内容正文:
高二化学试卷
总分100分,考试时间75分钟。
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 化学强国,筑梦未来。下列说法错误的是
A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎,属特种橡胶
B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板,属陶瓷材料
C. “天舟七号”飞船所用石英加速度计,核心部件含二氧化硅
D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳,主要成分为有机高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.橡胶属于有机高分子材料,耐寒轮胎为适应特殊环境设计,属于特种橡胶,A项正确;
B.钛板的核心成分是金属钛,属于金属材料,而陶瓷材料是无机非金属材料,因此钛板不属于陶瓷材料,B项错误;
C.石英的主要成分为二氧化硅,C项正确;
D.聚酯是由多元醇与多元酸通过缩聚反应生成的有机高分子化合物,D项正确;
故答案为B。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 红磷和白磷互为同素异形体
B. CH3Cl是非极性分子
C. H2O的空间结构模型:
D. 基态的价层电子轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同素异形体指同种元素形成的不同单质,红磷和白磷均由磷元素组成且结构不同,属于同素异形体,A项正确;
B.CH3Cl中C-Cl键为极性键,且分子空间结构不对称,CH3Cl类似甲烷的四面体结构,但Cl取代H后电荷分布不均,属于极性分子,B项错误;
C.H2O中O原子的价层电子对数为,含2对孤对电子,空间结构为V形,C项错误;
D.的价电子数为6+2=8,其价层电子轨道表达式为,D项错误;
故答案为A。
3. 下列说法正确的是
A. 石油的分馏属于化学变化
B. 蔗糖属于二糖,水解产物为葡萄糖
C. 明矾可作净水剂,其水溶液呈碱性
D. 碳酸氢钠受热分解的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油分馏是利用石油中各成分沸点不同,通过加热、冷凝实现分离的过程,由于过程中没有新物质生成,属于物理变化,而非化学变化,A项错误;
B.蔗糖是典型的二糖,水解生成等物质的量葡萄糖和果糖,B项错误;
C.明矾加入水中发生水解反应:,Al(OH)3胶体吸附水中杂质,可作净水剂,水解生成,溶液呈酸性,C项错误;
D.NaHCO3热稳定性较差,受热易分解,D项正确;
故答案为D。
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气的密度大于空气,使用向上排空气法收集,氯气与CaCl2不反应,不能用CaCl2吸收尾气,需用NaOH溶液吸收,A方案不合理;
B.电石与水反应生成乙炔,该反应剧烈,采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度,B方案合理;
C.亚硫酸的酸性比碳酸强,SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2,能除去CO2中的SO2,C方案合理;
D.实验室铜件镀镍,铜制镀件接电源负极作阴极,镍接电源正极作阳极,电解液中含Ni2+,D方案合理;
故选A。
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B. 氢氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢硫酸()是弱酸,在离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确离子方程式为,A错误;
B.是难溶弱碱,与稀盐酸反应生成可溶性氯化镁和水,离子方程式为:,B正确;
C.浓硝酸溶解金属银生成二氧化氮、硝酸银和水,正确离子方程式为,C错误;
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠,反应生成的会与过量的反应生成和,正确的离子方程式为:,D错误;
故选B。
6. 化合物是从某山胡椒属植物中分离得到的一种生物活性物质,其结构如图所示。
下列有关的说法错误的是
A. 能与反应 B. 能发生消去反应
C. 含有5种官能团 D. 能使酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物含有碳碳双键,可与发生加成反应,A正确;
B.醇发生消去反应的条件是:羟基连接碳的邻位碳原子上有氢原子。该分子中的左侧羟基,邻位碳原子上连有氢原子,满足消去反应条件,因此能发生消去反应,B正确;
