新教材2023年高中化学第7章有机化合物第4节基本营养物质第3课时从碳骨架官能团有机反应有机转化四个角度认识常见的有机化合物(微专题三)提能作业新人教版必修第二册

第七章第4节第3课时基础达标一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是(A)A．属于烷烃 B．可发生水解反应C．可发生加聚反应 D．具有一定的挥发性解析：根据结构简式可知，分子中含C、H、O，含碳碳双键和酯基，不属于烷烃，A错误；分子中含酯基，在酸性条件或碱性条件下可发生水解反应，B正确；分子中含碳碳双键，可发生加聚反应，C正确；该信息素“可用于诱捕害虫、测报虫情”，可推测该有机物具有一定的挥发性，D正确。2．下列有机物按碳的骨架进行分类，其中与其他三种有机物属于不同类别的是(C)3．科学家在－100℃的低温下合成了一种烃X，此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法不正确的是(C)A．X在常温下不能稳定存在B．X的性质与烯烃类似，容易发生加成反应C．X不能使酸性KMnO4溶液褪色D．充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气比甲烷少4．下列物质中，碳碳间成键方式与其他不同的是(B)A．C2H6 B．苯C. D．聚乙烯5．“化学是五颜六色的”是指在化学实验中有着丰富多彩的颜色变化。下列有关反应获得的颜色不正确的是(A)①红②橙③黄④绿⑤青⑥蓝⑦紫A．乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中：⑦B．淀粉遇碘：⑥C．蛋白质遇浓硝酸：③D．热的氧化铜遇酒精：①6．下表为某有机物与各种试剂的反应现象，则这种有机物可能是(C)试剂钠溴水NaHCO3溶液现象放出气体褪色放出气体解析：A项中的物质不与NaHCO3反应，B项中的物质不与Na、NaHCO3反应，D项中的物质不与溴反应。二、非选择题7．100多年前，“化学守护神”德国化学家李比希发现了一种至今仍在临床使用的催眠药(化合物Ⅳ)。由源自石油的基本化工原料Ⅰ合成化合物Ⅳ的一种途径为(1)由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应类型为加成反应。(2)下列关于化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的说法正确的有A、C(填字母)。A．化合物Ⅰ可以作为植物生长调节剂B．化合物I能发生加聚反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色C．化合物Ⅱ能发生酯化反应D．化合物Ⅱ不能与金属Na反应(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反应的原子利用率为100%，则除化合物Ⅲ外，另一种反应物是水。(4)化合物Ⅰ含有的官能团是碳碳双键(填名称)，化合物Ⅱ与Ⅳ都含有的官能团是羟基(填名称)，化合物Ⅳ的分子式为C2H3O2Cl3。解析：(1)由化合物Ⅰ(CH2=CH2)合成化合物Ⅱ(CH3CH2OH)，应与水发生加成反应；(2)化合物Ⅰ(CH2=CH2)是植物果实的催熟剂，所以可以作为植物生长调节剂，A正确；化合物Ⅰ分子中含有碳碳双键，能还原酸性KMnO4溶液并使之褪色，B不正确；化合物Ⅱ为乙醇，含有醇羟基，能与酸发生酯化反应，C正确；化合物Ⅱ为乙醇，含有活泼氢原子，能与金属Na发生反应，D不正确；(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反应的原子利用率为100%，由[Cl3CCH(OH)2]－[Cl3CCHO]＝H2O可知，除化合物Ⅲ外，另一种反应物是水；(4)化合物Ⅰ为CH2=CH2，含有的官能团是碳碳双键，化合物Ⅱ(CH3CH2OH)与Ⅳ[Cl3CCH(OH)2]都含有的官能团是羟基，化合物Ⅳ的分子式为C2H3O2Cl3。8．石油是工业的血液，与我们的生产、生活息息相关，乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。根据图示转化关系回答下列问题：(1)乙烯的结构简式为CH2=CH2。(2)写出乙烯和水反应生成B的反应③的方程式(注明条件)：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH；反应类型为加成反应。写出反应⑥的化学方程式(注明条件)：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)物质C的沸点为12.27℃，常用于局部冷冻麻醉应急处理。物质C可通过反应④和反应⑥制得，其中最好的方法是反应④(填“④”或“⑥”)，理由为乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯。解析：(1)乙烯为平面结构，官能团为碳碳双键，结构简式为CH2=CH2。(2)乙烯和水发生反应生成乙醇，化学方程式为CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH，该反应为加成反应；⑥为乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷，反应方程式为CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)氯乙烷可通过乙烯与氯化氢发生加成反应和乙烷与氯气发生取代反应制得，最好的方法是加成反应④，因为乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式为，下列有关香叶醇的叙述正确的是(BD)A．香叶醇的分子式为C10H16OB．能使溴的四氯化碳溶液褪色C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应，也能发生氧化反应解析：由香叶醇的结构简式可得出其分子式为C10H18O，A错误；香叶醇中含有碳碳双键，具有跟乙烯类似的性质，故该物质能使溴的四氯化碳溶液及酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确、C错误；香叶醇分子中含有羟基、碳碳双键，能够发生氧化反应，含有碳碳双键，能发生加成反应，D正确。2．已知1mol链烃CxHy可以发生如下系列转化：CxHyeq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(催化剂))Qeq\o(→,\s\up7(nCl2),\s\do5(光照))CxCl12(无机试剂是足量的)，下列说法错误的是(D)A．x＝5、n＝11B．用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和QC．上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应D．CxCl12可能的结构有三种解析：由转化关系可知，CxHy为烯烃，Q为一氯代物，1molQ与nmolCl2发生取代反应生成CxCl12，由CxCl12中Cl原子个数可知n为11，再由2x＋2＝12可得x为5，即CxHy为C5H10，Q为C5H11Cl，CxCl12为C5Cl12。结合上述分析，A正确；CxHy含碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而Q为饱和结构，可用酸性KMnO4溶液鉴别二者，B正确：结合分析可知转化时依次发生加成反应和取代反应，C正确；新戊烷不存在对应烯烃，不可能通过上述转化生成与新戊烷对应的C5Cl12，即C5Cl12可能的结构只可能有两种，D错误。