高考化学培优专题复习认识有机化合物练习题含答案一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.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:(1)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__________。
(2)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)。
a.能溶于水b.1 mol MMF最多能与3 mol NaOH完全反应c.能发生取代反应和消去反应d.镍催化下1 mol MMF最多能与6 mol H2发生加成反应(4)1 mol的有机物(I)在单质铜和氧气的作用下可以氧化为醛基的—OH有____mol;有机物(II)在加热和浓硫酸的条件下发生消去反应的化学方程式为_________。
【答案】羧基、羟基 C6H13O2N 5 b 1【解析】【分析】(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,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。
(2)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。
(3)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。
(4)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(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发生加成反应的是苯环和碳碳双键,X的结构简式为,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,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;(3)a.该有机物中含有酯基,酯类物质是不易溶于水的,a错误;b.该有机物能和氢氧化钠反应的是酯基和酚羟基,所以1 molMMF最多能与3 molNaOH 完全反应,b正确;c.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;d.能与H2发生加成反应的有苯环和碳碳双键,所以镍催化下1 molMMF最多能与4 mol H2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1 mol的有机物(Ⅰ)在单质铜的催化下可以氧化为醛基的-OH有1 mol;有机物(Ⅱ)在加热和浓硫酸的发生消去反应生成含有碳碳双键的有机物,反应方程式为。
【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。
2.在C4H11N中,N原子以三个单键与其他原子相连接,它具有的同分异构体的数目为()A.6 B.7 C.8 D.9【答案】C【解析】【分析】【详解】根据该有机物中C、N、H原子之间都是以单键相连,以氮原子为中心,氮原子连一个甲基、一个甲基和一个乙基,有一种结构;氮原子连接一个氢原子、一个乙基、一个乙基,共1种;八种氮原子连一个氢原子、一个甲基和一个丙基,丙基有两种,有2种结构;氮原子连两个氢原子和一个丁基,丁基有4种,有4种结构;共有8种同分异构体,故选C。
【点睛】本题主要考查了同分异构体的判断,原子的连接方式是解题关键,难度不大,注意丙基分正丙基和异丙基,丁基有4种。
3.某种可用于治疗心脏病的药物X的结构简式为,下列有关X法正确的是()A.X是乙酸乙酯的同系物,可能有香味B.X能溶于水,密度可能比水的大C.X遇碱溶液或酸溶液都不变质D.与X互为同分异构体【答案】D【解析】【详解】A.X含环状结构,与乙酸乙酯的结构不相似,二者不是同系物,故A错误;B.X含-COOC-,且碳原子数不多,则X不溶于水,密度可能比水的小,故B错误;C.含-COOC-,具有酯的性质,遇碱溶液或酸溶液均发生水解反应而变质,故C错误;D.二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D正确;故答案为D。
4.由环已烷、乙醇、乙醚组成的混和物,经测定其中碳的质量分数为72%,则氧的质量分数为A.14.2% B.16% C.17.8% D.19.4%【答案】A【解析】【分析】环己烷的分子式为C6H12可以改写成(CH2)6,乙醇的分子式为C2H6O可以改写成(CH2)2·H2O,乙醚的分子式为C4H10O,可以改写成(CH2)4·H2O,所以该混合物可以看成CH2与H2O构成的。
【详解】由于该混合物中C的质量分数为72%,所以CH2的质量分数为:1272%=84%14÷,那么H2O的质量分数为:1-84%=16%,O元素的质量分数为:1616%14.2%18⨯≈,A项正确;答案选A。
5.已知下表均为烷烃分子的化学式,且它们的一氯取代物只有一种123456…CH4C2H6C5H12C8H18C17H36……则第6项烷烃分子的化学式A.C16H34B.C22H46C.C26H54D.C27H56【答案】C【解析】【分析】【详解】从烷烃的分子式分析,第三个是将甲烷中的氢原子全换成甲基得到的,第四个是将乙烷中的氢都换成甲基得到的,第五个是将第三个戊烷中的氢都换成甲基,所以第六个是将辛烷中的氢都换成甲基;答案选C。
6.科学实验表明,在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的。
下面的4个选项中错误的是()A.键的方向一致B.键长相等C.键角相等D.键能相等【答案】A【解析】【分析】在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的,所以键长、键角、键能均相等,分子空间构型为四面体形。
