长沙备战高考化学 认识有机化合物 培优 易错 难题练习含答案.docx
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长沙备战高考化学认识有机化合物培优易错难题练习含答案
长沙备战高考化学认识有机化合物培优易错难题练习(含答案)
一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.
(1)
的系统名称是_________;
的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式
表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷1,2,3-三甲苯
14molCH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
(1)命名烷烃
时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式
进行计算。
(3)键线式
中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】
(1)
主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。
命名
时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。
答案为:
3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为
;1mol该烃耗氧量为
mol=14mol。
答案为:
;14mol;
(3)键线式
中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH3CH2CH=CH2。
答案为:
CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为
的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
2.按要求完成下列各题。
(1)从下列物质中选择对应类型的物质的序号填空。
①CH3OCH3 ②HCOOCH2CH3 ③CH3COCH3 ④
⑤CH3CHO ⑥
⑦
A.属于羧酸的是________;(填序号,下同) B.属于酯的是________ ;
C.属于醇的是__________; D.属于酮的是________。
(2)下列各组物质:
①O2和O3 ;②乙醇和甲醚;③淀粉和纤维素;④苯和甲苯;⑤
和
;⑥
和
;⑦CH3CH2NO2和
A.互为同系物的是_________;(填序号,下同)B.互为同分异构体的是________;
C.属于同一种物质的是__________; D.互为同素异形体的是________。
(3)为了测定芳香烃A的结构,做如下实验:
①将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图所示的质谱图,由图可知该分子的相对分子质量是________,有机物A的分子式为_________。
③用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3,则该有机物A的结构简式为_____________。
【答案】④②⑦③④②⑦⑤①92C7H8
【解析】
【分析】
(1)A.属于羧酸的是含有-COOH的有机物;
B.属于酯的是含有-COO-的有机物;
C.属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物;
D.属于酮的是含有-CO-的有机物。
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物;
D.互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质。
(3)从质谱图中可提取该有机物的相对分子质量为92;
由“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可计算出该有机物的分子式;
由“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,可确定该有机物A的结构简式。
【详解】
(1)A.属于羧酸的是含有-COOH的有机物④;
B.属于酯的是含有-COO-的有机物②;
C.属于醇的是含有-OH(不与苯环直接相连)的有机物⑦;
D.属于酮的是含有-CO-的有机物③。
答案为:
④;②;⑦;③;
(2)下列各组物质:
A.互为同系物的是官能团种类和数目分别相同的有机物④;
B.互为同分异构体的是分子式相同但结构不同的有机物②和⑦;
C.属于同一种物质的是分子式相同、结构也相同的有机物⑤;
D.互为同素异形体的是同种元素组成的不同性质的单质①。
答案为:
④;②⑦;⑤;①;
(3)n(有机物)=
=0.1mol,n(CO2)=
=0.7mol,n(H2O)=
=0.4mol。
即0.1mol有机物+xO2→0.7molCO2+0.4molH2O,从而得出1mol有机物+10xO2→7molCO2+4molH2O,有机物A的分子式为C7H8。
“用核磁共振仪处理该有机物得到四个峰,且四个峰的面积之比是1∶2∶2∶3”,则表明该有机物A的分子内有4种氢原子,且个数比为1∶2∶2∶3,由此可得结构简式为
。
答案为:
92;C7H8;
。
【点睛】
如果我们先利用信息“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可求出该有机物的最简式为C7H8,然后再利用相对分子质量92,可确定分子式为C7H8;如果先利用相对分子质量92,再利用“将9.2g该芳香烃A完全燃烧,生成标况下15.68LCO2和7.2gH2O”,可直接求出分子式,显然后一方法更简洁。
3.下列各组物质①O2和O3②红磷和白磷③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5,互为同系物的是____________;(填序号,下同)互为同分异构体的是____________;是同一物质的是____________。
【答案】⑤④⑥
【解析】
【分析】
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,据此分析。
【详解】
①O2和O3是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体;
