内容正文:
尚品书院学校2022-2023学年上学期期中考试
高二年级化学试卷
考试范围:选修5 考试时间:90分钟 试题满分:100分
一、单选题(本大题共24小题,共48.0分)
1. 按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
A. 属于脂环化合物 B. 属于芳香化合物
C. 属于芳香烃类化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A项、 含苯环,为芳香族化合物,故A错误;
B项、 不含苯环,属于脂肪化合物,不属于芳香族化合物,故B错误;
C项、 不含苯环,属于脂肪化合物,不属于芳香族化合物,故C错误;
D项、CH3CH(CH3)2为链状结构,属于链状化合物,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的分类,侧重分析与应用能力的考查,把握碳链骨架与类别的关系是解答关键。
2. 关于有机物的化学用语,下列说法正确的是
A. 丙烯的结构简式为 B. 乙醛的分子式为
C. 按官能团分类属于脂类 D. 苯的实验式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯含有一个碳碳双键,结构简式为,A正确;
B.乙醛的分子式为,B错误;
C.CH3OCHO一般表示为:HCOOCH3,为甲酸甲酯,属于酯类,不是脂类,C错误;
D.苯的实验式为CH,D错误;
故选A。
3. 某有机物的结构简式如图所示,其正确的命名是
A. 4,5-二甲基-2-乙基庚烷 B. 3,4-二甲基-6-乙基庚烷
C. 4-甲基-2,5-二乙基己烷 D. 3,4,6-三甲基辛烷
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,最长的碳链含8个C,且3、4、6号C上有甲基命名为3,4,6-三甲基辛烷,故选D。
4. 下图是制备酚醛树脂的实验装置图,下列说法正确的是
A. 导管的主要作用是保持与大气相通,保证实验安全
B. 中间产物有羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚
C. 线性结构酚醛树脂与网状结构酚醛树脂是同分异构体
D. 可用上述装置做溴乙烷碱性条件下的水解实验
【答案】D
【解析】
【详解】导管的主要作用是冷凝回流,故A错误;当醛过量时生成含羟甲基较多的2,4-二羟甲基苯酚和2,6-二羟甲基苯酚、当酚过量时生成不含羟甲基的4,4'-二羟基二苯甲烷和2,2'-二羟基二苯甲烷,故B错误;高分子化合物分子式不同,故C错误;溴乙烷在加热条件下与氢氧化钠溶液发生水解反应生成乙醇,故D正确。
5. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为3∶2∶2的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】核磁共振氢谱只出现三组峰,说明有机物含有三种H原子,峰面积之比为3:2:2说明分子中三种H原子数目之比为3:2:2,结合分子中等效氢判断,分子中等效氢原子一般有如下情况:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效.②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效.③处于镜面对称位置(相当于平面成像时,物与像的关系)上的氢原子等效.
【详解】A、 分子中有3种H原子,分别处于甲基上、环上甲基邻位、苯环甲基间位,三者H原子数目之比为3:2:2,故A符合;
B、 分子高度对称,分子中有2种H原子,分别处于甲基上、苯环上,二者H原子数目之比为6:2,故B不符合;
C、 分子中有2种H原子,分别处于甲基上、C=C双键上,二者H原子数目之比为6:2=3:1,故C不符合;
D、 分子中有2种H原子,分别处于甲基上、亚甲基上,二者H原子数目之比为6:4=3:2,故D不符合;
故选A。
6. 有机物:①正戊烷 ②异戊烷 ③新戊烷 ④正丁烷 ⑤异丁烷,它们的沸点按由高到低的顺序排列正确的是
A. ①>②>③>④>⑤ B. ⑤>④>③>②>①
C. ①>②>④>③>⑤ D. ①>②>③>⑤>④
【答案】A
【解析】
【详解】烷烃的沸点随碳原子数的增多而升高,所以:①正戊烷、②异戊烷、③新戊烷的沸点大于④正丁烷和⑤异丁烷;碳原子数相同时支链越多,沸点越小,所以:①正戊烷>②异戊烷>③新戊烷;④正丁烷>⑤异丁烷,故沸点大小关系为:①>②>③>④>⑤,A项正确。
7. 下列说法中正确的是
A. 烷烃中除甲烷外, 很多烷烃都能被酸性 KMnO4溶液氧化
B. 烯烃、炔烃、芳香烃都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 乙烯、乙炔、苯、甲苯的分子中所有原子都在同一平面上
D. 烃类都能在空气中燃烧生成 CO2和 H2O
【答案】D
【解析】
【详解】烷烃结构稳定,不能被酸性 KMnO4溶液氧化,故A错误;苯及其同系物不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;甲苯的分子中最多有13个原子在同一平面上,故C错误;烃只含C、H元素,在空气中燃烧生成 CO2和 H2O,故D正确。
8. 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法不正确的是
A. A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B. 1molA在一定条件下可与4mol发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体只有5种
