内容正文:
化学河西四中26秋高三第一次月考试卷
天津市第四中学高三年级化学学科阶段性检测(一)
一、选择题(第小题只有一个选项是正确的,每小题3分,共36分)
1. 下列关于常见医用材料的化学特性与应用的说法,正确的是
A. 聚乙交酯可降解手术缝合线,具备优异生物相容性,术后无须拆线
B. 医用钡餐的主要成分碳酸钡,可溶于胃酸生成,用于消化道X射线造影检查
C. 医用酒精体积分数为95%,能使病毒蛋白质变性,可直接用于皮肤表面消毒杀菌
D. 聚氯乙烯(PVC)材质可直接作为一次性输液管原料,化学性质稳定且无毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚乙交酯属于可降解聚酯类高分子,具有优异生物相容性,在人体内可逐步降解被吸收,术后无需拆线,A正确;
B.医用钡餐的主要成分为,可与胃酸反应生成有毒的,会引发重金属中毒,不可用于消化道X射线造影检查,B错误;
C.用于消毒的医用酒精体积分数为75%,95%酒精浓度过高,会使病毒表面蛋白质快速凝固形成硬膜,阻碍酒精渗入病毒内部,无法有效灭活病毒,不能直接用于皮肤消毒,C错误;
D.聚氯乙烯()含有毒增塑剂,受热易释放有毒物质,不可作为一次性输液管原料,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语和图示中,表达正确的是
A. 丙烯分子的键线式:
B. 的名称:1,3,4-三甲苯
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 异戊烷的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯的结构简式为,题给键线式符合其结构特点,A正确;
B.该苯的同系物命名时需满足取代基位次和最小,正确名称为1,2,4-三甲苯,B错误;
C.为阳离子,应吸引水分子中带部分负电的,为阴离子,应吸引水分子中带部分正电的,题给图示水分子朝向错误,C错误;
D.异戊烷结构简式为,含有甲基支链,题给模型为无支链的正戊烷,D错误;
故选A。
3. 乙烯是基础化工原料,一种由乙烯合成有机含氮衍生物的路线如下:
下列叙述错误的是
A. 分子中所有原子共平面
B. 1 mol 与足量溶液反应生成2 mol AgBr
C. 中C原子采取、sp杂化
D. 1 mol 能与2 mol HCl反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯分子中C原子采取杂化,分子中6个原子共平面,A正确;
B.1,2-二溴乙烷中键在水中不能断裂,不能电离出,故不能与溶液反应生成AgBr,B错误;
C.中、中碳原子分别采取、sp杂化,C正确;
D.是二元弱碱,能与2 mol HCl反应,D正确;
故选B。
4. 下列除杂过程(括号中是杂质)中,除杂试剂和操作的选择均正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂
操作
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
D
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,同时溴单质也会溶于苯,无法通过过滤分离,还引入新杂质,A错误;
B.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,会引入新的气体杂质,无法达到除杂目的,B错误;
C.溴与溶液反应生成易溶于水的、,溴苯不溶于水且与水溶液分层,经分液可得到纯净的溴苯,C正确;
D.乙酸与反应生成乙酸钠,但乙醛可溶于水,反应后混合液不分层,无法通过分液分离,D错误;
故选C。
5. 实验室制备乙酸乙酯时,下列步骤中所选试剂及装置错误的是(加热及夹持装置略)
A. ①乙酸乙酯合成 B. ②除去乙醇 C. ③干燥粗品 D. ④蒸馏提纯
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①中反应物为乙酸、乙醇、浓硫酸,碎瓷片可防暴沸,球形冷凝管可冷凝回流易挥发的乙酸、乙醇,提高原料利用率,操作正确,A不符合题意;
B.饱和可与乙醇结合生成,能够除去乙醇,乙酸乙酯密度小于饱和溶液位于上层,分液时先从下口放出下层水溶液,操作符合要求,B不符合题意;
C.无水为中性干燥剂,可吸收粗品中的水分且不与乙酸乙酯反应,可用于干燥粗品,C不符合题意;
D.蒸馏提纯时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量馏分温度,且冷凝水应下口进、上口出,图中冷凝水进出方向错误,D符合题意;
故选D。
6. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向少量淀粉糊中加入硫酸,加热,一段时间后加入NaOH溶液调至碱性,然后加入碘水,观察溶液颜色情况
验证淀粉水解程度
