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备战高考化学有机化合物推断题综合试题含答案
2020-2021备战高考化学有机化合物推断题综合试题含答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。
PPG的一种合成路线如图:
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是甲醛。
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___。
E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一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
【答案】
+NaOH
+NaCl+H2O加成反应醛基c
【解析】
【分析】
烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则其为环戊烷,结构简式为
;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为
,B发生消去反应生成C为
,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
+NaOH
+NaCl+H2O。
答案为:
+NaOH
+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。
答案为:
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.合成乙酸乙酯的路线如下:
CH2=CH2
C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3。
请回答下列问题:
(1)乙烯能发生聚合反应,其产物的结构简式为_____。
.
(2)乙醇所含的官能团为_____。
(3)写出下列反应的化学方程式.。
反应②:
______,反应④:
______。
(4)反应④的实验装置如图所示,试管B中在反应前加入的是_____。
【答案】
-OH2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2OCH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O饱和碳酸钠溶液
【解析】
【分析】
(1)乙烯能发生聚合反应生成聚乙烯;
(2)反应②是乙醇的催化氧化生成乙醛和水;反应④是乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水。
(3)反应②为乙醇催化氧化生成乙醛和水,反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水。
【详解】
(1)乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,其结构简式为
,故答案为:
;
(2)乙醇的结构简式CH3CH2OH,含有的官能团为:
-OH,故答案为:
-OH;
(3)反应②为乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应方程式为:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:
CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O,故答案:
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOCH2CH3+H2O;
反应④为乙酸和乙醇在浓硫酸加热反应制取乙酸乙酯,因为乙酸和乙醇沸点低易挥发,且都能溶于水,CH3COOCH2CH3不溶于水,密度比水小,所以试管B中在反应前加入的是饱和碳酸钠溶液,它可以降低乙酸乙酯的降解性,同时可以吸收乙酸,溶解乙醇,故答案:
饱和碳酸钠溶液。
3.下图为某有机化合物的结构简式:
请回答下列问题。
(1)该有机化合物含有的官能团有_______________(填名称)。
(2)该有机化合物的类别是_______________(填字母序号,下同)。
A.烯烃B.酯C.油脂D.羧酸
(3)将该有机化合物加入水中,则该有机化合物_______________。
A.与水互溶B.不溶于水,水在上层C.不溶于水,水在下层
(4)该物质是否有固定熔点、沸点?
_______________(填“是”或“否”)
(5)能与该有机化合物反应的物质有_______________。
A.
溶液B.碘水C.乙醇D.乙酸E.
【答案】碳碳双键、酯基BCC是ABE
【解析】
【分析】
(1)根据有机化合物的结构简式判断;
(2)该有机化合物是一种油脂;
(3)油脂难溶于水,密度比水小;
(4)纯净物有固定熔沸点;
(5)根据该油脂分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基,具有烯烃和酯的性质。
【详解】
(1)由有机化合物的结构简式可知,其分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基;
(2)该有机化合物是一种油脂,故属于酯,答案选BC;
(3)油脂难溶于水,密度比水小,故该有机物不溶于水,水在下层,答案选C;
(4)该物质是纯净物,纯净物有固定熔点、沸点;
(5)根据该油脂分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基,具有烯烃和酯的性质,则它能与
、
发生加成反应,能在
溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油,故答案选ABE。
4.聚乳酸(PLA),是一种无毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料,PLA早期是开发在医学上使用,作手术缝合线及骨钉等,现在则已较广泛的应用于一些常见的物品,如:
包装袋、纺织纤维,PLA由植物中萃取出淀粉(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)或用纤维素(玉米干草、麦杆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:
淀粉或纤维素
葡萄糖
乳酸
聚乳酸
根据上述信息,回答下列问题:
(1)淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为_________;
(2)已知1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,则乳酸的分子式为_________;
(3)某研究性小组为了研究乳酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:
①取1.8g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积);
②另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积)。
由实验数据推知乳酸分子含有_________(填官能团名称),从以上条件推知乳酸的结构简式可能为_________;
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基.请写出乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式_________。
【答案】(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6C3H6O3羟基、羧基CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH
【解析】
【分析】
(1)根据信息淀粉水解生成葡萄糖结合质量守恒书写化学方程式。
(2)根据信息:
1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,结合质量守恒书写化学式。
(3)根据n=m/M计算出1.8g乳酸的物质的量,能与过量的饱和NaHCO3溶液反应,说明1个乳酸分子中含有一个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL(标准状况下),则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基;据此解答。
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,根据酯化反应的原理书写六元环状化合物。
【详解】
(1)淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为葡萄糖C6H12O6,化学方程式为:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6;正确答案:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6。
