内容正文:
铁人中学2023级高二下学期期中考试
化学试题
试题说明:1、本试题满分100分,答题时间75分钟。
2、请将答案填写在答题卡上,考试结束后只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第Ⅰ卷 选择题部分
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上)
1. 辛勤劳动才能创造美好生活。下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工厂实践:用氧炔焰切割金属
乙炔具有还原性
B
医院消毒:用75%的乙醇杀菌消毒
乙醇具有强氧化性可杀菌消毒
C
家务劳动:柠檬煮水除去水壶中的水垢
柠檬酸可溶解碳酸钙等沉淀
D
工业制皂:油脂的皂化反应制肥皂
油脂的密度比水小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧炔焰切割金属是利用乙炔燃烧产生高温使金属熔化,而非乙炔的还原性,A错误;
B.75%乙醇杀菌消毒是通过使蛋白质变性,而非强氧化性,B错误;
C.柠檬酸能与水垢中的碳酸钙反应生成可溶性物质,C正确;
D.皂化反应是油脂碱性水解生成肥皂,与油脂密度无关,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 氨基的电子式:
B. CCl4的空间填充模型:
C. 对硝基甲苯的结构简式:
D. p-p π 键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨基有一个未成对的单电子,以及1对孤对电子,电子式为,A错误;
B.CCl4分子结构类似于甲烷分子,且氯原子半径大于碳原子半径,即正四面体4个顶点上表示氯原子的球应该比体心上表示碳原子的球大,B错误;
C.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,C错误;
D.π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,用电子云轮廓图示意键的形成:,D正确;
故选D。
3. 随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是
A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B. 对乙醇和二甲醚进行质谱分析,质谱图不完全相同
C. 利用红外光谱仪可以区分丁烯和环丁烷两种烃
D. X射线衍射图经过计算可以获得键长和键角等数据
【答案】A
【解析】
【详解】A.李比希元素分析仪只能测定有机物中各元素的种类和含量,无法直接确定分子式,A错误;
B.乙醇和二甲醚互为同分异构体,相对分子质量相同,但分子结构不同,质谱图中分子碎片的质量不完全相同,因此质谱图不完全相同,B正确;
C.红外光谱通过检测化学键和官能团的特征吸收峰来区分物质,丁烯含碳碳双键,环丁烷为环状单键结构,两者官能团不同,红外光谱不同,C正确;
D.X射线衍射技术通过分析衍射图样可测定分子中原子间的键长、键角等结构数据,D正确;
故选A。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 14 g乙烯和丙烯的混合气体所含碳原子数目为 NA
B. 标准状况下,22.4 L CHCl3中所含氯原子数目为3 NA
C. 1 mol CH2=CHCOOH含有双键的数目为 2 NA
D. 1 mol CH3CH2OH中采取sp3杂化的原子数目为3 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,14g混合气体对应1mol CH2单位,含1mol碳原子,数目为NA,A正确;
B.标准状况下CHCl3为液体,无法用气体摩尔体积计算物质的量,氯原子数目无法确定,B错误;
C.CH2=CHCOOH含1个碳碳双键和1个羧酸中的碳氧双键,共2个双键,1mol时数目为2NA,C正确;
D.乙醇中氧原子和两个碳原子均为sp3杂化,1mol时杂化原子数目为3NA,D正确;
故选B。
5. 下列各有机化合物的命名错误的是
A. CH3COOCH2CH2OOCCH3 乙二酸二乙酯
B. 邻羟基苯甲酸
C. BrCH2CH2CH2Br 1,3-二溴丙烷
D. 2,2,5-三甲基-3-乙基庚烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COOCH2CH2OOCCH3为乙酸与乙二醇以2∶1发生酯化反应生成的酯,则CH3COOCH2CH2OOCCH3的名称为二乙酸乙二酯,A错误;
B.,主体为苯甲酸,在邻位上连接羟基,故名称邻羟基苯甲酸,B正确;
C.BrCH2CH2CH2Br,主链碳原子为3个,含有两个溴原子连接在1,3号碳原子上,故名称为1,3-二溴丙烷,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A。
6. 有机物M的结构简式如图所示。下列有关M的说法错误的是
A. 分子式为C15H14O3
B. M发生分子内酯化反应能生成六元环酯
C. 苯环上的一氯代物有6种
D. 等量的M分别与足量金属钠和足量NaHCO3反应产生气体的物质的量之比为1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察,根据有机物中碳原子形成4个共价键,氢原子形成1个共价键,氧原子形成2个共价键的规则,仔细数出各原子个数,可得分子式为,A正确;
