内容正文:
北京市第二十中学2025-2026学年第二学期期中考试试卷
高一启承 化学
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
第一部分 选择题
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2021年5月15日,我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星着陆,在火星上首次留下中国印记,迈出了我国星际探测征程的重要一步。天问一号利用正十一烷(分子式为C11H24)储存能量,下列关于正十一烷说法不正确的是
A. 正十一烷属于有机化合物
B. 正十一烷属于烃的衍生物
C. 正十一烷与甲烷属于同系物
D. 正十一烷中的碳原子均形成4个共价单键
2. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是
A. CH3Cl不存在同分异构体 B. CH2Cl2不存在同分异构体
C. CHCl3不存在同分异构体 D. CH4分子中的四个碳氢键相同
3. 下列说法不正确的是
A. 石油的裂化、裂解都是长链烃变成短链烃
B. 裂化的目的是获得轻质液体燃料,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃
C. 石油经过分馏及裂化等工序炼制后即能得到纯净物
D. 裂化、裂解是化学变化
4. 下列五种烷烃:①CH3CH2CH(CH3)2②CH3CH2C(CH3)3③CH3CH2CH3④CH3CH3⑤CH3(CH2)5CH3,其沸点按由高到低的顺序排列正确的是
A. ①⑤②③④ B. ②③④⑤① C. ⑤②①③④ D. ④①②⑤③
5. 了解有机物分子中化学键的特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是
A. 烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化
B. 乙炔分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C. 苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键
D. 乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C-H σ键
6. A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子中羟基个数之比为
A. 2∶1∶3 B. 3∶2∶1
C. 2∶6∶3 D. 3∶1∶2
7. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如下。下列关于柠檬酸的说法不正确的是
A. 分子式是 B. 是可溶于水的有机化合物
C. 分子内含有2种官能团 D. 不可用来清洗水垢
8. 下列说法正确的是
A. 与含有相同的官能团,互为同系物
B. 属于醛类,官能团为
C. 的名称为2,4-二甲基己烷
D. 的名称为2-甲基-1,3-二丁烯
9. 某单烯烃与氢气发生加成反应后得到的饱和烃的结构简式是,该烯烃可能的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
10. 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A. 甲苯能使酸性溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性溶液褪色
B. 苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C. 甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯只能生成单取代溴苯
D. 乙烯能与溴发生加成反应,而乙烷不能与溴发生加成反应
11. 以物质a为原料,制备物质d (金刚烷)的合成路线如图所示:
下列关于以上有机物的说法不正确的是
A. 物质a与发生加成的产物有1种
B. 物质b能发生加成反应、氧化反应
C. 物质c与物质d互为同分异构体
D. 物质d的一氯代物有2种
12. 一种重要的药物中间体其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中含有5种官能团 B. 该分子中所有原子可能共平面
C. 该分子中的碳原子的杂化方式有3种 D. 该分子最多与发生反应
13. 苯环结构中不存在单双键交替结构,下列说法可以作为证据的是
①苯不能使酸性溶液褪色
②苯分子中碳原子间的距离均相等
③苯能在一定条件下跟加成生成环己烷
④经实验测得邻二氯苯只有一种结构
⑤苯在存在条件下与液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴的溶液褪色
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤
14. 在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
−25
−47
