内容正文:
高二期中考试试卷
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、选择题:本题共20小题,1~15题每题2分,16~20题每题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 成语、谚语、古诗文等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
A. “兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”,“香”的原因可能是美酒中含有酯类物质
B. “自古书契多编以竹简,其用缣帛(丝织品)者谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是蛋白质
C. “宣州石砚墨色光,麻纸熟视白胜霜”,“麻”的主要成分是纤维素
D. “桐油吐人,得酒即解”,桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,是高分子化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒放置时间长,少量的乙醇被氧化为乙酸,乙酸与乙醇生成乙酸乙酯,乙酸乙酯等酯类物质具有香味,所以产生香味的原因可能是美酒中含有酯类物质,A正确;
B.文中“纸”,是丝织品,丝织品主要成分是蛋白质,B正确;
C.“麻”的主要成分是纤维素,C正确;
D.桐油是一种植物油,主要成分是高级脂肪酸甘油酯,但不属于高分子化合物,D错误;
故选D。
2. 《哪吒2》中太乙真人以“莲藕为骨、荷叶为衣、莲花为魂”为哪吒重塑肉身,使其成为永生不灭的“莲花化身”,这一经典情节象征着重生与叛逆精神。莲藕中富含淀粉,下列说法错误的是
A. 淀粉属于多糖,多存在于植物的种子或根茎中
B. 淀粉与纤维素的化学式均为,但两者不互为同分异构体
C. 淀粉与稀硫酸共热,冷却后加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,可证明淀粉是否发生水解
D. 将碘水滴入淀粉的水溶液中,溶液变蓝
【答案】C
【解析】
【详解】A.植物种子或根茎中富含淀粉,A正确;
B.纤维素与淀粉的化学式均为,但n值不同,不互为同分异构体,B正确;
C.淀粉在稀硫酸加热的条件下发生水解,水解后需要将水解液调至碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,进行醛基的检验,C错误;
D.淀粉遇碘单质变蓝,D正确;
故选C。
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. HCHO的核磁共振氢谱:
B. 的系统命名:2-甲基-3-苯基丙酸
C. 乙醇的最简式:
D. 乙酸的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCHO结构式为,只有1种等效氢,核磁共振氢谱只有一组峰,A错误;
B.其官能团为羧基,命名时,羧基碳原子的编号为1,连接甲基的主链碳原子编号为2,连接苯基的主链碳原子编号为3,则名称为2-甲基-3-苯基丙酸,B正确;
C.乙醇的结构简式为,最简式,C正确;
D.乙酸的结构简式为:,乙酸的空间填充模型为,D正确。
故选A。
4. 下列有关苯甲酸的说法错误的是
A. 提纯混有少量氯化钠的苯甲酸固体可以用重结晶的方法
B. 苯甲酸、乙酸、乙二酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
D. 苯甲酸的同分异构体中含苯环的有4种
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸在水中溶解度随温度变化较大,NaCl在水中溶解度随温度变化较小,可以用重结晶的方法提纯苯甲酸,A正确;
B.乙二酸具有强还原性,能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,B错误;
C.苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂,C正确;
D.苯甲酸的同分异构体中含有苯环的有、、、,共4种,D正确;
故选B。
5. 如图为α-氨基酸的结构通式,如常见的有甘氨酸()与丙氨酸(),由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是
A. 氨基酸一定是手性分子
B. 氨基酸一般能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,而难溶于水
C. 多肽既能和酸发生反应,又能和碱发生反应
D. 甘氨酸与丙氨酸混合发生脱水缩合形成的二肽最多有3种(不考虑环肽)
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨基酸不一定是手性分子。除甘氨酸外,其他天然氨基酸因α碳连接四个不同基团而具有手性;甘氨酸因侧链为氢,导致α碳非手性,A错误;
B.氨基酸中的氨基和羧基均为亲水基,一般能溶于水,B错误;
C.多肽末端有游离氨基和羧基,既能和酸发生反应,也能和碱发生反应,C正确;
D.用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽,分别是:甘氨酸与甘氨酸之间、丙氨酸与丙氨酸之间,甘氨酸与丙氨酸之间(两种),共计4种,D错误。
故选C。
6. 只用一种试剂就能鉴别出2-丙醇、1-戊烯、甲苯、苯酚,这种试剂是
A. 饱和碳酸钠溶液 B. 石蕊溶液 C. 溴水 D. 银氨溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.饱和碳酸钠溶液与2−丙醇、1−戊烯、甲苯都不反应,苯酚虽能与碳酸钠反应生成苯酚钠,但无明显现象,无法鉴别这四种物质,所以A选项错误;
