2020-2021高考化学《有机化合物的推断题综合》专项训练
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2020-2021高考化学《有机化合物的推断题综合》专项训练一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.有机物种类繁多,结构复杂。
(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中甲烷的球棍模型是__(填序号,下同),表现甲烷的空间真实结构是__。
(2)下列有机物中所有原子可以在同一个平面上的是___(填序号)(3)如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)①上述有机物中与(c)互为同分异构体的是__(填序号)。
②写出有机物(a)的名称__。
③有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式__。
④写出与(c)互为同系物的最简单有机物和溴水反应的化学方程式:__;生成物的名称是___。
(4)某单烯烃与氢气加成后生成异戊烷,该烯烃的结构简式有__种。
(5)“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构。
如图表示立方烷,正方体的每个顶点是一个碳原子,氢原子均省略,一条短线表示一个共用电子对。
碳原子上的二个氢原子被氨基(-NH2)取代,同分异构体的数目有_种。
【答案】C D ABD bf 异丁烷 CH3CH2CH2CH3 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷 3 3【解析】【分析】【详解】(1)甲烷的球棍模型是C,甲烷的电子式是B;A是分子结构示意图;D是比例模型;其中比例模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例;电子式只反映原子最外层电子的成键情况;(2)乙烯和苯分子中所有原子共平面,甲烷是正四面体结构,所以C不可能原子共面;D 苯环和碳碳双键之间的碳碳单键可以旋转,所有原子可以共平面;(3)①c为C4H8与它分子式相同,结构不同的为b、f,②由图示可知a为烷烃,含有4个C原子,主链含有3个C,甲基在2号C,是异丁烷③含有4个碳原子的烷烃有CH 3CH(CH 3)CH 3和CH 3CH 2CH 2CH 3,a 为CH 3CH(CH 3)CH 3,则其同分异构体为:CH 3CH 2CH 2CH 3;④c 为丁烯,单烯烃碳原子数目最少的是CH 2=CH 2;(4)加成反应不改变碳链结构,异戊烷CH 3-CH 2-CH(CH 3)2两个甲基与碳相连的价键是相同的,所以烯烃的双键位置有三种,烯烃的结构就有三种;(5)在一个面上有邻位和对位两种;不在一个面上,有1种,即立方体体对角线一个顶点一个-NH 2。
共3种。
2.I.A ~D 是四种烃分子的球棍模型(如图)(1)与A 互为同系物的是___________(填序号)。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是_____________(填序号)。
(3)D 和液溴反应的化学方程式是_____________。
Ⅱ. 某些有机物的转化如下图所示。
已知A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D 是食醋的有效成分。
请回答下列问题:(4)A 中官能团的名称是______________。
(5)B 的结构简式为_________________。
(6)反应③的化学方程式为__________________。
【答案】C B +Br 23FeBr −−−→ +HBr 碳碳双键 CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH3323232CH COOH CH CH OH CH COOCH CH H O 浓硫酸加热++垐垐?噲垐? 【解析】【分析】I.由球棍模型可知,A 为甲烷,B 为乙烯,C 为丁烷,D 为苯;结合同系物的概念和乙烯与苯的性质分析解答(1)~(3);Ⅱ. A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,则A 为CH 2=CH 2,与水在一定条件下发生加成反应生成CH 3CH 2OH ,乙醇在Cu 作催化剂条件下发生氧化反应CH 3CHO ,CH 3CHO 可进一步氧化生成CH 3COOH ,CH 3CH 2OH 和CH 3COOH 在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,据此分析解答(4)~(6)。
