摘要:
**基本信息**
聚焦烃的结构性质、多环芳烃及实验探究,通过选择与实验题系统覆盖核心考点,体现结构决定性质的化学观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|烃的结构及性质|8题|结合中药成分等复杂结构,考查官能团性质、手性碳、顺反异构|从基础结构(杂化、键型)到性质应用(加成、氧化),构建“结构-性质-鉴别”逻辑链|
|多环芳烃的结构及性质|4题|以MOF材料、吲哚中间体为情境,判断同分异构、共面性|从单环到多环拓展,强化空间结构认知与官能团影响分析|
|实验探究|5题|涵盖乙炔制备、溴苯提纯等,涉及装置作用、操作步骤、产率计算|遵循“制备-净化-反应-提纯”实验逻辑,培养科学探究与实践能力|
|综合攻坚|28题|综合考查键型判断、同分异构、反应机理等,融合计算与推理|整合烃的核心知识,提升科学思维与综合应用能力|
内容正文:
倒卖司马,搬运4000+
考向02 烃
A 考向聚焦·专项突破
考向1 烃的结构及性质
考向2 多环芳烃的结构及性质
考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
B 综合攻坚·知能拔高
A 考向聚焦·专项突破
◆考向1 烃的结构及性质
1.某中药活性成分Z的结构简式如图所示。下列关于Z的叙述不正确的是
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有2个手性碳原子
B.Z存在顺反异构体
C.1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应
D.Z可使溴的溶液、酸性溶液褪色
2.下列有关烯烃的说法中不正确的是。
A.烯烃分子中,所有原子都位于同一平面上
B.C4H7Cl的链状同分异构体(不考虑顺反异构)共有8种
C.甲烷和乙烯可用KMnO4酸性溶液来鉴别
D.烯烃既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色
3.草药莪术根茎中有一种色素,其结构简式如下,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。下列关于该色素的说法错误的是
A.分子中含有碳碳双键、羰基、羟基三种官能团
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.含有5种不同化学环境的氢原子
D.分子中存在极性键和非极性键
4.已知有机物M、N、W能发生如图所示的反应。下列说法正确的是
A.M中碳原子采取的杂化方式有3种
B.N中键与键的数目之比为2:1
C.M分子中含有碳碳双键,1 mol M最多与3 mol 发生加成反应
D.M和W互为同系物
5.人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A.人参炔醇中所有原子可能共平面
B.分子式为C17H24O
C.分子中有且仅有1个手性碳原子
D.1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
6.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。
下列关于青蒿素的说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有的官能团有酯基、醚键、甲基
C.易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D.除外,分子中的所有原子可能在同一平面
7.已知存在下列反应:
下列说法不正确的是
A.N存在顺反异构
B.1 mol M最多与2 mol H2发生加成反应
C.P属于脂环化合物
D.M与丙炔醛(HC≡CCHO)反应可生成2种同分异构体
8.恩前列素是一种治疗十二指肠溃疡的药物,分子结构如图所示。其分子中存在两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直。下列说法正确的是
A.该分子含6种官能团
B.该物质的分子式为
C.该分子中杂化和杂化的碳原子个数比为5∶6
D.虚线框内所有碳原子位于同一平面
◆考向2 多环芳烃的结构及性质
9.下列说法正确的是
A.烷烃沸点:>>
B.分子中最多有6个碳原子在同一平面
C.不存在芳香族同分异构体
D.与等物质的量的溴发生加成反应,其二溴产物有5种(不考虑立体异构)
10.含有吲哚结构的有机物F,是一种重要的药物中间体,一种合成方法如下:
下列说法错误的是
A.D系统命名为4-甲基苯胺
B.E在水中的溶解度大于F
C.若苯胺的性质类似苯酚,则D可与溴水反应
D.若反应类型为加成反应,则X为乙醛
11.在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异构丙基萘和。下列说法错误的是
A.能与发生加成反应
B.仅有一种同分异构体
C.该反应过程中存在极性键的断裂
D.可用红外光谱仪测出中所含官能团的名称
12.2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是
A.铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B.其中碳原子的杂化方式有和
C.所有原子可能共平面 D.在一定条件下能与发生加成反应
◆考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
12.某小组设计实验制备四溴乙烷,装置如图所示:
已知几种物质的沸点如下表所示:
物质
沸点/℃
76.8
243
110
58.5
回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______;制取乙炔时用饱和食盐水而不用水的原因是_______。
(2)装置A中生成乙炔时发生反应的化学方程式为_______。
(3)硫酸铜的作用是_______(用离子方程式解释说明)。
(4)装置D中反应生成四溴乙烷的化学方程式为_______。装置C、D中产生的不同现象是_______。
(5)实验完毕后,分离装置C中有机层采取的操作方法是_______。
(6)从装置D的混合物中分离提纯产品采用蒸馏操作,下列仪器不需要使用的有_______(填字母),收集的馏分温度约为_______℃。
13.溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
14.按要求回答下列问题。
(1)的系统命名为___________。
(2)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:,其分子式为:___________,含有的含氧官能团的名称是___________。
(3)顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)已知:苯的同系物中,与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:,现有苯的同系物甲,若甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是___________。
(5)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
15.在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯,),实验装置及步骤如下:
密度
熔点
沸点
化学性质
柠檬烯
-74.3℃
177℃
遇明火、高温、强氧化剂易燃
-97℃
39.8℃
遇明火易爆炸
Ⅰ、提取柠檬烯
①将250 g新鲜的橙子皮剪成小碎片后,投入100 mL圆底烧瓶中,加入约25 mL水,按照上图安装水蒸气蒸馏装置。
②打开活塞K,加热至水沸腾,当T形管的支管口大量水蒸气时关闭活塞K,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ、提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油2.0 mL。
回答下列问题:
(1)装置空白处使用的仪器名称为______。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是______,蒸馏结束时,正确的操作顺序为______(填序号)。
①停止加热 ②打开活塞K ③关闭冷凝水
(3)甲装置中长导管的作用是______;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是______。
(4)提纯柠檬烯时宜采用______(填字母)加热蒸馏的方式,不选用另一种方式的理由是______。
A.电加热套 B.酒精灯
(5)实验过程中,柠檬烯的总损失率为20%,则新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数为______%()。
16.某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
密度/
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水,易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL。
②在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器。
③向三颈烧瓶中加入混酸。
④控制温度约为50~55℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现。
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)仪器B的作用是________。
(3)写出甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式:________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中不需要用到下列仪器中的_________(填字母)。
a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为_________(保留小数点后一位)。
17.对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
回答下列问题:
(1)装置甲中反应仪器的名称为_______,导气管的作用为_______。
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行,最适宜的温度范围为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)装置甲中发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为_______。
(5)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤,除去_______(填化学式),分液;
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过_______(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(6)关于该实验,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
B 综合攻坚·知能拔高
1.下列说法中,正确的是
A.离子化合物中只有离子键 B.非极性分子中肯定没有极性键
C.乙烯分子中有五个σ键和一个π键 D.水分子间可以生成氢键,所以水比硫化氢更稳定
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.有8个中子的碳原子: B.1s电子云图:
C.的VSEPR模型: D.反-2-丁烯的结构简式:
3.下列化学用语表述正确的是
A.乙烯分子空间填充模型: B.的结构示意图:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: D.聚乙烯的结构简式:
4.下列有关烃的反应中,说法正确的是
A.1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C-H键断裂
C.新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
D.苯与溴水在催化下反应属于加成反应
5.下列有关乙烷、乙烯、乙炔的说法错误的是
A.三物质均可在纯氧中燃烧,但现象不同,可用于三者的鉴别
B.三物质中均含有σ键,但碳原子的杂化轨道类型不同
C.三物质中所有原子均在同一平面上
D.三物质均可与氯气反应,乙烷的四氯代物有2种
6.下列说法正确的是
A.是苯的同系物 B.的一氯代物有5种
C.丙炔中碳原子均采取杂化 D.乙烯与发生反应时,反应物中只存在π键的断裂
7.下列化学用语或图示表达正确的是
A.和的键角大小关系为:
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.对硝基甲苯的结构简式:
D.N₂的电子式为:
8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA
B.1L0.1mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中数目为0.1NA
C.常温常压下,2.24LCH4含有的原子数大于0.5NA
D.0.1mol苯中含有σ键数目为0.6NA
9.一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃下发生反应(2KMnO4++KOH+2MnO2↓+H2O),一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122 ℃)。
下列说法错误的是
A.操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ是蒸馏
B.定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
D.可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
10.下列说法正确的是
A.三联苯()的一氯代物有4种
B.苯与甲苯互为同系物,均能使酸性溶液褪色
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
D.与互为同分异构体,谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用来鉴别
11.由下列实验能达到相应实验目的的是
A.除去中的HCl
B.验证苯和溴发生取代反应
C.萃取碘水中的碘
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol环己烷中含有的共价键数目为
B.标准状况下,分子中含原子总数为
C.乙酸溶液中含有数目为
D.5.6 g Fe与足量稀硝酸充分反应,转移电子数为
13.下列有机物命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-乙基丁烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
14.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L己烷中含有碳碳单键的数目大于5
B.32gCu与足量浓硝酸反应得到气体的体积为22.4L
C.1mol组成为的烃一定含有个双键
D.1.7g完全溶于1L所得溶液,微粒数目为0.1
15.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示:
下列叙述错误的是
A.物质稳定性:环己烷>苯>环己烯
B.,说明单双键交替的两个碳碳双键有利于物质结构稳定
C.,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.,,说明苯分子具有特殊稳定性
16.天然橡胶是由异戊二烯在三叶橡胶树体内发生下列反应得到的:
下列说法错误的是
A.该反应是加聚反应 B.聚异戊二烯存在顺反异构现象
C.异戊二烯与丙烯互为同系物 D.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
17.催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法错误的是
A.反应①中有非极性键的断裂与形成
B.反应②中,丙烯提供电子形成配位
C.反应③属于同分异构体之间的转化
D.未改变反应的
18.中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
19.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物A中碳原子均采用杂化
B.有机物B和乙酸苯甲酯都难溶于水
C.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
20.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.的一氯代物有3种
21.利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
22.在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
下列说法不正确的是
A.i为取代反应
B.ii的反应中,生成转移
C.iii中的反应为:
D.最终溶液呈蓝色
23.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
24.苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
25.下列说法正确的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质完全相同
B.有机物最多有18个原子在同一平面上
C.某烃的键线式为,该烃和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
26.下列化学用语或图示不正确的是
A.16O和18O互为同位素
B.HCOOH和HOOCCOOH互为同系物
C.基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
D.HF分子中σ键的形成:
27.柠檬烯的结构式如图所示,下列说法正确的是
A.柠檬烯的分子式为C10H14
B.柠檬烯分子的所有碳原子都可以位于同一平面内
C.柠檬烯分子中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
D.1mol柠檬烯最多能与2molH2发生加成反应
28.某实验小组设计如图所示实验装置制备乙炔,并对乙炔的化学性质进行检验。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,试管b中生成乙炔的化学方程式为_______。
