第5章 有机化合物的合成与研究 检测题(含解析) 2024-2025学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修3

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第5章 有机化合物的合成与研究 检测题(含解析) 2024-2025学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修3

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第5章《有机化合物的合成与研究》检测题
一、单选题
1.化学是一个以实验为基础的学科。下列实验操作或方法能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作或方法
A 测定乙酸的相对分子质量 对乙酸晶体进行X射线衍射实验
B 除去硝基苯中混有的浓硝酸和浓硫酸 将其加入足量NaOH溶液中,搅拌,静置,分液
C 除去苯甲酸中的氯化钠、泥沙等杂质 取样,加热溶解,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
D 检验1-溴丁烷中含有溴元素 取适量样品于试管中,加入过量NaOH溶液后加热,再滴加溶液
A.A B.B C.C D.D
2.下列说法正确的是
A.花生油、羊油、水果中的异戊酸异戊酯都能发生皂化反应
B.聚苯乙烯、顺丁橡胶和PET都是通过加聚反应制备得到的高分子化合物
C.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷()的反应,符合绿色化学的思想
D.相同条件下,等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧放出的热量依次增加
3.有机物R的核磁共振氢谱图如图所示,则有机物R的结构简式可能为
A. B.
C. D.
4.马钱苷酸作为秦艽的药用活性成分,应用于痛风定片和骨刺消痛胶囊等药物当中,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.马钱苷酸分子中一定含有平面环状结构
B.马钱苷酸最多消耗的物质的量之比为
C.马钱苷酸能使酸性溶液和溴水褪色且原理相同
D.马钱苷酸能发生消去、酯化、加成等反应
5.回收和利用制备PPC降解塑料反应原理如下:
下列叙述错误的是
A.甲、丁均能发生氧化反应、取代反应 B.环氧乙烷与甲互为同系物
C.丁降解产物之一是1,2-丙二醇 D.甲的同分异构体中含碳氧双键的只有1种
6.某无色气体可能含有甲烷、一氧化碳、氢气中的一种或几种,依次进行下列实验(假设每步反应或吸收均完全):①无色气体在足量氧气中燃烧;②燃烧生成的气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,装置增重3.6克;③再将剩余气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶,装置增重4. 4克。下列推断正确的是
A.该气体可能只含有一氧化碳、氢气
B.该气体可能只含有甲烷、一氧化碳
C.该气体一定只含有甲烷
D.该气体一定只含有甲烷、氢气
7.Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应,机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,具体反应历程如图所示。
已知:R、R’代表烷基。下列说法错误的是
A.在该反应过程中作催化剂 B.物质Ⅶ能与NaOH溶液反应
C.物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成 D.发生上述反应生成
8.下列说法中不正确的是
A.红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B.乙醇和与乙二醇互为同系物
C.中含有酯基
D.乙酸与HCOOCH3互为同分异构体
9.丹参素是一种具有抗菌消炎及增强机体免疫作用的药物,其结构如图所示,下列关于丹参素的说法错误的是

A.分子式为C9H12O5 B.既能与Na反应又能与NaHCO3反应
C.分子中所有碳原子可能共平面 D.分子中含有手性碳原子
10.肉桂酸甲酯(属于酯类,代号M)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。测得其相对分子质量为162,,中分子中C、H、O原子个数比为,且分子中只含有有1个苯环,苯环上只有一个取代基。现测出M的核磁共振氢谱图有6个峰,为其面积之比为。下列说法错误的是
A.M的分子式为
B.的M最多能与发生加成反应
C.肉桂酸能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D.与M含有相同官能团,且苯环上氢的化学环境只有两种的同分异构体有6种
