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能力突破特训
时间:60 分钟
一、
选择题(12 个小题,每小题只有一个正确选项,每题5 分,共60 分)
1.下列说法不正确的是
A.苯甲酸重结晶过程中,加热、玻璃棒搅拌均能提高苯甲酸的溶解度
B.利用质谱仪可区分乙醇和二甲醚
C.研究有机物的一般步骤:分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
D.用苯萃取溴水时有机层应从上口倒出
【答案】A
【解析】A.加热能提高苯甲酸的溶解速率,也能提高苯甲酸的溶解度,但搅拌只能提高溶解速率,不能
改变溶解度,故A 错误;
B.质谱仪可测定有机物的相对分子质量,乙醇和二甲醚在质谱仪中裂解时会产生不同的断裂,得到的质
谱图不相同,可以区分,故B 正确;
C.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,故C
正确;
D.苯的密度小于水的密度,且苯和水不互溶,苯和水混合后分层,下层是水,上层是苯,用苯萃取溴水
中的溴,分液时有机层从分液漏斗的上端倒出,故D 正确;
故选A。
2.下列关于苯甲酸的重结晶实验的说法正确的是
A.该实验中四次用到玻璃棒
B.该实验中第二次用到玻璃棒的作用是引流
C.该实验中结晶的温度越低越好
D.苯甲酸是常用的食品防腐剂,因此可任意量添加
【答案】B
【解析】A.该实验中三次用到玻璃棒,即溶解时搅拌,过滤时引流(两次),A 错误;
B.该实验中第二次用到玻璃棒是在过滤中使用,其作用是引流,B 正确;
C.结晶的温度太低,杂质也会结晶析出,纯度降低,C 错误;
D.食品防腐剂的添加量有一定要求,不能任意添加,D 错误。
第36 讲 认识有机化合物
1
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答案选B。
3.如表所示,为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是
选
项
不纯物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(甲苯)
KMnO4(酸化),NaOH 溶液
分液
B
NH4Cl(FeCl3)
NaOH 溶液
过滤
C
乙醇(乙酸)
NaOH 溶液,水
分液
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】A.A 中甲苯与酸性KMnO4溶液反应后,生成了苯甲酸,加入NaOH 溶液后,变为苯甲酸钠,溶
于水,苯不溶于水,分液即可,A 正确;
B.B 中加入NaOH 溶液生成Fe(OH)3沉淀,但NH4Cl 也会与NaOH 溶液反应,B 错误;
C.C 中乙醇与水互溶,乙酸与氢氧化钠溶液反应,分液不能分离,C 错误;
D.D 中苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚溶于苯,无法分离,D 错误;
故选A。
4.实验室中可由叔丁醇(沸点83℃)与浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃),流程如下:
下列说法不正确的是
A.试剂X 可以是氢氧化钠溶液,在加热条件下更有利于除去酸性杂质
B.两次水洗主要目的是分别除去有机相中的盐酸和盐
C.步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ洗涤分液时应从分液漏斗上口分离出有机相
D.步骤Ⅴ中蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
【答案】A
【分析】叔丁醇与浓盐酸常温搅拌反应15min 可得2-甲基-2-氯丙烷,后向有机相中加入水进行洗涤分液,
有机相中为2-甲基-2-氯丙烷,X 如果是氢氧化钠会发生卤代烃的水解,所以X 为碳酸钠溶液较为合适,碳
酸钠溶液洗涤,由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,分液后获得上层有机相,有机相中加入少量无
2
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水氯化钙干燥,蒸馏即得有机物2-甲基-2-氯丙烷,
【解析】A.2-甲基-2-氯丙烷与氢氧化钠溶液在加热条件下发生卤代烃的水解反应,所以X 不能为氢氧化
钠,A 错误;
B.分别加入盐酸和碳酸钠,则两次水洗主要目的分别是除去有机相中的盐酸和钠盐,B 正确;
C.有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水,分液后2-甲基-2-氯丙烷在上层,故从分液漏斗上口分离出有机
相,C 正确;
D.2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低,所以产物先蒸馏出体系,D 正确;
故答案选A。
5.下列表示错误的是
A.甲基的电子式:
B.乙烷的球棍模型:
C.甲酸甲酯分子式:C2H4O2
D.2-甲基丁烷可表示为:(CH3)2CHCH2CH3
【答案】B
【解析】A.甲基的结构简式为—CH3、其电子式:
,A 正确;
B.该模型为空间填充模型、不是球棍模型,B 不正确;
C. 甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,则分子式:C2H4O2,C 正确;
D. 2-甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,D 正确;
答案选B。
6.下列有机物的命名正确的是
A.
