内容正文:
重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二(下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Se-79 Bi-209
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列用品的主要成分及用途对应错误的是
A. 苯酚-用于医疗器械消毒
B. 聚乙烯-用于食品包装
C. 甲醛-用作制作生物标本
D. 高级脂肪酸甘油酯-用于清洁洗涤
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的空间填充模型: B. 硝基苯的结构简式:
C. 苯的实验式: D. 羟基(-OH)的电子式:
3. 铁蛋白含C、H、O、N、P、S、Fe等元素,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 的基态价电子轨道表示式为 D. 基态原子有15种不同空间运动状态的电子
4. 下列物质的鉴别方法正确的是
选项
物质
鉴别试剂
A
苯与环己烷
酸性溶液
B
苯酚和苯乙烯
饱和溴水
C
氯乙烷和溴乙烷
溶液
D
乙醇和乙酸
水
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.提纯苯甲酸时趁热过滤
B.检验乙醇消去反应产物中的乙烯
C.除去甲烷中杂质气体乙烯
D.配制银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
在水中的溶解度:乙烯>甲烷
乙烯分子间作用力小于甲烷,更易溶于水
B
冠醚18-冠-6能增大在有机溶剂中的溶解度
冠醚18-冠-6空腔直径与K+直径接近,可识别K+
C
甘油吸湿性较强
甘油分子中有3个羟基,易与水形成氢键
D
酯基的水解能力:
①>②
是吸电子基团,是推电子基团,所以①中酯基的键极性更大
A. A B. B C. C D. D
7. 下列方程式正确的是
A 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
B. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C. 与溶液反应:
D 1,3-丁二烯生成顺丁橡胶:
8. 苜蓿内酯是一种植物生长调节剂,其结构简式如下图所示。下列说法错误的是
A. 该有机物的分子式为
B. 分子中的碳原子可能全部共平面
C. 该化合物最多与反应
D. 该化合物与足量加成后,产物分子有10个手性碳
9. 离子液体是指全部由离子组成的液体,某离子液体结构为,元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子的能级电子总数比s能级电子总数多1,与同主族。下列说法正确的是
A. 该离子液体能溶于苯中
B. 该离子液体所有组成元素均处在区
C. 键角:
D. 和的最高价含氧酸根中,和均为杂化
10. 某有机物是甲状腺素一种代谢产物,其结构简式如下图所示。下列说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量金属反应,所有的键均可断裂
C. 与醇溶液反应,多羟基六元环上可形成键
D. 该有机物可以发生氧化反应、加成反应、水解反应、加聚反应
11. 下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将硫酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
B
有机物加入乙醇溶液中,充分加热,冷却后,取混合液加足量硝酸酸化的硝酸银溶液
未产生白色沉淀
有机物不可能是氯代烃
C
将饱和食盐水缓慢滴入装有电石的圆底烧瓶中,然后将气体通过溴水
溴水褪色
乙炔中含有不饱和键
D
在溶液滴入滴5的溶液,振荡后加入的乙醛溶液并加热
未产生砖红色沉淀
乙醛已经完全变质
A. A B. B C. C D. D
12. 科技工作者设计耦合高效制方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法正确的是
A. 电极上的电势比电极上的高
B. 电解时通过阴离子交换膜向a极方向移动
C. 阳极反应:
D. 相同电量下理论产量是传统电解水的2倍
13. 二维硒氧化铋可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠,如图甲所示。下列说法错误的是
A. 中,,
B. 该晶体中,每个周围紧邻的有4个
C. 该晶体的密度为
D. 硒氧化铋晶体经过图乙所示的氮掺杂之后,化学式变为,则,
14. 甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下,
①
②
③
对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和发生上述反应。达平衡时总压强为510,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。下列说法错误的是
A. 的分解率为
B. 下,通入水蒸气,再次平衡后,水蒸气的分压不变
C. 下,反应①的压强平衡常数
D. 平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则的分解平衡不移动
二、填空题(本题共4小题,共58分)
