内容正文:
2024-2025学年第二学期 月考试题
高二化学
相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Cl:35.5 Fe:56
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1-10小题,每题2分;第11-16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是
A. H2和D2互为同位素 B. PCl3和PCl5是同素异形体
C. CH3Cl和CH2ClCH2Cl互为同系物 D. NH4CNO和CO(NH2)2互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.同位素是指同种元素的不同原子,H2和D2是分子而非原子,因此不互为同位素,A错误;
B.同素异形体是指同种元素组成的不同单质,PCl3和PCl5均为化合物而非单质,因此不互为同素异形体,B错误;
C.同系物要求结构相似且分子组成相差一个或多个CH2基团,CH3Cl和CH2ClCH2Cl官能团数量不同(前者一氯代物、后者二氯代物),结构不相似,因此不互为同系物,C错误;
D.同分异构体要求分子式相同但结构不同,NH4CNO(氰酸铵)和CO(NH2)2(尿素)的分子式均为CH4N2O,二者结构不同,因此互为同分异构体,D正确;
答案选D。
2. 下列有机物命名正确的是
A. 2—乙基丙烷 B. CH3CHBr2 二溴乙烷
C. 3-甲基-1-丁烯 D. 1,3,4-三甲苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据主链最长,主链有4个碳原子,命名为2-甲基丁烷,A错误;
B.应指出溴原子的位置,命名为1,1-二溴乙烷,B错误;
C.母体为1-丁烯,3号碳原子有支链甲基,故命名为3-甲基-1-丁烯,C正确;
D.有机物命名时应尽可能使取代基的编号最小,的名称应该为1,2,4-三甲苯,D错误;
故选C。
3. 随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是
A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B. 对乙醇和二甲醚分别进行质谱分析,得到的质谱图完全相同
C. 对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振氢谱分析,能得到4组峰
D. 利用核磁共振氢谱可以区分2-丁炔和1,3-丁二烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.李比希元素分析仪仅能测定有机物中各元素的质量分数,无法直接确定分子式,分子式需结合其他方法(如质谱)获得,A错误。
B.乙醇和二甲醚互为同分异构体,结构不同导致质谱分析中碎片离子不同,质谱图不相同,B错误。
C.有机物CH3CH(OH)CH3(异丙醇)中,两个甲基(6H)等效为一组峰,次甲基(1H)为一组峰,羟基(1H)为一组峰,共3组峰,峰面积比为6:1:1,不是4组峰,C错误。
D.2-丁炔(CH3C≡CCH3)分子对称,只有1组峰(6H);1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)有2组峰(4H和2H,面积比2:1),核磁共振氢谱不同,可区分,D正确。
故答案选D。
4. 下列有关物质的表达式正确的是
A. 甲醛的电子式:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. TNT的结构简式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.题目所给甲醛的电子式中C原子未满足8电子稳定结构,且甲醛中C原子与O原子成双键,A错误;
B.丙烯为,故其发生聚合反应后产生聚丙烯的结构简式为,B错误;
C.TNT是 2,4,6-三硝基甲苯,其结构简式为,氮原子与苯环连接成键,题目所给结构甲基对位的硝基连接方式错误,C错误;
D.2-乙基-1,3-丁二烯中主链要涵盖两个碳碳双键,即其母体为丁二烯,故其键线式为 ,D正确;
故答案为D。
5. 乙醇分子中的各化学键如下图所示,下列关于乙醇分子在各种变化中断裂键的说法不正确的是
A. 和金属钠反应时键①断裂,与乙酸发生酯化反应时也是键①断裂
B. 在铜催化与O2共热反应时断裂①和③,发生消去反应时断裂②和⑤
C. 与浓盐酸反应生成氯乙烷时断裂②,在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
D. 乙醇溶于水,可能断裂②电离出OH-,也可能断裂①电离出氢离子
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇与金属钠反应2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,应是①键断裂,与乙酸发生酯化反应,得到乙酸乙酯,根据酯化反应的实质,①键断裂,故A说法正确;
B.乙醇发生催化氧化反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,①③键发生断裂,发生消去反应CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,断裂化学键是②⑤,故B说法正确;
