内容正文:
兰州一中2023—2024—2学期5月月考试题
高二化学
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 Br-80
第Ⅰ卷(共42分)
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 医用酒精中乙醇的体积分数为95%
B. 生产N95口罩的“熔喷布”主要原料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装
D. 洗衣粉的主要成分之一是十二烷基苯磺酸钠,可由与NaOH溶液反应得到
2. 下列化学用语正确的是
A. 1-丁烯的实验式:C4H8
B. 对硝基甲苯的结构简式:
C. 羟基的电子式:
D. 空间填充模型可以表示甲烷分子或四氯化碳分子
3. 二甲醚和乙醇互为同分异构体,鉴别两者可采用化学方法或物理方法,下列方法中不能对二者进行鉴别的是
A. 利用金属钠或金属钾 B. 利用原子光谱
C. 利用红外光谱法 D. 利用核磁共振氢谱
4. 某有机物的核磁共振氢谱如图所示,该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCaC2所含离子数为3NA
B. 14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中,所含有的氢原子数为2NA
C. 标准状况下,33.6L的CH2Cl2所含的分子数为1.5NA
D. 1mol 2-甲基丁烷中含有的碳碳单键数为5NA
6. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
测定乙酸的相对分子质量
对乙酸晶体进行X射线衍射实验
B
探究乙醇和水中键的极性强弱
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象
C
鉴别苯和甲苯
将少量溴水滴入分别盛有苯和甲苯的两支试管中,观察现象
D
除去己烷中混有的己烯
向混有己烯的己烷中滴加溴水,再进行分液
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有机物能形成顺反异构体的是
A. 1—溴—1—丙烯 B. 2—甲基—1—丁烯
C. 2—甲基—1,3—丁二烯 D. 2—甲基—2—戊烯
8. 下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
选项
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
B
分离溶于水中的溴
乙醇萃取
溴在乙醇中的溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
通过酸性KMnO4溶液洗气
乙烯与酸性KMnO4溶液反应
D
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl熔点高,碘易升华
A. A B. B C. C D. D
9. 在苯的同系物中,如果侧链烃基与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,侧链烃基就能被酸性KMnO4溶液氧化,通常被氧化为羧基。分子式为C11H16的一取代苯中可被酸性KMnO4溶液氧化的有
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
10. 能发生消去反应,生成物中存在同分异构体的是
A. B.
C. D. CH3Cl
11. 乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,研究发现,在气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
下列说法错误的是
A. 乙苯和苯乙烯均为非极性分子
B. 催化剂表面碱性较强时有利于提高乙苯的转化率
C. 反应涉及、断裂和形成
D. 该方法可减少的排放,有利于实现“碳中和”
12. 一定量的甲苯和溶液在100℃下发生反应,一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122.13℃)。
下列说法错误的是
A. 操作I是分液,操作II是蒸馏
B. 定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C. 在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚,泥三角,三脚架,酒精灯
D. 可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
13. 丁基苯酞(结构简式为)是芹菜油的化学成分之一。动物模型研究表明,丁基苯酞可用于治疗高血压和神经保护作用。下列有关于丁基苯酞的说法正确的是
A. 丁基苯酞的化学式为C12H12O2 B. 分子中所有C原子共平面
C. 能发生取代、加成和氧化反应 D. 苯环上一氯代物有2种
14. 是一种有机烯醚,可由链烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得,则下列说法错误的是
A. A的结构简式是
B. B中含有官能团有2种
C. ①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、取代反应
D. C在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛
第Ⅱ卷(共58分)
15. 根据要求,回答下列问题:
(1)下列各组物质中,属于同素异形体的是_______,互为同系物的是_______。
A.O2和O3 B.和 C. 和 D. 和