C.该化合物的官能团为:碳碳双键、羟基、羰基、酯基,共4种官能团,C错误;
D.分子中的碳碳双键、羟基都可以被酸性溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故答案选C。
7. G是一种具有较高热稳定性的不饱和聚酯醚类高分子,其合成方法如图所示。
下列说法正确的是
A. 中所有原子共平面
B. 与发生缩聚反应生成
C. F在碱性条件下水解可生成
D. 可以自身聚合生成G
【答案】C
【解析】
【详解】A.E分子中含有多个sp3杂化碳原子(如环上-CH2-的碳),其四面体构型导致分子无法所有原子共平面,A错误;
B.反应中无小分子(如H2O)脱除,不属于缩聚反应,E中羟基氢原子断裂,和F的碳碳三键发生加聚反应生成高分子G,B错误;
C.F含两个酯基,碱性水解产物为羧酸盐和醇,通过结构可知水解产物结构简式与E相同,C正确;
D.根据上述反应可知发生自聚反应的产物为,不是G,D错误;
故选C。
8. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确;
B.少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液,生成四羟基合铝酸钠,其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl,B错误;
C.乙烯含碳碳双键,和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C正确;
D.Ag2S的溶解度远小于AgCl,所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S,其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq),D正确;
故选B。
9. 镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①:每消耗生成分子的数目为
B. 反应②:每消耗生成数目为
C. 反应③:每消耗转移电子数目为
D. 溶液中,数目为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①为,反应②为,反应③为,反应④为,据此回答。
【详解】A.由反应①为可知,每消耗,生成的物质的量为0.25 mol,则分子数为,A错误;
B.2.24L N2未指明在标准状况下,物质的量不一定为0.1mol,则生成的的数目不一定为,B错误;
C.4.4g的物质的量为,反应③为,C的化合价由+4价降低为0价,转移4个电子,故每消耗4.4g,转移的电子数为,C正确;
D.溶液的体积未知,无法计算,D错误;
故选C。
10. 药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子
B. 含有分子内氢键
C. 能使酸性溶液褪色
D. 能发生水解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子,如图(带*号的为手性碳),则奥利司他中含有的手性C原子为4个,A错误;
B.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,能形成分子内氢键,B正确;
C.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.由奥利司他的结构可知,分子中含有酰胺键和酯基,能够发生水解反应,正确;
故选A。
11. 有机物甲、乙、丙、丁存在如图所示的转化关系(反应条件略):
下列叙述错误的是
A. 甲→乙的反应类型为消去反应 B. 丙的密度大于甲
C. 丙的化学名称为二溴乙烷 D. 丁在常温下为无色、黏稠的液体
【答案】C
【解析】
【分析】溴乙烷(甲)发生消去反应生成乙烯(乙)和水,乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷(丙),1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中生成乙二醇(丁)。
【详解】A.溴乙烷发生消去反应生成乙烯和水,A正确;
B.1,2-二溴乙烷的溴元素含量远高于溴乙烷,摩尔质量更大,则密度大于溴乙烷,B正确;
C.丙的命名为1,2-二溴乙烷,未给出与溴原子相连的碳原子的编号,C错误;
D.乙二醇在常温下是无色、黏稠的液体,D正确;
故选C。
12. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.实验室蒸馏分离乙醇和水
B.证明乙炔可使溴水褪色
C.比较乙醇分子和水分子
-OH中氢原子的活泼性
