精品解析:陕西榆林市子洲中学2025-2026学年高二下学期期末考试 化学试题
2026-09-24
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内容正文:
子洲中学2025~2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
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. 陕西皮影历史悠久,是中国民间艺术的瑰宝。下列物品的主要成分不属于有机高分子的是
A. 雕刻皮影的不锈钢刻刀 B. 制作皮影核心材料的驴皮
C. 连接皮影各部件的棉线 D. 操控皮影活动的细木棍
2. 汉锦是陕西丝织技艺中最艳丽华贵的艺术代表。汉锦的主要生产过程如下图所示,蚕丝富含蛋白质,生产过程中所用的染料以植物天然色素为主,同时还需加入食盐、生石灰等。下列说法正确的是
A. 蛋白质中含有C、H、O、N等元素
B. “刺绣”过程中发生了化学变化
C. 添加的食盐能使蛋白质变性
D. 可用灼烧法鉴别“汉锦”和“蜀锦”
3. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙炔的实验式:CH
B. 丙醛中官能团的结构简式:
C. 乙酸丙酯的键线式:
D. 乙烯分子中的π键:
4. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 银氨溶液具有弱氧化性,可用于制银镜
B. 乙烯具有可燃性,可用作催熟剂
C. 苯酚在空气中易被氧化,可用于手术器械消毒
D. 苯密度比水小,可用作萃取剂
5. 下列对于有机物的命名正确的是
A. 3-异丙基戊烷 B. 3-甲基-2-乙基戊烷
C. 2-甲基-3-乙基戊烷 D. 2,3-二甲基戊烷
6. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热反应,下列叙述正确的是
A. 主要产物相同 B. 产物互为同分异构体
C. 碳氢键断裂的位置相同 D. 产生的官能团不同
7. 已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素,使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下所示。
下列有关说法正确的是
A. 图甲为质谱图,图丙为红外光谱图
B. 图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31
C. 由图甲可知该有机物分子中有3种不同的氢原子,且个数比为1:2:4
D. 有机化合物A的结构简式为
8. 下列实验能达到实验目的的是
A.利用甲醇制备甲醛
B.验证苯环活化甲基
C.分离苯和硝基苯的混合物
D.验证乙烯具有还原性
A. A B. B C. C D. D
9. 愈创蓝油烃(结构如图所示)是一种中草药提取物,具有抗炎作用,能促进烫伤或灼伤创面的愈合,是烫伤膏的主要成分之一,下列有关愈创蓝油烃的说法正确的是
A. 分子式为 B. 属于含有苯环的芳香烃
C. 所有碳原子均为杂化 D. 可以发生加成反应
10. 有机物M的结构简式如图所示,等物质的量的在一定条件下分别与Na、NaOH溶液、溶液反应,则消耗的、、的物质的量之比为
A. B. C. D.
11. 如图,向盛有苯酚钠澄清溶液的试管中通入过量的,一段时间后,可观察到试管中的溶液变浑浊(不考虑空气对反应的影响),下列说法错误的是
A. 该实验说明酸性:碳酸>苯酚
B. 反应后所得的产物仅为苯酚和碳酸钠
C. 对变浑浊后的溶液进行加热,一段时间后,溶液又变澄清
D. 向苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,可观察到有白色沉淀产生
12. 某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。其合成原理为:
下列叙述正确的是
A. 上述反应属于加聚反应
B. 生成高分子丙的过程中,存在非极性键的断裂与形成
C.
