课时跟踪检测（三十五） 认识有机化合物

PAGE第11页共11页课时跟踪检测（三十五）认识有机化合物1．下列关于物质的分类中正确的是()解析：选A烃分子中的氢原子被卤素原子(F、Cl、Br、I)取代后的化合物称为卤代烃，该分子中苯环上的两个氢原子被溴原子取代，因此为卤代烃，故A正确；该分子中含有酯基，属于酯类化合物，故B错误；该分子为甲酸乙酯，含有酯基，属于酯类物质，故C错误；羟基直接与苯环相连，应称为酚，故D错误。2．下列化学用语表示不正确的是()A．羧基：—COOHB．乙烯的球棍模型：C．甲烷的电子式：D．乙醇的结构简式：C2H6O解析：选D乙醇的分子式为C2H6O，官能团为—OH，结构简式为CH3CH2OH，故D错误。3．下列各组物质中，一定互为同系物的是()A．乙烷、己烷B．CH3COOH、C3H6O2C．苯酚、苯甲醇D．HCHO、CH3COOH解析：选AA项，乙烷、己烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差4个“CH2”原子团，所以互为同系物；B项，C3H6O2可能为羧酸也可能为酯，所以CH3COOH、C3H6O2不一定互为同系物；C项，苯酚属于酚类，苯甲醇属于醇类，二者结构不相似，不互为同系物；D项，HCHO、CH3COOH分别属于醛和羧酸，结构不相似，不互为同系物。4.只含有C、H、O、N的某有机物的简易球棍模型如图所示，下列关于该有机物的说法不正确的是()A．该有机物属于氨基酸B．该有机物的分子式为C3H7NO2C．该有机物与CH3CH2CH2NO2互为同系物D．该有机物的核磁共振氢谱有4组峰解析：选C根据有机物的成键特点，该有机物为，含有氨基和羧基，属于氨基酸，A对；其分子式为C3H7NO2，与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体，B对，C错；该有机物中含有4种不同化学环境的氢原子，则核磁共振氢谱有4组峰，D对。5．为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是()A．C2H5OH B．C．CH3CH2CH2COOH D．解析：选AC2H5OH即CH3CH2OH中，羟基上有1种H原子、甲基上有1种H原子，亚甲基上有1种H原子，故核磁共振氢谱中有3个峰，故A正确；B项中2个甲基上的H原子与碳碳双键中的H原子所处化学环境不相同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，错误；C项中甲基中的H原子与羧基中的H原子、2个亚甲基上H原子所处化学环境不同，共有4种H原子，核磁共振氢谱中有4个峰，错误；D项为对称结构，甲基与苯环上的H原子所处化学环境不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，错误。6．[双选]青蒿素是高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点35下列有关此工艺操作的说法不正确的是()A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率B．操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有分液漏斗、玻璃棒、烧杯C．操作Ⅱ是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D．操作Ⅲ的主要过程为加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤解析：选BD将固态的青蒿粉碎可以增大其比表面积，因此可以提高青蒿素的浸取率，A项正确；操作Ⅰ得到了固体残渣和提取液，因此为过滤，过滤时需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯，B项错误；根据题干可知乙醚的沸点较低，因此只需对提取液进行微热，即可分离乙醚和青蒿素，同时温度不至于过高，不会破坏青蒿素，C项正确；根据题干可知青蒿素几乎不溶于水，因此加水几乎无法溶解青蒿素，后续操作也无法顺利进行，D项错误。7．有机化合物A的键线式结构为，有机化合物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机化合物A，下列有关说法错误的是()A．用系统命名法命名有机化合物A，名称为2,2,3­三甲基戊烷B．有机化合物A的一氯取代物只有4种C．有机化合物A的分子式为C8H18D．有机化合物B的结构可能有3种，其中一种名称为3,4,4­三甲基­2­戊烯解析：选B最长的主链含有5个C原子，从距离甲基近的一端编碳号，的名称为2,2,3­三甲基戊烷，故A正确；根据信息可知，A的结构简式为，分子中有5种化学环境不同的氢原子，故其一氯代物有5种，故B错误；由A的结构简式可知，A的分子式为C8H18，故C正确；A是有机物B与等物质的量的H2发生加成产物，则B中含有1个C=C双键，根据加成反应还原双键，A中相邻碳原子上都含有H原子的可以含有碳碳双键，故B的结构简式可能有如下三种：C它们名称依次为3,3­二甲基­2­乙基­1­丁烯、3,4,4­三甲基­1­戊烯、3,4,4­三甲基­2­戊烯，故D正确。8．我国学者研制了一种纳米反应器，用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如图所示。下列说法不正确的是()A．Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子B．DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂C．反应过程中生成了EG和甲醇D．EG和甲醇不是同系物解析：选B由图可知，草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG的反应机理为Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子，氢原子与草酸二甲酯(DMO)反应生成乙二醇(EG)和甲醇。