内容正文:
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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全书综合测评
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是( )
A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃
C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D.端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol羟基与1 mol氢氧根离子含有的电子数均为9NA
B.2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为nNA
D.标准状况下,2.24 L CCl4含有的分子数为0.1NA
3.高分子在材料领域发挥着重要作用。下列说法正确的是( )
A.微波吸收材料()能使溴水褪色
B.阻燃材料()由苯酚和甲醇缩聚制得
C.合成消声瓦()的单体均存在顺反异构体
D.合成芳纶()的单体的核磁共振氢谱峰数、峰面积之比均相同
4.下列说法正确的是( )
A.实验室制硝基苯:先加入浓硫酸,再加苯,最后滴入浓硝酸
B.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合
C.证明氯乙烷中含有氯原子,可将氯乙烷加入硝酸酸化的AgNO3溶液中
D.实验室制得的粗溴苯通常呈黄色,是因为溶解了少量的Br2
5.甘油酸是一种食品添加剂,可由甘油氧化制得。下列说法不正确的是( )
A.1 mol甘油与足量金属钠反应生成67.2 L H2(标准状况下)
B.1 mol甘油酸中含有π键的数目约为6.02×1023
C.可用NaHCO3溶液区分甘油和甘油酸
D.甘油和甘油酸均易溶于水
6.合成“达芦那韦”的部分路线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.有机物A分子中所有原子可能在同一平面
B.有机物B的同分异构体有7种(不含B且不考虑立体异构)
C.C的分子式为C11H15N
D.反应①、②均为取代反应
7.已知环己胺(液体)微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是( )
A.该过程未发生氧化还原反应
B.②③均为两相混合体系
C.溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到
D.获得②采取的操作为分液
8.1-氯丙烷与苯在一定条件下反应可得产物a,转化关系如图。下列说法正确的是( )
+
A.该反应属于加成反应 B.a的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.a分子中所有原子共平面 D.该反应过程中有HCl生成
9.聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.m=n-1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
10.酿酒过程中若操作不当,会产生丙烯醛使酒的口味变辣,丙烯醛的沸点为52.5 ℃。如图为丙烯醛发生转化的流程,有关说法错误的是( )
CH2CH—CHO CH2CH—COOH CH2CH—COOCH3 高分子N
A.可用银氨溶液检验丙烯醛中的醛基
B.丙烯醛分子中所有原子可能处于同一平面
C.上述合成路线涉及氧化反应、取代反应、加聚反应
D.M可以选用酸性KMnO4溶液或银氨溶液
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.我国科学家研发的催化剂Cu2O@ZIF-8实现了含碳碳三键化合物与二氧化碳的酯化,如下:
(a)+CO2
(b)+CO2
下列说法错误的是( )
A.M分子中环上的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
B.M、N都能使溴水褪色
C.1 mol M与足量NaOH溶液共热,最多消耗40 g NaOH
D.N的分子式为C4H5NO2
12.羟甲香豆素(丙)可用来治疗胆结石,其部分合成路线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.甲分子中有1个手性碳原子
