内容正文:
2025-2026学年高二年级第二学期期末学情分析检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将本试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Br-80
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. 下列物质的主要成分属于高分子的是
A.纸质山水画
B.花岗石阶梯
C.氢化植物油
D.精制石蜡
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有机物中,不可用作食品添加剂的是
A. 亚硝酸钠 B. 胭脂红 C. 茶多酚 D. 甲醛
3. 化学与生产、生活、环境、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 苯酚沾到皮肤上应立即用氢氧化钠溶液擦洗
B. 黄河入海口沙洲的形成和卤水点豆腐都与胶体的聚沉有关
C. 聚氯乙烯(PVC)树脂的用途十分广泛,可以用作食品包装袋
D. 石墨烯是高科技材料,石墨烯与碳纳米管互为同分异构体
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反—1,2—二氟乙烯的结构式: B. 葡萄糖的分子式:
C. 聚丙烯的链节: D. 羟基的电子式:
5. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)息息相关,下列叙述正确的是
A. 医用紫外线灯给平板、耳机消毒,依靠紫外线使微生物蛋白质变性
B. 脲醛树脂由尿素与甲醛经加聚反应合成,具备优良绝缘性能
C. 1,2—丙二醇用作防冻剂,甘油用于护肤品,两种有机物属于同系物
D. 粗粮中的纤维素属于糖类,人体可水解纤维素释放能量
6. 分子式为,能与碳酸氢钠溶液反应放出,且分子中含有手性碳原子的羧酸共有(不考虑立体异构)
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
7. 下列反应的离子方程式或电极反应式书写正确的是
A. 向溶液中滴入稀硝酸:
B. 将少量二氧化硫通入漂白粉溶液:
C. 将通入的水溶液中:
D. 甲烷一空气燃料电池(电解质溶液为酸性)负极上发生的电极反应:
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L三氯甲烷中含有氯原子的数目为
B. 质量分数为的乙醇溶液与足量的钠反应,生成的分子数为
C. 质量均为的正丁烷和异丁烷,所含键的数目均为
D. 由铜片、铁和溶液形成的原电池中,负极质量减少,外电路转移电子数为
9. 下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:、、、
B. 与金属反应产生的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 中:
10. 化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如图。已知能发生银镜反应,下列说法正确的是
A. K分子中存在3种等效氢,分子含2个酰胺基
B. L为乙醛,能与新制氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀
C. M中所有原子一定共平面,能与发生加成反应
D. M中的酰胺基仅能在碱性条件下水解
11. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证丙烯醛中含有碳碳双键
取少量待检丙烯醛的水溶液于试管中,滴加溴水,溴水褪色
B
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
取涂改液与溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,再滴加少量溶液
C
证明葡萄糖中有醛基
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液
D
证明淀粉已经完全水解
向淀粉溶液中加入适量20%溶液并加热,冷却后加足量NaOH溶液,再滴加少量碘水
A. A B. B C. C D. D
12. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备溴苯并验证有HBr产生
B.制备硝基苯
C.检验溴乙烷消去产物中的乙烯
D.四氯化碳萃取碘水中的碘
A. A B. B C. C D. D
13. 阿司匹林是一种常用的解热镇痛药,由阿司匹林改造而成的长效缓释阿司匹林疗效更佳。由水杨酸到长效缓释阿司匹林的转化过程如下(转化条件已省略)。
下列说法正确的是
A. 阿司匹林转化为长效缓释阿司匹林的反应为聚合反应
B. 1mol长效缓释阿司匹林与足量溶液反应,最多消耗
C. 长效缓释阿司匹林能发生加成、水解、取代、加聚反应
