内容正文:
丰城九中2025-2026高三上学期开学考试化学试卷
考试时间:75分钟 2025.9.1
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 Co 59
一、单项选择题 (14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 合成纤维、人造纤维和光导纤维都属于有机高分子材料
B. 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构中含有碳碳双键,易发生氧化反应而老化
C. 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀,可用作食品包装
D. 高吸水性树脂(如聚丙烯酸钠)吸水性强,其原理与胶体的吸附作用相同
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 的名称:1,3,5-三硝基甲苯 D. 中C原子的杂化轨道示意图:
3. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的有
A. 48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B. 标准状况下,7.8g苯中含σ键数目为
C. 60g的C3H8O中含有7NA个C-H键
D. 4.2g的中含有的碳碳双键数为
4. 下列有关有机化合物的叙述中,错误的是
A. 1,2-二氯乙烯存在顺反异构,而1,1-二氯乙烯不存在顺反异构
B. 将加热1-溴丁烷和NaOH的乙醇溶液产生的气体通入溴的CCl4溶液,溶液褪色,可证明生成了1-丁烯
C. 甲苯能被酸性溶液氧化生成苯甲酸,可证明苯环使甲基活化
D. 分子式为C3H6O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有5种
5. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A.制备溴苯
B.证明制得气体是乙烯
C.检验产物乙炔
D.分离甲苯和乙醇
A. A B. B C. C D. D
6. 有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y和Z,下列说法正确的是
A. Z中含有酮羰基、醚键和碳碳双键 B. X的结构简式为:
C. 由X生成Z的反应为缩聚反应 D. Y和Z均能在NaOH溶液中降解为小分子
7. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列反应方程式书写正确的是
A. 苯酚钠溶液通入CO2后变浑浊:
B. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
C. 与少量NaOH溶液反应的离子方程式:
D. 甲醛与足量银氨溶液反应:HCHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+HCOONH4+H2O
8. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如图:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. 1molZ中含有6mol碳氧σ键
B. X分子中的所有原子一定共平面
C. Y能发生加成、氧化和消去反应
D. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子
9. 实验是探究物质性质的重要方法,下列实验中,根据操作和现象得出的结论正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向卤代烃CH3CH2CH2X中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和CuSO4溶液,振荡
有固体析出
CuSO4溶液能使蛋白质变性
C
向2-丁烯醛()中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该物质中存在醛基
D
将新鲜菠菜榨汁并过滤,煮沸滤液,自然冷却后滴加K3[Fe(CN)6]溶液
无蓝色沉淀
菠菜中不含Fe2+
A. A B. B C. C D. D
10. 乙酰水杨酸()是阿司匹林片的有效成分。某化学小组设计了如下实验方案:
下列说法不正确的是
A. 现象Ⅰ和现象2对应溶液的颜色是红色、紫色
B. 操作Ⅰ使用研钵研碎样品,有助于加速样品的溶解
C. 操作Ⅱ中稀硫酸可促进酯基的水解,本实验中不宜用溶液替代
D. 操作Ⅲ是为了中和产物的羧基,否则不易检出酚羟基
11. 用电解法制备2-氯环己醇的工作原理如图所示:
下列叙述正确的是
A. 从有机基本反应类型看,环己烯与HClO的反应类型属于加成反应
B. 外电路中转移2 mol电子,一定生成1 mol2-氯环己醇
