内容正文:
2025~2026学年高二下学期7月月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Br-80 Ce-140
一、选择题:每题3分,共45分,每小题有且仅有一个正确选项。
1. 化学与人类生产生活息息相关,下列说法错误的是
A. 1,3-丁二烯可以通过1,4-加成聚合得到高分子化合物,生成物是一种重要的合成橡胶
B. 由石油分馏可以得到乙烯、丙烯、丁二烯等重要的化工原料
C. 甲酚()的肥皂溶液俗称“来苏儿”,易溶于水,是医院常用的杀菌剂
D. 乙二醇的水溶液凝固点很低,可作汽车发动机的抗冻剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.可以通过得到高分子化合物顺丁橡胶,顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶,A正确;
B.石油的成分是烷烃、环烷烃及少量芳香烃组成的混合物,不存在烯烃,分馏不能直接得到乙烯、丙烯、丁二烯,石油通过裂解得到烯烃,B错误;
C.甲酚()含有酚羟基,能够消毒,与水分子形成分子间氢键,易溶于水,甲酚()的肥皂溶液俗称“来苏儿”,是医院常用的杀菌剂,C正确;
D.乙二醇含有羟基,与水分子能形成分子间氢键,乙二醇的水溶液凝固点很低,可作汽车发动机的抗冻剂,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 顺-2-丁烯的球棍模型:
B. 乙醇中键的类型:键
C. HF分子间的氢键结构:
D. 基态N原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯的结构简式是,故顺-2-丁烯的球棍模型为,A错误;
B.分子中形成的键,C原子形成4个键,孤电子对数为,采取杂化,O原子形成2个键,孤电子对数为,发生杂化,C和O的杂化轨道头碰头发生重叠,形成键,则键的类型:键,B正确;
C.HF分子间形成氢键时,应在一条直线上,C错误;
D.基态氮原子的轨道表示式要满足洪特规则,因此基态氮原子的轨道表示式:,D错误;
故选B。
3. 工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下制备尿素,反应方程式为,下列说法错误的是
A. 固态、均为分子晶体
B. 和的VSEPR模型均为四面体形
C. 与互为同分异构体
D. 和分子中碳原子的杂化方式相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.、均属于分子晶体,A正确;
B.和分子中N、O原子均为杂化,VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.与分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,C正确;
D.分子中碳原子杂化方式为sp,分子中碳原子的杂化方式为,D错误;
故答案选D。
4. 下列操作正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取溴苯并验证有HBr产生 B. 用装置乙证明溴乙烷发生消去反应
C. 用装置丙制备少量乙酸乙酯 D. 用装置丁分离乙醛和乙酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.液溴具有挥发性,挥发出来的溴蒸气进入锥形瓶中,与溶液反应,生成浅黄色沉淀造成干扰,不能达到实验目的;A错误;
B.乙醇具有挥发性,挥发出来的乙醇也能使酸性溶液褪色,不能证明溴乙烷发生消去反应,不能达到实验目的;B错误;
C.乙酸与乙醇在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应中加入沸石可防止暴沸;饱和碳酸钠溶液能吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层收集;球形干燥管可防止倒吸,装置和操作均正确;能达到实验目的;C正确;
D.蒸馏时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,不能达到实验目的;D错误;
故答案选C。
5. 根据下列实验操作及现象能得出相应实验结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
甲烷与氯气在光照条件下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
氯代甲烷溶于水显酸性
B
向淀粉水解液中加入新制的Cu(OH)2,加热煮沸,未出现砖红色沉淀
证明淀粉未水解
C
向某卤代烃中加入NaOH溶液,加热一段时间后冷却;加入足量稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该卤代烃中含有氯原子
D
乙醇与浓硫酸共热,将收集到的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
