2016高三化学上学期开学测试题有机部分练习汇编(含答案和解释)

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2016高三化学上学期开学测试题有机部分练习汇编(含答案和解释)

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有机化学练习
1.“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
 
回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式                    。
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是           。
(3)浓硫酸的作用是:①                   ;  
②                    。
(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是                    。
(5)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止         。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是           。
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是           。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)        。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
【答案】
(1)
 
(2)先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸。
(3)催化作用;吸水作用;(4)中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。(5)倒吸。(6)分液。(7)防止大试管中液体暴沸而冲出导管。 (8)②④⑤
【解析】
试题分析:(1)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的方程式为
 
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸。
(3)酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动.浓硫酸的作用为催化作用;吸水作用;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味,溶解挥发出来的乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。
(5)a试管受热不均,试管b中的导管伸入液面下可能发生倒吸,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止倒吸.
(6)试管b中的液体不互溶分层,可以分液的方法分离提纯,具体操作为用饱和碳酸钠溶液承接蒸馏出的乙酸乙酯,再分液.
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是防止大试管中液体暴沸而冲出导管。
(8)①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯表示正反应速率,生成1mol乙酸表示逆反应速率,等于化学计量数之比,说明到达平衡,正确;③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,都表示正反应速率,不能说明到达平衡状态,错误;④正反应的速率与逆反应的速率相等,说明到达平衡状态,正确;⑤混合物中各物质的浓度不再变化,反应到达平衡状态,正确,选②④⑤。
2.正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
 
2CH3CH2CH2CH2OH (CH3CH2CH2CH2)2O,反应物和产物的相关数据如下表:
 相对分子质量 沸点/℃ 密度/(g/cm3) 水中的溶解性
正丁醇 74 117.2 0.8109 微溶
正丁醚 130 142.0 0.7704 几乎不溶
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加                。
(2)加热A前,需先从        (填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去          ,振摇后静置,粗产物应       (填“上”或“下”)口倒出。
(4)步骤③中最后一次水洗的目的为               。
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集          (填选项字母)左右的馏分。
A.100℃      B.117℃       C.135℃       D.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为        ,下层液体的主要成分为          。
(7)本实验中,正丁醚的产率为            (精确到1%)。
【答案】
(1)正丁醇
(2)b
(3)浓硫酸     上
(4)洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐
(5)D(2分 )
(6)正丁醇(2分) 水 (2分 )
(7)34%(2分)
【解析】
试题分析:(1)由于浓硫酸的密度比正丁醇大,而且溶液正丁醇时会放出大量的热,为了防止液滴飞溅,步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加正丁醇;
(2)为了增强冷凝效果,加热A前,需先从冷却水应该从下口b处向B中通入水。
(3)由于浓硫酸溶于水,正丁醇微溶于水,正丁醚几乎不溶于水,所以步骤③的目的是初步洗去作催化剂和脱水剂的浓硫酸;振摇后静置,醇和醚的密度都比水小,难溶于水,所以粗产物应上口倒出;
(4)步骤③中为了除去残留的硫酸,加了NaOH溶液,这样在产品表面有少量NaOH溶液,所以最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐;
(5)步骤⑤中,目的是收集正丁醚,由于该物质的沸点是142.0℃,所以加热蒸馏时应收集142℃的馏分;选项是D;
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。根据物质的密度大小及物质的溶解性可知,在分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水;
(7)n(正丁醇)= 37 g÷74g/mol=0.5mol,根据反应方程式可知,每2mol的醇,发生反应,形成1mol 的醚,则0.5mol完全反应产生0.25mol的醚,质量是m(正丁醚)=0.25mol ×130g/mol=32. 5g,所以本实验中,正丁醚的产率为(11 g÷ 32. 5g)×100%=34%。

5.从薄荷油中得到一种烃A(C10H16),叫α-非兰烃,与A相关反应如下:
 
 
(即碳碳双键的碳原子上若有一个氢原子,氧化后形成羧基,若无氢原子,则氧化后生成羰基)
(1)D→E的反应类型为                。
(2)B所含官能团的名称为                             。
(3)G为含六元环的化合物,写出其结构简式                            。
(4)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂的链节为      。
(5)写出E→F(已知F的分子式C3H3O2Na)的化学方程式               。
(6)A与Br2加成后的可能产物共有      种(不考虑立体异构)
(7)C的同分异构体有多种,写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式       。
①含两个—COOCH3基团
②核磁共振氢谱呈现2个吸收峰
【答案】
(1)取代反应(2分)
(2)羧基、羰基(2分)。
 

