内容正文:
深圳市松岗中学2025-2026学年第二学期高二年级期末考试试卷
化学
一、选择题:本题共16小题,1-10小题每小题2分,11-16小题每小题4分,共44分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华马文化源远流长。下列选项中所涉及的与马有关的物件中,主要材质为有机高分子的是
A.唐三彩陶马
B.东汉铜奔马
C.西汉石雕马踏匈奴
D.清代画卷《阚虎骝》
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生产、生活、科技密切相关,下列说法错误的是
A. 苹果罐头甜美多汁,可添加维生素C作抗氧化剂
B. “超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C. 用乙醚从中药中提取青蒿素的过程中利用了固-液萃取原理
D. “祝融号”火星车上采用的隔热保温材料——纳米气凝胶,可产生丁达尔效应
3. 下列关于物质的结构、性质和用途等的说法正确的是
A. 聚氯乙烯(PVC)可发生加成反应,可用作食品包装材料
B. 蛋白质的渗析、盐析过程中都发生了物理变化
C. 糖类、脂肪、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
D. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,均可发生银镜反应
4. 下列说法正确的是
A. 开发氟氯代烷制冷剂,有利于保护臭氧层
B. 用溴水可除去苯中混有的少量苯酚
C. 用溴水就可鉴别乙醇、苯、苯乙烯、四氯化碳、苯酚溶液五种无色液体
D. 2-溴丁烷与溶液共热可以生成两种烯烃
5. 下列说法中不正确的是
A. 常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低
B. 实验室制备乙烯时,温度计水银球应该插入浓硫酸和无水乙醇的混合液液面以下
C. 苯乙烯()与过量液溴混合后,加入铁粉可发生取代反应
D. 制备新制悬浊液时,将4~6滴10%的溶液滴入2 mL 2%的溶液中,边滴边振荡
6. 泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如下图所示。下列说法不正确的是
A. 泛酸分子式为C9H17NO5
B. 泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物
C. 泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基易与水分子形成氢键有关
D. 乳酸在一定条件下反应,可形成六元环状化合物
7. 有机物分子中原子的共线及共面问题比较重要。在如图分子中,可能处于同一平面上的原子数最多为
A. 20个 B. 18个 C. 16个 D. 14个
8. 乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 甲苯和氯气光照条件下反应的产物在溶液中加热只生成这一种有机物
B. 有机物A中碳原子均采用杂化
C. 可用分液法除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B、C
D. 甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
9. 某有机物M的结构简式如图所示,若等物质的量的M在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,则消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为
A. 1:2:1 B. 2:4:1 C. 2:3:1 D. 1:2:2
10. 实验室制备乙酸乙酯的过程中,下列实验操作不正确的是
A.向试管中加入药品和用品
B.乙酸乙酯的生成
C.乙酸乙酯的收集
D.乙酸乙酯的分离
A. A B. B C. C D. D
11. 准确称取某有机物样品(只含C、H、O三种元素),将有机物经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加和。又知有机物的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
12. 双酚AF广泛应用于光学、微电子、航天等领域,可由六氟丙酮与苯酚在一定条件下合成得到,路线如下:
下列说法错误的是
A. 常温下向饱和苯酚钠溶液中通入过量,溶液变浑浊,静置,过滤可得苯酚晶体
B. 苯酚和对甲基苯酚相比,常温下前者在水中的溶解度更大
C. 苯酚与双酚AF遇FeCl3溶液均显色
D. 双酚AF分子中苯环上的一溴代物有2种
13. 化学是以实验为基础的学科,下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将乙醇与浓硫酸的混合物加热至170℃,并将产生的气体干燥后通入少量酸性溶液中
酸性KMnO4溶液褪色
乙醇发生了消去反应
B
向丙烯醛中滴入溴水
溴水褪色
证明丙烯醛中含有碳碳双键
C
向电石中滴入饱和食盐水,将产生的气体通过溶液后通入酸性溶液
酸性KMnO4溶液褪色
制得乙炔并证明其具有还原性
D
将溴乙烷与氢氧化钠溶液混合加热一段时间,冷却后,加入硝酸银溶液
生成浅黄色沉淀
证明溴乙烷分子中含有溴元素
A. A B. B C. C D. D
14. 以纤维素为原料合成PEF树脂的路线如图所示。下列叙述正确的是
A. 纤维素在人体内可以水解转化为葡萄糖
B. FDCA与氢气加成的产物可能有两种
