认识有机化合物
突破训练(四)
1.下列说法正确的是( )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯所有原子均在同一平面上
C.所有碳原子一定在同一平面上
D.至少有16个原子共平面
[解析] A项,直链烃是锯齿形的,错误;B项,CH3—CH===CH2中甲基上至少有一个氢不和它们共平面,错误;C项,因为环状结构不是平面结构,所以所有碳原子不可能在同一平面上,错误;D项,该分子中在同一条直线上的原子有8个(),再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面。
2.下列说法正确的是( )
A.植物油氢化过程中发生了加成反应
B.淀粉和纤维素互为同分异构体
C.环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
[解析] 植物油氢化过程中发生了油脂与氢气的加成反应,A项正确;淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n,但由于二者n值不同,所以不互为同分异构体,B项错误;环己烷与苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以不能用酸性KMnO4溶液鉴别环己烷和苯,C项错误;溴苯与苯互溶,且二者均不溶于水,所以不能用水分离溴苯和苯的混合物,D项错误。
3.下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
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[解析] A项中,乙烯中有CC键,能发生加成反应,乙醇中没有不饱和键,不能发生加成反应。B项中,苯和氯乙烯都含有不饱和键,都能发生加成反应。C项中,乙酸和溴乙烷都不能发生加成反应。D项中,丙烯中含有CC键,能发生加成反应,丙烷中没有不饱和键,不能发生加成反应。
4下列由实验得出的结论正确的是( )
选项
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
[解析] 乙烯与溴发生加成反应生成的1,2二溴乙烷是一种无色、可溶于CCl4的有机物,A项正确;乙醇和水均能与Na反应生成H2,但Na与水反应更剧烈,故水分子中氢的活性强于乙醇分子中氢的活性,需要注意的是乙醇分子中只有—OH中的H能与Na反应,乙醇分子中氢的活性不完全相同,B项错误;乙酸能除去水垢,说明酸性:乙酸>碳酸,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的气体中,CH3Cl不具有酸性,但HCl能使湿润的石蕊试纸变红,D项错误。
5.下列实验方案不合理的是( )
A.鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液
B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法
C.鉴定苯中无碳碳双键:加入酸性高锰酸钾溶液
D.鉴别苯乙烯(
14
)和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量苯乙烯和苯中
[解析] 蔗糖水解实验的催化剂是稀硫酸,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应需在碱性条件下进行,因而必须先中和酸。
6.下列说法错误的是( )
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
解析:选A A项,乙烷和浓盐酸不反应;B项,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯可作食品包装材料;C项,乙醇与水能以任意比例互溶,而溴乙烷难溶于水;D项,乙酸与甲酸甲酯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体。
7.下列有关分子的叙述中,正确的是( )
A.可能在同一平面上的原子最多有20个
B.12个碳原子不可能都在同一平面上
C.所有的原子都在同一平面上
D.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
解析:选A B项,该分子中碳碳双键连有的碳原子共面,苯环连有的碳原子共面,碳碳三键连有的碳原子共线,碳碳双键、碳碳三键和苯环可以位于同一平面上,故12个碳原子可共面;C项,该分子中含有—CH3和—CHF2,故不可能所有原子都在同一平面上;D项,与双键碳原子相连的碳原子不在两个双键碳原子所在的直线上。
8.下列关于的说法中正确的是( )
A.该有机物的分子式为C13H14,属于苯的同系物
B.1 mol该有机物分子与溴水发生加成反应最多消耗5 mol Br2,与氢气发生加成反应最多消耗5 mol H2
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C.该有机物分子中至少有4个碳原子共直线,最多有13个碳原子共平面
D.一定条件下,该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
解析:选D A项,由结构简式可知该有机物的分子式为C13H14,由于苯环的侧链中含有不饱和键,因此该有机物不属于苯的同系物,错误;B项,该有机物侧链中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键,因此1 mol该有机物分子与溴水发生加成反应最多消耗3 mol Br2,由于该有机物中还含有一个苯环,故与H2发生加成反应最多消耗6 mol H2,错误;C项,由于苯环是平面结构,对角线上的碳原子在同一直线上,乙炔是直线形分子,乙烯是平面分子,所以该有机物分子中至少有3个碳原子共直线,最多有13个碳原子共平面,错误;D项,该有机物中含有碳碳三键、碳碳双键、苯环,可以发生加成反应、氧化反应,含有甲基和苯环,可以发生取代反应,正确。
9.对盆栽鲜花施用S诱抗素制剂,可以保持鲜花盛开。S诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
解析:选A 从图示可以分析,该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基,不含苯环和酯基。
10.下列有机物命名正确的是( )