11.化学与科技、生活密切相关,下列说法正确的是
A.航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是
B.可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含He
C.通过红外光谱仪可以测定分子的相对分子质量
D.焰火、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
12.有机物M (Ph为苯基)是合成某中药的一种中间产物。下列说法错误的是
A.M的分子式为C22H16O8N2
B.M中有3种官能团
C.能发生取代、加成、氧化反应
D.1mol M与足量NaOH反应最多消耗4 mol NaOH
13.高分子广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:

下列说法不正确的是
A.反应①为取代反应 B.化合物的核磁共振氢谱有一组峰
C.高分子在一定条件下可以发生水解反应 D.合成的聚合反应是加聚反应
14.尼龙-6可由己内酰胺()一步合成,结构片段如下图所示,表示链的延伸。下列说法正确的是
A.氢键对尼龙-6的性能没有影响
B.尼龙-6的链节为
C.由己内酰胺合成尼龙-6的过程中脱去水分子
D.己内酰胺在酸性条件和碱性条件下的水解产物是一样的
15.环氧化物与开环共聚反应是合成高附加值化学品的一种有效途径,两类共聚物的合成路线如下(副产物为环状碳酸酯)。下列说法不合理的是
A.E分子中具有较强的极性 B.可推测CTA中含有羟基
C.高分子材料F、G有较强的耐酸碱性 D.合成产品中含有副产物
二、填空题
16.一种新型免疫调节药物G的合成路线如图(部分条件已省略):
回答下列问题:
(1)E→F的反应类型为 。
(2)写出F→G的化学方程式: 。
17.中国的煤化工、石油化工走在世界前列.有与之相关的下列有机物产品:
① ② ③ ④⑤⑥
(1)互为同系物的是 和 (填序号,下同);互为同分异构体的是 和 。
(2)可用于制作泡沫塑料的是 。
(3)③的核磁共振氢谱中有 组峰。
18.有机化合物A可由葡萄糖发酵得到,在医药和食品领域中有广泛应用。通过实验测定有机化合物A的分子结构的过程如下:
(1)确定A的实验式
有机化合物A完全燃烧,经检测,得到(标准状况)和,则A的实验式为 。
(2)确定A的分子式
通过 (填仪器分析方法)法可以测得A的相对分子质量为90,则A的分子式为 。
(3)确定A的分子结构
使用使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定,结果如下:
谱图 数据分析结果
红外光谱 含有
核磁共振氢谱 峰面积比为
A的结构简式为 。
(4)研究A的结构和性质的关系
①A的分子存在两种空间结构,它们具有完全相同的组成和原子排列,却互为镜像,具有不同的光学性质,两种分子的关系为 (填字母,下同)。
a.碳架异构 b.位置异构 c.官能团异构 d.手性异构
②已知:电离常数,分析数据可知A的酸性强于丙酸,请从共价键极性的角度解释原因 。
19.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
①CH3CH2OH;②;③CH3CH2Br;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩
(1)酚: ;酮: (填序号)
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有 种。
(3)的名称为: ;写出聚合生成高分子化合物的化学方程式 ;
(4)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有 种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 ,名称为 ;
(5)用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式为 。
20.自20世纪90年代以来,芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速,具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。合成芳炔类大环的一种方法是以苯乙炔( )为基本原料,经过反应得到一系列的芳炔类大环化合物,其结构为:

(1)上述系列中第1种物质的分子式为 。
(2)以苯乙炔( )为基本原料合成芳炔类大环化合物是通过 反应实现的(填反应类型)。
(3)已知上述系列第1至第4种物质分别溶解于有机溶剂中,可形成胶体,则分散质的分子直径大约在 之间,可通过 现象证明所形成的分散系为胶体。
(4)以苯乙炔为基本原料,经过一定反应而得到最终产物。假设反应过程中原料无损失,理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为 。
21.回答下列问题:
