内容正文:
上党区一中2025-2026学年第二学期高二期中考试
化学试题
考试时长:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质属于同分异构体的一组是
A. 甲烷与乙烷 B. 正丁烷与异丁烷 C. 乙烯与聚乙烯 D. 乙醇与乙酸
2. 下列关于甲烷的说法正确的是
A. 甲烷分子为平面正方形结构
B. 甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应
D. 甲烷是天然气的主要成分,属于可再生能源
3. 给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
4. 乙醇和乙酸是生活中常见的有机物,下列说法错误的是
A. 乙醇俗称酒精,易溶于水
B. 乙酸具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红
C. 乙醇与乙酸发生酯化反应时,乙酸断裂O-H键
D. 酯化反应属于取代反应
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 溶液腐蚀覆铜板:
B. 溶液中滴加过量的浓氨水:
C. 与醋酸溶液反应:
D. 溶液中通入少量:
6. 苯是重要的有机化工原料,下列关于苯的性质叙述正确的是
A. 苯分子中含有碳碳双键,能发生加成反应
B. 苯能与溴水发生取代反应生成溴苯
C. 苯在空气中燃烧,产生明亮并带有浓烟的火焰
D. 苯易溶于水,密度比水大
7. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-3-丁烯
B. 3-甲基-1-丁醇
C. 3,3-二甲基丁烷
D. 2-乙基丙烷
8. 鉴别乙醇、乙酸、苯三种无色液体,可选用的试剂是
A. 水
B. 紫色石蕊溶液
C. 酸性高锰酸钾溶液
D. 溴水
9. 莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是 ( )
A. 分子中有羟基和酯基 B. 分子中有三种官能团
C. 莽草酸既属于羧酸又属于酚类 D. 此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
10. 乙醇分子中不同的化学键如图,关于其在各类反应中断键的说明不正确的是
A. 和金属钠反应键①断裂
B. 和HBr在一定条件下反应时键②断裂
C. 和浓硫酸共热140 ℃时键①②断裂;170 ℃时键②③断裂
D. 在Ag催化下和O2反应键①、③断裂
11. 某有机物结构简式如图,若等物质的量的该有机物与足量的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应时,则消耗的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比
A. 3:3:1:1 B. 4:3:3:2 C. 4:4:3:2 D. 4:4:3:1
12. 图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不正确的是
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. 圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:
D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔含碳量高
13. 某有机化合物的结构简式为CH2=CHCH2CHO,下列对其化学性质的判断不正确的是
A. 能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 1mol该物质只能与1molH2加成
C. 能被银氨溶液氧化
D. 1mol该物质能与1molHBr发生加成反应
14. 金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:
下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是
A. 可与氢气发生加成反应 B. 分子含21个碳原子
C. 能与乙酸发生酯化反应 D. 不能与金属钠反应
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是___________,图中虚线框内应选用图中的___________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为___________。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为___________,分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________(填键线式)。
16. 有机物A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。H为酯类有机物,可用于制备荧光涂料。由A制备H的合成路线如下:
(1)A分子的空间结构为_______,B的名称为_______。
(2)反应②的反应条件为_______。
(3)E→F的反应类型为_______。
(4)反应⑥的化学方程式为_______。
(5)与D的混合物与足量金属Na反应,生成标准状况下的体积为,则C与D的物质的量之比为_______。
