精品解析:内蒙古开鲁县第一中学、和林格尔县第三中学等2023-2024学年高二下学期5月月考化学试题
2024-06-28
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内容正文:
高二化学考试
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2、选择性必修3第一章至第三章第三节。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cr 52
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 苹果的营养价值很高,富含矿物质和维生素。下列说法正确的是
A. 乙炔能促进苹果成熟
B. 苹果中含有铁元素,基态原子的价层电子排布式为
C. 苹果富含水分,为非极性分子
D. 苹果中含有大量的钾元素,含K化合物焰色为黄色
2. 下列晶体熔化时需要克服的微粒间作用力与冰完全相同的是
A. B. C. D. NaCl
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 羟基的电子式: B. 乙炔的空间填充模型:
C. 氯乙烯的结构式: D. 乙醛的球棍模型:
4. 下列各组有机化合物中,一定互为同系物的是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
5. 结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构或性质与用途对应的是
A. 苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
B. 乙醇能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
C. 肉桂醛含有醛基和碳碳双键,可作为植物香料
D. 乙炔能发生加成反应,可用于焊接或切割金属
6. 195K下,P2O3在中与臭氧反应生成(结构如图所示),下列说法正确的是
A. 属于超分子
B. 有两种结构
C. 中含有氢键、共价键、配位键
D. 是极性分子,在水中的溶解度小于在中的
7. 环丁醇()有多种同分异构体,如:①、②、③、④、⑤等。下列说法错误的是
A. ①的核磁共振氢谱图中有5组峰
B. ②③在元素分析仪上显示出的信号完全相同
C. 可用质谱仪快速、精准测定⑤的相对分子质量
D. 红外光谱可以测出有机物分子中的官能团数目
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L中含有的原子总数为5
B. 1mol有机物中含有的σ键数为8
C. 1L乙醇溶液与足量Na反应,生成的分子数为
D. 10.4g苯乙烯中含有的碳碳双键数目为0.4
9. 乙醇分子中各化学键如图所示,下列说法正确的是
A. 乙醇与浓氢溴酸共热时,①键断裂
B. 向乙醇中滴加溶液,①键断裂
C. 乙醇催化氧化生成乙醛时,①③键断裂
D. 乙醇与浓硫酸共热至140℃时,②⑤键断裂
10. 一种溶剂T的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X原子只有一种自旋方向的电子,Y、Z同周期,Y的s电子数是p电子数的两倍,的空间结构为直线形。下列说法正确的是
A. 键的极性:X-Y>Z—Y
B. 简单氢化物的沸点:Z>W>Y
C. X₂W晶体中1个分子周围的紧邻分子数为12
D. T为极性分子,T中所有原子均满足8电子稳定结构
11. 利用如图实验装置进行实验,能达到目的的是
A. 探究苯与液溴反应的类型
B.制备乙酸乙酯
C.证明有乙烯生成
D.验证乙炔能使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
12. 有多种同分异构体,其中与氧气发生催化氧化后的产物中,与银氨溶液共热,会产生银镜现象的有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
13. 碳对于现有已知的所有生命系统都是不可或缺的,没有它,生命不可能存在。碳自身或与其他元素结合成众多无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界,下列说法正确的是
A. 导电性:石墨烯<金刚石<氧化石墨烯
B. 图中石墨烯的键角1与氧化石墨烯的键角2相等
C. 氧化石墨烯能发生氧化反应、消去反应、酯化反应
D. 金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性
14. 为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),下列有关除杂方法的选择合理的是
选项
物质(杂质)
除杂方法
A
苯甲酸(泥沙)
将其溶解在热水中,冷却至室温后过滤
B
乙烷(乙烯)
