(12) 常见的有机化合物—2025高考化学一轮复习易混易错专项复习(含解析)

(12) 常见的有机化合物—2025高考化学一轮复习易混易错专项复习
一、有机物的命名
1、烷烃的命名
(1)习惯命名法
(2)系统命名法
另外,常用甲、乙、丙、丁……表示主链碳原子数,用一、二、三、四……表示相同取代基的数目,用1、2、3、4…表示取代基所在的碳原子位次。
2、烯烃和炔烃的命名
3、苯的同系物的命名
(1)习惯命名法
如称为甲苯,称为乙苯,二甲苯有三种同分异构体,其名称分别为:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。
(2)系统命名法
将苯环上的6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一甲基编号,则邻二甲苯也可叫做1,2-二甲苯,间二甲苯叫做1,3-二甲苯,对二甲苯叫做1,4-二甲苯。
4、烃的含氧衍生物的命名
(1)醇、醛、羧酸的命名
选主链 将含有官能团(—OH、—CHO、—COOH)的最长碳链作为主链,称为“某醇”“某醛”或“某酸”
编序号 从距离官能团最近的一端对主链上的碳原子进行编号
写名称 将支链作为取代基,写在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面,用阿拉伯数字标明官能团的位置
(2)酯的命名
合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。
二、有机物的结构、分类及性质
1.有机物的分类
(1)根据元素组成分类:烃(如烷烃、烯烃、芳香烃等)、烃的衍生物(如烃 的卤代物、醇、醛、酸、酯等)
(2)辨别材料,分析纤维(高分子有机物)
①棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶属于天然有机高分子材料,塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成有机高分子材料,高分子分离膜属于新型有机高分子材料。
②纤维分为天然纤维和化学纤维,棉、麻、丝、毛属于天然纤维,人造棉、人造丝、锦纶、腈纶属于化学纤维,其中人造棉、人造丝又属于人造纤维,而锦纶、腈纶属于合成纤维。
2.有机物的重要物理性质
(1)常温常压下,分子中碳原子个数不多于4的烃是气体,大部分烃的密度都比水小。
(2)烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水,低级醇、酸易溶于水。
(3)随分子中碳原子数目的增多,各类有机物的同系物熔点、沸点升高。同分异构体的支链越多,熔点、沸点越低。
3.常见有机代表物的化学性质
物质 结构简式 特性或特征反应
甲烷 CH4 与氯气在光照下发生取代反应
乙烯 CH2=CH2 ①加成反应:使溴水褪色②加聚反应③氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
苯 ①加成反应②取代反应:与溴反应(溴化铁作催化剂),与硝酸反应(浓硫酸催化)
乙醇 CH3CH2OH ①与钠反应放出H2 ②催化氧化反应:生成乙醛③酯化反应:与酸反应生成酯
乙酸 CH3COOH ①弱酸性,但酸性比碳酸强 ②酯化反应:与醇反应生成酯
乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 可发生水解反应,在碱性条件下水解彻底
4.有机反应中的几个定量关系
(1)在卤代反应中1 mol卤素单质取代1 mol H,同时生成1 mol HX。
(2)1 mol 完全加成需要1 mol H2或1 mol Br2。
(3)1 mol苯完全加成需要3 mol H2。
(4)和NaHCO3反应生成气体:1 mol—COOH生成1 mol CO2气体。
(5)和Na反应生成气体:1 mol—COOH生成0.5 mol H2;1 mol—OH生成0.5 mol H2。
(6)和NaOH反应:1 mol—COOH消耗1 mol NaOH;1 mol (R为链烃基)消耗1 mol NaOH。
三、有机物分子中原子共线、共面问题
(1)单键旋转思想:有机物分子中的单键(碳碳单键、碳氧单键等)均可旋转,但形成双键、三键的原子不能绕轴旋转,对原子的空间结构具有“定格”的作用,如:,因①键可以旋转,故所在的平面可能和所在的平面重合,也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共平面,也可能不完全共平面。
