内容正文:
江苏南通第一中学2024-2025学年高二下学期期中
化学试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页。满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其原理如下图所示
下列说法正确的是
A. 制备甲醇过程中原子利用率可达到100%
B. 二羟基丙酮与甘油互为同系物
C. 淀粉水解的产物为乙醇
D. 该过程对于实现“碳中和、碳达峰”有着重要意义
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据原子个数守恒结合图示可知制备甲醇发生的反应除了生成甲醇还生成其他物质,原子利用率达不到100%,A错误;
B.二羟基丙酮与甘油含官能团不同,不是同类物质,不是同系物,B错误;
C.淀粉水解最终产物为葡萄糖,不是乙醇,C错误;
D.该过程将二氧化碳转化为淀粉,可以减少碳排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,D正确;
故选D。
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-3-丁烯 B. 对乙基苯酚
C. 1-甲基-1-丙醇 D. 聚乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据结构式,该化合物正确命名为3-甲基-1-丁烯,A错误;
B.根据结构式,该化合物正确命名为对乙基苯酚,B正确;
C.根据结构式,该化合物正确命名为2-丁醇,C错误;
D.根据结构式,该化合物单体为乙炔,正确命名为聚乙炔,D错误;
故答案选B。
3. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 甲酸具有酸性,可用作还原剂 B. 乙烯具有可燃性,可用作催熟剂
C. 油脂难溶于水,可用于工业生产肥皂 D. 乙醇能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲酸可用作还原剂是因为甲酸具有还原性,与具有酸性无关,故A错误;
B.乙烯可用作催熟剂是因为乙烯是植物生长调节剂,具有催熟果实的作用,与具有可燃性无关,故B错误;
C.油脂可用于工业生产肥皂是因为油脂碱性条件下能发生水解反应生成肥皂的主要成分高级脂肪酸盐,与难溶于水无关,故C错误;
D.乙醇可用于杀菌消毒是因为乙醇通过渗透、凝聚破坏细胞组织,能使蛋白质变性而具有杀菌消毒作用,故D正确;
故选D。
4. 下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 装置甲:分离乙醇和乙酸 B. 装置乙:实验室制备少量乙烯
C. 装置丙:制取少量乙酸乙酯 D. 装置丁:比较乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇和乙酸互溶,不能用分液的方法进行分离,故A错误;
B.实验室制备少量乙烯的反应为浓硫酸作用下乙醇在170℃条件下发生消去反应乙烯和水,实验时温度计应插入液面下,使反应温度迅速升高到170℃,防止发生副反应,故B正确;
C.乙酸乙酯能与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠溶液吸收乙酸乙酯,且导气管不能伸入溶液中,否则易产生倒吸,故C错误;
D.乙酸具有挥发性,挥发出的乙酸会优先与苯酚钠溶液反应,干扰碳酸、苯酚的酸性强弱验证,故D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成以下3个小题。
催化剂在有机化学中有广泛的应用:如苯与液溴反应时,加入促进异裂生成和与生成可以催化乙醇氧化为乙醛;浓硫酸催化与反应生成催化与共热生成,催化与反应生成;酸或碱都可催化苯酚与HCHO发生缩聚反应。
5. 下列说法正确的是
A. 中既含离子键又含共价键
B. 苯与溴发生反应时,可以用浓溴水代替液溴
C. 与生成的过程中,既有键断裂,又有键的断裂
D. 与生成的反应中,能提高的平衡转化率
6. 下列化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
7. 下列有关反应描述正确的是
A. 与生成的过程中,提供空轨道与形成配位键
B. 与类似,在Cu作催化剂的条件下,也能被氧化
C. 乙酸与乙醇的反应中,加入浓能加快反应速率,提高乙酸乙酯的产率
D. 苯酚和HCHO在不同催化剂的作用下,只能生成线型结构的高分子化合物
【答案】5. C 6. A 7. C
【解析】
【5题详解】
A.乙酸是共价化合物,只含共价键,不含离子键,A错误;
B.苯与溴的取代反应需要液溴,浓溴水溴浓度不足,不能发生取代,无法代替液溴,B错误;
