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2020-2021高考化学压轴题专题复习—有机化合物的推断题综合及详细答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)写出以乙炔为原料制备PVC(聚氯乙烯)的过程中所发生的反应类型:、。PE(聚乙烯)材料目前被公认为安全材料,也可用于制作保鲜膜和一次性餐盒。辨别PE和PVC有三种方法,一是闻气味法:具有刺激性气味的是;二是测密度法:密度大的应是;三是燃烧法:PE的单体和PVC的单体在足量空气中燃烧的实验现象的明显区别是。⑵PVDC(「;;[.)是一种阻隔性高、韧性强、化学稳定性好的理想包装材料,广泛用于肉制品、豆制品等的包装。写出合成PVDC的单体的同分异构体的结构简式(3)“白色污染”是指各种塑料制品对环境的污染。焚烧塑料会生成有毒物质二噁英,二噁英是含有如图所示母体的系列化合物,下列关于如图所示物质的说法不正确的是(填序号)。该物质在氧气中完全燃烧的产物是CO2和H2O该物质属于烃该物质的一卤代物只有2种【答案】加成反应加聚反应聚氯乙烯聚氯乙烯乙烯更易燃烧,氯乙烯燃烧有白雾(HCl的小液滴)生成ClCH=CHClb【解析】【分析】⑴C2H2与HC1加成生成CH2二CHCl,CH2二CHCl聚合生成聚氯乙烯;聚氯乙烯因会释放出氯化氢而具有刺激性气味;依据阿伏加德罗定律的推论,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,由此可确定聚氯乙烯与聚乙烯的密度关系;氯乙烯燃烧时产生。(2)PVDC的单体为ch2=CC12,由此确定其同分异构体。(3)a.该物质含碳、氢、氧三种元素;b•该物质中含有氧元素;c.该物质苯环上有2种不同性质的氢原子。【详解】(1)CH与HC1加成生成CH二CHC1,CH二CHC1经过加聚反应生成聚氯乙烯;具2222有刺激性气味的是聚氯乙烯;聚氯乙烯中含有相对原子质量相对较大的氯原子,其密度比聚乙烯大;氯乙烯不易燃烧,燃烧时产生HC1,有白雾(含有HC1的小液滴)生成。答案为:加成反应;加聚反应;聚氯乙烯;聚氯乙烯;乙烯更易燃烧,氯乙烯燃烧有白雾(HC1的小液滴)生成;⑵PVDC的单体为ch2=cc12,该单体的同分异构体为ClCH=CHC1。答案为:ClCHCHCl;⑶a.该物质含碳、氢、氧三种元素,在氧气中完全燃烧的产物是CO2和H20,a正确;该物质中含有氧元素,不属于烃,b不正确;该物质苯环上有2种不同性质的氢原子,所以其一卤代物只有2种,c正确;故选b。答案为:bo【点睛】有机物燃烧时,氢元素转化为H2O,碳元素转化为CO2,氯元素转化为HCI。若氧气不充足,则有机物分子中的碳可能转化为CO,甚至生成Co2.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。它能在酸性溶液中能发生如下反应:有机物(I)在铂催化下与足量的氢气发生加成反应生成物质X,X所含的官能团的名称是;X的结构简式为o⑵有机物(II)的化学式为;分子中化学环境不同的氢原子共有种。(3)下列关于MMF说法正确的是(选填字母编号)。能溶于水1molMMF最多能与3molNaOH完全反应能发生取代反应和消去反应d.镍催化下1molMMF最多能与6molH2发生加成反应(4)1mol的有机物(I)在单质铜和氧气的作用下可以氧化为醛基的一OH有mol;有机物(II)【分析】⑴有机物(I)在铂催化下与足量的h2发生加成反应生成物质X,和h2发生加成反应的是苯环和碳碳双键,根据有机物(I)结构判断X的结构,根据X的结构判断含有的官能团。根据断键方式和原子守恒判断有机物(II)的化学式,断键物质为酯基,根据氢原子的物质判断其种类。⑶根据MMF的结构判断其性质,MMF中含有的官能团是酚羟基、碳碳双键、酯基,可能
具有酚、酯和烯烃的性质。连有醇羟基的碳原子上有2个氢原子时,醇羟基才能发生催化氧化生成醛;醇若能发生消去反应,消去反应后生成物含有碳碳双键。【详解】(1)有机物((1)有机物(I)在铂催化下与足量的h2发生加成反应生成物质X,能和h2发生加成反应的是可见X含有的官能团是羧基和羟基;(2)在酸性、加热条件下,MMF能发生水解反应生成有机物(I)和有机物(II),断键部位是酯基,根据原子守恒判断有机物(II),所以有机物(II)的结构简式为T,所以该有机物的分子式为C6H13O2N;该分子中化学环境不同的氢原子共有5种;⑶a.该有机物中含有酯基,酯类物质是不易溶于水的,a错误;该有机物能和氢氧化钠反应的是酯基和酚羟基,所以1molMMF最多能与3molNaOH完全反应,b正确;苯环酚羟基的邻对位上不含有氢原子,所以不能和溴水发生取代反应;该分子没有醇羟基,所以不能发生消去反应,c错误;能与H2发生加成反应的有苯环和碳碳双键,所以镍催化下1molMMF最多能与4molH2发生加成反应,d错误;故合理选项是b;(4)该有机物分子中只有醇羟基能被催化氧化生成醛基,所以1mol的有机物(I)在单质铜的催化下可以氧化为醛基的-OH有1mol;有机物(II)在加热和浓硫酸的发生消去反应生成含【点睛】本题考查了有机物中的官能团及其结构,明确苯酚和溴发生取代反应的位置,酯基发生水解反应,根据酯化反应历程:酸脱羟基醇脱氢,脱什么加什么补齐即可。3.乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题。乙烯的电子式为,结构简式为。鉴别甲烷和乙烯可用的试剂是(填字母)。A稀硫酸B溴的四氯化碳溶液C水D酸性高锰酸钾溶液(3)已知2CH3CHO+O2催化剂>2CH3C00Ho若以乙烯为主要原料合成乙酸,其合成路线32加热3
