- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
(16分)有①NH2-CH2-COOH ②CH2OH(CHOH)4CHO ③(C6H10O5)n(纤维素)④HCOOC2H5 ⑤苯酚 ⑥HCHO等物质,其中(用数字序号填空):
(1)易溶于水的是 ,常温下微溶于水的 。
(2)能发生银镜反应的是 ________________ 。
(3)能发生酯化反应的是 _______________。
(4)能在一定条件下能水解的是 。
(5)能跟氢氧化钠溶液反应的是 。
正确答案
(1)①②⑥,⑤ (每空2分)(2)②④⑥(3分)
(3)①②③⑤(3分) (4)③④(3分) (5)①④⑤(3分)
考查常见有机物的性质。①是甘氨酸,含有氨基和羧基,易溶于水,能和氢氧化钠溶液反应,也能发生酯化反应。②是葡萄糖,含有羟基和醛基,易溶于水,能发生银镜反应和酯化反应。③是纤维素,不溶于水,能发生水解反应,分子中含有羟基,也能发生酯化反应。④是甲酸乙酯,不溶于水,含有酯基和醛基,能发生银镜反应和水解反应。⑤是部分,微溶于水,含有酚羟基,能发生酯化反应,也能和氢氧化钠溶液反应。⑥是甲醛,易溶于水,含有醛基,能发生银镜反应。
(8分)为了测定一种气态烃A的化学式,取一定量的A置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案,均认为根据自己的方案能求出A的最简式,他们测得的在一定条件下的有关数据如下(图中的箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
甲方案:燃烧产物浓硫酸增重2.52 g碱石灰增重1.30 g生成CO21.76 g
乙方案:燃烧产物碱石灰增重5.60 g固体减小0.64 g石灰水增重4 g。试回答:
(1)甲、乙两方案中,你认为哪种方案能求出A的最简式?
(2)请根据你选择的方案,通过计算求出A的最简式。
(3)若要确定A的分子式,是否需要测定其它数据?并说明原因。
正确答案
(1)甲方案:因其能够分别求得A的燃烧产生CO、CO2和H2O(g)各是多少,进一步可求出A的C和H的原子个数比,即得A的最简式。
(2)H2O ―→ m(H) ―→ n(H)
2.52 g 0.28 g 0.28 mol
CO2 ―→ m(C) ―→ n(C)
1.30 g+1.76 g 0.8345 g
所以n(C):n(H)= mol:0.28 mol=1:4
A的最简式为CH4。
(3) 不需要,因为最简式中H的含量已经达到最大,所以CH4即为A的分子式
考查有机物分子式及结构简式的确定和判断等。
(1)方案甲中浓硫酸增重的质量就是生成物水的质量,即水是。碱石灰增重的质量是CO2的质量。剩余气体燃烧又生成CO2,所以CO2的总的质量是3.06g,物质的量是
。所以根据原子守恒可知烃分子中碳、氢原子的个数之比是0.07︰0.28=1︰4,即最简式为CH4。由于1个碳原子最多结合4个氢原子,所以该化合物一定是甲烷。
(2)在方案乙中只能计算出CO的质量,而生成物水和CO2的质量之和是5.60g,但无法计算每一种物质的质量,所以乙方案不能计算化合物的最简式。
(6分)模型是研究化学的一种方法,例如原子结构示意图、电子式、分子结构模型等,可以帮助我们开启化学思维。下图是两种常见的有机物分子结构模型,回答有关问题:
(1)甲所代表的物质空间构型是 。
(2)乙所代表的物质中碳碳键的特点是: 。
(3)在化学学习中,你还学习过哪些化学模型 (答出一种即可)。
正确答案
①正四面体型;②六个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键。③结构式(或结构简式、化学方程式、离子方程式等)(合理均可给分)(各2分,共6分)
考查有机物分子的结构特点。根据甲和乙的比例模型可判断,甲是正四面体型结构,是甲烷。而乙是平面正六边形结构,其中六个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键,是苯。除了比例模型外,还可以是球棍模型、结构式、结构简式方程式等。
(15 分)
“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略):
回答下列问题:
(1)试剂a是 ,试剂b的结构简式为 ,b中官能团的名称是 。
(2)③的反应类型是 。
(3)心得安的分子式为 。
(4)试剂b可由丙烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为 ,
反应2的化学方程式为 ,
反应3的反应类型是 。(其他合理答案也给分)
(5)芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,D能被KMnO4酸性溶液氧化成E( C2H4O2) 和芳香化合物F (C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体,F芳环上的一硝化产物只有一种。D的结构简式为 ;
由F生成一硝化产物的化学方程式为 ,