17. 由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)H的分子式是___________,反应②的类型是___________。
(2)D的结构简式是___________。F中所含官能团的名称是___________。
(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是___________。
(4)设计C→D和E→F两步反应的共同目的是___________。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比为3:2:2,任写一种符合要求的X的结构简式:___________。
(6)已知:易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线:___________。
18. 某软锰矿含锰50%,是重要的锰矿石,其主要成分为(还含有杂质MgO、FeO、)。某科研团队设计以该软锰矿为原料在实验室制备高纯度,其流程如图。
已知:①;
②与反应生成,难溶于水。
回答下列问题:
(1)软锰矿含有的杂质中,属于酸性氧化物的是___________(填化学式)。
(2)“工序1”需要用到的玻璃仪器有___________。
(3)“不溶物”的主要成分除外,还有___________(填化学式)。
(4)“工序2”中加入溶液的目的是___________,欲检验加入的溶液是否足量,可采取的措施为___________。
(5)难溶于水,“工序3”加入的目的是除去,其反应的离子方程式为___________。
(6)“碳化”过程中发生反应的化学方程式为___________。
(7)在高温加热时,利用碳与硫酸钡可制得实验所需要的硫化钡,同时有有毒气体生成,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
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上党区一中2025-2026学年第二学期高二期中考试
化学试题
考试时长:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质属于同分异构体的一组是
A. 甲烷与乙烷 B. 正丁烷与异丁烷 C. 乙烯与聚乙烯 D. 乙醇与乙酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷分子式为,乙烷分子式为,二者分子式不同,互为同系物,不属于同分异构体,A错误;
B.正丁烷与异丁烷的分子式均为,二者结构不同,符合同分异构体的定义,B正确;
C.乙烯分子式为,聚乙烯是高分子化合物,组成可表示为,n取值不确定,二者分子式不同,不属于同分异构体,C错误;
D.乙醇分子式为,乙酸分子式为,二者分子式不同,不属于同分异构体,D错误;
故答案选B。
2. 下列关于甲烷的说法正确的是
A. 甲烷分子为平面正方形结构
B. 甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应
D. 甲烷是天然气的主要成分,属于可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷分子的空间结构为正四面体形,不是平面正方形结构,A错误;
B.甲烷化学性质稳定,不能与强氧化剂酸性高锰酸钾溶液反应,无法使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.甲烷在光照条件下,分子中的氢原子可被氯原子逐步取代,能和氯气发生取代反应,C正确;
D.甲烷是天然气的主要成分,属于化石燃料,是不可再生能源,D错误;
故选C。
3. 给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.MgCl2溶液与石灰乳反应能生成Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2沉淀后可以分解生成MgO,能实现对应的转化,A正确;
B.向饱和NaCl溶液中直接通入CO2无法生成NaHCO3沉淀,因CO2溶解度小无法形成足够产生沉淀的浓度,不能实现对应的转化,B错误;
C.Fe与水蒸气在高温下能生成Fe3O4,Fe3O4与HNO3反应生成Fe(NO3)3,硝酸强氧化性确保Fe3+生成,能实现对应的转化,C正确;
D.溶液加入溶液能生成沉淀,Cu(OH)2与葡萄糖共热发生还原反应生成Cu2O,能实现对应的转化,D正确;
故答案为:B。
4. 乙醇和乙酸是生活中常见的有机物,下列说法错误的是
A. 乙醇俗称酒精,易溶于水
B. 乙酸具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红
C. 乙醇与乙酸发生酯化反应时,乙酸断裂O-H键
D. 酯化反应属于取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇俗称酒精,可与水以任意比例互溶,属于易溶于水的有机物,A正确;
B.乙酸是一元弱酸,在水溶液中可电离出,具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红,B正确;
C.乙醇与乙酸发生酯化反应的断键规律为“酸脱羟基、醇脱氢”,乙酸断裂的是C-O键,乙醇断裂O-H键,C错误;
D.酯化反应是羧酸中的羟基被烷氧基取代,或醇中羟基的氢原子被酰基取代的反应,属于取代反应,D正确;
故选C。