(1)用乙炔制备聚氯乙烯()(自行选择无机原料),
请书写化学反应方程式: ; 。
(2)实验室用乙醇制乙烯的反应方程式为 。其反应类型为 。检验生成的乙烯要将导管先后通入 、 。(填试剂名称)
(3)由溴乙烷为原料合成1,2-二溴乙烷(自行选择无机原料),
请书写化学反应方程式: ; 。
(4)能发生反应生成一种含五元环的化合物,请书写化学反应方程式 。
22.环己烯是一种重要的化工原料。
(1)实验室可由环己醇制备环己烯,反应的化学方程式是 。
(2)实验装置如下图所示,将10 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
环己醇和环己烯的部分物理性质如下:
密度 (g/cm3) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 溶解性
环己醇 0.96 25 161 能溶于水
环己烯 0.81 -103 83 难溶于水
① A中碎瓷片的作用是 ;导管B除了导气外还具有的作用是 。
② 试管A置于水浴中的目的是 ;
试管C置于冰水浴中的目的是 。
(3)环己烯粗品中含有少量环己醇和酸性杂质。精制环己烯的方法是:
① 向环己烯粗品中加入 (填入编号),充分振荡后, (填操作名称)。
A.Br2的CCl4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
② 再对初步除杂后的环己烯进行蒸馏,得到环己烯精品。蒸馏时,蒸馏烧瓶中要加入少量生石灰,目的是 。
③ 实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 。
A.蒸馏时从70℃开始收集产品
B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(4)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 。
A.加入水观察实验现象
B.加入金属钠观察实验现象
C.加入酸性高锰酸钾溶液,振荡后观察实验现象
23.按要求回答下列问题:
(1)的系统命名为 。
(2)3-甲基-2-戊烯的键线式为 。
(3)实验室制备乙炔的反应方程式 。
(4)乙烯与乙烷的混合气体共amol,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷完全消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45g水。试求:当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4):n(C2H6)= 。
(5)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的分子式为 ,其官能团名称为 。
②写出A的结构简式 。
三、解答题
24.有机物 A 可发生如下转化(部分反应条件和试剂略):
已知:①(R、R′表示烃基或官能团)
②2 个 G 分子间可脱水形成六元环状酯。回答下列问题:
(1)A中所含官能团的结构简式是 ,D含有的官能团名称是 。
(2) 由E生成F的反应类型是 ,B生成C的反应类型是 。
(3)A的结构简式为
(4)G形成六元环状酯的化学方程式为 。
(5)含有相同官能团的H的同分异构体有 种,其含有四种不同氢原子,且个数比为 3∶1∶1∶1 的结构简式为 。
(6)写出用为原料(其他无机试剂任选)制备G的合成路线: 。
25.分子式为的有机物A在适宜的条件下能发生如下一系列转化:

(1)写出A的同系物中分子量最小的有机化合物的结构简式: 。
(2)B→C的化学方程式是 。
(3)D→B的反应类型是 。
(4)已知E的核磁共振氢谱只有一组峰,且E不能发生银镜反应。
①D的结构简式是 。
②由E合成 的路线如下。
EFGH
写出下列物质的结构简式:F: ,G: ,H: 。
26.请观察下列化合物A-H的转换反应的关系图(图中副产物均未写出),请填写:
(1)写出反应类型:反应① ;反应⑦ 。
(2)写出结构简式:B ;H 。
(3)写出化学方程式:反应③ ;反应⑥ 。
参考答案:
1.B
【详解】A.一般用质谱法测定有机物的相对分子质量,X射线衍射实验可以判断乙酸是否为晶体及乙酸晶体的结构,A项错误;
B.硝基苯不能和NaOH反应液不溶于水,硝酸和硫酸与NaOH反应留在水层,除去硝基苯中混有的浓硝酸和浓硫酸的操作为将其加入足量NaOH溶液中,搅拌,静置,分液,B项正确;
C.苯甲酸的溶解度受温度的影响很大,除去苯甲酸中的氯化钠、泥沙等杂质方法为重结晶,具体操作为; 取样,加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,C项错误;
D.检验1-溴丁烷中含有溴元素的操作为:加NaOH溶液加热,然后取水解液加入硝酸调节溶液为酸性后,再滴加硝酸银溶液检验溴离子,D项错误;
答案选B。
2.C
【详解】A.皂化反应特指油脂在碱性条件下的水解反应,水果中的异戊酸异戊酯不属于油脂,所以不能发生皂化反应,A不正确;