D. 长效缓释阿司匹林结构中与“缓释作用”有关的官能团为酯基
14. 聚酰亚胺(N)具有很好的耐辐射性,同时具有优良的力学性能,其合成反应如下:
下列说法错误的是
A. 中所有原子可能共平面
B. 聚酰亚胺既耐强酸又耐强碱
C. 聚酰亚胺属于线型有机高分子
D. 1mol聚酰亚胺重复单元,完全酸性水解,最多消耗物质的量为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬(结构如图)具有消炎、解热、镇痛的作用。回答下列问题:
(1)①布洛芬的分子式为_____,布洛芬不能发生_____(填字母)反应。
①水解 ②还原 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥加成
A.①③ B.②③ C.②⑤⑥ D.③④
②1mol布洛芬与足量Na反应消耗_____molNa;与足量碳酸氢钠反应生成_____mol。
(2)M()为制备布洛芬的中间体,其核磁共振氢谱有_____种吸收峰,至少有_____个碳原子共平面。
(3)直接口服布洛芬对胃和肠道都有刺激,科研人员将布洛芬修饰成有机物Q(如下图),可以取得更好的疗效。
Q中的含氧官能团是_____(填名称)。
(4)有机物Ⅳ是制备的物质之一,其合成路线如下:
①已知Ⅱ→Ⅲ的原子利用率为100%,则反应物a的化学式为_____。
②Ⅳ中_____(填“存在”或“不存在”)手性碳原子。
③Ⅳ的沸点比Ⅲ的高,原因是_________。
(5)狄尔斯和阿尔德在研究1,3—丁二烯的性质时发现如下反应:。物质与发生“狄尔斯一阿尔德反应”的生成物的结构简式为_____(写出一种即可)。
16. 乙酸是生活中常见的羧酸,也是重要的化工原料。回答下列问题:
I.用如图装置比较、酸性的强弱。
(1)装置B的作用为_________,若去掉装置B,能否证明碳酸酸性强于苯酚:_____(填“能”或“不能”),理由是_________。
(2)装置C中的现象为_________,写出通入少量二氧化碳反应的离子方程式_____。
Ⅱ.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图,有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度/
沸点/°C
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
(3)在中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热,回流50min。在实验时加入过量乙酸的目的是_________。
(4)实验中碎瓷片作用_________,若加热后忘记加碎瓷片,正确操作_________。反应液冷却至室温后,依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤,洗涤操作在_____(填仪器名称)中完成,饱和碳酸钠溶液的作用_________。
(5)洗涤后的产物中加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤,进行蒸馏纯化,得到3.2g乙酸异戊酯,乙酸异戊酯的产率为_____(保留2位有效数字)。
17. 某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,以它为初始原料设计如图转化关系(部分产物、合成路线、反应条件略去)。
已知:I.芳香烃用质谱仪测出的质谱图如图所示:
II.有机物A为一氯取代物。
回答下列问题:
(1)有机物D的名称为_____,阿司匹林中官能团的名称为_____。
(2)反应②的反应条件是_________,反应④的反应类型为_____。
(3)写出有机物的结构简式_____,写出有机物的反应类型_____。
(4)写出反应⑤的化学方程式_________。
(5)写出阿司匹林与足量溶液反应的化学方程式_________。
(6)有机物M是G的同分异构体,核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为1:2:2:2,有机物M的结构简式为_____。(任写一种)
18. 加兰他敏是一种天然生物碱,可作为治疗阿尔茨海默症的药物,其一种中间体的合成路线如下。
已知:①Bn-为。
②(为烃基,为烃基或)。
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_____(填“间”或“对”)位。
(2)用代替完成的转化,化学方程式为_________。
(3)的反应机理类似已知②,的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无键的共有_____种。
(4)G的结构简式为_____,G→H中的作用为_________。
