内容正文:
绝密★启用前
2024~2025学年度第二学期期中检测
高二化学(人教版)
注意事项:
1.本试卷共6页,全卷满分100分,答题时间75分钟;
2.答卷前,考生须准确填写自己的姓名、准考证号,并认真核准条形码上的姓名,准考证号;
3.第Ⅰ卷选择题必须使用2B铅笔填涂,第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔写,涂写要工整、清晰;
4.考试结束,监考员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第Ⅰ卷 (选择题共42分)
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学为科技强国作出巨大贡献。下列有关说法正确的是
A. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B. 用质谱法确定青蒿素分子中的官能团
C. 关节扭伤常用“复方氯乙烷气雾剂”,气态的氯乙烷液化大量吸热,具有冷冻麻醉作用
D. 乙二醇熔点低,可用作汽车防冻液
2. 下列有机物命名正确的是
A. :2-甲基-1-丙醇 B. :二氯乙烷
C. :2-甲基-3-己烯 D. :6-羟基苯甲醛
3. 下列化学用语或化学图谱不正确的是
A. 氮气的电子式: B. 乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3
C. CO2的空间填充模型: D. 乙醇的核磁共振氢谱:
4. 全氟烷烃同系物,……。下列关于全氟烷烃同系物的表述不正确的是
A. 全氟烷烃属于大气污染物,能破坏臭氧层 B. 全氟烷烃属于卤代烃
C. 全氟烷烃能发生加成反应 D. 全氟烷烃的通式为
5. 下列有关有机化合物性质的比较错误的是
A. 一氯代物种数︰<<
B. 密度:正己烷<正庚烷<正辛烷
C. 水溶性:乙醇>丁醇>戊醇
D. 沸点:>>CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
6. 设3NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,苯在中完全燃烧,得到0.6NA个分子
B. 中含有共价键的数目为0.4NA
C. 甲基所含有的电子数是10NA
D. 苯分子中碳碳双键的数目为3NA
7. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
8. 已知苯可发生如下转化,下列叙述正确的是
A. 反应①生成的溴苯是苯的同系物
B. 反应②不发生,但是仍有分层现象,紫色层在下层
C. 反应③为加成反应,产物是一种烃的衍生物
D. 反应④能发生,证明苯是单双键交替结构
9. 有两种有机物Q()与P(),下列有关它们的说法中正确的是
A. 二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3:2
B. 二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
C. 一定条件下,二者在NaOH溶液中均不可能发生取代反应
D. Q与P的一氯代物都有2种
10. 已知有机物能发生下列反应,下列说法错误的是
A. M的苯环上的一氯代物有3种 B. W分子中所有碳原子可能共平面
C. 该反应的原子利用率为 D. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
11. 碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的C—H键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A. 1 mol该物质最多可消耗
B. 该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C. 该有机物中三种C—H键的键能:②>①>③
D. 该有机物属于脂肪烃
12. 分子式为C5H12O的醇,它的同分异构体的数目为a(不包含立体异构),其中能够被催化氧化成醛的数目为b,下列说法正确的是
A. a=6,b=4 B. a=8,b=6 C. a=6,b=6 D. a=8,b=4
13. 烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与氯水反应无生成
C. 卤化氢与乙烯反应的活性:
D. 烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
14. 从海带中提取精品甘露醇(C6H14O6)的流程如图所示。已知甘露醇是一种糖醇,易溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,随乙醇的含量增大而骤减,高于165℃时易分解。下列说法错误的是
A. 浓缩和过滤操作都要用到玻璃棒,但作用不同
B. 预处理时将海带灼烧成海带灰后再用水浸泡,可提高甘露醇的提取效率
C. 操作①是降温冷却,粗品甘露醇经重结晶后可得精品
D. 浓缩液中所加入的过量的乙醇,流程中可循环利用
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 为测定某有机化合物A的结构,并探究其性质,进行如下实验。
【分子式的确定】
(1)将有机化合物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成7.2gH2O和17.6gCO2,消耗氧气13.44L(标准状况下)。则该物质中各元素的原子个数比是___________。
