内容正文:
广州奥林匹克中学2025学年第二学期高二年级学情调研(二)
高二化学学科
(本卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32
第一部分 选择题
一、选择题: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. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用秸秆生产燃料乙醇
淀粉水解产生葡萄糖
B
用波尔多液防治农作物灾害
重金属离子可使蛋白质变性
C
用废弃的植物油或动物脂肪制肥皂
油脂在碱性条件下可以水解
D
用核酸检测诊断新冠肺炎等传染病
聚合酶链反应可在生物体外扩增DNA片段
A. A B. B C. C D. D
2. 化学用语是化学学科专门语言。下列表述正确的是
A. BeCl2 分子的空间结构:V形
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. 基态Ni原子价电子排布式:
D. P4分子中的共价键类型:非极性键
3. 阿司匹林是三大经典药物之一,其结构简式如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 分子式为 B. 与溶液反应产生气体
C. 与苯甲酸互为同系物 D. 1mol阿司匹林最多消耗3molNaOH
4. 一种高分子合成材料的单体结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物存在顺反异构体 B. 分子中最多有4个碳原子在同一平面上
C. 它与 互为同分异构体 D. 它与加成后的产物名称是2-甲基己烷
5. 下列醇的命名正确且可以发生消去反应的是
A. 2-乙基-1-丁醇 B. 2-甲基-3-丙醇
C. 苯甲醇 D. 2,2-二甲基-1-丁醇
6. 桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。工业上制备肉桂醛可采用如下方法:
下列有关说法错误的是
A. I、Ⅱ都能发生加成反应
B. Ⅱ、Ⅲ可用酸性溶液鉴别
C. I、Ⅱ、Ⅲ都能发生银镜反应
D. 1 mol肉桂醛最多与发生加成反应
7. 实验是化学研究的一种重要手段。下列实验能达到相应实验目的的是
A. 苯甲酸重结晶 B. 证明有乙烯生成 C. 分离硝基苯与水 D. 净化气体
8. 纳米TiO2是应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是
A. 以上反应属于加成反应
B. 化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12:1
C. 化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D. 化合物甲、乙均存在分子间氢键
9. 尿素又称碳酰胺,其合成原理为。下列有关说法正确的是
A. 是含有极性键的极性分子 B. 第一电离能
C. 分子中N原子采取杂化 D. 尿素分子与水分子间可形成氢键,尿素易溶于水
10. 补骨脂乙素是抗肿瘤药物的活性成分之一,其结构如图所示。下列关于该物质的说法错误的是
A. 能与溶液发生显色反应,也能使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 1 mol补骨脂乙素可与浓溴水反应,最多消耗发生加成反应
C. 能发生取代、加成、氧化、还原反应
D. 分子中所有碳原子可能处于同一平面
11. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 羟基()所含的质子数为
B. 中所含的共价键数目为
C. 标准状况下,甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为
D. 与足量在光照下反应生成的分子数为
12. 我国科研人员使用某种催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理如图所示:
下列说法不正确的是
A. 苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子
B. 肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
C. 还原反应过程发生了极性键和非极性键的断裂
D. 该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
13. 有机化合物甲、乙、丙均为合成非甾体抗炎药洛那的底物或中间体。下列关于甲、乙、丙的说法正确的是
