内容正文:
潢川县第一中学联考2023-2024学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
第I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列推理关系正确的是
A. 1-丙醇能被氧化成丙醛,2-丙醇也能被氧化成丙醛
B. 甲烷不存在同分异构体,二氯甲烷也不存在同分异构体
C. 由乙烯能发生加成反应可知,发生加成反应的有机物一定要含有碳碳双键
D. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2. 给常见有机物命名,可以帮助学生更好地学习有机化学。下列有关有机物的命名正确的是
A. :1,3,4-三甲基苯 B. :4-甲基-4-丁醇
C 丁醚 D. :丙烯酸
3. 下列有关实验安全和仪器使用说法错误是
A. “84”消毒液沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗
B. Na与水反应可在试管中进行
C. 容量瓶使用前必须检查是否漏水
D. 氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收
4. 普伐他汀(,结构如图所示)是一种调节血脂的药物,若分别与、、、恰好完全反应,则消耗、、、的物质的量之比为
A. B. C. D.
5. 甲醛作为高聚物的基础原料,常用于合成酚醛树脂、脲酰树脂、维纶等。下列说法错误的是
A. 甲醛是醛类中最简单的,俗称蚁醛
B. 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林
C. 标准状况下,0.1mol甲醛的体积约为2.24L
D. 与一定互为同系物
6. 元素Q、X、Y、Z、W占据前四周期,原子序数依次增大,可组成一种植物生长激素[W(XQ3)4]ZY4•Q2Y,X最高能级的电子数比电子层数多1,Y和Z同主族,基态Y原子s、p能级电子总数相等,W为常见金属,内层电子全充满,下列说法正确的是
A. Q与Y两种元素形成的化合物中只含极性共价键
B. XQ3与Q2Y中心原子杂化方式不同
C. 该植物生长激素中含有配位键、离子键和极性共价键
D. 五种元素的电负性大小顺序为:Y>Z>X>Q>W
7. 某“醛缩酶”催化Diels-Alder反应如下,下列说法正确的是
A. Y的核磁共振氢谱有4组峰
B. Y中的官能团只用新制Cu(OH)2和溴水即可检验
C. X、Y分子中所有原子共平面
D. Z的同分异构体中不存在芳香族化合物
8. 聚丙烯酰胺(PAM,结构如图所示)具有良好的絮凝性,其水溶液的黏度很高,是一种优良的增稠剂,广泛用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法正确的是
A. PAM属于电解质,融熔状态下可导电
B. PAM中所含官能团为羰基和氨基
C. 与形成PAM单体互为同分异构体
D. 合成PAM的反应方程式为,该反应为缩聚反应
9. 某同学利用下列装置(加热和夹持装置已省略)分离(沸点为)和(沸点为),下列说法错误的是
A. 仪器的名称为蒸馏烧瓶
B. 冷凝水从下口进
C. 实验中可以用水浴进行加热,且温度计的水银球应靠近支管口
D. 的俗名为氯仿
10. 某有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图如下,则A的结构简式可能为
A. HCOOH
B. CH3CH2CHO
C. CH3CH2OH
D. CH2=CHOCH3
11. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C. 石油
D. 悬浊液
12. 乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法不正确的是
A. Ⅰ→Ⅱ形成配位键,Ⅴ→Ⅵ断裂配位键
B. Ⅱ→Ⅲ发生是加成反应,Ⅳ→Ⅴ发生的是消去反应
C. 反应中没有非极性键的断裂和形成
D. 若反应条件为浓硫酸,只能加快反应速率,不能提高乙酸乙酯的平衡产率
13. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
、MgO、离子键成分的百分数依次减小
Na、Mg、Al的电负性依次增大
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
熔点:
熔化时要断开化学键,只需克服范德华力
A. A B. B C. C D. D
14. 钛酸钙是一种具有优异介电特性、温度特性、机械特性以及光学特性的基础无机介电材料,钛酸钙晶胞结构如图甲所示。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图乙所示(均在面心上)。下列说法错误的是
A. 晶胞乙中周围有12个最近且等距的
B. 有机碱离子对中,氮原子的杂化轨道类型为
C. 钛酸钙晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D. 钛酸钙的化学式为,基态钛原子的价层电子排布式为,属于d区
第Ⅱ卷
二、非选择题
15. 某中学化学实验兴趣小组同学设计的对含苯酚的工业废水的处理流程如图所示,回答下列问题:
(1)设备1中进行的操作为萃取和分液,需要使用的玻璃仪器有分液漏斗:
①使用分液漏斗前,应先进行的操作为_____。
②将废水和苯分别加入分液漏斗中,充分振荡后,应先进行的操作为_____,静置一段时间后再进行分液(装置如图所示,夹持装置已略去)。图示装置有一个明显的错误为_____(请用简要的文字加以叙述)。
③静置分层后有机物主要位于_____(填“a”或“b”)层,判断的理由为_____。
(2)设备Ⅱ中,加入NaOH溶液后,发生反应的化学方程式为_____(不考虑其他反应)。
(3)“过滤”后,检验滤液中是否含有的方法为_____。
(4)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某厂排放污水中有无苯酚,此方法为_____。
(5)为测定废水中苯酚的含量,取此废水VL。,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀,得到沉淀ag,则此废水中苯酚的含量为_____(用含a、V的代数式表示,不考虑操作过程中的质量损失)。
16. 褪黑素()可用于缓解时差综合征和其他睡眠延迟造成的疾病。其某种合成路线如图(部分反应条件已省略):
已知:①
②无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3
回答下列问题:
(1)C的名称为___________;中所含官能团的名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)的化学方程式为___________;的结构简式为___________。
(4)符合下列条件F的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅰ.含有,且环上只有两个取代基
Ⅱ.含有,,无
其中,核磁共振氢谱图上显示有6种不同化学环境的氢原子,且个数比为的结构简式为___________(任写一种)。
17. 叠氮化钠是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备的装置如图所示:
查阅资料:①氨基钠的熔点为,易潮解和氧化;有强氧化性,不与酸、碱反应;叠氮酸不稳定,易分解爆炸。
②
回答下列问题:
(1)①按气流方向,图1中装置的连接顺序为___________(填仪器接口字母)。
②实验时装置中生成沉淀,反应的化学方程式为___________。
③装置C中物质充分反应后,停止加热,需继续进行的操作为________,其目的为________。
(2)用如图所示装置测定(1)中所得产品的纯度。
①装置F中发生反应的离子方程式为___________。
②仪器q的作用为___________。
③若仪器的初始读数为,实验结束时读数为溶液体积。本实验条件下气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为___________(用含的式子表示)。
18. 物质H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为______。
(2)G为甲苯的同分异构体,G的结构简式为_____(写键线式)。
(3)下列说法正确的是_____(填序号)。
A. 可用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别B、E、F
B. 向C中滴加酸性KMnO4溶液,如紫红色褪去,即可证明C中含有碳碳双键
C. 化合物D的核磁共振氢谱有6组峰
D. 化合物F在碱性条件下能发生水解反应,该反应又叫皂化反应
(4)符合下列限定条件的化合物B的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物 ②与化合物B有相同的官能团
(5)写B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_____。
(6)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出1种符合要求的X的结构简式_____。
(7)参照如图合成路线,由乙炔为原料合成的路线为:乙炔ABC(条件已略去),其中A和C的结构简式为_____和_____。
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潢川县第一中学联考2023-2024学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
第I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列推理关系正确的是
A. 1-丙醇能被氧化成丙醛,2-丙醇也能被氧化成丙醛
B. 甲烷不存在同分异构体,二氯甲烷也不存在同分异构体
C. 由乙烯能发生加成反应可知,发生加成反应的有机物一定要含有碳碳双键
D. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.1-丙醇羟基所连碳原子上有两个氢原子,能被氧化成丙醛,2-丙醇羟基所连碳原子上只有一个氢原子,不能被氧化成丙醛,被氧化成丙酮,故A错误;
B.甲烷不存在同分异构体,为正四面体结构,4个氢原子为等效氢,所以二氯甲烷也不存在同分异构体,故B正确;
