内容正文:
乌鲁木齐市第130中学2024-2025学年第二学期高二年级期末考试
化学试卷
(满分:100分 考试时长:100分钟)
一、单选题(每题2分,共22个小题,共44分;每题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,不正确的是
A. 古代的蜡是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
B. 乙炔燃烧放出大量热,可用氧炔焰来焊接、切割金属
C. 烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关
D. 乙烯被称为“石化工业之母”,可用作植物生长调节剂、塑料制造、合成纤维与橡胶生产、农药与化学品合成等
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 乙烯的电子式为 B. 苯的空间填充模型为
C. 丙酸的键线式为 D. 乙醚的结构简式为
3. 下列有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是
选项
物质
有机化合物的类别
官能团
A
酯类
酯基:
B
酰胺类
酰胺基:
C
羧酸类
羧基:
D
酚类
羟基:
A. A B. B C. C D. D
4. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离苯与苯酚
加浓溴水过滤
三溴苯酚难溶于水
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯与乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A. A B. B C. C D. D
5. 有机物A用质谱仪测定如图①,核磁共振氢谱示意图如图②,则A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CHO C. CH3CH2OH D. CH3CH2CH2COOH
6. 除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂或操作方法不正确的是
A. 苯(苯酚):溴水,过滤
B. 溴苯(溴):氢氧化钠溶液,分液
C. 乙烯(二氧化硫):氢氧化钠溶液,洗气
D. 乙酸乙酯(乙酸):饱和碳酸钠溶液,分液
7. 有以下5种物质:①; ②;③;④;⑤。下列说法正确的是
A. 沸点高低:②>③>①>⑤>④ B. ③的一溴代物有5种
C. ①③④⑤互为同系物 D. ⑤的系统命名为2-甲基丙烷
8. 有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是
A. a的一氯代物有5种 B. b是的单体
C. b中所有碳原子一定在同一平面内 D. a、b、c互为同分异构体
9. 用下图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A
B
检验乙炔具有还原性
检验溴乙烷水解产物中含有
C
D
证明苯酚的酸性比碳酸的弱
检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
10. 苯的结构中不存在单双键交替的结构,下列可以作为证据的是
①苯不能使高锰酸钾溶液褪色;
②苯分子中所有的碳碳键的键长相等;
③苯在一定条件下,可以与氢气发生加成反应;
④苯的邻二氯取代物只有一种结构;
⑤苯能与纯溴在的作用下发生取代反应,但不能因加成反应使溴水褪色。
A. ②③④⑤ B. ①③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③④
11. 下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A. 反应①为取代反应,其产物可能是
B. 反应④为加成反应,生成物的一氯代物的种类是4种
C. 反应③体现了苯环对侧链性质的影响,使其活性增强
D. 完全燃烧时,反应②的耗氧量比等质量的苯多
12. 以下四种卤代烃,既可以发生消去反应,又可以发生水解反应且水解产物可以氧化成醛类物质的是
A. B.
C. D.
13. 下列有关有机物的描述不正确的是
A. 用FeCl3溶液可以鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体
B. 有机物的核磁共振氢谱图中有4种吸收峰
C. 有机反应涉及取代反应和消去反应两种类型
D. 1 mol 一定条件下最多可以与6 mol H2反应
14. 下列关于常见醛和酮的说法中正确的是
A. 甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B. 丙酮是结构最简单的酮,也可以发生银镜反应和加氢还原
C. 丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D. 人体缺乏维生素A时,难以氧化生成视黄醛,而引起夜盲症
15. 下列有关常见羧酸的说法中不正确的是
A. 甲酸是一种无色有刺激性气味的液体,易溶于水
B. 乙酸的沸点低于丙醇,高于乙醇
C. 苯甲酸的酸性比碳酸强,可以和碳酸氢钠反应制取CO2
D. 乙二酸具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色
