1、课时梯级作业 三十八烃的含氧衍生物(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.某有机混合物可能含有(a)甲酸,(b)乙酸,(c)甲醇,(d)甲酸甲酯四种物质中的几种,在鉴别时有下列现象:发生银镜反应;加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解;与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色。下列叙述中,正确的是()A.a、b、c、d都有 B.一定有d,可能有cC.只有a、dD.有c和d【解析】选B。发生银镜反应说明有醛基,加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解说明没有羧基,排除a、b;与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色说明有与NaOH
2、发生反应的物质。综上可知一定有d,可能有c。【加固训练】一种试剂能把乙醇、乙酸、甲酸、丙醛溶液区别开,这种试剂是()A.新制Cu(OH)2悬浊液B.溴水C.银氨溶液D.KMnO4酸性溶液【解析】选A。乙醇与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成醋酸铜和水,溶液变蓝色,甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成甲酸铜和水,溶液变蓝色,加热条件下反应生成砖红色沉淀,丙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀,可以鉴别,A项正确;乙醇和乙酸与溴水不反应,甲酸和丙醛均使溴水褪色,无法鉴别,B项错误;银氨溶液无法鉴别乙醇和乙酸,C项错误;乙醇、甲酸和丙醛
3、均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D项错误。2.下列关系正确的是()A.沸点:乙二醇丙三醇B.等物质的量的化合物与钠反应的快慢:CH3CH2COOH苯酚水乙醇C.等质量的有机物完全燃烧的耗氧量:甲烷乙烯乙炔苯D.等物质的量的物质燃烧耗氧量:己烷环己烷苯苯甲酸【解析】选B。丙三醇含有三个羟基,形成的氢键比乙二醇多,氢键多,沸点高,丙三醇的沸点大于乙二醇,故A项错误;与钠反应的快慢,与氢离子的浓度大小有关,浓度越大,反应越快,电离H+的能力:羧酸苯酚水乙醇,故B项正确;对于烃来说,烃分子式CxHy,越大耗氧量越高,四种物质的最简式分别为:CH4、CH2、CH、CH,甲烷耗氧量最高,其次是乙烯,
4、乙炔和苯相等,故C项错误;CxHyOz+ (x+-)O2xCO2+H2O,分子式分别是C6H14、C6H12、C6H6、C7H6O2,耗氧量分别是、9、,苯和苯甲酸耗氧量相等,故D项错误。3.有机物:CH2OH(CHOH)4CHOCH3CH2CH2OHCH2CHCHOHCH3CH2CHCOOCH3CH2CHCOOHCHClCHCOOH中能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应的是()A.B.C.D.【解析】选B。CH2OH(CHOH)4CHO含有羟基和醛基,能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应;CH3CH2CH2OH只含有羟基和烷基,不能发生加成反应和还原反应;
5、CH2CHCHOHCH3含有碳碳双键和羟基能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应;CH2CHCOOCH3含有碳碳双键和酯基,不能发生消去反应和酯化反应;CH2=CHCOOH含有碳碳双键和羧基,不能发生消去反应;CHClCHCOOH含有碳碳双键、氯原子和羧基,能发生加成反应、酯化反应、氧化反应、还原反应、消去反应。4.下列说法正确的是()A.分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物B.酚酞的结构为其结构中含有羟基(OH),故酚酞属于醇C.治疗疟疾的青蒿素的结构简式为,分子式是C15H20O5D.1 mol与过量的NaOH溶液加热充分反应,能消耗5 mol NaOH【解析】
6、选D。CH4O一定为甲醇,而C2H6O可为CH3CH2OH或CH3OCH3,A错误;羟基和苯环直接相连,属于酚,不属于醇,B错误;根据青蒿素的结构简式可写出它的分子式为C15H22O5,C项错误。D项中的物质水解生成、CH3COOH,因此1 mol该物质会消耗(2+2+1) mol=5 mol NaOH。【加固训练】下列说法正确的是()A.已知(X)(Y),X与Y互为同分异构体,可用FeCl3溶液鉴别B.能发生的反应类型:加成反应、取代反应、消去反应、水解反应C.3-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有6种D.相同条件下乙酸乙酯在水中的溶解度比其在乙醇中的溶解度大【解析】选A。X与Y互为同分异构体,