B.M分子中含有羧基-COOH和羟基-OH,可以发生分子内酯化反应。从结构上看,羧基和羟基脱水缩合能形成六元环酯(环中含有酯基-COO-),B正确;
C.该有机物分子中含有两个苯环,一个苯环上有3种不同化学环境的氢原子,连接羧基的苯环上有4种不同化学环境的氢原子,所以苯环上的一氯代物有3+4=7种,C错误;
D.M分子中含有1个羟基-OH和1个羧基-COOH。羟基和羧基都能与金属钠反应产生氢气,,,所以1mol M与足量金属钠反应生成;只有羧基能与反应产生二氧化碳,,1mol M与足量反应生成1mol,则等量的M分别与足量金属钠和足量反应产生气体的物质的量之比为1:1,D正确;
综上,答案是C。
7. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:
B. 将乙醇和浓硫酸的混合溶液加热到
C. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
D. 用苯乙烯合成聚苯乙烯:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴乙烷中滴入AgNO3溶液,不能发生反应,无法检验其中的溴元素,A错误;
B.乙醇和浓硫酸混合加热至140℃发生分子间脱水生成乙醚,正确的化学方程式是,B正确;
C.无论CO2少量还是过量,与苯酚钠发生反应只会生成,正确的离子方程式是C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+,C错误;
D.苯乙烯合成聚苯乙烯的化学方程式应为:,D错误;
故选B。
8. 下列有机物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是
A
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
乙醇(水)
氧化钙
蒸馏
C
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
D
乙醛(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化为二氧化碳,引入新杂质,无法有效提纯甲烷,A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,蒸馏时乙醇(沸点78℃)可蒸出,而氢氧化钙残留,B正确;
C.苯酚与浓溴水生成的三溴苯酚可能溶于苯,且溴水过量会引入新杂质,无法通过过滤分离,C错误;
D.乙醛和乙酸均能溶于氢氧化钠溶液,无法通过分液分离,D错误;
故选B。
9. 有机物E的化学名称为贝诺酯,具有解热镇痛和抗炎作用,其合成路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. 以上合成路线中的反应类型均为取代反应
B. 有机物D与H2加成反应最多需要消耗6 mol H2
C. 1 mol贝诺酯E最多能消耗4 mol NaOH
D. 贝诺酯E中含有酰胺基、酯基两种官能团
【答案】C
【解析】
【分析】A中的羟基与乙酸酐反应生成B()中的酯基,B中的羧基与C生成D中的酯基,D中的氨基与乙酸生成E()中酰胺基。
【详解】A.根据分析可知,上述反应类型均为取代反应,A正确;
B.有机物D中只有苯环能和氢气发生加成反应,故1mol有机物D与H2加成最多需要消耗6mol,B正确;
C.E的结构简式为,酯基和酰胺基均能与氢氧化钠发生水解反应,1molE可与5mol氢氧化钠反应生成、和2molCH3COONa,C错误;
D.根据E的结构简式可知E中的官能团为酯基和酰胺基,D正确;
故选C。
10. 已知羟醛缩合反应的过程如下:。下列说法不正确的是
A. 上述反应可看作先后经历加成、消去的过程
B. 上述过程可能得到的副产物为
C. 羟醛缩合反应是有机合成中增长碳链的一种常用方法
D. 与丙醛发生羟醛缩合反应的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为羟醛缩合,RCH2CHO先发生加成反应使醛基转化为羟基,然后羟基发生消去反应生成RCH2CH=C(R)CHO,A正确;
B.发生消去反应还可能生成,B正确;
C.羟醛缩合反应过程中碳链增长,是有机合成中增长碳链的一种常用方法,C正确;
D.与CH3CH2CHO先发生加成反应生成,发生消去反应生成,D错误;
故选D。
11. 下列实验装置能达到实验目的是(夹持仪器未画出)
A. ①装置用于实验室制备乙炔 B. ②装置用酒精萃取碘水中的碘
C. ③装置用于实验室制硝基苯 D. ④装置可蒸馏提纯硝基苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石与水反应生成氢氧化钙乳状物和乙炔气体,该反应反应速率快不宜控制,反应生成的氢氧化钙易堵塞导气管,且反应放出大量的热,所以不能用固液不加热的①装置制备乙炔
B.萃取时,萃取剂不能与溶剂互溶,酒精能与水以任意比例互溶,不能用于萃取碘水中的碘,所以②装置不能萃取碘水中的碘,故B错误;
C.浓硫酸作用下,苯与浓硝酸在50—60℃的水浴中发生硝化反应生成硝基苯和水,则③装置用于实验室制硝基苯,故C正确;
D.蒸馏时,温度计应在支管口附近测定镏出物的温度,不能插入溶液中,则④装置不能蒸馏提纯硝基苯,故D错误;
故选C。