【答案】B
【解析】
【分析】有机物A的分子式为分子式C8H8O2,不饱和度为5,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子个数之比=1:2:2:3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,且苯环与C原子相连,故有机物A的结构简式为,含有苯环,能与氢气发生加成反应,含有酯基,具有酯的性质;
【详解】A.A含有酯基,属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应,故A正确;
B.1mol有机物A含有1mol苯环,可以与3mol氢气发生加成反应,-COOC-不能与氢气发生加成反应,故B错误;
C.符合题中A分子结构特征的有机物为,只有一种,故C正确;
D.含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,苯甲酸甲酯,若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对三种位置,故6种异构体,除了A本身,还有5种,故D正确;
答案选B。
9. 下列叙述中,错误的是( )
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55-60℃反应生成硝基苯
B. 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D. 甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
【答案】D
【解析】
【详解】A、苯与浓硝酸、浓硫酸在55-60℃反应生成硝基苯,正确;
B、苯乙烯催化加氢可生成乙基环己烷,正确;
C、乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,正确;
D、甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应,生成C6H5-CH2Cl,错误;
答案选D。
10. 下列关于有机化合物的叙述符合事实的是
A. 乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应都属于氧化反应
B. 乙酸和乙醇均能与NaOH溶液发生反应
C. 苯的同系物都可以使酸性高锰酸钾褪色
D. 属于醇类的同分异构体有8种,它们的熔点、沸点各不相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯使溴水褪色属于加成反应,A错误;
B.乙醇不能与NaOH溶液发生反应,B错误;
C.苯的同系物中与苯环直接相连的C原子上没有H原子时不能使酸性高锰酸钾褪色,C错误;
D.属于醇类,说明分子中含有羟基,即C5H11OH,相当于戊烷中的一个H原子被羟基取代,戊烷有三种结构,正戊烷有3种位置的氢,异戊烷有4种位置的氢,新戊烷有一种位置的氢,属于醇类的同分异构体有8种,D正确;
故选D。
11. 四联苯的一氯代物有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】B
【解析】
【详解】该物质分子高度对称,有2条对称轴,不同位置的H原子可以用数字表示为:,这5种不同位置的H原子分别被Cl原子取代,就会得到1种一氯取代产物,故四联苯的一氯代物有5种;
故选B。
12. 黄樟脑(结构简式如图所示)可作为洋茉莉和香兰素的原料,能除肥皂的油脂臭,常作廉价的香料使用于皂用香精中。下列有关叙述正确的是
A. 黄樟脑属于酯、烯烃
B. 黄樟脑分子中最少有7个碳原子共平面
C. 黄樟脑能发生氧化、加成及水解反应
D. 黄樟脑分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由黄樟脑的结构简式可知,其中含有两个氧原子,不属于烃,且不含酯基,不属于酯,A错误;
B.碳碳单键能绕轴旋转,由苯环的平面结构可知,黄樟脑分子中最少有7个碳原子共平面,B正确;
C.分子中含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,不含有酯基,不能发生水解反应,C错误;
D.黄樟脑的分子式为,D错误;
故选B。
13. 下列关于化石燃料的综合利用的说法正确的是
A. 石油液化气的主要成分为甲烷 B. 煤的干馏可分离出煤中含有的煤焦油
C. 裂化汽油不可用于萃取溴水中的溴 D. 石油经过分馏得到的汽油是纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,A错误;
B.煤经干馏能生产出焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等,煤中本身不含有煤焦油,B错误;
C.裂化石油中含有不饱和双键,可与溴水加成不能用来萃取溴水中的溴,C正确;
D.汽油是多种烃的混合物,含有多种物质,D错误;
故选C。
14. 有8种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应而使溴水褪色的是
A. ①②③⑤ B. ①④⑥⑦
C. ④⑥⑦⑧ D. ②③⑤⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①乙烷属于烷烃,既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,①符合题意;
②乙烯含有C=C双键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,②不符合题意;
