内容正文:
灌南县惠泽高级中学第二学期第一次月考
高二化学试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27
一、单项选择题(本大题共14小题,每题3分,共计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 化学在抗击新冠肺炎中起到了重要作用。下列叙述不正确是
A. 医用消毒剂使用的酒精浓度越高消毒效果越好
B. 84消毒液的有效成分NaClO利用强氧化性杀菌消毒
C. 传播新冠病毒的气溶胶分散质粒子直径大小在1nm~100nm之间
D. 制作口罩的熔喷布的主要原料聚丙烯(PP)是一种有机高分子材料
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 对硝基甲苯的结构简式: B. 羟基的电子式:
C. 乙醇分子空间填充模型: D. 乙酸甲酯的结构简式:HCOOCH2CH3
3. 某有机物A用质谱仪测定如图1,核磁共振氢谱如图2,则A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CH2CHO C. CH3CH2OH D. CH3OCH3
4. 链状高分子化合物,可由有机化工原料R和其它无机试剂通过卤化、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是
A. 乙烯 B. 乙炔 C. 1,3—丁二烯 D. 2—丁醇
5. 如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. 酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D. 用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,不需要用硫酸铜溶液除杂
6. 根据下列实验操作和现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去
X中与苯环直接连的碳原子上没有氢原子
B
有机物Y中加入金属钠放出氢气
有机物Y中含有羧基
C
苯酚浊液中滴加NaOH溶液,浑浊变澄清
苯酚能与氢氧化钠反应
D
石蜡油加热产生的气体使溴的溶液褪色
石蜡油分解产物中一定含有不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
7. 尿素结构可表示为。下列有关说法正确的是
A. 分子中含有3molσ键
B. 分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C. 组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
D. 根据结构推测,尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮()
8. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法不正确是
A. X分子中所有原子可能共平面
B. X在一定条件下转化为Y的反应属于还原反应
C. 1molZ最多能与7molNaOH发生反应
D. X与足量氢气发生加成反应,所得产物中有2个手性碳原子
9. 1,3-丁二烯与按进行的某种反应可以分成两步完成,下图是该反应过程中的能量变化图。下列说法正确的是
A. 1,3-丁二烯与反应属于取代反应 B. 1,3-丁二烯分子中存在顺反异构
C. 第一步反应决定总反应的快慢 D. 加入催化剂可以改变该反应的反应热
10. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
Na
蒸馏
B
溴水
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
甲苯(苯)
酸性高锰酸钾溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
11. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
B. 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C. 乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-Cu2O↓+CH3COO-+3H2O
D. 水杨酸( )溶于小苏打溶液中:+HCO→+2CO2↑+2H2O
12. 网络表情包“一脸辛酸”是在人脸上重复画满了辛酸的键线式结构,“苯宝宝装个纯(醇)”由苯宝宝拿一个氢原子换了个羟基形成,下列说法正确的是
A. 苯宝宝装个醇,该分子属于芳香醇
B. 比辛酸少2个-CH2-的同系物分子有8种
C. 两个分子中所有原子都可能共面
D. 两个分子都能和NaOH、Na2CO3、NaHCO3发生反应
13. 乙酸乙酯的制备实验如下:
步骤1:在试管a中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸,并加入沸石。在试管b中加入滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液
步骤2:点燃酒精灯,加热反应物至微微沸腾后,改用小火加热,观察到试管b中溶液上方出现无色液体
步骤3:振荡试管b,溶液红色变浅
步骤4:用分液漏斗分离试管b中的液体混合物
下列关于该实验说法正确的是
