内容正文:
西安中学2024-2025学年度第二学期第二次月考
高二化学试题
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 N 14 Ag 108
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国传统文化博大精深,很多古文中蕴含着大量化学知识,下列说法正确的是
选项
古文
说法
A
《格物粗谈》记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”
“气”能发生加聚反应,其产物能使酸性溶液褪色
B
《相见时难别》记载:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
“丝”“泪”的主要成分均属于高分子化合物
C
《本草纲目》记载:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”
酒的“酸坏”过程发生了氧化反应
D
《泉州府志》记载:“元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之”
糖类均能为人体提供能量
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 2-甲基-2-戊烯键线式:
B. 四氯化碳分子空间填充模型:
C. 卤代烃的官能团:碳卤键
D. 甲基的电子式:
3. 下列有关叙述错误的是
A. X射线衍射仪可以确定青蒿素的分子结构
B. 质谱仪可测定有机分子的相对分子质量
C. 红外光谱仪可以确定新戊烷分子中只有一种化学环境的氢原子
D. 元素分析仪可以确定果糖和蔗糖所含元素相同
4. 药物阿司匹林可由水杨酸制得,它们结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 水杨酸的同分异构体中,含有羧基和羟基的只有2种
B. 1 mol水杨酸与碳酸钠溶液完全反应反应放出
C. 1 mol阿司匹林与金属钠完全反应时,两者物质的量之比是
D. 1 mol阿司匹林与氢氧化钠溶液完全反应时,两者物质的量之比是
5. 有机物X能实现下列转化,下列判断一定错误的是
有机物X→CH2OH(CHOH)4CHO→有机物Y→CH3CHO。
A. 有机物X可以是淀粉或纤维素
B. 有机物Y在浓硫酸、加热条件下一定发生消去反应
C. 有机物Y→乙醛的反应属于氧化反应
D. 有机物X分子中可能含有醛基
6. 拟南芥中含有多种作为天然药物的萜类化合物。下列关于萜类化合物及其衍生物的叙述正确的是
A. 图中的三种物质都有手性碳原子
B. 柠檬烯与蒎烯互为同系物
C. 蒎烯的一氯代物有6种
D. 色氨酸能与溶液反应,不能与盐酸反应
7. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 装置①:实验室制取乙烯 B. 装置②:实验室制取乙酸乙酯
C. 装置③:验证乙炔的还原性 D. 装置④:验证溴乙烷发生消去反应
8. 下列实验中,所采取的分离提纯方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水的碘单质
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去乙酸乙酯中混有的乙酸
NaOH溶液,分液
乙酸和NaOH溶液反应后的产物和乙酸乙酯不互溶
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
9. 扁桃酸是重要的医药合成中间体,工业上合成它的路线之一如下:
下列有关说法不正确的是
A. 反应Ⅰ是加成反应
B. 苯甲醛分子中所有原子可以处于同一平面
C. 扁桃酸可以通过缩聚反应生成
D. 1 mol扁桃酸最多可以消耗2 mol NaHCO3
10. 某聚合物具有如下结构片段:,下列关于其单体的说法正确的是
A. 能催化加氢生成2-甲基丙酸甲酯 B. 存在顺反异构体
C. 与溶液共热可生成两种钠盐 D. 该单体易溶于水
11. 羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,部分合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 丙分子中的碳原子为有两种杂化方式
B. 甲能发生的反应类型有取代、加成、消去、氧化反应
C. 常温下,1mol乙最多与含的水溶液完全反应
D. 1mol丙与足量溴水反应时,消耗的物质的量为3mol
12. 已知有机化合物X、Y、Z、W有如下转化关系,下列说法错误的是
A. 反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应
