内容正文:
2024-2025学年高二下学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题(共15小题,每题3分)
1. 有A、B两种烃,所含碳元素的质量分数相同,关于A和B的叙述中正确的是 ( )
A. 二者不可能是同系物 B. 二者一定是同分异构体
C. 二者最简式相同 D. 各1 mol的A和B分别燃烧生成CO2的质量一定相等
2. 有机化合物I的结构简式为,其核磁共振氢谱图中各组峰的面积之比为
A. 3∶2∶2∶2∶1 B. 3∶4∶2∶1
C. 5∶4∶1 D. 3∶6∶2∶1
3. 在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
−25
−47
6
下列说法不正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
4. 玻璃器皿上沾有一些残留物,其洗涤方法错误的是
A. 残留在试管内壁上的碘,用酒精洗涤
B. 沾附在试管内壁上的油脂,用热碱液洗涤
C. 做银镜反应后试管壁上的银镜,用稀氨水洗涤
D. 盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,用NaOH溶液洗涤
5. 下列有机物的性质或事实及其微观解释均正确的是
选项
性质或事实
微观解释
A
沸点:甲醛>乙醛
甲醛分子间的范德华力大于乙醛分子间的范德华力
B
酸性:乙酸<氯乙酸
乙酸中羟基的极性大于氯乙酸中羟基的极性
C
乙醛能与极性试剂发生加成反应生成
醛基碳氧双键中的电子对偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,中的H带正电荷,连接在氧原子上
D
室温下乙醇为液态,而二甲醚为气态
乙醇分子与水分子之间能形成氢键,而二甲醚分子与水分子间不能形成氢键
A. A B. B C. C D. D
6. 由有机化合物经三步合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 加成反应 D. 氧化反应
7. 某种兴奋剂的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中所有碳原子不可能位于同一平面
B. 该物质遇溶液显紫色,属于苯酚的同系物
C. 滴入酸性溶液振荡,紫色褪去证明该物质结构中存在碳碳双键
D. 1mol该物质分别与浓溴水和NaOH溶液反应时最多消耗4mol和NaOH5mol
8. 硝基苯是一种重要的有机合成中间体,实验室可用如下反应制备:+HNO3(浓)+H2O 。已知该反应在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关信息如表:
物质
苯
硝基苯
间二硝基苯
浓硝酸
浓硫酸
沸点/℃
80
211
301
83
338
溶解性
不溶于水
微溶于水
微溶于水
—
—
下列说法不正确的是
A. 制备硝基苯的反应为取代反应
B. 采用蒸馏的方法可将硝基苯从反应所得产物中首先分离出来
C. 该反应温度控制在50~60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成
D. 采用加入NaOH溶液、水洗涤以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质
9. 绿原酸的结构简式如图,则有关绿原酸的说法正确的是
A. 1 mol绿原酸最多与5 mol H2反应
B. 1 mol绿原酸最多与6 mol Br2反应
C. 该有机物能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色,且原理相同
D. 1 mol绿原酸最多能与1 mol NaHCO3反应
10. 一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 能发生取代反应,不能发生加成反应
B. 既是乙醇的同系物,也是乙酸的同系物
C. 与互为同分异构体
D. 1 mol该物质与碳酸钠反应得1mol CO2
11. 化学是以实验为基础的学科。下列实验操作、现象、结论合理的是
选项
实验操作、现象
实验结论
A
常温下,将Al片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者有气体产生,后者无明显现象
氧化性:稀硝酸浓硝酸
B
取少量丙烯醛于试管中,滴加几滴0.01mol/L酸性溶液,紫红色褪去
丙烯醛中含有醛基
C
室温下,用pH计测定同浓度的NaClO溶液和溶液的pH,前者的pH较大
酸性:
D
向某溶液中先滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红
该溶液一定含有
A. A B. B C. C D. D
12. 已知 Diels-Alder反应:,现需合成,则所用的反应物可以是
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙烯
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙烯 D. 1,3-戊二烯和2-丁烯
13. “人文奥运”的一个重要体现是:坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是( )
