内容正文:
化学
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共54分)
1. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会,探讨材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂,主要利用其强吸水性
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于物理变化
D. 聚四氟乙烯具有耐酸碱特性
2. 丙烯与过氧乙酸反应可制备甘油,下列相关化学用语或说法正确的是
A. 丙烯的空间填充模型:
B. 过氧乙酸的实验式:
C. 甘油的系统命名法命名:1,2,3-丙三醇
D. 甘油能形成分子内氢键:
3. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。CO2与H2在一定条件下可制备HCHO、HCOOH等有机物,下列说法正确的是
A. 2 g H2含有的质子数为2NA
B. 标准状况下,11.2 L CO2含有的π键数目为0.5NA
C. 1 L 0.1 mol·L⁻¹的HCOOH溶液中H⁺的数目为0.1NA
D. 0.1 mol HCHO与HCOOH的混合物,氧原子的数目为0.2NA
4. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
5. 一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法不正确的是
A. 该温度和压强可能是标准状况
B. 标准状况下该纯净物若为气态,其体积约22.4L
C. 该气体中每个分子含有2个原子
D. 若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
6. 生物体内多巴胺的合成是以天然氨基酸L-酪氨酸为起始原料,在多种复杂的生物酶共同作用下完成的,其过程如图所示。下列相关说法错误的是
A. L-酪氨酸是无色晶体,具有两性
B. 多巴胺分子中所有原子不可能共平面
C. 多巴胺可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. -多巴与足量发生加成反应可消耗
7. 纳米材料一直是人们研究的重要课题。实验室采用固相化学反应制备纳米CdS,其流程如图所示(易溶于水)。下列说法正确的是
A. 获得的纳米级CdS属于胶体
B. 固体属于混合物
C. 研磨时发生的反应为氧化还原反应
D. 水和乙醇洗涤的目的是除去反应生成的杂质和残留反应物
8. 南京大学一课题组制备了丙氨酸修饰的萘醌分子(T),其过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲、丙和丁都属于芳香族化合物
B. 乙具有碱性且在一定条件下能发生水解反应
C. 丙中C原子有3种杂化方式
D. 丁的亲水性大于丙,甲的亲水性大于乙
9. 下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B. 与互为同分异构体的芳香族化合物有6种
C. 某含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物可能有4种
D. 菲结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
10. 以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M系统命名为2-甲基丙醛
B. 用酸性溶液可鉴别N和Q
C. P→Q过程中有生成
D. 若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
11. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料,实现了从、、混合气体中一步分离、提纯。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述错误的是
A. 同温同压下,扩散相等距离所用时间:
B. 常温常压下,同体积的、、所含极性键数之比为1:2:3
C. 同温同压下,等体积的、、含原子数之比为1:1:1
D. 同温同密度下,气体压强:
12. 从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是
A. “萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B. “有机层”从分液漏斗上口倒出
C. “操作X”为蒸馏,“试剂Y”可选用盐酸
D. “洗涤”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸馏水好
13. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒数目之和为NA
B. 12g石墨中含有的碳碳单键数目为2NA
C. 常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2mol O2,转移电子的数目为0.4NA
D. 1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为2NA
