内容正文:
2024—2025学年第二学期高二年段期末六校联考
化 学 试 卷
(满分:100分,完卷时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Br-80
一、单项选择题(每小题4分,共44分)
1. 福州有“四宝”分别是脱胎漆器(其原料生漆中含有漆酚、漆酶等)、油纸伞(桐油刷在伞纸上)、牛角梳(以水牛角或黄牛角磨制)和寿山石(含铁、钛、钾、钠等金属的硅酸盐矿物),下列说法错误的是
A. 脱胎漆器所用的生漆中含有的漆酚其中一种结构如图所示,该漆酚与苯酚互为同系物
B. 刷油纸伞用桐油具有较强的防水性、耐高温、耐腐蚀和耐老化的特点
C. 牛角梳主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子
D 寿山石成分不含有机化合物
2. 化学用语是学习和研究化学的基础。下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式可以表示为:
B. 2-丁醇结构简式为
C. 1mol分子式为C4H8的有机物最多含有11 NA的σ键
D. 乙烯的电子式为,肼的电子式为,其中C、N杂化类型不同
3. 下列反应所得的有机产物只有一种的是
A. 1,3-丁二烯与氯气以等物质的量混合反应
B 丙烯水化法制丙醇
C. 与NaOH的乙醇溶液作用下的消去反应
D. 甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下的取代反应
4. 下列有机反应属于取代反应的是
A.
B. + 3Fe + 6HCl+3 FeCl2 + 2H2O
C.
D. + CH3CH2-OH+ NH3
5. 下列实验操作能达到目的的是
A.验证乙烯的还原性
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化,生成不饱和烃
C.乙酸乙酯的制备
D.验证蔗糖的水解产物具有还原性
A. A B. B C. C D. D
6. 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2,A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中,不正确的是
A. A属于芳香族化合物
B. A的结构简式为
C. A在一定条件下可与发生加成反应
D. A的同分异构体中同时含有苯环和酯基的同分异构体有5种
7. a、b、c、d、e均为不饱和烃,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体
B. a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同
D. c、d、e分别与足量的HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体
8. 实验室利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如图所示。下列说法错误的是(已知:苯能与水形成共沸物,降低水的沸点)
A. 管口A是冷凝水的进水口
B. 使用分水器有利于提高产率,同时还能通过分水器中液面高度判断反应终点
C. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
D. 若将反应物改为苯乙酮()和乙二醇,则得到的有机产物为
9. 有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及的一个反应如图:
下列说法正确的是
A. 化合物M的一氯代物有4种
B. 化合物N能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
C. 化合物M、N、P中均不存在手性碳原子
D. 该反应完全符合绿色化学的思想,原子利用率为100%
10. 我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是
A. 该分子中所有碳原子一定共平面 B. 该分子能与氨基酸分子相互形成氢键
C. 1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应 D. 该物质能发生取代、加成和消去反应
11. “扑热息痛”是重要的解热镇痛药,其结构如下。下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有2种官能团
C. 所有原子可能处于同一平面 D. 能与溴水发生加成反应
二、填空题(4小题,共56分)
12. 按要求写出下列反应的化学方程式,并指明反应类型
化学反应
化学方程式
反应类型
A、苯酚与溴水的反应
______
______
B、乙酰胺与烧碱的水解反应
______
______
C、乙醇与O2的催化氧化
______
______
D、草酸和甲醇的完全酯化反应
______
______
E、苯酚和甲醛合成酚醛树脂
______
______
13. 丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示。
①取10.0 g丙烯酸和6.0 g甲醇置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性。
③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4处理后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
可能用到的信息如表所示。
沸点
溶解性
毒性
丙烯酸
141 ℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
65 ℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
易挥发,有毒
丙烯酸甲酯
80.5 ℃
难溶于水,易溶于有机溶剂
易挥发
(1)仪器c的名称是______。丙烯酸的结构简式为______。
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是______。
(3)步骤③中无水Na2SO4的作用是______。
(4)关于产品的蒸馏操作(加热和夹持装置未画出),图中有2处错误,请分别写出:______;______。