D. 通过化学方法不能实现聚碳酸酯的降解
13. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
检验食盐(含)中是否含碘元素
B
在试管中加入2 g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
制备线型结构的酚醛树脂
C
向葡萄糖溶液中滴加少量酸性溶液,观察溶液紫红色是否消失
检验葡萄糖分子中含有醛基
D
向乙酸乙酯中加入NaOH溶液,加热
除去乙酸乙酯中的乙酸杂质
A. A B. B C. C D. D
14. 有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及的一个反应如图:
下列说法正确的是
A. 化合物M的一氯代物有4种
B. 化合物N与化合物P互为同系物
C. 化合物M、N、P中均存在手性碳原子
D. 该反应完全符合绿色化学的思想,原子利用率为100%
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 水杨酸具有解热镇痛功效。一种由苯、、等原料制备水杨酸的流程如下。
(1)A分子中,碳原子的杂化轨道类型是__________。
(2)B中所含官能团的电子式为__________。
(3)一个水杨酸分子中最多有__________个原子共平面,水杨酸在一定条件下可以聚合成高分子化合物聚水杨酸,聚水杨酸的结构简式为__________。
(4)水杨酸的沸点比对羟基苯甲酸__________(填“高”或“低”)。
(5)下列说法正确的是__________(填字母)。
a.分子中,4个原子处于一条直线
b.苯分子中的大键比较稳定,通常不易发生烯烃所容易发生的加成反应
c.上述流程中,可以用替代
(6)水杨酸的另一种合成路线如下:
①由制,不采取甲苯直接与反应,而是经过步骤ⅰ~ⅲ,目的是__________。
②步骤ⅳ~ⅵ的顺序不能改为“水解、酸化、氧化”,理由是______________________________。
16. 某实验小组设计了A、B、C三组实验装置(加持装置省略)用来制取溴苯。
(1)三个装置中共同发生的有机反应的化学方程式为________________________________________。
(2)实验结束后,取装置A锥形瓶中的水溶液少许,加入溶液得到浅黄色沉淀,由此证明苯与溴发生了取代反应,该结论__________(填“正确”或“错误”),理由是_______________。
(3)装置B能同时验证苯与溴发生了取代反应,则其中X应为__________(填“”或“水”)。装置B虚线框内存在缺点,请改正:________________________________________。
(4)装置C中当把软橡胶袋中的铁粉加入到混合液中后,观察到液体沸腾,烧瓶中溶液颜色逐渐变浅,且充满白雾。白雾的主要成分是__________(填化学式)。
(5)为了观察到无色透明的溴苯,溴苯经过水洗后,将液体转移至分液漏斗中静置,溴苯应从__________(填“上口倒出”或“下口放出”)至盛有溶液的烧杯中,充分搅拌。
17. 某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料,制取苯甲酸异丙酯。相关物质的沸点如下表:
物质
异丙醇
苯甲酸
苯甲酸异丙酯
沸点/℃
82.4
249
218
Ⅰ、合成苯甲酸异丙酯粗产品:
在如图所示的三颈烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和30 mL异丙醇(密度约为),再小心加入3 mL浓硫酸,混匀后,加入几块碎瓷片,维持温度85~90℃,加热30分钟,使反应充分,得苯甲酸异丙酯粗产品。
(1)仪器A的名称是__________,加入碎瓷片的作用是__________。
(2)若反应产物水分子中有同位素,则反应前位于__________(填“苯甲酸”或“异丙醇”)。
(3)制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是_______________。
(4)最适合该反应的加热方式是__________(填字母)。
A. 酒精灯直接加热 B. 油浴加热 C. 水浴加热 D. 沙浴加热
Ⅱ、粗产品的精制:
(5)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等,精制过程如上图所示,操作①中用到的一种重要玻璃仪器是__________。操作②的名称是__________。
