备战高考化学复习《认识有机化合物》专项推断题综合练习Word文档格式.docx
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【答案】⑤④⑥
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;
组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,据此分析。
①O2和O3是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体;
②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质,互为同素异形体;
③12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同,结构不同,为碳链异构,其名称分别为:
正丁烷、异丁烷,互为同分异构体;
⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团,互为同系物;
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,只是书写形式不同,属于同一物质;
故答案为:
⑤;
④;
⑥。
【点睛】
组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同;
3.下列关于
的说法正确的是
A.所有碳原子可能共平面B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面D.最多只有3个碳原子共直线
【答案】A
根据常见的有机化合物中,甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断,注意单键可以旋转,而碳碳双键和碳碳三键不能旋转。
A.碳碳单键可以旋转,乙炔与乙烯所在的平面一定共面,乙烯所在的平面与苯所在的平面可能在同一平面上,所以所有C原子可能共平面,A正确;
B.乙炔分子是直线型分子,四个原子在同一条直线上,与碳碳三键连接的苯环上的C原子及苯环对位的C原子在同一直线上,与苯环连接的亚甲基C原子取代苯分子的H原子位置,在该直线上,乙烯是平面型结构,键角是120°
,所以共线的原子共有2个,因此除苯环外的C原子不可能共直线,B错误;
C.苯分子是平面分子,乙炔是直线型分子,在苯环平面上;
乙烯是平面分子,甲基、亚甲基取代乙烯分子中H原子的位置,因此在乙烯分子的平面上,由于碳碳单键可以旋转,乙烯所在的平面与苯所在的平面可能在同一平面上,因此所有C原子可能共平面,C错误;
D.苯分子是平面型结构,苯环处于对位的C原子及与该原子连接的原子在同一直线上,所以苯分子中共线的原子共有4个,乙炔是直线型结构,共线的原子共有4个,乙烯是平面型结构,共线的原子共有2个,最多只有5个C共直线,D错误。
故合理选项是A。
本题考查有机物的结构与性质,题目难度中等,注意掌握常见有机物结构与性质,合理分析该有机物分子中最多共平面的原子。
4.下图是正丁烷的四种构象与势能关系,下列关于正丁烷的说法正确的是
A.在水中的溶解度比在苯中的溶解度大
B.四个碳原子有可能在一条直线上
C.图中四种构象化学性质不同
D.各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系
【答案】D
A.正丁烷分子中没有亲水基团,水是极性分子,苯是非极性分子,正丁烷为弱极性分子,正丁烷难溶于水,易溶于苯,A错误;
B.正丁烷分子中的碳原子都是sp3杂化,四个碳原子不可能在同一条直线上,B错误;
C.图中四种构象化学性质相同,C错误;
D.由图像可知,各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系,D正确;
答案选D。
5.通过排饱和食盐水,用大试管收集体积比为1∶1的甲烷和氯气混合气(如图),强光照射下发生反应。
下列说法错误的是()
A.试管中气体颜色变浅
B.试管内液面慢慢上升
C.水槽中的液体溶有氯化氢
D.试管内壁的油滴是纯净物
A.甲烷和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,因此试管中气体颜色会变浅,故A正确;
B.甲烷和氯气取代后生成的一氯甲烷为气体,难溶于水,其它有机产物均为液态,生成的HCl极易溶于水,因此甲烷和氯气的反应为气体的物质的量减少的反应,会导致液面上升,故B正确;
C.有氯化氢生成,氯化氢极易溶于水,故C正确;
D.内壁出现油状液体,是甲烷和氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物,故D错误;
故选D。
明确甲烷的取代反应及产物的性质是解题的关键。
解答本题要注意甲烷与氯气生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的四个取代反应会同时发生,得到的产物为混合物。
6.已知下表均为烷烃分子的化学式,且它们的一氯取代物只有一种
1
2
3
4
5
6
…
CH4
C2H6
C5H12
C8H18
C17H36
则第6项烷烃分子的化学式
A.C16H34B.C22H46C.C26H54D.C27H56
【答案】C
从烷烃的分子式分析,第三个是将甲烷中的氢原子全换成甲基得到的,第四个是将乙烷中的氢都换成甲基得到的,第五个是将第三个戊烷中的氢都换成甲基,所以第六个是将辛烷中的氢都换成甲基;