15. I.以下是9种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
(1)与①互为同系物的是_______(填序号)。④与新制反应的化学方程式_______。若⑤不慎沾到皮肤上,应立即用_______冲洗,再用水冲洗。
(2)⑥中处于同一直线的碳原子最多有_______个。
(3)已知:Diels-Alder反应:,写出⑦与⑧发生Diels-Alder反应生成物的结构简式为_______。
(4)⑨的同分异构体中,与其官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有_______种(不考虑立体异构)。
II.磷酸氯喹的部分合成路线如下图所示。
(5)①生成经历了先加成再消去的反应过程,则的结构简式为_______。
②已知烯醇不稳定会转化为羰基化合物。然而,主要生成,原因是_______。
16. 的捕集与转化有助于“碳中和”。
I.催化加氢变成,经过“吸附反应脱附”等过程,反应能量变化如图所示。
反应i:
反应ii:
已知总反应iii:
(1)①反应ii的焓变_______。
②总反应能在_______(填“高温”或“低温”或“任何温度”)条件下自发进行。
③相同条件下,反应i与反应ii相比是_______(填“快”“慢”)反应。
(2)时,将的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,不同温度下,经过相同时间测得产率随温度的变化如图所示:
①时,若,反应管出口处检测到,则的选择性_______。
②温度高于,产率下降的可能原因是_______。
II.合成碳酸乙烯酯。
(3)与环氧乙烷()转化为碳酸乙烯酯的一种可能机理如图所示,图中表示催化剂。
同时还会生成一种副产物聚碳酸酯,其结构简式可表示为_______。
(4)用电解法制备碳酸乙烯酯的原理如图(电解液含KBr、KOH)。
与电源负极相连的是_______(填“a”或“b”),阳极区的总反应为_______。
17. 草酸易解离出,可以自催化酯化反应的进行,实验室利用草酸的这一特性,通过自催化反应制备草酸二丁酯,其实验装置和步骤如下。
步骤Ⅰ:向中依次加入草酸、正丁醇和环己烷,再加三颗沸石,加热,升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定,待分水器全部被水充满后继续回流,即可停止反应。
步骤Ⅱ:移去热源,温度降至左右时,将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且为中性,水洗,将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20min后用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中。
步骤Ⅲ:连接蒸馏装置,蒸馏收集240~244℃的馏分。得无色透明油状液体,称重并计算产率。
一些有机物的物理性质如表所示:
物质
草酸
正丁醇
草酸二丁酯
环己烷
共沸物(环己烷—水)
沸点(℃)
365.10
117.6
240
80.75
69
(1)仪器X的名称为_______。
(2)冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)制备草酸二丁酯的化学方程式为_______。
(4)该实验小组测定的反应温度对草酸二丁酯产率的影响如下图所示。步骤I中反应温度应控制在115℃,理由是_______。
(5)已知正丁醇微溶于水,步骤Ⅱ中水洗的目的是_______。
(6)若酯化过程使用浓硫酸作催化剂,分析其优缺点_______。
(7)最终获得草酸二丁酯6.06g,则实验产率为_______。
(8)实验小组对样品进行的表征结果如下图所示,则表征所用仪器是_______(填标号)。
A. 红外光谱仪 B. 质谱仪 C. X射线衍射仪 D. 核磁共振仪
18. 有机物M是一种雄激素抑制剂,M的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
(1)的化学名称是_______,B的含氧官能团名称是_______。
(2)B生成C的反应类型为_______,F生成G的反应类型为_______。
(3)写出C生成D的化学方程式:_______。
(4)J的结构简式为_______。
(5)的同分异构体中,含有一个碳碳双键和一个碳氧双键的化合物有个(不考虑存在,不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为6:1:1的分子结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线,设计由和为原料合成的路线(其它无机试剂任选) _______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二(下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Se-79 Bi-209
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列用品的主要成分及用途对应错误的是
A. 苯酚-用于医疗器械消毒
B. 聚乙烯-用于食品包装
C. 甲醛-用作制作生物标本
D. 高级脂肪酸甘油酯-用于清洁洗涤
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚具有杀菌消毒作用,可用于医疗器械消毒,A正确;