C.的结构式为:,含有碳碳双键(含个键、个键),分子结构式为:,含键,反应时既有键断裂,又有键断裂,C正确;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D错误;
故选C。
【6题详解】
A.催化与反应生成环氧乙烷,方程式为:,且原方程式未配平;催化才生成,A不正确;
B.苯与液溴在催化下发生取代反应生成溴苯和,B正确;
C.酯化反应机理为“酸脱羟基醇脱氢”,因此标记的会进入酯中,C正确;
D.苯酚与甲醛在酸性条件下发生缩聚反应,生成酚醛树脂和水,D正确;
故选A。
【7题详解】
A.形成配位键时,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,A错误;
B.醇催化氧化的条件是:与羟基相连的碳原子上有氢原子,中羟基相连的碳无键,不能被催化氧化,B错误;
C.浓硫酸在酯化反应中作催化剂加快反应速率,同时浓硫酸吸水,使酯化可逆反应平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率,C正确;
D.苯酚与甲醛反应,酸性、甲醛不足时生成线型结构,碱性、甲醛过量时生成体型结构,D错误;
故选C。
8. 下列关于结构对性质的影响说法不正确的是
A. 电负性:Br>C,碳溴键极性较强,溴乙烷在碱溶液中易发生取代反应
B. 乙基是推电子基,乙醇中氧氢键的极性比水弱,钠与乙醇的反应比钠与水的慢
C. 苯环对羟基的影响,苯酚的羟基在水溶液中能发生部分电离,显弱酸性
D. 电负性:O>C,醛基中碳氧双键中电子偏向O,乙醛与HCN加成时氰基连在O上
【答案】D
【解析】
【详解】A.卤代烃分子中卤原子电负性大于碳原子,碳卤键极性强,易断裂,易发生取代反应,A正确;
B.乙醇分子中乙基是推电子基,氧氢键的极性比水中的弱,钠与乙醇反应比与水反应慢,B正确;
C.苯环与羟基之间的相互作用使苯酚的羟基在水溶液中发生部分电离,显弱酸性,C正确;
D.醛基中氧原子电负性大,碳氧双键中电子偏向氧原子,氧原子显负价,与HCN加成时H连在氧原子上,D错误;
故选D。
9. 冠醚是一种环状分子,含不同大小空穴的冠醚可适配不同大小的碱金属离子。一种冠醚Z的合成及其识别的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. X与Y反应的类型为取代反应
B. Z的核磁共振氢谱中有2组峰
C. 可用溶液鉴别Z中是否混有X
D. KCN在中的溶解度小于在冠醚Z中的溶解度
【答案】B
【解析】
【详解】A.X含酚羟基,Y含端基氯原子,反应中X酚羟基的氢被取代,HCl作为小分子脱去,属于取代反应,A正确;
B.Z存在多种不同化学环境的氢:苯环上有2种不同化学环境的氢,侧链的亚甲基()也存在2种不同化学环境的氢,核磁共振氢谱至少有4组峰,B错误;
C.X含有酚羟基,遇溶液会显紫色;Z中所有羟基都已经成醚,不存在游离酚羟基,遇不显色,因此可以用鉴别,C正确;
D.KCN是离子化合物,极性强,是非极性溶剂,根据相似相溶原理,KCN在中溶解度很小;而冠醚Z的空穴可以适配结合,因此KCN在冠醚Z中的溶解度更大,D正确;
故选B。
10. 一种合成多取代香豆素Z的方法如下,下列说法正确的是
A. X分子中所有原子均处于同一平面
B. 可使用酸性高锰酸钾溶液检验是否有Z生成
C. 1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. 含3个酚羟基且与Y互为同分异构体的有机物共6种
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中甲基碳原子采取sp3杂化,其所连接的1个碳原子和3个氢原子呈四面体形结构不处于同一平面,A错误;
B.X中含有醛基和碳碳双键,Y和Z中含有碳碳双键,X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法通过酸性高锰酸钾溶液检验Z的生成,B错误;
C.Z中含有2个酯基,其中1个酯基水解后得到酚羟基,1 mol Z与2 mol NaOH发生水解反应,得到1 mol 酚羟基,酚羟基还能与1 mol NaOH反应,故最多消耗3 mol NaOH,C错误;
D.Y的分子式为C7H6O4,其同分异构体含3个酚羟基,说明同分异构体为苯环上连接3个酚羟基和1个醛基,3个酚羟基的取代位置有以下情况:
1)如图,则醛基在①号位取代(三个位置均等价),有1种同分异构体;
2)如图,则醛基在②、③号位取代(③号位有两个位置等价),有2种同分异构体;
3)如图,则醛基在④、⑤、⑥号位取代(三个位置均不等价),有3种同分异构体;
满足条件的同分异构体共6种,D正确;
故答案选D。
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加溴水,观察溶液颜色变化
