上海市行知中学2021-2022学年高二下学期期中测试化学试题Word版含解析
展开 上海市行知中学2021学年第二学期期中考试
高二年级化学试卷(等级考)
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、选择题(每题只有1个正确选项,每题2分,共40分)
1. 下列关于有机物的说法中,正确的是
A. 可用工业酒精配制饮用酒和调味用的料酒
B. 裂化汽油与直馏汽油可以用溴水鉴别
C. 医用酒精的浓度通常为95%
D. 石油裂解的目的是获得提高轻质燃料油的产量
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业酒精含有甲醇,甲醇有毒,不能饮用,A项错误;
B.直馏汽油中主要含有烷烃、环烷烃,直馏汽油不能使溴水褪色,裂化汽油中含有不饱和烃能使溴水褪色,能用溴水鉴别直馏汽油和裂化汽油,B项正确;
C.酒精浓度太大,医用酒精的浓度通常为75%,消毒效率最好,C项错误;
D.石油催化裂化生成了汽油等轻质油,主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量,石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃,D项错误;
答案选B。
2. 微粒有多种表示方式,下列各组不同表示方式一定代表同种微粒的是( )
A. C2H5Cl、CH3CH2Cl B. OH﹣、
C. 、 D. C2H6O、CH3CH2OH
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烷的一氯代物只有一种,所以C2H5C1和CH3CH2C1表示的是同一种物质氯乙烷,两种表示均是氯乙烷的结构简式,故A选;
B.OH﹣表示带一个单位负电荷的氢氧根离子的离子符号,表示中性原子团即羟基的电子式,二者表示的不是同一种微粒,故B不选;
C.的中心原子大于外围原子、为甲烷的比例模型,是四氯化碳的结构式,二者表示的不是同一种微粒,故C不选;
D.CH3CH2OH表示乙醇、分子式是C2H6O的物质可能是乙醇、也可能是二甲醚,所以二者表示的不一定是同一种微粒,故D不选;
故选:A。
3. 保存液态有机物的一种方法是在其上方加盖一层水以避免挥发损失,下列有机物适合用“水封法”保存的是( )
A 苯 B. 硝基苯 C. 甘油 D. 己烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯难溶于水,且密度比水小,故不能用水封,故A不符合题意;
B.硝基苯密度大于水,且不溶于水,可以用水封,故B符合题意;
C.甘油与水互溶,不能用水封,故C不符合题意;
D.己烷密度小于水,在水的上层,不能用水封法保存,故D不符合题意;
答案选B。
4. 如图是石油分馏设备示意图。图中字母表示石油分馏产生的石蜡、煤油、汽油、油气的馏出位置。则煤油冷凝分出的位置是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】四种馏分按照沸点由低到高的排列顺序为:石油气<汽油<煤油<石蜡,在分馏塔中对应从上到下的位置,所以,a处收集到的馏分是石油气,b处收集到的馏分是汽油,c处收集到的馏分是煤油,d处收集到的馏分是石蜡,故答案为:C。
5. 丙烯醛(结构简式为CH2=CH—CHO)能发生的化学反应有
①加成 ②消除(消去) ③水解 ④氧化 ⑤还原 ⑥加聚
A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①④⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有醛基,可发生加成、氧化、还原反应,则①④⑤⑥正确,故选:C。
6. 某高聚物的结构片段为-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-,该高聚物的单体是
A. 己烯 B. 乙烯和乙炔 C. 乙烯和正丁烯 D. 乙烯和1,3-丁二烯
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】某高聚物的结构片段为-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-,根据加聚反应的原理,该高聚物可以由CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2发生加聚反应合成,单体是乙烯和1,3-丁二烯,答案选D。
7. 下列有关同分异构体与同系物说法正确的是
A. 互为同分异构体的两种有机物,其化学性质一定相似
