当前位置:首页>文档>第2章烃单元测试卷新教材2020-2021学年人教版2019高二化学选择性必修三(机构用)_高化_2025春-人教版高中化学_05新版高中化学选择性必修3_7.机构专用_讲义+习题(机构用)

第2章烃单元测试卷新教材2020-2021学年人教版2019高二化学选择性必修三(机构用)_高化_2025春-人教版高中化学_05新版高中化学选择性必修3_7.机构专用_讲义+习题(机构用)

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第2章烃单元测试卷新教材2020-2021学年人教版2019高二化学选择性必修三(机构用)_高化_2025春-人教版高中化学_05新版高中化学选择性必修3_7.机构专用_讲义+习题(机构用)
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第 2 章单元测试卷 (时间:90分钟 满分:100分) 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 一、单选题(共48分) 1.(本题3分)下列物质的沸点由高到低排列的顺序是 ①CH(CH)CH;②CH(CH)CH;③(CH)CH;④(CH)CHCH CH 3 2 2 3 3 2 3 3 3 3 3 2 2 3 A.②④①③ B.④②①③ C.④②①③ D.②④③① 2.(本题3分)某有机化合物结构简式如图所示,该化合物的正确命名 A.2-甲基-4-异丙基己烷 B.2,4,5-三甲基己烷 C.新壬烷 D.2,3,5-三甲基己烷 3.(本题3分)下列各物质中,互为同系物的是 A.正丁烷和异丁烷 B. 和 C.淀粉和纤维素 D.乙醇和甘油(丙三醇) 4.(本题3分)N 为阿伏如德罗常数的值,下列叙述正确的是 A A.1.0 L1.0 mol/L的HSO 水溶液中含有的氧原子数为4N 2 4 A B.1 mol Na与氧气完全反应得到NaO与NaO 的混合物时失去的电子数一定为N 2 2 2 A C.25℃时,pH=3的醋酸溶液1 L溶液中含H+的数目小于0.001N A D.273 K、101kPa下,22.4 L甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物的分子总数一定为N A 5.(本题3分)关于 的说法正确的是 A.分子中所有原子共平面B.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子 C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.其一氯代物有三种同分异构体 6.(本题3分)2008年北京奥送会“祥云”火炬用的是环保型燃料-丙烷(C H),悉尼奥运会火炬所用燃料为 3 8 65%丁烷(C H )和35%丙烷。下列有关说法不正确的是 4 10 A.丙烷和丁烷互为同系物,常温常压下都呈气态,化学性质相似,特征反应均为取代反应 B.分子式为CHCl、C HCl、C HCl、C HCl 的有机物结构分别为1种、2种、4种、9种 2 2 2 4 2 3 6 2 4 8 2 C.C H 没有同分异构体,C H 有两种同分异构体 3 8 4 10 D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大 7.(本题3分)下列化学性质中,烷烃不具备的是 A.一定条件下能发生分解反应 B.可以在空气中燃烧 C.能与氯气发生取代反应 D.能使高锰酸钾溶液褪色 8.(本题3分)下列各组物质中互为同系物的一组是 A.C H 与C H B.CH=CH-CH 和CH=CH-CH-CH 2 6 5 10 2 3 2 2 3 C.乙烯与聚乙烯 D. 与 9.(本题3分)过氧乙酸是一种绿色生态杀菌剂,其键线式为 ,可用乙酸与过氧化氢在一定条 件制得。下列说法正确的是 A.过氧乙酸中的氧元素有-1价和-2价 B.制备过氧乙酸的反应中的氧化剂是过氧化氢 C.过氧化氢的电子式是 D.过氧乙酸分子中至少有3个原子在一个平面 10.(本题3分)下列说法不正确的是 A.