内容正文:
秘密★考试结束前 【考试时间:11月7日16:30-17:45】
昆明市第三中学高2027届高二年级上学期期中考试
化学试题卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Mn-55
一、单选题(本大题共16个小题,每小题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)。
1. 下列关于有机物性质及应用的叙述正确的是
A. 《格物粗谈》记载“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
B. 乙烷燃烧火焰温度高,可用于切割金属
C. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,证明生成的氯甲烷具有酸性
D. 《天工开物》记载古代四川“井火取盐”的过程“临邛(地名)火井(废井,废气遇明火可燃)一所,纵广五尺,深二三丈”“取井火还煮井水”“一水得四五斗盐”,“井火”燃烧的物质是石蜡
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯是植物生长调节剂,具有催熟果实的作用,木瓜释放的气体为乙烯,可催熟未熟的红柿,A正确;
B.乙炔()燃烧的氧炔焰温度极高,可用于切割金属,乙烷燃烧火焰温度达不到切割金属的要求,B错误;
C.甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成,溶于水电离出使湿润的石蕊试纸变红,氯甲烷为非电解质,不具有酸性,C错误;
D.“井火”燃烧的物质是天然气,主要成分为,石蜡为碳原子数较多的固态烷烃,不是井火的可燃成分,D错误;
故答案选A。
2. 下列表示正确的是
A. 四氯化碳的电子式:
B. 乙炔的球棍模型:
C. 的名称:2、2,4-三甲基己烷
D. 反式聚异戊二烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.四氯化碳的电子式中每个原子最外层应满足8电子稳定结构,给出的电子式未标注的全部孤电子对,A错误;
B.该模型为乙炔的空间填充(比例)模型,球棍模型需要用短棍表示化学键,B错误;
C.该有机物最长碳链含6个碳原子,从距离取代基最近的一端编号,2号碳上连接2个甲基,4号碳上连接1个甲基,系统命名为2,2,4-三甲基己烷,C正确;
D.该结构中碳碳双键两侧的主链基团在双键同侧,属于顺式聚异戊二烯,反式聚异戊二烯的主链基团应在双键异侧,D错误;
故选C。
3. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
A. 石墨转变为金刚石是放热反应
B. 白磷比红磷稳定
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2则ΔH1<ΔH2
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像1,金刚石能量高于石墨,石墨转变为金刚石是吸热反应,故A错误;
B.根据图像2,白磷能量高于红磷,能量越低越稳定,白磷比红磷稳定性差,故B错误;
C.依据图像3,固体硫变化为气态硫需要吸收能量,故ΔH1<ΔH2,故C正确;
D.根据图像4,反应物CO(g)+H2O(g)的能量总和高于生成物CO2(g)+H2(g)的能量总和,反应是放热反应,即CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH<0,故D错误;
答案选C。
4. 已知:与的反应为放热反应。下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 的燃烧热是,则反应的
C. 的反应热,则的反应热
D. 在一定的条件下将和置于密闭容器中充分反应,放出热量40.2 kJ,则反应的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的吸放热与反应条件无必然联系,如燃烧反应大多需要加热引发,但属于放热反应,A错误;
B.的燃烧热对应热化学方程式为,逆反应焓变数值相等、符号相反,因此的,B正确;
C.和反应除生成2mol水外,与结合生成沉淀也会放热,总放出热量大于,因此反应的,C错误;
D.与合成氨为可逆反应,0.5mol无法完全反应,因此1mol完全反应放出的热量大于80.4kJ,反应的,D错误;
故选B。
5. 下列说法正确的是
A. 化合物是苯的同系物
B. 间二氯苯只有1种结构能证明苯分子中6个碳原子之间的键完全相同
C. 甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不可以,说明苯环被甲基活化了
D. 存在属于芳香族化合物的同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯的同系物要求分子中仅含有1个苯环且侧链为烷基,该化合物含有两个稠合苯环,不符合苯的同系物定义,A错误;
B.若苯分子为单双键交替结构,间二氯苯也只有1种结构,无法证明苯环中6个碳原子之间的键完全相同,邻二氯苯只有1种结构才能证明该结论,B错误;
C.甲苯使酸性KMnO4溶液褪色是因为甲基被氧化为羧基,该现象说明苯环活化了甲基,而非苯环被甲基活化,C错误;
D.该有机物的不饱和度为4,与苯环的不饱和度相同,其存在如苯酚(或甲基苯酚等)属于芳香族化合物的同分异构体,D正确;
故答案选D。
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol组成为的烃一定含有个双键
