第三章 烃的衍生物【B卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元AB卷(北京专用,人教版2019选择性必修3)
2025-01-22
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内容正文:
第三章 烃的衍生物
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共45分)
一、选择题(本大题共15个小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列物质的用途中,不正确的是
A.醋酸可用于除水垢 B.一些酯类可用作香精
C.甲醛可用作食品防腐剂 D.植物油通过氢化制人造奶油
2.下列有关乙醛的说法不正确的是
A.可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,断①键
B.②为不饱和键,可与H2发生加成反应
C.由电负性大小推断,与NH3加成生成CH3CH2ONH2
D.受醛基影响,极性键③易断,可发生取代反应
3.与互为同分异构体的芳香族化合物的种类有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
4.化合物Z是合成抗肿瘤药物异甘草素的重要中间体,其合成路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A.1 mol X分子与足量饱和溴水反应,最多消耗4 mol Br2
B.Y能发生加成、氧化和消去反应
C.Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子
D.Y转化为Z的过程中,要控制氯甲基甲醚的用量
5.下列说法正确的是
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分和
C.用溶液不能区分和
D.分子式为的芳香族化合物有4种
6.由有机化合物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化反应
7.中成药连花清瘟胶囊在对抗病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关说法正确的是
A.绿原酸属于芳香烃
B.绿原酸最多可与反应
C.绿原酸与溴水反应最多可消耗
D.绿原酸苯环上的3个基团做位置变换构成的绿原酸的同分异构体有5种
8.羟醛缩合反应常用来增长碳链,其原理如图:
下列说法不正确的是
A.反应I、Ⅱ分别为加成、消去反应
B.A的同分异构体含键数目最多为
C.反应I、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂
D.将乙醛和丙醛在溶液中充分混合共热,最多生成3种烯醛
9.抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A.分子中含有手性碳原子 B.分子中有3种官能团
C.分子间能够形成氢键 D.可发生取代反应和加成反应
10.Wollf-Kishner-黄鸣龙反应是第一个以“华人”命名的有机化学反应,可表示如下:+H2NNH2 —CH2—,下列说法不正确的是
A.该反应属于还原反应
B.反应过程中C原子的杂化方式由sp2变为sp3
C.若该反应产物中有N2,则还会生成H2O
D.(HOCH2CH2O)2作为溶剂,其沸点低于乙醇
11.已知:。利用下图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如下:
物质
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
下列说法中,不正确的是
A.为防止产物进一步氧化,应将酸化的溶液逐滴加入正丁醇中
B.当温度计1示数为90∼95℃,温度计2示数在76℃左右时,收集产物
C.反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗下口倒出
D.向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,不能检验其中是否含有正丁醇
12.柠檬酸加热至150℃可发生下列变化。有关下列物质的说法不正确的是
A.柠檬酸和异柠檬酸互为同分异构体
B.顺乌头酸转化为异柠檬酸时发生消去反应
C.可以用的溶液鉴别柠檬酸和顺乌头酸
D.上述三种酸均有较好的水溶性
13.烯酮分子在一定条件可与硅醚反应:
有机物X( )在此条件下反应,其产物是
A. B.
C. D.
14.滴滴涕(DDT)是有较高和较宽广杀虫活性的有机氯杀虫剂.若长期使用,在一些害虫体内DDT会转化为DDE降低毒性,产生抗药性,如图,下列说法错误的是
A.DDT和DDE都难溶于水,都属于烃的衍生物
B.DDT中碳原子采取两种杂化
C.一定条件下与足量的溶液发生反应,最多消耗
D.DDE分子中所有原子可能共面
15.探究乙醛的银镜反应,实验如下(水浴加热装置已略去,水浴温度均相同)。
已知:i.银氨溶液用2%AgNO3溶液和稀氨水配制
ii.[Ag(NH3)2]++2H2O⇌Ag++2NH3·H2O
序号
①
②
③
④
装置
现象
一直无明显现象
8min有银镜产生
3min有银镜产生
d中较长时间无银镜产生,e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A.a与b中现象不同的原因是[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B.c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
C.其他条件不变时,增大pH能增强乙醛的还原性
D.由③和④可知,c与d现象不同的原因是c(Ag+)不同
第II卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共55分)
16.(14分)分析下列有机物的结构简式,完成填空。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
(1)④的同系物中,相对分子质量最小的有机物的名称 。
(2)互为同分异构体的是 与 (填写序号,下同)。
(3)能与溶液反应的是 ;加溶液显紫色的是 。
(4)②在氢氧化钠作用下,发生化学反应的方程式为 。
(5)①和⑤在浓硫酸作用下可以发生反应,该化学方程式为 。
17.(18分)依据下列①~⑧有机物回答问题。
① ;② ;③ ;④;⑤;⑥;⑦;⑧
(1)用系统命名法对①②命名: 、 。
(2)分子②中最多有 个碳原子共平面。
(3)与⑤互为同系物且碳原子数最少的有机物的结构简式为 。
(4)⑤~⑧中互为同分异构体的是 (填数字序号)。
(5)在水中的溶解度⑥大于⑦,原因是 。
(6)与⑦含有相同官能团且能发生银镜反应的同分异构体有 种(不考虑立体异构),其中含有3个甲基()的同分异构体的结构简式为 。
(7)1mol⑧与足量氢氧化钠溶液共热,反应的化学方程式为 。
18.(9分)我国法律规定,禁止酒后驾车。
(1)手持式酒精检测仪,检测呼出气体中乙醇浓度(BrAC)的主要原理为: 2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3___________+11H2O
①在横线上填相应的产物 。
②判断司机酒驾所依据的现象是 。
(2)BrAC一般作为酒驾检测的初筛手段,进一步是检测血液的乙醇浓度(BAC)。法律规定,20mg/10mL<BAC<80mg/100mL为酒后驾驶;BAC≥80mg/100mL为醉酒驾驶,BrAC与BAC的关系是:BAC(mg/L)=BrAC(mg/L)×2200,裁定醉酒驾驶BrAC的大小范围是 mg/L。
(3)近年又发展检测唾液中乙醇含量的方法,原理如下:
Ⅰ.将试纸浸入唾液10秒后取出,试纸中的乙醇在酶的作用下被空气氧化为CH3CHO和H2O2,写出化学方程式 。
Ⅱ.H2O2与3,3′,5,5′—四甲基联苯胺(图1)反应反应一种有色化合物,颜色变化程度与乙醇含量成正比。
①被定义为“1”和“1”的碳原子是哪两个,在图1所示结构简式上将之涂黑。
②图2所示有机物的名称是 。
19.(14分)戊二醛( )是一种重要的化工中间体及精细化工产品,被广泛用作杀菌剂,还被应用于皮革工业、石油化工、造纸等领域。
I.吡喃法制备戊二醛的反应步骤如下:
第一步:
第二步:CH2=CHCHO+CH2=CHOC2H5
第三步:
有关有机物性质如下表所示:
结构简式
溶解性
密度
沸点()
溶于水
0.84
52.5
微溶于水
0.753
33.0
微溶于水
0.969
144.8
溶于水
1.063
187.0
(1)分离第二步反应后混合物的方法是 。
(2)第二步反应中有管道堵塞情况,分析原因。
原因1:产物在催化剂条件下发生开环聚合生成堵塞管道的物质。
原因2:反应物与产物反应生成堵塞管道的物质。写出与 发生类似第二步反应所生成产物的结构简式:① 。
原因3:② 。
(3)该制备过程中可循环使用的物质是 。
Ⅱ.在某催化剂下,用环戊烯( )法制备戊二醛的反应途径如下图所示。
(4)过氧化氢氧化环戊烯的化学方程式为 。
