- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
有机物A可以通过不同的反应得到B和C:
(1)A的分子式为 ,C的含氧官能团名称为 。
(2)A制取B的有机反应类型为 ;A制取C的化学方程式为: 。
(3)A发生消去反应后产物的结构简式为 ,A分子中一定共面的碳原子有 个。
(4)芳香族化合物D是A的同分异构体,1molD可以和3mol NaOH发生中和反应;D苯环
上的一氯代物只有一种且分子中没有甲基。请写出D的结构简式 (任写一种)。
正确答案
(1)(共4分)C9H10O3(2分) 羧基、醛基(2分)
(2)(共5分)取代反应(或酯化反应)(2分)(3分,产物、配平、条件各1分,产物错0分,用键线表示也行)
(3)(共4分)或
(2分) 8(2分)
(4)(共3分)或
试题分析:(1)从图中A的结构简式可得A的分子式为C9H10O3 ,C中含氧官能团为羧基、醛基
(2)图中可以看出A制取B明显是A中的羧基和醇羟基发生酯化反应形成了内酯B,所以反应类型为酯化反应或取代反应;而A制取C则发生的变化是醇羟基被氧化为了醛基,所以发生了催化氧化反应,方程式为:。
(3)A中醇羟基发生消去反应生成C=C键,产物结构简式为: ;
苯环上12个原子共面,所以与苯环相连的C原子均共面,所以有8个。
(4)芳香族化合物D1mol可以和3mol NaOH发生中和反应,则D中含有三个酸性的酚羟基;D中没有甲基,所以侧链的3个C原子形成一条链,且含有一个C=C键;又D苯环上的一氯代物只有一种,则考虑对称性结构得D的分子结构为或
。
(8分)A、B、C三种有机物,其相对分子质量都小于150,已知B完全燃烧时所消耗的O2和生成的CO2的物质的量相等,C中碳、氢元素总的质量分数为48.39 %。在热的稀硫酸溶液中,1 mol A水解能生成2 mol B和1 mol C。B不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出CO2。回答下列问题:
(1)B的分子组成中氢氧原子个数比为 ;
(2)有机物C的结构简式为 ;
(3)有机物A的结构简式为 ;
(4)写出有机物A水解生成B和C的化学方程式 。
正确答案
(1)2 : 1 (2)HOCH2CH2OH (3)H3CCOOCH2CH2OOCCH3
(4)
(1)B完全燃烧时所消耗的O2和生成的CO2的物质的量相等,说明B中氢原子和氧原子的个数之比一定是2 : 1的。
(2)B不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明B中含有羧基,但没有醛基。又因为1 mol A水解能生成2 mol B和1 mol C,所以A中含有2个酯基,C是二元醇。所以根据C中碳、氢元素总的质量分数为48.39 %可知,C的重点发展这里是,所以C是乙二醇。因为A的相对分子质量小于150,所以B只能是乙酸。
【化学一选修5.有机化学基础】(15分)
药物卡托普利的合成原料F、工程材料聚碳酸酯(简称PC)的合成路线如图所示:
已知:①
②酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应:
请回答:
(1)C由丙烯经反应①~③合成,C的核磁共振氢谱只有一种峰。
a.①的反应类型是 。
b.②的反应试剂和条件是 。
c.③的化学方程式是 。
(2)9.4g的D与饱和溴水完全反应生成33.lg白色沉淀,D的结构简式是 。
(3)C与D反应生成双酚A的化学方程式 。
(4)F有多种同分异构体,满足下列条件的所有同分异构体的结构简式是 。
①含有甲基 ②含有碳碳双键 ③能发生银镜反应 ④属于酯
(5)PC的结构简式是 。
正确答案
(除第(5)题3分,其余每空2分,共15分)
(1) a. 加成 b. NaOH水溶液,加热
c.