【详解】在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的,所以键长、键角、键能均相等,分子空间构型为四面体形,所以键的方向一致不一致,故A错误;故选:A。
7.化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线:回答下列问题(1)②的反应类型是________________。
(2)D的系统命名为____________________。
(3)反应④所需试剂,条件分别为__________________。
(4)G的分子式为___________,所含官能团的名称是_______________。
(5)写出与E互为同分异构体且满足下列条件的酯类化合物的结构简式__________(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)。
(6)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线___________________(无机试剂任选)。
【答案】取代反应丙二酸乙醇、浓硫酸、加热 C12H18O3羟基或【解析】【分析】A是ClCH2COOH与Na2CO3发生复分解反应产生B:ClCH2COONa,ClCH2COONa与NaCN发生取代反应产生C:NC-CH2COONa,然后酸化得到D:HOOC-CH2-COOH,HOOC-CH2-COOH 与乙醇在浓硫酸存在和加热时发生酯化反应产生E:C2H5OOC-CH2-COOC2H5,C2H5OOC-CH2-COOC2H5,E在一定条件下发生取代反应产生F:,F与H2发生还原反应产生G:,G发生取代反应产生W:。
【详解】(1)ClCH2COONa中的Cl原子被-CN确定产生NC-CH2COONa,所以反应②类型为取代反应;(2)D结构简式为HOOC-CH2-COOH,名称为丙二酸;(3)丙二酸与乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下加热发生酯化反应产生C2H5OOC-CH2-COOC2H5,所以反应④所需试剂、条件分别为乙醇、浓硫酸、加热;(4)由G结构简式可知G的分子式为C12H18O3,所含官能团的名称是羟基;(5)E结构简式是C2H5OOC-CH2-COOC2H5,分子式是C7H12O4,与E互为同分异构体且核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1的酯类化合物的结构简式为或;(6)苯甲醇与HCl发生取代反应产生,与NaCN发生取代反应产生,酸化得到,与苯甲醇发生酯化反应产生,故由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线为:。
【点睛】本题考查了有机物的推断,把握官能团的结构及其与物质性质、反应类型的关系是本题解答的关键,注意有机物转化时官能团的变化和物质性质的应用,注意加成反应与取代反应的特点,物质与氢气的加成反应也叫还原反应,得氧失氢被氧化,得氢失氧被还原。
8.星型聚合物SPLA可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。
已知:SPLA的结构简式为:,其中R为。
(1)淀粉是___糖(填“单”或“多”);A的名称是___。
(2)生成D的化学反应类型属于___反应;D结构中有3个相同的基团,且1 mol D能与2 mol Ag(NH3)2OH溶液反应,则D的结构简式是___;D→E反应的化学方程式为___。
(3)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与NaHCO3溶液反应,又不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,且1mol G与足量Na反应生成1 mol H2,则G的结构简式为___。
(4)B有多种脱水产物,其中两种产物的结构简式为______和______。
【答案】多葡萄糖加成 C(CH2OH)3CHO C(CH2OH)3CHO+H2C(CH2OH)4CH2=CH-COOH或CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH或【解析】【分析】从流程图可直接推出:由多糖淀粉水解得A是葡萄糖,葡萄糖不完全氧化产生B为2-羟基丙酸(即乳酸),结构简式是,乙醛和甲醛发生醛与醛的加成反应产生D:C(CH2OH)3CHO,D与H2发生加成反应产生E:季戊四醇C(CH2OH)4,B、E发生缩聚反应产生高分子化合物SPLA。
【详解】(1)淀粉(C6H10O5)n与水在催化剂存在条件下发生反应产生葡萄糖C6H12O6,淀粉是葡萄糖脱水缩合形成的化合物,因此淀粉属于多糖;A是葡萄糖;(2)乙醛和甲醛发生反应时,乙醛分子断裂甲基中的三个C-H键,甲醛分子断裂C=O双键中较活泼的键,H与O原子结合形成-OH,C与C结合,则一分子乙醛与三分子甲醛发生加成反应产生D:C(CH2OH)3CHO,所以生成D的反应为加成反应;由D、E的化学式可以看出E 比D多2个H原子,D产生E的反应是催化加氢反应,又叫还原反应,故D→E反应的化学方程式为:C(CH2OH)3CHO+H2C(CH2OH)4;(3)B是乳酸,结构简式是,B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与NaHCO3溶液反应,又不能与新制Cu(OH)2反应,且1 mol G与足量Na反应生成1 mol H2,说明G中无-COOH,无-CHO,1 mol G中有2 mol-OH,则G的结构简式为:;(4)B是乳酸,可发生消去反应生成CH2=CH-COOH;两分子乳酸发生酯化反应生成:,两分子乳酸酯化生成环酯:,或发生缩聚反应反应生成聚乳酸:等。