内容正文:
长春市十一高中2024-2025学年度高二下学期第三学程考试
化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,共100分,共10页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
第Ⅰ卷 选择题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中国传统文化博大精深,其中有很多与化学有关。下列说法错误的是
A. 《泉州府志》中有“元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之”。“去土而糖白”说明泥土具有吸附性
B. 《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质,而使殊颜异色得以尚焉……”。文中的“裘”主要成分是蛋白质
C. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
D. 《格物粗谈》中有“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”是酯类物质
2. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. 航展上国产大型客机C919,其机身使用的碳纤维属于有机高分子材料
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶纤维属于合成纤维
C. 聚氨酯泳衣能有效提升游泳速度,其成分属于天然高分子
D. “嫦娥五号”运载火箭所用的聚甲基丙烯酰亚胺属于再生纤维
3. 下列化学用语描述不正确的是
A. 环氧丙烷的结构简式:
B. 葡萄糖的一种结构简式:
C. 的名称为乙二酸乙二酯
D. 的名称为二甲基甲酰胺
4. 下列各组物质的分类正确的是
选项
混合物
电解质
酸性氧化物
化合物
A
氯水
乙醇
N2O5
CaCl2
B
氨水
冰醋酸
NO2
NaOH
C
水玻璃
石膏
SO2
HD
D
铝热剂
氟化氢
CO2
HCl
A. A B. B C. C D. D
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向NaClO溶液中通入少量CO2:
B. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:
C. 向硫酸氢铵溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液:
D. 向明矾的水溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至沉淀的质量最大:
6. 下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用硫酸铝处理污水
Al(OH)3胶体具有吸附性和杀菌消毒
B
用油脂为原料制肥皂
甘油具有水溶性
C
土壤先铺设聚丙烯酸钠树脂后再种植
聚丙烯酸钠树脂具有吸水性和保水性
D
用乳酸制作聚乳酸可降解塑料
聚乳酸燃烧生成CO2和H2O
A. A B. B C. C D. D
7. 利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.检验蔗糖的水解产物具有还原性
C.配制银氨溶液
D.制备乙二酸
A. A B. B C. C D. D
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含107 g Fe(OH)3的胶体中Fe(OH)3胶粒的数目为
B. 1 mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为
C. 标准状况下,22.4 L甲醛中含有的氢原子数为
D. 100 g质量分数为30%的乙酸溶液中含有键数目为
9. 化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子中所有的原子可能共平面
B. 1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C. 可以发生取代、加成、氧化、消去反应
D. 既能形成分子间氢键,也能形成分子内氢键
10. 下列说法中错误的个数为
①根据分散系是否能发生丁达尔效应分为溶液、胶体、浊液
②在电流作用下,盐酸中的HCl电离成和
③碱性氧化物一定是金属氧化物
④失去电子数目越多,则物质的还原性越强
⑤“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的聚沉有关
⑥糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,它们都能发生水解反应
⑦有单质参加且有单质生成的反应一定是氧化还原反应
⑧煤的气化、液化和干馏都属于化学变化
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
11. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法正确的是
A. CO2与X的化学计量比为1:3
B. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
C. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子也极易降解
