内容正文:
通州区2023—2024学年第二学期高二年级期末质量检测
化学试卷
本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23
第一部分
一、本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物质中,不属于高分子的是
A. 纤维素 B. 蔗糖 C. 核酸 D. 蛋白质
2. 某烷烃的结构简式是CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正确命名是
A. 2-乙基丁烷 B. 3-乙基丁烷
C. 3-甲基戊烷 D. 2,2-二甲基丁烷
3. 下列物质的用途中,不正确的是
A. 含增塑剂的聚氯乙烯薄膜用于制作食品包装材料
B. 苯甲酸及其钠盐用作食品防腐剂
C. 酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
D. 油脂与NaOH反应所得产物之一可用于制作肥皂
4. 下列说法不正确的是
A. 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物
B. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯
C. 用医用酒精、紫外线杀菌消毒的过程中涉及蛋白质的变性
D. 淀粉和纤维素互为同分异构体
5. 下列物质互为同系物的是
A. HCHO与 B. 与
C. 与 D. 与
6. 下列事实不能说明基团间存在相互影响的是
A. 氯乙酸的酸性强于乙酸
B. 相同条件下,钠与乙醇的反应比钠与水的反应缓和得多
C. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应
D. 乙烯能与发生加成反应而乙烷不能
7. 下列说法正确的是
A. 乙烯和乙炔都是直线型分子
B. 苯与氢气在催化剂和加热条件下反应时C—H键发生断裂
C. 醇分子与水分子之间能形成氢键,因此醇类物质均易溶于水
D. 苯胺可以与盐酸反应,是因为中N原子有孤电子对
8. 下列鉴别实验中,所选试剂或方法不合理的是
A. 用水鉴别CCl4和乙酸乙酯 B. 用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇
C 用溴水鉴别苯和甲苯 D. 用灼烧法鉴别羊毛线和腈纶线
9. 阿斯巴甜具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍,其结构简式如下图。
下列有关说法不正确的是
A 阿斯巴甜分子中有两个手性碳原子
B. 阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去反应
C. 阿斯巴甜是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D. 阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸
10. 下列实验操作能达到对应的实验目的的是
A.除去苯中少量苯酚
B.检验1-溴丙烷中的溴原子
C.制备并检验乙炔
D.检验纤维素水解生成了葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
11. 水杨酸是天然的消炎药,阿司匹林是一种解热镇痛药,这两种药物的结构如下图。
下列说法不正确的是
A. 水杨酸可以通过取代反应制备阿司匹林
B. 对羟基苯甲酸()是水杨酸的同分异构体,其沸点比水杨酸的低
C. 1mol阿司匹林最多可以与3mol NaOH反应
D. 阿司匹林加稀水解后,用中和过量,再滴加溶液检验产物中的酚羟基
12. 用下图装置制备、收集乙酸乙酯,并探究乙酸乙酯的性质。下列关于实验的说法不正确的是
A. 实验一:加热试管a,试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致
B. 实验一:试管b中加入的是饱和NaOH溶液,其作用是除去乙酸乙酯中的杂质
C. 实验二:可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别
D. 实验二:为加快反应速率,可以把三支试管都放入70~80℃的水浴里加热
13. 肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO+H2O
资料:
①向1mL溴水中加入1mL乙醛,充分振荡后静置,溶液褪色
②向1mL溴的溶液中加入1mL乙醛,充分振荡后静置,溶液不褪色
下列说法中,正确的是
A. 制备肉桂醛的反应主要经历了加成和取代两个过程
B. 1mol肉桂醛最多可以与4mol 发生加成反应
C. 用溴水可以鉴别乙醛和肉桂醛
D. 证明肉桂醛中含有碳碳双键:向新制氢氧化铜中加适量肉桂醛,加热,冷却后取上层清液再加溴水,观察到溴水褪色
