一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如图:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。 ②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8。 ③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛。 ④R1CHO+R2CH2CHO回答下列问题: (1)A的结构简式为___。
(2)由B生成C的化学方程式为___。
(3)由E和F生成G的反应类型为___。E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___(填标号) a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪 【答案】【解析】 【分析】
烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则其为环戊烷,结构简式为
,B发生消去反应生成C为
;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为
,C被酸性KMnO4氧化生成D为
+NaOH
+NaCl+H2O 加成反应 醛基 c
HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。 【详解】
(1)由以上分析知,A的结构简式为
。答案为:
;
(2)由与NaOH的乙醇溶液反应生成+NaOH
+NaCl+H2O。答案为:
,化学方程式为
+NaOH
+NaCl+H2O;
(3)由E和F生成G的化学方程式为:CH3CHO+HCHOHOCH2CH2CHO,反应类型为
加成反应。E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。答案为:加成反应;醛基; (4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;
b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意; c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意; d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意; 故选c。 【点睛】
利用红外光谱仪所测同分异构体的最大碎片质量相等,但所有碎片的质量不一定相同,若我们不注意审题,按平时从质谱仪中提取相对分子质量的方法判断,易错选a。
2.(1)在苯酚钠溶液中通入少量的CO2,写出反应的化学方程式:_______________; (2)丙酸与乙醇发生酯化反应的的化学方程式:_______________; (3)1,2—二溴丙烷发生消去反应:_______________; (4)甲醛和新制的银氨溶液反应:_______________。 【答案】C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3
浓硫酸CH3CH2COOH+CH3CH2OHƒΔCH3CH2COOCH2CH3+H2O
醇溶液BrCH2CH(Br)CH3+2NaOHCHCCH3+2NaBr+2H2O
ΔHCHO+4AgNH32OHNH42CO3+4Ag+6NH3+2H2O
【解析】 【分析】
(1)在苯酚钠溶液中通入少量的CO2,生成苯酚和碳酸氢钠; (2)丙酸与乙醇发生酯化反应生成丙酸乙酯; (3)1,2—二溴丙烷发生消去反应生成丙炔;
(4)甲醛和新制的银氨溶液反应生成碳酸铵、银、氨气和水。 【详解】
(1)在苯酚钠溶液中通入少量的CO2,生成苯酚和碳酸氢钠反应方程式为:
C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3,故答案为:C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3;
(2)丙酸与乙醇发生酯化反应生成丙酸乙酯,反应方程式为:
浓硫酸CH3CH2COOH+CH3CH2OHƒCH3CH2COOH+CH3CH2OHƒΔCH3CH2COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3CH2COOCH2CH3+H2O;
浓硫酸Δ(3)1,2—二溴丙烷发生消去反应生成丙炔,反应方程式为:
醇溶液BrCH2CH(Br)CH3+2NaOHCHCCH3+2NaBr+2H2O,故答案为:
ΔBrCH2CH(Br)CH3+2NaOHCHCCH3+2NaBr+2H2O;
Δ醇溶液(4)甲醛和新制的银氨溶液反应生成碳酸铵,银、氨气和水,反应方程式为:
HCHO+4AgNH32OHNH42CO3+4Ag+6NH3+2H2O ,故答案为:HCHO+4AgNH32OHNH42CO3+4Ag+6NH3+2H2O。
3.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,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,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应,其理由是________(填序号)。
①使溴水褪色的反应不一定是加成反应 ②使溴水褪色的反应就是加成反应 ③使溴水褪色的物质不一定是乙烯 ④使溴水褪色的物质就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是________________。在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用________。 (3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是
_____________________________________________________________________________。 【答案】不能 ①③ H2S H2SBr22HBrS NaOH溶液(答案合理即可)
若乙烯与Br2发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液的酸性变化不大,故可用pH试纸予以验证 【解析】 【分析】
根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性
的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为
H2SBr22HBrS,据此分析解答。
【详解】
(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以①③正确,故答案为:不能;①③;
(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为H2SBr22HBrS;选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用NaOH溶液,故答案为:
H2S;H2SBr22HBrS;NaOH溶液(答案合理即可);
