内容正文:
2024—2025学年度下学期期中考试高二试题
化学
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Fe-56 S-32 Cu-64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
B. 液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用
C. 传统提取中药有效成分的方法之一——溶剂提取法利用了蒸馏原理
D. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率,可用于制备导电材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚易溶于乙醇,且乙醇对皮肤刺激性较小,苯酚沾到皮肤上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗,故A正确;
B.液态氯乙烷沸点低,汽化时会吸收大量热量,使局部温度快速降低,可起到冷冻麻醉作用,故B正确;
C.溶剂提取法是利用相似相溶原理,用合适的溶剂将中药中的有效成分溶解提取出来,利用的是萃取原理而非蒸馏原理,故C错误;
D.聚乙炔属于导电高分子,掺杂后电导率大幅提升,可用于制备导电材料,故D正确;
选C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键:
B. 2-甲基-1-丙醇:
C. 丙炔的球棍模型:
D. 乙醚的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛中,邻位羟基的的H可以和醛基的O形成分子内氢键,氢键用虚线表示、共价键用实线表示,图示表示正确,A正确;
B.该结构共4个碳原子,羟基连接在2号碳上,正确名称为2-丁醇,B错误;
C.丙炔中,碳碳三键为sp杂化,三个碳原子共直线,C错误;
D.乙醚的结构简式为,图示为二甲醚的结构式,D错误;
故选A。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L甲醛所含σ键数目为
B. 104 g苯乙烯中含有的碳碳双键数目为
C. 18 g冰中所含氢键的数目为
D. 60 g SiO2晶体中所含共价键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下22.4 L甲醛的物质的量为1 mol,1分子甲醛含3个σ键(2个C-H键、1个C-O σ键),故σ键数目为,A错误;
B.104 g苯乙烯的物质的量为1 mol,苯环中不存在独立碳碳双键,仅侧链乙烯基含1个碳碳双键,故碳碳双键数目为,B错误;
C.18 g冰的物质的量为1mol,冰中每个水分子与4个相邻水分子形成氢键,且每个氢键由2个水分子共用,平均每个水分子含2个氢键,氢键数目为,C错误;
D.60 g 的物质的量为1 mol,晶体中每个原子与4个O原子形成4个共价键,含1 mol Si,共价键总数为,D正确;
故选D。
4. 下列说法正确的是
A. 晶体内分子间以共价键结合
B. 石墨转化为金刚石只有共价键的断裂和形成
C. 离子液体有良好的导电性,可被开发为原电池的电解质
D. 明矾晶体制备时,溶剂蒸发速率越快,得到的晶体颗粒就越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2晶体(干冰)中,CO2分子内C与O原子之间以共价键结合,但分子间的作用力是范德华力(分子间作用力),而非共价键,A错误;
B.石墨转化为金刚石时,石墨层内存在共价键,但层间以范德华力结合;金刚石则完全由共价键构成。转化过程中不仅涉及共价键的断裂和形成,还包括范德华力的破坏,B错误;
C.离子液体由阴阳离子组成,在液态下具有较高的离子电导率,因此具有良好的导电性,可以作为电解质用于原电池等电化学装置中,C正确;
D.明矾(KAl(SO4)2·12H2O)晶体制备时,晶体颗粒大小与结晶速率有关。溶剂蒸发速率越快,晶体成核速率越快,但生长时间不足,导致晶体颗粒细小;缓慢蒸发则有利于形成较大晶体,D错误;
故选C。
5. 有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其性质改变。下列叙述不能说明该观点的是
A. 乙醇不能与溶液反应而苯酚能
B. 常温下,苯酚能与饱和溴水发生取代反应,而苯不能
C. 苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯生成三硝基甲苯
