内容正文:
解析
一、单选题
1.【答案】B
【解析】从结构化学来讲,煤油和柴油主要成分都是烃类化合物,故A项正确;同系物是结构相似,在分子组成上相差1个或多个CH2原子团的物质,石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,乙烯的分子式为C2H4,石墨烯不是乙烯的同系物,故B项错误;环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子材料,故C项正确;一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,因此铝锂合金的硬度比铝大,故D项正确;故本题选B。
2.【答案】B
【解析】为甲酸乙酯,含有酯基,属于酯,故A错误;中含有溴原子,属于卤代烃,故B正确; 含有苯环,但还含有氮、氧元素,属于芳香族化合物,故C错误;中的羟基没有直接与苯环相连,属于芳香醇,故D错误。故选B。
3.【答案】C
【解析】元素分析仪可对物质中的元素及含量进行定量分析,但无法确定有机化合物的空间结构,故A错误;的核磁共振氢谱中有5组峰,峰面积之比为2:4:4:1:3,故B错误;红外光谱可确定物质中的基团,故可以初步判断有机物中具有哪些基团,故C正确;质谱法可以测定有机物的相对分子质量,红外光谱法可以测定分子中的基团,属于测定有机物组成和结构的现代分析法,不能测定官能团,故D错误。选C。
4.【答案】D
【解析】单糖中含有醇羟基(有些还含有醛基)能使酸性高锰酸钾溶液褪色,①错误;天然植物油属于混合物,没有固定的熔点、沸点,②错误;蔗糖是非还原性糖,③错误;甘氨酸和丙氨酸之间脱水可以形成两种二肽,互为同分异构体,但水解产物相同,④错误;麦芽糖含有醛基,属于还原性糖,可发生银镜反应,⑤正确。
5.【答案】A
【解析】由步骤3实验现象可知,淀粉水解的产物能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成氧化亚铜沉淀,说明水解产物为还原性糖,A正确;由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和体心的大球个数为8×+1=2,位于体内的小球为4,由化学式可知,大球代表氧离子,小球代表亚铜离子,则亚铜离子的配位数为2,B错误;碘能与氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸能和水,则向步骤2所得溶液中加入碘水不能检验淀粉水解是否完全,C错误;步骤1中发生的反应为稀硫酸做催化剂作用下淀粉发生水解反应生成葡萄糖,则稀硫酸是反应的催化剂,不是反应为,D错误。
6.【答案】D
【解析】豪猪烯与乙烯结构不相似,分子组成上不相差若干个CH2原子团,不互为同系物,A错误;分子中含有类似甲烷中碳原子的空间结构,所有碳原子不可能共平面,B错误;由键线式可知,豪猪烯的分子式为C14H14,C错误;1 mol豪猪烯含有6 mol ,能与6 mol H2发生加成反应,D正确。
7.【答案】A
【解析】检验1-氯丁烷中氯元素,向1-氯丁烷中加入氢氧化钠溶液,加热条件下水解,再加入硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀,则含有氯元素,故A错误;向上层清液中加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明已经沉淀完全,故B正确;向2 mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液,制得新制氢氧化铜,且氢氧化钠过量,检验醛基时产生砖红色沉淀,故C正确; 硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小,加入乙醇,析出硫酸四氨合铜晶体,故D正确。答案为:A。
8.【答案】A
【解析】有机物④分子中有7种不同化学环境的氢原子,A错误;连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,①分子中有一个手性碳原子,如图:,B正确;⑦分子式为,属于酯类的同分异构体有9种,分别为:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3、CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,C正确;⑤含有醛基,可以和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,⑥含有羧基,可以使氢氧化铜浊液溶解,可以鉴别,D正确。