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和氯化钠溶液,观察现象
探究蛋白质发生盐析的条件
C
将苯与液溴反应后的气体通过盛有的洗气瓶后,再通入溶液,观察现象
验证苯与液溴的反应为取代反应
D
将乙醇和浓硫酸加热到170℃,产生的气体通入到NaOH溶液洗气后,再通入溴水中
证明乙醇发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉水解后加调至碱性,此时加入碘水,会与发生反应,无法检验淀粉是否剩余,不能验证淀粉水解程度,A符合题意;
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和氯化钠溶液,蛋白质会发生盐析析出,可探究蛋白质发生盐析的条件,B不符合题意;
C.苯与液溴反应的气体中混有挥发的,通过可除去,若后续溶液产生淡黄色沉淀,说明生成了,可验证反应为取代反应,C不符合题意;
D.乙醇和浓硫酸170℃反应产生的气体中混有、乙醇等杂质,经溶液洗气可除去杂质,若溴水褪色说明生成了乙烯,可证明乙醇发生消去反应,D不符合题意;
故选A。
7. 腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,结构如图,下列说法错误的是
A. 腺嘌呤核苷酸具有两性
B. 水解生成的戊糖的核磁共振氢谱有7组峰
C. DNA 两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对
D. 每个腺嘌呤核苷酸中含有4个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.腺嘌呤核苷酸中含有显酸性的磷酸基团,也含有显碱性的氨基,具有两性,A正确;
B.腺嘌呤核苷酸水解生成的戊糖为核糖,核糖中有9种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有9组峰而非7组,B错误;
C.两条链上的碱基遵循互补配对原则,碱基对之间通过氢键连接,C正确;
D.腺嘌呤核苷酸的五碳糖环上有4个连接4种不同基团的碳原子,即4个手性碳原子,D正确;
故选B。
8. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元),淀粉水解液中,存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡,其相互转变如图2所示。
下列说法正确的是
A. 直链淀粉呈螺旋空间结构,原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键
B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,二者互为同分异构体
C. 吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
D. 三种结构的葡萄糖均含有两种官能团,均能直接发生银镜反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.直链淀粉的葡萄糖单元含有多个羟基,链内羟基可形成分子内氢键,可稳定螺旋空间结构,A正确;
B.淀粉和纤维素的聚合度不同,分子式不相同,不互为同分异构体,B错误;
C.吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖结构不同,物理性质(如旋光度、熔点等)存在差异,并非完全相同,C错误;
D.两种环状吡喃葡萄糖无游离醛基,不能直接发生银镜反应,D错误;
故选A。
9. 三级溴丁烷[(CH3)3CBr]在水中水解生成叔丁醇的反应机理如图所示(图中箭头表示电子对的转移)。下列有关说法错误的是
A. 生成叔丁醇的过程中有配位键形成
B. 叔丁基碳正离子在碱性环境中能稳定存在
C. 生成叔丁基碳正离子的反应为该反应机理的决速步骤
D. 步骤②中加入强碱中和H+,可提高产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①中的提供孤电子对,叔丁基碳正离子的提供空轨道形成配位键,生成叔丁醇的过程中有配位键形成,A正确;
B.叔丁基碳正离子带正电荷,属于活泼反应中间体,碱性环境中存在大量,会与碳正离子发生反应,无法稳定存在,B错误;
C.多步反应的决速步骤为反应速率最慢的步骤,生成叔丁基碳正离子的反应为慢反应,是该反应机理的决速步骤,C正确;
D.步骤②为脱去生成叔丁醇的过程,加入强碱中和,可使反应正向移动,提高叔丁醇产率,D正确。
故选B。
10. 二氢嘧啶酮类化合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等药理作用。一种二氢嘧啶酮类化合物(L)的合成方法如下。下列说法正确的是
A. 苯甲醛的核磁共振氢谱有五组峰
B. 反应物的结构简式是