(6)结合上述相关数据进行计算,苯甲酸异丙酯的产率为__________%。
18. 有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如图所示:
已知:①;
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,则A的系统命名为__________;F中所含官能团的名称是__________。
(2)A→B的反应条件为_______________,B_______________(填“存在”或“不存在”)顺反异构,X→Y的反应类型是__________。
(3)D→E中①条件下的化学方程式为____________________。
(4)Z的结构简式为__________。
(5)化合物W的相对分子质量比X大14,W的同分异构体中同时满足以下条件的共有__________种(不考虑立体异构)。
①结构中含有苯环 ②遇溶液不发生显色反应 ③能与钠反应放出氢气
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为__________。
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子洲中学2025~2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
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. 陕西皮影历史悠久,是中国民间艺术的瑰宝。下列物品的主要成分不属于有机高分子的是
A. 雕刻皮影的不锈钢刻刀 B. 制作皮影核心材料的驴皮
C. 连接皮影各部件的棉线 D. 操控皮影活动的细木棍
【答案】A
【解析】
【详解】A.不锈钢刻刀主要成分为铁合金,属于无机金属材料,不属于有机高分子,A符合题意;
B.驴皮主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然有机高分子,B不符合题意;
C.棉线主要成分是纤维素,纤维素属于天然有机高分子,C不符合题意;
D.细木棍主要成分是纤维素,纤维素属于天然有机高分子,D不符合题意;
故选A。
2. 汉锦是陕西丝织技艺中最艳丽华贵的艺术代表。汉锦的主要生产过程如下图所示,蚕丝富含蛋白质,生产过程中所用的染料以植物天然色素为主,同时还需加入食盐、生石灰等。下列说法正确的是
A. 蛋白质中含有C、H、O、N等元素
B. “刺绣”过程中发生了化学变化
C. 添加的食盐能使蛋白质变性
D. 可用灼烧法鉴别“汉锦”和“蜀锦”
【答案】A
【解析】
【详解】A.蛋白质的基本组成元素包含、、、,部分蛋白质还含有等元素,说法正确,A正确;
B.“刺绣”过程仅改变蚕丝的形态和编织方式,无新物质生成,属于物理变化,B错误;
C.食盐()属于轻金属盐,可使蛋白质发生盐析,重金属盐才能使蛋白质变性,C错误;
D.汉锦和蜀锦的主要成分均为蛋白质,灼烧时均产生烧焦羽毛的气味,无法用灼烧法鉴别,D错误;
故选A。
3. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙炔的实验式:CH
B. 丙醛中官能团的结构简式:
C. 乙酸丙酯的键线式:
D. 乙烯分子中的π键:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔的分子式为,碳、氢原子个数的最简整数比为,因此其实验式为CH,A正确;
B.丙醛的官能团是醛基,醛基中的碳原子与氧原子形成双键,同时与氢原子直接相连,其结构简式应为,不能写成,B错误;
C.图示结构中,羰基碳一侧连接甲基,另一侧通过氧原子连接正丙基,对应的结构简式为,表示乙酸丙酯,其键线式为,C正确;
D.乙烯分子中,两个碳原子各有一个未参与杂化的p轨道,这两个p轨道平行并以“肩并肩”的方式侧向重叠,形成π键,π键的电子云分布在分子平面的上、下两侧,其示意图为,D正确;
故选B。
4. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 银氨溶液具有弱氧化性,可用于制银镜
B. 乙烯具有可燃性,可用作催熟剂
C. 苯酚在空气中易被氧化,可用于手术器械消毒
D. 苯密度比水小,可用作萃取剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.银氨溶液发生银镜反应时可将醛基氧化,自身被还原为银单质,利用了其弱氧化性,性质与用途具有对应关系,A正确;
B.乙烯用作催熟剂是因为其具有调节植物生长的生理活性,与可燃性无关,对应关系不成立,B错误;
