内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:苏教版选择性必修3专题1~专题5.
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 Mn55
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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. 化学与生活息息相关。“厨房化学”涉及下列物质的主要成分中,属于烃类的是
A. 食盐(NaCl) B. 天然气() C. 食醋() D. 淀粉[]
2. 下列化学用语正确的是
A. 甲醇的质谱图
B. 反-2-丁烯的结构简式
C. 乙醇的核磁共振氢谱
D. 乙炔分子的空间填充模型
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基所含电子数为
B. 常温常压下,28g乙烯含σ键数目为
C. 1 mol苯分子含碳碳双键的数目为
D. 标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物中含氢原子数为
4. 某有机物的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A. 一定条件下可发生加聚反应
B. 不存在顺反异构体
C. 1mol该有机物最多与5mol发生加成反应
D. 酸性条件下的水解产物均能与饱和溴水反应
5. 下列图示实验能达到相应目的的是
A.验证醋酸、苯酚、碳酸的酸性强弱
B.制备乙炔并验证乙炔的性质
C.制备溴苯并验证有HBr产生
D.升温至170℃,制取并检验乙醇消去反应产物中的乙烯
A. A B. B C. C D. D
6. 下列化学方程式书写错误的是
A. 甲苯与浓硫酸、浓硝酸在30℃时主要反应:
B. 2-丙醇氧化:
C. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
D. 乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾:
7. 某有机物A水解可以生成B和C,且B在一定条件下可以氧化为C,则A可能的结构有(不考虑立体异构
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
8. 下列操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向酸性溶液中滴加对羟基苯甲醛
紫色溶液变为无色
醛基具有还原性
B
将苯加入溴水中充分振荡后静置
下层液体接近无色
苯分子中含碳碳双键
C
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液
溶液最终变为无色透明
乙烯与溴反应生成了易溶于四氯化碳的物质
D
氯乙烷与NaOH乙醇溶液共热,产生的气体通入酸性溶液
溶液褪色
氯乙烷发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
9. 环己基乙酸(d)微溶于水,易溶于大多数有机溶剂,其被广泛应用于食品、饮料、香水等领域,它的一种合成方法如图所示。下列有关说法错误的是
A. 用酸性高锰酸钾溶液无法鉴别物质a和物质b
B. 物质b中碳原子的杂化方式为
C. 物质c中六元环上的一氯代物共有4种
D. 环己基乙酸完全燃烧时,生成的、的物质的量之比为3:4
10. 芳香烃R完全燃烧时消耗氧气的物质的量是R的11.5倍,又知1 molR最多可与4 mol发生加成反应,且R分子中只有一个环状结构,则下列有关R的说法错误的是
A. R的分子式为
B. R在空气中燃烧发出明亮的火焰并伴有黑烟产生
C. 与溴的溶液混合时,1 molR最多消耗4 mol
D. 与足量酸性溶液混合反应后可能得到苯甲酸
二、非选择题(本题共4小题,共60分)
11. 有机物是构成生命的基础物质,对人类的生命、生活和生产等有着极其重要的意义。根据要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,写出有机物的名称:__________。
(2)分子式为的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是___________________(写出一种即可)。
(3)某烃的含氧衍生物R的相对分子质量为72,且能与银氨溶液反应,R的分子式为_______________,符合条件的结构简式有______种(不考虑环状结构和立体异构,已知羟基与碳碳双键直接相连不能稳定存在)。
(4)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎和抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构简式为。
