内容正文:
2025~2026学年度第二学期期末重点校联考
高二化学
第I卷(共36分)
一、选择题:共12题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列对化学史涉及有机物的说法中,不正确的是
A. 维勒首次用无机物合成了尿素,尿素的官能团为酰胺基
B. 凯库勒提出了苯分子的环状结构学说,苯分子中含键和大键
C. 沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,DNA两条链上的碱基通过氢键配对
D. 我国首先人工合成了结晶牛胰岛素,牛胰岛素最终水解得到葡萄糖
2. 下列有关化学用语表达错误的是
A. 乙腈的电子式: B. 葡萄糖的实验式:
C. 环己烷的空间结构模型: D. 乙醛的电子式:
3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
4. 下列说法错误的是
A. 掺杂了碘的聚乙炔可用作导体
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
5. 下列关于有机物的性质描述,错误的是
A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环活化了甲基
B. 乙炔与足量氢气发生加成反应时,乙炔分子中的键没有断裂
C. 苯酚能与NaOH溶液反应,是因为苯环增强了羟基中-O-H的极性
D. 等物质的量的乙醇和水分别与足量金属钠反应,前者反应生成的多
6. 下列分离提纯方法不正确的是
A. 乙醇中含有少量水,加生石灰后蒸馏
B. 除去苯中少量的苯酚杂质,加饱和溴水后过滤
C. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质为氯化钠)的步骤是加热溶解、冷却结晶、过滤
D. 除去乙烷中少量的乙烯,通入足量溴水洗气
7. NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,其结构如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是
A. 含有4种官能团 B. 属于芳香族化合物
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2mol D. 1mol该物质最多可消耗4molNaOH
8. 下列反应的化学方程式书写不正确的是
A. 丙酮和氰化氢加成:
B. 乙酰胺和氢氧化钠溶液加热:
C. 苯酚钠溶液与二化氧碳反应:
D. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:
9. 设NA代表阿伏加德罗常数的数值。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g,则该混合物( )
A. 所含共用电子对数目为(+1)NA
B. 所含碳氢键数目为NA
C. 燃烧时消耗的O2一定是L
D. 所含原子总数为NA
10. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.检验电石与水反应生成乙炔
B.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
D.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
A. A B. B C. C D. D
11. 有机物M、N、Q的转化关系如下图。下列说法错误的是
A. M→N的反应类型为取代反应
B. N中存在手性碳原子
C. Q分子中所有的碳原子一定共面
D. Q中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
12. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C. 由苯得到M时,苯中的大键没有变化
D. 对于生成Y的反应,浓作催化剂
第II卷(共64分)
二、简答题。
13. 有机物种类繁多,回答下列问题:
(1)用系统命名法命名。
①:_______。
②_______。
(2)用结构简式填写下列空白。
①的单体是_______和_______。
②的单体是_______和_______。
③已知A和B发生狄尔斯—阿尔德反应生成,则A、B分别为_______和_______。
(3)有机物A、B的结构简式如下图所示:
①下列关于A物质的叙述中,正确的是_______(填标号)。
A.可以发生还原反应 B.与溶液发生显色反应 C.1molA最多可与1mol反应 D.可与溶液反应
②写出1molB与过量溶液反应的化学方程式:_______。
③写出1—溴丁烷与NaOH水溶液共热反应的化学方程式:_______。
14. 有机物A含有、、三种元素,为确定其化学式,进行了装置如图所示的实验。将A燃烧后的气体通过灼热的,再用盛有固体和无水的形管分别吸收和。
(1)C装置中盛放的试剂是__________。
(2)将A进行实验,测得生成和,A的实验式是__________。
(3)可通过__________法(填仪器分析方法)快速、精确测定A的相对分子质量。
