2024-2025学年新教材高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物测评含解析鲁科版选择性必修3

PAGEPAGE19第3章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.(2024广东梅州中学高二月考)有下列几种反应类型:①消去反应②加聚反应③取代反应④加成反应⑤还原反应⑥氧化反应。用丙醛制取1,2-丙二醇,按正确的合成路途依次发生反应的类型应是()A.⑤①④③ B.⑥④③①C.①②③⑤ D.⑤③④①答案A解析用丙醛制取1,2-丙二醇,官能团发生变更,官能团数目也发生变更。1,2-丙二醇有2个羟基,且处于相邻的碳原子上,所以应先制备丙烯,将丙醛先加氢还原为丙醇;在浓硫酸加热条件下发生消去反应得丙烯;丙烯再与溴加成制得1,2-二溴丙烷;1,2-二溴丙烷在碱的水溶液中加热时发生取代反应可得1,2-丙二醇,故合成路途依次发生反应的类型为⑤①④③。2.(2024浙江宁波余姚中学高二期中)图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,且都含有6个氢原子。请依据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱选择可能属于图(1)和图(2)的两种物质()A.A是C3H6;B是C6H6B.A是C2H6;B是C3H6C.A是C2H6;B是C6H6D.A是C3H6;B是C2H6答案B解析若C3H6代表丙烯,分子结构中有三种不同化学环境下的氢原子,故A错误;C2H6只能是乙烷,只有一种氢原子,C3H6代表丙烯时,分子结构中有三种化学环境下的氢原子,故B正确;C6H6代表有机化合物苯时,苯分子中6个氢原子是等效的,故C错误;若C3H6代表丙烯时,分子结构中有三种化学环境下的氢原子,应有三组信号峰,故D错误。3.下列叙述正确的是()A.单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量B.单体为一种物质时,则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种物质D.淀粉和纤维素的聚合度不同,不互为同分异构体答案D解析若为加聚反应,单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量;若为缩聚反应,高分子化合物的质量小于单体的质量之和,所以A项错误;单体为一种物质时,单体可能发生加聚反应,也可能发生缩聚反应,如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯,乳酸()通过缩聚反应得到聚乳酸()和水,所以B项错误;缩聚反应的单体可以为一种或多种物质,如聚乳酸的单体就只有乳酸一种,所以C项错误;淀粉和纤维素虽然分子式都为(C6H10O5)n,但聚合度不同,则分子式实际是不同的,所以彼此不互为同分异构体,D项正确。4.(2024北京四中高二期中)BHT是一种常用的食品抗氧化剂,由对甲基苯酚()合成BHT的常用方法有两种(如图),下列说法不正确的是()A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色B.BHT与对甲基苯酚互为同系物C.BHT中加入浓溴水易发生取代反应D.方法一的原子利用率高于方法二答案C解析BHT结构中有酚羟基,可以被酸性KMnO4溶液氧化,BHT结构中有一个甲基干脆与苯环相连,也能被酸性KMnO4溶液干脆氧化,A项正确;对甲基苯酚与BHT的结构相像,组成上相差8个CH2原子团,符合同系物的定义,B项正确;BHT中酚羟基的邻、对位已无H原子,所以不能与浓溴水发生取代反应,C项错误;方法一为加成反应,原子利用率理论高达100%,而方法二为取代反应,产物中还有水,原子利用率相对较低,D项正确。5.(2024河北沧州一中高二检测)C、H、O三种元素组成的物质T、X在确定条件下可以发生如下转化:X不稳定,易分解。为使转化能够成功进行,方框内不行能加入的试剂是()A.Cu(OH)2悬浊液 B.NaOH溶液C.KMnO4溶液 D.[Ag(NH3)2]OH溶液答案B解析从题中转化关系图可以看出,T为HCHO,X为HOCOOH,即X为H2CO3,则方框内的物质应为氧化剂,能将醛基氧化为羧基。HCHO中含有两个—CHO,能被Cu(OH)2悬浊液氧化为—COOH,从而生成H2CO3,A正确;NaOH溶液不能与HCHO发生反应,不能将其氧化为H2CO3,B不正确;KMnO4为强氧化剂,能将HCHO氧化为H2CO3,C正确;[Ag(NH3)2]OH溶液具有与Cu(OH)2悬浊液类似的性质,能将HCHO氧化为H2CO3,D正确。6.