内容正文:
高二化学
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。
4.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Na-23
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题: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,只有一项是符合要求。
1. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述正确的是
A. 棉花、羊毛都属于天然高分子化合物,但主要成分不同
B. 不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用稀NaOH溶液清洗
C. 氯乙烯加聚制得的聚氯乙烯,常用于不粘锅内涂层材料
D. N95型口罩的核心材料是聚丙烯,它能使溴水褪色
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙烯的空间填充模型为
C. 硝基苯的结构简式: D. 反-2-丁烯的球棍模型:
3. 下列有机物的命名正确的是
A. :3-甲基丁烷 B. :苯甲酰胺
C. :2,4,6-三甲基苯 D. :乙醚
4. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和NaOH溶液
分液
D
生石灰
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
5. 下列有关有机化合物分子结构和性质的分析中正确的是
A. 1 mol甲烷与充分反应生成和1 mol HCl
B. 某有机物燃烧生成和的物质的量之比为1∶1,则其最简式一定是
C. 沸点:正戊烷>2,2-二甲基丙烷>丙烷
D. 甲苯光照下可发生卤代是因为甲基受苯环活化。
6. 阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 1 mol 分子中碳碳双键的数目为
B. 14 g乙烯和丙烯的混合气体中含有C-H键的数目为
C. 标准状况下,22.4 L正戊烷中所含碳原子数为
D. 30 g甲醛与足量银氨溶液反应最多生成银单质的原子数目为
7. 一种有机物结构简式为,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 该物质在空气中能稳定存在
B. 该物质与足量加成后的产物分子中含5个手性碳原子
C. 该有机物能发生酯化反应,消去反应,水解反应
D. 1 mol该有机物分别与足量金属钠,溶液完全反应,消耗金属钠、的物质的量均为4 mol
8. 下列选项中前后类比推断正确的是
A. 是平面分子,可推断也是平面分子
B. 乙醇可以发生消去反应,可推断甲醇也可以发生消去反应
C. 乙醛能发生银镜反应,可推断葡萄糖也能发生银镜反应
D. 乙醇被足量酸性氧化为乙酸,可推断乙二醇被足量酸性氧化为乙二酸
9. 下列关于有机物同分异构体(不考虑立体异构)的说法正确的是
A. 与互为同分异构体
B. 的一氯代物有4种
C. 的同分异构体中能发生水解反应的有10种
D. “立方烷”(,)呈正六面体形结构,其二氯代物有3种
10. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
实验内容
实验结论
A
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制Cu(OH)2加热,无砖红色沉淀生成
淀粉未发生水解
B
向肉桂醛()中加入溴水,振荡,溴水褪色
肉桂醛中存在碳碳双键
C
取少量葡萄酒加热,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
葡萄酒中含有
D
向植物油与矿物油分别加入足量含酚酞的NaOH溶液,加热后一份溶液红色变浅且不分层,另一份无明显变化
无明显变化的是矿物油
A. A B. B C. C D. D
11. 某醇的消去反应机理如下图所示,下列说法正确的是
A. 该醇的消去产物只有一种
B. 该醇的消去反应中是中间产物
C. 若用替代,则生成物中存在HDO
D. 依据该机理,不能发生消去反应
12. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.验证乙炔具有还原性
B.水浴条件下,实验室制备硝基苯
C.验证苯和液溴的反应为取代反应
D.重结晶法提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
13. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚等,在水中几乎不溶,热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 青蒿素中碳原子的杂化方式有两种
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,操作Ⅱ是减压蒸馏
C. 操作Ⅲ是用水重结晶
D. 根据结构分析青蒿素有强氧化性
14. PHEMA(聚甲基丙烯酸羟乙酯)可用来制软性隐形眼镜,其一种合成原理如下图。下列有关说法正确的是
A. 合成PHEMA的单体中含氧官能团有三种
B. 1 mol PHEMA最多能与1 mol NaOH反应
C. 合成PHEMA的反应类型为加聚反应
D. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲基丙烯酸羟乙酯和PHEMA
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本小题共4小题,共58分。
15. 根据所学知识和题给信息,回答下列问题。
①HCOOH、②、③、④、⑤、⑥、⑦ 、⑧。
(1)写出①与新制氢氧化铜悬浊液共热的化学方程式:____________________________________。
(2)④的单体有(从以下编号选出合适的答案填写在横线上)__________________。
a.
b.
c.