12. 实验室中初步分离环己烷、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯酚、环己烷、苯甲酸粗产品依次由①、②、③获得
B. 若试剂a为碳酸钠,可以通过观察气泡现象控制试剂用量
C. “操作X”为蒸馏,“试剂b”可选用盐酸
D. 试剂c可以选用硫酸或足量的CO2
13. 如图所示是脯氨酸催化羟醛缩合反应的机理。下列说法正确的是
A. ④分子中有两个手性碳原子
B. 可以用新制氢氧化铜溶液区分⑤和⑥两种物质
C. 有机物①分子中有7种不同化学环境的氢原子
D. ⑦分子式为C5H10O2,其属于羧酸类的同分异构体有8种
14. 工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 碱性条件下,氧化性:
B. 过程Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. 将1 mol 转化为理论上需要O2的体积为44.8 L(标准状况)
D. 过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
15. 烯丙基芳基醚加热时可以重排生成邻烯丙基苯酚,这个反应被称为Claisen重排。
下列说法正确的是
A. 甲、乙不属于同分异构体
B. 可用质谱仪鉴别甲、乙、丙
C. 等物质的量乙和丙与足量溴水反应,消耗溴的物质的量均为3 mol
D. 依据上述原理判断重排后的产物为
第Ⅱ卷 非选择题
二、解答题:本题共4小题,共55分。
16. 按要求回答下列问题:
(1)半胱氨酸的结构简式为其中无氧官能团名称为________________、________________。
(2)肉桂醛是重要的医药原料,也是重要的香料,其结构简式为肉桂醛系统命名法的名称为____________,发生银镜反应的化学方程式:________________________。
(3)分别与足量Na、NaOH、NaHCO3在一定条件下反应,则消耗以上三种物质的物质的量的比为:____________。
(4)的同分异构体中,与其官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有____________种(不考虑立体异构)。
(5)尼龙66结构简式为合成该物质的单体名称为____________________________________。
(6)磷元素能形成多种含氧酸。已知次磷酸H3PO2是一种一元中强酸,具有较强的还原性,则H3PO2与足量NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________________________________。
17. 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(Cu2S。含有SiO2和少量Fe2O3等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3。回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有____________(任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经CS2(无色液体,沸点46.5℃)提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是____________(填化学式)。“浸取”过程中Cu2S被氧化的化学方程式为:____________。
(3)回收淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是____________。
(4)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO,调节pH的范围为____________。
(5)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式:____________。
(6)测定副产品样品的纯度:准确称取样品14.50 g,加蒸馏水配成100 mL溶液,取出25.00 mL用标准BaCl2溶液测定,完全反应后得到4.66 g沉淀,则此样品的纯度为____________(保留到小数点后1位)。
18. 环己酮是一种重要的有机化工中间体和有机溶剂,采用重铬酸钾-硫酸氧化法制备环己酮的反应原理和步骤如下:
已知:①酮遇强氧化剂时可被氧化,温度升高,氧化速率明显加快。
②环己醇、环己酮、饱和食盐水、水的相对分子质量和部分物理性质如下表:
物质
相对分子质量
密度(20℃,)
溶解性
环己醇
100
0.96
能溶于水
环己酮
98
0.95
微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂
饱和食盐水
1.33
水
18
1.00
Ⅰ.向100 mL圆底烧瓶中加入25 mL水,一边摇动烧瓶,一边慢慢地加入3.3 mL浓硫酸,再加入3.5 mL环己醇,将所得溶液用冰水浴冷却至15℃。
Ⅱ.取过量的K2Cr2O7,分批加入混合液中,振摇烧瓶,控制反应温度在55~60℃,待固体全部消失且溶液颜色呈墨绿色,反应温度下降时结束反应,加入一定量甲醇。
Ⅲ.烧瓶内加入15 mL水及沸石,水蒸气蒸馏出环己酮和水,收集95~100℃的馏分约13 mL。加入过量NaCl固体,将此溶液静置分液,分离出有机层,水层用7 mL甲基叔丁基醚萃取3次,合并有机层,干燥。
