- 有机物分子中的官能团及其结构
- 共96题
5.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)
正确答案
知识点
15.解热、镇痛药物布洛芬的两种合成路线如下:
已知:(R为烃基)
(R为烃基)
(R、R’、R’’为烃基或氢原子)
(1)A为醇,其核磁共振氢谱有四个吸收峰。A的结构简式是__________。
(2)A与试剂a反应生成B的反应类型是________。
(3)由B生成C的化学方程式是________________。
(4)D与E的相对分子质量相差18,由D生成E的化学反应方程式是________________。
(5)G的结构简式是________,H的含氧官能团的名称是________。
(6)布洛芬有多种同分异构体,写出满足下列条件的任意两种同分异构体的结构简式________。
a. 羧基与苯环直接相连
b. 苯环上有三个取代基,且苯环上的一氯代物有两种
正确答案
(1)
(2)取代反应
(3)
(4)+ H2O
(上述反应条件写“浓硫酸、Δ”不扣分)
(5), 醛基
(6)
解析
(1)由A为醇,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,而羟基H一定与其他烃基氢核磁共振氢谱,可以推断出另外有三种不同类型的氢,所以A结构简式是:;
(2)由A的分子式C4H10O及B的分子式C4H9Cl可知,A生成B 是A中的羟基被Cl原子取代,所以可以判断出A与试剂HCl反应生成B,反应类型是取代反应;
(3)由题给信息:可知,B生成C的反应是C4H9Cl中的异丁基与苯环上的氢原子发生取代反应,即反应方程式为:
(4)由于D与E的相对分子质量相差18,可以判断出D生成E的过程中是发生了脱水反应,结合D的结构和E的性质可以知道一定是发生了分子内脱水,即消去反应;
+ H2O
(5)由信息:可知,C生成G的反应是与(CH3CO)2O在苯环的异丁基的对位发生取代反应,生成物为:由于H被氧化为羧基,所以H中含有醛基;
(6)布洛芬中有13个碳原子,其中苯环及羧基共有7个碳原子,所以还有6个碳原子,而这6个碳原子要与苯环直接相连,又根据条件“苯环上有三个取代基,且苯环上的一氯代物有两种”可知6个碳原子要分为两部分且要对称,所以分别有两个丙基,可以写出4种类型的结构,可以写出其中任意两种。
考查方向
通过解热、镇痛药物布洛芬的两种合成方法,考查有机化合物的合成、推断与性质、根据核磁共振氢谱的吸收峰判断有机物的质结构、反应类型的判断、官能团的名称、同分异构体的书写等知识,进一步考查信息的提取、加工和应用的能力。
解题思路
解有机合成与有机推断题,主要是确定官能团的种类和数目,从而得出是什么物质。首先必须全面掌握有机物的性质及有机物间相互转化的网络,在熟练掌握基础知识的前提下,审清题意(分清题意,弄清题目的来龙去脉、掌握题意)、用足信息(准确获取信息,并迁移应用)、积极思考(判断合理,综合推断),从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件(特殊性质和特征反应),再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法,剥离法,分层推理法等得出结论,最后做全面的检查,验证结论是否符合题意。
(1)由A为醇,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,而羟基H一定与其他烃基氢核磁共振氢谱,可以推断出另外有三种不同类型的氢,所以A结构简式是:;
(2)由A的分子式C4H10O及B的分子式C4H9Cl可以判断出A与试剂HCl反应生成B,所以反应类型是取代反应;
(3)由题给信息:可知,B生成C的反应是C4H9Cl中的异丁基与苯环上的氢原子发生取代反应;
(4)由于D与E的相对分子质量相差18,可以判断出D生成E的过程中是发生了脱水反应,结合D的结构和E的性质可以知道一定是发生了分子内脱水,即消去反应;
(5)由信息:可知,C生成G的反应是与(CH3CO)2O在苯环的异丁基的对位发生取代反应;由于H被氧化为羧基,所以H中含有醛基;
(6)布洛芬中有13个碳原子,其中苯环及羧基共有7个碳原子,所以还有6个碳原子,而这6个碳原子要与苯环直接相连,又根据条件“苯环上有三个取代基,且苯环上的一氯代物有两种”可知6个碳原子要分为两部分且要对称,所以分别有两个丙基,可以写出4种类型的结构。
易错点
不注意有机物结构书写造成书写不规范;化学方程式书写缺项或缺少反应条件;有机结构简式中原子间的连接方式表达不正确,写错位;同分异构体种类的判断不能准确把握限定条件导致错误或者判断种类时思维无序导致判断结果错误。
知识点
9.已知咖啡酸的结构如右图所示。关于咖啡酸的描述正确的是( )
正确答案
解析
由结构简式可知分子式为C9H8O4,故A错误;
能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1mol咖啡酸最多可与4mol氢气发生加成反应,故B错误;
含有酚羟基,可与溴发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,故C正确;
含有羧基,可与NaHCO3溶液反应,故D错误.
考查方向
解题思路
有机物含有羟基,可发生取代、氧化和显色反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和、酯化反应,以此解答该题.
