单元素养测评卷(三)
第3章 简单的有机化合物
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷48分,第Ⅱ卷52分,共100分。
第Ⅰ卷 (选择题 共48分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.[2024·云南大理月考] 下列有关化学用语使用正确的是( )
A.乙醛的结构简式:
B.一氯甲烷的电子式:
C.乙烷分子的空间填充模型:
D.聚氯乙烯的最简式:C2H3Cl
2.[2024·河南新乡月考] 下列说法正确的是 ( )
A.向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,再加入水也不溶解
B.葡萄糖在人体组织发生缓慢氧化为生命活动提供能量
C.淀粉、蛋白质、油脂均为高分子化合物
D.棉花、蚕丝、羊毛的主要成分均属于纤维素
3.[2024·浙江G5 联盟期中联考] 下列关于有机物的说法不正确的是 ( )
A.CH3(CH2)2CH3和CH3(CH2)3CH3互为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种一氯代物
C.的名称是异丁烷
D.和是同一种物质
4.四种常见有机物的球棍模型如图,小球代表C、H、O三种原子。下列说法正确的是 ( )
A.a与氯气在光照条件下反应,得到的有机产物常温下为液态的有4种
B.b可使溴的四氯化碳溶液及酸性高锰酸钾溶液褪色,二者褪色原理相同
C.c和d均能与金属钠、氢氧化钠溶液反应
D.将c和d与浓硫酸混合加热,可产生有香味的物质
5.设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 ( )
A.1 mol苯乙烯中含有的CC键数为4NA
B.2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.0.1 mol CnH2n+2中含有的C—C键数为0.1nNA
D.标准状况下,2.24 L CCl4中含有的分子数为0.1NA
6.下列选项中能发生反应,且反应类型分别为取代反应、加成反应的是 ( )
A.苯与溴水;乙烯与水制乙醇(催化剂)
B.油脂水解(催化剂、加热);乙烯与氢气(催化剂、加热)
C.淀粉水解制葡萄糖(催化剂);乙酸和乙醇的酯化反应(催化剂、加热)
D.乙烯与溴的四氯化碳溶液;甲烷与氯气(光照)
7.[2024·湖北新高考联考协作体期中] 利用下列仪器、装置(某些夹持仪器略)及药品能达到实验目的的是 ( )
A.测定有机物C2H6O的结构 B.检验淀粉是否水解
C.分馏石油获得汽油 D.在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
8.乙烯酮(CH2CO)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应,反应的通式可表示为
CH2CO+HA。
下列反应不合理的是 ( )
A.CH2CO+HClCH3COCl
B.CH2CO+H2OCH3COOH
C.CH2CO+CH3CH2OHCH3COCH2CH2OH
D.CH2CO+CH3COOH(CH3CO)2O
9.有机化合物C8H16O中满足下列条件的同分异构体的数目为 ( )
(1)含有一个六元碳环 (2)可与钠反应 (3)可与氧气发生催化氧化反应
A.9 B.12 C.15 D.18
10.a mL三种气态烃组成的混合物与足量氧气混合,点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温常压),体积共缩小2a mL。则三种烃可能是 ( )
A.C2H4、C2H2、CH4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H8 D.CH4、C2H4、C3H4
11.土豆丝放入水中浸泡,水变浑浊并产生白色沉淀,其主要成分是有机物A,A遇碘会变蓝。以A为原料获得有机物E的转化关系如图所示,已知E是有香味的无色油状液体。
下列说法正确的是 ( )
A.仅用Na2CO3溶液无法鉴别有机物C、D和E
B.有机物A的分子式为C6H10O5
C.有机物B不属于糖
D.工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取有机物C
12.嚏根草醇是一种具有抗肿瘤活性的蟾蜍二烯内酯的代谢物,其结构简式如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.分子中含有3种官能团
B.1 mol嚏根草醇与足量NaOH(aq)反应,最多消耗NaOH的物质的量为5 mol
C.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.能发生取代、氧化、加成等反应
请将选择题答案填入下表:
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
题号 8 9 10 11 12 总分
答案
第Ⅱ卷 (非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
13.(10分)[2024·山东济宁期中] 聚氯乙烯简称 PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一、工业上以乙烯和氯气为原料合成 PVC 的流程如下:
乙烯1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)氯乙烯(CH2CHCl)PVC
回答下列问题:
(1)下列物质与乙烯一定可以互称为同系物的是 (填字母)