9.【答案】B
【解析】X、Y分子式相同但结构不同,互为同分异构体,A正确;Y高度对称,含碳侧链同一个碳原子上的二氯代物有2种、不同碳原子上的二氯代物有4种,共6种,B错误;Y中含有酚羟基而X中不含,酚羟基能与氯化铁溶液反应而显紫色,故可用溶液鉴别,C正确;1 mol X含有2 mol酯基,能与2 mol NaOH发生水解反应,水解后羟基连接在苯环上形成酚羟基,能继续消耗2 mol NaOH,则1 mol X最多与4 mol NaOH发生反应,D正确。
10.【答案】D
【解析】烯烃的重要性质之一是可以发生加聚反应,当两种烯烃混合后,一定会有两种烯烃自身的加聚反应,得到①④;另外两种烯烃共同发生加聚反应,得到②,D正确。
11.【答案】C
【解析】根据香叶醇的结构简式可知分子式为C11H20O,A错误;香叶醇分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上不存在氢原子,不能发生消去反应,B错误;甲酸香叶酯中含有2个碳碳双键,因此1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反应,C正确;甲酸香叶酯中含有甲酸形成的酯基,因此能发生银镜反应,D错误。
12.【答案】D
【解析】碳碳双键、酚羟基、-CH(OH)-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,所以根据酸性高锰酸钾溶液褪色不能判断该有机物中含有碳碳双键,A错误;羟基、羧基都能和Na反应生成氢气,所以根据与钠反应生成氢气不能判断该有机物中含有羟基,B错误;含有醛基的有机物能发生银镜反应,该有机物中不含醛基,所以不能发生银镜反应,C错误;只有羧基能和NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,向NaHCO3溶液中滴加绿原酸溶液,有气体放出,说明含有羧基,D正确;故答案为:D。
13.【答案】C
【解析】CH3CH2CH2BrCH3CH2OH,且CH3CH=CH2CH3CHBrCH2Br,故A错误;因酸性:H2CO3>苯酚>,所以与NaHCO3(aq)不反应,故B错误;石油裂解生成丙烯,丙烯发生加聚反应生成,故C正确;丙酮结构为,其中不含醛基,因此丙酮与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,故D错误;综上所述,所示物质间的转化均能实现的是C项,故答案为C。
14.【答案】C
【解析】该物质含有碳碳三键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;该物质含有羧基,可与乙醇发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故B正确;该物质含有羧基和肽键,1 mol该物质最多可与3 mol的NaOH反应,故C错误;手性碳原子所形成的四个键连接的基团均不相同,该有机物不含手性碳原子,故D正确。故选C。
15.【答案】D
【解析】在铁做催化剂条件下与氯气发生取代反应生成A( )与HCl;A发生水解(取代)反应生成,与CH3I发生取代反应生成与HI,主要用来保护酚羟基,不被下一步骤中的酸性高锰酸钾氧化;被酸性高锰酸钾氧化生成;与HI发生取代反应恢复酚羟基;与乙醇发生酯化(取代)反应生成与水,据此分析。
有机物A()的系统命名法命名为4-氯甲苯,A错误;反应除④外全部为取代反应,④是氧化反应,B错误;对甲基苯酚与对—羟基苯甲酸乙酯结构不相似,官能团不完全相同,不互为同系物,C错误;根据分析知,合成路线中设计③、⑤两步反应的目的是保护酚羟基,D正确。
二、填空题
16.【答案】(1)> >(2)> 20 mol (3)否 (4)A (5)易溶 2
【解析】(1)对羟基苯乙酰胺和邻羟基苯乙酰胺是同分异构体,但邻羟基苯乙酰胺可以形成分子内氢键,降低沸点,所以对羟基苯乙酰胺的沸点大于邻羟基苯乙酰胺;邻羟基苯乙酰胺中的羟基和酰胺基可以与水分子形成氢键,邻羟基苯乙酰氯中只有羟基可以与水分子形成氢键,所以邻羟基苯乙酰胺的水溶性大于邻羟基苯乙酰氯。
(2)由于氮原子的原子半径大于氧原子,所以C-N键的键长大于C-O键的键长;根据结构简式,可得到1 mol对羟基苯乙酰胺分子中所含的σ键的物质的量为20 mol。
