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人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷10 有机化合物的组成与结构 烃
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这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷10 有机化合物的组成与结构 烃，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
章末目标检测卷10 有机化合物的组成与结构 烃
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于有机化合物的说法正确的是( )。
A.的名称为2-甲基-1-丙醇
B.氯乙烯和聚乙烯均能发生加成反应
C.C3H2Cl6 有4种同分异构体
D.C2H4和C4H8一定是同系物
2.(2020山东滨州模拟)下列有机化合物命名正确的是( )。
A. 1,3,4-三甲苯
B. 2-甲基乙醇
C. 2-甲基-2-氯丙烷
D. 2-甲基-3-丁炔
3.(2020山东泰安高三模拟)已知,下列关于M、N两种有机化合物的说法中正确的是( )。
A.M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B.M、N分子中所有原子均可能处于同一平面
C.M、N均可发生加聚反应
D.M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
4.关于有机化合物a()、b()、c()的说法正确的是( )。
A.a、b互为同系物
B.c中所有碳原子可能处于同一平面
C.b的同分异构体中含有羧基的结构还有7种(不含立体异构)
D.a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.关于二苯乙炔()的下列说法,错误的是( )。
A.该物质属于烃
B.所有原子一定在同一平面
C.分子式为C14H10
D.能发生取代反应和加成反应
6.某有机化合物含C、H、O、N四种元素,其球棍模型如图所示。下列有关该有机化合物的说法正确的是( )。
A.常温常压下呈气态
B.分子式为C3H7O2N
C.与甘氨酸互为同分异构体
D.分子中所有C、N原子均处于同一平面
7.(2020山东枣庄、高密、莱西高三检测)新型冠状病毒肺炎疫情发生以来,科学和医学界积极寻找能够治疗病毒的药物。有机化合物A具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等作用,其分子结构如图所示,下列说法错误的是( )。
A.该有机化合物中有三种含氧官能团
B.该有机化合物有4个手性碳原子,且遇FeCl3溶液显紫色
C.该有机化合物分子中所有碳原子不可能共平面
D.1 mol该有机化合物最多可以与2 mol NaOH、7 mol H2反应
8.(2020山东临沂模拟)下列关于有机化合物(a)、(b)、(c)的说法错误的是( )。
A.a、b、c的分子式均为C8H8
B.b的所有原子可能处于同一平面
C.c的二氯代物有4种
D.a、b、c均能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
9.(2020山东青岛模拟)某二元醇的结构简式为,关于该有机化合物的说法错误的是( )。
A.用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇
B.该有机化合物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃
C.该有机化合物可通过催化氧化得到相应的醛
D.1 mol该有机化合物能与足量金属Na反应产生H2 22.4 L(标准状况)
10.(2020山东泰安模拟)结构简式如图所示的有机化合物常用于合成药物,下列对该有机化合物的说法不正确的是( )。
A.存在顺反异构体
B.与丙烯酸互为同系物
C.有两种官能团
D.与H2按等物质的量关系反应时,可能有3种加成产物
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列关于有机化合物结构的说法错误的是( )。
A.环己烷中所有C—C—C键角均为120°
B.CnH2n+1Cl与CnHCl2n+1同分异构体数目相同
C.C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键
D.含有手性碳原子的饱和链烃中,碳原子数最少的一定是3-甲基己烷
12.(2020山东潍坊高三检测)常用抗菌药物M,其结构简式如图所示。下列有关M的叙述错误的是( )。
A.能发生加成、取代、还原等反应
B.分子内有3个手性碳原子
