内容正文:
2023—2024学年度第二学期期中学业水平质量监测
高二年级化学试题
注意事项:
1.本试卷共6页,包含单项选择题(第1题~13题,共13题)、非选择题(第14题~17题,共4题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。考试结束后,请将答题纸交回。
2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。
3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 北京冬奥运会使用CO2跨临界制冰属于物理变化
C. 海水原位电解制氢工艺的关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
D. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
2. 下列说法正确的是
A. 水分子球棍模型:
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷
D. 用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
3. 下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B. 蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C. 浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③④⑤
D. 酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:①④⑥
4. 下列物质结构、性质与用途具有对应关系的是
A. 乙烯分子中有碳碳双键,可用于制聚乙烯保鲜膜
B. 甲醛分子中所有原子共平面,可用于制酚醛树脂
C. 乙苯难溶于水,可用于制苯乙烯
D. 甘油是有甜味的液体,可用于制硝化甘油
5. 图1和图2是分子式为C2H6O两种有机化合物的1H核磁共振谱图。下列说法错误的是
A. 图1只有一种化学环境的氢原子
B. 图2的结构简式为二甲醚
C. 图2所代表有机物中不同化学环境氢原子个数比为1:2:3
D. 图1和图2所代表有机物互为同分异构体
6. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关乙基、溴乙烷和邻二氯苯的说法正确的是
A. 乙基带有一个单位负电荷 B. 溴乙烷属于饱和烃
C. 邻二氯苯分子中所有原子共平面 D. 溴乙烷和邻二氯苯属于同系物
7. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关有机化学反应中反应类型的说法正确的是
A. 硝化反应过程中引入的官能团是-NH2 B. 氟代反应的产物只有一种
C. 水解反应属于氧化还原反应 D. 溴乙烷能发生消去反应
8. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列关于“诺氟沙星”说法错误的是
A. 该物质的分子式为C16H18FN3O3
B. 该化合物中含氧官能团为羰基和羧基
C. 1mol该化合物中含有4mol碳碳双键
D. 该化合物能与酸性高锰酸钾、溴水、碳酸氢钠溶液反应
9. 化合物C是有机化学合成的原料和中间体。生产化合物C的合成路线如图:
下列说法正确的是
A. 反应①的无机试剂是液溴,铁作催化剂
B. 若B为,则反应②为氧化反应
C. 可用酸性KMnO4溶液检验C中是否含有A
D. 一定条件下A、C均可与H2发生加成反应
10. 生物体内蛋白质是实现各种生物学功能的载体,蛋白质是由多种不同的氨基酸构成。下列说法正确的是
A. 蛋白质是高分子化合物,溶于水能形成胶体
B. 酶是一种氨基酸,在较高温度下会失去催化活性
C. 甘氨酸是手性分子,可与茚三酮溶液发生显色反应
D. 构成蛋白质的氨基酸序列发生变化不会影响其正常功能的发挥
11. 下列实验操作能达到预期目的是
选项
实验操作
实验目的
A
向1-氯丁烷中加入硝酸酸化的硝酸银
检验1-氯丁烷中氯元素
B
将饱和的(NH4)2SO4溶液加入鸡蛋清溶液中
提取鸡蛋清
C
取淀粉水解液,加银氨溶液观察是否有银镜生成
判断淀粉是否水解
D
将乙醇和浓硫酸共热至170℃,产生的气体通入溴水中
证明乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
12. 用安息香制备二苯乙二酮,反应装置如图示。反应为:。
实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3•6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45~60min。
③加入50mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色晶体1.6g。
已知:安息香的熔点为133℃,沸点344℃,难溶于冷水,溶于热水。二苯乙二酮的熔点为95℃,沸点347℃,难溶于水。冰乙酸的熔点为17℃,沸点118℃。
下列说法错误的是
A. 实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入的目的是防止暴沸
B. 若粗品中混有少量未氧化安息香,可用少量冷水洗涤除去
C. ①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,还可抑制氯化铁水解
D. 本实验的产率接近于80%
13. 丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的催化剂为NO2
B. 增大NO的量,C3H8的平衡转化率增大