7、Y中含有酚羟基,故可用FeCl3溶液鉴别,A项正确;题给有机物分子不能发生水解反应,B项错误;3-甲基-3-乙基戊烷的一氯代物有3种,C项错误;乙醇为常见的有机溶剂,乙酸乙酯在乙醇中的溶解度比其在水中的溶解度大,D项错误。5.有机物的结构简式为,它的同分异构体中属于芳香醇的共有 ()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选C。C2H5O的结构有CH2CH2OH;CH(OH)CH3;若为CH3和CH2OH在苯环上存在邻间对三种情况;所以属于芳香醇的共5种。6.某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质,N经氧化最终可得到M,则该中性有机物的结构可能有 ()A.1种B.2种C
8、.3种D.4种【解析】选B。中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成2种物质,可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得到M”,说明N与M中碳原子数相等,碳架结构相同,且N应为羟基在碳链端位的醇,M则为羧酸,从而推知该中性有机物的结构只有和2种。7.(能力挑战题)已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为下列说法不正确的是()A.a中参加反应的官能团是羧基B.生活中b可作燃料和溶剂C.c极易溶于水D.该反应类型为取代反应【解析】选C。由a、c的结构简式可知a含有羧基,c含有酯基,a、b发生酯化反应生成c,b为乙醇。a与b反应生成c含有酯基,则a参加反应的官能团是羧基,故A正确;b
9、为乙醇,可作燃料和溶剂,故B正确;c含有酯基,不溶于水,故C错误;反应类型为酯化反应,也为取代反应,故D正确。【加固训练】已知某有机物X的结构简式如图所示,下列有关叙述不正确的是()A.X的化学式为C10H10O6B.X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应C.1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应,消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 molD.X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应【解析】选D。C项,1个X分子中含有1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基和1个酯基,酯基水解又得到1个酚羟基,所以1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、Na
10、HCO3溶液反应,消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol;D项,X在一定条件下能发生酯化反应,但不能发生消去反应。二、非选择题(本题包括3小题,共58分)8.(18分)已知某芳香族化合物Q的分子式为CxHx+3O3,其中氧元素的质量分数为24.74%。Q只有一个取代基,可发生如图所示转化。其中D为五元环状化合物;E可使酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色;D和E互为同分异构体;F和G都是高分子化合物。请回答下列问题:(1)Q的结构简式:_。 (2)C物质所含官能团的名称为_。 (3)E物质能发生的反应类型有_。 加成反应消去反应加聚反应酯化反应缩聚反应(4)写出反应的化学方程
11、式:反应_; 反应_。 (5)含有羧基的E的同分异构体有_(不含E)种,写出任意一种的结构简式:_。 (6)关于有机物Q、A、E的下列说法正确的是_。 它们的含氧官能团相同都能与金属钠反应放出氢气都能使溴水褪色都能发生取代和加成反应【解析】Q分子中含3个氧原子,由氧元素的质量分数知: 100%=24.74%,解得x=11,Q的分子式为C11H14O3。Q在碱性条件下水解,得到A和B,结合A的分子式可推出A为苯甲醇。B经酸化得到C,根据原子守恒得到C的分子式为C4H8O3,C有酸性说明含有羧基,又因为C在浓硫酸、加热条件下生成能使酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色的E,说明C含羟基,C在浓硫酸加热条件
12、下生成五元环状化合物D,则C为直链结构,其结构简式为HOCH2CH2CH2COOH,进而推知B为HOCH2CH2CH2COONa,Q为,E为CH2CHCH2COOH。(3)E含有碳碳双键,故能发生加成反应和加聚反应;含有羧基,故能发生酯化反应。(6)有机物Q的含氧官能团为酯基、羟基,有机物A的含氧官能团为羟基,有机物E的含氧官能团为羧基,错误;羧基和羟基都能与Na反应放出H2,正确;有机物E能使溴水褪色,Q、A不能使溴水褪色,错误;有机物Q、A、E都能发生取代和加成反应,正确。答案:(1)(2)羧基、羟基(3)(4)+NaOH+HOCH2CH2CH2COONaHOCH2CH2CH2COOHCH
13、2CHCH2COOH+H2O(5)3或CH3CHCHCOOH或(任写一种)(6)9.(18分)有机物AM有如图所示转化关系,A与F分子中所含碳原子数相同,且均能与NaHCO3溶液反应;F的分子式为C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色;D能发生银镜反应;M与NaOH溶液反应后的产物,其一氯代物只有一种。已知:(R1、R2代表烃基或氢原子)请回答:(1)B、F的结构简式分别为_、_。(2)反应中,属于消去反应的是_(填反应序号)。(3)D发生银镜反应的化学方程式为_;反应的化学方程式为_。(4)A的相对分子质量在180260之间,从以上转化中不能确认A中的某一官能团,确定该官能团的实验步骤
