内容正文:
2024学年第二学期温州环大罗山联盟期中联考
高二年级化学学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.本卷可能用到的相对原子质量数据:H-1,C-12,Br-80
选择题部分
一、选择题(本题有16小题,每小题3分,共48分。每小题只有1个选项符合题意,不选、多选、选错均不给分)
1. 下列分子式只表示一种物质的是
A. B. C. D.
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 2-丁烯的键线式:
B. 苯的最简式:CH
C. 乙醇的球棍模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 关于有机反应类型,下列判断正确的是
A. 乙烯使溴水或酸性高锰酸钾褪色:氧化反应
B. 1-氯丁烷在NaOH醇溶液中发生反应:取代反应
C. :加成反应和水解反应
D. :加成反应
4. 下列有机物的命名或俗名正确的是
A. :3-甲基丁烷 B. :甘油
C. :2,4,6-三甲基苯 D. :草酸
5. 下列关于有机物的结构说法正确的是
A. 甲烷的一氯代物只有一种,证明甲烷是正四面体结构
B. 间二甲苯没有同分异构体,证明苯环中没有单双键相互交替的结构
C. 乙烯分子中键和键的比例为4:1
D. 乙苯中最多有14个原子共面
6. 下列说法不正确的是
A. 用水可鉴别乙醛和丙酸溶液
B. 用饱和碳酸钠溶液可鉴别乙醇和甲酸
C. 用新制氢氧化铜可鉴别植物油和葡萄糖溶液
D. 用红外光谱和质谱仪均可鉴别和
7. 下列关于有机物的用途说法不正确的是
A. 2,4,6-三硝基甲苯是一种烈性炸药,用于国防、采矿、筑路等
B. 氯乙烷汽化吸收大量的热,具有冷冻麻醉作用,可用作肌肉拉伤的镇痛剂
C. 醚类物质在化工生产中被广泛用作溶剂,也可作麻醉剂
D. 葡萄糖在酶的催化下水解为乙醇,该过程被广泛用于酿酒和生产燃料乙醇
8. 下列说法不正确的是
A. 苯酚与过量甲醛在浓盐酸作用下缩聚反应得到网状酚醛树脂
B. 顺丁橡胶硫化可使其结构从线型转变为网状,强度提高
C. 为了获得支链较多的聚乙烯,应选择在高温高压下进行加聚反应
D. 乙酰胺在碱性并加热的条件下可生成盐和氨气
9. 有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质的化学性质不同。下列事实不可以用上述观点解释的是
A. 乙醇不能与碱发生中和反应,而苯酚能与碱发生中和反应
B. 甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使高锰酸钾溶液褪色
C. 乙烷不能与溴发生加成反应,而乙烯能与溴发生加成反应
D. 三氟乙酸()的pKa=0.23,而乙酸的pKa=4.76
10. 下列说法正确的是
A. a图可检验卤代烃的消去产物
B. b图可用于实验室制硝基苯
C. c图可用于分离苯和甲苯
D. d图加入石蕊溶液,可比较同浓度同体积乙醇和苯酚中羟基的活性
11. 下列说法不正确的是
A. 秸秆中的纤维素为高分子化合物且能水解
B. 甘油醛含多羟基醛的结构,属于糖类
C. 核酸的最终水解产物为核苷、碱基和磷酸
D. 醋酸纤维不易燃烧,是纺织工业原料,可用于生产胶片
12. 下列分离或提纯有机物的方法正确的是
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂及主要操作方法
A
苯甲酸
氯化钠
加热水溶解,冷却结晶,过滤
B
苯
苯酚
加几滴氯化铁溶液,分液
C
乙烷
乙烯
通入高锰酸钾溶液,洗气
D
乙酸乙酯
乙酸
加入氢氧化钠溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
13. 冠醚分子可通过识别,实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的反应类型为取代反应,并可生成KCl
B. 有机物Z的核磁共振氢谱显示有5组峰
C. 超分子R中碳原子杂化方式有2种
D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
14. 穿心莲内酯具有祛热解毒、消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 分子中有5个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多可与3 mol 发生反应
D. 该物质能发生取代、加成、氧化、消去、水解反应
15. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲基所含的电子数为7