C. H+由N极移向M极
D. N极电势高于M极电势
12. 在一定条件下,化合物A可转变为己内酰胺E,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是
A. 化合物A存在杂化的碳原子 B. 化合物B为该反应的催化剂
C. 化合物C与D互为同分异构体 D. 化合物E可发生氧化、水解和缩聚反应
13. 通过实验测定有机物A的组成和结构,取4.5 g样品,置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流,用电炉持续加热样品,将生成物依次通过盛有浓H2SO4和碱石灰的装置,生成物被完全吸收后,测得浓H2SO4增重2.7 g,碱石灰增重6.6 g。并对该物质进行图谱分析可得以下图谱。
下列说法错误的是
A. 由质谱图可知相对分子质量为89,该有机物的分子式为C3H6O3
B. 由核磁共振氢谱可知峰面积比为1:1:1:3
C. 等量该有机物分别和足量金属钠或足量碳酸氢钠溶液反应生成的气体一样多
D. 有机物A存在对映异构体,存在和有机物A具有相同官能团的同分异构体
14. 酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图所示:下列说法不正确的是
A. 制备乙二醇总反应为
B. H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
C. X的结构简式为
D. 二甘醇的分子式是C4H10O3
二、填空题(共4个大题,每空2分,共58分)
15. 草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、、,含少量的、、FeO、等]为原料制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O)的工艺流程如图所示。
已知:溶液中相关离子沉淀完全(c≤1.0×10-5mol•L-1)时的pH:
沉淀
完全沉淀的pH
2.8
5.2
10.1
9.4
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置:_______,写出Co的价层电子排布式_______。
(2)“浸取”时发生反应的离子方程式为_______。
(3)“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是_______ (用化学方程式表示)。
(4)在“调节pH=6”的步骤中,沉淀X的成分为:_______。
(5)在“萃取”步骤中,向溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应Co2++n(HA)2⇌CoA2•(n-1) (HA)2+2H+。当溶液pH处于一定范围内时,测得萃取率随溶液pH的增大而增大,其原因是_______。
(6)“沉钴”为草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O),将54.9g该晶体“灼烧”至质量不再减轻,得到24.1g钴的氧化物,其化学式为_______。
16. 某实验小组以苯为原料制取苯胺(),方法如下:
Ⅰ.制取硝基苯:装置如图1,B中装有苯,仪器A中装有一定量的浓硫酸和浓硝酸混合物。
(1)图1中仪器C的名称是___________。
(2)该实验制取硝基苯的化学方程式为___________。
(3)粗硝基苯用5% NaOH溶液洗涤可除去___________。
Ⅱ.制取苯胺
实验步骤:①组装仪器(如图2),检查装置气密性;②先向三颈烧瓶中加入少量碎瓷片及12.3g硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计;③打开活塞K,排空装置内的空气;④油浴加热,使温度维持在140℃;⑤结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰;⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集185℃馏分,得到较纯苯胺7.44g。
已知:ⅰ、制备苯胺的反应为;
ⅱ、苯胺有较强还原性;
ⅲ、部分有机物的一些数据如表:
名称
相对分子质量
密度(g/mL)
沸点(℃)
硝基苯
123
1.23
210.8
苯胺
93
1.02
184.4
(4)苯胺有碱性,写出其与HCl反应的化学方程式___________。
(5)步骤②中温度计水银球的位置位于___________。
a.烧瓶内溶液液面以下 b.贴近烧瓶内液面处 c.三颈烧瓶出气口附近
(6)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________、___________(请写出两点原因)。
(7)本实验的产率为___________%(保留一位小数)。
17. 某药物中间体的合成路线如下:
已知:①Me为-CH3;