A. 滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
B. 该分子中的所有碳原子可能共平面
C. 遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
D. 1 mol该物质与浓溴水和H2反应最多消耗Br2和H2分别为3mol、7 mol
14. 实验室制备硝基苯的原理是在50~60 ℃下,苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应:+HNO3 +H2O,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A. 水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B. 反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
C. 硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大
D. 将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,将所得混合物加入苯中
15. 下图是乙烯催化氧化生成乙醛的过程(部分相关离子未画出),下列描述正确的是
A. 过程Ⅰ和过程Ⅴ均发生了氧化还原反应
B. 总反应方程为:
C. 整个转化过程中,只有在反应中起到催化剂的作用
D. 根据整个过程的总反应,理论上生成,电子转移为4mol
二、填空题(共4小题,共55分)
16. Ⅰ.完成下列问题
(1)某烃A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A的结构简式是___________,写出A与浓硝酸反应的化学反应方程式___________。
(2)烯烃B的分子式是C3H6,写出B发生加聚反应的化学反应方程式___________。
(3)烃C键线式为,C的结构简式是___________,用系统命名法命名烃C:___________。
(4)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,在一定条件下得到。现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(5)B、C中所含官能团的名称是___________、___________。
(6)请写出下列反应的化学方程式及反应类型
①___________;反应类型___________。
②___________;反应类型___________。
④___________;反应类型___________。
17. 有机物A是常用的抗氧化剂,分子式为,可发生如图转化:
已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基;C的结构可表示为(其中:—X、—Y均为官能团)。
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,B的名称为___________。
(2)官能团—X的名称为___________。
(3)A的结构简式为___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)C有多种同分异构体,写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式:___________。
Ⅰ.含有苯环 Ⅱ.能发生银镜反应 Ⅲ.不能发生水解反应
18. 有机物M是一种用于治疗脑血管意外后遗症的药物。下列路线可用于合成该有机物,回答下列问题。
已知:(乙酸酐)
(1)B的化学名称为___________。
(2)I的结构简式为___________;F→H的反应类型为___________。
(3)F中含氧官能团的名称为___________。
(4)K→M的化学方程式为___________。
(5)符合下列条件D的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物;②含有硝基;③含有手性碳原子。
(6)参照上述信息,写出以苯酚、1—溴丙烷为原料合成的路线_____。
19. 正丁醚是一种重要的有机溶剂。以正丁醇为原料可制得正丁醚,反应原理和反应装置如下:
已知:
物质
状态
相对分子质量
沸点/℃
密度/()
水中溶解性
正丁醇
无色液体
74
117.2
0.8109
微溶
正丁醚
无色液体
130
142.4
0.773
难溶
查阅资料:正丁醇能溶解在50%的硫酸中,而正丁醚则很少溶解。
实验步骤如下:
①将14.8g正丁醇和4.7g浓硫酸加到A中,并加几粒沸石。在分水器中加入一定体积的饱和食盐水,先小火加热A,后继续加热至135℃,维持该温度至反应完成;
②A中液体冷却后连同分水器中的液体一起倒入盛有30mL水的分液漏斗中,振荡后静置,分液得到粗产品;
③得到的粗产品先用50%硫酸洗涤2次(每次10mL)、再用12mL水洗涤;
④将③中洗涤后的产物加入少量无水氯化钙固体,静置片刻,过滤除去氯化钙固体;
⑤进行蒸馏纯化,收集139~142℃的馏分,得正丁醚6.4g。
回答问题:
(1)仪器B的名称为_______。最有可能生成的有机副产物为_______。
