内容正文:
商城县上石桥高中联考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. 2024年6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并首次在月球背面独立动态展示国旗。科学家已证明月壤中含有Mg、Ca、Al、Si、O等元素。下列说法不正确的是
A. 原子半径Ca>Mg>Si B. 电负性Mg<Si<O
C. 碱性 D. 第一电离能Mg<Al<Si
2. 化学与人类生活,生产和环境密切相关,下列有关说法正确的是
A. 糯米烧麦、白灼西兰花、甲流病毒毒株中均不含天然有机高分子化合物
B. “自古书契多编以竹简,其用缣帛(丝织品)者谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是纤维素
C. 棉、麻、毛、丝均属于天然纤维
D. 福尔马林常用于种子的杀菌消毒和标本的防腐,福尔马林是乙醛的水溶液
3. “神舟十七号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、As、O、F、Xe等。下列关于上述元素的表达正确的是
A. 上述元素在周期表中均位于p区
B. F与H形成的键电子云可表示为:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态的价层电子轨道表示式:
4. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态C原子的轨道表示式:
B. 羟基的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态Cu原子的价层电子排布式:
5. 键的极性对物质的性质有重要影响,下列说法错误的是
A. 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是由于氟的电负性大于氯的电负性
B. 甲酸的酸性大于乙酸的酸性,原因是烷基越长其推电子效应越大
C. O3分子空间结构与H2O分子相似,其分子也有极性,它在CCl4中溶解度小于在水中的溶解度
D. CH4、SO3、CO2都是由极性键形成的非极性分子
6. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体(其阳离子中五元环上5个原子共面),其结构如图。Z的最简单氢化物易液化,可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃,Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 该离子液体中Y原子有和两种杂化方式
C. 空间结构中W-R-W的键角为90°或180°
D. Z、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
7. 下列有关天然有机高分子化合物的描述正确的是
A. 煮鸡蛋涉及蛋白质的盐析
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 天然橡胶是顺式聚异戊二烯,杜仲胶是反式聚异戊二烯
D. 所有蛋白质遇到浓硫酸呈黄色
8. 某实验小组用这种电极构建全碱性肼(1)—硝酸根燃料电池(如图所示),已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出和,在电场力作用下向两极迁移。下列叙述错误的是
A. 电极a为负极,电极b为正极
B. 电极b上的电极反应式为
C. 电极a上生成5.6g时,有0.8mol向电极a迁移
D. 转移1mol电子时,负极区溶液质量增重10g
9. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
10. 下列有关分子的结构和性质的说法不正确的是
A. 和均为直线形的非极性分子
B. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,说明分子极性:
C. 酸性:,是因为基团的吸电子作用
D. 和均是极性分子,的键角小于的
11. 如图是利用丙醇制丙烯,再用丙烯制取1,2-二溴丙烷的装置,反应过程装置①中溶液变黑,且生成有刺激性气味的气体。下列说法不正确的是
A. 装置①中溶液变黑是因为浓硫酸使丙醇碳化,并有、气体生成
B. 装置①中的反应物丙醇用1-丙醇或2-丙醇发生消去反应的产物相同
C. ②的试管中可盛放酸性溶液以除去副产物
D. 装置④中的现象是溶液颜色变浅直至无色
12. 物质W是一种重要药物的中间体,其最后一步合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. Z→W的反应类型为消去反应
B. Z分子中sp3杂化的原子共有5个
C. 1molW与溴水反应最多消耗2molBr2
D. W分子中不含手性碳原子,也不存在顺反异构体
13. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 用苯与液溴在催化下制溴苯的反应
B. 用溴乙烷与的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C. 用乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下制乙酸乙酯的反应
D. 用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应
14. 泡腾片中含有维生素、碳酸氢钠和柠檬酸(结构如图所示)等,溶于水产生气泡。下列有关说法正确的是
A. 维生素和柠檬酸属于有机高分子化合物
B. 柠檬酸分子中所有碳原子共面
C. 1mol柠檬酸能与4molNaOH发生反应
D. 柠檬酸既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应
第Ⅱ卷
二、非选择题(58分)
15. 铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
I.金属铜的原子堆积模型如图所示,
(1)该晶胞中含有原子数目为___________。
II.能与、、、等形成配位数为4的配合物。
(2)向溶液中加入过量溶液可生成。中除了配位键外,还存在的化学键类型有___________(填字母)。
A. 离子键 B. 金属键 C. 极性共价键 D. 非极性共价键
(3)将投入、的混合溶液中进行“氨浸”,控制温度为,约为9.5,转化为溶液。
①被浸取的离子方程式为___________。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到两种不同结构的化合物,由此推测的空间构型为___________(填字母)。
A.正四面体形 B.正方形
(4)可以与乙二胺形成配离子,如图所示:
①H、O、N三种元素的电负性从小到大的顺序为___________。
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是___________。
③乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是___________。
III.将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。
(5)下列物质中,属于顺磁性物质的是___________(填标号)。
A. B. C.
16. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基()。
(1)写出A中含有的官能团的名称___________
(2)室温下,在水中A的溶解度比B的___________(填“大”或“小”或“无差别”)。
(3)Y的分子式为C3H8O,B→C的反应类型为___________。
(4)D与SOCl2等物质的量反应时会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
(5)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图___________(须用Ph3P,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答下列问题:
(1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数
C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
18. 化合物1是西药美托咪定()的中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去)
已知:
(ⅰ)
(ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:。HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1)属于氧化反应的是_______(填序号);H中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应②的化学方程式为_______。
(3)Ph3CCl在合成路线中的作用是_______。
(4)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①含有不对称碳原子 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(5)E→F的反应中,下列物质不可以用作反应溶剂的是_______(填标号)。
a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OH c. d.
(6)参照上述合成路线,以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线_______(其他试剂任选)。
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商城县上石桥高中联考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. 2024年6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并首次在月球背面独立动态展示国旗。科学家已证明月壤中含有Mg、Ca、Al、Si、O等元素。下列说法不正确的是
A. 原子半径Ca>Mg>Si B. 电负性Mg<Si<O
C. 碱性 D. 第一电离能Mg<Al<Si
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期从左往右原子半径逐渐减小,同主族从上往下原子半径逐渐增大,故原子半径Ca>Mg>Si,A正确;
B.同周期从左往右电负性增大,同主族从上往下电负性减小,故电负性Mg<Si<O,B正确;
C.同主族从上往下金属性增强,金属性Ca>Mg,故碱性,C正确;
D.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,Mg的2s能级全满,第一电离能大于Al,故第一电离能Al<Mg<Si,D错误;
故选D。
2. 化学与人类生活,生产和环境密切相关,下列有关说法正确的是
A. 糯米烧麦、白灼西兰花、甲流病毒毒株中均不含天然有机高分子化合物
B. “自古书契多编以竹简,其用缣帛(丝织品)者谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是纤维素
C. 棉、麻、毛、丝均属于天然纤维
D. 福尔马林常用于种子的杀菌消毒和标本的防腐,福尔马林是乙醛的水溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.糯米烧麦中的淀粉,西兰花中的纤维素,病毒中的蛋白质,它们天然高分子化合物,故A错误;
B.文中“纸”,是丝织品,丝织品主要成分是蛋白质,故B错误;
C.“棉、麻”的主要成分是纤维素,“毛、丝”的主要成分是蛋白质,都属于天然纤维,故C正确;
D.福尔马林溶液是甲醛的水溶液,故D错误;
答案为C。
3. “神舟十七号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、As、O、F、Xe等。下列关于上述元素的表达正确的是
A. 上述元素在周期表中均位于p区
B. F与H形成的键电子云可表示为:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态的价层电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ga、As、O、F、Xe位于p区,Ni位于d区,Cu位于ds区,A错误;
