化学化学有机化合物的专项培优练习题含答案附详细答案文档格式.docx
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,C被酸性KMnO4氧化生成D为HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。
【详解】
(1)由以上分析知,A的结构简式为
。
答案为:
(2)由
与NaOH的乙醇溶液反应生成
,化学方程式为
+NaCl+H2O。
+NaCl+H2O;
(3)由E和F生成G的化学方程式为:
CH3CHO+HCHO
HOCH2CH2CHO,反应类型为加成反应。
E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。
加成反应;
醛基;
(4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;
b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意;
c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意;
d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意;
故选c。
【点睛】
利用红外光谱仪所测同分异构体的最大碎片质量相等,但所有碎片的质量不一定相同,若我们不注意审题,按平时从质谱仪中提取相对分子质量的方法判断,易错选a。
2.某氨基酸中含C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。
如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为__________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是____________。
(3)在浓硫酸、加热的条件下,该氨基酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为_________。
【答案】蛋白质
羧基
(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物,根据结构图可知,该氨基酸的结构简式为
,故答案为:
蛋白质;
(2)
中含有氨基、羧基,其中含氧官能团的名称是羧基,故答案为:
羧基;
(3)该氨基酸中含
,可与乙醇发生酯化反应:
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为
3.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)第三周期元素的原子所形成的简单离子中:
半径最大的阴离子是__;
氧化性最强的阳离子是__.
(2)下列事实可以作为S和Cl非金属性强弱的判断依据的是__(选填序号)
a.Cl的最高正价比S高b.可用浓H2SO4制HCl
c.HCl的酸性比H2S强d.Cl2与H2S反应生成S.
(3)硅元素最外层有__种能量不同的电子;
SiCl4的空间构型和CH4相同,写出SiCl4的电子式:
__.
(4)PH3和NH3的某些化学性质相似.下列对晶体PH4I性质的推测,错误的是__(选填序号)
a.PH4I是一种共价化合物b.PH4I能与烧碱溶液反应
c.PH4I加热后会发生升华d.PH4I溶液能与溴水反应.
(5)二氯化二硫(S2C12)可用作橡胶工业的硫化剂,它的分子结构与H2O2相似.下列有关说法不正确的是__(选填序号)
a.S2C12分子中有4对共用电子对
b.S2C12分子中没有非极性键
c.S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1价
d.S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构.
【答案】P3﹣Al3+d2
acab
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数分析比较,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断;
(3)硅元素最外层有4个电子,外围电子排布3s23p2,所以有2种能量不同的电子;
SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物;
b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应;
c.PH4I加热后会发生PH4I
PH3↑+I2+H2↑;
d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,所以分子中有4对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构。
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数,第三周期元素中形成简单的阴离子为P3﹣、S2﹣、Cl﹣,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,则半径最大的阴离子是P3﹣,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强,所以最强的是铝离子,故答案为:
P3﹣,Al3+;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度分析,
a、Cl的最高正价比S高,不能通过化合价来判断非金属性强弱,故a错误;
b、可用浓H2SO4制HCl,是利用不挥发性的酸来制备挥发性的酸,故b错误;
c、HCl的酸性比H2S强,不是最高价含氧酸的酸性,故c错误;
d、Cl2与H2S反应生成S,氯的非金属性强于硫,故d正确;
答案选d;
SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对,电子式为:
2;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物,故a错误;
b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应,故正b确;
c.PH4I加热后会发生PH4I
PH3↑+I2+H2↑,发生分解而不是升华,故c错误;
d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应,故d正确;
故选ac,故答案为:
ac;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,所以分子中有3对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构,故选ab,故答案为:
ab。
本题考查元素周期律、元素化合物的性质和化学平衡的移动的相关知识,只要掌握元素周期律的知识和平衡移动的原理就能迅速解题。
4.白藜芦醇的结构简式为
根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为______。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为______。
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是______(填序号)。
A.它属于链状烯烃B.它属于脂环化合物
C.它属于芳香化合物D.它属于烃的衍生物
