2021版高考化学一轮复习1官能团的性质与有机反应类型强化训练3（含解析）新人教版选修5
展开官能团的性质与有机反应类型
角度1有机物分子式的确定
1.(2019·葫芦岛模拟)在120 ℃时,两种气态烃的混合物2.0 L,完全燃烧生成4.0 L水蒸气和3.0 L CO2,下列对混合气体成分的判断正确的是 ( )
A.一定含有C2H4,可能含有C2H6
B.一定含有C2H4,不一定含有CH4
C.一定含有CH4,可能含有C2H4
D.一定含有CH4和C3H4
【解析】选C。两种气态烃的混合物共2 L,在空气中完全燃烧得到4.0 L水蒸气和3.0 L CO2,根据相同体积下气体的体积之比等于物质的量之比,可得混合气态烃平均分子式为C1.5H4。因是混合物,则肯定含有碳原子数小于1.5的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,另一种有机物为乙烯、丙炔等,选项中只有C符合。
2.(2019·遵义模拟)某有机物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的水和二氧化碳,则该有机物必须满足的条件是 ( )
A.分子中的C、H、O的个数比为1∶2∶3
B.分子中C、H个数比为1∶2
C.该有机物的相对分子质量为14
D.该分子中肯定不含氧元素
【解析】选B。有机物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的二氧化碳和水,说明有机物中的碳和氢原子个数比为1∶2,不能确定是否有氧元素,选B。
3.(2015·全国卷Ⅱ)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景。 PPG的一种合成路线如下:
已知:
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是福尔马林的溶质;
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__________,G的化学名称为________。
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为____________________。
②若PPG平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为________(填标号)。
a.48 b.58 c.76 d.122
(5)①D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构):
a.能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
b.既能发生银镜反应,又能发生皂化反应
②其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为 6∶1∶1的是____________ __________(写结构简式)。
③D的所有同分异构体在下列—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
【解析】(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。由于=5,所以A是环戊烷,则A的结构简式为。
(2)环戊烷与氯气发生取代反应生成B,则B的结构简式为。根据B生成C的反应条件可知该反应是卤代烃的消去反应,所以由B生成C的化学方式为+NaOH+NaCl+H2O。
(3)E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质,则F是甲醛,所以E是乙醛。根据已知信息④可知由E和F生成G是醛基的加成反应,G的结构简式为HO-CH2CH2CHO,因此G的化学名称为3-羟基丙醛。
(4)①G与氢气发生加成反应生成H,所以H的结构简式为HOCH2CH2CH2OH。C氧化生成D,则D是戊二酸,结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH,则由D和H生成PPG的化学方程式为
+(2n-1)H2O。
②根据结构简式可知链节的式量是172,所以若PPG平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为≈58,答案选b。
(5)①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此是甲酸形成的酯基,所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH,共计5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是。
a.质谱仪又称质谱计,是分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。b.红外光谱仪是测定结构的。d.核磁共振仪是测定氢原子种类的。而c.元素分析仪是测定元素种类的,因此完全相同的是元素分析仪,答案选c。
答案:(1)
(2)+NaOH+NaCl+H2O
(3)加成反应 3-羟基丙醛(或β-羟基丙醛)
(4)①
+(2n-1)H2O
②b (5)①5 ② ③c
角度2有机物分子结构的确定
4.(2019·成都模拟)准确测定有机物的分子结构,对从分子水平去认识物质世界,推动近代有机化学的发展十分重要。采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构,例如质谱、红外光谱、核磁共振等。有机化合物A的谱图如下,根据谱图可推测其结构简式为 ( )
A.CH3OCH3 B.CH3CH2CHO
C.HCOOH D.CH3CH2OH
【解析】选D。由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,符合该条件的有B、D两个选项,由质谱图可得该有机物的相对分子质量为46,故答案选D。
5.下列有机物中,符合在核磁共振氢谱中出现两组峰,且峰面积之比为3∶2的化合物是 ( )
A.
B.
C.
D.
【解析】选C。A.有两组峰,峰面积之比为6∶1,A错误;B.有三组峰,峰面积之比为3∶4∶1,B错误;C.有两组峰,峰面积之比为3∶2,C正确;D. 有三组峰,D错误。
角度3有机物的分离提纯的方法
6.除去下列物质所含的杂质(括号内的物质)所选用的试剂不正确的是( )
A.乙酸(苯甲酸):NaOH溶液
B.甲烷(乙炔):溴水
C.苯(苯甲酸):NaOH溶液
D.乙炔(硫化氢):亚硫酸钠酸性溶液
【解析】选A。 乙酸(苯甲酸)中加NaOH溶液,乙酸与NaOH溶液也反应,A错误;甲烷(乙炔):乙炔与溴水发生加成反应生成常温下液态物质,可将乙炔分离, B正确;苯(苯甲酸):苯甲酸与NaOH溶液反应,生成苯甲酸钠,溶于水,苯不溶于水,可用分液的方法分离, C正确;乙炔(硫化氢):亚硫酸钠酸性溶液与硫化氢反应,生成固体硫, D正确。
7.下列除杂方法正确的是 ( )
A.苯中含有苯酚杂质:加入溴水,过滤
B.乙醇中含有乙酸杂质:加入饱和碳酸钠溶液,分液
C.乙醛中含有乙酸杂质:加入氢氧化钠溶液,分液
D.乙酸丁酯中含乙酸杂质:加入饱和碳酸钠溶液,分液
【解析】选D。A. 溴易溶于苯,溴水与苯发生萃取,苯酚与溴水发生取代反应生成三溴苯酚,用溴水除杂,生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯,不能得到纯净的苯,并引入新的杂质,不能用溴水来除去苯中的苯酚,应向混合物中加入NaOH溶液后分液,故A错误;B. 乙醇中含乙酸杂质:加入碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,但乙酸钠和乙醇互溶在水中,不分层,不能采用分液的方法,故B错误;C.乙醛中含乙酸杂质:加入氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸钠和水,但乙酸钠和乙醛互溶在水中,不分层,不能采用分液的方法,故C错误;D.乙酸丁酯不溶于饱和碳酸钠,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸丁酯,故D正确。
【加固训练】
(2019·衡水模拟)某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有
C—H键、H—O键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式可能是 ( )
A.CH3CH2CH2OH B.
C.CH3CH2OCH3 D.CH3CH2CHO
【解析】选A。红外光谱图有O—H键,说明含—OH,再根据其相对分子质量是60,可判断其分子式为C3H7OH,结构简式可能为CH3CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH3。