B.H与F形成键,电子云形状为,B错误;
C.的价层电子对数为,孤电子对数为2,则的VSEPR模型为四面体形,C正确;
D.基态的价层电子排布式为3d10,价层电子轨道表示式为,基态Cu2+的价层电子轨道表示式应为:,D错误;
故答案选C。
4. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态C原子的轨道表示式:
B. 羟基的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 基态Cu原子的价层电子排布式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态C原子的轨道表示式:,A错误;
B.羟基的电子式:,B正确;
C.SO2的价层电子对数为3,孤电子数为1,VSEPR模型为,C正确;
D.基态Cu原子为29号元素,其价层电子排布式:3d104s1,D正确;
故选A。
5. 键的极性对物质的性质有重要影响,下列说法错误的是
A. 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是由于氟的电负性大于氯的电负性
B. 甲酸的酸性大于乙酸的酸性,原因是烷基越长其推电子效应越大
C. O3分子空间结构与H2O分子相似,其分子也有极性,它在CCl4中溶解度小于在水中的溶解度
D. CH4、SO3、CO2都是由极性键形成的非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.氟的电负性大于氯的电负性,则碳氟键的极性大于碳氯键的极性,导致三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大,更容易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,A正确;
B.甲酸的酸性大于乙酸的酸性,原因是烷基是推电子基团,烷基越长其推电子效应越大,使羧基中羟基的极性变小,羧酸的酸性减弱,B正确;
C.臭氧分子中正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,且极性很微弱,在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,C错误;
D.CH4的分子构型为正四面体、SO3的分子构型平面三角型、CO2的分子构型为直线型,都是由极性键形成的非极性分子,D正确;
故选C。
6. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体(其阳离子中五元环上5个原子共面),其结构如图。Z的最简单氢化物易液化,可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃,Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 该离子液体中Y原子有和两种杂化方式
C. 空间结构中W-R-W的键角为90°或180°
D. Z、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
【答案】D
【解析】
【分析】X形成1个化学键,则X可能为H、F、Cl,Y形成4个键,则Y可能为C、Si,Z失去电子1个电子,形成4个共价键,则Z为N或P,W形成1个化学键,则W为H、F、Cl,阴离子带1个负电荷,则R为P或N,W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃,则W为F,Z的最简单氢化物易液化,可用作制冷剂,又因元素原子序数依次增大,则X、Y、Z、W、R分别为:H、C、N、F、P,以此分析。
【详解】A.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能减小,则第一电离能:F>N>C,故A正确;
B.Y为C元素,该离子液体中饱和碳原子周围有4个σ键,采取sp3杂化,碳碳双键上的C原子采取sp2杂化,故B正确;
C.有6个成键电子对,,无孤电子对,空间结构为正八面体形,F-P-F的键角为90°或180°,故C正确;
D.W为F元素,无最高正价,不存在最高价氧化物对应的水化物,故D错误;
故选:D。
7. 下列有关天然有机高分子化合物的描述正确的是
A. 煮鸡蛋涉及蛋白质的盐析
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 天然橡胶是顺式聚异戊二烯,杜仲胶是反式聚异戊二烯
D. 所有蛋白质遇到浓硫酸呈黄色
【答案】C
【解析】
【详解】A.煮鸡蛋是加热条件涉及蛋白质的变性,A项错误;
B.淀粉和纤维素聚合度不同,属于混合物,不属于同分异构体,B项错误;
C.天然橡胶主要成分是顺式聚异戊二烯,而杜仲胶主要成分为是反式聚异戊二烯,C项正确;
D.含有苯环的蛋白质遇浓硝酸呈黄色,D项错误;
答案选C。
8. 某实验小组用这种电极构建全碱性肼(1)—硝酸根燃料电池(如图所示),已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出和,在电场力作用下向两极迁移。下列叙述错误的是
A. 电极a为负极,电极b为正极
B. 电极b上的电极反应式为
C. 电极a上生成5.6g时,有0.8mol向电极a迁移
D. 转移1mol电子时,负极区溶液质量增重10g
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,电极a为燃料电池的负极,碱性条件下肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为,电极b为正极,在水分子作用下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氨气和氢氧根离子,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,故A正确;
