高三化学有机物知识总结人教版

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高三化学有机物知识总结人教版

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高三化学有机物知识总结人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
有机物知识总结
二. 重点、难点:
有机中的其他重要知识
三. 具体内容:
1. 近似概念的比较
定  义 化学式 结  构 性  质
同位素 质子数相同,中子数不同的原子 核符号表示不同,如 电子层结构相同,原子核结构不同 单质物理性质不同,化学性质相同
同素异形体 同一种元素组成的性质不同的单质 元素符号表示相同,分子式不同,如石墨和金刚石,O2和O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同,化学性质相似
同系物 结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物 不同 相似 物理性质不同,化学性质相似
同分异构体 分子式相同,结构不同的化合物 相同 不同 物理性质不同,化学性质不一定相同
同一种物质 分子式和结构式都相同的物质 相同 相同 相同
2. 常见混合气的主要成分
名  称 来  历 主要成分 主要用途
天然气 蕴藏在地层内的一种可燃性气体 低式量的烃的混和物,主要有CH4、C2H6等 燃料、制炭黑、合成石油
水煤气 水蒸气通过灼热的碳层C+H2O(g)H2+CO CO 40%,H2 50%,CO2、N2、CH4共10% 燃料,合成NH3
发生炉煤气 将限量的空气通过赤热碳层 体积比N2:CO=2:1 燃料
焦炉气 煤干馏 H2、CH4、C2H4、CO 化工原料、燃烧
出炉煤气 煤干馏 焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油 作化工原料、农药、医药、炸药、染料等
高炉煤气 炼铁的余气 CO、CO2、N2、O2,还有矿尘 可作燃料
炼厂气 石油炼制时副产气 气态烃混和物,主要为丁烯、丙烯、乙烯等 化工原料、燃料
裂解气 裂解石油得到的气态烃 乙烯、丙烯、丁烯、少量CH4、C2H2、H2等 石油化工原料
石油气 炼厂气、天然气、油田气的统称    
3. 有机物的状态
(1)固态有机物,主要包括:
① 碳数特别多的烃类物质,如:石蜡、沥青;
② 稠环芳香烃,如:萘、蒽等;
③ 酚类物质,如:苯酚;三溴苯酚等;
④ 饱和高级脂肪酸;
⑤ 脂肪;
⑥ 糖类物质;
⑦ TNT(三硝基甲苯,);
⑧ 高分子化合物等。
(2)液态有机物,主要包括:
① 碳数大于4的烃类,如已烷、环已烷、苯等;
② 绝大多数卤代烃,如溴苯;
③ 醇类;
④ 醛类;
⑤ 低级羧酸类;
⑥ 油酸酯类;
⑦ 硝基苯;
⑧ 乙二醇;丙三醇。
(3)气态有机物,主要包括:
① 碳数小于等于4的烃类;
② 一氯甲烷;
③ 新戊烷;
④ 甲醛。
4. 有机物的气味
(1)无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);
(2)稍有气味:乙烯;
(3)特殊气味:苯及其同系物、萘、石油、苯酚;
(4)刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛;
(5)甜味:乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖;
(6)香味:乙醇、低级酯;
(7)苦杏仁味:硝基苯。
5. 有机物的水溶性及密度
(1)不溶于水比水轻的:烃(烷、烯、炔、苯系等);一氯代烃;酯类物质(包括油脂)。
(2)不溶于水比水重的:硝基苯、溴苯、CCl4、氯仿、溴代烃、碘代烃。
(3)水溶性的有机物:低级醇(甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇);低级醛(甲醛、乙醛等);低级酸(甲酸、乙酸、乙二酸等);单糖和二糖类;氨基酸;苯酚。
6. 常见式量相同的有机物和无机物
(1)式量为28的有:C2H4、N2、CO。
(2)式量为30的有:C2H6、NO、HCHO。
(3)式量为44的有:C3H8、CH3CHO、CO2、N2O。
(4)式量为46的有:C2H5OH、HCOOH、NO2。
(5)式量为60的有:C3H7OH、CH3COOH、HCOOCH3、SiO2。
(6)式量为74的有:CH3COOCH3、C2H5COOH、C2H5OC2H5、、HCOOC2H5、C4H9OH。
(7)式量为100的有:CaCO3、KHCO3、Mg3N2。
(8)式量为120的有:C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)、MgSO4、NaHSO4、KHSO3、CaSO3、NaH2PO4、MgHPO4、FeS2。
(9)式量为128的有:C9H20(壬烷)、C10H8(萘)。
7. 烃类物质碳元素的含量规律
(1)通式为CnH2n+2的烷烃,C的百分含量;随着C原子数增加,C的百分含量逐渐增加,极限值为12/14=0.857,其中CH4中C%=12/16=0.75,所以烷烃中0.75≤C%<0.875;
(2)通式为CnH2n-2的炔烃和通式为CnH2n-6的苯的同系物,随分子中C原子数增加,C的含量降低,二者中都有0.857<C%≤0.923;