(2)按系统命名法填写下列有机物的名称: ;_____。 ____。
(3)某有机物A的结构简式为,有机物A中共有_______个手性碳原子;此烷烃的一溴代物有_______种。
(4)写出与NaOH水溶液反应的化学方程式_______。
16. 2-甲基-2-丁烯酸甲酯(化合物G)是一种重要的化工原料。下面是该物质的一种合成路线(部分反应条件省略):
请回答下列问题:
(1)HCN电子式为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)反应①的反应类型是_______。
(4)1mol E完全燃烧需要消耗_______mol O2。
(5)反应④中,需要其它试剂和条件为_______。
(6)反应③的化学方程式为_______。
(7)X为A的同系物,且需满足下列条件:①所含碳原子数大于4,且小于10;②其一氯代物只有一种。则X的结构简式为_______。
17. 1,2-二溴乙烷在农业生产中常用作杀虫剂,常温下是一种无色液体,密度是,熔点为9.3℃,沸点为131°C,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。兴趣小组同学用12.0g溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷。
回答下列问题:
(1)装置A中按比例加入乙醇与浓硫酸,仪器a名称为_______,B是常见的安全装置,装置C中盛装的试剂是_______。
(2)为提高装置中1,2—二溴乙烷的产率,装置A中应迅速升温至_______℃,当温度为140℃时乙醇可能发生的副反应的化学方程式为_______。
(3)装置D中,试管内装液溴,上面覆盖3~5mL水,烧杯中盛放的液体最佳选择应为_______(填标号)。
A. 60~70℃热水 B. 10~15C冷水 C. 冰水混合物 D. 冰盐水
(4)当液溴的颜色全部褪掉时,反应完成,先取出试管,然后再停止加热。将产物转移到分液漏斗中,依次以等体积的水、等体积的1%的NaOH溶液各洗一次,再用水洗两次至中性。用适量无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,收集129~132℃的馏分,称量产品质量为9.4g。
①在蒸馏过程中,可能用到的仪器有_______(填正确答案标号)。
a.蒸馏烧瓶 b.温度计 c.球形冷凝管 d.尾接管
②该反应的产率为_______(结果精确到0.1%)。
18. 天然产物H具有抗肿瘤、镇痛等生物活性,可通过以下路线合成。
已知:(Z-COOR-COOH等)
(1)A结构中碳原子的杂化方式为____,在核磁共振氢谱中,化合物B有____组吸收峰。
(2)C→D的化学方程式为_______。
(3)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为_______。
(4)下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。
a.酸性KMnO4溶液 b.丙烯酸 c.CHCl3 d.氯气
(5)以和,为原料,合成,写出路线流程图_______ (无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。
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兰州一中2023—2024—2学期5月月考试题
高二化学
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 Br-80
第Ⅰ卷(共42分)
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 医用酒精中乙醇的体积分数为95%
B. 生产N95口罩的“熔喷布”主要原料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装
D. 洗衣粉的主要成分之一是十二烷基苯磺酸钠,可由与NaOH溶液反应得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故A错误;
B.生产N95口罩的“熔喷布”主要原料聚丙烯,聚丙烯不含碳碳双键,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.聚氯乙烯塑料制品有毒,不可用于食品包装,故C错误;
D.与NaOH溶液反应得到十二烷基苯磺酸钠和水,十二烷基苯磺酸钠是洗衣粉的主要成分之一,故D正确。
综上所述,答案为D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 1-丁烯的实验式:C4H8
B. 对硝基甲苯的结构简式:
C. 羟基的电子式:
D. 空间填充模型可以表示甲烷分子或四氯化碳分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.1-丁烯的结构简式为:CH2=CHCH2CH3,实验式是原子最简个数比,实验式为CH2,故A错误;
B.对硝基甲苯中N与苯环上的C原子相连,结构简式为,B错误;
C.羟基的结构简式为-OH,O原子还有1对未成对电子,电子式为,C正确;
D.氯原子半径大于碳原子, 不能表示四氯化碳的空间填充模型,D错误;
故选C。
3. 二甲醚和乙醇互为同分异构体,鉴别两者可采用化学方法或物理方法,下列方法中不能对二者进行鉴别的是
A. 利用金属钠或金属钾 B. 利用原子光谱
C. 利用红外光谱法 D. 利用核磁共振氢谱
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇中含有羟基,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,二甲醚与金属钠或金属钾不反应,可鉴别,故A不符合题意;
