内容正文:
高二化学
时量:75 分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 S~32 Ba~137
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. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B. 用于制作飞机门帘的国产芳砜纶纤维属于天然纤维
C. “嫦娥六号”首次在月球背面发现的石墨烯,属于有机高分子材料
D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯的结构简式为,分子内没有碳碳双键,因此不能与溴水发生反应使其褪色,A错误;
B.芳砜纶是一种合成纤维,属于聚酰胺类纤维的一种,不属于有机高分子材料,B错误;
C.石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构,石墨烯属于无机非金属材料,C错误;
D.氧化铁是红棕色固体,火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式:C6H12O6
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 四氯化碳分子空间填充模型:
D. 苯分子中σ键:
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验式是最简式,葡萄糖分子式为,实验式应为,选项给出的是葡萄糖的分子式,A错误;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基上与O相连的H,和醛基的O之间形成的,图中虚线连接的是醛基上与C相连的H,该H不能形成氢键,B错误;
C.Cl原子半径大于C原子,四氯化碳的空间填充模型中,周围的Cl原子应比中心的C原子更大,C错误;
D.苯分子中每个C原子均为杂化,和相邻2个C原子、1个H原子之间都形成σ键,图中所示即为苯分子的σ键,D正确;
故答案选D。
3. 对于下列过程中发生的反应,相应化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 硬脂酸甘油酯在 NaOH 溶液中皂化:
B. 工业上,可通过电解KF的无水 HF溶液(含 F⁻和)制取F2,则在阴极放电反应为:
C. 用绿矾处理酸性废水中的:
D. 向 CuSO₄溶液中加入过量浓氨水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生皂化反应,生成甘油和硬脂酸钠,方程式书写正确,A正确;
B.阴极发生还原反应,中+1价H得电子生成,给出的电极反应电荷、原子均守恒,B正确;
C.酸性条件下将氧化为,自身被还原为,离子方程式配平正确,电荷、原子守恒,C正确;
D.向溶液中加入过量浓氨水时,生成的沉淀会溶解,形成四氨合铜络离子,正确离子方程式为,所给方程式为氨水少量时的反应,D错误;
故选D。
4. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 4.0g由H218O与D216O:组成的物质中所含中子数目为4NA
B. 30g由葡萄糖与2,3-二羟基丙醛组成的混合物中含碳原子数目为NA
C. 100mL18.4mol/L浓硫酸与足量锌反应时,生成的SO2分子数目为0.92NA
D. 向 溶液中通入氨气至溶液呈中性,溶液中数目等于0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.H218O与D216O的摩尔质量均为20g/mol,二者分子中含有的中子数均为10,4.0g由H218O与D216O组成的物质中所含中子数目为,A错误;
B.葡萄糖与2,3-二羟基丙醛的最简式都为CH2O,则30g葡萄糖与2,3-二羟基丙醛的混合物中含1mol“CH2O”,所以含碳原子数目为NA,B正确;
C.浓硫酸与足量的锌反应时,随着反应的进行浓硫酸逐渐变稀,变稀后不再产生SO2气体,所以生成的SO2分子数目小于0.92NA,C错误;
D.溶液中存在电荷守恒:,中性溶液中则,再根据物料守恒:,得出数目小于0.1 NA,D错误;
故选B。
5. 下列实验能达到实验目的且操作正确的是
A.验证溴乙烷发生消去反应
B.分离水和苯的混合物
C.用此装置作为蒸馏的接收装置
D.验证甲烷与氯气在光照下发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴乙烷消去反应生成的乙烯中混有挥发的乙醇,乙醇也可使酸性溶液褪色,干扰乙烯的检验,无法验证消去反应发生,A错误;
B.苯和水不互溶,且苯密度小于水,静置后有机层在上、水层在下,可用分液法分离,图中为静置分层的正确装置,B正确;
C.蒸馏的接收装置不能密封,需要与大气相通,否则体系压强过大易发生危险,该装置密封不符合要求,C错误;
D.CH4和Cl2的混合气在持续强光下会发生爆炸,不能达到实验目的,D错误;
故选B。
6. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同。下列事实不能说明此观点的是
A. 甲苯能够使酸性 溶液褪色而甲烷不能使酸性 溶液褪色
B. 丙酮 分子中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 既能发生银镜反应又能发生酯化反应