(2)使用饱和食盐水而不是水的目的是_______。
(3)装置c的作用是_______。
(4)试管d中的现象为_______,试管e中溶液褪色体现乙炔的_______性,点燃f处酒精灯之前应该先_______。
29.1,2-二溴乙烷(密度为2.2,沸点为132℃)是重要的化工原料,在实验室中可用如图所示装置制备(加热和夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放的药品是___________;反应控制的最佳温度是___________。
(2)装置A中主要反应的化学方程式为___________;装置D中发生反应的化学方程式为___________,该反应类型为___________。
(3)容器E中NaOH溶液的作用是___________。
(4)若产物中有少量副产物乙醚(沸点为34.6℃),可用___________(填操作名称)的方法提纯。
30.苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理简示如下:
+3H2+2H2O
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,A中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)A仪器的名称为___________,使用该仪器的原因是___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下仪器A,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186°C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$
倒卖司马,搬运4000+
考向02 烃
A 考向聚焦·专项突破
考向1 烃的结构及性质
考向2 多环芳烃的结构及性质
考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
B 综合攻坚·知能拔高
A 考向聚焦·专项突破
◆考向1 烃的结构及性质
1.某中药活性成分Z的结构简式如图所示。下列关于Z的叙述不正确的是
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有2个手性碳原子
B.Z存在顺反异构体
C.1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应
D.Z可使溴的溶液、酸性溶液褪色
【答案】A
【详解】
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有1个手性碳原子,如图(用*标出),A不正确;
B.Z中碳碳双键连接的分别为H原子、苯基、Br原子和-CH(OCH2CH3)2不同的基团,存在顺反异构体,B正确;
C.Z中存在一个苯基和一个碳碳双键,1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应,C正确;
D.Z中存在碳碳双键,可使溴的溶液、酸性溶液褪色,D正确;
答案选A。
2.下列有关烯烃的说法中不正确的是。
A.烯烃分子中,所有原子都位于同一平面上
B.C4H7Cl的链状同分异构体(不考虑顺反异构)共有8种
C.甲烷和乙烯可用KMnO4酸性溶液来鉴别
D.烯烃既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色
【答案】A
【详解】A.烯烃分子中如果含有饱和碳原子(比如丙烯中甲基的碳原子为杂化,呈四面体结构),不可能所有原子都位于同一平面,A错误;
B.为链状,可看作丁烯的一氯取代物,丁烯共有3种同分异构体:1-丁烯(一氯代物4种)、2-丁烯(一氯代物2种)、2-甲基丙烯(一氯代物2种),合计共种(不考虑顺反异构),B正确;
C.乙烯含碳碳双键,能使酸性溶液褪色,甲烷不与酸性高锰酸钾反应,因此可以鉴别,C正确;
D.烯烃含碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,也能被酸性氧化使溶液褪色,D正确;
故答案选A。
3.草药莪术根茎中有一种色素,其结构简式如下,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。下列关于该色素的说法错误的是
A.分子中含有碳碳双键、羰基、羟基三种官能团
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.含有5种不同化学环境的氢原子
D.分子中存在极性键和非极性键
【答案】C
【详解】A.该分子的官能团为羟基、碳碳双键、羰基,共三种官能团,A正确;
B.分子中含有碳碳双键,可与溴单质发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B正确;
C.该分子结构对称,等效氢共6种:酚羟基氢1种、苯环上氢2种、碳碳双键上氢2种、中间亚甲基()氢1种,总共种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.分子中碳碳之间的化学键属于非极性键,、、等不同原子间的化学键属于极性键,因此同时存在极性键和非极性键,D正确;
故选C。
4.已知有机物M、N、W能发生如图所示的反应。下列说法正确的是
A.M中碳原子采取的杂化方式有3种
B.N中键与键的数目之比为2:1
C.M分子中含有碳碳双键,1 mol M最多与3 mol 发生加成反应
D.M和W互为同系物
【答案】D
【详解】A.M是甲苯,苯环上碳原子为杂化,甲基碳原子为杂化,只有2种杂化方式,A错误;
B.N是丙烯(),单键均为键,双键含1个键和1个键,共含8个键、1个键,二者数目比为,B错误;
C.M为甲苯,苯环中的键是介于单双键之间的特殊共价键,不存在碳碳双键,1mol M最多和3mol 加成,但前半句描述错误,C错误;
D.M为甲苯,W为对甲基异丙苯,二者均为单环烷基苯,结构相似,分子组成相差3个原子团,互为同系物,D正确;
故选D。
5.人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A.人参炔醇中所有原子可能共平面
B.分子式为C17H24O
C.分子中有且仅有1个手性碳原子
D.1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
【答案】A
【详解】A.该分子中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子为杂化,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.计算不饱和度:分子含2个碳碳双键(不饱和度各为1)、2个碳碳三键(不饱和度各为2),总不饱和度,分子中含17个C,含H个数为,含1个O,故分子式为,B正确;
C.手性碳原子是连接4个不同基团的饱和碳原子,该分子中只有连羟基的饱和碳原子符合条件,仅存在1个手性碳原子,C正确;
D.1 mol碳碳双键可与加成,1 mol碳碳三键可与加成,总加成量为,D正确;
故答案选A。
6.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。
下列关于青蒿素的说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有的官能团有酯基、醚键、甲基
C.易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D.除外,分子中的所有原子可能在同一平面
【答案】C
【详解】A.由青蒿素的结构可知,青蒿素的分子式为,A错误;
B.甲基不属于官能团,B错误;
C.青蒿素可以用有机溶剂乙醚从中药中提取,青蒿素易溶于有机溶剂乙醚,不存在亲水性基团,故不易溶于水,C正确;
D.除碳氧双键的碳原子为杂化外,其余碳原子都为杂化,所有碳原子和氧原子不可能都共平面,D错误;
故选C。
7.已知存在下列反应:
下列说法不正确的是
A.N存在顺反异构
B.1 mol M最多与2 mol H2发生加成反应
C.P属于脂环化合物
D.M与丙炔醛(HC≡CCHO)反应可生成2种同分异构体
【答案】A
【详解】A.顺反异构的形成条件是:碳碳双键的每个碳原子,都连接2种不同的原子/基团。N是丙烯醛(),双键左侧的碳原子连接了2个氢原子,存在两个相同基团,因此N不存在顺反异构,该说法错误;
B.M是2-甲基-1,3-丁二烯,分子中只含有2个碳碳双键,1 mol碳碳双键消耗1 mol ,因此1 mol M最多与2 mol 发生加成反应,该说法正确;
C.脂环化合物是指含有碳环结构、不属于芳香族化合物的有机物。P含有六元脂环,不存在苯环,因此属于脂环化合物,该说法正确;
D.该反应为双烯合成(D-A反应),M是不对称共轭二烯烃,丙炔醛()是不对称亲双烯体,反应时醛基可以有两种不同的取向,最终生成2种不同的同分异构体,分别是、,该说法正确;
故选A。
8.恩前列素是一种治疗十二指肠溃疡的药物,分子结构如图所示。其分子中存在两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直。下列说法正确的是
A.该分子含6种官能团
B.该物质的分子式为
C.该分子中杂化和杂化的碳原子个数比为5∶6
D.虚线框内所有碳原子位于同一平面
【答案】C
【详解】A.该分子中含有酮羰基、羟基、醚键、碳碳双键、酯基,共5种官能团,A错误;
B.该物质的分子式为,B错误;
C.该分子中有10个杂化的碳原子,12个杂化的碳原子,1个sp杂化的碳原子(联烯结构中间的碳),杂化和杂化的碳原子个数比为10∶12=5∶6,C正确;
D.虚线框内中间的两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直两边的双键相互垂直,所以里面的碳原子并非所有共面,D错误;
故选C。
◆考向2 多环芳烃的结构及性质
9.下列说法正确的是
A.烷烃沸点:>>
B.分子中最多有6个碳原子在同一平面
C.不存在芳香族同分异构体
D.与等物质的量的溴发生加成反应,其二溴产物有5种(不考虑立体异构)
【答案】B
【详解】A.烷烃的沸点高低规律:碳原子数越多,沸点越高;碳原子数目相同,支链越多,沸点越低;因此烷烃沸点:>>,A错误;
B.碳碳双键为平面结构,双键碳原子和与其直接相连的碳原子在同一平面上,单键可旋转,则最多有6个碳原子在同一平面上,B正确;
C.存在芳香族同分异构体,如,C错误;
D.与等物质的量的溴发生加成反应,发生1,2加成,有3种产物;发生1,4加成,有1种产物,所以有4种产物,D错误。
故答案选B。
10.含有吲哚结构的有机物F,是一种重要的药物中间体,一种合成方法如下:
下列说法错误的是
A.D系统命名为4-甲基苯胺
B.E在水中的溶解度大于F
C.若苯胺的性质类似苯酚,则D可与溴水反应
D.若反应类型为加成反应,则X为乙醛
【答案】D
【详解】A.D的结构为对甲基苯胺,以氨基连接的苯环碳为1号位,甲基在4号位,系统命名为4-甲基苯胺,A正确;
B.E分子含有羟基和亚氨基,都可以和水分子形成氢键,F没有羟基,且憎水的稠环结构更大,因此E在水中的溶解度大于F,B正确;
C.苯胺性质类似苯酚,氨基和羟基一样,是邻对位活化基团,能使苯环活化,D中氨基的邻位均有空位,可以和溴水发生取代反应,C正确;
D.若D→E为加成反应,D的加成后得到,若X为乙醛,加成后产物为,结构与E不符,因此X不是乙醛,D错误;
答案选D。
11.在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异构丙基萘和。下列说法错误的是
A.能与发生加成反应
B.仅有一种同分异构体
C.该反应过程中存在极性键的断裂
D.可用红外光谱仪测出中所含官能团的名称
【答案】D
【详解】A.能与发生加成反应生成,A正确;
B.有环丙烷这一种同分异构体,B正确;
C.该反应过程中存在C-H极性键的断裂,C正确;
D.中不含官能团,D错误;
故选D。
12.2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是
A.铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B.其中碳原子的杂化方式有和
C.所有原子可能共平面 D.在一定条件下能与发生加成反应
【答案】C
【详解】A.由题意可知,铜含有空轨道,N原子含有孤电子对,即铜与有机连接剂之间通过配位键结合,A正确;
B.由图中结构可知,该有机物中碳原子的成键方式有:碳碳单键、苯环上的大π键,其杂化方式分别为:sp3、sp2,B正确;
C.该物质为金属有机高分子材料,所以其结构为空间网状结构,所以该有机物的所有原子不可能共平面,C错误;
D.因该有机物中含有双键和苯环,所以在一定条件下可与H2发生加成反应,D正确;
故答案选C。
◆考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
12.某小组设计实验制备四溴乙烷,装置如图所示:
已知几种物质的沸点如下表所示:
物质
沸点/℃
76.8
243
110
58.5
回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______;制取乙炔时用饱和食盐水而不用水的原因是_______。
(2)装置A中生成乙炔时发生反应的化学方程式为_______。
(3)硫酸铜的作用是_______(用离子方程式解释说明)。
(4)装置D中反应生成四溴乙烷的化学方程式为_______。装置C、D中产生的不同现象是_______。
(5)实验完毕后,分离装置C中有机层采取的操作方法是_______。
(6)从装置D的混合物中分离提纯产品采用蒸馏操作,下列仪器不需要使用的有_______(填字母),收集的馏分温度约为_______℃。
【答案】(1) 平衡气压,使液体顺利流下 水与电石反应太过剧烈,饱和食盐水可减缓化学反应速率(合理即可)
(2)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑
(3)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(4) 装置C中液体分层,装置D中液体不分层
(5)分液
(6) cd 243
【分析】电石(主要成分CaC2)与饱和食盐水在A中反应生成乙炔,反应制得的乙炔中含有硫化氢等杂质气体,将气体通入装置B,硫酸铜可除去H2S,在C中溴水验证乙炔可以与溴水反应生成有机物与水分层,通入装置D中与溴反应使溴的CCl4溶液褪色不分层,酸性高锰酸钾可吸收多余的乙炔,据此解答。
【详解】(1)装置A中橡皮管可以平衡气压,使液体顺利流下;电石与水反应非常剧烈,为减少其反应速率,制取乙炔时用饱和食盐水而不用水;
(2)CaC2与水反应生成乙炔(C2H2)和氢氧化钙,化学反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑;
(3)硫酸铜可与H2S反应生成硫化铜沉淀和氢离子,达到除杂目的,其离子方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;
(4)装置D中乙炔与溴按物质的量为1:2发生加成反应生成四溴乙烷的化学方程式为:;因生成的四溴乙烷为有机物,与水互不相溶,所以装置C中溴水褪色,且出现分层,有机层在下层,D中液体褪色,与互溶不分层;
(5)分离装置C中有机层与水层互不相溶,采取的操作方法是分液;
(6)进行蒸馏实验时,应该使用直形冷凝管(e)、蒸馏烧瓶(b)、温度计、酒精灯、牛角管(a)、锥形瓶,且不需要分液漏斗和蒸发皿,故选cd;四溴乙烷沸点为243℃,则收集的馏分温度约为243℃。
13.溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
【答案】(1)
(2)BC
(3) B装置中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 吸收溴蒸气
(4) 除去未反应的Br2和HBr 干燥除水
(5)bcf
(6)62%(或62.1%)
【分析】苯和液溴在三颈烧瓶中发生取代反应生成溴苯和,通过直形冷凝管和导管导出通入溶液中反应生成沉淀,但是液溴具有较强的挥发性,会随HBr一起逸出,所以需要先通过苯将其除去,避免影响实验的鉴定,尾气用溶液吸收。
【详解】(1)苯与液溴在溴化铁(铁与溴反应生成溴化铁)催化下发生取代反应生成溴苯和,配平得化学方程式为。
(2)A.由反应历程可知,参与反应后最终重新生成,是该反应的催化剂,A正确;
B.有水存在时,会水解失去催化活性,反应无法进行,不能得到溴苯,B错误;
C.该反应常温下即可进行,且苯、液溴沸点低,边加热边蒸馏会使反应物大量挥发,降低产率,该方法不合理,C错误;
故选BC。
(3)苯与液溴发生取代反应生成,发生加成反应不生成,与硝酸银反应生成淡黄色沉淀即可证明;挥发出来的也能和硝酸银反应生成沉淀,苯可以溶解,排除干扰。
(4)①和都可与反应生成易溶于水的盐,用NaOH溶液洗涤,可以除去未反应的Br2和HBr;
②无水硫酸钠是常用的中性干燥剂,可以吸收粗溴苯中的少量水。
(5)粗溴苯中还含有沸点不同的杂质苯,通过蒸馏法提纯;蒸馏需要蒸馏烧瓶(b)、温度计,直形冷凝管(c)、牛角管、酒精灯(f),因此选bcf。
(6)苯的质量,物质的量,根据方程式可知理论生成溴苯的质量;实际溴苯质量,产率。
14.按要求回答下列问题。
(1)的系统命名为___________。
(2)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:,其分子式为:___________,含有的含氧官能团的名称是___________。
(3)顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)已知:苯的同系物中,与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:,现有苯的同系物甲,若甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是___________。
(5)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
【答案】(1)5-甲基-2-庚烯
(2) 酯基、羟基
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)最长碳链为7个碳原子(庚烯),从靠近双键的一端编号,双键在2号碳,5号碳上有1个甲基,因此命名为5-甲基-2-庚烯;
(2)数出各原子个数得出分子式为;含有的含氧官能团有酯基、羟基;
(3)1,3-丁二烯在催化剂作用下发生加聚反应的化学方程式为:;
(4)甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,必须让与苯环直接相连的碳上没有氢原子,因此甲的结构简式为;
(5)已知,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g,即生成了,,所以H原子的物质的量为,C原子的物质的量为,O原子的物质的量为,所以C∶H∶O=4∶10∶1,该有机物的最简式为;质谱图中,最大质荷比为74,即相对分子质量为74,由最简式和相对分子质量可知该有机物的分子式为,由红外光谱可知该物质含有、,由核磁共振氢谱可知只有2种化学环境的H,即左右对称,结合分子式可确定此物质是乙醚,结构式为。
