内容正文:
安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2024年春季高二年期末联考
考试科目:化学 满分:100分 考试时间:75分钟
考生注意:1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共15小题。请将答案填入答题卡上(Ⅰ卷用2B铅笔填涂)。
2.可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题,共44分)
一、选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列相关化学用语表示正确的是
A. 乙烷的分子式:
B. 的共价键电子云轮廓图:
C. 丙炔的结构简式:
D. 的价层电子排布式为
2. “冰墩墩”“雪容融”成为北京冬奥会的顶流,他们由、、和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是
A. 制作()的单体可以使溴水褪色
B. ()中所有碳原子均可共面
C. 的单体之一是苯乙烯,其碳的百分含量和乙炔相同
D. 制备亚克力材料()的单体是甲基丙烯酸甲酯
3. 化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. Y分子存在对映异构体
B 类似上述反应,可发生
C. Y与以物质的量发生加成反应时可得4种产物
D. 依据红外光谱可确证X与Y存在不同官能团
4. 下列说法中正确的是
A. 正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐降低
B. 等质量的A、B两种烃分别完全燃烧后,生成的与消耗的的物质的量均相同,则A和B一定互为同系物
C. 和的最简式相同
D. 依据间二甲苯只有一种结构可判断苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替结构
5. 下列操作能达到相应实验目的的是( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定84消毒液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,过滤后分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
A. A B. B C. C D. D
6. 2022年3月,我国科学家在实验室实现到淀粉的全合成,其合成路线如图:
;
下列有关说法错误的是
A. 反应②中,生成时转移电子数目为
B. 与乙酸发生取代反应,可能消耗乙酸的分子数目为
C. 存在核磁共振氢谱只有一种峰的同分异构体
D. 为加快③反应速率,可采用高温高压进行反应
7. 己二酸是一种重要的化工原料,合成途径有如下两种:
途径一:
途径二:
下列说法正确的是
A. 苯与溴水混合充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色 B. 环己醇与乙醇互为同系物
C 环己烷分子中所有原子共平面 D. 与途径一相比,途径二可减少污染物排放
8. 制备重要的有机合成中间体丙的反应如下。下列说法正确的是
A. 1mol 含有键
B. 甲能发生氧化反应、还原反应、消去反应等
C. 乙分子所有原子不可能在同一平面
D. 丙与盐酸或溶液均能发生中和反应
9. 羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应:则下列化合物中能发生碘仿反应的是
A. B.
C. D.
10. 将的X完全燃烧生成的和(标准状况)的的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是
A. X的相对分子质量为136
B. X的分子式为
C. 符合题中X分子结构特征有机物有2种
D. 与X属于同类化合物的同分异构体有4种
11. 最新文献报道,有机小分子可催化多氟芳香化合物的取代反应,机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 2是催化剂
B. 4和7都是反应中间体
C. 2向4的转化过程中有非极性键与极性键的断裂与形成
D. 5为时,1是
第Ⅱ卷(共56分)
二、非选择题(本题包括4大题,共56分)
12. 酚醛树脂是应用广泛的高分子材料,可用酚类与醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成,类似的合成过程如:
反应①
反应②
(1)化合物Ⅰ的分子式______。
(2)苯酚与浓溴水反应的化学方程式为__________________。