14. 有机物在一定条件下可发生酯化反应:,若不考虑立体异构,则该有机物的结构有
A. 10种 B. 12种 C. 14种 D. 16种
15. 化合物e是一种药物递送的良好载体,可用甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如下图。下列说法正确的是
A. 1个e分子中采用杂化的碳原子共有个 B. c分子一氯代物有5种
C. d和c反应生成e,反应类型是缩聚反应 D. a和d都能与溴水发生反应
16. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。下列说法错误的是
A. PLA的单体可以发生消去反应 B. PLA含有两种官能团
C. MP同分异构体中含羧基的有2种 D. MMA能使溴水褪色
17. 我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 甲转化为乙的反应类型为加成反应
B. 上述分子中碳原子的杂化方式为2种
C. 乙最多消耗2molNaOH
D. 丙是一种难以降解的高分子材料
18. 通过以下反应历程可以实现有机增环反应:
已知:—Et为乙基。下列说法正确的是
A. a→b反应原子的利用率不是100%
B. 可以用银氨溶液鉴别b和c
C. d与足量氢气加成后的分子中含有2个手性碳原子
D. 与经上述反应可生成
二、非选择题(除特殊分值外,其余每空2分,共46分)
19. 苯甲酸乙酯是一种有芳香气味,无色液体,沸点为212℃,微溶于水,易溶于乙醚,常用作玫瑰、橙花、香石竹等化妆香精的调配。
Ⅰ.实验室利用苯甲酸、乙醇、环己烷和浓硫酸混合加热制备苯甲酸乙酯,此反应是个可逆反应,装置如图所示(省略了部分装置),
(1)写出实验室制备苯甲酸乙酯的化学方程式___________。
(2)加入的环己烷可提高苯甲酸乙酯产率的原因是___________。
(3)及时打开分水器下端旋塞将水层移出反应体系的目的是___________。
Ⅱ.从反应混合物中分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图。
已知:环己烷沸点为80.8℃;乙醚的密度为,沸点34.5°;乙醚-环己烷水共沸物的沸点为62.1℃。
(4)向混合物中加入饱和溶液的目的是___________。
(5)操作和操作分别是___________、___________。
20. Ⅰ.写出下列有机物的名称
(1):___________。
(2)___________。
Ⅱ.
(3)反应①的反应类型为___________。
(4)反应③涉及两步反应,第二步的反应类型为消去反应,第一步的反应类型为___________。
(5)()的同分异构体中,与其具有相同官能团(—OH)的还有___________种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为___________。
(6)I()的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳;②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
21. 双安妥明[]可用于降低血液中的胆固醇,该物质合成线路如图所示:
已知:
Ⅰ.。
Ⅱ.。
Ⅲ.C的密度是同温同压下密度的28倍,且支链有一个甲基,I能发生银镜反应且1mol 能与2mol 发生加成反应;K的结构具有对称性。
回答下列问题:
(1)J中所含官能团名称为___________。
(2)C的名称为___________。
(3)反应D→E的化学方程式为___________。
(4)“H+K→双安妥明”的化学方程式为___________。
(5)与F互为同分异构体,且属于酯的有机物有___________种。
22. 左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物,其前体K的合成路线如下:
已知:ⅰ.(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写)
ⅱ.
ⅲ.R4—NH2+R3OH
(1)B的系统命名是___________。
(2)已知试剂X的分子式为,X的结构简式为___________。
(3)I中含有两个酯基、两个六元环,H→I的反应类型为___________,I→J的化学方程式为___________。
(4)F的同分异构体中满足下列条件的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①氨基酸;
②核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶3;
③1mol该物质与Na反应,消耗3mol Na;
④能与溶液发生显色反应。
(5)K的另一种制备途径如下:,写出M、P的结构简式分别为___________、___________。
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化学
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共54分)
1. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会,探讨材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂,主要利用其强吸水性
