- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
(6分)“立方烷”是合成的一种烃,其分子为正方体结构,其碳骨架结构如图A所示,则:
(1)写出立方烷的分子式__________。
(2)其二氯代物有____________种同分异构体。
(3)已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似,如图B所示,则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为________。
正确答案
(1)C8H8 (2) 3 (3) 4
(1)A的形状是立方体,8个顶点是8个碳原子,因为C形成4个共价键,所以,每个碳原子还能连接1个氢原子,故立方烷的分子式为C8H8;
(2)二氯代物有3种同分异构体:两个氯原子在同一条棱的两端点上、两个氯原子在面对角线的两个顶点上、两个氯原子在体对角线的两个顶点上;
(3)有4种,比立方烷的二氯代物多一种,是在面对角线上(C、C上;Si、Si上);
现有①苯②甲苯③乙烯④乙醇⑤1-氯丁烷 ⑥苯酚溶液 ⑦乙酸乙酯。其中:
(1)能跟NaOH溶液反应的是: (填序号,下同);
(2)常温下能与溴水反应的是: ;
(3)能与钠反应放出氢气的是: ;
(4)能与FeCl3溶液反应产生紫色物质的是: ;
(5)能使酸性高锰酸钾褪色的物质是: 。
正确答案
(1)⑤⑥⑦(2)③⑥ (3)④⑥ (4)⑥ (5)②③④⑥
略
(10分)已知:(X代表卤素原子,R代表烃基)
利用上述信息,按以下步骤从合成
。(部分试剂和反应条件已略去)
请回答下列问题:
(1)分别写出B、D的结构简式:B____ 、D_ ____ __。
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是____ _____。(填数字代号)
(3)如果不考虑⑥、⑦反应,对于反应⑤,得到的E可能的结构简式为:
_ 。
(4)试写出CD反应的化学方程式(有机物写结构简式,并注明反应条件)
正确答案
(1),
;(2)②④;(3)
;
(4)。
试题分析:根据题给流程和信息知,与氢气发生加成反应可生成A,A为环己醇,环己醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成B,B为
,
与溴发生加成反应生成C,C为
,D能发生加成反应,则D中含有碳碳双键,为C的消去反应产物,结构简式为
,由产物可知E为
,则F为
。(1)根据上述分析可知B为
,D为
;(2)由上述流程知,①为加成反应,②为消去反应,③加成反应,④为消去反应,⑤为加成反应,⑥为加成反应,⑦为取代反应,属于消去反应的为②④;(3)如果不考虑⑥、⑦反应,对于反应⑤,
可与溴发生1,2—加成,1,4—加成或完全加成,得到的E可能为
;(4)C为
,发生消去反应可生成D,反应的方程式为
。
【化学——选修有机化学基础】(15分)
聚酯纤维在服装、室内装饰和工业领域中有广泛应用。下图是合成某种聚酯纤维H的流程图。
已知:A、D为烃,质谱图表明G的相对分子质量为166,其中含碳57.8%,含氢3.6%,其余为氧;G能与NaHCO3溶液反应且含有苯环;核磁共振氢谱表明E、G分子中均有两种类型的氢原子,且E分子中两种类型的氢原子的个数比为1:1。
(1)①、③的反应类型依次为 、 ;
(2)B的名称为: ;E的结构简式为: ;
(3)写出下列化学方程式:
② ;
⑥ ;
(4)F有多种同分异构体,写出同时符合下列条件的所有同分异构体的结构简式 ;
a.含有苯环且苯环上只有2个取代基
b.能与NaOH溶液反应
c.在Cu催化下与O2反应的产物能发生银镜反应
正确答案
(1)加成反应 取代反应 (各2分)
(2)1,2-二溴乙烷 (2分) ( 2分)
(3)CH2BrCH2Br+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaBr ( 2分)
(4)
(3分)
根据B生成C的结构简式可知,C是乙二醇,则B是1,2-二溴乙烷,A是乙烯。G中碳氢原子数分别是、
,所以氧原子数是
,根据G的性质可知,G是对二苯甲酸,所以D是对二甲苯。
(1)反应①是烯烃的加成反应,反应③是对二甲苯的取代反应。
(2)根据(1)可知,B是1,2-二溴乙烷,E的结构简式为。
(3)反应②是卤代烃的水解反应,方程式为CH2BrCH2Br+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaBr ;反应⑥是酸和醇的缩聚反应,方程式为
。
(4)能与NaOH溶液反应,说明含有酚羟基或羧基。在Cu催化下与O2反应的产物能发生银镜反应,所以还含有醇羟基。所以根据分子式可知,结构简式为、
、
,共计是3种。
某兴趣小组以苯和乙烯为主要原料,采用以下路线合成药物普鲁卡因:
已知:
(1)对于普鲁卡因,下列说法正确的是________。
(2)写出化合物B的结构简式________。
(3)写出B→C反应所需的试剂________。
(4)写出C+D→E的化学反应方程式________。
(5)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式________。
①分子中含有羧基
