高考化学认识有机化合物推断题综合题及答案解析
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高考化学认识有机化合物推断题综合题及答案解析
一、 认识有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.(1)的系统名称是_________;
的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)命名烷烃时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式312n进行计算。
(3)键线式中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】
(1) 主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。命名时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为;1mol该烃耗氧量为 3912mol=14mol。答案为:;14mol;
(3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH3CH2CH=CH2。答案为:CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
2.按要求完成下列各题。
(1)从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。
① CH3OCH3 ②
HCOOCH2CH3 ③CH3COCH3 ④ ⑤CH3CHO ⑥ ⑦
A.属于羧酸的是________; (填序号,下同) B.属于酯的是________ ;
C.属于醇的是__________; D.属于酮的是________。
(2)下列各组物质:
① O2和O3 ;②乙醇和甲醚;③
淀粉和纤维素;④
苯和甲苯;⑤和;⑥和;⑦ CH3CH2NO2和
A.互为同系物的是_________;(填序号,下同) B.互为同分异构体的是________;
C.属于同一种物质的是__________; D.互为同素异形体的是________。
(3)为了测定芳香烃A的结构,做如下实验:
①将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图,由图可知该分子的相对分子质量是________,有机物A的分子式为_________。
③用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3,则该有机物A的结构简式为_____________。
【答案】④ ② ⑦ ③ ④ ②⑦ ⑤ ① 92 C7H8
【解析】
【分析】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物;
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物;
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物;
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物。
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物;
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质。
(3)从质谱图中可提取该有机物的相对分子质量为92;
由“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”,可计算出该有机物的分子式;
由“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,可确定该有机物A的结构简式。
【详解】
(1)A. 属于羧酸的是含有-COOH的有机物④;
B. 属于酯的是含有-COO-的有机物②;
C. 属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物⑦;
D. 属于酮的是含有-CO-的有机物③。答案为:④;②;⑦;③;
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物④;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物②和⑦;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物⑤;
D. 互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质①。
答案为:④;②⑦;⑤;①;
(3)n(有机物)=9.2g92g/mol=0.1mol,n(CO2)=15.68L22.4L/mol=0.7mol,n(H2O)=7.2g18g/mol=0.4mol。即0.1mol有机物+xO2→0.7molCO2+0.4molH2O,从而得出1mol有机物+10xO2→7molCO2+4molH2O,有机物A的分子式为C7H8。
“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,则表明该有机物A的分子内有4种氢原子,且个数比为1∶2∶2∶3,由此可得结构简式为。 答案为: 92;C7H8;。
【点睛】
如果我们先利用信息“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”,可求出该有机物的最简式为C7H8,然后再利用相对分子质量92,可确定分子式为C7H8;如果先利用相对分子质量92,再利用“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68L CO2和7.2gH2O”,可直接求出分子式,显然后一方法更简洁。
3.下图是正丁烷的四种构象与势能关系,下列关于正丁烷的说法正确的是
A.在水中的溶解度比在苯中的溶解度大
B.四个碳原子有可能在一条直线上
C.图中四种构象化学性质不同
D.各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系
【答案】D
【解析】
【详解】
A.正丁烷分子中没有亲水基团,水是极性分子,苯是非极性分子,正丁烷为弱极性分子,正丁烷难溶于水,易溶于苯,A错误;
B.正丁烷分子中的碳原子都是sp3杂化,四个碳原子不可能在同一条直线上,B错误;
C.图中四种构象化学性质相同,C错误;
D.由图像可知,各构象势能的高低与CH3空间位阻有很大关系,D正确;
答案选D。
4.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烯烃和烷烃的体积比为( )
A.3:1 B.1:3 C.2:3 D.3:2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,1.0体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧,生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气,混合气体的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为1:2,则混合气体中平均碳原子数为:2=21,混合气体与水的物质的量之比为1:2.4,则混合气体中平均氢原子数为:2.42=4.81,由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等,则混合气体由乙烷和乙烯混合而成,设乙烯的体积为x,乙烷的体积为y,
混合物中平均氢原子数为:4x+6y=4.8x+y,解得x: y=3: 2;
故选D。
5.1mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗8mol氧气。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.(CH3)2CHCH(CH3)2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设该烃的化学式为CaHb,由燃烧通式知a+4b=8,由此可以排除A、D;B、C的分子式均为C5H12,符合a+4b=8,B戊烷一氯代物有三种,C异戊烷一氯代物有四种,故选B。
6.下列关于有机物种类繁多的原因叙述不正确的是
A.碳原子性质活泼,容易形成化合物
B.碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环
C.碳原子之间能形成单键,也能形成双键或叁键
D.碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
有机物种类繁多的原因是碳原子间能以共价键形成碳链或碳环;碳原子之间能形成单键,也能形成双键或叁键;碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键。选A。
7.中成药连花清瘟胶囊在对抗 H1N1 病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关说法错误的是( )
A.绿原酸属于芳香族化合物
B.分子式 C16H18O9
C.1mol 绿原酸与 Na 反应放出 H2 的体积 134.4L
D.1mol 绿原酸可以与 7molH2 发生加成反应
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据绿原酸的结构简式可知,该分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A选项正确;
B.由绿原酸的结构简式可以计算分子式为C16H18O9,B选项正确;
C.未指明标准状况,不能准确计算生成H2的体积,C选项错误;
D.苯环与碳碳双键可与氢气发生加成反应,1 mol绿原酸发生加成反应最多可消耗4mol氢气,D选项错误;
答案选CD。
【点睛】
本题考查有机物的结构、分子式和结构简式的关系,有机物的性质和对官能团的认识,注意把握有机物的官能团与性质的关系,有机物的官能团代表该类有机物的主要性质,掌握官能团的结构与性质是学好化学的基础,解答时注意知识的迁移灵活应用。
8.下列说法正确的是
A.分子式 C8H10 的苯的同系物共有 3 种结构
B.与互为同系物
C.三联苯()的一氯代物有 4 种
D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有 3 种
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A. 分子式为C8H10的苯的同系物,侧链为乙基或两个甲基,两个甲基有邻、间、对三种位置,则符合条件的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,共4种,故A错