(3)若乙烯与Br2发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液的酸性变化不大,故可用pH试纸予以验证,故答案为:若乙烯与Br2发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与Br2发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液的酸性变化不大,故可用pH试纸予以验证。
4.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如下:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。 A.取代反应 B.氧化反应 C.酯化反应 D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的,除酪氨酸外还有________种。 ①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:___________________。 【答案】ABCD 5
【解析】 【分析】 【详解】
(1)该有机物中含有羟基、氨基和羧基,所以具有羧酸、氨基酸和酚的性质,能和羧酸或氨基酸发生取代反应,酚也能发生取代反应;能和氢氧化钠发生中和反应,能与醇发生酯化反应;酚羟基及氨基能发生氧化反应,故答案为ABCD;
(2)在酪氨酸的同分异构体中, ①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应则含有酚羟基;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。同时满足条件,除酪氨酸
外还有 共5种;
(3)酪氨酸与足量的NaOH溶液反应生成程式为:
和水,反应的化学方
。
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】b f CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN; 2Cl-CH2-CH2-OH + Ca(OH)2 →
2
催化剂+ CaCl2 + 2H2O nCH2=CH-C-NH2
催化剂+nH2O c
【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;
催化剂+nH2O;
(6)谷氨酸的分子式为C5H9O4N,不饱和度为:数+氮的个数)=
1×(碳的个数×2+2-氢的个数-卤素的个21×(5×2+2-9-0+1)=2, 2,故a符合;
a.当结构中含有2个-C-H单键时,结构简式为
b.当结构中含有1个–NO2和1个-C-H单键,结构简式为合;
,故b符
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-,结构简式为符合; 答案选c。
,故d
6.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为__________________。 (2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是:_________。 a. 能使酸性KMnO4溶液褪色
b. 1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应 c. 乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
d. 等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时耗氧量不相同
(3)1866年凯酷勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列_________事实(填入编号)。 a. 苯不能使溴水褪色 b. 苯能与H2发生加成反应 c. 溴苯没有同分异构体 d. 邻二溴苯只有一种
(4)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式:_______________。 【答案】C4H4 d ad 【解析】
【分析】
(1)每个顶点上含有一个C原子,每个碳原子形成四个共价键,据此确定该物质分子式; (2)乙烯基乙炔中含有碳碳双键、碳碳三键,具有烯烃和炔烃性质;
(3)根据双键能发生加成反应分析性质,根据Br−C−C−Br和Br−C=C−Br两种不同的位置分析结构;
(4)环辛四烯的不饱和度为5,其同分异构体属于芳香烃,说明含有苯环,苯环的不饱和度为4,则苯环上取代基含有碳碳双键。 【详解】
(1)每个顶点上含有一个C原子,每个碳原子形成四个共价键,所以该物质分子式为C4H4;故答案为:C4H4;
(2)a.该分子中含有碳碳双键、碳碳三键,具有烯烃和炔烃性质,所以能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故正确;
b.碳碳双键和碳碳三键都能和溴单质发生加成反应,1mol碳碳双键完全加成需要1mol溴单质,1mol碳碳三键完全加成需要2mol溴单质,所以1mol乙烯基乙炔能与3mol Br2发生加成反应,故正确;
c.该分子中含有碳碳双键和三键,所以乙烯基乙炔分子内含有两种官能团,故正确; d.乙炔和乙烯炔的最简式相同,所以等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,故错误; 故答案为:d;
(3) 1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,如果含有C=C键的话,则能发生加成反应而使溴水褪色,但真实的情况是苯不能使溴水发生反应而褪色,这一点不能解释;如果是单双建交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有Br−C−C−Br和Br−C=C−Br两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,这一点也不能解释;故答案为:ad; (4)环辛四烯的不饱和度为5,其同分异构体属于芳香烃,说明含有苯环,苯环的不饱和度为4,则苯环上取代基含有碳碳双键,所以环辛四烯符合条件的同分异构体为苯乙烯,其结构简式为【点睛】
关于有机物的性质要根据所含的官能团进行分析和判断;判断同分异构体可以从不饱和度的角度思考。
;故答案为:
。
7.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)第三周期元素的原子所形成的简单离子中:半径最大的阴离子是__;氧化性最强的阳离子是__.
(2)下列事实可以作为S和Cl非金属性强弱的判断依据的是__(选填序号) a.Cl的最高正价比S高 b.可用浓H2SO4制HCl c.HCl的酸性比H2S强 d.Cl2与H2S反应生成S.
(3)硅元素最外层有__种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,写出SiCl4的电
子式:__.
(4)PH3和NH3的某些化学性质相似.下列对晶体PH4I性质的推测,错误的是__(选填序号)
a.PH4I是一种共价化合物 b.PH4I能与烧碱溶液反应 c.PH4I加热后会发生升华 d.PH4I溶液能与溴水反应.