16. 实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115~125℃,其他相关数据如下表,则下列有关于实验室制备乙酸丁酯的叙述正确的是
物质
乙酸
1-丁醇
乙酸丁酯
98%浓硫酸
沸点
117.9℃
117.2℃
126.3℃
338.0℃
溶解性
溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
微溶于水,溶于有机溶剂
与水混溶
A. 该实验中浓硫酸作催化剂和脱水剂
B. 乙酸、1-丁醇和乙酸丁酯的分离方法:蒸馏后收集不同馏分
C. 乙酸丁酯的提纯:将反应后的混合物放入饱和溶液中,振荡、分液
D. 实验时,先加入浓硫酸,再加入1-丁醇和乙酸并加热到115~125℃下收集产品
17. 下列烃中,苯环上的一氯代物没有同分异构体的是( )
A. 甲苯 B. 邻二甲苯 C. 间二甲苯 D. 对二甲苯
18. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 向苯酚钠溶液中通入少量:
B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
C. 甲苯和溴在光照下反应:
D. 乙醛与氰化氢(HCN)反应:
19. 七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是
A. 分子中存在2种官能团
B. 分子中所有碳原子共平面
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
20. 化合物Z是合成连翘酯苷类似物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X在催化剂作用下可与甲醛发生缩聚反应
B. Y与足量氢气加成的产物中含有3个手性碳原子
C. Z分子存在顺反异构
D. X、Z可用饱和溶液鉴别
21. 某粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇;和时苯甲酸在水中的溶解度分别为和)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出 B. 为除去,“结晶”时应采用蒸发结晶
C. “洗涤”时,不宜用乙醇作洗涤剂 D. 可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度
22. PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式如图,下面有关PHB塑料的说法不正确的是
A. PHB塑料属于聚酯类
B. PHB塑料是人工合成的高分子材料
C. 合成PHB塑料的单体是CH3CH=C(OH)COOH
D. PHB塑料在微生物降解下的产物可能有CO2和H2O
二、填空题(共56分)
23. 已知有如下8种有机物,其中③④均只由C、H两种元素组成,请根据所学知识回答下列问题:
①;②;③;④;⑤;
⑥;⑦;⑧
(1)上述物质属于芳香烃的是_______(填标号,下同),用系统命名法写出③的名称_______。
(2)上述物质互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______。
(3)有机物⑧通过1,4-加聚反应得到高分子化合物异戊橡胶,写出该反应的化学方程式:_______。
(4)⑦分子中共平面的原子个数最多为_______。
(5)M是⑥的同分异构体,其中含有苯环的M的结构(不含C-O-C结构)有_______种(不包括⑥)。
24. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度/ g∙cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入7.8g无水苯和少量铁屑。向a中小心加入10mL液态溴。a中发生反应的方程式为___________。
(2)装置c的作用为___________。此装置能否证明反应为取代反应___________(能或不能),若不能,提出改进方法___________。
(3)反应完成后,经过下列步骤分离提纯:①水洗②用10%NaOH溶液洗③水洗④用干燥剂干燥⑤蒸馏,以上分离操作,蒸馏的目的是___________。
①蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加,该如何操作___________。
②蒸馏烧瓶中温度计的位置___________,若位置靠下会收集到沸点___________的杂质(较高或较低)。
③经称量,最终得到溴苯6.28g,该实验中溴苯的产率为___________。
25. 1,4—环己二醇(有机物F)是重要的医药中间体和新材料单体,可通过以下流程制备。
完成下列填空:
(1)写出A的结构简式___________,F中官能团名称是___________。
(2)下列B的名称正确的是___________。
a.1,3-环己二烯 b.2,4-环己二烯 c.1,4-环己二烯
(3)写出反应①的化学方程式___________。
(4)的符合下列条件的同分异构体有___________种。
①链状 ②能发生银镜反应
(5)写出B与按1:1加成的两种产物的结构简式___________。
