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2016-02-05
15.对羟基扁桃酸是合成香料的重要中间体,它可由如下反应制得:
下列说法中,不正确的是( )
A.上述反应的原子利用率是100%
B.对羟基扁桃酸的核磁共振氢谱有6个吸收峰
C.对羟基扁桃酸可以发生加成反应、取代反应、消去反应和缩聚反应
D.1 mol对羟基扁桃酸与足量NaOH溶液反应,消耗3 mol NaOH
【考点】有机物的结构和性质.
【专题】有机物的化学性质及推断.
【分析】由图可知,为醛的加成反应,对羟基扁桃酸中有6种位置的H,含酚﹣OH、醇﹣OH、﹣COOH,结合醇、酚、羧酸的性质来解答.
【解答】解:A.为加成反应,原子利用率为100%,故A正确;
B.对羟基扁桃酸中有6种位置的H,则对羟基扁桃酸的核磁共振氢谱有6个吸收峰,故B正确;
C.含﹣OH,能发生取代、氧化反应,但与﹣OH相连C的邻位C上没有H,不能发生消去反应,故C错误;
D.只有酚羟基和羧基与氢氧化钠反应,则1 mol对羟基扁桃酸与足量NaOH溶液反应,消耗2 mol NaOH,故D错误.
故选CD.
【点评】本题考查物质的结构与性质,注意把握官能团与性质的关系,注重基础知识的考查,明确习题中的信息及酚、醇、羧酸的性质即可解答,题目难度不大.
三、填空题(共50分)
16.(16分)羟基是重要的官能团.某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象,比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性.
①碳酸 ②乙醇 ③苯酚 ④乙酸
I.甲同学设计并实施了如下实验方案.
编号 实验操作 实验现象 结论及解释
1 分别取4种溶液,滴加紫色石蕊溶液 溶液变红的是①④溶液
略
2 向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的②③两种溶液 ②中无明显现象
③中红色明显变浅 滴加③时反应的化学方程式:
C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O 3 测定CH3COOH溶液
与H2CO3溶液的酸性
略 CH3COOH溶液的酸性远大于H2CO3溶液
4 将CO2通入C6H5ONa溶液中
产生白色浑浊 反应的化学方程式:
C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3 结论:4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是(填序号)
乙酸>碳酸>苯酚 II.乙同学在研究了甲同学的实验方案后,提出如下改进方案,能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性,实验仪器如图所示.
(1)利用上述仪器组装实验装置,其中A管插入(填字母,下同)D(或E)中,B管插入E(或D)中,C管插入F中.
(2)丙同学查资料发现乙酸有挥发性,于是在试管F之前增加了一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,使乙同学的实验设计更加完善.
【考点】乙醇的化学性质;苯酚的化学性质;乙酸的化学性质.
【专题】实验分析题;有机物的化学性质及推断.
【分析】I.苯酚具有弱酸性,可以和氢氧化钠反应,生成无色的苯酚钠溶液;苯酚的酸性比碳酸弱,所以将CO2通入C6H5ONa溶液中,生成苯酚;
II.根据实验目的,以及所发生的化学反应,确定实验方案的设计.
【解答】解:I.向含酚酞的NaOH溶液中,各滴加等量的乙醇和苯酚两种溶液,乙醇与氢氧化钠不反应,所以无变化,苯酚具有酸性,和氢氧化钠反应,所以③中红色明显变浅;苯酚钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,苯酚的溶解性较小析出,说明碳酸的酸性比苯酚强,
故答案为:C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O;产生白色浑浊;C6H5ONa+CO2+H2O=C6H5OH+NaHCO3;乙酸>碳酸>苯酚;
II.一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性,实验目的是证明酸性:乙酸>碳酸>苯酚.根据强酸制取弱酸的原则,须设计酸性:乙酸>碳酸>苯酚.即乙酸和碳酸钠反应生成二氧化碳(在A装置中),二氧化碳、水和苯酚钠反应生成苯酚和碳酸氢钠(在F装置中);在试管F之前增加了一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,目的是将二氧化碳中的乙酸洗去,防止乙酸与苯酚钠反应,
故答案为:D(或E);E(或D);F;饱和NaHCO3.
【点评】本题考查了苯酚的性质,注意酸性:乙酸>碳酸>苯酚,实验设计根据实验目的进行设计.
17.(18分)有机物A常用于食品行业.已知9.0g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2.
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是90,则A的分子式是C3H6O3.
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有的官能团名称是羧基.
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是CH3CH(OH)COOH.
(4)0.1mol A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是2.24L.
(5)A在一定条件下可聚合得到一种聚酯,用于制造手术缝合线,其反应的化学方程式是.