(5)为检验产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5 mol/L的KOH溶液10.00 mL,加热使之完全水解。
②用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。本次酯化反应丙烯酸的转化率为______。
14. 1,2-二溴乙烷的制备原理是(CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;CH2=CH2+Br₂→BrCH2-CH2Br,某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置B中玻璃管的作用是______;装置C的作用是______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到160-180℃从F中慢慢滴加乙醇一浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00mL液溴(p液=3g·cm-3)和3mL水的D试管,直至反应结束。将C与D断开连接的原因是______。判断反应结束的现象是______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集129-133℃馏分,最后得到7.05g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是a→b→a→______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为______。
(4)下列操作中,不会导致产率降低是______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
15. 有机化合物G的合成路线如下(转化①④⑤的条件已略去):
(1)写出E所含官能团的名称______。
(2)转化①所需的试剂和条件为______。
(3)D是一种含氧衍生物,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为40.0%,氢的质量分数为6.67%。D的质谱图如图。D的分子式为______。
(4)写出一种满足下列条件的E的同分异构体的结构简式:______。
①能与FeCl3溶液发生显色反应,能使Br2的CCl4溶液褪色;
②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:R—XROR′(R、R′表示烃基,X表示卤素原子)。根据已知信息并结合已经掌握的知识,设计以为原料制取的路线图______ (无机试剂及有机溶剂任用)。
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2024—2025学年第二学期高二年段期末六校联考
化 学 试 卷
(满分:100分,完卷时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Br-80
一、单项选择题(每小题4分,共44分)
1. 福州有“四宝”分别是脱胎漆器(其原料生漆中含有漆酚、漆酶等)、油纸伞(桐油刷在伞纸上)、牛角梳(以水牛角或黄牛角磨制)和寿山石(含铁、钛、钾、钠等金属的硅酸盐矿物),下列说法错误的是
A. 脱胎漆器所用的生漆中含有的漆酚其中一种结构如图所示,该漆酚与苯酚互为同系物
B. 刷油纸伞用的桐油具有较强的防水性、耐高温、耐腐蚀和耐老化的特点
C. 牛角梳主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子
D. 寿山石成分不含有机化合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.同系物需结构相似(官能团种类和数目相同)且分子组成相差n个-CH2。苯酚为一元酚(含1个-OH),题中漆酚结构含2个-OH(酚羟基),官能团数目不同,结构不相似,二者不互为同系物,A错误;
B.桐油是一种干性油,涂刷在物体表面能在空气中形成一层具有防水性、耐高温、耐腐蚀和耐老化等特点的保护膜,B正确;
C.牛角的主要成分为角蛋白,属于蛋白质,蛋白质是由氨基酸缩聚而成的天然有机高分子化合物,C正确;
D.寿山石成分是含铁、钛、钾、钠等金属的硅酸盐矿物,硅酸盐属于无机物,不含有机化合物,D正确;
故答案选A。
2. 化学用语是学习和研究化学的基础。下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式可以表示为:
B. 2-丁醇的结构简式为
C. 1mol分子式为C4H8有机物最多含有11 NA的σ键
D. 乙烯的电子式为,肼的电子式为,其中C、N杂化类型不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯由丙烯(CH2=CH-CH3)加聚而成,结构简式为,A错误;
B.2-丁醇主链含4个碳,羟基位于2号碳,结构简式为,B正确;
C.C4H8的环烷烃(如环丁烷)含4个C-Cσ键和8个C-Hσ键,共12个σ键,多于11个,1mol分子式为C4H8的有机物最多含有12 NA的σ键,C错误;
D.肼的电子式中N原子应含1对孤对电子(8电子稳定),题干中N原子孤对电子数错误,D错误;
故选B。
3. 下列反应所得的有机产物只有一种的是
A. 1,3-丁二烯与氯气以等物质的量混合反应
B. 丙烯水化法制丙醇
C. 与NaOH的乙醇溶液作用下的消去反应
D. 甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下的取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.1,3-丁二烯含有共轭双键,与氯气等物质的量反应时,会发生1,2-加成(产物)和1,4-加成(产物),存在两种加成产物,A不符合题意;
B.丙烯中碳碳双键两侧不对称,与水反应为加成反应,产物为或,B不符合题意;
C.该卤代烃与带溴的碳原子相邻的有三个甲基,且这三个甲基的环境完全相同,发生消去反应的产物只有一种,得到的烯烃只有,C符合题意;
D.甲苯与液溴在催化下发生苯环上的取代,甲苯中的甲基是邻、对位定位基,其苯环上的取代反应主要生成邻位和对位取代物,故产物为邻溴甲苯和对溴甲苯,D不符合题意;
故选C。
4. 下列有机反应属于取代反应的是
A.
