内容正文:
2023~2024学年度第二学期期末考试
高二化学
考生注意:
1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号:答非选择题时,将答案写在答题卡上相应区域内,超出答题区域或写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 分类法是学习化学的重要方法。下列分类正确的是
A 醇类:和 B. 共价晶体:晶体锗、晶体硅和金刚石
C. 饱和烃:乙烯和乙炔 D. 配合物:和
2. 下列关于有机物性质的说法正确的是
A. 酸性:> B. 相同压强下的沸点:己烷>己二醇
C. 密度:苯>溴苯 D. 在水中的溶解度:硝基苯>甘氨酸
3. 下列化学用语及其描述正确的是
选项
A
B
化学用语
描述
乙炔的电子式
2-甲基-1-丁醇的键线式
选项
C
D
化学用语
描述
甲醇的质谱图
反式聚异戊二烯的结构简式
A. A B. B C. C D. D
4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生了自由电子并发生定向移动
B. 冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征
C. 白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合
D. 缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
5. m、n、p是有机合成中常用的原料。下列说法正确的是
A. m、n互为同系物
B. 相同质量的m、p分别充分燃烧,消耗的量
C. n、p可用金属Na或者溴的四氯化碳溶液鉴别
D. n的同分异构体中属于羧酸的有5种(不考虑立体异构)
6. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. 液态氯乙烷汽化时吸收大量热,具有冷冻麻醉的作用
B. 油酸甘油酯、麦芽糖在一定条件下都能发生水解反应
C. 用于生产烹饪器具手柄等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
D. DNA分子的两条链上的碱基互补配对,形成的氢键数目不同
7. 用下列实验装置进行实验,能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
制备乙二酸
证明羟基使苯环活化
选项
C
D
实验装置
实验目的
检验生成乙烯
制备乙炔并实现随关随停
A. A B. B C. C D. D
8. 下列反应产物的形成不能用反应物中键的极性解释的是
A.
B.
C.
D.
9. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用到玻璃棒
10. 下列化学实验中的操作、现象及解释有正确对应关系的是
选项
操作
现象
解释
A
室温下,向苯酚钠溶液中通入
出现白色浑浊
结合的能力比强
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热。调节pH使溶液呈碱性,再加入新制,加热
有砖红色沉淀产生
淀粉发生水解反应
C
向肉桂醛()中加入溴水
溴水褪色
肉桂醛中含有碳碳双键
D
向溶液里逐滴加入氨水至过量
先有蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应:
A. A B. B C. C D. D
11. 有机物Z是有机合成中一种重要的中间体,其制备反应如图所示。下列说法正确的是
A. 向Y中加入溶液和稀硝酸可检验碳溴键
B. 该反应过程涉及键断裂和键的形成
C. 物质的量相同的X和Y与氢气完全反应,消耗氢气的量相同
D. X、Y、Z都含有手性碳原子
12. 苯与的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 苯与的催化反应均为放热反应
B. 该反应历程中,苯与的催化反应可生成溴苯、和邻二溴苯
C. 苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成
D. 从反应速率和产物稳定性的角度分析,取代产物占比更大
13. 从大豆分离出来的异黄酮类物质M的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 与足量浓溴水反应,最多消耗
B. M可形成分子间氢键
C. M分子中最多有18个碳原子共面
D 与足量溶液反应,最多消耗
14. 某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力,属于过渡型晶体
B. 该气态团簇分子分子式为EF或FE
C. 冰晶体中存在氢键,冰含有氢键
D. 晶胞体积与8个形成的立方体的体积之比为
15. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中的一氯代物有两种 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子化合物 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铂(Pt)及其化合物在催化剂和电镀等领域有着重要的应用。回答下列问题:
(1)是铂的重要配位化合物,它有甲、乙两种同分异构体,其中甲为极性分子,乙为非极性分子。甲、乙水解产物的化学式均为,但只有甲的水解产物能与草酸反应生成。
①依据文中信息:_______,可推断的分子不是四面体结构。
②在中的溶解度:甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)。
③发生水解反应的化学方程式为_______。
④和中铂的配体数不同,但配位数均为4,原因是_______。
⑤画出乙的水解产物的空间结构_______。
(2)金属铂晶胞如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
①每个铂原子周围与它最近且等距离的铂原子有_______个。
