烃的含氧衍生物
突破训练(四)
1.苯中可能混有少量的苯酚,通过下列实验能判断苯中是否混有少量苯酚的是( )
①取样品,加入少量高锰酸钾酸性溶液,振荡,看酸性高锰酸钾溶液是否褪色,褪色则有苯酚,不褪色则无苯酚。
②取样品,加入NaOH溶液,振荡,观察样品是否分层。
③取样品,加入过量的浓溴水,观察是否产生白色沉淀,若产生白色沉淀则有苯酚,没有白色沉淀则无苯酚。
④取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚。
A.③④ B.①③④
C.①④ D.全部
解析:选C ①苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是苯不能,所以取样品,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡,看酸性高锰酸钾溶液是否褪色,褪色则有苯酚,不褪色则无苯酚,故正确;②不管苯中是否有苯酚,加入NaOH溶液都会产生分层,因此无法鉴别,故错误;③产生的三溴苯酚能溶于苯,因此不能鉴别,故错误;④苯酚遇到氯化铁显示紫色,但是苯不能,取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚,故正确。
2.下列四种有机化合物的结构简式如下所示,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是( )
A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2
B.②属于酚类,能使FeCl3溶液显紫色
C.1 mol ③最多能与3 mol Br2发生反应
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D.④属于醇类,可以发生消去反应
解析:选D ①属于酚类,与NaHCO3溶液不反应,A错误;②中不含有酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,B错误;1 mol ③中的物质最多能与2 mol Br2发生反应,C错误。
3.在下列反应中,既不能说明苯酚分子中羟基受苯环影响而使它比乙醇分子中羟基更活泼,也不能说明由于羟基对苯环的影响而使苯酚中苯环比苯更活泼的是( )
解析:选A 钠是活泼的金属,与酚羟基反应生成氢气,而乙醇也能与金属钠反应,所以不能说明二者活泼性,A符合题意;乙醇与NaOH不反应,酚羟基能与NaOH反应,说明羟基受苯环的影响而变得活泼,B不符合题意;反应中苯环上的H被取代,而苯不与浓溴水反应,说明羟基影响苯环,导致苯环上邻位和对位H变得活泼,C不符合题意;该反应是羟基邻位的氢原子参与,说明受羟基的影响苯环上邻位H变得活泼,D不符合题意。
4.自然界中的许多植物中含有醛,其中有些具有特殊香味,可作为植物香料使用,例如桂皮含肉桂醛(),杏仁含苯甲醛(),下列说法错误的是( )
A.肉桂醛和苯甲醛互为同系物
B.肉桂醛能发生加成反应、取代反应和加聚反应
C.可用新制Cu(OH)2悬浊液检验肉桂醛分子中的含氧官能团
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D.苯甲醛分子中所有原子可能位于同一平面内
解析:选A 肉桂醛中含有碳碳双键,而苯甲醛中不含碳碳双键,因此两者不互为同系物,故A说法错误;肉桂醛中含有碳碳双键、醛基、苯环能发生加成反应,苯环能发生取代反应,碳碳双键和醛基能发生加聚反应,故B说法正确;两者含氧官能团是醛基,醛基与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应,产生砖红色沉淀,故C说法正确;苯环空间构型为平面正六边形,醛基中碳原子是sp2杂化,属于平面结构,因此苯甲醛中所有原子可能共面,故D说法正确。
5.有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热
B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水
D.先加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸,酸化后再加溴水
解析:选D A中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化,B中先加溴水,醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B错误;C中若先加银氨溶液,可检验醛基,但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则无法确定A中是否含有碳碳双键。
6.乙烯酮(CH2===C===O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应:,它与下列试剂发生加成反应时所生成的产物不正确的是( )
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解析:选C 乙烯酮与NH3加成生成CH3CONH2,A正确;乙烯酮与H2O加成时得CH3COOH,B正确;乙烯酮与CH3OH加成时得CH3COOCH3,C错误;乙烯酮与CH3COOH加成时得CH3COOCOCH3,D正确。
7.下列物质中,能使FeCl3溶液呈紫色的是( )