(5)二氯化二硫(S2C12)可用作橡胶工业的硫化剂,它的分子结构与H2O2相似.下列有关说法不正确的是__(选填序号) a.S2C12分子中有4对共用电子对 b.S2C12分子中没有非极性键
c.S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1价 d.S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构.
【答案】P3﹣ Al3+ d 2 ac ab
【解析】 【分析】
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数分析比较,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断;
(3)硅元素最外层有4个电子,外围电子排布3s23p2,所以有2 种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物;b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应;c.PH4I加热后会发生PH4I的单质溴置换反应;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,所以分子中有4对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构。 【详解】
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数,第三周期元素中形成简单的阴离子为P3﹣、S2﹣、Cl﹣,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,则半径最大的阴离子是P3,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强,所以最强的是铝离子,故答案为:P3﹣,Al3+;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度分析,
a、Cl的最高正价比S高,不能通过化合价来判断非金属性强弱,故a错误; b、可用浓H2SO4制HCl,是利用不挥发性的酸来制备挥发性的酸,故b错误; c、HCl的酸性比H2S强,不是最高价含氧酸的酸性,故c错误;
﹣
PH3↑+I2+H2↑;d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中
d、Cl2与H2S反应生成S,氯的非金属性强于硫,故d正确; 答案选d;
(3)硅元素最外层有4个电子,外围电子排布3s23p2,所以有2 种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对,电子式为:
,故答案为:2;;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物,故a错误;
b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应,故正b确; c.PH4I加热后会发生PH4I
PH3↑+I2+H2↑,发生分解而不是升华,故c错误;
d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应,故d正确;故选ac,故答案为:ac;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,所以分子中有3对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构,故选ab,故答案为:ab。 【点睛】
本题考查元素周期律、元素化合物的性质和化学平衡的移动的相关知识,只要掌握元素周期律的知识和平衡移动的原理就能迅速解题。
8.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。
9.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示:
提示:乙醇与浓硫酸在140℃时脱水生成乙醚,在170℃时脱水生成乙烯.有关数据列表如下:
状态 密度/gcm 沸点/℃ 熔点/℃ 3乙醇 无色液体 0.79 78.5 -130 1,2二溴乙烷 无色液体 2.2 132 9 乙醚 无色液体 0.71 34.6 -116 回答下列问题:
1装置D中发生主要反应的化学方程式为 ______ 2装置B的作用 ______ ,长玻璃管E的作用 ______
3在装置C中应加入 ______ ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体 (填正确选项前
的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
4反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 ______ ;但又不能过度冷却(如用冰
水),其原因是 ______ ;将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,
产物应在 ______ 层(填“上”、“下”)
5若产物中有少量未反应的Br2,最好用 ______ 洗涤除去 (填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
【答案】CH2CH2Br2CH2BrCH2Br 防止倒吸 判断装置是否堵塞 c 冷却可避免溴的大量挥发 1,2二溴乙烷的凝固点较低9℃,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞 下 b 【解析】 【分析】
(1)实验目的制备少量1,2二溴乙烷,D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷;
(2)1,2二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸;
(3)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收;
(4)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却; (5)a.溴更易溶液1,2二溴乙烷,用水无法除去溴;
