内容正文:
南安一中2024~2025学年下学期高二年第二次阶段考
化学科试卷
本试卷考试内容为:有机化学基础(专题一至五第一单元)。分第I卷(选择题)和第II卷,共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.考生作答时,请将答案答在答题纸上,在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号)。
4.保持答题纸纸面清洁,不破损。考试结束后,将本试卷自行保存,答题纸交回。
可能需要使用的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Si-28
第I卷(选择题 共48分)
一。选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求
1. 以下名称、化学用语均正确的是
A. 乙醇的分子式:CH3CH2OH B. 顺-1,2-二溴乙烯的结构式:
C. 苯甲酸乙酯的键线式: D. 的空间填充模型:
2. 化学让生活更美好,下列说法正确的是
A. 甲醇可用作汽车燃料 B. 苯酚晶体常用于皮肤消毒
C. 医疗上常用95%的乙醇溶液作消毒剂 D. 聚氯乙烯常用作食品包装袋
3. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
4. 如图为某烃的键线式结构,下列说法正确的是
A. 该烃与环己二烯相差5个“CH2”基团
B. 该烃中有3个碳原子采用sp3杂化
C. 同分异构体的结构中不可能含有苯环
D. 该烃和Br2按物质的量之比1:1加成时,所得产物共有5种(不含立体异构)
5. 已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。
可经三步反应制取,其中第二步的反应类型是
A. 加成反应 B. 水解反应 C. 氧化反应 D. 消去反应
6. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置①可除去甲烷中的乙烯
B. 装置②可用于配制银氨溶液
C. 装置③可用于制备溴苯并验证有HBr产生
D. 装置④可用于探究酒精脱水生成乙烯
7. 分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(含立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
8. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
9. 可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A. 氯化铁溶液、溴水 B. 碳酸钠溶液、溴水
C. 酸性高锰酸钾溶液、溴水 D. 酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
10. 实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是
A. 操作I中苯作萃取剂
B. 苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C. 通过操作II苯可循环使用
D. 三步操作均需要分液漏斗
11. 化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:( )
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A. X→Y的反应为加成反应
B. X分子中所有原子一定在同一平面上
C. X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. Y与Br2加成产物分子中含有手性碳原子
12. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应
C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构
第II卷(非选择题,共52分)
二、本大题共4小题,共52分。
13. 回答下列问题:
(1)键线式的名称是___________。
(2)中含有的官能团的名称为___________。
(3)某化合物是的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢,写出该化合物的结构简式:___________(任写一种)。
(4)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)_______种。
化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体糖代谢的中间体,可由玉米淀粉发酵制得,其盐是人们喜爱的补钙制剂之一。A在铜的催化作用下可发生氧化反应,其氧化产物不能发生银镜反应。在浓硫酸的作用下,A可发生如下反应
试回答下列问题:
(5)写出下列物质的结构简式:A__________;F__________。
(6)写出下列反应化学方程式:A→E__________;A→D__________。
14. 莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。这两种有机化合物的结构如下图所示。回答下列问题:
(1)下列关于这两种有机化合物的说法正确的是___________。
A. 两种酸都能与溴水反应
B 两种酸遇三氯化铁溶液都显色
C. 鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D. 等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
(2)莽草酸与足量氢氧化钠反应的化学方程式是:___________。
(3)17.0g鞣酸与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳体积(标准状况):_________L。
(4)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是___________。
(5)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基、且苯环上一氯代物只有2种的结构为C,写出C与足量烧碱溶液反应的化学方程式为:___________。