B. 46 g 中的C-H键数目为5
C. 14 g 和混合物中含有共价键数为3
D. 0.3 mol苯酚与足量浓溴水反应,生成的HBr分子数为0.3
16. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向苯酚乳浊液中加入溶液,振荡、静置,溶液变澄清
说明苯酚的酸性比强
B
向苯的样品中加入少量浓溴水,无白色沉淀
苯的样品中不含酚类物质
C
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
D
将饱和食盐水滴入电石中,产生的气体直接通入溴水中,溴水褪色
说明产生了不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
17. 请回答下列问题。
(1)果糖的分子式为_________,顺-2-丁烯的结构简式_________。
(2)电石法(电石主要成分为)制备乙炔的化学方程式为_________。
(3)有机物A的键线式如图所示,A和发生取代反应,生成一种一氯代物M,该一氯代物中存在四个甲基,请写出M的结构简式:_________;A的名称是_________(用系统命名法命名)。
(4)乙醇能与水任意互溶的原因是_________。
18. 维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(1)产物C的结构简式为_________,有机物A的官能团有_________(填名称)。
(2)反应③分两步完成,第一步反应类型为_________。
(3)反应①②的顺序_________(填“能”或“不能”)互换,理由是_________。
(4)在①②③三个反应中,原子的理论利用率为100%的反应是_________。
19. “碳达峰”和“碳中和”已经成为国家重大需求和世界科技前沿。如何高效催化转化二氧化碳并制备高价值的化学品引起了国内外科研工作者的广泛关注。
(1)尿素合成能够有效利用二氧化碳和氨气,反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①反应Ⅲ的________。
②以和为原料合成尿素的反应中,影响转化率的因素很多,下图为某特定条件下,不同水碳比和温度影响转化率变化的趋势曲线。下列说法错误的是________(填选项)。
A.其他条件相同时,为提高的转化率,生产中可以采取的措施是降低水碳比
B.移走部分尿素平衡向正方向移动
C.当温度低于190℃,随温度升高转化率逐渐增大,其原因可能是温度升高平衡向正方向移动
D.当温度高于190℃后,随温度升高转化率逐渐减小,其原因可能是温度升高发生了副反应
③写出尿素与足量盐酸反应的离子方程式________。
(2)电催化和合成尿素的装置如图所示。
生成尿素的电极反应式为________。
(3)另一种电催化方法是用和合成尿素。先在阴极被还原为中间体CO,再与合成尿素。已知在阴极还能被还原为,其生成的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明,一定时间内,阴极产物中CO的物质的量大于,可能的原因为________。
20. 溴苯常用于制备药物中间体,生成农药、染料和颜料等。实验室用苯、液溴、铁粉制备溴苯的反应原理、装置示意图及相关数据如下:
①
②
分子量
密度()
沸点(℃)
苯
78
0.88
80.1
溴苯
157
1.5
156
实验步骤:
①在a中加入少量铁粉,向其中一个分液漏斗中加入5 mL苯和过量液溴的混合物,另一个分液漏斗中加入20 mL 10%的氢氧化钠溶液,c中注入蒸馏水,d中加入碱石灰,连接好仪器,检查装置气密性。
②向a中加入苯和液溴的混合物,充分反应后,将a中液体经过过滤、水洗、碱洗、水洗、干燥、 等步骤,得到溴苯2.93 mL(换算成质量约为4.4 g)。
(1)仪器a的名称是________,装置c中出现的现象为________。
(2)步骤②中两次水洗的目的分别是什么:________、________。
(3)步骤②中空缺的实验操作为________。
(4)请计算溴苯的产率为________%(保留一位小数)
21. 化合物H是合成甘氨酸转运体抑制剂(GlyT1)的重要中间产物,其合成路线如下(部分反应条件已简化)。
①
②
(1)下列关于化合物B的说法正确的是 。
A. 能使高锰酸钾溶液褪色,也能使溴的四氯化碳褪色
B. 1 mol的B最多能与4 mol的发生加成反应
C. 苯环上的两个H原子被两个Cl原子取代得到的有机物共有6种
D. 等物质的量B和苯分别完全燃烧,所需要氧气的量相同
(2)①C→D的反应类型是________;C的结构简式为________;
②比较碱性:F________H(填“>、<、=”)。
