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1、有機化學基礎
(45分鐘 100分)
一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)
1.有機物的正確命名為( )
A.2-乙基-3,3-二甲基-4-乙基戊烷
B.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C.3,3,4-三甲基己烷
D.2,3,3-三甲基己烷
2.(2013·昆明一模)常溫下,甲、乙、丙、丁四種氣態(tài)烴的分子中所含電子數(shù)分別為10、14、16、18,下列關于這四種氣態(tài)烴的推斷正確的是( )
A.四種氣態(tài)烴中至少有兩種互為同分異構體
B.可以用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙和丙
C.丙分子中所有原子均在同一平面上
D.乙和丁屬于同系物
3.(2013·龍巖質檢)某有
2、機物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內,尤其以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內為多。該化合物具有如下性質:①1 mol X與足量金屬鈉反應產(chǎn)生1.5 mol氣體;②在有濃硫酸和加熱條件下,X與醇或羧酸均反應生成有香味的產(chǎn)物;③X在一定條件下的分子內脫水產(chǎn)物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應。根據(jù)上述信息,對X的結構判斷正確的是( )
A.X中含有碳碳雙鍵
B.X中含有兩個羧基和一個羥基
C.X中含有一個羧基和兩個羥基
D.X中含有三個羥基和一個—COOR
4.下列說法正確的是( )
A.的名稱為2,2,4-三甲
基-4-戊烯
B.化合物不是苯的同系物
C.分子中所有碳原
3、子一定共平面
D.除甲酸外的羧酸均不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
5.(2013·三明期末)關于下列實驗的說法正確的是( )
A.用質譜法可區(qū)分二甲醚和乙醇
B.向水中滴加幾滴飽和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3膠體
C.某有機物燃燒產(chǎn)物經(jīng)檢驗只有H2O和CO2,由此可知該有機物屬于烴類
D.溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱,產(chǎn)生的氣體能使溴的CCl4溶液褪色,可驗證此反應為消去反應
6.(2013·吉安聯(lián)考)藥物可以預防、診斷和治療疾病,而中學化學中不少常用化學試劑本身就具有藥物的功效,如酚酞醫(yī)藥名為果桃,可治療消化系統(tǒng)疾病,其有效成分的結構簡式如圖所示。下列對該有效成分的說法正
4、確的是( )
A.所有原子可能共平面
B.能發(fā)生加聚反應生成高分子化合物
C.酚酞的水解產(chǎn)物中含有醇羥基
D.1 mol該物質最多能與含4 mol NaOH的燒堿溶液反應
7.香檸檬酚具有抗氧化功能,它的結構如圖,下列說法正確的是( )
A.它的分子式為C13H9O4
B.它與H2發(fā)生加成反應,1 mol最多可消耗7 mol H2
C.它與溴水發(fā)生反應,1 mol最多消耗3 mol Br2
D.它與NaOH溶液反應,1 mol最多消耗2 mol NaOH
二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)
8.(13分)(2012·福建高考)對二甲苯(英文名稱p-xylene,
5、縮寫為PX)是化學工業(yè)的重要原料。
(1)寫出PX的結構簡式 。
(2)PX可發(fā)生的反應有 、 (填反應類型)。
(3)增塑劑(DEHP)存在如圖所示的轉化關系,其中A是PX的一種同分異構體。
①B的苯環(huán)上存在兩種不同化學環(huán)境的氫原子,則B的結構簡式是 。
