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高二化学必修3 第三章烃的衍生物习题(一)带解析

高二化学必修3 第三章烃的衍生物习题(一)带解析

第三章烃的衍生物

红色为基本解析,蓝色为扩展部分

一、选择题:

1.化学与生活、生产、环境等密切相关。下列叙述不正确的是(

A.冬天汽车所用的防冻液的主要成分为乙二醇

B.福尔马林可用作食品的保鲜剂

C.医院经常用来苏水进行消毒,其主要成分属于酚类化合物

D.甘油可作护肤保湿剂

【答案】B

【详解】A.乙二醇熔点低,故可以作为汽车的防冻液,是市售汽车防冻液的主要成分,故A正确;乙二醇靠低冰点、高沸点、与水任意混溶、低挥发、流动换热性能均衡、成本低六大核心性质,成为工业、车用最主流防冻液基底原料。其他常见材料为什么不合适呢?甲醇:冰点更低,但沸点仅 64.7℃,极易挥发、易燃、有毒;甘油:防冻差,低温粘度极大,循环阻力极高,能耗大;丙二醇:无毒(食品设备专用),但生产成本更高,普通工业 / 车辆不划算。

B.甲醛有毒,福尔马林不能用于食品保鲜剂,故B错误;福尔马林 = 35%40% 甲醛水溶液(工业标准 37%,加甲醇防聚合),核心原理:甲醛使蛋白质变性交联,杀菌、防腐、固定组织,主要应用领域:生物 / 医学 / 实验室(最主流用途);消毒消杀(畜牧 / 仓储 / 工业);化工工业原料;强刺激性、一类致癌物,挥发刺鼻气体,伤眼、呼吸道,长期接触提升肿瘤风险;严禁用于食品、饮品保鲜;低温会析出白色多聚甲醛沉淀,需避光密封存放。

C,该有机物中羟基直接连在苯环上,属于酚类,故C正确;

D.甘油具有吸水性,有保湿的功能,常作为化妆品中的保湿剂,故D正确;

故选B

2.从中草药中提取的 calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是(

A.可与FeCl3溶液发生显色反应

B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应

C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6

D1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应

【答案】D

【详解】A. 该有机物中含有酚羟基,可以与FeCl3溶液发生显色反应,A正确;这是酚羟基的专属鉴别。

B. 该有机物中含有酯基,其在酸性条件下水解生成的两种产物中均含有酚羟基,即都能与Na2CO3溶液反应,B正确;羧基 -COOHNa2CO3反应生成CO2气泡,酚羟基(-OH 直接连苯环)与Na2CO3生成HCO3-,没有气泡。

C. 该有机物中含有两个苯环,每个苯环上都含有三个氢原子,且无对称结构,所以苯环上一氯代物有6种,C正确;

D. 该有机物中含有两个苯环、两个碳碳双键、一个羰基,每个苯环可以与3个氢气加成,每个双键可以与1个氢气加成,每个羰基可以与1个氢气加成,所以1mol分子最多可以与2×3+2×1+1=9mol氢气发生加成反应,D错误。

答案选D

3.一种治疗高血压药物的中间体结构如图。下列有关该物质的说法正确的是(

A.分子式为B.含有手性碳原子

C.含有3种官能团D1mol该物质最多可与6molNaOH反应

【答案】B

【详解】A.由图可知,分子式为A错误;

B.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;含有手性碳原子,B正确;

手性碳原子 = sp3饱和碳原子,同时连接 4 种完全不同的原子 / 基团,也叫不对称碳原子,是最常见的手性中心。两个必备条件(缺一不可)(1)必须是饱和碳:只存在单键,sp3四面体杂化;(2)四个取代基团全部互不相同:任意两个基团一旦重复,立刻失去手性。

C.含有碳氯键、醚键、酰胺基、氨基4种官能团,C错误;