易错点
本题考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,题目难度不大,注意有机物的结构特点和官能团的性质,易错点为D,注意官能团的酸性强弱的比较.
知识点
5.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)
正确答案
解析
依题意可知,C4H10O为饱和一元醇,①碳链异构有正丁烷、异丁烷两种;②—OH的位置异构各2种;故共有4种异构体。选B。或C4H10O为饱和一元醇,即C4H9—OH,丁基(C4H9—)异构体4种,可以作为一个结论记住。
考查方向
解题思路
依据“C4H10O并能与金属钠反应放出氢气”得出是饱和一元醇的异构。
易错点
对丁基异构不熟练,或异构出醚类。
知识点
12.己烷雌酚的一种合成路线如下:下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
A.X为卤代烃,在氢氧化钠水溶液中发生取代反应生成醇,如发生消去反应,条件为氢氧化钠醇溶液,故A错误;B.Y含有酚羟基,与苯酚性质相似,可与甲醛发生缩聚反应,故B正确;C.Y含有酚羟基,可与氯化铁发生显色反应,故C正确;D.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Y中连接乙基的碳原子为手性碳原子,故D错误.
故选BC.
考查方向
解题思路
A.X为卤代烃,在氢氧化钠水溶液中发生取代反应生成醇;
B.Y含有酚羟基,与苯酚性质相似;
C.Y含有酚羟基,可与氯化铁发生显色反应;
D.根据手性碳原子的定义判断.
易错点
本题侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的性质,为解答该类题目的关键,难度不大.
知识点
11.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
正确答案
解析
A、根据图示知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上,两个苯环不一定共面,错误;B、X中含有羧基,能与饱和碳酸钠溶液反应,错误;C、在酸性条件下水解,水解产物只有一种,正确;D、X的酸性水解产物中含有2个羧基和1个酚羟基,故1 mol化合物X最多能与3 molNaOH反应,错误。答案选C。
考查方向
解题思路
找准官能团:羧基、酯基、苯环,再联想官能团的性质。
易错点
有机物共线共面判断。
知识点
11.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)反应①的化学方程式是 。
(2)写出B的结构简式是 。
(3)反应①~③中属于取代反应的是 (填序号)。
(4)反应④的化学方程式为是 。
(5)反应⑤的化学方程式是 。
(6)下列说法正确的是 (填字母)。
a.B存在顺反异构
b.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2 mol Ag
c.F能与NaHCO3反应产生CO2
d.丁烷、1-丙醇和D中沸点最高的为丁烷
(7)写出符合下列条件的与互为同分异构体的结构简式 。
a.能与浓溴水反应生成白色沉淀
b.苯环上一氯代物有两种
c.能发生消去反应
正确答案
(1);
(2)BrCH2CH=CH2;
(3)③
(4);
(5)
(6)c
(7)、;
解析
由题中各物质的转化关系可知,CH3CH2CH2Br在氢氧化钠乙醇溶液中发生消去反应生成A为CH3CH=CH2,CH3CH=CH2在NBS作用之下发生取代反应生成B为BrCH2CH=CH2,BrCH2CH=CH2与Br2发生加成反应生成C为BrCH2CHBrCH2Br,BrCH2CHBrCH2Br再碱性水解发生取代反应生成D为HOCH2CH(OH)CH2OH,根据 →E→F→,结合反应条件可知, 发生氧化反应得到E为,E发生氧化反应得到F为 ,F与D发生缩聚反应得。
(1)反应①的化学方程式为;
(2)根据上面的分析可知,B的结构简式是BrCH2CH=CH2;
(3)根据上面的分析可知,反应①~③中属于取代反应的是③;
(4)反应④的化学方程式为 ;
(5)反应⑤的化学方程式是
(6)a.B为BrCH2CH=CH2,在碳碳双键上的一个碳上有两个原子都是氢,所以不存在顺反异构,故错误; b.E为,1mol E与足量的银氨溶液反应能生成4mol Ag,故错误; c.F中有羧基,能与NaHCO3反应产生CO2,故正确; d.丁烷、1-丙醇和HOCH2CH(OH)CH2OH中沸点最高的为HOCH2CH(OH)CH2OH,故错误;
(7)符合下列条件a.能与浓溴水反应生成白色沉淀,说明有酚的结构,b.苯环上一氯代物有两种,c.能发生消去反应,与互为同分异构体,这样的结构有:、;
考查方向
本题主要考查有机合成等相关知识。
解题思路
看条件知晓反应的特点:NaOH的乙醇溶液加热是卤代烃消去反应的条件,NaOH的水溶液是卤代烃水解成醇的条件。新制的氢氧化铜悬浊液共热是醛基的氧化成羧酸的反应。
易错点
有机物的性质及有机推断不够熟练。
知识点
3.下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
A、有机化合物的命名方式以及结构的考察,聚乙烯分为饱和的高分子化合物,不存在双键等不饱和化学键,难以发生加成和氧化。B、苯分子中不存在单双键交替,因此难以发生加成和氧化,酸性高锰酸钾溶液不褪色,能说明苯分子难以氧化,从而证明不存在双键结构。C、该选项考察了同系物的概念,同系物需要满足分子的通式相同、结构相似的同类物质,分子组成相差若干CH2。D、酯类物质的水解需要特别注意水解的酸碱性,碱性条件下能促进酯类物质完全水解成羧酸盐及对应的醇类物质。故答案为B
考查方向
本题考查有机化合物的基本结构以及常见有机物质的相关性质
解题思路
从常见有机化合物的基本结构及其官能团的性质入手,有机化学中的基本概念、特点、反应的条件控制。
易错点
对有机化合物的基本结构认识不清
知识点
选做题:请从19、20、21三道大题中任选一题作答,注意:只能做所选定的题目。如果多做,则按所做的第一个题目计分。
【化学•选修2:化学与技术】
19.水处理技术在生产、生活中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施.
