考點52 (習題課)有機物的推斷
1.復習重點
為了適應高考的新趨勢,在有機化學復習中應立足課本,發展智力,培養能力,必須向能力 (觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力)測試傾斜具體講,應做到:
1.對中學化學應掌握的內容能融會貫通,將知識橫向和縱向統攝整理,使之網絡化,有序地貯存,作“意義記憶”和抽象的“邏輯記憶”,有正確復述,再現、辨認的能力。
2.在復習中要培養自我獲取知識、自我加工、貯存知識,并能隨時調用這些知識獨立解決問題的能力。
3.把握各種官能團的結構特點和性質特征,并懂得官能團決定性質、性質反映官能團,不同官能團可以相互影響,并且在一定條件下可以相互轉化的辯證關系,培養自己的邏輯思維能力和應用理論解決實際問題的能力。
4.要重視有機化學實驗的復習,不僅要掌握“規定實驗”的原理、藥品、裝置和操作步驟, 還要具有觀察、記錄實驗現象、分析實驗結果、得出正確結論的能力;初步處理實驗中有關安全問題的能力;識別和繪制典型實驗儀器裝置圖的能力以及根據試題要求,設計簡單實驗方案的能力。
5.將化學問題抽象成數學問題,利用數學工具,通過計算(結合化學知識)解決化學問題的能力。
2.難點聚焦
規律總結(1)
一、綜觀近幾年來的高考有機化學試題中有關有機物組成和結構部分的題型,其共同特點是:通過題給某一有機物的化學式(或式量),結合該有機物性質,對該有機物的結構進行發散性的思維和推理,從而考查“對微觀結構的一定想象力”。為此,必須對有機物的化學式(或式量)具有一定的結構化處理的本領,才能從根本上提高自身的“空間想象能力”。
1.式量相等下的化學式的相互轉化關系:
一定式量的有機物若要保持式量不變,可采用以下方法:
(1) 若少1個碳原子,則增加12個氫原子。
(2) 若少1個碳原子,4個氫原子,則增加1個氧原子。
(3) 若少4個碳原子,則增加3個氧原子。
2.有機物化學式結構化的處理方法
若用CnHmOz
(m≤2n+2,z≥0,m、n ÎN,z屬非負整數)表示烴或烴的含氧衍生物,則可將其與CnH2n+2Oz(z≥0)相比較,若少于兩個H原子,則相當于原有機物中有一個C=C,不難發現,有機物CnHmOz分子結構中C=C數目為個,然后以雙鍵為基準進行以下處理:
(1) 一個C=C相當于一個環。
(2) 一個碳碳叁鍵相當于二個碳碳雙鍵或一個碳碳雙鍵和一個環。
(3) 一個苯環相當于四個碳碳雙鍵或兩個碳碳叁鍵或其它(見(2))。
(4) 一個羰基相當于一個碳碳雙鍵。
二、有機物結構的推斷是高考常見的題型,學習時要掌握以下規律:
1.不飽和鍵數目的確定
(1) 有機物與H2(或X2)完全加成時,若物質的量之比為1∶1,則該有機物含有一個雙鍵;1∶2時,則該有機物含有一個叁鍵或兩個雙鍵;1∶3時,則該有機物含有三個雙鍵或一個苯環或其它等價形式。
(2) 由不飽和度確定有機物的大致結構:
對于烴類物質CnHm,其不飽和度W=
① C=C:W=1;
② CºC:W=2;
③ 環:W=1;
④ 苯:W=4;
⑤ 萘:W=7;
⑥ 復雜的環烴的不飽和度等于打開碳碳鍵形成開鏈化合物的數目。
2.符合一定碳、氫之比的有機物
C∶H=1∶1的有:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等;
C∶H=1∶2的有:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯烴、環烷烴等;
C∶H=1∶4的有:甲烷、甲醇、尿素等。
近幾年有關推測有機物結構的試題,有這樣幾種題型:
1.根據加成及其衍變關系推斷
這類題目的特點是:通過有機物的性質推斷其結構。解此類題目的依據是:烴、醇、醛、羧酸、酯的化學性質,通過知識串聯,綜合推理,得出有機物的結構簡式。具體方法是:① 以加成反應判斷有機物結構,用H2、Br2等的量確定分子中不飽和鍵類型(雙鍵或叁鍵)和數目;或以碳的四價及加成產物的結構確定不飽和鍵位置。② 根據有機物的衍變關系推斷有機物的結構,要找出衍變關系中的突破口,然后逐層推導得出結論。
2.根據高聚物(或單體)確定單體(或高聚物)
這類題目在前幾年高考題中經常出現,其解題依據是:加聚反應和縮聚反應原理。方法是:按照加聚反應或縮聚反應原理,由高分子的鍵節,采用逆向思維,反推單體的結構。由加聚反應得到的高分子求單體,只要知道這個高分子的鍵節,將鏈節端點的一個價鍵向括號內作順次間隔轉移,即可得到單體的結構簡式;
(1) 常見加聚反應的類型有:
① 同一種單體加聚,該單體一般是單烯烴或共軛二烯烴。
② 由不同單體加聚,單體一般為烯烴。
(2) 常見縮聚反應的類型有:
① 酚醛縮聚。
② 氨基酸縮聚。
由高聚物找單體,一般將高聚物主鏈上的碳原子以偶數個斷裂;若按此斷裂寫不出單體,一般此高聚物為縮聚反應得到的高聚物,要補充消去的小分子物質。
3.由有機物完全燃燒確定有機物結構
通過完全燃燒有機物,根據CO2和H2O的量,推測有機物的結構,是前幾年高考試題的熱點題。有以下幾種方法。
(1) 有機物分子組成通式的應用
這類題目的特點是:運用有機物分子組成的通式,導出規律。再由規律解題,達到快速準確的目的。
規律1:最簡式相同的有機物,無論多少種,以何種比例混合,混合物中元素質量比值相同。要注意:① 含有n個碳原子的飽和一元醛或酮與含有2n個碳原子的飽和一元羧酸和酯具有相同的最簡式;② 含有n個碳原子的炔烴與含有3n個碳原子的苯及其同系物具有相同的最簡式。
規律2:具有相同的相對分子質量的有機物為:① 含有n個碳原子的醇或醚與含有(n-1)個碳原子的同類型羧酸和酯。② 含有n個碳原子的烷烴與含有(n-1)個碳原子的飽和一元醛或酮。此規律用于同分異構體的推斷。
