内容正文:
选修3综合复习与测试卷一
化 学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修3。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Fe-56 Cu-64 Ba-137
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法正确的是
A.利用合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用作手术缝合线
D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,属于传统无机非金属材料
2.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是
A.乙酸乙酯的实验式
B.一氯甲烷的电子式:
C.聚丙烯的结构简式:
D.丙烷的球棍模型:
3.下列实验方案正确的是
A.除去水中的苯酚
B.制备溴苯
C.鉴别甲苯和苯
D.分离乙醇和乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
4.根据物质的组成和结构的变化可推测其性能的变化,下列推测不合理的是
选项
物质
劳动项目
化学原理或用途
A
合成橡胶
将天然橡胶硫化成网状结构
增强橡胶的强度与弹性
B
铅晶体
将晶体颗粒粉碎至小于200纳米
熔点变高
C
布洛芬
将分子结构进行成酯修饰
减少药物对胃黏膜、肠道的刺激
D
植物油
催化加氢
抗氧化性增强,便于储运
A.A B.B C.C D.D
5.下列说法正确的是
A.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,和属于官能团异构
B.与发生加成反应后的产物具有手性
C.某烃的键线式为,该烃和 按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种
D.有机物最多有9个原子在同一平面上
6.《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的生成的红色配合物X是最早的媒染染料。下列说法正确的是
A.茜素中含有3种官能团
B.茜素水溶性较好的主要原因是其分子极性大
C.配合物X中的配位数为6
D.配合物X中含有化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
7.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的中心离子的配位键的数目为
B.标准状况下,中含有的原子总数为
C.常温常压下,乙烯与环丙烷的混合气体中含有的原子数为
D.甲基正离子()的电子数为
8.下列方程式书写正确的是
A.溴乙烷与NaOH醇溶液共热:
B.苯乙烯加聚反应:
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
9.苯并唑酮类化合物X常用于植物保护剂,结构如图。关于X的说法正确的是
A.X的分子式为
B.只能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色
C.与足量溶液充分反应,最多可消耗
D.1个X分子与足量加成后所得产物分子中手性碳原子数目为5个
10.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.除去苯中混有的甲苯:向混合液中加入溶液,再加入溶液,分液
B.判断某卤代烃中的卤素为溴原子:加入溶液,充分加热,冷却后,加入溶液,观察沉淀颜色
C.乙醛具有还原性:在试管中先加入溶液,再加入5滴溶液,得到新制的,振荡后加入乙醛溶液,加热后得到砖红色沉淀
D.制备溴苯:向烧瓶中加入一定量的苯和溴水,再将铁粉加入混合液中
11.2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法错误的是
A.叔丁醇不能使酸性溶液褪色
B.可用溶液代替溶液洗涤
C.第二次水洗的目的是除去有机相中的钠盐
D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
12.在微生物作用下将2,4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.a为电源正极
B.N极的电极反应式:
C.由左向右移动通过质子交换膜
D.当生成9.4g苯酚时,理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g
13.化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,可由下列反应制得:
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A.在一定条件,有机物X可与HCHO发生缩聚反应
B.Y分子中所有碳原子不可能共面
C.Z与足量H2反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子
D.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得产物相同
14.分子结构修饰在有机合成中有广泛的应用,我国高分子科学家对聚乙烯进行胺化修饰,并进一步制备新材料,合成路线如图:
下列说法正确的是
A.单个聚乙烯的链节中所有原子可能在一个平面内
B.生成高分子b的反应为取代反应
C.高分子b中完全水解最多消耗
D.高分子c的水溶性比聚乙烯的水溶性好
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)回答下列问题。
(1)已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H。一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是___________。
A.与Na反应的容易程度:
B.羟基的活性:
C.酸性:
D.碱性:>
(2)狄尔斯-阿德耳反应,又称为双烯合成,如:。将原料A和B两种有机物进行双烯合成后可得:。则合成该物质的原料A和B分别是 和 。
(3)已知:乙醇可被强氧化剂直接氧化为乙酸。可经过三步反应制得。设计最合理的三步反应类型依次是 、 、 。
(4)某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,该工厂设计回收方案如下:
回收物1是 ,试剂b是 ,操作Ⅲ是 。
(5)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是___________。
A. B. C. D.
16.(14分)烟酸又称维生素B3,实验室可用如下方案(下图)来制备。
已知:1.烟酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇;2.烟酸中N原子上存在孤电子对;3.此反应为放热反应。
实验步骤:
I.在下图的三颈烧瓶中加入1.86g3-甲基吡啶、50mL蒸馏水和搅拌子,搅拌使其溶解。
Ⅱ.打开加热搅拌器,加热控制温度在80~85℃,将8gKMnO4(过量)分为4份,每隔5min加入一次,加毕继续保持反应温度60min。反应过程中出现大量棕褐色MnO2沉淀。
Ⅲ.搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色,再加入稀盐酸,调节溶液的pH=4,趁热过滤,a_____,浓缩至体积为30mL,放入冰箱,2℃冷却30min。
IV.过滤,脱色提纯后得白色粉末状产品1.845g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)1mol3-甲基吡啶发生反应转移电子的物质的量为 。
(3)步骤Ⅱ中KMnO4不能一次加入的原因是 。
(4)步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇的原因是 。
(5)补全Ⅲ中a处的实验步骤: 。
(6)实验证明,盐酸加入过少或过多,都会使烟酸的产量下降,其原因是 。
(7)本次实验烟酸的产率为 。
(8)某固体K的主要成分为烟酸,用索氏提取器提取K中的烟酸(下图),将乙醇置于烧瓶内,K置于滤纸套筒内,加热烧瓶。用索氏提取器提取烟酸的优点是 (K中其它成分不溶于乙醇)。
17.(14分)由-羟基丁酸生成-丁内酯()的反应为:HOCH2CH2CH2COOH+H2O ,在时,溶液中-羟基丁酸的初始浓度为,随着反应的进行,测得丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
(1)在内,以-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为 mol∙L-1∙min-1。
(2)在时,-羟基丁酸的转化率为 (结果保留一位小数)。
(3)该反应达到平衡后,升高温度,平衡 移动(填“正向”“不”或“逆向”)。
(4)保持其它条件不变,增大溶液中-羟基丁酸的初始浓度,其平衡转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)关于该反应的下列说法正确的是___________(填序号)。
A.达到平衡后,升高温度正反应速率减小,逆反应速率增大
B.当-羟基丁酸的正反应速率与-丁内酯的逆反应速率相等时,说明达到了平衡
C.当-羟基丁酸和-丁内酯的浓度相等时,说明达到了平衡
D.时的逆反应速率小于时的正反应速率
(6)时,该反应的平衡常数 。相同温度下,某溶液中发生上述反应,当-丁内酯的浓度为-羟基丁酸的浓度为时,反应 (填“正向进行”“逆向进行”或“已平衡”)。
18.(15分)下列为合成聚合物F的路线图:
已知:
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称是 ,C的系统命名为 。
(2)B+D→E的反应类型是 ,检验B中所含官能团所用的试剂有 。
(3)C生成D的化学方程式为 。
(4)G物质的相对分子质量比的相对分子质量大2,则符合下列条件的G的同分异构体有 种。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;
②遇氯化铁溶液变紫色。
(5)已知烯烃与HBr的加成在催化剂AIBN作用下,可发生反马氏加成。
请利用上述已知信息,从苯乙烯出发,不使用其他有机试剂(无机试剂均可),合成 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$
选修3综合复习与测试卷一
参考答案
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
B
A
C
C
C
C
A
题号
11
12
13
14
答案
B
B
A
D
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. (15分)
【答案】除备注外,每空2分
(1)ABC
(2)
(3) 水解反应(取代反应) (1分) 加成反应 (1分) 氧化反应(1分)
(4) 二氯甲烷 CO2(1分) 蒸馏(1分)
(5)D
16.(14分)
【答案】除备注外,每空2分
(1)球形冷凝管(1分)
(2)6mol
(3)避免高锰酸钾过多,放热多,使体系温度不可控,同时减少副反应发生
(4)除去体系中残留的高锰酸钾,防止盐酸被氧化
(5)用热水洗涤沉淀数次,合并滤液和洗涤液
(6)加入量少,烟酸钾不能充分转化为烟酸;加入过多,烟酸与盐酸反应生成盐,降低烟酸产率