(2)定平面规律:共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必然重叠,两平面内所有原子必定共平面。
(3)定直线规律:直线形分子中有2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必落在此平面内。
(4)展开空间构型:其他有机物可看作甲烷、乙烯、苯三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物,但这三种分子的空间结构基本不变,如CH3CH=CH-C≡CH,可以将该分子展开为,此分子包含一个乙烯型结构、一个乙炔型结构,其中①C、②C、③C、④H,4个原子一定在同一条直线上,该分子中至少有8个原子在同一平面内。
(5)注意题目要求:题目中常有“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件,解题时要注意。如分子中所有原子可能共平面,分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。
四、同分异构体的判断
要求 方法 解读
一元 取代物 基元法 将有机物视为由烃基(—R)与相应官能团(—A)构成(R—A),烃基(—R)的数目就是该有机物的同分异构体数目。简单烷基的同分异构体:甲基、乙基各有一种,丙基两种,丁基四种,戊基八种;如丁基有四种,丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有四种
等效 氢法 分子中等效H原子种数就是一元取代物的数目。①分子中同一个碳上的H原子等效;②同一个碳的甲基H原子等效;③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的H原子等效
二元 取代物 定一 移一法 先利用对称性原则确定有几种定法,待一个取代基的位次确定后,再依次移动另一个取代基进行逐一取代。如分析C3H6Cl2的同分异构体,C3H8只有一种碳架结构,有两种定法,先固定其中一个Cl的位置,移动另外一个Cl,共有4种
多元 取代物 换元法 将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考,一种烃如果有m个氢原子可被取代,那么它的n元取代物与(m-n)元取代物种类相等。如:乙烷分子中共有6个H原子,若有2个H原子被Cl原子取代,所得二氯乙烷有两种结构,则四氯乙烷也有两种结构
酯类 组合法 饱和一元酯(R1COOR2),R1—有m种,R2—有n种,共有m×n种酯
【典型例题】
1.下列说法错误的是( )
A.青蒿素分子中含有过氧链,故不适合用传统的水煎法从中药中提取青蒿素
B.石油通过裂化和裂解,可以获得大量的芳香烃
C.某灶具原来使用的燃料是煤气,若更换为天然气,进风口应改大
D.氟氯代烷化学性质稳定,曾被广泛用作制冷剂和溶剂
2.某有机物X的结构简式如图所示,关于该有机物,下列说法正确的是( )
A.分子式为
B.含有四种官能团
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.既可以发生加成反应又可以发生取代反应
3.苯甲醛和乙酸酐在乙酸钠作用下发生Perkin反应得肉桂酸,反应为。下列说法错误的是( )
A.肉桂酸存在顺反异构体
B.向反应体系中加入溴水可检验是否有肉桂酸生成
C.和乙酸酐在一定条件下可得到
D.依据红外光谱可确证苯甲醛和肉桂酸存在不同的官能团
4.某课外活动小组设计了以下4种方案除去乙烷中混有的少量乙烯,并得到纯净干燥的乙烷,其中合理的是( )
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
5.氧化2.12g有机物X的蒸汽,生成了7.04g二氧化碳和1.80g水,通过仪器分析得知X的相对分子质量为106,用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰,其峰面积之比为2:3,用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示,下列说法错误的是( )
A.上述测X的相对分子质量的方法称为质谱法
B.X的结构简式为
C.X的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物
