化学有机化合物的专项培优练习题(含答案)附答案解析
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化学有机化合物的专项培优练习题(含答案)附答案解析
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.华法林(Warfarin)又名杀鼠灵,为心血管疾病的临床药物。
其合成路线(部分反应条件略去)如下所示:
回答下列问题:
(1)A 的名称为________,E 中官能团名称为________。
(2)B 的结构简式为________。
(3)由 C 生成 D 的化学方程式为___________
(4)⑤的反应类型为_________,⑧的反应类型为________。
(5)F 的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体共有___________种。
a.能与 FeCl3溶液发生显色反应 b.含有-CHO
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________
【答案】甲苯酯基取代反应加成反应 13
【解析】
【分析】
由A的分子式及产物的性质,可确定A为,在光照条件下发生-CH3上的取代反应生成B(),B发生水解反应生成C(),C催化氧化生成D(),D 与CH3COCH3在NaOH、加热条件下发生羟醛缩合反应,生成和水。
【详解】
(1)A为,名称为甲苯,E为,官能团名称为酯基。
答案为:甲苯;酯基;
(2)由以上分析知,B 的结构简式为。
答案为:;
(3)C()催化氧化生成D(),化学方程式为。
答案为:
;
(4)⑤为与(CH 3CO)2O 在浓硫酸的催化作用下反应生成和CH 3COOH ,则反应类
型为取代反应,⑧为与反应生成,反应类型为加成反应。
答案为:取代反应;加成反应;
(5)F 的同分异构体中,同时符合:a .能与 FeCl 3 溶液发生显色反应、b .含有-CHO 条件的同分异构体共有13种。
它们为苯环上有-OH(酚)、-CH 2CHO 两个取代基的异构体3种,苯环上有-OH(酚)、-CHO 、-CH 3三个取代基的异构体10种。
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为。
答案为:13;。
【点睛】
F 的13种同分异构体,含有3个取代基的异构体为
,
,
(其中,-CH 3位于序号所在的位置),(共3种)。
2.某氨基酸中含C 、N 、H 、O 四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。
如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为__________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是____________。
(3)在浓硫酸、加热的条件下,该氨基酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为_________。
【答案】蛋白质 ()32CH CH NH COOH 羧基
()()浓硫酸323232232Δ
CH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐?
()22CH NH COOH
【解析】 【分析】 【详解】
(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物,根据结构图可知,该氨基酸的结构简式为
()32CH CH NH COOH ,故答案为:蛋白质;()32CH CH NH COOH ;
(2)()32CH CH NH COOH 中含有氨基、羧基,其中含氧官能团的名称是羧基,故答案为:羧基;
(3)该氨基酸中含-COOH ,可与乙醇发生酯化反应:
()()浓硫酸323232232ΔCH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐?,故答案为:()()浓硫酸323232232Δ
CH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐?; (4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为()22CH NH COOH ,故答案为:()22CH NH COOH 。
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.人体内蛋白质约占体重的16%,人体丢失体内20%以上的蛋白质,生命活动有可能会被迫停止,蛋白质的生理功能与它的化学性质密切相关,人体摄入的蛋白质,在酶的翠花作用下发生水解,最终生成氨基酸,这些氨基酸部分重新合成人体所需的蛋白质、糖或脂类物质,另一部分则发生氧化反应,释放能量;以满足各种生命活动的需要。
(1)蛋白质属于天然_________化合物,是由氨基酸通过_________键构成;(注:(2)、(3)、(4)小题用“变性”、“两性”、或“盐析”填写)
(2)天然蛋白质水解得到的都是α﹣氨基酸,与酸或碱反应都生成盐,所以具有________;
(3)蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液,会析出沉淀,这个过程称为_________; (4)蛋白质遇到酸、碱、重金属盐,失去原来的活性,这个变化称为_________; (5)食物中的蛋白质来源分为两种:植物性蛋白质和动物性蛋白质,下列食物含有植物性蛋白质的是_________(填序号) A .鱼肉 B .黄豆 C .羊肉 D .大米
【答案】有机高分子 肽 两性 盐析 变性 B 【解析】 【分析】
(1)蛋白质属于天然高分子化合物,是由氨基酸通过肽键构成; (2)α-氨基酸既能与酸反应也能与碱反应,属于两性化合物; (3)当滴加浓(NH 4)2SO 4溶液溶液,蛋白质发生盐析; (4)加热、酸、碱、重金属盐等可使蛋白质发生变性;
(5)豆类富含植物性蛋白质,肉类富含动物性蛋白质,大米富含淀粉。
【详解】
(1)蛋白质属于天然有机高分子化合物,是由氨基酸通过肽键构成; (2)α-氨基酸既能与酸反应也能与碱反应,属于两性化合物;
(3)当滴加浓(NH 4)2SO 4溶液溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出,称为蛋白质的盐析;
