23有机化学基础练习解析版.docx
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23有机化学基础练习解析版
2.3有机化学基础
一、选择题:
本题包括16小题,每小题4分,共64分。
1.化学是你,化学是我,化学深入我们生活。
下列说法正确的是( )
A.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
B.食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
C.包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
D.PX项目的主要产品对二甲苯属于饱和烃
【答案】B
【解析】A.淀粉遇单质碘变蓝色,而纤维素遇单质碘不会变蓝色。
B.食用花生油的主要成分是油脂,鸡蛋清的主要成分是蛋白质,两者都能发生水解反应。
C.聚氯乙烯中除含碳、氢两种元素外,还含有氯元素,不属于烃。
D.对二甲苯的分子式为C8H10,不符合饱和烃的通式CnH2n+2,故不属于饱和烃。
2.下列有关化学用语能确定为丙烯的是( )
【答案】CD
【解析】A项球棍模型不一定由C、H两种元素组成;B项C3H6有丙烯、环丙烷两种结构;C项为丙烯的电子式,D项为丙烯的结构简式。
3.下列说法正确的是( )
A.1mol萘(
)含有5mol碳碳双键
B.CH3CH
CHCH3分子中的所有原子处于同一平面
C.可用溴水鉴别苯、四氯化碳、酒精
D.异丁烷的三氯代物的种数和七氯代物种数不同
【答案】C
【解析】因为萘(
)中是苯环结构,没有碳碳双键,A错误。
CH3CH
CHCH3分子中含有甲基,甲基的4个原子不在同一平面内,B错误。
苯萃取溴水中的溴,上层有颜色;四氯化碳萃取溴水中的溴,下层有颜色;酒精和溴水互溶,所以可用溴水鉴别苯、四氯化碳、酒精,C正确。
异丁烷化学式为C4H10,分子中有10个氢原子,三氯代物和七氯代物种数相同,D错误。
4.已知:
( 异丙烯苯 )
(异丙苯),下列说法正确的是
A.异丙烯苯的化学式为C9H12
B.异丙烯苯与足量氢气完全加成所得产物的一氯代物有6种
C.可用酸性 KMnO4 ,溶液鉴别异丙烯苯和异丙苯
D.异丙烯苯分子中最多有16个原子共平面
【答案】B
【解析】A.由结构简式可确定异丙烯苯的化学式为C9H10,故A错误;B.
(异丙烯苯)与氢气完全加成后转化为
(异丙基环己烷),其分子中含有6种氢原子,故其一氯代物共有6种,B正确;C.丙烯苯和异丙苯都可被高锰酸钾氧化,不能用高锰酸钾鉴别,可用溴水,故C错误;D.异丙烯苯分子中最多有17个原子共平面,故D错误;答案:
B。
5.分子式为C7H14O2的有机物A能在酸性条件下水解生成B和C,且B和C的相对分子质量相等。
则有机物A的可能结构有(不考虑立体异构)( )
A.3种B.4种
C.6种D.8种
【答案】B
【解析】根据分子式为C7H14O2的有机物A在酸性条件下水解生成B和C,且B和C的相对分子质量相等
,即C7H14O2+H2O―→B+C,由此可推出B、C分别为一元酸或一元醇,一元酸的分子式为C3H6O2,即CH3CH2COOH(无同种类的同分异构体),一元醇的分子式为C4H10O[有4种同种类(醇)的同分异构体],据此可反推B和C通过酯化反应生成A(酯)的结构有4种。
6.某烃有两种或两种以上的同分异构体,其某一种同分异构体的一氯代物只有一种,则这种烃可能是( )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃 ②分子中含有4个碳原子的烷烃 ③分子中含有12个氢原子的烷烃 ④分子中含有8个碳原子的烷烃
A.③④B.②③
C.①②D.②④
【答案】A
【解析】①分子中含有7个碳原子的芳香烃只能是甲苯,只有一种结构,不符合题意;②分子中含有4个碳原子的烷烃有两种结构:
正丁烷和异丁烷,它们都有两种一氯代物,也不符合题意;③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷,有三种结构:
正戊烷、异戊烷和新戊烷,其中新戊烷只有一种一氯代物,符合题意;④分子中含有8个碳原子的烷烃有多种结构,其中2,2,3,3四甲基丁烷只有一种一氯代物,符合题意,故正确答案为A。
