化学选修有机化学基础(鲁科版)练习:第3章检测题 Word版含解析
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第3章检测题
(时间:90分钟分值:100分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题4分,共48分)
1.已知某有机物9.2 g与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后,将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重17.6 g,该有机物的化学式是()
A.CH4O B.C2H4O
C.C2H6O D.C2H6O2
解析:将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重10.8 g为水的质量,碱石灰增重17.6 g为二氧化碳的质量,生成水的物
质的量为10.8 g
18 g·mol-1
=0.6 mol,9.2 g该有机物分子中含有H原子的物
质的量为0.6 mol×2=1.2 mol,生成二氧化碳的物质的量为
17.6 g 44 g·mol-1
=0.4 mol,9.2 g该有机物分子中含有C的物质的量为0.4 mol,9.2 g
该有机物分子中含有氧原子的物质的量为
9.2 g-12 g·mol-1×0.4 mol-1 g·mol-1×1.2 mol
16 g·mol-1
=0.2 mol,该有机物分子中含有C、H、O原子的物质的量之比为0.4 mol∶1.2 mol∶0.2 mol =2∶6∶1,该有机物的最简式为C2H6O,因为H原子已经饱和,该
有机物分子式为C 2H 6O 。
答案:C
2.下列关于合成材料的说法中,不正确的是( )
A .塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料
B .聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH 2===CHCl
C .合成酚醛树脂()的单体是苯酚和甲醇
D .合成顺丁橡胶(
)的单体是CH 2===CH —
CH===CH 2 解析:塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料,A 项正确;聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH 2C===HCl ,B 项正确;合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,C 项错误;合成顺丁橡胶的单体是CH 2===CH —CH===CH 2,D 项正确。
答案:C
3.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还
原为氨基:+3H 2――→Fe ,HCl +2H 2O ,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
A .甲苯――→硝化X ――→氧化甲基Y ――→还原硝基对氨基苯甲酸
B .甲苯――→氧化甲基X ――→硝化Y ――→还原硝基对氨基苯甲酸
C .甲苯――→还原X ――→氧化甲基Y ――→硝化对氨基苯甲酸
D .甲苯――→硝化X ――→还原硝基Y ――→氧化甲基对氨基苯甲酸
解析:由于苯胺还原性强易被氧化,应先氧化甲基再还原硝基。
答案:A
4.下列物质能够自身聚合成高分子化合物的是( )
解析:分子结构中含有碳碳双键或三键的有机物,可以发生加聚反应;分子结构中同时含有羧基、羟基(或氨基),可通过缩聚反应形成高分子化合物。
答案:C
5.在120 ℃条件下,3.7 g 某有机物(只含C 、H 、O 三种元素中的两种或三种)在足量O 2中燃烧后,将所得气体先通过浓硫酸,浓硫酸增重2.7 g ,再通过碱石灰,碱石灰增重6.6 g ,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如图所示:
则该有机物可能是 ( )
A .HCOOCH 2CH 3
B .CH 3CH 2
C ≡CH
C.CH3CH2OH D.CH2===CHCH3
解析:浓硫酸增重可知水的质量为 2.7 g,可计算出n(H2O)=
2.7 g
18 g·mol-1
=0.15 mol,n(H)=0.3 mol,m(H)=0.3 g;使碱石灰增重6.6
g,可知二氧化碳质量为6.6 g,n(C)=n(CO2)=6.6 g
44 g·mol-1
=0.15 mol,m(C)=1.8 g,m(C)+m(H)=2.1 g,有机物的质量为3.7 g,所以有机物
中氧的质量为1.6 g,n(O)=
1.6 g
16 g·mol-1
=0.1 mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=
0.15 mol∶0.3 mol∶0.1 mol=3∶6∶2,即实验式为C3H6O2,核磁共振中有3种峰,所以分子中含有3种氢原子,结构简式为HCOOCH2CH3。
答案:A
6.化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。
A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如下图。
关于A的下列说法不正确的是()
A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.1 mol A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应
C.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D.与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
解析:A项,有机A含有酯基,属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应,正确;B项,A分子中仅有苯环与氢气可发生加成反应,则1 mol A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应,正确;C 项,符合题中A分子结构特征的有机物为,只有一种,故C正确;D项,属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,若为羧酸与酚形成的酯可以是乙酸酚酯;可以是甲酸与酚形成的酯,剩余甲基有邻、间、对三种位置,故5种异构体,故D错误。