(3)在邻羟基苯乙酰胺中,由于与苯环相连的C原子形成的共价键可旋转,所以除氢原子外的其他原子不一定共平面。
(4)通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团,通过质谱法能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量,通过X射线衍射实验可以鉴别晶体和非晶体,邻羟基苯乙酰氯与另外两种物质存在不同的官能团,可用红外光谱法鉴别,故选A。
(5)由结构可知,抗坏血酸分子中含有较多羟基,能和水分子形成氢键,故推测抗坏血酸在水中的溶解性:易溶于水;手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子,,抗坏血酸分子中有2个手性碳原子。
17.【答案】(1)邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛) (2) 碳氯键、酯基
(3)1 (4)加成反应 取代反应
(5)+CH3OH+HCl
(6)17 或
【解析】(1)A的化学名称为邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛);(2)结合B、D的结构式和C的分子式,可推知C的结构简式为;E分子中所含官能团为碳氯键、酯基;(3)连接四种不同基团的碳是手性碳原子,G中与酯基、N原子相连的碳是手性碳原子,G分子中只有一个手性碳原子;(4)A中醛基与HCN发生加成反应生成B,A→B的反应类型为加成反应,E→G的反应类型为取代反应;(5)D→E的化学方程式为+CH3OH+HCl;(6)F的分子式为,符合条件的F的同分异构体为:若苯环上有3个取代基:—SH、、,则有10种;若苯环上有2个取代基:、或、—SH,有种;若苯环上有1个取代基:,则有1种,一共17种;其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式有或。
18.【答案】(1)羟基乙酸 (2) (3)3 (4)加成反应(或还原反应)
(5)氨基 (6)
(7)
【解析】A发生加成反应,然后碱化生成B,B和C发生加成反应生成D,结合D的结构,C为,D先加碱加热发生消去反应,然后酸化生成E,E发生加成反应和还原反应生成AHPA。
(1)的化学名称是羟基乙酸。
(2)C的结构简式为。
(3)D中手性碳原子数目为3,如图。
(4)E转化为AHPA的反应类型为加成反应(或还原反应)。
(5)AHPA中碱性官能团名称为氨基。
(6)满足①含苯环且苯环只有一个取代基;②红外光谱显示含氧官能团只有-OH和;③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1,下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式。
(7)苄基氯()在碱性条件下发生水解反应生成,发生催化氧化生成,在碱性条件下和CH3ON2发生加成反应生成,在碱性条件下加热发生消去反应生成,发生加聚反应生成,合成路线。
19.【答案】(1)(球形)冷凝管 冷凝管后需要添加干燥装置,防止空气中水蒸气进入反应装置(答案合理即可)
(2)作溶剂,使反应物充分混合,加快反应速率(答案合理即可) 降低香豆素-3-羧酸酯的溶解度,使之快速析出
(3)
(4)81.5%
【解析】(1)由实验装置图可知,a为球形干燥管,由于该反应须在无水条件下进行,所以需要防止空气中水蒸气进入反应装置,该装置存在缺陷,需要添加的装置及其作用是冷凝管后需要添加干燥装置,防止空气中水蒸气进入反应装置;
(2)由相似相溶原理,步骤1中,加入“15 mL无水乙醇”的作用是作溶剂,使反应物充分混合,加快反应速率,冰水浴可以快速降低温度,降低晶体溶解度,使香豆素-3-羧酸酯快速析出,置于冰水浴中的作用是降低香豆素-3-羧酸酯的溶解度,使之快速析出;
(3)香豆素-3-羧酸酯在碱性条件下酯基发生水解、再在浓盐酸中酸化、脱水得到香豆素-3-羧酸,第二步反应的化学方程式:;
(4)若步骤2中2.0 g香豆素-3-羧酸酯为纯品,理论上可得到香豆素-3-羧酸的质量为,步骤2实际得到得到固体产品1.42 g,所以步骤2中的产率为。
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2024-2025学年西校区高二下学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
1、 单选题(共15小题,每题3分)