(2024湖南邵东一中高二月考)卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物发生加成反应:+R—MgX,所得产物经水解可以得到醇,这是某些困难醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是()A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷C.甲醛和2-溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷答案D解析与格氏试剂发生加成反应的物质中含有羰基,将(CH3)3C—OH中羟基氧化为羰基得到的化合物只能是丙酮,则格氏试剂是甲烷与卤素形成的卤代烃再与Mg反应生成,所以正确的组合是丙酮和一氯甲烷。7.(2024北京四中高二期末)5.8g某有机化合物在氧气中充分燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4g和13.2g,则该有机化合物必需满足的条件是()A.该有机化合物是烃B.该有机化合物分子中C、H个数比为1∶2C.该有机化合物最简式为C3H3OD.该有机化合物的相对分子质量为14的倍数答案B解析5.8g某有机化合物在氧气中充分燃烧,经推理知生成水5.4g、生成二氧化碳13.2g,则n(H2O)==0.3mol,n(CO2)==0.3mol,则该有机化合物中n(H)=0.6mol,m(H)=0.6g,n(C)=0.3mol,m(C)=3.6g,则该有机化合物含有氧元素,m(O)=5.8g-0.6g-3.6g=1.6g,n(O)=0.1mol,则该有机化合物的最简式为C3H6O。该有机化合物是烃的含氧衍生物,A错误;据分析知,分子中C、H个数比为1∶2,B正确;据分析知,该有机化合物的最简式为C3H6O,C错误;该有机化合物的最简式为C3H6O,最简式式量为58,则该有机化合物的相对分子质量为58的倍数,D错误。8.20℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又复原到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸取后,容器内几乎成真空,则此气态烃的分子式可能是()A.CH4 B.C2H6C.C3H8 D.C7H16答案C解析设此气态烃的分子式为CxHy,则CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,依据题意可知:1+(x+)=2x,解得:x=1+。探讨:当y=4时,x=2;y=6时,x=2.5;y=8时,x=3;y=16时,x=5。则C项符合题意。9.把1mol饱和醇分成两等份,其中一份充分燃烧生成1.5molCO2,另一份与金属钠充分作用,在标准状况下生成11.2LH2,该醇可能是()A.CH3CH2OH B.HOCH2CH2CH2OHC.(CH3)2CHOH D.CH3OH答案B解析由生成的CO2的物质的量可推知醇分子中含三个碳原子,由生成的氢气的体积可推算出醇分子中含两个—OH,故选B。10.将2.4g某有机化合物M置于密闭容器中燃烧,定性试验表明产物是CO2、CO和水蒸气。将燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜(试剂均足量,且充分反应),测得浓硫酸增重1.44g,碱石灰增重1.76g,氧化铜减轻0.64g。下列说法不正确的是()A.M的试验式为CH2OB.若要得到M的分子式,还须要测得M的相对分子质量或物质的量C.若M的相对分子质量为60,则M确定为乙酸D.通过红外光谱仪可分析M中的官能团答案C解析浓硫酸增重1.44g,说明燃烧产物水的物质的量为=0.08mol;碱石灰增重1.76g,说明燃烧产物CO2的物质的量为=0.04mol;氧化铜减轻0.64g,说明燃烧产物CO的物质的量为=0.04mol;则此有机化合物中含有碳原子0.08mol,含有氢原子0.16mol,氧原子的物质的量为=0.08mol;有机化合物M中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.08mol∶0.16mol∶0.08mol=1∶2∶1,则M的试验式为CH2O,故A正确。由M的最简式,若要得到M的分子式,则还须要测得M的相对分子质量或物质的量,故B正确。若M的相对分子质量为60,则M的分子式为C2H4O2,但不愿定为乙酸,还可能是甲酸甲酯或2-羟基乙醛,故C错误。利用红外光谱仪可分析有机化合物中的官能团,故D正确。二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.(2024浙江湖州中学高二月考)“异丙苯氧化法”生产丙酮和苯酚的合成路途如下,各反应的原子利用率均为100%。下列说法正确的是()A.X的分子式为C3H6B.Y与异丙苯可用酸性KMnO4溶液鉴别C.CHP与CH3COOH含有相同的官能团D.