Ⅳ.蒸馏干燥后的有机层,蒸出甲基叔丁基醚,再用空气冷凝管蒸出环己酮,收集150~156℃的馏分约2.6 mL。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中,控制反应温度在55~60℃的原因为____________。
(2)步骤Ⅱ中,加入一定量甲醇的目的是____________。
(3)为使含铬废液再生利用,可在废液中加入强氧化剂过二硫酸铵[(NH4)2S2O8],1 mol 中过氧键数目为____________,发生再生反应的离子方程式为________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,加过量NaCl固体的作用为____________________________________________________。
(5)下列仪器在步骤Ⅳ中无需使用的是____________(填字母编号)。
(6)本次产品的产率为____________(精确至0.1%)。
19. VitaminB1的一种全合成路线如下:
(1)A中不含氧官能团的名称是____________;
(2)C→D的反应类型是____________;
(3)已知D→E的反应方程式为:(已配平),则试剂N的化学式为____________;
(4)试剂M在使用时应防止反应体系碱性过强,请写出试剂M与过量NaOH溶液在加热条件下的反应方程式为:____________;
(5)E→F步骤中,使用过量盐酸的作用是构建出五元环结构,则氢氧化钠的作用是____________;
(6)满足下列条件与化合物C互为同分异构体的结构有____________种。
①分子中含有嘧啶环()且环中氮原子上无取代基;
②嘧啶环上连有与化合物C相同的3种取代基(含相同)
(7)某课题组参照上述VitaminB1的合成方法,采用如下路线合成化合物Q:
请写出化合物P与Q的结构简式:P____________;Q____________。
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化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,共100分,共10页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
第Ⅰ卷 选择题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中国传统文化博大精深,其中有很多与化学有关。下列说法错误的是
A. 《泉州府志》中有“元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之”。“去土而糖白”说明泥土具有吸附性
B. 《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质,而使殊颜异色得以尚焉……”。文中的“裘”主要成分是蛋白质
C. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
D. 《格物粗谈》中有“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”是酯类物质
【答案】D
【解析】
【详解】A.泥土疏松多孔具有吸附性,可吸附糖中的色素杂质使糖变白,A正确;
B.“裘”指动物毛皮,主要成分是蛋白质,B正确;
C.“青雾”是小液滴分散在空气中形成的气溶胶,属于胶体,C正确;
D.文中的“气”是乙烯,具有催熟效果,乙烯属于烯烃,不是酯类物质,D错误;
故选D。
2. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. 航展上国产大型客机C919,其机身使用的碳纤维属于有机高分子材料
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶纤维属于合成纤维
C. 聚氨酯泳衣能有效提升游泳速度,其成分属于天然高分子
D. “嫦娥五号”运载火箭所用的聚甲基丙烯酰亚胺属于再生纤维
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.芳纶纤维是人工合成的高性能纤维,属于合成纤维,B正确;
C.聚氨酯是人工合成的有机高分子材料,不属于天然高分子,C错误;
D.聚甲基丙烯酰亚胺是人工合成的有机高分子材料,再生纤维是以天然高分子为原料经化学加工制得的纤维,二者类别不同,D错误;
故答案选B。
3. 下列化学用语描述不正确的是
A. 环氧丙烷的结构简式:
B. 葡萄糖的一种结构简式:
C. 的名称为乙二酸乙二酯
D. 的名称为二甲基甲酰胺
【答案】C
【解析】
【详解】A.该结构是三元环醚,环上1个氧原子、2个碳原子,其中一个环碳原子还连有甲基,符合环氧丙烷的结构,A正确;
B.该结构为葡萄糖的吡喃环哈沃斯式,属于葡萄糖的一种环状结构简式,B正确;
C.该物质是乙二酸与两分子乙醇发生酯化反应的产物,正确名称为乙二酸二乙酯,乙二酸乙二酯是乙二酸与乙二醇酯化的产物,C错误;
D.该物质为甲酰胺中氨基的两个氢被甲基取代的产物,名称为二甲基甲酰胺,D正确;
故选C。
4. 下列各组物质的分类正确的是
选项
混合物
电解质
酸性氧化物
化合物
A
氯水
乙醇
N2O5
CaCl2
B
氨水
冰醋酸
NO2
NaOH
C
水玻璃
石膏
SO2
HD
D
铝热剂
氟化氢
CO2
HCl
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质,不符合电解质的定义,A错误;
B.与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,并非只生成对应价态的盐和水,不属于酸性氧化物,B错误;