B.二甲醚和乙醇具有相同的原子,利用原子光谱不能鉴别,故B符合题意;
C.二甲醚和乙醇分别含有不同的官能团,因此可用红外光谱法鉴别,故C不符合题意;
D.二甲醚和乙醇含有的氢原子的种类和个数不同,可利用核磁共振氢谱鉴别,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
4. 某有机物的核磁共振氢谱如图所示,该有机物的结构简式可能为
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为3:3:2,A符合题意;
B.的核磁共振氢谱中有2组峰,B不符合题意;
C.的核磁共振氢谱中有2组峰,C不符合题意;
D.的核磁共振氢谱中有1组峰,D不符合题意;
答案选A。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCaC2所含离子数为3NA
B. 14g由乙烯和丙烯组成的混合气体中,所含有的氢原子数为2NA
C. 标准状况下,33.6L的CH2Cl2所含的分子数为1.5NA
D. 1mol 2-甲基丁烷中含有的碳碳单键数为5NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.CaC2由Ca2+、构成,1molCaC2所含离子总数为2 NA,故A错误;
B.乙烯和丙烯的最简式为CH2,14gCH2的物质的量为1mol,所含有的氢原子数为2NA,故B正确;
C.标准状况下,CH2Cl2为液体,不能用气体摩尔体积来计算33.6L CH2Cl2的物质的量,C错误;
D.1mol 2-甲基丁烷中含有的碳碳单键数为1mol×4×NAmol-1=4NA,故D错误;
故选B。
6. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
测定乙酸的相对分子质量
对乙酸晶体进行X射线衍射实验
B
探究乙醇和水中键的极性强弱
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象
C
鉴别苯和甲苯
将少量溴水滴入分别盛有苯和甲苯的两支试管中,观察现象
D
除去己烷中混有的己烯
向混有己烯的己烷中滴加溴水,再进行分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定乙酸的相对分子质量需要到质谱仪,A错误;
B.向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),钠与水反应的剧烈程度大于乙醇,说明乙醇中O-H键的极性较小,B正确;
C.苯和甲苯都不和溴水反应,但能萃取溴水中的溴,溴在甲苯和苯中都呈现橙红色,甲苯和苯的密度小于水,所以上层为有机层,下层为水层,C错误;
D.向混有己烯的己烷中滴加溴水,己烯能和溴水反应,但溴和产物还是会溶解在己烷中,不能通过分液分离,D错误;
故选B。
7. 下列有机物能形成顺反异构体的是
A. 1—溴—1—丙烯 B. 2—甲基—1—丁烯
C. 2—甲基—1,3—丁二烯 D. 2—甲基—2—戊烯
【答案】A
【解析】
【分析】顺反异构是指化合物分子中由于具有限制自由旋转的因素,使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象。产生条件:1.含碳碳双键;2.每个双键碳原子上不能有相同的基团,必须连有两个不同原子或原子团。
【详解】A.1-溴-1-丙烯的双键的同一碳上连有不相同的基团,具有顺反异构,故A正确;
B.2-甲基-1-丁烯中一个双键C上连接2个甲基,不能形成顺反异构体,故B错误;
C.异戊二烯的两个双键上的每一C上都连有相同的2个氢原子,不能形成顺反异构,故C错误;
D.2-甲基-2-戊烯中的一个双键C上连有2个甲基,不具有顺反异构,故D错误;
故选A。
8. 下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
选项
实验目的
分离或提纯方法
原理
A
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
B
分离溶于水中的溴
乙醇萃取
溴在乙醇中的溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
通过酸性KMnO4溶液洗气
乙烯与酸性KMnO4溶液反应
D
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl的熔点高,碘易升华
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽油和食用油互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,A错误;
B.乙醇与水互溶,则乙醇不能作萃取剂,B错误;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,C错误;
D.碘受热易升华,NaCl受热难升华,则可以通过加热的方法分离,D正确;
故答案为:D。
9. 在苯的同系物中,如果侧链烃基与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,侧链烃基就能被酸性KMnO4溶液氧化,通常被氧化为羧基。分子式为C11H16的一取代苯中可被酸性KMnO4溶液氧化的有
A 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链,且侧链烃基与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,其一取代苯共有7种异构体,分别是、、、、、、,故选:C。
10. 能发生消去反应,生成物中存在同分异构体的是
A B.