(3)通式为CnH2n的烯烃和环烷烃,C的含量一定;
小结:
C原子数相同的烷烃,烯烃,炔烃或苯及同系物,含C量依次增加。
8. 有机物的熔、沸点规律
(1)有机物由于晶体类型不同造成熔、沸点不同;有机物中离子晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点(如CH3COONa沸点大于CH3COOH,前者为离子晶体,后者为分子晶体)。
(2)分子式相同的同类物质,但支链的长短不同引起沸点不同:分子式相同,支链越
多,熔、沸点越低,因为主链间的作用减弱(如沸点低于
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3)。
(3)组成和结构相似的分子晶体,由于相对分子质量的大小不同而引起的熔、沸点不同:组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越大,熔、沸点越高(如已烷的熔、沸点高于乙烷)。
(4)由于氢键的存在使熔、沸点不同:由于氢键的存在,使熔、沸点发生反常现象(如乙醇沸点为78℃,氯乙烷沸点12.3℃)。
(5)由于饱和烃基和不饱和烃基影响熔、沸点:一般是饱和烃基形成化合物的沸点高于不饱和烃基形成化合物的沸点,尤其表现在高级脂肪烃基中(如脂的熔、沸点高于油的熔、沸点)。
9. 最简式相同的有机物
(1)CH:C2H2、C4H4(乙烯基乙炔)、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯)。
(2)CH2:烯烃和环烷烃。
(3)CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖。
(4)CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯。
10. 一卤代烃只有一种同分异构体的烷烃(C≤10)
, ,,
11. 有机物分子中原子共线、共面问题
① 甲烷,正四面体结构,C原子居于正四面体的中心,分子中的5个原子中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内,任意两个原子在同一直线上。
②,平面型结构,分子中的6个原子处于同一平面内,键角都约为120°。
③ 乙炔,直线型结构,分子中的4个原子处于同一直线上。同一直线上的原子当然也处于同一平面内。
④ 苯,平面型结构,分子中的12个原子都处于同一平面内。
说明:
① 以上4种分子中的H原子如果被其它原子(如C、O、N、Cl等)所取代,则取代后的分子构型基本不变。
② 共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。
12. 能与Na、NaOH、Na2CO3反应的有机物
(1)能与Na反应的有机物
苯磺酸、醇、酚、羧酸、葡萄糖(熔融态)、氨基酸、苦味酸(2,4,6-三硝酸苯酚)。
(2)能与NaOH溶液反应的有机物
苯磺酸、羧酸、羧酸酯、油脂、酚类、卤代烃、氨基酸、苦味酸。
注意:要区分哪些是直接与NaOH反应,哪些是在NaOH催化下水解。
(3)能与Na2CO3反应的有机物
苯磺酸、羧酸。
以上三点可以归纳为:
含—COOH的有机物能跟Na、NaOH、Na2CO3反应;酚—OH,能跟Na和NaOH反应;醇—OH只能与Na反应。
13. 使溴水褪色的物质
① 不饱和烃(烯烃、二烯烃、炔烃、苯乙烯等)。
② 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、卤代烯烃、油酸、油酸盐、油酸酯等)。
③ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)。
④ 酚类物质。
⑤ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、还原性糖如葡萄糖、麦芽糖等)。
⑥ 天然橡胶。
⑦ 无机物质H2S、HS-、S2-、SO2、HSO3-、SO32-等。
说明:
(1)能萃取溴水中的溴的物质(但不发生化学反应)。
① 密度大于水的:CCl4、CHCl3、、CS2等。
② 密度小于水的:液态烷烃、直馏汽油、苯及苯的同系物、液态环烷烃、液态饱和酯。
(2)无机离子Fe2+、I-等中加入溴水后溶液颜色加深。
14. 使高锰酸钾溶液褪色的物质
上述使溴水褪色的物质均能使高锰酸钾褪色,此外还有:
⑧ 苯的同系物(甲苯、乙苯、二甲苯等)。
⑨ 部分醇类物质。
15. 能发生酯化反应的物质
(1)各种醇(与羧酸、无机含氧酸)。
(2)各种酚(与羧酸)。
(3)各种羧酸(与醇或酚)。
(4)各种无机含氧酸(与醇)。
(5)单糖、低聚糖和部分多糖(纤维素与羧酸、硝酸等无机含氧酸)。
16. 能发生银镜反应的物质
(1)醛类物质。
(2)甲酸、甲酸盐、甲酸酯。
(3)葡萄糖、麦芽糖等。
17. 既能发生氧化反应又能发生还原反应的物质
(1)含醛基的有机物:
① 所有醛。
② 甲酸、甲酸盐、甲酸酯。
③ 葡萄糖、麦芽糖等。
(2)不饱和烃:烯烃、二烯烃、苯乙烯。
(3)不饱和烃的衍生物:
① 卤代烯烃、卤代炔烃。
② 烯醇、烯醛、烯酸、烯酸盐、烯酸酯。
③ 油酸、油酸盐、油酸酯。
(4)含中间价态元素的无机物。
(5)氮气、硫、碳等非金属单质。
(6)硫化氢、氯化氢、双氧水等含最高价元素和最低价元素的无机物。
18. 六种方法得乙醇