D.苯环上氯和氢氧化钠溶液发生取代反应,酰胺基和氢氧化钠发生取代反应,则1mol该物质不会与6molNaOH反应,D错误;

苯环上 2 个氯原子:芳环氯水解,每个消耗 2mol NaOH(水解生成酚羟基再中和),共2×2=4mol

故选B

4.有机化合物甲、乙、丙均为合成非甾体抗炎药洛索洛芬钠片的反应物或中间体。下列关于甲、乙、丙的说法正确的是(

A.甲分子中所有碳原子共平面B.乙分子能发生水解反应和消去反应

C.丙分子中只有一个手性碳原子D.甲、乙、丙均能发生还原反应

【答案】D

【详解】A.甲分子中存在结构,具有甲烷的四面体结构,分子中所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;

B.乙分子中存在酯基和溴原子,两处均可发生水解反应,与溴原子相连的碳原子相邻碳原子上没有,不能发生消去反应,故B错误;

C.丙中手性碳原子位置如下,有两个,故C错误;

D.甲中羰基可与氢气加成,乙中苯环可与氢气加成,丙中羰基和苯环均可与氢气加成,而与氢气加成属于还原反应,故D正确;

故选D

5.一定温度下,(RH表示)的氯代和溴代反应能量图及产率关系如图(图中物质均为气态)。下列说法正确的是(

A

B.氯代的第二步是决速反应

C.以丙烷为原料制备2-丙醇时,应该选择溴代反应,然后再水解

D分子中有一个手性碳原子

【答案】C

【详解】A氯代反应:溴代反应:②−①可得:Br⋅(g)+RCl(g)→Cl⋅(g)+RBr(g)ΔH,则由盖斯定律得ΔH=ΔH2-ΔH1A错误;

B.由图可知,决速步是活化能(过渡态与前一中间体的能量差)最大的步骤。图线的上坡的垂直高度是活化能。氯代第一步反应的活化能大于第二步,说明第一步的反应速率小于第二步,则氯代第一步是决速反应,B错误;

C.以丙烷为原料制备2-丙醇时,因为溴代反应的选择性更高,产率更高,所以选择溴代反应,然后再水解,C正确;

DCH3CH2CH3分子中每个碳原子都连有2个或3个相同的H原子,则该分子中没有手性碳原子,D错误;

故选C

6.中成药连花清瘟胶囊在对抗病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是(

A.绿原酸属于芳香化合物

B.绿原酸能使溴的四氯化碳溶液褪色

C绿原酸最多可消耗

D.与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5

【答案】C

【详解】A.绿原酸中含有苯环,属于芳香化合物,A项正确;

B.绿原酸中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项正确;

C(酚羟基)能与溶液反应,则绿原酸最多可消耗C项错误;

D.先将两个酚羟基位于邻、间、对位,再将另一取代基定在苯环上,分别有2种、3种、1种结构,即共有6种结构,减去绿原酸本身则有5种,即与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物有5种,D项正确。

故选C

能使溴的CCl4溶液褪色的物质

一、加成褪色(最主流,可逆 / 常温快速)

1.碳碳双键 (C=C)(烯烃)

2.碳碳三键 (C≡C)(炔烃)

3.共轭二烯烃、烯炔、不饱和环烯烃

二、氧化还原褪色(还原性物质,Br2被还原为Br-

1. 含强还原性基团有机物

硫醇 (R-SH)、硫醚 (R-S-R)

烯醇、低价含磷有机物

2. 无机还原性溶质(溶于(CCl4)体系)(HI)(H2S、低价金属卤化物(SnBr2)等)

三、仅溴水能褪色、溴的CCl4不褪色(极易混淆考点)

1.苯酚:溴水发生亲电取代生成白色沉淀;CCl4H2O,无法电离出H+,不反应

2.醛类(乙醛、苯甲醛):溴水中Br2 + H2O生成HBrO氧化醛;纯Br2/CCl4无氧化性,不褪色

3.碱性物质NaOH、碳酸盐):仅水溶液中和Br2,有机溶剂不溶碱,无反应

4.甲苯、乙苯等烷基苯:

常温:和Br2/CCl4不反应(无催化剂不发生苯环取代)

光照下才发生侧链自由基取代,常温不褪色

4.饱和烷烃、环烷烃:常温无反应,光照才缓慢取代

四、特殊:萃取褪色(物理变化,不是化学反应)液态饱和烃、苯、甲苯等有机溶剂与CCl4互溶,不能分层萃取;

7.醇被氧化后可生成酮,该醇脱水时仅能得到一种烯烃,则这种醇是(

AB

CD

【答案】D

【分析】根据醇发生消去反应的结构特点是:与羟基所连碳相邻的碳上有氢原子才能发生消去反应,形成不饱和键;根据醇发生氧化生成酮的结构特点是:与羟基所连碳上有一个氢原子。

【详解】A中与羟基所连碳上有2个氢原子,能发生催化氧化反应生成醛,故A不选;

B中与羟基所连碳上有一个氢原子,发生氧化生成酮,发生消去反应生成两种烯烃,故B不选;

C与羟基所连碳上有一个氢原子,发生氧化生成酮,发生消去反应生成烯烃有2种结构,不符合题意,故C不选;

D中与羟基所连碳上有一个氢原子,发生氧化生成酮,发生消去反应生成一种烯烃,故D选;

故选:D

8.历史上,滴滴涕()和六六六等有机氯杀虫剂揭开了人类施用有机合成农药的新篇章。长期施用,一些害虫体内的酶会使发生催化反应脱去变成。有关物质结构如图所示,下列有关说法正确的是(

A.六六六所有的原子可能共平面

B都能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C与足量反应后,产物含有手性碳原子

D.控制条件使所有原子被取代,等物质的量的六六六与分别与足量反应,前者消耗的

【答案】B

【分析】卤素原子可以与NaOH水溶液发生水解反应,水解之后的酚羟基可以继续与NaOH反应,所以1mol的六六六与DDT分别与足量NaOH溶液反应,前者消耗的NaOH6mol,后者消耗的NaOH7mol,据此回答。

【详解】A.六六六中碳原子为sp3杂化,所有的原子不可能共平面,A错误;

BDDT中与苯环相连的碳原子上有氢原子,DDE中含有碳碳双键,所以都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;

CDDT与足量H2反应后,产物为,产物分子中不含有手性碳原子,C错误;

D.根据分析可知,控制条件使所有Cl原子被取代,等物质的量的六六六与DDT分别与足量NaOH反应,前者消耗的NaOH少,D错误;

故选B

9.用催化剂实现麦麸C5馏分进行增值转化。其反应过程如图所示:

下列叙述错误的是(

A.甲乙的反应类型为还原反应B.甲分子中有两种含氧官能团

C.乙能使酸性溶液褪色D.甲、乙分子所含手性碳原子数目相同

【答案】D

【详解】

A.根据官能团变化可知,甲中醛基变成了乙中的羟基,发生的反应为还原反应,A正确;

B.根据甲分子的结构可知,甲中含有羟基和醛基两种含氧官能团,B正确;

C.乙中含有羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使其褪色,C正确;

D.甲中共3个手性碳原子,乙中只含有2个手性碳原子,D错误;

故选D

10.化合物X(结构如图)具有抗菌、抗病毒等生物活性。下列有关X的说法正确的是(

已知:连有四个不同基团(或原子)的碳原子为手性碳原子

A.含1个手性碳原子

B.能发生加成反应和取代反应

C1mol X最多能消耗2mol NaOH

D.含有5种官能团

【答案】B

【详解】A.连有四个不同基团(或原子)的碳原子为手性碳原子,由结构可知,X中由2个手性碳原子,A错误;