(4)加热、酸、碱、重金属盐等可使蛋白质发生变性,使蛋白质失去生理活性; (5)黄豆富含植物性蛋白质,鱼肉和羊肉中富含动物性蛋白质,大米中富含淀粉,故答案为B 。
5.精细化工在生产和生活中有广泛而重要的应用。
(1)精细化学品往往有特定的功能从而广泛地应用于日常生活中,下列洗涤方法原理各不相同,请比较分析:
①沾有油脂的器皿可用汽油擦洗,其原理是________; ②也可用洗洁精和水洗涤,其原理是_______;
③还可以用纯碱或稀氢氧化钠溶液洗涤,其原理是___________。
④如果水溶液的硬度很大,用肥皂与合成洗涤剂哪个洗涤剂效果更好?为什么? ____。
(2)据报道,我国某地发生误食工业用猪油的中毒事件,原因是工业品包装中混入有机锡等,下列有关叙述正确的是__________。
A .猪油是天然高分子化合物 B .猪油是高级脂肪酸甘油酯
C .猪油发生皂化反应后,反应液能使蓝色石蕊试纸变红
D .猪油皂化反应完全后,反应混合物静置后分为两层
(3)阿司匹林是一种常用的药剂,其化学名称为乙酰水杨酸,其分子结构如图:
阿司匹林的一种同分异构体中含有苯环和两个羧基,且苯环上只有一个侧链,则阿司匹林的这种同分异构体的结构简式为____________。
以苯酚为原料合成水杨酸,为阿司匹林的大量生产开辟了广阔的前景,其生产阿司匹林的流程如下:
2
NaOH 、CO
一定条件①
−−−−−−→ +
H → 水杨酸32
+乙酸酐(CH CO)O
H ,Δ②−−−−−−−
→ 阿司匹林 写出反应②的化学方程式__________。
【答案】根据相似相溶原理,汽油与油脂互溶除去 洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,可将油污洗去 油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可以除去油脂 用合成洗涤剂较好,因为在硬水中肥皂会形成硬脂酸钙(镁)沉淀而失去去污能力 B
+(CH 3CO)2O→+CH 3COOH
【解析】
【分析】
(1)①根据相似相溶回答;②洗洁精具有亲水基,和憎水基,可以将油污除去;③油脂在碱性环境下水解;④硬水中使用肥皂,会产生沉淀,降低去污能力。
(3)苯酚,与NaOH和CO2,在一定条件下,发生反应,在酚羟基的邻位引入一个—COONa,酸化得到—COOH,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化为酯基。
【详解】
(1)①根据相似相溶原子,油脂能够溶解在汽油中,因此能够用汽油去油脂;
②洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,憎水基与油污结合,亲水基溶于水中,形成乳浊液,可将油污洗去;
③油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可以除去油脂;
④用合成洗涤剂较好,因为在硬水中肥皂会形成硬脂酸钙(镁)沉淀而失去去污能力;
(2)A、猪油是脂肪,是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,故A错误;
B、猪油是固态油脂,成分为高级脂肪酸甘油酯,故B正确;
C、皂化反应水解后生成的高级脂肪酸钠和甘油,不显示酸性,所以不能是石蕊变红,故C 错误;
D、由于猪油皂化反应后,生成的高级脂肪酸钠和甘油都溶于水,不分层,故D错误;
故选:B;
(3)阿司匹林的同分异构体含有苯环和两个羧基,且苯环上只有一个侧链,除了苯环外,还有3个C原子,还有2个羧基,只有1个侧链,则一个C上连接2个苯环,结构简式为
;
苯酚,与NaOH和CO2,在一定条件下,发生反应,在酚羟基的邻位引入一个—COONa,酸化得到—COOH,水杨酸的结构简式为,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化为酯基,化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH。
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.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:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度3
/g cm -⋅ 0.79 2.2 0.71 沸点/℃ 78.5 132 34.6 熔点/℃
-130
9
-116
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;
Br和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr + NaBrO+H2O,再分液除去;
b.常温下2
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:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,
故答案为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(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;
Br和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr + NaBrO+H2O,再分液除去,故b正b.常温下2
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。
8.某有机物A,由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、C、D、E;C又可以转化为B、D。
它们的转化关系如下:已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出A、D、的结构简式和所含官能团名称A_______、________,D__________、
___________
(2)写出反应⑤的化学方程式___________________________________;
(3)从组成上分析反应⑨是___________(填反应类型)。