②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质,互为同素异形体;
③12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同,结构不同,为碳链异构,其名称分别为:
正丁烷、异丁烷,互为同分异构体;
⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团,互为同系物;
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,只是书写形式不同,属于同一物质;
故答案为:
⑤;④;⑥。
【点睛】
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同;
4.某烃A0.2mol在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2mol,试回答:
(1)烃A的分子式是________。
(2)若取一定量的烃A充分燃烧后,生成B、C各3mol,则有________g的A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气________L。
(3)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2发生加成反应后生成2,2-二甲基丁烷,则烃A的名称是______________________,结构简式是_________________________。
(4)比A少两个碳原子的A的烯烃同系物的同分异构体共有____________种(不含顺反异构),其中只含有一个甲基的结构简式为____________。
【答案】C6H1242100.83,3-二甲基-1-丁烯
3CH3CH2CH=CH2
【解析】
【分析】
烃含有C、H两种元素,0.2mol烃A在氧气中充分燃烧后生成CO2、H2O各1.2mol,所以碳原子和氢原子的个数是6、12,因此烃A的分子式为C6H12。
若烃A能使溴水褪色,说明存在碳碳双键,在催化剂作用下与H2发生加成反应后生成2,2-二甲基丁烷,说明烃A结构简式是
,以此解题。
【详解】
(1)烃含有C、H两种元素,0.2mol烃A在氧气中充分燃烧后生成化合物B、C各1.2mol,即生成CO2、H2O各1.2mol,所以碳原子和氢原子的个数是6、12,因此烃A的分子式为C6H12;
(2)生成的CO2和水的物质的量均是3mol,则根据原子守恒可知,A的物质的量是0.5mol,质量是0.5mol×84g/mol=42g。
消耗氧气的物质的量是3mol+3mol÷2=4.5mol,则在标准状况下的体积是4.5mol×22.4L/mol=100.8L;
(3)若烃A能使溴水褪色,说明存在碳碳双键,在催化剂作用下与H2发生加成反应后生成2,2二甲基丁烷,说明烃A结构简式是
,它的名称是3,3-二甲基-1-丁烯;
(4)比烃A少2个碳原子的烃的分子式为C4H8,该烯烃类的同系物的同分异构体有1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯,共计有3种同分异构体,其中只含有一个甲基的结构简式为CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
该题是高考中的常见题型,具有较强的综合性,侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养和计算能力的锻炼。
解决该题的关键是熟练记住常见官能团的结构、性质以及官能团之间的相互转化关系。
5.一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4g,该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后,浓硫酸增重14.4g,则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为
A.1.12LB.2.24LC.3.36LD.4.48L
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知反应产生水的物质的量是n(H2O)=14.4g÷18g/mol=0.8mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n(CH4)=0.8mol×2÷4=0.4mol,则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4mol,二者的质量和m(CO)+m(CO2)=30.4g-14.4g=16g,解得n(CO)=0.1mol,n(CO2)=0.3mol,若该甲烷完全燃烧,还需使CO发生反应产生CO2,根据方程式2CO+O2
2CO2可知0.1molCO完全燃烧需要消耗0.05molO2,其在标准状况下的体积是v(O2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故选项A正确。
6.以下关于烷烃的说法中正确的是
A.一氯甲烷只有一种空间结构,证明甲烷是正四面体的空间结构而不是平面结构
B.烷烃的熔沸点随分子中碳原子数的增多而降低
C.C2H6与C3H6互为同系物
D.戊烷的结构有三种,其化学性质与甲烷类似
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.二氯甲烷只有一种空间结构,证明甲烷是正四面体的空间结构而不是平面结构,故A错误;
B.烷烃的熔沸点随分子中碳原子数的增多而升高,故B错误;
C.同系物分子是结构相似、组成相差若干个CH2,C2H6与C3H6只相差1个C原子,且前者是饱和烃,后者是不饱和烃,所以不是同系物,故C错误;
D.戊烷的结构有CH3CH3CH2CH2CH3、CH3CH3CH(CH3)2、C(CH3)4三种,属于烷烃,化学性质与甲烷类似,故D正确;
选D。
7.下列说法正确的是()
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基,为同一种物质
B.
和
为同一物质
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同素异形体
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH具有相同的官能团,互为同系物
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同,但结构不同,不是同一物质,故A错误;
B.