C.乙烯分子中存在碳碳双键,能发生加成反应,但是能发生加成反应的有机物不一定要含有碳碳双键,可能含有碳碳三键、醛基或酮羰基等,故C错误;
D.甲苯中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物中与苯环直接相连的碳原子上若没有氢原子,则不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
故答案为:B。
2. 给常见有机物命名,可以帮助学生更好地学习有机化学。下列有关有机物的命名正确的是
A. :1,3,4-三甲基苯 B. :4-甲基-4-丁醇
C. 丁醚 D. :丙烯酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.应该命名为1,2,4-三甲基苯,故A错误;
B.主链最长为5个碳原子,命名为2-戊醇,故B错误;
C.醚的命名应选醚键最长的链为主链,应命名为二乙醚,故C错误;
D.含有碳碳双键,命名为丙烯酸,故D正确;
故选D。
3. 下列有关实验安全和仪器使用说法错误的是
A. “84”消毒液沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗
B. Na与水反应可在试管中进行
C. 容量瓶使用前必须检查是否漏水
D. 氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收
【答案】B
【解析】
【详解】A. “84”消毒液沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,降低浓度,减小对皮肤的伤害,故A正确;
B. Na与水反应不在试管中进行,防止试管炸裂引起伤害,故B错误;
C. 容量瓶使用前必须检查是否漏水,确保所配溶液体积的准确性,故C正确;
D. 氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收,反应生成氯化钠和次氯酸钠,防止污染空气,故D正确;
故选B。
4. 普伐他汀(,结构如图所示)是一种调节血脂的药物,若分别与、、、恰好完全反应,则消耗、、、的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】中含有2个碳碳双键,最多可消耗,-OH、-COOH均与Na反应,则1mol该有机物M与Na反应最多消耗4molNa,-COOH和酯基能与NaOH反应,则1molM最多消耗2molNaOH,只有-COOH与NaHCO3反应,则1molM最多消耗1molNaHCO3,故选A。
5. 甲醛作为高聚物的基础原料,常用于合成酚醛树脂、脲酰树脂、维纶等。下列说法错误的是
A. 甲醛是醛类中最简单的,俗称蚁醛
B. 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林
C. 标准状况下,0.1mol甲醛的体积约为2.24L
D. 与一定互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醛的结构简式为HCHO,官能团为醛基,是醛类中最简单的醛,俗称蚁醛,故A正确;
B.甲醛是易溶于水的无色气体,35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,故B正确;
C.标准状况下,甲醛是无色气体,0.1mol甲醛的体积约为0.1mol ×22.4L/mol=2.24L,故C正确;
D.分子式为CH2O的有机物为甲醛,分子式为C2H4O的有机物可能为乙醛,也可能为环氧乙烷,环氧乙烷与甲醛不是同类物质,不互为同系物,故D错误;
故选D
6. 元素Q、X、Y、Z、W占据前四周期,原子序数依次增大,可组成一种植物生长激素[W(XQ3)4]ZY4•Q2Y,X最高能级的电子数比电子层数多1,Y和Z同主族,基态Y原子s、p能级电子总数相等,W为常见金属,内层电子全充满,下列说法正确的是
A. Q与Y两种元素形成的化合物中只含极性共价键
B XQ3与Q2Y中心原子杂化方式不同
C. 该植物生长激素中含有配位键、离子键和极性共价键
D. 五种元素的电负性大小顺序为:Y>Z>X>Q>W
【答案】C
【解析】
【分析】元素Q、X、Y、Z、W占据前四周期,原子序数依次增大,X最高能级的电子数比电子层数多1,则X为N元素;Y和Z同主族,基态Y原子s、p能级电子总数相等,则Y为O元素、Z为S元素;W为常见金属,内层电子全充满,由植物生长激素的化学式为[W(XQ3)4]ZY4•Q2Y可知,W为Cu元素。
【详解】A.过氧化氢是含有极性共价键和非极性共价键的共价化合物,故A错误;
B.氨分子中的氮原子和水分子中的氧原子的价层电子对数都为4,原子的杂化方式都为sp3杂化,故B错误;
C.配合物[Cu(NH3)4]SO4•H2O中含有配位键、离子键和极性共价键,故C正确;
D.元素的非金属性越强,电负性越大,氮元素的非金属性强于硫元素,电负性大于硫元素,故D错误;
故选C。
7. 某“醛缩酶”催化Diels-Alder反应如下,下列说法正确的是
A. Y的核磁共振氢谱有4组峰
B. Y中的官能团只用新制Cu(OH)2和溴水即可检验
C. X、Y分子中所有原子共平面