B. 中含有的键数目最多为
C. 1 mol乙酸与足量乙醇反应,生成的乙酸乙酯分子数为
D. 和的混合气体完全燃烧,消耗的分子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.可以为环烷烃,不含碳碳双键,因此1mol该烃不一定含个双键,A错误;
B.的摩尔质量为,5.8g该物质的物质的量为,若为环氧丙烷(环状结构),所有共价键均为键,1mol该结构含10mol 键,故0.1mol对应键数目为,大于,B错误;
C.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化,生成乙酸乙酯的分子数小于,C错误;
D.1mol 完全燃烧消耗3mol ,1mol (分子式为,可改写为)完全燃烧也消耗3mol ,因此1mol二者混合气体完全燃烧,消耗的分子数目为,D正确;
故选D。
7. 由为原料制取,需要经过的反应为
A. 加成——消去——取代 B. 消去——加成——取代
C. 消去——取代——加成 D. 取代——消去——加成
【答案】B
【解析】
【详解】由逆合成法可知,二卤代烃水解可制备二元醇,烯烃加成可制备二卤代烃,则以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,步骤为:
①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯;
②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷;
③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液条件水解(取代反应)生成1,2-丙二醇;
故选答案选B。
8. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 乙醇与氧气在Cu催化下生成乙醛 B. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热生成乙烯
C. 乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷 D. 乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下制乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与氧气在Cu催化下生成乙醛的反应中,除乙醛外还生成水,反应的化学方程式为:,原子利用率小于100%;
B.溴乙烷与NaOH醇溶液共热除生成乙烯外,还有产物为NaBr和水,反应的化学方程式为:,原子利用率小于100%;
C.乙烯与氧气在Ag催化下生成环氧乙烷,反应的化学方程式为:,原子利用率为100%;
D.乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:,原子利用率小于100%;
最理想的“原子经济性反应”是C,故答案为:C。
9. 下列实验有关操作不正确的是
选项
被提纯物(杂质)
除杂方法
A
苯甲酸
加热溶解,趁热过滤、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥
B
加入生石灰,蒸馏
C
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液,洗气
D
溴苯
加入NaOH溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯甲酸在水中溶解度随温度升高显著增大,溶解度随温度变化较小,通过加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的重结晶方法可除去苯甲酸中的,A正确;
B.生石灰可与反应生成沸点较高的,再蒸馏即可分离得到乙醇,B正确;
C.乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为,会向乙烷中引入新的杂质,该除杂方法错误,C错误;
D.可与溶液反应生成易溶于水的钠盐,溴苯不溶于水且不与反应,分液即可得到纯净的溴苯,D正确;
故选C。
10. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法之一为。下列说法错误的是
A. 上述合成甲基丙烯酸甲酯的方法属于酯化反应
B. 有机玻璃使用时,应避免接触高浓度的强酸和强碱
C. 一定条件下,与氧气反应的产物能发生银镜反应
D. 甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应形成高分子材料有机玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】A.酯化反应的定义是酸与醇反应生成酯和水的反应,题给反应反应物无羧酸类物质,且没有小分子水生成,不属于酯化反应,A错误;
B.有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯的加聚产物,结构中含有酯基,在强酸、强碱条件下会发生水解反应,因此使用时应避免接触高浓度强酸和强碱,B正确;
C.在催化氧化条件下可与反应生成(甲醛),甲醛含有醛基,能发生银镜反应,C正确;
D.甲基丙烯酸甲酯分子中含有碳碳双键,可通过加聚反应生成高分子化合物聚甲基丙烯酸甲酯,即有机玻璃,D正确;
故选A。
11. 化合物M()是一种食品添加剂,熔点38℃,沸点261℃,易溶于有机溶剂,难溶于水,长时间加热易分解。其实验室合成过程如下:
下列说法错误的是
A. 取有机相液体加入少量溴水,若溴水褪色,证明有M生成
B. 无水的作用是干燥有机相
C. 在进行操作1后,向水相中加入适量甲苯,再次进行操作1,可提高产率
D. 减压蒸馏可以防止产品分解
【答案】A
【解析】
【分析】苯甲醛与丙酮在溶液中持续加热,发生反应生成化合物M;加入盐酸中和过量的碱,调节溶液的pH至合适的范围,以便后续操作能顺利进行;再进行分液,获得有机相;加入无水干燥有机相,再进行减压分馏,从而获得有机物M。
【详解】A.苯甲醛与丙酮在溶液中发生反应,苯甲醛可能有剩余,苯甲醛具有还原性,能使溴水褪色,则有机相液体使溴水褪色,不能证明有M生成,A错误;
B.将有机相与水相分离后,有机相中仍混有少量水分,加入无水,可干燥有机相,B正确;
C.在进行操作1(分液)后,水相中仍溶有少量M,向水相中加入适量甲苯,可萃取M,再次进行分液后,将有机相合并进行蒸馏,可提高M的产率,C正确;
D.M长时间加热易分解,为降低沸点,防止M的分解,可采用减压蒸馏提取M,D正确;
故选A。
12. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
B.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
C.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
D.检验电石与水反应生成乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇与浓硫酸共热时,除生成乙烯外,副反应会生成,同时挥发出乙醇蒸气,二者均可以还原酸性使溶液褪色,干扰乙烯的检验,该装置无除杂装置,不能达到实验目的,A符合题意;
B.1-溴丁烷在的醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯,挥发出来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,B不符合题意;
C.乙酸与碳酸钠反应生成,证明酸性:乙酸>碳酸;生成的中混有的挥发的乙酸被饱和溶液除去,通入苯酚钠溶液生成苯酚,溶液变浑浊,证明酸性:碳酸>苯酚,可以验证三者酸性强弱,能达到实验目的,C不符合题意;
D.电石与水反应生成乙炔,电石中硫化物杂质会生成等还原性杂质,可使的溶液褪色,用溶液可以除去等杂质,再用的溶液检验乙炔,能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
13. 维生素C是一种很好的抗氧化剂,其分子的结构简式如图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是
A. 属于烃的衍生物
B. 分子中含有3种官能团,能被酸性高锰酸钾氧化的官能团有两种
C. 1 mol该物质含有键,最多能与加成
D. 维生素C(抗坏血酸)本身具有酸味,属于有机羧酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.维生素C含有C、H、O三种元素,是烃中氢原子被含氧官能团取代得到的物质,属于烃的衍生物,A正确;
B.分子中含有醇羟基、碳碳双键、酯基共3种官能团,其中醇羟基、碳碳双键均可被酸性高锰酸钾氧化,共两种,B正确;
C.1个碳碳双键含1个键,1个碳氧双键含1个键,故1 mol该物质含键;只有碳碳双键可与发生加成反应,故1 mol该物质最多与加成,C正确;
D.有机羧酸的分子中必须含有羧基,维生素C分子中无羧基,不属于有机羧酸,D错误;
故选D。
14. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯反应,因此合成所需反应物为2-甲基-1,3-丁二烯和乙烯,故A正确
B.2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯发生上述反应,可以生成和两种产物,故B正确;
C.通过上述反应合成,所需反应物为和,故C错误;
D.狄尔斯阿尔德反应为加成反应,没有其他产物生成,原子利用率为100%,故D正确;
答案选C。
15. 工业合成环丁基甲酸的流程如图。下列说法正确的是
A. a→b反应后不饱和度增加,因此其反应类型为消去反应
B. 与NaOH水溶液加热反应后,得到不分层的液体,即可说明反应完全
C. c分子中所有碳原子可能共平面
D. c可以与发生加成反应生成醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合题干物质转化信息可知,a→b的反应类型为取代反应,A错误;
B.在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成NaCl、NaBr和醇,三者互溶,故反应一段时间后,若液体不分层,即可说明反应完全,B正确;
C.c中的环丁基的4个碳原子均为饱和sp3杂化,构成的四元环为非平面的折叠结构,饱和碳原子的四面体构型决定了所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.c中羧基不能与H2发生加成反应,D错误;
故选B。
16. 药物Z(丁烯基苯酞)可通过如下路径制备:
已知:手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。下列叙述错误的是
A. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别X与Z
B. X、Y、Z均能与NaOH溶液反应