6
下列说法不正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
第二部分 非选择题
15. 依据下列①-⑧有机物回答问题。
(1)用系统命名法对②命名:___________。
(2)①-④中,碳原子杂化类型均为杂化的是___________(填数字序号),有顺反异构体的是___________(填数字序号)。
(3)分子②中最多有___________个碳原子共平面。
(4)与⑤互为同系物且碳原子数最少的有机物的结构简式为___________。
(5)⑤-⑧中互为同分异构体的是___________(填数字序号)。
(6)⑧中官能团的名称为___________。
(7)写出苯与液溴反应的化学方程式:___________。
16. 依据下列实验装置,回答问题。
Ⅰ.如图所示为乙醇催化氧化的实验装置。
已知:乙醛易溶于水,沸点为20.8℃;乙醇沸点为78.3℃。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出铜网由黑色转化为红色时发生反应的化学方程式:___________。
(2)甲、乙两处水浴的作用不相同。以下说法正确的是___________(填序号)。
A. 甲处为冷水 B. 甲处为热水 C. 乙处为冷水 D. 乙处为热水
(3)集气瓶中收集到气体的主要成分是___________。
Ⅱ.如图所示为实验室制备乙酸乙酯的实验装置。
(4)试管A中反应生成乙酸乙酯的化学方程式为___________。
(5)试管B中盛放的试剂为___________。
(6)实验结束后,分离得到试管B中产物的实验操作为___________。
(7)若用对乙醇中的氧元素进行标记,反应一段时间后,体系中含有的物质有___________。
17. 石油冶炼和部分产品的转化关系如图所示。
(1)中所含官能团的名称为___________。
(2)写出的化学方程式___________。
(3)反应①~④中,属于加成反应的是___________(填序号)。
(4)关于的说法中正确的是___________(填序号)。
a.分子式为
b.能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,且反应类型相同
c.与液溴加成产物有3种
(5)与2 mol D反应生成的酯类物质的结构简式为___________。
(6)与E同一类别,E的同分异构体有___________种,写出任意一种的结构简式___________。
18. Ⅰ.对甲苯磺酸是一种白色晶体,熔点107℃,易溶于醇、醚和水,是用途广泛的化工原料。
实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸(实验装置如图所示),装置中有分水器,其作用是使回流的水蒸气冷凝进入分水器,有机溶剂进入烧瓶,增大反应物的转化率。
(1)下列说法错误的是___________。
A. 当分水器中的水量不再增加时,停止加热
B. 分水器可将反应体系中的甲苯移除
C. 烧瓶中不需要添加沸石
D. 冷凝水从x口进入
(2)写出反应的化学方程式。___________
Ⅱ.根据对甲苯磺酸的结构,有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似,进行了如下探究:
(3)对甲苯磺酸可能是强酸,电离方程式:,设计简单实验证明猜想。___________
(4)采用如图所示装置进行实验,观察到蔗糖迅速变黑。上述实验现象说明对甲苯磺酸具有___________。
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性
(5)向吸收液中滴加一定量___________溶液,仍未观察到明显现象,说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。
A.Ba(OH)2 B.NaCl C.CaCl2
Ⅲ.对甲苯磺酸可做酯化反应的催化剂,催化合成丙酸乙酯。
将0.2 mol丙酸(M=74 g∙mol−1)、1 g对甲苯磺酸和0.24 mol乙醇(M=46 g∙mol−1)加入三口瓶中,加热进行反应。反应结束后将反应液过滤,分别经水、碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤,干燥后进行蒸馏,蒸出17.4 g馏分。
(6)计算该反应的产率____。(产率=,写出计算过程,结果保留1位小数)
(7)请评价用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点___________。
19. 烯烃和炔烃是重要的有机合成原料,有很广泛的应用前景。
(1)1-丁炔的结构简式是___________,它与过量溴加成后产物的名称是___________;有机化合物A的分子式与1-丁炔相同,而且属于同一类别,A与过量溴加成后产物的名称是___________;与1-丁炔互为同系物且所含碳原子数最少的有机化合物是___________,它能发生加聚反应制成导电塑料的结构简式为___________,这是21世纪具有广阔前景的合成材料。
(2)已知下图聚合物是由多种不饱和分子加聚而成,根据结构简式判断所需要的单体有___________。