②狄尔斯-阿尔德反应:。
回答下列问题:
(1)NaBH4中B的化合价为_______。
(2)有机物B的化学名称为_______。
(3)有机物D中的官能团名称为_______。
(4)F→G转化分为两步,第一步的反应类型为_______;第二步的反应类型为_______。
(5)G的分子式为_______。
(6)G→H的化学方程式为_______。
(7)若X是D的同系物,且X的相对分子质量比D少14,写出和X具有相同的分子式且符合下列条件,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为的一种同分异构体的结构简式为_______。
①含有苯环;②苯环上有三个支链,并且两个是酯基。
18. 化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______(写一种)。由C生成D时,C中碳原子的杂化方式_______改变(填“发生”或“没有发生”)。
(2)Q是E的同分异构体。同时满足下列条件的Q共有_______种(不考虑立体异构)。
i.分子中含有苯环和2个酚羟基
ii.核磁共振氢谱有5组峰
(3)由G生成M的化学方程式为_______。
(4)参照上述合成路线和信息,以CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2和甲醇为原料(其他试剂任选),分三步合成化合物。
①CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2的化学名称为_______。
②第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为_______。
③第三步反应的化学方程式为_______。
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丰城九中2025-2026高三上学期开学考试化学试卷
考试时间:75分钟 2025.9.1
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 Co 59
一、单项选择题 (14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 合成纤维、人造纤维和光导纤维都属于有机高分子材料
B. 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构中含有碳碳双键,易发生氧化反应而老化
C. 聚氯乙烯塑料制品耐腐蚀,可用作食品包装
D. 高吸水性树脂(如聚丙烯酸钠)吸水性强,其原理与胶体的吸附作用相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成纤维、人造纤维属于有机高分子材料,但光导纤维(成分为二氧化硅)是无机非金属材料,A错误;
B.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,含碳碳双键,易氧化导致老化,B正确;
C.聚氯乙烯受热会释放有毒物质,不可用于食品包装,C错误;
D.高吸水性树脂通过亲水基团和交联结构吸水,与胶体吸附原理不同,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 的名称:1,3,5-三硝基甲苯 D. 中C原子的杂化轨道示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵是离子化合物,由铵根离子与氯离子构成,氯离子最外层电子数为8,其电子式为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛中的-OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成分子内氢键,示意图为,B错误;
C.按照系统命名法编号应该为:,其名称为:2,4,6-三硝基甲苯,C错误;
D.中C原子形成3个σ键,1个π键,无孤电子对,为sp2杂化,轨道为平面三角形,,D正确;
故选D。
3. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的有
A. 48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B. 标准状况下,7.8g苯中含σ键数目为
C. 60g的C3H8O中含有7NA个C-H键
D. 4.2g的中含有的碳碳双键数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.正丁烷和异丁烷都含有13个共价键,相对分子质量都是58,则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为×13×NAmol-1=13NA,A正确;
B.苯分子中含有6个碳氢σ键和6个碳碳σ键,则7.8g苯分子中含有σ键的数目为×12×NAmol-1=1.2NA,B错误;