③乙炔含有C≡C三键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,③不符合题意;
④苯既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,④符合题意;
⑤甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,不能与溴水反应使溴水褪色,⑤不符合题意;
⑥溴乙烷既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,⑥符合题意;
⑦聚丙烯不含C=C双键,既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,⑦符合题意;
⑧环己烯含有C=C双键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,⑧不符合题意;
符合题意的为①④⑥⑦,故选B。
15. 柠檬烯具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用,其结构如图所示。下列关于柠檬烯的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中所有碳原子可能都处于同一平面上
C. 易溶于水及甲苯
D. 能发生取代反应和氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据分子的结构简式可知,该物质的分子式为C10H16,A错误;
B.分子中含有饱和碳原子和周围的碳原子一定不在同一平面上,B错误;
C.不溶于水,C错误;
D.分子中存在碳碳双键,能够发生氧化反应,含有饱和碳原子,能发生取代反应,D正确;
故选D。
16. CH3-CH=CH-Cl能发生:①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使酸性高锰酸钾褪色⑥与AgNO3生成白色沉淀⑦聚合反应
A. 以上反应均可发生 B. 只有⑦不能发生
C. 只有⑥不能发生 D. 只有②不能发生
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】CH3CH=CHCl中含有C=C,可发生加成、氧化、聚合反应,则②④⑤⑦正确;还有-Cl,可发生消去、取代反应,则③①正确,不能电离出Cl-,可不能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,故选:C。
17. 分别燃烧等物质的量的下列各组物质,其中消耗氧气的量相等的是
① ② ③ ④
A. ①③④ B. ①②③④ C. ①②④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①将C2H4O变形写成C2H2·H2O,水不燃烧,等物质的量的C2H2与C2H4O完全燃烧耗氧量相等,故①正确;
②C4H8+6O2→4CO2+4H2O,C5H12+8O2→5CO2+6H2O,等物质的量两种有机物消耗的氧气的量不相等,故②不正确;
③C7H8+9O2→7CO2+4H2O,2C6H10+17O2→12CO2+10H2O,等物质的量两种有机物消耗的氧气的量不相等,故③不正确;
④两者的分子式为C2H4O2,燃烧耗氧量相等,故④正确;
故选D。
18. 下列实验能获得成功的是
A. 加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯
B. 苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
C. 用溴水可鉴别苯、、苯乙烯
D. 可用分液漏斗分离1,2-二溴乙烷和二甲苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.向含有少量己烯的苯中加浓溴水, 己烯可以与溴发生加成反应,生成物可溶于苯,所以无法用过滤的方法除去,A错误;
B.苯与液溴在加入铁粉作催化剂条件下可以发生反应生成溴苯,但是用溴水代替溴不能生成溴苯,B错误;
C.把少量溴水分别滴入苯、CCl4、苯乙烯,振荡,褪色的是苯乙烯,上层呈橙红色的是苯,下层呈橙红色的是四氯化碳,所以可以用溴水可鉴别苯、CCl4、苯乙烯,C正确;
D.1,2-二溴乙烷和二甲苯互溶,所以无法用分液漏斗分离二溴乙烷和二甲苯,D错误;
故选C。
19. 研究有机物一般经过以下几个基本步骤:
分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
以下用于研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法是确定有机物成分的有效方法之一
C. 红外光谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 核磁共振氢谱的研究有助于确定有机物分子中氢原子的类型和数目比
【答案】C
【解析】
【详解】A、蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机物混合物中各成分的沸点不同,所以可用蒸馏的方法进行物质分离,故A正确;B、利用燃烧法,能将有机物分解为简单无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定实验式,故B正确;C、不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团,不能确定有机物的相对分子质量,故C错误;D、从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目,故D正确;故选C。