1.“福建舰”是世界上最大的常规动力航母,下列有关它的说法错误的是( )
A. 携带用的航空煤油和柴油主要成分为烃 B. 防腐涂料中使用的石墨烯为乙烯的同系物
C. 降嗓减震材料环氧树脂属于有机高分子材料 D. “超级甲板”铝锂合金的硬度比铝大,机械性能更好
2.按照官能团可以给有机物进行分类,下列有机物类别划分正确的是( )
A. 含有醛基,属于醛类物质 B. 含有溴原子,属于卤代烃
C. 含有苯环,属于芳香烃 D. 含有苯环和羟基,属于酚类物质
3.下列说法正确的是( )
A. 元素分析仪不仅可以测出有机物常见组成元素及含量,还可以测定其分子的空间结构
B. 的核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶3
C. 根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团
D. 可用质谱法测定有机物分子中的官能团
4.下列说法正确的是( )
①苯与单糖均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
②天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点
③麦芽糖与蔗糖的水解产物均含有葡萄糖,故两者均为还原性二糖
④若两种二肽互为同分异构体,则两者的水解产物不一致
⑤麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
A. ①③⑤ B. ①②④ C. ②③④ D. ⑤
5.淀粉水解及产物检验的实验步骤如下。
步骤1:取淀粉溶液,加入滴稀硫酸,水浴加热;
步骤2:向步骤1所得溶液中加入溶液调节至碱性;
步骤3:再加入少量新制悬浊液,加热,观察到有砖红色沉淀生成;
步骤4:取淀粉溶液,重复步骤3操作,未观察到砖红色沉淀生成。
下列有关说法正确的是( )
A. 上述实验可证明淀粉水解产生还原性糖 B. 上图所示的晶胞中铜原子的配位数为4
C. 向步骤2所得溶液中加入碘水检验水解是否完全 D. 步骤1中稀硫酸是淀粉水解的重要反应物之一
6.豪猪烯形状宛如伏地伸刺的动物,其键线式如图。下列有关豪猪烯的说法正确的是( )
A. 豪猪烯与乙烯互为同系物
B. 豪猪烯分子中所有的碳原子可能在同一平面内
C. 豪猪烯的分子式为C14H16
D. 1 mol豪猪烯能与6 mol H2发生加成反应
7.下列实验操作不能达到实验目的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
8.如图所示是脯氨酸催化羟醛缩合反应的机理。下列说法错误的是( )
A. 有机物④分子中有6种不同化学环境的氢原子
B. ①分子中有一个手性碳原子
C. ⑦分子式为,其属于酯类的同分异构体有9种
D. 可以用新制氢氧化铜溶液区分⑤和⑥两种物质
9.有机物X、Y存在如下转化关系。
下列说法错误的是( )
A. X、Y互为同分异构体 B. Y中含碳侧链上的二氯代物有5种
C. 可用溶液鉴别X、Y D. 1 mol X最多与4 mol NaOH发生反应
10.现有两种烯烃:CH2==CH2和。它们的混合物进行聚合反应,则聚合反应的产物中含有如下四种物质中的( )
①CH2—CH2
②
③
④
A. ①④ B. ③ C. ② D. ①②④
11.甲酸香叶酯是一种食品香料,可以由香叶醇与甲酸发生酯化反应制得。
下列说法正确的是( )
A. 香叶醇的分子式为C11H18O
B. 香叶醇在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应
C. 1 mol甲酸香叶酯可以与2 mol H2发生加成反应
D. 香叶醇与甲酸香叶酯均不能发生银镜反应
12.绿原酸是中药金银花的主要抗菌、抗病毒有效成分之一,其分子结构如图所示。
为检验其中的官能团,将其配成溶液进行实验。下列实验现象和结论均正确的是( )
A. 向酸性溶液中滴加绿原酸溶液,溶液紫色褪去,说明含有碳碳双键
B. 向绿原酸溶液中加入少量金属钠,有气体放出,说明含有羟基
C. 向银氨溶液中滴入少量绿原酸溶液,水浴加热,形成银镜,说明含有醛基
D. 向溶液中滴加绿原酸溶液,有气体放出,说明含有羧基
13.在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是( )
A. CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2CH3CBr2CH3
B.