乙醇发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气光照下反应生成的混合气体中含有HCl,是HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红,氯代甲烷不溶于水也不显酸性,A错误;
B.淀粉水解一般用稀硫酸作催化剂,水解液呈酸性,若未加NaOH中和过量的酸,酸性条件下新制会被酸溶解,无法与葡萄糖发生反应,因此不能证明淀粉未水解,B错误;
C.卤代烃在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成卤素离子,加稀硝酸酸化可排除过量的干扰,再滴加溶液产生白色AgCl沉淀,可证明卤代烃中含有氯原子,C正确;
D.乙醇与浓硫酸共热时,挥发的乙醇以及副反应生成的均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明生成了乙烯,即无法证明乙醇发生消去反应,D错误;
故选C。
6. Wagner-Meerwein重排是一种重要的有机反应类型。一种Wagner-Meerwein重排反应的转化过程如下。下列有关的说法错误的是
A. a中所有碳原子可能在同一平面上
B. a、b中均有一个手性碳原子
C. a、b均能发生银镜反应,且1 mol a或b最多能生成2 mol Ag
D. b与NaOH溶液反应,1 mol b最多能消耗3 mol NaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.a中有多个饱和碳原子,呈四面体构型,因此所有碳原子不可能在同一平面上,A错误;
B.、,a、b中均有一个手性碳原子,B正确;
C.a、b均含有甲酸类酰胺基,具有醛基的特性,能发生银镜反应,1 mol醛基发生银镜反应生成2 mol Ag,二者均只有1个等效醛基,故1 mol a或b最多生成2 mol Ag,C正确;
D.1 mol b中,1 mol 酯基水解消耗1 mol ,1 mol 酰胺基水解消耗1 mol ,氯原子水解消耗1 mol ,共消耗3 mol ,D正确;
故选A。
7. 下列说法错误的是
A. 的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
B. 有机物分子式为,且能与溶液反应的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
C. 有机物的同分异构体中,属于酯且苯环上有2个取代基的同分异构体有6种
D. 单烯烃和氢气加成后得到,该单烯烃可能有2种结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物存在3种等效氢原子。环上2种、侧链甲基1种,不考虑立体异构时其一氯代物共3种,A正确;
B.可与反应说明含羧基,为,丁基存在、、、四种结构,对应羧酸同分异构体4种,B正确;
C.分子式,不饱和度为5,该有机物,有2个取代基且属于酯类,则其取代基为与,在苯环上有邻、间、对三种结构,C错误;
D.则该单烯烃中双键可能出现的位置为:或,即该单烯烃可能有2种结构,D正确;
故选C。
8. 化合物X具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. X的分子式为
B. 1 mol X最多消耗6 mol NaOH
C. X与足量加成后的产物分子中含5个手性碳原子
D. X在一定条件下能与HCHO发生缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.X分子含1个氮原子,氢原子总数应为奇数,选项给出分子式中氢为偶数,A错误;
B.1 mol X含2 mol酚羟基可消耗2 mol ,1 mol酚酯基水解生成1 mol酚羟基和1 mol羧基可消耗2 mol ,1 mol酰胺键水解消耗1 mol ,1 mol羧基消耗1 mol ,总消耗的物质的量为 ,B正确;
C.X与足量加成后,苯环转化为环己基、碳碳双键转化为单键,产物分子中含6个连有4个不同基团的饱和碳原子即手性碳原子,C错误;
D.酚与发生缩聚反应要求酚羟基的邻、对位至少有2个活泼氢,该分子中酚羟基仅有1个邻位含氢,无法发生缩聚反应,D错误;
故选B。
9. 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A. “滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B. “滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C. “除杂1”后上层清液中
