第七章有机化合物综合训练(含解析)2023——2024下学期人教版(2019)高中化学必修第二册

第七章有机化合物综合训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.糖类、油脂、蛋白质既是人体必需的基本营养物质,也是食品工业的重要原料。下列说法正确的是
A.温度越高,酶的催化效率越高
B.糖类、油脂和蛋白质都可以发生水解反应
C.棉花、蚕丝都属于天然纤维,主要成分相同
D.抗病毒疫苗冷藏存放的目的是避免蛋白质变性
2.下列鉴别方法或除杂可行的是
A.用新制的氢氧化铜鉴别乙醛、乙酸、己烯
B.用溴水鉴别乙醇、苯、环己烯、苯酚,甲苯
C.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸:将其倒入NaOH溶液中,静置,然后过滤
D.检验丙烯醛(CH2=CHCHO)中的醛基,加入溴水,若溴水褪色,则证明含有醛基
3.下列化学用语表达正确的是
A.胆矾的化学式为 B.的结构示意图:
C.的电子式 D.的球棍模型:
4.α-呋喃丙烯醛(丙)为常用的优良溶剂,也是有机合成的重要原料,其合成路线如下,下列说法正确的是
A.甲中只含有两种官能团
B.①、②两步的反应类型分别为取代反应和消去反应
C.乙的分子式为C7H10O3
D.1mol丙最多能与4mol H2加成
5.下列化学用语的表示正确的是
A.用单线桥分析氧化还原反应:
B.甲烷的分子结构模型:
C.氯离子的结构示意图:
D.用电子式表示的形成过程:
6.某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的描述不正确的是
A.该有机物中有3种官能团
B.标准状况下,该物质与足量的钠反应生成的氢气
C.该物质可发生加聚反应
D.该有机物可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
7.下列属于取代反应的是
A.
B.
C.
D.乙炔水化法制乙醛:
8.实验室常用乙酸与过量乙醇在浓硫酸催化下合成乙酸乙酯。下列说法正确的是
A.该反应的类型为加成反应
B.分离乙中乙酸乙酯的方法是蒸馏
C.可用饱和碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸
D.该反应为可逆反应,加大乙醇的用量可提高乙酸的转化率
9.NA表示阿伏加德罗常数,下列判断正确的是
A.常温常压下 12g O2和20g O3混合气体中氧原子总数为 4NA
B.1molNa与足量O2反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA
C.10g46%的乙醇水溶液所含氢原子的数目为0.6NA
D.标准状况下,80gSO3所占的体积约为 22.4L
10.碳原子成键的多样性是有机化合物种类繁多的原因之一、乙醇和二甲醚的结构式如图所示。下列关于上述两种物质的说法正确的是
A.分子式不同 B.性质有差异因分子结构不同
C.各1mol分子中碳氧键(C-O)数目相同 D.各1mol分子中共用电子对数目不同
11.下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A.将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 B.将气体与氯气混合
C.将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶 D.将气体通过盛溴水的洗气瓶
12.陆川青砖青瓦烧制技艺、横州铜器制作技艺、东兰壮族服饰制作技艺、桂平乳泉井酒酿造技艺等入选了广西第九批区级非遗代表性项目。下列描述错误的是
A.陆川青砖青瓦呈现青色的原因是含有二价铁
B.横州出土的“鸟纹变形羽人纹铜鼓”表面的铜绿主要成分是碱式碳酸铜
C.东兰壮族服饰原材料的主要成分为棉、麻,点燃时有烧焦羽毛的气味
D.桂平乳泉井酒的酿造过程涉及蒸馏操作
13.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),选用试剂正确的是
A.Cl2(HCl):饱和食盐水 B.FeCl2溶液(FeCl3):KSCN溶液
C.乙烷(乙烯):酸性KMnO4 D.Al2O3(Fe2O3):NaOH溶液
14.下列物质属于同分异构体的一组是
A.淀粉和纤维素 B.与CH3—CH2—CH2—CH3
C.C2H6与C3H8 D.O2与O3
15.与 为两种烃分子的球棍模型。下列关于这两种烃的说法正确的是
A.互为同分异构体 B.分子式不相同
C.均属于不饱和烃 D.互为同系物
二、填空题
16.人类社会从石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,都是以材料的使用为标志的,材料代表了人类社会发展的程度。材料一般可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。