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于物理变化
D. 聚四氟乙烯具有耐酸碱特性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化镓具有高硬度、高熔点、耐腐蚀等特性,符合新型无机非金属材料特点,A正确;
B.甘油作冷却剂与其良好的导热性和高比热容有关,与吸水性无关,B错误;
C.电激发氧气发光没有新物质生成,是物理变化,C正确;
D.聚四氟乙烯具有很强的耐酸碱特性,化学性质稳定,可用作全息投影仪的光敏胶片的显示材料,D正确;
故选B。
2. 丙烯与过氧乙酸反应可制备甘油,下列相关化学用语或说法正确的是
A. 丙烯的空间填充模型:
B. 过氧乙酸的实验式:
C. 甘油的系统命名法命名:1,2,3-丙三醇
D. 甘油能形成分子内氢键:
【答案】C
【解析】
【详解】A.空间填充模型应体现原子的相对大小和紧密排列,且丙烯结构为CH2=CH-CH3。图片为球棍模型(含“棍”表示化学键),与空间填充模型不符,A错误;
B.过氧乙酸结构为CH3COOOH(含-O-O-键),分子式为C2H4O3,实验式为C2H4O3;选项图片为结构式,B错误;
C.甘油结构为HOCH2CH(OH)CH2OH,主链3个碳,三个羟基分别位于1、2、3位,系统命名为1,2,3-丙三醇,C正确;
D.图示氢键表示错误,应为O-H····OH,D错误;
答案选C。
3. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。CO2与H2在一定条件下可制备HCHO、HCOOH等有机物,下列说法正确的是
A. 2 g H2含有的质子数为2NA
B. 标准状况下,11.2 L CO2含有的π键数目为0.5NA
C. 1 L 0.1 mol·L⁻¹的HCOOH溶液中H⁺的数目为0.1NA
D. 0.1 mol HCHO与HCOOH的混合物,氧原子的数目为0.2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.的物质的量为,每个氢原子含个质子,故质子,即质子数为,A正确;
B.标准状况下的物质的量为。分子中每个双键含键,故每个分子含键。的键数目为,B错误;
C.溶液为,甲酸是弱酸,其电离的氢离子数小于,C错误;
D.混合物总物质的量为,利用极限法,设为,则氧原子为;设为,则氧原子为,所以氧原子数介于之间,D错误;
故选A。
4. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
【答案】B
【解析】
【分析】由阿魏萜宁的分子结构可知,其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键等多种官能团。
【详解】A.该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基能显示酸性,且酸性强于;溶液显碱性,故该有机物可与溶液反应,A正确;
B.由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此,该有机物发生消去反应时,其消去反应产物最多有3种,B不正确;
C.该有机物酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基、且羟基的两个邻位上均有氢原子,其可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确;
D.该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可发生加成,因此,该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应,D正确;
综上所述,本题选B。
5. 一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法不正确的是
A. 该温度和压强可能是标准状况
B. 标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4L
C. 该气体中每个分子含有2个原子
D. 若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L
【答案】A
【解析】
【分析】一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,说明物质的量是1mol,同时气体的摩尔体积是30L/mol,这些分子由1.204×1024个原子组成说明该分子为双原子分子。
【详解】A.经分析气体的摩尔体积是30L/mol,该温度和压强不是标准状况,故A错误;
B.标准状况下该纯净物若为气态,摩尔体积为22.4L/mol,该物质含有6.02×1023个分子1mol,其体积约是22.4L,故B正确;
C.6.02×1023个分子,由1.204×1024个原子组成,说明该分子中有两个原子,故C正确;
D.在此条件下气体的摩尔体积是30L/mol,若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L,故D正确;
答案选A。