A.C2H5Cl B.C4H8
C. D.
(2)氯乙烯的分子式为 。
(3)乙烯生成1,2-二氯乙烷的反应类型是 。
(4)氯乙烯生成PVC的化学方程式为 。
(5)下列有关 PVC 的说法正确的是 (填字母)。
A.PVC的单体是CH3CH2Cl
B.PVC是高分子化合物
C.PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D.PVC易降解
14.(14分)某同学拟用A、C合成有机物F(苯乙酸乙酯),合成路线如图所示。
已知:A为最简单的烯烃,D中含有—CHO。
(1)请写出C的结构简式: 。
(2)请写出①④的反应类型:① ,④ 。
(3)请分别写出C、E中官能团的名称:C ,E 。
(4)写出反应②④的化学方程式:
② ;
④ 。
(5)E的同分异构体中,属于酯且苯环上只有1个取代基的结构有 种。
15.(15分)丙烯酸甲酯(CH2CHCOOCH3)是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
①取10.0 g丙烯酸(CH2CHCOOH)和60 g甲醇(CH3OH)放置于三颈烧瓶中,连接好仪器,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤。
③分离出油状液体后,加入试剂X后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
④对油状产物经检测,其质量约为6.0 g。
可能用到的信息:
物质 相对分 子质量 沸点/℃ 密度/ (g·mL-1) 溶解性 备注
丙烯酸 72 141 1.05 与水互溶,易溶于有机溶剂 有毒
甲醇 32 65 0.792 与水互溶,易溶于有机溶剂 易挥发, 有毒
丙烯酸 甲酯 86 80.5 0.954 难溶于水,易溶于有机溶剂 易挥发
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是 ,冷却水应从 (填“m”或“n”)口流出。
(2)写出制备丙烯酸甲酯的化学方程式: 。
(3)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的除了可以降低丙烯酸甲酯的溶解度,同时还可以 ; ,加入Na2CO3溶液后,分液,取 (填“上”或“下”)层油状液体。
(4)试剂X可以是下列物质中的 。(填字母)
a.无水Na2SO4 b.碱石灰
c.生石灰 d.浓硫酸
(5)加入过量甲醇的作用有两点:一是增大丙烯酸的转化率,二是 。
(6)本实验需要在通风橱中进行,且要防止明火,其原因是 。
(7)计算本次酯化反应中丙烯酸的转化率为 (保留三位有效数字)。
16.(13分)[2024·江苏无锡四校联考期中] 苯乙烯
()是重要的有机化工原料,以下是合成苯乙烯的一种路线:
回答下列问题:
(1)苯乙烯中官能团名称为 。
(2)写出反应的类型:反应① ,反应② 。
(3)写出反应③的化学方程式: 。由苯乙烯制备聚苯乙烯的化学方程式: 。
(4)芳香族化合物X是的同分异构体,且分子中有3种不同化学环境的氢原子,则X的结构简式为 (任写一种)。
(5)已知:苯在一定条件下可与H2发生加成反应生成环己烷。由苯制备环己烯的路线如下,请在框中填写相应的主要产物及反应条件。
单元素养测评卷(三)
1.D [解析] 乙醛的结构简式为CH3CHO,A错误;一氯甲烷的电子式为,B错误;乙烷的空间填充模型为,C错误;聚氯乙烯是由氯乙烯加聚而成,氯乙烯分子式为C2H3Cl,故聚氯乙烯的最简式为C2H3Cl,D正确。
2.B [解析] 向蛋白质溶液中加入硫酸铵,蛋白质析出,属于盐析,加入水还可以溶解,故A错误;葡萄糖在人体内氧化为人体提供能量,故B正确;油脂不属于高分子化合物,故C错误;棉花的主要成分为纤维素,蚕丝和羊毛的主要成分为蛋白质,故D错误。
3.C [解析] CH3(CH2)2CH3和CH3(CH2)3CH3结构相似,分子式分别为C4H10和C5H12,分子式相差一个CH2,所以二者互为同系物,A正确;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中有4种不同化学环境的氢原子,即有4种一氯代物,B正确;的名称是异戊烷,C错误;甲烷是空间正四面体结构,所以和是同一种物质,D正确。
4.D [解析] a为甲烷,与氯气发生取代反应的有机产物是4种,其中一氯甲烷为气体,故常温下为液态的有3种,A错误;b是乙烯,乙烯与溴水发生加成反应而使溶液褪色,乙烯和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使溶液褪色,B错误;c、d分别为乙醇、乙酸,两者均可以和金属钠反应,但是乙醇不能和氢氧化钠溶液反应,C错误; c和d与浓硫酸混合加热会发生酯化反应生成有香味的乙酸乙酯,D正确。
