内容正文:
建平县实验中学2022-2023学年下学期高二化学试题
第Ⅰ卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意(1-15题每题2分,16-20题每题3分,共45分)。
1. 有机化合物与人类的生活密切相关,以下叙述中,正确的是
①乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分②使用生物酶大大提高了人工合成淀粉的速率③福尔马林溶液可以用来保存标本,是35~40%的甲醇水溶液④酒越陈越香是因为发生了酯化反应⑤甘油润肤液中甘油起吸水和保湿作用⑥乙烯常用作水果催熟剂
A. ①②④⑤⑥ B. ①②③⑥ C. ①②③⑤⑥ D. ②③④⑥
2. 化学用语是表示物质组成、结构和变化规律的一种具有国际性、科学性和规范性的书面语言。下列化学用语使用正确的是
A. 乙炔分子的比例模型:
B. 醛基的电子式:
C. 2-丁醇结构简式:
D. 的结构式:
3. 下列物质属于纯净物的是
A. 聚乙烯 B. 消毒酒精 C. 福尔马林 D. 无水乙醇
4. 下列有机物命名正确的是
A. 5-乙基-2-己烯 B. 2-甲基-1-丙醇
C. 2-戊醇 D. 1,3,4-三甲苯
5. 下列说法正确的是
A. 和一定互为同系物
B. 淀粉和纤维素的化学式均为,故两者互为同分异构体
C. 淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物,均能发生水解反应
D. 分子式为的有机物,能与NaOH溶液反应的同分异构体有6种
6. 下列各组试剂中,能用来鉴别乙醇、己烷、己烯、乙酸溶液、苯酚溶液等五种无色溶液有几组
①金属钠、溶液、NaOH溶液 ②新制的悬浊液、紫色石蕊溶液
③紫色石蕊溶液、溴水 ④溴水、新制的Cu(OH)2悬浊液
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图,它属于
①芳香族化合物②脂肪族化合物③有机羧酸④有机高分子化合物⑤芳香烃
A. ③⑤ B. ②③ C. ①③ D. ①④
8. 下列叙述不正确的是
A. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物是同系物
B. 立方烷( )经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
C. 和 都可有6个原子处于同一直线上
D. 是 的单体
9. 磷酸吡醛素是细胞重要组成部分,可视为磷酸(分子中有3个羟基)形成的酯,其结构简式如图,下列说法错误的是
A. 能与金属钠反应
B. 能使石蕊试液变红
C. 能发生银镜反应
D. 1mol该酯与NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
10. 下列实验有关操作正确的是
选项
被提纯物(杂质)
除杂试剂、操作方法
A
乙醇(水)
生石灰,蒸馏
B
苯(苯酚)
溴水,过滤
C
己烷(己烯)
溴水,分液
D
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
11. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,28g乙烯与丙烯的混合物所含的电子数目为
B. 标准状况下,2.24L环己烷中所含碳原子数目为
C. 7.8g苯()中含有σ键的数目为
D. 分子中,采取杂化原子数目为
12. 下列离子方程式正确的是
A. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
B. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:
C. 向氯乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中氯元素:
D. 将乙酸加入氢氧化铜:
13. 靛蓝是一种色素,由甲苯合成靛蓝的部分转化关系如图所示:
下列说法正确的是
A. 可用替代 B. 靛蓝分子是反式结构
C 甲分子中所有原子一定共平面 D. 丙与靛蓝均能被银氨溶液氧化
14. 近日,抗流感“神药”奥司他韦(Oeltamiir)冲上热搜,其活性成分如图所示。下列叙述正确的是
A. 奥司他韦分子中的官能团只含有酰胺基、氨基、酯基和醚键
B. 奥司他韦能发生加成,取代,消去反应
C. 奥司他韦在碱性环境中易失效
D. 奥司他韦分子中含4个手性碳原子
15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是选项
选项
操作
现象
结论
A
苯酚溶液中滴加FeCl3溶液
溶液变紫色
羟基使苯环上的H变活泼
B
在酸性KMnO4溶液中加入苯样品
溶液褪色
苯样品中一定含有甲苯
C
在2-溴丁烷中加入AgNO3溶液
产生浅黄色沉淀
2-溴丁烷含溴元素
D
在某种油中加入NaOH溶液,加热
油层消失
该油可能是植物油
A. A B. B C. C D. D
16. 草酸常用于清洗瓷砖表面的污渍,一种利用乙炔合成乙烯和草酸的电化学装置如图所示,下列说法正确的是
A. 电极a接电源的负极,电极上发生氧化反应
B. 离子交换膜为质子交换膜,H+从a极移向b极
C. 电极a、b上消耗的C2H2气体的质量比为4︰1
D. b电极的电极反应式是C2H2+8e-+4H2O→H2C2O4+8H+
17. 某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6g,和足量银氨溶液反应后,还原出32.4g银,下列说法不正确的是
A. 混合物中的醇的化学式不能确定
B. 混合物中的醛的化学式能够确定
