内容正文:
南昌市外国语学校2025—2026学年上学期
高二化学4月月考试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述不正确的是
A. 复方氯乙烷气雾剂对于运动中急性损伤能起到镇痛效果
B. 利用高锰酸钾的氧化性,浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
C. 由R4N+与组成的离子液体常温下呈液态,难挥发,是优良的溶剂
D. 制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯能使溴水褪色
2. 下列鉴别方法不可行的是
A. 酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、乙醇、环己烷
B. 浓溴水鉴别甲苯、环己烯、苯酚
C. 原子光谱鉴别锂、钠、钾
D. 硫氰化钾溶液鉴别和
3. 下列事实不能说明基团间存在影响的是
A. 苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应
B. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可发生
C. 乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 甲酸的小于乙酸的
4. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 苯氯苯苯酚
B.
C.
D.
5. 下列化学反应的产物中,存在同分异构体的是
①乙烷在光照下与Cl2发生一元取代的反应
②2-丁烯与氯化氢发生加成反应
③甲苯在一定条件下发生硝化生成一硝基甲苯的反应
④异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应
⑤2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应
A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
6. 荷兰化学家范托夫于1874年发表了《空间化学引论》开辟了立体化学的新篇章。下列物质本身不可能存在立体异构体的是
A. 氯溴碘代甲烷 B. 二亚胺(提示:可以写成的形式)
C. 2-丁烯 D. 二甲苯
7. 已知在热的碱的醇溶液中,卤代烃中的卤素原子可以与其相邻碳原子上的氢原子一同被消去生成烯烃称为消去反应。某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时,可以得到两种烯烃,则该卤代烷烃的结构简式可能为
A. CH3CH2CH2CH2CH2Cl B. CH3CH2CHClCH2CH3
C. CH3CHClCH2CH2CH3 D.
8. 蛇烯醇的结构如图所示。特别像一条蛇。下列关于蛇烯醇说法正确的是
A. 该分子能溶于水
B. 蛇烯醇可以进行催化氧化反应得到酮类物质
C. 蛇烯醇在NaOH的醇溶液加热条件下可以发生消去反应
D. 1 mol该物质与溴的四氯化碳溶液反应,最多可消耗
9. 下列说法不正确的是
A. 该分子与HBr1:1加成理论上最多生成8种产物(不考虑立体异构)
B. 现有组成为和的醇类混合物,在一定条件下进行脱水反应,理论上可能生成的有机物的种数最多为9种
C. 该分子最多共线的碳原子数和最多共面的原子数分别为4、25
D. “本(苯)宝宝福(氟)禄(氯)双全(醛)”的有机物曾经刷爆朋友圈,其结构简式为,该物质的同分异构体中具有相同的谐音且两个醛基位于苯环对位的有机物只有3种
10. 下列实验能达到目的的是
A. 实验①可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
B. 实验②可用于实验室制备并收集乙烯
C. 实验③可用于检验消去产物
D. 实验④可用于实验室制备硝基苯
11. 由有机化合物经三步合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 加成反应 D. 氧化反应
12. 金合欢醇主要用作铃兰、丁香、玫瑰、紫罗兰、橙花、仙客来等具有花香香韵香精的调合料,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A. 金合欢醇分子的分子式为