(2)用质谱仪测定有机化合物A的相对分子质量为56,则该物质的分子式是___________。
(3)写出A的一种具有顺反异构的同分异构体的顺式结构简式___________。
【结构式的确定】
(4)经测定,有机化合物A的核磁共振氢谱显示,其有4组峰,则A的结构简式为___________。
【性质】
(5)下列关于有机化合物A的性质描述,正确的是___________(填字母)。
A. 能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 可以发生取代反应
C. 易溶于水 D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16. 按要求完成下列填空:
(1)中官能团的名称为___________。
(2)琥珀酸的结构为,在琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为___________。
(3)下列各组有机物中,一定互为同系物的是___________(填序号);是同一物质的是___________,一定互为同分异构体的是___________(填序号)。
①乙烷和异丁烷;②CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl;③和C3H6;④和;⑤二甲醚(CH3-O-CH3)和乙醇;⑥和;⑦和
(4)乙二醇可以在铜催化下被氧气氧化,写出该反应的化学方程式___________。
(5)已知,如果要合成所用的原料可以是___________(填字母)。
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 1,3-戊二烯和2-丁炔
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丙炔
(6)用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质,其中正确的是___________(填字母)。
A. 乙烷中的乙烯(浓溴水、洗气) B. 乙醇中的水(CaO、蒸馏)
C. 溴苯中的苯(NaOH溶液、分液) D. 苯中的苯酚(浓溴水、过滤)
17. 某链烃A在一定条件下可发生如下转化。
已知:ⅰ. A的相对分子质量为84,其核磁共振氢谱只有一组峰。
ⅱ. D1、D2互为同分异构体,且D2的核磁共振氢谱只有两组峰,E1、E2也互为同分异构体。
(1)D1中所含官能团的名称为_______。
(2)E2的结构简式为_______。
(3)写出A在一定条件下发生加聚反应的化学方程式_______。
(4)写出反应②的化学方程式_______。
(5)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是_______;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的_______(填序号)。
a.C6H14 b.C7H8 c.C8H8 d.C7H14
(6)已知:苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R′、R表示烷基或氢原子)
现有苯的同系物甲和乙,甲比A多三个碳原子,乙比A多四个碳原子。甲的一氯代物只有两种,则甲的名称为_______(系统命名法);乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有_______种。
18. 某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据如下表。
已知该实验中存在的主要副反应是在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
不溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
-42
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
10.4
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下:
取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量蒸馏水、5%NaOH溶液和蒸馏水洗涤。在分离出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________,图中装置C的作用是___________。
(2)制备硝基苯的化学方程式为___________。
(3)配制混合酸时,___________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中,原因是___________。
(4)为了使反应在50~60℃下进行,常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是___________。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是___________。
(6)本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g·mol-1)的产率是___________(保留两位有效数字)。