3．我国科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法中正确的是(BC)A．与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4B．不能发生加成反应，能发生取代反应C．在铜的催化下与氧气反应的产物含有醛基D．标准状况下，1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4LH2解析：二羟甲戊酸与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式应为C8H16O4，A错误；二羟甲戊酸不能发生加成反应，可以发生取代反应，B正确；二羟甲戊酸在铜的催化下与氧气反应，其中一个羟基被氧化成醛基，C正确；1mol该有机物可以与足量金属钠反应生成标准状况下的H233.6L，D错误。二、非选择题4．按照组成元素可将有机物分为烃和烃的衍生物。Ⅰ.丙烯(CH3CH=CH2)是一种重要的化工原料，它存在如下转化关系：eq\x(丙烷)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(①))eq\x(CH3CH=CH2)eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(②))eq\x(CH3CHBrCH3)(1)等质量的甲烷、丙烷和丙烯，完全燃烧时耗氧量最多的物质是甲烷。(2)在120℃、1.01×105Pa条件下，取一定体积的丙烯和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应后气体体积将变大(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)丙烯能使溴水褪色，其反应的化学方程式为，反应类型为加成反应。(4)CH3CHBrCH3的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2Br。Ⅱ.由丙烯可以制得多种重要的衍生物，如丙烯酸(CH2=CHCOOH)，乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。(1)丙烯酸中含有的官能团的名称是碳碳双键、羧基。(2)丙烯酸与CHeq\o\al(18,3)OH发生酯化反应的化学方程式为CH2=CHCOOH＋CHeq\o\al(18,3)OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH2=。(3)0.2mol乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应，能生成标准状况下的CO24.48L。解析：Ⅰ.(1)由C～O2～CO2，4H～O2～2H2O可知，等质量的烃完全燃烧时，烃中氢元素的质量分数越大，耗氧量越多，等质量的甲烷、丙烷和丙烯在氧气中完全燃烧，甲烷的耗氧量最高。(2)丙烯在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为2C3H6＋9O2eq\o(→,\s\up7(点燃))6CO2＋6H2O，由化学方程式可知，在120℃、1.01×105Pa条件下，反应前的气体体积小于反应后气体体积，则丙烯完全燃烧后，气体体积变大。(3)丙烯含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，使溴水褪色，反应的化学方程式为CH3—CH=CH2＋Br2→。(4)丙烷分子中含有2种氢原子，一溴代物有2种，则CH3CHBrCH3的同分异构体为CH3CH2CH2Br。Ⅱ.(1)丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH，官能团为碳碳双键和羧基。(2)在浓硫酸作用下，丙烯酸与CHeq\o\al(18,3)OH共热发生酯化反应生成和H2O，反应的化学方程式为CH2=CHCOOH＋(3)CH3CH(OH)COOH的1个分子中含有1个羧基和1个羟基，羧基能与碳酸氢钠溶液反应，羟基与碳酸氢钠溶液不反应，则0.2mol乳酸与足量碳酸氢钠溶液反应生成0.2mol二氧化碳，标准状况下的体积为0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L。5．如图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一：(1)M的分子式为C6H12O6。(2)下列说法不正确的是C(填字母)。A．淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物B．M可与新制的氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀C．所有的糖类都有甜味，都可以发生水解反应D．用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯(3)乙醇分子结构中的化学键如图所示：乙醇与乙酸反应时，断裂的化学键是a(填字母)；乙醇在铜作催化剂时与氧气反应，断裂的化学键是ad(填字母)，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。(4)乙醇和乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯。①乙酸中官能团的名称是羧基。②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是BD(填字母)。A．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水B．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸C．单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸D．正反应的速率与逆反应的速率相等E．混合物中各物质的物质的量相等(5)乙酸乙酯和丁酸互为同分异构体，丁酸有2种结构。解析：淀粉或纤维素完全水解得到的M为葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH，CH3CH2OH发生氧化反应得到CH3COOH，CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应得到CH3COOCH2CH3。(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6。(2)淀粉和纤维素的化学式均可表示为(C6H10O5)n，都属于天然高分子化合物，A正确；M为葡萄糖，含有醛基，可与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀，B正确；糖类分为单糖、二糖、多糖，单糖不能发生水解反应，并不是所有的糖都有甜味，C错误；乙酸乙酯与碳酸钠溶液混合后分层，乙醇、乙酸均与碳酸钠溶液互溶，且乙酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，现象各不相同，可以进行鉴别，D正确。(3)乙醇、乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸失去羟基，醇失去羟基上的氢原子，乙醇中O—H键断裂。乙醇发生催化氧化生成乙醛，化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H