(3)①已知:,如果要合成,所需原料的结构简式为___________。
②1,3-丁二烯自身也能发生上述反应生成A,A可被酸性氧化成和,则A的结构简式为___________。
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北京市第二十中学2025-2026学年第二学期期中考试试卷
高一启承 化学
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32
第一部分 选择题
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2021年5月15日,我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星着陆,在火星上首次留下中国印记,迈出了我国星际探测征程的重要一步。天问一号利用正十一烷(分子式为C11H24)储存能量,下列关于正十一烷说法不正确的是
A. 正十一烷属于有机化合物
B. 正十一烷属于烃的衍生物
C. 正十一烷与甲烷属于同系物
D. 正十一烷中的碳原子均形成4个共价单键
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.正十一烷属于烷烃,属于有机化合物,故A正确;
B.正十一烷属于烷烃,不属于烃的衍生物,故B错误;
C.正十一烷与甲烷都属于烷烃,两者结构相似、分子组成上相差10个“CH2”,互为同系物,故C正确;
D.正十一烷属于烷烃,因此正十一烷的碳原子均形成4个共价单键,故D正确;
答案为B。
2. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是
A. CH3Cl不存在同分异构体 B. CH2Cl2不存在同分异构体
C. CHCl3不存在同分异构体 D. CH4分子中的四个碳氢键相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,故A错误;
B.如果甲烷是正方形的平面结构,CH2Cl2有两种结构:相邻或者对角线上的氢被Cl取代。实际上其二氯取代物不存在同分异构,因此只有正四面体结构才符合,故B正确;
C.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CHCl3都不存在同分异构体,故C错误;
D.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,四个碳氢键都相同,故D错误;
故答案为B。
3. 下列说法不正确的是
A. 石油的裂化、裂解都是长链烃变成短链烃
B. 裂化的目的是获得轻质液体燃料,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃
C. 石油经过分馏及裂化等工序炼制后即能得到纯净物
D. 裂化、裂解是化学变化
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 石油的裂化是在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,裂解是采用比裂化更高的温度,使相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃,故裂化、裂解都是从长链烃变成短链烃,故A正确;
B. 石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃,故B正确;
C. 石油经分馏、裂化等工序炼制后所得到的馏分都是混合物,故C错误;
D. 裂化、裂解均属于化学变化,故D正确;
故选C。
【点睛】注意石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯等。
4. 下列五种烷烃:①CH3CH2CH(CH3)2②CH3CH2C(CH3)3③CH3CH2CH3④CH3CH3⑤CH3(CH2)5CH3,其沸点按由高到低的顺序排列正确的是
A. ①⑤②③④ B. ②③④⑤① C. ⑤②①③④ D. ④①②⑤③
【答案】C
【解析】
【详解】烷烃的沸点随着碳原子数的增多而升高;互为同分异构体的烷烃,支链越多,沸点越低;则沸点由高到低的排列顺序为⑤②①③④;
答案选C。
5. 了解有机物分子中化学键的特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是
A. 烷烃分子中碳原子均采用sp3杂化
B. 乙炔分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C. 苯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键
D. 乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C-H σ键
【答案】D
【解析】