C. Y分子中有2个手性碳原子
D. X与互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含有碳碳双键,且与苯环直接相连的碳原子上有氢,可使酸性高锰酸钾溶液褪色;Z中也有碳碳双键,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以不可用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,A错误;
B.X中含有羧基,可与NaOH发生中和反应;Y中含有酯基和碳碘键,均可与NaOH发生水解反应;Z中含有酯基,可与NaOH发生水解反应,三者均能与NaOH溶液反应,B正确;
C.Y分子中,五元环上与氧原子相连的碳原子、与碘原子相连的碳原子均连接4种不同的基团,为手性碳原子,共2个,如图:,C正确;
D.X的分子式为C12H14O2,选项中有机物的分子式也为C12H14O2,二者分子式相同,结构不同,所以二者互为同分异构体,D正确;
故答案选A。
二、填空题(本大题共4个小题,共52分)。
17. 在电子工业和化学工业上有广泛用途。用硫铁矿(主要成分为)、软锰矿(主要成分为,含有少量的、等杂质)制取高纯度的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程,与发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)滤渣a的主要成分为______________(填化学式)
(3)“沉锰”时反应的离子方程式为_________________________。
(4)“焙烧”时参加反应的气体与生成气体的质量之比为______________。
(5)“氧化”的目的是_________________________。
(6)滤液中主要阳离子的检验方法是_________________________。
(7)工序①的操作流程为_________________________。
【答案】(1)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3)
(4)4:11 (5)将二氧化锰粗品中混有的碳酸锰进一步转化为二氧化锰
(6)取少量滤液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明滤液中含有铵根离子
(7)过滤、洗涤、干燥
【解析】
【分析】将硫铁矿、软锰矿加硫酸进行酸浸,得到含硫单质的滤渣和含铁离子、锰离子、铝离子的滤液;向滤液中加入氨水并调节pH进行除铁、铝,得到含氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣a和含有锰离子的滤液;向滤液中加入碳酸氢铵溶液和氨水,控制pH在6.5~7之间进行沉锰,将锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤后将固体焙烧得到二氧化锰粗品,向粗品中加入硫酸、氯酸钾,进一步将粗品中的碳酸锰转化为二氧化锰,最后过滤、洗涤、干燥得到纯品。
【小问1详解】
由分析,“酸浸”过程,与发生氧化还原反应生成锰离子和铁离子、硫单质,锰化合价由+4变为+2、铁化合价由+2变为+3、硫化合价由-1变为0,结合电子守恒,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
由分析,滤渣a主要成分为:Al(OH)3、Fe(OH)3;
【小问3详解】
“沉锰”时反应为锰离子和碳酸氢铵、氨水生成碳酸锰沉淀,结合质量守恒,同时生成铵根离子和水,离子方程式为:;
【小问4详解】
“焙烧”时,碳酸锰和空气中氧气发生氧化还原反应生成二氧化锰和二氧化碳,反应为:,参加反应的气体与生成气体的质量之比为32:(2×44)=4:11;
【小问5详解】
由流程,“氧化”的目的是将二氧化锰粗品中混有的碳酸锰进一步转化为二氧化锰;
【小问6详解】
滤液中主要阳离子为铵根离子,检验方法是:取少量滤液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明滤液中含有铵根离子;
【小问7详解】
氧化后,过滤分离出固体二氧化锰、洗涤、干燥得到纯品,故答案为:过滤、洗涤、干燥。
18. Ⅰ.以下是6种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
①②③HCHO④⑤⑥
(1)在无氧环境下,①脱氢可制得丙烯,已知几种共价键键能如下表所示,写出相关的热化学方程式:_____________________________________。
共价键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能
413
348
615
436
(2)在②的同分异构体中,有一种芳香族化合物同时满足下列条件:能发生银镜反应;遇溶液显紫色;核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1,其结构简式为______________。
(3)③与足量新制反应的化学方程式________________________。
(4)④含有的官能团名称是______________。与过量NaOH溶液发生反应的化学方程式为:____________________________________。
(5)命名有机物时,羟基的优先级低于醛基和羧基,例如⑤的系统命名为2-羟基苯甲醛,则⑥的系统命名为:______________。1 mol⑥分别与足量Na、NaOH、反应,消耗Na、NaOH、的物质的量之比为______________。