D.萃取时放气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏分离乙醇和水,蒸馏操作中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,不能插入反应液中,A错误;
B.电石和水生成的乙炔中含有等还原性气体也能使溴水褪色,该装置没有除杂装置,无法证明乙炔能使溴水褪色,B错误;
C.本实验中,钠块大小相同、乙醇和水体积相同,通过观察反应的剧烈程度,即可比较两种分子中羟基氢的活泼性:钠与水反应更剧烈,说明水分子中羟基氢比乙醇中羟基氢更活泼,操作正确能达到实验目的,C正确;
D.萃取放气的正确操作是:振荡后将分液漏斗倒置,让下口朝上,打开活塞放气,萃取时放气,应该采取如图方式操作,D错误;
故选C。
13. 某兴趣小组在实验室中用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯,并设计如图所示的流程提纯溴苯。
下列叙述正确的是
A. “水洗、分液1”时,将粗溴苯倒入分液漏斗,直接静置分层后分液,无需振荡
B. 操作的目的是除去溴苯中的,可用KI试剂
C. “水洗、分液2”时有机层从分液漏斗上口倒出
D. 操作Y是指干燥、过滤、蒸馏
【答案】D
【解析】
【分析】粗溴苯中含有溴苯、苯、Br2、FeBr3等,粗溴苯水洗后,液体分层,FeBr3易溶于水进入水层,溴易溶于有机物,和苯、溴苯一起进入有机层,分液得有机层,再加入NaOH溶液除去Br2,再次分液,所得有机层中含有苯、溴苯等;第二次水洗除去有机层中可能含有的少量NaOH、NaBr、NaBrO,分液后得有机层中含有苯、溴苯等,加入无水氯化钙吸收有机层中的水,过滤,得到有机层,其中含有苯和溴苯,最后根据二者沸点不同,利用蒸馏实现分离。
【详解】A.“水洗、分液1”时,将粗溴苯倒入分液漏斗,需要振荡使可溶于水的物质与水充分接触,再静置分层后分液,A错误;
B.操作的目的是除去溴苯中的,用KI试剂会生成碘单质溶于有机层中不易分离,应加入NaOH溶液除去Br2,再次分液,B错误;
C.“水洗、分液2”时有机层为溴苯和苯的混合物,密度比水大,从分液漏斗下口放出,C错误;
D.根据分析,操作Y是指干燥、过滤、蒸馏,D正确;
故选D。
14. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题干结构简式可知,Ⅰ和Ⅳ的分子数均为,元素组成(C、H、O的质量分数)完全相同,因此无法用元素定量分析区分,无法元素定量分析进行区分,A错误;
B.从结构简式看,高分子Ⅲ的主链是线性的(两端为链节,没有交联点),属于线型高分子,而非网状交联结构,B错误;
C.高分子Ⅲ在碱性条件下水解,酯基会断裂,生成的是二元醇和二元羧酸盐,不会直接生成环状的化合物Ⅱ(环状酯),C错误;
D.反应过程中,单体Ⅱ开环,与单体I反应生成高分子Ⅲ的同时,脱去了小分子Ⅳ(丙酮),符合缩聚反应的定义,可认为是缩聚反应,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国科学家在生物基材料领域获得突破性进展,科研团队利用农业废弃物开发出系列绿色高分子材料,实现了从“白色污染”向“绿色制造”的转变。回答下列问题:
(1)淀粉——从粮食到材料。淀粉是植物光合作用的产物,主要储存在种子和块茎中。
①淀粉水解的最终产物是葡萄糖。检验葡萄糖常用的试剂及现象为:加入银氨溶液,水浴加热,若出现_______现象,则证明有葡萄糖生成。
②淀粉基可降解塑料是近年研究热点,将淀粉与聚己内酯(PCL)共混可制得性能优良的薄膜材料。聚己内酯的结构简式为,可由单体_______(填结构简式)开环聚合而成。
(2)蛋白质——天然的胶黏剂。大豆蛋白可用于制备环保型木材胶黏剂,替代甲醛基胶黏剂。
①蛋白质在酶或酸的作用下最终水解的产物主要为α-氨基酸。下列关于α-氨基酸的说法正确的是_______(填标号)。
A.α-氨基酸既能与酸反应,又能与碱反应
B.所有α-氨基酸都只含C、H、O、N四种元素
C.甘氨酸和丙氨酸在一定条件下可发生缩聚反应
D.所有α-氨基酸分子中氨基和羧基的数目比都是1:1
②某链状三肽的分子式为,完全水解后只得到一种氨基酸A,则氨基酸A的分子式为_______。
③蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中_______的排列顺序;蛋白质的二级结构是指肽链依靠_______键盘绕或折叠成的特定的空间结构。
(3)核酸——生命信息的载体。核酸(DNA和RNA)是储存和传递遗传信息的生物大分子,DNA彻底水解的产物中,碱基主要有_______种(填数字)。
(4)合成高分子材料的发展经历了从石油基到生物基的转变。比较传统的石油基塑料(如聚乙烯塑料等)与生物基塑料(如淀粉基塑料等)的优缺点,从环境友好性角度说明生物基塑料的优势:_______(列举1点即可)。
【答案】(1) ①. 光亮的银镜 ②.