B.聚苯乙烯、顺丁橡胶都是单体发生加聚反应的产物,而PET是对苯二甲酸与乙二醇等发生缩聚反应的产物,B不正确;
C.乙烯与氧气制备环氧乙烷()的反应,属于氧化反应,产物只有一种,符合绿色化学的思想,C正确;
D.相同条件下,等质量的甲烷(CH4)、汽油(可看成C6H14,最简式为 )、氢气完全燃烧放出的热量按汽油、甲烷、氢气依次增加,D不正确;
故选C。
3.A
【详解】由图可知有机物R中存在三种不同化学环境的H原子,
A.CH3CH2CHO该有机物为丙醛,含有三种不同化学环境的H原子,故A正确;
B.CH2=CHCH2CH3该有机物含有四种不同化学环境的H原子,故B错误;
C.有机物含有四种不同化学环境的H原子,故C错误;
D.有机物含有二种不同化学环境的H原子,故D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.马钱苷酸分子中环上含有多个杂化的碳原子,不含有平面环状结构,A错误;
B.马钱苷酸中羟基和羧基能够和Na反应,羧基和酯基可以和NaOH反应,马钱苷酸消耗的物质的量分别为,B错误;
C.马钱苷酸含有碳碳双键使酸性溶液褪色是发生了氧化反应,而使溴水褪色是发生了加成反应,C错误;
D.马钱苷酸含有羟基、羧基、碳碳双键等,能发生消去、酯化、加成等反应,D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.甲中含有甲基,丁中含有酯基,均能发生取代反应,甲和丁均能燃烧,可以发生氧化反应,A正确;
B.环氧乙烷( )与甲( )结构相似,分子式相差CH2,属于同系物,B正确;
C.丁的酯基水解可生成 (1,2-丙二醇),C正确;
D.甲(C3H6O)的同分异构体中含碳氧双键的有 、CH3CH2CHO两种,D错误;
故选D。
6.A
【详解】生成的气体通过浓硫酸,装置质量增加3.6g,由此可判断燃烧生成了3.6g水,说明混合气体中含氢元素,且氢元素质量=;气体通过氢氧化钠溶液,装置质量增加4.4g,可判断燃烧生成了4.4g二氧化碳,说明混合气体中含碳元素,且碳元素质量=;甲烷气体中C、H元素质量比=,则混合气体中C、H元素质量比=1.2g:0.4g=3:1,由此可判断混合气体可能只有甲烷,也可能只含有CO和H2,也可能是甲烷、氢气、一氧化碳同时存在,不可能含有甲烷和另外任何一种气体,所以A正确,BCD错误,故选A。
7.D
【分析】Beckmann重排是指肟(醛肟或酮肟)在强酸催化下重排为酰胺的反应。肟羟基从酸中得到质子,形成离去基团;与离去基团反位的R‘基团迁移会推走前者产生腈离子,该中间体与水反应,氧去质子化、氮质子化和互变异构化生成产物——酰胺。总反应为。
【详解】A.由总反应,H+在该反应过程中作催化剂,A正确;
B.物质Ⅶ含有,能与NaOH溶液发水解反应,B正确;
C.物质Ⅲ中碳正离子上有空轨道,氮原子提供孤电子对形成配位键,物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成,C正确;
D.结合分析与题干路线,在浓硫酸加热的条件下发生上述重排反应生成,D错误;
答案选D。
8.B
【详解】A.红外光谱、核磁共振氢谱是应用于有机结构分析的现代物理方法,故A正确;
B.乙二醇分子中有两个羟基,乙醇分子中有一个羟基,两者相差一个CH2O,而同系物要求相差一个或若干个CH2原子团,故B错误;
C.为缩聚产物,由端基原子以及原子团可知,分子中含有酯基,故C正确;
D.乙酸与HCOOCH3的分子式为C2H4O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故选B。
9.A
【详解】A.由结构可知,丹参素的分子式为,A错误;
B.分子中含羟基和羧基,既能与反应又能与反应,B正确;
C.三点确定一个平面,苯环是平面结构,单键可旋转,丹参素分子中所有碳原子可能共平面,C正确;
D.丹参素分子中与羧基相连的碳原子为手性碳原子,D正确;
故选A。
10.D
【分析】设肉桂酸甲酯分子式为(C5H5O)n,得出81n=162,n=2,该物质的分子式为C10H10O2,分子中只含有有1个苯环,苯环上只有一个取代基,属于甲酯类,核磁共振氢谱图有6个峰,其面积之比为,结构中有酯基,甲基,苯环,六种氢原子,得出其结构简式为 。
【详解】A.M的分子式为,故A正确;
B.结构中含有一个苯环和一个碳碳双键1mol物质最多可以与4molH2加成反应,故B正确;
C.结构中有碳碳双键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.与M含有相同官能团,含有酯基和碳碳双键,苯环上只有两种氢的结构应该在对位有两个取代基,符合条件的有 共7种,故D错误;
答案选D。
11.B
【详解】A.太阳能电池帆板的主要成分是Si,故A错误;
B.不光谱分析的方法可以确定元素种类,故B正确;
C.通过红外光谱仪可以测定分子中的官能团和化学键的信息,通过质谱仪可以测定分子的相对分子质量,故C错误;