d.苯乙炔
e.苯乙烯
(3)⑤中最多有_________个原子共面。写出⑤与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式:____________________________________。
(4)临床注射最优药用形式为⑦盐酸左氧氟沙星,而非普通⑥氧氟沙星,可能的原因是:去除普通氧氟沙星中药效弱的对映异构体(右氧氟沙星)、____________________________________________________。
(5)已知:烯烃(其中R代表烃基)通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮。
③经上述处理后只生成一种有机化合物。符合该条件的结构(不考虑立体异构)共有_________种。
(6)叔丁醇与羧酸发生酯化反应,机理如下:
下列说法不正确的有___________________________。
A. 的推电子效应大于,乙酸与叔丁醇酯化较丙酸与叔丁醇酯化更容易
B. 中间体碳正离子容易与水作用,会导致该酯化反应的产率较低
C. 若用标记叔丁醇中的氧原子,则根据上述机理会出现在水分子中
D. 若用②代替叔丁醇,反应机理相同
(7)氮叶立德重排(Stevens重排)机理如下
下列说法中错误的有_________
A. 若R、、、为烃基,反应中有极性键的断裂与非极性键的生成
B. Y中*C为sp2杂化,N原子的为sp3杂化
C. 、均能与盐酸反应生成盐酸盐
D. 已知⑧能发生上述重排,根据机理推测,⑧可实现如下转化:
16. 醛类物质应用广泛。已知:连接在某些原子或原子团上的氢原子(M—H)有较强的活泼性,一定条件下容易和甲醛发生加成反应。M可以为RO-、、、、RHN-。
ⅰ)
ⅱ)
ⅲ)脱水反应可发生在分子间,也可发生在分子内
Ⅰ.酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,生产、生活中应用广泛,合成酚醛树脂反应如图所示。
(1)X的名称为_________。在碱催化下,苯酚与过量的甲醛反应,生成X的同时,还可以生成多取代基产物,继续反应生成_________(填“线型”或“网状”,1分)结构的酚醛树脂。
(2)尿素也可以与甲醛发生反应,可用于生产木材粘合剂、生活器具和电器开关。尿素与甲醛个数比为1∶2反应得到脲醛树脂聚合物的总化学方程式为______________________________________。
Ⅱ.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(3)通过_________法可测定该高分子平均相对分子质量,进一步得该维纶的聚合度。
(4)反应①②的顺序不能互换,理由是______________________________________________________。
(5)写出B与甲醛反应的化学方程式______________________________________________________。适当提高甲醛用量,能_________(填“提高”或“降低”)维纶的吸湿性。
Ⅲ.有机玻璃()因具有良好的性能而广泛应用于生产、生活中。
(6)下列合成路线中,P的结构简式为__________________。
Ⅳ.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用发生半缩醛反应,形成两种六元环状结构。常温下,葡萄糖水溶液中存在以下平衡,结构与百分含量如下图所示。
(7)β-D-吡喃葡萄糖与α-D-吡喃葡萄糖互为手性分子,画出β-D-吡喃葡萄糖的结构简式_________。
(8)下列说法正确的有__________________________。
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖
B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.等物质的量的链状葡萄糖与环状吡喃葡萄糖的手性碳原子个数之比1∶1
D.由链状转化为环状结构发生了加成反应,α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质不相同
E.α-D-吡喃葡萄糖的稳定性相对于β-D-吡喃葡萄糖的稳定性较好
17. 某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)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10.0 g PET,继续搅拌加热回流5 min(回流温度)。
Ⅱ.反应混合物冷却后倒出,用150 mL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pH,析出沉淀;过滤,沉淀用水洗涤,干燥得到8.2 g固体。
已知:①磁搅拌子,也称磁子,是放置在容器内的磁性小棒或小体。当容器置于磁力搅拌器底座上时,底座产生旋转磁场,带动搅拌子旋转,使液体形成漩涡,实现搅拌效果。
②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_________(从下图选出标号)。下图装置D的名称为_________。
(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0.0200 g步骤Ⅲ所得固体与0.0168 g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2∶4∶3∶9,则所得固体中对苯二甲酸含量为_________%(精确至)。
(6)若采用题中方法降解PET和BPA-PC()的混合物,当进行步骤Ⅲ时,调节滤液pH可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。pH较大时,_________(填“PET”或“BPA-PC”)的降解产物析出。
18. 支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:Ph-为苯基
Ⅰ.
