高考化学专题题库有机化合物的推断题综合题含答案.docx
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高考化学专题题库有机化合物的推断题综合题含答案
2020-2021高考化学专题题库∶有机化合物的推断题综合题含答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于比例模型的是___(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是___。
(3)存在同分异构体的是___,写出其同分异构体的结构简式___。
(4)含碳量最低的是___,含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___(保留一位小数)。
(5)C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。
【答案】乙、丙甲、丙戊CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4甲、丙16.7%4
【解析】
【分析】
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型,乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。
【详解】
(1)乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式,属于比例模型;
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型,属于同一种有机化合物;
(3)存在同分异构体的是戊(戊烷),其同分异构体的结构简式CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4;
(4)烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,含碳量最低的是甲烷,含氢量最低的分子是戊烷,氢元素的质量百分含量是
×100%=16.7%;
(5)C8H10属于苯的同系物,侧链为烷基,可能是一个乙基,如乙苯;也可以是二个甲基,则有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种,则符合条件的同分异构体共有4种。
2.I.A~D是四种烃分子的球棍模型(如图)
(1)与A互为同系物的是___________(填序号)。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是_____________(填序号)。
(3)D和液溴反应的化学方程式是_____________。
Ⅱ.某些有机物的转化如下图所示。
已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D是食醋的有效成分。
请回答下列问题:
(4)A中官能团的名称是______________。
(5)B的结构简式为_________________。
(6)反应③的化学方程式为__________________。
【答案】CB
+Br2
+HBr碳碳双键CH3CH2OH或C2H5OH
【解析】
【分析】
I.由球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烯,C为丁烷,D为苯;结合同系物的概念和乙烯与苯的性质分析解答
(1)~(3);
Ⅱ.A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为CH2=CH2,与水在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH,乙醇在Cu作催化剂条件下发生氧化反应CH3CHO,CH3CHO可进一步氧化生成CH3COOH,CH3CH2OH和CH3COOH在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,据此分析解答(4)~(6)。
【详解】
I.由球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烯,C为丁烷,D为苯。
(1)甲烷、丁烷结构相似,都是烷烃,互为同系物,故答案为:
C;
(2)乙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故答案为:
B;
(3)苯和液溴反应生成溴苯和HBr,反应的方程式为
+Br2
+HBr,故答案为:
+Br2
+HBr;
Ⅱ.(4)A为乙烯(CH2=CH2),含有的官能团是碳碳双键,故答案为:
碳碳双键;
(5)B的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,故答案为:
CH3CH2OH或C2H5OH;
(6)反应③为CH3CH2OH和CH3COOH在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O。
3.根据下列转化关系,回答有关问题:
已知CH3CHO在一定条件下可被氧化为CH3COOH。
(1)A的结构简式为________,C试剂是________,砖红色沉淀是________(填化学式)。
(2)B溶液的作用是__________。
(3)④和⑥反应的化学方程式及反应类型分别为:
④_______,_______________。
⑥________,_________。
(4)由图示转化关系可知淀粉________(填“部分水解”或“完全水解”)。
某同学取图中混合液E,加入碘水,溶液不变蓝色,________(填“能”或“不能”)说明淀粉水解完全,原因是__________。
若向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为检验淀粉水解的情况所需的试剂是________。
(填序号)
①NaOH溶液②新制Cu(OH)2悬浊液③BaCl2溶液④碘水
(5)在进行蔗糖的水解实验并检验水解产物中是否含有葡萄糖时,某同学的操作如下:
取少量纯蔗糖加水配成溶液,在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸,将混合液煮沸几分钟、冷却,在冷却后的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未见砖红色沉淀。
其原因是________(填字母)。
a.蔗糖尚未水解
b.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
c.加热时间不够
d.煮沸后的溶液中没有加碱液无法中和稀硫酸
【答案】CH2OH(CHOH)4CHO新制Cu(OH)2悬浊液Cu2O中和稀硫酸2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O氧化反应CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O酯化反应部分水解不能I2与过量的NaOH溶液反应①②④d
【解析】
【详解】
(1)淀粉在酸性条件下水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液反应,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4后才可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;故答案为:
CH2OH(CHOH)4CHO;新制Cu(OH)2悬浊液;Cu2O;
(2)淀粉水解后产物为葡萄糖,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应需要在碱性条件下,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4,故答案为:
中和稀硫酸;
(3)葡萄糖在酒化酶作用下可生成乙醇和CO2,D为乙醇,乙醇被氧化为乙醛,乙醛被氧化为乙酸,乙酸与乙醇在一定条件下反应生成乙酸乙酯和水。
故答案为:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;氧化反应;CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O;酯化反应;
(4)淀粉如果部分水解,既能与新制Cu(OH)2悬浊液反应又能使碘水变蓝,由图示转化关系可知淀粉部分水解。