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的反应,生成有机物Ⅲ,该反应化学方程式为___________________________________;写出有机物Ⅱ与足量NaHCO3反应的化学方程式________________________________。
(4)有关化合物Ⅱ和Ⅲ的说法正确的有____(填字母)。
A.都属于芳香烃 B.含有官能团种类相同,性质也完全相同
C.二者互为同系物 D.1mol的Ⅱ或Ⅲ都能与2mol的NaOH完全反应
(5)符合下列有条件的化合物Ⅱ的同分异构体有_________种,写出其中苯环上一元取代只有两种的异构体的结构简式_________________________________。
①遇FeCl3溶液发生显色反应 ②可以发生银镜反应 ③可以发生水解反应
13. 乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性,广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构,并制备乳酸正丙酯。
【实验1】研究乳酸的结构
i.确定分子式。利用元素分析法和质谱法测得乳酸的分子式为C3H6O3。
ii.确定官能团。通过红外光谱初步确定乳酸分子的官能团为-COOH和-OH,并进行如下实验验证。
序号
待验证官能团
检测试剂
实验现象
实验结论
①
-COOH
___________
产生无色气泡
含有-COOH
②
-OH
酸性KMnO4溶液
___________
含有-OH
(1)实验①中,检测试剂为___________。
(2)实验②中,观察到的现象为___________。
iii.确定结构简式。
(3)乳酸分子的核磁共振氢谱如下图所示。结合上述信息推测乳酸的结构简式为___________。
【实验2】制备乳酸正丙酯
实验室制备乳酸正丙酯的步骤如下:
i.将乳酸、正丙醇(物质的量之比为1:3)和浓硫酸投入三口瓶中(装置如图,加热、夹持、搅拌装置已略去),加热至102~105℃,反应6h。
ii.酯化结束后,降温至60℃以下,加入与硫酸等物质的量的纯碱。
iii.常压蒸馏至110℃左右,收集到馏分经处理后循环使用。
iv.当温度高于110℃时,停止加热,冷却,当温度降至40℃以下时,接好减压装置,进行减压蒸馏,收集120℃左右的馏分,获得乳酸正丙酯。资料:相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点/℃
227.6
97.2
168
(4)步骤i中,乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为___________。
(5)步骤iii中,收集到的可循环使用的物质主要是___________。
(6)步骤iv中,减压蒸馏目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为___________。
14. 左旋甲基多巴可用于治疗高血压、帕金森等疾病,合成左旋甲基多巴(ⅷ)的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)ⅰ中含氧官能团名称为___________。
(2)ⅱ与ⅲ互为官能团相同的同分异构体,ⅱ的结构简式为___________。
(3)ⅲ还有多种同分异构体,其中含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,有9个化学环境相同的氢原子的结构为___________(任写1个)。
(4)反应④为加成反应,其化学方程式为___________。
(5)根据ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
还原反应
②
___________
___________
(6)关于上述合成路线,下列说法不正确的是___________(填标号)。
A. 反应①目的是保护—OH B. ⅶ中碳原子仅有sp、两种杂化方式
C. ⅷ中原子的电负性:N>O>C>H D. 反应⑦中有键、键的断裂和生成
(7)以、为原料合成化合物(无机试剂任选),基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物为___________。
②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式为___________(注明反应条件)。
15. 色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性,其合成路线如下:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)所需试剂a是_____。