規律3:由相對分子質量求有機物的分子式(設烴的相對分子質量為M) ① 得整數商和余數,商為可能的最大碳原子數,余數為最小氫原子數。②
的余數為0或碳原子數≥
6時,將碳原子數依次減少一個,每減少一個碳原子即增加12個氫原子,直到飽和為止。
(2) 有機物燃燒通式的應用
解題的依據是烴及其含氧衍生物的燃燒通式。
烴:4CxHy+(4x+y)O2 ® 4xCO2+2yH2O
或CxHy+(x+)O2 ® xCO2+
H2O
烴的含氧衍生物:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2 ® 4xCO2+2yH2O
或CxHyOz+(x+-
)O2 ® xCO2+
H2O
由此可得出三條規律:
規律1:耗氧量大小的比較
(1) 等質量的烴(CxHy)完全燃燒時,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均決定于的比值大小。比值越大,耗氧量越多。
(2) 等質量具有相同最簡式的有機物完全燃燒時,其耗氧量相等,燃燒產物相同,比例亦相同。
(3) 等物質的量的烴(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃燒時的耗氧量取決于x+-
,其值越大,耗氧量越多。
(4) 等物質的量的不飽和烴與該烴和水加成的產物(如乙烯與乙醇、乙炔與乙醛等)或加成產物的同分異構完全燃燒,耗氧量相等。即每增加一個氧原子便內耗兩個氫原子。
規律2:氣態烴(CxHy)在氧氣中完全燃燒后(反應前后溫度不變且高于
若y=4,V總不變;(有CH4、C2H4、C3H4、C4H4)
若y<4,V總減小,壓強減;(只有乙炔)
若y>4,V總增大,壓強增大。
規律3:(1) 相同狀況下,有機物燃燒后
<1 時為醇或烷;
n(CO2)∶n(H2O) =1為符合CnH2nOx的有機物;
>1時為炔烴或苯及其同系物。
(2) 分子中具有相同碳(或氫)原子數的有機物混合,只要混合物總物質的量恒定,完全燃燒后產生的CO2(或H2O)的量也一定是恒定值。
解有機物的結構題一般有兩種思維程序:
程序一:有機物的分子式―已知基團的化學式=剩余部分的化學式 ®該有機物的結構簡式
結合其它已知條件
程序二:有機物的分子量―已知基團的式量=剩余部分的式量®剩余部分的化學式®推斷該有機物的結構簡式。
規律總結(2)
二、重要的有機物反應及類型
1. 取代反應
鹵代:
硝化:
磺化:
其它:
2. 加成反應
3. 氧化反應
4. 還原反應
5. 消去反應
6. 酯化反應
7. 水解反應
8. 聚合反應
加聚:
縮聚:
9. 熱裂化反應
10. 烷基化反應
11. 顯色反應
(C6H10O5)n(淀粉)+I2→藍色
有些蛋白質與濃HNO3作用而呈黃色
12. 中和反應
三、一些典型有機反應的比較
1. 反應機理的比較
①醇去氫:脫去與羥基相連接碳原子上的氫和羥基中的氫,形成。例如:
羥基所連碳原子上沒有氫,不能形成
,所以不發生去氫(氧化)反應。
②消去反應:脫去─X(或─OH)及相鄰原子上的氫,形成不飽和鍵。例如:
與Br原子相鄰碳原子上沒有氫,所以不能發生消去反應。
③酯化反應:羧酸分子中的羥基跟醇分子羥基中的氫原子結合成水,其余部分互相結合成酯。例如:
2. 反應現象比較
例如:
與新制Cu(OH)2懸濁液反應現象:
沉淀溶解,出現深藍色溶液――→多羥基存在;
沉淀溶解,出現藍色溶液――→羧基存在;
加熱后,有紅色沉淀出現――→醛基存在;
3. 反應條件比較
同一化合物,反應條件不同,產物不同。例如:
①(分子內脫水)
(分子間脫水)
②(取代)
(消去)
4. 一些有機物與溴反應的條件不同,產物不同。
3.例題精講
例1 A是一種可以作為藥物的有機化合物。請從下列反應圖式中各有機物的關系(所有無機物均已略去),推測有機物A、B、C、E、F的結構簡式。
解析 本題圖式中根據標注的反應條件,可以十分容易判斷A→C發生銀鏡反應,C→D發生溴的加成反應,C→E發生鹵代烴的消去反應,但苯甲醛和乙醛在NaOH溶液中生成A的反應,課本中不曾學過,從A經一系列反應可得到含9個碳原子的E,再聯想到CO雙鍵的加成反應,綜合各種信息,可以推測這是一個加成消去反應。即
例2 白藜蘆醇,廣泛存在于食物(例如桑椹、花生,尤其是葡萄)中。它可能具有抗癌性。該物質和溴水或 氫氣反應時,能夠跟1 mol 該化合物起反應的Br2或H2的最大用量分別是
mol。
解析 白藜蘆醇是中學化學中不曾接觸到過的一種物質,但從題中提供的結構簡式分析,該物質屬于酚類,我們就可以將已學過的關于酚的性質的有關知識加以遷移,在新情境中去解決問題。
回憶苯酚和濃溴水的反應:
溴原子只能取代羥基鄰、對位上的氫原子,若反應前這些位置已被其他的原子團所占有,則這些部位已無氫原子可取代,如結構為的酚和溴水發生取代反應時生成物應為
;結構為
的酚和溴水發生取代反應時生成物應為
,白藜蘆醇分子
中還含有C=C不飽和鍵還能和溴水中的溴水發生加成反應,而白藜蘆醇和氫氣發生的是加成反應,其加成部位是二個苯環和一個C
C鍵。
本題答案:6 mol和7 mol
例3 在
A.CH4
B.C3H
解析 依題意,氣態烴與氧氣恰好完全反應,利用有關反應式:CxHy+(x+)O2
xCO2+
H2O,在相同條件下,
反應前后壓強之比等于反應前后物質的量比。
化簡:y=4(x-1) 討論:①當x=1 時,y=0舍去;②當x=2時,y=4;③當x=3時,y=8.答案:C、D.