C. 由•C3H7生成丙烯的历程有2种
D. 当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时,最终生成的水减少
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以苯甲醇()为原料合成乙基苄基醚()有如图两条路线:
路线I:+C2H5OH+H2O
路线Ⅱ:
①A+H2O
②2C2H5OH+2Na→2B+H2↑
③A+B+NaCl
已知:R1-X+R2-ONa→R1-O-R2+NaX
(1)路线I的反应类型是______。其副产物之一的分子式为C4H10O,该物质的名称是______。
(2)路线Ⅱ中A、B的结构简式分别为______、______。
(3)与苯甲醇互为同分异构体且属于芳香族化合物的有______种。
(4)硫酸催化下乙基苄基醚能与乙酸反应生成乙酸苄酯,化学方程式为______。
(5)比较两条路线的优缺点:______。
15. 人类对有机化合物的研究经历了分离、提纯到设计、合成的飞跃。
(1)分离提纯有机物。已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如图:
①水相I中发生反应化学方程式为______。
②有机相Ⅱ中加入Na2CO3溶液的目的是______。
③下列说法正确的是______(填字母)。
a.B、C分别为甲苯和苯甲酸的粗产品
b.获取A、C可采用相同的操作方法
c.废液中含有盐酸
(2)有机反应历程。利用质谱仪可以检测出乙烯与溴化氢反应过程中产生的中间体乙基碳正离子(),据此推断出该反应为离子型反应。
①乙基碳正离子()的电子式为______。
②描述该反应的反应机理:______。
(3)有机合成。我国科学家在研究有机分子簇和自由基化学领域曾涉及下列有机物:
①虚线框中官能团的名称是______。
②该化合物是H2NCH2COOH与另外三种氨基酸分子脱水形成的,另外三种氨基酸分子的结构简式是______、______、______。
16. 2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如图:
(1)制2-噻吩钠。向烧瓶中加入300mL甲苯和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠珠消失。该反应的化学方程式为______。
(2)制2-噻吩乙醇钠。降温至10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃()溶液,反应30min。
①下列关于环氧乙烷和四氢呋喃分子说法正确的是______(填字母)。
a.互为同系物
b.分子中所有原子共平面
c.均属于饱和一元醚
②该反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷的方法是______。
(3)制2-噻吩乙醇。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
①用盐酸调节pH的目的是______。
②实验室中分液操作必须用到的玻璃仪器是______(填字母)。
a.分液漏斗 b.球形冷凝管 c.温度计 d.烧杯
(4)分离。向有机相中加入无水MgSO4静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和甲苯后,得到产品17.92g。
①无水MgSO4的作用是______。
②产品的产率为______(用Na计算,精确至0.1%。写出计算过程)。
17. 化合物H是合成药物的中间体,一种合成路线如图:
已知:①Bn为
②(R1为烃基,R2、R3为烃基或H)
(1)化合物A的酸性比化合物B的______(填“强”或“弱”或“无差别”)。
(2)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:______。
碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一能与银氨溶液发生银镜反应;另一产物中只有两种含氧官能团且有4种化学环境不同的氢原子。
(3)F的结构简式为______。
(4)H→I的反应类型为______。
(5)写出以、CH3NH2为原料制备的合成路线流程图______(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)。
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2023—2024学年度第二学期期中学业水平质量监测
高二年级化学试题
注意事项:
1.本试卷共6页,包含单项选择题(第1题~13题,共13题)、非选择题(第14题~17题,共4题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。考试结束后,请将答题纸交回。
2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。
3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 北京冬奥运会使用CO2跨临界制冰属于物理变化
C. 海水原位电解制氢工艺的关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
D. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.脂肪酸不属于有机高分子,故A错误;
B.CO2跨临界制冰是指在一定高压下,二氧化碳会变为临界状态的流体,起到制冷剂的作用,其制冰过程属于物理变化,故B正确;
C.聚四氟乙烯抗酸抗碱,具有优良的耐腐蚀性能,故C正确;
D.高效率钙钛矿太阳能电池提高了太阳能→电能转换效率,故D正确;
