- 有机化合物的结构特点
- 共5444题
(19分)
Ⅰ:现有CH4、C2H4、C2H2、C2H6、C3H8五种有机物,回答下列问题:
⑴质量相同时:在相同状况下体积最大的是__ ____,完全燃烧时消耗O2的量最多的是__ __,生成CO2最多的是___ _,生成水最多的是___ ___。
⑵同温同压同体积时,五种物质完全燃烧消耗O2的量最多的是__
Ⅱ:有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号)。
①乙苯的制备:
②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应⑦溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热⑧由甲苯制取TNT
(1)其中属于取代反应的是 ;
属于氧化反应的是 ;属于加成反应的是 ;
属消去反应的是 属于聚合反应的是
(2)写出⑦和⑧的化学方程式
⑦
⑧
Ⅲ:医药阿斯匹林的结构简式如图1所示:
图1 图2
试根据阿斯匹林的结构回答;
⑴阿斯匹林看成酯类物质,口服后,在胃肠酶的作用下,阿斯匹林发生水解反应,生成A和B 两种物质。其中A的结构简式如图2所示,则B的结构简式为 ;B中含有的官能团名称是 。
⑵阿斯匹林跟NaHCO3同时服用,可使上述水解产物A与NaHCO3反应,生成可溶性盐随尿液排出,此可溶性盐的结构简式是
⑶写出阿斯匹林与足量氢氧化钠溶液共热的化学反应方程式
正确答案
Ⅰ:(1)CH4;CH4;C2H2 ;CH4 ⑵C3H8
Ⅱ:⑥⑧;②④;①③;⑦;⑤(见错不得分,答不全者得一半分)
(2)⑦:
或:
⑧:
Ⅲ:(1)CH3COOH;羧基 (2)
⑶+3NaOH →
+ CH3COONa +2H2O
Ⅰ:(1)在相同条件下,气体的物质的量越大,体积越多。在质量相同时,摩尔质量越小,物质的量越多,所以在相同状况下体积最大的是甲烷。烃分子中含氢量越高,消耗的氧气越多,所以还是甲烷。含碳量越高,生成的CO2越多,所以应该是乙炔。含氢量高,生成水就越多,因此是甲烷。
(2)根据烃的燃烧通式CnHm+(n+m/4)O2=nCO2+m/2H2O可知,在物质的量相同时,消耗氧气的多少与n+m/4成正比,所以根据分子式可知,丙烷消耗的氧气最多。
Ⅱ:(1)有机物分子的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替生成其它物质的反应是取代反应,所以答案选⑥⑧;加氧或去氢的分液时氧化反应,因此答案选②④;有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应,则正确的答案选①③;有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等分子),而生成不饱和(碳碳双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应,答案是⑦。有机小分子生成高分子化合物的分液是聚合反应,则答案选⑤。
Ⅲ:(1)阿司匹林中含有酯基,能发生水解反应。根据阿司匹林和A的结构简式可知,B的结构简式为CH3COOH,即为乙酸,含有羧基。
(2)A中含有羧基和酚羟基,其中酚羟基和碳酸氢钠不反应,所以生成物的结构简式为。
(3)阿司匹林中含有1个羧基和1个酯基,但水解后又生成1个酚羟基,所以能和3mol去氢氧化钠反应。
(6分)某烃A与Br2发生加成反应,生成二溴衍生物B;用加热的NaOH乙醇溶液处理B得到化合物C;经测试知C的分子中含有两个双键,分子式为;将C催化加氢生成环戊烷。试写出A、B、C的结构简式。
A. B. C. 。
正确答案
A. B.
C.