5.B [解析] 1 mol苯乙烯中含有的CC键数为NA,A项错误;乙烯和丙烯的最简式均为CH2,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子为2.8 g÷M(CH2)=0.2 mol,所含碳原子数为0.2NA,B项正确;0.1 mol CnH2n+2中含有的C—C键数为0.1×(n-1)NA,C项错误;标准状况下,CCl4不是气体,不能只根据其体积求其物质的量,D项错误。
6.B [解析] 苯与溴水不发生反应,A错误;在催化剂、加热条件下,乙酸和乙醇的酯化反应属于取代反应,C错误;乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,甲烷与Cl2在光照下发生取代反应,D错误。
7.C [解析] 实验中用的是乙醇水溶液,水也可以和钠反应生成氢气,无法确定醇和氢气之间的比例关系,也无法确定其结构,另外钠较少时,乙醇不能反应完,也不能确定与氢气的比例关系,A错误;加氢氧化铜之前需要加碱中和硫酸,B错误;通过石油的分馏可以得到汽油等多种馏分,C正确;甲烷和氯气发生取代反应生成多种取代产物,不可能生成纯净的一氯甲烷,D错误。
8.C [解析] 由信息可知,乙烯酮与含活泼氢的化合物发生加成反应时,最终生成物中,H原子加在乙烯酮端C原子上,含H化合物中的其余部分与乙烯酮中间C原子相连。乙烯酮与HCl加成生成CH3COCl,故A正确;乙烯酮与H2O加成生成CH3COOH,故B正确;乙烯酮与CH3CH2OH加成生成CH3COOCH2CH3,故C错误;乙烯酮与CH3COOH加成生成,故D正确。
9.D [解析] 有机化合物C8H16O中满足:(1)含有一个六元碳环;(2)与钠反应,说明含有羟基;(3)可与氧气发生催化氧化反应,说明与羟基相连的碳原子上至少含有1个氢原子。若六元碳环上含有1个取代基,可以是—CH2CH2OH、—CHOHCH3,有2种;如果含有2个取代基,可以是—CH2OH和—CH3(碳环上的位置有4种:邻、间、对、同一个碳原子上),或者是—OH和—CH2CH3(碳环上的位置有3种:邻、间、对);如果含有3个取代基,应该是1个羟基和2个—CH3,如果2个—CH3在同一个碳原子上,羟基在碳环上的位置有3种,若2个—CH3在碳环相邻碳原子上,羟基在碳环上的位置有2种,若2个—CH3在碳环相间碳原子上,羟基在碳环上的位置有3种,若2个—CH3在碳环相对碳原子上,羟基在碳环上的位置有1种,合计是18种,答案选D。
10.D [解析] 在常温常压下水是液态,由于有机化合物中的C反应消耗O2后变为CO2,有机化合物中的H反应消耗O2后变为液态H2O,烃燃烧的化学方程式是CxHy+O2xCO2+H2O;根据方程式可知每1 mL的烃燃烧,反应后气体体积减少(1+) mL,现在a mL的混合烃燃烧反应后气体体积减少2a mL,则1+=2,解得y=4;故混合烃分子中的H原子数平均是4个,符合题意的只有CH4、C2H4、C3H4。
11.D [解析] A遇碘会变蓝,A为淀粉,淀粉在催化剂的条件下水解生成葡萄糖,B为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶催化作用下生成乙醇,C为乙醇,乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化得到乙酸,D为乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成具有香味的乙酸乙酯,E为乙酸乙酯。C为乙醇,D为乙酸,E为乙酸乙酯,乙醇溶于Na2CO3溶液中,无明显现象,乙酸与Na2CO3溶液反应生成CO2气体,产生气泡,乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,液体分层,所以可以用Na2CO3溶液鉴别三者,A错误;A为淀粉,分子式为(C6H10O5)n,B错误;B为葡萄糖,属于糖类中的单糖,C错误;C为乙醇,工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取,D正确。
12.B [解析] 由题干有机物结构简式可知,该分子中含有醇羟基、酯基和碳碳双键3种官能团,A正确;1 mol嚏根草醇与足量NaOH(aq)反应,只有酯基能与NaOH溶液反应,故最多消耗NaOH的物质的量为1 mol,B错误;该分子中含有醇羟基和碳碳双键,故能使酸性KMnO4溶液褪色,含有碳碳双键能使溴水褪色,C正确;该分子中含有醇羟基、酯基和碳碳双键,故能发生取代、氧化、加成等反应,D正确。