(2)下列关于步骤①中的操作分析正确的是_______(填标号)。
a.浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先加入正丁醇,再加入浓硫酸
b.若加热后发现未加碎瓷片,应立即补加
c.加热A前,冷却水需先从a口进入
d.分水器中加饱和食盐水而不用水,可降低正丁醇及正丁醚在水中的溶解度
(3)步骤①中分水器的上层液体的主要成分为_______(填物质名称),结合平衡移动原理解释步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的:_______。
(4)步骤②中反应物冷却后连同分水器的水倒入30mL。水中的目的是_______。
(5)下列关于步骤③中粗产品的提纯操作分析正确的是_______(填标号)。
a.用50%的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇
b.将50%硫酸洗涤的洗涤次数改为一次(总酸量不变),洗涤效果更好
c.用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸
d.分液时下层液体、上层液体依次从下口放出
(6)步骤⑤中进行蒸馏操作时,若从117℃开始收集馏分,产率_______(填“偏高”、“偏将低”或“不变”),原因是_______。
(7)本实验所得到的正丁醚的产率是_______(保留三位有效数字)。
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2024-2025学年高二下学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题(共15小题,每题3分)
1. 有A、B两种烃,所含碳元素的质量分数相同,关于A和B的叙述中正确的是 ( )
A. 二者不可能是同系物 B. 二者一定是同分异构体
C. 二者最简式相同 D. 各1 mol的A和B分别燃烧生成CO2的质量一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A. A、B两种烃的最简式相同,可能互为同系物,如乙烯与丙烯等,故A错误;
B. A、B两种烃的最简式相同,可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如乙炔与苯,故B错误;
C. A、B两种烃,含碳元素的质量分数相等,则含氢元素的质量分数也相同,故A、B两种烃的最简式一定相同,故C正确;
D. A、B两种烃的最简式相同,分子式不一定相同,A和B各1mol完全燃烧后生成的CO2的质量不一定相等,如如乙炔与苯等,故D错误;
故选:C。
2. 有机化合物I的结构简式为,其核磁共振氢谱图中各组峰的面积之比为
A. 3∶2∶2∶2∶1 B. 3∶4∶2∶1
C. 5∶4∶1 D. 3∶6∶2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】由结构简式可知,有机化合物I分子中含有5类氢原子,核磁共振氢谱有5组峰,峰的面积之比为3∶2∶2∶2∶1,故选A。
3. 在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
−25
−47
6
下列说法不正确的是
A. 该反应属于取代反应
B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A正确;
B.甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故B错误;
C.苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C正确;
D.因为对二甲苯的熔点较高,将温度冷却至-25℃~13℃,对二甲苯形成固体,从而将对二甲苯分离出来,故D正确;
故选B。
4. 玻璃器皿上沾有一些残留物,其洗涤方法错误的是
A. 残留在试管内壁上的碘,用酒精洗涤
B. 沾附在试管内壁上的油脂,用热碱液洗涤
C. 做银镜反应后试管壁上的银镜,用稀氨水洗涤
D. 盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,用NaOH溶液洗涤
【答案】C
【解析】
【详解】A.单质碘在酒精中的溶解度大,因此可以用酒精洗涤,故A正确;
B.因为热碱液显碱性,而油脂在碱性溶液中水解得到可溶性钠盐和甘油,可以洗涤,故B正确;
C.做银镜反应后试管壁上的银镜成分为银,因为银不和稀氨水反应,不能用之洗涤,可用稀硝酸洗涤,故C错误;
D. 苯酚与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的苯酚钠,则盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚可用NaOH溶液洗涤,故D正确;
答案为C。
5. 下列有机物的性质或事实及其微观解释均正确的是
选项
性质或事实
微观解释
A
沸点:甲醛>乙醛
甲醛分子间的范德华力大于乙醛分子间的范德华力
B
酸性:乙酸<氯乙酸
乙酸中羟基的极性大于氯乙酸中羟基的极性
C
乙醛能与极性试剂发生加成反应生成