C. 石油CH3CH=CH2
D. NaOH(aq) Cu(OH)2悬浊液Cu2O(s)
14.2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。下图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物的说法错误的是( )
A. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 可与乙醇发生取代反应
C. 1 mol该物质最多可与1 mol的NaOH反应 D. 该有机物不含手性碳原子
15.工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯,下列反应①-⑥是其合成过程,其中某些反应条件及部分反应物或生成物未注明。
下列说法正确的是( )
A. 有机物A的系统命名法命名为对氯甲苯
B. 反应除①和④外全部为取代反应
C. ③的反应物对甲基苯酚与最终产物对羟基苯甲酸乙酯互为同系物
D. 合成路线中设计③、⑤两步反应的目的是保护酚羟基
二、填空题(共4小题,共55分)
16.下图是三种结构相似的有机物。
(1)推测有机物沸点:对羟基苯乙酰胺 邻羟基苯乙酰胺(填“>”或“<”),推测有机物水溶性:邻羟基苯乙酰胺 邻羟基苯乙酰氯(填“>”或“<”)。
(2)推测键长 (填“>”或“<”),1 mol对羟基苯乙酰胺分子中所含的σ键的物质的量为 。
(3)邻羟基苯乙酰胺中除氢原子外的其他原子是否一定共平面: (填“是”或“否”)。
(4)现有分别装有上述三种物质的三个试剂瓶失去了标签,哪种仪器分析方法可以鉴别出三种物质中的邻羟基苯乙酰氯 。
A.红外光谱法 B.质谱法 C.X射线衍射实验
(5)抗坏血酸结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶”或“易溶”于水;坏血酸分子有 个手性碳原子。
17.氯吡格雷是一种血小板“拮抗剂”,主要用于预防或治疗血液循环障碍疾病。某实验小组设计了一种合成氯吡格雷(G)的路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)C的结构简式为 ;E分子中所含官能团名称为 。
(3)G分子中含有 个手性碳原子。
(4)A→B和E→G的反应类型分别为 、 。
(5)写出D→E的化学方程式: 。
(6)符合下列条件的F的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物;
②含有—SH和两种官能团。
其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为 (任写一种)。
18.非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:
(1)A可由HOCH2COOH氧化得到,HOCH2COOH的化学名称是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D中手性碳原子数目为 。
(4)E转化为AHPA的反应类型为 。
(5)AHPA中碱性官能团名称为 。
(6)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式 。
①含苯环且苯环只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有-OH和-CONH2;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1。
(7)参照上述合成路线,设计以苄基氯()为主要原料制备的合成路线 (其他原料、试剂任选、合成路线流程图示例见本题题干)。(已知RCH2Cl+NaOHRCH2OH+NaCl)
19.香豆素-3-羧酸(,)的合成方法有多种,其中一种是利用水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶存在下发生诺文葛耳缩合反应制得香豆素-3-羧酸酯(该反应应在无水条件下进行),然后其在碱性下水解生成香豆素-3-羧酸。实验步骤和装置图(夹持装置略)如下:
步骤1:在干燥的50 mL三颈烧瓶中加入2.1 mL水杨醛、3.4 mL丙二酸二乙酯、15 mL无水乙醇、0.25 mL六氢吡啶和2滴冰醋酸。按如图所示装置,在80℃时加热回流,待反应完全后停止加热。反应混合液稍冷却后转移到锥形瓶中,加入15L水,置于冰水浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到香豆素-3-羧酸酯。
步骤2:取香豆素-3-羧酸酯2.0 g加入另一50 L三颈烧瓶中,再加入1.5 g Na0H,10 mL 95%乙醇和5 mL水。加热搅拌(不接仪器a),回流约l5 min,停止加热。稍冷却后将反应混合液加入盛有5 mL浓盐酸和25 mL水的烧杯中,在冰水浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到1.42 g香豆素-3-羧酸。
据此回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ;该装置存在缺陷,需要添加的装置及其作用是 。
(2)步骤1中,加入“15 mL无水乙醇”的作用是 ;置于冰水浴中的作用是 。
(3)已知,步骤2中发生两步反应:
写出第二步,得香豆素-3-羧酸的化学方程式: 。
(4)若步骤2中2.0 g香豆素-3-羧酸酯为纯品,则步骤2中的产率为 (保留3位有效数字)。
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