内容正文:
唐山一中2025—2026学年第二学期期中考试
高二年级化学试卷
说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16
卷Ⅰ (选择题 共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 下列变化属于化学变化的是
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③碘的升华 ④电解食盐水 ⑤石油的裂化裂解 ⑥食物的腐败
A. ①②③④ B. ②④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ③④⑤⑥
2. 下列方法中不能用于鉴别1-丁醇和乙醚的是
A. 核磁共振氢谱 B. 燃烧法 C. 红外光谱法 D. 与金属钠反应
3. 下列说法错误的是
A. 沸点由低到高:正丁烷、乙醛、乙醇
B. 溴水可用来鉴别:己烯、甲苯、苯酚溶液
C. 羟基中氧氢键断裂由易到难:苯甲醇、苯酚、苯甲酸
D. 苯环上氢原子与Br2发生取代反应由易到难:苯酚、甲苯、苯
4. 下列物质的性质与用途有对应关系的是
A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B. 聚四氟乙烯可做不粘锅的涂层是由于其绝缘性好
C. 从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜是由于其难以被氧化
D. 以氯乙烷为主要成分的气雾剂可用于治疗运动中的急性损伤是由于其汽化时能大量吸热
5. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B. 对羟基苯甲醛的沸点低于邻羟基苯甲醛的沸点
C. 酰胺仅在酸存在并加热的条件下可发生水解反应
D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
6. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. CH4和H2O的VSEPR模型不相同
B. BF3和的空间构型均为平面三角形
C. CH4和SF4均为非极性分子
D. XeF2与XeO2的键角相等
7. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的空间结构:V形
B. 羟基的电子式:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 顺-2-丁烯的结构简式:
8. 据资料记载金银花抗菌、抗病毒的有效成分之一是3-O-咖啡酰奎尼酸,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中所有的碳原子可能在同一平面上
B. 该物质能发生取代反应、加聚反应、氧化反应和消去反应
C. 1 mol该物质分别与足量的Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为5∶3
D. 1 mol该物质与溴水反应,最多消耗4 mol
9. 根据如下转化,下列说法正确的是
A. 丙烯分子中最多6个原子共平面
B. X的结构简式为
C. Y与足量KOH醇溶液共热不能生成丙炔
D. 聚合物Z的链节为
10. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是
A. 1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
B. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:1
C. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
D. 该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
11. 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 4.6 g 分子中含有C-H键的数目一定为
B. 标准状况下,2.24 L庚烷中含有的碳原子总数为
C. 4.6 g乙醇完全被氧化生成乙醛时,反应中转移的电子数为
D. 常温常压下,1 mol羟基中含有的电子数为
12. 用下列实验装置进行相应实验,其中能达到实验目的的是
A.证明苯与溴发生了取代反应
B.用酒精萃取碘水中的碘
C.验证酸性:醋酸>碳酸>苯酚
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
13. 在无水环境中,醛或酮可在催化剂()的作用下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH+H2O
B. 增加的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
C. 甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
D. 反应时将醛转化为缩醛是为了保护醛基
14. 以下反应可用于制备聚碳酸异山梨醇酯。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料不可降解 B. 异山梨醇分子中有4个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
卷Ⅱ (非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,计58分。)