(5)已知过氧化氢用量过少、过多都降低戊二醛的选择性。请结合反应途径解释可能的原因: 。
Ⅲ.测定戊二醛的含量:取含戊二醛的样品液于碘量瓶中。加入过量6.5%三乙醇胺溶液与盐酸羟胺中性溶液,摇匀,静置反应。用硫酸标准液滴定。达到滴定终点时,消耗硫酸标准液。
以不含戊二醛的三乙醇胺、盐酸羟胺中性溶液重复上述操作,消耗硫酸标准液。
滴定过程中发生如下反应:
反应a:+=+2HCl+2H2O(反应较慢)
反应b:
反应c:
(6)该样品液中戊二醛的含量为 。(戊二醛的摩尔质量:)
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第三章 烃的衍生物
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共45分)
一、选择题(本大题共15个小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列物质的用途中,不正确的是
A.醋酸可用于除水垢 B.一些酯类可用作香精
C.甲醛可用作食品防腐剂 D.植物油通过氢化制人造奶油
【答案】C
【详解】A.醋酸的酸性强于碳酸,能与碳酸钙反应生成可溶性的氯化钙,所以醋酸可除水垢,故A正确;
B.一些酯类可用作香精,如甲酸正丁酯可做调和果实香精使用,甲酸桂酯可在素馨与月下香等香精中使用,故B正确;
C.甲醛有毒,不能用甲醛作食品防腐剂,故C错误;
D.植物油含有不饱和脂肪酸较多,不稳定且为液体状态,经部分氢化生成乳化型可塑性脂肪,用于加工人造奶油、起酥油,故D正确;
故选C。
2.下列有关乙醛的说法不正确的是
A.可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,断①键
B.②为不饱和键,可与H2发生加成反应
C.由电负性大小推断,与NH3加成生成CH3CH2ONH2
D.受醛基影响,极性键③易断,可发生取代反应
【答案】C
【详解】A.—CHO被氧化生成—COOH,则与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,断①键,A正确;
B.醛基与氢气发生加成反应生成羟基,则②为不饱和键,可与H2发生加成反应,B正确;
C.O的电负性大于N的电负性,即O带负电荷,NH3中H带正电荷,则与NH3加成生成CH3—CHOH—NH2,C错误;
D.受醛基的影响,甲基上H易被取代,则极性键③易断,可发生取代反应,D正确;
故答案为:C。
3.与互为同分异构体的芳香族化合物的种类有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】B
【详解】
分子式为C7H8O,若只有1个侧链,含有苯环的同分异构体有 , 共2种;若有2个侧链,含有苯环同分异构体有 、 、 共3种;所以含有苯环的同分异构体有5种,选B;
4.化合物Z是合成抗肿瘤药物异甘草素的重要中间体,其合成路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A.1 mol X分子与足量饱和溴水反应,最多消耗4 mol Br2
B.Y能发生加成、氧化和消去反应
C.Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子
D.Y转化为Z的过程中,要控制氯甲基甲醚的用量
【答案】D
【详解】A.酚羟基邻对位的氢原子可以被溴原子取代,1molX与足量浓溴水发生取代反应消耗的Br2为3mol,A错误;
B.Y具有酚羟基、羰基和苯环,羰基和苯环能发生加成反应,酚羟基能发生氧化反应,但该物质不能发生消去反应,B错误;
C.Z与足量的氢气加成后的产物分子如图,有4个手性碳原子,C错误;
D.Y转化为Z时只有一个酚羟基发生反应,要控制氯甲基甲醚的用量,防止另一个酚羟基也被反应,D正确;
故选D。
5.下列说法正确的是
A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷
B.用核磁共振氢谱不能区分和
C.用溶液不能区分和
D.分子式为的芳香族化合物有4种
【答案】A
【详解】A.分子中含-OH越多,在水中的溶解度越大,而卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷,A正确;
B.HCOOCH3中有两种环境的H原子,HCOOCH2CH3中有三种环境的H原子,则用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3,B错误;
C.CH3COOH与碳酸钠溶液反应产生气泡,而Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3会分层,因此可以用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3,C错误;