答案选C。
7.下列说法全部正确的一组是()
①CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③碳原子数不同的直链烷烃一定是同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下,11.2L的己烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
A.①②③④B.②③④C.②③D.③⑤
①
和
的最简式都是
,二者的最简式相同,①正确;
②
和
,所以二者的含碳量相同,②正确;
③因为烷烃属于饱和烃,碳原子数不同的直链烷烃一定是同系物,③正确;
④正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中含有的碳原子数目相等,含有的支链逐渐增多,则它们的沸点逐渐变低,④正确;
⑤标准状况下,己烷不是气体,题中条件无法计算11.2
己烷的物质的量,⑤错误;
故答案选A。
22.4L/mol为标况下的气体摩尔体积,仅适用于标况下的气体。
8.星型聚合物SPLA可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。
已知:
SPLA的结构简式为:
,其中R为
。
(1)淀粉是___糖(填“单”或“多”);
A的名称是___。
(2)生成D的化学反应类型属于___反应;
D结构中有3个相同的基团,且1molD能与2molAg(NH3)2OH溶液反应,则D的结构简式是___;
D→E反应的化学方程式为___。
(3)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与NaHCO3溶液反应,又不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,且1molG与足量Na反应生成1molH2,则G的结构简式为___。
(4)B有多种脱水产物,其中两种产物的结构简式为______和______。
【答案】多葡萄糖加成C(CH2OH)3CHOC(CH2OH)3CHO+H2
C(CH2OH)4
CH2=CH-COOH或CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH
或
从流程图可直接推出:
由多糖淀粉水解得A是葡萄糖,葡萄糖不完全氧化产生B为2-羟基丙酸(即乳酸),结构简式是
,乙醛和甲醛发生醛与醛的加成反应产生D:
C(CH2OH)3CHO,D与H2发生加成反应产生E:
季戊四醇C(CH2OH)4,B、E发生缩聚反应产生高分子化合物SPLA。
(1)淀粉(C6H10O5)n与水在催化剂存在条件下发生反应产生葡萄糖C6H12O6,淀粉是葡萄糖脱水缩合形成的化合物,因此淀粉属于多糖;
A是葡萄糖;
(2)乙醛和甲醛发生反应时,乙醛分子断裂甲基中的三个C-H键,甲醛分子断裂C=O双键中较活泼的键,H与O原子结合形成-OH,C与C结合,则一分子乙醛与三分子甲醛发生加成反应产生D:
C(CH2OH)3CHO,所以生成D的反应为加成反应;
由D、E的化学式可以看出E比D多2个H原子,D产生E的反应是催化加氢反应,又叫还原反应,故D→E反应的化学方程式为:
C(CH2OH)3CHO+H2
C(CH2OH)4;
(3)B是乳酸,结构简式是
,B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与NaHCO3溶液反应,又不能与新制Cu(OH)2反应,且1molG与足量Na反应生成1molH2,说明G中无-COOH,无-CHO,1molG中有2mol-OH,则G的结构简式为:
;
(4)B是乳酸,可发生消去反应生成CH2=CH-COOH;
两分子乳酸发生酯化反应生成:
,两分子乳酸酯化生成环酯:
,或发生缩聚反应反应生成聚乳酸:
等。
9.某烃在标准状况下的密度为3.215g/L,现取3.6g该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重11g,求:
(1)该烃分子的摩尔质量为________。
(2)确定该烃的分子式为___________。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式_________。
【答案】72g·
mol-1C5H12
(1)烃的摩尔质量为3.215g/L×
22.4L/mol=72g/mol;
(2)生成水的物质的量为n(H2O)=
=0.3mol,所以n(H)=2n(H2O)=0.3mol×
2=0.6mol,生成CO2的物质的量为n(CO2)=
=0.25mol,所以n(C)=n(CO2)=0.25mol,烃中C原子、H原子的个数比为0.25mol:
0.6mol=5:
12,实验式为C5H12,实验式中C原子与H原子的关系满足烷烃关系,实验式即是分子式,所以该烃的分子式为C5H12;
(3)分子中只有一种H原子,C5H12是烷烃,所以H原子一定位于甲基上,所以甲基数目为
=4,剩余的1个C原子通过单键连接4个甲基,结构简式为
10.等质量的甲、乙、丙、丁、戊、己6种只含C、H、O三种元素的有机物,分别充分燃烧时,消耗等量的O2,且生成的气体全部分别通过足量的浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9∶22。