D.Y是X的同分异构体,符合①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种这两个条件的Y的结构简式有三种
6.下列有机物的系统命名正确的是( )
A.:3—甲基—2—乙基戊烷
B.:3—甲基—2—丁烯
C.:2—甲基丁酸
D.:1,5—二甲苯
7.下列关于说法正确的是( )
A.常温下苯酚和乙醇均能在水溶液中部分电离
B.利用红外光谱不能区分对甲基苯酚和苯甲醇
C.的系统命名为3-乙基-1,3-丁二烯
D.可用新制悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
8.下列关于同系物或同分异构体的说法错误的是( )
A.新戊烷和异丁烷互为同系物
B.乙烯的同系物丙烯(),形成的高分子化合物聚丙烯的结构简式为
C.异戊烷的一氯代物有4种
D.相对分子质量为100的某链状烷烃M,其分子中含有4个甲基的M的同分异构体数目为4种
9.下列不属于有机化合物中同分异构现象中的构造异构的是( )
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯 B.乙醇和二甲醚
C.邻二甲苯和间二甲苯 D.正丁烷和异丁烷
10.下列说法中正确的是( )
A.1mol有机化合物与足量浓溴水反应,最多可消耗2mol
B.β_-月桂烯的结构简式为,该物质与等物质的量的溴发生加成反应的产物理论上最多有4种(不考虑立体异构)
C.的一氯代物有9种(不考虑立体异构)
D.通过消去反应可以得到5种不同结构的二烯烃(不考虑立体异构)
11.“茶倍健”牙膏中含有茶多酚,但茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然.多功能.高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素(EGC)的结构如下图所示。关于EGC的下列叙述中正确的是 ( )
A.分子中所有的原子共面
B.1molEGC与4molNaOH恰好完全反应
C.易发生加成反应,难发生氧化反应和取代反应
D.遇溶液发生显色反应
12.工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇,其化学方程式是。下列反应与该反应类型相同的是( )
A.
B.
C.
D.
13.化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体,下列说法不正确的是( )
A.X与发生加成反应
B.Y分子存在对映异构现象
C.Z分子中所有原子位于同一平面上
D.可用溴的四氯化碳溶液鉴别
14.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
图1 图2
图3 图4
A.利用图1装置制备溴苯并验证此反应为取代反应
B.利用图2装置制备并收集乙炔
C.利用图3装置观察甲烷发生取代反应的现象
D.利用图4装置对粗硝基苯(沸点为210.9℃)蒸馏提纯
15.中药“石斛”的有效成分之一石斛氨碱结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.该物质属于芳香烃 B.能与发生反应
C.分子中含有羟基和酯基 D.可发生取代反应和氧化反应
答案以及解析
1.答案:B
解析:B.石油通过裂化和裂解,可以获得大量的烯烃,B错误。
2.答案:D
解析:根据有机物结构简式可知,该物质的分子式是,A项错误;该物质分子中含有碳碳双键、羟基、羧基三种官能团,B项错误;该物质中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;该物质分子中含有碳碳双键,因此能够发生加成反应,含有羟基、羧基,能够发生酯化反应(取代反应),D项正确。故选D。
3.答案:B
解析:A.肉桂酸中碳碳双键的两个碳原子连接两个不同的原子或原子团,存在顺反异构,故A正确;
B.苯甲醛也能使溴水褪色,因此应先排除醛基干扰后再加溴水检验肉桂酸,故B错误;
C.与乙酸酐可发生Perkin反应得到,中羧基与羟基发生取代反应可得到,故C正确;
D.肉桂酸存在碳碳双键,可通过红外光谱检测不同的官能团,故D正确;
故选:B。
4.答案:B