(1)后母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿绣。该鼎使用的材料是_______。
A.铜合金 B.铝合金 C.不锈钢 D.黄金
(2)化学材料在我国探索太空的过程中发挥了巨大作用。下列材料属于金属材料的是_______。
A.宇航服使用的聚酯纤维 B.“天宫”空间站用到的镁合金
C.“天和”核心舱用到的氮化硼材料 D.嫦娥五号月球采样机用到的碳化硅
(3)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅是一种 。
A.导体 B.半导体 C.绝缘体
(4)氮化硅()是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅,反应的化学方程式为 。
(5)乙烯在一定条件下可生成高分子材料聚乙烯,该聚合物的结构简式是 。
(6)石墨可用作电极材料,体现它具备良好的_______。
A.导热性 B.导电性 C.透光性 D.声音传导性
(7)为提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图所示。石墨与黑磷制备该复合材料的过程,发生了 (选填“物理”或“化学”)变化,复合材料单层中,原子与原子之间的作用力是 (选填“离子键”或“共价键”)。
17.完成下列问题。
(1)中科院的科研人员在Na Fe3O4和HMCM 22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①Na Fe3O4和HMCM 22在反应中的作用为 。
②写出X的所有同分异构体的结构简式 。
③关于X和Y的说法正确的是 (填字母)。
A.最简式相同 B.都有4种一氯代物
C.都易使酸性KMnO4溶液褪色 D.X和Y互称同分异构体
(2)“立方烷”是一种人工合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如图所示。
①“立方烷”的分子式是 ;“立方烷”有多种同分异构体,其中一种属于芳香烃的同分异构体的结构简式是 。
②“立方烷”的二氯代物具有同分异构体的数目是 。“立方烷”的三氯代物具有同分异构体的数目是 。
三、解答题
18.乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液。
②连接好装置(装置气密性良好),先加入几片碎瓷片,再加入混合液,小火均匀地加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)甲试管中,混合溶液的加入顺序为 。(填写序号)①浓硫酸②乙醇③乙酸
(2)加入碎瓷片的作用是 与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用除冷凝外,还可以 。
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是 并加快反应速率。
(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是 ;分离时,乙酸乙酯应该从仪器 (填“下口放出”或“上口倒出”)。
(5)浓硫酸在该反应中起到的作用是 。
(6)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用不包括___________(填字母代号)。
A.反应乙酸 B.吸收乙醇
C.降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出 D.促进乙酸乙酯的水解
(7)若实验中用乙酸和含18O的乙醇作用,该反应的化学方程式是: 。
19.乙烯是重要的有机化工原料,其产量是衡量国家石油化工水平发展的标志。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)的官能团的名称为 。
(2)③的反应类型为 。
(3)写出反应⑥的化学方程式: 。
(4)乙烯与氢气反应得到乙烷,下列物质与乙烷互为同系物的有 (填序号)。
①②③④⑤
其中⑤的二氯代物有 种。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.大多数酶的主要成分是蛋白质,温度过高,蛋白质会发生变性,导致酶的催化活性降低,催化效率降低,故A错误;
B.糖类中的单糖不能水解,故B错误;
C.棉花的主要成分是纤维素,蚕丝的主要成分是蛋白质,两者均属于天然纤维,但成分不同,故C错误;