某同学取图中混合液E,加入碘水,溶液不变蓝色,不能说明淀粉水解完全,因为I2与过量的NaOH溶液反应。
若向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为检验淀粉水解的情况需要先加NaOH溶液中和原溶液,再加新制Cu(OH)2悬浊液,若出现砖红色沉淀,说明水解生成葡萄糖;淀粉的检验时,直接取水解液加碘水若显蓝色,说明有淀粉剩余。
故答案为:
部分水解;不能;I2与过量的NaOH溶液反应;①②④;
(5)在进行蔗糖的水解实验并检验水解产物中是否含有葡萄糖时,检验水解产物前必须加碱来中和酸。
故答案为:
d;
【点睛】
淀粉水解情况有三种:
如果未发生水解,则溶液不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应;如果部分水解,则既能与新制Cu(OH)2悬浊液反应又能使碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不显蓝色。
操作过程有两点注意事项:
①检验水解产物前必须加碱来中和酸。
②淀粉的检验时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。
4.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
羧基
【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
,故答案为:
蛋白质;
;
(2)
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
,可与乙醇发生酯化反应:
,故答案为:
;
(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
,故答案为:
。
5.丙烯酰胺在水净化处理、纸浆加工等方面有广泛应用,由乙烯合成丙烯酰胺工艺流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)不能发生的反应有________(填写编号);
a.氧化反应b.加成反应c.消去反应d.水解反应e.取代反应f.加聚反应
(2)写出丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈的结构简式:
___________。
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,写出化学方程式________;
(4)聚丙烯酰胺可用于管道的内涂层,写出丙烯酰胺发生聚合的化学方程式:
____________
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA,侧链只有-COOH)具有水溶性好、易生物降解、不含毒性、极强的保湿能力等特点,主要用于化妆品生产,写出由谷氨酸合成γ-PGA的化学方程式:
_____;
(6)谷氨酸的稳定的同分异构体的一个分子中不可能同时含有______(填写编号)。
a.2个-C-H
b.1个–NO2和1个-C-H
c.2个-C≡C-
d.1个-COO-(酯基)和1个-C=C-
【答案】bfCH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN;
2Cl-CH2-CH2-OH+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2OnCH2=CH-C-NH2
+nH2Oc
【解析】
【分析】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子结合官能团的性质解答;
(2)根据官能团的位置变化书写结构简式;
(3)根据流程图和物料守恒书写方程式;
(4)聚丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程分析,书写化学方程式;
(6)根据要求书写同分异构体来分析判断,谷氨酸的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4。
【详解】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子,醇可以发生氧化反应、消去反应等,卤素原子可以发生水解反应、取代反应等,该有机物中没有碳碳双键或三键,不能发生加成反应或加聚反应,答案选bf;
(2)丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈,其分子结构中双键和取代基的的位置不同结构不同,则丁烯腈的结构简式有:
CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN;
;
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,根据流程图和物料守恒,化学方程式为:
2Cl-CH2-CH2-OH+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2O;
(4)丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应生成聚丙烯酰胺,方程式为;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程可知,谷氨酸分子间的氨基和羧基之间发生缩聚反应,化学方程式为;
+nH2O;
(6)谷氨酸的分子式为C5H9O4N,不饱和度为:
×(碳的个数×2+2-氢的个数-卤素的个数+氮的个数)=
×(5×2+2-9-0+1)=2,
a.当结构中含有2个-C-H单键时,结构简式为
,故a符合;
b.当结构中含有1个–NO2和1个-C-H单键,结构简式为
,故b符合;
c.一个-C≡C-的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4,不符合,故c错误;
d.当结构中含有1个-COO-(酯基)和1个-C=C-,结构简式为
,故d符合;
答案选c。
6.聚乳酸(PLA),是一种无毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料,PLA早期是开发在医学上使用,作手术缝合线及骨钉等,现在则已较广泛的应用于一些常见的物品,如:
包装袋、纺织纤维,PLA由植物中萃取出淀粉(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)或用纤维素(玉米干草、麦杆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:
淀粉或纤维素
葡萄糖
乳酸
聚乳酸
根据上述信息,回答下列问题:
(1)淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为_________;
(2)已知1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,则乳酸的分子式为_________;
(3)某研究性小组为了研究乳酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:
①取1.8g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积);
②另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积)。
由实验数据推知乳酸分子含有_________(填官能团名称),从以上条件推知乳酸的结构简式可能为_________;
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基.请写出乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式_________。
【答案】(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6C3H6O3羟基、羧基CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH
【解析】
【分析】
(1)根据信息淀粉水解生成葡萄糖结合质量守恒书写化学方程式。
(2)根据信息:
1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,结合质量守恒书写化学式。
