内容正文:
北京市西城外国语学校
2025—2026学年度第二学期阶段测试试卷
高二年级化学
本试卷共6页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的原子量H 1 C 12 O 16
I卷(共42分)
选择题(每题只有一个正确选项符合题意,每题3分)
1. 按官能团分类,下列物质与不同类的是
A. B.
C. D.
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 分子的空间填充模型: B. 羟基的电子式:
C. 1-丁烯的键线式: D. 乙烯的结构简式:
3. 用分液漏斗可以分离的一组混合物是
A. 碘和 B. 甲醇和乙醇 C. 溴乙烷和水 D. 苯和溴苯
4. 异戊烷的系统名称是
A. 2-甲基丁烷 B. 2-甲基戊烷 C. 2-乙基丁烷 D. 3-乙基丁烷
5. 北京奥运会祥云火炬所用的燃料是丙烷,下列有关丙烷叙述不正确的是
A. 丙烷和甲烷互称为同系物
B. 在光照条件下丙烷能与氯气发生取代反应
C. 沸点:丙烷>甲烷
D. 丙烷可以与溴水发生加成反应
6. 在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是
A. 与金属钠反应时,键①断裂 B. 与醋酸、浓硫酸共热时,键②断裂
C. 与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂 D. 与HCl反应生成氯乙烷时,键②断裂
7. 下列物质中,能发生消去反应的是
A. B.
C. D.
8. 实验室制取乙炔并验证其性质的装置如下图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. 酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用的溶液验证乙炔的性质,不需要除杂
D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔含碳量高
9. 下列关于甲苯的实验中,能说明侧链对苯环有影响的是
A. 甲苯硝化生成2,4,6-三硝基甲苯
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲苯燃烧带有浓厚的黑烟
D. 甲苯与氢气可以发生加成反应
10. 维生素C的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子式是C6H8O6
B. 分子中含有多个羟基,其水溶性较好
C. 分子中含有碳碳双键、羟基、醚键3种官能团
D. 能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色
11. 苯乙烯在一定条件下转化为乙苯的反应方程式如下:
下列说法正确的是
A. I的分子中可能共平面的碳原子数最多有8个
B. Ⅱ的同分异构体中只有2种苯的同系物
C. 最多可以和发生反应
D. 可以用酸性溶液褪色来鉴别I和Ⅱ
12. 下列实验方案能够达到实验目的的是
A.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
B.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
C.粗苯甲酸的提纯
D.除去工业酒精中的甲醇
A. A B. B C. C D. D
13. 我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展,其合成示意图如下。
下列说法中,不正确的是
A. 过程i发生了加成反应
B. 对二甲苯的一溴代物只有一种
C. M所含官能团既可与H2反应,也可与Br2的CCl4溶液反应
D. 该合成路线理论上碳原子利用率为100%,且产物易分离
14. 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是
A. 的结构简式为
B. 反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D. 环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
II卷(共58分)
15. 现有下列5种有机物:
① ② ③ ④ ⑤
请回答:
(1)其中不属于烃类的是_______(填序号,下同),与①互为同系物的是_______,与③互为同分异构体的是_______。
(2)以上物质中核磁共振氢谱给出的面积之比为是_______。
16. 回答下列问题:
(1)烃A是N95口罩原料之一,分子的球棍模型如图。
①A的名称是_______。
②A能够使溴水褪色,发生的反应类型是_______(填序号)。
a.氧化反应 b.加成反应 c.加聚反应
③A聚合后的高分子化合物的结构简式是_______。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为:_______。
②从结构上看酚酞可看作_______。
A.烯烃 B.芳香化合物 C.醇类物质 D.酚类物质
③酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的_______醚键(填“是”或“不是”)。
17. 有机化合物的合成路线如下图所示。请回答下列问题:
(1)X的结构简式为:_______。
(2)反应③中的试剂1为_______。
(3)反应④的化学方程式为:_______。
18. 有机化合物为一种药物合成中间体。其合成路线如图。
(1)A的名称为_______;反应①的条件为_______。
(2)反应②的化学方程式为_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)反应④分两步进行,第一步中D与发生加成反应的化学方程式为_______,第二步的反应类型为_______。
(5)反应⑤中E断键的位置为_______。(填编号)