D. “沉锰”时的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】原料为硫化锰矿(主要MnS,杂质Al2O3、MgO、PbO、ZnO、NiO、SiO2)和MnO2粉,第一步加入稀硫酸溶浸:MnO2作为氧化剂,在酸性条件下氧化MnS,S2-被氧化为单质S;SiO2不与稀硫酸反应;PbO和硫酸反应生成难溶于水的PbSO4沉淀;金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与硫酸反应生成可溶性硫酸盐Al2(SO4)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4,Mn元素转化为MnSO4,因此溶浸后过滤得到滤渣1为S、PbSO4、SiO2,滤液中含Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、;第二步向滤液加氨水调pH,Al3+与OH-结合生成Al(OH)3沉淀,过滤得到滤渣2为Al(OH)3,滤液除去铝离子,剩余金属离子为Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+;第三步加入Na2S除杂1,S2-与Zn2+、Ni2+生成ZnS、NiS沉淀即滤渣3,滤液中仅剩Mn2+、Mg2+;第四步加入MnF2除杂2,F-与Mg2+生成MgF2沉淀除去镁离子,滤液为纯净MnSO4溶液;第五步加入NH4HCO3沉锰,Mn2+与发生双水解类反应生成MnCO3沉淀,最终得到产品MnCO3;
【详解】A.溶浸时SiO2不溶于稀硫酸,PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O,MnO2氧化MnS生成单质S(化学方程式为MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2 MnSO4 + S↓ + 2H2O,其他金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与H2SO4反应生成对应可溶的硫酸盐,故滤渣1含S、PbSO4、SiO2,A正确;
B.加氨水调节pH,使Al3+沉淀为Al(OH)3,故滤渣2是Al(OH)3,Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O,电解冶炼铝的原料为熔融Al2O3,B正确;
C.加Na2S除去Zn2+、Ni2+,除杂1后溶液中ZnS、NiS同时沉淀,c(S2-)相同,===100.2,C正确;
D.沉锰时MnSO4与NH4HCO3反应,若只生成NH4HSO4,酸性强,会溶解MnCO3,实际反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2、H2O,正确方程式: MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓ + (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O,不会生成NH4HSO4,D错误;
故选D。
10. 通过加入适量的化学药品,采用恰当的分离提纯方法,除去某溶液中溶解的杂质。下列分离方法与除杂试剂选择均正确的是(括号内的物质为杂质)
选项
待提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液,NaOH溶液
洗气
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
过滤
C
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
D
苯甲酸固体(NaCl)
水
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2,后续通入NaOH溶液可吸收CO2,甲烷不与两种试剂反应,经洗气可得纯净甲烷,A正确;
B.溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐,溴苯是不溶于水的液态有机物,应采用分液法分离,不是过滤,B错误;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤除去,且会引入新杂质溴,C错误;
D.苯甲酸和NaCl均能溶于水,分液无法分离,应利用二者溶解度随温度变化的差异采用重结晶法提纯,D错误;
故答案选A。
11. 四氢呋喃甲基溴(,分子式为)是合成四氢糠醇的原料。四氢呋喃甲基溴有多种同分异构体(已知溴原子与羟基不能连在同一个碳原子上,不考虑立体异构),下列有关其同分异构体的说法错误的是
A. 含有酮羰基的同分异构体有9种
B. 含有醛基的同分异构体有12种
C. 含有五元碳环的醇类同分异构体有2种
D. 含有呋喃环()结构的同分异构体有6种
【答案】D
【解析】
【分析】分子式是C5H9OBr,不饱和度,说明分子中只有1个双键或1个环。
【详解】A.根据分析可知,若该分子中含有酮羰基,则不含碳环或其他的不饱和键,其同分异构体有CH3COCH2CH2CH2Br(移动Br原子位置有4种)、CH3COCH(CH3)2(移动Br原子位置有3种)、CH3CH2COCH2CH3(移动Br原子位置有2种),故含有酮羰基的同分异构体共9种,A正确;