C.与浓盐酸反应生成氯乙烷,发生CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O,断裂化学键为②,乙醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳和H2O,所有化学键断裂,故C说法正确;
D.乙醇属于非电解质,水中不能发生电离,故D说法错误;
答案为D。
6. 具有明显现象的官能团特征反应常被用来鉴别有机化合物。下列各组有机物的鉴别所选试剂不能达到目的是
A. 苯、溴苯、乙醇:水 B. 环己烷、环己烯:酸性高锰酸钾溶液
C. 苯、甲苯:溴水 D. 甲苯、四氯化碳、裂化汽油:溴水
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯不溶于水,比水轻,溴苯不溶于水,比水重,乙醇与水互溶不分层,可以用水鉴别三种物质,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液基于烯烃的氧化反应,环己烯褪色而环己烷不褪色,现象明显,能达到目的,B不符合题意;
C.苯和甲苯均不与溴水反应,苯与甲苯都比水轻,可以萃取出溴水中的溴,二者现象相同,无法区分,C符合题意;
D.裂化汽油能使溴水褪色,甲苯和四氯化碳均不与溴水反应且不互溶,甲苯的密度小于溴水,四氯化碳的密度大于溴水,故能达到鉴别目的,D不符合题意;
故选C。
7. 下列实验操作,正确的是
A. 乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明乙醇具有还原性
B. 将石蜡油分解产物通入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,可证明分解产物中一定有乙烯
C. 实验室制备硝基苯加入试剂的顺序为:先加入浓硫酸,再滴加浓硝酸,最后滴加苯
D. 检验卤代烃中的卤原子:将卤代烃与氢氧化钠的水溶液共热一段时间,冷却,向其中滴加硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为乙醇被氧化为乙醛或乙酸,该反应体现了乙醇的还原性,A正确;
B.将石蜡油分解产物通入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,只能证明分解产物中含有不饱和烃(如烯烃或炔烃),不能证明“一定有乙烯”,B错误;
C.因为浓硫酸的密度大于浓硝酸,且混合过程放出大量的热,又因为苯易挥发,所以正确的操作是:先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓硫酸,并及时摇匀和冷却。向冷却后的混酸中逐滴加入苯,C错误;
D.检验卤代烃中的卤原子时,需先将卤代烃与NaOH水溶液共热水解生成卤离子,但水解后必须先用稀硝酸酸化(中和多余的NaOH),再滴加AgNO3溶液。若未酸化,NaOH会与AgNO3反应生成Ag2O沉淀,干扰卤化银沉淀的观察,D错误;
故选A。
8. 下列装置能达到目的的是
A. 装置①:用NaOH溶液萃取溴水中的溴
B. 装置②:制取乙炔并检验乙炔的性质
C. 装置③:检验1-溴丙烷消去反应的产物
D. 装置④:制取并收集乙酸乙酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH溶液会与发生反应导致被消耗,无法实现“萃取”目的,A错误;
B.电石与饱和食盐水制乙炔时,副产物、等还原性气体可使溴的溶液褪色,干扰乙炔性质检验,装置未设除杂装置,B错误;
C.1-溴丙烷消去反应生成丙烯,但挥发的乙醇也能使酸性褪色,C错误;
D.该装置图符合乙酸乙酯制备标准装置,可成功制取并收集乙酸乙酯,D正确;
故答案为D。
9. 把有机物 氧化为 ,所用氧化剂最合理的是
A. 新制溶液 B. 酸性溶液 C. D. 溴水
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制溶液只能与醛基反应生成羧基,与碳碳双键不反应,A正确;
B.酸性溶液能氧化醛基,碳碳双键,还有苯环侧链上的甲基,B错误;
C.与醛基在催化剂的作用下发生催化氧化生成羧基,但是反应条件苛刻,不是最好的方法,C错误;
D.溴水能与碳碳双键发生加成,也能氧化醛基,D错误;
故选A。
10. 下列有关有机物的判断正确的是
A. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物也不是同系物
B. 对甲基苯甲醛()可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
C. 1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAg
D. 苯酚发生还原反应后的产物在核磁共振氢谱中应该有5个吸收峰
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛不含碳碳双键,丙烯醛()含碳碳双键,二者不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物分别为乙醇和1-丙醇,二者均为一元饱和醇,互为同系物,故A错误;