乙二酸乙二酯
B.
2,
二甲基
氯乙烷
3
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C.
甲基
丙醇
D.
1,
苯二甲醛
【答案】D
【解析】A.该物质可看作是由乙二酸与乙醇反应得到的,其名称为乙二酸二乙酯,A 错误;
B.氯原子位于2 号碳原子上,主链含有3 个碳原子,在2 号碳原子上连接1 个甲基,该有机物名称为
甲基
氯丙烷,B 错误;
C.该物质主链上有4 个碳原子,羟基为其官能团,位于2 号碳原子上,其名称为
丁醇,C 错误;
D.该物质含有2 个醛基,属于二元醛,醛基位于苯环的1、4 号碳原子上,其名称为1,
苯二甲醛或对
苯二甲醛,D 正确;
故选D。
7.下列有机物类别划分正确的是
A.
含有醛基,属于醛
B.
含有碳碳双键,属于烯烃
C.
属于脂环化合物
D.
和
按官能团分类,属于同一类物质
【答案】C
【解析】A.A 分子中含酯基,属于酯,A 错误;
B.CH2=CHCOOH 含有碳碳双键和羧基,属于烃的衍生物,B 错误;
C.C 中所给有机物属于脂环化合物,C 正确;
D.两个分子中均含羟基,物质类别分别为酚和醇,D 错误;
4
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故选C。
8.下列有关化学用语表示正确的是
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.乙炔的电子式:
C.丙烷分子的球棍模型:
D.丙烯的键线式:
【答案】C
【解析】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,A 错误;
B.乙炔的电子式为
,B 错误;
C.丙烷分子的球棍模型:
,C 正确;
D.丙烯的结构简式为CH2=CH—CH3,键线式为
,D 错误;
答案选C;
9.下列说法正确的是
A.
能发生消去反应,且所得产物均存在顺反异构
B.
的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色的有13 种(不考虑立体异构)
C.“狗烯”
的一氯代物共有15 种
D.含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,分子中6 个碳原子不都在同一直线上的共有3 种
【答案】C
5
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【解析】A.如果
中羟基和相邻甲基上氢发生消去反应即生成
,则碳
碳双键一端的碳上有2 个氢原子,不存在顺反异构,A 错误;
B.