如图所示。乙烯;二A-乙酸反应②的化学方程式为工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为—,反应类型是—。IlHnCH2=CH2催化剂―>加热、加压+CH2—CH2+加聚反应Cu或nCH2=CH2催化剂―>加热、加压+CH2—CH2+加聚反应Cu或Ag>2CH3CHO+2H2OA32解析】分析】乙烯是含有碳碳双键的最简单的烯烃,根据电子式可以书写结构简式;乙烯中含有碳碳双键,可以发生加成反应,可以被强氧化剂氧化,而甲烷不能;乙烯可以和水加成生成乙醇,乙醇可以被氧化为乙醛,乙醛易被氧化为乙酸;乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯。【详解】HH⑴乙烯中碳和碳之间以共价双键结合,电子式为:,根据电子式可以书写结构简HII式为:ch2=ch2,故答案为:J1|,ch2=ch2;乙烯中含有碳碳双键,可以发生加成反应,使溴水褪色,可以被强氧化剂高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾褪色,而甲烷不能,故答案为:BD;乙烯可以和水加成生成乙醇,所以A是乙醇,乙醇可以被氧化为B乙醛,乙醛易被氧化为C乙酸,乙醇的催化氧化反应为:2CH3CH2OH+O2—Cu[Ag>2CH3CHO+2H2O;乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯,反应为:化=叫加催化剂压>+CH2—CHJ,属于加聚反应,故答案为:2CH3CH2OH+O2—^或伦>2CH3CHO+2H2O;322A32nCH2=CHnCH2=CH2催化剂一>加热、加压+CH2—CH2+;加聚反应。4.电石法(乙炔法)制氯乙烯是最早完成工业化的生产氯乙烯的方法。反应原理为HC三CH+HClHgCiy活性炭>CH_=CHCl(HgCl./活性炭作催化剂)。某学习小组的同100-180C22学用下列装置测定该反应中乙炔的转化率(不考虑其他副反应)。铁架台及夹持仪器未画出。(已知CH2二CHC1的熔点为-1593C,沸点为-134°C。乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A)各装置的连接顺序为(箭头方向即为气流方向):TTThTTTT戊装置除了均匀混合气体之外,还有和的作用。乙装置中发生反应的化学方程式为。若实验所用的电石中含有1.28gCaC2,甲装置中产生0.02mol的HCI气体。则所选用的量筒的容积较合理的是(填字母代号)。A.500mlB.1000mlC.2000ml假定在标准状况下测得庚中收集到的液体A的体积为672ml(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为。【答案】bfegcdj干燥气体观察气体流速CaC+2HOTCa(OH)+CHTb50%22222【解析】【分析】根据反应过程可知,装置乙的作用为制取乙炔,利用装置丁除去杂质后,在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,利用装置己和庚测定气体的体积,据此连接装置;装置乙中制得的乙炔,利用装置丁除去杂质后,与装置甲制得的HCI在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀后在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,由此确定装置戊的作用;乙装置中发生的反应为电石与水生成乙炔和氢氧化钙;1.28g碳化钙的物质的量为64g/mol=0-02mo1,可计算出0.02moIHCI反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积,再考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,据此选择量筒的体积;1.28g碳化钙的物质的量为64g/mol=0-02mo1,可计算出乙炔与0.02moIHCI气体的总体积,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,由此可计算出乙炔的转化率。【详解】根据给定装置图分析可知甲装置用于制取氯化氢,乙装置用于制取乙炔,丙装置用于氯乙烯的制备,丁装置用于除去乙炔中的杂质,戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,己和庚用于测定气体的体积,所以装置的连接顺序为:b;f;e;g;c;d;