A. 步骤1试管a中加入试剂顺序可颠倒,放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸
B. 步骤2中小火加热可减慢试剂挥发速率,使试管b上方得到的无色液体为纯净物
C. 步骤3中碳酸钠水解使溶液呈红色,主要因为蒸出液体稀释碳酸钠溶液使红色变浅
D. 步骤4中采用分液法分离,应先从分液漏斗下口放出水相后再从上口倒出乙酸乙酯
14. 羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 甲分子中有1个手性碳原子
B. 甲、乙、丙都能与甲醛发生缩聚反应
C. 常温下1mol乙能与3molH2发生加成反应
D. 等物质的量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为3:3:2
二、非选择题:共4题,共计58分。
15. 环己酮主要用于制造尼龙和做溶剂,某化学小组在实验室中制备环己酮。
实验信息:1.酸性条件下,Na2Cr2O7可以将环己醇氧化成环己酮,Cr2O72-被还原生成Cr3+,注意Na2Cr2O7过量时环己酮会被氧化。2.环己醇、环己酮和环己烯的部分性质
物质
摩尔质量
/g·mol-1
沸点
/℃
与水形成共沸
物沸点/℃
密度
/(g·cm-3)
溶解性
环己醇()
100
161.0
97.8
0.96
能溶于水
环己酮()
98
155
95
0.95
微溶于水
环己烯()
82
83.2
70.8
0.81
不溶于水
实验装置:
实验步骤:
步骤I.圆底烧瓶中依次加入2粒沸石、56mLH2O、10mL浓H2SO4(约0.15mol)、10mL环己醇,混合混匀。
步骤II.将27gNa2Cr2O7(约0.103mol)溶于盛有12mLH2O的100mL烧杯中,搅拌使之充分溶解。
步骤III.分3次将步骤II所得Na2Cr2O7溶液加至圆底烧瓶中并不断振摇,反应全程控温在60-65℃范围内。10分钟后停止加热,加入适量草酸固体,充分振摇使之溶解。
步骤IV。向圆底烧瓶中加入60mLH2O,改为蒸馏装置,将环己酮和水一起蒸馏出来。
步骤V。在馏分中加入10g食盐,充分搅拌,将液体倾至分液漏斗,分离出有机层。
步骤VI.在分离出的有机层中分3次加入适量MgSO4干燥后,蒸馏,获得产品6.1g。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______。本实验中_______(填“可以”或“不可以”)用仪器Y代替仪器X。所用圆底烧瓶的最佳规格为_______(填标号)。
A100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)步骤III中生成环己酮反应的化学方程式为:_______。需控温在60-65℃范围内,若温度过低,导致的结果是_______。
(3)步骤IV中将环己酮和水一起蒸馏出来时应控制温度_______。
(4)步骤V中向馏分中加入食盐的目的为_______。分离有机层时有机层应从分液漏斗_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)本实验中环己酮的产率约为_______%(结果保留3位有效数字)。
16. F是合成某药物的中间体,一种制备F的流程如图所示。
已知:①B的结构中只有一种官能团;
②RCHORCH=CHCOOH(Py:吡啶)。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为羟基和_______;B的结构简式为_______。
(2)若A′为A与足量H2完全加成得到的产物,则A′结构中含有_______个手性碳原子。
(3)C→D的反应机理可用如图表示:
则C→D的两步反应中,“第一步”的有机反应类型为_______,“第二步”得到的产物的结构简式为_______。
(4)E→F的化学方程式为_______。
17. 有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一,由合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为羧基和_______;F的化学式为_______。
(2)写出A→B的化学方程式_______。
(3)C的结构简式为_______;D→E的反应条件是_______。
(4)E有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物且核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3:2:1的结构简式为_______。
(5)以为原料合成,其合成路线为_______。
18. 化合物G(萘丁美酮)是一种解热、镇痛药,其合成路线如图:
(1)可以鉴别A、B两种物质试剂为_______。
(2)C→D过程中依次经历了_______和_______反应。
(3)1mol中含有σ键的数目为_______mol,其中碳原子的轨道杂化类型为_______。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为_______。
①分子中含苯环,能使Br2的CCl4溶液褪色;
②分子中不同化学环境的氢原子数目之比为2∶3。
(5)已知2CH3CHOCH3CH=CHCHO。写出以、和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_______。
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灌南县惠泽高级中学第二学期第一次月考
