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烃的含氧衍生物 突破训练（三）‎ ‎1．乙醛和乙炔(C2H2)的混合气体a L，在足量氧气中充分燃烧，同温同压下，消耗氧气的体积为(　　)‎ A．2a L B．2.5a L C．3a L D．3.5a L 解析：乙醛和乙炔在燃烧方程式中都是1 mol物质完全燃烧消耗2.5 mol O2，故a L混合气体在足量氧气中充分燃烧，同温同压下，消耗氧气的体积为2.5a L。‎ ‎2.已知：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．M的分子式为C6H10‎ B．M中所有碳原子在同一平面上 ‎ C．N能发生氧化反应和取代反应 D．N的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构)‎ 解析：N的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构)，如：‎ 18‎ ‎3.1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸，吲哚乙酸的结构如图所示。‎ 下列有关吲哚乙酸的说法中正确的是(　　)‎ A．吲哚乙酸与苯丙氨酸互为同分异构体 B．吲哚乙酸可以发生取代反应、加成反应、氧化反应和还原反应 C．1mol吲哚乙酸与足量氢气发生加成反应时，可以消耗5mol H2‎ D．吲哚乙酸苯环上的二氯代物共有四种结构 解析：1个吲哚乙酸分子中含有10个碳原子，而1个苯丙氨酸分子中含有9个碳原子，故二者不互为同分异构体，A项错误；吲哚乙酸分子中含有羧基，可发生取代反应，含有碳碳双键，可发生加成反应、氧化反应和还原反应(与H2的加成反应属于还原反应)，B项正确；1个吲哚乙酸分子中含有1个苯环、1个碳碳双键，1 mol吲哚乙酸与足量氢气发生加成反应时，最多消耗4 mol H2，C项错误；吲哚乙酸的结构如图，苯环上的二氯代物共有六种结构，取代位置分别为①②、①③、①④、②③、②④、③④，D项错误。‎ 18‎ ‎4．从中药材中提取的金丝桃素对感染H5N1亚型禽流感的家禽活体具有良好的治愈率。已知金丝桃素的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．该有机物的分子式为C17H22O3N B．该有机物不能与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应 C．该有机物能在NaOH溶液中加热反应得到两种芳香族化合物 D．该有机物在一定条件下能发生加成、酯化、消去和氧化反应 解析：该有机物的分子式为C17H23O3N，有苯环结构能与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应。该有机物水解只能得到一种芳香族化合物。‎ ‎5.以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：①氧化；②消去；③加成；④酯化；⑤水解；⑥加聚，来合成环乙二酸乙二酯()的正确顺序是(　　)‎ A．①⑤②③④　　　　　　　　 　B．①②③④⑤‎ C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥‎ ‎[解析]　CH3CH2OH→CH2===CH2(②消去)→‎ CH2Br—CH2Br(③加成)→CH2OH—CH2OH(⑤水解)→‎ COOH—COOH(①氧化)→ (④酯化)，故顺序为②③⑤①④。‎ ‎6．冬青油结构为，它在一定条件下可能发生的反应有(　　)‎ ‎①加成反应　②水解反应　③消去反应　④取代反应 18‎ ‎⑤与Na2CO3反应生成CO2　⑥加聚反应 A．①②⑥　　　　　　　 　B．①②③④‎ C．③④⑤⑥ D．①②④‎ 解析：选D　由冬青油结构简式，可知含有苯环能与氢气发生加成反应，含有酯基能水解，羟基邻、对位的碳原子上均有氢原子，与溴水能发生取代反应，不能消去、加聚，也不能与Na2CO3反应生成CO2，故D正确。‎ ‎7．有机物A能使紫色石蕊溶液变红，在浓硫酸的作用下可发生如下转化：‎ 甲、乙的分子式均为C4H6O2，甲能使溴的四氯化碳溶液褪色。乙为五元环状化合物。则甲不能发生的反应类型有(　　)‎ A．消去反应 B．酯化反应 C．加聚反应 D．氧化反应 解析：选A　有机物的分子式为C4H8O3，能使石蕊溶液变红，说明含有羧基，都能在浓硫酸作用下反应生成甲、乙，且甲、乙的分子式都为C4H6O2，说明发生了脱水反应，故含有羟基，甲能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明发生消去反应，引入碳碳双键，甲中含有的官能团为羧基和碳碳双键，可以发生酯化反应、加聚反应、氧化反应，但不能发生消去反应。‎ ‎8.乙酸橙花酯兼有橙花和玫瑰花香气，其结构简式如图。关于该有机物的叙述中正确的是(　　)‎ ‎①在Ni催化条件下1 mol该有机物可与3 mol H2发生加成；‎ ‎②该有机物不能发生银镜反应；‎ ‎③该有机物分子式为C12H22O2；‎ ‎④该有机物的同分异构体中不可能有酚类；‎ ‎⑤1 mol该有机物水解时只能消耗1 mol NaOH。‎ A．②③④　　　　　　 　B．①④⑤‎ C．②④⑤ D．①②③‎ 18‎ 解析：选C　分子中含有2个碳碳双键，则1 mol该有机物可消耗2 mol H2，酯基与氢气不发生加成反应，故①错误；分子中不含醛基，则不能发生银镜反应，故②正确；由结构简式可知分子中含有12个C原子，20个H原子，2个O原子，则分子式为C12H20O2，故③错误；分子中含有3个双键，则不饱和度为3，而酚类物质的不饱和度为4，则它的同分异构体中不可能有酚类，故④正确；能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基，水解生成羧基和羟基，只有羧基能与氢氧化钠反应，则1 mol该有机物水解时只能消耗1 mol NaOH，故⑤正确。