2024届高三化学二轮专题——烃
一、单选题
1.我国科学家研发催化剂Cu2O@ZIF—8,以实现炔基与二氧化碳的酯化:
(a)HC≡C—CH2OH+CO2
(b)HC≡C—CH2NH2+CO2
下列说法错误的是( )
A.M、N都能发生取代、加成反应
B.N的分子式为C4H5NO2
C.1molM最多消耗40gNaOH
D.M、N中都不含手性碳原子
2.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”“雪容融”成为新宠,其制作原料包含如苯乙烯( )氯乙烯(CH2=CH-Cl)等,下列有关说法错误的是( )
A.氯乙烯能使溴水褪色
B.氯乙烯与 互为同系物
C.1 mol苯乙烯最多可消耗4 mol H2
D.苯乙烯能发生加成、氧化、加聚反应
3.下列说法错误的是( )
A.乙苯和对二甲苯是同分异构体
B.和互为同位素
C.和一定互为同系物
D.金刚石和富勒烯互为同素异形体
4.阿斯巴甜(M)比蔗糖甜约200倍,其结构简式如下,下列有关说法正确的是
A.M中含有两种含氮官能团 B.M的分子式为:C14H16O5N2
C.1molM最多与2molNaOH反应 D.M与蔗糖为同系物
5.下列说法不正确的是( )
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体
D.C3H6和C4H8一定互为同系物
6.有机锗被称为“生命的奇效元素”,其主要保健功效包括延缓衰老、增强免疫力、调节代谢性疾病。图为含锗有机物。下列叙述正确的是
A.Ge原子核外有17种空间运动状态不同的电子
B.该有机物含有四个手性碳原子
C.名叫锗烷,也属于烷烃
D.有机锗和草酸性质相似,属于同系物
7.下列有关有机物M和N的说法正确的是
A.M的分子式为
B.N分子中所有碳原子处于同一平面
C.M和N互为同分异构体
D.可用溴水鉴别M和N
8.中科院研制出一种多功能催化剂,首次实现将 转化为汽油,过程示意图如下。下列说法错误的是( )
A.该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景
B.b的一氯代物有4种
C.反应①的产物中含有水,反应②只有碳氢键的形成
D.汽油主要是 的烃类混合物
9.莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种单体化合物,有抗炎、镇痛作用,其结构如图所示。关于莽草酸的下列叙述中,正确的是
A.分子式为C7H5O5
B.1mol莽草酸能中和4molNaOH
C.分子中所有原子可能在同一平面上
D.莽草酸不仅能发生取代反应,还能发生加成反应和氧化反应
10.有机物Q是一种具有解热镇痛及抗生素作用的药物的主要成分,其结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.属于芳香烃 B.与乙酸互为同系物
C.能发生氧化反应和加成反应 D.苯环上的一氯取代物只有一种
11.紫薯含、等多种矿物元素,富含维生素C(具有较强还原性)等维生素,特别是含有大量花青素(花青素与石蕊类似,是一种天然指示剂)。下列叙述正确的是
A.紫薯熬粥颜色很深,滴加几滴老陈醋,搅拌一下,粥就变成了红色
B.是一种对人有益的过渡元素,适量的有利于提高人体免疫力
C.将紫薯煮熟,趁热滴加碘水,紫薯会变蓝
D.紫薯所含淀粉和纤维素属于同分异构体
12.下列说法错误的是( )
A.石油裂解的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量
B.可用新制氢氧化铜检验糖尿病人尿糖的含量
C.蛋白质溶液可以通过盐析或者渗析来进行提纯
D.油脂是热值最高的营养物质,是生物体内储存能量的重要物质
13.化学使生活更加美好。下列生产活动中,运用相应化学原理不正确的是( )
A.用重油裂解制备有机化工原料——长链烷烃裂解可得短链烷烃和烯烃
B.电解饱和食盐水制备、、NaOH——电解池能将电能转化为化学能
C.用聚合氯化铝净化生活用水——胶粒具有吸附作用
D.用小苏打焙制糕点——小苏打能使蛋白质变性
14.下列说法不正确的是( )
A.实验室宜用饱和食盐水代替水与电石反应制取乙炔
B.牺牲阳极法是利用原电池原理保护设备
C.可用溶液鉴别苯、乙醇、乙酸
D.红外光谱可以测定有机物的元素组成及含量
15.某实验小组设计一种固定CO2的方法,下列说法不正确的是( )
A.由H2NCH2CH2NHCH2CH2Cl在一定条件下可缩聚成X
B.在cat催化下,总反应为CO2+3H2=CH3OH+H2O
C.Y和Z均为内盐
D.该过程涉及还原反应、脱水反应、加成反应
16.PTMC属于可降解脂肪族聚酯,在药物释放、医疗器械等生物医学领域有广泛的应用。PTMC由X[ ]、Y(HOCH2CH2CH2OH)、Z ]反应而成,其结构如下。下列说法正确的是( )
A.X与Z单体相同