②D分子所含官能團是 (填名稱)。
③C分子有1個碳原子連接乙基和正丁基,DEHP的結構簡式是 。
(4)F是B的一種同分異構體,具有如下特征:
a.是苯的鄰位二取代物;
b.遇FeCl3溶液顯示特征顏色;
c.能與碳酸氫鈉溶液反應。
寫出F與NaHCO3溶液
6、反應的化學方程式? 。
9.(15分)(2013·上海高考改編)異構化可得到三元乙丙橡膠的第三單體。由A(C5H6)和B經(jīng)Diels—Alder反應制得。Diels—Alder反應為共軛雙烯與含有烯鍵或炔鍵的化合物相互作用生成六元環(huán)狀化合物的反應,最簡單的Diels—Alder反應是 + 。
完成下列填空:
(1)Diels—Alder反應屬于 反應(填反應類型);A的結構簡式為
___________________________________。
(2)B與Cl2的1,2-加成產(chǎn)物消去HCl得到2-氯代二烯烴,
7、該二烯烴和丙烯酸
(CH2=CHCOOH)聚合得到的聚合物可改進氯丁橡膠的耐寒性和加工性能,寫出該聚合物的結構簡式 。
(3)寫出實驗室由的屬于芳香烴的同分異構體的同系物制備的合成路線。(合成路線常用的表示方式為AB……目標產(chǎn)物)
10.(16分)(2013·廣東高考)脫水偶聯(lián)反應是一種新型的直接烷基化反應,例如:
反應①:
(1)化合物Ⅰ的分子式為 ,1 mol該物質完全燃燒最少需要消耗
mol O2。
(2)化合物Ⅱ可使 溶液(限寫一種)褪色;化合物Ⅲ(分子式為C10H11Cl)可與
8、NaOH水溶液共熱生成化合物Ⅱ,相應的化學方程式為 。
(3)化合物Ⅲ與NaOH乙醇溶液共熱生成化合物Ⅳ,Ⅳ的核磁共振氫譜除苯環(huán)峰外還有四組峰,峰面積之比為1∶1∶1∶2,Ⅳ的結構簡式為 。
(4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物Ⅰ?;衔铫跏荂H3COOCH2CH3的一種無支鏈同分異構體,碳鏈兩端呈對稱結構,且在Cu催化下與過量O2反應生成能發(fā)生銀鏡反應的化合物Ⅵ。Ⅴ的結構簡式為 ,Ⅵ的結構簡式為 。
(5)一定條件下,與也可以發(fā)生類似反應①的反應,有機產(chǎn)物的結構簡式為 。
11.(14分)(2013·莆田一模)已知:在一定
9、條件下,有如下反應可以發(fā)生
某一試劑瓶的標簽嚴重破損,只能隱約看到其中一部分:
取該試劑瓶中的試劑,通過燃燒實驗測得:16.6 g該物質完全燃燒得到39.6 g CO2與9 g H2O。進一步實驗可知:①該物質能與碳酸氫鈉溶液反應生成無色無味氣體。②16.6 g該物質與足量金屬鈉反應可生成氫氣2.24 L(已折算成標準狀況)。請回答:
(1)該有機物的分子式為 ,該有機物的結構可能有 種。
(2)若下列轉化中的D是上述有機物可能結構中的一種,且可發(fā)生消去反應;E含兩個六元環(huán);F是高分子化合物;取C在NaOH水溶液中反應后的混合液,加入足量硝酸酸化后,再加入硝酸銀溶液
10、,出現(xiàn)白色沉淀。
①A的結構簡式為 。
②寫出A轉化成B的化學方程式 。
③寫出由D制取F的化學方程式 。
④反應類型:D→E 。
答案解析
1.【解析】選C。分子中主鏈和碳原子的編號位置如圖:,因此C正確。
2.【解析】選C。碳原子含有6個電子,氫原子含有1個電子,因此含有10個電子的烴為CH4,含有14、16
11、、18個電子的烴分別為C2H2、C2H4、C2H6,甲、乙、丙、丁四種烴分別為甲烷、乙炔、乙烯和乙烷。四種烴均不存在同分異構體,A錯誤。乙炔和乙烯均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙和丙,B錯誤。乙烯分子中所有原子共平面,C正確。乙炔和乙烷碳原子數(shù)相同,不是同一類物質,二者不是同系物,D錯誤。
3.【解析】選B。由①可知該有機物結構中存在—OH或—COOH,其可能的構成情況是:三個—OH;三個—COOH;二個—OH和一個—COOH;二個—COOH和一個—OH,由于該有機物X的分子式為C4H6O5,所以,其結構中只能以二個—COOH和一個—OH的形式存在。由②進一步證實
