官能团的性质有机化学选择题汇编
4.3 有机官能团的性质
【考纲说明】
1、掌握烃(烷、烯、炔、芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成结构和性质。
2、从官能团的角度掌握有机化合物的性质,并能列举事实说明有机化合物分子中基团之间的相互影响。
3、根据加成反应、取代反应和消去反应的特点,判断有机反应类型。
【知识梳理】
2、各类物质与有机物的反应及消耗的量(1mol 官能团消耗的量(mol ))
反应条件
可能官能团
4、石油、煤、天然气的组成和加工 (1)石油的组成和加工
①组成:主要是由各种烷烃、环烷烃所组成的混合物 ① 加工:
原理:在一定条件下,将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小
的烃的过程;
裂化 目的:提高汽油的产量和质量;
原料: 重油或石蜡;
成分:裂化汽油中含有不饱和烃
原理:深度的裂化。采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃) ,把具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。
裂解 目的:为了获得更多的短链的不饱和气态烃
成分:主要是乙烯还含有丙烯、异丁烯
催化重整 目的:提高汽油的辛烷值和制取芳香烃。
(2)煤的组成和加工
①组成:由C 、H 、O 、S 、P 、N 等元素组成 ② 加工
原理:将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化 焦炉气:氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 干馏 成分 煤焦油:芳香烃 焦炭:碳
原理:把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。 气化 目的:把煤变成清洁能源,提高煤的燃烧效率。
成分:C+H2O(g)==CO+H2(氢气和一氧化碳) 直接液化:使煤与氢气作用生成气体液体
液化
(3)天然气:主要成分是甲烷。
5、常见有机物的分离与提纯方法
试剂的选择依据:有机物的水溶性、互溶性、以及酸碱性等。 分离方法的选择依据:沸点、溶解性等。
【经典例题】
【例1】(09安徽卷8)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保证鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是 A. 含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B. 含有苯环、羟基、羰基、羧基 C. 含有羟基、羰基、羧基、酯基 D. 含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【解析】从图示可以分析,该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A 选项正确。
【例2】(09全国卷Ⅱ12)
1 mol HO
O OC —O OCCH 3
与足量的NaO
溶液充分反应,消耗的NaOH 的物质的量为( )
A .5 mol B .4 mol C .3 mol D .2 mol
【解析】该有机物含有酚,还有两个酯基,要注意该有机物的酯基与NaOH 水解时,生成羧酸钠,此外生成的酚还要继续消耗NaOH ,故需要5molNaOH ,A 项正确。
【例3】(09全国卷Ⅰ12)有关下图所示化合物的说法不正确的是( )
A. 既可以与Br 2的CCl 4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br 2发生取代反应 B.1mol 该化合物最多可以与3molNaOH 反应 C. 既可以催化加氢, 又可以使酸性KmnO 4溶液褪色
D. 既可以与FeCl 3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO 3溶液反应放出CO 2气体
【解析】有机物含有碳碳双键,故可以与Br 2发生加成反应,又含有甲基,故可以与Br 2光照发生取代反应,A 项正确;B 项,酚羟要消耗一个NaOH ,两个酯基要消耗两个NaOH ,正确;C 项,苯环可以催化加氢,碳碳双键可以使KMnO 4褪色,正确;该有机物中不存在羧基,故不能与NaHCO 3放出CO 2气体,D 项错。故选D
【例4】(2010江苏卷)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
下列说法正确的是( )
A .可用酸性KMnO 4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成 B .香兰素、阿魏酸均可与Na 2CO 3、NaOH 溶液反应
C .通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D .与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
【解析】本题主要考查的是有机物的结构与性质。A 项,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不仅有碳碳双键,酚羟基也能使其褪色;B 项,酚羟基和羟基都可以与NaOH 和Na 2CO 3反应;C 项,它们都不能进行消去反应;D 项,根据条件,其同分异构体为
和
综
上分析可知,本题选BD 项。
【例5】(2011江苏高考11)β—紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A 1。