B. 金合欢醇可发生加成、取代、氧化反应
C. 金合欢醇和足量Na反应生成
D. 金合欢醇有芳香族类的同分异构体
13. 北京大学肿瘤医院季加孚课题组发现白皮杉醇可有效治疗胃癌,其结构简式如下,下列关于白皮杉醇的说法错误的是
A. 白皮杉醇分子存在顺反异构体
B. 1mol白皮杉醇与浓溴水反应,最多消耗7molBr2
C. 可与FeCl3溶液发生显色反应
D. 向酸性KMnO4溶液中加入足量白皮杉醇,若酸性KMnO4溶液褪色,说明其存在碳碳双键
14. 实验室利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如图所示。下列说法错误的是(已知:苯能与水形成共沸物,降低水的沸点)
A. 管口A是冷凝水的进水口
B. 使用分水器有利于提高产率,同时还能通过分水器中液面高度判断反应终点
C. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
D. 若将反应物改为苯乙酮()和乙二醇,则得到的有机产物为
第II卷(非选择题)
二、填空题(4大题,共58分)
15. I、已知有如下8种有机物,请根据所学知识回答下列问题(填标号):
①与; ②与; ③与;
④与; ⑤与;⑥; ⑦; ⑧
(1)上述①-⑥组物质中互为同分异构体的是______________;互为同系物的是_____________。
(2)⑧的二氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
(3)写出⑦在NaOH的乙醇溶液中发生反应的方程式:_________________________。
II、取7.4 g有机物A在如图装置中燃烧,实验结束后,无水氯化钙增重9g,氢氧化钠增重17.6 g,使用现代分析仪器测定的相关结果如图-1、图-2。
(4)A的分子式为_______。
(5)其中图-2利用___________(分析方法)检验物质中含有某些特征基团。
(6)A分子中不同化学环境的氢原子个数比为2:3,则其结构简式为________________。
(7)A的一种同分异构体B,B的核磁共振氢谱显示分子中不同化学环境的氢原子个数比为9:1,则B的系统命名为___________。A沸点低于B的原因是__________________________。
16. 烟酸又称维生素 B3,实验室用如图所示装置制备烟酸。
反应原理:
已知:烟酸微溶于冷水,温度升高,溶解度逐渐增大。
实验步骤:
Ⅰ.氧化:在如图所示的装置中加入2.79 g3-甲基吡啶、70mL 水,分次加入10.0g高锰酸钾,加热控制温度在85~90℃,搅拌反应60 min,反应过程中有难溶物 MnO2 生成。
Ⅱ.合成粗产品:将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下 144℃蒸馏后,趁热过滤,用热水洗涤滤渣,合并洗涤液与滤液,用浓盐酸酸化至 pH为3.8~4.0,冷却、过滤、冷水洗涤。
Ⅲ.粗品提纯:将粗产品用热水溶解,加活性炭脱色,趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得纯品。
Ⅳ.纯度测定:取提纯后的产品0.500g溶于水,配成250mL溶液,取25.00 mL 溶液于锥形瓶中,滴加几滴酚酞试液,用 氢氧化钠标准溶液滴定,测得三次滴定平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。
请回答下列问题:
(1)仪器 A 的作用是___________,其中通入的水从___________(填“a”或“b”)口进入;仪器B的名称为___________。
(2)写出氧化时发生反应的化学方程式:___________。
(3)合成粗产品时,在常压、144℃下蒸馏的目的是___________;粗品提纯时,趁热过滤的原因是___________。
(4)粗品提纯的方法为___________。
(5)烟酸产品的纯度为___________%。
17. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知:a.