(4)①若A为醇,且A的核磁共振氢谱图中有两组峰。
i.A的结构简式为__________,用系统命名法命名为__________。
ii.根据A的结构推测其不能发生的反应有__________(填序号)。
a.取代反应 b.加聚反应 c.消去反应 d.催化氧化反应
iii.含2个碳原子的A的同系物的结构简式是__________。
②若A的红外光谱如下图所示,则其官能团的名称是__________,该物质的结构简式为__________。
15. 邻苯二甲酰亚胺广泛用于染料、农药医药橡胶、香料等行业,是许多重要有机精细化学品的中间体。反应原理为
物质
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
苯酐
131~134
284
不溶于冷水,微溶于热水
邻氨甲酰苯甲酸
140~143
394.2
稍溶于热水
邻苯二甲酰亚胺
232~235
366
微溶于水,易溶于碱溶液
制备邻苯二甲酰亚胺的实验装置如图所示。
实验步骤:
向装置甲的三颈烧瓶中加入14.8000g苯酐(相对分子质量为148),然后再加入15.0mL氨水(过量),加热至冷凝管中有部分液体回流时开启搅拌,控制温度为80~95°C,待苯酐固体完全反应后,改为蒸馏装置乙,继续加热,将装置中的水蒸出,体系温度逐渐升高至固体熔化。保温反应60min后,冷却至室温,洗涤、抽滤、烘干,进一步提纯得固体邻苯二甲酰亚胺(相对分子质量为147)14.1120g。
请回答下列问题:
(1)仪器M的名称是___________。
(2)仪器Y中冷水由___________(填“a”或“b”)口流出,装置甲中仪器X一般不用装置乙中仪器Y代替的原因是___________。
(3)装置甲中温度控制在80~95°C,若温度过低导致的结果是___________。
(4)反应①中除了生成邻氨甲酰苯甲酸,还可能生成的副产物是___________(写一种物质的结构简式)。
(5)蒸馏时,需要及时将装置中的水蒸出,目的是___________。
(6)该固体产品的产率是___________。
(7)邻苯二甲酰亚胺还可以用邻二甲苯与氨气、空气在加热条件下催化反应一步制得,写出该反应的化学方程式:___________。
16. 阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂,一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下:
已知如下信息:
①
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)A生成B反应的化学方程式为_______。
(3)D的结构简式为_______,D生成E的反应中浓硫酸的作用是_______。
(4)E生成G的反应类型为_______。
(5)写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰
(6)参照上述合成路线,设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线_______(无机试剂任选)。
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2025~2026学年度第二学期期末重点校联考
高二化学
第I卷(共36分)
一、选择题:共12题,每小题3分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列对化学史涉及有机物的说法中,不正确的是
A. 维勒首次用无机物合成了尿素,尿素的官能团为酰胺基
B. 凯库勒提出了苯分子的环状结构学说,苯分子中含键和大键
C. 沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,DNA两条链上的碱基通过氢键配对
D. 我国首先人工合成了结晶牛胰岛素,牛胰岛素最终水解得到葡萄糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.尿素的结构为羰基连接两个氨基,官能团为酰胺基,A正确;
B.苯分子中碳碳之间存在键,同时6个碳原子共同形成大键,B正确;
C.DNA双螺旋结构中,两条链上的碱基通过氢键作用配对,C正确;
D.牛胰岛素属于蛋白质,最终水解产物为氨基酸,不是葡萄糖,D错误;
故答案选D。
2. 下列有关化学用语表达错误的是
A. 乙腈的电子式: B. 葡萄糖的实验式:
C. 环己烷的空间结构模型: D. 乙醛的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙腈结构为,分子中与之间为三键,原子剩余1对孤电子对,给出的电子式书写正确,A不符合题意;
B.葡萄糖分子式为,实验式即最简式为,B不符合题意;
C.环己烷中所有碳原子均为杂化,碳碳键均为单键,空间结构不是平面正六边形,存在椅式、船式等非平面构象,图示为平面结构,表达错误,C符合题意;
D.乙醛结构为,醛基中和之间为双键,各原子最外层均满足稳定结构,电子式书写正确,D不符合题意;
故选C。
