高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析.docx
- 文档编号:13104857
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:440.07KB
高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析.docx
《高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析.docx(26页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析
高考化学认识有机化合物推断题综合经典题及答案解析
一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.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。
2.
(1)某有机物由C、H、O三种元素组成,球棍模型如图所示:
①含有的官能团名称是_______;
②写出此有机物与金属钠反应的化学方程式_______。
(2)四种常见有机物分子的比例模型示意图如下,其中甲、乙、丙为烃,丁为烃的衍生物。
①可以鉴别甲和乙的试剂为_________;
a.稀硫酸b.溴的四氯化碳溶液c.水d.酸性高锰酸钾溶液
②上述物质中有毒、有特殊气味,且不溶于水、密度比水小的是_________(填名称),
③乙和丁的物质的量共1.5mol,完全燃烧需要的氧气的物质的量是_______。
【答案】碳碳双键和羧基2CH2=CH-COOH+2Na→2CH2=CH-COONa+H2↑bd苯4.5mol
【解析】
【分析】
(1)根据价键规律和球棍模型,写出有机物的结构简式CH2=CHCOOH,据此写出其所含官能团名称;该有机物含有羧基,能够与钠反应放出氢气,据此写出方程式;
(2)甲、乙、丙为烃类,丁为烃的衍生物,据比例模型可知四种有机物:
甲为甲烷、乙为乙烯、丙为苯、丁为乙醇;据以上物质的相关性质进行分析解答。
【详解】
(1)①根据价键规律和球棍模型,该有机物的结构简式为:
CH2=CHCOOH,含有的官能团为碳碳双键和羧基;综上所述,本题答案是:
碳碳双键和羧基。
②CH2=CHCOOH与钠反应生成羧酸盐和氢气,化学方程式为:
2CH2=CH-COOH+2Na→2CH2=CH-COONa+H2↑;综上所述,本题答案是:
2CH2=CH-COOH+2Na→2CH2=CH-COONa+H2↑。
(2)由比例模型可知甲为甲烷、乙为乙烯、丙为苯、丁为乙醇;
①a项,甲烷和乙烯都不与稀硫酸反应,也不溶于水,无法鉴别,故不选a项;
b项,乙烯能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使其褪色,甲烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故可以鉴别,故选b项;
c项,甲烷和乙烯都不溶于水,故无法鉴别,故不选c项;
d项,乙烯有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故选d项;
综上所述,本题选bd。
②有毒、有特殊气味,且不溶于水、密度比水小的有机物为苯,苯为良好的有机溶剂;综上所述,本题答案是:
苯。
③乙为乙烯、丁为乙醇,1.5mol乙烯完全燃烧需要氧气的物质的量是1.5×(2+
)=4.5mol;1.5mol乙醇完全燃烧需要的氧气的物质的量是1.5×(2+
-
)=4.5mol;所以1.5mol乙烯和乙醇的混合物,完全燃烧需要的氧气的物质的量是4.5mol;综上所述,本题答案是:
4.5mol。
3.下列各组物质①O2和O3②红磷和白磷③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5,互为同系物的是____________;(填序号,下同)互为同分异构体的是____________;是同一物质的是____________。
【答案】⑤④⑥
【解析】
【分析】
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,据此分析。
【详解】
①O2和O3是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体;
②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质,互为同素异形体;
③12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同,结构不同,为碳链异构,其名称分别为:
正丁烷、异丁烷,互为同分异构体;
⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团,互为同系物;
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,只是书写形式不同,属于同一物质;
故答案为:
⑤;④;⑥。
【点睛】
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同;
4.公元前一世纪,我国已使用天然气井。
现在“西气东输”工程早已全面竣工。
天然气的主要成分为甲烷。
下列关于甲烷的叙述中,错误的是()
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯
C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,故A正确;
B.可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防爆炸事故的发生,甲烷能够燃烧,点燃甲烷前必须进行验纯,故B错误;
C.甲烷和氯气在光照条件下,发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故C正确;
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃,都难溶于水,故D正确;
故答案为B。
5.下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是
A.结构简式为
的一溴代物有4种
B.分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有6种
C.分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有4种
D.C5H12O属于醇的同分异构体有8种
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.先确定烃的对称中心,即找出等效氢原子,有几种氢原子就有几种一溴代物,
中含有5种H,故其一溴代物有5种,故A错误;
B.分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3共4种,故B错误;
C.分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,不考虑顺序异构只有三种,故C错误;
D.羟基为-OH,剩余为戊基,戊基有8种,故分子组成是C5H12O属于醇类的同分异构体有8种,故D正确;
答案为D。
6.芳香烃在工业生产中有着重要的用途。
下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯(
)的说法错误的是()
A.二者互为同系物
B.均能使澳水溶液褪色
C.分子中的所有原子均可能在同平面上
D.均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.苯乙烯的结构简式为
,2-苯基丙烯
,它们的结构相似,均含有碳碳双键,均含有一个苯环,分子式相差1个CH2,是同系物,A正确,不选;
B.碳碳双键可以与溴水发生加成,能够使溴水褪色,B正确,不选;
C.2-苯基丙烯中含有一个-CH3,具有类似于CH4空间结构,所有原子不可能共平面,C错误,符合题意;
D.均含有苯环,均可以发生硝化反应,与液溴发生取代反应;苯环和碳碳双键均可以发生加成反应,D正确,不选。
答案选C。
7.如图表示4个碳原子相互结合的方式。
小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)题图中互为同分异构体的是:
A与_____;B与_____;D与_____。
(填字母,下同)
(2)题图中与甲烷互为同系物的是_____,与乙烯互为同系物的是______。
(3)写出F、G、H的结构简式。
F:
_______;G:
__________;H:
________。
【答案】CEFHGA、CB、E、FCH2=C(CH3)CH3CH3CH2C≡CH
【解析】
【分析】
A的结构简式为CH3CH2CH2CH3,化学式为C4H10;B的结构简式为CH3CH=CHCH3,化学式为C4H8;C的结构简式为CH3CH(CH3)CH3,化学式为C4H10;D的结构简式为CH3C≡CCH3,分子式为C4H6;E的结构简式为CH3CH2CH=CH2,化学式为C4H8;F的结构简式为CH2=C(CH3)CH3,化学式为C4H8;G的结构简式为CH3CH2C≡CH,化学式为C4H6;H的结构简式为
,化学式为C4H8。
【详解】
(1)A与C、B与EFH、D与G的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,
故答案为:
C;EFH; G;
(2)只有A、C中碳原子和其他原子以共价单键结合,属于烷烃,属于甲烷同系物;B、E、F中只含有一个碳碳双键且为链状结构,属于乙烯的同系物,故答案为:
A、C;B、E、F;
(3)F的结构简式为CH2=C(CH3)CH3,G的结构简式为CH3CH2C≡CH,H的结构简式为
,故答案为:
CH2=C(CH3)CH3;CH3CH2C≡CH;
。
8.布噁布洛芬是一种消炎镇痛的药物。
它的工业合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)A长期暴露在空气中会变质,其原因是____。
(2)B→C反应类型为___________,E→F反应中生成的无机产物为_________。
(3)由A到B的反应通常在低温时进行。
温度升高时,多硝基取代副产物会增多,最可能生成的二硝基取代物是下列物质中的__________(填字母)。
a
b
c
d
(4)D的结构简式__________;D的同分异构体H是一种α-氨基酸,能使FeCl3溶液显紫色,而且苯环上只有两个取代基,它在苯环上的一卤代物只有两种,则H的结构简式是_________。
(5)写出以
为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选)_______________。
合成路线流程图示例如下:
CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
【答案】酚羟基易被空气氧化还原HCl与H2Oa
