内容正文:
绝密★启用前
银川市北银中学2025-2026学年第二学期高二年级期末考试
化 学 试 题
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须按照题号在答题卡各题号相对应的答题区域内(黑色线框)题,写在草稿纸上超出答题区域或非题号对应的答题区域的答案一律无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题:本大题共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. 化学革新催化体育发展,科技赋能铸就赛场荣光。下列有关说法正确的是
A. 碳纤维复合材料可增强羽毛球拍的强度,其成分属于单质
B. 聚氨酯泳衣能有效提升游泳速度,其成分属于天然高分子
C. 氯乙烷气雾剂可缓解运动扭伤疼痛,氯乙烷是乙烷的同系物
D. 防滑粉可吸汗防滑,其主要成分碳酸镁属于无机盐
2. 下列各类物质中,不能发生水解反应的是
A. 乙酰胺() B. 葡萄糖
C. 蛋白质 D. 淀粉
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-丁烯的反式结构:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 羟基的电子式:
D. 甲苯的空间填充模型:
4. 下列物质所含官能团的对应关系错误的是
选项
物质
官能团
A.
苯环
B.
C.
D.
A. A B. B C. C D. D
5. 下列有机物的结构简式和名称相符的是
A. 3-甲基-2-乙基戊烷
B. 2,3-二甲基-3-丁烯
C. 4,4-二甲基-2-戊炔
D. 1-甲基-6-乙基苯
6. 关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A. (加成反应)
B. (消去反应)
C. (还原反应)
D. (取代反应)
7. 下列有机化合物分子中,所有原子不可能位于同一平面的是
A. 乙烷 B. 乙烯 C. 乙炔 D. 苯
8. 下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应。且消去反应只生成一种烯烃的是
A. B.
C. D.
9. 下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A. 乙醇、苯、四氯化碳 B. 苯、苯酚、己烯
C. 苯、甲苯、环己烷 D. 溴乙烷、乙醇、乙醛
10. 有机物M是重要的药物中间体,其结构如图所示。下列有关M的说法中错误的是
A. 消去反应产物最多有1种(不含立体异构)
B. 存在顺反异构
C. 分子中含有2个手性碳原子
D. 一定条件下能发生加聚反应生成高分子
11. 用下图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A.检验乙炔具有还原性
B.检验溴乙烷水解产物中含有Br
C.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
D.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
12. 下列除杂方法、除杂试剂、除杂装置选用均正确的是
物质(括号内为杂质)
除杂方法
除杂试剂
除杂装置
A
CCl4(CH2Cl2)
蒸馏
无
e
B
C2H2(H2S)
洗气
溴水
a
C
过滤
酸性高锰酸钾溶液
c
D
重结晶
H2O
bd
A. A B. B C. C D. D
13. 染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是
A. 分子中存在3种官能团
B. 可与反应
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
14. 有机化合物的合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应①还可能生成 B. 的分子式为
C. 试剂1为醇溶液 D. 若用标记中的原子,则中含有
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 人类生活生产与有机化学密切相关,内燃机车、飞机和大部分汽车燃料来自石油化工产品,很多衣服会用到化学合成纤维作为材料,生活中常见的酒、醋、油等都是有机物。
(1)年月,我国科学家宣布首次在实验室由人工合成淀粉分子式为,实现了颠覆性的突破。下列说法不正确的是__________。
A. 淀粉属于糖类 B. 淀粉属于高分子化合物
C. 淀粉与纤维素互为同分异构体 D. 淀粉可以发生银镜反应
(2)下列有关有机化合物说法正确的是__________。
A. 凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B. 蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质
C. 工业制备肥皂利用了油脂在碱性条件下的水解反应
D. 油脂都属于高分子化合物
(3)从鸡蛋白溶液中提取蛋白质的方法是__________。防疫人员用“”消毒液对地铁进行消毒,这是利用了蛋白质____________的性质。
(4)氨基酸中,例如甘氨酸,既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,体现了氨基酸__________的性质。
(5)聚丙烯酸钠、涤纶的结构简式如图:
合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是__________。合成涤纶的单体有两种,其中能和反应的单体的结构简式是__________。