(6)D→E的反应类型是___________。
(7)反应③的化学反应方程式是___________。
(8)写出由合成的路线___________(无机试剂任选)。
26. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮(H),回答下列问题(部分产物已略去):
已知:①-NO2为硝基;
②+Cl2→+HCl(反应条件已略去)。
(1)的分子式为_______;燃烧时,0.1 mol A最多可消耗_______ mol O2。
(2)B→C的反应类型为_______ 。
(3)D→E的化学方程式为_______ 。
(4)F中含氧官能团的名称为硝基、_______和_______。
(5)D的核磁共振氢谱图中峰的面积之比为_______。
(6)与CH3COOH互为同分异构体的结构有多种,其中属于酯类的同分异构体的结构简式为_______。
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乌鲁木齐市第130中学2024-2025学年第二学期高二年级期末考试
化学试卷
(满分:100分 考试时长:100分钟)
一、单选题(每题2分,共22个小题,共44分;每题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,不正确的是
A. 古代的蜡是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
B. 乙炔燃烧放出大量热,可用氧炔焰来焊接、切割金属
C. 烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关
D. 乙烯被称为“石化工业之母”,可用作植物生长调节剂、塑料制造、合成纤维与橡胶生产、农药与化学品合成等
【答案】A
【解析】
【详解】A.古代蜡的主要成分是高级脂肪酸酯,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,A错误;
B.乙炔燃烧放出大量的热,氧炔焰能够产生很高的温度,则可用氧炔焰来切割金属,B正确;
C.光是电子跃迁释放能量的重要形式,烟花的绚烂多彩与原子核外电子跃迁释放能量有关,C正确;
D.乙烯可用作植物生长调节剂、塑料制造、合成纤维与橡胶生产、农药与化学品合成等,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 乙烯的电子式为 B. 苯的空间填充模型为
C. 丙酸的键线式为 D. 乙醚的结构简式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯的分子式为C2H4,其碳碳之间是双键,每个碳原子还与两个氢原子成键,电子式为,A正确;
B.苯分子是平面正六边形结构,每个碳原子采取杂化,碳碳之间的键是介于单键和双键之间的一种独特的键,空间填充模型为,B正确;
C.丙酸的结构简式为,其键线式表示中省略碳氢原子,只保留官能团等主要结构信息,键线式为,C正确;
D.乙醚的分子式为,其结构简式为,为甲醚结构式,D错误;
故选D。
3. 下列有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是
选项
物质
有机化合物的类别
官能团
A
酯类
酯基:
B
酰胺类
酰胺基:
C
羧酸类
羧基:
D
酚类
羟基:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于酯,官能团为酯基:(R为烃基),故A错误;
B.属于酰胺类,官能团为酰胺基:,故B正确;
C.属于酯,官能团为酯基:(R为烃基),故C错误;
D.属于醇,官能团为羟基:,故D错误。
综上所述,答案为B。
4. 下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离苯与苯酚
加浓溴水过滤
三溴苯酚难溶于水
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯与乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚易溶于苯,不能除杂,应用氢氧化钠溶液,A错误;
B.乙醇和乙酸乙酯互溶,不能直接分液,B错误;
C.用重结晶的方法除去KNO3固体中混杂的NaCl,是利用氯化钠的溶解度受温度影响小,C错误;
D.丁醇与乙醚的沸点相差较大,蒸馏即可实现分离,D正确;
答案选D。
5. 有机物A用质谱仪测定如图①,核磁共振氢谱示意图如图②,则A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CHO C. CH3CH2OH D. CH3CH2CH2COOH
【答案】C
【解析】
【详解】根据图示可知,该有机物的最大质荷比为46,则A的相对分子质量为46;根据图示核磁共振氢谱可知,A分子的核磁共振氢谱有3个吸收峰,则其分子中有3种H原子;
A.甲酸的相对分子质量为46,分子中含有2种H原子;
B.乙醛的相对分子质量为44,分子中含有2种H原子;
C.乙醇的相对分子质量为46,分子中含有3种H原子;
D.丁酸的相对分子质量为88,分子中含有4种H原子;
综上所述,乙醇符合题意,故选C。
6. 除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所用试剂或操作方法不正确的是
