内容正文:
云南省龙陵县第一中学2023-2024学年下学期期末考试
高二化学 试卷
(考试时间:75分钟,满分100分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于硫及其化合物,下列说法正确的是
A. 硫单质的氧化性比氯气强
B. 浓硫酸可作酯化反应的催化剂
C. 浓硫酸具有很强的脱水性,可用来干燥氨气
D. 二氧化硫具有漂白作用,可用来漂白纸浆和葡萄酒
2. 下列离子方程式正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 稀硝酸和碳酸氢钠溶液混合:
C. 稀硫酸和氯化钡溶液混合:
D. 氯化镁溶液和氢氧化钠溶液混合:
3. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
下列说法正确的是 ( )
A. 自然界中存在大量的单质硅
B. 步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
C. 二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
4. 2020 年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是
A. 电池每消耗 11.2 L氢气,电路中通过的电子数目为NA
B. a 处通入的是氧气
C. 右侧电极发生的反应为:O2+4e-+4H+=2H2O
D. 右侧电极为电池的负极
5. 常用作有机反应中的还原剂,受热发生反应:。一定温度时,向密闭容器中充入,体系中与反应时间t的关系如图。下列说法中,不正确的是
A. 的还原性与-1价碘元素有关
B. 时,
C. 时,有的发生分解
D. 时,反应达到了平衡状态
6. 有三种不同结构,甲:,乙:,丙:,下列相关叙述正确的是
A. 表示一种纯净物
B. 甲、乙、丙属于同分异构体,具有相同的物理、化学性质
C. 甲、乙、丙中,乙的一氯代物数目最多
D. 丙有三种不同沸点的二氯取代物
7. 已知有机物M、N、W能发生下列反应,下列说法不正确的是
A. M的苯环上的一氯代物有3种
B. W分子中所有碳原子不可能共平面
C. 该反应的原子利用率为100%
D. M、N分子中碳碳双键的数目比为3:1
8. 美食是幸福生活的重要组成部分。下列有关福建美食的叙述错误的是
A. 福州鱼丸:鱼肉的主要成分是蛋白质
B. 福建老酒:酿酒过程中包括物理变化和化学变化
C. 福鼎肉片:伴精肉用的淀粉是天然高分子化合物
D. 厦门沙茶面:制作面条时加入的“碱”指烧碱
9. 下列说法正确的是
A. 煤中含有苯、甲苯等重要的化工原料
B. 标准状况下,中含有键的数目为
C. 与一定互为同系物
D. 与反应生成时,消耗
10. 轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯( )
A. 均为芳香烃 B. 互为同素异形体 C. 互为同系物 D. 互为同分异构体
11. 实验室可利用少量石蜡进行如下实验。有关说法错误的是
A. 脱水、脱盐后的石油经一系列物理变化可获得石蜡粗品
B. 碎瓷片作用有催化和导热
C. 酒精灯加热矿渣棉处的试管位置效果更好
D. 酸性溶液中现象有溶液颜色变浅、上层有油状液体
12. 下列关于矿物油(汽油、煤油、柴油等)的判断正确的是
A. 都是烃的衍生物 B. 都有固定沸点
C 都易溶于水 D. 都不能与氢氧化钠溶液反应
13. 下列物质间的转化,不能均通过一步实现的是
A.
B.
C.
D.
14. 化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是
A. 使用光导纤维能使导电性效果大大提高
B. 浓硫酸具有吸水性可使蔗糖变黑
C. 医疗上常用体积分数为75%的酒精进行杀菌消毒
D. 可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银不会与硝酸发生化学反应
二、非选择题(共58分)
15. 2020年11月24日,长征五号运载火箭搭载嫦娥五号成功发射,开启中国探月新篇章。火箭常用推进剂燃料有偏二甲肼()、肼()煤油等。
(1)用偏二甲肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。
①写出该反应的化学方程式:___________。
②反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)肼在碱性环境下可以形成肼一空气燃料电池,肼被氧化为,该电池负极的反应式为___________,每生成要转移电子的物质的量为___________。
(3)肼类推进剂在使用过程中要注意进行环境监测以免造成环境污染。臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为,向甲、乙两个体积均为的恒容密闭容器中均充入和,分别在、温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间变化情况见下表:
0
3
6
12
24
36
甲容器()
0
036
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器()
0
0.30
0.50
0.70
0.85
0.85
①根据表格数据分析,该反应温度T1____T2。(填“”、“”或“”,下同)
②甲容器中,内的平均反应速率___________。
③乙容器中平衡转化率为___________。
④下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的平均相对分子质量不变b.
