内容正文:
高二化学试题
可能用得上的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 S:32 K:39
一、选择题(本大题共有15个小题,每个小题都只有一个正确选项,每小题3分,共45分)
1. 下列有机物资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. B. C. D.
2. 北宋《梦溪笔谈》记载的下列过程中涉及化学变化的是
A. 馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之
B. 巫咸乃浊水,入卤中则淤淀卤脉
C. 凿开混沌得乌金,不辞辛苦出山林
D. 鄜延境内出脂水,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑
3. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 用浓溴水可鉴别溴乙烷、环己烯、乙醇和苯酚溶液
B. 用红外光谱可确定有机物的实验式
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D. 溴乙烷与NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,可依据沉淀的颜色为淡黄色确定溴原子的存在
4. 有机化学中把连接四个不同的原子或原子团的碳原子叫手性碳原子。含有手性碳原子的烷烃至少含有的碳原子个数有
A. 5 B. 7 C. 9 D. 11
5. 一种最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子构成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 离子液体具有难挥发的优点,因此可被开发为原电池的电解质
B. 图中正离子中存在5中心6电子的离域大键
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为、
D. 基态C原子价电子的轨道表示式为
6. 根据所给信息及M的合成路线,下列说法正确的是
M的合成路线如下:
A. 的分子式为 B. B到C的反应类型为取代反应
C. 可与氯化铁溶液反应显紫色 D. 试剂可选用
7. 为预防煤矿发生瓦斯爆炸事故,要随时检查坑道中瓦斯气的体积分数。甲烷和空气形成的混合气体发生最强烈爆炸时甲烷所占的体积分数约为
A. 5.5% B. 9.5% C. D.
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,氟化氢中含有的电子数目为
B. 常温常压下,乙烯与丙烯的混合物中含有共用电子对的数目为
C. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
D. 和中含有的质子数均为
9. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如图:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁热过滤目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ结晶时应该静置使滤液缓慢冷却
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
10. 对于苯乙烯()有下列叙述:①能使酸性溶液褪色;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是
A ①②③④⑤ B. ①②⑤⑥ C. ①②④⑤⑥ D. ①②④⑤
11. 雌激素成分炔雌醇结构如图所示,有关该化合物叙述不正确的是
A. 分子式为 B. 能使酸性溶液褪色
C. 不能发生消去反应 D. 该物质能与溴水反应
12. 乙酸乙酯和丙酸甲酯互为同分异构体,其结构简式分别为和,两种有机物在检测仪器中得到的信息或信号完全相同的是
A. 质谱仪 B. 核磁共振氢谱仪
C. 李比希元素分析仪 D. 红外光谱仪
13. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
14. 正丁醚是一种常用的有机溶剂,难溶于水,密度比水小,在实验室中可利用反应制备,反应装置如图所示。下列说法正确的是
A. 装置中为冷凝水进水口
B. 若分水器中水层体积保持不变,可确定反应基本完成
