有机化合物的组成结构研究脂肪烃.docx
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有机化合物的组成结构研究脂肪烃
1-9-2有机化合物的组成、结构研究、脂肪烃
(时间:
45分钟 分值:
100分)
基础巩固
一、选择题
1.(2011·海南化学)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:
2的是(双选)( )
A.
B.
C.
D.
[解析]本题是对有机物结构的考查,突出考查学生的空间想象能力。
要使得核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2,则有机物中有两类氢原子,且原子个数比为3∶2,A项中物质含有三类氢原子,个数比为3∶2∶2,B项中物质含有两类氢原子,个数比为2∶6,C、D中的物质都是对称结构,都含有两类氢原子,C中个数比为3:
1,D中个数比为6∶4。
[答案]BD
2.下列说法中正确的是( )
A.分子式为C7H16的烷烃,含有3个甲基的同分异构体有2种
B.丁烯能发生取代反应、加成反应,还能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲苯中所有原子都处于同一平面
D.相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧,乙烷耗氧量最多
[解析]丁烯有甲基、碳碳双键,能发生取代反、加成反应,还能使酸性KMnO4溶液褪色。
[答案]B
3.(2011·海南卷,7)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有(双选)( )
A.乙烷 B.甲苯 C.氟苯 D.四氯乙烯
[解析]甲烷为正四面体形,5个原子不在同一平面,乙烷可以看做一个甲基取代甲烷分子中1个氢原子,因此所有原子一定不在同一平面,A错;甲苯可以看做苯基取代甲烷分子中1个氢原子,因此所有原子一定不在同一平面,B错;苯分子中12个原子在同一平面上,氟苯可以看做氟原子取代苯环上1个氢原子,因此氟苯中所有原子在同一平面上,C对;乙烯中6个原子在同一平面,四氯乙烯可以看做氯原子取代乙烯分子中所有氢原子,因此所有原子在同一平面上,D对。
[答案]CD
4.(2010·全国Ⅱ,13)三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年度诺贝尔化学奖,烯烃复分解反应可示意如下:
下列化合物中,经过烯烃复分解反应可以生成
的是( )
A.
B.
C.
D.
[解析]本题考查信息的接受能力。
从题中所给的信息得知,烯烃复分解反应双键的位置不会改变,并且不会断键,而要求制得的产物中双键的位置,从上面看,是在第三个碳原子上,从下面看是在第二个碳原子上,因此A选项正确。
[答案]A
5.若1mol某气态烃CxHy完全燃烧需要3molO2,则( )
A.x=2,y=2B.x=2,y=4
C.x=3,y=6D.x=3,y=8
[解析]CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O
由题意知,x+
=3,即4x+y=12
讨论:
x=1时,y=8,不合理(舍去);
x=2时,y=4,合理,该气态烃为C2H4。
[答案]B
6.1mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。
它在光照条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。
该烃的结构简式是( )
A.
B.CH3CH2CH2CH2CH3
C.
D.