(3)写出F→G的化学方程式为________。
(4)化合物I是比化合物B多一个氧原子,写出3种同时符合下列条件的I的同分异构体________。
①属于芳香族化合物。②核磁共振氢谱显示有4种峰。
(5)设计以乙醛和三氯乙腈()为原料合成的路线(用流程图表示,注明反应条件,无机试剂任选)________。
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2024学年第二学期温州环大罗山联盟期中联考
高二年级化学学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.本卷可能用到的相对原子质量数据:H-1,C-12,Br-80
选择题部分
一、选择题(本题有16小题,每小题3分,共48分。每小题只有1个选项符合题意,不选、多选、选错均不给分)
1. 下列分子式只表示一种物质的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.可表示丙烯和环丙烷两种物质,存在同分异构体,A错误;
B.可表示乙醛、环氧乙烷两种物质,存在同分异构体,B错误;
C.是乙烷的五氯代物,乙烷结构完全对称,五氯代物仅有一种结构,不存在同分异构体,只表示一种物质,C正确;
D.可表示苯、多种不饱和链烃等,存在同分异构体,D错误;
故答案选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 2-丁烯的键线式:
B. 苯的最简式:CH
C. 乙醇的球棍模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该键线式含4个碳原子、2个碳碳双键,为1,3-丁二烯的键线式,A错误;
B.苯的分子式为,最简式是元素原子个数的最简整数比,即CH,B正确;
C.该球棍模型中氧原子连接2个甲基,为二甲醚的球棍模型,乙醇结构为,氧原子应连接1个碳原子和1个氢原子,C错误;
D.聚丙烯由丙烯加聚得到,主链仅含双键的2个碳原子为重复单元,甲基为支链,正确结构简式为,选项中将甲基写入主链,D错误;
故答案选B。
3. 关于有机反应类型,下列判断正确的是
A. 乙烯使溴水或酸性高锰酸钾褪色:氧化反应
B. 1-氯丁烷在NaOH醇溶液中发生反应:取代反应
C. :加成反应和水解反应
D. :加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯使溴水褪色是加成反应(双键断裂,溴原子加成到两个碳原子上生成1,2-二溴乙烷);乙烯使酸性高锰酸钾褪色才是氧化反应,A错误;
B.1-氯丁烷在 NaOH醇溶液中发生的是消去反应,生成1-丁烯;卤代烃在 NaOH水溶液中才发生取代(水解)反应生成醇,B错误;
C.第一步丙酮与HCN的反应是加成反应;第二步-CN与H2反应生成-CH2NH2的反应是还原反应,不是水解反应(水解反应会将-CN转化为-COOH或-CONH2),C错误;
D.苯与Cl2在一定条件下生成六氯环己烷,苯环的大π键被破坏,每个碳原子分别结合一个氯原子和一个氢原子,属于加成反应,D正确;
故答案选D。
4. 下列有机物的命名或俗名正确的是
A. :3-甲基丁烷 B. :甘油
C. :2,4,6-三甲基苯 D. :草酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据烷烃的命名规则,以最长碳链作主链,离支链最近的碳原子为1号碳原子,故的名称为2-甲基丁烷,A错误;
B.根据醇的命名规则,的名称为1,3-丙二醇,而甘油是丙三醇的俗称,甘油的结构简式为:,B错误;
C.根据苯的同系物的命名规则,取代基的位次和应最小,故的名称为:1,3,5-三甲基苯,C错误;
D.根据羧酸的俗称,为乙二酸,俗称草酸,D正确;
故选D。
5. 下列关于有机物的结构说法正确的是
A. 甲烷的一氯代物只有一种,证明甲烷是正四面体结构
B. 间二甲苯没有同分异构体,证明苯环中没有单双键相互交替的结构
C. 乙烯分子中键和键的比例为4:1
D. 乙苯中最多有14个原子共面
【答案】D
【解析】
【详解】A.若甲烷为平面正方形结构,其一氯代物也只有一种,二氯代物只有一种才能证明甲烷为正四面体结构,A错误;
B.若苯环为单双键交替结构,间二甲苯也仅有一种结构,邻二甲苯只有一种才能证明苯环无单双键交替结构,B错误;
C.乙烯分子中含4个C-H 键、1个C-C 键,共5个键,还有1个键,键和键比例为5:1,C错误;
D.乙苯中苯环的6个C、5个H共11个原子一定共面,通过碳碳单键旋转,可使乙基的2个C以及乙基上的1个H也处于苯环平面,共14个原子共面,D正确;
故答案为D。
6. 下列说法不正确的是
A. 用水可鉴别乙醛和丙酸溶液
B. 用饱和碳酸钠溶液可鉴别乙醇和甲酸