解析:选D 苯酚含有酚羟基,和FeCl3溶液反应显紫色,D正确。
8.不能由醛或酮加氢还原制得的醇是( )
A.CH3CH2OH B.CH3CH2CH(OH)CH3
C.(CH3)3CCH2OH D.(CH3)3COH
解析:选D A项,可以由CH3CHO与氢气发生加成反应得到,不符合题意;B项,可以由CH3CH2COCH3与氢气发生加成反应得到,不符合题意;C项,可以由(CH3)3CCHO与氢气发生加成反应得到,不符合题意;D项,(CH3)3COH不能被氧化得到醛或酮,因此不能由醛或酮与氢气发生加成反应制得,符合题意。
9.下列关于苯酚的叙述中,错误的是( )
A.其水溶液显弱酸性,俗称石炭酸
B.苯酚溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗
C.其在水中的溶解度随温度的升高而增大,超过65 ℃
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时可以与水以任意比互溶
D.在碳酸氢钠溶液中滴入苯酚的水溶液后立即放出二氧化碳
解析:选D 苯酚的酸性弱于碳酸的酸性,但强于碳酸氢根的酸性,所以苯酚和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,但不能和碳酸氢钠反应放出CO2,故D错误。
10.有机物丙烯醛(CH2===CH—CHO)能发生的化学反应有( )
①加成②消去③取代④氧化⑤还原⑥加聚⑦缩聚
A.①③⑤⑦ B.②④⑥
C.①④⑤⑥ D.③④⑤⑥
解析:选C 丙烯醛分子中有两种官能团,分别是碳碳双键和醛基。碳碳双键决定了该有机物可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应等,醛基决定了该有机物可以发生氧化反应(氧化成羧酸)、还原反应(还原成醇)和加成反应,所以C正确。
11.松油醇是一种调香香精,、分别为α-松油醇、β-松油醇的结构简式,下列有关该物质的说法中正确的是 ( )
A.二者互为同系物
B.二者均能发生加成反应、取代反应
C.不能使溴的CCl4溶液褪色
D.两种醇与水在一定条件下反应时最多可得到四种新醇
【解析】选B。两种物质分子式相同,互为同分异构体,A项错误;二者均含有碳碳双键、羟基,故能发生加成反应、取代反应,也能使溴的CCl4溶液褪色,B项正确,C项错误;两种醇与水加成时可得到、、
三种新醇,D项错误。
12.下列物质既能发生消去反应生成相应的烯烃,又能氧化生成相应的醛的是( )
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A.CH3OH B.CH2OHCH2CH3
C.(CH3)3COH D.(CH3)2COHCH2CH3
解析:选B CH3OH不能发生消去反应,故A错误;CH2OHCH2CH3发生消去反应生成丙烯,发生氧化反应生成丙醛,故B正确;(CH3)3COH不能发生催化氧化生成相应的醛,只可以发生消去反应生成相应的烯烃,故C错误;(CH3)2COHCH2CH3不能催化氧化生成相应的醛,能发生消去反应生成相应的烯烃,故D错误。
13.薰衣草醇的分子结构如图所示,下列有关薰衣草醇的说法不正确的是( )
A.分子式为C10H16O
B.含有两种官能团
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生取代反应、加成反应
解析:选A 分子式应为C10H18O,A错误;含有碳碳双键和羟基,B正确;含有碳碳双键和—CH2OH,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;有碳碳双键能发生加成反应,含有羟基能和羧酸发生酯化反应(取代反应),D正确。
14.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( )
A.不能发生消去反应 B.能氧化为酮
C.能与Na反应 D.不能发生取代反应
解析:选C 与—OH相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,故A错误;二甘醇中含有—CH2—OH结构,被氧化生成醛,故B错误;分子中含有羟基,可与钠反应生成氢气,故C正确;含—OH,能发生取代反应,故D错误。
15.俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏,还能致癌,“一滴香”的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
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A.1 mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应
B.该有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应
C.该有机物的分子式为C7H6O3
D.该有机物能发生取代、加成和水解反应
解析 1 mol该有机物含有2 mol碳碳双键、1 mol碳氧双键,故最多能与3 mol H2发生加成反应,A项正确;该有机物的芳香族同分异构体中不可能含有醛基,不能发生银镜反应,B项错误;该有机物的分子式为C7H8O3,C项错误;该有机物不含酯基,不含卤原子,因此不能发生水解反应,D项错误。
