内容正文:
2024~2025学年度高二第二学期期末考试
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修3、必修第一册第一章、物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生活、生产、科技等密切相关。下列叙述错误的是
A. 大洋钻探船“梦想”号进行深海油气勘探,深海油气属于混合物
B. 纤维素是天然高分子,但不能在人体内水解为葡萄糖
C. “凡石灰,经火焚炼为用”,“焚炼”过程中石灰发生的是氧化还原反应
D. 甲醛能使蛋白质凝固,常用作消毒剂和防腐剂
2. 下列关于油脂的叙述不正确的是。
A. 油脂属于酯类 B. 油脂没有固定的熔点和沸点
C. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D. 油脂都不能使溴水褪色
3. 蛋白质的与肽键的形成有关。
A. 一级结构 B. 二级结构 C. 三级结构 D. 四级结构
4. 下列过程中,没有发生酯化反应的是
A. 用秸秆制取燃料乙醇 B. 用纤维素制取硝酸纤维
C. 核苷酸生成多聚核苷酸 D. 白酒陈化过程中产生香味
5. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 和的混合物中含有的离子总数为
B. 重水()中含有的质子数为
C. 的溶液中,含键的数目为
D. 由和少量形成的中性溶液中,的数目为
6. 在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
7. 能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,其结构简式如图所示,下列有关的说法中正确的是
A. 是一种聚酯,有固定的熔点 B. 合成的单体是
C. 的降解过程不需要氧气参加 D. 通过加聚反应可以制得
8. 下列实验装置图正确的是
A.实验室制备胶体
B.配制一定浓度的氯化钠溶液时定容
C.实验室制硝基苯
D.实验室制乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 酸性溶液与草酸溶液反应:
B. 铜片与稀硝酸反应:
C. 向溶液中加少量稀
D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠:
10. 乙酰水杨酸(阿司匹林)的结构如图。下列说法中错误的是
A. 乙酰水杨酸可发生酯化反应和加成反应
B. 乙酰水杨酸是一种烃的含氧衍生物
C. 苯环上有两个羧基,一个甲基的乙酰水杨酸的同分异构体有6种
D 乙酰水杨酸与足量溶液反应,最多消耗2molNaOH
11. 桂皮中的肉桂醛()是一种食用香料,一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 实验室制取时可选用硫酸铜溶液除去具有臭味的气体杂质
B. M发生银镜反应的化学方程式:
C. 肉桂醛中存在1个手性碳原子
D. 肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
12. 测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:
①碱性溶液处理:(未配平,下同)
②酸化处理:
下列说法错误的是
A. “反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B. “反应①”中氧化性:
C. “反应②”中,可用硫酸进行酸化
D. “反应②”消耗时,反应中转移
13. 同温同压时在刚性容器内部有一个不漏气,且可滑动的活塞将容器分成甲、乙两室(不考虑摩擦力),向甲中充入34gH2和O2的混合气体,向乙中充入1mol空气,此时活塞停留在刻度4处。下列有关说法正确的是
A. 甲室中气体体积之比:V(H2):V(O2)=3:1
B. 甲室混合气体的分子总数约为12NA
C. 甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的8.5倍
D. 若将甲室H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后(已知产物为液态),最终活塞停留的位置在刻度3处
14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有银氨溶液的试管中,加入几滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中加热
产生银镜
乙醛具有还原性
B
向淀粉水解一段时间后的溶液中加入碘水
溶液变蓝
淀粉没有发生水解
C
常温下,将通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
制得苯酚,同时生成
D
向含有鸡蛋清溶液的试管中加入溶液,再加入蒸馏水
产生白色沉淀,加水后,沉淀不溶解
蛋白质发生变性
A. A B. B C. C D. D
15. 丙酮与甲醛具有相似的化学性质,均能与苯酚发生反应。有机物Q具有高阻燃性能,其制备过程如下所示(部分产物未列出)。
下列说法错误是
A. 在一定条件下,有机物Q与溶液反应最多可消耗
B. 苯酚、双酚A和有机物Q均能与溶液发生显色反应
C. 反应Ⅱ为取代反应,反应Ⅲ为
D. 反应Ⅰ为加成反应,双酚A的结构简式为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 有机化合物不仅与人类衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙,运用所学知识,回答下列问题:
(1)麻黄素又称麻黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下:。有下列几种物质:
A. B.
C. D.
D中含有的官能团名称为_______;与麻黄素互为同分异构体的是_______(填字母,下同),互为同系物的是_______。
(2)白藜芦醇的结构简式:。
①白藜芦醇的分子式为_______;白藜芦醇在一定条件下与足量溴水发生反应,可消耗_______。
②白藜芦醇苯环上的一氯代物有_______种;下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是_______(填字母)。
A.它属于脂环烃 B.它属于环状化合物 C.它属于烃的衍生物
(3)某链状烯烃M的相对分子质量为84,若分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的系统命名为_______。
(4)分子式为的某有机物能发生催化氧化反应,但不能氧化为醛。写出该反应的化学方程式:_______。
17. 常温下对甲基苯甲醚为无色液体,具有紫罗兰的香气,可由对甲基苯酚与甲醇在浓硫酸催化作用下制取,反应装置(部分夹持装置已略去)如图所示:
制备反应为。可能用到数据如下:
物质
物理性质
甲醇
对甲基苯酚
对甲基苯甲醚
熔点/℃
-97
34.7
-32.1
沸点/℃
64.7
202
177
密度/(g‧cm-3)
0.79
1.03
0.969
水溶性
易溶
难溶
不溶
().合成反应:在图1的烧瓶中先加入几片碎瓷片,再依次加入10.8g对甲基苯酚、10mL甲醇,最后加入2mL浓硫酸,控制反应温度为60(水浴加热)进行反应。
(2).产物提纯:①将反应混合液冷却后加入足量饱和碳酸钠溶液,充分反应后转移至分液漏斗中,静置分液;②将有机层转移至图2烧瓶中,加热,控制温度为100进行蒸馏,待蒸馏结束后,向烧瓶内剩余液体中加入足量无水氯化钙,然后趁热过滤,并将所得液体再次进行蒸馏,收集177左右馏分,蒸馏结束后,称量所得馏分为7.32g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____。
(2)向图1的烧瓶中加入碎瓷片的目的是____;采用水浴加热的目的是_____。
(3)产物提纯时,向反应混合液中加入足量饱和碳酸钠溶液的作用是_____;产物提纯时,先控制温度为100℃进行蒸馏的目的是____。
(4)加入足量无水氯化钙的目的是_____。
(5)收集到的177℃左右的馏分主要是_____(填名称)。
(6)对甲基苯甲醚的产率为_____。
18. 宏观辨识、微观探析和符号表征是体现化学学科特征的思维方式。某化学兴趣小组设计实验,探究离子反应及氧化还原反应的本质。回答下列问题:
Ⅰ.离子反应
(1)向溶液中滴入几滴酚酞溶液(装置如图所示),接通电源,向该溶液中滴入溶液。
①接通电源前,能说明在水中电离的实验现象为_____。
②随着溶液的滴入,观察到烧杯中溶液红色逐渐褪去,产生白色沉淀,小灯泡亮度变暗,这些现象说明该反应的微观本质是和浓度降低,该反应的离子方程式为_____。
(2)向溶液中逐滴滴入盐酸,测定溶液电导率的变化如图所示。
①点恰好完全反应,此时溶液中存在的主要微粒有、_____。
②下列化学反应的离子方程式与溶液和稀盐酸反应相同的是_____(填标号)。
A.溶液和稀硫酸反应
B.氨水和稀盐酸反应
C.溶液和溶液反应
D.澄清石灰水和稀硝酸反应
Ⅱ.氧化还原反应
(3)部分含硫物质如图所示,其中和是大气污染物。这些物质之间的相互转化为工业生产和处理环境问题提供了理论支持。
已知可发生下列过程:,其中反应①的离子方程式是_____,若欲将X转化成“安全物质”Z,使其对环境的影响最小,需加入_____(填标号)。
A.酸性物质 B.碱性物质 C.氧化剂 D.还原剂
转化为可以说明氧化还原反应的本质是发生了_____。
19. 化合物I是一种固体增塑剂,其合成路线如下:
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)C的名称为_______。的反应类型为_______反应。
(2)D中含氧官能团为_______;G结构简式为_______。
(3)的化学方程式为_______。
(4)J是D的同分异构体,满足下列条件的J的结构有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应 ②能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(5)某同学根据上述合成路线,设计以和为原料制备的合成路线,完成下列填空:
_______、_______。
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2024~2025学年度高二第二学期期末考试