C. 用新制氢氧化铜可鉴别植物油和葡萄糖溶液
D. 用红外光谱和质谱仪均可鉴别和
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醛和丙酸都能与水以任意比例互溶,加水后均形成无色透明溶液,无明显现象差异,无法用水鉴别,A错误;
B.乙醇与饱和碳酸钠溶液互溶,无明显现象;甲酸属于羧酸,能和饱和碳酸钠反应生成CO2气体,有气泡产生,现象不同可鉴别,B正确;
C.葡萄糖是多羟基醛,常温下与新制氢氧化铜混合会生成绛蓝色配合物,加热还会生成砖红色沉淀;植物油属于酯类,不溶于水,与新制氢氧化铜悬浊液混合后分层,现象不同可鉴别,C正确;
D.HCOOCH3和CH3COOH的官能团不同,红外光谱的特征吸收峰存在差异,可鉴别;二者虽然相对分子质量相同,但质谱的碎片离子峰的种类、丰度存在差异,也可鉴别,D正确;
故答案选A。
7. 下列关于有机物的用途说法不正确的是
A. 2,4,6-三硝基甲苯是一种烈性炸药,用于国防、采矿、筑路等
B. 氯乙烷汽化吸收大量的热,具有冷冻麻醉作用,可用作肌肉拉伤的镇痛剂
C. 醚类物质在化工生产中被广泛用作溶剂,也可作麻醉剂
D. 葡萄糖在酶的催化下水解为乙醇,该过程被广泛用于酿酒和生产燃料乙醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.2,4,6-三硝基甲苯俗称TNT,是常用烈性炸药,可用于国防、采矿、筑路等领域,A正确;
B.氯乙烷沸点低,汽化时会吸收大量热量,可使受伤部位快速冷冻麻醉,起到镇痛作用,可用作肌肉拉伤的镇痛剂,B正确;
C.醚类(如乙醚)是良好的有机溶剂,在化工生产中广泛用作溶剂,同时乙醚也可作为麻醉剂使用,C正确;
D.葡萄糖属于单糖,不能发生水解反应,葡萄糖在酶的催化下分解为乙醇和二氧化碳,该反应属于分解反应而非水解反应,D错误;、
故选D。
8. 下列说法不正确的是
A. 苯酚与过量甲醛在浓盐酸作用下缩聚反应得到网状酚醛树脂
B. 顺丁橡胶硫化可使其结构从线型转变为网状,强度提高
C. 为了获得支链较多的聚乙烯,应选择在高温高压下进行加聚反应
D. 乙酰胺在碱性并加热的条件下可生成盐和氨气
【答案】A
【解析】
【详解】A.在酸性条件下,苯酚与甲醛主要发生缩聚反应生成线型酚醛树脂;在碱性条件下,若甲醛过量,则生成网状酚醛树脂。因此,题干中在浓盐酸作用下得到网状酚醛树脂的说法不正确,A错误;
B.顺丁橡胶硫化过程中,橡胶分子链之间形成交联,结构从线型转变为网状,这会提高橡胶的强度和耐磨性,B正确;
C.高温高压下进行乙烯加聚反应,得到的低密度聚乙烯支链较多,低压催化条件下得到的是支链少的高密度聚乙烯,C正确;
D.乙酰胺在碱性、加热条件下发生水解反应,反应为,生成乙酸钠和氨气,D正确;
故选A。
9. 有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致物质的化学性质不同。下列事实不可以用上述观点解释的是
A. 乙醇不能与碱发生中和反应,而苯酚能与碱发生中和反应
B. 甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使高锰酸钾溶液褪色
C. 乙烷不能与溴发生加成反应,而乙烯能与溴发生加成反应
D. 三氟乙酸()的pKa=0.23,而乙酸的pKa=4.76
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇中羟基与乙基相连,苯酚中羟基与苯环相连,苯环对羟基的影响使苯酚中羟基氢更活泼,可与碱发生中和反应,能用基团相互影响解释,A不符合题意;
B.甲苯中苯环对甲基的影响使甲基活性增强,可被高锰酸钾氧化,而甲烷中无苯环影响,不能被高锰酸钾氧化,能用基团相互影响解释,B不符合题意;
C.乙烷属于饱和烷烃,不含碳碳双键,乙烯含有碳碳双键官能团,二者性质差异是因为官能团种类不同,不是基团间的相互影响,不能用题干观点解释,C符合题意;
D.三氟乙酸中三氟甲基是吸电子基团,对羧基的影响使羧基羟基氢更易电离,酸性强于乙酸,能用基团相互影响解释,D不符合题意;
故选C。
10. 下列说法正确的是
A. a图可检验卤代烃的消去产物
B. b图可用于实验室制硝基苯
C. c图可用于分离苯和甲苯
D. d图加入石蕊溶液,可比较同浓度同体积乙醇和苯酚中羟基的活性
【答案】B
【解析】
【详解】A.1-溴丙烷在NaOH乙醇溶液中加热确实发生消去反应生成丙烯,丙烯能使酸性 KMnO4溶液褪色。但乙醇具有挥发性,加热时会随丙烯一起逸出,而乙醇本身也能被酸性KMnO4氧化使其褪色,会对丙烯的检验产生严重干扰。正确操作应在气体通入酸性KMnO4溶液前,先通过盛有水的洗气瓶除去乙醇。A错误;