将其通入盛有溴水的洗气瓶中
C
苯(苯酚)
向其中滴加过量饱和溴水,然后过滤
D
乙醇()
向其中滴加过量溶液后分液
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 学好有机化学,从认识有机物的组成和结构开始。请用所学知识回答下列问题:
(1)的化学名称为___________,含有的手性碳原子数为___________,其与足量发生加成反应后得到的产物___________(填“是”或“不是”)手性分子。
(2)的一氯代物有___________种,其与酸性溶液发生反应后得到的有机产物为___________(写结构简式)。
(3)分子中最多有___________个原子共平面,1mol该物质最多能与___________mol发生加成反应。
(4)与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
16. 双酚A主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等高分子材料,其合成原理如图:
利用如下图1装置制备并提纯双酚A,实验步骤如下:
①将10.0g苯酚、17mL甲苯依次加入三口烧瓶中,烧瓶外用冷水冷却,在不断搅拌下加入7mL丙酮(过量),控制温度在15℃左右。
②当苯酚全部溶解,温度达到15℃时,保持匀速搅拌,并缓慢加入12mL 80%的硫酸,温度控制在18~20℃。
③缓慢加热至30~40℃,反应1h,当液体变得相当黏稠时,将反应后的溶液转移至50mL水中,静置冷却,搅拌、结晶,减压抽滤(用图2装置),用水洗涤滤渣至洗涤液呈中性后,再用滤纸进一步压干滤渣,然后进行烘干,得到双酚A粗产品。
已知所用试剂的部分性质如表所示:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯酚
94
43.0
181.7
溶于水、乙醇,易溶于乙醚、甲苯
丙酮
58
-95.4
56.0
与水、乙醇、乙醚、甲苯互溶
双酚A
228
155.6
250.0
微溶于水、溶于丙酮、甲苯
甲苯
92
-95.0
110.6
不溶于水,与乙醇、乙醚互溶
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______,仪器乙的作用为_______。
(2)步骤③中,反应温度控制在30~40℃,适合的加热方式为______,选择在此温度范围内反应的原因为_______。
(3)在该实验中,甲苯的作用为_______,加入过量丙酮的目的是_______。
(4)相比常压过滤,减压抽滤的优点为______,减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯,提纯甲苯可_____法。
(5)利用甲苯将粗产品重结晶后,过滤、洗涤、干燥,最终得到5.4g双酚A,则双酚A的产率_______(保留两位有效数字)。
17. 铬用于制不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带等,铬铁矿炼铬过程中部分物质之间的转化关系如图。
(1)基态Cr原子的价层电子轨道表示式为___________,最高能层上的电子占据的原子轨道轮廓图为___________形。
(2)O、Na、S、Fe元素的电负性由小到大的顺序是___________。
(3)的空间结构为___________形,其中C的杂化轨道类型为___________。
(4)将糊状物用盐酸溶解,经过一系列操作可制得晶体,已知晶体有3种不同颜色,其配位数均为6,实验测得1mol不同颜色的晶体分别与足量的硝酸银溶液反应,生成沉淀的物质的量如表所示。
晶体颜色
深绿色
浅绿色
紫色
AgCl沉淀的物质的量/mol
1
2
3
写出浅绿色晶体配合物的化学式:___________,提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
(5)金属铬的晶胞结构如图所示,该晶体中,与Cr距离最近且相等的Cr原子数为___________。设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________。
18. 金银花中抗菌杀毒的有效成分为绿原酸,绿原酸的一种合成路线如图所示,请回答下列问题:
已知:①;
②。
(1)A中含有的官能团名称为___________;B的化学名称为___________。
(2)E的分子式为,D→E的化学方程式为___________,E→F的反应类型为___________。
(3)0.1molJ与足量Na反应,生成的体积(标准状况下)为___________L。
(4)绿原酸在碱性条件下完全水解后,再酸化得到芳香族化合物M(),N是M的同分异构体,写出其中一种符合下列条件的N的结构简式:___________。
A.能与溶液发生显色反应
B.分子中只含有两种官能团