(2)根据系统命名法,E的名称是_____。(官能团的优先顺序是:(羧基)(酯基)(酚羟基)(硝基)(醚基)>双键>叁键)。
(3)D与足量的反应的化学方程式为_____。
(4)H与新制氢氧化铜溶液反应的化学方程式为_____。
(5)试剂b是_____。
(6)已知J的核磁共振氢谱上一共有两组峰,中间产物1中滴入后溶液不显紫色。以F和J为原料合成K分为三步反应,写出中间产物1和中间产物2的结构简式:_____、_____。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2024年春季高二年期末联考
考试科目:化学 满分:100分 考试时间:75分钟
考生注意:1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共15小题。请将答案填入答题卡上(Ⅰ卷用2B铅笔填涂)。
2.可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题,共44分)
一、选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列相关化学用语表示正确的是
A. 乙烷的分子式:
B. 的共价键电子云轮廓图:
C. 丙炔的结构简式:
D. 的价层电子排布式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烷的分子式为:C2H6,CH3CH3是乙烷的结构简式,故A错误;
B.氯气的共价键电子云是p-pσ键,其轮廓图:,故B正确;
C.丙炔的结构简式,故C错误;
D.的价层电子排布式为,故D错误;
故选B。
2. “冰墩墩”“雪容融”成为北京冬奥会的顶流,他们由、、和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是
A. 制作()的单体可以使溴水褪色
B. ()中所有碳原子均可共面
C. 的单体之一是苯乙烯,其碳的百分含量和乙炔相同
D. 制备亚克力材料()的单体是甲基丙烯酸甲酯
【答案】B
【解析】
【详解】A.PVC的单体为CH2=CHCl含有碳碳双键,所以可以使溴水褪色,故A正确;
B.结构中连接两个苯环的碳原子为饱和碳原子,其连接的4个碳原子一定不全共平面,故B错误;
C.苯乙烯和乙炔的最简式相同,所以其碳的百分含量相同,故C正确;
D. 由题中制备亚克力材料的结构可知,其单体为甲基丙烯酸甲酯,故D正确;
故答案选B。
3. 化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. Y分子存在对映异构体
B. 类似上述反应,可发生
C. Y与以物质的量发生加成反应时可得4种产物
D. 依据红外光谱可确证X与Y存在不同官能团
【答案】C
【解析】
【分析】与CH3MgBr反应生成,发生水解反应得到。
【详解】A.对映异构体要满足四种不同的原子或原子基团连结,Y()分子存在对映异构体,A正确;
B.类似上述反应,可发生,B正确;
C.Y()与以物质的量发生加成反应时,发生1,2-加成反应时可得4种产物,发生1,4-加成反应时可得产物,可得2种产物,共可得6种产物,C错误;
D.依据红外光谱可确证X(碳碳双键、羰基)与Y(碳碳双键、羟基)存在不同官能团,D正确;
故选C。
4. 下列说法中正确的是
A. 正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐降低
B. 等质量的A、B两种烃分别完全燃烧后,生成的与消耗的的物质的量均相同,则A和B一定互为同系物
C. 和的最简式相同
D. 依据间二甲苯只有一种结构可判断苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替结构
【答案】A
【解析】
【详解】A.正戊烷、异戊烷、新戊烷随着支链增加,沸点逐渐降低,A正确;
B.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;烃燃烧通式为CxHy+(x+y)O2xCO2+y H2O,等质量的A、B两种烃分别完全燃烧后,生成的与消耗的的物质的量均相同,A和B可能实验式相同,但不一定互为同系物,B错误;
C.和分别为C8H8、C6H12,最简式分别为CH、CH2,不相同,C错误;
D.若苯分子存在碳碳单键与碳碳双键交替结构、或碳碳之间化学键完全相同时,其间二甲苯均只有一种结构,不能依据间二甲苯只有一种结构可判断苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替结构,D错误;
故选A。