D. 等物质的量的乙二酸和乙酸分别与足量反应,前者生成的更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为苯环对羟基的影响,导致乙醇不能与溶液反应而苯酚能,A正确;
B.因为羟基对苯环的影响,导致常温下,苯酚能与饱和溴水发生取代反应,而苯不能,B正确;
C.因为甲基对苯环的影响,导致苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯生成三硝基甲苯,C正确;
D.乙二酸是二元酸,乙酸是一元酸,则等物质的量的乙二酸和乙酸分别与足量反应,前者生成的更多,与有机化合物分子中基团间的相互影响无关,D错误;
故选D。
6. 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质),选用的试剂和除杂方法均正确的是
选项
物质
试剂
除杂方法
A
C2H4(乙醇)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
C2H2(H2S)
硫酸铜溶液
洗气
C
苯(苯酚)
溴水
过滤
D
溴乙烷(Br2)
热NaOH溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性KMnO4既可以氧化乙醇,也可以氧化乙烯,除杂试剂错误,A错误;
B.H2S与硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀,而乙炔不与硫酸铜反应,通过洗气法可除去H2S,B正确;
C.苯酚和溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚是有机物,与苯(有机溶剂)互溶,无法通过过滤分离,会引入新的杂质;可使用氢氧化钠溶液(苯酚转化成易溶于水的苯酚钠,而苯不溶),分液即可,C错误;
D.溴单质能与热氢氧化钠溶液反应,但溴乙烷在热NaOH溶液中会发生水解反应,生成乙醇而被消耗,D错误;
故选B。
7. 下列有机反应方程式正确的是
A. 乙炔与水加成:
B. 用苯制硝基苯:
C. 1,3-丁二烯与等物质的量的溴的四氯化碳溶液只发生反应:
D. 向水杨酸中滴加过量的碳酸钠:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔与水发生加成生成乙醛:,A错误;
B.苯与浓硝酸、浓硫酸反应制备硝基苯:,B错误;
C.等物质的量的1,3-丁二烯与发生1,2加成或1,4加成:或,C错误;
D.碳酸钠过量时,生成和碳酸氢根离子,离子方程式为:,D正确;
故选D。
8. 利用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲验证苯与液溴发生取代反应
B. 装置乙制备乙烯
C. 装置丙从水溶液中分离出冷却结晶后的苯甲酸
D. 装置丁制备乙炔
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯与液溴在三溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和HBr,由于溴具有挥发性,也会随着HBr一起进入硝酸银溶液,而溴也会与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀(溴和水反应生成HBr与HBrO),干扰了对实验结果的验证,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.在浓硫酸催化作用下,170℃时乙醇脱水生成乙烯,140℃时乙醇脱水生成乙醚,故实验需要控制反应液温度,温度计需要在圆底烧瓶的混合液中,图中温度计在溶液上方,不能达到准确控温的目的,B不符合题意;
C.冷却结晶后苯甲酸以晶体的形式析出,要分离固液混合物,应采用过滤操作,图示过滤装置及操作正确,能达到实验目的,C符合题意;
D.利用电石和饱和食盐水制备乙炔气体时,反应剧烈且放出大量的热,可能导致启普发生器受热不均而破裂,同时电石遇水易变成粉末且生成氢氧化钙均会导致生成糊状物而堵塞启普发生器隔板或导气管,故启普发生器不能用来制备乙炔气体,D不符合题意;
故答案选C。
9. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液混合加热产生的气体直接通入溴的CCl4溶液,溶液褪色
1-溴丁烷发生消去反应
B
向丙烯醛中先加新制氢氧化铜悬液加热至沸腾,再加入溴水,溴水褪色
丙烯醛中有碳碳双键
C
