精品解析：上海市曹杨第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试卷

上海市曹杨二中2023学年度第二学期 高二年级期末考试化学试卷 试卷共5页2张 考生注意： 1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚。 2、本试卷共34道题，满分100分，考试时间60分钟。请考生用黑色水笔或钢笔将答案直接写在答题卷上。 3、选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1～2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 一、再利用：利用合成有机小分子的研究。 1. 关于CO2叙述不正确是 A. CO2属于酸性氧化物 B. CO2分子中含有极性键 C. CO2属于非电解质 D. CO2是极性分子 2. CO2可与H2生成CH4：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)。 （1）我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，上述反应的历程如图所示： 下列说法错误的是_______。 A. 使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 B. 该历程中每生成1mol CH4，转移8NA个电子 C. 在反应历程中，H-H键与C=O键断裂吸收能量 D. 在反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能 （2）在恒温(T>100℃)恒容装置中进行该反应，能判断反应已达平衡状态的是_______。 A. 混合气体密度不再改变 B. 混合气体压强不再改变 C. 混合气体平均摩尔质量不再改变 D. n (CO2)： n(H2) =1：4 （3）将1mol CO2和4mol H2置于体积为2L密闭容器中发生反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示，该反应的平衡常数K随温度升高而_______(填“增大”或“减小”)。判断依据是_______。 （4）下列措施有利于提高反应中CO2的平衡转化率的是_______。 A. 使用催化剂 B. 加压 C. 升高温度 D. 增大初始投料比n(CO2)/n(H2) 3. 二氧化碳催化加氢制甲醇反应为：。 （1）该反应平衡常数的表达式为_______。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A. 增大的浓度，平衡向右移动 B. 移去部分，正反应速率增大 C. 降低反应温度，正、逆反应速率都减小 D. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 （3）在5L密闭容器中充入和，测得一定时间内混合气体中的体积分数与温度的关系如图。若温度为T时，反应10分钟，，则0～10分钟内，的平均反应速率_______。 （4）该反应是_______反应(选填“吸热”或“放热”)，其它条件相同时，在a点的正反应速率_______在b点的正反应速率(选填“>”、“＜”或“=”)，解释温度低于T时，随温度升高而逐渐增加的原因_______。 （5）i.该反应通过如下步骤来实现：①；②。上述反应过程中能量变化如图。其中反应_______为慢反应(填“①”或“②”)。 ii.为了提高生成的平衡转化率，同时减少反应①的发生，可采取的措施是_______。对反应②自发性的判断正确的是_______。 A．高温下自发 B．低温下自发 C．始终自发 D．始终不自发 4. 由和可转化为高附加值产品。25℃、100kPa下，、的燃烧热分别、。计算转化反应 ΔH=_______。 5. 某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化基本原理如下图。 下列说法不正确的是 A. 该装置能将化学能转化电能 B. M上的电极反应为 C. 工作一段时间后，N电极室中的溶液pH增大 D. 当转化时，外电路中转移的电子数为 二、的制备 6. 以、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备，进而应用于太阳能电池领域。 （1）推测抗坏血酸在制备过程中所起的作用为_______。 A．氧化剂 B．还原剂 C．催化剂 （2）基态核外电子排布式为_______，有_______种空间运动状态的电子。 （3）已知：和，则下列判断不正确的是____。 A. 、、氧化性依次减弱 B. Fe、、Cu还原性依次减弱 C. 可发生反应 D. 将铁铜混合粉末放入溶液中，铁粉先溶解 （4）的空间构型为_______。 A 平面四边形 B. 三角锥形 C. 正四面体形 D. 正八面体形 （5）X射线研究证明，氯化铜为平面链状，且铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，据此可推断：氯化铜为_______化合物，电离方程式为_______。 （6）抗坏血酸的分子结构如图所示，抗坏血酸分子中有_______个手性碳原子；分子中碳原子的轨道杂化类型为_______。 （7）推测抗坏血酸在水中的溶解性_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)，请分析溶解性的原因_______。 （8）若用氨水代替NaOH溶液，向100.0g16%的硫酸铜溶液中滴加氨水，得到无色溶液和12.9g浅蓝色沉淀。通过计算说明实验中得到的沉淀一定不只有_______。 三、吡啶的组成和结构研究 7. 吡啶在工业上可用于合成药品、消毒剂、染料等，由C、H、N三种元素组成。 （1）准确称取吡啶3.95g，使其完全燃烧，将产物依次通过装有无水氯化钙的干燥管a和装有碱石灰的干燥管b，测得管a增重2.25g，管b增重11g，则吡啶中C、H的原子个数比为_______。 （2）和碳原子相比，氮原子吸引电子能力更_______(填“强”或“弱”)，写出一个证明非金属强弱的方程式：_______ （3）比较C、N、O的第一电离能大小，并说明理由_______。 （4）吡啶的质谱如图所示，其相对分子质量为_______，吡啶的分子式为_______。 （5）继续测定吡啶的结构，核磁共振氢谱(面积比为)和红外光谱如下图，则可推测吡啶的结构简式为_______，可以看作苯分子中的一个_______(原子或原子团)被N取代的杂环化合物。 （6）根据吡啶的结构判断： i.吡啶是一种_______分子。 A．极性 B．非极性 ii.吡啶_______溶于水。 A．可 B．难 iii.吡啶具有_______性。 A．酸 B．碱 （7）例举一个吡啶与常用酸或碱反应生成盐的离子方程式_______。 （8）吡啶很容易与发生_____反应(反应类型)，写出产物六氢吡啶的结构简式______。 （9）写出任两种苯胺()的同分异构体的结构简式(要含有类似吡啶结构)_______、_______。 四、神经抑制药物氯氮平的合成 8. 神经抑制药物氯氮平的合成 已知： （1）下列说法不正确的是_______。 A. 硝化反应的试剂为浓硝酸和浓硫酸 B. 化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基 C. 化合物B具有两性 D. 从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼 （2）化合物A的名称为_______，化合物E的结构简式是_______。 （3）写出B→C的化学方程式_______。 （4）已知化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为____、____，中间产物的结构简式为_____。 （5）写出一种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。 ①1H-NMR谱和红外光谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有N-H键。 ②分子中含一个环，其成环原子数＞4。 （6）已知：。设计以氨气、CH2=CH2和CH3NH2为原料合成的路线_______(其他无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市曹杨二中2023学年度第二学期 高二年级期末考试化学试卷 试卷共5页2张 考生注意： 1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚。 2、本试卷共34道题，满分100分，考试时间60分钟。请考生用黑色水笔或钢笔将答案直接写在答题卷上。 3、选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1～2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 一、再利用：利用合成有机小分子的研究。 1. 关于CO2叙述不正确的是 A. CO2属于酸性氧化物 B. CO2分子中含有极性键 C. CO2属于非电解质 D. CO2是极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化碳能和碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，故A正确； B．二氧化碳中碳原子和氧原子之间共价键为极性键，故B正确； C．二氧化碳溶于水发生化学反应才能导电，熔融态下不导电，属于非电解质，故C正确； D．二氧化碳分子对称，是非极性分子，故D错误； 故选D。 2. CO2可与H2生成CH4：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)。 （1）我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂，上述反应的历程如图所示： 下列说法错误的是_______。 A. 使用催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 B. 