B.1 mol乙最多能与4 mol H2发生加成反应
C.丙能与甲醛发生缩聚反应
D.乙在Cu作催化剂、加热条件下可被氧气氧化为含醛基的物质
13.我国科学家合成了一种催化剂,实现了如图所示的异丁烷氧化脱氢。下列说法错误的是( )
A.图中C4H8的名称为2-甲基丙烯
B.图中C4H8分子中碳原子的杂化方式有2种
C.反应中有极性键和非极性键的断裂与形成
D.该反应可表示为C4H10+CO2 C4H8+CO+H2O
14.可利用如下反应合成某新型有机太阳能电池材料的中间体。下列说法正确的是( )
A.可用邻羟基苯甲醛和溴水在铁粉催化下合成X
B.X分子可形成分子内氢键和分子间氢键
C.1 mol Y最多可消耗4 mol NaOH
D.类比上述反应,和可生成
15.具有独特的物理性能的某环状聚合物的结构简式如图,有关该聚合物的说法不正确的是( )
A.每个分子含氮原子数为3+2n
B.该聚合物可以发生取代反应、消去反应、氧化反应和还原反应
C.1 mol该聚合物完全水解最多消耗(1+m)mol NaOH
D.该聚合物中的含氧官能团有4种
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(1)相对分子质量为114且其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为 。
(2)的名称为 。
(3)1 mol 分别与足量Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应,消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为 。
(4)只用一种试剂即可鉴别甲苯、乙醇、己烯、溴乙烷,该试剂为 。
(5)分子式为C5H10O2,属于酯且能发生银镜反应的有机物有 种(不考虑立体异构)。
(6)某烃M和炔烃N的混合气共1 L,完全燃烧生成相同条件下的二氧化碳1.4 L,水蒸气
1.6 L,M与N的物质的量之比为 。
17.(12分)镇痛药G的一种合成路线如下:
已知:、均不稳定,易转化为CH3CHO。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为 ,含有 个手性碳原子。
(2)下列方法能区分B和C的是 (填字母)。
a.加入酸性KMnO4溶液 b.加入银氨溶液、水浴加热
c.加入NaOH溶液 d.加入金属钠
(3)E→G的化学方程式为 ,反应类型为 。
(4)E的质谱图中,质荷比的最大值是 ;H是E的同分异构体,同时符合下列条件的H有 种(不考虑立体异构)。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③苯环上有3个取代基。
(5)若C1为,用C1替代C,D、F保持不变,发生上述转化,则E1为 (填结构简式,下同),G1为 。
18.(13分)利用Knoevenagel反应可用于合成香豆素-3-羧酸(,M=
190 g/mol),该反应须在无水条件下进行。实验室以水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶和醋酸的催化下反应制得香豆素-3-羧酸酯,再在碱性条件下水解、酸化关环得香豆素-3-羧酸。部分反应原理、实验步骤和装置图(夹持装置略)如下:
+CH2(COOC2H5)2 (部分产物略)
步骤1:在干燥的50 mL圆底烧瓶中加入2.1 mL水杨醛、3.4 mL丙二酸二乙酯、15 mL无水乙醇、0.25 mL六氢吡啶和2滴冰醋酸。按如图所示装置,在80 ℃下加热回流,待反应完全后停止加热。反应混合液稍冷后转移到锥形瓶中,加入15 mL水,置于冰水浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到白色晶体。
步骤2:取白色晶体2.0 g加入50 mL圆底烧瓶中,再加入1.5 g NaOH、10 mL 95%乙醇和5 mL水。加热搅拌(不接仪器a),回流约15 min,停止加热。稍冷后将反应混合液加入盛有5 mL浓盐酸和25 mL水的烧杯中,在冰水浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到固体产品1.5 g。
据此回答以下问题:
(1) 仪器a的名称为 ,作用是
。
(2)步骤1中可用TLC薄层层析技术跟踪反应进程(原理与纸层析类似),用毛细管取样、点样,图A、B、C、D分别是0.5 h、1 h、1.5 h、2 h薄层色谱展开后的斑点图。据此判断反应最合适的回流时间是 (填字母)。
(3)步骤1中,置于冰水浴的作用是 ,抽滤后用乙醇洗涤晶体,其优点是 。