16.有机物M可用于合成香料,其结构简式如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.有机物M中有2种含氧官能团
B.1 mol有机物M可与1 mol NaOH发生反应
C.有机物M能与溴水发生加成反应
D.1 mol有机物M最多能与3 mol H2反应
解析 由题给有机物M的结构简式可知,M中含有羟基和酯基2种含氧官能团,A项正确;M中只有酯基能和NaOH发生反应,B项正确;M不能与溴水发生加成反应,C项错误;M中只有苯环能与氢气发生反应,故1mol M最多能与3mol氢气反应,D项正确。
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17..膳食纤维具有突出的保健功能,是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维。其单体之一芥子醇的结构简式如图K38-2所示,下列有关芥子醇的说法正确的是 ( )
A.芥子醇分子中有三种含氧官能团
B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.1 mol芥子醇与足量浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2
D.芥子醇能发生的反应有氧化、取代、加成反应
图K38-2
[解析] 芥子醇分子中含有两种含氧官能团,分别为醚键和羟基,A错误;苯和乙烯都是平面结构,通过单键的旋转,可以使所有碳原子处于同一平面上,B错误;由于酚类与溴水的取代反应通常发生在酚羟基的邻、对位上,但芥子醇分子中这些位置均被其他基团占据,故只有碳碳双键能与溴水发生反应,C错误;芥子醇分子结构中含有碳碳双键、羟基,故能发生加成、取代和氧化反应,D正确。
18.己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质,主要用于治疗雌激素低下症及激素平衡失调所引起的功能性出血等,如图K38-3所示分别取1 mol己烯雌酚进行4个实验。
图K38-3
下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是 ( )
A.①中生成7 mol H2O B.②中无CO2生成
C.③中最多消耗3 mol Br2 D.④中发生消去反应
[解析] 1 mol己烯雌酚中含22 mol H,由H原子守恒可知,①中生成11 mol H2O,A错误;酚羟基与碳酸氢钠溶液不反应,则②中无CO2
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生成,B正确;酚羟基的邻、对位均可与溴发生取代反应,则③中最多消耗4 mol Br2,C错误;酚羟基不能发生消去反应,所以④中不能发生消去反应,D错误。
19.化合物有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有 ( )
A.8 B.9 C.10 D.11
[解析] 该类有机物能水解且水解产物能发生银镜反应,则该有机物是甲酸酯,和—OCH3在邻、间、对位有3种,和—CH2OH在邻、间、对位有3种,和—OH在邻、间、对位有3种,共9种。
20.具有下列性质的有机化合物中同分异构体数目最多的是(不考虑立体异构) ( )
选项
A
B
C
D
分子式
C4H8Cl2
C5H10O2
C4H8O2
C9H12
类别
含氯化合物
羧酸
酯
含有苯环的烃
[解析] C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一议一”法确定、、,可知C4H8Cl2共有9种同分异构体;分子式为C5H10O2的羧酸为饱和一元羧酸,烷基为—C4H9,—C4H9异构体有—CH2CH2CH2CH3,—CH(CH3)CH2CH3,—CH2CH(CH3)CH3,—C(CH3)3,故符合条件的有机物的同分异构体数目为4;C4H8O2属于酯的同分异构体有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,共4种, C9H12属于芳香烃的同分异构体有丙苯、异丙苯及苯环上甲基与乙基三种、苯环上有三个甲基三种,共8种。
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21.物质的提纯是化学实验中的一项重要操作,也是化工生产及物质制备中的主要环节。下列有关叙述中,正确的是 ( )
A.乙酸乙酯中混有乙酸,可用饱和Na2CO3溶液洗涤,然后分液分离出乙酸乙酯
B.在提纯鸡蛋中的蛋白质时,可向鸡蛋清溶液中加入浓硝酸,然后将所得沉淀滤出,即得较纯的蛋白质
C.除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
D.苯中含少量的苯酚,可加入溴水过滤除去苯酚
[解析] 浓硝酸可使蛋白质变性,且会使含苯环的蛋白质变成黄色,得不到纯蛋白质,B项错误;光照时通入Cl2,乙烷与Cl2发生取代反应,C项错误;苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯中,溴水中的溴也会溶于苯中,D项错误。
22.化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8,B的分子式为C5H8O2,A和B的一系列反应如下(部分反应条件略去),C为单溴代物,分子中有两个亚甲基。
