内容正文:
答案
一、单选题
1.【答案】D
【解析】烃只含C、H两种元素。只测定它的C、H原子个数比,不能确定是否含有O原子,不能验证该有机化合物属于烃, 故A项错误;烃和烃的含氧衍生物的燃烧产物都是H2O和CO2,则只证明该有机化合物完全燃烧后产物只有H2O和CO2,不能验证该有机化合物属于烃,故B项错误;测定其燃烧产物中H2O与 CO2的物质的量之比,只能测出它的C、H原子个数比,不能确定是否含有O原子,不能验证该有机化合物属于烃,故C项错误;测定该有机化合物的质量及其完全燃烧后生成CO2和H2O的质量,若有机化合物的质量与CO2和H2O中C、H元素的质量之和相等,则能验证该有机化合物属于烃,故D项正确。
2.【答案】C
【解析】由图可知,相对分子质量为74,故A正确;7.4 g有机化合物M(仅含C、H、O)为7.4 g÷74 g/mol=0.1 mol,在氧气中完全燃烧,生成了和,根据质量守恒可知,碳、氢分别为、,则M中含有氧,则分子式为,故B正确;核磁共振氢谱显示有2组峰且吸收峰面积之比为2∶3,则结构简式为CH3CH2OCH2CH3,分子不含有羟基,不能与钠反应,故C错误;M的同分异构体中,与M官能团相同的有CH3CH2CH2OCH3、CH(CH3) 2OCH3,有2种,故D正确。故选C。
3.【答案】D
【解析】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃中能形成碳碳双键的位置有1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和8之间、6和7之间(10和11之间,且二者等效),则符合条件的烯烃共有5种,故D正确。
4.【答案】C
【解析】该有机物含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为1∶1,故A不符合题意;该有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B不符合题意;该有机物含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,分子中有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶2,故C符合题意;该有机物是苯的同系物,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D不符合题意。选C。
5.【答案】A
【解析】糖类中单糖不能水解,A错误;甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下形成二肽,甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸脱水可形成2种二肽,甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基,甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基可脱水形成2种二肽,共可生成4种二肽,B正确;谷氨酸钠是味精的主要成分,在厨房中常用作增味剂,C正确;分子式为C4H8O2的有机物在酸性条件下水解为酸和醇,可能为甲酸和丙醇,其中丙醇有两种结构,可能为乙酸和乙醇,可能为丙酸和甲醇,因此共有3种酸和4种醇,这些酸和醇重新组合可形成3×4=12种酯,D正确。
6.【答案】A
【解析】阿斯巴甜分子中不含有羟基和羰基,不属于糖类,A错误;阿斯巴甜分子中含有的羧基、酯基、酰胺基能与氢氧化钠溶液反应,1 mol阿斯巴甜的分子最多能消耗3 mol NaOH,B正确;根据手性碳原子的特点,阿斯巴甜分子中含有两个手性碳原子,如图中“*”标示的碳原子:,C正确。阿斯巴甜中含有氨基、羧基、酯基都可以发生取代反应,阿斯巴甜中含有苯环,可以发生加成反应,D正确。故选A。
7.【答案】D
【解析】A.M中含有两个羟基,与环戊醇结构不相似,不互为同系物,故A错误;B.分子中,①号碳原子和②、③、④号碳原子为sp3杂化的碳原子不可能共平面,故B错误;C.M中含有碳碳双键和羟基,能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色,M中含有碳碳双键,其与溴水发生加成反应而使溴水褪色,故C错误;D.乙酸与碳酸钠能够发生反应生成二氧化碳气体,M不与碳酸钠溶液反应,利用碳酸钠能鉴别乙酸和M,故D正确。
8.【答案】B
【解析】N含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,不能用于萃取溴,故A错误;M、N分别含有4种H,则一氯代物均只有4种,故B正确;M含有甲基,N中含有碳碳双键,则M、N均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C错误;M含有甲基,具有甲烷的结构特点,则所有的原子不可能共平面,故D错误。
9.【答案】A
【解析】由结构简式可知,姜黄素的分子式为:C21H20O6,故A错误;手性碳原子所连接的四个基团是不同的,并且是饱和的,姜黄素分子中不存在手性碳原子,故B正确;姜黄素中存在酚羟基、醚基和酮基3种含氧官能团,故C正确;姜黄素中存在甲基和酚羟基,可以发生取代反应;存在碳碳双键和苯环,可以发生加成反应,故D正确。故选A。