5. 下列操作能达到相应实验目的的是( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定84消毒液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,过滤后分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A选项,检验绿茶中是否含有酚类物质,向茶水中滴加FeCl3溶液,变紫色,则含有酚类物质,故A正确,符合题意;
B选项,不能用pH试纸测定84消毒液的pH,因为84消毒液有漂白性,故B错误,不符合题意;
C选项,除去苯中混有的少量苯酚,滴加溴水,苯酚和溴水反应生成2,4,6—三溴苯酚与苯互溶,不能用过滤、分液,故C错误,不符合题意;
D选项,实验室制备乙酸乙酯,向试管中依次加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸和乙酸,加热,故D错误,不符合题意。
综上所述,答案A。
【点睛】检验酚羟基主要用铁离子检验。
6. 2022年3月,我国科学家在实验室实现到淀粉的全合成,其合成路线如图:
;
下列有关说法错误的是
A. 反应②中,生成时转移电子数目为
B. 与乙酸发生取代反应,可能消耗乙酸的分子数目为
C. 存在核磁共振氢谱只有一种峰的同分异构体
D. 为加快③反应速率,可采用高温高压进行反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应②的化学方程式为,3.2g甲醇即0.1mol,由转移电子守恒可知,反应时转移电子数为,故A正确;
B.DHA与乙酸发生取代反应为可逆反应,1mol DHA可能消耗乙酸的分子数目为,故B正确;
C.DHA存在核磁共振氢谱只有一种峰的同分异构体: ,故C正确;
D.③的催化剂是甲酰酶,在高温高压下失去活性,化学反应速率降低,故D错误;
故选D。
7. 己二酸是一种重要的化工原料,合成途径有如下两种:
途径一:
途径二:
下列说法正确的是
A. 苯与溴水混合充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色 B. 环己醇与乙醇互为同系物
C. 环己烷分子中所有原子共平面 D. 与途径一相比,途径二可减少污染物排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯作萃取剂能萃取溴水中的溴,充分振荡后静置,由于苯的密度比水小,有机层在上层,应是上层溶液呈橙红色,A错误;
B.结构相似,分子组成相差若干个CH2的有机物之间互为同系物,环己醇与乙醇结构不相似,故不属于同系物,B错误;
C.环己烷中碳原子均采取sp3杂化,每个碳原子具有类似甲烷的结构,所有原子一定不共平面,C错误;
D.途径一用硝酸氧化环己醇,硝酸的还原产物有可能是氮氧化物,会污染空气,途径二合成路线的产物为己二酸,同时有水生成,可减少污染物排放,D正确;
故选D。
8. 制备重要的有机合成中间体丙的反应如下。下列说法正确的是
A. 1mol 含有键
B. 甲能发生氧化反应、还原反应、消去反应等
C. 乙分子所有原子不可能在同一平面
D. 丙与盐酸或溶液均能发生中和反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol 分子式为C3H5OCl,含有键,A错误;
B.甲含有酚羟基、羰基能发生氧化反应、还原反应等,但是不能发生消去反应,B错误;
C.乙分子含有多个饱和碳原子因此不可能所有原子同一平面,C正确;
D.丙不能与溶液发生中和反应,D错误;
故选C。
9. 羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应:则下列化合物中能发生碘仿反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题目信息可知,羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应,
A.结构简式为,酮羰基的C原子连接甲基,能发生碘仿反应,故A选;
B.结构简式为,酮羰基的C原子连接羟基和乙基,不能发生碘仿反应,故B不选;
C.结构简式为,酮羰基的C原子没有连接甲基,不能发生碘仿反应,故C不选;
D.结构简式为,酮羰基的C原子连接异丙基和乙基,不能发生碘仿反应,故D不选;
故选:A。
10. 将的X完全燃烧生成的和(标准状况)的的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是
A. X的相对分子质量为136
B. X的分子式为
C. 符合题中X分子结构特征的有机物有2种
D. 与X属于同类化合物的同分异构体有4种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据质谱图,可知X的相对分子质量为136,故A正确;