20. 下列卤代烃不能够由烃经加成反应制得的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、可由环己烯发生加成反应产生,A错误;
B、可由甲基丙烯与氯化氢发生加成反应生成,B错误;
C、可由2,2-二甲基丙烷发生取代反应产生,不能通过加成反应生成,C正确;
D.可由2,3,3—三甲基-1-丁烯与氯化氢发生加成反应生成,D错误。
答案选C。
21. 某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。下列物质中与该产品互为同分异构体的是( )
A. CH2=C(CH3)COOH
B. CH2=CHCOOCH3
C. CH3CH2CH=CHCOOH
D. CH3CH(CH3)COOH
【答案】B
【解析】
【详解】图中物质的结构简式为CH2=C(CH3)COOH,分子式为C4H6O2,则与该产品互为同分异构体的是CH2=CHCOOCH3。答案选B。
22. 含有一个双键的烯烃,和H2加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】烷烃分子中相邻碳原子上均含有H原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳键的位置,该烷烃中能形成碳碳双键位置的有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、7和8(或9和10)之间,对应的烯烃共有5种,故合理选项是A。
23. 有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述观点的是
A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C. 苯与硝酸在加热的条件下发生取代反应,而甲苯在常温下就能与硝酸发生反应
D. 甲基丙烯与溴的溶液加成速率比己烯与溴的溶液加成速率快
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲苯由于含有甲基,甲基对苯环的化学性质产生了影响,故A正确;
B.乙烯发生加成反应是因为乙烯中存在碳碳双键,不是原子间(或原子与原子团间)的相互影响,故B错误;
C.甲苯由于含有甲基,甲基对苯环的化学性质产生了影响,故C正确;
D.侧链的存在对碳碳双键产生一定影响,使甲基丙烯与溴的溶液加成速率快,故D正确,
此题选B。
24. 下列有机物同分异构体数目判断错误的是
选项
有机物
同分异构体数目
A
分子式为C5H12
3
B
分子式为C5H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色
5
C
分子式为C4H10O,能与Na反应生成氢气
4
D
分子式为C4H8O2能与NaHCO3反应
3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、戊烷有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷与新戊烷,正确;
B、能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明为戊烯,分别为1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯,故总共有5种,正确;
C、能与Na反应生成氢气,说明为醇类,C4H10O可写成C4H9OH,丁基的个数为4,故总共应有4种醇,正确;
D、能与NaHCO3反应说明为羧酸,C4H8O2可写成C3H7COOH,丙基有2种,丁酸有2种,错误;
答案选D。
【点晴】本掌握碳原子数小于5的烷烃基的个数是解决本题的关键,甲基和乙基各1个,丙基2个,丁基4个,戊基8个。另外书写同分异构体时,要按照一定的顺序书写:书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:①主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对;②按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写,(烯烃要注意“顺反异构”是否写的信息);③若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。
二、填空题(本大题共2小题,共16.0分)
25. 按要求填空
(1)羟基的电子式_______。
(2)电石气的分子式_______。
(3)顺式-2-丁烯的结构简式_______。
(4)的系统命名_______。
(5)写出由甲苯制TNT的方程式_______。
(6)2-甲基-1、3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应,产物可能有_______种。
(7)某苯的同系物的相对分子质量是92,在光照下,可以和其发生取代反应,取代产物的相对分子质量是126.5,写出该反应方程式_______。
(8)检验甲苯中是否混有己烯的试剂是_______。
【答案】(1) (2)C2H2
(3) (4)4-甲基-2-乙基-1-戊烯
(5) (6)3
(7) (8)溴水
【解析】
【小问1详解】
羟基是电中性基团,氧原子与氢原子以1对共用电子对连接,电子式为;
【小问2详解】
电石气是乙炔,分子式为:C2H2;
【小问3详解】
顺-2-丁烯中两个甲基位于双键的同侧,结构简式为 ;
【小问4详解】