B.的甲基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,所以1molHCHO发生银镜反应最多生成4molAg,故C错误;
D.苯酚发生还原反应后的产物为,有5种等效氢,所以其核磁共振氢谱中有5个吸收峰,故D正确。
答案选D。
11. 下列关于反应类型的说法错误的是
A. 1,2-二氯乙烷氯乙烯是消去反应
B. 过程中反应①、②分别是取代反应、加成反应
C. 2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr是取代反应
D. R-NO2R-NH2取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.1,2‐二氯乙烷高温生成氯乙烯,属于分子内去掉卤化氢的消去反应,A正确;
B.最终产物有2个溴原子,由此可知第①步用(高温)使氢原子被氯取代,是取代反应;第②步用使不饱和键与加成,是加成反应,B正确;
C.该反应可视作卤素原子被烷基取代,属于取代反应,C正确;
D.R–NO2与Fe/HCl反应生成 R–NH2的本质是硝基被还原为氨基,是典型的还原反应,D错误;
故选D。
12. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 往AgCl中加入氨水,沉淀溶解:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
B. 硫酸铝溶液中加入过量的氨水:Al3+ + 4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+ 4
C. 乙烯使溴水褪色:CH2=CH2+Br2→CH3CHBr2
D. 与足量的NaOH乙醇溶液共热:+2NaOH+2NaBr+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.向悬浊液中滴加氨水,沉淀溶解:,A错误;
B.硫酸铝溶液中加入过量的氨水,沉淀不溶解,正确方程式为:,B错误;
C.乙烯与溴水发生加成反应,两个溴原子分别加成到两个不饱和碳原子上,反应方程式为,C错误;
D.与足量的NaOH乙醇溶液共热发生消去反应,生成苯乙炔,方程式正确,D正确;
故选D。
13. 科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中的一种,其结构如图.下列关于A的说法正确的是
A. 化合物A的分子式为C15H22O3
B. 与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C. 1 mol A最多可以与2 mol Cu(OH)2反应
D. 1 mol A最多与1 mol H2发生加成反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据分子组成确定分子式,根据结构特征分析化学性质。
【详解】A.化合物A的分子式为,故A正确;
B.A中无苯环,没有酚羟基,不与FeCl3溶液发生反应显紫色,故B错误;
C.1mol A中含2mol-CHO,则最多可与4mol反应,故C错误;
D.1mol可与1mol发生加成反应,1mol A中含2mol-CHO ,可以与2molH2发生加成反应,1molA最多与3molH2发生加成反应,故D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查多官能团有机物的性质,注意醛基中含有碳氧双键,也可以与氢气发生加成反应。
14. 环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到化学家的重视,根据其转化关系(如图),下列说法正确的是
A. b的所有原子都在同一个平面内 B. b的二氯代物有3种
C. p在氢氧化钠的醇溶液中加热生成烯烃 D. m的分子式为C7H8O
【答案】D
【解析】
【详解】A.b含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有原子不可能都在一个平面内,故A错误;
B.b的二氯代物有4种,如图所示:,故B错误;
C.p中与溴原子相连的碳原子邻位碳原子上没有氢原子,p不能发生消去反应,故C错误;
D.结合m的结构简式,m的分子式为C7H8O,故D正确;
故选D。
15. Diels-Alder反应为共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的反应是 。如果要合成 ,所用的原始原料可以是
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙烯
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙烯 D. 1,3-戊二烯和2-丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】由题中信息可知,要合成 ,所用的原始原料可以是2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙烯。答案选B。
故选:B。
16. 青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差。已知:乙醚的沸点为35 ℃。青蒿素的结构图如下左图,提取青蒿素的主要工艺如下右图,下列说法不正确的是