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注意事项:
1.本试卷共6页,全卷满分100分,答题时间75分钟;
2.答卷前,考生须准确填写自己的姓名、准考证号,并认真核准条形码上的姓名,准考证号;
3.第Ⅰ卷选择题必须使用2B铅笔填涂,第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔写,涂写要工整、清晰;
4.考试结束,监考员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第Ⅰ卷 (选择题共42分)
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学为科技强国作出巨大贡献。下列有关说法正确的是
A. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B. 用质谱法确定青蒿素分子中的官能团
C. 关节扭伤常用“复方氯乙烷气雾剂”,气态的氯乙烷液化大量吸热,具有冷冻麻醉作用
D. 乙二醇熔点低,可用作汽车防冻液
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯为全氟化结构,化学性质稳定,不与溴水反应,故A项错误;
B.质谱法用于分子量测定和结构分析,官能团鉴定依赖红外光谱,故B项错误;
C.气态氯乙烷液化放热,冷冻麻醉是因液态氯乙烷蒸发吸热,故C项错误;
D.乙二醇的低熔点及与水混合后的低凝固点特性,使其适合作为防冻液,故D项正确;
故答案选D。
2. 下列有机物命名正确的是
A. :2-甲基-1-丙醇 B. :二氯乙烷
C. :2-甲基-3-己烯 D. :6-羟基苯甲醛
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小,因此正确命名为2-丁醇,故A错误;
B. CH2ClCH2Cl 二氯乙烷,命名时未指出官能团位置,正确命名为:1,2-二氯乙烷,故B错误;
C.含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小,2-甲基-3-己烯,故C正确;
D.位号总和最小,命名应为2-羟基苯甲醛,故D错误;
故选C。
3. 下列化学用语或化学图谱不正确的是
A. 氮气的电子式: B. 乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3
C. CO2的空间填充模型: D. 乙醇的核磁共振氢谱:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气是共用三对电子,因此电子式为:,故A错误
B.乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3,故B正确;
C.CO2是直线形,C原子半径大于O原子,其空间填充模型为,故C正确;
D.乙醇CH3CH2OH氢原子中有三种,个数比为3∶2∶1,,核磁共振氢谱: ,故D正确;
故答案选A。
4. 全氟烷烃同系物,……。下列关于全氟烷烃同系物的表述不正确的是
A. 全氟烷烃属于大气污染物,能破坏臭氧层 B. 全氟烷烃属于卤代烃
C. 全氟烷烃能发生加成反应 D. 全氟烷烃的通式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由氟利昂即氟氯代烃对臭氧层有破坏作用推断全氟烷烃属于大气污染物,能破坏臭氧层,故A正确;
B.全氟烷烃属于氟代烃,故B正确;
C.全氟烷烃中碳原子已经达到饱和,不能发生加成反应,故C错误;
D.全氟烷烃是烷烃中的H原子全部被F原子替代,所以通式类比烷烃的通式为,故D正确;
故选C。
5. 下列有关有机化合物性质的比较错误的是
A. 一氯代物种数︰<<
B. 密度:正己烷<正庚烷<正辛烷
C. 水溶性:乙醇>丁醇>戊醇
D. 沸点:>>CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示:、 、(数字标注为不同化学环境的氢原子)分别含2、3、4种一氯代物,顺序正确,A正确;
B.烷烃的密度随着碳原子数增加密度逐渐增大,密度:正己烷<正庚烷<正辛烷,B正确;
C.饱和一元醇随着碳原子数增加,溶解性逐渐减小,水溶性:乙醇>丁醇>戊醇,C正确;
D.碳原子数相同的烷烃,支链越多沸点越低,沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷,D错误;
故选D。
6. 设3NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,苯在中完全燃烧,得到0.6NA个分子
B. 中含有共价键的数目为0.4NA
C. 甲基所含有的电子数是10NA
D. 苯分子中碳碳双键的数目为3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下苯为液体,无法计算苯的物质的量,也就无法计算其在中完全燃烧,得到分子的数目,A错误;
B.已知CH2Cl2中含有2个C-H和2个C-Cl,故中含有共价键的数目为,B正确;
C.已知甲基为中性基团,即一个甲基含有9个电子,故甲基所含有的电子数是=,C错误;
D.苯分子中不存在碳碳双键,故苯分子中碳碳双键的数目为0,D错误;
故答案为:B。
7. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
