全程复习构想高考化学大一轮复习 131有机化合物的结构与性质 烃课时训练.docx
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全程复习构想高考化学大一轮复习131有机化合物的结构与性质烃课时训练
课时训练36 有机化合物的结构与性质 烃
一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.分类法是学习和研究化学的常用方法,在有机化学的学习和研究中尤为重要。
下列有机物的分类依据合理的是( )
A.3,3二甲基1戊烯属于烯烃,依据是该物质分子中含有C、H两种元素
B.甲苯、二甲苯都属于苯的同系物,依据是这两种物质分子中均含有甲基
C.甲醇、乙二醇、甘油都属于醇,依据是这三种物质分子中均含有饱和烃基
D.
既属于酚又属于醛,依据是该物质分子中既含有酚羟基又含有醛基
解析:
A项中依据是分子由C、H两种元素组成且分子中含有碳碳双键,所以为烯烃,A项不正确;B项中分类的依据是结构相似、分子组成上相差CH2原子团,所以为同系物,B项不正确;C项中分类的依据是分子中均含有醇羟基,C项不正确。
答案:
D
2.下列有机物命名正确的是( )
解析:
有机物命名时,应遵循数值和最小原则,故A应命名为:
1,2,4三甲苯,A项错误;有机物命名时,命名时只有C原子编号,故C应命名为:
2丁醇,C项错误;炔类物质命名时,应从离三键近的一端编号,故D应命名为:
3甲基1丁炔,D项错误。
答案:
B
3.下列物质中,既能发生加成反应,又能发生加聚反应,还能发生缩聚反应的是( )
解析:
A项错误,苯酚不能发生加聚反应;B项正确,其结构中既含有羟基,又含有羧基,能发生分子内缩聚和分子间缩聚反应;C项错误,不能发生缩聚反应;D项错误,不能发生加成反应和加聚反应。
答案:
B
4.实验式相同,既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.1辛烯和3甲基1丁烯
B.苯和乙炔(CH≡CH)
C.正丁烷和2甲基丙烷
D.甲苯和乙苯
解析:
选项A、D为同系物,选项C为同分异构体。
答案:
B
5.有机物的结构可用“键线式”简化表示,如:
CH3—CH===CH—CH3可表示为
,有机物X的键线式为
,Y是X的同分异构体,且属于芳香烃。
下列关于Y的说法正确的是( )
A.结构简式为
B.能使溴水褪色,且静置后不分层
C.不能发生取代反应
D.Y分子中的所有原子共面
解析:
根据X的键线式结构,可得其分子式为C8H8,Y是X的同分异构体,并且属于芳香烃,分子中含有苯环,则Y的结构简式为
,A项正确;苯乙烯能和溴水发生双键上的加成反应,并且生成的有机物不易溶于水,反应后溶液会分为两层,B项错误;苯乙烯分子中的苯环上可以发生取代反应,C项错误;
中苯环上的碳原子与1号碳原子间形成单键,可以发生旋转,使苯环和C===C键构成的面不在同一平面内,所以苯乙烯分子中并不是所有的原子都共面,D项错误。
答案:
A
6.如图是常见四种有机物的比例模型示意图。
下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键
D.丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
解析:
据所给的分子比例模型可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇。
A项错误,烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应;B项错误,乙烯与溴水中的溴发生的是加成反应,生成无色的1,2二溴乙烷;D项错误,二者应在浓硫酸的作用下,发生酯化反应。
答案:
C
7.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色。
后者因为品红分子结构中的发色团遇到亚硫酸后结构发生改变,生成不稳定的无色化合物。
其漂白原理可用下面的反应方程式表示:
下列说法正确的是( )
A.品红溶液中同时通Cl2、SO2,漂白效果会更好
B.加热可判断品红褪色是通入SO2还是通入Cl2引起的
C.“无色化合物”分子中19个碳原子可能共面
D.品红分子中19个碳原子不可能在同一平面上
解析:
A项错误,发生反应Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成无漂白作用的盐酸和硫酸,漂白能力大打折扣;B项正确,题给反应是一个可逆反应,加热后SO2逸出,品红红色恢复,而氯气的漂白性是利用次氯酸的强氧化性而产生的永久性漂白,加热红色并不恢复;C项错误,连结三个苯环的碳是个烷烃基碳,与此碳相连的四个原子形成四面体(即不共面);D项错误,与C项比较分析可知,此时连接三个碳环中间的那个C形成了碳碳双键,三个面所含的碳原子可能共面。