A. 苯(苯酚):溴水,过滤
B. 溴苯(溴):氢氧化钠溶液,分液
C. 乙烯(二氧化硫):氢氧化钠溶液,洗气
D. 乙酸乙酯(乙酸):饱和碳酸钠溶液,分液
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴水与苯酚反应生成三溴苯酚,三溴苯酚、溴均易溶于苯,不能除杂,应选NaOH溶液、分液,故A错误;
B.溴与NaOH溶液反应后,与溴苯分层,然后分液分离,故B正确;
C.二氧化硫与NaOH溶液反应,乙烯不能,可洗气分离,故C正确;
D.乙酸与饱和碳酸钠溶液反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液分离,故D正确;
故选:A。
7. 有以下5种物质:①; ②;③;④;⑤。下列说法正确的是
A. 沸点高低:②>③>①>⑤>④ B. ③的一溴代物有5种
C. ①③④⑤互为同系物 D. ⑤的系统命名为2-甲基丙烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.结构相似的烷烃分子中,碳原子数目越多,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;碳原子数目相同的烷烃分子中支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,则沸点高低的顺序为②>①>③>④>⑤,故A错误;
B.由结构简式可知,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,一溴代物有4种,故B错误;
C.由结构简式可知,①③的碳原子个数相同、④⑤的碳原子个数相同,所以①和③、④和⑤不可能互为同系物,故C错误;
D.由结构简式可知,分子中最长碳链含有3个碳原子,侧链为甲基,名称为2-甲基丙烷,故D正确;
故选D。
8. 有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是
A. a的一氯代物有5种 B. b是的单体
C. b中所有碳原子一定在同一平面内 D. a、b、c互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A. a分子中含三种等效氢,其一氯代物有3种,故A错误;
B. 是的单体,故B错误;
C. b中苯环上6个C共面,碳碳叁键2个C通过碳碳单键旋转,所有碳原子一定在同一平面内,故C正确;
D. a、b的分子式相同而结构不同,两者互为同分异构体,c与a、b的分子式不同,不互为同分异构体,故D错误;
故选C。
9. 用下图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A
B
检验乙炔具有还原性
检验溴乙烷水解产物中含有
C
D
证明苯酚的酸性比碳酸的弱
检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石和饱和食盐水反应制取的乙炔中含有杂质硫化氢,也能使酸性高锰酸钾褪色,A错误;
B.溴乙烷水解液呈碱性,先加硝酸至溶液呈酸性,再加硝酸银溶液可检验水溶液中是否含溴离子,B正确;
C.醋酸具有挥发性,苯酚钠溶液变浑浊不一定是石灰石和醋酸反应生成的CO2引起的,即不能证明苯酚的酸性比碳酸的弱,C错误;
D.乙醇易挥发,乙醇和浓硫酸反应可能生成还原性气体二氧化硫,乙烯、乙醇、二氧化硫都能使高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾褪色,不能说明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯,D错误;
故选B。
10. 苯的结构中不存在单双键交替的结构,下列可以作为证据的是
①苯不能使高锰酸钾溶液褪色;
②苯分子中所有的碳碳键的键长相等;
③苯在一定条件下,可以与氢气发生加成反应;
④苯的邻二氯取代物只有一种结构;
⑤苯能与纯溴在的作用下发生取代反应,但不能因加成反应使溴水褪色。
A. ②③④⑤ B. ①③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①苯不能使高锰酸钾溶液褪色,其不存在碳碳双键,可为证据;
②苯分子中所有的碳碳键的键长相等,所有碳碳键相同,不存在单双建交替,可为证据;
③苯在一定条件下,可以与氢气发生加成反应,特殊碳碳键和单双建交替均能与氢气加成,不可为证据;
④苯的邻二氯取代物只有一种结构,说明任意相邻两个碳原子成键相同,可为证据;
⑤苯能与纯溴在的作用下发生取代反应,但不能因加成反应使溴水褪色,说明不存在碳碳双键,可为证据;
故可为证据的有①②④⑤,答案选C。
11. 下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A. 反应①为取代反应,其产物可能是
B. 反应④为加成反应,生成物的一氯代物的种类是4种
C. 反应③体现了苯环对侧链性质的影响,使其活性增强
D. 完全燃烧时,反应②的耗氧量比等质量的苯多
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①为光照取代反应,其产物是甲基上的取代产物,A错误;
B.反应④加成生成物的一氯代物的种类是5种,B错误;
C.反应③体现了侧链对苯环性质的影响,使邻对位活性增强,生成邻对位硝化产物,C错误;
