内容正文:
2023-2024学年度第二学期高二化学阶段测试二
一、食品保鲜剂
苯的同系物A可以按如下途径合成一种食品保鲜剂F。
已知:RCHO + CH3CHORCH( OH ) CH2CHO
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ,D→E的反应类型为 。
(2)C→D的化学方程式为 。
(3)E的结构简式是 。
(4)检验F中的碳碳双键的方法是 。(3分)
(5)E的同分异构体中,满足下列条件:
① 苯环上有2个取代基;② 能发生银镜反应;③ 能与FeCl3发生显色反应。
其中核磁共振a谱有5组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为 。
(6)写出以乙醇为原料制备1,3-丁二醇的合成路线(其他无机试剂任选)(3分)
二、药物中间体
有机物H是一种新型药物的合成中间体。其一种合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)C的化学式为 ,D中含氧官能团的名称为 。
(2)D→E的化学方程式为 ,其反应类型为 。
(3)设计D→E和F→G两步反应的目的为 。
(4)H中手性碳原子的数目为 。
(5)化合物M比C在组成上多1个,写出一种核磁共振氢谱有2组峰的结构简式 。
I. M为芳香类化合物;
II.只含有一种官能团;
III.能发生银镜反应。
(6)参照上述合成路线,设计以1,3-丁二醇和苯胺()为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。(4分)
三、由二氧化碳到淀粉(25分)
研发CO2利用技术成为了研究热点,某科研团队采用一种类似“搭积木”的方式,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成,“积木”中涉及如下两个反应:
① CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ② CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O2(l)。
(1)一定温度下,往5L反应釜中充入1molCO2、3molH2,反应5min,气体总的物质的量减少了20%,则0~5min内,H2的平均反应速率v= 。
(2)将1molCO2、3molH2充入反应器中,以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是
A. 气体密度 B. 气体总压 C. CO2、H2体积比 D. V正(CO2)=3V逆(H2)
(3)将同体积的CH3OH(g)与O2(g)充入反应器中,平衡时v正(O2)、c(O2)与
温度的关系如图所示:
反应②为 反应(选填:放热或吸热)。
55~100℃时,O2的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是 。
(4) 反应②常会有副产物HCOOH产生,将NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反应,溶液中存在:c(OH–)-c(H+)= 。
继续加入HCl溶液至中性,此时c(HCOOH) c(Cl–)(选填“>”“<”或“=”)。
(5) 已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,HCOOH的电离常数为Ka=1.77×10-4,试通过计算推断氢氧化镁固体是否能够溶解在甲酸中?(4分)
解:
(6)写出检验HCOOH中是否含醛基的实验方法 (3分)
(7)甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是__________
A.物质A是
B.a是正极
C.a极电极反应为式:
D.可以看作是该反应的催化剂,可以循环利用
(8)利用CO、CH3OH等原料可合成草酸二甲酯( ),其加氢可转化为乙二醇(HOCH2CH2OH),制备草酸二甲酯的总反应为4CO+4CH3OH+O2 +2H2O
,其反应机理的一部分如下图所示。
①由机理图可推知,化合物X的结构简式为 。
②若CO中混有少量H2,H2在Pd表面易形成Pd—H中间体,结合机理图,推测因H2导致生成的有机副产物是 (任写一种)。
四、卤代烃(21分)
Ⅰ. 醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1—溴丁烷的反应如下:
①NaBr+H2SO4 == HBr+NaHSO4 ②R—OH+HBr → R—Br+H2O
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。
有关数据列表如下:
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1—溴丁烷
密度/(g·cm-3)
0.78
1.46
0.81
1.27
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