D.焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关,故D错误;
故选B。
12.B
【详解】A.由结构可知,该有机物分子含有22个碳原子、8个氧原子、16个氢原子、2个氨原子,分子式为C22H16O8N2,故A正确;
B.含有硝基、酯基两种官能团,故B错误;
C.含有酯基,可以发生取代反应,含有苯环,可以发生加成反应,该有机物可以燃烧,属于氧化反应,故C正确;
D.分子中含有2个羧酸与酚形成的酯基, 1molM与足量NaOH反应最多消耗4molNaOH,故D正确;
故答案为B。
13.A
【分析】由分子式可知C2H2为CH≡CH,对比M的结构可知C为 ,B为CH2=CHOCH3,B和C发生加聚反应得到M。
【详解】A.反应①为CH≡CH和HOCH3发生加成反应生成CH2=CHOCH3,A错误;
B.C为 ,有一种等效氢,故核磁共振氢谱有一组峰,B正确;
C.高分子存在酯基,在一定条件下可以发生水解反应,C正确;
D.B和C发生加聚反应得到M,D正确;
故选A。
14.B
【详解】A.由于氢键的存在,尼龙-6具有较大的吸湿性,制品尺寸稳定性差,所以氢键对尼龙-6 的性能的影响,A错误;
B.观察尼龙-6的结构片段,可知片段中不断重复的部分为,即,则尼龙- 6的链节为,B正确;
C.结合己内酰胺的结构简式和尼龙-6的结构片段,可以确定尼龙- 6的链节即为己内酰胺的酰胺基断裂后的结构,即尼龙-6由己内酰胺开环聚合得到,所以由己内酰胺合成尼龙-6的过程中没有脱去水分子,C错误;
D.己内酰胺在酸性条件和碱性条件下的水解产物分别为盐酸盐和钠盐,不一样,D错误;
答案选B。
15.C
【详解】A.E分子中碳和氧电负性不同,具有较强的极性,A正确;
B.结合高分子G的结构可以推断出CTA中含有羟基,B正确;
C.高分子材料F、G中都有酯基,在酸或碱性条件下会发生水解,不耐酸碱性,C错误;
D.化合物E分子中的碳氧环断裂与二氧化碳发生加聚反应生成高分子F,所以合成过程中可以生成副产物,D正确;
故选C。
16.(1)还原反应
(2)
【详解】(1)
E转化F过程中,硝基被还原为氨基,发生还原反应
(2)
F分子内的羧基和氨基发生取代反应生成G和水,反应方程式:。
17.(1) ① ② ④ ⑤
(2)⑥
(3)2
【详解】(1)CH3OH和CH3CH2OH两者结构相似,分子组成相差一个CH2,互为同系物。和分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体;
(2)为高分子材料,可用于制作泡沫塑料;
(3)中有两种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有2组峰。
18.(1)
(2) 质谱
(3)
(4) d 的极性大于的极性,A羧基中的羟基的极性增强,更易电离出氢离子
【分析】通过碳、氢、氧三种元素的质量分数可得出有机物A的实验式;根据质谱仪可以测定相对分子质量,得出分子式;根据红外光谱和核磁共振氢谱确定有机物A的结构简式;进而研究其结构和性质。
【详解】(1)A完全燃烧,经检测,得到(标准状况)和,则碳元素的物质的量为,氧元素的物质的量为,氢元素的物质的量为,故A的实验式。
(2)使用质谱仪可以测定有机物A的相对分子质量为90,结合A的实验式可知分子式为。
(3)
根据红外光谱可知有机物A含有,核磁共振氢谱峰面积比为,说明含有4种氢原子,故A的结构简式为。
(4)①A的两种空间结构,具有完全相同的组成和原子排列,却互为镜像,具有不同的光学性质,两种分子的关系为手性异构,选d。
②A中含有羟基,则的极性大于的极性,使羧基中羟基氧上的电子向氧偏移,极性增强,更易电离出氢离子,故A的酸性强于丙酸。
19.(1) ⑤ ②
(2)3
(3) 苯乙烯 n
(4) 6 3,4-二甲基-1-戊炔
(5)CH3CHOHCH3
【详解】(1)酚是羟基与苯环直接相连的有机物,故选⑤,酮是含有酮羰基的有机物,故选②。答案为:⑤;②;
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物,同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)2C=CH2共3种。答案为:3;
(3)的名称为苯乙烯;在一定条件下聚合生成聚苯乙烯,化学方程式n。答案为:苯乙烯;n;
(4)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃分子中有6种氢原子(碳链最右端2个-CH3上的H原子性质相同),所以一溴代物有6种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则烷烃应含有CH3CH2-或-CH2CH2-结构片断,故此炔烃的结构简式只能为,名称为3,4-二甲基-1-戊炔。答案为:6;;3,4-二甲基-1-戊炔;
(5)用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1:1:6,则该化合物分子中应含有2个-CH3,从而得出其结构简式为CH3CHOHCH3。答案为:CH3CHOHCH3。
