- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
在星际云中发现一种高度对称的有机分子Z,Z在紫外线辐射或加热的条件下可转化为其他许多生命物质,这些事实支持了生命来自星际的假说。有人认为,Z的形成过程如下:
(1)星际分子CH2==NH聚合生成X;
(2)X分子中N-H键与甲醛加成得到Y(化学式为C6H15O3N3);
(3)Y与氨(物质的量之比1:1)脱水缩合得到Z。
试写出X、Y、Z的结构简式:
X_________________、Y_________________、Z________________。
正确答案
根据Y的分子式可知,X与3分子甲醛发生反应,所以X是由3分子CH2=NH聚合生成的,因此X的结构简式为;X和甲醛发生的是醛基的加成反应,所以Y的结构简式为
;Y中含有羟基,能发生分子内的脱水反应,生成高度对称的Z,所以Z的结构简式为
。
(1)键线式 表示的分子式 ;名称是 。
(2)中含有的官能团的名称为 。与其含有相同官能团,且分子结构中苯环上只有一个取代基的同分异构体有 种。写出它们的结构简式 。
正确答案
(1)C6H12(1分) 4-甲基-2-戊烯(2分)
(2)酯基(2分) 3 (2分)
(各1分)
(1)将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有1个碳原子,称为键线式。所以根据键线式的结构可知,分子式为C6H12,名称是4-甲基-2-戊烯。
(2)根据结构简式可知,分子中含有的官能团是酯基。根据题意可知,该取代基是-CH2OOCH、-OOCCH3或-COOCH3,共计3种同分异构体。结构简式分别是
已知:①具有一个甲基支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色,1molA和1mol NaHCO3能完全反应。②化合物B含有C、H、O三种元素,相对分子质量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.3% 。B在催化剂Cu的作用下被氧气氧化成C,C能发生银镜反应。③A和B在浓硫酸加热条件下可生成有水果香味的D。回答下列问题:
(1)写出A的结构简式:________________________
(2)C名称为__________________
(3)写出B的结构简式:___________________________
正确答案
(1)CH2=C(CH3)COOH (2)丙醛 (3)CH3CH2 CH2OH
(1)A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色,说明含有碳碳双键。1molA和1mol NaHCO3能
完全反应,说明分子中含有羧基。A带有一个甲基支链,所以A的结构简式为CH2=C(CH3)COOH。
(2)根据B中碳和氢的质量分数可知,B中含有的C、H原子数分别是60×0.6÷12=3、60×
0.133÷1=8,所以氧原子的个数是(60-12×3-1×8)÷16=1,因此B的分子式为C3H8O。
因为B在催化剂Cu的作用下被氧气氧化成C,C能发生银镜反应,所以B是正丙醇,结构简式
为CH3CH2 CH2OH。C是丙醛,结构简式为CH3CH2CHO。
现有4种有机物:
在上述4种有机物中(填写字母,每空只填一个字母):
①能发生水解反应的是 。
②具有酸性且能发生酯化反应的是 。
③既能发生加成反应,又能发生聚合反应的是 。
正确答案
① D ②C ③A
乙烯含有碳碳双键,既能发生加成反应,又能发生聚合反应。乙醇含有羟基,能发生酯化反应,但溶液不显酸性。乙酸含有羧基,具有酸性且能发生酯化反应。乙酸乙酯含有酯基,能发生水解反应。
本题包括A、B两小题,请选定其中一小题并在相应的答
题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中键与
键的个数比为
。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)
。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是
。
(5)C、N两元素形成的化合物形成的原子晶体,结构类似
金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是 。
(6)右图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为 。
B.【有机化学基础】
扑热息痛(学名对乙酸氨基酚)是生活中常用到的一种解热镇痛药。以苯为原料合成扑热息
痛的部分转化如下:
请回答下列问题:
(1)BC的反应类型为 ,D中官能团的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)1mol扑热息痛与足量溶液反应,理论上消耗
的物质的量为 mol。
(4)实验证明B能够与溴水反应,试写出其反应的化学方程式 。
(5)扑热息痛有多种同分异构体,同时符合下列要求的同分异构体有 种。
①苯环上有两个对位取代基;②同于氨基酸。
正确答案
A.【物质结构与性质】
(l)(2分)
(2)5∶1(1分)
(3)N>O>C(1分)
(4)HF分子间存在氢键,易形成缔合分子(2分)
(5)氮原子半径小于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比碳碳键长短,键能更
大(2分)
(6)4(2分)
B.【有机化学基础】
(1)取代反应 (1分) (酚)羟基、氨基(2分)
(2) (1分)
(3)2(2分)
(4) (2分)
(5)2(2分)
试题分析:A.【物质结构与性质】
(1)Fe原子序数为26,在元素周期表中的位置为第四周期、VIII族,则Fe元素基态原子的核外电子排布式为:;(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,则该化合物为:CH2=CH2,则该分子中
键与
键的个数比为:5:1(3)同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势,但氮元素的最外层电子达到半充满的稳定构型,其第一电离能大于氧元素。(4)HF分子间存在氢键,易形成缔合分子
,从而使得测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值。(5)氮原子半径小于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比碳碳键长短,键能更大,从而构成的化合物
就越稳定,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石。(6)石墨晶胞中含有C原子的个数为:1/8C×8+1/4C×4+1/2×2+1=4,故石墨晶胞中含有C原子的个数为4个。