15. 有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。回答下列问题:
(1)有下列各组有机物:
①和;②和;③和;④和(大球表示碳原子,小球表示氢原子)。
互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
(2)有机物存在___________种不同化学环境的氢原子。该物质和等物质的量的发生取代反应,生成了一种一氯代物,该一氯代物中存在四个甲基,请写出该反应的化学方程式:___________。
(3)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎、抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构如图所示。瑞香素的化学式为___________,含氧官能团名称为___________。
(4)正辛烷有多种同分异构体,其中一种结构如下图所示。
①按系统命名法,该烃的名称为___________。
②正辛烷的某种同分异构体若只有1种一氯代物,则其结构简式为___________。
16. 按要求回答下列问题。
(1)链状有机物A是药物合成的一种溶剂,使用现代分析仪器测定的相关结果如图所示:
①根据图-1、图-2可知,A的分子式为___________。
②核磁共振氢谱显示,A分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶3,则其结构简式为___________。
(2)苯甲醛在医药、染料、香料等行业中都有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛,试回答下列问题:苯
①氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是___________。
②甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需将混合物冷却,其目的是___________。
③分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是___________。
(3)在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,如:
请写出实现下列转变的合成路线图。
图示为:
①由通过两步反应合成:___________。
②由通过三步反应合成:___________。
17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 gFeCl3·6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0 g安息香,加热回流45~60 min。
③加入50 mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________;
(2)冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是___________。
(4)某同学尝试改进本实验:采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行___________?简述判断理由___________。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是抑制___________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量___________(填标号)洗涤的方法除去。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.冷水 b.乙酸 c.热水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于___________(填标号)。
a.65% b.70% c.75% d.80%
18. Ⅰ.大多数的有机物如树脂、橡胶、纤维、染料、药物、燃料、香料等都可通过有机合成制得。
(1)合成导电高分子材料PPV的反应如图,下列说法正确的是___________。
A. 该反应为缩聚反应
B. PPV的单体也可以是苯乙炔
C. PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D. 1 mol PPV最多可与2n mol H2发生反应
Ⅱ.吡唑类化合物是重要的医药中间体,如图是吡唑类物质L的一种合成路线:
已知:R1-CHO+R2CH2-COOR3;
。
(2)F分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。
A. sp杂化 B. sp2杂化 C. sp3杂化 D. sp4杂化
(3)F生成G的反应类型是___________反应。
A. 消去 B. 加成 C. 取代 D. 氧化
(4)一定条件下,F与I均能与___________发生反应。
A. Na B. H2 C. NaOH D. 溴水
(5)I一定条件下可以发生加聚反应得到高聚物,该高聚物结构简式为:___________;A→B反应方程式为___________。
(6)K的分子式是C10H8O2,J→K反应条件是___________。
(7)写出符合下列条件的Ⅰ的一种同分异构体的结构简式___________。