B
溴乙烷发生消去反应生成了
将溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热后产生的气体先通入盛水的试管,再通入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,水浴加热,观察是否出现银镜
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中的醛基具有还原性,也可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明存在碳碳双键,A错误;
B.溴乙烷与乙醇溶液共热产生的气体中混有挥发的乙醇,乙醇也能使酸性溶液褪色干扰检验,先通入水中可除去乙醇,若酸性溶液褪色则证明生成了乙烯,B正确;
C.乙醇和水均能与钠反应生成,无论是否混有水,加入钠都会产生气泡,无法检验水的存在,C错误;
D.麦芽糖本身属于还原性糖,含有醛基,可直接与银氨溶液发生银镜反应,无法证明水解产物为葡萄糖,D错误;
故选B。
12. 能与水反应生成,涉及烯醇式与酮式的互变异构如图所示,下列说法不正确的是
A. 可用质谱区分和其互变异构体
B. 存在具有分子内氢键的异构体
C. 和其互变异构体在一定条件下都可以发生还原反应
D. 实验室制取乙炔时,向电石中滴加饱和食盐水可减缓反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3CHO(乙醛)与其互变异构体CH2=CHOH(乙烯醇)分子式均为C2H4O,相对分子质量均为44。质谱法主要依据分子离子峰(M⁺)的质荷比区分物质,二者M⁺峰位置相同,无法通过质谱直接区分,A错误;
B.选项中的结构为2,4-戊二酮,其可发生互变异构生成烯醇式结构CH3C(OH)=CHCOCH3,该烯醇式结构中的羟基氢与羰基氧可以形成分子内氢键,B正确;
C.CH3CHO含醛基(-CHO),可被H2还原为CH3CH2OH;其烯醇式CH2=CHOH含碳碳双键,也可被H2加成还原为CH3CH2OH,C正确;
D.实验室制乙炔反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,反应剧烈。使用饱和食盐水可降低水的有效浓度,从而减缓反应速率,是标准实验操作,D正确;
故选A。
13. NaOH活化过的催化剂对甲醛氧化为具有较好的催化效果,有学者提出该催化反应的机理如下:
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅲ中只存在非极性键的断裂
B. 催化剂降低反应的焓变,加快了反应速率
C. HCHO和HCOOH分子中的所有原子一定共平面
D. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的-OH发生作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤Ⅲ中,除了O2中非极性键O=O的断裂,还存在有机物中C−Pt极性键的断裂,并非只存在非极性键断裂,A错误;
B.催化剂只改变反应的活化能、加快反应速率,不能改变反应的焓变(焓变只与反应物和生成物的总能量差有关),B错误;
C.甲醛HCHO是平面结构,所有原子共平面,但甲酸HCOOH中C−O单键可以旋转,羟基的氢原子不一定位于羧基平面上,因此不是所有原子一定共平面,C错误;
D.HCHO中O电负性大于C,因此O带部分负电荷;催化剂表面−OH中H带部分正电荷,步骤Ⅰ就是带负电的O与催化剂表面−OH发生作用形成氢键,符合图中机理,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 请按要求回答下列问题。
(1)用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质,其中不正确的是_______。
A.乙烷中的乙烯(酸性溶液,洗气)
B.苯中的苯酚(溶液,分液)
C.苯甲酸中的氯化钠(水、重结晶)
D.溴苯中的溴(苯、铁粉,过滤)
E.乙炔中的硫化氢(溶液、洗气)
(2)利用李比希法、现代分析仪器测定等可以确定有机物的结构。2.32 g有机物A(只含三种元素中的两种或三种)在过量氧气中燃烧,将燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰的增重分别为2.16 g和5.28 g。有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图分别如下图所示:
有机物A的结构简式为_______。
(3)是常见的试剂,可用于有机物的转化。一定条件下,苯甲醇可以发生如下图所示的转化:
①写出转化I反应的化学方程式:_______。
②的酮羰基相邻碳原子上的键极性强,易断裂,原因是_______。
③转化II还可能生成一种副产物(分子式为),该副产物的结构简式为_______。
④苯甲醛在一定条件下可被氧化成苯甲酸,请设计实验证明苯甲醛已经完全被氧化成苯甲酸的实验方案:_______。(必须使用的试剂和器材:溶液、溶液、pH试纸)
【答案】(1)AD (2)
(3) ①. ②. 酮羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子,导致相邻碳原子上的键极性增强 ③. ④. 取少量产物,加入NaOH溶液至用pH试纸测定溶液的pH大于7,在洁净的试管中加入溶液,加入5滴溶液,再滴入少量呈碱性的产物,加热煮沸,没有砖红色沉淀生成,证明苯甲醛已经完全被氧化
【解析】
【小问1详解】
A.用酸性KMnO4溶液洗气后,乙烯被氧化为CO2,引入新杂质,不符合除杂原则。正确方法应使用溴水或溴的CCl4溶液,发生加成反应生成液态1,2-二溴乙烷,便于分离,A不正确;
B.苯酚与Na2CO3反应生成水溶性苯酚钠,苯不溶于水,分液可得纯净苯,方法可行,B正确;
C.利用苯甲酸溶解度随温度变化大、NaCl变化小的特点,通过加热溶解、冷却结晶、过滤实现分离,方法可行,C正确。
D.Fe与Br2反应生成FeBr3,仍溶于溴苯中,无法过滤除去;且加入苯引入新杂质。正确方法应使用NaOH溶液洗涤,使Br2转化为水溶性盐后分液,D不正确;
E.用硫酸铜溶液洗气后发生反应 ,乙炔不反应,可有效除去H2S,方法可行,E正确;
故不正确的选项为 A 和 D。
【小问2详解】
燃烧产物中,浓硫酸增重2.16 g为水的质量,n(H) = 0.24 mol;碱石灰增重5.28 g 为CO2质量, n(C) = 0.12 mol。有机物总质量2.32 g ,m(O) = 2.32 - (1.44 + 0.24) = 0.64 g,n(O) = 0.04 mol。得原子比:n(C):n(H):n(O) = 3:6:1,最简式 为C3H6O。质谱图最大质荷比为58,故分子量 M = 58,分子式为 C3H6O。核磁共振氢谱仅一个峰,分子中所有氢原子化学环境相同,唯一可能结构为丙酮:。
【小问3详解】
①苯甲醇在MnO2催化下氧化为苯甲醛,同时MnO2被还原为Mn2O3,化学方程式为。
② 酮羰基相邻碳上C–H键极性强的原因为羰基(C=O)具有强吸电子诱导效应,使α-碳上的C–H键电子云向氧偏移,导致键极性增强,易于断裂。
③ 主反应是苯甲醛与丙酮发生羟醛缩合后脱水生成C(),分子式为C10H10O。副产物分子式为C17H14O,比主产物多7个C和4个H,少1个O。这表明可能是2分子苯甲醛与1分子丙酮反应:1分子苯甲醛与丙酮缩合后,另1分子苯甲醛与中间产物苯亚甲基丙酮上甲基的氢原子继续发生羟醛缩合反应生成,分子式正好为C17H14O,故结构简式为。
④ 苯甲醛含醛基,可被新制Cu(OH)2氧化生成砖红色沉淀;苯甲酸为羧酸,呈酸性,可用pH试纸检测。实验步骤:取少量产物,加入NaOH溶液至用pH试纸测定溶液的pH大于7,在洁净的试管中加入溶液,加入5滴溶液,再滴入少量呈碱性的产物,加热煮沸,没有砖红色沉淀生成,证明苯甲醛已经完全被氧化。
15. 酒石酸美托洛尔是一种治疗心脏疾病的药物,其中间体F的一种合成路线如下:
(1)B中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应④中的作用是_______。
(3)写出D的结构简式:_______。
(4)反应⑤还有少量的X生成,X与F互为同分异构体,则X结构简式为_______。
(5)C的一种同分异构体G同时满足下列条件,写出G的结构简式:_______。
①1 mol G最多能与3 mol NaOH反应;
②酸性条件水解所得产物均含有3种不同化学环境的氢。
(6)已知:①;
②氨基()易被氧化。
请设计以乙苯、为原料制取的合成路线流程图_______(无机试剂及有机溶剂任选,合成示例见本题题干)。
【答案】(1)羟基、羰基
(2)吸收生成的,促使反应正向进行
(3) (4) (5)
(6)
【解析】
【分析】根据合成路线,结合A和B的结构简式可知,反应①为取代反应,化合物B和甲醇钠发生反应②得到化合物C,化合物C在钯催化下,加氢得到化合物D,结合化合物E的结构简式可知,D的结构简式为;化合物D在碳酸钾作用下和发生取代反应得到化合物E,化合物E与发生加成反应得到化合物F,以此进行解答。
【小问1详解】
根据B的结构可知,含氧官能团的名称是羟基、羰基;
【小问2详解】
反应④为取代反应,产物为化合物E和,具有碱性,可以吸收生成的,促使反应正向进行;
【小问3详解】
由分析知,D的结构简式:;
【小问4详解】
反应⑤是开环加成,若异丙胺进攻环氧基团的另一个碳原子,得到同分异构体X,结构为:;