j;戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀等;碳化钙与水反应的化学方程式为:CaC+2HOtCa(OH)+CHT;222221.28g碳化钙的物质的量为64■/—l=°・°2mol,与0.02molHCI反应产生的氯乙烯在标准64g/mol状况下的体积为0.02moIX22.4L/moI=0.448L=448mI,考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A,所以应选取1000mL的量筒;1.28g碳化钙的物质的量为64■/—l=°・°2mol,故乙炔与0.02moIHCI气体的总体积在标64g/mol准状况下为(0.02moI+0.02moI)X22.4L/moI=0.896L=896mL,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于224mL液体A,所以乙炔的转化率为xl00&=50&。448mL点睛】本题涉及到了仪器连接顺序问题,在分析时要注意思维流程:安全防护装过发生装置安全防护装过发生装置5.精细化工在生产和生活中有广泛而重要的应用。精细化学品往往有特定的功能从而广泛地应用于日常生活中,下列洗涤方法原理各不相同,请比较分析:TOC\o"1-5"\h\z沾有油脂的器皿可用汽油擦洗,其原理是;也可用洗洁精和水洗涤,其原理是;还可以用纯碱或稀氢氧化钠溶液洗涤,其原理是。如果水溶液的硬度很大,用肥皂与合成洗涤剂哪个洗涤剂效果更好?为什么?—。据报道,我国某地发生误食工业用猪油的中毒事件,原因是工业品包装中混入有机锡等,下列有关叙述正确的是。A•猪油是天然高分子化合物B•猪油是高级脂肪酸甘油酯C•猪油发生皂化反应后,反应液能使蓝色石蕊试纸变红D•猪油皂化反应完全后,反应混合物静置后分为两层阿司匹林是一种常用的药剂,其化学名称为乙酰水杨酸,其分子结构如图:阿司匹林的一种同分异构体中含有苯环和两个羧基,且苯环上只有一个侧链,则阿司匹林的这种同分异构体的结构简式为。以苯酚为原料合成水杨酸,为阿司匹林的大量生产开辟了广阔的前景,其生产阿司匹林的流程如下:onOFT呼水杨酸乙酸酐(cHonOFT呼水杨酸乙酸酐(cH3CO)2O>阿司匹林H+,A②写出反应②的化学方程式答案】根据相似相溶原理,汽油与油脂互溶除去洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,可将油污洗去油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可分析】和憎水基,可将油污洗去油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可分析】⑴①根据相似相溶回答;②洗洁精具有亲水基,和憎水基,可以将油污除去;③油脂在碱性环境下水解;④硬水中使用肥皂,会产生沉淀,降低去污能力。⑶苯酚,与NaOH和CO2,在一定条件下,发生反应,在酚羟基的邻位引入一个一COONa,酸化得到一COOH,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化为酯基。【详解】⑴①根据相似相溶原子,油脂能够溶解在汽油中,因此能够用汽油去油脂;洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,憎水基与油污结合,亲水基溶于水中,形成乳浊液,可将油污洗去;油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可以除去油脂;用合成洗涤剂较好,因为在硬水中肥皂会形成硬脂酸钙(镁)沉淀而失去去污能力;(2)A、猪油是脂肪,是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,故A错误;B、猪油是固态油脂,成分为高级脂肪酸甘油酯,故B正确;C、皂化反应水解后生成的高级脂肪酸钠和甘油,不显示酸性,所以不能是石蕊变红,故C错误;D、由于猪油皂化反应后,生成的高级脂肪酸钠和甘油都溶于水,不分层,故D错误;故选:B;阿司匹林的同分异构体含有苯环和两个羧基,且苯环上只有一个侧链,除了苯环外,还有3个C原子,还有2个羧基,只有1个侧链,则一个C上连接2个苯环,结构简式为:m;苯酚,与NaOH和CO2,在一定条件下,发生反应,在酚羟基的邻位引入一个—COONa,