C. 若分水器中有液体向回流时,应打开分水器旋钮放水
D. 本实验制得的粗醚经碱液洗涤、干燥后即可得纯醚
15. 科研人员制备了一种固态导电氧化物陶瓷,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
A. 导电时,晶体中数目不变 B. 若,与空位的数目不相等
C. 若将平移至体心,则位于面心 D. 导电时,空位移动方向与电流方向相同
二、非选择题(本大题共55分)
16. 2-氯-1,3-丁二烯是制备氯丁橡胶的原料。以1,3-丁二烯为原料合成2-氯-1,3-丁二烯有以下两种合成路线:
(1)步骤②的反应类型为_____。
(2)请写出B的结构简式_____。
(3)D的名称为_____。
(4)D的同分异构体中属于环状结构的有_____种。(不考虑立体异构)
(5)请写出2-氯-1,3-丁二烯通过1,4-加成聚合所得顺式氯丁橡胶的结构_____。
(6)参照上述合成路线,请写出以乙烯为原料,通过两步反应,合成氯乙烯的化学方程式:_____,_____。
17. 溴苯是一种常用化工原料,通常情况下为无色油状液体,不溶于水,溶于多数有机溶剂。沸点156.2°C,较难挥发。某同学拟用如下装置制备溴苯(已检查气密性):
先将铁粉和苯加入圆底烧瓶,再慢慢加入液溴,振荡均匀后塞好单孔塞,反应一段时间。取出圆底烧瓶中褐棕色液体,先水洗分液,再用溶液碱洗分液,即可得到无色有机液体。该无色有机液水洗干燥后,再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。
回答如下问题:
(1)制备溴苯的化学方程式为_____。
(2)B中CCl4既可以防止_____,还可以除去HBr气体中_____。
(3)请写出碱洗时主要反应的离子方程式_____。
(4)使用无水硫酸钠干燥的操作方法是向无色有机液中加入干燥剂后先搅拌再_____。
(5)后续处理的操作是_____(填操作名称),目的是除去溴苯中的_____。
(6)烧杯中的液体经搅拌、静置后,_____(填简要操作和现象)。即可证明制备溴苯的反应为取代反应,而非加成反应。
18. 古语中“矾”为光亮的玻璃质,其化学成分是金属硫酸盐的水合物。
(1)七水镁矾有7个结晶水(结构如图a所示),其中6个与直接配位,形成配离子化学式为_____,其空间构型为_____,晶体中阴离子中心原子的杂化方式为_____。
(2)七水镁矾很容易失水变成六水镁矾(结构如图b所示),原因是_____。
(3)镁矾中四种元素的电负性由大到小的顺序为_____。
(4)钾明矾又称明矾,完美晶体为正八面体,制备其完美晶体的过程为:烧杯中先配制温度高于室温的明矾饱和溶液,然后向其中加入细线系好的完整小晶体作为_____,静置过夜。
(5)明矾结构单元所包含的12个结晶水分两类,第一类6个与配位形成八面体;第二类6个与配位形成变形八面体;以变形八面体为中心在其两侧对称分布。明矾晶体中可能存在的作用力有_____。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.金属键
(6)明矾的晶胞结构如图,两个在晶胞内位于的两侧(未画出)。该晶胞边长为,则该晶体的密度为_____。
19. 有机物可用于麦田除草,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A遇溶液显紫色,且核磁共振氢谱有3组峰,A的名称是_____。
(2)的反应方程式为_____。
(3)C中含有的官能团的名称为_____,其分子_____(填“有”或“无”)手性。
(4)的反应类型为_____。
(5)满足下列条件的的芳香族同分异构体有_____种(不含立体异构)。
①苯环上含有二个取代基;
②能发生水解反应;
③与溶液能发生显色反应;
④核磁共振氢谱有5组峰。
(6)以苯乙烯为原料合成的合成路线如下:
其中、的结构简式分别为_____、_____。
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高二化学试题
可能用得上的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 S:32 K:39
一、选择题(本大题共有15个小题,每个小题都只有一个正确选项,每小题3分,共45分)
1. 下列有机物资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤干馏得到焦炭、煤焦油等,煤油是石油分馏产物,A错误;
