内容正文:
高二5月份过程性素质评价
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修3第一章~第三章第三节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 文物是历史的见证,文明的载体。以下文物主要成分属于有机物的是
A. 鎏金铜牛 B. 东汉玉座屏
C. 定窑白釉陶瓷 D. 纸质《水经注》
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式: B. CCl4分子的球棍模型:
C. 乙炔分子的空间填充模型: D. 丙烯的键线式:
3. 下列各组物质中,互为同系物的是
A. 乙醇和乙二醇 B. 和
C. 与 D. 和
4. 下列关于有机化合物物理性质的比较,正确的是
A. 沸点:新戊烷>异戊烷>正戊烷 B. 密度:溴苯>水>苯
C. 熔点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛 D. 水溶性:1-己醇>1-丙醇
5. 设阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. 中含有的离子数为
B. 标准状况下,11.2 L溴乙烷所含分子数比多
C. 中所含的C-O键总数可能为
D. 乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为
6. 化合物(a)、(b)、(c)同属于不饱和有机物。下列说法中错误的是
A. 1分子a与2分子溴发生加成反应的产物理论上最多有4种
B. c能使酸性溶液褪色可证明分子中含有碳碳双键
C. a与c都可以通过加聚反应生成高聚物
D. b、c互为同分异构体
7. 下列除杂或分离方法正确的是
A. 实验室制备乙炔气体,可用溴水进行除杂
B. 除去苯中的少量苯酚可以向混合物中加入足量浓溴水,再过滤
C. 用重结晶的方法除去苯甲酸中的沙子和氯化钠
D. 用分液漏斗分离甘油和水
8. 下列说法不正确的是
A. X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B. 质谱仪也可以用来测定有机物分子结构
C. 核磁共振氢谱可以区分乙醇和二甲醚
D. 红外光谱仪主要用于分析有机物分子中的元素组成
9. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.配制银氨溶液
B.检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成的气体中是否含有乙烯
C.制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)
D.分离溴苯和苯
A. A B. B C. C D. D
10. 我国运动员在2024年巴黎奥运会上取得了佳绩。如图分子构成的物质可为运动员补充能量。其中R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族。下列有关叙述中正确的是
A. W的氢化物常温下一定是气体
B. 分子式为W2R4X的有机物一定属于烃类
C. 与X同周期且比X第一电离能大的元素有2种
D. W、Z、X的最简单氢化物分子中,键角最大的是W
11. 芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 一定条件下可以与Na、NaHCO3、NaOH反应
C. 1 mol芹黄素最多能与4molBr2发生反应
D. 1 mol芹黄素最多能与8molH2发生加成反应
12. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向Na2CO3溶液中加入稀硫酸,并将反应产生的气体通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
B
取少量己烯,加入溴的四氯化碳溶液,振荡
液体分层,且上下两层均无色
己烯发生了加成反应
C
加热CH3CH2OH与浓硫酸的混合液至170℃,将生成的气体导入溴水中
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
D
将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛乙醇的试管,然后滴入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
A. A B. B C. C D. D
13. 如图是利用丙醇制丙烯,再用丙烯制取1,2-二溴丙烷的装置,反应过程装置①中溶液变黑,且生成有刺激性气味的气体。下列说法不正确的是
A. 实验中发现装置①中忘记加碎瓷片,熄灭酒精灯后不能立即补加
B. 装置②的试管中可盛放NaOH溶液,以除去副产物
C. 装置④中的现象是溶液分层
D. 装置①中的反应物丙醇选用1-丙醇或2-丙醇不会影响产物
14. 已知烯烃与酸性KMnO4溶液反应时,不同的结构可以得到不同的产物,如:;;(为烃基)。现有某链状二烯烃在酸性KMnO4溶液中发生如下反应:
下列说法正确的是
A. 该链状二烯烃的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
B. 该反应属于取代反应
C. 该链状二烯烃与发生加成反应的产物有3种(不考虑立体异构)
D. 若1,3-丁二烯发生上述反应,产物为和
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 有机物种类繁多,用途广泛。已知某些有机物的结构如下,回答下列问题:
a. b. c.(篮烷)
d. e. f.