(1)乙醛还原法:
(2)卤乙烷水解法:
(3)某酸乙酯水解法:
(4)乙醇钠水解法:C2H5ONa+H2O C2H5OH+NaOH
(5)乙烯水化法:
(6)葡萄糖发酵法:
19. 能爆炸的有机物和无机物
(1)液氧炸药。
(2)黑火药(成分有硫、KNO3和木炭)。
(3)NH4NO3。
(4)红P与KClO3。
(5)TNT(雷汞作引爆剂)。
(6)硝化甘油。
(7)火棉。
(8)氮化银(Ag3N)。
(9)此外,某些混和气点燃或光照也会爆炸,其中
① 需“点燃”的:H2和O2   CO和O2   CH4和O2  C2H2和O2
② “光照”的:H2和Cl2
(10)无需点燃或光照,一经混和即会爆炸的是H2和F2。
说明:
几乎所有的气态烃与空气的混和气均是一个爆炸源。诸如丙烯、丁烷等等。另外,工厂与实验室中,面粉、镁粉等散布于空气中,是一个很关键的危险源,应引起重视。
20. 爆鸣气的爆炸极限和爆炸强点问题
爆鸣气的爆鸣,是指由一种可燃性气体与空气(或其他助燃气体)按一定比例混和,经点燃或光照后迅速发生反应,在极短的时间内放出大量的热,气体体积在一个受限制的空间内急剧膨胀,气体冲出容器,振动空气而爆鸣。几种可燃性气体跟空气混和时的爆炸极限汇于下表:
可燃气体 H2 CO CH4 CH2=CH2 乙醚(蒸气)
爆炸极限% 4—74.2 12.5—74.5 5—15 2.75—28.6 25—80 1.85—36.5
上表中数字是表示该可燃性气体体积占混和物总体积的百分率。
爆炸极限是指可燃性气体与空气(或其它助燃气体)的混和物点燃能发生爆炸的浓度范围。事实上,在这个范围内,爆炸强弱程度不同,其中有一个爆炸的最强点,它所要满足的条件是:在混和气体中,可燃性气体与助燃气体的体积的比恰好是反应方程式中二者的计量数比。下面以甲烷与空气的混和气体为例介绍其爆鸣气爆炸最强的计算方法:
甲烷在氧气中燃烧的化学方程式为:
CH4+2O2CO2+2H2O
 体积比  1  2
设混和气体中含甲烷x体积,使x体积甲烷气体完全燃烧所需要氧气为2x体积,此时的混合气体中不助燃的气体(N2等)为(79×2x)/21体积。
甲烷在混和气体中的体积百分率为:x/[x+2x+(79×2x)/21]×100%=9.51%
用同样的方法可计算出以上可燃性气体跟空气混和时的爆炸最强点(以体积百分率表示)为:
可燃气体 H2 CO CH4 CH2=CH2 乙醚(蒸气)
爆炸最强点% 29.59 29.59 9.51 6.54 7.75 3.38
21. 能够发生水解反应的物质归纳
(1)盐类水解
① 强酸弱碱盐水解呈酸性:如CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。
② 强碱弱酸盐水解呈碱性:如KF、Na2CO3、K2SiO3、NaAlO2等。
③ 弱酸弱碱盐水解可呈中性,也可能呈酸性和碱性:如:CH3COO-+NH4++H2OCH3COOH+NH3·H2O(呈中性),NH4++CN-+H2OHCN+NH3·H2O(呈碱性),NH4++NO2—+H2OHNO2+NH3·H2O(呈酸性)。
(2)卤化物水解生成酸:如:
PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl;BrCl+H2O=HCl+HBrO
(3)金属氮化物水解生成金属氢氧化物和氨:
Mg3N2+6H2O=
(4)金属碳化物水解生成金属氢氧化物和烃类物质:如:

(5)卤代烃的水解(碱性介质中)
(6)酯类水解
① 在酸性介质中生成酸和醇:如
②在碱性介质中生成盐和醇:如
(7)氰类的水解(碱性介质中)
 
(8)糖类的水解
① 在酸性介质中低聚糖的水解
C12H22O11+H2O 2C6H12O6
麦芽糖          葡萄糖
C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6
蔗糖          葡萄糖  果糖
② 在酸性介质中多糖的水解
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
(9)蛋白质的水解:
在酶的作用下生成氨基酸
(10)Al2S3的水解:
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
【典型例题】
典型的有机实验
1. 甲烷的制备
(1)反应原理
CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
(2)用无水乙酸钠的原因
若有水,CH3COONa在O和Na之间断键,得不到CH4。
(3)使用碱石灰的作用
① 减少高温NaOH对玻璃试管的腐蚀作用。
② CaO吸水,保持反应物的干燥。
③ 易于气体逸出。
(4)制备装置(见上图)
采用制O2、NH3的装置;检验装置的气密性;试管口略低;收集气体用排水法或向下排空气法;气体验纯。
2. 乙烯的制备
(1)反应原理
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
装置如下图:
(2)浓H2SO4的作用
催化剂、脱水剂。由于脱水炭化,后期可发现反应液变黑,且有刺激性气味气体产生,原因为
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)温度计的作用和水银球位置