10.【答案】C
【解析】步骤1“慢慢加入”的原因是防止反应剧烈放热使反应物挥发而降低产率,因为苯与液溴反应为放热反应,苯和溴沸点较低,故A正确;步骤2过滤操作的目的是除去未反应的铁屑,故B正确;步骤3用NaOH溶液洗涤主要是为了吸收溴化氢和未反应完的溴单质,故C错误;步骤4加入少量无水氯化钙的目的是为了除水,无水氯化钙吸水且不与其他物质反应,蒸馏的目的是为了除苯,得到纯净的溴苯,故D正确。
11.【答案】B
【解析】酚-OH、碳碳双键均能被高锰酸钾氧化,则滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,不能证明结构中存在碳碳双键,故A正确;分子中与苯环相连的6个原子、与碳碳双键相连的4个原子共面,连接苯环与苯环、苯环与碳碳双键的碳碳单键可以旋转,该分子中的所有碳原子可能共平面,故B正确;含酚-OH,该物质遇FeCl3溶液显紫色,该物质有两个苯环,且有碳碳双键,与苯酚不属于同系物,故C正确;酚-OH的邻、对位与溴水发生取代反应,双键与溴水发生加成反应,苯环、双键与氢气发生加成反应,则1 mol该物质与浓溴水和H2反应最多消耗Br2和H2分别为4 mol、7 mol,故D正确;故选B。
12.【答案】B
【解析】根据青蒿素的结构简式,可知其分子式为C15H22O5,故A正确;青蒿素分子中饱和碳原子采取杂化,酯基中碳原子采取杂化,故B错误;青蒿素含有的过氧基(-O-O-)具有强氧化性,可用于杀菌,故C正确;青蒿素分子中含有酯基,具有酯的性质,在一定条件下,青蒿素能与NaOH溶液发生反应,故D正确。故选B。
13.【答案】C
【解析】 乙酰丙酮中氧能与乙醇分子的羟基氢形成分子间氢键,易溶于乙醇,故A正确; 酮羰基吸电子能力强,使碳氢键的极性增强,上述反应中①处键断裂,故B正确; 与①处相比,②处只受一个酮羰基影响,②处键极性更弱,故C错误; 甲基是推电子基团,b受甲基影响,碳氧双键的活性:,故D正确;故选C。
14.【答案】D
【解析】由可知,合成的物质中两个碳碳双键分别产生于反应物中的碳碳叁键和二烯烃中的两个碳碳双键,若右侧双键来自于碳碳三键,则炔烃为2−丁炔,二烯烃为2−甲基−1,3−丁二烯,①正确;若左侧双键来自于碳碳三键,则炔烃为丙炔,二烯烃为2,3−二甲基−1,3−丁二烯,④正确,答案为:D。
15.【答案】C
【解析】由结构简式可知,X和Y不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;由结构简式可知,与甲醛发生加成反应生成,故B错误;由结构简式可知,X苯环上的邻、间、对二氯代物可以视作二氯苯分子中苯环上的氢原子被酚羟基取代所得结构,共有6种,Y苯环上的三氯代物与一氯代物的数目相同,共有2种,故C正确;由结构简式可知,Z与氢气全加成所得分子为结构对称的分子,分子中不存在连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故D错误。故选C。
二、填空题
16.【答案】(1)NaOH的醇溶液、加热 消去反应 碳溴键 (2)cd
(3)+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O↓+3H2O
(4)4 (5)
【解析】由合成流程图可知,A→B为消去反应,B为,B→C为B与水的加成反应,C→D为消去反应,结合信息可知,D→E发生氧化反应,E能与新制Cu(OH)2悬浊液反应且酸化后得到G,则E为,E→G发生氧化反应,B→F为B与HBr发生的加成反应,F→D为卤代烃的消去反应。
(1)由上述分析可知反应①为卤代烃的消去反应,则反应试剂与条件为NaOH的醇溶液、加热。
(2)因C中与—OH相连的碳原子上没有H原子,则C不能被催化氧化成酮,故a错误;D中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故b错误;E分子中含1个羰基和1个醛基,在Ni催化下1 mol E最多可与2 mol H2加成,故c正确;G中有羰基,能发生加成反应,有羧基,能发生取代反应,故d正确。
(4)的分子式为C7H12O3,其同分异构体有多种,满足条件:分子中含有环己烷的结构,能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明有—COOH,1 mol该物质能与2 mol Na完全反应,说明有1个醇羟基和1个羧基,这两个基团在环己烷上可以连接在不同的碳原子上,处于邻、间及对位,还可以连在同一个碳原子上,即满足条件的同分异构体共有4种。
(5)由题给信息可知,物质D与呋喃的反应为。
17.【答案】(1)
(2)醛基
(3)对甲基苯甲酸
(4) 加成反应
(5)
(6) 4
(7)