B.若该分子中含有醛基,则不含碳环或其他的不饱和键,其同分异构体有CH2BrCH2CH2CH2CHO(移动Br原子位置有4种)、(CH3)2CBrCH2CHO(移动Br原子位置有3种)、CH2BrCH2CH(CH3)CHO(移动Br原子位置有4种)、CH2Br(CH3)2CCHO(1种),故含有醛基的同分异构体共12种,B正确;
C.含有五元碳环的醇类,根据分子式C5H9OBr,说明五元碳环上有两个取代基-OH和-Br,两个取代基处于邻位或间位,共2种同分异构体,C正确;
D.根据分子式C5H9OBr和呋喃环()结构可知,若呋喃环上有2个取代基-CH3和-Br,固定-Br位置,移动甲基位置,含8种同分异构体;若呋喃环上只有1个取代基-CH2Br,移动-CH2Br位置,含2种同分异构体,除去本身,故含有呋喃环()结构的同分异构体有9种,D错误;
故选D。
12. 氧化铈()可作脱硝催化剂,其立方晶胞结构如图所示(晶胞参数为a nm)。催化脱硝时,能在和之间改变氧化状态,并引起氧空位的形成,得到新的铈氧化物(假设形成新铈氧化物的过程中,晶胞结构不发生变化;设为阿伏加德罗常数的值)。
已知:的空穴率。
下列说法错误的是
A. 晶体中与最近且等距的有12个
B. 若新的铈氧化物化学式为,则其晶体中和的个数比为
C. 晶体的密度为
D. 若新晶体的化学式为,则新晶体中的空穴率为25%
【答案】D
【解析】
【详解】A.CeO2晶体中与最近且等距的有12个(以面心为中心进行观察),A正确;
B.设中和个数分别为x和,则,,和的个数比为,B正确;
C.根据均摊原则,理想晶胞中含有的数目为,的数目为8,则晶体密度为,C正确;
D.原晶体中有4个Ce和8个O原子,若新晶体的化学式为,则新晶体中的空穴率为,D错误;
故答案选D。
13. 某化学实验小组以铅蓄电池为电源模拟对含二甲胺的工业废水进行处理,反应原理如图1所示(a池发生反应的微观过程如图2所示,转化过程中b池溶质的物质的量不变)。下列说法错误的是
A. 工作时铅蓄电池的铅电极连接N极 B. 阴极电极反应式:
C. 离子交换膜为阴离子交换膜 D. 转移6 mol 时,理论上阳极区生成1 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图2知,M极为阳极,则N极为阴极,故工作时铅蓄电池的铅电极(负极)与N极相连,A项正确;
B.阴极电极反应式:,B项正确;
C.工作过程中b池溶质的物质的量不变,阴极区生成的定向移动到阳极区”修改为“阳极区进行氧化反应消耗,阴极区进行还原反应生成,为保持电荷守恒,从阴极区通过离子交换膜移向阳极区,C项正确;
D.当转移6 mol电子时,生成,碱性条件下生成,根据方程式可知,理论上阳极区生成,D项错误。
14. 软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素基态原子最外层电子数是次外层电子数的一半,Z和Q的氧化物均会造成酸雨,W和Q同主族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Q>W>M>X
B. 第一电离能:W>Z>Y
C. 简单氢化物的稳定性:M>W>Q
D. Q单质在中溶解度比在酒精中的溶解度大
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li元素;W和Q同主族,Z和Q的氧化物均会造成酸雨,由阴离子的结构示意图可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和6,则W为O元素、Q为S元素;Y、M形成共价键的数目分别为4和1,则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素,据此回答。
【详解】A.有3个电子层,离子半径最大,只有1个电子层,半径最小,和电子层数结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则氟离子的离子半径小于氧离子,故离子半径:,A正确;
B.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,但是N原子价电子为半满结构,失电子困难,第一电离能比O大,故第一电离能:,B错误;
C.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为,则氢化物的稳定性强弱顺序为,C正确;
D.Q单质为硫单质,为非极性溶剂二硫化碳,酒精是极性溶剂,硫单质为非极性分子,根据 “相似相溶” 原理,硫单质在非极性的二硫化碳中溶解度更大,因此硫单质在二硫化碳中的溶解度比在酒精中更大,D正确;
故选B。
15. 是一种二元酸。常温下,含的溶液与溶液反应,产物可能是或。已知:图中实线表示溶液中所有含A元素组分与pH变化的关系;图中虚线分别表示、在溶液中达到沉淀溶解平衡时,与pH变化的关系。常温下,下列说法正确的是
A. 曲线①表示与pH变化的关系
B. 的
C.