15.在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯,),实验装置及步骤如下:
密度
熔点
沸点
化学性质
柠檬烯
-74.3℃
177℃
遇明火、高温、强氧化剂易燃
-97℃
39.8℃
遇明火易爆炸
Ⅰ、提取柠檬烯
①将250 g新鲜的橙子皮剪成小碎片后,投入100 mL圆底烧瓶中,加入约25 mL水,按照上图安装水蒸气蒸馏装置。
②打开活塞K,加热至水沸腾,当T形管的支管口大量水蒸气时关闭活塞K,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ、提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油2.0 mL。
回答下列问题:
(1)装置空白处使用的仪器名称为______。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是______,蒸馏结束时,正确的操作顺序为______(填序号)。
①停止加热 ②打开活塞K ③关闭冷凝水
(3)甲装置中长导管的作用是______;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是______。
(4)提纯柠檬烯时宜采用______(填字母)加热蒸馏的方式,不选用另一种方式的理由是______。
A.电加热套 B.酒精灯
(5)实验过程中,柠檬烯的总损失率为20%,则新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数为______%()。
【答案】(1)直形冷凝管
(2) 馏出液澄清透明(或馏出液不再含油状液体;或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在;或锥形瓶内油层不再变化) ②①③
(3) 平衡气压;或安全管;或以免关闭活塞K后圆底烧瓶内气压过大(避免气压过大);或防装置出现堵塞 防止飞溅的液体进入冷凝管中;或缓冲气流
(4) A 遇明火易燃,有安全隐患
(5)0.84
【详解】(1)装置空白处使用的仪器名称为:直形冷凝管;
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是:馏出液澄清透明(或馏出液不再含油状液体;或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在;或锥形瓶内油层不再变化);蒸馏结束时,正确的操作顺序为防止倒吸,蒸馏结束时应先打开活塞K(平衡气压),再停止加热,最后关闭冷凝水,故正确的操作顺序②①③;
(3)甲装置中长导管的作用是:平衡气压;或安全管;或以免关闭活塞K后圆底烧瓶内气压过大(避免气压过大);或防装置出现堵塞;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是:防止飞溅的液体进入冷凝管中;或缓冲气流;
(4)柠檬烯遇明火易燃,二氯甲烷遇明火易爆炸,因此不能用酒精灯直接加热,应选用电加热套(A);故答案为:遇明火易燃,有安全隐患;
(5)实际得到柠檬烯质量:;已知:总损失率为20%,,设理论产量为,代入公式,得到;新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数:
16.某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
密度/
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水,易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL。
②在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器。
③向三颈烧瓶中加入混酸。
④控制温度约为50~55℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现。
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)仪器B的作用是________。
(3)写出甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式:________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中不需要用到下列仪器中的_________(填字母)。
a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为_________(保留小数点后一位)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)冷凝回流
(3)
(4) 分液 de
(5)77.5%
【分析】目标反应:,所用的混酸为浓硫酸和浓硝酸,为了防止暴沸,应将浓硫酸加到浓硝酸中,反应需要控制温度在50~55℃之间,可以用水浴加热,反应后经过分液除去大量的无机物,而后利用蒸馏分离有机物得到粗产品。
【详解】(1)仪器A的名称是分液漏斗。
(2)仪器B是冷凝管,作用是冷凝回流。
(3)甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式。
(4)有机混合物和无机混合物通常不能互溶,故操作1的名称为分液。
操作2为蒸馏,需要用到冷凝管、酒精灯、温度计、不需要用到分液漏斗和蒸发皿,答案选de。
(5) 反应最后得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15 g,13 g甲苯理论上能生成对硝基甲苯和邻硝基甲苯共19.36g,因此本实验中邻、对硝基甲苯的产率为。
17.对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
回答下列问题:
(1)装置甲中反应仪器的名称为_______,导气管的作用为_______。
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行,最适宜的温度范围为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)装置甲中发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为_______。
(5)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤,除去_______(填化学式),分液;
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过_______(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(6)关于该实验,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
【答案】(1) 三颈烧瓶 平衡气压,使甲苯和液溴混合溶液顺利滴下
(2)c
(3)+Br2+HBr
(4)苯或四氯化碳
(5) Br2 蒸馏
(6)c
【分析】甲苯与溴在铁催化下发生苯环取代反应生成对溴甲苯和,实验需控制温度略高于溴的沸点,使体系微沸并避免反应物和产物大量挥发。 导气管与滴液漏斗相连,可平衡滴液漏斗与反应器内压强,使混合液体顺利滴下。 生成的可用溶液检验,出现淡黄色沉淀说明生成。 反应后混合液经过水洗、碱洗、水洗,并干燥后利用甲苯与对溴甲苯沸点差异进行蒸馏分离。
【详解】(1)装置甲中反应仪器为三颈烧瓶; 恒压滴液漏斗上的导气管连通漏斗上方与反应器内部,可平衡压强,使甲苯和溴的混合液顺利滴入反应器中;
(2)溴的沸点为,甲苯沸点为,控制温度在至之间,既能使溴气化后与甲苯充分接触反应,又能避免甲苯和对溴甲苯大量挥发造成损失;
(3)
甲苯与溴在铁作用下发生苯环取代反应,生成对溴甲苯和,反应方程式为+Br2+HBr;
(4)生成的中含有挥发的,与溶液也能生成淡黄色沉淀,故装置乙用于除去中的,根据相似相溶原理,可用有机溶剂如苯或四氯化碳溶解吸收;
(5)水洗、分液可除去大部分水溶性杂质, 用溶液洗涤可除去混合液中的溴,再水洗可除去残留的无机盐和碱; 无水用于除去有机层中的水; 甲苯沸点为,对溴甲苯沸点为,二者可通过蒸馏分离;
(6)a.甲苯和溴水不能发生溴代反应,a错误;
b.HBr极易溶于水,装置丙中的导管若插入溶液中,可能发生倒吸,b错误;
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成,说明生成,可证明甲苯与溴发生取代反应生成,c正确;
故选c。
B 综合攻坚·知能拔高
1.下列说法中,正确的是
A.离子化合物中只有离子键 B.非极性分子中肯定没有极性键
C.乙烯分子中有五个σ键和一个π键 D.水分子间可以生成氢键,所以水比硫化氢更稳定
【答案】C
【详解】A.离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,比如硝酸铵中的铵根和硝酸根,A错误;
B.非极性分子例如甲烷,含有C-H极性键,B错误;
C.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,乙烯分子中有五个σ键和一个π键,C正确;
D.键是决定物质的物理性质,而稳定性是化学性质,由共价键强弱决定,与氢键无关,D错误;
故选C。
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.有8个中子的碳原子: B.1s电子云图:
C.的VSEPR模型: D.反-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【详解】A.碳原子的质子数为6,有8个中子的碳原子质量数为6+8=14,该核素表示为,A正确;
B.电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小,1s电子云是球形的,则1s电子云图为:,B正确;
C.的中心碳原子价层电子对数为,无孤电子对,其VSEPR模型为平面三角形,不是图示的四面体形,C错误;
D.反-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的两侧,其结构简式为:, D正确;
故选C。
3.下列化学用语表述正确的是
A.乙烯分子空间填充模型: B.的结构示意图:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: D.聚乙烯的结构简式:
【答案】C
【详解】
A.乙烯分子空间填充模型为,A项错误;
B.的质子数为11,结构示意图为,B项错误;
C.氢键的表示方I法为,X和Y都应该是电负性强的原子,邻羟基苯甲醛分子内氢键为,C项正确;
D.聚乙烯的结构简式为,D项错误;
故答案为:C。
4.下列有关烃的反应中,说法正确的是
A.1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C-H键断裂
C.新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
D.苯与溴水在催化下反应属于加成反应
【答案】C
【详解】A.1,3-丁二烯与溴发生1,2-加成或1,4-加成,属于加成反应,A错误;
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应,断裂大π键,B错误;
C.新戊烷与氯气在光照条件下生成新戊烷的各种氯代物和HCl,属于取代反应,C正确;
D.苯与溴水不反应,苯与液溴在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,属于取代反应,D错误;
故选C。
5.下列有关乙烷、乙烯、乙炔的说法错误的是
A.三物质均可在纯氧中燃烧,但现象不同,可用于三者的鉴别
B.三物质中均含有σ键,但碳原子的杂化轨道类型不同
C.三物质中所有原子均在同一平面上
D.三物质均可与氯气反应,乙烷的四氯代物有2种
【答案】C
【详解】A.乙烷、乙烯、乙炔由于含碳量不同,导致燃烧现象不同,A正确;
B.三物质中均含有σ键,乙烷中的碳原子是sp3杂化,乙烯中的碳原子是sp2杂化,乙炔中的碳原子是sp杂化,三物质碳原子的杂化轨道类型不同,B正确;
C.乙烷中的碳原子是sp3杂化,所有原子不在同一平面上,乙烯中的碳原子是sp2杂化,平面型,所有原子共面,乙炔中的碳原子是sp杂化,直线型,所有原子共面,C错误;
D.三物质都可以与氯气反应,乙烷(C2H6)的四氯代物和乙烷的二氯代物一致,共有2种,分别是、,D正确;
故选C。
6.下列说法正确的是
A.是苯的同系物 B.的一氯代物有5种
C.丙炔中碳原子均采取杂化 D.乙烯与发生反应时,反应物中只存在π键的断裂
【答案】B
【详解】A.同系物是结构相似、分子组成相差若干个“”原子团的有机化合物,苯的同系物中只有1个苯环,侧链为烷基,故A错误;
B.中有5种不同化学环境的氢原子,则一氯代物有5种,故B正确;
C.丙炔的结构简式为,其中碳原子杂化方式为,故C错误;
D.与发生加成反应时,断裂的是键,故D错误;
故答案为:B。
7.下列化学用语或图示表达正确的是
A.和的键角大小关系为:
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.对硝基甲苯的结构简式:
D.N₂的电子式为:
【答案】B
【详解】A.H2O和OF2的中心原子的价层电子对数都是4,孤电子对数都是2,由于电负性F>O>H,水分子中成键电子对间的斥力大于OF2中成键电子对间的斥力,则键角H2O>OF2,故A错误;
B.乙醇空间填充模型正确,且原子半径大小比例合适,空间排布正确,故B正确;
C.对硝基甲苯硝基结构简式中的氮原子需直接连在苯环上,对硝基甲苯的结构简式为:,故C错误;
D.N2的电子式应为: ,故D错误;
答案选B。
8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA
B.1L0.1mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中数目为0.1NA
C.常温常压下,2.24LCH4含有的原子数大于0.5NA
D.0.1mol苯中含有σ键数目为0.6NA
【答案】A
【详解】A.46g14N16O2所含的电子数为,46g12C16O2所含的电子数为,因此46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA,A正确;
B.CH3COONH4溶于水后,有部分水解,数目小于0.1NA,B错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此2.24LCH4含有的原子数小于0.5NA ,C错误;
D.1mol苯中σ键有碳碳键和碳氢键共12NA,因此0.1mol苯中σ键为1.2NA,D错误;
答案选A。
9.一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃下发生反应(2KMnO4++KOH+2MnO2↓+H2O),一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122 ℃)。
下列说法错误的是
A.操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ是蒸馏
B.定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
D.可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
【答案】C
【分析】一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,根据实验目的知,从而得到有机相和水相,有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸盐,有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水相盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸,据此分析判断。
【详解】A.由分析知操作Ⅰ是分离互不相溶的液体混合物,选择分液操作,操作Ⅱ是分离相互混溶的沸点不同的液体混合物,选择蒸馏操作,A正确;
B.甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,则定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液,B正确;
C.蒸发浓缩操作中应在蒸发皿中进行,且使用玻璃棒搅拌,不需要坩埚,C错误;
D.纯净物有固定的熔沸点,则可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物,D正确;
故答案为:C。
10.下列说法正确的是
A.三联苯()的一氯代物有4种
B.苯与甲苯互为同系物,均能使酸性溶液褪色
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
D.与互为同分异构体,谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用来鉴别
【答案】A
【详解】
A.根据对称,可以看出三联苯的等效氢有4种,即图中C上连的氢,所以一氯代物有4种,故A正确;
B.苯与甲苯互为同系物,苯不能使酸性溶液褪色,故B错误;
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物是同系物,故C错误;
D.并不是只有峰面积比,还有一个参数即化学位移,不同的氢,化学位移不同,故D错误;
答案选A。
11.由下列实验能达到相应实验目的的是
A.除去中的HCl
B.验证苯和溴发生取代反应
C.萃取碘水中的碘
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.二氧化碳和氯化氢都能与碳酸钠溶液反应,所以不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,故A错误;
B.挥发出的溴和水生成的溴化氢也会使硝酸银生成沉淀,验证苯和溴发生取代反应,应该在烧瓶和烧杯之间连接一个盛有四氯化碳的洗气瓶,除去溴蒸汽,故B错误;
C.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳密度比水大,与水不互溶,用四氯化碳萃取碘水中的碘,故C正确;
D.二氧化锰和浓盐酸反应制,需要加热,故D错误;
选C。
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol环己烷中含有的共价键数目为
B.标准状况下,分子中含原子总数为
C.乙酸溶液中含有数目为
D.5.6 g Fe与足量稀硝酸充分反应,转移电子数为
【答案】D
【详解】A.环己烷分子式为,1mol环己烷含6mol C-C键和12mol C-H键,共18mol共价键,数目为,故A错误;
B.标准状况下为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,原子总数不为,故B错误;