C.是由氢元素的两种核素组成的单质,不属于化合物,C错误;
D.铝热剂是铝和金属氧化物的混合物,氟化氢在水溶液中能导电属于电解质,与碱反应只生成盐和水属于酸性氧化物,是由两种元素组成的纯净物属于化合物,所有分类均正确,D正确;
故选D。
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向NaClO溶液中通入少量CO2:
B. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:
C. 向硫酸氢铵溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液:
D. 向明矾的水溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至沉淀的质量最大:
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据酸性强弱顺序,遵循强酸制弱酸规律,向溶液中通入少量生成和,离子方程式书写正确,A正确;
B.具有强氧化性,可将氧化为,因少量,反应后未被还原的会与结合为,正确的离子方程式为,B错误;
C.滴入少量时,优先与酸性更强的反应,不会与反应,正确的离子方程式为,C错误;
D.沉淀质量最大时需使摩尔质量更大的完全沉淀,此时与过量反应生成,正确的离子方程式为,D错误;
故答案为A。
6. 下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用硫酸铝处理污水
Al(OH)3胶体具有吸附性和杀菌消毒
B
用油脂为原料制肥皂
甘油具有水溶性
C
土壤先铺设聚丙烯酸钠树脂后再种植
聚丙烯酸钠树脂具有吸水性和保水性
D
用乳酸制作聚乳酸可降解塑料
聚乳酸燃烧生成CO2和H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸铝水解生成氢氧化铝胶体,胶体仅具有吸附性,无杀菌消毒作用,二者无对应关联,A错误;
B.用油脂制肥皂利用的是油脂在碱性条件下的皂化反应,与甘油的水溶性无关,B错误;
C.聚丙烯酸钠树脂是高吸水性材料,具有吸水性和保水性,可改善土壤保水能力,二者有关联,C正确;
D.用乳酸制备聚乳酸可降解塑料利用的是乳酸的缩聚反应特性以及聚乳酸可降解的性质,与其燃烧产物为和无关,D错误;
故选C。
7. 利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.检验蔗糖的水解产物具有还原性
C.配制银氨溶液
D.制备乙二酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A..制备氢氧化铁胶体应选用饱和溶液滴入沸水,水解生成难挥发的,会抑制水解,无法得到胶体,A错误;
B.蔗糖在稀硫酸催化下水解后溶液呈酸性,检验还原性糖需先加中和酸并调至碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液加热,操作符合要求,B正确;
C.配制银氨溶液应向溶液中逐滴加稀氨水至沉淀恰好溶解,图示试剂滴加顺序错误,C错误;
D.足量酸性溶液氧化性过强,会将乙二醇及生成的乙二酸最终氧化为,无法得到乙二酸,D错误;
故选B。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含107 g Fe(OH)3的胶体中Fe(OH)3胶粒的数目为
B. 1 mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为
C. 标准状况下,22.4 L甲醛中含有的氢原子数为
D. 100 g质量分数为30%的乙酸溶液中含有键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.胶粒是大量分子的聚集体,107 g(即1 mol)形成的胶体中胶粒数目小于,A错误;
B.苯环中不存在碳碳双键,1 mol苯乙烯仅侧链含1 mol碳碳双键,数目为,B错误;
C.标准状况下甲醛为气体,22.4 L甲醛的物质的量为1 mol,每个分子含2个氢原子,故氢原子数为,C正确;
D.乙酸溶液中除乙酸含键外,溶剂水分子也含键,故键数目大于,D错误;
故选C。
9. 化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子中所有的原子可能共平面
B. 1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C. 可以发生取代、加成、氧化、消去反应
D. 既能形成分子间氢键,也能形成分子内氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有甲基(),甲基中碳原子为杂化,呈四面体构型,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.中含酚羟基、酚酯基、羧基,其中酚酯基水解消耗,其余官能团与按物质的量比反应,共消耗,B错误;
C.该物质含苯环、羟基、羧基、酯基,可发生取代、加成、氧化反应,但羟基均为酚羟基,无法发生消去反应,C错误;
D.分子中含羟基、羧基,可形成分子间氢键,同时相邻的羟基与羧基等基团可形成分子内氢键,D正确;
故选D。
10. 下列说法中错误的个数为
①根据分散系是否能发生丁达尔效应分为溶液、胶体、浊液
②在电流作用下,盐酸中的HCl电离成和
③碱性氧化物一定是金属氧化物
④失去电子数目越多,则物质的还原性越强
⑤“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的聚沉有关