(5)H→I反应的化学方程式为_________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中和的结构简式分别为_____和_____。
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2025-2026学年高二年级第二学期期末学情分析检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将本试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Br-80
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. 下列物质的主要成分属于高分子的是
A.纸质山水画
B.花岗石阶梯
C.氢化植物油
D.精制石蜡
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.纸张主要成分为纤维素,纤维素属于糖类,组成可表示为,值很大,相对分子质量可达上万,属于天然高分子,A正确;
B.花岗石的主要成分为硅酸盐等无机物,不属于有机物,B错误;
C.氢化植物油属于高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量较小,不属于高分子,C错误;
D.精制石蜡是多种固态烷烃的混合物,相对分子质量较小,不属于高分子,D错误;
故选A。
2. 下列有机物中,不可用作食品添加剂的是
A. 亚硝酸钠 B. 胭脂红 C. 茶多酚 D. 甲醛
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于食品防腐和护色,A不符合题意;
B.胭脂红是常用的食品着色剂,可作为食品调色增加食欲,B不符合题意;
C.茶多酚是天然食品抗氧化剂,可用于食品保鲜、抗氧化,C不符合题意;
D.甲醛有毒,可使蛋白质变性,摄入会危害人体健康,不可用作食品添加剂,D符合题意;
故选D。
3. 化学与生产、生活、环境、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 苯酚沾到皮肤上应立即用氢氧化钠溶液擦洗
B. 黄河入海口沙洲的形成和卤水点豆腐都与胶体的聚沉有关
C. 聚氯乙烯(PVC)树脂的用途十分广泛,可以用作食品包装袋
D. 石墨烯是高科技材料,石墨烯与碳纳米管互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,不能用氢氧化钠溶液擦拭皮肤,会二次灼烧皮肤,苯酚沾到皮肤上应使用酒精冲洗,A错误;
B.黄河水中的泥沙胶体遇到海水中的电解质发生聚沉形成沙洲,豆浆为胶体,加入卤水(电解质)发生聚沉制成豆腐,二者均与胶体聚沉有关,B正确;
C.由于PVC自身的不稳定性,加热时,就会释放出有毒有害物质,故不可以用作食品包装袋,C错误;
D.石墨烯和碳纳米管均是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,而同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,D错误;
故选B。
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反—1,2—二氟乙烯的结构式: B. 葡萄糖的分子式:
C. 聚丙烯的链节: D. 羟基的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示中两个F原子位于碳碳双键的同侧,是顺—1,2—二氟乙烯,反—1,2—二氟乙烯的结构式为,A错误;
B.葡萄糖为单糖,分子式应为,给出的是多糖的结构单元通式,B错误;
C.聚丙烯由丙烯加聚生成,碳碳双键打开后形成的链节为,C正确;
D.图示为氢氧根离子的电子式,羟基是中性基团,电子式为,D错误;
故答案选C。
5. 化学与科学、技术、社会、环境(STSE)息息相关,下列叙述正确的是
A. 医用紫外线灯给平板、耳机消毒,依靠紫外线使微生物蛋白质变性
B. 脲醛树脂由尿素与甲醛经加聚反应合成,具备优良绝缘性能
C. 1,2—丙二醇用作防冻剂,甘油用于护肤品,两种有机物属于同系物
D. 粗粮中的纤维素属于糖类,人体可水解纤维素释放能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.紫外线可使蛋白质发生变性失去生理活性,因此可用于对手机、笔记本电脑等物品消毒,A正确;
B.尿素和甲醛合成脲醛树脂反应过程有小分子水生成,属于缩聚反应不属于加聚反应,B错误;
C.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,1,2—丙二醇含2个羟基,丙三醇(甘油)含3个羟基,二者结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.人体内没有能水解纤维素的酶,膳食纤维在人体内不能发生水解反应提供能量,D错误;
故选A。