该历程中每生成1mol CH4，转移8NA个电子 C. 在反应历程中，H-H键与C=O键断裂吸收能量 D. 在反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能 （2）在恒温(T>100℃)恒容装置中进行该反应，能判断反应已达平衡状态的是_______。 A. 混合气体密度不再改变 B. 混合气体压强不再改变 C. 混合气体平均摩尔质量不再改变 D. n (CO2)： n(H2) =1：4 （3）将1mol CO2和4mol H2置于体积为2L的密闭容器中发生反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示，该反应的平衡常数K随温度升高而_______(填“增大”或“减小”)。判断依据是_______。 （4）下列措施有利于提高反应中CO2的平衡转化率的是_______。 A 使用催化剂 B. 加压 C. 升高温度 D. 增大初始投料比n(CO2)/n(H2) 【答案】（1）A （2）BC （3） ①. 减小 ②. 根据图像可知，温度升高，达平衡时H2O的物质的量分数减小，即温度身高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小 （4）B 【解析】 【小问1详解】 A. 使用催化剂不影响平衡，不能有效提高反应物的平衡转化率，A错误； B. 二氧化碳转变为甲烷，碳从+4价降低到-4价，则该历程中每生成1mol CH4，转移8NA个电子，B正确； C. 断键吸收能量，则在反应历程中，H-H键与C=O键断裂吸收能量，C正确； D. 在反应过程中，催化剂参与反应，改变反应路径，降低反应的活化能，能大大提高反应速率，D正确； 选A； 【小问2详解】 A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，故A错误； B．反应为气体分子数减小的反应，反应中压强会减小，混合气体压强不再改变，说明反应达到平衡状态，故B正确； C．混合气体的平均摩尔质量为M=，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，故C正确； D．若投料时n (CO2): n(H2) =1:4，从方程式可知n (CO2): n(H2)始终保持1:4，故不能说明反应达到平衡，故D错误； 选BC； 【小问3详解】 实线为抛物线，最高点后为平衡线，最高点之前未平衡且约400°C前温度越高反应速率越快水的物质的量分数越大，由图知，该反应的平衡常数K随温度升高而减小，判断依据是：根据图像可知，温度升高，达平衡时H2O的物质的量分数减小，即温度身高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。 【小问4详解】 A．催化剂加快反应速率，但是不改变平衡转化率，故A错误； B．反应为气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，故B正确； C．由(3)分析可知，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，故C错误； D．增大初始投料比n(CO2)/n(H2)，相当于增加二氧化碳投料，可促进氢气转化，但是二氧化碳自身转化率下降，故D错误； 故选B。 3. 二氧化碳催化加氢制甲醇反应为：。 （1）该反应平衡常数的表达式为_______。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A. 增大的浓度，平衡向右移动 B. 移去部分，正反应速率增大 C. 降低反应温度，正、逆反应速率都减小 D. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 （3）在5L密闭容器中充入和，测得一定时间内混合气体中的体积分数与温度的关系如图。若温度为T时，反应10分钟，，则0～10分钟内，的平均反应速率_______。 （4）该反应是_______反应(选填“吸热”或“放热”)，其它条件相同时，在a点的正反应速率_______在b点的正反应速率(选填“>”、“＜”或“=”)，解释温度低于T时，随温度升高而逐渐增加的原因_______。 （5）i.该反应通过如下步骤来实现：①；②。上述反应过程中能量变化如图。其中反应_______为慢反应(填“①”或“②”)。 ii.为了提高生成的平衡转化率，同时减少反应①的发生，可采取的措施是_______。对反应②自发性的判断正确的是_______。 A．高温下自发 B．低温下自发 C．始终自发 D．始终不自发 【答案】（1） （2）AC （3） （4） ①. 放热 ②. < ③. 温度低于T时，反应未达到平衡，升高温度，反应速率增大，平衡时生成的物质的量增大，增大 （5） ①. ① ②. 降低温度、增大压强 ③. B 【解析】 【小问1详解】 平衡常数的表达式为。 【小问2详解】 A．增大的浓度，平衡向右移动，A正确； B．移去部分，平衡正向移动，CO2和H2的浓度减小，正反应速率减小，B错误； C．降低反应温度，正、逆反应速率都减小，C正确； D．