20.(1)C24H12
(2)取代反应
(3) 1nm~100nm 丁达尔效应
(4)51:50
【分析】分析图中 与 可以看出, 去掉乙炔基上的H原子和苯环对位上的H原子,形成 结构单元,然后相连接,从而构成环状有机大分子。
【详解】(1)由图中1物质的结构简式,结合C的四价结构,可得该物质的分子式为C24H12。答案为:C24H12;
(2)观察苯乙炔与芳炔类大环化合物的结构,每个苯乙炔去掉乙炔基和苯环对位上的2个H原子,通过C-C连接成芳炔类大环化合物,所以属于取代反应。答案为:取代反应;
(3)胶体区别其它分散系的本质特征是分散质直径在1nm~100nm,这四种溶于有机溶剂中,形成的分散系为胶体,所以分散质的分子直径大约在1nm~100nm之间,可通过丁达尔效应证明所形成的分散系为胶体。答案为:1nm~100nm;丁达尔效应;
(4)观察苯乙炔与芳炔类大环化合物的结构,每个苯乙炔去掉乙炔基和苯环对位上的2个H原子,通过C-C连接成芳炔类大环化合物,整个过程失去2n个H原子,根据质量守恒,所以苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为102n:(102n-2n)=51:50。答案为:51:50。
【点睛】苯乙炔分子中,所有原子在同一平面内。
21.(1) CH≡CH+HCl→CH2=CHCl nCH2=CHCl
(2) CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 消去反应 NaOH溶液 酸性KMnO4溶液或溴水
(3) CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+H2O +NaBr CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br
(4)
【详解】(1)乙炔与HCl发生加成反应生成氯乙烯,然后氯乙烯在发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应的方程式是:CH≡CH+HCl→CH2=CHCl、nCH2=CHCl。
(2)实验室用乙醇和浓硫酸加热到170℃时制乙烯,反应方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,该反应为消去反应,由于制取的乙烯气体中有SO2等还原性气体,所以需用足量的NaOH溶液将SO2除去,再用酸性KMnO4溶液或溴水检验生成的乙烯。
(3)由溴乙烷为原料合成1,2-二溴乙烷,先发生消去反应制取乙烯,在与溴水反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+H2O +NaBr 、CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br。
(4)醇与酸能发生酯化反应,所以能发生反应生成一种含五元环的化合物,化学方程式为。
22.(1)
(2) 防暴沸 冷凝 受热均匀,便于控温 防止环己烯挥发
(3) C 分液 除去产品中少量的水 C
(4)B
【详解】(1)实验室用环己醇在浓硫酸加热到85℃发生消去反应制备环己烯,反应的方程式为;
(2)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;
②由于制取环己烯的反应条件是85℃,所以用水浴加热,水浴加热能使受热均匀,且便于控制温度;冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化;
(3)①环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,环己烯中含有碳碳双键,可以被KMnO 4溶液氧化,稀H2SO4不能除去,反而能引入新的酸性杂质,只有Na2CO 3溶液,不能与环己烯反应,可以与酸性杂质反应,可选C,充分振荡后,再分液;
②生石灰能与水反应生成氢氧化钙,除去了残留的水,得到纯净的环己烯;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
A.蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,选项A错误;
B.环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,选项B错误;
C.若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,选项C正确;
答案为C;
(4)环己烯粗品中含有环己醇,根据环己醇能与钠产生氢气,而环己稀不能,加入水观察实验现象,环己烯精品和粗品没有区别,环己烯精品和粗品都能使高锰酸钾褪色,答案选B。
23.(1)4-甲基-3-己醇
(2)
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(4)1:1
(5) C8H8O2 酯基