B.石油分馏得到汽油、煤油等不同馏分,乙烯需通过裂解获得,B错误;
C.油脂皂化反应生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.葡萄糖是单糖,不能水解,乙醇由葡萄糖发酵生成,D错误;
故选C。
2. 北宋《梦溪笔谈》记载的下列过程中涉及化学变化的是
A. 馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之
B. 巫咸乃浊水,入卤中则淤淀卤脉
C. 凿开混沌得乌金,不辞辛苦出山林
D. 鄜延境内出脂水,燃之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑
【答案】D
【解析】
【详解】A.雌黄涂改字迹是物理覆盖,未生成新物质,属于物理变化,A不符合题意;
B.“浊水入卤淤淀”可能为胶体聚沉或盐析,未涉及新物质生成,属于物理变化,B不符合题意;
C.开采煤炭是物理过程,未改变物质组成,属于物理变化,C不符合题意;
D.脂水(石油)燃烧生成二氧化碳、水及碳颗粒,有新物质生成,属于化学变化,D符合题意;
故选D。
3. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 用浓溴水可鉴别溴乙烷、环己烯、乙醇和苯酚溶液
B. 用红外光谱可确定有机物的实验式
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D. 溴乙烷与NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,可依据沉淀的颜色为淡黄色确定溴原子的存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷与浓溴水分层(溴被萃取),环己烯使溴水褪色,乙醇与溴水混溶,苯酚生成白色沉淀,现象不同可鉴别,A正确;
B.红外光谱用于确定官能团与化学键,实验式需元素分析,B错误;
C.相对分子质量72的有机物可能为C5H12或C4H8O等,无法仅凭质谱法确定分子式,C错误;
D.未中和NaOH直接加AgNO3会生成Ag2O干扰,无法确定Br-,D错误;
故选A。
4. 有机化学中把连接四个不同的原子或原子团的碳原子叫手性碳原子。含有手性碳原子的烷烃至少含有的碳原子个数有
A. 5 B. 7 C. 9 D. 11
【答案】B
【解析】
【详解】手性碳需连接四个不同基团。对于烷烃,需构造一个碳连接三个不同烷基和一个氢,比如中心碳连接甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、丙基(-CH2CH2CH3)和氢,即含有1个手性碳原子,至少含有7个碳原子,故答案为:B。
5. 一种最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子构成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 离子液体具有难挥发的优点,因此可被开发为原电池的电解质
B. 图中正离子中存在5中心6电子的离域大键
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为、
D. 基态C原子价电子的轨道表示式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.离子液体具有高导电性、化学稳定性等优点,因此可被开发为原电池的电解质,A错误;
B.图中正离子5个原子通过p轨道重叠形成的离域π键,其中共有6个电子参与成键,即存在5中心6电子的离域大键,B正确;
C.图中正离子中饱和碳原子为杂化,环上的碳原子为杂化,所以碳原子的杂化方式为、,C正确;
D.基态C原子价电子数为4,电子排布式为2s22p2,轨道表示式为,D正确;
故选A。
6. 根据所给信息及M的合成路线,下列说法正确的是
M的合成路线如下:
A. 的分子式为 B. B到C的反应类型为取代反应
C. 可与氯化铁溶液反应显紫色 D. 试剂可选用
【答案】B
【解析】
【分析】根据M的结构简式,推知C为,则B为,根据已知反应,B与氯气发生取代反应生成C;
【详解】A.根据结构简式,的分子式为,A错误;
B.B为,与氯气发生取代反应生成,B正确;
C.中没有酚羟基,不能与氯化铁溶液反应显紫色,C错误;
D.酸性:碳酸大于苯酚,苯酚不能与反应,D错误;
故选B。