6. 生物体内多巴胺的合成是以天然氨基酸L-酪氨酸为起始原料,在多种复杂的生物酶共同作用下完成的,其过程如图所示。下列相关说法错误的是
A. L-酪氨酸是无色晶体,具有两性
B. 多巴胺分子中所有原子不可能共平面
C. 多巴胺可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. -多巴与足量发生加成反应可消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.L-酪氨酸属于氨基酸,氨基酸通常为无色晶体,且分子中含有氨基和羧基,具有两性,A正确;
B.多巴胺分子中含饱和碳链(-CH2-CH2-NH2),饱和碳原子为sp3杂化,呈四面体结构,导致所有原子不可能共平面,B正确;
C.多巴胺分子中含酚羟基(-OH),酚羟基易被酸性高锰酸钾氧化,可使溶液褪色,C正确;
D.L-多巴分子中仅苯环能与H2发生加成反应,1mol苯环消耗3mol H2,羧基(-COOH)中的羰基不与H2加成,故1mol L-多巴最多消耗3mol H2,D错误;
故选D。
7. 纳米材料一直是人们研究的重要课题。实验室采用固相化学反应制备纳米CdS,其流程如图所示(易溶于水)。下列说法正确的是
A. 获得的纳米级CdS属于胶体
B. 固体属于混合物
C. 研磨时发生的反应为氧化还原反应
D. 水和乙醇洗涤的目的是除去反应生成的杂质和残留反应物
【答案】D
【解析】
【分析】与研磨发生反应得到CdS和,加入水和乙醇洗涤除去反应生成的杂质和残留反应物,自然干燥,得到纳米级的,据此回答问题;
【详解】A.纳米级是纯净物,而胶体是混合物,A项错误;
B.是一种结晶水合物,有固定的组成和结构,属于纯净物,B项错误;
C.研磨时发生的反应为,反应中各元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,C项错误;
D.水和乙醇洗涤可以溶解并除去反应生成的杂质(如)和残留反应物(如未反应的、等),D项正确;
故选D。
8. 南京大学一课题组制备了丙氨酸修饰的萘醌分子(T),其过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲、丙和丁都属于芳香族化合物
B. 乙具有碱性且在一定条件下能发生水解反应
C. 丙中C原子有3种杂化方式
D. 丁的亲水性大于丙,甲的亲水性大于乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、丙和丁都含有苯环,都属于芳香族化合物,A正确;
B.乙中氨基(-NH2)的N原子有孤电子对,能与H+形成配位键,具有碱性;在一定条件下,氰基(-CN)能发生水解变成羧基,B正确;
C.丙中亚甲基(-CH2-)的C原子采取sp3杂化,苯环上及连接双键的C原子采取sp2杂化,氰基(-C≡N)的C原子采取sp杂化,故丙中C原子共有3种杂化方式,C正确;
D.丁含有亲水性较强的羧基(-COOH),故丁的亲水性大于丙;乙含氨基(-NH2),能与水形成氢键,甲不能与水形成氢键,故乙的亲水性比甲的大,D错误;
故答案选D。
9. 下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B. 与互为同分异构体的芳香族化合物有6种
C. 某含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物可能有4种
D. 菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯苯环上有邻、间、对3种氢,含3个碳的烷基有正丙基和异丙基2种,故产物种类为3×2=6种,A正确;
B.原物质分子式为C7H8O(含1个O、7个C、不饱和度4),芳香族同分异构体需含苯环(不饱和度4),可能结构:苯甲醇、苯甲醚、邻/间/对甲基苯酚(3种),共1+1+3=5种,B错误;
C.5个碳的饱和链烃可以为正戊烷、异戊烷、新戊烷,其中异戊烷有4种等效氢,其一氯代物有4种,C正确;
D.菲结构对称,分子中含5种等效氢,一硝基取代物有5种,D正确;
故选B。
10. 以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A. M系统命名为2-甲基丙醛
B. 用酸性溶液可鉴别N和Q
C. P→Q过程中有生成
D. 若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据系统命名法,以包括醛基在内的碳链为主链,主链上含有3个碳原子,醛基所在碳原子为1号碳原子,2号碳原子上连有一个甲基,因此M的系统命名为2-甲基丙醛,A项正确;
B.不饱和烃、连接羟基的碳上有氢的醇类、酚类、醛类等均能使酸性高锰酸钾褪色,N中含有醛基和羟基,能使酸性高锰酸钾褪色,而Q中含有碳碳双键,同样能使酸性高锰酸钾褪色,B项错误;
C.P→Q过程中,酯基在碱性条件下水解后酸化生成和,之后上的一个羧基和羟基发生酯化反应生成,然后脱羧生成Q,C项正确;
D.若M+X→N原子利用率为100%,则该反应为加成反应,结合M、N的结构简式可知,X为甲醛,D项正确;
综上所述,答案选B。
11. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料,实现了从、、混合气体中一步分离、提纯。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述错误的是
A. 同温同压下,扩散相等距离所用时间:
B. 常温常压下,同体积的、、所含极性键数之比为1:2:3
C. 同温同压下,等体积的、、含原子数之比为1:1:1
D. 同温同密度下,气体压强:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由定量关系可知,同温同压下,气体相对分子质量越大,气体扩散速率越小,故扩散速率:,扩散相等距离所用时间:C2H6>C2H4>C2H2,A正确;
B.碳氢键为极性键,乙炔、乙烯、乙炔分子含极性键数依次为2、4、6,B正确;
C.乙炔、乙烯、乙烷分子含原子数依次为4、6、8,C错误;
D.同温同密度下,气体压强与相对分子质量成反比,相对分子质量越小,压强越大,D正确;
故选C。
12. 从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是
A. “萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B. “有机层”从分液漏斗上口倒出
C. “操作X”为蒸馏,“试剂Y”可选用盐酸
D. “洗涤”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸馏水好
【答案】D
【解析】
【分析】苯甲醛和溶液反应后的混合液中主要是生成的苯甲醇和苯甲酸钾,加甲基叔丁基醚萃取、分液后,苯甲醇留在有机层中,加水洗涤、加硫酸镁干燥、过滤,再用蒸馏的方法将苯甲醇分离出来;而萃取、分液后所得水层主要是苯甲酸钾,要加酸将其转化为苯甲酸,然后经过结晶、过滤、洗涤、干燥得苯甲酸。
【详解】A.“萃取”过程需振荡、放气、静置分层,故A正确;
B.甲基叔丁基醚的密度为,密度比水小,所以要从分液漏斗上口倒出,故B正确;
C.“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离出来,可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来;“试剂Y”的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸,所以可选用盐酸,故C正确;
D.苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度,“洗涤”苯甲酸,用蒸馏水的效果比用乙醇好,故D错误;
故答案为:D。
13. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L Cl2溶于水,溶液中、和HClO的微粒数目之和为NA
B. 12g石墨中含有的碳碳单键数目为2NA
C. 常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2mol O2,转移电子的数目为0.4NA
D. 1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl2溶于水的反应是可逆反应,溶液中还存在氯气分子,则、和HClO的微粒数目之和小于NA,A错误;
B.石墨片层结构为,平均每个碳原子的碳碳单键数为,则12g石墨中含有碳碳单键1.5NA,B错误;
C.Na2O2与H2O的反应方程式为,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,O2为氧化产物,由可知,共生成0.2mol O2,转移电子的数目为,C正确;
D.Cl2与消石灰反应的方程式为,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,故1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为NA,D错误;
故选C。
14. 有机物在一定条件下可发生酯化反应:,若不考虑立体异构,则该有机物的结构有
A. 10种 B. 12种 C. 14种 D. 16种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】C5H10O3的不饱和度为1,两分子C5H10O3能够发生酯化反应脱去两分子的H2O,说明C5H10O3有一个羟基和一个羧基,符合题意的结构可看成C4H9COOH中烃基上H被—OH代替所得,C4H9COOH的结构简式有:CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,其中烃基上所含氢原子种类依次为4、4、3、1种,则—OH代替烃基上的H所得符合题意的结构有4+4+3+1=12种;答案选B。
15. 化合物e是一种药物递送的良好载体,可用甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如下图。下列说法正确的是
A. 1个e分子中采用杂化的碳原子共有个 B. c分子一氯代物有5种
C. d和c反应生成e,反应类型是缩聚反应 D. a和d都能与溴水发生反应
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.1个e分子中,链节内有3个C采用杂化,链节外有1个C采用杂化,采用杂化的碳原子共有个,A正确;
B.化合物c中氢原子有6种,则一氯代物有6种,如图所示,B错误;
C.d和c反应生成e,该反应无小分子生成,是开环后发生的加聚反应,C错误;
D.a含酚羟基,在酚羟基邻位上可与溴发生取代反应,d属于芳香醇、不能与溴水发生反应,D错误;