D. NaHA溶液显酸性
【答案】B
【解析】
【分析】溶液中含A元素组分有、和。从图像可以看出,曲线①随pH增加而减小,代表。曲线②随pH增加,先增加后减小,代表。曲线③随pH增加而增加,代表;在c点状态下,,,则的二级电离常数;、,则,则线Ⅱ代表中与pH变化的关系;曲线Ⅰ代表,据此解答。
【详解】A.根据分析,曲线①对应,不是,A错误;
B.从图像可以看出,在b点状态下,,,则,B正确;
C.当pH=10.82时,溶液中,由于溶液中存在水解,则,,C错误;
D.的二级电离常数,且,则,的一级水解常数为,可得,即水解程度大于电离程度,溶液显碱性,D错误
答案选B。
二、填空题:共4题,共55分。
16. 研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。按要求回答下列问题:
(1)的系统命名是___________。
(2)3-甲基-1,3-丁二醇的结构简式是___________。
(3)丙烯醛发生银镜反应的化学方程式为___________。
(4)丙酰胺与硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)苯甲酰乙酸乙酯是合成抗炎类药的重要中间体。由苯甲酸乙酯和乙酸乙酯通过酯缩合一步合成,反应原理:++ X 。
有机物X的结构简式为___________。满足下列条件的苯甲酰乙酸乙酯的同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
①苯环上只有两个取代基;
②有醛基和酯基,水解后的一种产物遇显色;
③分子中有5种不同化学环境的氢,且个数比为6:2:2:1:1。
(6)某二溴代烃2.3 g,与足量的NaOH水溶液混合后加热,充分反应后,用足量的硝酸酸化,向酸化后的溶液中逐滴加入1 溶液,当加入20 mL时不再产生沉淀。
①该二溴代烃的分子式为___________;
②写出所有不能发生消去反应的这种二溴代烃的结构简式___________。
【答案】(1)2,5-二甲基-3-乙基己烷
(2) (3)
(4)
(5) ①. ②. 、、(任写一种)
(6) ①. ②. 、
【解析】
【小问1详解】
的系统命名是2,5-二甲基-3-乙基己烷;
【小问2详解】
3-甲基-1,3-丁二醇的结构简式是 ;
【小问3详解】
丙烯醛发生银镜反应的化学方程式为;
【小问4详解】
丙酰胺与硫酸反应的化学方程式为;
【小问5详解】
苯甲酰乙酸乙酯是合成抗炎类药的重要中间体。由苯甲酸乙酯和乙酸乙酯通过酯缩合一步合成,反应原理:++ X 。有机物X的结构简式为。满足①苯环上只有两个取代基;②有醛基和酯基,水解后的一种产物遇显色;③分子中有5种不同化学环境的氢,且个数比为6:2:2:1:1。符合条件的苯甲酰乙酸乙酯的同分异构体的结构简式为、、(任写一种);
【小问6详解】
某二溴代烃2.3 g,与足量的NaOH水溶液混合后加热,充分反应后,用足量的硝酸酸化,向酸化后的溶液中逐滴加入1 溶液,当加入20 mL时不再产生沉淀。
①通过计算确定该二溴代烃的分子式为;
②不能发生消去反应的二溴代烃的结构简式为、 。
17. 乙二醇二(2-甲基丁酸)酯是较简单的二酯,可用作溶剂,可由乙二醇与2-甲基丁酸充分酯化反应制备。相关物质的部分物理性质见下表:
物质名称
相对分子质量
沸点(℃)
密度()
溶解性(水中)
乙二醇
62
197.3
1.11
任意比混溶
2-甲基丁酸
102
176.0
0.93
微溶
甲苯
92
110.6
0.86
不溶
乙二醇二(2-甲基丁酸)酯
230
约289
0.96
不溶
已知:甲苯能够与水形成共沸物,将水从反应体系中分离,提高反应物的转化率。
Ⅰ.制备乙二醇二(2-甲基丁酸)酯
按下图安装好制备装置,检查装置的气密性。仪器中依次加入乙二醇(0.05 mol,约2.8 mL)、2-甲基丁酸(0.1 mol,约11.0 mL)、浓硫酸(12 mL)和甲苯(15 mL)。安装分水器和回流冷凝管,加热回流,保持反应3~4小时。
(1)①如上图所示实验所用三颈烧瓶容积最适宜的是___________(填字母)。
a.25 mL b.50 mL c.100 mL d.250 mL
②B中发生的主要反应的化学方程式为___________。
