- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
(12分)【化学——有机化学基础】
化合物Ⅲ具有水果香味，在实验室可通过如下反应制得：
化合物I可通过下列路径合成：
（1）化合物Ⅱ能使Br2的CCl4溶液褪色，其反应化学方程式为 。
（2）化合物Ⅳ的结构简式为 ，生成化合物Ⅳ的反应类型为 。
（3）在浓硫酸和加热条件下，化合物I易发生消去反应生成含2个甲基的产物，该反应化学方程式为 。
（4）写出满足下列条件的化合物Ⅱ的三种同分异构体 、 、 。
①含一个六元环 ②无酸性，酸性条件下水解生成两种有机物 ③能发生银镜反应
（5）CH3CH2MgBr和
正确答案
（1）
（3）
（4）
（5）
试题分析：（1）根据题意知，化合物Ⅱ中的碳碳双键能与Br2的CCl4溶液发生加成反应而使其褪色，其反应化学方程式为
（2）根据题给流程判断化合物Ⅳ为甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成的，结构简式为
（3）根据题意知，化合物I的官能团为醇羟基，在浓硫酸和加热条件下，发生消去反应生成含2个甲基的产物，该反应化学方程式为
（4）满足下列条件①含一个六元环 ②无酸性，酸性条件下水解生成两种有机物 ③能发生银镜反应的化合物Ⅱ的同分异构体为甲酸酯类，结构简式为
（5）根据题给信息知，CH3CH2MgBr和
材料一 DDT是20世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂，它由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到：
据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少了病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15%。若以世界粮食产量18亿吨计算，那么有2.7亿吨是由化学农药换回来的，相当于10多亿人一年的口粮。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传播疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。瑞士昆虫学家保罗·米勒因发现DDT药效，而于1948年荣获诺贝尔生理医学奖。
材料二 DDT曾因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点被大量生产和普遍使用，以致造成很大的环境污染。美国生物学家卡尔松曾对包括DDT在内的医药所造成的公害，做过生动的描写：“天空无飞鸟，河中无鱼虾，成群鸡鸭牛羊病倒和死亡，果树开花但不能结果，农夫诉说着莫名其妙的疾病接踵袭来。总之，生机勃勃的田野和农庄变得一片寂静，死亡之幽灵到处游荡……”此发现引起社会强烈反响。从20世纪70年代初起，美国、瑞士等国相继禁止生产DDT。我国政府于1985年禁止使用DDT。
材料三 为了杀灭对人类有害的昆虫，而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡。化学工作者进行了不懈地努力，研制出多种新型杀虫剂，以代替DDT等农药。例如，化合物A就是其中一种，其结构简式如图所示。
请完成下列各题。
(1)氯苯是一种重要的化工原料，由氯苯和三氯乙醛生产DDT的反应是__________。
A．化合反应 B．分解反应 C．取代反应 D．加成反应
(2)下列关于DDT的说法中，不正确的是__________。
A．DDT也能杀死有益的生物
B．DDT极易溶于水
C．DDT是烃的衍生物
D．DDT不易被生物分解
(3)在过去，施用农药DDT的地区虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极的动物体内也发现了DDT，在喜马拉雅山山峰的积雪中也发现了DDT，这种现象说明________。
A．DDT是挥发性物质
B．DDT已加入全球性的生物循环
C．考察队将DDT带到了南极
D．南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食
(4)①化合物A的分子式为__________；
②化合物A可能有的化学性质________。
A．取代反应 B．加成反应 C．氧化反应 D．还原反应
E．酯化反应 F．水解反应
正确答案
(1)C (2)B (3)B (4)①C15H22O3 ②ABCDE
本题是一道与化学生物知识有关的综合性题目。以农药DDT的合成、作用、危害、禁用以及研发替代品为主线，强调环保的重要性。
（1）在A～F中：
E．
F．