A. 甲分子中所有碳原子处于同一平面
B. 乙分子中不存在手性碳原子
C. 丙与足量溶液反应,最多消耗
D. 一定条件下,甲、乙、丙均能与发生加成反应
14. 如图装置用于检验溴乙烷发生消去反应生成的乙烯。下列说法不正确的
A. 装置②中试剂Y可以是,目的是为了观察气体产生速率
B. 装置①中X溶液为NaOH的醇溶液
C. 装置③中酸性溶液可用溴水替代
D. 反应现象为②中有气泡,③中酸性溶液褪色
15. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
为测定某卤代烃中是否含有氯原子,将该有机物和足量的醇溶液共热后,加稍过量硝酸酸化,再加入溶液
未出现白色沉淀
说明该有机物中不存在碳氯键
B
将乙醇和浓硫酸共热产生的气体依次通入足量溶液、酸性溶液
溶液紫红色褪去
乙醇发生了消去反应
C
向苯酚溶液中加入少量浓溴水
没有观察到白色沉淀
苯酚与少量浓溴水不反应
D
将铜丝灼烧至表面变黑,伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色
该有机物中一定含有醇羟基
A. A B. B C. C D. D
16. 工业制备茉莉醛()的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
已知:①茉莉醛易被浓硫酸氧化;②庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物。
A. 制备茉莉醛的化学反应方程式为
B. “干燥剂”不可选用浓硫酸,可选用无水硫酸钠
C. 用红外光谱法可以快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量
D. 可将最后两步“蒸馏”和“柱色谱法分离”合并替换为“真空减压分馏”
第二部分 非选择题
17. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图:
试剂相关性质如表:
苯甲酸
乙醇
苯甲酸乙酯
常温性状
白色针状晶体
无色液体
无色透明液体
沸点/℃
249.0
78.0
212.6
相对分子量
122
46
150
溶解性
微溶于冷水,溶于热水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
与水任意比互溶
难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
回答下列问题:
(1)反应前为了提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_______,步骤“酯化”中的反应方程式为_______。
(2)步骤“酯化”的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器中靠近活塞孔处,将吸水剂放入仪器中,在仪器中加入纯化后的苯甲酸晶体,无水乙醇(约)和浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应。
①仪器的名称是_______,冷凝回流的物质是_______。
②仪器中加入吸水剂的目的是_______,
③仪器中反应液应采用的加热方式是_______。
(3)反应结束后,对中混合液进行分离提纯。
①操作Ⅰ的名称是_______。
②试剂是冷的溶液,其作用是_______。最终得到产物纯品,实验产率为_______。
18. 丙酸苯甲酯()是一种重要的日用化妆香精,工业上以丙烯为原料合成丙酸苯甲酯的路线如下:
(1)A的系统命名为___________,1 mol B完全燃烧需要消耗___________。
(2)C中所含官能团的名称是___________,C→D的反应类型是___________。
(3)有机物F的结构简式为___________。
(4)B→C的化学方程式为___________。
的化学方程式为___________。
(5)写出符合下列条件的丙酸苯甲酯的同分异构体的结构简式___________。(任写二种)
①属于芳香族化合物 ②能与碳酸氢钠反应 ③核磁共振氢谱峰面积比为6:2:2:1:1
19. “碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题,综合利用、对构建低碳社会有重要意义。
(1)利用与制备合成气、,可能的反应历程为:
反应①:
②:
说明:为吸附性活性炭,为对应物质的总能量
①利用与制备合成气、的总反应的热化学方程式为_______。
②该反应历程中决定反应速率快慢的是(填“反应①”或“反应②”)_______,据图中所示,理由是_______。