b.常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr + NaBrO+H2O,再分液除去; c. NaI与溴反应生成碘,碘与1,2二溴乙烷互溶,不能分离; d酒精与1,2二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴; 【详解】
(1)实验目的制备少量1,2二溴乙烷,D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷,反应方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br, 故答案为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(2)1,2二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据E中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞, 故答案为:防止倒吸;判断装置是否堵塞;
(3)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收, 故答案选c;
(4)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞; 1,2二溴乙烷和水不互溶,1,2二溴乙烷密度比水大,有机层在下层, 故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;1,2二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;下;
(5)a.溴更易溶液1,2二溴乙烷,用水无法除去溴,故a错误;
b.常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr + NaBrO+H2O,再分液除去,故b正确;
c. NaI与溴反应生成碘,碘与1,2二溴乙烷互溶,不能分离,故c错误; d酒精与1,2二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d错误, 故答案为b。 【点睛】
解题时需仔细分析题目所给出的信息,包括密度,熔沸点等。
10.工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题
(1)C的结构简式为________。
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为_____________。
(3)③④反应的反应类型分别为_____________、___________。 (4)写出下列反应方程式
①反应①的化学方程式____________; ②反应②的化学方程式_________________; ③反应⑤的化学方程式____________。
(5)丙烯酸(CH2 = CH — COOH)可能发生的反应有_______________(填序号) A 加成反应 B 取代反应 C 加聚反应 D 中和反应 E 氧化反应 (6)丙烯分子中最多有______个原子共面 【答案】CH3COOH 羧基 氧化反应 加聚反应 CH2=CH2+H2OH2O ABCDE 7 【解析】 【分析】
分析流程图,B被高锰酸钾氧化得到C,B和C可得到乙酸乙酯,则B为乙醇,C为乙酸,所以A为乙烯,。 【详解】
+HNO3
+H2O
CH2=CHCOOCH2CH3+
CH3CH2OH CH2=CH-COOH+CH3CH2OH
(1)C为乙酸,其结构简式为CH3COOH;
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为羧基(-COOH); (3)反应③为氧化反应,反应④为加聚反应; (4)反应①为苯的硝化反应,其化学方程式为
+HNO3
+H2O;
CH3CH2OH;
反应②为乙烯水化法制备乙醇,方程式为CH2=CH2+H2O反应⑤为乙醇和丙烯酸的酯化反应,方程式为CH2=CH-COOH+CH3CH2OH
CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
(5)丙烯酸中的官能团有碳碳双键和羧基,所以可能发生的反应有加成、取代(酯化)、加聚、中和、氧化,故答案为ABCDE; (6)丙烯分子的结构为
其中,碳碳双键上的两个碳、三个氢和甲基上的一个
碳为一个平面,当甲基的角度合适时,甲基上的一个氢会在该平面内,所以最多有7个原子共平面。
11.某科研小组利用石油分馏产品合成一种新型香料的流程图如下。
已知X分子中碳氢质量比为24∶5,X有多种裂解方式,其中A、E都是X的裂解产物,且二者互为同系物,D与饱和NaHCO3溶液反应产生气体。
信息提示:卤代烃在强碱水溶液中发生水解(取代)反应生成醇。如:R-2RCH2CH2OH+HCl(水解反应) CH2CH2ClΔNaOH/HO(1)C中官能团的名称为______________。 (2)请写出X的直链结构简式______________。 (3)下列说法正确的是______________。 A.可用金属钠鉴别B和G
B.E在一定条件下与氯化氢发生加成反应的产物有2种 C.D和G以1:1反应可生成分子式为C5H10O2的有机物 D.E→F的反应类型为取代反应
(4)请写出A→B的反应______________。
(5)B与D在浓硫酸作用下生成甲,写出与甲同类别的同分异构体的结构简式______________(不包括甲)。
(6)写出⑥的化学反应方程式______________。
催化剂【答案】醛基 CH3CH2CH2CH3 BC CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
HCOOCH2CH2CH3、CH3CH2COOCH3、HCOOCH(CH3)2 2CH3COOH+CH3CH(OH)CH2OH加热【解析】 【分析】
饱和烃X分子中碳氢质量比为24:5,则碳氢个数比为
浓硫酸+2H2O
245:=2:5,所以X的分子式为121C4H10, A、E都是X的裂解产物,且二者互为同系物,则A、E为乙烯和丙烯,D与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,则D为羧酸,E与氯气加成得F,F水解得G,则G为二元醇,根据新型香料的分子式可知,该物质为二元酯,所以根据碳原子守恒,G中应有三个碳,D中应有两个碳,所以A为乙烯,E为丙烯,根据转化关系可知,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,F为CH3CHClCH2Cl,G为CH3CHOHCH2OH,A氧化得C,B氧化得C,C氧化得D,E发生加成得F,F发生取代得G,G和D发生酯化(取代)得香料,据此答题。 【详解】