①含苯环;②只含一种含氧官能团;③有3种化学环境不同的氢原子
(8)以和乙酸为原料,利用题中信息及所学知识,选用必要的无机试剂,合成,写出合成路线___________。
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唐山一中2025—2026学年第二学期期中考试
高二年级化学试卷
说明:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.将卷Ⅰ答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷Ⅱ答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16
卷Ⅰ (选择题 共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,计42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 下列变化属于化学变化的是
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③碘的升华 ④电解食盐水 ⑤石油的裂化裂解 ⑥食物的腐败
A. ①②③④ B. ②④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①石油分馏:物理方式分离物质,无新物质产生,属于物理变化,故①错误;
②煤干馏:产生粗氨水、煤焦油等新物质,属于化学变化,故②正确;
③碘升华:物理状态的变化,没有产生新物质,属于物理变化,故③错误;
④电解食盐水:生成NaOH、H2、Cl2等新物质,属于化学变化,故④正确;
⑤石油裂化、裂解:得到低C原子的各类烃,化工原料等新物质,属于化学变化,故⑤正确;
⑥食物的腐败:生成了新的物质,属于化学变化,故⑥正确;
属于化学变化的有②④⑤⑥。
故答案选:B。
2. 下列方法中不能用于鉴别1-丁醇和乙醚的是
A. 核磁共振氢谱 B. 燃烧法 C. 红外光谱法 D. 与金属钠反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.1-丁醇有5种等效氢,乙醚仅含2种等效氢,二者核磁共振氢谱的峰数、化学位移均有差异,可鉴别,A不符合题意;
B.1-丁醇和乙醚分子式均为,完全燃烧时耗氧量、产物种类及产物的量均相同,现象无差异,无法鉴别,B符合题意;
C.1-丁醇含羟基O-H键,乙醚含醚键C-O-C,二者官能团和化学键特征不同,红外光谱特征峰有差异,可鉴别,C不符合题意;
D.1-丁醇含活泼羟基氢,可与金属钠反应生成氢气,有气泡产生,乙醚与钠不反应,现象不同可鉴别,D不符合题意;
答案选B。
3. 下列说法错误的是
A. 沸点由低到高:正丁烷、乙醛、乙醇
B. 溴水可用来鉴别:己烯、甲苯、苯酚溶液
C. 羟基中氧氢键断裂由易到难:苯甲醇、苯酚、苯甲酸
D. 苯环上氢原子与Br2发生取代反应由易到难:苯酚、甲苯、苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.正丁烷分子间仅存在范德华力,乙醛为极性分子,分子间作用力强于正丁烷,沸点高于正丁烷,乙醇分子间存在氢键,沸点最高,沸点顺序为正丁烷<乙醛<乙醇,A正确;
B.己烯与溴水发生加成反应,溴水褪色且溶液分层;甲苯与溴水发生萃取,上层有机层显橙红色,下层水层无色;苯酚与溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,三者现象不同可鉴别,B正确;
C.羟基中O-H键断裂越容易,对应物质酸性越强,酸性顺序为苯甲酸>苯酚>苯甲醇,因此O-H键断裂由易到难的顺序为苯甲酸、苯酚、苯甲醇,C错误;
D.苯环上取代反应的难易与苯环电子云密度正相关,羟基是强活化基团,甲基是弱活化基团,因此苯基上氢原子与Br2发生取代反应由易到难的顺序为苯酚、甲苯、苯,D正确。
4. 下列物质的性质与用途有对应关系的是
A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B. 聚四氟乙烯可做不粘锅的涂层是由于其绝缘性好
C. 从茶叶中提取的茶多酚可用作食品保鲜是由于其难以被氧化
D. 以氯乙烷为主要成分的气雾剂可用于治疗运动中的急性损伤是由于其汽化时能大量吸热
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸钠是苯甲酸的钠盐,其防腐作用源于在酸性条件下转化为苯甲酸,而非自身具有酸性,A错误;
B.聚四氟乙烯用作不粘锅涂层主要因其耐高温、化学惰性和表面光滑,而非绝缘性,B错误;
C.茶多酚具有强还原性,通过自身被氧化来延缓食品氧化变质,而非“难以被氧化”,C错误;
D.氯乙烷汽化吸热可降低局部温度,缓解急性损伤的疼痛和肿胀,D正确;
故选D。
5. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B. 对羟基苯甲醛的沸点低于邻羟基苯甲醛的沸点
C. 酰胺仅在酸存在并加热的条件下可发生水解反应
D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有手性碳原子的分子若存在对称面或对称中心,可与自身镜像重合,不属于手性分子,手性分子的本质为不能与自身镜像重合的分子,A错误;
B.对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子间氢键会显著升高物质沸点,故对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛,B错误;