可以用分液的方法分别苯酚和丙酮答案AB解析依据图示可知X和Y发生加成反应产生异丙苯,则X是丙烯,分子式为C3H6,A正确;Y是苯,与酸性KMnO4溶液不能反应,而异丙苯由于与苯环连接的C原子上含有H原子,可以被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者,B正确;CHP含有的官能团是,而CH3COOH含有的官能团是羧基,所以二者的官能团不相同,C错误;室温下苯酚在水中溶解度不大,但易溶于丙酮中,因此不能通过分液的方法分别苯酚和丙酮,D错误。12.(2024河北黄骅中学高二月考)迷迭香酸具有抗氧化、延缓苍老、减肥降脂等功效,它的结构简式为,以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路途为→……→→……→,下列说法错误的是()A.有机化合物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应B.1mol有机化合物B与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗4molNaOHC.迷迭香酸在稀硫酸催化下水解的一种产物可由B转化得到D.有机化合物A分子中全部原子不行能在同一平面内答案BD解析有机化合物B中含有酚羟基,可发生取代和氧化反应,含有羟基,可发生取代、消去反应,含有羧基,可发生取代反应,含有苯环,可与氢气发生加成反应,故A正确;依据有机化合物B的结构简式可知,1mol有机化合物B中含有1mol羧基、2mol酚羟基,最多能够消耗3molNaOH,故B错误;迷迭香酸在稀硫酸催化下水解生成和,其中后者可由有机化合物B通过醇的消去反应转化得到,故C正确;苯环为平面结构,与苯环干脆相连的原子确定在同一平面内,通过O—H键的旋转,酚羟基上的H原子也可能在该平面内,故D错误。13.(2024安徽安庆一中高二月考)胡妥油(D)可用作香料的原料,它可由有机化合物A合成得到,下列说法正确的是()A.从B到C的反应属于消去反应B.D分子中全部碳原子确定共面C.等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量前者大于后者D.若A是由异戊二烯和丙烯酸(CH2CHCOOH)加热得到的,则该反应的类型属于加成反应答案D解析从B到C的反应是羧基和羟基发生的分子内酯化反应,属于取代反应,A错误;有机化合物D环状结构中含3个亚甲基,为四面体结构,则全部碳原子不会共面,B错误;羟基和NaHCO3不反应,1molB分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量分别是1molH2和1molCO2,两者物质的量相等,C错误;异戊二烯和丙烯酸发生类似+||的加成反应生成有机化合物A,D正确。14.某软质隐形眼镜的材料为下图所示的聚合物。下列有关说法错误的是()A.生成该聚合物的反应属于加聚反应B.该聚合物的单体是丙酸乙酯C.该聚合物分子中存在大量的—OH,所以具有较好的亲水性D.该聚合物的结构简式为答案B解析生成该聚合物的化学方程式为nCH2C(CH3)COOCH2CH2OH,该反应属于加聚反应,A项正确;该聚合物的单体是甲基丙烯酸羟乙酯,B项错误;该聚合物分子中存在大量的—OH,与水能形成氢键,所以具有较好的亲水性,C项正确;依据图示可知,该聚合物的结构简式为,D项正确。15.(2024浙北高二期中)利用下图所示的有机化合物X可生产S-诱抗素Y。下列说法正确的是()A.1molX分子和足量溴水反应最多消耗4molBr2B.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应C.Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色D.1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH,1molY最多能加成4molH2答案B解析1molX中含有3mol碳碳双键,可以与3molBr2发生加成反应,此外酚羟基的邻对位可与Br2发生取代反应,故1molX与足量溴水反应最多消耗5molBr2,A错误;X中含有碳碳双键、醇羟基、酚羟基,均可被氧化,醇羟基和羧基可以发生酯化反应,也是取代反应,含有碳碳双键可以发生加聚反应,分子中含有羟基、氨基和羧基,可以发生缩聚反应,B正确;Y中不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C错误;1molX含有1mol羧基、1mol肽键、1mol酚羟基形成的酯基、1mol酚羟基,羧基、肽键、酚羟基均消耗1molNaOH,1mol酚羟基形成的酯基消耗2molNaOH,则1molX最多消耗5molNaOH,D错误。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(8分)按要求完成下列问题。(1)聚苯乙烯的结构简式为。①聚苯乙烯的链节是,单体是。