(1)a物质的名称为___________,上述物质中属于芳香烃的是___________(填字母)。
(2)c的分子式为___________,其一氯代物有___________种。
(3)d分子中共平面的碳原子个数最多为___________个。
(4)有机物f的苯环上只有1个取代基,其结构有___________种。
(5)e生成顺式聚合物的化学反应方程式为___________。
16. 某校学生探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物,反应装置如图。回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,反应开始,写出反应的化学方程式:___________。
(2)冷凝管所起的作用为___________。写出装置Ⅲ中小试管内苯的作用是___________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________。
(4)四个实验装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中能起防倒吸作用的装置有___________(填装置编号)。
(5)将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水氯化钙干燥;⑤___________(填操作名称)。其中②中发生反应的离子方程式为___________。
17. 伊贝沙坦是一种新型的抗高血压药物,环戊酮是合成伊贝沙坦的中间体。实验室用如图所示的装置制备环戊酮(,加热及夹持装置已省略),反应原理为
+CO2↑+H2O↑。
已知:己二酸的,熔点为152℃,左右能升华并开始分解;环戊酮的沸点为131℃,着火点为。
步骤如下:
Ⅰ.将29.2g己二酸和适量Ba(OH)2置于仪器中,维持温度,加热20min;
Ⅱ.在馏出液中加入适量的K2CO3浓溶液,振荡锥形瓶、分液除去水层;将有机层转移至干燥锥形瓶,再次加入K2CO3(s),振荡分离出有机层;
Ⅲ.组装蒸馏装置,对步骤Ⅱ所得有机层进行蒸馏,收集的馏分,称量获得产品13.44 g,计算产率。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ加热的最佳方式是___________(填“油浴”“热水浴”或“酒精灯直接加热”);用导管连接b并通入足量活性炭中,其主要目的是___________。如果步骤Ⅰ温度高于330℃,会导致产率___________(填“升高”“降低”或“无影响”)。
(2)步骤Ⅱ中第一次加入K2CO3的作用是减小环戊酮的溶解度及___________,第二次加入K2CO3的作用是___________。
(3)步骤Ⅲ蒸馏有机层时温度计水银球位置应在___________。
(4)环戊酮的产率为___________%(结果保留3位有效数字)。
18. 化合物K是一种具有特殊生理活性的内酯类药物中间体。实验室合成K的一种新型路线如图所示:
()G()
已知信息:
①A的分子中含有一个手性碳原子;
②;
③。
回答下列问题:
(1)A的系统命名为___________;C的结构简式为___________。
(2)D→E的反应类型为___________。
(3)写出C+E→F的化学方程式___________。
(4)G中官能团有___________(填名称)。
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;
②能够发生银镜反应;
③能与FeCl3发生显色反应。
写出任意一种同分异构体的结构简式:___________。
(6)以甲苯和乙烯为原料制备的合成路线如下:
则反应Ⅰ的条件为___________;M的分子式为,则它的结构简式为___________。
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高二5月份过程性素质评价
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修3第一章~第三章第三节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 文物是历史的见证,文明的载体。以下文物主要成分属于有机物的是
A. 鎏金铜牛 B. 东汉玉座屏
C. 定窑白釉陶瓷 D. 纸质《水经注》
【答案】D
【解析】
【详解】A.鎏金铜牛为合金,属于金属材料,A不符合题意;
B.东汉玉座屏为硅酸盐类,属于无机物,B不符合题意;
C.定窑白釉陶瓷为传统无机非金属材料,C不符合题意;
D.纸质《水经注》中纸的成分为纤维素,属于有机物,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式: B. CCl4分子的球棍模型:
C. 乙炔分子的空间填充模型: D. 丙烯的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验式反映化合物中各原子数目的最简比,故葡萄糖的实验式为,A错误;
B.Cl原子半径比中心C原子的大,该图不能正确反映分子的真实空间结构,B错误;
C.乙炔分子为直线形分子,该图不能正确反映乙炔分子的真实空间结构,C错误;
D.丙烯的结构简式为,键线式为,D正确;
故答案为D。