高二化学试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27
一、单项选择题(本大题共14小题,每题3分,共计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 化学在抗击新冠肺炎中起到了重要作用。下列叙述不正确的是
A. 医用消毒剂使用的酒精浓度越高消毒效果越好
B. 84消毒液的有效成分NaClO利用强氧化性杀菌消毒
C. 传播新冠病毒的气溶胶分散质粒子直径大小在1nm~100nm之间
D. 制作口罩的熔喷布的主要原料聚丙烯(PP)是一种有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇(酒精)作为消毒剂使用时,常用浓度是75%,低于75%,达不到杀菌目的,高于75%,又会使细菌表面的蛋白质迅速凝固而妨碍酒精向内渗透,也会影响杀菌效果,A错误;
B.NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,可利用强氧化性杀菌消毒,B正确;
C.胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;根据胶体的特征,传播新冠病毒的气溶胶分散质粒子直径大小在1nm~100nm之间,C正确;
D.聚丙烯(PP)是一种有机合成聚合物,属于有机高分子材料,D正确;
故选A。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 对硝基甲苯的结构简式: B. 羟基的电子式:
C. 乙醇分子空间填充模型: D. 乙酸甲酯的结构简式:HCOOCH2CH3
【答案】B
【解析】
【详解】A.对硝基甲苯中硝基和甲基处于对位的位置,且硝基的N原子与苯环相连,对硝基甲苯的结构简式为,A错误;
B.羟基中含有1个未成对电子,电子式:,B正确;
C.用小球和小棍表示的模型为球棍模型,用原子的相对大小来表示的是比例模型,为乙醇的球棍模型,C错误;
D.乙酸甲酯的结构简式:CH3COOCH3,D错误;
故选B。
3. 某有机物A用质谱仪测定如图1,核磁共振氢谱如图2,则A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CH2CHO C. CH3CH2OH D. CH3OCH3
【答案】C
【解析】
【分析】图1中可得出该有机物的相对分子质量为46,图2中可得出该有机物分子中含有3种不同性质的氢原子。
【详解】A.HCOOH,相对分子质量为46,但氢原子有2种,故A错误;
B.CH3CH2CHO,相对分子质量为58,故B错误;
C.CH3CH2OH,相对分子质量为46,氢原子有3种,故C正确;
D.CH3OCH3,相对分子质量为46,但只有1种氢原子,故D错误;
故答案为C。
4. 链状高分子化合物,可由有机化工原料R和其它无机试剂通过卤化、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是
A. 乙烯 B. 乙炔 C. 1,3—丁二烯 D. 2—丁醇
【答案】A
【解析】
【详解】由链状高分子化合物的结构可知,该有机物由乙二酸和乙二醇经缩聚反应得到,而乙二酸可由乙二醛氧化得到,乙二醛又可由乙二醇氧化得到,乙二醇可由1,2-二溴乙烷水解得到,1,2-二溴乙烷可由乙烯与溴加成得到。由题意知,该高分子可由有机化工原料R和其它无机试剂通过卤化、水解、氧化、缩聚反应得到,因此,R是乙烯,答案为A。
5. 如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. 酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D. 用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,不需要用硫酸铜溶液除杂
【答案】D
【解析】
【分析】电石与饱和食盐水反应会生成乙炔,生成的乙炔会混有硫化氢等杂质气体,利用硫酸铜溶液除去杂质气体,防止对检验乙炔的性质产生干扰,最后利用酸性高锰酸钾溶液检验乙炔的性质。
【详解】A.电石和水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水可控制反应物水的供给,从而控制生成乙炔的速率,A正确;
B.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性,B正确;
C.对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,则将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高,C正确;
D.制取乙炔气体中会混有硫化氢可以被Br2氧化,使Br2的CCl4溶液褪色,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,D错误;
故选D。
6. 根据下列实验操作和现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
苯的同系物X中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色不褪去
X中与苯环直接连的碳原子上没有氢原子
B
有机物Y中加入金属钠放出氢气
有机物Y中含有羧基
C
苯酚浊液中滴加NaOH溶液,浑浊变澄清
苯酚能与氢氧化钠反应
D
