精品解析:宁夏银川一中2024-2025学年高二下学期期中考试化学试卷
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内容正文:
银川一中2024/2025学年度(下)高二期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(每题3分,共60分)
1. 下列说法错误的是
A. 乙烯可以做果蔬催熟剂
B. 乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,聚乙炔可用于制备导电高分子材料
C. 关节扭伤常用“复方氯乙烷气雾剂”:气态的氯乙烷液化大量吸热,具有冷冻麻醉作用
D. 用体积分数为75%的酒精溶液可以杀菌消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯为植物生长的调节剂,可以做果蔬催熟剂,故A正确;
B.乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,化学方程式为:,聚乙炔可用于制备导电高分子材料,故B正确;
C.氯乙烷气雾剂喷出后迅速汽化(液态→气态)吸热,使局部冷却,而非液化(气态→液态)吸热,液化过程实际会放热,故C错误;
D.酒精能使蛋白质变性,从而能杀菌消毒,且体积分数为75%的酒精的消毒效果最好,故D正确;
故选C。
2. 下列化学用语不正确的是
A. 丙烷分子的空间填充模型: B. 乙炔分子中键:
C. 乙烯的结构简式: D. 的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子半径:C>O,所以丙烷分子的空间填充模型 ,A错误;
B.乙炔分子中两个碳均为sp杂化,两个杂化轨道分别和H的s轨道、另一个碳的sp杂化轨道重叠形成σ键,每个碳原子的二个p轨道与另一个碳原子的p轨道形成π键,乙炔分子中π键的形成表示为,B正确;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,则乙烯的结构简式为,C正确;
D.C原子最外层有4个成单电子,其中3个电子与3个H原子形成3个共用电子对,从而形成甲基,其电子式是,D正确;
故选A。
3. 下列反应中属于取代反应的是
A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 在苯中滴入溴水,溴水褪色
C. 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下反应
D. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色属于氧化反应,A不符合题意;
B.在苯中滴入溴水,溴水层变无色发生的是萃取,属于物理过程,B不符合题意;
C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液加热反应生成硝基苯和水,属于取代反应,C符合题意;
D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色属于加成反应,D不符合题意;
故选C。
4. 下列各有机化合物的命名错误的是
A. 2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
B. 1,3,4—三甲基苯
C. 1,3-丁二烯
D. 2,2,5-三甲基-3-乙基庚烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.烯烃分子的结构简式为,系统命名法命名其名称为2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯,A正确;
B.选取最近的两个甲基分别命名为1、2号碳,正确命名为:1,2,4-三甲基苯,B错误;
C.H2C=CH-CH=CH2碳碳双键在1号碳原子和3号碳原子上,则其名称为1,3-丁二烯,C正确;
D.在此烷烃分子中,主链碳原子为7个,应从右往左给主链碳原子编号,则3个-CH3分别在主链的第2、2、5三个碳原子上,-CH2CH3在主链的第3个碳原子上,其名称为2,2,5-三甲基-3-乙基庚烷,D正确;
故选B。
5. 下列事实不能说明有机物基团之间会相互影响的是
A. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但苯乙烯可以
B. 乙苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能
C. 与钠反应产生氢气的速率:乙酸>水>乙醇
D. 苯和甲苯分别与浓硝酸、浓硫酸混合加热,甲苯在30℃即可生成多硝基取代物
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是因为苯环影响乙烯基,而是乙烯基含有碳碳双键、自身具有的性质,A符合题意;
B.乙基连接在苯环上,可被酸性高锰酸钾氧化,乙烷不能被酸性高锰酸钾氧化,与有机物分子内基团间的相互作用有关,B不符合题意;
C.水、乙酸和乙醇中都含有-OH,但和钠反应生成氢气的速率不同,说明-OH的活泼性受到了影响,能说明有机物基团之间会相互影响,C不符合题意;
D.苯和甲苯分别与浓硝酸、浓硫酸混合加热,甲苯在30℃即可生成多硝基取代物,说明甲苯与硝酸反应更容易,说明甲苯中苯环上H原子受甲基的影响更活泼,D不符合题意;
故选A。
6. 下列实验装置及描述的操作均正确且能达到实验目的的是
A.萃取时振荡放气
B.实验室制备乙烯