A. 青蒿素分子式为C15H20O5
B. 破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
C. 操作为萃取,操作是蒸馏
D. 操作为重结晶,过程包括:加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据结构式,青蒿素含15个碳原子、5个氧原子,氢原子个数为22,故其正确分子式应为,A错误;
B.破碎可增加固体表面积,促进溶剂渗透,提升提取效率,符合常规提取工艺原理,B正确;
C.操作Ⅰ中青蒿经乙醚浸泡后将青蒿素萃取入乙醚中得到提取液,操作Ⅱ利用乙醚沸点远低于青蒿素熔点的特性,通过蒸馏回收乙醚并获得粗品,C正确;
D.题干明确指出青蒿素“在水中几乎不溶”,故不能用水溶解青蒿素,D错误;
故答案为AD。
二、填空题 (每题14分,共4题,共56分)
17. .某有机物A含C、H、O三种元素,为了确定A的结构,进行如下实验:
(1)取6.8g A在O2中充分燃烧,将燃烧的产物依次通入浓硫酸和碱石灰,分别增重3.6g和17.6g,则A的实验式是___________。
(2)用质谱法对A进行分析,其质谱图如下,则有机物A的分子式是___________。
(3)用红外光谱法分析,有机物A中含有苯环、羧基、甲基;用核磁共振氢谱法分析该物质,其核磁共振氢谱图如下,由此推断有机物A的结构简式为:___________。
(4)B与A互为同系物,且相对分子量比A大14,请写出满足下列要求的B的同分异构体的结构简式:___________。
①属于芳香族化合物
②与B具有相同的官能团
③分子中有4种氢原子,个数比为1:1:2:6
.根据图中的反应路线及所给信息填空。
(5)A的结构简式是___________,名称是___________。
(6)①的反应类型是___________。
(7)B的分子式为___________。
(8)反应④的化学方程式是___________。
(9)与Br2的CCl4溶液发生1,4加成产物的结构简式是___________。
【答案】(1)C4H4O
(2)C8H8O2 (3)
(4)、 (5) ①. ②. 环己烷
(6)取代反应 (7)C6H10
(8) (9)
【解析】
【分析】Ⅱ.由合成路线可知,反应①为光照条件下的取代反应,所以A为,反应②为卤代烃发生的消去反应,B为,反应③为环己烯的加成反应,则C为,反应④为卤代烃的消去反应生成1,3-环己二烯,以此解答该题。
【小问1详解】
有机物A含C、H、O三种元素,充分燃烧生成CO2、H2O,浓硫酸的增重即为水的质量,所以A中n(H)=2n(H2O)==0.4mol,碱石灰的增重即为CO2的质量,所以A中n(C)=n(CO2)==0.4mol,则A中n(O)==0.1mol,则A中n(C):n(H):n(O)=4:4:1,所以实验式为C4H4O;
【小问2详解】
根据质谱图可知A的相对分子质量为136,设分子式为(C4H4O)n,则有(12×4+1×4+16)n=136,解得n=2,所以A的分子式为C8H8O2;
【小问3详解】
核磁共振氢谱有四个峰,所以有4种氢原子,A中含有苯环、羧基、甲基,且有四种环境的氢原子,各环境氢原子个数比为2:2:1:3,则A的结构简式为;
【小问4详解】
B与A互为同系物且相对分子量比A大14,则B的分子式为C9H10O2,含有苯环和羧基,B的同分异构体满足:①属于芳香族化合物 ,则含有苯环;②与B具有相同的官能团,含有羧基,③分子中有4种氢原子,个数比为1:1:2:6,结构对称且含有两个位置相同的甲基,满足条件的有、;
【小问5详解】
根据以上分析可知A的结构简式是,名称是环己烷;
【小问6详解】
反应①为光照条件下的取代反应,即①的反应类型是取代反应;
【小问7详解】
根据以上分析可知,B,分子式为;
【小问8详解】
反应④是卤代烃的消去反应,反应的化学方程式是;
【小问9详解】
含有共轭的两个碳碳双键,与Br2的CCl4溶液发生1,4-加成产物的结构简式是。
18. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等功能材料,回答下列问题:
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_______。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是_______。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是_______;金属离子与氧离子间的作用力为_______,Ca2+的配位数是_______。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同,有机碱中,N原子的杂化轨道类型是_______;若晶胞参数为anm,则晶体密度为_______g∙cm-3(列出计算式)。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p63d24s2 ②. TiF4为离子化合物,熔点高,其他三种均为共价化合物,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高 ③. O>Ti>Ca ④. 离子键 ⑤. 12 ⑥. Ti4+ ⑦. sp3 ⑧.