根据图中信息可知，Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子，故A正确；根据图中信息可知，DMO分子反应后生成甲醇和HOCH2CH2OH，故有碳氧单键和碳氧双键发生了断裂，故B错误；根据图中信息可知，反应过程中生成了EG和甲醇，故C正确；结构相似，类别相同，在分子组成上相差一个或多个“—CH2—”原子团的有机化合物互为同系物，EG为乙二醇，乙二醇是二元醇，甲醇为一元醇，二者—OH数目不同，结构不相似，不是同系物，故D正确。F．戊烯与环戊烷(1)上述各组化合物属于同分异构体的是______(填字母)。(2)上述化合物中的含氧官能团有(写名称)______________________；根据官能团的特点可将C中两化合物划分为__________类和__________类。(3)上述化合物中属于芳香族化合物的是____________(填字母)，属于脂环化合物的是__________(填字母)中的__________(填名称)。解析：(1)同分异构体是指具有相同的分子式而结构不同的化合物，A、D、F属于同分异构体。(2)含有的含氧官能团有醛基、羰基、羧基、羟基；C中两化合物分别属于酚类和醇类。(3)含有苯环的有机化合物属于芳香族化合物，所以C组属于芳香族化合物。F组中的环戊烷属于脂环化合物。答案：(1)ADF(2)醛基、羰基、羧基、羟基酚醇(3)CF环戊烷10．回答下列问题。Ⅰ.麻黄素又称黄碱，是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构为，下列各物质与麻黄素互为同分异构体的是__________(填字母，下同)，互为同系物的是__________。 Ⅱ.有机化合物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。(1)C分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是____，则C的分子式是________。(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团是____________(写结构简式)。(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则C的结构简式是________。(4)0.1molC与1.0mol·L－1的氢氧化钠溶液反应，需溶液的体积是____mL。解析：Ⅰ.麻黄素的分子式为C10H15ON，属于醇类，A的分子式为C9H13ON，属于酚类，与麻黄素不是同系物，不是同分异构体；B的分子式为C11H17ON，属于醚类，与麻黄素不是同系物，不是同分异构体；C的分子式为C9H13ON，属于醇类，与麻黄素是同系物，不是同分异构体；D的分子式为C10H15ON，属于酚类，含有羟基，与麻黄素不是同系物，是同分异构体；E的分子式为C10H15ON，属于醇类，与麻黄素不是同系物，是同分异构体。Ⅱ.(1)根据图像可知，C分子的相对分子质量为90；9.0gC即0.1mol，生成0.3mol的水和0.3mol的二氧化碳，则含有3个碳原子、6个氢原子，其余为氧原子，分子式为C3H6O3；(2)C能与NaHCO3溶液发生反应，则一定含有羧基；(3)C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1∶1∶1∶3，则含有一个羧基、一个羟基、一个甲基，结构简式为；(4)0.1molC中含有0.1mol的羧基，羧基可与NaOH反应，而醇羟基不反应，则与100mL1.0mol·L－1的氢氧化钠溶液恰好完全反应。答案：Ⅰ.DECⅡ.(1)90C3H6O3(2)—COOH(3)(4)10011．一定条件下，有机化合物Y可发生重排反应：回答下列问题。(1)X中含氧官能团的名称是________；鉴别Y、Z可选用的试剂是__________。(2)实验测得Z的沸点比X的高，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Y与足量NaOH溶液反应的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________。(4)与Y具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体还有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式是___________________________________________________________________________(任写一种)。解析：(1)由X的结构可知，其中所含的官能团有羰基和羟基；Z中存在酚羟基，可通过浓溴水或氯化铁溶液鉴别Y和Z；(2)实验测得Z的沸点比X的高，是因为X中羟基和羰基处于邻位，易形成分子内氢键，而Z容易形成分子间氢键，导致其沸点较高；(3)Y中含有酯基，与足量NaOH溶液发生水解反应，反应为＋2NaOH→＋CH3COONa＋H2O；(4)与Y具有相同官能团且属于芳香化合物，若取代基只有一个，有—COOCH3和HCOOCH2—两种，若取代基有两个：分别为—CH3和—OOCH，在苯环上有邻、间、对三种结构，共5种符合题意，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为或。答案：(1)(酚)羟基、羰基(或酮基)浓溴水或FeCl3溶液(2)Z形成分子间氢键，X形成分子内氢键，故Z的沸点比X的高12．同分异构体的判断与书写(1)具有支链的有机物A的分子式为C4H6O2，A可以使Br2的CCl4溶液褪色，1molA和1molNaHCO3能完全反应，则A的结构简式是__________________________________。