重要的有机化合物
[学生用书单独成册]
(时间:45分钟;满分:100分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题5分,共45分)
1.关于有机物的用途,下列说法不正确的是( )
A .油脂是产生能量最高的营养物质,所以人体摄入油脂越多越好
B .乙烯最重要的用途是用作有机化工原料,但也可作为植物生长调节剂
C .乙醇是一种很好的溶剂,能溶解多种有机物和无机物
D .酯类物质常用作饮料、糖果、香水、化妆品中的香料
解析:选A 。油脂是产生能量最高的营养物质,但人体摄入过量油脂,可能引起肥胖、高血压、高血脂,也可能诱发肠癌等恶性肿瘤,故A 错。
2.(2015·高考海南卷) 下列反应不属于取代反应的是( )
A .淀粉水解制葡萄糖
B .石油裂解制丙烯
C .乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
D .油脂与浓NaOH 反应制高级脂肪酸钠
解析:选B 。A 项,淀粉发生水解反应产生葡萄糖,该反应是取代反应,不符合题意。B 项,石油裂解制丙烯的反应属于分解反应,不是取代反应,符合题意。C 项,乙醇与乙酸发生酯化反应形成乙酸乙酯和水,该反应是取代反应,不符合题意。D 项,油脂与水发生取代反应产生高级脂肪酸和甘油,产生的高级脂肪酸再与NaOH 发生反应形成高级脂肪酸钠和水。因此油脂与浓NaOH 发生皂化反应形成高级脂肪酸钠和甘油,该反应属于取代反应,符合题意。
3.下列各组物质中,互为同分异构体的是(
)
解析:选D 。O 2和O 3互为同素异形体;H 和H 互为同位素;CH 4和CH 3CH 3互为同系物。
4.下列叙述中正确的是( )
A .将乙烯通入溴水中, 溴水退色,是因为发生了加成反应
B .除去苯中的少量乙醇,加浓硫酸、乙酸加热,通过发生酯化反应而除去乙醇
C .变质的油脂有特殊难闻的气味,是由于油脂发生了水解反应
D .高分子材料、盐酸、水煤气、沼气、石油等是混合物,而C 5H 12一定是纯净物
解析:选A 。酯化反应是可逆反应,不可能将乙醇完全除去,且生成的酯也易溶于苯中,B 错误;变质的油脂有特殊难闻的气味是由于发生了氧化反应,C 错误;C 5H 12有三种同分异构体,D 错误。
5.(2015·高考福建卷) 下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A .聚氯乙烯分子中含碳碳双键
B .以淀粉为原料可制取乙酸乙酯
C .丁烷有3种同分异构体
D .油脂的皂化反应属于加成反应
解析:选B 。聚氯乙烯是由氯乙烯发生加聚反应生成的,聚氯乙烯分子中不含碳碳双键,A 项错误;淀粉经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,乙醇经氧化最终生成乙酸,乙酸和乙醇可发生酯化反应生成乙酸乙酯,B 项正确;丁烷只有正丁烷和异丁烷两种结构,C 项错误;油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,不属于加成反应,D 项错误。
6.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( )
A .硝酸可以使蛋白质变黄,故可用硝酸鉴别所有的蛋白质 1121
B .苯和硝酸反应生成硝基苯与乙烯和Br 2的反应属于同一类型的反应
C .葡萄糖、果糖的分子式均为C 6H 12O 6,二者互为同分异构体
D .乙醇、乙酸均能与Na 反应放出H 2,二者分子中官能团相同
解析:选C 。用硝酸只能鉴别含有苯环结构的蛋白质,A 错;苯和硝酸生成硝基苯的反应属于取代反应,乙烯和Br 2的反应属于加成反应,B 错;葡萄糖、果糖的分子式均为C 6H 12O 6,且分子结构不同,故二者互为同分异构体,C 正确;乙醇分子中含有—OH ,乙酸分子中含有—COOH ,故二者均能与Na 反应放出H 2,D 错。
7.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是(
)
A .分子式为C 7H 6O 5
B .分子中含有2种官能团
C .可发生加成和取代反应
+D .在水溶液中羧基和羟基均能电离出H
解析:选C 。A 项,根据莽草酸的分子结构及C 、H 、O 原子的成键特点可知,其分子式为C 7H 10O 5。B 项,分子中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团。C 项,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应;含有羟基和羧基,可发生酯化反应(即取代反应) 。D 项,在水溶液中,羧
+基可电离出H ,但羟基不能发生电离。
8.关于CH 4和的叙述正确的是( )
A .均能用C n H 2n +2组成通式来表示
B .与所有烷烃互为同素异形体
C .因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D .通常情况下它们都是气态烷烃
解析:选A 。B 项它们与其他烷烃互为同系物;C 项化学性质相似,但物理性质不同;D 项碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体。
9.(2015·高考浙江卷) 下列说法不正确的是( )
A .己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