(7)75%
(8)可连续循环使用,节约药品(1分)
17.(14分)
【答案】每空2分
(1)6.2×10-4
(2)27.8%
(3)逆向
(4)不变
(5)BD
(6) 2.75 逆向进行
18.(15分)
【答案】除备注外,每空2分
(1) 碳碳双键、醛基 1,2-二溴丙烷
(2) 取代反应(或酯化反应) 碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液、溴水
(3)
(4)3
(5)
(3分)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$
选修3综合复习与测试卷一
化 学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修3。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ti-48 Fe-56 Cu-64 Ba-137
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法正确的是
A.利用合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用作手术缝合线
D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,属于传统无机非金属材料
【答案】C
【详解】A.脂肪酸相对分子质量较小,不属于有机高分子,A错误;
B.聚氯乙烯高温下不稳定,会释放有毒物质,不能用于制作不粘锅的耐热涂层,B错误;
C.聚乳酸具有生物可降解性,可被人体吸收,广泛用于手术缝合线等医疗领域,C正确;
D.氮化硅是新型无机非金属材料,耐高温性能优异,属于先进陶瓷材料,而非传统材料(如玻璃、水泥),D错误;
故选C。
2.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语正确的是
A.乙酸乙酯的实验式
B.一氯甲烷的电子式:
C.聚丙烯的结构简式:
D.丙烷的球棍模型:
【答案】D
【详解】A.乙酸乙酯的化学式,实验式,A错误;
B.一氯甲烷中的氯原子最外层有8个电子,,B错误;
C.聚丙烯的结构简式:,C错误;
D.球棍模型突出的是原子之间的成键的情况及空间结构,甲烷中碳原子直径大于氢原子,故甲烷的球棍模型正确,D正确;
故选D。
3.下列实验方案正确的是
A.除去水中的苯酚
B.制备溴苯
C.鉴别甲苯和苯
D.分离乙醇和乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.苯酚微溶于水,形成乳浊液,不能通过过滤除去水中的苯酚,A错误;
B.苯与浓溴水不反应,制备溴苯应该用苯和液溴在铁粉作催化剂的条件下反应,B错误;
C.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以可以用酸性KMnO4溶液鉴别甲苯和苯,C正确;
D.乙醇和乙酸乙酯互溶,不能用分液的方法分离,D错误;
故选C。
4.根据物质的组成和结构的变化可推测其性能的变化,下列推测不合理的是
选项
物质
劳动项目
化学原理或用途
A
合成橡胶
将天然橡胶硫化成网状结构
增强橡胶的强度与弹性
B
铅晶体
将晶体颗粒粉碎至小于200纳米
熔点变高
C
布洛芬
将分子结构进行成酯修饰
减少药物对胃黏膜、肠道的刺激
D
植物油
催化加氢
抗氧化性增强,便于储运
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.天然橡胶通过硫化处理,打开顺式聚1,3-丁二烯的双键,以-s-s-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构,从而增强橡胶的强度与弹性,A正确;
B.晶粒尺寸越小,金属的熔点越低,将铅晶体颗粒粉碎至小于200纳米,熔点变低,B错误;
C.布洛芬将分子结构进行成酯修饰,羧基变为酯基,水溶性减弱,减少药物对胃、肠道的刺激,C正确;
D.植物油催化加氢,分子中不饱和键减少,抗氧化性增强,便于储运,D正确;
故选B。
5.下列说法正确的是
A.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,和属于官能团异构
B.与发生加成反应后的产物具有手性
C.某烃的键线式为,该烃和 按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种
D.有机物最多有9个原子在同一平面上
【答案】A
【详解】A.1-丁烯和2-丁烯,双键位置不一样,属于位置异构,和官能团不一样,属于官能团异构,故A正确;
B.与氢气加成后的产物为,该分子不具有手性,故B错误;
C.和 按物质的量之比为1:1加成时,可以发生1,2-加成,产物为:、、,也可以发生1,4-加成,产物为:,共有4种,故C错误;
D.有机物中,苯环和碳碳双键(三键)都可以在同一个平面上,中可以有3个原子共面(包含R中一个原子),故最多有21个原子共面,如图所示,故D错误;
故选A。
