精品解析:福建省漳州市华安县正兴学校2023-2024学年高二下学期6月月考化学试题
2024-08-16
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内容正文:
漳州正兴学校2023-2024学年下学期月考
高二年化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 C12 S32 Zn65
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法不正确的是
A. 医疗上常用体积分数为75%的酒精溶液作消毒剂
B. 甲醛的水溶液叫做福尔马林,具有杀菌防腐的性能
C. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
D. 等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗氧气的量相等
2. 设NA代表阿佛加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,生成SO3分子的数目为2NA
B. 标准状况下,4.2gC2H4和C3H6混合气体所含的原子数目为0.9NA
C. 1.6gCH4和足量的Cl2在光照条件下反应,生成CH3Cl数目为0.1NA
D. 2.6gCH≡CH中含有的共用电子对数目为0.3NA
3. ①1mol某链烃最多能和2mol HCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,②1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该链烃可能是
A. CH3CH=CHCH3 B. CH2=CHCH=CH2
C. CH3C≡CH D. CH2=CH2
4. 下列说法全部正确的有几个是
①CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③碳原子数不同的直链烷烃一定互为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下,11.2 L的己烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥邻二甲苯和溴蒸汽在光照下取代产物可能为
⑦鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,观察是否褪色
A. 4个 B. 5个 C. 3个 D. 2个
5. 胡妥油(D)是香料的原料,它可由A合成得到:
下列说法正确的是
A. 有机物B的分子式为C11H19O3
B. 1molB与足量的Na反应可产生11.2LH2(已换算成标准状况)
C. 有机物C的所有同分异构体中不可能有芳香族化合物存在
D. 一定条件下,A分别可以发生加成、取代、氧化等反应
6. 由E( )转化为对甲基苯乙炔( )的一条合成路线如下(G为相对分子质量为118的烃)。下列说法不正确的是
A. 第④步的条件是NaOH的水溶液,加热
B. 第①步的反应类型是加成反应
C. E能发生银镜反应
D. G的结构简式:
7. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置制取乙烯
B. 用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C. 用丙装置制取并收集乙酸乙酯
D. 用丁装置验证乙醇的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH
8. 环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是
A. m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种
B. p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C. 反应①是加成反应,反应②是消去反应
D. b的所有原子都在同一个平面内
9. 化合物A经燃烧分析法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。A分子含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。下列关于A的说法错误的是
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. A在一定条件下可与3molH2发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体(不包括A)只有2种
10. 一种利胆药物Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. X的一氯代物共有9种(含顺反异构)
B. Y与溴水反应,1molY最多消耗2molBr2
C. X与足量H2加成,消耗H2的物质的量为5mol
D. 等物质的量X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为1:2:3
11. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法错误的是
A. 反应I为加成反应,且是反应的决速步骤
B. 反应结束后,溶液中存在
C. 反应结束后,溶液中存在CH318OH
D. 和的总能量与 和的总能量之差等于图示总反应的焓变
12. 缓释阿司匹林可控制阿司匹林分子在人体内的释放浓度与速度,发挥更好的疗效,其合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A. 有机物G能发生取代、氧化反应
B. E分子中共面的原子数最多为10
C. 该路线中每生成1molG,同时产生nmolH2O
D. 阿司匹林的分子式为C9H8O4
第II卷 非选择题(共52分)
二、填空意(4小题,共52分)
13. 完成下列填空
(1)下列物质组合中,互为同系物关系的是_______。
A. 和 B. 乙二醇和甘油
C. 甲胺和二甲胺 D. 2,2-二甲基丙烷和新戊烷)
(2)的系统命名法名称_______。
(3)请写出2,4-二甲基-2-戊烯的键线式:_______。
(4)与溶液共热反应的化学方程式:_______。
(5)对苯二甲酸与乙二胺在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式:_______。
14. 1-溴丁烷可用于合成麻醉药盐酸丁卡因,也用于生产染料和香料,是稀有元素萃取的溶剂及有机合成的中间体,其制备如图(夹持装置略):
已知:i.
ii.
iii.