B .在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应 C .油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
D .聚合物() 可由单体
CH 3CH===CH2和CH 2===CH2加聚制得
解析:选A 。A 项,己烷共有正己烷、2甲基戊烷、3甲基戊烷、2,3二甲基丁烷和2,2二甲基丁烷五种同分异构体,A 项错;B 项,苯与液溴在铁粉作催化剂时生成溴苯,是取代反应,苯与硝酸在浓硫酸的催化下生成硝基苯,是取代反应,苯与浓硫酸在加热时生成苯磺酸,也是取代反应,B 项正确;C 项,油脂的皂化反应是指油脂在NaOH 溶液中加热生成高级脂肪酸钠和甘油的反应,生成的高级脂肪酸钠属于高级脂肪酸盐,C 项正确;D 项,根据“由高聚物找单体的方法”判断,D 项正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
10.(12分) 写出除杂所用试剂和方法:
(1)乙烷(乙烯)________、________。
(2)溴苯(溴)________、________。
(3)硝基苯(NO2)________、________。
(4)苯(甲苯)________、________。
(5)硝基苯(苯)________、________。
(6)C2H 4(CO2,SO 2)________、________。
答案:(1)溴水 洗气 (2)NaOH溶液 分液
(3)NaOH溶液 分液 (4)酸性高锰酸钾溶液、NaOH 溶液 分液 (5)不用加其他试剂 蒸馏 (6)NaOH溶液
洗气
11.(14分) 以下是由乙烯合成乙酸乙酯的几种可能的合成路线:
(1)乙酸乙酯的结构简式为____________。
(2)乙烯中官能团的符号是________,乙醇中含氧官能团的名称是________。
(3)请写出①、④反应的化学方程式:
①__________________________;
④_________________________。
(4)上述几种路线中涉及到的有机化学反应基本类型有反应④:____________,反应⑤:____________。
解析:本题合成路线中已经指明了每步反应生成的物质名称及其分子式,可以推出各物质的结构简式,写出各步转化的化学方程式。根据各物质的分子式、结构简式、各步转化的化学方程式分析回答即可。
) ,乙醇的官能团为羟基(—OH) 。
催化剂(3)~(4)反应①为乙烯与水的加成反应:CH 2===CH2+H 2O ――→CH 3CH 2OH ;反应④为乙醇
催化剂的催化氧化反应:2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸与乙醇的酯化反应(也属△
于取代反应) 。
答案:(1)CH3COOCH 2CH 3 (2) 羟基
催化剂(3)CH2CH 2+H 2O ――→CH 3CH 2OH
催化剂2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O △
(4)氧化反应 酯化反应(或取代反应)
12.(14分)(2016·北京牛栏山高三模拟) 已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与液溴发生反应的原理,用如图装置进行实验(夹持装置略) 。
(2)乙烯中的官能团是碳碳双键(
根据相关知识回答下列问题:
(1)实验开始时,关闭K 2,开启K 1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,反应开始。过一会儿,在Ⅲ中可能观察到的现象是________________________________________________________________________
_________________________。
(2)整套实验装置中能防止倒吸的装置有________(填编号) 。
(3)反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________, 简述这一操作方法:_________________________。
(4)你认为通过该实验后,有关苯跟液溴反应的原理方面能得出的结论是_________________________。
解析:苯和液溴在FeBr 3(铁和溴反应生成FeBr 3) 作催化剂的条件下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,由于该反应是放热反应,苯、液溴易挥发,用冷凝的方法可减少挥发。装置
-Ⅲ的目的是防止HBr 易溶于水而引起倒吸。通过检验生成物中Br 的存在证明这是取代反应。
答案:(1)小试管中有气泡,液体变棕黄色,有白雾出现;广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成 (2)Ⅲ、Ⅳ (3)反应结束后装置Ⅱ中存在大量的溴化氢,使Ⅰ的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免其逸出污染空气 开启K 2,关闭K 1和分液漏斗活塞 (4)苯跟液溴能发生取代反应
13.(15分)
①在30 mL的大试管中按体积比1∶4∶4 的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液; ②按照图1连接装置,使产生的蒸气经导管通到15 mL 试管所盛饱和Na 2CO 3溶液(加入1滴酚酞试液) 上方约0.5 cm处;