温度计是控制反应混合液温度在170℃,一般选用300℃量程的温度计,温度在140℃时,生成乙醚,温度过高造成炭化,所以,开始阶段加热要迅速,到170℃温火保温;水银球在混和液中部。
(4)加入碎瓷片的作用
防止混和液受热时剧烈跳动,引起暴沸。
(5)乙醇和浓H2SO4的体积比为宜。
3. 乙炔的制备
(1)反应原理
CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2
装置如图:
(2)该反应放热、剧烈,因此不能用启普发生器;为控制反应速率,应用分液漏斗加水,且用饱和食盐水代替水。
(3)为防止生成物Ca(OH)2的泡沫堵塞导气管,在装置的气体出口处放一小团棉花。
(4)乙炔的点燃应在通入溴水和高锰酸钾后点燃,这样就不用验纯,不至引起爆炸。
4. 溴苯的制取
(1)反应原理
装置如下:
(2)加药顺序:向反应容器中先加苯,再加入液溴,使其溶解在苯中,防止液溴挥发,
最后加入催化剂铁粉。
(3)烧瓶上导管要长,起导出生成的气体HBr和使苯和溴冷却回流的作用(因为反应放热)。
(4)产物C6H5—Br因溶有末反应的液溴而呈褐色,应用稀NaOH溶液洗涤净化,因为溴跟NaOH发生反应:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,但不能使用浓NaOH溶液,以免C6H5—Br发生水解反应(也可用Na2CO3溶液洗涤)。
5. 硝基苯的制取
(1)反应原理
装置如图:
(2)加药顺序:向反应容器中先加入浓HNO3,再慢慢加入浓H2SO4,并及时搅拌,冷却至室温,最后加入苯,并混和均匀(防止HNO3的分解及挥发;防止苯挥发及副反应)。
说明:
一般液体药品加入顺序是先加密度小的液体,但此实验是先向浓硝酸中加入浓硫酸,冷却,把密度最小的苯最后加入,这样做相当于先把浓硫酸进行了稀释并冷却,可防止向苯中加浓硫酸时因剧烈放热使苯大量挥发及副反应的发生。
所以,规则是从大量实验中归纳出的一般原则,还要注意特殊问题。
(3)将反应容器放入水浴中加热,便于控制反应温度在50℃—60℃之间。
(4)反应后的粗产品用5%的NaOH溶液洗涤,除去产品中残留的HNO3和H2SO4及NO2。
(5)说明
① 浓H2SO4作用:催化剂和吸水剂;
② 混和酸冷却是防止浓HNO3的分解、苯和浓HNO3的挥发及发生副反应;
③ 盛反应液的大试管上的长玻璃导管的作用是导气和冷凝回流(苯和浓HNO3);
④ 温度计插在水浴中测水浴温度;
⑤ 水浴加热的优点是温度易控、受热均匀。
6. 石油蒸馏(分馏)
(1)为防止暴沸,在蒸馏烧瓶中加几片碎瓷片。
(2)温度计的水银球应放在蒸气出口处(即支管开口)。
(3)水在冷凝管中的水流方向是从下口进,上口出,与蒸气流对流,便于热交换,更有利于冷却馏分。
7. 乙酸乙酯的制备
(1)原理
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
装置如图:
(2)盛反应液的试管要向上倾45°,使液体受热面积大。
(3)导管末端不能伸入Na2CO3溶液中,防止倒吸。
(4)小火加热保持微沸,有利于产物的生成及蒸出。
(5)浓H2SO4是催化剂和吸水剂。
(6)饱和纯碱溶液的作用是冷凝酯蒸气,减少酯在水中的溶解度(利于分层),吸收蒸出的乙酸及乙醇。
(7)弯曲导管的作用是导气兼冷凝回流(因乙酸、乙醇易挥发)。
8. 醛基的检验实验
(1)反应原理
CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 
CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(2)银氨溶液的配制方法是:向稀AgNO3溶液中,逐滴加入稀氨水,当最初生成的白色沉淀刚好完全溶解时,应立即停止滴加氨水,银氨溶液须现配现用,否则易生成易爆物Ag3N。Cu(OH)2的悬浊液需现配现用,久置由于生成碱式碳酸铜而失效。
(3)加热方法
银镜反应需要温水浴加热(不用温度计),而醛与新制氢氧化铜反应需要加热煮沸(直火加热)。
(4)制备银镜的试管内壁必须洁净,否则银附着不上,而形成黑色的疏松银沉淀。
9. 酚醛树脂的制备
(1)反应原理
装置如图:
(2)浓盐酸是催化剂。
(3)沸水浴加热(不用温度计)。
(4)导管作用是导气和冷凝回流作用。
(5)实验完毕用乙醇清洗酚醛树脂的试管。
(6)长导管有导气和冷凝回流作用。
10. 淀粉和纤维素的水解
(1)原理
(C6H10O5)n(淀粉或纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
(2)H2SO4的作用是催化剂。
(3)需要水浴加热(沸水浴,不用温度计)。
(4)检验水解产物用Cu(OH)2,实验前一定先加NaOH中和H2SO4,否则不成功;检验淀粉水解是否完全用I2水,溶液不再变蓝则淀粉水解完全。
[例1] 怎样除去苯中混有的苯酚
解析:在溶液中加入溴水,再过滤除去生成的三溴苯酚即可。
事实上,三溴苯酚为白色不溶于水的沉淀,却溶于有机物苯中,根本不能过滤出来。
正确的解法 在溶液中加NaOH溶液,再分液。
答案:见解析。
[例2] 有两种饱和一元醇组成的混合物0.91g与足量的金属Na作用,生成224 mL(标准状况)H2,该混合物可能是( )
A. CH3OH和CH3CH2CH2OH
B. C2H5OH和CH3CHOHCH3
C. C2H5OH和CH3OH
D. CH3CH2CH2OH和CH3(CH2)3CH2OH
解析:饱和一元醇2 mol与Na反应,生成1mol H2