(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:
______。
①碳骨架和官能团种类不变②两个苯环上都有官能团
(5)乙醇(
)、苯酚(
)与白藜芦醇都含有
,下列说法正确的是______(填序号)。
A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物
B.苯酚与白藜芦醇互为同系物
C.三者的组成元素相同
D.三者分子中碳、氧原子个数比相同
碳碳双键、(酚)羟基CD17
C
白藜芦醇的官能团有碳碳双键,酚羟基,属于芳香类有机物。
(1)根据白藜芦醇的结构,分子式为
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为碳碳双键、(酚)羟基。
(3)白藜芦醇含有苯环,故属于芳香类有机物,同时含有羟基,属于烃的衍生物。
(4)若满足①碳骨架和官能团种类不变;
②两个苯环上都有官能团,通过固定某羟基位置进行分析,白藜芦醇中苯环的位置如图所示:
,左侧苯环的羟基有1、2、3不同位置,而右侧苯环的两个羟基有4、5;
4、6;
4、7;
4、8;
5、6;
5、7等6种不同的相对位置,则共有3×
6=18种同分异构体,可能的结构有17种;
其中一种为
(5)A.乙醇属于烃类衍生物,含有醇羟基;
白藜芦醇属于芳香类有机物,含有酚羟基,不属于同一类别的有机物,A错误;
B.同系物指结构相似,分子式差n个CH2的有机物,苯酚与白藜芦醇分子式相差C8H6O2,不互为同系物,B错误;
C.三者的组成元素均为碳元素、氧元素、氢元素三种,组成元素相同,C正确;
D.乙醇分子中碳、氧原子个数比为2:
1,苯酚分子中碳、氧原子个数比为6:
1,白藜芦醇分子的碳、氧原子个数之比为14:
3,D错误;
答案为C。
注意同系物定义为结构相似,分子数相差n个CH2的有机物,即同系物属于同一类结构,官能团数量和结构要一致。
5.结合已学知识,并根据下列一组物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为____(填编号,从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为____(填序号)。
a.同位素b.同系物 c.同分异构体 d.同素异形体
(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程:
_____________。
(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称,熔沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔沸点由高到低的顺序:
______(填编号)。
【答案】Eb取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;
若溶液不褪色,则为苯;
E>D>C
(1)邻二甲苯表示苯环相邻位置各有1个甲基;
(2)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化;
(4)根据结构越对称,熔沸点越低解题。
(1)C为对二甲苯,D为间二甲苯,E为邻二甲苯,故答案为:
E;
(2)A、B、C的结构简式中都含有苯环,分子式依次相差1个“CH2”,符合通式CnH2n-6(n≥6),所以它们互为同系物,故答案为:
b;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,则检验苯与间二甲苯的操作为取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;
(4)对二甲苯的对称性最好,邻二甲苯的对称性最差,故熔沸点由高到低:
E>D>C。
6.某课外活动小组利用如图1装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丁中用水吸收产物),图中铁架台等装置已略去,实验时,先加热玻璃管中的镀银铜丝,约lmin后鼓入空气,请填写下列空白:
(1)检验乙醛的试剂是__;
A、银氨溶液B、碳酸氢钠溶液C、新制氢氧化铜D、氧化铜
(2)乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为____________;
(3)实验时,常常将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是_____________,由于装置设计上的陷,实验进行时可能会____________;
(4)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行,进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示,试解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因________,该实验中“鼓气速度”这一变量你认为__________________可用来估量;
(5)该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色,该同学为解释上述现象,提出两种猜想:
①溴水将乙醛氧化为乙酸;
②溴水与乙醛发生加成反应,请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确______________________________?
【答案】AC2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀发生倒吸鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走单位时间内甲中的气泡数用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:
若酸性明显增强,则猜想①正确;
若酸性明显减弱,则猜想②正确
【解析】分析:
(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;
乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应。
详解:
乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛,即A、C正确,
因此,本题正确答案是:
AC;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为:
2CH3CHO+2H2O,
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象,
使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀;
发生倒吸;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来,
鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走;
单位时间内甲中的气泡数;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应,
用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:
若酸性明显增强,则猜想
(1)正确;
若酸性明显减弱,则猜想
(2)正确。
7.糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志,长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6),下列说法不正确的是___(填序号);