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解析:选B A命名为1,2,4三甲苯;C命名为2丁醇;D命名为3甲基1丁炔。
11.下列说法正确的是 ( )
A.丙烷的比例模型是
B.C2H4与C3H6不一定互为同系物
C.属于苯的同系物
D.和互为同分异构体
[解析] 丙烷的比例模型是,A错误;C2H4与C3H6,前者为乙烯,官能团为碳碳双键,后者可能为环丙烷或丙烯,二者结构不一定相似,所以不一定互为同系物,B正确;苯的同系物是指苯环上的氢原子被烷基取代的产物,C错误;由甲烷为正四面体结构可知和为同种物质,D错误。
12.下列有机化合物的分类结果正确的是 ( )
A.乙烯(CH2CH2),苯()、环己烷()都属于脂肪烃
B.苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃
C.乙烯(CH2CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃
D.、、同属于环烷烃
[解析] 含有苯环且只有C和H两种元素的化合物属于芳香烃,属于芳香烃,不是脂肪烃,A错误;只由C和H两种元素组成,含有苯环的为芳香烃,环戊烷()、环己烷()不含有苯环,不属于芳香烃,属于脂肪烃,B错误;乙炔中含有碳碳三键,属于炔烃,C错误;饱和环烃为环烷烃,环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃,D正确。
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13.研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是 ( )
A.蒸馏——分离提纯液态有机混合物
B.燃烧法——研究确定有机物成分的有效方法
C.核磁共振氢谱——分析有机物的相对分子质量
D.红外光谱图——确定有机物分子中的官能团或化学键
[解析] 核磁共振氢谱用于研究有机物分子中氢原子的化学环境。
14.下列有机物的命名,正确的是 ( )
A.二溴乙烷
B.2-甲基-3-丁醇
C.(CH3)3CCH2CH(CH3)2 2,2,3-三甲基戊烷
D.
2-甲基-2,4-己二烯
[解析] 是1,2-二溴乙烷,A错误;
是3-甲基-2-丁醇,B错误;
(CH3)3CCH2CH(CH3)2 是2,2,4-三甲基戊烷,C错误。
15.下列说法正确的是 ( )
A.C5H12的某种同分异构体只有一种一氯代物
B.CH3CH2Br与BrCH2CH2Br互为同系物
C.CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3是两种不同物质
D.的名称是4-甲基戊烷
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[解析] C5H12的同分异构体新戊烷只有一种一氯代物,A正确; CH3CH2Br与BrCH2CH2Br的结构不相似,不能互为同系物,B错误;CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3是同种物质,均是乙酸乙酯,C错误;的名称是2-甲基戊烷,D错误。
16.关于有机物和的说法正确的是 ( )
A.二者互为同系物
B.的一氯代物有 3 种
C.的二氯代物有 12 种
D.二者均能发生还原反应、加聚反应
[解析] 二者结构不相似,不能互为同系物,A错误;的一氯代物有2种,B错误; 根据定一移一可知的二氯代物有12种,C正确;二者均能发生还原反应,不能发生加聚反应,D错误。
17.已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C8H10,下列说法正确的是 ( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.p、b、d的一氯代物分别为二、三、四种
C.b、d、p中只有两种能与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有p的所有原子处于同一平面
[解析] b的同分异构体除d和p两种外,还有链状的同分异构体,A错误;p、b、d的一氯代物分别为二种(甲基上1种,苯环上1种)、三种(甲基上1种,苯环上2种)、四种(甲基上1种,苯环上3种),B正确; b、d、p均能与酸性高锰酸钾溶液反应,C错误; 甲基上的碳是四面体结构,b、d、p不可能所有原子处于同一平面,D错误。
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18.下列关于有机物的说法正确的是 ( )
A.苯佐卡因()是局部麻醉药,分子中含有2种官能团,分子式为C9H10NO2
B.香叶醇()能发生加成反应不能发生取代反应
C.的一氯代物有5种(不含立体异构)
D.某有机物的分子式为C4H8,能使溴的CCl4溶液褪色,则它在一定条件下与水反应时最多可生成的有机物(不考虑立体异构)有4种
[解析] 分子中含有2种官能团,分别为氨基和酯基,分子式为C9H11NO2,A不正确;分子中有碳碳双键和羟基2种官能团,所以兼有烯烃和醇的化学性质,既能发生加成反应又能发生取代反应,B不正确;分子中有7种氢原子,所以其一氯代物有7种,C不正确;某有机物的分子式为C4H8,能使溴的CCl4溶液褪色,说明该有机物分子中有碳碳双键,其可能的结构有3种,即1-丁烯、2-丁烯和2-甲基丙烯,其中只有2-丁烯为对称结构,它与水加成时只能得到一种产物,1-丁烯与水加成时能生成2种加成产物(其中一种与2-丁烯加成时的产物相同),2-甲基丙烯与水加成时生成2种有机产物,所以它在一定条件下与水反应时最多可生成的有机物(不考虑立体异构)有4种,D正确。
19.下表中除杂质所用试剂及方法错误的是 ( )
选项
物质(杂质)
除杂质所用试剂及方法
A
乙醇(水)
加入生石灰蒸馏
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B
苯(苯酚)
加入浓溴水振荡后过滤
C
溴乙烷(溴单质)
加入NaHSO3溶液振荡、静置、分液
D
甲烷(乙烯)
依次通过KMnO4酸性溶液、NaOH溶液洗气
[解析] 氧化钙吸水生成氢氧化钙,然后蒸馏即可得到乙醇,A正确;苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚,但生成的三溴苯酚又溶解在苯中,不能除去,应该用氢氧化钠溶液,B错误;溴乙烷不溶于水,单质溴被亚硫酸氢钠还原,静置后分液即可,C正确;酸性高锰酸钾溶液把乙烯氧化为二氧化碳,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳即可除去甲烷中的乙烯,D正确。