15. 乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:
水杨酸
醋酸酐
乙酰水杨酸
熔点/℃
157~159
-72~-74
135~138
相对密度/(g·cm﹣3)
1.44
110
1.35
相对分子质量
138
102
180
实验过程:100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 ℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题:
(1)该合成反应中应采用 加热。(填标号)
A. 热水浴 B. 酒精灯 C. 煤气灯 D. 电炉
(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的________(填名称)。
(3)①中需使用冷水,目的是__________。
(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是__________,以便过滤除去难溶杂质。
(5)④采用的纯化方法为__________。
(6)本实验的产率是_________%。(写出详细计算步骤)
16. 化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是___________、___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为:___________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为,写出1种符合要求的X的结构简式_________。
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南安一中2024~2025学年下学期高二年第二次阶段考
化学科试卷
本试卷考试内容为:有机化学基础(专题一至五第一单元)。分第I卷(选择题)和第II卷,共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.考生作答时,请将答案答在答题纸上,在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号)。
4.保持答题纸纸面清洁,不破损。考试结束后,将本试卷自行保存,答题纸交回。
可能需要使用的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Si-28
第I卷(选择题 共48分)
一。选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求
1. 以下名称、化学用语均正确的是
A. 乙醇的分子式:CH3CH2OH B. 顺-1,2-二溴乙烯的结构式:
C. 苯甲酸乙酯的键线式: D. 的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH2OH是乙醇结构简式,乙醇的分子式为C2H6O,A错误;
B.不存在顺反异构,顺−1,2−二溴乙烯的结构式:,B错误;
C.苯甲酸乙酯是苯甲酸和乙醇形成的酯,键线式正确,C正确;
D.氯原子半径大于碳原子,空间填充模型错误,D错误;
故选C。
2. 化学让生活更美好,下列说法正确的是
A. 甲醇可用作汽车燃料 B. 苯酚晶体常用于皮肤消毒
C. 医疗上常用95%的乙醇溶液作消毒剂 D. 聚氯乙烯常用作食品包装袋
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醇具有可燃性,可用作汽车燃料,减少环境污染,选项A正确;
B.苯酚具有杀菌止痛作用,但它苯酚晶体不能直接用于皮肤消毒,选项B错误;
C.95%的乙醇溶液能在病菌表面形成保护膜,使杀菌效果减弱,75%的乙醇溶液消毒效果最好,医疗上常用75%的乙醇溶液作消毒剂,选项C错误;
D.聚氯乙烯使用时产生含氯的有毒物质,对人体有害,聚氯乙烯不能用作食品包装袋,应使用聚乙烯作食品包装袋,选项D错误;
答案选A。
3. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分析:在浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,根据乙酸乙酯的性质、产品中含有的杂质,结合选项解答。
详解:A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;
B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;
C、乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离,C正确;
D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。
答案选D。
点睛:掌握乙酸乙酯的制备原理是解答的关键,难点是装置的作用分析,注意从乙酸乙酯的性质(包括物理性质和化学性质)特点的角度去解答和判断。
4. 如图为某烃的键线式结构,下列说法正确的是
A. 该烃与环己二烯相差5个“CH2”基团
B 该烃中有3个碳原子采用sp3杂化
C. 同分异构体的结构中不可能含有苯环
D. 该烃和Br2按物质的量之比1:1加成时,所得产物共有5种(不含立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子的分子式为C11H16,而环己二烯的分子式为C6H8,它们之间差C5H8,A项错误;
B.该分子中有2个-CH3、1个-CH2-,2个,均为sp3杂化,B项错误;
C.该分子不饱和度为4,苯环不饱和度为4,则其同分异构体的结构中可能含有苯环,C项错误;
D.该物质为含三个双键的多烯烃,可以发生1,2-加成也可以发生1,4-加成。前者有三种后者2种,总共5种,D项正确;
答案选D。
5. 已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。
可经三步反应制取,其中第二步的反应类型是
A. 加成反应 B. 水解反应 C. 氧化反应 D. 消去反应
【答案】A
【解析】
【详解】可经三步反应制取,①先水解生成HOCH2CH=CHCH2OH,为卤代烃的水解反应;②若氧化时,碳碳双键也被氧化,则先加成反应生成HOCH2CHClCH2CH2OH;③HOCH2CHClCH2CH2OH被强氧化剂氧化可得到,所以第二步反应类型为加成反应,答案选A。