6. 分子式为,能与碳酸氢钠溶液反应放出,且分子中含有手性碳原子的羧酸共有(不考虑立体异构)
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】A
【解析】
【详解】.能与碳酸氢钠反应放出,说明该分子中含羧基,结构为;含有手性C,说明该分子中的某个C原子要接4个不同的原子或原子团,只有中间碳原子满足,该分子的结构只有1种,故选A。
7. 下列反应的离子方程式或电极反应式书写正确的是
A. 向溶液中滴入稀硝酸:
B. 将少量二氧化硫通入漂白粉溶液:
C. 将通入的水溶液中:
D. 甲烷一空气燃料电池(电解质溶液为酸性)负极上发生的电极反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,会将还原性的氧化为,不会生成,正确离子方程式为,A错误;
B.二氧化硫的还原性和次氯酸根的氧化性,反应生成硫酸钙沉淀、氯离子和次氯酸,正确离子方程式为:,B错误;
C.是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,应保留化学式,正确离子方程式为,C错误;
D.酸性甲烷燃料电池负极上失电子发生氧化反应,C元素从-4价升高到+4价失去8个电子,酸性条件下生成和,电极反应式电荷、原子均守恒,D正确;
故答案选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L三氯甲烷中含有氯原子的数目为
B. 质量分数为的乙醇溶液与足量的钠反应,生成的分子数为
C. 质量均为的正丁烷和异丁烷,所含键的数目均为
D. 由铜片、铁和溶液形成的原电池中,负极质量减少,外电路转移电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下三氯甲烷为液体,不能用标况下气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定含有的氯原子数目,A错误;
B.质量分数为的乙醇溶液中含乙醇,与钠反应生成,但溶液中的水也能与钠反应生成,故生成的分子数大于,B错误;
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,分子式均为,摩尔质量均为,5.8 g的正丁烷和5.8 g的异丁烷物质的量均为0.1 mol,每个分子含10个键,故键数目均为,C正确;
D.Fe比活泼,该原电池中作负极,发生电极反应:,的物质的量不是,转移电子数不是,D错误;
故选C。
9. 下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:、、、
B. 与金属反应产生的溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液含有氧化性离子,会与还原性离子发生氧化还原反应,A错误;
B.与金属反应产生的溶液可能为强碱溶液,也可能为强酸溶液不包括硝酸;当为强碱溶液时与溶液中不能大量共存;当为强酸溶液时与不能大量共存,该组离子一定不能大量共存,B错误;
C.由水电离出的的溶液中水的电离被抑制,溶液为酸性或碱性,碱性条件下不共存,在酸性条件下不共存,C错误;
D.与所给的离子均不发生离子反应,可以大量共存,D正确;
故选D。
10. 化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如图。已知能发生银镜反应,下列说法正确的是
A. K分子中存在3种等效氢,分子含2个酰胺基
B. L为乙醛,能与新制氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀
C. M中所有原子一定共平面,能与发生加成反应
D. M中的酰胺基仅能在碱性条件下水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.K分子结构对称,分子中含有3种不同化学环境的氢原子,含2个酰胺基,A正确;
B.化合物与反应可生成,且能发生银镜反应(即含有醛基),结合与的结构简式可知,的结构简式为,其名称为乙二醛,B错误;
C.内中为杂化,饱和相连的氢不在杂环平面,并非所有原子共平面;M中含有碳碳双键和碳氮双键,能与发生加成反应,C错误;
D.由结构简式可知,M分子中含有酰胺基,在酸性、碱性条件下均能发生水解反应,D错误;
故选A。
11. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证丙烯醛中含有碳碳双键
取少量待检丙烯醛的水溶液于试管中,滴加溴水,溴水褪色
B
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
取涂改液与溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,再滴加少量溶液
C
证明葡萄糖中有醛基
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液
D
