配平:
_____。
【答案】H—C≡C—H加成反应CH3CHO2CH3CH2OH+
O22CH3CHO+2H2O6CO2+6H2O C6H12O6+6O2(C6H10O5)n+n H2O3n CH4↑+
3n CO2↑
【解析】
【分析】
根据题中物质的转化关系可知,A为HC≡CH,与氢气发生加成反应得到B,B为CH2=CH2,B 与水加成得到C,C为CH3CH2OH,C被氧化得到D,D为CH3CHO,D被氧化得到E,E为
CH3COOH,E与C发生酯化反应得到F,F为CH3COOCH2CH3,A与氯化氢加成得到G,G为
CH2=CHCl,G发生加聚反应得到H,H为。
【详解】
(1) A为HC≡CH,A的结构式为H—C≡C—H;C为CH3CH2OH,官能团的电子式为
;反应②是乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应类型为加成反应;(2)
D的结构简式为CH3CHO;H的结构简式为;(3)C→D的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2;(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲
烷和二氧化碳,反应的化学方程式为:(C6H10O5)n+n H2O3n CH4↑+3n CO2↑。
【点睛】
本题考查有机物推断,解题时注意有机物官能团的相互转化,解题关键是掌握官能团的性质,难度不大,注意有机基础知识的灵活运用。
2.肉桂酸是合成香料、化妆品、医药、浆料和感光树脂等的重要原料,其结构简式是。
I.写出肉桂酸的反式结构: __________。
II.实验室可用下列反应制取肉桂酸。
已知药品的相关数据如下:
苯甲醛乙酸酐肉桂酸乙酸
互溶
溶解度(25℃,g/100g 水)0.3遇水水解0.04
相对分子质量10610214860
实验步骤如下:
第一步合成:向烧瓶中依次加入研细的无水醋酸钠、5.3g 苯甲醛和6.0g乙酸酐,振荡使之混合均匀。
在150~ 170℃加热1小时,保持微沸状态。
第二步粗品精制:将上述反应后得到的混合物趁热倒入圆底烧瓶中,并进行下列操作:
请回答下列问题。
(1)检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是:取粗产品于试管中,加水溶解,滴入NaOH
溶液,将溶液调至碱性, _________。
(2)步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式是_________。
(3)若最后得到4.81g纯净的肉桂酸,则该反应中肉桂酸的产率是_________。
(4)符合下列条件的肉桂酸的同分异构体有_________种。
i.苯环上含有三个取代基;
ii.该同分异构体遇FeCl3显色且能发生银镜反应。
写出其中任意一种同分异构体的结构简式: _________。
【答案】加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛(用新制氢氧化铜悬浊液鉴别也给分)
65% 10 、、、、、、、、、
【解析】
【分析】
I.两个相同原子或基团在双键两侧的为反式异构体;
II. (1)根据醛基检验的方法进行分析;
(2)步骤①中肉桂酸与Na2CO3溶液反应生成肉桂酸钠、二氧化碳和水;
(3)根据反应
,进行计算;
(4)根据肉桂酸的结构简式结合条件进行分析。
【详解】
I.两个相同原子或基团在双键两侧的为反式异构体,肉桂酸的反式结构为;
II. (1)检验粗产品中含有苯甲醛的实验方案是:取粗产品于试管中,加水溶解,滴入NaOH 溶液,将溶液调至碱性,加入银氨溶液共热,若有银镜出现,说明含有苯甲醛(或加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,产生砖红色沉淀,说明含有苯甲醛);
(2)步骤①中肉桂酸与Na 2CO 3溶液反应生成肉桂酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式是
;
(3)根据反应
,5.3g 苯甲醛和6.0g 乙酸酐(过量)反应理论上可得肉桂酸的质量为
5.3g
148/106/g mol g mol
⨯=7.4g ,若最后得到4.81g 纯净的肉桂酸,则该反应中肉桂酸的产
率是
4.81g
100%657.4g
⨯=%; (4)肉桂酸
,符合条件的肉桂酸的同分异构体:i.苯环上含
有三个取代基; ii.该同分异构体遇FeCl 3显色且能发生银镜反应,则含有酚羟基和醛基;符合条件的同分异构体的结构简式有
、
、
、
、、、、
、、。
3.乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
请回答下列问题。
(1)乙烯的电子式为____,结构简式为____。
(2)鉴别甲烷和乙烯可用的试剂是____(填字母)。
A 稀硫酸 B 溴的四氯化碳溶液 C 水 D 酸性高锰酸钾溶液
(3)已知2CH 3CHO+O 2−−−→催化剂
加热
2CH 3COOH 。
若以乙烯为主要原料合成乙酸,其合成路线如图所示。
乙烯
A
B
乙酸
反应②的化学方程式为________。
工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为____,反应类型是____。
【答案】
CH 2=CH 2 BD 2CH 3CH 2OH+O 2
Cu Ag ∆
−−−→或2CH 3CHO+2H 2O nCH 2=CH 2催化剂
加热、加压−−−−→CH 2—CH 2
加聚反应
【解析】 【分析】
(1)乙烯是含有碳碳双键的最简单的烯烃,根据电子式可以书写结构简式; (2)乙烯中含有碳碳双键,可以发生加成反应,可以被强氧化剂氧化,而甲烷不能; (3)乙烯可以和水加成生成乙醇,乙醇可以被氧化为乙醛,乙醛易被氧化为乙酸;乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯。
【详解】
(1)乙烯中碳和碳之间以共价双键结合,电子式为:,根据电子式可以书写结构简
式为:CH 2=CH 2,故答案为:
,CH 2=CH 2;
(2)乙烯中含有碳碳双键,可以发生加成反应,使溴水褪色,可以被强氧化剂高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾褪色,而甲烷不能,故答案为:BD ;
(3)乙烯可以和水加成生成乙醇,所以A 是乙醇,乙醇可以被氧化为B 乙醛,乙醛易被氧化为C 乙酸,乙醇的催化氧化反应为:2CH 3CH 2OH+O 2
Cu Ag ∆
−−−→或2CH 3CHO+2H 2O ;乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯,反应为:nCH 2=CH 2催化剂
加热、加压
−−−−→CH 2—CH 2,属于加聚
反应,故答案为:2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag
∆
−−−→或2CH 3CHO+2H 2O ;nCH 2=CH 2催化剂
加热、加压
−−−−→CH 2—CH 2
;加聚反应。
4.白藜芦醇的结构简式为。
根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为______。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为______。
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是______(填序号)。
A .它属于链状烯烃 B .它属于脂环化合物 C .它属于芳香化合物 D .它属于烃的衍生物
(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:______。
①碳骨架和官能团种类不变 ②两个苯环上都有官能团
(5)乙醇(32CH CH OH )、苯酚()与白藜芦醇都含有OH ,下列说法正确的
是______(填序号)。
A .乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物
B .苯酚与白藜芦醇互为同系物
C .三者的组成元素相同
D .三者分子中碳、氧原子个数比相同
【答案】14123C H O 碳碳双键、(酚)羟基 CD 17
C
【解析】 【分析】
白藜芦醇的官能团有碳碳双键,酚羟基,属于芳香类有机物。
【详解】
(1)根据白藜芦醇的结构,分子式为14123C H O 。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为碳碳双键、(酚)羟基。
(3)白藜芦醇含有苯环,故属于芳香类有机物,同时含有羟基,属于烃的衍生物。
(4)若满足①碳骨架和官能团种类不变;②两个苯环上都有官能团,通过固定某羟基位置进行分析,白藜芦醇中苯环的位置如图所示:
,左侧苯环的
羟基有1、2、3不同位置,而右侧苯环的两个羟基有4、5;4、6;4、7;4、8;5、6;5、7等6种不同的相对位置,则共有3×6=18种同分异构体,可能的结构有17种;其中
一种为。
(5) A .乙醇属于烃类衍生物,含有醇羟基;白藜芦醇属于芳香类有机物,含有酚羟基,不属于同一类别的有机物,A 错误;
B .同系物指结构相似,分子式差n 个CH 2的有机物,苯酚与白藜芦醇分子式相差
C 8H 6O 2,不互为同系物,B 错误;
C .三者的组成元素均为碳元素、氧元素、氢元素三种,组成元素相同,C 正确;
D .乙醇分子中碳、氧原子个数比为2:1,苯酚分子中碳、氧原子个数比为6:1,白藜芦醇分子的碳、氧原子个数之比为14:3,D 错误; 答案为C 。
【点睛】
注意同系物定义为结构相似,分子数相差n个CH2的有机物,即同系物属于同一类结构,官能团数量和结构要一致。
5.按要求完成下列各题。
(1)从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。
① CH3OCH3②
HCOOCH2CH3 ③CH3COCH3 ④⑤CH3CHO ⑥⑦
A.属于羧酸的是________; (填序号,下同) B.属于酯的是________ ;
C.属于醇的是__________; D.属于酮的是________。
(2)下列各组物质:
① O2和O3 ;②乙醇和甲醚;③淀粉和纤维素;④苯和甲苯;⑤和;⑥和;⑦ CH3CH2NO2和
A.互为同系物的是_________;(填序号,下同) B.互为同分异构体的是________;C.属于同一种物质的是__________; D.互为同素异形体的是________。
(3)为了测定芳香烃A的结构,做如下实验:
①将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图,由图可知该分子的相对分子质量是________,有机物A的分子式为_________。
③用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3,则该有机物A的结构简式为_____________。
【答案】④②⑦③④②⑦⑤① 92 C7H8
【解析】
【分析】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物;
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物;
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物;
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物。
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物;
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质。
(3)从质谱图中可提取该有机物的相对分子质量为92;
由“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”,可计算出该有机物的分子式;