6.《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的生成的红色配合物X是最早的媒染染料。下列说法正确的是
A.茜素中含有3种官能团
B.茜素水溶性较好的主要原因是其分子极性大
C.配合物X中的配位数为6
D.配合物X中含有化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
【答案】C
【详解】A.茜素中含有酮羰基、羟基2种官能团,故A错误;
B.茜素含有亲水性的羟基、羰基,易与水形成数目较多的分子间氢键,使茜素水溶性较好,故B错误;
C.如图所示,配合物X中的配位数为6,故C正确;
D.配合物X中含有化学键有离子键、共价键、配位键,氢键不是化学键,故D错误;
故答案为C。
7.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的中心离子的配位键的数目为
B.标准状况下,中含有的原子总数为
C.常温常压下,乙烯与环丙烷的混合气体中含有的原子数为
D.甲基正离子()的电子数为
【答案】C
【详解】A.的中心离子是,每个CN⁻作为配体提供一个配位键,形成6个配位键,因此1mol该物质含6NA个配位键,而非12NA,A错误;
B.中在标准状况下为液体,无法用气体摩尔体积计算物质的量,因此原子总数无法确定,B错误;
C.乙烯与环丙烷的最简式均为CH2,故乙烯与环丙烷中CH2的物质的量为0.1mol,含有的原子数为0.3NA,C正确;
D.甲基正离子()的电子数计算:CH3中性基团含9个电子,失去1个电子形成正离子,故含8个电子,1mol对应8NA,D错误;
故选C。
8.下列方程式书写正确的是
A.溴乙烷与NaOH醇溶液共热:
B.苯乙烯加聚反应:
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
【答案】C
【详解】A.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热,会发生消去反应生成乙烯,化学方程式:,A错误;
B.苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应方程式为:n,B错误;
C.由于酸性:H2CO3> 苯酚>,故向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,化学方程式为,C正确;
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂为缩聚反应,化学方程式:,选项中水的化学计量数不正确,D错误;
故选C。
9.苯并唑酮类化合物X常用于植物保护剂,结构如图。关于X的说法正确的是
A.X的分子式为
B.只能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色
C.与足量溶液充分反应,最多可消耗
D.1个X分子与足量加成后所得产物分子中手性碳原子数目为5个
【答案】C
【详解】A.数出分子中C、H、O、N、Br原子个数,分子式应为,A错误;
B.分子含醛基,能与溴水发生加氧化反应使溴水褪色,B错误;
C.酯基水解生成的酚羟基、羧基,溴原子水解,以及肽键水解生成的羧基都能与反应,X 与足量溶液反应最多消耗4mol,C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,X与足量加成后所得产物分子中手性碳原子位置为,共4个,D错误;
综上,答案是C。
10.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.除去苯中混有的甲苯:向混合液中加入溶液,再加入溶液,分液
B.判断某卤代烃中的卤素为溴原子:加入溶液,充分加热,冷却后,加入溶液,观察沉淀颜色
C.乙醛具有还原性:在试管中先加入溶液,再加入5滴溶液,得到新制的,振荡后加入乙醛溶液,加热后得到砖红色沉淀
D.制备溴苯:向烧瓶中加入一定量的苯和溴水,再将铁粉加入混合液中
【答案】A
【详解】A.甲苯在酸性高锰酸钾溶液中被氧化为苯甲酸,加入NaOH溶液后,苯甲酸转化为水溶性的苯甲酸钠,分液可分离出苯层,达到除杂目的,A正确;
B.卤代烃水解后需先加硝酸酸化以中和过量的NaOH,否则直接加AgNO3会生成AgOH沉淀干扰检测,B错误;
C.制备新制Cu(OH)2需在强碱性环境中,正确操作应为先加足量NaOH溶液,再加少量CuSO4溶液。选项C中NaOH量不足且顺序错误,无法有效反应。C错误;
D.制备溴苯需苯与液溴在Fe催化下反应,溴水中溴浓度低且含大量水,无法有效生成溴苯。D错误;
故选A。
11.2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法错误的是
A.叔丁醇不能使酸性溶液褪色
B.可用溶液代替溶液洗涤
C.第二次水洗的目的是除去有机相中的钠盐
D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
【答案】B