C.酰胺在酸性条件、碱性条件下加热均可发生水解反应,并非仅能在酸性条件下水解,C错误;
D.冠醚18-冠-6的空穴尺寸与适配,二者可通过弱配位键等弱相互作用形成超分子,D正确;
故选 D。
6. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. CH4和H2O的VSEPR模型不相同
B. BF3和的空间构型均为平面三角形
C. CH4和SF4均为非极性分子
D. XeF2与XeO2的键角相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心价层电子对数为4,孤电子对为0,中心价层电子对数为4,孤电子对为2,二者VSEPR模型均为四面体形,A错误;
B.中心价层电子对数为3,孤电子对为0,空间构型为平面三角形;中心价层电子对数为3,孤电子对为0,空间构型为平面三角形,B正确;
C.为正四面体形,正负电荷中心重合,属于非极性分子;中心价层电子对数为5,孤电子对为1,空间构型为变形四面体形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.中心价层电子对数为5,孤电子对为3,空间构型为直线形;中心价层电子对数为4,孤电子对为2,空间构型为V形,二者键角不相等,D错误;
故选B。
7. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的空间结构:V形
B. 羟基的电子式:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 顺-2-丁烯的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为2,无孤电子对,空间结构为直线形,A错误;
B.羟基是电中性基团,原子最外层6个电子,与共用1对电子,还含有1个单电子、2对孤电子对,给出的电子式书写正确,B正确;
C.中心原子价层电子对数为3,无孤电子对,价层电子对互斥模型为平面三角形,选项给出的是四面体结构,C错误;
D.顺-2-丁烯的两个甲基应在碳碳双键的同侧,选项给出的结构中两个甲基在双键异侧,为反-2-丁烯,D错误;
故选 B。
8. 据资料记载金银花抗菌、抗病毒的有效成分之一是3-O-咖啡酰奎尼酸,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中所有的碳原子可能在同一平面上
B. 该物质能发生取代反应、加聚反应、氧化反应和消去反应
C. 1 mol该物质分别与足量的Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为5∶3
D. 1 mol该物质与溴水反应,最多消耗4 mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子左侧的六元环中的碳原子均为饱和碳原子,则分子中所有的碳原子不可能在同一平面上,A错误;
B.分子中含羟基、酯基,可发生取代反应;含碳碳双键,可发生加聚反应;碳碳双键、酚羟基均可被氧化,可发生氧化反应;醇羟基的邻位碳原子上有氢原子,可发生消去反应,B正确;
C.Na可与所有羟基(醇羟基、酚羟基)和羧基反应,1mol该物质共消耗 ;NaOH可与羧基、酚羟基、酯基反应,因此 ,二者物质的量之比为,C正确;
D.与溴水反应时,碳碳双键加成消耗,苯环上酚羟基的邻对位共有3个可取代的H,取代消耗,最多消耗,D正确;
故选A。
9. 根据如下转化,下列说法正确的是
A. 丙烯分子中最多6个原子共平面
B. X的结构简式为
C. Y与足量KOH醇溶液共热不能生成丙炔
D. 聚合物Z的链节为
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯分子中最多7个原子共平面,故A错误;
B.丙烯和溴在光照条件下发生取代反应生成X和溴化氢,X结构简式为CH2=CH-CH2Br,故B错误;
C.丙烯和溴发生加成反应生成Y,Y是CH3CHBrCH2Br,Y与足量KOH醇溶液共热发生消去反应能生成丙炔,故C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成聚合物Z,Z是,链节为,故D正确;
选D。
10. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是
A. 1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
B. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:1
C. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
D. 该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中只有1个﹣COOH,则1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,生成1molCO2,标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L,A正确;
B.该物质中有5个﹣OH、1个﹣COOH,均与Na反应,只有﹣COOH与NaOH反应,则一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:1,B正确;
C.该物质中只有1个碳碳双键可与氢气发生加成反应,则1mol该物质最多可与1mol H2发生加成反应,C错误;