③A的作用是___________;能说明反应结束的实验现象为___________。
Ⅱ.纯化产品
将反应液冷却至室温。将反应液转移至玻璃仪器C(如图)中,依次用水洗涤1次,再用饱和碳酸钠溶液洗涤2次,再用饱和食盐水洗涤1次。有机相中加入无水硫酸钠、过滤后有机物在油浴中加热至112℃常压蒸馏,剩余液体即为粗产品,最后再进行减压蒸馏得到乙二醇二(2-甲基丁酸)酯产品9.2 g。
(2)①上图玻璃仪器C的名称为___________。
②洗涤液使用的顺序如下:用水洗涤1次,再用饱和碳酸钠溶液洗涤2次,再用饱和食盐水洗涤1次。其中用饱和碳酸钠溶液目的是___________。
③有机相加入无水硫酸钠的目的是___________。
④下图中冷凝水从___________(填“a”或“b”)进入;油浴加热的目的是除去___________。
⑤本实验的产率为___________。
【答案】(1) ①. c ②. ③. 冷凝回流 ④. 分水器中的水量不会继续增加(或放出分水器下层的水后,分水器中不再分层)
(2) ①. 梨形分液漏斗 ②. 洗去剩余的酸 ③. 干燥有机相 ④. b ⑤. 甲苯 ⑥. 80%
【解析】
【分析】按下图安装好制备装置,检查装置的气密性。仪器中依次加入乙二醇、2-甲基丁酸、浓硫酸和甲苯,发生反应:;安装分水器和回流冷凝管,加热回流,保持反应3~4小时;将反应液冷却至室温,依次用水洗涤1次,再用饱和碳酸钠溶液洗涤2次,再用饱和食盐水洗涤1次。有机相中加入无水硫酸钠、过滤后有机物在油浴中加热常压蒸馏,得粗产品,最后再进行减压蒸馏得到产品,据此分析。
【小问1详解】
①加入的液体总体积约为 ,加热时三颈烧瓶中液体体积不超过容积的,不低于;则最适宜,故选c;
②根据酯化反应的机理,B中发生的主要反应的化学方程式为;
③A为冷凝管,酯化反应中反应物易挥发,冷凝回流可提高原料利用率;反应不断生成水,能说明反应结束的实验现象为分水器中的水量不会继续增加或者放出分水器下层的水后,分水器中不再分层;
【小问2详解】
①由题中叙述可知,洗涤过程需要分液,用到的玻璃仪器C的名称为梨形分液漏斗;
②第一次水洗,洗去大量的硫酸,再用溶液可洗去剩余的酸,再盐水洗除去溶液;
③有机相加入无水硫酸钠的目的是干燥有机相;
④冷凝水为下进上出,则从b口进入;结合化学方程式和纯化过程及各物质的沸点可知,甲苯沸点为,加热到可蒸出除去甲苯,而产品沸点远高于该温度,不会被蒸出,油浴加热的目的是蒸出甲苯;
⑤乙二醇,2-甲基丁酸,二者恰好完全反应生成产品,理论产量为 ,实际得到,因此产率为 。
18. G是一种重要的抗肿瘤药物中间体,其合成路线如下:
(1)C的结构简式是_______。
(2)F中含氧官能团的名称为_______。
(3)B→D的反应类型是_______,该反应的作用是_______,反应中K2CO3的作用为_______。
(4)写出B与NaOH溶液在加热条件下发生反应的化学方程式:_______。
(5)满足以下条件的G的同分异构体有_______种(不包含立体异构),其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②含基团;③除苯环外,不含其他环状结构。
(6)参考上述路线,设计以和甲醇为原料,制备的合成路线如下:。则X和Y的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1) (2)醚键、酰胺基
(3) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基 ③. 与反应生成的HCl反应,促进有机物D的生成
(4) (5) ①. 13 ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】化合物A中的羧基与甲醇发生酯化反应形成化合物B;化合物B中的酚羟基与化合物C发生取代反应生成化合物D,根据化合物D的结构简式可判断C的结构简式为;化合物D中苯环上的H发生硝化反应生成化合物E;化合物E中的硝基经过复杂的反应先转化为氨基再与酯基发生取代反应生成化合物F;化合物F中的一个醚键在HCl、醋酸的条件下生成酚羟基。
【18题详解】
根据分析,C的结构简式为。
【19题详解】