B. + 3Fe + 6HCl+3 FeCl2 + 2H2O
C.
D. + CH3CH2-OH+ NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为乙醛被氧气氧化为乙酸,醛基转化为羧基,属于氧化反应,A错误;
B.反应中硝基苯的硝基(-NO2)被还原为氨基(-NH2),Fe为还原剂,属于还原反应,B错误;
C.乙烯(CH2=CH2)与HCl发生加成反应,碳碳双键断裂,生成氯乙烷(CH3CH2Cl),属于加成反应,C错误;
D.乙酰胺(CH3CONH2)与乙醇(CH3CH2OH)反应,酰胺基中的氨基(-NH2)被乙氧基(-OCH2CH3)取代生成乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3),符合“原子或原子团被替代”的取代反应特征,D正确;
答案选D。
5. 下列实验操作能达到目的的是
A.验证乙烯的还原性
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化,生成不饱和烃
C.乙酸乙酯的制备
D.验证蔗糖的水解产物具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇受热会挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,还可能生成SO2杂质,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,未除杂会干扰乙烯的检验,A错误;
B.烷烃在素瓷片催化作用下发生热裂化时需要隔绝空气,所以图中不能通入空气,B错误;
C.制备乙酸乙酯时,应用饱和Na2CO3溶液吸收产物,NaOH溶液会导致乙酸乙酯水解,C错误;
D.验证蔗糖水解产物的还原性:蔗糖水解需稀硫酸作催化剂,水解后加NaOH调至碱性(银镜反应需碱性条件),再加入银氨溶液水浴加热,步骤正确,可验证水解产物的还原性,D正确;
答案选D。
6. 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2,A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中,不正确的是
A. A属于芳香族化合物
B. A的结构简式为
C. A在一定条件下可与发生加成反应
D. A的同分异构体中同时含有苯环和酯基的同分异构体有5种
【答案】C
【解析】
【详解】A.A分子中含一个苯环,属于芳香族化合物,A正确;
B.由分子式、苯环单取代及红外光谱(含C=O、C-O-C)和核磁共振氢谱(4种H,面积比1:2:2:3),推知A为苯甲酸甲酯,结构简式为,B正确;
C.A中苯环可与3mol 加成,酯基中C=O不能加成,共消耗3mol ,C错误;
D.含苯环和酯基的同分异构体有:甲酸苯甲酯、乙酸酚酯、甲酸与酚形成酯,同时甲基在邻,间,对三种位置上,共5种,D正确;
答案选C。
7. a、b、c、d、e均为不饱和烃,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体
B a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同
D. c、d、e分别与足量HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.a为伞花烃(C10H14,含苯环),完全加氢后为环己烷衍生物(C10H20);b为异丙烯基苯(含苯环和双键),加氢后含9个碳,产物为C9H18,与a、c、d、e(C10H20)分子式不同,故加氢产物不完全互为同分异构体,A正确;
B.a为苯的同系物(含α-H),b、c、d、e含碳碳双键,均能被酸性高锰酸钾氧化,使溶液褪色,B正确;
C.a中苯环碳为sp2杂化,甲基、异丙基碳为sp3杂化;b、c、d、e含双键(碳为sp2杂化)、饱和碳(碳为sp3杂化),五种物质均含sp2和sp3两种杂化方式,C错误;
D.c、d、e为同分异构体(C10H16),与足量HCl加成后生成C10H18Cl2,因双键位置不同导致氯原子位置不同,产物互为同分异构体,D正确;
故答案选C。
8. 实验室利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如图所示。下列说法错误的是(已知:苯能与水形成共沸物,降低水的沸点)
A. 管口A是冷凝水的进水口
B. 使用分水器有利于提高产率,同时还能通过分水器中液面高度判断反应终点
C. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
D. 若将反应物改为苯乙酮()和乙二醇,则得到的有机产物为
【答案】C
【解析】
【详解】A.冷凝管中冷凝水应下进上出, A为下方接口,则是进水口,A正确;
