内容正文:
2024-2025学年度第二学期期中考试
高二 化学试题
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,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.答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷和草纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 2025年1月,我国科研人员针对、高效转化为HCOOH的研究取得了突破性进展。下列关于、、HCOOH的说法正确的是
A. 三种物质均属于有机化合物
B. 、、HCOOH均为非极性分子
C. 甲酸(HCOOH)的酸性强于乙酸()的酸性
D. 和体现了和的氧化性
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 乙醇的分子式:
B. 羟基的电子式:
C. 和Cl的最外层电子排布图均为:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键可表示为
3. 下列有机物命名正确的是
A. 2-甲基-2-2丙烯 B. 1,5-二溴戊烷
C. 1-丁醇 D. 二乙酸乙二酯
4. 下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是
A. 杂化轨道形成键,未杂化的2p轨道形成键
B. 碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的两倍
C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烷,在该过程断裂的是键
D. 乙烯分子中的键关于镜面对称
5. 下列有关研究有机物的方法,不正确的是
A. 乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏,可以获得无水酒精
B. 分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)可采用蒸馏的方法
C. 利用植物油的密度比水小的原理,可用分液的方法分离这两种液体混合物
D. 重结晶法提纯苯甲酸时,杂质的溶解度很小或很大均易于除去
6. 下列说法正确的是
A. 肉桂醛()与足量溴水反应生成
B. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热反应,产物相同
C. 验证某有机物属于烃,只测定该试样完全燃烧后生成和的质量
D. 某有机物完全燃烧生成的和的物质的量之比为,则其实验式为
7. 下列关于同分异构体说法不正确的是
A. 的烷烃一氯代物种类有8种
B. 环己烷()与甲基环戊烷()属于碳架异构
C. 有机物一定条件下与进行加成反应,产物共有4种
D. 苯乙烯()和氢气完全加成的产物的一溴取代物有6种
8. 乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
①
②
将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含
A. B. C. D.
9. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量加成后的产物中有2个手性碳原子
B. 有生成
C. X和Y混合物可用银氨溶液检验Y中是否含有X
D. 1molZ与足量反应,最多消耗
10. 今有乙酸和乙酸甲酯的混合物中,测得含碳的质量百分数为X,则混合物中氧的质量百分数为
A. (1-X)/7 B. 6(1-X)/7 C. (6-7X)/6 D. 无法计算
11. 下表中,陈述I、II均正确且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
除去苯中的苯酚杂质,向其中加入足量的溴水,过滤
苯酚与溴水反应生成难溶于水的沉淀,故可过滤除去
B
将CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溶液褪色
可证明该反应产生乙烯
C
醋酸加入到碳酸钠固体中,将产生的气体通入C6H5ONa中,溶液变浑浊
可证明酸性:CH3COOH>H2CO3> C6H5OH
D
氯乙烷中加入NaOH溶液共热,冷却后滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
可证明氯乙烷中有氯元素存在
A. A B. B C. C D. D
12. 香兰素是重要的香料之一,它可由丁香油酚经多步反应合成,有关这两种化合物的说法中正确的是
A. 常温下,1mol丁香油酚只能与反应
B. 丁香油酚能与溶液发生显色反应
C. 香兰素一定条件下与足量加成,产物不能发生消去反应
D. 可用酸性溶液鉴别丁香油酚和香兰素
13. 某有机物G的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 有机物B中有4种等效氢原子
B. 反应A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化
C. 反应A→B和B→D发生的都是取代反应
D. G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同
14. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺中氮原子的杂化方式是
D. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
15. 从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。一定条件下,6.0g某有机物在密闭容器内完全燃烧,生成二氧化碳和水。该反应中所有物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 消耗的有机物与氧气的分子个数比1:2