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共_______种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式______________
【答案】C2H5OH 羟基 CH3CHO 醛基 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O 氧化反应 6 −−→CH3CH2OH+CH3COONa
CH3COOC2H5+NaOH∆
【解析】
【分析】
D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为
CH3COOC2H5。
【详解】
(1)根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;
(2)反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O;
(3)C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,若为羧酸则有:CH3CH(COOH)CH3、
CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为
−−→ CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:
例:CH3COOC2H5+NaOH∆
CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。
9.工业中很多重要的化工原料都来源于石油化工,如图中的苯、丙烯、有机物A等,其中A的产量可以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)A的结构简式为________________,丙烯酸中官能团的名称为
__________________________________________
(2)写出下列反应的反应类型①___________________,②________________________
(3)下列说法正确的是(________)
A.硝基苯中混有浓HNO3和H2SO4,将其倒入到NaOH溶液中,静置,分液
B.除去乙酸乙酯中的乙酸,加NaOH溶液、分液
C.聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.有机物C与丙烯酸属于同系物
(4)写出下列反应方程式:
③B→CH3CHO _________________________________________
④丙烯酸 + B →丙烯酸乙酯_____________________
【答案】CH2=CH2碳碳双键、羧基硝化反应或取代反应加成反应 A
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH2=CHCOOH +
CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+ H2O
【解析】
【分析】
由B和C合成乙酸乙酯,C为乙酸,则B为乙醇,被氧化为乙醛,A与水反应生成乙醇,则A为乙烯。
结合有机物的结构特点及反应类型进行判断分析。
【详解】
(1)A为乙烯,其结构简式为CH2=CH2,丙烯酸中官能团的名称为碳碳双键、羧基;
(2)反应①是苯在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯和水,反应类型为硝化反应或取代反应;
反应②是乙烯的水化催化生成乙醇,反应类型为加成反应;
(3) A.浓HNO3和H2SO4与NaOH溶液反应,形成水层,硝基苯为有机层,静置,分液,选项A正确;
B.乙酸乙酯与氢氧化钠能反应,除去乙酸乙酯中的乙酸,应该用饱和碳酸钠溶液,选项B
错误;
C.聚丙烯酸中没有双键结构,故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C错误;
D.有机物C是乙酸,是饱和酸,丙烯酸是不饱和酸,两者不可能是同系物,选项D错误。
答案选A;
(4)反应③B→CH3CHO是乙醇催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
反应④丙烯酸 + B →丙烯酸乙酯+ H2O的反应方程式为CH2=CHCOOH +
CH3CH2OH CH2=CHCOOCH2CH3+ H2O。
10.芳香族化合物C的分子式为C9H9OCl。
C分子中有一个甲基且苯环上只有一条侧链;一定条件下C能发生银镜反应;
C与其他物质之间的转化如下图所示:
(1)C的结构简式是__________________。
(2)E中含氧官能团的名称是___________;C→F的反应类型是___________。
(3)写出下列化学方程式:G在一定条件下合成H的反应________________________。
(4)D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则符合以下条件W的同分异构
体有________种,写出其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式____________。
①属于芳香族化合物②遇FeCl3溶液不变紫色③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应
(5)请设计合理方案由合成__________(无机试剂任选,用反应
流程图表示,并注明反应条件)。
【答案】羧基、羟基消去反应 n 4
【解析】
【分析】
芳香族化合物C的分子式为C9H9OC1,C分子中有一个甲基且苯环上只有一个侧链,一定条件下C能发生银镜反应,则含有醛基,故C的结构简式为,C发生氧化反应生成B为,B与乙醇发生酯化反应生成A为,C能和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成D为,D能和银氨溶液发生银镜反应、酸化生成E为,E发生缩聚反应生成高分子化合物I为
,C发生消去反应生成F为,F发生氧化反应生成G为,G发生加聚反应生成高分子化合物H为。
【详解】
根据上述分析可知:A是,B是,C是,D是,E是,F是,G是,H是,I是。
(1)由上述分析,可知C的结构简式为;
(2)E为,其中的含氧官能团的名称是:羧基、羟基;C是,C 与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生F:,所以C→F的反应类型是消去反应;