19. 溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应,但实际通常用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。如图是某小组在实验室制备溴乙烷。实验操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请回答下列问题。
(1)制备溴乙烷反应的化学方程式为:_______。
(2)装置A的作用是_______。
(3)反应时若温度过高,则有生成,同时红棕色气体产生,该气体分子式是_______。
(4)反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的_______(填写正确选项的字母)。
a.稀氢氧化钠溶液 b.乙醇 c.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是_______(填仪器名称)。
(5)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水,然后进行的实验操作是_______(填写正确选项的字母)。
a.分液 b.蒸馏 c.萃取
(6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是_______。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后_______(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入溶液 ③加入稀酸化 ④加入溶液
20. 某实验小组为确定一种从煤中提取的液态烃的结构,对其进行探究。
(1)①燃烧管中CuO的作用是_______。
②装置乙中的试剂为_______。
③从定量测定准确角度去考虑,该装置应怎样改进?_______(写出一点即可)。
(2)为研究的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)该烃的质谱图如下:
①A的相对分子质量为:_______。
(2)的蒸气在足量纯中充分燃烧,氧化产生二氧化碳和水;
②A的分子式为:_______。
(2)用核磁共振仪测出的核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3(如图)
③A中含有_______种氢原子。
(4)利用红外光谱仪测得分子的红外光谱如图
④综上所述,的结构简式_______。
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北京市西城外国语学校
2025—2026学年度第二学期阶段测试试卷
高二年级化学
本试卷共6页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的原子量H 1 C 12 O 16
I卷(共42分)
选择题(每题只有一个正确选项符合题意,每题3分)
1. 按官能团分类,下列物质与不同类的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】的羟基与饱和碳原子相连,属于醇类有机物。
【详解】A.的羟基与苯环直接相连,属于酚类有机物,A符合题意;
B.的羟基与饱和碳原子相连,属于醇类有机物,B不符合题意;
C.的羟基与饱和碳原子相连,属于醇类有机物,C不符合题意;
D.的羟基与饱和碳原子相连,属于醇类有机物,D不符合题意;
故答案选A。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 分子的空间填充模型: B. 羟基的电子式:
C. 1-丁烯的键线式: D. 乙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷分子为正四面体结构,碳原子位于正四面体中心,氢原子位于四个顶点上,CH4的空间填充模型:,A正确;
B.羟基电子式为,B正确;
C.1-丁烯的碳碳双键在1、2号C,键线式为:,C正确;
D.乙烯分子中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,则乙烯的结构简式为CH2=CH2,D错误;
故选D。
3. 用分液漏斗可以分离的一组混合物是
A. 碘和 B. 甲醇和乙醇 C. 溴乙烷和水 D. 苯和溴苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘易溶于,二者无法分层,不能用分液漏斗分离,A不符合题意;
B.甲醇和乙醇都属于醇类,结构相似,二者互溶无法分层,不能用分液漏斗分离,B不符合题意;
C.溴乙烷是卤代烃,难溶于水且密度大于水,与水混合会出现分层现象,可以用分液漏斗分离,C符合题意;
D.苯和溴苯互溶无法分层,不能用分液漏斗分离,D不符合题意;
答案选C。
4. 异戊烷的系统名称是
A. 2-甲基丁烷 B. 2-甲基戊烷 C. 2-乙基丁烷 D. 3-乙基丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】异戊烷结构简式为,按有机物的系统命名法,主链有4个碳原子,从靠近支链的左端开始给主链上的碳原子编号,第2个碳原子上有一个甲基,所以异戊烷的系统名称是2—甲基丁烷,答案选A。
5. 北京奥运会祥云火炬所用的燃料是丙烷,下列有关丙烷叙述不正确的是
A. 丙烷和甲烷互称为同系物
B. 在光照条件下丙烷能与氯气发生取代反应
C. 沸点:丙烷>甲烷
D. 丙烷可以与溴水发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机物,丙烷和甲烷都属于烷烃,分子组成相差2个,互为同系物,A正确;
B.烷烃的特征反应为光照条件下与卤素单质发生取代反应,丙烷属于烷烃,可与氯气发生取代反应,B正确;
C.烷烃为分子晶体,沸点随碳原子数增多、相对分子质量增大而升高,丙烷碳原子数多于甲烷,故沸点丙烷>甲烷,C正确;