c. 与的转化率之比不变d. 混合气体密度不变
e. 容器内气体的总压强保持不变
(4)航天煤油是石油经过___________炼制的。
16. (1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是______(填字母)。
a.乙烯 b.乙烷 c.乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是______(填字母)。
a水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物易溶于水的是________。
a..苯 b.乙烷 c.乙醇
(2) CH2=CH2、 、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3、CH3COOH、葡萄糖,其中:
①能通过化学反应使溴水褪色的是____________。
②能发生水解反应的是____________。
③能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是____________。
④能与Na2CO3溶液反应有气体生成的是__________。
(3)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(i) A的结构简式为____________,B分子中的官能团名称为________。
(ii)上述①~⑤的反应中,属于取代反应的有___________。(填序号)
(iii) 写出下列转化的化学方程式:
反应①____________________________;
反应⑤___________________________;
(4)乙烯是石油化工的重要基础原料,工业上可由乙烯与水反应制乙醇,该反应类型为_______,其化学方程式为___________________;乙烯还可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,化学方程式为____________________________。
17. 石油是工业的血液,与我们的生产、生活息息相关。根据下列转化关系回答问题:
(1)操作Ⅰ是_____(填字母)。
a.干馏 b.分馏 c.裂化
(2)画出乙烯的电子式:_____。一个乙烯分子中共平面的原子有_____个。
(3)写出反应②的化学方程式(注明条件):_____。
(4)反应④的反应类型为_____。C中所含官能团的名称是_____。
(5)反应⑤的化学方程式为_____。
(6)用如图装置除去气体中的杂质,是否可行?_____(填“可行”或“不可行”),理由是_____。
(7)乙烯在一定条件下可以聚合生成一种常见塑料,该塑料的结构简式为_____。
18. 在无水三氯化铝的催化作用下,利用乙醇制备乙烯的反应温度是120℃。某兴趣小组设计实验,合成无水并完成乙烯的制备及收集。
Ⅰ.无水的制备[氯化铝遇水极易发生反应生成和HCl]:
(1)装置B的作用为___________,硬质玻璃管直接接入收集器的优点是___________;装置F的作用是___________。
Ⅱ.乙烯的制备:
实验操作:检验装置气密性后,在圆底烧瓶中加入5g无水三氯化铝和10mL,无水乙醇,点燃酒精灯。
(2)盛装无水乙醇的仪器名称为___________,加入药品后,开始实验前,应先打开止水夹___________(填“1”“2”或“1和2”),反应进行一段时间后,当观察到___________(描述现象),再关闭该止水夹。
(3)装置D中球形干燥管的作用是___________;D中发生反应的化学方程式为___________。
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云南省龙陵县第一中学2023-2024学年下学期期末考试
高二化学 试卷
(考试时间:75分钟,满分100分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于硫及其化合物,下列说法正确的是
A. 硫单质的氧化性比氯气强
B. 浓硫酸可作酯化反应的催化剂
C. 浓硫酸具有很强的脱水性,可用来干燥氨气
D. 二氧化硫具有漂白作用,可用来漂白纸浆和葡萄酒
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫和铁加热可以生成硫化亚铁,铁在氯气中点燃生成氯化铁,则氯气氧化性比硫单质强,故A错误;
B.酯化反应的催化剂是浓硫酸,故B正确;
C.浓硫酸会和氨气发生化学反应,不能用来干燥氨气,故C错误;
D.二氧化硫具有漂白性,可以漂白品红溶液、纸浆等,不能漂白葡萄酒,故D错误;
故选B。
2. 下列离子方程式正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 稀硝酸和碳酸氢钠溶液混合:
C. 稀硫酸和氯化钡溶液混合:
D. 氯化镁溶液和氢氧化钠溶液混合:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与盐酸反应生成的是Fe2+,不是Fe3+,正确的离子方程式为,故A错误;
B.碳酸氢钠电离后产生的是碳酸氢根离子,正确的离子方程式为,故B错误;
C.H2SO4是强电解质,在水溶液中可电离,正确的离子方程式为,故C错误;
D.氯化镁溶液和氢氧化钠反应的离子方程式是Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故D正确;
故本题选D。
3. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
下列说法正确的是 ( )
A. 自然界中存在大量的单质硅
B. 步骤电弧炉中的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
C. 二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D. SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
【答案】D
【解析】
【详解】A、硅在自然界中没有单质硅,只有化合态的硅,故A错误;B、电弧炉中的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO↑,所以B错误;C、二氧化硅和硅都能与氢氟酸反应,所以C错误;D、SiHCl3(沸点33.0 ℃)和SiCl4(沸点67.6 ℃)的沸点有较大差距,所以可通过蒸馏(或分馏)提纯SiHCl3,故D正确。本题正确答案为D。
4. 2020 年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是
A. 电池每消耗 11.2 L氢气,电路中通过的电子数目为NA
B. a 处通入的是氧气
C. 右侧电极发生的反应为:O2+4e-+4H+=2H2O
D. 右侧电极为电池的负极
【答案】C
【解析】
【分析】由H+移动方向可知,电池左端是负极,通入的是氢气,右端是正极,通入的是氧气。
【详解】A.总反应方程式为:,则电池每消耗1mol氢气,电路中通过的电子数目为2NA,选项A错误;
B.电池左端是负极,即a通入的是氢气,选项B错误;
C.右端是正极,通入的是氧气,电极方程式为,选项C正确;
D.由分析可知,右侧电极为电池的正极,选项D错误;
答案选C。
5. 常用作有机反应中的还原剂,受热发生反应:。一定温度时,向密闭容器中充入,体系中与反应时间t的关系如图。下列说法中,不正确的是
A. 的还原性与-1价碘元素有关
B. 时,
C. 时,有的发生分解
D. 时,反应达到了平衡状态
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.-1价碘元素易失去电子,HI具有还原性与1价碘元素有关,故A正确;
B.密闭容器中根据图象可知时,,所以,故B正确;
C.根据图象可知时,有剩余,发生分解的,有的发生分解,故C错误;
D.时,,不随时间变化而变化了,浓度恒定则反应达到了平衡状态,故D正确;
故答案为C。
6. 有三种不同结构,甲:,乙:,丙:,下列相关叙述正确的是
A. 表示一种纯净物
B. 甲、乙、丙属于同分异构体,具有相同的物理、化学性质
C. 甲、乙、丙中,乙的一氯代物数目最多
D. 丙有三种不同沸点的二氯取代物
【答案】C
【解析】
【详解】A. 存在3种同分异构体,甲:,乙:,丙:,故不能表示纯净物,故A错误;
B. 、、分子式相同,结构不同,是同分异构体,物理性质不同,化学性质相似,故B错误;
C. 甲中有三种氢原子,其一氯代物有3种,乙中有4种不同氢原子,其一氯代物有4种,丙中只有一种氢原子,其一氯代物有1种,乙的一氯代物数目最多,故C正确;
D. 丙中只有一种氢原子,其二氯代物有两种结构:取代同一碳上的两个氢原子和取代不同碳上的两个氢原子,即CHCl2C(CH3)3、(CH2Cl)2C(CH3)2,丙有两种不同沸点的二氯取代物,故D错误;
故选C。
7. 已知有机物M、N、W能发生下列反应,下列说法不正确的是
A. M的苯环上的一氯代物有3种
B. W分子中所有碳原子不可能共平面
C. 该反应原子利用率为100%
D. M、N分子中碳碳双键的数目比为3:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.M苯环上含有3种氢原子,其一氯代烷有3种,故A正确;
B.W中连接2个甲基的碳原子具有甲烷结构特点,甲烷分子中最多有3个原子共平面,该分子相当于甲烷分子中的一个氢原子被甲苯基取代,所以W分子中所有碳原子不可能共平面,故B正确;
C.M、N发生加成反应生成W,该分子中只有一种物质生成,所以原子利用率为100%,故C正确;
D.M中不含碳碳双键,N中含有1个碳碳双键,故D错误;
答案选D。
