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章末综合测评(三) 烃的衍生物
(时间90分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.下列物质不属于烃的衍生物的是( )
[答案] B
2.下列对有机物结构或性质的描述错误的是 ( )
A.在一定条件下,Cl 可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
2
B.乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧生成3 mol HO
2
C.光照下,2,2二甲基丙烷与Br 反应,其一溴取代物只有一种
2
D.炔烃分子里含有碳碳三键,所有碳原子都在同一直线上
D [在光照条件下甲苯侧链上发生取代反应,在FeCl 催化作用下发生苯环上的取代反应,
3
A项正确;乙烷和丙烯的分子式分别为CH 和CH 1 mol二者的混合物,完全燃烧生成3 mol
2 6 3 6,
HO,B项正确;2,2二甲基丙烷中4个甲基等效,与溴发生取代反应只能生成一种一溴代物,C项
2
正确;并不是所有炔烃分子中的碳原子均共直线,D项错误。]
3.下表为部分一氯代烷的结构简式和一些性质数据。下列对表中物质与数据的分析错误
的是 ( )
序号 结构简式 沸点/℃ 相对密度
① CHCl -24.2 0.916
3
② CHCHCl 12.3 0.898
3 2
③ CHCHCHCl 46.6 0.891
3 2 2
④ CHCHClCH 35.7 0.862
3 3
CHCHCHCHC
3 2 2 2
⑤ 78.44 0.886
l
⑥ CHCHCHClCH 68.2 0.873
3 2 3
⑦ (CH)CCl 52 0.842
3 3
A.一氯代烷的沸点随着碳原子数的增多而趋于升高
B.一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减小
C.物质①②③⑤互为同系物,⑤⑥⑦互为同分异构体
D.一氯代烷同分异构体的沸点随支链的增多而升高
D [由表中数据知,随着碳原子数的增加,沸点趋于升高,相对密度趋于减小,A、B项正确。
①②③⑤都有一个官能团:氯原子,彼此相差1个或几个“CH”,它们互为同系物;⑤⑥⑦分
2
1子式相同,结构不同,互为同分异构体,C项正确。比较⑤⑥⑦知一氯代烷同分异构体的沸点随
支链的增多而降低,D项错误。]
4.下列每组中各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是 ( )
A.乙酸乙酯和水、酒精和水、苯酚和水
B.二溴乙烷和水、溴苯和水、硝基苯和水
C.甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇
D.油酸和水、甲苯和水、己烷和苯
B [能用分液漏斗分离的物质应该是互不相溶的物质。酒精和水、甘油和水、乙醛和水、
乙酸和乙醇、己烷和苯都能互溶。 ]
5.下列说法正确的是( )
A.能与新制氢氧化铜悬浊液反应的有机物一定是醛
B.1 mol任何一元醛与足量银氨溶液反应,最多得到2 mol Ag
C.醛不能被硫酸铜溶液氧化
D.最简单的一元酮是乙酮
C [能与新制氢氧化铜悬浊液反应的有机物不一定属于醛,如甲酸,A项错误;选项B忽
略了甲醛,错误;醛只有在碱性条件下才能与新制的氢氧化铜悬浊液反应,故不能与硫酸铜溶
液反应,C项正确;羰基本身含有1个碳原子,当羰基两端连接的都是烃基时,得到的才是酮,
当羰基两端连接最简单的烃基甲基时,得到最简单的酮即丙酮,D项错误。]
6.下列各组中的反应,属于同一反应类型的是( )
A.由溴丙烷一步制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇
B.由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯与酸性高锰酸钾制苯甲酸
C.由氯代环己烷制环己烯;由丙烯和Br 制1,2二溴丙烷
2
D.由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇
D [A项分别为取代反应(或水解反应)、加成反应;B项分别为取代反应、氧化反应;C项
分别为消去反应、加成反应;D项均为取代反应。]
7.下列说法错误的是 ( )
A.乙烯可用作果实的催熟剂
B.丙三醇(俗称甘油)可用于配制化妆品
C.乙二醇(HO—CHCH—OH)可配制汽车的防冻液
2 2
D.甲醛水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌、防腐的性能,可用于保存海鲜食品
D [乙烯有催熟水果的功能,A项正确;丙三醇分子中的羟基能与水分子形成氢键,因而
有吸水、保水的作用,B项正确;乙二醇水溶液凝固点较低,常作抗冻剂,C项正确;甲醛水溶液
能杀菌、防腐,但不能用于食品保鲜,D项错误。]
8.下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是( )
A.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
B.苯在50~60 ℃时发生硝化反应而甲苯在30 ℃时即可反应
C.甲苯能使酸性KMnO 溶液褪色而甲烷不能
4
D.乙烯能发生加成反应而乙烷不能
[答案] D
29.(双选)有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中,能够在有机化合物
碳链上引入羟基官能团的是( )
A.酰胺在稀盐酸溶液中并加热的条件下的水解反应