C.苯酚用于手术器械消毒是因为其能使蛋白质变性,与在空气中易被氧化的性质无关,对应关系不成立,C错误;
D.苯用作萃取剂是因为其与水不互溶,且被萃取物质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度,与密度比水小无关,对应关系不成立,D错误;
故答案为A。
5. 下列对于有机物的命名正确的是
A. 3-异丙基戊烷 B. 3-甲基-2-乙基戊烷
C. 2-甲基-3-乙基戊烷 D. 2,3-二甲基戊烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.烷烃命名时,若存在等长碳链应选择取代基数目更多的作为主链,该命名主链仅连1个取代基,不符合命名规则,A错误;
B.2号碳原子连接乙基会导致主链选择错误(主链应包含该乙基,碳原子数大于5),B错误;
C.选取最长的5个碳作为主链(戊烷),从距离取代基最近的一端编号,2位连甲基,3位连乙基,取代基位次和最小,且简单取代基写在前面,命名符合规则,C正确;
D.该有机物3位取代基为乙基而非甲基,与结构不符,D错误;
故选C。
6. 1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热反应,下列叙述正确的是
A. 主要产物相同 B. 产物互为同分异构体
C. 碳氢键断裂的位置相同 D. 产生的官能团不同
【答案】A
【解析】
【分析】卤代烃在NaOH乙醇溶液条件下发生消去反应,卤代烃能够发生消去的条件为:连卤原子的碳原子邻位碳原子上有氢原子, 1-氯丙烷发生消去反应的方程式为:CH3CH2CH2Cl+NaOHCH2CH=CH2↑+NaCl+H2O,2-氯丙烷发生消去反应的方程式为:CH3CHClCH3+NaOHCH2CH=CH2↑+NaCl+H2O,以此解答该题。
【详解】A.由分析可知,产生的官能团相同,均为碳碳双键,产物均为丙烯,故A正确;
B.由分析可知,产物相同,故B错误;
C.由分析可知,碳氢键断键位置不同,故C错误;
D.由分析可知,产生的官能团相同,均为碳碳双键,故D错误;
故先A。
7. 已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素,使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定,相关结果如下所示。
下列有关说法正确的是
A. 图甲为质谱图,图丙为红外光谱图
B. 图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31
C. 由图甲可知该有机物分子中有3种不同的氢原子,且个数比为1:2:4
D. 有机化合物A的结构简式为
【答案】D
【解析】
【分析】图甲:横坐标为化学位移,纵坐标为吸收强度,共出现3组吸收峰,该图是核磁共振氢谱,用于判断有机物中氢原子的种类与数目比;图乙:横坐标为质荷比,纵坐标为相对丰度,该图是质谱图,最大质荷比对应有机物的相对分子质量,图中最大质荷比为46,因此该有机物相对分子质量为46;图丙:标注了、、化学键的吸收峰,该图是红外光谱图,用于判断有机物含有的官能团种类。
【详解】A.根据分析,图甲是核磁共振氢谱,图乙才是质谱图,A错误;
B.质谱中,最大质荷比的数值等于有机物的相对分子质量,图乙最大质荷比为46,因此相对分子质量为46,B错误;
C.图甲有3组峰,说明有3种不同氢原子,且从左到右峰面积比,氢原子个数比为,氢原子总数为6,选项中不符合,C错误;
D.相对分子质量为46,只含C、H、O,可得分子式为;红外光谱显示存在、、键,说明属于醇类;核磁共振氢谱显示有3种氢,个数比,符合乙醇的结构,D正确;
故选D。
8. 下列实验能达到实验目的的是
A.利用甲醇制备甲醛
B.验证苯环活化甲基
C.分离苯和硝基苯的混合物
D.验证乙烯具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量酸性溶液氧化性过强,会将甲醇直接氧化为,无法得到甲醛,A错误;
B.苯不能使酸性溶液褪色,甲苯中由于苯环对甲基的活化作用,甲基可被酸性氧化使溶液褪色,通过对比实验可验证苯环活化甲基,B正确;
C.苯和硝基苯互溶,不能用分液法分离,应采用蒸馏法,C错误;
D.反应中挥发的乙醇、副产物都具有还原性,可使酸性溶液褪色,干扰乙烯还原性的验证,D错误;
故选B。
9. 愈创蓝油烃(结构如图所示)是一种中草药提取物,具有抗炎作用,能促进烫伤或灼伤创面的愈合,是烫伤膏的主要成分之一,下列有关愈创蓝油烃的说法正确的是
A. 分子式为 B. 属于含有苯环的芳香烃