[解析]1mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为179.2L/22.4L·mol-1=8mol,设该烃的分子式为CxHy则有:
x+
=8①
所以x<8,排除D选项,其余三个选项为烷烃,则:
y=2x+2②
由①、②可得,x=5,y=12,由于该烃的一氯代物有3种,故选B。
[答案]B
7.有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
A、B、C、D、E有如下所示的关系。
则下列推断不正确的是( )
A.鉴别A和甲烷可选择酸性高锰酸钾溶液
B.B、D均能与金属钠反应
C.物质C的结构简式为CH3CHO
D.B+D―→E的化学方程式为:
CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5
[解析]框图中字母A为乙烯,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,E为
,A、B、C选项均正确。
D选项中少了另一产物H2O,应为CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5+H2O。
[答案]D
8.(2012·浙江理综,11)下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,化合物
的名称为2,6二甲基5乙基庚烷
B.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
C.化合物
是苯的同系物
D.三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
[解析]进行有机物命名时,从不同方向编号时,应保证支链位次之和最小,A的正确命名应是2,6二甲基3乙基庚烷,A项不正确;丙氨酸和苯丙氨酸脱水时,结合方式有:
丙氨酸分子与丙氨酸分子、苯丙氨酸分子与苯丙氨酸分子、丙氨酸分子的—COOH与苯丙氨酸分子的—NH2结合、丙氨酸分子的—NH2与苯丙氨酸分子的—COOH结合,共形成4种二肽,B项不正确;苯的同系物必须具备两个条件:
有且只有一个苯环,侧链是烷基,故C项不正确;三硝酸甘油酯是HNO3与甘油反应生成的酯,其结构简式为
,其分子式为C3H5N3O9,D项正确。
[答案]D
二、非选择题
9.(天津理综)由E制备的E(C5H5)2的结构如图所示,其中氢原子的化学环境完全相同。
但早期人们却错误地认为它的结构为
。
核磁共振法能够区分这两种结构。
在核磁共振氢谱中,正确的结构有________种峰,错误的结构有________种峰。
[解析]由氢的种数决定峰的种类的规律可知,因正确结构处于空间上下对称且平面完全对称,因而只有1种氢,则对应1种峰;而错误结构只是镜面对称,有3种氢,则对应3种峰。
[答案]1 3
10.工业上用乙烯和氯气为原料合成聚氯乙烯(PVC)。
已知次氯酸能与乙烯发生加成反应:
CH2===CH2+HClO―→CH2OHCH2Cl。
以乙烯为原料制取PVC等产品的转化关系如图所示。
试回答下列问题:
(1)B中官能团是________,G的结构简式是______________;
(2)⑤、⑦的反应类型是________,________;
(3)写出D的同分异构体的结构简式____________,_________;
(4)写出反应⑥的化学方程式____________________;
(5)写出C与D按物质的量之比为1︰2反应生成H的化学方程式______________________________。
[解析]
(1)乙烯与次氯酸发生加成反应,生成CH2OHCH2Cl,然后发生消去反应生成B(氯乙烯),其有两种官能团:
碳碳双键、氯原子;乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯。
(2)乙烯与水加成,生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛再氧化生成乙酸。
(3)D为乙酸,乙酯、羟基醛互为同分异构体。
(4)反应⑥为乙醇氧化生成乙醛。
(5)CH2OHCH2Cl会水解生成乙二醇,乙二醇与乙酸酯化成二乙酸乙二酯。
[答案]
(1)碳碳双键、氯原子 CH2—CH2
(2)加成反应 氧化反应 (3)HCOOCH3 CH2OHCHO (4)2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
(5)CH2OHCH2OH+2CH3COOH
CH3COOCH2 CH2OOCCH3+2H2O
11.烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮,例如:
一种链状单烯烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理得到B和C。
化合物B含碳69.8%,含氢11.6%,B无银镜反应。
D在浓硫酸存在下加热,可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。
其转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)B的相对分子质量是______________。
(2)写出结构简式:
A________、E________。
(3)写出反应①、②的反应类型:
①________、②________。
(4)写出反应②的化学方程式:
______________________。
[解析]由题干信息可知,A为烯烃,所以B为酮,C为醛,由框图中的反应条件可知①、②分别为消去反应和酯化反应;设B的分子式是CnHmO,根据其中C、H的质量分数可以得出n=5,m=10。
[答案]
(1)86
(2)(CH3CH2)2C===CHCH3 CH3CH===CHCH2CH3
(3)消去反应 酯化(取代)反应
(4)CH3COOH+CH3CH2CH(OH)CH2CH3
CH3COOCH(CH2CH3)2+H2O
12.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为________________。