①瑞香素的分子式为__________。
②1 mol此化合物最多可与________mol反应,最多可与_______molNaOH反应。
(5)有机化合物Y的分子式为,其红外光谱图如图所示,则该有机化合物的结构可能为________(填字母)。
A. B. C. D.
12. 己二酸[]是制备尼龙-66的重要原料。某同学在实验室用高锰酸钾氧化环己醇()制备己二酸(反应放热)。实验装置(加热及夹持仪器已省略)以及相关物质的物理性质如下:
物质
相对分子质量
密度/()
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.96
25.2
161
溶于水、乙醇、乙醚
己二酸
146
1.36
151
265
溶于水、乙醇
己二酸溶解度表(100g水)
温度/℃
15
34
50
70
87
100
溶解度/g
1.44
3.08
8.46
34
94
100
实验步骤:
步骤Ⅰ.向三颈烧瓶中加入13.0g高锰酸钾和50 mL0.3 NaOH溶液,搅拌加热至35℃使之溶解,然后加热维持温度45℃,搅拌下滴加3.0 mL环己醇,控制滴加速率,滴加完毕后,待温度下降时,向三颈烧瓶中加入适量至紫色恰好褪去,趁热抽滤;
步骤Ⅱ.滤渣用少量热水洗涤3次;合并滤液和洗涤液,用小火加热蒸发使溶液浓缩至原来体积的一半,冷却后再用浓盐酸酸化至pH为2~4止。冷却析出晶体,抽滤后获得己二酸粗产品。
回答下列问题:
(1)实验装置中,冷却水应从冷凝管_______(填“a”或“b”)口流入。
(2)反应温度控制在45℃所采取的加热方式是_____________。
(3)步骤Ⅰ中控制滴加环己醇的速率的原因是_________________________________。
(4)步骤Ⅱ中浓盐酸酸化的目的是___________________________(用离子方程式表示)。
(5)提纯己二酸粗产品的方法和溶剂分别是___________、___________;经一系列操作提纯后制得3.0g己二酸精产品,则己二酸的产率为________%(结果保留三位有效数字)。
(6)步骤Ⅰ中“趁热抽滤”的目的是______________________________。
13. A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略)。其中,A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25 ,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;C的分子式为;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味。回答下列问题:
已知:。
(1)分子中官能团名称是_________,其分子中最多有_______个原子共平面。
(2)丙烯酸乙酯不能发生的反应类型有______(填字母)。
a.消去反应 b.取代反应 c.氧化反应 d.加聚反应
(3)写出丙烯酸与B反应的化学方程式:_______________________________。
(4)下列有关说法正确的是_______(填字母)。
a.D与丙烯酸乙酯互为同系物
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别A和丙烯
c.B→C的转化是氧化反应
d.若D中混有C杂质可以加入饱和溶液后分液除去
(5)E的结构简式是__________,其名称为_____________。
(6)对反应②研究表明,当保持其他条件(反应温度、反应时间等)不变时,随起始反应物中NaOH和物质E的比例增大,环氧乙烷的产率如图所示。当时,随着的值增大,环氧乙烷产率下降的原因是_________________________。
14. 有机化合物M的合成路线如下:
已知:①;②。
回答下列问题:
(1)I中含有的官能团的名称为________。
(2)1分子G中含有手性碳原子数为________。检验F中溴原子的实验方法是_______________。
(3)I→J的化学方程式是___________________;该反应的反应类型是______________。
(4)符合下列条件的I的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显色
②苯环上有两个取代基
③有两个不共边的六元环
(5)参照以上合成路线和条件,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为______和_______。
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:苏教版选择性必修3专题1~专题5.