C.乙酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,故乙酸溶液中数目小于,故C错误;
D.5.6g Fe的物质的量为0.1mol,与足量稀硝酸反应全部转化为,转移电子数为,故D正确;
选D。
13.下列有机物命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-乙基丁烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
【答案】B
【详解】
A.按照3,3-二甲基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:2,2-二甲基丁烷,A错误;
B.按照3-甲基-3-乙基戊烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:3-甲基-3-乙基戊烷,B正确;
C.按照2-乙基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:3-甲基戊烷,C错误;
D.按照2,3,3-三甲基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:2,2,3-三甲基丁烷,D错误;
故答案为:B。
14.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L己烷中含有碳碳单键的数目大于5
B.32gCu与足量浓硝酸反应得到气体的体积为22.4L
C.1mol组成为的烃一定含有个双键
D.1.7g完全溶于1L所得溶液,微粒数目为0.1
【答案】A
【详解】A.标准状况下己烷为液态,22.4L己烷的物质的量远大于1mol,每个己烷分子含5个碳碳单键,因此总的碳碳单键数目大于5NA,A正确;
B.32gCu的物质的量为=0.5mol,与足量浓硝酸反应生成1mol NO2,但题目未说明气体处于标准状况,且NO2可部分转化为N2O4,气体体积无法确定为22.4L,B错误;
C.CnH2n的烃可能是环烷烃(无双键)或烯烃(含1个双键),C错误;
D.NH3溶于水部分转化为NH3·H2O,但存在可逆反应,1.7g的物质的量为0.1mol,实际NH3·H2O数目小于0.1NA,D错误;
故选A。
15.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示:
下列叙述错误的是
A.物质稳定性:环己烷>苯>环己烯
B.,说明单双键交替的两个碳碳双键有利于物质结构稳定
C.,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.,,说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【详解】A.苯环具有特殊的稳定性,则稳定性:苯>环己烷>环己烯,故A错误;
B.,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确;
C.由图示可知,反应I为: (l)+H2(g)→ (l) ΔH1,反应Ⅳ为:+3H2(g)→(l) ΔH4,故反应I是1mol碳碳双键加成,如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,则,现,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;
D.由图示可知,反应I为: (l)+H2(g)→(l) ΔH1,反应Ⅲ为:(l)+2H2(g) →(l) ΔH3,反应Ⅳ为:+3H2(g)→ (l) ΔH4,即 (l)+H2(g) → (l) ΔH<0,即+H2(g)→(l) ΔH>0,则说明具有的总能量小于,能量越低越稳定,则说明苯分子具有特殊稳定性,D正确;
答案选A。
16.天然橡胶是由异戊二烯在三叶橡胶树体内发生下列反应得到的:
下列说法错误的是
A.该反应是加聚反应 B.聚异戊二烯存在顺反异构现象
C.异戊二烯与丙烯互为同系物 D.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
【答案】C
【详解】A.由异戊二烯通过聚合反应生成聚异戊二烯属于加聚反应,选项A正确;
B.聚异戊二烯中碳碳双键中,每个碳原子所连基团不同,所以存在顺反异构现象,选项B正确;
C.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,异戊二烯含两个碳碳双键,丙烯只有一个,所以结构不相似,选项C错误;
D.异戊二烯系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯,选项D正确;
答案选C。
17.催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法错误的是
A.反应①中有非极性键的断裂与形成
B.反应②中,丙烯提供电子形成配位
C.反应③属于同分异构体之间的转化
D.未改变反应的
【答案】A
【详解】A.反应①仅断裂分子内的非极性共价键,无新的非极性化学键生成,A错误;
B.丙烯分子可提供碳碳双键的电子与原子共用形成配位键,B正确;
C.反应③前后物质分子式相同、空间结构不同,属于同分异构体之间的相互转化,C正确;
D. 为催化剂,催化剂仅改变反应活化能与反应速率,不改变反应的,D正确;
故选A。
18.中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
【答案】B
【详解】A.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,正确;
B.同系物是结构相似,分子组成相差1个或n个的有机物,该物质的分子式为,环己醇的分子式为,二者不互为同系物,错误;
C.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,不能与NaOH发生中和反应,正确;
D.该物质中的两个碳碳双键为共轭结构,与按物质的量加成,反应的产物有3种,正确;
故选B。
19.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物A中碳原子均采用杂化
B.有机物B和乙酸苯甲酯都难溶于水
C.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【分析】乙醇催化氧化得到乙醛,所以A为CH3CHO,继续氧化得到乙酸,B为CH3COOH;氯甲苯在氢氧化钠水溶液中水解得到苯甲醇,C为,苯甲醇和乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应得到产物,据此分析;
【详解】A.有机物A为乙醛,其中碳原子有sp3、sp2两种杂化方式,A错误;
B.乙酸苯甲酯难溶于水,B为CH3COOH,CH3COOH易溶于水,B错误;
C.C为,和乙醇结构不相似,不属于同系物,乙醇和均能发生催化氧化反应,C错误;
D.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,即甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选D。
20.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.的一氯代物有3种
【答案】D
【详解】A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,三个碳的烷基有正丙基和异丙基两种,与甲基的位置有邻间对三种,故所得产物有种,A正确;
B.已知丙烷(C3H8)的二氯代物有4种同分异构体,由替代法可知其六氯代物的同分异构体数目也为4种,B正确;
C.根据菲的对称结构,菲的等效氢有5种,故它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,C正确;
D.戊基有8种结构,故的一氯代物有8种,D错误;
故选D。
21.利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
【答案】C
【详解】A.N-H解离形成H空位后,对*OH的吸附作用减弱,因此N-H键不稳定,A正确;
B.为平面结构,所以两个N原子和3个C原子均为杂化,分子中存在大键,B正确;
C.本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,此反应中,甲去质子化生成乙,不符合催化剂定义,C错误;
D.该反应原理是丙烯与水发生反应生成1,2-丙二醇,即碳碳双键两端加—OH基团,利用该原理1,3-丁二烯即CH2=CH—CH=CH2与水发生1,4-加成反应可制备HOCH2CH=CHCH2OH,D正确;
故选C。
22.在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
下列说法不正确的是
A.i为取代反应
B.ii的反应中,生成转移
C.iii中的反应为:
D.最终溶液呈蓝色
【答案】D
【详解】A.由图中反应式可知,AAA转化为AAAI时发生的是α‐H被卤原子取代的α‐卤代反应,属于取代反应,A正确;
B.由2I⁻→I2+2e⁻可知,1 mol I2生成时有2 mol e⁻转移,B正确;
C.该式同时满足电荷守恒和原子守恒且符合图示的实际情况,C正确;
D.溶液中蓝色与无色交替出现,最终由于I2被还原而褪色,溶液不会一直保持蓝色,D错误;
故答案选D。
23.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
【答案】B
【详解】A.由题图可知,过程中能量降低,放出能量,、过程中能量升高,吸收能量,A项正确;
B.生成过程中有非极性键的断裂,B项错误;
C.生成的决速步骤为,C项正确;
D.生成决速步骤的活化能低于生成决速步骤的活化能,生成的反应速率更快,选择性更高,D项正确;
故选B。
24.苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
【答案】C
【详解】A.根据反应机理可知,浓硫酸在反应中参与反应,前后不变,起催化剂作用,A正确;
B.反应②中,苯环与结合形成一个带正电荷的中间体,破坏了苯环的芳香性,由于形成不稳定结构需要克服较大的能量障碍,反应②活化能大于反应③,B正确;
C.甲基是供电子基,使苯环上电子云密度增加,更容易被硝化,硝基是吸电子基,使苯环上电子云密度降低,难以被硝化,发生硝化反应的容易程度:甲苯苯硝基苯,C错误;
D.浓硫酸不仅是催化剂,还提供质子环境,影响反应速率,通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率,D正确;
答案选C。
25.下列说法正确的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质完全相同
B.有机物最多有18个原子在同一平面上
C.某烃的键线式为,该烃和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
【答案】D
【详解】A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学性质基本相同,物理性质有一定差异,A错误;
B.有机物中,苯环和碳碳双键(三键)都可以在同一个平面上,R—CH3中可以有3个原子共面(包含R中一个原子),故最多有21个原子共面,如图所示:,B错误;
C.和Br2按物质的量之比为1:1加成时,可以发生1,2-加成,产物为、、,也可以发生1,4-加成,产物为,共有4种,C错误;
D.1-丁烯和2-丁烯,碳碳双键位置不一样,属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH官能团不一样,属于官能团异构,D正确。
26.下列化学用语或图示不正确的是
A.16O和18O互为同位素
B.HCOOH和HOOCCOOH互为同系物
C.基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
D.HF分子中σ键的形成:
【答案】B
【详解】A.和是氧元素的不同原子,互为同位素,A正确;
B.和的官能团个数不同,不能互为同系物,B错误;
C.基态Cr原子的核电荷数为24,原子的价层电子排布式为3d54s1,C正确;
D.HF分子中σ键的形成是氢原子s电子和氟原子的2p电子形成一对共用电子对,形成σ键,σ键的形成过程为,D正确;故选B。
27.柠檬烯的结构式如图所示,下列说法正确的是
A.柠檬烯的分子式为C10H14
B.柠檬烯分子的所有碳原子都可以位于同一平面内
C.柠檬烯分子中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
D.1mol柠檬烯最多能与2molH2发生加成反应
【答案】D
【详解】A.柠檬烯的分子式为C10H16,A错误;
B. 图中标注*的碳,与之相连的碳最多有两个与之共面,所以不会所有碳共平面,B错误;
C.只有和碳,没有sp碳,C错误;
D.有两个碳碳双键,最多与2mol加成,D正确;
答案为:D。
28.某实验小组设计如图所示实验装置制备乙炔,并对乙炔的化学性质进行检验。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,试管b中生成乙炔的化学方程式为_______。
(2)使用饱和食盐水而不是水的目的是_______。
(3)装置c的作用是_______。
(4)试管d中的现象为_______,试管e中溶液褪色体现乙炔的_______性,点燃f处酒精灯之前应该先_______。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)减小反应速率
(3)除去等杂质气体,防止其干扰探究乙炔化学性质的实验
(4) 溴水褪色 还原 检验纯度
【分析】电石和饱和食盐水反应生成乙炔,c除去杂质气体,溴水和酸性高锰酸钾溶液检验乙炔的性质。
【详解】(1)仪器a为分液漏斗,b中反应为。
(2)电石与水反应非常制烈,为了减小其反应速率,用饱和食盐水代替水源反应试剂。
(3)电石中存在含硫杂质,使制得的中含有杂质,会干扰化学性质的探究,故利用溶液与反应生成CuS沉淀除去杂质。
(4)试管d中溴水可以和乙炔发生加成反应而使溴水褪色,e中酸性高锰酸钾溶液氧化乙炔而使其褪色,乙炔易燃,故点燃前应先验纯。
29.1,2-二溴乙烷(密度为2.2,沸点为132℃)是重要的化工原料,在实验室中可用如图所示装置制备(加热和夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放的药品是___________;反应控制的最佳温度是___________。
(2)装置A中主要反应的化学方程式为___________;装置D中发生反应的化学方程式为___________,该反应类型为___________。
(3)容器E中NaOH溶液的作用是___________。
(4)若产物中有少量副产物乙醚(沸点为34.6℃),可用___________(填操作名称)的方法提纯。
【答案】(1) 浓硫酸 170℃
(2) CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br 加成反应
(3)吸收挥发出来的溴,防止污染环境
(4)蒸馏
【分析】装置A中乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,可能生成酸性气体二氧化硫、二氧化碳,故装置C中要盛放足量的NaOH溶液来进行吸收;装置D中,乙烯和液溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,最后用NaOH溶液做尾气处理。
【详解】(1)乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,装置B中盛放的药品是浓硫酸,反应控制的最佳温度是170℃;
(2)装置A中乙醇在浓硫酸加热170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,主要反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;装置D中乙烯和液溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,发生反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,反应类型是加成反应;
(3)液溴易挥发,且为有毒物质,能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO,装置E中NaOH溶液的作用是:吸收挥发出来的溴,防止污染环境;
(4)产物1,2-二溴乙烷的沸点为132℃,乙醚的沸点为34.6℃,对于沸点差异较大且互溶的有机物之间分离常用蒸馏的方法。
30.苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理简示如下:
+3H2+2H2O
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,A中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)A仪器的名称为___________,使用该仪器的原因是___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下仪器A,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186°C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 平衡气压,便于液体顺利流下;防止有毒物质苯挥发进入空气中
(2)BD
(3)+HNO3+H2O
(4)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等
(5)生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸
(6)吸收反应生成的水
【分析】浓硫酸、浓硝酸、苯在一定温度下反应生成硝基苯,生成的硝基苯经过提纯与氢气在140℃条件下反应生成苯胺,再经过蒸馏得到较纯的苯胺。
【详解】(1)仪器A的名称为恒压滴液漏斗。使用该仪器可平衡气压,便于液体顺利流下,同时能防止有毒物质苯挥发进入空气中。
(2)A.配制混酸时,将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,A错误;
B.温度控制在50-60℃可减少副反应的发生,B正确;
C.乙醇和水以任意比例互溶,不能用乙醇作为萃取剂,C错误;
D.浓硫酸在反应中为催化剂,可降低反应的活化能,D正确;
故答案选BD。
(3)
三颈烧瓶中苯与浓硝酸在浓硫酸、50-60℃条件下反应生成硝基苯和水,化学方程式为+HNO3+H2O。
(4)用5%的NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,可除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等。
(5)先通入一段时间的氢气可排除装置内原有的氧气,若③④顺序颠倒,则生成的苯胺会被空气中的氧气氧化,且装置内温度较高,加热时氢气与氧气混合会发生爆炸。