B.实验室制备硝基苯的反应条件为:苯与浓硝酸在浓硫酸催化下,50~60℃水浴加热。该装置完全符合要求:水浴加热可使反应体系受热均匀,便于精确控制温度,温度计插入水浴中,测量反应温度,长玻璃管起到冷凝回流作用,防止易挥发的苯和浓硝酸损失,B正确;
C.苯和甲苯互溶且沸点不同,可用蒸馏法分离,但该装置温度计位置错误,蒸馏时温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相平,测量馏出蒸气的温度,C错误;
D.苯酚酸性弱,加入石蕊溶液后,两支试管均无明显现象,呈现出石蕊溶液的颜色,无法比较两者羟基的活性。正确方法是比较两者与金属钠反应的剧烈程度,D错误;
故答案选B。
11. 下列说法不正确的是
A. 秸秆中的纤维素为高分子化合物且能水解
B. 甘油醛含多羟基醛的结构,属于糖类
C. 核酸的最终水解产物为核苷、碱基和磷酸
D. 醋酸纤维不易燃烧,是纺织工业原料,可用于生产胶片
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素属于天然有机高分子化合物,可水解最终生成葡萄糖,A正确;
B.甘油醛结构为,属于多羟基醛,符合糖类的定义,是最简单的醛糖,B正确;
C.核酸初步水解产物为核苷酸,最终水解产物为磷酸、五碳糖(核糖或脱氧核糖)和含氮碱基,核苷是中间水解产物,不属于最终水解产物,C错误;
D.醋酸纤维是纤维素乙酸酯,不易燃烧,可作为纺织工业原料,也可用于生产胶片片基,D正确;
故选C。
12. 下列分离或提纯有机物的方法正确的是
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂及主要操作方法
A
苯甲酸
氯化钠
加热水溶解,冷却结晶,过滤
B
苯
苯酚
加几滴氯化铁溶液,分液
C
乙烷
乙烯
通入高锰酸钾溶液,洗气
D
乙酸乙酯
乙酸
加入氢氧化钠溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯甲酸在水中溶解度随温度变化较大,氯化钠溶解度随温度变化小,加热水溶解后冷却,苯甲酸结晶析出,过滤即可除去氯化钠,A正确;
B.苯酚与氯化铁反应生成的络合物仍溶于苯,无法通过分液分离,应加入氢氧化钠溶液将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠后分液,B错误;
C.乙烯会被高锰酸钾溶液氧化为CO2,会引入新的气体杂质,应通入溴水洗气除杂,C错误;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应,应加入饱和碳酸钠溶液消耗乙酸、降低乙酸乙酯溶解度后分液,D错误;
故答案选A。
13. 冠醚分子可通过识别,实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的反应类型为取代反应,并可生成KCl
B. 有机物Z的核磁共振氢谱显示有5组峰
C. 超分子R中碳原子杂化方式有2种
D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程I是典型的取代反应。邻苯二酚(X)分子中羟基(-OH)上的氢原子,被1,3-二氯丙烷(Y)中的 “-CH2CH2CH2-” 基团取代;同时,Y分子中的氯原子(Cl)与KOH中的钾离子(K+)结合生成KCl,A正确;
B.核磁共振氢谱的峰组数等于分子中等效氢原子的种类数。有机物 Z 具有完美的左右对称性,其等效氢只有4组:苯环上靠近氧原子的2个氢原子(等效)苯环上远离氧原子的 2 个氢原子(等效)与氧原子直接相连的4个亚甲基(-O-CH2-)上的氢原子(全部等效)中间的 2 个亚甲基(-CH2-)上的氢原子(等效)因此氢谱应显示4组峰,不是5组。B错误;
C.sp2杂化:苯环上的所有碳原子,它们形成平面结构,键角约120°,sp3杂化:所有只形成单键的饱和碳原子,即分子中所有–CH2-基团中的碳原子,超分子R中只有这两种碳原子,因此杂化方式共2种,C正确;
D.这是相似相溶原理的应用。Li⁺是离子,极性极强,而有机溶剂大多是非极性或弱极性的,因此 Li⁺本身在有机溶剂中溶解度极小。过程 II 中,冠醚Z将Li+包裹在分子内部,冠醚分子的外层是疏水的碳氢结构,与有机溶剂性质相似,从而大大增加了Li+在有机溶剂中的溶解度,实现了从卤水中萃取Li+的目的。D正确;
故答案选B。
14. 穿心莲内酯具有祛热解毒、消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 分子中有5个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多可与3 mol 发生反应
D. 该物质能发生取代、加成、氧化、消去、水解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式确定该物质的分子式为,A错误;