C.分子内存在3种含氧官能团
D.分子内共平面的碳原子多于6个
13.(2020山东日照高三联考)司替戊醇(d)用于治疗两岁及以上Dravet综合征相关癫痫发作患者,其合成路线如图所示。下列有关判断正确的是( )。
A.b的一氯代物有4种
B.c的分子式为C14H14O3
C.1 mol d最多能与4 mol H2发生加成反应
D.d中所有碳原子可能处于同一平面
14.有机化合物M是一种重要的材料中间体,下列关于有机化合物M的说法中正确的是( )。
A.分子中含有3种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应
C.所有碳原子一定处于同一平面
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
15.新型冠状病毒肺炎的药物研发和疫苗研制工作取得了很大进展,其中药物M(结构如图所示)显示有一定的临床疗效。下列关于此物质的说法正确的是( )。
A.由5种元素组成
B.结构中存在手性碳原子
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.3个N原子的杂化方式相同
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)某化学兴趣小组用如图所示装置探究苯与溴的反应原理。
请回答下列问题:
(1)仪器M的名称为 。
(2)装置Ⅰ中铁丝可控制反应的开始,使反应开始的操作是 。
(3)装置Ⅰ中生成溴苯的化学方程式为 。
(4)冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”),其作用是 。
(5)能验证苯与液溴发生的是取代反应的现象是 。
(6)装置Ⅱ中,若撤去装有苯的小试管,将导管直接插入硝酸银溶液,对实验目的达成会产生什么影响 。
(7)装置Ⅲ中反应的离子方程式为 。
17.(12分)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,某小组设计如图装置制备1-溴丙烷。
已知:1-溴丙烷的沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3;正丙醇的沸点为97 ℃。
主要步骤:
步骤1 在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片,12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓硫酸;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2 按如图所示搭建实验装置,缓慢加热(加热装置未画出),直到无油状液体蒸出为止。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)已知烧瓶中无机副产物之一为NaHSO4,写出制备1-溴丙烷的化学方程式: 。
(3)步骤1中加入水,将浓硫酸适当稀释,步骤2中缓慢加热,这些操作的主要目的是 (填字母)。
A.防止液体暴沸
B.减少副产物生成
C.减少溴化氢挥发
D.水作催化剂
(4)提纯产品的流程如下:
粗产品有机层有机化合物纯产品
①加入碳酸钠溶液的目的之一是除去产品中的Br2,已知氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,并放出CO2,写出反应的离子方程式: 。
②操作A使用的主要仪器名称是 。静置后,有机层在 层。
③操作B的名称是 。
(5)粗产品可能含有H2O、CH3CH2CH2OH等杂质,检验水的试剂可选用 (填字母)。
A.无水硫酸铜
B.钠粒
C.紫色石蕊溶液
D.醋酸
(6)本实验制得14.8 g纯产品,产率为 %(保留一位小数)。
18.(12分)利用丙炔和苯甲醛合成重要的高分子Y的路线如下:
已知:①R1CHO+R2CH2CHO+H2O
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B中含氧官能团的名称是 。
(3)X的分子式为 。
(4)反应①的反应类型是 。
(5)反应②的化学方程式是 。
(6)L是D的同分异构体,属于芳香族化合物,与D具有相同官能团,其核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3∶2∶2∶2∶1,则L的结构简式可能为 。
(7)多环化合物是有机研究的重要方向,请设计由、CH3CHO、合成多环化合物的路线(无机试剂任选)。
19.(12分)有机化合物M是一种广谱喹诺酮抗菌药,可用于治疗严重的感染性疾病。一种合成M中间体S的合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 ,C生成D的反应类型是 。
(3)D生成E的化学方程式为 。