环戊烷的结构简式为,C的分子中含有两个双键,分子式为
,C的加成产物是环戊烷,所以C的结构简式为
,C是环戊二烯。C是B的消去反应产物,而B是二溴代物,所以B的结构简式为
,A和单质溴加成得到B,所以A的结构简式为
。
(14分)Ⅰ、某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1) A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ;
(2)已知
请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得产物与足量乙酸反应的化学方程式 ;
(3)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为 。
(4) A与氢气完全加成后的一氯代物共有 种。
Ⅱ、用如图所示装置制取乙酸乙酯,请回答以下问题。
(5)在试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H2SO4的混合液的方法是_______
(6)末端干燥管的作用是_______________。
(7)实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现石蕊层为三层环,由上而下是颜色为_________________。
正确答案
(1)
(2)
(3)
(4) 6 (5) 乙醇→浓硫酸→乙酸(6)防止倒吸(7)红、紫、蓝
试题分析:Ⅰ、(1)根据相对分子质量和含碳量确定分子式。某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%,则1molA中n(C)=104g×92.3%÷12g/mol=8mol,n(H)=104g×(1−92.3%)÷1g/mol=8,则分子式为C8H8,A能与溴的四氯化碳溶液反应,则A为苯乙烯,反应方程式为;(2)根据题给信息知,苯乙烯与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得产物为
,
与足量乙酸反应发生酯化反应,化学方程式见答案;(3)在一定条件下,由苯乙烯聚合得到高分子化合物聚苯乙烯,结构简式为
;(4) 苯乙烯与氢气完全加成后生成的乙基环己烷中有6种氢原子,一氯代物共有6种。
Ⅱ、根据教材实验乙酸乙酯的制备作答。(5)在试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H2SO4的混合液的方法是先向试管中加入一定量的乙醇,然后边振荡边缓缓加入浓硫酸,冷却后再加入一定量的冰醋酸,轻轻振荡使之混合均匀,答案为乙醇→浓硫酸→乙酸;(6)末端干燥管的作用是防止倒吸;(7)实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现石蕊层为三层环,上层与含有乙酸的乙酸乙酯接触,呈红色,下层与饱和碳酸钠溶液接触,呈蓝色,由上而下是颜色为红、紫、蓝。
(10分)下图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
(1)写出有机物(a)的系统命名法的名称 _________
(2)有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 __________
(3)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号)
(4)任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式 ______
(5)上述有机物中不能与溴水反应使其退色的有 (填代号)
正确答案
(1)2-甲基丙烷(2) CH3-CH2-CH2-CH3 (3)b ,f (4)HC≡CH 等炔烃均可 (5) a , f
(1)a是异丁烷,系统命名法是2-甲基丙烷。
(2)异丁烷的同分异构体是正丁烷,结构简式为CH3-CH2-CH2-CH3。
(3)c是2-丁烯,分子式为C4H8,因为b、f的分子式都是C4H8,所以互为同分异构体。
(4)e是1-丁炔,属于炔烃类,和乙炔、丙炔等互为同系物。
(5)a和f中没有碳碳双键或碳碳三键,所以不能和溴水发生加成反应,使其褪色。
(4分)乙基香兰素是目前国际公认的安全食用调香剂,广泛应用于各种需要增加奶香气息的调香食品中。其结构简式如图
(1)下列关于乙基香兰素的说法,正确的是
(2)尼泊金乙酯是乙基香兰素的一种同分异构体,是国家允许使用的食品防腐剂。它能与FeCl3溶液发生显色反应,其苯环上的一溴代物有两种。
写出尼泊金乙酯与足量NaOH溶液加热反应的化学方程式 。
正确答案
(4分)(1)A.D
(2)
试题分析:(1)A、由乙基香兰素的结构简式判断其分子式为C9H10O3,正确;B、该有机物不属于烃,错误;C、该有机物能发生氧化、还原、加成、取代反应,不能发生消去反应,错误;D、分子中的苯环、醛基均可与氢气发生加成反应,所以1 mol该物质最多能与4mol H2发生加成反应,正确,答案选AD;
(2)尼泊金乙酯能与FeCl3溶液发生显色反应,其苯环上的一溴代物有两种,说明分子中含有酚羟基,且苯环有2个不同对位取代基,其中之一是酚羟基,所以尼泊金乙酯的结构简式为,分子中的酚羟基、酯基都与氢氧化钠溶液反应,所以化学方程式为
。