(1)水的净化和软化的区别是______.
(2)①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是_______.
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是____(填字母).
a.福尔马林
b.漂白粉
c.氯气
d.臭氧
(3)Na2FeO4是一种新型水处理剂,工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下:
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加入绿矾.请解释这一做法的原因:______.(用必要的离子方程式和文字描述).
②写出由Fe(0H)3制取Na2FeO4的化学方程式:_______.
(4)石灰纯碱法是常用的硬水软化方法,已知25℃时Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10﹣5mol•L﹣1,则生成沉淀所需Ca(0H)2溶液的最小浓度为_______.
【化学•选修3:物质结构与性质】
20.金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关.
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为,是常用的水处理剂,与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为________.
(2)下列关于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3[AlF6]的说法中正确的有____(填字母).
a.三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键
b.[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子,其水溶液中也含有大量分子
c.三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素
d.K4[Fe(CN)6]与Na3[AlF6]的中心离子具有相同的配位数
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示),a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为.已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,则另一种化合物的化学式为_______.
(4)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值.对金属铜的测定得到以下结果:铜晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm.又知铜的密度为9 00g•cm﹣3,则铜原子的直径约为______pm,阿伏加德罗常数的值为_______.
【化学•选修5:有机化学基础】
21.非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:
已知:
请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团除了醚键外还有________(填名称).
(2)反应④的反应类型为_______.
(3)写出下列物质的结构简式:X______;C________.
(4)非诺洛芬的一种同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应
②本身不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一可以发生显色反应
③分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环
任写一种符合以上条件的同分异构体的结构简式:_____________.
反应①、③中还需的试剂分别为____、_______反应②的化学方程式为__________.
19.水处理技术在生产、生活中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施.
(1)水的净化和软化的区别是______.
(2)①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行杀菌消毒、混凝沉淀、过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是_______.
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是____(填字母).
a.福尔马林 b.漂白粉 c.氯气 d.臭氧
(3)Na2FeO4是一种新型水处理剂,工业上可用FeSO4制备Na2FeO4其工艺流程如下:
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体,为了达到更好的效果,要将待处理水的pH调到9左右,再加入绿矾.请解释这一做法的原因:______.(用必要的离子方程式和文字描述).
②写出由Fe(0H)3制取Na2FeO4的化学方程式:_______.
(4)石灰纯碱法是常用的硬水软化方法,已知25℃时Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10﹣5mol•L﹣1,则生成沉淀所需Ca(0H)2溶液的最小浓度为_______.
【化学•选修3:物质结构与性质】
20.金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关.
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为[Fe(OH)n(SO4)]n,是常用的水处理剂,与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为________.
(2)下列关于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3[AlF6]的说法中正确的有____(填字母).
a.三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键
b.[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子,其水溶液中也含有大量分子
c.三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素
d.K4[Fe(CN)6]与Na3[AlF6]的中心离子具有相同的配位数
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示),a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为.已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,则另一种化合物的化学式为_______.
(4)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值.对金属铜的测定得到以下结果:铜晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm.又知铜的密度为9 00g•cm﹣3,则铜原子的直径约为______pm,阿伏加德罗常数的值为_______.
【化学•选修5:有机化学基础】
21.非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:
已知:
请回答下列问题:
(l)非诺洛芬中的含氧官能团除了醚键外还有________(填名称).
(2)反应④的反应类型为_______.
(3)写出下列物质的结构简式:X______;C________.
(4)非诺洛芬的一种同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应
②本身不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一可以发生显色反应
③分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环
任写一种符合以上条件的同分异构体的结构简式:_____________.
反应①、③中还需的试剂分别为____、_______反应②的化学方程式为__________.
正确答案
正确答案
20.(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(2)ad
(3)sp3;K2CuCl3
(4) 255; 6.05×1023
正确答案
19.(1)水的净化是用混凝剂将水中的胶体及悬浮物沉淀下来,而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子
(2)混凝沉淀→过滤→杀菌消毒;d
(3);:Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+,进而水解生成Fe(OH)3胶体,起到较好的混凝作用,4Fe2++O2+2H2O+8OH﹣═4Fe(OH)3(胶体);2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
(4)2×10﹣4mol/L
21.分子式为C8H8O2,分子结构中含有苯环且能够发生水解反应的有机物有(不考虑立体异构)( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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