①属于同分异构体的是________，②属于同位素的是________，③属于同素异形体的是________，④属于同一种物质的是________。
（2）完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9 g，浓碱液增重17.6 g。该烃的化学式______，并写出其所有可能的结构简式__________________。
正确答案
（11分）（1）①D、F ②A ③C ④E
（2）C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、
试题分析：（1）根据同位素、同分异构现象和同分异构体、同素异形体的概念解题。
（2）甲装置增重为水的质量，乙装置增重为二氧化碳的质量，
则n（H2O）=9.0g÷18g/mol=0.5mol，n（H）=1mol，
则1mol烃中含有10molH原子，
n（CO2）=17.6g÷44g/mol=0.4mol，n（C）=0.4mol，
则1mol烃中含有4molC原子，
所以该烃的分子式为C4H10，
答：该烃的化学式为C4H10；
该烃为丁烷，可能的结构简式有CH3CH2CH2CH3或CH（CH3）3，
答：结构简式为CH3CH2CH2CH3或CH（CH3）3。
点评：考查同素异形体、同系物、同分异构现象和同分异构体的概念，有机物分子式的确定，难度不大，注意有机“五同”概念的辨析与理解，注意计算分子式的角度，注意简单烷烃结构简式的书写。
下列各组物质：
其中互为同位素的是_______；互为同素异形体的是_______；互为同系物的是_______；
互为同分异构体的是_______；属于同种物质的是_______。（用序号填空，下同）
（2）关于物质①K2O②CO2③NH4Cl ④C2H4⑤Na2O2⑥NaOH，请回答下列问题：仅含极性键和非极性键的化合物是_____；含有非极性键的离子化合物是_______。
（3）试计算烷烃中碳元素的质量分数的取值范围为_______。
正确答案
（1）②（1分） ①（1分） ④（1分） ⑤（1分） ③（1分）
（2）④（1分） ⑤（1分） （3）75%－85.7% （2分）
（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，因此答案选②；由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，则①正确；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，所以④正确；分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体，答案选⑤；性质和结构都完全相同的是同一种物质，因此答案是③。
（2）考查化学键的判断。一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键。①是含有离子键的离子化合物，②是含有极性键的共价化合物，③是含有离子键和极性键的离子化合物，④是含有极性键和非极性键的共价化合物，⑤是含有离子键和非极性键的离子化合物，⑥是含有离子键和极性键的离子化合物。
（3）烷烃的通式为CnH2n＋2，所以含碳量是
（6分）下列有机化合物都含有多个官能团：
（1）能够与 NaOH溶液反应的有_________________。（填入字母编号，下同）
（2）能够与 Na2CO3溶液反应的有_______________________。
（3）能够与 NaHCO3溶液反应的有_______________________。
正确答案
（1）ABCDE（2）ABCDE （3）CDE（全部选中2分，部分选1分，选错不给分）
有机物中能和氢氧化钠反应的含氧官能团有羧基、酚羟基和酯基。和碳酸钠反应官能团有羧基和酚羟基。和碳酸氢钠反应的官能团只有羧基。根据有机物的结构简式可知，A中含有醛基和酚羟基。B中含有醇羟基和酚羟基。C中含有羧基和酯基。D中含有酚羟基和羧基。E中含有羧基和醇羟基。
（共8分，每小题只填写一种，该空不给分）试写出符合下列条件的有机物的结构简式：
（1）完全燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比为2：1的2种有机物的结构简式：
，
（2）完全燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比为1：2的2种有机物的结构简式：
，
（3）相对分子质量不等且不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧后生成水的总质量也不改变的1组有机物质是 和 。
（4）相对分子质量不等，只要总质量一定，无论按什么比例混合，完全燃烧后生成CO2和水的质量也是恒定的有机物的结构简式是 和 。
正确答案
（1）CH