B.聚乙烯无毒且化学性质稳定,广泛用于食品包装材料,B正确;
C.甲醛(福尔马林)能使蛋白质变性,用于制作生物标本防腐,C正确;
D.高级脂肪酸甘油酯是油脂,本身无清洁作用;清洁洗涤需用其水解产物(如肥皂),D错误;
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的空间填充模型: B. 硝基苯的结构简式:
C. 苯的实验式: D. 羟基(-OH)的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子半径大于C,A错误;
B.应该是硝基中的氮直接与苯环相连,而不是硝基中的氧直接与苯环相连,B错误;
C.苯的分子式为,实验式为,C正确;
D.羟基中含有1个未成对电子,电子式为,D错误;
故选C。
3. 铁蛋白含C、H、O、N、P、S、Fe等元素,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 的基态价电子轨道表示式为 D. 基态原子有15种不同空间运动状态的电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期中原子半径随原子序数增大而减小,则C>O;第三周期的S原子半径大于第二周期的O和C,则原子半径:r(S)>r(C)>r(O),A错误;
B.N的2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O;O和S同主族,S原子半径更大,则第一电离能更小,因此第一电离能:,B正确;
C.的基态价电子排布式为,价电子轨道表示式为,C错误;
D.基态P原子电子排布式为,则有9种不同空间运动状态的电子,D错误;
答案选B。
4. 下列物质的鉴别方法正确的是
选项
物质
鉴别试剂
A
苯与环己烷
酸性溶液
B
苯酚和苯乙烯
饱和溴水
C
氯乙烷和溴乙烷
溶液
D
乙醇和乙酸
水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯和环己烷性质稳定,均不与酸性反应,无法鉴别,故A错误;
B.苯酚与溴水生成白色沉淀,苯乙烯与饱和溴水发生加成反应使溴水褪色,现象差异明显,故B正确;
C.氯乙烷和溴乙烷都不能在常温下与溶液反应生成沉淀,直接加入无现象,故C错误;
D.乙醇和乙酸均溶于水,无法通过溶解性区分,故D错误;
故选B。
5. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.提纯苯甲酸时趁热过滤
B.检验乙醇消去反应产物中的乙烯
C.除去甲烷中杂质气体乙烯
D.配制银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯甲酸的溶解度随温度变化明显,提纯苯甲酸时,粗产品溶解后应用趁热过滤的方法除去杂质,防止温度降低,苯甲酸的溶解度降低析出造成损失,A能达到实验目的;
B.挥发的乙醇和反应过程中产生的二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,该实验不能检验乙醇消去反应产物中的乙烯,B不能达到实验目的;
C.乙烯可以被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,引入新的杂质,不能除杂,C不能达到实验目的;
D.配制银氨溶液应将2%氨水逐滴加到2%硝酸银溶液中,边加边振荡,直至最初产生的白色沉淀恰好完全溶解,D不能达到实验目的;
故选A。
6. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
在水中的溶解度:乙烯>甲烷
乙烯分子间作用力小于甲烷,更易溶于水
B
冠醚18-冠-6能增大在有机溶剂中的溶解度
冠醚18-冠-6空腔直径与K+直径接近,可识别K+
C
甘油吸湿性较强
甘油分子中有3个羟基,易与水形成氢键
D
酯基的水解能力:
①>②
是吸电子基团,是推电子基团,所以①中酯基的键极性更大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯的相对分子质量大于甲烷,乙烯分子间作用力大于甲烷;乙烯溶解度略高是因为其键可与水分子形成弱氢键,而甲烷无此作用,导致乙烯在水中的溶解度大于甲烷,A错误;
B.冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近,可识别,使存在于其空腔中,进而能增大在有机溶剂中的溶解度,B正确;
C.甘油分子中有3个羟基,极易与水分子间形成氢键,所以甘油吸湿性极强,C正确;
D.是吸电子基团,是推电子基团,所以①中酯基键极性更大,键更易断裂,①的水解能力更强,D正确;
故答案为:A。
7. 下列方程式正确的是
A. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
B. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C. 与溶液反应:
D. 1,3-丁二烯生成顺丁橡胶:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水具有较强氧化性,能将醛基氧化为羧基,A错误;
B.硬脂酸是饱和脂肪酸,分子式为:,B错误;
C.羧基能与NaOH发生反应,卤素原子在NaOH溶液中发生水解反应生成醇羟基,离子方程式正确,C正确;
D.顺丁橡胶为,D错误;
答选C。
8. 苜蓿内酯是一种植物生长调节剂,其结构简式如下图所示。下列说法错误的是
A. 该有机物的分子式为