(2)
(3)
(4)
(5)
试题分析:丙烯与溴化氢发生加成反应生成A,C能发生类似已知:①的反应,说明C中存在羰基,所以A的结构简式为CH3CHBrCH3;A在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成B为CH3CHOHCH3;B发生催化氧化的C为丙酮;丙酮发生已知:①的反应生成2-甲基-2-羟基丙酸,然后分之内发生酯化反应生成内酯F;丙酮与2分子的苯酚发生取代反应生成双酚A,所以D是苯酚;则E为;E与双酚A发生类似已知②的反应生成PC。
根据以上分析:
(1)a、反应①的反应类型是加成反应;b、②的反应试剂和条件是NaOH水溶液,加热;
c.③的化学方程式是
(2)9.4g的D与饱和溴水完全反应生成33.lg白色沉淀,D的结构简式是
(3)C与D反应生成双酚A的化学方程式
(4)F是1分子2-甲基-2-羟基丙酸发生酯化反应生成的内酯,分子式为C4H6O2,有多种同分异构体,符合4个条件的同分异构体中存在甲基、碳碳双键、-CHO结构,属于酯,所以符合条件的F的同分异构体属于甲酸某酯,其结构简式为
(5)根据以上分析得PC的结构简式为
5—氨基酮戊酸盐是一种抗肿瘤药,其合成路线如下:
(一)已知:
(1)5—氨基酮戊酸盐中有____种官能团。A分子结构中有一个环,不能使溴水褪色,且只有一种环境的氢原子,则A的结构简式为_____。
(2)G是B的一种同分异构体,能与NaHCO3溶液反应,能发生银镜反应,1molG与足量金属Na反应能生成1molH2,且G分子中不含甲基,符合上述条件的G可能的结构简式有 种。
(3)D→E的反应方程式___________;反应类型为__________________。
(二)已知:
(4)请结合题中所给信息,写出由、CH3CH2COOH为原料合成
的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例:
正确答案
(1)3 ;
(2)6
(3);取代反应
(4)
试题分析:(1)由5—氨基酮戊酸盐的结构简式可知:在中含有氨基—NH2、羰基
、酯基
三种官能团。由A的分子式及性质可以得知A的结构为
。
(2)B为。根据G是B的一种同分异构体,能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基(—COOH);能发生银镜反应证明分子中含有醛基(—CHO),由1molG与足量金属Na反应能生成1molH2,说明在G的分子中含有2个羟基(包括羧基羟基或醇羟基)。且G分子中不含甲基,则符合上述条件的G可能的结构简式有6种。它们分别是HOCH2CH2CH(CHO)COOH;HOCH2CH(CHO)CH2COOH;HOCH(CHO)CH2CH2COOH;HOCH2CH(CHO)CH2COOH;OHCCH2CH2CH(OH)COOH;OHCCH2CH(OH)CH2COOH。
(3)根据题目提供的信息可知D→E的反应方程式为该反应类型为取代反应。
(4)根据题目提供的信息可知及物质的性质可知制取的路线为:
某芳香烃A有如下转化关系:
⑴ 写出反应②和⑤的反应条件:② ;⑤ .
⑵ 写出A和F结构简式:A ;F .
⑶ 写出反应③对应的化学方程式: .
⑷ 属于取代反应的有 (填序号).
⑸ 根据已学知识和获取的信息,以CH3COOH ,为原料合成重要的化工产品
,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用)
请参考如下形式:
正确答案
⑴ NaOH水溶液,△; 浓硫酸,△。
⑵;
⑶ 2+O22
+2H2O(2分)
⑷ ②⑥
⑸ (4分)
试题分析:根据提供的信息判断出A为,与溴水加成反应生成B,B水解生成醇
,B催化氧化为
,通过第⑤消去羟基形成碳碳双键,经过第⑥步酯化反应第⑦步加聚反应生成目标产物。
(5)对产物分解可得和乙酸,
官能团由1变2,经过消去、加成、水解等反应引入2个羟基得到
,后与乙酸酯化得到产品。
将下列物质进行分类:
①11H与13H;②O2与O3;③乙醇与甲醚(CH3-O-CH3);④H2O与D2O;⑤CH3CH2CH2CH3与CH3-CH(CH3)-CH3;⑥C60与C70;⑦CH4与C4H10
(1)互为同位素的是 (填编号,下同);互为同素异形体的是
互为同分异构体的是 互为同系物的是
(2)有下列反应:①由乙烯制乙醇;②甲烷在空气中燃烧;③由乙烯制氯乙烷;④丙烯使溴水褪色;⑤苯与浓硝酸、浓硫酸的混合酸反应;⑥用丙烯制聚丙烯;其中属于取代反应的是(填序号,下同) ,属于氧化反应的是 ,属于加成反应的是 ,属于加聚反应的是 。
(3)①正丁烷;②异丁烷;③正戊烷;④异戊烷;⑤新戊烷;⑥丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是:
(4)某学生用0.100 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)__________________________________。