答案:D
7.某塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简
式为。
下面有关该塑料的说法不正确的是()
A.该塑料是一种聚酯
B.该塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH
C.该塑料的降解产物可能有CO2和H2O
D.该塑料通过加聚反应制得
解析:由结构简式知其为通过缩聚反应
而得到的一种聚酯,在微生物作用下可降解。
答案:D
8.丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的单体是()
①CH2===CH—CH===CH2②CH3CCCH3
③CH2===CH—CN④CH3—CH===CH—CN
⑤CH3—CH===CH2⑥CH3—CH===CH—CH3
A.①④B.②③
C.①③D.④⑥
解析:丁腈橡胶链节上有6个碳原子,一个双键,它是通过加聚反应生成的,因此该链节可分为两部分:—CH2—CH===CH—CH2—和CH2CHCN,则合成丁腈橡胶的单体为①和③。
答案:C
9.在“绿色化学”工艺中,理想的状态是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,即原子的利用率为100%。
下列反应类型中能体现“原子经济性”原则的是()
①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥加聚反应
A.①②⑤B.②⑤⑥
C.③④⑥D.①⑤⑥
解析:置换反应、分解反应、取代反应的生成物不止一种,不符合绿色化学;化合反应、加成反应、加聚反应的生成物是一种,符合
绿色化学。
答案:B
10.某种具有较好的耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片段为
则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是() A.1种,加聚反应B.2种,缩聚反应
C.3种,缩聚反应D.3种,加聚反应
解析:从结构片段得出链节为
答案:C
11.1,4二氧六环是一种常见的溶剂。
它可以通过下列合成路线
制得:烃类A
――→Br 2B ――→NaOH 水溶液C ――→浓H 2SO 4H 2O ,其中的C 可能是
( )
A .乙烯
B .乙醇
C .乙二醇
D .乙醛 解析:合成原料为烃,A 与Br 2反应生成卤代烃B ,再水解生成醇C ,分子间脱水得产物。
由产物逆推,由C 到产物的条件是浓硫酸,脱水生成1,4二氧六环,可推知C 为乙二醇。
答案:C
12.某高聚物的结构简式如图所示。
1 mol 该物质与足量的NaOH 溶液反应,消耗NaOH 的物质的量最多为( )
A .3n mol
B .4n mol
C .5n mol
D .6n mol
解析:该高聚物分子的每个重复结构单元中含有3个
,在碱性条件下水解生成3个 —COOH 和1个酚羟基,因为—COOH 和酚羟基均与NaOH 反应,故1 mol 该高聚物能消耗4n mol NaOH 。
答案:B
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
13.(8分)某链烃含碳87.8%,该烃蒸气密度是相同条件下H2密度的41倍。
若该烃与H2的加成产物是2,2二甲基丁烷,试写出该烃的结构简式___________________________________________。
解析:(1)求分子式:M r=41×2=82,
N(C)=82×87.8%
12=6,N(H)=
82×12.2%
1=10,即分子式为
C6H10。
(2)由分子式可知分子结构中有2个双键或1个三键,但从加成产物C(CH3)3CH2CH3可以看出原不饱和化合物只能是C(CH3)3C≡CH。
答案:C(CH3)3C≡CH
14.(10分)有机物C和E都是功能高分子材料,都可以由化合物A经下列反应制得,如图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_____________________________________。
(2)反应(Ⅱ)的类型为__________,反应(Ⅲ)的类型为________。
(3)A→B的化学方程式为______________________。
(4)A→E的化学方程式为________________________________。
(5)作为隐形眼镜的制作材料,其性能除应具有良好的光学性能外,
也应具有良好的透气性和亲水性,一般采用聚合物C 而不采用聚合物E 的主要理由是_______________________________。
解析:推断A 的结构简式为解答本题的关键。
A 在浓硫酸作用下能发生消去反应(A →B)和酯化反应(A →D),说明A 为羟基羧酸。
D 为
六元环状化合物,其结构简式为反应(Ⅲ)为加聚反应,反应(Ⅳ)为缩聚反应。
由反应:n CH 2===CHCOOH ――→催化剂
,可知C 分子中存在水溶性较好的羧基;而通过反应:
,得到
的E 不含羧基,透气性和水溶性都很差。
答案:(1)
(2)消去反应 加聚反应
(3)CH 3CHCOOHOH ――→浓硫酸△CH 2===CHCOOH +H 2O
15.(8分)以淀粉和必要的无机试剂为原料制取
淀粉――→①葡萄糖――→②乙醇――→③乙烯――→④二溴乙烷――→⑤乙二
醇――→⑥乙二酸――→⑦
(1)指出反应类型:
③______________________________________。
④______________________________________。
⑤______________________________________。
⑥______________________________________。
(2)写出化学方程式:
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
⑤____________________________________________________。
⑦____________________________________________________。
