1.2 有机化合物的结构与性质 同步训练(含解析) 2023-2024高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

1.2 有机化合物的结构与性质 同步训练
一、单选题
1.下列关于有机化合物的说法正确的是()
A.水、乙醇、乙酸都属于弱电解质
B.苯与氯气生成 的反应属于取代反应
C.分子式为C9H12的芳香烃共有8种
D.淀粉、油脂、蛋白质都属于高分子化合物
2.关于有机物说法正确的是(  )
A.有机物可分烃和烃的衍生物
B.含有碳、氢元素的化合物叫烃
C.有机物都不溶于水,但易溶于有机溶剂
D.有机物都能燃烧
3.为验证某有机物属于烃的含氧衍生物,下列方法正确的是(  )
A.验证其完全燃烧后的产物只有H2O和CO2
B.测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比
C.测定其完全燃烧时消耗有机物的物质的量分别与生成的H2O和CO2的物质的量之比
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量
4.下列有关有机物的说法正确的是(  )
A.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B.乙烯和乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
C.煤中含有甲苯和苯,可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
D.用铜作催化剂,2-丙醇()可被O2氧化为丙醛(CH3CH2CHO)
5.下列说法中正确的一组是
A.《格物粗谈》记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。” 文中的“气”是指乙烯
B.互为同分异构体
C.正丁烷和异丁烷是同系物
D.丙烷有 2 种同分异构体
6.药物阿司匹林可由水杨酸制得,它们的结构如图所示.有关说法正确的是(  )
A.1 mol阿司匹林最多可消耗3 molH2
B.水杨酸分子中所有原子不可能共面
C.水杨酸可以发生取代、加成、氧化、加聚反应
D.1 mol阿司匹林最多可消耗2 molNaOH
7.如图为一种光刻胶树脂单体的结构简式,下列有关该有机物说法正确的是(  )
A.分子式为C12H18O2
B.能发生加成、水解、中和反应
C.一种同分异构体为芳香族羧酸
D.与足量氢气加成后,产物分子中有4个手性碳原子
8.我国支持“人文奥运”的一个重要体现是:坚决反对运动员服用兴奋剂. 某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是(  )
A.遇 FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
B.滴入 KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
C.该分子中的所有碳原子不可能共平面
D.1 mol 该物质分别与浓溴水和 H2反应时最多消耗 Br2和 H2分别为 4 mol、7 mol
9.下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是(  )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代,所得产物有12种
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应得到9种产物
C.已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体的数目为6种
D.丙烷的二溴取代物有3种
10.C5H12有几种同分异构体的是(  )
A.2 种 B.3种 C.4种 D.5种
11.合成导电高分子材料PPV的反应如图所示,下列说法正确的是(  )
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D.1 mol 最多可与2 mol H2发生反应
12.某有机物M的结构简式为 ,下列说法正确的是(  )
A.M名称为2,4,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇
B.M的消去反应产物有3种
C.M的一氯代物有5种
D.M不能发生氧化反应
13.分子式为C8H8O2,且能与饱和NaHCO3溶液放出气体的芳香族化合物共有(不含立体异构)(  )
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
14.下列有关烷烃的叙述中,错误的是(  )
A.烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同
D.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
15.下列说法不正确的是(  )
A.中最多有14个碳原子共面
B.与互为同分异构体的芳香化合物有5种
C.某单烯烃和氢气加成后得到饱和烃,该烯烃可能有2种结构(不考虑立体异构)
D.已知萘分子的结构简式为,它的六氯代物有10种
16.糠醇可用于有机合成树脂、涂料等,四氢糠醇可做印染工业的润湿剂和分散剂,它们的转化关系如图,下列说法正确的是(  )
A.该反应类型为加成反应
B.糠醇分子中所有原子可能共平面
C.四氢糠醇可以发生取代、还原、消去、水解等反应
D.糠醇可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而四氢糠醇不可以
二、综合题
17.回答下列问题:
(1)现有六种物质:①碘晶体②晶体硅③晶体④晶体⑤晶体⑥铁,其中属于原子晶体的化合物是   (填序号);③在熔化时破坏的作用力为   。
(2)①②③④金刚石,这四种物质中碳原子采取杂化的是   (填序号);乳酸分子中有   个手性碳。
18.乳酸在多种生物化学过程中起着重要作用,酸牛奶中含有乳酸,其结构简式如图所示。
(1)乳酸不可能发生的反应是   (填序号,下同)。
①取代反应;②酯化反应;③水解反应;④消去反应;⑤中和反应
(2)下列物质与乳酸互为同系物的是   ,与乳酸互为同分异构体的是   。
①CH3CH2OH ②HOOC-CH2-CH2OH ③CH2(OH)CH2CH=CHCOOH ④
(3)两分子乳酸在一定条件下可形成六元环酯,其结构简式为   。
19.某物质只含C,H,O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表化学键:单键、双键等):
(1)该物质的结构简式为   
(2)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是   (填序号),与该物质互为同系物的是(填序号)   .