B. 该有机物的化学式为
C. 该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为1:1
D. 反应结束后,密闭容器内消耗氧气的质量为6.4g
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 完成下列问题:
(1)向苯酚钠溶液中通入少量气体的方程式:_________。
(2)分子式为的醛有________种,写出核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为)的结构简式为________。
(3)检验分子中的方法是_________。
(4)水杨酸()消耗Na、NaOH、的比值为:________。
(5)分子式为的芳香族化合物,其中即能水解又能发生银镜反应的结构为________。该物质与NaOH反应的化学方程式为:__________。
17. 有机物的转化关系如图。其中A是植物生长调节剂,它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平;D是一种合成高分子材料,此类物质如果大量使用易造成“白色污染”。
请回答下列问题:
(1)G能够与碳酸氢钠反应产生气体,其官能团名称为________。
(2)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型:
反应③的化学方程式_________。
反应⑤的化学方程式________。
(3)关于有机物A、B、C、D的下列说法正确的是________。
A. B不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,但A和D可以
B. B的同系物中,当碳原子数大于等于5时开始出现同分异构现象
C. A转化为D碳原子杂化类型改变
D. 等质量的A和D完全燃烧时消耗的量相等,生成的量也相等
(4)M为B的同系物,分子量比B大14,M的二氯代物有________种,在这些二氯代物中含有2个的异构体的结构简式为__________。
(5)E的一种同系物的结构简式为,用系统命名法命名为________。
(6)G能与溶液反应放出气体,的反应中,若G分子中的氧都是,E分子中的氧都是,反应⑥进行一段时间后分子中含有的物质有________种。
18. 丙烯酸甲酯(CH2=CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少许碎瓷片、10mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌。
步骤2:如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液1h。
步骤3:反应液冷却后,向三颈瓶逐滴加入5%Na2CO3溶液,并不断搅拌。待充分混合后,分液。
步骤4:依次饱和食盐水、水洗涤,分离出有机相。
步骤5:向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集75-85℃馏分。
可能用到的信息:
物质
密度
沸点
溶解性
挥发性、毒性
丙烯酸
1.05
141℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
0.79
65℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
易挥发,有毒
丙烯酸甲酯
0.95
80.5℃
难溶于水,易溶于有机溶剂
易挥发
(1)制备反应的化学方程式为________________________。
(2)步骤1中,加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,目的是做吸水剂;但浓硫酸用量又不能过多,原因是_________________________。
(3)B装置的名称为_________________,冷却水应从_____________(填“x”或“y”)口流入。
(4)步骤2中,加入5%Na2CO3溶液主要除去的物质是__________________________,此过程中B中是否需要继续通入冷却水?_____________
(5)加入无水Na2SO4固体的目的是:___________________________。
(6)若在蒸馏时从70℃开始收集馏分,会使产率偏_________(填“高”或“低)。
19. 阿斯巴甜(G)是一种广泛使用的非糖类甜味食品工业的添加剂。它具有高甜度的特性,大约是蔗糖的200倍,因此只需少量就能产生甜味,同时具有含热量极低的优点。一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下:
已知:。
根据上述合成路线回答下列问题:
(1)物质A的化学名称是________。
(2)的反应类型是________。
(3)阿斯巴甜(G)中含有________个手性碳原子,写出其中含氮官能团的名称________。
(4)写出的化学方程式:_________。
(5)H是C的同分异构体,其结构符合下列条件:
①能与氯化铁溶液显紫色②能发生银镜反应和水解反应③苯环上有四个取代基
写出其中所有符合核磁共振显示氢原子个数比为的结构_________。
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2024-2025学年度第二学期期中考试
高二 化学试题
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,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.答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷和草纸上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 2025年1月,我国科研人员针对、高效转化为HCOOH的研究取得了突破性进展。下列关于、、HCOOH的说法正确的是