12、了X的分子結構中必定存在—OH和—COOH。由③可知,X分子本身是不存在不飽和鍵的。故選項B正確。
4.【解析】選B。A中物質命名時應使碳碳雙鍵的位次最小,因此名稱為2,4,4-三甲基-1-戊烯,故A錯誤。C中物質苯環(huán)上所有原子處于同一平面,碳碳雙鍵上所有原子處于同一平面,但苯環(huán)和碳碳雙鍵所在平面可能因為碳碳單鍵的旋轉而不重合,使所有碳原子不在同一平面內,故C錯誤。含有碳碳雙鍵的羧酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故D錯誤。
【變式備選】下列說法正確的是( )
A.苯酚顯酸性,是因為羥基對苯環(huán)影響的結果
B.分子式為C2H4和C3H6的物質一定互為同系物
C.聚合物是苯酚和甲醛在一定條件
13、下反應得到的高分子化合物
D.1 mol與足量的NaOH溶液加熱充分反應,最多能消耗
5 mol NaOH
【解析】選C。苯酚顯酸性,是苯環(huán)對羥基影響的結果,A錯誤。C2H4為乙烯,C3H6可能是環(huán)丙烷,因此C2H4和C3H6可能結構不相似,二者不一定是同系物,B錯誤。中含有兩個酚羥基和一個酚酯基,均可與NaOH反應,1 mol該有機物共消耗4 mol NaOH,D錯誤。
5.【解析】選D。通過質譜法可以測定有機物的相對分子質量,二甲醚和乙醇相對分子質量相同,通過質譜法無法確定,A錯誤。制備Fe(OH)3膠體,應在沸水中滴加飽和FeCl3溶液,繼續(xù)加熱得到紅褐色Fe(OH)3膠體,B錯
14、誤。有機物燃燒只生成CO2和水,說明分子中含有碳、氫元素,但氧元素不能確定,C錯誤。溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱,產(chǎn)生的氣體能使溴的CCl4溶液褪色,說明氣體中含有碳碳雙鍵,即乙烯,比較CH3CH2Br和CH2=CH2,可以確定反應過程中消去HBr,因此可說明該反應為消去反應,D正確。
6.【解析】選C。酚酞分子中中間有一碳原子連接三個苯環(huán)和一個氧原子,與此碳原子相連的四個原子構成四面體形結構,因此該分子不可能所有原子共平面,A錯誤。酚酞中不含碳碳雙鍵、碳碳三鍵,不能發(fā)生加聚反應,B錯誤。酚酞水解得到的產(chǎn)物中有醇羥基,C正確。酚酞中含有1個酯基,還含有2個酚羥基,因此1 mol該物質最多能與
15、含3 mol NaOH的燒堿溶液反應,D錯誤。
7.【解析】選C。香檸檬酚的分子式為C12H6O4,A錯誤。它與H2發(fā)生加成反應,1 mol最多可消耗6 mol H2,故B錯誤。它與溴水發(fā)生反應,酚羥基對位取代,兩個碳碳雙鍵可與溴加成,因此1 mol最多消耗3 mol Br2,故C正確。分子中酚羥基可與NaOH中和,1 mol酚酯基水解消耗2 mol NaOH,因此它與NaOH溶液反應,1 mol最多消耗3 mol NaOH,D錯誤。
【解題技巧】官能團與參與反應物質的定量關系
(1)與X2、HX、H2的反應:
①取代:1 mol H~1 mol X2(酚類只有羥基的鄰、對位上的氫原子
16、可以被取代)。
②加成:1 mol~1 mol X2或1 mol HX或1 mol H2;1 mol—C≡C—~2 mol X2或2 mol HX或2 mol H2;1 mol~3 mol H2。
(2)銀鏡反應:
1 mol—CHO~2 mol Ag(注意:1 mol HCHO~4 mol Ag)
(3)與新制Cu(OH)2的反應:
1 mol—CHO~2 mol Cu(OH)2;
1 mol—COOH~mol Cu(OH)2。
(4)與鈉的反應:
1 mol—COOH~mol H2;1 mol—OH~mol H2。
(5)與NaOH的反應:
官能團(1 mol)
酚羥
17、基
羧基
醇酯
酚酯
—X
NaOH物質的量
1 mol
1 mol
1 mol
2 mol
1 mol
8.【解析】(2)對二甲苯的結構簡式為:
可以和鹵素單質發(fā)生取代反應,可以和濃硝酸發(fā)生硝化反應,能夠燃燒,能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化成,同時也能與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應。