的同分异构体中,遇
溶液显紫色则含有酚羟基,如果含有2 个取代基,1 个
为酚羟基,另1 个可以为-CH2COOH、-COOCH3、-CH2OOCH、-COCH2OH、-CH(OH)CHO,-OOCCH3共6
种情况,每种情况存在邻、间、对3 种情况,共18 种情况;还可以是含有3、4 个取代基的情况,远不止
13 种,B 错误;
C.根据等效氢原理可知,“狗烯”有15 种不同的氢原子,则一氯代物共有15 种,C 正确;
D.C6H6的不饱和度为4,含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,满足的同分异构体为HC≡C-C≡C-CH2CH3、
HC≡C-CH2-C≡C-CH3、HC≡C-CH2-CH2-C≡CH、H3C-C≡C-C≡C-CH3、
,则分子中6 个碳原
子不都在同一直线上的共有4 种,D 错误;
故答案为:C。
10.某课题组发现物质M(结构如图所示)具有良好的导电性能。已知连有四个不同原子或基团的碳原子称
为手性碳原子,下列有关M 的说法错误的是
A.含有氨基
B.所有原子可能共平面
C.能发生加成反应
D.无手性碳原子
【答案】B
【解析】A.根据M 的结构可知,其中含有氨基,A 正确;
B.M 中含有sp3杂化的氮原子,则所有原子不可能共平面,B 错误;
C.根据M 的结构可知,其中含有苯环,则可以发生加成反应,C 正确;
6
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D.M 中的碳原子都是sp2杂化,则该结构中不含有手性碳原子,D 正确;
故选B。
11.一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下图:
下列叙述不正确的是
A.该反应属于加成反应
B.化合物1 分子中的所有原子不可能共平面
C.化合物2 分子中含有羟基和酯基
D.化合物2 可以发生开环聚合反应
【答案】C
【解析】A.化合物1 分子式为C2H4O,化合物2 分子式为C3H4O3,可推断出该反应为加成反应,A 正确;
B.化合物1 分子中还有亚甲基结构,其中心碳原子采用sp3杂化方式,所以所有原子不可能共平面,B 正
确;
C.根据化合物2 的分子结构可知,分子中含酯基,不含羟基,C 错误;
D.化合物2 分子断开酯基中C-O 键后,再进行聚合生成可发生开环聚合形成高分子化合物
, D 正确;
故答案选C。
12.两种有机物的分子式均为
,二者的沸点信息如下图所示。
下列说法错误的是
A.二者互为同分异构体
B.碳原子均为
杂化
C.一氯代物均有4 种
D.丙醇分子间存在氢键
【答案】C
7
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【解析】A.两种物质分子式一样,但结构不同,丙醇含有羟基属于醇类,甲乙谜含有醚键属于醚类,故
属于同分异构体,A 正确;
B.两结构中碳原子均形成四个价键,即都是
杂化,B 正确;
C.丙醇的一氯代物有4 种,甲乙醚的一氯代物有3 种,C 错误;
D.丙醇中羟基中的氢和另一个羟基中的氧可形成分子间氢键,D 正确;
故选C。
二、非选择题(共4 小题,共40 分)
13.按要求完成下列问题。
(1)下列物质组合中,互为同系物关系的是___________。
A.
和
B.乙二醇和甘油
C.甲胺和二甲胺
D.2,2-二甲基丙烷和新戊烷
(2)乙酰水杨酸分子(
)中含有的官能团的名称是 。
(3)
的系统命名法名称 。
(4)请写出2,4-二甲基2-戊烯的键线式: 。
(5)
与
溶液共热反应的化学方程式: 。
(6)乙二酸和乙二醇制备
的化学方程式: 。
【答案】(1)C
(2)羧基、酯基
(3)2-甲基-2,3-丁二醇
8
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(4)
(5)
+3NaOH
+NaCl+CH3COONa+2H2O
(6)
+2H2O
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链
时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编
号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就
把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,
并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
【解析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;A 中分别为酚、
醇,结构不同;B 中分别为二醇、三醇,结构不同;C 中甲胺和二甲胺为同系物;D 中指的是一种物质;
故选C;
(2)由图可知,含有羧基、酯基官能团;
(3)
的系统命名法命名为:2-甲基-2,3-丁二醇;
(4)键线式只用键线来表示碳架;2,4-二甲基2-戊烯的键线式:
;
(5)
中氯原子和氢氧化钠发生转化为羟基、酯基和氢氧化钠反应转化为酚基钠和
9
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乙酸钠,故反应为
+3NaOH
+NaCl+CH3COONa+2H2O;
(6)乙二酸和乙二醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成
,化学方程式:
+2H2O。
14.I.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
①
②
CH
③
3(CH2)3CH=CH2
CH
④
3CH3⑤
⑥
CH
⑦
3COOC2H5⑧
⑨
⑩
⑪
(1)写出⑧的分子式: ;
(2)用系统命名法给⑨命名,其名称为 。
(3)属于酯的是 (填序号,下同),与②互为同分异构体的是 ;
(4)上述表示方法中属于结构式的为 ;属于键线式的为 ;
II.有机化合物A 常用于食品行业。已知9.0gA 在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓
硫酸和碱石灰,分别增加5.4g 和13.2g, 经检验剩余气体为O2。
(5)A 分子的质谱图如图所示,则A 的分子式是 。
10
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(6)A 分子的核磁共振氢谱有4 组吸收峰,能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体,峰面积之比是1:1:
1:3,则A 的结构简式是 。
【答案】(1)C11H18O2
(2)2,2-二甲基戊烷
(3)
⑦⑧
③
(4) ⑪ ②⑥⑧
(5)C3H6O3
(6)CH3CH(OH)COOH
【分析】有机物中,将电子式中的电子对只保留共用电子对,并将每一对共用电子对用一条短线表示,所
形成的式子叫做结构式;在表示有机物的组成和结构时,如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的
连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,则得到键线式。
【解析】(1)由图可知⑧的分子式为C11H18O2;
(2)该物质属于烷烃,主链有5 个C,称为戊烷,从离支链最近的一端开始编号,在2 号位有2 个甲基,
系统命名法命名为2,2-二甲基戊烷;
(3)酯含有酯基,则属于酯的有⑦⑧;有机物中,同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物之间,
②为环己烷,分子式为C6H12,则与②互为同分异构体的是③;
(4)根据分析,属于结构式的是⑪;属于键线式的是②⑥⑧;
(5)5.4g 水的物质的量为0.3mol,n(H)=0.6mol,13.2g 二氧化碳的物质的量为0.3mol,n(C)=0.3mol,9.0g
有机物含O 的物质的量为
,则n(C):n(H):n(O)=1:2:1,即实验式为
CH2O,设分子式为(CH2O)n,根据谱图如图所示质荷比,可知A 的相对分子质量为90,可得30n= 90,解
得n= 3,故有机物A 分子式为C3H6O3;
(6)A 能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体,说明A 中含有羧基,A 分子式为C3H6O3,A 分子的核磁
共振氢谱有4 组吸收峰,峰面积之比是1:1:1:3,说明A 中含有甲基,由此可推知A 的结构简式是
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CH3CH(OH)COOH。
15.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:
2
请回答下列问题:
(1)金刚烷的分子式为 ,其分子中的
基团有 个;
(2)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
反应①的产物名称是 写出反应①的产物与
溶液共热的化学方程式: ;
(3)已知烯烃能发生如下反应:
,请写出下列反应产物
的结构简式:
;
(4)
是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,
经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得
到对苯二甲酸提示:苯环上的烷基(
)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得
羧基,写出
所有可能的结构简式( 不考虑立体异构): 。
【答案】(1) C10H16 6
(2) 一氯环戊烷
+NaOH
+NaCl
(3)OHCCH2CHO+ OHCCHO
(4)
、
、
12