正确答案
⑴① ②⑥ ③⑤ ⑦ (2)⑤ ② ①③④⑥ ⑥
(3)③>④>⑤>①>②>⑥ (4)BDCEAF 或 ABDCEF。
试题分析:(1)同位素是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同种原子。同素异形体是由同种元素形成的不同性质的单质。同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物。同系物是结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。(2)①是加成反应; ②是氧化反应;③是加成反应;④是加成反应;⑤是取代反应;⑥是加聚反应,加聚反应是特殊的加成反应。所以其中属于取代反应的是⑤,属于氧化反应的是②,属于加成反应的是①③④⑥,属于加聚反应的是⑥。(3)对于同系物来说,分子中的碳原子数越多,沸点越高。对于同分异构体来说,支链越少,沸点越高。所以这些物质的沸点由高到低的排列顺序是:③>④>⑤>①>②>⑥(4)用已知浓度的标准碱溶液滴定未知浓度的酸溶液,正确操作步骤的顺序是BDCEAF 或ABDCEF。
化合物Ⅰ是重要的化工原料,可发生下列反应生成Ⅲ
化合物Ⅰ可用石油裂解气中的2-戊烯来合成,流程如下:
(1)a的结构简式是______________________,②步的反应类型是_______________。
(2)化合物I的一种同分异构体是天然橡胶的单体,用系统命名法命名该单体___________。
(3)化合物Ⅰ与II反应还可能得到III的一种同分异构体,该物质的结构简式为__________。
(4)欲检验化合物Ⅲ中的碳碳双键,正确的试剂是_______________________。
正确答案
(1)(1分) 消除(1分)
(2)2-甲基-1、3-丁二烯(2分)
(3)(2分)
(4)Br2的四氯化碳溶液(2分)
试题分析:
(1)反应①是碳碳双键的加成反应,则a的结构简式是。a中含有溴原子,所以根据反应②的结构简式可知,该反应是卤代烃的消去反应。
(2)天然橡胶的单体是异戊二烯,其系统命名法是2-甲基-1、3-丁二烯。
(3)该反应是碳碳双键的加成反应,所以另外一种同分异构体应该是酯基和醛基互换位置,则其结构简式是。
(4)由于分子中还含有醛基,所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验,应该用Br2的四氯化碳溶液检验碳碳双键。
(14分) A、B、C分别是由H、C、O、N、Na、Cu等六种元素中的两种或多种元素组成的化合物。现对A、B、C,D三种化合物分别做以下实验:A是一种蓝色固体,B是无色晶体,其式量为68,C是白色固体。分别取A、B、C三种物质少量于三支试管中,加适量水溶解,发现A不溶于水,B、C都能溶于水,并且用pH试纸测定,B与C的水溶液都显碱性。取A物质少量于一支试管中,后加适量稀盐酸溶解,并用酒精灯微热,发现固体溶解时,伴有气泡产生。将56.8g A隔绝空气加热分解生成40g黑色固体X、无色酸性气体Y(标准状况下,密度为1.96 g/L)和水。生成的Y折合成标准状况下的体积为6.72L。
(1)则A的化学式为 。
(2)取B的水溶液2mL与新制Cu(OH)2混合加热,发现能出现砖红色沉淀。 则物质B为 。
(3)取16.8gC固体加强热,将生成的气体依次通过经称量过的装CaCl2固体的干燥管和装足量Ba(OH)2水溶液的洗气瓶,后经再次称量发现干燥管增重1.8g,洗气瓶增重4.4g。写出C物质加入水后的或电离方程式或离子方程式并说明水溶液显碱性的原因 。
(4)D 是一种含氮质量分数为87.5% 的液态化合物,相对分子质量与空气中某种主要成分的相对分子质量相同,则该物质的结构简式为:___________________;D为一种二元弱碱,则D与过量硫酸反应的产物是____________________ (用化学式表示),D与一种黑色氧化物反应的产物中有一种气态单质及(2)中出现的砖红色物质。写出其化学方程式:__________________________________。
正确答案
(1)Cu5(OH)4(CO3)3 (2分) (2)HCOONa (2分)
(3) HCO3-H+ + CO32- 、HCO3-+H2O
H2CO3 +OH- 水解大于电离(4分)
(4) (2分) N2H4HSO4 (2分) N2H4 + 4CuO = 2Cu2O +N2↑+ 2H2O(2分)
试题分析:(1)取A物质少量于一支试管中,后加适量稀盐酸溶解,并用酒精灯微热,发现固体溶解时,伴有气泡产生,该气体是二氧化碳。将56.8g A隔绝空气加热分解生成40g黑色固体X、无色酸性气体Y(标准状况下,密度为1.96 g/L)和水。生成的Y折合成标准状况下的体积为6.72L。Y的相对分子质量是1.96×22.4=44,因此Y是CO2,标准状况下的体积是6.72L,物质的量是0.3mol,质量是13.2g,所以生成物水的质量是56.8g-40g-13.2g=3.6g,物质的量是0.2mol。A是一种蓝色固体,说明A中含有铜元素,则40g黑色固体X应该是氧化铜,物质的量是0.5mol,所以铜、碳、氢的个数之比是5:3:4,所以A的化学式为Cu5(OH)4(CO3)3。