例4 已知維生素A的結構簡式如下:
關于它的說法正確的是( )
A.維生素A是一種酚
B.維生素A是一個分子中含有三個雙鍵
C.維生素A的一個分子中有30個氫原子
D.維生素A具有環已烷的結構單元
【解析】由于維生素A無苯環上的羥基,所以A錯誤;顯然分子中含五個雙鍵 ,所以B錯誤;分子中六元環含雙鍵,所以D錯誤.利用數碳算氫的方法可得答案應為C.
【答案】C
例5 中草藥秦皮中含有的七葉樹內酯(碳氫原子未畫出,每個折點表示一個碳原子),具有抗菌作用。若1mol 七葉樹內酯,分別與 濃溴水和NaOH溶液完全反應,則消耗的Br2和NaOH的物質的量分別為( )
A.3mol Br2;2mol NaOH B.3mol Br2;4mol NaOH
C.2mol Br2;3mol NaOH D.4mol Br2;4mol NaOH
【解析】本題要求學生在理解酚和酯的結構及其性質的基礎上,將獲取的有關規律遷移到題 目所指定的有機物中。由于學生在課本中學習的是一元酚和普通酯,而題設物質卻是一種既 可以看成二元酚,又可看成酯(內酯)且含有雙鍵的復雜有機物,所以本題在考查相關知識點 的同時,也在一定程度上考查學生思維的靈活性、廣闊性和創造性。
仔細觀察該有機物的結構簡式并結合已有知識,不難得知:1mol七葉樹內酯可與3mol Br2 相作用,其中2mol Br2 用于酚羥基的鄰位氫的取代(注:對位無氫可取代),1mol用于酯環上雙鍵的加成,其反應原理為:
當1mol七葉樹內酯與NaOH反應時,需4mol NaOH,其中3mol NaOH與酚羥基(包括水解后生成 的)作用,1mol NaOH與水解后產生的羧基發生中和反應,其反應原理為:
答案:B
例6 一鹵代烴RX與金屬鈉作用,可增加碳鏈制高級烷,反應如下:
2RX+2NaR―R+2NaX
試以苯、乙炔、Br2、HBr、鈉主要原料,制取
【解析】本題是以武慈反應為知識背景的有機合成題。旨在考查學生自學能力和綜合運用知 識的能力。由于涉及反應較多,合成路線又不易直接看出,所以題目有一定難度,能力測試 層次屬于綜合應用。
本題宜用逆向合成法,解題的關鍵是首先做好“合成設計”。其基本思路是:根據已有原料 和有關反應規律,盡可能合理地把目標分子(產品)通過生成它的反應與前一個中間產物聯系 起來,再把這個中間產物通過生成它的反應與上一個中間產物聯系起來……直至追溯到原為 為止。待合成時,再“反其道而行之”。
根據上述思路,可制定出本題的合成路線:
4.實戰演練
(一)選擇題
1.由兩分子乙炔聚合得到CH2CH―C≡CH,繼續和氯化氫加成得到CH2=CH―CCl=CH2,所得產物加成聚合后得到
A
2.足球運動員在比賽中腿部受傷時醫生常噴灑一種液體物質使受傷部位皮膚表面溫度驟然下降,減輕傷員的痛感。這種物質是( )
A.碘酒 B.氟里昂 C.氯乙烷 D.酒精
3.苯環結構中不存在C―C單鍵和C=C雙鍵的簡單交替結構,可以作為證據的事實是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯環中碳碳鍵的鍵長均相等;③苯能在催化劑存在和加熱的條件下氫化生成環己烷;④鄰二甲苯只有一種結構;⑤苯在FeBr3存在下同液溴發生取代反應,但不因化學反應而使溴水褪色。
A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④
4.具有解熱鎮痛作用的阿斯匹林的結構簡式為在適宜的條件下,阿斯匹林可能發生的反應有( )
①消去反應,②酯化反應,③銀鏡反應,④加成反應,⑤水解反應,⑥中和反應。