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 Mn55
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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. 化学与生活息息相关。“厨房化学”涉及下列物质的主要成分中,属于烃类的是
A. 食盐(NaCl) B. 天然气() C. 食醋() D. 淀粉[]
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl属于无机物,A不符合题意;
B.属于烃,B符合题意;
C.属于烃的衍生物,C不符合题意;
D.属于高分子,含有氧元素,不属于烃,D不符合题意;
故答案选B。
2. 下列化学用语正确的是
A. 甲醇的质谱图
B. 反-2-丁烯的结构简式
C. 乙醇的核磁共振氢谱
D. 乙炔分子的空间填充模型
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醇相对分子质量为32,题图最大质荷比约为16,与甲醇质谱图不符,A错误;
B.题图中两个甲基位于碳碳双键两侧,表示反-2-丁烯,B正确;
C.乙醇应有3组氢谱峰,峰面积之比为3:2:1,题图不符,C错误;
D.乙炔为直线形分子,题图模型不是直线形,D错误;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基所含电子数为
B. 常温常压下,28g乙烯含σ键数目为
C. 1 mol苯分子含碳碳双键的数目为
D. 标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物中含氢原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个羟基含9个电子,1 mol羟基所含电子数为,A错误;
B.1个乙烯含5个σ键,故28g乙烯含σ键数目为,B错误;
C.苯分子中不含碳碳双键,C错误;
D.甲烷和乙烯分子中均含4个氢原子,标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物的物质的量为0.5 mol,含氢原子数为,D正确;
故答案选D。
4. 某有机物的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A. 一定条件下可发生加聚反应
B. 不存在顺反异构体
C. 1mol该有机物最多与5mol发生加成反应
D. 酸性条件下的水解产物均能与饱和溴水反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.含碳碳双键,一定条件下可发生加聚反应,A正确;
B.顺反异构条件:碳碳双键两端每个C都连2个不同基团;而该有机物的双键左侧C连了两个-CH3(相同基团),不满足顺反异构要求,不存在顺反异构体,B正确;
C.1 mol该有机物最多与4 mol发生加成反应(苯环消耗3 mol,碳碳双键消耗1 mol,酯基不能和H2发生加成反应),C错误;
D.酸性条件下的水解产物,一种物质含有碳碳双键,另一种是酚类物质,均能与饱和溴水反应,D正确;
故答案选C。
5. 下列图示实验能达到相应目的的是
A.验证醋酸、苯酚、碳酸的酸性强弱
B.制备乙炔并验证乙炔的性质
C.制备溴苯并验证有HBr产生
D.升温至170℃,制取并检验乙醇消去反应产物中的乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸易挥发,则生成的气体中含有醋酸,醋酸也能和苯酚钠反应生成苯酚,无法验证苯酚和碳酸的酸性强弱,不能达到实验目的;A不符合题意;
B.用电石与饱和食盐水制备乙炔,先通入硫酸铜溶液除去硫化氢等杂质,再通入酸性高锰酸钾溶液验证生成乙炔的性质,能达到实验目的;B符合题意;
C.液溴易挥发,也会与溶液形成淡黄色沉淀,不能达到实验目的;C不符合题意;
D.装置中温度计水银球应插入液面以下,不能达到实验目的;D不符合题意;
故答案选B。
6. 下列化学方程式书写错误的是
A. 甲苯与浓硫酸、浓硝酸在30℃时主要反应:
B. 2-丙醇氧化:
C. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:
D. 乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯中甲基为邻对位定位基,与浓硫酸、浓硝酸在30℃时发生硝化反应,硝基主要取代甲基邻、对位氢,产物结构错误,A错误;
B.2-丙醇发生催化氧化反应生成丙酮和水,反应的化学方程式为,B正确;