(4)X的同分异构体中,与X含有相同的官能团,且含苯环的有 种(不考虑立体异构,X除外);其中,核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶2的物质结构简式为 (写化学式)。
(5)写出以为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。
20.(12分)有机化合物H是优良的溶剂,在工业上可用作洗涤剂和润滑剂等,其合成路线如下:
C6H10ACG
已知:①+
②+R3COOH
③+CO2
请回答下列问题:
(1)H的名称为 。用*标出F中的手性碳原子 。
(2)A的结构简式为 。
(3)DE的化学方程式为 。
(4)F中含有官能团的名称为 。GH的反应类型为 。
(5)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式 。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1。
(6)请设计由和乙烯(CH2CH2)为起始原料,制备的合成路线(无机试剂任选)。
答案：
1.C 解析:是饱和一元醇,其名称为2-丁醇,A项错误。乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,所以聚乙烯不能发生加成反应,B项错误。C3H2Cl6与C3H6Cl2的同分异构体种类相同,有4种同分异构体,C项正确。C2H4和C4H8的结构不一定相似,不一定是同系物,D项错误。
2.C 解析:A项正确的名称为1,2,4-三甲苯,错误。B项正确的名称为2-丙醇,错误。D项正确的名称为3-甲基-1-丁炔,错误。
3.D 解析:有机化合物N分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,不能用来萃取溴水中的溴,A项错误。有机化合物M分子中含有甲基,呈四面体形结构,故所有原子不可能共平面,B项错误。有机化合物M分子中不含碳碳双键或碳碳三键,故不能发生加聚反应,C项错误。
4.C 解析:a是酯类,b是羧酸类,结构不相似,不互为同系物,故A项错误。c是在环己烷上连了2个羟基,环己烷的碳原子不都在同一平面上,故B项错误。b 是1-戊酸,含有羧基的结构的同分异构体,在正戊烷的碳链上还有2种,在异戊烷的碳链上还有4种,新戊烷的碳链上有1种,共7种,故C项正确。b不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D项错误。
5.B 解析:烃是只含有C、H两种元素的有机化合物,A项正确。碳碳单键可以旋转,所以苯环上可能只有2个C在同一平面,B项错误。二苯乙炔的分子式为C14H10,C项正确。二苯乙炔中含有苯环,可与液溴发生取代反应,含有不饱和键,可与H2发生加成反应,D项正确。
6.B 解析:通过结构简式可知该物质为丙氨酸,常温常压下丙氨酸呈固态,A项错误。由图可知分子式为C3H7O2N,B项正确。甘氨酸分子式为C2H5O2N,与该有机化合物分子式不同,两者不互为同分异构体,C项错误。与—NH2直接相连的碳原子为sp3杂化,空间结构为四面体形,故不可能所有C、N原子共面,D项错误。
7.D 解析:1 mol该有机化合物中含有1 mol酚羟基、1 mol酯基,则1 mol该有机化合物可与2 mol NaOH发生反应,分子中含有2 mol苯环,可以与6 mol H2发生加成反应,D项错误。
8.C 解析:对有机化合物编号,当第1个Cl原子取代①号碳上的氢原子时,第2个Cl原子有②、③、④3种位置,当第1个Cl原子取代②号碳上的氢原子时,第2个Cl原子有③、⑤、⑥3种位置,故c的二氯代物共有6种,C项错误。
9.C 解析:羟基碳上至少连有2个H原子才能催化氧化得到醛,依据系统命名法,5号碳原子上无氢,2号碳原子上只有1个氢,不能得到相应的醛,C项错误。
10.B 解析:该物质分子中含有1个羧基和2个碳碳双键,丙烯酸分子结构中含有1个羧基和1个碳碳双键,分子结构不相似,因此两者不是同系物,B项错误。
11.AD 解析:环己烷中所有C—C—C键角为四面体结构,键角不是120°,故A项错误。CnH2n+1Cl与CnHCl2n+1等效氢数目相同,则同分异构体数目相同,故B项正确。C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键,故C项正确。含有手性碳原子的饱和链烃中,碳原子数最少的可能是3-甲基己烷,也可能是2,3-二甲基戊烷,故D项错误。
12.B 解析:手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则M分子中只有1个手性碳原子,故B项错误。