环辛四烯( )分子中碳碳键的键长有两种,据此判断它能使酸性 溶液褪色 B.苯与丙烯合成异丙苯采用分子筛固体酸作催化剂,可大幅度降低对环境的污染 C.芳香烃主要来源于石油的催化重整和裂化 D.煤的液化是把煤加热熔化成液体燃料的物理变化过程 22 11.(本题3分)如图①、②、③三种物质的分子式均为C H 。下列说法正确的是 9 12 A.①和③都能使Br 的CCl 溶液或酸性KMnO 溶液褪色 2 4 4 B.等物质的量的①与②分别与足量的H 反应,消耗的H 一样多 2 2 C.③能发生取代反应,加成反应和氧化反应 D.①的一氯代物有6种 12.(本题3分)下列有关甲烷的说法中,不正确的是 A.通常情况下,甲烷很稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应 B.光照条件下,甲烷能与溴水发生取代反应,CHBr、CHBr 、CHBr 、CBr 均只有一种空间结构 3 2 2 3 4 C.将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,生成物中物质的量最大的是HCl D.甲烷燃烧放出大量的热,是一种很好的气体燃料 13.(本题3分)下列说法中正确的是 A.实验室制溴苯时,将苯与溴水混合后加到有铁丝的反应容器中 B.用酒精从碘水中提纯碘 C.用溴水鉴别乙醇、苯、己烯和四氯化碳 D.用重结晶法除去苯甲酸固体中混有的NaCl,因为苯甲酸在水中的溶解度很大 14.(本题3分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备: 下列说法正确的是 A.环戊二烯分子中所有原子可能共面 B.金刚烷的二氯代物有5种 C.二聚环戊二烯与HBr加成反应最多得8种产物 D.上述四种烃均能使溴的四氯化碳溶液褪色 15.(本题3分)据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用HO 直接将CH 转化为 2 2 4 含氧有机物,其主要原理如图所示。下列说法正确的是A.图中 表示CH,其空间构型是平面形 4 B.步骤ⅲ、ⅳ的总反应方程式是CHOH+HO HCHO+2HO 3 2 2 2 C.步骤ⅰ到ⅳ中消耗的CH 与HO 的物质的量之比为1:1 4 2 2 D.根据以上原理,步骤ⅵ生成CO 和HO 2 2 16.(本题3分)有机物A的结构简式如下图,它与HBr1:1加成,理论上所得产物最多有(不考虑立体异 构) A.4种 B.6种 C.7种 D.8种 第II卷(非选择题) 二、实验题(共24分) 17.(本题12分)氯苯是染料、医药、有机合成的中间体,是重要的有机化工产品。实验室制取氯苯的装置 如图所示(加热和固定仪器的装置已略去)。 回答下列问题: (1)如果用a和b仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,则a仪器中的固体反应物可以是 ___________(填序号)。 A.MnO B.KMnO C.KCr O 2 4 2 2 7 44 (2)仪器c的名称是___________。 (3)制取氯苯的化学方程式为___________。 (4)仪器d中的反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏。碱洗之前要进行水洗,其目 的是___________。 (5)工业生产中苯的流失情况如表所示: 项目 二氯苯 氯化尾气 蒸气 成品 不确定苯耗 合计 苯流失量/(kg·t-1) 11.7 5.4 20.8 2.0 49.3 89.2 则10 t苯可制得成品氯苯___________t。(列出计算式即可。氯苯和苯的相对分子质量分别是112.5和78) 18.(本题12分)如图中A是制取溴苯的实验装置,B、C是改进后的装置,请仔细分析,对比三个装置, 回答以下问题: (1)写出三个装置中所共同发生的总反应的化学方程式:_____。 (2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是___。 (3)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作___;应对装置C进行的操作 是____。 (4)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实 验中造成的后果是____。 (5)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是____。 (6)B装置也存在缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。缺点是___。 三、有机推断题(共28分) 19.(本题14分)化合物F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物A制备F的一种合成路线如下:已知:①R-Br R-OCH ②R-CHO+ R-CH=CH-COOH 3 ③A能与FeCl 溶液反应显紫色 3 (1)A的名称为_________________,B生成C的反应类型为__________________。 (2)D的结构简式为________________________。 (3)E中含氧官能团名称为_______________。 (4)写出F 与足量NaOH溶液反应的化学方程式__________________________。 (5)G为香兰素的同分异构体,其中能同时满足下列条件的共有______种。(不考虑立体异构) ① 能发生银镜反应 ②本环上只有3 个取代基 ③1molG能与足量金属钠反应产生22.4LH (标准状况)其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2 2 的结构简式__________。(写一种即可) (6)根据上述合成中提供的信息,写出以 为原料(其他试剂任选)分三步制备肉桂酸( )的 合成路线。_____________________________________________ 20.(本题14分)2−氨−3−氯苯甲酸是白色晶体,是重要的医药中间体,其制备流程如下: 66 回答下列相关问题 (1) 的名称是___________。反应②的反应类型为___________。 (2)为了实现反应③的转化,通常可采用的试剂是___________。 (3)生成2−氨−3−氯苯甲酸的方程式为___________。 (4)同时符合下列两个条件的有机物共有___________种同分异构体。其中仅有3种等效氢的有机物结构简 式为___________。 ①相对分子质量比 大42的苯的同系物;②与酸性KMnO 反应能生成二元羧酸; 4 (5)事实证明上述流程的目标产物的产率很低;据此,研究人员提出将步骤⑥设计为以下三步,产率有了一 定提高。 请从步骤⑥产率低的原因进行推测,上述过程能提高产率的原因可能是___________。若想要进一步提高产率,2−氨−3−氯苯甲酸的合成流程中,可以优化的步骤还有___________。 88 参考答案 1.A 【详解】 ②④中均含5个C原子,但④中含支链,则沸点为②>④,①③中均含4个C原子,但③中含支链,则沸 点为①>③,相对分子质量越大,沸点越高,所以沸点由高到低排列为②④①③; 答案选A。 2.D 【详解】 该物质中最长碳链上有6个碳,主链为己烷,从左端开始编号,则2、4、5号碳上各有一个甲基,从右端 开始编号,则2、3、5号碳上各有一个甲基,2、3、5的编号之和较小,所以该物质的名称为2,3,5-三 甲基己烷; 故答案为D。 3.B 【分析】 结构相似,分子组成相差1个或若干个“CH”原子团的有机化合物互称为同系物,结合有机物的组成和结 2 构分析解答。 【详解】 A.正丁烷和异丁烷均为烷烃,故结构相似,但在分子组成上不相差1个或若干个CH 原子团,二者不是 2 同系物,互为同分异构体,故A错误; B. 和 结构中均只有一个苯环,且侧链均为烷基,故结构相似,且在分子组 成上相差1个CH 原子团,故互为同系物,故B正确; 2 C.淀粉和纤维素都属于多糖,均为混合物,不是同系物,故C错误; D.