精品解析:陕西渭南市大荔县城郊中学2025-2026学年高二下学期期中考试 化学试题
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内容正文:
陕西渭南市大荔县城郊中学2025-2026学年高二下学期期中考试
化学试题
注意事项:
1.本试卷共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 Br-80
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. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 由氯乙烷制成的喷雾剂可用于紧急处理运动员的闭合性损伤
B. 使用氧炔焰切割金属时,若有黑烟冒出,应调大乙炔的进气量
C. 汽油的主要成分之一辛烷与甲烷互为同系物
D. TNT是一种烈性炸药,其系统命名为2,4,6-三硝基甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯乙烷沸点低,易汽化,喷到受伤部位时汽化吸热,使局部温度迅速降低,起到冷冻麻醉、缓解疼痛的作用,因此可用于紧急处理运动员的闭合性损伤,A正确;
B.使用氧炔焰时冒出黑烟,说明氧气相对不足,乙炔不完全燃烧产生了炭黑,应适当增大氧气的进气量或减小乙炔的进气量;调大乙炔的进气量会使氧气更加不足,B错误;
C.辛烷与甲烷均属于烷烃,结构相似,分子式分别为和,在分子组成上相差7个原子团,符合同系物的定义,C正确;
D.TNT是一种烈性炸药,其苯环上连有一个甲基和三个硝基,以连接甲基的碳原子为1号,三个硝基分别位于2、4、6号碳原子上,其结构简式为,因此系统命名为2,4,6-三硝基甲苯,D正确;
故选B。
2. 莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,其中不含的官能团是
A. 碳碳双键 B. 羧基 C. 羟基 D. 酯基
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物的六元环上含有碳碳双键(),存在该官能团,A不符合题意;
B.该有机物中含有结构,即羧基,存在该官能团,B不符合题意;
C.该有机物中连有3个结构,即羟基,存在该官能团,C不符合题意;
D.酯基结构为且其中单键连接的氧原子不直接与氢原子相连,该分子中不存在该结构,无酯基,D符合题意;
故选D。
3. 一种聚酰亚胺类材料D具有良好的绝缘性、耐磨性和阻燃性,被广泛用于航天、航空器及火箭部件中,其合成过程如图所示。下列有关物质中属于芳香烃的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质A含有苯环,且仅由碳、氢两种元素组成,属于芳香烃,A符合题意;
B.物质B中含有氧元素,不属于仅由碳、氢两种元素组成的烃,因此不属于芳香烃,B不符合题意;
C.物质C中含有氮元素,不属于仅由碳、氢两种元素组成的烃,因此不属于芳香烃,C不符合题意;
D.物质D中含有氮、氧元素,不属于仅由碳、氢两种元素组成的烃,因此不属于芳香烃,D不符合题意;
故选A。
4. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式: B. 聚丙烯的结构简式:
C. 氯乙烯的键线式: D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧原子有6个价电子,氢原子有1个价电子,羟基共有7个价电子,其中氧、氢原子之间有1对共用电子,氧原子上还有2对孤电子和1个未成对电子。原图共画出8个电子,多画了1个电子,羟基的正确电子式为,A错误;
B.丙烯发生加聚反应时,碳碳双键的两个碳原子进入主链,甲基保留为支链。原式将甲基写入主链,正确写法是,B错误;
C.键线式中的线端和转折点表示碳原子,与碳原子相连的氢原子省略,氯原子必须标出。原图表示两个碳原子以双键相连,其中一个碳原子与氯原子相连,补足氢原子后为,符合氯乙烯的结构,其键线式为,C正确;
D.反-2-丁烯中,连接在碳碳双键两端的两个甲基应位于双键的两侧。原图中的两个甲基位于双键的同侧,表示顺-2-丁烯,反-2-丁烯的正确结构简式为,D错误;
故选C。
5. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
B. 乙烯含有碳碳双键,可用作催熟剂
C. 甲苯具有可燃性,常用作有机溶剂
D. 十二烷基苯磺酸钠具有亲水基和亲油基,可用作洗涤剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯能萃取碘水中的碘,是因为苯与水互不相溶,且碘在苯中的溶解度比在水中的大;苯的密度比水小只能说明分层后苯层在上层,不能说明其可用于萃取碘,所述性质与用途不对应,A错误;
B.乙烯用作催熟剂,是利用其促进果实成熟的生理活性,不能由含有碳碳双键直接说明该用途,所述结构特征与用途不对应,B错误;
C.甲苯常用作有机溶剂,是因为它能溶解多种有机物,与其可燃性无关,所述性质与用途不对应,C错误;
D.十二烷基苯磺酸钠的亲油基能与油污结合,亲水基能与水相互作用,使油污分散在水中并随水除去,因此可用作洗涤剂,所述性质与用途对应,D正确;
故选D。
6. 现有两种有机物Q()与P(),下列有关说法正确的是
A. 二者均可发生消去反应
B. 一定条件下,P在NaOH溶液中可发生取代反应,而Q不能发生此类反应
C. 二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰
D. 二者分子中的所有碳原子均为杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.Q的结构为,溴原子直接连接在苯环上,不发生通常的卤代烃消去反应;P的结构为,与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不满足卤代烃发生消去反应的结构条件,因此P也不能发生消去反应,A错误;
B.P中的氯原子在一定条件下可在NaOH水溶液中被羟基取代,发生水解反应;Q的结构为,虽然溴原子直接连接在苯环上,水解所需条件较强,但在高温、高压等适当条件下也可发生碱性水解,水解反应属于取代反应,因此Q也能发生取代反应,B错误;
C.Q的结构为,分子具有对称性,苯环上的2个氢原子等效,两个甲基上的6个氢原子等效,共有两种化学环境的氢原子;P的结构为,两个甲基上的6个氢原子等效,两个亚甲基上的4个氢原子等效,也有两种化学环境的氢原子,因此二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰,C正确;
D.Q的结构为,苯环上的6个碳原子采用杂化,两个甲基中的碳原子采用杂化;P中的碳原子均形成4个单键,均采用杂化,因此并非二者所有碳原子均为杂化,D错误;
故选C。
7. 下列有机物命名错误的是
A. 2,4-二甲基己烷
B. 3-异丙基戊烷
C. 3-甲基-4-乙基己烷
D. 2,5-二甲基-3-乙基己烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.,最长碳链为6个碳,第2、4个碳上各有一个甲基的烷烃,系统命名为2,4-二甲基己烷,A正确;
B.,最长碳链为5个碳,第2个碳上有一个甲基,第3个碳上有一个乙基的烷烃,系统命名为2-甲基-3-乙基戊烷,B错误;
C.,最长碳链为6个碳,第3个碳上有一个甲基,第4个碳上有一个乙基的烷烃,系统命名为3-甲基-4-乙基己烷,C正确;
D.,最长碳链为6个碳,第2、5个碳上各有一个甲基,第3个碳上有一个乙基的烷烃,系统命名为2,5-二甲基-3-乙基己烷,D正确;
答案选B。
8. 已知有机物M在一定条件下可转化为N,下列说法错误的是
A. 1 mol M最多能与加成 B. M与N苯环上一氯代物的数目不相等
C. 可用红外光谱区分M与N D. N的分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.M分子含有一个苯环和一个侧链上的碳碳双键。在适当条件下,1 mol苯环完全加氢消耗3 mol ,1 mol侧链上的碳碳双键加氢消耗1 mol ,所以1 mol M最多能与的加成,A正确;
B.M与N的苯环上都只有一个取代基。以连接侧链的苯环碳原子为1号,沿苯环依次编号,则两者苯环上的2、6位等效,3、5位等效,4位单独一类,因此苯环上的一氯代物均有邻位、间位、对位3种,数目相等,B错误;
C.红外光谱可以提供分子中化学键或官能团的信息。M的侧链含有碳碳双键,N的侧链不含碳碳双键,因此二者的红外光谱存在差异,可以用红外光谱区分,C正确;
D.N分子的苯环部分含6个碳原子和5个氢原子,侧链由一个次甲基和两个甲基组成,含3个碳原子和7个氢原子,因此N分子共含9个碳原子和12个氢原子,分子式为,D正确;
故选B。
9. 已知芳香烃甲、乙的结构模型如图所示,相关叙述错误的是
A. 甲中含有4种等效氢 B. 甲和乙中都含键和键
C. 甲和乙中所有原子均可共平面 D. 甲和乙不互为同系物
【答案】A
【解析】
【分析】从结构模型 可以看出,甲由两个苯环通过碳碳单键连接而成,每个苯环各带5个氢原子,因此甲为,分子式为。乙由三个苯环依次通过碳碳单键连接而成,两个端部苯环各带5个氢原子,中间苯环带4个氢原子,因此乙的分子式为,结构为,苯环之间通过单键连接。
【详解】A.甲的两个苯环通过单键相连,结构为,等效氢为,共三种,A错误;
B.甲和乙中的碳氢键均为键,苯环中还含有键,因此两者都含键和键,B正确;
C.甲、乙的结构模型 表明,两者的苯环之间均通过碳碳单键连接。苯环的六个碳原子及与它们直接相连的原子处于同一平面,苯环间的碳碳单键可以旋转,使各苯环所在的平面重合,因此甲和乙中的所有原子均可共平面,C正确;
D.同系物要求结构相似,分子组成相差一个或若干个原子团。甲、乙的分子式分别为、,分子组成相差,不符合上述组成关系,因此甲和乙不互为同系物,D正确;
故选A。
10. 为探究卤代烃的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是
A. 圆底烧瓶中1-溴丁烷反应后只生成一种烯烃
B. 若用溴水代替酸性溶液,则装置②可以省去
C. 1-溴丁烷发生消去反应,断裂C—Br键和与Br相连的碳原子的相邻碳原子上的C—H键
D. 为检验1-溴丁烷中的溴元素,可取反应后圆底烧瓶中的溶液,直接滴加溶液
【答案】D
【解析】
【分析】装置①中,1-溴丁烷在NaOH的乙醇溶液中受热发生消去反应,生成烯烃和溴化钠。逸出的气体中可能混有挥发出的乙醇,乙醇也能使酸性溶液褪色,因此先通过装置②中的水,利用乙醇易溶于水的性质将其吸收。洗涤后的气体进入装置③,烯烃被酸性溶液氧化,使溶液褪色,从而检验消去反应生成的烯烃。
【详解】A.1-溴丁烷的结构简式为,与溴原子相连的碳原子只有一个相邻碳原子,且该相邻碳原子上有氢原子,消去反应只能在这两个碳原子之间形成碳碳双键,反应为,因此只生成1-丁烯一种烯烃,A正确;
B.装置②的作用是吸收乙醇,防止乙醇使酸性溶液褪色而干扰检验。在本实验条件下,乙醇不与溴水发生使其褪色的反应,而1-丁烯能与溴发生加成反应,反应为,使溴水褪色。因此改用溴水时,不必先用水吸收乙醇,装置②可以省去,B正确;
C.根据1-溴丁烷的结构,将与Br相连的碳原子编号为1号,其相邻碳原子为2号。发生消去反应时,1号碳原子上的C—Br键和2号碳原子上的C—H键断裂,并在1、2号碳原子之间形成碳碳双键,C正确;