如图表示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________(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成________和________;不仅可以形成________,还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是:A与_____________________。B与________;D与________(填字母)。
正确答案
(1)A、C (2)双键 三键 碳链 (3)C EFH G
(1)据烷烃的定义:碳碳原子之间仅以单键互相结合,剩余的价键全部与氢原子结合,图中8种分子中只有A、C为烷烃。
(2)据图中8种分子看出,A、C中碳碳原子间全为单键,B、E、F分子中含有双键,D与G分子中含有三键,除H分子形成碳环,其余均为直链。
(3)据同分异构体的概念不难推知A与C互为同分异构体,B与E、F、H互为同分异构体,D与G互为同分异构体。
2009年甲型H1N1流感横行墨西哥,进而扩散全球,莽草酸是合成治疗甲型H1N1流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下:
(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与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是_____。
(4)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为,其反应类型是________。
(5)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有________种,写出其中一种同分异构体的结构简式:______________________________。
正确答案
A中的官能团为—COOH、、醇羟基,A发生的反应主要体现这些官能团的性质。本题主要考查确定有机物的分子式、官能团的性质、同分异构体的书写、反应方程式及反应类型的判断等知识。
(8分)分子中含有10个氢原子的烷烃的分子式为 ,该烷烃可能的结构简式为 、 ,两者互为 。
正确答案
C4H10 CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3 同分异构体
试题分析:烷烃的通式是CnH2n+2,所以分子中含有10个氢原子的烷烃分子中含有的碳原子数是(10-2)÷2=4,即分子式是C4H10。该烃是丁烃,可能的结构简式是CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3。二者的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体。
点评:在书写碳链同分异构体时,一般遵循主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边、排列邻、对、间。
⑴衣服上沾有动、植物油污,用水洗不掉,但可用汽油洗去,这是因为大多数有机物难溶于
而易溶于 。有机化工厂附近严禁火种,这是因为绝大多数有机物 。
(2)聚氯乙烯是一种 (填“有”或“无”)毒塑料,工业上用乙炔(CH≡CH)和氯化氢在催化剂作用下发生反应制取氯乙烯,氯乙烯再经过 反应制取聚氯乙烯。
正确答案
(1) 水 某些有机溶剂 具有可燃性
(2) 有 加聚
试题分析:根据相似相溶原理,有机物较容易溶解在有机物中,无机物较容易溶解在无机物中。绝大部分的有机物容易燃烧所以应该在有机化工厂附近严禁火种。有毒塑料主要成分聚氯乙烯,无毒塑料主要成分聚乙烯。生成聚合物一般都要经过加聚或缩聚反应得到。
(14分)药物菲那西汀的一种合成路线如下:
(1)菲那西汀的分子式
(2)反应①②④⑤中在苯环上发生取代反应的是
(3)反应②中生成的无机物是水和 (填化学式)
(4)写出反应⑤的化学方程式________________________________________________
(5)菲那西汀在硫酸催化下水解的化学方程式是_____________。
(6)菲那西汀的同分异构体中,符合下列条件的共有 种。
①含苯环且只有对位两个取代基 ②苯环上含有氨基 ③能水解,水解产物能发生银镜反应。
(7)菲那西汀的同分异构体中,含苯环且只有对位两个取代基,两个取代基含有相同碳原子数,且含有α-氨基酸结构,写出这种同分异构体缩聚后高分子产物的结构简式 。
正确答案
(1) C10H13NO2 ;(2) ①⑤;(3) SO2 ;
(4)
(5) ;
(6) 5;(7) 。
试题分析:(1)由菲那西汀的结构简式可知其分子式是C10H13NO2 。(2)反应①是苯的磺化反应,属于取代反应;正确。②是酸与酸式盐的复分解反应;错误。④是取代反应,但是不是发生在苯环上;错误。⑤是苯环上硝化反应,属于取代反应。正确。因此在这些在苯环上发生取代反应的是①⑤;(3)反应②中生成的物质有苯磺酸钠和无机物水和SO2 ;(4)反应⑤的化学方程式;(5)菲那西汀
分子中含有肽键,在硫酸催化下水解得到
和CH3COOH,反应的化学方程式是:
;(6)符合条件的菲那西汀的同分异构体有五种。它们分别是:
;
;
;
;
(7)菲那西汀的同分异构体中,含苯环且只有对位两个取代基,两个取代基含有相同碳原子数,且含有α-氨基酸结构,其结构是
;这种同分异构体缩聚后高分子产物的结构简式是
。
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