答案A。
2. 下列说法正确的是
A. 水分子的球棍模型:
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷
D. 用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
【答案】C
【解析】
【详解】A.水中的O为sp3杂化,有两个孤电子对,球棍模型应为“V”型,A错误;
B.顺-2-丁烯的两个甲基在双键的同侧,结构简式是:,B错误;
C.根据系统命名法可得CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷,C正确;
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂的化学式为: ,D错误;
故选C。
3. 下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B. 蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C. 浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③④⑤
D. 酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:①④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用重结晶来提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A错误;
B.蒸馏法需要用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分,B正确;
C.浓硫酸催化制乙烯需要控制反应温度为170℃,需要利用温度计测量反应体系的温度,仪器④是滴定管,浓硫酸与乙醇反应必须同时在170℃,否则容易产生副反应,不需要仪器④,C错误;
D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度是用已知浓度的酸液滴定未知浓度的碱液,酸液盛装在酸式滴定管中,漏斗无法控制滴定速率,不需要仪器①,D错误;
故选B。
4. 下列物质结构、性质与用途具有对应关系的是
A. 乙烯分子中有碳碳双键,可用于制聚乙烯保鲜膜
B. 甲醛分子中所有原子共平面,可用于制酚醛树脂
C. 乙苯难溶于水,可用于制苯乙烯
D. 甘油是有甜味的液体,可用于制硝化甘油
【答案】A
【解析】
详解】A.乙烯分子中有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚乙烯,具有对应关系,A正确;
B.甲醛可用于制酚醛树脂是由于甲醛和苯酚能够发生缩聚反应,与所有原子共平面无对应关系,B错误;
C.乙苯可用于制苯乙烯是有由于乙苯经取代后能发生消去反应,与乙苯难溶于水无对应关系,C错误;
D.甘油可用于制硝化甘油是由于甘油能与浓硝酸发生硝化反应,与甘油有甜味无对应关系,D错误;
故选A。
5. 图1和图2是分子式为C2H6O的两种有机化合物的1H核磁共振谱图。下列说法错误的是
A. 图1只有一种化学环境的氢原子
B. 图2的结构简式为二甲醚
C. 图2所代表有机物中不同化学环境氢原子个数比为1:2:3
D. 图1和图2所代表有机物互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据核磁共振谱图可知,图1只有一种峰,故只有一种化学环境的氢原子,故A正确;
B.图2有三个峰,峰面积之比为1:2:3,可推知其结构简式为CH3CH2OH,为乙醇,故B错误;
C.图2有三个峰,峰面积之比为1:2:3,则图2所代表有机物中不同化学环境氢原子个数比为1:2:3,故C正确;
D.图1和图2所代表有机物乙醇和二甲醚,互为同分异构体,故D正确;
答案选B。
6. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关乙基、溴乙烷和邻二氯苯说法正确的是
A. 乙基带有一个单位负电荷 B. 溴乙烷属于饱和烃
C. 邻二氯苯分子中所有原子共平面 D. 溴乙烷和邻二氯苯属于同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙基是乙烷去掉一个氢原子,电中性,不带电荷,故A错误;
B.溴乙烷属于卤代烃,故B错误;
C.根据苯分子中12个原子共平面可知,邻二氯苯分子中所有原子共平面,故C正确;
D.溴乙烷和邻二氯苯分别属于溴代烃和氯代烃,所含元素种类不同,不可能互为同系物,故D错误;
答案选C。
7. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关有机化学反应中反应类型的说法正确的是
A. 硝化反应过程中引入的官能团是-NH2 B. 氟代反应的产物只有一种
C. 水解反应属于氧化还原反应 D. 溴乙烷能发生消去反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.硝化反应过程中引入的官能团是-NO2,故A错误;
B.氟代反应为取代反应,可以取代不同位置氢,产物不只一种,故B错误;
C.水解反应属于取代反应,不属于氧化还原反应,故C错误;
D.溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热能发生消去反应生成乙烯,故D正确;
答案选D。
8. 卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂,以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应,可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列关于“诺氟沙星”说法错误的是