B.X与Z互为同分异构体
C.生成PTMC的反应为缩聚反应
D.1molPTMC完全水解需要消耗(m+n-1)molNaOH
17.已知有机物a、b、c的结构如图所示,下列说法正确的是( )
(a) (b) (c)
A.a、b、c均能与金属钠反应放出H2
B.含有相同官能团的c的同分异构体有7种(不考虑空间异构)
C.1 mol a与1 mol CH3OH在一定条件下反应可生成1 mol b
D.除去b中少量的a时,可加入NaOH溶液,振荡、静置、分液
18.在中国灿烂的农耕文明发展过程中,产生了许多有关农业生产与生活的化学智慧。对下列史料记载的判断错误的是
A.将大豆煮熟后与面粉混合加醋曲酿醋:该过程不涉及氧化还原反应
B.用糯米石灰浆修筑长城:糯米石灰浆属于复合材料
C.用高粱制作饴糖(主要成分为麦芽糖);麦芽糖与蔗糖互为同分异构体
D.胡桐树的树脂可作金银焊药:胡桐树脂的主要成分属于天然高分子化合物
19.下列对两种有机物甲和乙的描述错误的是( )
A.甲中所有碳原子不可能在同一平面上
B.甲、乙均能发生加成反应、氧化反应、取代反应
C.甲、乙均能在一定条件下通过聚合反应生成高聚物
D.甲、乙苯环上的一硝基取代物种数相同(不考虑立体异构)
20.有机物M具有一定的抗炎、抗菌活性,其结构简式如图,下列说法错误的是
A.该有机物含有4种官能团
B.该有机物存在手性碳原子
C.该有机物能发生取代反应、加成反应和消去反应
D.该有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性溶液褪色
二、综合题
21.聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层,其合成路线如下:
已知:R1-CHO+R2-CH2CHO
请回答:
(1)B的化学名称为 ;M中含氧官能团的名称为 ;F→G的反应类型为 。
(2)C→D的化学反应方程式为 。
(3)H的顺式结构简式为 。
(4)同时满足下列条件的F的同分异构体有 种(不考虑立体异构):①属于芳香族化合物;②能发生水解反应和银镜反应。写出其中一种核磁共振氢谱有4种吸收峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的物质的结构简式 。
(5)参照上述合成路线和相关信息,以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选)合成有机物如图所示,设计合成路线
22.[选5:有机化学基础]
西洛他唑具有扩张血管及抗血小板功能作用,它的一种合成路线如下图所示。
已知:①②苯环上原有取代基能影响新导入取代基在苯环上的位置,如:苯环上的—Cl使新的取代基导入其邻位或对位;苯环上的使新的取代基导入其间位。
请回答:
(1)A为芳香化合物,其官能团是 。
(2)B→C的反应类型是 反应。
(3)C→D的反应中,同时生成的无机物的分子式是 。
(4)结合已知②,判断F的结构简式是 。
(5)F→G所需的反应试剂及条件是 。
(6)试剂a与互为同系物,则试剂a的结构简式是 。
(7)K中有两个六元环,J→K反应的化学方程式是 。
23.化合物M是一种合成药物中间体,一种合成化合物M的人工合成路线如图:
已知:;一个碳上连接两个羟基时不稳定,易发生分子内脱水,形成羰基
回答下面问题。
(1)有机物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为2∶2∶1∶1,写出有机物A的结构简式: 。有机物A中的官能团的名称是 。
(2)有机物C生成有机物D的反应类型为 ,有机物E生成有机物F的反应条件是
(3)写出有机物H的结构简式: 。
(4)写出有机物H生成有机物M的反应方程式: 。
(5)满足下列条件的有机物C的同分异构体有 种。
苯环上有四种取代基,其中氯原子、羟基和氨基直接与苯环相连且两两互不相邻。
(6)写出和2-丙醇()为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图表示例见本题题干):
24.某研究小组按下列路线合成药物美托拉宗。
已知:①②
请回答:
(1)下列说法正确的是 。
A.化合物F中不含氧原子的官能团是氯原子
B.美托拉宗不具有碱性
C.设计步骤A→B的目的是为了保护官能团
D.从B→C的反应推测,化合物B中氯原子邻位氢原子比间位的活泼
(2)化合物C的结构简式 ;美托拉宗的分子式是 ;
化合物C→D的反应类型为 。
(3)写出E→F的化学方程式: 。
(4)设计以 和乙醇为原料,制备 的合成路线(无机试剂任用,用流程图表示): 。
(5)写出同时满足下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式: 。
①1H-NMR谱图和IR谱检测表明:分子中含有5种不同化学环境的氢原子,无N-H键
②分子中含有两个环,且每个环成环原子数≥4