将乙醇蒸气和氧气缓慢通过灼热的铜网后通入少量酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.1-溴丁烷消去反应生成的1-丁烯可与溴发生加成反应使溴的CCl4溶液褪色,挥发的乙醇与溴的CCl4溶液不反应,无干扰,可证明发生消去反应,A正确;
B.新制氢氧化铜悬浊液呈碱性,溴水可与碱发生反应而褪色,无法证明褪色是碳碳双键与溴反应导致,B错误;
C.乙醇易挥发,未反应的乙醇也能被酸性高锰酸钾氧化而使其褪色,无法证明生成了乙醛,C错误;
D.甲烷与氯气光照反应生成的HCl具有酸性,能使湿润蓝色石蕊试纸变红,氯甲烷本身无酸性,D错误;
故选A。
10. 药物奥司他韦是治疗甲型和乙型流感的有效药物,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子式为C16H28N2O4
B. 奥司他韦能形成分子内氢键
C. 奥司他韦分子中有5种官能团
D. 奥司他韦在强酸或强碱环境中稳定存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过数碳原子,结合不饱和度计算氢原子数,可得分子式为,A正确;
B.分子中存在键,同时存在电负性大的羰基氧原子,二者空间位置合适,可以形成分子内氢键,B正确;
C.该分子的官能团分别为:碳碳双键、酰胺键、氨基、酯基、醚键,共5种,C正确;
D.分子中含有酯基和酰胺键,二者在强酸、强碱环境中都能发生水解反应,因此奥司他韦在强酸或强碱中不能稳定存在,D错误;
故选D。
11. 某有机物分子式为C5H9ClO,一定条件下与银氨溶液反应产生光亮如镜的银,也能与氢氧化钠溶液发生水解反应,符合题意的有机物共有
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 12种
【答案】D
【解析】
【详解】1.推断官能团:该有机物能发生银镜反应,说明含醛基−CHO;能与NaOH发生水解反应,说明含−Cl。分子式为C5H9ClO,不饱和度为1,正好对应醛基的双键,其余结构均饱和,因此有机物可表示为因此有机物可表示为R-CHO,其中R是C4H9Cl基团,即戊醛C4H9CHO中1个H被Cl取代的产物。
2.分类计算同分异构体:戊醛是醛基连接丁基−C4H9,丁基共有4种结构,对应4种戊醛,分别数每种戊醛的等效氢(即Cl的不同位置):
①CH3CH2CH2CH2CHO:共有4种不同等效氢,对应4种结构;
②CH3CH2CH(CH3)CHO:共有4种不同等效氢,对应4种结构;
③(CH3)2CHCH2CHO:共有3种不同等效氢,对应3种结构;
④(CH3)3CCHO:三个甲基等价,只有1种等效氢,对应1种结构。
3.求和得总数:总结构数为4+4+3+1=12种,选D。
12. 布洛芬(丁)为解热镇痛药,其某种合成路线如图所示,下列说法正确的是
A. 甲分子中最多有8个碳原子共面
B. 1 mol乙最多能和3 mol H2加成
C. 1 mol丙和氢气完全加成后产物手性碳个数不变
D. 丁分子苯环上三氯代物有4种
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环6个碳原子共面,与苯环直接相连的侧链碳原子一定共面,单键可旋转,侧链的次甲基()中的C原子,以及1个甲基碳原子都可以旋转到苯环平面,因此最多有9个碳原子共面,A错误;
B.乙中含有苯环和酮羰基,1mol苯环可与加成,1mol酮羰基可与加成,因此乙最多与加成, B错误;
C.手性碳是连接4个不同原子或基团的饱和碳原子,丙中只有如图*标识的1个手性碳;丙与氢气完全加成生成,手性碳如图*标识,仍然只有一个手性碳,C正确;
D.丁()的苯环为对位二取代,两个取代基不同,苯环上有2种位置的氢,共4个氢,三氯代物数目等于一氯代物数目,一氯代物有2种,因此三氯代物也有2种,D错误;
故选C。
13. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:。一般来说,体系越缺电子,其酸性越强;体系越富电子,其碱性越强。下列说法错误的是
A. 酸性:
B. 碱性:
C. 羟基的活性:
D. 与Na反应的容易程度:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl是吸电子基团,CHCl2COOH含有的Cl原子更多,吸电子能力更强,羧基更易电离出H+,酸性更强,A正确;
B.-NO2吸电子能力强于-Cl,且ClCH2NHCH3中含有推电子基团-CH3,因此ClCH2NHCH3中N原子电子云密度更高,碱性更强,故碱性O2NCH2NH2< ClCH2NHCH3,B错误;
