内容正文:
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:C12 H1 O16
一、选择题(每小题3分)
1. 下列化学用语的表述错误的是
A. C2H2的球棍模型: B. 2-丁烯的键线式:
C. 甲烷分子的空间填充模型: D. 聚氯乙烯的结构简式
2. 下列有关物质的命名正确的是( )
A. (CH3)2CHCH2OH:2-甲基丙醇
B. CH3CH2CH2CHOHCH2CH3:4-己醇
C. CH3CH2CHOHCH2OH:1,2-丁二醇
D. (CH3CH2)2CHOH:2-乙基-1-丙醇
3. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法不正确的是
A. 体型酚醛树脂是热固性的
B. 合成高分子的缩聚反应是理想的“原子经济性”反应
C. 聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成,透明度高
D. 淀粉在淀粉酶催化下水解生成麦芽糖,在酸催化下水解则生成葡萄糖
4. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是
A. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “操作②”为过滤,所得的石油醚可循环利用
C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
5. 如图为一重要的有机化合物,以下关于它的说法中正确的是
A. 该分子中所有的原子可以共面
B. 1mol该有机物最多可以消耗5mol
C. 若该分子可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以证明该分子中含有碳碳双键
D. 该分子一定条件下可形成环酯
6. 下列说法正确的是
A. 质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量
B. 核磁共振氢谱中,、、HCHO都可给出两种信号
C. 相同压强下的沸点:乙醇>乙二醇>丙烷
D. 室温下,在水中的溶解度;甘油>苯酚>1-氯丁烷
7. 下列说法正确的是
A. 用酸性KMnO4溶液可鉴别汽油、煤油和柴油
B. 用NaOH溶液、硝酸银溶液可鉴别氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷
C. 用溴水可鉴别酒精、苯酚、己烯和甲苯
D. 用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯
8. 苯酚具有杀菌消炎的作用,可由以下路线合成,下列说法正确的是
A. 物质a中苯环上的一溴代物有四种
B. 反应①属于消去反应
C. 物质b与物质c均可与氢氧化钠溶液反应
D. 物质c与苯甲醇互为同系物
9. 乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2=C=O+H—A→CH3—CA=O。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成,其产物不正确的是
A. 与HCl加成生成
B 与H2O加成生成
C. 与CH3OH加成生成
D. 与CH3COOH加成生成
10. 胡妥油(D)常用作香料的原料,它可由A合成,下列说法错误的是
A. 若A→B发生了加成反应,则试剂a为丙酮
B. 有机物B发生消去反应能生成两种产物
C. 等物质的量的A、C分别与足量的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠一样多
D. B→C的反应条件为浓硫酸、加热
11. 某不饱和烃与发生加成反应后,所得产物的结构如图所示,下列有关说法正确的是
A. 不饱和烃可能为3,5-二甲基-1,3-庚二烯
B. 的系统命名为2,4-二甲基戊烷
C. 若不饱和烃中含有结构单元,则的结构有2种
D. 的一氯代物有4种
12. 化合物c是合成新型抑制剂-拉罗替尼的一种中间体,其合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应属于取代反应 B. b的不饱和度为5
C. 利用核磁共振氢谱,可测得b有7组峰 D. c能发生加成、氧化、还原等反应
13. 将浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇混合加热回流后,再经洗涤→干燥→蒸馏获得1-溴丁烷,实验中涉及如图装置(部分夹持和加热装置省略)。下列说法错误的是
A. 两处冷凝管冷凝时都利用了气液流向相反,增强冷凝效果的原理
B. 气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体,同时防倒吸
C. 经水洗→碱洗→水洗可除去大部分杂质
D. 图中两处的冷凝管不能交换使用
14. 化合物R是一种药物合成的重要中间体,部分合成路线如图:
下列说法错误的是
A. M分子含手性碳原子
B. N与R相比,N的沸点更高
C. R不存在含有苯环的同分异构体
D. M、N、R均能使酸性KMnO4溶液褪色
二、填空题
15. 表示有机物结构的方法有球棍模型、键线式等。
(1)某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素,其分子球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
该有机物的结构简式为________,2号原子的杂化方式为________。
