2020-2021备战高考化学有机化合物-经典压轴题含详细答案
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如图:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。 ②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8。 ③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛。 ④R1CHO+R2CH2CHO回答下列问题: (1)A的结构简式为___。
(2)由B生成C的化学方程式为___。
(3)由E和F生成G的反应类型为___。E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___(填标号) a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪 【答案】【解析】 【分析】
烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则其为环戊烷,结构简式为
,B发生消去反应生成C为
;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为
,C被酸性KMnO4氧化生成D为
+NaOH
+NaCl+H2O 加成反应 醛基 c
HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。 【详解】
(1)由以上分析知,A的结构简式为
。答案为:
;
(2)由与NaOH的乙醇溶液反应生成+NaOH
+NaCl+H2O。答案为:
,化学方程式为
+NaOH
+NaCl+H2O;
(3)由E和F生成G的化学方程式为:CH3CHO+HCHOHOCH2CH2CHO,反应类型为
加成反应。E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。答案为:加成反应;醛基; (4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;
b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意; c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意; d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意; 故选c。 【点睛】
利用红外光谱仪所测同分异构体的最大碎片质量相等,但所有碎片的质量不一定相同,若我们不注意审题,按平时从质谱仪中提取相对分子质量的方法判断,易错选a。
2.根据下列转化关系,回答有关问题:
已知CH3CHO在一定条件下可被氧化为CH3COOH。
(1)A的结构简式为________,C试剂是________,砖红色沉淀是________(填化学式)。
(2)B溶液的作用是__________。
(3)④和⑥反应的化学方程式及反应类型分别为: ④_______, _______________。 ⑥________, _________。
(4)由图示转化关系可知淀粉________(填“部分水解”或“完全水解”)。某同学取图中混合液E,加入碘水,溶液不变蓝色,________(填“能”或“不能”)说明淀粉水解完全,原因是__________。若向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为检验淀粉水解的情况所需的试剂是________。(填序号)
①NaOH溶液 ②新制Cu(OH)2悬浊液 ③BaCl2溶液 ④碘水
(5)在进行蔗糖的水解实验并检验水解产物中是否含有葡萄糖时,某同学的操作如下:取少量纯蔗糖加水配成溶液,在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸,将混合液煮沸几分钟、冷却,在冷却后的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未见砖红色沉淀。其原因是________(填字母)。
a.蔗糖尚未水解
b.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 c.加热时间不够
d.煮沸后的溶液中没有加碱液无法中和稀硫酸
【答案】CH2OH(CHOH)4CHO 新制Cu(OH)2悬浊液 Cu2O 中和稀硫酸 2CH3CH2OH
Cu垐???2CH3CHO+2H2O 氧化反应 CH3CH2OH+CH3COOH噲+O2???CH3COOCH2CH3+加热H2O 酯化反应 部分水解 不能 I2与过量的NaOH溶液反应 ①②④ d 【解析】 【详解】
(1)淀粉在酸性条件下水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液反应,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4后才可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;故答案为: CH2OH(CHOH)4CHO;新制Cu(OH)2悬浊液;Cu2O; (2)淀粉水解后产物为葡萄糖,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应需要在碱性条件下,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4,故答案为:中和稀硫酸;
(3)葡萄糖在酒化酶作用下可生成乙醇和CO2,D为乙醇,乙醇被氧化为乙醛,乙醛被氧化为乙酸,乙酸与乙醇在一定条件下反应生成乙酸乙酯和水。故答案为:2CH3CH2OH+
Cu垐???2CH3CHO+2H2O;氧化反应;CH3CH2OH+CH3COOH噲O2???CH3COOCH2CH3+加热H2O;酯化反应;
(4)淀粉如果部分水解,既能与新制Cu(OH)2悬浊液反应又能使碘水变蓝,由图示转化关系可知淀粉部分水解。某同学取图中混合液E,加入碘水,溶液不变蓝色,不能说明淀粉水解完全,因为I2与过量的NaOH溶液反应。若向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为检验淀粉水解的情况需要先加NaOH溶液中和原溶液,再加新制Cu(OH)2悬浊液 ,若出现砖红色沉淀,说明水解生成葡萄糖;淀粉的检验时,直接取水解液加碘水若显蓝色,说明有淀粉剩余。故答案为:部分水解;不能; I2与过量的NaOH溶液反应;①②④;