故选A。
16. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。下列说法错误的是
A. PLA的单体可以发生消去反应 B. PLA含有两种官能团
C. MP的同分异构体中含羧基的有2种 D. MMA能使溴水褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.PLA的单体为:HOCH(CH3)COOH,与羟基直接相连碳原子的邻碳上有H,可以发生消去反应,A正确;
B.PLA含有羧基、酯基、羟基三种官能团,B错误;
C.MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为CH3CH2CH2COOH和CH3CH(CH3)COOH,C正确;
D.MMA中含有碳碳双键,可以和Br2发生加成反应而使溴水褪色,D正确;
答案选B。
17. 我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 甲转化为乙的反应类型为加成反应
B. 上述分子中碳原子杂化方式为2种
C. 乙最多消耗2molNaOH
D. 丙是一种难以降解的高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化碳的结构式为:,由结构简式可知,甲转化为乙的反应为甲与二氧化碳发生加成反应生成乙,A正确;
B.二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,甲、乙、丙分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳原子的杂化方式共有3种,B错误;
C.乙中含两个酯基,在NaOH中水解可得碳酸盐,1mol乙最多消耗2molNaOH,题中没给出乙的物质的量,C错误;
D.由结构简式可知,丙分子中含有的酯基能发生水解反应,是一种可以降解的高分子材料,D错误;
故选A。
18. 通过以下反应历程可以实现有机增环反应:
已知:—Et为乙基。下列说法正确的是
A. a→b反应原子的利用率不是100%
B. 可以用银氨溶液鉴别b和c
C. d与足量氢气加成后的分子中含有2个手性碳原子
D 与经上述反应可生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.(a)与 生成 (b)为加成反应,原子的利用率为,A错误;
B.b和c中均无醛基,不能用银氨溶液鉴别二者,B错误;
C.d与足量氢气加成后的分子为,含有3个手性碳原子,C错误;
D.与在碱性环境中先转化为,在碱性环境中再转化为,发生消去反应生成,D正确;
故答案选D。
二、非选择题(除特殊分值外,其余每空2分,共46分)
19. 苯甲酸乙酯是一种有芳香气味,无色液体,沸点为212℃,微溶于水,易溶于乙醚,常用作玫瑰、橙花、香石竹等化妆香精的调配。
Ⅰ.实验室利用苯甲酸、乙醇、环己烷和浓硫酸混合加热制备苯甲酸乙酯,此反应是个可逆反应,装置如图所示(省略了部分装置),
(1)写出实验室制备苯甲酸乙酯的化学方程式___________。
(2)加入的环己烷可提高苯甲酸乙酯产率的原因是___________。
(3)及时打开分水器下端旋塞将水层移出反应体系的目的是___________。
Ⅱ.从反应混合物中分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图。
已知:环己烷沸点为80.8℃;乙醚的密度为,沸点34.5°;乙醚-环己烷水共沸物的沸点为62.1℃。
(4)向混合物中加入饱和溶液的目的是___________。
(5)操作和操作分别是___________、___________。
【答案】(1)+C2H5OH+H2O;
(2)环己烷作溶剂使反应物充分接触
(3)使制备反应平衡正向移动,提高产率
(4)使硫酸、苯甲酸转变成易溶于水的盐
(5) ①. 蒸馏 ②. 重结晶
【解析】
【分析】混合物中含有苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷,加入饱和Na2CO3溶液后分液,有机相Ⅰ中含有苯甲酸乙酯和环己烷,水相中含有苯甲酸钠、少量的苯甲酸乙酯等;水相中加入乙醚萃取出苯甲酸乙酯,与有机相Ⅰ合并,蒸馏,得到乙醚-环己烷-水共沸物和有机相Ⅱ;有机相Ⅱ中加入无水MgSO4吸水,过滤后蒸馏得到苯甲酸乙酯;萃取液中加入H2SO4,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,过滤得到苯甲酸粗品,重结晶得到苯甲酸。
【小问1详解】
实验室用苯甲酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,制备苯甲酸乙酯,化学方程式+C2H5OH+H2O;
【小问2详解】
加入的环己烷可溶解反应物,使反应物充分混合,从而提高苯甲酸乙酯产率;
【小问3详解】
及时打开分水器下端旋塞将水层移出反应体系,可减少生成物,促进平衡正向移动,提高产率;
【小问4详解】
向混合物中加入饱和溶液的目的是使硫酸、苯甲酸转变成易溶于水的盐;
【小问5详解】
由分析可知,操作b是为了除去苯甲酸乙酯中溶有的少量杂质,操作c是为了提纯苯甲酸晶体,操作和操作分别是蒸馏、重结晶。
20. Ⅰ.写出下列有机物的名称
(1):___________。
(2)___________。
Ⅱ.