C. 1 mol 5-HMF被完全氧化为FDCA转移4 mol电子
D. 合成PEF的单体是FDCA和乙二醇
15. 已知环己胺(液体)微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 上述过程未发生氧化还原反应 B. ②③均为两相混合体系
C. 溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D. 由②③获得相应产品采取的操作方法不同
16. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X分子中含有酮羰基、醚键、酯基三种含氧官能团
B. 1 mol Y与足量H2反应,最多消耗4 mol H2
C. 1 mol Y与足量溴水反应,最多消耗2 mol Br2
D. 可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
二、填空题(共4大题,共56分)
17. 正丁醛是一种重要的有机化学品,广泛应用于医药、农药、染料等领域。其制备方法有多种,最常用的方法是蒸馏正丁醇和氧化剂来合成。
已知:①制备原理为。
②相关物质的物理性质如下表:
颜色、状态
沸点/℃
密度/(g/mL)
溶解性
正丁醛
无色液体
75.7
0.80
微溶于水
正丁醇
无色液体
117.7
0.81
微溶于水
主要实验步骤如下(反应装置如图,夹持等装置略):
Ⅰ.在100mL烧杯中,将10.0g 溶解于60.0mL水中,再缓缓加入7.5mL浓硫酸。
Ⅱ.将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中,在三颈烧瓶中加入100mmol正丁醇和几粒沸石。
Ⅲ.加热正丁醇至微沸,开始滴加仪器A中溶液,注意控制滴加速度,滴加过程中保持反应温度为90~95℃,收集90℃以下的馏分。
Ⅳ.分离出有机相,再蒸馏,收集75~77℃馏分,获得产品6.0mL。
回答下列问题:
(1)仪器A的支管的作用是___________。
(2)仪器B的名称是___________。
(3)该实验采用的适宜加热方式是___________(填标号)。
A.直接加热 B.水浴加热 C.油浴加热
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是___________(填仪器名称)。
(5)加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂并注意控制滴加速度,其原因是___________。
(6)该实验中正丁醛的产率为___________(精确至0.1%)。
18. 千金藤素为白细胞增生药,能促进骨髓组织增生,从而升高白细胞的量,用于治疗白细胞减少症。制备其一种中间体的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)的名称为___________;化合物E中的含氮官能团的名称为___________。
(2)B+G→C的反应是原子利用率100%的反应,物质G的结构简式为___________;发生的反应类型为___________。
(3)写出反应的化学方程式:___________。
(4)E为某高分子化合物的唯一单体,该高分子化合物的结构简式为___________,该高分子化合物的链节为___________。
(5)满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:___________。
①含有苯环 ②含有 ③含有 ④有4种氢原子,且数目之比为6∶6∶2∶1
19. 随着环保、生物医药对“低毒、高效”材料的需求增长,烯丙基胺类聚合物的改性和应用在持续拓展。一种高效合成烯丙基胺类化合物的新方法如图所示:
已知羟醛缩合:
回答下列问题:
(1)化合物I中官能团的名称是______。化合物I的某同分异构体能与新制氢氧化铜反应,核磁共振氢谱只有2组峰,其结构简式为______。
(2)化合物Ⅲ的分子式是______。
(3)关于上述图中的相关物质及转化,下列说法正确的是______(填标号)。
A. 化合物Ⅰ分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
B. 化合物Ⅱ易溶于水,是因为其能与水分子形成氢键
C. 化合物Ⅱ、Ⅲ中N原子的杂化方式相同
D. 反应过程中,有C-H键和N-H键的断裂
(4)酸碱质子理论认为:凡是能接受氢离子的分子或离子称为碱。胺类化合物中氮原子含孤电子对,氮原子的电子云密度越大,碱性越强。下列三种物质的碱性由强到弱的是______(用序号表示)。
① ② ③
(5)萘替芬()是第一个上市的烯丙胺类广谱抗真菌药。它是由肉桂醇()和N-甲基-1-萘胺()合成。(Ph代表苯环)
①写出合成萘替芬的化学方程式______。
②肉桂醇可发生加聚反应,其加聚产物均结构简式为______。
③肉桂醇合成方法有多种,现以苯甲醛和乙醛为原料经过一系列反应生成肉桂醇。基于你设计的合成路线,其中相关步骤及羟醛缩合反应,其化学方程式为______(只写第一步,无需注明反应条件)。
20. 固定和利用能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。与化合物3a反应生成化合物4a或化合物5a如反应Ⅱ和Ⅲ所示(其他试剂、产物及反应条件均省略,Ph代表苯环)。
回答下列问题:
(1)的官能团名称是___________;中的官能团名称是___________。
(2)反应Ⅰ的原子利用率为100%,则2a的电子式为___________。