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修3、必修第一册第一章、物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生活、生产、科技等密切相关。下列叙述错误的是
A. 大洋钻探船“梦想”号进行深海油气勘探,深海油气属于混合物
B. 纤维素是天然高分子,但不能在人体内水解为葡萄糖
C. “凡石灰,经火焚炼为用”,“焚炼”过程中石灰发生的是氧化还原反应
D. 甲醛能使蛋白质凝固,常用作消毒剂和防腐剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.油气由多种烃类组成,是混合物,故A说法正确;
B.人体无纤维素酶,无法水解纤维素,故B说法正确;
C.碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,无元素化合价变化,非氧化还原反应,故C说法错误;
D.甲醛能使蛋白质凝固,使蛋白质失去活性,因此可用于防腐消毒,故D说法正确;
答案为C。
2. 下列关于油脂的叙述不正确的是。
A. 油脂属于酯类 B. 油脂没有固定的熔点和沸点
C. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D. 油脂都不能使溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,油脂属于酯,故A正确;
B.油脂属于混合物,没有固定熔沸点,故B正确;
C.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,故C正确;
D.油脂中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,故D错误;
故选D。
3. 蛋白质的与肽键的形成有关。
A. 一级结构 B. 二级结构 C. 三级结构 D. 四级结构
【答案】A
【解析】
【详解】蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式形成肽键和排列顺序是蛋白质的一级结构;多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构、称为蛋白质的二级结构;蛋白质在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构称为蛋白质的三级结构,每一个具有三级结构的多肽称为亚基,而亚基的立体排布、亚基相互作用与布局称为蛋白质的四级结构,故答案选A。
4. 下列过程中,没有发生酯化反应的是
A. 用秸秆制取燃料乙醇 B. 用纤维素制取硝酸纤维
C. 核苷酸生成多聚核苷酸 D. 白酒陈化过程中产生香味
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.用秸秆(纤维素)水解最终产物得到葡萄糖、葡萄糖发酵得乙醇,没有发生酯化反应,A符合;
B.纤维素所含羟基、与硝酸发生酯化反应生成硝酸纤维,B不符合;
C.核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核酸可看作磷酸、戊糖(含羟基)和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子,则核苷酸则核苷酸生成多聚核苷酸的过程中有酯化反应,C不符合;
D.白酒陈化过程中产生乙酸乙酯因而产生香味,因为有乙醇转变为乙酸、乙酸与乙醇反应形成的,D不符合;
答案选A。
5. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 和的混合物中含有的离子总数为
B. 重水()中含有的质子数为
C. 的溶液中,含键的数目为
D. 由和少量形成的中性溶液中,的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和的摩尔质量均为78g/mol,7.8g混合物的总物质的量为0.1mol。每摩尔或均含3mol离子(和或),总离子数为,A正确;
B.的摩尔质量为20g/mol,18g的物质的量为0.9mol。每个含10个质子(2×1+8),总质子数为,但选项B表述为,B错误;
C.100g 46%乙醇溶液中含46g乙醇(1mol,含1mol H-O键)和54g(物质的量为3mol,含6mol H-O键),总H-O键数为,C正确;
D.中性溶液中电荷守恒:。提供,故数目为,D正确;
故答案选B。
6. 在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝与NaOH溶液反应生成NaAlO2而非Al(OH)3,第一步无法实现,A错误;
B.HClO光照分解生成HCl和O2而非Cl2,第一步错误,B错误;