Ⅱ.PhCOOC2H5+ (R,R´=H,烷基,酰基)
Ⅲ.R1Br+R2NHCH2Ph (R1,R2=烷基)
回答下列问题:
(1)反应条件为____________;B中官能团名称__________________。
(2)反应类型为_____________,该反应的目的是_______________________________________。
(3)D结构简式为______________;的化学方程式为____________________________________。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_________种。
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料合成的路线_________。
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高二化学
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。
4.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Na-23
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题: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,只有一项是符合要求。
1. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述正确的是
A. 棉花、羊毛都属于天然高分子化合物,但主要成分不同
B. 不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用稀NaOH溶液清洗
C. 氯乙烯加聚制得的聚氯乙烯,常用于不粘锅内涂层材料
D. N95型口罩的核心材料是聚丙烯,它能使溴水褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.棉花的主要成分为纤维素,羊毛的主要成分为蛋白质,二者均属于天然高分子化合物,但主要成分不同,A正确;
B.苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗。因NaOH溶液具有腐蚀性,不能用稀NaOH溶液清洗,B错误;
C.聚氯乙烯受热会释放有毒物质,不可用作食品接触的涂层材料,不粘锅内涂层材料常用聚四氟乙烯,C错误;
D.聚丙烯是丙烯的加聚产物,分子中不存在碳碳双键,不能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙烯的空间填充模型为
C. 硝基苯的结构简式: D. 反-2-丁烯的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式需要标出所有原子的最外层电子,图示中原子最外层的3对孤对电子未标注,正确的电子式为,A错误;
B.乙烯为平面结构,分子式为,原子半径大于原子,该空间填充模型符合乙烯的结构特点,B正确;
C.硝基苯中是原子与苯环直接相连,硝基写在苯环左侧时应表示为,硝基苯的结构简式为,C错误;
D.反-2-丁烯的双键两侧甲基应位于双键异侧,图示两个甲基在双键同侧,是顺-2-丁烯的球棍模型,D错误;
答案选B。
3. 下列有机物的命名正确的是
A. :3-甲基丁烷 B. :苯甲酰胺
C. :2,4,6-三甲基苯 D. :乙醚
【答案】B
【解析】
【详解】A.该烷烃主链含4个碳原子,编号时应让取代基位次最小,甲基位于2号碳,正确命名为2-甲基丁烷,A错误;
B.该物质的官能团为酰胺基,名称为苯甲酰胺,B正确;
C.苯环上三个甲基位于1、3、5位,取代基位次和最小的编号方式下,正确命名为1,3,5-三甲基苯,C错误;
D.为二甲醚(甲醚),乙醚结构为,D错误;
故选B。
4. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和NaOH溶液
分液
D
生石灰
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚可溶于苯,同时溴单质也会溶于苯,无法由过滤分离且会引入新杂质,A错误;
B.乙烯会被酸性溶液氧化生成,除去杂质的同时引入新杂质,不符合除杂原则,B错误;
C.乙酸乙酯在饱和溶液中也会发生水解反应,会消耗待提纯的乙酸乙酯,不符合除杂原则,C错误;
D.生石灰与反应生成难挥发的,彻底吸收水分,且乙醇沸点较低,通过蒸馏可分离得到纯净的乙醇,D正确;
故选D。
5. 下列有关有机化合物分子结构和性质的分析中正确的是
A. 1 mol甲烷与充分反应生成和1 mol HCl
B. 某有机物燃烧生成和的物质的量之比为1∶1,则其最简式一定是
C. 沸点:正戊烷>2,2-二甲基丙烷>丙烷
D. 甲苯光照下可发生卤代是因为甲基受苯环活化。
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷与的取代反应为连锁反应,会同时生成、、、四种有机产物,因此1 mol甲烷与1 mol反应生成的物质的量小于1 mol,A错误;
B.有机物燃烧生成等物质的量的和,仅能说明分子中C、H原子个数比为1:2,无法确定是否含有氧元素,因此最简式不一定为,B错误;
C.烷烃沸点随碳原子数增多而升高,碳原子数相同时,支链越多沸点越低;正戊烷和2,2-二甲基丙烷(新戊烷)均含5个碳原子,正戊烷支链更少沸点更高,丙烷含3个碳原子沸点低于5碳烷烃,故沸点顺序为正戊烷>2,2-二甲基丙烷>丙烷,C正确;