D. Z的同分异构体中不存在芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.Y分子中含有3种等效氢,核磁共振氢谱有3组峰,故A错误;
B.Y中的官能团为醛基和碳碳双键,先用新制Cu(OH)2检验醛基,再用溴水检验碳碳双键,故B正确;
C.X分子中含有单键碳,不可能所有原子共平面,故C错误;
D.Z分子的不饱和度为4,苯环的不饱和度为4,存在芳香族化合物的同分异构体,故D错误;
选B。
8. 聚丙烯酰胺(PAM,结构如图所示)具有良好的絮凝性,其水溶液的黏度很高,是一种优良的增稠剂,广泛用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法正确的是
A. PAM属于电解质,融熔状态下可导电
B. PAM中所含官能团为羰基和氨基
C. 与形成PAM的单体互为同分异构体
D. 合成PAM的反应方程式为,该反应为缩聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.PAM是有机高聚物,高分子聚合物属于混合物,不属于电解质,A项错误;
B.PAM中所含官能团为酰胺基,B项错误;
C.PAM的单体为CH2=CH-CONH2,与分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C项正确;
D.合成PAM是碳碳双键断裂,为加成聚合反应,发生加聚反应,D项错误;
故选C。
9. 某同学利用下列装置(加热和夹持装置已省略)分离(沸点为)和(沸点为),下列说法错误的是
A. 仪器的名称为蒸馏烧瓶
B. 冷凝水从下口进
C. 实验中可以用水浴进行加热,且温度计的水银球应靠近支管口
D. 的俗名为氯仿
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据仪器构造可知,仪器a的名称为蒸馏烧瓶,故A项正确;
B.冷凝水从下口进,上口出,冷凝效果好,故B项正确;
C.为受热均匀,可采用水浴加热,蒸馏需测蒸气的温度,温度计水银球应该置于蒸馏烧瓶支管口处,故C项正确;
D.CH2Cl2是二氯甲烷,CHCl3是三氯甲烷,CHCl3俗称氯仿,故D项错误;
故选D。
10. 某有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图如下,则A的结构简式可能为
A. HCOOH
B. CH3CH2CHO
C. CH3CH2OH
D. CH2=CHOCH3
【答案】C
【解析】
【分析】由图知有机物A的相对分子质量为46,有3种等效氢;
【详解】A.HCOOH相对分子质量为46,但只有2种等效氢,A错误;
B.CH3CH2CHO相对分子质量为58,有3种等效氢,B错误;
C.CH3CH2OH相对分子质量为46,有3种等效氢,C正确;
D.CH2=CHOCH3相对分子质量为58,有3种等效氢,D错误;
故答案为C。
11. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B
C. 石油
D. 悬浊液
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH2CH2BrCH3CH2OH,且CH3CH=CH2CH3CHBrCH2Br,故A错误;
B.因酸性:H2CO3>苯酚>,所以苯酚与NaHCO3(aq)不反应,故B错误;
C.石油裂解生成丙烯,丙烯发生加聚反应生成,故C正确;
D.丙酮结构为,其中不含醛基,因此丙酮与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,故D错误;
故答案选C。
12. 乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法不正确的是
A. Ⅰ→Ⅱ形成配位键,Ⅴ→Ⅵ断裂配位键
B. Ⅱ→Ⅲ发生的是加成反应,Ⅳ→Ⅴ发生的是消去反应
C. 反应中没有非极性键的断裂和形成
D. 若反应条件为浓硫酸,只能加快反应速率,不能提高乙酸乙酯的平衡产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,Ⅰ→Ⅱ过程中,氧原子有孤电子对,氢离子有空轨道,形成配位键,Ⅴ→Ⅵ断裂氢氧间的配位键,A正确;
B.由题干反应历程图可知,Ⅱ→Ⅲ中碳氧双键断裂,则发生的是加成反应,Ⅳ→Ⅴ脱去一个小分子物质H2O,形成了碳氧双键,即发生的是消去反应,B正确;
C.由题干反应历程图可知,反应中没有非极性键的断裂和形成,只有极性键的断裂与形成,C正确;
D.加入催化剂浓硫酸,能加快反应速率,浓硫酸还能吸收产物水,平衡正向移动,能提高乙酸乙酯的平衡产率,D错误;
故答案为:D。
13. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
、MgO、离子键成分的百分数依次减小
Na、Mg、Al的电负性依次增大
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
熔点:
熔化时要断开化学键,只需克服范德华力
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甘油分子中含有3个羟基,分子间形成更多的氢键,所以甘油是黏稠的液体,故A正确;