C. 混合物中醇与醛的质量之比一定是
D. 混合物中醇与醛的物质的量之比可能为
18. 下图为和在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙酯的机理。下列说法错误的是
A. 该历程中Ni的杂化方式发生了变化
B. 是催化剂,反应前后化学性质不变
C. 若将换为,则有机产物为
D. 该过程总方程式为C2H4+CO2+CH3CH2I+HI
19. 丙烷卤代反应的部分反应机理(以Cl2为例)如下:
I.Cl2(g)→2Cl·(g)
II.CH3CH2CH3(g)+Cl·(g)→(g)+HCl(g)
III.(g)+Cl2(g)→CH3CHClCH3(g)+Cl·(g)
其中,II步反应为决速步骤,能量随反应进程的变化如图,下列说法不正确的是
A. 氯代时I步反应的ΔH大于溴代时
B. 稳定性:小于
C. 丙烷中不同基团上碳氢键断裂吸收的能量不同
D. 丙烷氯代产物中与溴代产物中近似相等
20. 实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHO+NaOH C6H5CH2OH+C6H5COONa,C6H5COONa+HCl→C6H5COOH+NaCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示,根据以上信息判断,下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ是萃取分液
B. 操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
C. 操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠
D. 乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共55分)
21. 完成下列问题。
(1)研究化学物质的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱,其中用于分子结构确定的有________(填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是________(填字母)。
A. C(CH3)4 B. C. D.
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%。
①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为________,分子式为________。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,甲可能的结构有________种。
③确定甲的结构简式:
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为________。
b.若甲的红外光谱如图所示,则该有机物的结构简式为________。
22. 请按要求回答下列问题。
Ⅰ.请写出下列物质所含官能团的名称:
(1)___________;___________。
Ⅱ.按照要求写出键线式
(2)请写出丁烯的键线式:____________。
Ⅲ.请按照系统命名法为下列物质命名:
(3)_____________。
Ⅳ.
(4)请写出上列反应的反应类型为_____________。
Ⅴ.请按照要求画出相应的同分异构体:
(5)分子式为的醛共有________种;在这些醛中,醛A的核磁共振氢谱中的信号数量最少(即峰数最少),A的结构简式是____________。
(6)若考虑顺反异构,链状卤代烃的同分异构体共有___________种。
23. 丙烯酸甲酯(CH2=CH—COOCH3)是一种重要的有机合成中间体,沸点为80.5℃。某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
回答下列问题:
I.丙烯酸甲酯的制备与提纯
步骤1:将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
步骤2:充分反应后,冷却,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性,分离出有机相。
步骤3:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙烯酸甲酯。
(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为___,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为___。
(2)仪器b的作用为___。
(3)混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是___。
(4)实验室配制100g5%Na2CO3溶液需用到的玻璃仪器是___。
(5)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)如图2所示。将步骤3(蒸馏)的操作补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,___,弃去前馏分,收集80.5℃的馏分。
II.丙烯酸甲酯含量的测定
步骤1:将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol·L-1的KOH溶液10.00mL,加热使之完全水解。