‎ ‎9.有机物A、B均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体，A在一定条件下可转化为B(如图所示)，下列说法正确的是(　　)‎ A．A分子中所有碳原子均位于同一平面 B．用FeCl3溶液可检验物质B中是否混有A C．物质B既能发生银镜反应，又能发生水解反应 D．1 mol B最多可与5 mol H2发生加成反应 解析：选B　A中含有连接3个碳原子的饱和碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上，故A项错误；A中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，而B中不含酚羟基，因此可用FeCl3溶液检验物质B中是否混有A，B项正确；物质B中含有醛基，可以发生银镜反应，但不能发生水解反应，C项错误；1 mol B中含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键、1 mol醛基、1 mol羰基，最多可与6 mol H2发生加成反应，D项错误。‎ ‎10．Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效。可用香芹酮经过多步反应合成：‎ 18‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．香芹酮的化学式为C10H14O B．Cyrneine A可以发生加成反应、消去反应和氧化反应 C．香芹酮和Cyrneine A均能使酸性KMnO4溶液褪色 D．与香芹酮互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚类化合物共有4种 解析：选D　根据香芹酮的键线式可知，其化学式为C10H14O，A项正确；Cyrneine A中含有碳碳双键、醛基，能发生加成反应、氧化反应，含有羟基，且与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，B项正确；香芹酮和Cyrneine A中均含有碳碳双键，均能使酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；符合条件的酚类化合物有2种，D项错误。‎ ‎11.某有机物X的结构简式如下图所示，则下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．X的分子式为C12H16O3‎ B．X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、消去等反应 C．在Ni作催化剂的条件下，1 mol X最多只能与1 mol H2加成 D．可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X 解析　通过结构简式可得分子式是C12H14O3，故A错误；与 ‎－OH所在C相邻的C原子上没有H，所以不能发生消去反应，故B错误；在Ni作催化剂的条件下，1 mol X最多能与4 mol氢气发生加成反应，故C错误；苯不能使酸性高锰酸钾褪色，而X含有碳碳双键和醇羟基能使酸性高锰酸钾褪色，故D正确。‎ 18‎ ‎12.分子式为C4H8O2且能与氢氧化钠溶液反应的有机物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．2种　　　　　　　　 B．4种 C．6种 D．8种 解析　分子式为C4H8O2且能与NaOH溶液反应的有机物属于羧酸或酯。属于羧酸的有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH 2种，属于酯的有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH34种，共6种。本题选C。‎ ‎13.乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图所示，关于该有机物的下列叙述中正确的是(　　)‎ ‎①分子式为C12H20O2‎ ‎②能使酸性KMnO4溶液褪色 ‎③能发生加成反应，但不能发生取代反应 ‎④它的同分异构体中可能有芳香族化合物，且属于芳香族化合物的同分异构体有8种 ‎⑤1 mol该有机物水解时只能消耗1 mol NaOH ‎⑥1 mol该有机物在一定条件下和H2反应，共消耗H2为3 mol A．①②③ B．①②⑤‎ C．①②⑤⑥ D．①②④⑤⑥‎ 解析　从乙酸结构看乙酸橙花酯含12个碳原子，有3个双键，故氢原子数目为12×2＋2－6＝20，故分子式为C12H20O2，①正确；分子中碳碳双键能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，②正确；乙酸橙花酯能够发生水解反应以及分子中含有若干个饱和碳原子，能够发生取代反应，③‎ 18‎ 错误；从碳、氢原子数差异看，不可能存在苯环结构(氢原子数至少比烷烃少8个氢原子)，④错误；分子中只有一个酯基可以消耗NaOH，⑤正确；酯基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应，1 mol该有机物最多消耗2 mol H2，⑥错误。‎ ‎14.分子式为C6H12O2的有机物A，能发生银镜反应，且在酸性条件下水解生成有机物B和C，其中C能被催化氧化成醛，则A可能的结构共有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．8种 解析　‎ ‎15．