(5)在进行蔗糖的水解实验并检验水解产物中是否含有葡萄糖时,检验水解产物前必须加碱来中和酸。故答案为:d; 【点睛】
淀粉水解情况有三种:如果未发生水解,则溶液不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应;如果部分水解,则既能与新制Cu(OH)2悬浊液反应又能使碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不显蓝色。操作过程有两点注意事项:①检验水解产物前必须加碱来中和酸。②淀粉的检验时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。
3.(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__________。
(2)PVDC(_________。
)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)。
a.该物质在氧气中完全燃烧的产物是CO2和H2O b.该物质属于烃
c.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?CHCl b 【解析】 【分析】
(1)C2H2与HCl加成生成CH2?CHCl,CH2?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?CCl2,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)C2H2与HCl加成生成CH2?CHCl,CH2?CHCl经过加聚反应生成聚氯乙烯;具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HCl,有白雾(含有HCl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(HCl的小液滴)生成;
(2)PVDC的单体为CH2?CCl2,该单体的同分异构体为ClCH?CHCl。答案为:
ClCH?CHCl;
(3) a.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H2O,a正确; b.该物质中含有氧元素,不属于烃,b不正确;
c.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:b。 【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HCl。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C。
4.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如下:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。 A.取代反应 B.氧化反应 C.酯化反应 D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的,除酪氨酸外还有________种。 ①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:___________________。 【答案】ABCD 5
【解析】 【分析】 【详解】
(1)该有机物中含有羟基、氨基和羧基,所以具有羧酸、氨基酸和酚的性质,能和羧酸或氨基酸发生取代反应,酚也能发生取代反应;能和氢氧化钠发生中和反应,能与醇发生酯化反应;酚羟基及氨基能发生氧化反应,故答案为ABCD;
(2)在酪氨酸的同分异构体中, ①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应则含有酚羟基;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。同时满足条件,除酪氨酸
外还有 共5种;
(3)酪氨酸与足量的NaOH溶液反应生成程式为:
和水,反应的化学方
。
5.人体内蛋白质约占体重的16%,人体丢失体内20%以上的蛋白质,生命活动有可能会被迫停止,蛋白质的生理功能与它的化学性质密切相关,人体摄入的蛋白质,在酶的翠花作用下发生水解,最终生成氨基酸,这些氨基酸部分重新合成人体所需的蛋白质、糖或脂类物质,另一部分则发生氧化反应,释放能量;以满足各种生命活动的需要。 (1)蛋白质属于天然_________化合物,是由氨基酸通过_________键构成;(注:(2)、(3)、(4)小题用“变性”、“两性”、或“盐析”填写)
(2)天然蛋白质水解得到的都是α﹣氨基酸,与酸或碱反应都生成盐,所以具有________;
(3)蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液,会析出沉淀,这个过程称为_________; (4)蛋白质遇到酸、碱、重金属盐,失去原来的活性,这个变化称为_________; (5)食物中的蛋白质来源分为两种:植物性蛋白质和动物性蛋白质,下列食物含有植物性蛋白质的是_________(填序号) A.鱼肉 B.黄豆 C.羊肉 D.大米
【答案】有机高分子 肽 两性 盐析 变性 B 【解析】 【分析】
(1)蛋白质属于天然高分子化合物,是由氨基酸通过肽键构成; (2)α-氨基酸既能与酸反应也能与碱反应,属于两性化合物; (3)当滴加浓(NH4)2SO4溶液溶液,蛋白质发生盐析; (4)加热、酸、碱、重金属盐等可使蛋白质发生变性;
(5)豆类富含植物性蛋白质,肉类富含动物性蛋白质,大米富含淀粉。 【详解】
(1)蛋白质属于天然有机高分子化合物,是由氨基酸通过肽键构成; (2)α-氨基酸既能与酸反应也能与碱反应,属于两性化合物;
(3)当滴加浓(NH4)2SO4溶液溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出,称为蛋白质的盐析;
(4)加热、酸、碱、重金属盐等可使蛋白质发生变性,使蛋白质失去生理活性; (5)黄豆富含植物性蛋白质,鱼肉和羊肉中富含动物性蛋白质,大米中富含淀粉,故答案为B。
6.生活中的有机物种类丰富,在衣食住行等多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水_____。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为___。(不用写反应条件) (3)下列属于乙醇的同系物的是___,属于乙醇的同分异构体的是____。(选填编号) A.
