【解析】:
本题转化关系可表示为:
,可推知A为酯,B为醇,C为酸,D为醛,且B、C、D分子中所含碳原子数目相同,A分子中所含碳原子数为B或C或D的2倍。
从而可知,M(B)+M(C)>M(A),M(D)2M(D)。
14.应该如图所示化合物的说法不正确的是(D)
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照条件下与Br2发生取代反应
B.1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
【解析】:
分析该分子的结构特点:
含有2个苯环,官能团有碳碳双键、酚羟基、醚键、2个酯基,所以能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,光照条件下甲基上的氢原子与Br2可以发生取代反应,A项正确;酚羟基、酯基与NaOH溶液反应,1mol该化合物可与3molNaOH反应,B项正确;既可以催化加氢,又可以被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;该分子含酚羟基,可以与FeCl3溶液发生显色反应,但不能与NaHCO3溶液反应,D项错误。
二、填空题(本题包括5小题,共58分)
15.(10分)某有机物X的分子式为C4H8O2,X在酸性条件下与水反应,生成两种有机物Y和Z,Y在铜催化下被氧化为W,W能发生银镜反应。
(1)X中所含的官能团是________(填名称)。
(2)写出符合题意的X的结构简式_________________________________________。
(3)若Y和Z含有相同的碳原子数,写出下列反应的化学方程式:
Y与浓硫酸的混合物共热发生消去反应______________________________________________________________。
W与新制Cu(OH)2反应_________________________________。
(4)若X的某种同分异构体能使石蕊变红色,可能有________种。
【答案】:
(1)酯基
(2)CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3
(3)CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O
CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(4)2
【解析】:
(1)X在酸性条件下能水解成两种有机物,结合分子式,知X属于酯类。
(2)生成的醇Y能氧化为醛,则Y的结构中含有—CH2OH原子团,所以X有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、
HCOOCH2CH2CH3三种。
(3)若Y和Z含有相同的碳原子数,则Y为CH3CH2OH,Z为CH3COOH,W为CH3CHO。
(4)X的同分异构体能使石蕊变红色,则应为羧酸,根据羧酸的结构特点,共有2种。
16.(12分)A为药用有机物,从A出发可发生如图所示的一系列反应。
已知A在一定条件下能与醇发生酯化反应,A分子中苯环上的两个取代基连在相邻的碳原子上;D不能与NaHCO3溶液反应,但能与NaOH溶液反应。
请回答下列问题:
(1)由A转化为B和C时,所涉及反应的反应类型有_________、________。
(2)E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,R能与Na反应放出H2,而Q不能。
则Q的结构简式为____________,R的结构简式为_________________________。
(3)D的结构简式为_____________________________________。
(4)A在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
【答案】:
(1)取代反应(或水解反应) 中和反应
(2)
(3)
(4)
【解析】:
A的分子式为C9H8O4,苯环上有2个取代基,即羧基和酯基。
D不能与NaHCO3溶液反应,但能与NaOH溶液反应,所以D分子中含有酚羟基,结合C的结构简式可知A的结构简式为
。
17.(12分)已知:
①有机物X的相对分子质量小于180,其中氧的质量分数约为49.4%,②1molX在稀硫酸中发生水解反应生成2mol甲醇和1molA,③X中没有支链,④有机物X、A物质能发生如下图转化关系,E为高分子的化合物,B为环状结构。
根据以上信息填写下列空白:
(1)1个X分子中,含有________个氧原子,X不可能发生的反应有________(填序号)。
①加成反应 ②酯化反应 ③氧化反应 ④消去反应