F中含氧官能团的名称为酰胺基和醚键。
【20题详解】
根据分析B→D的反应类型是取代反应。通过B→D的反应将酚羟基转化为醚键,在最后一步又让醚键转化为酚羟基,意在保护具有还原性的酚羟基,防止在D→E的过程中被硝酸氧化。B→D的转化过程中生成了HCl,加入可与反应生成的HCl反应,促进有机物D的生成。
【21题详解】
B中含有的酯基可与NaOH溶液在加热条件下发生水解反应,反应的化学方程式为。
【22题详解】
G是,分子式为,其同分异构体符合条件有①能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②含基团;③除苯环外,不含其他环状结构。还剩2个碳原子,1个氢原子,故为碳碳三键。若为苯环的二取代,结构有:(分成邻间对,共3种);若为苯环的三取代,则有,三个取代基都不同,共10种。综上符合要求的同分异构体有13种。其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式为。
【23题详解】
与甲醇发生酯化反应生成的X的结构简式为。根据D→E可向苯环上引入硝基,结合目标化合物的结构化合物Y的结构简式为。
19. 是有刺激性气味的有毒气体,易对环境造成污染。回答下列问题:
(1)常温下,利用足量烧碱溶液可吸收低浓度,当吸收液时,溶液中的含硫物质微粒的物质的量浓度由大到小的顺序是___________(已知:常温下,的,)。
(2)在工业生产中需脱硫处理,主要反应如下,有利于反应Ⅰ自发正向进行的条件是___________(填字母)。
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(3)若在恒容密闭容器中按物质的量之比为投入和,发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应,不同温度下达到平衡,、与体积分数随温度的变化如图所示:
①曲线Y代表的是___________(填化学式)平衡体积分数随温度的变化。曲线Y发生该变化的原因是___________。
②时,___________。
③时,反应Ⅰ用物质的量分数表示的平衡常数为___________(是用物质的量分数代表平衡浓度所得的平衡常数,写出数字表达式,不必化简)。
(4)研究表明含Ni化合物可高效催化分解。Ni-TFT形成有机八面体结构,该结构中的空隙可容纳,其光解催化原理如图所示。
①这种催化剂与结合的方式体现了超分子的___________特性。
②图中总反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2)A (3) ①. ②. 温度较低时,升高温度以反应Ⅰ正向移动为主,而温度较高时,升高温度以反应Ⅱ正向移动为主 ③. 0.54 ④.
(4) ①. 分子识别 ②.
【解析】
【小问1详解】
将代入的解得,即,同理将代入可得,所以,。
【小问2详解】
反应Ⅰ中,正反应气体分子数增加,,根据时反应自发,高温下满足,因此选A。
【小问3详解】
①反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应,是反应Ⅰ的生成物、反应Ⅱ的反应物,升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动;低温阶段,升高温度,以反应Ⅰ正向移动为主;高温阶段,升高温度,以反应Ⅱ正向移动为主,故温度变化对两个反应的影响导致的体积分数先升后降,符合Y的变化趋势。
②根据反应的特点知,X代表的是、Z代表的是;在恒容密闭容器中按物质的量之比为投入和,发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应,假设、,由图可知,时的体积分数为0.03,的体积分数为0.12,得
;
平衡时总物质的量为,得,,解得,,则的体积分数为。
③的物质的量分数为,则。
【小问4详解】
①超分子的分子识别特性指可以选择性结合特定客体,该催化剂利用空隙选择性容纳,体现超分子分子识别的特性。
②根据循环图可知,反应物为,生成物为和S单质,即总反应的化学方程式为。
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