D.该物质中含碳碳双键、醇羟基,可被酸性KMnO4溶液氧化,D正确;
故选C。
11. 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 4.6 g 分子中含有C-H键的数目一定为
B. 标准状况下,2.24 L庚烷中含有的碳原子总数为
C. 4.6 g乙醇完全被氧化生成乙醛时,反应中转移的电子数为
D. 常温常压下,1 mol羟基中含有的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为, ,若为乙醇,含键数目为,若为二甲醚,含键数目为,故键数目不一定为,A错误;
B.标准状况下庚烷为液态,无法用计算 庚烷的物质的量,无法确定碳原子总数,B错误;
C. ,乙醇完全氧化为乙醛时,每个乙醇分子失去2个电子,故反应中转移的电子数为,C正确;
D.1个羟基含有9个电子,羟基中含有的电子数为,D错误;
故选C。
12. 用下列实验装置进行相应实验,其中能达到实验目的的是
A.证明苯与溴发生了取代反应
B.用酒精萃取碘水中的碘
C.验证酸性:醋酸>碳酸>苯酚
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应生成溴苯和HBr。HBr溶于水后会电离出Br-,可以通过硝酸银溶液检验Br-的存在来验证反应的发生。但是,由于溴易挥发,可能会有少量溴蒸气进入硝酸银溶液中,干扰实验结果。因此,需要通过四氯化碳吸收多余的溴蒸气,再用硝酸银溶液检验Br-,该装置可以达到实验目的,故A项正确;
B.酒精与水互溶,不能作为萃取剂从碘水中萃取出碘。该装置无法达到实验目的,故B项错误;
C.醋酸具有挥发性,产生的二氧化碳气体中可能混有醋酸蒸汽。醋酸也能使苯酚钠溶液变浑浊,因此无法确定是碳酸还是醋酸导致的浑浊现象,该装置无法准确验证酸性强弱顺序:醋酸>碳酸苯酚,故C项错误;
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热可制备乙酸乙酯。但饱和氢氧化钠溶液会与乙酸乙酯发生皂化反应,导致产物被消耗。应使用饱和碳酸钠溶液来降低乙酸乙酯的溶解度,同时中和未反应的乙酸和吸收未反应的乙醇。因此,该装置无法达到实验目的,故D项错误;
故答案选A。
13. 在无水环境中,醛或酮可在催化剂()的作用下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH+H2O
B. 增加的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
C. 甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
D. 反应时将醛转化为缩醛是为了保护醛基
【答案】B
【解析】
【详解】A.消去机理中的所有中间产物,总反应的化学方程式原子守恒,机理正确,A正确;
B.是该反应的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不改变平衡状态,因此增加的浓度不能提高醛或酮的平衡转化率,B错误;
C.聚乙烯醇的链节含有羟基,1个甲醛分子与聚乙烯醇分子链上相隔一个碳原子的两个羟基反应,可以形成六元环结构,因此产物中可能含有六元环结构,C正确;
D.缩醛性质稳定,将醛转化为缩醛后可避免醛基在后续反应中被破坏,因此该反应可用于保护醛基,D正确;
故选 B。
14. 以下反应可用于制备聚碳酸异山梨醇酯。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料不可降解 B. 异山梨醇分子中有4个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该高分子含有酯基,可发生水解反应降解,A错误;
B.异山梨醇分子中两个五元环上连有不同基团的碳原子共4个,均为手性碳,B正确;
C.结合原子守恒,反应前后原子种类和数目不变,可知X为即甲醇,C正确;
D.该反应生成高分子的同时生成小分子副产物,属于缩聚反应,D正确;
故选A。
卷Ⅱ (非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,计58分。)
15. 有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。回答下列问题:
(1)有下列各组有机物:
①和;②和;③和;④和(大球表示碳原子,小球表示氢原子)。
互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
(2)有机物存在___________种不同化学环境的氢原子。该物质和等物质的量的发生取代反应,生成了一种一氯代物,该一氯代物中存在四个甲基,请写出该反应的化学方程式:___________。
(3)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎、抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构如图所示。瑞香素的化学式为___________,含氧官能团名称为___________。
(4)正辛烷有多种同分异构体,其中一种结构如下图所示。
①按系统命名法,该烃的名称为___________。
②正辛烷的某种同分异构体若只有1种一氯代物,则其结构简式为___________。
【答案】(1) ①.
① ②.
②④ (2) ①.
3 ②.
(3) ①.
②.
酚羟基、酯基 (4) ①.
3,4-二甲基己烷 ②.
