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www.第3章综合测试卷一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)1.下列5种有机化合物中,能够发生酯化、加成和氧化3种反应的是()。CH2CHCOOHCH2CHCOOCH3CH2CHCH2OHCH3CH2CH2OHCH3A.B.C.D.【解析】由各物质所含官能团可知CH2CHCOOH 3种反应都可以发生;CH2CHCOOCH3能发生加成和氧化反应;CH2CHCH2OH 3种反应都可以发生;CH3CH2CH2OH只能发生酯化和氧化反应;CH33种反应都可以发生。【答案】C2.某有机物的结构简式为,下列关于该有机物叙述不正确的是()。A.1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗NaOH的物质的量为n molB.该有机物水解所得产物能发生加成反应C.该有机物可通过加聚反应生成D.该有机物分子中含有双键【解析】1 mol水解后得到1 mol和n mol CH3COOH,n mol CH3COOH消耗n mol NaOH,A项正确;该有机物水解所得产物分子中含CO键,但是羧基中的CO不能发生加成反应,B项错误;D项正确。【答案】B3.某链状高分子化合物结构简式为,它可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是()。A.1-丁烯B.乙烷C.1,3-丁二烯D.乙烯【解析】本题可采用逆推法,题中高分子可由乙二酸和乙二醇缩聚反应得到,乙二酸可由乙二醇氧化得到,乙二醇可由水解得到,而CH2CH2与Cl2加成可制得 ,故R为乙烯。【答案】D4.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()。A.PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得B.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在加热时易熔化,能溶于氯仿中C.鉴别PE和PVC,可将其放入试管中加强热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PED.等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等【解析】PVC的单体为CH2CHCl,PE的单体为CH2CH2,CH2CH2与HCl的加成产物为CH3CH2Cl而非CH2CHCl;聚氯乙烯在高温下会生成HCl,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色。【答案】A5.下列化学方程式书写正确的是()。A.nCH2CH CH3CH2CH2CH2B. n+nHCHOC.+CH3COOHD.nH2NCH2COOH+nH2O【解析】 A项的书写不符合规律;B项漏掉了水;C项中未配平。【答案】D6.一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状态下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加了8.4 g,该混合气体可能是()。A.甲烷和乙烯B.乙烷和乙烯C.甲烷和丙烯D.乙烷和丙烯【解析】混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,所以混合物的平均摩尔质量为12.52 gmol-1=25 gmol-1,所以混合气体中一定有甲烷,混合气体的总的物质的量为=0.4 mol。该混合气通过Br2水时,Br2水增重8.4 g,8.4 g为烯烃的质量,所以甲烷的质量为10 g-8.4 g=1.6 g,甲烷的物质的量为=0.1 mol,故烯烃的物质的量为0.4 mol-0.1 mol=0.3 mol,所以M(烯烃)=28 gmol-1,故为乙烯.所以混合物为甲烷、乙烯。【答案】A7.下列实验式中,不知道相对分子质量的情况下也可以确定分子式的是()。CH3C2H5C2H6OCH2A.B.C.D.【解析】:只可以转化为C2H6,只可以转化为C4H10,中氢原子已经饱和,实验式就是分子式,可以转化为C2H4、C3H6不能确定。【答案】B8.下列说法中正确的是()。A.光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质B.开发核能、太阳能等新能源,推广基础甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D.阴极射线、-粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立作出了贡献【解析】光导纤维主要成分是SiO2,棉花是天然纤维,油脂是天然混甘油酯,棉花和油脂是天然有机高分子,ABS树脂是合成有机高分子;使用无磷洗涤剂不能直接降低碳排放;红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是研究有机物结构的基本实验仪器;布朗运动涉及分散系知识,是悬浊液特有现象。【答案】C9.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是()。A.CH2CH2+(过氧乙酸)+CH3COOHB.CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2OC.2CH2CH2+O22D.3+HOCH2CH2OCH2CH2OH+2H2O【解析】对比选项四种制备方案可知,C项制备环氧乙烷()的反应中,反应物全部转化为生成物,没有副产品,原子利用率最高。【答案】C10.有机物C8H9O2N的不饱和度为()。A.6B.5C.4 D. 3【解析】将N换做CH,则C8H9O2N变为C9H10O2,不饱和度为9+1-=5。【答案】B11.