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。装置b的作用是___________。
(2)制备过程中,加热回流,在此期间要不断地摇动反应装置,其原因为___________。
(3)若选用较浓的硫酸作为反应物,得到的产品会呈黄色,为除去颜色,最好选择下列的___________ (填标号)溶液来洗涤产品。
A.四氯化碳 B.硫酸钠 C.氢氧化钠 D.亚硫酸钠
产品选择上述溶液洗涤后,还需要用蒸馏水洗涤一次,洗涤液与产品分离的操作是___________ (填操作名称)。
(4)分离得到的有机层依次用适量的水、饱和溶液、水洗涤、用无水干燥。以上两次用水洗涤简化为一次用水洗涤是否合理___________(填“合理”或“不合理")。
(5)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应,设计如下探究实验:
①实验i中淡黄色沉淀是___________(写化学式)。
②对比i、ii的实验现象,可得出卤代烃水解的实验结论是___________。
③实验ⅲ的有机化学反应方程式是___________。
④为深入研究1-溴丁烷与溶液是否能发生消去反应,小组设计如图装置探究(加热和夹持装置略去):
加热圆底烧瓶一段时间后,B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
Ⅰ.甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色,判断A中发生消去反应,理由是___________。
Ⅱ.乙同学对实验进行了改进,依据实验现象可判断是否发生消去反应,改进的方案是___________。
15. 普瑞巴林(W)是首个获美国食品药品监督管理同(FDA)批准,用于治疗两种以上神经性疼痛的药物,其一种合成路线如图,
(1)E的化学名称是_______。
(2)W含有的非含氧官能团的名称_______,W的分子式是_______。
(3)由C生成D的化学方程式为_______。
(4)由D生成E的反应类型为_______。
(5)写出一种与互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1)_______。
(6)结合题目信息完成由苯甲醇制备肉桂酸()的合成路线。
步骤①反应的试剂及条件是_______;甲、乙的结构简式分别为_______、_______。
16. 金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的用途。
(1)三氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
①此配合物中,基态铁离子的外围电子轨道表示式为_______。
②此配离子中碳原子的杂化类型为_______。
③此配离子中含有的化学键为_______。
A离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键F.氢键 G.键
(2)与钴盐形成的配离子可用于检验的存在。的价层电子对互斥模型名称为_______,是黄色沉淀,该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是_______。
(3)研究物质磁性表明,金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。现有离子型氧化物和其中适合作录音带磁粉原料的是_______。
(4)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶体的结构如图所示,与a等距且最近的b的个数为_______,已知晶胞密度为,则相邻2个b粒子之间的距离为_______nm(列计算式)。
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漳州正兴学校2023-2024学年下学期月考
高二年化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 C12 S32 Zn65
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法不正确的是
A. 医疗上常用体积分数为75%的酒精溶液作消毒剂
B. 甲醛的水溶液叫做福尔马林,具有杀菌防腐的性能
C. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
D. 等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗氧气的量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇能使蛋白质变性,因此医疗上常用体积分数为75%的酒精溶液作消毒剂,故A正确;
B.35%~40%甲醛的水溶液叫做福尔马林,甲醛能使蛋白质变性,因此福尔马林具有杀菌防腐的性能,故B正确;
C.聚氯乙烯通过加聚反应制得,聚氯乙烯有毒,不能可用于制作不粘锅的耐热涂层,故C错误;