13.C 解析:b的一氯代物有2种,故A项错误。根据结构简式确定c的分子式为C14H16O3,故B项错误。苯环、碳碳双键都能与氢气发生加成反应,苯环与氢气以1∶3反应、碳碳双键与氢气以1∶1反应,所以1 mol d最多能与4 mol H2发生加成反应,故C项正确。d分子中含有多个饱和碳原子,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故D项错误。
14.B 解析:该有机化合物中含有碳碳双键、醚键、羟基、羧基4种官能团,故A项错误。分子中含有羟基可以与乙酸发生酯化反应,含有羧基可以与乙醇发生酯化反应,故B项正确。M分子中含有2个饱和碳原子,故所有碳原子不处于同一平面内,故C项错误。该分子中含有碳碳双键可以与溴发生加成反应使溴水褪色,碳碳双键、羟基可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,原理不同,故D项错误。
15.AC 解析:由M分子的结构可知,该有机化合物由C、H、O、N、F五种元素组成,A项正确。由题图知,分子结构中的所有碳原子均为不饱和碳原子,故不存在手性碳原子,B项错误。该分子结构中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确。该有机化合物的3个N原子中有两个为sp3杂化,另外1个为sp2杂化,D项错误。
16.答案:(1)分液漏斗
(2)将铁丝插入溶液中
(3)+Br2+HBr↑
(4)b 冷凝回流苯和液溴,减少原料损失
(5)溶液中有浅黄色沉淀生成
(6)没有苯,溴蒸气进入AgNO3溶液也会出现浅黄色沉淀,无法确认HBr存在
(7)H++OH-H2O
17.答案:(1)冷凝管
(2)CH3CH2CH2OH+NaBr+H2SO4CH3CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
(3)BC
(4)①3Br2+3CO32-5Br-+BrO3-+3CO2↑ ②分液漏斗 下 ③蒸馏
(5)A
(6)60.2
解析:(3)如果浓硫酸浓度大、温度高,浓硫酸会氧化溴化氢生成溴单质,正丙醇在浓硫酸作用下会生成醚或烯烃等杂质,因此控制反应物浓度和温度,可以减少副产物生成,并减少溴化氢挥发等。(4)①氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,还原产物只能为NaBr,则氧化产物应为NaBrO3。②用分液漏斗分离有机层,1-溴丙烷的密度大于水的密度,有机层在下层。③可采用蒸馏操作进一步提纯。(5)可以选用无水硫酸铜检验产品中是否含有水。醇和水均能与Na发生反应,不能用于检验。(6)NaBr和H2SO4均过量,应以正丙醇的质量为计算依据,理论产量为12 g×12360=24.6 g,产率为14.8 g24.6 g×100%≈60.2%。
18.答案:(1)3-氯丙炔
(2)酯基
(3) C13H16O2
(4)取代反应
(5)+CH3CH2CHO+H2O
(6)、
(7)
解析:L是D的同分异构体,则分子式为C10H10O,属于芳香族化合物,说明分子结构中含苯环;与D具有相同官能团,则含醛基与碳碳双键。核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1,则有5种氢原子,其个数比为3∶2∶2∶2∶1,符合上述条件的L的结构简式有、。
19.答案:(1)1,2-二溴乙烷
(2) 取代反应
(3)+Br2+HBr↑
(4)3
(5)
解析:(2)C为,对比C与D的结构简式可知C生成D是形成肽键的过程,属于取代反应;
(3)D生成E是D中甲基上的氢原子被溴原子取代的过程,反应的化学方程式为
+Br2+HBr↑;
(4)X为,含氨基官能团,氨基与甲基在苯环上的位置有邻、间、对3种。其中,核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶2的物质为;
(5)由已知合成路线知与CH3Br发生取代反应生成,然后在酸性条件下水解生成,该物质的羧基与CH3NH2反应生成目标物质。
20.答案:(1)4-甲基-2-戊醇
(2)
(3)++HCl↑
(4)羧基和酮羰基 加成反应
(5)、
(6)
解析:(1)H的结构简式为,名称为4-甲基-2-戊醇;F的结构简式为,手性碳原子为连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,F分子中与羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或基团的手性碳原子,用*标出的结构简式为;
(2)由分析可知A的结构简式为;
(3)DE的反应为发生取代反应生成,反应的化学方程式为++HCl↑;
(4)F的结构简式为,含有官能团的名称为羧基和酮羰基;GH的反应为在Ni的催化作用下,与氢气发生加成反应生成;
(5)D的结构简式为,分子式为C6H10O3,D的同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出CO2说明含有羧基,能发生银镜反应说明含有醛基,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1说明含有2个—CH3,1个—CH2—;