②试验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000,则该高聚物的聚合度n为。

(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。①由乙烯制取聚乙烯:;。

②由丙烯制取聚丙烯:;。

③由对苯二甲酸()与乙二醇制取高分子:

;

。

答案(1)①②500(2)①nCH2CH2CH2—CH2加聚反应②nCH3—CHCH2加聚反应③+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O缩聚反应解析(1)①聚苯乙烯的链节是,单体是;②聚苯乙烯的相对分子质量为104n,则该高聚物的聚合度n==500。(2)乙烯制取聚乙烯和丙烯制取聚丙烯的反应都是加聚反应,对苯二甲酸与乙二醇制取高分子的反应是缩聚反应。17.(12分)(2024辽宁丹东四中高二月考)电炉加热时用纯O2氧化管内样品,可依据产物的质量确定有机化合物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机化合物分子式常用的装置。(1)试验产生的O2按从左到右的流向,所选图1装置各导管的正确连接依次是。

(2)装置C中浓硫酸的作用是。

(3)装置D中MnO2的作用是。

(4)电炉中CuO的作用是。

(5)若试验中所取样品M中只含C、H、O三种元素中的两种或三种,精确称取0.92g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76g,B管质量增加1.08g,则该样品M的试验式为。

(6)用质谱仪测定M的相对分子质量,得到如图2所示的质谱图,则该有机化合物的相对分子质量为。

(7)能否依据M的试验式确定M的分子式:(填“能”或“不能”),若能,则M的分子式是(若不能,则此空不填)。

(8)已知M的核磁共振氢谱如图3所示,则其结构简式为。

答案(1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)(2)吸取水分、干燥氧气(3)做催化剂、加大产生O2的速率(4)使有机化合物更充分氧化为CO2、H2O(5)C2H6O(6)46(7)能C2H6O(8)CH3CH2OH解析(1)装置D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过装置C中的浓硫酸干燥。在装置E中电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则装置E中CuO可与一氧化碳进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入装置B(吸取水)、装置A(吸取二氧化碳)中,依据产物的质量推断有机化合物的组成,则试验产生的氧气按从左到右流向,所选择装置各导管的连接依次是g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)。(2)装置D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过装置C中的浓硫酸干燥,以免影响试验结果。(3)MnO2做分解制备氧气的催化剂,加大产生O2的速率。(4)由一氧化碳能与氧化铜反应被氧化成二氧化碳的性质可知,CuO的作用是把有机化合物不完全燃烧产生的一氧化碳转化为二氧化碳。(5)A管质量增加1.76g说明生成了1.76g二氧化碳,可得碳元素的质量为1.76g××100%=0.48g,B管质量增加1.08g说明生成了1.08g水,可得氢元素的质量为1.08g××100%=0.12g,从而可推出含氧元素的质量为0.92g-0.48g-0.12g=0.32g,设M的试验式为CxHyOz,则x∶y∶z==2∶6∶1,即M的试验式为C2H6O。(6)由质谱图可知M的相对分子质量为46。(7)M的试验式为C2H6O,所以分子式为(C2H6O)n,相对分子质量为46n,即46n=46,则n=1,M的分子式为C2H6O。(8)核磁共振氢谱中给出3组信号峰,说明该分子中有3种H原子,所以其结构简式为CH3CH2OH。18.(14分)(2024上海附属中学高二期中)含苯环的化合物A(其中R是未知基团)在确定条件下可转化为如下系列物质。已知:(R'为烷基)回答下列问题:(1)A的结构简式为;B的结构简式为。