(2) ①. AC ②. ③. 氨基酸单体 ④. 氢
(3)4 (4)可生物降解,降解产物无毒无害(或生产过程碳排放低,有利于实现碳中和等)(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①淀粉水解的最终产物为葡萄糖,葡萄糖含醛基,具有还原性,可发生银镜反应。故答案为:光亮的银镜;
②由聚己内酯的结构简式为以及“开环聚合”等信息,可判断其单体为;
【小问2详解】
①A.α-氨基酸具有两性,可与酸反应,—COOH可与碱反应,A正确;
B.部分氨基酸(如半胱氨酸)含S等其他元素,B错误;
C.甘氨酸和丙氨酸都含氨基和羧基,一定条件下可以发生缩聚反应,C正确;
D.氨基酸仅指氨基连接在碳上,分子中可存在多个羧基和氨基,氨基和羧基数目比不一定为,D错误;
故答案选AC。
②三个相同氨基酸A脱去2分子水形成三肽,分子式为,则3个氨基酸的总分子式为,因为水解只得到一种氨基酸,所以氨基酸A的分子式为;
③蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序;蛋白质的二级结构是指肽链依靠氢键盘绕或折叠成的特定空间结构;
【小问3详解】
DNA中的碱基主要有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);
【小问4详解】
从环境友好性角度,生物基塑料的优势有:可生物降解,降解产物无毒无害(或生产过程碳排放低,有利于实现碳中和等)(合理即可)。
16. 阿司匹林是一种常用镇痛药,其有效成分为乙酰水杨酸(D),它的一种合成路线如图所示:
Ⅰ.比较有机物的性质。
(1)的沸点_______(填“>”或“<”)的沸点。
(2)下列物质中酸性最弱的是_______(填标号)。
A. B. C.
Ⅱ.制备乙酰水杨酸。
(3)C→D反应的化学方程式为_______。
(4)一定量和乙酸酐[]、少量浓硫酸在下共热,充分反应后,将反应容器放在冷水浴中,搅拌下缓缓加入适量水,晶体完全析出后,抽滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸粗产品。
①抽滤的优点是_______。
②检验粗产品中是否残留水杨酸,常选用的检验试剂为_______。
(5)测定粗产品的纯度。
称取粗产品,加入溶液中,煮沸,完全反应并冷却后用盐酸反滴过量的,消耗该盐酸(已知乙酰水杨酸的相对分子质量为180)。
①本实验宜选择的指示剂为_______(填“甲基橙”“石蕊”或“酚酞”)。
②该产品中乙酰水杨酸的质量分数为_______%。如果滴定前仰视读数,达到滴定终点时俯视读数,则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)< (2)C
(3) (4) ①. 过滤速度更快,得到的固体晶体更干燥 ②. 溶液
(5) ①. 酚酞 ②. 60.9 ③. 偏高
【解析】
【分析】苯酚先与、经一定条件生成B,酸化后得到C;C与乙酸酐在浓硫酸、70℃条件下发生取代反应生成D,反应后冰水降温结晶、抽滤洗涤干燥得到粗产品;粗产品加过量煮沸完全反应,再用标准盐酸返滴定过量,以此计算乙酰水杨酸纯度;
【小问1详解】
邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键,分子间作用力被削弱;对羟基苯甲酸只能形成大量分子间氢键,分子间作用力更强,分子间氢键越多沸点越高,因此邻羟基苯甲酸沸点小于对羟基苯甲酸;
【小问2详解】
苯环上连、均为吸电子基团,使羧基中的极性增强,让羧基更容易电离,酸性增强;苯甲酸无吸电子取代基,羧基电离难度最大,酸性最弱;
【小问3详解】
C的酚羟基与乙酸酐发生取代反应,浓硫酸作催化剂、70℃加热,生成乙酰水杨酸和乙酸,化学方程式为;
【小问4详解】
① 抽滤使装置内部压强低于外界大气压,过滤速度更快,晶体表面水分被负压抽吸,得到的固体晶体更干燥;
② 杂质水杨酸含有酚羟基,乙酰水杨酸无酚羟基,酚羟基遇溶液会显紫色,因此用溶液检验残留水杨酸;
【小问5详解】
①乙酰水杨酸和完全反应生成水杨酸钠和乙酸钠,体系为碱性,酚酞变色区间为碱性范围;甲基橙变色在酸性,石蕊变色无清晰滴定终点,因此宜选择的指示剂为酚酞;
②由乙酰水杨酸的结构可知,1mol乙酰水杨酸消耗;,;因此与乙酰水杨酸反应的;则;质量;因此质量分数;滴定前仰视读数、终点俯视读数,读取的盐酸消耗体积数值偏小;则与盐酸反应的偏少,与乙酰水杨反应的偏多,最终乙酰水杨酸计算质量偏大,结果偏高。