(3)對二甲苯的同分異構體有:、、。因為其氧化產(chǎn)物B分子中含有4個氧原子,說明其含2個—COOH,即A為或,B為或,因為B的苯環(huán)上存在2種不同化學環(huán)境的氫原子,所以B為鄰二苯甲酸,A為鄰二甲苯。C為醇,含乙基和正丁基,其結構簡式為。—CHO可以發(fā)生銀鏡反應。
(4)F是鄰二苯甲酸的同分異
18、構體,能夠與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,說明含酚羥基,能與碳酸氫鈉溶液反應,說明含羧基,還差1個不飽和結構,應該為,其結構簡式為。
答案:(1)
(2)取代反應 氧化反應(或其他合理答案)
(3)① ②醛基
③
(4)+NaHCO3+CO2↑+H2O
9.【解析】(1)根據(jù)題中信息,則斷開中的兩個化學鍵可確定A和B的結構,斷鍵位置為,因此A為,B為,Diels—Alder反應屬于加成反應。
(2)B為CH2=CHCH=CH2,與Cl2的1,2-加成產(chǎn)物為CH2=CHCHCl—CH2Cl,消去HCl得到2-氯代二烯烴為CH2=CH—CCl=CH2,該二烯烴和丙烯酸(CH2=CHCO
19、OH)聚合得到的聚合物為或。
(3)的屬于芳香烴的同分異構體的同系物分子中含有1個苯環(huán)和飽和烴基,因此可選用甲苯制備苯甲醛。合成路線為
。
答案:(1)加成
(2)或
(3)
10.【解析】(1)通過觀察可知,1個化合物Ⅰ分子中含有6個碳原子、10個氫原子、3個氧原子,分子式為C6H10O3,所以其耗氧量為6+-=7(mol)。(2)化合物Ⅱ()中含有的官能團為碳碳雙鍵(可以使溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色)和羥基(可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色)?;衔铫笈cNaOH水溶液共熱生成化合物Ⅱ(),結合鹵代烴的水解規(guī)律可知化合物Ⅲ的結構簡式為,反應的方程式為+NaOH+Na
20、Cl。(3)化合物
Ⅲ()在NaOH乙醇溶液中共熱發(fā)生消去反應,若生成
,分子中除苯環(huán)外含3類氫,不合題意;若生成,分子中除苯環(huán)外含4類氫,個數(shù)比為1∶1∶1∶2,所以化合物Ⅳ的結構簡式為
。(4)依據(jù)題意,CH3COOCH2CH3的同分異構體化合物Ⅴ能夠在Cu催化下與過量O2反應生成能發(fā)生銀鏡反應的化合物Ⅵ,說明化合物Ⅴ是能催化氧化生成醛的醇類,依據(jù)碳鏈兩端呈對稱結構,說明分子中含有2個羥基和一個碳碳雙鍵,即化合物Ⅴ的結構簡式為,化合物Ⅵ為。(5)反應①的反應機理是化合物Ⅱ()中的羥基,被化合物Ⅰ中所取代,依照機理可知相當于化合物Ⅱ,相當于化合物Ⅰ,兩者反應應該得到。
答案:(1)C
21、6H10O3 7 (2)酸性高錳酸鉀(答案不唯一,合理即可)
+NaOH+NaCl
(3)
(4)
(5)
11.【解析】根據(jù)燃燒生成的CO2和水的質量,可以確定碳原子的物質的量為
0.9 mol,氫原子的物質的量為1 mol。碳元素和氫元素的總質量為0.9 mol×
12 g·mol-1+1 mol×1 g·mol-1=11.8 g,因此該物質中還含有氧原子,氧原子的物質的量為=0.3 mol。因此該有機物實驗式為C9H10O3,該物質相對分子質量為166,因此分子式為C9H10O3。該物質與NaHCO3反應生成氣體,說明分子中含有羧基;16.6 g該物質與足量金屬鈉反應可生成氫氣2.24 L,則1 mol該物質與Na反應生成1 mol H2,則分子中除羧基外還含有一個羥基。因此該物質可能的結構為、、、、、共有6種。
(2)D可發(fā)生消去反應,則D可能為或。E含兩個六元環(huán),說明除苯環(huán)外還含有一個六元環(huán),則D只能為,E為。
C的水解產(chǎn)物與硝酸銀反應生成白色沉淀,說明C中含有氯原子,反應C→D為鹵代烴的水解過程,因此C為。A連續(xù)氧化得到C,則A為,B為。
答案:(1)C9H10O3 6 (2)①
②2+O22+2H2O
③n
④酯化(取代)反應