①CH3CH=CHCOOH
②CH2=CHCOOCH3
③CH3CH2CH=CHCOOH
④CH3CH(CH3 )COOH.
20.化合物F是合成药物的重要的中间体,一种合成路线如下:
回答下列问题
(1)芳香族化合物A的元素分析为:76.6%碳、17.0%氧、其余为氢,则A的化学名称为   。
(2)反应1中浓硫酸的作用是   ,反应3的反应类型为   。
(3)反应2的化学方程式为   。
(4)C的结构简式   。
(5)E中含有的官能团的名称有醚键、   。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有   种
①属于芳香族化合物,且为邻二取代
②属于酯类,水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色
③非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰
(7)已知: ,结合上述流程信息,设计由苯为主要原料合成对甲基苯酚的路线(无机试剂任选)   。
21.丙烯腈( )是一种重要的化工原料,广泛应用在合成纤维、合成橡胶及合成树脂等工业生产中。以3-羟基丙酸乙酯( )为原料合成丙烯腈,主要反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:+NH3(g) (g)+H2O(g)+
(1)有机物的名称为   ,反应Ⅰ正反应的活化能   逆反应的活化能(填“大于”或“小于”);反应Ⅱ的反应历程有两步,其中第一步反应的化学方程式为:+NH3(g),则第二步反应的化学方程式为   ;实验过程中未检测到 的原因可能为   。
(2)在盛有催化剂、压强为200kPa的恒压密闭容器中按体积比2∶15充入 和发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图所示。
随着温度的升高,(g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为   ,N点对应反应Ⅱ的平衡常数   (x代表物质的量分数)。
(3)在酸性条件下,电解丙烯腈可以制备已二腈,则   (填“阳极”或“阴极”)产生已二腈,其电极方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醇在水溶液和熔融状态下均不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故A项不符合题意;
B.苯与氯气反应生成 ,反应前后氢原子数不变,且不饱和度降低,不是取代反应,而是加成反应,故B项不符合题意;
C.分子式为C9H12的芳香烃,可以是:①苯环上含有1个—C3H7,—C3H7有—CH2CH2CH3、 两种结构,共2种,②苯环上含有1个—CH3、1个—CH2CH3,二者在苯环上有邻、间、对三种位置关系,共3种,③苯环上含有3个—CH3,共3种,故总共有2+3+3=8种,故C项符合题意;
D.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于大分子化合物,但不属于高分子化合物,故D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.在水溶液个熔融状态下都不导电的化合物叫做非电解质;
B.取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类;
C.具有相同的分子式但是不具有相同的结构的有机物叫做同分异构体;
D.高分子化合物简称高分子,又叫大分子,一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物,绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物,因此高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子量。高分子化合物是由千百个原子以共价键相互连接而成的,虽然它们的相对分子质量很大,但都是以简单的结构单元和重复的方式连接的。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.根据分子组成中是否含有碳、氢以外的元素,有机物可分为烃和烃的衍生物,故A符合题意;
B.仅含有碳、氢元素的化合物叫烃,含有碳、氢元素的化合物不一定是烃,如乙醇、乙酸属于烃的含氧衍生物,故B不符合题意;
C.大多数有机物不溶于水,而低级的醇、醛和羧酸等可溶于水,故C不符合题意;
D.大多数有机物可发生燃烧,如烃、烃的含氧衍生物等,而四氯化碳不能燃烧,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,把握有机物的组成、性质、有机反应为解答的关键。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2,则由燃烧产物不能确定有机物分子中是否含有氧元素,故A不符合题意;
B.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2,则测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比只能确定该有机物中碳原子、氢原子的个数比,不能确定是否含有氧元素,故B不符合题意;