D.反应液中残留的NaOH会干扰溴离子的检验,直接加入溶液时可发生。应先用稀硝酸将所取反应液酸化,除去,再滴加溶液,发生,生成淡黄色沉淀,从而证明1-溴丁烷中含有溴元素,D错误;
故选D。
11. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图1所示:
已知:自由基中间产物越稳定,产物选择性越高。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图2。下列说法正确的是
A. 异丁烷中所有碳原子位于同一平面内
B. 由图2推测异丁烷发生溴代反应时,形成的自由基比稳定
C. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中1-溴丙烷含量更高
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
【答案】D
【解析】
【分析】图1中的循环包括两个连续过程:、,后一过程重新生成卤素自由基,使反应能够继续进行。异丁烷中,甲基上的氢原子和中心碳原子上的氢原子处于不同位置,分别失去一个氢原子后形成和;这两种自由基再与反应,分别生成图2中的两种一溴代物。因此,可将图2的产物比例与题给自由基稳定性和产物选择性的关系联系起来,判断不同位置发生溴代反应的倾向。
【详解】A.异丁烷的中心碳原子与三个甲基的碳原子及一个氢原子分别形成单键,四个成键方向呈四面体构型。三个甲基的碳原子所在平面不经过中心碳原子,因此异丁烷的四个碳原子不共面,A错误;
B.图2显示,在光照、127℃条件下,异丁烷中心碳原子上的氢原子被取代所得一溴代物的比例大于97%,而甲基上的氢原子被取代所得一溴代物仅占少量。根据题给自由基越稳定、产物选择性越高的信息,中心碳原子失去氢原子后形成的自由基更稳定,即比稳定,原说法将稳定性顺序写反,B错误;
C.丙烷末端碳原子失去一个氢原子后形成,中间碳原子失去一个氢原子后形成。后者带有未成对电子的碳原子连接两个烷基,前者仅连接一个烷基,后者较稳定。溴代反应的选择性较高,优先取代能够形成较稳定自由基位置的氢原子,因此生成的一溴代物中(2-溴丙烷)的含量更高,C错误;
D.图1中,卤素单质分子在光照下发生化学键断裂,生成卤素自由基;卤素自由基再与甲烷反应形成甲基自由基,从而使后续循环得以进行。引发过程可表示为,所以光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤,D正确;
故选D。
12. 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A. 乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能
B. 苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C. 甲苯能使酸性溶液褪色,而苯不能
D. 甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯主要生成单取代溴苯
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,反应为;乙烷中碳原子之间以单键相连,不能与溴水发生加成反应。这种性质差异来自碳碳键类型不同,不能说明相同的原子(团)因所连接的原子(团)不同而表现出不同的性质,A符合题意;
B.苯和甲苯都含有苯环,题给硝化反应中,苯生成硝基苯,甲苯生成三硝基甲苯。甲苯中的甲基影响了苯环,使苯环上的氢原子更容易被取代,能够说明原子(团)之间的相互影响,B不符合题意;
C.苯不能使酸性溶液褪色,甲苯则能被酸性溶液氧化为苯甲酸,发生氧化的是侧链甲基。烷烃中的甲基通常不能被酸性溶液氧化,而甲苯中与苯环相连的甲基受苯环影响,容易被氧化,能够说明原子(团)之间的相互影响,C不符合题意;
D.题给溴代反应中,甲苯生成2,4,6-三溴甲苯,苯生成一溴代产物,表现出苯环上氢原子被取代的难易程度不同。甲苯中的甲基影响了苯环,使苯环上的氢原子更容易被取代,能够说明原子(团)之间的相互影响,D不符合题意;
故选A。
13. 1,3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. ①和②互为同分异构体
B. 初始阶段的反应速率:①>②
C. 生成产物①、②的反应均存在极性键与非极性键的断裂与生成
D. 由图中信息可判断,同种化学键处于不同的结构中,键能不相同
【答案】C
【解析】
【分析】1,3-丁二烯与发生1,2-加成生成①,发生1,4-加成生成②。1,2-加成的活化能更低,初始反应速率更快,但1,4-加成产物②的能量更低、更稳定;两种产物的能量差异说明同种化学键在不同结构中的键能不同;反应中断裂的是1,3-丁二烯的π键和中的键,均为非极性键;进行1,2-加成得到产物①时仅生成极性键,没有新的非极性键生成;进行1,4-加成得到产物②时既生成了极性键,也生成了新的非极性键。据此分析。
【详解】A.①为1,2-加成产物,②为1,4-加成产物,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.初始反应速率由活化能决定,图中①的活化能低于②,活化能越低反应速率越快,因此初始阶段速率①>②,B正确;
C.反应中断裂的是1,3-丁二烯的π键和中的键,均为非极性键;进行1,2-加成得到产物①时仅生成极性键,没有新的非极性键生成;进行1,4-加成得到产物②时既生成了极性键,也生成了新的非极性键,C错误;
D.产物①和②能量不同,而二者分子式相同,说明总键能不同,仅位置不同,可推断同种化学键在不同结构中的键能不同,D正确;
故答案选C。