B.石蕊溶液主要用于检验溶液的酸碱性,2−丙醇、1−戊烯、甲苯都呈中性,与石蕊溶液混合都无明显现象,不能鉴别这四种物质,所以B选项错误;
C.2−丙醇与溴水不反应,但能互溶,溶液不分层;1−戊烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴水褪色;甲苯能萃取溴水中的溴,溶液分层,上层为橙红色;苯酚与溴水反应生成白色沉淀,2,4,6−三溴苯酚;四种物质与溴水混合的现象各不相同,可以鉴别,所以C选项正确。
D.银氨溶液与这四物质均不反应,无法鉴别,所以D选项错误;
故答案选C。
7. 有机化合物A的分子式,它与足量的NaOH溶液共热后蒸馏,得到含B的蒸馏物。将B与浓硫酸混合加热,控制温度可得到一种能作果实催熟剂的无色气体C,化合物A的结构可能有几种
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 12种
【答案】A
【解析】
【详解】分子式为且能与NaOH溶液发生水解反应,说明结构中含有酯基,其水解产物B能在浓硫酸加热下生成乙烯,可知B为乙醇,则该酯为丁酸乙酯,结构有、共2种,故选A。
8. 有机物A是一种重要的化工原料,在一定条件下可以发生如下反应:
下列说法正确的是
A. 有机物A属于苯的同系物 B. A→B的反应最多消耗
C. 产物C中所有原子可能共平面 D. 产物D能因反应而使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【分析】根据流程图,A分子式为既能和溴发生加成,又可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,可知A为苯乙烯:,苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成的高分子D为聚苯乙烯:。
【详解】A.苯乙烯不属于苯的同系物(分子里含有 一个苯环,且侧链全部为烷基),A错误;
B.苯乙烯中只有碳碳双键能和溴发生加成反应,1mol苯乙烯最多消耗,B错误;
C.产物C为苯甲酸,苯环形成平面结构,羧基中碳氧部分也形成平面结构,由于碳碳单键可以旋转,苯甲酸中所有原子均可能共平面,C正确;
D.产物D为聚苯乙烯,其中没有碳碳双键,不与溴水发生反应,D错误;
故选C。
9. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机化合物分子中,原子(团)之间相互影响,从而导致化学性质不同。以下事实中,不能说明此观点的是
A. 苯的硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
B. 乙酸不与发生加成,而乙醛能与发生加成
C. 苯酚能与溶液反应,而乙醇不能
D. 2-甲基-1-丙醇能发生消去反应,而2,2-二甲基-1-丙醇不能
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基使苯环上邻位和对位上氢变得活泼,容易被取代,甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯,A不符合题意;
B.乙醛中,碳氧双键与H原子相连,能与发生加成反应,乙酸中,碳氧双键与-OH相连,不能发生加成反应,B不符合题意;
C.在苯酚中,由于苯环对-OH的影响,使得酚羟基具有酸性,对比乙醇,虽含有-OH,但不具有酸性,说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,C不符合题意;
D.2-甲基-1-丙醇能发生消去反应是因为2号碳上有H,而2,2-二甲基-1-丙醇不能发生消去反应是因为2号碳上没有H,与基团间的相互影响无关,D符合题意;
故选D。
10. 关于下列装置的说法中正确的是
A. 装置①可用于证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
B. 装置②可用于验证能氧化乙醇
C. 装置③可用于验证苯和液溴发生取代反应
D. 装置④可用于检验1-溴丙烷消去反应的产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓盐酸具有挥发性,盐酸和碳酸均能和苯酚钠反应生成苯酚,则无法说明和苯酚钠反应的是盐酸还是碳酸,A错误;
B.乙醇蒸气通过加热的氧化铜,氧化铜被还原成红色单质Cu,乙醇被氧化成乙醛,B正确;
C.由于溴易挥发,挥发出的溴蒸气会进入后续装置,干扰HBr的检验,C错误;
D.1-溴丙烷发生消去反应生成的丙烯中混有挥发的醇,醇也能与酸性重铬酸钾溶液使其变色,因此应先除去醇后再通入酸性重铬酸钾溶液,D错误;
故选B。
11. 硝酸甘油是一种白色或淡黄色黏稠液体,低温易冻结。熔点13℃,沸点218℃(170℃以上会发生爆炸),以丙烯为原料合成硝酸甘油路线如下图所示:
已知:
下列说法错误的是
A. 硝酸甘油属于酯类
B. 合成路线中反应②③④均属于取代反应
C. 硝酸甘油可以用作现代国防开矿等使用的烈性炸药
D. 合成路线中物质B易溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】丙烯和氯气500℃发生取代反应生成A();A与氯气发生加成反应生成1,2,3-三氯丙烷;1,2,3-三氯丙烷在氢氧化钠水溶液发生水解(取代)反应生成B(1,2,3-丙三醇);B和硝酸发生酯化反应生成硝酸甘油,据此分析:
【详解】A.硝酸甘油是丙三醇和硝酸发生酯化反应形成的三硝酸甘油酯,所以硝酸甘油属于酯类,A正确;
B.根据分析,A()与氯气发生加成反应生成1,2,3-三氯丙烷,因此反应②不属于取代反应,B错误;
C.根据已知信息硝酸甘油170℃以上会发生爆炸,因此常用作烈性炸药,C正确;
D.物质B丙三醇含三个羟基,与水可形成分子间氢键,易溶于水,D正确;
故选B。
12. 某有机物的结构简式为。以下关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能与溴水发生反应,1 mol该物质最多消耗