①②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
【答案】C
【解析】
【分析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。
【详解】①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;
故选C。
8. 已知苯可发生如下转化,下列叙述正确的是
A. 反应①生成的溴苯是苯的同系物
B. 反应②不发生,但是仍有分层现象,紫色层在下层
C. 反应③为加成反应,产物是一种烃的衍生物
D. 反应④能发生,证明苯是单双键交替结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溴化铁做催化剂的条件下,苯与液溴在常温下能够发生取代反应生成溴苯,与苯的官能团不同,不属于同系物,故A错误;
B.苯不溶于水,密度小于水,所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层,苯在上层,高锰酸钾溶液在下层,下层为紫色,故B正确;
C.苯生成硝基苯的反应属于取代反应,不属于加成反应,故C错误;
D.苯分子中的碳碳键为一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键,不存在碳碳双键;苯能够与氢气反应,只证明苯不属于饱和烃,故D错误;
故选B。
9. 有两种有机物Q()与P(),下列有关它们的说法中正确的是
A. 二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3:2
B. 二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
C. 一定条件下,二者在NaOH溶液中均不可能发生取代反应
D. Q与P的一氯代物都有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据物质结构简式可知:物质Q分子中含有2种不同环境的H原子;其中两个甲基上有6个等效氢原子,苯环上有2个等效氢原子,因此核磁共振氢谱中有两种峰且峰面积之比为3:1;而物质P分子中也含有2种不同环境的H原子;其中两个甲基上有6个等效氢原子,2个亚甲基-CH2-的4个H原子等效,因此P的核磁共振氢谱中有两种峰且峰面积之比为3:2,A错误;
B.物质Q分子中,卤素原子直接连接在苯环上,无法发生消去反应;物质P分子中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子,也不能发生消去反应,B错误;
C.在适当条件下,卤素原子均可被-OH取代而发生取代反应,C错误;
D.在物质Q分子中,苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代,该物质分子中有两种不同位置的氢原子,因此其一氯代物有2种;物质P分子的甲基、亚甲基上的氢原子都可以被氯原子分别取代,其一氯代物也有2种,D正确;
故合理选项是D。
10. 已知有机物能发生下列反应,下列说法错误的是
A. M的苯环上的一氯代物有3种 B. W分子中所有碳原子可能共平面
C. 该反应的原子利用率为 D. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.的苯环上有3种等效氢,一氯代物有3种,故A正确;
B.分子中,标注*的碳原子通过单键与另外3个碳原子相连,不可能所有碳原子共平面,故B错误;
C.该反应为加成反应,原子利用率为,故C正确;
D.中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
选B。
11. 碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的C—H键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A. 1 mol该物质最多可消耗
B. 该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C. 该有机物中三种C—H键的键能:②>①>③
D. 该有机物属于脂肪烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,1 mol该物质最多可消耗,A正确;
B.碳碳双键为平面结构,碳碳三键为直线形结构,以碳碳双键为中心的平面上,有2个C原子、2个H原子,以及与双键碳相连的甲基上的C原子和三键上的C原子,共6个原子一定共平面;碳碳三键为直线形,三键上的另一个C原子和其相连的H原子也处于该平面内;甲基上的3个H原子中最多有1个H原子处于该平面内,该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个,B正确;
C.由图中C原子的空间构型可知:①号C原子采用sp2杂化,②号C原子采用sp3杂化,③号C原子采用sp杂化,碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,即p成分越少,该碳原子形成的C-H键键长越短,而sp杂化时p成分少,碳原子形成的C-H键键长短,sp3杂化时p成分多,碳原子形成的C-H键键长长,所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②>①>③,而键长越长,键能越小,则键能:②<①<③,C错误;