B. a与b两种有机物互为同系物,则等质量a与b燃烧,所消耗的氧气物质的量相等
C. 符合通式CnH2n+2的不同烃一定互为同系物
D. 最简式相同的两种有机物,可能既不互为同分异构体,也不互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,化学性质可能相似,如正丙烷和异丙烷,也可能不同,如乙酸与甲酸甲酯性质不同,A项错误;
B.a与b两种有机物互为同系物,分子式不相同,摩尔质量不同,等质量a与b,分子的物质的量不同,消耗的氧气不同,B项错误;
C.CnH2n+2烷烃通式,不同烷烃不一定互为同系物,也可能为同分异构体,C项错误;
D.甲醛和甲酸甲酯的最简式相同,但既不互为同分异构体,也不互为同系物,D项正确;
答案选D。
8. 有机物命名正确的是
A. CH2BrCH2Br 二溴乙烷 B. 2—甲基—3—丁烯
C. 氯甲苯 D. 3,3—二甲基—2—丁醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据系统命名法可知,CH2BrCH2Br的名称为1,2-二溴乙烷,A项错误;
B. 含有碳碳双键,则甲基在3号位上,名称为:3-甲基-1-丁烯,B项错误;
C. 中氯原子在甲基邻位,名称为:邻氯甲苯,C项错误;
D. 中,羟基在2号位,两个甲基在3号位,则其名称为:3,3-二甲基-2-丁醇,D项正确;
答案选D。
9. 2-氯丁烷常用于有机合成等,有关2-氯丁烷的叙述正确的是
A. 分子式为C4H8Cl2
B. 与硝酸银溶液混合产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
C. 不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂
D. 与氢氧化钠、乙醇在加热条件下的消去反应有机产物只有一种
【答案】C
【解析】
【详解】A.2-氯丁烷分子中含有一个氯原子,分子式为C4H9Cl,A项错误;
B.2-氯丁烷不会电离出氯离子,不会与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,B项错误;
C.2-氯丁烷在水中溶解度不大,但易溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂,C项正确;
D.2-氯丁烷与氢氧化钠的醇溶液加热发生消去反应,生成的烯烃有两种:正丁烯和2-丁烯,D项错误;
答案选C。
10. 下列物质互为同分异构体的是
A. 1-丁炔和1,3-丁二烯 B. 己烷和环己烷
C. 正戊烷和异丁烷 D. 乙醇和乙醚
【答案】A
【解析】
【详解】A.1-丁炔分子式为C4H6,1,3-丁二烯分子式为C4H6,分子式相同,官能团不同,是官能团异构,互为同分异构体,故A正确;
B.己烷分子式为C6H14,环己烷分子式为C6H12,分子式不同,不是同分异构体,故B错误;
C.正戊烷分子式为C5H12,异丁烷分子式为C4H10,分子式不同,不是同分异构体,故C错误;
D.乙醇分子式为C2H6O,乙醚分子式为C4H10O,不是同分异构体,故D错误;
故选:A。
11. 某炔烃经催化加氢后,得到2-甲基丁烷,该炔烃是:
A. 2-甲基-1-丁炔 B. 2-甲基-3-丁炔 C. 3-甲基-1-丁炔 D. 3-甲基-2-丁炔
【答案】C
【解析】
【详解】烯烃或炔烃发生加成反应时,其碳链结构不变,所以该炔烃与2-甲基丁烷的碳链结构相同,2-甲基丁烷()中能插入三键的位置只有一个,即该炔烃的结构简式为,其名称为3-甲基-1-丁炔,答案选C。
12. 下列物质中均含杂质(括号中是杂质),除杂质方错误的是
A. 乙醇(水):加入生石灰,蒸馏
B. 溴苯(溴):加入氢氧化钠溶液洗涤,分液
C. 乙醇(乙醛):加入新制氢氧化铜煮沸,过滤
D. 乙烷(乙烯):通入溴水,洗气
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可分离,故A正确;
B.溴与NaOH反应后,与溴苯分层,然后分液可分离,故B正确;
C.乙醛与新制氢氧化铜发生氧化反应后生成乙酸,与乙醇互溶,不能过滤分离,应选蒸馏法,故C错误;
D.乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不能,洗气可分离,故D正确;
故选:C。
13. 下列变化发生的既不是取代反应,又不是加成反应的是
A. 乙烯→乙醇 B. 甲苯→TNT C. 乙醇→乙烯 D. 苯→硝基苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,A不选;
