高考化学专题题库有机化合物的推断题综合题及答案.docx
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高考化学专题题库有机化合物的推断题综合题及答案
高考化学专题题库∶有机化合物的推断题综合题及答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.某氨基酸中含C、N、H、O四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。
如图为该氨基酸分子的球棍模型:
(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为__________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是____________。
(3)在浓硫酸、加热的条件下,该氨基酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为_________。
【答案】蛋白质
羧基
【解析】
【分析】
【详解】
(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物,根据结构图可知,该氨基酸的结构简式为
,故答案为:
蛋白质;
;
(2)
中含有氨基、羧基,其中含氧官能团的名称是羧基,故答案为:
羧基;
(3)该氨基酸中含
,可与乙醇发生酯化反应:
,故答案为:
;
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为
,故答案为:
。
2.下图为某有机化合物的结构简式:
请回答下列问题。
(1)该有机化合物含有的官能团有_______________(填名称)。
(2)该有机化合物的类别是_______________(填字母序号,下同)。
A.烯烃B.酯C.油脂D.羧酸
(3)将该有机化合物加入水中,则该有机化合物_______________。
A.与水互溶B.不溶于水,水在上层C.不溶于水,水在下层
(4)该物质是否有固定熔点、沸点?
_______________(填“是”或“否”)
(5)能与该有机化合物反应的物质有_______________。
A.
溶液B.碘水C.乙醇D.乙酸E.
【答案】碳碳双键、酯基BCC是ABE
【解析】
【分析】
(1)根据有机化合物的结构简式判断;
(2)该有机化合物是一种油脂;
(3)油脂难溶于水,密度比水小;
(4)纯净物有固定熔沸点;
(5)根据该油脂分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基,具有烯烃和酯的性质。
【详解】
(1)由有机化合物的结构简式可知,其分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基;
(2)该有机化合物是一种油脂,故属于酯,答案选BC;
(3)油脂难溶于水,密度比水小,故该有机物不溶于水,水在下层,答案选C;
(4)该物质是纯净物,纯净物有固定熔点、沸点;
(5)根据该油脂分子结构中含有的官能团碳碳双键和酯基,具有烯烃和酯的性质,则它能与
、
发生加成反应,能在
溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油,故答案选ABE。
3.丙烯酰胺在水净化处理、纸浆加工等方面有广泛应用,由乙烯合成丙烯酰胺工艺流程如下:
根据题意回答下列问题:
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)不能发生的反应有________(填写编号);
a.氧化反应b.加成反应c.消去反应d.水解反应e.取代反应f.加聚反应
(2)写出丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈的结构简式:
___________。
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,写出化学方程式________;
(4)聚丙烯酰胺可用于管道的内涂层,写出丙烯酰胺发生聚合的化学方程式:
____________
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA,侧链只有-COOH)具有水溶性好、易生物降解、不含毒性、极强的保湿能力等特点,主要用于化妆品生产,写出由谷氨酸合成γ-PGA的化学方程式:
_____;
(6)谷氨酸的稳定的同分异构体的一个分子中不可能同时含有______(填写编号)。
a.2个-C-H
b.1个–NO2和1个-C-H
c.2个-C≡C-
d.1个-COO-(酯基)和1个-C=C-
【答案】bfCH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN;
2Cl-CH2-CH2-OH+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2OnCH2=CH-C-NH2
+nH2Oc
【解析】
【分析】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子结合官能团的性质解答;
(2)根据官能团的位置变化书写结构简式;
(3)根据流程图和物料守恒书写方程式;
(4)聚丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程分析,书写化学方程式;
(6)根据要求书写同分异构体来分析判断,谷氨酸的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4。
【详解】
(1)2-氯乙醇(Cl-CH2-CH2-OH)含有醇羟基和氯原子,醇可以发生氧化反应、消去反应等,卤素原子可以发生水解反应、取代反应等,该有机物中没有碳碳双键或三键,不能发生加成反应或加聚反应,答案选bf;
(2)丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈,其分子结构中双键和取代基的的位置不同结构不同,则丁烯腈的结构简式有:
CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN;
;
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,根据流程图和物料守恒,化学方程式为:
2Cl-CH2-CH2-OH+Ca(OH)2→2
+CaCl2+2H2O;
(4)丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应生成聚丙烯酰胺,方程式为;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为:
,聚谷氨酸(γ-PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程可知,谷氨酸分子间的氨基和羧基之间发生缩聚反应,化学方程式为;
+nH2O;
(6)谷氨酸的分子式为C5H9O4N,不饱和度为:
×(碳的个数×2+2-氢的个数-卤素的个数+氮的个数)=
×(5×2+2-9-0+1)=2,
a.当结构中含有2个-C-H单键时,结构简式为
,故a符合;
b.当结构中含有1个–NO2和1个-C-H单键,结构简式为
,故b符合;
c.一个-C≡C-的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4,不符合,故c错误;
d.当结构中含有1个-COO-(酯基)和1个-C=C-,结构简式为
,故d符合;
答案选c。
4.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)第三周期元素的原子所形成的简单离子中:
半径最大的阴离子是__;氧化性最强的阳离子是__.