b.+ClCH2CH3+HCl
c.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数比为___________。
(2)写出实验室制乙烯的化学方程式___________________________________________。
(3)反应②的化学反应类型为___________,苯乙烯中官能团的名称为___________。
(4)聚苯乙烯的结构简式为___________。
(5)写出反应⑤的化学方程式________________________________,为除去溴苯中的溴应选择的试剂和除杂方法是________________________。
(6)写出以苯为原料制备 的合成路线流程图___________(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18. 拉米夫定主要用作抗病毒药,对病毒DNA链的合成和延长有竞争性抑制作用。合成拉米夫定的一种路线如下:
已知:胞嘧啶的结构简式为
回答下列问题:
(1)上述有机合成路线中所涉及C、H、O、N四种元素电负性由大到小的顺序为___________。
(2)A的结构简式为___________,B分子含有___________个手性碳原子,C分子中含氧官能团名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)同时满足下列条件的A的同分异构体的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①含有骨架 ②含有异丙基、乙基两个侧链
(6)已知:。结合上述转化,利用苯、甲苯合成,其合成路线为___________。(无机试剂任选)
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南昌市外国语学校2025—2026学年上学期
高二化学4月月考试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述不正确的是
A. 复方氯乙烷气雾剂对于运动中急性损伤能起到镇痛效果
B. 利用高锰酸钾的氧化性,浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
C. 由R4N+与组成的离子液体常温下呈液态,难挥发,是优良的溶剂
D. 制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯能使溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯乙烷沸点较低,喷到皮肤表面会快速汽化吸收大量热,使局部温度降低起到冷冻麻醉的效果,可缓解急性损伤的痛感,A正确;
B.水果释放的乙烯具有催熟作用,高锰酸钾具有强氧化性,可将乙烯氧化失效,因此浸泡过高锰酸钾的硅藻土可用于水果保鲜,B正确;
C.该离子液体由和两种离子构成,离子间作用力较强,因此常温下呈液态且难挥发,是优良的极性溶剂,C正确;
D.聚四氟乙烯是四氟乙烯的加聚产物,分子中不存在碳碳双键,无法与溴发生加成反应,不能使溴水褪色,D错误;
故选D。
2. 下列鉴别方法不可行的是
A. 酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、乙醇、环己烷
B. 浓溴水鉴别甲苯、环己烯、苯酚
C. 原子光谱鉴别锂、钠、钾
D. 硫氰化钾溶液鉴别和
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯、环己烷均不与酸性高锰酸钾反应,且二者密度都小于水,与酸性高锰酸钾混合后分层现象相同,无法区分苯和环己烷,该鉴别方法不可行,A 错误;
B.浓溴水与苯酚反应生成白色沉淀三溴苯酚,与环己烯发生加成反应使溴水褪色且分层,与甲苯发生萃取,分层后上层为橙红色,下层无色,三种物质现象不同,可以鉴别,B 正确;
C.不同元素的原子光谱具有特征谱线,可利用原子光谱鉴别锂、钠、钾不同元素,C 正确;
D.中含游离,遇硫氰化钾会变为血红色,而中元素存在于络合离子中,不能电离出游离,遇硫氰化钾无明显现象,二者现象不同,可以鉴别,D 正确;
故答案选A。
3. 下列事实不能说明基团间存在影响的是
A. 苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应
B. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可发生