(3) G是,分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应产生H:,则G在一定条件下合成H的反应方程式为:
n;
(4)D为,D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,符合下列
条件:①属于芳香族化合物,说明含有苯环,②遇FeCl3溶液不变紫色,说明没有酚羟基,③能与NaOH溶液发生反应但不属于水解反应,含有羧基,可以为苯乙酸、甲基苯甲酸(有邻、间、对),因此共有4种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4个峰的结构简式为
;
(5)与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应产生,
与HBr在过氧化物存在的条件下发生加成反应产生,
与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生,然后在浓硫酸存在条件下发生酯化反应产生,故合成流程为:。
【点睛】
本题考查了有机物的推断,确定C的结构是关键,再充分利用反应条件进行推断,注意掌握有机物的官能团性质与转化,(4)中同分异构体的书写为难点、易错点,在(5)物质合成时,要结合溶液的酸碱性确定是-COOH还是-COONa,要充分利用题干信息,结合已学过的物质的结构和性质分析解答。
11.某烃在标准状况下的密度为3.215 g/L,现取3.6 g该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重11 g,求:
(1)该烃分子的摩尔质量为________。
(2)确定该烃的分子式为___________。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式_________。
【答案】72 g·mol-1 C5H12
【解析】
【分析】
【详解】
(1)烃的摩尔质量为3.215g/L×22.4L/mol=72g/mol ;
(2)生成水的物质的量为n (H 2O )= 5.4g 18g /mol
=0.3mol ,所以n (H )=2n (H 2O )=0.3mol×2=0.6mol ,生成CO 2的物质的量为n (CO 2)=
11g 44g /mol =0.25mol ,所以n (C )=n (CO 2)=0.25mol,烃中C 原子、H 原子的个数比为0.25mol :0.6mol=5:12,实验式为C 5H 12,实验式中C 原子与H 原子的关系满足烷烃关系,实验式即是分子式,所以该烃的分子式为C 5H 12;
(3)分子中只有一种H 原子,C 5H 12是烷烃,所以H 原子一定位于甲基上,所以甲基数目为123=4,剩余的1个C 原子通过单键连接4个甲基,结构简式为。
12.根据图示,回答下列问题:
(1)按要求写出下列有机物的分子结构。
乙烯的电子式__________,
乙烷的分子式________,
乙醇的结构式___________,
氯乙烷的结构简式________。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型
②_______________________,反应类型_______________。
④_______________________,反应类型_______________。
【答案】 C 2H 6 CH 3CH 2Cl
CH 2=CH 2+HCl −−−−→一定条件CH 3CH 2Cl 加成反应 CH 3CH 3+Cl 2−−
−→光照CH 3CH 2Cl+HCl 取代反应 【解析】
【分析】
乙烯与水发生加成反应生成乙醇;乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷;乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷;乙烷与氯气发生取代反应生成氯乙烷。
【详解】
根据以上分析:
(1)乙烯分子含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,电子式为,乙烷的分子式C2H6,乙醇的分子式C2H6O,乙醇含有羟基,乙醇结构式为,氯乙烷的结
构简式CH3CH2Cl。
(2)②是乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,化学方程式为
一定条件CH3CH2Cl,反应类型加成反应。
CH2=CH2+HCl−−−−→
④是乙烷与氯气发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,化学方程式为
光照CH3CH2Cl+HCl,反应类型是取代反应。
CH3CH3+Cl2−−−→
【点睛】
乙烯含有碳碳双键,能与氢气、氯气、氯化氢、水等物质发生加成反应,乙烯含有碳碳双键所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
13.透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。
制备它的一种配方中含有下列四种物质:
填写下列空白:
(1)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式__________;淀粉通过下列转化可以得到乙(C2H6O2),A为一种单糖,B为一种有特殊香味的一元醇,C为一种气体。
(2)写出A → B的化学反应方程式:_______;写出B→C的反应条件:_____;
(3)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,其相对分子质量为110。
丁与FeCl3溶液作用显现紫色,且丁分子中苯基上的一氯取代物只有一种。
则丁的结构简式为____________;
(4)已知: (—R为烃基)
+H2,利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料
经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是________。
【答案】CH2=CH-CH2-CH2COOH C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑浓硫酸 170℃
+CH3CH2Cl+HCl
【解析】。