BX有苯环结构以及碳碳双键和羰基都能发生加成反应,甲基和苯环以及羧基等结构都能发生取代反应,B正确;

CX能消耗NaOH的结构之后羧基,且只有1个羧基,因此1molX最多能消耗1molNaOHC错误;

DX有醚键、羰基、碳碳双键和羧基4中官能团,D错误。

故选B

高二有机化学全显色反应汇总(人教版选择性必修有机化学基础)

一、三氯化铁 FeCl₃ 显色(酚专属鉴别)

1.作用对象:含酚羟基(-OH 直接连苯环)的有机物

2.现象:苯酚、间苯二酚 → 蓝紫色;邻苯二酚 → 绿色;水杨酸 → 紫红色

3.原理:酚电离出酚氧负离子,与形成有色配位络合物

4.关键考点

醇羟基、苯甲酸无此现象,可区分醇 / 

加稀盐酸褪色,加碱生成氢氧化铁沉淀,反应可逆

二、溴水系列(褪色 / 显色 / 沉淀两类)

1. 溴水褪色(加成 / 氧化,无沉淀)

烯烃、炔烃(碳碳双键 / 三键):橙红色褪去,加成反应

醛类(含 - CHO):溴水氧化醛基,褪色

苯酚:白色 2,4,6 - 三溴苯酚沉淀(特征鉴别反应)

2. 分层褪色(萃取,物理变化)

苯、甲苯、四氯化碳、烷烃:

CCl₄:下层橙红,上层无色(密度大于水)

 / 甲苯:上层橙红,下层无色(密度小于水)

三、银氨溶液(托伦试剂,银镜反应)

1.适用:所有醛(乙醛、甲醛、葡萄糖、麦芽糖)、甲酸、甲酸酯(含醛基结构)

2.条件:水浴加热,碱性环境

3.现象:试管内壁生成光亮银白色银镜

4.不反应:酮、普通羧酸、蔗糖(无醛基)

四、新制氢氧化铜悬浊液(斐林试剂)

加热煮沸(氧化醛基)

含醛基有机物(醛、葡萄糖、麦芽糖、甲酸):砖红色 Cu₂O 沉淀

酮、蔗糖:无砖红,仅蓝色悬浊液

常温中和(酸碱显色)

羧酸(乙酸、苯甲酸等):蓝色沉淀溶解,得蓝色溶液

多元醇特例

甘油、乙二醇等多羟基物质:常温与新制 Cu (OH)₂生成绛蓝色溶液(多羟基络合,鉴别多元醇)

五、酸性高锰酸钾褪色(氧化褪色,不算显色,但必考鉴别)

紫红色褪去:烯烃、炔、苯的同系物(甲苯等)、醇(伯 /仲醇)、酚、醛;烷烃、苯、羧酸、酯不褪色

六、淀粉遇碘单质(特征显色)

1.试剂:碘水 / I₂ CCl₄溶液

2.现象:淀粉 → 深蓝色

3.可逆:加热蓝色褪去,冷却恢复;遇酒精、碱褪色

4.区分:纤维素、葡萄糖无蓝色

七、蛋白质三大显色反应

浓硝酸黄蛋白反应

含苯环蛋白质 + 浓硝酸,加热 → 黄色沉淀,加氨水变橙黄原理:苯环硝化生成黄色硝基衍生物

双缩脲试剂(NaOH +  CuSO₄

肽键(-CONH-)特征:溶液显 / 紫色多肽、蛋白质显色;氨基酸无肽键,不显色

灼烧鉴别(简易特征)

蛋白质灼烧:烧焦羽毛气味(不属于溶液显色)

八、苯酚 / 糖类补充显色

1.葡萄糖、果糖(单糖):遇斐林、银氨均反应;蔗糖水解后才有醛基

2.酚酞 / 石蕊(酸碱指示剂,不属于有机特征显色)羧酸:石蕊变红;酚弱酸性,变色极浅,