下列说法正确的是( )
A. β—紫罗兰酮可使酸性KMnO 4溶液褪色
B.1mol 中间体X 最多能与2molH 2发生加成反应 C. 维生素A 1易溶于NaOH 溶液
D. β—紫罗兰酮与中间体X 互为同分异构体
【解析】A 中β—紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO 4溶液褪色。B 中1mol 中间体X 含2mol 碳碳双键和1mol 醛基,最多能与3molH 2发生加成反应。C 中维生素A 1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,所以难于溶解于水或水溶性的溶液如NaOH 溶液。 D 中β—紫罗兰酮比中间体X 少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。
【例6】(2011全国II 卷7) 下列叙述错误的是( ) A .用金属钠可区分乙醇和乙醚
B .用高锰酸钾酸性溶液可区分乙烷和3-乙烯 C .用水可区分苯和溴苯
D .用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
【解析】乙醇可与金属钠反应生成氢气,而乙醚不可以;3-乙烯属于烯烃可以使高锰酸钾酸性溶液褪色;苯和溴苯均不溶于水,但苯但密度小于水的,而溴苯的密度大于水的;甲酸甲酯和乙醛均含有醛基,都能发生银镜反应。答案为D
【例7】(2010上海卷)下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是( ) A .乙醇、甲苯、硝基苯 B .苯、苯酚、己烯 C .苯、甲苯、环己烷 D .甲酸、乙醛、乙酸
【解析】此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中,乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重,可以鉴别,排除A ;苯、苯酚和己烯可以选浓溴水,苯不和溴水反应、苯酚和浓溴水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色,可以鉴别,排除B ;苯、甲苯和环己烷三者性质相似,不能鉴别,选C ;甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜,甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜,可以鉴别,排除D 。
【课堂练习】
1、(2011新课标全国)下列反应中,属于取代反应的是( ) ①CH 3CH=CH2+Br2②CH 3CH 2
OH
CH 3CHBrCH 2Br CH 2=CH2+H2O
CH 3COOCH 2CH 3+H2O
③CH 3COOH+CH3CH 2OH ④C 6H 6+HNO3
C 6H 5NO 2+H2O
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 2、(2010重庆卷)贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是( )
A .FeCl 3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛 B .1mol 阿司匹林最多可消耗2mol NaOH
C .常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D .C 6H 7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物 3、(2010四川理综卷)中药狼把草的成分之一M 具有清炎杀菌作用,M 的结构如图所示:
下列叙述正确的是
A. .M的相对分子质量是180 B.1 mol M最多能与2mol
( )
Br 2发生反应
C 9H 4O 5Na 4
C.M 与足量的NaOH 溶液发生反应时,所得有机产物的化学式为C 9H 4O 5Na 4
D.1mol M与足量NaHCO 3反应能生成2 mol CO 2 4、(2011重庆)NM -3和D -58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如下:
关于NM -3和D -58的叙述,错误的是( ) A. 都能与NaOH 溶液反应,原因不完全相同 B. 都能与溴水反应,原因不完全相同 C. 都不能发生消去反应,原因相同 D. 遇FeCl 3溶液都显色,原因相同
5、(2010高三石景山一模) 一定条件下,下列药物的主要成分都能发生:取代反应、加成反应、水解反应和中和反应的是( )
A .①④ B .②④ C .①③ D .③④
6、(2010海淀化学适应性训练) 乙基香草醛(结构简式见下图)可用作食品增香剂。 下列有关乙基香草醛的说法,正确的是( ) OC 2H 5
OH
A .1 mol乙基香草醛最多可与1 mol氢气发生加成反应 B .乙基香草醛可与Br 2的CCl 4溶液发生加成反应
C .1mol 乙基香草醛可与含3 mol NaOH的水溶液完全反应
D .乙基香草醛能被酸性高锰酸钾、银氨溶液、新制的氢氧化铜等氧化
7、(2010高三延庆一模) 下列叙述正确的是( )
A .布洛芬结构中的氢原子若被氯原子取代,其一氯代物都只有2种 B .已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g) ,若平衡时X 、Y 的转化率相等,说明反应开始时X 、Y 的物质的量之比为1:1