【解析】由有机物的转化关系可知,催化剂作用下与一氧化碳发生加成反应生成,催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成,则C为;氯化铁做催化剂条件下与氯气发生取代反应生成,则D为;催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成,则E为;在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应后,酸化生成,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,则G为;发生题给信息反应生成,则M为。
(1)的分子式为,实验式与分子式相同;
(2)的官能团为醛基;
(3)C的结构简式为,名称为对甲基苯甲酸;
(4)反应D→E为催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成,反应的化学方程式为;
(5)M的结构简式为;
(6)F的同分异构体Q中含六元碳环,0.1 mol Q最多能消耗0.4 mol新制,说明Q分子中含有2个醛基,同分异构体的结构可以视作环己烷分子中的氢原子被2个醛基取代所得结构,共有4种,分别同、邻、对、间,其中核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积之比为1:1:4的结构简式为;
(7)由有机物的转化关系可知,仅以乙烯为碳源制备的合成步骤为乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,1,2—二溴乙烷在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成乙二醇,铜做催化剂条件下乙二醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙二醛,乙二醛水浴加热条件下与银氨溶液发生银镜反应后,酸化生成乙二酸,浓硫酸作用下乙二酸与乙二醇共热发生酯化反应生成,合成路线为。
18.【答案】(1)羟基、碳碳双键 (2)
(3) (4)CD
(5)和 (6)保护碳碳双键,防止被氧化
【解析】A与HBr发生加成反应生成B,B氧化生成X,X氧化生成Y,Y发生消去反应、酸化生成C,可知X为、Y为,没有采取直接将-CH2OH氧化为-COOH,目的是防止碳碳双键被氧化。
(1)根据A的结构简式可判断A中官能团为羟基、碳碳双键;
(2)反应②是羟基的催化氧化,方程式为2+O22H2O+2;
(3)反应④是卤代烃的消去反应,方程式是为+2NaOH+NaBr+2H2O;
(4)C分子式为C9H8O2,故A错误;C含有羧基,可以发生酯化反应,含有碳碳双键等,能发生加成反应,不能发生消去反应,故B错误;C含有羧基,能与氢氧化钠溶液反应,也能与碳酸钠溶液反应,故C正确;根据C的结构简式可知苯环上有2种化学环境不同的氢,故D正确。选CD;
(5)A芳香族同分异构体含有苯环,i.与银氨溶液反应说明含有醛基,ii.核磁共排氢谱有四组峰,峰面积之比6:2:1:1说明有2个甲基且轴对称,同分异构体有和。
(6)对比A、C的结构可知,将-CH2OH氧化为-COOH,直接氧化时碳碳双键也被氧化,在合成路线中不能由A直接通过②③氧化生成C的理由是保护碳碳双键,防止被氧化。
19.【答案】(1)恒压分液漏斗
(2)将产物乙酸和水蒸出反应体系,促进平衡正移
(3)分水器液面高度不再变化
(4)
(5)1:4.0
(6)87.5%
【解析】(1)仪器A为恒压分液漏斗;
(2)反应时馏出温度为120~125°C可以使生成物乙酸和水蒸出反应体系,使平衡向正反应方向移动,提高香豆素产率;
(3)水为生成物,分水器中水不再变化,说明反应已完成,则在补加醋酸酐时,当分水器液面高度不再变化说明反应已无馏出物;
(4)反应后混合液用10%碳酸钠溶液洗涤时,水杨醛与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和,反应的化学方程式为:+Na2CO3→+NaHCO;
(5)由图可知,水杨醛与醋酸酐的物质的量之比为1:4.0时,水杨醛的转化率达到最大,则水杨醛和醋酸酐的最佳投料比为1:4.0;
(6)由题给数据可知,各温度的粗产品的纯度分别为;;,则最高纯度为87.5%。
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2024-2025学年高二下学期期中考试
化学卷
一、单选题(共15小题,每题3分)
1.验证某有机化合物属于烃,应完成的实验内容是( )
A. 测定它的C、H原子个数比 B. 证明它完全燃烧后的产物只有水和CO2
C. 测定其燃烧产物中水和CO2的物质的量之比 D. 测定该有机化合物的质量及其完全燃烧后生成CO2和水的质量
2.将7.4 g有机化合物M(仅含C、H、O)在氧气中完全燃烧,生成了和;M的质谱图如图所示,核磁共振氢谱显示有2组峰且吸收峰面积之比为2∶3。下列有关M的说法不正确的是( )
A. 相对分子质量为74 B. 分子式为
C. 能与金属钠反应 D. M的同分异构体中,与M官能团相同的有2种
3.含有一个双键的烯烃和H2加成后的产物结构如图,则该烯烃中碳碳双键的位置异构有( )
A. 8种 B. 7种 C. 6种 D. 5种
4.下列有机物能使溴的四氯化碳溶液褪色,分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶2的化合物( )