步骤2:用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L-1的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。
(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为___。
24. 酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:
(1)化合物D中所含官能团的名称为__________________和_____________________。
(2)化合物E的结构简式为__________________;由B→C的反应类型是____________。
(3)写出C→D的反应方程式____________________________________。
(4)B的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有_____种。
I.属于芳香族化合物
II.能发生银镜反应
III.其核磁共振氢谱有5组波峰,且面积比为1:1:1:1:3
(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图____(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如图:。
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建平县实验中学2022-2023学年下学期高二化学试题
第Ⅰ卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意(1-15题每题2分,16-20题每题3分,共45分)。
1. 有机化合物与人类的生活密切相关,以下叙述中,正确的是
①乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分②使用生物酶大大提高了人工合成淀粉的速率③福尔马林溶液可以用来保存标本,是35~40%的甲醇水溶液④酒越陈越香是因为发生了酯化反应⑤甘油润肤液中甘油起吸水和保湿作用⑥乙烯常用作水果催熟剂
A. ①②④⑤⑥ B. ①②③⑥ C. ①②③⑤⑥ D. ②③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①在家庭厨房中,常使用料酒和食醋,它们的主要成分分别是乙醇和乙酸,①正确;
②生物酶在人工合成淀粉的过程中起到催化剂的作用,大大提高了人工合成淀粉的速率,②正确;
③福尔马林是35~40%的甲醛水溶液,能使蛋白质变性,可用来保存标本,③错误;
④酒越陈越香是因为有少量乙醇被氧化为乙酸,乙醇与乙酸发生了酯化反应,生成的酯具有香味,④正确;
⑤干油分子中含有三个-OH可以与水分子形成氢键,可以牢牢锁住水分子,起到吸水和保湿效果,⑤正确;
⑥乙烯是一种常用的植物激素,用于促进果实的成熟和提高产量,⑥正确;
综合以上分析,①②④⑤⑥正确,故选A。
2. 化学用语是表示物质组成、结构和变化规律的一种具有国际性、科学性和规范性的书面语言。下列化学用语使用正确的是
A. 乙炔分子的比例模型:
B. 醛基的电子式:
C. 2-丁醇的结构简式:
D. 的结构式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔分子是直线形分子,题中比例模型不是直线形,选项A错误;
B.醛基中碳原子含有一个孤电子,碳原子和氧原子形成两对共用电子对、和氢原子形成一对共用电子对,所以其电子式为,选项B错误;
C.2-丁醇为碳链为5个碳、羟基在第2个碳上,结构简式为: ,选项C正确;
D.C与Si的性质相似,CH4Si的结构与乙烯的结构相似,C与Si之间为双键,选项D错误;
答案选C
3. 下列物质属于纯净物的是
A. 聚乙烯 B. 消毒酒精 C. 福尔马林 D. 无水乙醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙烯是由聚合度不同的聚乙烯分子组成的,因此不属于纯净物,A不选;
B.消毒酒精(医用酒精)为75%的乙醇溶液,因此属于混合物,B不选;
C.福尔马林是甲醛的水溶液,因此属于混合物,C不选;
D.无水乙醇的结构简式为C2H5OH,属于纯净物,D选;
故选D。
4. 下列有机物命名正确的是
A. 5-乙基-2-己烯 B. 2-甲基-1-丙醇
C. 2-戊醇 D. 1,3,4-三甲苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.主链上有7个碳原子,碳碳双键在2号碳原子上,甲基在5号位,系统命名为5-甲基-2-庚烯,A错误;
B.主链上有4个碳原子,羟基在2号碳原子上,系统命名为2-丁醇,B错误;
C.主链上有5个碳原子,羟基在2号碳原子上,系统命名为2-戊醇,C正确;
D.中甲基在1,2,4号位上,系统命名为1,2,4-三甲苯,D错误;
故选C。
5. 下列说法正确是
A. 和一定互为同系物
B. 淀粉和纤维素的化学式均为,故两者互为同分异构体
C. 淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物,均能发生水解反应
D. 分子式为的有机物,能与NaOH溶液反应的同分异构体有6种
【答案】D
【解析】
【详解】A.和可能属于烯烃或环烷烃,不一定属于同类物质,所以不一定互为同系物,故A错误;
B.淀粉和纤维素的化学式均为,但n不同,二者不是同分异构体,故B错误;
C.淀粉、油脂、蛋白质三种物质均可水解,淀粉水解为葡萄糖,油脂水解为甘油与高级脂肪酸,蛋白质水解为氨基酸,但油脂不是高分子化合物,故C错误;