14. 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如下图。
注:Bn是苯甲基()
下列说法不正确的是
A. 1mol乳酸与足量的Na反应生成1mol
B. 反应①是缩聚反应,反应②是取代反应
C. 反应③中,反应物分子的原子利用率为100%
D. 在合成中“Bn”的作用是保护羟基,防止羟基参与聚合反应
第二部分
二、本部分共5题,共58分。
15. 中学常见的5种有机化合物有丙烷、乙烯、乙醇、乙醛、苯酚,请回答下列问题。
(1)5种物质中,碳原子的杂化方式均为杂化的有_____。
(2)结合下表数据,从物质结构角度解释乙醇的沸点高于丙烷的原因:_____。
物质
相对分子质量
沸点
丙烷
44
-42℃
乙醇
46
78℃
(3)由乙醇制备乙烯的化学方程式为____。
(4)乙醛在一定条件下与银氨溶液发生反应的化学方程式是____。
(5)苯酚具有弱酸性,俗称石炭酸。某同学设计如下实验装置,比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。
①b装置中X试剂为_____,它的作用是_____。
②苯酚钠与反应的化学方程式为______。
③若酸性强弱顺序是乙酸>碳酸>苯酚,则打开分液漏斗后可观察到实验现象是____。
16. 有机合成的发展使得人类可根据需要设计合成出具有特定结构和性能的物质。
(1)502医用胶单体的合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
CH3CHOAB()DEF
①→A的反应类型是_____。
②A的结构简式是______。
③D的结构简式为______。
④D→E的化学方程式为________。
⑤F→502医用胶单体的化学方程式是_______。
⑥502医用胶单体分子中的______(填官能团)能发生加聚反应使其固化成膜。
(2)用有机物G代替上述路线中的,可提升医用胶的柔韧性、减少使用时的灼痛感。完全燃烧7.4g有机物G,生成8.96L (标准状况)和9g水。G的质谱如图所示,其核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3.G的分子式是_____,结构简式为_____。
17. 树脂X用于制玻璃纤维增强塑料,合成方法如下图,表示链延长(部分试剂和条件省略)。
(1)A属于脂肪烃,A的名称是_____。
(2)B→D反应类型是____。
(3)步骤a、b的目的是___。
(4)J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是____。
(5)J+M生成P的化学方程式是____。
(6)交联剂N的结构简式是_____。
(7)F→G的化学方程式是_______。
(8)下列说法正确的是______(填序号)。
a.P的重复单元中有四种官能团 b.P的强度比X的大
c.P比X更易因发生氧化反应而老化
(9)丙烯酸()是合成树脂的重要单体。结合上述合成路线,请补充完整以丙烯为原料制备丙烯酸的合成路线流程图(无机试剂任选)。
_____。
18. 2-噻吩乙醇(M=128g/mol)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择_____。
a.甲苯 b.水 c.乙醇
(2)噻吩中与S原子相邻的碳原子上的氢原子具有较强的酸性,请从结构角度解释氢原子有较强酸性的原因_____。
(3)步骤Ⅱ化学方程式为______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是______。
(5)从平衡移动的角度分析步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是______。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是_____(填名称):无水的作用为______。
(7)产品的产率为_____(产率理论产量用Na计算)。
19. 我国科学家合成了结构新颖的有机化合物M,为液晶的发展指明了一个新的方向。M的合成路线如下:
资料ⅰ。+−NH2+H2O
(1)A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子。A的名称是____。
(2)B的官能团是______。
(3)F的结构简式是_____。
(4)J的结构简式是______。
(5)下列有关K的说法正确的是______(填序号)。
a.与溶液作用显紫色
b.含有羟基、醚键和羰基
c.不存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体
(6)E与K发生取代反应生成L的化学方程式是_____。
(7)依据资料ⅰ和资料ⅱ,某小组完成了尼龙6的合成设计。
资料ⅱ.