乙醛和乙炔(C2H2)的混合气体a L，在足量氧气中充分燃烧，同温同压下，消耗氧气的体积为(　　)‎ A．2a L B．2.5a L C．3a L D．3.5a L 解析　乙醛和乙炔在燃烧方程式中都是1 mol物质完全燃烧消耗2.5 mol O2，故a L混合气体在足量氧气中充分燃烧，同温同压下，消耗氧气的体积为2.5a L。‎ ‎16.芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定，难于氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。‎ 反应原理：‎ 18‎ 反应试剂、产物的物理常数：‎ 主要实验装置和流程如下：‎ 图1　回流搅拌装置 图2　抽滤装置 18‎ 实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时，反应一段时间，再停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。‎ ‎(1)无色液体A的结构简式为__________。操作Ⅱ为________________。‎ ‎(2)如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是__________。‎ ‎(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是__________。‎ A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀 B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触 C．图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法 D．冷凝管中水的流向是下进上出 ‎(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入__________，分液，水层再加入__________，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸。‎ ‎(5)纯度测定：称取1.220 g产品，配成100 mL溶液，取其中25.00 mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10－3mol。产品中苯甲酸质量分数为________________。‎ 解析：(1)根据流程图可分析：先过滤出MnO2不溶物；操作Ⅰ是分液，将有机层与水层分开；有机层干燥后再经过操作Ⅱ即蒸馏可得无色液体甲苯。(4)除去残留在苯甲酸的甲苯应加入KOH溶液，苯甲酸与KOH反应生成苯甲酸钾进入水层，分液，将水层苯甲酸钾中加入浓盐酸又可转化为苯甲酸。(5)苯甲酸质量分数＝×100%＝96%。‎ 答案：(1) 　蒸馏 ‎(2)除去未反应的高锰酸钾氧化剂，否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化，产生氯气 18‎ ‎(3)ABD ‎(4)NaOH溶液　浓盐酸酸化　(5)96%‎ ‎17．仔细体会下列有机合成过程中碳骨架的构建及官能团的引入和转化，完成下题：‎ 已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛：‎ 肉桂醛F(分子式为C9H8O)在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的：‎ 已知：反应⑤为羟醛缩合反应。请回答：‎ ‎(1)肉桂醛F的结构简式为___________________________________________________。‎ E中含氧官能团的名称为__________________。‎ ‎(2)反应①～⑥中符合原子经济性的是______________________________________。‎ ‎(3)写出下列转化的化学方程式：‎ ‎②____________________________________________________________________，‎ ‎③____________________________________________________________________。‎ 写出有关反应的类型：②_____________，⑥____________。‎ ‎(4)符合下列要求的E物质的同分异构体有________种(苯环上有两个取代基，其中有一个甲基在对位且属于酯类)。‎ 解析：由反应①可知，A为乙醇，②乙醇氧化为B(乙醛)，③‎ 18‎ 可知C为苯甲醇，D为苯甲醛。由已知可得，B、D两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛，其中的官能团为羟基、醛基。肉桂醛F的分子式为C9H8O，故可得F为。‎ 答案：(1) 　羟基、醛基　(2)①⑤‎ ‎(3)2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化反应　消去反应 ‎(4)3‎ ‎18．佳味醇是一种重要的有机合成中间产物，也可直接作农药使用。下图是以苯酚为原料合成佳味醇的流程：‎ 已知：‎ ‎①R1BrR1MgBrR1—R2(THF为一种有机溶剂)‎ ‎②C6H5—O—RC6H5—OH 回答下列问题：‎ ‎(1)B的分子式为C3H5Br，B的结构简式为____________________________________。‎ ‎(2)A与B反应的反应类型为________。‎ ‎(3)由C→佳味醇的化学方程式为____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)D是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同的化学环境的氢，且峰面积比为4∶1，D的结构简式为________。