③小火加热试管中的混合液;
④待小试管中收集约4 mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是________________________________________________________________________
_________________________。
(2)步骤③中,用小火加热试管中的混合液,其原因是
_________________________。
(3)步骤④所观察到的现象是________________________________________________________________________
_________________________。
(4)步骤⑤中,分离出乙酸乙酯选用的仪器是______,产物应从________口倒出,因为_________________________。
(5)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如图2甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na 2CO 3溶液提取烧瓶中产物) 。你认为哪种装置合理,为什么?________________________________________________________________________
_________________________。
解析:(1)要注意题目对三种液体的比例的限制,30 mL 的试管最多加入10 mL 液体加热,故乙醇和乙酸均加入4 mL,浓硫酸加1 mL。(2)乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点较低且接近,大火加热,会使反应物大量挥发而损失。(3)Na2CO 3溶液显碱性,加入1滴酚酞试液变红色,乙酸乙酯密度比水小,难溶于水,在上层,振荡时挥发出来的乙酸与碳酸钠反应产生气泡,溶液的红色变浅。(5)乙中的反应物能够冷凝回流,损失少,乙酸乙酯的产率高。
答案:(1)先加4 mL乙醇,再缓缓加入1 mL浓硫酸,边加边振荡,冷却后再加4 mL乙酸并振荡混合均匀
(2)防止暴沸且减少反应物的大量挥发
(3)在浅红色Na 2CO 3溶液上层有无色油状液体,振荡后Na 2CO 3溶液红色变浅且有气泡产生
(4)分液漏斗 上 乙酸乙酯的密度比水的密度小,在上层
(5)乙合理,乙中的反应物能够冷凝回流,损失少,乙酸乙酯的产率高
重要的有机化合物
[学生用书单独成册]
(时间:45分钟;满分:100分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题5分,共45分)
1.关于有机物的用途,下列说法不正确的是( )
A .油脂是产生能量最高的营养物质,所以人体摄入油脂越多越好
B .乙烯最重要的用途是用作有机化工原料,但也可作为植物生长调节剂
C .乙醇是一种很好的溶剂,能溶解多种有机物和无机物
D .酯类物质常用作饮料、糖果、香水、化妆品中的香料
解析:选A 。油脂是产生能量最高的营养物质,但人体摄入过量油脂,可能引起肥胖、高血压、高血脂,也可能诱发肠癌等恶性肿瘤,故A 错。
2.(2015·高考海南卷) 下列反应不属于取代反应的是( )
A .淀粉水解制葡萄糖
B .石油裂解制丙烯
C .乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
D .油脂与浓NaOH 反应制高级脂肪酸钠
解析:选B 。A 项,淀粉发生水解反应产生葡萄糖,该反应是取代反应,不符合题意。B 项,石油裂解制丙烯的反应属于分解反应,不是取代反应,符合题意。C 项,乙醇与乙酸发生酯化反应形成乙酸乙酯和水,该反应是取代反应,不符合题意。D 项,油脂与水发生取代反应产生高级脂肪酸和甘油,产生的高级脂肪酸再与NaOH 发生反应形成高级脂肪酸钠和水。因此油脂与浓NaOH 发生皂化反应形成高级脂肪酸钠和甘油,该反应属于取代反应,符合题意。
3.下列各组物质中,互为同分异构体的是(
)
解析:选D 。O 2和O 3互为同素异形体;H 和H 互为同位素;CH 4和CH 3CH 3互为同系物。
4.下列叙述中正确的是( )
A .将乙烯通入溴水中, 溴水退色,是因为发生了加成反应
B .除去苯中的少量乙醇,加浓硫酸、乙酸加热,通过发生酯化反应而除去乙醇
C .变质的油脂有特殊难闻的气味,是由于油脂发生了水解反应
D .高分子材料、盐酸、水煤气、沼气、石油等是混合物,而C 5H 12一定是纯净物
解析:选A 。酯化反应是可逆反应,不可能将乙醇完全除去,且生成的酯也易溶于苯中,B 错误;变质的油脂有特殊难闻的气味是由于发生了氧化反应,C 错误;C 5H 12有三种同分异构体,D 错误。
5.(2015·高考福建卷) 下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A .聚氯乙烯分子中含碳碳双键
B .以淀粉为原料可制取乙酸乙酯
C .丁烷有3种同分异构体
D .油脂的皂化反应属于加成反应