D.含氢量越高,等质量有机物燃烧耗氧量越大,甲苯含氢量大于苯,故完全燃烧时,等质量的甲苯耗氧量大于苯,D正确;
故选D。
12. 以下四种卤代烃,既可以发生消去反应,又可以发生水解反应且水解产物可以氧化成醛类物质的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.所含官能团为碳氯键,能发生水解反应且水解产物苯甲醇可以氧化成苯甲醛,但与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子、不能发生消去反应,A错误;
B.能发生消去反应得到1-丁烯或2-丁烯,也能发生水解反应得到2-丁醇,但水解产物只能氧化成酮,不能氧化成醛,B错误;
C.能发生水解反应且水解产物(CH3)3CCH2OH可以氧化成醛:(CH3)3CCHO,但与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子、不能发生消去反应,C错误;
D.能发生消去反应得到(CH3)2CH=CH2,也能发生水解反应得到(CH3)2CHCH2OH,且水解产物可以氧化成醛:(CH3)2CHCHO,D正确;
故选D。
13. 下列有关有机物的描述不正确的是
A. 用FeCl3溶液可以鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体
B. 有机物的核磁共振氢谱图中有4种吸收峰
C. 有机反应涉及取代反应和消去反应两种类型
D. 1 mol 一定条件下最多可以与6 mol H2反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和AgNO3六种无色溶液或液体中分别滴加FeCl3溶液,出现分层,下层为黄色的为苯,出现紫色的为苯酚,出现分层,上层为黄色的为四氯化碳,不分层,出现红色溶液的为KSCN,不分层,没有明显现象的为乙醇,出现白色沉淀的为硝酸银,所以氯化铁可以鉴别,故A正确;
B. 没有对称轴,该分子中有6种氢原子,所以其核磁共振氢谱图中有6种吸收峰,故B错误;
C. 这个反应中存在羟基的消去反应生成碳碳双键,和羟基被溴原子取代,涉及取代反应和消去反应两种类型,故C正确;
D.该有机物中,碳碳双键、羰基、苯环和氢气反应,一定条件下1mol最多可以与6 mol H2反应,故D正确。
故选B。
14. 下列关于常见醛和酮的说法中正确的是
A. 甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B. 丙酮是结构最简单的酮,也可以发生银镜反应和加氢还原
C. 丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D. 人体缺乏维生素A时,难以氧化生成视黄醛,而引起夜盲症
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醛是气体,乙醛为液体,A不正确;
B.丙酮中没有醛基,只有羰基,不能发生银镜反应,可以发生加成反应,B不正确;
C.丙酮和水互溶,C不正确;
D. 人体内缺乏维生素A会使人患夜盲症,原因是维生素A在人体内易被氧化为视黄醛,而视黄醛的缺乏是引起视觉障碍的主要原因,故D正确;
故答案选D。
15. 下列有关常见羧酸的说法中不正确的是
A. 甲酸是一种无色有刺激性气味的液体,易溶于水
B. 乙酸的沸点低于丙醇,高于乙醇
C. 苯甲酸的酸性比碳酸强,可以和碳酸氢钠反应制取CO2
D. 乙二酸具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲酸是一种液体,熔点为8.2℃,常温下为液体,具有刺激性气味,能与水以任意比例互溶,A正确;
B.乙酸分子可通过两个氢键形成环状二聚体,氢键强度大(O-H 键极性更强)且数量多,导致沸点高于丙醇,丙醇的碳链更长,分子量更大,范德华力更强,因此沸点高于乙醇,故沸点:乙酸>丙醇>乙醇,B错误;
C.苯甲酸的酸性强于碳酸,根据强酸制弱酸的规律,可以利用苯甲酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,C正确;
D.乙二酸具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,二者可以发生反应使高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故答案选B。
16. 实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115~125℃,其他相关数据如下表,则下列有关于实验室制备乙酸丁酯的叙述正确的是
物质
乙酸
1-丁醇
乙酸丁酯
98%浓硫酸
沸点
117.9℃
117.2℃
126.3℃
338.0℃
溶解性
溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
微溶于水,溶于有机溶剂
与水混溶
A. 该实验中浓硫酸作催化剂和脱水剂
B. 乙酸、1-丁醇和乙酸丁酯的分离方法:蒸馏后收集不同馏分
C. 乙酸丁酯的提纯:将反应后的混合物放入饱和溶液中,振荡、分液
D. 实验时,先加入浓硫酸,再加入1-丁醇和乙酸并加热到115~125℃下收集产品
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸和丁醇发生酯化反应生成乙酸丁酯和水,浓硫酸做催化剂,同时具有吸水性,可减少生成物浓度促进反应正向移动,做吸水剂,故A错误;