不存在异构现象,因此
和
为同一物质,故B正确;
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C错误;
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同,不互为同系物,故D错误;
故答案为:
B。
【点睛】
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;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,因酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。
但值得注意的是,一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团;二是有同一基团的物质不一定是同系物。
8.有机物A的结构简式为:
。
它可通过不同化学反应分别制得B、C和D三种物质。
(1)B中的含氧官能团名称是_________、________。
(2)A→B的反应类型是___________;A~D中互为同分异构体的是_________。
(3)由A生成C的化学方程式是__________________________。
(4)C在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是__________。
【答案】醛基羧基氧化反应CD
+H2On
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由B的结构简式可知,含有-COOH、-CHO,名称分别为羧基、醛基;
(2)A到B为羟基的催化氧化,反应类型为氧化反应;分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,根据结构简式知,CD互为同分异构体;
(3)A到C为羟基的消去反应,反应方程式为
+H2O;
(4)C中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,方程式为:
n
。
9.化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂,且A只有一种一氯取代物B,在一定条件下A可以发生如下变化:
(1)A分子中的官能团名称是___,A的结构简式是___;
(2)写出下列化学方程式:
A→B:
___;A→D:
___;
(3)A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化,且F的一氯取代物有三种。
F的结构简式是:
___。
【答案】羟基
(CH3)3C-OH+Cl2
+HCl
CH2=C(CH3)2+H2O
【解析】
【分析】
首先根据不饱和度发现A中无不饱和度,只有一种一氯代物说明只有一种等效氢,因此必然是对称结构的一元醇,则A为
,B为一氯代物,C为醇钠,A到D是典型的消去反应的条件,得到烯烃,再和溴的四氯化碳加成得到E,本题得解。
【详解】
(1)A是醇,官能团为羟基,A的结构简式为
;
(2)A→B为取代反应,方程式为(CH3)3C-OH+Cl2
+HCl,A→D为消去反应,方程式为
CH2=C(CH3)2+H2O;
(3)首先F也是一元醇,有3种等效氢,且羟基的邻位碳上有氢原子,符合条件的结构为
。
10.从煤焦油中可以分离出重要化工原料烃A,淀粉水解得到产物F,可发生如下转化,E有果香味:
请回答下列问题:
(1)F的分子式________;反应①的反应类型________________。
(2)写出反应③的化学方程式:
________________________________。
(3)有机物B可以在一定条件下聚合形成一种无色透明的热塑性塑料,被广泛用于制作一次性泡沫容器,俗称保利龙,请写出化学方程式________________________________。
(4)下列说法正确的是________
A.有机物B中只含有一种官能团,是苯的同系物
B.1molB最多可以与4molH2发生加成反应
C.可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F
D.淀粉、纤维素在人体内水解均可以得到F,进一步转化提供为人体所需要的能量
【答案】C6H12O6加成反应
n
BC
【解析】
【分析】
由转化关系可知A为
,B为
,D为
,淀粉水解得到产物F,F为葡萄糖,G为CH3CH2OH,E为
,以此解答该题。
【详解】
(1)由分析知:
F为葡萄糖,分子式为C6H12O6;反应①的反应类型为加成反应;
(2)反应③的化学方程式为
;
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,方程式为n
;
(4)A.有机物B为苯乙烯,含有的官能团为碳碳双键,与苯的结构不同,不是苯的同系物,故A错误;
B.苯乙烯含有碳碳双键和苯环,都可与氢气发生加成反应,则1molB最多可以与4molH2发生加成反应,故B正确;
C.葡萄糖含有醛基,可与氢氧化铜浊液发生氧化还原反应,产生红色沉淀氧化亚铜;F属于酯类,不溶于水,密度比水小,和氢氧化铜浊液混合后分层,上层是无色的酯,下层是氢氧化铜浊液;苯乙酸具有酸性,可溶解氢氧化铜;苯乙醇溶于水,与氢氧化铜浊液均匀混合,没有明显现象,则可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F,故C正确;
D.纤维素在人体内不能水解,故D错误。
故答案为:
BC。
11.化合物甲只含C、H两种元素,化合物乙和丙都只含C、H、F三种元素,甲、乙、丙都是饱和化合物且分子中都含有26个电子。
据此推断:
(1)甲的分子式是_____________;若甲分子中有两个H原子被F原子代替,所得产物可能有_______种结构。
(2)乙是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品,用作致冷剂。
已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2,则下列对于乙的描述正确的是____________。