7.银杏叶具有敛肺平喘、活血化瘀、止痛的作用,是一种珍贵的中药材。
对银杏叶活性成分黄酮类物质的提取常用的技术有溶剂提取法、蒸馏法、升华法、结晶法、超声波提取法等。
下列关于分离提纯实验仪器和操作正确的是( )
A.用装置a分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
B.操作b:
粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出
C.用装置c进行蒸馏操作,将有机溶剂分离出去得到银杏叶有效成分黄酮类物质
D.结晶后利用装置d将晶体与溶剂分离开
【答案】B
【解析】分液时,为避免两种液体重新混合而污染,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,A错误;粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出,B正确;用装置c进行蒸馏操作,温度计测蒸气的温度,故应置于蒸馏烧瓶支管口处,C错误;过滤时必须用玻璃棒引流,D错误。
8.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和Na2CO3溶液反应
C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D.1mol化合物X最多能与2molNaOH反应
【答案】C
【解析】A项中,与2个
相连接的C原子有四个单键,为四面体结构,两个
不可能处于同一平面,A错误;B项中,化合物X中有—COOH,可以与饱和Na2CO3溶液反应,B错误;C项中,有酯基存在,酸性条件下水解生成
,C正确;D项中,化合物X中有—COOH和
,最多能与3molNaOH反应,D错误。
9.香豆素类化合物具有多种生理和药理活性。
甲、乙、丙是三种典型的香豆素类化合物,关于这三种化合物的叙述正确的是( )
甲 乙 丙
A.甲属于芳香烃
B.乙能发生缩聚反应和加成反应
C.丙的核磁共振氢谱有五种吸收峰
D.甲、乙、丙均易溶于水
【答案】B
【解析】甲中含有O,不属于烃,A错误;乙中含有碳碳双键,能够发生加成反应,含有酚羟基,能够与醛发生缩聚反应,B正确;丙的结构不对称,核磁共振氢谱有六种吸收峰(
),C错误;甲属于酯类,难溶于水,D错误。
10.某羧酸酯的分子式为C57H104O6,1mol该酯完全水解可得到1mol甘油(HOCH2CH(OH)CH2OH)和3mol羧酸,该羧酸的分子式为( )
A.C18H34O2B.C18H36O2
C.C17H32O2D.C16H32O2
【答案】A
【解析】生成1mol甘油,说明1mol该酯中有3mol酯基,因此有C57H104O6+3H2O―→C3H8O3+3羧酸,根据原子守恒,羧酸的分子式为C18H34O2。
11.下列说法正确的是( )
A.按系统命名法命名时,化合物
的名称是2,4,6-三甲基-5-乙基庚烷
B.有机物
的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应
C.高分子化合物
,其单体为对苯二甲酸和乙醇
D.等质量的乙炔和苯完全燃烧生成水的质量相等
【答案】D
【解析】A项,名称应为2,4,6-三甲基-3-乙基庚烷;B项,若有苯环不可能有醛基;C项,单体应为
和HO—CH2—CH2—OH。
12.下列关于有机物因果关系的叙述中,完全正确的一组是( )
选项
原因
结论
A
乙烯和苯都能使溴水褪色
苯分子和乙烯分子含有相同的碳碳双键
B
乙酸分子中含有羧基
可与NaHCO3溶液反应生成CO2
C
纤维素和淀粉的化学式均为(C6H10O5)n
它们互为同分异构体
D
乙酸乙酯和乙烯在一定条件下都能与水反应
二者属于同一反应类型
【答案】B
【解析】苯分子中不含有碳碳双键,A错误;纤维素和淀粉的聚合度不同,使得它们的分子式不同,所以它们不互为同分异构体,C错误;乙酸乙酯与水的反应属于取代反应,乙烯与水的反应属于加成反应,D错误。
13.现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,而碳的质量分数是( )。
A.