25.基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为 ,其环上的取代基是 (写名称)。
(2)已知化合物II也能以 的形式存在。根据 的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② 氧化反应
③
(3)化合物IV能溶于水,其原因是 。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率 的反应,且 与 化合物a反应得到 ,则化合物a为 。
(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含 结构的有 种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为 。
(6)选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。
写出VIII的单体的合成路线 (不用注明反应条件)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.M、N分子中都含有碳碳双键,都能发生加成反应,-CH2-中的H原子能发生取代反应,A不符合题意;
B.N分子中含有4个C原子、1个N原子、2个O原子、5个H原子,则其分子式为C4H5NO2,B不符合题意;
C.M的水解产物为二醇和碳酸,1mol碳酸能与2molNaOH反应,所以1molM最多消耗80gNaOH,C符合题意;
D.M、N分子中都含有-CH2-,它不是手性碳原子,所以二者都不含手性碳原子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.碳碳双键可加成,亚甲基上的氢原子可被取代;
B.根据N的结构简式确定其分子式;
C.M中水解生成两分子羧酸;
D. 与四个各不相同原子或基团相连的碳原子为手性碳原子。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.分子中碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色,故A不符合题意;
B.二者结构不相似,所以二者不是同系物,故B符合题意;
C.苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,1mol苯乙烯最多消耗4mol氢气,故C不符合题意;
D.苯乙烯具有苯和烯烃的性质,苯环和碳碳双键能发生加成反应,碳碳双键能发生加聚反应和氧化反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳碳双键能和溴发生加成反应;
B.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
C.苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应;
D.苯乙烯具有苯和烯烃的性质。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.乙苯和对二甲苯的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,A不符合题意;
B.和的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B不符合题意;
C.和的结构不一定相似,二者不一定互为同系物,C符合题意;
D.金刚石和富勒烯均是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
D.金刚石和富勒烯都是碳元素的单质,互为同素异形体。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.M中含有两个氨基和酰胺基两种含氮官能团,A选项是正确的;
B.该分子中有17个H原子,因此B选项是错误的;
C.1molM中最多可以与3molNaOH反应,C选项是错误的;
D.M与蔗糖所含有的官能团的种类和数目不相同,因此不是同系物,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.官能团决定了有机物的化学性质;
B. M的分子式为:C14H17O5N2 ;
C.M中含有1个酰胺基,1个羧基,1个酯基,所以1molM中最多可以与3molNaOH反应;
D.同系物指的是,有机物之间具有相同种类和数目的官能团,且在分子式上相差n个CH2的有机物互为同系物。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.32S和34S是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故A不符合题意;