B.由分析可知,电极b为正极,在水分子作用下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氨气和氢氧根离子,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,则燃料电池工作时,双极膜中水电离出的氢离子向电极b移动,故C错误;
D.由分析可知,电极a为燃料电池的负极,碱性条件下肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为,则转移1mol电子时,负极区逸出7g的氮气,同时流入17g的氢氧根离子,质量增重10g,故D正确;
故选C。
9. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
【答案】C
【解析】
【分析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。
【详解】①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;
故选C。
10. 下列有关分子的结构和性质的说法不正确的是
A. 和均为直线形的非极性分子
B. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,说明分子极性:
C. 酸性:,是因为基团的吸电子作用
D. 和均是极性分子,的键角小于的
【答案】B
【解析】
【详解】A.和中中心原子均为sp杂化,均为直线形的非极性分子,A正确;
B.硫为非极性分子,难溶于水,微溶于酒精,易溶于,根据相似相溶原理,说明分子极性:,B错误;
C.F原子电负性强于H,由于基团的吸电子作用,CH3COOH中羧基中的氢离子易电离,酸性强,C正确;
D.和中心原子均为sp3杂化,空间构型为V形和三角锥形,均是极性分子,中S含2个孤电子对,键角小于,D正确;
故选B。
11. 如图是利用丙醇制丙烯,再用丙烯制取1,2-二溴丙烷的装置,反应过程装置①中溶液变黑,且生成有刺激性气味的气体。下列说法不正确的是
A. 装置①中溶液变黑是因为浓硫酸使丙醇碳化,并有、气体生成
B. 装置①中的反应物丙醇用1-丙醇或2-丙醇发生消去反应的产物相同
C. ②的试管中可盛放酸性溶液以除去副产物
D. 装置④中的现象是溶液颜色变浅直至无色
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙醇具有还原性,浓硫酸具有氧化性,他们之间可能发生氧化还原反应生成、气体,故A正确;
B.1-丙醇或2-丙醇发生消去反应的产物为丙烯,丙烯只有一种结构,故B正确;
C.生成的丙烯会被酸性高锰酸钾氧化,故不能在②的试管中盛放酸性溶液,故C错误;
D.装置④中丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应导致溶液褪色,故D正确;
故选C。
12. 物质W是一种重要药物的中间体,其最后一步合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. Z→W的反应类型为消去反应
B. Z分子中sp3杂化的原子共有5个
C. 1molW与溴水反应最多消耗2molBr2
D. W分子中不含手性碳原子,也不存在顺反异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.Z→W发现氧原子减少,氢原子增加,所以反应类型为还原反应,故A错误;
B.Z分子中sp3杂化的原子共有5个,分别是图上被标记为红色的碳和氧原子,故B正确;
C.1molW与溴水反应,可以取代苯环上的2个氢原子,所以最多消耗2molBr2,故C正确;
D.手性碳原子即碳原子成4 个单键,且所连基团或原子互不相同,顺反异构需要存在碳碳双键,故W分子中不含手性碳原子,也不存在顺反异构体,故D正确;
答案选A。
13. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 用苯与液溴在催化下制溴苯的反应
B. 用溴乙烷与的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C. 用乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下制乙酸乙酯的反应
D. 用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.用苯与液溴在催化下制溴苯,还生成了HBr,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故A错误;
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯,还生成了水和溴化钠,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故B错误;
C.用乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下制乙酸乙酯,还生成了水,且该反应为可逆反应,原子没有全部转化为期望的最终产物,不属于最理想的“原子经济性反应”,故C错误;
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( ),原子全部转化为期望的最终产物,属于最理想的“原子经济性反应”,故D正确;
故选D。
14. 泡腾片中含有维生素、碳酸氢钠和柠檬酸(结构如图所示)等,溶于水产生气泡。下列有关说法正确的是
A. 维生素和柠檬酸属于有机高分子化合物
B. 柠檬酸分子中所有碳原子共面
C. 1mol柠檬酸能与4molNaOH发生反应