(3)根据n=m/M计算出1.8g乳酸的物质的量,能与过量的饱和NaHCO3溶液反应,说明1个乳酸分子中含有一个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL(标准状况下),则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基;据此解答。
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,根据酯化反应的原理书写六元环状化合物。
【详解】
(1)淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为葡萄糖C6H12O6,化学方程式为:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6;正确答案:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6。
(2)1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,1mol葡萄糖(C6H12O6)含6molC、12molH、6molO,转化为2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC,6molH,3molO,则乳酸的分子式为C3H6O3;正确答案:
C3H6O3。
(3)1.8g乳酸的物质的量1.8/90=0.02mol,取1.8g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL(标准状况下),说明乳酸分子中含有羧基,反应生成的二氧化碳气体的物质的量0.448/22.4=0.02mol,说明1个乳酸分子中含有1个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,产生氢气0.448/22.4=0.02mol;0.02mol乳酸含有0.02mol羧基与金属钠反应生成0.01mol氢气,则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基,0.02mol乳酸含有0.02mol醇羟基,与金属钠反应生成0.01mol氢气;所以乳酸的结构简式可能为:
CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH;正确答案:
羟基、羧基;CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH。
(4)乳酸的结构简式可能为CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH,经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH,2个乳酸分子在一定条件下可发生酯化反应生成六元环状化合物,结构简式为
;正确答案:
。
7.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(NH4)2SO4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(NH4)2SO4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。
8.不饱和酯类化合物在药物、涂料等应用广泛。
(1)下列有关化合物I的说法,正确的是____(填字母编号)。
A.遇FeCl3溶液可能显紫色
B.可发生酯化反应和银镜反应
C.能与溴发生取代和加成反应
D.1mol化合物I最多能与2molNaOH反应
(2)反应①是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法,化合物II的分子式为___________。
(3)化合物II可由芳香族化合物III或IV分别通过消去反应获得,但只有化合物III能与Na反应产生H2,化合物III的结构简式为___________(任写1种);由化合物IV生成化合物II的反应条件为___________。
(4)聚合物
可用于制备涂料,其单体结构简式为_______________。
利用类似反应①的方法,仅以乙烯为有机物原料合成该单体,涉及的两个反应方程式为:
Ⅰ.CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH
Ⅱ.____________。
【答案】ACC9H10
或
NaOH醇溶液,加热CH2=CHCOOCH2CH3
【解析】
【分析】
(1)A.化合物I中含有酚羟基,则遇FeCl3溶液可能显紫色;
B.化合物I中不含有醛基,则不能发生银镜反应;
C.化合物I中含有碳碳双键,能与溴发生取代和加成反应;
D.化合物I中含有2个酚羟基,1个酯基,1mol化合物I最多能与3molNaOH反应;
(2)化合物II为
;
(3)化合物III能与Na反应产生H2,且消去之后的产物为化合物II,则化合物III含有醇羟基;卤代烃也能发生消去反应生成碳碳双键;
(4)烯烃发生加聚反应生成聚合物,则
的单体为CH2=CHCOOCH2CH3;根据反应①可知,2CH2=CHCOOH+2HOCH2CH3+2CO+O2
2CH2=CHCOOCH2CH3+2H2O。
【详解】
(1)A.化合物I中含有酚羟基,则遇FeCl3溶液可能显紫色,符合题意,A正确;
B.化合物I中不含有醛基,则不能发生银镜反应,与题意不符,B错误;
C.化合物I中含有碳碳双键,能与溴发生取代和加成反应,符合题意,C正确;
D.化合物I中含有2个酚羟基,1个酯基,1mol化合物I最多能与3molNaOH反应,与题意不符,D错误;
答案为AC;
(2)化合物II为
,其分子式为C9H10;
(3)化合物III能与Na反应产生H2,且消去之后的产物为化合物II,则化合物III含有醇羟基,则化合物III的结构简式为
或
;卤代烃也能发生消去反应生成碳碳双键,则化合物IV发生消去反应的条件为NaOH醇溶液,加热;
(4)烯烃发生加聚反应生成聚合物,则
的单体为CH2=CHCOOCH2CH3;根据反应①可知,2CH2=CHCOOH+2HOCH2CH3+2CO+O2
2CH2=CHCOOCH2CH3+2H2O。
【点睛】
聚合物的单体的写法为去掉括号,主链上的碳碳键“单变双,双变单”即可。
9.A是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g·mol-1,C能发生银镜反应,E能与小苏打反应产生气体,它们之间存在如下图所示的转化关系(反应所需条件已略去):
请回答:
(1)A的结构简式_______。
(2)C中含有官能团的名称是_______。
(3)在加热和催化剂条件下,D生成E的反应化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________。
a.B、C和E都能使酸性KMnO4溶液褪色
b.D和E都可以与金属钠发生反应
c.D和E在一定条件下反应可生成有香味的油状物质
d.等物质的量B和D完全燃烧,耗氧量相同
【答案】CH3C≡CH醛基CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2Obcd
【解析】
【分析】
由题意:
A是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g·mol-1,分子式应为C3H4,则A为CH3C
CH,由转化关系可知B为CH3CH=CH2,C能发生银镜反应,则C为CH3CH2CHO,D为CH3CH2CH2OH,E为CH3CH2COOH,以此解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知A为CH3C≡CH,故答案为:
CH3C≡CH;
(2)根据上述分析:
C为丙醛,含有的官能团为醛基,故答案为:
醛基;
(3)根据上述分析可知:
D生成E的反应化学方程式为CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2O,故答案为:
CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2O;
(4)a.根据上述分析E为丙酸,与酸性KMnO4溶液不反应,故a错误;
b.根据上述分析D为CH3CH2CH2OH,E为CH3CH2COOH,D和E分别含有羟基、羧基,则都可以与金属钠发生反应,故b正确;
c.根据上述分析D为CH