B.卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应
C.醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应
D.羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应
AC [A项,酰胺在酸性条件生成羧酸,引入—OH;B项,引入 ;C项,醛加氢生
成醇,引入—OH;D项,引入酯基。]
10.下列有机物检验方法正确的是 ( )
A.取少量卤代烃与NaOH水溶液共热,冷却,再加AgNO 溶液检验卤素原子存在
3
B.用酸性KMnO 溶液检验溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热后的产物是否为乙烯
4
C.用溴水鉴别乙烯与乙炔
D.不能只用NaOH水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷
D [卤代烃水解后应先用稀硝酸酸化,否则NaOH和AgNO 会反应,影响实验的结果,A错;
3
溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热后发生消去反应,生成乙烯,可用酸性KMnO 溶液检验,但是乙
4
醇也能被酸性KMnO 溶液氧化,所以应先通过水进行除杂,B错;乙烯和乙炔均能使溴水褪色,
4
所以溴水无法鉴别两者,C错;只用NaOH水溶液无法鉴别一氯乙烷和三氯乙烷中氯原子的多少,
D正确。]
11.有甲酸、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、乙醇、溴乙烷6种无色溶液,只用一种试剂就可以将它
们一一鉴别出来。这种试剂是 ( )
A.蒸馏水
B.FeCl 溶液
3
C.新制Cu(OH) 悬浊液
2
D.NaOH溶液
C [新制Cu(OH) 悬浊液会与甲酸、乙酸发生中和反应,生成易溶的羧酸铜溶液。 甲酸
2
和乙醛有醛基,加热时会被新制Cu(OH) 悬浊液氧化,Cu(OH) 被还原生成砖红色的CuO沉淀。
2 2 2
新制Cu(OH) 悬浊液中有水,当与酯或溴乙烷相混时,有机层与水层因不溶而分离,酯密度小,
2
位于上层,溴乙烷密度大,位于下层,而乙醇可以与水互溶。]
12.分子式为CHO 的有机物,一定条件下具有如下性质:①在浓硫酸存在的条件下,能分
4 8 3
别与CHCHOH和CHCOOH反应;②在浓硫酸存在的条件下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物
3 2 3
质,该物质只存在一种结构形式;③在浓硫酸存在的条件下,能生成一种分子式为CHO 的五元
4 6 2
环状化合物。则该有机物的结构简式为( )
A.HOCHCOOCHCH
2 2 3
B.CHCH(OH)CHCOOH
3 2
C.HOCHCHCHCOOH
2 2 2
D.CHCHCH(OH)COOH
3 2
C [由题给条件①知,该有机物分子结构中含有羟基和羧基;由条件②知,羟基的脱水方
3式只有一种;由条件③知,该有机物发生分子内酯化反应,生成五元环状化合物,故该有机物分
子结构中没有支链,羟基和羧基分别在碳链的两端。]
13.由有机化合物 的合成路线中,不涉及
的反应类型是( )
A.取代反应 B.加成反应
C.消去反应 D.氧化反应
14.分子式为CHO 的有机物,结构中含有苯环且能够发生水解反应的同分异构体(不考
8 8 2
虑立体结构)有 ( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
D [根据题中信息可知该同分异构体中一定含有酯基,苯环若连接1个取代基有3种情
况,分别为—OOCCH、—CHOOCH和—COOCH;苯环上若连接—CH 和—OOCH两个取代基,两取代
3 2 3 3
基有邻位、间位和对位3种情况,综上分析符合条件的同分异构体共有6种。]
15.由1丙醇制取 ,最简便的流程需要的反应顺序
是 ( )
①氧化 ②还原 ③取代 ④加成 ⑤消去 ⑥中和
⑦缩聚 ⑧酯化
A.②④⑥⑦⑧ B.⑤④③①⑧
C.①⑤④③⑧ D.②①⑤③⑥
B [由1丙醇制取 ,则首先由1丙醇发生消去反应
生成丙烯,丙烯与溴单质发生加成反应生成 1,2二溴丙烷,1,2二溴丙烷发生取代反应生成
41,2丙二醇,1,2丙二醇发生氧化反应生成 ,最后 与
1丙醇发生酯化反应生成题中有机物,选B。]
16.一定量的某有机物溶解于适量的NaOH溶液中,滴入酚酞,溶液呈红色,煮沸5 min后,
溶液的颜色逐渐变浅,再加入盐酸显酸性时,沉淀出白色晶体。取少量晶体放入FeCl 溶液中,
3
溶液呈紫色。则该有机物可能是 ( )
A [加入NaOH溶液加热后红色变浅,说明有机物能发生水解,加盐酸显酸性时再加入
FeCl 溶液显紫色,说明含有酚羟基。]
3
17.有关如图所示化合物的说法不正确的是( )
A.该化合物可与NaHCO 溶液反应放出CO 气体
3 2
B.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
C.该化合物可以使酸性KMnO 溶液褪色
4
D.该化合物可以在光照下与Cl 发生取代反应
2
A [A项,分子中不存在羧基,该化合物不能与NaHCO 溶液反应放出CO 气体,错误;B项,
3 2
分子中含有2个酯基和1个酚羟基,1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应,正确;C项,
分子中含有碳碳双键和酚羟基,该化合物可以使酸性KMnO 溶液褪色,正确;D项,分子中含有
4
甲基,该化合物可以在光照下与Cl 发生取代反应,正确。]
2