P、Q的分子式都是,Q含有1个七元环。P的结构简式是____,生成尼龙6的化学方程式是_____。
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通州区2023—2024学年第二学期高二年级期末质量检测
化学试卷
本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23
第一部分
一、本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物质中,不属于高分子的是
A. 纤维素 B. 蔗糖 C. 核酸 D. 蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.纤维素属于有机物,相对分子质量比较大,属于有机高分子化合物,故A不选;
B.蔗糖的分子式为C12H22O11,相对分子质量较小,不是高分子,故B选;
C.核酸相对分子质量都比较大,属于有机高分子化合物,故C不选;
D.蛋白质属于有机物,相对分子质量都比较大,属于有机高分子化合物,故D不选。
答案选B。
2. 某烷烃的结构简式是CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正确命名是
A. 2-乙基丁烷 B. 3-乙基丁烷
C. 3-甲基戊烷 D. 2,2-二甲基丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,该有机物碳链为: ,最长碳链含有5个C原子,主链为戊烷,在3号C含有一个甲基,该有机物命名为:3-甲基戊烷。
答案选C。
3. 下列物质的用途中,不正确的是
A. 含增塑剂的聚氯乙烯薄膜用于制作食品包装材料
B. 苯甲酸及其钠盐用作食品防腐剂
C. 酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
D. 油脂与NaOH反应所得产物之一可用于制作肥皂
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯薄膜受热会释放出有毒物质,不能用于制作食品包装材料,A项错误;
B.苯甲酸及其盐是食品工业中常见的一种防腐保鲜剂,对霉菌、酵母和细菌有较好的抑制作用,B项正确;
C.酚醛树脂具有热固性,可用于生产烹饪器具的手柄,C项正确;
D.油脂与NaOH反应生成高级脂肪酸钠和甘油,高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,D项正确;
答案选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物
B. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯
C. 用医用酒精、紫外线杀菌消毒的过程中涉及蛋白质的变性
D. 淀粉和纤维素互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,故A正确;
B.从结构上看,油脂是高级脂肪酸甘油酯,故B正确;
C.医用酒精、紫外线杀菌消毒可以使蛋白质变性,故C正确;
D.淀粉和纤维素是高分子化合物,属于混合物,不是同分异构体,故D错误;
答案选D。
5. 下列物质互为同系物的是
A. HCHO与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCHO与CH3CH2CHO,二者都含有一个-CHO,都是一元醛,满足同系物要求,故A选;
B.与物质类别不同,结构不相似,不是同系物,故B不选;
C.酚类,是醇类,物质类别不同,结构不相似,不是同系物,故C不选;
D.与含有的 Br原子个数不同,组成上没有相差CH2的整数倍,不是同系物,故D不选;
答案选A。
6. 下列事实不能说明基团间存在相互影响的是
A. 氯乙酸的酸性强于乙酸
B. 相同条件下,钠与乙醇的反应比钠与水的反应缓和得多
C. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可反应
D. 乙烯能与发生加成反应而乙烷不能
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯乙酸的酸性强于乙酸,说明氯乙酸中的氯原子为吸电子基,使羧基中的氢原子更活泼,即氯原子对羧基有影响,能用基团间相互作用解释,A项不符题意;
B.乙醇中的乙基为推电子基,导致乙醇不能电离出H+,金属钠与乙醇反应速率比水慢,能用基团间相互作用解释,B项不符题意;
C.甲苯中的甲基使苯环邻对位氢原子的活性增强,易于被硝基取代,能用基团间的相互作用解释,C项不符题意;
D.乙烯分子中含有的碳碳双键,能发生加成反应,乙烷分子中不含有碳碳双键,不能发生加成反应,二者结构不同,不能用基团间的相互作用解释,D项符合题意;
答案选D。
7. 下列说法正确的是
A. 乙烯和乙炔都是直线型分子
B. 苯与氢气在催化剂和加热条件下反应时C—H键发生断裂