(1)根据上述分析可知C为CH3CHO,官能团名称为醛基,故答案为:醛基;
(2)X的分子式为C4H10,则直链结构简式为CH3CH2CH2CH3,故答案为:CH3CH2CH2CH3; (3)A. B(CH3CH2OH)和G(CH3CHOHCH2OH)均为醇类物质,都可与金属钠反应生成氢气,不能鉴别,故A错误;
B.E在一定条件下与氯化氢发生加成反应的产物有CH3CH2CH2Cl,CH3CH(Cl)CH3共2种,故B正确;
C.D和G以1:1发生酯化反应,可生成分子式为C5H10O2的有机物。故C正确; D.E→F的反应类型为加成反应,故D错误;故答案选:BC; (4)A为乙烯,B为CH3CH2OH ,A→B的反应为:CH2=CH2+
催化剂催化剂H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
(5)B为CH3CH2OH ,D为CH3COOH,B与D在浓硫酸作用下生成甲CH3COOCH2CH3,与甲同类别的同分异构体的结构简式有:HCOOCH2CH2CH3;CH3CH2COOCH3;HCOOCH(CH3)2,故答案为:HCOOCH2CH2CH3;CH3CH2COOCH3;HCOOCH(CH3)2; (6)D为CH3COOH,G为CH3CHOHCH2OH,则⑥的化学反应方程式2CH3COOH+CH3CH
浓硫酸(OH)CH2OH加热CH2OH加热【点睛】
浓硫酸+2H2O,故答案为:2CH3COOH+CH3CH(OH)
+2H2O。
饱和烃X的通式为CnH2n+2,再通过碳氢质量比计算X的分子式。
12.已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构简式为:______________ (2)写出化合物官能团的化学式及名称: ①B中含官能团_________名称________; ②D中含官能团__________名称_________; (3)写出反应的化学方程式
①__________反应类型:___________ ②__________反应类型:___________ 【答案】CH2=CH2 —OH 羟基 —COOH 羧基
一定条件CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应 Cu2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应 【解析】 【分析】
乙烯含有碳碳双键能与水发生加成反应生成B是乙醇,乙醇发生催化氧化生成C是乙醛,B与D发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D是乙酸,据此解答。 【详解】
根据以上分析可知B是乙醇,C是乙醛,D是乙酸,则 (1)乙烯的结构简式为CH2=CH2,故答案为:CH2=CH2;
(2)①B是乙醇,含有的官能团为—OH,名为羟基,故答案为:—OH;羟基; ②D是乙酸,含有的官能团为—COOH,名为羧基,故答案为:—COOH;羧基; (3)①.反应①是乙烯与水发生加成反应,反应方程式为
一定条件CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:一定条件CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应;
②.反应②是乙醇的催化氧化,反应的化学方程式为
Cu2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,为氧化反应,故答案为:Cu2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化反应。 【点睛】
本题考查有机物推断,侧重考查学生推断和知识综合运用能力,涉及物质推断、反应类型判断、官能团判断,明确有机物官能团及其性质、物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
13.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某
些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入_______(填名称),溶液变蓝,则证明苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程图,试回答下列问题:
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。 ①写出化学方程式,并注明反应类型。
B与醋酸反应:____________________________,属于______________反应。 B→C____________________________,属于____________________________反应。 ②可用于检验A的试剂是____________________________。
垐浓硫酸垐?【答案】碘水 CH3COOH+CH3CH2OH噲垐?CH3COOCH2CH3+H2O 取代(或酯化) V2CH3CH2OH+O2【解析】 【分析】
(1)碘单质遇淀粉变蓝色;
Cu或AgV2CH3CHO+2H2O 氧化 新制的氢氧化铜悬浊液(合理答案均可)
(2)①淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧化为乙醛,最终氧化物乙酸; ②葡萄糖中含有醛基。 【详解】
(1)苹果中含有淀粉,碘单质遇淀粉变蓝色,向苹果汁中加入碘水,溶液变蓝,则苹果中含有淀粉;
(2)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧化为乙醛,最终氧化物乙酸,则A为葡萄糖,B为乙醇,C为乙醛;
①乙醇和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯,反应的方程式为
垐浓硫酸垐?CH3COOH+CH3CH2OH噲垐?CH3COOCH2CH3+H2O;B为乙醇,C为乙醛,乙醇可在催化剂V条件下发生催化氧化生成乙醛,反应的方程式为2CH3CH2OH+O2