D.抗病毒疫苗的主要成分是蛋白质,温度过高蛋白质会受热变性而失活,所以抗病毒疫苗应冷藏存放,故D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.乙醛、乙酸、己烯分别与新制的氢氧化铜反应的现象为:砖红色沉淀、蓝色溶液、不反应,现象不同,可以鉴别,A正确;
B.苯和甲苯均不与溴水反应,分层现象相同,不能鉴别,B错误;
C.硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸,会与NaOH反应进入水层中,与硝基苯分离,再分液,C错误;
D.碳碳双键和醛基都能使溴水褪色,加入溴水,若溴水褪色,不能证明含有醛基,D错误;
故选A。
3.B
【详解】A.胆矾的化学式为,A错误;
B.的结构示意图:,B正确;
C.是共价化合物,其电子式:,C错误;
D.是甲烷的空间填充模型,D错误;
答案选B。
4.D
【详解】A.甲中含有碳碳双键、醚键、酯基共三种官能团,A错误;
B.步骤①醛基变成羟基,为加成反应,反应②,醇变为不饱和碳碳双键,为消去反应,B错误;
C.根据乙的结构简式可知,乙的分子式为C7H8O3,C错误;
D.1mol丙中含有3mol碳碳双键,可以与3mol氢气发生加成反应,还有1mol碳氧双键,可以与1mol氢气发生加成反应,因此一共可以与4mol氢气发生加成反应,D正确;
故选D。
5.B
【详解】A.该反应中氧失去电子,氯得到电子,用单线桥分析氧化还原反应为:,A错误;
B.甲烷为正四面体结构、且碳原子半径大于氢原子,其结构模型为:,B正确;
C.氯为17号元素,则氯离子的结构示意图为:,C错误;
D.氯化钾为离子化合物,用电子式表示的形成过程为:,D错误;
故选B。
6.B
【详解】A.该有机物的官能团有碳碳双键、羟基、羧基,一共3种,A正确;
B.含有羟基、羧基,都可以与钠反应生成氢气,则1mol该物质与足量的钠反应可以生成1mol氢气,B错误;
C.该物质含有碳碳双键,可以发生加聚反应,C正确;
D.该物质含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有羧基,可以发生取代反应,羟基可以发生催化氧化反应,D正确;
故选B。
7.A
【详解】A.CH4中1个H被Cl取代,属于取代反应,故A符合题意;
B.乙烯与水反应生成乙醇,属于加成反应,故B不符合题意;
C.乙醇被氧化为乙酸,属于氧化反应,故C不符合题意;
D.乙炔水化法制乙醛属于加成反应,故D不符合题意。
答案选A。
8.D
【详解】A.乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应为取代反应,A错误;
B.分离乙中乙酸乙酯的方法是分液,B错误;
C.因为硫酸也能和碳酸氢钠反应产生气泡,故不能用碳酸氢钠来鉴定体系中乙酸是否反应完全,C错误;
D.该反应为可逆反应,加大乙醇的量平衡正向移动,提高乙酸的转化率,D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.氧气和臭氧分子均由氧原子构成,则32g混合物中含有的氧原子的物质的量为=2mol,个数为2NA个,故A错误;
B.钠和氧气反应后变为+1价,则1mol钠失去1mol电子即NA个,与产物无关,故B正确;
C.10g46%的乙醇水溶液中含有乙醇=0.1mol和水=0.3mol,所含氢原子的数目为1.2NA,故C错误;
D.SO3在标准状况下不是气体,不能根据气体摩尔体积来计算其体积大小,故D错误;
答案选B。
10.B
【详解】A.由结构可知,二者分子式为C2H6O,分子式相同,A错误;
B.二者的结构不同,则导致存在性质差异,B正确;
C.乙醇有一个碳氧键,二甲醚有2个碳氧键,则各1mol分子中碳氧键(C-O)数目分别为NA、2NA,C错误;
D.各1mol分子中共用电子对均为8mol,数目相同,D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.二者都不和浓硫酸反应,既不能鉴别也不能除杂,A不符合题意;
B.将气体与氯气混合,乙烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成油状液体卤代烃,乙烯可以和氯气加成生成1,2二氯乙烷,也是油状液体,不能鉴别也不能除杂,B不符合题意;
C.虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能,可以鉴别二者,但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化物二氧化碳引入新的杂质,所以不能除杂,C不符合题意;
D.因为乙烷不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,所以可以鉴别,且生成的CH2BrCH2Br为液态,可以除杂,D符合题意;
综上所述答案为D。
12.C