(2)下列事实可以作为S和Cl非金属性强弱的判断依据的是__(选填序号)
a.Cl的最高正价比S高b.可用浓H2SO4制HCl
c.HCl的酸性比H2S强d.Cl2与H2S反应生成S.
(3)硅元素最外层有__种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,写出SiCl4的电子式:
__.
(4)PH3和NH3的某些化学性质相似.下列对晶体PH4I性质的推测,错误的是__(选填序号)
a.PH4I是一种共价化合物b.PH4I能与烧碱溶液反应
c.PH4I加热后会发生升华d.PH4I溶液能与溴水反应.
(5)二氯化二硫(S2C12)可用作橡胶工业的硫化剂,它的分子结构与H2O2相似.下列有关说法不正确的是__(选填序号)
a.S2C12分子中有4对共用电子对
b.S2C12分子中没有非极性键
c.S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1价
d.S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构.
【答案】P3﹣Al3+d2
acab
【解析】
【分析】
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数分析比较,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度判断;
(3)硅元素最外层有4个电子,外围电子排布3s23p2,所以有2种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物;b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应;c.PH4I加热后会发生PH4I
PH3↑+I2+H2↑;d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,所以分子中有4对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构。
【详解】
(1)同周期中元素原子半径依次减小,稀有气体除外,形成的简单离子,先看电子层,再看核电荷数,第三周期元素中形成简单的阴离子为P3﹣、S2﹣、Cl﹣,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,则半径最大的阴离子是P3﹣,元素对应的单质还原性越弱,对应离子氧化性越强,所以最强的是铝离子,故答案为:
P3﹣,Al3+;
(2)比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性等角度分析,
a、Cl的最高正价比S高,不能通过化合价来判断非金属性强弱,故a错误;
b、可用浓H2SO4制HCl,是利用不挥发性的酸来制备挥发性的酸,故b错误;
c、HCl的酸性比H2S强,不是最高价含氧酸的酸性,故c错误;
d、Cl2与H2S反应生成S,氯的非金属性强于硫,故d正确;
答案选d;
(3)硅元素最外层有4个电子,外围电子排布3s23p2,所以有2种能量不同的电子;SiCl4的空间构型和CH4相同,所以硅与四个氯形成四对共用电子对,电子式为:
,故答案为:
2;
;
(4)a.PH4I类似NH4Cl是离子化合物,故a错误;
b.NH4Cl能与碱反应,所以PH4I能与烧碱溶液反应,故正b确;
c.PH4I加热后会发生PH4I
PH3↑+I2+H2↑,发生分解而不是升华,故c错误;
d.PH4I溶液中的碘离子能与溴水中的单质溴置换反应,故d正确;故选ac,故答案为:
ac;
(5)S2C12的分子结构与H2O2相似,所以S2C12的分子结构与H2O2相似,结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,所以分子中有3对共用电子对,S2C12分子中有硫硫非极性,S2C12分子中,S为+1价,Cl为﹣1,S2C12分子中各原子均为8电子稳定结构,故选ab,故答案为:
ab。
【点睛】
本题考查元素周期律、元素化合物的性质和化学平衡的移动的相关知识,只要掌握元素周期律的知识和平衡移动的原理就能迅速解题。
5.精细化工在生产和生活中有广泛而重要的应用。
(1)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:
①沾有油脂的器皿可用汽油擦洗,其原理是________;
②也可用洗洁精和水洗涤,其原理是_______;
③还可以用纯碱或稀氢氧化钠溶液洗涤,其原理是___________。
④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?