【详解】A.烷烃分子中每个碳原子均与周围原子形成4个共价单键,均采用sp3杂化成键,A项正确;B.碳碳三键中含有1个σ键、2个π键,则乙炔分子中碳碳叁键由1个σ键、2个π键组成,B项正确;C.苯分子是平面正六边形分子,分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键,C项正确;D.乙烯分子中碳原子以3个sp2杂化轨道与碳原子或氢原子形成σ键,两个碳原子上未参与杂化的p轨道形成π键,D项错误。答案选D。
6. A、B、C三种醇与足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子中羟基个数之比为
A. 2∶1∶3 B. 3∶2∶1
C. 2∶6∶3 D. 3∶1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】设生成氢气a mol,根据2—OH~2Na~H2可知,参加反应的羟基均为2a mol,故A、B、C三种分子中羟基数目之比为∶∶=2∶1∶3,故选A.
7. 柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如下。下列关于柠檬酸的说法不正确的是
A. 分子式是 B. 是可溶于水的有机化合物
C. 分子内含有2种官能团 D. 不可用来清洗水垢
【答案】D
【解析】
【详解】A.由柠檬酸的结构简式可知,其分子式是,A正确;
B.由柠檬酸的结构简式可知含有羧基和羟基,为亲水基,所以它是可溶于水的有机化合物,B正确;
C.由柠檬酸的结构简式可知含有羧基和羟基,C正确;
D.由柠檬酸的结构简式可知含有羧基,能与水垢中的碳酸钙反应,可用来清洗水垢,D错误;
故选D。
8. 下列说法正确的是
A. 与含有相同的官能团,互为同系物
B. 属于醛类,官能团为
C. 的名称为2,4-二甲基己烷
D. 的名称为2-甲基-1,3-二丁烯
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯甲醇和苯酚均含羟基,但分别属于醇和酚,不是同系物,A错误;
B.含酯基,属于酯类,官能团为-COO-,B错误;
C.的主链含6个碳原子,名称为2,4-二甲基己烷,C正确;
D.的名称为2-甲基-1,3-丁二烯,D错误;
故选C。
9. 某单烯烃与氢气发生加成反应后得到的饱和烃的结构简式是,该烯烃可能的结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】以该饱和烃的碳骨架为基础,在相邻碳原子之间分别去掉1个氢原子得烯烃。该烷烃中可能形成双键的位置有:1、2,2、3,3、4,4、5,2、6,4、7号C原子之间;又由对称性可知1、2与2、6,4、5与4、7,2、3与3、4间的双键等效,则符合条件的烯烃共有2种:、;故选B。
10. 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A. 甲苯能使酸性溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性溶液褪色
B. 苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C. 甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯只能生成单取代溴苯
D. 乙烯能与溴发生加成反应,而乙烷不能与溴发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环对甲基的影响,使甲基变得活泼,容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,而甲基环己烷不能,能说明上述观点,A不符合题意;
B.甲基使苯环上邻位和对位上氢变得活泼,容易被取代,体现原子团间影响,B不符合题意;
C.甲基影响苯环,使得甲苯中甲基邻、对位碳上的氢原子容易被溴原子取代,而苯的取代反应较难,说明相互影响,C不符合题意;
D.乙烯含双键,直接决定加成反应能力,乙烷无双键,反应性差异源于结构本身,而非原子团间影响,D符合题意;
故选D。
11. 以物质a为原料,制备物质d (金刚烷)的合成路线如图所示:
下列关于以上有机物的说法不正确的是
A. 物质a与发生加成的产物有1种
B. 物质b能发生加成反应、氧化反应
C. 物质c与物质d互为同分异构体
D. 物质d的一氯代物有2种
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质a与发生加成的产物有2种: 、,A错误;
B.物质b含碳碳双键,能发生加成反应,能与氧气发生氧化反应,B正确;
C.物质c与物质d的分子式均为C10H16,两者结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.物质d只有两种不同化学环境的H原子:,其一氯代物有2种,D正确;
故选A。
12. 一种重要的药物中间体其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中含有5种官能团 B. 该分子中所有原子可能共平面
C. 该分子中的碳原子的杂化方式有3种 D. 该分子最多与发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中含有氰基、羟基、羧基、碳碳双键四种官能团,故A项错误;
B.图中星号标记的碳原子为杂化,当该碳原子上的羧基在平面中时,羟基、氢原子会离开平面,故B项错误;