含有碳碳双键最长的碳链有5个碳原子,碳碳双键处于链端,母体为1-戊烯,甲基连接4号碳原子、乙基连接2号碳原子,其名称为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯;
【小问5详解】
浓H2SO4,浓HNO3和甲苯混合加热制备TNT,反应化学方程式为:;
【小问6详解】
2-甲基-1、3-丁二烯结构简式为,与等物质的量的Br2发生加成反应,可以发生1,2-加成,也可以发生1,4-加成,由于2个碳碳双键化学环境不同,故1,2-加成有2种产物,故加成产物共有3种;
【小问7详解】
某苯的同系物的相对分子质量是92,设物质的分子式为CnH2n-6,则14n-6=92,解得n=7,故分子式为C7H8,结构简式为,在光照下,Cl2可以和其发生取代反应,取代产物的相对分子质量是126.5,发生甲基上的一氯取代,生成物的结构简式为,反应方程式为:;
【小问8详解】
己烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,而甲苯与溴水不反应,检验甲苯中是否混有己烯方法:加足量溴水,若溴水褪色则含有己烯,反之则不含有己烯。
26. 根据研究有机化合物的步骤和方法:
①测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.38倍;
②将5.6gA在足量纯中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重7.2g和17.6g;
③将A通入溴水中,溴水褪色;
④A的核磁共振氢谱如图:
试通过计算填空:
(1)A的相对分子质量为_______;
(2)A的实验式是_______;
(3)A的分子式为_______;
(4)说明A属于_______类;若溴水不褪色,则A属于_______类;
(5)综上所述,A的结构简式为_______。
【答案】(1)70 (2)CH2
(3)C5H10 (4) ①. 烯烃 ②. 环烷烃
(5)(CH3)2CHCH=CH2
【解析】
【小问1详解】
相同条件下,气体的相对分子质量之比等于密度之比,所以有机物质的相对分子质量=16×4.3870;
【小问2详解】
浓硫酸增重7.2g,则n(H2O)==0.4mol,所含有n(H)=0.8mol,碱石灰增重17.6g,则n(CO2)==0.4mol,所以n(C)=0.4mol,m(C)+m(H)=0.4mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=5.6g,故A不含氧元素,A分子中C、H原子数目之比=0.4:0.8=1:2,故实验式为CH2;
【小问3详解】
令有机物A的分子式为(CH2)x,则14x=70,故x=5,则有机物分子式为C5H10;
【小问4详解】
A的分子式为C5H10,将A通入溴水中,溴水褪色,故A含有1个C=C双键,属于烯烃;若溴水不褪色,则属于环烷烃;
【小问5详解】
核磁共振氢谱中有4个吸收峰,面积之比为1:1:2:6,即有机物A中有4种H原子,数目之比为1:1:2:6,有机物A含有2个甲基,A的结构简式为:(CH3)2CHCH=CH2。
三、实验题(本大题共2小题,共22.0分)
27. 回答下列问题。
(1)苯和溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
①试管A中的反应方程式为_______。
②试管C中四氯化碳的作用是:_______。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为:_______。写出E中反应的离子方程式_______。
③反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是_______。
④在上述整套装置中,具有防倒吸功能的仪器有_______(填字母)。
(2)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
a.配制一定比例的浓与浓的混合酸,加入反应器中;
b.向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
c.在55~60℃下发生反应,直至反应结束;
d.除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;
e.将用无水干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。
请填写下列空白:
①制备硝基苯的反应类型是_______。
②配制一定比例的浓和浓的混合酸时,操作的注意事项是:_______。
③步骤d中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_______。
④步骤d中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______。
【答案】(1) ①. ②. 除去HBr气体中混有的溴蒸气,吸收挥发的有机物蒸汽 ③. 石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生;出现浅黄色沉淀 ④. Ag++Br-=AgBr↓ ⑤. 溶液底部有无色油状液体 ⑥. D、E、F
(2) ①. 取代反应 ②. 先将浓HNO3注入容器中,再慢慢注入浓H2SO4,并及时搅拌 ③. 分液漏斗 ④. 除去粗产品中残留的酸
【解析】
【分析】由实验装置可知,A中发生,C中四氯化碳可吸收挥发的溴,D中石蕊变红,导管口有白雾产生,且E出现浅黄色沉淀,均可检验HBr的生成,D、E中导管口均在液面上可防止倒吸,F可吸收尾气、倒扣漏斗可防止倒吸,B中NaOH溶液可除去溴苯中溴,分液可分离出溴苯,以此来解答。
【小问1详解】