证明淀粉已经完全水解
向淀粉溶液中加入适量20%溶液并加热,冷却后加足量NaOH溶液,再滴加少量碘水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烯醛中含有醛基,醛基也可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明一定含有碳碳双键,A错误;
B.含氯有机化合物与溶液共热水解产生,硝酸酸化可排除过量的干扰,滴加溶液若产生白色沉淀即可证明存在含氯有机物,B正确;
C.葡萄糖分子中含有的羟基也能还原酸性溶液使其褪色,无法证明存在醛基,检验醛基应选用银氨溶液或新制悬浊液,C错误;
D.加入足量溶液会与碘单质反应,无法检验淀粉是否剩余,应直接向冷却后的酸性水解液中滴加碘水检验淀粉,D错误;
故选B。
12. 用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备溴苯并验证有HBr产生
B.制备硝基苯
C.检验溴乙烷消去产物中的乙烯
D.四氯化碳萃取碘水中的碘
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴蒸气易挥发,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,干扰的检验,A错误;
B.制备硝基苯是在,用水浴装置,温度计测定水浴温度,装置符合要求,能达到实验目的,B正确;
C.溴乙烷消去反应的条件是:的乙醇溶液、加热,消去产物乙烯中混有易挥发的乙醇,乙醇也能使高锰酸钾褪色,影响乙烯性质的检测,因此先通过水除去乙醇,再用酸性高锰酸钾检验乙烯,能达到实验目的,C正确;
D.碘在四氯化碳中溶解度远大于在水中溶解度,且四氯化碳与水不互溶,可通过萃取分液分离碘,装置正确,能达到实验目的,D正确;
故选A 。
13. 阿司匹林是一种常用的解热镇痛药,由阿司匹林改造而成的长效缓释阿司匹林疗效更佳。由水杨酸到长效缓释阿司匹林的转化过程如下(转化条件已省略)。
下列说法正确的是
A. 阿司匹林转化为长效缓释阿司匹林的反应为聚合反应
B. 1mol长效缓释阿司匹林与足量溶液反应,最多消耗
C. 长效缓释阿司匹林能发生加成、水解、取代、加聚反应
D. 长效缓释阿司匹林结构中与“缓释作用”有关的官能团为酯基
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,阿司匹林转化为长效缓释阿司匹林的反应是羧基和羟基脱水成酯的酯化反应,A错误;
B.长效缓释阿司匹林是高分子,所以1 mol长效缓释阿司匹林有mol酯基会与mol氢氧化钠溶液反应,水解后mol酚羟基,还会再消耗mol氢氧化钠溶液,所以共mol氢氧化钠溶液,B错误;
C.长效缓释阿司匹林含苯环可加成,含酯基能水解,含烃基可以取代,无碳碳不饱和键不能加聚,C错误;
D.长效缓释阿司匹林结构中与“缓释作用”有关的官能团为酯基,因为酯基可以在人体内缓慢水解达到“缓释作用”,D正确;
故选D。
14. 聚酰亚胺(N)具有很好的耐辐射性,同时具有优良的力学性能,其合成反应如下:
下列说法错误的是
A. 中所有原子可能共平面
B. 聚酰亚胺既耐强酸又耐强碱
C. 聚酰亚胺属于线型有机高分子
D. 1mol聚酰亚胺重复单元,完全酸性水解,最多消耗物质的量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质P的结构中包含一个苯环和两个五元酸酐环。苯环本身是一个平面结构,与其直接相连的原子都在同一平面上。五元酸酐环中的碳原子和氧原子通过单键和双键连接,由于共轭效应和环状结构的限制,这些原子也趋向于共平面,中所有原子可能共平面,A正确;
B.聚酰亚胺的分子链中含有酰胺基,在强酸或强碱存在的条件下,容易发生水解反应,聚酰亚胺并不耐强酸和强碱,B错误;
C.聚酰亚胺是由重复单元通过共价键首尾相连形成的长链状分子,分子链之间没有形成交联网络结构,属于线型有机高分子,C正确;
D.每个重复单元形成时脱去2 mol水,逆反应水解消耗2 mol水,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬(结构如图)具有消炎、解热、镇痛的作用。回答下列问题:
(1)①布洛芬的分子式为_____,布洛芬不能发生_____(填字母)反应。
①水解 ②还原 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥加成
A.①③ B.②③ C.②⑤⑥ D.③④
②1mol布洛芬与足量Na反应消耗_____molNa;与足量碳酸氢钠反应生成_____mol。
(2)M()为制备布洛芬的中间体,其核磁共振氢谱有_____种吸收峰,至少有_____个碳原子共平面。
(3)直接口服布洛芬对胃和肠道都有刺激,科研人员将布洛芬修饰成有机物Q(如下图),可以取得更好的疗效。
Q中的含氧官能团是_____(填名称)。
(4)有机物Ⅳ是制备的物质之一,其合成路线如下:
①已知Ⅱ→Ⅲ的原子利用率为100%,则反应物a的化学式为_____。