C.溴乙烷属于卤代烃,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应,生成乙烯,C正确;
D.乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热被氧化成乙酸钠,氢氧化铜被还原成氧化亚铜和水,化学方程式为,D正确;
故答案选A。
7. 某有机物A水解可以生成B和C,且B在一定条件下可以氧化为C,则A可能的结构有(不考虑立体异构
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】有机物A能够水解,应为酯类物质,水解生成B和C且B可以氧化为C,则B为醇,C为酸,两者碳原子数相同,均为4个,C为丁酸,有正丁酸和异丁酸两种同分异构体。由于醇B可以氧化为酸C,故醇B与酸C的碳骨架相同,且B为伯醇,即和。因此,由对应的酸和醇形成的酯A有2种,故选B。
8. 下列操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向酸性溶液中滴加对羟基苯甲醛
紫色溶液变为无色
醛基具有还原性
B
将苯加入溴水中充分振荡后静置
下层液体接近无色
苯分子中含碳碳双键
C
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液
溶液最终变为无色透明
乙烯与溴反应生成了易溶于四氯化碳的物质
D
氯乙烷与NaOH乙醇溶液共热,产生的气体通入酸性溶液
溶液褪色
氯乙烷发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酚羟基和醛基均能被酸性溶液氧化,A错误;
B.苯与溴水发生萃取,导致下层液体接近无色,苯中不含碳碳双键,B错误;
C.乙烯与溴加成,生成无色的1,2-二溴乙烷,可溶于四氯化碳,当溴反应完之后,溶液最终变为无色透明,C正确;
D.氯乙烷与NaOH乙醇溶液共热,生成的乙烯及挥发的乙醇均能使酸性溶液褪色,不能证明乙烯的生成,D错误;
故答案选C。
9. 环己基乙酸(d)微溶于水,易溶于大多数有机溶剂,其被广泛应用于食品、饮料、香水等领域,它的一种合成方法如图所示。下列有关说法错误的是
A. 用酸性高锰酸钾溶液无法鉴别物质a和物质b
B. 物质b中碳原子的杂化方式为
C. 物质c中六元环上的一氯代物共有4种
D. 环己基乙酸完全燃烧时,生成的、的物质的量之比为3:4
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质a中的碳碳双键和物质b中的羟基都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别两者,A正确;
B.物质b中碳原子均为饱和碳原子,均为杂化,B正确;
C.根据等效氢原理可知,物质c中六元环上的一氯代物共有4种,如图所示:,C正确;
D.由环己基乙酸的结构简式可知其分子式为,完全燃烧生成、的物质的量之比为8:7,D错误;
故答案选D。
10. 芳香烃R完全燃烧时消耗氧气的物质的量是R的11.5倍,又知1 molR最多可与4 mol发生加成反应,且R分子中只有一个环状结构,则下列有关R的说法错误的是
A. R的分子式为
B. R在空气中燃烧发出明亮的火焰并伴有黑烟产生
C. 与溴的溶液混合时,1 molR最多消耗4 mol
D. 与足量酸性溶液混合反应后可能得到苯甲酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.设R的分子式为,则1 molR完全燃烧消耗 mol,结合题干数据知,、均是整数,再结合1 molR最多可与4 mol发生加成反应知,至少为8,由此可确定、,分子式为,A项正确;
B.该芳香烃含碳量高、燃烧发出明亮火焰,并产生黑烟,B项正确;
C.与苯环上侧链是饱和的芳香烃相比,侧链上有一个碳碳双键,苯环不能与溴加成,但侧链上的碳碳双键能与溴加成,C项错误;
D.结合选项C可知,R的结构中含苯环,且与苯环相连的碳原子上有氢原子能被酸性高锰酸钾氧化,当侧链只有1个,为:-CH2-CH=CH2或-CH=CHCH3或-C(CH3)=CH2,与足量酸性溶液混合反应后可能得到苯甲酸,D项正确;
故答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共60分)
11. 有机物是构成生命的基础物质,对人类的生命、生活和生产等有着极其重要的意义。根据要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,写出有机物的名称:__________。