(6)根据题干中的反应方程式可知,硝基苯与氢气反应生成苯胺的同时还有水生成,加入生石灰,吸收反应生成的水,从而在蒸馏时提高苯胺的纯度。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$
倒卖司马,搬运4000+
考向02 烃
A 考向聚焦·专项突破
考向1 烃的结构及性质
考向2 多环芳烃的结构及性质
考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
B 综合攻坚·知能拔高
A 考向聚焦·专项突破
◆考向1 烃的结构及性质
1.某中药活性成分Z的结构简式如图所示。下列关于Z的叙述不正确的是
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有2个手性碳原子
B.Z存在顺反异构体
C.1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应
D.Z可使溴的溶液、酸性溶液褪色
2.下列有关烯烃的说法中不正确的是。
A.烯烃分子中,所有原子都位于同一平面上
B.C4H7Cl的链状同分异构体(不考虑顺反异构)共有8种
C.甲烷和乙烯可用KMnO4酸性溶液来鉴别
D.烯烃既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色
3.草药莪术根茎中有一种色素,其结构简式如下,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。下列关于该色素的说法错误的是
A.分子中含有碳碳双键、羰基、羟基三种官能团
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.含有5种不同化学环境的氢原子
D.分子中存在极性键和非极性键
4.已知有机物M、N、W能发生如图所示的反应。下列说法正确的是
A.M中碳原子采取的杂化方式有3种
B.N中键与键的数目之比为2:1
C.M分子中含有碳碳双键,1 mol M最多与3 mol 发生加成反应
D.M和W互为同系物
5.人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A.人参炔醇中所有原子可能共平面
B.分子式为C17H24O
C.分子中有且仅有1个手性碳原子
D.1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
6.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。
下列关于青蒿素的说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有的官能团有酯基、醚键、甲基
C.易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D.除外,分子中的所有原子可能在同一平面
7.已知存在下列反应:
下列说法不正确的是
A.N存在顺反异构
B.1 mol M最多与2 mol H2发生加成反应
C.P属于脂环化合物
D.M与丙炔醛(HC≡CCHO)反应可生成2种同分异构体
8.恩前列素是一种治疗十二指肠溃疡的药物,分子结构如图所示。其分子中存在两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直。下列说法正确的是
A.该分子含6种官能团
B.该物质的分子式为
C.该分子中杂化和杂化的碳原子个数比为5∶6
D.虚线框内所有碳原子位于同一平面
◆考向2 多环芳烃的结构及性质
9.下列说法正确的是
A.烷烃沸点:>>
B.分子中最多有6个碳原子在同一平面
C.不存在芳香族同分异构体
D.与等物质的量的溴发生加成反应,其二溴产物有5种(不考虑立体异构)
10.含有吲哚结构的有机物F,是一种重要的药物中间体,一种合成方法如下:
下列说法错误的是
A.D系统命名为4-甲基苯胺
B.E在水中的溶解度大于F
C.若苯胺的性质类似苯酚,则D可与溴水反应
D.若反应类型为加成反应,则X为乙醛
11.在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异构丙基萘和。下列说法错误的是
A.能与发生加成反应
B.仅有一种同分异构体
C.该反应过程中存在极性键的断裂
D.可用红外光谱仪测出中所含官能团的名称
12.2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是
A.铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B.其中碳原子的杂化方式有和
C.所有原子可能共平面 D.在一定条件下能与发生加成反应
◆考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
12.某小组设计实验制备四溴乙烷,装置如图所示:
已知几种物质的沸点如下表所示:
物质
沸点/℃
76.8
243
110
58.5
回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______;制取乙炔时用饱和食盐水而不用水的原因是_______。
(2)装置A中生成乙炔时发生反应的化学方程式为_______。
(3)硫酸铜的作用是_______(用离子方程式解释说明)。
(4)装置D中反应生成四溴乙烷的化学方程式为_______。装置C、D中产生的不同现象是_______。
(5)实验完毕后,分离装置C中有机层采取的操作方法是_______。
(6)从装置D的混合物中分离提纯产品采用蒸馏操作,下列仪器不需要使用的有_______(填字母),收集的馏分温度约为_______℃。
13.溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
14.按要求回答下列问题。
(1)的系统命名为___________。
(2)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:,其分子式为:___________,含有的含氧官能团的名称是___________。
(3)顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)已知:苯的同系物中,与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:,现有苯的同系物甲,若甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是___________。
(5)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
15.在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯,),实验装置及步骤如下:
密度
熔点
沸点
化学性质
柠檬烯
-74.3℃
177℃
遇明火、高温、强氧化剂易燃
-97℃
39.8℃
遇明火易爆炸
Ⅰ、提取柠檬烯
①将250 g新鲜的橙子皮剪成小碎片后,投入100 mL圆底烧瓶中,加入约25 mL水,按照上图安装水蒸气蒸馏装置。
②打开活塞K,加热至水沸腾,当T形管的支管口大量水蒸气时关闭活塞K,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ、提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油2.0 mL。
回答下列问题:
(1)装置空白处使用的仪器名称为______。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是______,蒸馏结束时,正确的操作顺序为______(填序号)。
①停止加热 ②打开活塞K ③关闭冷凝水
(3)甲装置中长导管的作用是______;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是______。
(4)提纯柠檬烯时宜采用______(填字母)加热蒸馏的方式,不选用另一种方式的理由是______。
A.电加热套 B.酒精灯
(5)实验过程中,柠檬烯的总损失率为20%,则新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数为______%()。
16.某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
密度/
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水,易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL。
②在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器。
③向三颈烧瓶中加入混酸。
④控制温度约为50~55℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现。
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)仪器B的作用是________。
(3)写出甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式:________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中不需要用到下列仪器中的_________(填字母)。
a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为_________(保留小数点后一位)。
17.对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
回答下列问题:
(1)装置甲中反应仪器的名称为_______,导气管的作用为_______。
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行,最适宜的温度范围为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)装置甲中发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为_______。
(5)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤,除去_______(填化学式),分液;
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过_______(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(6)关于该实验,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
B 综合攻坚·知能拔高
1.下列说法中,正确的是
A.离子化合物中只有离子键 B.非极性分子中肯定没有极性键
C.乙烯分子中有五个σ键和一个π键 D.水分子间可以生成氢键,所以水比硫化氢更稳定
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.有8个中子的碳原子: B.1s电子云图:
C.的VSEPR模型: D.反-2-丁烯的结构简式:
3.下列化学用语表述正确的是
A.乙烯分子空间填充模型: B.的结构示意图:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: D.聚乙烯的结构简式:
4.下列有关烃的反应中,说法正确的是
A.1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C-H键断裂
C.新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
D.苯与溴水在催化下反应属于加成反应
5.下列有关乙烷、乙烯、乙炔的说法错误的是
A.三物质均可在纯氧中燃烧,但现象不同,可用于三者的鉴别
B.三物质中均含有σ键,但碳原子的杂化轨道类型不同
C.三物质中所有原子均在同一平面上
D.三物质均可与氯气反应,乙烷的四氯代物有2种
6.下列说法正确的是
A.是苯的同系物 B.的一氯代物有5种
C.丙炔中碳原子均采取杂化 D.乙烯与发生反应时,反应物中只存在π键的断裂
7.下列化学用语或图示表达正确的是
A.和的键角大小关系为:
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.对硝基甲苯的结构简式:
D.N₂的电子式为:
8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA
B.1L0.1mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中数目为0.1NA
C.常温常压下,2.24LCH4含有的原子数大于0.5NA
D.0.1mol苯中含有σ键数目为0.6NA
9.一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃下发生反应(2KMnO4++KOH+2MnO2↓+H2O),一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122 ℃)。
下列说法错误的是
A.操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ是蒸馏
B.定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
D.可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
10.下列说法正确的是
A.三联苯()的一氯代物有4种
B.苯与甲苯互为同系物,均能使酸性溶液褪色
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
D.与互为同分异构体,谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用来鉴别
11.由下列实验能达到相应实验目的的是
A.除去中的HCl
B.验证苯和溴发生取代反应
C.萃取碘水中的碘
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol环己烷中含有的共价键数目为
B.标准状况下,分子中含原子总数为
C.乙酸溶液中含有数目为
D.5.6 g Fe与足量稀硝酸充分反应,转移电子数为
13.下列有机物命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-乙基丁烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
14.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L己烷中含有碳碳单键的数目大于5
B.32gCu与足量浓硝酸反应得到气体的体积为22.4L
C.1mol组成为的烃一定含有个双键
D.1.7g完全溶于1L所得溶液,微粒数目为0.1
15.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示:
下列叙述错误的是
A.物质稳定性:环己烷>苯>环己烯
B.,说明单双键交替的两个碳碳双键有利于物质结构稳定
C.,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.,,说明苯分子具有特殊稳定性
16.天然橡胶是由异戊二烯在三叶橡胶树体内发生下列反应得到的:
下列说法错误的是
A.该反应是加聚反应 B.聚异戊二烯存在顺反异构现象
C.异戊二烯与丙烯互为同系物 D.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
17.催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法错误的是
A.反应①中有非极性键的断裂与形成
B.反应②中,丙烯提供电子形成配位
C.反应③属于同分异构体之间的转化
D.未改变反应的
18.中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
19.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物A中碳原子均采用杂化
B.有机物B和乙酸苯甲酯都难溶于水
C.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
20.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.的一氯代物有3种
21.利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
22.在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
下列说法不正确的是
A.i为取代反应
B.ii的反应中,生成转移
C.iii中的反应为:
D.最终溶液呈蓝色
23.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
24.苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
25.下列说法正确的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质完全相同
B.有机物最多有18个原子在同一平面上
C.某烃的键线式为,该烃和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
26.下列化学用语或图示不正确的是
A.16O和18O互为同位素
B.HCOOH和HOOCCOOH互为同系物
C.基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
D.HF分子中σ键的形成:
27.柠檬烯的结构式如图所示,下列说法正确的是
A.柠檬烯的分子式为C10H14
B.柠檬烯分子的所有碳原子都可以位于同一平面内
C.柠檬烯分子中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
D.1mol柠檬烯最多能与2molH2发生加成反应
28.某实验小组设计如图所示实验装置制备乙炔,并对乙炔的化学性质进行检验。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,试管b中生成乙炔的化学方程式为_______。
(2)使用饱和食盐水而不是水的目的是_______。
(3)装置c的作用是_______。
(4)试管d中的现象为_______,试管e中溶液褪色体现乙炔的_______性,点燃f处酒精灯之前应该先_______。
29.1,2-二溴乙烷(密度为2.2,沸点为132℃)是重要的化工原料,在实验室中可用如图所示装置制备(加热和夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放的药品是___________;反应控制的最佳温度是___________。