【分析】由题给流程可知,叔丁醇与浓盐酸发生取代反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液得到混有盐酸的2-甲基-2-氯丙烷和残余叔丁醇的有机相;有机相经水洗分液可除去其中混有的大部分的盐酸;再加入5%碳酸钠溶液洗涤后可除去其中混有的少量的盐酸,分液得到混有2-甲基-2-氯丙烷和残余叔丁醇 的有机相;有机相再经水洗分液得到混有水的有机相;向有机相中加入干燥剂无水氯化钙除水后,得到混有残余叔丁醇的2-甲基-2-氯丙烷的有机相;经蒸馏即可得到产物。
【详解】A.叔丁醇上没有原子,不能被酸性溶液氧化,故A正确;
B.若用溶液代替溶液洗涤有机相,2-甲基-2-氯丙烷会在溶液中发生水解反应生成叔丁醇,从而降低2-甲基-2-氯丙烷的产率,故B错误;
C.加入溶液洗涤后可除去其中混有的少量的盐酸,分液得到混有和的有机相;故第二次水洗的目的是除去有机相中的钠盐,故C正确;
D.叔丁醇分子间存在氢键,导致其沸点高于2-甲基-2-氯丙烷,蒸馏时产物2-甲基-2-氯丙烷会先蒸馏出体系,故D正确;
选B。
12.在微生物作用下将2,4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.a为电源正极
B.N极的电极反应式:
C.由左向右移动通过质子交换膜
D.当生成9.4g苯酚时,理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g
【答案】B
【分析】
在电极M上,CH3COOH失去电子生成CO2,发生氧化反应,为阳极;在电极N上,得到电子生成,发生还原反应,为阴极;电极a为正极,电极b为负极,在电解池中,阳离子向阴极移动。
【详解】A.由装置图可知,在电极M上,CH3COOH失去电子生成CO2,M极为阳极,与M相连的a为正极,A正确;
B.在电极N上得到电子生成,发生还原反应:+4e-+2H+=+2Cl-,B错误;
C.在电解池中,阳离子向阴极移动,所以H+由左向右移动,C正确;
D.M极的电极反应式为,根据M、N极的电极反应式可知,当生成9.4g(0.1mol)苯酚时,生成0.1molCO2,质量为4.4g,D正确;
故选B。
13.化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,可由下列反应制得:
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A.在一定条件,有机物X可与HCHO发生缩聚反应
B.Y分子中所有碳原子不可能共面
C.Z与足量H2反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子
D.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得产物相同
【答案】A
【详解】A.有机物 X 含有酚羟基,且酚羟基的邻位有氢原子,在一定条件下,可与 HCHO发生类似于酚醛缩聚的反应,A选项正确;
B.Y分子中,苯环是平面结构,酯基中碳原子为杂化也是平面结构,通过单键的旋转,所有碳原子是有可能共面的,B选项错误;
C.Z 与足量发生加成反应,苯环被加成,反应后有3个手性碳,C选项错误;
D.X 中酚羟基能被酸性溶液氧化,破坏了苯环结构,Y中苯环侧链及醚键相连碳原子(有氢)能被氧化,Z中与苯环相连侧链等可被氧化,由于三者结构不同,与足量酸性溶液反应所得产物不同,D选项错误;
故答案为:A。
14.分子结构修饰在有机合成中有广泛的应用,我国高分子科学家对聚乙烯进行胺化修饰,并进一步制备新材料,合成路线如图:
下列说法正确的是
A.单个聚乙烯的链节中所有原子可能在一个平面内
B.生成高分子b的反应为取代反应
C.高分子b中完全水解最多消耗
D.高分子c的水溶性比聚乙烯的水溶性好
【答案】D
【详解】A.聚乙烯中碳原子为饱和碳原子,以四面体结构与其他原子连接,不可能所有原子都在同一个面内,A错误;
B.生成b的反应中有氮氮双键的断裂,是加成反应,B错误;
C.b是高分子化合物,每个链节中有2个酯基,1mol高分子b完全水解消耗氢氧化钠2nmol,C错误;
D.高分子c是b水解后得到,其中含羟基,可以与水形成氢键,故水溶性比聚乙烯的水溶性好,D正确;
故本题选D。
第II卷(非选择题 共58分)
2、 非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)回答下列问题。
(1)已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H。一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是___________。
A.与Na反应的容易程度:
B.羟基的活性:
C.酸性:
D.碱性:>
(2)狄尔斯-阿德耳反应,又称为双烯合成,如:。将原料A和B两种有机物进行双烯合成后可得:。则合成该物质的原料A和B分别是 和 。
(3)已知:乙醇可被强氧化剂直接氧化为乙酸。可经过三步反应制得。设计最合理的三步反应类型依次是 、 、 。
(4)某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,该工厂设计回收方案如下:
回收物1是 ,试剂b是 ,操作Ⅲ是 。
(5)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是___________。
A. B. C. D.
【答案】除备注外,每空2分
(1)ABC
(2)
(3) 水解反应(取代反应) (1分) 加成反应 (1分) 氧化反应(1分)
(4) 二氯甲烷 CO2(1分) 蒸馏(1分)
(5)D
【分析】某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,向其中加入Na2CO3溶液,充分反应后,苯酚、乙酸分别变为沸点高的苯酚钠、乙酸钠,而乙醇及二氯甲烷仍以分子形式存在,然后蒸馏,分离出沸点不同的馏分,乙醇分子间存在氢键沸点较高,则其中回收物1是二氯甲烷,回收物2是乙醇,残留液A的主要成分是苯酚钠、乙酸钠,向其中通入足量CO2气体,苯酚钠会发生反应:C6H5-ONa+CO2+H2O→C6H5-OH+NaHCO3,苯酚钠转化为苯酚,通过分液分离得到,向乙酸钠溶液中加入稀硫酸酸化,然后蒸馏获得乙酸。
【详解】(1)A.吸电子能力-C≡CH>-CH=CH2,因此CH≡CH中C-H键比CH2=CH2中C-H键更易断裂,故CH≡CH比CH2=CH2更易于Na反应,A正确;
B.由于吸引电子能力:-C6H5>-H,所以羟基的活性:C6H5OH>H2O,B正确;
C.由于吸引电子能力:-Cl>-H,所以羧基中羟基的活性:CHCl2COOH>CH2ClCOOH,羧基中羟基的活动性越强,溶液的酸性就越强,故物质的酸性:CH2ClCOOH<CHCl2COOH,C正确;
D.由于推电子基团(排斥电子云偏离)能力:-CH3>-H,结合体系越富电子,碱性越强,所以碱性:碱性:<,D错误;
故合理选项是ABC;
(2)
根据狄尔斯-阿德耳反应,可知该物质的原料分别是和;
(3)Cl-CH2-CH=CH-CH2-Cl首先与NaOH水溶液共热,发生水解反应产生HO-CH2-CH=CH-CH2-OH,然后与Cl2的CCl4溶液发生加成反应产生HO-CH2-CHCl-CHCl-CH2-OH,最后与酸性KMnO4溶液反应产生HOOC-CHCl-CHCl-COOH,故最合理的三步反应类型依次是水解反应(取代反应)、加成反应、氧化反应;
(4)根据上述分析可知回收物1是二氯甲烷,回收物2是乙醇;试剂b是CO2;操作Ⅲ是蒸馏;
(5)
A.分子中苯环上含有2种不同位置的H原子,该物质分子中共含有3种不同位置的H原子,其个数比是3:2:2,故核磁共振氢谱只出现三组峰,其峰面积比是3:2:2,A不符合题意;
B.分子中含有两种不同位置的H原子,其个数比是3:1,故核磁共振氢谱只出现两组峰,其峰面积比是3:1,B不符合题意;
C.分子中含有两种不同位置的H原子,个数比是3:1,因此其核磁共振氢谱只出现两组峰,其峰面积比是3:1,C不符合题意;
D.分子中含有两种不同位置的H原子,个数比是3:2,因此其核磁共振氢谱只出现两组峰,其峰面积比是3:2,D符合题意;
故合理选项是D。
16.(14分)烟酸又称维生素B3,实验室可用如下方案(下图)来制备。
已知:1.烟酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇;2.烟酸中N原子上存在孤电子对;3.此反应为放热反应。
实验步骤:
I.在下图的三颈烧瓶中加入1.86g3-甲基吡啶、50mL蒸馏水和搅拌子,搅拌使其溶解。
Ⅱ.打开加热搅拌器,加热控制温度在80~85℃,将8gKMnO4(过量)分为4份,每隔5min加入一次,加毕继续保持反应温度60min。反应过程中出现大量棕褐色MnO2沉淀。
Ⅲ.搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色,再加入稀盐酸,调节溶液的pH=4,趁热过滤,a_____,浓缩至体积为30mL,放入冰箱,2℃冷却30min。