A. 三种物质均属于有机化合物
B. 、、HCOOH均为非极性分子
C. 甲酸(HCOOH)的酸性强于乙酸()的酸性
D. 和体现了和的氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机化合物通常指含碳化合物(除CO、、碳酸盐等),但为无机物,故A错误;
B.(正四面体)和(直线形)为非极性分子,但HCOOH因羧基极性及结构不对称、为极性分子,故B错误;
C.甲酸酸性强于乙酸,因甲基的推电子效应使乙酸的羧基中O—H键极性减弱、难电离,故C正确;
D.转化为HCOOH时碳被氧化,体现的还原性;转化为HCOOH时碳被还原,体现的氧化性,故D错误;
故答案为:C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 乙醇的分子式:
B. 羟基的电子式:
C. 和Cl的最外层电子排布图均为:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键可表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇的结构简式为C2H5OH,分子式为C2H6O,A错误;
B.羟基的电子式为:,B错误;
C.Ca2+ 的最外层电子数都是8,最外层电子排布图为,C最外层电子数是7,最外层电子排布图为,C错误;
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图,D正确;
故选D。
3. 下列有机物命名正确的是
A. 2-甲基-2-2丙烯 B. 1,5-二溴戊烷
C. 1-丁醇 D. 二乙酸乙二酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.官能团碳碳双键编号错误,应编在1号位,命名为2-甲基-1-丙烯,A错误;
B.主链有3个碳原子,1、3号碳上各连有1个溴原子,则正确的命名为1,3-二溴丙烷,B错误;
C.最长主链为四个碳原子,官能团为羟基,命名为1-丁醇,C正确;
D.是由两分子乙醇与一分子乙二酸发生酯化反应生成的乙二酸二乙酯,D错误;
故选C。
4. 下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是
A. 杂化轨道形成键,未杂化的2p轨道形成键
B. 碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的两倍
C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烷,在该过程断裂的是键
D. 乙烯分子中的键关于镜面对称
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯中每个碳原子采用杂化,三个杂化轨道分别与两个H原子和另一个C原子形成键,未杂化的2轨道通过侧面重叠形成键,故A正确;
B.碳碳双键的键能(约614)并非单键键能(约347)的两倍(694 ),实际键能小于两倍,故B错误;
C.乙烯与HCl加成生成氯乙烷时,断裂的是双键中较弱的键,而非C-C键,故C错误;
D.键是轴对称的,可绕键轴自由旋转;而键呈镜面对称,不能旋转,故D错误;
故答案为:A。
5. 下列有关研究有机物的方法,不正确的是
A. 乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏,可以获得无水酒精
B. 分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)可采用蒸馏的方法
C. 利用植物油的密度比水小的原理,可用分液的方法分离这两种液体混合物
D. 重结晶法提纯苯甲酸时,杂质的溶解度很小或很大均易于除去
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰与水反应生成氢氧化钙,蒸馏时乙醇被蒸出、氢氧化钙留在蒸馏烧瓶中,可得到无水乙醇,故A正确;
B.正己烷和正庚烷互溶、沸点相差29℃,通过蒸馏可有效分离,故B正确;
C.分液的原理是两种液体不互溶,而非密度差异,能用分液法分离植物油与水的混合物是因为植物油难溶于水、两者的混合物静置后分层,故C错误;
D.重结晶中,杂质溶解度很大(留在母液)或很小(热过滤除去)均易分离,故D正确;
故答案为:C。
6. 下列说法正确的是
A. 肉桂醛()与足量溴水反应生成
B. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热反应,产物相同
C. 验证某有机物属于烃,只测定该试样完全燃烧后生成和的质量
D. 某有机物完全燃烧生成的和的物质的量之比为,则其实验式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.醛基具有一定还原性,溴单质具有氧化性,则肉桂醛与足量溴水反应过程中醛基会被氧化,A错误;
B.1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热反应,均发生消去反应生成丙烯,产物相同,B正确;
C.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成和,则测定完全燃烧时生成的和的质量,只能确定该有机物中碳原子和氢原子的个数比,不能确定是否含有氧元素C错误;
D.烃或烃的含氧衍生物燃烧都生成和,完全燃烧生成的和的物质的量之比为,只能确定该有机物中碳原子、氢原子的个数比为1:2,而不能确定是否含有氧元素,D错误;
故选B。
7. 下列关于同分异构体说法不正确的是
A. 的烷烃一氯代物种类有8种
B. 环己烷()与甲基环戊烷()属于碳架异构
C. 有机物一定条件下与进行加成反应,产物共有4种