A+BC10H16Br2O2C
图K38-4
下列说法错误的是 ( )
A.A和B的反应属于加成反应 B.反应①属于取代反应
C.反应②属于消去反应 D.反应③④的反应类型相同
[解析] A(C5H8)和B(C5H8O2)反应的原子利用率为100%,说明该反应为加成反应;反应①为加成反应,反应②为消去反应;反应③的条件是光照,由“C为单溴代物,分子中有两个亚甲基”,故发生的是取代反应,产物C的结构简式为。C的结构中含有—
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Br和酯基,都能在“NaOH/H2O”的作用下水解,反应④的化学方程式为+2H2O+C2H5OH+HBr。③④均为取代反应。
23.对乙酰氨基苯酚(F)是最常用的非甾体消炎解热镇痛药,用于治疗感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛等,它可用最简单的烯烃A等合成:
请回答下列问题:
(1)E的名称为__________,C中含有的官能团是_______。
(2)B的结构简式是____________,反应③的反应类型是____________。
(3)F与足量NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)F的同分异构体有很多,其中一类同时满足下列条件的同分异构体共有________种。
①苯环上有三个侧链;
②与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应且醛基直接连在苯环上。
(5)参照F的合成路线,设计一条以溴苯为起始原料制备的合成路线。
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解析:根据题中各物质转化关系,A氧化得到B,B氧化得到C,根据B、C的分子式可知,最简单的烯烃A为CH2===CH2,B为CH3CHO,C为CH3COOH,2分子C脱去1分子水得到乙酸酐,D在浓硫酸和浓硝酸的作用下生成硝基苯,所以D为苯,苯发生取代反应生成硝基苯(E),E通过反应⑤和⑥得到对氨基苯酚,对氨基苯酚再与乙酸酐发生取代反应得到对乙酰氨基苯酚
(1)E的名称为硝基苯,C中含有的官能团是羧基。
(2)B的结构简式是CH3CHO,反应③乙酸转化为乙酸酐,其反应类型是取代反应或脱水反应。
(3)F中酰胺键和酚羟基均能与NaOH反应,1 mol F能与2 mol NaOH发生反应,可得反应的化学方程式。
(4)由限制条件可知结构中含有苯环、—OH和—CHO,苯环上共有3个取代基,另外一个取代基为CH3NH—或H2NCH2—,苯环上含有3个不同取代基的同分异构体共有10种(2个取代基在苯环上有邻、间、对3个位置,另一取代基的位置分别有4、4、2种),变换其中1个取代基又得到10种同分异构体,则符合条件的同分异构体共有20种。
(5)对比原料和产品,结合题给信息,可知合成的关键一是苯环上的溴原子转化为—OH,二是引入硝基并还原为—NH2。
答案:(1)硝基苯 羧基
(2)CH3CHO 取代反应(或脱水反应)
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24.回答下列问题:
(1)CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式为
①1 mol该有机物最多可与_______mol H2发生加成反应。
②写出该物质在碱性条件(NaOH溶液)下水解生成的两种产物的结构简式:________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物,下列说法正确的是________。
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A.甲、乙、丙三种有机化合物均可与NaOH溶液反应
B.用FeCl3溶液可区分甲、丙两种有机化合物
C.一定条件下丙可以与NaHCO3溶液、C2H5OH反应
D.乙、丙都能发生银镜反应
解析:(1)该有机物含有两个苯环和一个碳碳双键,故与H2加成最多需7 mol H2;酚羟基与NaOH溶液反应,酯基在NaOH溶液作用下水解,生成 (2)甲不与NaOH溶液反应,故A错误;丙中含有酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应,可以检验酚的存在,甲中没有酚羟基,不与FeCl3溶液发生显色反应,B正确;丙中含有—COOH能与NaHCO3溶液反应,能与C2H5OH发生酯化反应,C正确;乙中含有醛基能发生银镜反应,丙中不含有醛基,不能发生银镜反应,故D错误。
答案:(1)①7 ②
(2)BC
25.有机物F()是合成某种药物的中间体,它的一种合成路线如图所示:
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回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_______________________________________________,
反应类型为________。