20分子式为C3H7ClO,加入金属钠能产生气体,符合条件的同分异构体数目为(不考虑空间异构) ( )
A.5种 B.4种 C.3种 D.2种
[解析] 由题意,分子中应含有羟基,故可看作C3H7OH的一氯代物,而CH3CH2CH2OH有3种一氯代物,(CH3)2CHOH有2种一氯代物,所以共5种。
21.有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为如图(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是 ( )
R—Cl+
a b
A.该反应是加成反应
B.若R为CH3时,b中所有原子可能共面
C.若R为C4H9时,取代b苯环上的氢的一氯代物的可能的结构共有12种
D.若R为C4H5O时,1 mol b最多可以与6 mol H2加成
[解析] 烃基取代苯环上的氢原子,为取代反应,A错误;与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体,因此甲苯分子中所有原子不可能共面,B错误;—C4H9有4种,分别为①CH3—CH2—CH2—CH2—、②CH3—CH2—CH(CH3)—、③(CH3)2CH—CH2—、④(CH3)3C—,取代b苯环上的氢的一氯代物均有邻、间、对三种,则可能的结构共有3×4=12种,C正确;R为C4H5O时,含有2个碳碳双键或1个碳碳三键,且苯环也可与氢气发生加成反应,则1 mol b最多可与5 mol H2加成,D错误。
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22.电炉加热时用纯O2氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置各导管的正确连接顺序是______________________________________________________ __________________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是_______________________ _________________________________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是_________________________ _______________________________________________。
(4)燃烧管中CuO的作用是_________________________ _______________________________________________。
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92 g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76 g,B管质量增加1.08 g,则该样品的实验式为________。
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(6)用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图,则该有机物的相对分子质量为______。
(7)能否根据A的实验式确定A的分子式________(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是__________(若不能,则此空不填)。
(8)该物质的核磁共振氢谱如图2所示,则其结构简式为________________________________________________________________________。
解析 (5)A管质量增加的1.76 g为CO2的质量,n(CO2)==0.04 mol,B管增加的质量1.08 g为H2O的质量,则n(H2O)==0.06 mol,n(H)=0.12 mol,据质量守恒可知样品中含n(O)=
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=0.02 mol,可知样品中N(C)∶N(H)∶N(O)=0.04∶0.12∶0.02=2∶6∶1,实验式为C2H6O。
答案 (1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)
(2)干燥O2 (3)催化剂,加快O2的生成
(4)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(5)C2H6O (6)46 (7)能 C2H6O
(8)CH3CH2OH
23.下列是八种环状的烃类物质:
(1)互为同系物的有________和________(填名称)。互为同分异构体的有__________和__________、________和________(填写名称,可以不填满,也可以再补充)。
(2)正四面体烷的二氯取代产物有________种;立方烷的二氯取代产物有________种;金刚烷的一氯取代产物有________种。
(3)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例)并用系统命名法命名____________________________、________________________。
解析 (1)同系物指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,因此环己烷与环辛烷互为同系物;同分异构体指分子式相同,结构不同的化合物,因此苯与棱晶烷(分子式均为C6H6),环辛四烯与立方烷(分子式均为C8H8)互为同分异构体。
(2)正四面体烷结构对称,只有一种氢原子,故二氯代物只有一种;立方烷分子中只有一种氢原子,但其二氯代物有3种,分别为,,
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;金刚烷分子中有两种氢原子,其一氯代物有2种。
答案 (1)环己烷 环辛烷 苯 棱晶烷 环辛四烯 立方烷
(2)1 3 2
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