B.该分子中含有6个手性碳原子,位置如图,B错误;
C.1 mol该物质中有2 mol碳碳双键,最多可与2 mol 发生加成反应,酯基不能与发生加成反应,C错误;
D.该物质的碳碳双键能发生加成、氧化反应,醇羟基能发生取代、氧化反应,其中有β-H的醇羟基可以发生消去反应,酯基可发生取代、水解反应,D正确;
故答案选D。
15. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲基所含的电子数为7
B. 46 g 中的C-H键数目为5
C. 14 g 和混合物中含有共价键数为3
D. 0.3 mol苯酚与足量浓溴水反应,生成的HBr分子数为0.3
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基(-CH3)是中性基团,不是离子。1个C原子有6个电子,3个H原子各有1个电子,因此1个甲基共含6+3=9个电子。所以1mol甲基所含电子数为9,而非7,A错误;
B.分子式为C2H6O的物质有两种同分异构体:乙醇(CH3CH2OH):1mol乙醇含5个C-H键,二甲醚(CH3OCH3):1mol二甲醚含6个C-H键题目未指明具体物质,因此无法确定C-H键的准确数目,B错误;
C.环丙烷和环丁烷的最简式均为CH2,摩尔质量为14g/mol。14g混合物中含1molCH2单元。无论环丙烷还是环丁烷,每个CH2单元平均对应3个共价键(环丙烷9个键/3个CH2,环丁烷12个键/4个CH2)。因此14g混合物中共价键总数为3。C正确;
D.苯酚与浓溴水发生邻对位三取代反应:1mol苯酚与3mol Br2反应,生成1mol三溴苯酚和3molHBr。因此0.3mol苯酚完全反应,生成的HBr分子数应为0.9,而非0.3,D错误;
故答案选C。
16. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向苯酚乳浊液中加入溶液,振荡、静置,溶液变澄清
说明苯酚的酸性比强
B
向苯的样品中加入少量浓溴水,无白色沉淀
苯的样品中不含酚类物质
C
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
D
将饱和食盐水滴入电石中,产生的气体直接通入溴水中,溴水褪色
说明产生了不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚与反应生成可溶的苯酚钠和,无生成,根据强酸制弱酸的规律,说明苯酚的酸性比强,A正确;
B.若苯中酚类含量较低,反应生成的三溴苯酚会溶解在苯中,无法观察到白色沉淀,不能得出样品不含酚类的结论,B错误;
C.饱和溶液属于铵盐溶液,使蛋白质发生盐析;是重金属盐,使蛋白质发生变性,二者原理不同,并非均发生变性,C错误;
D.电石与饱和食盐水反应生成的气体中混有、等还原性杂质,这些杂质也能与溴水反应使其褪色,不能说明一定产生了不饱和烃,D错误;
故选A。
非选择题部分
17. 请回答下列问题。
(1)果糖的分子式为_________,顺-2-丁烯的结构简式_________。
(2)电石法(电石主要成分为)制备乙炔的化学方程式为_________。
(3)有机物A的键线式如图所示,A和发生取代反应,生成一种一氯代物M,该一氯代物中存在四个甲基,请写出M的结构简式:_________;A的名称是_________(用系统命名法命名)。
(4)乙醇能与水任意互溶的原因是_________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. ②. 2,2-二甲基丁烷
(4)乙醇和水分子都是极性分子,且乙醇与水分子能形成分子间氢键
【解析】
【小问1详解】
果糖是不能水解的单糖,分子式为;顺-2-丁烯的主链含有4个碳原子,两个甲基位于双键同侧,结构简式为:;
【小问2详解】
电石法制备乙炔的反应为碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
由键线式可知,烷烃分子A的最长碳链含有4个碳原子,侧链为2个甲基,名称为2,2-二甲基丁烷;A和氯气光照条件下发生取代反应生成一氯代物M中存在四个甲基,说明氯原子取代A分子中亚甲基上的氢原子,则M的结构简式为:;
【小问4详解】
乙醇和水都属于极性分子,且乙醇分子含有羟基,可与水分子形成分子间氢键,所以由相似相溶原理可知,乙醇能与水任意互溶。
18. 维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(1)产物C的结构简式为_________,有机物A的官能团有_________(填名称)。
(2)反应③分两步完成,第一步反应类型为_________。