(3)3a的同分异构体中含苯环且能发生银镜反应、核磁共振氢谱有四组峰的是___________(写名称)。
(4)下列说法错误的有___________。
A. 为非极性分子,分子内存在互相垂直的键
B. 反应Ⅱ为加成反应,反应Ⅲ为加聚反应
C. 3a、4a分子中均存在手性碳原子,都有、杂化的碳原子和氧原子
D. 3a中键角大于6a中键角
(5)在一定条件下,6a也能与发生类似反应II的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),请写出这两种产物的结构简式:___________。
(6)在一定条件下,6a也能与发生类似反应III的反应,请写出高分子产物的结构简式:___________。
(7)根据上述反应信息,以2-氯丙烷为原料合成高分子化合物。
①第一步反应所需试剂和条件是___________。
②用简要文字说明红外光谱中第一步反应的有机产物与2-氯丙烷不同点:______________。
③最后一步反应的方程式为___________。
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深圳市松岗中学2025-2026学年第二学期高二年级期末考试试卷
化学
一、选择题:本题共16小题,1-10小题每小题2分,11-16小题每小题4分,共44分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华马文化源远流长。下列选项中所涉及的与马有关的物件中,主要材质为有机高分子的是
A.唐三彩陶马
B.东汉铜奔马
C.西汉石雕马踏匈奴
D.清代画卷《阚虎骝》
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.唐三彩陶马主要材质为陶瓷,为硅酸盐材料,属于无机非金属材料,不是有机高分子,A错误;
B.东汉铜奔马主要材质为铜合金,属于金属材料,不是有机高分子,B错误;
C.西汉石雕马踏匈奴主要材质为石材,属于无机非金属材料,不是有机高分子,C错误;
D.清代画卷《阚虎骝》主要材质为纸张,其核心成分为纤维素,属于天然有机高分子,D正确;
故选D。
2. 化学与生产、生活、科技密切相关,下列说法错误的是
A. 苹果罐头甜美多汁,可添加维生素C作抗氧化剂
B. “超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C. 用乙醚从中药中提取青蒿素的过程中利用了固-液萃取原理
D. “祝融号”火星车上采用的隔热保温材料——纳米气凝胶,可产生丁达尔效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.维生素具有还原性,可作抗氧化剂防止苹果罐头中的成分被氧化变质,A正确;
B.石墨烯是碳元素的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.青蒿素在乙醚中的溶解度远大于在水中的溶解度,乙醚从固体中药中提取青蒿素的过程利用了固-液萃取原理,C正确;
D.纳米气凝胶属于胶体,胶体具有丁达尔效应,D正确;
故选B。
3. 下列关于物质的结构、性质和用途等的说法正确的是
A. 聚氯乙烯(PVC)可发生加成反应,可用作食品包装材料
B. 蛋白质的渗析、盐析过程中都发生了物理变化
C. 糖类、脂肪、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
D. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,均可发生银镜反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯是氯乙烯加聚反应的产物,分子中不存在碳碳双键,无法发生加成反应,且聚氯乙烯有毒,不可用作食品包装材料,A错误;
B.渗析是利用半透膜分离蛋白质胶体与小分子杂质的过程,盐析是蛋白质在轻金属盐作用下溶解度降低析出的过程,二者均无新物质生成,都属于物理变化,B正确;
C.糖类包含单糖、二糖和多糖,其中单糖(如葡萄糖)不能发生水解反应,因此不是所有糖类都能水解,C错误;
D.蔗糖和麦芽糖分子式均为,互为同分异构体,但蔗糖无醛基,属于非还原性糖,不能发生银镜反应,D错误;
故选B。
4. 下列说法正确的是
A. 开发氟氯代烷制冷剂,有利于保护臭氧层
B. 用溴水可除去苯中混有的少量苯酚
C. 用溴水就可鉴别乙醇、苯、苯乙烯、四氯化碳、苯酚溶液五种无色液体
D. 2-溴丁烷与溶液共热可以生成两种烯烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.氟氯代烷会释放氯自由基催化分解,破坏臭氧层,开发氟氯代烷制冷剂不利于保护臭氧层,A错误;
B.溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法实现除杂还会引入新杂质,B错误;
C.向五种液体中分别加入溴水:乙醇与溴水互溶,溶液呈橙黄色;苯萃取溴后分层,上层为橙红色;苯乙烯与溴发生加成反应,溴水褪色且分层;四氯化碳萃取溴后分层,下层为橙红色;苯酚与溴水反应生成白色沉淀,现象各不相同可鉴别,C正确;
D.2-溴丁烷与水溶液共热发生取代反应生成2-丁醇,只有与醇溶液共热才会发生消去反应生成烯烃,D错误;
故选C。
5. 下列说法中不正确的是
A. 常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低
B. 实验室制备乙烯时,温度计水银球应该插入浓硫酸和无水乙醇的混合液液面以下
C. 苯乙烯()与过量液溴混合后,加入铁粉可发生取代反应