为酯基,化学方程式为酸化得到一COOH,水杨酸的结构简式为'.,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化+(CH3CO)为酯基,化学方程式为酸化得到一COOH,水杨酸的结构简式为'.,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化+(CH3CO)2OT(JOCCH:1COOH+CH3C00H。6.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:提示:乙醇与浓硫酸在140°C时脱水生成乙醚,在170°C时脱水生成乙烯.有关数据列表如下:乙醇1,2—二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度/g-cm-30.792.20.71沸点/C78.513234.6熔点/C-1309-116回答下列问题:(】)装置D中发生主要反应的化学方程式为(2)装置B的作用,长玻璃管E的作用(3)在装置C中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体(填正确选项前的字母)a•水b.浓硫酸c.氢氧化钠溶液d.饱和碳酸氢钠溶液(4)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是;将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填“上”、“下”)(5)若产物中有少量未反应的B[,最好用洗涤除去(填正确选项前的字母)a•水b.氢氧化钠溶液c.碘化钠溶液d.乙醇【答案】CH广CH2+Br2TCH2BrCH2Br防止倒吸判断装置是否堵塞c冷却可乙乙乙乙乙避免溴的大量挥发1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9°C),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞下b【解析】【分析】实验目的制备少量1,2-二溴乙烷,D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷熔点为9C,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸;(3)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收;溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9C较低,不能过度冷却;a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴;常温下Br和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去;NaI与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离;d酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴;【详解】实验目的制备少量1,2-二溴乙烷,D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,反应方程式为:CH2=CH2+Br2fCH2BrCH2Br,故答案为:CH2=CH2+Br2fCH2BrCH2Br;1,2-二溴乙烷熔点为9C,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据E中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,故答案为:防止倒吸;判断装置是否堵塞;浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应被吸收,故答案选c;溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9C较低,不能过度冷却,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有机层在下层,故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9C),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;下;a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故a错误;常温下Br和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正确;NaI与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故c错误;d酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d错误,故答案为b。