加入催化剂，不改变平衡状态，不可提高的平衡转化率，D错误； 故选AC。 【小问3详解】 根据已知条件列出“三段式” ，x=0.75，则0～10分钟内，的平均反应速率； 【小问4详解】 若温度为T时，最大，说明此时反应达到平衡，继续升高温度，减小，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，a点温度低于b点，则在a点的正反应速率<在b点的正反应速率，温度低于T时，反应未达到平衡，升高温度，反应速率增大，平衡时生成的物质的量增大，增大； 【小问5详解】 i.活化能越高，反应速率越慢，则反应①为慢反应； ii.由图可知，反应①是气体物质的量不变的吸热反应，反应②是气体物质的量减小的放热反应，为了提高生成的平衡转化率，可以采取的措施是适当降低温度、增大压强，反应②的、，时反应可以自发进行，则反应②在低温下自发，故选B。 4. 由和可转化为高附加值产品。25℃、100kPa下，、的燃烧热分别、。计算转化反应 ΔH=_______。 【答案】-23 【解析】 【详解】燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；由题意可知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=-893kJ· mol-1②CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=-870kJ· mol-1由盖斯定律可知，①-②得CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(l)   ΔH=-23kJ· mol-1。故答案为：-23。 5. 某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如下图。 下列说法不正确的是 A. 该装置能将化学能转化为电能 B. M上的电极反应为 C. 工作一段时间后，N电极室中的溶液pH增大 D. 当转化时，外电路中转移的电子数为 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为原电池，M为电池的负极，M上的电极反应为，N为电池正极，电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O。 【详解】A． 由图可知，该装置为原电池，该装置能将化学能转化为电能，故A正确； B． M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成O2，M上的电极反应为，故B正确； C． N为电池正极，电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O，当外电路转移4mol电子时，有4molH+从左室穿过交换膜到达右室，然后被CO2消耗，但溶液中水的量增加，工作一段时间后，N电极室中的溶液pH增大，故C正确； D． N为电池正极，电极反应式为CO2+2H++2e-=CO+H2O，当转化时，外电路转移4mol电子，外电路中转移的电子数为，故D错误； 故选D。 二、的制备 6. 以、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备，进而应用于太阳能电池领域。 （1）推测抗坏血酸在制备过程中所起的作用为_______。 A．氧化剂 B．还原剂 C．催化剂 （2）基态核外电子排布式为_______，有_______种空间运动状态的电子。 （3）已知：和，则下列判断不正确的是____。 A. 、、氧化性依次减弱 B. Fe、、Cu还原性依次减弱 C. 可发生反应 D. 将铁铜混合粉末放入溶液中，铁粉先溶解 （4）的空间构型为_______。 A. 平面四边形 B. 三角锥形 C. 正四面体形 D. 正八面体形 （5）X射线研究证明，氯化铜为平面链状，且铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，据此可推断：氯化铜为_______化合物，电离方程式为_______。 （6）抗坏血酸分子结构如图所示，抗坏血酸分子中有_______个手性碳原子；分子中碳原子的轨道杂化类型为_______。 （7）推测抗坏血酸在水中的溶解性_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)，请分析溶解性的原因_______。 （8）若用氨水代替NaOH溶液，向100.0g16%的硫酸铜溶液中滴加氨水，得到无色溶液和12.9g浅蓝色沉淀。通过计算说明实验中得到的沉淀一定不只有_______。 【答案】（1）B （2） ①. [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 ②. 14 （3）B （4）C （5） ①. 共价 ②. CuCl2=Cu2++2Cl- （6） ①. 2 ②. sp3、sp2 （7） ①. 易溶于水 ②. 