(3)反应①的反应类型为___________。
(4)反应③涉及两步反应,第二步的反应类型为消去反应,第一步的反应类型为___________。
(5)()的同分异构体中,与其具有相同官能团(—OH)的还有___________种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为9∶2∶1的结构简式为___________。
(6)I()的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳;②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
【答案】(1)55-二甲基-3-乙基-1-己炔 (2)苯甲酰胺 (3)氧化反应 (4)加成反应
(5) ①. 7 ②. (CH3)3CCH2OH (6)9
【解析】
【小问1详解】
根据系统命名法,该化合物主体为含有6个碳的端基炔烃,3号碳有乙基、5号碳有2个甲基,则其名称为5,5-二甲基-3-乙基-1-己炔。
【小问2详解】
该化合物名称为苯甲酰胺。
【小问3详解】
根据反应条件可知,反应①为醇的氧化反应。
【小问4详解】
反应③首先是碳碳双键与Br2的加成反应,然后C-Br在碱性条件下发生消去反应。
【小问5详解】
为饱和一元醇,则其含有羟基的同分异构体分子式为C5H11-OH,烃基C5H11-有8种结构,则其具有相同官能团(—OH)的还有7种;峰面积之比为9∶2∶1则含有(CH3)3C-,则结构简式为(CH3)3CCH2OH。
【小问6详解】
满足下列条件的同分异构体为2个酚羟基取代的,该分子为对称结构,一个酚羟基取代可处于1、2、3三个位置,两个羟基可以处于1和2(或3、4、5、6)、2和3(或4、5)、3和4位置,有9种可能结构。
21. 双安妥明[]可用于降低血液中的胆固醇,该物质合成线路如图所示:
已知:
Ⅰ.。
Ⅱ.。
Ⅲ.C的密度是同温同压下密度的28倍,且支链有一个甲基,I能发生银镜反应且1mol 能与2mol 发生加成反应;K的结构具有对称性。
回答下列问题:
(1)J中所含官能团的名称为___________。
(2)C的名称为___________。
(3)反应D→E的化学方程式为___________。
(4)“H+K→双安妥明”的化学方程式为___________。
(5)与F互为同分异构体,且属于酯的有机物有___________种。
【答案】(1)羟基、醛基
(2)2-甲基-1-丙烯
(3)(CH3)2CHCH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2OH+NaBr
(4)2+HOCH2CH2CH2OH +2H2O
(5)4
【解析】
【分析】由双安妥明的结构可知,合成双安妥明的物质为HOCH2CH2CH2OH、,I的分子式为C3H4O,经过系列反应生成K,根据C原子数目可知,K为HOCH2CH2CH2OH,I能发生银镜反应,分子中含有-CHO,且1molI能与2mol氢气发生加成反应,说明分子中还含有C=C双键,故I为CH2=CH-CHO,J为HOCH2CH2CHO;H为,B与G反应生成,由反应信息I可知,合成H的物质为苯酚钠、 (CH3)2CBr COOH,C的密度是同温同压下H2密度的28倍,说明C的相对分子质量为56,则=4,C的分子式为C4H8,且支链有一个甲基,经过系列转化生成G,根据C原子数目可知,G为 (CH3)2CBrCOOH,故B为苯酚钠,A与氢氧化钠反应生成B,故A为苯酚;F在溴/红磷作用下生成G,根据反应信息I,可知F为(CH3)2CHCOOH,E连续氧化生成F,故E为(CH3)2CHCH2OH,D转化生成E,D为(CH3)2CHCH2Br,由反应信息II可知,C为(CH3)2C=CH2,据此分析;