D.分子式为C7H8O的芳香族化合物有、、共5种,D错误;
故选A。
6.由有机化合物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化反应
【答案】C
【详解】
如图所示为合成路线,,先与溴水发生加成反应,得到的卤代烃再水解(取代)得到醇,醇再催化氧化反应得到产物,不涉及到消去反应,故选C。
7.中成药连花清瘟胶囊在对抗病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关说法正确的是
A.绿原酸属于芳香烃
B.绿原酸最多可与反应
C.绿原酸与溴水反应最多可消耗
D.绿原酸苯环上的3个基团做位置变换构成的绿原酸的同分异构体有5种
【答案】D
【详解】A.绿原酸中含有C、H两种元素外,还含有O元素,不属于芳香烃,A错误;
B.绿原酸中含有1个苯环和1个碳碳双键可以和H2发生加成反应,绿原酸最多可与反应,B错误;
C.有机物苯环上的氢原子位于酚羟基的邻位和对位,都可被取代,且含有碳碳双键,可发生加成反应,则1 mol绿原酸与溴水反应最多消耗4molBr2,C错误;
D.与绿原酸苯环上取代基种类及个数均相同的有机物,当两个相同的羟基相邻时,第三个取代基有两种可能的位置,当两个相同的羟基相间时,第三个取代基有三种可能的位置,当两个相同的羟基相对时,第三个取代基只有一种可能的位置,共有6种结构,减去本身则有5种,D正确;
故选D。
8.羟醛缩合反应常用来增长碳链,其原理如图:
下列说法不正确的是
A.反应I、Ⅱ分别为加成、消去反应
B.A的同分异构体含键数目最多为
C.反应I、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂
D.将乙醛和丙醛在溶液中充分混合共热,最多生成3种烯醛
【答案】D
【详解】A.由原理图知,反应I是羟醛缩合反应,反应Ⅱ为羟基发生消去反应,A正确;
B.A的同分异构体4.4g,物质的量为0.1mol,含键数目最多为0.7NA,B正确;
C.反应I、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂,C正确;
D.将乙醛和丙醛在NaOH溶液中充分混合共热,最多生成4种烯醛,D错误;
故选D。
9.抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A.分子中含有手性碳原子 B.分子中有3种官能团
C.分子间能够形成氢键 D.可发生取代反应和加成反应
【答案】B
【详解】
A.分子中含有手性碳原子(*号标出),故A正确;
B.分子中有羟基、碳碳双键、羧基、酰胺基、醚键,共5种官能团,故B错误;
C.分子中含有O-H键,能形成分子间氢键,故C正确;
D.含有碳碳双键,可发生加成反应,含有羟基、羧基能发生取代反应,故D正确;
选B。
10.Wollf-Kishner-黄鸣龙反应是第一个以“华人”命名的有机化学反应,可表示如下:+H2NNH2 —CH2—,下列说法不正确的是
A.该反应属于还原反应
B.反应过程中C原子的杂化方式由sp2变为sp3
C.若该反应产物中有N2,则还会生成H2O
D.(HOCH2CH2O)2作为溶剂,其沸点低于乙醇
【答案】D
【详解】A.该反应中羰基变为亚甲基,则属于还原反应,A项正确;
B.反应过程中C原子从碳氧双键变为碳单键,则其杂化方式由sp2变为sp3,B项正确;
C.由化合价升降守恒可知,H2NNH2参与反应,变为N2,则还会生成H2O,C项正确;
D.(HOCH2CH2O)2中存在两个羟基,可以形成分子间和分子内的氢键,但是乙醇只有一个羟基,只能形成分子间的氢键,则(HOCH2CH2O)2沸点高于乙醇,D项错误;
答案选D。
11.已知:。利用下图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如下:
物质
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
下列说法中,不正确的是
A.为防止产物进一步氧化,应将酸化的溶液逐滴加入正丁醇中
B.当温度计1示数为90∼95℃,温度计2示数在76℃左右时,收集产物
C.反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗下口倒出
D.向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,不能检验其中是否含有正丁醇
【答案】C
【分析】将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛。