(2)如图是一种形状酷似一条小狗的有机物,化学家TimRickard将其取名为“doggycene”。
①有机物“doggycene”的分子式为________。
②有关有机物“doggycene”说法正确的是________(填字母)。
A.该物质为苯同系物 B.该物质在常温下为气态 C.该物质能发生加成反应
(3)糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病,木糖醇[]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会升高。请回答下列问题:
①木糖醇与葡萄糖_______(填“互为”或“不互为”)同系物。
②糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,因为蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同
16. 常压下,120℃时,将15.0g有机物X在中完全燃烧,生成和的体积比为9:5,若把它们通过碱石灰,碱石灰增重48.6g。现用下列方法测定X的相对分子质量和分子结构。
方法一:通过质谱仪测得X的相对分子质量为150。
方法二:通过精密仪器测出X的核磁共振氢谱有5组吸收峰,且峰面积之比为2:2:2:1:3,如图甲所示。
方法三:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图乙所示。
回答下列问题:
(1)生成和的质量分别为___________、___________。
(2)方法二中的精密仪器是指___________。
(3)X的分子式为___________。
(4)经测定X中含有乙基,则X的结构简式为___________。
(5)X的芳香类同分异构体有多种,其中符合下列条件的X的同分异构体共有___________种(立体异构除外),其所含有的官能团可能是___________。
①分子结构中只含有一种官能团;②分子结构中含有一个;③苯环上只有一个取代基。
17. 克莱森缩合在有机合成中有着重要的应用,其反应机理如下:
应用克莱森缩合制备化合物H()的合成路线如下所示:
已知:。
(1)反应①所需试剂及条件为________。
(2)H中含氧官能团的名称为________。
(3)反应②的化学方程式为________,E的结构简式为______。
(4)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰、且峰面积之比为4:1:1的结构简式为________。
(5)参照上述合成路线,请设计以乙酸乙酯和为原料合成的路线_______(不超过4步)。
18. 实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。反应装置如图所示。反应流程如下:
i:在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好。
ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水。
iii:在分水器上口接一仪器a,小火加热烧瓶,使反应物微沸并开始回流,
随反应进行,回流液经a收集于分水器中。
iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
vi:干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为7.84g。
已知:正丁醇(M=74g/mol)密度为,正丁醚(M=130g/mol)微溶于水。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)分水器的主要作用是_______。
(3)步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,应如何加入浓硫酸:_______。(填字母)
a.分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇
b.一次性快速加入浓硫酸,加入后再充分振摇
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式_______。
(5)“步骤v中,水洗涤的目的是_______。
(6)制备过程中,正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因是_______。
(7)本实验中正丁醚的产率为_______(结果保留3位有效数字)。
19. 醇酸树脂是一种成膜性很好的树脂,下面是一种醇酸树脂的合成线路线:
已知:
(1)①的反应类型是_______;③的反应试剂和条件为________。
(2)D的化学名称是_______;B的官能团的名称是________。
(3)⑤的反应方程式为________。
(4)下列说法正确的是_______。
A. B存在顺反异构 B. 1molE与足量的银氨溶液反应能生成2molAg
C. F能与反应产生 D. ⑤的反应类型是缩聚反应
(5)化合物X是的同分异构体,且能与溶液发生显色反应,1molX最多与1molNa发生反应,其中满足核磁共振氢谱具有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:3,则其结构简式为________。(写出一种即可)
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高二化学试题
可能用到的相对原子质量:C12 H1 O16
一、选择题(每小题3分)