B. 分子中的碳原子可能全部共平面
C. 该化合物最多与反应
D. 该化合物与足量加成后,产物分子有10个手性碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.由该有机物的结构简式可知,该分子中有16个、8个、6个,因此其分子式为,A正确;
B.与苯环直接相连的原子共面,碳碳双键,碳氧键两端的原子共面,单键可以旋转,故分子中的碳原子可能全部共平面,B正确;
C.该化合物水解后产生酚羟基和羧基,再加上原来的1mol酚羟基,共2mol酚羟基和1mol羧基,故该化合物最多与反应,C正确;
D.手性碳原子是指连接4个不一样的原子或原子团的碳原子,苯环、碳碳双键与氢气发生加成反应,该化合物与足量加成后(酯基不加成),产物分子有9个手性碳原子,如图,(标注为手性碳原子),D错误;
故选D。
9. 离子液体是指全部由离子组成的液体,某离子液体结构为,元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子的能级电子总数比s能级电子总数多1,与同主族。下列说法正确的是
A. 该离子液体能溶于苯中
B. 该离子液体所有组成元素均处在区
C. 键角:
D. 和的最高价含氧酸根中,和均为杂化
【答案】C
【解析】
【分析】Y连接3根共价键,为元素,基态原子的能级电子总数比能级电子总数多1,可能为或,与同主族,且的原子序数大于Z,R、Z均为短周期主族元素,因此为元素,为元素,的化合价为价,为,元素X、Y、Z、R分别为B、N、F、Cl。
【详解】A.该离子液体极性过强且含亲水基团,而苯为有机溶剂,根据相似相溶,此物质不能溶于苯中,A错误;
B.所含有元素均处在区,处在区,B错误;
C.和中均为杂化,其中氮原子的孤对电子用于形成配位键,而中原子含1个孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小,故键角:,
C正确;
D.中价层电子对数为,sp2杂化,中Cl的价层电子对数为,sp3杂化,D错误;
故选C。
10. 某有机物是甲状腺素一种代谢产物,其结构简式如下图所示。下列说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量金属反应,所有的键均可断裂
C. 与醇溶液反应,多羟基六元环上可形成键
D. 该有机物可以发生氧化反应、加成反应、水解反应、加聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.光照下烃基氢可以与氯气反应,但是氯气不会取代苯环上的氢,A错误;
B.与足量金属反应,所有的键均可断裂,B正确;
C.该物质不与醇溶液发生消去反应,故多羟基六元环不可形成键,C错误;
D.该有机物不含碳碳双键或碳碳三键,不可以发生加聚反应,D错误;
故选B。
11. 下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将硫酸与混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
B
有机物加入乙醇溶液中,充分加热,冷却后,取混合液加足量硝酸酸化的硝酸银溶液
未产生白色沉淀
有机物不可能是氯代烃
C
将饱和食盐水缓慢滴入装有电石的圆底烧瓶中,然后将气体通过溴水
溴水褪色
乙炔中含有不饱和键
D
在的溶液滴入滴5的溶液,振荡后加入的乙醛溶液并加热
未产生砖红色沉淀
乙醛已经完全变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸与NaHCO3反应生成CO2,硫酸为非挥发性酸,将气体直接通入苯酚钠溶液时变浑浊,说明二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,结论正确,A正确;
B.卤代烃消去的原则是:与卤素原子直接相连的邻碳上有H原子,若邻碳上无H则不能消去,加足量的硝酸酸化的硝酸银不能产生沉淀,结论错误,B错误;
C.电石与食盐水反应除生成乙炔气体外,还可能有 H2S 产生,乙炔含不饱和键,能与溴水反应褪色,H2S 也能使溴水褪色,结论错误,C错误;
D.实验中CuSO4过量,NaOH不足,未形成碱性环境,不能与醛发生反应生成砖红色沉淀,因此不能判断乙醛是否变质,D错误;
故选A。
12. 科技工作者设计耦合高效制的方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法正确的是
A. 电极上的电势比电极上的高
B. 电解时通过阴离子交换膜向a极方向移动
C. 阳极反应:
D. 相同电量下理论产量是传统电解水的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池,据图示可知,b电极上HCHO转化为HCOO-,而HCHO转化为HCOO-为氧化反应,所以电极为阳极,电极为阴极。
【详解】A.电极阴极上的电势比电极阳极上的电势低,A错误;
B.该装置为电解池,阴离子移动向阳极,故通过阴离子交换膜向阳极移动,即向极方向移动,B错误;
C.阳极生成HCOO-和氢气,根据电荷及元素守恒得,阳极反应为,C错误;
D.阳极反应:,阴极反应,转移电子时,阴、阳两极各生成,共,而传统电解水:转移电子,只有阴极生成,所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍,D正确;
故选D。
13. 二维硒氧化铋可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠,如图甲所示。下列说法错误的是