C. 所有碳原子均为杂化 D. 可以发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由愈创蓝油烃的 结构简式可知,其分子式为,A错误;
B.分子中的两个环分别为五元环和七元环,不含苯环,因此不属于含有苯环的芳香烃,B错误;
C.环上的10个碳原子均参与形成碳碳双键,采用杂化;两个甲基和异丙基中的5个碳原子均形成4个单键,采用杂化,因此并非所有碳原子均为杂化,C错误;
D.分子中存在碳碳双键,在催化剂作用下能与氢气发生加成反应,D正确;
故选D。
10. 有机物M的结构简式如图所示,等物质的量的在一定条件下分别与Na、NaOH溶液、溶液反应,则消耗的、、的物质的量之比为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】该有机物含有的官能团有酯基、(酚)羟基、氨基、醚键、碳溴键、羧基;
能与反应的官能团为(酚)羟基、羧基,则1 mol该有机物可消耗Na的物质的量为2 mol;
能与反应的官能团为酯基、(酚)羟基、羧基、碳溴键,则1mol该有机物可消耗的物质的量为4 mol;
能与反应的官能团为羧基,则1 mol该有机物可消耗的物质的量为1 mol;
则等物质的量的消耗的、、的物质的量之比为2∶4∶1;
故答案选B。
11. 如图,向盛有苯酚钠澄清溶液的试管中通入过量的,一段时间后,可观察到试管中的溶液变浑浊(不考虑空气对反应的影响),下列说法错误的是
A. 该实验说明酸性:碳酸>苯酚
B. 反应后所得的产物仅为苯酚和碳酸钠
C. 对变浑浊后的溶液进行加热,一段时间后,溶液又变澄清
D. 向苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,可观察到有白色沉淀产生
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化碳溶于水形成碳酸,碳酸与苯酚钠反应生成苯酚。常温下苯酚在水中的溶解度较小,生成的苯酚析出,使溶液变浑浊。
【详解】A.二氧化碳溶于水形成的碳酸能与苯酚钠反应生成苯酚,根据较强酸制较弱酸的原理,可知碳酸的酸性强于苯酚,A正确;
B.向苯酚钠溶液中通入过量二氧化碳,发生反应,生成的产物为苯酚和碳酸氢钠,B错误;
C.浑浊是生成的苯酚析出造成的,苯酚在水中的溶解度随温度升高而增大,加热至足够温度后,析出的苯酚重新溶解,溶液变澄清,C正确;
D.苯酚与饱和溴水发生取代反应,生成难溶于水的2,4,6-三溴苯酚,因此可观察到白色沉淀,D正确;
故选B。
12. 某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。其合成原理为:
下列叙述正确的是
A. 上述反应属于加聚反应
B. 生成高分子丙的过程中,存在非极性键的断裂与形成
C.
D. 通过化学方法不能实现聚碳酸酯的降解
【答案】C
【解析】
【分析】甲分子含有两个酚羟基,乙分子的羰基碳原子连接两个氯原子。反应中,酚羟基中的氢原子与乙中的氯原子结合生成,同时酚羟基中的氧原子与乙的羰基碳原子形成新的共价键,使多个单体连接成长链。题给丙的结构中,左端的氧原子与括号外的氢原子相连,右端的羰基碳原子与括号外的氯原子相连,判断小分子生成数时需要保留这两个端基。
【详解】A.甲和乙反应生成高分子丙的同时生成小分子,属于缩聚反应,A错误;
B.反应中断裂的是甲中的键和乙中的键,形成的是键和键,这些键均为极性键;碳碳键等非极性键未发生断裂或形成,B错误;
C.个乙分子共含有个氯原子,生成的一条丙分子链右端保留1个氯原子,其余氯原子均进入生成的中。根据氯原子守恒,有,即,C正确;
D.丙的主链含有碳酸酯结构,在酸性或碱性条件下可以发生水解,使高分子链断裂、相对分子质量减小,因此可以通过化学方法实现降解,D错误;
故选C。
13. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
检验食盐(含)中是否含碘元素
B
在试管中加入2 g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
制备线型结构的酚醛树脂
C
向葡萄糖溶液中滴加少量酸性溶液,观察溶液紫红色是否消失
检验葡萄糖分子中含有醛基
D
向乙酸乙酯中加入NaOH溶液,加热
除去乙酸乙酯中的乙酸杂质
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉仅遇碘单质()显蓝色,食盐中碘元素以形式存在,无法使淀粉变色,不能检验碘元素,A不符合题意;
B.酸性条件下,苯酚与甲醛经水浴加热发生缩聚反应,可生成线型结构的酚醛树脂,实验方案能达到目的,B符合题意;