A. B. C. D.
5.化学与科技、社会、生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是( )
A. 糖类、油脂、蛋白质均可水解
B. 甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
C. 谷氨酸钠在厨房中常用作增味剂
D. 分子式为C4H8O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成12种酯
6.阿斯巴甜是一种合成甜味剂,其结构简式如下。
下列关于阿斯巴甜的说法不正确的是( )
A. 属于糖类 B. 阿斯巴甜最多能与反应
C. 分子中含有手性碳原子 D. 可以发生取代反应、加成反应
7.阿巴卡韦(Abacavir)是一种核苷类逆转录酶抑制剂,存在抗病毒功效。关于其合成中间体M(),下列说法正确的是( )
A. 与环戊醇互为同系物
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,且原理相同
D. 可用碳酸钠溶液鉴别乙酸和M
8.已知:,下列关于M、N两种有机物的说法中正确的是( )
A. M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B. M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
C. M、N均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. M、N分子中所有原子均可能处于同一平面
9.姜黄素是我国古代劳动人民从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法不正确的是( )
A. 分子式为C21H22O6 B. 分子中不存在手性碳原子(连有四个不同原子或原子团的碳原子)
C. 分子中存在3种含氧官能团 D. 既能发生取代反应,又能发生加成反应
10.实验室制备溴苯的实验步骤如图:
步骤1:在a中加入15 mL苯和少量铁屑,再将b中4.0 mL液溴慢慢加入到a中,充分反应。
步骤2:向a中加入10 mL水,然后过滤。
步骤3:滤液依次用10 mL水、8 mL 10%稀NaOH溶液、10 mL水洗涤。
步骤4:向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,得到粗产品,然后蒸馏得到溴苯。
下列说法错误的是( )
A. 步骤1“慢慢加入”的原因是防止反应剧烈放热使反应物挥发而降低产率
B. 步骤2操作的目的是除去未反应的铁屑
C. 步骤3用NaOH溶液洗涤主要是为了除去HBr
D. 步骤4加入少量无水氯化钙的目的是为了除水,蒸馏的目的是为了除苯
11.“人文奥运”的一个重要体现是:坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是( )
A. 滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
B. 该分子中的所有碳原子可能共平面
C. 遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
D. 1 mol该物质与浓溴水和H2反应最多消耗Br2和H2分别为3 mol、7 mol
12.我国科学家屠呦呦从传统中药材中提取的青蒿素,可用于治疗疟疾(结构如图)。下列说法错误的是( )
A. 青蒿素的分子式为 B. 所有碳原子均采取杂化
C. 青蒿素有较强的氧化性 D. 一定条件下,能与NaOH溶液反应
13.乙酰丙酮()能与乙醛发生缩合反应。下列从结构角度的预测或解释有错误的是( )
A. 乙酰丙酮能与乙醇形成分子间氢键,易溶于乙醇 B. 上述反应中①处键断裂
C. 与①处相比,②处键极性更大 D. 碳氧双键的活性:
14.已知:+,如果要合成所用的原始原料可以是( )
①2—甲基—1,3—丁二烯和2—丁炔 ②1,3—戊二烯和2—丁炔
③2,3—二甲基—1,3—戊烯和乙炔 ④2,3—二甲基—1,3—丁二烯和丙炔
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
15.Z是医药工业和香料工业的重要中间体,合成路线如图所示。下列说法正确的是( )
A. X和Y互为同系物
B. X→Y属于取代反应,Y→Z属于氧化反应
C. X苯环上的二氯代物有6种,Y苯环上的三氯代物有2种
D. Z中所有原子可共平面,Z与H2完全加成后分子中存在2个手性碳原子