D.设质量为mg,聚乙烯完全燃烧消耗氧气的量,乙烯完全燃烧消耗氧气的量,故D正确。
综上所述,答案为C。
2. 设NA代表阿佛加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,生成SO3分子的数目为2NA
B. 标准状况下,4.2gC2H4和C3H6混合气体所含的原子数目为0.9NA
C. 1.6gCH4和足量的Cl2在光照条件下反应,生成CH3Cl数目为0.1NA
D. 2.6gCH≡CH中含有的共用电子对数目为0.3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2、O2反应生成SO3,该反应可逆,2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,生成SO3分子的数目小于2NA,故A错误;
B.C2H4和C3H6的最简式都是CH2,4.2gC2H4和C3H6混合气体所含的原子数目为 故B正确;
C.CH4和Cl2的反应为连锁反应,CH4和足量的Cl2在光照条件下反应CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物,1.6gCH4和足量的Cl2在光照条件下反应,生成CH3Cl数目小于0.1NA,故C错误;
D.CH≡CH的结构式为H-C≡C-H,1个分子中含有5个共用电子对,2.6gCH≡CH中含有的共用电子对数目为0.5NA,故D错误;
选B。
3. ①1mol某链烃最多能和2mol HCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,②1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该链烃可能是
A. CH3CH=CHCH3 B. CH2=CHCH=CH2
C. CH3C≡CH D. CH2=CH2
【答案】B
【解析】
【详解】1mol某链烃最多能和2molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,说明1mol链烃含有2mol碳碳双键或1mol碳碳三键;1mol该氯代烷能和8molCl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷,说明1个该氯代烷分子含有8个氢原子,由于氯代烷是该烃1mol和2molHCl反应得到,则说明该烃1个分子含有6个氢原子,根据选项分析得到该烃为CH2=CHCH=CH2,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
4. 下列说法全部正确的有几个是
①CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③碳原子数不同的直链烷烃一定互为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下,11.2 L的己烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥邻二甲苯和溴蒸汽在光照下取代产物可能为
⑦鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,观察是否褪色
A. 4个 B. 5个 C. 3个 D. 2个
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式都为CH2,故正确;
②CH≡CH和C6H6的最简式都为CH,则两者的含碳量相同,故正确;
③碳原子数不同的直链烷烃的结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团,一定是互为系物,故正确;
④烷烃的同分异构体中,支链数目越多,分子间作用力越小,沸点越低,则正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低,故正确;
⑤标准状况下,己烷为液态,无法计算11.2 L己烷的物质的量和所含的分子数,故错误;
⑥邻二甲苯和溴蒸汽在光照下发生取代反应,取代侧链上的氢原子,不能取代苯环上的氢原子,故错误;
⑦己烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯与酸性高锰酸钾溶液不反应,则用酸性高锰酸钾溶液能鉴别己烯和苯,故正确;
①②③④⑦正确,故选B。
5. 胡妥油(D)是香料的原料,它可由A合成得到:
下列说法正确的是
A. 有机物B的分子式为C11H19O3
B. 1molB与足量的Na反应可产生11.2LH2(已换算成标准状况)
C. 有机物C的所有同分异构体中不可能有芳香族化合物存在
D. 一定条件下,A分别可以发生加成、取代、氧化等反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物B由C、H、O三种元素组成,分子式中氢原子个数一定为偶数个,A不正确;
B.有机物分子中的-OH、-COOH都能与Na反应生成H2,所以1molB与足量的Na反应可产生22.4LH2(已换算成标准状况),B不正确;