C. 醇分子与水分子之间能形成氢键,因此醇类物质均易溶于水
D. 苯胺可以与盐酸反应,是因为中N原子有孤电子对
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯是平面型分子,乙炔是直线型分子,A项错误;
B.苯与氢气在催化剂和加热条件下反应时,苯环上的碳碳键断裂发生加成反应,B项错误;
C.醇分子与水分子之间能形成氢键,因此低级醇类物质易溶于水,烃基链较长的高级醇类物质难溶于水,C项错误;
D.苯胺可以与盐酸反应,是因为中N原子有孤电子对,能与氢离子形成配位键,D项正确;
答案选D。
8. 下列鉴别实验中,所选试剂或方法不合理的是
A. 用水鉴别CCl4和乙酸乙酯 B. 用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇
C. 用溴水鉴别苯和甲苯 D. 用灼烧法鉴别羊毛线和腈纶线
【答案】C
【解析】
【详解】A.CCl4和乙酸乙酯均不溶于水,CCl4的密度大于水的密度,乙酸乙酯的密度小于水的密度,与水混合的分层现象不同,可鉴别,A正确;
B.乙酸与碳酸氢钠反应生成气体,乙醇与碳酸氢钠溶液不反应,现象不同,可鉴别,B正确;
C.溴水与苯和甲苯均不反应,且萃取现象相同,故不能鉴别,C错误;
D.羊毛线灼烧有烧焦羽毛的气味,腈纶线灼烧有特殊气味,可鉴别,D正确;
故答案为:C。
9. 阿斯巴甜具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍,其结构简式如下图。
下列有关说法不正确的是
A. 阿斯巴甜分子中有两个手性碳原子
B. 阿斯巴甜能发生氧化、取代、消去反应
C. 阿斯巴甜是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D. 阿斯巴甜的水解产物中有两种氨基酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故该分子有2个手性碳原子,如图所示:,A正确;
B.该物质能燃烧而发生氧化反应,羧基、酰胺基、酯基都能发生取代反应,该物质不能发生消去反应,B错误;
C.分子中氨基具有氨的性质、羧基具有羧酸的性质,所以具有两性,氨基能和酸反应生成盐、羧基能和碱反应生成盐,C正确;
D.该物质水解生成HOOCCH2CH(NH2)COOH、、CH3OH,所以产物中含有两种氨基酸,D正确;
故答案为:B。
10. 下列实验操作能达到对应的实验目的的是
A.除去苯中少量苯酚
B.检验1-溴丙烷中的溴原子
C.制备并检验乙炔
D.检验纤维素水解生成了葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚和溴反应生成的三溴苯酚也能溶于苯中,即不能用溴水来除去苯中少了的苯酚,A不合题意;
B.卤代烃水解液呈碱性,未加硝酸酸化,直接加入硝酸银溶液,无法检验卤素离子,B不合题意;
C.饱和食盐水和电石制备的乙炔中混有还原性气体H2S等也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔的检验,C不合题意;
D.纤维素水解后,加NaOH至碱性,滴入硫酸铜溶液,加热出现砖红色沉淀,可知纤维素水解生成了葡萄糖,D符合题意;
故答案为:D。
11. 水杨酸是天然的消炎药,阿司匹林是一种解热镇痛药,这两种药物的结构如下图。
下列说法不正确的是
A. 水杨酸可以通过取代反应制备阿司匹林
B. 对羟基苯甲酸()是水杨酸的同分异构体,其沸点比水杨酸的低
C. 1mol阿司匹林最多可以与3mol NaOH反应
D. 阿司匹林加稀水解后,用中和过量,再滴加溶液检验产物中的酚羟基
【答案】B
【解析】
【详解】A.由水杨酸与阿司匹林的结构可知,水杨酸制备阿司匹林的反应属于取代反应,故A正确;
B.对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,则沸点比水杨酸(易形成分子内氢键)的高,故B错误;
C.阿司匹林中羧基、酯基及水解生成的酚羟基均与NaOH反应,1mol阿司匹林最多可以与3mol NaOH反应,故C正确;
D.硫酸过量会抑制苯酚电离、不利于苯酚与氯化铁的显色反应,阿司匹林加稀H2SO4水解后,生成水杨酸,酚遇氯化铁溶液发生显色反应,则用NaHCO3中和过量H2SO4,再滴加FeCl3溶液可检验产物中的酚羟基,故D正确;
答案选B。
12. 用下图装置制备、收集乙酸乙酯,并探究乙酸乙酯的性质。下列关于实验的说法不正确的是
A. 实验一:加热试管a,试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致
B. 实验一:试管b中加入的是饱和NaOH溶液,其作用是除去乙酸乙酯中的杂质
C. 实验二:可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别
D. 实验二:为加快反应速率,可以把三支试管都放入70~80℃的水浴里加热