D.丙烷属于饱和烷烃,分子中只有单键、无不饱和键,不能发生加成反应,也不与溴水反应,D错误;
故选D。
6. 在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是
A. 与金属钠反应时,键①断裂 B. 与醋酸、浓硫酸共热时,键②断裂
C. 与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂 D. 与HCl反应生成氯乙烷时,键②断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A.与金属钠反应时,生成乙醇钠和氢气,乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂, A项正确;
B.与醋酸、浓硫酸共热时,发生酯化反应,醇脱H,故乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂,B项错误;
C.与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应生成乙烯和水,C-O、甲基上的C-H键断裂,即键②和④断裂,C项正确;
D.与HCl反应生成氯乙烷时,-OH被-Cl取代,C-O键断裂,即键②断裂,D项正确;
答案应选B。
7. 下列物质中,能发生消去反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有1个碳原子,没有邻位碳原子,不能发生消去反应,A不符合题意;
B.与直接相连的碳原子的邻位碳是中心季碳,该中心碳上没有氢原子,不能发生消去反应,B不符合题意;
C.与直接相连的的邻位碳是苯环上的碳,该苯环碳没有可消去的氢原子,不能发生消去反应,C不符合题意;
D. 与直接相连的端基碳,邻位是中间的亚甲基碳,该碳上有氢原子,可以发生消去反应生成丙烯,D符合题意;
故选D。
8. 实验室制取乙炔并验证其性质的装置如下图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. 酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用的溶液验证乙炔的性质,不需要除杂
D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔含碳量高
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水可控制反应物水的量,从而控制生成乙炔的速率,A正确;
B.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,B项正确;
C.乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,从而使Br2的CCl4溶液褪色,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应先用硫酸铜溶液除杂,C项错误;
D.对于烃类物质而言,不饱和度越高,则含碳量越高,燃烧时火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,燃烧时易发生不完全燃烧产生碳单质,因此有浓烈的黑烟,D项正确;
故选C。
9. 下列关于甲苯的实验中,能说明侧链对苯环有影响的是
A. 甲苯硝化生成2,4,6-三硝基甲苯
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲苯燃烧带有浓厚的黑烟
D. 甲苯与氢气可以发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯硝化通常只生成一硝基取代物,而甲苯硝化能生成三硝基取代物,说明甲基侧链使苯环上邻对位氢的活性增强,能说明侧链对苯环有影响,A正确;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是苯环对侧链甲基的影响,使甲基易被氧化,不能说明侧链对苯环有影响,B错误;
C.甲苯燃烧带浓厚黑烟是因为其含碳量较高,碳不完全燃烧导致,苯燃烧也有相同现象,和侧链对苯环的影响无关,C错误;
D.甲苯和苯都能与氢气发生加成反应,1 mol有机物均消耗,是苯环本身的性质,不能说明侧链对苯环有影响,D错误;
故选A。
10. 维生素C的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子式是C6H8O6
B. 分子中含有多个羟基,其水溶性较好
C. 分子中含有碳碳双键、羟基、醚键3种官能团
D. 能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式是C6H8O6,A正确;
B.分子中含有多个羟基,其水溶性较好,B正确;
C.分子中含有碳碳双键、羟基、酯基3种官能团,C错误;
D.分子中含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色,D正确;
故答案为C。
11. 苯乙烯在一定条件下转化为乙苯的反应方程式如下:
下列说法正确的是
A. I的分子中可能共平面的碳原子数最多有8个
B. Ⅱ的同分异构体中只有2种苯的同系物
C. 最多可以和发生反应
D. 可以用酸性溶液褪色来鉴别I和Ⅱ
【答案】A
【解析】
【详解】A.I为苯乙烯,苯环的6个碳原子共平面,乙烯基的2个碳原子也共平面,连接苯环和乙烯基的碳碳单键可旋转,两个平面可以重合,因此最多有8个碳原子共平面,A正确;
B.Ⅱ为乙苯,分子式为,其属于苯的同系物的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,共3种,B错误;
C.中只有碳碳双键能与发生加成反应,苯环不与加成,所以最多只能和发生反应,C错误;
D.I含碳碳双键,可使酸性溶液褪色;Ⅱ为乙苯,苯环侧链的乙基可被酸性氧化,也能使溶液褪色,因此无法鉴别二者,D错误;
故答案选A。