C. 生成物分子中存在2个手性碳原子
D. 一个乙酰乙酸乙酯分子中含有三个官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据苯甲醛的结构简式,苯甲醛中有4种不同化学环境的氢原子,即核磁共振氢谱有四组峰,A错误;
B.根据原子守恒,反应前后原子种类和数目不变,计算得的分子式为,对应结构为给出的硫脲结构,B正确;
C.据手性碳原子的定义,L中手性碳原子的位置是,L分子中存在1个手性碳原子,C错误;
D.乙酰乙酸乙酯分子含酮羰基、酯基共2种官能团,D错误;
故选B。
11. 高分子材料Ⅲ具有热塑性、可降解性,可由如下反应制备。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ互为同分异构体
B. Ⅱ的核磁共振氢谱有2组峰
C. Ⅲ在碱性条件下水解可以得到Ⅱ
D. 合成Ⅲ的过程中,也可能生成七元环化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅰ的分子式为,Ⅳ为丙酮,分子式也为,二者结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.Ⅱ结构对称,仅存在两种不同化学环境的甲基,等效氢共2种,核磁共振氢谱有2组峰,B正确;
C.Ⅲ属于聚酯,仅含酯基官能团,碱性条件下水解时酯基断裂,产物为1,2-丙二醇和2,2-二甲基丙二酸盐,无法得到含缩酮结构的Ⅱ,C错误;
D.合成Ⅲ为逐步聚合过程,1分子Ⅰ开环后可与1分子Ⅱ反应脱去丙酮,发生分子内成环生成七元环化合物,D正确;
故选C。
12. 以1,4-丁二醇为原料,在催化剂Cu/SiO2上进行脱氢反应制备丁内酯,可能的转化如下:
下列说法错误的是
A. N的分子式为C4H8O2 B. M与R互为同分异构体
C. 丁内酯可发生水解反应 D. N分子中所有原子可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.由N分子的结构简式可知,其含有4个、8个、2个,分子式为,A正确;
B.M的分子式为,R是1,4-丁二醇消去1分子的产物,分子式也为,二者结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.丁内酯属于环状酯类物质,酯基可以发生水解反应,C正确;
D.N分子中存在多个杂化的饱和碳原子,为四面体空间结构,所有原子不可能共平面,D错误;
故选D。
二、填空与简答(共4题,共64分)
13. 乙酸香叶酯是一种有玫瑰和薰衣草香气的液体。某小组同学在实验室中利用香叶醇()和乙酸反应制取乙酸香叶酯。相关物质信息如表所示:
物质
相对分子质量
形态
密度/(g/cm3)
沸点
溶解性
香叶醇
154
无色至黄色油状液体
0.89
溶于乙醇、乙醚,微溶于水
乙酸香叶酯
196
无色至淡黄色液体
0.92
247.5
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
乙酸
60
无色液体
1.05
117.9
与水互溶,能溶于乙醇、乙醚
乙醚
74
无色液体
0.71
34.6
略溶于水,能溶于乙醇、苯
装置如图所示(夹持装置略),实验步骤如下:
①按图1安装好制备装置,检查装置的气密性。往三颈烧瓶中依次加入30.8 g香叶醇、15 mL乙酸(足量)、10 mL浓硫酸和沸石,控制温度在180~200℃,加热回流2 h。
②冷却后,将三颈烧瓶中的反应液倒入100 mL的烧杯中,先后用水、饱和碳酸钠溶液、水分别洗涤2-3次。
③用图2装置分离出有机层,再萃取水层中的残留产品,二者合并,加入无水氯化镁,过滤,将滤液用图3装置蒸馏纯化制得23.52 g产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______________,图1实验所用三颈烧瓶容积最适宜的是_________(填标号)。
a.25 mL b.100 mL c.50 mL d.250 mL
(2)写出香叶醇和乙酸反应制取乙酸香叶酯的化学方程式______________,使用分水器的目的是_________________________________________。
(3)能说明乙酸香叶酯制备反应结束的实验现象为___________________________。
(4)步骤②中第二次水洗的目的是_______________________________________。
(5)关于上述实验,下列说法正确的是______________。
a.步骤③可选用乙醚作萃取剂
b.分液时先将有机粗产品从分液漏斗上口倒出
c.蒸馏纯化操作时,若温度过低时开始收集馏分,会使产率偏低
(6)已知:由羧酸和醇反应生成酯的机理如下:(质子化);(脱质子化);根据以上反应机理推测,下列可用作制备乙酸乙酯催化剂的是_________(填选项字母)。
a.NaHSO4 b.NaOH c. d.