12. 实验室由环己醇制备环己酮的流程如图所示。
已知:主反应为,为放热反应;环己酮可被强氧化剂氧化;环己酮沸点为155℃,能与水形成沸点为95℃的共沸混合物。下列说法正确的是
A. 分批次加入重铬酸钠主要是为了防止反应速率过快
B. 反应后加入少量草酸的目的是调节溶液的pH至酸性
C. ①的主要成分是环己酮与水共沸混合物,操作1为过滤
D. 第四步加氯化钠固体作用是把环己酮和水分离
【答案】D
【解析】
【分析】第一步环己醇用酸性重铬酸钠氧化为环己酮,第二步加少量草酸的目的是还原过量的氧化剂重铬酸钠,防止环己酮被氧化,第三步95℃蒸馏收集到环己酮和水的共沸物,第四步加氯化钠固体,可以增大水层的密度,从而把环己酮和水分离,第五步加入无水碳酸钾除去环己酮中少量的水再进行蒸馏得到纯环己酮,据此分析;
【详解】A.环己酮可被强氧化剂氧化,分批次加入重铬酸钠主要防止环己酮被氧化,A错误;
B.加少量草酸的目的是还原过量的氧化剂重铬酸钠,防止环己酮被氧化,B错误;
C.95℃蒸馏收集的馏分是环己酮和水的共沸物,①中是含有硫酸、硫酸钠和三价铬的硫酸盐的水相;液相3中仍含有少量的水,加入无水碳酸钾除水后③中是K2CO3水合物,即获取③的操作为过滤,环己酮沸点为155℃,则应收集155℃左右的馏分,操作1为蒸馏,C错误;
D.液相2中水和环己酮互不相溶,加入氯化钠可增大水层的密度,有利于分液,从而把环己酮和水分离,D正确;
故选D。
13. 以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示:
关于以上有机物说法中错误的是( )
A. 物质a最多有10个原子共平面
B. 物质d的一氯代物有2种
C. 物质c与物质d互为同分异构体
D. 物质b的分子式为C10H12
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质含碳碳双键,为平面结构,则5个C可能共面,则亚甲基上2个H可能与其它原子不共面,则最多(5+4)=9个原子共面,故A错误;
B.物质d只有次甲基、亚甲基上两种H,其一氯代物有2种,故B正确;
C.物质c与物质d的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.由结构可知b的分子式为C10H12,故D正确;
故选A。
【点睛】本题以有机物的合成考查有机物的结构与性质,把握有机物的结构、官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的难点,物质d只有次甲基、亚甲基上两种H。
14. 已知。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是
A. 有机物A结构可能有四种 B. 反应①属于氧化反应
C. 有机物B、D的最简式相同 D. 鉴别D、E、F可以使用饱和Na2CO3溶液
【答案】D
【解析】
【分析】由B与新制反应生成C,再结合A的分子式可推知B为、C为、D为、E为、F为;由B的结构简式、题给已知反应,结合A的分子式C4H8O3,可知A为,据此分析;
【详解】A.A为,只有一种结构,A错误;
B.反应①中,CH3CHO发生还原反应生成,B错误;
C.和的最简式不同,C错误;
D.与反应生成气体,与饱和Na2CO3溶液互溶,与饱和Na2CO3溶液分层,且有机层在上层,故可以鉴别,D正确;
故选D。
15. 下列说法不正确的是
A. 与互为同分异构体的芳香化合物有5种
B. 已知萘分子的结构简式为,它的二氯代物有10种
C. 有机物最多有7个碳原子在同一直线上
D. 某单烯烃和氢气加成后得到饱和烃,该烯烃可能有2种结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.与互为同分异构体的芳香化合物(含有苯环)有5种,分别为苯甲醇、苯甲醚、甲基苯酚(邻、间、对),A正确;
B.萘分子共8个H原子,二氯代物有10种(),B正确;
C.有机物,苯的对角两上C在同一条直线,碳碳三键四个碳原子在同一条直线,故最多有4个碳原子在同一直线上,C错误;
D.的结构对称,相邻2个碳原子上均去掉1个H原子可转化为单烯烃,则单烯烃可能有2种,分别为CH2=C(CH3)-CH2-CH(CH3)2和CH3-C(CH3)=CH-CH(CH3)2,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、填空题(本题包括4小题,共55分,把正确答案填在答题卡中横线上,除特殊标注外每空2分)
16. 已知有如图6种有机物,请根据所学知识回答下列问题:
①②③④
⑤⑥
(1)上述物质中互为同分异构体的是_________(填标号)。
(2)①中官能团的名称为________。
(3)②的化学名称为________。②与酸性高锰酸钾反应的产物的结构简式__________,________。
(4)④生成苯乙烯的化学方程式为__________。
(5)⑤与等物质的量的HBr发生加成反应产物有________种。(不考虑顺反异构)
(6)由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH),依次发生的反应类型是 。
A. 取代反应-加成反应-水解反应
B. 消去反应-加成反应-取代反应
C. 水解反应-消去反应-加成反应
D. 消去反应-水解反应-取代反应
【答案】(1)②③⑥ (2)羟基、碳碳双键
(3) ①. 3-甲基-2-戊烯 ②. CH3COOH ③.