B. 反应②的条件为NaOH的醇溶液并加热
C. W一定条件下可发生反应生成
D. 由X经三步反应可制备甘油
13. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是
A. PLA在碱性条件下可发生降解反应
B. MP的化学名称是丙酸甲酯
C. MP的同分异构体中含羧基的有3种
D. MMA可加聚生成高分子
14. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 反应时水浴温度需严格控制在69℃~81℃之间
B. 以共沸体系带出水分促使反应正向进行
C. 最终三颈烧瓶中出现明显分层现象,乙酸异戊酯在上层
D. 根据分水器分出水的体积可估算反应进度
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)用系统命名法命名烃________________。
(2)①能与金属反应放出的同分异构体有__________种;
②同分异构体有__________种。
(3)如下图是一种分子式为的有机物的红外光谱图,则该有机物结构简式可能为__________,其在加热条件下与溶液反应的化学方程式为________________________________________。
(4)燃烧法是测定有机化合物分子式的一种方法,某有机物、在氧气中完全燃烧,生成水和(标准状况)。该有机物的质量为。
①该有机物的分子式__________。
②若该有机物既能与反应产生气体,又能发生银镜反应,则其结构简式为__________。
16. 己二酸是工业上具有重要用途的二元羧酸,白色晶体,易溶于酒精,熔点,主要用于制造尼龙,泡沫塑料及润滑剂和增塑剂等,用途十分广泛。
生产原理如下:
传统法:
现代法:(绿色合成法)
绿色合成法流程如下:
①在图1三颈烧瓶加入2.00 g催化剂(由乌酸钠和草酸合成),50 mL 30%的溶液和磁子;室温下搅拌15~20分钟后,加入12.3 g环己烯;连接好装置(如图所示,固定夹持仪器已略去),继续快速剧烈搅拌并加热,在80~90℃反应3 h后,得到热的合成液。
②趁热倒出三颈烧瓶中的产品,在冷水中降温冷却,析出的晶体在图2布氏漏斗上进行抽滤,将晶体进行重结晶,用__________洗涤晶体,再抽滤。取出产品,洗涤、干燥后称重,得纯净的己二酸12.8 g。(己二酸溶解度随温度变化较大)。
回答下列问题:
(1)绿色合成法中仪器a的名称为__________。
(2)装置图中三颈烧瓶最适宜选用规格为__________。
A. 50 mL B. 150 mL C. 200 mL D. 250 mL
(3)绿色合成时,反应需维持温度在,最好采取__________加热。
(4)洗涤晶体时应选择的最合适的洗涤剂为__________(填字母序号)
A. 热水 B. 冷水 C. 乙醇 D. 滤液
(5)抽滤装置中仪器C的作用除了增大系统容积做缓冲瓶之外,另一个作用是________________________________________。
(6)传统法与绿色制备的原理相比,传统法被淘汰的主要原因是________________________________________。
(7)该实验的产物的产率为__________(结果保留4位有效数字)。
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西安中学2024-2025学年度第二学期第二次月考
高二化学试题
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 N 14 Ag 108
一、选择题(共14题,每题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国传统文化博大精深,很多古文中蕴含着大量化学知识,下列说法正确的是
选项
古文
说法
A
《格物粗谈》记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”
“气”能发生加聚反应,其产物能使酸性溶液褪色
B
《相见时难别》记载:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
“丝”“泪”的主要成分均属于高分子化合物
C
《本草纲目》记载:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”
酒的“酸坏”过程发生了氧化反应
D
《泉州府志》记载:“元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之”
糖类均能为人体提供能量
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯是植物生长激素,具有催熟作用,文中的“气”是指乙烯,属于有机物,其能发生加聚反应,其产物不含碳碳双键,不能使酸性溶液褪色,故A错误;