B.O的电负性比Na、Mg、Al大,Na、Mg、Al的电负性依次增大,化合物中电负性差值逐渐减小,则其氧化物离子键的百分比依次减小,故B正确;
C.冰的密度小于干冰,是因为冰晶体中水分子间形成氢键具有方向性,水分子间形成氢键后空隙较大,而干冰中分子间无氢键,晶体属于密堆积,空隙小,故冰晶体中水分子利用率相对较低,故C正确;
D.都是分子晶体,熔化时,需要克服分子间作用力,不需要断开化学键,故D错误;
故选D。
14. 钛酸钙是一种具有优异介电特性、温度特性、机械特性以及光学特性的基础无机介电材料,钛酸钙晶胞结构如图甲所示。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图乙所示(均在面心上)。下列说法错误的是
A. 晶胞乙中周围有12个最近且等距的
B. 有机碱离子对中,氮原子的杂化轨道类型为
C. 钛酸钙晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D. 钛酸钙的化学式为,基态钛原子的价层电子排布式为,属于d区
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞乙中,顶点的周围最近且等距的位于与之相邻的3个面的面心上,顶点的被8个晶胞共用,则周围最近且等距的有,故A正确;
B.有机碱离子中氨原子形成4个键,其杂化类型为为sp3,故B错误;
C.由晶胞结构图可知,位于晶胞顶点,位于12条模的棱心,则钛酸钙晶体中离紧邻且距离相等的共有个,分别位于其上、下、左、右、前、后的棱上,故C正确;
D.根据品跑结构示意图可知,Ca2+位于体心,一个晶胞含有一个Ca2+,位于8个顶点,则1个晶胞中含1个, 位于12条棱的棱心,1个晶胞中含个,所以钛酸钙的化学式为;Ti原子序数22,核外电子排布:,基态钛原子的价层电子排布式为,其属于d区元素,故D正确;
故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题
15. 某中学化学实验兴趣小组同学设计的对含苯酚的工业废水的处理流程如图所示,回答下列问题:
(1)设备1中进行的操作为萃取和分液,需要使用的玻璃仪器有分液漏斗:
①使用分液漏斗前,应先进行的操作为_____。
②将废水和苯分别加入分液漏斗中,充分振荡后,应先进行的操作为_____,静置一段时间后再进行分液(装置如图所示,夹持装置已略去)。图示装置有一个明显的错误为_____(请用简要的文字加以叙述)。
③静置分层后有机物主要位于_____(填“a”或“b”)层,判断的理由为_____。
(2)设备Ⅱ中,加入NaOH溶液后,发生反应的化学方程式为_____(不考虑其他反应)。
(3)“过滤”后,检验滤液中是否含有的方法为_____。
(4)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某厂排放污水中有无苯酚,此方法为_____。
(5)为测定废水中苯酚的含量,取此废水VL。,向其中加入浓溴水至不再产生沉淀,得到沉淀ag,则此废水中苯酚的含量为_____(用含a、V的代数式表示,不考虑操作过程中的质量损失)。
【答案】(1) ①. 检查是否漏液(或其他合理答案) ②. 放气 ③. 分液漏斗的最末端尖嘴处未紧贴烧杯内壁 ④. a ⑤. 苯的密度小于水,有机物与苯互溶后处于a层(或其他合理答案)
(2)+NaOH+H2O
(3)取少许滤液于试管中,往试管中滴入溶液,若产生沉淀,则含,反之,则无(或其他合理答案)
(4)取些许污水于烧杯中,往烧杯中滴入溶液,若出现紫色,则有苯酚,反之,则无
(5)
【解析】
【分析】由流程可知,在设备I中,往工业废水中加入萃取剂苯,经萃取、分液得到苯酚苯溶液;将有机层加入设备Ⅱ中,加入NaOH溶液,反应后可得到苯酚钠溶液;在设备Ⅲ中通入CO2,苯酚钠溶液与CO2反应生成苯酚,分离出苯酚;在设备Ⅳ中主要物质是NaHCO3,溶液中加入CaO,可生成NaOH、CaCO3,通过过滤操作分离出CaCO3;CaCO3在设备V中高温分解可得CO2和CaO,据此分析解答。
【小问1详解】
①使用分液漏斗前,应先进行的操作检查分液漏斗是否漏液;
②废水和苯分别加入分液漏斗中,充分振荡后,会产生气体,故应先进行的操作为放气,平衡气压;图示装置有一个明显的错误为分液漏斗的最末端尖嘴处未紧贴烧杯内壁,溶液易溅出来;
③苯密度小于水,故静置分层后有机物与苯互溶后处于上层;
【小问2详解】
设备Ⅱ中,加入NaOH溶液后,氢氧化钠可与苯酚反应生成苯酚钠和水,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
【小问3详解】
检验可利用能与Ba2+反应产生BaCO3沉淀,故具体操作为的:取少许滤液于试管中,往试管中滴入溶液,若产生沉淀,则含,反之,则无;
【小问4详解】
检验某厂排放污水中有无苯酚,可利用苯酚与氯化铁溶液的显色反应原理,故具体操作为:取些许污水于烧杯中,往烧杯中滴入溶液,若出现紫色,则有苯酚,反之,则无;
【小问5详解】
苯酚与浓溴水反应的化学方程式为:+3Br2→↓+3HBr,根据~,m(苯酚)=n(苯酚)×M(苯酚),而n(苯酚)=n(2,4,6-三溴苯酚)=,故废水中苯酚的含量为。
16. 褪黑素()可用于缓解时差综合征和其他睡眠延迟造成的疾病。其某种合成路线如图(部分反应条件已省略):
已知:①
