江苏省南京市第五重点中学2022-2023学年高二下学期3月月考化学试题 Word版含解析
展开1. 下列有关化学用语使用正确的是
A. 质量数为37的氯原子:Cl
B. Al(OH)3的电离方程式:
C. CH4Si的结构式:
D. 次氯酸分子的电子式
【答案】B
【解析】
【详解】A.质量数为37的氯原子应表示为:,A错误;
B.氢氧化铝为两性氢氧化物,存在酸式电离和碱式电离,Al(OH)3的电离方程式为:,B正确;
C.CH4Si中碳原子和硅原子形成了两对共用电子对,结构式为: ,C错误;
D.次氯酸分子的电子式为:,D错误;
故选B。
2. 下列化合物的核磁共振氢谱中出现一组峰的是
A. 2,2,3,3-四甲基丁烷B. 2,3,4-三甲基戊烷
C. 3,4-二甲基己烷D. 2,5-二甲基己烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.2,2,3,3﹣四甲基丁烷中只有1种H原子,核磁共振氢谱中有1组吸收峰,故A正确;
B.2,3,4﹣三甲基戊烷中有4种H原子,核磁共振氢谱中有4组吸收峰,故B错误;
C.3,4﹣二甲基己烷中有4种H原子,核磁共振氢谱中有4组吸收峰,故C错误;
D.2,5﹣二甲基己烷中有3种H原子,核磁共振氢谱中有3组吸收峰,故D错误;
故选:A。
3. 下列有机物分子中不是所有原子都在同一平面的是
A. 溴苯B. 氯乙烯C. 甲苯D. 乙炔
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴苯为用溴原子取代了苯中的一个氢原子,苯为12原子共面,故溴苯所有原子共面,A不合题意;
B.氯乙烯为氯原子取代乙烯中一氢原子,乙烯为六原子共面,故氯乙烯中所有原子共面,B不合题意;
C.甲苯为甲基取代了苯中的一个氢原子,但甲基中氢原子最多有一个与苯环共面,其余两个不与苯环共面,故甲苯中所有原子不共面,C符合题意;
D.乙炔为四原子共线,故乙炔所有原子共面,D不合题意;
本题选C。
4. 诺贝尔生理和医学奖的最大一次失误是1948年授予了瑞士化学家米勒,由于米勒发明了剧毒有机氯杀虫剂DDT而获得当年诺贝尔奖,但后来发现DDT是一种难降解的化合物,毒性残留时间长,现世界各国现已明令禁止生产和使用。DDT的结构简式如图,下列关于DDT的说法中正确的是
A. DDT分子中两苯环不可能共平面
B. DDT分子属于芳香烃
C. 若使原苯环上的两个氯原子连接在同一个苯环上,共有6种同分异构体
D. DDT难以降解的原因是DDT难以发生水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于苯环中所有原子共平面,中间相连的碳碳单键可旋转,因此DDT分子中两个苯环可能共平面,A错误;
B.DDT分子中除了C、H以外,还含有氯原子,不属于芳香烃,B错误;
C.若使原苯环上的两个氯原子连接在同一个苯环上,两个Cl原子可能的位置如图,对应的不同位置有1、2;1、3;1、4;1、5;2、3;2、4共有6种同分异构体,C正确;
D.DDT分子中含有氯原子,一定条件下能够发生水解反应,D错误;
故选C。
5. 已知氯化1-乙基-3-甲基咪唑()被广泛应用于有机合成和聚合反应、分离与提纯以及电化学研究中。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 五元环处于同一平面,则两个氮原子的杂化方式分别为、
C. 氯化1-乙基-3-甲基咪唑中含有键数目为
D. 氯化1-乙基-3-甲基咪唑中的化学键类型:离子键、共价键
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下元素电负性依次减小可知,电负性关系为,A正确;
B.1-乙基咪唑中的五元环存在一个大π键,因此环上的原子处于同一平面,两个N均为sp2 杂化,B不正确;
C.在共价化合物中,任何两个成键的原子之间均存在1个σ键。由题干有机物结构简式可知,氯化1-乙基-3-甲基咪唑中有阳离子和阴离子,离子间存在离子键,因此,氯化1-乙基-3-甲基咪唑中含有键数目为,C错误;
D.氯化1-乙基-3-甲基咪唑中氯离子和阳离子之间为离子键,阳离子内部存在共价键,D正确;
故答案为:BC。
6. 对如图甲、乙两种化合物的结构或性质描述正确的是
A. 甲和乙互为同分异构体,均既能发生氧化反应,又能发生酯化反应
B. 分子中共平面的碳原子数相同
C. 可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
D. 均能与溴水反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.二者分子式相同,都是C10H14O,但结构不同,互为同分异构体;甲中酚羟基能发生氧化反应,也能发生酯化反应,乙中含有醛基,能发生氧化反应,但乙不含羟基或羧基,所以不能发生酯化反应,A错误;
B.甲分子中共平面的碳原子数最少为8;乙分子中共平面的碳原子数最多为7,故甲、乙分子中共平面的碳原子数不相同,B错误;
C.红外光谱可区分化学键或原子团,核磁共振氢谱可区分氢原子种类及不同种类氢原子个数,甲、乙分子中氢原子种类不同,可以用核磁共振氢谱区分,C错误;