①苯与液溴在铁催化下反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为:;
②溴易挥发,易溶于有机溶剂,所以用C来吸收吸收溴化氢中的溴和挥发的有机物蒸汽,防止对溴化氢的检验造成干扰;溴化氢溶于水电离产生氢离子和氯离子,所以溶液显酸性,能使石蕊变红色,并在导管口有白雾产生,硝酸银中的银离子与溴离子反应生成淡黄色的沉淀,反应的离子方程式为:Ag++Br-=AgBr↓;
③反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是溶液底部有无色油状液体,因溴苯不溶于水、密度比水大;
④在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有D、E、F;
【小问2详解】
①苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯;
②浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸操作注意事项是:先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却;
③硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态,采取分液操作,需要用分液漏斗;
④反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,用氢氧化钠溶液洗涤除去粗产品中残留的酸。
28. 乙酸乙酯广泛用于药物、燃料、香料等工业,在中学化学实验室里常用如图装置来制备乙酸乙酯。部分夹持仪器已略去
已知:
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解度
乙醇
0.79
-114.5
78.4
与水互溶
乙酸
1.05
16.6
118.1
易溶于水、乙醇
乙酸乙酯
0.90
-83.6
77.2
微溶于水,能溶于乙醇
Ⅰ制备粗品(图1)
在A中加入少量碎瓷片,将三种原料依次加入A中,用酒精灯缓慢加热,一段时间后在B中得到乙酸乙酯粗品。
(1)浓硫酸、乙醇、乙酸的加入顺序是___,A中发生反应的化学方程式是___。
(2)A中碎瓷片的作用是___,长导管除了导气外,还具有的作用是___。
(3)B中盛装的液体是___,收集到的乙酸乙酯在___层(填“上”或“下”)。
Ⅱ.制备精品(图2)
将B中的液体分液,对乙酸乙酯粗品进行一系列除杂操作后转移到C中,利用图2装置进一步操作即得到乙酸乙酯精品。
(4)C的名称是___。
(5)实验过程中,冷却水从___口进入(填字母);收集产品时,控制的温度应在___左右。
【答案】 ①. 乙醇→浓硫酸→乙酸 ②. CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ③. 防止暴沸 ④. 冷凝回流 ⑤. 饱和碳酸钠 ⑥. 上 ⑦. 蒸馏烧瓶 ⑧. b ⑨. 77.2
【解析】
【分析】根据乙酸、乙醇的性质分析制取乙酸乙酯实验中的操作顺序,书写相关反应方程式;根据装置图分析相关装置的作用;根据乙酸乙酯的难溶性分析在实验中的现象;根据蒸馏原理及题干信息中物质的性质分析分离操作中注意事项。
【详解】(1)浓硫酸溶于水放出大量的热,乙醇中含有少量水,应将浓硫酸加入到乙醇中,防止硫酸溶解时放出大量的热导致液体飞溅,则加入药品的顺序为先在大试管中注入乙醇,再分别缓缓加入浓硫酸和乙酸(乙酸和浓硫酸的加入顺序可互换),边加边振荡试管使之混合均匀,即加入顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸;A中发生的反应是乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯,发生反应方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(2)反应需要加热,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸;由于生成的乙酸乙酯的沸点为77.2℃,要得到液态乙酸乙酯,导管除了导气外还具有冷凝作用,便于乙酸乙酯冷凝回流,故答案为:防止暴沸;冷凝回流;
(3)为了除去乙酸乙酯中的杂质乙酸和乙醇,一般要把乙酸乙酯蒸气通入饱和碳酸钠溶液中;乙酸乙酯的密度比水小,则乙酸乙酯在上层,水溶液在下层;故答案为:饱和碳酸钠;上;
(4)装置C的名称是蒸馏烧瓶,故答案为:蒸馏烧瓶;
(5)为了增加冷凝效果,冷却水从下(b)口进入,冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好,更容易将冷凝管充满水,以防蒸气入口处骤冷骤热使冷凝管破裂,根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.2℃,故收集产品应控制温度在77.2℃左右,故答案为:b;77.2。
四、推断题(本大题共1小题,共14.0分)
29. 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应,2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D 的化学名称为______。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2−苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
【答案】 ①. ②. 苯乙炔 ③. 取代反应 ④. 消去反应 ⑤. ⑥. 4 ⑦. ⑧. 、、、、 ⑨.