D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇则很难与NaOH溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯中甲基与苯环相连,甲烷中甲基与氢原子相连,苯环的影响使甲苯的甲基更易被酸性氧化,可说明原子团间的相互影响,A正确;
B.丙酮中甲基与羰基相连,乙烷中甲基与甲基相连,羰基的影响使丙酮中甲基的氢更易发生卤代反应,可说明原子团间的相互影响,B正确;
C.发生银镜反应是因为含有醛基,发生酯化反应是因为含有羧基,是官能团本身的固有性质,不是原子团间相互影响导致的,不能说明题中观点,C错误;
D.苯酚中羟基与苯环相连,乙醇中羟基与乙基相连,苯环的影响使酚羟基的氢更活泼,可电离出与NaOH反应,可说明原子团间的相互影响,D正确;
因此答案选C。
7. 二氟化氧()可用作极强的氧化剂和氟化剂。已知:①(NaOH溶液的浓度为2%),②。下列说法错误的是
A. 分子的空间结构呈V形
B. 反应①中,每生成,转移电子4NA
C. 反应②中,和既是氧化产物又是还原产物
D. 氧化性的强弱比较:
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中有2个键电子对,氧原子上有2个孤电子对,故分子的空间结构为V形,A项正确;
B.反应①中,依据得失电子守恒,每生成,转移电子4NA,B项正确;
C.反应②中,既是氧化产物又是还原产物,仅是氧化产物,C项错误;
D.依据氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂,可得出氧化性:,D项正确;
答案选C。
8. 下列实验及其对应的玻璃仪器、药品完整但出现错误的是
选项
实验名称
玻璃仪器
药品
A
除乙醇中少量的水
温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、锥形瓶、球形冷凝管、牛角管
含水乙醇、CaO
B
葡萄糖的银镜反应
试管、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管
10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液
C
实验室制乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、集气瓶、水槽、温度计、导管
乙醇、浓硫酸、水
D
实验室制乙酸乙酯
试管、量筒、导管、酒精灯
冰醋酸、无水乙醇、浓硫酸、饱和 Na2CO3溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.除去乙醇中少量水需加CaO后蒸馏,蒸馏操作应使用直形冷凝管,球形冷凝管会导致馏分残留,仪器使用错误,且仪器、药品均完整,A符合题意;
B.葡萄糖银镜反应需要水浴加热,所给玻璃仪器可完成水浴、取液等操作,药品为10%葡萄糖溶液和新制银氨溶液,试剂正确,实验可正常进行,B不符合题意;
C.实验室制乙烯需要无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,药品中额外的水会稀释浓硫酸导致反应无法发生,不需要用水,C不符合题意;
D.实验室制乙酸乙酯用冰醋酸、无水乙醇在浓硫酸催化下加热反应,用饱和溶液除杂收集,所给仪器、药品均正确完整,D不符合题意;
故答案为A。
9. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法正确的是
A. 由红外光谱可知,A属于芳香烃
B. 仅由A的核磁共振氢谱就可获得A的相对分子质量
C. 由核磁共振氢谱可知,A分子中有3种不同化学环境的氢原子且峰面积之比为1:2:3
D. 若A的分子式为,则其结构简式可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由红外光谱可知,A分子中含有氧,不属于烃类,A错误;
B.一般用质谱法测定有机物的相对分子质量,核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢;仅由A的核磁共振氢谱不能获得A的相对分子质量,B错误;
C.由核磁共振氢谱可知,A分子中有5种不同化学环境的氢原子,C错误;
D.由红外光谱可知,分子中含有苯环、C-H、C=O、C-O、C-C,及直接与苯环相连的碳,且分子中含有5种不同化学环境的氢原子且峰氢原子之比为3:2:2:2:1,若A的分子式为,则其结构简式可能为 ,D正确;
故选D。
10. 下列实验操作、现象与结论匹配的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向碳酸钠溶液中加入稀硫酸,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
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的 Cu(OH)2悬浊液
无 砖 红 色沉淀
蔗糖未发生水解
C
将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入 AgNO3溶液中
产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应
D