(2)1mol葡萄糖
2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,1mol葡萄糖(C6H12O6)含6molC、12molH、6molO,转化为2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC,6molH,3molO,则乳酸的分子式为C3H6O3;正确答案:
C3H6O3。
(3)1.8g乳酸的物质的量1.8/90=0.02mol,取1.8g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL(标准状况下),说明乳酸分子中含有羧基,反应生成的二氧化碳气体的物质的量0.448/22.4=0.02mol,说明1个乳酸分子中含有1个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,产生氢气0.448/22.4=0.02mol;0.02mol乳酸含有0.02mol羧基与金属钠反应生成0.01mol氢气,则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基,0.02mol乳酸含有0.02mol醇羟基,与金属钠反应生成0.01mol氢气;所以乳酸的结构简式可能为:
CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH;正确答案:
羟基、羧基;CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH。
(4)乳酸的结构简式可能为CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH,经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH,2个乳酸分子在一定条件下可发生酯化反应生成六元环状化合物,结构简式为
;正确答案:
。
5.电石法(乙炔法)制氯乙烯是最早完成工业化的生产氯乙烯的方法。
反应原理为HC≡CH+HCl
CH2=CHCl(HgCl2/活性炭作催化剂)。
某学习小组的同学用下列装置测定该反应中乙炔的转化率(不考虑其他副反应)。
铁架台及夹持仪器未画出。
(已知
的熔点为-159.8℃,沸点为-134℃。
乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A)
(1)各装置的连接顺序为(箭头方向即为气流方向):
_________→________→_________→h→_________→______→_________→__________
(2)戊装置除了均匀混合气体之外,还有_________和_________的作用。
(3)乙装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)若实验所用的电石中含有1.28gCaC2,甲装置中产生0.02mol的HCl气体。
则所选用的量筒的容积较合理的是_______
填字母代号
。
A.500mlB.1000mlC.2000ml
(5)假定在标准状况下测得庚中收集到的液体A的体积为672ml(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为_________。
【答案】
fegcdj干燥气体观察气体流速
50%
【解析】
【分析】
(1)根据反应过程可知,装置乙的作用为制取乙炔,利用装置丁除去杂质后,在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,利用装置己和庚测定气体的体积,据此连接装置;
(2)装置乙中制得的乙炔,利用装置丁除去杂质后,与装置甲制得的HCl在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀后在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,由此确定装置戊的作用;
(3)乙装置中发生的反应为电石与水生成乙炔和氢氧化钙;
(4)碳化钙的物质的量为
,可计算出0.02molHCl反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积,再考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,据此选择量筒的体积;
(5)碳化钙的物质的量为
,可计算出乙炔与0.02molHCl气体的总体积,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,由此可计算出乙炔的转化率。
【详解】
(1)根据给定装置图分析可知甲装置用于制取氯化氢,乙装置用于制取乙炔,丙装置用于氯乙烯的制备,丁装置用于除去乙炔中的杂质,戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,己和庚用于测定气体的体积,所以装置的连接顺序为:
b;f;e;g;c;d;j;
(2)戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀等;
(3)碳化钙与水反应的化学方程式为:
;
(4)碳化钙的物质的量为
,与0.02molHCl反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448ml,考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,所以应选取1000mL的量筒;
(5)碳化钙的物质的量为
,故乙炔与0.02molHCl气体的总体积在标准状况下为(0.02mol+0.02mol)×22.4L/mol=0.896L=896mL,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,所以乙炔的转化率为
。
【点睛】
本题涉及到了仪器连接顺序问题,在分析时要注意思维流程:
6.现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2等中学化学教材中出现过的物质,根据它们的组成及性质进行如下分类。
请回答下列问题:
(1)SO2属于_______________(填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”、“两性氧化物”)。
(2)Na2O2最终位于________组;它的电子式为____________。
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:
__________________________。
(4)II组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为_____________。
(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有0.8NA个电子转移则有_________g该物质参与反应。
(6)N2H4是一种高能燃料,有强还原性,可通过I组的某种物质和NaClO反应制得,该制备反应的化学方程式为______________________。
【答案】酸性氧化物Ⅰ
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO22:
116.8NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
【解析】
【分析】
NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2,F2、SO2等,按照组成元素的多少分为单质和化合物,属于单质的是Na、Fe、F2,属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、NO、NO2、SO2;单质中能与氢气反应的是F2;化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、NO2、SO2,反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2;
(1)SO2能与碱反应生成盐和水;
(2)Na2O2能与水反应生成NaOH和O2,反应后溶液显碱性;
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO;
(4)Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,根据化合价的变化分析;
(5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,结合反应方程式计算;
(6)NaClO溶液和NH3发生氧化还原反应生成氯化钠和肼,根据反应物和生成物写出反应方程式。
【详解】
(1)SO2能与碱反应生成盐和水,则属于酸性氧化物;
(2)Na2O2能与水反应,且反应后所得溶液显碱性,则最终位于Ⅰ组;Na2O2是离子化合物,其电子式为