B.C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故B不符合题意;
C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C不符合题意;
D.C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃,所以不一定是同系物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
B.同一元素形成的不同单质互为同素异形体;
C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.为32号元素,基态原子电子排布式为,共占据17个原子轨道,因此有17种空间运动状态不同的电子,故A符合题意;
B.与四个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,根据结构简式可知,该有机物没有手性碳原子,故B不符合题意;
C.有机物都含有碳元素,不含碳元素,所以锗烷不是有机物,不属于烷烃,故C不符合题意;
D.有机锗虽然和草酸一样有两个羧基,但二者并不是相差n个原子团,因此,只是性质相似,并不是同系物,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.核外电子排布有多少个轨道,电子就有多少种空间运动状态;
B.与四个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子;
C.依据有机物都含有碳元素分析;
D.同系物:指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.M的分子式为,A项不符合题意;
B.苯环是平面六边形,所有碳原子处于同一平面,与苯环直接相连的原子也与苯环在同一平面内,故N分子中所有碳原子处于同一平面,B项符合题意;
C.M的分子式为,N的分子式为,M和N不是同分异构体,C项不符合题意;
D.M中有碳碳双键,会与Br2发生加成反应使溴水褪色,N中存在-CHO,会被Br2氧化使溴水褪色,二者现象相同,不可用溴水鉴别M和N,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据结构简式确定其分子式;
C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
D.溴水能与碳碳双键发生加成反应,也能氧化醛基。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.该过程能够将CO2转化为汽油,减少碳排放,能够助力“碳中和”的战略愿景,A不符合题意;
B.b为CH3(CH2)5CH3,其一氯代物有4种,如图中的箭头所示的位置, ,B不符合题意;
C.根据原子守恒,CO2和H2作用时生成CO和H2O,CO和H2作用时,除了(CH2)n外应该还有H2O生成,因此除了碳氢键外,还有氢氧键形成,C符合题意;
D.汽油是从石油里分馏出来的,主要是C5~C11的烃类混合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化碳可以实现向汽油的转换,减少了二氧化碳的排放
B.写出b的结构简式找出氢原子的种类即可
C.根据元素守恒即可判断①的反应发生,根据②的产物即可判断键的形成
D.汽油主要是 的烃类混合物
9.【答案】D
【解析】【解答】A.由莽草酸的结构图可知,1个莽草酸分子是由7个碳原子、10个氢原子和5个氧原构成的,其化学式为:C7H10O5,故A不符合题意;
B.分子中只有羧基可与氢氧化钠反应,故B不符合题意;
C.该分子中存在-CH2-和 的结构,分子中所有原子不可能在同一平面上,故C不符合题意;
D.含有羟基,可发生取代、消去和氧化反应,含有碳碳双键可发生加成和氧化反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据结构简式可写出分子式,同时可以确定1mol有机物分子含有1mol羧基可以消耗1mol氢氧化钠,和3mol羟基,和1mol碳碳双键,可以发生取代反应和加成反应和氧化反应和还原反应。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.该有机化合物含有碳、氢、氧三种元素,不属于烃,属于烃的衍生物,A不符合题意;
B.同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物,有机物Q与乙酸结构不相似,不互为同系物,B不符合题意;
C.该有机物可以燃烧,则能发生氧化反应;该有机物含有苯环,在一定条件下能发生加成反应,C符合题意;