点睛:本题考查有机物的合成,侧重卤代烃、醇、烯烃性质的考查,把握官能团的变化分析合成反应为解答的关键,注意碳碳双键也能被氧化,为易错点。
6. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 装置①可除去甲烷中的乙烯
B. 装置②可用于配制银氨溶液
C. 装置③可用于制备溴苯并验证有HBr产生
D. 装置④可用于探究酒精脱水生成乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷不与溴水反应,乙烯可与溴水发生加成反应,故A正确;
B.配制银氨溶液,应向硝酸银溶液中滴加氨水,生成沉淀时继续滴加氨水,沉淀恰好溶解即为银氨溶液,故B错误;
C.铁粉与溴反应生成溴化铁,苯与溴在溴化铁催化作用下生成溴苯和溴化氢,,反应放热,溴易挥发,挥发出的溴也可以使硝酸银溶液产生淡黄色沉淀,故C错误;
D.反应需控制反应温度,温度计应插入液面以下,故D错误;
答案选A
7. 分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(含立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式为C5H10O2且与NaHCO3能产生气体,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,其中HOOC-CH(CH3)CH2CH3有对映异构体,故共有5种结构;
答案选C。
8. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
【答案】B
【解析】
【分析】由阿魏萜宁的分子结构可知,其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键等多种官能团。
【详解】A.该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基能显示酸性,且酸性强于;溶液显碱性,故该有机物可与溶液反应,A正确;
B.由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此,该有机物发生消去反应时,其消去反应产物最多有3种,B不正确;
C.该有机物酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基、且羟基的两个邻位上均有氢原子,其可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确;
D.该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可发生加成,因此,该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应,D正确;
综上所述,本题选B。
9. 可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A. 氯化铁溶液、溴水 B. 碳酸钠溶液、溴水
C. 酸性高锰酸钾溶液、溴水 D. 酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
【答案】C
【解析】
【分析】氯化铁溶液能与苯酚溶液发生显色反应,使溶液变为紫色;溴水能与苯酚溶液发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,溴水能与己烯发生加成反应,使溴水褪色;己烯、甲苯和苯酚溶液都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色;乙酸乙酯与氯化铁溶液、溴水、碳酸钠溶液、酸性高锰酸钾溶液均不反应。
【详解】A.由分析可知,用氯化铁溶液和溴水能鉴别出己烯和苯酚,但氯化铁溶液和溴水与比水密度小的甲苯和乙酸乙酯都不反应,则不能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,故A错误;
B.由分析可知,用溴水能鉴别出己烯和苯酚,但碳酸钠溶液和溴水与比水密度小的甲苯和乙酸乙酯都不反应,则不能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,故B错误;
C.由分析可知,用溴水能鉴别出己烯和苯酚,用酸性高锰酸钾溶液能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,则用溴水和酸性高锰酸钾溶液鉴别出己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液,故C正确;
D.由分析可知,用氯化铁溶液和酸性高锰酸钾溶液能鉴别出苯酚和乙酸乙酯,但无法鉴别出己烯和甲苯,故D错误;
故选C。
10. 实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是
A. 操作I中苯作萃取剂
B. 苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C. 通过操作II苯可循环使用
D. 三步操作均需要分液漏斗
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚容易溶于有机溶剂苯,而难溶于水,水与苯互不相溶,因此可用苯作萃取剂将含有苯酚的废水中的苯萃取出来,操作I中苯作萃取剂,A正确;
B.苯酚钠容易溶于水,而难溶于苯,因此在苯中的溶解度比在水中的小,B错误;
C.向萃取分液后的含有苯酚的溶液中加入NaOH溶液,发生反应:NaOH+C6H5OH→C6H5ONa+H2O,C6H5ONa易溶于水,而与苯互不相溶,然后分液,得到的苯可再应用于含有苯酚的废水的处理,故通过操作II苯可循环使用,C正确;
D.再向含有苯酚钠的水层加入盐酸,发生 :C6H5ONa+HCl→C6H5OH+NaCl,苯酚难溶于水,密度比水大,在下层,通过分液与水分离开,通过上述分析可知在三步操作中都要进行分液操作,因此要使用分液漏斗,D正确。
答案选B。
11. 化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:( )
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A. X→Y的反应为加成反应
B. X分子中所有原子一定在同一平面上