C.分子式为C3H8O的含氧衍生物可能是含有8个碳氢键的甲乙醚,则60gC3H8O分子中含有碳氢键的数目可能为×8×NAmol-1=8NA,C错误;
D.分子式为C3H6的烃可能为环烷烃,环烷烃分子中不含有碳碳双键,D错误;
故选A。
4. 下列有关有机化合物的叙述中,错误的是
A. 1,2-二氯乙烯存在顺反异构,而1,1-二氯乙烯不存在顺反异构
B. 将加热1-溴丁烷和NaOH的乙醇溶液产生的气体通入溴的CCl4溶液,溶液褪色,可证明生成了1-丁烯
C. 甲苯能被酸性溶液氧化生成苯甲酸,可证明苯环使甲基活化
D. 分子式为C3H6O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有5种
【答案】D
【解析】
【详解】A.1,2-二氯乙烯的双键两端碳各连一个Cl和一个H,存在顺反异构;1,1-二氯乙烯的双键同一碳连两个Cl,另一碳连两个H,无顺反异构,A正确;
B.1-溴丁烷在NaOH的乙醇溶液中消去生成1-丁烯,含有碳碳双键,产生的气体通入溴的CCl4溶液,溶液褪色,可证明生成了1-丁烯,B正确;
C.甲苯被氧化为苯甲酸,说明苯环的共轭效应活化甲基的C-H键,使其易被氧化,C正确;
D.分子式为C3H6O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸可以为,甲酸和乙醇,乙酸和甲醇,重新组合可形成的酯共有甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯,4种,D错误;
故选D。
5. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A.制备溴苯
B.证明制得气体是乙烯
C.检验产物乙炔
D.分离甲苯和乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应生成溴苯和HBr,而苯与浓溴水不能发生取代反应,A错误;
B.乙醇和浓硫酸混合加热过程中,部分浓硫酸可能会被乙醇还原为二氧化硫,二氧化硫在水中溶解度不大,若二氧化硫进入溴水中,二者发生氧化还原反应也能使溴水褪色,所以该装置不能证明制得的气体是乙烯,B错误;
C.用饱和食盐水和电石反应制取的乙炔中混有H2S等气体,由于H2S具有还原性,也能使溴水褪色,应先用硫酸铜溶液除去H2S,再用溴水检验乙炔的生成,C正确;
D.用蒸馏的方法分离甲苯和乙醇时,温度计测量的是蒸汽的温度,所以温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,D错误;
故选C。
6. 有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y和Z,下列说法正确的是
A. Z中含有酮羰基、醚键和碳碳双键 B. X的结构简式为:
C. 由X生成Z的反应为缩聚反应 D. Y和Z均能在NaOH溶液中降解为小分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.Z中含有酯基、碳碳双键,故A错误;
B.X发生加聚反应生成Y,由Y逆推,可知X的结构简式为:,故B正确;
C.由生成Z,没有小分子生成,不是缩聚反应,故C错误;
D.Y是加聚反应的产物,Y不能在NaOH溶液中降解为小分子,故D错误;
答案选B。
7. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列反应方程式书写正确的是
A. 苯酚钠溶液通入CO2后变浑浊:
B. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
C. 与少量NaOH溶液反应的离子方程式:
D. 甲醛与足量银氨溶液反应:HCHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+HCOONH4+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为苯酚的酸性比NaHCO3的酸性强,所以苯酚钠溶液中通入CO2,生成苯酚和NaHCO3,溶液变浑浊:,A错误;
B.向邻羟基苯甲醛溶液中加入足量浓溴水,除酚羟基在苯环上的邻、对位可以发生取代反应,醛基也可以被溴水氧化为羧基,反应的离子方程式为 ,B错误;
C.与少量NaOH溶液反应时羧基先反应,离子方程式为:,C正确;
D.甲醛溶液中加入足量银氨溶液反应生成碳酸根,离子方程式为,D错误;
故选C。
8. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如图:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A. 1molZ中含有6mol碳氧σ键
B. X分子中的所有原子一定共平面
C. Y能发生加成、氧化和消去反应
D. Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据单键都是σ键,双键是1个σ键1个π键,1molZ中含有6mol碳氧σ键,A正确;
B.因为-OH中的氧是sp3杂化,再加上单键可以旋转,X分子中的所有原子不一定共平面, B错误;
C.Y中官能团有酮羰基、酚羟基,能发生加成、氧化反应,因苯环结构稳定,酚羟基不能发生消去反应,C错误;
D.Z与足量的氢气加成后的产物分子为其中含有4个手性碳原子,D错误;
故选A。
9. 实验是探究物质性质的重要方法,下列实验中,根据操作和现象得出的结论正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向卤代烃CH3CH2CH2X中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和CuSO4溶液,振荡
有固体析出
CuSO4溶液能使蛋白质变性
C
向2-丁烯醛()中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该物质中存在醛基
D
将新鲜菠菜榨汁并过滤,煮沸滤液,自然冷却后滴加K3[Fe(CN)6]溶液
无蓝色沉淀
菠菜中不含Fe2+
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.未用硝酸酸化,过量的NaOH会与AgNO3反应生成沉淀,干扰溴元素的检验,A错误;
B.饱和CuSO4是重金属盐,使蛋白质变性析出固体,B正确;
C.酸性KMnO4可氧化双键和醛基,现象无法特异性证明醛基存在,C错误;
D.煮沸过程中可能氧化Fe2+,无法通过此实验证明原液不含Fe2+,D错误;
故选B。
10. 乙酰水杨酸()是阿司匹林片的有效成分。某化学小组设计了如下实验方案:
下列说法不正确的是
A. 现象Ⅰ和现象2对应溶液的颜色是红色、紫色
B. 操作Ⅰ使用研钵研碎样品,有助于加速样品的溶解
C. 操作Ⅱ中稀硫酸可促进酯基的水解,本实验中不宜用溶液替代
D. 操作Ⅲ是为了中和产物的羧基,否则不易检出酚羟基
【答案】D
【解析】
【分析】阿司匹林片的有效成分是乙酰水杨酸(),含有羧基和酯基,溶解分成两份,一份加入石蕊溶液,溶液变红,另一份加入稀硫酸,酯基水解,滴加碳酸氢钠,中和稀硫酸,再滴加氯化铁溶液,酚羟基显示特征紫色。
【详解】A.乙酰水杨酸中含有羧基,呈酸性,滴加石蕊后呈红色;其水解后生成酚羟基,与FeCl3溶液发生显色反应,溶液呈紫色,A正确;
B.研碎的目的是为了加快溶解,B正确;
C.操作Ⅲ中稀硫酸为了促进酯的水解,不宜用NaOH溶液替代,因为如果用NaOH替代,需要中和过量的NaOH溶液,否则FeCl3与NaOH反应,无法形成紫色溶液,C正确;
D.苯酚的显色反应实际是苯酚基与Fe3+的络合反应,若不用NaHCO3中和过量的硫酸,苯酚难电离,难以和FeCl3发生显色反应,故加入NaHCO3的目的是为了中和过量的硫酸,D错误;
故答案为D。
11. 用电解法制备2-氯环己醇的工作原理如图所示:
下列叙述正确的是
A. 从有机基本反应类型看,环己烯与HClO的反应类型属于加成反应
B. 外电路中转移2 mol电子,一定生成1 mol2-氯环己醇
C. H+由N极移向M极
D. N极电势高于M极电势
【答案】A
【解析】
【分析】N电极水得电子生成氢气,N是阴极;M电极氯离子失电子生成氯气,M是阳极;
【详解】A.环己烯含有碳碳双键,与HClO发生反应时,双键打开,HClO中的-OH和Cl分别加成到双键两端的碳原子上,生成2-氯环己醇,故A正确;
B.M极为阳极,2Cl⁻失去2e⁻生成1mol Cl2,Cl2与H2O反应可逆,所以转移2mol电子时生成的HClO小于1mol,2-氯环己醇的量也小于1mol,故B错误;
C.电解池中阳离子向阴极移动,M极为阳极,N极为阴极,所以H+应由阳极M极移向阴极N极,故C错误;
D.电解池中阳极电势高于阴极,M极为阳极,N极为阴极, M极电势高于N极,故D错误;
选A。
12. 在一定条件下,化合物A可转变为己内酰胺E,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是
A. 化合物A存在杂化的碳原子 B. 化合物B为该反应的催化剂
C. 化合物C与D互为同分异构体 D. 化合物E可发生氧化、水解和缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,化合物A的结构为,结构中含有一个碳氮双键,该碳原子为杂化,A正确;
B.化合物B与反应物A一起开始参与反应,反应后又重新生成,故化合物B为该反应的催化剂,B正确;
C.由循环图可知化合物C和化合物D的化学式相同,都为:,故化合物C与D互为同分异构体, C正确;
D.已知化合物E中的官能团为酰胺基,酰胺可发生氧化、水解反应等,不能发生缩聚反应,D错误;
故选D。
13. 通过实验测定有机物A的组成和结构,取4.5 g样品,置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流,用电炉持续加热样品,将生成物依次通过盛有浓H2SO4和碱石灰的装置,生成物被完全吸收后,测得浓H2SO4增重2.7 g,碱石灰增重6.6 g。并对该物质进行图谱分析可得以下图谱。