;
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO,CO与Fe2O3在高温条件下生成Fe和二氧化碳,反应方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(4)))Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,NO2与水反应产生3NO2+H2O═2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,由+4价升高为+5价,由+4价降低为+2价,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中氮元素的化合价,可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1:
2,所以被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2:
1;
(5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,反应的方程式为4H2O(g)+3Fe
Fe3O4+4H2,该反应过程中有8NA个电子转移,即转移8mol电子,则消耗3molFe,即3mol×56g/mol=168g,若该反应过程中有0.8NA个电子转移,消耗Fe为168g×
=16.8g;
(6)该反应中,次氯酸钠被氨气还原生成氯化钠,氨气被氧化生成肼,同时还有水生成,所以该反应方程式为:
NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
7.某有机物A,由C、H、O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、C、D、E;C又可以转化为B、D。
它们的转化关系如下:
已知D的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出A、D、的结构简式和所含官能团名称A_______、________,D__________、___________
(2)写出反应⑤的化学方程式___________________________________;
(3)从组成上分析反应⑨是___________(填反应类型)。
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共_______种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式______________
【答案】C2H5OH羟基CH3CHO醛基2C2H5OH+O2
2CH3CHO+H2O氧化反应6CH3COOC2H5+NaOH
CH3CH2OH+CH3COONa
【解析】
【分析】
D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为CH3COOC2H5。
【详解】
(1)根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;
(2)反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O2
2CH3CHO+H2O;
(3)C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:
HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,若为羧酸则有:
CH3CH(COOH)CH3、CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为例:
CH3COOC2H5+NaOH
CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:
CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。
8.A、B、C、D、E均为有机物,其中B是化学实验中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味;A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,G是生活中常见的高分子材料。
有关物质的转化关系如图甲所示:
(1)写出A的结构式_____;B中官能团的名称为_____。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应③____;
反应④____。
(3)实验室利用反应⑥制取E,常用如图装置:
①a试管中主要反应的化学方程式为_____。
②实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是_____;当观察到试管甲中_____时,认为反应基本完成。
【答案】
羟基
防止倒吸不再有油状液体滴下
【解析】
【分析】
A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A是乙烯,结构简式为CH2=CH2;B是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B在红热铜丝发生催化氧化,可推知B是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得,C是乙醛,D是乙酸,E是乙酸乙酯,据此进行解答。
【详解】
A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A是乙烯,结构简式为CH2=CH2;B是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B在红热铜丝发生催化氧化,可推知B是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得,C是乙醛,D是乙酸,E是乙酸乙酯。
(1)由上述分析可知A的结构式为
,B为乙醇中官能团的名称为羟基,故答案为:
;羟基;
(2)反应③化学方程式为:
,反应④化学方程式为:
,故答案为:
;
;
(3)①反应⑥为乙酸和乙醇的酯化反应,则①a试管中主要反应的化学方程式为
,故答案为:
;
②乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸汽易溶于水,为了防倒吸,实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下;由于乙酸乙酯难溶于水,因此当观察到试管甲中不再有油状液体滴下时,反应基本完成,故答案为:
防止倒吸;不再有油状液体滴下。
9.A是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g·mol-1,C能发生银镜反应,E能与小苏打反应产生气体,它们之间存在如下图所示的转化关系(反应所需条件已略去):
请回答:
(1)A的结构简式_______。
(2)C中含有官能团的名称是_______。
(3)在加热和催化剂条件下,D生成E的反应化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________。
a.B、C和E都能使酸性KMnO4溶液褪色
b.D和E都可以与金属钠发生反应
c.D和E在一定条件下反应可生成有香味的油状物质
d.等物质的量B和D完全燃烧,耗氧量相同
【答案】CH3C≡CH醛基CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2Obcd
【解析】
【分析】
由题意:
A是一种常见的烃,它的摩尔质量为40g·mol-1,分子式应为C3H4,则A为CH3C
CH,由转化关系可知B为CH3CH=CH2,C能发生银镜反应,则C为CH3CH2CHO,D为CH3CH2CH2OH,E为CH3CH2COOH,以此解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知A为CH3C≡CH,故答案为:
CH3C≡CH;
(2)根据上述分析:
C为丙醛,含有的官能团为醛基,故答案为:
醛基;
(3)根据上述分析可知:
D生成E的反应化学方程式为CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2O,故答案为:
CH3CH2CH2OH+O2
CH3CH2COOH+H2O;
(4)a.根据上述分析E为丙酸,与酸性KMnO4溶液不反应,故a错误;
b.根据上述分析D为CH3CH2CH2OH,E为CH3CH2COOH,D和E分别含有羟基、羧基,则都可以与金属钠发生反应,故b正确;
c.根据上述分析D为CH3CH2CH2OH,E为CH3CH2COOH,D和E在一定条件下发生酯化反应,可生成有香味的油状物质,故c正确;
d.根据上述分析D为CH3CH2CH2OH,可拆写成(CH3CH=CH2)
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