14. 乙炔是一种重要的有机化工原料,如图所示,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成多种化合物。下列说法正确的是
A. 正四面体烷的二氯取代产物有2种
B. 乙炔和丙炔发生类似于生成乙烯基乙炔的反应,只能得到1种产物
C. 26 g上述五种化合物的混合物所含原子的物质的量为6 mol
D. 与环辛四烯互为同分异构体,无苯环以外的环状结构的芳香烃的名称为苯乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.正四面体烷的结构为,4个碳原子位于正四面体的4个顶点,每个碳原子连接1个氢原子。用2个氯原子取代其中的2个氢原子,相当于选取正四面体的2个顶点;任意2个顶点都对应一条棱,而正四面体的6条棱完全等价,因此二氯取代产物只有1种,A错误;
B.图中乙炔生成乙烯基乙炔的转化表明,两个分子结合时,一个分子的碳碳三键保留,另一个分子的碳碳三键转化为碳碳双键。仅考虑乙炔与丙炔彼此发生类似反应:若保留乙炔的三键,由于丙炔三键两端的碳原子不等价,可形成和;若保留丙炔的三键,乙炔三键两端的碳原子等价,可形成。这些产物的连接方式不同,因此不可能只能得到1种产物,B错误;
C.乙炔、正四面体烷、乙烯基乙炔、苯、环辛四烯的分子式依次为、、、、,最简式均为CH,所以混合物中碳原子和氢原子的物质的量相等。每含1 mol碳原子和1 mol氢原子,混合物的质量为13 g,因此26 g混合物所含原子的物质的量为,C错误;
D.环辛四烯的分子式为,与其互为同分异构体的芳香烃也具有这一分子式。该芳香烃含一个苯环,且没有苯环以外的环状结构,故苯环之外的2个碳原子只能形成侧链。若形成两个甲基或一个乙基,分子式均为,不符合要求;因此这2个碳原子应构成一个含碳碳双键的侧链,其结构为,名称为苯乙烯,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
(1)维生素C的分子式是___________,其中含有___________种官能团。
(2)维生素C分子中的不饱和键有___________(填名称)。
(3)维生素C中含有结构,极易被氧化,医生建议,服用补铁药剂(含+2价铁元素)时,应适量服用维生素C,服用维生素C的作用是____________________。
(4)提取维生素C常用萃取的方法,有机物A(分子式为)是常用的萃取剂,使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如图:
①萃取操作时用到的一种主要玻璃仪器是______________________。
②图2中两个峰的面积之比为2:3,有机物A的结构简式是______________________。
(5)分子式为的有机物中,具有乙基支链的同分异构体的结构简式为___________________、___________________、___________________。
【答案】(1) ①. ②. 3
(2)碳碳双键、碳氧双键
(3)作还原剂,防止被氧化为
(4) ①. 分液漏斗 ②.
(5) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
题给维生素C的结构为,其中五元环内有4个碳原子,环外侧链有2个碳原子,共有6个碳原子;4个羟基和1个酯基共含6个氧原子;与碳原子相连的氢原子共有4个,4个羟基中各有1个氢原子,共有8个氢原子,因此分子式为。分子中含有羟基、碳碳双键和酯基,酯基中的碳氧双键不另计为一种官能团,因此共有3种官能团;
【小问2详解】
不饱和键包括双键和三键。题给维生素C结构中,五元环上两个连有羟基的碳原子之间以双键相连,酯基中有一个碳氧双键,分子中没有三键,因此其中的不饱和键有碳碳双键、碳氧双键;
【小问3详解】
题干指出维生素C中的结构极易被氧化,说明维生素C具有还原性;补铁药剂中的+2价铁元素容易被氧化为+3价。因此,适量服用维生素C可使其作还原剂,防止被氧化为;
【小问4详解】
①萃取利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解能力的不同,使溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中。操作时需使两种液体充分接触,静置分层后再分开,因此用到的一种主要玻璃仪器是分液漏斗。
②图1中标出的特征吸收表明A含有醚键。结合分子式,醚键两侧的碳原子数可分配为1和3或2和2。若为1和3,为甲基丙基醚,丙基有正丙基、异丙基,两种情况下不同化学环境的氢原子不止2种,与图2只有两组峰不符。因此醚键两侧应为两个相同的乙基,此时两个甲基中的6个氢原子等效,两个亚甲基中的4个氢原子等效,两组峰的面积比为,符合题意,故A的结构简式为;
【小问5详解】
分子式符合烷烃通式,应按链状烷烃的碳骨架进行讨论。选取最长碳链作主链,长度相同时选支链数目最多的碳链。要使乙基成为支链,乙基连接点到主链两端都至少应相隔两个碳碳单键,否则可将乙基并入更长的主链,因此主链至少含5个碳原子;又须从8个碳原子中留下2个组成乙基,所以主链至多含6个碳原子。主链含6个碳原子时,其余2个碳原子组成乙基,乙基只能连在3号或4号碳原子上,这两个位置因主链对称而等效,得到一种结构:。主链含5个碳原子时,乙基只能连在3号碳原子上,剩余1个碳原子组成甲基;甲基连在3号碳原子上时,得到;甲基连在2号或4号碳原子上时,两种位置等效,得到。甲基若连在主链端点上,会使最长碳链含6个碳原子,不能作为新的五碳主链结构,因此符合条件的同分异构体共有上述3种。
16. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A是__________(填名称)。B是_________________(填结构简式)。C中官能团的名称为________________。