16. 化学上常用燃烧法确定有机物的组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
回答下列问题:
(1)气流按从左到右流向,所选择的装置的连接顺序是D→C→E→__________→__________。(每种装置各选一次)
(2)装置中的作用是__________。
(3)为了确定某有机物只含、、三种元素中的种或种的结构。现取 ,用上述装置进行实验,将燃烧的产物依次通入无水氯化钙和氢氧化钠固体,质量分别增加和,则该有机物的实验式为__________。
用质谱法对进行分析,其质谱图如下,则有机物的分子式是__________。
用红外光谱法分析,有机物中含有苯环、羧基、甲基;用核磁共振氢谱法分析该物质,其核磁共振氢谱图如图所示,则中含有__________种不同化学环境的氢原子,由此推断有机物的结构简式为__________。
17. 某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度
沸点
水溶性
苯甲酸
微溶
异丙醇
易溶
苯甲酸异丙酯
不溶
实验步骤:
步骤在图甲干燥的仪器中加入苯甲酸、异丙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤加热至左右保持恒温半小时;
步骤将图甲的仪器中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器的名称为__________,图乙中冷凝管的进水口是__________填g或f。
(2)步骤中,加入几粒沸石,其目的是__________。
(3)本实验一般采用水浴加热,原因是__________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液的作用是__________。
(5)步骤操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为__________填物质名称。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为__________保留位有效数字。
18. 化合物是一种抗骨质疏松药,俗称依普黄酮。以甲苯为原料合成该化合物的路线如下:
已知:I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)反应的反应条件为__________,反应的反应类型是__________。
(2)中含氧官能团的名称:__________,__________,__________。
(3)的化学方程式:__________。
(4)有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式__________。
含苯环的单环化合物
核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为
(5)根据上述信息,设计由和为原料,制备的合成路线__________无机试剂任选。
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绝密★启用前
银川市北银中学2025-2026学年第二学期高二年级期末考试
化 学 试 题
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须按照题号在答题卡各题号相对应的答题区域内(黑色线框)题,写在草稿纸上超出答题区域或非题号对应的答题区域的答案一律无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题:本大题共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. 化学革新催化体育发展,科技赋能铸就赛场荣光。下列有关说法正确的是
A. 碳纤维复合材料可增强羽毛球拍的强度,其成分属于单质
B. 聚氨酯泳衣能有效提升游泳速度,其成分属于天然高分子
C. 氯乙烷气雾剂可缓解运动扭伤疼痛,氯乙烷是乙烷的同系物
D. 防滑粉可吸汗防滑,其主要成分碳酸镁属于无机盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维,碳纤维复合材料是一种混合物而不是单质,A错误;
B.聚氨酯纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称,是一种人造纤维,是合成高分子材料,B错误;
C.结构相似、分子组成相差1个或多个CH2结构的有机物互称同系物,而氯乙烷和乙烷结构不相似,二者不是同系物,C错误;
D.碳酸镁由镁离子和碳酸根构成,符合盐的组成,是一种无机盐,D正确;
故答案选D。
2. 下列各类物质中,不能发生水解反应的是
A. 乙酰胺() B. 葡萄糖
C. 蛋白质 D. 淀粉
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.乙酰胺()中含有酰胺键,能够发生水解反应,故A不选;
B.葡萄糖是单糖,不能水解,故B选;
C.蛋白质结构中能够含有肽键,能水解生成氨基酸,故C不选;
D.淀粉能水解生成葡萄糖,故D不选;
故选B。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-丁烯的反式结构:
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 羟基的电子式:
D. 甲苯的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.为2-丁烯的顺式结构,A错误;
B.聚丙烯的结构简式:,B错误;
C.羟基的电子式:,C正确;
D.是苯的空间填充模型,D错误;
答案选C。
4. 下列物质所含官能团的对应关系错误的是
选项
物质
官能团
A.
苯环
B.
C.
D.