(6)结合题给信息可知,由和乙烯为起始原料制备的步骤为在浓硫酸作用下发生消去反应得到,与溴发生加成反应得到,在氢氧化钠的乙醇溶液的作用下发生消去反应得到,与乙烯发生加成反应得到。
章末目标检测卷10 有机化合物的组成与结构 烃
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于有机化合物的说法正确的是( )。
A.的名称为2-甲基-1-丙醇
B.氯乙烯和聚乙烯均能发生加成反应
C.C3H2Cl6 有4种同分异构体
D.C2H4和C4H8一定是同系物
2.(2020山东滨州模拟)下列有机化合物命名正确的是( )。
A. 1,3,4-三甲苯
B. 2-甲基乙醇
C. 2-甲基-2-氯丙烷
D. 2-甲基-3-丁炔
3.(2020山东泰安高三模拟)已知,下列关于M、N两种有机化合物的说法中正确的是( )。
A.M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B.M、N分子中所有原子均可能处于同一平面
C.M、N均可发生加聚反应
D.M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
4.关于有机化合物a()、b()、c()的说法正确的是( )。
A.a、b互为同系物
B.c中所有碳原子可能处于同一平面
C.b的同分异构体中含有羧基的结构还有7种(不含立体异构)
D.a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.关于二苯乙炔()的下列说法,错误的是( )。
A.该物质属于烃
B.所有原子一定在同一平面
C.分子式为C14H10
D.能发生取代反应和加成反应
6.某有机化合物含C、H、O、N四种元素,其球棍模型如图所示。下列有关该有机化合物的说法正确的是( )。
A.常温常压下呈气态
B.分子式为C3H7O2N
C.与甘氨酸互为同分异构体
D.分子中所有C、N原子均处于同一平面
7.(2020山东枣庄、高密、莱西高三检测)新型冠状病毒肺炎疫情发生以来,科学和医学界积极寻找能够治疗病毒的药物。有机化合物A具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等作用,其分子结构如图所示,下列说法错误的是( )。
A.该有机化合物中有三种含氧官能团
B.该有机化合物有4个手性碳原子,且遇FeCl3溶液显紫色
C.该有机化合物分子中所有碳原子不可能共平面
D.1 mol该有机化合物最多可以与2 mol NaOH、7 mol H2反应
8.(2020山东临沂模拟)下列关于有机化合物(a)、(b)、(c)的说法错误的是( )。
A.a、b、c的分子式均为C8H8
B.b的所有原子可能处于同一平面
C.c的二氯代物有4种
D.a、b、c均能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
9.(2020山东青岛模拟)某二元醇的结构简式为,关于该有机化合物的说法错误的是( )。
A.用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇
B.该有机化合物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃
C.该有机化合物可通过催化氧化得到相应的醛
D.1 mol该有机化合物能与足量金属Na反应产生H2 22.4 L(标准状况)
10.(2020山东泰安模拟)结构简式如图所示的有机化合物常用于合成药物,下列对该有机化合物的说法不正确的是( )。
A.存在顺反异构体
B.与丙烯酸互为同系物
C.有两种官能团
D.与H2按等物质的量关系反应时,可能有3种加成产物
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列关于有机化合物结构的说法错误的是( )。
A.环己烷中所有C—C—C键角均为120°
B.CnH2n+1Cl与CnHCl2n+1同分异构体数目相同
C.C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键
D.含有手性碳原子的饱和链烃中,碳原子数最少的一定是3-甲基己烷
12.(2020山东潍坊高三检测)常用抗菌药物M,其结构简式如图所示。下列有关M的叙述错误的是( )。
A.能发生加成、取代、还原等反应
B.分子内有3个手性碳原子
C.分子内存在3种含氧官能团
D.分子内共平面的碳原子多于6个
13.(2020山东日照高三联考)司替戊醇(d)用于治疗两岁及以上Dravet综合征相关癫痫发作患者,其合成路线如图所示。下列有关判断正确的是( )。
A.b的一氯代物有4种
B.c的分子式为C14H14O3