(2)工业上用和合成甲醇: 。一定条件下,向容积均为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂、的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图实线所示(虚线表示平衡转化率)。
①该反应选用的适宜催化剂为_______(填“”或“”)。
②时,点对应容器在内的平均反应速率_______。
③、点对应状态下反应物的有效碰撞几率_______(填“>”“<”或“。”),段转化率减小的原因是_______。
④时,该反应平衡常数_______(保留三位有效数字),保持温度不变,向容器中再充入、,平衡将_______移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
20. 化合物ⅶ为某种用于治疗哮喘的药物的中间体,其合成路线如下:
(1)ⅳ的分子式为___________,ⅳ中含氧官能团的名称为___________(写一种)。
(2)反应①的产物除,还有,前者的沸点高于后者,原因是___________。
(3)根据化合物ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(4)反应⑥分两步进行,第一步为加成反应,第二步的反应类型是___________。
(5)醇类化合物X是的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有3组峰。已知同一个碳原子上连有两个不稳定,X的结构简式为___________(写一种),其名称为___________。
(6)利用反应③的原理,以化合物Y和为原料制备的单体的合成路线为:
基于上述合成路线,回答下列问题:
(a)Y的结构简式是___________。
(b)由合成Z的化学方程式是___________(注明反应条件)。
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广州奥林匹克中学2025学年第二学期高二年级学情调研(二)
高二化学学科
(本卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 S-32
第一部分 选择题
一、选择题: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. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用秸秆生产燃料乙醇
淀粉水解产生葡萄糖
B
用波尔多液防治农作物灾害
重金属离子可使蛋白质变性
C
用废弃的植物油或动物脂肪制肥皂
油脂在碱性条件下可以水解
D
用核酸检测诊断新冠肺炎等传染病
聚合酶链反应可在生物体外扩增DNA片段
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.秸秆富含植物纤维,可以水解生成糖类后再转化为乙醇;淀粉水解产生葡萄糖只是水解反应,没有关联,A符合题意;
B.波尔多液为硫酸铜和氢氧化钙制成,铜离子为重金属离子,可使蛋白质变性,有关联,B不符合题意;
C.高级脂肪酸碱性水解可以生成高级脂肪酸钠和甘油,用于制取肥皂,有关联,C不符合题意;
D.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,可以用于核酸检测诊断新冠肺炎等传染病,有关联,D不符合题意;
故选A。
2. 化学用语是化学学科专门语言。下列表述正确的是
A. BeCl2 分子的空间结构:V形
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. 基态Ni原子价电子排布式:
D. P4分子中的共价键类型:非极性键
【答案】D
【解析】
【详解】A.BeCl2 分子中心原子为Be,其价层电子对数为,孤电子对数为0,空间结构直线型,故A错误;
B.为2-甲基-丙烯,不存在顺反异构,故B错误;
C.基态Ni原子价电子排布式:,故C错误;
D.P4分子中的共价为P-P键,共价键类型为非极性键,故D正确;
故答案为:D。
3. 阿司匹林是三大经典药物之一,其结构简式如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 分子式为 B. 与溶液反应产生气体
C. 与苯甲酸互为同系物 D. 1mol阿司匹林最多消耗3molNaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分子式为,故A正确;
B.由结构简式可知,阿司匹林中含有羧基,能与溶液反应产生气体,故B正确;
C.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;二者结构不类似,不互为同系物,故C错误;