该产物的名称是 。
正确答案
⑴NaOH (或Na2CO3) (1分) C1CH2CH=CH2 ( 1分)氯原子、碳碳双键(2分)
⑵氧化反应(1分)
⑶C16H21O2N ( 1分)
⑷Cl2/光照 ( 1分)
取代反应(1分)
⑸(2分)
(2分)
2-硝基-1,4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)(2分)
试题分析:⑴反应①可用NaOH 或Na2CO3与1-萘酚中的酚羟基反应生成1-萘酚钠;根据A、B的结构简式和b的分子式(C3H5Cl)推出b的结构式为C1CH2CH=CH2,则b中官能团的名称为氯原子、碳碳双键。
⑵“(B)→
(C)”属于加氧过程即氧化反应。
⑶根据心安得的结构简式(),可确定其分子式为C16H21O2N。
⑷由丙烷经三步反应合成C1CH2CH=CH2的流程图如下:
CH3-CH2-CH3 C1CH2CH=CH2
由此得反应1的试剂与条件为Cl2、光照;反应2的化学方程式为;反应3的反应类型为取代反应。
⑸ 根据1-萘酚的结构简式(),确定其分子式为C10H8O,其不饱和度为7,其同分异构体D能发生如下反应:D(含醛基)
CH3-COOH(E)+
(F),据此可确定D的结构简式为
;
通过硝化反应生成一硝化产物(
);该硝化产物的名称为2-硝基-1,4-苯二甲酸或硝基对苯二甲酸。
(12分)【化学——有机化学基础】
化合物F是合成新农药的重要中间体。
以化合物A(分子式为C7H7Cl)为原料合成化合物F的工艺流程如下:
(1)反应A→B的化学方程式为_______。
(2)D的分子式为_______。
(3)化合物F中含氧官能团的名称为_________,B→C的反应类型为_______。
(4) E→F的转化中,会生成一种含有五元环的副产物且与F互为同分异构体,其结构简式为_______ 。
(5)反应C→D过程中,D可能发生水解,可用于检验的试剂是 _______。
正确答案
(12分)
(1)+ Cl2 + HCl(2分)
(2)C9H9O2Cl(2分)
(3) 羰基(2分) 取代反应(2分)
(4) (2分)
(5)FeCl3溶液(或浓溴水、或硝酸酸化的硝酸银溶液)(2分)
试题分析:根据题目所给信息和C的结构简式可知A为,在光照条件下,—CH3与Cl2发生取代反应,生成的B为:;根据题目所给信息,可知C转化的D为:
(1)反应A→B,在光照条件下,—CH3与Cl2发生取代反应,所以化学方程式为:+ Cl2 + HCl
(2)D的结构简式为:,可得分子式为:C9H9O2Cl
(3)根据F的结构简式可知含有的含氧官能团为羰基;对比B、C的结构简式可知B→C的反应类型为:取代反应。
(4)向另一侧反应可得含有五元环的副产物,所以结构简式为:
(5)如果D发生水解反应,苯环上的Cl被—OH取代,检验酚羟基的试剂为:FeCl3溶液或浓溴水,Cl被取代进入溶液为Cl‾,也可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验。
乙醇分子中的化学键如右图所示,在不同反应中断键不同:和金属钠反应 键断裂;化学方程式是 ,在Cu催化下和O2反应 键断裂,化学方程式是 ,
正确答案
1 ;2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑;
1、3 ;
试题分析:乙醇和金属钠反应生成氢气,羟基上的氢原子变成氢气,断键位置是①,反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑;乙醇在Cu催化下和O2反应发生催化氧化生成乙醛,断键位置是①③,反应的化学方程式是
。
点评:该题是基础性试题非考查,难度不大,主要是考查学生对乙醇结构和性质的熟悉掌握程度,特别是乙醇发生化学变化时断键位置,有利于培养学生的应试能力,提高学生的学习效率和学习积极性。
已知由六种一溴代二甲苯同分异构体的熔点和对应的二甲苯熔点数据如下表所列:
分析上表的数据回答下列问题:
(1)熔点为234℃的一溴二甲苯所对应的二甲苯的结构简式为______,此一溴二甲苯结构简式为______.
(2)x的数值是______,它对应的二甲苯的结构简式是______.
正确答案
二甲苯有三种同分异构体,分别为对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯.其一溴代物分别有1种、3种和2种.因为X对应的一溴代二甲苯的熔点和-54℃对应的一溴代二甲苯的熔点接近,所以X是-54℃.根据表中对应二甲苯的熔点可判断,熔点为13℃的二甲苯只有一种一溴代物,熔点为-54℃的二甲苯有3种一溴代物,而熔点为-27℃的二甲苯有2种一溴代物.因此熔点为13℃的二甲苯是对二甲苯,熔点为-54℃的二甲苯是间二甲苯,熔点为-27℃的二甲苯是邻二甲苯,
(1)熔点为234℃的一溴二甲苯所对应的二甲苯是13℃的二甲苯,由上述分析可知,13℃的二甲苯是对二甲苯,其结构简式为,一溴二甲苯结构简式为
,
故答案为:,
;
(2)由上述分析可知,X是-54℃,它对应的二甲苯的结构简式是,
故答案为:-54;.