C.1 mol d最多能与4 mol H2发生加成反应
D.d中所有碳原子可能处于同一平面
14.有机化合物M是一种重要的材料中间体,下列关于有机化合物M的说法中正确的是( )。
A.分子中含有3种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应
C.所有碳原子一定处于同一平面
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
15.新型冠状病毒肺炎的药物研发和疫苗研制工作取得了很大进展,其中药物M(结构如图所示)显示有一定的临床疗效。下列关于此物质的说法正确的是( )。
A.由5种元素组成
B.结构中存在手性碳原子
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.3个N原子的杂化方式相同
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)某化学兴趣小组用如图所示装置探究苯与溴的反应原理。
请回答下列问题:
(1)仪器M的名称为 。
(2)装置Ⅰ中铁丝可控制反应的开始,使反应开始的操作是 。
(3)装置Ⅰ中生成溴苯的化学方程式为 。
(4)冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”),其作用是 。
(5)能验证苯与液溴发生的是取代反应的现象是 。
(6)装置Ⅱ中,若撤去装有苯的小试管,将导管直接插入硝酸银溶液,对实验目的达成会产生什么影响 。
(7)装置Ⅲ中反应的离子方程式为 。
17.(12分)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,某小组设计如图装置制备1-溴丙烷。
已知:1-溴丙烷的沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3;正丙醇的沸点为97 ℃。
主要步骤:
步骤1 在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片,12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入28 mL浓硫酸;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2 按如图所示搭建实验装置,缓慢加热(加热装置未画出),直到无油状液体蒸出为止。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)已知烧瓶中无机副产物之一为NaHSO4,写出制备1-溴丙烷的化学方程式: 。
(3)步骤1中加入水,将浓硫酸适当稀释,步骤2中缓慢加热,这些操作的主要目的是 (填字母)。
A.防止液体暴沸
B.减少副产物生成
C.减少溴化氢挥发
D.水作催化剂
(4)提纯产品的流程如下:
粗产品有机层有机化合物纯产品
①加入碳酸钠溶液的目的之一是除去产品中的Br2,已知氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,并放出CO2,写出反应的离子方程式: 。
②操作A使用的主要仪器名称是 。静置后,有机层在 层。
③操作B的名称是 。
(5)粗产品可能含有H2O、CH3CH2CH2OH等杂质,检验水的试剂可选用 (填字母)。
A.无水硫酸铜
B.钠粒
C.紫色石蕊溶液
D.醋酸
(6)本实验制得14.8 g纯产品,产率为 %(保留一位小数)。
18.(12分)利用丙炔和苯甲醛合成重要的高分子Y的路线如下:
已知:①R1CHO+R2CH2CHO+H2O
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)B中含氧官能团的名称是 。
(3)X的分子式为 。
(4)反应①的反应类型是 。
(5)反应②的化学方程式是 。
(6)L是D的同分异构体,属于芳香族化合物,与D具有相同官能团,其核磁共振氢谱为5组峰,峰面积比为3∶2∶2∶2∶1,则L的结构简式可能为 。
(7)多环化合物是有机研究的重要方向,请设计由、CH3CHO、合成多环化合物的路线(无机试剂任选)。
19.(12分)有机化合物M是一种广谱喹诺酮抗菌药,可用于治疗严重的感染性疾病。一种合成M中间体S的合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 ,C生成D的反应类型是 。
(3)D生成E的化学方程式为 。
(4)X的同分异构体中,与X含有相同的官能团,且含苯环的有 种(不考虑立体异构,X除外);其中,核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶2的物质结构简式为 (写化学式)。
(5)写出以为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。