C. 1 mol该物质最多消耗的
D. 能与氢气发生加成反应,1 mol最多消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知物质的分子式为,A错误;
B.1 mol碳碳双键消耗,酚羟基的邻位和对位容易与溴水发生取代反应,结合结构简式可知酚羟基消耗,所以1 mol该物质最多消耗,B错误;
C.-OH、-COOH都可以与Na发生反应,所以1 mol该有机物消耗3 mol Na;-Br、-COOH、酚羟基、酯基以及水解后产生的酚羟基都可以与NaOH溶液发生反应,所以1 mol该有机物会消耗5 mol NaOH溶液。1 mol -COOH能消耗,因此消耗的,C错误;
D.碳碳双键与苯环都可以与发生加成反应,最多消耗,D正确;
故选D。
13. 下列实验操作和现象及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将少量某卤代烃与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却后,向溶液中加稀酸化,再滴加溶液,产生淡黄色沉淀
该卤代烃含溴元素
B
向可能含有少量苯酚的苯中滴加过量的浓溴水,未出现白色沉淀
苯中不含苯酚
C
将乙醇与浓硫酸在170℃下反应产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙醇发生消去反应生成乙烯
D
在碱性环境下,将少量丙烯醛滴入新制氢氧化铜悬浊液中,加热充分反应,然后滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.卤代烃与NaOH溶液混合共热,发生水解反应可以生成NaX,用硝酸酸化可中和水解液中剩余的氢氧化钠,后加入溶液,产生淡黄色沉淀AgBr,说明该卤代烃有溴元素,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚溶于苯,观察不到白色沉淀,不能得出混合物中没有苯酚存在的结论,B错误;
C.浓硫酸在高温下可能使部分乙醇脱水炭化,碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳、气体,也能使溴水褪色;该实验未排除干扰,无法确定褪色仅由乙烯引起,C错误;
D.丙烯醛与新制悬浊液共热时,醛基被氧化为羧基(碱性环境中后转化为羧酸盐),然而反应后体系仍为强碱性,加入的溴水褪色可能是因为溴在碱性条件下发生了歧化反应生成和,而非溴与碳碳双键发生加成反应,D错误;
故选A。
14. 丙烯酸与水反应生成乳酸的化学方程式如下。
下列说法正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 丙烯酸与乳酸都属于脂肪酸,故两者之间不能发生反应
C. 丙烯酸存在顺反异构
D. 酸性高锰酸钾溶液和碳酸氢钠溶液均可用于丙烯酸和乳酸的鉴别
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为加成反应,原子利用率为100%,A正确;
B.丙烯酸有羧基,乳酸有羟基,二者可以发生酯化反应,B错误;
C.顺反异构的要求是:碳碳双键的每个碳原子上,都连接两种不同的原子/基团。丙烯酸3号碳原子连接两个氢原子,故其无顺反异构,C错误;
D.丙烯酸中的碳碳双键和乳酸中的羟基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别;丙烯酸中和乳酸中的羧基均和碳酸氢钠溶液反应生成气体,不能用碳酸氢钠溶液鉴别,D错误;
故选A。
15. 某反应机理如图,下列说法错误的是
A. 中的官能团有碳碳双键、酮羰基
B. 该历程中为反应的中间产物
C. 酸性强于
D. 和均可以与浓溴水反应,且反应类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.中含有碳碳双键、酮羰基两种官能团,A正确;
B.为反应①的生成物,在反应②中为反应物,故为中间产物,B正确;
C.是吸电子基团,是推电子基团,中羟基极性强于中羟基极性,故酸性强于,C正确;
D.含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,D错误;
故选D。
16. 狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应,该反应被称为狄尔斯-阿尔德反应。
下列说法正确的是
A. 狄尔斯-阿尔德反应属于取代反应
B. 2-甲基-1,3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应,化学方程式为
C. 环戊二烯与丙烯发生狄尔斯-阿尔德反应的产物是
D. 合成的原料为和
【答案】C
【解析】
【详解】A.狄尔斯-阿尔德反应为两种不饱和有机物加成生成一种环状产物,属于加成反应,不属于取代反应,A错误;
B.2-甲基-1,3-丁二烯与乙炔发生成环反应时,乙炔的三键反应后剩余一个双键,产物六元环内应存在两个双键,选项给出的产物仅含一个双键,反应方程式为,B错误;
C.环戊二烯作为共轭二烯烃,丙烯作为亲双烯体,发生狄尔斯-阿尔德反应时成键得到的产物与选项给出结构一致,C正确;
D.合成的原料为和,D错误;
故选C。
17. 阿司匹林有效成分()微溶于水,是常用的解热镇痛药。利用水杨酸()与乙酸酐反应合成阿司匹林,所获得的粗产品中混有少量的水杨酸、乙酸及难溶于水的有机物等杂质。下列是提纯阿司匹林的流程图:
已知:时,阿司匹林沉淀完全。
下列说法错误的是
A. 流程图中饱和溶液可用NaOH溶液代替,除去阿司匹林中的酸性物质
B. 操作Ⅰ为过滤
C. 用冰水洗涤沉淀目的是减少阿司匹林的溶解损失,提高阿司匹林产率
D. 可以用溶液检验阿司匹林中水杨酸是否除尽