C.分子中饱和碳原子为sp3杂化、苯环、羧基和碳碳双键中碳原子的杂化方式为,-CN中存在碳氮三键,为sp杂化,共3种,故C项正确;
D.该分子中苯环、碳碳双键、氰基均能与氢气反应,分别消耗3mol、1mol、2molH2,最多与发生反应,故D项错误;
故本题选C。
13. 苯环结构中不存在单双键交替结构,下列说法可以作为证据的是
①苯不能使酸性溶液褪色
②苯分子中碳原子间的距离均相等
③苯能在一定条件下跟加成生成环己烷
④经实验测得邻二氯苯只有一种结构
⑤苯在存在条件下与液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴的溶液褪色
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①苯不能使酸性溶液褪色,说明不含碳碳双键;
②碳原子间距相等说明碳碳键键长均一,不存在单键双键的键长差异;
③苯能与加成生成环己烷是不饱和键的共性,单双键交替结构也能发生该加成反应,不能证明不存在单双键交替;
④若为单双键交替结构,邻二氯苯会有两种结构,现在仅有一种可证明苯环键型均一,不存在单双键交替结构;
⑤苯不与溴的溶液发生加成反应褪色,说明不含碳碳双键;
综上所述,①②④⑤的描述可以证明苯环结构中不存在单双键交替结构;故选B。
14. 在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
−25
−47
6
下列说法不正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A正确;
B.甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故B错误;
C.苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C正确;
D.因为对二甲苯的熔点较高,将温度冷却至-25℃~13℃,对二甲苯形成固体,从而将对二甲苯分离出来,故D正确;
故选B。
第二部分 非选择题
15. 依据下列①-⑧有机物回答问题。
(1)用系统命名法对②命名:___________。
(2)①-④中,碳原子杂化类型均为杂化的是___________(填数字序号),有顺反异构体的是___________(填数字序号)。
(3)分子②中最多有___________个碳原子共平面。
(4)与⑤互为同系物且碳原子数最少的有机物的结构简式为___________。
(5)⑤-⑧中互为同分异构体的是___________(填数字序号)。
(6)⑧中官能团的名称为___________。
(7)写出苯与液溴反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)2,4−二甲基−2−戊烯
(2) ①. ③ ②. ④
(3)6 (4)CH3OH
(5)⑥⑦ (6)酯基、(酚)羟基
(7)+Br2+HBr
【解析】
【小问1详解】
选含碳碳双键的最长碳链(共5个碳,母体为戊烯),从靠近双键一端编号,双键在2号位,2、4位各连1个甲基,因此命名为2,4-二甲基-2-戊烯;
【小问2详解】
①是烷烃,所有碳为sp3杂化;②中双键碳原子为sp2杂化,其余饱和碳原子为sp3杂化;③苯乙烯中苯环、乙烯基的所有碳原子均为sp2杂化;④中双键碳为sp²杂化,三键碳为sp杂化,其余饱和碳原子全为sp3杂化;故碳原子杂化方式均为sp2的是③;顺反异构要求双键的每个碳原子都连接2种不同的原子或基团:②双键左端碳连2个甲基、③双键右端碳连2个H,都不满足条件;④双键两个碳均连不同原子或基团,存在顺反异构,因此填④;
【小问3详解】
碳碳双键可形成六原子平面结构,次甲基结构中的饱和碳原子连有一个H和3个C,饱和碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体结构,由于单键可以旋转,因此最多有6个碳原子共面;
【小问4详解】
⑤是饱和一元醇,同系物要求官能团种类、数目相同,分子组成相差一个或若干个CH2,碳原子数最少的饱和一元醇是甲醇,结构简式为CH3OH;
【小问5详解】
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物:⑥分子式为C5H10O2,⑦分子式也为C5H10O2,二者结构不同,互为同分异构体;
【小问6详解】
⑧的结构中含酯基和酚羟基,因此官能团为酯基、(酚)羟基;
【小问7详解】
苯与液溴在FeBr3催化下发生取代反应,方程式为+Br2+HBr。
16. 依据下列实验装置,回答问题。
Ⅰ.如图所示为乙醇催化氧化的实验装置。
已知:乙醛易溶于水,沸点为20.8℃;乙醇沸点为78.3℃。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出铜网由黑色转化为红色时发生反应的化学方程式:___________。
(2)甲、乙两处水浴的作用不相同。以下说法正确的是___________(填序号)。
A. 甲处为冷水 B. 甲处为热水 C. 乙处为冷水 D. 乙处为热水
(3)集气瓶中收集到气体的主要成分是___________。
Ⅱ.如图所示为实验室制备乙酸乙酯的实验装置。
(4)试管A中反应生成乙酸乙酯的化学方程式为___________。