18.有机物A与B的分子式为CH O,在酸性条件下均可水解,转化关系如图。下列有关说
5 10 2
法中不正确的是( )
A.X、Y都能与金属钠发生反应生成氢气
B.每个C分子中的碳原子数可以为3个
C.X、Y的化学性质相似
D.A和B、X和Y互为同分异构体
B [CH O 在酸性条件下可水解,故CH O 属于酯类,A和B互为同分异构体;A、B都水解
5 10 2 5 10 2
产生相同的物质C,故X、Y一定有相同的分子式、不同的结构,X、Y互为同分异构体,C、D两项
5正确;若C为一元醇,则X、Y为一元羧酸,若C为羧酸,则X、Y为醇,羧酸和醇都能和金属钠发
生反应产生氢气,A项正确;X、Y互为同分异构体,饱和一元醇存在属于醇类的同分异构体时每
个分子中至少存在3个碳原子,饱和一元羧酸存在属于羧酸类的同分异构体时每个分子中至少
存在4个碳原子,B项错误。]
二、非选择题(本题包括5小题,共46分)
19.(9分)某有机物M的结构简式如下所示:
(1)M的分子式为________________。
(2)M分子中含氧官能团的名称为________。
(3)下列有关M的叙述正确的是________(填序号)。
A.在浓硫酸存在时加热可发生消去反应
B.在酸性条件下可发生水解,得到两种不同的有机物
C.可与FeCl 溶液发生显色反应
3
D.1 mol该有机物与足量氢气充分反应,最多消耗8 mol氢气
E.1 mol该有机物与浓溴水反应,最多消耗4 mol Br
2
(4)请写出M与过量热氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析](1)由M的结构简式可确定分子式为C HOBr。(2)M中含氧官能团有(酚)羟基、酯
14 8 7 2
基和羧基三种。(3)M不能发生消去反应,A项错误;在酸性条件下M发生水解反应只得到
,B项错误;M含(酚)羟基,可与FeCl 溶液发生显色反应,C项正确;M中
3
苯环能与H 发生加成反应,即1 mol M最多能消耗6 mol H,D项错误;M中酚—OH的邻位和对
2 2
位氢原子有4个,与溴水发生取代反应,可以消耗4 mol Br,E项正确。
2
(4)M的(酚)羟基、苯环上的溴原子、酯基、羧基均能与NaOH反应,1 mol M最多能消耗10
mol NaOH。
[答案] (1)C HOBr (2)(酚)羟基、酯基、羧基 (3)C、E
14 8 7 2
620.(8分)1,2二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18
g·cm-3,沸点131 ℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用如图所示装
置制备1,2二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液。试管d中装有浓
溴水(表面覆盖少量水)。
请填写下列空白:
(1)烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应,即消去反应,反应温度是170 ℃,并且该反应要
求温度迅速升高到170 ℃,否则容易发生副反应。请写出乙醇发生消去反应的化学方程式:
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)写出制备1,2二溴乙烷的化学方程式:
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d中的导管是否发生堵塞;请写
出发生堵塞时,安全瓶b中的现象:
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(4)容器c中NaOH溶液的作用是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(5)若产物中有少量副产物乙醚(乙醚沸点:34.6 ℃),可用________的方法除去。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置d,其主要目的是
_______________________________________________________
7______________________________________________________。
[解析](1)乙醇在浓硫酸、加热至170 ℃条件下发生消去反应生成CH===CH 和HO。
2 2 2
(2)CH===CH 和浓溴水发生加成反应生成CHBrCHBr。(3)若d中导管发生堵塞,安全瓶b中压
2 2 2 2
强增大,会导致b中水面下降,玻璃管中的水面上升,甚至溢出。(4)浓硫酸具有脱水性和强氧
化性,在制备的CH===CH 中可能混有少量CO 和SO,c中NaOH溶液可吸收CH===CH 中混有的
2 2 2 2 2 2
CO 和SO。(5)乙醚和1,2二溴乙烷的沸点相差较大,可用蒸馏法除去。(6)实验过程中用冷水冷
2 2
却装置d,可防止溴和1,2二溴乙烷挥发。
[答案] (1)CHCHOH――→CH===CH↑+HO
3 2 2 2 2
(2)CH===CH+Br―→CHBrCHBr
2 2 2 2 2
(3)b中水面会下降,玻璃管中的水面会上升,甚至溢出
(4)除去乙烯中CO、SO 等杂质气体
2 2
(5)蒸馏 (6)防止溴和1,2二溴乙烷挥发
21.(9分)莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)化合物D中含氧官能团的名称为________。
(2)下列说法正确的是________(填序号)。
A.1 mol B可以与4 mol CHCOOH发生酯化反应