B.由表知乙酸、1-丁醇沸点相近,蒸馏不能分离,故B错误;
C.碳酸钠可吸收醇、除去乙酸,降低酯的溶解度,则用饱和Na2CO3溶液洗涤后分液分离出乙酸丁酯,故C正确;
D.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度比水大,为防止酸液飞溅,应先在烧瓶中加入一定量的1-丁醇和乙酸,然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶,边加边振荡,不能先加入浓硫酸再加入1-丁醇和乙酸,故D错误;
故选:C。
17. 下列烃中,苯环上的一氯代物没有同分异构体的是( )
A. 甲苯 B. 邻二甲苯 C. 间二甲苯 D. 对二甲苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯苯环上的一氯代物有3种,故A错误;
B.邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种,故B错误;
C.间二甲苯苯环上的一氯代物有3种,故C错误;
D.对二甲苯苯环上的一氯代物只有1种,故D正确;
本题答案选D。
18. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 向苯酚钠溶液中通入少量:
B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
C. 甲苯和溴在光照下反应:
D. 乙醛与氰化氢(HCN)反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于酸性:H2CO3> 苯酚>,故向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,化学方程式为:,A正确;
B.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热,会发生消去反应生成乙烯,化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O,B正确;
C.甲苯在光照下与Br2的反应主要为发生在-CH3上的取代反应,反应方程式为:+Br2 +HBr,C错误;
D.HCN中的H比较活泼,能与乙醛发生加成反应,方程式为,D正确;
故选C。
19. 七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是
A. 分子中存在2种官能团
B. 分子中所有碳原子共平面
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共三种官能团,A错误;
B.分子中苯环确定一个平面,碳碳双键确定一个平面,且两个平面重合,故所有碳原子共平面,B正确;
C.酚羟基含有两个邻位H可以和溴发生取代反应,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以最多消耗单质溴3mol,C错误;
D.分子中含有2个酚羟基,含有1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基,所以最多消耗4molNaOH,D错误;
故选B。
20. 化合物Z是合成连翘酯苷类似物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X在催化剂作用下可与甲醛发生缩聚反应
B. Y与足量氢气加成的产物中含有3个手性碳原子
C. Z分子存在顺反异构
D. X、Z可用饱和溶液鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中含酚羟基,能与甲醛发生缩聚反应,A正确;
B.Y分子与足量氢气发生加成反应生成的物质含有3个手性碳,分别是三个取代基相连的碳原子,B正确;
C.Z分子每个双键碳原子均连不同的原子或原子团,故其存在顺反异构,C正确;
D.X和Z中均没有羧基,均无法和饱和碳酸氢钠溶液反应,故无法实现鉴别,D错误;
故选D。
21. 某粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇;和时苯甲酸在水中的溶解度分别为和)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出 B. 为除去,“结晶”时应采用蒸发结晶
C. “洗涤”时,不宜用乙醇作洗涤剂 D. 可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度
【答案】B
【解析】
【分析】粗苯甲酸样品中含有少量和泥沙,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,溶解、加热后需趁热过滤,除掉泥沙;对热的滤液进行冷却结晶,再次过滤得到苯甲酸固体,洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体。
【详解】A.由上述分析可知,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出,故A正确;
B.NaCl的溶解度随温度变化不大,为除去,“结晶”时应采用冷却结晶,使NaCl留在滤液中,故B错误;