B.
C.CH3CH2—O—CH2CH3
D.CH3OH E.CH3—O—CH3 F.HO—CH2CH2—OH
(4)乙醇能够发生氧化反应:
①乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化,反应的化学方程式为________。 ②46g乙醇完全燃烧消耗___mol氧气。 ③下列说法正确的是___(选填字母)。
A.乙醇不能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应 B.实验室制乙烯时,温度控制在140℃
C.黄酒中某些微生物将乙醇氧化为乙酸,于是酒就变酸了 D.陈年的酒很香是因为乙醇和乙醇被氧化生成的乙酸发生酯化反应 【答案】小 CH2=CH2+H2O2C2H5OH+O2【解析】 【分析】
(1)乙醇密度比水小;
(2)乙烯中含双键可和水发生加成反应生成乙醇; (3)根据同系物及同分异构体的概念分析;
(4)乙醇含有羟基,可发生催化氧化,可燃烧,可发生取代反应和消去反应,以此解答该题。 【详解】
(1)乙醇是无色具有特殊香味的密度比水小液体;
(2)乙烯中含双键可和水发生加成反应生成乙醇,反应方程式为:CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH;
CH3CH2OH D E
2CH3CHO+2H2O 3 CD
(3)结构相似,在组成上相差若干个CH2原子团的物质互称同系物,故乙醇的同系物有甲醇,合理选项是D;
分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,乙醇的同分异构体为甲醚,合理选项是E;
(4)①乙醇在铜作催化剂的条件下加热,可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为2C2H5OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
②46 g乙醇的物质的量n(C2H5OH)=46 g÷46 g/mol=1 mol,根据乙醇燃烧的方程式:C2H5OH+3O2色,A错误;
B.实验室制乙烯时,温度控制在170℃,B错误;
C.黄酒中某些微生物将乙醇氧化为乙酸,乙酸具有酸性,于是酒就变酸了,C正确; D.陈年的酒很香是由于乙醇和乙醇被氧化生成的乙酸发生酯化反应生成了具有特殊香味的乙酸乙酯,因此而具有香味,D正确; 故合理选项是CD。
2CO2+3H2O,可知1 mol乙醇完全燃烧消耗3 mol氧气;
③A.乙醇含有羟基,能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪
【点睛】
本题考查有机物的结构和性质,掌握有机反应的断裂化学键和形成化学键的情况(反应机理)是解题的关键。涉及乙醇的工业生产、催化氧化反应以及与乙酸发生的酯化反应等知识,掌握常见的同系物、同分异构体的概念及乙醇的性质是解答本题的基础。
7.聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2═CHCN),其合成方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下: ①CH≡CH(乙炔)+HCN(氢氰酸)②nCH2═CHCN→回答下列问题:
(1)制备聚丙烯腈的反应类型是_________; (2)聚丙烯腈中氮的质量分数为_________;
(3)如何检验某品牌的羊毛衫是羊毛还是“人造羊毛”?_________,_________,_________;
(4)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?_________。
【答案】加成反应和加聚反应 26.4% 羊毛接近火焰时蜷缩,燃烧时有特殊气味(烧焦羽毛的气味),燃烧后灰烬用手一压就变成粉末 而化学纤维(如腈纶)接近火焰时迅速蜷缩,燃烧较缓慢,气味与羊毛(主要成分是蛋白质) 燃烧时明显不同,趁热可拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎 线型结构 【解析】 【分析】
根据化学反应方程式的特点进行判断反应类型;根据化学式计算氮元素的质量分数; 根据羊毛和人造羊毛的成分进行分析 【详解】
(1)由反应方程式的特点可知:反应①属于加成反应,反应②属于聚合反应(加聚反应);故答案为:加成反应和加聚反应; (2)由聚丙烯腈的链节为=
,所以聚丙烯腈中氮的质量分数为:w(N)(聚丙烯腈)
CH2═CHCN(丙烯腈)
1414×100%=×100%≈26.4%;答案:26.4%。
3?12?3?1?1453(3)羊毛接近火焰时蜷缩,燃烧时有烧焦羽毛的气味,燃烧后灰烬用手一压就变成粉末;而化学纤维如腈纶接近火焰时迅速蜷缩,燃烧较缓慢,气味与羊毛燃烧时明显不同,趁热可拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎;答案:羊毛接近火焰时蜷缩,燃烧时有特殊气味(烧焦羽毛的气味),燃烧后灰烬用手一压就变成粉末;而化学纤维(如腈纶)接近火焰时迅速蜷缩,燃烧较缓慢,气味与羊毛(主要成分是蛋白质)。