C.葡萄糖分子中的羟基和醛基都可被酸性氧化,溶液紫红色消失不能证明分子中含有醛基,检验醛基应选用银氨溶液或新制悬浊液,C不符合题意;
D.乙酸乙酯在溶液中加热会发生水解反应,无法达到除杂目的,除去乙酸乙酯中的乙酸应选用饱和溶液,D不符合题意;
故选B。
14. 有机“纳米小人”风靡全球,其中涉及的一个反应如图:
下列说法正确的是
A. 化合物M的一氯代物有4种
B. 化合物N与化合物P互为同系物
C. 化合物M、N、P中均存在手性碳原子
D. 该反应完全符合绿色化学的思想,原子利用率为100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物M结构对称,分子中含有4种等效氢,如图,故其一氯代物有4种,A正确;
B.化合物N含有醛基官能团,P不含醛基、含有羟基且结构中多1个苯环单元,二者结构不相似,分子组成也不满足差若干个的要求,不互为同系物,B错误;
C.手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的饱和碳原子,M、N中均不存在符合要求的手性碳原子,仅P中存在与羟基相连的手性碳原子,如图,C错误;
D.M中含有原子,产物P中不含原子,说明反应有含的小分子生成,原子利用率小于,不符合绿色化学思想,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 水杨酸具有解热镇痛功效。一种由苯、、等原料制备水杨酸的流程如下。
(1)A分子中,碳原子的杂化轨道类型是__________。
(2)B中所含官能团的电子式为__________。
(3)一个水杨酸分子中最多有__________个原子共平面,水杨酸在一定条件下可以聚合成高分子化合物聚水杨酸,聚水杨酸的结构简式为__________。
(4)水杨酸的沸点比对羟基苯甲酸__________(填“高”或“低”)。
(5)下列说法正确的是__________(填字母)。
a.分子中,4个原子处于一条直线
b.苯分子中的大键比较稳定,通常不易发生烯烃所容易发生的加成反应
c.上述流程中,可以用替代
(6)水杨酸的另一种合成路线如下:
①由制,不采取甲苯直接与反应,而是经过步骤ⅰ~ⅲ,目的是__________。
②步骤ⅳ~ⅵ的顺序不能改为“水解、酸化、氧化”,理由是______________________________。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 16 ②. (4)低 (5)b
(6) ①. 保护对位氢原子不被取代,防止生成副产物 ②. 酚羟基也容易被氧化,如果最后氧化,则不能得到
【解析】
【分析】与在催化剂的催化下生成,与NaOH、下反应生成,经稀硫酸酸化生成。据此分析。
【小问1详解】
A为,苯分子中每个C原子形成3个σ键、无孤电子对,杂化轨道数为3,因此为杂化。
【小问2详解】
B中所含官能团为,羟基为中性基团,O原子含有1个未成对电子,最外层共7个电子,据此写出电子式。
【小问3详解】
水杨酸为,苯环、羧基、羟基均为平面结构,单键可旋转,因此所有原子均可共面,最多共16个原子;水杨酸同时含羟基和羧基,可发生缩聚反应生成聚酯,据此写出缩聚产物结构。
【小问4详解】
水杨酸(邻羟基苯甲酸)易形成分子内氢键,对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,分子间氢键使沸点升高,因此水杨酸沸点更低。
【小问5详解】
a.分子结构为折线形(类似书页 ),4个原子不共直线,a错误;
b.苯的大π键结构稳定,不易发生烯烃类的加成反应,b正确;
c.碳酸酸性弱于水杨酸的羧基,无法将羧酸钠酸化得到水杨酸,不能替代硫酸,c错误;
故选b。
【小问6详解】
①由制,如果采取甲苯直接与反应,可能生成对位产物(),因此经过步骤ⅰ~ⅲ的目的是保护对位氢原子不被取代。
②步骤ⅳ~ⅵ的顺序不能改为“水解、酸化、氧化”,因为酚羟基也容易被氧化,如果最后氧化,则不能得到。
16. 某实验小组设计了A、B、C三组实验装置(加持装置省略)用来制取溴苯。
(1)三个装置中共同发生的有机反应的化学方程式为________________________________________。
(2)实验结束后,取装置A锥形瓶中的水溶液少许,加入溶液得到浅黄色沉淀,由此证明苯与溴发生了取代反应,该结论__________(填“正确”或“错误”),理由是_______________。
(3)装置B能同时验证苯与溴发生了取代反应,则其中X应为__________(填“”或“水”)。装置B虚线框内存在缺点,请改正:________________________________________。