石蜡油加热产生的气体使溴的溶液褪色
石蜡油分解产物中一定含有不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与苯环直接相连的碳原子上有氢的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化、使高锰酸钾褪色、与苯环直接相连的碳原子上没有氢的苯的同系物不能被酸性高锰酸钾溶液氧化、包年使高锰酸钾褪色,A不符合;
B.羟基、羧基中的氢是活泼氢、均能与钠反应产生氢气,则Y中不一定含有羧基,B符合;
C.苯酚有弱酸性,能与NaOH溶液反应生成可溶于水的苯酚钠,故浑浊变澄清,C不符合;
D.石蜡油不含不饱和烃、石蜡油不能使溴的溶液褪色、加热产生的气体使溴的溶液褪色,则石蜡油分解产物中一定含有不饱和烃、与溴发生了加成反应,D不符合;
答案选B。
7. 尿素的结构可表示为。下列有关说法正确的是
A. 分子中含有3molσ键
B. 分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C. 组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是
D. 根据结构推测,尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮()
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有7molσ键,故A错误;
B.分子中C原子形成三个σ键、每个N原子形成三个σ键且存在一对孤电子对,所以C原子、N原子的杂化轨道类型分别为、,故B错误;
C.同周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而整体呈增大趋势,但第 ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素,H的1s能级的能量小于C的2p能级的能量、且H的1s能级上电子离原子核更近,第一电离能由大到小的顺序是,故C错误;
D.尿素分子存在氨基,与水分子间易形成氢键,所以尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮,故D正确;
故选D。
8. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。
下列说法不正确的是
A. X分子中所有原子可能共平面
B. X在一定条件下转化为Y的反应属于还原反应
C. 1molZ最多能与7molNaOH发生反应
D. X与足量氢气发生加成反应,所得产物中有2个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干中X的结构简式可知,苯分子中12原子共平面,羧基所有原子可能共平面,单键可以旋转,可能所有原子共平面,A正确;
B.X在一定条件下转化为Y的反应是与氢气加成,属于还原反应,B正确;
C.Z中含有个酚羟基、一个羧基和一个酯基,1molZ最多能与8molNaOH发生反应,C错误;
D.X与足量氢气发生加成反应,所得产物中左右两边连接羟基的碳为手性碳,则有2个手性碳原子,D正确;
答案选C。
9. 1,3-丁二烯与按进行的某种反应可以分成两步完成,下图是该反应过程中的能量变化图。下列说法正确的是
A. 1,3-丁二烯与反应属于取代反应 B. 1,3-丁二烯分子中存在顺反异构
C. 第一步反应决定总反应的快慢 D. 加入催化剂可以改变该反应的反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.加成反应是一种有机化学反应,主要发生在双键或三键(不饱和键)的物质中,反应过程主要是双键变单键,饱和度变化,反应后产物只有一个;1,3-丁二烯与HBr反应属于加成反应,A错误;
B.在双键两侧的两个不饱和碳上,分别连有两个不同的原子或基团时,会产生顺反异构;1,3-丁二烯分子中不存在顺反异构,B错误;
C.反应的活化能越大,发生反应需要的条件就越高,反应就越不容易发生,该反应的化学速率就越小,根据图示可知,第一步反应的活化能远大于第二步反应的活化能,所以第一步的反应速率小于第二步反应速率,因此总反应的快慢由较慢的第一步决定,C正确;
D.加入催化剂可以改变反应途径,降低反应的活化能,使反应在较低条件下进行,但不能改变物质的始态和终态,不能改变反应物、生成物的总能量,因此催化剂不能改变化学反应的反应热,D错误;
故选C。
10. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
Na
蒸馏
B
溴水
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
甲苯(苯)
酸性高锰酸钾溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.C2H5OH和H2O均能与Na反应,应选CaO,CaO可以和水反应而吸水,再用蒸馏法分离,A错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应,而甲烷不能,洗气可分离,B正确;
C.混合溶液中加NaOH溶液,乙酸乙酯能发生水解,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中乙酸,C错误;
D.混合溶液中加酸性高锰酸钾溶液,甲苯会被氧化为苯甲酸,苯甲酸与苯互溶,不能得到甲苯,应用蒸馏的方法分离,D错误;
故答案选B。
11. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
B. 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C. 乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-Cu2O↓+CH3COO-+3H2O
D. 水杨酸( )溶于小苏打溶液中:+HCO→+2CO2↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.用石墨作电极电解NaCl溶液,阴极为H2O电离产生的H+放电生成H2,H2O为弱电解质,在离子方程式中以化学式保留,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,A错误;
B.1molHCHO最多与4mol[Ag(NH3)2]OH发生银镜反应,反应的离子方程式为HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH-+2+4Ag↓+6NH3+2H2O,B错误;
C.乙醛中含醛基,与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾产生砖红色沉淀,反应的离子方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-Cu2O↓+CH3COO-+3H2O,C正确;
D.水杨酸中只有羧基能与反应,酚羟基与不反应,反应的离子方程式为+→ +H2O+CO2↑,D错误;
答案选C。
12. 网络表情包“一脸辛酸”是在人脸上重复画满了辛酸的键线式结构,“苯宝宝装个纯(醇)”由苯宝宝拿一个氢原子换了个羟基形成,下列说法正确的是
A. 苯宝宝装个醇,该分子属于芳香醇
B. 比辛酸少2个-CH2-的同系物分子有8种
C. 两个分子中所有原子都可能共面
D. 两个分子都能和NaOH、Na2CO3、NaHCO3发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质是苯环与羟基直接相连形成化合物,属于酚,而不是醇,A错误;
B.比辛酸少2个-CH2-的同系物分子为C5H11COOH,- C5H11有8种,故符合条件的同系物有8种,B正确;
C.辛酸中存在烷基,碳原子为sp3杂化,所有原子不可能共面,苯分子12个原子共平面,O-H键可以旋转,故苯酚可能所有原子共平面,C错误;
D.辛酸能和NaOH、Na2CO3、NaHCO3发生反应,苯酚能与NaOH、Na2CO3反应,D错误;
答案选B。
13. 乙酸乙酯的制备实验如下:
步骤1:在试管a中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸,并加入沸石。在试管b中加入滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液
步骤2:点燃酒精灯,加热反应物至微微沸腾后,改用小火加热,观察到试管b中溶液上方出现无色液体
步骤3:振荡试管b,溶液红色变浅
步骤4:用分液漏斗分离试管b中的液体混合物
下列关于该实验说法正确的是
A. 步骤1试管a中加入试剂顺序可颠倒,放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸
B. 步骤2中小火加热可减慢试剂挥发速率,使试管b上方得到的无色液体为纯净物
C. 步骤3中碳酸钠水解使溶液呈红色,主要因为蒸出液体稀释碳酸钠溶液使红色变浅
D. 步骤4中采用分液法分离,应先从分液漏斗下口放出水相后再从上口倒出乙酸乙酯
【答案】D
【解析】
【分析】实验室用乙醇在乙酸在浓硫酸作用下加热制备乙酸乙酯,加入药品时,为防止酸液飞溅,应先加入乙醇再加入浓硫酸和乙酸,由于混合物中含有乙醇和乙酸,易溶于水,易生产倒吸,实验时导管不能插入到液面以下,为防止液体暴沸,应加入碎瓷片或沸石。
【详解】A.据分析,步骤1试管a中加入试剂顺序不可颠倒,A错误;
B.乙醇、乙酸乙酯和乙酸均容易挥发,则试管b上方得到的无色液体是乙醇、乙酸乙酯和乙酸的混合物,不是纯净物,B错误;
C.步骤3中溶液红色变浅,是因为碳酸钠与乙酸发生反应,C错误;
D.乙酸乙酯不易溶于水、且密度小于水相,则步骤4中可采用分液法分离,且应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯,D正确;
故选D。
14. 羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 甲分子中有1个手性碳原子
B. 甲、乙、丙都能与甲醛发生缩聚反应
C. 常温下1mol乙能与3molH2发生加成反应
D. 等物质的量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为3:3:2
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一个C与四个不相同的原子或原子团相连时,该C为手性碳,则甲分子中与醇-OH相连的C是手性碳,即甲分子含1个手性碳,A正确;
B.甲、乙、丙分子中含酚羟基,且与酚羟基相连C的邻位C上有H,可以和甲醛发生酚醛缩聚,B正确;
C.乙分子中的苯环能和氢气加成,酯基不能和氢气加成,因此常温下1 mol乙能与3 mol H2发生加成反应,C正确;
D.甲有两个酚羟基和一个酯基,乙、丙均含有一个酚羟基和一个酯基且酯基水解后有酚羟基结构,故等物质量甲、乙、丙最多消耗氢氧化钠的物质的量之比为1:1:1,D错误;
答案选D。