D.分子式为的有机物能与NaOH溶液反应说明是酯类或羧酸,C4H8O2属于羧酸时,可以是丁酸或2-甲基丙酸,共有2种同分异构体;C4H8O2属于酯类的同分异构体,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种(正丙醇和异丙醇),形成的酯有2种,若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种,若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种,综上所述,满足条件的同分异构体有6种,故D正确;
故选D。
6. 下列各组试剂中,能用来鉴别乙醇、己烷、己烯、乙酸溶液、苯酚溶液等五种无色溶液的有几组
①金属钠、溶液、NaOH溶液 ②新制的悬浊液、紫色石蕊溶液
③紫色石蕊溶液、溴水 ④溴水、新制的Cu(OH)2悬浊液
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】①苯酚遇FeCl3显紫色,FeCl3溶液可以检验出苯酚,乙醇、乙酸均会与金属钠反应且剧烈程度不同,现象不同,能区分,但己烷、己烯均不与金属钠、FeCl3溶液、NaOH溶液反应,且现象相同,不能区分, ①不符合题意;
②新制Cu(OH)2悬浊液可以与乙酸反应,可以鉴别乙酸,乙醇溶于水中,无明显现象;己烷和己烯,均不溶于水,现象相同,无法区分,②不符合题意;
③乙醇、己烷、己烯、乙酸溶液、苯酚分别与溴水混合的现象分别为:互溶、分层后有机层在上层、溴水褪色、互溶、白色沉淀,紫色石蕊试液分别与乙醇、乙酸混合的现象为:无现象、溶液变红,现象不同可鉴别,③符合题意;
④乙醇、己烷、己烯、乙酸溶液、苯酚分别与溴水混合的现象分别为:互溶、分层后有机层在上层、溴水褪色、互溶、白色沉淀,新制的Cu(OH)2能与被乙酸溶解而乙醇不能,可鉴别乙醇、乙酸,④符合题意;
综上,有2组能鉴别;
答案选B。
7. 具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图,它属于
①芳香族化合物②脂肪族化合物③有机羧酸④有机高分子化合物⑤芳香烃
A. ③⑤ B. ②③ C. ①③ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】由题给结构可知,该有机物含苯环、-COOH,其余结构饱和。
①该有机物含苯环,属于芳香族化合物,①正确;
②含苯环的有机物不属于脂肪族化合物,②错误;
③该有机物含-COOH,属于有机羧酸,③正确;
④该有机物相对分子质量不够大,不属于有机高分子化合物,④错误;
⑤该有机物含O,不属于芳香烃,⑤错误;
综上所述,①③正确,故答案选C。
8. 下列叙述不正确的是
A. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物是同系物
B. 立方烷( )经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
C. 和 都可有6个原子处于同一直线上
D. 是 的单体
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛中含有醛基,丙烯醛中含有碳碳双键和醛基,不是同系物,但是与氢气充分反应后产物为乙醇和丙醇,二者互为同系物,A正确;
B.立方烷上一共有8个H原子,经过硝化反应后得到六硝基立方烷,8个H原子,还有2个H原子没有被取代,则这2个H原子的位置有3种,分别是棱上,面对角线,体对角线,B正确;
C.中有6个原子处于同一直线上,中有6个原子处于同一直线上:,C正确;
D.的单体为,D错误;
故选D。
9. 磷酸吡醛素是细胞重要组成部分,可视为磷酸(分子中有3个羟基)形成的酯,其结构简式如图,下列说法错误的是
A. 能与金属钠反应
B. 能使石蕊试液变红
C. 能发生银镜反应
D. 1mol该酯与NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.磷酸毗醛素中含羟基,羟基能和钠反应生成氢气,故A正确;
B.磷酸属于三元酸,磷酸分子中含有3个羟基,根据磷酸毗醛素的结构简式知,磷酸形成磷酸毗醛素时只有1个羟基反应了,故磷酸毗醛素具有酸性,能使石蕊试液变红,故B正确;
C.磷酸毗醛素中含有醛基,所以能发生银镜反应,故C正确;
D.该物质可看成是由磷酸与等物质的量形成的酯,所以1mol该酯与NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH,故D错误;
故选D。
10. 下列实验有关操作正确的是
选项
被提纯物(杂质)
除杂试剂、操作方法
A
乙醇(水)
生石灰,蒸馏
B
苯(苯酚)
溴水,过滤
C
己烷(己烯)
溴水,分液
D
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水和氧化钙生成氢氧化钙,蒸馏分离出乙醇,A正确;
B.苯酚和溴生成的三溴苯酚溶于苯,不能过滤分离,B错误;
C.己烯和溴反应生成的有机物和己烷互溶,不能分液,C错误;
D.乙酸乙酯会和氢氧化钠反应,想保留的物质反应了,D错误;
故选A。
11. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,28g乙烯与丙烯的混合物所含的电子数目为
B. 标准状况下,2.24L环己烷中所含碳原子数目为
C. 7.8g苯()中含有σ键的数目为
D. 分子中,采取杂化的原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式为CH2,CH2中含有14个电子,28g CH2的物质的量为2mol,所含的电子数目为,A错误;