C.常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇,洗涤时不宜用乙醇,应用冷水,故C正确;
D.苯甲酸可以与碱发生中和反应,可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度,故D正确。
答案选B。
22. PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式如图,下面有关PHB塑料的说法不正确的是
A. PHB塑料属于聚酯类
B. PHB塑料是人工合成的高分子材料
C. 合成PHB塑料的单体是CH3CH=C(OH)COOH
D. PHB塑料在微生物降解下的产物可能有CO2和H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.PHB塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH,许多单体分子的羧基与醇羟基彼此之间发生酯化反应形成酯基,得到高聚物PHB,同时得到水,所以PHB塑料是一种聚酯,A正确;
B.自然环境中没有PHB,它是人类通过缩聚反应得到的,B正确;
C.由选项A分析可知,其单体是CH3CH2CH(OH)COOH,C错误;
D.生物塑料可以在微生物作用下降解为CO2和H2O,D正确;
故选C。
二、填空题(共56分)
23. 已知有如下8种有机物,其中③④均只由C、H两种元素组成,请根据所学知识回答下列问题:
①;②;③;④;⑤;
⑥;⑦;⑧
(1)上述物质属于芳香烃的是_______(填标号,下同),用系统命名法写出③的名称_______。
(2)上述物质互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______。
(3)有机物⑧通过1,4-加聚反应得到高分子化合物异戊橡胶,写出该反应的化学方程式:_______。
(4)⑦分子中共平面的原子个数最多为_______。
(5)M是⑥的同分异构体,其中含有苯环的M的结构(不含C-O-C结构)有_______种(不包括⑥)。
【答案】(1) ①. ⑦ ②. 2-甲基丁烷
(2) ①. ③④ ②. ①⑤
(3) (4)17
(5)13
【解析】
【小问1详解】
只含碳、氢两种元素的有机物为烃,含有苯环的烃为芳香烃,属于芳香烃的是,故选⑦;根据系统命名法,主链有4个碳原子,从右往左编号,故命名为2-甲基丁烷;
【小问2详解】
③的分子式为C5H12、④的分子式为CH4,都属于烷烃,结构相似,分子组成相差4个CH2原子团,③④属于同系物;、分子式都是C6H12,结构不同,①⑤互为同分异构体;
【小问3详解】
有机物⑧通过1,4-加聚反应得到高分子化合物异戊橡胶,该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
苯环结构中有12个原子共平面,乙烯结构中有6个原子共平面,单键可以旋转,甲基中最多1个H原子可以旋转至共平面,因此分子中共平面的原子个数最多为17;
【小问5详解】
M是⑥的同分异构体,苯环上只有1个取代基时,取代基有2种:-CH(OH)CH3、-CH2CH2OH,共有2种结构;苯环上有2个取代基,当取代基为-OH、-CH2CH3时,除⑥外,还有邻、间2种结构,当取代基为-CH2OH、-CH3时,有邻、间、对3种结构;苯环上有3个取代基时,分别为-CH3、-CH3、-OH, 、 、 (数字表示-OH连接的碳的位置),共有6种结构;因此符合条件的结构一共有13种。
24. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度/ g∙cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入7.8g无水苯和少量铁屑。向a中小心加入10mL液态溴。a中发生反应的方程式为___________。
(2)装置c的作用为___________。此装置能否证明反应为取代反应___________(能或不能),若不能,提出改进方法___________。
(3)反应完成后,经过下列步骤分离提纯:①水洗②用10%NaOH溶液洗③水洗④用干燥剂干燥⑤蒸馏,以上分离操作,蒸馏的目的是___________。
①蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加,该如何操作___________。
②蒸馏烧瓶中温度计的位置___________,若位置靠下会收集到沸点___________的杂质(较高或较低)。
③经称量,最终得到溴苯6.28g,该实验中溴苯的产率为___________。
【答案】(1) (2) ①. 冷凝回流,增大原料利用率 ②. 不能 ③. 在装置ad间加一个装有CCl4的除溴装置
(3) ①. 除苯 ②. 停止加热,冷却后补加 ③. 温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处 ④. 较低 ⑤. 40%
【解析】
【分析】制取溴苯时,先在三颈烧瓶中加入无水苯和少量铁屑,此时Fe与Br2反应生成FeBr3,可作为苯溴代反应的催化剂,然后向三颈烧瓶中小心加入液态溴,发生溴代反应。若想测定反应生成的HBr,需先除去HBr中混有的溴蒸气,否则会干扰HBr的测定。
【小问1详解】
在三颈烧瓶中,苯与液溴在FeBr3的催化作用下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,发生反应的方程式为。