(3)反应①②的顺序_________(填“能”或“不能”)互换,理由是_________。
(4)在①②③三个反应中,原子的理论利用率为100%的反应是_________。
【答案】(1) ①. ②. 碳碳双键、酯基
(2)加成反应 (3) ①. 不能 ②. 先水解(即发生反应②)生成的乙烯醇不稳定,迅速变为乙醛,难以发生下步反应 (4)①
【解析】
【分析】A发生加聚反应生成B,B是,B水解生成C,C是,C与HCHO发生缩聚反应生成聚乙烯醇缩甲醛纤维,据此分析作答。
【小问1详解】
由分析可知,C的结构简式为:;有机物A的官能团有:酯基、碳碳双键;
【小问2详解】
根据题给信息知,反应③分两步完成,第一步反应为聚乙烯醇与甲醛的加成反应得到,然后在与反应得到聚乙烯醇缩甲醛纤维;
【小问3详解】
反应①②的顺序不可以互换,先水解生成乙烯醇不稳定(迅速变为乙醛),难以发生下步反应;
【小问4详解】
已知反应①为聚合反应,反应②为水解反应,反应③为脱水缩合反应,故原子的理论利用率为100%的反应是①。
19. “碳达峰”和“碳中和”已经成为国家重大需求和世界科技前沿。如何高效催化转化二氧化碳并制备高价值的化学品引起了国内外科研工作者的广泛关注。
(1)尿素合成能够有效利用二氧化碳和氨气,反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①反应Ⅲ的________。
②以和为原料合成尿素的反应中,影响转化率的因素很多,下图为某特定条件下,不同水碳比和温度影响转化率变化的趋势曲线。下列说法错误的是________(填选项)。
A.其他条件相同时,为提高的转化率,生产中可以采取的措施是降低水碳比
B.移走部分尿素平衡向正方向移动
C.当温度低于190℃,随温度升高转化率逐渐增大,其原因可能是温度升高平衡向正方向移动
D.当温度高于190℃后,随温度升高转化率逐渐减小,其原因可能是温度升高发生了副反应
③写出尿素与足量盐酸反应的离子方程式________。
(2)电催化和合成尿素的装置如图所示。
生成尿素的电极反应式为________。
(3)另一种电催化方法是用和合成尿素。先在阴极被还原为中间体CO,再与合成尿素。已知在阴极还能被还原为,其生成的趋势比生成CO的趋势更大。但实验数据说明,一定时间内,阴极产物中CO的物质的量大于,可能的原因为________。
【答案】(1) ①. ①-86.98 ②. ②B、C ③. ③
(2)
(3)该条件下,在阴极生成CO的速率比生成的速率快
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应III=反应I +反应II,因此:。
②A.由图像可知,水碳比越小,CO2转化率越高。H2O是生成物,降低水碳比(减少生成物相对含量),平衡正向移动,可提高CO2转化率,A正确;
B.尿素是纯液体(反应温度下200℃左右为液态),纯液体的浓度视为常数,根据勒夏特列原理,改变纯固体/纯液体的量不影响化学平衡移动,因此移走部分尿素平衡不移动,B错误;
C.总反应III是放热反应,温度升高,化学平衡一定逆向移动,CO2转化率应该降低。温度低于190℃时转化率升高的真实原因是:反应未达到化学平衡,温度升高使反应速率显著加快,相同时间内CO2转化量增加,C错误;
D.温度高于190℃时,反应已达平衡,总反应放热,温度升高平衡逆向移动,同时高温可能引发尿素分解等副反应,共同导致CO2转化率下降,D正确;
故选BC。
尿素在足量盐酸中发生酸性水解,氨基(-NH2)与H+结合生成,羰基转化为CO2,离子方程式为:。
【小问2详解】
右侧电极生成O2,发生氧化反应,为阳极;左侧为阴极,CO2和在此被还原为尿素,阴极的电极方程式配平后为:。
【小问3详解】
该条件下,CO2在阴极生成CO的反应速率比生成CH4的反应速率快。虽然生成CH4的热力学趋势更大(ΔG更负),但动力学上生成CO的反应更容易发生(活化能更低),因此相同时间内阴极产物中CO的物质的量大于CH4。
20. 溴苯常用于制备药物中间体,生成农药、染料和颜料等。实验室用苯、液溴、铁粉制备溴苯的反应原理、装置示意图及相关数据如下:
①
②
分子量
密度()
沸点(℃)
苯
78
0.88
80.1
溴苯
157
1.5
156
实验步骤:
①在a中加入少量铁粉,向其中一个分液漏斗中加入5 mL苯和过量液溴的混合物,另一个分液漏斗中加入20 mL 10%的氢氧化钠溶液,c中注入蒸馏水,d中加入碱石灰,连接好仪器,检查装置气密性。
②向a中加入苯和液溴的混合物,充分反应后,将a中液体经过过滤、水洗、碱洗、水洗、干燥、 等步骤,得到溴苯2.93 mL(换算成质量约为4.4 g)。
(1)仪器a的名称是________,装置c中出现的现象为________。
(2)步骤②中两次水洗的目的分别是什么:________、________。