C.该分子的核磁共振氢谱图有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1
(5)在稀碱、加热条件下,若和X反应生成,则X的结构简式为___________。
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高二化学考试
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2、选择性必修3第一章至第三章第三节。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cr 52
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 苹果的营养价值很高,富含矿物质和维生素。下列说法正确的是
A. 乙炔能促进苹果成熟
B. 苹果中含有铁元素,基态原子的价层电子排布式为
C. 苹果富含水分,为非极性分子
D. 苹果中含有大量的钾元素,含K化合物焰色为黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯具有催熟功能,乙炔不能促进苹果成熟,故A错误;
B.铁元素基态原子的电子排布式为:,价层电子排布式为,故B正确;
C.H2O为极性键构成的极性分子,故C错误;
D.含K化合物焰色为紫色,故D错误;
答案选B。
2. 下列晶体熔化时需要克服的微粒间作用力与冰完全相同的是
A. B. C. D. NaCl
【答案】C
【解析】
【分析】冰为分子晶体,熔化时需要克服氢键和范德华力。
【详解】A.SiO2为共价晶体,熔化时需要克服金属键和共价键,故A项错误;
B.N2为分子晶体,熔化时需要克服范德华力,故B项错误;
C.NH3是分子晶体,熔化时需要克服氢键和范德华力,故C项正确;
D.NaCl都是离子晶体,熔化时需要克服离子键,故D项错误;
故本题选C。
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 羟基的电子式: B. 乙炔的空间填充模型:
C. 氯乙烯的结构式: D. 乙醛的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟基的电子式:,故A错误;
B.乙炔的结构简式为:HC≡CH,空间填充模型为:,故B正确;
C.氯乙烯的结构简式为:CH2=CHCl,结构式为:,故C正确;
D.乙醛的结构简式为:CH3CHO,球棍模型为:,故D正确;
故选A。
4. 下列各组有机化合物中,一定互为同系物的是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有酚羟基,分子含有醇羟基,结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.CH3CH2OH和,官能团种类相同,但官能团数量不同,不互为同系物,B错误;
C.C2H4为乙烯,C3H6不一定为丙烯,可能为环丙烷,二者不一定互为同系物,C错误;
D.HCOOH和CH3COOH,官能团种类、数目相同,分子式相差1个CH2,两者互为同系物,D正确;
故选D。
5. 结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构或性质与用途对应的是
A. 苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
B. 乙醇能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
C. 肉桂醛含有醛基和碳碳双键,可作为植物香料
D. 乙炔能发生加成反应,可用于焊接或切割金属
【答案】B
【解析】
【详解】A.单质碘易溶于有机溶剂苯中,苯可用于萃取碘水中的碘,这与苯的密度小于水没有关系,故A项错误;
B.乙醇通过渗透、凝聚破坏细胞组织,能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,可作消毒剂,故B项正确;
C.肉桂醛具有特殊的香味,可作为植物香料,与醛基和碳碳双键没有关系,故C项错误;
D.乙炔在氧气中燃烧可放出大量的热,温度很高,常用于焊接或切割金属,发生的不是加成反应,故D项错误;
故本题选B。
6. 195K下,P2O3在中与臭氧反应生成(结构如图所示),下列说法正确的是
A. 属于超分子
B. 有两种结构
C. 中含有氢键、共价键、配位键
D. 是极性分子,在水中的溶解度小于在中的
【答案】D
【解析】
【详解】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,不是超分子,故A错误;
B.中心原子C为sp3杂化,属于四面体形,只有1种结构,故B错误;
C.中不含有氢键、配位键,故C错误;