(4) (5)3 (6)B
【解析】
【小问1详解】
同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物,②③⑥的分子式均为,但结构不同,所以互为同分异构体;
【小问2详解】
结合①的结构简式可知,①中官能团的名称为羟基、碳碳双键;
【小问3详解】
②中主链含5个碳原子,碳碳双键在2号碳,3号碳上有一个甲基,根据烯烃命名规则,其名称为3-甲基-2-戊烯;②中含有碳碳双键,结合其结构简式可知,在酸性高锰酸钾的作用下可以生成一个羧酸和一个酮,其结构简式分别为:CH3COOH;;
【小问4详解】
④中含有溴原子,且和溴相连碳的邻位碳上有氢原子,在氢氧化钠、醇并且加热的条件下可以发生消去反应生成苯乙烯,方程式为:;
【小问5详解】
⑤中含有共轭碳碳双键,可以是单独一个双键和溴化氢加成,根据溴所加的位置可以有两种结构,分别为:、,还可以发生1,4加成生成,结果一共3种;
【小问6详解】
由碘乙烷制取乙二醇,依次发生CH2I -CH3+NaOHCH2=CH2↑+H2O+ NaI、CH2=CH2+I2→CH2ICH2I、CH2ICH2I+2NaOH 'CH2OHCH2OH+2NaI,依次发生的反应类型消去反应、加成反应、取代反应;
故选B。
17. 乙酰苯胺可用作止痛剂、防腐剂等。实验室通过如下方法制备、提纯乙酰苯胺。已知:
苯胺
乙酸酐
冰醋酸
乙酰苯胺
沸点为184 ℃,微溶于水,易被氧化而变色。相对分子质量为93
沸点为139 ℃,相对分子质量为102
沸点为117.9 ℃,相对分子质量为60
无色晶体,沸点为304 ℃,难溶于冷水,易溶于乙醇等有机溶剂,相对分子质量为135
I.粗乙酰苯胺的制备
制备原理:。
实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验步骤:将35 mL (38 g)乙酸酐、37 mL (39 g)冰醋酸加入三颈烧瓶中,在仪器B中加入25 mL (25.5 g)苯胺,逐滴滴加到三颈烧瓶中,边滴边搅拌,滴加完毕后小火加热30 min。在搅拌下,趁热把反应混合物慢慢倒入500 mL冷水中,析出固体。将混合物抽滤得到乙酰苯胺粗品。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯
①将粗乙酰苯胺晶体加入盛有500 mL热水的烧杯中,加热至沸,使之溶解。
②稍冷却后,加入适量粉末状活性炭,充分搅拌后趁热进行抽滤。
③将滤液转移到干净烧杯中,冷却、抽滤,用 洗涤、抽滤。
④将产物放在干净的表面皿中晾干、称重,质量为22.5 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是__________,其作用为__________。
(2)本实验所用三颈烧瓶的适宜规格为_________(填标号)。
A.100 B.250 C.500
(3)制备乙酰苯胺粗品过程中,小火加热的目的是___________。
(4)本实验第Ⅱ步②趁热进行抽滤操作的作用是__________。
(5)将第Ⅱ步③补充完整__________。
(6)本实验中乙酰苯胺的产率为_________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 使未参与反应的反应物冷凝回流,提高产率 (2)B
(3)防止反应物(苯胺、乙酸酐)挥发
(4)防止乙酰苯胺结晶析出,产率降低 (5)冷水 (6)60.8%
【解析】
【分析】本实验采用苯胺和乙酸酐在醋酸溶剂中反应来制备乙酰苯胺;图1为制备乙酰苯胺的装置,球形冷凝管的作用是使未参与反应的反应物冷凝回流,产物乙酰苯胺在冷水中的溶解度低,得到的产物倒入冷水中可析出乙酰苯胺固体,据此分析;
【小问1详解】
A的名称为球形冷凝管;球形冷凝管可以使易挥发的物质冷凝回流,故其作用是使未参与反应的反应物冷凝回流;
【小问2详解】
实验中用到的试剂总体积为100mL左右,可选择250mL的三颈烧瓶,故选B;
【小问3详解】
苯胺沸点为184℃,乙酸酐沸点为139℃,小火加热的目的是防止反应物(苯胺、乙酸酐)挥发;
【小问4详解】