13.(1)D (2)C2H3Cl (3)加成反应
(4) (5)B
[解析] 乙烯和氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl),CH2ClCH2Cl一定条件生成氯乙烯(CH2CHCl),CH2CHCl发生加聚反应生成PVC。
(1)同系物必须是同一类物质。C2H5Cl为卤代烃,和乙烯不是同系物;C4H8可能是烯烃也可能是环烷烃,故和乙烯不一定是同系物;为炔烃,含有碳碳三键,和乙烯不是同系物;为丙烯,和乙烯互为同系物;故选D。(2)氯乙烯的分子式为C2H3Cl。(3)乙烯生成1,2-二氯乙烷为加成反应。(4)氯乙烯生成PVC的化学方程式为。
(5)PVC为,其单体为CH2CHCl,A错误;PVC是高分子化合物,B正确;PVC中不含不饱和键,不能够使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;PVC不易降解,D错误。
14.(1) (2)加成反应 酯化反应(或取代反应)
(3)羟基 羧基
(4)2+O22+2H2O
+CH3CH2OH+H2O (5)3
[解析] 最简单的烯烃是乙烯,故A为乙烯,A与水发生加成反应生成乙醇,则B为CH3CH2OH,B与E反应生成F,由E、F的结构简式可知,B、E发生酯化反应生成F,D中含有—CHO,C发生氧化反应生成苯乙醛,苯乙醛发生氧化反应生成苯乙酸,则C为。反应①是乙烯和水加成生成乙醇,化学方程式为CH2CH2+H2OCH3CH2OH;反应②为被催化氧化生成,即
2+O22+2H2O;反应④为与CH3CH2OH发生的酯化反应,即
+CH3CH2OH+H2O。E为,其同分异构体属于酯且苯环上只有1个取代基,则符合条件的E的同分异构体有如下3种:、、。
15.(1)直形冷凝管 n
(2)CH2CHCOOH+CH3OHCH2CHCOOCH3+H2O
(3)中和丙烯酸 溶解甲醇 上
(4)a (5)可作为溶剂,增大丙烯酸和甲醇的接触面积,加快反应速率
(6)丙烯酸和甲醇都是易燃物且有毒 (7)50.2%
[解析] (1)由图可知仪器C的名称为直形冷凝管;直形冷凝管使用时,冷却水应该下进上出,则冷却水应从n口流出。(2)丙烯酸与甲醇在浓硫酸作吸水剂和催化剂下发生酯化反应,化学方程式为CH2CHCOOH+CH3OHCH2CHCOOCH3+H2O。(3)用5% Na2CO3溶液洗涤的目的为中和丙烯酸,丙烯酸中有羧基,可与碳酸钠反应;溶解未反应的甲醇;降低丙烯酸甲酯的溶解度,有利于分层。丙烯酸甲酯的密度小于水,则上层为丙烯酸甲酯油状液体。(4)加入试剂X后蒸馏,目的是吸收水,则可以选择无水Na2SO4作为吸水剂;而碱石灰和生石灰与水反应后生成的碱可使酯水解,浓硫酸也可使酯水解,故答案选a。(5)酯化反应为可逆反应,增大甲醇的量可使平衡正向移动,增大丙烯酸的转化率;也可作为溶剂,增大丙烯酸和甲醇的接触面积,加快反应速率。(6)本实验需要在通风橱中进行,且要防止明火,原因是丙烯酸和甲醇都是易燃物且有毒。(7)取10.0 g丙烯酸和60 g甲醇(CH3OH)反应,丙烯酸的分子式为C3H4O2,相对分子质量为72,甲醇的相对分子质量为34,通过计算甲醇过量,则丙烯酸全部转化为丙烯酸甲酯时,丙烯酸甲酯的物质的量为n==,丙烯酸甲酯的相对分子质量为86,理论上生成丙烯酸甲酯的质量为m=n×M=×86 g,该酯化反应中丙烯酸的转化率为×100%≈50.2%。
16.(1)碳碳双键 (2) 加成反应 取代反应
(3)+Br2+HBr
n
(4)或
(5)
[解析] 反应①为苯和乙烯在磷酸作用下发生加成反应生成乙苯,反应②为在氯化铝作用下加热,氯乙烷与苯发生取代反应生成乙苯,反应③为在光照条件下苯与溴蒸气反应生成HBr,反应④为加热条件下在NaOH乙醇溶液中发生反应生成苯乙烯。
(1)苯乙烯含有—CHCH2,官能团为碳碳双键。(2)反应①是苯和CH2CH2反应生成乙苯,属于加成反应,反应②中苯和CH3CH2Cl反应生成乙苯和HCl,属于取代反应。(3)乙苯的支链上发生取代反应,反应条件为光照,反应方程式为+Br2+HBr;苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应方程式为n。(4)芳香族化合物X分子中有3种不同化学环境的氢原子,说明结构对称,则X的结构简式为或。(5)在FeBr3催化作用下与液溴反应生成溴苯和HBr,在催化剂作用下与H2发生加成反应生成,加热条件下在NaOH乙醇溶液中发生反应生成环己烯(),合成路线如图。