(2)分子式为的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是___________________(写出一种即可)。
(3)某烃的含氧衍生物R的相对分子质量为72,且能与银氨溶液反应,R的分子式为_______________,符合条件的结构简式有______种(不考虑环状结构和立体异构,已知羟基与碳碳双键直接相连不能稳定存在)。
(4)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎和抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构简式为。
①瑞香素的分子式为__________。
②1 mol此化合物最多可与________mol反应,最多可与_______molNaOH反应。
(5)有机化合物Y的分子式为,其红外光谱图如图所示,则该有机化合物的结构可能为________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)2,3,5-三甲基庚烷
(2)(或) (3) ①. 或 ②. 5
(4) ①. ②. 3 ③. 4 (5)ABC
【解析】
【小问1详解】
如图所示:,最长碳链含7个碳原子,且支链含有3个甲基,名称为2,3,5-三甲基庚烷;
【小问2详解】
分子式为C7H15Cl的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,说明分子中存在3种β-氢,该卤代烃的结构可能是:或;
【小问3详解】
该含氧衍生物能与银氨溶液反应,说明R可能含醛基(-CHO)或甲酸酯基(HCOO-);设分子式为 CxHyOz,12x+y+16z = 72;若 z=1,则 12x+y=56,解得 x=4, y=8,得 C4H8O(饱和一元醛);若 z=2,则 12x+y=40,解得 x=3, y=4,得 C3H4O2(不饱和二元含氧物);其中C4H8O含2种醛(CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO),C3H4O2含3种稳定结构(HCOOCH=CH2、OHCCH2CHO、CH3COCHO),两类合计符合条件的稳定结构简式共5种;
【小问4详解】
①根据结构简式可确定分子式为:C9H6O4;
②碳碳双键能与Br2发生加成反应,苯环上酚羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代,所以1mol该物质能与3mol Br2发生反应;酚羟基可与NaOH反应,酯基水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH反应,所以1mol该物质最多能与4mol NaOH反应;
【小问5详解】
由红外光谱图可知,有机物Y含有C-H键、C=O键和C-O-C结构;四个选项的分子式均为C4H8O2;都具有C-H键;A(CH3COOCH2CH3)、B(CH3CH2COOCH3)、C(HCOOCH2CH2CH3)官能团均为酯基,都含有C=O键和C-O-C结构,均符合题意;D为(CH3)2CHCOOH,官能团为羧基,不含有C-O-C结构,不符合题意;故答案选ABC。
12. 己二酸[]是制备尼龙-66的重要原料。某同学在实验室用高锰酸钾氧化环己醇()制备己二酸(反应放热)。实验装置(加热及夹持仪器已省略)以及相关物质的物理性质如下:
物质
相对分子质量
密度/()
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.96
25.2
161
溶于水、乙醇、乙醚
己二酸
146
1.36
151
265
溶于水、乙醇
己二酸溶解度表(100g水)
温度/℃
15
34
50
70
87
100
溶解度/g
1.44
3.08
8.46
34
94
100
实验步骤:
步骤Ⅰ.向三颈烧瓶中加入13.0g高锰酸钾和50 mL0.3 NaOH溶液,搅拌加热至35℃使之溶解,然后加热维持温度45℃,搅拌下滴加3.0 mL环己醇,控制滴加速率,滴加完毕后,待温度下降时,向三颈烧瓶中加入适量至紫色恰好褪去,趁热抽滤;
步骤Ⅱ.滤渣用少量热水洗涤3次;合并滤液和洗涤液,用小火加热蒸发使溶液浓缩至原来体积的一半,冷却后再用浓盐酸酸化至pH为2~4止。冷却析出晶体,抽滤后获得己二酸粗产品。
回答下列问题:
(1)实验装置中,冷却水应从冷凝管_______(填“a”或“b”)口流入。
(2)反应温度控制在45℃所采取的加热方式是_____________。
(3)步骤Ⅰ中控制滴加环己醇的速率的原因是_________________________________。
(4)步骤Ⅱ中浓盐酸酸化的目的是___________________________(用离子方程式表示)。