Cu或AgV2CH3CHO+2H2O;
②葡萄糖中含有醛基,检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜悬浊液,加热后若产生砖红色沉淀,则淀粉水解生成葡萄糖。
14.乙酸是非常重要的工业原料,其氯代物可由乙酸和氯气在催化剂的作用下制备。实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯(
) 的简易流程如下。
(1)菠萝酯的核磁共振氢谱中有__________个吸收峰。 (2)A中官能团的名称是__________。 (3)根据流程写出下列反应的化学方程式: i.制备A: __________;该反应属于__________反应。 ii.反应室I中的反应: __________。
(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是__________。
【答案】7 氯原子、羧基
取代
因为菠萝酯在
NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量 【解析】 【分析】
乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸, 一氯乙酸与苯酚反应生成
,
答。 【详解】 (1)菠萝酯(
)中苯环上有3种不同环境的氢,支链上有
与丙烯醇发生酯化反应生成菠萝酯,据此分析解
4种不同环境的氢,其核磁共振氢谱中有7个吸收峰;
(2)乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸A的结构简式为ClCH2COOH,A中官能团的名称是氯原子、羧基;
(3)i.制备A是乙酸在光照及催化剂作用下发生烷基取代生成一氯乙酸和氯化氢,反应的化学方程式为:
ii.反应室I中苯酚与一氯乙酸发生取代反应生成方程式为:
;该反应属于取代反应;
和氯化氢,反应的化学
;
(4)分离室II的操作是用饱和Na2CO3溶液洗涤,而不用NaOH洗涤的原因是因为菠萝酯在NaOH溶液中会发生水解反应,会减少产量。
15.等质量的甲、乙、丙、丁、戊、己6种只含C、H、O三种元素的有机物,分别充分燃烧时,消耗等量的O2,且生成的气体全部分别通过足量的浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9∶22。已知:
① 6M(甲)=3M(乙)=3 M(丙)=3 M(丁)=2 M(戊)=M(己)=180;
②乙、戊的水溶液可使甲基橙试液变红,相互之间在一定条件下能发生酯化反应; ③戊的核磁共振氢谱显示有4种不同特征的氢原子,数量之比为3∶1∶1∶1; ④甲、丙、丁、己均能发生银镜反应。丙不易溶于水但丁易溶于水。 请回答下列问题:
(1)甲的结构简式为__________;己有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者的尿液中,写出其结构简式___________________。
(2)乙、丙、丁三者之间的关系是__________________;丁的结构简式为_________________。
(3)写出2分子戊生成1分子环状酯的化学方程式__________________________________。
【答案】HCHO CH2OH-CHOH- CHOH- CHOH- CHOH-CHO 同分异构体 CH2OHCHO
【解析】 【分析】
等质量的甲、乙、丙、丁、戊、己6种只含C、H、O三种元素的有机物,分别充分燃烧时,消耗等量的O2,且生成的气体全部分别通过足量的浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9:22,则n(H2O):n(CO2)=(9/18):(22/44)=1:1,则几种有机物的通式为(CH2Ox)n;由①6 M(甲)=3 M(乙)=3 M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(己)=180,M(甲)=30,则甲为CH2O,己有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者的尿液中,己为葡萄糖,分子式为C6H12O6,再由②乙、戊的水溶液可使甲基橙试液变红,相互之间在一定条件下能发生酯化反应,M(乙)=60,则乙为CH3COOH,M(戊)=90,③戊的核磁共振氢谱显示有4种不同特征的氢原子,数量之比为3:1:1:1,所以戊为2-羟基丙酸,④甲、丙、丁、己均能发生银镜反应.丙不易溶于水但丁易溶于水,丙为HCOOCH3,丁中含-OH,则丁为CH2OHCHO. 【详解】
等质量的甲、乙、丙、丁、戊、己6种只含C、H、O三种元素的有机物,分别充分燃烧时,消耗等量的O2,且生成的气体全部分别通过足量的浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9:22,则n(H2O):n(CO2)=(9/18):(22/44)=1:1,则几种有机物的通式为(CH2Ox)n;由①6 M(甲)=3 M(乙)=3 M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(己)=180,M(甲)=30,则甲为CH2O,己有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者的尿液中,己为葡萄糖,分子式为C6H12O6,再由②乙、戊的水溶液可使甲基橙试液变红,相互之间在一定条件下能发生酯化反应,M(乙)=60,则乙为CH3COOH,M(戊)
=90,③戊的核磁共振氢谱显示有4种不同特征的氢原子,数量之比为3:1:1:1,所以戊为2-羟基丙酸,④甲、丙、丁、己均能发生银镜反应.丙不易溶于水但丁易溶于水,丙为HCOOCH3,丁中含-OH,则丁为CH2OHCHO.
(1)由上述分析可知,甲为HCHO,己为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO; (2)丁为CH2OHCHO,乙为CH3COOH,丙为HCOOCH3,分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故答案为同分异构体;CH2OHCHO; (3)2分子戊生成1分子环状酯的化学方程式为
。
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