(4)由于聚丙烯腈分子中的结构单元连接成长链,故属于线型高分子。答案:线型结构。
8.现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2等中学化学教材中出现过的物质,
根据它们的组成及性质进行如下分类。
请回答下列问题:
(1)SO2属于_______________(填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”、“两性氧化物”)。 (2)Na2O2最终位于________组;它的电子式为____________。
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:__________________________。
(4)II组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为_____________。
(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有0.8NA个电子转移则有_________g该物质参与反应。
(6)N2H4是一种高能燃料,有强还原性,可通过I组的某种物质和NaClO反应制得,该制备反应的化学方程式为______________________。 【答案】酸性氧化物 Ⅰ NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 【解析】 【分析】
NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2,F2、SO2等,按照组成元素的多少分为单质和化合物,属于单质的是Na、Fe、F2,属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、NO、NO2、SO2;单质中能与氢气反应的是F2;化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、NO2、SO2,反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2; (1)SO2能与碱反应生成盐和水;
(2)Na2O2能与水反应生成NaOH和O2,反应后溶液显碱性; (3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO;
(4)Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,根据化合价的变化分析; (5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,结合反应方程式计算;
(6) NaClO溶液和NH3发生氧化还原反应生成氯化钠和肼,根据反应物和生成物写出反应方程式。 【详解】
(1)SO2能与碱反应生成盐和水,则属于酸性氧化物;
(2)Na2O2能与水反应,且反应后所得溶液显碱性,则最终位于Ⅰ组;Na2O2是离子化合物,其电子式为
;
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2 2:1 16.8
(3) C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO,CO与Fe2O3在高温条件下生成Fe和二氧化碳,反应方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2;
(4) ))Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应,该物质为NO2,NO2与水反应产生3NO2+H2O═2HNO3+NO,反应中只有氮元素的化合价发生变化,由+4价升高为+5价,由+4价降低为+2价,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中氮元素的化合价,可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1:2,所以被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2:1;
(5) B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe,反应的方程式为4H2O(g)+3Fe
Fe3O4+4H2,该反应过程中有8NA个电子转移,即转移8mol电子,则消耗
3molFe,即3mol×56g/mol=168g,若该反应过程中有0.8NA个电子转移,消耗Fe为168g×