12. 下列实验方案能够达到实验目的的是
A.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
B.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
C.粗苯甲酸的提纯
D.除去工业酒精中的甲醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与浓硫酸共热反应时,浓硫酸会使乙醇碳化,副反应生成,也可还原溴水使溴水褪色,干扰乙烯的检验,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.1-溴丁烷在醇溶液中加热发生消去反应生成丁烯,产生的丁烯中混有挥发出来的乙醇蒸气,乙醇也能被酸性高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,干扰丁烯的检验,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.粗苯甲酸提纯采用重结晶法,原理是苯甲酸溶解度随温度升高变大,步骤为加热溶解、趁热过滤除去不溶性杂质、冷却结晶得到纯净苯甲酸,能达到实验目的,C符合题意;
D.甲醇的沸点约为65℃,乙醇的沸点约为78℃,两者沸点差异不大,不能用蒸馏的方式除去酒精中的甲醇,D不符合题意;
答案选C。
13. 我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展,其合成示意图如下。
下列说法中,不正确的是
A. 过程i发生了加成反应
B. 对二甲苯的一溴代物只有一种
C. M所含官能团既可与H2反应,也可与Br2的CCl4溶液反应
D. 该合成路线理论上碳原子利用率为100%,且产物易分离
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程i是异戊二烯和丙烯共同发生加成反应,生成具有对位取代基的六元中间体—4-甲基-3-环己烯甲醛,选项A正确;
B.对二甲苯高度对称,分子中只有2种化学环境下的氢原子,其一溴代物有2种,选项B不正确;
C.M所含官能团有碳碳双键和醛基,均可与H2发生加成反应,碳碳双键也可与Br2的CCl4溶液反应,选项C正确;
D.该合成路线理论上碳原子利用率为100%,且产物对二甲苯与水互不相溶易分离,选项D正确;
答案选B。
14. 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是
A. 的结构简式为
B. 反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D. 环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
【答案】D
【解析】
【分析】 与Cl2在光照时发生取代反应产生 , 在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生 , 与Br2发生加成反应产生 , 在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生 ,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知A是环戊烯 ,A错误;
B.反应④是 变为 的反应,反应条件是NaOH的乙醇溶液,并加热,B错误;C.根据前面分析可知①是取代反应,②是消去反应,③是加成反应,C错误;
D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成时,若发生1,4加成反应,可生成 ,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为线索,考查了烃、氯代烃、烯烃、二烯烃的化学性质、反应条件及反应产物的结构的知识。掌握各类物质的化学性质及反应条件的关系是本题解答的关键。注意卤代烃在NaOH的水溶液及加热时发生水解反应,而在NaOH的乙醇溶液并加热时则发生消去反应,溶剂不同,反应类型不同。
II卷(共58分)
15. 现有下列5种有机物:
① ② ③ ④ ⑤
请回答:
(1)其中不属于烃类的是_______(填序号,下同),与①互为同系物的是_______,与③互为同分异构体的是_______。
(2)以上物质中核磁共振氢谱给出的面积之比为是_______。
【答案】(1) ①. ④ ②. ② ③. ⑤
(2)②
【解析】
【小问1详解】
烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,④含氧元素,因此不属于烃类;①HC≡CH乙炔是炔烃,②丙炔同样含1个碳碳三键,和乙炔分子组成相差1个,互为同系物;③是2-戊烯,分子式为,⑤2-甲基-2-丁烯分子式也为,官能团相同,但结构不同,互为同分异构体;
【小问2详解】
核磁共振氢谱的峰面积比等于不同化学环境氢原子的数目比,①乙炔只有1种氢,不符合;②中,三键末端有1个H,甲基有3个H,氢原子数比为,符合要求;③2-戊烯含5种氢,氢数目比为3:1:1:2:3,不符合;④乙酸乙酯含3种氢,氢数目比为,不符合;⑤2-甲基-2-丁烯含3种氢,氢数目比为6:1:3,不符合;故答案为②。
16. 回答下列问题:
(1)烃A是N95口罩原料之一,分子的球棍模型如图。
①A的名称是_______。
②A能够使溴水褪色,发生的反应类型是_______(填序号)。
a.氧化反应 b.加成反应 c.加聚反应
③A聚合后的高分子化合物的结构简式是_______。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为:_______。
②从结构上看酚酞可看作_______。
A.烯烃 B.芳香化合物 C.醇类物质 D.酚类物质
③酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的_______醚键(填“是”或“不是”)。
【答案】(1) ①. 丙烯 ②. b ③.