D.O3为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,H2O为极性分子,CCl4为非极性分子,由于O3为同种元素组成的极性分子,其极性非常微弱,O3在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,D正确;
故选D。
7. 环丁醇()有多种同分异构体,如:①、②、③、④、⑤等。下列说法错误的是
A. ①的核磁共振氢谱图中有5组峰
B. ②③在元素分析仪上显示出的信号完全相同
C. 可用质谱仪快速、精准测定⑤的相对分子质量
D. 红外光谱可以测出有机物分子中的官能团数目
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用等效氢法判断①中有5种氢,核磁共振氢谱图中有5组峰,故A正确;
B.②、③两种物质都是由碳、氢、氧三种元素组成,在元素分析仪上显示出的信号完全相同,故B正确;
C.可用质谱仪快速、精准测定⑤的最大质荷比,从而确定其的相对分子质量,故C正确;
D.红外光谱可以测出有机物分子中的官能团种类,不能确定官能团的数目,故D错误;
故答案为:D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L中含有的原子总数为5
B. 1mol有机物中含有的σ键数为8
C. 1L乙醇溶液与足量Na反应,生成的分子数为
D. 10.4g苯乙烯中含有的碳碳双键数目为0.4
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,CHCl3是液体,22.4L物质的量不是1mol,故A错误;
B.有机物结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3,不饱和度为0,分子中只含有单键,因此所有键均为σ键,1mol有机物中含有的σ键数为8,故B正确;
C.1L乙醇溶液含有2mol乙醇和水,2mol乙醇与足量Na反应,生成的分子数为,水与Na反应也可产生H2分子,故C错误;
D.10.4g苯乙烯()物质的量为:0.1mol,含有的碳碳双键数目为0.1,故D错误;
故选B。
9. 乙醇分子中各化学键如图所示,下列说法正确的是
A. 乙醇与浓氢溴酸共热时,①键断裂
B. 向乙醇中滴加溶液,①键断裂
C. 乙醇催化氧化生成乙醛时,①③键断裂
D. 乙醇与浓硫酸共热至140℃时,②⑤键断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与浓氢溴酸发生取代反应,羟基被溴原子取代,即键②断裂,故A项错误;
B.乙醇与氢氧化钠不反应,故B项错误;
C.乙醇氧化成乙醛,断键在羟基和与羟基相连的碳原子之间的键,即C-H键和O-H键,断键①③,故C项正确;
D.乙醇与浓硫酸共热到140℃时生成乙醚,分子间脱水,一个乙醇分子脱去羟基,另一个乙醇分子脱去羟基上的氢原子,即键①或键②断裂,故D项错误;
故本题选C。
10. 一种溶剂T的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X原子只有一种自旋方向的电子,Y、Z同周期,Y的s电子数是p电子数的两倍,的空间结构为直线形。下列说法正确的是
A. 键的极性:X-Y>Z—Y
B. 简单氢化物的沸点:Z>W>Y
C. X₂W晶体中1个分子周围的紧邻分子数为12
D. T为极性分子,T中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,则X为H元素;Y、Z同周期,Y的s电子数是p电子数的两倍,则Y为C元素,根据化合物结构,则Z为F元素,YW2的空间结构为直线形,则W为S元素。
【详解】A.化学键的极性大小主要取决于原子之间的电负性差异。电负性差异越大,极性就越强,氟的电负性强于氢,故极性:F-C>H-C,故A项错误;
B.沸点与非金属性有关,非金属性越强,分子越稳定,沸点越高,非金属性:F>S>C,且HF中含有氢键,沸点:HF>H2S>CH4,故B项错误;
C.硫化氢晶体中,一个硫化氢分子周围有12个紧邻的分子,故C项正确;
D.T中氢原子未满足8电子稳定结构,故D项错误;
故本题选C。
11. 利用如图实验装置进行实验,能达到目的的是
A. 探究苯与液溴反应的类型
B.制备乙酸乙酯
C.证明有乙烯生成
D.验证乙炔能使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯和液溴反应生成HBr,通过四氯化碳除去HBr中混有的溴单质,HBr与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,证明苯与液溴发生了取代反应,A正确;
B.乙酸乙酯在溶液中会发生水解,应该用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,B错误;
C.乙醇蒸汽也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明有乙烯生成,C错误;