B.“蚕丝”主要成分是蛋白质,属于高分子化合物,“蜡炬”主要成分是烃,不属于高分子化合物,故B错误;
C.酒的“酸坏”过程是乙醇发生氧化反应生成乙酸,发生的是氧化反应,故C正确;
D.纤维素属于多糖,其在人体内不能被吸收,不能为人体提供能量,故D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 2-甲基-2-戊烯键线式:
B. 四氯化碳分子空间填充模型:
C. 卤代烃的官能团:碳卤键
D. 甲基的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-甲基-2-戊烯的结构式为:(CH3)2C=CHCH2CH3,键线式:,A正确;
B.四氯化碳分子中,Cl原子半径大于C原子半径,该空间填充模型可表示甲烷,B错误;
C.碳卤键是卤素原子直接连在碳原子上,表示为:,C正确;
D.甲基有一个未成键的单电子,电子式为,D正确;
故选B。
3. 下列有关叙述错误的是
A. X射线衍射仪可以确定青蒿素的分子结构
B. 质谱仪可测定有机分子的相对分子质量
C. 红外光谱仪可以确定新戊烷分子中只有一种化学环境的氢原子
D. 元素分析仪可以确定果糖和蔗糖所含元素相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.X射线晶体衍射可测定晶体的分子结构,可用于确定青蒿素的分子结构,A正确;
B.质谱仪通过分析最大质荷比可测定有机分子的相对分子质量,B正确;
C.红外光谱仪用于测定有机物的官能团和化学键类型,确定不同化学环境的氢原子需要使用核磁共振氢谱,C错误;
D.元素分析仪可测定有机物的元素组成,果糖和蔗糖均只含C、H、O三种元素,可通过元素分析仪确定二者所含元素相同,D正确;
故选C。
4. 药物阿司匹林可由水杨酸制得,它们结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 水杨酸的同分异构体中,含有羧基和羟基的只有2种
B. 1 mol水杨酸与碳酸钠溶液完全反应反应放出
C. 1 mol阿司匹林与金属钠完全反应时,两者物质的量之比是
D. 1 mol阿司匹林与氢氧化钠溶液完全反应时,两者物质的量之比是
【答案】D
【解析】
【详解】A.若保留苯环结构,有羧基和羟基两种取代基的分子有邻、间、对3种可能,排除水杨酸自身后只有2种;若不保留苯环结构,采用其他环状结构或碳碳叁键、碳碳双键组成碳链,则满足要求的同分异构体数量大幅增加,A错误;
B.水杨酸中的羧基酸性大于酚羟基,理论上会优先与Na2CO3反应生成CO2,然后酚羟基再发生反应,而酚羟基的酸性介于H2CO3与之间,无法生成CO2,所以1 mol水杨酸与碳酸钠完全反应放出的CO2物质的量小于1 mol,B错误;
C.阿司匹林中只有羧基可以和钠单质发生反应,酯基不参与反应,因此两者物质的量之比应为,C错误;
D.1 mol阿司匹林中含有1 mol羧基和1 mol酚酯基,1 mol羧基消耗1 mol NaOH,酚酯基水解生成的羧基和酚羟基都可以与NaOH反应,1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH,总计1 mol阿司匹林和3 mol NaOH发生反应,物质的量之比为,D正确;
故答案选D。
5. 有机物X能实现下列转化,下列判断一定错误的是
有机物X→CH2OH(CHOH)4CHO→有机物Y→CH3CHO。
A. 有机物X可以是淀粉或纤维素
B. 有机物Y在浓硫酸、加热条件下一定发生消去反应
C. 有机物Y→乙醛的反应属于氧化反应
D. 有机物X分子中可能含有醛基
【答案】B
【解析】
【分析】淀粉、纤维素、麦芽糖等在一定条件下可水解生成葡萄糖,所以X可以是淀粉或纤维素或麦芽糖,葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇,乙醇可被催化氧化为乙醛,所以Y可以为乙醇。
【详解】A.根据以上分析可知X可以是淀粉或纤维素,选项A正确;
B.Y为乙醇,有乙醇在浓H2SO4、加热条件下可以发生消去反应,也可以发生取代反应生成醚,选项B错误;
C.乙醇→乙醛的反应是去氢的反应,属于氧化反应,选项C正确;
D.水解生成葡萄糖的可以是麦芽糖,麦芽糖中有醛基,选项D正确;
答案选B。
6. 拟南芥中含有多种作为天然药物的萜类化合物。下列关于萜类化合物及其衍生物的叙述正确的是
A. 图中的三种物质都有手性碳原子
B. 柠檬烯与蒎烯互为同系物
C. 蒎烯的一氯代物有6种
D. 色氨酸能与溶液反应,不能与盐酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连接4种不同原子或基团的饱和碳原子,柠檬烯、α-蒎烯中均存在符合要求的饱和碳,色氨酸中连接氨基、羧基的碳原子也为手性碳原子,三种物质都有手性碳原子,分别为:、、A正确;