【详解】I.由球棍模型可知,A 为甲烷,B 为乙烯,C 为丁烷,D 为苯。
(1) 甲烷、丁烷结构相似,都是烷烃,互为同系物,故答案为:C ;(2)乙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故答案为:B ;(3)苯和液溴反应生成溴苯和HBr ,反应的方程式为+Br 23FeBr −−−→ +HBr ,故答案为: +Br 23FeBr −−−→ +HBr ; Ⅱ. (4)A 为乙烯(CH 2=CH 2),含有的官能团是碳碳双键,故答案为:碳碳双键;(5)B 的结构简式为CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH ,故答案为:CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH ;(6)反应③为CH 3CH 2OH 和CH 3COOH 在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH 3COOH+CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,故答案为:CH 3COOH+CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 。
3.已知:A 、B 是两种单烯烃,A 分子中含有6个碳原子,B 分子中含有4个碳原子,其中A 的核磁共振氢谱中只有一个吸收峰而B 有两个;②烯烃复分解反应可表示为R 1CH=CHR 2+R 1’CH=CHR 2’R 1CH=CHR 1’+R 2CH=CHR 2’。
请根据如图转化关系,回答相关问题:(1)反应②的反应类型为___,反应③的反应条件为___。
(2)当与Br 2,按物质的量之比为1:1反应时,所得产物的结构简式为___、___、__。
(3)聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分,其中天然橡胶为顺式聚异戊二烯,杜仲胶为反式聚异戊二烯,则反式聚异戊二烯的结构简式为__。
(4)反应①的化学方程式为__。
(5)C 的结构简式为___。
【答案】加成反应 氢氧化钠的醇溶液、加热+CH3CH=CHCH32【解析】【分析】由流程图及信息R1CH=CHR2+R1’CH=CHR2’R1CH=CHR1’+R2CH=CHR2’,可逆推出A为,B为CH3CH=CHCH3;二者发生复分解反应,可生成二个分子的;与溴发生加成反应生成;在NaOH、醇溶液中加热,发生消去反应,生成。
【详解】(1)由以上分析可知,反应②的反应类型为加成反应,反应③为卤代烃的消去反应,条件为氢氧化钠的醇溶液、加热。
答案为:加成反应;氢氧化钠的醇溶液、加热;Br按物质的量之比为1:1反应时,可以发生1,2-加成,生成物(2) 与2的结构简式为、,也可以发生1,4-加成,生成物的结构简式为。
答案为:;;;(3)反式聚异戊二烯是异戊二烯发生1,4-加成,形成新的碳碳双键处于链节主链中,碳碳双键连接的相同基团处于双键异侧,故反式聚异戊二烯的结构简式为。
答案为:;(4)反应①为和CH3CH=CHCH3发生复分解反应,化学方程式为+CH3CH=CHCH32。
答案为:+CH3CH=CHCH32;(5) 发生加聚反应,可生成C,则C的结构简式为。
答案为:。
【点睛】当烯烃的双键碳原子所连的两个原子或原子团不相同时,烯烃存在顺反异构。
反式异构体中的原子排列比较对称,分子能规则地排入晶体结构中,其分子所构成的晶体的分子间作用力越大,则晶格能越大,熔点越高。
4.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。