醛基碳氧双键中的电子对偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,中的H带正电荷,连接在氧原子上
D
室温下乙醇为液态,而二甲醚为气态
乙醇分子与水分子之间能形成氢键,而二甲醚分子与水分子间不能形成氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醛分子间的范德华力小于乙醛分子间的范德华力,则沸点:甲醛<乙醛,A错误;
B.氯原子电负性大,增强了氯乙酸中羟基中氧氢键的极性,氯乙酸更易电离出氢离子,酸性:乙酸<氯乙酸,B错误;
C.醛基碳氧双键中的电子对偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,乙醛与极性分子发生加成反应时,由于H带正电荷,则连接在氧原子上,反应生成,C正确;
D.乙醇分子之间能形成氢键,而二甲醚分子间不能形成氢键,所以乙醇沸点较高,室温下为液态,而二甲醚为气态,D错误;
答案选C。
6. 由有机化合物经三步合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 加成反应 D. 氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】由结构简式可知,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,铜做催化剂条件下,与氧气共热发生催化氧化反应生成,浓硫酸作用下共热发生消去反应生成,则制备过程中不涉及的反应类型为加成反应,故选C。
7. 某种兴奋剂的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中所有碳原子不可能位于同一平面
B. 该物质遇溶液显紫色,属于苯酚的同系物
C. 滴入酸性溶液振荡,紫色褪去证明该物质结构中存在碳碳双键
D. 1mol该物质分别与浓溴水和NaOH溶液反应时最多消耗4mol和NaOH5mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环、C=C均为平面结构,且直接相连,则所有碳原子可能位于同一平面,故A错误;
B.含酚羟基,则该物质遇溶液显紫色,但含2个苯环,则不属于苯酚的同系物,故B错误;
C.酚羟基、C=C均能被氧化,则滴入酸性KMnO4溶液振荡,紫色褪去不能证明该物质结构,故C错误;
D.酚羟基的邻对位与溴水发生取代,消耗Br2为3mol,C=C与溴水发生加成,消耗Br2为1mol,所以总消耗Br2为4mol;该分子中含有三个酚羟基和一个氯原子,且1mol氯原子水解消耗1molNaOH,生成1mol酚羟基,再与NaOH反应,则1mol该物质和NaOH溶液反应时,所以总消耗NaOH为5mol,故D正确;
故选D。
8. 硝基苯是一种重要的有机合成中间体,实验室可用如下反应制备:+HNO3(浓)+H2O 。已知该反应在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关信息如表:
物质
苯
硝基苯
间二硝基苯
浓硝酸
浓硫酸
沸点/℃
80
211
301
83
338
溶解性
不溶于水
微溶于水
微溶于水
—
—
下列说法不正确的是
A. 制备硝基苯的反应为取代反应
B. 采用蒸馏的方法可将硝基苯从反应所得产物中首先分离出来
C. 该反应温度控制在50~60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成
D. 采用加入NaOH溶液、水洗涤以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备硝基苯时,苯环上H被硝基取代,则制备硝基苯的反应类型为取代反应,A正确;
B.结合表中数据可知,沸点低的先被蒸馏出来,则苯先被蒸馏出来,B错误;
C.硝酸易挥发,且在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,则反应温度控制在50-60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成,C正确;
D.硝酸、硫酸与NaOH反应,且硝基苯不溶于水、密度比水的密度大,则加入NaOH溶液、水洗涤、以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质,D正确;
故选B。
9. 绿原酸的结构简式如图,则有关绿原酸的说法正确的是
A. 1 mol绿原酸最多与5 mol H2反应
B. 1 mol绿原酸最多与6 mol Br2反应
C. 该有机物能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色,且原理相同
D. 1 mol绿原酸最多能与1 mol NaHCO3反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则在镍作催化剂的情况下,1 mol绿原酸最多与4 mol H2发生加成反应,A错误;
B.酚羟基能够与Br2发生苯环上邻、对位的取代反应;碳碳双键能够与Br2发生加成反应,则1 mol绿原酸最多与4 mol Br2反应,B错误;
C.该有机物含有酚羟基、醇羟基、碳碳双键,能够与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使溶液褪色;物质分子中含有的不饱和的碳碳双键能够与Br2发生加成反应,与含有酚羟基的苯环发生取代反应而使溴水褪色,因此二者褪色原理不相同,C错误;