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【解析】(1)金刚烷的分子式是C10H16;其分子中与2 个C 原子相连的C 原子即是-CH2结构,所以含有的
CH2基团的个数是6 个;
(2)环戊烷与氯气发生取代反应生成一氯环戊烷,则反应①的产物名称是:一氯环戊烷;一氯环戊烷在
氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环戊烯,环戊烯再与溴发生加成反应生成1,2-二溴环戊烷,所以
反应③的反应类型是加成反应;一氯环戊烷与氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成环戊醇和氯化钠,化学
方程式是:
+NaOH
+NaCl;
(3)根据所给烯烃发生的反应判断,环戊二烯中的碳碳双键断裂,生成醛,其他不变,则环戊二烯与臭
氧、水、Zn 反应的产物的结构简式是:OHCCH2CHO+ OHCCHO ;
(4)二聚环戊二烯的分子式是C10H12,其同分异构体经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸,
说明含有苯环结构,且苯环上存在2 个对位取代基,能被高锰酸钾氧化;能使溴的四氯化碳溶液褪色,说
明还含有1 个碳碳双键,则该同分异构体中的取代基可能是甲基、丙烯基;乙基、乙烯基,所以共3 种符
合题意的同分异构体,其结构简式分别是:
、
、
。
16.用燃烧法测定某固体有机物A 的分子组成,测定装置如图所示(夹持装置和加热装置未画出):
取9.0 g A 放入B 装置中,通入过量纯O2燃烧,生成CO2和H2O,请回答下列有关问题:
13
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(1)有同学认为该套装置有明显的缺陷,该同学判断的理由是 。
(2)用改进后的装置进行实验,反应结束后,C 装置增重5.4 g,D 装置增重13.2 g,则A 的实验式为
。
(3)通过质谱法测得其相对分子质量为180,则A 的分子式为 。
(4)计算该分子的不饱和度为 ,推测该分子中是否含有苯环 (填“是”或“否”)。
(5)经红外光谱分析,有机物A 中含有两种官能团,为进一步确定其结构,某研究小组进行如下实验:
A
①
能发生银镜反应;
②在一定条件下,1 mol A 可以与1 mol H2加成还原生成直链的己六醇;
③在一定条件下,18 g 有机物A 与足量的Na 反应产生标准状况下的H2 5.6 L。
已知:一个碳原子上连有2 个羟基是不稳定结构,则A 的结构简式是 。
【答案】(1)D 能够吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,造成实验误差
(2)CH2O
(3)C6H12O6
(4) 1 否
(5)CH2OH(CHOH)4CHO
【分析】有机物燃烧时生成水和二氧化碳,通过浓硫酸的增重可以确定生成水的质量,从而确定有机物中
氢原子的物质的量;通过碱石灰的增重可以确定生成二氧化碳的质量,从而确定有机物中碳原子的物质的
量;继而根据质量守恒确定有机物A 中是否含有氧元素,以及氧原子的物质的量;再根据各原子的物质的
量之比确定有机物的最简式。
【解析】(1)该套装置的明显缺陷:D 能够吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,会对反应中生成的二氧化碳
的质量造成干扰,存在实验误差。
(2)C 装置的增重即为A 燃烧时生成水的质量,n(H2O)=
=0.3 mol,所以9.0 g A 中n(H)=0.6 mol,
m(H)=0.6 g;D 装置的增重即为A 燃烧时生成CO2的质量,n(CO2)=
=0.3 mol,所以9.0 g A 中
n(C)=0.3 mol,m(C)=3.6 g;m(H)+m(C)=4.2 g,所以A 中含有O 元素,且m(O)=9.0 g-4.2 g=4.8 g,n(O)=
=0.3 mol;A 中n(C) n(H) n(O)=1 2 1
∶
∶
∶∶,A 的实验式为CH2O。
(3)通过质谱法测得其相对分子质量为180,所以A 中CH2O 的个数为
=6,所以A 的分子式为
14
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C6H12O6。
(4)C6H12O6的不饱和度为
,则该分子中不含苯环(一个苯环的不饱和度为4)。
(5)①A 能发生银镜反应,则A 中含有醛基;②在一定条件下,1 mol A 可以与1 mol H2加成还原生成直
链的己六醇,而1 mol 醛基可以和1 mol H2加成,所以A 为直链状结构,且其中含1 个醛基、5 个羟基;③
18 g 有机物A 的物质的量为0.1mol,5.6 L H2的物质的量为0.25mol,根据
知,0.1molA 中
含0.5mol 羟基,即1 个A 中含5 个羟基;综上,A 的结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO。
15