B.同系物要求结构相似、分子组成相差1个或若干个原子团,柠檬烯和α-蒎烯分子式均为,二者互为同分异构体,不互为同系物,B错误;
C.α-蒎烯中等效氢原子共7种,其一氯代物有7种,C错误;
D.色氨酸含碱性基团氨基和酸性基团羧基,既能与NaOH溶液反应,也能与盐酸反应,D错误;
故选A。
7. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 装置①:实验室制取乙烯 B. 装置②:实验室制取乙酸乙酯
C. 装置③:验证乙炔的还原性 D. 装置④:验证溴乙烷发生消去反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制取乙烯需要浓硫酸与乙醇混合加热170℃,装置①中温度计不能测得反应溶液的温度,A错误;
B.实验室制取乙酸乙酯,为了更好的分离混合物同时防止倒吸现象的发生,导气管要在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能伸入到液面以下,B错误;
C.电石中含有的杂质与水反应产生H2S也具有还原性,能够使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能验证乙炔的还原性,C错误;
D.溴乙烷发生消去反应生成烯烃,能够使溴的四氯化碳溶液褪色,而挥发的乙醇不能发生反应,因此可以达到验证反应产物,D正确;
故选D。
8. 下列实验中,所采取的分离提纯方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水的碘单质
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去乙酸乙酯中混有的乙酸
NaOH溶液,分液
乙酸和NaOH溶液反应后的产物和乙酸乙酯不互溶
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】
【分析】
【详解】A.乙醇和水混溶,不能用作萃取剂,应用四氯化碳或苯萃取,故A错误;
B.乙酸乙酯在NaOH溶液会发生水解反应,故B错误;
C.氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,需要采用冷却结晶的方法进行分离,故C错误;
D.丁醇和乙醚的沸点不同,相差较大,可用蒸馏的方法分离,故D正确。
故选:D。
9. 扁桃酸是重要的医药合成中间体,工业上合成它的路线之一如下:
下列有关说法不正确的是
A. 反应Ⅰ是加成反应
B. 苯甲醛分子中所有原子可以处于同一平面
C. 扁桃酸可以通过缩聚反应生成
D. 1 mol扁桃酸最多可以消耗2 mol NaHCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ是醛基的加成反应,A正确;
B.苯甲醛中苯环、-CHO均为平面结构,两个平面结构通过C-C单键结合,由于碳碳单键可以旋转,因此苯甲醛分子中所有原子可以处于同一平面,B正确;
C.扁桃酸分子中含-OH、-COOH,在一定条件下可以发生缩聚反应生成高聚物和水,C正确;
D.在扁桃酸分子中只有-COOH与NaHCO3发生反应,1个扁桃酸分子中含有1个-COOH,则1 mol扁桃酸最多可以消耗1 mol NaHCO3,D错误;
故选D。
10. 某聚合物具有如下结构片段:,下列关于其单体的说法正确的是
A. 能催化加氢生成2-甲基丙酸甲酯 B. 存在顺反异构体
C. 与溶液共热可生成两种钠盐 D. 该单体易溶于水
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据聚合物结构片段可知,该聚合物为加聚产物,单体为(甲基丙烯酸甲酯),逐一分析选项。
【详解】A.单体的碳碳双键催化加氢后生成,即2-甲基丙酸甲酯,A正确;
B.顺反异构要求双键两端的每个碳原子均连接2种不同的基团,该单体双键一端的碳原子连接2个氢原子,不存在顺反异构体,B错误;
C.单体与溶液共热时仅酯基发生水解,生成甲基丙烯酸钠和甲醇,只能得到1种钠盐,C错误;
D.该单体属于酯类,无强亲水基团,难溶于水,D错误;
故答案选A。
11. 羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,部分合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 丙分子中的碳原子为有两种杂化方式
B. 甲能发生的反应类型有取代、加成、消去、氧化反应
C. 常温下,1mol乙最多与含的水溶液完全反应