B.标准状况下,环己烷不是气体,不能计算2.24L环己烷的物质的量,B错误;
C.1个分子中含有12个σ键,7.8g苯的物质的量为=0.1mol,含有σ键的数目为,C错误;
D.CH3COOH中-CH3中C为sp3杂化,-COOH中C为sp2杂化,-OH中O为sp3杂化,故6.0gCH3COOH的物质的量为=0.1mol,采取sp3杂化的原子数目为0.2NA,D正确;
故选D。
12. 下列离子方程式正确的是
A. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
B. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:
C. 向氯乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中氯元素:
D. 将乙酸加入氢氧化铜:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用银氨溶液检验乙醛中的醛基,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:C6H5ONa+CO 2 +H2O→C6H5OH+NaHCO3,离子反应方程式为: ,故B错误;
C.由于氯乙烷不能电离出氯离子,则氯乙烷中滴入AgNO3溶液后没有明显现象,故C错误;
D.将乙酸加入氢氧化铜:,故D正确;
故选D。
13. 靛蓝是一种色素,由甲苯合成靛蓝的部分转化关系如图所示:
下列说法正确的是
A. 可用替代 B. 靛蓝分子是反式结构
C. 甲分子中所有原子一定共平面 D. 丙与靛蓝均能被银氨溶液氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.高锰酸钾氧化性太强,会把甲基氧化为羧基,A错误;
B.靛蓝分子中相同两个基团在双键异侧,是反式结构,B正确;
C.甲分子中含有甲基,故所有原子不会共平面,C错误;
D.丙含有醛基、而靛蓝不含有醛基,故靛蓝不能被银氨溶液氧化,D错误;
故选B。
14. 近日,抗流感“神药”奥司他韦(Oeltamiir)冲上热搜,其活性成分如图所示。下列叙述正确的是
A. 奥司他韦分子中的官能团只含有酰胺基、氨基、酯基和醚键
B. 奥司他韦能发生加成,取代,消去反应
C. 奥司他韦在碱性环境中易失效
D. 奥司他韦分子中含4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.奥司他韦分子中的官能团除含有酰胺基、氨基、酯基和醚键外,还含有碳碳双键,A项错误;
B.该有机物含有碳碳双键、氨基、酰胺基、酯基、醚键,不能发生消去反应,B项错误;
C.奥司他韦含酯基、酰胺基,它们在碱性介质中易水解,C项正确;
D.连接4个不同基团的C为手性碳,如图红球的三个碳为手性碳, D项错误;
选C。
15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是选项
选项
操作
现象
结论
A
在苯酚溶液中滴加FeCl3溶液
溶液变紫色
羟基使苯环上的H变活泼
B
在酸性KMnO4溶液中加入苯样品
溶液褪色
苯样品中一定含有甲苯
C
在2-溴丁烷中加入AgNO3溶液
产生浅黄色沉淀
2-溴丁烷含溴元素
D
在某种油中加入NaOH溶液,加热
油层消失
该油可能是植物油
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚遇氯化铁溶液变紫色,说明苯环使羟基活泼,A项错误;
B.甲苯、乙苯、己烯等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;
C.碳溴键不能在水中电离,现象不正确,C项错误;
D.植物油在氢氧化钠溶液中水解生成可溶性物质,D项正确;
故选:D。
16. 草酸常用于清洗瓷砖表面的污渍,一种利用乙炔合成乙烯和草酸的电化学装置如图所示,下列说法正确的是
A. 电极a接电源的负极,电极上发生氧化反应
B. 离子交换膜为质子交换膜,H+从a极移向b极
C. 电极a、b上消耗的C2H2气体的质量比为4︰1
D. b电极的电极反应式是C2H2+8e-+4H2O→H2C2O4+8H+
【答案】C
【解析】
【分析】C2H2中C元素显-1价,C2H4中C元素显-2价,H2C2O4中C元素显+3价,则a极得电子作阴极,b极失电子作阳极。
【详解】A.由C2H2制C2H4,电极a上得电子,作阴极,则接电源的负极,电极上发生还原反应,A不正确;
B.在阳极,C2H2-8e-+4H2O→H2C2O4+8H+,在阴极,4C2H2+8e-+8H+→4C2H4,离子交换膜为质子交换膜,阳离子向阴极移动,则H+从b极移向a极,B不正确;
C.b极:C2H2-8e-+4H2O→H2C2O4+8H+,a极:4C2H2+8e-+8H+=4C2H4,则电极a、b上消耗的C2H2气体的质量比为4︰1,C正确;
D.b电极为阳极,失电子,则电极反应式是C2H2-8e-+4H2O→H2C2O4+8H+,D不正确;
故选C。
17. 某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6g,和足量银氨溶液反应后,还原出32.4g银,下列说法不正确的是
A. 混合物中的醇的化学式不能确定
B. 混合物中的醛的化学式能够确定
C. 混合物中醇与醛的质量之比一定是