(1)溴代烃的水溶性 (填“大于”“等于”或“小于”)相应的醇,其原因是 。
(2)将1—溴丁烷粗产品置于分液漏斗中,加水振荡后静置,产物在 (填“上层”“下层”或“不分层”)。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的错误的是 。
A.减少副产物烯和醚的生成 B.减少Br2的生成
C.减少HBr的挥发 D.水是反应的催化剂
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 。
A.NaI B.NaOH C.NaHSO3 D.KCl
(5)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸馏产物的方法,目的是: ,但在制备1—溴丁烷时却不能边反应边蒸馏,其原因: 。
Ⅱ. 在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
①反应能量图如下:
②结构不同溴代烷在相同条件下水解相对速率如下表:
取代基
相对速率
108
45
1.7
1.0
(6)下列说法正确的是____________
A.中碳原子为sp3杂化
B.该历程中,水解速率,较大程度地受到浓度大小的影响
C.发生该历程水解速率:
D.在水中离解成的难易程度与C-Br键的键能和极性等有关
(7)写出检验中溴元素的方法:__________________________________(3分)
(8)下列化学用语表述正确的是________
A.二氧化碳的电子式:
B.乙醛溶液中加入新制碱性Cu(OH)2悬浊液并加热的离子方程式
C.向小苏打溶液中加入醋酸:
D.的质谱图:
五、乙酰水杨酸(20分)
乙酰水杨酸()即阿司匹林,是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。可由水杨酸()与乙酸酐()通过如下步骤制得:
I.如图所示,在125mL的干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐(约0. 05mol)、5滴浓硫酸,小心旋转锥形瓶使水杨酸全部溶解后,控制温度在85 ~90℃加热5~10min。
Ⅱ.取出锥形瓶,边摇边滴加1mL冷水,然后快速加入50mL冷水,并用玻璃棒摩擦内壁,晶体完全析出后,经一系列操作,得到粗产品。
Ⅲ.将粗产品慢慢加入饱和碳酸氢钠溶液。
Ⅳ.过滤,用5~ 10mL水冲洗漏斗,合并滤液。
Ⅴ.将滤液倒入预先盛有4~5mL浓盐酸和10mL水配成溶液的烧杯中,搅拌均匀,即析出乙酰水杨酸。
Ⅵ.经一系列操作后,得到1.5g乙酰水杨酸。
Ⅶ.实验数据处理:
实际质量/g
产率
乙酰水杨酸
1.5
b
已知:
①主反应
副反应
②乙酸酐遇水可以水解生成乙酸
③主要试剂物理常数:
药品名称
相对分子质量
水溶性
水杨酸
138
微溶于冷水易溶于热水
乙酰水杨酸
180
微溶于水
水杨酸聚合物
——
难溶于水
醋酸酐
102
反应生成醋酸
回答下列问题:
(1) 水杨酸分子中最多有 个原子共面,1 mol水杨酸分子中含有σ键 NA。
(2) 1mol 乙酰水杨酸分子最多可以与 mol NaOH反应;最多可以与 mol H2反应。
(3) Ⅲ中加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是 ,从而除去水杨酸聚合物等难溶性杂质。
(4) Ⅴ中倒入盐酸溶液主要发生的化学方程式为 。
(5) Ⅶ中产率b= (用百分数表示,保留小数点后一位)。
(6) 阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯。贝诺酯以原形吸收,吸收后很快代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚,两种药物同时发挥作用。
写出阿司匹林转变为贝诺酯反应的化学方程式: 。
(7)探究乙酰水杨酸()的性质。某实验小组设计实验方案如下:
已知:
下列说法错误的是______________。
A.操作Ⅰ研碎的目的为了加快乙酰水杨酸的溶解
B.操作Ⅱ可观察到溶液显红色,操作Ⅴ可观察到溶液显紫色
C.操作Ⅲ目的为了促进酯基的水解,可用足量溶液替代
D.操作Ⅳ为了中和过量硫酸,否则酸性过强不易检出酚羟基
(8)科研工作者将阿司匹林与聚甲基丙烯酸借助乙二醇嫁接起来,研制出长效缓释阿司匹林,如下图所示,在肠胃中缓慢释放出有效成分,不仅能够减少对肠胃的刺激,而且有利于保证血液或组织中的药物浓度相对稳定,并且可减少每天吃药次数。关于长效缓释阿司匹林下列说法错误的是 。
A. 阿司匹林通过皂化反应被释放出来,可保持阿司匹林的浓度相对稳定。
B.高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子,保证人体所需阿司匹林的总量
C.阿司匹林与长效缓释阿司匹林可通过红外光谱区别
D. 长效缓释阿司匹林单体的分子式是C15H14O6
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