(7)本实验中乙酸香叶酯的产率为_________(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. b
(2) ①. +CH3COOH+H2O ②. 及时分离出水,有利于反应向正向移动
(3)分水器中的水量不再增加
(4)洗去钠盐溶液 (5)a
(6)ad (7)60%
【解析】
【分析】本实验通过香叶醇与乙酸在浓硫酸催化下发生酯化反应制备乙酸香叶酯。反应过程中使用分水器分离生成的水以促进平衡正向移动。反应结束后,混合液经过水洗、饱和碳酸钠溶液洗涤和再次水洗,以去除未反应的酸和无机盐。随后通过分液、萃取、干燥,最后利用蒸馏纯化得到目标产物。
【小问1详解】
仪器A带有支管,名称为蒸馏烧瓶。实验中加入的液体总体积为香叶醇体积()、乙酸()和浓硫酸()之和,约为。加热时烧瓶内液体体积应占其容积的,因此最适宜的容积为,故选b。
【小问2详解】
香叶醇与乙酸在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成乙酸香叶酯和水,化学方程式为: + + 。酯化反应是可逆反应,使用分水器可以及时分离出反应生成的水,降低生成物浓度,促使化学平衡正向移动,从而提高反应物的转化率和产物的产率。
【小问3详解】
随着反应的进行,不断有水生成并在分水器中聚集。当反应达到平衡或结束时,不再有水生成,因此实验现象为分水器中的水量不再增加。
【小问4详解】
步骤②中,第一次水洗主要洗去大部分水溶性的乙酸和浓硫酸;饱和碳酸钠溶液洗涤用于中和残留的酸;第二次水洗则是为了洗去附着在有机层中的碳酸钠及反应生成的无机盐(如醋酸钠、硫酸钠等),即洗去钠盐。
【小问5详解】
a项,乙醚略溶于水,能溶解有机物,且沸点较低(),易于在后续蒸馏中与产物分离,适合用作萃取剂,正确;
b项,有机层(香叶醇和乙酸香叶酯)的密度均小于水,位于上层,分液时应先将下层水层从下口放出,再将上层有机粗产品从上口倒出,错误;
c项,若温度过低时开始收集馏分,会混入低沸点的杂质(如乙醚),导致收集到的产物质量偏大,计算出的产率偏高,错误。
故选a。
【小问6详解】
根据反应机理,酯化反应的第一步是羧酸结合质子(),因此催化剂必须能够提供,即呈酸性。和均能电离出,可用作催化剂;而和的水溶液呈碱性,不能提供,故选ad。
【小问7详解】
实验中加入香叶醇的质量为,其物质的量为。由于乙酸足量,理论上生成乙酸香叶酯的物质的量也为,理论产量为。实际产量为,则产率为。
14. 化合物G是一种化疗药物的活性成分,一种合成路线如图所示(部分条件和溶剂已省略):
回答下列问题:
(1)用于制备的原料的化学名称为______________。
(2)D到E的反应类型是______________,F中含氧官能团的名称除了醚键外还有______________。
(3)上述合成路线图中A到G的七种有机物,含有手性碳原子的是______________。
(4)E生成F的反应中,有副产物N生成,N为F的同分异构体且具有与F相同的环状结构。写出生成N的化学方程式______________。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体数目为___________种,
①遇发生显色反应;
②分子结构中含;
③核磁共振氢谱显示有4组峰。
写出其中能发生银镜反应的物质的结构简式___________________________________
(6)氨基具有较强的还原性。参照上述合成路线,以和甲醇为原料,一种合成的路线如下:
①写出M的结构简式:M_____________
②步骤I与步骤II顺序______________(填“能”或“不能”)互换,原因是______________。
【答案】(1)氯乙酸 (2) ①. 还原反应 ②. 酯基、酰胺基 (3)G
(4) (5) ①. 11 ②. 、
(6) ①. ②. 不能 ③. 氨基具有较强还原性,若先还原步骤Ⅱ,在步骤Ⅰ的浓硫酸、加热条件下氨基可能会发生副反应,不利于最后一步形成酰胺基
【解析】
【分析】A()与发生取代反应生成含有甲氧基的B(),实现官能团从酚羟基到甲氧基的转化;B与在浓硫酸做催化剂并加热条件下发生酯化反应使B转化为C(),C与浓硝酸、浓硫酸混合并加热发生硝化反应,生成D();D在Fe/HCl条件下,发生还原反应,硝基被还原为氨基生成E();E与发生取代反应生成F();F与、发生取代反应生成目标化合物G,据此作答;
【小问1详解】
含有羧基,分子中有两个碳原子,可看作乙酸甲基上的一个氢原子被氯原子取代所得,其名称为氯乙酸;
【小问2详解】
D中的硝基在、作用下转化为E中的氨基,该过程属于还原反应。F的结构为,F中含氧官能团除醚键外,还有酯基、酰胺基;