D.脂肪烃是一类具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物,也称为开链烃或链烃,该有机物属于脂肪烃,D正确;
故选C。
12. 分子式为C5H12O的醇,它的同分异构体的数目为a(不包含立体异构),其中能够被催化氧化成醛的数目为b,下列说法正确的是
A. a=6,b=4 B. a=8,b=6 C. a=6,b=6 D. a=8,b=4
【答案】D
【解析】
【详解】已知戊基有8种碳架异构,故分子式是C5H12O的醇,它的同分异构体的数目为8种,能被催化氧化成醛,则醇中连接羟基的碳原子上含有2个氢原子,即含有-CH2OH,由于丁基有4种碳架异构,故C5H12O的同分异构体中可以氧化为醛的醇有4种,故答案为:D。
13. 烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与氯水反应无生成
C. 卤化氢与乙烯反应的活性:
D. 烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl中氢带正电荷、氯带负电荷,结合机理可知,乙烯与HCl反应的中间体为氢和乙烯形成正离子:,A正确;
B.氯水中存在HClO,其结构为H-O-Cl,其中Cl带正电荷、OH带负电荷,结合机理可知,乙烯与氯水反应可能会有生成,B错误;
C.由机理,第一步反应为慢反应,决定反应的速率,溴原子半径大于氯,HBr中氢溴键键能更小,更容易断裂,反应更快,则卤化氢与乙烯反应的活性:,C正确;
D.已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小;则烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易,D正确;
故选B。
14. 从海带中提取精品甘露醇(C6H14O6)的流程如图所示。已知甘露醇是一种糖醇,易溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,随乙醇的含量增大而骤减,高于165℃时易分解。下列说法错误的是
A. 浓缩和过滤操作都要用到玻璃棒,但作用不同
B. 预处理时将海带灼烧成海带灰后再用水浸泡,可提高甘露醇的提取效率
C. 操作①是降温冷却,粗品甘露醇经重结晶后可得精品
D. 浓缩液中所加入的过量的乙醇,流程中可循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】海带中提取精品甘露醇的流程:向50g剪碎海带中加入100mL水浸泡得到浊液,过滤除去不溶物,滤液调节溶液pH=6~7得到中性提取液,将提取液加热浓缩得到浓缩液,再向浓缩液中加入2倍量的乙醇,搅拌、降温冷却、过滤得到粗品甘露醇,最后经过重结晶获得精品甘露醇;
【详解】A.浓缩过程中玻璃棒的作用为搅拌,过滤操作中玻璃棒的作用为引流,两个操作中玻璃棒的作用不同,A正确;
B.甘露醇为有机醇类物质,灼烧后发生燃烧反应,无法提取精品甘露醇,所以不能将海带灼烧,B错误;
C.甘露醇溶解度随温度的升高而增大,随乙醇的含量增大而骤减,加入乙醇、降低温度后甘露醇析出,则操作①是降温冷却;过滤后得到粗品甘露醇,利用甘露醇在水中溶解度随温度变化差异进行重结晶可得到精品甘露醇,C正确;
D.甘露醇随乙醇的含量增大而骤减,向浓缩液中加入乙醇可使甘露醇析出,则增大乙醇浓度能够提高甘露醇的析出率,操作①过滤后得到溶剂乙醇和水,所以乙醇可循环利用,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 为测定某有机化合物A的结构,并探究其性质,进行如下实验。
【分子式的确定】
(1)将有机化合物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成7.2gH2O和17.6gCO2,消耗氧气13.44L(标准状况下)。则该物质中各元素的原子个数比是___________。
(2)用质谱仪测定有机化合物A的相对分子质量为56,则该物质的分子式是___________。
(3)写出A的一种具有顺反异构的同分异构体的顺式结构简式___________。
【结构式的确定】
(4)经测定,有机化合物A的核磁共振氢谱显示,其有4组峰,则A的结构简式为___________。
【性质】
(5)下列关于有机化合物A的性质描述,正确的是___________(填字母)。
A. 能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 可以发生取代反应
C. 易溶于水 D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】(1)
(2)
(3) (4) (5)ABD
【解析】
【分析】根据元素守恒,该物质中, 、,该有机物中只含C、H元素,不含O元素,则该物质中C、H元素的原子个数比是1:2,实验式为。
【小问1详解】
根据分析,该物质中C、H元素的原子个数比是1:2,故答案为:;
【小问2详解】
设分子式为,用质谱仪测定有机化合物A的相对分子质量为56,,,则该物质的分子式是,故答案为:;
【小问3详解】
双键碳原子分别连接2个不同的原子或原子团的烯烃存在顺反异构,则符合题意的结构简式为,故答案为:;
【小问4详解】
经测定,有机化合物A的核磁共振氢谱显示,其有4组峰,说明A分子结构不对称,则A的结构简式为,故答案为:;
【小问5详解】
A.A分子中含有碳碳双键,与溴单质发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.A是烯烃,可以发生取代反应, B正确;