向放有电石的圆底烧瓶中逐滴滴加饱和氯化钠溶液,将产生的气体直接通入溴水中
溴水褪色
乙炔发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硫酸与碳酸钠反应生成CO2,硫酸难挥发,无杂质酸干扰,CO2通入苯酚钠溶液生成常温下溶解度较小的苯酚,溶液变浑浊,可证明酸性:碳酸>苯酚,A正确;
B.蔗糖水解后溶液为酸性,新制悬浊液与醛基的反应需要在碱性环境下进行,未加碱中和稀硫酸就加入,无法检验葡萄糖,不能说明蔗糖未水解,B错误;
C.液溴易挥发,反应产生的气体中混有溴蒸气,溴蒸气也能与溶液反应生成淡黄色AgBr沉淀,无法证明苯与液溴发生取代反应生成了HBr,C错误;
D.电石中含有硫化钙、磷化钙等杂质,与水反应生成的、等还原性气体也能使溴水褪色,无法证明乙炔发生了加成反应,D错误;
故选A
11. 维生素C可参与机体的代谢过程,俗称抗坏血酸,结构如图。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为
B. 维生素C分子中含有3个手性碳原子
C. 维生素C分子中C原子有、两种杂化方式
D. 维生素C含碳原子较多,故难溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素C的分子式为,A错误;
B.由图 可知,维生素C分子中含有2个手性碳,B错误;
C.维生素C分子中C原子形成4个单键是杂化,形成一个双键两个单键的是杂化,所以C原子有、两种杂化方式,C正确;
D.维生素C含羟基较多,羟基具有亲水性故易溶于水,D错误;
故选C。
12. 已知苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃,“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示。下列说法错误的是
A. 操作a所使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯
B. 操作b为过滤、蒸馏,操作c为重结晶
C. 无水 MgSO4和饱和碳酸钠溶液的作用相同
D. 该流程中苯甲酸先转化为苯甲酸钠,后转化为苯甲酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.操作a为分液,分液使用的玻璃仪器主要为分液漏斗和烧杯,A正确;
B.有机相II中加入无水干燥后,需先过滤除去固体干燥剂,再蒸馏得到苯甲酸乙酯;苯甲酸粗品通过重结晶提纯,故操作b为过滤、蒸馏,操作c为重结晶,B正确;
C.无水的作用是干燥有机相、除去水分,饱和碳酸钠溶液的作用是将苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,同时降低苯甲酸乙酯的溶解度,二者作用不相同,C错误;
D.流程中苯甲酸先与饱和碳酸钠反应转化为苯甲酸钠进入水相,后加入稀硫酸反应重新转化为苯甲酸,D正确;
故选C。
13. 某些挥发性油中含有乙酰氧基胡椒酚乙酸酯,它具有生物活性,在医药和食品工业上有广泛的应用前景。乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(W)的合成路线如图所示,下列有关 M、W的说法错误的是
A. 1mol W 最多能与 3 mol NaOH 反应
B. 相同物质的量的M和W,在一定条件下与 H2反应消耗等量的 H2
C. M和W分子均含有两种官能团
D. 能与反应且属于M的同分异构体的物质有13种
【答案】D
【解析】
【详解】A.W中含有两个酯基,水解形成两个羧基、一个酚羟基和一个醇羟基,则1mol W 最多能与3 mol NaOH反应,A正确;
B.苯环、碳碳双键能与H2加成,酯基的羰基不能加成;M和W都含有1个苯环和1个碳碳双键,则相同物质的量的M和W,在一定条件下与 H2反应消耗等量的 H2,B正确;
C.M分子含:羟基(包含酚羟基、醇羟基)、碳碳双键,共2种官能团;W分子含酯基、碳碳双键,共2种官能团,C正确;
D.M的分子式为C9H10O2,能与NaHCO3反应说明含−COOH,不饱和度为5。含苯环的同分异构体分析:苯环不饱和度为4,羧基不饱和度为1,苯环三个取代基()有6种;苯环上2个取代基(或者)有3+3=6种;苯环上1个取代基(或)有2种,则含苯环的同分异构体共6+6+2=14种。但M的同分异构体中还有不含苯环的物质,所以种数大于13种,D错误;
故选D。
14. Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应,机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,具体反应历程如图所示:
已知:R、代表不同烷基。下列说法不正确的是
A. 物质Ⅰ存在顺反异构体
B. 物质Ⅶ能与溶液反应
C. 物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成
D. 发生上述反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键两端的碳原子所连的基团不同时,该分子具有顺反异构,物质Ⅰ存在顺反异构体,A正确;
B.物质Ⅶ含有酰胺基,能与NaOH溶液反应,B正确;
C.物质Ⅲ中碳正离子上有空轨道,N原子提供孤电子对形成配位键,故物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成,C正确;