A.①②③④ B.①③⑤ C.②④⑥ D.②③④⑤⑥
5.某物質中可能有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯4種物質中的一種或幾種,在鑒定時有下 列現象:①可發生銀鏡反應;②加入新制Cu(OH)2懸濁液沉淀不溶解;③與含酚酞的NaOH 溶液共熱發現溶液中紅色逐漸消失以至無色。下列敘述中正確的是( )
A.有甲酸和甲酸乙酯 B.有乙酸和甲酸乙酯
C.可能有甲醇,一定有甲酸乙酯 D.幾種物質都有
6.已知檸檬醛的結構簡式為,根據已有知識判定下列說法不正確的是( )
A.它可使酸性高猛酸鉀溶液褪色
B.它可跟銀氨溶液反應生成銀鏡
C.它可使溴水褪色
D.它被催化加氫的最后產物的分子式是C10H20O
7.萘環上的位置可用α、β表示,如。下列化合物中α位有取代基的是( )
8.已知和兩結構式( a、b分別代表不同的原子或原 子團)互為同分異構體,推斷一氯丙烯的同分異構體(不含環狀結構)共有( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
9.從柑桔中煉制萜二烯(),下列有關它的推測 正確的是( )
A.分子式為C10H16
B.常溫下為液態,難溶于水
C.其一氯代物有10種
D.與過量的溴的CCl4溶液反應后產物為
10. amL三種氣態烴的混合物和足量的氧氣混合點燃爆炸后,恢復到原來的狀態(常溫常壓),氣體體積共縮小
A.CH4、C2H4、C3H4任意體積比
B.CH4、C3H6、C2H2保持C3H6∶C2H2=1∶2(物質的量之比)
C.C2H6、C4H6、C2H2同條件下體積比為2∶1∶2
D.C3H8、C4H8、C2H2質量比為11∶14∶16
11.有機物甲C3H6O3在適當條件下,每兩個分子甲可相互發生酯化反應,生成一分子 乙,則乙的結構式不可能是( )
12.烯烴在一定條件下發生氧化反應時,CC雙鍵發生斷裂,RCH
CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO。下列烯烴分別被氧化后,產物中有乙醛的是( )
A.CH2CHCH2CH2CHCH3
B.CH3CH2CH
CHCH2CH3
C.CH3CHCHCH2CH2CH3
D.CH3CH
CHCH
CHCH3
13.一定量的有機物與足量的金屬鈉反應,生成xL氣體,在相同條件下等量的該有機物與足量的NaHCO3溶液反應生成y L氣體,已知x>y,則該有機物可能是( )
14.將一定量有機物充分燃燒后的產物通入足量石灰水中完全吸收,經過濾得到沉淀
A.乙烯 B.乙二醇 C.乙醇 D.甲酸甲酯
15.某共價化合物含碳、氫、氮三種元素,分子內有四個氮原子,且四個氮原子構成正四面體(如白磷結構),每兩個氮原子間都有一個碳原子。已知分子內無碳碳單鍵,也沒有碳碳雙鍵,則該化合物的分子式為( )
A.CH8N4
B.C6H12N
16.在石油化工生產中,用于制造合成塑料、合成纖維、有機溶劑等重要的基礎原料的是( )
A.天然氣 B.乙烯 C.電石 D.酒精
17.漆酚是我國特產生漆的主要成分,通常情況下為黃色液體,能溶于有機溶劑,生漆涂
在物體的表面,在空氣中干燥后變成黑色的漆膜。將漆酚放入下列物質中:①空氣,②溴水 ,③小蘇打溶液,④氯化鐵溶液,⑤通入過量的二氧化碳,不能發生化學反應的是( )
A.①②⑤ B.③④ C.②⑤ D.③⑤
18.食用下列物質不會引起中毒的是( )
A.甲醇兌制的白酒
B.用于混凝土防凍的亞硝酸鈉
C.用碳酸鋇作X射線的“鋇餐”
D.加碘鹽(含碘酸鉀的食鹽)
19.