C.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2,则测定完全燃烧时消耗有机物的物质的量分别与生成的H2O和CO2的物质的量之比,只能确定该有机物中碳原子和氢原子的个数比,不能确定是否含有氧元素,故C不符合题意;
D.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成H2O和CO2,则测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量,可以确定一定质量的有机物中含有碳、氢元素的质量,根据质量守恒可确定是否含有氧元素,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.无论有机物是否含有O元素,烃的含氧衍生物或烃燃烧都生成H2O和CO2;
B.测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比只能确定该有机物中碳原子、氢原子的个数比,不能确定是否含有氧元素;
C.测定完全燃烧时消耗有机物的物质的量分别与生成的H2O和CO2的物质的量之比,只能确定该有机物中碳原子和氢原子的个数比,不能确定是否含有氧元素;
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量,可以确定一定质量的有机物中含有碳、氢元素的质量,根据质量守恒可确定是否含有氧元素。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.糖类中的单糖、二糖不是高分子化合物,故A不符合题意;
B.乙烯和乙醇都能被酸性高锰酸钾氧化,故B符合题意;
C.煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,其中不含芳香经,故C不符合题意;
D.用铜作催化剂,2-丙醇()可被O2氧化为丙酮,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.单糖、二糖均不属于高分子化合物;
C.煤中不含苯和甲苯;
D.2-丙醇被氧化为丙酮。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.该文中的“气”是指乙烯,得气即发可知乙烯催熟果实,选项A符合题意;
B.甲烷为正四面体结构,故为同一物质,选项B不符合题意;
C.正丁烷和异丁烷分子式相同,结构不相同,互为同分异构体,选项C不符合题意;
D.丙烷只有1种结构,没有同分异构体,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、乙烯可以催熟水果;
B、同分异构体的特点是分子式相同,结构不同;
C、正丁烷和异丁烷分子式相同,结构不同为同分异构体;
D、丙烷只有一种结构。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:A.只有苯环与氢气发生加成反应,则1 mol阿司匹林最多可消耗3 molH2,故A正确;
B.苯环、羰基为平面形结构,则所有的原子可能共平面,故B错误;
C.水杨酸不含碳碳双键,不能发生加聚反应,故C错误;
D.能与氢氧化钠反应的为羧基和酯基,且酯基可水解生成酚羟基,则1 mol阿司匹林最多可消耗3 molNaOH,故D错误.
故选A.
【分析】A.只有苯环与氢气发生加成反应;
B.苯环、羰基为平面形结构;
C.水杨酸不含碳碳双键;
D.能与氢氧化钠反应的为羧基和酯基,且酯基可水解生成酚羟基.
7.【答案】A
【解析】【解答】A.由结构简式知,有机物分子式为C12H18O2,A符合题意;
B.该有机物含有碳碳双键和酯基,能发生加成、水解反应,不能发生中和反应;
C.芳香族羧酸的不饱和度至少为5,而C12H18O2的不饱和度为4,C不符合题意;
D.与足量氢气加成后,产物为 ,连接四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,该分子中手性碳原子有3个,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断;
B、碳碳双键可以发生加成反应,酯基可以发生水解,不含羧基和酚羟基,无法发生加成反应;
C、同分异构体的判断要结合饱和度计算;
D、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A.含有2个苯环,且含有碳碳双键,与苯酚结构不同,不是同系物,故A错误;
B.甲基、酚羟基、碳碳双键都可被酸性高锰酸钾氧化,故B错误;
C.从苯环的平面结构及乙烯的平面结构出发,把上述结构分成三部分:右边以苯环为中心8个碳原子共平面,左边以苯环为中心8个碳原子共平面,还有以C=C为中心4个碳原子共平面,上述三个平面可以共平面,故C错误;
D.与浓溴水反应酚类为邻对位上的氢被溴取代,左边苯环邻对位上只有一个H,右边苯环邻对位上有两个H,还有一个C=C与溴水发生加成反应,共消耗4 mol的Br2;两个苯环、一个C=C共消耗7 mol的H,故D正确.
故选D.