0.8mol=16.8g; 8mol(6) 该反应中,次氯酸钠被氨气还原生成氯化钠,氨气被氧化生成肼,同时还有水生成,所以该反应方程式为:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+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):
(1)乙酸分子中所含官能团名称为_________________。 (2)聚苯乙烯的结构简式为__________________。
(3)图中9步反应中只有两步属于取代反应,它们是____(填序号)。 (4)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________________。 【答案】羧基
?2CH3CHO + 2H2O CH3COOH ⑤⑥ 2CH3CH2OH + O2??ΔCu浓硫酸垐垐垐+ CH3CH2OH噲垐Δ垐垎垐CH3COOC2H5+H2O
【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】
COOH,官能团名称是羧基; (1)乙酸分子中所含官能团为?(2)聚苯乙烯结构简式为
;
(3)根据以上分析知,属于取代反应的是⑤⑥;
?2CH3CHO+2H2O;(4)反应③为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为2CH3CH2OH+O2??Δ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
浓硫酸垐垐垐CH3COOH+CH3CH2OH噲垐Δ垐垎垐CH3COOC2H5+H2O。
Cu【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.X、Y、Z、M、Q、R是6种短周期元素,其原子半径及主要化合价如下: 元素代号 X Y Z M 0.075 Q 0.077 R 0.037 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 主要化合价 +2 +3 +6,-2 +5,-3 +4,-4 +1 (1)Z在元素周期表中的位置是_________________________。
(2)元素Q和R形成的化合物A是果实催熟剂,用A制备乙醇的化学方程式是_______________________。
(3)单质铜和元素M的最高价氧化物对应水化物的浓溶液发生反应的离子方程式为___________________。
(4)元素X的金属性比元素Y______(填“强”或“弱”)。
(5)元素Q、元素Z的含量影响钢铁性能,采用下图装置A在高温下将钢样中元素Q、元素Z转化为QO2、ZO2。
①气体a的成分是________________(填化学式)。
②若钢样中元素Z以FeZ的形式存在,在A中反应生成ZO2和稳定的黑色氧化物,则反应的化学方程式是_________________________________。
一定条件下【答案】第三周期第ⅥA族 CH2=CH2+H2O?????CH3CH2OH Cu+4H++2NO3-=
Cu+2NO2↑+2H2O 强 O2,SO2,CO2 5O2+3FeS
2+
高温3SO2+Fe3O4
【解析】 【分析】
根据Z的化合价+6,-2,符合这点的短周期元素只有S;而根据同周期,从左到右原子半径依次减小,S的原子半径为0.102,从表中数据,X的化合价为+2,Y的化合价为+3,且原子半径比S大,X、Y只能为三周期,X为Mg,Y为Al;而M为+5价,Q为+4价,由于原子半径比S小,所以只能是二周期,M为N,Q为C;R的原子半径比M、Q都小,不可能是Li,只能是H。 【详解】
(1)根据分析,Z为硫,元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族,故答案为:第三周期第ⅥA族;
(2) A是果实催熟剂,为乙烯,由乙烯制备乙醇的化学方程式
一定条件下一定条件下CH2=CH2+H2O?????CH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2O?????CH3CH2OH;
(3) M的最高价氧化物对应水化物为HNO3,铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O; (4)X为Mg,Y为Al,同周期,从左到右金属性依次减弱,Mg的金属性强,故答案为:强;
(5) ①元素Q为C,元素Z为S,根据题意,气体a中有SO2,CO2,以及未反应完的O2,故答案为:O2,SO2,CO2;
②根据题意,FeS在A中生成了SO2和黑色固体,而黑色固体中一定含Fe,所以为Fe3O4,反应的化学反应方程式为:5O2+3FeS【点睛】
(5)是解答的易错点,注意不要漏掉未反应完的氧气。
高温3SO2+Fe3O4。
11.乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________________。 (2)B的化学名称是____________________。