3. 下列各组物质中,互为同系物的是
A. 乙醇和乙二醇 B. 和
C. 与 D. 和
【答案】D
【解析】
【分析】结构相似,分子组成中相差1个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物;
【详解】A.乙醇含1个-OH,乙二醇含2个-OH,不互为同系物,A不符题意;
B.和均表示二氯甲烷,为同种物质,B不符题意;
C.中-OH直接连在苯环上,属于酚,属于醇,结构不相似,不互为同系物,C不符题意;
D.和均含1个苯环,相差2个CH2原子团,二者互为同系物,D符合题意;
答案选D。
4. 下列关于有机化合物物理性质的比较,正确的是
A. 沸点:新戊烷>异戊烷>正戊烷 B. 密度:溴苯>水>苯
C. 熔点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛 D. 水溶性:1-己醇>1-丙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.烷烃同分异构体中,支链越多分子间作用力越弱、沸点越低,正确沸点顺序为正戊烷>异戊烷>新戊烷,A错误;
B.溴苯属于卤代烃,密度大于水,苯属于烃类,密度小于水,故密度:溴苯>水>苯,B正确;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键会显著升高物质熔点,故熔点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,C错误;
D.一元醇中烃基为疏水基团、羟基为亲水基团,碳原子数越多羟基占比越小,水溶性越差,故水溶性:1-丙醇>1-己醇,D错误;
故答案选B。
5. 设阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. 中含有的离子数为
B. 标准状况下,11.2 L溴乙烷所含分子数比多
C. 中所含的C-O键总数可能为
D. 乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由和构成,1mol 含1mol阳离子和1mol阴离子,离子总数为,A正确;
B.标准状况下溴乙烷为液态,11.2L溴乙烷的物质的量远大于0.5mol,所含分子数多于,B正确;
C.有乙醇和二甲醚两种同分异构体,4.6g 物质的量为0.1mol,若为二甲醚,每个分子含2个C-O键,此时C-O键总数为,因此该数值可能为,C正确;
D.乙酸乙酯在酸性条件下的水解为可逆反应,不能进行完全,因此0.5mol乙酸乙酯水解生成乙醇的分子数小于,D符合题意;
故答案选D。
6. 化合物(a)、(b)、(c)同属于不饱和有机物。下列说法中错误的是
A. 1分子a与2分子溴发生加成反应的产物理论上最多有4种
B. c能使酸性溶液褪色可证明分子中含有碳碳双键
C. a与c都可以通过加聚反应生成高聚物
D. b、c互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物含3个不同位置的碳碳双键,与2分子溴加成时,可选择不同的两个双键加成,,2分子溴分别加在1号、2号、3号、4号碳原子上,对应一种结构:分别加在1号、2号、5号、6号碳原子上,对应一种结构:分别加在3号、4号、5号、6号碳原子上对应一种结构:分别加在1号、4号、5号、 6号碳原子上,对应一种结构,共四种结构,产物理论上最多有4种,A正确;
B.c分子中除碳碳双键外,羟基(所连碳原子上存在氢时)也能被酸性高锰酸钾氧化,使酸性溶液褪色,因此不能证明分子中一定含有碳碳双键,B错误;
C.a和c都含有碳碳双键,均可以发生加聚反应生成高聚物,C正确;
D.b和c分子式均为,结构不同,互为同分异构体,D正确;
故选B。
7. 下列除杂或分离方法正确的是
A. 实验室制备乙炔气体,可用溴水进行除杂
B. 除去苯中的少量苯酚可以向混合物中加入足量浓溴水,再过滤
C. 用重结晶的方法除去苯甲酸中的沙子和氯化钠
D. 用分液漏斗分离甘油和水
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制备的乙炔中含碳碳三键,可与溴水发生加成反应,会消耗目标产物乙炔,不能用溴水除杂,A错误;
B.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤分离,同时会引入新杂质溴单质,B错误;
C.苯甲酸溶解度随温度变化较大,氯化钠溶解度随温度变化小,沙子不溶于水,可通过加热溶解、趁热过滤除去沙子,之后冷却结晶析出苯甲酸实现除杂,C正确;
D.甘油是丙三醇,与水任意比互溶,无法用分液漏斗分离,D错误;
故答案选C。
8. 下列说法不正确的是
A. X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B. 质谱仪也可以用来测定有机物分子结构
C. 核磁共振氢谱可以区分乙醇和二甲醚
D. 红外光谱仪主要用于分析有机物分子中的元素组成
【答案】D
【解析】
【详解】A.X射线衍射是测定晶体结构的常用方法,可用于测定青蒿素晶体的结构,A正确;
B.质谱仪可通过测定质荷比得到有机物相对分子质量、碎片结构等信息,能够辅助测定有机物分子结构,B正确;