由“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,可确定该有机物A的结构简式。
【详解】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物④;
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物②;
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物⑦;
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物③。
答案为:④;②;⑦;③;
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物④;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物②和⑦;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物⑤;
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质①。
答案为:④;②⑦;⑤;①;
(3)n(有机物)=
9.2g
92g/mol
=0.1mol,n(CO2)=
15.68L
22.4L/mol
=0.7mol,n(H2O)=
7.2g
18g/mol
=0.4mol。
即0.1mol有机物+x O2→0.7molCO2+0.4molH2O,从而得出1mol有机物
+10x O2→7molCO2+4molH2O,有机物A的分子式为C7H8。
“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,则表明该有机物A的分子内有4种氢原子,且个数比为1∶2∶2∶3,由此可得结构简式为。
答案为:92;C7H8;。
【点睛】
如果我们先利用信息“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和
7.2gH2O”,可求出该有机物的最简式为C7H8,然后再利用相对分子质量92,可确定分子式为C7H8;如果先利用相对分子质量92,再利用“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”,可直接求出分子式,显然后一方法更简洁。
6.肉桂醛F ()在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味
油,工业上主要是按如下路线合成的:
已知:两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应,生成一种羟基醛:
+
请回答:
(1)D的名称为__________________。
(2)反应①~⑥中属于加成反应的是___________(填序号)。
(3)写出反应③的化学方程式:______________________________________;
反应④的化学方程式:_________________________________________。
(4)在实验室里鉴定分子中的氯元素时,是将其中的氯元素转化为AgCl
白色沉淀来进行的,其正确的操作步骤是__________(请按实验步骤操作的先后次序填写序号)。
A.滴加AgNO3溶液 B.加NaOH溶液 C.加热 D.用稀硝酸酸化
(5)E的同分异构体有多种,其中之一甲属于酯类。
甲可由H(已知H的相对分子量为32)和芳香酸G制得,则甲的结构共有__________种。
(6)根据已有知识并结合相关信息日,写出以乙烯为原料制备CH3CH=CHCHO的合成路线流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图例如下:_____________________
【答案】苯甲醛①⑤+NaOH+NaCl 2+O2 2
+ 2H2O BCDA4
【解析】
【分析】
CH2=CH2与水反应生成A,A为乙醇;乙醇催化氧化得到B,B为乙醛;与氢氧化钠水溶液反应生成C,C为;催化氧化得到D,D为;乙醛和反应生成E,E为;发生消去反应得到F,F
为.再结合对应有机物的结构和性质,据此分析可得结论。
【详解】
(1)与氢氧化钠水溶液反应生成C,C为;催化氧化得到D,D为,故答案为苯甲醛;
(2)由上述流程分析可知反应①、⑤为加成反应,故答案为①、⑤;
(3)与氢氧化钠水溶液反应生成C,C为,方程式为:
;催化氧化生成,故答案为;2+O2 2 +
2H2O;
(4)检验卤代烃中的卤素时,应先在碱性条件下加热水解,然后用硝酸酸化后再加入硝酸银溶液,故答案为BCDA;
(5)由题意可得H为甲醇,芳香酸G可以是苯乙酸、甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸、对甲基苯甲酸四种,则甲也有四种结构,故答案为4;
(6)以乙烯为原料制备CH3CH=CHCHO,通为原料与目标产物的对比,发现可通过两个醛加成,然后再消去来实现制备,故答案为。
【点睛】
本题主要考查有机物的合成与推断,有机物结构简式书写不规范是一个较严重的失分点,另外苯甲醇的催化氧化方程式配平也是学生易忽视的地方。
7.现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2等中学化学教材中出现过的物质,根据它们的组成及性质进行如下分类。
请回答下列问题:
(1)SO2属于_______________(填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”、“两性氧化物”)。
(2)Na2O2最终位于________组;它的电子式为____________。
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:__________________________。
(4)II组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为_____________。