【解析】
【详解】(1)A与氯乙烷发生取代反应生成B,则根据B分子式可知A是苯,B是苯乙烷,则B的结构简式为;根据D的结构简式可知D 的化学名称为苯乙炔。
(2)①是苯环上氢原子被乙基取代,属于取代反应;③中产生碳碳三键,是卤代烃的消去反应。
(3)D发生已知信息的反应,因此E的结构简式为。1个碳碳三键需要2分子氢气加成,则用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气4mol。
(4)根据已知信息可知化合物()发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方程式为。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,结构简式为、、、、。
(6)根据已知信息以及乙醇的性质可知用2−苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线为。
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尚品书院学校2022-2023学年上学期期中考试
高二年级化学试卷
考试范围:选修5 考试时间:90分钟 试题满分:100分
一、单选题(本大题共24小题,共48.0分)
1. 按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
A. 属于脂环化合物 B. 属于芳香化合物
C. 属于芳香烃类化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状化合物
2. 关于有机物的化学用语,下列说法正确的是
A. 丙烯的结构简式为 B. 乙醛的分子式为
C. 按官能团分类属于脂类 D. 苯的实验式为
3. 某有机物的结构简式如图所示,其正确的命名是
A. 4,5-二甲基-2-乙基庚烷 B. 3,4-二甲基-6-乙基庚烷
C. 4-甲基-2,5-二乙基己烷 D. 3,4,6-三甲基辛烷
4. 下图是制备酚醛树脂的实验装置图,下列说法正确的是
A. 导管的主要作用是保持与大气相通,保证实验安全
B. 中间产物有羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚
C. 线性结构酚醛树脂与网状结构酚醛树脂是同分异构体
D. 可用上述装置做溴乙烷碱性条件下的水解实验
5. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为3∶2∶2的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 有机物:①正戊烷 ②异戊烷 ③新戊烷 ④正丁烷 ⑤异丁烷,它们的沸点按由高到低的顺序排列正确的是
A. ①>②>③>④>⑤ B. ⑤>④>③>②>①
C. ①>②>④>③>⑤ D. ①>②>③>⑤>④
7. 下列说法中正确的是
A. 烷烃中除甲烷外, 很多烷烃都能被酸性 KMnO4溶液氧化
B. 烯烃、炔烃、芳香烃都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 乙烯、乙炔、苯、甲苯的分子中所有原子都在同一平面上
D. 烃类都能在空气中燃烧生成 CO2和 H2O
8. 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法不正确的是
A. A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B. 1molA在一定条件下可与4mol发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体只有5种
9. 下列叙述中,错误的是( )
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55-60℃反应生成硝基苯
B. 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D. 甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
10. 下列关于有机化合物的叙述符合事实的是
A. 乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应都属于氧化反应
B. 乙酸和乙醇均能与NaOH溶液发生反应
C. 苯的同系物都可以使酸性高锰酸钾褪色
D. 属于醇类的同分异构体有8种,它们的熔点、沸点各不相同
11. 四联苯的一氯代物有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
12. 黄樟脑(结构简式如图所示)可作为洋茉莉和香兰素的原料,能除肥皂的油脂臭,常作廉价的香料使用于皂用香精中。下列有关叙述正确的是
A. 黄樟脑属于酯、烯烃
B. 黄樟脑分子中最少有7个碳原子共平面
C. 黄樟脑能发生氧化、加成及水解反应
D. 黄樟脑分子式为
13. 下列关于化石燃料的综合利用的说法正确的是
A. 石油液化气的主要成分为甲烷 B. 煤的干馏可分离出煤中含有的煤焦油
C. 裂化汽油不可用于萃取溴水中的溴 D. 石油经过分馏得到的汽油是纯净物
14. 有8种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应而使溴水褪色的是
A. ①②③⑤ B. ①④⑥⑦
C. ④⑥⑦⑧ D. ②③⑤⑧
15. 柠檬烯具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用,其结构如图所示。下列关于柠檬烯的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中所有碳原子可能都处于同一平面上
C. 易溶于水及甲苯
D. 能发生取代反应和氧化反应
16. CH3-CH=CH-Cl能发生:①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使酸性高锰酸钾褪色⑥与AgNO3生成白色沉淀⑦聚合反应
A. 以上反应均可发生 B. 只有⑦不能发生
C. 只有⑥不能发生 D. 只有②不能发生
17. 分别燃烧等物质的量的下列各组物质,其中消耗氧气的量相等的是
① ② ③ ④
A. ①③④ B. ①②③④ C. ①②④ D. ①④
18. 下列实验能获得成功的是
A. 加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯
B. 苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
C. 用溴水可鉴别苯、、苯乙烯
D. 可用分液漏斗分离1,2-二溴乙烷和二甲苯
19. 研究有机物一般经过以下几个基本步骤:
分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
以下用于研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法是确定有机物成分的有效方法之一
C. 红外光谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 核磁共振氢谱的研究有助于确定有机物分子中氢原子的类型和数目比
20. 下列卤代烃不能够由烃经加成反应制得的是
A. B.
C. D.
21. 某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。下列物质中与该产品互为同分异构体的是( )
A. CH2=C(CH3)COOH
B. CH2=CHCOOCH3
C. CH3CH2CH=CHCOOH
D. CH3CH(CH3)COOH
22. 含有一个双键的烯烃,和H2加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
23. 有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述观点的是
A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C. 苯与硝酸在加热的条件下发生取代反应,而甲苯在常温下就能与硝酸发生反应
D. 甲基丙烯与溴的溶液加成速率比己烯与溴的溶液加成速率快
24. 下列有机物同分异构体数目判断错误的是
选项
有机物
同分异构体数目
A
分子式为C5H12
3
B
分子式为C5H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色
5
C
分子式为C4H10O,能与Na反应生成氢气
4
D
分子式为C4H8O2能与NaHCO3反应
3
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(本大题共2小题,共16.0分)
25. 按要求填空
(1)羟基的电子式_______。
(2)电石气的分子式_______。
(3)顺式-2-丁烯的结构简式_______。
(4)的系统命名_______。
(5)写出由甲苯制TNT的方程式_______。
(6)2-甲基-1、3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应,产物可能有_______种。
(7)某苯的同系物的相对分子质量是92,在光照下,可以和其发生取代反应,取代产物的相对分子质量是126.5,写出该反应方程式_______。
(8)检验甲苯中是否混有己烯的试剂是_______。
26. 根据研究有机化合物的步骤和方法:
①测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.38倍;
②将5.6gA在足量纯中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重7.2g和17.6g;
③将A通入溴水中,溴水褪色;
④A的核磁共振氢谱如图:
试通过计算填空:
(1)A的相对分子质量为_______;
(2)A的实验式是_______;
(3)A的分子式为_______;
(4)说明A属于_______类;若溴水不褪色,则A属于_______类;
(5)综上所述,A的结构简式为_______。
三、实验题(本大题共2小题,共22.0分)
27. 回答下列问题。
(1)苯和溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
①试管A中的反应方程式为_______。
②试管C中四氯化碳的作用是:_______。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为:_______。写出E中反应的离子方程式_______。
③反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是_______。
④在上述整套装置中,具有防倒吸功能的仪器有_______(填字母)。
(2)实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
a.配制一定比例的浓与浓的混合酸,加入反应器中;
b.向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
c.在55~60℃下发生反应,直至反应结束;
d.除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;
e.将用无水干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。
请填写下列空白:
①制备硝基苯的反应类型是_______。
②配制一定比例的浓和浓的混合酸时,操作的注意事项是:_______。
③步骤d中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_______。
④步骤d中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______。
28. 乙酸乙酯广泛用于药物、燃料、香料等工业,在中学化学实验室里常用如图装置来制备乙酸乙酯。部分夹持仪器已略去
已知:
密度(g/cm3)
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解度
乙醇
0.79
-114.5
78.4
与水互溶
乙酸
1.05
16.6
118.1
易溶于水、乙醇
乙酸乙酯
0.90
-83.6
77.2
微溶于水,能溶于乙醇
Ⅰ制备粗品(图1)
在A中加入少量碎瓷片,将三种原料依次加入A中,用酒精灯缓慢加热,一段时间后在B中得到乙酸乙酯粗品。
(1)浓硫酸、乙醇、乙酸的加入顺序是___,A中发生反应的化学方程式是___。
(2)A中碎瓷片的作用是___,长导管除了导气外,还具有的作用是___。
(3)B中盛装的液体是___,收集到的乙酸乙酯在___层(填“上”或“下”)。
Ⅱ.制备精品(图2)
将B中的液体分液,对乙酸乙酯粗品进行一系列除杂操作后转移到C中,利用图2装置进一步操作即得到乙酸乙酯精品。
(4)C的名称是___。
(5)实验过程中,冷却水从___口进入(填字母);收集产品时,控制的温度应在___左右。
四、推断题(本大题共1小题,共14.0分)
29. 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应,2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D 的化学名称为______。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2−苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
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