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物质为甲酸苯甲酯,所含官能团为酯基,苯环不属于官能团,A错误;
B.属于烯烃,官能团为碳碳双键,对应给出的结构正确,B正确;
C.该物质为2-甲基丙酸,属于羧酸,官能团为羧基,结构简式为,C正确;
D.属于醇类,官能团为羟基,结构简式为,D正确;
故选A。
5. 下列有机物的结构简式和名称相符的是
A. 3-甲基-2-乙基戊烷
B. 2,3-二甲基-3-丁烯
C. 4,4-二甲基-2-戊炔
D. 1-甲基-6-乙基苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.主链的选择错误,应该选择最长的碳链为主链,主链是6个碳,正确的名称为3,4-二甲基己烷,A项错误;
B.主链编号起点错误,应该从离双键最近的一端开始编号,正确的名称为2,3-二甲基-1-丁烯,B项错误;
C.符合系统命名法原则,结构简式和名称相符,C项正确;
D.不符合侧链位次之和最小的原则,正确的名称为1-甲基-2-乙基苯,D项错误;
答案选C。
6. 关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A. (加成反应)
B. (消去反应)
C. (还原反应)
D. (取代反应)
【答案】C
【解析】
【详解】A.在催化剂作用下,乙炔与氯化氢在共热发生加成反应生成氯乙烯,故A正确;
B.2—溴丙烷在氢氧化钾醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水,故B正确;
C.在催化剂作用下,乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,故C错误;
D.在浓硫酸作用下,乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,酯化反应属于取代反应,故D正确;
故选C。
7. 下列有机化合物分子中,所有原子不可能位于同一平面的是
A. 乙烷 B. 乙烯 C. 乙炔 D. 苯
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷为四面体结构,乙烷可以看成甲烷中的一个氢原子被甲基取代,乙烷中以碳原子为中心构成四面体,所有原子不可能位于同一平面,故A符合题意;
B.碳碳双键为平面结构,所以乙烯分子中所有原子位于同一平面,故B不符合题意;
C.碳碳三键为直线结构,所以乙炔分子中所有原子位于同一平面,故C不符合题意;
D.苯环为平面结构,所以苯分子中所有原子位于同一平面,故D不符合题意;
故选A。
8. 下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应。且消去反应只生成一种烯烃的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中只有一个碳原子,不能发生消去反应,故A错误;
B.该分子中含有氯原子,所以能发生水解反应,且连接氯原子的碳原子相邻碳原子上含有H原子,所以能发生消去反应,且其消去反应产物有一种,故B正确;
C.该分子中连接氯原子碳原子相邻碳原子上不含氢原子,所以不能发生消去反应,故C错误;
D.该分子能发生水解反应和消去反应,但消去反应产物有两种,故D错误;
故选B。
9. 下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A. 乙醇、苯、四氯化碳 B. 苯、苯酚、己烯
C. 苯、甲苯、环己烷 D. 溴乙烷、乙醇、乙醛
【答案】C
【解析】
【详解】A.用水即可鉴别,乙醇与水互溶不分层,苯不溶于水且密度比水小在上层,四氯化碳不溶于水且密度比水大在下层,现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.用溴水即可鉴别,苯萃取溴后上层呈橙红色,苯酚与溴水反应生成白色三溴苯酚沉淀,己烯与溴发生加成反应使溴水褪色,现象不同可鉴别,B不符合题意;
C.苯、环己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,且二者密度均小于水,与溴水混合都发生萃取、上层显橙红色,仅用一种试剂无法区分三种物质,C符合题意;
D.用新制悬浊液加热可鉴别,溴乙烷不溶于水、混合后分层且有机层在下层,乙醇与悬浊液互溶、加热无砖红色沉淀,乙醛与悬浊液混合加热后生成砖红色沉淀,现象不同可鉴别,D不符合题意;
故选C。
10. 有机物M是重要的药物中间体,其结构如图所示。下列有关M的说法中错误的是
A. 消去反应产物最多有1种(不含立体异构)
B. 存在顺反异构