(2)A分子中的官能团是(写名称)________,A的相对分子质量是________。
(3)写出④的化学方程式:
__________________________________。
(4)有机物“C8H8O8”因分子组成中含有三个国人心目中的吉利数字“8”而被称为“吉利分子”。
由A转化而生成的“吉利分子”有多种不同的环状结构,写出其中的含一个六元环的有机物B的结构简式:
________。
(5)一定量的A物质与乙醇的混合物完全燃烧生成27g水和VLCO2(标准状况),则等物质的量该混合物完全燃烧消耗O2的物质的量为________。
【答案】:
(1)5 ①
(2)羟基、羧基 134
(3)
(4)
(5)1.5mol
【解析】:
1molX在稀H2SO4中发生水解反应生成2mol甲醇和1molA,推测A分子结构中含两个—COOH,根据框图中
判断A的相对分子质量为162+18-46=134,A的分子结构中含有醇羟基。
因此A的结构简式为:
。
(1)由A的结构可推知X中含有2个酯基、1个羟基共5个氧原子。
(3)甲酸与A酯化反应的产物为
。
(4)由C8H8O8可推知,“吉利分子”由2分子A发生酯化反应转化而来,其结构简式为:
(5)由A和乙醇燃烧的化学方程式:
C4H6O5+3O24CO2+3H2O和C2H5OH+3O22CO2+3H2O推知消耗O2和生成H2O的物质的量相等,即n(O2)=n(H2O)==1.5mol。
18.(12分)以下各种有机化合物之间有如下的转化关系:
(1)D为一直链化合物,分子式为C4H8O2,它能跟NaHCO3反应放出CO2,D具有的官能团名称是,D的结构简式为,;
(2)化合物C的分子式是C7H8O,C遇到FeCl3溶液显示紫色,C苯环上的一溴代物只有两种,则C的结构简式为;
(3)反应①的化学方程式是;
(4)芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,F中有两个甲基则F结构简式是;
写出生成G的化学方程式
(5)乙二醇和乙二酸可发生与D、F反应机理类似的反应生成高分子化合物,写出乙二醇与乙二酸在一定条件下生成高分子化合物的反应方程式
【答案】:
(1)羧基(1分)CH3CH2CH2COOH(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4)
(1分)
(2分)
(5)nHOCH2CH2OH+nHOOCCOOH
[-OCH2CH2OOCCO-]n-+2nH2O
【解析】:
(1)D为一直链化合物,分子式为C4H8O2,能跟NaHCO3反应放出CO2,所以结构中含有羧基,其结构简式为CH3CH2CH2COOH;
(2)化合物C的分子式是C7H8O,C遇到FeCl3溶液显示紫色,说明C中含有苯环、酚羟基、甲基,后两者为取代基,又C苯环上的一溴代物只有两种,所以取代基的位置是对位,因此C的结构简式为:
(3)因为C中含羟基,D中含羧基,所以A为酯类,①发生的是酯的水解反应,化学方程式为
(4)F中有2个甲基,3个碳原子,所以F的结构简式为:
D与F反应的化学方程式为:
(5)乙二醇与乙二酸发生缩聚反应,化学方程式为:
nHOCH2CH2OH+nHOOCCOOH
[-OCH2CH2OOCCO-]n-+2nH2O
19.(12分)有机物D是一种合成抗高血压药的重要通用中间体,其合成路线如下:
(已知A是一种芳香酸)
(1)A、C的结构简式分别是 、 , D中含有的含氧官能团名称是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)加热条件下,C在足量NaOH水溶液中反应的化学方程式是 。
(4)E是一种相对分子质量比A小14的芳香酸。
写出满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式:
①能发生银镜反应 ②一定条件下可发生水解反应 ③分子的核磁共振氢谱中有四组峰 。
(5)F是B在碱溶液中水解后再酸化的产物。
F在一定条件下可聚合成高分子化合物,写出该反应的化学方程式:
。
【答案】:
(1)
羧基、酯基
(2)取代反应
(3)
+2NaOH
+CH3CH2OH+NaBr
(4)
(5)n
+(n-1)H2O
【解析】:
(1)结合A(芳香酸)与Br2反应得B,逆推A为
。
B和乙醇反应生成C且结合D逆推C,得C为
。
(2)根据C+
D+HBr,知该反应类型为取代反应。
(3)
中含酯基和溴原子都能与NaOH溶液反应。
(4)比A相对分子质量小14的芳香酸的碳原子数为9,它的同分异构体中结合一定条件下可水解(酯基)、能发生银镜反应(醛基)得该有机物为甲酸某酯。
根据核磁共振氢谱中有四组峰得该有机物有4种氢原子(包括甲酸某酯中的氢)不难得出答案。
(5)
在碱溶液中—Br水解再酸化后得
其中—COOH、—OH官能团可发生缩聚反应。