【详解】A.青砖青瓦在烧制的过程中,粘土中含有的铁未被完全氧化,还含有二价铁,A正确;
B.铜绿是因为铜与空气中的、、反应生成,B正确;
C.壮族服饰的主要原材料棉、麻的成分为纤维素,点燃没有烧焦羽毛的气味,C错误;
D.桂平乳泉井酒酿造过程中要得到高度数的白酒,需要涉及蒸馏的操作,D正确;
故选C。
13.A
【详解】A.用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故A正确;
B.氯化亚铁中的氯化铁可以加入过量铁粉之后过滤,故B错误。
C.用酸性高锰酸钾除去乙烯会引入新杂质二氧化碳,可以通入溴的四氯化碳溶液,故C错误;
D.氢氧化钠要与氧化铝反应,而不与氧化铁反应,不可以用氢氧化钠除去氧化铝中的氧化铁,故D错误;
故选A。
14.B
【详解】A.淀粉和纤维素的分子式都表示为(C6H10O5)n,但n不同,则分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意;
B.是异丁烷,CH3—CH2—CH2—CH3是正丁烷,两者分子式相同,结构式不同,属于同分异构体,B符合题意;
C.C2H6与C3H8分子式不同,不属于同分异构体,二者都属于烷烃,互为同系物,C不符合题意;
D.O2和O3是同一种元素形成而性质不同的单质,互为同素异形体,不属于同分异构体,D不符合题意;
故选B。
15.A
【分析】由题干两种烃分子的球棍模型与 可知,两种烃的分子式均为C4H10,据此分析解题。
【详解】A.同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物,结合分析可知,上述两种烃互为同分异构体,A正确;
B.由分析可知,分子式均为C4H10,B错误;
C.由分析可知,分子式均为C4H10,符合烷烃的组成通式,故均属于饱和烃,C错误;
D.同系物是指结构相似在组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,故不互为同系物,D错误;
故答案为:A。
16.(1)A
(2)B
(3)B
(4)3Si+2N2Si3N4
(5)
(6)B
(7) 化学 共价键
【详解】(1)后母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿绣即产生铜绿,故该鼎使用的材料是铜合金,故答案为:A;
(2)A. 宇航服使用的聚酯纤维属于合成纤维,属于有机高分子材料,A不合题意;
B. “天宫”空间站用到的镁合金属于金属材料,B符合题意;
C. “天和”核心舱用到的氮化硼材料属于新型无机非金属材料,C不合题意;
D. 嫦娥五号月球采样机用到的碳化硅属于新型无机非金属材料,D不合题意;
故答案为:B;
(3)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅,单晶硅是一种良好的半导体材料,故答案为:B;
(4)氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅,配平可得该反应的化学方程式为:3Si+2N2Si3N4,故答案为:3Si+2N2Si3N4;
(5)乙烯在一定条件下可生成高分子材料聚乙烯,反应方程式为:nCH2=CH2,即该聚合物的结构简式是,故答案为:;
(6)石墨可用作电极材料,体现它具备良好的导电性,与其导热性、透光性和声音传导性无关,故答案为:B;
(7)由题干图示信息可知,在石墨与黑磷制备该复合材料的过程中,P-P和C-C键断裂,形成P-C键,由化学反应的本质可知,发生化学反应,复合材料单层中,P和C均为非金属元素,故P原子与C原子之间的作用力是共价键,故答案为:化学;共价键。
17.(1) 作催化剂 CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4 B
(2) C8H8 3 3
【详解】(1)①从图中可以看出Na -Fe3O4和HMCM 22在反应过程中参与反应,但反应前后并没有变化,故其作用为作催化剂;
②X是异戊烷,其同分异构体有两种,分别为正戊烷、新戊烷,结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4;
③A.X的分子式为C5H12,Y的分子式为C6H14,显然最简式不相同,A错误;
B.根据X和Y的结构式可知,核磁共振氢谱有4种峰,它们都有4种一氯代物,B正确;
C.X和Y都属于烷烃,不使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;
D.X的分子式为C5H12,Y的分子式为C6H14,结构相似,相差一个—CH2原子团,故X和Y互称同系物,D错误。
故选B;