C. 乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 甲酸的小于乙酸的
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯能发生加成反应,环己烷不能发生加成反应,由于含有的化学键不同而导致的,不是基团间的相互影响会导致物质化学性质的不同,A符合题意;
B.甲苯与硝酸反应更容易,说明甲基的影响使苯环上的氢原子变得活泼易被取代,与有机物分子内基团间的相互作用有关,B不符合题意;
C.乙基连接在苯环上,可被酸性高锰酸钾氧化,乙烷不能被酸性高锰酸钾氧化,与有机物分子内基团间的相互作用有关,C不符合题意;
D. CH3COOH中-CH3为推电子基,使得乙酸羧基的O-H键极性比甲酸羧基的O-H键小,因此甲酸的小于乙酸的,与有机物分子内基团间的相互作用有关,D不符合题意;
故选A。
4. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 苯氯苯苯酚
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯与氯气在光照条件下发生加成反应生成六氯环己烷,无法得到氯苯,且氯苯在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成苯酚钠,A错误;
B.乙烯与水在催化剂、加热加压条件下发生加成反应生成乙醇,转化可实现,B正确;
C. CH3CH2Cl与NaOH水溶液共热发生水解反应生成乙醇,若要得到乙烯需要与NaOH醇溶液共热发生消去反应,该转化不能实现,C错误;
D.乙醇与浓硫酸共热到140℃生成乙醚,共热到170℃才会发生消去反应生成乙烯,D错误;
故选B。
5. 下列化学反应的产物中,存在同分异构体的是
①乙烷在光照下与Cl2发生一元取代的反应
②2-丁烯与氯化氢发生加成反应
③甲苯在一定条件下发生硝化生成一硝基甲苯的反应
④异戊二烯与等物质的量的Br2发生加成反应
⑤2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应
A. ①②③ B. ①③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①乙烷的一元取代产物仅为一氯乙烷,无同分异构体,①错误;
②2-丁烯与氯化氢加成产物仅为2-氯丁烷,无同分异构体,②错误;
③甲苯硝化生成的一硝基甲苯有邻、间、对三种同分异构体,③正确;
④异戊二烯与等物质的量加成有2种1,2-加成产物和1种1,4-加成产物,互为同分异构体,④正确;
⑤2-氯丁烷消去反应生成1-丁烯、2-丁烯(含顺反异构),存在同分异构体,⑤正确;
符合题意的为③④⑤,故选D。
6. 荷兰化学家范托夫于1874年发表了《空间化学引论》开辟了立体化学的新篇章。下列物质本身不可能存在立体异构体的是
A. 氯溴碘代甲烷 B. 二亚胺(提示:可以写成的形式)
C. 2-丁烯 D. 二甲苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯溴碘代甲烷的中心碳原子连有4种不同的原子,存在手性异构,属于立体异构,A不符合题意;
B.二亚胺结构为HN=NH,氮氮双键不能旋转,两个氢可以在双键同侧或异侧,存在顺反异构,属于立体异构,B不符合题意;
C.2-丁烯结构为,碳碳双键不能旋转,双键两端的碳原子均连接不同基团,存在顺反异构,属于立体异构,C不符合题意;
D.二甲苯的邻、间、对三种同分异构属于构造异构,不存在顺反异构、手性异构等立体异构,D符合题意;
故选D。
7. 已知在热的碱的醇溶液中,卤代烃中的卤素原子可以与其相邻碳原子上的氢原子一同被消去生成烯烃称为消去反应。某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时,可以得到两种烯烃,则该卤代烷烃的结构简式可能为
A. CH3CH2CH2CH2CH2Cl B. CH3CH2CHClCH2CH3
C. CH3CHClCH2CH2CH3 D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH2CH2CH2CH2Cl发生消去反应只得到一种烯烃为CH3CH2CH2CH=CH2,故A错误;
B.CH3CH2CHClCH2CH3发生消去反应也只能得到一种烯烃为CH3CH=CHCH2CH3,故B错误;
C.CH3CHClCH2CH2CH3发生消去反应可得到两种烯烃为CH2=CHCH2CH2CH3和CH3CH=CHCH2CH3,故C正确;
D.该物质发生消去反应可得到两种烯烃:CH3CH=C(CH3)CH2CH3、CH2=C(CH2CH3)2,但该卤代烃分子式为C6H13Cl,故D错误;