(3)由乙醇生产C的化学反应类型为____________________。 (4)E是一种常见的塑料,其化学名称是_________________________。 (5)由乙醇生成F的化学方程式为_______________________________。 【答案】CH3COOH 乙酸乙酯 取代反应 聚氯乙烯 CH3CH2OH【解析】
CH2=CH2↑+ H2O
【分析】
乙醇在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成乙烯,F是乙烯;乙醇能被氧化为乙酸,A是乙酸;乙酸、乙醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯,B是乙酸乙酯;乙醇与C的分子式比较可知,乙醇分子中的1个H原子被取代,所以反应类型为取代反应;C在浓硫酸的作用下发生消去反应得D为CH2=CHCl,D发生加聚反应得E为答; 【详解】
(1)A是乙酸,A的结构简式为CH3COOH; (2)B为CH3COOCH2CH3,名称是乙酸乙酯;
(3)乙醇与C的分子式比较可知,乙醇分子中的1个H原子被取代,所以反应类型为取代反应; (4)E结构简式为
,其化学名称是聚氯乙烯;
,据此分析解
(5)乙醇在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成乙烯的方程式为CH3CH2OH
CH2=CH2↑+ H2O
12.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1mol该油脂完全水解可得到1mol甘油、1mol不饱和脂肪酸B和2mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为N(C):N(H):N(O)=9:16:1。 (1)写出B的分子式:__。
(2)写出C的结构简式:__,C的名称是__。
(3)写出含5个碳原子的C的同系物可能的结构简式:__。
【答案】C18H32O2 CH3(CH2)16COOH 硬脂酸(或十八酸) CH3CH2CH2CH2COOH、
、
【解析】 【分析】 【详解】
(1)设B的分子式为?C9H16O?n,即140n?280,n?2,故B的分子式为C18H32O2, (2)根据油脂的水解反应,由A和B的分子式可以确定C中含碳原子数为
、(CH3)3CCOOH
57?3?18?18,因为C为直链饱和脂肪酸,故C的结构简式为CH3(CH2)16COOH,其名2称为硬脂酸(或十八酸)。
(3)对于含5个碳原子的饱和一元羧酸(与C互为同系物),其结构由饱和烃基和羧基两部分构成,可表示为C4H9?COOH,?C4H9有以下四种结构:
CH3CHCH2-、CH-C-CH,与羧基连?CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CHCH|3、33||CH3|CH3接后可得到酸的结构简式有CH3CH2CH2CH2COOH、
、(CH3)3CCOOH。
、
13.某有机化合物X(C3H2O)与另一有机化合物Y发生如下反应生成化合物Z(C11H14O2): X+Y号字母)。
Z+H2O
(1)X是下列化合物之一,已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应。则X是______(填标
(2)Y的分子式是_________,可能的结构简式是:__________和___________。 (3)Y有多种同分异构体,其中一种同分异构体E发生银镜反应后,其产物经酸化可得F(C4H8O3)。F可发生如下反应: F
+H2O
该反应的类型是_________,E的结构简式是___________。
(4)若Y与E具有相同的碳链,则Z的结构简式为:______________。
【答案】D C4H8O2 CH3CH2CH2COOH CH3 CH(CH3)COOH 醋化反应(或消去反应) CH2(OH)CH2CH2CHO 【解析】 【分析】
(1)X的分子式是C7H8O,X不能与FeCl3溶液发生显色反应,所以X是醇; (2)根据原子守恒计算Y的分子式;Y与(3)F
发生酯化反应,所以Y是酸;
-CH2OOCCH2CH2CH3
+H2O,可知F是CH2(OH)CH2CH2COOH;E发生银镜反
应,酸化后得F,则E是CH2(OH)CH2CH2CHO;
(4)若Y与E具有相同的碳链,则Y的结构简式是CH3CH2CH2COOH; 【详解】
(1)X的分子式是C7H8O,X不能与FeCl3溶液发生显色反应,所以X是醇; A.
的分子式是C7H6O,故A错误;
B. C. D.
能与FeCl3溶液发生显色反应,故B错误; 的分子式是C7H6O2,故C错误;
分子式是C7H8O,不能与FeCl3溶液发生显色反应,故D正确。
(2)根据原子守恒C11H14O2+H2O-C7H8O= C4H8O2,所以Y的分子式是C4H8O2;Y是酸,所以Y的结构简式可能是CH3CH2CH2COOH或CH3CH(CH3)COOH; (3)F