D.烷烃本身在光照下即可发生卤代反应,甲苯光照下卤代取代甲基上的氢,不能说明甲基受苯环活化;甲基受苯环活化体现在甲基易被酸性高锰酸钾氧化,D错误;
故选C。
6. 阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 1 mol 分子中碳碳双键的数目为
B. 14 g乙烯和丙烯的混合气体中含有C-H键的数目为
C. 标准状况下,22.4 L正戊烷中所含碳原子数为
D. 30 g甲醛与足量银氨溶液反应最多生成银单质的原子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环中不存在碳碳双键,1 mol苯乙烯仅侧链含1 mol碳碳双键,数目为,A错误;
B.乙烯和丙烯最简式均为,14 g混合气体中的物质的量为1 mol,每个含2个C-H键,故C-H键数目为,B正确;
C.标准状况下正戊烷为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出所含碳原子数为,C错误;
D.30 g甲醛的物质的量为1 mol,1 mol甲醛与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag,即银原子数目为,D错误;
故选B。
7. 一种有机物结构简式为,下列有关该有机物的说法正确的是
A. 该物质在空气中能稳定存在
B. 该物质与足量加成后的产物分子中含5个手性碳原子
C. 该有机物能发生酯化反应,消去反应,水解反应
D. 1 mol该有机物分别与足量金属钠,溶液完全反应,消耗金属钠、的物质的量均为4 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物结构中含有酚羟基,酚羟基易被空气中的氧气氧化,所以该物质在空气中不能稳定存在,A错误;
B.该物质与足量加成后的产物为,含有5个手性碳原子(如图中标注有“*”碳原子),B正确;
C.该有机物结构中含有羧基和羟基,能发生酯化反应;含有酯基,能发生水解反应;但与羟基直接相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,C错误;
D.该有机物中含有的羟基和羧基均能与金属钠反应,1 mol该有机物与足量金属钠完全反应消耗金属钠4 mol;含有的酚羟基、羧基和酯基均能与溶液反应,1 mol该有机物与足量溶液完全反应消耗5 mol,D错误;
故选B。
8. 下列选项中前后类比推断正确的是
A. 是平面分子,可推断也是平面分子
B. 乙醇可以发生消去反应,可推断甲醇也可以发生消去反应
C. 乙醛能发生银镜反应,可推断葡萄糖也能发生银镜反应
D. 乙醇被足量酸性氧化为乙酸,可推断乙二醇被足量酸性氧化为乙二酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.中C原子价层电子对数为3,采取杂化,是平面分子;中N原子价层电子对数为4,采取杂化,所有原子不可能共平面,不是平面分子,A错误;
B.醇发生消去反应要求“与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子”,甲醇仅含1个碳原子,无邻位碳原子,不能发生消去反应,B错误;
C.乙醛含有醛基,能发生银镜反应,葡萄糖结构中也含有醛基,也能发生银镜反应,C正确;
D.乙二醇被足量酸性氧化时,中间产物乙二酸具有还原性,会被进一步氧化为,即乙二醇最终被足量酸性氧化为,D错误;
故选C。
9. 下列关于有机物同分异构体(不考虑立体异构)的说法正确的是
A. 与互为同分异构体
B. 的一氯代物有4种
C. 的同分异构体中能发生水解反应的有10种
D. “立方烷”(,)呈正六面体形结构,其二氯代物有3种
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体结构,所以二氯甲烷不存在同分异构体,两种结构为同种物质,A错误;
B.先画对称轴,甲基环己烷的等效氢分为:甲基上的氢,与甲基相连的碳的氢,甲基邻位两个碳上的氢,甲基间位两个碳上的氢,甲基对位碳上的氢,即总共5种一氯代物,B错误;
C.分子式的酯可看作由羧酸和醇脱水缩合而成,具体缩合的方式如下:①甲酸丁酯:甲酸(1种)×丁醇(4种),共4种,②乙酸丙酯:乙酸(1种)×丙醇(2种),共2种;③丙酸乙酯:丙酸(1种)×乙醇(1种),共1种;④丁酸甲酯:丁酸(2种)×甲醇(1种),共2种,综上共计9种,C错误;
D.立方烷为正六面体对称结构,其二氯代物取决于两个氯原子的相对位置,具体位置包括:①两个氯原子在同一条棱的两个顶点上(邻位),②两个氯原子在同一面的对角顶点上(间位),③穿过立方体中心的体对角线(对位,即体对角线相对),共 3 种,D正确;
故答案选D。
10. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
实验内容
实验结论
A
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制Cu(OH)2加热,无砖红色沉淀生成
淀粉未发生水解
B
向肉桂醛()中加入溴水,振荡,溴水褪色
肉桂醛中存在碳碳双键
C
取少量葡萄酒加热,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
葡萄酒中含有
D
向植物油与矿物油分别加入足量含酚酞的NaOH溶液,加热后一份溶液红色变浅且不分层,另一份无明显变化
无明显变化的是矿物油
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉水解后溶液呈酸性,需先加NaOH中和过量稀硫酸,再加入新制加热,否则酸会与反应,无法检验葡萄糖,不能得出淀粉未水解的结论,A错误;