下列说法错误的是
A. 由质谱图可知相对分子质量为89,该有机物的分子式为C3H6O3
B. 由核磁共振氢谱可知峰面积比为1:1:1:3
C. 等量该有机物分别和足量金属钠或足量碳酸氢钠溶液反应生成的气体一样多
D. 有机物A存在对映异构体,存在和有机物A具有相同官能团的同分异构体
【答案】A
【解析】
【分析】有机物A燃烧的生成物为水和二氧化碳,浓增重2.7g,说明反应生成的,有机物A中含n(H)=0.3mol;碱石灰增重6.6g,说明反应生成的,则有机物A中含=,所以有机物A中C、H、O三种原子的物质的量之比为,即实验式为,由质谱图可知其相对分子质量为90,则有机物A分子式为,核磁共振氢谱图中峰面积之比为,即含有4种等效氢,且每种等效氢的原子个数之比为,由红外光谱图可知有机物A含有和,则其结构简式为,据此解答
【详解】A.由质谱图可知,相对分子质量为90,不是89,结合分析可知,该有机物的分子式为,A错误;
B.由核磁共振氢谱图可知峰面积比为, B正确;
C.由分析可知,该有机物的结构简式为,含有的和均能和金属钠反应,只有能和碳酸氢钠溶液反应,假设1mol该有机物参与反应,与足量金属钠反应生成的氢气为1mol,与足量碳酸氢钠溶液反应生成的二氧化碳也是1mol,生成的气体一样多,C正确
D.有机物A中含有手性碳原子,即存在对映异构体,所以存在和有机物A具有相同官能团的构造异构体,D正确;
故答案选A。
14. 酸性条件下,环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图所示:下列说法不正确的是
A. 制备乙二醇总反应为
B. H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
C. X的结构简式为
D. 二甘醇的分子式是C4H10O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,环氧乙烷与水反应生成乙二醇,反应过程中氢离子为催化剂,则制备乙二醇总反应为,A正确;
B.氧的电负性强于碳,从而使得碳氧键的共用电子对偏向氧,故H+进攻环氧乙烷中的氧原子,B正确;
C.由图可知,X的结构简式为,C错误;
D.根据图示可知,二甘醇的分子式为C4H10O3,D正确;
故答案选C。
二、填空题(共4个大题,每空2分,共58分)
15. 草酸钴在化学中应用广泛,可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、、,含少量的、、FeO、等]为原料制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O)的工艺流程如图所示。
已知:溶液中相关离子沉淀完全(c≤1.0×10-5mol•L-1)时的pH:
沉淀
完全沉淀的pH
2.8
5.2
10.1
9.4
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置:_______,写出Co的价层电子排布式_______。
(2)“浸取”时发生反应的离子方程式为_______。
(3)“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是_______ (用化学方程式表示)。
(4)在“调节pH=6”的步骤中,沉淀X的成分为:_______。
(5)在“萃取”步骤中,向溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应Co2++n(HA)2⇌CoA2•(n-1) (HA)2+2H+。当溶液pH处于一定范围内时,测得萃取率随溶液pH的增大而增大,其原因是_______。
(6)“沉钴”为草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O),将54.9g该晶体“灼烧”至质量不再减轻,得到24.1g钴的氧化物,其化学式为_______。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅦB族 ②. 3d74s2
(2)
(3)
(4)Fe(OH)3、Al(OH)3
(5)随着溶液的pH增大,c(H+)减小,萃取反应平衡向正反应方向移动
(6)Co3O4
【解析】
【分析】加硫酸溶解后,氢氧化物及部分金属氧化物溶于硫酸,再加入Na2SO3后,MnO2和Co2O3被还原成Mn2+和Co2+,SiO2不与硫酸反应,经过滤除去;向滤液中加入H2O2,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH调节pH值为6,Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀而除去,滤液经萃取和反萃取后,加入(NH4)2C2O4沉钴,得到CoC2O4·2H2O,据此分析;