D.羧基、酯基均和氢氧化钠反应,酯基水解生成的酚羟基也会和氢氧化钠反应,故1mol阿司匹林最多消耗3molNaOH,故D正确;
故选C。
4. 一种高分子合成材料的单体结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物存在顺反异构体 B. 分子中最多有4个碳原子在同一平面上
C. 它与 互为同分异构体 D. 它与加成后的产物名称是2-甲基己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.双键碳原子一侧连了两个相同的H,所以不存在顺反异构,故A错误;
B.碳碳双键两端碳原子以及直接与其相连的原子共平面,单键可以旋转,所以最多可以有6个C共平面,故B错误;
C. 分子式为C7H14, 分子式为C7H14,二者互为同分异构体,故C正确;
D.与加成后的产物 ,名称为2,4-二甲基戊烷,故D错误;
答案选C。
5. 下列醇的命名正确且可以发生消去反应的是
A. 2-乙基-1-丁醇 B. 2-甲基-3-丙醇
C. 苯甲醇 D. 2,2-二甲基-1-丁醇
【答案】A
【解析】
【详解】A.2-乙基-1-丁醇命名符合醇的命名规则,且羟基相连碳的邻位碳上有氢原子,可发生消去反应,A符合题意;
B.2-甲基-3-丙醇编号错误,醇命名应从靠近羟基的一端编号,该物质正确命名为2-甲基-1-丙醇,命名错误,B不符合题意;
C.苯甲醇中羟基相连碳的邻位是苯环上的碳,消去反应会破坏苯环的芳香性,无法发生消去反应,C不符合题意;
D.2,2-二甲基-1-丁醇命名正确,但羟基相连碳的邻位碳上没有氢原子,无法发生消去反应,D不符合题意;
故选A。
6. 桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。工业上制备肉桂醛可采用如下方法:
下列有关说法错误的是
A. I、Ⅱ都能发生加成反应
B. Ⅱ、Ⅲ可用酸性溶液鉴别
C. I、Ⅱ、Ⅲ都能发生银镜反应
D. 1 mol肉桂醛最多与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.I含有苯环、醛基,Ⅱ含有醛基,均可与发生加成反应,A正确;
B.Ⅱ含醛基,Ⅲ含醛基和碳碳双键,二者均能被酸性溶液氧化使其褪色,无法鉴别,B错误;
C.I、Ⅱ、Ⅲ均含有醛基官能团,都能发生银镜反应,C正确;
D.1 mol肉桂醛中苯环可加成3 mol ,碳碳双键可加成1 mol ,醛基可加成1 mol ,共消耗5 mol ,D正确;
故选B。
7. 实验是化学研究的一种重要手段。下列实验能达到相应实验目的的是
A. 苯甲酸重结晶 B. 证明有乙烯生成 C. 分离硝基苯与水 D. 净化气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯甲酸的重结晶:根据苯甲酸在不同温度下,溶解度不同,先加热使其溶解,趁热过滤,再冷却结晶,通过抽滤分离晶体,A不符合题意;
B.挥发的乙醇也能使高锰酸钾溶液褪色,干扰乙烯检验,B不符合题意;
C.硝基苯密度大于水且和水互不相溶,能分液分离,C符合题意;
D.溴能氧化二氧化硫为硫酸,想保留的物质反应了,D不符合题意;
故选C。
8. 纳米TiO2是应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是
A. 以上反应属于加成反应
B. 化合物甲分子中σ键与π键数目之比为12:1
C. 化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O
D. 化合物甲、乙均存在分子间氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知加成反应是指碳碳双键、碳碳三键或碳氧双键等不饱和键断裂在其两端的原子上连上其他的原子或原子团的反应,故以上反应不属于加成反应,A错误;
B.由题干化合物甲的结构简式可知,化合物甲分子中含有8个C-H σ键,3个C-O σ键,2个C-C σ键和1个C-O π键,即分子中σ键与π键数目之比为13:1,B错误;
C.由题干化合物乙的结构简式可知,化合物乙中N、C、O周围的价层电子对数均为4,均采取sp3杂化,C正确;
D.化合物乙中含有氨基,分子间能够形成氢键,而化合物甲不能形成氢键,D错误。
9. 尿素又称碳酰胺,其合成原理为。下列有关说法正确的是
A. 是含有极性键的极性分子 B. 第一电离能
C. 分子中N原子采取杂化 D. 尿素分子与水分子间可形成氢键,尿素易溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2为对称直线型,正负电荷重心重合,它为含有碳氧极性键的非极性分子,A错误;