①6M(甲)=3M(乙)=3M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(己)=180;
②乙、戊的水溶液可使甲基橙试液变红,相互之间在一定条件下能发生酯化反应;
③戊的核磁共振氢谱显示有4种不同特征的氢原子,数量之比为3∶1∶1∶1;
④甲、丙、丁、己均能发生银镜反应。
丙不易溶于水但丁易溶于水。
请回答下列问题:
(1)甲的结构简式为__________;
己有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者的尿液中,写出其结构简式___________________。
(2)乙、丙、丁三者之间的关系是__________________;
丁的结构简式为_________________。
(3)写出2分子戊生成1分子环状酯的化学方程式__________________________________。
【答案】HCHOCH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO同分异构体CH2OHCHO
等质量的甲、乙、丙、丁、戊、己6种只含C、H、O三种元素的有机物,分别充分燃烧时,消耗等量的O2,且生成的气体全部分别通过足量的浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9:
22,则n(H2O):
n(CO2)=(9/18):
(22/44)=1:
1,则几种有机物的通式为(CH2Ox)n;
由①6M(甲)=3M(乙)=3M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(己)=180,M(甲)=30,则甲为CH2O,己有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者的尿液中,己为葡萄糖,分子式为C6H12O6,再由②乙、戊的水溶液可使甲基橙试液变红,相互之间在一定条件下能发生酯化反应,M(乙)=60,则乙为CH3COOH,M(戊)=90,③戊的核磁共振氢谱显示有4种不同特征的氢原子,数量之比为3:
1:
1,所以戊为2-羟基丙酸,④甲、丙、丁、己均能发生银镜反应.丙不易溶于水但丁易溶于水,丙为HCOOCH3,丁中含-OH,则丁为CH2OHCHO.
(1)由上述分析可知,甲为HCHO,己为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO;
(2)丁为CH2OHCHO,乙为CH3COOH,丙为HCOOCH3,分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故答案为同分异构体;
CH2OHCHO;
(3)2分子戊生成1分子环状酯的化学方程式为
11.透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。
制备它的一种配方中含有下列四种物质:
填写下列空白:
(1)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式__________;
淀粉通过下列转化可以得到乙(C2H6O2),A为一种单糖,B为一种有特殊香味的一元醇,C为一种气体。
(2)写出A→B的化学反应方程式:
_______;
写出B→C的反应条件:
_____;
(3)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,其相对分子质量为110。
丁与FeCl3溶液作用显现紫色,且丁分子中苯基上的一氯取代物只有一种。
则丁的结构简式为____________;
(4)已知:
(—R为烃基)
+H2,利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是________。
【答案】CH2=CH-CH2-CH2COOHC6H12O6
2CH3CH2OH+2CO2↑浓硫酸170℃
+CH3CH2Cl
+HCl
(1)不含甲基的羧酸中,烃基不含支链,且碳碳双键在1号位置;
(2)淀粉在稀硫酸催化下发生水解产生单糖,该糖为葡萄糖,结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO;
葡萄糖在酒化酶作用下反应产生一种有特殊香味的一元醇B,B为CH3CH2OH,乙醇与浓硫酸混合加热170℃,发生消去反应产生气体C,C为CH2=CH2,乙是乙二醇,可逆推D应该为CH2BrCH2Br,C是乙烯,与Br2发生加成反应产生,所以X为溴水或溴的四氯化碳溶液,在碱性条件下水解可生成CH2OHCH2OH;
(3)丁与FeCl3溶液作用显紫色,说明丁中含有酚羟基,且丁分子中苯基上的一氯取代物只有一种,说明结构对称,应含有2个酚羟基;
(4)以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙:
苯乙烯,可先用乙烯与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,在AlCl3条件下与
发生取代反应产生,进而在催化剂条件下发生消去反应生成苯乙烯。
(1)不含甲基的羧酸中,烃基不含支链,且碳碳双键在1号位置,可能的结构为CH=CH-CH2-CH2-COOH;
(2)由上述分析可知:
A为葡萄糖,结构简式是:
CH2OH(CHOH)4CHO;
B是乙醇,结构简式为CH3CH2OH,C为CH2=CH2,D为CH2BrCH2Br。
①A→B的化学反应方程式为C6H12O6