C. 分子中含有2个手性碳原子
D. 一定条件下能发生加聚反应生成高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.中1号碳上有氢原子,能与羟基发生消去反应,故消去反应产物最多有1种(不含立体异构),A正确;
B.碳碳双键的右端连接相同基团,故不存在顺反异构,B错误;
C.含有2个手性碳原子,C正确;
D.含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成高分子,D正确;
故选B。
11. 用下图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A.检验乙炔具有还原性
B.检验溴乙烷水解产物中含有Br
C.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
D.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电石和饱和食盐水反应制取的乙炔中含有杂质硫化氢,也能使酸性高锰酸钾褪色,故A不能达到实验目的,A错误;
B.溴乙烷水解液呈碱性,应先加硝酸至溶液呈酸性,再加硝酸银溶液可检验水溶液中是否含溴离子,故B不能达到实验目的,B错误;
C.乙醇易挥发,乙醇和浓硫酸反应可能生成还原性气体二氧化硫,乙烯,乙醇、二氧化硫、乙烯都能使高锰酸钾溶液褪色,该装置中高锰酸钾褪色,不能说明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯,故C不能达到实验目的,C错误;
D.醋酸具有挥发性,与醋酸反应生成二氧化碳,说明醋酸酸性强于碳酸,将气体通入到除去挥发的后,通入苯酚钠生成苯酚,说明碳酸酸性强于苯酚,根据强酸制弱酸,该装置能验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱,能达到实验目的,D正确;
故选D。
12. 下列除杂方法、除杂试剂、除杂装置选用均正确的是
物质(括号内为杂质)
除杂方法
除杂试剂
除杂装置
A
CCl4(CH2Cl2)
蒸馏
无
e
B
C2H2(H2S)
洗气
溴水
a
C
过滤
酸性高锰酸钾溶液
c
D
重结晶
H2O
bd
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.CCl4、CH2Cl2是互溶且沸点不同的液体混合物,可选装置e,蒸馏分离,故A正确;
B.C2H2、H2S均与溴水反应,不能除杂,应选硫酸铜溶液、洗气,故B错误;
C.甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,苯甲酸和苯互溶不能过滤分离,不能除杂,故C错误;
D.二者均溶于水,不分层,不能选装置b,故D错误;
故选A。
13. 染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是
A. 分子中存在3种官能团
B. 可与反应
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键,共四种官能团,A错误;
B.含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B正确;
C.酚羟基含有四种邻位或对位H,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以最多消耗单质溴5mol,C错误;
D.分子中含有3个酚羟基,所以最多消耗3molNaOH,D错误;
答案选B。
14. 有机化合物的合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应①还可能生成 B. 的分子式为
C. 试剂1为醇溶液 D. 若用标记中的原子,则中含有
【答案】C
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,与溴发生1,4-加成反应生成,则X为;催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,则Y为;Y在NaOH水溶液中发生水解反应生成Z,则试剂1为氢氧化钠溶液;浓硫酸作用下Z与乙酸共热发生酯化反应生成M。
【详解】A.由结构简式可知,还能与溴发生1,2-加成反应生成,A正确;
B.由分析可知,Y的结构简式为,分子式为,B正确;
C.由分析可知,试剂1为NaOH水溶液,C错误;