D. 1mol丙与足量溴水反应时,消耗的物质的量为3mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙分子中有苯环的6个碳原子、1个碳碳双键2个碳原子、1个碳氧双键1个碳原子,这9个碳原子均为sp2杂化,甲基为sp3杂化,故A正确;
B.甲中有苯环可加成、甲中酚羟基的邻位可以和溴水取代、甲中的醇羟基可以发生消去、甲分子可以在氧气中燃烧发生氧化反应,故B正确;
C.1mol乙分子中的酚酯水解需要2mol氢氧化钠,1mol乙分子中的酚羟基又需要1mol氢氧化钠,故1mol乙最多与含的水溶液完全反应,故C错误;
D.1mol丙中的酚羟基有两个邻位需要2mol溴单质,1mol丙中碳碳双键又需要1mol溴单质,共需要3mol溴单质,故D正确;
答案选C。
12. 已知有机化合物X、Y、Z、W有如下转化关系,下列说法错误的是
A. 反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应
B. 反应②的条件为NaOH的醇溶液并加热
C. W一定条件下可发生反应生成
D. 由X经三步反应可制备甘油
【答案】B
【解析】
【分析】根据几种有机化合物分子组成和反应条件可得,X为CH3CH=CH2,X→Y发生α-H取代,Y为ClCH2CH=CH2,Z为HOCH2CH=CH2,W为HOCH2CHBrCH2Br。
【详解】A.根据几种物质之间的组成变化,反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应,A正确;
B.由分子组成的变化可得,反应②为卤代烃的水解反应,条件为NaOH的水溶液并加热,选项B错误;
C.W一定条件下可发生卤代烃的消去反应生成,C正确;
D.可由X通过如下反应制备甘油:,D正确;
故选B。
13. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是
A. PLA在碱性条件下可发生降解反应
B. MP的化学名称是丙酸甲酯
C. MP的同分异构体中含羧基的有3种
D. MMA可加聚生成高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据PLA的结构简式,聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;
B.根据MP的结果,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;
C.MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;
D.MMA中含有双键结构,可以发生加聚反应生成高分子,D正确;
故答案选C。
14. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷—水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 反应时水浴温度需严格控制在69℃~81℃之间
B. 以共沸体系带出水分促使反应正向进行
C. 最终三颈烧瓶中出现明显分层现象,乙酸异戊酯在上层
D. 根据分水器分出水的体积可估算反应进度
【答案】C
【解析】
【分析】乙酸和异戊醇加热制备乙酸异戊酯,用环己烷—水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。
【详解】A.实验中产品乙酸异戊酯的沸点是142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系沸点是69℃,利用环己烷-水的共沸体系带出水分,反应时水浴温度需严格控制在69℃~81℃之间,故A正确;
B.乙酸和异戊醇制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应,水是生成物之一,以共沸体系带出水分可以促使反应正向进行,故B正确;
C.环己烷—水的共沸体系(沸点69℃)带出水分,最终三颈烧瓶中不会出现明显分层现象,故C错误;
D.根据投料量可以估算生成的水的体积,根据带出的水的体积,即据分水器分出水的体积可估算反应进度,故D正确;
故答案为:C。
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)用系统命名法命名烃________________。
(2)①能与金属反应放出的同分异构体有__________种;
②同分异构体有__________种。
(3)如下图是一种分子式为的有机物的红外光谱图,则该有机物结构简式可能为__________,其在加热条件下与溶液反应的化学方程式为________________________________________。
(4)燃烧法是测定有机化合物分子式的一种方法,某有机物、在氧气中完全燃烧,生成水和(标准状况)。该有机物的质量为。