IV.过滤,脱色提纯后得白色粉末状产品1.845g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)1mol3-甲基吡啶发生反应转移电子的物质的量为 。
(3)步骤Ⅱ中KMnO4不能一次加入的原因是 。
(4)步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇的原因是 。
(5)补全Ⅲ中a处的实验步骤: 。
(6)实验证明,盐酸加入过少或过多,都会使烟酸的产量下降,其原因是 。
(7)本次实验烟酸的产率为 。
(8)某固体K的主要成分为烟酸,用索氏提取器提取K中的烟酸(下图),将乙醇置于烧瓶内,K置于滤纸套筒内,加热烧瓶。用索氏提取器提取烟酸的优点是 (K中其它成分不溶于乙醇)。
【答案】除备注外,每空2分
(1)球形冷凝管(1分)
(2)6mol
(3)避免高锰酸钾过多,放热多,使体系温度不可控,同时减少副反应发生
(4)除去体系中残留的高锰酸钾,防止盐酸被氧化
(5)用热水洗涤沉淀数次,合并滤液和洗涤液
(6)加入量少,烟酸钾不能充分转化为烟酸;加入过多,烟酸与盐酸反应生成盐,降低烟酸产率
(7)75%
(8)可连续循环使用,节约药品(1分)
【分析】实验原理为3-甲基吡啶经高锰酸钾氧化生成烟酸钾,此时有黑色难溶物二氧化锰应过滤分离,再经过蒸馏除掉3-甲基吡啶,后经强酸制弱酸,得到烟酸,提纯后得到烟酸晶体。
【详解】(1)由仪器构造可知A为球形冷凝管;
(2)3-甲基吡啶中甲基碳原子显-3价,氧化后羧酸根中碳原子为+3价,1mol3-甲基吡啶失去6mol电子;
(3)步骤Ⅱ中酸性高锰酸钾分批加入,为避免高锰酸钾过多,放热多,使体系温度不可控,同时减少副反应发生;
(4)步骤Ⅲ向三颈烧瓶中加入数滴乙醇,利用乙醇的还原性,除去体系中残留的高锰酸钾,防止盐酸被氧化;
(5)搅拌状态下向三颈烧瓶中加入数滴乙醇至溶液接近无色,再加稀盐酸,调节溶液的pH为4,趁热过滤出MnO2,用少量热水洗涤MnO2沉淀,合并滤液与洗涤液,浓缩至体积为30mL,放入冰箱,2℃冷却半小时;
(6)稀盐酸加入过少,部分烟酸钾未转化为烟酸;稀盐酸加入过多,烟酸中N原子与H+结合形成可溶盐,所以盐酸加入量过少或过多,都会使烟酸的产量下降。
(7)1.860g 3-甲基吡啶的物质的量为0.02mol,理论上生成0.02mol烟酸;烟酸的产率为。
(8)用索氏提取器提取烟酸可连续循环使用,节约药品。
17.(14分)由-羟基丁酸生成-丁内酯()的反应为:HOCH2CH2CH2COOH+H2O ,在时,溶液中-羟基丁酸的初始浓度为,随着反应的进行,测得丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
(1)在内,以-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为 mol∙L-1∙min-1。
(2)在时,-羟基丁酸的转化率为 (结果保留一位小数)。
(3)该反应达到平衡后,升高温度,平衡 移动(填“正向”“不”或“逆向”)。
(4)保持其它条件不变,增大溶液中-羟基丁酸的初始浓度,其平衡转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)关于该反应的下列说法正确的是___________(填序号)。
A.达到平衡后,升高温度正反应速率减小,逆反应速率增大
B.当-羟基丁酸的正反应速率与-丁内酯的逆反应速率相等时,说明达到了平衡
C.当-羟基丁酸和-丁内酯的浓度相等时,说明达到了平衡
D.时的逆反应速率小于时的正反应速率
(6)时,该反应的平衡常数 。相同温度下,某溶液中发生上述反应,当-丁内酯的浓度为-羟基丁酸的浓度为时,反应 (填“正向进行”“逆向进行”或“已平衡”)。
【答案】每空2分
(1)6.2×10-4
(2)27.8%
(3)逆向
(4)不变
(5)BD
(6) 2.75 逆向进行
【详解】(1);
(2)
根据方程式HOCH2CH2CH2COOH+H2O,-羟基丁酸与丁内酯单位时间内变化量相同,则时,-羟基丁酸的转化量与丁内酯的生成量相同为0.05mol/L,则-羟基丁酸的转化率为;