D.甲分子含有酚羟基,能和溴水发生取代反应,乙分子中含有碳碳双键能和溴水发生加成反应,醛基能和溴发生氧化还原反应生成羧基,故甲、乙均能与溴水反应,D正确;
故选D。
7. 关于M的说法正确的是
A. 分子式为C12H16O6B. 含三个手性碳原子
C. 所有氧原子共平面D. 与(CH3)2C=O互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干M的结构简式可知,其分子式为C12H18O6,A错误;
B.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M中含三个手性碳原子,如图所示:,B正确;
C.由题干M的结构简式可知,形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化,故不可能所有氧原子共平面,C错误;
D.同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故M与(CH3)2C=O不互为同系物,D错误;
故答案为:B。
8. 下列有机物的命名正确的是
A. 2,3,3-三甲基丁烷
B. 2-溴丙酸
C. 2-甲基-1-丙醇
D. 1,5-二溴戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.该命名不符合支链编号之和最小,正确的命名为2,2,3-三甲基丁烷,故A错误;
B.含有羧基和溴原子,溴原子在2号碳上,命名为2-溴丙酸,故B正确;
C.最长碳链选择错误,正确的命名为: 2-丁醇,故C错误;
D.主链有3个碳原子,1、3号碳上各有1个溴原子,则正确的命名为:1,3-二溴丙烷,故D错误;
答案选B。
9. 苯与Br2的催化反应历程如图所示,关于该反应历程,下列说法正确的是
A. 苯与Br2的加成反应为放热反应
B. 是总反应的催化剂
C. 苯与Br2的催化反应决速步伴随着极性键的断裂与形成
D. 从反应速率角度分析,苯与Br2的催化反应主反应为取代反应,原因是该反应活化能更低
【答案】D
【解析】
【详解】A.据图可知苯与Br2的加成反应产物能量高于反应物,为吸热反应,A错误;
B.为第一步反应的过渡态,不是催化剂,B错误;
C.由于转化为的活化能最大,反应速率最慢,故是总反应的决速步骤,但步骤中不存在极性键的断裂,C错误;
D.第三步中取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定,故苯与Br2的催化反应主反应为取代反应,D正确;
综上所述答案为D。
10. 阿斯巴甜(Aspartame,结构简式如图所示)具有清爽的甜味,甜度约为蔗糖的200倍。下列有关说法正确的是
A. 分子式为C14H18N2O5,阿斯巴甜不属于蛋白质
B. 阿斯巴甜的水解产物中只有一种氨基酸
C. 阿斯巴甜在一定条件下不能与酸反应、只能与碱反应
D. 阿斯巴甜分子中有3个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构可知分子式为C14H18N2O5,阿斯巴甜只有1个肽键,不属于蛋白质,故A正确;
B.水解时肽键、酯基均断裂,生成氨基丁二酸、氨基苯丙酸,两种氨基酸,故B错误;
C.含氨基、﹣COOH,能与酸、碱反应,故C错误;
D.连接4个不同基团的C原子为手性碳原子,结构中与氨基、亚氨基相连的C为手性碳,共有2个,故D错误;
故选:A。
11. 某合成药物中间体的结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 分子式为
B. 该分子存在顺反异构体
C. 分子中碳原子有3种杂化方式
D. 1ml该分子最多能与5ml发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该化合物的分子式为C13H13NO,A正确;
B.该分子中含有碳碳双键,且两个碳原子上均连有取代基和氢原子,故该分子存在顺反异构体,B正确;
C.该分子中,饱和碳原子采用sp3杂化,双键上的碳原子和苯环上的碳原子采用sp2杂化,氰基中的碳原子采用sp杂化,故该分子中碳原子有3种杂化方式,C正确;
D.该分子中含有1个碳氧双键、1个碳碳双键、1个氰基和1个苯环,则1ml该分子最多能与7ml H2发生加成反应,D错误;
故选D。
12. 2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List 和David W.C. MacMillan,以奖励他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。脯氨酸( )催化分子内的羟醛缩合反应:
下列说法错误是
A. X和Y互为同分异构体
B. X和Y分子中都含有手性碳原子
C. 脯氨酸既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应
D. 1.0 ml脯氨酸与足量NaHCO3溶液反应,生成44g CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,X和Y的分子式均为C10H14O3,结构不同,故互为同分异构体,A正确;