(4)写出酸化关环得香豆素-3-羧酸的化学方程式:
。
(5)固体产品可用 (填提纯方法)进行提纯;若步骤2中2.0 g白色晶体为纯品,计算步骤2中的产率为 (保留3位有效数字)。
19.(12分)(ALA)广泛用于医学和农业,合成ALA·HCl的一种路线如下。
已知:ⅰ.CH2(COOR1)2 R—CH(COOR1)2(X表示卤素原子)
ⅱ.R2CH(COOH)2 R2CH2COOH+CO2↑
回答下列问题:
(1)A为苯的同系物,A的结构简式为 。
(2)B→C的化学方程式为 。
(3)C→D的反应类型是 。
(4)F→G需要强碱性物质参与反应。
a.从结构角度分析:由于 ,
C2H5OH比H2O更难解离出H+,故C2H5ONa的碱性强于NaOH。
b.F→G的化学方程式为 。
(5)反应②中同时还生成CO2、 、 。(填结构简式)
(6)对比①②,推测①采用低温的目的是
。
20.(13分)以酒石酸(A)为原料可以合成抗艾滋病药物沙奎那韦的中间体(G),其合成路线如下:
已知:ⅰ.RCOOH(或R1COOR2) RCH2OH(或R1CH2OH);
ⅱ.SOCl2在酯化反应中作催化剂,若羧酸和SOCl2先混合会生成酰氯,酰氯与醇再反应生成酯;若醇和SOCl2先混合会生成氯化亚硫酸酯,氯化亚硫酸酯与羧酸再反应生成酯。
回答下列问题:
(1)为得到较多的产物B,反应①应进行的操作是 。
(2)反应②的化学方程式为 ;反应②和⑤的目的是 。
(3)D的结构简式为 ,G的分子式为 。
(4)以为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(无机试剂任选) 。
答案与解析
1.B 蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖,属于二糖,A正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于烃的衍生物,B错误;食醋中乙酸、水都是极性分子,C正确;淀粉可水解生成葡萄糖,D正确。
2.B 1 mol OH-含有的电子数为10NA,故A错误;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,2.8 g乙烯和环丙烷的混合气体中含有0.2 mol CH2,则含有的碳原子数为0.2NA,故B正确;1 mol CnH2n+2中含有的碳碳单键数为(n-1)NA,故C错误;标准状况下,CCl4为液态,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
3.A 中含碳碳双键,能使溴水褪色,A正确;是由苯酚和甲醛通过缩聚反应制得的,B错误;合成消声瓦的单体为、,二者均不存在顺反异构体,C错误;由芳纶的结构简式可知其单体为、,两种单体中均有2种氢原子,核磁共振氢谱峰数相同,但两种氢原子个数之比分别为2∶1和1∶1,即峰面积之比不相同,D错误。
4.D 实验室制硝基苯时,先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,最后滴入苯,A项错误;苯与溴单质反应制溴苯时,反应物为苯与液溴,不能使用溴水,B项错误;氯乙烷不能电离出氯离子,将氯乙烷加入硝酸酸化的AgNO3溶液中不会产生白色沉淀,溶液会分层,C项错误;实验室制得的粗溴苯通常呈黄色,是因为溶解了少量的Br2,D项正确。
5.A 1 mol甘油与足量金属钠反应生成1.5 mol H2,在标准状况下的体积为22.4 L/mol×
1.5 mol=33.6 L,A错误;每个甘油酸分子中含1个π键,即1 mol甘油酸中含π键的数目约为6.02×1023,B正确;甘油酸能与NaHCO3溶液反应产生气体,而甘油与NaHCO3溶液不反应,现象不同,故可用NaHCO3溶液区分二者,C正确;—OH和—COOH均为亲水基,甘油和甘油酸均易溶于水,D正确。
6.D 反应②为还原反应,D错误。
7.D
Br2与浓氢氧化钠溶液的反应及水相1中的反应均为氧化还原反应,故A错误;②是环己胺,③是溴的四氯化碳溶液,均不是两相混合体系,故B错误;由分析可知,溴、溴苯、环己胺依次由③、①、②获得,故C错误;由分析可知,②获得的方式为分液,故D正确。
8.D 该反应中,苯环上的H原子被正丙基取代,生成a和HCl,为取代反应,A错误、D正确;a分子中苯环上有3种不同化学环境的H原子,侧链有3种不同化学环境的H原子,则其一氯代物有6种,B错误;a分子中含甲基,所有原子不可能共平面,C错误。