Ⅱ.使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
(6)根据图1,A的相对分子质量为______________。再根据图1和图2,推测A的分子式为____________。根据以上结果和图3(两组峰的面积比为2:3),推测A的结构简式为____________。
【答案】(1)
(2) (3)HCHO + 4Cu(OH)2 +2NaOH2Cu2O↓+ Na2CO3 + 6H2O
(4) ①. 酯基 ②. +2NaOH+HCOONa+H2O
(5) ①. 3,4,5-三羟基苯甲酸 ②. 4:4:1
(6) ①. 74 ②. C4H10O ③. CH3CH2OCH2CH3
【解析】
【小问1详解】
在无氧环境下,脱氢可制得丙烯,反应为,反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则;
【小问2详解】
的不饱和度为5,其同分异构体中,有一种芳香族化合物同时满足下列条件:能发生银镜反应,则含醛基;遇溶液显紫色,则含酚羟基;核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1,则结构对称,且不含甲基,其结构简式为;
【小问3详解】
甲醛含醛基具有还原性,在碱性条件下,甲醛和新制氢氧化铜发生氧化还原反应生成氧化亚铜红色沉淀,同时生成碳酸钠和水:HCHO + 4Cu(OH)2 +2NaOH2Cu2O↓+ Na2CO3 + 6H2O;
【小问4详解】
由结构,④含有的官能团名称是酯基;该物质与过量NaOH溶液发生反应生成甲酸钠和苯酚钠,化学方程式为:+2NaOH+HCOONa+H2O;
【小问5详解】
羟基的优先级低于醛基和羧基,则⑥的系统命名为:3,4,5-三羟基苯甲酸;钠和酚羟基、羧基均反应,氢氧化钠和酚羟基、羧基均反应,碳酸氢钠只与羧基反应,则1 mol⑥分别与足量Na、NaOH、反应,消耗Na、NaOH、的物质的量之比为4:4:1;
【小问6详解】
根据图1,A的相对分子质量为74(最大质荷比);根据图1和图2,A分子中含醚键,含1个O,(74-16)÷12=4⋯10,推测A的分子式为C4H10O;据以上结果和图3(两组峰的面积比为2:3,即含两类氢原子,且数目比为2:3),说明A分子结构对称,其结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
19. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
反应:
步骤:
Ⅰ.向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去溶剂丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层后,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水干燥,过滤,蒸去溶剂,得目标产物。
回答下列问题:
(1)相比作氧化剂,该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。
(2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰,谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比,。反应2h时,对甲基苯甲醛转化率约为_______%。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。
(5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发,为保证气氛,通前,需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的,操作顺序为:①→②→_______→_______→_______(填标号),重复后四步操作数次。
同位素示踪结果如下表所示,则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
太阳光,,室温,,5h
138
太阳光,空气,室温,,5h
136
【答案】(1) ①. 原料廉价易得 ②. 不生成对苯二甲酸
(2)50 (3)除去剩余的对甲基苯甲醛
(4) ①. ②. +H+
(5) ①. ③ ②. ① ③. ④ ④. 氧气
【解析】
【分析】0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮在有空气存在、光照条件下反应,反应基本结束后,蒸去溶剂丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层,然后用稀盐酸调节水层后,再用乙酸乙酯萃取,用饱和食盐水洗涤有机层,无水干燥,过滤,蒸去溶剂,得目标产物。
【小问1详解】
作氧化剂时可将氧化为对苯二甲酸,即有副反应发生,该制备反应在有空气存在、光照条件下发生时,以空气中氧气为氧化剂,既绿色环保,又没有对苯二甲酸生成,所以反应的优点可填:不生成对苯二甲酸(副反应少);原料廉价易得;原子经济性高(污 染物少);条件温和(使用了可再生能源);
【小问2详解】
起始0h时只有,5h时只有,,则2h时反应液中既有又有,且两者物质的量之比为1:1,即对甲基苯甲醛转化率约为50%;
【小问3详解】