【小问3详解】
手性碳原子是连接四个不同原子或原子团的碳原子。A至F中的苯环碳原子和羰基碳原子均不满足这一条件,其余碳原子均为甲基或亚甲基中的碳原子,也不具有手性。含有手性碳原子的是G,即(*表示);
【小问4详解】
E含氨基和酚羟基,与反应时,除生成F的成环方式,还可能酚羟基与酰氯反应,氨基与另外氯原子反应,生成N(),其反应方程式为;
【小问5详解】
B的分子式为,不饱和度为。苯环和题给片段中的羰基分别占4个、1个不饱和度,因此分子中不能再有其他环或碳碳不饱和键。遇显色,说明含有酚羟基。条件②给出的是这一局部连接关系,羧基和酯的结构中都可能含有该片段,应根据具体连接方式判断。
苯环外共有两个碳原子。结合氧原子的分配和氢原子的等效关系,可分类讨论。
第一类,苯环上连接一个和两个羟基,共: 、2种。
第二类,苯环上连接一个和两个羟基,共:、2种。
第三类,苯环上连接一个、一个甲基和两个羟基,共:、2种。
第四类,苯环上连接一个羧基、一个甲基和两个羟基,共:、2种。
第五类,分子中只有一个酚羟基,共、、三种。
综上,符合条件的同分异构体共有11种,其中能发生银镜反应的需要有醛基,是、。
【小问6详解】
与在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应(步骤Ⅰ),生成L(),L在HCl、Fe条件下,硝基被还原为氨基,发生反应Ⅱ得到M();步骤I是羟基的酯化,步骤II是硝基被还原为氨基,若互换顺序,先还原硝基得到氨基,氨基具有较强还原性,后续与甲醇发生酯化反应时(浓硫酸、加热条件),氨基会与浓硫酸反应,所以不能互换;
故答案为:;不能;氨基具有较强还原性,若先还原步骤Ⅱ,在步骤Ⅰ的浓硫酸、加热条件下氨基可能会发生副反应,不利于最后一步形成酰胺基;
15. 苯氧布洛芬钙是一种优良的抗炎解热镇痛药,其合成路线如下(有些反应条件已略,Ph代表苯基,例如苯酚可写为PhOH):
据此回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______。
(2)请在D的结构简式上用星号(*)标出D分子中的手性碳::_______。
(3)写出含有苯基且能够发生银镜反应的A的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构,只需写出2个)。
(4)写出C的分子式_______。
(5)反应①~⑦中属于加成反应的是_______(填序号)。
(6)写出D到E的反应方程式(请注明反应条件):_______。
(7)以下说法正确的是_______(填字母)。
a.1mol E最多可以与6mol 发生反应
b.C可以发生氧化反应和还原反应
c.F分子具有顺反异构体
(8)有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(结构简式为,简称PMMA)广泛应用于仪表表盘,请参照H的合成路线图,以丙酮和甲醇为原料,其他无机试剂自选,写出PMMA的合成路线图:______。
【答案】(1)酮羰基 (2)
(3)、、、(写出两个即可)
(4) (5)③⑥
(6) (7)b
(8)
【解析】
【分析】A与发生苯环上的取代反应生成B,B与PhOK发生取代反应生成C,C与HCN发生加成反应生成D,D发生消去反应生成E,E与水在酸性条件下发生取代反应生成F,F与氢气加成生成G,G与发生酸碱中和反应生成H。
【小问1详解】
A中官能团的名称为酮羰基。
【小问2详解】
手性碳是一个碳上连有4个不同的取代基的碳原子,故“*”为手性碳。
【小问3详解】
A的分子式为,有5个不饱和度,含有苯基且能够发生银镜反应故同时含有苯环和醛基,满足条件A的同分异构体为-CHO和-CH3二取代苯,或-CH2CHO单取代苯,结构简式分别为、、、。
【小问4详解】
化合物C的分子式为。
【小问5详解】
根据分析反应①~⑦中属于加成反应的是③⑥。
【小问6详解】
D的醇羟基在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成含有碳碳双键的E,化学反应方程式为 。
【小问7详解】
a.1个E中含有1个氰基、1个碳碳双键、2个苯环,故1mol E中的氰基消耗2 mol、碳碳双键消耗1 mol、苯环消耗6 mol,所以1 molE最多可以与9 mol 发生反应,a错误;
b.C可以与氧气燃烧属于氧化反应,也可与和发生还原反应,b正确;
c.F分子中的碳碳双键的一端都是H原子,故不具有顺反异构体,c错误;
故选b。
【小问8详解】
丙酮与HCN加成再水解可制备2-甲基丙烯酸,2-甲基丙烯酸与甲醇酯化再聚合即得到有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯,合成路径为: 。