有机物X(C4H6O5)广泛存在于各类水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多,该有机物X具有如下性质:1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5 mol气体;X与醇或羧酸在浓H2SO4和加热的条件下均生成有香味的产物;X在一定程度下的分子内脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应。根据上述信息,对X的结构判断正确的是()。A.X中肯定有碳碳双键B.X中可能有三个羟基和一个COOR官能团C.X中可能有三个羧基D.X中可能有两个羧基和一个羟基【解析】分子式为C4H6O5,其不饱和度为2,根据X与醇或羧酸在浓H2SO4和加热的条件下均生成有香味的产物可推断X中含有OH和COOH,由X在一定程度下的分子内脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应推断OH 可以发生消去反应,又因为1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5 mol气体(H2),所以只有D项符合题意。【答案】D12.某有机物C3H6O2的核磁共振氢谱中有两个共振峰,面积比为11,该有机物的结构简式是()。A.CH3CH2COOHB.CH3COOCH3C.CH3CH(OH)CHOD.HCOOCH2CH3【解析】该物质中含有两种氢原子,且原子个数比是11。 CH3CH2COOH含3种氢原子、CH3CH(OH)CHO含4种氢原子、HCOOCH2CH3含3种氢原子。【答案】B13.硅橡胶HO是由二甲基二氯硅烷()经两种反应而制得的,这两种反应依次是()。A.消去、加聚B.水解、缩聚C.氧化、缩聚D.还原、缩聚【解析】二甲基二氯硅烷先发生水解反应产生OH,然后羟基再缩聚生成硅橡胶。【答案】B14.某有机物分子式为C10H12Br2O2,分子结构中不含有环和碳碳叁键,只含一个碳氧双键,则该分子中含有的碳碳双键数为()。A.1B.2 C.3D.4【解析】C10H12Br2O2的不饱和度为(102+2-14)/2=4,碳碳双键和碳氧双键的不饱和度都是1,则应含有3个碳碳双键。【答案】C15.某气态烃含碳85.7%,氢14.3%,标准状况下它的密度是2.5gL-1,则此烃的化学式是()。A.C3H6B.C3H8C.C4H8D.C4H10【解析】由已知碳元素、氢元素的含量计算该烃分子中含有的碳氢原子个数比:N (C)N (H)=()()=12可以设该物质的分子式为CnH2n,由标准状况下密度为2.5 gL-1,可知该烃的摩尔质量:M=2.5 gL-122.4 molL-1=56 gmol-1,所以该烃分子式为C4H8。【答案】C二、非选择题(本题包括7小题,共55分)16. 某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍。把1.16 g该有机物在氧气中充分燃烧,将生成的气体混合物通过足量碱石灰,碱石灰增重3.72 g,又知生成H2O和CO2的物质的量之比为11。红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中含有碳碳双键和羟基(注: 结构不稳定),则该有机物的分子式为,结构简式为 。【解析】M(有机物)=3.62516 gmol-1=58 gmol-1,n(有机物)=0.02 mol44 gmol-1n(CO2)+18 gmol-1n(H2O)=3.72 g,因为n(CO2)=n(H2O),所以n(CO2)=n(H2O)=0.06 mol,n(C)=n(CO2)=0.06 molm(C)=12 gmol-10.06 mol=0.72 g。n(H)=2n(H2O)=20.06 mol=0.12 molm(H)=0.12 mol1 gmol-1=0.12 g所以该有机物含氧:m(O)=1.16 g-0.72 g-0.12 g=0.32 g,n(O)=0.02 mol,所以n(有机物)n(C)n(H)n(O)=0.02 mol0.06 mol0.12 mol0.02 mol=1361因此有机物的分子式为C3H6O,依题意,其结构简式为CH2CHCH2OH。【答案】C3H6O;CH2CHCH2OH17.(1)由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的化合物,H原子数目最多为个。 (2)若某共价化合物分子中只含C、N、H三种元素,且以n(C) 和n(N) 分别表示C和N的原子数目,则H 原子数目最多等于。(3)若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C) 、n(N)、 n(O)分别表示C、N、O的原子数目,则H 原子数目最多等于。【解析】(1)要使H原子最多,分子中就不能有双键,例如CH3NHCH2OH共价化合物中,C能形成4对共用电子,N是3对,O是2对。(2)如上题,n(C)最多能结合2n(C)+2个H(烷烃),n(N)最多能结合n(N)+2个H(可以推导出: NH3、NH2NH2、NH2NHNH2等),碳链和氮链连在一起,各自还要去掉一个H,所以形成一个分子中,最多有H原子:2n(C)+2+n(N)+2-22n(C)+n(N)+2。(3)当O作为OH存在时,H原子数目最多,且O的存在不影响H原子的个数,最多有H原子:2n(C)+n(N)+2。【答案】(1)7(2)2n(C)+n(N)+2(3) 2n(C)+n(N)+218.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的重要方法之一。在研究的化合物分子中:所处环境完全相同的氢原子在PMR谱中出现同一种信号峰:如(CH3)2CHCH2CH3在PMR谱中有四种信号峰。又如存在着如下的两种不同空间结构:因此的PMR谱上会出现氢原子的四种不同信号峰。请回答下列问题:(1)化学式为C3H6O2的物质在PMR谱上观察到下列两种情况下氢原子给出的信号峰:第一种情况出现两个信号峰,第二种情况出现三个信号峰,由此可推断对应于这两种情况该有机物质结构简式可能为 ; 。(每种情况写出一种即可)(2)测定CH3CHCHCl时:能得到氢原子给出的信号峰为6种:由此可推断该有机物一定存在种不同的结构,其结构式分别为 。