8. 美食是幸福生活的重要组成部分。下列有关福建美食的叙述错误的是
A. 福州鱼丸:鱼肉的主要成分是蛋白质
B. 福建老酒:酿酒过程中包括物理变化和化学变化
C. 福鼎肉片:伴精肉用的淀粉是天然高分子化合物
D. 厦门沙茶面:制作面条时加入的“碱”指烧碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.鱼肉的主要成分是蛋白质,凡是肉类、动物毛发等都含有蛋白质,故A正确;
B.客家酿酒制作过程中包括物理变化(蒸馏取酒)和化学变化(酒精发酵),故B正确;
C.淀粉是天然高分子化合物,分子式为((C6H10O5)n),故C正确;
D.制作面条时加入的“碱”指碳酸钠,故D错误;
故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 煤中含有苯、甲苯等重要的化工原料
B. 标准状况下,中含有键的数目为
C. 与一定互为同系物
D. 与反应生成时,消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤干馏生成苯、甲苯等重要的化工原料,干馏是化学变化,煤本身不含苯、甲苯,A错误;
B.1mol中含有键16mol,为0.2mol,则含有键的数目为,B正确;
C.为乙烯,而可能为环烷烃,不一定互为同系物,C错误;
D.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,几步反应同时发生,有机产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,与反应生成时,无法计算消耗的量,D错误;
故选B。
10. 轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯( )
A. 均为芳香烃 B. 互为同素异形体 C. 互为同系物 D. 互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,答案选B。
【点睛】有机物的概念是历次考试的主要考点之一,主要包括有机物的分类、有机反应类型、同分异构体等“四同”。有机物所属类别主要由官能团决定,芳香烃是指分子中含有苯环的烃类物质。同位素:是同种元素的不同种核素间的互称,是针对原子而言;同素异形体:是同种元素组成的不同种单质的互称,是针对单质而言;同系物:是指结构相似、组成上相差一个或若干“CH2”原子团的有机物的互称;同分异构体:是指分子式相同而结构不同的有机物的互称。“四同”往往结合在一起考查,理解的基础上熟练掌握概念便可顺利解答。
11. 实验室可利用少量石蜡进行如下实验。有关说法错误的是
A. 脱水、脱盐后的石油经一系列物理变化可获得石蜡粗品
B. 碎瓷片的作用有催化和导热
C. 酒精灯加热矿渣棉处的试管位置效果更好
D. 酸性溶液中现象有溶液颜色变浅、上层有油状液体
【答案】C
【解析】
【详解】A.脱水、脱盐后的石油经分馏等一系列物理变化可获得石蜡粗品,A正确;
B.碎瓷片能导热,且能催化分解石蜡蒸气,B正确;
C.酒精灯加热碎瓷片处的试管位置,利于石蜡蒸气的分解,效果更好,C错误;
D.石蜡分解生成不饱和烃使得酸性溶液颜色变浅、生成得到有机物不溶于水使得上层有油状液体,D正确;
故选C。
12. 下列关于矿物油(汽油、煤油、柴油等)的判断正确的是
A. 都是烃的衍生物 B. 都有固定沸点
C. 都易溶于水 D. 都不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】D
【解析】
【分析】矿物油(汽油、煤油、柴油等)沸点较低,在常压下加热就容易挥发,所以汽油、煤油、柴油主要来自于石油的常压蒸馏。
【详解】A. 矿物油(汽油、煤油、柴油等)都是烃,选项A错误;
B. 矿物油(汽油、煤油、柴油等)都为混合物,没有固定沸点,选项B错误;
C. 矿物油(汽油、煤油、柴油等)都难溶于水,选项C错误;
D. 矿物油(汽油、煤油、柴油等)都不能与氢氧化钠溶液反应,选项D正确。
答案选D。
13. 下列物质间的转化,不能均通过一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气发生催化氧化得到一氧化氮,一氧化氮与氧气反应得到二氧化氮,二氧化氮与水反应得到硝酸,均能一步实现,A正确;
B.铝与氧气反应得到氧化铝,但氧化铝不能一步得到氢氧化铝,B错误;
C.氯化铁与铁反应得到氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化亚铁,氢氧化亚铁与水、氧气反应得到氢氧化铁,均能一步实现,C正确;
D.乙烯与水加成得到乙醇,乙醇催化氧化得到乙醛,乙醛氧化得到乙酸,均能一步实现,D正确;
故选B。
14. 化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是
A. 使用光导纤维能使导电性效果大大提高
B. 浓硫酸具有吸水性可使蔗糖变黑