【解析】
【分析】
【详解】(1)Ti的原子序数为22,位于元素周期表的第四周期第ⅣB族,根据核外电子的排布规律可知,基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;
(2)F的电负性较大,TiF4为离子化合物;形成离子晶体,TiCl4至TiI4均为共价化合物,形成分子晶体,熔沸点较低,且随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高,故TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高;
(3)同一周期自左到右的电负性逐渐增大,同一主族自上而下的电负性减小,电负性:O>S>Se>Ti>Ca,因此电负性:O>Ti>Ca,阴阳离子间存在离子键,金属离子与氧离子间的作用力为离子键,由晶体结构知Ca2+的周围与其最近且等距离的O2-有12个,分别位于12条棱上,故配位数是12;
(4)如图(b)所示Pb2+周围围绕6个I-,图(a)所示,其中Ti4+周围围绕6个O2-,Pb2+与图(a)中Ti4+空间位置相同;有机碱中,N原子的价层电子对数为4对,N原子的杂化轨道类型是sp3;
如图(b)所示,Pb2+位于体心,个数为1,I-位于面心,个数为6×=3,有机碱离子位于顶点,个数为8×=1,晶胞参数为anm=a×10-7cm,晶胞的密度ρ=====g∙cm-3=g∙cm-3。
19. 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
已知:①间溴苯甲醛温度过高时易被氧化。
②溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点及相对分子质量见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
相对分子质量
160
106
185
步骤1:将一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用10% NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤出MgSO4•nH2O晶体。
步骤4:分离有机层,收集相应馏分。
(1)实验装置仪器a的名称是___________,锥形瓶中的试剂为NaOH溶液,其作用为___________。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为(填序号)___________。
A.>229℃ B.58.8℃~179℃ C.<58.8℃
(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的___________(填化学式)。
(4)步骤4中采用的蒸馏方式为___________(填“常压蒸馏”或“减压蒸馏”),其目的是为了防止___________。
(5)若实验中加入了5.3 g苯甲醛,得到3.7 g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛产率为___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 吸收Br2和HBr
(2)C (3)Br2
(4) ①. 减压蒸馏 ②. 间溴苯甲醛因温度过高被氧化
(5)40%
【解析】
【分析】苯甲醛与液溴在无水、1,2-二氯乙烷催化作用下控制温度反应生成间溴苯甲醛和,经冷凝回流可得间溴苯甲醛;同时生成的溴化氢易挥发,则锥形瓶中的试剂为NaOH溶液,用于处理尾气。有机相中含有溴,可用溶液洗涤除去;加入无水固体干燥有机层;最后减压蒸馏,分离制得间溴苯甲醛,据此解答。
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器a名称是球形冷凝管;反应物中沸点最低的Br2有一部分可能会成为蒸气与反应生成的HBr一起蒸出,故锥形瓶中的试剂为NaOH溶液,其作用为吸收Br2和HBr;
【小问2详解】
步骤1反应过程中,为提高原料利用率,应控制温度低于溴和苯甲醛的沸点,结合表格数据,则适宜的温度范围为<58.8℃,故选C;
【小问3详解】
步骤2有机层中的能与NaHCO3溶液反应,则步骤2中用溶液洗涤,是为了除去溶于有机层中混有的;
【小问4详解】
根据题目已知信息,为了防止间溴苯甲醛因温度过高被氧化,步骤4中采用减压蒸馏;
【小问5详解】
若苯甲醛完全转化为间溴苯甲醛,则生成间溴苯甲醛的质量为,实验结束后得到间溴苯甲醛,则本实验中间溴苯甲醛产率为。
20. 芳香族化合物A、B、C、D、E的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A是分子式为C8H8的芳香烃,能使溴水因加成反应而褪色,其结构简式为___________。
(2)已知B可用下列方法合成:电石气苯B
①电石气的电子式:___________;
②请书写实验室制备电石气方程式:___________;
③反应b的反应类型___________。
(3)已知:,则C的结构简式为___________。
反应②与反应④的条件不同,但D与C互为同分异构体,则反应④的试剂和条件为___________。