3. 用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉在酸性或酶催化下水解生成麦芽糖,用大米制麦芽糖符合该过程,A正确;
B.次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,B错误;
C.氮元素是植物合成蛋白质、叶绿素等的必需元素,施氮肥解释合理,C正确;
D.肥皂中的高级脂肪酸钠含亲水基(羧酸根)和疏水基(长链烷基),可乳化油污,解释正确,D正确;
故选B。
4. 下列说法错误的是
A. 掺杂了碘的聚乙炔可用作导体
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙炔存在共轭大π键,掺杂碘后导电性大幅提升,可用作导体,A正确;
B.核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸由磷酸、戊糖和碱基构成,因此核酸是三者结合形成的生物大分子,B正确;
C.氨基乙酸结构为,两分子氨基乙酸形成二肽时,1个氨基和1个羧基脱水生成肽键,最终二肽仅含1个游离氨基和1个游离羧基,C错误;
D.鸡蛋清主要成分为蛋白质,饱和NaCl属于轻金属盐浓溶液,可使蛋白质发生盐析,D正确;
故选C。
5. 下列关于有机物的性质描述,错误的是
A. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环活化了甲基
B. 乙炔与足量氢气发生加成反应时,乙炔分子中的键没有断裂
C. 苯酚能与NaOH溶液反应,是因为苯环增强了羟基中-O-H的极性
D. 等物质的量的乙醇和水分别与足量金属钠反应,前者反应生成的多
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯的苯环通过共轭效应活化甲基,使其易被氧化为苯甲酸,导致酸性高锰酸钾褪色,A正确;
B.乙炔(C≡C)含1个σ键和2个π键,加成反应中仅π键断裂,σ键保留,B正确;
C.苯酚中,由于苯环的吸电子诱导效应和对生成的苯氧负离子的共轭稳定作用,使羟基上O-H键的极性增强,更容易电离出H⁺,C正确;
D.1个乙醇含有1个-OH,2个与Na反应生成1个H2,水与钠反应时2个生成1个H2,等物质的量乙醇和水分别于足量的钠反应生成的H2量相等,D错误;
故选D。
6. 下列分离提纯方法不正确的是
A. 乙醇中含有少量水,加生石灰后蒸馏
B. 除去苯中少量的苯酚杂质,加饱和溴水后过滤
C. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质为氯化钠)的步骤是加热溶解、冷却结晶、过滤
D. 除去乙烷中少量的乙烯,通入足量溴水洗气
【答案】B
【解析】
【详解】A.生石灰()可与水反应生成难挥发的,且不与乙醇反应,后续蒸馏即可得到纯净乙醇,A正确;
B.苯酚与饱和溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤分离,同时溴单质也会溶于苯引入新杂质,B错误;
C.苯甲酸溶解度随温度降低显著减小,氯化钠溶解度受温度影响极小,加热溶解后冷却结晶,苯甲酸会大量析出,氯化钠仍留在溶液中,过滤即可分离,C正确;
D.乙烯可与溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,乙烷不与溴水反应也难溶于溴水,通过洗气即可除去乙烯,D正确;
故选B。
7. NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,其结构如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是
A. 含有4种官能团 B. 属于芳香族化合物
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2mol D. 1mol该物质最多可消耗4molNaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含有羧基、酯基、碳碳双键、酚羟基,共4种官能团,A正确;
B.该有机物结构中含有苯环,属于芳香族化合物,B正确;
C.1 mol该物质中,碳碳双键与溴水发生加成反应消耗1mol ,酚羟基邻位的2个氢可与溴发生取代反应消耗2 mol ,总共最多消耗3 mol ,C错误;
D.1 mol该物质中,羧基消耗1 mol NaOH,2个酚羟基消耗2 mol NaOH,酯基水解消耗1 mol NaOH,最多共消耗4 mol NaOH,D正确;
故选C。
8. 下列反应的化学方程式书写不正确的是
A. 丙酮和氰化氢加成:
B. 乙酰胺和氢氧化钠溶液加热:
C. 苯酚钠溶液与二化氧碳反应:
D. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙酮和氰化氢加成生成,反应的化学方程式为:,故A正确;
B.乙酰胺和氢氧化钠溶液加热生成乙酸钠和氨气,反应的化学方程式为:,故B正确;
C.苯酚钠溶液与二化氧碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.硬脂酸与乙醇的酯化反应,生成物中在酯中,反应的化学方程式为:,故D错误;