D. 制备新制悬浊液时,将4~6滴10%的溶液滴入2 mL 2%的溶液中,边滴边振荡
【答案】D
【解析】
【详解】A.烷烃同分异构体中支链越多,分子间作用力越弱、沸点越低,正戊烷、异戊烷、新戊烷支链依次增多,故常压下沸点依次降低,A正确;
B.实验室制备乙烯需要控制反应液温度为170℃,因此温度计水银球需插入浓硫酸和无水乙醇的混合液液面以下,B正确;
C.铁粉与液溴反应生成作催化剂,可催化苯环上的氢原子与液溴发生取代反应,因此苯乙烯与过量液溴混合加铁粉可发生取代反应,C正确;
D.制备新制悬浊液需要保证过量以提供碱性环境,该操作中过量,无法得到符合要求的悬浊液,D错误;
故选D。
6. 泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如下图所示。下列说法不正确的是
A. 泛酸分子式为C9H17NO5
B. 泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物
C. 泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基易与水分子形成氢键有关
D. 乳酸在一定条件下反应,可形成六元环状化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据泛酸的结构简式,可知分子式为C9H17NO5,故A正确;
B. 泛酸在酸性条件下的水解出, 与乳酸中羟基个数不同,所以与乳酸不是同系物,故B错误;
C. 泛酸中的羟基与水分子形成氢键,所以泛酸易溶于水,故C正确;
D. 2分子乳酸在一定条件下反应酯化反应,形成六元环状化合物,故D正确;
选B。
【点睛】本题考查有机物的机构和性质,重点是掌握常见官能团的结构和性质,肽键在一定条件下水解,羟基、羧基一定条件下发生酯化反应,正确把握同系物的概念。
7. 有机物分子中原子的共线及共面问题比较重要。在如图分子中,可能处于同一平面上的原子数最多为
A. 20个 B. 18个 C. 16个 D. 14个
【答案】A
【解析】
【详解】结构中所有单键均可旋转,可让苯环平面、双键平面、三键的直线完全重合为同一个平面:苯环部分有8个C原子和苯环上剩余的4个H原子,共12个原子;双键部分有2个C原子和双键上的2个H原子,共4个原子;三键部分有2个C原子,共2个原子;两端甲基通过旋转甲基的C-C单键,可让甲基的1个H原子落入上述公共平面,2个甲基共贡献2个共面的H原子;总计共面原子数为12+4+2+2=20,因此最多有20个原子共平面,故选A。
8. 乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 甲苯和氯气光照条件下反应的产物在溶液中加热只生成这一种有机物
B. 有机物A中碳原子均采用杂化
C. 可用分液法除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B、C
D. 甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯与在光照条件下发生甲基上氢的多步取代反应,可生成一氯、二氯、三氯甲苯等产物,后续在溶液中水解时,会得到苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸等多种有机物,并非只生成C,A错误;
B.有机物A为,其中甲基上的碳原子为杂化,醛基上的碳原子为杂化,并非所有碳原子均采用杂化,B错误;
C.乙酸苯甲酯与乙酸、苯甲醇互溶,分液法仅能分离互不相溶的液体混合物,无法用分液法除去杂质,C错误;
D.甲苯不含可与溴发生加成反应的官能团,不能使溴的四氯化碳溶液褪色;但其侧链甲基可被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选D。
9. 某有机物M的结构简式如图所示,若等物质的量的M在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,则消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为
A. 1:2:1 B. 2:4:1 C. 2:3:1 D. 1:2:2
【答案】B
【解析】
【详解】钠能与羟基、羧基发生反应;氢氧化钠能与酚羟基、羧基、卤原子、酯基反应;碳酸氢钠只能与羧基反应,且三者的反应数目关系都是1:1;从有机物的结构简式可以看出其中含有一个酚羟基、一个羧基、一个酯基、一个溴原子,故1 mol该有机物,能反应掉2 mol钠,4 mol氢氧化钠,1 mol碳酸氢钠,即消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为2:4:1,故选B。
10. 实验室制备乙酸乙酯的过程中,下列实验操作不正确的是
A.向试管中加入药品和用品
B.乙酸乙酯的生成
C.乙酸乙酯的收集
D.乙酸乙酯的分离
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制备乙酸乙酯的过程中先在试管中加入乙醇,再加入浓硫酸和乙酸,再放入碎瓷片防暴沸,A正确;
B.将乙醇、乙酸和浓硫酸混合液体加入试管中共热发生酯化反应,B正确;
C.生成的乙酸乙酯产物通入饱和碳酸钠溶液中,碳酸钠溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,C正确;
D.将乙酸乙酯与碳酸钠溶液通过分液方法分离,D错误;
答案选D。