(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有0.8N A个电子转移则有_________g该物质参与反应。
(6)N2H4是一种高能燃料,有强还原性,可通过I组的某种物质和NaClO反应制得,该制备反应的化学方程式为______________________。
【答案】酸性氧化物Ⅰ 3CO+Fe 2O32Fe+3CO2 2:1 16.8 NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
【解析】
【分析】
NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2,F2、SO2等,按照组成元素的多少分为单质和化合物,属于单质的是Na、Fe、F2,属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、NO、NO2、SO2;单质中能与氢气反应的是F2;化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、NO2、SO2,反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2;
(1)SO2能与碱反应生成盐和水;
(2)Na2O2能与水反应生成NaOH和O2,反应后溶液显碱性;
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO;
(4)Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,根据化合价的变化分析;
(5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,结合反应方程式计算;
(6) NaClO溶液和NH3发生氧化还原反应生成氯化钠和肼,根据反应物和生成物写出反应方程式。
【详解】
(1)SO2能与碱反应生成盐和水,则属于酸性氧化物;
(2)Na2O2能与水反应,且反应后所得溶液显碱性,则最终位于Ⅰ组;Na2O2是离子化合物,其电子式为;
(3) C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO,CO与Fe2O3在高温条件下生成Fe
和二氧化碳,反应方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;
(4) ))Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,NO2与水反应产生
3NO2+H2O═2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,由+4价升高为+5价,由+4价降低为+2价,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中氮元素的化合价,可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1:2,所以被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2:1;
(5) B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,反应的方程式为
4H2O(g)+3Fe Fe3O4+4H2,该反应过程中有8N A个电子转移,即转移8mol电子,则消耗3molFe,即3mol×56g/mol=168g,若该反应过程中有0.8N A个电子转移,消耗Fe为
168g×0.8mol
8mol
=16.8g;
(6) 该反应中,次氯酸钠被氨气还原生成氯化钠,氨气被氧化生成肼,同时还有水生成,所以该反应方程式为:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
8.按要求完成下列填空。
Ⅰ.根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。
(1)下列化合物中,常温下易被空气氧化的是___(填字母)。
a.苯
b.甲苯
c.苯甲酸
d.苯酚
(2)苯乙烯是一种重要为有机化工原料。
①苯乙烯的分子式为___。
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成,加成产物的一溴取代物有___种。
Ⅱ.按要求写出下列反应的化学方程式:
(1)(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH发生催化氧化反应:___。
(2)1,2-二溴丙烷发生完全的消去反应:___。
(3)发生银镜反应:___。
Ⅲ.水杨酸的结构简式为:,用它合成的阿司匹林的结构简式为:
(1)请写出能将转化为的试剂的化学式___。
(2)阿司匹林与足量NaOH溶液发生反应消耗NaOH的物质的量为___mol。
【答案】d C8H8 6 (CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O CH3-CHBr-CH2Br+2NaOH CH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O NaHCO3 3
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)a.苯可燃,不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
b.甲苯可燃,能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
c.苯甲酸可燃,不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
d.苯酚易被空气中的氧气氧化;
(2)①苯乙烯的结构简式为C6H5-CH=CH2;
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成的产物为;
Ⅱ.(1)与羟基相连的碳原子上连有氢原子可被催化氧化成醛基或羰基;