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 溶液腐蚀覆铜板:
B. 溶液中滴加过量的浓氨水:
C. 与醋酸溶液反应:
D. 溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液与Cu反应生成氯化铜和氯化亚铁,反应的离子方程式为,A错误;
B.过量浓氨水会使Cu(OH)2溶解生成[Cu(NH3)4]2+,反应的离子方程式为,B错误;
C.CaCO3与醋酸反应生成可溶的醋酸钙,同时产生CO2和H2O,反应的离子方程式为,C正确;
D.CO2无论少量还是过量,与C6H5ONa反应均生成碳酸氢钠和苯酚,反应的离子方程式为,D错误;
答案选C。
6. 苯是重要的有机化工原料,下列关于苯的性质叙述正确的是
A. 苯分子中含有碳碳双键,能发生加成反应
B. 苯能与溴水发生取代反应生成溴苯
C. 苯在空气中燃烧,产生明亮并带有浓烟的火焰
D. 苯易溶于水,密度比水大
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯分子中不存在碳碳双键,其碳碳键是介于单键和双键之间的独特大π键,虽然能发生加成反应,但选项前提描述错误,A错误;
B.苯与溴水不发生取代反应,仅能发生萃取分层,苯需要和液溴在溴化铁催化条件下才能发生取代反应生成溴苯,B错误;
C.苯的分子式为,含碳量极高,在空气中燃烧时燃烧不充分,会产生明亮并带有浓烟的火焰,C正确;
D.苯属于烃类有机物,难溶于水,且密度比水小,D错误;
故答案选C。
7. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-3-丁烯
B. 3-甲基-1-丁醇
C. 3,3-二甲基丁烷
D. 2-乙基丙烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.烯烃命名需优先让碳碳双键的位次最小,该物质正确命名应为3-甲基-1-丁烯,A错误;
B.醇命名时选择连有羟基的最长碳链作主链,从靠近羟基的一端开始编号,该命名符合命名规则,B正确;
C.烷烃编号需让所有取代基的位次之和最小,该物质正确命名应为2,2-二甲基丁烷,C错误;
D.烷烃需选择最长碳链作为主链,该物质主链应为4个碳,正确命名为2-甲基丁烷,D错误;
故选B。
8. 鉴别乙醇、乙酸、苯三种无色液体,可选用的试剂是
A. 水
B. 紫色石蕊溶液
C. 酸性高锰酸钾溶液
D. 溴水
【答案】BC
【解析】
【详解】A.乙醇、乙酸均能与水以任意比例互溶,混合后无明显现象差异,水无法鉴别乙醇、乙酸,故不选A;
B.乙酸具有酸性,可使紫色石蕊溶液变红;乙醇与紫色石蕊溶液互溶,溶液仍为紫色;苯不溶于水且密度小于水,混合后分层,上层为无色苯层,下层为紫色石蕊层,三种物质现象各不相同,故选B;
C.乙醇具有还原性,常温下可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液紫色褪去;乙酸与酸性高锰酸钾溶液不反应且互溶,溶液为均一紫色;苯不溶于水且密度小于水,混合后分层,上层为无色苯层,下层为紫色高锰酸钾溶液,三种现象不同,酸性高锰酸钾溶液可鉴别乙醇、乙酸、苯,故选C;
D.乙醇、乙酸均与溴水互溶,混合后均为橙黄色溶液,溴水无法鉴别乙醇、乙酸,故不选D;
选BC。
9. 莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是 ( )
A. 分子中有羟基和酯基 B. 分子中有三种官能团
C. 莽草酸既属于羧酸又属于酚类 D. 此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】莽草酸的结构简式为 ,其中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团,不含酯基,但由于分子中不含苯环,所以不属于酚类,也不属于芳香族化合物,B正确,故选B。
10. 乙醇分子中不同的化学键如图,关于其在各类反应中断键的说明不正确的是
A. 和金属钠反应键①断裂
B. 和HBr在一定条件下反应时键②断裂
C. 和浓硫酸共热140 ℃时键①②断裂;170 ℃时键②③断裂
D. 在Ag催化下和O2反应键①、③断裂
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.乙醇分子中含有羟基,在和金属钠反应时断裂羟基中的H-O键,即键①断裂,A正确;
B.乙醇分子中含有羟基,在和HBr在一定条件下反应时,断裂C-O键,-OH被Br原子取代,得到CH3CH2Br,即键②断裂,B正确;
C.乙醇和浓硫酸混合加热时,加热温度不同,反应类型不同。若共热140 ℃时一个乙醇分子断裂H-O键,另一个乙醇分子断裂C-O键,二者结合在一起形成CH3CH2-O-CH2CH3,即键①②断裂;若加热170 ℃时,发生消去反应,分子中断裂甲基上的C-H键和C-O键,2个C原子间形成碳碳双键,即加热170℃时,键②⑤断裂,C错误;
D.乙醇分子中羟基连接的C原子上含有2个H原子,在Ag催化下和O2反应,乙醇分子中断裂H-O键及羟基连接的C原子上的C-H键,O、C原子之间形成1个新的化学键,而形成碳氧双键,即键①、③断裂,D正确;
故合理选项是C。
11. 某有机物结构简式如图,若等物质的量的该有机物与足量的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应时,则消耗的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比