C.有机物C的不饱和度为4,同分异构体中可能有芳香族化合物,C不正确;
D.一定条件下,A中含有碳碳双键,能发生加成、氧化等反应,A中的-COOH等能发生取代反应,D正确;
故选D。
6. 由E( )转化为对甲基苯乙炔( )的一条合成路线如下(G为相对分子质量为118的烃)。下列说法不正确的是
A. 第④步的条件是NaOH的水溶液,加热
B. 第①步的反应类型是加成反应
C. E能发生银镜反应
D. G的结构简式:
【答案】A
【解析】
【分析】E发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G( ),G与溴单质发生加成反应生成H,H在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应生成对甲基苯乙炔。
【详解】A.第④步是卤代烃发生消去反应,其反应的条件是NaOH醇溶液,加热,故A错误;
B.第①步是醛基变为羟基,其反应类型是加成反应,故B正确;
C.E含有醛基,能发生银镜反应,故C正确;
D.F含有−CH2CH2OH,F发生消去反应,则G含有碳碳双键,其结构简式: ,故D正确。
综上所述,答案为A。
7. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置制取乙烯
B. 用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C. 用丙装置制取并收集乙酸乙酯
D. 用丁装置验证乙醇的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸和乙醇的混合物迅速加热到170℃时可产生乙烯,用甲装置制取乙烯,A正确;
B.HBr、挥发出来的溴蒸气遇到硝酸银溶液均会产生浅黄色沉淀,用乙装置不能验证有HBr产生,B错误;
C.乙酸和乙醇在浓硫酸加热下生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠能吸收乙酸、溶解乙醇、并降低乙酸乙酯在水中的溶解性,则可用丙装置制取并收集乙酸乙酯,C正确;
D.用一定量乙醇和足量钠反应,按照反应产生的气体体积、消耗的乙醇的物质的量的关系可推测出氢原子乙醇的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH,D正确;
答案选B。
8. 环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是
A. m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种
B. p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C. 反应①是加成反应,反应②是消去反应
D. b的所有原子都在同一个平面内
【答案】A
【解析】
【详解】A.m的分子式为C7H8O,同分异构体中属于芳香族化合物可能是甲基、羟基在苯环邻、间、对位置共三种同分异构体,还有苯环与−CH2OH或−OCH3,共有5种,故A正确;
B.p中连溴的碳原子的相邻碳原子没有碳氢键,因此p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热不能生成烯烃,故B错误;
C.反应②是溴先被羟基取代,两个羟基连在同一个碳原子上不稳定,脱水变为羰基,反应②是水解反应(取代反应),故C错误;
D.b的左右两边的碳原子为饱和碳原子,根据甲烷中只有三个原子共平面,得到b中所有原子不可能在同一个平面内,故D错误。
综上所述,答案为A。
9. 化合物A经燃烧分析法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。A分子含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。下列关于A的说法错误的是
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. A在一定条件下可与3molH2发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体(不包括A)只有2种
【答案】D
【解析】
【分析】因化合物中有4种不同化学环境的氢原子,个数之比为,又因为是一取代苯,则苯环上有3类氢原子,个数分别为1、2、2,所以苯环侧链上的3个氢原子等效,则侧链取代基中含有,结合红外光谱可知,为 ,符合相对分子质量136和分子式C8H8O2。
【详解】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. 含有苯环,在一定条件下可与3molH2发生加成反应,故B正确;
C.符合题中A分子结构特征的有机物只有 ,故C正确;
D.与属于同类化合物的同分异构体有 、 、 、 、 ,(不包括)共有5种,故D错误;
选D。
10. 一种利胆药物Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. X的一氯代物共有9种(含顺反异构)