D.苯环上有2种等效氢,则其一氯取代物有2种,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.该有机化合物含有碳、氢、氧三种元素,不属于烃;
B.同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物;
C.依据有机物组成和官能团的性质分析;
D.利用等效氢分析。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.花青素和石蕊类似,因此遇酸变红,A项符合题意;
B.是氧族元素,是一种主族元素,B项不符合题意;
C.趁热加碘水,淀粉遇碘温度高时不会显蓝色,另一方面,紫薯中含有大量维生素C,具有较强还原性,因此蓝色也不会显现,C项不符合题意;
D.淀粉和纤维素是高分子化合物,高分子化合物属于混合物,不属于同分异构体,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.花青素和石蕊类似;
B.是氧族元素,是一种主族元素;
C.维生素C,具有较强还原性,会与碘水反应;
D.淀粉和纤维素属于混合物,不属于同分异构体。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等,不是提高汽油等轻质油的产量和质量,故A符合题意;
B.糖尿病人尿液中含有血糖,能与新制的氢氧化铜反应,产生砖红色沉淀,故可用新制的氢氧化铜,检验糖尿病人尿液中尿糖的含量,故B不符合题意;
C.蛋白质为胶体,可发生盐析,胶体微粒不能透过半透膜,可用渗析的方法分离提纯蛋白质,故C不符合题意;
D.一克油脂在体内完全氧化时,大约可以产生39.8千焦的热能,提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍,是产生能量最高的营养物质,是生物体内储存能量的重要物质,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题的易错点为A,要注意区分石油裂化和裂解的目的,石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料的产量,特别是提高汽油的产量,裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程,A项不符合题意;
B.电解池将电能转化为化学能的原理可用于氯碱工业,B项不符合题意;
C.胶粒具有吸附作用,故可用聚合氯化铝净水,C项不符合题意;
D.小苏打成分为NaHCO3,不是重金属盐,只能使蛋白质发生盐析,不能使蛋白质变性,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.重油裂解是用长链烷烃制备短链烷烃和烯烃等化工原料的过程。
B.根据氯碱工业原理进行分析。
C.Al3+水解能生成Al(OH)3胶体,胶粒具有吸附作用。
D.小苏打焙制蛋糕是利用NaHCO3受热分解生成气体的原理。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.电石直接与水反应速率过快,利用饱和食盐水可使其速度降低,故A不符合题意;
B.牺牲阳极法是利用被保护金属作正极,牺牲的金属作负极,利用原电池原理保护设备,故B不符合题意;
C.苯密度小于水,且不溶于水,在溶液上层,乙醇和水互溶,乙酸和碳酸钠溶液反应生成气体,可鉴别,故C不符合题意;
D.红外光谱可测出有机物的官能团,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.饱和食盐水可降低速率
B.牺牲阳极法是将牺牲金属放在负极
C.苯密度小于水且与水不溶,乙醇和水互溶,乙酸与碳酸钠反应放出气体
D.红外光谱可以测定有机物的官能团
15.【答案】C
【解析】【解答】A.由H2NCH2CH2NHCH2CH2Cl在一定条件下可缩聚反应,脱去小分子HCl形成聚合物X,A不符合题意;
B.根据循环流程图可知,二氧化碳和氢气在cat催化下,最终生成甲醇和水,其方程式为:CO2+3H2=CH3OH+H2O,B不符合题意;
C.总电荷为0,呈电中性的化合物,但是带正电和负电的原子不同的两性离子称为内盐,根据上述分子的键线式结构可知,Y为内盐,但Z不是内盐,C符合题意;
D.该过程中,步骤①为加成过程,步骤④为加氢还原过程,步骤③为脱水过程,涉及还原反应、脱水反应、加成反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.H2NCH2CH2NHCH2CH2Cl缩聚生成X和HCl;
B.cat为催化剂,反应物为二氧化碳和氢气,生成物为甲醇和水;
C.Z不是内盐;