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式：__________________(不考虑立体异构)。(2)的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁溶液发生显色反应；④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式：______________________________________。(3)符合下列3个条件的的同分异构体有________种。①与FeCl3溶液发生显色反应；②苯环上只有两个取代基；③1mol该物质最多消耗3molNaOH。其中氢原子共有五种不同环境的是____________(写结构简式)。(4)芳香化合物M是B()的同分异构体，符合下列要求的M有________种，写出其中2种M的结构简式：________________________________________________。①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg②遇氯化铁溶液显色③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，峰面积之比为1∶1∶1解析：(1)A可使Br2的CCl4溶液褪色，则A分子中含有碳碳双键或碳碳三键，1molA和1molNaHCO3能完全反应，则A分子中含有1个—COOH，剩余部分为C3H5—，故A分子中含碳碳双键而不含碳碳三键，又A分子中具有支链，所以A的结构简式为。要写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式，可在—COOH不变的情况下，改变C=C和另外一个碳原子的相对位置，共2种。(2)的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，还能发生水解反应和银镜反应，说明含有甲酸酯(HCOO—)结构，再根据含氧官能团处在对位，可写出三种结构，其中核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的是。(3)与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；苯环上只有两个取代基；1mol该物质最多消耗3molNaOH，说明另一个取代基为RCOO—，该取代基有CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—两种，这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的同分异构体有6种，其中氢原子共有五种不同环境的是。(4)①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg，说明分子结构中含有2个醛基；②遇氯化铁溶液显色，说明含有酚羟基；③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，峰面积之比1∶1∶1，说明三种H原子的个数相等，则M可能的结构为，共有4种不同的结构。13．苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸(C6H5COOH)和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。有关数据如下：相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm－3)水溶性苯甲酸122122.42491.2659微溶甲醇32－9764.60.792互溶苯甲酸甲酯136－12.3196.61.0888不溶Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后，小心加热2小时，得苯甲酸甲酯粗产品。(1)该反应的化学方程式为_________________________________________________，该反应的原子利用率是______。已知：原子利用率＝(预期产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%(2)实验中，应选择图中________(填字母)作为冷凝回流装置，该仪器的名称为______。(3)使用过量甲醇的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.粗产品的精制苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制。(4)饱和碳酸钠溶液的作用是________________________________________________，操作a的名称为________。(5)由于有机层和水层的密度比较接近，兴趣小组的同学无法直接判断有机层在上层还是下层，请你设计简单易行的方案，简述实验方法，可能的现象及结论_________________________________________________________________________________。(6)该实验中制得苯甲酸甲酯8.30g，则苯甲酸甲酯的产率为________。解析：(1)苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯，反应的化学方程式为C6H5COOH＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))C6H5COOCH3＋H2O，该反应的原子利用率＝eq\f(136,122＋32)×100%＝88.3%。(2)根据图中的数据可知，甲醇的沸点较低，易挥发，球形冷凝管冷却效果比直形冷凝管好，所以用球形冷凝管。(3)甲醇沸点低，损失大；甲醇过量可以提高苯甲酸的利用率，所以在反应中要使用过量的甲醇，以