1. 下列化学用语的表述错误的是
A. C2H2的球棍模型: B. 2-丁烯的键线式:
C. 甲烷分子的空间填充模型: D. 聚氯乙烯的结构简式
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔分子中含有2个碳氢键和1个碳碳三键,为直线型结构,A正确;
B.为反-2-丁烯的键线式,B正确;
C.甲烷是正四面体结构,其空间填充模型为,C正确;
D.聚氯乙烯可由氯乙烯CH2=CHCl发生加聚反应得到,其结构简式为,D错误;
故选D
2. 下列有关物质的命名正确的是( )
A. (CH3)2CHCH2OH:2-甲基丙醇
B CH3CH2CH2CHOHCH2CH3:4-己醇
C. CH3CH2CHOHCH2OH:1,2-丁二醇
D. (CH3CH2)2CHOH:2-乙基-1-丙醇
【答案】C
【解析】
【分析】醇类的命名选择含羟基的最长碳链作主链,按其所含碳原子数称为某醇,并从靠近羟基的一端依次编号,写全名时,将羟基所在碳原子的编号写在某醇前面,据此判断。
【详解】A. (CH3)2CHCH2OH的名称应该是2-甲基-1-丙醇,A错误;
B. CH3CH2CH2CHOHCH2CH3的名称应该是3-己醇,B错误;
C. CH3CH2CHOHCH2OH的名称是1,2-丁二醇,C正确;
D. (CH3CH2)2CHOH的名称应该是3-戊醇,D错误。
答案选C。
3. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法不正确的是
A. 体型酚醛树脂是热固性的
B. 合成高分子的缩聚反应是理想的“原子经济性”反应
C. 聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成,透明度高
D. 淀粉淀粉酶催化下水解生成麦芽糖,在酸催化下水解则生成葡萄糖
【答案】B
【解析】
【详解】A.体型酚醛树脂为网状结构是热固性的,A正确;
B.缩聚反应生成高分子和小分子,故不是理想的“原子经济性”反应,B错误;
C.聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成,透明度高,C正确;
D.淀粉多糖在淀粉酶催化下水解生成麦芽糖,在酸催化下水解则生成葡萄糖,D正确;
故选B。
4. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是
A. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “操作②”为过滤,所得的石油醚可循环利用
C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
【答案】B
【解析】
【分析】向桂花中加入石油醚,充分振荡,过滤,分离除去不溶物,得到溶液,然后根据物质沸点的不同,将溶液进行蒸馏,分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏,再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时,进行抽滤,并用乙醇洗涤固体残渣,充分回收桂花精油,将分离得到溶液进行减压蒸馏,分离得到桂花精油。
【详解】A.“操作①”是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作,该操作名称为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;
B.“操作②”为分离互溶的、沸点不同的混合物,名称为蒸馏,所得的沸点较低的石油醚可循环利用,B错误;
C.残留在固体上的桂花精油能够溶于乙醇,“乙醇洗涤”抽滤时的固体残渣,可提高桂花精油的收率,C正确;
D.桂花精油不稳定,高温易变质。利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质,D正确;
故合理选项是B。
5. 如图为一重要的有机化合物,以下关于它的说法中正确的是
A. 该分子中所有的原子可以共面
B. 1mol该有机物最多可以消耗5mol
C. 若该分子可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以证明该分子中含有碳碳双键
D. 该分子在一定条件下可形成环酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,有机物分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,所以分子中所有的原子不能共面,故A错误;
B.由结构简式可知,有机物分子中含有的苯环和碳碳双键能与氢气一定条件下发生加成反应,则1mol该有机物最多可以消耗4mol氢气,故B错误;
C.由结构简式可知,有机物分子中含有的羟基和碳碳双键都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明该分子中含有碳碳双键,故C错误;
D.由结构简式可知,有机物分子中含有的羟基和羧基,浓硫酸作用下,共热可以发生酯化反应生成环酯,故D正确;
故选D。
6. 下列说法正确的是
A. 质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量
B. 核磁共振氢谱中,、、HCHO都可给出两种信号
C. 相同压强下的沸点:乙醇>乙二醇>丙烷
D. 室温下,在水中的溶解度;甘油>苯酚>1-氯丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.红外光谱可以获得分子中含有的化学键或官能团信息,不能测定有机物的相对分子质量,A错误;