C.B.
a.
(1-a)D.
(1-a)
【答案】C
【解析】乙酸与单烯烃分子中碳、氢原子个数比均为1∶2,故在混合物中碳、氢元素的质量比恒定且为6∶1,碳、氢两元素总的质量分数为1-a,其中碳元素占
,故C项正确。
14.已知
(x)、
(y)、
(z)互为同分异构体,下列说法不正确的是( )
A.z的二氯代物有三种
B.x、y的一氯代物均只有三种
C.x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面
D.x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【答案】B
【解析】z为立方烷,z中只有1种氢原子,z的一氯代物只有1种,z的二氯代物有3种(2个氯分别处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线),A正确;x中有5种氢原子,x的一氯代物有5种,y中有3种氢原子,y的一氯代物有3种,B错误;x中所有碳原子都为sp2杂化,结合单键可以旋转以及苯和乙烯的结构可知,x中所有原子可能处于同一平面,y中含2个饱和碳原子,z中8个碳原子都是饱和碳原子,y、z中所有原子不可能都处于同一平面,C正确;x、y中含碳碳双键,都可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,D正确。
15.下列关于常见有机物的说法不正确的是( )
A.乙醇和乙酸都可以与钠反应
B.油脂是油和脂肪的统称,都是高级脂肪酸与甘油形成的酯
C.1mol有机物
在一定条件下能和6molNaOH反应
D.分子式为C4H7ClO2,可与NaHCO3溶液反应产生CO2的有机物可能的结构有6种
【答案】D
【解析】乙醇分子中含有羟基,乙酸分子中含有羧基,羟基和羧基都可以和钠反应生成氢气,A正确;油脂是油和脂肪的统称,均为高级脂肪酸和甘油形成的酯,B正确;此有机物中含有4个酚羟基、1个羧基和1个酯基,在一定条件下能和6molNaOH反应,C正确;分子式为C4H7ClO2,可与NaHCO3溶液反应产生CO2,说明分子中含有羧基,C4H7ClO2可写成C3H6ClCOOH,C3H6ClCOOH可以看成氯原子取代丙基上的氢原子,丙基有2种,即正丙基和异丙基,正丙基含有3种不同化学环境的氢原子、异丙基含有2种不同化学环境的氢原子,所以分子式为C4H7ClO2且能与NaHCO3溶液反应生成CO2的有机物有5种,D错误。
16.中科院研究所首次实现了CO2催化加氢制取汽油。
CO2转化过程如图Z12-3所示:
下列说法不正确的是( )
A.多功能催化剂可提高H2的转化率
B.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
C.a的一氯代物有4种
D.图中a和b互为同系物
【答案】A
【解析】多功能催化剂只能影响反应的速率,不能提高H2的转化率,A错误。
汽油主要是C5~C11的烃类混合物,B正确。
a是异戊烷,有4种氢:
,所以a的一氯代物有4种,C正确。
图中a为异戊烷,b为正庚烷,a和b互为同系物,D正确。
二、填空题:
本题包括2小题,共36分。
17.(18分)资料在线:
查阅资料可知以下数据:
物 质
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g/cm3)
乙 醇
-117.0
78.0
0.79
乙 酸
16.6
117.9
1.05
乙酸乙酯
-83.6
77.5
0.90
浓硫酸(98%)
-
338.0
1.84
实验步骤
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
问题设计
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步____________________________________________
______________________________________________;写出制取乙酸乙酯的化学方程式:
______________________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)________。
A.中和乙酸和乙醇
B.溶解乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)指出步骤③所观察到的现象:
________________________________________________
_______________________________________________________________________;分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)________。
A.P2O5B.无水Na2SO4C.碱石灰D.NaOH固体
拓展延伸
(5)某化学课外小组设计了如下图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有_____________________________
_______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
【答案】
(1)在一支30mL的大试管(A)中注入4mL乙醇,缓慢加入1mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4mL乙酸并摇匀 CH3COOH+HOCH2CH3
CH3COOC2H5+H2O
(2)BC
(3)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一个方面,温度太高,可能发生其他副反应