【详解】(1)含有羟基,属于醇类,根据醇的命名原则,其名称为4-甲基-3-己醇;
(2)根据烯烃的命名原则,3-甲基-2-戊烯的结构简式为CH3CH=C(CH3) CH2CH3,键线式为;
(3)实验室中用电石和水反应制备乙炔,反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(4)1mol乙烯与乙烷的混合气体,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷完全消耗完,得到CO和CO2的混合气体和45g水,反应生成2.5molH2O,可知1mol乙烯与乙烷的混合气体中共含有5mol的H原子,设乙烯的物质的量为xmol、乙烷的物质的量为(1-x)mol,则4x+6(1-x)=5,解得x=0.5mol,所以乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4):n(C2H6)=1:1。
(5)①根据A的质谱图,A的最大质荷比为136,则A的相对分子质量为136,C、H、O原子个数比为4:4:1,设A的分子式为(C4H4O)n,则n=2,所以A的分子式为C8H8O2,A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基,核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,说明含有1个甲基,结合A的A的红外光谱图,可知A含有官能团名称为酯基。
②根据以上分析A的结构简式。
24.(1) C=C 、 COOC 羧基
(2) 取代反应 氧化反应
(3)
(4)2+2H2O
(5) 2 CH3CH=CHCOOH
(6)
【分析】根据2 个 G 分子间可脱水形成六元环状酯,说明G为,B(CH3CH2CH2OH)在银或铜催化作用下被氧化为C(CH3CH2CHO),C与银氨溶液反应,酸化得到D(CH3CH2COOH),D发生取代反应生成E(),E发生水解反应生成F(),F再酸化得到G;A水解生成B(醇)和H(含有羧基),根据信息H发生反应生成I,I发生加成反应生成G,则I为,H为 ,则A为。
【详解】(1)A为,则A中所含官能团的结构简式是 C=C 、 COOC ,D为CH3CH2COOH,则D含有的官能团名称是羧基;故答案为: C=C 、 COOC ;羧基。
(2)由E生成F是E发生水解反应生成F(),其反应类型是取代反应,B生成C是B(CH3CH2CH2OH)在银或铜催化作用下被氧化为C(CH3CH2CHO),其反应类型是氧化反应;故答案为:取代反应;氧化反应。
(3)根据前面分析得到A的结构简式为;故答案为:。
(4)G形成六元环状酯的化学方程式为2+2H2O;故答案为:2+2H2O。
(5)H为,含有相同官能团的H的同分异构体有CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH共2种,其含有四种不同氢原子,且个数比为 3∶1∶1∶1 的结构简式为CH3CH=CHCOOH;故答案为:2;CH3CH=CHCOOH。
(6)在氢氧化钠醇溶液中加热反应生成,在高锰酸钾碱性条件下反应,再酸化得到,和氢气发生加成反应生成,则为原料制备G的合成路线为;故答案为:。
25.(1)CH3Br
(2)
(3)消去反应
(4)
【分析】A的分子式为C3H7Br,可能为1-溴丙烷或2-溴丙烷。A与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成B,则B为丙烯,丙烯发生加聚反应生成C为聚丙烯。A在NaOH水溶液中发生取代反应生成D为醇,D在铜催化下被氧气氧化为醛或酮,E的核磁共振氢谱只有一组峰,且不能发生银镜反应,则E为丙酮,A为2-溴丙烷,D为2-丙醇。
【详解】(1)A为一溴代烃,其同系物中分子量最小的有机化合物为一溴甲烷,其结构简式为CH3Br。
(2)B为丙烯,丙烯发生加聚反应得到C为聚丙烯,则B→C的化学方程式为 。
(3)D→B是2-丙醇发生消去反应生成丙烯,反应类型是消去反应。
(4)①根据分析,D为2-丙醇,结构简式为;
②E的核磁共振氢谱只有一组峰,且不能发生银镜反应,则E为丙酮,和HCN发生加成反应生成F,则F为;由反应条件可知,G酸性条件下水解生成H,H和甲醇发生酯化反应生成 ,则H为 ,G为 。
26.(1) 消去反应 氧化反应
(2)
(3)
【分析】
A既能与氢氧化钠的醇溶液反应,还能与氢氧化钠溶液反应,说明A是卤代烃,则A到B发生消去反应,B到C发生加成反应,C到D发生消去反应,D发生加成反应生成乙苯,说明D为苯乙炔,C为,B为,A到E发生取代反应生成醇,E到G可发生两次氧化,说明E为 ,F为,G为,G与乙二醇在浓硫酸作用下生成H,分子式C18H18O4,则H为。
【详解】(1)反应①是卤代烃的消去反应;反应⑦发生醛的氧化反应;
(2)
由分析知,结构简式:B为,H为;
(3)反应③:

反应⑥:

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