D.只有羧基能够与NaHCO3反应,该物质分子中只含有1个羧基,因此1 mol绿原酸最多能与1 mol NaHCO3反应,D正确;
故合理选项是D。
10. 一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 能发生取代反应,不能发生加成反应
B. 既是乙醇的同系物,也是乙酸的同系物
C. 与互为同分异构体
D. 1 mol该物质与碳酸钠反应得1mol CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生取代反应和加成反应,A错误;
B.同系物是结构相似,分子式相差1个或n个CH2的有机物,该物质的分子式为C10H18O3,而且与乙醇、乙酸结构不相似,B错误;
C.二者的分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,C正确;
D.该物质只含有一个羧基,1mol该物质与碳酸钠反应,最多生成0.5mol二氧化碳,D错误;
故选C。
11. 化学是以实验为基础的学科。下列实验操作、现象、结论合理的是
选项
实验操作、现象
实验结论
A
常温下,将Al片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者有气体产生,后者无明显现象
氧化性:稀硝酸浓硝酸
B
取少量丙烯醛于试管中,滴加几滴0.01mol/L酸性溶液,紫红色褪去
丙烯醛中含有醛基
C
室温下,用pH计测定同浓度的NaClO溶液和溶液的pH,前者的pH较大
酸性:
D
向某溶液中先滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红
该溶液一定含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下铝与浓硝酸是因发生钝化反应而无明显现象,浓硝酸氧化性大于稀硝酸,故A错误;
B.丙烯醛的碳碳双键、醛基均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,取少量丙烯醛于试管中,滴加几滴0.01mol/L酸性溶液,紫红色褪去,不能说明丙烯醛中含有醛基,B错误;
C.室温下,用pH计测定同浓度的NaClO溶液和溶液的pH,前者的pH较大,说明ClO-的水解程度大于,则酸性:,C正确;
D.若溶液中有,向溶液中先滴加新制氯水,再加KSCN溶液,溶液也会变红,D错误;
故选C。
12. 已知 Diels-Alder反应:,现需合成,则所用的反应物可以是
A. 2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙烯
C. 2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙烯 D. 1,3-戊二烯和2-丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】由逆向合成分析法可知,合成的方法有:①→+,两种原料分别是2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙烯;
故选B。
13. “人文奥运”的一个重要体现是:坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是( )
A. 滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
B. 该分子中的所有碳原子可能共平面
C. 遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
D. 1 mol该物质与浓溴水和H2反应最多消耗Br2和H2分别为3mol、7 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A. 酚-OH、碳碳双键均能被高锰酸钾氧化,则滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,不能证明结构中存在碳碳双键,故A错误;
B. 分子中与苯环相连的6个原子、与碳碳双键相连的4个原子共面,连接苯环与苯环、苯环与碳碳双键的碳碳单键可以旋转,该分子中的所有碳原子可能共平面,故B正确;
C. 含酚-OH,该物质遇FeCl3溶液显紫色,该物质有两个苯环,且有碳碳双键,与苯酚不属于同系物,故C错误;
D. 酚-OH的邻、对位与溴水发生取代反应,双键与溴水发生加成反应,苯环、双键与氢气发生加成反应,则1 mol该物质与浓溴水和H2反应最多消耗Br2和H2分别为4 mol、7 mol,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,注意烯烃、酚性质的分析,侧重分析能力及知识应用能力的综合考查,难点D,注意氢气与酚发生加成反应与溴水与酚取代反应的区别。
14. 实验室制备硝基苯的原理是在50~60 ℃下,苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应:+HNO3 +H2O,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A. 水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B. 反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