D. 混合物中醇与醛的物质的量之比可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.32.4gAg的物质的量=32.4g÷108g•mol-1=0.3mol,假设6g都是除甲醛外的醛,则R-CHO~2Ag,故R-CHO的物质的量=0.3mol×0.5=0.15mol,故R-CHO的摩尔质量=6g÷0.15mol=40g•mol-1,而除甲醛外最简单的醛是乙醛,乙醛摩尔质量为44g•mol-1,大于40g•mol-1,故该醛一定为HCHO,HCHO~4Ag,可知甲醛为0.075mol,其质量为2.25g,则能知道醇的质量、但醇的化学式不能确定,故A正确;
B.混合物中的醛的化学式能够确定,该醛一定为HCHO,故B正确;
C.HCHO的物质的量是0.3mol×0.25=0.075mol,质量=0.075mol×30g•mol-1=2.25g,故醇的质量=6g-2.25g=3.75g,混合物中醇与醛的质量之比为=3.75:2.25=5:3,故C正确;
D.若混合物中醇与醛的物质的量之比为,则醇的物质的量是0.15mol,相对分子质量是3.75÷0.15=25,最近的饱和一元醇是甲醇,相对分子质量是32,假设不成立,故D错误;
故选D。
18. 下图为和在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙酯的机理。下列说法错误的是
A. 该历程中Ni的杂化方式发生了变化
B. 是催化剂,反应前后化学性质不变
C. 若将换为,则有机产物为
D. 该过程总方程式C2H4+CO2+CH3CH2I+HI
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应②③中Ni的杂化方式相同,反应①中Ni外围增加两个键,反应④中Ni外围减少两个键,则历程中Ni的杂化方式发生了变化,A正确;
B.由图可知,LnNi从反应①时参与反应,反应④中又生成LnNi,即为起始反应的反应物、终态反应的生成物,所以LnNi是催化剂,反应前后化学性质不变,B正确;
C.根据生成丙烯酸乙酯的反应方程式可知,若将CH3CH2I换为CH3I,则产物为丙烯酸甲酯,C错误;
D.由图可知,LnNi催化作用下,C2H4、CO2、CH3CH2I反应生成丙烯酸乙酯和HI,化学方程式为C2H4+CO2+CH3CH2I+HI,D正确;
答案选C。
19. 丙烷卤代反应的部分反应机理(以Cl2为例)如下:
I.Cl2(g)→2Cl·(g)
II.CH3CH2CH3(g)+Cl·(g)→(g)+HCl(g)
III.(g)+Cl2(g)→CH3CHClCH3(g)+Cl·(g)
其中,II步反应为决速步骤,能量随反应进程的变化如图,下列说法不正确的是
A. 氯代时I步反应的ΔH大于溴代时
B. 稳定性:小于
C. 丙烷中不同基团上碳氢键断裂吸收的能量不同
D. 丙烷氯代产物中与溴代产物中近似相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯代和溴代第一步断裂Cl-Cl键和Br-Br键,断键需要吸热,Cl-Cl键键长短,键能大,故大于溴代的,A正确;
B.能量越低,产物越稳定,B正确;
C.烷烃中氢原子活性叔氢>仲氢>伯氢,故氢原子环境不同,C-H键键能有差别,丙烷中含有仲氢和伯氢,断裂C-H键吸收的能量不同,C正确;
D.丙烷氯代产物的活化能差值较小,而两种溴带产物的活化能差值较大,得到产物的难度不一样,故所得产物比例不相等,D错误;
故选D。
20. 实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHO+NaOH C6H5CH2OH+C6H5COONa,C6H5COONa+HCl→C6H5COOH+NaCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如图所示,根据以上信息判断,下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ是萃取分液
B. 操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
C. 操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钠
D. 乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
【答案】C
【解析】
【详解】A、由流程可知,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,所以操作Ⅰ是萃取分液,故A正确;
B、由流程可知,操作Ⅱ是分离乙醚和苯甲醇,根据乙醚、苯甲醇的沸点不同,用蒸馏法分离乙醚和苯甲醇,故B正确;
C、水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,生成苯甲酸沉淀,通过操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸,故C错误;
D、由流程可知,白色糊状物中含有苯甲醇和苯甲酸钾,苯甲醇易溶于乙醚,苯甲酸钾是盐,易溶于水,所以乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,故D正确。
选C。
【点睛】本题考查有机物的分离提纯,把握有机物的性质及分离流程中的反应、混合物分离的物理方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共55分)
21. 完成下列问题。
(1)研究化学物质的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱,其中用于分子结构确定的有________(填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是________(填字母)。