【小问5详解】
C分子式为,满足条件:消耗,说明①含1个酚羟基和1个酚酯基(水解消耗)或含3个酚羟基,由于可以水解,因此结构是1个酚羟基和1个酚酯基;②水解产物均含3种不同化学环境的氢,丙酸有3种,水解得到的邻苯二酚也有3种,分子式符合所有条件,因此G为该结构;
【小问6详解】
由已知信息可知,羧基为间位定位基,因此在氧化乙基之前应该先进行硝化,最终得到对硝基苯甲酸;再进行硝基还原,得到对氨基苯甲酸;结合反应⑤,与对氨基苯甲酸反应得到目标产物,合成路线为:。
16. G是一种口服抗血小板聚集药物,其合成路线如下:
(1)B分子中碳原子的轨道杂化方式为_______。
(2)E→F包括两步反应,第一步为_______,第二步为加成反应。
(3)F→G反应后生成两种产物,除G外,另一产物的结构简式为_______。
(4)写出与足量NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(5)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出其结构简式:_______。
①水解可生成两种有机产物,一种产物是-氨基酸,另一种产物能使溶液发生显色反应;
②分子中含有1个手性碳原子,含有5种不同化学环境的氢原子
(6)以、为原料制取的合成路线流程图如下:
已知:(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为。请补充由合成的过程_______。
【答案】(1)
(2)取代反应 (3)
(4)
(5)或
或或 (6)
【解析】
【分析】A与CuCN发生取代反应生成B和CuCl,B在B2H6作用下发生还原反应生成C,C与在K2CO3作用下发生取代反应生成D,D在SnCl2作用下发生还原反应,硝基还原为氨基生成E,E与Br-CN反应得到F可理解为先发生取代反应得到,再发生加成反应得到F,F在(C2H5)3N作用下发生取代反应成环生成G。
【小问1详解】
B分子中苯环上的碳原子处在平面结构内均属于sp2杂化,-CN中的碳原子连接有碳氮三键为sp杂化;
【小问2详解】
由分析可得,E→F包括两步反应,第一步为取代反应,第二步为加成反应;
【小问3详解】
,比较F和G的结构简式可得,F在生成G时,会沿虚线位置断开化学键,-OCH2CH3脱落,方框位置的氢原子也会脱落,那么将脱落的两部分组合可得到,F→G反应后生成另一产物的结构简式为;
【小问4详解】
因为结构中有碳溴键和酯基,所以在与足量氢氧化钠溶液反应时会发生溴原子的水解反应,和酯基的水解反应,故该反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
E的分子式为C11H14Cl2NO,根据条件①“水解可生成两种有机产物,一种产物是α-氨基酸,另一种产物能使FeCl3溶液发生显色反应”,可确定分子中含有酯基,且为酚酯,水解得出的氨基酸中羧基与氨基连在同一个碳上,根据条件②“分子中含有1个手性碳原子,含有5种不同化学环境的氢原子”,可推测氨基与羧基所连接的碳原子即为手性碳原子,且其他部分高度对称,所以可得以下四种情况:或或或
【小问6详解】
由合成,主要任务是要增长碳链引入氨基、羧基,并使羧基与甲醇发生酯化反应;增长碳链引入氨基可参考题中A→C的过程,先与CuCN发生取代反应,再与B2H6发生还原即可,由已知信息“(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为”可得,酯化反应应该先进行,所以补充的过程为。
17. 甲醇是重要的化工基础原料。
(1)以甲醇为原料合成PBT塑料()路线如下:
已知:(为烃基或H)
①写出A→B的化学反应方程式:_______。
②写出D的结构简式:_______。
(2)一种以甲醇固定合成碳酸二甲酯()的反应原理如图所示:
①化合物X的化学式为,其结构简式为_______。
②若以1,2-丙二醇()替换固定可形成含五元环的环状产物,该产物的结构简式为_______。
③制得的碳酸二甲酯粗产品中混有甲醇,请写出从粗产品中分离出碳酸二甲酯的实验方法:_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. ③. 蒸馏法
【解析】
【分析】(1)分析此聚合物的单体为对苯二甲酸和1,4-丁二醇,同时结合反应路线,D应为对苯二甲酸,C为1,4-丁二醇,利用正推加逆推法可知反应路径为:,据此分析作答;
(2)由图可知,反应①为和甲醇发生取代反应生成和水,反应②为与发生加成反应生成,反应③为与甲醇发生取代反应生成和,则为该反应的催化剂,总反应为,据此分析作答。
【小问1详解】
①结合题干已知信息:(为烃基或H)及分析可知,A→B的化学反应方程式为:;
②由分析可知D为对苯二甲酸,其结构简式为:;