【分析】该有机物含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,可与高锰酸钾发生氧化反应,含有C=C官能团,可发生加成、氧化反应,结合苯环、乙烯的结构特征判断有机物的空间结构特点,以此解答该题.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:A.4个碳原子的烷基存在四种同分异构体,分别为正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基;
当为正丁基,甲苯苯环上的H原子种类有3种,所以有3种同分异构体;
当为异丁基,甲苯苯环上的H原子种类有3种,所以有3种同分异构体;
当为仲丁基,甲苯苯环上的H原子种类有3种,所以有3种同分异构体;
当为叔丁基,甲苯苯环上的H原子种类有3种,所以有3种同分异构体,
故甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代,所得产物有12种,故A正确;
B.乙烷的一氯取代物有1种,二氯取代物有2种,三氯取代物有2种,四氯取代物有2种(与二溴取代物个数相同),五氯取代物有1种(与一溴取代物个数相同),六氯取代物1种,所以氯代产物总共有9种,含有氯化氢,所以产物为10种,故B错误;
C.由于苯环含有6个H原子,二氯苯与四氯苯的同分异构体数目相同,若二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体的数目为3种,故C错误;
D.二溴取代物取代同一碳原子上的2个H原子,有2种:CHBr2CH2CH3,CH3CBr2CH3,取代不同碳原子上的H原子,有2种:CH2BrCHBrCH3,CH2BrCH2CH2Br,共有4种,故D错误;
故选A.
【分析】A.先利用等效H判断甲苯苯环上的H原子种类有3种,4个碳原子的烷基存在4种同分异构体,分别为正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基,据此进行计算;
B.乙烷与氯气发生取代反应,可以是一元取代、二元取代…到完全取代,注意多元取代时,可以取代相同碳原子上的氢原子,也可以取代不同碳原子上的氢原子,发生n元取代与m元取代,若n+m等于氢原子数目,则取代产物种数相同,据此书写判断;
C.苯环上总共含有6个H,二氯苯与四氯苯的同分异构体数目相同进行分析;
D.二溴取代物可以取代同一碳原子上的2个H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:分子为C5H12为戊烷,戊烷的同分异构体有3种,正戊烷、异戊烷和新戊烷,分别为CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣CH3、 、 ,
故选B.
【分析】分子为C5H12为戊烷,根据碳链异构分析C5H12的同分异构体的数目.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A.PPV含有I,而聚苯乙炔为烃类物质,则PPV不是聚苯乙炔,故A错误;
B.合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,故B正确;
C.聚苯乙烯的重复结构单元为 ,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相同,故C错误;
D. 中苯环和碳碳双键都可与氢气反应,则1 mol 最多可与5mol H2发生反应,故D错误.
故选B.
【分析】A.PPV含有I,而聚苯乙炔为烃类物质;
B.缩聚反应生成高分子化合物,同时有小分子物质HI生成,加聚反应只生成高分子化合物;
C.聚苯乙烯的重复结构单元为 ,不含碳碳双键;
D. 中苯环和碳碳双键都可与氢气反应.
12.【答案】C
【解析】【解答】A.根据系统命名法,其符合题意命名应为2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇,故A不符合题意;
B.与羟基相连的碳原子的邻位碳原子中只有两个碳原子有氢原子,所以消去反应产物只有2种,故B不符合题意;
C.该有机物有如图所示5种环境的氢原子 ,所以一氯代物有5种,故C符合题意;
D.虽然与羟基相连的碳原子上没有氢原子,但该物质可以燃烧,燃烧也属于氧化反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时可以发生消去反应(苯环除外);当与羟基相连的碳原子上有氢原子时,可以发生羟基的催化氧化。
13.【答案】C
【解析】【解答】分子式为C8H8O2,能与饱和NaHCO3 溶液反应放出气体,说明分子中含有羧基,属于芳香族化合物,说明含有苯环,符合条件的同分异构体有: 、 、 、 共4种,
故答案为:C。
【分析】根据题给信息推断出物质所含的官能团。同分异构体要考虑:官能团异构、位置异构;
14.【答案】D
【解析】【解答】A、碳原子间以单键结合成链状、其余用H原子来补充的有机物为烷烃,故烷烃中所有的化学键均为单键,A不符合题意;