【解析】C3H6O2的物质在PMR谱上出现两个信号峰,分子中只有两种环境的H原子,对应的结构简式为CH3COOCH3,出现三个信号峰,分子中有三种不同环境的H原子,对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3;测定CH3CHCHCl时,能得到氢原子给出的信号峰6种,物质内部有6种不同环境的H原子,而CH3CHCHCl一个分子内部只存在3种不同环境的H原子,所以CH3CHCHCl肯定存在同分异构体,根据提示,可以得出CH3CHCHCl的两种结构:和【答案】(1)CH3COCH3;CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3(2)2;和19.向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色,对产生该现象的原因有如下三种猜想:溴水与乙醛发生取代反应;由于乙醛分子中有不饱和键,溴水与乙醛发生加成反应;由于乙醛具有还原性,溴水将乙醛氧化为乙酸。为探究哪种猜想正确,一研究性学习小组提出了如下两种实验方案:方案一:检验褪色后溶液的酸碱性;方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br-的物质的量。(1)方案一(填“可行”或“不可行”),理由是 。(2)假设测得反应前溴水中 Br2的物质的量为 a mol,若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水与乙醛发生取代反应;若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水与乙醛发生加成反应;若测得反应后n(Br-) = mol,则说明溴水将乙醛氧化为乙酸。【解析】(1)猜想和所得溶液均呈酸性,检验褪色后溶液的酸碱性不能确定哪种猜想正确。(2)若猜想正确,CH3CHO+Br2+HBr,a mol Br2完全反应预计产生a mol Br-;若猜想正确,CH3CHO+Br2,a mol Br2完全反应无Br-生成;若猜想正确,CH3CHO+Br2+H2OCH3COOH+2HBr,a mol Br2完全反应产生2a mol Br-。【答案】(1)不可行; 溴水中含有溴化氢,溶液本身呈酸性(2)a;0;2a20.以乙烯为原料经过如下所示的反应可制取有机物W(A、B、C、D均为烃的衍生物):(1)若甲为Cl2,乙为HCl,生成物W的分子式为C8H14O4,则W的结构简式为。(2)若W的分子式为C5H10O3,则甲为 ,乙为 。(3)若甲、乙均为Cl2,按下列要求写出C+EW的化学方程式。W为最小环状分子:;W为高分子:。【解析】该题目是一个框图题,通过改变条件,考查烃及烃的衍生物的性质、有机物知识的综合应用,解题的关键:一是将“CN可取代卤代烃分子中的卤素原子”“CN能被转化为COOH”等有关解题信息提取出来,并迁移到有机物B、C的推断中;二是要掌握多元醇与多元羧酸发生酯化反应的多样性(链酯、环酯、高分子酯类等)。【答案】(1)(2)HCl;Cl2(3)HOOCCH2CH2COOH+HOCH2CH2OHnHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2OH+2nH2O21. 化合物C是一种合成药品的中间体,其合成路线为:已知:(1)写出中官能团的名称:。(2)写出反应的化学方程式: 。(3)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式: 。苯环上的一氯代物只有两种;具有弱碱性,能发生银镜反应;水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应。(4)以下是由A经过四步反应合成B的路线:请写出中间产物的结构简式:。(5)请设计一个实验,证明分子中含有氯原子,按实验操作顺序,依次需要加入的试剂是 、。【解析】(1)根据有机物的结构简式可知,分子中官能团的名称为氨基和羧基。(2)反应是甲苯分子中甲基上氢原子被氯原子取代,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(3) 根据已知条件可知的同分异构体:苯环上有两种氢原子;显弱碱性说明含有氨基,能发生银镜反应说明含有醛基;水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应说明是一种酚酯,则应是甲酸对苯酚酯:。(4)由于氨基易被氧化,所以首先引入硝基后先氧化甲基,最后再还原硝基为氨基。(5)先加入NaOH溶液使水解产生Cl-,然后加入足量硝酸中和碱后,加入硝酸银产生白色沉淀。【答案】(1)氨基、羧基、苯环(苯环可以不写出)(2)+Cl2+HCl(3)(4)(5)NaOH溶液;稀HNO3;AgNO3溶液22.某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240,其碳的质量分数为80.0%,氧的质量分数是氢的质量分数的2倍,分子中含有2个苯环,每个苯环上都只有一个取代基,该取代基无支链。A在稀酸溶液中加热时发生水解,得到B和C,C的相对分子质量为108。请回答下列问题:(1)A的分子式为。(2)C的结构简式为 。(3)B的结构简式为。(4)B的同分异构体中,有一类属于酯,且苯环上的一氯取代物只有2种,则其可能的结构简式为。【解析】(1)A中的碳原子数为=16,氧原子数为=2,氢原子数为=16,所以A的分子式为C16H16O2。(2)A能发生水解反应,A应属于酯类,其酸性水解产物为羧酸和醇。因为A中含有两个苯环结构,且水解产物之一的C的相对分子质量为108,则C是苯甲醇,其结构简式为。(3)根据“每个苯环上都只有一个取代基,该取代基无支链”,可进一步得出B是。(4)根据可知,其结构具有一定的对称性,写出的同分异构体只要合理就行,可以写出多个。【答案】(1)C16H16O2(2)(3)(4)、
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