A. 该物质的分子式为C16H18FN3O3
B. 该化合物中含氧官能团为羰基和羧基
C. 1mol该化合物中含有4mol碳碳双键
D. 该化合物能与酸性高锰酸钾、溴水、碳酸氢钠溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知,该物质的分子式为C16H18FN3O3,故A正确;
B.该化合物中含氧官能团为羰基和羧基,故B正确;
C.1mol该化合物中含有1mol碳碳双键,故C错误;
D.该化合物含有羧基、碳碳双键等官能团,能与酸性高锰酸钾、溴水、碳酸氢钠溶液反应,故D正确;
答案选C
9. 化合物C是有机化学合成的原料和中间体。生产化合物C的合成路线如图:
下列说法正确的是
A. 反应①的无机试剂是液溴,铁作催化剂
B. 若B为,则反应②为氧化反应
C. 可用酸性KMnO4溶液检验C中是否含有A
D. 一定条件下A、C均可与H2发生加成反应
【答案】D
【解析】
【分析】对比A、C的结构简式知,反应①为A与溴水或Br2的四氯化碳溶液发生加成反应生成B,B的结构简式为,反应②为B发生水解反应生成C。
【详解】A.反应①的无机试剂为溴水或Br2的四氯化碳溶液,A项错误;
B.若B为,则反应②为与H2O在一定条件下发生的开环加成反应,B项错误;
C.A中含碳碳双键,C中含醇羟基,A、C都能使酸性KMnO4溶液,不能用酸性KMnO4溶液检验C中是否含有A,C项错误;
D.A中含苯环和碳碳双键,C中含苯环,A、C在一定条件下均可与H2发生加成反应,D项正确;
答案选D。
10. 生物体内蛋白质是实现各种生物学功能的载体,蛋白质是由多种不同的氨基酸构成。下列说法正确的是
A. 蛋白质是高分子化合物,溶于水能形成胶体
B. 酶是一种氨基酸,在较高温度下会失去催化活性
C. 甘氨酸是手性分子,可与茚三酮溶液发生显色反应
D. 构成蛋白质的氨基酸序列发生变化不会影响其正常功能的发挥
【答案】A
【解析】
【详解】A.蛋白质的相对分子质量很大,一般在一万以上,属于高分子化合物。蛋白质分子的直径在 1~100nm 之间,处于胶体粒子的直径范围之内,溶于水能形成胶体,A正确;
B.生物酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大部分为蛋白质,也有极少部分为RNA,在较高温度下会失去催化活性,B错误;
C.甘氨酸的α-碳原子连接了两个氢原子,故甘氨酸不是手性分子,甘氨酸可与茚三酮溶液发生显色反应,生成紫蓝色化合物,C错误;
D.蛋白质的功能取决于其特定的三维结构,而氨基酸序列是蛋白质的高级结构的基础,如果氨基酸序列发生变化,可能会改变蛋白质的折叠方式、活性位点的构象等,从而影响蛋白质的催化活性、结合能力、稳定性等功能,D错误;
故选A。
11. 下列实验操作能达到预期目的是
选项
实验操作
实验目的
A
向1-氯丁烷中加入硝酸酸化的硝酸银
检验1-氯丁烷中氯元素
B
将饱和的(NH4)2SO4溶液加入鸡蛋清溶液中
提取鸡蛋清
C
取淀粉水解液,加银氨溶液观察是否有银镜生成
判断淀粉是否水解
D
将乙醇和浓硫酸共热至170℃,产生的气体通入溴水中
证明乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.检验1-氯丁烷中的氯元素,需要将少量1-氯丁烷与NaOH溶液混合共热,水解生成NaCI,充分反应并冷却后,向上层清液中加稀HNO3酸化,中和氢氧化钠溶液,使溶液呈酸性,排除氢氧化钠的干扰,再滴加Ag NO3溶液,可观察到白色沉淀生成,说明1-氯丁烷中含有氯元素,A错误;
B.将饱和(NH4)2SO4溶液加入鸡蛋清溶液中,能够降低蛋白质的溶解度,使蛋白质结晶析出,然后过滤,向析出的蛋白质晶体中加入蒸馏水进行溶解,就得到较纯净的蛋白质溶液,因而可利用盐析作用提取鸡蛋清,B正确;
C.淀粉在稀硫酸中水解后,应该先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后再加银氨溶液,水浴加热看是否有银镜生成,来判断淀粉是否发生水解反应,C错误;
D.乙醇和浓硫酸共热至170℃,产生的气体中除了乙烯外,还有二氧化硫,二氧化硫也能使溴水褪色,所以不能说明乙烯与溴水发生了加成反应,D错误;
故选B。
12. 用安息香制备二苯乙二酮,反应装置如图示。反应为:。
实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3•6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45~60min。
③加入50mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色晶体1.6g。
已知:安息香的熔点为133℃,沸点344℃,难溶于冷水,溶于热水。二苯乙二酮的熔点为95℃,沸点347℃,难溶于水。冰乙酸的熔点为17℃,沸点118℃。
下列说法错误的是
A. 实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入的目的是防止暴沸
B. 若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量冷水洗涤除去
C. ①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,还可抑制氯化铁水解
D. 本实验的产率接近于80%
【答案】B
【解析】
【分析】在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5mL水及9.0g FeCl3·6H2O,加热至固体全部溶解,停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45-60min,反应结束后加入50mL水,煮沸后冷却,析出黄色固体,即为二苯乙二酮,过滤,用冷水洗涤固体3次,得到粗品,再用75%乙醇重结晶,干燥后得到产品1.6g,据此解答。