所以 混合物的平均摩尔质量为:
(一)相对分子质量小于45.5的饱和一元醇只有CH3OH.所以,混合物中一定有甲醇,
则应选A、C。
(二)设混合物的平均分子组成为CnH2n+2O,平均相对分子质量为14n+18。则有:14n+18=45.5,n=1.96。所以,混合物中一定有一种分子内碳原子数为1的醇,应选A、C
答案: A、C
[例3] A、B、C三种物质分子式为C7H8O,若滴入FeCl3溶液,只有C呈紫色;若投入金属钠,只有B没有变化。在A、B中分别加入溴水,溴水不褪色。
(1)写出A、B、C的结构简式:A_________,B_________,C_________
(2)C的另外两种同分异构体的结构简式是:①_________,②_________
解析:利用性质推断有机物结构式。从分子式C7H8O看,应属含一个苯环的化合物,可能为酚,芳香醇或芳香醚。滴入FeCl3溶液,C呈紫色,C应为甲基苯酚;投入金属钠,B没有变化,C应为苯甲醚;在A、B中加入溴水,溴水不褪色,说明A为苯甲醇。

[例4] 有一种酯A,分子式为C14H12O2,不能使溴的CCl4溶液褪色;A在酸性条件下水解可得B和C,B氧化可得C。
(1)写出A、B、C结构简式。
  (2)写出B的同分异构体的结构简式,它们都可以与NaOH溶液发生反应。
解析:酯水解后得到酸和醇,醇经氧化后可得酸。由于B能氧化成C,故B为醇,C为酸,且分子中碳原子数相等,都为7个碳原子,B比C多2个H原子,所以B的分子式为C7H8O,C的分子式为C7H6O2。又根据A不能使溴的CCl4溶液褪色,推测B、C和A中均含有苯环结构。
答案:
[例5] 某液态卤代烷RX(R是烷基,X是某种卤素原子)的密度是 。该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:① 准确量取该卤代烷6mL,放入锥形瓶中。② 在锥形瓶中加入过量稀溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应。③ 反应完成后,冷却溶液,加稀 酸化,滴加过量 溶液,得白色沉淀。④ 过滤,洗涤,干燥后称重,得到cg固体。回答下面问题:
(1)装置中长玻璃管的作用是 。
(2)步骤④中,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的 离子。
(3)该卤代烷中所含卤素的名称是 ,判断的依据是 。
(4)该卤代烷的相对分子质量是 (列出算式)。
(5)如果在步骤③中加的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④中测得的c值(填下列选项代码) 。
A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 大小不定
解析:本题考察的是卤代烃的卤原子的鉴别实验。适于中上等学生。
在步骤③中,若加的量不足,则会与反应生成(最终转化为)沉淀,这样生成的沉淀中因混有而使其质量偏大。
答案:(1)防止卤代烷挥发(或冷凝)。(2)、和。(3)氯;得到的卤化银沉淀是白色的。(4) 。(5)A。
评注:本题是定性和定量实验的综合,侧重考查分析问题和解决问题的能力。
[例6] 因有机物碳碳双键不能旋转而产生的同分异构体叫顺反异构体.某些顺反异构体在光的照射下可相互转化,如:
人和高级动物眼睛里的光敏细胞中含有镶嵌在视蛋白中的单顺式视黄醛,在光的作用下转化为全反式视黄醛:
由于全反式视黄醛分子的侧链是“直”的,导致其脱离视蛋白,并由此引起人和动物的视觉受损。
(1)视黄醛分子的顺反异构体共有( )
A. 4种 B. 8种 C. 16种 D. 32种
(2)1mol视黄醛分子与H2充分反应时要消耗________mol H2。
(3)将视黄醛链端的—CHO还原为—CH2OH即得维生素A,以下关于维生素A的叙述中正确的是( )
A. 人体缺乏维生素A时易患夜盲症
B. 维生素A是易溶于水的醇
C. 侧链上的碳原子都在同一平面上
D. 所有碳原子都在同一平面上
解析:顺反异构是因为C=C双键不能转动而形成的,故分子中每一个C C=C C双键都可形成顺、反两种异构体。
(1)由题给信息知,视黄醛分子中共有5个C=C双键,其顺反异构体总数应为25=32种。
(2)每个视黄醛分子中有5个C=C双键和一个—CHO,故1mol视黄醛可加成H2共6mol。
(3)维生素A分子中烃基大,不易溶于水,分子中所有碳原子不都在同一平面上。
答案:AC
[例7] (2001上海)请阅读下列短文:
在含羧基的化合物中,碳基碳原子与两个烃基直接相连时,叫做酮,当两个烃基都是脂肪烃基时,叫做脂肪酮,如甲基酮;都是芳香烃基时,叫做芳香酮;如两个烃基是相互连接的闭合环状结构时,叫环酮,如环己酮。
像醛一样,酮也是一类化学性质活泼的化合物,如羰基也能进行加成反应。加成时试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳,而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上,这类加成反应叫亲核加成。
但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差,不能被弱氧化剂氧化。
许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂,一些脂环酮还是名贵香料。
试回答:
(1)写出甲基酮与氢氰酸(HCN)反应的化学方程式________。
(2)下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是________(多选扣分)。
A. HCHO           B. HCOO
C. D.
是属于________(多选扣分)。
A. 脂肪酮 B. 脂环酮 C. 芳香酮
且是香料、塑料、医药工业重要原料,它的分子式为________。
解析:此题为一信息迁移题。解题的关键是读懂题干所给出的三条信息。一是酮的分类依据;二是酮的加成反应的原理;三是酮的还原性较弱,弱于醛基。
(1)利用第二条信息可知,HCN溶液中带负电荷的CN-进攻羰基碳,而正电荷的H+
加到羰基的氧原子上,形成—OH,所以反应的方程式为:
(2)醛基可被银氨溶液氧化,而羰基不能被氧化,四个选项中a、b、d中都含有醛基,
c中只有羰基,无醛基,故应选c。
(3)与灵猫香酮中的羰基相连的是相互闭合的环状结构,且无苯环,因此,该物质应属于脂环酮。
(4)利用碳的四价键原则,首先查出碳原子数,再算出氢原子数和氧原子数,即可得出其分子式。
答案:见解析
[例8] 已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇
若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是
解析:此题关键是抓住信息,找出成键的可能位置作出合理判断;格氏试剂(R′MgX)与醛或酮加成时,带负电荷的R′加到不饱和碳原子上,带正电荷的MgX加到氧原子上,经水解得到醇。要制取 ,断裂①键或②键,可选酮 和格氏试剂CH3MgX;断裂③键,可选酮 和格氏试剂CH3CH2MgX。结合本题供
给答案,只有后者。
答案:D
【模拟试题】(答题时间:90分钟)
一. 选择题(每题只有一个选项符合题意。每小题3分,共30分)
1. 氟利昂是一种氟氯代烃,常用作冰箱(柜)制冷剂,但国际环保组织提出:到2000年禁止生产用氯利昂作制冷剂的冰箱(柜),其主要原因是( )
A. 氟利昂会形成酸雨 B. 氟利昂会产生温室效应
C. 氟利昂会破坏臭氧层 D. 以上说法都不正确
2. 为检验某卤代烃(R—X)中的X元素,有下列实验操作:① 加热者沸;② 加入AgNO3溶液;③ 取少量卤代烃;④ 加入稀硝酸酸化;⑤ 加入NaOH溶液;⑥ 冷却。正确操作的先后顺序是( )
A. ③①⑤⑥②④ B .③②①⑥④⑤
C. ③⑤①⑥④② D. ③⑤①⑥②④
3. 将下列物质注入水中,振荡后静置,能分层且浮于水面的是( )
A. 溴苯 B. 苯 C. 乙醇 D. 硝基苯
4. 下列物质误食后,不会引起中毒的是( )
A. BaSO4 B. NaNO2 C. CH3OH D. P4
5. 下列物质在常温下不会被空气氧化的是( )
① 苯酚 ② 甲苯 ③ 丙三醇 ④ 硫酸亚铁溶液
A. ①②③ B. ②③ C. ③④ D. ①③
6. 分子式为C9H12芳香烃的一卤取代衍生物数目和分子式为C7H8O中遇FeCl3溶液呈紫色的芳香族化合物数目分别为( )
A. 7种和1种 B. 8种和2种
C. 42种和3种 D. 56种和5种
7. 一般情况下,下列官能团中既具有氧化性又有还原性的是( )
8. 在实验室里不宜长期放置,应在使用时配制的溶液是( )
① 酚酞试剂 ② 银氨溶液 ③ Na2CO3溶液
④ 氢氧化铜悬浊液 ⑤ 酸化的FeCl3溶液 ⑥ 硫化氢水溶液
A. 只有②④ B. 除①之外 C. 只有②④⑥ D. 全部
9. 下列物质中各含有少量的杂质,能用饱和碳酸钠溶液并借助于分液漏斗除去杂质的是( )
A. 苯中含有少量甲苯 B. 乙醇中含有少量乙酸
C. 溴苯中含有少量苯 D. 乙酸乙酯中含有少量乙酸
10. 只用水就能鉴别的一组物质是( )
A. 苯、乙酸、四氯化碳 B. 乙醇、乙醛、乙酸
C. 乙醛、乙二醇、硝基苯 D. 苯酚、乙醇、甘油
二. 选择题(每小题有一个或两个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11. 下列卤代烃不能发生消去反应生成相同碳原子数的烃的是( )
A. 氯仿 B. 碘乙烷 C. 1,2-二氯乙烷 D. (CH3)3CCH2Br
12. 质量为ag的铜丝,在空气中灼烧变黑,趁热放入下列物质中,铜丝变为红色,而且质量仍为ag的是( )
A. 盐酸 B. 一氧化碳 C. 硝酸 D. 乙醇
13. 下列物质久置于空气中,颜色发生变化的是( )
A. Na2SO3 B. 苯酚 C. Na2O2 D. CaO
14. 下列各组物质,只用水作试剂就能鉴别开的是( )
A. 四氯化碳、甲苯、乙醛三种液体
B. BaSO4、NaHCO3、CaCO3三种白色粉末
C. BaSO4、Mg3N2、Al2S3三种固体
D. NaCl、Na2O2、Na2CO3三种固体
15. 新药“芬必得”主要成分的结构简式为:它属于( )
A. 芳香族化合物 B. 苯甲酸的同系物
C. 易溶于水的有机物 D. 易升华的物质