C.A是烃,难溶于水,C错误;
D.A分子中含有碳碳双键,被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
选ABD。
16. 按要求完成下列填空:
(1)中官能团的名称为___________。
(2)琥珀酸的结构为,在琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为___________。
(3)下列各组有机物中,一定互为同系物的是___________(填序号);是同一物质的是___________,一定互为同分异构体的是___________(填序号)。
①乙烷和异丁烷;②CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl;③和C3H6;④和;⑤二甲醚(CH3-O-CH3)和乙醇;⑥和;⑦和
(4)乙二醇可以在铜催化下被氧气氧化,写出该反应的化学方程式___________。
(5)已知,如果要合成所用的原料可以是___________(填字母)。
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 1,3-戊二烯和2-丁炔
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丙炔
(6)用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质,其中正确的是___________(填字母)。
A. 乙烷中的乙烯(浓溴水、洗气) B. 乙醇中的水(CaO、蒸馏)
C. 溴苯中的苯(NaOH溶液、分液) D. 苯中的苯酚(浓溴水、过滤)
【答案】(1)醚键、羟基、醛基、碳碳双键
(2)13:2 (3) ①. ①⑥ ②. ④ ③. ⑤
(4)HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O (5)AD (6)AB
【解析】
【小问1详解】
由结构,其含有官能团的名称为醚键、羟基、醛基、碳碳双键;
【小问2详解】
单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,琥珀酸分子中σ键与π键的个数比为13:2;
【小问3详解】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一定互为同系物的是①⑥;
甲烷为四面体形,则④和为同一种物质;
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;一定互为同分异构体的是⑤;
【小问4详解】
乙二醇可以在铜催化下被氧气氧化为乙二醛,同时生成水:HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;
【小问5详解】
由信息:断键后可得到和,该物质有两种断键方式,若按照断键可得到(丙炔)和(2,3-二甲基-1,3-丁二烯);若按断键可得到(2-甲基-1,3-丁二烯)和(2-丁炔),
故选AD;
【小问6详解】
A.乙烯和溴单质反应而被吸收,乙烷不反应,能达到目的,A正确;
B.乙醇和氧化钙不反应,水和氧化钙生成氢氧化钙,蒸馏分离出乙醇,B正确;
C.氢氧化钠和苯、溴苯都不反应,不能达到目的,C错误;
D.反应生成的三溴苯酚溶于苯中,不能过滤分离,D错误;
故选AB。
17. 某链烃A在一定条件下可发生如下转化。
已知:ⅰ. A的相对分子质量为84,其核磁共振氢谱只有一组峰。
ⅱ. D1、D2互为同分异构体,且D2的核磁共振氢谱只有两组峰,E1、E2也互为同分异构体。
(1)D1中所含官能团的名称为_______。
(2)E2的结构简式为_______。
(3)写出A在一定条件下发生加聚反应的化学方程式_______。
(4)写出反应②的化学方程式_______。
(5)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是_______;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的_______(填序号)。
a.C6H14 b.C7H8 c.C8H8 d.C7H14
(6)已知:苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R′、R表示烷基或氢原子)
现有苯的同系物甲和乙,甲比A多三个碳原子,乙比A多四个碳原子。甲的一氯代物只有两种,则甲的名称为_______(系统命名法);乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有_______种。
【答案】(1)碳碳双键、碳溴键
(2) (3) (4)
(5) ①. b ②. d
(6) ①. 1,3,5—三甲苯 ②. 9
【解析】
【分析】A的相对分子质量为84,=6,可推断分子式为C6H12,又由于其核磁共振氢谱只有一种氢,且A与氯气反应的产物能发生消去反应生成C6H10,故A为。则题中所示转化过程为:A与氯气发生加成反应生成B: ;D2的核磁共振氢谱只有两组峰,则B消去得C:,C经反应③与Br21:1发生加成反应生成D1:,再经反应⑤水解为E1:;根据E1、E2互为同分异构体,可推断:C经反应④与Br21:1发生加成反应生成D2:,再水解为E2:。依据以上推导,结合相关有机知识,可解各小题。
【小问1详解】
由分析知:D1:,所含官能团的名称为碳碳双键、碳溴键;