(4)装置C中当把软橡胶袋中的铁粉加入到混合液中后,观察到液体沸腾,烧瓶中溶液颜色逐渐变浅,且充满白雾。白雾的主要成分是__________(填化学式)。
(5)为了观察到无色透明的溴苯,溴苯经过水洗后,将液体转移至分液漏斗中静置,溴苯应从__________(填“上口倒出”或“下口放出”)至盛有溶液的烧杯中,充分搅拌。
【答案】(1) (2) ①. 错误 ②. 溴单质易挥发,挥发出的也会和溶液反应生成浅黄色沉淀
(3) ①. ②. 将导管伸在接近溶液液面处或用烧杯盛装溶液,将漏斗倒扣在液面上(合理即可)
(4)
(5)下口放出
【解析】
【分析】本实验旨在制取溴苯并验证苯与溴发生的是取代反应。苯与液溴在铁粉(实际起催化作用的是生成的溴化铁)催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。由于反应放热且液溴易挥发,产生的气体中会混有溴蒸气。溴蒸气溶于水也能与硝酸银反应生成溴化银浅黄色沉淀,因此在检验生成的溴化氢之前,必须先除去混有的溴蒸气。同时,溴化氢极易溶于水,通入水溶液中时需要采取防倒吸措施。
【小问1详解】
三个装置中共同发生的反应是苯与液溴在溴化铁的催化下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,化学方程式为:。
【小问2详解】
装置A中没有除溴装置,由于液溴易挥发,挥发出的溴蒸气随溴化氢一起进入锥形瓶中。溴溶于水也能与溶液反应生成浅黄色的溴化银沉淀,因此无法确定沉淀是否完全由取代反应生成的溴化氢引起,故该结论错误。
【小问3详解】
装置B中,为了验证取代反应,需要检验生成的,但必须排除溴蒸气的干扰。能溶解吸收溴蒸气,且不吸收,故X应为。极易溶于水,虚线框内导管直接插入溶液中会引起倒吸,改正方法为:将导管口停在接近溶液液面处,或在导管末端连接一个倒扣在液面上的漏斗以防倒吸。
【小问4详解】
装置C中反应剧烈放热,生成的溴化氢气体挥发出来,与空气中的水蒸气结合形成氢溴酸小液滴,从而产生白雾,故白雾的主要成分是。
【小问5详解】
溴苯的密度比水大,与水混合静置后分层,处于下层,因此应从分液漏斗的下口放出。粗溴苯中溶有未反应的溴单质,加入溶液充分搅拌,具有还原性,能将还原为而除去,在此过程中作还原剂。
17. 某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料,制取苯甲酸异丙酯。相关物质的沸点如下表:
物质
异丙醇
苯甲酸
苯甲酸异丙酯
沸点/℃
82.4
249
218
Ⅰ、合成苯甲酸异丙酯粗产品:
在如图所示的三颈烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和30 mL异丙醇(密度约为),再小心加入3 mL浓硫酸,混匀后,加入几块碎瓷片,维持温度85~90℃,加热30分钟,使反应充分,得苯甲酸异丙酯粗产品。
(1)仪器A的名称是__________,加入碎瓷片的作用是__________。
(2)若反应产物水分子中有同位素,则反应前位于__________(填“苯甲酸”或“异丙醇”)。
(3)制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是_______________。
(4)最适合该反应的加热方式是__________(填字母)。
A. 酒精灯直接加热 B. 油浴加热 C. 水浴加热 D. 沙浴加热
Ⅱ、粗产品的精制:
(5)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等,精制过程如上图所示,操作①中用到的一种重要玻璃仪器是__________。操作②的名称是__________。
(6)结合上述相关数据进行计算,苯甲酸异丙酯的产率为__________%。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 防止暴沸
(2)苯甲酸 (3) (4)C
(5) ①. 分液漏斗 ②. 蒸馏
(6)60
【解析】
【分析】根据题中图示装置,苯甲酸和异丙醇发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯,粗产品加入饱和的Na2CO3溶液,除去苯甲酸,进行分液操作,有机层根据沸点相差较大再进行蒸馏操作,得到产品苯甲酸异丙酯。
【小问1详解】
根据装置图,可知仪器A的名称是球形冷凝管;为防止混合液体加热暴沸,需要加入碎瓷片,加入碎瓷片的目的是防止暴沸;
【小问2详解】
