高考化学有机化合物推断题综合练习题及答案
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高考化学有机化合物推断题综合练习题及答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.苏联科学家欧巴林教授在其著作中曾说:“生命起源于甲烷”,英国科学家巴纳尔教授则认为生命是从二氧化碳和水开始的。
与之相关的转化关系如图所示(部分反应条件已略去):(1)A的结构式为________;C中官能团的电子式为________;反应②的反应类型为________。
(2)写出下列物质的结构简式:D________;H________。
(3)C→D的化学方程式为__________;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为_________。
(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,写出该反应的化学方程式并配平:_____。
【答案】H—C≡C—H加成反应CH3CHO2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O6CO2+6H2O C6H12O6+6O2(C6H10O5)n+n H2O3n CH4↑+3n CO2↑【解析】【分析】根据题中物质的转化关系可知,A为HC≡CH,与氢气发生加成反应得到B,B为CH2=CH2,B 与水加成得到C,C为CH3CH2OH,C被氧化得到D,D为CH3CHO,D被氧化得到E,E为CH3COOH,E与C发生酯化反应得到F,F为CH3COOCH2CH3,A与氯化氢加成得到G,G为CH2=CHCl,G发生加聚反应得到H,H为。
【详解】(1) A为HC≡CH,A的结构式为H—C≡C—H;C为CH3CH2OH,官能团的电子式为;反应②是乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应类型为加成反应;(2)D的结构简式为CH3CHO;H的结构简式为;(3)C→D的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2;(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,反应的化学方程式为:(C6H10O5)n+n H2O3n CH4↑+3n CO2↑。
【点睛】本题考查有机物推断,解题时注意有机物官能团的相互转化,解题关键是掌握官能团的性质,难度不大,注意有机基础知识的灵活运用。
2.聚乳酸(PLA),是一种无毒性、可再生、可分解的高分子聚合物塑料,PLA早期是开发在医学上使用,作手术缝合线及骨钉等,现在则已较广泛的应用于一些常见的物品,如:包装袋、纺织纤维,PLA由植物中萃取出淀粉(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)或用纤维素(玉米干草、麦杆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:淀粉或纤维素葡萄糖乳酸聚乳酸根据上述信息,回答下列问题:(1)淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式为_________;(2)已知1mol葡萄糖2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,则乳酸的分子式为_________;(3)某研究性小组为了研究乳酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:①取1.8g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积);②另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL(气体体积已换算为标准状况下体积)。
由实验数据推知乳酸分子含有_________(填官能团名称),从以上条件推知乳酸的结构简式可能为_________;(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基.请写出乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式_________。
【答案】(C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6 C3H6O3羟基、羧基 CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH【解析】【分析】(1)根据信息淀粉水解生成葡萄糖结合质量守恒书写化学方程式。
(2)根据信息:1mol葡萄糖2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,结合质量守恒书写化学式。
(3)根据n=m/M计算出1.8g 乳酸的物质的量,能与过量的饱和NaHCO3溶液反应,说明1个乳酸分子中含有一个羧基;另取1.8g 乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448mL (标准状况下),则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基;据此解答。
(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,根据酯化反应的原理书写六元环状化合物。
【详解】(1)淀粉在淀粉酶的作用下最终水解为葡萄糖C6H12O6 ,化学方程式为: (C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6;正确答案: (C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6。
(2)1mol葡萄糖2mol乳酸,转化过程中无其它反应物、生成物,1mol葡萄糖(C6H12O6)含6molC、12molH、6molO,转化为2mol乳酸,所以1mol乳酸中含3molC ,6molH,3molO, 则乳酸的分子式为C3H6O3;正确答案: C3H6O3。
(3) 1.8g乳酸的物质的量1.8/90=0.02mol,取1.8g 乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成的气体体积为448mL (标准状况下),说明乳酸分子中含有羧基,反应生成的二氧化碳气体的物质的量0.448/22.4=0.02mol,说明1个乳酸分子中含有1个羧基;另取1.8g乳酸与过量的金属钠反应,产生氢气0.448/22.4=0.02mol;0.02mol乳酸含有0.02mol 羧基与金属钠反应生成0.01mol 氢气,则乳酸分子中另一个官能团是醇羟基, 0.02mol乳酸含有0.02mol 醇羟基,与金属钠反应生成0.01mol氢气;所以乳酸的结构简式可能为: CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH ;正确答案:羟基、羧基;CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH。
(4)乳酸的结构简式可能为CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH,经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有一个甲基,说明醇羟基位于中间碳原子上,乳酸的结构简式为CH3CH (OH)COOH,2个乳酸分子在一定条件下可发生酯化反应生成六元环状化合物,结构简式为;正确答案:。
3.某课外活动小组利用如图1装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丁中用水吸收产物),图中铁架台等装置已略去,实验时,先加热玻璃管中的镀银铜丝,约lmin后鼓入空气,请填写下列空白:(1)检验乙醛的试剂是__;A、银氨溶液B、碳酸氢钠溶液C、新制氢氧化铜D、氧化铜(2)乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为____________;(3)实验时,常常将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是_____________,由于装置设计上的陷,实验进行时可能会____________;(4)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行,进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示,试解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因________,该实验中“鼓气速度”这一变量你认为__________________可用来估量;(5)该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色,该同学为解释上述现象,提出两种猜想:①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应,请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确______________________________?【答案】AC2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀发生倒吸鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走单位时间内甲中的气泡数用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确【解析】分析:(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛;(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象;(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来;(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应。
详解:(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛,即A、C正确,因此,本题正确答案是:AC;(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,因此,本题正确答案是: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象,因此,本题正确答案是:使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀;发生倒吸;(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来,因此,本题正确答案是:鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走;单位时间内甲中的气泡数;(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应,因此,本题正确答案是:用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想(1)正确;若酸性明显减弱,则猜想(2)正确。
4.糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志,长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6),下列说法不正确的是___(填序号);A.糖尿病人尿糖偏高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖B.葡萄糖属于碳水化合物,分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O C.葡萄糖可用于制镜工业D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖(2)含糖类丰富的农产品通过发酵法可以制取乙醇,但随着石油化工的发展,工业上主要是以乙烯为原料,在加热、加压和有催化剂存在的条件下跟水反应生成乙醇,这种方法叫做乙烯水化法,试写出该反应的化学方程式:___,该反应的反应类型是____;(3)今有有机物A,B,分子式不同,均可能含C,H,O元素中的两种或三种,如果将A,B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,若A是甲烷,则符合上述条件的有机物B中分子量最小的是___(写化学式),并写出分子量最小的含有﹣CH3(甲基)的B的两种同分异构体的结构简式____、____;(4)分析下表所列数据,可以得出的结论是(写出2条即可)____。