D.反应①为加成反应,反应④为还原反应,反应③脱去水。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.由X和Z的结构可知,其单体均为HOCH2CH2CH2CH2CH2COOH,A项符合题意;
B.由于X和Z的聚合度不相等,所以X和Z并非同分异构体,B项不符合题意;
C.由PTMC的结构可知,生成一分子PTMC时,需要一分子的X和一分子Z中的羧基与一分子Y中的羟基分别发生酯化反应,因此,反应类型为酯化而非缩聚,C项不符合题意;
D.由PTMC结构可知,其分子中一共含有m+n个酯基,所以1molPTMC完全水解时会消耗(m+n)mol的NaOH,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)根据同分异构体、缩聚反应的定义进行作答;
(2)根据乙酸乙酯的水解进行作答。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.b中无-COOH、-OH,因此不能与金属钠发生反应放出H2,A不符合题意;
B.c是含有5个C原子饱和一元醇,可看作是C5H12分子中的1个H原子被-OH取代产生的物质。C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种不同结构,正戊烷有3种H原子,异戊烷有4种H原子,新戊烷只有1种H原子,因此C5H12分子中H原子种类数目是:3+4+1=8种,这些种类的H原子被1个-OH取代得到8种不同取代产物,去掉c本身,则与c含有相同官能团的c的同分异构体有7种,B符合题意;
C.酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故1 mol a与1 mol CH3OH在一定条件下反应可生成b的物质的量小于1 mol,C不符合题意;
D.a、b都可以与NaOH溶液发生反应,因此不能使用NaOH溶液除杂,应该使用只与羧酸反应的物质饱和Na2CO3溶液除去杂质a,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.羟基和羧基可与钠反应产生氢气
B.根据c的分子式找出同分异构体即可
C.酯化是可逆反应不完全反应
D.考虑b在氢氧化钠溶液中水解,应该选择的是饱和碳酸钠溶液
18.【答案】A
【解析】【解答】A.加醋曲酿醋过程涉及淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖分解为乙醇,乙醇氧化为乙酸,涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.糯米石灰浆是由糯米、氢氧化钙做的材料,属于复合材料,B不符合题意;
C.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;麦芽糖与蔗糖互为同分异构体,C不符合题意;
D.高分子化合物是相对分子质量几万、几十万的很大的化合物;胡桐树脂的主要成分属于天然高分子化合物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、葡萄糖转化为乙醇,乙醇转化为乙酸,涉及化合价的变化,为氧化还原反应;
B、糯米石灰浆为复合材料;
C、蔗糖和麦芽糖为同分异构体;
D、树脂为高分子化合物。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.甲中苯环的12个原子一定在同一个平面上,结构中有碳碳双键和碳氧双键,则双键两侧的原子包括形成双键的两个原子在同一个平面上,单键可以自由旋转,所以甲中所有碳原子可能在同一平面上,故A符合题意;
B.甲结构中有碳碳双键和苯环,乙结构中有苯环,都可以与氢气发生加成反应,两物质均可以燃烧发生氧化反应,同时也可以发生取代反应,故B不符合题意;
C.甲结构中有碳碳双键可以发生加聚反应,乙结构中有羧基和胺基可以发生缩聚反应,则甲、乙均能在一定条件下通过聚合反应生成高聚物,故C不符合题意;
D.甲、乙苯环上不同化学环境的氢均有3种,则一硝基取代物种数均为3种,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】苯分子中12个原子在同一个平面上,乙烯分子中6个原子在同一个平面上,羰基可以看成类似于碳碳双键的结构,甲烷分子为正四面体构型,最多有3个原子在同一个平面上,单键可以自由旋转,由此可以判断共面问题。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.M中含有碳碳双键、(醇)羟基、醚键、羧基4种官能团,A项不符合题意;
B.中*标示的碳原子为手性碳原子,B项不符合题意;
C.M中含羧基和(醇)羟基,能发生取代反应,含碳碳双键,能发生加成反应,含(醇)羟基且与(醇)羟基相连碳原子的邻碳上有H原子,能发生消去反应,C项不符合题意;