D. 苯乙烯()和氢气完全加成的产物的一溴取代物有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A.的烷烃为正戊烷、异戊烷、新戊烷,分别存在3、4、1种氢,则的烷烃一氯代物种类有8种,A正确;
B.环己烷()与甲基环戊烷()互为同分异构体,且两者碳骨架不同,属于碳架异构,B正确;
C.有机物一定条件下与进行加成反应,产物共有5种,C错误;
D.苯乙烯和氢气完全加成的产物为,其存在6种氢,则其一溴取代物有6种,D正确;
故选C。
8. 乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
①
②
将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由反应机理可知,①生成,结合溶液中阴离子生成产物,而NaCl、NaI、Br2的水溶液中阴离子含有Cl-、I-、Br-,故可以生成、、,不会生成;故选A。
9. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量加成后的产物中有2个手性碳原子
B. 有生成
C. X和Y混合物可用银氨溶液检验Y中是否含有X
D. 1molZ与足量反应,最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,X与足量氢气加成后的产物中环上连接支链的碳原子都是手性碳原子,有3个手性碳原子,A错误;
B.Y中酚羟基和酯基发生取代反应生成Z和CH3CH2OH,没有H2O生成,B错误;
C.含有醛基的有机物能和银氨溶液发生银镜反应,X能发生银镜反应,Y不能发生银镜反 应,所以可以用银氨溶液检验Y中是否含有X,C正确;
D.1molZ含有1mol苯环和1mol碳碳双键,与足量反应,最多消耗,D错误;
故选C。
10. 今有乙酸和乙酸甲酯的混合物中,测得含碳的质量百分数为X,则混合物中氧的质量百分数为
A. (1-X)/7 B. 6(1-X)/7 C. (6-7X)/6 D. 无法计算
【答案】C
【解析】
【详解】分析:乙酸、乙酸甲酯各分子中碳原子与氢原子个数之比为1:2,据此可以计算碳元素与氢元素的质量之比,根据混合物中碳元素的质量分数计算出氢元素的质量分数,最后w(O)=1-w(C)-w(H)计算。
详解:乙酸、乙酸甲酯各分子中碳原子与氢原子个数之比为1:2,故组成的混合物中,碳原子与氢原子个数之比为1:2,则碳元素与氢元素的质量之比为12:2=6:1,混合物中碳元素的总的质量分数为X,则氢元素的质量分数=X,故混合物中氧元素质量分数1-X-X=1-X,故选C。
11. 下表中,陈述I、II均正确且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
除去苯中的苯酚杂质,向其中加入足量的溴水,过滤
苯酚与溴水反应生成难溶于水的沉淀,故可过滤除去
B
将CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中,溶液褪色
可证明该反应产生乙烯
C
醋酸加入到碳酸钠固体中,将产生的气体通入C6H5ONa中,溶液变浑浊
可证明酸性:CH3COOH>H2CO3> C6H5OH
D
氯乙烷中加入NaOH溶液共热,冷却后滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
可证明氯乙烷中有氯元素存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚溶液与浓溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚和溴单质都易溶于苯形成溶液,不能过滤分离,A项错误;
B.CH3CH2Br在氢氧化钠的醇溶液中加热,发生消去反应生成乙烯,B项正确;
C.醋酸易挥发,制取的二氧化碳中有乙酸蒸气,因而无法从苯酚钠溶液变浑浊这一实验现象中,判断出碳酸与苯酚的酸性强弱,C项错误;
D.液体冷却后应先加入稀硝酸,调节溶液至酸性,否则溶液中的氢氧化钠和硝酸银反应生成沉淀,影响卤化银沉淀的观察,D项错误;
所以答案选择B项。
12. 香兰素是重要的香料之一,它可由丁香油酚经多步反应合成,有关这两种化合物的说法中正确的是
A. 常温下,1mol丁香油酚只能与反应
B. 丁香油酚能与溶液发生显色反应
C. 香兰素一定条件下与足量加成,产物不能发生消去反应
D. 可用酸性溶液鉴别丁香油酚和香兰素
【答案】B
【解析】
【详解】A.丁香油酚中碳碳双键能和溴单质加成,酚羟基邻位氢能和溴单质发生取代反应,则常温下,1mol丁香油酚只能与反应,A错误;
B.丁香油酚含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,B正确;
C.香兰素一定条件下与足量加成生成,其含有羟基,能发生消去反应,C错误;
D.酚羟基、醛基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾氧化,不可用酸性溶液鉴别丁香油酚和香兰素,D错误;
故选B。
13. 某有机物G的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 有机物B中有4种等效氢原子
B. 反应A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化
C. 反应A→B和B→D发生的都是取代反应
D. G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物中有4种等效氢原子,故A正确;
B.由整个流程可知, A中酚羟基和(CH3)2SO4发生取代反应生成B,B发生氧化反应生成C,C和被KI在酸性条件下反应又得到酚羟基,可知A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化,故B正确;
C.反应A→B发生的是取代反应,B→D发生的是氧化反应,故C错误;
D.G在酸性条件下水解生成对羟基苯甲酸和乙醇,碱性条件下水解生成对羟基苯甲酸盐和乙醇,G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同,故D正确;