(5)试管B中盛放的试剂为___________。
(6)实验结束后,分离得到试管B中产物的实验操作为___________。
(7)若用对乙醇中的氧元素进行标记,反应一段时间后,体系中含有的物质有___________。
【答案】(1) (2)BC
(3)氮气 (4)
(5)饱和碳酸钠溶液 (6)分液
(7)乙醇、乙酸乙酯
【解析】
【小问1详解】
铜网原为红色,被空气中的氧气氧化为氧化铜后变成黑色,乙醇蒸汽具有还原性,可将黑色的氧化铜重新还原为红色的铜单质,铜网由黑色转化为红色时发生反应的化学方程式:;
【小问2详解】
甲处水浴的作用是加热无水乙醇,使乙醇汽化产生乙醇蒸气,因此甲为热水;乙处水浴的作用是冷却,使生成的乙醛冷凝,因此乙为冷水,选BC;
【小问3详解】
鼓入的空气中,氧气参与反应被消耗,不参与反应的氮气难溶于水,生成的水蒸气在乙处冷凝,最终集气瓶中收集到的主要气体是氮气;
【小问4详解】
乙酸与乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应:;
【小问5详解】
试管B中盛放饱和碳酸钠溶液,作用是:吸收挥发出来的乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于乙酸乙酯分层析出;
【小问6详解】
乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,液体会分层,因此用分液法分离;
【小问7详解】
酯化反应机理为酸脱羟基、醇脱氢,因此乙醇中的会进入生成的乙酸乙酯中,又因为反应可逆,未反应完的乙醇中也含有,因此体系中含的物质为乙醇和乙酸乙酯。
17. 石油冶炼和部分产品的转化关系如图所示。
(1)中所含官能团的名称为___________。
(2)写出的化学方程式___________。
(3)反应①~④中,属于加成反应的是___________(填序号)。
(4)关于的说法中正确的是___________(填序号)。
a.分子式为
b.能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,且反应类型相同
c.与液溴加成产物有3种
(5)与2 mol D反应生成的酯类物质的结构简式为___________。
(6)与E同一类别,E的同分异构体有___________种,写出任意一种的结构简式___________。
【答案】(1)碳碳双键、羧基
(2) (3)①② (4)ac
(5)CH3COOCH2CH2OOCCH3
(6) ①. 3 ②. 、、(任写一种)
【解析】
【分析】图中,A为CH2=CH2,B为CH3CH2OH,催化氧化生成C,C为CH3CHO,D为CH3COOH,乙酸和乙醇酯化反应生成E,E为乙酸乙酯,由此作答。
【小问1详解】
CH2=CHCOOH中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基;
【小问2详解】
C为乙醛,在催化剂加热条件下被氧气氧化为D乙酸,化学方程式为;
【小问3详解】
①是乙烯和溴的加成反应,②是乙烯和水的加成反应,③是乙醇的催化氧化反应,④是乙醛的氧化反应,属于加成反应的是①②;
【小问4详解】
a.的分子式为,a正确;
b.使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应,使溴水褪色是加成反应,反应类型不同,b错误;
c.与液溴加成可得1,2-加成产物、1,4-加成产物、完全加成产物,共3种,c正确;
故选ac;
【小问5详解】
D为乙酸,1 mol HOCH2CH2OH与2 mol乙酸反应生成两个酯基,产物结构简式为CH3COOCH2CH2OOCCH3;
【小问6详解】
E是乙酸乙酯,属于酯类,分子式为,除去E本身,同分异构体还有甲酸正丙酯、甲酸异丙酯和丙酸甲酯3种,结构简式分别为:、、。
18. Ⅰ.对甲苯磺酸是一种白色晶体,熔点107℃,易溶于醇、醚和水,是用途广泛的化工原料。
实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸(实验装置如图所示),装置中有分水器,其作用是使回流的水蒸气冷凝进入分水器,有机溶剂进入烧瓶,增大反应物的转化率。
(1)下列说法错误的是___________。
A. 当分水器中的水量不再增加时,停止加热
B. 分水器可将反应体系中的甲苯移除
C. 烧瓶中不需要添加沸石
D. 冷凝水从x口进入
(2)写出反应的化学方程式。___________
Ⅱ.根据对甲苯磺酸的结构,有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似,进行了如下探究:
(3)对甲苯磺酸可能是强酸,电离方程式:,设计简单实验证明猜想。___________
(4)采用如图所示装置进行实验,观察到蔗糖迅速变黑。上述实验现象说明对甲苯磺酸具有___________。
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性
(5)向吸收液中滴加一定量___________溶液,仍未观察到明显现象,说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。