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)通常采用乙烯为原料制得环氧乙烷后与X反应合成D,请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备X的合成路线(无机试剂任选)。
正确答案
(1)A、C
(2)
(3)酸性KMnO4溶液
(4)+HOCH2CH2N(CH2CH3)2
+H2O
(5)、
、
(6)CH2=CH2+HCl—→CH3CH2Cl,2CH3CH2Cl+NH3—→HN(CH2CH3)2+2HCl
试题分析:有和CH2=CH2化合生成A:
。根据普鲁卡因对位结构确定B是
;再进一步氧化侧链,用酸性高锰酸钾溶液,得到C是
。
(5) B的同分异构体中:①分子中含有羧基,即-COOH;N原子只能与碳原子相连;②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明两个侧链是对位结构。
醇酸树脂是一种成膜性好的树脂,下面是一种醇酸树脂的合成线路:
(1)B中含有的官能团的名称是_________________________。
(2)反应①、③的有机反应类型分别是___________________、____________________。
(3)下列说法正确的是__________(填字母编号)。
a.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2mol Ag
b.F能与NaHCO3反应产生CO2
c.检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时,所加试剂的顺序依次是过量氢氧化钠溶液、硝酸银溶液
(4)的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有__________种。
a.能发生消去反应 b.能与过量浓溴水反应生成白色沉淀
(5)写出反应⑤的化学方程式________________________________________________
正确答案
(1)碳碳双键 溴原子 (2)消去反应 取代反应(或水解反应)
(3)b (4)6
(5)
试题分析:根据题给流程和相关信息知,CH3CH2CH2Br在氢氧化钠乙醇溶液加热的条件下发生消去反应生成A,A为CH3CH=CH2,根据题给信息CH3CH=CH2与NBS反应生成B,B为CH2BrCH=CH2,CH2BrCH=CH2与溴发生加成反应生成C,C为CH2BrCHBrCH2Br,CH2BrCHBrCH2Br与氢氧化钠水溶液发生水解反应生成D,D为CH2OHCHOHCH2OH;邻苯二甲醇催化氧化得E邻苯二甲醛,与新制氢氧化铜反应后酸化得F邻苯二甲酸,邻苯二甲酸与CH2OHCHOHCH2OH发生缩聚反应得醇酸树脂。
(1)B为CH2BrCH=CH2,含有的官能团的名称是碳碳双键、溴原子。(2)由上述分析知,反应①、③的有机反应类型分别是消去反应、取代反应(或水解反应)。(3)a.E为邻苯二甲醛,1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成4mol Ag,错误;b.F为邻苯二甲酸,能与NaHCO3反应产生CO2,正确;c.检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时,所加试剂的顺序依次是过量氢氧化钠溶液、过量硝酸、硝酸银溶液,错误,选b;
(4) 的同分异构体中,a.能发生消去反应,含有醇羟基,且含—H,b.能与过量
浓溴水反应生成白色沉淀,含有酚羟基,同时符合条件的芳香族化合物共有6种。
(5)反应⑤为邻苯二甲酸与CH2OHCHOHCH2OH发生缩聚反应得醇酸树脂,化学方程式见答案。
(12分)四川盛产五倍子。以五倍子为原料可以制得化合物A。A的结构简式如下图所示:
请回答下列问题:
(1)A中有哪些官能团(写出名称)___ ______。
(2)有机物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B的结构简式___ ___。
(3)1molA最多能消耗 molNaOH;请写出A与过量的NaOH溶液反应的化学方程式____ __ ___。
(4)有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。C可以看做是B与氢气按物质的量之比1:2发生加成反应得到的产物。C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能使溴水褪色。请写出C与溴水反应的化学方程式___ ______。
正确答案
(1)酚羟基、酯基、羧基3分 (2)2分
(3)8mol 2分 ; 3分
(4) 3分
试题分析:(1)根据A的结构简式可知,含有的官能团有酚羟基、酯基、羧基。
(2)B通过酯化反应生成A,所以根据A的结构简式可知,B的结构简式是。(3)A中含有5个酚羟基、1个羧基,另外水解后有生成1个羧基和1个酚羟基,所以1molA最多能消耗8mol氢氧化钠,反应的化学化学方程式是
。
(4)C可以看做是B与氢气按物质的量之比1:2发生加成反应得到的产物,且C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,所以根据B的结构简式可知,C的结构简式是,则C和溴水发生加成反应的化学方程式是