【答案】B
【解析】
【分析】实验一:加热试管a中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。因乙酸乙醇易挥发,和乙酸乙酯进入试管b溶液中,试管b中加入的是饱和碳酸钠溶液,其作用是除去乙酸乙酯中的杂质。实验二中乙酸乙酯难溶于水密度比水小,在水中分层且在上层,酸性条件下部分水解,碱性条件下完全水解。
【详解】A.实验一:加热试管a中乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯气体经长导管冷却呈液体,乙酸乙酯不溶于水密度比水小,在试管b溶液上方产生油状液体是乙酸乙酯等物质液化所致,故A正确;
B.试管b中加入是饱和碳酸钠溶液,其作用是除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇,故B错误;
C.实验二:乙酸乙酯难溶于水密度比水小,在水中分层且在上层,酸性条件下部分水解,碱性条件下完全水解,可以通过酯层消失的时间差异来判断乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差别,故C正确;
D.升高温度,加快反应速率,因此实验二可以把三支试管都放入70~80℃的水浴里加热加快反应速率,故D正确;
故答案为:B
13. 肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO+H2O
资料:
①向1mL溴水中加入1mL乙醛,充分振荡后静置,溶液褪色
②向1mL溴的溶液中加入1mL乙醛,充分振荡后静置,溶液不褪色
下列说法中,正确的是
A. 制备肉桂醛的反应主要经历了加成和取代两个过程
B. 1mol肉桂醛最多可以与4mol 发生加成反应
C. 用溴水可以鉴别乙醛和肉桂醛
D. 证明肉桂醛中含有碳碳双键:向新制氢氧化铜中加适量肉桂醛,加热,冷却后取上层清液再加溴水,观察到溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲醛和乙醛先发生加成反应然后发生消去反应生成肉桂醛,所以制备肉桂醛的反应主要经历了加成和消去两个过程,故A错误;
B.苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键、醛基都能和氢气以1:1发生加成反应,1mol肉桂醛最多可以与5mol H2发生加成反应,故B错误;
C.溴水既能与乙醛反应,又能与肉桂醛反应,不能用溴水鉴别乙醛和肉桂醛,故C错误;
D.醛基、碳碳双键都能和溴水反应而使溴水褪色,新制氢氧化铜悬浊液能将醛基氧化物羧基,然后再用溴水检验碳碳双键,故D正确;
答案选D。
14. 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如下图。
注:Bn是苯甲基()
下列说法不正确的是
A. 1mol乳酸与足量的Na反应生成1mol
B. 反应①是缩聚反应,反应②是取代反应
C. 反应③中,反应物分子的原子利用率为100%
D. 在合成中“Bn”的作用是保护羟基,防止羟基参与聚合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个乳酸分子中含有一个羧基、一个羟基均能与钠反应生成氢气,1mol乳酸与足量的Na反应生成1mol ,故A正确;
B.图可知,反应①为乳酸分子间发生酯化反应生成聚乳酸,是缩聚反应;反应②中羟基参与聚合反应实质是取代反应,故B正确;
C.反应③中,反应后的产物处理改性的PLA和甲苯,反应物分子的原子利用率不是100%,故C错误;
D.反应②发生聚合反应时为要先引入Bn,以防止羟基参与聚合反应中,故D正确;
故答案为:C。
第二部分
二、本部分共5题,共58分。
15. 中学常见的5种有机化合物有丙烷、乙烯、乙醇、乙醛、苯酚,请回答下列问题。
(1)5种物质中,碳原子的杂化方式均为杂化的有_____。
(2)结合下表数据,从物质结构角度解释乙醇的沸点高于丙烷的原因:_____。
物质
相对分子质量
沸点
丙烷
44
-42℃
乙醇
46
78℃
(3)由乙醇制备乙烯的化学方程式为____。
(4)乙醛在一定条件下与银氨溶液发生反应的化学方程式是____。
(5)苯酚具有弱酸性,俗称石炭酸。某同学设计如下实验装置,比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。
①b装置中X试剂为_____,它的作用是_____。
②苯酚钠与反应的化学方程式为______。
③若酸性强弱顺序是乙酸>碳酸>苯酚,则打开分液漏斗后可观察到的实验现象是____。
【答案】(1)乙烯、苯酚
(2)乙醇和丙烷相对分子质量相近,乙醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键
(3)
(4)
(5) ①. 饱和碳酸氢钠溶液 ②. 除去二氧化碳中混有的乙酸气体,防止干扰实验 ③. ④. 锥形瓶中有气泡产生,试管中溶液变浑浊