⑥糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,它们都能发生水解反应
⑦有单质参加且有单质生成的反应一定是氧化还原反应
⑧煤的气化、液化和干馏都属于化学变化
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】C
【解析】
【详解】①错误:分散系分类依据为分散质粒子直径大小,丁达尔效应仅用于区分溶液和胶体,不是分类标准;
②错误:在水分子作用下即可电离出和,电离过程不需要通电;
③正确:碱性氧化物均为金属氧化物,不存在非金属碱性氧化物;
④错误:还原性强弱取决于失电子的难易程度,与失电子总数无关;
⑤正确:卤水为电解质溶液,可使豆浆中蛋白质胶体聚沉;黄河水中泥沙胶体遇海水电解质发生聚沉形成三角洲,二者均与胶体聚沉有关;
⑥错误:单糖、二糖不属于高分子化合物,且单糖不能发生水解反应,油脂也不属于高分子化合物;
⑦错误:同素异形体的转化(如)有单质参加和生成,但无元素化合价变化,不属于氧化还原反应;
⑧正确:煤的气化、液化、干馏均有新物质生成,都属于化学变化;
综上错误说法共5个;
故选C。
11. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法正确的是
A. CO2与X的化学计量比为1:3
B. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
C. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子也极易降解
【答案】B
【解析】
【详解】A.对比反应物和Y的结构,结合反应①无其他产物,可知与X的化学计量比为,不是,A错误;
B.P的链节中含有碳碳双键,碳碳双键可发生加成反应,进一步交联形成网状结构,B正确;
C.P完全水解得到的产物为,分子式为,Y的分子式为,二者分子式不相同,C错误;
D.Y通过碳碳双键加聚生成的高分子主链为碳链,无易水解的官能团,难以降解,D错误;
故选B。
12. 实验室中初步分离环己烷、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯酚、环己烷、苯甲酸粗产品依次由①、②、③获得
B. 若试剂a为碳酸钠,可以通过观察气泡现象控制试剂用量
C. “操作X”为蒸馏,“试剂b”可选用盐酸
D. 试剂c可以选用硫酸或足量的CO2
【答案】C
【解析】
【分析】混合溶液加入碳酸氢钠溶液,苯甲酸生成苯甲酸钠进入水相I,水相I加入酸酸化,结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品③为苯甲酸;有机相I中有环己烷和苯酚,加入试剂a(NaOH或Na2CO3),苯酚生成苯酚钠进入水相II,再加入试剂b(CO2或盐酸),得到产品②苯酚;有机相II中有环己烷,经过水洗、干燥、过滤、蒸馏得到产品①环己烷。
【详解】A.由流程分析可知,产品①为环己烷、②为苯酚、③为苯甲酸,三者对应顺序错误,A错误;
B.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,无气体产生,无法通过观察气泡控制试剂用量,B错误;
C.操作X是分离提纯液态环己烷,利用有机物沸点差异选择蒸馏操作;盐酸酸性强于苯酚,可将苯酚钠转化为苯酚,因此试剂b可选用盐酸,C正确;
D.碳酸酸性弱于苯甲酸,无法与苯甲酸钠反应生成苯甲酸,因此试剂c不能选用足量,D错误;
故选C。
13. 如图所示是脯氨酸催化羟醛缩合反应的机理。下列说法正确的是
A. ④分子中有两个手性碳原子
B. 可以用新制氢氧化铜溶液区分⑤和⑥两种物质
C. 有机物①分子中有7种不同化学环境的氢原子
D. ⑦分子式为C5H10O2,其属于羧酸类的同分异构体有8种
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子/基团的饱和碳原子。④分子中,仅吡咯环上连接-COOH的碳原子为手性碳,其余饱和碳均连接2个相同的氢原子,总共只有1个手性碳,A错误;
B.⑤为乙醛,含有醛基,可与新制氢氧化铜在加热条件下生成砖红色Cu₂O沉淀;⑥不含醛基,仅含羟基和亚胺正离子结构,无法与新制氢氧化铜发生特征反应,因此可以用新制氢氧化铜区分二者,B正确;
C.有机物①,总共为6种不同化学环境的氢,C错误;
D.分子式为C5H10O2的羧酸类物质,可看作C4H9-COOH,丁基(C4H9-)仅有4种结构,因此符合条件的羧酸同分异构体共4种,D错误;
故选B。
14. 工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 碱性条件下,氧化性:
B. 过程Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. 将1 mol 转化为理论上需要O2的体积为44.8 L(标准状况)
D. 过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物的规律,过程Ⅰ中作还原剂,为氧化剂,是氧化产物,故氧化性,过程Ⅱ中是氧化剂,是氧化产物,故氧化性,而为还原产物,其氧化性不可能大于,A错误,符合题意;
B.过程Ⅰ反应为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B正确,不符合题意;
C.转化为共失去电子,每1mol反应得到电子,由电子守恒可知需要的物质的量为,标准状况下体积为,C正确,不符合题意;
D.过程Ⅱ的离子方程式满足原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒,书写正确,D正确,不符合题意;