C.乙醇有3种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为3:2:1;二甲醚只有1种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱仅1组峰,二者可以被区分,C正确;
D.红外光谱仪主要用于分析有机物分子中的化学键和官能团类型,测定有机物元素组成需使用元素分析仪,D错误;
故答案选D。
9. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.配制银氨溶液
B.检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热生成的气体中是否含有乙烯
C.制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)
D.分离溴苯和苯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制银氨溶液时,应将稀氨水逐滴加入稀溶液中至沉淀恰好溶解,该选项试剂滴加顺序错误,A错误;
B.溴乙烷发生消去反应生成的乙烯中混有挥发的乙醇,乙醇可溶于水,水可除去乙醇杂质,剩余乙烯可使酸性溶液褪色,可实现乙烯的检验,B正确;
C.制取乙酸乙酯时,导管末端插入饱和碳酸钠溶液中会发生倒吸,无法达到实验目的,C错误;
D.苯和溴苯是互溶的,用蒸馏的方法将其分开,但必须用温度计测温度,D错误;
故选B。
10. 我国运动员在2024年巴黎奥运会上取得了佳绩。如图分子构成的物质可为运动员补充能量。其中R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族。下列有关叙述中正确的是
A. W的氢化物常温下一定是气体
B. 分子式为W2R4X的有机物一定属于烃类
C. 与X同周期且比X第一电离能大的元素有2种
D. W、Z、X的最简单氢化物分子中,键角最大的是W
【答案】D
【解析】
【分析】R的成键数为1且原子序数最小,可知R为H;W成键数为4,原子序数大于R,可知W为C;Z成键数为3,原子序数大于W,可知Z为N;X成键数为2,原子序数大于Z,可知X为O; Y成键数为5,原子序数大于X,且Z和Y同族,可知Y为P,即R为H、W为C、Z为N、X为O、Y为P。
【详解】A.W的氢化物是烃类,常温下可能是气体(如甲烷)、液体或固体(芳香烃类),不一定是气体,A错误;
B.分子式为W2R4X(即C2H4O)的有机物,可能是乙醛或环氧乙烷,因含氧元素,不属于烃类,B错误;
C.X为O元素,与O同周期且比O第一电离能大的元素有N、F、Ne共3种元素,C错误;
D.W、Z、X的最简单氢化物分别是:CH4、NH3、H2O,空间构型分别为正四面体、三角锥形、V形,键角分别约为109°28′、107°、104.5°,键角最大的是CH4,D正确;
故选D。
11. 芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 一定条件下可以与Na、NaHCO3、NaOH反应
C. 1 mol芹黄素最多能与4molBr2发生反应
D. 1 mol芹黄素最多能与8molH2发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.芹黄素分子中含有酚羟基、羰基、碳碳双键和醚键这4种官能团,A错误;
B.该分子中的酚羟基具有弱酸性,可以与活泼金属钠(Na)反应生成氢气,也可以与强碱氢氧化钠(NaOH)发生中和反应。但是,酚的酸性比碳酸弱,因此不能与碳酸氢钠()反应,B错误;
C.芹黄素中的1个碳碳双键可以与1分子发生加成反应。芹黄素中酚羟基会使其所在苯环的邻位和对位氢原子变得活泼,易被溴取代,最多可以和2+2=4分子发生取代反应,则1 mol 芹黄素最多能与5mol发生反应,C错误;
D.芹黄素中含有2个苯环、1个碳碳双键和1个羰基,1分子苯环可以和3分子氢气发生加成反应,1分子羰基可以和1分子氢气发生加成反应,1分子碳碳双键可以和1分子氢气发生加成反应,则1 mol 芹黄素最多能与mol 发生加成反应,D正确;
故选D。
12. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向Na2CO3溶液中加入稀硫酸,并将反应产生的气体通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
B
取少量己烯,加入溴的四氯化碳溶液,振荡
液体分层,且上下两层均无色
己烯发生了加成反应
C
加热CH3CH2OH与浓硫酸的混合液至170℃,将生成的气体导入溴水中
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
D
将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛乙醇的试管,然后滴入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硫酸难挥发,与反应生成的中无酸性杂质气体,通入苯酚钠溶液生成难溶的苯酚使溶液变浑浊,由酸性较强的碳酸生成了酸性较弱的苯酚,可证明酸性:碳酸>苯酚,A正确;
B.己烯与溴发生加成反应的产物为二溴己烷,与四氯化碳互溶,液体不会出现分层现象,现象描述错误,B错误;
C.浓硫酸具有强氧化性,反应过程中会生成杂质,也可与溴水反应使其褪色,无法证明乙醇发生消去反应生成了乙烯,C错误;
D.乙醇具有挥发性,且乙醇本身可被酸性氧化使溶液褪色,无法证明乙醇催化氧化生成了乙醛,D错误;
