高中化学必修2有机化合物章节知识点整合练习题及答案详解.docx
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高中化学必修2有机化合物章节知识点整合练习题及答案详解
1第三章有机化合物
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。
像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。
一、烃
1、烃的定义:
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、烃的分类:
饱和烃→烷烃(如:
甲烷)
脂肪烃(链状)
烃不饱和烃→烯烃(如:
乙烯)
芳香烃(含有苯环)(如:
苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物
烷烃
烯烃
苯及其同系物
通式
CnH2n+2
CnH2n
——
代表物
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
苯(C6H6)
结构简式
CH4
CH2=CH2
或
(官能团)
结构特点
C-C单键,
链状,饱和烃
C=C双键,
链状,不饱和烃
一种介于单键和双键之间的独特的键,环状
空间结构
正四面体
六原子共平面
平面正六边形
物理性质
无色无味的气体,比空气轻,难溶于水
无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水
用途
优良燃料,化工原料
石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂
溶剂,化工原料
有机物
主要化学性质
烷烃:
甲烷
①氧化反应(燃烧)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟)
②取代反应(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烃:
乙烯
①氧化反应(ⅰ)燃烧
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反应
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反应nCH2=CH2――→-CH2-CH2-n(聚乙烯)
乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。
苯
①氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)
②取代反应
苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→+HBr
+HNO3――→+H2O
③加成反应
+3H2――→
苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
概念
同系物
同分异构体
同素异形体
同位素
定义
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
分子式相同而结构式不同的化合物的互称
由同种元素组成的不同单质的互称
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称
分子式
不同
相同
元素符号表示相同,分子式可不同
——
结构
相似
不同
不同
——
研究对象
化合物
化合物
单质
原子
6、烷烃的命名:
(1)普通命名法:
把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。
1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。
区别同分异构体,用“正”,“异”,“新”。
正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,新戊烷。
(2)系统命名法:
①命名步骤:
(1)找主链-最长的碳链(确定母体名称);
(2)编号-靠近支链(小、多)的一端;
(3)写名称-先简后繁,相同基请合并.
②名称组成:
取代基位置-取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示相同取代基的个数
CH3-CH-CH2-CH3CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷2,3-二甲基丁烷
7、比较同类烃的沸点:
①一看:
碳原子数多沸点高。
②碳原子数相同,二看:
支链多沸点低。
常温下,碳原子数1-4的烃都为气体。
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较
有机物
饱和一元醇
饱和一元醛
饱和一元羧酸
通式
CnH2n+1OH
——
CnH2n+1COOH
代表物
乙醇
乙醛
乙酸
结构简式
CH3CH2OH
或C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
官能团
羟基:
-OH
醛基:
-CHO
羧基:
-COOH
物理性质
无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发
(非电解质)
——
有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。
用途
作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75%
——
有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分
有机物
主要化学性质
乙醇
①与Na的反应
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇与Na的反应(与水比较):
①相同点:
都生成氢气,反应都放热
②不同点:
比钠与水的反应要缓慢
结论:
乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。
②氧化反应(ⅰ)燃烧
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
(ⅱ)在铜或银催化条件下:
可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反应
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛
氧化反应:
醛基(-CHO)的性质-与银氨溶液,新制Cu(OH)2反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑
(银氨溶液)
CH3CHO+2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(砖红色)
醛基的检验:
方法1:
加银氨溶液水浴加热有银镜生成。
方法2:
加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀
乙酸
①具有酸的通性:
CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊试液变红;
与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3
酸性比较:
CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱)
②酯化反应
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
酸脱羟基醇脱氢
三、基本营养物质
食物中的营养物质包括:
糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。
人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
种类
元
代表物
代表物分子
糖类
单糖
CHO
葡萄糖
C6H12O6
葡萄糖和果糖互为同分异构体
单糖不能发生水解反应
果糖
双糖
CHO
蔗糖
C12H22O11
蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
能发生水解反应
麦芽糖
多糖
CHO
淀粉
(C6H10O5)n
淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,不能互称同分异构体
能发生水解反应
纤维素
油脂
油
CHO
植物油
不饱和高级脂肪酸甘油酯
含有C=C键,能发生加成反应,
能发生水解反应
脂
CHO
动物脂肪
饱和高级脂肪酸甘油酯
C-C键,
能发生水解反应
蛋白质
CHO
NSP等
酶、肌肉、
毛发等
氨基酸连接成的高分子
能发生水解反应
主要化学性质
葡萄糖
结构简式:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO(含有羟基和醛基)
醛基:
①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情
②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆
羟基:
与羧酸发生酯化反应生成酯
蔗糖
水解反应:
生成葡萄糖和果糖
淀粉
纤维素
淀粉、纤维素水解反应:
生成葡萄糖
淀粉特性:
淀粉遇碘单质变蓝
油脂
水解反应:
生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油
蛋白质
水解反应:
最终产物为氨基酸
颜色反应:
蛋白质遇浓HNO3变黄(鉴别部分蛋白质)
灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质)
1、下列物质的类别与所含官能团都正确的是()
A.