(2)F→G的反应中NaOH的作用是____________________________________。
(3)写出D+G→H的化学方程式:______________________________________。
(4)下列有关说法错误的是__________(填字母)。
a.B→C的反应为氧化反应
b.D分子中含有大π键
c.A→E的反应条件为浓硫酸、加热
d.H分子中含有不对称碳原子
(5)在G的芳香族同分异构体中,含有酚羟基的结构有________种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________________(写一种)。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. ③. 硝基、羧基
(2)消耗反应生成的HI,促使反应正向进行,提高产率
(3) (4)d
(5) ①. 9 ②. 或
【解析】
【分析】A先在浓硝酸、浓硫酸和加热条件下发生硝化反应,所得B再被酸性高锰酸钾氧化。结合下支路线中E的苯环上保留一个甲基,可确定A的结构为。硝化反应以硝基取代苯环上的氢,随后侧链氧化不改变硝基在苯环上的位置;C中的羧基和硝基互为对位,因此B的结构为,其甲基被氧化为羧基后得到C。C与反应,羧基中的羟基被氯原子替代,生成D。另一支路线中,A的苯环上与甲基处于对位的氢被磺酸基替代,得到E。E经题给条件处理并酸化,苯环上的磺酸基转化为酚羟基,得到F。F与在NaOH存在下反应,酚羟基中的氢被甲基替代,得到G,其苯环上的甲基和甲氧基互为对位。最后,在作用下,D中的氯原子与G苯环上一个邻近甲氧基的氢原子被脱去,D的羰基碳原子与该苯环碳原子形成新的碳碳键,生成H。
【小问1详解】
A经硝化及后续侧链氧化生成C,另一支路线所得E的苯环上连有一个甲基和一个磺酸基,说明A的苯环上原有一个甲基,故A为甲苯。B被酸性高锰酸钾氧化时,苯环上的甲基转化为羧基,而硝基的位置不变;C中羧基与硝基互为对位,故B中甲基与硝基也互为对位,其结构简式为。C中含有和,官能团名称分别为硝基、羧基;
【小问2详解】
F中含有酚羟基,与发生取代反应时,酚羟基中的氢被甲基替代,生成G和HI。NaOH能与HI反应:,从而消耗反应生成的HI,促使反应正向进行,提高产率;
【小问3详解】
比较D、G与H的结构,D中与羰基碳原子相连的氯原子被替代,G中邻近甲氧基的一个苯环碳原子失去氢,并与D的羰基碳原子相连;脱去的氯原子与氢原子形成HCl。因此,反应物D与G的物质的量之比为1:1,反应条件为,化学方程式为:;
【小问4详解】
a.B苯环上的在酸性高锰酸钾作用下转化为,发生氧化反应,a正确;
b.D含有苯环,苯环中6个碳原子的p轨道相互重叠,形成遍及整个苯环的大π键,b正确;
c.A为甲苯,生成E时,苯环上一个氢原子被磺酸基替代,属于磺化反应,反应条件为浓硫酸、加热,c正确;
d.H的结构为,其中苯环碳原子和羰基碳原子均不具有四面体结构,其余两个碳原子均属于甲基,各连接3个相同的氢原子。因此,H中不存在连接四个不同原子或原子团的不对称碳原子,d错误;
故选d;
【小问5详解】
G的分子式为。符合条件的同分异构体含有一个苯环和一个酚羟基,苯环占6个碳原子,酚羟基占唯一的氧原子,其余2个碳原子可组成一个乙基或两个甲基。
当苯环上连有一个乙基时,乙基与酚羟基分别处于邻位、间位、对位,共3种。当苯环上连有两个甲基时,两个甲基的位置组合分别为、、、、、,共6种。因此,符合条件的同分异构体共有种。
当两个甲基位于3、5号碳原子上时,两个甲基中的6个氢原子等效,苯环2、6号碳原子上的2个氢原子等效,4号碳原子上的1个氢原子单独构成一组,酚羟基上的1个氢原子构成另一组;当两个甲基位于2、6号碳原子上时,两个甲基中的6个氢原子等效,苯环3、5号碳原子上的2个氢原子等效,4号碳原子上的1个氢原子与酚羟基上的1个氢原子分别构成一组。这两种结构均有4种化学环境的氢原子,个数比为1:1:2:6,因此符合核磁共振氢谱要求的结构简式可写为或。
17. 有机物P()常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②。
回答下列问题:
(1)P的系统命名是_____________。
(2)P发生1,4-加聚反应得到_____________(填结构简式),关于该产物下列说法正确的是_________(填字母)。
a.该产物可以使溴的四氯化碳溶液褪色
b.产物中sp2、sp3杂化的碳原子个数比为2:1
c.该产物存在顺反异构
(3)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机物为_____________(填结构简式)。
(4)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_________________________。
(5)有机物P可以发生的反应类型有___________(填序号)。
①氧化反应 ②加成反应 ③消去反应
(6)有机物P与足量氢气发生反应生成的产物结构简式为___________。
【答案】(1)2,3-二甲基-1,3-丁二烯
(2) ①. ②. ac
(3) (4)CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2+
(5)①② (6)
【解析】
【小问1详解】
该物质主链为含两个碳碳双键的4个碳原子的丁二烯,从靠近双键的一侧编号,2、3号碳上各连1个甲基,因此命名为2,3-二甲基-1,3-丁二烯。
【小问2详解】
共轭二烯烃的1,4-加聚是两个双键断裂,在中间两个碳之间形成新的双键,两端的半键互相连接形成高分子长链,得到。