B.手性碳原子是指同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子,由题干有机物结构简式可知,X中不存在手性碳原子,Y分子中分别与-CH3和-OH相连的两个碳原子为手性碳原子,B错误;
C.由题干有机物结构简式可知,脯氨酸含有羧基和氨基,故其既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,C正确;
D.1.0 ml脯氨酸含有1ml羧基,故与足量NaHCO3溶液反应,生成1ml即1ml×44g·ml-1=44g CO2,D正确;
故答案为:B。
13. 2022年3月,中科院首创二氧化碳加氢制汽油技术在山东正式投产。转化过程示意图如下:
下列说法错误是
A. 反应①既存在的断裂又存在的断裂
B. 反应②既存在的形成又存在的形成
C. 有机物a是新戊烷,有2种同分异构体
D. 有机物b的二氯代物和互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中CO2与H2反应生成了CO和H2O,既存在的断裂又存在的断裂,A项正确;
B.反应②生成了烃类化合物,则既存在的形成又存在的形成,B项正确;
C.由反应可知,有机物a是新戊烷,其有戊烷、异戊烷2种同分异构体,C项正确;
D.b的二氯代物和结构相同,为同种物质,不互为同分异构体,D项错误;
故答案选D。
14. 关于化合物M: 下列说法正确的是
A. M分子中处于同一直线上的原子数最多为9个
B. M分子中仅含有1个手性碳原子
C. 1ml M可以消耗1ml NaOH
D. M不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔分子中所有原子共直线,苯分子中处于对角线的原子共直线,则上述分子中共直线的原子最多有6个原子,如图: ,A错误;
B.M分子中仅含有2个手性碳原子,如图用星号标出的C原子为手性碳原子, ,B错误;
C.M分子中所含的酯基可在碱性条件下发生水解反应,根据结构可知,1ml M可以消耗1ml NaOH,C正确;
D.M分子中含有碳碳三键,能使酸性KMnO4稀溶液褪色,D错误;
故选C。
二、非选择题题(共4小题)
15. 苯乙烯(A)是一种重要化工原料,以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
请回答下列问题:
(1)E中所含官能团的名称是_______,A→B的反应类型是_______。
(2)在溴水、溴的四氯化碳溶液中分别加入过量的A,观察到的现象是_______。
(3)D→E的副产物是NaBr,生成1mlE至少需要_______gNaOH。
(4)在浓硫酸作用下,E与足量反应的化学方程式为_______。
(5)下列说法正确的是_______(填标号)。
a.A能发生加成反应
b.C,D,E中均只有一种官能团
c.F能使溴的四氯化碳溶液褪色
(6)F的同分异构体中,含六元环的结构有_______(不包括立体异构体和F本身)种。
【答案】(1) ①. 羟基; ②. 加成反应;
(2)溴水、溴的四氯化碳溶液褪色;
(3)120 (4)+3+3H2O
(5)ab (6)3
【解析】
【小问1详解】
E为 中所含官能团的名称是羟基;
A→B的反应是烯烃与Br2的加成,其类型是加成反应;
【小问2详解】
有机物A中有碳碳双键,会使溴水、溴的四氯化碳溶液褪色;
【小问3详解】
D→E是卤代烃的水解反应,1ml有机物D中有3ml溴原子,需与3mlNaOH反应,即120gNaOH;
【小问4详解】
E与足量反应的化学方程式为+3+3H2O;
【小问5详解】
a.A有碳碳双键能发生加成反应,a正确;
b.C,D,E中均只有一种官能团,b正确;
c.F中没有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团,c错误;
【小问6详解】
F的同分异构体中,含六元环的结构有3种,分别为、、。
16. 化合物J是一种常用的抗组胺药物,一种合成路线如下:
已知:①C为最简单芳香烃,且A、C互为同系物。
②2ROH+NH3HNR2+2H2O(R代表烃基)。
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是___,H中的官能团名称是_______。
(2)由E生成F的反应类型是______,G的结构简式为______。
(3)A→B的化学方程式为_____。
(4)L是F的同分异构体,含有联苯()结构,遇FeCl3溶液显紫色,则L有___种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶1的结构简式为_____。
(5)写出用氯乙烷和2-氯-1-丙醇为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选)。____
【答案】 ①. 甲苯 ②. 醚键、氯原子 ③. 还原反应 ④. CH2OHCH2Cl ⑤. +Cl2+HCl ⑥. 19 ⑦. ⑧.