11. 准确称取某有机物样品(只含C、H、O三种元素),将有机物经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加和。又知有机物的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】燃烧产物中:浓硫酸增重的3.6 g为H2O,,则,;碱石灰增重的8.8 g为CO2,,则,,有机物中氧原子的物质的量:,因此,实验式为。质谱图最大质荷比为88,即该有机物相对分子质量为88。设分子式为,则,得,因此分子式为。红外光谱显示该有机物含不对称、、结构。
【详解】A.中含有羧基,不存在结构,不符合红外光谱特征,A错误;
B.中含有羟基和羰基,不存在结构,不符合红外光谱特征,B错误;
C.的分子式为,相对分子质量为88,符合质谱结果;分子中同时含有不对称、、结构,符合红外光谱特征,C正确;
D.的分子式为,相对分子质量为74,不符合质谱给出的相对分子质量88,D错误;
故选C。
12. 双酚AF广泛应用于光学、微电子、航天等领域,可由六氟丙酮与苯酚在一定条件下合成得到,路线如下:
下列说法错误的是
A. 常温下向饱和苯酚钠溶液中通入过量,溶液变浑浊,静置,过滤可得苯酚晶体
B. 苯酚和对甲基苯酚相比,常温下前者在水中的溶解度更大
C. 苯酚与双酚AF遇FeCl3溶液均显色
D. 双酚AF分子中苯环上的一溴代物有2种
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下苯酚钠溶液中通入过量反应生成苯酚和,虽然苯酚常温下在水中溶解度小、溶液变浑浊,但此时析出的苯酚形成乳浊液,需用分液法分离,无法通过过滤得到苯酚晶体,A符合题意;
B.对甲基苯酚比苯酚多1个憎水基团甲基,因此常温下苯酚在水中的溶解度更大,B不符合题意;
C.苯酚和双酚AF均含有酚羟基,遇溶液均能发生显色反应,C不符合题意;
D.双酚AF的两个苯环完全等价,每个苯环上羟基的邻位氢等价、间位氢等价,因此苯环上的一溴代物共有2种,D不符合题意;
故选A。
13. 化学是以实验为基础的学科,下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将乙醇与浓硫酸的混合物加热至170℃,并将产生的气体干燥后通入少量酸性溶液中
酸性KMnO4溶液褪色
乙醇发生了消去反应
B
向丙烯醛中滴入溴水
溴水褪色
证明丙烯醛中含有碳碳双键
C
向电石中滴入饱和食盐水,将产生的气体通过溶液后通入酸性溶液
酸性KMnO4溶液褪色
制得乙炔并证明其具有还原性
D
将溴乙烷与氢氧化钠溶液混合加热一段时间,冷却后,加入硝酸银溶液
生成浅黄色沉淀
证明溴乙烷分子中含有溴元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇易挥发,挥发的乙醇蒸气也能使酸性溶液褪色,无法证明生成了乙烯,即无法证明乙醇发生消去反应,A错误;
B.丙烯醛中含有的醛基也具有还原性,可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明含有碳碳双键,B错误;
C.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,通过溶液可除去杂质,剩余气体使酸性溶液褪色可证明乙炔具有还原性,C正确;
D.反应后溶液中含有过量的,会与反应生成沉淀干扰溴元素的检验,应先加稀硝酸酸化再加入硝酸银溶液,D错误;
故选C。
14. 以纤维素为原料合成PEF树脂的路线如图所示。下列叙述正确的是
A. 纤维素在人体内可以水解转化为葡萄糖
B. FDCA与氢气加成的产物可能有两种
C. 1 mol 5-HMF被完全氧化为FDCA转移4 mol电子
D. 合成PEF的单体是FDCA和乙二醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.人体内不存在水解纤维素的酶,纤维素无法在人体内水解转化为葡萄糖,A错误;
B.FDCA中羧基的碳氧双键不能与H₂加成,呋喃环上的共轭碳碳双键与H₂加成时,1:1加成有1,2-加成和1,4-加成两种产物,1:2加成得到完全加成产物,共3种可能的加成产物,B错误;
C.1 mol 5-HMF中,氧化为转移4 mol电子,氧化为转移2 mol电子,共转移6 mol电子,C错误;
D.PEF是缩聚生成的聚酯,断键后可知单体为FDCA和乙二醇,D正确;
故答案选D。
15. 已知环己胺(液体)微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 上述过程未发生氧化还原反应 B. ②③均为两相混合体系
C. 溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D. 由②③获得相应产品采取的操作方法不同
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,溴、溴苯、环己胺的混合溶液中加入氢氧化钠溶液.Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O,5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3H2O+3Br2,故用CCl4萃取水相中2得到③(溴的四氯化碳溶液);有机相1中含有溴苯与环己胺,加入盐酸环己胺与盐酸生成盐类溶于水中,通过分液得到①(溴苯),成盐后的环己胺与氢氧化钠反应再生成环己胺,通过分液得到②(环己胺),据此分析解题。
【详解】A.Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O,为氧化还原反应,故A错误;
B.②是水和环己胺基本不相溶,采用分液得到环己胺的纯净物;③是CCl4从溴水中萃取得到的溴的四氯化碳溶液,只有③是两相混合体系,故B错误;