B.根据质谱图,可知X的相对分子质量为136,3.4 g X的物质的量为0.025mol,将3.4 g的X完全燃烧生成1.8g的和4.48L(标准状况)的,n(H)=0.2mol、n(C)=0.2mol,分子中含O原子物质的量为,C:H:O=4:4:1,所以X的分子式为,故B正确;
C.X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3∶2∶2∶1,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,分子中含有C=O、C-O-C,符合题中X分子结构特征的有机物有、共2种,故C正确;
D.与X属于同类化合物(酯类)的同分异构体有、、、、,共5种,故D错误;
故选D。
11. 最新文献报道,有机小分子可催化多氟芳香化合物的取代反应,机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 2是催化剂
B. 4和7都是反应中间体
C. 2向4的转化过程中有非极性键与极性键的断裂与形成
D. 5为时,1是
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知反应历程为(用数字代表物质):,,,总反应为,2是催化剂,4和7是反应中间体,据此分析作答。
【详解】A.由上述分析可知,2是催化剂,A正确;
B.由上述分析可知,4和7都是反应中间体,B正确;
C.由题图可知,2向4的转化过程中有碳氟键断裂,有碳氮键形成,即有极性键的断裂和形成,无非极性键的断裂与形成,C错误;
D.由题图可知,若5为,则为,故1是,D正确。
故选C。
第Ⅱ卷(共56分)
二、非选择题(本题包括4大题,共56分)
12. 酚醛树脂是应用广泛的高分子材料,可用酚类与醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成,类似的合成过程如:
反应①
反应②
(1)化合物Ⅰ的分子式______。
(2)苯酚与浓溴水反应的化学方程式为__________________。
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的反应,生成有机物Ⅲ,该反应化学方程式为___________________________________;写出有机物Ⅱ与足量NaHCO3反应的化学方程式________________________________。
(4)有关化合物Ⅱ和Ⅲ的说法正确的有____(填字母)。
A.都属于芳香烃 B.含有官能团种类相同,性质也完全相同
C.二者互为同系物 D.1mol的Ⅱ或Ⅲ都能与2mol的NaOH完全反应
(5)符合下列有条件的化合物Ⅱ的同分异构体有_________种,写出其中苯环上一元取代只有两种的异构体的结构简式_________________________________。
①遇FeCl3溶液发生显色反应 ②可以发生银镜反应 ③可以发生水解反应
【答案】 ①. C7H8O2 ②. ③. ④. ⑤. D ⑥. 13 ⑦.
【解析】
【详解】(1)根据化合物I的结构简式,可得其分子式为C7H8O2。
(2)苯酚与溴发生酚羟基邻位、对位位置上取代反应生成2,4,6-三溴苯酚与HBr,反应方程式为:。
(3)化合物Ⅱ也能与CH3CHO发生类似反应①的加成反应,生成有机物Ⅲ,则Ⅲ为,该反应方程式为:+CH3CHO;有机物Ⅱ中含有羧基,与足量NaHCO3反应生成羧酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:。
(4)Ⅱ为、Ⅲ为,分子中含有O元素,不属于烃类有机物,不可能属于芳香烃,故A错误;Ⅱ中含有羧基和酚羟基、Ⅲ中含有羧基、酚羟基和醇羟基,官能团种类和性质不完全相同,故B错误;Ⅱ和Ⅲ含有的官能团种类不完全相同,分子组成相差不是一个或多个“-CH2-”,不可能互为同系物,故C错误;羧基和酚羟基都能与NaOH反应,由Ⅱ和Ⅲ的结构简式可得,1mol的Ⅱ或Ⅲ都能与2mol的NaOH完全反应,故D正确。
(5)化合物Ⅱ()的同分异构体:①遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②可以发生银镜反应,说明含有醛基;③可以发生水解反应,说明含有酯基。根据化合物Ⅱ的组成情况可得,其符合条件的同分异构体必含有1个苯环,若苯环上有2个取代基,其中一个取代基为酚羟基,另一个取代基为“HCOOCH2-”,根据两个取代基的位置关系,有邻、间、对三种同分异构体;若苯环上有3个取代基,则为:酚羟基、甲基和“HCOO-”,苯环上含有3个不同取代基时,若用X、Y、Z表示上述3个取代基,X、Y的位置关系如图:,再逐个插入Z,①、②、③三式分别有4种、4种、2种不同位置,共有10种同分异构体。综上分析,符合条件的化合物Ⅱ的同分异构体有13种。其中苯环上一元取代只有两种的异构体,苯环上应有2种氢原子,应含有两个对位取代基,故结构简式为:。