C.吸电子能力-Cl > -C6H5,ClCH2OH中羟基的O-H键更易断裂,羟基活性更高,C正确;
D.推电子能力(CH3)2CH- > C2H5- > CH3-,推电子能力越强,羟基O-H键越难断裂,与Na反应越难,故与Na反应容易程度(CH3)2CHOH < C2H5OH < CH3OH,D正确;
故答案选B。
14. 利用冠醚可实现水溶液中锂、镁的分离,其制备与分离过程如图。
下列说法正确的是
A. 甲是苯酚的同系物
B. 丙中通过离子键与O原子结合
C. 甲、乙、丙中有两种物质属于超分子
D. 使用(C2H5)3N可促进甲→乙反应正向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,邻苯二酚与苯酚不满足同系物的定义,不属于同系物,A错误;
B.离子键为阴、阳离子之间的静电相互作用,Li+与O原子以配位键相结合,而非离子键,B错误;
C.由超分子的概念可知,邻苯二酚与冠醚为单一分子,不属于超分子,冠醚与Li+结合形成的丙才是超分子,故甲、乙、丙中只有一种物质属于超分子,C错误;
D.甲→乙发生取代反应,同时有HBr生成,(C2H5)3N为三乙胺,有强碱性,能与HBr反应,从而促进甲→乙反应正向进行,D正确;
故答案选D。
15. 砷化镓的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法正确的是
A. 与距离最近的原子有4个
B. 原子填满镓原子形成的四面体空隙
C. 已知原子的坐标为,则砷原子的坐标为
D. 该晶胞在面上的投影如图2所示,则代表原子的位置是7,8,11
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,晶胞中距离Ga原子等距且最近的Ga原子有12个,A错误;
B.由晶胞结构可知,Ga原子位于晶胞的顶点、面心,As原子位于晶胞内的四面体空隙中,但As原子并没有填满Ga原子形成的四面体空隙,B错误;
C.已知原子M的坐标为(0,0,0),以晶胞参数为单位长度建立的坐标系中,根据砷原子N与M相对位置可知,N坐标为(,,),C错误;
D.该晶胞在面ABCD上的投影,由于Ga原子位于面心、顶点,As原子位于体内,故代表As原子的位置是7,8,11,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷(主观题,共55分)
16. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
①顺-3,4-二甲基-3-己烯 ②聚乙烯 ③
④ ⑤ ⑥
(1)与乙烯互为同系物的是______(填序号)。
(2)画出有机物①的键线式______。
(3)用系统命名法命名③______。
(4)既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是______(填序号)。
(5)1 mol④分别与足量的氢气、溴的四氯化碳溶液充分反应,消耗H2、Br2的物质的量分别为______mol、______mol。
(6)写出⑥与足量NaOH溶液反应的化学方程式:______。
【答案】(1)① (2)
(3)3,3,4-三甲基己烷
(4)①④⑤ (5) ①. 5 ②. 1
(6)
【解析】
【小问1详解】
同系物要求结构相似(同类物质,官能团种类、数目相同),分子组成相差若干;乙烯是链状单烯烃,只有①属于链状单烯烃故选①。
【小问2详解】
主链为6个碳,双键在3位,两个甲基分别在3、4位碳,且位于双键同侧,顶点表示碳原子省略氢,如图所示:。
【小问3详解】
题给烷烃最长碳链为6个碳,从靠近取代基一端编号,3位有2个甲基,4位有1个甲基,按系统命名法得该名称:3,3,4-三甲基己烷。
【小问4详解】
能使溴水褪色说明有可加成的碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色说明有不饱和键,则①④(醛基也可被氧化)⑤,均符合题意;②聚乙烯无双键,③是饱和烷烃,⑥无不饱和碳碳双键,均不符合题意。
【小问5详解】
1mol④中,苯环加成消耗,碳碳双键消耗,醛基消耗,共5mol H2;溴的四氯化碳溶液中,只有碳碳双键能Br2发生加成反应,消耗1mol。
【小问6详解】
⑥中羧基中和1mol,酯基为酚羟基形成的酯,水解后生成的酚羟基和乙酸各消耗1mol,共消耗3mol ,方程式为:。
17. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
【答案】(1) ①. ②. 4 ③.