趁热进行抽滤操作的作用是防止乙酰苯胺结晶析出,产率降低;
【小问5详解】
乙酰苯胺难溶于冷水,故将第Ⅱ步③补充完整将滤液转移到干净烧杯中,冷却、抽滤,用少量冷水洗涤、抽滤;
【小问6详解】
35mL(38g)乙酸酐的物质的量为0.373mol,25mL(25.5g)苯胺的物质的量为0.274mol,根据反应方程式可知乙酸酐过量,故理论产量应该用苯胺来计算,苯胺与乙酰苯胺的物质的量之相同,乙酰苯胺的理论质量为,本实验的产率为:。
18. I.有机化合物M在工业上可用作有机合成溶剂、香料的中间体。实验测得其分子式为C8H8O3,分子中苯环上有两个取代基,M能与溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱如图所示。
回答下列问题:
(1)由核磁共振氢谱图可知:M中不同化学环境的氢原子个数之比为________。(按由大到小顺序)
(2)若M能在酸性条件下水解生成CH3COOH,1mol M与足量溴水反应产物的结构简式为_________。
II.香兰素与M互为同分异构体,其合成路线如下所示:
(3)步骤③中,W在稀硫酸中水解生成香兰素的化学方程式为__________。
(4)步骤①、③的目的是___________。
(5)已知香兰素的熔点为81~83℃,沸点为170℃,易溶于乙醇等有机溶剂。
下列有关香兰素的说法正确的是_______(填字母)。
a.香兰素属于芳香烃
b.香兰素有三种含氧官能团
c.该物质不能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2气体
(6)香兰素易溶于乙醇的原因___________。
(7)写出同时满足下列条件的香兰素的一种同分异构体的结构简式____________。
a.该有机物不能与FeCl3溶液发生显色反应
b.在酸性条件下水解,产物之一能发生银镜反应,另一产物分子中不同化学环境的氢原子个数之比为3:2:2:1
【答案】(1)
(2) (3) + H2O CH3COOH +
(4)保护酚羟基,使其不被氧化
(5)bc (6)相似相溶原理,香兰素与乙醇存在分子间氢键
(7)
【解析】
【分析】有机化合物M的分子式为C8H8O3,分子中苯环上有两个取代基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,根据核磁共振氢谱图可知分子中含有4类氢原子,据此解答;
【小问1详解】
由核磁共振氢谱图可知:M中含有4种处于不同化学环境的氢原子,个数之比为3∶2∶2∶1;
【小问2详解】
M的分子式为C8H8O3,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,M能在酸性条件下水解生成CH3COOH,说明含有乙酸形成的酯基,分子中苯环上有两个取代基,其核磁共振氢谱图有4个吸收峰,且峰面积之比为3:2:2:1,可推知M为,1molM与足量溴水反应产物的结构简式为;
【小问3详解】
步骤Ⅲ中,W在稀硫酸中水解生成香兰素,根据香兰素的结构简式可知W分子中含有醛基,因此反应的化学方程式为+H2OCH3COOH +;
【小问4详解】
由于酚羟基易被氧化,则步骤Ⅰ、Ⅲ的目的是保护酚羟基,使其不被氧化;
【小问5详解】
a.香兰素中含有O元素,不属于芳香烃,a错误;
b.香兰素有醛基、羟基、醚键,三种含氧官能团,b正确;
c.该物质中不含羧基,该物质不能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2气体,c正确;
故选bc;
【小问6详解】
香兰素和乙醇均为极性分子,且香兰素与乙醇存在分子间氢键,所以香兰素易溶于乙醇
【小问7详解】
香兰素的同分异构体满足条件:a.该有机物不能与FeCl3溶液发生显色反应,说明其中不含酚羟基,故含有-OOCH的结构,b.另一产物分子中不同化学环境的氢原子个数之比为,说明其中含有4种环境的H原子,且含有1个甲基,则满足条件的同分异构体为。
19. 布洛芬(C13H18O2)是一种常用的解热镇痛药,具有抗炎、镇痛、解热作用。以有机物A为原料合成布洛芬的一种合成路线如下:
已知:i.