A. C(CH3)4 B. C. D.
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%。
①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为________,分子式为________。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,甲可能的结构有________种。
③确定甲的结构简式:
a.经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为________。
b.若甲的红外光谱如图所示,则该有机物的结构简式为________。
【答案】(1)①⑥ (2)AC
(3) ①. 74 ②. ③. 4 ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
在题中所给研究方法中,蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法,核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定,①⑥符合题意;故答案为①⑥;
【小问2详解】
核磁共振氢谱只有一个吸收峰,说明有机物中只有一种氢;
A.C(CH3)4的结构可以写成为,四个甲基在同一个碳原子上,因此四个甲基上的氢是等效的,即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰,故A符合题意;
B.CH3COOH中有2种不同的氢原子,即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰,故B不符合题意;
C.CH3OCH3中有一种氢,即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰,故C符合题意;
D.CH3COOCH3的结构简式为,有2种不同的氢原子,即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰,故D不符合题意;
答案为AC;
【小问3详解】
①质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量,即该有机物的相对分子质量为74,1mol该有机物中C原子物质的量为mol=4mol,氢原子物质的量为mol=10mol,氧原子物质的量为mol=1mol,即该有机物的分子式为C4H10O;故答案为74;C4H10O;
②有机物甲中含有羟基,甲可能结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、、、,结构有4种;故答案为4;
③a.根据核磁共振氢谱图,该有机物中有2种不同环境的氢原子,根据②分析,该有机物结构简式为;故答案为;
b.根据红外光谱图可知,该有机物中有对称-CH3、对称-CH2-,还含有“C-O-C”,说明该有机物为醚,即符合条件的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故答案为CH3CH2OCH2CH3。
22. 请按要求回答下列问题。
Ⅰ.请写出下列物质所含官能团的名称:
(1)___________;___________。
Ⅱ.按照要求写出键线式
(2)请写出丁烯键线式:____________。
Ⅲ.请按照系统命名法为下列物质命名:
(3)_____________。
Ⅳ.
(4)请写出上列反应的反应类型为_____________。
Ⅴ.请按照要求画出相应的同分异构体:
(5)分子式为的醛共有________种;在这些醛中,醛A的核磁共振氢谱中的信号数量最少(即峰数最少),A的结构简式是____________。
(6)若考虑顺反异构,链状卤代烃的同分异构体共有___________种。
【答案】(1) ①. 碳碳双键 ②. 羧基
(2) (3)2-乙基-1丁烯
(4)取代反应 (5) ①. 4 ②. (CH3)3CCHO
(6)11
【解析】
【小问1详解】
所含官能团为碳碳双键,所含官能团为羧基。
【小问2详解】
2-丁烯的主链上有4个碳原子,碳碳双键在2号位,键线式位:。
【小问3详解】
的主链上有4个碳原子,碳碳双键在1号位,2号碳原子上连接1个乙基,系统命名位:2-乙基-1丁烯。
【小问4详解】
取代反应是指一种化合物中的原子或基团被另一种原子或基团所取代的过程由图可知,和CH3OH反应生成H3COCOOCH3、HOCH2CH2OH,该反应类型属于取代反应。
【小问5详解】
分子式为的醛不饱和度为1,属于饱和一元醛,可写成C4H9CHO,-C4H9的结构有4种,分别为CH3CH2CH2CH2-、CH3CH(CH3)CH2-、-C(CH3)3和CH3CH2CH(CH3)-,故分子式为的醛共有4种;醛A的核磁共振氢谱中的信号数量最少,即所含H的种类数最少,则A的结构简式是(CH3)3CCHO。
【小问6详解】
链状卤代烃不饱和度为1,说明含有1个碳碳双键,则画出其碳骨架,然后把-Cl接到碳上,分别为 、、,共有8种;若考虑顺反异构,和均存在顺反异构,则在原来基础上要增加3种,共有8+3=11种。
23. 丙烯酸甲酯(CH2=CH—COOCH3)是一种重要的有机合成中间体,沸点为80.5℃。某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
回答下列问题:
I.丙烯酸甲酯的制备与提纯
步骤1:将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
步骤2:充分反应后,冷却,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性,分离出有机相。
步骤3:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙烯酸甲酯。
(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为___,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为___。
(2)仪器b的作用为___。
(3)混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是___。
(4)实验室配制100g5%Na2CO3溶液需用到的玻璃仪器是___。