解析:淀粉在催化剂的作用下水解最终生成葡萄糖;葡萄糖在酒化酶的作用下发酵分解生成乙醇;乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯; 乙烯与溴加成生成1,2二溴乙烷; 1,2二溴乙烷水解生成乙二醇; 乙二醇经过两步氧化生成乙二酸;乙二醇与乙二酸进行缩聚即可得到产品。
答案:(1)③消去反应 ④加成反应 ⑤水解(取代)反应 ⑥氧化反应
(2)①(C 6H 10O 5)+n H 2O ――→酸或酶n C 6H 12O 6
(淀粉) (葡萄糖)
②C 6H 12O 6――→酒化酶2CH 3CH 2OH +2CO 2
16.(14分)化合物H 是一种有机光电材料中间体。
实验室由芳香化合物A 制备H 的一种合成路线如下:
已知:
①RCHO +CH 3CHO ――→NaOH/H 2O △
RCH===CHCHO + H 2O ②
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是________________________。
(2)由C 生成D 和E 生成F 的反应类型分别是________________________、________________________。
(3)E 的结构简式为________________________。
(4)G 为甲苯的同分异构体,由F 生成H 的化学方程式为
_____________________________________________________。
(5)芳香化合物X 是F 的同分异构体,X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO 2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X 的结构简式
_____________________________________________________。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物
的合成路
线_________________________________________________ _______________________________________(其他试剂任选)。
解析:(1)已知各物质转变关系分析如下:G 是甲苯同分异构体,结合已知②的反应物连接方式,则产物H 左侧圈内结
构来源于G,G为,F为,E与乙醇酯化反应生成F,E为,根据反应条件,D―→E为消去反应,结合D的分子式及D的生成反应,则D为,所以C为,B为,再结合已知反应①,A为。
(1)根据以上分析可知A的名称是苯甲醛。
(2)C―→D为C===C与Br2的加成反应,E―→F是酯化反应;(3)E 的结构简式为。
催化剂
(4)F生成H的化学方程式为+――→。
(5)F为,根据题意,其同分异构体中含有苯环、—COOH,先考虑对称结构,一种情况是其余部分写成两个—CH===CH2,则连接在苯环上不符合要求,其次是写成两个—CH3和一个—CCH,则其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1的有机物结构简式为
(6)根据已知②,环己烷需要先转变成环己烯,再与2丁炔进行加成就可以连接两个碳链,再用Br 2与碳链上双键加成即可,即路线图为:
――→Cl 2光照――→NaOH/乙醇△――→CH 3CHCHCH 3催化剂――→Br 2CCl 4
答案:(1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应
(3)
(4) +
――→催化剂
(6)――→Cl 2光照――→NaOH/乙醇△――→CH 3CCCH 3催化剂――→Br 2CCl 4
17.(12分)为测定某有机化合物A 的结构,进行如下实验。
Ⅰ.分子式的确定。
(1)将有机物A 置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H 2O 和8.8 g CO 2,消耗氧气 6.72 L(标准状况下),则该物质的实验式是__________________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是______________。
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出其结构简式
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
Ⅱ.结构式的确定。
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。
例如:甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如图2。
经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图3,则A的结构简式为_____________________________________________________。
解析:(1)有机物A充分燃烧生成水的物质的量为n(H2O)=
5.4 g
18 g·mol-1
=0.3 mol,则含有的氢原子的物质的量为n(H)=0.6 mol,
8.8 g二氧化碳的物质的量为n(CO2)=
8.8 g
44 g·mol-1
=0.2 mol,则n(C)=
0.2 mol,据氧原子守恒有:n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol
+2×0.2 mol-2×
6.72 L
22.4 L·mol-1
=0.1 mol,则:N(C)∶N(H)∶N(O)=
n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1。
(2)据(1)可知,该有机物A的实验式为C2H6O,设该有机物的分子式为(C2H6O)m,由图1质谱图知,最大的质荷比为46,则其相对分子质量为46,则:46m=46,解得:m=1,故其分子式为C2H6O。
(3)A的分子式为C2H6O,A为饱和化合物,有机物A的结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。
(4)根据图3中A的核磁共振氢谱图可知:A有3种不同类型的H 原子,而CH3OCH3只有1种类型的H原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。
答案:(1)C2H6O(2)46C2H6O
(3)CH3CH2OH或CH3OCH3(4)CH3CH2OH。