【小问2详解】
由分析知:E2:;
【小问3详解】
A含碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应,化学方程式为:。
【小问4详解】
反应②是在NaOH的醇溶液中加热发生的消去反应,化学方程式为:。
【小问5详解】
烃燃烧反应的化学方程式可以表示为:,完全燃烧时消耗氧气的量为 9;
a.的燃烧反应:,消耗氧气的量为9.5;
b.的燃烧反应:,消耗氧气的量为 9;
c.的燃烧反应:,消耗氧气的量为 10;
d.的燃烧反应:,消耗氧气的量为 10.5;
能与A以任意比混合,总物质的量一定时,充分燃烧消耗氧气的量不变的烃,b项符合;
若总质量一定时,充分燃烧消耗氧气的量不变,两种烃的最简式相同,符合是d。
【小问6详解】
苯的同系物甲和乙,甲比A多三个碳原子,乙比A多四个碳原子,则甲的分子式为,乙的分子式为,甲的一氯代物只有两种,则甲的结构简式为:,系统命名法为:1,3,5—三甲苯;若苯的同系物乙()能被氧化生成分子式为的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个正丙基,或一个甲基和一个异丙基,两个侧链在苯环上的相对位置又有邻、间、对三种,故乙的结构共有9种。
18. 某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据如下表。
已知该实验中存在的主要副反应是在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
不溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
-42
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
10.4
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下:
取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量蒸馏水、5%NaOH溶液和蒸馏水洗涤。在分离出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________,图中装置C的作用是___________。
(2)制备硝基苯的化学方程式为___________。
(3)配制混合酸时,___________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中,原因是___________。
(4)为了使反应在50~60℃下进行,常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是___________。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是___________。
(6)本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g·mol-1)的产率是___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 冷凝回流,以提高原料利用率
(2)+HO-NO2+H2O
(3) ①. 不能 ②. 浓硝酸与浓硫酸混合时放出大量的热,若将浓硝酸加入浓硫酸中,浓硝酸密度小于浓硫酸,导致液体飞溅发生危险
(4) ①. 水浴加热 ②. 浓硝酸受热后发生分解产生的二氧化氮气体溶在硝基苯中,导致粗硝基苯呈黄色
(5)洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(6)73%
【解析】
【分析】配制混合酸时,应先将浓硝酸倒入容器,再缓缓倒入浓硫酸,加入苯后,均匀混合,用50-60℃的水浴加热;为防止浓硝酸、苯及生成的硝基苯挥发,实验过程中需进行冷凝回流。反应结束后,将混合液倒入盛有水的烧杯中,依次水洗、碱洗、水洗,再加入无水CaCl2干燥、过滤后进行蒸馏,以分离出硝基苯,据此分析;
【小问1详解】
仪器B的名称是分液漏斗,为防止浓硝酸、苯及生成的硝基苯挥发,实验过程中需进行冷凝回流,则图中装置C的作用是:冷凝回流,以提高原料利用率;
【小问2详解】
苯与混合酸在50~60℃下进行反应,可制备硝基苯,化学方程式为+HO-NO2+H2O;
【小问3详解】
浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大量的热,若将浓硝酸加入浓硫酸中,由于浓硝酸的密度小于浓硫酸,会造成液体溅出。所以配制混合酸时,不能将浓硝酸加入浓硫酸中;
【小问4详解】
为了使反应在50~60℃下进行,常采用的加热方法是:水浴加热;反应过程中,有部分硝酸发生分解,生成的NO2溶于混合液中,则反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是:粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2;
【小问5详解】
先用水洗除去浓硫酸、浓硝酸,再用溶液除去溶解的少量的酸,最后水洗除去未反应的及生成的钠盐,所以第二次水洗的目的是洗去残留的及生成的钠盐;
【小问6详解】
制备硝基苯的反应为:+HO-NO2+H2O;据反应可知,苯完全反应生成硝基苯的理论产量为g,故硝基苯的产率为×100%=73%。
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