B.【有机化学基础】
(1)(1)由反应流程图可推断,A为一氯化苯,A与水在催化剂的条件下发生取代反应,生成B:苯酚,CH3I进一步取代苯酚的羟基上的H原子,生成C:,C再与HNO3反应生成:
,D为:
。故B、C的反应类型为取代反应,D中官能团的名称为:氨基、羟基。(2)C的结构简式为:
(3)
中有两处能够与NaOH分别发生取代反应和水解反应,故1mol的
能与2mol的NaOH反应。(4)B为:
,其能够与溴水反应生成
,反应方程式为:
。(5)扑热息痛的同分异构体要同时符合
①苯环上有两个对位取代基;②同于氨基酸;只有邻位取代与间位取代2种。
点评:此种题型为高考重要考点之一,多方面的考查了学生的空间想象里,在一定程度上能够发散学生的思维能力,更立足于课本内容,延伸了知识点的理解考查,在历年高考中也是极为常见的,考生平时应当多多注重这方面的知识的熟练把握。
(14分)已知乳酸的结构简式为。试回答:
(1)乳酸分子中含有 和 两种官能团。
(2)乳酸跟氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
(3)乳酸跟足量的金属钠反应的化学方程式:
(4)乳酸跟乙醇发生酯化反应生成的酯的结构简式为:
(5)相等的乳酸分别和足量的钠和碳酸氢钠反应生成气体的物质的量之比为
正确答案
(1)—COOH、—OH (各2分)
(2)CH3CH(OH)COOH+NaOH→CH3CH(OH)COONa+H2O (3分)
(3)CH3CH(OH)COOH+2Na→CH3CH(ONa)COONa+H2↑ (3分)
(4)CH3CH(OH)COOCH2CH3 (2分)
(5)1:1 (2分)
试题分析:(1)根据乳酸的结构简式可知含有羧基和羟基官能团。
(2)乳酸与氢氧化钠反应是结构中羧基反应:CH3CH(OH)COOH+NaOH→CH3CH(OH)COONa+H2O,
(3)乳酸与钠反应是结构中的羧基、羟基与钠反应:CH3CH(OH)COOH+2Na→CH3CH(ONa)COONa+H2↑
(4)乳酸跟乙醇发生酯化是结构中的羧基与乙醇的羟基反应:CH3CH(OH)COOCH2CH3
(5)1mol乳酸与钠反应生成1mol氢气,1mol乳酸与碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳,故气体的物质的量之比为1:1。
点评:掌握羧基的性质,羟基的性质。掌握酯化反应的机理。
莽草酸是合成治疗禽流感的药物—达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下:
(提示:环丁烷
可简写成
)
(1)A的分子式是
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是:
(3)A与氢氧化钠反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是:
(4)17.4g A与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳的体积(标准状况) L。
正确答案
(1)C7H10O5 (2)+Br2→
(3)+NaOH→
+H2O (4)2.24L
(1)根据A的结构简式可知,A的分子式是C7H10O5。
(2)A中含有碳碳双键,能和单质溴发生加成反应,方程式为+Br2→
。
(3)A中含有羧基,显酸性,能和氢氧化钠溶液反应,方程式为+NaOH→
+H2O。
(4)A的相对分子质量是174,所以17.4gA的物质的量是0.1mol,所以和碳酸氢钠反应生成0.1molCO2,标准状况下的体积是2.24L。
书写下列物质的结构简式
①2,6-二甲基-4-乙基辛烷:______
②间三甲苯______
③2-甲基-1-戊烯:______.
正确答案
①2,6-二甲基-4-乙基辛烷中最长的主链含有8个C原子,甲基处于2、6号碳原子上,乙基处于4号碳原子上,其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3,
故答案为:CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3;
②间三甲苯中苯环连接3个甲基且均处于间位位置,其结构简式为,故答案为:
;
③2-甲基-1-戊烯分子中含有C=C双键的碳链有5个碳原子,双键处于端位置,从C=C双键一端编号,甲基处于2号碳原子上,其结构简式为CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3,
故答案为:CH2=CH(CH3)CH2CH2CH3.
下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填编号)
(2)上图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。(填编号)
(3)写出F与溴水加成的反应方程式_____________________________________
正确答案
(8分)(1) A、C (2分)
(2) A与C (1分) B与E、F 、H (2分) D与G (1分)
(3)(CH3)2C=CH2 + Br2 (CH3)2CBr-CH2Br (2分)
试题分析:根据有机物的球棍模型可知,A是正丁烷,B是2-丁烯,C是异丁烷,D是2-丁炔,E是1-丁烯,F是2-甲基-1-丙烯,G是1-丁炔,H是环丁烷。
(1)属于烷烃的是丁烷和异丁烷,答案选AC。
(2)分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,所以互为同分异构体的是正丁烷与异丁烷,2-丁烯与1-丁烯、环丁烷以及2-甲基-1-丙烯,1-丁炔和2-丁炔。
(3)2-甲基-1-丙烯中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,反应的化学方程式是
(CH3)2C=CH2 + Br2 (CH3)2CBr-CH2Br。
点评:该题紧扣教材,基础性强,有利于调动学生的学习兴趣,提高学生的应试能力和学习效率。也有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
松油醇是一种天然有机化合物,存在于芳樟油、玉树油及橙花油等天然植物精油中,具有紫丁香香气,在香料工业中用途广泛,主要用于香皂及化妆品香料和调合香精。
请写出松油醇分别与下列试剂反应所得主要有机产物的结构式(不考虑立体异构体):
I、Br2/CC14; II、KMnO4(稀、冷溶液);
III、KMnO4/ H3O+; IV、PBr3;
V、(a) Na,(b) CH3I; VI、CH3COC1/碱。
正确答案
主要考查官能团在反应中的转变。松油醇分子中含有一个碳碳双键与一个醇—OH,依据不同的条件进行反应即可。
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