B.肉桂醛中含醛基,醛基具有还原性,可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明存在碳碳双键,B错误;
C.葡萄酒中含乙醇,加热时挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色,不能证明含有,C错误;
D.植物油属于酯类,在NaOH溶液中加热发生水解反应,消耗NaOH且产物均易溶于水,故红色变浅且不分层;矿物油属于烃类,与NaOH不反应,无明显变化,因此无明显变化的是矿物油,D正确;
故选D。
11. 某醇的消去反应机理如下图所示,下列说法正确的是
A. 该醇的消去产物只有一种
B. 该醇的消去反应中是中间产物
C. 若用替代,则生成物中存在HDO
D. 依据该机理,不能发生消去反应
【答案】C
【解析】
【分析】由反应机理图示箭头方向可知,反应物为,生成物为和水,作催化剂,反应过程为中羟基与结合形成中间体→中间体脱水形成碳正离子→碳正离子碳链结构重排→重排后的碳正离子脱去,生成碳碳双键。
【详解】A.对于图中最后一步反应物碳正离子而言,也可以消去所连的甲基上的氢生成不同的消去产物,A错误;
B.根据反应机理,氢离子在反应中参与反应,反应结束后又生成,根据这一特点判断氢离子作催化剂,B错误;
C.根据图中机理可知,若用替代,方程式为:,C正确;
D.依据该机理可知,邻位碳上没有氢原子的醇在酸催化下可发生碳正离子迁移,由羟基所连的C转移到邻碳,再由邻碳正离子与相连的碳之间形成双键,由此推断能发生消去反应,D错误;
故答案选C。
12. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.验证乙炔具有还原性
B.水浴条件下,实验室制备硝基苯
C.验证苯和液溴的反应为取代反应
D.重结晶法提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有H2S、PH3等还原性杂质,也能使酸性KMnO4溶液褪色,无法验证乙炔的还原性,A错误;
B.实验室制备硝基苯需要50∼60∘C水浴加热控温,装置符合水浴加热要求,反应物为苯、浓硝酸、浓硫酸,可达到实验目的,B正确;
C.苯和液溴反应放热,溴易挥发,挥发的Br2蒸气进入AgNO3溶液也会生成AgBr沉淀,干扰HBr的检验,无法证明反应为取代反应,C错误;
D.重结晶提纯苯甲酸的操作是加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,不需要蒸发结晶操作,且苯甲酸受热易升华,该装置操作错误,D错误;
故答案选B。
13. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚等,在水中几乎不溶,热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 青蒿素中碳原子的杂化方式有两种
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,操作Ⅱ是减压蒸馏
C. 操作Ⅲ是用水重结晶
D. 根据结构分析青蒿素有强氧化性
【答案】C
【解析】
【分析】将黄花青蒿干燥后,在研钵中进行研磨,得到固体粉末,加入乙醚,进行萃取,萃取后过滤,将得到的滤液进行蒸馏,蒸出乙醚,得到粗品,再将粗品进行萃取、蒸馏,得到精品青蒿素,据此作答。
【详解】A.青蒿素中饱和碳原子为杂化,酯基的羰基碳原子为杂化,共两种杂化方式,A正确;
B.操作I是过滤,用于分离残渣和提取液,用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗;青蒿素热稳定性差,操作II分离乙醚和粗品时采用减压蒸馏,可降低沸点避免青蒿素受热分解,B正确;
C.题干明确说明青蒿素在水中几乎不溶,因此无法用水重结晶提纯,C错误;
D.青蒿素结构中含有过氧键(-O-O-),具有强氧化性,D正确;
故选C。
14. PHEMA(聚甲基丙烯酸羟乙酯)可用来制软性隐形眼镜,其一种合成原理如下图。下列有关说法正确的是
A. 合成PHEMA的单体中含氧官能团有三种
B. 1 mol PHEMA最多能与1 mol NaOH反应
C. 合成PHEMA的反应类型为加聚反应
D. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲基丙烯酸羟乙酯和PHEMA
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成PHEMA的单体为甲基丙烯酸羟乙酯,含氧官能团为酯基、羟基,共2种,A错误;
B.1 mol PHEMA含有n mol酯基,最多能与n mol NaOH反应,B错误;
C.该反应过程中单体的碳碳双键发生加成聚合,无小分子生成,反应类型为加聚反应,C正确;
D.甲基丙烯酸羟乙酯含有碳碳双键和醇羟基,可使酸性高锰酸钾溶液褪色;PHEMA含有醇羟基,也可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,二者无法鉴别,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本小题共4小题,共58分。
15. 根据所学知识和题给信息,回答下列问题。
①HCOOH、②、③、④、⑤、⑥、⑦ 、⑧。
(1)写出①与新制氢氧化铜悬浊液共热的化学方程式:____________________________________。
(2)④的单体有(从以下编号选出合适的答案填写在横线上)__________________。
a.
b.
c.