14、和现象为_。(5)符合下列条件的F的同分异构体共有_种。a.能发生银镜反应b.能与FeCl3溶液发生显色反应c.核磁共振氢谱上有四个峰,其峰面积之比为1126【解析】F的分子式为C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色,说明F分子中不含碳碳双键,碳原子的不饱和度很大,则F中含有苯环,F能与碳酸氢钠溶液反应,说明F中含有羧基;D能发生银镜反应,则C中含有CH2OH结构;M与NaOH溶液反应后的产物,其一氯代物只有一种,根据已知信息可知,F被酸性高锰酸钾氧化后得到1个羧基,则M中存在两个对位的羧基,所以M是对苯二甲酸,则F是,E是,C是;D是C发生氧化反应生成的醛,其结构简式是,则B是,A中含
15、有卤素原子,可发生水解反应。(2)反应中,只有是消去反应,产生碳碳双键。(3)D中含有醛基,可发生银镜反应,化学方程式是+ 2Ag(NH3)2OH+2Ag+2NH3+H2O;C分子中含有羧基和羟基,可发生缩聚反应,化学方程式是 +(n-1)H2O。(4)A的相对分子质量在180260之间,说明A中的卤素原子可能是Cl,也可能是Br,确定到底是哪种官能团时,应将A在氢氧化钠溶液中水解,然后用硝酸和硝酸银溶液检验。(5)符合条件的F的同分异构体中含有醛基和酚羟基,F的分子式为C9H10O2,其同分异构体含有4种氢原子,个数比是1126,则F的同分异构体中含有2个CH3、1个OH、1个CHO,且2个
16、甲基分别在酚羟基的邻位或醛基的邻位,所以共有2种同分异构体符合题意。答案:(1)(2)(3)+2Ag(NH3)2OH+2Ag+2NH3+H2O+(n-1)H2O(4)取反应后的混合液少许,向其中加入稀硝酸至酸性,滴加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则A中含氯原子;若生成浅黄色沉淀,则A中含溴原子(5)2【方法规律】由反应条件推测有机反应类型(1)当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。(2)当反应条件为NaOH溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。(3)当反应条件为浓硫酸并加热时,通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物,或者是醇与酸的酯化反应。(4)当反应条件为稀酸并加热时,
17、通常为酯的水解反应。(5)当催化剂为Cu或Ag并有氧气时,通常是醇的氧化反应。(6)当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。(7)当反应条件为光照且与X2(卤素单质)反应时,通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基上的氢原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂且与X2的反应时,通常为苯环上的氢原子直接被取代。10.(22分)(能力挑战题)优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:已知:芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:+HX(R是烃基,X为卤原子)0.01 mol C质量为1.08 g,能与饱和溴水完全反应生
18、成3.45 g白色沉淀,E不能使Br2的CCl4溶液褪色。G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为321,G与Na2CO3溶液反应放出气体。根据以上信息回答以下问题:(1)化合物A的名称为_;F的官能团结构简式为_;C的结构简式为_。(2)下列说法正确的是_(填选项字母)。a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色b.C不存在芳香族醛类同分异构体c.D的酸性比E弱d.F不能使溴水褪色(3)E与G反应生成H的化学方程式为_。其反应类型为_;PMnMA的结构简式为_,由H生成该有机物的反应类型为_。(4)G的能水解的链状同分异构体有_种,其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为_(写出一种即可)。【解析】由对孟
19、烷的结构简式倒推,B对孟烷肯定是苯环被H2还原的过程,故B为,再根据题目所给已知,得A为。C能跟饱和溴水反应,且最终能转化为对孟烷,再结合题目所给质量关系知C为,顺推D为;由E消去H2O生成F知,E为,F中含有碳碳双键,F为或;根据题目提示先推断G的结构简式为CH2C(CH3)COOH,故H为、PMnMA为(1)A的名称为甲苯。由F的结构知其含官能团为碳碳双键;C的结构简式见上述分析。(2)B是苯的同系物,烷基可被酸性高锰酸钾溶液氧化,a正确;由C的结构简式知,除苯环外,还有1个甲基和羟基,不可能形成醛基,故一定不能形成芳香族醛类同分异构体,b正确;D是酚,E是醇,故酸性是E较弱,c错误;F中含有,能与溴水发生加成反应,d错误。(3)E与G发生的是酯化反应,注意化学方程式细节的书写,如反应条件,产物小分子水等。(4)5种同分异构体分别为CH2C(CH3)OOCH、CH3CHCHOOCH、CH2CHCH2OOCH、CH2CHOOCCH3、CH3OOCCHCH2。答案:(1)甲苯(2)ab(3)