9.B 由合成路线可知,m=n-1,A项正确;聚乳酸分子中含有酯基、羧基、羟基三种官能团,B项错误;羧基、羟基均能与Na反应产生氢气,故1 mol乳酸与足量的Na反应能生成1 mol H2,C项正确;两分子乳酸反应能生成含六元环的分子,该分子的结构简式为,D项正确。
10.D 可用银氨溶液检验丙烯醛中的醛基,A正确;丙烯醛分子中醛基和乙烯基直接相连,所有原子可能处于同一平面,B正确;题述合成路线涉及的反应有氧化反应、取代反应(或酯化反应)、加聚反应,C正确;酸性KMnO4溶液不仅能氧化醛基,还能氧化碳碳双键,D错误。
11.C 根据M的结构简式可知,M分子中环上有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有3种,A正确;M、N都含有碳碳双键,都能使溴水褪色,B正确;1 mol M最多消耗2 mol NaOH,质量为80 g,C错误;根据N的结构简式可知,N的分子式为C4H5NO2,D正确。
12.BD 甲分子中与醇羟基相连的碳原子是手性碳原子,A正确;乙分子中的苯环能和氢气加成,酯基不能和氢气加成,因此1 mol乙最多能与3 mol H2发生加成反应,B错误;丙分子中含酚羟基,且苯环上酚羟基的邻位C上均有H,可以和甲醛发生缩聚反应,C正确;乙分子中不含—CH2OH,不能被催化氧化为含醛基的物质,D错误。
13.C 题图中C4H8的结构简式为,其名称为2-甲基丙烯,双键碳原子为sp2杂化,甲基中的C原子为sp3杂化,故A、B正确;反应中无非极性键的断裂,故C错误;由题图可知,该反应可表示为C4H10+CO2 C4H8+CO+H2O,故D正确。
14.BC 醛基可以和溴水发生氧化反应,不能使用邻羟基苯甲醛和溴水在铁粉催化下合成X,A错误;苯环上相邻的—OH和—CHO之间可以形成分子内氢键,不同X分子之间可以形成分子间氢键,B正确;1 mol Y分子中含有1 mol Br,在一定条件下反应消耗2 mol NaOH,含有
1 mol酯基,发生水解生成1 mol酚羟基和1 mol羧基,消耗2 mol NaOH,则1 mol Y分子最多消耗4 mol NaOH,C正确;类比题述反应,和反应,生成,D错误。
15. AC 由该聚合物的结构简式可知,每个分子含氮原子数为3+n,A错误;该聚合物含有羟基、酯基等,可发生取代反应,含有—OH,且与其相连的C原子的邻位C上有H,可以发生消去反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应和还原反应,B正确;该聚合物分子中含有酯基和,
1 mol该聚合物完全水解最多消耗(1+n+m)mol NaOH,C错误;该聚合物中的含氧官能团有4种,即羟基、酯基、醚键和,D正确。
16.答案 (除注明外,每空2分)(1)(1分) (2)间苯二甲酸(1分) (3)3∶3∶1 (4)溴水(答案合理即可) (5)4 (6)3∶2
解析 (1)根据烷烃的通式CnH2n+2可知,相对分子质量为114的烷烃的分子式为C8H18,其一氯代物只有一种,说明其结构高度对称,则其结构简式为。(2)的名称为间苯二甲酸。(3)1 mol题给有机物中含有2 mol酚羟基和1 mol羧基,可分别消耗3 mol Na、3 mol NaOH、1 mol NaHCO3,物质的量之比为3∶3∶1。(4)甲苯的密度小于水,可萃取溴水中的Br2,上层显橙色;乙醇与溴水不反应,且不分层;己烯与溴水中的Br2发生加成反应,分层且上下两层均无色;溴乙烷的密度大于水,可萃取溴水中的Br2,下层显橙色,所以可用溴水鉴别甲苯、乙醇、己烯、溴乙烷。(5)分子式为C5H10O2,属于酯且能发生银镜反应,可用HCOOC4H9表示,—C4H9有4种结构,所以符合条件的有机物有4种。(6)相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,1 L混合气完全燃烧生成相同条件下的二氧化碳1.4 L,水蒸气1.6 L,所以平均分子式为C1.4H3.2,则烃M为甲烷,分子中所含氢原子数小于3.2的炔烃只能为乙炔,计算可得甲烷与乙炔的物质的量之比为3∶2。
17.答案 (除注明外,每空1分)(1)醛基、羟基 3 (2)cd(2分) (3)+ +H2O(2分) 取代反应 (4)166 20(2分) (5)