A. 中,,
B. 该晶体中,每个周围紧邻的有4个
C. 该晶体的密度为
D. 硒氧化铋晶体经过图乙所示的氮掺杂之后,化学式变为,则,
【答案】D
【解析】
【分析】根据图乙,没有掺杂其他原子,利用均摊法可知晶胞中原子数分布如下:含个原子,个原子,个原子,其化学式为,所以图甲中根据电荷守恒知,该晶胞中若为与,则个数比为。
【详解】A.该晶胞中若与个数比为,结合化合物化学式个数比及化合价规律可知,为,,,A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶体中,每个周围紧邻的有4个,B正确;
C.由晶胞结构可知,该晶胞中的个数为的个数为的个数为,该晶体的密度为,C正确;
D.二维硒氧化铋晶体经过图乙所示的氮掺杂之后,有一个O原子所在位置成为空穴,还有两个原子被原子替换,所以原子个数变为:原子数为:,Bi与个数没变化,分别是4和2,即,根据化学式可得出,,,D错误;
故选D。
14. 甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下,
①
②
③
对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和发生上述反应。达平衡时总压强为510,含碳物质的物质的量相等,和的物质的量相等。下列说法错误的是
A. 的分解率为
B. 下,通入水蒸气,再次平衡后,水蒸气的分压不变
C. 下,反应①的压强平衡常数
D. 平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各,则分解平衡不移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.设初始和物质的量均为。通过平衡条件推导,含碳物质物质的量相等(c=),和物质的量相等(d=)。分解量x=,分解率=≈83.3%,故A错误。
B.分解反应的Kp=,温度不变则Kp不变,分压不变,B正确。
C.分压计算得,,
代入Kp=,C正确。
D.分压由分解反应Kp决定,加入含碳物质不影响分压,平衡不移动,D正确。
故选A。
二、填空题(本题共4小题,共58分)
15. I.以下是9种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
(1)与①互为同系物的是_______(填序号)。④与新制反应的化学方程式_______。若⑤不慎沾到皮肤上,应立即用_______冲洗,再用水冲洗。
(2)⑥中处于同一直线的碳原子最多有_______个。
(3)已知:Diels-Alder反应:,写出⑦与⑧发生Diels-Alder反应生成物结构简式为_______。
(4)⑨的同分异构体中,与其官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有_______种(不考虑立体异构)。
II.磷酸氯喹的部分合成路线如下图所示。
(5)①生成经历了先加成再消去的反应过程,则的结构简式为_______。
②已知烯醇不稳定会转化为羰基化合物。然而,主要生成,原因是_______。
【答案】(1) ①. ③ ②. ③. 乙醇
(2)7 (3)
(4)6 (5) ①. ②. Z能形成更大范围的离域键使结构更稳定
【解析】
【小问1详解】
③与①都是炔烃,组成上相差2个CH2,属于同系物;与新制发生氧化反应,化学方程式;若不慎沾到皮肤上,苯酚易溶于乙醇,故应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗;
【小问2详解】
乙炔分子中4个原子共直线,苯分子中,位于对角线的4个原子共线,,则处于同一直线的碳原子最多有7个;
【小问3详解】
与发生Diels-Alder反应生成物的结构简式为;
【小问4详解】
的同分异构体中,与其官能团完全相同,即含有两个酯基,共含有8个碳原子,且水解生成丙二酸,则主体结构中含有,因此将5个碳原子拆分,一侧连接甲基时,另一侧连接丁基,丁基有4种同分异构体;当一侧连接乙基时,另一侧连接丙基,此时有2种同分异构体,故共有6种;
【小问5详解】
①和先发生加成反应生成,再消去生成;
②Z的共轭结构能形成更大范围的离域键使结构更稳定。
16. 的捕集与转化有助于“碳中和”。
I.催化加氢变成,经过“吸附反应脱附”等过程,反应能量变化如图所示。
反应i:
反应ii:
已知总反应iii:
(1)①反应ii的焓变_______。
②总反应能在_______(填“高温”或“低温”或“任何温度”)条件下自发进行。
③相同条件下,反应i与反应ii相比是_______(填“快”“慢”)反应。
(2)时,将的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,不同温度下,经过相同时间测得产率随温度的变化如图所示:
①时,若,反应管出口处检测到,则的选择性_______。
②温度高于,产率下降的可能原因是_______。
II.合成碳酸乙烯酯。
(3)与环氧乙烷()转化为碳酸乙烯酯的一种可能机理如图所示,图中表示催化剂。
同时还会生成一种副产物聚碳酸酯,其结构简式可表示为_______。
(4)用电解法制备碳酸乙烯酯的原理如图(电解液含KBr、KOH)。
与电源负极相连的是_______(填“a”或“b”),阳极区的总反应为_______。
【答案】(1) ①. -90.1 ②. 低温 ③. 慢
(2) ①. 93.75% ②. 和的吸附量下降,平衡逆向移动、生成一氧化碳等其他含碳化合物、催化剂活性降低
(3) (4) ①. b ②.