【解析】
【小问1详解】
同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,①中两种物质均为烷烃,符合同系物定义;同分异构体要求分子式相同、结构不同,②中丙烯和环丙烷分子式均为、结构不同,④中正戊烷和异戊烷分子式均为、结构不同,故②④互为同分异构体;③中两物质为同一物质;
【小问2详解】
该有机物为2,2-二甲基丁烷,结构简式为,等效氢共3种:季碳连接的3个等价甲基的氢、亚甲基的氢、末端甲基的氢。若取代甲基上的氢会使甲基总数减少为3个,因此要得到含4个甲基的一氯代物,只能取代亚甲基上的氢,反应在光照条件下进行,反应方程式为
【小问3详解】
由瑞香素的结构简式计数得:碳原子共9个,氢原子共6个,氧原子共4个,故分子式为;含氧官能团为酚羟基和酯基;
【小问4详解】
① 该有机物最长碳链含6个碳原子(己烷),3、4号碳各连有1个甲基,按系统命名法得名称为3,4-二甲基己烷。
② 一氯代物仅1种说明所有氢原子等效,结构高度对称,符合要求的正辛烷同分异构体的结构简式为。
16. 按要求回答下列问题。
(1)链状有机物A是药物合成的一种溶剂,使用现代分析仪器测定的相关结果如图所示:
①根据图-1、图-2可知,A的分子式为___________。
②核磁共振氢谱显示,A分子中不同化学环境的氢原子个数比为2∶3,则其结构简式为___________。
(2)苯甲醛在医药、染料、香料等行业中都有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛,试回答下列问题:苯
①氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是___________。
②甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需将混合物冷却,其目的是___________。
③分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是___________。
(3)在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,如:
请写出实现下列转变的合成路线图。
图示为:
①由通过两步反应合成:___________。
②由通过三步反应合成:___________。
【答案】(1) ①. C4H10O ②. CH3CH2OCH2CH3
(2) ①. 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应速率 ②. 降低MnSO4的溶解度,使其结晶析出,便于分离 ③. 蒸馏
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①图1质荷比最大为74,即相对分子质量为74;图2含C-H、C-O-C键,推测为醚类,设分子式为CxHyO,则12x+y+16=74,结合链状结构和红外光谱,推出分子式为C4H10O;
②核磁共振氢谱中,氢原子个数比为2:3,结构简式为CH3CH2OCH2CH3;
【小问2详解】
甲苯在稀硫酸作用下被Mn2O3氧化为苯甲醛,经过结晶、过滤得到MnSO4固体和液体,液体经过油水分离得到水层和油层,油层中含甲苯和苯甲醛,经过蒸馏可分离两者,水层中含稀硫酸,可与甲苯循环利用到氧化步骤中。
①搅拌可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应速率;
②冷却可以降低MnSO4的溶解度,使其结晶析出,便于分离;
③甲苯和苯甲醛的沸点不同,分离它们采用的操作Ⅰ是:蒸馏;
【小问3详解】
①发生消去反应得到,与HBr发生加成反应得到产物,合成路线为:;
②发生消去反应得到,与Br2发生加成反应得到,在碱性条件下水解得到,合成路线为:。
17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 gFeCl3·6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0 g安息香,加热回流45~60 min。
③加入50 mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________;
(2)冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是___________。
(4)某同学尝试改进本实验:采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行___________?简述判断理由___________。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是抑制___________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量___________(填标号)洗涤的方法除去。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.冷水 b.乙酸 c.热水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于___________(填标号)。
a.65% b.70% c.75% d.80%
【答案】(1)球形冷凝管
(2)a (3)防止沸腾时加入安息香固体引起暴沸
(4) ①. 可行 ②. 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应
(5)FeCl3水解 (6)c
(7)d
【解析】