C.少量CO2与NaOH反应生成Na2CO3而非NaHCO3,第一步不符合条件,C错误;
D.醋酸与Na2CO3反应生成CO2,CO2与硅酸钠溶液反应生成H2SiO3,两步均可一步实现,D正确;
故答案选D。
7. 能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,其结构简式如图所示,下列有关的说法中正确的是
A. 是一种聚酯,有固定的熔点 B. 合成的单体是
C. 的降解过程不需要氧气参加 D. 通过加聚反应可以制得
【答案】B
【解析】
【详解】A.是高分子化合物,属于混合物,没有固定的熔点,A错误;
B.根据的结构,将酯基水解后,得到合成的单体,其单体是,B正确;
C.其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸,然后被氧化为和,C错误;
D.是聚酯类高分子化合物,通过缩聚反应制得,D项错误;
故答案选B。
8. 下列实验装置图正确的是
A.实验室制备胶体
B.配制一定浓度的氯化钠溶液时定容
C.实验室制硝基苯
D.实验室制乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将溶液滴入溶液中会产生沉淀,得不到胶体,A错误;
B.定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶中,B错误;
C.制硝基苯的加热方法为水浴,C正确;
D.乙酸乙酯能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,试管中的液体应换成饱和碳酸钠溶液,D错误;
故选C。
9. 下列离子方程式书写正确是
A. 酸性溶液与草酸溶液反应:
B. 铜片与稀硝酸反应:
C. 向溶液中加少量稀
D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠:
【答案】B
【解析】
【详解】A.草酸是弱酸,在离子方程式中应以H2C2O4形式存在,而非C2O,正确的离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C.Ba(OH)2与H2SO4反应时,H+和OH-的系数应为2,选项不符合物质组成,正确的是Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,故C错误;
D.足量NaOH会同时与HCO和NH反应,选项漏掉NH与OH-的反应,正确的是HCO+NH+2OH-=CO+NH3·H2O+H2O,故D错误;
答案为B。
10. 乙酰水杨酸(阿司匹林)的结构如图。下列说法中错误的是
A. 乙酰水杨酸可发生酯化反应和加成反应
B. 乙酰水杨酸是一种烃的含氧衍生物
C. 苯环上有两个羧基,一个甲基的乙酰水杨酸的同分异构体有6种
D. 乙酰水杨酸与足量溶液反应,最多消耗2molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酰水杨酸分子中含有羧基,能够发生酯化反应,含有苯环能够与H2发生加成反应,故A说法正确;
B.除含C、H两种元素外,还含有氧元素,属于烃的含氧衍生物,故B说法正确;
C.苯环上有两个羧基,一个甲基的乙酰水杨酸的同分异构体有(甲基位置有2种)、(甲基位置有3种)、(甲基位置有1种)共有6种,故C说法正确;
D.1mol乙酰水杨酸分子中羧基消耗1molNaOH,酯基水解生成酚和羧酸,消耗2molNaOH,共消耗3molNaOH,故D说法错误;
答案为D。
11. 桂皮中的肉桂醛()是一种食用香料,一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 实验室制取时可选用硫酸铜溶液除去具有臭味的气体杂质
B. M发生银镜反应的化学方程式:
C. 肉桂醛中存在1个手性碳原子
D. 肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.M和苯甲醛反应生成肉桂醛,由肉桂醛的结构简式逆推,可知M是乙醛。实验室用电石和水反应制取时可用溶液除去气体杂质,A正确;
B.M是乙醛,乙醛能发生银镜反应生成乙酸铵、银、氨气和水,反应的方程式为,B正确;
C.肉桂醛中不存在手性碳原子,C错误;
D.肉桂醛分子中含有碳碳双键,由于碳碳双键上的两个碳原子都连接了不同的原子和原子团,故肉桂醛分子存在顺反异构体,D正确;
故答案选C。
12. 测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:
①碱性溶液处理:(未配平,下同)
②酸化处理:
下列说法错误的是
A. “反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B. “反应①”中氧化性:
C. “反应②”中,可用硫酸进行酸化
D. “反应②”消耗时,反应中转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据氧化还原反应配平可得:,反应中为氧化剂,CH3OH为还原剂,则“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A正确;
B.根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,“反应①”中为氧化剂, 是氧化产物,则氧化性:,B正确;
C.由于与、不反应,则“反应②”中,可用硫酸进行酸化,C正确;
D.根据氧化还原反应配平可得:“反应②”为,则消耗即 =0.5mol时,则反应中转移电子数目为:,D错误;
故答案为:D。
13. 同温同压时在刚性容器内部有一个不漏气,且可滑动活塞将容器分成甲、乙两室(不考虑摩擦力),向甲中充入34gH2和O2的混合气体,向乙中充入1mol空气,此时活塞停留在刻度4处。下列有关说法正确的是
A. 甲室中气体体积之比:V(H2):V(O2)=3:1
B. 甲室混合气体的分子总数约为12NA
C. 甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的8.5倍
D. 若将甲室H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复原温度后(已知产物为液态),最终活塞停留的位置在刻度3处
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙两室压强与温度相同,气体的物质的量之比等于气体体积之比,则甲室中气体物质的量为2mol,设H2为amol,则O2为(2-a)mol,2a+32×(2-a)=34,解得a=1,则n(H2)=1mol,n(O2)=1mol,体积比为1:1,A错误;
B.甲室混合气体的总物质的量为2mol,则分子总数约为2NA,B错误;
C.甲室中混合气体的平均摩尔质量为,同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故该混合气体的密度是同温同压条件下氢气密度的倍,C正确;
D.由,可知反应后氧气有剩余,剩余氧气为0.5mol,恢复原温度后最终两室中压强相等,体积之比等于其物质的量之比,则甲、乙两室的体积之比为0.5mol:1mol=1:2,则活塞停留在刻度2处,D错误;
故选C。
14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有银氨溶液的试管中,加入几滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中加热
产生银镜
乙醛具有还原性
B
向淀粉水解一段时间后的溶液中加入碘水
溶液变蓝
淀粉没有发生水解
C
常温下,将通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
制得苯酚,同时生成
D
向含有鸡蛋清溶液的试管中加入溶液,再加入蒸馏水
产生白色沉淀,加水后,沉淀不溶解
蛋白质发生变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醛在银氨溶液中水浴加热生成银镜,说明乙醛被氧化,具有还原性,A正确;
B.淀粉水解后加碘水变蓝,只能说明淀粉未完全水解,不能证明未发生水解,B错误;
C.因苯酚酸性强于,与苯酚钠反应生成苯酚和,C正确;
D.使蛋白质变性,沉淀不可逆,D正确;
故答案选B。
15. 丙酮与甲醛具有相似的化学性质,均能与苯酚发生反应。有机物Q具有高阻燃性能,其制备过程如下所示(部分产物未列出)。
下列说法错误的是
A. 在一定条件下,有机物Q与溶液反应最多可消耗
B. 苯酚、双酚A和有机物Q均能与溶液发生显色反应
C. 反应Ⅱ为取代反应,反应Ⅲ为
D. 反应Ⅰ为加成反应,双酚A的结构简式为
【答案】D
【解析】
【分析】由Q可知双酚A的结构简式为:,双酚A发生取代反应得到Q和HBr,氯气氧化HBr得到Br2。
【详解】A.有机物Q苯环上的碳溴键水解后得到酚钠和,需消耗,原酚羟基需消耗,共消耗,A正确;
B.苯酚、双酚A和有机物Q中均含酚羟基,均能与溶液发生显色反应,B正确;
C.反应Ⅱ为取代反应,生成有机物Q的同时还生成了,所以反应Ⅲ为,C正确;
D.反应Ⅰ不是加成反应,有副产物水生成,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙,运用所学知识,回答下列问题:
(1)麻黄素又称麻黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下:。有下列几种物质:
A. B.
C. D.
D中含有的官能团名称为_______;与麻黄素互为同分异构体的是_______(填字母,下同),互为同系物的是_______。
(2)白藜芦醇的结构简式:。
①白藜芦醇的分子式为_______;白藜芦醇在一定条件下与足量溴水发生反应,可消耗_______。
②白藜芦醇苯环上的一氯代物有_______种;下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是_______(填字母)。
A.它属于脂环烃 B.它属于环状化合物 C.它属于烃的衍生物
(3)某链状烯烃M的相对分子质量为84,若分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的系统命名为_______。
(4)分子式为的某有机物能发生催化氧化反应,但不能氧化为醛。写出该反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 氨基、羟基 ②. C ③. B
(2) ① ②. 6 ③. 4 ④. BC
(3)2,3-二甲基-2-丁烯
(4)
【解析】
【小问1详解】
观察D的结构可知含有的官能团为氨基、羟基。同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物。麻黄素的分子式为C10H15NO,C的分子式也为C10H15NO,且结构与麻黄素不同,所以与麻黄素互为同分异构体的是C。同系物是结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。B与麻黄素结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,所以互为同系物的是B。
故答案为:氨基、羟基;C;B。
【小问2详解】
①由白藜芦醇的结构简式可知,其分子式为C14H12O3。白藜芦醇分子中含有1个碳碳双键,1 mol碳碳双键与1 mol Br2发生加成反应;同时,酚羟基的邻、对位氢原子可与溴发生取代反应,白藜芦醇中有3个酚羟基,每个酚羟基的邻位氢原子可被取代,共5个氢原子可被取代,消耗5 mol Br2。所以总共消耗6 mol Br2。
②白藜芦醇左边苯环共有3个取代基,均为间位,其中有两个羟基, 故左边苯环有2个等效氢;右边苯环有两个取代基,处于对位,故右边苯环有2个等效氢。因此白藜芦醇苯环上的一氯代物有4种。
A.脂环烃是指分子中含有碳环且性质与脂肪烃相似的烃类,白藜芦醇含有氧元素,不是烃,所以不属于脂环烃,A错误;
B.白藜芦醇分子中含有苯环(环状结构),属于环状化合物,B正确;
C.白藜芦醇含有氧元素,是烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物,属于烃的衍生物,C正确;
故答案选BC。
故答案为:C14H12O3;6;4;BC。
【小问3详解】
已知某链状烯烃M的相对分子质量为84,烯烃的通式为CnH2n,则12n + 2n=84,即14n = 84,解得n = 6,所以该烯烃的分子式为C6H12。因为分子中所有的碳原子在同一平面上,且一氯取代物只有一种,说明分子结构高度对称。符合条件的结构为(CH3)2C = C(CH3)2。根据系统命名法,该烯烃的名称为2,3-二甲基-2-丁烯。
故答案为:2,3-二甲基-2-丁烯。
【小问4详解】
分子式为C4H10O的有机物能发生催化氧化反应,但不能氧化为醛,说明该有机物属于醇,且与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子(因为能发生催化氧化但不能氧化为醛的醇,羟基所连碳上有1个氢原子,催化氧化生成酮)。C4H10O的醇有CH3CH2CH2CH2OH(能氧化为醛)、CH3 CH2CH(OH) CH3(能催化氧化为酮)、(CH3) 2CH CH2OH(能氧化为醛)、(CH3) 3COH(不能发生催化氧化),所以符合条件的是CH3 CH2CH(OH) CH3。CH3 CH2CH(OH) CH3在铜作催化剂、加热条件下发生催化氧化反应,化学方程式为:。
故答案为:。
17. 常温下对甲基苯甲醚为无色液体,具有紫罗兰的香气,可由对甲基苯酚与甲醇在浓硫酸催化作用下制取,反应装置(部分夹持装置已略去)如图所示:
制备反应为。可能用到的数据如下:
物质
物理性质
甲醇
对甲基苯酚
对甲基苯甲醚
熔点/℃
-97
34.7
-32.1
沸点/℃