16. 苯巴比妥()是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药,其合成路线如下所示(部分试剂和产物已略去):
已知:i.;
ii.。
回答下列问题:
(1)A→B反应的试剂和条件为________ B的官能团名称为________。
(2)D→E的化学方程式为________。
(3)E→F的反应类型为________。
(4)已知苯巴比妥的分子结构中含有2个六元环,其结构简式为________。
(5)M与D互为同分异构体,则同时满足下列条件的M的结构共有________种(不考虑立体异构),其中苯环上一氯代物有2种结构,M的结构简式为________。(写出两种)
①含有苯环且有3个取代基 ②能发生水解反应和银镜反应
(6)乙基巴比妥()也是一种常用镇静剂,请结合题干信息,参照上述合成路线,以和为原料合成乙基巴比妥________(其他无机试剂有机溶剂等任选)。
【答案】(1) ①. 、光照 ②. 碳氯键(氯原子)
(2) (3)取代反应
(4) (5) ①. 16 ②.
(6)
【解析】
【分析】A的分子式为C7H8,A与氯气发生取代反应生成B(C7H7Cl), B在一定条件下反应生成C,由C的结构简式可知,A为甲苯,B为;C与乙醇在浓硫酸加热条件发生酯化反应生成D,则D为,D与在一定条件下反应生成E,E与试剂X在条件下发生已知信息ⅰ的反应生成F,由F的结构简式可知,E的结构简式为,试剂X为溴乙烷;F与在条件下发生信息ⅱ中的反应生成含两个六元环结构的苯巴比妥,则苯巴比妥的结构简式为,据此解答。
【小问1详解】
由分析知,A→B反应为甲苯侧链上H的氯代反应,试剂条件为、光照;B为,含有的官能团为碳氯键(或氯原子)。
【小问2详解】
由分析知,D为,E为,结合原子守恒可知D与在一定条件下反应生成E的同时还有乙醇生成,化学反应方程式为。
【小问3详解】
根据已知信息i可知,E中亚甲基上的H被乙基取代生成F,属于取代反应;
【小问4详解】
由分析知,苯巴比妥的结构简式为。
【小问5详解】
D为,D分子式为,M与D互为同分异构体,满足条件:能发生水解反应和银镜反应,说明含有一个甲酸酯基:-OOCH;含有苯环且有3个取代基,若3个取代基是-OOCH、-CH3和-C2H5,则连在苯环上共10种结构,若三个取代基为-CH2OOCH和2个甲基,则连在苯环上共有6种结构,故总共有16种结构。其中苯环上一氯代物有2种结构的同分异构体的结构简式可为。
【小问6详解】
采用逆合成分析法,乙基巴比妥可由发生流程中苯巴比妥类似的反应得到,可由与2分子溴乙烷发生已知信息ⅰ反应得到,可以由和在浓硫酸加热条件下发生取代反应得到,溴乙烷可以由与HBr发生取代反应得到,故合成路线为。
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化学河西四中26秋高三第一次月考试卷
天津市第四中学高三年级化学学科阶段性检测(一)
一、选择题(第小题只有一个选项是正确的,每小题3分,共36分)
1. 下列关于常见医用材料的化学特性与应用的说法,正确的是
A. 聚乙交酯可降解手术缝合线,具备优异生物相容性,术后无须拆线
B. 医用钡餐的主要成分碳酸钡,可溶于胃酸生成,用于消化道X射线造影检查
C. 医用酒精体积分数为95%,能使病毒蛋白质变性,可直接用于皮肤表面消毒杀菌
D. 聚氯乙烯(PVC)材质可直接作为一次性输液管原料,化学性质稳定且无毒
2. 下列化学用语和图示中,表达正确的是
A. 丙烯分子的键线式:
B. 的名称:1,3,4-三甲苯
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 异戊烷的球棍模型:
3. 乙烯是基础化工原料,一种由乙烯合成有机含氮衍生物的路线如下:
下列叙述错误的是
A. 分子中所有原子共平面
B. 1 mol 与足量溶液反应生成2 mol AgBr
C. 中C原子采取、sp杂化
D. 1 mol 能与2 mol HCl反应
4. 下列除杂过程(括号中是杂质)中,除杂试剂和操作的选择均正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂
操作
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
D
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
5. 实验室制备乙酸乙酯时,下列步骤中所选试剂及装置错误的是(加热及夹持装置略)
A. ①乙酸乙酯合成 B. ②除去乙醇 C. ③干燥粗品 D. ④蒸馏提纯
6. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向少量淀粉糊中加入硫酸,加热,一段时间后加入NaOH溶液调至碱性,然后加入碘水,观察溶液颜色情况
验证淀粉水解程度
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和氯化钠溶液,观察现象
探究蛋白质发生盐析的条件
C
将苯与液溴反应后的气体通过盛有的洗气瓶后,再通入溶液,观察现象
验证苯与液溴的反应为取代反应
D
将乙醇和浓硫酸加热到170℃,产生的气体通入到NaOH溶液洗气后,再通入溴水中
证明乙醇发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
7. 腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,结构如图,下列说法错误的是
A. 腺嘌呤核苷酸具有两性
B. 水解生成的戊糖的核磁共振氢谱有7组峰
C. DNA 两条链上的碱基通过形成氢键进行互补配对
D. 每个腺嘌呤核苷酸中含有4个手性碳原子
8. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元),淀粉水解液中,存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡,其相互转变如图2所示。
下列说法正确的是
A. 直链淀粉呈螺旋空间结构,原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键
B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,二者互为同分异构体
C. 吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
D. 三种结构的葡萄糖均含有两种官能团,均能直接发生银镜反应
9. 三级溴丁烷[(CH3)3CBr]在水中水解生成叔丁醇的反应机理如图所示(图中箭头表示电子对的转移)。下列有关说法错误的是
A. 生成叔丁醇的过程中有配位键形成
B. 叔丁基碳正离子在碱性环境中能稳定存在
C. 生成叔丁基碳正离子的反应为该反应机理的决速步骤
D. 步骤②中加入强碱中和H+,可提高产率
10. 二氢嘧啶酮类化合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等药理作用。一种二氢嘧啶酮类化合物(L)的合成方法如下。下列说法正确的是
A. 苯甲醛的核磁共振氢谱有五组峰
B. 反应物的结构简式是
C. 生成物分子中存在2个手性碳原子
D. 一个乙酰乙酸乙酯分子中含有三个官能团
11. 高分子材料Ⅲ具有热塑性、可降解性,可由如下反应制备。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ互为同分异构体
B. Ⅱ的核磁共振氢谱有2组峰
C. Ⅲ在碱性条件下水解可以得到Ⅱ
D. 合成Ⅲ的过程中,也可能生成七元环化合物
12. 以1,4-丁二醇为原料,在催化剂Cu/SiO2上进行脱氢反应制备丁内酯,可能的转化如下:
下列说法错误的是
A. N的分子式为C4H8O2 B. M与R互为同分异构体
C. 丁内酯可发生水解反应 D. N分子中所有原子可能共平面
二、填空与简答(共4题,共64分)
13. 乙酸香叶酯是一种有玫瑰和薰衣草香气的液体。某小组同学在实验室中利用香叶醇()和乙酸反应制取乙酸香叶酯。相关物质信息如表所示:
物质
相对分子质量
形态
密度/(g/cm3)
沸点
溶解性
香叶醇
154
无色至黄色油状液体
0.89
溶于乙醇、乙醚,微溶于水
乙酸香叶酯
196
无色至淡黄色液体
0.92
247.5
不溶于水,溶于乙醇、乙醚
乙酸
60
无色液体
1.05
117.9
与水互溶,能溶于乙醇、乙醚
乙醚
74
无色液体
0.71
34.6
略溶于水,能溶于乙醇、苯
装置如图所示(夹持装置略),实验步骤如下:
①按图1安装好制备装置,检查装置的气密性。往三颈烧瓶中依次加入30.8 g香叶醇、15 mL乙酸(足量)、10 mL浓硫酸和沸石,控制温度在180~200℃,加热回流2 h。
②冷却后,将三颈烧瓶中的反应液倒入100 mL的烧杯中,先后用水、饱和碳酸钠溶液、水分别洗涤2-3次。
③用图2装置分离出有机层,再萃取水层中的残留产品,二者合并,加入无水氯化镁,过滤,将滤液用图3装置蒸馏纯化制得23.52 g产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______________,图1实验所用三颈烧瓶容积最适宜的是_________(填标号)。