B. Y与溴水反应,1molY最多消耗2molBr2
C. X与足量H2加成,消耗H2的物质的量为5mol
D. 等物质的量X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为1:2:3
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据X的结构简式,该有机物上有8种不同环境的氢原子,氯原子取代碳碳双键中“CH2”上的H原子时存在顺反异构,因此一氯代物共有9种,故A说法正确;
B.根据Y的结构简式,能与溴水反应的官能团是碳碳双键,1molY中含有1mol碳碳双键,最多消耗1molBr2,故B说法错误;
C.X中能与H2发生反应的是苯环和碳碳双键,1molX最多消耗4mol氢气,故C说法错误;
D.X中能与NaOH反应的酯基,Y中能与NaOH反应的酯基和酚羟基,Z中能与NaoH反应的酚羟基和酰胺键,因此等物质的量与NaOH反应,消耗NaOH物质的量之比为1∶2∶2,故D说法错误;
答案为A。
11. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法错误的是
A. 反应I为加成反应,且是反应的决速步骤
B. 反应结束后,溶液中存在
C. 反应结束后,溶液中存在CH318OH
D. 和的总能量与 和的总能量之差等于图示总反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应I前后分子的结构简式得到反应I为加成反应,反应I的活化能最大,因此反应I是反应的决速步骤,故A正确;
B.根据已知信息和图中流程的可逆性分析,反应结束后,溶液中存在,故B正确;
C.根据图中信息CH3O−中O来自酯中后面碳氧单键的氧,因此反应结束后,溶液中不存在CH318O−,故C错误;
D.根据图中信息该反应是放热反应,因此焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,故D正确。
综上所述,答案为C。
12. 缓释阿司匹林可控制阿司匹林分子在人体内的释放浓度与速度,发挥更好的疗效,其合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A. 有机物G能发生取代、氧化反应
B. E分子中共面的原子数最多为10
C. 该路线中每生成1molG,同时产生nmolH2O
D. 阿司匹林的分子式为C9H8O4
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物G中包含酯基、甲基、含侧链的苯环等结构,所以可以发生取代反应和氧化反应,故A正确;
B.E中碳碳双键两端的碳原子以及与两个碳原子直接相连的原子共面,甲基中的一个氢原子通过C-C单键的旋转可以共面,羧基中的C属于sp2杂化,所以两个O与C共平面,而H可以通过C-O单键的旋转共面,所以最多可以有10个原子共面,故B正确;
C.根据F、乙二醇和阿司匹林三者的反应可知每当生成1molG,会生成2nmol水,故C错误;
D.根据F→G反应过程,可知阿司匹林结构为 ,所以其分子式为C9H8O4,故D正确;
答案选C。
第II卷 非选择题(共52分)
二、填空意(4小题,共52分)
13. 完成下列填空
(1)下列物质组合中,互为同系物关系的是_______。
A. 和 B. 乙二醇和甘油
C. 甲胺和二甲胺 D. 2,2-二甲基丙烷和新戊烷)
(2)的系统命名法名称_______。
(3)请写出2,4-二甲基-2-戊烯的键线式:_______。
(4)与溶液共热反应的化学方程式:_______。
(5)对苯二甲酸与乙二胺在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)C (2)2-甲基-2,3-丁二醇
(3) (4)+3NaOH +CH3COONa+NaCl+H2O
(5)+nH2NCH2CH2NH2 +(2n-1)H2O
【解析】
【小问1详解】
A.属于酚, 属于醇,结构不相似,二者不互为同系物,选项A错误;
B.乙二醇和甘油官能团个数不同,结构不相似,二者不互为同系物,选项B错误;
C.甲胺结构简式为CH3NH2,二甲胺结构简式为(CH3)2 NH,结构相似,组成相差1个-CH2-,互为同系物,选项C正确;
D.2,2-二甲基丙烷和新戊烷结构简式相同,为同一种物质,选项D错误;
答案选C;
【小问2详解】
中主链有4个碳原子,-OH位于2号、3号碳原子上,甲基位于2号碳原子上,名称为2-甲基-2,3-丁二醇;
【小问3详解】
2,4-二甲基-2-戊烯的键线式为: ;
【小问4详解】
中含有-Cl和酯基,能与NaOH溶液发生取代反应,反应方程式为+3NaOH +CH3COONa+NaCl+H2O;
【小问5详解】
对苯二甲酸与乙二胺在一定条件下发生缩聚反应生成和水,反应的化学方程式为
+nH2NCH2CH2NH2 +(2n-1)H2O。
14. 1-溴丁烷可用于合成麻醉药盐酸丁卡因,也用于生产染料和香料,是稀有元素萃取的溶剂及有机合成的中间体,其制备如图(夹持装置略):
已知:i.
ii.
iii.