7. 为预防煤矿发生瓦斯爆炸事故,要随时检查坑道中瓦斯气的体积分数。甲烷和空气形成的混合气体发生最强烈爆炸时甲烷所占的体积分数约为
A. 5.5% B. 9.5% C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.5.5%是甲烷爆炸下限的近似值,此时甲烷浓度过低,爆炸强度较弱,A不符合题意;
B.根据甲烷燃烧反应式(CH4+2O2CO2+2H2O),理论完全反应时甲烷与氧气的体积比为1:2。空气中氧气占21%,设甲烷体积分数为x,则氧气体积为0.21×(1-x)。由0.21×(1-x)=2x解得x≈9.5%,此时爆炸最剧烈,B正确;
C.12.5%接近甲烷爆炸上限(约15%),此时氧气不足,爆炸强度减弱,C不符合题意;
D.15.5%超过甲烷爆炸上限,此时甲烷浓度过高,爆炸强度减弱,D不符合题意;
故选B。
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,氟化氢中含有的电子数目为
B. 常温常压下,乙烯与丙烯的混合物中含有共用电子对的数目为
C. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
D. 和中含有的质子数均为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,氟化氢为液体,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,电子数目无法确定,A错误;
B.乙烯和丙烯实验式均为CH2,7.0g混合物中CH2的物质的量为0.5mol,每CH2含3对共用电子,总数为,B正确;
C.题目中为100mL溶液,未提供密度无法准确计算,C错误;
D.18g D2O含个质子,18g H2O含个质子,两者不相等,D错误;
故选B。
9. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如图:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ结晶时应该静置使滤液缓慢冷却
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.操作Ⅰ中根据苯甲酸的溶解度估算加水量,可减少溶解损失,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙,而NaCl仍溶解在滤液中,未被除去,B错误;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹,利于形成大晶体,C正确;
D.苯甲酸在冷水中溶解度低,冷水洗涤可减少溶解损失并去除杂质,D正确;
故选B。
10. 对于苯乙烯()有下列叙述:①能使酸性溶液褪色;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是
A. ①②③④⑤ B. ①②⑤⑥ C. ①②④⑤⑥ D. ①②④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①苯乙烯分子中有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,出现褪色,①正确;
②苯乙烯子中有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应,出现褪色,②正确;
③苯乙烯不溶于水,③不正确;
④有机物通常都易溶于有机溶剂,苯乙烯可溶于苯中,④正确;
⑤苯乙烯能与浓硝酸发生硝化反应,即取代反应,⑤正确;
⑥根据苯环和乙烯分子都是平面结构,可以判断苯乙烯所有的原子可能共平面,⑥正确。综上所述,其中正确的是①②④⑤⑥;
故选C。
11. 雌激素成分炔雌醇结构如图所示,有关该化合物叙述不正确的是
A. 分子式为 B. 能使酸性溶液褪色
C. 不能发生消去反应 D. 该物质能与溴水反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式,分子式为,A正确;
B.分子中含有羟基、碳碳三键,能使酸性溶液褪色,B正确;
C.分子中右侧羟基邻位碳上有H,可以发生消去反应,C错误;
D.酚羟基邻位有H可以与溴发生取代反应,碳碳三键可以与溴发生加成反应,该物质能与溴水反应,D正确;
故选C。
12. 乙酸乙酯和丙酸甲酯互为同分异构体,其结构简式分别为和,两种有机物在检测仪器中得到的信息或信号完全相同的是
A. 质谱仪 B. 核磁共振氢谱仪