d.苯乙炔
e.苯乙烯
(3)⑤中最多有_________个原子共面。写出⑤与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式:____________________________________。
(4)临床注射最优药用形式为⑦盐酸左氧氟沙星,而非普通⑥氧氟沙星,可能的原因是:去除普通氧氟沙星中药效弱的对映异构体(右氧氟沙星)、____________________________________________________。
(5)已知:烯烃(其中R代表烃基)通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮。
③经上述处理后只生成一种有机化合物。符合该条件的结构(不考虑立体异构)共有_________种。
(6)叔丁醇与羧酸发生酯化反应,机理如下:
下列说法不正确的有___________________________。
A. 的推电子效应大于,乙酸与叔丁醇酯化较丙酸与叔丁醇酯化更容易
B. 中间体碳正离子容易与水作用,会导致该酯化反应的产率较低
C. 若用标记叔丁醇中的氧原子,则根据上述机理会出现在水分子中
D. 若用②代替叔丁醇,反应机理相同
(7)氮叶立德重排(Stevens重排)机理如下
下列说法中错误的有_________
A. 若R、、、为烃基,反应中有极性键的断裂与非极性键的生成
B. Y中*C为sp2杂化,N原子的为sp3杂化
C. 、均能与盐酸反应生成盐酸盐
D. 已知⑧能发生上述重排,根据机理推测,⑧可实现如下转化:
【答案】(1) (2)ace
(3) ①. 19 ②.
(4)与盐酸反应形成盐,提高水溶性 (5)7 (6)AD (7)BC
【解析】
【小问1详解】
①为甲酸,甲酸中含有醛基,可以在加热、碱性条件下将新制还原为,反应方程式为。
【小问2详解】
观察该聚合物的链节,部分是由单体的加成得到;
部分是由的1,4-加成得到;
部分是由单体的加成得到;
故④的单体有ace。
【小问3详解】
该有机物中,苯环的6个碳原子和与其相连的6个原子共平面,酯基、羧基的所有原子均可共平面,甲基最多1个H落在苯环平面,总最多共个原子共面;
酯基在足量NaOH中水解,苯环侧链羧基,酯基水解得到的羧基和酚羟基,均与NaOH发生中和反应,故1 mol ⑤可与3 mol NaOH反应,反应式为。
【小问4详解】
盐酸左氧氟沙星是氧氟沙星的盐酸盐,具有离子化合物的特征,可以增大水溶性,便于给药供人体吸收。
【小问5详解】
烯烃臭氧化只得到一种有机物,说明双键对称,双键断裂后得到含5个C的醛/酮;不考虑立体异构,则有:
如果处理后得到醛,则该烯烃必然为如图结构,且两端的R基团结构相同,R为,共有4种;
如果处理后得到酮,则该烯烃必然为如图结构,且两端的R1、R2基团结构分别相同,有两种情况:
①R1、R2分别为、,有1种,有2种,故该情况有2种;
②R1、R2均为,有1种,故该情况有1种;
符合条件的结构共4+2+1=7种。
【小问6详解】
A.烷基推电子效应,羰基氧电子密度更高,更易进攻缺电子碳正离子,因此丙酸酯化更容易,A错误;
B.碳正离子与体系中的水重新结合变回叔丁醇,消耗中间体,最终使得最终酯的产率下降,B正确;
C.叔丁醇的氧在质子化后以水的形式脱去,因此标记氧会进入水,C正确;
D.乙醇是伯醇,难以生成稳定的伯碳正离子,反应机理与叔丁醇不同,D错误;
故选AD。
【小问7详解】
A:反应中断裂极性键,生成新的非极性键,A正确;
B:Y中带负电的连3个σ键,还有1对孤对电子,价层电子对为4,为杂化,B错误;
C:X中N已经与相邻碳原子配位,N原子共形成4个σ键,没有孤电子对,不能再与结合生成盐酸盐,C错误;
D:根据重排机理,α碳去质子后,烯丙基迁移到负碳上,产物符合机理,D正确;
故选BC。
16. 醛类物质应用广泛。已知:连接在某些原子或原子团上的氢原子(M—H)有较强的活泼性,一定条件下容易和甲醛发生加成反应。M可以为RO-、、、、RHN-。
ⅰ)
ⅱ)
ⅲ)脱水反应可发生在分子间,也可发生在分子内
Ⅰ.酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,生产、生活中应用广泛,合成酚醛树脂反应如图所示。
(1)X的名称为_________。在碱催化下,苯酚与过量的甲醛反应,生成X的同时,还可以生成多取代基产物,继续反应生成_________(填“线型”或“网状”,1分)结构的酚醛树脂。
(2)尿素也可以与甲醛发生反应,可用于生产木材粘合剂、生活器具和电器开关。尿素与甲醛个数比为1∶2反应得到脲醛树脂聚合物的总化学方程式为______________________________________。
Ⅱ.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(3)通过_________法可测定该高分子平均相对分子质量,进一步得该维纶的聚合度。
(4)反应①②的顺序不能互换,理由是______________________________________________________。