D.酯化反应的反应机理是“酸脱羟基醇脱氢”,则浓硫酸作用下Z与乙酸共热发生酯化反应生成M和水时,若用标记Z中的氧原子, M分子中一定含有,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 人类生活生产与有机化学密切相关,内燃机车、飞机和大部分汽车燃料来自石油化工产品,很多衣服会用到化学合成纤维作为材料,生活中常见的酒、醋、油等都是有机物。
(1)年月,我国科学家宣布首次在实验室由人工合成淀粉分子式为,实现了颠覆性的突破。下列说法不正确的是__________。
A. 淀粉属于糖类 B. 淀粉属于高分子化合物
C. 淀粉与纤维素互为同分异构体 D. 淀粉可以发生银镜反应
(2)下列有关有机化合物说法正确的是__________。
A. 凡有甜味的有机化合物均属于糖类
B. 蛋白质、油脂、糖类是三大基本营养物质
C. 工业制备肥皂利用了油脂在碱性条件下的水解反应
D. 油脂都属于高分子化合物
(3)从鸡蛋白溶液中提取蛋白质的方法是__________。防疫人员用“”消毒液对地铁进行消毒,这是利用了蛋白质____________的性质。
(4)氨基酸中,例如甘氨酸,既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,体现了氨基酸__________的性质。
(5)聚丙烯酸钠、涤纶的结构简式如图:
合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是__________。合成涤纶的单体有两种,其中能和反应的单体的结构简式是__________。
【答案】(1)CD (2)BC
(3) ①. 盐析 ②. 变性
(4)两性 (5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.淀粉是多糖,属于糖类,A正确;
B.淀粉的相对分子质量通常在一万以上,属于天然高分子化合物,B正确;
C.淀粉和纤维素的分子式均可表示为,但由于高分子化合物的聚合度值不同,二者不互为同分异构体,C错误;
D.淀粉分子结构中不含游离的醛基,属于非还原性糖,不能发生银镜反应,D错误;
【小问2详解】
A.有甜味的有机物不一定是糖类(如甘油、糖精等),且糖类也不一定都有甜味(如淀粉、纤维素等),A错误;
B.糖类、油脂、蛋白质是人类摄取的主要营养物质,被称为三大基本营养物质,B正确;
C.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,工业上常利用此反应制取高级脂肪酸钠(肥皂的有效成分),C正确;
D.油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,D错误;
【小问3详解】
鸡蛋白溶液属于胶体,加入某些无机盐浓溶液可使蛋白质凝聚析出,该过程称为盐析,盐析是可逆过程,常用于提取和纯化蛋白质,因此从鸡蛋白溶液中提取蛋白质的方法是盐析;“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠(),具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而失去生理活性,达到杀菌消毒的目的;
【小问4详解】
甘氨酸分子中同时含有氨基()和羧基()。氨基具有碱性,能与盐酸等酸发生反应;羧基具有酸性,能与 等碱发生反应,这体现了氨基酸的两性;
【小问5详解】
聚丙烯酸钠的链节为,是通过加聚反应生成的,将其主链上的单键变为双键即可得到其单体,故单体结构简式为;涤纶是通过缩聚反应生成的,其单体为对苯二甲酸和乙二醇。其中对苯二甲酸含有羧基,能与发生反应,其结构简式为 。
16. 化学上常用燃烧法确定有机物的组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
回答下列问题:
(1)气流按从左到右流向,所选择的装置的连接顺序是D→C→E→__________→__________。(每种装置各选一次)
(2)装置中的作用是__________。
(3)为了确定某有机物只含、、三种元素中的种或种的结构。现取 ,用上述装置进行实验,将燃烧的产物依次通入无水氯化钙和氢氧化钠固体,质量分别增加和,则该有机物的实验式为__________。
用质谱法对进行分析,其质谱图如下,则有机物的分子式是__________。
用红外光谱法分析,有机物中含有苯环、羧基、甲基;用核磁共振氢谱法分析该物质,其核磁共振氢谱图如图所示,则中含有__________种不同化学环境的氢原子,由此推断有机物的结构简式为__________。
【答案】(1) ①. B ②. A
(2)将有机物不完全燃烧生成的CO全部氧化为CO2,保证有机物中的碳元素全部转化为CO2,提高测定结果的准确度
(3) ①. C4H4O ②. C8H8O2 ③. 4 ④.