乙醇和甘油都属于醇类,但含有的羟基数目不同,通式不同,二者不是同系物,故D错误; 答案选B。 4.B 【详解】 A.1.0 L1.0 mol/L的HSO 水溶液中含有水,水分子中也含有氧原子,则氧原子数大于4N ,故A错误; 2 4 A B.1 mol Na与氧气完全反应得到NaO与NaO 的混合物时,钠单质变为钠离子,转移1mol电子,失去的 2 2 2 电子数一定为N ,故B正确; A C.25℃时,1 L pH=3的醋酸溶液溶液中c(H+)=0.001mol/L,溶液中H+的数目等于0.001N ,故C错误; A 11 D.由于甲烷和氧气燃烧时,产物不一定是二氧化碳和水,也可能是CO,所以产物的分子总数不一定为 N ,故D错误; A 答案选B。 5.B 【详解】 A.由于甲烷是正四面体结构,甲烷分子中所有原子不可能共平面,因此甲烷分子中氢原子被其他原子或 原子团取代后的产物中所有原子也不可能共平面,A项错误; B. 分子中碳原子的杂化类型分别为sp2,sp和sp3,共有三种杂化方式,B项正确; C. 含有碳碳双键和碳碳三键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误; D. 结构中有6中不同化学环境的氢原子,其一氯代物有6种,D项错误; 故答案为B。 6.D 【详解】 A.丙烷和丁烷都属于烷烃,两者结构相似,组成相差1个CH,互为同系物,化学性质相似,特征反应 2 为取代反应,A正确; B.CHCl 结构只有一种,C HCl 结构有2种,如图所示: 、 ,C HCl 结构 2 2 2 4 2 3 6 2 有4种,如图所示: 、 、 、 ,C HCl 结构有9种,如图所示: 、 4 8 2 22 、 、 、 、 、 、 、 ,B正确; C.C H 只有CHCHCH 一种结构,不存在同分异构,C H 存在正丁烷(CHCHCHCH)和异丁烷 3 8 3 2 3 4 10 3 2 2 3 [CH(CH )]两种结构,C正确; 3 3 D.等质量条件下,C H 含氢量越大,即 越大,耗氧量越多, 值:丙烷( )>丁烷( ),故等质量完 x y 全燃烧时,前者丙烷耗氧量大,D错误; 故答案选D。 7.D 【详解】 A.烷烃一定条件下能发生分解反应,例如甲烷分解生成氢气和碳单质,故A正确; B.烷烃是由碳氢两种元素组成的,具有可燃性,可以在空气中燃烧,故B正确; C.烷烃能够和氯气光照条件下发生取代反应,故C正确; D.由于烷烃性质稳定,不能够使高锰酸钾溶液褪色,故D错误; 故选D。 8.B 【分析】 结构相似,分子组成相差若干个“CH”原子团的有机物互为同系物,据此解答。 2 【详解】 A.C H 是乙烷,C H 不属于链状烷烃,二者结构不相似,不能互为同系物,A不符合; 2 6 5 10 B.CH=CH-CH 和CH=CH-CH-CH 均是烯烃,结构相似,相差1个“CH”原子团,互为同系物,B符合; 2 3 2 2 3 2 33 C.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,二者结构不相似,不能互为同系物,C不符合; D. 是苯, 是苯甲醇,二者结构不相似,不能互为同系物,D不符合; 答案选B。 9.A 【详解】 A.过氧乙酸中含有C=O键和-O-O-键,C=O键中的O元素为-2价,-O-O-键中的O元素为-1价,A项正确; B.乙酸与过氧化氢反应生成 ,化学方程式为 ,过氧化氢中H、O元素化合价不变,故过氧化氢既 不是氧化剂也不是还原剂,B项错误; C.过氧化氢的电子式为 ,C项错误; D.过氧乙酸分子中,C=O键中的C原子为sp2杂化,与这个C原子相连的原子必然在一个平面,所以过 氧乙酸分子中至少有4个原子在一个平面,D项错误; 答案选A。 10.D 【详解】 A.环辛四烯( )分子中碳碳键的键长有两种,据此分析含有碳碳双键,则它能使酸性 溶液 褪色,故A正确; B.生成异丙苯时,用分子筛固体催化剂工艺,生成过程无腐蚀、无污染,能量的利用率高,可以降低对 环境的污染,提高环境效益,故B正确; C.石油的催化重整、石油裂化都能得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃化工原料,且是芳香烃的主要来源, 故C正确; D.