a.加聚后产物的链节中仍保留碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,a正确;
b.链节中2个双键碳为杂化,4个饱和碳(两端亚甲基碳、两个甲基碳)为杂化,二者个数比为1:2,不是2:1,b错误;
c.链节中双键的两个碳原子分别连接不同的基团(一侧连,一侧连),存在顺反异构,c正确;
故选ac。
【小问3详解】
根据题给已知条件,被酸性高锰酸钾氧化时,部分转化为,部分转化为酮羰基;P的两个端基双键全部生成,中间两个双键碳各连一个甲基,氧化后生成。
【小问4详解】
Diels-Alder反应是共轭二烯烃(P)作为双烯体,环戊烯的双键作为亲双烯体,发生环加成反应,生成含有一个新双键的六元环并五元环的双环产物,化学方程式为CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2+ 。
【小问5详解】
P含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化(氧化反应),也可与氢气、卤素等发生加成反应;分子中没有可发生消去反应的结构(无卤素原子、无连有羟基且邻位碳有氢的饱和醇结构),因此不能发生消去反应。
【小问6详解】
P的两个碳碳双键全部与氢气加成,得到饱和烷烃2,3-二甲基丁烷,结构简式为。
18. 1,2-二溴乙烷是有机合成的重要中间体。实验室用乙醇和浓硫酸反应制乙烯(含少量CO2、SO2杂质),再用溴与之反应生成1,2-二溴乙烷。实验装置与步骤如下(部分夹持与加热装置省略):
步骤Ⅰ:检查装置气密性后,在仪器a中加入10 g干净的粗砂,将40 mL浓硫酸与20 mL 95%乙醇(密度为0.81 g/mL)混合后装入仪器b中;在D中的烧杯内加入冷水,具支试管内加入16 g Br2,并在液溴上方覆盖3~5 mL水。
步骤Ⅱ:打开仪器b的旋塞,加入约10 mL混合液,断开C与D之间的导管,加热仪器a至温度约为120℃,以排出装置中的大部分空气,再连接C与D,持续加热使温度迅速升至170~180℃,逐滴加入仪器b中的混合液。
已知:①液溴易挥发,有强腐蚀性且有毒。
②1,2-二溴乙烷难溶于水,熔点为9℃,沸点为131℃。
③乙烯和溴的反应为放热反应;乙醚微溶于水,沸点为34.6℃。
请回答下列问题:
(1)装置C、E中的试剂均为________(填字母)。
a.浓硫酸 b.酸性KMnO4溶液 c.NaOH溶液
装置E的作用为____________________________________。
(2)步骤Ⅰ中在液溴上方覆盖3~5 mL水的目的是___________________________。
(3)下列说法错误的是__________(填字母)。
a.加入粗砂可避免混合液在加热时暴沸
b.装置B既可用于防倒吸,又可通过观察长导管内液面高度判断装置内气压是否过大
c.上述实验中制得的1,2-二溴乙烷中可能混有乙醚杂质
d.反应结束后,装置A中的废液经冷却后可直接倒入下水道中
(4)装置D中烧杯内冷水的温度不能低于9℃,原因是__________。
(5)反应结束后,提纯粗产品的实验操作顺序为:将D中粗产物倒入分液漏斗→④→________(填序号,下同)。
④→________→________→________。
①过滤 ②蒸馏 ③加入无水CaCl2
④加入15 mLH2O,振荡,静置分液,取有机相 ⑤加入15 mL 10%NaOH溶液,振荡,静置分液,取有机相
(6)若共得到产品约7.56 g,本实验的产率为________(精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. c ②. 吸收多余的Br2
(2)液封,减少溴的挥发
(3)d (4)1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,温度低于9℃会使其凝固而使导管堵塞
(5)⑤③①② (6)40.2%
【解析】
【分析】本实验的目的是制备1,2-二溴乙烷。装置A中,乙醇在浓硫酸催化下加热至170℃发生消去反应制备乙烯;由于浓硫酸具有强氧化性,副反应会生成、等酸性气体。装置B作为安全瓶,可防止倒吸并监测装置内气压变化。装置C中盛放溶液,用于除去乙烯中混有的、等酸性杂质气体。纯净的乙烯进入装置D,与液溴发生放热的加成反应生成1,2-二溴乙烷;由于溴易挥发且有毒,最后需通过盛有溶液的装置E进行尾气吸收,防止污染环境。
【小问1详解】
装置C的作用是除去乙烯中的、等酸性气体,装置E的作用是吸收挥发出的有毒溴蒸气,两者均可使用溶液,故选c。装置E的具体作用是吸收挥发出来的溴蒸气,防止有毒气体污染环境;
【小问2详解】
液溴极易挥发,加水覆盖在液溴上方可以起到液封的作用,从而有效减少溴的挥发,提高原料利用率并减少毒害;
【小问3详解】
a项,加入粗砂可起到沸石的作用,避免混合液在加热时发生暴沸,正确;
b项,装置B中的长导管可平衡内外气压,既能防倒吸,又能通过观察长导管内液面高度判断装置内气压是否过大,正确;
c项,乙醇在140℃时会发生分子间脱水副反应生成乙醚,乙醚沸点较低且微溶于水,可能随气流进入D中混入产物,正确;
d项,反应结束后,装置A中的废液含有大量未反应的浓硫酸,不能直接倒入下水道,应冷却后缓慢倒入盛有大量水的烧杯中稀释,再进行废液处理,错误。
故选d;
【小问4详解】
根据题干已知信息,1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,若D中烧杯内冷水的温度低于9℃,生成的1,2-二溴乙烷会凝固成固体,从而导致导管堵塞,引发危险;
【小问5详解】