(2)写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:。

①属于酯类②苯环上只有一个取代基③能发生银镜反应(3)检验反应②是否反应完全的方案是

。

(4)反应①的反应类型是。

(5)写出反应③的化学方程式:。

(6)E可以通过聚合反应合成高聚物,写出该高聚物的结构简式:。

答案(1)(CH3)2CHCH2OH(2)(3)取样少许,加入足量氢氧化钠溶液中和酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液煮沸,若产生砖红色沉淀,说明反应未完全;否则,反应完全(4)氧化反应(5)+2NaOH+NaBr+2H2O(6)解析依据A生成B和C的反应条件可知,A在碱性条件下发生酯的水解反应,然后再进行酸化得到的B和C为醇和羧酸,由C的分子式并结合A的结构可确定C的结构简式为,B为醇;再依据中间产物可知,B发生了连续氧化生成羧酸,则B的结构简式为(CH3)2CHCH2OH,B发生连续氧化生成D[(CH3)2CHCOOH];D与Br2发生取代反应生成;然后依据E的分子式可知,发生消去反应生成E[CH2C(CH3)COOH];最终依据B和C的结构简式逆推可得A的结构简式为。(1)依据以上分析可知A的结构简式为;B的结构简式为(CH3)2CHCH2OH。(2)C为,C的一种同分异构体属于酯类、能发生银镜反应,确定其为甲酸某酯,且苯环上只有一个取代基,符合条件的C的一种同分异构体的结构简式为。(3)反应②是(CH3)2CHCHO氧化为(CH3)2CHCOOH的过程,检验是否反应完全,只需检验反应体系中是否还有醛基。留意碱性环境,把生成的酸要中和完全。具体方案为取样少许,加入足量氢氧化钠溶液中和酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液,煮沸,若产生砖红色沉淀,说明反应未完全;否则,反应完全。(4)反应①是(CH3)2CHCH2OH氧化为(CH3)2CHCHO,反应类型是氧化反应。(5)反应③是在强碱的乙醇溶液中加热时发生消去反应,该反应的化学方程式为+2NaOH+NaBr+2H2O。(6)E可以通过聚合反应合成高聚物,依据E的结构简式CH2C(CH3)COOH可知有官能团碳碳双键,因此可以发生加聚反应,产生的高聚物的结构简式为。19.(12分)(2024北京四中高二期末)某物质G可用作香料,其结构简式为,工业合成路途如下:已知:Ⅰ.RCHCHR'Ⅱ.RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX(R、R'为烃基或氢原子,X为卤素原子)回答下列问题:(1)A为芳香烃,相对分子质量为78。下列关于A的说法中,正确的是(填序号)。

a.密度比水大b.全部原子均在同一平面内c.一氯代物只有一种(2)反应①的反应类型为反应。

(3)C的核磁共振氢谱显示有4组信号峰,步骤②的化学方程式是。

(4)反应③的反应条件是。

(5)反应④为加成反应,E的核磁共振氢谱显示有6组信号峰,步骤④的化学方程式是。

(6)步骤⑤的化学方程式是。

(7)下列说法正确的是。

a.上述框图中方框内全部物质均含有苯环b.D存在顺反异构c.反应②和反应⑤都是取代反应(8)反应⑥中Cu是反应的催化剂,该反应的化学方程式是

。

答案(1)bc(2)加成(3)+Cl2+HCl(4)NaOH/乙醇,△(5)+HBr(6)+NaOH+NaBr(7)ac(8)2+O22+2H2O解析(1)已知A为芳香烃,且相对分子质量为78,则A为苯。苯的密度比水小;苯为平面结构,全部原子均在同一平面内;苯不存在单双键交替形式,其化学键为介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的键,其一氯代物只有一种。(2)反应①为苯和丙烯在催化剂作用下反应生成异丙苯,该反应类型为加成反应。(3)B是即异丙苯,B在光照下与氯气反应得到的一氯代物为或,结合已知条件C的核磁共振氢谱显示有4组信号峰,即C分子