（3）①C2H2 C6H6或 ②HCHO CH3COOH
（4）①C2H2 C3H6 ②C2H2 C6H6 ③CH3COOH C6H12O6
（1）有机物完全燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比为2：1，则有机物中C和H原子个数比应为1：1，符合通式CnHnOm,符合条件的有机物有CH
（2）有机物完全燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比为1：2，则有机物中C和H原子个数比应为1：4，则符合条件的有机物有CH4,CH3OH；
（3）相对分子质量不等且不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧后生成水的总质量也不改变，则有机物中氢的百分含量是相等的，如①C2H2 C6H6或 ②HCHO CH3COOH。
（4）相对分子质量不等，只要总质量一定，无论按什么比例混合，完全燃烧后生成CO2和水的质量也是恒定，则有机物中含碳量和含氢量均相等，由此判断最简式相同，最简式相同的有机物无论以任何比例混合，只要混合物的质量一定，完全燃烧生成的水和二氧化碳的量也分别一定，反应时的耗氧量也一定。
常见的最简式相同的有机物有：
CH：C2H2、C6H6、C8H8（苯乙烯、立方烷）；
CH2：单烯烃、环烷烃；
CH2O：HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、C3H6O3（乳酸）、C6H12O6；
C2H4O：CH3CHO、C4H8O2（羧酸和酯）
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
正确答案
(1)2.7 g (2)C2H4 (3)C4H6和H2(或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等)
(1)m（CO2）＝15.0 g×＝6.6 g
m（CO2＋H2O）＝9.3 g m（H2O）＝9.3 g－6.6 g＝2.7 g
（2）n（CO2）＝＝0.15 mol n（H2O）＝＝0.15 mol
分子中C∶H＝1∶2
n(无色可燃气体)＝＝0.075 mol
分子中C原子数＝＝2，分子中氢原子数＝2×2＝4
所以该气体的分子式是C2H4。
(3)因为单一气体为C2H4，现为等物质的量的两种气体之混合物，所以在2 mol混合气体中，应含有4 mol C原子，8 mol H原子，这两种气体可能是C4H6和H2(或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等)。
(1)下列各组化合物中，属于同系物的是(填入编号) ，属于同分异构体的是(填入编号) 。
(2)有机物A：
（3)某高分子有机物
正确答案
（1）BE AF
（2）
（3）
试题分析：（1）根据同系物、同分异构体的概念判断：A属于同分异构体，B属于同系物，CD既不是同系物也不是同分异构体，E属于同系物，F属于同分异构体
（2）A和Br2 按物质的量之比1：1发生的非邻位碳的加成反应，即发生1,4加成，所以化学方程式为
(3)该有机高分子化合物为羧基和羟基发生脱水缩合得到，所以单体为
正确答案
②④ ④⑤ ③⑥
同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，同系物是指分子结构相似，即含有相同的官能团，组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列有机化合物。
(6分)写出下列叙述中有关物质的结构简式
(1)分子式为C3H7Br的卤代烃经消去反应后得到的有机物是___________；
(2)能与金属钠反应，但不能与氢氧化钠反应的芳香族化合物C7H8O是_________；
(3)含C、H、O三种元素的有机物，燃烧时消耗的氧气和生成的CO2、H2O之间物质的量之比为1：2：2，则符合条件的有机物中最简单的一种是________________
正确答案
(6分)CH3—CH=CH2；C6H5—CH2OH；HCOOH
（1）卤代烃发生消去反应生成相应的烯烃，所以该有机物是丙烯，结构简式为CH3—CH=CH2。
（2）能与金属钠反应，但不能与氢氧化钠反应，说明含有的是醇羟基，而不是酚羟基，因此是苯甲醇，结构简式为C6H5—CH2OH。
（3）根据有机物燃烧通式CnHmOz＋（n＋m/4－z/2）O2＝nCO2＋m/2H2O可知，（n＋m/4－z/2）︰n︰m/2＝1：2：2，解得n︰m︰z＝1：2：2，所以符合条件的有机物中最简单的一种是甲酸，结构简式为HCOOH。
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