‎ 18‎ ‎(5)写出符合下列要求的佳味醇的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎①遇FeCl3溶液呈紫色；‎ ‎②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种。‎ ‎(6)化合物B经过下列转化，可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸。‎ ……―→丙烯酸 ⅰ.完成从F到丙烯酸的合成路线。‎ ⅱ.设置反应②的目的是___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：B的分子式为C3H5Br，结合B和A反应生成产物的结构简式可知，B为CH2===CHCH2Br，A为，根据已知信息①可知C的结构简式为，由信息②可知佳味醇的结构简式为 ‎(1)B的结构简式为CH2===CHCH2Br。‎ ‎(2)A分子中羟基上的氢原子被CH2===CHCH2Br中的烃基取代生成和HBr，该反应的反应类型为取代反应。‎ ‎(4)D是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢，且峰面积比为4∶1，说明化合物D中这2种不同化学环境的氢原子的个数比为4∶1，符合条件的D的结构简式为。‎ ‎(5)遇FeCl3溶液呈紫色，说明苯环上含有酚羟基，苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种，说明苯环上另一个取代基和羟基处于苯环的对位上，烃基—CH2—CH===CH2的同分异构体有—CH===CH—CH3、‎ ‎—C(CH3) ===CH2和，由此可得符合条件的同分异构体。‎ ‎(6)B的结构简式是CH2===CHCH2Br，B发生水解反应生成的E为CH2===CHCH2OH，E和HBr发生加成反应生成F，F的结构简式是CH3CH(Br)CH2‎ 18‎ OH，F发生催化氧化生成CH3CH(Br)CHO，产物继续被氧化、酸化生成CH3CH(Br)COOH，最后通过消去反应生成CH2===CHCOOH；因为在氧化羟基的同时碳碳双键也易被氧化，所以为了保护碳碳双键才设置反应②。‎ 答案：(1)CH2===CHCH2Br　(2)取代反应 ‎(4)‎ ⅱ.保护目标产物中的碳碳双键(或防止碳碳双键被氧化)‎ ‎19．已知某烃的含氧衍生物A能发生如下所示的变化。在相同条件下，A的密度是H2的28倍，其中碳和氢元素的质量分数之和为71.4%，C能使溴的四氯化碳溶液褪色，H的化学式为C9H12O4。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)A中含氧官能团的名称____________；C的结构简式____________。‎ 18‎ ‎(2)D可能发生的反应为____________(填序号)。‎ ‎①酯化反应　②加成反应　③消去反应　‎ ‎④加聚反应 ‎(3)写出下列反应的方程式并指明反应类型 ‎①A与银氨溶液：‎ ‎__________________________，____________；‎ ‎②G―→H：‎ ‎__________________________，____________；‎ ‎(4)某芳香族化合物M，与A含有相同类型和数目的官能团，且相对分子质量比A大76。则：‎ ‎①M的化学式为____________；‎ ‎②已知M的同分异构体为芳香族化合物，不与FeCl3溶液发生显色反应，但能与Na反应，且官能团不直接相连。则M的同分异构体为(写4种)：‎ ‎____________、____________、______________、____________。‎ 答案　(1)醛基　CH2===CHCH2OH　(2)①③‎ 18‎ ‎20.苯的含氧衍生物A的相对分子质量为180，其中碳元素的质量分数为60%，A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等。请回答下列问题：‎ ‎(1)A的分子式为________。‎ ‎(2)已知A的苯环上取代基彼此相间，A能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应生成CO2，还能与FeCl3溶液发生显色反应，则A含有的官能团名称是____________________，满足上述条件的A的结构可能有________种。‎ ‎(3)A的一种同分异构体B是邻位二取代苯，其中一个取代基是羧基，B能发生如图所示转化。‎ 回答下列问题：‎ ‎①C→E的反应类型为________。‎ ‎②D与浓溴水反应的主要产物的结构简式为________。‎ ‎③F可发生的化学反应类型有________(填选项字母)。‎ A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应 D．加聚反应 ‎④B与足量NaOH溶液共热的化学方程式为____________________________。‎ 18‎ 解析　(1)A的相对分子质量为180，碳元素的质量分数为60%，则碳原子个数为＝9，又因为A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等，所以A中氢原子个数与氧原子个数之比为2∶1，设A中氧原子个数为x，则氢原子个数为2x,2x＋16x＝180×(1－60%)，解得x＝4，故A的分子式为C9H8O4。(2)由题给条件知，A中含有醛基、酚羟基、羧基3种官能团，且彼此相间。满足题述条件的A 答案　(1)C9H8O4‎ ‎(2)醛基、羧基、酚羧基　2‎ 18‎ 18‎