三. 本题共6个小题(共24分)
1. (3分)A、B、C、D四种有机物分子中的碳原子数目相同。标准状况下烃A对氢气的相对密度是13;烃B跟HBr反应生成C;C与D混合后加入NaOH并加热,可生成B。
(1)写出有机物质的结构简式:A_________;D_________。
(2)写出有关反应的化学方程式:____________________________。
2. (3分)已知某有机物中n(C): n(H)=1;将W1g该有机物在足量氧气中充分燃烧,消耗标准状况下的氧气VL,产物只有CO2和H2O,且m(CO2)=W2g,m(H2O)=W3g。
(1)若通过计算来确定该有机物是否含氧,除已知的碳氢原子个数比外,还至少需上述数据中的_________个,这几个数据的组合共有_________种,将这些组合——填入下列空格中。
说明:① 选用V、W1、W2、W3表示,不必列出具体计算式;
② 每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满。
(2)当W1与V之间满足_________条件时,该有机物中一定没有氧原子;当W1与V之间满足_________条件时,该有机物中一定含有氧原子。
(3)W1g有机物中含氧的质量为_________g。(用含W1,W2的代数式表示)
3. (3分)已知:① 苯磺酸在稀酸中可以水解:
② 苯酚与浓硫酸易发生磺化反应:
请用化学方程式表示以苯、水、溴、浓硫酸、烧碱为原料合成的过程
(1)_________;(2)_________;(3)_________;(4)_________;(5)_________。
4. (3分)饱和一元醛CnH2nO若还原产物没有同分异构体时,n值为_________。饱和一元醇CnH2n+2O有同类化合物同分异构体时,n值最小为_________,若能发生消去反应时,n值最小为_________,若不能发生消去反应时,n值(n=1除外)最小为_________。能发
生加成反应的有机物,分子中碳原子数最小为_________。
5. (6分)由本题所给Ⅰ、Ⅱ两条信息,结合已学知识,解答下列三个小题:
Ⅰ. 是环戊烯的结构简式,可进一步简写为。环戊烯的化学性质跟烯烃相似。
Ⅱ. 有机物中烯键可发生如下反应:
① (CH3)2═CHCH3(CH3)2C═O+CH3CH═O

(1)写出异戊二烯()臭氧分解各种产物的结构简式及物质的量之比:_________。
(2)写出由环己醇()合成乙二醛()的各步反应。
(3)某烃A的分子式为C10H16。A经臭氧分解可得到等物质的量的两种产物,其结构简式分别为HCHO和。A经催化加氢得产物B,B的分子式是C10H20。分析数据表明,分子B内含有六元碳环。请写出A和B的结构简式(不必注明名称)。
A是_________,B是_________。
6. (4分)已知:① 一元羧酸在一定条件下可以脱水生成羧酸的酸酐,如:
② 烯键碳原子上若结合羟基时不稳定,自动转化为醛,如:
R—CH═CH—OHRCH2—CHO
现有有机化合物A~F,它们之间在一定条件下可发生如下图所示的一系列变化。分析图示,写出有关物质的结构简式。
B:_________;C:_________;D_________;F:_________。
四. 本题共3个小题(共14分)
7. (6分)实验室制备溴乙烷(常温下无色液态,沸点38℃,不溶水,比水重),反应原理:NaBr+H2SO4(较浓)═NaHSO4+HBr HBr+C2H5OHC2H5Br+H2O。该实验产率约60%~65%。已知反应物用量:NaBr固体0.24mol,无水乙醇0.02mol(ρ=0.7893g/mL),浓H2SO429mL(98%ρ=1.84g/mL),水20mL。回答下列问题:
(1)若按烧瓶内液体的体积不小于烧瓶容积的1/3,而不大于2/3,则反应装置中,烧瓶容积最合适的是_________(填序号)。
A. 50mL B. 100mL C. 150mL D. 200mL
(2)用下图仪器安装反应装置,要求达到减少反应物损失、防止环境污染之目的,有关仪器连接顺序是_________(填数字)。
(3)反应过程中可能共生的副产品有_________(写出2~3种即可)。
(4)从反应混合物中要分离出粗制的溴乙烷的方法是_________________(操作名称)。
(5)粗制溴乙烷常呈黄色,要得到无色的溴乙烷应怎样做 _____________________。
(6)本实验理论产量为_________克。
8. (4分)乙醇的沸点是78℃,能与水以任意比例混溶。乙醚的沸点为34.6℃,难溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,乙醚极易燃烧。实验室制乙醚的反应原理是:2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O。
(1)上图甲和乙是两套实验室制乙醚的装置,选装置_________最合适,理由是