【解析】
【分析】
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象,可以推知含有酚羟基物质的不稳定性;
(2)根据B→C反应的条件可知,该反应为还原反应,利用元素守恒可知E→F反应中生成的无机产物;
(3)根据一硝基取代物可知,硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位,由邻、对位取代原理解答;
(4)由B的结构及C的分子式可知,B中的硝基被还原为氨基,故C为
,结合C、E的结构及D的分子式可知,C中—CN水解为—COOH,故D为
,D与C2H5OH在酸性条件下反应产生E是
,E与
反应产生F是
。
D的同分异构体H是一种α-氨基酸,H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸,由于酚羟基易被氧化,故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH,处于对位位置;
(5)以
为原料制备
,可以先在
的间位引入硝基,再还原成氨基,然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品。
【详解】
根据上述推断可知C为
,D为
,F是
。
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象,可以推知酚类化合物易被空气中的O2氧化,故A长期暴露在空气中会变质;
(2)根据B→C反应的条件可知,该反应为还原反应,利用元素守恒可知E→F反应中生成的无机产物为HCl与H2O;
(3)根据一硝基取代物可知,硝基取代位置在酚羟基所连碳的邻位,由邻、对位取代原理可知a物质最有可能生成,故合理选项是a;
(4)由B的结构及C的分子式可知,B中的硝基被还原为氨基,故C为
,结合C、E的结构及D的分子式可知,C中-CN水解为-COOH,故D为
。
D的同分异构体H是一种α-氨基酸,H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸,由于酚羟基易被氧化,故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH,二者处于对位位置,H的结构简式是
;
(5)以
为原料制备
,可以先在的间位引入硝基,再还原成氨基,然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品,合成路线为:
。
【点睛】
本题考查有机物的推断与合成,充分利用合成路线中有机物的分子式、结构式,根据逆推法确定物质的结构,侧重考查学生的推理能力与分析、判断能力。
9.15克有机物A完全燃烧只生成22克CO2和9克H2O。
试求:
(1)该有机物的最简式___。
(2)符合该最简式的A物质有多种,则它们之间的关系___(填序号)
A.一定互为同系物
B.一定互为同分异构体
C.等质量的它们完全燃烧耗氧量相同
D.等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
(3)若A的相对质量为90,且两分子A能反应形成六元环状酯,则A的结构简式为___。
【答案】CH2OCCH3CH(OH)COOH
【解析】
【分析】
(1)根据质量守恒可知,生成的22g二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成的9g水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量,A的质量与C、H两种元素质量和的差为氧元素的质量,然后求出各自的物质的量,由碳、氢、氧元素的物质的量之比可推测实验式(最简式);
(2)A.结构相似,分子组成上相差1个或者若干个原子团的化合物互称为同系物;
B.有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;
C.最简式相同,质量相等,所含C、H、O质量相同,完全燃烧耗氧量相同;
D.最简式相同,分子式不一定相同,等物质的量,完全燃烧耗氧量不一定相同;
(3)若A的相对质量为90,结合最简式写出其分子式,再结合两分子A能反应形成六元环状酯,满足条件的A的结构简式。
【详解】
(1)根据质量守恒定律得:
15gA化合物中所含C元素质量为:
22g×
=6g,所含H元素质量为:
9g×
=1g,所含O元素质量为:
15g-6g-1g=8g,n(C):
n(H):
n(O)=
:
:
=1:
2:
1,所以化合物的实验式(最简式)是CH2O;
(2)A.最简式相同,不一定是同系物,如甲醛与乙酸,故A错误;
B.最简式相同,不一定是同分异构体,如甲醛与乙酸,故B错误;
C.最简式相同,质量相等,所含C、H、O质量相同,则完全燃烧耗氧量相同,故C正确;
D.最简式相同,分子式不一定相同,则等物质的量,完全燃烧耗氧量不一定相同,如1mol的甲醛与1mol的乙酸,完全燃烧消耗氧气不等,故D错误;
故答案为C;
(3)若A的相对质量为90,最简式CH2O的式量为30,则A的分子式为C3H6O3,两分子A能反应形成六元环状酯,说明A中含有羧基和醇羟基,则满足条件的A的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
10.常温常压下,一定量的乙烯(C2H4)与某烷烃的混合气体完全燃烧后,测得其生成物中气体的质量是反应前混合烃质量的2.86倍,试通过计算确定该气态烷烃的分子式以及它在该混合气体中所占的物质的量的分数_____________。