【小问2详解】
①化合物X的化学式为,由分析可知,其结构简式为;
②由图及分析可知,若以1,2-丙二醇()替换固定可形成含五元环的环状产物,为环状碳酸酯,该产物的结构简式为;
③碳酸二甲酯与甲醇互溶,甲醇的沸点为64.7℃,碳酸二甲酯的沸点为90-91℃,二者沸点相差较大,故可通过蒸馏的方法进行分离。(不建议采用分液的方式,因为碳酸二甲酯的密度1.069 g/cm3,水的密度为1.0 g/cm3,密度接近很难通过分液的方式进行分离。)
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江苏南通第一中学2024-2025学年高二下学期期中
化学试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页。满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其原理如下图所示
下列说法正确的是
A. 制备甲醇过程中原子利用率可达到100%
B. 二羟基丙酮与甘油互为同系物
C. 淀粉水解的产物为乙醇
D. 该过程对于实现“碳中和、碳达峰”有着重要意义
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-3-丁烯 B. 对乙基苯酚
C. 1-甲基-1-丙醇 D. 聚乙烯
3. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 甲酸具有酸性,可用作还原剂 B. 乙烯具有可燃性,可用作催熟剂
C. 油脂难溶于水,可用于工业生产肥皂 D. 乙醇能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
4. 下列有关实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 装置甲:分离乙醇和乙酸 B. 装置乙:实验室制备少量乙烯
C. 装置丙:制取少量乙酸乙酯 D. 装置丁:比较乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱
阅读下列材料,完成以下3个小题。
催化剂在有机化学中有广泛的应用:如苯与液溴反应时,加入促进异裂生成和与生成可以催化乙醇氧化为乙醛;浓硫酸催化与反应生成催化与共热生成,催化与反应生成;酸或碱都可催化苯酚与HCHO发生缩聚反应。
5. 下列说法正确的是
A. 中既含离子键又含共价键
B. 苯与溴发生反应时,可以用浓溴水代替液溴
C. 与生成的过程中,既有键断裂,又有键的断裂
D. 与生成的反应中,能提高的平衡转化率
6. 下列化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
7. 下列有关反应描述正确的是
A. 与生成的过程中,提供空轨道与形成配位键
B. 与类似,在Cu作催化剂的条件下,也能被氧化
C. 乙酸与乙醇的反应中,加入浓能加快反应速率,提高乙酸乙酯的产率
D. 苯酚和HCHO在不同催化剂的作用下,只能生成线型结构的高分子化合物
8. 下列关于结构对性质的影响说法不正确的是
A. 电负性:Br>C,碳溴键极性较强,溴乙烷在碱溶液中易发生取代反应
B. 乙基是推电子基,乙醇中氧氢键的极性比水弱,钠与乙醇的反应比钠与水的慢
C. 苯环对羟基的影响,苯酚的羟基在水溶液中能发生部分电离,显弱酸性
D. 电负性:O>C,醛基中碳氧双键中电子偏向O,乙醛与HCN加成时氰基连在O上
9. 冠醚是一种环状分子,含不同大小空穴的冠醚可适配不同大小的碱金属离子。一种冠醚Z的合成及其识别的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. X与Y反应的类型为取代反应
B. Z的核磁共振氢谱中有2组峰
C. 可用溶液鉴别Z中是否混有X
D. KCN在中的溶解度小于在冠醚Z中的溶解度
10. 一种合成多取代香豆素Z的方法如下,下列说法正确的是
A. X分子中所有原子均处于同一平面
B. 可使用酸性高锰酸钾溶液检验是否有Z生成
C. 1 mol Z与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. 含3个酚羟基且与Y互为同分异构体的有机物共6种
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加溴水,观察溶液颜色变化
B
溴乙烷发生消去反应生成了
将溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热后产生的气体先通入盛水的试管,再通入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,水浴加热,观察是否出现银镜