20.(12分)有机化合物H是优良的溶剂,在工业上可用作洗涤剂和润滑剂等,其合成路线如下:
C6H10ACG
已知:①+
②+R3COOH
③+CO2
请回答下列问题:
(1)H的名称为 。用*标出F中的手性碳原子 。
(2)A的结构简式为 。
(3)DE的化学方程式为 。
(4)F中含有官能团的名称为 。GH的反应类型为 。
(5)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式 。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1。
(6)请设计由和乙烯(CH2CH2)为起始原料,制备的合成路线(无机试剂任选)。
答案：
1.C 解析:是饱和一元醇,其名称为2-丁醇,A项错误。乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,所以聚乙烯不能发生加成反应,B项错误。C3H2Cl6与C3H6Cl2的同分异构体种类相同,有4种同分异构体,C项正确。C2H4和C4H8的结构不一定相似,不一定是同系物,D项错误。
2.C 解析:A项正确的名称为1,2,4-三甲苯,错误。B项正确的名称为2-丙醇,错误。D项正确的名称为3-甲基-1-丁炔,错误。
3.D 解析:有机化合物N分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,不能用来萃取溴水中的溴,A项错误。有机化合物M分子中含有甲基,呈四面体形结构,故所有原子不可能共平面,B项错误。有机化合物M分子中不含碳碳双键或碳碳三键,故不能发生加聚反应,C项错误。
4.C 解析:a是酯类,b是羧酸类,结构不相似,不互为同系物,故A项错误。c是在环己烷上连了2个羟基,环己烷的碳原子不都在同一平面上,故B项错误。b 是1-戊酸,含有羧基的结构的同分异构体,在正戊烷的碳链上还有2种,在异戊烷的碳链上还有4种,新戊烷的碳链上有1种,共7种,故C项正确。b不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D项错误。
5.B 解析:烃是只含有C、H两种元素的有机化合物,A项正确。碳碳单键可以旋转,所以苯环上可能只有2个C在同一平面,B项错误。二苯乙炔的分子式为C14H10,C项正确。二苯乙炔中含有苯环,可与液溴发生取代反应,含有不饱和键,可与H2发生加成反应,D项正确。
6.B 解析:通过结构简式可知该物质为丙氨酸,常温常压下丙氨酸呈固态,A项错误。由图可知分子式为C3H7O2N,B项正确。甘氨酸分子式为C2H5O2N,与该有机化合物分子式不同,两者不互为同分异构体,C项错误。与—NH2直接相连的碳原子为sp3杂化,空间结构为四面体形,故不可能所有C、N原子共面,D项错误。
7.D 解析:1 mol该有机化合物中含有1 mol酚羟基、1 mol酯基,则1 mol该有机化合物可与2 mol NaOH发生反应,分子中含有2 mol苯环,可以与6 mol H2发生加成反应,D项错误。
8.C 解析:对有机化合物编号,当第1个Cl原子取代①号碳上的氢原子时,第2个Cl原子有②、③、④3种位置,当第1个Cl原子取代②号碳上的氢原子时,第2个Cl原子有③、⑤、⑥3种位置,故c的二氯代物共有6种,C项错误。
9.C 解析:羟基碳上至少连有2个H原子才能催化氧化得到醛,依据系统命名法,5号碳原子上无氢,2号碳原子上只有1个氢,不能得到相应的醛,C项错误。
10.B 解析:该物质分子中含有1个羧基和2个碳碳双键,丙烯酸分子结构中含有1个羧基和1个碳碳双键,分子结构不相似,因此两者不是同系物,B项错误。
11.AD 解析:环己烷中所有C—C—C键角为四面体结构,键角不是120°,故A项错误。CnH2n+1Cl与CnHCl2n+1等效氢数目相同,则同分异构体数目相同,故B项正确。C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键,故C项正确。含有手性碳原子的饱和链烃中,碳原子数最少的可能是3-甲基己烷,也可能是2,3-二甲基戊烷,故D项错误。
12.B 解析:手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则M分子中只有1个手性碳原子,故B项错误。
13.C 解析:b的一氯代物有2种,故A项错误。根据结构简式确定c的分子式为C14H16O3,故B项错误。苯环、碳碳双键都能与氢气发生加成反应,苯环与氢气以1∶3反应、碳碳双键与氢气以1∶1反应,所以1 mol d最多能与4 mol H2发生加成反应,故C项正确。d分子中含有多个饱和碳原子,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故D项错误。