。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。有机物分子式及有机反应方程式的书写,是高考中的热点,也是学生必须掌握的基本知识,高考重现率极高,但只要学生平时多加练习,该知识点不难突破。其次,有机物的性质的考查是高考中的重中之重,当然有机物的性质主要取决于官能团,既要求学生掌握各个官能团的性质,又要熟练它们之间的衍变关系与衍变条件。本题有利于培养学生的逻辑思维能力和知识的迁移能力,也有利于培养学生的应试能力,有利于提高学生的学习效率。
(10分)利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中,不同氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)也不同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为:CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振谱中给出的峰值(信号)有两个,如图所示:
(1) 下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)只有一个的是 。
(2) 化合物A和B的分子式都是C2H4Br2, A的核磁共振氢谱图如图所示,则A的结构简式为: ,请预测B的核磁共振氢谱上有 个峰(信号)。
(3)(4分)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,
简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是
。
正确答案
(1)AD(2分); (2)BrCH2CH2Br(2分), 2(2分);
(3)若图谱中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH(2分);
若图谱中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3(2分)。
(1)考查有机物中氢原子种类的判断。一般同一个碳原子上的氢原子是相同的,同一个碳原子所连接的甲基上的氢原子是相同的,具有对称性结构(类似于平面镜成像中物体和像的关系)。据此可判断A~D中分别含有的氢原子是1、2、2、1,所以答案选AD。
(2)根据图可知,分子中只有一种氢原子,所以A的结构简式为BrCH2CH2Br,则B的结构简式为CH3CHBr2,因此B的核磁共振氢谱上有2个峰。
(3)如果图谱中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH(2分);如果图谱中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3。
(15分)艾多昔芬(Iodoxifene)是选择性雌激素受体调节剂,主要用于防治骨质疏松症和乳腺癌,其合成路线如下(部分反应条件略去):
(1) 化合物I中含氧官能团的名称是________、________。
(2) 写出F→G的化学反应方程式:________________。
(3) 有机物C的结构简式为________。
(4) 写出同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式:____________。
① 能发生银镜反应;② 分子的核磁共振氢谱图中有4个峰;③ 能发生水解反应且产物之一遇FeCl3溶液能发生显色反应。
(5) 写出以甲苯和乙酸为原料制备有机物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
H2C==CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
正确答案
(1) 醚键 羟基
(2) +
―→
+HBr
(3)
(4)
(5)
(其他合理答案均可。全部正确的得5分,若有错误,每有一步正确的给1分)
试题分析:(2)F→G发生取代反应,F中溴原子取代另一物质氮原子相连的氢原子;(3)C到D引入乙基,所以C为D去掉乙基后的部分,;(4)根据条件确定有机物含有醛基,含有酚酯基,又因为A中含有两个氧原子,故该有机物中含有甲酸酚酯,还剩一个碳原子根据分子的核磁共振氢谱图中有4个峰确定对位结构;(5)根据产品和原料分析,需要在甲苯苯环上引入一个基团,流程中由B到C是在苯环上引入基团,然后再在甲基引入羟基即可,流程见答案。
(12分)以下有些结构简式,书写得不规范、不正确。请在它们后面打一个×号,并把你认为正确的写法写在后面。(注意:如果原式是允许的、正确的,请在后面打√就可以了)
(1)乙醇:HOCH2CH3 ;
(2)丙二醛:CHOCH2CHO ;
(3)对甲苯酚: ;
(4)三硝基甲苯: ;
(5)甲酸苯酯: ;
(6)苯乙醛: ;
正确答案
(共12分;每空2分)
试题分析:丙二醛的结构简式应该是OHCH2CHO;对甲基苯酚的结构简式应该是;甲酸苯酚的结构简式是
;苯乙醛的结构简式是
。所以只有(1)和(4)是正确的。
点评:该题是高考中的常见考点之一,属于基础性试题的考查,难度不大,该题的关键是学生要记住常见有机物的结构简式即可。
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