(4)试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅 B
(5)①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了水冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯
【解析】
(1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时,各试剂加入试管的顺序依次为:
CH3CH2OH→浓硫酸→CH3COOH。
将浓硫酸加入乙醇中,边加边振荡是为了防止混合时产生的热量导致液体飞溅造成事故;将乙醇与浓硫酸的混合液冷却后再与乙酸混合,是为了防止乙酸的挥发造成原料的损失。
在加热时试管中所盛溶液不能超过试管容积的
。
因为试管容积为30mL,那么所盛溶液不超过10mL,按体积比1∶4∶4的比例配浓硫酸、乙酸和乙醇的混合溶液,由此可知,对应的浓硫酸、乙酸和乙醇的体积为1mL、4mL、4mL。
既然在题中已经给定的是30mL的大试管,那就不能用其他规格的试管,在答题时要特别注意。
配制混合溶液的主要操作步骤可叙述为:
在一支30mL的大试管(A)中注入4mL乙醇,缓慢加入1mL的浓硫酸,边加边振荡试管,待冷却至室温时,再加入4mL乙酸并摇匀。
其反应的化学方程式为:
CH3COOH+HOCH2CH3
CH3COOC2H5+H2O。
(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个:
①使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去;②使混入的乙醇溶解;③使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯。
故选B、C项。
(3)根据各物质的沸点数据可知,乙酸(117.9℃)、乙醇(78.0℃)的沸点都比较低,且与乙酸乙酯的沸点(77.5℃)比较接近,若用大火加热,反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来,导致原料的大量损失;另一个方面,温度太高,可能发生其他副反应。
(4)在步骤③中的主要现象是:
试管B中的液体分成上下两层,上层油状液体无色(可以闻到水果香味),下层液体(浅)红色,振荡后下层液体的红色变浅。
分离出来的是粗产品乙酸乙酯,乙酸乙酯粗产品的提纯步骤为:
①向粗产品中加入碳酸钠粉末(目的是除去粗产品中的乙酸);②向其中加入饱和食盐水与饱和氯化钙溶液,振荡、静置、分液(目的是除去粗产品中的碳酸钠、乙醇);③向其中加入无水硫酸钠(目的是除去粗产品中的水);④最后将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏瓶内,再蒸馏,弃去低沸点馏分,收集温度在76~78℃之间的馏分即得纯的乙酸乙酯。
故选B项。
(5)对比两个实验装置图,结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制,可以看出后者的三个突出的优点:
①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的产生;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了水冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯。
18(18分)已知:
CH2===CH—CH===CH2+CH2===CH2
物质A在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质GHB。
下图是关于物质A的一种制备方法及由A引发的一系列化学反应。
请回答下列问题:
(1)写出反应类型:
反应①________________________,反应③__________________。
(2)写出化合物B的结构简式:
___________________________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:
______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式:
_____________________________________________。
(5)反应④中除生成E外,还可能存在一种副产物(含结构),它的结构简式为________________________________________________________________________。
(6)与化合物E互为同分异构体的物质不可能为________(填写字母)。
a.醇b.醛c.羧酸d.酚
【答案】
(1)加成反应 消去反应
(2)HOCH2CH2CH2CHO
(6)d
【解析】由框图中A的生成关系可知①是2分子HC≡HO和1分子HCCH的加成反应,A的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,在A→B→GHB→C的转化中,因GHB→C发生酯化反应必有—OH,可反推A→B时只有1个—OH发生了去氢氧化,故B为HOCH2CH2CH2CHO;由A→D的分子式变化可知③是发生消去反应,D的结构简式是CH2===CH—CH===CH2,反应④应结合题目“已知”提示的加成反应书写:
CH2===CH—CH===CH2+CH2===CH—COOH
。
由于CH2===CH—CH===CH2的结构中只看1个C===C时相当于“已知”信息中的CH2===CH2,因而有副反应2CH2===CH—CH===CH2
CHCH2。
由E(
)的不饱和度可判断它不可能是酚,因为酚中含苯环,不饱和度至少为4。