17. 某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯()的快速降解,制备对苯二甲酸()。
反应式:
实验步骤:
Ⅰ.向反应瓶中加入、、催化剂和磁搅拌子,搅拌并加热至;随后加入,继续搅拌加热回流(回流温度)。
Ⅱ.反应混合物冷却后倒出,用水稀释;过滤,滤渣用水洗涤,合并滤液;从体系中分离催化剂。
Ⅲ.用稀盐酸调节滤液,析出沉淀;过滤,沉淀用水洗涤,干燥得到固体。
已知:常温下,催化剂为油状物,难溶于水,易溶于。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ实验装置搭建时应选择的玻璃仪器是_______(填标号)。
(2)步骤Ⅰ中降解反应的主要产物为乙二醇和____________(填结构简式)。
(3)步骤Ⅱ中滤渣用水洗涤的目的是______________________,催化剂可采用________法便捷分离。
(4)步骤Ⅲ中用水洗涤是为除去沉淀上残留的_______和______(填名称)。
(5)取步骤Ⅲ所得固体与标准品均三甲氧基苯(,)混合;该混合物的核磁共振氢谱中,四种氢吸收峰(忽略杂质的氢吸收峰)的峰面积比为,则所得固体中对苯二甲酸含量为_____%(精确至1%)。
(6)若采用题中方法降解和的混合物,当进行步骤Ⅲ时,调节滤液可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。较大时,_______(填“”或“”)的降解产物析出。
【答案】(1)ADF (2)
(3) ①. 洗出滤渣表面吸附的对苯二甲酸钠,提高对苯二甲酸产率 ②. 分液
(4) ①. 氯化钠 ②. 乙二醇
(5)95 (6)BPA−PC
【解析】
【小问1详解】
本实验需要加热回流,反应总液体体积约20mL,加上固体反应物,选用100mL两颈圆底烧瓶A,单口烧瓶B无法满足回流、搅拌/测温的多接口需求,C容积太小;回流需要球形冷凝管D;回流温度为138℃,超过100℃,因此选择量程0~200℃的温度计F。
【小问2详解】
步骤Ⅰ为碱性条件下PET的酯水解反应,酯基水解后在NaOH环境中,羧基转化为羧酸钠,因此主要产物为乙二醇和对苯二甲酸钠,其结构简式为;
【小问3详解】
未反应的PET等不溶物滤渣表面会吸附产物对苯二甲酸钠,洗涤可回收产物,提高产率;已知催化剂常温下为油状物,难溶于水,与水体系分层,因此可直接分液分离,操作便捷。
【小问4详解】
调节pH过程中,NaOH与盐酸反应生成NaCl,且产物中有乙二醇,沉淀表面会吸附残留的NaCl和乙二醇,因此水洗除去这两种杂质。
【小问5详解】
,均三甲氧基苯含3个苯环氢、9个甲氧基氢,对应峰面积比中的;对苯二甲酸含2个羧基氢、4个苯环氢,对应剩下的峰面积比,因此可得,,含量为。
【小问6详解】
PET降解产物为对苯二甲酸(羧酸),BPA-PC降解产物为双酚A(酚类);羧酸酸性强于酚,酸性越弱,其盐越容易在较低(即较大pH)条件下质子化析出,因此pH较大时,BPA-PC的降解产物先析出。
18. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2)碳溴键(溴原子)
(3)取代反应 (4) ①. ②. +CH3OH+H2O
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】由合成路线可知,A(C3H6O)与Br2反应生成B,已知A能发生银镜反应,故A中含有醛基,由A的分子式、结合B的结构简式可推知A为,B与C反应生成D,D在NaNO2/HCl的条件下发生取代反应生成E,E与在一定条件下反应生成F,F与G在K2CO3的条件下反应生成H,结合F的分子式和E、H的结构可推知F的结构为:,据此回答。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为;
【小问2详解】
B的结构简式为,B中含有的官能团为醛基和碳溴键(溴原子);
【小问3详解】
由分析知,F的结构简式为:,F+G→H的反应为取代了F中Br,故反应类型为取代反应;
【小问4详解】
由分析知,在E→F的过程中,Br取代了甲基上的H,参照E→F的过程,药物中间体K的合成路线为与反应,甲基上的H被Br原子取代生成I,则I为,在i.NaOH,H2O,ii.H+中经水解后酸化生成J,则J为,和CH3OH在H2SO4的条件下发生酯化反应生成K,反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
