高考化学有机化合物的推断题综合题试题及答案解析
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如图:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。 ②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8。 ③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛。 ④R1CHO+R2CH2CHO回答下列问题: (1)A的结构简式为___。
(2)由B生成C的化学方程式为___。
(3)由E和F生成G的反应类型为___。E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___(填标号) a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.元素分析仪 d.核磁共振仪 【答案】【解析】 【分析】
烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则其为环戊烷,结构简式为
,B发生消去反应生成C为
;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为
,C被酸性KMnO4氧化生成D为
+NaOH
+NaCl+H2O 加成反应 醛基 c
HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。 【详解】
(1)由以上分析知,A的结构简式为
。答案为:
;
(2)由与NaOH的乙醇溶液反应生成+NaOH
+NaCl+H2O。答案为:
,化学方程式为
+NaOH
+NaCl+H2O;
(3)由E和F生成G的化学方程式为:CH3CHO+HCHOHOCH2CH2CHO,反应类型为
加成反应。E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。答案为:加成反应;醛基; (4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;
b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意; c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意; d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意; 故选c。 【点睛】
利用红外光谱仪所测同分异构体的最大碎片质量相等,但所有碎片的质量不一定相同,若我们不注意审题,按平时从质谱仪中提取相对分子质量的方法判断,易错选a。
2.(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__________________。
14mol CH3CH2CH=CH2
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 【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(3)键线式
3n?1进行计算。 2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
3?9?1mol=14mol。答案为:2(3)键线式
;14mol;
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,就会认为个,从而出现选主链错误。
的主链碳原子为7
3.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。 ① CH3OCH3 ②
HCOOCH2CH3 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:
① O2和O3 ;②乙醇和甲醚;③ 淀粉和纤维素;④ 苯和甲苯;⑤
和
;
⑥和
;⑦ CH3CH2NO2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15.68L CO2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】④ ② ⑦ ③ ④ ②⑦ ⑤ ① 92 C7H8 【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15.68L CO2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)=
9.2g7.2g15.68L=0.1mol,n(CO2)==0.7mol,n(H2O)==0.4mol。
18g/mol92g/mol22.4L/mol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15.68L CO2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15.68L CO2和7.2gH2O”,可直接求出分子式,显然后一方法更简洁。
。
4.糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志,长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6),下列说法不正确的是___(填序号); A.糖尿病人尿糖偏高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖 B.葡萄糖属于碳水化合物,分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O C.葡萄糖可用于制镜工业 D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)含糖类丰富的农产品通过发酵法可以制取乙醇,但随着石油化工的发展,工业上主要是以乙烯为原料,在加热、加压和有催化剂存在的条件下跟水反应生成乙醇,这种方法叫做乙烯水化法,试写出该反应的化学方程式:___,该反应的反应类型是____; (3)今有有机物A,B,分子式不同,均可能含C,H,O元素中的两种或三种,如果将A,B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,若A是甲烷,则符合上述条件的有机物B中分子量最小的是___(写化学式),并写出分子量最小的含有﹣CH3(甲基)的B的两种同分异构体的结构简式____、____;
(4)分析下表所列数据,可以得出的结论是(写出2条即可)____。