D.发生Beckmann重排可以得到或,不能生成,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题
(1)现有下列物质:
①金属钠;②CO和 CO2混合气体;③稀硫酸;④小苏打晶体;⑤熔融NaCl;⑥NaOH固体;⑦H2S;⑧苏打粉末;⑨乙醇;⑩胆矾晶体;⑪氢氧化铁胶体其中属于电解质的是___________(填序号,下同);上述状态下能导电的是___________。
(2)现有下列变化:
①石油的分馏;②煤的干馏;③焰色试验;④碘的升华;⑤氯化铵分解;⑥蛋白质的变性;⑦蛋白质的显色反应;⑧电解食盐水;⑨NaOH的潮解;⑩冰的融化;⑪FeCl3的水解;⑫石油的裂化、裂解;⑬蛋白质的盐析;⑭食物的缓慢氧化其中属于物理变化的是___________(填序号,下同);属于化学变化的是___________。
(3)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体体积为6.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2的物质的量之比是___________(填最简整数比)。
Ⅱ.酸式盐是盐的一种,可以看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有 等。已知 (亚磷酸)与足量的 NaOH反应只生成一种盐
(4)为___________(填“酸式盐”或“正盐”)。
(5)写出 与足量的NaOH反应的化学方程式:___________。
(6)某试样溶液中可能含有 阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,现象如下。下列说法正确的是___________(填标号)。
(7)
A. 气体X 和气体Y 均属于酸性氧化物
B. 该试样溶液中至少有 5 种离子存在,其中 一定存在,且
C. 滤液M在酸性条件下与铜片的反应中,还原产物是
D. 将上述实验产生的气体 Y 全部通入 100 mL 0.1 mol/L 的 溶液中,能够得到澄清溶液
【答案】(1) ①. ④⑤⑥⑦⑧⑩ ②. ①③⑤⑪
(2) ①. ①③④⑨⑩⑬ ②. ②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭ (3)1:3 (4)正盐
(5) (6)B
【解析】
【小问1详解】
电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,符合条件的是④小苏打晶体(NaHCO3)、⑤熔融NaCl、⑥NaOH 固体、⑦、⑧苏打粉末(Na2CO3)、⑩胆矾晶体(CuSO4·5H2O),故属于电解质的有④⑤⑥⑦⑧⑩;
能导电的物质存在自由电子(单质金属)或自由离子(电解质溶液、熔融电解质、胶体),符合条件的是①金属钠(自由电子)、③稀硫酸(电解质溶液,含自由离子)、⑤熔融NaCl(自由离子)、⑪氢氧化铁胶体(含少量自由离子),故能导电的是①③⑤⑪。
【小问2详解】
无新物质生成的为物理变化,有新物质生成的为化学变化: 石油分馏(依据沸点不同分离石油中的各组分)、焰色试验(电子跃迁)、碘升华(状态变化)、NaOH潮解(吸水溶解)、冰融化(状态变化)、蛋白质盐析(溶解度降低析出,无变性)均为物理变化;其余过程均有新物质生成,为化学变化;故属于物理变化的有①③④⑨⑩⑬,属于化学变化的有②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭。
【小问3详解】
标况下混合气体总物质的量,设为,为,则 ,解得,所以,故。
【小问4详解】
题干说明与足量反应只生成,说明是二元酸,中不能继续电离出,属于正盐。
【小问5详解】
与足量发生中和反应,生成正盐和水,配平得到反应方程式为。
【小问6详解】
由实验流程推导:
试样溶液加入生成气体,则为,说明原溶液含,;
试样溶液加入生成白色沉淀,向该白色沉淀中加入足量稀盐酸,得到气体且沉淀未完全溶解,则原溶液中含有和;不溶于盐酸的沉淀为,,;气体为,说明含,,;与、不共存,故一定不存在、;
将剩余滤液酸化,并加入,反应后试管口变红棕色,说明原溶液含,题目说明阴离子浓度相等,故,可能还存在; 根据电荷守恒:正电荷总浓度,负电荷总浓度最小为,故,一定存在,据此分析;
A.为,不是酸性氧化物,错误;
B.由以上分析可知,试样中一定存在、、、、,至少5种离子,而,B正确;
C.酸性条件下与反应,在试管口处出现红棕色气体,说明硝酸中的先被还原为,遇空气才生成,C错误;
D.,100 mL 0.1 mol/L 的 溶液中,恰好反应生成沉淀,不能得到澄清溶液,D错误;
故选B。
16. 研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题:
(1)的系统命名是___________。
(2)已知常温下 和 的电离平衡常数分别为Ka1、Ka2,则 Ka1___________(填“>”“=”或“<”)Ka2,理由是___________。
(3)Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如图所示。
Z的分子式为___________;X中含氧官能团的名称为___________;下列说法错误的是___________(填标号)。
A. X属于苯的同系物
B. Y、Z分子中均含有2个手性碳原子