二、非选择题:共4题,共计58分。
15. 环己酮主要用于制造尼龙和做溶剂,某化学小组在实验室中制备环己酮。
实验信息:1.酸性条件下,Na2Cr2O7可以将环己醇氧化成环己酮,Cr2O72-被还原生成Cr3+,注意Na2Cr2O7过量时环己酮会被氧化。2.环己醇、环己酮和环己烯的部分性质
物质
摩尔质量
/g·mol-1
沸点
/℃
与水形成共沸
物沸点/℃
密度
/(g·cm-3)
溶解性
环己醇()
100
161.0
97.8
0.96
能溶于水
环己酮()
98
155
95
0.95
微溶于水
环己烯()
82
83.2
70.8
0.81
不溶于水
实验装置:
实验步骤:
步骤I.在圆底烧瓶中依次加入2粒沸石、56mLH2O、10mL浓H2SO4(约0.15mol)、10mL环己醇,混合混匀。
步骤II.将27gNa2Cr2O7(约0.103mol)溶于盛有12mLH2O的100mL烧杯中,搅拌使之充分溶解。
步骤III.分3次将步骤II所得Na2Cr2O7溶液加至圆底烧瓶中并不断振摇,反应全程控温在60-65℃范围内。10分钟后停止加热,加入适量草酸固体,充分振摇使之溶解。
步骤IV。向圆底烧瓶中加入60mLH2O,改为蒸馏装置,将环己酮和水一起蒸馏出来。
步骤V。在馏分中加入10g食盐,充分搅拌,将液体倾至分液漏斗,分离出有机层。
步骤VI.在分离出的有机层中分3次加入适量MgSO4干燥后,蒸馏,获得产品6.1g。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______。本实验中_______(填“可以”或“不可以”)用仪器Y代替仪器X。所用圆底烧瓶的最佳规格为_______(填标号)。
A100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)步骤III中生成环己酮反应的化学方程式为:_______。需控温在60-65℃范围内,若温度过低,导致的结果是_______。
(3)步骤IV中将环己酮和水一起蒸馏出来时应控制温度_______。
(4)步骤V中向馏分中加入食盐的目的为_______。分离有机层时有机层应从分液漏斗_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)本实验中环己酮的产率约为_______%(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. (直形)冷凝管 ②. 不可以 ③. B
(2) ①. 反应速率太慢或环己醇反应不完全 ②. 3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Na2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O
(3)95℃ (4) ①. 降低环己酮在水中的溶解度,利于液体分层 ②. 上口倒出
(5)64.8
【解析】
【分析】圆底烧瓶浓H2SO4、环己醇混合,加入Na2Cr2O7控温60-65℃,实验原理:3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Na2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O(Na2Cr2O7过量时环己酮会被氧化),适量草酸固体,充分振摇使之溶解,蒸馏,将环己酮和水一起蒸馏出来,加入食盐,充分搅拌,将液体倾至分液漏斗,分离出有机层,加入适量MgSO4干燥后,蒸馏,获得产品,据此分析;
【小问1详解】
仪器X的名称为(直形)冷凝管,由于冷凝管不是垂直的,因此不可以用仪器Y代替仪器X;加热圆底烧瓶时,圆底烧瓶中的液体体积占烧瓶容积的三分之一到三分之二之间为最佳。圆底烧瓶中加入液体的总体积为56mL+10mL +10mL+12mL+60mL=148mL,故圆底烧瓶的最佳规格为250mL,故选B;
【小问2详解】
根据分析可知,步骤III中生成环己酮反应的化学方程式为:3+Na2Cr2O7+4H2SO4→3+Na2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O;需控温在60-65℃范围内,若温度过低,导致的结果是反应速率太慢或环己醇反应不完全;
【小问3详解】
环己酮与水形成共沸物沸点为95℃,故控制温度为95℃;
【小问4详解】
向蒸馏得到环己酮和水的混合物中加入食盐的目的是降低环己酮在水中的溶解度,有利于液体分层;环己酮的密度比水小,故分离有机层时有机层应从分液漏斗上口倒出;
【小问5详解】
环己醇的物质的量为=0.096mol,环己醇的物质的量比重铬酸钠、硫酸的物质的量都少,故理论上应生成环丙酮0.096mol,质量为9.408g,则环己酮的产率为≈64.8%。
16. F是合成某药物的中间体,一种制备F的流程如图所示。
已知:①B的结构中只有一种官能团;
②RCHORCH=CHCOOH(Py:吡啶)。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为羟基和_______;B的结构简式为_______。
(2)若A′为A与足量H2完全加成得到产物,则A′结构中含有_______个手性碳原子。
(3)C→D的反应机理可用如图表示:
则C→D的两步反应中,“第一步”的有机反应类型为_______,“第二步”得到的产物的结构简式为_______。
(4)E→F的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 酯基 ②.
(2)3 (3) ① 加成反应 ②.