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知,向粗产品中加入饱和碳酸氢钠溶液,将乙酰水杨酸转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠,过滤得到含有乙酰水杨酸钠的滤液;向滤液中加入盐酸,除去过量的碳酸氢钠,并将溶液中乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸,反应后的溶液经冷却、过滤、洗涤、干燥得到阿司匹林,据此分析:
【详解】A.乙酰水杨酸分子中含有的羧基和酯基都能与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠溶液代替饱和碳酸氢钠溶液,A错误;
B.操作I为过滤,B正确;
C.冰水洗涤沉淀可以减少阿司匹林的溶解损失,提高产品产率,C正确;
D.水杨酸分子中含有酚羟基,可以与溶液显色,而阿司匹林不含酚羟基,可用溶液检验产品中是否含有未反应的水杨酸,D正确;
故选A。
18. 有机羧酸与醇在酸催化条件下发生酯化反应的机理如图。下列说法错误的是
A. 同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构
B. 为该过程的催化剂
C. 依据上述反应机理图,用和反应,D可以存在于乙酸乙酯中
D. 由(2)到(3)的反应形成了配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应机理中存在同一个碳原子连接两个羟基的中间产物,该物质可自发发生后续转化,说明同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构,A正确;
B.在反应起始被消耗,最终又生成,反应前后质量和性质不变,为该过程的催化剂,B正确;
C.依据反应机理,和反应时,中的D原子进入生成的水分子中,不会存在于乙酸乙酯中,C错误;
D.由(2)到(3)的反应中,存在空轨道,羟基的O原子存在孤电子对,二者形成配位键,D正确;
故选C。
19. 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢(称之为)受羰基吸电子作用的影响,具有一定的活泼性。分子内含有的醛在一定条件下可以发生加成反应,生成羟基醛,该产物易失水,得到,不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应,是一种常用的增长碳链的方法。例如:
。
茉莉醛()一般是以苯甲醛和庚醛为原料按上述机理制得。下列说法错误的是
A. 茉莉醛能被酸性高锰酸钾溶液氧化,产物中有苯甲酸
B. 茉莉醛苯环上的二溴代物有6种(不考虑立体异构)
C. 理论上,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出108 g银
D. 制备茉莉醛的化学反应方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.茉莉醛()分子中,醛基和碳碳双键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,强氧化条件下碳碳双键会断裂,与苯环相连的部分被氧化为羧基,所以产物中有苯甲酸,A正确;
B.茉莉醛中苯环上有3种不同化学环境的H原子,所以两个溴原子有邻位2种、间位3种、对位1种,二溴取代物共有6种,B正确;
C.茉莉醛含1个-CHO,根据银镜反应规律,可从足量银氨溶液中还原出2 molAg,质量为216 g,C错误;
D.根据反应机理,制备茉莉醛的化学反应方程式为:,D正确;
故选C。
20. 某烃的含氧衍生物A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,A的核磁共振氢谱如图1所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得A的红外光谱如图2所示。关于A的说法错误的是
A. 该分子中键与键数目之比为13:1
B. 能与新制氢氧化铜悬浊液在一定条件下反应
C. 能与HCN在一定条件下发生反应
D. 该分子中碳原子的杂化方式有两种
【答案】B
【解析】
【分析】有机物A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则A的相对分子质量为88;根据红外光谱图可知,A分子中含有羟基、羰基,说明含有2个氧原子,则结合相对分子质量可得分子式为;A的核磁共振氢谱图中峰面积之比为,说明含有两个甲基,则A的结构简式为。
【详解】A.单键均为键,双键中含有1个键和1个键,则1 mol该物质中键与键数目之比为,A正确;
B.A分子不含醛基,所以不能与新制氢氧化铜溶液在一定条件下反应,B错误;
C.酮羰基与HCN在一定条件下发生反应,C正确;
D.有机物A含碳氧双键的碳原子采用杂化,另外三个碳原子采用杂化,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. 春季流感高发,家中常备奥司他韦。下图是由莽草酸制备奥司他韦的部分流程:
(1)奥司他韦中含氧官能团的名称是_______。
(2)莽草酸的分子式是_______;1 mol莽草酸最多消耗_______mol Na。
(3)有关奥司他韦,下列说法错误的是_______(填选项标号)。
A. 奥司他韦属于芳香族化合物
B. 奥司他韦能与盐酸在一定条件下反应,1 mol奥司他韦最多消耗2 mol HCl
C. 奥司他韦中有3个手性碳原子
D. 奥司他韦的六元环上的6个碳原子一定共平面
(4)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(),其反应类型为_______,用化学方程式表示该反应_______。
(5)的名称为_______,其与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)酰胺基、酯基、醚键
(2) ①. ②. 4 (3)AD
(4) ①. 消去反应 ②.
(5) ①. 对羟基苯甲酸或4-羟基苯甲酸 ②.