解析:乙烯与溴的溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,除去了杂质乙烯,但乙烷溶于,且溴易挥发,①不符合题意;乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,除去了杂质乙烯,乙烷与溴水不反应,与碱石灰也不反应,则碱石灰能干燥乙烷,且碱石灰能除去挥发出的溴,故能够得到纯净干燥的乙烷,②符合题意;乙烯能被酸性溶液氧化为气体,乙烷与酸性溶液不反应,通过NaOH溶液后,被NaOH溶液吸收而除去,但得到的乙烷气体中还含有水蒸气,不能得到纯净干燥的乙烷,③不符合题意;乙烯能被酸性溶液氧化为气体,而乙烷与酸性溶液不反应,因此混合气体通过酸性溶液后得到乙烷、及水蒸气的混合物,通过碱石灰后和水蒸气被除掉,得到纯净干燥的乙烷气体,④符合题意。故选B。
5.答案:D
解析:
6.答案:C
解析:A.根据系统命名,为3,4—二甲基己烷,故A错误;B.根据系统命名,为2—甲基—2—丁烯,故B错误;C.根据系统命名,为2—甲基丁酸,故C正确;D.根据系统命名,为1,3—二甲苯,故D错误;答案为C。
点睛:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
7.答案:D
解析:A.对于苯酚,苯环对羟基的影响结果是使羟基的活性增强,在水溶液中能电离出氢离子,而乙醇不能电离,A错;
B.对甲基苯酚是苯的二取代物,而苯甲醇是单取代物,红外光谱中有区别,B错;
C.系统命名法为2-乙基-1,3-丁二烯,要选择最长碳链作为主链,保证侧链编号较小,C错;
D.新制氢氧化铜能够与醛发生特征反应生成砖红色沉淀,而乙酸能够与氢氧化铜发生中和反应得到蓝色的乙酸铜溶液,D对。
8.答案:B
解析:
A.新戊烷()与异丁烷()结构相似,在分子组成上相差一个或若干个原子团,互为同系物,A正确;
B.高分子化合物聚丙烯正确的写法是,B错误;
C.中的等效氢原子有4种,一氯代物有4种,C正确;
D.链状烷烃的通式为,相对分子质量为100,则有,解得,所以该烷烃的分子式为,分子中含有4个甲基的结构有、、、,共4种,D正确;
故选B。
9.答案:A
解析:顺-2-丁烯和反-2-丁烯属于有机化合物中同分异构现象中立体异构中的顺反异构。
10.答案:B
解析:A.1mol有机化合物与足量浓溴水反应,最多可消耗3mol,双键消耗1mol,酚类结构消耗2mol,A错误;
B.月桂烯的结构简式为,该物质与等物质的量的溴发生加成反应位置为,也可以发生1、2双键之间发生1,4-加成,产物理论上最多有4种产物,B正确;
C._的一氯代物有7种,C错误;
D.通过消去反应可以得到6种不同结构的二烯烃,、、、、、、D错误;
故选B。
11.答案:D
解析:A.与苯环直接的原子在同一平面内,为四面体结构,由中间环上的碳原子可知,分子中所有的原子一定不能共平面,故A错误;
B.苯酚显酸性,酚羟基与碱反应,则1molEGC与3molNaOH恰好完全反应,故B错误;
C.由-OH可知,易发生取代和氧化反应,含有苯环,可发生加成反应,故C错误;
D.由苯酚遇溶液显紫色,该物质含有苯酚结构,则遇溶液发生显色反应,故D正确;
故选D。
12.答案:C
解析:乙烯与水生成乙醇的反应是加成反应。A.甲烷与氯气光照是取代反应,故A错误;B.丙烷与氧气燃烧是氧化反应,故B错误;C.乙烯与溴生成1,2-二溴乙烷是加成反应,故C正确;D.乙醇和乙酸发生的是酯化反应,酯化反应又是取代反应,故D错误;答案选C。
13.答案:C
解析:A.X→Y中碳基转化为羟基,可知与发生加成反应,生成物再水解生成Y,故A正确; B.Y中与羟基相连的碳原子连接4个不同基团,为手性碳原子,则Y分子存在对映异构现象,故B正确;C.Z中甲基、亚甲基中碳原子均为杂化,所有原子一定不能共面,故C错误; D.Y不含碳碳双键,Z含碳碳双键,Z与溴发生加成反应,则Y、Z可用溴的四氯化碳溶液鉴别,故D正确;故选:C。
14.答案:A
解析:A.利用图1装置制备溴苯,烧瓶中溢出的气体中含有溴蒸汽,溴、溴化氢都能与硝酸银反应生成沉淀,溴蒸汽干扰HBr的检验,此装置不能验证改反应为取代反应,故A错误。
15.答案:A
解析:A.分子中含有氧元素,不是烃,A错误;
B.分子中含有酯基,能和氢氧化钠反应,B正确;
C.由结构可知,分子中含有羟基-OH和酯基-COO-,C正确;
D.分子中含有酯基、羟基可发生取代反应,该有机物能够和氧气燃烧,发生氧化反,D正确;
故选A。

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