(2)装置A中主要反应的化学方程式为___________;装置D中发生反应的化学方程式为___________,该反应类型为___________。
(3)容器E中NaOH溶液的作用是___________。
(4)若产物中有少量副产物乙醚(沸点为34.6℃),可用___________(填操作名称)的方法提纯。
30.苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理简示如下:
+3H2+2H2O
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,A中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)A仪器的名称为___________,使用该仪器的原因是___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下仪器A,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186°C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$
倒卖司马,搬运4000+
考向02 烃
A 考向聚焦·专项突破
考向1 烃的结构及性质
考向2 多环芳烃的结构及性质
考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
B 综合攻坚·知能拔高
A 考向聚焦·专项突破
◆考向1 烃的结构及性质
1.某中药活性成分Z的结构简式如图所示。下列关于Z的叙述不正确的是
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有2个手性碳原子
B.Z存在顺反异构体
C.1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应
D.Z可使溴的溶液、酸性溶液褪色
【答案】A
【详解】
A.1个Z分子与足量加成后产物中含有1个手性碳原子,如图(用*标出),A不正确;
B.Z中碳碳双键连接的分别为H原子、苯基、Br原子和-CH(OCH2CH3)2不同的基团,存在顺反异构体,B正确;
C.Z中存在一个苯基和一个碳碳双键,1 mol Z最多能与4 mol 发生加成反应,C正确;
D.Z中存在碳碳双键,可使溴的溶液、酸性溶液褪色,D正确;
答案选A。
2.下列有关烯烃的说法中不正确的是。
A.烯烃分子中,所有原子都位于同一平面上
B.C4H7Cl的链状同分异构体(不考虑顺反异构)共有8种
C.甲烷和乙烯可用KMnO4酸性溶液来鉴别
D.烯烃既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色
【答案】A
【详解】A.烯烃分子中如果含有饱和碳原子(比如丙烯中甲基的碳原子为杂化,呈四面体结构),不可能所有原子都位于同一平面,A错误;
B.为链状,可看作丁烯的一氯取代物,丁烯共有3种同分异构体:1-丁烯(一氯代物4种)、2-丁烯(一氯代物2种)、2-甲基丙烯(一氯代物2种),合计共种(不考虑顺反异构),B正确;
C.乙烯含碳碳双键,能使酸性溶液褪色,甲烷不与酸性高锰酸钾反应,因此可以鉴别,C正确;
D.烯烃含碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,也能被酸性氧化使溶液褪色,D正确;
故答案选A。
3.草药莪术根茎中有一种色素,其结构简式如下,用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。下列关于该色素的说法错误的是
A.分子中含有碳碳双键、羰基、羟基三种官能团
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.含有5种不同化学环境的氢原子
D.分子中存在极性键和非极性键
【答案】C
【详解】A.该分子的官能团为羟基、碳碳双键、羰基,共三种官能团,A正确;
B.分子中含有碳碳双键,可与溴单质发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B正确;
C.该分子结构对称,等效氢共6种:酚羟基氢1种、苯环上氢2种、碳碳双键上氢2种、中间亚甲基()氢1种,总共种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.分子中碳碳之间的化学键属于非极性键,、、等不同原子间的化学键属于极性键,因此同时存在极性键和非极性键,D正确;
故选C。
4.已知有机物M、N、W能发生如图所示的反应。下列说法正确的是
A.M中碳原子采取的杂化方式有3种
B.N中键与键的数目之比为2:1
C.M分子中含有碳碳双键,1 mol M最多与3 mol 发生加成反应
D.M和W互为同系物
【答案】D
【详解】A.M是甲苯,苯环上碳原子为杂化,甲基碳原子为杂化,只有2种杂化方式,A错误;
B.N是丙烯(),单键均为键,双键含1个键和1个键,共含8个键、1个键,二者数目比为,B错误;
C.M为甲苯,苯环中的键是介于单双键之间的特殊共价键,不存在碳碳双键,1mol M最多和3mol 加成,但前半句描述错误,C错误;
D.M为甲苯,W为对甲基异丙苯,二者均为单环烷基苯,结构相似,分子组成相差3个原子团,互为同系物,D正确;
故选D。
5.人参被誉为“百草之王”,从它的根茎中能提取一种对神经细胞具有保护作用的物质——人参炔醇,其结构如图所示。下列有关人参炔醇的说法错误的是
A.人参炔醇中所有原子可能共平面
B.分子式为C17H24O
C.分子中有且仅有1个手性碳原子
D.1mol人参炔醇最多能与6molH2发生加成反应
【答案】A
【详解】A.该分子中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子为杂化,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.计算不饱和度:分子含2个碳碳双键(不饱和度各为1)、2个碳碳三键(不饱和度各为2),总不饱和度,分子中含17个C,含H个数为,含1个O,故分子式为,B正确;
C.手性碳原子是连接4个不同基团的饱和碳原子,该分子中只有连羟基的饱和碳原子符合条件,仅存在1个手性碳原子,C正确;
D.1 mol碳碳双键可与加成,1 mol碳碳三键可与加成,总加成量为,D正确;
故答案选A。
6.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用有机溶剂乙醚从中药中提取。
下列关于青蒿素的说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有的官能团有酯基、醚键、甲基
C.易溶于有机溶剂乙醚,不易溶于水
D.除外,分子中的所有原子可能在同一平面
【答案】C
【详解】A.由青蒿素的结构可知,青蒿素的分子式为,A错误;
B.甲基不属于官能团,B错误;
C.青蒿素可以用有机溶剂乙醚从中药中提取,青蒿素易溶于有机溶剂乙醚,不存在亲水性基团,故不易溶于水,C正确;
D.除碳氧双键的碳原子为杂化外,其余碳原子都为杂化,所有碳原子和氧原子不可能都共平面,D错误;
故选C。
7.已知存在下列反应:
下列说法不正确的是
A.N存在顺反异构
B.1 mol M最多与2 mol H2发生加成反应
C.P属于脂环化合物
D.M与丙炔醛(HC≡CCHO)反应可生成2种同分异构体
【答案】A
【详解】A.顺反异构的形成条件是:碳碳双键的每个碳原子,都连接2种不同的原子/基团。N是丙烯醛(),双键左侧的碳原子连接了2个氢原子,存在两个相同基团,因此N不存在顺反异构,该说法错误;
B.M是2-甲基-1,3-丁二烯,分子中只含有2个碳碳双键,1 mol碳碳双键消耗1 mol ,因此1 mol M最多与2 mol 发生加成反应,该说法正确;
C.脂环化合物是指含有碳环结构、不属于芳香族化合物的有机物。P含有六元脂环,不存在苯环,因此属于脂环化合物,该说法正确;
D.该反应为双烯合成(D-A反应),M是不对称共轭二烯烃,丙炔醛()是不对称亲双烯体,反应时醛基可以有两种不同的取向,最终生成2种不同的同分异构体,分别是、,该说法正确;
故选A。
8.恩前列素是一种治疗十二指肠溃疡的药物,分子结构如图所示。其分子中存在两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直。下列说法正确的是
A.该分子含6种官能团
B.该物质的分子式为
C.该分子中杂化和杂化的碳原子个数比为5∶6
D.虚线框内所有碳原子位于同一平面
【答案】C
【详解】A.该分子中含有酮羰基、羟基、醚键、碳碳双键、酯基,共5种官能团,A错误;
B.该物质的分子式为,B错误;
C.该分子中有10个杂化的碳原子,12个杂化的碳原子,1个sp杂化的碳原子(联烯结构中间的碳),杂化和杂化的碳原子个数比为10∶12=5∶6,C正确;
D.虚线框内中间的两个碳碳双键共用同一个碳的联烯结构,其两端的碳原子未参与杂化的p轨道相互垂直两边的双键相互垂直,所以里面的碳原子并非所有共面,D错误;
故选C。
◆考向2 多环芳烃的结构及性质
9.下列说法正确的是
A.烷烃沸点:>>
B.分子中最多有6个碳原子在同一平面
C.不存在芳香族同分异构体
D.与等物质的量的溴发生加成反应,其二溴产物有5种(不考虑立体异构)
【答案】B
【详解】A.烷烃的沸点高低规律:碳原子数越多,沸点越高;碳原子数目相同,支链越多,沸点越低;因此烷烃沸点:>>,A错误;
B.碳碳双键为平面结构,双键碳原子和与其直接相连的碳原子在同一平面上,单键可旋转,则最多有6个碳原子在同一平面上,B正确;
C.存在芳香族同分异构体,如,C错误;
D.与等物质的量的溴发生加成反应,发生1,2加成,有3种产物;发生1,4加成,有1种产物,所以有4种产物,D错误。
故答案选B。
10.含有吲哚结构的有机物F,是一种重要的药物中间体,一种合成方法如下:
下列说法错误的是
A.D系统命名为4-甲基苯胺
B.E在水中的溶解度大于F
C.若苯胺的性质类似苯酚,则D可与溴水反应
D.若反应类型为加成反应,则X为乙醛
【答案】D
【详解】A.D的结构为对甲基苯胺,以氨基连接的苯环碳为1号位,甲基在4号位,系统命名为4-甲基苯胺,A正确;
B.E分子含有羟基和亚氨基,都可以和水分子形成氢键,F没有羟基,且憎水的稠环结构更大,因此E在水中的溶解度大于F,B正确;
C.苯胺性质类似苯酚,氨基和羟基一样,是邻对位活化基团,能使苯环活化,D中氨基的邻位均有空位,可以和溴水发生取代反应,C正确;
D.若D→E为加成反应,D的加成后得到,若X为乙醛,加成后产物为,结构与E不符,因此X不是乙醛,D错误;
答案选D。
11.在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异构丙基萘和。下列说法错误的是
A.能与发生加成反应
B.仅有一种同分异构体
C.该反应过程中存在极性键的断裂
D.可用红外光谱仪测出中所含官能团的名称
【答案】D
【详解】A.能与发生加成反应生成,A正确;
B.有环丙烷这一种同分异构体,B正确;
C.该反应过程中存在C-H极性键的断裂,C正确;
D.中不含官能团,D错误;
故选D。
12.2025年诺贝尔化学奖授予对“金属-有机框架材料(MOF)”发展做出贡献的科学家。图中所示化合物是一种铜基MOF材料。关于该化合物说法不正确的是
A.铜与有机连接剂之间通过配位键结合 B.其中碳原子的杂化方式有和
C.所有原子可能共平面 D.在一定条件下能与发生加成反应
【答案】C
【详解】A.由题意可知,铜含有空轨道,N原子含有孤电子对,即铜与有机连接剂之间通过配位键结合,A正确;
B.由图中结构可知,该有机物中碳原子的成键方式有:碳碳单键、苯环上的大π键,其杂化方式分别为:sp3、sp2,B正确;
C.该物质为金属有机高分子材料,所以其结构为空间网状结构,所以该有机物的所有原子不可能共平面,C错误;
D.因该有机物中含有双键和苯环,所以在一定条件下可与H2发生加成反应,D正确;
故答案选C。
◆考向3 烯烃、炔烃、芳香烃的相关实验探究
12.某小组设计实验制备四溴乙烷,装置如图所示:
已知几种物质的沸点如下表所示:
物质
沸点/℃
76.8
243
110
58.5
回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______;制取乙炔时用饱和食盐水而不用水的原因是_______。
(2)装置A中生成乙炔时发生反应的化学方程式为_______。
(3)硫酸铜的作用是_______(用离子方程式解释说明)。
(4)装置D中反应生成四溴乙烷的化学方程式为_______。装置C、D中产生的不同现象是_______。
(5)实验完毕后,分离装置C中有机层采取的操作方法是_______。
(6)从装置D的混合物中分离提纯产品采用蒸馏操作,下列仪器不需要使用的有_______(填字母),收集的馏分温度约为_______℃。
【答案】(1) 平衡气压,使液体顺利流下 水与电石反应太过剧烈,饱和食盐水可减缓化学反应速率(合理即可)
(2)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑
(3)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(4) 装置C中液体分层,装置D中液体不分层
(5)分液
(6) cd 243
【分析】电石(主要成分CaC2)与饱和食盐水在A中反应生成乙炔,反应制得的乙炔中含有硫化氢等杂质气体,将气体通入装置B,硫酸铜可除去H2S,在C中溴水验证乙炔可以与溴水反应生成有机物与水分层,通入装置D中与溴反应使溴的CCl4溶液褪色不分层,酸性高锰酸钾可吸收多余的乙炔,据此解答。
【详解】(1)装置A中橡皮管可以平衡气压,使液体顺利流下;电石与水反应非常剧烈,为减少其反应速率,制取乙炔时用饱和食盐水而不用水;
(2)CaC2与水反应生成乙炔(C2H2)和氢氧化钙,化学反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+↑;
(3)硫酸铜可与H2S反应生成硫化铜沉淀和氢离子,达到除杂目的,其离子方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;
(4)装置D中乙炔与溴按物质的量为1:2发生加成反应生成四溴乙烷的化学方程式为:;因生成的四溴乙烷为有机物,与水互不相溶,所以装置C中溴水褪色,且出现分层,有机层在下层,D中液体褪色,与互溶不分层;
(5)分离装置C中有机层与水层互不相溶,采取的操作方法是分液;
(6)进行蒸馏实验时,应该使用直形冷凝管(e)、蒸馏烧瓶(b)、温度计、酒精灯、牛角管(a)、锥形瓶,且不需要分液漏斗和蒸发皿,故选cd;四溴乙烷沸点为243℃,则收集的馏分温度约为243℃。
13.溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
【答案】(1)
(2)BC
(3) B装置中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 吸收溴蒸气
(4) 除去未反应的Br2和HBr 干燥除水
(5)bcf
(6)62%(或62.1%)
【分析】苯和液溴在三颈烧瓶中发生取代反应生成溴苯和,通过直形冷凝管和导管导出通入溶液中反应生成沉淀,但是液溴具有较强的挥发性,会随HBr一起逸出,所以需要先通过苯将其除去,避免影响实验的鉴定,尾气用溶液吸收。
【详解】(1)苯与液溴在溴化铁(铁与溴反应生成溴化铁)催化下发生取代反应生成溴苯和,配平得化学方程式为。
(2)A.由反应历程可知,参与反应后最终重新生成,是该反应的催化剂,A正确;
B.有水存在时,会水解失去催化活性,反应无法进行,不能得到溴苯,B错误;
C.该反应常温下即可进行,且苯、液溴沸点低,边加热边蒸馏会使反应物大量挥发,降低产率,该方法不合理,C错误;
故选BC。
(3)苯与液溴发生取代反应生成,发生加成反应不生成,与硝酸银反应生成淡黄色沉淀即可证明;挥发出来的也能和硝酸银反应生成沉淀,苯可以溶解,排除干扰。
(4)①和都可与反应生成易溶于水的盐,用NaOH溶液洗涤,可以除去未反应的Br2和HBr;
②无水硫酸钠是常用的中性干燥剂,可以吸收粗溴苯中的少量水。
(5)粗溴苯中还含有沸点不同的杂质苯,通过蒸馏法提纯;蒸馏需要蒸馏烧瓶(b)、温度计,直形冷凝管(c)、牛角管、酒精灯(f),因此选bcf。
(6)苯的质量,物质的量,根据方程式可知理论生成溴苯的质量;实际溴苯质量,产率。
14.按要求回答下列问题。
(1)的系统命名为___________。
(2)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:,其分子式为:___________,含有的含氧官能团的名称是___________。
(3)顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)已知:苯的同系物中,与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:,现有苯的同系物甲,若甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是___________。
(5)如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置,这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.74 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g。则该样品中有机物的最简式为___________。
②通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。分析图谱可知,结构简式为___________。
【答案】(1)5-甲基-2-庚烯
(2) 酯基、羟基
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)最长碳链为7个碳原子(庚烯),从靠近双键的一端编号,双键在2号碳,5号碳上有1个甲基,因此命名为5-甲基-2-庚烯;
(2)数出各原子个数得出分子式为;含有的含氧官能团有酯基、羟基;
(3)1,3-丁二烯在催化剂作用下发生加聚反应的化学方程式为:;
(4)甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,必须让与苯环直接相连的碳上没有氢原子,因此甲的结构简式为;
(5)已知,D管质量增加0.90 g,E管质量增加1.76 g,即生成了,,所以H原子的物质的量为,C原子的物质的量为,O原子的物质的量为,所以C∶H∶O=4∶10∶1,该有机物的最简式为;质谱图中,最大质荷比为74,即相对分子质量为74,由最简式和相对分子质量可知该有机物的分子式为,由红外光谱可知该物质含有、,由核磁共振氢谱可知只有2种化学环境的H,即左右对称,结合分子式可确定此物质是乙醚,结构式为。
15.在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯,),实验装置及步骤如下:
密度
熔点
沸点
化学性质
柠檬烯
-74.3℃
177℃
遇明火、高温、强氧化剂易燃
-97℃
39.8℃
遇明火易爆炸
Ⅰ、提取柠檬烯
①将250 g新鲜的橙子皮剪成小碎片后,投入100 mL圆底烧瓶中,加入约25 mL水,按照上图安装水蒸气蒸馏装置。