C. D. CH3Cl
【答案】B
【解析】
【详解】A. 发生去消去反应生成丙烯,故A错误;B. 发生消去反应,可以生成CH3CH=C(CH3)2、CH3CH2C(CH3)=CH2,故B正确;C. 发生消去反应生成苯乙烯,故C错误;D.只有一个碳原子,不能发生消去反应,故D错误;故答案为B。
11. 乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,研究发现,在气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
下列说法错误的是
A. 乙苯和苯乙烯均为非极性分子
B. 催化剂表面碱性较强时有利于提高乙苯的转化率
C. 反应涉及、断裂和形成
D. 该方法可减少的排放,有利于实现“碳中和”
【答案】B
【解析】
【分析】由反应历程图可知,该过程中发生的总反应为乙苯和二氧化碳在催化剂作用下生成苯乙烯和CO、水,化学方程式为 (g)+CO2(g) (g)+CO(g)+H2O(g),据此作答。
【详解】A.大多数芳香族化合物都是非极性化合物,这是由于芳香族化合物中的C-H键和C-C键具有相似的电负性,使得分子的整体极性较低,大多数的烃类,不管是烷烃、烯烃、炔烃,甚至是苯环,都是不具有极性的非极性分子,如:苯乙烯的分子结构中包括苯环和乙烯基团,这些基团通过共价键相连,由于苯环和乙烯基团都是非极性的,整个分子也是非极性的,故A正确;
B.催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,根据反应历程可知,催化剂表面需要活化吸附,该微粒带负电荷,如果催化剂表面碱性太强,则带负电荷的氢氧根离子较多,不利于的吸附,且碱性物质会和二氧化碳反应导致吸附在催化剂表面的二氧化碳发生反应从而降低了乙苯的转化率,故碱性太强使乙苯转化率降低,故B错误;
C.根据总反应可知,活化吸附过程中乙苯断裂,状态I到状态Ⅱ过程中断裂,最终生成苯乙烯时形成,故C正确;
D.苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,该方法可减少的排放,有利于实现“碳中和”,故D正确;
故答案选B。
12. 一定量的甲苯和溶液在100℃下发生反应,一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122.13℃)。
下列说法错误的是
A. 操作I是分液,操作II是蒸馏
B. 定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C. 在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚,泥三角,三脚架,酒精灯
D. 可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.操作Ⅰ后得到了有机相和水相,因此操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ之前是有机相,因此操作Ⅱ是蒸馏,选项A正确;
B.无色液体A的主要成分是未反应的甲苯,甲苯可以用酸性高锰酸钾溶液进行定性检验,选项B正确;
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用的仪器主要是蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒,选项C错误;
D.验证白色固体B是否为纯净物的方法为测定其熔点,看是否有固定熔点及熔点是否与苯甲酸熔点一致,选项D正确;
答案选C。
13. 丁基苯酞(结构简式为)是芹菜油的化学成分之一。动物模型研究表明,丁基苯酞可用于治疗高血压和神经保护作用。下列有关于丁基苯酞的说法正确的是
A. 丁基苯酞的化学式为C12H12O2 B. 分子中所有C原子共平面
C. 能发生取代、加成和氧化反应 D. 苯环上一氯代物有2种
【答案】C
【解析】
【详解】A.丁基苯酞的化学式不饱和度为6,H原子个数为12×2+2-6×2=14,化学式为C12H14O2,A项错误;
B.含有多个饱和碳原子,是四面体结构,所有C原子不可能共平面,B项错误;
C.酯基能发生取代反应,苯环能与氢气发生加成反应,可燃烧能发生氧化反应,C项正确;
D.苯环不对称,因此苯环上一氯代物有4种,D项错误;
故选C。
14. 是一种有机烯醚,可由链烃A(分子式为C4H6)通过如图路线制得,则下列说法错误的是
A. A的结构简式是
B. B中含有的官能团有2种
C. ①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、取代反应
D. C在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛
【答案】A
【解析】