C.由分析可知,溴、溴苯、环己胺品依次由③、①、②获得,故C错误;
D.由分析可知,②获得的方式为分液,③获得的方式为萃取,故D正确;
故选D。
16. 化合物是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. X分子中含有酮羰基、醚键、酯基三种含氧官能团
B. 1 mol Y与足量H2反应,最多消耗4 mol H2
C. 1 mol Y与足量溴水反应,最多消耗2 mol Br2
D. 可以与HCHO在一定条件下发生缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中苯环侧链-COCH3中的C=O为酮羰基,CH3O-中的C-O-C为醚键,右侧内酯环中的-COO-为酯基,共三种,A正确;
B.Y分子中1 mol苯环可与3 mol H2加成,1 mol碳碳双键可与1 mol H2加成,酯基的碳氧双键不能与H2加成,因此1 mol Y最多消耗4 mol H2,B正确;
C.Y分子中酚羟基的邻位有1个可被取代的氢原子,与溴发生取代反应消耗1 mol Br2,碳碳双键与溴发生加成反应消耗1 mol Br2,共消耗2 mol Br2,C正确;
D.酚类与发生缩聚反应需要酚羟基的邻位或对位有活泼氢,Z分子中酚羟基的邻位和对位均连有取代基,无活泼氢,不能发生缩聚反应,D错误;
故答案选D。
二、填空题(共4大题,共56分)
17. 正丁醛是一种重要的有机化学品,广泛应用于医药、农药、染料等领域。其制备方法有多种,最常用的方法是蒸馏正丁醇和氧化剂来合成。
已知:①制备原理为。
②相关物质的物理性质如下表:
颜色、状态
沸点/℃
密度/(g/mL)
溶解性
正丁醛
无色液体
75.7
0.80
微溶于水
正丁醇
无色液体
117.7
0.81
微溶于水
主要实验步骤如下(反应装置如图,夹持等装置略):
Ⅰ.在100mL烧杯中,将10.0g 溶解于60.0mL水中,再缓缓加入7.5mL浓硫酸。
Ⅱ.将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中,在三颈烧瓶中加入100mmol正丁醇和几粒沸石。
Ⅲ.加热正丁醇至微沸,开始滴加仪器A中溶液,注意控制滴加速度,滴加过程中保持反应温度为90~95℃,收集90℃以下的馏分。
Ⅳ.分离出有机相,再蒸馏,收集75~77℃馏分,获得产品6.0mL。
回答下列问题:
(1)仪器A的支管的作用是___________。
(2)仪器B的名称是___________。
(3)该实验采用的适宜加热方式是___________(填标号)。
A.直接加热 B.水浴加热 C.油浴加热
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是___________(填仪器名称)。
(5)加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂并注意控制滴加速度,其原因是___________。
(6)该实验中正丁醛的产率为___________(精确至0.1%)。
【答案】(1)平衡气压,使液体顺利流下 (2)球形冷凝管 (3)C (4)分液漏斗
(5)确保反应温度为90~95℃,有利于反应的进行,同时可以避免氧化剂滴加速度过快导致局部温度过高或副反应发生 (6)66.7%
【解析】
【分析】将浓硫酸加入到Na2Cr2O7溶液中,将配制好的氧化剂溶液小心转移至仪器A中,加热时不断滴入反应器中与正丁醇发生反应生成正丁醛,反应中保持反应温度为90~95℃,收集90℃以下的馏分,分离出有机相,再蒸馏,收集75~77℃馏分,获得产品。
【小问1详解】
仪器A的名称是恒压滴液漏斗,其中支管连接了上下两端,使液体上下气压相等,漏斗中的液体能顺利流下。
【小问2详解】
根据仪器结构可知,仪器B的名称是球形冷凝管;
【小问3详解】
该实验的反应温度为90~95℃,接近水的沸点,水浴加热和直接加热都难以长时间稳定维持所需的温度范围,故适宜的加热方式是油浴加热,故选C。
【小问4详解】
容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时需要分液、均需使用的是分液漏斗;故选分液漏斗;
【小问5详解】
加热正丁醇至微沸时开始滴加氧化剂可以确保反应温度为90~95℃,有利于反应的进行;控制滴加速度可以避免氧化剂滴加速度过快导致局部温度过高或副反应发生。
【小问6详解】
根据制备原理可知,理论上可获得0.1mol正丁醛,其质量为0.1mol×72g/mol=7.2g,故正丁醛产率为。
18. 千金藤素为白细胞增生药,能促进骨髓组织增生,从而升高白细胞的量,用于治疗白细胞减少症。制备其一种中间体的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)的名称为___________;化合物E中的含氮官能团的名称为___________。
(2)B+G→C的反应是原子利用率100%的反应,物质G的结构简式为___________;发生的反应类型为___________。
(3)写出反应的化学方程式:___________。
(4)E为某高分子化合物的唯一单体,该高分子化合物的结构简式为___________,该高分子化合物的链节为___________。
(5)满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:___________。
①含有苯环 ②含有 ③含有 ④有4种氢原子,且数目之比为6∶6∶2∶1
【答案】(1) ①. 一碘甲烷 ②. 硝基
(2) ①. HCHO ②. 加成反应
(3) (4) ①. ②.