【小问1详解】
Mn为25号元素,位于第四周期第ⅦB族;Co为27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价电子排布式为3d74s2;
【小问2详解】
由上述分析可知,“浸取”过程中Co2O3与硫酸、Na2SO3反应生成CoSO4和Na2SO4,离子方程式为;
【小问3详解】
“氧化”过程中,生成的Fe3+能催化H2O2分解,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
由上述分析可知,沉淀X为Fe(OH)3和Al(OH)3;
【小问5详解】
随着溶液的pH增大,则c(H+)减小,根据萃取反应可知,萃取平衡正向移动,促使萃取率增大;
【小问6详解】
54.9g草酸钴晶体中,Co的物质的量为,根据元素守恒,所得氧化物中Co的物质的量为0.3mol,则氧化物中O元素的物质的量为,n(Co):n(O)=3:4,故氧化物的化学式为Co3O4;
16. 某实验小组以苯为原料制取苯胺(),方法如下:
Ⅰ.制取硝基苯:装置如图1,B中装有苯,仪器A中装有一定量的浓硫酸和浓硝酸混合物。
(1)图1中仪器C的名称是___________。
(2)该实验制取硝基苯的化学方程式为___________。
(3)粗硝基苯用5% NaOH溶液洗涤可除去___________。
Ⅱ.制取苯胺
实验步骤:①组装仪器(如图2),检查装置气密性;②先向三颈烧瓶中加入少量碎瓷片及12.3g硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计;③打开活塞K,排空装置内的空气;④油浴加热,使温度维持在140℃;⑤结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰;⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集185℃馏分,得到较纯苯胺7.44g。
已知:ⅰ、制备苯胺的反应为;
ⅱ、苯胺有较强还原性;
ⅲ、部分有机物的一些数据如表:
名称
相对分子质量
密度(g/mL)
沸点(℃)
硝基苯
123
1.23
210.8
苯胺
93
1.02
184.4
(4)苯胺有碱性,写出其与HCl反应的化学方程式___________。
(5)步骤②中温度计水银球的位置位于___________。
a.烧瓶内溶液液面以下 b.贴近烧瓶内液面处 c.三颈烧瓶出气口附近
(6)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________、___________(请写出两点原因)。
(7)本实验的产率为___________%(保留一位小数)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) (3)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸
(4)+HCl→ (5)a
(6) ①. 加热时H2和O2混合会发生爆炸 ②. 生成的苯胺会被O2氧化
(7)80.0%
【解析】
【分析】苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应制备硝基苯;用氢气还原硝基苯制取苯胺,为防止苯胺被氧化,需先用氢气排尽装置内的空气,利用油浴加热进行反应,结束后加热生石灰进行干燥,之后分馏收集苯胺。
【小问1详解】
根据装置图,图1中仪器C的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物在加热条件下发生取代反应生成硝基苯和水,制取硝基苯的化学方程式为;
【小问3详解】
粗硝基苯中含有硝酸、硫酸,氢氧化钠溶液可以中和硝酸和硫酸,用5% NaOH溶液洗涤可除去硝酸、硫酸;
【小问4详解】
苯胺有碱性,苯胺与HCl反应生成,反应的化学方程式为+HCl→;
【小问5详解】
该实验温度维持在140℃,需要测反应物的温度,所以步骤②温度计水银球的位置位于烧瓶内溶液液面以下,选a;
【小问6详解】
若实验中步骤③和④的顺序颠倒,加热时H2和O2混合会发生爆炸;苯胺具有还原性,生成的苯胺会被O2氧化;
【小问7详解】
12.3g硝基苯的物质的量为0.1mol,理论上生成0.1mol苯胺,本实验的产率为。
17. 某药物中间体的合成路线如下:
已知:①Me为-CH3;
②狄尔斯-阿尔德反应:。
回答下列问题:
(1)NaBH4中B的化合价为_______。
(2)有机物B的化学名称为_______。
(3)有机物D中的官能团名称为_______。
(4)F→G转化分为两步,第一步的反应类型为_______;第二步的反应类型为_______。
(5)G的分子式为_______。
(6)G→H的化学方程式为_______。