②金属铂的密度为,则晶胞参数为_______pm。
17. 有机化合物A是一种重要的化工原料,A~F在一定条件下的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)A→B中对应碳原子的杂化方式由_______变为_______。
(3)反应ⅱ需加入的试剂为_______,反应条件为_______。
(4)反应ⅲ的化学方程式为_______。
(5)分析预测E可能的部分化学性质,参考已知形式完成下表:
序号
官能团
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
Ⅰ
①_____
溶液、常温
②_____
中和反应
Ⅱ
—OH
③_____
④_____
(6)F的结构简式为_______。
18. 苯乙酮()常用于制造香皂和食用香精,实验室可由苯与乙酸酐()在的催化作用下发生取代反应制备(图一和图二省略部分装置)。已知:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
溶解性
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水
苯乙酮
120
196
203
1.03
微溶于水
乙酸酐
102
139
1.08
遇水反应
步骤Ⅰ:向三颈烧瓶中加入苯和无水,在不断搅拌条件下滴加乙酸酐,在70~80℃下反应约,反应装置如图一;
步骤Ⅱ:冷却,将反应后的混合溶液倒入冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用5%的溶液和水洗涤,再分离出苯层。
步骤Ⅲ:苯层用无水硫酸镁干燥,蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
回答下列问题:
(1)仪器M的名称为_______;步骤Ⅰ中的加热方式为_______。
(2)苯与乙酸酐物质的量之比为反应制备苯乙酮的化学方程式为_______。
(3)根据实验药品用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)步骤Ⅱ中用溶液洗涤的目的是_______。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图二所示,其中毛细管的作用是_______,收集苯乙酮的温度可能是_______(填标号)。
A.175℃ B.203℃ C.220℃
(6)实验中收集到苯乙酮,则苯乙酮的产率为_______。
19. 利喘贝是一种新的平喘药,其合成过程如下:
已知:i.
ii.
回答下列问题:
(1)化合物C的名称为___________。化合物E中官能团的名称是___________。
(2)由A到E的反应中,不涉及的反应类型有___________(填序号)。
a.取代反应 b.氧化反应 c.还原反应 d.加成反应
(3)由G生成H反应有气体生成,写出该反应的化学方程式___________。
(4)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有五组峰(氢原子数量比为1∶2∶2∶2∶1)的结构简式为___________。
①遇显示紫色 ②能与反应
(5)F俗称香兰素,在食品行业中主要作为一种增香剂。香兰素的一种合成路线如下。
中间产物1和中间产物2的结构简式分别为___________、___________。
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2023~2024学年度第二学期期末考试
高二化学
考生注意:
1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号:答非选择题时,将答案写在答题卡上相应区域内,超出答题区域或写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 分类法是学习化学的重要方法。下列分类正确的是
A. 醇类:和 B. 共价晶体:晶体锗、晶体硅和金刚石
C. 饱和烃:乙烯和乙炔 D. 配合物:和
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于酚类,故A错误;
B.晶体锗、晶体硅和金刚石都属于共价晶体,故B正确;:
C.乙炔属于不饱和烃,故C错误;
D.是配合物,不属于配合物,故D错误;
选B。
2. 下列关于有机物性质的说法正确的是
A. 酸性:> B. 相同压强下的沸点:己烷>己二醇
C. 密度:苯>溴苯 D. 在水中的溶解度:硝基苯>甘氨酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有碳氧双键,含有氯原子,导致羟基的极性较大,容易断裂,故酸性比苯酚强,故A正确;
B.己二醇易形成分子间氢键,相同压强情况下其沸点较高,故沸点:己烷<己二醇,故B错误;
C.苯的密度比水小,溴苯密度比水大,则密度:苯<溴苯,故C错误;
D.甘氨酸中含有羧基,易与水分子形成氢键,则在水中的溶解度:硝基苯<甘氨酸,故D错误;
故选A。
3. 下列化学用语及其描述正确的是
选项
A
B
化学用语
描述
乙炔的电子式
2-甲基-1-丁醇的键线式
选项
C
D
化学用语
描述
甲醇的质谱图
反式聚异戊二烯的结构简式
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔的电子式为,故A错误;
B.的名称为2-丁醇,故B错误;
C.甲醇的相对分子质量为32,而图像中质谱图代表的分子的相对分子质量为46,故C错误;
D.反式聚异戊二烯的结构简式为,故D正确;
故选D。
4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生了自由电子并发生定向移动
B. 冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征
C. 白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合