【详解】A.实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是防暴沸,A正确;
B.由于安息香难溶于冷水,溶于热水,若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量热水洗涤除去,B错误;
C.加热时溶液中Fe3+易发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,乙酸电离出的H+能抑制 Fe3+水解,C正确;
D.由安息香制备二苯乙二酮的反应式可知,2.0g安息香(C14H12O2)的物质的量约为0.0094mol,理论上可产生二苯乙二酮(C14H10O2)的物质的量约为0.0094mol,质量约为1.98g,产率为≈80.8%,最接近80%,D正确;
故选B。
13. 丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的催化剂为NO2
B. 增大NO的量,C3H8的平衡转化率增大
C. 由•C3H7生成丙烯的历程有2种
D. 当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时,最终生成的水减少
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH,因此NO是催化剂。
【详解】A.根据反应机理,NO是催化剂,NO2是中间产物,A错误;
B.NO是催化剂,增大NO的量,平衡不移动,不会改变C3H8的平衡转化率,B错误;
C.根据反应机理,由•C3H7生成丙烯的历程有2种,即图中左上角和右上角的历程,C正确;
D.无论是否存在反应NO+NO2+H2O=2HONO,总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水,最终生成的水不变,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以苯甲醇()为原料合成乙基苄基醚()有如图两条路线:
路线I:+C2H5OH+H2O
路线Ⅱ:
①A+H2O
②2C2H5OH+2Na→2B+H2↑
③A+B+NaCl
已知:R1-X+R2-ONa→R1-O-R2+NaX
(1)路线I的反应类型是______。其副产物之一的分子式为C4H10O,该物质的名称是______。
(2)路线Ⅱ中A、B的结构简式分别为______、______。
(3)与苯甲醇互为同分异构体且属于芳香族化合物的有______种。
(4)硫酸催化下乙基苄基醚能与乙酸反应生成乙酸苄酯,化学方程式为______。
(5)比较两条路线的优缺点:______。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 乙醚
(2) ①. ②. C2H5ONa
(3)4 (4)+CH3COOH+CH3CH2OH
(5)路线Ⅰ比路线Ⅱ步骤少,但路线Ⅰ比路线Ⅱ副产物多,目标产物的产率低
【解析】
【分析】路线Ⅰ为+ C2H5OH+H2O,在生成目标产物的同时,可能有、CH3CH2OCH2CH3等副产物生成;路线Ⅱ分为三步进行:+HCl+H2O、2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑、+ C2H5ONa+NaCl。
【小问1详解】
路线I为+ C2H5OH+H2O,反应类型是取代反应。副产物之一的分子式为C4H10O,其结构简式为CH3CH2OCH2CH3,该物质的名称是乙醚。
【小问2详解】
由分析可知,路线Ⅱ中,A、B的结构简式分别为、C2H5ONa。
【小问3详解】
与苯甲醇互为同分异构体且属于芳香族化合物的有机物为苯甲醚和邻、间、对甲基苯酚共4种。
【小问4详解】
硫酸催化下乙基苄基醚能与乙酸反应生成乙酸苄酯,化学方程式为+CH3COOH+CH3CH2OH。
【小问5详解】
从分析中可以看出,路线Ⅰ只有一步反应,但产生副产物、CH3CH2OCH2CH3;路线Ⅱ分三步完成,但产物单一,则两条路线的优缺点:路线Ⅰ比路线Ⅱ步骤少,但路线Ⅰ比路线Ⅱ副产物多,目标产物的产率低。
【点睛】乙醇与金属钠反应时,比水与钠反应缓和。
15. 人类对有机化合物的研究经历了分离、提纯到设计、合成的飞跃。
(1)分离提纯有机物。已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如图:
①水相I中发生反应的化学方程式为______。
②有机相Ⅱ中加入Na2CO3溶液的目的是______。
③下列说法正确的是______(填字母)。
a.B、C分别为甲苯和苯甲酸的粗产品
b.获取A、C可采用相同的操作方法
c.废液中含有盐酸
(2)有机反应历程。利用质谱仪可以检测出乙烯与溴化氢反应过程中产生中间体乙基碳正离子(),据此推断出该反应为离子型反应。
①乙基碳正离子()的电子式为______。
②描述该反应的反应机理:______。
(3)有机合成。我国科学家在研究有机分子簇和自由基化学领域曾涉及下列有机物:
①虚线框中官能团的名称是______。
②该化合物是H2NCH2COOH与另外三种氨基酸分子脱水形成的,另外三种氨基酸分子的结构简式是______、______、______。
【答案】(1) ①. +NaOH→+ NaCl+H2O ②. 使苯甲酸转化为苯甲酸钠,与甲苯分离开来 ③. a、c
(2) ①. ②. 反应机理主要包括溴化氢的离子化与亲电加成两个过程。在溴化氢的离子化过程中,溴化氢分子发生解离,生成溴离子和氢离子,随后,乙烯分子与溴离子和氢离子发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷产物。
(3) ①. 酰胺基 ②. ③. ④.