(2) ①. ②. >
(3)(或)
(4)降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度;
(5)
【解析】
【分析】向硫酸铜溶液中加入适量的氨水,先生成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,转化为,得到深蓝色溶液,加入95%乙醇,降低溶剂极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,并用玻璃棒摩擦试管壁促进晶体析出,得到深蓝色晶体;
【小问1详解】
四氨合铜离子的结构式为;的空间构型为平面四边形,的杂化方式为dsp2杂化,而中N原子为sp3杂化,故采用sp3杂化的原子是4个N原子;的最外层为M能层,电子排布式为;
【小问2详解】
该制备过程中发生了如下转化:,则稳定性,故H2O、NH3、与结合能力由弱到强的顺序为;二者中N原子均为sp3杂化,中的孤电子对与形成配位键,即中的N原子将孤电子对用于形成配位键,变为成键电子对,而分子中N原子含有1个孤电子对,孤对电子与成键电子的排斥作用比成键电子之间的排斥作用强,因此中的H-N-H键角大于分子中的H-N-H键角;
【小问3详解】
步骤②为与过量氨水反应生成的反应,离子方程式为(或);
【小问4详解】
硫酸四氨合铜易溶于水,难溶于乙醇,故步骤③中加入95%乙醇的目的是降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,促进晶体析出;
【小问5详解】
由图可知,晶胞内Cu的个数为4,O的个数为,故该晶体的化学式为Cu2O,摩尔质量为144 g∙mol-1,根据密度公式,则晶胞参数。
18. 苏合香是我国中草药之一,《名医别录》记载“味甘,温,无毒。主辟恶,温疟,痫痓。去三虫,除邪,另人无梦魇”,苏合香的香味和驱虫抗真菌作用与肉桂酸乙酯分不开,某小组同学围绕肉桂酸乙酯展开如下实验:
Ⅰ.肉桂酸组成和结构的测定
已知肉桂酸中只含C、H、O三种元素,现利用“燃烧法”测定肉桂酸的组成,装置如图。将14.8 g肉桂酸充分燃烧,经测定无水氯化钙增重7.2 g,碱石灰增重39.6 g(燃烧后所有产物均被完全吸收,且已排除空气对测量数据的干扰)。经质谱仪得质谱图如下:
(1)结合谱图,通过计算得出肉桂酸的分子式为______。
(2)结合上图红外光谱,核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为2:2:1:1:1:1,得出肉桂酸的结构简式为______。
Ⅱ.利用肉桂酸制备肉桂酸乙酯
①加料:向100 mL仪器A中加入30.0 mL乙醇(约0.5 mol)和11.9 mL肉桂酸(约0.1 mol),再加入一定量的对甲基苯磺酸(强酸,无氧化性),摇匀,加沸石并固定于铁架台上。
②加热:油浴加热至80℃温度,反应2 h后停止加热。
③减压蒸馏:取下A组装精馏装置,减压蒸馏,蒸出未反应的乙醇和反应生成的少量水,得到含有催化剂的粗产品。
④除杂:在粗产品中加入10%的溶液。
⑤水洗静置:用水洗涤三次,得到淡黄色油状液体,加入无水硫酸镁后过滤,即得肉桂酸乙酯。
⑥称量:量取产品体积,经计算其质量为13.8 g。
部分装置如图。回答下列问题:
(3)仪器A的名称为______;冷凝管的进水口为______(填“a”或“b”)口。
(4)使用分水器的优点是______。
(5)推测对甲基苯磺酸在反应中起______作用,合成肉桂酸乙酯方程式为______。
(6)第④步除杂过程中,加入10%的溶液的目的是______。
(7)该产品的产率为______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 三颈烧瓶 ②. b
(4)分离出水,促进反应平衡正向移动,提高产品的产率
(5) ①. 催化剂 ②.