A.其分子构型为正四面体B.其分子构型为正四边形
C.具有两种同分异构体D.没有同分异构体
(3)将甲、乙按物质的量之比1∶1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量,则丙的分子式是______________。
【答案】C3H84DC2H5F
【解析】
【分析】
化合物甲只含C、H两种元素,应为烷烃,分子式符合CnH2n+2,分子中含有26个电子,则有6n+2n+2=26,n=3,则甲为C3H8,乙分子中C、H、F原子个数比为l:
2:
2,分子中含有26个电子,应为CH2F2,电子数为26,符合,将甲、乙按物质的量之比1:
1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量,丙的相对分子质量为
=48,且分子中含有26个电子,应为C2H5F,以此解答该题。
【详解】
(1)化合物甲只含C、H两种元素,应为烷烃,分子式符合CnH2n+2,分子中含有26个电子,则有6n+2n+2=26,n=3,则甲为C3H8,若甲分子中有两个H原子被F原子代替,所得产物可能有CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F共四种;
(2)乙分子中C、H、F原子个数比为l:
2:
2,分子中含有26个电子,应为CH2F2,为四面体结构,不存在同分异构体,故答案为D;
(3)将甲、乙按物质的量之比1:
1混合所得混合物的平均摩尔质量等于丙的摩尔质量,丙的相对分子质量为
=48,且分子中含有26个电子,应为C2H5F。
12.某链烃的化学式为C6H4,若分子中已有一个碳碳双键,则还含有碳碳叁键_______个,某链烃的化学式为C200H200,则分子中最多含碳碳叁键_____个。
【答案】250
【解析】
【分析】
根据分子中含有1个双键比相同碳原子的烷烃少2个氢原子,含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子来解答。
【详解】
某链烃的化学式为C6H4,比相同碳原子的烷烃少10个氢原子,而分子中已有1个碳碳双键,少2个氢原子,则含碳碳叁键(-C≡C-)为2个;
某链状烃的化学式为C200H200,比相同碳原子的烷烃少202个氢原子,含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子,则分子中最多含碳碳叁键50个。
13.某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列实验:
实验1:
实验2:
将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。
过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:
利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷(生成丙烷和丙烯
),且丙烯能被酸性
溶液氧化。
(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________(填名称)。
(2)由实验1可知,己烷的物理性质有____________________________________。
(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________(填序号)。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴代己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。
(5)试管C中的现象是______________________________________。
(6)试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式:
______________________________________。
【答案】烧杯、分液漏斗(有无玻璃棒均正确)己烷的密度比水小,难溶于水,可溶解溴AB冷凝己烷分解产生的气体酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验①的主要操作是分液,需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗,故答案为:
烧杯、分液漏斗;
(2)溴水和己烷混合后,下层几乎是无色的,且分液后得到橙色溶液,这说明己烷比水轻,难溶于水,可溶解溴,故答案为:
己烷比水轻,难熔于水,可溶解溴;
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾,这说明有溴化氢生成。
由于己烷是烷烃,能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢,因此正确的答案选AB,故答案为:
AB;
(4)实验3的装置Ⅱ中有冰水浴,所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体,故答案为:
冷凝己烷分解产生的气体;
(5)己烷裂化有气态的烯烃生成,烯烃含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此看到试管C中酸性高锰酸钾的紫色褪去,故答案为:
酸性高锰酸钾的紫色褪去;
(6)在一定条件下,己烷裂化生成丙烷和丙烯,反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2,故答案为:
CH3(CH2)4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。
14.己知化合物X是离子化合物,其离子具有相同的电子层结构。
X遇水剧烈反应,产生的气体甲是天然气的主要成分。
(1)气体甲的电子式________________
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