C.实验室蒸发结晶提纯苯甲酸
D.分液装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.萃取振荡时放气,分液漏斗倾斜,下口朝上,不要对着人或明火的地方,旋转下口活塞,放出气体,A错误;
B.乙醇消去反应生成乙烯,需要迅速升温至170℃,温度计需要放到页面下,B错误;
C.粗苯甲酸的提纯应该采用冷却结晶的方法获取苯甲酸,不能采用蒸发结晶的方法,C错误;
D.分液时用分液漏斗,且其下端紧靠烧杯内壁,D正确;
故选D。
7. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
①乙醇(乙酸):加氧化钙,蒸馏 ②苯(甲苯):加溴水,萃取、分液
③甲烷(乙烯):酸性高锰酸钾溶液,洗气 ④戊烷(溴):氢氧化钠溶液,分液
A. ①④ B. ① C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】①乙酸与氧化钙反应生成乙酸钙,乙醇不反应,乙酸钙是离子化合物,沸点高,乙醇沸点低,所以用蒸馏的方法分离,故①正确;
②苯和甲苯互溶,且二者沸点不同,应该用蒸馏的方法分离,故②错误;
③乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,甲烷不反应,所以除去杂质又引入新的杂质,应该用溴水,故③错误;
④溴和氢氧化钠反应,戊烷和氢氧化钠不反应,且戊烷不溶于NaOH溶液,然后分液即可除去戊烷中的溴,故④正确;
故选A。
8. 元素分析是有机化合物的表征手段。按下图实验装置对有机化合物进行C、H元素定量分析。将装有样品的Pt坩埚和多孔微球放入石英管中,先通入排出石英管中的空气,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查装置气密性。依次点燃煤气灯b和a,进行实验。
下列说法正确的是
A. c和d中分别装浓硫酸和碱石灰
B. 一种机理认为,实验过程中被还原为低价铜,氧气又可将其氧化为循环使用。则多孔微球的作用是作催化剂
C. 反应结束后,继续通入氧气至装置冷却至室温,取下c、d管称重。继续通入氧气的目的是使装置尽快冷却至室温
D. d装置后应再连接装有碱石灰的装置作为尾气处理
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. c处吸收水,d处吸收CO2,所以c和d中的固体试剂分别是无水氯化钙、碱石灰;A错误;
B. 根据题意CuO先消耗再生成,所以多孔CuO微球的作用是作催化剂;B正确;
C.反应结束后,继续通入氧气至装置冷却至室温,继续通入氧气的目的是将生成的水和二氧化碳排进后面的装置中,保证生成的水和CO2被完全吸收;C错误;
D.d处的碱石灰吸收CO2,d装置后应再连接装有碱石灰的装置防止外界空气中的二氧化碳和H2O(g)进入d装置;D错误;
故选B。
9. 某兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是
A. 实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B. 装置B有均匀混合气体、监测气流速度、干燥混合气体等作用
C. 装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D. 一段时间后,D中会有固体析出
【答案】C
【解析】
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2,Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应,生成多种氯代烃和HCl,在强光照射下可发生CH4+2Cl2C+4HCl,生成的黑色小颗粒为炭黑,最后生成的HCl溶于水生成盐酸与有机物可用分液的方法分离,据此分析解题。
【详解】A.A中MnO2和浓盐酸加热反应制备Cl2,用B干燥Cl2和CH4,CH4和Cl2在C中发生取代反应生成氯代甲烷和HCl,用D吸收HCl,防止污染空气,实验时,先点燃A处酒精灯,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,用氯气排出装置内空气,再通甲烷,A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,甲烷、氯气中有水蒸气,装置B有均匀混合气体、监测气流速度、干燥混合气体等作用,B正确;
C.装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成氯化氢、一氯甲烷,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,5种产物,C错误;
D.生成的氯化氢溶于饱和食盐水后,使溶液中的氯离子浓度增大,NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡左移,有NaCl析出,D正确;
故答案为:C。
10. 下列关于烷烃的叙述不正确的是
A. 的核磁共振氢谱有3组峰,面积比为1:3:4
B. 下列五种烃:①2-甲基丁烷;②2,2-二甲基丙烷;③正戊烷;④丙烷;⑤正丁烷,按沸点由低到高的顺序排列正确的是④<⑤<②<①<③
C. 相同条件下,78g的苯乙烯和苯的混合物完全燃烧,消耗
D. 碳原子数小于10,一氯代物不存在同分异构体的链状烷烃有5种
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,核磁共振氢谱有3组峰,面积比为1:3:4,A正确;