抗坏血酸分子中羟基属于亲水基，能和水分子形成氢键 （8）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，100.0g 16%的硫酸铜溶液完全反应生成氢氧化铜的质量为：=9.8g，而此时沉淀质量为12.9g，故得到的沉淀一定不只有 【解析】 【小问1详解】 以、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备，Cu元素化合价由+2价下降到+1价，被还原，则抗坏血酸在制备过程中所起的作用为还原剂，故选B。 【小问2详解】 铜为第29号元素，失去2个电子为Cu2+，Cu2+基态核外电子排布式为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9，含有14个含有电子的轨道，有14种空间运动状态的电子。 【小问3详解】 A．依据：Fe+Cu2+═Cu+Fe2+和2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，故A正确； B．依据：Fe+Cu2+═Cu+Fe2+和2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，根据还原剂的还原性大于还原产物，则还原性Fe＞Cu＞Fe2+，故B错误； C．由A氧化性Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，所以可发生反应：Fe+2Fe3+═3Fe2+，故C正确； D．由还原性Fe＞Fe2+＞Cu，所以将铁、铜混合粉末放入FeCl3溶液中，铁粉先溶解，故D正确． 故选B。 【小问4详解】 中心原子价层电子对数为4+=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体形，故选C。 小问5详解】 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，二者电负性差值为3.0-1.9=1.1<1.7，氯化铜为共价化合物，氯化铜在水溶液中完全电离产生铜离子和氯离子，电离方程式为CuCl2=Cu2++2Cl-。 【小问6详解】 手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，分子中含有2个手性碳原子，如图所示： ，其中含有亚甲基和碳碳双键，碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2。 【小问7详解】 抗坏血酸分子中羟基属于亲水基，能和水分子形成氢键，所以抗坏血酸易溶于水。 【小问8详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，100.0g 16%的硫酸铜溶液完全反应生成氢氧化铜的质量为：=9.8g，而此时沉淀质量为12.9g，故得到的沉淀一定不只有。 三、吡啶的组成和结构研究 7. 吡啶在工业上可用于合成药品、消毒剂、染料等，由C、H、N三种元素组成。 （1）准确称取吡啶3.95g，使其完全燃烧，将产物依次通过装有无水氯化钙的干燥管a和装有碱石灰的干燥管b，测得管a增重2.25g，管b增重11g，则吡啶中C、H的原子个数比为_______。 （2）和碳原子相比，氮原子吸引电子能力更_______(填“强”或“弱”)，写出一个证明非金属强弱的方程式：_______ （3）比较C、N、O的第一电离能大小，并说明理由_______。 （4）吡啶的质谱如图所示，其相对分子质量为_______，吡啶的分子式为_______。 （5）继续测定吡啶的结构，核磁共振氢谱(面积比为)和红外光谱如下图，则可推测吡啶的结构简式为_______，可以看作苯分子中的一个_______(原子或原子团)被N取代的杂环化合物。 （6）根据吡啶的结构判断： i.吡啶是一种_______分子。 A．极性 B．非极性 ii.吡啶_______溶于水。 A．可 B．难 iii.吡啶具有_______性。 A．酸 B．碱 （7）例举一个吡啶与常用酸或碱反应生成盐的离子方程式_______。 （8）吡啶很容易与发生_____反应(反应类型)，写出产物六氢吡啶的结构简式______。 （9）写出任两种苯胺()的同分异构体的结构简式(要含有类似吡啶结构)_______、_______。 【答案】（1）1∶1 （2） ①. 强 ②. NaHCO3+HNO3=NaNO3+CO2+H2O （3）当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，而总的趋势是同周期，原子序数增大，电离能增大，N元素为半充满状态，第一电离能大于O元素，C、N、O的第一电离能大小：N>O>C （4） ①. 79 ②. C5H5N （5） ①. ②. C （6） ①. A ②. A ③. B （7）+H+ （8） ①. 加成 ②. （9） ①. ②. 或 【解析】 【小问1详解】 3.95g吡啶中n(C)==0.25mol，n(H)= =0.25mol，则吡啶中C、H的原子个数比为1∶1。 【小问2详解】 同周期主族元素，从左往右电负性依次增大，则电负性：C<N，氮原子吸引电子能力更强，非金属性：C<N，非金属越强，元素最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：H2CO3<HNO3，根据强酸制取弱酸，有方程式：NaHCO3+HNO3=NaNO3+CO2+H2O。 