蒸去溶剂丙酮后,加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠进入水层,则充分反应后,用乙酸乙酯洗涤的目的是除去未反应完的;
【小问4详解】
步骤Ⅱ加入过量稀NaOH溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠,步骤Ⅲ中加稀盐酸调节水层反应的离子方程式为:、+H+;
【小问5详解】
丙酮易挥发,为保证气氛,通前,需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的,即反应液中有,冷冻可排走一部分溶解的,然后打开阀门抽气,一段时间后,再关闭阀门,待反应液恢复室温后,再冷冻反应液,即“循环冷冻脱气法”,所以操作顺序为:①→②→③→①→④(填标号),重复后四步操作数次;的相对原子质量为136,太阳光,空气,室温,,5h得到的物质相对分子质量为136,为,而太阳光,,室温,,5h得到的物质相对分子质量为138,说明目标产物中羧基O来源于醛基和空气中的氧气。
20. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:,回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是______________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)由C转变为D的反应类型是______________
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有______________种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是________________________ (要求配平)。
(6)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_________________________________________。
【答案】(1)硝基、酚羟基
(2) (3)还原反应
(4)5 (5)+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O
(6)
【解析】
【分析】由流程,根据A、C的结构简式,结合B的分子式,可知B为,A与B在K2CO3存在条件下发生取代反应生成C,C催化氢化发生还原反应生成D,D发生反应生成E,E和F发生取代反应生成G和HCl,G最终生成产物H;
【小问1详解】
A中官能团的名称是硝基、酚羟基;
【小问2详解】
由分析,B的结构简式为;
【小问3详解】
C中硝基被还原为氨基得到D,为还原反应;
【小问4详解】
B为,其同分异构体满足条件:①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气,说明含有醇羟基,符合条件的结构相当于乙烷分子中的氢原子被-OH、-Br和2个-CH3取代,如果2个甲基-CH3位于同一个碳原子上,符合条件的结构简式为(CH3)2C(OH)CH2Br、(CH3) 2CBrCH2OH、(CH3) 2CHC(Br)HOH;如果2个甲基-CH3位于不同碳原子上,符合条件的结构简式有CH3CH(OH)CHBrCH3、CH3C(OH)BrCH2CH3,所以符合条件的结构简式共有3+2=5种;
【小问5详解】
由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步是发生题干信息中的反应,结合质量守恒,与NaNO2、HCl反应产生、NaCl、H2O,该步发生反应的化学方程式为:+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O;
【小问6详解】
目标产物的结构简式与G类似,则其是由和发生取代反应而合成,而可由苯胺发生D→E的反应合成,可由苯甲醛发生G→H的反应合成,故合成路线为。
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秘密★考试结束前 【考试时间:11月7日16:30-17:45】
昆明市第三中学高2027届高二年级上学期期中考试
化学试题卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Mn-55
一、单选题(本大题共16个小题,每小题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求)。
1. 下列关于有机物性质及应用的叙述正确的是
A. 《格物粗谈》记载“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
B. 乙烷燃烧火焰温度高,可用于切割金属
C. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,证明生成的氯甲烷具有酸性
D. 《天工开物》记载古代四川“井火取盐”的过程“临邛(地名)火井(废井,废气遇明火可燃)一所,纵广五尺,深二三丈”“取井火还煮井水”“一水得四五斗盐”,“井火”燃烧的物质是石蜡
2. 下列表示正确的是
A. 四氯化碳的电子式:
B. 乙炔的球棍模型:
C. 的名称:2、2,4-三甲基己烷
D. 反式聚异戊二烯的结构简式:
3. 下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,据此判断下列说法中正确的是
A. 石墨转变为金刚石是放热反应
B. 白磷比红磷稳定
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2则ΔH1<ΔH2