【解析】
试题分析:(1)D分子中羟基被Br取代,反应类型为取代反应
(2)B的结构简式为CH3 COOH,所以B所含官能团的名称为羰基 羧基
(3) 2个D分子间羧基和羟基发生酯化反应生成G,则G的结构简式为:
(4) E在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯酸,丙烯酸再与NaOH发生中和反应生成丙烯酸钠,加聚反应可得聚丙烯酸钠,链节为:
(5)E在NaOH醇溶液发生消去反应和中和反应,所以E→F的化学方程式为:
 
(6)根据B、C的结构简式和A的分子式 C10H16可推出A的结构简式为: ;A中两个碳碳双键与等物质的量的Br2可分别进行1,2加成,也可以发生1,4加成,所以产物共有3种。
(7)含两个—COOCH3基团的C的同分异构 、CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、CH3OOCCH2CH(CH3)COOCH3、CH3CH2C(COOCH3)2共4种;核磁共振氢谱呈现2个吸收峰,则等效H原子有2种,结构简式为:
6.有机物F是一种新型涂料固化剂,可由下列路线合成(部分反应条件略去):
 
(1)B的结构简式是             ;E中含有的官能团名称是            。
(2)由C和E合成F的化学方程式是                                            。
(3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是                          。
①含有3个双键;
②核磁共振氢谱只显示1个吸收峰;
③不存在甲基。
(4)乙烯在实验室可由        (填有机物名称)通过       (填反应堆类型)制备。
(5)下列说法正确的是         。
a.A属于饱和烃               b.D与乙醛的分子式相同
c.E不能与盐酸反应          d.F可以发生酯化反应
【答案】
(1)HOOC(CH2)4COOH   羟基和氨基
(2)
CH3OOC(CH2)4COOCH3+2HOCH2CH2NH2 → HOCH2CH2NH OC(CH2)4CONHCH2CH2OH+2CH3OH
(3)
(4)乙醇   消去反应
(5)a b d
【解析】本题可以采用正向合成的方法得到,苯催化加氢得到A(环己烷),再催化氧化断链,为一个六个碳的直链,有分子式可以确定B为己二酸,然后与甲醇发生酯化反应得到C,将C与F对比得到,C→F的反应为氨基将甲醇替换下来,故可以写出该反应的方程式。
7.“张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
 
(R、R‘、R“表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J的路线如下:
 
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是                        。
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的结构简式是
(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,E中含有的官能团是
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是          ;试剂b是             。
(5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式是               。
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式:             。
【答案】
(1)CH C—CH3
(2)HCHO
(3)碳碳双键、醛基
(4)  ;NaOH醇溶液
(5)CH3-C C-CH2OH
(6)

【解析】(1)根据有机物类别和分子式即可写出A的结构简式为CH≡C-CH3
(2)B的相对分子质量为30, B中含有C、H、O三种元素,故应为甲醛,其结构简式为HCHO。
(3)根据题意,结合信息容易就判断出E中含有的官能团为碳碳双键和醛基。
(4)根据题意和F的分子式可知F的结构简式为 ;根据N和 H的反应类型推知H为 ,所以很容易推知F→H为官能团的转化,思路应该为先加成后消去。故F→G的化学方程式为:  ;试剂b是氢氧化钠醇溶液。
(5)根据题意可知A、B加成为醛基加成,故M的结构简式为:CH3-C C-CH2OH
(6)根据题意和J的结构简式很容易写出N和H生成I的化学方程式:
 
8.“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M的结构简式如图所示。
 
(1)下列关于M的说法正确的是______(填序号)。
a.属于芳香族化合物
b.遇FeCl3溶液显紫色
c.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.1molM完全水解生成2mol醇
(2)肉桂酸是合成M的中间体,其一种合成路线如下:
 