__________________。
(2)反应液中应加入沸石,其作用是____________________;
(3)反应中温度计的位置是_________;
(4)用装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质,这杂质是_________,除去这种杂质的简易方法是____________________;
(5)如果温度太高将会出现_________反应,产物是_________。
9. (4分)实验室用下图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是:将_________,然后轻轻振荡试管,使之混合均匀。
(2)装置中通蒸气的导管要插在饱和Na2CO3溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止Na2CO3溶液的倒吸。造成倒吸的操作上的原因是______________________。
(3)浓硫酸的作用是:①_________;②_________。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用是:_____________________。
(5)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水_________(填“大”或“小”),有_____气味。
(6)若实验中温度过高,使反应温度达到140℃左右时,副反应的主要有机产物是
_________(填物质名称)。
五. 本题共2小题(共12分)
10. (6分)0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g),产物经过浓H2SO4后,质量增加10.8g;再通过灼热的CuO,充分反应后,质量减轻3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加17.6g。
(1)试推断该有机物的分子式和相对分子质量。
(2)若0.2mol该有机物恰好与9.5g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式并命名。
11. (6分)化合物CO、HCOOH、分别燃烧时,消耗氧气与生成CO2的体积之比都是,后两者的分子式可以看成是CO(H2O)和(CO)2H2O。也就是说,只要分子式符合(CO)n(H2O)m(n与m均为正整数)的各种有机物,它们燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比总是。现有一些只含有碳、氢、氧三种元素的有机物,它们燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比是。试回答:
(1)这些有机物中,相对分子质量最小的化合物的分子式为_________。
(2)某2种碳原子数相同的上述有机物,若它们的相对分子质量分别为a和b(a(3)在这些有机物中有一种化合物含有2个羧基,取0.2625g该化合物,恰好能与25.0mL0.1mol/L的NaOH溶液完全中和。据此,结合必要的计算和推导,写出该有机物的相对分子质量和分子式。
试题答案
一.
1. C 2. C 3. B 4. A 5. B 6. C 7. B 8. C 9. D 10. A
二.
11. AD 12. BD 13. BC 14. AC 15. AB
三.
1. (1)HC≡CH;CH3CH2OH。 (2)CH2═CH2+HBrCH3CH2Br,
CH3CH2Br+NaOHCH2═CH2+NaBr+H2O。
2. (1)2;5;W1、V;W2、V;W3、V;W1、W2;W1、W3。
(2)W1=V;W1>V。 (3)W1-。
3.
4. 1、2或3; 3;2;5;1。
5. (1)HCHO、CH3COCHO,。
6. B:CH2OHCHOHCH2OH;
C:C2H5COOCOC2H5;
D:CH2═CHCHO;
四.
7. (1)C;(2)1,5,6,4,3,2;(3)Br2、SO2、乙醚;(4)蒸馏;(5)加NaOH溶液,在分液漏斗反应后静置、分液;(6)21.8g。
8. (1)乙;冷却效果好,乙醚远离火源。(2)防止暴沸。(3)插入反应物液面以下,但不能触及瓶底。(4)乙醇;将其与饱和Na2CO3溶液混合,然后静置分液。(5)消去;乙烯。
9. (1)浓H2SO4慢慢倒入乙醇和乙酸的混合液中。(2)加热不均匀。(3)① 催化剂;② 吸收生成的水,有利于平衡向酯化方向移动(吸水剂)。(4)降低酯在水中的溶解度,除去酯层中混有的酸和醇,容易分层。(5)小;果香味 (6)乙醚
五.
10. (1)C2H6O2; 62 (2)HOCH2CH2OH;乙二醇
11. (1)C2H2O2 (2)18 (3)210 C6H10O8

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