C. X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. Y与Br2加成产物分子中含有手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应可知,反应中X的-OH上的H原子被 所取代生成了Y、同时生成了HCl,所以X→Y的反应为取代反应,A选项错误;
B.苯分子中所有原子共平面,共价单键可以旋转,所以O-H键旋转后导致-OH中的H原子与苯环不一定共平面,B选项错误;
C.含有碳碳不饱和键、酚羟基的有机物都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,X中含有酚羟基,Y中含有碳碳双键,所以X、Y均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C选项错误;
D.Y与溴发生加成反应后,连接甲基的碳原子上含有4个不同原子或原子团,所以Y与溴发生加成反应后的产物中连接甲基的碳原子为手性碳原子,D选项正确;
答案选D。
12. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应
C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物X中存在碳碳双键,能和发生加成反应,苯环连有酚羟基,下方苯环上酚羟基邻位有氢原子,可以与发生取代反应,A正确;
B.化合物X中有酚羟基,遇溶液会发生显色反应,B正确;
C.化合物X中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团,C正确;
D.该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题,共52分)
二、本大题共4小题,共52分。
13. 回答下列问题:
(1)键线式的名称是___________。
(2)中含有的官能团的名称为___________。
(3)某化合物是的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢,写出该化合物的结构简式:___________(任写一种)。
(4)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)_______种。
化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体糖代谢的中间体,可由玉米淀粉发酵制得,其盐是人们喜爱的补钙制剂之一。A在铜的催化作用下可发生氧化反应,其氧化产物不能发生银镜反应。在浓硫酸的作用下,A可发生如下反应
试回答下列问题:
(5)写出下列物质的结构简式:A__________;F__________。
(6)写出下列反应的化学方程式:A→E__________;A→D__________。
【答案】(1)2,4—二甲基戊烷
(2)羟基、酯基 (3)或
(4)9 (5) ①. ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】由题意可知,A为;由有机物的转化关系可知,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,则B为;浓硫酸作用下共热发生消去反应生成CH2=CHCOOH,则E为CH2=CHCOOH;浓硫酸作用下与乙酸发生酯化反应生成,则D为;浓硫酸作用下发生分子间酯化反应生成环酯,则F为。
【小问1详解】
由键线式可知,烷烃分子中最长碳链含有5个碳原子,侧链为2个甲基,名称为2,4—二甲基戊烷,故答案为:2,4—二甲基戊烷;
【小问2详解】
由结构简式可知,的官能团为羟基、酯基,故答案为:羟基、酯基;
【小问3详解】
由结构简式可知,的分子式为C7H14O、不饱和度为1,则的同分异构体中可能含有环或碳碳双键或碳氧双键,分子中只有两种不同化学环境的氢说明同分异构体分子的结构对称,则符合条件的结构简式为、,故答案为:或;
【小问4详解】
C4H10的同分异构体为丁烷和2—甲基丙烷;丁烷和2—甲基丙烷分子中都含有2类氢原子,一氯代物共有1—氯丁烷、2—氯丁烷、2—甲基—1—氯丙烷、2—甲基—2—氯丙烷,共有四种;1—氯丁烷、2—氯丁烷、2—甲基—1—氯丙烷、2—甲基—2—氯丙烷分子中氢原子被氯原子取代所得二氯代物分别有4种、2种、3种、0种,则分子式为C4H8Cl2的结构共有9种,故答案为:9;
【小问5详解】
由分析可知,A、F的结构简式分别为、,故答案为:;;
【小问6详解】
由分析可知,A→E的反应为浓硫酸作用下共热发生消去反应生成CH2=CHCOOH和水,反应的化学方程式为;A→D的反应为浓硫酸作用下与乙酸发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为,故答案为:;。
14. 莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。这两种有机化合物的结构如下图所示。回答下列问题:
(1)下列关于这两种有机化合物的说法正确的是___________。
A. 两种酸都能与溴水反应
B. 两种酸遇三氯化铁溶液都显色
C. 鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D. 等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
(2)莽草酸与足量氢氧化钠反应的化学方程式是:___________。
(3)17.0g鞣酸与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳的体积(标准状况):_________L。
(4)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是___________。
(5)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基、且苯环上一氯代物只有2种的结构为C,写出C与足量烧碱溶液反应的化学方程式为:___________。
【答案】(1)AD (2)+NaOH=+H2O
(3)2.24 (4)消去反应
(5)+3NaOH=+HCOONa+2H2O
【解析】
【小问1详解】
A.莽草酸含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,而鞣酸中不含有碳碳双键,含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,A正确;