(2)①该烃的每一个碳原子均和三个碳原子成键,剩余的一个键是和氢原子成键,所以该烃的分子式为C8H8,比饱和的烷烃少10个氢原子,所以不饱和度是5,属于芳香烃则含有苯环,占4个不饱和度,另一个不饱和度在碳碳双键上,所以属于芳香烃的同分异构体的结构简式为;
②“立方烷”的二氯代物的同分异构体分别是一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种;“立方烷”的三氯代物具有同分异构体的数目有,共3种。
18.(1)②①③
(2) 防暴沸 防倒吸
(3)防止乙酸乙醇挥发
(4) 分液漏斗 上口倒出
(5)催化剂和吸水剂
(6)D
(7)CH3COOH+CH3CH218OHH2O+CH3CO18OCH2CH3
【分析】在甲试管中先后加入3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液、2mL浓硫酸,加热条件下,浓硫酸作为吸水剂和催化剂,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,挥发出的气体除含有乙酸乙酯外还有乙醇和乙酸,乙试管中的饱和碳酸钠溶液可溶解乙醇,吸收乙酸,乙酸乙酯难溶于水,饱和碳酸钠溶液与乙酸乙酯分层。
【详解】(1)为防止浓硫酸与乙醇混合是发生暴沸,需往乙醇加入浓硫酸,并分少量多次加入,不能往浓硫酸加入乙醇,乙酸的密度比乙醇大,后加入利于液体充分混合,故甲试管中,混合溶液的加入顺序为②①③。
(2)反应开始时要在试管中加入碎瓷片的作用防止暴沸。球形干燥管具有较大的容量空间,其作用除冷凝外,还可防倒吸。
(3)由于乙醇、乙酸均易挥发,步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是减少反应物挥发,增大产率。
(4)据分析,乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层,且乙酸乙酯的密度小于饱和碳酸钠溶液,留在上层,根据物质分离操作规范,必须使用的仪器是分液漏斗,乙酸乙酯应该从仪器上口倒出。
(5)据分析,浓硫酸在该反应中起到的作用是催化剂和吸水剂;
(6)饱和碳酸钠溶液的作用有反应乙酸,吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出,故不包括D。
(7)酯化反应中,羧酸提供的羟基与醇提供的氢合成水,若实验中用乙酸和乙醇作用,该反应的化学方程式是:CH3COOH+CH3CH2OHH2O+CH3COOCH2CH3。
19.(1)羟基
(2)取代反应(酯化反应)
(3)
(4) ④⑤ 7
【分析】乙烯与溴发生加成反应生成A为1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷水解生成HOCH2CH2OH,乙烯与水在催化剂作用下发生加成反应生成B为乙醇,乙醇与乙酸发生酯化反应生成C为乙酸乙酯,乙醇发生催化氧化生成乙醛,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下反应生成乙醇。
【详解】(1)HOCH2CH2OH属于醇,它的官能团的名称为羟基。
(2)③为CH3CH2OH与CH3COOH发生反应,生成CH3COOCH2CH3和水,反应类型为取代反应(酯化反应)。
(3)⑥为CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO,化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(4)同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。乙烷是链状烷烃,分子式为C2H6。① CH2=CH2和乙烷结构不相似,分子式为C2H4,和乙烷在分子组成上没有相差若干个CH2原子团,和乙烷不互为同系物; ② CH3CH2OH和乙烷结构不相似,分子式为C2H6O,和乙烷在分子组成上没有相差若干个CH2原子团,和乙烷不互为同系物; ③ HOCH2CH2OH和乙烷结构不相似,分子式为C2H6O2,和乙烷在分子组成上没有相差若干个CH2原子团,和乙烷不互为同系物;④CH3CH2CH(CH3)2也是链状烷烃,分子式为C5H12,和乙烷结构相似,且分子组成上相差3个CH2原子团,和乙烷互为同系物;⑤CH3CH2C(CH3)3也是链状烷烃,分子式为C6H14,和乙烷结构相似,且分子组成上相差4个CH2原子团,和乙烷互为同系物;故和乙烷互为同系物的是④⑤。
CH3CH2C(CH3)3中若一个Cl连在左侧的碳上结构为,此时另一个Cl有3个位置,若Cl连在左侧第二个碳上结构为,此时另一个Cl有2个位置,若Cl连在右侧三个甲基上的任意一个结构可以为,此时另一个Cl有两个位置,因此共有3+2+2=7种二氯代物。
答案第1页,共2页
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