酚类–OHB.
羧酸 –CHO
C.
醛类 –CHOD.CH3-O-CH3醚类
2、甲基、羟基、羧基和苯基四种听子团,两两结合形成的化合物水溶液的pH小于7的有()
A.5种B.4种C.3种D.2种
3、有机物A和B只由C、H、O中的2种或3种元素组成,等物质的量的A与B完全燃烧时,消耗氧气的物质的量相等,则A与B相对分子质量之差(其中n为正数)不可能为()
A.8nB.18nC.14nD.44n
4、下列属于分离、提纯固态有机物的操作的是()
A.蒸馏B.萃取C.重结晶D.分液
5、下列有机物名称正确的是()
A.2-乙基戊烷B.1,2-二氯丁烷
C.2,2-二甲基-4-己醇D.3,4-二甲基戊烷
6、在密闭容器中某气态烃和氧气按一定比例混和,点火爆炸后恢复到原温度(20℃),压强减小至原来的一半,若加NaOH的溶液则气体全部被吸收,则此烃为()
A.C3H8B.C2H4C.C2H6D.C6H6
7.下列说法全不正确的是()
①、CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同②、CH≡CH和C6H6含碳量相同
③、丁二烯和丁烯为同系物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的戊烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥、能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是核磁共振谱法
A、①②⑥B、②③④C、②③⑥D、④⑤⑥
8.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
(1)芳香烃:
;
(2)卤代烃:
;
(3)醇:
;(4)酚:
;
(5)醛:
;(6)酮:
;
(7)羧酸:
;(8)酯:
。
9.5.8g有机物完全燃烧,只生成CO2和H2O气其体积比为1:
1(同压同温),若把它们通过碱石灰,碱石灰在增加18.6g,同量的有机物与0.1mol乙酸完全发生酯化反应.又知该有机物对空气的相对密度为2。
求:
(1)有机物的相对分子质量;
(2)有机物的分子式;
10、验证某有机物属于烃,应完成的实验容是
A.只测定它的C、H原子个数比;
B.只要证明它完全燃烧后产物只有水和CO2;
C.只测定其燃烧产物中水和CO2的物质的量之比;
D.只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和水的质量
11、分子量为106的烃完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比是()
A.4:
5 B、8:
5 C、5:
8 D、5:
4
12、甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同,混合气中甲烷和丙烷的体积比是()
A.2:
1 B.3:
1 C.1:
3 D.1:
1
13、以下的说确的是()
A、通式为CnH2n+2的有机物一定属于烷烃
B、通式为CnH2n的有机物一定属于烯烃
C、通式为CnH2n-2的有机物一定属于炔烃
D、通式为CnH2n-6(n≥6)的有机物一定属于芳香烃
14、描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是()
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
15.下列各组物质中,相互间一定互为同系物的是()
A.C2H4和C3H6B.
和
C.C11H24和C110H222D.乙烯和溴水反应的产物与乙炔和溴水反应的产物
16、
为下列有机物命名或写出结构简式:
(1)
(2)BrCH2CH2CH=CHCH3
(3)
(4)
(5)2,4,6-三硝基甲苯
(6)2-乙基-1-庚烯
17.现代化学键理论认为高考资源网苯环结构中不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯中碳碳键的键能均相等;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷;④经实验测得邻二甲苯仅一种结构;⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色。
()
A.②③④⑤B.①③④⑤C.①②④⑤D.①②③④
18.有关乙烯有下列叙述:
①乙烯溶于水后即可得乙醇;②乙烯能发生加聚反应;③乙
烯能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;④乙烯与氯化氢能加成反应,可制得氯乙烯,
氯乙烯是制取聚氯乙烯的重要原料。
其中正确的是()
A.只有②B.①③④C.②③D.②③④
19.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确
是()A.钠块在乙醇的液面上游动
B.钠块熔化成光亮小球
C.钠块沉在乙醇液面的下面,表面有气体放出
D.烧杯中能听到“嘶嘶”的响声
20.0.1mol某烃完全燃烧生成的产物全部通过足量的碱石灰,使碱石灰增重44.2g。
在120℃和相同的压强下,测得生成的CO2的体积是H2O(气)体积的1.6倍,计算求此烃的分子式。
答案详解:
1、D,酚类是芳香烃上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物,所以A错;B选项的官能团应该是羧基(—COOH),所以B错;C选项是R—COO—R’结构,是酯类;