【详解】A.Na2Cr2O7溶液在酸性条件下能氧化正丁醇,所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A项正确;
B.由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛,故B项正确;
C.正丁醛密度为0.8017g∙cm-3,小于水的密度,则粗正丁醛从分液漏斗上口倒出,故C项错误;
D.正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇,故D项正确;
故本题选C。
12.柠檬酸加热至150℃可发生下列变化。有关下列物质的说法不正确的是
A.柠檬酸和异柠檬酸互为同分异构体
B.顺乌头酸转化为异柠檬酸时发生消去反应
C.可以用的溶液鉴别柠檬酸和顺乌头酸
D.上述三种酸均有较好的水溶性
【答案】B
【详解】A.柠檬酸和异柠檬酸化学式相同,结构不同,互为同分异构体,A项正确;
B.顺乌头酸转化为异柠檬酸时与水发生了加成反应,B项错误;
C.顺乌头酸中的碳碳双键能使的溶液褪色,异柠檬酸不可以,所以可以用的溶液鉴别柠檬酸和顺乌头酸,C项正确;
D.三种酸都含有大量亲水基羟基或羧基中的一种或两种,故上述三种酸均有较好的水溶性,D项正确;
答案选B。
13.烯酮分子在一定条件可与硅醚反应:
有机物X( )在此条件下反应,其产物是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
烯酮分子在一定条件与硅醚反应机理为烯酮上的碳碳双键断裂,硅醚的碳碳双键断裂及O-Si键断裂,生成C=O,中4号碳原子与中5号碳原子相连,生成,所以反应时,上图中1位置和2位置的碳原子生成C-C键,形成六元环,则有机物X在此条件下反应,其产物是,答案为:C。
14.滴滴涕(DDT)是有较高和较宽广杀虫活性的有机氯杀虫剂.若长期使用,在一些害虫体内DDT会转化为DDE降低毒性,产生抗药性,如图,下列说法错误的是
A.DDT和DDE都难溶于水,都属于烃的衍生物
B.DDT中碳原子采取两种杂化
C.一定条件下与足量的溶液发生反应,最多消耗
D.DDE分子中所有原子可能共面
【答案】C
【详解】A.DDT和DDE都难溶于水,都含有氯原子,属于烃的衍生物,A正确;
B.DDT中苯环中碳原子采取杂化,饱和碳原子采用杂化,B正确;
C.一定条件下与足量的溶液发生反应,5个氯原子水解消耗,苯环上氯原子水解生成的酚羟基也会消耗,最多消耗,C错误;
D.DDE分子中苯环、碳碳双键均为平面结构,通过单键相连,单键可以自由旋转,分子中所有原子可能共面,D正确;
故选C。
15.探究乙醛的银镜反应,实验如下(水浴加热装置已略去,水浴温度均相同)。
已知:i.银氨溶液用2%AgNO3溶液和稀氨水配制
ii.[Ag(NH3)2]++2H2O⇌Ag++2NH3·H2O
序号
①
②
③
④
装置
现象
一直无明显现象
8min有银镜产生
3min有银镜产生
d中较长时间无银镜产生,e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A.a与b中现象不同的原因是[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B.c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
C.其他条件不变时,增大pH能增强乙醛的还原性
D.由③和④可知,c与d现象不同的原因是c(Ag+)不同
【答案】A
【详解】A.对比a、b,除了银离子与银氨离子的差别外,两者的pH不同。且b中碱性更强,a未发生银镜反应也可能由于碱性不够,因此无法得出银离子不能氧化乙醛。A选项错误;
B.B选项正确;
C.对比b、c,c中增大pH银镜产生得更快,说明增大pH增强乙醛的还原性。C选项正确;
D.对比c、d,其他条件相同而d中NH3更多,导致平衡正向移动,Ag+减少d无银镜。当e中补加AgNO3时出现了银镜,正好验证了这一说法。D选项正确。
答案选A。
【点睛】探究实验注意控制单一变量;物质的氧化性或还原性与环境的pH相关。
第II卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共55分)
16.(14分,每空2分)分析下列有机物的结构简式,完成填空。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
(1)④的同系物中,相对分子质量最小的有机物的名称 。
(2)互为同分异构体的是 与 (填写序号,下同)。
(3)能与溶液反应的是 ;加溶液显紫色的是 。
(4)②在氢氧化钠作用下,发生化学反应的方程式为 。
(5)①和⑤在浓硫酸作用下可以发生反应,该化学方程式为 。