。已知
的名稱為甲氟磷酸,則“沙林”的化學名稱為( )
A.甲氟磷酸異丙醚 B.甲氟磷酸異丙酯
C.甲基異丙基氟磷酸 D.甲氟異丙氧基磷酸
20.有機物丁香油酚結構簡式為:其可能具有的性質是:
①能發生加成反應,②能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,③能發生取代反應,④能與三氯化鐵發生顯色反應,⑤能發生中和反應,⑥能發生消去反應
A.全部 B.僅①②③④ C.除⑥外都能 D.除④⑥外都能
21.有關專家指出,目前家庭裝修中常用的板材、涂料、石材、布藝或多或少都存在毒性, 其毒性來源為( )
A.甲烷 B.甲酸 C.甲醇 D.甲醛
22.“綠色化學”是當今社會提出的一個新概念.在“綠色化學工藝”中,理想狀態是反應
物中原子全部為欲制得的產物,即原子利用率為100%.在用CH
A.CO和CH3OH B.CO2和H2O
C.H2和CO2 D.CH3OH和H2
23.稀土是我國的豐產元素,17種稀土元素性質非常接近,用有機萃取劑來分離稀土元素是一種重要的技術.化合物A是其中一種,有機萃取試劑A的結構式如下:
據你所學的知識判斷A屬于( )
A.酸類 B.酯類 C.醛類 D.油脂類
24.1993年由中國學者和美國科學家共同合成了世界上最大的碳氫分子,其一個分子由1334 個碳原子和1146個氫原子構成.關于此物質,下列說法肯定錯誤的是( )
A.屬烴類化合物 B.常溫下是固態
C.可發生氧化、加成反應 D.具有類似金剛石的硬度
25.巴豆酸的結構簡式為CH3―CH=CH―COOH.現有①氯化氫、②溴水、③純堿溶液、④2-丙醇、⑤酸化的KMnO4溶液.試根據其結構特點,判斷在一定條件與巴豆酸反應的物質的組合是( )
A.只有②④⑤ B.只有①③④ C.只有①②③④ D.①②③④⑤
(二)非選擇題
1.有機環狀化合物的結構簡式可進一步簡化,例如A式可簡寫為B式。C式是1990年公開報道的第1000萬種新化合物,該化合物C中的碳原子數是 ,分子式是 。若D是C的同分異構體,但D屬酚類化合物,而且結構中沒有―CH3基團。請寫出D可能的結構簡式(任意一種,填入D方框中)。
2.結構中沒有環狀的烷烴又名開鏈烷烴,其分子式通式是CnH2n+2(n是正整數)。 若它分子中每減少2個碳氫鍵,必然同時會增加1個碳碳鍵。該碳碳鍵可能是重鍵(雙鍵或三鍵),也可能是連結成環狀烴,都稱為增加了1個不飽和度(用希臘字母Ω表示,又名“缺氫指數”)。例如若干烴類分子和烴基的不飽和度如下:
①CH3CH2CH3 Ω=0; ②(CH3)2CH― Ω=0;
③CH2CHCH2 Ω=1;
④ Ω=1; ⑤C8H15― Ω=1;
⑥Ω=2; ⑦
Ω=2;
⑧CH
⑨CH3(CH=CH)3CH3 Ω=3;
⑩? Ω=4;11? Ω=4;
(1)請寫出下列各烴分子的Ω。
(A) Ω=
(B)
Ω=
(C)
Ω=
(2)請寫出下列烴基的Ω。
(D)(兩價基團)Ω=
(E)(三價基團)Ω=
(F)?C≡C?(兩價基團)Ω=
3.化學上拉席希法制備肼是將NaClO和NH3按物質的量1∶2混合,剛好反應生成NaCl、肼和水。肼是一種高能燃料。
(1)寫出肼的化學式 ,推測其結構簡式 。
(2)推測肼能否像氨一樣和水形成水合物,如能形成水合物,寫出反應的化學方程式。如不能形成水合物,說明理由: 。
4.4 mL O2和3 mL NxHy(已知x<y)混合氣體在。試回答:
(1)寫出反應的化學方程式: 。
(2)推算出NxHy的化學式 。
5.“汽車尾氣污染”問題已備受世人的關注。汽車汽油(辛烷C8H18)引擎若采用電 火花去點燃汽缸中的燃料和空氣混合物,汽缸內發生燃燒,燃燒是急速而猛烈的,溫度很高。當活塞從汽缸里往外推出時,燃燒的氣體跟著在不到百分之一秒的時間內受到膨脹和冷卻,因此燃料必有一部分來不及燃燒或不完全氧化。
(1)根據你所學的知識寫出汽缸內可能發生的反應的化學方程式。
(2)假設辛烷在汽缸內完全燃燒,則空氣質量與辛烷質量之比x值是 。
(3)若空氣質量與辛烷質量之比大于x值,則汽車尾氣中有害氣體含量較多的是 ;若空氣質量與辛烷質量之比小于x值,則汽車尾氣中有害氣體含量較多的是 。
6.美國《科學美國人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數據 :
地球的能量資源數據
太陽輻射能的幾條主要去路
功 率
直接反射
52000×109kJ/s
以熱能方式離開地球
81000×109kJ/s
水循環
40000×109kJ/s
大氣流動
370×109kJ/s
光合作用
40×109kJ/s
請選用以上數據計算:
(1)地球對太陽能的利用率約為 。
(2)通過光合作用,每年有 kJ的太陽能轉化為化學能(每年按365天計)。
(3)每年由綠色植物通過光合作用(6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
)為我們生存的環境除去二氧化碳的質量設為A。試根據能量關系列出A的計算式。
列式中缺少的數據用符號表示。
A= (kg)。
所缺數據的化學含義為 。