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
4. 已知:与的反应为放热反应。下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 的燃烧热是,则反应的
C. 的反应热,则的反应热
D. 在一定的条件下将和置于密闭容器中充分反应,放出热量40.2 kJ,则反应的热化学方程式为
5. 下列说法正确的是
A. 化合物是苯的同系物
B. 间二氯苯只有1种结构能证明苯分子中6个碳原子之间的键完全相同
C. 甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不可以,说明苯环被甲基活化了
D. 存在属于芳香族化合物的同分异构体
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol组成为的烃一定含有个双键
B. 中含有的键数目最多为
C. 1 mol乙酸与足量乙醇反应,生成的乙酸乙酯分子数为
D. 和的混合气体完全燃烧,消耗的分子数目为
7. 由为原料制取,需要经过的反应为
A. 加成——消去——取代 B. 消去——加成——取代
C. 消去——取代——加成 D. 取代——消去——加成
8. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 乙醇与氧气在Cu催化下生成乙醛 B. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热生成乙烯
C. 乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷 D. 乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下制乙酸乙酯
9. 下列实验有关操作不正确的是
选项
被提纯物(杂质)
除杂方法
A
苯甲酸
加热溶解,趁热过滤、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥
B
加入生石灰,蒸馏
C
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液,洗气
D
溴苯
加入NaOH溶液,分液
A. A B. B C. C D. D
10. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法之一为。下列说法错误的是
A. 上述合成甲基丙烯酸甲酯的方法属于酯化反应
B. 有机玻璃使用时,应避免接触高浓度的强酸和强碱
C. 一定条件下,与氧气反应的产物能发生银镜反应
D. 甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应形成高分子材料有机玻璃
11. 化合物M()是一种食品添加剂,熔点38℃,沸点261℃,易溶于有机溶剂,难溶于水,长时间加热易分解。其实验室合成过程如下:
下列说法错误的是
A. 取有机相液体加入少量溴水,若溴水褪色,证明有M生成
B. 无水的作用是干燥有机相
C. 在进行操作1后,向水相中加入适量甲苯,再次进行操作1,可提高产率
D. 减压蒸馏可以防止产品分解
12. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
B.检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
C.验证乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
D.检验电石与水反应生成乙炔
A. A B. B C. C D. D
13. 维生素C是一种很好的抗氧化剂,其分子的结构简式如图所示。下列关于维生素C的叙述错误的是
A. 属于烃的衍生物
B. 分子中含有3种官能团,能被酸性高锰酸钾氧化的官能团有两种
C. 1 mol该物质含有键,最多能与加成
D. 维生素C(抗坏血酸)本身具有酸味,属于有机羧酸
14. 双烯合成即狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder反应):,该反应用于构建六元环状烃,则下列说法错误的是
A. 通过上述反应合成,所需反应物为2—甲基—1,3—丁二烯和乙烯
B. 2—甲基—1,3—丁二烯和丙烯发生上述反应产物有2种
C. 通过上述反应合成,所需反应物为和
D. 狄尔斯阿尔德反应为加成反应,原子利用率为100%
15. 工业合成环丁基甲酸的流程如图。下列说法正确的是
A. a→b反应后不饱和度增加,因此其反应类型为消去反应
B. 与NaOH水溶液加热反应后,得到不分层的液体,即可说明反应完全
C. c分子中所有碳原子可能共平面
D. c可以与发生加成反应生成醇
16. 药物Z(丁烯基苯酞)可通过如下路径制备:
已知:手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。下列叙述错误的是
A. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别X与Z
B. X、Y、Z均能与NaOH溶液反应
C. Y分子中有2个手性碳原子
D. X与互为同分异构体
二、填空题(本大题共4个小题,共52分)。