B.乙酸含2种等效氢原子,核磁共振氢谱中可给出两种信号,甲醇含1种等效氢原子、甲醛含1种等效氢原子,核磁共振氢谱中可给出一种信号,B错误;
C.乙二醇含两个羟基,氢键作用强于乙醇,沸点应为乙二醇>乙醇>丙烷,C错误;
D.甘油(强极性,易溶)>苯酚(微溶)>1-氯丁烷(难溶),溶解度顺序正确,D正确;
答案选D。
7. 下列说法正确的是
A. 用酸性KMnO4溶液可鉴别汽油、煤油和柴油
B. 用NaOH溶液、硝酸银溶液可鉴别氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷
C. 用溴水可鉴别酒精、苯酚、己烯和甲苯
D. 用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽油能使酸性高锰酸钾溶液褪色,煤油和柴油均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷在碱性条件下可水解,应先加入酸中和碱后再加入硝酸银,进行卤素离子的检验,B错误;
C.溴水与酒精不反应,但是可以混溶;苯酚与溴水反应生成白色沉淀;乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色;甲苯与溴水萃取,可以鉴别,C正确;
D.乙醇溶于饱和Na2CO3溶液,乙醛不与饱和Na2CO3溶液反应,但可与饱和Na2CO3溶液互溶,乙酸与饱和Na2CO3溶液反应有气泡冒出,乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液分层,不能鉴别,D错误;
答案选C。
8. 苯酚具有杀菌消炎的作用,可由以下路线合成,下列说法正确的是
A. 物质a中苯环上的一溴代物有四种
B. 反应①属于消去反应
C. 物质b与物质c均可与氢氧化钠溶液反应
D. 物质c与苯甲醇互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质a中苯环上有3种等效氢,则物质a中苯环上的一溴代物有3种,A错误;
B.反应①为甲苯中的甲基被氧化为羧基,属于氧化反应,B错误;
C.物质b含有羧基能与氢氧化钠溶液反应,物质c含有酚羟基也能与氢氧化钠溶液反应,C正确;
D.物质c属于酚类,苯甲醇属于醇类,二者不互为同系物,D错误;
故选C。
9. 乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2=C=O+H—A→CH3—CA=O。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成,其产物不正确的是
A. 与HCl加成生成
B. 与H2O加成生成
C. 与CH3OH加成生成
D. 与CH3COOH加成生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,若A为—Cl,则与HCl加成生成,A项正确;
B.根据题意,若A为—OH,则与H2O加成生成,B项正确;
C.根据题意,若A为—OCH3,则与CH3OH加成生成,C项错误;
D.根据题意,若A为—OOCCH3,则与CH3COOH加成生成,D项正确;
故选C。
10. 胡妥油(D)常用作香料的原料,它可由A合成,下列说法错误的是
A. 若A→B发生了加成反应,则试剂a为丙酮
B. 有机物B发生消去反应能生成两种产物
C. 等物质的量的A、C分别与足量的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠一样多
D. B→C的反应条件为浓硫酸、加热
【答案】B
【解析】
【详解】A.A和B相比,增加了3个C、6个H和1个O,若A→B发生了加成反应,则试剂a为丙酮,故A正确;
B.有机物B的消去产物只有1种,故B错误;
C.1mol的A有1mol羧基,能与1mol氢氧化钠反应;1mol的C有1mol的酯基,能与1mol的氢氧化钠反应,故C正确;
D.B→C为酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热,故D正确;
故答案选B。
11. 某不饱和烃与发生加成反应后,所得产物的结构如图所示,下列有关说法正确的是
A. 不饱和烃可能为3,5-二甲基-1,3-庚二烯
B. 的系统命名为2,4-二甲基戊烷
C. 若不饱和烃中含有结构单元,则的结构有2种
D. 的一氯代物有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A.1mol某不饱和烃X与2mol氢气发生加成反应生成Y,说明X分子中含有2个碳碳双键或1个碳碳三键,含有2个碳碳双键的X可能为3,5-二甲基-1,3-庚二烯,故A正确;
B.由结构简式可知,烷烃分子中最长碳链含有7个碳原子,侧链为2个甲基,名称为3,5—二甲基庚烷,故B错误;
C.由结构简式可知,若不饱和烃X中含有碳碳三键,X的结构只有1种,名称为3,5—二甲基—1—庚炔,故C错误;
D.由结构简式可知,Y分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故D错误;
故选A。
12. 化合物c是合成新型抑制剂-拉罗替尼的一种中间体,其合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应属于取代反应 B. b的不饱和度为5
C. 利用核磁共振氢谱,可测得b有7组峰 D. c能发生加成、氧化、还原等反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中a断裂C-Cl键,b断裂N-H键,生成c和HCl,属于取代反应,A正确;