B.甲苯与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯即TNT,B不选;
C.乙醇在浓硫酸加热下发生消去反应生成乙烯,是消去反应,C选;
D.苯与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应生成硝基苯,D不选;
故选:C。
14. 下列事实不能推出相应结论的是( )
A. 甲烷的一氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构
B. 1mo1 乙烯完全加成消耗1mol 溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键
C. 苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布
D. 1mol 乙醇与足量的钠反应生成0.5mol 氢气,可证明乙醇分子里只有一个羟基
【答案】A
【解析】
【详解】A、无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,甲烷的二氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构,故A错误;
B、1mol碳碳双键被完全加成需要消耗1mol溴单质,1mo1 乙烯完全加成消耗1mol 溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键,故B正确;
C、若苯分子中存在碳碳单、双键交替的排布,则其邻位二溴代物应该有两种结构,苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布,故C正确;
D、1mol乙醇与足量的钠反应生成0.5 mol氢气,说明乙醇分子中只有一个羟基,其氢原子与其它5个不同,故D正确。
故选A。
15. 分子式为CnH2n+1OH(n≠1)的醇不能发生消去反应,n的最小值是
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【详解】分子式为CnH2n+1OH(n≠1)的醇不能发生消去反应,则与羟基连接的C原子的相邻碳原子上没有H原子,该碳原子至少连接3个甲基,故含有C原子数至少的结构为(CH3)3CCH2OH,至少含有5个C原子,答案选D。
【点睛】明确醇发生消去反应的条件是答题的关键,即与羟基相连碳相邻碳上有氢原子才能发生消去反应,形成不饱和键。
16. 下列装置和原理能达到实验目的是
A. 装置甲制乙烯 B. 装置乙检验产物乙烯
C. 装置丙制硝基苯 D. 装置丁分离苯和硝基苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置甲制乙烯,因为浓硫酸的密度比乙醇大,要将浓硫酸滴加到乙醇之中,反应需要控制温度170℃,需要使用温度计,A项错误;
B.装置乙使用了乙醇,乙醇易挥发,并且能使酸性高锰酸钾褪色,在检验产物乙烯前,要除去,B项错误;
C.装置丙制硝基苯,采用浓硫酸催化作用下,苯与浓硝酸在水浴下加热的办法,能达到目的,C项正确;
D.通过蒸馏分离苯和硝基苯,冷凝水要下进上出,D项错误;
答案选C。
17. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 甲苯分子中含有3根碳碳双键,故1mol甲苯最多与3molH2发生加成反应
B. 苯乙烯与足量氢气完全加氢后的产物有6种一氯代物
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基对苯环有活化作用
D. 甲苯与溴水在铁催化时主要产物是对溴甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯分子中不存在碳碳双键,A项错误;
B.苯乙烯与足量氢气完全加氢后的产物为,有6种不同的氢,则有6种一氯代物,B项正确;
C.甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸,可知苯环使甲基活化,C项错误;
D.甲苯与液溴在铁催化条件下才能发生取代反应,与溴水不发生化学反应,D项错误;
答案选B。
18. 如图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑧的说法错误的是
A. 反应①③是加成反应 B. 反应②是加聚反应
C. 反应⑧是消去反应 D. 反应④⑤⑥⑦是取代反应
【答案】C
【解析】