【答案】(1)苯酚
(2) ① ②
(3) ① ④
(4)CH3CH2COOCH3+NaOH →CH3CH2COONa+CH3OH
(5)+H2O+
【详解】(1)④的同系物中,相对分子质量最小的有机物为苯酚;
(2)分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体,所以互为同分异构体的是①和②;
(3)能与NaHCO3溶液反应的有机物含有羧基,所以能与NaHCO3溶液反应的是①;加FeCl3溶液显紫色含有酚羟基,满足条件的有机物为④;
(4)丙酸甲酯在氢氧化钠作用下发生水解反应,化学反应的方程式为CH3CH2COOCH3+NaOH →CH3CH2COONa+CH3OH
(5)
①和⑤在浓硫酸作用下可以发生酯化反应反应,方程式为+H2O+。
17.(18分,每空2分)依据下列①~⑧有机物回答问题。
① ;② ;③ ;④;⑤;⑥;⑦;⑧
(1)用系统命名法对①②命名: 、 。
(2)分子②中最多有 个碳原子共平面。
(3)与⑤互为同系物且碳原子数最少的有机物的结构简式为 。
(4)⑤~⑧中互为同分异构体的是 (填数字序号)。
(5)在水中的溶解度⑥大于⑦,原因是 。
(6)与⑦含有相同官能团且能发生银镜反应的同分异构体有 种(不考虑立体异构),其中含有3个甲基()的同分异构体的结构简式为 。
(7)1mol⑧与足量氢氧化钠溶液共热,反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 2,3-二甲基戊烷 2,4-二甲基-2-戊烯
(2)6
(3)CH3OH
(4)⑥⑦
(5)⑥为羧酸,含有羧基能与H2O形成分子间氢键,而⑦为酯类物质,不能与H2O之间形成氢键
(6) 4 HCOO C(CH3)3
(7)+3NaOHCH3COONa++2H2O
【详解】(1)根据烷烃的系统命名法可知,①的名称为:2,3-二甲基戊烷,根据烯烃的系统命名法可知,②的名称为:2,4-二甲基-2-戊烯;故答案为:2,3-二甲基戊烷;2,4-二甲基-2-戊烯;
(2)由题干信息分子②中含有碳碳双键,则碳碳双键连接的5个碳原子一定共平面,另外两个碳原子最多一个与之共面,故最多有6个碳原子共平面,故答案为:6;
(3)由题干信息可知,与⑤互为同系物即饱和一元醇,且碳原子数最少的有机物的结构简式为CH3OH,故答案为:CH3OH;
(4)由题干信息⑤;⑥;⑦;⑧可知⑤~⑧中,⑥⑦分子式相同结构不同,互为同分异构体,故答案为:⑥⑦;
(5)由题干信息可知,⑥为羧酸,含有羧基能与H2O形成分子间氢键,而⑦为酯类物质,不能与H2O之间形成氢键,导致在水中的溶解度⑥大于⑦,故答案为:⑥为羧酸,含有羧基能与H2O形成分子间氢键,而⑦为酯类物质,不能与H2O之间形成氢键;
(6)与⑦即含有相同官能团即含有酯基,且能发生银镜反应即为甲酸酯,同分异构体有:HCOOR,R为丁基,丁基有4种即-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3,故符合条件的同分异构有4种,其中含有3个甲基的同分异构体的结构简式为HCOOC(CH3)3,故答案为:4;HCOOC(CH3)3;
(7)1mol⑧即其中酯基和酚羟基均能与NaOH溶液反应,故与足量氢氧化钠溶液共热,反应的化学方程式为+3NaOHCH3COONa++2H2O,故答案为:+3NaOHCH3COONa++2H2O。
18.(9分,除标注外,每空1分)我国法律规定,禁止酒后驾车。
(1)手持式酒精检测仪,检测呼出气体中乙醇浓度(BrAC)的主要原理为: 2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3___________+11H2O
①在横线上填相应的产物 。
②判断司机酒驾所依据的现象是 。
(2)BrAC一般作为酒驾检测的初筛手段,进一步是检测血液的乙醇浓度(BAC)。法律规定,20mg/10mL<BAC<80mg/100mL为酒后驾驶;BAC≥80mg/100mL为醉酒驾驶,BrAC与BAC的关系是:BAC(mg/L)=BrAC(mg/L)×2200,裁定醉酒驾驶BrAC的大小范围是 mg/L。
(3)近年又发展检测唾液中乙醇含量的方法,原理如下:
Ⅰ.将试纸浸入唾液10秒后取出,试纸中的乙醇在酶的作用下被空气氧化为CH3CHO和H2O2,写出化学方程式 。
Ⅱ.H2O2与3,3′,5,5′—四甲基联苯胺(图1)反应反应一种有色化合物,颜色变化程度与乙醇含量成正比。
①被定义为“1”和“1”的碳原子是哪两个,在图1所示结构简式上将之涂黑。
②图2所示有机物的名称是 。
【答案】(1) CH3CHO 溶液颜色由橙色变为绿色
(2)≥0.36