C .1 L 1 mol/L Na 2CO 3溶液中含有3×6.02×1023个离子
D .在一定温度下,相同pH 的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+) 分别是
-----
1.0×10a mol·L 1和是1.0×10b mol·L 1,在此温度时,水的离子积为1.0×10(b+a)
8、(2010-3西城区化学适应练习题) 从柑桔中可提炼出苧烯(的说法中,正确的是( )
A .分子式为C 10H 16,是1,3-丁二烯的同系物 B .其分子内所有的碳原子均在同一平面上
C .不溶于水,能发生加聚反应生成高分子化合物 D .与过量的Br 2的CCl 4
溶液反应的产物可能为
9、(2010高三朝阳一模) 下列说法不正确的是( ) A .食盐既可做调味剂,也可作防腐剂
)。下列关于苧烯
B .维生素C 具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C .向含有Hg 2+的废水中加入Na 2S ,使Hg 2+转化成HgS 沉淀除去 D .淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物,都能发生水解反应
10、(2010高三朝阳一模) 下列对三种有机物的叙述不正确的是(—SH 的性质类似于—OH )( )
A .三种有机物都能发生酯化反应
B .青霉氨基酸不能与盐酸反应,但能与NaOH 反应
C .麻黄碱的分子式为C 10H 15ON ,苯环上的一氯代物有3种
D .阿司匹林能与适量NaOH 反应生成可溶性阿司匹林()
11、下列说法正确的是( )
A .苯乙烯分子中所有原子可能在一个平面上
B .分子式为C 7H 8O 且分子中有苯环的有机物共有4种 C .甲酸分子中有醛基,因此无法区别甲醛溶液和甲酸溶液
D .除去乙烯中混有的甲烷,可将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液
12、迷迭香酸有很强的抗氧化性,对癌症和动脉硬化的预防起到一定作用,其结构如下图 所示。下列叙述正确的是( )
A .迷迭香酸的分子式为C 18H 15O 8
B .迷迭香酸可以发生加成、取代、消去、显色反应 C .1mol 迷迭香酸跟H 2反应,最多消耗8mol H2
D .1mol 迷迭香酸与足量NaOH 溶液反应,最多消耗6mol NaOH
13、(2011全国II 卷7) 下列叙述错误的是( ) A .用金属钠可区分乙醇和乙醚
B .用高锰酸钾酸性溶液可区分乙烷和3-乙烯 C .用水可区分苯和溴苯
D .用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
14、(2010山东卷)下列叙述错误的是( ) A .乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同 B .淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同
C .煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D .乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na 2CO 3溶液除去 15、(2010广东理综卷)下列说法正确的是( ) A .乙烯和乙烷都能发生加聚反应 B .蛋白质水解的最终产物是多肽 C .米酒变酸的过程涉及了氧化反应
D .石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的过程
【课后作业】
1、(2011大兴二模)对结构简式如图所示的有机化合物,下列说法不正
确的是( )
A .该有机物与Na 、NaOH 、NaHCO 3 均能反应 B .1mol 该有机物与 浓溴水反应,最多消耗3molBr 2
C .一定条件下,该有机物能与氢气、甲醛(HCHO )发生加成反应 D .该有机物能发生加聚反应,但是不能发生缩聚反应
2、(2011海淀二模)乙酸香兰酯是用于调配奶油、冰淇淋的食用香精,其合成反应的化学方程式如下:
下列叙述正确的是 ( ) A .该反应不属于取代反应 B .乙酸香兰酯的分子式为C 10H 8O 4
C .FeCl 3溶液可用于区别香兰素与乙酸香兰酯
D .乙酸香兰酯在足量NaOH 溶液中水解得到乙酸和香兰素
3、(2011西城二模)下列有关工程塑料PBT 说法中,正确的是( )
)的
A .PBT 是加聚反应得到的高分子化合物 B .PBT 分子中含有羧基、羟基和酯基 C .PBT 的单体中有芳香烃
D .PBT 的单体均能与Na 、NaOH 、Na 2CO 3反应
4、(2011朝阳一模)双酚A 是食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂,能导致人体内分泌失调,对儿童的健康危害更大。下列有关双酚A 的叙述不正确的是( )
A .双酚A 的分子式是C 15H 16O 2
B .双酚A 的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1:2:2:3 C .反应①中,1 mol双酚A 最多消耗2 mol Br2 D .反应②的产物中只有一种官能团 5、(2011东城一模)三氯生是一种抗菌剂,其结构如图所示,遇含氯自来水能生成有毒的三氯甲烷。下列说法不正确的是( )
A. 三氯生的分子式是C 12H 6Cl 3O 2 B. 三氯甲烷与甲烷均无同分异构体 C. 1 mol三氯生最多能与6 mol H2反应 D. 1 mol三氯生最多能与7 mol NaOH反应
CH 3
HO
2COOH 3