C. X→Y过程中,X中碳碳双键的π键发生断裂
D. X分子中所有原子可能共平面
(4)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。下列物质中,与该物质互为同系物的是___________(填标号,下同);与该物质互为同分异构体的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)2,3,3-三甲基戊烷
(2) ①. < ②. Cl的吸电子诱导效应使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性强于
(3) ①. C14H16O3NF ②. 酯基 ③. AD
(4) ①. C ②. AB
【解析】
【小问1详解】
该物质为烷烃,首先选取最长碳链作为主链,最长碳链有5个碳原子,称为戊烷;按照取代基位次序数之和最小原则,2号碳上连接1个甲基,3号碳上连接2个甲基,故命名为2,3,3-三甲基戊烷。
【小问2详解】
取代基的电子效应会影响羧酸酸性,中的Cl为吸电子基团,使得羧基处电子云密度降低,的极性增强,更容易解离出,故氯乙酸酸性强于乙酸,即Ka1<Ka2。
【小问3详解】
对Z结构中的C、H、F、N、O原子计数,得到分子式为C14H16O3NF;X结构中含氧官能团只有酯基;
选项分析:
A.苯的同系物只含C、H两种元素,侧链为饱和烷基,X含F、O元素,还有碳碳双键、酯基,不属于苯的同系物,A错误;
B.Y有2个手性碳原子(连接苯环的碳原子、连CN和酯基的碳原子),Z也有2个手性碳原子(连接苯环的碳原子、连酯基的碳原子),B正确;
C.X→Y是碳碳双键的加成反应,双键中π键断裂,C正确;
D.X含乙基,乙基中饱和碳原子为杂化,呈四面体结构,所有原子不可能共平面,D错误;
故选AD。
【小问4详解】
根据分子模型和总原子数,推得该有机物结构为,分子式为,官能团为1个碳碳双键、1个羧基:
同系物要求官能团种类数目相同,分子组成相差个,只有C选项符合,因此同系物选C;
同分异构体要求分子式相同、结构不同,A选项、B选项的分子式均为,结构均与该有机物不同,因此同分异构体选AB。
17. 格氏试剂(R——MgX,R表示烃基,X表示卤原子)是重要的有机试剂。CH3CH2MgBr的制备原理为 CH₃CH₂MgBr,实验过程如下。
已知:该制备实验需在绝对无水、无氧的环境下进行。该反应一般不易发生,常需引发剂,引发后,反应剧烈且放热。
Ⅰ.试剂的预处理
(1)乙醚[沸点:34.5℃,密度: 微溶于水,混有过氧乙醚 少量水]的处理:
①过氧乙醚的检验:取少量样品滴于 KI-淀粉试纸中央,出现___________现象,说明其中含有过氧乙醚。
②除过氧乙醚:将乙醚转入分液漏斗中,加入适量的硫酸亚铁溶液,充分振荡,静置分层,___________(填具体操作),分离出下层水相。最后将有机相转移至蒸馏装置中蒸馏,收集 34.5℃馏分。
③将经蒸馏获得的乙醚注入棕色试剂瓶中,压入钠丝,盖上有毛细管的瓶盖。压入钠丝的目的是___________。
Ⅱ.CH3CH2MgBr的制备
组装如图装置(加热和夹持装置已略),向仪器X中加入 2.4g镁条和1小粒碘,装好装置,向仪器Y中加入 0.12 mol溴乙烷和 25.00 mL 乙醚,混匀后开始滴入仪器X中,反应中保持微沸,加完后,温水浴加热回流 20 min 直至镁条完全反应。
(2)仪器Y的名称是___________。
(3)回流结束后,需进行的操作有①停止加热;②关闭冷凝水;③移去水浴,正确的顺序为___________(填标号)。
(4)实验装置存在缺陷,导致制备的格氏试剂易水解,改进措施为___________。
(5)反应温度过高会导致副反应的发生,为避免副反应的发生,可采取的操作或措施有___________。
(6)打开仪器Y上口的玻璃塞,加入0.2mol乙醛,之后打开其下口旋塞使乙醛逐滴滴入与 反应,然后滴加20.0mL饱和 溶液生成产物Z(伴有一种盐和碱性气体产生)。将Z从混合液中提纯后进行了核磁共振氢谱和质谱的表征,结果如图所示。
则 与乙醛、饱和 溶液反应生成Z(碳骨架无支链)的总反应方程式为___________。
【答案】(1) ①. 试纸变蓝 ②. 先打开玻璃塞(或使塞上凹槽对准小孔),再打开分液漏斗活塞,待下层水相完全流出后关闭活塞 ③. 除去试剂中微量的水分 (2)恒压滴液漏斗 (3)①③②
(4)在冷凝管末端加一个装有碱石灰的干燥管
(5)减慢恒压滴液漏斗中混合液的滴加速率
(6)
【解析】
【17题详解】
过氧乙醚含过氧键,具有氧化性,可将氧化为,淀粉遇碘单质变蓝,因此现象为试纸变蓝;
乙醚密度小于水,在上层,水层在下层,需要先打开玻璃塞,平衡分液漏斗内外压强,再打开分液漏斗活塞(或使塞上凹槽对准小孔),从下口放出下层液体,待下层水相完全流出后关闭活塞;
制备格氏试剂要求绝对无水,钠可与乙醚中残留的水反应,除去微量水分,保证无水反应环境。
【18题详解】
由图示可知,该仪器带有平衡压强的连通管,用于滴加液体,为恒压滴液漏斗。
【19题详解】
回流结束操作顺序:先停止加热,再移去加热源(水浴),继续通冷凝水至装置冷却后再关闭冷凝水,因此顺序为①→③→②。
【20题详解】
原装置中冷凝管上端与大气相通,空气中的水蒸气会进入反应装置,导致格氏试剂水解,因此需要在冷凝管末端加一个装有碱石灰的干燥管,以隔绝水蒸气。
【21题详解】
该反应引发后剧烈放热,为减少副反应发生,可减慢恒压滴液漏斗中混合液的滴加速率。
【22题详解】