(7)若X是D的同系物,且X的相对分子质量比D少14,写出和X具有相同的分子式且符合下列条件,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为的一种同分异构体的结构简式为_______。
①含有苯环;②苯环上有三个支链,并且两个是酯基。
【答案】(1)+3 (2)苯甲醚(或甲基苯基醚)
(3)醚键、酮羰基、羧基
(4) ①. 还原反应 ②. 消去反应
(5)C19H26O3
(6)
(7)或
【解析】
【分析】由题干流程图可知,苯酚和一碘甲烷发生取代反应得到HI和B,则B为,B和发生反应得到D,D中羧基和SOCl2反应生成酰氯(—COCl),根据D和F的结构可推知E为含甲氧基的苯类化合物(1,2,4-三甲氧基苯),F经两步反应得到G,对比F和G结构知,F先被NaBH4还原为,再在H+、加热条件下发生消去反应生成G,G和H发生已知信息中的狄尔斯-阿尔德反应得到H,H芳构化(普通六元环转化为苯环)得到I,结合I的结构可知H为,以此分析解答。
【小问1详解】
NaBH4中Na元素化合价为+1,由于H的电负性大于B,所以H显-1价,由正负化合价代数和为0知,B的化合价为+3价,故答案为:+3;
【小问2详解】
根据物质D的结构简式,可推知苯酚中的—OH和CH3I发生取代反应生成B,其结构简式为,则其名称为:苯甲醚或甲基苯基醚;
【小问3详解】
观察有机物D的结构知,其含有醚键、酮羰基、羧基三种官能团,故答案为:醚键、酮羰基、羧基;
【小问4详解】
F经两步反应得到G,对比F和G结构知,F先被NaBH4还原为,再在H+、加热条件下发生消去反应生成G,故答案为:还原反应;消去反应;
【小问5详解】
,
由题干转化信息图可知,G的结构简式为:(Me代表-CH3),观察其结构可知G的分子式为C19H26O3,故答案为:C19H26O3;
【小问6详解】
由题干流程图结合上述分析可知,G和H发生已知信息中的狄尔斯-阿尔德反应得到H,结合分析知,G→H的化学方程式为 ,故答案为: ;
【小问7详解】
D为,X是D的同系物(比D少一个CH2原子团),则X的分子式为C10H10O4且X结构中①含有苯环;②苯环上有三个支链,并且两个是酯基,根据题目的条件限制,苯环上的三个支链共有4种组合,分别是①—CH2CH3、HCOO—、HCOO—,有6种同分异构体;②—CH3、HCOO—、—OOCCH3,有10种同分异构体;③—CH3、HCOO—、—CH2OOCH,有10种同分异构体;④—CH3、HCOO—、—COOCH3,有10种同分异构体;所以一共有36种符合条件的同分异构体。其中,核磁共振氢谱显示有5组峰,说明含有五种H,结构较对称,峰面积之比为1:2:2:2:3,说明这五种H的个数分别为1、2、2、2、3,则符合题意的同分异构体的结构简式为或,故答案为:或。
18. 化合物M是一种功能高分子材料。实验室由A制备M的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______(写一种)。由C生成D时,C中碳原子的杂化方式_______改变(填“发生”或“没有发生”)。
(2)Q是E的同分异构体。同时满足下列条件的Q共有_______种(不考虑立体异构)。
i.分子中含有苯环和2个酚羟基
ii.核磁共振氢谱有5组峰
(3)由G生成M的化学方程式为_______。
(4)参照上述合成路线和信息,以CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2和甲醇为原料(其他试剂任选),分三步合成化合物。
①CH2=C(CH3)CH2CH2CH=CH2的化学名称为_______。
②第一步反应生成的相对分子质量较大的有机产物的结构简式为_______。
③第三步反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. (或) ②. 没有发生
(2)8 (3)
(4) ①. 2-甲基-1,5-己二烯 ②. ③.
【解析】
【分析】结合已知信息,由C的结构简式,可以推出B的结构简式为,A到B发生的是消去反应,故A的结构简式为或,C到D是酯化反应,故D的结构简式为,E到F发生加成反应,故F的结构简式为,再发生消去反应,得到G,继续发生加聚反应生成M,据此分析;
【小问1详解】
由上述分析可知,A的结构简式为(或);C到D发生的是酯化反应,C原子的杂化方式没有发生改变;
【小问2详解】
E的结构简式为,Q是其同分异构体,满足条件:i.分子中含有苯环和2个酚羟基;ii.核磁共振氢谱有5组峰,可能的结构有:、、、、、、、,共8种;
【小问3详解】
由G生成M发生的是加聚反应,化学方程式为;
【小问4详解】
①是二烯烃,从左侧开始编号,双键在1、5号碳上,2号碳上有1个甲基,故名称为:2-甲基-1,5-己二烯;
②分析合成流程,第一步由发生氧化反应生成CH3COCH2CH2COOH,第二步CH3COCH2CH2COOH与CH3OH发生酯化反应生成CH3COCH2CH2COOCH3,第三步发生反应:。
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