二、填空题(共4小题,共55分)
16.6-羰基庚酸是一种重要的化工中间体,其合成路线如图:
已知:
(1)反应①的试剂与条件是_______________________________________________________,
C→D的反应类型是________,F中官能团的名称是________。
(2)下列说法中正确的是________(填字母)。
a.C能被催化氧化成酮
b.D不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.Ni催化下1 mol E最多可与2 mol H2加成
d.G既能发生取代反应,又能发生加成反应
(3)E与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)G的同分异构体有多种,满足以下条件的同分异构体有________种。
a.分子中含有环己烷的结构
b.能与NaHCO3溶液反应放出气体
c.1 mol该物质能与2 mol Na完全反应
(5)已知+‖为“Diels-Alder反应”。物质D与呋喃()也可以发生“Diels-Alder反应”,该反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
17.化合物M可用作消毒剂、抗氧化剂、医药中间体。实验室由芳香烃A制备M的一种合成路线如图所示。
已知:。
(1)A的实验式为 。
(2)B中所含官能团的名称为 。
(3)C的化学名称为 。
(4)反应D→E的化学方程式为 ,该反应的反应类型为 。
(5)M的结构简式为 。
(6)Q是F的同分异构体,且Q中含六元碳环,0.1 mol Q最多能消耗0.4 mol新制,则Q的结构有 种;其中核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为 。
(7)根据所学知识并参考上述合成路线,设计仅以乙烯为碳源(无机试剂任选)制备的合成路线 。
18.C是重要的有机原料,合成路线如图所示。
请回答:
(1)A中含有官能团的名称为 。
(2)写出②发生反应的化学方程式 。
(3)写出④发生反应的化学方程式 。
(4)下列关于C的说法正确的是________。(填字母)
A.分子式为 B.能发生酯化、加成、消去反应
C.能与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液反应 D.苯环上有两种化学环境不同的氢原子
(5)符合下列条件的A芳香族同分异构体的结构简式 。
i.与银氨溶液反应 ii.核磁共排氢谱有四组峰,峰面积之比6:2:1:1
(6)简述不能由A直接通过②③氧化生成C的理由是 。
19.香豆素又名1,2-苯并吡喃酮,是一种重要的香料。某小组以水杨醛和醋酸酐为原料,用以下方案制备香豆素。
I.实验装置如图所示,250 mL三颈烧瓶上分别接有仪器A、机械搅拌器和刺型分馏柱,分馏柱上接有温度计和分水器,分水器上方连接干燥管,与大气相通。
Ⅱ.反应物和产物的物理性质如下表所示:
Ⅲ.向三颈烧瓶烧中加入水杨醛、醋酸酐和醋酸钾,加热进行反应;反应时,通过温度计监测馏出温度为120-125℃,待无馏出物时,通过仪器A向烧瓶中补加预热的醋酸酐,并保持补加速度与馏出速度一致;加料完毕,反应一定时间后停止加热,将混合液趁热倒入烧杯中,用10%溶液洗涤2次,至pH值为7;分离出香豆素粗产品,对香豆素粗产品进行减压蒸馏,在1.5kPa、145℃下收集馏分,再重结晶2次,过滤、洗涤、干燥,得到香豆素精品。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)从平衡移动角度分析,反应时馏出温度为120~125℃的目的是 。
(3)在补加醋酸酐时,判断反应已无馏出物的方法是 。
(4)反应后混合液用10%溶液洗涤时,除去一种芳香性物质的化学方程式为 。
(5)控制其他因素一定,改变反应原料水杨醛和醋酸酐的投料比,探究其对转化率的影响。A、B、C、D组加入的水杨醛与醋酸酐的物质的量之比分别为1:3.0、1:3.5、1:4.0、1:4.5.在反应结束后,取水杨醛和四组混合液进行薄层色谱分析,结果如图所示。则水杨醛和醋酸酐的最佳投料比为 。
(6)下表是选用最佳投料比后,反应5 h后在不同温度测得的实验数据。已知各组实验所用的水杨醛均为12.20 g,若不考虑香豆素纯化过程中的损失,则各组粗产品的最高纯度为 。
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