【分析】本实验为有机物制备,圆底烧瓶中安息香和FeCl3反应生成二苯乙二酮即黄色固体,然后固体经过过滤,用冷水洗涤等操作,得到粗品,再用75%乙醇重结晶,干燥后得到产品1.6 g,据此解答。
【小问1详解】
仪器B为球形冷凝管;
【小问2详解】
球形冷凝管的冷凝水方向为“下进上出”,所以应从下口a进水;
【小问3详解】
安息香必须待沸腾平息后方可加入,为了防止沸腾时加入安息香固体引起暴沸,造成原料浪费;
【小问4详解】
实验中的采用催化量的FeCl3并通入空气,空气中的氧气可以将反应中生成的Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+循环利用, 所以可行;
【小问5详解】
乙酸是酸性的所以可以抑制FeCl3水解,减少原料损失;
【小问6详解】
由题中信息列表可知安息香难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸,而二苯乙二酮不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸,所以要除去安息香需要用热水,故选c;
【小问7详解】
实验中安息香是少量的,所以用安息香计算理论产量,安息香摩尔质量212 g/mol,二苯乙二酮摩尔质量210 g/mol,且二者在方程式中计量数关系为1:1,故二苯乙二酮的理论产量=2.0 g×≈1.98 g,实际得到产品1.6 g,所以产率=×100%=×100%≈80.8%,与80%接近,故选d。
18. Ⅰ.大多数的有机物如树脂、橡胶、纤维、染料、药物、燃料、香料等都可通过有机合成制得。
(1)合成导电高分子材料PPV的反应如图,下列说法正确的是___________。
A. 该反应为缩聚反应
B. PPV的单体也可以是苯乙炔
C. PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D. 1 mol PPV最多可与2n mol H2发生反应
Ⅱ.吡唑类化合物是重要的医药中间体,如图是吡唑类物质L的一种合成路线:
已知:R1-CHO+R2CH2-COOR3;
。
(2)F分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。
A. sp杂化 B. sp2杂化 C. sp3杂化 D. sp4杂化
(3)F生成G的反应类型是___________反应。
A. 消去 B. 加成 C. 取代 D. 氧化
(4)一定条件下,F与I均能与___________发生反应。
A. Na B. H2 C. NaOH D. 溴水
(5)I一定条件下可以发生加聚反应得到高聚物,该高聚物结构简式为:___________;A→B反应方程式为___________。
(6)K的分子式是C10H8O2,J→K反应条件是___________。
(7)写出符合下列条件的Ⅰ的一种同分异构体的结构简式___________。
①含苯环;②只含一种含氧官能团;③有3种化学环境不同的氢原子
(8)以和乙酸为原料,利用题中信息及所学知识,选用必要的无机试剂,合成,写出合成路线___________。
【答案】(1)A (2)BC (3)C (4)C
(5) ①. ②.
(6)NaOH醇溶液、加热
(7)或 (8)
【解析】
【分析】.A(甲苯)与浓硫酸、浓硝酸发生硝化反应,生成B(),B在光照情况下和氯气反应生成C;F分子式为, F和甲醇在浓硫酸作用下生成G,则F为CH3COOH,G为CH3COOCH3;结合已知第一条信息,H为。结合已知第二条信息,根据E、K与反应生成L,逆推可知E为,根据题中所给K的分子式,发生消去反应,则K为。根据E的结构,逆推D为,根据K的结构,则J可以为。
【小问1详解】
A.合成PPV的反应中,除生成高聚物外,还生成小分子物质HI,属于缩聚反应, A正确;
B.PPV的端基含有碘原子,PPV的单体不能是苯乙炔,B错误;
C.聚苯烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而高聚物PPV的结构单元中含有碳碳双键,所以结构单元不相同,C错误;
D.PPV高分子的链节中苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,且聚合度为2n,1 mol PPV最多可与8n mol H2发生反应,D错误;
答案选A。
【小问2详解】
F的结构简式为CH3COOH,甲基中碳原子杂化轨道数目为4,采取sp3杂化,而羧基中碳原子杂化轨道数目为3,采取sp2杂化,故答案选BC。
【小问3详解】
F生成G是CH3COOH与CH3OH反应生成CH3COOCH3,该反应类型为取代反应,答案选C。
【小问4详解】
F的结构简式为CH3COOH,含有羧基,能与Na、NaOH反应,不能与氢气、溴水反应;而I的结构简式为,含有碳碳双键,能与氢气、溴水发生加成反应,含有酯基,也能与NaOH反应,不能与钠反应,故二者都能与NaOH反应,答案选C。
【小问5详解】
I的结构简式为,一定条件下可以发生加聚反应得到高聚物,该高聚物结构简式为。A→B发生硝化反应,反应方程式为:。
【小问6详解】
K的分子式是,由分析可知,发生卤代烃的消去反应,反应条件是NaOH醇溶液、加热。
【小问7详解】
I的结构简式为,I的同分异构体含有苯环且只含一种含氧官能团,分子中有3种化学环境不同的氢原子,说明存在对称结构,可以含有2个醛基、2个甲基,符合条件的同分异构体的结构简式为:和。
【小问8详解】
发生水解反应生成,然后发生催化氧化生成,再与乙酸发生酯化反应生成,最后发生第一个信息中的反应生成,合成路线为为。
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