A. 3:3:1:1 B. 4:3:3:2 C. 4:4:3:2 D. 4:4:3:1
【答案】B
【解析】
【分析】含有酚﹣OH、醇﹣OH、﹣COOH、﹣CHO,其中酚﹣OH、醇﹣OH、﹣COOH均能与Na反应;酚﹣OH、﹣COOH能与NaOH反应;酚﹣OH、﹣COOH与过量的Na2CO3反应生成碳酸氢钠;只有﹣COOH能与NaHCO3反应,据此进行解答;
【详解】酚﹣OH、醇﹣OH、﹣COOH均与Na反应,则1mol该有机物与Na反应消耗4molNa;
酚﹣OH、﹣COOH与NaOH反应,则1mol该物质消耗3molNaOH;
酚﹣OH、﹣COOH与过量的Na2CO3反应生成NaHCO3,则1mol该有机物消耗3mol Na2CO3;
只有﹣COOH与NaHCO3反应,则1mol该物质消耗2molNaHCO3;
综上所述,等物质的量的该有机物与足量的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应时,则消耗的Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比4:3:3:2;
故选B。
12. 图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不正确的是
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. 圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:
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.电石与饱和食盐水反应制乙炔,因此可通过控制饱和食盐水的滴加速率可以控制乙炔的生成速率,故A正确;
B.用CuSO4溶液除去了乙炔中的H2S、PH3等杂质,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙炔具有还原性,故B正确;
C.圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:以及硫化钙、磷化钙生成H2S、PH3等的反应,故C错误;
D.氢含量越低,碳含量越高,烃的不饱和程度越高,燃烧时产生的黑烟越浓烈,故D正确;
答案选C。
13. 某有机化合物的结构简式为CH2=CHCH2CHO,下列对其化学性质的判断不正确的是
A. 能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 1mol该物质只能与1molH2加成
C. 能被银氨溶液氧化
D. 1mol该物质能与1molHBr发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH2=CHCH2CHO中含有碳碳双键和醛基,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化,醛基也能被酸性KMnO4溶液氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.碳碳双键和醛基都能与H2发生加成反应,1mol该物质含有1mol碳碳双键和1 mol醛基,能与2molH2发生加成反应,B错误;
C.该有机物含有醛基,醛基具有还原性,能被银氨溶液氧化,发生银镜反应,C正确;
D.CH2=CHCH2CHO中含有碳碳双键,碳碳双键能与HBr发生加成反应,1 mol碳碳双键与1 molHBr发生加成反应,D正确;
故选B。
14. 金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:
下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是
A. 可与氢气发生加成反应 B. 分子含21个碳原子
C. 能与乙酸发生酯化反应 D. 不能与金属钠反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质含有苯环和碳碳双键,一定条件下可以与氢气发生加成反应,故A正确;
B.根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子,故B正确;
C.该物质含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应,故C正确;
D.该物质含有普通羟基和酚羟基,可以与金属钠反应放出氢气,故D错误;
故答案为D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是___________,图中虚线框内应选用图中的___________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为___________。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为___________,分子式为___________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1:3:1:3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________(填键线式)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(2) ①. C2H4O ②. 88 ③. C4H8O2
(3) ①. 羟基、羰基 ②.