D. 柠檬酸既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机高分子化合物的相对分子质量高达几千到几百万,所以维生素和柠檬酸不属于有机高分子化合物,A错误;
B.柠檬酸分子中三个饱和的sp3碳原子相连,则所以碳原子不可能共平面,B错误;
C.羧基能够与氢氧化钠反应,1个柠檬酸分子中含有3个羧基,所以1mol柠檬酸能与3molNaOH发生反应,C错误;
D.柠檬酸含有羧基和羟基,所以柠檬酸既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷
二、非选择题(58分)
15. 铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
I.金属铜的原子堆积模型如图所示,
(1)该晶胞中含有原子数目为___________。
II.能与、、、等形成配位数为4的配合物。
(2)向溶液中加入过量溶液可生成。中除了配位键外,还存在的化学键类型有___________(填字母)。
A. 离子键 B. 金属键 C. 极性共价键 D. 非极性共价键
(3)将投入、的混合溶液中进行“氨浸”,控制温度为,约为9.5,转化为溶液。
①被浸取的离子方程式为___________。
②结构中,若用两个分子代替两个分子,可以得到两种不同结构的化合物,由此推测的空间构型为___________(填字母)。
A.正四面体形 B.正方形
(4)可以与乙二胺形成配离子,如图所示:
①H、O、N三种元素的电负性从小到大的顺序为___________。
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是___________。
③乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是___________。
III.将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。
(5)下列物质中,属于顺磁性物质的是___________(填标号)。
A. B. C.
【答案】(1)4 (2)AC
(3) ①. ②. B
(4) ①. ②. ③. 乙二胺可以形成分子间氢键
(5)AC
【解析】
【小问1详解】
由均摊法,该晶胞中含有原子数目为;
【小问2详解】
根据信息可知Cu2+能与OH-形成配位键,中除了配位键外,Na+与之间存在离子键,OH-内部O与H之间存在极性共价键,故还存在的化学键类型有离子键、极性共价键,故答案为:AC;
【小问3详解】
①将CuO投入、生成,CuO被浸取的离子方程式为;
②结构中,若用两个分子代替两个分子,如果是正四面体结构,两个分子代替两个分子,得到只有一种结构;可以得到两种不同结构的化合物,由此推测的空间构型为正方形结构,故选B;
【小问4详解】
①同周期元素从左到右电负性依次增大,故电负性为;
②乙二胺分子中N原子与H和C形成3个键,有一对个电子对,价层电子对为4,采取sp3杂化;
③乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺不能形成氢键,只有分子间作用力,所以乙二胺沸点高;
【小问5详解】
具有未成对电子的物质具有顺磁性,Cu+价电子排布为3d10,Cu2+价电子排布为3d9,+2价的铜离子形成的物质具有顺磁性,则、具有顺磁性,故答案为AC。
16. 本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下:
其中,-Ph为苯基()。
(1)写出A中含有的官能团的名称___________
(2)室温下,在水中A的溶解度比B的___________(填“大”或“小”或“无差别”)。
(3)Y的分子式为C3H8O,B→C的反应类型为___________。
(4)D与SOCl2等物质的量反应时会产生的污染性气体为___________(填化学式)。
(5)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。
(6)写出以为原料制备的合成路线流程图___________(须用Ph3P,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)羧基、羟基
(2)大 (3)取代反应
(4)SO2和HCl (5)
(6);
【解析】
【分析】与取代反应生成,根据C的结构式可知Y为,反应类型为取代,加KBH4还原反应后得到,加SOCl2发生取代反应得到,加入Ph3P和PhCHO生成,加入吡啶生成,据此解答。
【小问1详解】
中含有的官能团的名称羧基、羟基,答案:羧基、羟基;
【小问2详解】
羧基是亲水基团,酯基不是亲水基团,室温下,在水中A的溶解度比B的大,答案:大;
【小问3详解】
Y的分子式为C3H8O,对比B和C的结构简式可知,反应类型为取代反应,答案:取代反应;
【小问4详解】
与SOCl2等物质的量反应时生成和,不稳定分解成SO2和HCl,产生污染性气体为SO2和HCl,答案:SO2和HCl;
【小问5详解】
B的分子式为C10H12O4,其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物,说明分子中有酯基,另一种水解产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水,说明水解产物为HCOOH,一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰,说明分子中有两种氢原子,则苯环上有6个取代基,并且取代基只能分成两种,为-OH和-CH3,故结构式为,答案:;
【小问6详解】
催化氧化生成,加SOCl2或HCl加热生成,加入Ph3P和PhCHO生成,加Br2生成,加入氢氧化钠和乙醇加热生成,答案:;。
17. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答下列问题:
(1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数
C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
【答案】(1) ①. 催化剂 ②. 无有毒气体二氧化硫产生
(2)吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率 (3)AD
(4)分液漏斗 (5)73.5%
(6)90
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集馏分,得纯度为的乙酸乙酯。
【小问1详解】
该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓时,浓硫酸的作用是催化剂和,所以在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体,所以用其代替浓的优点是副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生,同时 NaHSO4固体易于称量;
【小问2详解】
变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率;
【小问3详解】
A. 若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A正确;
B. 反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,故B错误;
C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C错误;
D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,故D正确;
故答案为:AD;
【小问4详解】
容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗;
【小问5详解】
由反应可知,乙酸与乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为;
【小问6详解】
若改用作为反应物进行反应,则因为,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
18. 化合物1是西药美托咪定()的中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去)
已知:
(ⅰ)
(ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:。HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。
(1)属于氧化反应的是_______(填序号);H中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应②的化学方程式为_______。
(3)Ph3CCl在合成路线中的作用是_______。
(4)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①含有不对称碳原子 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
(5)E→F的反应中,下列物质不可以用作反应溶剂的是_______(填标号)。
a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OH c. d.
(6)参照上述合成路线,以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. ①④ ②. 酮羰基或羰基
(2)+Ph3CCl→+HCl
(3)保护亚氨基,防止N—H上的活泼氢发生反应
(4)4 (5)bc
(6)
【解析】
【分析】反应①为发生氧化反应生成B,则B的结构简式为,B与Ph3CCl发生取代反应生成C,由G的结构简式可知C为,由反应③的条件,以及已知i的反应可知,该反应为醛基的加成反应,则F的结构简式为,则E的结构简式为,根据D的分子式可知D的结构简式为,则D→E的反应为取代反应,G在二氧化锰加热条件下发生氧化反应生成H,则H的结构简式为,H在CH3MgBr、无水醚以及H3O+作用下发生酮羰基的加成反应生成I,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知属于氧化反应的是①④;H的结构简式为,其含氧官能团的名称是酮羰基或羰基,故答案为①④;酮羰基或羰基;
【小问2详解】
反应②为与Ph3CCl发生取代反应生成,其化学方程式为+Ph3CCl→+HCl,故答案为:+Ph3CCl→+HCl;
【小问3详解】
亚氨基氢原子具有活泼性,后面合成路线需要CH3MgBr,为了避免发生已知ii的反应,Ph3CCl在合成路线中的作用是保护亚氨基,防止N—H上的活泼氢发生反应,故答案为:保护亚氨基,防止N—H上的活泼氢发生反应;
【小问4详解】
根据题目所给条件,同分异构体中含有2个碳碳三键,说明结构中不含苯环,结构中不含甲基,说明三键在物质的两端,同分异构体中又含有手性碳原子,因此,可能的结构有:、、、,共4种,故答案为:4;
【小问5详解】
E→F的反应中,需要用到无水醚,无水醚为结构对称的非极性分子,则需要用非极性分子作反应溶剂,a、d选项中分子结构对称,为非极性分子,b、c两项为极性分子,故答案为:bc;
【小问6详解】
在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成,在镁和无水醚作用下生成与发生已知i的反应生成,合成路线为。
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