②Ⅳ中_____(填“存在”或“不存在”)手性碳原子。
③Ⅳ的沸点比Ⅲ的高,原因是_________。
(5)狄尔斯和阿尔德在研究1,3—丁二烯的性质时发现如下反应:。物质与发生“狄尔斯一阿尔德反应”的生成物的结构简式为_____(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. ②. A ③. 1 ④. 1
(2) ①. 6 ②. 7
(3)酯基和羟基 (4) ①. HClO ②. 不存在 ③. 1个Ⅳ分子中含有3个羟基,1个Ⅲ分子中含有1个羟基,Ⅳ形成的分子间氢键更多,分子间氢键会使物质的沸点升高,所以Ⅳ的沸点比Ⅲ高
(5)或
【解析】
【小问1详解】
①由结构简式可知,布洛芬分子含13个碳原子,18个氢原子和2个氧原子,故分子式为;
布洛芬分子中无酯基、卤原子等可水解的官能团,不能发生水解反应,①符合题意;
苯环可与氢气发生加成反应,该反应属于还原反应,因此布洛芬可发生还原反应,②⑥不符合题意;
不含醇羟基和碳卤键,不能发生消去反应,③符合题意;
羧基可与醇发生酯化反应,因此布洛芬可发生酯化反应,④不符合题意;
大多数有机物能燃烧,可发生氧化反应,⑤不符合题意;
综上,布洛芬不能发生水解、消去反应,故选A。
②布洛芬含有一个羧基,能与和碳酸氢钠反应,-COOH消耗1 mol Na,1 mol -COOH与足量碳酸氢钠反应生成1 mol;
【小问2详解】
中间体M为异丁基苯,等效氢判断如下:苯环为单取代结构,因此苯环上有邻位、间位、对位3种等效氢;与苯环直接相连的为1种等效氢;次甲基的次甲基氢为1种;两个甲基连接在同一个次甲基上,化学环境完全等价,为1种等效氢,因此总共有种不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱有6种吸收峰。共面碳原子判断:苯环的6个碳原子一定共平面,与苯环直接相连的的碳原子与苯环碳原子直接成键,一定位于苯环所在平面上,其余烷基碳原子为杂化,可通过碳碳单键旋转不一定在苯环平面,因此至少有个碳原子共平面;
【小问3详解】
观察有机物的结构可知,中的含氧官能团为酯基和羟基;
【小问4详解】
①Ⅱ的分子式为,Ⅲ的分子式为,反应的原子利用率为,属于加成反应,根据原子守恒,反应物a的化学式为HClO;
②连有四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Ⅳ的结构简式为,即该结构中不存在连有四个不同原子或原子团的碳原子,因此不存在手性碳原子;
③Ⅲ的结构为,分子中仅含1个羟基,而Ⅳ分子中含3个羟基,羟基可形成分子间氢键,分子中羟基数目越多,分子间形成的氢键数目越多,分子间作用力越强,沸点越高,即原因是:1个Ⅳ分子中含有3个羟基,1个Ⅲ分子中含有1个羟基,Ⅳ形成的分子间氢键更多,分子间氢键会使物质的沸点升高,所以Ⅳ的沸点比Ⅲ高;
【小问5详解】
狄尔斯—阿尔德反应是双烯体(1,3-丁二烯)与亲双烯体(烯或炔)发生的环加成反应。反应时,亲双烯体的键断裂后与双烯体发生1,4-加成反应成环。因此物质与发生“狄尔斯一阿尔德反应”的生成物的结构简式为或。
16. 乙酸是生活中常见的羧酸,也是重要的化工原料。回答下列问题:
I.用如图装置比较、酸性的强弱。
(1)装置B的作用为_________,若去掉装置B,能否证明碳酸酸性强于苯酚:_____(填“能”或“不能”),理由是_________。
(2)装置C中的现象为_________,写出通入少量二氧化碳反应的离子方程式_____。
Ⅱ.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图,有关数据如下:
物质
相对分子质量
密度/
沸点/°C
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1.0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
(3)在中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热,回流50min。在实验时加入过量乙酸的目的是_________。
(4)实验中碎瓷片作用_________,若加热后忘记加碎瓷片,正确操作_________。反应液冷却至室温后,依次用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤,洗涤操作在_____(填仪器名称)中完成,饱和碳酸钠溶液的作用_________。
(5)洗涤后的产物中加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤,进行蒸馏纯化,得到3.2g乙酸异戊酯,乙酸异戊酯的产率为_____(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 除去气体中挥发出的醋酸蒸气 ②. 不能 ③. 醋酸蒸气也与苯酚钠反应使溶液变浑浊
(2) ①. 溶液变浑浊 ②.