煤的液化指固体煤经化学加工转化成烃类液体燃料,生成了新物质,属于化学变化,故D错误; 故选D。 11.C 44 【详解】 A.①中不含碳碳双键,不能使Br 的CCl 溶液褪色,故A错误; 2 4 B.1mol①最多消耗3mol氢气,1mol②最多消耗4mol氢气,故B错误; C.③中含有饱和烃基,能发生取代反应;③含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,故C正确; D.①的一氯代物有 、 、 、 、 ,共5种,故D错误; 选C。 12.B 【详解】 A.在通常情况下,甲烷性质稳定,甲烷与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应,故A正 确; B.光照条件下,甲烷与溴水不反应,与溴蒸汽可发生取代反应,故B错误; C.将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,由于取代1个氢原子就得到1分子 HCl,1分子甲烷含有4个氢原子,则生成物中物质的量最大的是HCl,故C正确; D.CH 燃烧生成二氧化碳和水,放出热量,是一种很好的气体燃料,故D正确; 4 故选B。 13.C 【详解】 A.实验室制溴苯时,应该是将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中,苯和溴水不反应,A错误; B.酒精和水互溶,不能用酒精从碘水中提纯碘,可以用苯等,B错误; C.溴水和乙醇互溶,和苯发生萃取,有机层在上层,和己烯发生加成反应而褪色,和四氯化碳发生萃取, 有机层在下层,可以用溴水鉴别乙醇、苯、己烯和四氯化碳,C正确; D.苯甲酸在水中的溶解度不大,可用重结晶法除去苯甲酸固体中混有的NaCl,D错误; 答案选C。 14.C 【详解】 A.环戊二烯分子中含有饱和碳原子,与之相连的4个原子呈四面体结构,所以环戊二烯中不可能所有原 子都共面,故A错误; 55 B.金刚烷的二氯代物有如图所示共6种, 、 、 、 、 、 ,故B错误; C.二聚环戊二烯含有两个双键,因HBr的H和Br不同,若加成时只加成一个双键,有2+2=4种结构,若 两个双键均被加成,有2×2=4种结构,所以最多有8种,故C正确; D.四氢二聚环戊二烯、金刚烷不含碳碳双键,不能与溴发生加成,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D 错误; 故答案为C。 15.B 【分析】 结合图可知反应原理如下: ⅰ.CH→*CH+*H 4 3 ⅱ.*CH+*H+H O→CHOH+H O 3 2 2 3 2 ⅲ.CHOH→*CH OH+*H 3 2 ⅳ.*CHOH+*H+H O→HCHO+2H O 2 2 2 2 ⅴ.HCHO→*CHO+*H ⅵ.*CHO+*H+H O→ 2 2 据此解答。 【详解】 A.结合题意可知 表示CH,其空间构型是正四面体,A错误; 4 B.结合分析可知步骤ⅲ、ⅳ的总反应为CHOH和HO 在催化剂作用下反应生成HO和HCHO,反应的总 3 2 2 2 反应为CHOH+HO HCHO+2HO,B正确; 3 2 2 2 C.结合反应原理可知步骤ⅰ到ⅳ总反应为CH 和HO 反应生成HCHO和HO,总反应可表示为CH+2H O 4 2 2 2 4 2 2 66 HCHO+3H O,CH 与HO 的物质的量之比为1:2,C错误; 2 4 2 2 D.由题意可知反应的最终产物为含氧有机物,则步骤ⅵ应生成含氧有机物,再结合图及分析可知HO 在 2 2 每一步参加反应的机理是提供*OH和前一步产生的自由基结合,因此推测步骤ⅵ生成HCOOH和HO,D 2 错误; 答案选B。 16.D 【详解】 如图所示 ,如果1、2之间的碳碳双键发生加成反应,有两种不同结构;如果3、 4之间的碳碳双键发生加成反应,有两种不同结构;如果6、7之间的碳碳双键发生加成反应,有两种不同 结构;如果是1,4-加成,则溴原子可以与1号碳原子相连,也可以和4号碳原子相连,所以共计是8种。 答案选D。 