【考点】有关有机物分子式确定的计算;有机物的结构式;有机物的推断.
【专题】烃及其衍生物的燃烧规律.
【分析】(1)根据浓硫酸增重5.4g为水的质量,碱石灰增重13.2g为二氧化碳的质量,根据质量守恒计算氧元素的质量,进而计算最简式,再结合相对分子质量计算分子式;
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH);
(3)分子的核磁共振氢谱有4个峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子的数目之比为1:1:1:3,结合分子式判断分子结构;
(4)结合有机物的结构判断与钠的反应,进而计算生成氢气的体积;
(5)根据有机物A的结构与酯化反应原理书写反应方程式.
【解答】解:(1)5.4g水的物质的量为=0.3mol,n(H)=0.6 mol,13.2g二氧化碳的物质的量为=0.3mol,n(C)=n(CO2)=0.3 mol,此有机物9.0g含O元素质量:9.0g﹣0.6g﹣0.3×12 g=4.8 g,n(O)==0.3 mol,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,A的相对分子质量为90,可得30n=90,解得:n=3,故有机物A为C3H6O3;
故答案为:C3H6O3;
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH);
故答案为:羧基;
(3)有机物A为C3H6O3,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个﹣COOH、1个﹣CH3、1个CH、1个﹣OH,有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH;
故答案为:CH3CH(OH)COOH;
(4)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,都能与Na反应生成氢气,反应的化学方程式为,由方程式可知0.1molA与足量Na反应生成氢气0.1mol,在标准状况下产生H2的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
故答案为:2.24L
(5)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,聚合反应得到聚酯的反应方程式为;
故答案为:.
【点评】不同考查有机物分子式与结构式的确定、官能团的性质等,难度中等,掌握燃烧法利用质量守恒确定有机物实验式.
18.(16分)肉桂醛(C9H8O)是一种常用香精,在食品、医药化工等方面都有应用.肉桂醛与其他有机物具有如图转化关系,其中A为一氯代烃.
(1)肉桂醛是苯的一取代物,与H2加成的产物中没有支链,肉桂醛结构简式是,肉桂醛分子结构中有6种不同化学环境的氢原子.
(2)反应A→B的化学方程式是,B转化为肉桂醛的反应条件为Cu/Ag加热.
(3)Z不能发生的反应类型是(填字母)b.
a.取代反应 b.加聚反应 c.加成反应 d.消去反应
(4)Y与乙醇在一定条件下反应的化学方程式是.
(5)写出符合下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式:.
①属于酯类 ②苯环上只有一个取代基 ③能发生银镜反应.
【考点】有机物的推断.
【专题】有机物的化学性质及推断.
【分析】肉桂醛分子式为C9H8O,不饱和度为=6,是苯的一取代物,则侧链含有碳碳双键与羟基,与H2加成的产物中没有支链,肉桂醛结构简式是,肉桂醛乙银氨溶液发生氧化反应生成X,X酸化得到Y,则X为,Y为,Y与溴发生加成反应生成Z为,A→B发生卤代烃的水解反应,B发生醇的催化氧化生成生成肉桂醛,结构肉桂醛的结构可知,A可以为,B为,据此解答.
【解答】解:肉桂醛分子式为C9H8O,不饱和度为=6,是苯的一取代物,则侧链含有碳碳双键与羟基,与H2加成的产物中没有支链,肉桂醛结构简式是,肉桂醛乙银氨溶液发生氧化反应生成X,X酸化得到Y,则X为,Y为,Y与溴发生加成反应生成Z为,A→B发生卤代烃的水解反应,B发生醇的催化氧化生成生成肉桂醛,结构肉桂醛的结构可知,A可以为,B为,
(1)肉桂醛结构简式是,其苯环上有3种H原子,支链上有3种H原子,所以肉桂醛分子结构中有 6种不同化学环境的氢原子,
故答案为:;6;
(2)A为,B为,A→B发生卤代烃的水解反应,化学方程式为,B发生醇的催化氧化生成生成肉桂醛,反应条件为Cu/Ag 加热,
故答案为:;Cu/Ag 加热;
(3)Z为,含有羧基,可以发生取代反应,含有溴原子,可以发生消去反应、取代反应,含有苯环,可以发生加成反应,不能发生加聚反应,故答案为:b;
(4)Y()与乙醇在一定条件下反应的化学方程式是:,
故答案为:;
(5)符合下列条件的Y()的一种同分异构体的结构简式:①属于酯类 ②苯环上只有一个取代基 ③能发生银镜反应,符合条件的同分异构体为:,
故答案为:.
【点评】本题考查有机物推断,关键是确定肉桂醛的结构,再根据转化关系中反应条件进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化,难度中等.
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