64.7
202
177
密度/(g‧cm-3)
0.79
1.03
0.969
水溶性
易溶
难溶
不溶
().合成反应:在图1的烧瓶中先加入几片碎瓷片,再依次加入10.8g对甲基苯酚、10mL甲醇,最后加入2mL浓硫酸,控制反应温度为60(水浴加热)进行反应。
(2).产物提纯:①将反应混合液冷却后加入足量饱和碳酸钠溶液,充分反应后转移至分液漏斗中,静置分液;②将有机层转移至图2烧瓶中,加热,控制温度为100进行蒸馏,待蒸馏结束后,向烧瓶内剩余液体中加入足量无水氯化钙,然后趁热过滤,并将所得液体再次进行蒸馏,收集177左右馏分,蒸馏结束后,称量所得馏分为7.32g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为____。
(2)向图1的烧瓶中加入碎瓷片的目的是____;采用水浴加热的目的是_____。
(3)产物提纯时,向反应混合液中加入足量饱和碳酸钠溶液的作用是_____;产物提纯时,先控制温度为100℃进行蒸馏的目的是____。
(4)加入足量无水氯化钙的目的是_____。
(5)收集到177℃左右的馏分主要是_____(填名称)。
(6)对甲基苯甲醚的产率为_____。
【答案】 ①. (球形)冷凝管 ②. 防暴沸 ③. 使反应液受热均匀(或易于控制反应温度) ④. 除去混合液中的硫酸 ⑤. 蒸出混合物中的甲醇、水 ⑥. 除去混合液中少量的水(或干燥有机相) ⑦. 对甲基苯甲醚 ⑧. 60%
【解析】
【分析】根据反应原理:选择实验装置,据此分析可知:碎瓷片的作用是防暴沸,饱和碳酸钠溶液是为了除去混合液中的硫酸;先控制温度为100,是为了蒸出混合物中的甲醇;加入足量无水氯化钙的目是除去混合液中少量的水(或干燥有机相);根据产率=进行计算。
【详解】(1)根据装置图可知:仪器A的名称为(球形)冷凝管,故答案:(球形)冷凝管;
(2)根据对甲基苯酚与甲醇在浓硫酸催化作用下,控制反应温度为60,制取对甲基苯甲醚的反应原理,可知,图1的烧瓶中加入碎瓷片的目的是防暴沸;用水浴加热的可以使受热均匀,(或易于控制反应温度),故答案:防暴沸;使反应液受热均匀(或易于控制反应温度);
(3)因为甲醇、对甲基苯酚、对甲基苯甲醚的沸点分别为64.7、202、177,催化剂为浓硫酸,所以产物提纯时,向反应混合液中加入的作用是足量饱和碳酸钠溶液是为了除去混合液中的硫酸;产物提纯时,先控制温度为100,蒸出混合物中的甲醇、水,故答案:除去混合液中的硫酸;蒸出混合物中的甲醇、水;
(4)无水氯化钙属于干燥剂,能吸收水,所以加入足量无水氯化钙的目是除去混合液中少量的水(或干燥有机相),故答案:除去混合液中少量的水(或干燥有机相);
(5)因为甲醇、对甲基苯酚、对甲基苯甲醚的沸点分别为64.7、202、177收集到177左右的馏分主要是对甲基苯甲醚,故答案:对甲基苯甲醚;
(6)加入对甲基苯酚10.8g为0.1mol,10mL甲醇为的物质的量n==0.25mol,反应原理,可知,甲醇过量,完全反应,所以理论上生成的质量m=0.1mol22g/mol=12.2g,故对甲基苯甲醚的产率=100=60%,故答案:60%。
18. 宏观辨识、微观探析和符号表征是体现化学学科特征的思维方式。某化学兴趣小组设计实验,探究离子反应及氧化还原反应的本质。回答下列问题:
Ⅰ.离子反应
(1)向溶液中滴入几滴酚酞溶液(装置如图所示),接通电源,向该溶液中滴入溶液。
①接通电源前,能说明在水中电离的实验现象为_____。
②随着溶液的滴入,观察到烧杯中溶液红色逐渐褪去,产生白色沉淀,小灯泡亮度变暗,这些现象说明该反应的微观本质是和浓度降低,该反应的离子方程式为_____。
(2)向溶液中逐滴滴入盐酸,测定溶液电导率的变化如图所示。
①点恰好完全反应,此时溶液中存在的主要微粒有、_____。
②下列化学反应的离子方程式与溶液和稀盐酸反应相同的是_____(填标号)。
A.溶液和稀硫酸反应
B.氨水和稀盐酸反应
C.溶液和溶液反应
D.澄清石灰水和稀硝酸反应
Ⅱ.氧化还原反应
(3)部分含硫物质如图所示,其中和是大气污染物。这些物质之间的相互转化为工业生产和处理环境问题提供了理论支持。
已知可发生下列过程:,其中反应①的离子方程式是_____,若欲将X转化成“安全物质”Z,使其对环境的影响最小,需加入_____(填标号)。
A.酸性物质 B.碱性物质 C.氧化剂 D.还原剂
转化为可以说明氧化还原反应的本质是发生了_____。
【答案】(1) ①. 烧杯中溶液变红 ②.