故答案为A。
13. 如图是利用丙醇制丙烯,再用丙烯制取1,2-二溴丙烷的装置,反应过程装置①中溶液变黑,且生成有刺激性气味的气体。下列说法不正确的是
A. 实验中发现装置①中忘记加碎瓷片,熄灭酒精灯后不能立即补加
B. 装置②的试管中可盛放NaOH溶液,以除去副产物
C. 装置④中的现象是溶液分层
D. 装置①中的反应物丙醇选用1-丙醇或2-丙醇不会影响产物
【答案】C
【解析】
【分析】本实验核心目的为丙醇消去制备丙烯,再经丙烯加成制备1,2-二溴丙烷。装置①为丙烯发生装置,丙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成丙烯,浓硫酸的脱水性使丙醇炭化,同时浓硫酸与碳反应生成、等有刺激性气味的副产物;装置②为除杂装置,用于除去酸性副产物与挥发性杂质;装置③为干燥装置,干燥丙烯避免水蒸气进入后续装置;装置④为加成反应装置,丙烯与的溶液反应生成1,2-二溴丙烷。
【详解】A.加热液体时忘记加碎瓷片,需待溶液冷却至室温后再补加,防止冷热不均引发暴沸,A正确;
B.反应生成的副产物、均为酸性气体,可与溶液反应被吸收,且不与丙烯反应,可达到除杂目的,B正确;
C.1,2-二溴丙烷为有机物,与有机溶剂互溶,装置④中反应后溶液不会出现分层现象,C错误;
D.1-丙醇和2-丙醇发生消去反应的有机产物均为丙烯,不会影响后续加成反应的产物,D正确;
故选C。
14. 已知烯烃与酸性KMnO4溶液反应时,不同的结构可以得到不同的产物,如:;;(为烃基)。现有某链状二烯烃在酸性KMnO4溶液中发生如下反应:
下列说法正确的是
A. 该链状二烯烃的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯
B. 该反应属于取代反应
C. 该链状二烯烃与发生加成反应的产物有3种(不考虑立体异构)
D. 若1,3-丁二烯发生上述反应,产物为和
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合题干信息可知该链状二烯烃的结构为,主链有4个碳,双键位于1、3位,2号碳原子上有甲基,系统命名为2-甲基-1,3丁二烯,A正确;
B.该反应中烯烃双键断裂,被酸性高锰酸钾溶液氧化,属于氧化反应,B错误;
C.该链状二烯烃与发生加成反应的产物有:、、、,共4种(不考虑立体异构),C错误;
D.1,3-丁二烯被酸性溶液氧化时,产物为和,D错误;
故答案选A。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 有机物种类繁多,用途广泛。已知某些有机物的结构如下,回答下列问题:
a. b. c.(篮烷)
d. e. f.
(1)a物质的名称为___________,上述物质中属于芳香烃的是___________(填字母)。
(2)c的分子式为___________,其一氯代物有___________种。
(3)d分子中共平面的碳原子个数最多为___________个。
(4)有机物f的苯环上只有1个取代基,其结构有___________种。
(5)e生成顺式聚合物的化学反应方程式为___________。
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②. ad
(2) ①. ②. 4
(3)9 (4)5
(5)nCH2=CH-CH=CH2
【解析】
【小问1详解】
a结构中苯环上连接1个乙烯基,故名称为苯乙烯;芳香烃是含有苯环的烃,仅含C、H两种元素,上述物质中符合要求的是ad。
【小问2详解】
篮烷(c)的结构中有10个碳原子(每个顶点一个)。根据碳原子形成4个共价键的规则,氢原子个数为12,c的分子式为,根据对称结构,如图,该分子中共有4种不同环境的H原子,故一氯代物有4种。
【小问3详解】
如图:,所含的苯环结构中8个碳原子共平面,含有的碳碳双键结构中3个碳原子共平面,通过单键旋转能使两个平面共面,因此d分子中共平面的碳原子个数最多为9个。
【小问4详解】
有机物f为,苯环上只有1个取代基,满足条件的结构有、、、、,共5种。
【小问5详解】
1,3-丁二烯生成顺式聚合物的化学反应方程式为:nCH2=CH-CH=CH2。
16. 某校学生探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物,反应装置如图。回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,反应开始,写出反应的化学方程式:___________。
(2)冷凝管所起的作用为___________。写出装置Ⅲ中小试管内苯的作用是___________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________。
(4)四个实验装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中能起防倒吸作用的装置有___________(填装置编号)。
(5)将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水氯化钙干燥;⑤___________(填操作名称)。其中②中发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②.