②打开活塞K,加热至水沸腾,当T形管的支管口大量水蒸气时关闭活塞K,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ、提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油2.0 mL。
回答下列问题:
(1)装置空白处使用的仪器名称为______。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是______,蒸馏结束时,正确的操作顺序为______(填序号)。
①停止加热 ②打开活塞K ③关闭冷凝水
(3)甲装置中长导管的作用是______;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是______。
(4)提纯柠檬烯时宜采用______(填字母)加热蒸馏的方式,不选用另一种方式的理由是______。
A.电加热套 B.酒精灯
(5)实验过程中,柠檬烯的总损失率为20%,则新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数为______%()。
【答案】(1)直形冷凝管
(2) 馏出液澄清透明(或馏出液不再含油状液体;或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在;或锥形瓶内油层不再变化) ②①③
(3) 平衡气压;或安全管;或以免关闭活塞K后圆底烧瓶内气压过大(避免气压过大);或防装置出现堵塞 防止飞溅的液体进入冷凝管中;或缓冲气流
(4) A 遇明火易燃,有安全隐患
(5)0.84
【详解】(1)装置空白处使用的仪器名称为:直形冷凝管;
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的现象是:馏出液澄清透明(或馏出液不再含油状液体;或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在;或锥形瓶内油层不再变化);蒸馏结束时,正确的操作顺序为防止倒吸,蒸馏结束时应先打开活塞K(平衡气压),再停止加热,最后关闭冷凝水,故正确的操作顺序②①③;
(3)甲装置中长导管的作用是:平衡气压;或安全管;或以免关闭活塞K后圆底烧瓶内气压过大(避免气压过大);或防装置出现堵塞;乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是:防止飞溅的液体进入冷凝管中;或缓冲气流;
(4)柠檬烯遇明火易燃,二氯甲烷遇明火易爆炸,因此不能用酒精灯直接加热,应选用电加热套(A);故答案为:遇明火易燃,有安全隐患;
(5)实际得到柠檬烯质量:;已知:总损失率为20%,,设理论产量为,代入公式,得到;新鲜橙子皮中柠檬烯的质量分数:
16.某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
密度/
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水,易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL。
②在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器。
③向三颈烧瓶中加入混酸。
④控制温度约为50~55℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现。
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)仪器B的作用是________。
(3)写出甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式:________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中不需要用到下列仪器中的_________(填字母)。
a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为_________(保留小数点后一位)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)冷凝回流
(3)
(4) 分液 de
(5)77.5%
【分析】目标反应:,所用的混酸为浓硫酸和浓硝酸,为了防止暴沸,应将浓硫酸加到浓硝酸中,反应需要控制温度在50~55℃之间,可以用水浴加热,反应后经过分液除去大量的无机物,而后利用蒸馏分离有机物得到粗产品。
【详解】(1)仪器A的名称是分液漏斗。
(2)仪器B是冷凝管,作用是冷凝回流。
(3)甲苯与混酸反应生成邻硝基甲苯的化学方程式。
(4)有机混合物和无机混合物通常不能互溶,故操作1的名称为分液。
操作2为蒸馏,需要用到冷凝管、酒精灯、温度计、不需要用到分液漏斗和蒸发皿,答案选de。
(5) 反应最后得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15 g,13 g甲苯理论上能生成对硝基甲苯和邻硝基甲苯共19.36g,因此本实验中邻、对硝基甲苯的产率为。
17.对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶
回答下列问题:
(1)装置甲中反应仪器的名称为_______,导气管的作用为_______。
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行,最适宜的温度范围为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)装置甲中发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为_______。
(5)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤,除去_______(填化学式),分液;
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水粉末干燥,过滤;
步骤5:通过_______(填操作名称),分离对溴甲苯和甲苯。
(6)关于该实验,下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
【答案】(1) 三颈烧瓶 平衡气压,使甲苯和液溴混合溶液顺利滴下
(2)c
(3)+Br2+HBr
(4)苯或四氯化碳
(5) Br2 蒸馏
(6)c
【分析】甲苯与溴在铁催化下发生苯环取代反应生成对溴甲苯和,实验需控制温度略高于溴的沸点,使体系微沸并避免反应物和产物大量挥发。 导气管与滴液漏斗相连,可平衡滴液漏斗与反应器内压强,使混合液体顺利滴下。 生成的可用溶液检验,出现淡黄色沉淀说明生成。 反应后混合液经过水洗、碱洗、水洗,并干燥后利用甲苯与对溴甲苯沸点差异进行蒸馏分离。
【详解】(1)装置甲中反应仪器为三颈烧瓶; 恒压滴液漏斗上的导气管连通漏斗上方与反应器内部,可平衡压强,使甲苯和溴的混合液顺利滴入反应器中;
(2)溴的沸点为,甲苯沸点为,控制温度在至之间,既能使溴气化后与甲苯充分接触反应,又能避免甲苯和对溴甲苯大量挥发造成损失;
(3)
甲苯与溴在铁作用下发生苯环取代反应,生成对溴甲苯和,反应方程式为+Br2+HBr;
(4)生成的中含有挥发的,与溶液也能生成淡黄色沉淀,故装置乙用于除去中的,根据相似相溶原理,可用有机溶剂如苯或四氯化碳溶解吸收;
(5)水洗、分液可除去大部分水溶性杂质, 用溶液洗涤可除去混合液中的溴,再水洗可除去残留的无机盐和碱; 无水用于除去有机层中的水; 甲苯沸点为,对溴甲苯沸点为,二者可通过蒸馏分离;
(6)a.甲苯和溴水不能发生溴代反应,a错误;
b.HBr极易溶于水,装置丙中的导管若插入溶液中,可能发生倒吸,b错误;
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成,说明生成,可证明甲苯与溴发生取代反应生成,c正确;
故选c。
B 综合攻坚·知能拔高
1.下列说法中,正确的是
A.离子化合物中只有离子键 B.非极性分子中肯定没有极性键
C.乙烯分子中有五个σ键和一个π键 D.水分子间可以生成氢键,所以水比硫化氢更稳定
【答案】C
【详解】A.离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,比如硝酸铵中的铵根和硝酸根,A错误;
B.非极性分子例如甲烷,含有C-H极性键,B错误;
C.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,乙烯分子中有五个σ键和一个π键,C正确;
D.键是决定物质的物理性质,而稳定性是化学性质,由共价键强弱决定,与氢键无关,D错误;
故选C。
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.有8个中子的碳原子: B.1s电子云图:
C.的VSEPR模型: D.反-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【详解】A.碳原子的质子数为6,有8个中子的碳原子质量数为6+8=14,该核素表示为,A正确;
B.电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小,1s电子云是球形的,则1s电子云图为:,B正确;
C.的中心碳原子价层电子对数为,无孤电子对,其VSEPR模型为平面三角形,不是图示的四面体形,C错误;
D.反-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的两侧,其结构简式为:, D正确;
故选C。
3.下列化学用语表述正确的是
A.乙烯分子空间填充模型: B.的结构示意图:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: D.聚乙烯的结构简式:
【答案】C
【详解】
A.乙烯分子空间填充模型为,A项错误;
B.的质子数为11,结构示意图为,B项错误;
C.氢键的表示方I法为,X和Y都应该是电负性强的原子,邻羟基苯甲醛分子内氢键为,C项正确;
D.聚乙烯的结构简式为,D项错误;
故答案为:C。
4.下列有关烃的反应中,说法正确的是
A.1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C-H键断裂
C.新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
D.苯与溴水在催化下反应属于加成反应
【答案】C
【详解】A.1,3-丁二烯与溴发生1,2-加成或1,4-加成,属于加成反应,A错误;
B.对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应,断裂大π键,B错误;
C.新戊烷与氯气在光照条件下生成新戊烷的各种氯代物和HCl,属于取代反应,C正确;
D.苯与溴水不反应,苯与液溴在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,属于取代反应,D错误;
故选C。
5.下列有关乙烷、乙烯、乙炔的说法错误的是
A.三物质均可在纯氧中燃烧,但现象不同,可用于三者的鉴别
B.三物质中均含有σ键,但碳原子的杂化轨道类型不同
C.三物质中所有原子均在同一平面上
D.三物质均可与氯气反应,乙烷的四氯代物有2种
【答案】C
【详解】A.乙烷、乙烯、乙炔由于含碳量不同,导致燃烧现象不同,A正确;
B.三物质中均含有σ键,乙烷中的碳原子是sp3杂化,乙烯中的碳原子是sp2杂化,乙炔中的碳原子是sp杂化,三物质碳原子的杂化轨道类型不同,B正确;
C.乙烷中的碳原子是sp3杂化,所有原子不在同一平面上,乙烯中的碳原子是sp2杂化,平面型,所有原子共面,乙炔中的碳原子是sp杂化,直线型,所有原子共面,C错误;
D.三物质都可以与氯气反应,乙烷(C2H6)的四氯代物和乙烷的二氯代物一致,共有2种,分别是、,D正确;
故选C。
6.下列说法正确的是
A.是苯的同系物 B.的一氯代物有5种
C.丙炔中碳原子均采取杂化 D.乙烯与发生反应时,反应物中只存在π键的断裂
【答案】B
【详解】A.同系物是结构相似、分子组成相差若干个“”原子团的有机化合物,苯的同系物中只有1个苯环,侧链为烷基,故A错误;
B.中有5种不同化学环境的氢原子,则一氯代物有5种,故B正确;
C.丙炔的结构简式为,其中碳原子杂化方式为,故C错误;
D.与发生加成反应时,断裂的是键,故D错误;
故答案为:B。
7.下列化学用语或图示表达正确的是
A.和的键角大小关系为:
B.乙醇分子的空间填充模型:
C.对硝基甲苯的结构简式:
D.N₂的电子式为:
【答案】B
【详解】A.H2O和OF2的中心原子的价层电子对数都是4,孤电子对数都是2,由于电负性F>O>H,水分子中成键电子对间的斥力大于OF2中成键电子对间的斥力,则键角H2O>OF2,故A错误;
B.乙醇空间填充模型正确,且原子半径大小比例合适,空间排布正确,故B正确;
C.对硝基甲苯硝基结构简式中的氮原子需直接连在苯环上,对硝基甲苯的结构简式为:,故C错误;
D.N2的电子式应为: ,故D错误;
答案选B。
8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA
B.1L0.1mol/LCH3COONH4溶液(pH=7)中数目为0.1NA
C.常温常压下,2.24LCH4含有的原子数大于0.5NA
D.0.1mol苯中含有σ键数目为0.6NA
【答案】A
【详解】A.46g14N16O2所含的电子数为,46g12C16O2所含的电子数为,因此46g14N16O2和12C16O2混合气体所含的电子数为23NA,A正确;
B.CH3COONH4溶于水后,有部分水解,数目小于0.1NA,B错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此2.24LCH4含有的原子数小于0.5NA ,C错误;
D.1mol苯中σ键有碳碳键和碳氢键共12NA,因此0.1mol苯中σ键为1.2NA,D错误;
答案选A。
9.一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃下发生反应(2KMnO4++KOH+2MnO2↓+H2O),一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122 ℃)。
下列说法错误的是
A.操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ是蒸馏
B.定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
D.可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
【答案】C
【分析】一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,根据实验目的知,从而得到有机相和水相,有机相中含有甲苯、水相中含有苯甲酸盐,有机相中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水相盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度知,得到的固体B是苯甲酸,据此分析判断。
【详解】A.由分析知操作Ⅰ是分离互不相溶的液体混合物,选择分液操作,操作Ⅱ是分离相互混溶的沸点不同的液体混合物,选择蒸馏操作,A正确;
B.甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,则定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液,B正确;
C.蒸发浓缩操作中应在蒸发皿中进行,且使用玻璃棒搅拌,不需要坩埚,C错误;
D.纯净物有固定的熔沸点,则可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物,D正确;
故答案为:C。
10.下列说法正确的是
A.三联苯()的一氯代物有4种
B.苯与甲苯互为同系物,均能使酸性溶液褪色
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
D.与互为同分异构体,谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用来鉴别
【答案】A
【详解】
A.根据对称,可以看出三联苯的等效氢有4种,即图中C上连的氢,所以一氯代物有4种,故A正确;
B.苯与甲苯互为同系物,苯不能使酸性溶液褪色,故B错误;
C.乙酸和丙烯酸()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物是同系物,故C错误;
D.并不是只有峰面积比,还有一个参数即化学位移,不同的氢,化学位移不同,故D错误;
答案选A。
11.由下列实验能达到相应实验目的的是
A.除去中的HCl
B.验证苯和溴发生取代反应
C.萃取碘水中的碘
D.实验室制
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.二氧化碳和氯化氢都能与碳酸钠溶液反应,所以不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,故A错误;
B.挥发出的溴和水生成的溴化氢也会使硝酸银生成沉淀,验证苯和溴发生取代反应,应该在烧瓶和烧杯之间连接一个盛有四氯化碳的洗气瓶,除去溴蒸汽,故B错误;
C.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳密度比水大,与水不互溶,用四氯化碳萃取碘水中的碘,故C正确;
D.二氧化锰和浓盐酸反应制,需要加热,故D错误;
选C。
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol环己烷中含有的共价键数目为
B.标准状况下,分子中含原子总数为
C.乙酸溶液中含有数目为
D.5.6 g Fe与足量稀硝酸充分反应,转移电子数为
【答案】D
【详解】A.环己烷分子式为,1mol环己烷含6mol C-C键和12mol C-H键,共18mol共价键,数目为,故A错误;
B.标准状况下为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,原子总数不为,故B错误;
C.乙酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,故乙酸溶液中数目小于,故C错误;
D.5.6g Fe的物质的量为0.1mol,与足量稀硝酸反应全部转化为,转移电子数为,故D正确;
选D。
13.下列有机物命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3-甲基-3-乙基戊烷
C.2-乙基丁烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
【答案】B
【详解】
A.按照3,3-二甲基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:2,2-二甲基丁烷,A错误;
B.按照3-甲基-3-乙基戊烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:3-甲基-3-乙基戊烷,B正确;
C.按照2-乙基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:3-甲基戊烷,C错误;