+H2O,反应类型是酯化反应;逆推F是
CH2(OH)CH2CH2COOH;E发生银镜反应,酸化后得F,则E是CH2(OH)CH2CH2CHO; (4)若Y与E具有相同的碳链,则Y的结构简式是CH3CH2CH2COOH,CH3CH2CH2COOH发生酯化反应生成Z,则Z的结构简式是
与;
14.已知有机物A是一种重要的有机化工基础原料,过氧乙酸(剂。以下是以有机物A为原料合成己内酯的路线示意图: 2A
CH2=CH-C≡CH
CH2=CH-CH=CH2
(己内酯)
完成下列填空:
(1)A的电子式为____________________,反应②的反应类型是______________。 (2)B的结构简式为___________________。
(3)己内酯有多种异构体,写出能同时满足下列要求的物质结构简式________________。 ①能发生银镜反应; ②能发生水解反应;
③能使溴的四氯化碳溶液褪色; ④分子结构中有三个甲基。
(4)写出由CH2=CH-C≡CH合成氯丁橡胶(式。___________ 【答案】HCl【解析】
氧化反应
,n
CH2=CH-C≡CH +
)的有关化学反应方程B
)是一种强氧化
【分析】
在催化剂条件下,A反应生成CH2=CH-C≡CH,根据原子守恒及计量数之间的关系知,A是乙炔,CH2=CH-C≡CH和氢气发生部分加成反应生成1,3-丁二烯,1,3-丁二烯和乙烯反应生成B,B再和水发生加成反应生成环己醇,则B的结构简式为:二烯和乙烯发生加成反应生成
,所以1,3-丁
,环己醇发生消去反应生成环己酮,环己酮和过氧乙酸
发生氧化反应生成己内酯,结合有机物的结构和性质解答。 【详解】
(1)通过以上分析知,A是乙炔,其电子式为:生成环内酯,故答案为:
,氧化反应;
,故答案为:
;
,环己酮和过氧乙酸发生氧化反应
(2)通过以上分析知,B的结构简式为:
(3)①能发生银镜反应说明含有醛基,②能发生水解反应说明含有酯基,因为己内酯中只含2个氧原子,所以该物质中的含氧官能团是甲酸酯,③能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含有碳碳双键;④分子结构中有三个甲基,所以其结构简式为:案为:
;
,故答
(4)合成氯丁橡胶的原料是2-氯-1,3-丁二烯,所以由CH2=CH-C≡CH合成氯丁橡胶,CH2=CH-C≡CH先和氯化氢发生加成反应生成2-氯-1,3-丁二烯,然后2-氯-1,3-丁二烯再发生加聚反应生成氯丁橡胶,其反应方程式为:CH2=CH-C≡CH + HCl
,n
,。
,故
答案为:CH2=CH-C≡CH + HCln
15.气态有机物 A在标准状况下密度为1.25g/L,A在一定条件下可以合成聚合物B,B可作食品包装袋。
(1)求算A的相对分子质量的计算式为M=_______。 (2)写出有关反应类型: ③_________ ; ④_________ 。
(3)写出反应①、 ④的化学方程式 ①_______。④_______。
(4)反应①和反应⑤都能制得物质E,你认为那 种方法好?_____ (填反应序号),理由是________。
【答案】22.4×1.25 加聚反应(聚合反应) 消除反应(消去反应) CH2=CH2+HCl
一定条件? CH2=CH2↑+H2O ① 反应①中反应物的原子????? CH3CH2Cl CH3CH2OH???170℃浓硫酸100%转化为CH3CH2Cl,且无副产物 【解析】 【分析】
根据气态有机物 A在标准状况下密度为1.25g/L,可知其相对分子质量为28,再根据A在一定条件下可以合成聚合物B,B可作食品包装袋可知,A为乙烯,B为聚乙烯,C为乙烷,从而得出答案; 【详解】
(1)A的相对分子质量即摩尔质量为M=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol;
(2)根据气态有机物 A在标准状况下密度为1.25g/L,可知其相对分子质量为28,再根据A在一定条件下可以合成聚合物B,B可作食品包装袋可知,A为CH2=CH2,B为聚乙烯,C为CH3CH3,则反应③为加聚反应,反应④为消去反应;
(3)反应①是由CH2=CH2生成C2H5Cl,通过CH2=CH2与HCl的加成来实现,故反应为:
一定条件CH2=CH2+HCl ????? CH3CH2Cl CH2=CH2+HCl
? CH2=CH2↑+H2O; 反应④是乙醇的消去制乙烯,反应为:CH3CH2OH???170℃(4)反应①是通过CH2=CH2与HCl的加成来制取C2H5Cl,符合原子经济和绿色化学,原子利用率达100%;而反应⑤是通过 CH3CH3与Cl2的取代来制取C2H5Cl,产物除了C2H5Cl还有多种取代产物,原子利用率低,相比之下,用反应①更好,原因是反应①中反应物的原子100%转化为CH3CH2Cl,且无副产物。
浓硫酸
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