(2)1,2-二溴丙烷的结构简式为CH2Br-CHBr-CH3,在氢氧化钠的醇溶液加热的条件下可发生完全消去反应;
(3)醛基可在水浴加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应;
Ⅲ. (1)水杨酸中含有的羧基的酸性大于酚羟基,则碳酸氢钠的酸性小于羧基大于酚羟基;(2)阿司匹林中含有酯基、羧基,阿司匹林与NaOH发生水解反应乙酸钠和酚羟基,酚羟基可继续与NaOH反应,羧基也可与NaOH反应。
【详解】
Ⅰ.(1)a.苯可燃,不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,a 错误;
b.甲苯可燃,能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,b错误;
c.苯甲酸可燃,不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,c错误;
d.苯酚易被空气中的氧气氧化,符合题意,d正确;
答案为d;
(2)①苯乙烯的结构简式为C6H5-CH=CH2,则分子式为C8H8;
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成,产物为,其为对称结构,氯原子
的取代位置有图中6种,即一氯取代产物有6种;
Ⅱ.(1)与羟基相连的碳原子上连有氢原子可被催化氧化成醛基或羰基,则方程式为
(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O;
(2)1,2-二溴丙烷的结构简式为CH2Br-CHBr-CH3,在氢氧化钠的醇溶液加热的条件下可发生完全消去反应,方程式为CH3-CHBr-CH2Br+2NaOH CH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O;(3)醛基可在水浴加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应,其方程式为
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O;
Ⅲ. (1)水杨酸中含有的羧基的酸性大于酚羟基,则碳酸氢钠的酸性小于羧基大于酚羟基,
则用碳酸氢钠与水杨酸反应制取;
(2)阿司匹林中含有酯基、羧基,阿司匹林与NaOH 发生水解反应乙酸钠和酚羟基,酚羟基可继续与NaOH 反应,羧基也可与NaOH 反应,则1mol 阿司匹林可最多消耗
3molNaOH 。
9.A 、B 、C 、D 、E 均为有机物,其中 B 是化学实验中常见的有机物, 它易溶于水并有特殊香味;A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,G 是生活中常见的高分子材料。
有关物质的转化关系如图甲所示:
(1)写出 A 的结构式_____;B 中官能团的名称为_____。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应③____;
反应④____。
(3)实验室利用反应⑥制取 E ,常用如图装置:
①a 试管中主要反应的化学方程式为_____。
②实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是_____;当观察到试管甲中_____时,认为反应基本完成。
【答案】 羟基 u 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆
→ 22nCH =CH →一定条件
3233232ΔCH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ
浓硫酸
防止倒吸 不再有油状液体滴
下
【解析】
【分析】 A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A 是乙烯,结构简式为CH 2=CH 2;B 是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B 在红热铜丝发生
催化氧化,可推知B 是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得, C 是乙醛,D 是乙酸,E 是乙酸乙酯,据此进行解答。
【详解】
A 的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A 是乙烯,结构简式为CH 2=CH 2;
B 是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B 在红热铜丝发生催化氧化,可推知B 是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得,
C 是乙醛,
D 是乙酸,
E 是乙酸乙酯。
(1)由上述分析可知A 的结构式为
,B 为乙醇中官能团的名称为羟基,故答案为:;羟基;
(2)反应③化学方程式为:u
322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆→ ,反应④化学方程
式为:22nCH =CH →一定条件 ,故答案为:
u 322322CH CH OH+O 2CH CHO+2H O C ∆→;22nCH =CH →一定条件 ;
(3)①反应⑥为乙酸和乙醇的酯化反应,则①a 试管中主要反应的化学方程式为3233232ΔCH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ
浓硫酸,故答案为:3233232Δ
CH CH OH+CH COOH CH COOCH CH +H O ƒ浓硫酸
; ②乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸汽易溶于水,为了防倒吸,实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下;由于乙酸乙酯难溶于水,因此当观察到试管甲中不再有油状液体滴下时,反应基本完成,故答案为:防止倒吸;不再有油状液体滴下。