由质谱可知Z的相对分子质量为74,核磁共振氢谱说明Z有5种氢,氢原子个数比为,结合反应推导,Z为直链2-丁醇();此外生成碱性气体和盐,碱性气体为,盐为,配平即得总反应为。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)写出A→B的化学反应方程式:___________。
(3)C中官能团的名称是___________、___________。
(4)C→D的反应类型为___________。
(5)E的结构简式为___________。
(6)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种。
a.含有—NH2,且无 N—O b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱显示有 6 组峰
(7)聚乳酸是一种可降解高分子,可通过化合物Y开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成Y的路线_____________________(用流程图表示,HCN等无机试剂任选)。
【答案】(1)对氯苯磺酸(或4-氯苯磺酸)
(2) (3) ①. 碳氯键 ②. 硝基 (4)还原反应
(5) (6)2
(7)
【解析】
【分析】A为对氯苯磺酸,经过硝化反应生成B;B在稀酸、加热条件下,脱去磺酸基生成C;C在Fe和浓HCl的作用下生成D,Fe/HCl有还原作用,可以将硝基还原为氨基,结合D的分子式可知,D的结构简式为;D和X()反应生成E,由已知反应可知,X含有羰基,由F的结构简式中出现带双键的环状结构可推知,X的结构简式为,E的结构简式为;E在金属催化下脱去一分子HCl成环,生成F;F在甲醛和酸催化作用下,与发生取代反应生成G,G经过多步合成得到H。
【18题详解】
A苯环上对位连接氯原子和磺酸基,命名为对氯苯磺酸(或4-氯苯磺酸)。
【19题详解】
A→B为苯环的硝化反应,A中苯环上引入硝基,生成B和水,反应式为。
【20题详解】
由C的结构简式可知,C中所含官能团为碳氯键、硝基。
【21题详解】
反应C→D中,硝基被还原为氨基,反应类型为还原反应。
【22题详解】
由分析可知,E的结构简式为。
【23题详解】
F的分子式为,不饱和度为;F的同分异构体中含2个苯环,每个苯环的不饱和度为4,则除苯环外,其他部分均为饱和键;含有,且无 ;核磁共振氢谱中有6组峰,说明具有对称结构,满足以上条件的同分异构体的结构简式可能为或,共2种。
【24题详解】
化合物Y中含有2个分子内酯基,则上一步中间产物中同时含有羧基和羟基,通过两分子该中间产物酯化反应成环得到,该中间产物的结构简式为;而该化合物中的羧基可由氰基()酸性条件下水解得到,则上一步含氰基的产物为,氰基可由HCN与醛基加成反应引入,可推得上一步产物为乙醛,乙醛则可由原料乙炔与水加成反应得到,故设计合成路线如下:
。
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高二化学
时量:75 分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 S~32 Ba~137
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. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B. 用于制作飞机门帘的国产芳砜纶纤维属于天然纤维
C. “嫦娥六号”首次在月球背面发现的石墨烯,属于有机高分子材料
D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式:C6H12O6
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 四氯化碳分子空间填充模型:
D. 苯分子中σ键:
3. 对于下列过程中发生的反应,相应化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 硬脂酸甘油酯在 NaOH 溶液中皂化:
B. 工业上,可通过电解KF的无水 HF溶液(含 F⁻和)制取F2,则在阴极放电反应为:
C. 用绿矾处理酸性废水中的:
D. 向 CuSO₄溶液中加入过量浓氨水:
4. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 4.0g由H218O与D216O:组成的物质中所含中子数目为4NA
B. 30g由葡萄糖与2,3-二羟基丙醛组成的混合物中含碳原子数目为NA
C. 100mL18.4mol/L浓硫酸与足量锌反应时,生成的SO2分子数目为0.92NA
D. 向 溶液中通入氨气至溶液呈中性,溶液中数目等于0.1NA
5. 下列实验能达到实验目的且操作正确的是
A.验证溴乙烷发生消去反应
B.分离水和苯的混合物
C.用此装置作为蒸馏的接收装置
D.验证甲烷与氯气在光照下发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
6. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同。下列事实不能说明此观点的是
A. 甲苯能够使酸性 溶液褪色而甲烷不能使酸性 溶液褪色
B. 丙酮 分子中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 既能发生银镜反应又能发生酯化反应