答案选D。
9. 设NA代表阿伏加德罗常数的数值。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a g,则该混合物( )
A. 所含共用电子对数目为(+1)NA
B. 所含碳氢键数目为NA
C. 燃烧时消耗的O2一定是L
D. 所含原子总数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.若ag全为C2H4,1个C2H4中含6对共用电子对,含共用电子对物质的量为×6=mol,若ag全为C3H6,1个C3H6中含9对共用电子对,含共用电子对物质的量为×9=mol,则所含共用电子对数目为NA,A错误;
B. 若ag全为C2H4,1个C2H4中含4个碳氢键,含碳氢键物质的量为×4=mol,若ag全为C3H6,1个C3H6中含6个碳氢键,含碳氢键物质的量为×6=mol,则所含碳氢键数目为NA,B正确;
C. 若ag全为C2H4,根据C2H4+3O22CO2+2H2O,燃烧时消耗O2物质的量为×3=mol,若ag全为C3H6,根据2C3H6+9O26CO2+6H2O,燃烧时消耗O2物质的量为×=mol,则混合气燃烧消耗O2物质的量为mol,但由于O2所处温度和压强未知,无法计算O2的体积,C错误;
D. 若ag全为C2H4,1个C2H4中含6个原子,含原子物质的量为×6=mol,若ag全为C3H6,1个C3H6中含9个原子,含原子物质的量为×9=mol,则所含原子数目为NA,D错误;
答案选B。
10. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.检验电石与水反应生成乙炔
B.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
D.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,溶液可除去,若的溶液褪色可证明有乙炔生成,能达到实验目的,A正确;
B.乙醇与浓硫酸共热时,除生成乙烯外,会产生副产物,且乙醇易挥发,和乙醇都能使酸性溶液褪色,会干扰乙烯的检验,该装置没有除杂装置,不能达到实验目的,B错误;
C.乙酸与反应生成,证明酸性:乙酸>碳酸;饱和溶液可除去中混有的挥发的乙酸,通入苯酚钠溶液生成苯酚使溶液变浑浊,证明酸性:碳酸>苯酚,可验证三者酸性强弱,能达到实验目的,C正确;
D.1-溴丁烷在醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯,挥发的乙醇不与的溶液反应,若的溶液褪色即可证明生成丁烯,能达到实验目的,D正确;
故答案选B。
11. 有机物M、N、Q的转化关系如下图。下列说法错误的是
A. M→N的反应类型为取代反应
B. N中存在手性碳原子
C. Q分子中所有的碳原子一定共面
D. Q中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,由M在一定条件下转化为N,与Cl2发生取代反应;由N在一定条件下转化为Q,发生消去反应。
【详解】A.M在一定条件下和氯气发生取代反应生成N,A正确;
B.手性碳原子是指同一C原子上连接4个不同的原子或原子团,N中的手性碳原子如图所示,,B正确;
C.Q中-CH3、-CH2-均为四面体结构,所有碳原子不可能共面,C错误;
D.Q中碳原子杂化方式有两种,碳碳双键上的碳原子是sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化,D正确;
故选C。
12. 苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C. 由苯得到M时,苯中的大键没有变化
D. 对于生成Y的反应,浓作催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,故A正确;
B.根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,故B正确;
C.M的六元环中与相连的C为杂化,苯中大键发生改变,故C错误;
D.苯的硝化反应中浓作催化剂,故D正确;
故选C。
第II卷(共64分)
二、简答题。
13. 有机物种类繁多,回答下列问题:
(1)用系统命名法命名。
①:_______。
②_______。
(2)用结构简式填写下列空白。
①的单体是_______和_______。
②的单体是_______和_______。
③已知A和B发生狄尔斯—阿尔德反应生成,则A、B分别为_______和_______。
(3)有机物A、B的结构简式如下图所示:
①下列关于A物质的叙述中,正确的是_______(填标号)。
A.可以发生还原反应 B.与溶液发生显色反应 C.1molA最多可与1mol反应 D.可与溶液反应
②写出1molB与过量溶液反应的化学方程式:_______。
③写出1—溴丁烷与NaOH水溶液共热反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 2-甲基-1,3-丁二烯 ②. 1,2,4-三甲苯
(2) ①. ②. HOCH2CH2OH ③. ④. CH2=CH2 ⑤. ⑥.