它能在酸性溶液中能发生如下反应:(1)有机物(I)在铂催化下与足量的氢气发生加成反应生成物质X,X所含的官能团的名称是__________;X的结构简式为__________。
(2)有机物(II)的化学式为_______;分子中化学环境不同的氢原子共有_____种。
(3)下列关于MMF说法正确的是__________(选填字母编号)。
a.能溶于水b.1 mol MMF最多能与3 mol NaOH完全反应c.能发生取代反应和消去反应d.镍催化下1 mol MMF最多能与6 mol H2发生加成反应(4)1 mol的有机物(I)在单质铜和氧气的作用下可以氧化为醛基的—OH有____mol;有机物(II)在加热和浓硫酸的条件下发生消去反应的化学方程式为_________。
【答案】羧基、羟基 C6H13O2N 5 b 1【解析】【分析】(1)有机物(I)在铂催化下与足量的H2发生加成反应生成物质X,和H2发生加成反应的是苯环和碳碳双键,根据有机物(Ⅰ)结构判断X的结构,根据X的结构判断含有的官能团。
(2)根据断键方式和原子守恒判断有机物(Ⅱ)的化学式,断键物质为酯基,根据氢原子的物质判断其种类。
(3)根据MMF的结构判断其性质,MMF中含有的官能团是酚羟基、碳碳双键、酯基,可能具有酚、酯和烯烃的性质。
(4)连有醇羟基的碳原子上有2个氢原子时,醇羟基才能发生催化氧化生成醛;醇若能发生消去反应,消去反应后生成物含有碳碳双键。
【详解】(1)有机物(Ⅰ)在铂催化下与足量的H2发生加成反应生成物质X,能和H2发生加成反应的是苯环和碳碳双键,X的结构简式为,可见X含有的官能团是羧基和羟基;(2)在酸性、加热条件下,MMF能发生水解反应生成有机物(Ⅰ)和有机物(Ⅱ),断键部位是酯基,根据原子守恒判断有机物(Ⅱ),所以有机物(Ⅱ)的结构简式为,所以该有机物的分子式为C6H13O2N;该分子中化学环境不同的氢原子共有5种;(3)a.该有机物中含有酯基,酯类物质是不易溶于水的,a错误;b.该有机物能和氢氧化钠反应的是酯基和酚羟基,所以1 molMMF最多能与3 molNaOH 完全反应,b正确;c.苯环酚羟基的邻对位上不含有氢原子,所以不能和溴水发生取代反应;该分子没有醇羟基,所以不能发生消去反应,c错误;d.能与H2发生加成反应的有苯环和碳碳双键,所以镍催化下1 molMMF最多能与4 mol H2发生加成反应,d错误;故合理选项是b;(4)该有机物分子中只有醇羟基能被催化氧化生成醛基,所以1 mol的有机物(Ⅰ)在单质铜的催化下可以氧化为醛基的-OH有1 mol;有机物(Ⅱ)在加热和浓硫酸的发生消去反应生成含有碳碳双键的有机物,反应方程式为。
【点睛】本题考查了有机物中的官能团及其结构,明确苯酚和溴发生取代反应的位置,酯基发生水解反应,根据酯化反应历程:酸脱羟基醇脱氢,脱什么加什么补齐即可。
5.乙醛是制备乙酸、乙酸衍生物等化工产品的原料。
完成下列填空:(1)乙醛分子中的官能团为______。
(2)将铜丝在空气中灼烧变黑后,迅速伸入乙醇中,观察到铜丝表面______;反复上述多次操作后,闻到刺激性气味,说明有______生成。
(3)写出检验乙醛的化学反应方程式。
______上述反应显示乙醛具有______性。
(4)已知甲酸也能发生银镜反应,若某甲酸溶液中可能混有乙醛,如何通过实验证明是否含有乙醛并写出简要操作步骤________________(5)已知:有机化学中将紧邻官能团的第一个碳原子成为α—C ,α—C 上的H 就称为α—H ,醛的α—H 较活泼,可以和另一个醛的羰基进行加成,生成羟基醛,如:设计一条以乙烯为原料制备正丁醇CH 3CH 2CH 2CH 2OH 的合成路线(无机试剂任选):_________(合成路线常用的表示方式为:A 反应试剂反应条件−−−−−−→ B ……反应试剂反应条件−−−−−−→目标产物)【答案】醛基 由黑变红 乙醛()3334322CH CHO+2Ag NH OH CH COONH +3NH +2Ag+H O ∆→↑ 还原性 ①取少量该甲酸溶液,加入氢氧化钠后蒸馏;②取蒸馏出的液体加入银氨溶液,水浴加热,若有银镜生成则含有乙醛【解析】【分析】(1)乙醛的结构简式是CH 3CHO ;(2)将铜丝在空气中灼烧变为黑色CuO ,迅速伸入乙醇中,发生反应3232CH CH OH+CuO CH CHO+Cu+H O ∆→;乙醛有刺激性气味;(3)乙醛含有醛基,能发生银镜反应;(4)先分离甲酸和乙醛,再用银氨溶液检验乙醛。