提纯粗产品时,首先水洗分液(④)除去部分水溶性杂质(如乙醇等);然后加入溶液洗涤分液(⑤)除去未反应的溴单质;之后再次水洗分液(④)除去残留的及生成的盐类;接着加入无水(③)干燥,除去有机相中的水分;过滤(①)除去固体干燥剂;最后通过蒸馏(②)控制温度,分离出沸点不同的1,2-二溴乙烷。故操作顺序为④ ⑤ ④ ③ ① ②;
【小问6详解】
实验中加入乙醇的质量为,其物质的量约为;加入的质量为,其物质的量为。根据反应方程式可知乙醇过量,理论产量应按的量计算。理论上生成1,2-二溴乙烷(摩尔质量为)的质量为。本实验的产率为。
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陕西渭南市大荔县城郊中学2025-2026学年高二下学期期中考试
化学试题
注意事项:
1.本试卷共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 Br-80
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. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 由氯乙烷制成的喷雾剂可用于紧急处理运动员的闭合性损伤
B. 使用氧炔焰切割金属时,若有黑烟冒出,应调大乙炔的进气量
C. 汽油的主要成分之一辛烷与甲烷互为同系物
D. TNT是一种烈性炸药,其系统命名为2,4,6-三硝基甲苯
2. 莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,其中不含的官能团是
A. 碳碳双键 B. 羧基 C. 羟基 D. 酯基
3. 一种聚酰亚胺类材料D具有良好的绝缘性、耐磨性和阻燃性,被广泛用于航天、航空器及火箭部件中,其合成过程如图所示。下列有关物质中属于芳香烃的是
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式: B. 聚丙烯的结构简式:
C. 氯乙烯的键线式: D. 反-2-丁烯的结构简式:
5. 下列有机物的性质与用途具有对应关系的是
A. 苯的密度比水小,可用于萃取碘水中的碘
B. 乙烯含有碳碳双键,可用作催熟剂
C. 甲苯具有可燃性,常用作有机溶剂
D. 十二烷基苯磺酸钠具有亲水基和亲油基,可用作洗涤剂
6. 现有两种有机物Q()与P(),下列有关说法正确的是
A. 二者均可发生消去反应
B. 一定条件下,P在NaOH溶液中可发生取代反应,而Q不能发生此类反应
C. 二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰
D. 二者分子中的所有碳原子均为杂化
7. 下列有机物命名错误的是
A. 2,4-二甲基己烷
B. 3-异丙基戊烷
C. 3-甲基-4-乙基己烷
D. 2,5-二甲基-3-乙基己烷
8. 已知有机物M在一定条件下可转化为N,下列说法错误的是
A. 1 mol M最多能与加成 B. M与N苯环上一氯代物的数目不相等
C. 可用红外光谱区分M与N D. N的分子式为
9. 已知芳香烃甲、乙的结构模型如图所示,相关叙述错误的是
A. 甲中含有4种等效氢 B. 甲和乙中都含键和键
C. 甲和乙中所有原子均可共平面 D. 甲和乙不互为同系物
10. 为探究卤代烃的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是
A. 圆底烧瓶中1-溴丁烷反应后只生成一种烯烃
B. 若用溴水代替酸性溶液,则装置②可以省去
C. 1-溴丁烷发生消去反应,断裂C—Br键和与Br相连的碳原子的相邻碳原子上的C—H键
D. 为检验1-溴丁烷中的溴元素,可取反应后圆底烧瓶中的溶液,直接滴加溶液
11. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图1所示:
已知:自由基中间产物越稳定,产物选择性越高。某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图2。下列说法正确的是
A. 异丁烷中所有碳原子位于同一平面内
B. 由图2推测异丁烷发生溴代反应时,形成的自由基比稳定
C. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中1-溴丙烷含量更高
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
12. 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A. 乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能
B. 苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C. 甲苯能使酸性溶液褪色,而苯不能
D. 甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯主要生成单取代溴苯
13. 1,3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应过程的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. ①和②互为同分异构体
B. 初始阶段的反应速率:①>②
C. 生成产物①、②的反应均存在极性键与非极性键的断裂与生成
D. 由图中信息可判断,同种化学键处于不同的结构中,键能不相同
14. 乙炔是一种重要的有机化工原料,如图所示,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成多种化合物。下列说法正确的是
A. 正四面体烷的二氯取代产物有2种
B. 乙炔和丙炔发生类似于生成乙烯基乙炔的反应,只能得到1种产物