(3)由于该反应为放热反应,则该反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动;
(4)由于该反应无气体参与,则保持其它条件不变,增大溶液中-羟基丁酸的初始浓度,其平衡转化率将不变,可参考平衡常数表达式计算说明:;
(5)A.温度升高,正逆反应速率都增大,A错误;
B.达到化学平衡时,正逆反应速率相等,且速率之比等于系数之比,当-羟基丁酸的正反应速率与-丁内酯的逆反应速率相等时,说明达到了平衡,B正确;
C.浓度相等时,无法说明达到了平衡,C错误;
D.根据表中数据,21min~220min过程中,反应始终未达到平衡,则正反应速率始终大于逆反应速率,且随着反应进行,由于反应物浓度减小,正反应速率逐渐减小,21min时,正反应速率为表格中最大的,同时其逆反应速率为最小的,则时的逆反应速率小于时的正反应速率,D正确;
故选BD;
(6)
根据方程式HOCH2CH2CH2COOH+H2O,-羟基丁酸与丁内酯单位时间内变化量相同,由表格可知,平衡时-丁内酯浓度为0.132 mol/L,则-羟基丁酸的浓度为0.048 mol/L,则;
当-丁内酯的浓度为-羟基丁酸的浓度为时,此时浓度商,平衡逆向移动。
18.(15分)下列为合成聚合物F的路线图:
已知:
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称是 ,C的系统命名为 。
(2)B+D→E的反应类型是 ,检验B中所含官能团所用的试剂有 。
(3)C生成D的化学方程式为 。
(4)G物质的相对分子质量比的相对分子质量大2,则符合下列条件的G的同分异构体有 种。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;
②遇氯化铁溶液变紫色。
(5)已知烯烃与HBr的加成在催化剂AIBN作用下,可发生反马氏加成。
请利用上述已知信息,从苯乙烯出发,不使用其他有机试剂(无机试剂均可),合成 。
【答案】除备注外,每空2分
(1) 碳碳双键、醛基 1,2-二溴丙烷
(2) 取代反应(或酯化反应) 碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液、溴水
(3)
(4)3
(5)
(3分)
【分析】
由题干合成流程图可知,根据已知信息可知和HCHO反应生成A为,与新制Cu(OH)2反应后酸化得到B为:,由F的结构简式推知E的结构简式为:,由B和E的结构简式可知,D的结构简式为:CH3CH(OH)CH2OH,由C到D的反应条件可知,C的结构简式为:CH3CHBrCH2Br,故C3H6的结构简式为:CH3CH=CH2,据此分析解题。
【详解】(1)
由分析可知, A的结构简式为,则A分子中存在的官能团为碳碳双键和醛基,C是丙烯加成后得到的产物CH3CHBrCH2Br,其名称为1,2-二溴丙烷,故答案为:碳碳双键和醛基;1,2-二溴丙烷;
(2)
由分析可知,B+D→E是酸与醇反应生成酯和水,则该反应的反应类型是酯化反应,也属于取代反应;由分析可知,B为,分子中含有羧基和碳碳双键两种官能团,检验羧基可用碳酸钠或者碳酸氢钠溶液,观察到产生大量的无色气泡,检验碳碳双键则用溴水,可观察到溶液褪色,故答案为:酯化反应或取代反应;碳酸钠或者碳酸氢钠溶液、溴水;
(3)由分析可知,C为CH3CHBrCH2Br,D为CH3CH(OH)CH2OH ,故C生成D发生的是水解反应,方程式为;
(4)
G物质的相对分子质量比的相对分子质量大2,说明结构中多了2个H,且遇到氯化铁溶液显紫色,说明结构中存在酚羟基,苯环上有两个取代基,那么结构为苯环上连接乙基和酚羟基,有邻、间、对三种结构,故同分异构题有3种,故答案为:3。
(5)
由氧化得到,由发生取代反应得到,可以由与HBr加成反应得到,故合成路线为:。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$$