D. 缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属本身含有自由电子,故A错误;
B.冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征,故B正确;
C.白磷是分子晶体,白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合,故C正确;
D.晶体具有自范性,缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,故D正确;
选A。
5. m、n、p是有机合成中常用的原料。下列说法正确的是
A. m、n互为同系物
B. 相同质量的m、p分别充分燃烧,消耗的量
C. n、p可用金属Na或者溴的四氯化碳溶液鉴别
D. n的同分异构体中属于羧酸的有5种(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】
【详解】A.m的分子式为,n的分子式为,m、n结构不相似,组成相差1个C,4个H,不能互为同系物,故A错误;
B.p的分子式为,其与m互为同分异构体,相同质量的m、p分别充分燃烧,消耗的量,故B错误;
C.p中含有碳碳双键能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,导致溴的四氯化碳溶液褪色,p中还含有羧基,能和金属钠反应放出气体,n中含有酯基,不和金属钠以及溴的四氯化碳溶液发生反应,故C正确;
D.n的同分异构体中属于羧酸,则结构中含有-COOH,其结构可能有、、(箭头所指羧基的位置),故一共有8种,故D错误;
故选C。
6. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. 液态氯乙烷汽化时吸收大量热,具有冷冻麻醉的作用
B. 油酸甘油酯、麦芽糖在一定条件下都能发生水解反应
C. 用于生产烹饪器具手柄等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
D. DNA分子的两条链上的碱基互补配对,形成的氢键数目不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.液态氯乙烷汽化时吸收大量热,使周围温度降低,具有冷冻麻醉的作用,A正确;
B.油酸甘油酯中含酯基,能水解;麦芽糖为二糖,能水解为单糖,B正确;
C.酚醛树脂结构简式为:,不含酯基,不是聚酯类化合物,C错误;
D.DNA分子呈双螺旋结构,两条链上的碱基通过氢键作用,实现碱基互补配对,DNA分子链上碱基的数目不同,形成的氢键数目不同,D正确;
故选C。
7. 用下列实验装置进行实验,能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
制备乙二酸
证明羟基使苯环活化
选项
C
D
实验装置
实验目的
检验生成乙烯
制备乙炔并实现随关随停
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾足量,会将乙二醇直接氧化成二氧化碳,故A错误;
B.苯酚和溴水发生反应生成三溴苯酚沉淀,苯和溴水不反应,只是萃取,证明羟基使苯环上的氢原子活化,故B正确;
C.乙醇具有挥发性,也能使酸性高锰酸钾褪色,不能检验是否生成乙烯,故C错误;
D.电石与水的反应过于剧烈,应用饱和食盐水降低反应速度,故D错误;
故选B。
8. 下列反应产物的形成不能用反应物中键的极性解释的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛和HCN发生加成反应,乙醛中的碳氧双键断裂成单键,HCN中极性键H-C键断裂,显正电性的H加到显负电性的O上形成羟基,可用反应物中键的极性解释,A不符合题意;
B.乙醇与HBr发生取代反应,乙醇中的C-O极性键断裂,HBr中的H-Br极性键断裂,形成锌的C-Br极性键和H-O极性键,该反应可用反应物中键的极性解释,B不符合题意;
C.乙酰氯中的C-Cl键断裂,氨气中的一个N-H键断裂,断裂的都是极性键,C和N形成极性键,H和Cl形成极性键,生成乙酰胺和HCl,可用反应物中键的极性解释,C不符合题意;
D.丙烯与氢气发生加成反应,碳碳双键和氢气中的H-H键均为非极性键,该反应不能用反应物中键的极性解释,D符合题意;
故选D。
9. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用到玻璃棒
【答案】B
【解析】
【分析】粗苯甲酸溶于水,加热,使苯甲酸溶解,得到悬浊液,趁热过滤,滤去不溶物,将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤,得到苯甲酸晶体。
【详解】A.苯甲酸通过冷却结晶获得,说明溶解度随温度变化较大,操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙等不溶性杂质, B错误;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,使析出的苯甲酸更纯,可减少被包裹的杂质,C正确;
D.根据分析可知,操作Ⅰ为溶解、操作Ⅱ为过滤、操作Ⅲ为冷却结晶,均需使用玻璃棒,D正确;
故选B。
10. 下列化学实验中的操作、现象及解释有正确对应关系的是
选项
操作
现象
解释
A
室温下,向苯酚钠溶液中通入
出现白色浑浊
结合的能力比强
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热。调节pH使溶液呈碱性,再加入新制,加热
有砖红色沉淀产生
淀粉发生水解反应
C
向肉桂醛()中加入溴水
溴水褪色
肉桂醛中含有碳碳双键
D
向溶液里逐滴加入氨水至过量
先有蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.室温下,向苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊,说明有苯酚生成,说明碳酸酸性强于苯酚,不能得出结合的能力比强,A不符合题意;
B.淀粉水解产物检验需要在碱性条件下进行,表格中操作正确,B符合题意;