____。
(2)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
(3)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:
水杨酸
阿司匹林
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B
+(CH3CO)2O→
+CH3COOH
【解析】
【分析】
(1)①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。
(3)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,酸化得到—COOH,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化为酯基。
【详解】
(1)①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;
②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;
③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;
④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;
(3)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
;
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,酸化得到—COOH,水杨酸的结构简式为
,在乙酸酐的作用下,酚羟基转化为酯基,化学方程式为
+(CH3CO)2O→
+CH3COOH。
6.按要求完成下列各题。
(1)从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。
①CH3OCH3 ②HCOOCH2CH3 ③CH3COCH3 ④
⑤CH3CHO ⑥
⑦
A.属于羧酸的是________;(填序号,下同) B.属于酯的是________ ;
C.属于醇的是__________; D.属于酮的是________。
(2)下列各组物质:
①O2和O3 ;②乙醇和甲醚;③淀粉和纤维素;④苯和甲苯;⑤
和
;⑥
和
;⑦CH3CH2NO2和
A.互为同系物的是_________;(填序号,下同)B.互为同分异构体的是________;
C.属于同一种物质的是__________; D.互为同素异形体的是________。
(3)为了测定芳香烃A的结构,做如下实验:
①将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图,由图可知该分子的相对分子质量是________,有机物A的分子式为_________。
③用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3,则该有机物A的结构简式为_____________。
【答案】④②⑦③④②⑦⑤①92C7H8
【解析】
【分析】
(1)A.属于羧酸的是含有-COOH的有机物;
B.属于酯的是含有-COO-的有机物;
C.属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物;
D.属于酮的是含有-CO-的有机物。
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物;
D.互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质。
(3)从质谱图中可提取该有机物的相对分子质量为92;
由“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可计算出该有机物的分子式;
由“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,可确定该有机物A的结构简式。
【详解】
(1)A.属于羧酸的是含有-COOH的有机物④;
B.属于酯的是含有-COO-的有机物②;
C.属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物⑦;
D.属于酮的是含有-CO-的有机物③。
答案为:
④;②;⑦;③;
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物④;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物②和⑦;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物⑤;
D.互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质①。
答案为:
④;②⑦;⑤;①;
(3)n(有机物)=
=0.1mol,n(CO2)=
=0.7mol,n(H2O)=
=0.4mol。
即0.1mol有机物+xO2→0.7molCO2+0.4molH2O,从而得出1mol有机物+10xO2→7molCO2+4molH2O,有机物A的分子式为C7H8。
“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,则表明该有机物A的分子内有4种氢原子,且个数比为1∶2∶2∶3,由此可得结构简式为
。
答案为:
92;C7H8;
。
【点睛】
如果我们先利用信息“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可求出该有机物的最简式为C7H8,然后再利用相对分子质量92,可确定分子式为C7H8;如果先利用相对分子质量92,再利用“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可直接求出分子式,显然后一方法更简洁。
7.探究物质的结构有助于对物质的性质进行研究。
(1)①下列物质中含有羧基的是____(填字母)。
a
b
c
②下列物质分子中所有原子处于同一平面的是____(填字母)。