【点睛】解题时需仔细分析题目所给出的信息,包括密度,熔沸点等7.不饱和酯类化合物在药物、涂料等应用广泛。(1)下列有关化合物I的说法,正确的是(填字母编号)HO遇FeCI3溶液可能显紫色可发生酯化反应和银镜反应能与溴发生取代和加成反应D.1mol化合物I最多能与2molNaOH反应(2)反应①是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法,化合物II的分子式为①比H,Q-CH=CM3+2R0H+2CO4-O:~CH:CH=CHtTOR+2H:011(3)化合物II可由芳香族化合物III或IV分别通过消去反应获得,但只有化合物III能与Na反应产生H2,化合物III的结构简式为(任写1种);由化合物IV生成化合物II的反应条件为。-k.H-—匚卜一(4)聚合物L[h可用于制备涂料,其单体结构简式为。利用COOCHjCH^类似反应①的方法,仅以乙烯为有机物原料合成该单体,涉及的两个反应方程式为:ch2=ch2+h2och3ch2oh。[答案】ACC9H]0八―茁_3一疋或:….二…二NaOH醇溶液,加热ch2=chcooch2ch32CH2=CH:-2CH:CH:OH-2CO-O:—一壬“〉2CH:=CHCQOCH:CH3-2H2O【解析】【分析】(1)A.化合物I中含有酚羟基,则遇FeCI3溶液可能显紫色;化合物I中不含有醛基,则不能发生银镜反应;化合物I中含有碳碳双键,能与溴发生取代和加成反应;化合物I中含有2个酚羟基,1个酯基,1mol化合物I最多能与3moINaOH反应;(2)化合物II为;•宀「卜(3)化合物III能与Na反应产生H2,且消去之后的产物为化合物II,则化合物III含有醇羟基;卤代烃也能发生消去反应生成碳碳双键;烯烃发生加聚反应生成聚合物,则h烯烃发生加聚反应生成聚合物,则h的单体为CH2=CHCOOCH2CH3;根OOCHjCHit8.某有机物A,由C、8.某有机物A,由C、H、C、D、E;C又可以转化为倍,并可以发生银镜反应。浓硫酸['A⑥还屢⑤氧化⑦氧化咏HQLp1、期HEt③碱鶴△据反应①可知,2CH2=CHCOOH+2HOCH2CH3+2CO+O2—2CH2=CHCOOCH2CH3+2H2O。【详解】A.化合物丨中含有酚羟基,则遇FeCI3溶液可能显紫色,符合题意,A正确;化合物丨中不含有醛基,则不能发生银镜反应,与题意不符,B错误;化合物丨中含有碳碳双键,能与溴发生取代和加成反应,符合题意,C正确;化合物丨中含有2个酚羟基,1个酯基,1mol化合物丨最多能与3moINaOH反应,与题意不符,D错误;答案为AC;化合物ii为-n,其分子式为c9h10;化合物III能与Na反应产生H2,且消去之后的产物为化合物II,则化合物III含有醇羟基,则化合物III的结构简式为X—I八—;—二—王或二■'「;卤代烃也能发生消去反应生成碳碳双键,则化合物IV发生消去反应的条件为NaOH醇溶液,加热;烯烃发生加聚反应生成聚合物,则的单体为ch2=chcooch2ch3;根COOLHiCHt据反应①可知,2CH2=CHCOOH+2HOCH2CH3+2CO+O2一2CH2=CHCOOCH2CH3+2H2O。【点睛】聚合物的单体的写法为去掉括号,主链上的碳碳键“单变双,双变单”即可。O三种元素组成,在一定条件下,由A可以转化为有机物B、B、D。它们的转化关系如下:已知D的蒸气密度是氢气的22⑴写出A、D、的结构简式和所含官能团名称A、,D⑵写出反应⑤的化学方程;⑶从组成上分析反应⑨是(填反应类型)。F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程Cu【答案】C2H5OH羟基CH3CHO醛基2C2H5OH+O22CH3CHO+H2O氧化反应6CH3COOC2H5+NaOH—CH3CH2OH+CH3COONa【解析】【分析】D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,贝D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为CH3COOC2H5。【详解】⑴根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;Cu⑵反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+H2O;C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:hcooch2ch2ch3、hcooch(ch3)2、ch3ch2cooch3,若为羧酸贝y有:CH3CH(COOH)CH3、CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为例:CH3COOC2H5+NaOHa>CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。9.2014年中国十大科技成果之一是:我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):乙酸分子中所含官能团名称为。聚苯乙烯的结构简式为。图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是(填序号)