2、B,四种分别是:
CH3COOH,HO—COOH(碳酸),C6H5OH(苯酚),C6H5COOH(苯甲酸)
3、C,因为是等物质量的两种有机物、并且燃烧的耗氧量相同、所以此两种有机物可用等效分子式书写:
CxHy(CO2)m(H2O)n,x、y为相同值,m、n可变,不管m、n为何值,1molA和B消耗的O2均为(x+y/4)mol。
所以、当m相同时、相对分子质量相差n个H2O的相对分子质量,即18n;
当n相同时、相对分子质量相差m个CO2的相对分子质量,即44n;
当A比B多N个CO2,同时少2N个H2O(因为有机物消耗相等无质量的氧气,每多一个碳,就少4个氢)相差相对分子质量是8n。
4、C、重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
又称再结晶。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
是固固提纯常用的方法。
5、B,A、烷烃中2位不能连乙基;C、烃的衍生物命名序号应从离官能团最近的C上开始编、即5,5-二甲基-3己醇;D、烷烃主链碳原子应从距离支链最近的一段开始编号,即2,3-二甲基戊烷。
6、AB,气体完全被NaOH吸收,说明反应完全燃烧,压强为原来的一半,根据阿伏伽德罗定律可知:
某气态烃的物质的量+O2的物质的量=2倍CO2的物质的量,又因为物质的量的比值就是方程式的系数比,所以根据CxHy+(x+y/4)O2==xCO2+y/2H2O,得到2x=1+(x+y/4),解得x=1+y/4,将选项带入,符合的有A、B
7、C,①、CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同都是CH2,所以正确
②、CH≡CH和C6H6含碳量的百分比相同,所以错误
③、丁二烯和丁烯为同系物,同系物是有机物相差n个CH2,丁二烯与丁烯的含碳的个数是相同的,所以错误
④、正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低,同分异构体支链越多熔沸点越低,所以正确
⑤、标准状况下,11.2L的戊烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数),n=V/Vm,即11.2/22.4=0.5mol,N=nNA,即0.5NA,所以正确
⑥、能够快速、微量、精确的测定相对分子质量的物理方法是质谱法,所以错误
8、
(1)芳香烃:
⑨;
(2)卤代烃:
③⑥;
(3)醇:
①;(4)酚:
⑤;
(5)醛:
⑦;(6)酮:
②;
(7)羧酸:
⑧⑩;(8)酯:
④。
9、
(1)、5.8g的有机物与0.1mol的乙酸完全发生酯化反应、说明有机物中含羟基,并且有机物的物质的量是0.1mol(酯化反应中羟基与羧基的比是1:
1)。
M=5.8/0.1=58;根据该有机物的密度是空气密度的2倍可知、M=M空气x2=29x2=58(M空气=M4/5氮气+M1/5氧气=22.4+6.4=29)
(2)因为同温同压下生成水和二氧化碳的体积比是1:
1,所以水和二氧化碳的物质的量比也是1:
1(阿伏伽德罗定律),说明碳氢原子个数比为1:
2,又知碱石灰增加的18.6g是反应生成的水和二氧化碳的质量,所以设方程式:
因为n=2m
所以、CnH2nOx+(3n-x/2)O2→nCO2+nH2O
1nn
0.1xx
X=0.1n
0.1nx44=0.1nx18=18.6解得n=3
又因为有机物5.8g,所以M=12x3+1x6+16x,解得x=1
所以分子式C3H6O
10、D
11、B,由选项推答案,若为A答案,则碳,氢脚码比为4/10,相对分子质量不为106,故此答案错误
同理,B中碳,氢脚码比为8/10,符合
C中碳,氢脚码比为5/16,不存在此物质
D中碳,氢脚码比为5/8,相对分子质量不为106
12、D,MCH4=16,MC3H8=44,MC2H6=30
甲烷和丙烷体积比X:
Y
(16X+44Y)/(X+Y)=30(阿伏伽德罗定律)
所以X:
Y=1:
1
13、A,B选项通式中还包括环烷烃,C选项通式中还包括炔烃,D选项通式中这个通式只是说明这个有机物烃的不饱和度为4,虽然一个苯环不饱和度为4,但是不饱和度为4就一定是芳香烃,不饱和度为4可以是含2个三键,或4个双键,或一个三键加2个双键,也可以是3个双键加一个环等等,例如:
HC≡C-CH2-CH2-C≡CHC6H6不是芳香烃
14、B、C,
-CH=CH-(乙烯结构)的所有原子共面,但不共线,即
CH3-CH=CH-C(三键)的所有碳原子共面,可排除A,所以B正确
-C(三键)C-(乙炔结构)的所有原子共线,即
=CH-C(三键)C-CF3的所有碳原子共线,且该直线在上述的面上,所以C正确
15、C,同系物是相差n个CH2的物质
16、
(1)2,4-二甲基己烷
(2)5-溴-2-戊烯 (3)2,5,7-三甲基-3-辛炔
(4) 间二氯苯(或1,3-二氯苯) (5)
(6)
17、C
18、C,①乙醇的水解是在催化剂和加热加压的条件下,④乙烯与氯化氢加成的产物是氯乙烷
19、C,其余选项是Na在水中的现象
20、mCO2+mH2O=44.2g
设H2O的物质的量是n,CO2的物质的量是1.6n(阿伏伽德罗定律可知、同温同压下、体积比就是物质量的比)
44x1.6n+18n=44.2,解得n=0.5mol
1nm/2
0.10.80.5
解得n=8,m=10
氧气的原子数:
(n+m/4-x/2)x2=16+5=21
x=0
分子式为C8H10
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