17.BC 球形冷凝管 +Cl +HCl 洗去FeCl 、HCl等无机物; 2 3 节省碱的用量,降低成本 【分析】 装置a为制取氯气的发生装置,由于若无加热装置,则a中试剂应为高锰酸钾或重铬酸钾和浓盐酸反应制 取氯气;若有加热装置则a中为二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气;生成的氯气在d装置中与苯反应生成氯 苯;c球形冷凝管的作用为冷凝回流,使氯气与苯充分反应。据此分析可得; 【详解】 (1)二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,高锰酸钾、重铬酸钾具有很强的氧化性,所以与浓盐酸反应 制取氯气时不需加热,则如果用a和b仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,则a仪器中的固体反 应物可为高锰酸钾或重铬酸钾,故选BC; (2)由分析可知,仪器c为球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管; 77 (3)氯气与苯在一定条件下发生取代反应生成氯苯,即 +Cl +HCl,故答 2 案为: +Cl +HCl; 2 (4)仪器d中的反应完成后,d中混有氯化铁以及氯化氢等能消耗碱的物质,碱洗时会增加成本,所以碱洗 之前要进行水洗,故答案为:洗去FeCl 、HCl等无机物;节省碱的用量,降低成本; 3 (5)苯流失的总量为89.2kg/t,故1t中,参加反应的苯的质量为(1-0.0892)t,由于苯与氯苯的质量之比为 78:12.5,则10t苯可制得成品氯苯为: t,故答案为: 。 18. +Br +HBr 导出HBr,兼起冷凝回流的作用 打开分液漏斗上端 2 塞子,旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混 合液中 Br 和苯的蒸气逸出,污染环境 吸收反应中随HBr逸出的Br 和苯蒸气 随HBr逸出的溴 2 2 蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;由于导管插入AgNO 溶液中而易产生倒吸 3 【分析】 A、B、C三种装置都可制取溴苯,都会发生铁与溴的反应、苯与溴的取代反应;B中未被吸收的HBr进入 硝酸银溶液,与硝酸银反应生成溴化银反应生成浅黄色溴化银沉淀,据此分析解答。 【详解】 (1)A、B、C三种装置都可制取溴苯,三个装置中都会发生铁与溴的反应、苯与溴的取代反应,反应的化 学方程式为2Fe+3Br =2FeBr , +Br +HBr;只有B中生成HBr与硝酸银反 2 3 2 应生成溴化银反应生成浅黄色溴化银沉淀,反应的方程式为:HBr+AgNO =AgBr↓+HNO ,因此三个装置 3 3 88 中共同发生的总反应的化学方程式为 +Br +HBr,故答案为: +Br 2 2 +HBr; (2)苯和溴的取代反应中有溴化氢生成,苯和溴易挥发,所以导管b除导气外,还有起冷凝回流作用,减少 苯和溴的挥发,故答案为:导出HBr,兼起冷凝回流的作用; (3)装好仪器及药品后要使反应开始,对于装置B,需要先打开分液漏斗上端塞子,旋转分液漏斗活塞,使 Br 和苯的混合液滴到铁粉上;对于装置C,需要将软橡胶袋内的铁粉倒入圆底烧瓶中,故答案为:打开分 2 液漏斗上端塞子,旋转分液漏斗活塞,使Br 和苯的混合液滴到铁粉上;将软橡胶管袋内的铁粉倒入圆底 2 烧瓶中; (4)苯和溴易挥发,并且有毒,苯与溴逸入空气会造成环境污染,故答案为:Br 和苯的蒸气逸出,污染环 2 境; (5)B中采用了洗气瓶吸收装置,用四氯化碳可以吸收反应中随HBr逸出的溴和苯的蒸气,故答案为:吸收 反应中随HBr逸出的溴和苯的蒸气; (6) B装置中的发生装置上端没有起冷凝回流的长导管,随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中, 导致原料利用率低;由于导管插入AgNO 溶液中而容易产生倒吸,故答案为:原料利用率低、容易产生倒 3 吸、由于导管插入AgNO 溶液中而易产生倒吸。 3 19.