B.链状烷烃是结构相似的分子晶体,分子中碳原子数增大,分子间作用力增大,沸点升高;对于含碳原子数相同的链状烷烃,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,则碳原子数为3丙烷的沸点最低,碳原子数为4的正丁烷的沸点小于碳原子为5的正戊烷、2-甲基丁烷、2,2-二甲基丙烷,而正戊烷、2-甲基丁烷、2,2-二甲基丙烷的沸点依次减小,所以沸点由低到高的顺序为④<⑤<②<①<③,B正确;
C.苯和苯乙烯的最简式都为CH,1molCH消耗1.25mol氧气,则78g苯和苯乙烯混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为×=7.5mol,C正确;
D.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,说明该链状烷烃只有一种等效氢,符合条件的为甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷,共4种,D错误;
故选D。
11. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的有
A. 60g的中含有个键
B. 标准状况下,苯中含键数目为
C. 48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为
D. 4.2g的中含有的碳碳双键数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式为C3H8O的含氧衍生物可能是含有8个碳氢键的甲乙醚,则60gC3H8O分子中含有碳氢键的数目可能为×8×NAmol—1=8NA,故A错误;
B.苯分子中含有6个碳氢σ键和6个碳碳σ键,则7.8g苯分子中含有σ键的数目为×12×NAmol—1=1.2NA,故B错误;
C.正丁烷和异丁烷都含有13个共价键,相对分子质量都是58,则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为×13×NAmol—1=13NA,故C正确;
D.分子式为C3H6的烃可能为环烷烃,环烷烃分子中不含有碳碳双键,故D错误;
故选C。
12. 实验室制取乙炔并验证其性质的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 使用饱和食盐水的目的是加快反应速率
B. e中溶液褪色,说明乙炔具有氧化性,其褪色原理与d不同
C. 用的溶液验证b中产生乙炔的性质,不需要除杂
D. 点燃纯净的乙炔,有浓烟生成,说明乙炔含碳量高
【答案】D
【解析】
【分析】电石与饱和食盐水反应时除了产生乙炔气体外,还会有杂质H2S、PH3生成,利用硫酸铜溶液除去杂质,再用溴水、酸性高锰酸钾验证乙炔的性质。
【详解】A.使用饱和食盐水的目的是减小反应速率,得到平稳气流,故A错误;
B.乙炔使酸性高锰酸钾褪色,体现乙炔的还原性,故B错误;
C.图中制得的乙炔气体中混有杂质H2S与PH3,二者均具有还原性,可被Br2氧化,因此用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,需要除杂,故C错误;
D.氢含量越低,碳含量越高,烃的不饱和程度越高,燃烧时产生的黑烟越浓,故D正确;
故选D。
13. 已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与溴发生的反应,用如图装置进行实验。下列说法错误的是
A. 通过装置Ⅱ集气瓶中有淡黄色沉淀生成不可以推断苯和液溴发生取代反应
B. 装置Ⅱ中小试管的作用之一是防止HBr溶于水而引起倒吸
C. 实验结束后,提纯集气瓶I中溴苯的具体步骤为水洗后分液→碱洗后分液→水洗后分液→干燥→蒸馏
D. 反应一段时间后,装置Ⅱ中的小试管内溶液变为橙红色,硝酸银溶液中有淡黄色沉淀生成
【答案】A
【解析】
【分析】苯和液溴在装置Ⅰ中发生取代反应生成溴苯和HBr,冷凝管可以将大部分苯、溴苯、溴回流到装置Ⅰ中,HBr极易溶于水,装置Ⅱ中,HBr先接触苯,再被水吸收,从而达到防倒吸的目的,同时装置Ⅱ中的苯也可溶解溴、除去溴,装置Ⅲ进行尾气吸收,也可防倒吸,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,通过装置Ⅱ的小试管中的苯将HBr中的Br2除去,集气瓶中有淡黄色沉淀生成,说明反应生成了HBr,即可以推断苯和液溴发生取代反应,A错误;
B.由分析可知,HBr极易溶于水,装置Ⅱ中,HBr先接触苯,再被水吸收,可防止HBr溶于水而引起倒吸,B正确;
C.实验结束后,提纯集气瓶I中溴苯,溴苯中混有FeBr3、溴苯、Br2、HBr、苯,故除去具体步骤为水洗除去FeBr3、HBr等无机物后分液→碱洗除去Br2后分液→水洗除去NaBr、NaBrO和NaOH等无机物后分液→干燥→蒸馏分离苯和溴苯,C正确;
D.由分析可知,反应一段时间后,装置Ⅱ中的小试管内溶液溶有Br2而变为橙红色,取代反应产生的HBr与AgNO3反应生成AgBr淡黄色沉淀,故硝酸银溶液中有淡黄色沉淀生成,D正确;
故答案为:A。
14. 下列说法不正确的是
A. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
B. 的一氯代物有3种
C. 的同分异构体中,不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构
D. 双酚A分子可能共线的原子有4个