13. 乳酸正丙酯具有高沸点、低毒性和较好的水溶性,广泛应用于涂料、化妆品及生物溶剂领域。某小组同学欲通过实验研究乳酸的结构,并制备乳酸正丙酯。
【实验1】研究乳酸的结构
i.确定分子式。利用元素分析法和质谱法测得乳酸的分子式为C3H6O3。
ii.确定官能团。通过红外光谱初步确定乳酸分子的官能团为-COOH和-OH,并进行如下实验验证。
序号
待验证官能团
检测试剂
实验现象
实验结论
①
-COOH
___________
产生无色气泡
含有-COOH
②
-OH
酸性KMnO4溶液
___________
含有-OH
(1)实验①中,检测试剂为___________。
(2)实验②中,观察到的现象为___________。
iii.确定结构简式。
(3)乳酸分子的核磁共振氢谱如下图所示。结合上述信息推测乳酸的结构简式为___________。
【实验2】制备乳酸正丙酯
实验室制备乳酸正丙酯的步骤如下:
i.将乳酸、正丙醇(物质的量之比为1:3)和浓硫酸投入三口瓶中(装置如图,加热、夹持、搅拌装置已略去),加热至102~105℃,反应6h。
ii.酯化结束后,降温至60℃以下,加入与硫酸等物质的量的纯碱。
iii.常压蒸馏至110℃左右,收集到的馏分经处理后循环使用。
iv.当温度高于110℃时,停止加热,冷却,当温度降至40℃以下时,接好减压装置,进行减压蒸馏,收集120℃左右的馏分,获得乳酸正丙酯。资料:相关物质的沸点如下表。
物质
乳酸
正丙醇
乳酸正丙酯
沸点/℃
227.6
97.2
168
(4)步骤i中,乳酸与正丙醇发生酯化反应的化学方程式为___________。
(5)步骤iii中,收集到的可循环使用的物质主要是___________。
(6)步骤iv中,减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为___________。
【答案】(1)Na2CO3溶液
(2)溶液的紫色褪色 (3)
(4)+CH3CH2CH2OH +H2O
(5)CH3CH2CH2OH
(6)
【解析】
【分析】乳酸分子中含有-COOH、-OH,可根据其具有酸性,酸性比碳酸的酸性强,能够与Na2CO3反应产生CO2气体检验其含有-COOH;根据其能够使酸性KMnO4溶液褪色说明其中含有-OH;根据其核磁共振氢谱图确定其含有的H原子的种类,从而确定物质的分子结构。乳酸与正丙醇在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生乳酸正丙酯和水,该反应是可逆反应,反应后溶液中含有未反应的乳酸、正丙醇、乳酸正丙酯、硫酸,反应后向其中加入与H2SO4等物质的量的Na2CO3,反应消耗催化剂硫酸,在常温下蒸馏收集得到的馏分是正丙醇;通过减压蒸馏收集120℃的馏分得到乳酸正丙酯。
【小问1详解】
在实验①中可根据羧酸的酸性比碳酸强,向其中加入Na2CO3溶液,反应产生CO2气体而有气泡,证明其中含有-COOH,故实验①中试剂是Na2CO3溶液;
【小问2详解】
在实验②中可根据醇羟基具有还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,来检验-OH的存在,故实验②中,观察到的现象为溶液的紫色褪色;
【小问3详解】
根据核磁共振氢谱图可知:乳酸分子中含有四种不同的H原子,它们的数目比是1:1:1:3,故其分子结构简式是;
【小问4详解】
在步骤i中,乳酸与正丙醇发生酯化反应产生乳酸正丙酯和水,该反应是可逆反应,反应的化学方程式为:+CH3CH2CH2OH +H2O;
【小问5详解】
根据表格数据可知正丙醇的沸点是97.2℃,所以在步骤iii中,在常压蒸馏至110℃左右收集到的可循环使用的物质主要是正丙醇CH3CH2CH2OH;
【小问6详解】
在步骤iv中,减压蒸馏的目的之一是防止温度过高乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),每个乳酸分子的羧基脱去羟基,每个羟基脱去H原子,形成环状酯,该交酯的结构简式为。
14. 左旋甲基多巴可用于治疗高血压、帕金森等疾病,合成左旋甲基多巴(ⅷ)的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)ⅰ中含氧官能团名称为___________。
(2)ⅱ与ⅲ互为官能团相同的同分异构体,ⅱ的结构简式为___________。
(3)ⅲ还有多种同分异构体,其中含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,有9个化学环境相同的氢原子的结构为___________(任写1个)。
(4)反应④为加成反应,其化学方程式为___________。
(5)根据ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
还原反应
②