A.糖尿病人尿糖偏高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖
B.葡萄糖属于碳水化合物,分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O
C.葡萄糖可用于制镜工业
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)含糖类丰富的农产品通过发酵法可以制取乙醇,但随着石油化工的发展,工业上主要是以乙烯为原料,在加热、加压和有催化剂存在的条件下跟水反应生成乙醇,这种方法叫做乙烯水化法,试写出该反应的化学方程式:
___,该反应的反应类型是____;
(3)今有有机物A,B,分子式不同,均可能含C,H,O元素中的两种或三种,如果将A,B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,若A是甲烷,则符合上述条件的有机物B中分子量最小的是___(写化学式),并写出分子量最小的含有﹣CH3(甲基)的B的两种同分异构体的结构简式____、____;
(4)分析下表所列数据,可以得出的结论是(写出2条即可)____。
【答案】BCH2=CH2+H2O
CH3CH2OH加成反应C2H4O2CH3COOHHCOOCH3①卤代烷的沸点是随着碳原子数的增加而升高的;
②烃基相同的卤代烷,以碘代烷的沸点最高,其次为溴代烷,氟代烷的沸点最低;
③在同一卤代烷的各种异构体中,与烷烃的情况类似,即直链异构体的沸点最高,支链越多的沸点越低
(1)葡萄糖是多羟基的醛,根据葡萄糖的结构进行分析;
(2)乙烯在催化剂存在条件下与水反应生成乙醇,发生的是加成反应;
(3)根据要求相同物质的量的A和B完全燃烧时所消耗的氧气相等进行分析;
(4)根据表中的数据变化进行分析推断。
(1)A.葡萄糖中含有醛基,醛基能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,故A正确;
B.葡萄糖的化学式为C6H12O6,不含有水,故B错误;
C.葡萄糖中含有醛基,能发生银镜反应,故C正确;
D.淀粉水解最终生成葡萄糖,故D正确;
故答案为:
B;
(2)乙烯在催化剂存在条件下与水反应生成乙醇,发生的是加成反应;
反应的化学方程式为:
CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH;
(3)要满足条件需要,要求1molA或1molB完全燃烧时所消耗的氧气相等,生成的水的物质的量也相等,即A,B的分子式中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子,若A是甲烷,则符合上述条件且分子量最小的化合物B为C2H4O2,存在同分异构体为CH3COOH,HCOOCH3;
答案:
C2H4O2;
CH3COOH;
HCOOCH3。
(4)卤代烷的沸点是随着碳原子数的增加而升高;
烃基相同的卤代烷,以碘代烷的沸点最高,其次为溴代烷,氟代烷的沸点最低;
在同一卤代烷的各种异构体中,与烷烃的情况类似,即直链异构体的沸点最高,支链越多的沸点越低。
①卤代烷的沸点是随着碳原子数的增加而升高的;
③在同一卤代烷的各种异构体中,与烷烃的情况类似,即直链异构体的沸点最高,支链越多的沸点越低。
根据表中所列数据,可以得出的结论是①卤代烷的沸点是随着碳原子数的增加而升高的;
8.生活中的有机物种类丰富,在衣食住行等多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水_____。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为___。
(不用写反应条件)
(3)下列属于乙醇的同系物的是___,属于乙醇的同分异构体的是____。
(选填编号)
A.
B.
C.CH3CH2—O—CH2CH3
D.CH3OHE.CH3—O—CH3F.HO—CH2CH2—OH
(4)乙醇能够发生氧化反应:
①乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化,反应的化学方程式为________。
②46g乙醇完全燃烧消耗___mol氧气。
③下列说法正确的是___(选填字母)。
A.乙醇不能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应
B.实验室制乙烯时,温度控制在140℃
C.黄酒中某些微生物将乙醇氧化为乙酸,于是酒就变酸了
D.陈年的酒很香是因为乙醇和乙醇被氧化生成的乙酸发生酯化反应
【答案】小CH2=CH2+H2O
CH3CH2OHDE2C2H5OH+O2
2CH3CHO+2H2O3CD
(1)乙醇密度比水小;
(2)乙烯中含双键可和水发生加成反应生成乙醇;
(3)根据同系物及同分异构体的概念分析;
(4)乙醇含有羟基,可发生催化氧化,可燃烧,可发生取代反应和消去反应,以此解答该题。
(1)乙醇是无色具有特殊香味的密度比水小液体;
(2)乙烯中含双键可和水发生加成反应生成乙醇,反应方程式为:
(3)结构相似,在组成上相差若干个CH2原子团的物质互称同系物,故乙醇的同系物有甲醇,合理选项是D;
分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,乙醇的同分异构体为甲醚,合理选项是E;
(4)①乙醇在铜作催化剂的条件下加热,可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为2C2H5OH+O2
②46g乙醇的物质的量n(C2H5OH)=46g÷
46g/mol=1mol,根据乙醇燃烧的方程式:
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O,可知1mol乙醇完全燃烧消耗3mol氧气;
③A.乙醇含有羟基,能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.实验室制乙烯时,温度控制在170℃,B错误;
C.黄酒中某些微生物将乙醇氧化为乙酸,乙酸具有酸性,于是酒就变酸了,C正确;
D.陈年的酒很香是由于乙醇和乙醇被氧化生成的乙酸发生酯化反应生成了具有特殊香味的乙酸乙酯,因此而具有香味,D正确;
故合理选项是CD。
本题考查有机物的结构和性质,掌握有机反应的断裂化学键和形成化学键的情况(反应机理)是解题的关键。
涉及乙醇的工业生产、催化氧化反应以及与乙酸发生的酯化反应等知识,掌握常见的同系物、同分异构体的概念及乙醇的性质是解答本题的基础。
9.苯甲酸具有弱酸性,可以和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。
苯甲酸乙酯(密度1.05g•cm-3)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品以及用作有机合成中间体等。
制备苯甲酸乙酯的过程如下:
I.制备粗产品:
如图所示装置中,于50ml圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸(Mr=122)、20ml乙醇(Mr=46,密度0.79g•cm-3)、15ml环己烷、3ml浓硫酸,摇匀,加沸石。
在分水器中加水,接通冷凝水,水浴回流约2h,反应基本完成。
记录体积,继续蒸出多余环己烷和醇(从分水器中放出)。
粗产品纯化:
加水30ml,分批加入固体NaHCO3,分液,然后水层用20ml石油醚分两次萃取。
合并有机层,用无水硫酸镁
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