已知:
①烃A的名称为______。步骤I中B的产率往往偏低,其原因是__________。
②步骤II反应的化学方程式为______________。
③步骤III的反应类型是________.
④肉桂酸的结构简式为__________________。
⑤C的同分异构体有多种,其中苯环上有一个甲基的酯类化合物有_____种。
【答案】 (1)a、c;(2)①甲苯;反应中有一氯取代物和三氯取代物生成;②
③加成反应;④ ;⑤9。
【解析】(1)a.M含有苯环,因此属于芳香族化合物,正确。b.M中无酚羟基,因此遇FeCl3溶液不会发生显紫色的现象,错误。c.M中含有不饱和的碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,而能使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确。d.根据M的结构简式可知:在M的分子中含有3个酯基,则1molM完全水解会生成3mol醇,错误。故选项是a、c。(2)①根据物质的相互转化关系及产生B的分子式可推知:A是甲苯,结构简式是 ,由于在甲基上有3个饱和H原子可以在各种下被Cl原子取代,因此在光照射下除产生二氯取代产物外,还可能发生一氯取代、三氯取代,产生的物质有三种,因此步骤I中B的产率往往偏低。②卤代烃在NaOH的水溶液中,在加热条件下发生水解反应,由于一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的,会脱去一个分子的水,形成醛基。步骤II反应的化学方程式为 。③根据图示可知:步骤III的反应类型是醛与醛的加成反应。④C发生消去反应形成D: ,D含有醛基,被银氨溶液氧化,醛基被氧化变为羧基,因此得到的肉桂酸的结构简式为 。⑤C的同分异构体有多种,其中若苯环上有一个甲基,而且是酯类化合物,则另一个取代基酯基的结构可能是HCOOCH2—、CH3COO—、CH3OOC—三种,它们与甲基在苯环上的位置分别处于邻位、间位、对位三种不同的位置,因此形成的物质的种类数目是:3×3=9种。
 

10.化合物H是重要的有机化合物,可由E和F在一定条件下合成:(有些反应条件省略如:加热等)
 
已知以下信息:
①A属于芳香烃,H属于酯类化合物。
②I的核磁共振氢谱为二组峰,且峰的面积比为6:1。
回答下列问题:
(1)B的结构简式             ,C的官能团名称              。
(2)B C;G J两步的反应类型                ,                。
(3)①E+F H的化学方程式                                 。
②I G的化学方程式                                  。
(4)H的同系物K比H相对分子质量小28,K的同分异构体中能同时满足如下条件:
①属于芳香族化合物
②能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,共有______种(不考虑立体异构)。
K的一个同分异构体能发生银镜反应,也能使FeCl3溶液显紫色,苯环上有两个支链,苯环上的氢的核磁共振氢谱为二组峰,且峰面积比为1:1,写出K的这种同分异构体的结构简式                 。
【答案】
(1) —CH2Cl (2分)              羟基    (1分)
(2)取代反应;(2分)   加聚反应(2分)
(3) +H2O  (2分)
CH3CH(Cl)CH3   CH2=CHCH3+HCl (2分)
(4)4种   (2分)    (2分)
【解析】
试题分析:I的分子式为C3H7Cl,核磁共振氢谱为二组峰,且峰的面积比为6:1,所以I的结构简式为CH3CHClCH3,G为CH2=CHCH3,F为CH3CHOHCH3,A的分子式为C7H8,属于芳香烃,则A的结构简式为: —CH3,A与Cl2在光条件下发生侧链上的取代反应,则B的结构简式为: —CH2Cl,B发生水解反应生成的C为 —CH2OH,C催化氧化生成的D为 —CHO,D氧化为E: —COOH,E、F发生酯化反应生成H。
(1)根据上述分析,B的结构简式为: —CH2Cl;C的结构简式为: —CH2OH,所以C的官能团的名称为羟基。
(2)B C反应中,B中的Cl原子被替换为羟基,反应类型为取代反应;G为CH2=CHCH3,J为聚合物,所以G J为加聚反应。
(3)E、F发生酯化反应生成H,所以化学方程式为:
 +H2O
(4)H的同系物K比H相对分子质量小28,则K少2个C原子和4个H原子,根据①属于芳香族化合物,②能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,说明同分异构体中含有苯环和羧基,可能的结构为 —CH2COOH,或苯环上含两个取代基,一个是—CH3,另一个取代基为—COOH,两个取代基的位置可能为邻、间、对,所以同分异构体共有4种;K的一个同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,也能使FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,苯环上有两个支链,苯环上的氢的核磁共振氢谱为二组峰,且峰面积比为1:1,则结构简式为: 。

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