C. 硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大
D. 将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,将所得混合物加入苯中
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;
B.反应完全后,溶液分层,应选分液漏斗分离,粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和直形冷凝管(不用球形冷凝管)蒸馏得到硝基苯,B错误;
C.硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大,C正确;
D.混合时要使热量及时散失,防止苯挥发,由于浓硫酸的密度大于浓硝酸,为避免液体迸溅,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却后,将所得的混合物加入苯中,D正确;
故选B。
15. 下图是乙烯催化氧化生成乙醛的过程(部分相关离子未画出),下列描述正确的是
A. 过程Ⅰ和过程Ⅴ均发生了氧化还原反应
B. 总反应方程为:
C. 整个转化过程中,只有在反应中起到催化剂的作用
D. 根据整个过程的总反应,理论上生成,电子转移为4mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程I 中Pd的化合价为+2,中Pd显+2价,化合价未发生变化,非氧化还原反应;中Pd显+3价,变为0价,化合价发生变化,故过程V为氧化还原反应,A错误;
B.由图可知反应物为乙烯和氧气,乙醛为生成物,故乙烯催化氧化生成乙醛的化学方程式为,B正确;
C.整个转化过程中,和Cu+在反应中起到催化剂的作用,C错误;
D.根据整个过程的总反应,可知理论上生成消耗0.5mol氧气,电子转移为2mol,D错误。
故选B。
二、填空题(共4小题,共55分)
16. Ⅰ.完成下列问题
(1)某烃A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A的结构简式是___________,写出A与浓硝酸反应的化学反应方程式___________。
(2)烯烃B的分子式是C3H6,写出B发生加聚反应的化学反应方程式___________。
(3)烃C键线式为,C的结构简式是___________,用系统命名法命名烃C:___________。
(4)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,在一定条件下得到。现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(5)B、C中所含官能团的名称是___________、___________。
(6)请写出下列反应的化学方程式及反应类型
①___________;反应类型___________。
②___________;反应类型___________。
④___________;反应类型___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3) ①. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2 ②. 2,4-二甲基戊烷
(4)8 (5) ①. 羟基 ②. 醛基
(6) ①. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ②. 加成反应 ③. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ④. 氧化反应 ⑤. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ⑥. 取代酯化反应
【解析】
【分析】Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为,A和水发生加成反应生成B,则B为,B经过催化氧化生成C,C经过氧化生成D,则C为,D为,B和D发生酯化反应生成E,则E为CH3COOCH2CH3,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,则G为葡萄糖,据此解题。
【小问1详解】
A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A为苯,结构简式为;苯与浓硝酸反应的化学反应方程式为,故答案为:;;
【小问2详解】
烯烃B的分子式是C3H6,则B为丙烯,丙烯发生加聚反应的化学反应方程式为,故答案为:;
【小问3详解】
键线式为,则结构简式为(CH3)2CHCH2CH(CH3)2;主链5个碳原子,为戊烷,其2号碳和4号碳各有一个甲基,其系统命名法为:2,4-二甲基戊烷,故答案为:(CH3)2CHCH2CH(CH3)2;2,4-二甲基戊烷;
【小问4详解】
分子式为C5H11Cl的同分异构体共有 、、 (箭头表示氯原子可能出现的位置)8种,故答案为:8;
【小问5详解】