【答案】C
【解析】
【详解】A.立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,六硝基立方烷的结构与二硝基立方烷的结构种类数目相同,二硝基立方烷的结构有3种,A正确;
B.如图,其一氯代物有3种,B正确;
C.如图,其分子式为,其核磁共振氢谱只有一组峰,C错误;
D.由于中间碳为sp3杂化,如图,则双酚A分子可能共线的原子有4个,D正确;
故选C。
15. 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下可构建环状碳骨架
下列说法错误的是
A. c中共含有3个手性碳原子
B. 等物质的量的a和发生加成反应,最多可以得到两种产物
C. b中官能团名称为碳碳双键、羧基
D. 与在一定条件下反应可生成或
【答案】B
【解析】
【详解】A.a中有2个手性碳原子,c中有3个手性碳原子,A正确;
B.a和Br2发生加成反应,可以是1,2-加成,也可以是1,4-加成,B错误;
C.b中官能团名称为碳碳双键、羧基,C正确;
D. 与在一定条件下反应可生成或,D正确;
故选B。
16. 三位分别来自法国、美国、荷兰的科学家因研究“分子机器的设计与合成”而获得2016年诺贝尔化学奖。纳米分子机器日益受到关注,机器的“车轮”常用组件如图。
下列说法不正确的是
A. ①②③④均属于烃 B. ②与④互为同分异构体
C. ①与③均可发生加成反应 D. ①②的一氯代物均为3种,④的二氯代物有6种
【答案】A
【解析】
【详解】A.烃是仅含碳氢两种元素的有机化合物,其中三蝶烯、扭曲烷和金刚烷均属于烃,而富勒烯是碳的一种同素异形体,属于单质,不属于烃,故A错误;
B.扭曲烷的分子式为:,金刚烷的化学式也为:,两者分子式相同而结构不同,所以两者互为同分异构体,故B正确;
C.三蝶烯中含苯环、富勒烯中含有碳碳双键,能发生加成反应,故C正确;
D.三蝶烯、扭曲烷分别有如图所示、三种环境的氢原子,所以三蝶烯、扭曲烷的一氯代物分别有3种、3种,给金刚烷中碳原子编号,其中1、3、5、8号位碳等同,2、4、6、7、9、10位碳等同,采用定一移二,其二氯代物中氯的位置可以为1和2、1和3、1和4、2和2、2和4、2和9,共6种,故D正确;
答案选A。
17. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。下列有关X、Y、Z的说法不正确的是
A. 1个X分子中含有7个杂化的碳原子
B. Y分子中所有原子一定共平面
C. Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大
D. X、Y、Z都属于芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,因此1个X分子中含有7个杂化的碳原子,故A正确;
B.苯环和碳碳双键均为平面结构,但是碳碳单键可旋转,因此Y分子中所有碳原子不一定共平面,故B错误;
C.Y中含有的羟基、羧基都是亲水基团,Z中只有羟基是亲水基团,Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大,故C正确;
D.X、Y、Z中都含有苯环,都属于芳香族化合物,故D正确;
故选B。
18. 下列说法正确的是
A. 甲烷与在光照条件下发生取代反应,生成的、、、的物质的量之比为2:3:3:2,反应同时生成的的物质的量为
B. 相同条件下,等物质的量的二甲醚和乙烯分别完全燃烧,耗氧量不同,生成二氧化碳的量相同
C. 25℃和时,乙烷,乙炔和丙烯组成的混合烃与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了,原混合烃中乙炔的体积分数为25%
D. 120℃时某气态烃混合物在密闭容器中与足量的氧气混合,完全燃烧后恢复到原状态,测得燃烧前后容器内的压强保持不变,该混合烃可能是和
【答案】C
【解析】
【详解】A.四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=2:3:3:2,则四种取代物的物质的量分别为:n(CH3Cl)=0.2mol,n(CH2Cl2)=0.3mol,n(CHCl3)=0.3mol,n(CCl4)=0.2mol,发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,消耗氯气的物质的量为0.2mol+2×0.3mol+3×0.3mol+4×0.2mol=2.5mol,A错误;
B.1mol二甲醚消耗3mol氧气,生成2mol二氧化碳,1molC2H4消耗3mol氧气,生成2mol二氧化碳,则相同条件下,等物质的量的二甲醚和乙烯分别完全燃烧,耗氧量不同,生成二氧化碳的量相同,B错误;
C.三种物质在氧气中燃烧的化学方程式为C2H6+O2=2CO2+3H2O,C2H2+O2=2CO2+H2O,C3H6+O2=3CO2+3H2O。其中在除去水蒸气后,C2H6和C3H6反应后体积减小的量相同,将两者看成同一种物质,设C2H6和C3H6一共xmL,C2H2为ymL,则x+y=32,2.5x+1.5y=72,解得x=24,y=8,则乙炔的体积分数为8mL÷32mL=25%,C正确;
D.根据有机物的燃烧通式可知CnHm+(n+)O2=nCO2+H2O,如果要使燃烧前后容器内的压强保持不变,则应该满足1+n+=n+,解得m=4,D错误;
故选C。
19. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应的原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如下:
下列说法错误的是
A. 异丁烷的二溴代物有三种
B. 反应过程中异丁烷形成的自由基比更稳定
C. 光照条件下卤素单质分子中化学键的断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
D. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷的含量更高
【答案】B
【解析】
【详解】A.异丁烷的二溴代物有、、,共三种,A正确;
B.形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,由题干信息可知,异丁烷形成的自由基比更多,即自由基比更稳定,B错误;
C.根据烷烃卤代反应的机理,卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成,•X是引发卤代反应的关键步骤,C正确;
D.根据烷烃卤代反应的机理,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,D正确;
故答案为:B。
20. Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应,机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,具体反应历程如图所示:
已知:R、R'代表不同烷基。下列说法不正确的是
A. 物质Ⅰ存在顺反异构体
B. 物质Ⅵ和Ⅶ互为同分异构体
C. 物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成
D. 发生上述反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键两端的碳原子所连的基团不同时,该分子具有顺反异构,物质Ⅰ存在顺反异构体,故A正确;
B.物质Ⅵ和Ⅶ分子式相同结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.物质Ⅲ中碳正离子上有空轨道,N原子提供孤电子对形成配位键,故物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成,故C正确;
D.发生Beckmann重排可以得到或,故D错误;
故选D。
二、填空题(共40分)
21. 回答下列问题:
(1)1866年凯库勒(下图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实___________(填入编号)
a.邻二溴苯只有一种 b.苯能与发生加成反应 c.溴苯没有同分异构体
(2)写出丙烯与氯化氢在一定条件下生成主要产物的结构简式:___________。
(3)纯样品为0.148g,实验结束后测定反应产生的为0.18g,为0.352g。另取该样品进行仪器分析以确定其结构:
①质谱测得该有机物的相对分子量为74,其分子式为___________。
②测得该有机物的红外光谱(图1)和核磁共振氢谱(图2)。该有机物的结构简式为___________。
【答案】(1)a (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
a.若苯有双键结构则邻二溴苯有2种,a符合题意;
b.无论是否存在单、双键,苯能与发生加成反应,b不符合题意;
c.无论是否存在单、双键,溴苯都没有同分异构体,c不符合题意;
故选a;
【小问2详解】
丙烯与氯化氢发生加成反应的主要产物是2-氯丙烷,结构简式为;
【小问3详解】
①0.18g的物质的量为0.01mol,其中n(H)=0.02mol,m(H)=0.02g,0.352g的物质的量为,其中n(C)=0.008mol,m(C)= 0.008mol×12g/mol=0.096g,则m(O)=0.148g-0.02g-0.096g= 0.032g,n(O)=0.002mol,即该有机物中C、H、O原子个数比为4:10:1,其最简式为C4H10O,又质谱测得该有机物的相对分子量为74,则该有机物的分子式为C4H10O;
②由有机物的红外光谱(图左)和核磁共振氢谱(图右)可知,该有机物的结构存在C-O键、对称的-CH3、-O-H,所以其结构简式为(CH3)3COH。
22. 一硝基甲苯是一种重要的工业原料,某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共;
②在三颈烧瓶中加入甲苯(易挥发),按图所示装置装好药品和其它仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如表:
有机物
密度()
沸点(℃)
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的作用为___________。
(2)实验过程中常采用的控温方法是___________。
(3)甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式为___________。
(4)分离产物的方案如下:
①操作Ⅰ的名称为___________,操作Ⅵ的名称为___________,所用主要仪器有(省略夹持仪器)酒精灯、石棉网、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶和___________。粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是___________。