答案:
B
8.环己烷有两种空间立体结构:
船式环己烷(
)和椅式环己烷(
),如果环己烷分子中有两个不同碳上的氢原子被氯原子取代,考虑环己烷的船式和椅式结构,则二氯环己烷应有同分异构体( )
A.12种B.6种
C.18种D.9种
解析:
船式环己烷和椅式环己烷各有2种碳原子,船式环己烷分子中有两个不同碳上的氢原子被氯原子取代,有6种同分异构体,同理椅式环己烷也有6种同分异构体,因此二氯环己烷共有12种同分异构体。
答案:
A
二、非选择题(本题共5小题,共68分)
9.(16分)咖啡酸苯乙酯
是一种天然抗癌药物,在一定条件下能发生如下转化:
请填写下列空白:
(1)D分子中的官能团是_________________________________。
(2)高分子化合物M的结构简式是________________________。
(3)写出A→B的反应的化学方程式是_____________________。
(4)B→C的反应类型有________。
(5)A的同分异构体有很多种,其中同时符合下列条件的同分异构体有________种。
①苯环上只有2个取代基;②能发生银镜反应;③能与碳酸氢钠溶液反应;④能与三氯化铁溶液发生显色反应。
(6)以下对A具有的性质描述正确的是________。
a.1molA最多消耗2molNaOH
b.一定条件下1molA最多能与1mol氢气加成
c.能发生银镜反应
d.能发生取代反应
解析:
咖啡酸苯乙酯在稀硫酸、加热条件下发生水解反应,得到含有羧基的有机物A和含有羟基的有机物D,D在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应,生成烯烃E,烯烃E进一步发生加聚反应生成高分子化合物M。
A中含有羧基,因此可以和甲醇发生酯化反应生成B,B中含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,同时苯环上的H可被Br原子取代。
符合条件的A的同分异构体中,苯环上的2个取代基分别为—OH和
,它们在苯环上的位置有邻、间、对3种,共有3种符合条件的同分异构体。
答案:
(1)羟基
(2)
(4)取代反应、加成反应 (5)3 (6)d
10.(12分)烷烃A只可能有三种一氯取代物B、C和D,C的结构简式是
,B和D分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机化合物E。
以上反应及B的进一步反应如下所示。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是__________________________________。
(2)H的结构简式是__________________________________。
(3)B转化为F的反应属于________反应(填反应类型名称,下同)。
(4)B转化为E的反应属于________反应。
(5)写出下列物质间转化的化学方程式
①B→F:
______________________________________________;
②F→G:
______________________________________________;
③D→E:
______________________________________________。
解析:
由C的结构简式是
可推知
结合流程图和反应条件推断相关物质,书写方程式和反应类型。
答案:
(1)(CH3)3CCH2CH3
(2)(CH3)3CCH2COOH (3)取代(水解) (4)消去
11.(14分)为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:
先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O),生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验______(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是
__________________________________________________________。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是__________________________________
_________________________________________________________,
在验证过程中必须全部除去。
(3)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取哪些方法?