解析 (1)由A的结构可知,其所含官能团为羟基和醛基;A中含有3个手性碳原子。(2)B、C均含碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,无法区分,a错误;银氨溶液呈碱性,加入银氨溶液,水浴加热,C会发生水解,水解产物中2个—OH连在同一碳原子上,由已知信息可知,该物质不稳定,会转化为含醛基的物质,则B、C都能与银氨溶液在水浴加热的条件下反应产生银镜,无法区分,b错误;C中含酯基,能在碱性条件下水解,生成水溶性物质,B与NaOH溶液不反应且不互溶,可用NaOH溶液区分,c正确;C中含羟基,能与金属钠反应生成H2,B与金属钠不反应,可用金属钠区分,d正确。(3)结合E、G的结构简式及F的分子式,可确定F为,E与F在THF作用下发生取代反应生成G和H2O,据此可写出化学方程式。(4)由E的结构简式可知其分子式为C9H10O3,其相对分子质量为166,即E的质谱图中质荷比的最大值为166。由E的分子式可确定其不饱和度为5,则H的不饱和度也为5,根据限定条件①可知,H中含—COOH;根据限定条件②可知,H含苯环和酚羟基;苯环和羧基的不饱和度之和为5,即剩余基团中不含不饱和键,苯环上的3个取代基可能是—OH、—COOH、—C2H5或—OH、—CH2COOH、—CH3,3个不同的取代基在苯环上有10种结构,故符合条件的H共有20种。(5)若C1为,与发生题给流程中转化,生成的E1为,E1与F在THF作用下反应生成的G1为。
18.答案 (除注明外,每空2分)(1)球形干燥管(1分) 防止空气中的水蒸气进入反应装置(1分) (2)C (3)降低香豆素-3-羧酸酯晶体的溶解度,使之快速析出 乙醇易挥发,容易除去 (4)+3HCl +3NaCl+H2O
(5)重结晶(1分) 86.1%
解析 (1)由实验装置图可知,a为球形干燥管,由于该反应须在无水条件下进行,所以其作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置。(2)由图可知,0.5 h和1 h时未反应完全,1.5 h和2 h时已经反应完全,但2 h加热时间长,耗能多且副产物增多,所以反应最合适的回流时间是1.5 h。(3)冰水浴可以快速降低温度,降低晶体溶解度,使香豆素-3-羧酸酯快速析出;乙醇易挥发,洗涤后容易除去。(4)香豆素-3-羧酸酯在碱性条件下水解生成,再加入浓盐酸酸化脱水,其反应的化学方程式为+3HCl +3NaCl+H2O。(5)提纯固体常用的方法为重结晶。2.0 g白色晶体为香豆素-3-羧酸酯,其摩尔质量为218 g/mol,香豆素-3-羧酸的摩尔质量为190 g/mol,理论上可得到香豆素-3-羧酸的质量为×190 g/mol≈
1.743 g,步骤2实际得到固体产品1.5 g,所以步骤2中的产率为×100%≈86.1%。
19.答案 (除注明外,每空2分)(1)(1分) (2)+NH3 +H2O (3)取代反应(1分) (4)a.乙基是推电子基团,C2H5OH中的O—H键极性比H2O中的O—H键弱 b.+CH2(COOC2H5)2+C2H5ONa +C2H5OH+NaCl (5)C2H5OH(1分) (1分) (6)防止提前水解出—NH2,影响后续合成
解析 A的分子式为C8H10,且A为苯的同系物,结合B的结构,可以推出A为,根据B的结构简式、C的分子式,结合E的结构简式,可知C为,根据C→D反应信息及D的分子式,可知D为,根据E、ALA的结构简式及F的分子式,可知F为,参考已知ⅰ及F→G反应信息,可知G为,G水解并加热脱羧(参考已知ⅱ)得ALA·HCl。(3)由上述分析可知,C()与反应生成D()和HCl,属于取代反应。(4)b.参考已知ⅰ,结合F、G的结构简式可知,F→G的化学方程式为+
CH2(COOC2H5)2+C2H5ONa +C2H5OH+NaCl。(5)反应②中,G发生水解生成、C2H5OH、,
发生类似已知ⅱ的反应得ALA·HCl和CO2。
20.答案 (除注明外,每空2分)(1)先将SOCl2与甲醇混合反应,再加入酒石酸进行反应 (2)++2CH3OH 保护B分子中的两个羟基,防止其被氯代 (3) C12H11NO3Cl2
(4)(3分)
解析 (1)A(酒石酸)为,若A先和SOCl2混合,则A分子中的羟基和羧基均会参与反应,根据产物B的结构可知,反应后分子中依然存在两个羟基,所以要得到较多的B,应先将SOCl2与甲醇混合反应,再加入酒石酸进行反应,以减少副产物的生成。(2)反应②为和发生取代反应生成和CH3OH,所以反应的化学方程式为++2CH3OH;反应②中B的羟基形成醚键,反应⑤则重新生成羟基,从而防止羟基在反应④过程中被氯代,所以反应②和⑤的目的是保护B分子中的两个羟基,防止其被氯代。(3)根据已知信息ⅰ可知,反应③为(C)在NaBH4、添加剂的作用下转化为(D);G为,其分子式为C12H11NO3Cl2。(4)在NaBH4、添加剂的作用下生成,经过消去反应可以获得,经过加聚反应即可得到目标产物。
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