B、碳原子间以单键结合成链状、其余用H原子来补充,没有不饱和键,故烷烃是碳原子数相同时H%最高的烃,分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,B不符合题意;
C、正丁烷和异丁烷只是碳架不同,含有的共价键数相同,均为13个,C不符合题意;
D、烷烃是饱和烃,性质较稳定,故均不能使高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.烷烃是饱和烃,分子中只含有单键;
B.烷烃的通式为CnH;
C.正丁烷和异丁烷中的共价键数目都是13。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.根据苯环上的碳原子均共面,烷基上最多两个共面,因此最多有13个碳原子共面,故A符合题意;
B.芳香化合物含有苯环,因此羟基的位置可以在环上3中,醚基与苯环相连1种,羟基在甲基上1种,一共5种,故B不符合题意;
C.根据给出的物质氢原子的位置即可得到可能的单烯烃为两个位置,C不符合题意;
D.根据氢原子的个数为8个,二氯取代物和六氯取代物的个数相同,二氯取代物有10个故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据苯环的碳原子共面以及烷基最多两个碳原子共面判断;
B.根据羟基或者醚基的位置即可找出同分异构体;
C.根据双键加氢的特点即可啪嗒黁单烯烃;
D.根据二氯和六氯取代物的种类相同即可判断。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.碳碳双键变为单键,为加成反应,A符合题意;
B.糠醇中含有饱和碳原子,不可能所有原子共面,B不符合题意;
C.四氢糠醇不含酯基、酰胺基、卤原子等可以水解的官能团,不能发生水解反应,C不符合题意;
D.糠醇中碳碳双键和羟基均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,四氢糠醇中羟基可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据有机物的结构简式找出官能团即可结合选项进行判断即可
17.【答案】(1)⑤;范德华力
(2)②③;1
【解析】【解答】(1)①碘晶体是分子晶体,熔化时破坏范德华力;
②晶体硅是原子晶体,属于单质,熔化时破坏共价键;
③晶体属于分子晶体,属于单质,熔化时破坏范德华力;
④晶体是离子晶体,熔化时破坏离子键;
⑤晶体是原子晶体,属于共价化合物,熔化时破坏共价键;
⑥铁是金属晶体,熔化时破坏金属键,其中属于原子晶体的化合物是⑤;
③在熔化时破坏的作用力为范德华力;故答案为:⑤;范德华力;
(2)①中碳连了三个碳氢键和一个碳氯键,碳原子采取sp3杂化;
②中每个碳原子是3个σ键和1个π键,碳原子采取sp2杂化;
③中每个碳原子是3个σ键,6个碳原子形成1个大π键;
④金刚石中每个碳原子与周围四个碳原子形成四个共价键,碳原子采取sp3杂化,这四种物质中碳原子采取杂化的是②③;手性碳原子是指碳连的四个原子或原子团都不相同,乳酸分子中第二个碳原子为手性碳原子,因此该分子有1个手性碳;故答案为:②③;1。
【分析】
(1)主要考查晶体的分类和不同晶体之间的作用力,牢记相关概念并灵活运用即可。
(2)理清楚sp杂化概念及相关物质中原子间化学键种类并灵活运用即可。
18.【答案】(1)③
(2)④;②
(3)
【解析】【解答】(1) 根据乳酸的结构简式可知,乳酸分子中含有醇羟基、羧基,具有醇、羧酸的性质,能发生酯化反应、取代反应、消去反应、中和反应,
故答案为:③;
故答案为:③ 。
(2) 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物互为同系物,故互为同系物的有机物必须官能团的种类和个数相同,
故答案为:④;
分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,所以与乳酸互为同分异构体的是②;
故答案为:④ ;② 。
(3) 乳酸分子中含有醇羟基、羧基,在浓硫酸加热条件下,两分子的 能反应酯化反应,生成六元环状化合物,则该化合物的结构简式为: 。
故答案为: 。
【分析】(1)乳酸分子中含有醇羟基、羧基,具有醇、羧酸的性质;
(2)根据同系物、同分异构体的定义进行判断即可;
(3) 乳酸分子中含有醇羟基、羧基,可以发生酯化反应,据此作答。
19.【答案】(1)
(2)①②;③
【解析】【解答】解:(1)由分子模型可知该有机物的结构简式为 ,故答案为: ;(2)该有机物的结构简式为 ,与之互为同分异构的有①CH3CH═CHCOOH,②CH2═CHCOOCH3;与之互为同系物的有③CH3CH2CH═CHCOOH,
故答案为:①②;③.
【分析】(1)根据图示的该有机物的分子模型判断结构简式;(2)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.