【分析】A分子式为C4H6,A为CH2=CHCH=CH2,A发生加成反应生成B为BrCH2CH=CHCH2Br,B发生卤代烃的水解反应生成C为HOCH2CH=CHCH2OH,C在浓 H2SO4作用下发生脱水成醚生成。
【详解】A.A分子式为C4H6,A为CH2=CHCH=CH2,故A错误;
B.B为BrCH2CH=CHCH2Br,B中含有的官能团是碳碳双键和碳溴键,故B正确;
C.①是二烯烃和溴的加成反应,②是卤代烃的水解反应,也即取代反应,③是二元醇的分子内脱水生成醚反应,为取代反应,故C正确;
D.C为HOCH2CH=CHCH2OH,在Cu或Ag做催化剂、加热条件下能被O2氧化,羟基的碳氧键断裂,同时连接羟基的碳原子上的一个碳氢键断裂,在碳和氧之间形成碳氧双键,生成醛:OHC-CH=CH-CHO,故D正确;
答案选A。
第Ⅱ卷(共58分)
15. 根据要求,回答下列问题:
(1)下列各组物质中,属于同素异形体的是_______,互为同系物的是_______。
A.O2和O3 B.和 C. 和 D. 和
(2)按系统命名法填写下列有机物的名称: ;_____。 ____。
(3)某有机物A的结构简式为,有机物A中共有_______个手性碳原子;此烷烃的一溴代物有_______种。
(4)写出与NaOH水溶液反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. A ②. C
(2) ①. 3,4-二甲基辛烷 ②. 2-甲基-2,4-己二烯
(3) ①. 1 ②. 6
(4)
【解析】
【小问1详解】
同素异形体是同种元素组成的不同单质,O2和O3互为同素异形体,故选A;分子结构相似,相差若干个CH2原子团,互为同系物,和互为同系物,故选C;
【小问2详解】
烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,将支链写在“某烷”的前面,有机物的名称是3,4-二甲基辛烷;烯烃命名时,要选含有碳碳双键的最长碳链为主链,从离双键近的一端给主链上的碳原子进行编号,将支链写在“某烯”的前面,该有机物的名称为2-甲基-2,4-己二烯;
【小问3详解】
连接四种不同基团的饱和碳原子是手性碳,有机物A中共有 1个手性碳原子;此烷烃有6种氢,则一溴代物有6种;
【小问4详解】
与NaOH水溶液发生水解反应得到,反应的化学方程式。
16. 2-甲基-2-丁烯酸甲酯(化合物G)是一种重要的化工原料。下面是该物质的一种合成路线(部分反应条件省略):
请回答下列问题:
(1)HCN的电子式为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)反应①的反应类型是_______。
(4)1mol E完全燃烧需要消耗_______mol O2。
(5)反应④中,需要的其它试剂和条件为_______。
(6)反应③的化学方程式为_______。
(7)X为A的同系物,且需满足下列条件:①所含碳原子数大于4,且小于10;②其一氯代物只有一种。则X的结构简式为_______。
【答案】(1) (2)CH3CHClCH2CH3
(3)取代反应 (4)6
(5)甲醇、浓硫酸,加热
(6)
(7)、
【解析】
【分析】A→B是丁烷发生一氯代反应, B→C是一氯代烷水解,根据已知物质CH3CH2CH2CH3及C的结构简式可知B为CH3CHClCH2CH3 ,C(2-丁醇)在Cu作催化剂时加热,被氧化产生D为; E→F为在浓硫酸、加热下的消去反应,F→G为酯化反应。
【小问1详解】
HCN共价化合物,C与N共用3对电子对,电子式为。
【小问2详解】
据分析,B的结构简式为CH3CHClCH2CH3。
【小问3详解】
反应①为丁烷与氯气在光照下生成HCl和CH3CHClCH2CH3,反应类型是取代反应。
【小问4详解】
E的分子式为C5H10O3,则1molE完全燃烧需要消耗6molO2。
【小问5详解】
反应④为与甲醇在浓硫酸催化、加热下发生酯化反应,故需要的其它试剂和条件为:甲醇、浓硫酸,加热。
【小问6详解】
反应③为2-丁醇催化氧化生成和水,化学方程式为2CH3CH(OH)CH2CH3+O22+2H2O。
【小问7详解】
X为A的同系物,则X属于烷烃,且需满足下列条件:①所含碳原子数大于4,且小于10;②其一氯代物只有一种,则X分子内只有一种氢原子,综上,X的结构简式为、 。
17. 1,2-二溴乙烷在农业生产中常用作杀虫剂,常温下是一种无色液体,密度是,熔点为9.3℃,沸点为131°C,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。兴趣小组同学用12.0g溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷。
回答下列问题:
(1)装置A中按比例加入乙醇与浓硫酸,仪器a名称为_______,B是常见的安全装置,装置C中盛装的试剂是_______。