(2) ①. ②. BD ③. 不是
【解析】
【小问1详解】
①由球棍模型可知,烃A含碳碳双键,主链有3个碳原子,结构简式为,名称为丙烯;
②丙烯分子中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色,答案选b;
③丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,结构简式为;
【小问2详解】
①由酚酞的结构简式可知酚酞分子式为;
②A.含有O元素,不属于烃,属于烃的衍生物,且分子中不含碳碳双键,A不符合题意;
B.含有苯环,属于芳香化合物,B符合题意;
C.分子中无醇羟基,不属于醇类,C不符合题意;
D.含有酚羟基,属于酚类,D符合题意;
故选BD;
③酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的不是醚键,因为与氧原子相连的两个碳原子中,有一个形成了碳氧双键,该部分为酯基,不是醚键。
17. 有机化合物的合成路线如下图所示。请回答下列问题:
(1)X的结构简式为:_______。
(2)反应③中的试剂1为_______。
(3)反应④的化学方程式为:_______。
【答案】(1) (2)NaOH/H2O,
(3)
【解析】
【分析】反应①共轭二烯烃与溴发生加成时,主要生成1,4-加成产物,双键移位到中间位置生成X(),反应②碳碳双键与氢气加成,生成饱和的1,4-二溴环己烷(),反应③卤代烃在强碱水溶液中发生取代反应,溴原子被羟基取代,生成二元醇(),反应④二元醇与乙酸发生酯化反应,生成二乙酸酯,浓硫酸作催化剂和吸水剂,据此分析。
【小问1详解】
起始原料是1,3-环己二烯,与Br2发生1,4-加成反应,生成1,4-二溴-2-环己烯。所以,X的结构简式为:;
【小问2详解】
反应③是卤代烃的水解反应(取代反应),将-Br转化为-OH,生成Z(1,4-环己二醇)。该反应需要在强碱水溶液、加热条件下进行,因此试剂1为:NaOH/H2O,;
【小问3详解】
反应④是1,4-环己二醇(Z)与乙酸(CH3COOH)的酯化反应,在浓硫酸催化、加热条件下生成酯M和水。反应方程式为:。
18. 有机化合物为一种药物合成中间体。其合成路线如图。
(1)A的名称为_______;反应①的条件为_______。
(2)反应②的化学方程式为_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)反应④分两步进行,第一步中D与发生加成反应的化学方程式为_______,第二步的反应类型为_______。
(5)反应⑤中E断键的位置为_______。(填编号)
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 光照
(2)+NaOH+NaCl
(3)2+2+2
(4) ①. + ②. 消去反应
(5)②
【解析】
【分析】由C的结构简式和A的分子式推测出B的结构为,A的结构简式为,C在铜的催化作用下与氧气反应生成D,D的结构简式为,D与反应在NaOH水溶液中加热反应生成E,E在一定条件下与反应生成F,据此分析;
【小问1详解】
A的结构简式为,名称为甲苯;A→B为烷基的取代反应,所以反应条件为光照;
【小问2详解】
反应②为卤代烃的水解,所以化学方程式为:+NaOH+NaCl;
【小问3详解】
C为苯甲醇,经氧化反应得到D,化学方程式为:2+2+2;
【小问4详解】
D→E分两步进行,根据反应物,生成物及反应的条件,可分析出第一步反应的产物为,第二步反应为消去反应脱水,得到E,所以第一步发生加成反应的化学方程式为:+;第二步发生的反应类型:消去反应;
【小问5详解】
和反应生成,结合结构分析,只有②号键断键变成单键,所以答案为②。
19. 溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应,但实际通常用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。如图是某小组在实验室制备溴乙烷。实验操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请回答下列问题。
(1)制备溴乙烷反应的化学方程式为:_______。
(2)装置A的作用是_______。
(3)反应时若温度过高,则有生成,同时红棕色气体产生,该气体分子式是_______。
(4)反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的_______(填写正确选项的字母)。
a.稀氢氧化钠溶液 b.乙醇 c.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是_______(填仪器名称)。
(5)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水,然后进行的实验操作是_______(填写正确选项的字母)。
a.分液 b.蒸馏 c.萃取