(3)促使平衡正向移动,提高异戊醇的转化率
(4) ①. 防止暴沸 ②. 停止加热,冷却后补加 ③. 分液漏斗 ④. 中和残留的乙酸,溶解部分异戊醇,降低乙酸异戊酯的溶解度,便于分层析出
(5)49%
【解析】
【小问1详解】
易挥发,的作用是除去中挥发出的蒸气;除去装置B,不能证明碳酸酸性强于苯酚,因为醋酸酸性比苯酚强,可能醋酸与苯酚钠反应生成苯酚,使溶液变浑浊;
【小问2详解】
酸性:苯酚,苯酚钠和、水反应生成苯酚和,苯酚在水中溶解度较小,因此中有白色浑浊(或白色沉淀)生成;中反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
乙酸与异戊醇的反应是可逆反应,加入过量乙酸可以增大反应物浓度,使平衡向生成乙酸异戊酯的方向移动,从而提高异戊醇的转化率(或提高乙酸异戊酯的产率),故实验时加入过量乙酸的目的是:促使平衡正向移动,提高异戊醇的转化率。
【小问4详解】
碎瓷片的作用是防止暴沸,停止加热应冷却后再补加,因反应后的混合物是有机层(乙酸异戊酯、少量未反应的异戊醇、乙酸等)和水层的混合体系,分液漏斗可以通过振荡、静置、分层后分液,实现有机相和水相的分离,故反应液冷却至室温后,洗涤操作应在分液漏斗中进行;
乙酸的酸性强于,用饱和溶液可以除去未反应的乙酸,避免乙酸留在有机层中影响产物纯度;异戊醇在水中微溶,饱和碳酸钠溶液可以溶解部分异戊醇,减少有机层中的杂质;乙酸异戊酯难溶于水,在饱和盐溶液中溶解度会进一步降低,更容易分层析出,便于分离;故饱和碳酸钠溶液的作用是:中和残留的乙酸,溶解部分异戊醇,降低乙酸异戊酯的溶解度,便于分层析出;
【小问5详解】
由题中数据可得,异戊醇的物质的量为(异戊醇),乙酸的物质的量为(乙酸),乙酸过量,故理论上生成乙酸异戊酯的物质的量为,理论质量为,乙酸异戊酯的产率为。
17. 某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,以它为初始原料设计如图转化关系(部分产物、合成路线、反应条件略去)。
已知:I.芳香烃用质谱仪测出的质谱图如图所示:
II.有机物A为一氯取代物。
回答下列问题:
(1)有机物D的名称为_____,阿司匹林中官能团的名称为_____。
(2)反应②的反应条件是_________,反应④的反应类型为_____。
(3)写出有机物的结构简式_____,写出有机物的反应类型_____。
(4)写出反应⑤的化学方程式_________。
(5)写出阿司匹林与足量溶液反应的化学方程式_________。
(6)有机物M是G的同分异构体,核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为1:2:2:2,有机物M的结构简式为_____。(任写一种)
【答案】(1) ①. 邻羟基苯甲酸或2—羟基苯甲酸 ②. 酯基、羧基
(2) ①. NaOH水溶液、加热 ②. 氧化反应
(3) ①. ②. 还原反应
(4) (5) (6)
或或
【解析】
【分析】X为甲苯,X→A是甲苯与氯气光照下发生取代反应生成;A→B是在水溶液中加热发生水解反应生成;B→C是催化氧化生成;④是C中的醛基先与银氨溶液氧化反应生成羧酸铵,再与强酸反应生成羧基;X→E是甲苯硝化反应生成;E→F是发生氧化反应生成;F→G是发生还原反应生成;据此分析下列问题:
【小问1详解】