(3) CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2O2 (2分) 2,3′,5′,6—四甲基联苯胺(2分)
【详解】(1)①由原子个数守恒可知,横线上填相应的产物为CH3CHO,故答案为:CH3CHO;
②由方程式可知,反应中重铬酸钾被还原为硫酸铬,溶液颜色由橙色变为反应后的绿色,则判断司机酒驾为溶液颜色由橙色变为绿色,故答案为:溶液颜色由橙色变为绿色;
(2)由BrAC与BAC的关系可知,裁定醉酒驾驶BrAC≥ mg/L=0.36mg/L,故答案为:≥0.36;
(3)Ⅰ.由题意可知,检测唾液中乙醇含量发生的反应为乙醇在酶的作用下被空气中氧气氧化为乙醛和过氧化氢,反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2O2,故答案为:CH3CH2OH+O2CH3CHO+H2O2;
Ⅱ.①由甲基的位置编号可知,被定义为“1”和“1”的碳原子如图所示,故答案为: ;
②结合图1中有机物的名称可知,该有机物的名称是2,3′,5′,6—四甲基联苯胺,故答案为:2,3′,5′,6—四甲基联苯胺。
19.(14分,每空2分)戊二醛( )是一种重要的化工中间体及精细化工产品,被广泛用作杀菌剂,还被应用于皮革工业、石油化工、造纸等领域。
I.吡喃法制备戊二醛的反应步骤如下:
第一步:
第二步:CH2=CHCHO+CH2=CHOC2H5
第三步:
有关有机物性质如下表所示:
结构简式
溶解性
密度
沸点()
溶于水
0.84
52.5
微溶于水
0.753
33.0
微溶于水
0.969
144.8
溶于水
1.063
187.0
(1)分离第二步反应后混合物的方法是 。
(2)第二步反应中有管道堵塞情况,分析原因。
原因1:产物在催化剂条件下发生开环聚合生成堵塞管道的物质。
原因2:反应物与产物反应生成堵塞管道的物质。写出与 发生类似第二步反应所生成产物的结构简式:① 。
原因3:② 。
(3)该制备过程中可循环使用的物质是 。
Ⅱ.在某催化剂下,用环戊烯( )法制备戊二醛的反应途径如下图所示。
(4)过氧化氢氧化环戊烯的化学方程式为 。
(5)已知过氧化氢用量过少、过多都降低戊二醛的选择性。请结合反应途径解释可能的原因: 。
Ⅲ.测定戊二醛的含量:取含戊二醛的样品液于碘量瓶中。加入过量6.5%三乙醇胺溶液与盐酸羟胺中性溶液,摇匀,静置反应。用硫酸标准液滴定。达到滴定终点时,消耗硫酸标准液。
以不含戊二醛的三乙醇胺、盐酸羟胺中性溶液重复上述操作,消耗硫酸标准液。
滴定过程中发生如下反应:
反应a:+=+2HCl+2H2O(反应较慢)
反应b:
反应c:
(6)该样品液中戊二醛的含量为 。(戊二醛的摩尔质量:)
【答案】(1)蒸馏(或精馏)
(2) 或 反应物自身聚合(均可发生加聚反应)
(3)(或乙醇)
(4)2H2O2+ +2H2O或H2O2+ +2H2O或2H2O2+ +H2O
(5)过氧化氢量少时,环戊烯发生部分氧化生成中间体环氧化合物( ),戊二醛的选择性不高;过氧化氢量大时,将戊二醛氧化为酸,戊二醛的选择性降低
(6)
【详解】(1)分离第二步反应后混合物为各有机物的混合物,沸点不同,分离的方法是蒸馏(或精馏),故答案为蒸馏(或精馏)。
(2)CH2=CHCHO与 发生类似第二步反应所生成产物的结构简式:① 或 ;②反应物自身聚合(CH2=CHCHO、CH2=CHOC2H5均可发生加聚反应),
故答案为: 或 ;反应物自身聚合(CH2=CHCHO、CH2=CHOC2H5均可发生加聚反应)。
(3)根据反应过程,第三步又生成了乙醇,则该制备过程中可循环使用的物质是CH3CH2OH(或乙醇),故答案为CH3CH2OH(或乙醇)。
(4)过氧化氢氧化环戊烯的化学方程式为2H2O2+ +2H2O或H2O2+ +2H2O或2H2O2+ +H2O,故答案为:2H2O2+ +2H2O或H2O2+ +2H2O或2H2O2+ +H2O。
(5)已知过氧化氢用量过少、过多都降低戊二醛的选择性,可能的原因:过氧化氢量少时,环戊烯发生部分氧化生成中间体环氧化合物( ),戊二醛的选择性不高;过氧化氢量大时,将戊二醛氧化为酸,戊二醛的选择性降低,故答案为过氧化氢量少时,环戊烯发生部分氧化生成中间体环氧化合物( ),戊二醛的选择性不高;过氧化氢量大时,将戊二醛氧化为酸,戊二醛的选择性降低。
(6)根据反应a:+= +2HCl+2H2O (反应较慢),反应b:(HOCH2CH2)3N+HCl═(HOCH2CH2)3NH+Cl−,反应c:2(HOCH2CH2)3N+H2SO4═[(HOCH2CH2)3NH+]2可得关系式为~2HCl~(HOCH2CH2)3NH+Cl−~H2SO4,该样品液中戊二醛的含量为,故答案为。
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