B.分水器能分离生成的水,减少生成物浓度,促进平衡正向移动提高产率,通过观察分水器中水层液面不再上升判断反应终点,B正确;
C.分水器中苯层(上层)密度小于水层(下层),支管口为苯回流通道。当苯层液面高于支管口时,苯可通过支管口自动回流,无需打开旋塞B放水,当分水器中水层液面接近支管口时,才需打开旋塞B放出下层水,以防生成的水回流至反应器中,C错误;
D.苯乙酮(含羰基)与乙二醇(二元醇)发生缩酮反应,羰基的O被-O-CH2CH2-O-取代形成五元环缩酮,产物结构正确,D正确;
故选C。
9. 有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及一个反应如图:
下列说法正确的是
A. 化合物M的一氯代物有4种
B. 化合物N能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
C. 化合物M、N、P中均不存在手性碳原子
D. 该反应完全符合绿色化学的思想,原子利用率为100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物M有4种等效氢(如图所示),所以一氯代物有4种,A正确;
B.化合物N含醛基(-CHO)和碳碳三键(-C≡C-),醛基可被溴水氧化,三键可与溴水加成,均能使溴水褪色,B错误;
C.化合物P中连接两个苯环、羟基(-OH)和氢原子的饱和碳原子,连有四个不同基团,为手性碳原子,如图:,C错误;
D.反应物M含溴原子(Br),产物P不含Br,Br转化为副产物(如LiBr),原子利用率未达100%,D错误;
答案选A。
10. 我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是
A. 该分子中所有碳原子一定共平面 B. 该分子能与氨基酸分子相互形成氢键
C. 1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应 D. 该物质能发生取代、加成和消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中存在通过单键连接的苯环,单键可旋转导致不同苯环的碳原子不一定共平面,A错误;
B.该分子含酚羟基(-OH),氨基酸含氨基()和羧基(-COOH),酚羟基的O-H可与氨基酸的N形成氢键,氨基酸的N-H可与酚羟基的O形成氢键,能相互形成氢键,B正确;
C.分子含2个酚羟基(各消耗1 mol NaOH)和1个内酯基(酚酯,水解生成羧基和酚羟基,共消耗2 mol NaOH),总消耗2+2=4 mol NaOH,C错误;
D.该物质含酚羟基可发生取代反应,苯环可发生加成反应,但无醇羟基(仅酚羟基),不能发生消去反应,D错误;
故答案选B。
11. “扑热息痛”是重要的解热镇痛药,其结构如下。下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有2种官能团
C. 所有原子可能处于同一平面 D. 能与溴水发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,其分子式为,A错误;
B.由结构简式可知,含有酚羟基和酰胺基两种官能团,B正确;
C.分子结构中含有-CH3,为立体结构,不可能所有原子共平面,C错误;
D.含有酚羟基,可以与溴水发生取代反应,D错误;
故选B。
二、填空题(4小题,共56分)
12. 按要求写出下列反应的化学方程式,并指明反应类型
化学反应
化学方程式
反应类型
A、苯酚与溴水的反应
______
______
B、乙酰胺与烧碱的水解反应
______
______
C、乙醇与O2的催化氧化
______
______
D、草酸和甲醇的完全酯化反应
______
______
E、苯酚和甲醛合成酚醛树脂
______
______
【答案】 ①. ②. 取代反应 ③. CH3CONH2+NaOHCH3COONa+NH3↑ ④. 水解反应(取代反应) ⑤. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ⑥. 氧化反应 ⑦. HOOC-COOH+2CH3OHCH3OOC-COOCH3 +2H2O ⑧. 酯化反应(取代反应) ⑨. ⑩. 缩聚反应
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚和氢溴酸,为取代反应,化学方程式为:;
B.乙酰胺与烧碱水解生成乙酸钠和氨气,为水解反应,化学方程式为:CH3CONH2+NaOHCH3COONa+NH3↑;
C.乙醇催化氧化生成乙醛和水,为氧化反应,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
D.草酸与甲醇完全酯化生成草酸二甲酯和水,为酯化反应,化学方程式为:HOOC-COOH+2CH3OHCH3OOC-COOCH3 +2H2O;