答案选C。
8. 蛇烯醇的结构如图所示。特别像一条蛇。下列关于蛇烯醇说法正确的是
A. 该分子能溶于水
B. 蛇烯醇可以进行催化氧化反应得到酮类物质
C. 蛇烯醇在NaOH的醇溶液加热条件下可以发生消去反应
D. 1 mol该物质与溴的四氯化碳溶液反应,最多可消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.羟基是亲水基,但该分子中疏水的烃基占比远大于亲水基团,因此该物质难溶于水,A错误;
B.蛇烯醇中与羟基直接相连的碳原子上有2个H原子,进行催化氧化反应得到醛类物质,B错误;
C.NaOH的醇溶液加热条件是卤代烃发生消去反应的条件,而醇发生消去反应的条件是浓硫酸加热,C错误;
D.1 mol碳碳双键消耗1 mol ,1 mol碳碳三键消耗2 mol ,1 mol该物质含2 mol碳碳双键、2 mol碳碳三键,则最多可消耗6 mol Br2,D正确;
故选D。
9. 下列说法不正确的是
A. 该分子与HBr1:1加成理论上最多生成8种产物(不考虑立体异构)
B. 现有组成为和的醇类混合物,在一定条件下进行脱水反应,理论上可能生成的有机物的种数最多为9种
C. 该分子最多共线的碳原子数和最多共面的原子数分别为4、25
D. “本(苯)宝宝福(氟)禄(氯)双全(醛)”的有机物曾经刷爆朋友圈,其结构简式为,该物质的同分异构体中具有相同的谐音且两个醛基位于苯环对位的有机物只有3种
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子共有3个不对称的碳碳双键,发生1:1加成时:每个双键发生1,2-加成,由于双键两端基团不同,每个双键加成得到2种产物,3个双键共得到3×2=6种;此外共轭双键还可以发生1,4-加成,又可得到2种产物,总共有6+2=8种(不考虑立体异构),A正确;
B.组成为的醇只有乙醇1种,的醇有1-丙醇、2-丙醇共2种,总共3种醇。脱水反应分两种:分子内脱水:乙醇脱水得乙烯(1种),两种丙醇脱水都得到丙烯(1种),共种;分子间脱水成醚:不同醇之间组合,共得到:乙醇+乙醇、乙醇+1-丙醇、乙醇+2-丙醇、1-丙醇+1-丙醇、1-丙醇+2-丙醇、2-丙醇+2-丙醇,共6种; 总产物为2+6=8种,不是9种,B错误;
C.该分子中心碳为sp3杂化(四面体结构);共线碳原子:对甲基苯基的对位为直线,最多有甲基碳、苯环两个对位碳、中心碳共4个碳原子共线(中心碳键角为109°28′,另一个苯环无法共线);共面原子:单键可旋转,最多2个对甲基苯基共平面:每个对甲基苯基共含7个C,苯环上有4个H共面,甲基为四面体结构,仅甲基C和1个H可共面,因此每个对甲基苯基共7+(4+1)=12个原子,两个共24个,加中心1个碳原子,总计24+1=25个原子,C正确;
D.两个醛基在苯环对位,剩余两个空位放F、Cl:苯环对称,不重复的结构共3种,D正确;
故选B。
10. 下列实验能达到目的的是
A. 实验①可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
B. 实验②可用于实验室制备并收集乙烯
C. 实验③可用于检验消去产物
D. 实验④可用于实验室制备硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸挥发与CO2一起进入试管中,无法确定苯酚是哪个物质制备出,无法判断碳酸与苯酚的酸性强弱,A项不能达到实验目的;
B.乙烯的密度与空气接近,无法用排空法收集,选择用排水法收集,B项不能达到实验目的;
C.挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,存在干扰,无法验证,C项不能达到实验目的;
D.实验室制硝基苯时,应使用60℃左右的水浴加热,则④装置可用于实验室制硝基苯,D项能达到实验目的;
故选D。
11. 由有机化合物经三步合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 消去反应 C. 加成反应 D. 氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】由结构简式可知,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,铜做催化剂条件下,与氧气共热发生催化氧化反应生成,浓硫酸作用下共热发生消去反应生成,则制备过程中不涉及的反应类型为加成反应,故选C。