___________
___________
(6)关于上述合成路线,下列说法不正确是___________(填标号)。
A. 反应①目的是保护—OH B. ⅶ中碳原子仅有sp、两种杂化方式
C. ⅷ中原子的电负性:N>O>C>H D. 反应⑦中有键、键的断裂和生成
(7)以、为原料合成化合物(无机试剂任选),基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物为___________。
②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1)羟基、醚键
(2) (3)或或
(4)】
(5) ①. 氢气、催化剂、加热 ②. ③. Br2、催化剂 ④. 取代反应 (6)BC
(7) ①. ②. +NaOH+NaCl+H2O
【解析】
【分析】结合i和iii结构以及对比i和ii分子式可知,i发生取代反应生成ii,在KOH作用下ii反应生成iii,iii发生反应成环生成iv,iv在酸性条件下开环生成v,v被氧化生成vi,vi发生加成生成vii,vii发生反应生成viii。
【小问1详解】
ⅰ中含氧官能团名称:羟基、醚键;
【小问2详解】
ⅱ与ⅲ互为官能团相同的同分异构体,结合分析,ⅱ的结构简式:;
【小问3详解】
ⅲ的同分异构体中满足以下条件:含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,说明属于甲酸某酯,其中有9个化学环境相同的氢原子,说明含有3个甲基,满足要求的结构有:、、;
【小问4详解】
反应④为加成反应,其化学方程式:+;
【小问5详解】
物质vi含官能团酮羰基,在催化剂、加热条件下可与氢气发生加成反应形成;苯环上的氢在催化剂作用下可被卤素取代;
【小问6详解】
A.对比反应物i和最终产物viii可知,反应①目的是保护—OH,A正确;
B.vii中C原子成键形式有单键、双键和三键,杂化类型有sp、sp2和sp3,B错误;
C.同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,所以电负性:,C错误;
D.反应⑦中有碳氮三键的断裂,涉及键和的断裂,有羧基的形成,涉及键和的形成,D正确;
【小问7详解】
参考反应①与反应生成,在NaOH醇溶液作用下发生消去反应生成,参考反应②,在KOH作用下反应生成;
①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物:;
②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式:。
15 色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性,其合成路线如下:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)所需试剂a是_____。
(2)根据系统命名法,E的名称是_____。(官能团的优先顺序是:(羧基)(酯基)(酚羟基)(硝基)(醚基)>双键>叁键)。
(3)D与足量的反应的化学方程式为_____。
(4)H与新制氢氧化铜溶液反应的化学方程式为_____。
(5)试剂b是_____。
(6)已知J的核磁共振氢谱上一共有两组峰,中间产物1中滴入后溶液不显紫色。以F和J为原料合成K分为三步反应,写出中间产物1和中间产物2的结构简式:_____、_____。
【答案】(1)Br2、FeBr3
(2)2-硝基苯酚 (3)
(4)
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由分子式可知A为,由反应条件可知B为,由E可知D为,结合J的分子式以及K的结构简式可知F为,试剂b为,结合G的分子式以及反应条件可知G为CH3CH2CH2OH,H为CH3CH2CHO,I为CH3CH2COOH。
【小问1详解】
由以上分析可知B为;B与溴发生取代反应,需要FeBr3作催化剂,所需试剂a是Br2、FeBr3,故答案为:Br2、FeBr3;
【小问2详解】
根据系统命名法,E的名称是:2-硝基苯酚,故答案为:2-硝基苯酚;
【小问3详解】
D为其与足量的反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
H为CH3CH2CHO,其与新制氢氧化铜溶液反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问5详解】
由已知i的反应可以推断出,试剂b是,故答案为:
【小问6详解】
结合J的分子式,可知两分子I脱水形成J,则J的结构简式为,F为,由题意可知二者先反应生成再发生加成反应生成,再发生消去反应生成K,故答案为:;。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$