(2)反应②的化学方程式为________________________________________________,反应类型为________。
(3)反应③的化学方程式为________________________________________________,反应类型为________。
(4)反应⑤的化学方程式为________________________________________________。
解析:(1)反应①的产物A只给出了分子式,如果不能前后对照确定反应机理,将无法写出有关反应的化学方程式,苯与乙炔反应时,苯分子中的一个H原子和苯环分别加到乙炔分子中的两个碳原子上,生成苯乙烯。(2)反应②是的加成反应,可根据C的结构简式判断出HBr中氢原子加成到A分子中的支链末端,其加成产物B是 (3)B与NaCN发生取代反应生成和NaBr。(4)E与和HBr发生反应生成HOCH2CH2OH(乙二醇)。若是中断键位置判断错误,则易写错另一种生成物。
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26.有机物G(C16H22O4)是常用的皮革、化工、油漆等合成材料中的软化剂,它的一种合成路线如图所示:
已知:①A是一种常见的烃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1∶2∶3;
②E是苯的同系物,相对分子质量在10~110之间,且E苯环上的一氯代物只有2种;
③1 mol F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生气体44.8 L(标准状况下);
④R1CHO+R2CH2CHO+H2O(R1、R2表示氢原子或烃基)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的名称为 ;请写出A 的一种同分异构体的结构简式: 。
(2)A转化为B的化学方程式为 。
(3)C中所含官能团的名称为 。
(4)E的结构简式为 。
(5)D和F反应生成G的化学反应方程式为 。
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(6)F有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:
(填写两种即可)。
①能和NaHCO3溶液反应 ②能发生银镜反应 ③遇FeCl3溶液显紫色
(7)参照上述流程信息和已知信息,设计以乙醇和丙醇为原料(无机试剂任选)制备的合成路线。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OHCH3CH2OOCCH3
【答案】(1)乙醇 CH3OCH3
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)碳碳双键、醛基 (4)
(5)+2CH3CH2CH2CH2OH+2H2O
(6)、
(7)
[解析] A是一种常见的烃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1∶2∶3,A为CH3CH2OH;乙醇催化氧化生成乙醛,根据信息④乙醛在氢氧化钠加热时生成C,C为CH3CHCHCHO,C与氢气加成生成D,D为CH3CH2CH2CH2OH;E是苯的同系物,相对分子质量在10~110之间,氧化生成F,1 mol F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生2 mol二氧化碳,则F中含有2个羧基,因此E为二甲苯,E苯环上的一氯代物只有2种,E为,则F为。(6)F为。①能和NaHCO3溶液反应,说明含有羧基;②能发生银镜反应,说明含有醛基或为甲酸酯;③ 遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,满足条件的F的同分异构体有、(侧链位置可变)等。(7)以乙醇和丙醇为原料制备
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,可以将乙醇氧化生成乙醛,将丙醇氧化生成丙醛,利用信息④,生成CH3CHC(CH3)CHO,再在弱氧化剂条件下氧化为。
27. 以有机物A为原料合成聚合物PMA和聚碳酸酯PC的路线如下:
回答下列问题:
(1)下列关于高分子化合物的说法中正确的是 (填标号)。
a.聚乙烯分子中含有碳碳双键
b.CH2—CHCH—CH2的单体是2-丁炔
c.棉花、羊毛和蚕丝是天然纤维
d.CuSO4溶液可使蛋白质变性
(2)A的化学名称是 ,C中的官能团名称为 。
(3)①的反应类型为 ,③的反应类型为 。
(4)反应②的化学方程式为 。
(5)B的同系物C5H8O2共有 种同分异构体(不含立体异构),写出其中核磁共振氢谱为三组峰的物质的结构简式: 。
(6)参照上述合成路线,以CH3CHO为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线。
【答案】(1)cd (2)甲醇 碳碳双键、酯基
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(3)加成反应 缩聚反应(填聚合反应也可)
(4)++2CH3OH
(5)8
(6)CH3CHO
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