10.丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
(1)用乙烯生成有机物A 的反应类型__。
(2)有机物B 含有的无氧官能团__(填名称)。
A 和B 合成丙烯酸乙酯的化学方程式:__,该反应的反应类型为__。
(3)久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有很好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。
写出聚合过程的化学方程式__。
【答案】加成反应 碳碳双键 CH 2=CH-COOH+C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸
加热H 2O +CH 2=CHCOOC 2H 5 取
代反应(酯化反应) nCH 2=CHCOOH −−−−→一定条件
【解析】
【分析】
根据丙烯酸乙酯逆推,A 和B 反应生成丙烯酸乙酯的反应类型应该是酯化反应;反应物应该为乙醇和丙烯酸;结合题目所给的初始物质的结构简式可知,有机物A 为乙醇,有机物B 为丙烯酸;
(1)根据反应方程式判断反应类型;
(2)利用丙烯酸的分子结构,判断无氧官能团,仿照乙酸乙酯的生成写出反应方程式,判断反应类型;
(3)仿照乙烯的聚合反应,写出丙烯酸乙酯的加聚反应。
【详解】
(1)由以上分析可知,有机物A 为乙醇,乙烯和水生成乙醇的反应为加成反应;
(2)根据上述推测,有机物B 为丙烯酸,官能团为碳碳双键和羧基,无氧官能团为碳碳双键;A 为乙醇,A 和B 发生酯化反应的化学方程式为:CH 2=CH-
COOH+C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸加热
H 2O +CH 2=CHCOOC 2H 5,反应类型为酯化反应(取代反应); (3)丙烯酸乙酯含有不饱和键,分子间互相结合发生聚合反应,化学方程式为:nCH 2=CH-
COOC 2H 5−−−−→一定条件。
11.根据如下一系列转化关系,回答问题。
已知:H 是具有水果香味的液体,I 的产量作为衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志,J 为高分子化合物。
(1)A 、B 的名称分别是___、_____; D 、F 的化学式为___________;I 的结构简式______;
(2)写出化学方程式并指出反应类型:
C→E _____________,反应类型:____________。
G→H _______,反应类型:_______。
I→J _________________,反应类型:_______。
【答案】纤维素 葡萄糖 C 2H 4O 、C 2H 4O 2 CH 2=CH 2 2CH 3CH 2OH+O 2
2CH 3CHO + 2H 2O 氧化反应 CH 3COOH+CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 取代反应 nCH 2 =
CH2CH2-CH2加聚反应
【解析】
【分析】
甘蔗渣处理后得到纤维素A,A在催化剂作用下水解生成的B为葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶的作用下生成的C为乙醇;乙醇催化氧化生成的E为乙醛,乙醛与新制氢氧化铜在加热条件下氧化生成的G为乙酸,乙醇再与乙酸在浓硫酸催化作用下加热生成的H为乙酸乙酯,具有水果香味;I的产量作为衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志,则I为乙烯,乙烯在引发剂的作用下生成聚乙烯,乙烯与水催化加成能生成乙醇,再结合酒精存放过程中最终有酯香味,可知乙醇缓慢氧化能生成CH3CHO和CH3COOH。
【详解】
(1)由分析知:A、B的名称分别是纤维素、葡萄糖;乙醇缓慢氧化能生成CH3CHO和
CH3COOH,则D、F 的化学式分别为C2H4O、C2H4O2;I的结构简式为CH2=CH2;
(2)C→E为乙醇催化氧化,发生反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO + 2H2O,反应类型氧化反应;
G→H 为乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下加热生成乙酸乙酯,发生反应方程式为
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,反应类型取代反应或酯化反应;
I→J为乙烯在引发剂的作用下生成聚乙烯,发生反应方程式为nCH2 = CH2CH2-CH2,反应类型为加聚反应。
【点睛】
能准确根据反应条件推断反应原理是解题关键,常见反应条件与发生的反应原理类型:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应;②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应;③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等;④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应;⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应;⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应;⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。
(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。
12.A是化学实验室中最常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,能进行如图所示的多种反应。