由的结构简式可知,中含羟基和羧基,羧基官能团优先级高于羟基,命名时以羧酸为母体,羟基为取代基,故名称为:邻羟基苯甲酸或2-羟基苯甲酸。由阿司匹林的结构简式知,其所含官能团名称为:酯基和羧基。
【小问2详解】
反应②为氯原子水解得到,条件为水溶液、加热。反应④中银镜反应醛基生成羧基,属于氧化反应。
【小问3详解】
由分析可知,为邻硝基甲苯,结构简式为。(邻硝基苯甲酸)生成G,硝基被还原为氨基,属于还原反应。
【小问4详解】
反应⑤是邻羟基苯甲酸与乙酸酐生成阿司匹林和乙酸的取代反应,化学方程式为:。
【小问5详解】
1mol阿司匹林中含1mol羧基和1mol酯基,1mol羧基消耗1mol NaOH,1mol酯基水解生成1mol酚羟基和1mol羧基,生成的酚羟基和羧基各消耗1molNaOH,总消耗3mol NaOH,化学方程式:。
【小问6详解】
G的分子式为,满足4组峰、峰面积比的结构一定是苯环对位取代两个基团,可能的结构简式为:或或。
18. 加兰他敏是一种天然生物碱,可作为治疗阿尔茨海默症的药物,其一种中间体的合成路线如下。
已知:①Bn-为。
②(为烃基,为烃基或)。
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_____(填“间”或“对”)位。
(2)用代替完成的转化,化学方程式为_________。
(3)的反应机理类似已知②,的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无键的共有_____种。
(4)G的结构简式为_____,G→H中的作用为_________。
(5)H→I反应的化学方程式为_________。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中和的结构简式分别为_____和_____。
【答案】(1)对 (2)2
(3)3 (4) ①. ②. 还原剂
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A到B为取代反应,B为,B到C为酚羟基的取代反应,C到D为还原反应,D为,D到E为氧化反应,根据已知②和H的结构式分析,F为,G为,G到H为还原反应,H和反应生成I。
【小问1详解】
由的反应可知,中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的对位;
【小问2详解】
若用代替完成转化,反应产物不变,依旧为醇氧化为醛的反应,对应催化氧化的化学方程式为;
【小问3详解】
F为;F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N—H键,说明苯环上连有和两个侧链,共有邻间对3种结构;
【小问4详解】
由分析,的结构简式为;反应为中碳氮双键被还原为碳氮单键,反应类型为还原反应,为还原剂;
【小问5详解】
H与反应生成I,结合、I结构和质量守恒,反应的另一种有机产物为,
【小问6详解】
根据题目中给的反应条件和已知条件,利用逆合成法分析,有机物N可以与反应生成最终产物,类似于题中有机物与反应生成有机物,作用位置为有机物的上,故有机物的结构为,有机物M可以发生已知条件所给的反应生成有机物N,说明有机物M中含有,结合反应原料中含有羟基,说明原料发生反应生成有机物的反应是羟基的催化氧化,有机物M的结构为。
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