(5)
【解析】
【分析】A()与CH3I发生取代反应生成B(),B与G(HCHO)发生加成反应生成C,C催化氧化后醇羟基转化为醛基,生成D,D中的醛基与CH3NO2反应,引入硝基并延长碳链生成E,E在Zn、HCl条件下发生还原反应生成-NH2,得到F。
【小问1详解】
CH3I的名称为一碘甲烷;化合物E中的含氮官能团的名称为硝基;
【小问2详解】
物质G的结构简式为HCHO;反应类型为加成反应;
【小问3详解】
为醇羟基氧化成醛的反应,其化学方程式为;
【小问4详解】
E为某高分子化合物的唯一单体,该高分子化合物为双键加聚所得,其结构简式为,该高分子化合物的链节为;
【小问5详解】
化合物F()的同分异构体含有苯环、 和 外还有4个饱和C原子,有4种氢原子且数目之比为6∶6∶2∶1,说明有4个-CH3且两两对称,则满足题意的结构简式为。
19. 随着环保、生物医药对“低毒、高效”材料的需求增长,烯丙基胺类聚合物的改性和应用在持续拓展。一种高效合成烯丙基胺类化合物的新方法如图所示:
已知羟醛缩合:
回答下列问题:
(1)化合物I中官能团的名称是______。化合物I的某同分异构体能与新制氢氧化铜反应,核磁共振氢谱只有2组峰,其结构简式为______。
(2)化合物Ⅲ的分子式是______。
(3)关于上述图中的相关物质及转化,下列说法正确的是______(填标号)。
A. 化合物Ⅰ分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键
B. 化合物Ⅱ易溶于水,是因为其能与水分子形成氢键
C. 化合物Ⅱ、Ⅲ中N原子的杂化方式相同
D. 反应过程中,有C-H键和N-H键的断裂
(4)酸碱质子理论认为:凡是能接受氢离子的分子或离子称为碱。胺类化合物中氮原子含孤电子对,氮原子的电子云密度越大,碱性越强。下列三种物质的碱性由强到弱的是______(用序号表示)。
① ② ③
(5)萘替芬()是第一个上市的烯丙胺类广谱抗真菌药。它是由肉桂醇()和N-甲基-1-萘胺()合成。(Ph代表苯环)
①写出合成萘替芬的化学方程式______。
②肉桂醇可发生加聚反应,其加聚产物均结构简式为______。
③肉桂醇合成方法有多种,现以苯甲醛和乙醛为原料经过一系列反应生成肉桂醇。基于你设计的合成路线,其中相关步骤及羟醛缩合反应,其化学方程式为______(只写第一步,无需注明反应条件)。
【答案】(1) ①. 碳碳双键、羟基 ②. C(CH3)3CHO
(2)C7H15N (3)BC
(4)①>③>② (5) ①. +→+H2O ②. ③. +CH3CHO+H2O
【解析】
【分析】有机化合物I与有机化合物Ⅱ在催化剂条件下通过取代反应生成了有机化合物Ⅲ和水。
【小问1详解】
根据化合物I的键线式可知其官能团的名称是碳碳双键、羟基,根据化合物I的键线式可知其碳原子数为5,不饱和度为1,氧原子数为1,其同分异构体能发生银镜反应,说明结构中含有醛基,醛基中有1个不饱和度,结合氧原子数,说明其同分异构体中含有一个醛基,其它部分是饱和的,核磁共振氢谱图上只有2组峰,说明其同分异构体中结构中存在两种环境氢,而醛基中的氢就占一种,则剩下的4个碳原子只存在一种环境氢,可推测烃基的结构为叔丁基,则满足条件的同分异构体为C(CH3)3CHO。
【小问2详解】
根据化合物Ⅲ的键线式可知,其含有的碳原子数为7,有1个不饱和度,有1个氮原子,1个氮原子要多算1个氢原子,则其分子式为C7H15N。
【小问3详解】
A.反应物I分子结构中存在碳碳双键,则存在由p轨道“肩并肩”形成的π键,A错误;
B.化合物Ⅱ结构中存在N-H,水分子中存在O-H,故能形成分子间氢键,使其易溶于水,B正确;
C.化合物Ⅱ、Ⅲ中N原子形成3个键,另外还有1对孤对电子,则其价电子对数为4,对应的都是sp3杂化,C正确;
D.反应过程中发生了取代反应,化合物Ⅱ中的氢原子取代了化合物Ⅰ中的羟基,则有N-H键和C-O键的断裂,没有C-H断裂,D错误;
故选BC。
【小问4详解】
中的两个甲基是给电子基团,会增加N原子上的电子云密度,使其更容易接受质子,碱性最强;中的两个-CF3是强吸电子基团,会显著降低N原子的电子云密度,使其接受质子的能力变弱;中的两个-CCl3也是吸电子基团,但吸电子能力比-CF3弱,所以N原子电子云密度比高,但比低,故下列三种物质的碱性由强到弱的是①>③>②。
【小问5详解】