【解析】
【小问1详解】
蒸馏装置中,仪器a的名称是蒸馏烧瓶,图中虚线框内的仪器是斜放的冷凝管,为了防止液体残留,便于冷凝导气,应选用右侧的仪器y;
【小问2详解】
①M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,所以该有机物中还一定含有氧元素,氧元素的质量分数为,分子内各元素原子的个数比,所以实验式为;
②同温同压,密度比等于相对分子量之比,M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为;
③设分子式为,则,n=2,则分子式为;
【小问3详解】
由图2可知,核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶1∶3,可以确定有4种H原子,个数比为1∶3∶1∶3,应该含有两个甲基,由图3可知,含有-OH和C=O键,即M中官能团有羟基和羰基;结构简式为:。
16. 有机物A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。H为酯类有机物,可用于制备荧光涂料。由A制备H的合成路线如下:
(1)A分子的空间结构为_______,B的名称为_______。
(2)反应②的反应条件为_______。
(3)E→F的反应类型为_______。
(4)反应⑥的化学方程式为_______。
(5)与D的混合物与足量金属Na反应,生成标准状况下的体积为,则C与D的物质的量之比为_______。
【答案】(1) ①. 平面形 ②. 1,二溴乙烷
(2)水溶液、加热
(3)氧化反应 (4)
(5)
【解析】
【分析】有机物A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一,则A为CH2=CH2,A和水发生加成反应生成D为CH3CH2OH,D发生催化氧化反应生成E为CH3CHO,E发生氧化反应生成F为CH3COONa,F酸化生成G为CH3COOH,A和溴发生加成反应生成B为CH2BrCH2Br,H为酯类有机物,可用于制备荧光涂料,则C为醇,则B发生水解反应生成C为HOCH2CH2OH,根据H的分子式知,H为CH3COOCH2CH2OOCCH3。
【小问1详解】
A为CH2=CH2,A分子的空间结构为平面形,B为CH2BrCH2Br,B的名称为1,2−二溴乙烷;
故答案为平面形;1,2−二溴乙烷;
【小问2详解】
B为溴代烃,C为醇,溴代烃和NaOH的水溶液共热生成醇,反应②的反应条件为NaOH水溶液、加热;
故答案为NaOH水溶液、加热;
【小问3详解】
E为CH3CHO,F为CH3COONa,E发生氧化反应生成F;
故答案为氧化反应;
【小问4详解】
反应⑥的化学方程式为
【小问5详解】
C为HOCH2CH2OH、D为CH3CH2OH,=0.6mol,设n(HOCH2CH2OH)=xmol、n(CH3CH2OH)=ymol,乙二醇生成氢气的物质的量等于乙二醇的物质的量为xmol,乙醇生成氢气的物质的量为乙醇物质的量的一半,为0.5mol,根据醇的物质的量、氢气的物质的量列方程式组,则,则C与D的物质的量之比为0.2mol:0.8mol=1:4;
故答案为1:4。
17. 由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)H的分子式是___________,反应②的类型是___________。
(2)D的结构简式是___________。F中所含官能团的名称是___________。
(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是___________。
(4)设计C→D和E→F两步反应的共同目的是___________。
(5)化合物X是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比为3:2:2,任写一种符合要求的X的结构简式:___________。
(6)已知:易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物的合成路线:___________。
【答案】(1) ①. C7H7O3N ②. 取代反应
(2) ①. ②. 羧基、羟基
(3)+3NaOH+CH3COONa+2H2O
(4)保护酚羟基/防止酚羟基被氧化
(5) (6)
【解析】