D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇则很难与NaOH溶液反应
7. 二氟化氧()可用作极强的氧化剂和氟化剂。已知:①(NaOH溶液的浓度为2%),②。下列说法错误的是
A. 分子的空间结构呈V形
B. 反应①中,每生成,转移电子4NA
C. 反应②中,和既是氧化产物又是还原产物
D. 氧化性的强弱比较:
8. 下列实验及其对应的玻璃仪器、药品完整但出现错误的是
选项
实验名称
玻璃仪器
药品
A
除乙醇中少量的水
温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、锥形瓶、球形冷凝管、牛角管
含水乙醇、CaO
B
葡萄糖的银镜反应
试管、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管
10%葡萄糖溶液、新制的银氨溶液
C
实验室制乙烯
酒精灯、圆底烧瓶、集气瓶、水槽、温度计、导管
乙醇、浓硫酸、水
D
实验室制乙酸乙酯
试管、量筒、导管、酒精灯
冰醋酸、无水乙醇、浓硫酸、饱和 Na2CO3溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法正确的是
A. 由红外光谱可知,A属于芳香烃
B. 仅由A的核磁共振氢谱就可获得A的相对分子质量
C. 由核磁共振氢谱可知,A分子中有3种不同化学环境的氢原子且峰面积之比为1:2:3
D. 若A的分子式为,则其结构简式可能为
10. 下列实验操作、现象与结论匹配的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向碳酸钠溶液中加入稀硫酸,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
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的 Cu(OH)2悬浊液
无 砖 红 色沉淀
蔗糖未发生水解
C
将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入 AgNO3溶液中
产生淡黄色沉淀
苯与液溴发生了取代反应
D
向放有电石的圆底烧瓶中逐滴滴加饱和氯化钠溶液,将产生的气体直接通入溴水中
溴水褪色
乙炔发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
11. 维生素C可参与机体的代谢过程,俗称抗坏血酸,结构如图。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为
B. 维生素C分子中含有3个手性碳原子
C. 维生素C分子中C原子有、两种杂化方式
D. 维生素C含碳原子较多,故难溶于水
12. 已知苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃,“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1℃。实验室初步分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的流程如图所示。下列说法错误的是
A. 操作a所使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯
B. 操作b为过滤、蒸馏,操作c为重结晶
C. 无水 MgSO4和饱和碳酸钠溶液的作用相同
D. 该流程中苯甲酸先转化为苯甲酸钠,后转化为苯甲酸
13. 某些挥发性油中含有乙酰氧基胡椒酚乙酸酯,它具有生物活性,在医药和食品工业上有广泛的应用前景。乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(W)的合成路线如图所示,下列有关 M、W的说法错误的是
A. 1mol W 最多能与 3 mol NaOH 反应
B. 相同物质的量的M和W,在一定条件下与 H2反应消耗等量的 H2
C. M和W分子均含有两种官能团
D. 能与反应且属于M的同分异构体的物质有13种
14. Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应,机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上,具体反应历程如图所示:
已知:R、代表不同烷基。下列说法不正确的是
A. 物质Ⅰ存在顺反异构体
B. 物质Ⅶ能与溶液反应
C. 物质Ⅲ→物质Ⅳ有配位键的形成
D. 发生上述反应生成
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题
(1)现有下列物质:
①金属钠;②CO和 CO2混合气体;③稀硫酸;④小苏打晶体;⑤熔融NaCl;⑥NaOH固体;⑦H2S;⑧苏打粉末;⑨乙醇;⑩胆矾晶体;⑪氢氧化铁胶体其中属于电解质的是___________(填序号,下同);上述状态下能导电的是___________。
(2)现有下列变化:
①石油的分馏;②煤的干馏;③焰色试验;④碘的升华;⑤氯化铵分解;⑥蛋白质的变性;⑦蛋白质的显色反应;⑧电解食盐水;⑨NaOH的潮解;⑩冰的融化;⑪FeCl3的水解;⑫石油的裂化、裂解;⑬蛋白质的盐析;⑭食物的缓慢氧化其中属于物理变化的是___________(填序号,下同);属于化学变化的是___________。