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。装置b的作用是___________。
(2)制备过程中,加热回流,在此期间要不断地摇动反应装置,其原因为___________。
(3)若选用较浓的硫酸作为反应物,得到的产品会呈黄色,为除去颜色,最好选择下列的___________ (填标号)溶液来洗涤产品。
A.四氯化碳 B.硫酸钠 C.氢氧化钠 D.亚硫酸钠
产品选择上述溶液洗涤后,还需要用蒸馏水洗涤一次,洗涤液与产品分离的操作是___________ (填操作名称)。
(4)分离得到的有机层依次用适量的水、饱和溶液、水洗涤、用无水干燥。以上两次用水洗涤简化为一次用水洗涤是否合理___________(填“合理”或“不合理")。
(5)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应,设计如下探究实验:
①实验i中淡黄色沉淀是___________(写化学式)。
②对比i、ii的实验现象,可得出卤代烃水解的实验结论是___________。
③实验ⅲ的有机化学反应方程式是___________。
④为深入研究1-溴丁烷与溶液是否能发生消去反应,小组设计如图装置探究(加热和夹持装置略去):
加热圆底烧瓶一段时间后,B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
Ⅰ.甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色,判断A中发生消去反应,理由是___________。
Ⅱ.乙同学对实验进行了改进,依据实验现象可判断是否发生消去反应,改进的方案是___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 吸收尾气防止污染空气且能防止液体倒吸
(2)使反应物充分接触,充分反应,提高正溴丁烷的产率
(3) ①. D ②. 分液
(4)不合理 (5) ①. AgBr ②. 1-溴丁烷在碱性溶液中水解速率更快 ③. BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3+NaBr+H2O ④. A装置发生水解反应生成的1-丁醇,也可以使B中酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤. 将B中溶液换成溴的四氯化碳溶液(或溴水),若褪色,则证明可发生消去反应,反之,则没有发生
【解析】
【分析】由题干可知,溴化钠和浓硫酸生成HBr,HBr和乙醇发生取代反应生成1-溴丁烷;反应后分液得到有机相,有机层依次用适量的水、饱和溶液、水洗涤、用无水干燥得到产品;
【小问1详解】
仪器a的名称是球形冷凝管;实验得到尾气中含有污染性气体二氧化硫、溴化氢、溴蒸气等,装置b的作用是吸收尾气防止污染空气且能防止液体倒吸;
【小问2详解】
不断地摇动反应装置,其原因为使反应物充分接触,增大反应物接触面积,使之充分反应,提高正溴丁烷的产率;
【小问3详解】
由题干可知,反应中会得到溴单质而使产品呈黄色,溴单质、1-溴丁烷都会溶于四氯化碳,溴单质和硫酸钠、氢氧化钠均不反应,溴单质具有强氧化性能和还原性物质亚硫酸钠反应,故选择D;产品选择上述溶液洗涤后,还需要用蒸馏水洗涤一次,洗涤液与产品分离的操作是分离有机相和水相的操作,为分液;
【小问4详解】
有机层水洗出去溴化氢和正丁醇,饱和碳酸氢钠洗涤出去部分硫酸,再水洗除去余下的少量硫酸和钠盐,以上两次用水洗涤不能简化为一次用水洗涤,否则会加大用水量不合理;
【小问5详解】
①酸性条件下一段时间后1-溴丁烷的水解反应生成溴离子,溴离子和银离子生成溴化银黄色沉淀,实验1中淡黄色沉淀是AgBr。
②i中几分钟后出现黄色沉淀、ii中立刻出现黄色沉淀,对比i、ii的实验现象,可得出卤代烃水解的实验结论是碱性环境会促进1-溴丁烷的水解反应。
③实验ⅲ中1-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液环境中加热发生消去反应生成1-丁烯,有机化学反应方程式是。
④Ⅰ.装置中1-溴丁烷发生水解反应生成的正丁醇挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰了实验的检验;
Ⅱ. 正丁醇和溴单质不反应,而1-丁烯会和溴水反应;改进的方案是将B中溶液换成溴的四氯化碳溶液(或溴水),若褪色,则证明可发生消去反应,反之,则没有发生。
15. 普瑞巴林(W)是首个获美国食品药品监督管理同(FDA)批准,用于治疗两种以上神经性疼痛的药物,其一种合成路线如图,
(1)E的化学名称是_______。
(2)W含有的非含氧官能团的名称_______,W的分子式是_______。
(3)由C生成D的化学方程式为_______。
(4)由D生成E的反应类型为_______。
(5)写出一种与互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1)_______。
(6)结合题目信息完成由苯甲醇制备肉桂酸()的合成路线。
步骤①反应的试剂及条件是_______;甲、乙的结构简式分别为_______、_______。
【答案】(1)3—甲基丁醛
(2) ①. 氨基 ②.
(3)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr
(4)氧化反应 (5),
(6) ①. O2/Cu、加热 ②. ③.