2CH3CH2OH+2CO2↑;
②乙醇与浓硫酸混合加热170℃,发生消去反应产生乙烯,所以B→C的反应条件为浓硫酸、170℃;
(3)丁与FeCl3溶液作用显现紫色,应含有酚羟基,且丁分子中苯基上的一氯取代物只有一种,说明结构对称,应含有2个酚羟基,结构可能为
,相对分子质量为110,符合题意,即丁结构简式是
(4)以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,可先用CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,然后在AlCl3条件下与
发生取代反应产生
,进而在催化剂条件下发生消去反应生成苯乙烯:
,则属于取代反应的化学方程式是
+HCl。
本题考查有机物的推断,根据物质的性质来确定相应物质含有的官能团及其结构,注意把握有机反应类型和反应条件,侧重考查物质的结构、性质,注意物质转化关系的应用。
12.从煤焦油中可以分离出重要化工原料烃A,淀粉水解得到产物F,可发生如下转化,E有果香味:
(1)F的分子式________;
反应①的反应类型________________。
(2)写出反应③的化学方程式:
________________________________。
(3)有机物B可以在一定条件下聚合形成一种无色透明的热塑性塑料,被广泛用于制作一次性泡沫容器,俗称保利龙,请写出化学方程式________________________________。
(4)下列说法正确的是________
A.有机物B中只含有一种官能团,是苯的同系物
B.1molB最多可以与4molH2发生加成反应
C.可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F
D.淀粉、纤维素在人体内水解均可以得到F,进一步转化提供为人体所需要的能量
【答案】C6H12O6加成反应
n
BC
由转化关系可知A为
,B为
,D为
,淀粉水解得到产物F,F为葡萄糖,G为CH3CH2OH,E为
,以此解答该题。
(1)由分析知:
F为葡萄糖,分子式为C6H12O6;
反应①的反应类型为加成反应;
(2)反应③的化学方程式为
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,方程式为n
(4)A.有机物B为苯乙烯,含有的官能团为碳碳双键,与苯的结构不同,不是苯的同系物,故A错误;
B.苯乙烯含有碳碳双键和苯环,都可与氢气发生加成反应,则1molB最多可以与4molH2发生加成反应,故B正确;
C.葡萄糖含有醛基,可与氢氧化铜浊液发生氧化还原反应,产生红色沉淀氧化亚铜;
F属于酯类,不溶于水,密度比水小,和氢氧化铜浊液混合后分层,上层是无色的酯,下层是氢氧化铜浊液;
苯乙酸具有酸性,可溶解氢氧化铜;
苯乙醇溶于水,与氢氧化铜浊液均匀混合,没有明显现象,则可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F,故C正确;
D.纤维素在人体内不能水解,故D错误。
BC。
13.取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL,点燃,将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收,碱石灰增重0.600g。
请计算:
(1)碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下);
(2)原混合气体中CH4与O2的体积比。
【答案】
(1)336mL;
(2)1:
4。
(1)CH4+2O2→CO2+2H2O,1molCH4完全燃烧得到的CO2和H2O共80g,原混合气体中n(CH4)=0.6/80mol=0.0075mol,CH4体积为0.0075×
22.4L=0.168L,即168mL,剩余气体体积为840mL-168mL×
3=336mL;
(2)V(CH4)∶V(O2)=168mL∶(840-168)mL=1∶4。
14.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
(1)B装置有三种功能:
①控制气流速度;
②均匀混合气体;
③____________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲取代反应获得最多的氯化氢则x≥______。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末其作用是___________________。
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式__________________________。
(5)E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为_______。
A.分液法B.蒸馏法C.萃取分液法D.结晶法
(6)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为_________(填编号)
A、CH4B、CH3ClC、CH2Cl2D、CHCl3
【答案】干燥甲烷和氯气4除去未反应掉的氯气CH4+2Cl2
C+4HClAA
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