解析:选B 。聚氯乙烯是由氯乙烯发生加聚反应生成的,聚氯乙烯分子中不含碳碳双键,A 项错误;淀粉经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,乙醇经氧化最终生成乙酸,乙酸和乙醇可发生酯化反应生成乙酸乙酯,B 项正确;丁烷只有正丁烷和异丁烷两种结构,C 项错误;油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,不属于加成反应,D 项错误。
6.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( )
A .硝酸可以使蛋白质变黄,故可用硝酸鉴别所有的蛋白质 1121
B .苯和硝酸反应生成硝基苯与乙烯和Br 2的反应属于同一类型的反应
C .葡萄糖、果糖的分子式均为C 6H 12O 6,二者互为同分异构体
D .乙醇、乙酸均能与Na 反应放出H 2,二者分子中官能团相同
解析:选C 。用硝酸只能鉴别含有苯环结构的蛋白质,A 错;苯和硝酸生成硝基苯的反应属于取代反应,乙烯和Br 2的反应属于加成反应,B 错;葡萄糖、果糖的分子式均为C 6H 12O 6,且分子结构不同,故二者互为同分异构体,C 正确;乙醇分子中含有—OH ,乙酸分子中含有—COOH ,故二者均能与Na 反应放出H 2,D 错。
7.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是(
)
A .分子式为C 7H 6O 5
B .分子中含有2种官能团
C .可发生加成和取代反应
+D .在水溶液中羧基和羟基均能电离出H
解析:选C 。A 项,根据莽草酸的分子结构及C 、H 、O 原子的成键特点可知,其分子式为C 7H 10O 5。B 项,分子中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团。C 项,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应;含有羟基和羧基,可发生酯化反应(即取代反应) 。D 项,在水溶液中,羧
+基可电离出H ,但羟基不能发生电离。
8.关于CH 4和的叙述正确的是( )
A .均能用C n H 2n +2组成通式来表示
B .与所有烷烃互为同素异形体
C .因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D .通常情况下它们都是气态烷烃
解析:选A 。B 项它们与其他烷烃互为同系物;C 项化学性质相似,但物理性质不同;D 项碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体。
9.(2015·高考浙江卷) 下列说法不正确的是( )
A .己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
B .在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应 C .油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
D .聚合物() 可由单体
CH 3CH===CH2和CH 2===CH2加聚制得
解析:选A 。A 项,己烷共有正己烷、2甲基戊烷、3甲基戊烷、2,3二甲基丁烷和2,2二甲基丁烷五种同分异构体,A 项错;B 项,苯与液溴在铁粉作催化剂时生成溴苯,是取代反应,苯与硝酸在浓硫酸的催化下生成硝基苯,是取代反应,苯与浓硫酸在加热时生成苯磺酸,也是取代反应,B 项正确;C 项,油脂的皂化反应是指油脂在NaOH 溶液中加热生成高级脂肪酸钠和甘油的反应,生成的高级脂肪酸钠属于高级脂肪酸盐,C 项正确;D 项,根据“由高聚物找单体的方法”判断,D 项正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
10.(12分) 写出除杂所用试剂和方法:
(1)乙烷(乙烯)________、________。
(2)溴苯(溴)________、________。
(3)硝基苯(NO2)________、________。
(4)苯(甲苯)________、________。
(5)硝基苯(苯)________、________。
(6)C2H 4(CO2,SO 2)________、________。
答案:(1)溴水 洗气 (2)NaOH溶液 分液
(3)NaOH溶液 分液 (4)酸性高锰酸钾溶液、NaOH 溶液 分液 (5)不用加其他试剂 蒸馏 (6)NaOH溶液
洗气
11.(14分) 以下是由乙烯合成乙酸乙酯的几种可能的合成路线:
(1)乙酸乙酯的结构简式为____________。
(2)乙烯中官能团的符号是________,乙醇中含氧官能团的名称是________。
(3)请写出①、④反应的化学方程式:
①__________________________;
④_________________________。
(4)上述几种路线中涉及到的有机化学反应基本类型有反应④:____________,反应⑤:____________。
解析:本题合成路线中已经指明了每步反应生成的物质名称及其分子式,可以推出各物质的结构简式,写出各步转化的化学方程式。根据各物质的分子式、结构简式、各步转化的化学方程式分析回答即可。
) ,乙醇的官能团为羟基(—OH) 。
催化剂(3)~(4)反应①为乙烯与水的加成反应:CH 2===CH2+H 2O ――→CH 3CH 2OH ;反应④为乙醇
催化剂的催化氧化反应:2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O ;反应⑤为乙酸与乙醇的酯化反应(也属△