【答案】CH4;81.8%
【解析】
【分析】
【详解】
由反应
知,
,可判断某烷烃燃烧生成的
与烷烃的质量比一定小于2.86。
依据烷烃燃烧通式:
,若
,则n<1.44,即混合气体中某烷烃分子中C原子数为1,则该烷烃一定是甲烷。
设混合气体中C2H4和CH4共1mol,其中CH4为xmol,由题意知:
,解得x=0.818,即混合气体中CH4所占的物质的量分数为81.8%;故答案为:
CH4;81.8%。
11.取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL,点燃,将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收,碱石灰增重0.600g。
请计算:
(1)碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下);
(2)原混合气体中CH4与O2的体积比。
【答案】
(1)336mL;
(2)1:
4。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)CH4+2O2→CO2+2H2O,1molCH4完全燃烧得到的CO2和H2O共80g,原混合气体中n(CH4)=0.6/80mol=0.0075mol,CH4体积为0.0075×22.4L=0.168L,即168mL,剩余气体体积为840mL-168mL×3=336mL;
(2)V(CH4)∶V(O2)=168mL∶(840-168)mL=1∶4。
12.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,所设计的装置如图所示:
(1)A中制取Cl2的反应的化学方程式是_________________________。
(2)B装置的作用:
①______;②______;③______。
(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI,其作用是________________。
(4)E装置的作用是_____(填序号)。
A.收集气体B.吸收氯气C.吸收氯化氢
(5)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法是______________。
(6)将1molCH4与Cl2发生取代反应,测得4种有机取代产物的物质的量相等,则消耗的氯气的物质的量是_____。
【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O控制气流速度使气体混合均匀干燥气体除去过量的Cl2C分液2.5mol
【解析】
【分析】
甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成多种氯代甲烷和氯化氢。
A装置是浓盐酸和二氧化锰制取氯气的发生装置,通过B装置,除去氯气中的水蒸气,控制两种气体的流速,使氯气和甲烷混合均匀,C装置是甲烷和氯气发生取代反应的装置,D装置盛有湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气,尾气中含有有毒气体CH3Cl和过量的甲烷,容易污染空气,需要进行尾气处理,据此判断。
【详解】
(1)MnO2能与HCl(浓)发生氧化还原反应生成MnCl2、Cl2和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制备的氯气中含有水蒸气,可用浓硫酸除去,B装置的作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观察气泡来控制气流速度。
(3)氯气能将碘化钾氧化为碘单质,湿润的KI可除去过量的氯气。
(4)由于上述过程中产生的HCl易导致大气污染,所以E的作用是吸收尾气,HCl极易溶于水易发生倒吸,所以E还可以防止倒吸,答案选C。
(5)E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可通过分液分开。
(6)1molCH4生成等物质的量的4种取代产物,即0.25molCH3Cl、0.25molCH2Cl2、0.25molCHCl3、0.25molCCl4,则所需n(Cl2)=0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol。
13.利用甲烷与氯气发生取代反应来生产盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,所设计的装置如图所示:
(1)A中制取Cl2的反应的化学方程式是________________________。
(2)B装置的作用:
①;________;②________;③________。
(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI,其作用是________________________________。
(4)E装置的作用有________(填序号)。
A.收集气体B.吸收氯气C.吸收氯化氢
(5)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法是________。
【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O控制气流速
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 认识 有机化合物 推断 综合 经典 答案 解析