12. 金合欢醇主要用作铃兰、丁香、玫瑰、紫罗兰、橙花、仙客来等具有花香香韵香精的调合料,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A. 金合欢醇分子的分子式为
B. 金合欢醇可发生加成、取代、氧化反应
C. 金合欢醇和足量Na反应生成
D. 金合欢醇有芳香族类的同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物含有15个C原子、26个H原子、1个O原子,分子式为C15H26O,故A正确;
B.含有碳碳双键,可发生加成反应、氧化反应,含有羟基,可发生取代反应、氧化反应,故B正确;
C.分子中含有1个羟基,1mol金合欢醇与足量Na反应生成0.5molH2,故C正确;
D.有机物含有3个碳碳双键,不包和度为3,如含有苯环,则不饱和度为4,则金合欢醇的同分异构体中不可能有芳香族类,故D错误;
故选D。
13. 北京大学肿瘤医院季加孚课题组发现白皮杉醇可有效治疗胃癌,其结构简式如下,下列关于白皮杉醇的说法错误的是
A. 白皮杉醇分子存在顺反异构体
B. 1mol白皮杉醇与浓溴水反应,最多消耗7molBr2
C. 可与FeCl3溶液发生显色反应
D. 向酸性KMnO4溶液中加入足量白皮杉醇,若酸性KMnO4溶液褪色,说明其存在碳碳双键
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键两端分别连接2个不同的原子或原子团,存在顺反异构体,A正确;
B.酚羟基邻位、对位氢原子能和溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应,1mol白皮杉醇与浓溴水反应,最多消耗7molBr2,B正确;
C.酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应,C正确;
D.酚羟基也可使酸性KMnO4溶液褪色,若酸性KMnO4溶液褪色,不能说明其存在碳碳双键,D错误;
故答案为:D。
14. 实验室利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如图所示。下列说法错误的是(已知:苯能与水形成共沸物,降低水的沸点)
A. 管口A是冷凝水的进水口
B. 使用分水器有利于提高产率,同时还能通过分水器中液面高度判断反应终点
C. 当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
D. 若将反应物改为苯乙酮()和乙二醇,则得到的有机产物为
【答案】C
【解析】
【详解】A.冷凝管中冷凝水应下进上出, A为下方接口,则是进水口,A正确;
B.分水器能分离生成的水,减少生成物浓度,促进平衡正向移动提高产率,通过观察分水器中水层液面不再上升判断反应终点,B正确;
C.分水器中苯层(上层)密度小于水层(下层),支管口为苯回流通道。当苯层液面高于支管口时,苯可通过支管口自动回流,无需打开旋塞B放水,当分水器中水层液面接近支管口时,才需打开旋塞B放出下层水,以防生成的水回流至反应器中,C错误;
D.苯乙酮(含羰基)与乙二醇(二元醇)发生缩酮反应,羰基的O被-O-CH2CH2-O-取代形成五元环缩酮,产物结构正确,D正确;
故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题(4大题,共58分)
15. I、已知有如下8种有机物,请根据所学知识回答下列问题(填标号):
①与; ②与; ③与;
④与; ⑤与;⑥; ⑦; ⑧
(1)上述①-⑥组物质中互为同分异构体的是______________;互为同系物的是_____________。
(2)⑧的二氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
(3)写出⑦在NaOH的乙醇溶液中发生反应的方程式:_________________________。
II、取7.4 g有机物A在如图装置中燃烧,实验结束后,无水氯化钙增重9g,氢氧化钠增重17.6 g,使用现代分析仪器测定的相关结果如图-1、图-2。
(4)A的分子式为_______。
(5)其中图-2利用___________(分析方法)检验物质中含有某些特征基团。
(6)A分子中不同化学环境的氢原子个数比为2:3,则其结构简式为________________。
(7)A的一种同分异构体B,B的核磁共振氢谱显示分子中不同化学环境的氢原子个数比为9:1,则B的系统命名为___________。A沸点低于B的原因是__________________________。
【答案】(1) ①. ⑥ ②. ③
(2)4 (3);
(4)
(5)红外光谱 (6)