B.N元素的2p轨道为半充满稳定结构,所以第一电离能:N>O,B错误;
C.NH3分子中心原子价层电子对为=3+,采取sp3杂化,C错误;
D.尿素分子与水分子间可形成氢键,氢键的形成使得尿素易溶于水,D正确;
故选D。
10. 补骨脂乙素是抗肿瘤药物的活性成分之一,其结构如图所示。下列关于该物质的说法错误的是
A. 能与溶液发生显色反应,也能使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 1 mol补骨脂乙素可与浓溴水反应,最多消耗发生加成反应
C. 能发生取代、加成、氧化、还原反应
D. 分子中所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有酚羟基,可与溶液发生显色反应;含有碳碳双键,可与发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.加成反应仅发生在碳碳双键上,该分子共2个碳碳双键,1 mol 该物质发生加成反应最多消耗,B错误;
C.酚羟基邻位氢原子可与溴发生取代反应,苯环、碳碳双键、酮羰基可发生加成反应,酚羟基、碳碳双键可发生氧化反应,与的加成反应属于还原反应,C正确;
D.苯环、碳碳双键、酮羰基均为平面结构,且各平面之间通过单键连接,单键可旋转,因此所有碳原子可能处于同一平面,D正确;
故选B。
11. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 羟基()所含的质子数为
B. 中所含的共价键数目为
C. 标准状况下,甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为
D. 与足量在光照下反应生成的分子数为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.羟基()的物质的量为0.1mol,所含的质子数为0.9,A错误;
B.的物质的量为0.1mol,所含的共价键数目为,B错误;
C.标准状况下,甲烷和乙烯混合物得物质的量为0.5mol,氢原子的物质的量为2mol,氢原子数目为,C正确;
D.与足量在光照下还会生成其他副产物,反应生成的分子数小于,D错误;
答案选C。
12. 我国科研人员使用某种催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理如图所示:
下列说法不正确的是
A. 苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子
B. 肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
C. 还原反应过程发生了极性键和非极性键的断裂
D. 该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中苯丙醛的结构简式知,其结构中苯环上的5个H为3种H(个数比为1:2:2),侧链中含3种H(个数比为2:2:1),共含有6种不同化学环境的氢原子,A正确;
B.肉桂醛的结构简式是,其中碳碳双键两端的碳原子均连有两个不同的原子或原子团,因此该物质存在顺反异构现象,B错误;
C.还原反应过程中H-H键、碳氧键均发生断裂,二者分别为非极性键和极性键,C正确;
D.肉桂醛在该催化条件下,只有醛基与氢气发生了加成反应,说明该催化剂可选择性还原肉桂醛中的醛基,D正确;
故选B。
13. 有机化合物甲、乙、丙均为合成非甾体抗炎药洛那的底物或中间体。下列关于甲、乙、丙的说法正确的是
A. 甲分子中所有碳原子处于同一平面
B. 乙分子中不存在手性碳原子
C. 丙与足量溶液反应,最多消耗
D. 一定条件下,甲、乙、丙均能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.甲分子中存在结构,具有甲烷的四面体结构,分子中所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;
B.乙存在手性碳原子,故B错误;
C.1mo丙水解生成1mol乙醇与1mol,1mol含有2mol羧基,最多可以消耗2mol NaOH,故C错误;
D.甲中含有羰基,乙中含有苯环,丙既含有羰基又含有苯环,一定条件下,甲、乙、丙均能与H2发生加成反应,故D正确;
故选:D。
14. 如图装置用于检验溴乙烷发生消去反应生成的乙烯。下列说法不正确的
A. 装置②中试剂Y可以是,目的是为了观察气体产生速率
B. 装置①中X溶液为NaOH的醇溶液
C. 装置③中酸性溶液可用溴水替代