B.莽草酸不含酚羟基,不与三氯化铁溶液发生显色反应,B错误;
C.苯环中没有碳碳双键,是一种介于双键和单键之间的特殊键,鞣酸分子与莽草酸分子相比少了一个碳碳双键,C错误;
D.莽草酸中的羟基、羧基,鞣酸中的醇羟基、羧基都能与钠反应产生氢气,两种物质中羟基和羧基的数量相同,等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同,D正确;
故选AD。
【小问2详解】
莽草酸含有羧基,与足量氢氧化钠反应生成羧酸钠,化学方程式是:+NaOH=+H2O;
【小问3详解】
17.0g鞣酸为17.0g÷170g/mol=0.1mol,与足量碳酸氢钠溶液反应,生成0.1mol二氧化碳,体积(标准状况)为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
【小问4详解】
莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),反应为羟基的消去反应,其反应类型是消去反应;
【小问5详解】
B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基,则含有-OOCH和酚羟基,且苯环上一氯代物只有2种的结构则为对称结构,故C为,C中酚羟基、酯基均与足量烧碱溶液反应,化学方程式为:+3NaOH=+HCOONa+2H2O。
15. 乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:
水杨酸
醋酸酐
乙酰水杨酸
熔点/℃
157~159
-72~-74
135~138
相对密度/(g·cm﹣3)
1.44
1.10
1.35
相对分子质量
138
102
180
实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 ℃左右,充分反应。稍冷后进行如下操作。
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色乙酰水杨酸晶体5.4 g。
回答下列问题:
(1)该合成反应中应采用 加热。(填标号)
A. 热水浴 B. 酒精灯 C. 煤气灯 D. 电炉
(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的________(填名称)。
(3)①中需使用冷水,目的是__________。
(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是__________,以便过滤除去难溶杂质。
(5)④采用的纯化方法为__________。
(6)本实验产率是_________%。(写出详细计算步骤)
【答案】(1)A (2) ①. BD ②. 分液漏斗、容量瓶
(3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶)
(4)生成可溶的乙酰水杨酸钠
(5)重结晶 (6)60
【解析】
【分析】根据反应原理,水杨酸与醋酸酐发生取代反应生成阿司匹林,温度在70 ℃左右,故采用水浴加热方式,将反应后的混合物倒入冷水中,析出固体,过滤得到粗品,加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液生成可溶的乙酰水杨酸钠,过滤。滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体,固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体。
【小问1详解】
低于100℃的加热需要水浴加热,该合成温度为70℃左右,所以该合成反应中应采用热水浴,BCD加热温度都高于100℃,所以选A;
【小问2详解】
①中操作为过滤,需要的玻璃仪器有玻璃棒(引流)、漏斗(作过滤器)、烧杯(盛放待过滤液以及滤液),所以选取BD仪器;不需要的仪器是分液漏斗和容量瓶;
小问3详解】
乙酰水杨酸在常温下是固体,且在冷水中溶解度较小,为了降低其溶解度并充分析出乙酰水杨酸固体(结晶),提高产率,所以①中需使用冷水;
【小问4详解】
饱和碳酸氢钠能和难溶性的乙酰水杨酸反应生成可溶性的乙酰水杨酸钠,以便过滤除去难溶杂质。
【小问5详解】
固体经纯化方法为重结晶,所以④采用的纯化方法为重结晶。
【小问6详解】
醋酸酐质量=10mL×1.10g/mL=11g,6.9g水杨酸完全反应消耗醋酸酐质量=×102g/mol=5.1g<11g,所以乙酸酐有剩余,则理论上生成乙酰水杨酸质量=0.02mol×180g/mol=9g,产率==60%。
16. 化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是___________、___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为:___________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为,写出1种符合要求的X的结构简式_________。
【答案】(1)苯甲醛 (2) ①. 加成反应 ②. 取代反应
(3) (4)+
(5)、、、
【解析】
【分析】由信息①可知A应含有醛基,且含有7个C原子,A的结构简式为,A和CH3CHO发生信息①反应生成B,B的结构简式为,B发生氧化反应生成C,C的结构简式为,C与Br2发生加成反应生成D,D的结构简式为,D在KOH醇溶液加热条件下,发生消去反应再酸化生成E,E的结构简式为,E与乙醇发生酯化反应生成F,F的结构简式为,G为甲苯的同分异构体,则G含有7个碳、不饱和度为4,对比F、H的结构简式可知,G的结构简式为;
【小问1详解】
A的结构简式为,为苯甲醛;
【小问2详解】
C的结构简式为,D的结构简式为,由C和溴加成生成D发生加成反应;E的结构简式为,F的结构简式为,由E中羧基发生酯化反应生成F为取代反应;答案为:加成反应,取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为;
【小问4详解】
由分析可知,G的结构简式为,F和G发生加成反应生成H,化学方程式为:+;
【小问5详解】
F的结构简式为,芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则分子中应含有2个甲基,且为对称结构,可能结构有、、、
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