ii.环氧羧酸酯在一定条件下可发生反应:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,B→C的反应类型为___________,写出D中含氧官能团的名称___________。
(2)在实验室可以用[Ag(NH3)2]OH溶液直接氧化再酸化来实现E→F的转化,写出氧化反应的化学方程式________。
(3)关于布洛芬(F)下列说法正确的是__________(填标号)。
a.分子中手性碳原子数目为2 b.侧链上的碳原子的杂化方式有sp和sp2
c.分子中最多有11个碳原子共面 d.1 mol F最多可与3 mol H2发生加成反应
(4)布洛芬结构中含有羧基具有较强的酸性,口服布洛芬会对胃、肠道有刺激;如果对布洛芬既进行成酯“修饰”,又将其转化为缓释布洛芬高分子,疗效增强、镇痛更持久。缓释布洛芬高分子结构如下:
制备缓释布洛芬高分子,除了布洛芬还需要两种原料,其结构简式分别为___________,__________。
(5)有机物X比布洛芬少4个碳原子且与布洛芬互为同系物,则X的结构有_________种,写出核磁共振氢谱呈现4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1的所有可能的结构简式为__________。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 取代反应 ③. 酯基和醚键
(2) (3)cd
(4) ①. ②. HOCH2CH2OH
(5) ①. 14 ②. 和
【解析】
【分析】A分子式为C7H8,不饱和度为4,结合B含有苯环可知,A为甲苯;A与丙烯发生加成反应生成B,B与发生取代反应生成C,C与发生反应生成D,D发生信息ii的反应生成E(),E催化氧化生成F,据此分析;
【小问1详解】
根据分析可知,A的化学名称是甲苯,B→C的反应类型为取代反应,D()中含氧官能团的名称酯基和醚键;
【小问2详解】
E→F是醛基的催化氧化,化学方程式;
【小问3详解】
a.分子中手性碳原子数目为1,,a错误;
b.侧链上羧基上的碳原子的杂化方式为sp2,甲基上的碳原子的杂化方式为sp3,b错误;
c.分子中苯环6个C原子共面,侧链左侧烷基上单键可旋转,可以所有碳原子在苯环的平面上,右侧同理,羧基为4原子平面,故最多有11个碳原子共面,c正确;
d. F中含有1个苯环,故1molF最多可与3 mol H2发生加成反应,d正确;
故选cd;
【小问4详解】
由可知,
制备缓释布洛芬高分子,除了布洛芬还需要两种原料,其结构简式分别为,HOCH2CH2OH;
【小问5详解】
有机物X比布洛芬少4个碳原子,且与布洛芬互为同系物,则X含有1个羧基,若X苯环上只有一个取代基,其取代基可为、共2种;若X苯环上有两个取代基,其取代基可为(、)和(、)两种组合,每种组合有邻、间、对三种位置,共有种;若X苯环上有三个取代基,其取代基可为(、、),共有6种;因此X的结构共有种;其中核磁共振氢谱呈现4组峰、峰面积之比为6∶2∶1∶1,说明分子结构中含有2个甲基,且具有较好的对称性,则其结构简式为或。
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铁人中学2023级高二下学期期中考试
化学试题
试题说明:1、本试题满分100分,答题时间75分钟。
2、请将答案填写在答题卡上,考试结束后只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第Ⅰ卷 选择题部分
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项填涂在答题卡上)
1. 辛勤劳动才能创造美好生活。下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工厂实践:用氧炔焰切割金属
乙炔具有还原性
B
医院消毒:用75%的乙醇杀菌消毒
乙醇具有强氧化性可杀菌消毒
C
家务劳动:柠檬煮水除去水壶中的水垢
柠檬酸可溶解碳酸钙等沉淀
D
工业制皂:油脂的皂化反应制肥皂
油脂的密度比水小
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 氨基的电子式:
B. CCl4的空间填充模型:
C. 对硝基甲苯的结构简式:
D. p-p π 键的形成:
3. 随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是
A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B. 对乙醇和二甲醚进行质谱分析,质谱图不完全相同
C. 利用红外光谱仪可以区分丁烯和环丁烷两种烃
D. X射线衍射图经过计算可以获得键长和键角等数据
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 14 g乙烯和丙烯的混合气体所含碳原子数目为 NA