14.B 解析:该有机化合物中含有碳碳双键、醚键、羟基、羧基4种官能团,故A项错误。分子中含有羟基可以与乙酸发生酯化反应,含有羧基可以与乙醇发生酯化反应,故B项正确。M分子中含有2个饱和碳原子,故所有碳原子不处于同一平面内,故C项错误。该分子中含有碳碳双键可以与溴发生加成反应使溴水褪色,碳碳双键、羟基可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,原理不同,故D项错误。
15.AC 解析:由M分子的结构可知,该有机化合物由C、H、O、N、F五种元素组成,A项正确。由题图知,分子结构中的所有碳原子均为不饱和碳原子,故不存在手性碳原子,B项错误。该分子结构中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确。该有机化合物的3个N原子中有两个为sp3杂化,另外1个为sp2杂化,D项错误。
16.答案:(1)分液漏斗
(2)将铁丝插入溶液中
(3)+Br2+HBr↑
(4)b 冷凝回流苯和液溴,减少原料损失
(5)溶液中有浅黄色沉淀生成
(6)没有苯,溴蒸气进入AgNO3溶液也会出现浅黄色沉淀,无法确认HBr存在
(7)H++OH-H2O
17.答案:(1)冷凝管
(2)CH3CH2CH2OH+NaBr+H2SO4CH3CH2CH2Br+NaHSO4+H2O
(3)BC
(4)①3Br2+3CO32-5Br-+BrO3-+3CO2↑ ②分液漏斗 下 ③蒸馏
(5)A
(6)60.2
解析:(3)如果浓硫酸浓度大、温度高,浓硫酸会氧化溴化氢生成溴单质,正丙醇在浓硫酸作用下会生成醚或烯烃等杂质,因此控制反应物浓度和温度,可以减少副产物生成,并减少溴化氢挥发等。(4)①氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,还原产物只能为NaBr,则氧化产物应为NaBrO3。②用分液漏斗分离有机层,1-溴丙烷的密度大于水的密度,有机层在下层。③可采用蒸馏操作进一步提纯。(5)可以选用无水硫酸铜检验产品中是否含有水。醇和水均能与Na发生反应,不能用于检验。(6)NaBr和H2SO4均过量,应以正丙醇的质量为计算依据,理论产量为12 g×12360=24.6 g,产率为14.8 g24.6 g×100%≈60.2%。
18.答案:(1)3-氯丙炔
(2)酯基
(3) C13H16O2
(4)取代反应
(5)+CH3CH2CHO+H2O
(6)、
(7)
解析:L是D的同分异构体,则分子式为C10H10O,属于芳香族化合物,说明分子结构中含苯环;与D具有相同官能团,则含醛基与碳碳双键。核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1,则有5种氢原子,其个数比为3∶2∶2∶2∶1,符合上述条件的L的结构简式有、。
19.答案:(1)1,2-二溴乙烷
(2) 取代反应
(3)+Br2+HBr↑
(4)3
(5)
解析:(2)C为,对比C与D的结构简式可知C生成D是形成肽键的过程,属于取代反应;
(3)D生成E是D中甲基上的氢原子被溴原子取代的过程,反应的化学方程式为
+Br2+HBr↑;
(4)X为,含氨基官能团,氨基与甲基在苯环上的位置有邻、间、对3种。其中,核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶2的物质为;
(5)由已知合成路线知与CH3Br发生取代反应生成,然后在酸性条件下水解生成,该物质的羧基与CH3NH2反应生成目标物质。
20.答案:(1)4-甲基-2-戊醇
(2)
(3)++HCl↑
(4)羧基和酮羰基 加成反应
(5)、
(6)
解析:(1)H的结构简式为,名称为4-甲基-2-戊醇;F的结构简式为,手性碳原子为连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,F分子中与羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或基团的手性碳原子,用*标出的结构简式为;
(2)由分析可知A的结构简式为;
(3)DE的反应为发生取代反应生成,反应的化学方程式为++HCl↑;
(4)F的结构简式为,含有官能团的名称为羧基和酮羰基;GH的反应为在Ni的催化作用下,与氢气发生加成反应生成;
(5)D的结构简式为,分子式为C6H10O3,D的同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出CO2说明含有羧基,能发生银镜反应说明含有醛基,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1说明含有2个—CH3,1个—CH2—;
(6)结合题给信息可知,由和乙烯为起始原料制备的步骤为在浓硫酸作用下发生消去反应得到,与溴发生加成反应得到,在氢氧化钠的乙醇溶液的作用下发生消去反应得到,与乙烯发生加成反应得到。
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