【解析】
【分析】装置D制取氧气,经过装置C的浓硫酸干燥,进入装置E与样品反应,CuO的作用是氧化剂,确保有机物中的碳全部转化为CO2,装置B吸收水蒸气,连接B的装置A吸收反应生成的二氧化碳,最后接一个A防止空气中的二氧化碳和水分进入而产生干扰。
【小问1详解】
根据分析知,整套装置的连接顺序是D→C→E→B→A;
【小问2详解】
一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳,则CuO的作用是:将有机物不完全燃烧生成的CO全部氧化为CO2,保证有机物中的碳元素全部转化为CO2,提高测定结果的准确度;
【小问3详解】
无水氯化钙吸收水,生成水3.6g,n(H2O)==0.2mol,氢氧化钠固体吸收二氧化碳,生成二氧化碳气体17.6g,n(CO2)==0.4mol,由质量守恒定律,消耗氧气为3.6g+17.6g-6.8g=14.4g,n(O2)==0.45mol,则6.8g有机物中含有O原子为:0.4mol×2+0.2mol-0.45mol×2=0.1mol,故有机物中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.4mol∶(0.2mol×2)∶0.1mol=4∶4∶1,实验式为C4H4O;有机物的实验式为C4H4O,从质谱图中可知的相对分子质量为136,可以确定有机物的分子式为C8H8O2;有机物的分子式为C8H8O2,有机物中含有苯环、羧基、甲基,核磁共振氢谱显示有4个吸收峰,说明有4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为1∶2∶2∶3,即4种氢原子数目之比为1∶2∶2∶3,则苯环上的甲基与羧基处于对位位置,有机物的结构简式为:。
17. 某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度
沸点
水溶性
苯甲酸
微溶
异丙醇
易溶
苯甲酸异丙酯
不溶
实验步骤:
步骤在图甲干燥的仪器中加入苯甲酸、异丙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤加热至左右保持恒温半小时;
步骤将图甲的仪器中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器的名称为__________,图乙中冷凝管的进水口是__________填g或f。
(2)步骤中,加入几粒沸石,其目的是__________。
(3)本实验一般采用水浴加热,原因是__________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液的作用是__________。
(5)步骤操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为__________填物质名称。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为__________保留位有效数字。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. g
(2)防止液体暴沸 (3)受热均匀,容易控制温度
(4)溶解异丙醇,反应硫酸和苯甲酸,降低苯甲酸异丙酯的溶解度
(5)苯甲酸 (6)85.0
【解析】
【分析】本实验将苯甲酸、异丙醇在浓硫酸作催化剂的作用下水浴加热制备苯甲酸异丙酯,制得的苯甲酸异丙酯经过饱和碳酸钠溶液洗涤除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,干燥除去残留的水,最后通过蒸馏收集218 ℃的馏分,即可得到纯净的苯甲酸异丙酯,据分析答题。
【小问1详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶);为保证冷凝效果,冷凝水遵循“下口进上口出”的原则,因此进水口为g;
【小问2详解】
加入几粒沸石,其目的是防止液体暴沸;
【小问3详解】
采用水浴加热的方式受热均匀,容易控制温度;
【小问4详解】
第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,用饱和碳酸钠溶液洗涤主要是溶解异丙醇,反应硫酸和苯甲酸,降低苯甲酸异丙酯的溶解度;
【小问5详解】
如果蒸馏时温度计的水银球位置偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出,根据几种物质的沸点分析,可知混有的杂质可能为苯甲酸;
【小问6详解】
24.4 g苯甲酸的物质的量为0.2 mol,20 mL异丙醇的物质的量为0.26 mol,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为,则产率为。
18. 化合物是一种抗骨质疏松药,俗称依普黄酮。以甲苯为原料合成该化合物的路线如下:
已知:I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)反应的反应条件为__________,反应的反应类型是__________。
(2)中含氧官能团的名称:__________,__________,__________。
(3)的化学方程式:__________。
(4)有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式__________。
含苯环的单环化合物
核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为
(5)根据上述信息,设计由和为原料,制备的合成路线__________无机试剂任选。
【答案】(1) ①. 光照 ②. 取代反应
(2) ①. 酮羰基 ②. 酚羟基 ③. 醚键
(3) (4)或或或或或
(5)
【解析】
【分析】由图示可知,A()与在光照条件下发生取代反应生成B();与NaCN在一定条件下发生取代反应生成C();在酸性条件下水解生成D();与H在一定条件下反应生成E(),结合D、E的结构简式可知H为;与在作催化剂反应生成F()和;与在碱性条件下反应生成G()。
【小问1详解】
由分析可得反应①为与在光照条件下发生取代反应生成;与NaCN在一定条件下发生取代反应生成;
【小问2详解】
由F的结构可知,F中含氧官能团为:羰基、醚键、酚羟基;
【小问3详解】
由分析可知D为,H为,E为 ,则D+H→E的化学方程式为;
【小问4详解】
的分子式为,有多种同分异构体,同时满足
a.含苯环的单环化合物;b.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1,则符合条件的结构有、 、 、、、;
【小问5详解】
结合题中流程,和在光照条件下发生取代反应生成;与NaCN反应生成;在酸性条件下水解生成;与反应生成目标物,则其合成路线为:。
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