发生酯化反应时“酸脱羟基、醇脱氢”, 若反应产物水分子中有同位素,则反应前位于苯甲酸中。
【小问3详解】
苯甲酸和异丙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯和水,制备苯甲酸异丙酯的化学方程式是;
【小问4详解】
反应维持温度为85~90℃,为便于控制温度,最适合该反应的加热方式是水浴加热,选C。
【小问5详解】
苯甲酸异丙酯不溶于水,操作Ⅰ分离出互不相溶的液体,通常采用分液操作完成,需要的主要玻璃仪器为分液漏斗;异丙醇、水的沸点和苯甲酸异丙酯的沸点相差较大,可以通过蒸馏操作分离;
【小问6详解】
12.2g苯甲酸的物质的量为n(苯甲酸)=,30mL异丙醇(密度约0.79g/mL)的物质的量为n(异丙醇)=,异丙醇过量,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.1mol,产率为;
18. 有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如图所示:
已知:①;
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,则A的系统命名为__________;F中所含官能团的名称是__________。
(2)A→B的反应条件为_______________,B_______________(填“存在”或“不存在”)顺反异构,X→Y的反应类型是__________。
(3)D→E中①条件下的化学方程式为____________________。
(4)Z的结构简式为__________。
(5)化合物W的相对分子质量比X大14,W的同分异构体中同时满足以下条件的共有__________种(不考虑立体异构)。
①结构中含有苯环 ②遇溶液不发生显色反应 ③能与钠反应放出氢气
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的结构简式为__________。
【答案】(1) ①. 2-甲基-2-丙醇 ②. 酯基、醛基
(2) ①. 浓硫酸、加热 ②. 不存在 ③. 取代反应
(3)
(4) (5) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】根据正逆推结合的方式分析合成路线:由已知①可知,由此可知B中含有碳碳双键,结合C的结构简式,可知B的结构简式为:(CH3)2C=CH2。对比A和B的分子式,可知A→B的反应类型为醇的消去反应。由C→D的反应条件及分子式的变化,可知C→D为醇被氧化为醛的过程,D的结构简式为:(CH3)2CHCHO;D→E为醛被氧化为羧酸的过程。根据E和F的结构简式,可知E和Z发生酯化反应,Z的结构简式为,由Y的分子式及Y→Z的反应条件,结合已知②,可知Y发生卤代烃的水解(取代)反应,水解生成的同一碳原子上连有的两个羟基脱水形成醛基得到Z生成Z,Y的结构简式为,则X→Y为苯环侧链上的取代反应,X的结构简式为:。
【小问1详解】
A分子式为,核磁共振氢谱仅两组峰,说明分子高度对称,等效氢只有2种,结构为,按照系统命名法,主链为3个碳的丙醇,2号碳同时连有羟基和甲基,因此命名为2-甲基-2-丙醇。
【小问2详解】
A(醇)生成B(烯烃)是醇的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热;B的结构为,双键中一个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的形成条件(双键每个碳均连不同基团),因此不存在顺反异构;X分子式为,光照下与反应生成Y,是X中甲基上的氢原子被氯原子取代的过程,属于取代反应。
【小问3详解】
D为催化氧化的产物,在新制氢氧化铜、加热条件下,醛基被氧化,生成异丁酸钠、氧化亚铜和水,对应的反应方程式为。
【小问4详解】
结合已知②,X为对甲基苯酚,光照下甲基的2个氢被氯取代得到Y,Y水解后同一个碳上的两个羟基脱水生成醛基,最终得到Z为对羟基苯甲醛,结构简式为。
【小问5详解】
根据化合物W的相对分子质量比X大14,可知化合物W的分子式为C8H10O。根据条件②可知,W中不含酚羟基,根据条件③可知,W中含有醇羟基,故化合物W中含有1个苯环、1个醇羟基、2个饱和碳原子,则满足条件的化合物W的同分异构体有:、、、、,共5种结构;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3:2:2:2:1的物质结构简式为。
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