【分析】根据C的分子式C7H8O,结合H的结构简式,可知C的结构简式是,逆推可知A是、B是;根据可知D是;D中的甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基,则E是、F是;根据,由H逆推,可知G是。
【小问1详解】
H是,分子式是C7H7O3N,反应②是苯环上的氢原子被硝基代替生成,反应的类型是取代反应;
【小问2详解】
根据分析,D的结构简式为;F为,所含官能团为羟基和羧基;
【小问3详解】
E是,与足量NaOH溶液反应生成、醋酸钠和水,反应的化学方程式是+3NaOH+CH3COONa+2H2O;
【小问4详解】
C→D是生成,E→F是生成,两步反应的共同目的是保护酚羟基(防止酚羟基被氧化);
【小问5详解】
化合物X是的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,说明X不含酚羟基,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为3:2:2,说明结构对称,符合要求的X的结构简式有、;
【小问6详解】
易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。甲苯先发生硝化反应生成,再氧化为,最后还原为,所以的合成路线是:。
18. 某软锰矿含锰50%,是重要的锰矿石,其主要成分为(还含有杂质MgO、FeO、)。某科研团队设计以该软锰矿为原料在实验室制备高纯度,其流程如图。
已知:①;
②与反应生成,难溶于水。
回答下列问题:
(1)软锰矿含有的杂质中,属于酸性氧化物的是___________(填化学式)。
(2)“工序1”需要用到的玻璃仪器有___________。
(3)“不溶物”的主要成分除外,还有___________(填化学式)。
(4)“工序2”中加入溶液的目的是___________,欲检验加入的溶液是否足量,可采取的措施为___________。
(5)难溶于水,“工序3”加入的目的是除去,其反应的离子方程式为___________。
(6)“碳化”过程中发生反应的化学方程式为___________。
(7)在高温加热时,利用碳与硫酸钡可制得实验所需要的硫化钡,同时有有毒气体生成,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
【答案】(1)
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)S、
(4) ①. 将氧化为 ②. 取少量加入溶液反应后的溶液于试管中,滴加溶液,若无明显现象,则说明加入的)溶液已足量,若出现蓝色沉淀,则说明加入的溶液不足
(5)
(6)
(7)1:4
【解析】
【分析】软矿石(、、、、、等)加入硫化钡发生反应后过滤,向滤渣中加入硫酸,、、、、与硫酸反应生成、、、、,加双氧水将亚铁氧化成三价铁后用氨水以氢氧化铁和氢氧化铝的形式除去铁和铝元素,再用氟离子以氟化镁的形成去除镁。软锰矿中的成分在软锰矿溶于硫化钡溶液时,不参加反应,再加入硫酸酸解过程也不会溶于硫酸,所以沉淀中除了还有。滤液加碳酸氢铵和氨水碳化后获得高纯碳酸锰。
【小问1详解】
酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,在软锰矿的杂质、、、中,能与碱(如)反应生成盐和水,所以属于酸性氧化物的是;
【小问2详解】
“工序1”为过滤操作,过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
【小问3详解】
由已知反应以及与反应生成难溶于水,可知“不溶物”的主要成分除(可能是与硫酸反应生成)外,还有和(因为硫化钡与硫酸反应会生成硫酸钡);
【小问4详解】
软锰矿经过前面的处理后溶液中含有,“工序2”中加入溶液的目的是将氧化为,便于后续通过调节pH值除去;检验加入的溶液是否足量,可采取的措施为:取少量加入溶液反应后的溶液于试管中,滴加溶液,若无明显现象,则说明加入的溶液已足量,若出现蓝色沉淀,则说明加入的溶液不足;
【小问5详解】
“工序3”加入的目的是除去,发生沉淀转化,其反应的离子方程式为;
【小问6详解】
“碳化”过程中,与、反应生成,化学方程式为;
【小问7详解】
高温加热时,碳与硫酸钡反应的化学方程式为,在该反应中中S元素化合价从 + 6价降低到-2价,是氧化剂,C元素化合价从0价升高到 + 2价,C是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4。
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