6、(2011大兴期末)对
H 2N
的表述不正确的是( )
A .能和盐酸、氢氧化钠反应
B .1mol 能与3molBr 2在苯环上发生取代反应 C .使
FeCl 3溶液显紫色
D .能与NaHCO 3反应产生CO 2 7、(2011东城期末14)对羟基扁桃酸是农药、药物、香料合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定条件下反应制得。
下列有关说法不正确的是( )
A .上述反应的原子利用率可达到100%
B .在核磁共振氢谱中对羟基扁桃酸应该有6个吸收峰 C .对羟基扁桃酸可以发生加成反应、取代反应和缩聚反应
D .lmol 对羟基扁桃酸与足量NaOH 溶液反应,消耗3 mol NaOH 8、(2011朝阳期末15)羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸反应制得。
O O
OH +HC C (乙醛酸)
(羟基扁桃酸)
COOH
下列有关说法正确的是( )
A .该反应是加成反应
B .苯酚和羟基扁桃酸是同系物
C .乙醛酸与H 2在热的镍催化下反应生成乙二醇 D .1 mol羟基扁桃酸能与3 mol NaOH反应 9、(2011石景山期末)新型解热镇痛抗炎药扑炎痛的结构如图所示,
下列关于扑炎痛的叙述正确的是( )
A .该物质的分子式为C 17H 16NO 5
B .该物质的核磁共振氢谱上共有9个峰 C .该物质与浓溴水反应生成白色沉淀
D .该物质在酸性条件下水解最终可以得到4种物质 10、(2011北京高考7)下列说法不正确的是( ) A. 麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B. 用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4-已二烯和甲苯
C. 在酸性条件下,CH 3CO 18OC 2H 5的水解产物是CH 3CO 18OH 和C 2H 5OH
D. 用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽 11、(2011福建高考8)下列关于有机化合物的认识不正确的是( ) A .油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B .蔗糖、麦芽糖的分子式都是C 12H 22O 11,二者互为同分异构体
+
C .在水溶液里,乙酸分子中的—CH 3可以电离出H
D .在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应 12、(2011广东高考7)下列说法正确的是( ) A. 纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色 B. 蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质
C. 溴乙烷与NaOH 乙醇溶液共热生成乙烯 D. 乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇 13、(2011山东高考11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( ) A. 乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO 3溶液反应生成CO 2 B. 蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解
C. 甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D. 苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
14、(2011朝阳期末4)下列叙述正确的是( ) A .用浓溴水除去苯中的苯酚
B .用核磁共振氢谱鉴别1—丙醇和2—丙醇
C .不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用稀NaOH 溶液清洗
D .苯与酸性KMnO 4溶液混合振荡、静置分层,下层液体为无色 15、(2011丰台二模)下列说法中正确的是( ) A .含有碳碳双键的有机物均有顺反异构
B .乙烯和聚乙烯均能使酸性KMnO 4溶液褪色
C .利用电石与水反应制取C 2H 2时,可采用CuSO 4溶液除去杂质气体 D . 苯酚与甲醛在酸性条件下生成酚醛树脂的结构简式为 16、(2011东城期末)下列有关分离和提纯的说法正确的是( )
A .用浓溴水除去苯中混有的苯酚 B .用蒸馏的方法从海水中得到淡水 C .用分液的方法分离乙酸和乙酸乙酯 D .用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气 17、(2011昌平二模)下列有关生活中常见有机物的说法中正确的是( )
A .乙醇、乙酸能用碳酸钠溶液、紫色石蕊溶液、酸性高锰酸钾溶液等多种方法鉴别 B .油脂都不能使溴水褪色
C .煤油可由石油催化裂化及裂解得到,可用于保存金属钠 D .因为葡萄糖在糖类结构中最简单,因此它是一种单糖
【参考答案】
【课堂练习】
1、B 2、B 3、C 4、C 5、B 6、 D 7、D 8、C 9、D 10、B 11、 A 12、D 13、D 14、A 15、C
【课后作业】
1、 D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、 B 7、D 8、A 9、B 10、C 11、 C 12、C 13、B 14、B 15、C 16、B 17、A