【解析】
【分析】已知C为最简单的芳香烃,则C为苯,且A、C互为同系物,根据B中含有7个碳原子则A也有7个,则A为甲苯;根据F、H的结构简式,则G的结构简式为CH2OHCH2Cl;
【详解】(1)根据分析可知A的为甲苯;结合H的结构简式,H含有的官能团为醚键、氯原子;
(2)根据反应特点,E中含有的羰基变还原成羟基,则由E生成F的反应类型为还原反应;
(3)A→B的反应为甲苯与氯气发生取代反应,反应的化学方程式为+Cl2+HCl;
(4)L是F的同分异构体,含有联苯()结构,遇FeCl3溶液显紫色,则含有酚羟基,剩余的为甲基,根据一固定,一移动的原则,为对称结构,则酚羟基有三个位置,甲基所在的位置分别有7、7、5,共计19种;其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2∶1,甲基的氢为3,酚羟基的氢为1,可确定为对称结构,且甲基与酚羟基在对称轴上,结构简式为:;
(5)氯乙烷水解生成乙醇,根据已知②,需要引入氮原子,则乙醇与氨气反应生成HN(CH2CH3)2,模仿流程F→H→J,则乙醇和2-氯—1—丙醇反应生成CH3CH2OCH2CHClCH3,CH3CH2OCH2CHClCH3与HN(CH2CH3)2最终生成,合成路线为。
17. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______(填键线式)。
(4)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式:_______。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(2) ①. ②. 88 ③.
(3) ①. 羟基、羰基 ②.
(4)、、、
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中,故答案为:蒸馏烧瓶;仪器y;
【小问2详解】
①计算该有机物中氧元素的质量分数:,分子内各元素原子的个数比:,即实验式为:,故答案为:;
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为,设分子式为,则,n=2,则分子式为,故答案为:88;;
【小问3详解】
根据核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、羰基,其键线式写作,故答案为:羟基、羰基;;
【小问4详解】
酯基为,含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、,故答案为:、、、。
18. 以乙烯为原料合成化合物C的流程如图所示:
(1)写出A的结构简式_____。
(2)①③的反应类型分别为______反应和_____反应。
(3)写出乙醇的同分异构体的结构简式_____。
(4)写出反应③的化学方程式:_____。
(5)反应③生成的有机产物名称叫乙二醇,乙二醇的核磁共振氢谱有____组峰,峰面积之比为____。
(6)A____(填“易”或者“难”)溶于水。
(7)乙烯的同系物f,f有如下特征,请问f有____种同分异构体。
Ⅰ:f有6个碳原子;
Ⅱ:f只有一个支链
【答案】(1)CH2ClCH2Cl
(2) ①. 加成 ②. 取代
(3)CH3OCH3 (4)CH2ClCH2Cl+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaCl
(5) ①. 2 ②. 2:1
(6)难 (7)7
【解析】
【分析】乙烯和氯气加成生成A:CH2ClCH2Cl;A发生取代反应生成乙二醇;乙醇氧化生成乙醛B,乙醛氧化生成乙酸;乙酸和乙醇发生酯化反应生成C;
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式CH2ClCH2Cl;
【小问2详解】
反应①为乙烯和水加成生成乙醇的反应;③为A和氢氧化钠水溶液发生取代反应生成醇;故分别为加成反应、取代反应;
【小问3详解】
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;乙醇的同分异构体的结构简式为CH3OCH3;
【小问4详解】
③为A和氢氧化钠水溶液发生取代反应生成醇:CH2ClCH2Cl+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaCl;
【小问5详解】
乙二醇中有2种不同环境的氢,其核磁共振氢谱有2组峰,峰面积之比为2:1;
【小问6详解】
CH2ClCH2Cl为1,2-二氯乙烷,难溶于水;
【小问7详解】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;乙烯的同系物f,f有如下特征:
Ⅰ:f有6个碳原子,则化学式为C6H12;
Ⅱ:f只有一个支链,则支链只能甲基。
先安排碳链、然后安排碳碳双键,则结构有7种结构。
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