(3) ①. AC ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①根据系统命名法,对于,选取含双键的最长碳链为主链,有4个碳原子,从离双键最近的一端开始编号,双键在1、3位,甲基在2位,所以名称为2 - 甲基 - 1,3 - 丁二烯;②三个甲基在苯环上,系统命名为1,2,4-三甲苯;
【小问2详解】
①该高聚物为缩聚产物,通过分析其结构,单体为对苯二甲酸()和乙二醇();
②此高聚物为加聚产物,单体是苯乙烯()和乙烯();
③根据狄尔斯 - 阿尔德反应原理,生成给定产物的A、B分别为1,3 - 丁二烯()和2- 丁烯();
【小问3详解】
①A.A物质中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,加成反应也属于还原反应,所以可以发生还原反应,A正确;
B.A物质中不含酚羟基,与溶液不发生显色反应,B错误;
C.A物质中只有碳碳双键能与氢气发生加成反应,1 mol A最多可与1 mol反应,C正确;
D.A物质中不含羧基,不可与溶液反应,D错误;
本问答案为:AC;
②B物质中的酚羟基和羧基都能与溶液反应,1 mol B与过量溶液反应的化学方程式为:。
③1-溴丁烷与水溶液共热发生取代反应,生成1-丁醇和溴化钠,化学方程式为:。
14. 有机物A含有、、三种元素,为确定其化学式,进行了装置如图所示的实验。将A燃烧后的气体通过灼热的,再用盛有固体和无水的形管分别吸收和。
(1)C装置中盛放的试剂是__________。
(2)将A进行实验,测得生成和,A的实验式是__________。
(3)可通过__________法(填仪器分析方法)快速、精确测定A的相对分子质量。
(4)①若A为醇,且A的核磁共振氢谱图中有两组峰。
i.A的结构简式为__________,用系统命名法命名为__________。
ii.根据A的结构推测其不能发生的反应有__________(填序号)。
a.取代反应 b.加聚反应 c.消去反应 d.催化氧化反应
iii.含2个碳原子的A的同系物的结构简式是__________。
②若A的红外光谱如下图所示,则其官能团的名称是__________,该物质的结构简式为__________。
【答案】(1)无水
(2)
(3)质谱 (4) ①. (CH3)3COH ②. 2-甲基-2-丙醇 ③. bd ④. ⑤. 醚键 ⑥.