(6)中和催化剂对甲基苯磺酸、肉桂酸
(7)78.4%
【解析】
【小问1详解】
从质谱图可以看出,肉桂酸的相对分子质量为148,14.8 g 肉桂酸的物质的量为,充分燃烧的产物可使无水氯化钙增重7.2 g,使碱石灰增重39.6 g,反应生成的物质的量为,生成的物质的量为,则0.1 mol分子中O的物质的量为,综上,0.1 mol 肉桂酸分子中含有0.8 mol H原子,0.9 mol C原子,和0.2 mol O原子,则该化合物的分子式为;
【小问2详解】
由红外谱图可以看出,该化合物含有苯环,且为苯环单取代,即苯环上只有1个H被取代,此时苯环上的H原子在核磁共振氢谱中显示3组峰,且峰面积之比为2:2:1,取代基上的H原子的峰面积之比为1:1:1。同时,该分子中含有-OH、C=O、C=C和C-O基团,则苯环取代基的结构为:,肉桂酸的结构简式为:;
【小问3详解】
仪器A的名称为三颈烧瓶;冷凝管通常下进上出,以确保冷凝充分,因此,冷凝管的进水口为b;
【小问4详解】
使用分水器可以将反应生成的水及时除去,降低生成物浓度,促进平衡向正反应方向进行;
【小问5详解】
对甲苯磺酸是强酸,能够电离出,在反应过程中,促进肉桂酸中的羧基活化,使其更容易与乙醇反应生成肉桂酸乙酯和,同时释放出,对甲苯磺酸的质量和性质在反应前后没有变化,因此,对甲苯磺酸是反应催化剂,该反应方程式为:;
【小问6详解】
反应中使用的对甲苯磺酸和肉桂酸均属于酸,可以与生成对应的可溶性钾盐,可在步骤⑤中通过水洗除去,便于得到纯净的肉桂酸乙酯;
【小问7详解】
由第(5)问分析可知,该反应方程式为:,根据题干信息,反应过程中乙醇过量,根据肉桂酸的物质的量可知肉桂酸乙酯的理论产量,则该产品的产率
19. 某芳香烃A是一种重要的有机化工原料。以它为初始原料经过如下转化可以合成扁桃酸、医药中间体G等多种物质。
①
②
③B为一元取代芳香烃衍生物
(1)C的名称是______。
(2)D生成E的反应类型为______。
(3)扁桃酸结构中含有一个手性碳,试设计一步反应使扁桃酸失去手性同时保持碳数不变:(写出反应方程式)______。
(4)F中含有官能团名称是______。
(5)由G到H所需试剂及反应条件为______。
(6)写出仅由单体I通过某种聚合反应所得高分子的结构简式______。
(7)化合物J是比I相对分子质量多14的I同系物,同时满足下列条件的J同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环
②能发生银镜反应和水解反应,1 mol J消耗2 mol NaOH
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的有机物结构简式为______。
【答案】(1)苯甲醇 (2)加成反应
(3)(合理即可) (4)醛基
(5)溴蒸气,光照 (6)
(7) ①. 19 ②.
【解析】
【分析】由题给信息可知A为芳香烃,结合A的分子式,可知A的结构简式为。在光照条件下与Cl2发生苯环侧链上的取代反应,Cl原子取代甲基中的氢原子,故B的结构简式为:。在NaOH水溶液、加热条件下发生卤代烃的水解,生成。在Cu、加热条件下可被O2氧化为。与HCN在催化剂作用下发生加成反应生成。根据已知条件①,可知在酸性条件下加热生成。对比A、B的分子式,结合G的结构简式,可知F为。被O2氧化为G,G与Br2发生取代反应生成H,H与HCHO发生反应,生成I,根据已知②,可知I的结构简式为:,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,C的结构简式为,其名称为苯甲醇。
【小问2详解】
D与HCN发生加成反应生成E,反应类型为加成反应。
【小问3详解】
使扁桃酸失去手性且C原子数不变可以考虑用O2氧化扁桃酸,使羟基转变为羰基,反应方程式为2+O22+2H2O。
【小问4详解】
由分析可知,F的结构简式为,其所含的官能团是醛基。
【小问5详解】
G与Br2蒸气在光照条件下发生苯环侧链上的取代反应生成H,反应条件为Br2蒸气、光照。
【小问6详解】
由分析可知,I的结构简式为,I可以发生加聚反应的得到高分子。
【小问7详解】
由化合物J是比I相对分子质量多14的I同系物,其分子式为:C10H10O2,根据限定条件①②,可知化合物J的同分异构体中含有苯环、酚酯基,还含有一个碳碳双键和一个饱和碳原子,当化合物J中苯环上含两个取代基时,则一个取代基是酚酯基,另一个取代基有三种结构:-CH=CH-CH3、CH2=CH-CH2-、,故化合物J中苯环上有两个取代基时,同分异构体的数目=3×3=9种;当化合物J中苯环上含三个取代基时,即取代基为:酚酯基、碳碳双键、甲基,其同分异构体有10种;故符合条件的同分异构体的个数为19种;其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的有机物结构简式为。