【分析】反应①是乙烯与溴水的加成反应生成1,2-二溴乙烷;反应②是乙烯的加聚反应生成聚乙烯;反应③是乙烯与水发生加成反应生成乙醇;反应④是乙酸乙酯的水解反应,属于取代反应;反应⑤是乙醇与乙酸的酯化反应,属于取代反应;反应⑥是乙酸乙酯的水解反应,属于取代反应;反应⑦是乙醇与乙酸的酯化反应,属于取代反应;反应⑧是乙醇发生催化氧化生成乙醛,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,反应①③是加成反应,A项正确;
B.反应②是乙烯的加聚反应生成聚乙烯,B项正确;
C.反应⑧是乙醇发生催化氧化生成乙醛,C项错误;
D.由分析可知,反应④⑤⑥⑦是取代反应,D项正确;
答案选C。
19. 某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物易溶于水
B. 此化合物的化学式为C10H14O
C. 该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 在浓硫酸、加热条件下,可生成三种有机产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.尽管含有亲水基羟基,但憎水基烃基较大,不易溶于水,故A错误;
B.由图可知该化合物的化学式为C10H14O,故B正确;
C.与苯环相连的甲基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.在浓硫酸、加热条件下,发生醇类的消去反应,由结构可知,含有醇羟基,可以发生消去反应,因对称消去产物只有一种有机物,故D错误;
故选:B。
20. 在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,其中错误的是
A. R的化学式为C2H4O
B. 乙醇发生了氧化反应
C. 反应过程中固体有红黑交替变化的现象
D. 乙二醇(HOCH2CH2OH)不能发生类似反应
【答案】D
【解析】
【详解】依据图中转化过程可知:铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与乙醇发生反应生成铜与R,
A.氧化铜与乙醇发生反应生成铜与R,反应中铜元素化合价降低,发生还原反应,则乙醇发生氧化反应,生成乙醛,分子式为:C2H4O,故A正确;
B.氧化铜与乙醇发生反应生成铜和乙醛,氧化铜在反应中发生还原反应,乙醇在反应中发生氧化反应,故B正确;
C.铜为红色,与氧气反应生成黑色的氧化铜,黑色氧化铜与乙醇发生反应,生成铜,所以现象:固体有红黑交替变化,故C正确;
D.乙二醇与乙醇结构相似,也能发生催化氧化生成乙二醛,故D错误;
故选:D。
二、综合填空题(共60分)
21. 按要求回答下列问题:
I.现有下列5种有机物:①CH2=CH2②CH3C≡CH③CH3CH2CH2OH④CH3OCH2CH3⑤ 。
请回答:
(1)属于烃类的是____(填序号,下同),互为同系物的是____,互为同分异构体的是____。
(2)用系统命名法给⑤命名,其名称为____。
(3)①与⑤等物质的量混合一定条件下生成的高聚物的结构简式为____。
(4)写出实验室制备①的反应方程式____。
(5)II.分子式为C5H12O的醇有多种同分异构体,其中能被催化氧化,并且氧化产物能发生银镜反应的同分异构体共有____种。
(6)请写出分子式为C3H6O2,既能发生消去反应,又能发生银镜反应的所有有机物的结构简式____
【答案】(1) ①. ①②⑤ ②. ①⑤ ③. ③④
(2)2-甲基-2-丁烯
(3) (4)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(5)4 (6) 、
【解析】
【小问1详解】
只含C、H元素的有机化合物的烃,属于烃的是①②⑤;结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物,所以属于同系物的是①⑤;分子式相同、结构不同的有机物互称同分异构体,互为同分异构体的是③④,故答案为:①②⑤;①⑤;③④;
【小问2详解】
该物质中含有碳碳双键的最长碳链中有4个C原子,所以为丁烯,2号碳原子上含有一个甲基且含有碳碳双键,则该物质名称是2-甲基-2-丁烯,故答案为:2-甲基-2-丁烯;
【小问3详解】
①CH2=CH2与⑤ 等物质的量混合一定条件下生成的高聚物的结构简式为 ;
【小问4详解】
乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体化学方程式:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
【小问5详解】
能被催化氧化,并且氧化产物能发生银镜反应即含有醛基,则该醇含有-CH2OH结构,同分异构体有 、 共4种;
【小问6详解】