D.按照2,3,3-三甲基丁烷书写的结构简式为:,重新系统命名为:2,2,3-三甲基丁烷,D错误;
故答案为:B。
14.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L己烷中含有碳碳单键的数目大于5
B.32gCu与足量浓硝酸反应得到气体的体积为22.4L
C.1mol组成为的烃一定含有个双键
D.1.7g完全溶于1L所得溶液,微粒数目为0.1
【答案】A
【详解】A.标准状况下己烷为液态,22.4L己烷的物质的量远大于1mol,每个己烷分子含5个碳碳单键,因此总的碳碳单键数目大于5NA,A正确;
B.32gCu的物质的量为=0.5mol,与足量浓硝酸反应生成1mol NO2,但题目未说明气体处于标准状况,且NO2可部分转化为N2O4,气体体积无法确定为22.4L,B错误;
C.CnH2n的烃可能是环烷烃(无双键)或烯烃(含1个双键),C错误;
D.NH3溶于水部分转化为NH3·H2O,但存在可逆反应,1.7g的物质的量为0.1mol,实际NH3·H2O数目小于0.1NA,D错误;
故选A。
15.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示:
下列叙述错误的是
A.物质稳定性:环己烷>苯>环己烯
B.,说明单双键交替的两个碳碳双键有利于物质结构稳定
C.,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.,,说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【详解】A.苯环具有特殊的稳定性,则稳定性:苯>环己烷>环己烯,故A错误;
B.,即单双键交替的物质能量低,更稳定,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定,B正确;
C.由图示可知,反应I为: (l)+H2(g)→ (l) ΔH1,反应Ⅳ为:+3H2(g)→(l) ΔH4,故反应I是1mol碳碳双键加成,如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键,则,现,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键,C正确;
D.由图示可知,反应I为: (l)+H2(g)→(l) ΔH1,反应Ⅲ为:(l)+2H2(g) →(l) ΔH3,反应Ⅳ为:+3H2(g)→ (l) ΔH4,即 (l)+H2(g) → (l) ΔH<0,即+H2(g)→(l) ΔH>0,则说明具有的总能量小于,能量越低越稳定,则说明苯分子具有特殊稳定性,D正确;
答案选A。
16.天然橡胶是由异戊二烯在三叶橡胶树体内发生下列反应得到的:
下列说法错误的是
A.该反应是加聚反应 B.聚异戊二烯存在顺反异构现象
C.异戊二烯与丙烯互为同系物 D.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
【答案】C
【详解】A.由异戊二烯通过聚合反应生成聚异戊二烯属于加聚反应,选项A正确;
B.聚异戊二烯中碳碳双键中,每个碳原子所连基团不同,所以存在顺反异构现象,选项B正确;
C.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,异戊二烯含两个碳碳双键,丙烯只有一个,所以结构不相似,选项C错误;
D.异戊二烯系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯,选项D正确;
答案选C。
17.催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法错误的是
A.反应①中有非极性键的断裂与形成
B.反应②中,丙烯提供电子形成配位
C.反应③属于同分异构体之间的转化
D.未改变反应的
【答案】A
【详解】A.反应①仅断裂分子内的非极性共价键,无新的非极性化学键生成,A错误;
B.丙烯分子可提供碳碳双键的电子与原子共用形成配位键,B正确;
C.反应③前后物质分子式相同、空间结构不同,属于同分异构体之间的相互转化,C正确;
D. 为催化剂,催化剂仅改变反应活化能与反应速率,不改变反应的,D正确;
故选A。
18.中药在抗击新冠肺炎疫情过程中发挥了重要的作用。有机物F()是合成中药丹参醇的中间体,下列有关F的叙述错误的是
A.该分子中含有2种官能团
B.和环己醇互为同系物
C.不能与NaOH发生中和反应
D.1mol该物质与含有的溴水反应,产物有3种
【答案】B
【详解】A.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,正确;
B.同系物是结构相似,分子组成相差1个或n个的有机物,该物质的分子式为,环己醇的分子式为,二者不互为同系物,错误;
C.该分子中含有羟基、碳碳双键两种官能团,不能与NaOH发生中和反应,正确;
D.该物质中的两个碳碳双键为共轭结构,与按物质的量加成,反应的产物有3种,正确;
故选B。
19.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物A中碳原子均采用杂化
B.有机物B和乙酸苯甲酯都难溶于水
C.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【分析】乙醇催化氧化得到乙醛,所以A为CH3CHO,继续氧化得到乙酸,B为CH3COOH;氯甲苯在氢氧化钠水溶液中水解得到苯甲醇,C为,苯甲醇和乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应得到产物,据此分析;
【详解】A.有机物A为乙醛,其中碳原子有sp3、sp2两种杂化方式,A错误;
B.乙酸苯甲酯难溶于水,B为CH3COOH,CH3COOH易溶于水,B错误;
C.C为,和乙醇结构不相似,不属于同系物,乙醇和均能发生催化氧化反应,C错误;
D.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,即甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选D。
20.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.的一氯代物有3种
【答案】D
【详解】A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,三个碳的烷基有正丙基和异丙基两种,与甲基的位置有邻间对三种,故所得产物有种,A正确;
B.已知丙烷(C3H8)的二氯代物有4种同分异构体,由替代法可知其六氯代物的同分异构体数目也为4种,B正确;
C.根据菲的对称结构,菲的等效氢有5种,故它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,C正确;
D.戊基有8种结构,故的一氯代物有8种,D错误;
故选D。
21.利用可逆动态吡唑银分子为(五元平面环),可实现高效丙烯电催化氧化制备1,2-丙二醇。吡唑银分子由于与之间的氢键作用,对具有较强的吸附作用,而解离形成空位后,对的吸附作用减弱,加快与丙烯分子耦合,反应机理如图。下列叙述错误的是
A.中的键不稳定
B.中N的杂化方式只有
C.图中甲为该反应的催化剂
D.利用该反应机理可由1,3-戊二烯制备
【答案】C
【详解】A.N-H解离形成H空位后,对*OH的吸附作用减弱,因此N-H键不稳定,A正确;
B.为平面结构,所以两个N原子和3个C原子均为杂化,分子中存在大键,B正确;
C.本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,此反应中,甲去质子化生成乙,不符合催化剂定义,C错误;
D.该反应原理是丙烯与水发生反应生成1,2-丙二醇,即碳碳双键两端加—OH基团,利用该原理1,3-丁二烯即CH2=CH—CH=CH2与水发生1,4-加成反应可制备HOCH2CH=CHCH2OH,D正确;
故选C。
22.在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
下列说法不正确的是
A.i为取代反应
B.ii的反应中,生成转移
C.iii中的反应为:
D.最终溶液呈蓝色
【答案】D
【详解】A.由图中反应式可知,AAA转化为AAAI时发生的是α‐H被卤原子取代的α‐卤代反应,属于取代反应,A正确;
B.由2I⁻→I2+2e⁻可知,1 mol I2生成时有2 mol e⁻转移,B正确;
C.该式同时满足电荷守恒和原子守恒且符合图示的实际情况,C正确;
D.溶液中蓝色与无色交替出现,最终由于I2被还原而褪色,溶液不会一直保持蓝色,D错误;
故答案选D。
23.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
【答案】B
【详解】A.由题图可知,过程中能量降低,放出能量,、过程中能量升高,吸收能量,A项正确;
B.生成过程中有非极性键的断裂,B项错误;
C.生成的决速步骤为,C项正确;
D.生成决速步骤的活化能低于生成决速步骤的活化能,生成的反应速率更快,选择性更高,D项正确;
故选B。
24.苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
【答案】C
【详解】A.根据反应机理可知,浓硫酸在反应中参与反应,前后不变,起催化剂作用,A正确;
B.反应②中,苯环与结合形成一个带正电荷的中间体,破坏了苯环的芳香性,由于形成不稳定结构需要克服较大的能量障碍,反应②活化能大于反应③,B正确;
C.甲基是供电子基,使苯环上电子云密度增加,更容易被硝化,硝基是吸电子基,使苯环上电子云密度降低,难以被硝化,发生硝化反应的容易程度:甲苯苯硝基苯,C错误;
D.浓硫酸不仅是催化剂,还提供质子环境,影响反应速率,通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率,D正确;
答案选C。
25.下列说法正确的是
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质完全相同
B.有机物最多有18个原子在同一平面上
C.某烃的键线式为,该烃和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D.1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
【答案】D
【详解】A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学性质基本相同,物理性质有一定差异,A错误;
B.有机物中,苯环和碳碳双键(三键)都可以在同一个平面上,R—CH3中可以有3个原子共面(包含R中一个原子),故最多有21个原子共面,如图所示:,B错误;
C.和Br2按物质的量之比为1:1加成时,可以发生1,2-加成,产物为、、,也可以发生1,4-加成,产物为,共有4种,C错误;
D.1-丁烯和2-丁烯,碳碳双键位置不一样,属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH官能团不一样,属于官能团异构,D正确。
26.下列化学用语或图示不正确的是
A.16O和18O互为同位素
B.HCOOH和HOOCCOOH互为同系物
C.基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
D.HF分子中σ键的形成:
【答案】B
【详解】A.和是氧元素的不同原子,互为同位素,A正确;
B.和的官能团个数不同,不能互为同系物,B错误;
C.基态Cr原子的核电荷数为24,原子的价层电子排布式为3d54s1,C正确;
D.HF分子中σ键的形成是氢原子s电子和氟原子的2p电子形成一对共用电子对,形成σ键,σ键的形成过程为,D正确;故选B。
27.柠檬烯的结构式如图所示,下列说法正确的是
A.柠檬烯的分子式为C10H14
B.柠檬烯分子的所有碳原子都可以位于同一平面内
C.柠檬烯分子中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
D.1mol柠檬烯最多能与2molH2发生加成反应
【答案】D
【详解】A.柠檬烯的分子式为C10H16,A错误;
B. 图中标注*的碳,与之相连的碳最多有两个与之共面,所以不会所有碳共平面,B错误;
C.只有和碳,没有sp碳,C错误;
D.有两个碳碳双键,最多与2mol加成,D正确;
答案为:D。
28.某实验小组设计如图所示实验装置制备乙炔,并对乙炔的化学性质进行检验。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,试管b中生成乙炔的化学方程式为_______。
(2)使用饱和食盐水而不是水的目的是_______。
(3)装置c的作用是_______。
(4)试管d中的现象为_______,试管e中溶液褪色体现乙炔的_______性,点燃f处酒精灯之前应该先_______。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)减小反应速率
(3)除去等杂质气体,防止其干扰探究乙炔化学性质的实验
(4) 溴水褪色 还原 检验纯度
【分析】电石和饱和食盐水反应生成乙炔,c除去杂质气体,溴水和酸性高锰酸钾溶液检验乙炔的性质。
【详解】(1)仪器a为分液漏斗,b中反应为。
(2)电石与水反应非常制烈,为了减小其反应速率,用饱和食盐水代替水源反应试剂。
(3)电石中存在含硫杂质,使制得的中含有杂质,会干扰化学性质的探究,故利用溶液与反应生成CuS沉淀除去杂质。
(4)试管d中溴水可以和乙炔发生加成反应而使溴水褪色,e中酸性高锰酸钾溶液氧化乙炔而使其褪色,乙炔易燃,故点燃前应先验纯。
29.1,2-二溴乙烷(密度为2.2,沸点为132℃)是重要的化工原料,在实验室中可用如图所示装置制备(加热和夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放的药品是___________;反应控制的最佳温度是___________。
(2)装置A中主要反应的化学方程式为___________;装置D中发生反应的化学方程式为___________,该反应类型为___________。
(3)容器E中NaOH溶液的作用是___________。
(4)若产物中有少量副产物乙醚(沸点为34.6℃),可用___________(填操作名称)的方法提纯。
【答案】(1) 浓硫酸 170℃
(2) CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br 加成反应
(3)吸收挥发出来的溴,防止污染环境
(4)蒸馏
【分析】装置A中乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,可能生成酸性气体二氧化硫、二氧化碳,故装置C中要盛放足量的NaOH溶液来进行吸收;装置D中,乙烯和液溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,最后用NaOH溶液做尾气处理。
【详解】(1)乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,装置B中盛放的药品是浓硫酸,反应控制的最佳温度是170℃;
(2)装置A中乙醇在浓硫酸加热170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,主要反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;装置D中乙烯和液溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,发生反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,反应类型是加成反应;
(3)液溴易挥发,且为有毒物质,能与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO,装置E中NaOH溶液的作用是:吸收挥发出来的溴,防止污染环境;
(4)产物1,2-二溴乙烷的沸点为132℃,乙醚的沸点为34.6℃,对于沸点差异较大且互溶的有机物之间分离常用蒸馏的方法。
30.苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理简示如下:
+3H2+2H2O
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,A中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)A仪器的名称为___________,使用该仪器的原因是___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:___________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下仪器A,换上温度计。
③打开活塞K,通入H2一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186°C馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是___________。
(6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 平衡气压,便于液体顺利流下;防止有毒物质苯挥发进入空气中
(2)BD
(3)+HNO3+H2O
(4)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等
(5)生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸
(6)吸收反应生成的水
【分析】浓硫酸、浓硝酸、苯在一定温度下反应生成硝基苯,生成的硝基苯经过提纯与氢气在140℃条件下反应生成苯胺,再经过蒸馏得到较纯的苯胺。
【详解】(1)仪器A的名称为恒压滴液漏斗。使用该仪器可平衡气压,便于液体顺利流下,同时能防止有毒物质苯挥发进入空气中。
(2)A.配制混酸时,将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,A错误;
B.温度控制在50-60℃可减少副反应的发生,B正确;
C.乙醇和水以任意比例互溶,不能用乙醇作为萃取剂,C错误;
D.浓硫酸在反应中为催化剂,可降低反应的活化能,D正确;
故答案选BD。
(3)
三颈烧瓶中苯与浓硝酸在浓硫酸、50-60℃条件下反应生成硝基苯和水,化学方程式为+HNO3+H2O。
(4)用5%的NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,可除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等。
(5)先通入一段时间的氢气可排除装置内原有的氧气,若③④顺序颠倒,则生成的苯胺会被空气中的氧气氧化,且装置内温度较高,加热时氢气与氧气混合会发生爆炸。
(6)根据题干中的反应方程式可知,硝基苯与氢气反应生成苯胺的同时还有水生成,加入生石灰,吸收反应生成的水,从而在蒸馏时提高苯胺的纯度。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$