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面________(填“是”或“不是”)。
(3)在下列框图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
A
B
反应②的化学方程式为________________;C的化学名称是________;E2的结构简式是________;④、⑥的反应类型依次是________、________。
[解析]
(1)由A的相对分子质量为84,分子中含有碳碳双键,再由分子中只有一种类型的氢可以确定其结构简式为
。
(2)A的结构类似于乙烯的结构,所以碳原子都处于同一平面。
(3)A为烯烃,与氯气加成生成二氯代烃B,B在氢氧化钠醇溶液作用下发生消去反应生成二烯烃C,C通过反应③1,2加成反应生成D1,则D2必为C与Br2的1,4加成反应的产物,D1、D2两种溴代烃在氢氧化钠水溶液、加热条件下反应生成醇类E1、E2。
[答案]
(1)
(2)是
2,3二甲基1,3丁二烯
加成反应 取代反应
能力提升
13.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用广泛的DAP树脂
已知酯与醇可发生如下酯交换反应:
RCOOR′+R″OH
RCOOR″+R′OH (R、R′、R″代表烃基)
(1)农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是________,A含有的官能团名称是________;
②由丙烯生成A的反应类型是________。
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是_____________。
(3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为:
碳60%,氢8%,氧32%。
C的结构简式是________。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)________。
a.C能发生聚合反应、还原反应和氧化反应
b.C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c.D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d.E具有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环利用于DAP树脂的制备。
其中将甲醇与H分离的操作方法是____________。
(6)F的分子式为C10H10O4。
DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基不处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。
D和F反应生成DAP单体的化学方程式是____________________。
[解析]
(1)由丙烯
A知发生的是烯烃的αH取代,A为
,官能团很显然含氯原子和碳碳双键。
(2)依据卤代烃的水解原理和条件即可写出水解方程式。
(3)M(C)=6.25×16=100,即C的相对分子质量为100,依据C中各元素的质量分数即可计算出C、H、O的物质的量,从而得知C的化学式为C5H8O2,根据题中信息,结合题中转化关系即可推知C的结构简式为
(4)由(3)中依次可知D、E的结构简式分别为
,从而可知C、D、E的性质,a、d正确;c中B为CH3COOH,D加氢后的产物为CH3CH2CH2OH,c正确;b中符合条件的同分异构体超过4种,b错。
(5)分离互溶的液态有机物的操作为蒸馏。
(6)依题中信息推出F结构简式为
,与D发生酯交换反应
[答案]
(1)①
碳碳双键、氯原子
②取代反应
(2)CH2===CHCH2Cl+H2O
CH2===
CHCH2OH+HCl (3)CH3COOCH2CH===CH2 (4)acd (5)蒸馏
14.通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。
如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
现准确称取0.44g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经燃烧后A管的质量增加0.88g,B管的质量增加0.36g。
请回答下列问题:
(1)按上述所给的信息,装置的连接顺序应是D→_______→F→
________→________;
(2)A、B管内均盛有固态试剂,A管的作用是________;
(3)E中应盛装试剂________;
(4)如果把CuO网去掉,A管质量将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)请改进这套装置的一个不足之处:
________________;
(6)该有机物的实验式为________;
(7)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是________(填序号)。
①消耗液体E的质量②该有机物的摩尔质量
③CuO固体减少的质量④C装置增加的质量
⑤燃烧消耗O2的物质的量
[解析]本题是利用元素分析法测定有机物的分子式,根据A和B装置中增加的质量可以确定生成的CO2和H2O的质量,同时要保证通入的O2是干燥的,故装置连接顺序为D→C→F→B→A。
图中利用装置D制备O2,则E中装的是H2O2,H2O2在MnO2的催化下制备O2;CuO网能将不充分燃烧的产物CO转化成CO2,所以没有CuO网会导致A中收集到的CO2减少。
为了保证准确测定CO2的质量,需在A后接一个装碱石灰的干燥管,防止空气中的CO2进入系统。
根据A和B中增加的质量可以求出有机物中含有C、H、O的质量分别为0.24g、0.04g和0.16g,其物质的量之比为2:
4:
1,则该有机物的实验式为C2H4O。
若要确定该有机物的分子式还应知道其摩尔质量等数据。
[答案]
(1)C B A
(2)吸收样品反应后生成的CO2 (3)H2O2 (4)减小 (5)在A后接一个装碱石灰的干燥管 (6)C2H4O (7)②