20.【答案】(1)苯酚
(2)反应物、催化剂;取代反应
(3)
(4)
(5)碳碳双键、羰基
(6)3
(7)
【解析】【解答】根据以上分析,(1) 根据元素守恒,A中含碳原子数是6,则A的相对分子质量是 、则氧原子数是 、氢原子数是 6, A的分子式是 ,A为芳香族化合物,A的结构简式是 ,化学名称是苯酚。(2)反应1是苯与浓硫酸发生取代反应生成苯磺酸( ),浓硫酸的作用是磺化剂(反应物)、催化剂,反应3是 与 发生取代反应生成 和HCl,反应类型为取代反应。(3)反应2是 与CH3I发生取代反应生成 和NaI,化学方程式为 。(4) 与硝酸发生取代反应生成 ,所以C的结构简式 。(5)根据E的结构简式 ,可知含有的官能团的名称有醚键、碳碳双键、羰基。(6)①属于芳香族化合物,且为邻二取代,②属于酯类,水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色,说明水解产物含有酚羟基;③非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰,说明非苯环上有3种不同环境的氢原子;符合条件的 的同分异构体有 、 、 ,共3种;(7)由苯为主要原料合成对甲基苯酚,第一步 ,第二步甲苯发生硝化反应, ;依据题干的合成路线可知,第三步和第四步依次发生 ,故合成路线为
【分析】苯与浓硫酸发生取代反应生成 ,根据元素守恒,A中含碳原子数是6,则A的相对分子质量是 、则氧原子数是 、氢原子数是 6, A为芳香族化合物,A的结构简式是 ; 与氢氧化钠反应生成 ,则B是 ;B与CH3I发生取代反应生成 , 与硝酸发生取代反应生成 , 可以还原为 ; 发生取代反应生成 ; 与 发生取代反应生成 。
21.【答案】(1)丙烯酸乙酯;大于;(g)(g)+H2O(g);第二步反应非常快
(2)温度较低时,反应Ⅰ进行的程度大,的物质的量分数增大;温度较高时反应Ⅱ进行的程度增大,的物质的量分数减小;
(3)阴极;
【解析】【解答】(1)的名称为丙烯酸乙酯;反应I为消去反应,故 H1>0,反应I正反应的活化能大于逆反应的活化能;反应II的总反应化学方程式为(g)+NH3(g)(g)+H2O(g)+(g),反应Ⅱ的反应历程有两步,其中第一步反应的化学方程式为:(g)+NH3(g)(g)+ (g),则第二步反应=总反应-第一步反应,第二步反应的化学方程式为(g)(g)+H2O(g);实验过程中未检测到(g)的原因可能为第二步反应非常快;答案为:丙烯酸乙酯;大于;(g)(g)+H2O(g);第二步反应非常快。
(2)根据图像可知,温度较低时,(g)的物质的量分数很小,温度较高时,随温度升高(g)的物质的量分数, (g)是反应I的生成物、反应II的反应物,故随着温度的升高, (g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为温度较低时,反应Ⅰ进行的程度大,的物质的量分数增大;温度较高时反应Ⅱ进行的程度增大,的物质的量分数减小;N点时,(g)的物质的量分数为0,(g)完全消耗,(g)和(g)的物质的量分数相等,即(g)和(g)物质的量相等,设起始(g)、NH3(g)物质的量依次为2mol、15mol,平衡时(g)物质的量为xmol,反应I生成的(g)和H2O(g)的物质的量为2mol,则反应II消耗的(g)和NH3(g)、生成的H2O(g)和(g)物质的量都为xmol,则2-x=x,解得x=1,平衡时(g)、NH3(g)、、H2O(g)、(g)物质的量依次为1mol、14mol、1mol、3mol、1mol,气体总物质的量为20mol,物质的量分数依次为、、、、,N点对应反应Ⅱ的平衡常数Kx==;答案为:温度较低时,反应Ⅰ进行的程度大,的物质的量分数增大;温度较高时反应Ⅱ进行的程度增大,的物质的量分数减小;。
(3)酸性条件下电解丙烯腈制备NC(CH2)4CN,丙烯腈得电子、发生还原反应生成NC(CH2)4CN,故在阴极产生NC(CH2)4CN;电极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN;答案为:阴极;2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN。
【分析】(1)根据命名规则进行命名即可,根据给出的反应流程产物即可判断,根据给出的反应即可写出方程式
(2)温度低,以反应I为主,温度较高时,以II为主,根据N点数据即可计算出常数
(3)根据物质元素化合价变化,即可写出电极反应式

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