7.已知鹵代烴和氫氧化鈉的醇溶液共熱可以得到烯烴。如CH3CH3Cl+NaOHCH2=CH2+NaCl+H2O.現通過以下步驟由
制取
,其合成流程如下:
(鹵代烴制取烯烴的反應屬于消去反應)
(1)從左到右依次填寫每步所屬 的反應類型是(a.取代 b.加成 c.消去反應,只填字母) 。
(2)寫出A→B反應所需的試劑和條件 。
(3)寫出這兩步反應的化學方程式
。
8.有機物A、B、C、中碳、氫、氧元素物質的量之比為1∶2∶1,它們都能發生銀鏡反應, 但都不能發生水解反應。B1、B2是B的同分異構體。又知:
A在常溫下為氣體,A+C6H5OHZ(高分子化合物)
B1在X+CO2;X+NaOH
Y(最簡單的烴)
B2為無色液體,也能發生銀鏡反應。1 mol C完全燃燒需要3 mol氧氣。試回答:
(1)B2的名稱 ,A、B的結構簡式:A 、B ;
(2)寫出X→Y的化學方程式: ;
(3)C的結構簡式 ,與C互為同分異構體,且屬于乙酸酯類化合物的結構簡式 , 。
9.某有機物A的結構簡式為:
(1)等量的該有機物分別與足量的Na、NaOH、新制Cu(OH)2充分反應時,理論上消耗三種物 質的物質的量之比為 。
(2)A在濃H2SO4作用下,若發生分子內脫水,所生成產物的結構簡式為: 。
10.只含有C、H、O的有機物A和B,它們的最簡式相同,但A的相對分子質量大于B,將
11.已知有機物A的結構式為,其化學式為
。
有機物B是萘的衍生物,且不含―CH3,B與A互為同分異構體,根據要求寫出B可能的結構簡式并完成下列兩問:
(1)與醇能發生酯化反應的是 。
(2)與新制備氫氧化銅在一定條件下作用,產生紅色沉淀的是 和 。
12.液晶是一類新型材料,MBBA是一種研究得較多的液晶化合物,它可以看作是由醛A和胺B 去水縮合的產物。
(1)對位上有―C4H9的苯胺可能有四個異構體,它們是:
、 。
(2)醛A的異構體甚多,其中屬于酯類化合物,而且結構式中的苯環結構的異構體就有六個, 它們是:
、 。
13.已知HOOC(CH2)4COOH,CH3CH=CH2
CH3COOH+CO2,
CH2=CH―CH=CH2+CH2=CH2
(1)分子式為C17H12的某烴氧化得
HOOC?CH?CH?CH2?COOH
│ │
CH CH
該烴的結構簡式 。根據以上事實,可推測該二聚體的結構簡式為: 。
(2)已知1,3-丁二烯聚合時,除生成高分子聚合物外,還有一種二聚體生成,且該二聚體發
生下列反應:a.加氫還原,生成乙基環己烷,b.加溴時可引入4個溴原子,c.氧化時可生成 ,同時,還應有一種氣體生成,該氣體是:
。根據以上事實,可推測該二聚體的結構簡式為:
。
14.已知鹵代烴R-X在NaOH水溶液中能發生如下反應:
R-X+NaHR-OH+NaX
現通過如下方法可合成分子量相等的兩種有機物F和G。
請回答下列問題:
(1)有機物名稱:C 、E 。
(2)上述反應①~⑥ ,屬于加成反應的有 。
(3)F和G的相互關系屬于 (填序號)
①同系物 ②同分異構體 ③同一物質 ④同一類物質
(4)A+EG的化學方程式為:
。
15.化合物A(C8H8O3)為無色液體難溶于水,有特殊香味,從A出發,可發生圖示的一系列反應,圖中的化合物A硝化時可生成四種一硝基取代物,化合物H的分子式為C6H6O,G能進行銀鏡反應。
回答下列問題:
A、E、K可能的結構簡式
A ,E ,K 。
16.維綸的成分是聚乙烯醇縮甲醛。它可以由乙烯為原料進行合成,其主要步驟是由乙烯氧化和醋酸合成醋酸乙烯酯;瘜W方程式如下:
然后經加聚、水解、縮聚制得。請把下列各步變化中指定的有機產物的結構 簡式填入空格內:
C4H6O2 (C4H6O2)n (C2H4O)n 維綸(C5H8O2)n
17.不飽和烴可發生催化氧化:
在上述條件下把n mol分子組成都為C5H10的不飽和烴氧化,可得0.4n mol酮和n mo l甲醛以及其他有機產物請填空:
(1)不飽和烴的混合物中,肯定存在的一種烴的結構簡式是 ,該烴的物質的量分數 為 。
(2)氧化產物中,除甲醛外,還可能存在的其他有機產物的結構簡式 。
(3)在生成高分子化合物
?CH2CH2CH2?CH?CH2?CH2CH=CHCH2?n的三種單體中 ,可能屬于上述不飽和烴混合物的
|
CH3CHCH3
一種組分的結構簡式為 。
18.將羧酸的堿金屬鹽溶液電解可得到烴類化合物。例如
2CH3COOK+2H2O
鹵代輕具有下列性質:
R―Br+H2OR―OH+HBr
根據下列衍變關系回答有關問題:
ClCH2COOK(溶液)A混合物
B
C
D
E
(1)寫出電極反應式:
陽極:
陰極:
(2)寫出A→B的化學方程式:
(3)D和B在不同條件下反應,會生成三種不同的E,試寫出它們的結構簡式:
鍵狀E:
環狀E:
高分子E:
19.傅瑞德爾+CH3CH2Cl
+HCl;乙苯還可發生下列反應:
+H2;又已知烯烴與HA加成時,氫原子總是加在含氫較多的不飽和碳上,即:R―CH=CH2 +HA
R―CH―CH3試以電石、 苯等為原料制備苯乙醇
|
A
(),寫出各步反應的化學方程式:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) ;