【解析】
【分析】根据盖斯定律可知反应ii=反应iii-反应i,时反应自发进行,活化能越小,反应速率越快;结合图像信息与选择性公式可解;聚碳酸酯是由碳酸乙烯酯通过开环聚合得到的;在电解池中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,以此解题。
【小问1详解】
由盖斯定律可知反应ii=反应iii-反应i,则;对于反应iii,该反应的气体分子数减少,,根据化学反应自发进行的条件时反应自发进行,,,则低温时,所以总反应能再低温条件下自发进行;从反应能量变化图可知,反应i的活化能大于反应ii的活化能,活化能越小,反应速率越快,所以相同条件下,反应i与反应ii相比是慢反应;
【小问2详解】
由题意可知反应消耗的CO2的物质的量为1mol-0.68mol=0.32mol。由图可知240℃时CH3OH的产率为30%,因为CO2转化为CH3OH的化学计量数之比为1:1,,则生成CH3OH消耗的CO2的物质的量为,将其代入选择性的计算公式可得;催化剂在一定温度范围内活性较高,温度过高可能使催化剂活性降低,同时,该反应可能为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;
【小问3详解】
中间产物中的氧原子与环氧乙烷开环后的端基相连,不断重复这一过程,从而形成聚碳酸酯,其结构简式为;
【小问4详解】
由图可知,右侧石墨电极上H2O得到电子生成H2,发生了还原反应,所以该石墨为阴极,在电解池中阴极和电源的负极相连,因此与电源负极相连的是b;左侧石墨电极为阳极,Br-失去电子发生氧化反应生成Br2,生成的Br2与C2H4、H2O发生反应生成HOCH2CH2Br和HBr,HOCH2CH2Br和CO2在碱性条件下生成碳酸乙烯酯和Br-,将上述反应综合起来,阳极区的总反应为
。
17. 草酸易解离出,可以自催化酯化反应的进行,实验室利用草酸的这一特性,通过自催化反应制备草酸二丁酯,其实验装置和步骤如下。
步骤Ⅰ:向中依次加入草酸、正丁醇和环己烷,再加三颗沸石,加热,升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定在,待分水器全部被水充满后继续回流,即可停止反应。
步骤Ⅱ:移去热源,温度降至左右时,将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且为中性,水洗,将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20min后用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中。
步骤Ⅲ:连接蒸馏装置,蒸馏收集240~244℃的馏分。得无色透明油状液体,称重并计算产率。
一些有机物的物理性质如表所示:
物质
草酸
正丁醇
草酸二丁酯
环己烷
共沸物(环己烷—水)
沸点(℃)
365.10
117.6
240
80.75
69
(1)仪器X的名称为_______。
(2)冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)制备草酸二丁酯的化学方程式为_______。
(4)该实验小组测定的反应温度对草酸二丁酯产率的影响如下图所示。步骤I中反应温度应控制在115℃,理由是_______。
(5)已知正丁醇微溶于水,步骤Ⅱ中水洗的目的是_______。
(6)若酯化过程使用浓硫酸作催化剂,分析其优缺点_______。
(7)最终获得草酸二丁酯6.06g,则实验产率为_______。
(8)实验小组对样品进行的表征结果如下图所示,则表征所用仪器是_______(填标号)。
A. 红外光谱仪 B. 质谱仪 C. X射线衍射仪 D. 核磁共振仪
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)a (3)
(4)温度过低,草酸自催化活性不够,反应速率慢;温度过高,副反应增多
(5)除去草酸钠和碳酸钠杂质
(6)优点:浓硫酸具有吸水性,有利于酯化反应正向移动;缺点:浓硫酸具有脱水性,易使有机物炭化,影响产品纯度。
(7)60% (8)A
【解析】