故答案为A。
15. 烯丙基芳基醚加热时可以重排生成邻烯丙基苯酚,这个反应被称为Claisen重排。
下列说法正确的是
A. 甲、乙不属于同分异构体
B. 可用质谱仪鉴别甲、乙、丙
C. 等物质的量乙和丙与足量溴水反应,消耗溴的物质的量均为3 mol
D. 依据上述原理判断重排后的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲和乙分子式相同、结构不同,二者属于同分异构体,A错误;
B.甲、乙、丙的相对分子质量相同,质谱仪主要测定相对分子质量,三者质谱的分子离子峰一致,无法用质谱仪鉴别,B错误;
C.乙中含有的碳碳双键可以与溴水发生加成反应,假设乙、丙为1mol,则1mol乙中有3个碳碳双键,可以与3molBr2反应,1mol丙中含有1mol碳碳双键,可以与1molBr2反应,含有1mol酚羟基,其邻、对位可以与溴发生取代反应,即与2mol溴发生取代反应,因此,乙、丙均可以与3molBr2反应,等物质的量乙、丙与足量溴水反应消耗溴的物质的量相等,但未说明乙、丙具体的物质的量,因此不能得到均消耗3mol溴的结论,C错误;
D.Claisen重排为[3,3]σ迁移反应,烯丙基双键发生移位,原烯丙基的γ位碳原子连接到酚羟基的邻位,产物符合反应规律,D正确;
故答案为D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、解答题:本题共4小题,共55分。
16. 按要求回答下列问题:
(1)半胱氨酸的结构简式为其中无氧官能团名称为________________、________________。
(2)肉桂醛是重要的医药原料,也是重要的香料,其结构简式为肉桂醛系统命名法的名称为____________,发生银镜反应的化学方程式:________________________。
(3)分别与足量Na、NaOH、NaHCO3在一定条件下反应,则消耗以上三种物质的物质的量的比为:____________。
(4)的同分异构体中,与其官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有____________种(不考虑立体异构)。
(5)尼龙66结构简式为合成该物质的单体名称为____________________________________。
(6)磷元素能形成多种含氧酸。已知次磷酸H3PO2是一种一元中强酸,具有较强的还原性,则H3PO2与足量NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________________________________。
【答案】(1) ①. 巯基 ②. 氨基
(2) ①. 3-苯基丙烯醛 ②.
(3)4:3:1 (4)6
(5)己二酸、己二胺 (6)
【解析】
【小问1详解】
半胱氨酸结构中无氧官能团名称为巯基和氨基;
【小问2详解】
肉桂醛系统命名法的名称为3-苯基丙烯醛;发生银镜反应的化学方程式为;
【小问3详解】
该有机物含2个酚羟基、1个醇羟基、1个羧基,Na可与所有羟基、羧基反应,1 mol该物质共消耗4 mol Na;NaOH仅与酚羟基、羧基反应,1 mol该物质共消耗3 mol NaOH;仅羧基可与NaHCO3反应,1 mol该物质消耗1mol NaHCO3; 因此三者物质的量之比为4:3:1;
【小问4详解】
的同分异构体中,与其官能团完全相同,且水解生成丙二酸,符合要求的结构有、、、、、CH3OOCCH2COOC(CH3)2CH3,共6种;
【小问5详解】
尼龙66是己二酸、己二胺发生缩聚反应的产物,故单体名称为己二酸、己二胺;
【小问6详解】
H3PO2与足量NaOH反应生成次磷酸钠和水,离子方程式为。
17. 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(Cu2S。含有SiO2和少量Fe2O3等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3。回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有____________(任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经CS2(无色液体,沸点46.5℃)提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是____________(填化学式)。“浸取”过程中Cu2S被氧化的化学方程式为:____________。
(3)回收淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是____________。
(4)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO,调节pH的范围为____________。
(5)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式:____________。
(6)测定副产品样品的纯度:准确称取样品14.50 g,加蒸馏水配成100 mL溶液,取出25.00 mL用标准BaCl2溶液测定,完全反应后得到4.66 g沉淀,则此样品的纯度为____________(保留到小数点后1位)。
【答案】(1)搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等
(2) ①. SiO2、S ②.