B.物质b中苯环不饱和度为4,一个五元环的不饱和度为1,则b的不饱和度为5,B正确;
C.物质b有8种H原子,则核磁共振氢谱有8组峰,C错误;
D.物质c含有碳碳双键,能发生加成、氧化反应,含有硝基,可发生还原反应,D正确;
故选:C。
13. 将浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇混合加热回流后,再经洗涤→干燥→蒸馏获得1-溴丁烷,实验中涉及如图装置(部分夹持和加热装置省略)。下列说法错误的是
A. 两处冷凝管冷凝时都利用了气液流向相反,增强冷凝效果的原理
B. 气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体,同时防倒吸
C. 经水洗→碱洗→水洗可除去大部分杂质
D. 图中两处的冷凝管不能交换使用
【答案】A
【解析】
【分析】浓硫酸、NaBr固体反应生成HBr,HBr和1-丁醇发生取代反应生成1-溴丁烷。
【详解】A.反应及回流装置中,冷凝管冷凝时,气液流向相同,故A错误;
B.HB易溶于水,气体吸收装置的作用是吸收HBr等有毒气体,同时防倒吸,故B正确;
C.反应生成的1-溴丁烷可能含有Br2、HBr等杂质,水洗除去水溶性物质、碱洗除去Br2、再水洗除去碱,经水洗→碱洗→水洗可除去大部分杂质,故C正确;
D.蒸馏装置中只能用直形冷凝管,图中两处的冷凝管不能交换使用,故D错误;
选A。
14. 化合物R是一种药物合成的重要中间体,部分合成路线如图:
下列说法错误的是
A. M分子含手性碳原子
B. N与R相比,N的沸点更高
C. R不存在含有苯环的同分异构体
D. M、N、R均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳原子上连接4个不同的原子或者原子团为手性碳原子,故如图(带*号),M分子含2个手性碳原子,A正确;
B.由N与R相比,N中含有羟基,存在氢键,故N的沸点更高,B正确;
C.R中含有5个不饱和度,而苯环中只含有4个不饱和度,故R存在含有苯环的同分异构体,C错误;
D.M、N、R中都含有碳碳双键,故均能使酸性KMnO4溶液褪色,D正确;
故选C。
二、填空题
15. 表示有机物结构的方法有球棍模型、键线式等。
(1)某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素,其分子球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
该有机物的结构简式为________,2号原子的杂化方式为________。
(2)如图是一种形状酷似一条小狗的有机物,化学家TimRickard将其取名为“doggycene”。
①有机物“doggycene”的分子式为________。
②有关有机物“doggycene”的说法正确的是________(填字母)。
A.该物质为苯的同系物 B.该物质在常温下为气态 C.该物质能发生加成反应
(3)糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病,木糖醇[]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会升高。请回答下列问题:
①木糖醇与葡萄糖_______(填“互为”或“不互为”)同系物。
②糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,因为蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是_______(填字母)。
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同
【答案】(1) ①. ②. sp2
(2) ①. ②. C
(3) ①. 不互为 ②. AB
【解析】
【小问1详解】
该有机物只含碳、氢、氧三种元素,根据原子半径大小及原子成键特点可知,黑球表示碳原子,白球表示氢原子,网状球表示氧原子,则该有机物分子式:,根据碳原子的连接特点可知,1号碳原子和2号碳原子间形成碳碳双键,2号碳原子与3号和4号碳原子均以单键相连,则2号原子杂化类型为sp2;
【小问2详解】
①根据有机物“doggycene”的结构简式可知,其分子式:;
②A.苯的同系物只有一个苯环,环外侧链为链状烷烃基,该物质与苯不互为同系物,A错误;
B.该物质分子中所含碳原子数为26个,在常温下不为气态,B错误;
C.该物质含苯环结构,能与氢气发生加成反应,C正确;
答案选C。
【小问3详解】
①葡萄糖为五羟基醛,与木糖醇结构不相似,不互称为同系物;
②A.蛋白质是天然有机高分子化合物,A正确;
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中不能发生水解而被人体吸收,其作用主要是加强胃肠的蠕动,B正确;
C.纤维素和淀粉均为多糖,二者聚合度不同,分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
D.蛋白质分子中含有氮元素而纤维素分子中不含氮元素,故二者组成元素不同,D错误;
答案选AB。
16. 常压下,120℃时,将15.0g有机物X在中完全燃烧,生成和的体积比为9:5,若把它们通过碱石灰,碱石灰增重48.6g。现用下列方法测定X的相对分子质量和分子结构。
方法一:通过质谱仪测得X的相对分子质量为150。
方法二:通过精密仪器测出X的核磁共振氢谱有5组吸收峰,且峰面积之比为2:2:2:1:3,如图甲所示。