D. 反应现象为②中有气泡,③中酸性溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①产生的乙烯气体中混有乙醇杂质气体,乙醇也能被高锰酸钾氧化使溶液褪色,则试剂Y可以是,目的是除去乙醇杂质气体,A错误;
B.溴乙烷发生消去反应生成乙烯,X溶液为的醇溶液,B正确;
C.乙烯与溴水发生加成反应,可用溴水溶液代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯,C正确;
D.反应产生乙烯气体,装置②中有气泡,乙烯能被高锰酸钾氧化使溶液褪色,③中酸性溶液褪色,D正确;
故选A。
15. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
为测定某卤代烃中是否含有氯原子,将该有机物和足量的醇溶液共热后,加稍过量硝酸酸化,再加入溶液
未出现白色沉淀
说明该有机物中不存在碳氯键
B
将乙醇和浓硫酸共热产生的气体依次通入足量溶液、酸性溶液
溶液紫红色褪去
乙醇发生了消去反应
C
向苯酚溶液中加入少量浓溴水
没有观察到白色沉淀
苯酚与少量浓溴水不反应
D
将铜丝灼烧至表面变黑,伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色
该有机物中一定含有醇羟基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.不是所有卤代烃都能发生消去反应,如,未出现白色沉淀不代表有机物中不存在碳氯键,A错误;
B.除去杂质,溶解挥发出来的乙醇,酸性褪色证明生成乙烯,B正确;
C.可能苯酚与少量浓溴水反应生成的三溴苯酚溶于苯酚,没有观察到白色沉淀不代表苯酚与少量浓溴水不反应,C错误;
D.灼烧铜丝使其表面变黑,伸入盛有某有机物的试管中铜丝恢复亮红色,该有机物中可能存在醇羟基(羟基所连碳上有氢原子)将CuO还原为Cu,也可能存在羧基将表面氧化铜溶解,还可能是醛基将氧化铜还原成亮红色的铜,该操作和现象不能说明该有机物中一定含有醇羟基,D错误;
故选:B。
16. 工业制备茉莉醛()的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
已知:①茉莉醛易被浓硫酸氧化;②庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物。
A. 制备茉莉醛的化学反应方程式为
B. “干燥剂”不可选用浓硫酸,可选用无水硫酸钠
C. 用红外光谱法可以快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量
D. 可将最后两步“蒸馏”和“柱色谱法分离”合并替换为“真空减压分馏”
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲醛与庚醛、乙醇、氢氧化钾共热反应生成茉莉醛,冷却后经过萃取、分液分离出水相,加入干燥剂后过滤,去掉滤渣后蒸馏,用柱色谱法分离出庚醛自缩物,得到茉莉醛。
【详解】A.制备茉莉醛的反应原理是+H2O,A错误;
B.茉莉醛易被浓硫酸氧化,“干燥剂”不可选用浓硫酸,无水硫酸钠能吸收有机层中的水分,“干燥剂”可选用无水硫酸钠,B正确;
C.用质谱法可以快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量,C错误 ;
D.庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物,“真空减压分馏”无法将两者分离,D错误;
故选B。
第二部分 非选择题
17. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图:
试剂相关性质如表:
苯甲酸
乙醇
苯甲酸乙酯
常温性状
白色针状晶体
无色液体
无色透明液体
沸点/℃
249.0
78.0
212.6
相对分子量
122
46
150
溶解性
微溶于冷水,溶于热水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
与水任意比互溶
难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
回答下列问题:
(1)反应前为了提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_______,步骤“酯化”中的反应方程式为_______。
(2)步骤“酯化”的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器中靠近活塞孔处,将吸水剂放入仪器中,在仪器中加入纯化后的苯甲酸晶体,无水乙醇(约)和浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应。