(5) ; (6) ;
(7) 。
20.取
(1)
(2)寫出該羧酸的最簡式;
(3)寫出符合以上條件的相對分子質量最小的芳香族羧酸的結構簡式。
21.1 mol某飽和烴的含氧衍生物A與2 mol NaOH在一定條件下恰好完全反應,生成1 mol 鈉 鹽。A的相對分子質量不超過120,氧的質量分數不超過0.543。試回答以下問題:
(1)A的一個分子中至少有 個氧原子。
(2)A的分子式是 。
(3)A有 種可能的不同結構。其中能通過簡單試管實驗鑒別出來的是 。
(4)1 mol A與2 mol NaOH反應,生成1 mol鈉鹽外還可能生成 。(可填滿也可不填滿)。
22.由三種化合物組混合物X,組成它的三種化合物A、B、C互為同分異構體,經實驗測得下 列結果:
(1)X在標準狀況下的密度為
(2)把
(3)
(4)取
試確定A、B、C的結構簡式及物質的量之比。
23.已知
有機玻璃可按下列路線合成:
F亦可由水煤氣在高溫、高壓、催華劑存在下合成。試寫出:
(1)天然氣的主要成分和C的結構簡式分別為 、 。
(2)E+FG的反應方程式為
。
(3)丙烯A和A
B的反應類型分別屬于
、
。
(4)G有機玻璃的反應方程式為:
。
24.石油及其分餾產物在供氧不足時燃燒,常常產生CO,這也是常見的大氣污染物之一。將某氣態烴在5倍體積的純氧中燃燒,產物通過足量Na2O2,并在電火花連續作用下充分反應,生成的氣體體積縮小到燃燒產物體積的3/8(氣體體積都在
(1)試寫出通式為CxHy的某烴在供氧不足時燃燒的化學方程式。
(2)若(1)反應中,生成m mol CO2,則當m=2時該烴的分子式。
(3)若1 mol某氣態烴在供氧不足時燃燒,產物在足量Na2O2和電火花連續作用下產生
烴的分子式
n(CO)∶n(CO2)
25.在國際環境問題中,一次性使用的聚苯乙烯材料所帶來的“白色污染”問題甚為突出。 德國Danone公司開發出具有60天自行降解功能的綠色食品杯――聚乳酸(分子組成可表示為C 3nH4n+2O2n+1)包裝材料。
(1)聚苯乙烯為什么會造成“白色污染?” 。
(2)乳酸可以從甜菜發酵的糖液中提取,然后通過 反應生成聚乳酸。合成聚乳酸的 化學方程式為 。
(3)聚乳酸的降解可分為兩個階段,首先是化學水解成乳酸單體,然后乳酸單體在微生物的 作用下分解,生成二氧化碳和水。聚乳酸自行降解的兩步反應的方程式為 。(經測定,聚乳酸材料分子結構中含支鏈)
26.(1)人類所使用的能量絕大部分來源于太陽能。捕獲太陽能的生物主要為綠色植物。綠 色植物能夠通過光合作用把太陽能轉變為化學能。寫出光合反應的化學方程式: 。
(2)煤、石油、天然氣等能源以熱的形式供給人們需要的能量,試以它們各自的主要成分C、 CnH2n+2和CH4為代表,寫出它們燃燒過程的化學方程式:
(3)大氣中二氧化碳的增多會造成溫室效應。指出煤、石油、天然氣這三種物質在質量相同時,哪一種燃料對環境造成負面影響最小?
27.1976年P.Inoue報道用Pd-磷化物催化二氧化碳和丁二烯的反應,可得的產物之一是:
若有機物乙與甲互為同分異構體,乙能與FeCl3溶液作用顯紫色,且分子結構中不存在甲 基,乙與適量新Cu(OH)2的懸濁液在加熱的條件下,反應可產生磚紅色的沉淀,則:
(1)有機物甲的分子式為 .
(2)在一定條件下,能跟1 mol乙起加成反應的H2的最大用量為 mol.
(30若常溫下與1 mol乙起取代反應需消耗Br2的最大用量為2mol,寫出有機物乙可能的結構 簡式 .
28.已知丙二酸(HOOC―CH2―COOH)用P2O5脫水得到的主要產物的分子式是C3O2,它跟水加成仍得丙二酸.C3O2是一種非!盎顫姟钡幕衔,除能跟水加成生成丙二酸外,還能跟NH3、HCl、ROH(R為鏈烴基)等發生加成反應.例如C3O2跟NH3加成:C3O2+2NH3CONH2
|
CH2
|
CONH2
試寫出:
(1)C3O2的結構簡式:
(2)C3O2分別跟HCl、CH3CH2OH發生加成反應的化學方程式: ,
.
29.下面是某研制人員為合成藥物苯氟布洛芬所設計的線路.
回答下列問題:
(1)苯氟布洛芬的分子式為 .
(2)物質A、B的結構簡式分別為 , .
(3)反應①~④中屬于取代反應的是 (填反應代號).
(4)寫出反應③的化學方程式(有機物寫結構簡式): .
30.乙酸跟乙醇在濃硫酸存在并加熱的條件下發生的酯化反應(反應A),其逆反應是水解反 應(反應B)。反應可能經歷了中間體(I)這一步。
(Ⅰ)
(1)如果將反應按加成、消去、取代反應分類,則A~F6個反應中(將字母代號填入下列空格 中),屬于取代反應的是 ;屬于加成反應的是 ;屬于消去應的是 。
(2)如果使原料C2H5OH,用18O標記,則生成物乙酸乙酯中是否有18O?如果使原料中羰基(
)
或羥基中的氧原子用18O標記,則生成物H2O中氧原子是否有18O?試簡述你作此判斷的理由。
(3)在畫有圈號的3個碳原子中,哪一個(或哪些)碳原子的立體形象更接近甲烷分子中的碳原 子?試述其理由。
31.紫杉醇是一種新型搞癌藥,其分子式為C47H51NO14,它是由如下的A酸和B醇生成的一種酯。
A.