【解析】
【分析】(5)乙酸和碳酸钠反应制取二氧化碳,利用装置b中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的乙酸,最后将气体导入到苯酚钠溶液中,溶液变浑浊。
【小问1详解】
丙烷中,碳原子均为饱和碳原子,碳原子均为sp3杂化;
乙烯分子结构中含有碳碳双键,故碳原子的杂化方式均为sp2杂化;
乙醇中的碳原子均为饱和碳原子,碳原子均为sp3杂化;
乙醛中含有两个碳原子,一个为sp2杂化,一个为sp3杂化;
苯酚结构中含苯环,故碳原子杂化方式为sp2;
故答案为:乙烯、苯酚;
【小问2详解】
乙醇和丙烷相对分子质量相近,乙醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键,故乙醇的沸点高于丙烷;
故答案为:乙醇和丙烷相对分子质量相近,乙醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键;
【小问3详解】
乙醇在浓硫酸作催化剂的作用下加热至170℃,制取乙烯,反应的化学方程式为;
故答案为:;
【小问4详解】
乙醛被银氨溶液氧化生成乙酸铵、银单质和氨气,反应的化学方程式为;
故答案为:;
【小问5详解】
①用乙酸和碳酸钠制取二氧化碳,因为乙酸会挥发,用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的乙酸气体,排除乙酸对苯酚酸性和碳酸酸性比较的干扰;
故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;除去二氧化碳中混有的乙酸气体,防止干扰实验;
②苯酚钠溶液中通入二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为;
故答案为:;
③乙酸酸性强于碳酸,利用强酸制取弱酸的原理,将乙酸通入碳酸钠中,锥形瓶中有气泡产生,生成二氧化碳气体;因碳酸酸性强于苯酚,故利用强酸制弱酸的原理,二氧化碳通入苯酚钠溶液后有苯酚生成,溶液变浑浊;
故答案为:锥形瓶中有气泡产生,试管中溶液变浑浊。
16. 有机合成的发展使得人类可根据需要设计合成出具有特定结构和性能的物质。
(1)502医用胶单体的合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
CH3CHOAB()DEF
①→A的反应类型是_____。
②A的结构简式是______。
③D的结构简式为______。
④D→E的化学方程式为________。
⑤F→502医用胶单体的化学方程式是_______。
⑥502医用胶单体分子中______(填官能团)能发生加聚反应使其固化成膜。
(2)用有机物G代替上述路线中的,可提升医用胶的柔韧性、减少使用时的灼痛感。完全燃烧7.4g有机物G,生成8.96L (标准状况)和9g水。G的质谱如图所示,其核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3.G的分子式是_____,结构简式为_____。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. CH3CH(OH)CN ③. ④. ⑤. ⑥. 碳碳双键
(2) ①. ②.
【解析】
【分析】乙醛发生加成反应生成A为CH3CH(OH)CN,A水解酸化生成B,B中羟基催化氧化生成D中含酮羰基CH3COCOOH,D→E的反应为,则E为,由医用胶单体结构而可知,E→F发生消去反应,F的结构简式为,F与乙醇发生酯化反应生成医用胶单体,以此分析;
【小问1详解】
①根据分析,乙醛中断裂C=O双键与HCN发生加成反应,C连-CN,生成CH3CH(OH)CN,故答案为:加成反应;
②根据分析,A为CH3CH(OH)CN,故答案为:CH3CH(OH)CN;
③根据分析,D为CH3COCOOH,故答案为:
④D中断裂C=O双键,与HCN发生加成反应,,故答案为:;
⑤根据分析,F生成502医用胶单体发生酯化反应,
,故答案为:;
⑥502医用胶单体分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,故答案为:碳碳双键;
【小问2详解】
完全燃烧7.4g有机物G,生成8.96L (标准状况)和9g水,则,,则,则该有机物实验式为,由质谱图可知,该有机物相对分子质量为74,则该有机物化学式为,其核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3,则该有机物结构简式为,故答案为;。
17. 树脂X用于制玻璃纤维增强塑料,合成方法如下图,表示链延长(部分试剂和条件省略)。
(1)A属于脂肪烃,A的名称是_____。
(2)B→D的反应类型是____。
(3)步骤a、b的目的是___。
(4)J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是____。