某有机物A含C:54.8%,H:5.58%,N:7.11%,其余含O,A的相对分子质量不超过300。A是氨基酸,分子中不存在甲基(-CH3),能与FeCl3溶液发生显色反应,1molA最多能与3molNaOH完全反应。请回答:
(1)有机物A的相对分子质量为 ,其分子式为 。
(2)符合上述条件的有机物A的可能结构有 (填数字)种,其中核磁共振氢谱为7组峰,且峰面积为1:2:2:2:2:1:1的α-氨基酸中的任一种的结构简式 。
正确答案
(8分)(1)197,C9H11NO4
(2)12, 或
试题分析:A分子中的C、H、O、N的原子个数比为:n(C)∶n(H)∶n(O)∶n(N)=
=9∶11∶4∶1
又知A的相对分子质量不超过300,若A中有2个N原子,则有>300
所以A中有一个N原子,则分子式为C9H11NO4,相对分子质量为197
A分子中有—NH2、—COOH、—OH,1 mol A能与3 mol NaOH作用,所以有两个—OH
又因为不存在甲基,则2个羟基在苯环上的位置有6种。而氨基的位置可以是α位,也可以是β位,所以符合条件的A有6×2=12种。根据核磁共振氢谱,可知A的结构简式为:或
。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度试题的考查,侧重对学生解题能力的培养。试题综合性强,贴近高考,旨在培养学生分析、归纳、总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有助于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力,有助于提升学生的学科素养。
【化学——有机化学基础】(15分)
利胆解痉药“亮菌甲素”跟(CH3)2SO4反应生成A。二者的结构简式如图。
试回答:
(1)“亮菌甲素”的分子式为__________________,1 mol“亮菌甲素”跟浓溴水反应时最多消耗___________molBr2;A不能发生的化学反应有_________________。
① 加成反应 ② 酯化反应 ③ 水解反应 ④ 消去反应
(2)有机物A能发生如下转化。 提示:
① C→D的化学方程式为__________________________________________________。
② 1 molG跟1 mol H2在一定条件下反应,生成物的结构简式为 。
③ 符合下列条件的E的同分异构体有_________种,写出其中任意一种的结构简式。
a. 遇FeCl3溶液呈紫色 b. 不能发生水解反应,能发生银镜反应
c. 苯环上的一氯取代物只有一种,分子中无甲基
_____________________________________________________________________。
正确答案
(1)C12H10O5 ;3 ;②④;
(2)①
② ③ 4 ;
试题分析:(1)根据“亮菌甲素”的结构简式可知,“亮菌甲素”的分子式为C12H10O5。亮菌甲素分子中能和浓溴水反应的是酚羟基邻位的氢原子,发生的是取代反应。其次是碳碳双键和硝酸发生加成反应,实验共计小于3mol单质溴。根据有机物A的结构简式可知,A分子中含有醚键、碳碳双键。酯基以及烃基,所以不能发生的反应是消去反应和酯化反应,其余是可以的,答案选②④。
(2)①由于B可以和氯化氢发生反应ⅱ,所以根据 已知信息可知,B分子中含有醚键。因此根据已知反应ⅰ可知,C的结构简式是,B的结构简式是
。C中含有酯基,能发生水解反应,所以C生成D的化学方程式应该是
。
②D中含有羰基,所以能和氢气发生加成反应,则F的结构简式是。F在浓硫酸的作用下,加热发生消去反应。又因为生成物分子中碳原子都在一条直线上,所以G的结构简式应该是
。
③遇FeCl3溶液呈紫色,说明含有酚羟基。不能发生水解反应,能发生银镜反应,说明含有醛基,但没有酯基。苯环上的一氯取代物只有一种,分子中无甲基,所以可能的结构简式有
,共计是4种。
点评:题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题贴近高考,综合性强,在注重对基础知识巩固与训练的同时,侧重对学生能力的培养与解题方法的指导与训练。该类试题能较全面地考查学生的有机化学基础知识和逻辑思维能力、创造思维能力,提高学生的应试能力。该题的关键是记住常见官能团的结构、性质以及相互之间的转化,然后灵活运用即可。
仅从下列物质中选择适当的物质,回答下列问题。
14N、 14C、 C60、 浓H2SO4、 CH3CH2OH、 HO CH2 (CH2)4CH2OH、
(1)与12C互为同位素的是 ;与石墨互为同素异形体的是 。
(2)与 互为同分异构体的是 ;与乙二醇互为同系物的是 。
(3)含有醛基官能团的是 。
正确答案
(1)14C;C60。(2); HO CH2 (CH2)4CH2OH 。(3)
试题分析:(1)同位素是指质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素,所以与12C互为同位素的是14C;由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,则与石墨互为同素异形体的是C60。
(2)分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,所以与互为同分异构体的是
;结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物的,互称为同系物,则与乙二醇互为同系物的是HO CH2 (CH2)4CH2OH.
(3)根据结构简式可知,含有醛基官能团的是。
点评:该题是基础性试题的考查,也是高考中的常见考点,试题难易适中,灵活性强。主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有助于培养学生的发散思维能力。
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