E.苯酚与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂和水,为缩聚反应,化学方程式为:。
13. 丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示。
①取10.0 g丙烯酸和6.0 g甲醇置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性。
③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4处理后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
可能用到信息如表所示。
沸点
溶解性
毒性
丙烯酸
141 ℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
有毒
甲醇
65 ℃
与水互溶,易溶于有机溶剂
易挥发,有毒
丙烯酸甲酯
80.5 ℃
难溶于水,易溶于有机溶剂
易挥发
(1)仪器c的名称是______。丙烯酸的结构简式为______。
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的目的是______。
(3)步骤③中无水Na2SO4的作用是______。
(4)关于产品的蒸馏操作(加热和夹持装置未画出),图中有2处错误,请分别写出:______;______。
(5)为检验产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5 mol/L的KOH溶液10.00 mL,加热使之完全水解。
②用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5 mol/L的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00 mL。本次酯化反应丙烯酸的转化率为______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. CH2=CHCOOH
(2)除去混合液中的丙烯酸和甲醇,降低酯的溶解度
(3)干燥 (4) ①. 温度计水银球应位于支管口处 ②. 接液管与锥形瓶接口不应密封
(5)54.0%
【解析】
【分析】制取丙烯酸甲酯时,将一定质量的丙烯酸、甲醇混合置于三颈烧瓶中,水浴加热,将蒸汽进行冷凝回流。充分反应后冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗涤至中性,去除丙烯酸、甲醇等杂质;分液后得上层油状液体,再用无水Na2SO4干燥后蒸馏,收集70~90 ℃馏分。
【小问1详解】
仪器c带有活塞,名称是分液漏斗。丙烯酸分子中含有3个碳原子、1个碳碳双键和1个羧基,结构简式为CH2=CHCOOH。
【小问2详解】
制得的丙烯酸甲酯中混有丙烯酸和甲醇,需去除杂质,则混合液用5% Na2CO3溶液洗涤,目的是:除去混合液中的丙烯酸和甲醇,降低酯的溶解度。
【小问3详解】
除去丙烯酸、甲醇等杂质后分液,此时得到的丙烯酸甲酯中混有少量水,则步骤③中无水Na2SO4的作用是:干燥。
【小问4详解】
产品的蒸馏时,需要控制蒸汽的温度,另外,蒸汽冷凝后流入锥形瓶时,需要排出锥形瓶内的空气,所以操作图中有2处错误,分别为:温度计水银球应位于支管口处;接液管与锥形瓶接口不应密封。
【小问5详解】
反应时加入的丙烯酸的物质的量为=mol。将油状物质提纯后平均分成5份,取出的1份,含丙烯酸甲酯的物质的量为2.5 mol/L×0.01000 L-0.5 mol/L×0.02000 L=0.015 mol,则生成的丙烯酸甲酯总物质的量为,故丙烯酸的转化率为。
14. 1,2-二溴乙烷的制备原理是(CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;CH2=CH2+Br₂→BrCH2-CH2Br,某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置B中玻璃管的作用是______;装置C的作用是______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到160-180℃从F中慢慢滴加乙醇一浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00mL液溴(p液=3g·cm-3)和3mL水的D试管,直至反应结束。将C与D断开连接的原因是______。判断反应结束的现象是______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集129-133℃馏分,最后得到7.05g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是a→b→a→______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为______。