写出下列反应的化学方程式(注明反应条件):反应③为;反应⑤为。-t-Chh【答案】羧基「…⑤⑥2CH3CH2OH+o2;>2CH3CHO+2H2OCH3COOH+ch3ch2oh垐垐硫垐垐ch3cooc2h5+h2oA【解析】【分析】乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸和乙醇发生取代反应或酯化反应生成乙酸乙酯;乙苯发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;溴和苯发生取代反应生成溴苯;据此解答。【详解】乙酸分子中所含官能团为-COOH,官能团名称是羧基;-fCHa-聚苯乙烯结构简式为|;根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH3CH2OH+O2Cu>2CH3CHO+2H2O;反应⑤为乙酸和乙醇的酯化反应或取代反应,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OH垐垐硫垐垐CH3COOC2H5+H2Oo332A3252【点睛】本题关键是根据反应前后结构简式的变化确定反应类型,进而判断相应的化学方程式。10.A、B、C、D、E均为有机物,其中B是化学实验中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味;A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,G是生活中常见的高分子材料。有关物质的转化关系如图甲所示:吐和匕叫有关物质的转化关系如图甲所示:吐和匕叫A写出A的结构式;B中官能团的名称为写出下列反应的化学方程式:反应③;反应④o实验室利用反应⑥制取E,常用如图装置:TOC\o"1-5"\h\za试管中主要反应的化学方程式为。实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下的原因是;当观察到试管甲中时,认为反应基本完成。【答案】羟基2CHCH0H+0乌2CHCH0+2HO322&32nCH=CH一定条件+二二-22CHCHOH+CHCOOH浓硫酸CHCOOCHCH+HO防止倒吸不再有油状液体滴3233232A下【解析】【分析】A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A是乙烯,结构简式为CH2=CH2;B是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B在红热铜丝发生催化氧化,可推知B是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得,C是乙醛,D是乙酸,E是乙酸乙酯,据此进行解答。【详解】A的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,A是乙烯,结构简式为CH2=CH2;B是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,根据框图中信息,B在红热铜丝发生催化氧化,可推知B是乙醇,根据框图中的转化关系、反应条件和反应试剂可推得,C是乙醛,D是乙酸,E是乙酸乙酯。TOC\o"1-5"\h\zH/日(1)由上述分析可知A的结构式为:,B为乙醇中官能团的名称为羟基,故答W7H案为:I:I;羟基;(2)反应③化学方程式为:2CHCHOH+O42CHCHO+2HO,反应④化学方程322A32式为:nCH=CH一定条件[二.二.二,故答案为:222CHCHOH+O乌2CHCHO+2HO;nCH=CH一定条件+二-;322A3222_-(3)①反应⑥为乙酸和乙醇的酯化反应,则①I试管中主要反应的化学方程式为CHCHOH+CHCOOH浓硫酸CHCOOCHCH+HO,故答案为:3233232