C. 李比希元素分析仪 D. 红外光谱仪
【答案】C
【解析】
【分析】乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)和丙酸甲酯(CH3CH2COOCH3)互为同分异构体,分子式均为C4H8O2。
【详解】A.质谱仪:分子离子峰(m/z=88)相同,但碎片峰因结构差异不同,整体信息不完全相同,A不符题意;
B.核磁共振氢谱:乙酸乙酯有3种氢环境,丙酸甲酯也有3种氢环境,但基团连接原子不同,图谱上化学位移不尽相同,B不符题意;
C.元素分析仪:两者C、H、O元素种类和含量完全相同,结果一致,C符合题意;
D.红外光谱:两种酯均含有酯基(C=O和C-O-C),但周围环境略有差异,可能导致细微的峰位差别,因此信号不完全相同,D不符题意;
故选C。
13. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A正确;
B.a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确;
C.根据C的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示: , 核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.c可与K+形成螯合离子 ,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故答案选C
14. 正丁醚是一种常用的有机溶剂,难溶于水,密度比水小,在实验室中可利用反应制备,反应装置如图所示。下列说法正确的是
A. 装置中为冷凝水进水口
B. 若分水器中水层体积保持不变,可确定反应基本完成
C. 若分水器中有液体向回流时,应打开分水器旋钮放水
D. 本实验制得的粗醚经碱液洗涤、干燥后即可得纯醚
【答案】B
【解析】
【分析】正丁醇在装置A中反应得到正丁醚和水,部分正丁醚、正丁醇和水变为蒸汽进入装置B中冷凝回流进入分水器,正丁醚不溶于水,密度比水小,正丁醚在上层,当分水器中水层超过支管口下沿,立即打开分水器旋钮放水,实验结束打开分水器旋钮放水后可得到粗正丁醚。
【详解】A.装置B的作用是冷凝回流,为保证冷凝管充满水,得到最好的冷凝效果,b为冷凝水进水口,A错误;
B.若分水器中水层体积保持不变,说明反应不再产生水,可确定反应基本完成,B正确;
C.部分正丁醚、正丁醇和水变为蒸汽进入装置B中冷凝回流进入分水器,正丁醚不溶于水,密度比水小,正丁醚在上层,当分水器中水层超过支管口下沿时,应打开分水器旋钮放水,C错误;
D.由于正丁醇与正丁醚互溶,正丁醇微溶于水,经碱液洗涤、干燥后的产品含正丁醇,不能得到纯醚,D错误;
故选B。
15. 科研人员制备了一种固态导电氧化物陶瓷,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
A. 导电时,晶体中数目不变 B. 若,与空位的数目不相等
C. 若将平移至体心,则位于面心 D. 导电时,空位移动方向与电流方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.导电过程中,Li+通过迁移导电,晶体本身不产生或者消耗离子,离子总量保持不变,只是位置发生了变化, A正确;
B.通过观察晶胞立方体结构可知,1个晶胞中含Ti:个,含O:个,含La或Li或空位共1个,若,则, 根据正负化合价代数和为0可以算出,,n(La)=,n(空位)=,Li+与空位数目不相等,B正确;
C.如果将Ti从顶点平移至体心,则面心和棱心需要互换,O平移前为棱心,平移后为面心,C正确;
D.导电时,Li+向阴极方向移动,即与电流移动方向相同,因此空位移动方向与电流方向相反,D错误;
故选D。
二、非选择题(本大题共55分)
16. 2-氯-1,3-丁二烯是制备氯丁橡胶的原料。以1,3-丁二烯为原料合成2-氯-1,3-丁二烯有以下两种合成路线:
(1)步骤②的反应类型为_____。
(2)请写出B的结构简式_____。
(3)D的名称为_____。
(4)D的同分异构体中属于环状结构的有_____种。(不考虑立体异构)
(5)请写出2-氯-1,3-丁二烯通过1,4-加成聚合所得顺式氯丁橡胶的结构_____。
(6)参照上述合成路线,请写出以乙烯为原料,通过两步反应,合成氯乙烯的化学方程式:_____,_____。
【答案】(1)加成反应
(2)
(3)3,4-二氯-1-丁烯