C.肉桂醛中含酚醛基和碳碳双键,两者均能使溴水褪色,不能说明肉桂醛中含碳碳双键,C不符合题意;
D.向溶液里逐滴加入氨水至过量,先生成蓝色氢氧化铜沉淀,后沉淀溶解,沉淀溶解的离子方程式为:+2OH-+4H2O,D不符合题意;
故选B。
11. 有机物Z是有机合成中一种重要的中间体,其制备反应如图所示。下列说法正确的是
A. 向Y中加入溶液和稀硝酸可检验碳溴键
B. 该反应过程涉及键断裂和键的形成
C. 物质的量相同的X和Y与氢气完全反应,消耗氢气的量相同
D. X、Y、Z都含有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.不能向Y中加入硝酸银溶液和稀硝酸检验碳溴键,需要经水解生成溴离子后方可检验,故A错误;
B.该反应过程双键未发生变化,不涉及键断裂,故B错误;
C.X中含有2个碳碳双键和一个醛基,Y中含有一个苯环,则物质的量相同的X和Y与氢气完全反应,消耗氢气的物质的量相同,故C正确;
D.X不含手性碳原子(与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子),Y、Z都含有手性碳原子,故D错误;
故选C。
12. 苯与的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 苯与的催化反应均为放热反应
B. 该反应历程中,苯与的催化反应可生成溴苯、和邻二溴苯
C. 苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成
D. 从反应速率和产物稳定性的角度分析,取代产物占比更大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据催化反应历程图可知,苯与的加成反应是吸热反应,取代反应是放热反应,A错误;
B.该反应历程中,苯与的催化反应可生成溴苯,无邻二溴苯生成,B错误;
C.由于的活化能最大,反应速率最慢,是苯与的催化反应决速步骤,该过程伴随着非极性键的断裂和极性键的形成,不存在极性键的断裂,C错误;
D.第三步中取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定,故苯与的催化反应主反应为取代反应,取代产物占比更大,D正确;
故答案选D。
13. 从大豆分离出来异黄酮类物质M的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 与足量浓溴水反应,最多消耗
B. M可形成分子间氢键
C. M分子中最多有18个碳原子共面
D. 与足量溶液反应,最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.酚羟基的邻位和对位能消耗Br2,双键可与溴水发生加成反应,故与足量浓溴水反应,最多消耗,A正确;
B.M中含羟基,能形成分子间氢键,B正确;
C.苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,之间均通过单键相连,所有碳原子均可能共平面,共20个,C错误;
D.含3mol酚羟基,消耗3molNaOH,D正确;
故选C。
14. 某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力,属于过渡型晶体
B. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE
C. 冰晶体中存在氢键,冰含有氢键
D. 晶胞体积与8个形成的立方体的体积之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨晶体中碳原子之间为共价键,层与层之间为范德华力,属于过渡型晶体,A错误;
B.该气态团簇分子的1个分子中含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,B错误;
C.冰晶体中存在氢键,1mol冰含2mol氢键,故冰(1mol)含有氢键,C错误;
D.晶胞与8个形成的立方体的边长之比为2:1,故体积之比为,D正确;
故选D。
15. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中的一氯代物有两种 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子化合物 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据等效氢原理可知,CB中核磁共振氢谱有二组峰如图所示,故一氯代物有两种,A正确;
B.由题干图示信息可知,PDMA单体为:,则其化学式为C5H9NO,B错误;
C.高分子是指相对分子质量成千上万的物质,由题干可知,CB的相对分子质量为1328,不是高分子化合物,PDMA为高分子化合物,C错误;
D.由题干信息可知,CB与PDMA中都含有酰胺键,在酸性和碱性条件下均能发生水解,故CB与PDMA都不耐酸碱性,D错误;
答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铂(Pt)及其化合物在催化剂和电镀等领域有着重要应用。回答下列问题:
(1)是铂的重要配位化合物,它有甲、乙两种同分异构体,其中甲为极性分子,乙为非极性分子。甲、乙水解产物的化学式均为,但只有甲的水解产物能与草酸反应生成。
①依据文中信息:_______,可推断的分子不是四面体结构。
②在中的溶解度:甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)。
③发生水解反应的化学方程式为_______。
④和中铂的配体数不同,但配位数均为4,原因是_______。
⑤画出乙的水解产物的空间结构_______。
(2)金属铂晶胞如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
①每个铂原子周围与它最近且等距离的铂原子有_______个。
②金属铂的密度为,则晶胞参数为_______pm。
【答案】(1) ①. 有两种同分异构体 ②. < ③. ④. 每个中有2个原子与铂配位 ⑤.