B. 标准状况下,22.4 L CHCl3中所含氯原子数目为3 NA
C. 1 mol CH2=CHCOOH含有双键的数目为 2 NA
D. 1 mol CH3CH2OH中采取sp3杂化的原子数目为3 NA
5. 下列各有机化合物的命名错误的是
A. CH3COOCH2CH2OOCCH3 乙二酸二乙酯
B. 邻羟基苯甲酸
C. BrCH2CH2CH2Br 1,3-二溴丙烷
D. 2,2,5-三甲基-3-乙基庚烷
6. 有机物M的结构简式如图所示。下列有关M的说法错误的是
A. 分子式为C15H14O3
B. M发生分子内酯化反应能生成六元环酯
C. 苯环上的一氯代物有6种
D. 等量的M分别与足量金属钠和足量NaHCO3反应产生气体的物质的量之比为1:1
7. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:
B. 将乙醇和浓硫酸的混合溶液加热到
C. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
D. 用苯乙烯合成聚苯乙烯:
8. 下列有机物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是
A
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
乙醇(水)
氧化钙
蒸馏
C
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
D
乙醛(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
9. 有机物E的化学名称为贝诺酯,具有解热镇痛和抗炎作用,其合成路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. 以上合成路线中的反应类型均为取代反应
B. 有机物D与H2加成反应最多需要消耗6 mol H2
C. 1 mol贝诺酯E最多能消耗4 mol NaOH
D. 贝诺酯E中含有酰胺基、酯基两种官能团
10. 已知羟醛缩合反应的过程如下:。下列说法不正确的是
A. 上述反应可看作先后经历加成、消去的过程
B. 上述过程可能得到的副产物为
C. 羟醛缩合反应是有机合成中增长碳链的一种常用方法
D. 与丙醛发生羟醛缩合反应的产物为
11. 下列实验装置能达到实验目的是(夹持仪器未画出)
A. ①装置用于实验室制备乙炔 B. ②装置用酒精萃取碘水中的碘
C. ③装置用于实验室制硝基苯 D. ④装置可蒸馏提纯硝基苯
12. 实验室由环己醇制备环己酮的流程如图所示。
已知:主反应为,为放热反应;环己酮可被强氧化剂氧化;环己酮沸点为155℃,能与水形成沸点为95℃的共沸混合物。下列说法正确的是
A. 分批次加入重铬酸钠主要是为了防止反应速率过快
B. 反应后加入少量草酸的目的是调节溶液的pH至酸性
C. ①的主要成分是环己酮与水共沸混合物,操作1为过滤
D. 第四步加氯化钠固体作用是把环己酮和水分离
13. 以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示:
关于以上有机物说法中错误的是( )
A. 物质a最多有10个原子共平面
B. 物质d的一氯代物有2种
C. 物质c与物质d互为同分异构体
D. 物质b的分子式为C10H12
14. 已知。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是
A. 有机物A结构可能有四种 B. 反应①属于氧化反应
C. 有机物B、D的最简式相同 D. 鉴别D、E、F可以使用饱和Na2CO3溶液
15. 下列说法不正确的是
A. 与互为同分异构体的芳香化合物有5种
B. 已知萘分子的结构简式为,它的二氯代物有10种
C. 有机物最多有7个碳原子在同一直线上
D. 某单烯烃和氢气加成后得到饱和烃,该烯烃可能有2种结构
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、填空题(本题包括4小题,共55分,把正确答案填在答题卡中横线上,除特殊标注外每空2分)
16. 已知有如图6种有机物,请根据所学知识回答下列问题:
①②③④
⑤⑥
(1)上述物质中互为同分异构体的是_________(填标号)。
(2)①中官能团的名称为________。
(3)②的化学名称为________。②与酸性高锰酸钾反应的产物的结构简式__________,________。
(4)④生成苯乙烯的化学方程式为__________。
(5)⑤与等物质的量的HBr发生加成反应产物有________种。(不考虑顺反异构)
(6)由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH),依次发生的反应类型是 。
A. 取代反应-加成反应-水解反应
B. 消去反应-加成反应-取代反应
C. 水解反应-消去反应-加成反应