C. 26 g上述五种化合物的混合物所含原子的物质的量为6 mol
D. 与环辛四烯互为同分异构体,无苯环以外的环状结构的芳香烃的名称为苯乙烯
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
(1)维生素C的分子式是___________,其中含有___________种官能团。
(2)维生素C分子中的不饱和键有___________(填名称)。
(3)维生素C中含有结构,极易被氧化,医生建议,服用补铁药剂(含+2价铁元素)时,应适量服用维生素C,服用维生素C的作用是____________________。
(4)提取维生素C常用萃取的方法,有机物A(分子式为)是常用的萃取剂,使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如图:
①萃取操作时用到的一种主要玻璃仪器是______________________。
②图2中两个峰的面积之比为2:3,有机物A的结构简式是______________________。
(5)分子式为的有机物中,具有乙基支链的同分异构体的结构简式为___________________、___________________、___________________。
16. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A是__________(填名称)。B是_________________(填结构简式)。C中官能团的名称为________________。
(2)F→G的反应中NaOH的作用是____________________________________。
(3)写出D+G→H的化学方程式:______________________________________。
(4)下列有关说法错误的是__________(填字母)。
a.B→C的反应为氧化反应
b.D分子中含有大π键
c.A→E的反应条件为浓硫酸、加热
d.H分子中含有不对称碳原子
(5)在G的芳香族同分异构体中,含有酚羟基的结构有________种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________________(写一种)。
17. 有机物P()常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②。
回答下列问题:
(1)P的系统命名是_____________。
(2)P发生1,4-加聚反应得到_____________(填结构简式),关于该产物下列说法正确的是_________(填字母)。
a.该产物可以使溴的四氯化碳溶液褪色
b.产物中sp2、sp3杂化的碳原子个数比为2:1
c.该产物存在顺反异构
(3)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机物为_____________(填结构简式)。
(4)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式_________________________。
(5)有机物P可以发生的反应类型有___________(填序号)。
①氧化反应 ②加成反应 ③消去反应
(6)有机物P与足量氢气发生反应生成的产物结构简式为___________。
18. 1,2-二溴乙烷是有机合成的重要中间体。实验室用乙醇和浓硫酸反应制乙烯(含少量CO2、SO2杂质),再用溴与之反应生成1,2-二溴乙烷。实验装置与步骤如下(部分夹持与加热装置省略):
步骤Ⅰ:检查装置气密性后,在仪器a中加入10 g干净的粗砂,将40 mL浓硫酸与20 mL 95%乙醇(密度为0.81 g/mL)混合后装入仪器b中;在D中的烧杯内加入冷水,具支试管内加入16 g Br2,并在液溴上方覆盖3~5 mL水。
步骤Ⅱ:打开仪器b的旋塞,加入约10 mL混合液,断开C与D之间的导管,加热仪器a至温度约为120℃,以排出装置中的大部分空气,再连接C与D,持续加热使温度迅速升至170~180℃,逐滴加入仪器b中的混合液。
已知:①液溴易挥发,有强腐蚀性且有毒。
②1,2-二溴乙烷难溶于水,熔点为9℃,沸点为131℃。
③乙烯和溴的反应为放热反应;乙醚微溶于水,沸点为34.6℃。
请回答下列问题:
(1)装置C、E中的试剂均为________(填字母)。
a.浓硫酸 b.酸性KMnO4溶液 c.NaOH溶液
装置E的作用为____________________________________。
(2)步骤Ⅰ中在液溴上方覆盖3~5 mL水的目的是___________________________。
(3)下列说法错误的是__________(填字母)。
a.加入粗砂可避免混合液在加热时暴沸
b.装置B既可用于防倒吸,又可通过观察长导管内液面高度判断装置内气压是否过大
c.上述实验中制得的1,2-二溴乙烷中可能混有乙醚杂质
d.反应结束后,装置A中的废液经冷却后可直接倒入下水道中
(4)装置D中烧杯内冷水的温度不能低于9℃,原因是__________。
(5)反应结束后,提纯粗产品的实验操作顺序为:将D中粗产物倒入分液漏斗→④→________(填序号,下同)。
④→________→________→________。
①过滤 ②蒸馏 ③加入无水CaCl2
④加入15 mLH2O,振荡,静置分液,取有机相 ⑤加入15 mL 10%NaOH溶液,振荡,静置分液,取有机相
(6)若共得到产品约7.56 g,本实验的产率为________(精确到0.1%)。
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