(2) ①. 12 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
①由存在同分异构体,可知不是四面体结构,故答案为:有两种同分异构体;
②甲为极性分子,乙是非极性分子,四氯化碳是非极性溶剂。根据“相似相溶”规律,非极性分子易溶于非极性溶剂,乙在四氯化碳中的溶解度较大,故答案为:<;
③发生水解反应生成物化学式均为和氯化氢,其化学方程式为,故答案为:;
④和中铂的配体数不同,但配位数均为4,由于每个有2个氧原子与铂配位,故答案为:每个中有2个原子与铂配位;
⑤乙的水解产物不能与草酸反应生成,则乙中两个羟基的位置较远,草酸的两个羧基无法与Pt2+形成配位键,则其结构为,故答案为:;
【小问2详解】
①以顶点的Pt为对象,其距离最近的Pt位于与之相邻的三个面的面心,顶点的Pt被8个晶胞共用,面心的Pt被两个晶胞共用,则铂原子周围与它最近且等距离的铂原子个,故答案为:12;
②根据均摊法每个晶胞中含有铂原子,晶胞质量,则晶胞体积为,则晶胞的参数为或,故答案为:或。
17. 有机化合物A是一种重要的化工原料,A~F在一定条件下的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)A→B中对应碳原子的杂化方式由_______变为_______。
(3)反应ⅱ需加入的试剂为_______,反应条件为_______。
(4)反应ⅲ的化学方程式为_______。
(5)分析预测E可能的部分化学性质,参考已知形式完成下表:
序号
官能团
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
Ⅰ
①_____
溶液、常温
②_____
中和反应
Ⅱ
—OH
③_____
④_____
(6)F的结构简式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 水溶液(或水溶液) ②. 加热(或△)
(4) (5) ①. ②. ③. 浓硫酸,加热 ④. 消去反应
(6)
【解析】
【分析】A和溴水反应生成B,由B逆推,可知A是;B水解生成C,C能发生催化氧化生成D,D发生银镜反应生成E,E发生缩聚反应生成F,则C是、D是、F是。
【小问1详解】
A是,分子式为C5H10;
【小问2详解】
A是,B是,双键碳原子采用sp2杂化、单键碳原子采用sp3杂化,对应碳原子的杂化方式由sp2变为sp3。
【小问3详解】
反应ⅱ是在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,需加入的试剂为水溶液,反应条件为加热。
【小问4详解】
反应ⅲ是发生催化氧化生成,反应的化学方程式为
【小问5详解】
羧基能与溶液反应放出二氧化碳,-COOH变为-COONa;
羟基在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成碳碳双键;
【小问6详解】
E含有羧基、羟基,能发生缩聚反应生成F,F的结构简式为。
18. 苯乙酮()常用于制造香皂和食用香精,实验室可由苯与乙酸酐()在的催化作用下发生取代反应制备(图一和图二省略部分装置)。已知:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
溶解性
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水
苯乙酮
120
19.6
203
1.03
微溶于水
乙酸酐
102
139
1.08
遇水反应
步骤Ⅰ:向三颈烧瓶中加入苯和无水,在不断搅拌条件下滴加乙酸酐,在70~80℃下反应约,反应装置如图一;
步骤Ⅱ:冷却,将反应后的混合溶液倒入冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用5%的溶液和水洗涤,再分离出苯层。
步骤Ⅲ:苯层用无水硫酸镁干燥,蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
回答下列问题:
(1)仪器M的名称为_______;步骤Ⅰ中的加热方式为_______。
(2)苯与乙酸酐物质量之比为反应制备苯乙酮的化学方程式为_______。
(3)根据实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)步骤Ⅱ中用溶液洗涤目的是_______。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图二所示,其中毛细管的作用是_______,收集苯乙酮的温度可能是_______(填标号)。