②操作Ⅴ中加入无水的作用是___________。
【答案】(1)冷凝回流
(2)水浴 (3)
(4) ①. 分液 ②. 蒸馏 ③. 蒸馏烧瓶 ④. A ⑤. 干燥剂
【解析】
【分析】该实验利用甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混酸在50℃的水浴加热条件下制得一硝基甲苯,反应混合液经分液得到有机混合液,有机混合液经水洗、氢氧化钠溶液洗涤、水洗、干燥得到一硝基甲苯,一硝基甲苯经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯。
【小问1详解】
仪器A是球形冷凝管,其作用是冷凝回流;
【小问2详解】
为控制温度约为50℃,且使反应受热均匀,常采用水浴加热;
【小问3详解】
甲苯与混酸水浴加热发生取代反应生成邻硝基甲苯和水,化学方程式为:+HNO3(浓) +H2O;
【小问4详解】
①操作I为混合液经分液得到有机混合液和无机混合液,故为分液;操作Ⅵ为利用物质的沸点不同,经蒸馏得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯,故为蒸馏;蒸馏时需要的主要仪器为:有(省略夹持仪器)酒精灯、石棉网、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶和蒸馏烧瓶;水银球位置过低,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是A;故答案为:分液;蒸馏;蒸馏烧瓶;A;
②无水具有吸水性,则其作用为:干燥剂。
23. Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应,例如:,下面是以氯乙烷为原料利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
请回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型为___________,步骤②的试剂和条件为___________,D___________苯的同系物(填“是”或“不是”)。
(2)D在一定条件下可转化为苯乙烯,请写出苯乙烯与乙烯1:1发生加聚反应的化学方程式___________。
(3)E的结构简式为___________,E与反应,理论上最多需要消耗___________mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种氢原子,数目之比为3:1,符合条件的F有___________种,写出其中甲基处于间位的结构简式___________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 、光照 ③. 不是
(2) (3) ①. ②. 10
(4) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】由B的分子式C8H10、C的结构简式可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,对比C、D的结构可知C脱去2分子HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应,D发生信息中的偶联反应生成的E为。
【小问1详解】
步骤①中A和CH3CH2Cl发生取代反应生成;步骤②为和Cl2在光照条件下发生取代反应生成C;D()中含有碳碳三键,不是苯的同系物;故答案为:取代反应;Cl2、光照;不是;
【小问2详解】
苯乙烯与乙烯中都含有碳碳双键,当苯乙烯与乙烯1:1发生加聚反应可以生成高聚物,方程式为:;
【小问3详解】
由分析可知E的结构简式为;E中含有2个碳碳三键,2个苯环,每个碳碳三键可以加成2个H2,每个苯环可以加成3个H2,故1molE与H2反应,理论上最多需要消耗H2的物质的量为10mol;
【小问4详解】
芳香化合物F是C的间分异构体,F需满足条件:分子中只有两种不同化学环境的氢﹐且数目比为3:1,说明分子结构存在对称性﹐分子中含有2个-CH3,考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系,符合条件的F的结构简式有、、、、,共5种;其中甲基处于间位的结构简式为。
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银川一中2024/2025学年度(下)高二期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(每题3分,共60分)
1. 下列说法错误的是
A. 乙烯可以做果蔬催熟剂
B. 乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,聚乙炔可用于制备导电高分子材料
C. 关节扭伤常用“复方氯乙烷气雾剂”:气态的氯乙烷液化大量吸热,具有冷冻麻醉作用
D. 用体积分数为75%的酒精溶液可以杀菌消毒
2. 下列化学用语不正确的是
A. 丙烷分子的空间填充模型: B. 乙炔分子中键:
C. 乙烯的结构简式: D. 的电子式:
3. 下列反应中属于取代反应的是
A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 在苯中滴入溴水,溴水褪色
C. 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下反应
D. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
4. 下列各有机化合物的命名错误的是
A. 2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
B. 1,3,4—三甲基苯
C. 1,3-丁二烯
D. 2,2,5-三甲基-3-乙基庚烷
5. 下列事实不能说明有机物基团之间会相互影响的是
A. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但苯乙烯可以
B. 乙苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能
C. 与钠反应产生氢气的速率:乙酸>水>乙醇
D. 苯和甲苯分别与浓硝酸、浓硫酸混合加热,甲苯在30℃即可生成多硝基取代物
6. 下列实验装置及描述的操作均正确且能达到实验目的的是
A.萃取时振荡放气
B.实验室制备乙烯
C.实验室蒸发结晶提纯苯甲酸
D.分液装置
A. A B. B C. C D. D
7. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
①乙醇(乙酸):加氧化钙,蒸馏 ②苯(甲苯):加溴水,萃取、分液
③甲烷(乙烯):酸性高锰酸钾溶液,洗气 ④戊烷(溴):氢氧化钠溶液,分液
A. ①④ B. ① C. ②③ D. ③④
8. 元素分析是有机化合物的表征手段。按下图实验装置对有机化合物进行C、H元素定量分析。将装有样品的Pt坩埚和多孔微球放入石英管中,先通入排出石英管中的空气,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查装置气密性。依次点燃煤气灯b和a,进行实验。
下列说法正确的是
A. c和d中分别装浓硫酸和碱石灰
B. 一种机理认为,实验过程中被还原为低价铜,氧气又可将其氧化为循环使用。则多孔微球的作用是作催化剂
C. 反应结束后,继续通入氧气至装置冷却至室温,取下c、d管称重。继续通入氧气的目的是使装置尽快冷却至室温
D. d装置后应再连接装有碱石灰的装置作为尾气处理
9. 某兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是
A. 实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B. 装置B有均匀混合气体、监测气流速度、干燥混合气体等作用
C. 装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D. 一段时间后,D中会有固体析出
10. 下列关于烷烃的叙述不正确的是
A. 的核磁共振氢谱有3组峰,面积比为1:3:4
B. 下列五种烃:①2-甲基丁烷;②2,2-二甲基丙烷;③正戊烷;④丙烷;⑤正丁烷,按沸点由低到高的顺序排列正确的是④<⑤<②<①<③
C. 相同条件下,78g的苯乙烯和苯的混合物完全燃烧,消耗
D. 碳原子数小于10,一氯代物不存在同分异构体的链状烷烃有5种
11. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的有
A. 60g的中含有个键
B. 标准状况下,苯中含键数目为
C. 48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为
D. 4.2g的中含有的碳碳双键数为
12. 实验室制取乙炔并验证其性质的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 使用饱和食盐水的目的是加快反应速率
B. e中溶液褪色,说明乙炔具有氧化性,其褪色原理与d不同
C. 用的溶液验证b中产生乙炔的性质,不需要除杂
D. 点燃纯净的乙炔,有浓烟生成,说明乙炔含碳量高
13. 已知苯与液溴的反应是放热反应,某校学生为探究苯与溴发生的反应,用如图装置进行实验。下列说法错误的是
A. 通过装置Ⅱ集气瓶中有淡黄色沉淀生成不可以推断苯和液溴发生取代反应
B. 装置Ⅱ中小试管的作用之一是防止HBr溶于水而引起倒吸
C. 实验结束后,提纯集气瓶I中溴苯的具体步骤为水洗后分液→碱洗后分液→水洗后分液→干燥→蒸馏
D. 反应一段时间后,装置Ⅱ中的小试管内溶液变为橙红色,硝酸银溶液中有淡黄色沉淀生成
14. 下列说法不正确的是
A. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
B. 的一氯代物有3种
C. 的同分异构体中,不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构
D. 双酚A分子可能共线的原子有4个
15. 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下可构建环状碳骨架
下列说法错误的是
A. c中共含有3个手性碳原子
B. 等物质的量的a和发生加成反应,最多可以得到两种产物
C. b中官能团名称为碳碳双键、羧基
D. 与在一定条件下反应可生成或
16. 三位分别来自法国、美国、荷兰的科学家因研究“分子机器的设计与合成”而获得2016年诺贝尔化学奖。纳米分子机器日益受到关注,机器的“车轮”常用组件如图。
下列说法不正确的是
A. ①②③④均属于烃 B. ②与④互为同分异构体
C. ①与③均可发生加成反应 D. ①②的一氯代物均为3种,④的二氯代物有6种
17. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。下列有关X、Y、Z的说法不正确的是
A. 1个X分子中含有7个杂化的碳原子
B. Y分子中所有原子一定共平面
C. Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大
D. X、Y、Z都属于芳香族化合物
18. 下列说法正确的是
A. 甲烷与在光照条件下发生取代反应,生成的、、、的物质的量之比为2:3:3:2,反应同时生成的的物质的量为
B. 相同条件下,等物质的量的二甲醚和乙烯分别完全燃烧,耗氧量不同,生成二氧化碳的量相同
C. 25℃和时,乙烷,乙炔和丙烯组成的混合烃与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了,原混合烃中乙炔的体积分数为25%
D. 120℃时某气态烃混合物在密闭容器中与足量的氧气混合,完全燃烧后恢复到原状态,测得燃烧前后容器内的压强保持不变,该混合烃可能是和
19. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应的原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如下:
下列说法错误的是
A. 异丁烷的二溴代物有三种
B. 反应过程中异丁烷形成的自由基比更稳定
C. 光照条件下卤素单质分子中化学键的断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
D. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷的含量更高
20. Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应,机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,具体反应历程如图所示:
已知:R、R'代表不同烷基。下列说法不正确的是
A. 物质Ⅰ存在顺反异构体
B. 物质Ⅵ和Ⅶ互为同分异构体
C. 物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成
D. 发生上述反应生成
二、填空题(共40分)
21. 回答下列问题:
(1)1866年凯库勒(下图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实___________(填入编号)
a.邻二溴苯只有一种 b.苯能与发生加成反应 c.溴苯没有同分异构体
(2)写出丙烯与氯化氢在一定条件下生成主要产物的结构简式:___________。
(3)纯样品为0.148g,实验结束后测定反应产生的为0.18g,为0.352g。另取该样品进行仪器分析以确定其结构:
①质谱测得该有机物的相对分子量为74,其分子式为___________。
②测得该有机物的红外光谱(图1)和核磁共振氢谱(图2)。该有机物的结构简式为___________。
22. 一硝基甲苯是一种重要的工业原料,某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共;
②在三颈烧瓶中加入甲苯(易挥发),按图所示装置装好药品和其它仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如表:
有机物
密度()
沸点(℃)
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的作用为___________。
(2)实验过程中常采用的控温方法是___________。
(3)甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式为___________。
(4)分离产物的方案如下:
①操作Ⅰ的名称为___________,操作Ⅵ的名称为___________,所用主要仪器有(省略夹持仪器)酒精灯、石棉网、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶和___________。粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是___________。
②操作Ⅴ中加入无水的作用是___________。
23. Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应,例如:,下面是以氯乙烷为原料利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
请回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型为___________,步骤②的试剂和条件为___________,D___________苯的同系物(填“是”或“不是”)。
(2)D在一定条件下可转化为苯乙烯,请写出苯乙烯与乙烯1:1发生加聚反应的化学方程式___________。
(3)E的结构简式为___________,E与反应,理论上最多需要消耗___________mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种氢原子,数目之比为3:1,符合条件的F有___________种,写出其中甲基处于间位的结构简式___________。
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