D.杂质硫化氢也能使溴水褪色,不能验证乙炔能使溴水褪色,D错误;
故选A。
12. 有多种同分异构体,其中与氧气发生催化氧化后的产物中,与银氨溶液共热,会产生银镜现象的有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式为,从题中信息可知有机物发生催化氧化后的产物中,与银氨溶液共热,会产生银镜现象说明该有机物中含有,满足条件的有机物为,因有4种结构,故满足条件的有机物共4种,故答案为:C。
13. 碳对于现有已知的所有生命系统都是不可或缺的,没有它,生命不可能存在。碳自身或与其他元素结合成众多无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界,下列说法正确的是
A. 导电性:石墨烯<金刚石<氧化石墨烯
B. 图中石墨烯的键角1与氧化石墨烯的键角2相等
C. 氧化石墨烯能发生氧化反应、消去反应、酯化反应
D. 金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨烯的导电性能非常好,相对稳定;而氧化石墨烯的导电性能相对差一些,会受到氧化和水分等因素的影响,金刚石不导电,故导电性:金刚石<氧化石墨烯<石墨烯,故A项错误;
B.石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为sp2杂化,为平面结构,键角为120°,被氧化后碳原子形成3个C—C键及1个C—O键,碳原子的杂化轨道类型为sp3杂化,与周围原子形成四面体形结构,石墨烯的键角1比氧化石墨烯的键角2大,故B项错误;
C.氧化石墨烯中含有羟基可以发生氧化反应,羧基可以发生酯化反应,但是氧化石墨烯不能发生消去反应,故C项错误;
D.金刚石为共价晶体,金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性,使金刚石不具备延展性等性质,故D项正确;
故本题选D。
14. 为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),下列有关除杂方法的选择合理的是
选项
物质(杂质)
除杂方法
A
苯甲酸(泥沙)
将其溶解在热水中,冷却至室温后过滤
B
乙烷(乙烯)
将其通入盛有溴水的洗气瓶中
C
苯(苯酚)
向其中滴加过量饱和溴水,然后过滤
D
乙醇()
向其中滴加过量溶液后分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸中有泥沙,将其溶解在热水中,趁热过滤除去泥沙后,得到苯甲酸溶液,苯甲酸溶液冷却结晶得到苯甲酸,A错误;
B.将混合气体通入溴水,乙烯和溴水发生加成反应生成液态产物,乙烷与溴水不反应,洗气可达到除杂目的,B正确;
C.苯酚与饱和溴水会反应生成三溴苯酚,但苯可以溶解溴单质和三溴苯酚,因此达不到除杂目的,C错误;
D.向混合物中滴加过量的氢氧化钠溶液,乙酸与氢氧化钠反应,生成乙酸钠与乙醇互溶,无法分液,达不到除杂目的,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 学好有机化学,从认识有机物的组成和结构开始。请用所学知识回答下列问题:
(1)的化学名称为___________,含有的手性碳原子数为___________,其与足量发生加成反应后得到的产物___________(填“是”或“不是”)手性分子。
(2)的一氯代物有___________种,其与酸性溶液发生反应后得到的有机产物为___________(写结构简式)。
(3)分子中最多有___________个原子共平面,1mol该物质最多能与___________mol发生加成反应。
(4)与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 3-甲基-1-戊烯 ②. 1 ③. 不是
(2) ①. 5 ②.
(3) ①. 17 ②. 4
(4)
【解析】
【小问1详解】
①选含碳碳双键在内的最长碳链作主链,从离碳碳双键最近的一端定编号,该物质命名为3-甲基-1-戊烯,故答案为:3-甲基-1-戊烯;
②根据连有4个不同的原子或原子团的碳为手性碳原子,可知该分子含有1个手性碳原子,故答案为:1;
③与足量发生加成反应后得到的产物为,该产物中不含手性碳原子,不是手性分子,故答案为:不是;
【小问2详解】
①利用等效氢法可知含有5种氢,一氯代物有5种,故答案为:5;
②与苯环相连的碳原子有氢的1个烃基不论烃基多长都被酸性高锰酸钾氧化为1个羧基,该有机物与酸性高锰酸钾溶液发生反应后得到的有机产物为,故答案为:;
【小问3详解】
①根据苯分子12个原子共面,乙烯分子六个原子共面,单键可以旋转可知分子可能共面的原子有17个,故答案为:17;
②分子中含有苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,1mol苯环消耗3mol氢气,1mol碳碳双键消耗1mol氢气,共消耗4mol氢气,故答案为:4;