【解析】
【小问1详解】
该物质含氧官能团的名称为酰胺基、酯基、醚键。
【小问2详解】
羧基和羟基都能与Na单质1:1发生反应,莽草酸分子中含有3个羟基和1个羧基,所以1 mol莽草酸最多消耗4 mol Na。
【小问3详解】
A.奥司他韦中不含苯环,所以奥司他韦不属于芳香族化合物,A错误;
B.奥司他韦分子中含1个酰胺基和1个氨基,均可与HCl反应,因此1 mol奥司他韦最多消耗2 mol HCl,B正确;
C.奥司他韦中的手性碳共3个,与3-戊氧基、乙酰氨基、乙基相连的三个环上的碳原子均为手性碳原子,C正确;
D.奥司他韦的六元环为环己烯结构,其中的碳原子不都处于同一平面,D错误;
因此答案选AD。
【小问4详解】
A中含有羟基能发生消去反应引入不饱和键,反应为 ,该反应属于消去反应。
【小问5详解】
的名称为对羟基苯甲酸(或4-羟基苯甲酸),羧基与酚羟基都能与氢氧化钠溶液发生反应,与NaOH溶液反应的化学方程式为。
22. 制备除草剂异噻唑草酮的合成中间体H的合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A物质中官能团名称是_______。
(2)C分子中共面原子最多有_______个。
(3)氰基(-CN)的电子式为_______。
(4)G的结构简式为_______。
(5)F转化为G的反应类型为_______。
(6)E转化为F的反应方程式为_______。
(7)满足下列条件的H的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有和
②含有苯环且苯环上只有3个取代基
③能与反应
【答案】(1)碳溴键 (2)13
(3) (4) (5)水解反应
(6) (7)30
【解析】
【分析】A和发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生硝化反应生成D,D和CuCN发生取代反应生成E,E和发生取代反应生成F,结合H的结构简式可以推知F为,发生水解反应得到G(),G和发生酯化反应生成H,以此解答。
【小问1详解】
的官能团名称为碳溴键。
【小问2详解】
C中含有苯环构型至少12个原子共面,而中的一个F可能与苯环共平面,故C分子中共面原子最多有13个。
【小问3详解】
氰基的电子式为。
【小问4详解】
由分析可知,故G的结构为。
【小问5详解】
中氰基在酸性环境加热发生水解反应得到,故反应类型为水解反应。
【小问6详解】
根据合成路线分析出F为,反应物为和,故反应方程式为。
【小问7详解】
H的同分异构体满足条件:①含有和 ②含有苯环且苯环上只有3个取代基;③能与碳酸氢钠反应,说明其中含有-COOH;则苯环上取代基的组合为:或-COOH、、或-COOH、、,每组合都有10种位置关系,则满足条件的同分异构体有30种。
23. 乳酸异戊酯是一种重要的工业原料,广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。
Ⅰ.实验室用乳酸()与异戊醇()反应制备乳酸异戊酯。
相对分子质量
密度/
沸点/℃
水中溶解度
乳酸
90
1.209
122
溶
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乳酸异戊酯
160
0.96
202
不溶
实验步骤:
①如图连接好装置,往分水器中充水,充水高度比支管口低1 cm左右,接通冷却水。在A中加入9 g乳酸和17.6 g异戊醇、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A。
②反应1h,反应液冷却至室温后,倒入分液漏斗中,先水洗,再用饱和碳酸钠溶液洗涤至中性,最后用饱和食盐水和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻。
③过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集200~203℃馏分,得乳酸异戊酯13.6 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______,球形冷凝管的作用是_______。
(2)乳酸与异戊醇发生酯化反应的化学方程式为_______。
(3)实验过程中分水器中得到的液体会分层,需多次开启分水器活塞放出下层液体,当观察到分水器中_______的现象时,反应完成,可停止加热。
(4)制备乳酸异戊酯过程中会有副反应发生,例如乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为_______。
(5)分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是_______。
(6)本实验的产率是_______。
Ⅱ.探究乳酸异戊酯的水解反应(60℃水浴加热)
实验序号 体积/mL
乳酸异戊酯
水
①
4
4
0
0
②
4
0
4
0
③
4
0
0
4
(7)实验①②③中,酯层体积、异戊醇的产率随时间变化的曲线如图所示。
实验结论:在相同条件下,酯的水解速率在_______溶液中最大(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 冷凝回流原料,提高原料利用率和产物产率
(2) (3)水层液面不再上升
(4) (5)吸水,干燥产物
(6)85% (7)碱性
【解析】
【分析】本实验的目的是乳酸与异戊醇反应制备乳酸异戊酯,在装置A中进行题目所给反应,碎瓷片可以防止暴沸,回流1 h,反应液冷却至室温后,倒入分液漏斗中,此时混合液中有生成的乳酸异戊酯,还有水和浓硫酸,先用水初步洗涤,之后加入饱和碳酸钠洗去酸性物质乳酸和硫酸,用饱和食盐水和水洗涤除去过量碳酸氢钠溶液,分液分离取出有机层,加入少量无水硫酸镁固体除去水分,过滤除去硫酸镁固体,此时杂质只有异戊醇,进行蒸馏纯化,得乳酸异戊酯。
【小问1详解】
根据装置图中仪器A的结构特点判断,仪器A的名称为三颈烧瓶。球形冷凝管将未反应的原料冷凝回流至三颈烧瓶后继续反应,提高了原料利用率和产物产率。