D.M中含有碳碳双键,既能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.M中含有的官能团为碳碳双键、(醇)羟基、醚键、羧基;
B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
C.M中含有羟基、羧基和碳碳双键,具有醇、羧酸和烯烃的性质;
D.碳碳双键既能与溴发生加成反应,也能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
21.【答案】(1)氯乙烯;酯基;消去反应
(2)
(3)
(4)14;
(5)
【解析】【解答】(1)B结构简式为CH2=CHCl,B的化学名称为:氯乙烯;M中含氧官能团的名称为:酯基;F→G的反应类型为消去反应;(2)C→D的化学反应方程式为: ;(3)H结构简式为 ,具有顺反异构,其顺式结构为 ;(4)F为 ,F的同分异构体符合下列条件:①属于芳香族化合物,说明含有苯环,②能发生水解反应和银镜反应,说明含有甲酸形成的醛基。取代基为HCOO-和-CH2CH3有邻间对3种;如果取代基为HCOOCH2-和-CH3有邻间对3种;如果取代基为HCOOCH(CH3)-有1种;如果取代基为HCOOCH2CH2-有1种;如果取代基为-COOH和两个-CH3,两个甲基位于相邻位置,有2种;如果两个甲基位于间位,有3种;如果两个甲基位于对位,有1种,符合条件的有14种,其中核磁共振氢谱有4种吸收峰,其峰面积之比为6:2:1:1的物质的结构简式: ;(5)乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,然后发生水解反应生成HOCH2CH2OH,再发生催化氧化生成OHC-CHO,最后与乙醛反应生成 ,合成路线流程图为: 【分析】D和H发生酯化反应生成M,根据D和M结构简式知,H结构简式为 .G发生氧化反应生成H,则G结构简式为 ,F发生消去反应生成G,E发生加成反应生成F,则E为 、F为 ,A和HCl发生加成反应生成B,B发生加聚反应生成C,则C结构简式为 ,B结构简式为CH2=CHCl,A结构简式为HC≡CH;(5)乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,然后发生水解反应生成HOCH2CH2OH,再发生催化氧化生成OHC-CHO,最后与乙醛反应生成 。
22.【答案】(1)硝基
(2)取代
(3)
(4)
(5)浓硫酸、浓硝酸、加热
(6)
(7)
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为,含有的官能团是硝基。
(2)由分析可知,B→C发生取代反应。
(3)由分析可知,D的结构简式是,所以C与HN3反应生成D和H2O,即C→D的反应中,同时生成的无机物是水。
(4)由分析可知,F的结构简式是。
(5)由分析可知,F、G的结构简式分别是、,F→G发生硝化反应,其条件是浓硫酸、浓硝酸、加热。
(6)由分析可知,试剂a的结构简式是。
(7)由分析可知,K的结构简式是,J→K反应的化学方程式是。
【分析】根据C的结构简式及B→C的反应物结构特点可推出B的结构简式是;对比A、B的分子式可推出A的结构简式为;E中含有苯环,则H中也含有苯环,根据已知信息①及H的分子式,可推出G、H的结构简式分别是是 、, G→H发生取代反应;根据已知信息②可推出F的结构简式是
;H→I发生还原反应,硝基转化为氨基;对比I、J的结构简式,且试剂a与互为同系物,可推出试剂a的结构简式是;K中有两个六元环,J→K发生取代反应,可推出K的结构简式为;D与K发生取代反应生成西洛他睉,结合K与西洛他睉的结构简式可推出D的结构简式是。
23.【答案】(1);碳碳双键、醛基
(2)消去反应;氧气、铜,加热
(3)
(4)
(5)12
(6)
【解析】【解答(1) 有机物A能发生银镜反应,说明含有醛基,核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为2∶2∶1∶1,说明含有四种氢原子,结合分子式即可得到结构简式为 ,含有的官能团为醛基和双键;
(2)结合C的结构式和浓硫酸,发生的是消去反应。E中含有羟基,F中含有羰基,因此发生的是催化氧化,条件为氧气加热,铜或者银;
(3)条件是光照,因此是在烷基上发生取代反应,H的结构简式为 ;
(4)H为含有2个氯原子,因此H发生水解即可得到M ;
(5)根据题意含有四种官能团,-Cl,-NH2,-OH,含有苯环,因此剩余-C4H9,可以为-CH2CH2CH2CH3,-CH2CH(CH3)2,-CH(CH3)CH2CH3,-C(CH3)3,而其余三个不相邻,属于间位,故宫有3x4=12种;
(6)根据 逆推出上衣产物为,逆推出,即可利用 和2-丙醇()为原料制备,流程为:
【分析】(1)根据给出的条件即可写出结构简式和命名;
(2)根据反应物和生成物即可判断反应类型,根据催化氧化条件判断即可;