____________________________________________。
答案:
(1)不能 A、C
(2)SO2 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(3)根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了生成有机产物外,还有HBr生成,证明反应后的溶液中无HBr,即可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。
一是用pH试纸来测反应后溶液的酸性,若酸性没有增强,说明发生的是加成反应;二是用AgNO3溶液检验Br-(注意此时参加反应的乙烯必须是过量的)无浅黄色沉淀产生,即可证明发生的是加成反应。
12.(13分)下列是利用烃C3H6合成有机高分子E和烃C6H14的流程图。
请回答以下问题:
(1)①~⑥中属于取代反应的有________。
(2)C6H14核磁共振氢谱只有两种峰,则C6H14的结构简式为:
________________,写出E的结构简式:
____________________。
(3)写出B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:
________________________________________________________。
(4)D的同分异构体很多,符合下列条件的同分异构体有________种,其中氢原子核磁共振谱谱峰最少的结构简式为______________。
①含碳碳双键 ②能水解 ③能发生银镜反应
(5)根据你所学知识和上图中相关信息,以乙醇为主要原料通过三步可合成环己烷(无机试剂任选),写出第一步和第三步化学反应的化学方程式(有机物质写结构简式)____________、__________________。
解析:
(1)由框图可知,C3H6经反应①生成C3H5Cl,说明发生的是取代反应,而不是加成反应;而最后由D生成E发生的是加聚反应,再由框图所给反应条件共同推测,从C3H6到E碳碳双键没有被破坏,再由A到B,B到C经过了两步氧化,所以第一步取代反应中氯原子取代的是C3H6中甲基上的氢原子,这样可以推出C3H6为CH2===CHCH3,C3H5Cl为CH2===CHCH2Cl,A为CH2===CHCH2OH,B为CH2===CHCHO,C为CH2===CHCOOH,D为CH2===CHCOOCH3,E为
。
由C6H14的核磁共振氢谱只有两种峰,推出C6H14的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,则C3H7Cl的结构简式为CH3CHClCH3。
(1)①是取代反应、②是取代反应(水解反应)、③是氧化反应、④是氧化反应、⑤是酯化反应(取代反应)、⑥是加成反应。
(3)B与新制氢氧化铜反应的化学方程式为CH2===CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2===CHCOONa+Cu2O↓+3H2O。
(4)符合条件的D的同分异构体有3种,分别是CH2===CHCH2OOCH、CH3CH===CHOOCH、CH2===C(CH3)OOCH。
其中氢原子核磁共振氢谱峰最少的结构简式为CH2===C(CH3)OOCH。
(5)由乙醇通过三步反应合成环己烷,则第一步为乙醇发生消去反应生成乙烯,第二步为乙烯和溴单质加成生成1,2二溴乙烷,第三步为在钠的条件下,1,2二溴乙烷发生反应生成环己烷。
发生的反应为CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O、CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br、3BrCH2CH2Br+6Na→
+6NaBr。
答案:
(1)①②⑤
(2)(CH3)2CHCH(CH3)2
(3)CH2===CHCHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2===CHCOONa+Cu2O↓+3H2O
(4)3 CH2===C(CH3)OOCH
(5)CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O
3BrCH2CH2Br+6Na→
+6NaBr
13.(13分)电炉加热时用纯O2氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置各导管的正确连接顺序是_____________________________________________________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是_____________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是_____________________________。
(4)燃烧管中CuO的作用是______________________________。
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76g,B管质量增加1.08g,则该样品的实验式为________。
(6)要确定该物质的分子式,还要知道该物质的________。
经测定其蒸气密度为2.054g·L-1(已换算为标准状况下),则其分子式为________。
(7)该物质的核磁共振氢谱如下图所示,则其结构简式为________________________。
解析:
据反应原理可知该实验要成功必须:
①快速准备O2供燃烧用;②O2要纯净干燥;③保证C元素全部转化为CO2,H元素全部转化为H2O,并在后面装置中被吸收。
(5)由题意知m(C)=
×12g·mol-1=0.48g;m(H)=
×2g·mol-1=0.12g,故有机物样品中m(O)=0.92g-0.48g-0.12g=0.32g,则n(C)n(H)n(O)=
=261,即实验式为C2H6O。
(6)M=22.4ρ=22.4L·mol-1×2.054g·L-1=46g·mol-1,与实验式C2H6O相对分子质量相等,故C2H6O即为样品的分子式。
(7)从氢谱图可知该分子中的H原子有三种类型,故不是CH3—O—CH3而只能是CH3CH2OH。
答案:
(1)g→F→e→H→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)
(2)吸收H2O,得到干燥O2
(3)催化剂,加快O2的生成
(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(5)C2H6O
(6)相对分子质量 C2H6O
(7)CH3CH2OH