①肉桂醇()和N-甲基-1-萘胺()发生取代反应生成萘替芬,化学方程式为+→+H2O。
②肉桂醇中的碳碳双键发生加聚反应,产物结构简式为。
③根据题意,利用羟醛缩合反应,苯甲醛与乙醛在碱性条件下反应生成肉桂醛,再通过还原反应将肉桂醛转化为肉桂醇,故其中相关步骤及羟醛缩合反应,其化学方程式为+CH3CHO+H2O。
20. 固定和利用能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。与化合物3a反应生成化合物4a或化合物5a如反应Ⅱ和Ⅲ所示(其他试剂、产物及反应条件均省略,Ph代表苯环)。
回答下列问题:
(1)的官能团名称是___________;中的官能团名称是___________。
(2)反应Ⅰ的原子利用率为100%,则2a的电子式为___________。
(3)3a的同分异构体中含苯环且能发生银镜反应、核磁共振氢谱有四组峰的是___________(写名称)。
(4)下列说法错误的有___________。
A. 为非极性分子,分子内存在互相垂直的键
B. 反应Ⅱ为加成反应,反应Ⅲ为加聚反应
C. 3a、4a分子中均存在手性碳原子,都有、杂化的碳原子和氧原子
D. 3a中键角大于6a中键角
(5)在一定条件下,6a也能与发生类似反应II的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),请写出这两种产物的结构简式:___________。
(6)在一定条件下,6a也能与发生类似反应III的反应,请写出高分子产物的结构简式:___________。
(7)根据上述反应信息,以2-氯丙烷为原料合成高分子化合物。
①第一步反应所需试剂和条件是___________。
②用简要文字说明红外光谱中第一步反应的有机产物与2-氯丙烷不同点:______________。
③最后一步反应的方程式为___________。
【答案】(1) ①. 醚键 ②. 酯基
(2) (3)4-甲基苯甲醛 (4)CD
(5)和 (6)
(7) ①. 的醇溶液、加热 ②. 第一步产物为丙烯,红外光谱中会出现碳碳双键的特征吸收峰,2-氯丙烷不存在该双键吸收峰。 ③.
【解析】
【小问1详解】
3a是苯基取代的三元环氧乙烷,特征官能团为醚键;4a是与环醚加成得到的五元环碳酸酯,特征官能团为酯基。
【小问2详解】
配平反应Ⅰ可知,2 mol苯乙烯与1 mol 反应生成2mol 3a或3 mol苯乙烯与1 mol 反应生成3 mol 3a,原子利用率均为100%,因氧化性过强易发生副反应,故2a为。
【小问3详解】
3a分子式为,同分异构体含苯环、能发生银镜反应说明含醛基,核磁共振氢谱四组峰说明分子高度对称,符合条件的是苯环上对位连甲基和醛基的4-甲基苯甲醛,氢原子分为苯环上2组等效氢、醛基1组、甲基1组,共4组峰。
【小问4详解】
A.是直线型非极性分子,两个sp杂化的C分别和两侧O形成两个互相垂直的三中心四电子大π键,A正确;
B.反应II是和环醚的环加成,属于加成反应,反应III是由两个单体(一个有双键,一个有环)反应生成聚合物,属于加聚反应,B正确;
C.3a中连苯环的碳原子是手性碳,但3a的氧原子为sp³杂化;4a的酯基氧原子为sp²杂化,但3a不存在sp²杂化的氧原子,描述错误,C错误;
D.3a的C-O-C中O有2对孤电子对,6a的C-N-C中N只有1对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,因此3a的∠C-O-C小于6a的∠C-N-C,D错误;
故选CD。
【小问5详解】
反应Ⅱ是断开碳氧单键,与二氧化碳加成形成环;6a也是如此,断开碳氮单键,与二氧化碳加成形成五元环,断开方式有两个,一个是断开与Ph相连C上的碳氮单键,另一个是断开与Ph不相连C上的碳氮单键,两者互为同分异构体,结构简式为:和。
【小问6详解】
类似反应III的开环聚合,6a和交替连接,得到主链含氨基甲酸酯结构的高分子,结构简式为:。
【小问7详解】
①2-氯丙烷先发生消去反应生成丙烯,为后续合成环氧丙烷做准备。
②第一步产物为丙烯,红外光谱中会出现碳碳双键的特征吸收峰,2-氯丙烷不存在该双键吸收峰。
③环氧丙烷和发生类似反应III的开环聚合,得到目标聚碳酸酯产物,化学方程式为。
【点睛】
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