①该有机物的分子式__________。
②若该有机物既能与反应产生气体,又能发生银镜反应,则其结构简式为__________。
【答案】(1)3,3,4-三甲基己烷
(2) ①. 8 ②. 12
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
该烷烃的主链上有6个碳,3号碳原子上连接2个甲基,4号碳上连接1个甲基,系统命名为3,3,4-三甲基己烷。
【小问2详解】
①能与反应放出,说明含羟基,为戊醇,戊基()共8种同分异构体,则戊醇共有8种同分异构体: CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH(OH)CH3、CH3CH2CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2OH、(CH3)2CHCH(OH)CH3、(CH3)2C(OH)CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)3CCH2OH。
②为丁烷的二卤代物:正丁烷碳架有8种:、,异丁烷碳架有4种:、,共种。
【小问3详解】
分子式,红外光谱含不对称、、,说明为乙酸甲酯,结构简式:; 与加热水解,化学方程式: 。
【小问4详解】
①该有机物的质量为,该有机物的摩尔质量,有机物为; ,; 得有机物中:,,故分子式:。
②既能与反应生成气体,又能发生银镜反应,说明其中含有1个羟基和1个醛基,符合条件的结构简式为。
16. 己二酸是工业上具有重要用途的二元羧酸,白色晶体,易溶于酒精,熔点,主要用于制造尼龙,泡沫塑料及润滑剂和增塑剂等,用途十分广泛。
生产原理如下:
传统法:
现代法:(绿色合成法)
绿色合成法流程如下:
①在图1三颈烧瓶加入2.00 g催化剂(由乌酸钠和草酸合成),50 mL 30%的溶液和磁子;室温下搅拌15~20分钟后,加入12.3 g环己烯;连接好装置(如图所示,固定夹持仪器已略去),继续快速剧烈搅拌并加热,在80~90℃反应3 h后,得到热的合成液。
②趁热倒出三颈烧瓶中的产品,在冷水中降温冷却,析出的晶体在图2布氏漏斗上进行抽滤,将晶体进行重结晶,用__________洗涤晶体,再抽滤。取出产品,洗涤、干燥后称重,得纯净的己二酸12.8 g。(己二酸溶解度随温度变化较大)。
回答下列问题:
(1)绿色合成法中仪器a的名称为__________。
(2)装置图中三颈烧瓶最适宜选用规格为__________。
A. 50 mL B. 150 mL C. 200 mL D. 250 mL
(3)绿色合成时,反应需维持温度在,最好采取__________加热。
(4)洗涤晶体时应选择的最合适的洗涤剂为__________(填字母序号)
A. 热水 B. 冷水 C. 乙醇 D. 滤液
(5)抽滤装置中仪器C的作用除了增大系统容积做缓冲瓶之外,另一个作用是________________________________________。
(6)传统法与绿色制备的原理相比,传统法被淘汰的主要原因是________________________________________。
(7)该实验的产物的产率为__________(结果保留4位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管 (2)B
(3)水浴 (4)B
(5)防止倒吸 (6)使用强氧化性浓硝酸,产生氮氧化物有毒气体,污染环境
(7)
【解析】
【分析】传统法制取己二酸用浓硝酸作氧化剂,环己醇作还原剂,发生氧化还原反应生成氮的氧化物,不能处理会污染环境;现代法制取,绿色环保,无有害物质生成。
【小问1详解】
图中仪器a是回流反应用的球形冷凝管。
【小问2详解】
三颈烧瓶内液体:50mL ,12.3g环己烯(密度小于水)体积大于12.3mL,混合液的体积大于62.3mL,加热反应时液体体积占烧瓶容积的,则150mL规格最适宜,容积过大不利于反应,因此选B。
【小问3详解】
反应温度为,低于,水浴加热控温方便、受热均匀,适合该反应控温。
【小问4详解】
己二酸溶解度随温度升高显著增大,且题干说明己二酸易溶于乙醇:热水、乙醇洗涤会造成产品大量溶解损失;滤液洗涤会引入杂质;冷水洗涤既能溶解除去杂质,又能减少己二酸的溶解损失,因此选B。
【小问5详解】
抽滤操作中,缓冲瓶除了缓冲压强,另一核心作用是防止停止抽气时,抽气装置中的水倒吸进入吸滤瓶。
【小问6详解】
传统法使用浓硝酸,反应会生成有毒的氮氧化物,污染环境,不符合绿色化学理念,因此被绿色方法淘汰。
【小问7详解】
,根据反应关系,1mol环己烯生成1mol己二酸,理论产量,产率。
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