(7) ①. 2-甲基-2-丙醇 ②. B是醇类,能形成分子间氢键,而乙醚不能形成分子间氢键
【解析】
【小问1详解】
上述①-⑥组物质中互为同分异构体的是⑥(分子式都为:);互为同系物的是③;
【小问2详解】
环己烷的二氯代物不在同一个碳原子上的有3种,环己烷的二氯代物在同一个碳原子上的有1种,共4种;
【小问3详解】
在的乙醇溶液中发生消去反应,反应的方程式为;
【小问4详解】
无水氯化钙增重9 g,即生成水的物质的量,元素的质量为1 g,氢氧化钠增重17.6 g,即生成的物质的量为,元素的质量为4.8 g,则的质量为,的物质的量为0.1 mol,A中原子个数比为,结合A的质谱图,分子量为74,即A的分子式为;
【小问5详解】
图-2利用红外光谱检验物质中含有某些特征基团;
【小问6详解】
结合A的分子式,A分子中不同化学环境的氢原子个数比为2:3,则其结构简式为;
【小问7详解】
根据题意,符合题文的B的结构简式为,其系统命名为2-甲基-2-丙醇;
A的结构简式为,为醚,而B为醇类,分子中含有羟基,可形成分子间氢键,而A(乙醚)无直接与氧原子相连的氢原子,无法形成分子间氢键,因此B的沸点高于A。
16. 烟酸又称维生素 B3,实验室用如图所示装置制备烟酸。
反应原理:
已知:烟酸微溶于冷水,温度升高,溶解度逐渐增大。
实验步骤:
Ⅰ.氧化:在如图所示的装置中加入2.79 g3-甲基吡啶、70mL 水,分次加入10.0g高锰酸钾,加热控制温度在85~90℃,搅拌反应60 min,反应过程中有难溶物 MnO2 生成。
Ⅱ.合成粗产品:将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下 144℃蒸馏后,趁热过滤,用热水洗涤滤渣,合并洗涤液与滤液,用浓盐酸酸化至 pH为3.8~4.0,冷却、过滤、冷水洗涤。
Ⅲ.粗品提纯:将粗产品用热水溶解,加活性炭脱色,趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得纯品。
Ⅳ.纯度测定:取提纯后的产品0.500g溶于水,配成250mL溶液,取25.00 mL 溶液于锥形瓶中,滴加几滴酚酞试液,用 氢氧化钠标准溶液滴定,测得三次滴定平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。
请回答下列问题:
(1)仪器 A 的作用是___________,其中通入的水从___________(填“a”或“b”)口进入;仪器B的名称为___________。
(2)写出氧化时发生反应的化学方程式:___________。
(3)合成粗产品时,在常压、144℃下蒸馏的目的是___________;粗品提纯时,趁热过滤的原因是___________。
(4)粗品提纯的方法为___________。
(5)烟酸产品的纯度为___________%。
【答案】(1) ①. 冷凝回流,增大原料利用率 ②. b ③. 三口烧瓶或三颈烧瓶
(2)+2KMnO4+2MnO2↓+KOH+H2O
(3) ①. 除去未反应完的3-甲基吡啶 ②. 防止温度降低时烟酸析出晶体而造成损失
(4)重结晶 (5)98.4
【解析】
【分析】3-甲基吡啶被高锰酸钾氧化先生成烟酸钾,再经过盐酸酸化得到烟酸粗产品,粗产品经过重结晶得到纯品,纯品用氢氧化钠溶液滴定测定其纯度。
【小问1详解】
由图可知,仪器A为(球形)冷凝管,可以冷凝反应物,则仪器 A 的作用是冷凝回流,增大原料利用率;通入冷凝水时,应该下进上出,故其中通入的水从b口进入;由图可知,仪器B的名称为三口烧瓶或三颈烧瓶,故答案为:冷凝回流,增大原料利用率;b;三口烧瓶或三颈烧瓶;
【小问2详解】
根据反应原理可知,氧化时甲基被氧化为羧酸钾,相应的方程式为:+2KMnO4+2MnO2↓+KOH+H2O;
【小问3详解】
根据题给信息可知,3-甲基吡啶沸点为144℃,则合成粗产品时,在常压、144℃下蒸馏的目的是:除去未反应完的3-甲基吡啶;结合题给信息可知,烟酸微溶于冷水,温度升高,溶解度逐渐增大,则粗品提纯时,趁热过滤的原因是:防止温度降低时烟酸析出晶体而造成损失;
【小问4详解】
结合题给信息可知,烟酸微溶于冷水,温度升高,溶解度逐渐增大,则粗品提纯的方法为:重结晶;
【小问5详解】
烟酸是一元酸,与NaOH反应物质的量之比为1:1,消耗NaOH的物质的量为:0.0200molL×20.00×10-3L=4×10-4mol,烟酸的质量为4×10-4mol×123g/mol×=0.492g,纯度为98.4%。
17. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知:a.