(1)A可以在無機酸催化下水解,其反應方程式是
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白質水解產物,因為氨基不在(填希臘字母) 。
(3)寫出ROH的分子式 位。
32.維生素C是一種水溶性維生互(呈酸性),分子式為C6H8O6,人體缺乏這種維生素能 患壞血癥,所以維生素C人稱抗壞血酸。維生素C易被空氣中的氧氣氧化,加熱易變質。在新 鮮的水果、蔬菜中都富含維生素C,新鮮橙汁中維生素C的含量在500mg?L-1左右。
校外活動小組測定某品牌的軟包裝橙汁中維生素C的含量,下面是測定實驗分析報告。請填 寫有關空白:
(1)測定目的:測定某品牌軟包裝橙汁中維生素C的含量
(2)測定原理:C6H8O6+I
(3)實驗用品及試劑:①儀器和用品(略)
②試劑:7.5×10-3mol?L-1標準碘溶液,指示劑 (填名稱),蒸餾水等。
(4)實驗過程:
①洗滌檢查滴定管是否漏液,潤洗后裝好標準碘溶液待用。
②打開橙汁包裝,用 (填儀器名稱)向錐形瓶移入20.00mL待測 橙汁,滴入2滴指示劑。
③左手控制滴定管的 (填部位),右手搖動錐形瓶,眼睛注視 直到滴定終點,滴定點的現象是 。
33.下面是一個四肽,它可以看做是4個氨基酸縮合掉3水分子而得。
式中,R、R′、R″、
可能是相同的或不同的烴基,或有取代基的烴基。
稱為肽鍵。今有一個“多肽”,其分子式是C55H70O19N10,已知將它徹底水解后得到下列四種氨基酸:
谷氨酸
C9H11NO2、C5H9NO4
問:(1)這個“多肽”是幾肽?
(2)該多肽水解后,有幾個苯丙氨酸?
(一)選擇題
1.D 2.C 3.C 4.D 5.C 6.D 7.B、C 8.B 9.C 10.A 11.B 12.C、D 13.C、D 14 .B、C 15.B 16.D 17.D 18.D 19.B 20.C 21.A 22.A、B 23.B 24.D 25.D
(二)非選擇題
1.答案為
2.(1)(A)4 (B)7 (C)5 (2)(D)4 (E)4 (F)2
3.(1)N2H4,
(2)H2N-NH2+H2OH2N-NH2?H2O
H2N-NH2?H2O+H2OH2O?H2N-NH2?H2O
4.(1)NxHy+O2
N2+
H2O (2)N2H4
5.(1)略 (2)14.7 (3)NOx(或NO、NO2)、CO.
6.(1)23.3% (2)1.26×1018kJ (3)A=[×6×
Q為每生成1 mol葡萄糖所需要吸收的能量(或:每消耗6 mol CO2所需吸收的能量)
7.(1)b、c、b、c、b (2)NaOH―CH3CH2OH溶液、加熱
(3)
8.(1)甲酸甲酯,HCHO,
(2)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH3↑
(3)(或
,
9.(1)3∶2∶3 (2)
10.(1)CH2O (2)30,60;CH2O,C2H4O2
14.(1)乙二醇,乙二酸
(2)①,②,④ (3)②,④
(4)
17.(1) 40%
(2)CH3CH2CH2CHO,(CH3)2CHCHO,
(3)CH2=CHCH(CH3)2
18.(1)2ClCH2COO?-2eClCH2CH2Cl+2CO2
2H2O+2eH2+2OH-
(2)
(3)
? ?n
19.(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
(2)CH≡CH+H2CH2=CH2
(3)CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
20.(1)n(C)=0.160(mol) n(H)=0.120(mol) n(O)=0.08(mol)
(2)最簡式為C4H3O2.
(3)
21.(1)4
(2)C4H6O4 (3)5,
(4)CH3OH, C2H5OH,H2O
22.A:CH―CH3―CH3,B:CH2―CH3―CH2OH,C:CH3CH2―O―CH3;A∶B∶C=1∶3∶6
|
OH
O
‖
23.(1)CH4,CH3―C―CH3
(2)CH2=C―COOH+CH3OHCH2=C―COOCH3+2H2O
| |
CH3 CH3
(3)加成,取代
COOCH3
。
(4)nCH2=C-COOCH3?CH2―C?n
| 。
CH3 CH3
24.(1)CxHy+()O2
mCO2+
H2O+(x-m)CO (2)C4H8
(3)
分子式
n(CO)∶n(CO2)
C3H8
1∶2
C4H6
1∶3
O
‖
25.(1)(略) (2)縮聚nCH3 ―CH―COOHH?O―CH―C?n―OH+(n-1)H2O
。 。
OH OH
O
‖
(3)H?O―CH―C?nOH+(n-1)H2OnCH3―CH―COOH
| 。
OH OH
26.(1)6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
(2)C+O2=CO2
CnH2n+2+O2
nCO2+(n+1)H2O
CH4+2O2=CO2+2H2O
CH4產生的CO2最小,對環境負面影響最小
27.(1)C9H10O2 (2)4
28.(1)O=C=C=C=O
O O
‖ ‖
(2)C3O2+2HClCl―C―CH2―C―Cl]
O O
‖ ‖
C3O2+C2H5―C―CH2―C―OCH2
29.(1)C15H13O
30.(1)A,B;C,F;D,E (2)都有18O標記。因為反應中間體在消去一分子H2O 時,有兩種可能,而乙氧基(OC2H5)是保留的。
(3)(或答中間體) ,因為這個碳原子連有4個原子團。
31.(1)C6H5―CH―NH―CO―C6H5+H2OC6H5―CH―NH2+C6H5COOH
| |
HO―CH―COOH HO―CH―COOH
(2)α (3)C31H38O11
32.(1)0.125;0.30;0.100;5:12:4
(2)可以;因為該最簡式中H原子個數已經飽和,所以最簡式即分子式C5H12O4
(3)C(CH2OH)4
33.(1)十肽 (2)4個谷氨酸 (3)3個苯丙氨酸
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