①仪器的名称是_______,冷凝回流的物质是_______。
②仪器中加入吸水剂的目的是_______,
③仪器中反应液应采用的加热方式是_______。
(3)反应结束后,对中混合液进行分离提纯。
①操作Ⅰ的名称是_______。
②试剂是冷的溶液,其作用是_______。最终得到产物纯品,实验产率为_______。
【答案】 ①. 重结晶 ②. ③. 球形冷凝管 ④. 乙醇和水 ⑤. 吸收水分,减少酯化反应中生成物水,从而提高苯甲酸转化率 ⑥. 水浴加热 ⑦. 蒸馏 ⑧. 消耗残留的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,利于液体分层 ⑨. 80%
【解析】
【分析】
【详解】(1)苯甲酸水溶性随温度变化明显,所以可以利用重结晶方法提纯,故本问第一空应填“重结晶”;苯甲酸与乙醇在浓硫酸催化下水浴加热反应,所以本问第二空应填“”;
(2)①由图可知,A装置是冷凝回流装置,所以本问第一空应填“球形冷凝管”,反应体系中乙醇和水的沸点相对较低且沸点接近,会形成共沸物蒸出,所以本问第二空应填“乙醇和水”;
②仪器B中装吸水剂目的是将共沸出来的液体中的水吸收,使酯化反应生成物水不断从反应体系内撤出,达到提高反应物转化率的目的,所以本问应填“吸收水分,减少酯化反应中生成物水,从而提高苯甲酸转化率”;
③较长时间且需要定温加热一定采取水浴加热方法,所以本问应填“水浴加热”;
(3)①将乙醇从互溶的混合物中提取出来只能用蒸馏方法,所以本问应填“蒸馏”;
②蒸馏掉乙醇之后,苯甲酸及苯甲酸乙酯混溶在一起,加入饱和Na2CO3溶液,可与苯甲酸反应生成苯甲酸钠,苯甲酸钠易溶于水,同时降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度,使液相分层明显利于后续分离操作,所以本问第一空应填“消耗残留的苯甲酸,降低苯甲酸乙酯的溶解度,利于液体分层”;
设理论上应生成苯甲酸乙酯x
苯甲酸乙酯产率为,所以本问第二空应填“80%”。
18. 丙酸苯甲酯()是一种重要的日用化妆香精,工业上以丙烯为原料合成丙酸苯甲酯的路线如下:
(1)A的系统命名为___________,1 mol B完全燃烧需要消耗___________。
(2)C中所含官能团的名称是___________,C→D的反应类型是___________。
(3)有机物F的结构简式为___________。
(4)B→C的化学方程式为___________。
的化学方程式为___________。
(5)写出符合下列条件的丙酸苯甲酯的同分异构体的结构简式___________。(任写二种)
①属于芳香族化合物 ②能与碳酸氢钠反应 ③核磁共振氢谱峰面积比为6:2:2:1:1
【答案】(1) ①. 1-溴丙烷 ②. 4.5
(2) ①. 醛基 ②. 氧化反应
(3) (4) ①. ②.
(5)、、、(任选两种)。
【解析】
【分析】根据流程图,D、F发生酯化反应生成丙酸苯甲酯,由丙酸苯甲酯的结构简式逆推,可知D是、F是;由逆推可知,为,E是;由逆推可知,C是、B是、A是。
【小问1详解】
A是,系统命名为1-溴丙烷;B是,燃烧方程式是,的物质的量是1mol,根据燃烧方程式,完全燃烧需要消耗氧气4.5mol;
【小问2详解】
C是 ,所含官能团的名称是醛基;D是,在催化剂作用下,被氧气氧化为,反应类型是氧化反应;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为:;
【小问4详解】
B是,C是,发生催化氧化生成,反应的化学方程式为;在碱性条件下发生水解反应生成,反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
①属于芳香族化合物,说明含苯环;②能与碳酸氢钠反应,说明含有羧基;③核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1,说明结构对称,且含两个化学环境相同的甲基,符合条件的丙酸苯甲酯的同分异构体可为、、、。
19. “碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题,综合利用、对构建低碳社会有重要意义。
(1)利用与制备合成气、,可能的反应历程为:
反应①:
②:
说明:为吸附性活性炭,为对应物质的总能量
①利用与制备合成气、的总反应的热化学方程式为_______。
②该反应历程中决定反应速率快慢的是(填“反应①”或“反应②”)_______,据图中所示,理由是_______。