(4)A→E的化学方程式为___________。
(5)下列有关A和B的说法正确的是___________(填标号)。
a.A和B均为苯的同系物
b.A和B所有原子均有可能共面
c.A和B的苯环上的一氯代物均为3种
d.等质量的A和苯完全燃烧,消耗的氧气前者大
e.1mol A分别与H2和溴水反应,最多可消耗H2和Br2均为4mol
f.都能发生取代反应和加成反应、氧化反应
(6)芳香烃F是相对分子质量比A大14的同系物,F遇到酸性高锰酸钾溶液后生成,则F的结构简式为___________;与F具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2) ①. ②. ③. 加成反应
(3) ①. ②. Br2,FeBr3
(4) (5)cf
(6) ①. ②. 5
【解析】
【分析】A是分子式为的芳香烃,能使溴水因加成反应而褪色,说明其含有碳碳双键,故A是苯乙烯,结构简式为;A与加成生成B,苯环和双键都会被加成,故B为乙基环己烷( );A与HBr加成生成C,据题目给的已知信息,-H加在含H多的碳上,-Br加在含H少的碳上,故C的结构简式为;A发生加聚反应生成E为聚苯乙烯。
【小问1详解】
根据上述分析,A是苯乙烯,其结构简式为。
【小问2详解】
①电石气是乙炔,其电子式为;
②实验室通过电石与水制备电石气,该方程式为。
③乙炔生成苯是三分子乙炔发生了加成反应。
【小问3详解】
A 与HBr加成,根据题目给出的已知信息,Br会加到次甲基 () 上,故C的结构简式为;
D与C互为同分异构体,且反应②与④条件不同,故D是苯环上的氢被溴取代的产物,且因为B是饱和环烷烃,只能是取代反应,苯环上的溴代反应需要液溴和作催化剂。
【小问4详解】
A发生加聚反应生成聚苯乙烯,化学方程式为。
【小问5详解】
a.A的侧链不是烷基,,与苯含有不同官能团,不是苯的同系物,a错误;
b.B是乙基环己烷,环己烷环不是平面结构,b错误;
c.A和B苯环上都有邻、间、对三种位置的氢,故其苯环上的一氯代物均为3种,c正确;
d.A 和苯最简式都是,含碳含氢量相同,等质量耗氧量相同,d错误;
e.A中苯环加成需3mol,双键需1mol,共4mol;双键与溴加成需1mol,故1mol A分别与和溴水反应,最多可消耗和分别为4mol、1mol,e错误;
f.A中苯环和双键均可加成,苯环可取代,双键可被氧化;B中环烷烃和烷基侧链可发生光照取代,环烷烃可与氢气加成,可燃烧,即其被氧气氧化,f正确;
故选cf。
【小问6详解】
F是A的同系物,相对分子质量大14,说明多一个,分子式为;F被酸性高锰酸钾氧化生成对苯二甲酸(苯环上连两个对位的),这说明F苯环上连有两个处于对位的烷基侧链,且侧链的碳上有氢,因为是对位二取代,只能是一个甲基和一个乙烯基 (),氧化时,甲基变成羧基,乙烯基也变成羧基;故F的结构简式为;
分情况讨论,若其仅有1个侧链为 或或 时,共3种;若其存在两个侧链,即一个甲基 ,一个乙烯基时,存在邻位、间位、对位 (F本身),除去F本身外共2种,故与F具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有5种。
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2024-2025学年第二学期 月考试题
高二化学
相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Cl:35.5 Fe:56
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1-10小题,每题2分;第11-16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是
A. H2和D2互为同位素 B. PCl3和PCl5是同素异形体
C. CH3Cl和CH2ClCH2Cl互为同系物 D. NH4CNO和CO(NH2)2互为同分异构体
2. 下列有机物命名正确的是
A. 2—乙基丙烷 B. CH3CHBr2 二溴乙烷
C. 3-甲基-1-丁烯 D. 1,3,4-三甲苯
3. 随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是
A. 通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B. 对乙醇和二甲醚分别进行质谱分析,得到的质谱图完全相同
C. 对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振氢谱分析,能得到4组峰
D. 利用核磁共振氢谱可以区分2-丁炔和1,3-丁二烯
4. 下列有关物质的表达式正确的是
A. 甲醛的电子式:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. TNT的结构简式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
5. 乙醇分子中的各化学键如下图所示,下列关于乙醇分子在各种变化中断裂键的说法不正确的是
A. 和金属钠反应时键①断裂,与乙酸发生酯化反应时也是键①断裂
B. 在铜催化与O2共热反应时断裂①和③,发生消去反应时断裂②和⑤