A.175℃ B.203℃ C.220℃
(6)实验中收集到苯乙酮,则苯乙酮的产率为_______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. 水浴加热
(2) (3)B
(4)除去乙酸(或除去乙酸和盐酸)
(5) ①. 防止暴沸 ②. A
(6)82.4%或0.824
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入苯和无水、乙酸酐,在70~80℃下发生取代反应生成苯乙酮和乙酸;将反应后的混合溶液倒入冰水中,生成,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用溶液和水洗涤,再蒸馏分离出苯层,苯层用无水硫酸镁干燥,蒸馏回收苯,得产品苯乙酮。
【小问1详解】
根据装置图,仪器M的名称为恒压滴液漏斗;步骤Ⅰ中加热到70~80℃,加热方式为水浴加热;
【小问2详解】
苯与乙酸酐物质的量之比为反应生成苯乙酮和乙酸,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
苯的体积为 、乙酸酐的体积为,三颈烧瓶内液体的体积不小于、不大于根据实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为,选B。
【小问4详解】
苯层溶液中含有乙酸等酸性物质,步骤Ⅱ中用溶液洗涤的目的是除去乙酸。
【小问5详解】
实验为收集产品用了减压蒸馏装置,其中毛细管的作用是防止暴沸;苯乙酮的沸点203℃,由于该装置是减压蒸馏,因此蒸馏中需要控制温度小于203℃,则可能是175℃,选A。
【小问6详解】
苯的物质的量为0.756mol,乙酸酐的物质的量为0.25mol,乙酸酐不足,理论上生成苯乙酮的物质的量为0.25mol,实验中收集到苯乙酮,则苯乙酮的产率为。
19. 利喘贝是一种新的平喘药,其合成过程如下:
已知:i.
ii.
回答下列问题:
(1)化合物C的名称为___________。化合物E中官能团的名称是___________。
(2)由A到E的反应中,不涉及的反应类型有___________(填序号)。
a.取代反应 b.氧化反应 c.还原反应 d.加成反应
(3)由G生成H反应有气体生成,写出该反应的化学方程式___________。
(4)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有五组峰(氢原子数量比为1∶2∶2∶2∶1)的结构简式为___________。
①遇显示紫色 ②能与反应
(5)F俗称香兰素,在食品行业中主要作为一种增香剂。香兰素的一种合成路线如下。
中间产物1和中间产物2的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1) ①. 邻硝基苯甲酸或“2-硝基苯甲酸” ②. 酯基、氨基
(2)d (3)
(4) ①. 13 ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A为甲苯,A发生硝化反应取代甲基邻位的氢得到B为,B发生氧化反应生成C(),C和甲醇发生酯化反应生成D(),D在Fe/HCl作用下反应生成E(),F为,根据信息i知F和再NaOH作用下反应生成G(),根据信息ⅱ知G和发生反应生成H(),E和H发生取代反应生成I(),I发生水解反应生成利喘贝。
【小问1详解】
A为甲苯;C的名称为邻硝基苯甲酸(或2-硝基苯甲酸);
E的结构简式为,则E的官能团的名称是酯基、氨基;
【小问2详解】
A为甲苯,A发生硝化反应取代甲基邻位的氢得到B为,B发生氧化反应生成C(),C和甲醇发生酯化反应生成D,D()在Fe/HCl作用下反应生成E()即硝基变为氨基,根据加氢去氧是还原,因此D→E的反应类型是还原反应;故答案为:d;
小问3详解】
F为,根据信息i知F和再NaOH作用下反应生成G(),根据信息ⅱ知G和发生反应生成H(),根据原子守恒可推测生成物为和,故由G生成H反应的化学方程式为:
【小问4详解】
F的化学式为,能与反应即含有―COOH,遇显示紫色则含有一个苯环和酚羟基,若苯环三取代则考虑以下结构中苯环上取代、、,共有2+4+4=10种.若苯环二取代则有、、.该物质的同分异构体有10+3=13种;其中核磁共振氢谱显示有五组峰(氢原子数量比为1∶2∶2∶2∶1)为。
【小问5详解】
F俗称香兰素,F的结构简式为,和OHCCOOH发生加成反应即得到,再氧化得到,最后脱酸得到;故答案为:;。
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