【小问2详解】
该反应为酯化反应,方程式为 。
【小问3详解】
乳酸和异戊醇的反应属于酯化反应,为可逆反应,反应物不能完全反应,故及时移除反应生成的水,推动平衡向生成乳酸异戊酯的方向移动,且完全反应后不会再生成水,故可以根据水层液面不再上升判断反应是否彻底。
【小问4详解】
乳酸分子中含有羟基、羧基,2分子的乳酸发生酯化反应可以形成环状酯和水,该反应的化学方程式为。
【小问5详解】
少量无水硫酸镁固体可以吸水,所以加入无水硫酸镁的目的是干燥产物乳酸异戊酯。
【小问6详解】
该实验中乳酸少量,所以需要根据乳酸的量计算产率,乳酸的物质的量为,则乳酸异戊酯的理论产量为0.1 mol,实际得到13.6 g乳酸异戊酯,则产率为。
【小问7详解】
分析图像可知在相同时间内酯层体积在氢氧化钠溶液中减少的最快,而且相同时间内在氢氧化钠中异戊醇的浓度增长的多,所以碱性条件下更有利于酯的水解。
24. 化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:
已知:①F在条件下成环,接着在作用下转化为G
②
回答下列问题:
(1)A转化为B的过程中碱性环境的作用是_______。
(2)由B转化为C过程所需的试剂和反应条件_______。
(3)由C生成D的反应类型为_______。
(4)写出由D生成E的化学方程式_______。
(5)G的结构简式为_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应②能发生水解反应,且水解产物与溶液显色③分子中只有4种不同环境的氢。
其中苯环上的一取代物有2种的同分异构体的结构简式为_______。
(7)已知:易被氧化;②苯环上原有的取代基能够影响新进入的取代基的取代位置,这种效应称为取代基定位效应。如甲基()是邻、对位定位基,羧基()是间位定位基。
结合流程信息和上述信息,设计由甲苯和为原料制备的合成路线_______(无机试剂任用)。
【答案】(1)中和反应生成的HI,促进反应正向进行,提高产率
(2)浓,浓、加热
(3)还原反应 (4)
(5) (6) ①. 3 ②.
(7)
【解析】
【小问1详解】
与发生取代反应生成和HI,提供碱性环境可中和HI,促进反应正向进行,提高产率。
【小问2详解】
由B生成C的过程是苯环上的硝化反应,试剂和条件为浓,浓、加热。
【小问3详解】
C到D是硝基转化为氨基,为还原反应。
【小问4详解】
由D生成E的过程是取代反应,取代中的一个H,生成;而H原子与结合生成。化学方程式为: 。
【小问5详解】
结合F结构、G的分子式及反应条件可知,F先在碱性条件下脱去一个HBr(其中H来自酚羟基氢)形成一个含氧五元环,再用NaBH4还原环中的酮羰基C=O为羟基-CH (OH)-,则G的结构简式为。
【小问6详解】
E为,除苯环外,还有一个N、2个O、3个C、不饱和度为1。根据能发生银镜反应、水解反应、且水解产物与溶液显色,说明直接连在苯环上;分子中只有4种不同环境的氢,说明结构较对称,符合题意的其同分异构体只有以下3种: 、、。其中苯环上的一取代物有2种的同分异构体的是,其余两种其苯环上的一取代物都只有1种。
【小问7详解】
原料甲苯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,由于甲基()是邻、对位定位基,羧基()是间位定位基,而最终产物上的取代基是邻位的,所以先进行硝化反应。结合题意易被氧化,所以需要先用酸性高锰酸钾将氧化为,再将还原为,最后与发生类似D→E的取代反应生成产物,对应路线为 。
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高二期中考试试卷
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ag-108
一、选择题:本题共20小题,1~15题每题2分,16~20题每题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 成语、谚语、古诗文等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是
A. “兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”,“香”的原因可能是美酒中含有酯类物质
B. “自古书契多编以竹简,其用缣帛(丝织品)者谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是蛋白质
C. “宣州石砚墨色光,麻纸熟视白胜霜”,“麻”的主要成分是纤维素
D. “桐油吐人,得酒即解”,桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,是高分子化合物
2. 《哪吒2》中太乙真人以“莲藕为骨、荷叶为衣、莲花为魂”为哪吒重塑肉身,使其成为永生不灭的“莲花化身”,这一经典情节象征着重生与叛逆精神。莲藕中富含淀粉,下列说法错误的是
A. 淀粉属于多糖,多存在于植物的种子或根茎中
B. 淀粉与纤维素的化学式均为,但两者不互为同分异构体
C. 淀粉与稀硫酸共热,冷却后加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,可证明淀粉是否发生水解
D. 将碘水滴入淀粉的水溶液中,溶液变蓝
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. HCHO的核磁共振氢谱:
B. 的系统命名:2-甲基-3-苯基丙酸
C. 乙醇的最简式:
D. 乙酸的空间填充模型:
4. 下列有关苯甲酸的说法错误的是
A. 提纯混有少量氯化钠的苯甲酸固体可以用重结晶的方法
B. 苯甲酸、乙酸、乙二酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
D. 苯甲酸的同分异构体中含苯环的有4种