(5)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)如图2所示。将步骤3(蒸馏)的操作补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,___,弃去前馏分,收集80.5℃的馏分。
II.丙烯酸甲酯含量的测定
步骤1:将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol·L-1的KOH溶液10.00mL,加热使之完全水解。
步骤2:用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L-1的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。
(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为___。
【答案】 ①. CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O ②. CH3OCH3 ③. 冷凝回流 ④. 除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度) ⑤. 烧杯、玻璃棒、量筒 ⑥. 通冷凝水、加热 ⑦. 54.0%
【解析】
【分析】利用该实验装置制备并提纯丙烯酸甲酯,装置a中将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸混合用搅拌棒搅拌,水浴加热发生反应制取丙烯酸甲酯,发生反应为CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O,制得的粗品丙烯酸甲酯用5%Na2CO3溶液洗去混合液中丙烯酸、甲醇和浓硫酸至中性,经干燥过滤,利用水浴加热蒸馏分离出丙烯酸甲酯,蒸馏操作时,冷凝水的方向与蒸汽的流动方向相反,温度计测定蒸汽的温度,水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,将制得的丙烯酸甲酯利用中和滴定的原理进行含量的测定并计算含量,据此分析解答。
【详解】I(1)根据分析,三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O,结合乙醇的消去反应,在一定温度下,乙醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水生成乙醚,本实验中使用的反应物中有甲醇,具有乙醇相似的化学性质,在浓硫酸作用下,达到一定温度,甲醇也会发生分子间脱水生成甲醚,则最容易产生的副产物的结构简式为CH3OCH3;
(2)制取丙烯酸甲酯过程中,反应物丙烯酸、甲醇都易挥发,导致原子利用率较低,制备产率也较低,仪器b的作用为冷凝回流,提高反应物的利用率,从而提高产量;
(3)混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇、浓硫酸,浓硫酸、丙烯酸能与Na2CO3溶液反应,甲醇能溶于碳酸钠溶液中,所以用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度);
(4)配制100g 5% Na2CO3溶液通常用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、量筒;
(5)将步骤3(蒸馏)的操作补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,通冷凝水、加热,弃去前馏分,收集80.5℃的馏分;
II(6)中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL,即0.5×0.02mol=0.01mol,所以用于水解的KOH的物质的量为0.025mol−0.01mol=0.015mol,所以用于生成CH2=CHCOOCH3的CH2=CHCOOH的质量为:0.05mol×72g/mol=1.08g,参加实验的样品为原样品的,则丙烯酸的转化率为:×100%=54.0%。
【点睛】本题的难点为(1)中的副产物判断,要充分结合已学过的知识的应用,乙醇在浓硫酸作用下迅速升温170℃发生消去反应生成乙烯,在140℃时在浓硫酸作用下发生分子间脱水生成乙醚,甲醇和乙醇互为同系物,结构相似,在性质上具有相似性,相同条件下也可发生分子间脱水反应,要学会知识的迁移和应用。
24. 酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:
(1)化合物D中所含官能团的名称为__________________和_____________________。
(2)化合物E的结构简式为__________________;由B→C的反应类型是____________。
(3)写出C→D的反应方程式____________________________________。
(4)B的同分异构体有多种,其中同时满足下列条件的有_____种。
I.属于芳香族化合物
II.能发生银镜反应
III.其核磁共振氢谱有5组波峰,且面积比为1:1:1:1:3
(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图____(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如图:。
【答案】 ①. 羰基(酮基) ②. 溴原子 ③. ④. 取代反应 ⑤. ⑥. 10 ⑦.
【解析】
【分析】考查了有机物的合成、有机反应类型、限制条件同分异构体书写、官能团的结构与性质的相关知识。
【详解】(1)化合物D()中所含官能团的名称为羰基(酮基)和溴原子;
(2) 对比、结构与的分子式,可知中被取代生成,则的结构简式为:,对比、的结构可知,中甲基上原子被原子取代生成,属于取代反应,
故答案为:;取代反应;
(3) 对比、结构简式可知,中为苯基取代生成,同时还生成,反应方程式为: ,
故答案为: ;
(4) 属于芳香族化合物说明含有苯环,能发生银镜反应,说明分子结构中存在醛基;分子中含有其核磁共振氢谱有5组波峰,说明分子结构中存在5种不同化学环境的氢原子,且面积比为1:1:1:1:3,说明苯环侧链上含有3个,根据定二移一原则,即 共有10种同分异构体;
(5) 发生取代反应生成, 发生水解反应生成,和发生取代反应生成, 生成, 和发生酯化反应生成,其合成路线为,
故答案为:。
点睛:本题的难点是同分异构体的书写,特别是有限制条件的同分异构体的书写,如本题中的同分异构体的书写需要根据限定条件写出的零部件,再进行组装并进行定二移一的原则进行书写。
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