(2) ①. ②. D
(3) ①. ②. BC ③. 电子转移
【解析】
【小问1详解】
①氢氧化钡在水溶液中能电离出氢氧根离子,滴加酚酞溶液后溶液变红,只要烧杯中溶液变红,即可说明氢氧化钡在水中电离。
②氢氧化钡溶液中加入稀硫酸,两者反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为。
【小问2详解】
①B点时盐酸和氢氧化钡恰好完全反应,此时溶液中存在的主要微粒为Ba2+、Cl-和水。
②氢氧化钡与盐酸反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
A.氢氧化钡与稀硫酸反应除了氢离子与氢氧根离子反应,还有钡离子和硫酸根离子反应,A错误;
B.一水合氨为弱电解质,不能拆成氢氧根离子的形式,B错误;
C.氢氧化钠与碳酸氢钠反应,实质为氢氧根离子与碳酸氢根离子反应生成水和碳酸根离子,C错误;
D.澄清石灰水与稀硝酸反应实质为氢离子与氢氧根离子反应生成水,D正确;
故答案选D。
【小问3详解】
根据图示硫元素的化合价和物质种类可知,X为SO2、Y为SO3、Z为硫酸盐,D为亚硫酸。SO2与足量氢氧根离子反应生成亚硫酸根离子和水,离子方程式为。将SO2转化为硫酸盐,SO2失电子做还原剂,则需要加入氧化剂,同时二氧化硫为酸性氧化物,与碱反应生成盐,故还需要加入碱性物质,故答案选BC。SO2转化为硫酸盐,S失电子,说明氧化还原的本质是发生了电子转移。
19. 化合物I是一种固体增塑剂,其合成路线如下:
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)C的名称为_______。的反应类型为_______反应。
(2)D中含氧官能团为_______;G的结构简式为_______。
(3)的化学方程式为_______。
(4)J是D的同分异构体,满足下列条件的J的结构有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应 ②能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(5)某同学根据上述合成路线,设计以和为原料制备的合成路线,完成下列填空:
_______、_______。
【答案】(1) ①. 丙醛 ②. 氧化
(2) ①. 羟基、醛基 ②.
(3) (4) ①. 2 ②.
(5) ①. ②. 浓硫酸,△
【解析】
【分析】A为卤代烃,在NaOH溶液、加热条件下水解生成B,B催化氧化生成C,可知,B为,A为,C与HCHO反应生成D(),D与氢气加成生成E;由H可知,G发生信息②的水解生成E,G为,E发生取代反应生成G,E为;H与E发生酯化反应生成I,据此分析;
【小问1详解】
根据C的结构,C的名称为丙醛;的反应是丙醇的催化氧化,反应类型为氧化反应;
【小问2详解】
根据分析可知,D()中含氧官能团为羟基、醛基;G的结构简式为;
【小问3详解】
H与E发生酯化反应生成I,化学方程式为;
【小问4详解】
J是的同分异构体,满足下列条件:①能发生银镜反应、②能发生水解反应与说明含有HCOO-基,由烃基还有三个碳原子,可能结构有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共2种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1的结构简式为;
【小问5详解】
催化氧化生成,和发生的是信息①反应,生成,发生消去反应生成,则条件为浓硫酸,△。
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