【小问1详解】
J为HOCH2CH2CHO,所含官能团名称为:羟基、醛基;
【小问2详解】
C为(CH3)2C=CH2,名称为:2-甲基-1-丙烯;
【小问3详解】
反应D→E的化学方程式为:(CH3)2CHCH2Br+NaOH(CH3)2CHCH2OH+NaBr;
【小问4详解】
根据双安妥明的结构分析,“H+K→双安妥明”的反应为酯化反应:2+HOCH2CH2CH2OH +2H2O;
【小问5详解】
F为(CH3)2CHCOOH,与F互为同分异构体且属于酯的物质有:甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,共有4种。
22. 左氧氟沙星是一种具有广谱抗菌作用的药物,其前体K的合成路线如下:
已知:ⅰ.(其中DHP、PPTS是有机试剂缩写)
ⅱ.
ⅲ.R4—NH2+R3OH
(1)B的系统命名是___________。
(2)已知试剂X的分子式为,X的结构简式为___________。
(3)I中含有两个酯基、两个六元环,H→I的反应类型为___________,I→J的化学方程式为___________。
(4)F的同分异构体中满足下列条件的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①为氨基酸;
②核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶3;
③1mol该物质与Na反应,消耗3mol Na;
④能与溶液发生显色反应。
(5)K的另一种制备途径如下:,写出M、P的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1)2-羟基丙酸乙酯
(2) (3) ①. 取代反应 ②. →+C2H5OH
(4)4 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】采用逆推法,由E结构简式,参照A的分子式,可确定A为CH3CH(OH)COOH;A与C2H5OH发生酯化反应,生成B为CH3CH(OH)COOC2H5;依据已知ⅰ,可得出C为CH3CH(OPHT)COOC2H5;依据已知ⅱ可确定D为CH3CH(OPHT)CH2OH,由X的分子式为C6H2NO2F3,可确定X为;依据已知ⅰ,可确定F为;依据G的分子式,可确定G为;由已知ⅲ可得出H为;结合K的结构简式,H脱水得到I的结构简式为,再脱去C2H5OH,得到J的结构简式为,J发生酯基的水解反应,从而得到K,据此分析;
【小问1详解】
B为CH3CH(OH)COOC2H5,系统命名是:2-羟基丙酸乙酯;
【小问2详解】
试剂X的分子式为C6H2NO2F3,由分析可得出,X的结构简式为;
【小问3详解】
I中含有两个酯基、两个六元环,则I为,H()→I的反应类型为取代反应,I()→J()发生取代反应,化学方程式是→+C2H5OH;
【小问4详解】
F为,F的同分异构体中满足下列条件:“①为α-氨基酸;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③1mol该物质与Na反应,消耗3molNa;④核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:3”有机物,结构简式可能为,共有4种(不考虑立体异构);
【小问5详解】
由流程图 ,参照原料和产品的结构,可逆推出P为,由已知ⅲ及N可脱去2个HF,可推出M为,从而得出M、P的结构简式为、。
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