【分析】草酸与正丁醇发生酯化反应生成草酸二丁酯和水,本实验加入环己烷形成低沸点的共沸物使生成物水更容易从反应体系中分离,在混合物加入碳酸钠与草酸反应生成草酸钠、二氧化碳和水,除去酸,用水洗涤除去草酸钠和碳酸钠,用无水硫酸镁干燥,过滤,蒸馏,收集240~244℃的馏分,得到产品。
【小问1详解】
仪器X的名称为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
【小问2详解】
冷凝水下进上出,进水口为a,故答案为:a;
【小问3详解】
草酸与正丁醇发生酯化反应生成草酸二丁酯和水,方程式为:;
【小问4详解】
反应温度过低,催化剂活性低,即草酸自催化活性不够,反应速率慢。温度过高,有机副反应增多,故答案为:温度过低,草酸自催化活性不够,反应速率慢;温度过高,副反应增多;
【小问5详解】
根据分析可知,用水洗涤除去草酸钠和碳酸钠,故答案为:除去草酸钠和碳酸钠杂质;
【小问6详解】
优点:浓硫酸具有吸水性,有利于酯化反应正向移动;缺点:用浓硫酸作催化剂,正丁醇可能发生消去反应或分子间脱水成醚等反应,浓硫酸易使有机物炭化,影响产品纯度。
【小问7详解】
根据数据可知正丁醇过量,理论生成草酸二丁酯的物质的量=草酸的物质的量=0.05mol,则产率为:,故答案为:60%;
【小问8详解】
给出的吸收峰(波数范围 4000 cm⁻¹ ~ 500 cm⁻¹)为典型红外吸收谱图,所用仪器选 A“红外光谱仪”。故答案为:A。
18. 有机物M是一种雄激素抑制剂,M的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
(1)的化学名称是_______,B的含氧官能团名称是_______。
(2)B生成C的反应类型为_______,F生成G的反应类型为_______。
(3)写出C生成D的化学方程式:_______。
(4)J的结构简式为_______。
(5)的同分异构体中,含有一个碳碳双键和一个碳氧双键的化合物有个(不考虑存在,不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为6:1:1的分子结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线,设计由和为原料合成的路线(其它无机试剂任选) _______。
【答案】(1) ①. 甲胺 ②. 硝基、酰胺基
(2) ①. 还原反应 ②. 取代反应
(3)++NaCN+NaOH
(4) (5)12
(6)
【解析】
【分析】由图可知,A与CH3NH2发生取代反应生成B;B→C发生还原反应,将-NO2还原为-NH2;C发生反应++NaCN+NaOH生成D;E发生取代反应生成F;F中-OH被-Br取代生成G;G中-Br被-CN取代生成H;H中-NO2被还原为-NH2生成I;D与I发生取代反应生成J;J分子内成环生成M;据此分析解答。
【小问1详解】
的化学名称是甲胺;观察B的结构可知,B的含氧官能团是硝基、酰胺基;
【小问2详解】
由分析可知,B→C发生还原反应,将-NO2还原为-NH2;F→G发生取代反应,-Br取代-OH;
【小问3详解】
由分析可知,C→D发生反应++NaCN+NaOH;
小问4详解】
由分析可知,J的结构简式为;
【小问5详解】
该物质(C5H8O)的同分异构体中,含有一个碳碳双键和一个碳氧双键(不考虑存在,不考虑立体异构),当碳氧双键为醛基时:有CH2=CHCH2CH2CHO、CH3CH=CHCH2CHO、CH3CH2CH=CHCHO、CH2=C(CH3)CH2CHO、CH3C(CH3)=CHCHO、CH2=CH-CH(CH3)CHO 、CH3CH=C(CH3)CHO 、CH2=C(C2H5)CHO,共8种;当碳氧双键为羰基时:有CH2=CH-CO-CH2CH3、CH3-CO-CH=CHCH3、CH3-CO-CH2CH=CH2、CH2=C(CH3)-CO-CH3共4种;所以共有8+4 =12种。其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为6:1:1的分子结构简式为;
【小问6详解】
由和为原料合成,第一步苯的硝化反应引入硝基,然后将硝基还原成氨基,最后与发生取代生成目标产物;合成的路线为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$