5. 如图为α-氨基酸的结构通式,如常见的有甘氨酸()与丙氨酸(),由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是
A. 氨基酸一定是手性分子
B. 氨基酸一般能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,而难溶于水
C. 多肽既能和酸发生反应,又能和碱发生反应
D. 甘氨酸与丙氨酸混合发生脱水缩合形成的二肽最多有3种(不考虑环肽)
6. 只用一种试剂就能鉴别出2-丙醇、1-戊烯、甲苯、苯酚,这种试剂是
A. 饱和碳酸钠溶液 B. 石蕊溶液 C. 溴水 D. 银氨溶液
7. 有机化合物A的分子式,它与足量的NaOH溶液共热后蒸馏,得到含B的蒸馏物。将B与浓硫酸混合加热,控制温度可得到一种能作果实催熟剂的无色气体C,化合物A的结构可能有几种
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 12种
8. 有机物A是一种重要的化工原料,在一定条件下可以发生如下反应:
下列说法正确的是
A. 有机物A属于苯的同系物 B. A→B的反应最多消耗
C. 产物C中所有原子可能共平面 D. 产物D能因反应而使溴水褪色
9. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机化合物分子中,原子(团)之间相互影响,从而导致化学性质不同。以下事实中,不能说明此观点的是
A. 苯的硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯
B. 乙酸不与发生加成,而乙醛能与发生加成
C. 苯酚能与溶液反应,而乙醇不能
D. 2-甲基-1-丙醇能发生消去反应,而2,2-二甲基-1-丙醇不能
10. 关于下列装置的说法中正确的是
A. 装置①可用于证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
B. 装置②可用于验证能氧化乙醇
C. 装置③可用于验证苯和液溴发生取代反应
D. 装置④可用于检验1-溴丙烷消去反应的产物
11. 硝酸甘油是一种白色或淡黄色黏稠液体,低温易冻结。熔点13℃,沸点218℃(170℃以上会发生爆炸),以丙烯为原料合成硝酸甘油路线如下图所示:
已知:
下列说法错误的是
A. 硝酸甘油属于酯类
B. 合成路线中反应②③④均属于取代反应
C. 硝酸甘油可以用作现代国防开矿等使用的烈性炸药
D. 合成路线中物质B易溶于水
12. 某有机物的结构简式为。以下关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能与溴水发生反应,1 mol该物质最多消耗
C. 1 mol该物质最多消耗的
D. 能与氢气发生加成反应,1 mol最多消耗
13. 下列实验操作和现象及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将少量某卤代烃与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却后,向溶液中加稀酸化,再滴加溶液,产生淡黄色沉淀
该卤代烃含溴元素
B
向可能含有少量苯酚的苯中滴加过量的浓溴水,未出现白色沉淀
苯中不含苯酚
C
将乙醇与浓硫酸在170℃下反应产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙醇发生消去反应生成乙烯
D
在碱性环境下,将少量丙烯醛滴入新制氢氧化铜悬浊液中,加热充分反应,然后滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
14. 丙烯酸与水反应生成乳酸的化学方程式如下。
下列说法正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 丙烯酸与乳酸都属于脂肪酸,故两者之间不能发生反应
C. 丙烯酸存在顺反异构
D. 酸性高锰酸钾溶液和碳酸氢钠溶液均可用于丙烯酸和乳酸的鉴别
15. 某反应机理如图,下列说法错误的是
A. 中的官能团有碳碳双键、酮羰基
B. 该历程中为反应的中间产物
C. 酸性强于
D. 和均可以与浓溴水反应,且反应类型相同
16. 狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应,该反应被称为狄尔斯-阿尔德反应。
下列说法正确的是
A. 狄尔斯-阿尔德反应属于取代反应
B. 2-甲基-1,3-丁二烯也能与乙炔发生类似上述成环反应,化学方程式为
C. 环戊二烯与丙烯发生狄尔斯-阿尔德反应的产物是
D. 合成的原料为和
17. 阿司匹林有效成分()微溶于水,是常用的解热镇痛药。利用水杨酸()与乙酸酐反应合成阿司匹林,所获得的粗产品中混有少量的水杨酸、乙酸及难溶于水的有机物等杂质。下列是提纯阿司匹林的流程图:
已知:时,阿司匹林沉淀完全。
下列说法错误的是
A. 流程图中饱和溶液可用NaOH溶液代替,除去阿司匹林中的酸性物质
B. 操作Ⅰ为过滤
C. 用冰水洗涤沉淀目的是减少阿司匹林的溶解损失,提高阿司匹林产率
D. 可以用溶液检验阿司匹林中水杨酸是否除尽
18. 有机羧酸与醇在酸催化条件下发生酯化反应的机理如图。下列说法错误的是
A. 同一个碳原子上连接两个羟基是不稳定的结构
B. 为该过程的催化剂
C. 依据上述反应机理图,用和反应,D可以存在于乙酸乙酯中
D. 由(2)到(3)的反应形成了配位键
19. 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢(称之为)受羰基吸电子作用的影响,具有一定的活泼性。分子内含有的醛在一定条件下可以发生加成反应,生成羟基醛,该产物易失水,得到,不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应,是一种常用的增长碳链的方法。例如:
。
茉莉醛()一般是以苯甲醛和庚醛为原料按上述机理制得。下列说法错误的是
A. 茉莉醛能被酸性高锰酸钾溶液氧化,产物中有苯甲酸
B. 茉莉醛苯环上的二溴代物有6种(不考虑立体异构)