【小问2详解】
装置c是冷凝管,可将溴蒸气、苯蒸气冷凝,则其作用为:冷凝回流,增大原料利用率。生成的HBr中有溴蒸气,会干扰HBr的检验,所以此装置不能证明反应为取代反应,改进方法为:在装置ad间加一个装有CCl4的除溴装置。
【小问3详解】
反应完成后,经过下列步骤分离提纯:①水洗,洗去混合物中的FeBr3;②用10%NaOH溶液洗,洗去Br2;③水洗,洗去NaOH等;④用干燥剂干燥,去除有机物中的水;⑤蒸馏,分离苯与溴苯,则以上分离操作,蒸馏的目的是:除苯。
①蒸馏烧瓶中的碎瓷片若忘记加,需进行操作:停止加热,冷却后补加。
②蒸馏烧瓶中温度计用于测定蒸气的温度,则水银球的位置是:温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处;在液面上方,越往上蒸汽的温度越高,若位置靠下会收集到沸点较低的杂质。
③经称量,最终得到溴苯6.28g,7.8g无水苯的物质的量为0.1mol,理论上可生成0.1mol的溴苯,其质量为15.7g,则该实验中溴苯的产率为=40%。
【点睛】若加入碎瓷片时,烧瓶内液体温度较高,会导致液体喷出伤人。
25. 1,4—环己二醇(有机物F)是重要的医药中间体和新材料单体,可通过以下流程制备。
完成下列填空:
(1)写出A的结构简式___________,F中官能团名称是___________。
(2)下列B的名称正确的是___________。
a.1,3-环己二烯 b.2,4-环己二烯 c.1,4-环己二烯
(3)写出反应①的化学方程式___________。
(4)的符合下列条件的同分异构体有___________种。
①链状 ②能发生银镜反应
(5)写出B与按1:1加成的两种产物的结构简式___________。
(6)D→E的反应类型是___________。
(7)反应③的化学反应方程式是___________。
(8)写出由合成的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. 羟基
(2)a (3)
(4)8 (5)
(6)加成反应 (7)
(8)
【解析】
【分析】根据流程可知,反应①发生消去反应,根据B的结构简式,生成A()发生是加成反应,反应②发生卤代烃的消去反应生成B,B与溴发生1,4-加成生成D,即D的结构简式为,D与氢气发生加成反应生成E,E发生水解生成F,以此解题;
【小问1详解】
根据上述分析,A的结构简式为;F中官能团名称是羟基;
【小问2详解】
B的结构简式,在1、2号碳,3、4号碳之间存在碳碳双键,名称正确的是1,3-环己二烯,故a;
【小问3详解】
反应①为醇的消去反应其化学方程式为:;
【小问4详解】
不饱和度为1,同分异构体①链状;②能发生银镜反应,含有醛基,(碳骨架,数字为醛基位置),有8种;
【小问5详解】
和溴发生1,4-加成反应生成,1,2-加成反应生成;
【小问6详解】
根据分析可知,D→E的反应类型是加成反应;
【小问7详解】
③是E发生水解反应,化学反应方程式是;
【小问8详解】
合成时,需要的原料是CH3COOH和CH3CH2OH,因此先把CH2=CHBr与氢气发生加成反应,再水解生成CH3CH2OH,然后连续氧化成CH3COOH,最后CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应,得到目标产物,即合成路线为。
26. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮(H),回答下列问题(部分产物已略去):
已知:①-NO2为硝基;
②+Cl2→+HCl(反应条件已略去)。
(1)的分子式为_______;燃烧时,0.1 mol A最多可消耗_______ mol O2。
(2)B→C的反应类型为_______ 。
(3)D→E的化学方程式为_______ 。
(4)F中含氧官能团的名称为硝基、_______和_______。
(5)D的核磁共振氢谱图中峰的面积之比为_______。
(6)与CH3COOH互为同分异构体的结构有多种,其中属于酯类的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. C7H8 ②. 0.9
(2)取代反应 (3)
(4) ①. 酰胺基 ②. 酮羰基
(5)1:1:1 (6)HCOOCH3
【解析】
【分析】结合A结构式可知,和乙酸反应生成B,发生硝化反应得到C,继而水解得到D,和生成E,和发生取代得到F,和氨气反应得到G,分子自身反应得到H,据此解答。
【小问1详解】
的分子式为C7H8,根据化学方程式,可知燃烧时,0.1 mol A最多可消耗0.9mol O2;
【小问2详解】
结合结构式可知B→C的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
结合结构式可知D→E的化学方程式为;
【小问4详解】
F中含氧官能团的名称为硝基、酰胺基和酮羰基;
【小问5详解】
根据对称性原则,可知有3种氢原子,3种氢原子数目分别为2、2、2,所以核磁共振氢谱图中峰的面积之比为1:1:1;
【小问6详解】
与CH3COOH互为同分异构体的结构有多种,其中属于酯类即含有酯基,同分异构体的结构简式为HCOOCH3。
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