(4)
【解析】
【分析】A发生醇的催化氧化生成B为,B反应生成C,根据E的结构简式结合D到E的反应条件可知,D到E为酯化反应,则D为,D与甲醇发生酯化反应生成E,E反应生成F,据此分析;
【小问1详解】
根据E的结构简式,含氧官能团的名称为羟基和酯基;根据分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
A与足量H2完全加成得到A′,则A′为,其中有3个手性碳原子;
【小问3详解】
从反应机理可知,C→D第一步的反应类型为加成反应,生成产物为,发生醇的消去反应生成产物为,即第二步产物的结构简式为;
【小问4详解】
E→F发生取代反应,化学方程式为。
17. 有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一,由合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为羧基和_______;F的化学式为_______。
(2)写出A→B的化学方程式_______。
(3)C的结构简式为_______;D→E的反应条件是_______。
(4)E有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物且核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3:2:1的结构简式为_______。
(5)以为原料合成,其合成路线为_______。
【答案】(1) ①. 羰基(或酮基) ②. (C12H18)n
(2) (3) ①. ②. 浓硫酸、170°C
(4) (5)
【解析】
【分析】发生氧化反应生成A为,A与乙醇发生转化反应生成B为,B发生信息中的取代反应生成C为,C与氢气发生加成反应生成D为,由F的结构简式(),可知D发生消去反应生成E为,E再发生加聚反应生成。
【小问1详解】
A中所含官能团名称为羧基和酮羰基;F的结构简式为,其化学式为(C12H18)n;
【小问2详解】
A与乙醇发生转化反应生成B为,化学方程式为;
【小问3详解】
C的结构简式为,D为醇,发生消去反应生成E,反应条件为浓硫酸、加热;
【小问4详解】
E()的芳香族化合物的同分异构体,只含有1个苯环,侧链为烷基,核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3:2:1,表示为对称结构,结构简式为;
【小问5详解】
先发生消去反应得到,再用酸性高锰酸钾溶液氧化生成,然后与乙醇发生酯化反应生成,再发生信息中的反应生成,合成路线为。
18. 化合物G(萘丁美酮)是一种解热、镇痛药,其合成路线如图:
(1)可以鉴别A、B两种物质的试剂为_______。
(2)C→D过程中依次经历了_______和_______反应。
(3)1mol中含有σ键的数目为_______mol,其中碳原子的轨道杂化类型为_______。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为_______。
①分子中含苯环,能使Br2的CCl4溶液褪色;
②分子中不同化学环境的氢原子数目之比为2∶3。
(5)已知2CH3CHOCH3CH=CHCHO。写出以、和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_______。
【答案】(1)FeCl3溶液
(2) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(3) ①. 18 ②. sp2和sp3
(4)或 (5)
【解析】
【分析】A中酚羟基上的氢原子被-CH3取代生成B,B中溴原子被-CHO取代得到C,C与 反应得到D,D中碳碳双键与氢气发生催化加氢生成E,E与HCl加热反应得到F。
【小问1详解】
由A、B的结构简式可知,A中含酚羟基,加入氯化铁溶液,溶液会变为紫色,而B中不含酚羟基,加入氯化铁溶液,溶液不会呈紫色,因此鉴别A、B可选用FeCl3溶液。
【小问2详解】
由C和D的结构简式可知,C中醛基先发生加成反应生成,其中生成的羟基再发生消去反应生成D。故为加成反应、消去反应;
【小问3详解】
1mol 中含2mol双键和16mol单键,单键为σ键,双键为1个σ键、1个π键,因此共含18molσ键,数目为18NA或18×6.02×1023;酯基碳、羰基碳为sp2杂化,而饱和碳为sp3杂化;
【小问4详解】
C的结构简式为:,不饱和度为8、含有2个氧;其同分异构体的分子中含苯环,能使Br2的CCl4溶液褪色,说明含有不饱和键,分子中不同化学环境的氢原子数目之比为2∶3,说明分子结构高度对称,只有两种环境的氢原子,其结构简式为:或。
【小问5详解】
根据2CH3CHOCH3CH=CHCHO可知,可以由和CH3CHO反应生成,CH3CH2OH被催化氧化生成CH3CHO;与Br2发生甲基的邻位取代生成,根据B生成D的反应可知,之后再与反应得到,所以合成路线为:。
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