于取代反应) 。
答案:(1)CH3COOCH 2CH 3 (2) 羟基
催化剂(3)CH2CH 2+H 2O ――→CH 3CH 2OH
催化剂2CH 3CH 2OH +O 2――→2CH 3CHO +2H 2O △
(4)氧化反应 酯化反应(或取代反应)
12.(14分)(2016·北京牛栏山高三模拟) 已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与液溴发生反应的原理,用如图装置进行实验(夹持装置略) 。
(2)乙烯中的官能团是碳碳双键(
根据相关知识回答下列问题:
(1)实验开始时,关闭K 2,开启K 1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,反应开始。过一会儿,在Ⅲ中可能观察到的现象是________________________________________________________________________
_________________________。
(2)整套实验装置中能防止倒吸的装置有________(填编号) 。
(3)反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________, 简述这一操作方法:_________________________。
(4)你认为通过该实验后,有关苯跟液溴反应的原理方面能得出的结论是_________________________。
解析:苯和液溴在FeBr 3(铁和溴反应生成FeBr 3) 作催化剂的条件下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,由于该反应是放热反应,苯、液溴易挥发,用冷凝的方法可减少挥发。装置
-Ⅲ的目的是防止HBr 易溶于水而引起倒吸。通过检验生成物中Br 的存在证明这是取代反应。
答案:(1)小试管中有气泡,液体变棕黄色,有白雾出现;广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成 (2)Ⅲ、Ⅳ (3)反应结束后装置Ⅱ中存在大量的溴化氢,使Ⅰ的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免其逸出污染空气 开启K 2,关闭K 1和分液漏斗活塞 (4)苯跟液溴能发生取代反应
13.(15分)
①在30 mL的大试管中按体积比1∶4∶4 的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液; ②按照图1连接装置,使产生的蒸气经导管通到15 mL 试管所盛饱和Na 2CO 3溶液(加入1滴酚酞试液) 上方约0.5 cm处;
③小火加热试管中的混合液;
④待小试管中收集约4 mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层;
⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是________________________________________________________________________
_________________________。
(2)步骤③中,用小火加热试管中的混合液,其原因是
_________________________。
(3)步骤④所观察到的现象是________________________________________________________________________
_________________________。
(4)步骤⑤中,分离出乙酸乙酯选用的仪器是______,产物应从________口倒出,因为_________________________。
(5)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如图2甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na 2CO 3溶液提取烧瓶中产物) 。你认为哪种装置合理,为什么?________________________________________________________________________
_________________________。
解析:(1)要注意题目对三种液体的比例的限制,30 mL 的试管最多加入10 mL 液体加热,故乙醇和乙酸均加入4 mL,浓硫酸加1 mL。(2)乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点较低且接近,大火加热,会使反应物大量挥发而损失。(3)Na2CO 3溶液显碱性,加入1滴酚酞试液变红色,乙酸乙酯密度比水小,难溶于水,在上层,振荡时挥发出来的乙酸与碳酸钠反应产生气泡,溶液的红色变浅。(5)乙中的反应物能够冷凝回流,损失少,乙酸乙酯的产率高。
答案:(1)先加4 mL乙醇,再缓缓加入1 mL浓硫酸,边加边振荡,冷却后再加4 mL乙酸并振荡混合均匀
(2)防止暴沸且减少反应物的大量挥发
(3)在浅红色Na 2CO 3溶液上层有无色油状液体,振荡后Na 2CO 3溶液红色变浅且有气泡产生
(4)分液漏斗 上 乙酸乙酯的密度比水的密度小,在上层
(5)乙合理,乙中的反应物能够冷凝回流,损失少,乙酸乙酯的产率高