(2)为提高装置中1,2—二溴乙烷的产率,装置A中应迅速升温至_______℃,当温度为140℃时乙醇可能发生的副反应的化学方程式为_______。
(3)装置D中,试管内装液溴,上面覆盖3~5mL水,烧杯中盛放的液体最佳选择应为_______(填标号)。
A. 60~70℃热水 B. 10~15C冷水 C. 冰水混合物 D. 冰盐水
(4)当液溴的颜色全部褪掉时,反应完成,先取出试管,然后再停止加热。将产物转移到分液漏斗中,依次以等体积的水、等体积的1%的NaOH溶液各洗一次,再用水洗两次至中性。用适量无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,收集129~132℃的馏分,称量产品质量为9.4g。
①在蒸馏过程中,可能用到的仪器有_______(填正确答案标号)。
a.蒸馏烧瓶 b.温度计 c.球形冷凝管 d.尾接管
②该反应的产率为_______(结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. NaOH溶液
(2) ①. 170°C ②. (3)B
(4) ①. abd ②. 66.7%
【解析】
【分析】装置A中乙醇在浓硫酸作用下发生脱水反应生成乙烯,装置B为安全瓶,防止倒吸,装置C中盛有氢氧化钠溶液,除去乙烯中混有的SO2和CO2,得到较纯净的乙烯,乙烯和溴水在D的小试管中反应生成1,2-二溴乙烷。
【小问1详解】
仪器a名称为恒压滴液漏斗,装置C中盛有NaOH溶液,除去乙烯中混有的SO2和CO2;
【小问2详解】
乙醇在浓硫酸作用下发生脱水反应,应迅速升温至170℃产生乙烯,当温度为140℃时乙醇可能发生的副反应发生分子间取代反应生成乙醚,化学方程式为;
【小问3详解】
液溴易挥发,在液溴上面覆盖3~5mL水,可减少液溴的挥发。乙烯与液溴反应时放热,为减少液溴的大量挥发,应将反应装置进行冷却,但是温度不宜高于溴的沸点(58.78℃),不宜低于1,2-二溴乙烷的熔点(9℃),防止其凝固,堵塞导管,烧杯中盛放的液体最佳选择应为10~15℃冷水,故选B;
【小问4详解】
①在蒸馏过程中,需要蒸馏烧瓶,收集129~132℃的馏分,需要温度计、尾接管,故选abd;
②12.0g溴物质的量为,根据反应方程式CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br,生成0.075mol 1,2—二溴乙烷,质量为0.075mol×188g/mol=14.1g,实验得到9.4g,产率为。
18. 天然产物H具有抗肿瘤、镇痛等生物活性,可通过以下路线合成。
已知:(Z-COOR-COOH等)
(1)A结构中碳原子的杂化方式为____,在核磁共振氢谱中,化合物B有____组吸收峰。
(2)C→D的化学方程式为_______。
(3)F的分子式为_______,G所含官能团的名称为_______。
(4)下列物质不能与H发生反应的是_______(填序号)。
a.酸性KMnO4溶液 b.丙烯酸 c.CHCl3 d.氯气
(5)以和,为原料,合成,写出路线流程图_______ (无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。
【答案】(1) ①. sp3,sp ②. 4
(2)
(3) ①. C13H12O3 ②. 酯基 羰基
(4)C (5)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,C和X发生酯化反应生成D,根据C、D分子式确定X结构简式为HC≡CCOOH,D发生加成反应生成E,E发生氧化反应生成F,F发生取代反应生成G,G发生还原反应生成H。
【小问1详解】
A结构中碳碳三键的C原子周围只有2个σ键,C采取sp杂化,-CH2-饱和碳原子周围有4个σ键,C采取sp3杂化,碳原子的杂化方式为sp3、sp,B有4种等效氢,在核磁共振氢谱中,化合物B有4组峰;
【小问2详解】
根据C、D分子式确定X结构简式为HC≡CCOOH,C和HC≡CCOOH发生酯化反应生成D,C→D的化学方程式为;
【小问3详解】
根据F的结构简式知,有机物F的分子式为C13H12O3,有机物G中含有的官能团名称是酯基、酮羰基;
【小问4详解】
a.H中与羟基相连的碳原子上有H,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,故a不选;
b.H含有羟基,能与丙烯酸中羧基发生酯化反应,故b不选;
c.H能与CHCl3互溶,但不会发生化学反应,故c选;
d.与苯相连的甲基上有H原子,能与氯气发生取代反应,故d不选;
故选c;
【小问5详解】
以和 为原料,利用已知及D生成E,先形成两个双键,进而和发生加成反应,得出合成路线流程图,如下:。
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