3
B.C的分子式为CHO
5 4 2
C.D→E的反应是加成反应
D.E可以发生消去反应,F可与HCl反应
(3)C与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:
______________________________________________________。
Ⅰ.核磁共振氢谱有4组峰
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应
Ⅲ.能与FeCl 溶液发生显色反应
3
(5)已知E+X→F为加成反应,化合物X的结构简式为
______________________________________________________。
[解析](1)根据D的结构简式可知,化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基。
(2)B分子中有4个醇羟基,所以1 mol B可以与4 mol CHCOOH发生酯化反应,A正确;根
3
据C的结构简式可得C的分子式为CHO,B正确;由D、E的结构简式可知D→E的过程发生了
5 4 2
8加成反应,C正确;E分子中的醇羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,所以可以发生消去
反应,而F分子中含有碳碳双键可以与HCl发生加成反应,D正确。
(3)C中含有醛基,能和新制的氢氧化铜悬浊液反应,C与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学
方程式为 +2Cu(OH)+NaOH――→ +CuO↓+3HO。
2 2 2
(4)能发生银镜反应和水解反应,这说明分子中含有醛基和酯基;能与FeCl 溶液发生显
3
色反应,说明分子中含有酚羟基;又因为核磁共振氢谱有4组峰,所以应该是甲酸形成的酯,且
为高度对称的结构,则可能的结构简式有 。
(5)由E、F的结构简式且该反应是加成反应,结合原子守恒可知,X的结构简式应该是
CHN===C===O。
3
[答案] (1)酯基、羟基
(2)ABCD
(5)CHN===C===O
3
22.(10分)某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它热值低、口感好、副作用小,在许
多国家已被广泛使用。
A的结构简式为 。
已知:①在一定条件下,羧酸酯或羧酸与含—NH 的化合物反应可以生成酰胺。
2
9②酯比酰胺容易水解。
请回答下列问题:
(1)在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(2)在较浓酸和长时间加热的条件下,化合物A最终水解的产物是
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,产物是甲醇和
_________________________(填结构简式)。
[解析](1)酯比酰胺容易水解,故化合物A在稀酸条件下加热水解时,酯基中C—O键断裂,
与—OH结合形成 ,CHO—与—H结合形成CHOH,故水解产物为CHOH和
3 3 3
。
(2)在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A水解时,肽键中C—N键断裂, 与—
OH结合形成 ,—NH—与—H结合形成—NH;酯基中C—O键断裂, 与—OH
2
结 合 形 成 , CHO— 与 — H 结 合 形 成 CHOH , 故 水 解 产 物 为
3 3
和CHOH。
3
10(3)根据信息①,化合物A分子内的酯基和氨基可以形成一个酰胺键,最终形成六元环。
[答案] (1)CHOH、
3
23.(10分)有机物J是我国自主成功研发的一类新药,它属于酯类,分子中除苯环外还含
有一个五元环。合成J的一种路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式是________,C的结构简式是________。
(2)J的结构简式为_________________________________。
(3)根据C―――――→ComX,X的分子式为________。X有多种同分异构体,其中满足下列
bin
条件的同分异构体共有________种。(已知:碳碳三键或碳碳双键不能与羟基直接相连)
A.除苯环外无其他环,且无—O—O—键
B.能与FeCl 溶液发生显色反应
3
11C.苯环上一氯代物只有两种
(4)利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料,合成 的路线
流程图(其他试剂自选):
_______________________________________________________
______________________________________________________。
[解析](1)由A到B的反应条件,以及A、G的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为
,根据B和C的分子式可知,C为 。
(2)由已知信息可知H为 ,再脱水得到J,则J为
(3)根据C――――→――→X,X的结构简式为 ,则分子式为CHO;X的
8 6 3
同分异构体中,能与FeCl 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,又因为苯环上的一氯代物只有
3
2 种,且无—O—O—键,可能的情况有
,共
129种。
(4)合成 需先制备苯甲醛与CHMgBr,根据已知信息:
3
(3)CHO 9
8 6 3
(4)
13