CHCHOH+CHCOOH浓硫酸CHCOOCHCH+HO;3233232A②乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸汽易溶于水,为了防倒吸,实验开始时,试管甲中的导管不伸入液面下;由于乙酸乙酯难溶于水,因此当观察到试管甲中不再有油状液体滴下时,反应基本完成,故答案为:防止倒吸;不再有油状液体滴下。11.某科研小组利用石油分馏产品合成一种新型香料的流程图如下。③A⑥A浓硫確新型香料11.某科研小组利用石油分馏产品合成一种新型香料的流程图如下。③A⑥A浓硫確新型香料C?H检4NaOH/HjO已知X分子中碳氢质量比为24:5,X有多种裂解方式,其中A、E都是X的裂解产物,且二者互为同系物,D与饱和NaHCO3溶液反应产生气体。信息提示:卤代烃在强碱水溶液中发生水解(取代)反应生成醇。如:R-CH2CH2Clnooh/h》>RCH2CH20H+HCI(水解反应)22A22TOC\o"1-5"\h\z(1)C中官能团的名称为。(2)请写出X的直链结构简式。(3)下列说法正确的是。可用金属钠鉴别B和GE在一定条件下与氯化氢发生加成反应的产物有2种D和G以1:1反应可生成分子式为C5H10O2的有机物E-F的反应类型为取代反应(4)请写出A—B的反应。(5)B与D在浓硫酸作用下生成甲,写出与甲同类别的同分异构体的结构简式(不包括甲)。(6)写出⑥的化学反应方程。【答案】醛基ch3ch2ch2ch3bcch2=ch2+h2o催化剂一>ch3ch2ohHCOOCH2CH2CH3、CH3CH2COOCH3、HCOOCH(CH3)22CH3COOH+CH3CH(OH)+2H2O44CHXE-C::2+2H2OCCOJILCHOH~浓硫酸>CCOJIL2加热【解析】【分析】饱和烃X分子中碳氢质量比为24:5,则碳氢个数比为12:1=2:5,所以X的分子式为C4H10,A、E都是X的裂解产物,且二者互为同系物,则A、E为乙烯和丙烯,D与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,则D为羧酸,E与氯气加成得F,F水解得G,则G为二元
醇,根据新型香料的分子式可知,该物质为二元酯,所以根据碳原子守恒,G中应有三个碳,D中应有两个碳,所以A为乙烯,E为丙烯,根据转化关系可知,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,F为CH3CHCICH2CI,G为CH3CHOHCH2OH,A氧化得C,B氧化得C,C氧化得D,E发生加成得F,F发生取代得G,G和D发生酯化(取代)得香料,据此答题。【详解】(1)根据上述分析可知C为ch3chO,官能团名称为醛基,故答案为:醛基;(2)x的分子式为c4h10,则直链结构简式为ch3ch2ch2ch3,故答案为:ch3ch2ch2ch3;(3)A.B(CH3CH2OH)和G(CH3CHOHCH2OH)均为醇类物质,都可与金属钠反应生成氢气,不能鉴别,故A错误;E在一定条件下与氯化氢发生加成反应的产物有CH3CH2CH2CI,CH3CH(CI)CH3共2种,故B正确;D和G以1:1发生酯化反应,可生成分子式为C5H10O2的有机物。故C正确;E-F的反应类型为加成反应,故D错误;故答案选:BC;(4)A为乙烯,B为CH3CH2OH,A—B的反应为:CH2=CH2+H2OH2O催化剂——>ch3ch2oh,故答案为:ch2=ch2+h2o催化剂——>ch3ch2oh;B为CH3CH2OH,D为CH3COOH,B与D在浓硫酸作用下生成甲CH3COOCH2CH3,与甲同类别的同分异构体的结构简式有:HCOOCH2CH2CH3;CH3CH2COOCH3;HCOOCH(CH3)2,故答案为:hcooch2ch2ch3;ch3ch2cooch3;hcooch(ch3)2;D为CH3COOH,G为CH3CHOHCH2OH,贝⑥的化学反应方程式2CH3COOH+CH3CH亠CHtCH-T:HaOCOCH^(OH)CH2OH浓硫酸>+2H2O,故答案为:2CH3COOH+CH3CH(OH)2加热VU—bl:233…亠匚C玉CH.OH浓硫酸>+2H_0o2加热2【点睛】饱和烃X的通式为CnH2n+!,再通过碳氢质量比计算X的分子式。12.如图A、B、C、D、E、F等几种常见有机物之间的转化关系图,其中A是面粉的主要成分;C和E反应能生成F,F具有香味。在有机物中,凡是具有一CHO结构的物质,具有如下性质:与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀;在催化剂作用下,一CHO被氧气氧化为一COOH,即2R—CHO+O催化剂>2R—COOH。2A根据以上信息及各物质的转化关系完成下列各题。(1)B的化学式为,C的结构简式为o(2)其中能与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀的物质有(填名称)。(3)CTD的化学方程式为oTOC\o"1-5"\h\z(4)C+ETF的化学方程式为。