17. 在电子工业和化学工业上有广泛用途。用硫铁矿(主要成分为)、软锰矿(主要成分为,含有少量的、等杂质)制取高纯度的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程,与发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)滤渣a的主要成分为______________(填化学式)
(3)“沉锰”时反应的离子方程式为_________________________。
(4)“焙烧”时参加反应的气体与生成气体的质量之比为______________。
(5)“氧化”的目的是_________________________。
(6)滤液中主要阳离子的检验方法是_________________________。
(7)工序①的操作流程为_________________________。
18. Ⅰ.以下是6种常见的有机物,请根据要求回答下列问题。
①②③HCHO④⑤⑥
(1)在无氧环境下,①脱氢可制得丙烯,已知几种共价键键能如下表所示,写出相关的热化学方程式:_____________________________________。
共价键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能
413
348
615
436
(2)在②的同分异构体中,有一种芳香族化合物同时满足下列条件:能发生银镜反应;遇溶液显紫色;核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1,其结构简式为______________。
(3)③与足量新制反应的化学方程式________________________。
(4)④含有的官能团名称是______________。与过量NaOH溶液发生反应的化学方程式为:____________________________________。
(5)命名有机物时,羟基的优先级低于醛基和羧基,例如⑤的系统命名为2-羟基苯甲醛,则⑥的系统命名为:______________。1 mol⑥分别与足量Na、NaOH、反应,消耗Na、NaOH、的物质的量之比为______________。
Ⅱ.使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下:
(6)根据图1,A的相对分子质量为______________。再根据图1和图2,推测A的分子式为____________。根据以上结果和图3(两组峰的面积比为2:3),推测A的结构简式为____________。
19. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
反应:
步骤:
Ⅰ.向反应管中加入0.12g对甲基苯甲醛和1.0mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去溶剂丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层后,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水干燥,过滤,蒸去溶剂,得目标产物。
回答下列问题:
(1)相比作氧化剂,该制备反应的优点为_______、_______(答出2条即可)。
(2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰,谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比,。反应2h时,对甲基苯甲醛转化率约为_______%。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是_______。
(4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为_______、_______。
(5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发,为保证气氛,通前,需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的,操作顺序为:①→②→_______→_______→_______(填标号),重复后四步操作数次。
同位素示踪结果如下表所示,则目标产物中羧基O来源于醛基和_______。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
太阳光,,室温,,5h
138
太阳光,空气,室温,,5h
136
20. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:,回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是______________。
(2)B的结构简式为______________。
(3)由C转变为D的反应类型是______________
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有______________种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是________________________ (要求配平)。
(6)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_________________________________________。
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