(3)步骤②中空缺的实验操作为________。
(4)请计算溴苯的产率为________%(保留一位小数)
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 瓶内出现白雾
(2) ①. 洗去HBr、等溶于水的物质 ②. 洗去过量的NaOH溶液
(3)蒸馏 (4)49.7
【解析】
【分析】a(三颈烧瓶)中发生反应,液溴与铁粉反应得到FeBr3作为催化剂,催化液溴与苯反应生成溴苯。b(直形冷凝管)冷凝回流,将反应中挥发的苯、溴苯等重新冷凝回到a中,而HBr因沸点较低,继续向前流动到c中被蒸馏水吸收。d(球形干燥管)中盛碱石灰,可防止HBr逸出并防止空气中的水蒸气进入实验装置。
【小问1详解】
a为三颈烧瓶;反应产生的HBr气体会经b(直形冷凝管)、e(玻璃导管)到达c,与H2O结合生成小液滴,表现为白雾。
【小问2详解】
反应后,a中液体含有FeBr3、HBr等溶于水的物质,以及苯、溴苯等不溶于水的物质。第一次水洗,将有机相中少量FeBr3、HBr等溶于水的物质洗出;第一次水洗后碱洗,第二次水洗洗去“碱洗”一步使用的碱液。
【小问3详解】
经过上述步骤后,液体为有机相,含有产物溴苯以及未反应的苯,两者沸点有较大差异,可通过蒸馏的方式分离,得到较纯的溴苯产物。
【小问4详解】
加入苯的物质的量,得到产物溴苯的物质的量,两者化学计量数之比为1:1,故产率为。
21. 化合物H是合成甘氨酸转运体抑制剂(GlyT1)的重要中间产物,其合成路线如下(部分反应条件已简化)。
①
②
(1)下列关于化合物B的说法正确的是 。
A. 能使高锰酸钾溶液褪色,也能使溴的四氯化碳褪色
B. 1 mol的B最多能与4 mol的发生加成反应
C. 苯环上的两个H原子被两个Cl原子取代得到的有机物共有6种
D. 等物质的量B和苯分别完全燃烧,所需要氧气的量相同
(2)①C→D的反应类型是________;C的结构简式为________;
②比较碱性:F________H(填“>、<、=”)。
(3)写出F→G的化学方程式为________。
(4)化合物I是比化合物B多一个氧原子,写出3种同时符合下列条件的I的同分异构体________。
①属于芳香族化合物。②核磁共振氢谱显示有4种峰。
(5)设计以乙醛和三氯乙腈()为原料合成的路线(用流程图表示,注明反应条件,无机试剂任选)________。
【答案】(1)BC (2) ①. 加成(还原)反应 ②. ③. <
(3)+H2
(4)、、 (5)2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCH2OH
【解析】
【分析】A与B在氢氧化钠及加热条件下反应生成C,C与LiAlH4作用生成D,应该为还原反应,结合C的分子式C14H15NO可知,C为,D与E(Cl3CCN)在PdCl2及50℃下反应生成F,F还原得到G,G在氢氧化钠及加热条件下反应生成H,结合G的分子式C16H19N2O Cl3可知,G为;
【小问1详解】
B为;
A.B为苯甲醛,具有还原性,容易被氧化,能使高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴发生加成反应,故不能使溴的四氯化碳褪色,A错误;
B.B含有一个苯环和一个醛基,1 mol的B最多能与4 mol的发生加成反应,B正确;
C.苯环上的两个H原子被两个Cl原子取代,如图,苯环上有3种H原子,定1动2,若1位上有一个氯原子,则另一个还有4个位置,有4种,若2位上有一个氯原子,则另一个还有在2或3位上共2种,得到的有机物共有6种,C正确;
D.等物质的量B和苯分别完全燃烧,所需要氧气的量之比为16:15,不相同,D错误;
答案选BC;
【小问2详解】
①C→D是与LiAlH4作用生成D,是在酮羰基上加两个氢,反应类型是加成(还原)反应;C的结构简式为;
②F为,含有酰胺基,H结构中含有氨基碱性更强,故碱性:F<H;
【小问3详解】
根据分析可知,F→G的化学方程式为+H2;
【小问4详解】
B为,化合物I是比化合物B多一个氧原子,①属于芳香族化合物,②核磁共振氢谱显示有4种峰,符合条件的I的同分异构体有、、;
【小问5详解】
乙醛在氢氧化钠和加热条件下反应生成CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与LiAlH4作用生成CH3CH=CHCH2OH,CH3CH=CHCH2OH和三氯乙腈()反应合成,合成路线为:2CH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCH2OH。
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