【答案】c6h12o6ch3ch2oh葡萄糖、乙醛2CHCHOH+Ocu>2CHCHO+2HO322A32CHCOOH+CHCHOH噲浓硫紗CHCOOCH+HO332A3252【解析】【分析】A为面粉的主要成分,则A为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,则B为葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖发酵生成乙醇,则C为乙醇(C2H5OH),乙醇在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,则D为乙醛(CH3CHO),乙醛接着被氧化生成乙酸,则E为乙酸(CH3COOH),乙酸与乙醇发生酯化反应生成F,F为乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)0【详解】b为葡萄糖,葡萄糖的分子式为c6h12o6,c为乙醇,乙醇的结构简式为ch3ch2oh,故答案为:C6H12O6;CH3CH2OHo在有机物中,凡是具有一CHO结构的物质,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生砖红色沉淀,葡萄糖、乙醛均含醛基,均能被新制Cu(OH)2氧化,产生砖红色沉淀,故答案为:葡萄糖、乙醛0C为乙醇,在铜作催化剂加热条件下被氧化生成乙醛,其化学反应方程式为:2CHCHOH+OCu>2CHCHO+2HO,故答案为:TOC\o"1-5"\h\z322A322CHCHOH+OCu>2CHCHO+2HO。322A32C为乙醇,E为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)和水,化学反应方程式为:CHCOOH+CHCHOH垐浓硫酸?CHCOOCH+HO,故332A3252答案为:CHCOOH+CHCHOH垐浓硫垐?CHCOOCH+HO。332A3252点睛】含有醛基的有机物(醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等)能与银氨溶液发生银镜反应生成银单质,比如乙醛与银氨溶液反应:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH>CH3COONH4+H2O+2Ag;+3NH3。13.乙基香草醛13.乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料。写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称0与乙基香草醛互为同分异构体,能与NaHCO3溶液反应放出气体,且苯环上只有一个侧链(不含R-O-R'及R-O-COOH结构)的有种。A是上述同分异构体中的一种,可发生以下变化:
已知:i.RCH2OHRCHO;ii.与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。TOC\o"1-5"\h\z写出A的结构简式:,反应②发生的条件是。由A可直接生成D,反应①和②的目的是。写出反应方程式:ATB,C与NaOH水溶液共热:。乙基香草醛的另一种同分异构体E(f二二;)是一种医药中间体。由茴香醛(二巳二虫>二二)合成E(其他原料自选),涉及的反应类型有(按反应顺序填写)【答案】醛基、(酚)羟基(或醚键)4种NaOH醇溶液减少如酯化、成醚等副反应的发生化、成醚等副反应的发生riVCHCOOE氧化反应、酯化反应2I-2N^OE氧化反应、酯化反应CH-Br(或取代反应)【解析】【分析】【详解】(1)根据乙基香草醛的结构简式可知,分子中含有的含氧官能团是醛基、(酚)羟基、醚键。(2)能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明含有羧基。又因为苯环上只有一个侧链(不含R-O-R'及R-O-COOH结构),所以该侧链是一CHOHCH2COOH、一CH2CHOHCOOH、一c(ch3)ohcooh、一ch(ch2oh)cooH,所以共计4种。(3)①乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸必为含有苯环的芳香羧酸。从ATC的分子组成的变化可知①发生的是取代反应,A中的-OH被HBr取代。从ATB分子组成上变化说明发生的是醇脱氢氧化变成醛基的反应。从A被氧化变成苯甲酸,又说明羧基和羟基■'—CHCOOH—在同一个侧链上。因此A的结构简式只能是。根据反应②气化有机物分CHjOH子式的变化可知,这是卤代烃的消去反应,应该在氢氧化钠的醇溶液中加热。
由于分子含有羧基和羟基,如果直接生成D,则容易发生酯化、成醚等副反应。ATB是羟基的氧化反应,方程式为C中含有羧基和氯原子,所以方程式为Qj-CHCOOE匸HB-2N^OE由于分子含有羧基和羟基,如果直接生成D,则容易发生酯化、成醚等副反应。ATB是羟基的氧化反应,方程式为C中含有羧基和氯原子,所以方程式为Qj-CHCOOE匸HB-2N^OECEOE④乙基香草醛的另一种同分异构体E是属于酯类化合物,用茴香醛合成,从结构上分析必须将醛氧化变为羧酸,然后进行酯化变为E,其反应流程应为:CH心CHOrCH;OH该题突出了有机化合物结构与性质的关系。有机物的结构决定有机物的性质,有机物的性质反映有机物的结构。这是推导判断的基础。a、
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