(3)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体体积为6.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2的物质的量之比是___________(填最简整数比)。
Ⅱ.酸式盐是盐的一种,可以看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有 等。已知 (亚磷酸)与足量的 NaOH反应只生成一种盐
(4)为___________(填“酸式盐”或“正盐”)。
(5)写出 与足量的NaOH反应的化学方程式:___________。
(6)某试样溶液中可能含有 阴离子的物质的量浓度相等。某同学利用该试样溶液进行实验,现象如下。下列说法正确的是___________(填标号)。
(7)
A. 气体X 和气体Y 均属于酸性氧化物
B. 该试样溶液中至少有 5 种离子存在,其中 一定存在,且
C. 滤液M在酸性条件下与铜片的反应中,还原产物是
D. 将上述实验产生的气体 Y 全部通入 100 mL 0.1 mol/L 的 溶液中,能够得到澄清溶液
16. 研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题:
(1)的系统命名是___________。
(2)已知常温下 和 的电离平衡常数分别为Ka1、Ka2,则 Ka1___________(填“>”“=”或“<”)Ka2,理由是___________。
(3)Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如图所示。
Z的分子式为___________;X中含氧官能团的名称为___________;下列说法错误的是___________(填标号)。
A. X属于苯的同系物
B. Y、Z分子中均含有2个手性碳原子
C. X→Y过程中,X中碳碳双键的π键发生断裂
D. X分子中所有原子可能共平面
(4)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。下列物质中,与该物质互为同系物的是___________(填标号,下同);与该物质互为同分异构体的是___________。
A. B.
C. D.
17. 格氏试剂(R——MgX,R表示烃基,X表示卤原子)是重要的有机试剂。CH3CH2MgBr的制备原理为 CH₃CH₂MgBr,实验过程如下。
已知:该制备实验需在绝对无水、无氧的环境下进行。该反应一般不易发生,常需引发剂,引发后,反应剧烈且放热。
Ⅰ.试剂的预处理
(1)乙醚[沸点:34.5℃,密度: 微溶于水,混有过氧乙醚 少量水]的处理:
①过氧乙醚的检验:取少量样品滴于 KI-淀粉试纸中央,出现___________现象,说明其中含有过氧乙醚。
②除过氧乙醚:将乙醚转入分液漏斗中,加入适量的硫酸亚铁溶液,充分振荡,静置分层,___________(填具体操作),分离出下层水相。最后将有机相转移至蒸馏装置中蒸馏,收集 34.5℃馏分。
③将经蒸馏获得的乙醚注入棕色试剂瓶中,压入钠丝,盖上有毛细管的瓶盖。压入钠丝的目的是___________。
Ⅱ.CH3CH2MgBr的制备
组装如图装置(加热和夹持装置已略),向仪器X中加入 2.4g镁条和1小粒碘,装好装置,向仪器Y中加入 0.12 mol溴乙烷和 25.00 mL 乙醚,混匀后开始滴入仪器X中,反应中保持微沸,加完后,温水浴加热回流 20 min 直至镁条完全反应。
(2)仪器Y的名称是___________。
(3)回流结束后,需进行的操作有①停止加热;②关闭冷凝水;③移去水浴,正确的顺序为___________(填标号)。
(4)实验装置存在缺陷,导致制备的格氏试剂易水解,改进措施为___________。
(5)反应温度过高会导致副反应的发生,为避免副反应的发生,可采取的操作或措施有___________。
(6)打开仪器Y上口的玻璃塞,加入0.2mol乙醛,之后打开其下口旋塞使乙醛逐滴滴入与 反应,然后滴加20.0mL饱和 溶液生成产物Z(伴有一种盐和碱性气体产生)。将Z从混合液中提纯后进行了核磁共振氢谱和质谱的表征,结果如图所示。
则 与乙醛、饱和 溶液反应生成Z(碳骨架无支链)的总反应方程式为___________。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)写出A→B的化学反应方程式:___________。
(3)C中官能团的名称是___________、___________。
(4)C→D的反应类型为___________。
(5)E的结构简式为___________。
(6)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种。
a.含有—NH2,且无 N—O b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱显示有 6 组峰
(7)聚乳酸是一种可降解高分子,可通过化合物Y开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成Y的路线_____________________(用流程图表示,HCN等无机试剂任选)。
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