【解析】
【分析】有机物A燃烧生成CO2、CO和H2O,CO在装置B中与CuO反应生成CO2,装置C用无水CaCl2吸收H2O,装置D可以用固体吸收CO2,通过H2O和CO2的质量计算有机物A中C、H、O的比例。
【小问1详解】
根据分析,C装置中盛放的试剂是无水CaCl2;
【小问2详解】
有机物分子中含有碳原子的物质的量为=0.4mol,含有氢原子的物质的量为×2=1mol,含有氧原子的物质的量为=0.1mol,则有机物A中碳原子、氢原子和氧原子的个数比为0.4mol∶1mol∶0.1mol=4∶10∶1,实验式(最简式)为C4H10O。
【小问3详解】
质谱仪可以将有机物轰击成碎片,测出有机物的相对分子质量,因此可以用质谱法快速、精确测定A的相对分子质量;
【小问4详解】
①若A为醇,且A的核磁共振氢谱图中有两组峰。
i.A为醇,且A的核磁共振氢谱图中有两组峰说明A的结构对称性较好,结构简式为(CH3)3COH;,用系统命名法命名为2-甲基-2-丙醇。
ii.(CH3)3COH可以与酸发生酯化反应,属于取代反应,a正确;b.(CH3)3COH的官能团只有羟基,无法发生加聚反应,b错误;c.(CH3)3COH含有羟基且有β-H,可以发生消去反应,c正确;d.醇发生催化氧化需要α-H,(CH3)3COH没有α-H,无法催化氧化,d错误;故选bd;
iii.含2个碳原子的(CH3)3COH的同系物为乙醇,结构简式是;
②由红外光谱可知,官能团为醚键(C-O-C),则其官能团的名称是醚键,红外光谱中有对称的-CH3和对称性的-CH2-,该物质的结构简式为。
15. 邻苯二甲酰亚胺广泛用于染料、农药医药橡胶、香料等行业,是许多重要有机精细化学品的中间体。反应原理为
物质
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
苯酐
131~134
284
不溶于冷水,微溶于热水
邻氨甲酰苯甲酸
140~143
394.2
稍溶于热水
邻苯二甲酰亚胺
232~235
366
微溶于水,易溶于碱溶液
制备邻苯二甲酰亚胺的实验装置如图所示。
实验步骤:
向装置甲的三颈烧瓶中加入14.8000g苯酐(相对分子质量为148),然后再加入15.0mL氨水(过量),加热至冷凝管中有部分液体回流时开启搅拌,控制温度为80~95°C,待苯酐固体完全反应后,改为蒸馏装置乙,继续加热,将装置中的水蒸出,体系温度逐渐升高至固体熔化。保温反应60min后,冷却至室温,洗涤、抽滤、烘干,进一步提纯得固体邻苯二甲酰亚胺(相对分子质量为147)14.1120g。
请回答下列问题:
(1)仪器M的名称是___________。
(2)仪器Y中冷水由___________(填“a”或“b”)口流出,装置甲中仪器X一般不用装置乙中仪器Y代替的原因是___________。
(3)装置甲中温度控制在80~95°C,若温度过低导致的结果是___________。
(4)反应①中除了生成邻氨甲酰苯甲酸,还可能生成的副产物是___________(写一种物质的结构简式)。
(5)蒸馏时,需要及时将装置中的水蒸出,目的是___________。
(6)该固体产品的产率是___________。
(7)邻苯二甲酰亚胺还可以用邻二甲苯与氨气、空气在加热条件下催化反应一步制得,写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)锥形瓶 (2) ①. b ②. 球形冷凝管与气流接触面积大,冷凝效果好
(3)温度过低反应速率慢,容易生成邻氨甲酰苯甲酸等副产物,导致产率降低
(4) (5)减少反应②的产物H2O的量,使反应②平衡正向移动,提高产率
(6)96% (7)+NH3+3O2+4H2O
【解析】
【分析】由题给流程可知,装置甲中发生的反应为苯酐与氨水在80~95°C的热水浴中发生取代反应生成邻氨甲酰苯甲酸,邻氨甲酰苯甲酸在加热条件下发生取代反应生成邻苯二甲酰亚胺,装置乙用于除去所得固体中的水分,除水所得固体经冷却,洗涤、抽滤、烘干,进一步提纯得固体邻苯二甲酰亚胺。
【小问1详解】
由实验装置图可知,仪器M为锥形瓶,故答案为:锥形瓶;
【小问2详解】
由实验装置图可知,仪器Y为直形冷凝管,为增强冷凝效果,实验时,冷水应由下口a通入,上口b流出;仪器X为球形冷凝管,与直形冷凝管相比,球形冷凝管与气流接触面积大,冷凝效果好,所以置甲中球形冷凝管一般不用装置乙中直形冷凝管代替,故答案为:b;球形冷凝管与气流接触面积大,冷凝效果好;