b.+ClCH2CH3+HCl
c.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数比为___________。
(2)写出实验室制乙烯的化学方程式___________________________________________。
(3)反应②的化学反应类型为___________,苯乙烯中官能团的名称为___________。
(4)聚苯乙烯的结构简式为___________。
(5)写出反应⑤的化学方程式________________________________,为除去溴苯中的溴应选择的试剂和除杂方法是________________________。
(6)写出以苯为原料制备 的合成路线流程图___________(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)5∶1 (2)
(3) ①. 加成反应 ②. 碳碳双键
(4) (5) ①. +Br2 +HBr↑ ②. 氢氧化钠、分液
(6)
【解析】
【分析】甲烷在催化剂作用下可生成乙烯和苯,苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯;乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,乙苯脱氢生成苯乙烯,苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯,据此解答。
【小问1详解】
乙烯的结构为,分子中含4个键、1个键,共5个σ键;碳碳双键中含1个π键,因此σ键和π键个数比为5:1。
【小问2详解】
实验室用乙醇和浓硫酸共热至170℃发生消去反应制取乙烯,需注明反应条件避免生成副产物乙醚,答案为。
【小问3详解】
反应②是苯和乙烯生成乙苯的反应,属于加成反应;
苯乙烯中的官能团为碳碳双键。
【小问4详解】
苯乙烯的碳碳双键发生加聚反应,双键打开彼此连接形成聚苯乙烯,答案为
【小问5详解】
苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,方程式为 +Br2 +HBr↑;
溴可与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐,而溴苯不与NaOH反应且难溶于水,通过分液即可分离提纯溴苯,故答案为NaOH、分液。
【小问6详解】
题目要求制备的产物是间位二取代物,取代基分别为甲基和氨基,而氨基可以由硝基还原获得,注意到题目给出信息,甲基属于邻对位定位基团,如果先取代甲基,则第二取代硝基必然在甲基的邻对位,与本题中要求的间位二取代矛盾,而硝基是间位定位基团,先取代硝基后,第二取代甲基将在硝基的间位发生取代,符合题意,综合上述分析,合成路线应当为
18. 拉米夫定主要用作抗病毒药,对病毒DNA链的合成和延长有竞争性抑制作用。合成拉米夫定的一种路线如下:
已知:胞嘧啶的结构简式为
回答下列问题:
(1)上述有机合成路线中所涉及C、H、O、N四种元素电负性由大到小的顺序为___________。
(2)A的结构简式为___________,B分子含有___________个手性碳原子,C分子中含氧官能团名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)同时满足下列条件的A的同分异构体的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①含有骨架 ②含有异丙基、乙基两个侧链
(6)已知:。结合上述转化,利用苯、甲苯合成,其合成路线为___________。(无机试剂任选)
【答案】(1)O>N>C>H
(2) ①. ②. 3 ③. 酯基、醚键、羟基
(3)取代反应 (4)
(5)13 (6)
【解析】
【分析】薄荷醇A与HOOCCHO反应生成B,根据B的结构简式和反应条件可知,该反应为酯化反应,则薄荷醇A为,B与反应生成C,C与SOCl2反应生成D,D与胞嘧啶反应生成E,E与NaBH4、水杨酸反应生成F,F最后与三乙胺反应生成G。
【小问1详解】
元素非金属性越强,电负性越大, C、H、O、N四种元素非金属性O>N>C>H,则电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。
【小问2详解】
根据以上分析,A的结构简式为;与4个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子, 含有3个手性碳原子(*标出);根据C分子的结构简式,C中含氧官能团名称为酯基、醚键、羟基;
【小问3详解】
C中的羟基被氯原子代替生成D,C→D的反应类型为取代反应;
【小问4详解】
D与胞嘧啶反应生成E,D中右侧的-Cl被取代生成E, D→E的化学方程式为
【小问5详解】
A的同分异构体含有骨架,含有异丙基、乙基两个侧链,若为这种结构,则乙基在六元环上有5个位置,若为这种结构,乙基在六元环上有5个位置,若为这种结构,则乙基在六元环上有3个位置,因此共有13种同分异构体。
【小问6详解】
甲苯氧化为苯甲酸,苯甲酸和SOCl2反应生成,根据,和苯反应生成,合成路线为。
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