(5)写出B与甲醛反应的化学方程式______________________________________________________。适当提高甲醛用量,能_________(填“提高”或“降低”)维纶的吸湿性。
Ⅲ.有机玻璃()因具有良好的性能而广泛应用于生产、生活中。
(6)下列合成路线中,P的结构简式为__________________。
Ⅳ.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用发生半缩醛反应,形成两种六元环状结构。常温下,葡萄糖水溶液中存在以下平衡,结构与百分含量如下图所示。
(7)β-D-吡喃葡萄糖与α-D-吡喃葡萄糖互为手性分子,画出β-D-吡喃葡萄糖的结构简式_________。
(8)下列说法正确的有__________________________。
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖
B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.等物质的量的链状葡萄糖与环状吡喃葡萄糖的手性碳原子个数之比1∶1
D.由链状转化为环状结构发生了加成反应,α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质不相同
E.α-D-吡喃葡萄糖的稳定性相对于β-D-吡喃葡萄糖的稳定性较好
【答案】(1) ①. 邻羟甲基苯酚 ②. 网状
(2) (3)质谱
(4)先发生水解的产物为乙烯醇,乙烯醇不稳定,迅速变为乙醛,难以发生下一步反应
(5) ①. ②. 降低
(6) (7) (8)AD
【解析】
【小问1详解】
由题给信息可知,苯酚邻位氢活泼,与1分子甲醛加成得到邻羟甲基苯酚;碱催化下甲醛过量时,苯酚邻、对位都发生取代,最终缩聚得到网状结构的酚醛树脂。
【小问2详解】
由题给信息可知,尿素中氨基上氢活泼,1mol尿素与2mol甲醛加成得到二羟甲基尿素,接下来发生分子间缩聚脱水得到脲醛树脂,反应式为。
【小问3详解】
质谱法是测定相对分子质量最精确的方法,可测得高分子平均相对分子质量,进而计算聚合度。
【小问4详解】
乙酸乙烯酯水解得到的产物为乙烯醇,乙烯醇不稳定,会异构化为乙醛,反应无法继续进行;需要先将乙酸乙烯酯聚合得到A,则A为聚乙酸乙烯酯;再水解得到B,则B为聚乙烯醇;若互换顺序,则无法得到目标产物。
【小问5详解】
聚乙烯醇和甲醛反应时,羟基和甲醛发生脱水缩合,反应式为;羟基是亲水基团,甲醛用量增加,反应会失去更多的羟基,因此维纶吸湿性降低。
【小问6详解】
根据题目加成规则,丙醛α碳上的氢原子可与甲醛加成,最终得到P,再脱水得到,氧化后得到甲基丙烯酸,据此得到P的结构简式为。
【小问7详解】
α-D-吡喃葡萄糖端羟基与异侧,β型为同侧,仅互换端基H和OH位置即可得到β-D-吡喃葡萄糖的结构简式为。
【小问8详解】
A.由数据可知,链状葡萄糖含量小于0.0026%,水溶液主要存在环状葡萄糖,A正确;
B.葡萄糖是还原剂,还原银氨溶液生成银镜,葡萄糖被氧化,B错误;
C.链状葡萄糖有4个手性碳,环状吡喃葡萄糖有5个手性碳(链状葡萄糖中的醛基碳成环后变为手性碳),个数比为4:5,C错误;
D.链状葡萄糖醛基双键与分子内羟基加成生成半缩醛环,属于加成反应;α和β结构不同,物理性质不同,D正确;
E.β-D-吡喃葡萄糖百分含量更高,稳定性更好,E错误;
故选AD。
17. 某研究组采用如下方案实现了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)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10.0 g PET,继续搅拌加热回流5 min(回流温度)。
Ⅱ.反应混合物冷却后倒出,用150 mL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pH,析出沉淀;过滤,沉淀用水洗涤,干燥得到8.2 g固体。
已知:①磁搅拌子,也称磁子,是放置在容器内的磁性小棒或小体。当容器置于磁力搅拌器底座上时,底座产生旋转磁场,带动搅拌子旋转,使液体形成漩涡,实现搅拌效果。
②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_________(从下图选出标号)。下图装置D的名称为_________。
(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0.0200 g步骤Ⅲ所得固体与0.0168 g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2∶4∶3∶9,则所得固体中对苯二甲酸含量为_________%(精确至)。
(6)若采用题中方法降解PET和BPA-PC()的混合物,当进行步骤Ⅲ时,调节滤液pH可实现上述两种聚合物降解产物的分步析出。pH较大时,_________(填“PET”或“BPA-PC”)的降解产物析出。