(3)温度过低,硫的溶解速率小;温度过高,CS2易挥发
(4)3.7≤pH<5.6(或3.7~5.6)
(5)
(6)93.2%
【解析】
【分析】辉铜矿浮选精矿(主成分为,杂质、少量)中加入、浸取:作为氧化剂将中+1价Cu氧化为、-2价S氧化为单质S,酸性条件下溶解为,不溶于酸,因此滤渣I为和生成的S;浸取后滤液含、、、。 后续加入试剂A调节pH除铁,使完全沉淀为,同时不沉淀;再加入、沉锰,将转化为分离,后续可制备;含铜的滤液经赶氨操作,破坏铜氨配合物,最终得到目标产物碱式碳酸铜。
【小问1详解】
加快浸取速率的常规措施除粉碎增大接触面积外,还可通过升温、适当提高反应物浓度、搅拌等方式实现。
【小问2详解】
辉铜矿中不溶于硫酸,被氧化生成淡黄色的S单质,二者均进入滤渣I;结合流程中产物有、,配平得到被氧化的氧化还原反应方程式为。
【小问3详解】
沸点仅46.5℃,温度过高会大量挥发;温度过低时,溶解提取S的反应速率过慢,因此控制温度在50~60℃。
【小问4详解】
除铁的目的是让完全沉淀(pH≥3.7),同时不能让沉淀(开始沉淀pH为5.6),因此pH范围为。
【小问5详解】
沉锰时,与、反应生成沉淀,结合电荷守恒和原子守恒配平,离子方程式为。
【小问6详解】
25 mL溶液中生成的4.66 g沉淀为,其物质的量为,对应等物质的量的;100 mL溶液中,摩尔质量为169 g/mol,纯度为。
18. 环己酮是一种重要的有机化工中间体和有机溶剂,采用重铬酸钾-硫酸氧化法制备环己酮的反应原理和步骤如下:
已知:①酮遇强氧化剂时可被氧化,温度升高,氧化速率明显加快。
②环己醇、环己酮、饱和食盐水、水的相对分子质量和部分物理性质如下表:
物质
相对分子质量
密度(20℃,)
溶解性
环己醇
100
0.96
能溶于水
环己酮
98
0.95
微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂
饱和食盐水
1.33
水
18
1.00
Ⅰ.向100 mL圆底烧瓶中加入25 mL水,一边摇动烧瓶,一边慢慢地加入3.3 mL浓硫酸,再加入3.5 mL环己醇,将所得溶液用冰水浴冷却至15℃。
Ⅱ.取过量的K2Cr2O7,分批加入混合液中,振摇烧瓶,控制反应温度在55~60℃,待固体全部消失且溶液颜色呈墨绿色,反应温度下降时结束反应,加入一定量甲醇。
Ⅲ.烧瓶内加入15 mL水及沸石,水蒸气蒸馏出环己酮和水,收集95~100℃的馏分约13 mL。加入过量NaCl固体,将此溶液静置分液,分离出有机层,水层用7 mL甲基叔丁基醚萃取3次,合并有机层,干燥。
Ⅳ.蒸馏干燥后的有机层,蒸出甲基叔丁基醚,再用空气冷凝管蒸出环己酮,收集150~156℃的馏分约2.6 mL。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中,控制反应温度在55~60℃的原因为____________。
(2)步骤Ⅱ中,加入一定量甲醇的目的是____________。
(3)为使含铬废液再生利用,可在废液中加入强氧化剂过二硫酸铵[(NH4)2S2O8],1 mol 中过氧键数目为____________,发生再生反应的离子方程式为________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,加过量NaCl固体的作用为____________________________________________________。
(5)下列仪器在步骤Ⅳ中无需使用的是____________(填字母编号)。
(6)本次产品的产率为____________(精确至0.1%)。
【答案】(1)温度低于55℃,反应速率慢;温度高于60℃,副产物增多(或温度高于60℃防止环己酮被氧化)
(2)除去未反应的重铬酸钾
(3) ①. ②.