选C。
14. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺中氮原子的杂化方式是
D. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
【答案】D
【解析】
【分析】向甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液中加盐酸,盐酸将苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ。向水相I中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,由①分液得到苯胺粗品。向有机相I中加水,洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液,将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,由②分液得到甲苯粗品和水相Ⅱ,向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,由③经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品。
【详解】A.苯胺分子中有氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠反应,A错误;
B.操作①为分液,操作③为结晶或重结晶,B错误;
C.苯胺中氮原子形成3个共价键且含1对孤电子对,杂化方式是,C错误;
D.经过①分液得到苯胺粗品,由②分液得到甲苯粗品,由③经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品,D正确;
故选D。
15. 从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。一定条件下,6.0g某有机物在密闭容器内完全燃烧,生成二氧化碳和水。该反应中所有物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 消耗的有机物与氧气的分子个数比1:2
B. 该有机物的化学式为
C. 该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为1:1
D. 反应结束后,密闭容器内消耗氧气的质量为6.4g
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,参加反应的有机物和氧气、生成二氧化碳和水的分子个数比为n:2n:2n:2n=1:2:2:2,设有机物的化学式为CxHyOz,化学方程式可表示点燃为CxHyOz+2O22CO2+2H2O,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,生成物中含C、H、O的个数分别是2、4、6,反应物中也应含2个C、4个H、6个O,故该有机物的化学式为C2H4O2。
【详解】A.由图可知,参加反应的有机物和氧气的分子个数比为n:2n=1:2,故A正确;
B.由分析可知,该有机物的化学式为,故B正确;
C.由图可知,生成二氧化碳和水的分子个数比为2n:2n=1:1,即物质的量之比为1:1,则质量比为44:18=22:9,故C错误;
D.6.0g某有机物的物质的量为=0.1mol,根据A项可知,参加反应的有机物和氧气的分子个数比为n:2n=1:2,即物质的量之比为1:2,故氧气的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×32g/mol=6.4g,故D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 完成下列问题:
(1)向苯酚钠溶液中通入少量气体的方程式:_________。
(2)分子式为的醛有________种,写出核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为)的结构简式为________。
(3)检验分子中的方法是_________。
(4)水杨酸()消耗Na、NaOH、的比值为:________。
(5)分子式为的芳香族化合物,其中即能水解又能发生银镜反应的结构为________。该物质与NaOH反应的化学方程式为:__________。
【答案】(1)+CO2+H2O→+NaHCO3
(2) ①. 4 ②. (CH3)2CHCH2CHO
(3)加银氨溶液水浴加热(或加新制氢氧化铜加热)氧化-CHO并酸化后,再加入溴水,看溶液是否褪色
(4)2:2:1 (5) ①. ②. +2NaOH+HCOONa+H2O
【解析】
【小问1详解】
因为苯酚的酸性比NaHCO3的酸性强,所以苯酚钠溶液中通入少量CO2,生成苯酚和NaHCO3,溶液变浑浊:+CO2+H2O→+NaHCO3;
【小问2详解】
由于醛基必须在端位上,故分子式为C5H10O的醛即C4H9CHO,由丁基由4种结构可知,其同分异构体有4种,分别为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)2CHCH2CHO、(CH3)3CCHO;氢原子数量比为6:2:1:1,说明结构中有2个甲基,符合题意的同分异构体为(CH3)2CHCH2CHO;
【小问3详解】
首先将醛基氧化为羧基,防止干扰碳碳双键的鉴定,然后加入溴水看溴水是否褪色,方法为:加银氨溶液水浴加热(或加新制氢氧化铜加热)氧化-CHO并酸化后,再加入溴水,看溶液是否褪色;
【小问4详解】
水杨酸()中含有1个羧基和1个酚羟基,羧基和酚羟基都能与Na、NaOH反应,只羧基能跟NaHCO3反应,因此水杨酸消耗Na、NaOH、NaHCO3的比值为2:2:1;
【小问5详解】