【解析】
【分析】甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,其中的苯胺和盐酸反应生成溶于水的苯胺盐酸盐,充分反应后通过分液得到含有苯胺盐酸盐的水相Ⅰ和含有甲苯、苯甲酸的有机相Ⅰ,在水相Ⅰ中加入适量的氢氧化钠溶液,苯胺盐酸盐和氢氧化钠生成微溶于水的苯胺,分液得到苯胺粗品。在有机相Ⅰ中加入适当的水可除去多余的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,在有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液,使其中的苯甲酸与碳酸钠反应,生成溶于水的苯甲酸钠,分液得到粗甲苯和含有苯甲酸钠的水相Ⅱ,在水相Ⅱ中加入盐酸,苯甲酸钠转化成微溶于水的苯甲酸,然后过滤得到粗苯甲酸钠,据此分析解答。
【小问1详解】
①经分析,水相Ⅰ发生的反应是苯胺盐酸盐和氢氧化钠溶液反应,故反应的化学方程式是+NaOH→+ NaCl+H2O。
②有机相Ⅱ是甲苯和苯甲酸的混合液,为了把二者分开,通过流程可知,是让苯甲酸和碳酸钠反应先生成溶于水的苯甲酸钠,然后再通过盐酸还原回来,故答案是使苯甲酸转化为苯甲酸钠,与甲苯分离开来。
③ a.通过分析B、C分别为甲苯和苯甲酸的粗产品,故a正确;
b.通过分析获取A采取的操作方法是分液,获取C采取的操作方法是过滤,故b错误;
c.经分析,在有机相Ⅰ中加入适当的水是为了除去多余的盐酸,即分液得到废液中盐酸,故c正确;
答案a、c。
【小问2详解】
①乙基碳正离子()是乙烯分子与氢离子加成得到的一种中间产物,其电子式为。
②通过题干信息可知,乙烯与溴化氢反应过程中产生了中间体乙基碳正离子(),并由此推断出该反应为离子型反应,故该反应的反应机理包括两个过程,其一为溴化氢的离子化过程,其二为两种离子的加成过程,即溴化氢的离子化过程中,溴化氢分子发生解离,生成溴离子和氢离子。随后,乙烯分子与溴离子和氢离子发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷产物。
【小问3详解】
①根据虚线框中官能团结构,其名为酰胺基。
②该化合物中含有酰胺基,根据题意其是由各种氨基酸分子间脱水形成的,根据该化合物的结构找到酰胺基的位置,根据形成机理,则另外三种氨基酸的结构简式是、、。
16. 2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如图:
(1)制2-噻吩钠。向烧瓶中加入300mL甲苯和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠珠消失。该反应的化学方程式为______。
(2)制2-噻吩乙醇钠。降温至10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃()溶液,反应30min。
①下列关于环氧乙烷和四氢呋喃分子的说法正确的是______(填字母)。
a.互为同系物
b.分子中所有原子共平面
c.均属于饱和一元醚
②该反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷的方法是______。
(3)制2-噻吩乙醇。恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
①用盐酸调节pH的目的是______。
②实验室中分液操作必须用到的玻璃仪器是______(填字母)。
a.分液漏斗 b.球形冷凝管 c.温度计 d.烧杯
(4)分离。向有机相中加入无水MgSO4静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和甲苯后,得到产品17.92g。
①无水MgSO4的作用是______。
②产品的产率为______(用Na计算,精确至0.1%。写出计算过程)。
【答案】(1) (2) ①. ac ②. 将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热