【答案】(1) ①. ADF ②. 球形冷凝管
(2) (3) ①. 洗出滤渣表面吸附的对苯二甲酸钠,提高对苯二甲酸的产率 ②. 分液
(4) ①. 氯化钠 ②. 氯化氢 (5)83 (6)BPA-PC
【解析】
【小问1详解】
步骤Ⅰ需要加热回流,总反应物体积大于30mL,因此选100mL两口烧瓶(A),回流需要球形冷凝管(D),回流温度为138℃,超出100℃温度计(E)量程,选200℃温度计(F),故选择仪器ADF;装置D为球形冷凝管。
【小问2详解】
降解反应在NaOH溶液中进行,对苯二甲酸的羧基会与NaOH反应生成钠盐,因此降解产物为乙二醇和对苯二甲酸钠。
【小问3详解】
未反应的固体滤渣表面会吸附可溶性的产物对苯二甲酸钠,洗涤可以将产物转移入滤液,提高产率;已知催化剂为难溶于水的油状物,与水不互溶分层,因此可直接分液便捷分离。
【小问4详解】
调节pH时加入稀盐酸,与NaOH反应生成NaCl,过量HCl残留,因此洗涤沉淀目的是除去沉淀表面附着的氯化钠和氯化氢。
【小问5详解】
均三甲氧基苯的物质的量 ,其分子含3个苯环氢、9个甲氧基氢,对应峰面积比中的;对苯二甲酸分子含2个羧基氢、4个苯环氢,对应峰面积比中的,因此,对苯二甲酸质量,含量为。
【小问6详解】
BPA-PC的降解产物为双酚A(含酚羟基),PET降解产物为对苯二甲酸(含羧基);酸性:对苯二甲酸>双酚A,酸性越弱,其钠盐在pH较大(H+浓度较低)时更容易质子化析出,因此pH较大时,BPA-PC的降解产物先析出。
18. 支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下:
已知:Ph-为苯基
Ⅰ.
Ⅱ.PhCOOC2H5+ (R,R´=H,烷基,酰基)
Ⅲ.R1Br+R2NHCH2Ph (R1,R2=烷基)
回答下列问题:
(1)反应条件为____________;B中官能团名称__________________。
(2)反应类型为_____________,该反应的目的是_______________________________________。
(3)D结构简式为______________;的化学方程式为____________________________________。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_________种。
(5)根据上述信息,写出以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料合成的路线_________。
【答案】(1) ①. 浓硫酸、加热 ②. 酚羟基、酯基
(2) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基
(3) ①. ②. (4)6
(5)
【解析】
【分析】特布他林(H)的一种合成路线中,A与乙醇反应生成B,B的分子式为,B与在作用下反应得到C,由C的结构简式和已知反应Ⅰ,可知B中的2个酚羟基与2分子的氯甲基发生取代反应,脱去2分子,故B的结构简式为;由于B中含有酯基,且A→B的反应物有乙醇,可推知A→B为酯化反应,A的结构简式为;由已知反应Ⅱ可知,C在D和NaH的作用下,再经过生成E(),可知D为乙醇酯类,C的分子式为,对比E的分子式可知,D的结构简式为;产物E的结构简式为;E与在中反应生成F,对比E和F的分子式可知,E中的一个H原子被Br取代得到F,F与反应生成G,由已知反应Ⅲ和H的结构简式可知,E→F取代的是侧链中甲基的氢原子,则F的结构简式为,G的结构简式为;G经Pd/C催化加氢发生还原反应,由已知反应Ⅰ和Ⅲ可知,被还原为酚羟基,N连接的被脱去,另外酮羰基被还原为羟基,得到最终产物H。
【小问1详解】
A→B为羧基和醇羟基的酯化反应,反应条件为浓硫酸催化、加热;B的结构简式为,其官能团有酚羟基、酯基。
【小问2详解】
B→C为酚羟基的氢原子被取代,同时生成HCl,反应类型为取代反应;结合合成路线可知,该反应将酚羟基转化为,在最后一步又通过加氢还原将其复原为酚羟基,目的是保护酚羟基不参与中间步骤的反应。
【小问3详解】
由分析可知,D的结构简式为;E→F为苯环侧链中甲基与发生的取代反应,反应式为。
【小问4详解】
H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构,说明其为苯环上取代3个和1个,3个的位置有以下情况:
:氨基的取代位置有1种;:氨基的取代位置有2种;:氨基的取代位置有3种;
共6种满足题干条件的同分异构体。
【小问5详解】
4-羟基邻苯二甲酸二乙酯的结构简式为,合成题干中的目标产物,首先根据已知反应Ⅰ,保护酚羟基,避免其参与中间反应,然后根据已知反应Ⅱ将酯基转化为酮羰基,而两个邻位酯基可以通过此方式成环;最后在Pd/C催化下将酮羰基加氢还原为羟基,并将复原为即可得到目标产物,设计合成路线如下:。
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