(4)9 (5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】路线I为与氯气发生1,4加成反应生成,在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,与HCl发生加成反应生成,在浓硫酸作用下发生消去反应生成;反应II为为与氯气发生1,2加成反应生成D,然后D发生消去反应生成。
【小问1详解】
据分析,步骤②为与HCl发生加成反应生成,反应类型为加成反应;
【小问2详解】
据分析,B的结构简式为;
【小问3详解】
根据D的结构简式,其名称为3,4-二氯-1-丁烯;
小问4详解】
D的环状同分异构体包括三元环和四元环,三元环异构体为甲基环丙烷,两个氯原子可以在同一个碳原子上,也可以在处于不同碳原子,有6种异构体;四元环异构体为环丁烷,两个氯原子可以在同一个碳原子上,也可以在处于不同碳原子,有4种异构体;共有9种同分异构体。
【小问5详解】
2-氯-1,3-丁二烯通过1,4-加成聚合所得顺式氯丁橡胶的结构为;
【小问6详解】
由乙烯合成氯乙烯的步骤为,化学方程式为、。
17. 溴苯是一种常用的化工原料,通常情况下为无色油状液体,不溶于水,溶于多数有机溶剂。沸点156.2°C,较难挥发。某同学拟用如下装置制备溴苯(已检查气密性):
先将铁粉和苯加入圆底烧瓶,再慢慢加入液溴,振荡均匀后塞好单孔塞,反应一段时间。取出圆底烧瓶中褐棕色液体,先水洗分液,再用溶液碱洗分液,即可得到无色有机液体。该无色有机液水洗干燥后,再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。
回答如下问题:
(1)制备溴苯的化学方程式为_____。
(2)B中CCl4既可以防止_____,还可以除去HBr气体中的_____。
(3)请写出碱洗时主要反应的离子方程式_____。
(4)使用无水硫酸钠干燥的操作方法是向无色有机液中加入干燥剂后先搅拌再_____。
(5)后续处理的操作是_____(填操作名称),目的是除去溴苯中的_____。
(6)烧杯中的液体经搅拌、静置后,_____(填简要操作和现象)。即可证明制备溴苯的反应为取代反应,而非加成反应。
【答案】(1) +Br2 +HBr↑
(2) ①. 倒吸 ②. 苯蒸汽和溴蒸汽
(3)或
(4)过滤 (5) ① 蒸馏 ②. 苯
(6)取上层无色清液,滴加硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀或滴加紫色石蕊,石蕊变红
【解析】
【分析】实验室制备溴苯是用苯和液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,碱洗时,溴与NaOH反应,而有机物不能,再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。
【小问1详解】
苯与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,三颈烧瓶中反应的方程式为 +Br2 +HBr↑;
【小问2详解】
B中四氯化碳可以隔绝HBr气体和水直接接触,可以防止倒吸;还可以除去HBr气体中的苯蒸气和溴蒸气;
【小问3详解】
碱洗时,溴与NaOH反应,而有机物不能,发生的离子反应为或发生反应:;
【小问4详解】
加入干燥剂吸水后,过滤即可除去干燥剂,故应先搅拌再过滤;
【小问5详解】
溴苯中混有杂质苯,则后续处理的操作是蒸馏或分馏,目的是除去溴苯中的苯;
【小问6详解】
制备溴苯的反应为取代反应,则生成HBr,溴化氢遇到石蕊溶液,能使石蕊溶液变红色;溴离子与硝酸银溶液反应能产生浅黄色沉淀,则烧杯中的液体经搅拌、静置后,取上层无色清液,滴加硝酸银溶液(紫色石蕊),若产生淡黄色沉淀(石蕊变红),即可证明该反应为取代反应。
18. 古语中“矾”为光亮的玻璃质,其化学成分是金属硫酸盐的水合物。
(1)七水镁矾有7个结晶水(结构如图a所示),其中6个与直接配位,形成的配离子化学式为_____,其空间构型为_____,晶体中阴离子中心原子的杂化方式为_____。
(2)七水镁矾很容易失水变成六水镁矾(结构如图b所示),原因是_____。
(3)镁矾中四种元素的电负性由大到小的顺序为_____。
(4)钾明矾又称明矾,完美晶体为正八面体,制备其完美晶体的过程为:烧杯中先配制温度高于室温的明矾饱和溶液,然后向其中加入细线系好的完整小晶体作为_____,静置过夜。