(2)工业上用和合成甲醇: 。一定条件下,向容积均为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂、的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图实线所示(虚线表示平衡转化率)。
①该反应选用的适宜催化剂为_______(填“”或“”)。
②时,点对应容器在内的平均反应速率_______。
③、点对应状态下反应物的有效碰撞几率_______(填“>”“<”或“。”),段转化率减小的原因是_______。
④时,该反应平衡常数_______(保留三位有效数字),保持温度不变,向容器中再充入、,平衡将_______移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
【答案】 ①. ②. 反应① ③. 反应历程中慢反应决定反应速率快慢,活化能越大,反应速率越慢 ④. X ⑤. > ⑥. ⑦. 温度升高,平衡逆向移动 ⑧. 0.130 ⑨. 向正反应方向
【解析】
【分析】
【详解】(1)①由图可知,与制备合成气 、的总反应的热化学方程式为;
②反应历程中慢反应决定反应速率快慢,活化能越大,反应速率越慢,故该反应历程中决定反应速率快慢的是反应①;
(2)①由图可知,相同时间下,使用催化剂X时,CO2转化率较高,故该反应选用的适宜催化剂为X;
②时,点CO2的转化率为40%,则消耗CO2的物质的量为0.4mol,则消耗H2的物质的量为1.2mol,内的平均反应速率;
③b点温度大于c点,有效碰撞几率较大,、点对应状态下反应物的有效碰撞几率>;由 可知,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,段,温度升高,平衡逆向移动,转化率减小;
④时,CO2的转化率为60%,消耗CO2的物质的量为0.6mol,列出三段式:
反应平衡常数;保持温度不变,向容器中再充入、,平衡体系压强增大,平衡向正反应方向移动。
20. 化合物ⅶ为某种用于治疗哮喘的药物的中间体,其合成路线如下:
(1)ⅳ的分子式为___________,ⅳ中含氧官能团的名称为___________(写一种)。
(2)反应①的产物除,还有,前者的沸点高于后者,原因是___________。
(3)根据化合物ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
,催化剂
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(4)反应⑥分两步进行,第一步为加成反应,第二步的反应类型是___________。
(5)醇类化合物X是的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有3组峰。已知同一个碳原子上连有两个不稳定,X的结构简式为___________(写一种),其名称为___________。
(6)利用反应③的原理,以化合物Y和为原料制备的单体的合成路线为:
基于上述合成路线,回答下列问题:
(a)Y的结构简式是___________。
(b)由合成Z的化学方程式是___________(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. ②. 醛基或羟基
(2)形成分子间氢键,形成分子内氢键
(3) ①. 加成反应或还原反应 ②. 氧气,催化剂,加热 ③.
(4)消去反应 (5) ①. ②. 2,2-二甲基-1,3-丙二醇
(6) ①. ②.
+NaOH+NaCl或
2+O22
【解析】
【分析】根据ⅰ、ⅱ的结构简式可推知,苯酚与甲醛加成反应生成ⅱ,ⅱ为,ⅱ氧化得到ⅲ:对羟基苯甲醛,ⅲ和、反应生成ⅳ:,ⅳ发生取代反应生成ⅴ,ⅴ发生取代反应生成ⅵ,ⅵ到ⅶ的转化分两步进行:第一步为加成反应,第二步为消去反应,第一步的反应方程式为:;第二步消去反应生成的小分子为,形成碳碳双键,据此分析;
【小问1详解】
根据ⅳ的结构简式可知其分子式为:;ⅳ中含氧官能团的名称为醛基或羟基;
【小问2详解】
较高的原因是:形成分子间氢键,形成分子内氢键;
【小问3详解】
化合物ⅵ的含有醛基,可以与氢气发生加成反应还原为羟基;可以在氧气,催化剂,加热条件下发生氧化反应转化为羧基;
【小问4详解】
根据分析,反应⑥分两步进行,第一步为加成反应,第二步的反应类型是消去反应;
【小问5详解】
醇类化合物X是的同分异构体,含有羟基,核磁共振氢谱显示有3组峰,符合要求的X的结构简式有;其名称为2,2-二甲基-1,3-丙二醇;
【小问6详解】
(a)根据ⅲ到ⅳ的反应原理,化合物Y和、反应得到,则Y为,
(b)由聚酯高分子可推出单体为,由合成Z的化学方程式是+NaOH+NaCl或
2+O22。
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