B→D可能经历以下过程,已知X→Y发生巯基(-SH)参与的取代反应,则C()异构为X(),X()与B发生巯基(-SH)参与的取代反应生成Y,可推知Y的结构简式为,Y发生分子内氨基(-NH2)与醛基发生加成、消去反应生成Z和H2O,结合D的结构简式可推知Z为:,异构为。
19. 一种具有抗衰老活性的化合物K的合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学,路线中R为()
回答下列问题:
(1)A中官能团为羧基、醚键和______(填名称)。
(2)A→B的反应类型为______。
(3)C分子中能共平面的碳原子个数最多为______。
(4)E与NaOH反应的化学方程式为______。
(5)G→H中另一产物的结构简式为______。
(6)I→J中DMP的作用为______。
(7)K中手性碳原子的个数为______。
(8)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1。
(9)参照B→D的过程,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线______(Ph为苯基;无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】(1)碳碳双键
(2)取代反应 (3)5
(4)+NaOH→+ (5)CH3CH2OH
(6)作氧化剂,将醇羟基氧化为醛基
(7)2 (8)、、(任写一种)
(9)
【解析】
【分析】由合成路线可知,A与发生取代反应生成B,B与C发生Diels-Alder反应生成D,D在一定条件下生成E,E与F反应后经重排得到G,G与发生取代反应生成H和CH3CH2OH,H在一定条件下生成I,I被DMP 氧化剂氧化生成J,J在一定条件下生成K,据此回答
【小问1详解】
A为,其中R为,A中官能团为羧基、醚键和碳碳双键;
【小问2详解】
A(羧酸)与反应,羧基的-OH被-NHSO2R'取代,属于取代反应;
【小问3详解】
C的结构简式为,两个碳碳双键均为平面结构,中间单键可旋转,使两个双键平面共面,所有碳原子均可共平面,主链4个C+甲基1个C ,共5个C;
【小问4详解】
E的结构简式为,含有酰胺键(-CONH-),在NaOH溶液中加热时,酰胺键发生水解,反应的化学方程式为:+NaOH+;
【小问5详解】
由分析知,G与发生取代反应生成H和CH3CH2OH;
【小问6详解】
由流程图知,DMP将I中的醇羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO);
【小问7详解】
手性碳是指连有 4 个不同基团的饱和碳原子,如图(带*号),则K中手性碳原子的个数为2;
【小问8详解】
F的分子式为,不饱和度为5,满足①能发生银镜反应,则含有醛基或甲酸酯结构,②能与FeCl3发生显色反应,则含有酚羟基,③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体有、、;
【小问9详解】
B与C发生Diels-Alder反应生成D,参照B→D的过程,和发生Diels-Alder反应生成,与Br2发生加成反应生成,在NaOH乙醇溶液中加热,发生消去反应生成目标产物,则合成路线为:。
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高二化学试卷
总分100分,考试时间75分钟。
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 化学强国,筑梦未来。下列说法错误的是
A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎,属特种橡胶
B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板,属陶瓷材料
C. “天舟七号”飞船所用石英加速度计,核心部件含二氧化硅
D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳,主要成分为有机高分子
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 红磷和白磷互为同素异形体
B. CH3Cl是非极性分子
C. H2O的空间结构模型:
D. 基态的价层电子轨道表示式:
3. 下列说法正确的是
A. 石油的分馏属于化学变化
B. 蔗糖属于二糖,水解产物为葡萄糖