(5)提纯己二酸粗产品的方法和溶剂分别是___________、___________;经一系列操作提纯后制得3.0g己二酸精产品,则己二酸的产率为________%(结果保留三位有效数字)。
(6)步骤Ⅰ中“趁热抽滤”的目的是______________________________。
【答案】(1)b (2)水浴加热
(3)反应放热,控制滴加速率可防止因反应过快,而引起实验事故
(4)
(5) ①. 重结晶 ②. 水() ③. 71.3
(6)防止己二酸在冷却过程中析出,从而提高产率
【解析】
【分析】本实验的目的是用高锰酸钾在碱性条件下氧化环己醇制备己二酸;步骤Ⅰ中,将高锰酸钾与氢氧化钠溶液混合加热溶解,控制温度在45℃下滴加环己醇进行氧化反应;反应结束后,加入适量亚硫酸氢钠还原过量的高锰酸钾,生成二氧化锰沉淀;此时体系呈碱性,目标产物以易溶于水的己二酸盐(己二酸钠)形式存在,趁热抽滤可分离出二氧化锰滤渣和含有己二酸钠的滤液;步骤Ⅱ中,洗涤滤渣并合并滤液,小火加热浓缩后,加入浓盐酸酸化,使己二酸钠转化为溶解度较小的己二酸分子,冷却结晶,抽滤得到己二酸粗产品;最后利用己二酸溶解度受温度影响较大的特点,通过重结晶提纯得到精产品;
【小问1详解】
球形冷凝管用于冷凝回流,为了使冷凝水充满冷凝管,达到良好的冷凝效果,冷却水应“下进上出”,即从b口流入,a口流出;
【小问2详解】
反应温度需控制在45℃,低于100℃,最适宜的加热方式是水浴加热,这样不仅受热均匀,而且便于精确控制温度;
【小问3详解】
题干指出该氧化反应为放热反应;若滴加环己醇过快,会导致反应剧烈,体系温度迅速升高,从而引发副反应,或导致沸点较低的环己醇挥发,降低产率,甚至可能引起实验事故;
【小问4详解】
在碱性条件下,生成的己二酸以己二酸盐的形式存在,易溶于水;加入浓盐酸酸化,提供大量,可将己二酸根离子转化为己二酸分子,便于冷却后结晶析出。反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
由题干给出的己二酸溶解度表可知,己二酸在水中的溶解度随温度升高而显著增大,因此提纯己二酸粗产品最适宜的方法是重结晶,所用溶剂为水;产率计算:加入环己醇的体积为,其质量为,物质的量;根据碳原子守恒,理论上环己醇完全反应可生成己二酸,故理论生成己二酸的质量为;实际得到精产品,则己二酸的产率为;
【小问6详解】
根据题目中己二酸的溶解度随温度升高变化大,降低温度己二酸会析出,反应得到的产品水解会有己二酸存在,趁热抽滤可以防止温度降低时己二酸析出,从而造成产物损失,目的是提高产率。
13. A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略)。其中,A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25 ,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;C的分子式为;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味。回答下列问题:
已知:。
(1)分子中官能团名称是_________,其分子中最多有_______个原子共平面。
(2)丙烯酸乙酯不能发生的反应类型有______(填字母)。
a.消去反应 b.取代反应 c.氧化反应 d.加聚反应
(3)写出丙烯酸与B反应的化学方程式:_______________________________。
(4)下列有关说法正确的是_______(填字母)。
a.D与丙烯酸乙酯互为同系物
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别A和丙烯
c.B→C的转化是氧化反应
d.若D中混有C杂质可以加入饱和溶液后分液除去
(5)E的结构简式是__________,其名称为_____________。
(6)对反应②研究表明,当保持其他条件(反应温度、反应时间等)不变时,随起始反应物中NaOH和物质E的比例增大,环氧乙烷的产率如图所示。当时,随着的值增大,环氧乙烷产率下降的原因是_________________________。
【答案】(1) ①. 羧基和碳碳双键 ②. 9
(2)a (3)
(4)cd (5) ①. ②. 2-氯乙醇
(6)过量的NaOH溶液可促使环氧乙烷发生水解,生成乙二醇,造成环氧乙烷的产率减小
【解析】