A. A B. B C. C D. D
12. 能与水反应生成,涉及烯醇式与酮式的互变异构如图所示,下列说法不正确的是
A. 可用质谱区分和其互变异构体
B. 存在具有分子内氢键的异构体
C. 和其互变异构体在一定条件下都可以发生还原反应
D. 实验室制取乙炔时,向电石中滴加饱和食盐水可减缓反应速率
13. NaOH活化过的催化剂对甲醛氧化为具有较好的催化效果,有学者提出该催化反应的机理如下:
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅲ中只存在非极性键的断裂
B. 催化剂降低反应的焓变,加快了反应速率
C. HCHO和HCOOH分子中的所有原子一定共平面
D. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的-OH发生作用
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 请按要求回答下列问题。
(1)用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质,其中不正确的是_______。
A.乙烷中的乙烯(酸性溶液,洗气)
B.苯中的苯酚(溶液,分液)
C.苯甲酸中的氯化钠(水、重结晶)
D.溴苯中的溴(苯、铁粉,过滤)
E.乙炔中的硫化氢(溶液、洗气)
(2)利用李比希法、现代分析仪器测定等可以确定有机物的结构。2.32 g有机物A(只含三种元素中的两种或三种)在过量氧气中燃烧,将燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰的增重分别为2.16 g和5.28 g。有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图分别如下图所示:
有机物A的结构简式为_______。
(3)是常见的试剂,可用于有机物的转化。一定条件下,苯甲醇可以发生如下图所示的转化:
①写出转化I反应的化学方程式:_______。
②的酮羰基相邻碳原子上的键极性强,易断裂,原因是_______。
③转化II还可能生成一种副产物(分子式为),该副产物的结构简式为_______。
④苯甲醛在一定条件下可被氧化成苯甲酸,请设计实验证明苯甲醛已经完全被氧化成苯甲酸的实验方案:_______。(必须使用的试剂和器材:溶液、溶液、pH试纸)
15. 酒石酸美托洛尔是一种治疗心脏疾病的药物,其中间体F的一种合成路线如下:
(1)B中含氧官能团的名称是_______。
(2)反应④中的作用是_______。
(3)写出D的结构简式:_______。
(4)反应⑤还有少量的X生成,X与F互为同分异构体,则X结构简式为_______。
(5)C的一种同分异构体G同时满足下列条件,写出G的结构简式:_______。
①1 mol G最多能与3 mol NaOH反应;
②酸性条件水解所得产物均含有3种不同化学环境的氢。
(6)已知:①;
②氨基()易被氧化。
请设计以乙苯、为原料制取的合成路线流程图_______(无机试剂及有机溶剂任选,合成示例见本题题干)。
16. G是一种口服抗血小板聚集药物,其合成路线如下:
(1)B分子中碳原子的轨道杂化方式为_______。
(2)E→F包括两步反应,第一步为_______,第二步为加成反应。
(3)F→G反应后生成两种产物,除G外,另一产物的结构简式为_______。
(4)写出与足量NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(5)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出其结构简式:_______。
①水解可生成两种有机产物,一种产物是-氨基酸,另一种产物能使溶液发生显色反应;
②分子中含有1个手性碳原子,含有5种不同化学环境的氢原子
(6)以、为原料制取的合成路线流程图如下:
已知:(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为。请补充由合成的过程_______。
17. 甲醇是重要的化工基础原料。
(1)以甲醇为原料合成PBT塑料()路线如下:
已知:(为烃基或H)
①写出A→B的化学反应方程式:_______。
②写出D的结构简式:_______。
(2)一种以甲醇固定合成碳酸二甲酯()的反应原理如图所示:
①化合物X的化学式为,其结构简式为_______。
②若以1,2-丙二醇()替换固定可形成含五元环的环状产物,该产物的结构简式为_______。
③制得的碳酸二甲酯粗产品中混有甲醇,请写出从粗产品中分离出碳酸二甲酯的实验方法:_______。
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