既能发生消去反应说明与羟基相连碳的邻位碳上有H,又能发生银镜反应说明含有醛基,分子式C3H6O2的所有有机物的结构简式 、 。
22. 如图为实验室制溴苯的实验装置图,请回答下列问题:
(1)写出实验室制溴苯的化学方程式____。
(2)双球U型管中盛放的试剂是____,目的是____。
(3)试管中盛放硝酸银溶液,则试管中的现象是____,对应反应的离子方程式为____。
(4)得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏、②水洗、③用干燥剂干燥、④10%NaOH溶液润洗、⑤水洗。
正确的操作顺序是____。(填选项)
A. ①②③④⑤ B. ②④⑤③① C. ④②③①⑤ D. ②④①⑤③
(5)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列____事实(填入编号)。
a.苯不能使溴水反应而褪色 b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有同分异构体 d.邻二溴苯只有一种
【答案】(1)+Br2+HBr
(2) ①. CCl4 ②. 吸收溴蒸气,防止干扰HBr的检验
(3) ①. 有淡黄色沉淀生成 ②. Ag++Br-=AgBr↓ (4)B
(5)ad
【解析】
【小问1详解】
在溴化铁作催化剂条件下,溴和苯发生取代反应生成溴苯,反应方程式为+Br2+HBr;
【小问2详解】
溴和苯易挥发,导致生成的HBr中含有溴和苯,溴能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀,对HBr检验造成干扰,但溴、苯易溶于四氯化碳,所以双球U型管中盛放的试剂是CCl4,其作用是吸收溴蒸气,防止干扰HBr的检验,故答案为:CCl4;吸收溴蒸气,防止干扰HBr的检验;
【小问3详解】
HBr和硝酸银发生复分解反应生成淡黄色沉淀,所以看到的现象是有淡黄色沉淀生成,离子方程式为Ag++Br-=AgBr,故答案为:有淡黄色沉淀生成;Ag++Br-=AgBr↓;
【小问4详解】
该反应中,铁和溴能反应生成溴化铁,溴化铁作催化剂且易溶于水,所以混合物中含溴化铁;苯和溴不可能完全反应,混合物中含有溴和苯;制取溴苯的同时还有溴化氢生成,所以混合物的成分有:溴化铁、溴、苯、溴苯、溴化氢,所以操作顺序如下:第一步:HBr、溴化铁易溶于水而其它物质不易溶于水,所以先水洗洗去氢溴酸和溴化铁;第二步:溴和氢氧化钠反应,所以用氢氧化钠洗去溴单质;第三步:第二步洗涤会残留部分氢氧化钠,氢氧化钠能溶于水而其他物质不溶于水,所以用水洗去多余的氢氧化钠;第四步:用水洗涤后会残留部分水分,所以用干燥剂除去多余的水;第五步:两者沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,顺序为②④⑤③①,故选:B;
【小问5详解】
1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,如果含有C=C键的话,则能发生加成反应而使溴水褪色,但真实的情况是苯不能使溴水应发生反应而褪色,这一点不能解释,再就是如果是单双建交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有Br-C-C-Br和Br-C=C-Br两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,这一点也不能解释,故答案为:ad。
23. 近年来,由于石油价格不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。以煤为原料在不同条件下可合成下列物质(部分条件未标出),C是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实。根据以下化学反应框图填空:
(1)①写出A的电子式____;C的空间构型为平面结构,键角约为____。
②B中所含官能团的名称是____。
(2)①若分别完全燃烧等质量的HC≡C—CH=CH2和乙炔,所需氧气的量____(选填“前者多”“后者多”“一样多”)。
②写出与环辛四烯互为同分异构体的芳香烃发生聚合反应的化学方程式____。
③异丙苯是苯的同系物。由苯与2—丙醇反应制备异丙苯属于____反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为____。
(3)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的结构简式是____。
【答案】(1) ①. ②. 120° ③. 碳碳双键、氯原子