对甲基苯酚或者4-甲基苯酚 取代反应 (酚) 羟基、羧基 +3NaOH +2H O 16 2 99 【详解】 (1)芳香化合物A,A能与FeCl 溶液反应显紫色,A为酚类;根据香兰素的结构倒推,可知A为对甲基 3 苯酚或者4-甲基苯酚;根据有机物A 和B的分子式的差别可知对甲基苯酚被氧化为对羟基苯甲醛,对羟 基苯甲醛再与溴/溴化铁发生取代反应生成有机物C,因此B生成C的反应类型为取代反应;正确答案:对 甲基苯酚或者4-甲基苯酚; 取代反应。 (2)根据信息②R-CHO+ R-CH=CH-COOH可知,香兰素与丙二酸发生反应生成有机物 (D) ,所以有机物D的结构简式为 ;正确答案: 。 (3有机物D 与三溴化硼反应生成咖啡酸E,苯环上的-OCH 取代基变为-OH,因此该有机物E 3 中含氧官能团名称为(酚) 羟基、羧基 ;正确答案: (酚) 羟基、羧基。 (4)有机物(F) 含有酯基、酚羟基,都能与NaOH溶液反应,化学方程式为: 1010 +3NaOH +2H O;正确答案: 2 +3NaOH +2H O。 2 (5)有机物满足分子式为C HO,①能发生银镜反应,结构中含有醛基;②苯环上只有3个取代基; 8 8 3 ③1molG能与足量金属钠反应产生22.4LH (标准状况),说明含有2个羟基;因此该有机物种类为:苯环 2 上有3种不同的取代基(-CHO、-CHOH、-OH),这样的结构有10种;苯环上有2种不同的取代基(2 2 个-OH、1个-CH-CHO),有6种,这样共计有16种;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为 2 1∶1∶2∶2∶2的结构简式分别为 或 ;正确答案:16; 或 。 (6) 发生取代反应生成苯甲醇,苯甲醇氧化为苯甲醛,根据信息②R-CHO+ R- CH=CH-COOH,醛与丙二酸反应生成 ;具体流程如下: ;正确答案: 1111 。 点睛:对于芳香族化合物,如果只含有一个苯环,环上有3个取代基(取代基无同分异构结构),这样的 有机物同分异构体的种类判断规律:如果3个取代基相同,有机物有3种同分异构体;如果2个取代基相 同,有机物有6种同分异构体;如果3个取代基不相同,有机物有10种同分异构体;记住这样的规律,寻 找同分异构体的效率会大增。 20.邻硝基苯甲酸(2−硝基苯甲酸) 取代(硝化)反应 酸性高锰酸钾溶液 +H 2 +CH COOH 9 利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的 3 取代 步骤② 【分析】 苯发生取代反应得到甲苯,甲苯和浓硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应生成 , 发生 氧化反应得到 , 和Fe/HCl反应将硝基变为氨基,在和CHCOCl反应生成 3 。 【详解】 1212 (1) 的名称是邻硝基苯甲酸(2−硝基苯甲酸)。根据题中分析得到反应②的反应类型为取代(硝化) 反应;故答案为:邻硝基苯甲酸(2−硝基苯甲酸);取代(硝化)反应。 (2)反应③是发生氧化反应,为实现其转化,通常可采用的试剂是酸性高锰酸钾溶液;故答案为:酸性高锰 酸钾溶液。 (3)生成2−氨−3−氯苯甲酸的方程式为 +H +CH COOH;故答案为: 2 3 +H +CH COOH。 2 3 (4)①相对分子质量比 大42的苯的同系物,说明分子式为C H ;②与酸性KMnO 反应能生成二元羧 10 14 4 酸;说明含有两取代基,且苯环连的碳上至少有1个氢原子,则四个碳可以分为一个甲基和一个正丙基或 一个甲基和一个异丙基或两个乙基,每个都有邻、间、对三种即9种,其中仅有3种等效氢的有机物结构 简式为 ;故答案为:9; 。 (5)从步骤⑥产率低的原因进行推测,上述过程能提高产率的原因可能是利用磺酸基占位,减少5号位上H 原子的取代。若想要进一步提高产率,2−氨−3−氯苯甲酸的合成流程中,步骤②甲苯硝化反应时还可能生 成其他的副产物,因此可以优化的步骤还有步骤②;故答案为:利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的 取代;步骤②。 13