②无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3
回答下列问题:
(1)C的名称为___________;中所含官能团的名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)的化学方程式为___________;的结构简式为___________。
(4)符合下列条件的F的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅰ.含有,且环上只有两个取代基
Ⅱ.含有,,无
其中,核磁共振氢谱图上显示有6种不同化学环境的氢原子,且个数比为的结构简式为___________(任写一种)。
【答案】(1) ①. 丙烯腈 ②. 酯基和氨基
(2)加成反应 (3) ①. ②.
(4) ①. 16 ②. 或
【解析】
【分析】A的分子式为C2H2,则A为CH≡CH;CH≡CH和HCl在催化剂作用下发生加成反应得到B为CH2=CHCl;CH2=CHCl和NaCN发生取代反应生成C为CH2=CHCN;对比C、D结构简式可知C7H12O4为,C和发生加成反应得到D;D发生还原反应生成E,E为;E发生取代反应得到F,F发生水解反应、酸化得到G,G为;G和反应得到H,H和HCOOH反应得到I,I发生水解得到J,J在碱石灰、加热条件下得到K,K为,K与(CH3CO)2O发生取代反应得到。
【小问1详解】
C结构简式为CH2=CHCN,C的名称为丙烯腈;E为,E中所含官能团的名称为酯基和氨基;
【小问2详解】
D()→E()的反应类型为加成反应(或还原反应);
【小问3详解】
E()→F()的化学方程式为;由分析可知G的结构简式为;
【小问4详解】
F()分子含8个C,1个N,3个O,3个不饱和度,其同分异构体满足:
Ⅰ.含有,且环上只有两个取代基;
Ⅱ.含有,,无;
则为1个和1个、1个组成,两个基团的位置关系有4种,每个基团与环连接的部位均有2种,故总种数为4×2×2=16种;
其中,核磁共振氢谱图上显示有6种不同化学环境的氢原子,且个数比为(则两个取代基处于对位且有一个取代基上要有-NH2)的结构简式为或。
17. 叠氮化钠是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。制备的装置如图所示:
查阅资料:①氨基钠的熔点为,易潮解和氧化;有强氧化性,不与酸、碱反应;叠氮酸不稳定,易分解爆炸。
②
回答下列问题:
(1)①按气流方向,图1中装置的连接顺序为___________(填仪器接口字母)。
②实验时装置中生成沉淀,反应的化学方程式为___________。
③装置C中物质充分反应后,停止加热,需继续进行的操作为________,其目的为________。
(2)用如图所示装置测定(1)中所得产品的纯度。
①装置F中发生反应的离子方程式为___________。
②仪器q的作用为___________。
③若仪器的初始读数为,实验结束时读数为溶液体积。本实验条件下气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为___________(用含的式子表示)。
【答案】(1) ①. a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h ②. SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl ③. 继续通入N2O至三颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞 ④. 防止装置B中液体倒吸入装置C中
(2) ①. ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH— ②. 平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用 ③. ×100%
【解析】
【小问1详解】
由实验装置图可知,装置A中浓硝酸与盐酸和氯化亚锡混合溶液反应制备一氧化二氮,装置D中盛有的碱石灰用于除去一氧化二氮中混有的氯化氢、硝酸和水蒸气,装置C中一氧化二氮与氨基钠反应制备叠氮化钠,装置B中盛有的浓硫酸用于吸收反应生成的氨气,并防止水蒸气进入装置C中,装置E中盛有的氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮,防止污染空气,则装置的连接顺序为ADCBE,接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h;
①由分析可知,装置的连接顺序为ADCBE,接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h,故答案为: a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h;
②由分析可知,装置E中盛有的氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮,防止污染空气,反应的化学方程式为SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl,故答案为:SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2•xH2O↓+N2+2HCl;