(5)J+M生成P的化学方程式是____。
(6)交联剂N的结构简式是_____。
(7)F→G的化学方程式是_______。
(8)下列说法正确的是______(填序号)。
a.P的重复单元中有四种官能团 b.P的强度比X的大
c.P比X更易因发生氧化反应而老化
(9)丙烯酸()是合成树脂的重要单体。结合上述合成路线,请补充完整以丙烯为原料制备丙烯酸的合成路线流程图(无机试剂任选)。
_____。
【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)取代反应 (3)保护碳碳双键,防止被氧化
(4) (5)HOOCCH=CHCOOH+HOCH2CH2OH +(2n-1)H2O
(6) (7)HOOCCHClCH2COOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O
(8)c (9)CH3CHClCH2OHCH3CHClCOOHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH
【解析】
【分析】J和M发生缩聚反应生成P,根据J、M的分子式及P的结构简式知,J为HOOCCH=CHCOOH、M为HOCH2CH2OH;F发生氯原子的消去反应生成G,结合F的分子式知,F为HOOCCHClCH2COOH,F发生水解反应生成G为NaOOCCH=CH2COONa,G酸化得到J,E发生氧化反应生成F,结合E的分子式知,E为HOH2CCHClCH2CH2OH,A属于脂肪烃,根据A、B、D的分子式知,A为CH2=CHCH=CH2,A和溴发生加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br,B发生水解反应生成D为HOCH2CH=CHCH2OH;P和X发生加聚反应生成X,N为;
【小问1详解】
A为CH2=CHCH=CH2,A的名称是1,3-丁二烯;
【小问2详解】
B→D的反应类型是取代反应;
【小问3详解】
步骤a、b的目的是保护碳碳双键,防止被氧化;
【小问4详解】
J为HOOCCH=CHCOOH,J存在顺反异构体,顺式异构体的结构简式是;
【小问5详解】
J+M生成P的化学方程式是HOOCCH=CHCOOH+HOH2CCH2OH +(2n-1)H2O;
【小问6详解】
由分析可知,交联剂N的结构简式是;
【小问7详解】
F→G的化学方程式是HOOCCHClCH2COOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O;
【小问8详解】
a.P的重复单元中有酯基、碳碳双键2种官能团,故a错误;
b.P的强度比X的小,故b错误;
c.P中含有碳碳双键而不稳定,易被氧化,所以P比X更易因发生氧化反应而老化,故c正确;
故答案为:c;
【小问9详解】
丙烯和氯气发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,CH2=CHCH2Cl发生水解反应生成CH2=CHCH2OH,CH2=CHCH2OH和HCl发生加成反应生成CH3CHClCH2OH,CH3CHClCH2OH被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CH3CHClCOOH,CH3CHClCOOH发生消去反应然后酸化得到CH2=CHCOOH,合成路线为CH3CHClCH2OHCH3CHClCOOHCH2=CHCOONaCH2=CHCOOH。
18. 2-噻吩乙醇(M=128g/mol)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择_____。
a.甲苯 b.水 c.乙醇
(2)噻吩中与S原子相邻的碳原子上的氢原子具有较强的酸性,请从结构角度解释氢原子有较强酸性的原因_____。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是______。
(5)从平衡移动的角度分析步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是______。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用是_____(填名称):无水的作用为______。
(7)产品的产率为_____(产率理论产量用Na计算)。
【答案】(1)a (2)由于S的电负性比C的大,则S原子对电子对的吸引能力更强,使得噻吩中与S原子相邻的碳原子的电子云偏向于S原子,从而使得该碳原子上的C-H的极性增大,更容易断裂
(3)2+2Na2+H2↑
(4)分液漏斗向烧瓶中缓缓滴加环氧乙烷溶液
(5)促进2-噻吩乙醇钠水解完全,生成2-噻吩乙醇
(6) ①. 分液漏斗 ②. 吸收水分,起到干燥作用
(7)70.0%
【解析】