C. 医疗上常用体积分数为75%的酒精进行杀菌消毒
D. 可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银不会与硝酸发生化学反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.光导纤维利用光的全反射,二氧化硅属于共价化合物,不导电,故A项错误;
B.浓硫酸具有脱水性可使蔗糖炭化而变黑,故B项错误;
C.体积分数为75%酒精杀菌消毒效果最好,因此医疗上常用体积分数为75%的酒精杀菌消毒,故C项正确;
D.硝酸具有强氧化性,能与银发生反应,故D项错误;
故本题选C。
二、非选择题(共58分)
15. 2020年11月24日,长征五号运载火箭搭载嫦娥五号成功发射,开启中国探月新篇章。火箭常用的推进剂燃料有偏二甲肼()、肼()煤油等。
(1)用偏二甲肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。
①写出该反应的化学方程式:___________。
②反应物的总能量___________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)肼在碱性环境下可以形成肼一空气燃料电池,肼被氧化为,该电池负极的反应式为___________,每生成要转移电子的物质的量为___________。
(3)肼类推进剂在使用过程中要注意进行环境监测以免造成环境污染。臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为,向甲、乙两个体积均为的恒容密闭容器中均充入和,分别在、温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中随时间变化情况见下表:
0
3
6
12
24
36
甲容器()
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器()
0
0.30
0.50
0.70
0.85
0.85
①根据表格数据分析,该反应温度T1____T2。(填“”、“”或“”,下同)
②甲容器中,内的平均反应速率___________。
③乙容器中平衡转化率为___________。
④下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的平均相对分子质量不变b.
c. 与的转化率之比不变d. 混合气体密度不变
e. 容器内气体的总压强保持不变
(4)航天煤油是石油经过___________炼制的。
【答案】 ①. ②. 大于 ③. ④. ⑤. ⑥. ⑦. ⑧. a e ⑨. 分馏
【解析】
【分析】
【详解】(1) ①偏二甲肼()与四氧化二氮发生氧化还原反应,生成氮气和二氧化碳气体。该反应的化学方程式:。
②该反应能提供飞船飞行所需的能量,故此反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2) 原电池中负极发生氧化反应,根据肼−空气燃料电池是一种碱性燃料电池,肼转化为氮气与水可知肼在负极发生氧化反应,该电池负极的反应式为,由电极方程式知,每生成1mol即28gN2转移4mol电子,则每生成要转移电子的物质的量为。
(3)①由表中数据可知,12s时甲容器已处于平衡、而乙还没有平衡,说明甲容器中温度高,即该反应温度T1T2。
②甲容器中,△n(O2)=0.36mol,根据方程式,△n(NO2)=0.72mol,则内的平均反应速率。
③从开始到平衡,乙容器中,△n(O2)=0.85mol,根据化学方程式,△n(O3)=0.85mol,平衡转化率为。
④a.反应前后气体的化学计量数之和不等,混合气体的总质量不变,若混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明混合气体的总物质的量不变,即反应达到化学平衡状态,故a选;
b.均指正反应速率,任何时候都正确,不能说明反应达到化学平衡状态,故b不选;
c.恒容密闭容器中充入和,等于化学计量数之比,则与的转化率之比始终不变,不能说明反应达到化学平衡状态,故c不选;
d.混合气体的总质量不变,恒容密闭容器则气体体积不变,所以密度始终不变,混合气体的密度不再改变无法判断反应是否达到化学平衡状态,故d不选,
e.反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,故e选;
则答案为a e。
(4) 石油分馏得到汽油、煤油、柴油等产品,航天煤油是石油经过分馏炼制的。
16. (1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是______(填字母)。
a.乙烯 b.乙烷 c.乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是______(填字母)。