③C处充分反应后,停止加热,为防止倒吸,应继续通入一氧化二氮至三颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞,故答案为:继续通入N2O至三颈瓶冷却后,关闭分液漏斗活塞;防止装置B中液体倒吸入装置C中;
【小问2详解】
由实验装置图可知,装置F中次氯酸钠溶液与叠氮化钠反应生成氮气,用量气装置测定反应生成氮气的体积;
①由分析可知,装置F中发生的反应为次氯酸钠溶液与叠氮化钠反应生成氯化钠、氢氧化钠和氮气,反应的离子方程式为ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH—,故答案为:ClO—+2N+H2O=Cl—+3N2↑+2OH—;
②恒压滴液漏斗中的管q可以起到平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用,故答案为:平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用;
③由方程式可得如下关系式:2N—3N2,由题意可知,反应生成氮气的体积为(V1-V2)mL, 则产品中叠氮化钠的质量分数为×100%=×100%,故答案为:×100%。
18. 物质H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为______。
(2)G为甲苯的同分异构体,G的结构简式为_____(写键线式)。
(3)下列说法正确的是_____(填序号)。
A. 可用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别B、E、F
B. 向C中滴加酸性KMnO4溶液,如紫红色褪去,即可证明C中含有碳碳双键
C. 化合物D的核磁共振氢谱有6组峰
D. 化合物F在碱性条件下能发生水解反应,该反应又叫皂化反应
(4)符合下列限定条件的化合物B的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物 ②与化合物B有相同的官能团
(5)写B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_____。
(6)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出1种符合要求的X的结构简式_____。
(7)参照如图合成路线,由乙炔为原料合成的路线为:乙炔ABC(条件已略去),其中A和C的结构简式为_____和_____。
【答案】(1)苯甲醛 (2) (3)AC
(4)4 (5)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(6) 、 、 、 (任写1种)
(7) ①. CH3CHO ②. CH3CH=CHCOOH
【解析】
【分析】根据已知条件和B的分子式可知,芳香族化合物A为,根据已知信息可知,B为,B到C发生氧化反应,C为,C到D发生加成反应,D为,D到E发生消去反应,E为,E到F发生酯化反应,F为,由已知条件和H结构可知,G为。
【18题详解】
由分析可知,化合物A的名称为苯甲醛;
【19题详解】
由分析可知,G的结构简式为;
【20题详解】
A.B为,E为,F为,B可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,E能使新制Cu(OH)2悬浊液变澄清,F不与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应,A正确;
B.C为,苯环直接相连的碳原子上的氢可以被高锰酸钾氧化,从而导致高锰酸钾溶液的颜色发生变化,不能证明C中含有碳碳双键,B错误;
C.D为,化合物D的核磁共振氢谱含有6组峰,C正确;
D.油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应,F为不是油脂,D错误;
故选AC;
【21题详解】
化合物B为,其同分异构体属于芳香烃,含有苯环,含有碳碳双键和醛基,结构有、、、,共4种;
【22题详解】
B为醛类物质,根据醛类物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应的反应特点,化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH→Δ+Cu2O↓+3H2O;
【23题详解】
X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,则证明X的官能团中含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则X中含有两个甲基,符合要求的X的结构简式有、、、(任写1种);
【24题详解】
乙炔与水生成乙醛,乙醛和乙醛反应生成CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与乙炔反应得到,合成路线为,则A的结构简式为CH3CHO,C的结构简式为CH3CH=CHCOOH。
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