【分析】本题为实验探究题,根据题干操作分别经过制钠砂(此过程中所加液体A不能与金属钠反应)、制噻吩钠、制噻吩乙醇钠、水解和分离,向有机相中加入无水MgSO4进行干燥,然后过滤除去滤渣,得到有机相,对有机相进行蒸馏分离出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g,据此分析解题。
【小问1详解】
向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现,A液体不能和钠发生反应,据此分析解题:
a. 甲苯和钠不反应,a符合题意;
b.水和钠反应生成氢氧化钠和氢气,b不合题意;
c.乙醇和钠反应生成乙醇钠和氢气,c不合题意;
故答案为:a;
【小问2详解】
由于S的电负性比C的大,则S原子对电子对的吸引能力更强,使得噻吩中与S原子相邻的碳原子的电子云偏向于S原子,从而使得该碳原子上的C-H的极性增大,更容易断裂,故噻吩中与S原子相邻的碳原子上的氢原子具有较强的酸性,故答案为:由于S的电负性比C的大,则S原子对电子对的吸引能力更强,使得噻吩中与S原子相邻的碳原子的电子云偏向于S原子,从而使得该碳原子上的C-H的极性增大,更容易断裂;
【小问3详解】
由题干转化关系流程图可知,步骤Ⅱ的化学方程式为:2+2Na2+H2↑,故答案为:2+2Na2+H2↑;
【小问4详解】
步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是:先将环氧乙烷溶于四氢呋喃中,向烧瓶中缓缓滴加环氧乙烷溶液,故答案为:分液漏斗向烧瓶中缓缓滴加环氧乙烷溶液;
【小问5详解】
步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是:促进2-噻吩乙醇钠水解完全,生成2-噻吩乙醇,故答案为:促进2-噻吩乙醇钠水解完全,生成2-噻吩乙醇;
【小问6详解】
向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,涉及到的操作为过滤、蒸馏,据此分析不需要的仪器有:分液漏斗,硫酸镁的作用是:吸收水分,起到干燥作用,故答案为:分液漏斗;吸收水分,起到干燥作用;
【小问7详解】
4.60g钠的物质的量n==0.2mol,理论上计算得到2-噻吩乙醇的物质的量0.2mol,质量=0.2mol×128g/mol=25.6g,产品的产率=×100%=70.0%,故答案为:70.0%。
19. 我国科学家合成了结构新颖的有机化合物M,为液晶的发展指明了一个新的方向。M的合成路线如下:
资料ⅰ。+−NH2+H2O
(1)A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子。A的名称是____。
(2)B的官能团是______。
(3)F的结构简式是_____。
(4)J的结构简式是______。
(5)下列有关K的说法正确的是______(填序号)。
a.与溶液作用显紫色
b.含有羟基、醚键和羰基
c.不存在含有苯环和碳碳双键酯类同分异构体
(6)E与K发生取代反应生成L的化学方程式是_____。
(7)依据资料ⅰ和资料ⅱ,某小组完成了尼龙6的合成设计。
资料ⅱ.
P、Q的分子式都是,Q含有1个七元环。P的结构简式是____,生成尼龙6的化学方程式是_____。
【答案】(1)对二甲苯
(2)羧基 (3)
(4)OHC-COOH
(5)ac (6)++HBr
(7) ①. ②. n
【解析】
【分析】由M的结构,结合反应信息,逆推可知L为,结合K的分子式,可推知K为,D→E发生酯化反应,故E为,逆推可知D为、B为、A为,G与J发生加成反应生成,根据原子守恒可知J的分子式为C9H10O5-C7H8O2=C2H2O3,可知F与(CH3)2SO4反应引入甲基,G与J的反应中在苯环上引入-CH(OH)COOH,可推知F为、G为、J为OHC-COOH;
【小问1详解】
A的分子式为C8H10,A是苯的同系物,苯环上只有一种环境的氢原子,A的结构简式是,名称为对二甲苯;
【小问2详解】
B为,B的官能团的名称是羧基;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式是;
【小问4详解】
由分析可知,J的结构简式是OHC-COOH;
【小问5详解】
a.K的结构简式为,含有酚羟基,能与FeCl3溶液作用显紫色,故a正确;
b.由结构可知,K分子中含有醛基、羟基和醚键,故b错误;
c.K的不饱和度为,5,含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体不饱和度至少为6,故不能存在含有苯环和碳碳双键的酯类同分异构体,故c正确;
故答案为:ac;
【小问6详解】
E与K生成L的化学方程式是++HBr;
【小问7详解】
P、Q的分子式都是C6H11ON,Q含有1个七元环,由尼龙-66结构、反应信息,推知Q为、P为,生成尼龙6的化学方程式是n。
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