a.25 mL b.100 mL c.50 mL d.250 mL
(2)写出香叶醇和乙酸反应制取乙酸香叶酯的化学方程式______________,使用分水器的目的是_________________________________________。
(3)能说明乙酸香叶酯制备反应结束的实验现象为___________________________。
(4)步骤②中第二次水洗的目的是_______________________________________。
(5)关于上述实验,下列说法正确的是______________。
a.步骤③可选用乙醚作萃取剂
b.分液时先将有机粗产品从分液漏斗上口倒出
c.蒸馏纯化操作时,若温度过低时开始收集馏分,会使产率偏低
(6)已知:由羧酸和醇反应生成酯的机理如下:(质子化);(脱质子化);根据以上反应机理推测,下列可用作制备乙酸乙酯催化剂的是_________(填选项字母)。
a.NaHSO4 b.NaOH c. d.
(7)本实验中乙酸香叶酯的产率为_________(保留2位有效数字)。
14. 化合物G是一种化疗药物的活性成分,一种合成路线如图所示(部分条件和溶剂已省略):
回答下列问题:
(1)用于制备的原料的化学名称为______________。
(2)D到E的反应类型是______________,F中含氧官能团的名称除了醚键外还有______________。
(3)上述合成路线图中A到G的七种有机物,含有手性碳原子的是______________。
(4)E生成F的反应中,有副产物N生成,N为F的同分异构体且具有与F相同的环状结构。写出生成N的化学方程式______________。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体数目为___________种,
①遇发生显色反应;
②分子结构中含;
③核磁共振氢谱显示有4组峰。
写出其中能发生银镜反应的物质的结构简式___________________________________
(6)氨基具有较强的还原性。参照上述合成路线,以和甲醇为原料,一种合成的路线如下:
①写出M的结构简式:M_____________
②步骤I与步骤II顺序______________(填“能”或“不能”)互换,原因是______________。
15. 苯氧布洛芬钙是一种优良的抗炎解热镇痛药,其合成路线如下(有些反应条件已略,Ph代表苯基,例如苯酚可写为PhOH):
据此回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______。
(2)请在D的结构简式上用星号(*)标出D分子中的手性碳::_______。
(3)写出含有苯基且能够发生银镜反应的A的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构,只需写出2个)。
(4)写出C的分子式_______。
(5)反应①~⑦中属于加成反应的是_______(填序号)。
(6)写出D到E的反应方程式(请注明反应条件):_______。
(7)以下说法正确的是_______(填字母)。
a.1mol E最多可以与6mol 发生反应
b.C可以发生氧化反应和还原反应
c.F分子具有顺反异构体
(8)有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(结构简式为,简称PMMA)广泛应用于仪表表盘,请参照H的合成路线图,以丙酮和甲醇为原料,其他无机试剂自选,写出PMMA的合成路线图:______。
16. 苯巴比妥()是一种巴比妥类的镇静剂及安眠药,其合成路线如下所示(部分试剂和产物已略去):
已知:i.;
ii.。
回答下列问题:
(1)A→B反应的试剂和条件为________ B的官能团名称为________。
(2)D→E的化学方程式为________。
(3)E→F的反应类型为________。
(4)已知苯巴比妥的分子结构中含有2个六元环,其结构简式为________。
(5)M与D互为同分异构体,则同时满足下列条件的M的结构共有________种(不考虑立体异构),其中苯环上一氯代物有2种结构,M的结构简式为________。(写出两种)
①含有苯环且有3个取代基 ②能发生水解反应和银镜反应
(6)乙基巴比妥()也是一种常用镇静剂,请结合题干信息,参照上述合成路线,以和为原料合成乙基巴比妥________(其他无机试剂有机溶剂等任选)。
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