a.水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物易溶于水的是________。
a..苯 b.乙烷 c.乙醇
(2) CH2=CH2、 、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3、CH3COOH、葡萄糖,其中:
①能通过化学反应使溴水褪色的是____________。
②能发生水解反应的是____________。
③能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是____________。
④能与Na2CO3溶液反应有气体生成的是__________。
(3)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(i) A的结构简式为____________,B分子中的官能团名称为________。
(ii)上述①~⑤的反应中,属于取代反应的有___________。(填序号)
(iii) 写出下列转化的化学方程式:
反应①____________________________;
反应⑤___________________________;
(4)乙烯是石油化工的重要基础原料,工业上可由乙烯与水反应制乙醇,该反应类型为_______,其化学方程式为___________________;乙烯还可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,化学方程式为____________________________。
【答案】 ①. b ②. c ③. c ④. CH2=CH2 ⑤. CH3COOCH2CH3 ⑥. 葡萄糖 ⑦. CH3COOH ⑧. CH3CHO ⑨. 羧基 ⑩. ⑤ ⑪. +nH2O n ⑫. CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ⑬. 加成反应 ⑭. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ⑮. nCH2=CH2
【解析】
【分析】(1)①甲烷为烷烃,与甲烷互为同系物的应为烷烃;
②乙烯含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应;
③含有羟基或羧基的物质易溶于水。
(2)①含有不饱和碳碳双键或碳碳三键的物质可以与溴水反应使溴水褪色;
②酯类物质能够发生水解反应;
③含有醛基的物质能与新制Cu(OH)2悬浊液反应;
④含有羧基的物质能与Na2CO3溶液反应放出气体;
(3)乙醇在Cu催化下被氧化生成的A是乙醛CH3CHO,CH3CHO催化氧化生成的B是乙酸CH3COOH,乙醇与乙酸在浓硫酸存在并加热时发生酯化反应生成的C是乙酸乙酯,物质的结构简式是CH3COOCH2CH3。
(4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇;乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯。
【详解】(1)①甲烷为烷烃,与甲烷互为同系物的应为烷烃,则b符合,合理选项是b;
②乙烯含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,合理选项是c;
③羟基是亲水基团,含有羟基的乙醇易溶于水,c符合,则合理选项是c;
(2)①CH2=CH2含有碳碳双键,可以与溴水反应使溴水褪色,所以使溴水褪色的物质是CH2=CH2;
②酯类物质乙酸乙酯CH3COOCH2CH3能够发生水解反应生成乙酸和乙醇,故能发生水解反应是CH3COOCH2CH3;
③葡萄糖含有醛基,能与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸条件下发生反应生成砖红色Cu2O沉淀,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是为葡萄糖;
④乙酸(CH3COOH)含有羧基,具有酸性,且酸性比碳酸强,能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;
(3)根据前面分析可知A是CH3CHO,B是CH3COOH,C是CH3COOCH2CH3。
(i)A是乙醛,结构简式为CH3CHO,B是CH3COOH,分子中的官能团-COOH的名称为羧基。
(ii)上述①~⑤的反应中,①是淀粉的水解反应,②是葡萄糖的发酵反应,③是乙醇的催化氧化反应,④是乙醛的催化氧化反应,⑤是乙酸与乙醇的酯化反应,酯化反应属于取代反应,因此属于取代反应的有⑤。
(iii)反应①是淀粉在催化剂作用下发生水解反应,反应的化学方程式为: +nH2O n ;
反应⑤是乙酸与乙醇在浓硫酸存在并加热时发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