(2) ①. 一样多 ②. n ③. 取代 ④. Br2 /FeBr3或Br2 / Fe
(3)
【解析】
【分析】C是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实,则C为乙烯;A能在催化剂的作用下生成乙烯,则A为乙炔;乙炔与HCl反应,生成B,B可以发生加聚反应,生成聚氯乙烯,则B为氯乙烯,据此分析作答。
【小问1详解】
①A为乙炔,其电子式为;C为乙烯,乙烯是平面结构,键角为120°,故答案为:;120°;
②B为氯乙烯,则其所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子,故答案为:碳碳双键、氯原子;
【小问2详解】
①HC≡C—CH=CH2和乙炔最简式均为CH,所含碳、氢质量分数均相同,总质量一定时,两者燃烧消耗的氧气一样多,故答案为:一样多;
②环辛四烯互为同分异构体的芳香烃为,苯乙烯通过加成聚合反应合成聚苯乙烯,化学方程式为:n ,故答案为:n ;
③由苯与2-丙醇反应制备异丙苯,可看成异丙基取代苯环上的一个氢原子,属于取代反应;苯环的取代反应需在催化剂作用下进行,由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为Br2 /FeBr3或Br2 / Fe,故答案为:取代;Br2 /FeBr3或Br2 / Fe;
【小问3详解】
异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少则要求结构对称性最好,若苯环上只有一个取代基,则苯环上就有三种氢,若苯环上有两个取代基,则只能是甲基和乙基,处于对位时苯环上还有两种氢,若苯环三个取代基,则为三个甲基,处于1,3,5位时结构对称性最好,苯环上只有一种氢,连同烃基中仅有两种氢,一溴代物也就是两种,因此一溴代物最少的芳香烃的结构简式是 ,故答案为:。
24. 碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。二氧化碳和氢气按一定的体积比混合,在一定条件下可以制得烯烃,该技术已经成为节能减碳实现“零排”的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料,如图是合成橡胶和TNT的路线。
回答下列问题:
(1)工业上从煤焦油里提取苯的操作名称为____。
(2)E的结构简式为____,E系统命名法为____。
(3)写出反应类型:反应②____;反应③____。
(4)写出反应①的化学方程式:____。
(5)分子式为C8H9Cl的有机物由很多同分异构体,其中苯环上有两种不同H原子的同分异构体有____种,请写出其中一种的结构简式____。
【答案】(1)分馏 (2) ①. CH2=CH—CH=CH2 ②. 1.3-丁二烯
(3) ①. 取代反应 ②. 消去反应
(4)+3HNO3 +3H2O
(5) ① 4 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,煤焦油通过分馏的方法得到 ,在催化剂作用下, 与CH3Cl发生取代反应生成A为,在浓硫酸作用下, 与浓硝酸共热发生硝化反应生成TNT为 一定条件下,二氧化碳和氢气以物质的量比1:3反应制得CH2=CH2,则B为CH2=CH2;B与氯气发生加成反应生成ClCH2—CH2Cl,则C为ClCH2—CH2Cl;ClCH2—CH2Cl与发生取代反应生成,则C8H9Cl为, 在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成D为,一定条件下,根据合成橡胶结构可知,D与E为CH2=CH—CH=CH2发生加聚反应生成合成橡胶。
【小问1详解】
工业上通过分馏的方法从煤焦油里提取苯,故答案为:分馏;
【小问2详解】
由分析可知,E 的结构简式为CH2=CH—CH=CH2,系统命名法为1.3-丁二烯,故答案为:CH2=CH—CH=CH2;1.3-丁二烯;
【小问3详解】
反应②为ClCH2—CH2Cl与发生取代反应生成,反应③为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成、氯化钠和水,故答案为:取代反应;消去反应;
【小问4详解】
反应①为在浓硫酸作用下,与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水,反应的化学方程式为+3HNO3 +3H2O;
【小问5详解】
分子式为C8H9Cl的结构为,其中苯环上有两种不同H原子的同分异构体有、、、共4种,其中一种的结构简式。
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