【小问4详解】
含有的酚羟基和羧基均与氢氧化钠发生反应,化学方程式为:,故答案为:。
16. 双酚A主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等高分子材料,其合成原理如图:
利用如下图1装置制备并提纯双酚A,实验步骤如下:
①将10.0g苯酚、17mL甲苯依次加入三口烧瓶中,烧瓶外用冷水冷却,在不断搅拌下加入7mL丙酮(过量),控制温度在15℃左右。
②当苯酚全部溶解,温度达到15℃时,保持匀速搅拌,并缓慢加入12mL 80%的硫酸,温度控制在18~20℃。
③缓慢加热至30~40℃,反应1h,当液体变得相当黏稠时,将反应后的溶液转移至50mL水中,静置冷却,搅拌、结晶,减压抽滤(用图2装置),用水洗涤滤渣至洗涤液呈中性后,再用滤纸进一步压干滤渣,然后进行烘干,得到双酚A粗产品。
已知所用试剂的部分性质如表所示:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯酚
94
43.0
181.7
溶于水、乙醇,易溶于乙醚、甲苯
丙酮
58
-95.4
56.0
与水、乙醇、乙醚、甲苯互溶
双酚A
228
155.6
250.0
微溶于水、溶于丙酮、甲苯
甲苯
92
-95.0
110.6
不溶于水,与乙醇、乙醚互溶
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______,仪器乙的作用为_______。
(2)步骤③中,反应温度控制在30~40℃,适合的加热方式为______,选择在此温度范围内反应的原因为_______。
(3)在该实验中,甲苯的作用为_______,加入过量丙酮的目的是_______。
(4)相比常压过滤,减压抽滤的优点为______,减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯,提纯甲苯可_____法。
(5)利用甲苯将粗产品重结晶后,过滤、洗涤、干燥,最终得到5.4g双酚A,则双酚A的产率_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流,提高原料的利用率
(2) ①. 水浴加热 ②. 温度过低,反应速率慢,温度过高,丙酮易挥发
(3) ①. 作溶剂 ②. 使苯酚充分反应,提高其转化率
(4) ①. 过滤速度快,得到的产品更干燥 ②. 蒸馏
(5)45%
【解析】
【小问1详解】
仪器甲的名称为恒压滴液漏斗,丙酮沸点较低,加热反应过程中会造成大量挥发,仪器乙的作用为冷凝回流,提高原料的利用率;
【小问2详解】
反应温度控制在30~40℃,适合的加热方式为水浴加热,温度较低时反应速率较慢,已知丙酮的沸点为56.0℃,若温度过高,造成丙酮挥发原料损耗,则选择在此温度范围内反应的原因为温度过低,反应速率慢,温度过高,丙酮易挥发;
【小问3详解】
根据双酚A微溶于水、溶于丙酮、甲苯,由相似相溶,甲苯的作用为作溶剂,根据合成原理,增大一种反应物的浓度能提高另一反应物的转化率,加入过量丙酮的目的是使苯酚充分反应,提高其转化率;
【小问4详解】
相比常压过滤,减压抽滤的优点为过滤速度快,得到的产品更干燥,减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯,根据有机物沸点差异,提纯甲苯可蒸馏法;
【小问5详解】
10.0g苯酚的物质的量为,根据合成原理可得生成n(双酚A)=,理论上得到双酚A的质量为mol×228g/mol≈12.12g,该得到5.4g双酚A,则双酚A的产率。
17. 铬用于制不锈钢、汽车零件、工具、磁带和录像带等,铬铁矿炼铬过程中部分物质之间的转化关系如图。
(1)基态Cr原子的价层电子轨道表示式为___________,最高能层上的电子占据的原子轨道轮廓图为___________形。
(2)O、Na、S、Fe元素的电负性由小到大的顺序是___________。
(3)的空间结构为___________形,其中C的杂化轨道类型为___________。
(4)将糊状物用盐酸溶解,经过一系列操作可制得晶体,已知晶体有3种不同颜色,其配位数均为6,实验测得1mol不同颜色的晶体分别与足量的硝酸银溶液反应,生成沉淀的物质的量如表所示。
晶体颜色
深绿色
浅绿色
紫色
AgCl沉淀的物质的量/mol
1
2
3
写出浅绿色晶体配合物的化学式:___________,提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
(5)金属铬的晶胞结构如图所示,该晶体中,与Cr距离最近且相等的Cr原子数为___________。设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. ②. 球
(2)Na<Fe<S<O
(3) ①. 平面三角形 ②. sp2
(4) ①. ②. O、Cl
(5) ①. 8 ②.