C. 理论上,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出108 g银
D. 制备茉莉醛的化学反应方程式为
20. 某烃的含氧衍生物A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,A的核磁共振氢谱如图1所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得A的红外光谱如图2所示。关于A的说法错误的是
A. 该分子中键与键数目之比为13:1
B. 能与新制氢氧化铜悬浊液在一定条件下反应
C. 能与HCN在一定条件下发生反应
D. 该分子中碳原子的杂化方式有两种
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. 春季流感高发,家中常备奥司他韦。下图是由莽草酸制备奥司他韦的部分流程:
(1)奥司他韦中含氧官能团的名称是_______。
(2)莽草酸的分子式是_______;1 mol莽草酸最多消耗_______mol Na。
(3)有关奥司他韦,下列说法错误的是_______(填选项标号)。
A. 奥司他韦属于芳香族化合物
B. 奥司他韦能与盐酸在一定条件下反应,1 mol奥司他韦最多消耗2 mol HCl
C. 奥司他韦中有3个手性碳原子
D. 奥司他韦的六元环上的6个碳原子一定共平面
(4)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(),其反应类型为_______,用化学方程式表示该反应_______。
(5)的名称为_______,其与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
22. 制备除草剂异噻唑草酮的合成中间体H的合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A物质中官能团名称是_______。
(2)C分子中共面原子最多有_______个。
(3)氰基(-CN)的电子式为_______。
(4)G的结构简式为_______。
(5)F转化为G的反应类型为_______。
(6)E转化为F的反应方程式为_______。
(7)满足下列条件的H的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有和
②含有苯环且苯环上只有3个取代基
③能与反应
23. 乳酸异戊酯是一种重要的工业原料,广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。
Ⅰ.实验室用乳酸()与异戊醇()反应制备乳酸异戊酯。
相对分子质量
密度/
沸点/℃
水中溶解度
乳酸
90
1.209
122
溶
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乳酸异戊酯
160
0.96
202
不溶
实验步骤:
①如图连接好装置,往分水器中充水,充水高度比支管口低1 cm左右,接通冷却水。在A中加入9 g乳酸和17.6 g异戊醇、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A。
②反应1h,反应液冷却至室温后,倒入分液漏斗中,先水洗,再用饱和碳酸钠溶液洗涤至中性,最后用饱和食盐水和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻。
③过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集200~203℃馏分,得乳酸异戊酯13.6 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______,球形冷凝管的作用是_______。
(2)乳酸与异戊醇发生酯化反应的化学方程式为_______。
(3)实验过程中分水器中得到的液体会分层,需多次开启分水器活塞放出下层液体,当观察到分水器中_______的现象时,反应完成,可停止加热。
(4)制备乳酸异戊酯过程中会有副反应发生,例如乳酸分子间生成交酯(六元环状酯),该交酯的结构简式为_______。
(5)分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是_______。
(6)本实验的产率是_______。
Ⅱ.探究乳酸异戊酯的水解反应(60℃水浴加热)
实验序号 体积/mL
乳酸异戊酯
水
①
4
4
0
0
②
4
0
4
0
③
4
0
0
4
(7)实验①②③中,酯层体积、异戊醇的产率随时间变化的曲线如图所示。
实验结论:在相同条件下,酯的水解速率在_______溶液中最大(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
24. 化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体,可通过以下方法合成:
已知:①F在条件下成环,接着在作用下转化为G
②
回答下列问题:
(1)A转化为B的过程中碱性环境的作用是_______。
(2)由B转化为C过程所需的试剂和反应条件_______。
(3)由C生成D的反应类型为_______。
(4)写出由D生成E的化学方程式_______。
(5)G的结构简式为_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应②能发生水解反应,且水解产物与溶液显色③分子中只有4种不同环境的氢。
其中苯环上的一取代物有2种的同分异构体的结构简式为_______。
(7)已知:易被氧化;②苯环上原有的取代基能够影响新进入的取代基的取代位置,这种效应称为取代基定位效应。如甲基()是邻、对位定位基,羧基()是间位定位基。
结合流程信息和上述信息,设计由甲苯和为原料制备的合成路线_______(无机试剂任用)。
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