【小问3详解】
由题意可知,装置甲中温度控制在80~95°C目的是防止温度过低时,反应速率慢,容易生成邻氨甲酰苯甲酸等副产物,导致产率降低,故答案为:温度过低反应速率慢,容易生成邻氨甲酰苯甲酸等副产物,导致产率降低;
【小问4详解】
由题给流程可知,反应①中生成的邻氨甲酰苯甲酸能与氨水继续发生取代反应生成副产物,故答案为:;
【小问5详解】
蒸馏时,及时将装置中的水蒸出可以减少反应②的水,使反应②的平衡向正反应方向移动,有利于提高邻苯二甲酰亚胺的产率,故答案为:减少反应②的产物H2O的量,使反应②平衡正向移动,提高产率;
【小问6详解】
由题意可知,14.8000g苯酐制得14.1120g邻苯二甲酰亚胺,则邻苯二甲酰亚胺的产率为×100%=96%,故答案为:96%;
【小问7详解】
由题意可知,邻二甲苯与氨气、空气在加热条件下催化反应生成邻苯二甲酰亚胺和水,反应的化学方程式为+NH3+3O2+4H2O,故答案为:+NH3+3O2+4H2O。
16. 阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂,一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下:
已知如下信息:
①
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)A生成B反应的化学方程式为_______。
(3)D的结构简式为_______,D生成E的反应中浓硫酸的作用是_______。
(4)E生成G的反应类型为_______。
(5)写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应,且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰
(6)参照上述合成路线,设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)醛基 (2) +HCN
(3) ①. ②. 催化作用和吸水作用
(4)取代反应 (5)
(6)CH3CHOCH3CH(OH)CNCH3CH(OH)COOH CH3CH(NH2)COOH
【解析】
【分析】根据提示①A B可知B为 ,C D根据提示②可知D为 ,D在浓硫酸的条件下和甲醇酯化生成E为 ,E和F生成阿斯巴甜,以此来解析;
【小问1详解】
根据A的结构简式可知A中的官能团为-CHO,名称醛基,故答案为:醛基;
【小问2详解】
和HCN反应生成 ,反应的化学方程式为: +HCN ,故答案为: +HCN ;
【小问3详解】
根据分析可知D的结构简式为 ,D和甲醇在硫酸的作用下成生成酯,DE为酯化反应,在酯化反应中硫酸起催化作用和吸水作用,故答案为: ;催化作用和吸水作用
【小问4详解】
中的氨基和F中的羧基形成了肽键,属于取代反应,故答案为:取代反应;
【小问5详解】
根据要求②能与FeCl3溶液发生显色反应,结构中必须含有酚羟基,根据①苯环中由两个取代基,其中一个为羟基,根据③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应说明另一个取代基中含酯基,且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰,可知含有苯环的水解产物一个取代基变成生成酚钠且另一个取代也要水解变成酚钠,故除了酚羟基取代外,还有一个酚酯取代基,其结构简式为: ,故答案为: ;
【小问6详解】
乙醛根据提示①变成CH3CH(OH)CN,CH3CH(OH)CN再根据合成中的B→C,变成CH3CH(OH)COOH,CH3CH(OH)COOH再根据提示②可得CH3CH(NH2)COOH,CH3CH(NH2)COOH在缩聚形成聚丙氨酸,乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线为:CH3CHO CH3CH(OH)CN CH3CH(OH)COOH CH3CH(NH2)COOH ,故答案为:CH3CHO CH3CH(OH)CN CH3CH(OH)COOH CH3CH(NH2)COOH 。
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