D. 消去反应-水解反应-取代反应
17. 乙酰苯胺可用作止痛剂、防腐剂等。实验室通过如下方法制备、提纯乙酰苯胺。已知:
苯胺
乙酸酐
冰醋酸
乙酰苯胺
沸点为184 ℃,微溶于水,易被氧化而变色。相对分子质量为93
沸点为139 ℃,相对分子质量为102
沸点为117.9 ℃,相对分子质量为60
无色晶体,沸点为304 ℃,难溶于冷水,易溶于乙醇等有机溶剂,相对分子质量为135
I.粗乙酰苯胺的制备
制备原理:。
实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验步骤:将35 mL (38 g)乙酸酐、37 mL (39 g)冰醋酸加入三颈烧瓶中,在仪器B中加入25 mL (25.5 g)苯胺,逐滴滴加到三颈烧瓶中,边滴边搅拌,滴加完毕后小火加热30 min。在搅拌下,趁热把反应混合物慢慢倒入500 mL冷水中,析出固体。将混合物抽滤得到乙酰苯胺粗品。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯
①将粗乙酰苯胺晶体加入盛有500 mL热水的烧杯中,加热至沸,使之溶解。
②稍冷却后,加入适量粉末状活性炭,充分搅拌后趁热进行抽滤。
③将滤液转移到干净烧杯中,冷却、抽滤,用 洗涤、抽滤。
④将产物放在干净的表面皿中晾干、称重,质量为22.5 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是__________,其作用为__________。
(2)本实验所用三颈烧瓶的适宜规格为_________(填标号)。
A.100 B.250 C.500
(3)制备乙酰苯胺粗品过程中,小火加热的目的是___________。
(4)本实验第Ⅱ步②趁热进行抽滤操作的作用是__________。
(5)将第Ⅱ步③补充完整__________。
(6)本实验中乙酰苯胺的产率为_________(保留三位有效数字)。
18. I.有机化合物M在工业上可用作有机合成溶剂、香料的中间体。实验测得其分子式为C8H8O3,分子中苯环上有两个取代基,M能与溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱如图所示。
回答下列问题:
(1)由核磁共振氢谱图可知:M中不同化学环境的氢原子个数之比为________。(按由大到小顺序)
(2)若M能在酸性条件下水解生成CH3COOH,1mol M与足量溴水反应产物的结构简式为_________。
II.香兰素与M互为同分异构体,其合成路线如下所示:
(3)步骤③中,W在稀硫酸中水解生成香兰素的化学方程式为__________。
(4)步骤①、③的目的是___________。
(5)已知香兰素的熔点为81~83℃,沸点为170℃,易溶于乙醇等有机溶剂。
下列有关香兰素的说法正确的是_______(填字母)。
a.香兰素属于芳香烃
b.香兰素有三种含氧官能团
c.该物质不能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2气体
(6)香兰素易溶于乙醇的原因___________。
(7)写出同时满足下列条件的香兰素的一种同分异构体的结构简式____________。
a.该有机物不能与FeCl3溶液发生显色反应
b.在酸性条件下水解,产物之一能发生银镜反应,另一产物分子中不同化学环境的氢原子个数之比为3:2:2:1
19. 布洛芬(C13H18O2)是一种常用的解热镇痛药,具有抗炎、镇痛、解热作用。以有机物A为原料合成布洛芬的一种合成路线如下:
已知:i.
ii.环氧羧酸酯在一定条件下可发生反应:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,B→C的反应类型为___________,写出D中含氧官能团的名称___________。
(2)在实验室可以用[Ag(NH3)2]OH溶液直接氧化再酸化来实现E→F的转化,写出氧化反应的化学方程式________。
(3)关于布洛芬(F)下列说法正确的是__________(填标号)。
a.分子中手性碳原子数目为2 b.侧链上的碳原子的杂化方式有sp和sp2
c.分子中最多有11个碳原子共面 d.1 mol F最多可与3 mol H2发生加成反应
(4)布洛芬结构中含有羧基具有较强的酸性,口服布洛芬会对胃、肠道有刺激;如果对布洛芬既进行成酯“修饰”,又将其转化为缓释布洛芬高分子,疗效增强、镇痛更持久。缓释布洛芬高分子结构如下:
制备缓释布洛芬高分子,除了布洛芬还需要两种原料,其结构简式分别为___________,__________。
(5)有机物X比布洛芬少4个碳原子且与布洛芬互为同系物,则X的结构有_________种,写出核磁共振氢谱呈现4组峰且峰面积之比为6∶2∶1∶1的所有可能的结构简式为__________。
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