C7H6O2的芳香族化合物,即能水解又能发生银镜反应说明既有酯基又有醛基,但是只有2个O,因此含有甲酸酯基(-OOCH),结构简式为;与NaOH反应生成HCOONa和,方程式为+2NaOH+HCOONa+H2O。
17. 有机物的转化关系如图。其中A是植物生长调节剂,它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平;D是一种合成高分子材料,此类物质如果大量使用易造成“白色污染”。
请回答下列问题:
(1)G能够与碳酸氢钠反应产生气体,其官能团名称为________。
(2)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型:
反应③的化学方程式_________。
反应⑤的化学方程式________。
(3)关于有机物A、B、C、D的下列说法正确的是________。
A. B不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,但A和D可以
B. B的同系物中,当碳原子数大于等于5时开始出现同分异构现象
C. A转化为D碳原子杂化类型改变
D. 等质量的A和D完全燃烧时消耗的量相等,生成的量也相等
(4)M为B的同系物,分子量比B大14,M的二氯代物有________种,在这些二氯代物中含有2个的异构体的结构简式为__________。
(5)E的一种同系物的结构简式为,用系统命名法命名为________。
(6)G能与溶液反应放出气体,的反应中,若G分子中的氧都是,E分子中的氧都是,反应⑥进行一段时间后分子中含有的物质有________种。
【答案】(1)羧基 (2) ①. nCH2=CH2 加聚反应 ②. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应 (3)CD
(4) ①. 4 ②. CH3CCl2CH3
(5)3-甲基-2-戊醇
(6)3
【解析】
【分析】A是植物生长调节剂,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A为乙烯,乙烯与HCl发生加成反应生成C为CH3CH2Cl,乙烯与氢气发生加成反应生成B为乙烷,乙烷光照条件下与Cl2反应生成氯乙烷。D为合成高分子材料,大量使用易造成“白色污染”,则D为聚乙烯,乙烯与水在催化剂条件下发生加成反应生成E为乙醇,乙醇与氧气在铜做催化剂、加热条件下反应生成F为乙醛,乙醇被酸性K2Cr2O7氧化生成G为乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成H为乙酸乙酯,淀粉先水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下反应生成乙醇。
【小问1详解】
根据分析可知,G为乙酸,其官能团名称为羧基;
【小问2详解】
反应③为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,化学方程式为nCH2=CH2,该反应类型为加聚反应;反应⑤为乙醇在铜做催化剂、加热条件下与氧气反应生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,该反应为氧化反应;
【小问3详解】
A.根据分析,B为乙烷,不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,A为乙烯,含有碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,D为聚乙烯,不含碳碳双键,不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.乙烷的同系物中,当碳原子数大于等于4时开始出现同分异构体,如丁烷就存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体,B错误;
C.A(乙烯)中C为sp2杂化,D(聚乙烯)中C为sp3杂化,C原子的杂化类型不同,C正确;
D.因为乙烯和聚乙烯的最简式均为“CH2”,所以等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧时消耗O2的量相等,生成CO2的量也相等,D正确;
故选CD;
【小问4详解】
根据分析,B为乙烷,结构简式是CH3CH3,M是乙烷的同系物,且分子量比B大14,说明比CH3CH3多1个CH2原子团,则M为丙烷,M的二氯代物有CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH2ClCHClCH3、CH2ClCH2CH2Cl,共有4种不同结构;其中含有2个-CH3的异构体的结构简式为CH3CCl2CH3;
【小问5详解】
根据E的结构简式可知,该物质的名称为3-甲基-2-戊醇;
【小问6详解】
G是乙酸,E是乙醇,乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 +H2O,酯化反应的机理为羧基脱羟基、醇脱氢,若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,反应进行一段时间后分子中含有18O的物质有乙酸、乙酸乙酯和水,共3种。
18. 丙烯酸甲酯(CH2=CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。实验室制备少量丙烯酸甲酯的步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中依次加入10.0g丙烯酸、少许碎瓷片、10mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌。
步骤2:如图,连接装置,加热烧瓶中的混合液1h。
步骤3:反应液冷却后,向三颈瓶逐滴加入5%Na2CO3溶液,并不断搅拌。待充分混合后,分液。
步骤4:依次饱和食盐水、水洗涤,分离出有机相。
步骤5:向有机相中加无水Na2SO4固体,过滤后蒸馏,收集75-85℃馏分。
可能用到的信息:
物质