方法三:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图乙所示。
回答下列问题:
(1)生成和的质量分别为___________、___________。
(2)方法二中的精密仪器是指___________。
(3)X的分子式为___________。
(4)经测定X中含有乙基,则X的结构简式为___________。
(5)X的芳香类同分异构体有多种,其中符合下列条件的X的同分异构体共有___________种(立体异构除外),其所含有的官能团可能是___________。
①分子结构中只含有一种官能团;②分子结构中含有一个;③苯环上只有一个取代基。
【答案】(1) ①. 39.6g ②. 9.0g
(2)核磁共振仪 (3)
(4) (5) ①. 5 ②. 酯基或羧基
【解析】
【小问1详解】
生成和的体积比为9:5,碱石灰增重48.6g,假设为9xmol,为5xmol,则48.6,得x=0.1,则质量为39.6g,则质量为9.0g。
【小问2详解】
核磁共振氢谱图需使用核磁共振仪扫描
【小问3详解】
经计算得知nC:nH=9:10,已知X的相对分子质量为150,符合题意的分子式为 。
【小问4详解】
经测定X中含有乙基,符合题意的结构简式为:。
【小问5详解】
由X的芳香类同分异构体分子结构中只含一种官能团,分子结构中含有一个甲基,苯环上只有一个取代基可知,苯环上的取代基可能为酯基结构或羧基结构,若为酯基结构,苯环上的取代基可能为 CH3CH2COO—、CH3COOCH2—、HCOOCH(CH3)—、—CH2COOCH3 ,若为羧基结构,苯环上的取代基可能为—CH(CH3 )COOH,故共有5种结构,苯环上的取代基可能为酯基结构或羧基结构。
17. 克莱森缩合在有机合成中有着重要的应用,其反应机理如下:
应用克莱森缩合制备化合物H()的合成路线如下所示:
已知:。
(1)反应①所需试剂及条件为________。
(2)H中含氧官能团的名称为________。
(3)反应②的化学方程式为________,E的结构简式为______。
(4)是一种重要的化工原料,其同分异构体中能够发生银镜反应的有_______种(考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰、且峰面积之比为4:1:1的结构简式为________。
(5)参照上述合成路线,请设计以乙酸乙酯和为原料合成的路线_______(不超过4步)。
【答案】(1)Cl2、光照
(2)酮羰基、酯基 (3) ①. ②.
(4) ①. 5 ②.
(5)
【解析】
【分析】与Cl2在光照条件下发生取代反应生成,发生消去反应生成,在酸性溶液中被KMnO4氧化生成,由F的结构简式可逆推出E为,发生题干的反应生成F,F与发生加成反应生成G,G发生分子内加成、消去反应,生成。
【小问1详解】
反应①为与Cl2在光照条件下发生取代反应;
【小问2详解】
根据分析可知,H为,含氧官能团的名称:酮羰基、酯基;
【小问3详解】
反应②为发生消去反应生成,化学方程式:;根据分析可知,E结构简式:;
【小问4详解】
的同分异构体中,能够发生银镜反应的同分异构体必然含有醛基,则烃基可能为CH2=CHCH2-、CH3CH=CH-(顺反异构体)、CH2=C(CH3)-、,共有5种,其中核磁共振氢谱有3组峰、且峰面积之比为4∶1∶1的结构简式:;
【小问5详解】
以乙酸乙酯和为原料,合成时,从碳原子数考虑,应为2个乙酸乙酯与发生反应,依据E→F的信息,2个先发生取代反应,生成,再与反应生成,在碱性条件下成环,最终得到目标有机物,合成路线:。
18. 实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。反应装置如图所示。反应流程如下:
i:在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好。
ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水。
iii:在分水器上口接一仪器a,小火加热烧瓶,使反应物微沸并开始回流,
随反应进行,回流液经a收集于分水器中。
iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
vi:干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为7.84g。
已知:正丁醇(M=74g/mol)的密度为,正丁醚(M=130g/mol)微溶于水。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)分水器的主要作用是_______。
(3)步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,应如何加入浓硫酸:_______。(填字母)
a.分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇
b.一次性快速加入浓硫酸,加入后再充分振摇
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式_______。
(5)“步骤v中,水洗涤的目的是_______。
(6)制备过程中,正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因_______。
(7)本实验中正丁醚的产率为_______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(或利用率)
(3)a (4)CH3CH2CH=CH2
(5)除去有机相中残留的碱及盐