【解析】
【小问1详解】
①Cr是24号元素,价层电子轨道表达式为:;最高能层上的电子占据的原子轨道轮廓图为球形;
【小问2详解】
电负性:同周期从左到右依次增大,同主族从上到下依次减小,所以O、Na、S、Fe元素的电负性由小到大的顺序是:Na<Fe<S<O;
【小问3详解】
中心原子价电子对数,其中心原子C的杂化轨道类型为sp2,且无孤电子对,故的立体构型为平面三角形;
【小问4详解】
由题可知,浅绿色晶体生成2molAgCl,晶体中含Cl-为2mol,配位数为6,与Cr配位的除了1个C1还有5个H2O,故写作;提供孤电子对的原子为O、Cl;
【小问5详解】
由图可知,与Cr距离最近且相等的Cr原子数为8;由均摊法得,晶体中Cr的数目为,晶胞密度为:。
18. 金银花中抗菌杀毒的有效成分为绿原酸,绿原酸的一种合成路线如图所示,请回答下列问题:
已知:①;
②。
(1)A中含有的官能团名称为___________;B的化学名称为___________。
(2)E的分子式为,D→E的化学方程式为___________,E→F的反应类型为___________。
(3)0.1molJ与足量Na反应,生成的体积(标准状况下)为___________L。
(4)绿原酸在碱性条件下完全水解后,再酸化得到芳香族化合物M(),N是M的同分异构体,写出其中一种符合下列条件的N的结构简式:___________。
A.能与溶液发生显色反应
B.分子中只含有两种官能团
C.该分子的核磁共振氢谱图有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1
(5)在稀碱、加热条件下,若和X反应生成,则X的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 酮羰基、碳溴键 ②. 丙烯醛
(2) ①. +NaOHNaBr+H2O+ ②. 还原反应
(3)4.48 (4)或或
(5)
【解析】
【分析】由合成路线可知,A在吡啶存在条件下和B发生碳碳双键的加成反应生成C,C先在稀碱条件下发生已知信息的反应生成,在Cu作催化剂、加热条件下发生催化氧化得到D,D在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,E发生还原反应得到F,F发生取代反应得到G ,G与发生加成反应生成H,H在NaOH水溶液、加热条件下发生水解反应生成I,I酸化得到J,J 经NBS试剂,再水解酸化得到K,K与丙酮在一定条件下反应,保护特定的3个羟基及1个羧基得到L,L与反应生成绿原酸。
【小问1详解】
①根据A的结构为可知,其中含有的官能团名称为酮羰基、碳溴键,故答案为:酮羰基、碳溴键;
②由B的结构含有碳碳双键、醛基,主链中有3个碳原子,B的名称为丙烯醛;故答案为:丙烯醛;
【小问2详解】
①D在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,反应方程式为:+NaOHNaBr+H2O+,故答案为:++NaOHNaBr+H2O+;
②E发生还原反应得到F,故答案为:还原反应;
【小问3详解】
J 结构中含有3个羟基、1个羧基,1个J分子中有4个H原子可以与Na发生置换反应,方程式为:+4Na2H2↑+,0.1molJ与足量的钠反应生成0.2mol氢气,生成的体积(标准状况下)为0.2mol×22.4mol/L=4.48L,故答案为:4.48;
【小问4详解】
绿原酸中含有酯基,在碱性条件下完全水解后,再酸化得到的芳香族化合物M为分子式为C9H8O4,不饱和度为6,满足条件的同分异构体N含有酚羟基、甲基,只含有2种官能团,则结构中含有碳碳三键或酮羰基,N结构有、、,故答案为:、、;
【小问5详解】
结合已知信息可知,与先在稀碱条件下发生反应生成,再加热条件下发生消去反应得到,则X为,故答案为:。
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