C. 明矾可作净水剂,其水溶液呈碱性
D. 碳酸氢钠受热分解的化学方程式为
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B. 氢氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
6. 化合物是从某山胡椒属植物中分离得到的一种生物活性物质,其结构如图所示。
下列有关的说法错误的是
A. 能与反应 B. 能发生消去反应
C. 含有5种官能团 D. 能使酸性溶液褪色
7. G是一种具有较高热稳定性的不饱和聚酯醚类高分子,其合成方法如图所示。
下列说法正确的是
A. 中所有原子共平面
B. 与发生缩聚反应生成
C. F在碱性条件下水解可生成
D. 可以自身聚合生成G
8. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
9. 镁及其化合物的部分转化关系如下,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①:每消耗生成分子的数目为
B. 反应②:每消耗生成数目为
C. 反应③:每消耗转移电子数目为
D. 溶液中,数目为
10. 药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子
B. 含有分子内氢键
C. 能使酸性溶液褪色
D. 能发生水解反应
11. 有机物甲、乙、丙、丁存在如图所示的转化关系(反应条件略):
下列叙述错误的是
A. 甲→乙的反应类型为消去反应 B. 丙的密度大于甲
C. 丙的化学名称为二溴乙烷 D. 丁在常温下为无色、黏稠的液体
12. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.实验室蒸馏分离乙醇和水
B.证明乙炔可使溴水褪色
C.比较乙醇分子和水分子
-OH中氢原子的活泼性
D.萃取时放气
A. A B. B C. C D. D
13. 某兴趣小组在实验室中用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯,并设计如图所示的流程提纯溴苯。
下列叙述正确的是
A. “水洗、分液1”时,将粗溴苯倒入分液漏斗,直接静置分层后分液,无需振荡
B. 操作的目的是除去溴苯中的,可用KI试剂
C. “水洗、分液2”时有机层从分液漏斗上口倒出
D. 操作Y是指干燥、过滤、蒸馏
14. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国科学家在生物基材料领域获得突破性进展,科研团队利用农业废弃物开发出系列绿色高分子材料,实现了从“白色污染”向“绿色制造”的转变。回答下列问题:
(1)淀粉——从粮食到材料。淀粉是植物光合作用的产物,主要储存在种子和块茎中。
①淀粉水解的最终产物是葡萄糖。检验葡萄糖常用的试剂及现象为:加入银氨溶液,水浴加热,若出现_______现象,则证明有葡萄糖生成。
②淀粉基可降解塑料是近年研究热点,将淀粉与聚己内酯(PCL)共混可制得性能优良的薄膜材料。聚己内酯的结构简式为,可由单体_______(填结构简式)开环聚合而成。
(2)蛋白质——天然的胶黏剂。大豆蛋白可用于制备环保型木材胶黏剂,替代甲醛基胶黏剂。
①蛋白质在酶或酸的作用下最终水解的产物主要为α-氨基酸。下列关于α-氨基酸的说法正确的是_______(填标号)。
A.α-氨基酸既能与酸反应,又能与碱反应
B.所有α-氨基酸都只含C、H、O、N四种元素
C.甘氨酸和丙氨酸在一定条件下可发生缩聚反应
D.所有α-氨基酸分子中氨基和羧基的数目比都是1:1
②某链状三肽的分子式为,完全水解后只得到一种氨基酸A,则氨基酸A的分子式为_______。
③蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中_______的排列顺序;蛋白质的二级结构是指肽链依靠_______键盘绕或折叠成的特定的空间结构。
(3)核酸——生命信息的载体。核酸(DNA和RNA)是储存和传递遗传信息的生物大分子,DNA彻底水解的产物中,碱基主要有_______种(填数字)。
(4)合成高分子材料的发展经历了从石油基到生物基的转变。比较传统的石油基塑料(如聚乙烯塑料等)与生物基塑料(如淀粉基塑料等)的优缺点,从环境友好性角度说明生物基塑料的优势:_______(列举1点即可)。
16. 阿司匹林是一种常用镇痛药,其有效成分为乙酰水杨酸(D),它的一种合成路线如图所示:
Ⅰ.比较有机物的性质。
(1)的沸点_______(填“>”或“<”)的沸点。
(2)下列物质中酸性最弱的是_______(填标号)。
A. B. C.
Ⅱ.制备乙酰水杨酸。
(3)C→D反应的化学方程式为_______。
(4)一定量和乙酸酐[]、少量浓硫酸在下共热,充分反应后,将反应容器放在冷水浴中,搅拌下缓缓加入适量水,晶体完全析出后,抽滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸粗产品。
①抽滤的优点是_______。
②检验粗产品中是否残留水杨酸,常选用的检验试剂为_______。
(5)测定粗产品的纯度。
称取粗产品,加入溶液中,煮沸,完全反应并冷却后用盐酸反滴过量的,消耗该盐酸(已知乙酰水杨酸的相对分子质量为180)。
①本实验宜选择的指示剂为_______(填“甲基橙”“石蕊”或“酚酞”)。
②该产品中乙酰水杨酸的质量分数为_______%。如果滴定前仰视读数,达到滴定终点时俯视读数,则测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17. 某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯()的快速降解,制备对苯二甲酸()。
反应式:
实验步骤:
Ⅰ.向反应瓶中加入、、催化剂和磁搅拌子,搅拌并加热至;随后加入,继续搅拌加热回流(回流温度)。
Ⅱ.反应混合物冷却后倒出,用水稀释;过滤,滤渣用水洗涤,合并滤液;从体系中分离催化剂。
Ⅲ.用稀盐酸调节滤液,析出沉淀;过滤,沉淀用水洗涤,干燥得到固体。
已知:常温下,催化剂为油状物,难溶于水,易溶于。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ实验装置搭建时应选择的玻璃仪器是_______(填标号)。
(2)步骤Ⅰ中降解反应的主要产物为乙二醇和____________(填结构简式)。
(3)步骤Ⅱ中滤渣用水洗涤的目的是______________________,催化剂可采用________法便捷分离。
(4)步骤Ⅲ中用水洗涤是为除去沉淀上残留的_______和______(填名称)。
(5)取步骤Ⅲ所得固体与标准品均三甲氧基苯(,)混合;该混合物的核磁共振氢谱中,四种氢吸收峰(忽略杂质的氢吸收峰)的峰面积比为,则所得固体中对苯二甲酸含量为_____%(精确至1%)。
(6)若采用题中方法降解和的混合物,当进行步骤Ⅲ时,调节滤液可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。较大时,_______(填“”或“”)的降解产物析出。
18. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
19. 一种具有抗衰老活性的化合物K的合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学,路线中R为()
回答下列问题:
(1)A中官能团为羧基、醚键和______(填名称)。
(2)A→B的反应类型为______。
(3)C分子中能共平面的碳原子个数最多为______。
(4)E与NaOH反应的化学方程式为______。
(5)G→H中另一产物的结构简式为______。
(6)I→J中DMP的作用为______。
(7)K中手性碳原子的个数为______。
(8)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1。
(9)参照B→D的过程,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线______(Ph为苯基;无机试剂和有机溶剂任选)。
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