(4)降低环己酮在水中的溶解度;增加水层的密度,有利于分层
(5)ade (6)75.0%
【解析】
【小问1详解】
结合题给已知信息“酮遇强氧化剂时可被氧化,温度升高氧化速率明显加快”,从速率和产物稳定性两个角度分析:温度偏低反应速率过慢,温度过高则副反应加剧,环己酮被过度氧化;
【小问2详解】
步骤Ⅱ中重铬酸钾是过量的,甲醇作为还原剂可除去未反应的重铬酸钾,避免后续加热操作中剩余氧化剂氧化产物环己酮;
【小问3详解】
的结构为,故1 mol 中过氧键数目为;再生反应的离子方程式为;
【小问4详解】
环己酮微溶于水,加入食盐可减小其溶解性,减少产物溶解损失;同时增加水层的密度,有利于分层;
【小问5详解】
蒸馏实验中不需要用到球形冷凝管、烧杯和分液漏斗,故选ade;
【小问6详解】
环己醇的质量:,物质的量为,根据反应方程式,理论生成等物质的量的环己酮, 实际得到环己酮的质量:,实际物质的量为, 产率=。
19. VitaminB1的一种全合成路线如下:
(1)A中不含氧官能团的名称是____________;
(2)C→D的反应类型是____________;
(3)已知D→E的反应方程式为:(已配平),则试剂N的化学式为____________;
(4)试剂M在使用时应防止反应体系碱性过强,请写出试剂M与过量NaOH溶液在加热条件下的反应方程式为:____________;
(5)E→F步骤中,使用过量盐酸的作用是构建出五元环结构,则氢氧化钠的作用是____________;
(6)满足下列条件与化合物C互为同分异构体的结构有____________种。
①分子中含有嘧啶环()且环中氮原子上无取代基;
②嘧啶环上连有与化合物C相同的3种取代基(含相同)
(7)某课题组参照上述VitaminB1的合成方法,采用如下路线合成化合物Q:
请写出化合物P与Q的结构简式:P____________;Q____________。
【答案】(1)氰基 (2)加成反应(或还原反应)
(3)CS2 (4)
(5)促进酯基(完全)水解(或“使转化为”,或“中和过量的盐酸”)
(6)11 (7) ①. ②.
【解析】
【分析】A(氰基乙酰胺,NC-CH2-CO-NH2)在DMF/POCl3作用下,活性亚甲基与DMF形成的甲酰化试剂缩合生成B;B与胍(CH3-C(=NH)-NH2)发生缩合环化,利用B中酰胺羰基、烯胺碳和氰基构成1,3-二羰基等价体系,构建出嘧啶环骨架得到C;C经H2催化加氢,将氰基(−CN)还原为氨甲基(−CH2NH2),得到中间体D;D先与CS2(试剂N)反应,氨基转化为二硫代氨基甲酸盐,再与试剂M(含乙酰氧基和卤素的烷基化试剂)发生烷基化反应,生成含硫代酰胺键和乙酰氧基侧链的中间体E;E在过量HCl作用下,硫代酰胺氮进攻侧链卤素相邻的碳,发生分子内环化构建噻唑五元环,随后加入NaOH中和过量盐酸并使乙酰氧基(−OCOCH3)皂化水解为羟基(−OH),得到含羟乙基侧链的噻唑衍生物F;F经H2O2氧化处理将硫化物转化为适合成盐的氧化态G;G最后与HCl成盐,得到最终产物H。
【小问1详解】
A为氰基乙酰胺,结构简式为NC-CH2-CO-NH2,分子中含有的官能团为氰基(−CN)和酰胺基(−CONH2),其中不含氧元素的官能团为氰基。
【小问2详解】
C→D是嘧啶环侧链上的氰基(−CN)在氢气催化作用下被还原为氨甲基(−CH2NH2),该反应为不饱和键的加氢过程,反应类型属于加成反应(或还原反应)。
【小问3详解】
D→E的反应中,D的伯氨基先与试剂N作用生成二硫代氨基甲酸衍生物,再与试剂M缩合环化;根据反应前后原子守恒及维生素B1合成中经典的硫源引入方式,试剂N的化学式为CS2。
【小问4详解】
M与过量NaOH溶液在加热条件下反应,酯基被水解为羟基和乙酸钠,卤素被羟基取代,具体方程式为。
【小问5详解】
E→F步骤中,过量盐酸的作用是提供酸性环境,促使硫代酰胺与侧链发生分子内亲核取代环化,构建出噻唑五元环;加入NaOH的作用是促进酯基完全水解,使转化为,同时中和过量的盐酸,故答案为促进酯基(完全)水解(或“使转化为”,或“中和过量的盐酸”)。
【小问6详解】
C为含嘧啶环的衍生物,其同分异构体要求分子中含有嘧啶环()且环中氮原子上无取代基,嘧啶环上连有与化合物C相同的3种取代基(含相同);通过对这3种取代基在嘧啶环2、4、5、6位上的排列组合进行系统枚举(考虑位置异构和对称性),扣除C本身后,满足条件的同分异构体共有11种。
【小问7详解】
氯苯与NaCN发生取代反应得到P为;中-CN被还原为-CH2NH2,再与ClCH2CHO和CS2反应,经历E→F环化构建噻唑环,得到最终产物Q为。
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