B为,官能团名称为羟基,C为,其官能团名称为醛基,故答案为:羟基;醛基;
【小问6详解】
反应①为和水发生加成反应生成乙醇,其化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应;反应②为乙醇的催化氧化生成乙醛,其化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化反应;反应④为乙醇和乙酸发生取代(酯化)反应,生成乙酸乙酯,其化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;取代(酯化)反应。
17. 有机物A是常用的抗氧化剂,分子式为,可发生如图转化:
已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基;C的结构可表示为(其中:—X、—Y均为官能团)。
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,B的名称为___________。
(2)官能团—X的名称为___________。
(3)A的结构简式为___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)C有多种同分异构体,写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式:___________。
Ⅰ.含有苯环 Ⅱ.能发生银镜反应 Ⅲ.不能发生水解反应
【答案】(1)1-丙醇
(2)羧基 (3)
(4) (5)、、(写出两种即可)
【解析】
【分析】E为高分子材料,结合反应③条件可知D可能为烯烃,B是醇,结合B的相对分子质量为60可知B为丙醇,只有一个甲基,因此B的结构式为,D为,E为。C能与NaHCO3溶液反应产生气泡,C中有羧基,与FeCl3溶液发生显色反应,说明C中还有酚羟基,结合已知条件可知C的结构式只能是,则A的结构简式为,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,B的结构式为,B的名称为1-丙醇;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构式为,-X为-COOH,名称为羧基;
【小问3详解】
由分析可知,A的结构简式为;
【小问4详解】
反应物为羧基和NaHCO3反应,因此反应方程式为;
【小问5详解】
C的分子式为C7H6O5,其同分异构体不能发生水解反应说明不含有酯基,能发生银镜反应说明含有醛基,只能是苯环上有五个取代基为四个酚羟基和一个醛基,因此符合要求的同分异构体一共有3种,分别为、、。
18. 有机物M是一种用于治疗脑血管意外后遗症的药物。下列路线可用于合成该有机物,回答下列问题。
已知:(乙酸酐)
(1)B的化学名称为___________。
(2)I的结构简式为___________;F→H的反应类型为___________。
(3)F中含氧官能团的名称为___________。
(4)K→M的化学方程式为___________。
(5)符合下列条件D的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物;②含有硝基;③含有手性碳原子。
(6)参照上述信息,写出以苯酚、1—溴丙烷为原料合成的路线_____。
【答案】(1)2—溴丙烷
(2) ①. ②. 取代反应
(3)羟基、酰胺基 (4)+(CH3CO)2O+ CH3COOH
(5)n (6)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,氯化铝做催化剂作用下与发生取代反应生成,则A为、B为;氯化氢作用下与亚硝酸钠发生取代反应生成,则D为;水分子作用下与硫氢化铵发生还原反应生成,与乙酸酐发生取代反应生成,则F为;乙醇钠作用下与发生取代反应生成,则G为;一定条件下与盐酸、氢氧化钠溶液先后反应转化为,则I为;与亚硝酸钠、氯化氢在冷水浴中反应生成,加热条件下发生水解反应生成,则K为;吡啶作用下与乙酸酐发生取代反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为,名称为2—溴丙烷,故答案为:2—溴丙烷;
【小问2详解】
由分析可知,I的结构简式为;F→H的反应为乙醇钠作用下与发生取代反应生成和氯化氢,故答案为:;取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为,含氧官能团为羟基和酰胺基,故答案为:羟基和酰胺基;
【小问4详解】
由分析可知,K→M的反应为吡啶作用下与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸,反应的化学方程式为+(CH3CO)2O+ CH3COOH,故答案为:+(CH3CO)2O+ CH3COOH;
【小问5详解】
由分析可知,D的结构简式为,D的同分异构体属于芳香族化合物、含有硝基、含有手性碳原子,则同分异构体分子的官能团可能为酚羟基或醇羟基或醚键和硝基,苯环上的取代基可能为1个或多个,所以符合条件的结构可能有n种,故答案为:n;
【小问6详解】