(2) ①. 冷凝回流 ②. 吸收挥发的溴蒸气,防止后续实验中干扰HBr的检验
(3)装置Ⅲ中AgNO3溶液出现淡黄色沉淀
(4)Ⅲ和Ⅳ (5) ①. 蒸馏 ②.
【解析】
【分析】装置Ⅱ为反应发生装置,铁与溴反应生成的溴化铁作催化剂,苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,冷凝管可冷凝回流挥发的苯和溴单质,减少反应物损失。装置Ⅲ中小试管内的苯可吸收挥发的溴蒸气,避免溴与硝酸银反应干扰溴化氢的检验,溴化氢进入硝酸银溶液反应生成淡黄色溴化银沉淀可证明发生取代反应。装置Ⅲ、Ⅳ可起到防倒吸作用,装置Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,避免污染环境。
【小问1详解】
仪器X为三颈烧瓶。苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
冷凝管可将挥发的苯和溴蒸气冷凝为液体回流至三颈烧瓶中,提高反应物的转化率。装置Ⅲ中小试管内的苯可吸收挥发出的溴蒸气,避免溴单质进入硝酸银溶液与硝酸银反应,干扰溴化氢的检验。
【小问3详解】
若苯与液溴发生取代反应会生成溴化氢,溴化氢进入装置Ⅲ的硝酸银溶液中反应生成淡黄色溴化银沉淀,因此装置Ⅲ中硝酸银溶液出现淡黄色沉淀可证明发生取代反应。
【小问4详解】
装置Ⅲ中导气管插入小试管内的苯层中,苯不与溴化氢反应且溴化氢难溶于苯,不会产生倒吸,装置Ⅳ中球形干燥管的球形部分可容纳倒吸的液体,防止液体进入前面的装置,因此能防倒吸的装置为Ⅲ和Ⅳ。
【小问5详解】
经干燥后的混合液为苯和溴苯的混合物,二者沸点差异较大,因此采用蒸馏操作分离提纯溴苯。步骤②中氢氧化钠与溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,反应的离子方程式为。
17. 伊贝沙坦是一种新型的抗高血压药物,环戊酮是合成伊贝沙坦的中间体。实验室用如图所示的装置制备环戊酮(,加热及夹持装置已省略),反应原理为
+CO2↑+H2O↑。
已知:己二酸的,熔点为152℃,左右能升华并开始分解;环戊酮的沸点为131℃,着火点为。
步骤如下:
Ⅰ.将29.2g己二酸和适量Ba(OH)2置于仪器中,维持温度,加热20min;
Ⅱ.在馏出液中加入适量的K2CO3浓溶液,振荡锥形瓶、分液除去水层;将有机层转移至干燥锥形瓶,再次加入K2CO3(s),振荡分离出有机层;
Ⅲ.组装蒸馏装置,对步骤Ⅱ所得有机层进行蒸馏,收集的馏分,称量获得产品13.44 g,计算产率。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ加热的最佳方式是___________(填“油浴”“热水浴”或“酒精灯直接加热”);用导管连接b并通入足量活性炭中,其主要目的是___________。如果步骤Ⅰ温度高于330℃,会导致产率___________(填“升高”“降低”或“无影响”)。
(2)步骤Ⅱ中第一次加入K2CO3的作用是减小环戊酮的溶解度及___________,第二次加入K2CO3的作用是___________。
(3)步骤Ⅲ蒸馏有机层时温度计水银球位置应在___________。
(4)环戊酮的产率为___________%(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 油浴 ②. 避免环戊酮蒸气自燃 ③. 降低
(2) ①. 将己二酸转化为离子化合物除去(或除去己二酸) ②. 干燥环戊酮
(3)蒸馏烧瓶的支管口处
(4)80.0
【解析】
【分析】本实验核心目的是己二酸脱羧制备环戊酮并提纯。反应要求维持温度285~290℃,对应加热方式为油浴。环戊酮着火点仅30℃,通入活性炭可避免其蒸气自燃。温度高于330℃时己二酸升华且分解,原料损失,产率降低。步骤II中第一次加入碳酸钾可与杂质己二酸反应生成离子型盐进入水层除去,同时降低环戊酮溶解度利于分层,第二次加入固体碳酸钾可吸收有机层残留水分,起干燥作用。蒸馏时温度计需测量馏分蒸气温度,故水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。
【小问1详解】