(6)正丁醇与水形成分子间氢键
(7)35.5%
【解析】
【分析】在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石,防止爆沸,将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好,ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,分水器的主要作用是分离出产物水,使反应正向进行,提高反应物转化率,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水,iii:在分水器上口接一仪器a球形冷凝管,小火加热,使反应物微沸并开始回流,随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中,iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置,v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤,据此解答。
【小问1详解】
仪器a的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
分水器的主要作用是分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(或利用率);
【小问3详解】
步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,因为浓硫酸稀释会放出大量的热,所以应分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇,选a;
【小问4详解】
主要伴随的有机副反应为正丁醇的分子内脱水,生成丁烯,所以副反应产物的结构简式为CH3CH2CH=CH2;
【小问5详解】
水洗涤前面加了NaOH溶液会和酸反应生成盐和水,其目的是除去有机相中残留的碱及盐;
【小问6详解】
正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因是正丁醇与水形成分子间氢键;
【小问7详解】
正丁醇加入31mL,密度为,正丁醇相对分子质量为M=74g/mol,得质量为31mL×=25.11g,物质的量为25.11g÷74g/mol=0.34mol,根据关系式可知正丁醚为0.17mol,M=130g/mol,故质量为22.1g,产量为7.84g,正丁醚的产率为;
19. 醇酸树脂是一种成膜性很好的树脂,下面是一种醇酸树脂的合成线路线:
已知:
(1)①的反应类型是_______;③的反应试剂和条件为________。
(2)D的化学名称是_______;B的官能团的名称是________。
(3)⑤的反应方程式为________。
(4)下列说法正确的是_______。
A. B存在顺反异构 B. 1molE与足量的银氨溶液反应能生成2molAg
C. F能与反应产生 D. ⑤的反应类型是缩聚反应
(5)化合物X是的同分异构体,且能与溶液发生显色反应,1molX最多与1molNa发生反应,其中满足核磁共振氢谱具有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:3,则其结构简式为________。(写出一种即可)
【答案】(1) ①. 消去反应 ②. NaOH水溶液、加热
(2) ①. 丙三醇(或甘油) ②. 碳碳双键、碳溴键
(3)+(2n-1)H2O (4)CD
(5)
【解析】
【分析】CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成的A为CH3CH=CH2,A发生已知中的反应生成的B为CH2=CHCH2Br,B和溴发生加成反应生成的C为1,2,3-三溴丙烷。邻苯二甲醇发生催化氧化生成的E为邻苯二甲醛,E和新制氢氧化铜反应后酸化得到的F为邻苯二甲酸,根据最终生成的聚合物的结构可知,D为丙三醇,是由1,2,3-三溴丙烷发生水解生成的。
【小问1详解】
根据分析可知,①为CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成CH3CH=CH2,即①的反应类型为消去反应;根据分析可知,反应③是1,2,3-三溴丙烷发生水解生成丙三醇(或甘油),反应的试剂和条件是NaOH水溶液、加热;
【小问2详解】
根据分析可知,D为丙三醇;A发生已知中的反应生成的B为CH2=CHCH2Br,B中包含的官能团有:碳碳双键、碳溴键;
【小问3详解】
反应⑤为邻苯二甲酸与丙三醇发生缩聚反应,反应方程式:+(2n-1)H2O;
【小问4详解】
A.B为CH2=CHCH2Br,第一个不饱和碳原子连了2个氢原子,不存在顺反异构,A错误;
B.E为邻苯二甲醛,1mol醛基与足量的银氨溶液反应生成2molAg,1molE中有2mol醛基,所以1molE与足量的银氨溶液反应能生成4molAg,B错误;
C.F为邻苯二甲酸,有羧基,羧酸的酸性强于碳酸,所以F能与NaHCO3反应产生CO2,C正确;
D.反应⑤为邻苯二甲酸和丙三醇发生的缩聚反应,D正确;
答案选CD;
【小问5详解】
化合物X是的同分异构体,能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,1molX最多与1molNa发生反应,说明只有1个酚羟基,核磁共振氢谱具有五组峰,峰面积之比为1:2:2:2:3,说明存在对称结构,满足要求的结构简式有、。
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