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2024—2025学年度下学期期中考试高二试题
化学
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Fe-56 S-32 Cu-64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
B. 液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用
C. 传统提取中药有效成分的方法之一——溶剂提取法利用了蒸馏原理
D. 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率,可用于制备导电材料
2. 下列化学用语正确的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键:
B. 2-甲基-1-丙醇:
C. 丙炔的球棍模型:
D. 乙醚的结构式:
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L甲醛所含σ键数目为
B. 104 g苯乙烯中含有的碳碳双键数目为
C. 18 g冰中所含氢键的数目为
D. 60 g SiO2晶体中所含共价键数目为
4. 下列说法正确的是
A. 晶体内分子间以共价键结合
B. 石墨转化为金刚石只有共价键的断裂和形成
C. 离子液体有良好的导电性,可被开发为原电池的电解质
D. 明矾晶体制备时,溶剂蒸发速率越快,得到的晶体颗粒就越大
5. 有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其性质改变。下列叙述不能说明该观点的是
A. 乙醇不能与溶液反应而苯酚能
B. 常温下,苯酚能与饱和溴水发生取代反应,而苯不能
C. 苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯生成三硝基甲苯
D. 等物质的量的乙二酸和乙酸分别与足量反应,前者生成的更多
6. 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质),选用的试剂和除杂方法均正确的是
选项
物质
试剂
除杂方法
A
C2H4(乙醇)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
C2H2(H2S)
硫酸铜溶液
洗气
C
苯(苯酚)
溴水
过滤
D
溴乙烷(Br2)
热NaOH溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有机反应方程式正确的是
A. 乙炔与水加成:
B. 用苯制硝基苯:
C. 1,3-丁二烯与等物质的量的溴的四氯化碳溶液只发生反应:
D. 向水杨酸中滴加过量的碳酸钠:
8. 利用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A. 装置甲验证苯与液溴发生取代反应
B. 装置乙制备乙烯
C. 装置丙从水溶液中分离出冷却结晶后的苯甲酸
D. 装置丁制备乙炔
9. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液混合加热产生的气体直接通入溴的CCl4溶液,溶液褪色
1-溴丁烷发生消去反应
B
向丙烯醛中先加新制氢氧化铜悬液加热至沸腾,再加入溴水,溴水褪色
丙烯醛中有碳碳双键
C
将乙醇蒸气和氧气缓慢通过灼热的铜网后通入少量酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
10. 药物奥司他韦是治疗甲型和乙型流感的有效药物,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子式为C16H28N2O4
B. 奥司他韦能形成分子内氢键
C. 奥司他韦分子中有5种官能团
D. 奥司他韦在强酸或强碱环境中稳定存在
11. 某有机物分子式为C5H9ClO,一定条件下与银氨溶液反应产生光亮如镜的银,也能与氢氧化钠溶液发生水解反应,符合题意的有机物共有
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 12种
12. 布洛芬(丁)为解热镇痛药,其某种合成路线如图所示,下列说法正确的是
A. 甲分子中最多有8个碳原子共面
B. 1 mol乙最多能和3 mol H2加成
C. 1 mol丙和氢气完全加成后产物手性碳个数不变
D. 丁分子苯环上三氯代物有4种
13. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:。一般来说,体系越缺电子,其酸性越强;体系越富电子,其碱性越强。下列说法错误的是