由题给信息可知,以苯酚、1—溴丙烷为原料合成的合成步骤为氯化铝作用下苯酚与1—溴丙烷发生取代反应生成,氯化氢作用下与亚硝酸钠发生取代反应生成,水分子作用下与硫氢化铵发生还原反应生成;1—溴丙烷在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成1—丙醇,1—丙醇与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成丙酸,催化剂作用下丙酸脱水生成丙酸酐,丙酸酐与发生取代反应生成,合成路线见答案。
19. 正丁醚是一种重要的有机溶剂。以正丁醇为原料可制得正丁醚,反应原理和反应装置如下:
已知:
物质
状态
相对分子质量
沸点/℃
密度/()
水中溶解性
正丁醇
无色液体
74
117.2
0.8109
微溶
正丁醚
无色液体
130
142.4
0.773
难溶
查阅资料:正丁醇能溶解在50%的硫酸中,而正丁醚则很少溶解。
实验步骤如下:
①将14.8g正丁醇和4.7g浓硫酸加到A中,并加几粒沸石。在分水器中加入一定体积的饱和食盐水,先小火加热A,后继续加热至135℃,维持该温度至反应完成;
②A中液体冷却后连同分水器中的液体一起倒入盛有30mL水的分液漏斗中,振荡后静置,分液得到粗产品;
③得到的粗产品先用50%硫酸洗涤2次(每次10mL)、再用12mL水洗涤;
④将③中洗涤后的产物加入少量无水氯化钙固体,静置片刻,过滤除去氯化钙固体;
⑤进行蒸馏纯化,收集139~142℃的馏分,得正丁醚6.4g。
回答问题:
(1)仪器B的名称为_______。最有可能生成的有机副产物为_______。
(2)下列关于步骤①中的操作分析正确的是_______(填标号)。
a.浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先加入正丁醇,再加入浓硫酸
b.若加热后发现未加碎瓷片,应立即补加
c.加热A前,冷却水需先从a口进入
d.分水器中加饱和食盐水而不用水,可降低正丁醇及正丁醚在水中的溶解度
(3)步骤①中分水器的上层液体的主要成分为_______(填物质名称),结合平衡移动原理解释步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的:_______。
(4)步骤②中反应物冷却后连同分水器的水倒入30mL。水中的目的是_______。
(5)下列关于步骤③中粗产品的提纯操作分析正确的是_______(填标号)。
a.用50%的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇
b.将50%硫酸洗涤的洗涤次数改为一次(总酸量不变),洗涤效果更好
c.用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸
d.分液时下层液体、上层液体依次从下口放出
(6)步骤⑤中进行蒸馏操作时,若从117℃开始收集馏分,产率_______(填“偏高”、“偏将低”或“不变”),原因是_______。
(7)本实验所得到的正丁醚的产率是_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 1-丁烯
(2)ad (3) ①. 正丁醇 ②. 及时除去反应生成的水,使平衡向生成正丁醚的方向移动,有利于提高正丁醚的产率
(4)分离出有机层,除去硫酸等可溶于水的物质
(5)ac (6) ①. 偏高 ②. 正丁醇的沸点为117.2℃,此时会收集到少量未反应的正丁醇
(7)49.2%
【解析】
【分析】正丁醇在浓硫酸存在下加热到135℃发生分子间脱水反生成正丁醚和水,所得正丁醚粗产物中有水、浓硫酸以及未反应的正丁醇等,用一定量的水先初步洗去浓硫酸,接着用NaOH溶液洗去有机层残留的硫酸,再用蒸馏水洗去有机层中残留的NaOH以及中和反应生成的盐,分液后加入一定质量的无水CaCl2除去有机层中的H2O,此时正丁醚中混有的主要杂质为正丁醇,通过蒸馏,收集139~142℃的馏分得到正丁醚。
【小问1详解】
仪器B的名称为球形冷凝管,最有可能发生消去反应生成1-丁烯;
【小问2详解】
a.浓硫酸的密度大于正丁醇的密度,为防止液体飞溅,类比浓硫酸的稀释,步骤D中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:先加入正丁醇,再加入浓硫酸,a正确;b.若加热后发现未加碎瓷片,应冷却至室温后再补加,b错误;加热A前,冷却水应下进上出,需先从b口进入,c错误;d.分水器中加饱和食盐水而不用水,可降低正丁醇及正丁醚在水中的溶解度,d正确;故选ad;
【小问3详解】
分水器中收集到液体物质,由于正丁醇密度比水小且微溶于水,上层为正丁醇,下层主要成分为水,故答案为:正丁醇;及时除去反应生成的水,使平衡向生成正丁醚的方向移动,有利于提高正丁醚的产率;
【小问4详解】
步骤②中反应物冷却后连同分水器的水倒入30mL,水中的目的是分离出有机层,除去硫酸等可溶于水的物质;
【小问5详解】
a.根据资料可知用50%的硫酸洗涤可以除去未反应的正丁醇,a正确;b.将50%硫酸多次洗涤,除去正丁醇的洗涤效果更好,b错误;c.用水洗涤可以除去酸洗时带入的酸,c正确;d.分液时下层液体、上层液体依次从上口倒出;故选ac;
【小问6详解】
若从117℃开始收集馏分,正丁醇的沸点为117.2℃,此时会收集到少量未反应的正丁醇,因此产率偏高;
【小问7详解】
根据计量系数关系 解得x=13g 因此正丁醚的产率: 。
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