A.Ba(OH)2 B.NaCl C.CaCl2
Ⅲ.对甲苯磺酸可做酯化反应的催化剂,催化合成丙酸乙酯。
将0.2 mol丙酸(M=74 g∙mol−1)、1 g对甲苯磺酸和0.24 mol乙醇(M=46 g∙mol−1)加入三口瓶中,加热进行反应。反应结束后将反应液过滤,分别经水、碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤,干燥后进行蒸馏,蒸出17.4 g馏分。
(6)计算该反应的产率____。(产率=,写出计算过程,结果保留1位小数)
(7)请评价用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点___________。
【答案】(1)B (2)
(3)室温下,配制0.1mol∙L-1对甲苯磺酸溶液,测得pH=1,说明其为强酸;若pH>1,说明其为弱酸(合理即可)
(4)B (5)AC
(6)CH3CH2OH 过量,n(CH3CH2COOH)=n(CH3CH2COOC2H5)=0.2mol,m(CH3CH2COOC2H5)理论值=0.2mol×102g∙mol-1=20.4g,CH3CH2COOC2H5产率=×100%=85.3%
(7)对甲苯磺酸没有强氧化性,减少副反应的发生,污染小,对设备的腐蚀性小(体现对甲苯磺酸是非强氧化性酸即可)
【解析】
【分析】甲苯和浓硫酸在三口烧瓶中反应生成对甲苯磺酸和水,冷凝管不断冷凝回流,用分水器分离出反应生成得水,使反应正向进行,增大反应物的转化率。
【小问1详解】
A.当分水器中的水量不再增加时,说明反应结束,此时停止加热,故A正确;
B.分水器可将反应体系中的水移除,故B错误;
C.该装置有磁力搅拌器,烧瓶中不需要添加沸石,故C正确;
D.为提高冷凝效果,冷凝水“低进高出”,所以冷凝水从x口进入,故D正确;
选B。
【小问2详解】
甲苯和浓硫酸发生取代反应生成对甲苯磺酸和水,反应的化学方程式为 。
【小问3详解】
室温下,配制0.1mol∙L-1对甲苯磺酸溶液,若测得pH=1,说明其为强酸;若pH>1,说明其为弱酸。
【小问4详解】
采用如图所示装置进行实验,观察到蔗糖迅速变黑。说明蔗糖中H、O原子被夺去,蔗糖炭化,说明对甲苯磺酸具有脱水性,选B。
【小问5详解】
向吸收液中滴加一定量Ba(OH)2、CaCl2溶液,未观察到沉淀生成,说明没有生成二氧化硫、二氧化碳等气体,则对甲苯磺酸不具有强氧化性,故选AC。
【小问6详解】
0.2 mol丙酸(M=74 g∙mol−1)、0.24 mol乙醇反应,CH3CH2OH 过量,理论上生成0.2mol丙酸乙酯,该反应的产率为 。
【小问7详解】
用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点是:对甲苯磺酸没有强氧化性,减少副反应的发生,污染小,对设备的腐蚀性小。
19. 烯烃和炔烃是重要的有机合成原料,有很广泛的应用前景。
(1)1-丁炔的结构简式是___________,它与过量溴加成后产物的名称是___________;有机化合物A的分子式与1-丁炔相同,而且属于同一类别,A与过量溴加成后产物的名称是___________;与1-丁炔互为同系物且所含碳原子数最少的有机化合物是___________,它能发生加聚反应制成导电塑料的结构简式为___________,这是21世纪具有广阔前景的合成材料。
(2)已知下图聚合物是由多种不饱和分子加聚而成,根据结构简式判断所需要的单体有___________。
(3)①已知:,如果要合成,所需原料的结构简式为___________。
②1,3-丁二烯自身也能发生上述反应生成A,A可被酸性氧化成和,则A的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. CH≡C-CH2-CH3 ②. 1,1,2,2-四溴丁烷 ③. 2,2,3,3-四溴丁烷 ④. CH≡CH ⑤.
(2)C6H5CH=CH2(苯乙烯)、(苯乙炔)、(丙烯腈)、(1,3-丁二烯)
(3) ①. 、或、 ②.
【解析】
【小问1详解】
1-丁炔的结构简式为CH≡C-CH2-CH3;1-丁炔与过量溴1:2发生加成反应生成CHBr2CBr2CH2CH3,其名称为1,1,2,2-四溴丁烷;有机物A的分子式与1-丁炔相同,且属于同一类别,则A为CH3C≡CCH3,含碳碳三键,与过量溴加成的产物的名称是2,2,3,3-四溴丁烷;与1-丁炔属于同系物的且所含碳原子数最少的有机物是乙炔,结构简式为CH≡CH;乙炔能发生加聚反应生成聚乙炔,结构简式为;
【小问2详解】
断开链节两侧的共价键,将链节上原双键变单键、单键变双键,炔烃保留剩余三键,超过四键断裂后得到4种单体:C6H5CH=CH2(苯乙烯)、(苯乙炔)、(丙烯腈)、(1,3-丁二烯);
【小问3详解】
①该反应是共轭双烯与炔烃的加成成环反应:双烯提供1、4位碳,碳碳三键提供两个碳形成六元环。逆推断裂产物六元环中对应的化学键,可得两种符合结构的原料组合,分别为、或、;
②酸性高锰酸钾氧化双键规律:双键碳为时氧化为,双键碳带1个氢时氧化为,根据氧化产物逆推,两分子1,3-丁二烯加成得到的产物A为4-乙烯基环己烯,结构简式为。
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