【分析】A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25 ,摩尔质量=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,则A为乙烯;由有机物的转化关系图可知,A()与水发生加成反应生成B,则B为CH3CH2OH;B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C,C的分子式为,则C为CH3COOH;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味,则D为;丙烯发生氧化反应生成丙烯酸,在浓硫酸、加热条件下,和发生酯化反应生成丙烯酸乙酯;一定条件下丙烯酸发生加聚反应得到聚丙烯酸;A和HClO发生加成反应生成,然后在NaOH水溶液条件下生成环氧乙烷。
【小问1详解】
分子中官能团的名称为碳碳双键和羧基;碳碳双键为平面结构,羧基为平面结构,单键可旋转,因此所有原子都可以共平面,共9个原 子。
【小问2详解】
丙烯酸乙酯结构简式为,其分子结构中含碳碳双键,可以发生加聚反应、氧化反应;含酯基,可以发生水解反应(取代反应),没有能发生消去反应的结构(无卤素原子、邻位碳原子无H的羟基),故选a。
【小问3详解】
在浓硫酸、加热条件下,丙烯酸与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
a.结构相似,分子组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物之间互称为同系物,由分析可知D为,含有酯基;丙烯酸乙酯结构简式为,含有酯基和碳碳双键,两种物质结构不相似,故D与丙烯酸乙酯不互为同系物,a错误;
b.A(乙烯)和丙烯中均含有碳碳双键,都可以使酸性KMnO4溶液褪色,不能鉴别,b错误;
c.由分析可知,B为乙醇,C为乙酸,B→C是乙醇被酸性KMnO4溶液氧化为乙酸,属于氧化反应,c正确;
d.由分析可知,D(乙酸乙酯)不溶于饱和溶液,C(乙酸)可与反应溶于水溶液,混合后分层,分液可除去杂质,d正确;
故选cd。
【小问5详解】
由转化关系图及分析可知,A(CH2=CH2)和HClO发生加成反应生成E,故E的结构简式为,其名称为2-氯乙醇;
【小问6详解】
环氧乙烷的三元环有较大的张力,在碱性水溶液中容易开环水解生成乙二醇,当时,过量的NaOH会促使生成的环氧乙烷发生水解反应(或副反应)生成乙二醇,导致环氧乙烷产率下降。
14. 有机化合物M的合成路线如下:
已知:①;②。
回答下列问题:
(1)I中含有的官能团的名称为________。
(2)1分子G中含有手性碳原子数为________。检验F中溴原子的实验方法是_______________。
(3)I→J的化学方程式是___________________;该反应的反应类型是______________。
(4)符合下列条件的I的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显色
②苯环上有两个取代基
③有两个不共边的六元环
(5)参照以上合成路线和条件,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为______和_______。
【答案】(1)碳碳双键、羟基
(2) ①. 1 ②. 取少量F于试管中,加入氢氧化钠溶液,并加热,充分反应后,加入足量硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,证明该卤代烃中含有溴原子
(3) ①. ②. 消去反应
(4)9 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】A为苯,发生取代反应生成B(甲苯),B发生取代反应生成C(),C生成D(),E发生取代反应生成F,F发生取代反应生成G,G发生氧化反应生成H,D与H生成I,I脱水生成J,J与自身发生D-A反应生成K,K发生还原反应生成M;
【小问1详解】
I为,官能团为碳碳双键和羟基;
【小问2详解】
1分子G中含有1个手性碳,如图:;
F为溴代烃,可发生水解反应,故检验溴原子的方式为:取少量F于试管中,加入氢氧化钠溶液,并加热,充分反应后,加入足量硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,证明该卤代烃中含有溴原子;
【小问3详解】
I脱水生成J,方程式为:;反应类型为消去反应;
【小问4详解】
I的同分异构体遇FeCl3溶液显色即含有酚羟基,苯环上有两个取代基,有两个不共边的六元环,共有、、、、、、、、;共9种;
【小问5详解】
由和甲醇酯化得到,由和发生D-A加成得到,可由发生消去反应得到,可由发生取代反应得到,故X为,Y为。
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