A. 酸性:
B. 碱性:
C. 羟基的活性:
D. 与Na反应的容易程度:
14. 利用冠醚可实现水溶液中锂、镁的分离,其制备与分离过程如图。
下列说法正确的是
A. 甲是苯酚的同系物
B. 丙中通过离子键与O原子结合
C. 甲、乙、丙中有两种物质属于超分子
D. 使用(C2H5)3N可促进甲→乙反应正向进行
15. 砷化镓的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法正确的是
A. 与距离最近的原子有4个
B. 原子填满镓原子形成的四面体空隙
C. 已知原子的坐标为,则砷原子的坐标为
D. 该晶胞在面上的投影如图2所示,则代表原子的位置是7,8,11
第Ⅱ卷(主观题,共55分)
16. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
①顺-3,4-二甲基-3-己烯 ②聚乙烯 ③
④ ⑤ ⑥
(1)与乙烯互为同系物的是______(填序号)。
(2)画出有机物①的键线式______。
(3)用系统命名法命名③______。
(4)既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是______(填序号)。
(5)1 mol④分别与足量的氢气、溴的四氯化碳溶液充分反应,消耗H2、Br2的物质的量分别为______mol、______mol。
(6)写出⑥与足量NaOH溶液反应的化学方程式:______。
17. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
18. 苏合香是我国中草药之一,《名医别录》记载“味甘,温,无毒。主辟恶,温疟,痫痓。去三虫,除邪,另人无梦魇”,苏合香的香味和驱虫抗真菌作用与肉桂酸乙酯分不开,某小组同学围绕肉桂酸乙酯展开如下实验:
Ⅰ.肉桂酸组成和结构的测定
已知肉桂酸中只含C、H、O三种元素,现利用“燃烧法”测定肉桂酸的组成,装置如图。将14.8 g肉桂酸充分燃烧,经测定无水氯化钙增重7.2 g,碱石灰增重39.6 g(燃烧后所有产物均被完全吸收,且已排除空气对测量数据的干扰)。经质谱仪得质谱图如下:
(1)结合谱图,通过计算得出肉桂酸的分子式为______。
(2)结合上图红外光谱,核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为2:2:1:1:1:1,得出肉桂酸的结构简式为______。
Ⅱ.利用肉桂酸制备肉桂酸乙酯
①加料:向100 mL仪器A中加入30.0 mL乙醇(约0.5 mol)和11.9 mL肉桂酸(约0.1 mol),再加入一定量的对甲基苯磺酸(强酸,无氧化性),摇匀,加沸石并固定于铁架台上。
②加热:油浴加热至80℃温度,反应2 h后停止加热。
③减压蒸馏:取下A组装精馏装置,减压蒸馏,蒸出未反应的乙醇和反应生成的少量水,得到含有催化剂的粗产品。
④除杂:在粗产品中加入10%的溶液。
⑤水洗静置:用水洗涤三次,得到淡黄色油状液体,加入无水硫酸镁后过滤,即得肉桂酸乙酯。
⑥称量:量取产品体积,经计算其质量为13.8 g。
部分装置如图。回答下列问题:
(3)仪器A的名称为______;冷凝管的进水口为______(填“a”或“b”)口。
(4)使用分水器的优点是______。
(5)推测对甲基苯磺酸在反应中起______作用,合成肉桂酸乙酯方程式为______。
(6)第④步除杂过程中,加入10%的溶液的目的是______。
(7)该产品的产率为______(保留三位有效数字)。
19. 某芳香烃A是一种重要的有机化工原料。以它为初始原料经过如下转化可以合成扁桃酸、医药中间体G等多种物质。
①
②
③B为一元取代芳香烃衍生物
(1)C的名称是______。
(2)D生成E的反应类型为______。
(3)扁桃酸结构中含有一个手性碳,试设计一步反应使扁桃酸失去手性同时保持碳数不变:(写出反应方程式)______。
(4)F中含有官能团名称是______。
(5)由G到H所需试剂及反应条件为______。
(6)写出仅由单体I通过某种聚合反应所得高分子的结构简式______。
(7)化合物J是比I相对分子质量多14的I同系物,同时满足下列条件的J同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物,且分子中含有的环只有苯环
②能发生银镜反应和水解反应,1 mol J消耗2 mol NaOH
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的有机物结构简式为______。
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