(6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是_______。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后_______(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入溶液 ③加入稀酸化 ④加入溶液
【答案】(1)CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
(2)冷凝回流,减少反应物乙醇和产物溴乙烷的挥发损失
(3)
(4) ①. a ②. 分液漏斗 (5)b
(6) ①. 溴乙烷不能与硝酸银溶液反应生成沉淀 ②. ④①③②
【解析】
【小问1详解】
在加热的条件下乙醇和氢溴酸反应生成溴乙烷和水,反应的化学方程式是CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。
【小问2详解】
实验时,装置A是冷凝管,作用是冷凝回流,减少反应物乙醇和产物溴乙烷的挥发损失。
【小问3详解】
浓硫酸具有氧化性,可以将还原性的溴离子氧化为溴单质,得到的红棕色气体为溴蒸气,浓硫酸自身被还原为二氧化硫。故该气体的分子式为。
【小问4详解】
溴单质溶解在有机物中显示棕黄色,为了除去粗产品中的杂质溴单质,可以用氢氧化钠来与之发生反应,且生成的溶液和溴乙烷互不相溶,所以答案是a。
溴乙烷难溶于水,溴化钠和次溴酸钠易溶于水,分离溴乙烷和溴化钠和次溴酸钠水溶液可以采用分液法,用分液漏斗来分液。
【小问5详解】
用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,溴乙烷的沸点较低,可以采用蒸馏来分离,故答案为b。
【小问6详解】
由于溴乙烷不能与硝酸银溶液反应生成沉淀,所以检验溴乙烷中含有溴元素一定要将之转化为溴离子,可以采用卤代烃的水解方法,即加入氢氧化钠即可。
溴离子可以和银离子反应生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银来检验,可以加入硝酸酸化的硝酸银,故答案为④①③②。
20. 某实验小组为确定一种从煤中提取的液态烃的结构,对其进行探究。
(1)①燃烧管中CuO的作用是_______。
②装置乙中的试剂为_______。
③从定量测定准确角度去考虑,该装置应怎样改进?_______(写出一点即可)。
(2)为研究的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)该烃的质谱图如下:
①A的相对分子质量为:_______。
(2)的蒸气在足量纯中充分燃烧,氧化产生二氧化碳和水;
②A的分子式为:_______。
(2)用核磁共振仪测出的核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3(如图)
③A中含有_______种氢原子。
(4)利用红外光谱仪测得分子的红外光谱如图
④综上所述,的结构简式_______。
【答案】(1) ①. 使有机物X充分氧化为CO2和 H2O ②. 碱石灰 ③. 在装置乙后再连接一个装有碱石灰的干燥管,防止空气中的 CO2和 H2O 进入装置
(2) ①. 106 ②. C8H10 ③. 2 ④.
【解析】
【小问1详解】
①燃烧管中CuO 的作用是把有机物 X 充分氧化,使 X 中的碳元素最终转化为CO2,氢元素最终转化为H2O,防止因燃烧不完全生成 CO 等物质而影响后面定量测定;
②装置乙中的试剂通常填碱石灰;前面的无水CaCl2用来吸收生成的水,装置甲一般用来吸收CO2,装置乙放在后面主要是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置甲,影响CO2的质量测定,所以乙中应放能吸收CO2和水蒸气的碱石灰;
③ 从定量测定准确度考虑,该装置应改进为:在装置末端加一个防止空气中CO2和水蒸气倒吸进入的干燥管,或先通O2排尽装置内空气后再加热。这样可以避免空气中的CO2、水蒸气对测定结果产生干扰,使实验数据更准确;
【小问2详解】
①由质谱图可知,X 的分子离子峰出现在 ,所以X 的相对分子质量为106,质谱中分子离子峰对应的质荷比通常就是该有机物的相对分子质量,因此可直接判断;
② 由燃烧数据计算,7.04 g CO2 的物质的量为 mol,所以 X 中含 C 为 0.16 mol;1.80 g H2O 的物质的量为 mol,所以 X 中含 H 为0.20 mol;又因为2.12 g X的物质的量为mol,所以每个 X 分子中 C 原子数为,H 原子数为,因此 X 的分子式为C8H10;
③ 核磁共振氢谱中只有 2 个峰,说明 X 分子中只有 2 种化学环境不同的氢原子,峰面积之比为2∶3,说明这两类氢原子的个数比为2∶3;结合分子式 C8H10,可推断其氢原子可分为芳环上的4个H 和两个甲基上的6个H,比例正好为 4∶6 = 2∶3,所以答案为2;
④红外光谱中有苯环C-H、苯环C=C等吸收峰,说明 X 含有苯环;结合分子式C8H10 和核磁共振氢谱只有2组氢,说明结构高度对称,应为苯环上两个相同取代基处于对位,C8H10 的芳香烃中符合条件的是对二甲苯,。
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