C. 与浓盐酸反应生成氯乙烷时断裂②,在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
D. 乙醇溶于水,可能断裂②电离出OH-,也可能断裂①电离出氢离子
6. 具有明显现象的官能团特征反应常被用来鉴别有机化合物。下列各组有机物的鉴别所选试剂不能达到目的是
A. 苯、溴苯、乙醇:水 B. 环己烷、环己烯:酸性高锰酸钾溶液
C. 苯、甲苯:溴水 D. 甲苯、四氯化碳、裂化汽油:溴水
7. 下列实验操作,正确的是
A. 乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明乙醇具有还原性
B. 将石蜡油分解产物通入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,可证明分解产物中一定有乙烯
C. 实验室制备硝基苯加入试剂的顺序为:先加入浓硫酸,再滴加浓硝酸,最后滴加苯
D. 检验卤代烃中卤原子:将卤代烃与氢氧化钠的水溶液共热一段时间,冷却,向其中滴加硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色
8. 下列装置能达到目的的是
A. 装置①:用NaOH溶液萃取溴水中的溴
B. 装置②:制取乙炔并检验乙炔的性质
C. 装置③:检验1-溴丙烷消去反应的产物
D. 装置④:制取并收集乙酸乙酯
9. 把有机物 氧化为 ,所用氧化剂最合理的是
A. 新制溶液 B. 酸性溶液 C. D. 溴水
10. 下列有关有机物的判断正确的是
A. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后产物也不是同系物
B. 对甲基苯甲醛()可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
C. 1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAg
D. 苯酚发生还原反应后的产物在核磁共振氢谱中应该有5个吸收峰
11. 下列关于反应类型的说法错误的是
A. 1,2-二氯乙烷氯乙烯是消去反应
B. 过程中反应①、②分别是取代反应、加成反应
C. 2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr是取代反应
D. R-NO2R-NH2为取代反应
12. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A 往AgCl中加入氨水,沉淀溶解:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
B. 硫酸铝溶液中加入过量的氨水:Al3+ + 4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+ 4
C. 乙烯使溴水褪色:CH2=CH2+Br2→CH3CHBr2
D. 与足量的NaOH乙醇溶液共热:+2NaOH+2NaBr+2H2O
13. 科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中的一种,其结构如图.下列关于A的说法正确的是
A. 化合物A的分子式为C15H22O3
B. 与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C. 1 mol A最多可以与2 mol Cu(OH)2反应
D. 1 mol A最多与1 mol H2发生加成反应
14. 环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到化学家的重视,根据其转化关系(如图),下列说法正确的是
A. b的所有原子都在同一个平面内 B. b的二氯代物有3种
C. p在氢氧化钠的醇溶液中加热生成烯烃 D. m的分子式为C7H8O
15. Diels-Alder反应为共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的反应是 。如果要合成 ,所用的原始原料可以是
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙烯
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙烯 D. 1,3-戊二烯和2-丁烯
16. 青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差。已知:乙醚的沸点为35 ℃。青蒿素的结构图如下左图,提取青蒿素的主要工艺如下右图,下列说法不正确的是
A. 青蒿素分子式为C15H20O5
B. 破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
C. 操作为萃取,操作是蒸馏
D. 操作为重结晶,过程包括:加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
二、填空题 (每题14分,共4题,共56分)
17. .某有机物A含C、H、O三种元素,为了确定A的结构,进行如下实验:
(1)取6.8g A在O2中充分燃烧,将燃烧的产物依次通入浓硫酸和碱石灰,分别增重3.6g和17.6g,则A的实验式是___________。
(2)用质谱法对A进行分析,其质谱图如下,则有机物A的分子式是___________。
(3)用红外光谱法分析,有机物A中含有苯环、羧基、甲基;用核磁共振氢谱法分析该物质,其核磁共振氢谱图如下,由此推断有机物A的结构简式为:___________。
(4)B与A互为同系物,且相对分子量比A大14,请写出满足下列要求的B的同分异构体的结构简式:___________。
①属于芳香族化合物
②与B具有相同的官能团
③分子中有4种氢原子,个数比为1:1:2:6
.根据图中的反应路线及所给信息填空。
(5)A的结构简式是___________,名称是___________。
(6)①的反应类型是___________。
(7)B的分子式为___________。
(8)反应④的化学方程式是___________。
(9)与Br2的CCl4溶液发生1,4加成产物的结构简式是___________。
18. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料,回答下列问题:
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_______。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是_______。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是_______;金属离子与氧离子间的作用力为_______,Ca2+的配位数是_______。
(4)一种立方钙钛矿结构金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同,有机碱中,N原子的杂化轨道类型是_______;若晶胞参数为anm,则晶体密度为_______g∙cm-3(列出计算式)。
19. 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
已知:①间溴苯甲醛温度过高时易被氧化。
②溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点及相对分子质量见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
相对分子质量
160
106
185
步骤1:将一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用10% NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤出MgSO4•nH2O晶体。
步骤4:分离有机层,收集相应馏分。
(1)实验装置仪器a的名称是___________,锥形瓶中的试剂为NaOH溶液,其作用为___________。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为(填序号)___________。
A.>229℃ B.58.8℃~179℃ C.<58.8℃
(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的___________(填化学式)。
(4)步骤4中采用的蒸馏方式为___________(填“常压蒸馏”或“减压蒸馏”),其目的是为了防止___________。
(5)若实验中加入了5.3 g苯甲醛,得到3.7 g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛产率为___________。
20. 芳香族化合物A、B、C、D、E转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A是分子式为C8H8的芳香烃,能使溴水因加成反应而褪色,其结构简式为___________。
(2)已知B可用下列方法合成:电石气苯B
①电石气的电子式:___________;
②请书写实验室制备电石气的方程式:___________;
③反应b的反应类型___________。
(3)已知:,则C的结构简式为___________。
反应②与反应④的条件不同,但D与C互为同分异构体,则反应④的试剂和条件为___________。
(4)A→E的化学方程式为___________。
(5)下列有关A和B的说法正确的是___________(填标号)。
a.A和B均为苯的同系物
b.A和B所有原子均有可能共面
c.A和B的苯环上的一氯代物均为3种
d.等质量的A和苯完全燃烧,消耗的氧气前者大
e.1mol A分别与H2和溴水反应,最多可消耗H2和Br2均为4mol
f.都能发生取代反应和加成反应、氧化反应
(6)芳香烃F是相对分子质量比A大14的同系物,F遇到酸性高锰酸钾溶液后生成,则F的结构简式为___________;与F具有相同官能团的芳香烃类同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
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