a苯b丙烯c甲醇
③欲区分乙醛和乙酸,应选用____(填字母)。
aNaOH溶液bHCl溶液cNaHCO3溶液
(2)书写化学方程式并写出反应类型:
①甲烷与氯气在光照条件下的反应(写第一步:
)__________,属于________反应
②乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色:
___________,属于________反应
③灼热的铜丝多次反复地插入乙醇中:
____________,属于_______反应;
(3)已知:
有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如图所示。
①:
B分子中官能团的名称是________,D中官能团的名称是_____________;反应①的反应类型是___________反应。
②:
反应⑤的化学方程式是_____________。
(4)①某同学用如图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯。
实验结束后,试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。
上述实验中试管甲中试剂为________,其作用是________(填字母)。
A中和乙酸和乙醇
B中和乙酸并吸收部分乙醇
C乙酸乙酯在无机盐溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D加速酯的生成,提高其产率
【答案】cacCH4+Cl2
CH3Cl+HCl取代反应CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br加成反应2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O氧化反应羟基羧基加成CH3COOCH2CH3+NaOH
CH3COONa+CH3CH2OH饱和Na2CO3溶液BC
【解析】
【分析】
(1)①羧基的结构简式为-COOH;
②在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断;
③醛基能发生银镜反应,而乙酸分子结构中含有羧基,有酸性;
(2)①甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl;
②乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色发生加成反应,生成CH2BrCH2Br;
③灼热的铜丝多次反复地插入乙醇中发生氧化反应,反应生成乙醛;
(3)有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A是CH2=CH2,CH2=CH2和H2O反应生成B是CH3CH2OH,CH3CH2OH被O2氧化生成C,C进一步氧化生成D,则C是CH3CHO,D是CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成E为CH3COOCH2CH3,乙酸乙酯再碱性条件下水解生成乙酸钠与乙醇,故F为CH3COONa,据此分析解答;
(4)饱和的碳酸钠溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇。
【详解】
(1)①a.
含有酚羟基,故a错误;
b.
含有醇羟基,故b错误;
c.
含有羧基,故c错误;
故答案为c;
②苯是平面型结构,所有原子都处于同一平面内;丙烯含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上;甲醇含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故答案为:
a;
③乙酸有酸性,能与饱和NaHCO3溶液反应生成气体,而乙醛没有酸性,不能与NaHCO3溶液反应,故鉴别乙酸和乙醛可以用NaHCO3溶液,故答案为c;
(2)①甲烷与氯气在光照条件下的反应的方程式为CH4+Cl2
CH3Cl+HCl,属于取代反应
②乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色时发生的反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br,属于加成反应;
③乙醇在灼热的铜丝的催化作用下反应的方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,属于氧化反应;
(3)有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A是CH2=CH2,CH2=CH2和H2O反应生成B是CH3CH2OH,CH3CH2OH被O2氧化生成C,C进一步氧化生成D,则C是CH3CHO,D是CH3COOH,乙酸与乙醇发生酯化反应生成E为CH3COOCH2CH3,乙酸乙酯再碱性条件下水解生成乙酸钠与乙醇,故F为CH3COONa。
①B是CH3CH2OH,含有的官能团为羟基,D是CH3COOH,含有的官能团是羧基,反应①的反应类型是加成反应;
②反应⑤是乙酸乙酯碱性条件下水解,反应的化学方程式是:
CH3COOCH2CH3+NaOH
CH3COONa+CH3CH2OH;
(4)①饱和Na2CO3溶液能溶解乙醇,能和乙酸反应生成二氧化碳和可溶性的乙酸钠,能降低乙酸乙酯溶解度,从而更好的析出乙酸乙酯,甲为饱和Na2CO3溶液,故答案为BC。
【点睛】
乙酸乙酯制备过程中各试剂及装置的作用:
①浓硫酸的作用:
催化剂、吸水剂;②饱和Na2CO3的作用:
中和乙酸,溶解乙醇,便于闻酯的气味;降低乙酸乙酯在水中的溶解度;③玻璃导管的作用:
冷凝回流、导气。
8.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取.纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。
则A的相对分子质量为:
___。
(2
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