(2)取B的水溶液2mL与新制Cu(OH)2混合加热,发现能出现砖红色沉淀,这说明B中含有醛基。B溶液显碱性,能溶于水,根据B的相对分子质量是68可知,因此B是甲酸钠,化学式为HCOONa。
(3)取16.8gC固体加强热,将生成的气体依次通过经称量过的装CaCl2固体的干燥管和装足量Ba(OH)2水溶液的洗气瓶,后经再次称量发现干燥管增重1.8g,洗气瓶增重4.4g。这说明分解生成的水和CO2质量分别是1.8g和4.4g,物质的量分别是0.1mol和0.1mol。由于C溶于水也显碱性,因此C是碳酸氢钠。碳酸氢根的水解程度大于电离程度,因此溶液显碱性,电离方程式和水解方程式分别为HCO3-H+ + CO32- 、HCO3-+H2O
H2CO3 +OH-。
(4)D 是一种含氮质量分数为87.5% 的液态化合物,相对分子质量与空气中某种主要成分的相对分子质量相同,空气中的主要成分是氧气和氮气,显然该物质的相对分子质量是32,则含有氮原子的个数是87.5%×32÷14=2,则该化合物是液态肼,因此该物质的结构简式为;D为一种二元弱碱,则D与过量硫酸反应生成酸式盐,则产物是N2H4HSO4。D与一种黑色氧化物反应的产物中有一种气态单质及(2)中出现的砖红色物质,该单质是氮气,砖红色物质是氧化亚铜,黑色物质是氧化铜,因此反应的化学方程式为N2H4 + 4CuO = 2Cu2O +N2↑+ 2H2O。
今有三种化合物结构如下:
(1) 请写出丙中含氧官能团的名称: 。
(2) 请判断上述哪些化合物互为同分异构体: ___。
(3)写出化合物乙与小苏打溶液反应的化学方程式: 。
正确答案
(1) 醛基、羟基 (2) 甲、乙、丙均互为同分异构体
(3)+NaHCO3=CO2+H2O+
。
试题分析:(1) 根据有机物的结构简式可知,丙中含氧官能团的名称是醛基、羟基。
(2)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,所以根据有机物的结构简式可知甲、乙、丙均互为同分异构体。
(3)乙中含有羧基,能和碳酸氢钠反应,生成CO2,所以化合物乙与小苏打溶液反应的化学方程式是+NaHCO3=CO2+H2O+
。
点评:该题贴近高考,基础性强,在注重对学生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和训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和知识的迁移能力。
Ⅰ.请选出下列各题中符合题意的选项:
(1)下列不可能存在的有机物是
A.2—甲基丙烷 B.2,3—二氯—2,2—二甲基戊烷
C.3—溴—3—乙基戊烷 D.2,2,3,3—四甲基丁烷
(2)能在KOH的醇溶液中发生消去反应的是
(3)某有机物既能发生氧化反应,又能发生还原反应,且氧化产物和还原产物能发生酯化反应,所生成的酯也能发生银镜反应。则该有机物的结构简式是
A.CH3OH B.HCHO
C.HCOOH D.HCOOCH3
Ⅱ.(12分)有机物A的结构简式为:
据此回答下列问题:
(1)A的分子式为__________。
(2)A在NaOH水溶液中加热,经酸化得到有机物B和D,D是芳香族化合物。当有1 mol A发生反应时,最多消耗 mol NaOH。
(3)B在一定条件下发生酯化反应可生成某五元环酯,该五元环酯的结构简式为 。
(4)写出苯环上只有一个取代基且属于酯类的D的所有同分异构体的结构简式: 。
正确答案
Ⅰ.(1)B (2)C (3)B
Ⅱ.(1)C12H13O4Cl (2分)(2)3(2分)(3) (2分)
(4) (各2分)
试题分析:Ⅰ.(1)由于碳原子的价电子是4个,所以碳原子不可能形成5个共价键,B不正确。其余都是正确的,答案选B。
(2)卤代烃发生消去反应的条件是与卤素原子连接的碳原子的邻位碳原子必须含有氢原子,据此可判断选项C可发生消去反应,答案选C。
(3)能发生银镜反应的酯一定是甲酸形成的酯,所以该有机物是甲醛,答案选B。
Ⅱ.(1)根据A结构简式并根据碳原子的价电子数可知,分子式为C12H13O4Cl。
(2)A中含有1个羧基、1个氯原子和1个酯基,因此需要3mol氢氧化钠。
(3)A在氢氧化钠的溶液中加热,发生水解反应,生成物分别是HOOC CH2CHOHCH2OH和。由于D是芳香族化合物,所以B是HOOC CH2CHOHCH2OH。B中含有羧基和羟基,可发生分子内的酯化反应,所以形成的五元环酯是
。
(4)属于酯类,石墨必须含有酯基,所以根据D的结构简式可知,其同分异构体有
。
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