(4)下列操作中,不会导致产率降低的是______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
【答案】(1) ①. 平衡气压 ②. 除去杂质气体
(2) ①. 减少溴蒸汽挥发 ②. D中溴水的橙红色完全褪去
(3) ①. d→c→e ②. 50% (4)B
【解析】
【分析】根据题意,A装置用于乙醇的消去反应,装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强以及防堵塞,该反应生成乙烯的同时因副反应生成二氧化硫杂质气体,需要利用C装置除杂,D装置发生乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,E用于尾气吸收。
【小问1详解】
根据分析知,装置B的作用是平衡装置内外的压强(防堵塞),装置C的作用是除去气体,故答案为:平衡气压;除去杂质气体;
【小问2详解】
①溴易挥发,将C与D连接处断开可以防止气流促进溴的挥发,减少溴的损失,故答案为:减少溴蒸汽挥发;
②若D中的溴水褪色,表明溴完全反应,所以反应结束的现象是D中试管内溴水的橙红色完全褪色,故答案为:D中溴水的橙红色完全褪去;
【小问3详解】
①粗品1,2-二溴乙烷的提纯过程是:水洗→氢氧化钠溶液洗涤→水洗→用无水氯化钙干燥→过滤→蒸馏,粗品提纯的步骤是a→b→a→d→c→e,故答案为:d→c→e;
②4.0 mL液溴的物质的量是,1,2-二溴乙烷理论产量是,1,2-二溴乙烷的产率=,故答案为:50%;
【小问4详解】
A.乙烯通过溴水时速率太快,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
B.E装置的作用是尾气处理,实验时没有E装置,对产率无影响;
C.去掉装置D烧杯中的水,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
D.装置C中的NaOH溶液用水代替,造成二氧化硫与溴反应,会导致产物产率降低;
故答案选:B。
15. 有机化合物G的合成路线如下(转化①④⑤的条件已略去):
(1)写出E所含官能团的名称______。
(2)转化①所需的试剂和条件为______。
(3)D是一种含氧衍生物,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为40.0%,氢的质量分数为6.67%。D的质谱图如图。D的分子式为______。
(4)写出一种满足下列条件的E的同分异构体的结构简式:______。
①能与FeCl3溶液发生显色反应,能使Br2的CCl4溶液褪色;
②分子中含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:R—XROR′(R、R′表示烃基,X表示卤素原子)。根据已知信息并结合已经掌握的知识,设计以为原料制取的路线图______ (无机试剂及有机溶剂任用)。
【答案】(1)碳碳双键 醛基
(2)NaOH醇溶液、加热
(3)CH2O (4)
(5)
【解析】
【分析】A()发生消去反应生成B(),B被氧化生成C()和D,D是一种含氧衍生物,经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数为40.0%,氢的质量分数为6.67%,由质谱图可知D的相对分子质量为30,则D中含有的C原子个数为,含有的H原子个数为,含有的O原子个数为,故D的分子式为CH2O,可推知D的结构简式为,C与D发生羟醛缩合反应生成E(),E发生加成反应生成F,F发生反应生成G(),据此回答问题
【小问1详解】
E的结构简式为,含有的官能团为碳碳双键、醛基,故答案为碳碳双键、醛基。
【小问2详解】
转化①为的消去反应,所需的试剂和条件为NaOH醇溶液、加热,故答案为NaOH醇溶液、加热。
【小问3详解】
由分析知,D的分子式为CH2O,故答案为CH2O。
【小问4详解】
E的结构简式为,一种同分异构体能与能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,且能使Br2的CCl4溶液褪色,说明含有碳碳双键或碳碳三键,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,说明存在对称结构,符合条件的同分异构体的结构简式为,故答案为。
【小问5详解】
由已知:R—XROR信息知,与反应生成,与在催化下反应生成,与在光照条件下生成,在NaOH溶液加热条件下水解得到,与钠反应得到,故合成路线图为,故答案为。
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