(4)乙烯是石油化工的重要基础原料,工业上可由乙烯与水通过发生加成反应制乙醇,该反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;乙烯还可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH2 。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质、转化、合成的知识,涉及物质的结构简式的书写、反应类型的判断、反应方程式书写、物质含有的官能团的判断等知识。侧重考查学生的分析能力,注意把握有机物的组成、结构和官能团的性质。
17. 石油是工业的血液,与我们的生产、生活息息相关。根据下列转化关系回答问题:
(1)操作Ⅰ是_____(填字母)。
a.干馏 b.分馏 c.裂化
(2)画出乙烯的电子式:_____。一个乙烯分子中共平面的原子有_____个。
(3)写出反应②的化学方程式(注明条件):_____。
(4)反应④的反应类型为_____。C中所含官能团的名称是_____。
(5)反应⑤的化学方程式为_____。
(6)用如图装置除去气体中的杂质,是否可行?_____(填“可行”或“不可行”),理由是_____。
(7)乙烯在一定条件下可以聚合生成一种常见塑料,该塑料的结构简式为_____。
【答案】(1)b (2) ①. ②. 6
(3)
(4) ①. 加成反应 ②. 羟基
(5)
(6) ①. 不可行 ②. 乙烯与酸性溶液反应会产生气体,引入新杂质
(7)
【解析】
【分析】石油经过分馏得到石油气等产品,裂解后得到乙烯,乙烯与氢气发生加成反应得到A:乙烷,乙烷与氯气发生取代反应得到B:氯乙烷(CH3CH2Cl),乙烯与HCl发生加成反应得到B,乙烯与水发生加成反应得到C:乙醇,乙烯与溴发生加成反应得到D:CH2Br CH2Br。
【小问1详解】
根据分析,操作Ⅰ是:分馏;
【小问2详解】
乙烯的电子式:,乙烯中6个原子都在一个平面上;
【小问3详解】
根据分析,反应②的化学方程式:;
【小问4详解】
反应④的反应类型为:加成反应;C中所含官能团的名称是:羟基;
【小问5详解】
反应⑤的化学方程式为:;
【小问6详解】
乙烯与酸性溶液反应会产生气体,引入新杂质,不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,故不可行,原因是:乙烯与酸性溶液反应会产生气体,引入新杂质;
【小问7详解】
乙烯在一定条件下可以聚合生成一种常见塑料聚乙烯,结构简式为:。
18. 在无水三氯化铝的催化作用下,利用乙醇制备乙烯的反应温度是120℃。某兴趣小组设计实验,合成无水并完成乙烯的制备及收集。
Ⅰ.无水的制备[氯化铝遇水极易发生反应生成和HCl]:
(1)装置B的作用为___________,硬质玻璃管直接接入收集器的优点是___________;装置F的作用是___________。
Ⅱ.乙烯的制备:
实验操作:检验装置气密性后,在圆底烧瓶中加入5g无水三氯化铝和10mL,无水乙醇,点燃酒精灯。
(2)盛装无水乙醇的仪器名称为___________,加入药品后,开始实验前,应先打开止水夹___________(填“1”“2”或“1和2”),反应进行一段时间后,当观察到___________(描述现象),再关闭该止水夹。
(3)装置D中球形干燥管的作用是___________;D中发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 除去氯气中的HCl ②. 不易因为固体积聚而造成堵塞 ③. 吸收尾气,防止空气中的水蒸气进入装置造成的损失
(2) ①. 分液漏斗 ②. 2 ③. D中溴的四氯化碳溶液褪色或颜色变浅
(3) ①. 防倒吸 ②.
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气经过除杂、干燥后,与铝粉反应制得无水氯化铝;无水乙醇在氯化铝催化下加热反应生成乙烯和水,经过除杂、干燥制得乙烯。
【小问1详解】
装置A利用浓盐酸和高锰酸钾反应,制备氯气;装置B为除杂装置,除去氯气中的HCl;装置C为干燥装置;装置D为氯气与铝粉反应装置,制得,并在直接接入的收集器中,即装置E中收集产物,这样可以防止因为固体积聚而造成堵塞;装置F为尾气处理装置,吸收的同时防止空气中的水蒸气进入装置。
【小问2详解】
结合仪器的结构可知,盛装无水乙醇的仪器名称为分液漏斗;加入药品开始实验前,应先打开止水夹2,反应进行一段时间后,当观察到D中溴的四氯化碳溶液褪色或颜色变浅,说明有乙烯生成,可关闭该止水夹2,打开止水夹1开始收集乙烯。
【小问3详解】
球形干燥管可以防止装置D中液体倒吸;D中为乙烯与加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为。
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