(3)根据反应物和性质即可写出;
(4)根据反应物和反应条件即可写出方程式;
(5)根据要求结合间位可以放第四个取代基,即可写出同分异构体;
(6)根据产物进行逆推,结合原料进行合成即可。
24.【答案】(1)C;D
(2);C16H16N3O3SCl;氧化反应
(3)
(4)
(5)
【解析】【解答】(1)A.由分析可知,F中不含氧原子的官能团有氯原子、氨基,不符合题意;
B. 美托拉宗中含有氨基,具有碱性,不符合题意;
C.设计步骤A→B的目的是为了保护氨基,符合题意;
D.根据分析,对比B、C的结构简式可知,化合物B中氯原子邻位氢原子比间位的活泼,符合题意。
(2)由分析可知,C的结构简式是,美托拉宗的分子式可根据其结构简式进行书写,即C16H16N3O3SCl,C→D发生氧化反应。
(3)由分析可知,E→F发生取代反应,其化学方程式是
。
(4)根据目标产物的结构简式可知,目标产物结构对称,每个苯环中的对位各有一个羧基和1个类似的氨基,根据所给原料,甲苯在浓硫酸、浓硝酸的作用下可反应得到对硝基甲苯,经酸性高锰酸钾氧化得到对硝基甲苯酸,结合已知信息一定条件下将硝基转化为氨基;乙醇经氧化得到乙醛,乙醛与对氨基甲苯酸反应得到目标产物,具体流程如下:
(5)化合物B的同分异构体的结构简式符合以下条件:①1H-NMR谱图和IR谱检测表明:分子中含有5种不同化学环境的氢原子,无N-H键;②分子中含有两个环,且每个环成环原子数≥4。则符合条件的结构简式有:。
【分析】根据流程图,对比F和G的分子式可知,G比F多2个碳原子、2个氢原子,结合F→G的反应条件可推出F的结构简式为,F先跟CH3CHO发生加成反应生成,之后再发生消去反应生成G;对比E、F的分子式可知,F比E多7个碳原子、7个氢原子、1个氮原子,少1个氧原子,结合E→F的反应条件可推出E的结构简式是;对比D、E的分子式可知,E比D少2个碳原子、2个氢原子、1个氧原子,结合D→E的反应条件可推出D的结构简式是;对比C、D的分子式,D比C少2个氢原子,多2个氧原子,结合C→D的反应条件可推出C的结构简式是,且C→D发生苯环侧链烷基的氧化反应;对比B、C的分子式,C比B多1个氢原子、1个氮原子、2个氧原子、1个硫原子,结合B→C的反应条件可推出B的结构简式是;对比A、B的分子式可知,B比A多2个碳原子、2个氢原子、1个氧原子,结合A→B的反应条件可推出A的结构简式是,且A→B发生取代反应。
25.【答案】(1)C5H4O2;醛基
(2)
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 加成反应
② –CHO O2 -COOH 氧化反应
③ -COOH CH3OH - COOCH3 酯化反应(取代反应)
(3)Ⅳ中羟基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯
(5)2;
(6)
【解析】【解答】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基。
(2)②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被氧化为-COOH。
③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应生成酯。
(3)化合物Ⅳ中含有羟基,能与水分子形成氢键,使其能溶于水。
(4)根据题干信息,化合物Ⅳ→化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 molⅣ与1 mola反应得到2molV,则可推出a的分子式为C2H4,即a为乙烯。
(5)化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有CH3CH2CHO、和,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为。
(6)根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含两个羧基的化合物,原料可以是。根据流程图Ⅳ→V的反应,则可反应得到;根据流程图V→Ⅵ的反应,则可反应得到,再加成得到;和发生酯化反应可得到目标产物,则合成路线为。
【分析】(1)根据结构简式进行书写分子式,侧链为醛基。
(2)化合物Ⅱ'中含有碳碳双键、羧基、醛基,根据官能团的性质进行分析。
(3)醇类能溶于水是因为羟基能与水分子形成氢键。
(4)原子利用率100%的反应类似于化合反应,结合反应物和生成物的分子式及结构进行分析。
(5)同分异构体的特点是具有相同的分子式 且结构不同的化合物;核磁共振氢谱有几组峰,说明有几种不同的氢原子,据此分析。
(6)首先写出化合物Ⅷ的单体,观察Ⅷ的单体的结构及官能团,并拆分成小分子量的有机物,运用流程图中涉及反应进行分析,最终得到目标产物。