(5)明矾结构单元所包含的12个结晶水分两类,第一类6个与配位形成八面体;第二类6个与配位形成变形八面体;以变形八面体为中心在其两侧对称分布。明矾晶体中可能存在的作用力有_____。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.金属键
(6)明矾的晶胞结构如图,两个在晶胞内位于的两侧(未画出)。该晶胞边长为,则该晶体的密度为_____。
【答案】(1) ①. ②. 正八面体形 ③. 杂化
(2)氢键弱于共价键 (3)O>S>H>Mg
(4)晶核 (5)ABCD
(6)
【解析】
【小问1详解】
如图所示:6个与直接配位,形成的配离子化学式为,6个分子位于镁离子的上下、前后、左右,构成了正八面体;晶体中阴离子为,中心原子的价层电子对数是,故杂化方式为;
【小问2详解】
由图a可知,6个与直接配位,另一个以氢键方式结合,氢键的作用力弱于配位键(共价键),所以七水镁矾很容易失水变成六水镁矾;
【小问3详解】
镁矾中四种元素分别为Mg、S、O、H,同主族从上到下,电负性减小,电负性:O>S,中S为负化合价,H为正化合价,则电负性S>H,金属元素电负性一般小于非金属,故电负性大小顺序是:O>S>H>Mg;
【小问4详解】
细线系好的完整小晶体作为晶核,诱导结晶;
【小问5详解】
A.与、之间存在离子键,A选;
B.、内部存在共价键,B选;
C.中的O原子提供孤对电子,、提供空轨道,故存在配位键,C选;
D.与配位的水分子与配位的水分子之间存在氢键作用,D选;
E.金属晶体中存在金属键,明矾晶体中不存在金属键,E不选;
故选ABCD;
【小问6详解】
由晶胞结构图可知,1个晶胞中含有的个数是,的个数是1,两个在晶胞内位于的两侧,的个数是2,则晶胞的质量是,晶胞的体积是,则晶胞密度是:g/cm3。
19 有机物可用于麦田除草,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A遇溶液显紫色,且核磁共振氢谱有3组峰,A的名称是_____。
(2)的反应方程式为_____。
(3)C中含有的官能团的名称为_____,其分子_____(填“有”或“无”)手性。
(4)的反应类型为_____。
(5)满足下列条件的的芳香族同分异构体有_____种(不含立体异构)。
①苯环上含有二个取代基;
②能发生水解反应;
③与溶液能发生显色反应;
④核磁共振氢谱有5组峰。
(6)以苯乙烯为原料合成的合成路线如下:
其中、的结构简式分别为_____、_____。
【答案】(1)邻苯二酚(或1,2-苯二酚)
(2) (3) ①. 醚键、羟基、羧基 ②. 有
(4)取代反应 (5)4
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式为C6H6O2,遇溶液显紫色,且且核磁共振氢谱有3组峰,说明两个酚羟基邻位,结构简式为。B的分子式为C8H8O5,说明A和HOOC-CHO发生加成反应生成B为,根据C的结构简式可判断B和ClCH2CH2Cl发生取代反应生成C,C在催化剂作用下转化为D,D在一定条件下和氢气发生加成反应生成E为,E和F发生取代反应生成G,则结合G的结构简式可知F为,据此解答。
【小问1详解】
A的结构简式为,名称是邻苯二酚(或1,2-苯二酚);
【小问2详解】
B中酚羟基与ClCH2CH2Cl发生取代反应生成C,同时会生成2分子HCl,化学方程式为:;
【小问3详解】
结合C的结构简式可知,其含有的官能团的名称为醚键、羟基、羧基;连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,该分子中与羟基、羧基相连的碳原子是手性碳原子,故该分子有手性;
【小问4详解】
E()与F()发生反应生成G,同时会生成小分子HCl,反应类型是取代反应;
【小问5详解】
E为,分子中除了苯环外还剩余3个碳原子,3个氧原子,1个不饱和度,E的芳香族同分异构体满足①苯环上含有两个取代基;②能发生水解反应,说明含有酯基,刚好消耗1个不饱和度;③与溶液能发生显色反应,含有酚羟基,则一个酚羟基、一个酯基刚好消耗3个氧原子;④核磁共振氢谱有5组峰,说明其结构高度对称,则苯环的两个取代基处于对位,一个是酚羟基,另一个取代基运用插入法进行书写,可以是、、(只画出了碳骨架,箭头所指碳氧双键的位置),共有4种同分异构体;
【小问6详解】
要引入醛基或酮羰基,需要利用醇羟基的催化氧化,引入羟基需要卤代烃的水解反应,所以以苯乙烯为原料合成的合成路线为。故X、Y的结构简式分别为、。
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