(3) ①. 2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成,用盐酸调节的目的是将NaOH中和,使平衡正向移动,增大反应物的转化率; ②. ad
(4) ①. 除去水 ②. 70%
【解析】
【分析】噻吩和钠发生置换反应生成2-噻吩钠,2-噻吩钠和环氧乙烷反应生成2-噻吩乙醇钠,2-噻吩乙醇钠水解生成2-噻吩乙醇。
【小问1详解】
噻吩和钠发生置换反应生成噻吩钠和氢气,反应方程式为;
【小问2详解】
①a.环氧乙烷和,结构相似,分子组成相差2个CH2,环氧乙烷和互为同系物,故a正确;
B.分子中含有单键碳,不可能所有原子共平面,故b错误;
C.环氧乙烷和含有1个醚键、碳原子为饱和碳原子,所以均属于饱和一元醚,故c正确;
选ac。
②该反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷的方法是:将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。
【小问3详解】
①2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成,用盐酸调节的目的是将NaOH中和,使平衡正向移动,增大反应物的转化率;。
②实验室中分液操作的装置图为,必须用到的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯,选ad。
【小问4详解】
①无水MgSO4是干燥剂,向有机相中加入无水的作用是:除去水。
②n(Na)=0.2mol,根据Na守恒,生成2-噻吩乙醇钠0.2mol,则理论上生成2-噻吩乙醇的物质的量为0.2mol,产品的产率为。
17. 化合物H是合成药物的中间体,一种合成路线如图:
已知:①Bn为
②(R1为烃基,R2、R3为烃基或H)
(1)化合物A的酸性比化合物B的______(填“强”或“弱”或“无差别”)。
(2)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:______。
碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一能与银氨溶液发生银镜反应;另一产物中只有两种含氧官能团且有4种化学环境不同的氢原子。
(3)F的结构简式为______。
(4)H→I的反应类型为______。
(5)写出以、CH3NH2为原料制备的合成路线流程图______(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)弱 (2)或
(3) (4)取代反应
(5)
【解析】
【分析】化合物A与一碘甲烷发生取代反应,取代一个酚羟基的氢原子,形成甲氧基得到化合物B;化合物B与BnCl反应,Bn与苯环上另外两个酚羟基发生取代反应,氢原子被Bn取代,形成化合物C;化合物C苯环上的甲酸甲酯基团经过水解还原得到化合物D;化合物D将醇羟基催化氧化,形成醛基得到化合物E;化合物E与化合物F反应生成G,根据题目所给反应②,碳氧双键与氨基发生反应,形成碳氮双键,则化合物F的结构式为;化合物G与NaBH4发生还原反应,碳氮双键被还原形成化合物H;化合物H中亚氨基的H与甲酸乙酯发生取代反应,形成化合物I,据此分析各小题;
【小问1详解】
苯环上与羟基邻位的甲氧基的吸电子诱导效应强,使得邻位的两个酚羟基的酸性增强,故A的酸性比B的酸性弱;
【小问2详解】
根据题意分析,化合物B的同分异构体中含有能够水解的官能团结构只有酯基,酯基水解后产物酸化分别位羧酸和醇,产物之一能够发生银镜反应,则说明水解的羧酸为甲酸,另一产物只有两种含氧官能团,且只有四种不同化学环境的H,则符合条件的同分异构体的结构为或;
【小问3详解】
根据分析,F的分子式为结合G与E的结构式分析得到F的结构式为;
【小问4详解】
根据分析,亚氨基的H与甲酸乙酯发生取代反应;
【小问5详解】
与氢氧化钠水溶液发生取代反应,氯原子被羟基取代,再与氧气进行氧化反应,羟基被氧化为羰基,羰基再与甲胺反应,碳氧双键变为碳氮双键,最后与硼氢化钠发生还原反应,形成亚氨基,反应流程如上图所示。
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