【解析】
【分析】根据E的结构简式知,D为(CH3)2CHCH2CH2OH,和HBr发生加成反应生成B,B和氢气发生加成反应生成C,所以C为溴代烃,则C为(CH3)2CHCH2CH2Br,B为(CH3)2C=CHCH2Br,E发生取代反应生成,和HCN发生加成反应生成G,G发生水解反应、然后酸化、脱酸生成H,H发生还原反应生成W,以此解题。
【小问1详解】
根据E的结构简式可知,E的名称是3—甲基丁醛;
【小问2详解】
根据W的结构简式可知,W含有的非含氧官能团的名称是氨基;其分子式是;
【小问3详解】
C发生水解反应生成D,由C生成D的化学方程式为:(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH+NaBr;
【小问4详解】
D中醇羟基发生催化氧化生成E中醛基,由D生成E的反应类型为氧化反应;
【小问5详解】
与CH2(COOC2H5)2互为同分异构体的酯类化合物中核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1,符合条件的同分异构体中含有酯基,且含有两种氢原子,两种氢原子个数之比为1∶1,则结构对称,符合条件的结构简式为,;
【小问6详解】
通过以上分析知,甲、乙分别是,苯甲醇在Cu作催化剂、加热条件下被氧气氧化生成苯甲醛,所以步骤①的试剂和条件是O2/Cu、加热。
16. 金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的用途。
(1)三氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
①此配合物中,基态铁离子的外围电子轨道表示式为_______。
②此配离子中碳原子的杂化类型为_______。
③此配离子中含有的化学键为_______。
A离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键F.氢键 G.键
(2)与钴盐形成的配离子可用于检验的存在。的价层电子对互斥模型名称为_______,是黄色沉淀,该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是_______。
(3)研究物质磁性表明,金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。现有离子型氧化物和其中适合作录音带磁粉原料的是_______。
(4)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶体的结构如图所示,与a等距且最近的b的个数为_______,已知晶胞密度为,则相邻2个b粒子之间的距离为_______nm(列计算式)。
【答案】(1) ①. ②. 、 ③. CDEG
(2) ①. 平面三角形 ②. O>N>Co>K
(3)
(4) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
①铁的原子序数为26,基态铁原子核外电子数为26,基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5,Fe3+的外围电子排布图为 ;
②此配离子中-C2H5和-CH3中碳原子为sp3杂化,“C=O”和“C=C”中碳原子为sp2杂化,此配离子中碳原子的杂化类型为sp3杂化、sp2杂化;
③根据配离子的结构知,乙酰乙酸乙酯中碳碳之间存在非极性键,碳氢、碳氧、氧氢之间存在极性键,单键中只有σ键,碳碳双键和碳氧双键中存在σ键和π键,Fe3+与乙酰乙酸乙酯之间存在配位键,此配离子中含有的化学键为极性键、非极性键、配位键、σ键和π键,答案选CDEG;
【小问2详解】
中中心原子N的孤电子对数为(5+1-22)=1,成键电子对数为2,价层电子对数为1+2=3,的VSEPR模型为平面三角形;同一周期,从左到右,电负性增强,同一主族,从上到下,电负性减小,则四种元素的电负性由大到小的顺序为O>N>Co>K;
【小问3详解】
V2O5中金属阳离子为V5+,V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,没有未成对电子;CrO2中金属阳离子为Cr4+,Cr4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,3d上有2个未成对电子;根据“金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好”,适合作录音带磁粉原料的是CrO2;
【小问4详解】
由晶胞结构可知,由晶胞可见黑色小球的配位数为4,该晶体的化学式为ZnS,则a的配位数也为4,故与a等距且最近的b的个数为4;用“均摊法”,晶胞中含a:8×+6×=4,含b:4,设晶胞的边长为x,则晶胞的体积为x3,1mol晶体的体积为,1mol晶体的质量为(32+65)g=97g,则1mol晶体的体积为,=,解得x=cm=nm,相邻2个b粒子之间的距离为对角线的一半,相邻2个b微粒之间的距离为x=。
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