密度
沸点
溶解性
挥发性、毒性
丙烯酸
1.05
141℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
0.79
65℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
易挥发,有毒
丙烯酸甲酯
0.95
80.5℃
难溶于水,易溶于有机溶剂
易挥发
(1)制备反应的化学方程式为________________________。
(2)步骤1中,加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,目的是做吸水剂;但浓硫酸用量又不能过多,原因是_________________________。
(3)B装置的名称为_________________,冷却水应从_____________(填“x”或“y”)口流入。
(4)步骤2中,加入5%Na2CO3溶液主要除去的物质是__________________________,此过程中B中是否需要继续通入冷却水?_____________
(5)加入无水Na2SO4固体的目的是:___________________________。
(6)若在蒸馏时从70℃开始收集馏分,会使产率偏_________(填“高”或“低)。
【答案】(1)CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O
(2)浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使甲醇、丙烯酸等有机物碳化,降低酯的产率
(3) ①. 球形冷凝管 ②. x
(4) ①. 除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度) ②. 需要
(5)干燥,除去水分 (6)偏高
【解析】
【分析】利用该实验装置制备并提纯丙烯酸甲酯,将丙烯酸、甲醇和浓硫酸混合用搅拌棒搅拌,加热发生反应制取丙烯酸甲酯,发生反应为CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O,制得的粗品丙烯酸甲酯用5%Na2CO3溶液洗去混合液中丙烯酸、甲醇和浓硫酸至中性,经干燥过滤,蒸馏分离出丙烯酸甲酯,蒸馏操作时,冷凝水的方向与蒸汽的流动方向相反,温度计测定蒸汽的温度,水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,将制得的丙烯酸甲酯利用中和滴定的原理进行含量的测定并计算含量,据此分析解答。
【小问1详解】
根据分析,三颈烧瓶中进行的反应化学方程式为CH2=CH-COOH+CH3OHCH2=CH-COOCH3+H2O。
【小问2详解】
加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是浓H2SO4有吸水性,能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;浓硫酸用量又不能过多,原因是浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使甲醇、丙烯酸等有机物碳化,降低酯的产率。
【小问3详解】
B装置的名称为球形冷凝管;冷却水下进上出,应从x口流入。
【小问4详解】
混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇、浓硫酸,浓硫酸、丙烯酸能与Na2CO3溶液反应,甲醇能溶于碳酸钠溶液中,所以用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度);
产物的沸点较低,易挥发,而加入碳酸钠后会放出一定的热量,因此B中是需要继续通入冷却水。
【小问5详解】
加入无水固体的作用是干燥,除去水分。
【小问6详解】
丙烯酸甲酯的沸点为80.5℃,若低于该温度收集馏分,则收集到的馏分产物质量增大,因此该实验的产量偏高。
19. 阿斯巴甜(G)是一种广泛使用的非糖类甜味食品工业的添加剂。它具有高甜度的特性,大约是蔗糖的200倍,因此只需少量就能产生甜味,同时具有含热量极低的优点。一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下:
已知:。
根据上述合成路线回答下列问题:
(1)物质A的化学名称是________。
(2)的反应类型是________。
(3)阿斯巴甜(G)中含有________个手性碳原子,写出其中含氮官能团的名称________。
(4)写出的化学方程式:_________。
(5)H是C的同分异构体,其结构符合下列条件:
①能与氯化铁溶液显紫色②能发生银镜反应和水解反应③苯环上有四个取代基
写出其中所有符合核磁共振显示氢原子个数比为的结构_________。
【答案】(1)苯乙醛 (2)加成反应
(3) ①. 2 ②. 氨基和酰胺基
(4)+CH3OH+H2O
(5)或
【解析】
【分析】由框图可知,A→B是醛基和HCN发生加成反应,B为,C→D根据提示可知D为,D在浓硫酸的条件下和甲醇酯化生成E为,E和F生成阿斯巴甜。
【小问1详解】
A为,名称为苯乙醛;
【小问2详解】
根据分析,苯乙醛和HCN加成生成,所以A→B的反应类型为加成反应;
【小问3详解】
连接4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,G中含有2个手性碳原子,如图,含氮官能团为氨基和酰胺基;
【小问4详解】
D在浓硫酸、加热的条件下和甲醇酯化生成E,化学方程式为+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
能与氯化铁溶液显紫色、能发生银镜反应和水解反应,则结构中必含有酚羟基和甲酸酯结构,苯环上有四个取代基则剩余两个基团应为甲基,符合核磁共振氢谱显示氢原子个数比为6:2:2:1的为或。
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