步骤I要求维持温度285~290℃,热水浴最高温度仅100℃,酒精灯直接加热温度难以精准控制,故最佳加热方式为油浴。环戊酮着火点为30℃,通入足量活性炭可避免环戊酮蒸气自燃。温度高于330℃时己二酸升华且开始分解,反应原料损失,导致产率降低。
【小问2详解】
第一次加入碳酸钾浓溶液,碳酸钾可与馏出液中残留的己二酸反应生成易溶于水的盐,除去己二酸杂质,同时减小环戊酮的溶解度,利于有机层与水层分层。第二次加入固体碳酸钾,可吸收有机层中残留的水分,干燥环戊酮。
【小问3详解】
蒸馏操作中,温度计水银球需测量馏出蒸气的温度,故应放置在蒸馏烧瓶的支管口处。
【小问4详解】
己二酸的物质的量为 ,根据反应计量关系,1mol己二酸完全反应生成1mol环戊酮,故理论生成环戊酮的物质的量为0.2mol,理论质量为 ,实际产量为13.44g,故产率为 。
18. 化合物K是一种具有特殊生理活性的内酯类药物中间体。实验室合成K的一种新型路线如图所示:
()G()
已知信息:
①A的分子中含有一个手性碳原子;
②;
③。
回答下列问题:
(1)A的系统命名为___________;C的结构简式为___________。
(2)D→E的反应类型为___________。
(3)写出C+E→F的化学方程式___________。
(4)G中官能团有___________(填名称)。
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;
②能够发生银镜反应;
③能与FeCl3发生显色反应。
写出任意一种同分异构体的结构简式:___________。
(6)以甲苯和乙烯为原料制备的合成路线如下:
则反应Ⅰ的条件为___________;M的分子式为,则它的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 2-丁醇 ②. CH3CH=CHCH3
(2)取代反应 (3)+CH3CH=CHCH3 +HCl
(4)羟基、碳溴键 (5) ①. 10 ②.
(6) ①. FeBr3(Fe/Br2) ②.
【解析】
【分析】由C+E发生已知②反应生成F,结合F的结构简式可推知,C为,E为;A ( )在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成C,结合A的分子中含有一个手性碳原子,可推知A为;由E为,D与SOCl2反应生成E,可推知D为,D由B被酸性高锰酸钾氧化生成,可推知B为;F与H2在催化剂的催化下发生加成反应生成G,G发生已知③反应生成H,则H为,H在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成K,则K为,据此回答。
【小问1详解】
A的分子式为,属于饱和一元醇,含1个手性碳原子即分子中存在1个碳原子连接4种不同基团,符合条件的结构为,系统命名为2-丁醇。2-丁醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应,遵循扎伊采夫规则,主要消去得到2-丁烯,结构简式为。
【小问2详解】
D为2-溴苯甲酸,结构中含羧基,与反应时,羧基中的羟基被氯原子取代生成酰氯E,反应类型为取代反应。
【小问3详解】
C为2-丁烯,E为2-溴苯甲酰氯,二者发生已知反应②,酰氯的取代烯烃中双键碳上的氢原子,同时生成氯化氢,反应的化学方程式为+CH3CH=CHCH3+HCl。
【小问4详解】
G的结构中,苯环上连有溴原子形成碳溴键,侧链含有羟基,故官能团为羟基、碳溴键。
【小问5详解】
D为2-溴苯甲酸,分子式为,其同分异构体满足含苯环,能发生银镜反应说明含醛基,能与发生显色反应说明含酚羟基,结合分子式可知苯环上共有3个不同取代基,分别为、、。总共有种符合条件的同分异构体。其中一种的结构简式为。
【小问6详解】
反应I为甲苯苯环上邻位氢被溴原子取代的溴代反应,苯环卤代的催化剂为或,与反应生成作催化剂,反应物为液溴,故反应条件为、或、。2-溴苯甲酸与发生取代反应,羧基的被取代得到酰氯M,结合M的分子式,可知M的结构简式为。
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