【小问3详解】 当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，而总的趋势是同周期，原子序数增大，电离能增大，N元素为半充满状态，第一电离能大于O元素，C、N、O的第一电离能大小：N>O>C。 【小问4详解】 由质谱图可知，吡啶相对分子质量为79，3.95g吡啶中n(C)==0.25mol，n(H)= =0.25mol，n(N)= ，n(C): n(H): n(N)=5:5:1，最简式为C5H5N，结合其相对分子质量为79，吡啶的分子式为C5H5N。 【小问5详解】 继续测定吡啶的结构，核磁共振氢谱面积比为，说明吡啶中含有3种环境的H原子且个数比为，由红外光谱图可知，其中含有碳氮双键、碳碳双键、碳氢键、碳氮单键及类苯环的结构，则吡啶的结构简式为，可以看作苯分子中的一个C原子被N取代的杂环化合物。 【小问6详解】 i.吡啶的正负电中心不重合，是一种极性分子，故选A； ii.吡啶和水都是极性分子，且氮原子周围形成较高的电子云密度。这种电子云密度的分布使得吡啶能够与水分子形成氢键，以此吡啶可溶于水，故选A； iii.吡啶氮原子周围形成较高的电子云密度，易结合质子而具有碱性，故选B。 【小问7详解】 吡啶具有碱性，可以和酸反应生成盐，离子方程式为：+H+。 【小问8详解】 吡啶中含有碳碳双键、碳氮双键，很容易与发生加成反应，写出产物六氢吡啶的结构简式为。 【小问9详解】 苯胺有类似吡啶结构的同分异构体为、、(写两种即可)。 四、神经抑制药物氯氮平的合成 8. 神经抑制药物氯氮平的合成 已知： （1）下列说法不正确的是_______。 A. 硝化反应试剂为浓硝酸和浓硫酸 B. 化合物A中的含氧官能团是硝基和羧基 C. 化合物B具有两性 D. 从C→E的反应推测，化合物D中硝基间位氯原子比邻位的活泼 （2）化合物A的名称为_______，化合物E的结构简式是_______。 （3）写出B→C的化学方程式_______。 （4）已知化合物H成环得氯氮平的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为____、____，中间产物的结构简式为_____。 （5）写出一种同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式_______。 ①1H-NMR谱和红外光谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有N-H键。 ②分子中含一个环，其成环原子数＞4。 （6）已知：。设计以氨气、CH2=CH2和CH3NH2为原料合成的路线_______(其他无机试剂任选)。 【答案】（1）D （2） ①. 邻硝基苯甲酸 ②.   （3） +CH3OH+H2O （4） ①. 加成反应 ②. 消去反应 ③.    （5） 、、 (任写一种) （6）CH2=CH2 【解析】 【分析】对比D、F、H的结构简式可知，反应物甲苯在甲基的邻位先发生硝化反应，接着甲基被氧化为羧基生成A，A中的硝基被还原为氨基生成B，则A为、B为，根据C的分子式、反应条件可知，B和甲醇发生酯化反应生成的C为，根据D的结构简式、E的分子式、H的结构简式，推知E为，E和F发生取代反应生成的G为  ，G中硝基发生还原反应生成H中的氨基，H先发生加成反应，后发生消去反应生成氯氮平。 【小问1详解】 A．硝化反应是指在浓硝酸、浓硫酸作用下，向有机物分子中引入硝基的反应，则硝化反应的试剂为浓硝酸和浓硫酸，A正确； B．化合物A是，其分子中的含氧官能团是硝基和羧基，B正确； C．化合物B为，分子中含有硝基、羧基，因此具有两性，C正确； D．从C→E过程中硝基邻位的氯原子发生取代反应，可知化合物D中硝基邻位氯原子比间位的活泼，D错误； 故选D； 【小问2详解】 化合物A是，名称为邻硝基苯甲酸；根据上述分析可知化合物E的结构简式是； 【小问3详解】 化合物B是，B与CH3OH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生C()和H2O，酯化反应为可逆反应，故该反应的化学方程式为：+CH3OH+H2O； 【小问4详解】 H结构简式是，对比H、氯氮平的结构简式，可知H中氨基与羰基之间先发生加成反应成环，得到中间产物:，然后该物质再发生消去反应形成碳氮双键得到氯氮平，故反应类型依次为加成反应、消去反应，中间产物的结构简式是； 【小问5详解】 化合物F是 ，其同分异构体满足条件：①1H-NMR谱和红外光谱检测表明：分子中共有3种不同化学环境的氢原子，有N-H键；②分子中含一个环，其成环原子数＞4，则其结构简式为 、、 (任写一种)； 【小问6详解】 CH2=CH2与O2在催化剂存在条件下加热，发生反应产生，与CH3NH2反应产生，该物质与NH3反应产生和H2O，故以CH2=CH2、NH3、CH3NH2为原料合成路线为：CH2=CH2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$