精品解析:辽宁省丹东市六校2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题(解析版)
展开2022—2023(下)六校高二期中考试
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第I卷 选择题(共45分)
一、单选题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 有机化学与生活,生产密切相关。下列叙述错误的是
A. 福尔马林溶液可以用来保存标本,是35~40%的甲醛水溶液
B. 液态的氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉的作用
C. 为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水乙醇杀菌消毒
D. 聚乙炔()可用于制备导电高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醛能使蛋白质变性,35%~40%的甲醛的水溶液,具有防腐功能,可用于浸制生物标本,故A正确;
B.液态的氯乙烷汽化时大量吸热,使环境温度降低,因此具有冷冻麻醉的作用,故B正确;
C.应该用78%的乙醇杀菌消毒,故C错误;
D.聚乙炔能导电,可用于制备导电高分子材料,故D正确;
故选C
2. 下列化学用语正确的是
A. 醛基的碳氧双键有极性: B. 丙烯的键线式:
C. 乙酸的最简式: D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电负性O>C,所以呈负电性的为O,故A错误;
B.为2-丁烯的键线式,故B错误;
C.乙酸的分子式为C2H4O2,故最简式为,故C正确;
D.的电子式,故D错误;
故选C。
3. 下列选项中的两个反应属于同一种反应类型的是
A. 溴乙烷水解制乙醇;乙醇的催化氧化
B. 乙酸乙酯在稀硫酸存在下与水反应;硬脂酸甘油酯的皂化反应
C. 丙炔使溴的四氯化碳溶液褪色;甲苯使酸性高锰酸钾褪色
D. 苯和浓硝酸反应制备硝基苯;苯与氢气制取环己烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴乙烷水解制乙醇为取代反应;乙醇的催化氧化为氧化反应,故A不符合题意;
B.乙酸乙酯在稀硫酸存在下与水反应为取代反应;硬脂酸甘油酯的皂化反应为取代反应,故B符合题意;
C.丙炔使溴的四氯化碳溶液褪色为加成反应;甲苯使酸性高锰酸钾褪色为氧化反应,故C不符合题意;
D.苯和浓硝酸反应制备硝基苯为取代反应;苯与氢气制取环己烷为加成反应,故D不符合题意;
故选B。
4. 同分异构现象在有机化合物中十分普遍,这也是有机化合物数量非常庞大的原因之一。下列说法正确的是
A. 联苯()属于苯的同系物,其一溴代物有4种
B 苯甲酸共有5种同分异构体(含苯环且包括苯甲酸)
C. 和互为同分异构体且属于位置异构
D. 分子式为且能与Na反应产生的同分异构体有4种
【答案】B
【解析】
【详解】A.与苯所含的苯环数目不同,不属于苯的同系物,联苯有3种氢原子,故A错误;
B.苯甲酸含有苯环的的同分异构体有、、、,包括苯甲酸共5种,故B正确;
C.和互为同分异构体且属于官能团异构,故C错误;
D.分子式为C5H12O且能与Na反应产生气体说明C5H12O为一元饱和醇,结构简式共有8种,-CH2CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH2CH3、
-CH(CH2CH3)2、-CH2CH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)2CH2CH3、-CH(CH3)CH(CH3)2、-CH2CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3,则戊醇共有8种,故D错误;
故选B。
5. 下列对有机物的系统命名正确的是
A. 1,3,4-三甲苯 B. 2-甲基-1-丙醇
C. 2-二氯丙烷 D. 2-甲基-2-戊烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.命名为1,2,4-三甲苯,故A错误;
B.命名为2-丁醇,故B错误;
C.命名为2,2-二氯丙烷,故C错误;
D.命名为2-甲基-2-戊烯,故D正确;
故选D。
6. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 甲苯与氯气在光照条件下反应:
B. 苯酚钠溶液通入少量:
C. 在一定条件下乙炔与水反应:
D. 乙醛银镜反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯与氯气在光照条件下反应,只有甲基上的氢原子可被取代,因而化学方程式为+Cl2 +HCl,故A错误;
B.苯酚钠溶液通入少量CO2后变浑浊,发生反应+CO2+H2O→+NaHCO3,故B错误;
C.在一定条件下乙炔与水反应生成乙醛,故化学方程式为CH≡CH+H2OCH3CHO,故C正确;
D.乙醛银镜反应的离子方程式:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+NH+3NH3+2Ag↓+H2O,故D错误;
故选C。
7. 某实验小组利用如下装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁醚,其反应原理:,反应装置如图所示。下列说法正确的是
化合物
密度/(g/mL)
熔点/℃
沸点/℃
水中溶解性
正丁醇
0.810
-89.8
118.0
微溶
正丁醚
0.769
-95.3
142.0
不溶于水
A. 图中温度计水银球也可以位于液面上方
B. 若分水器中水层超过支管口下沿,应打开分水器旋钮放水
C. 正丁醚熔沸点较低,该有机物固体是分子晶体,存在分子间氢键
D. 实验制得的粗醚经碱液洗涤、干燥后,将干燥后粗产品放入蒸馏装置中,迅速加热到142.0℃以上蒸馏即可得纯醚
【答案】B
【解析】
【分析】加热二颈烧瓶,用温度计控制温度在135℃,正丁醇和浓硫酸在烧瓶内作用产生正丁醚,然后形成蒸汽到达冷凝管,冷凝管起冷凝作用,正丁醚不溶于水且密度比水小,在上层,当正丁醚超过支管口下沿,将流回二颈烧瓶,当分水器中水层超过支管口下沿,应打开分水器旋钮放水,避免水流回二颈烧瓶,据此解答。
【详解】A.温度计的作用是测量反应液的温度为135℃,因此温度计水银球不能位于液面上方,A错误;
B.当分水器中水层超过支管口下沿,应打开分水器旋钮放水,避免水流回烧瓶,B正确;
C.正丁醚熔沸点较低,因此正丁醚固体属于分子晶体,但正丁醚分子间不能形成氢键,C错误;
D.实验制得的粗醚中含有正丁醇,蒸馏时不能迅速加热到142.0℃以上,否则会混有正丁醇,D错误;
故选:B。
8. 实验是化学研究的一种重要手段,以下实验操作及结论错误的是
A. 将0.1 mol/L的NaOH溶液与0.5 mol/L的溶液等体积混合制得氢氧化铜悬浊液,用于检验乙醛中的官能团
B. 用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热,可鉴别出地沟油
C. 将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰,铜丝恢复原来的红色
D. 为了检验一氯乙烷消去产物,将生成的气体依次通入水,酸性溶液中,若溶液褪色证明有乙烯生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.需要过量的碱与硫酸铜制备氢氧化铜悬浊液,故A错误;
B.矿物油是液态烃的混合物,地沟油的成分是油脂,油脂在碱性条件下会水解,所以用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热,可鉴别出地沟油,故B正确;
C.酒精灯内焰有未燃的酒精,将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰,氧化铜会被乙醇还原,铜丝恢复原来的红色,故C正确;
D.一氯乙烷消去产物是乙烯,将生成的气体依次通入水,酸性溶液中,若溶液褪色证明有乙烯生成,故D正确;
故答案为:A。
9. 设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为
B. 标准状况下,10.4 g苯乙烯中,含有的碳碳双键总数为
C. 0.5 mol C2H4和C3H4O2的混合物完全燃烧,消耗分子数目为
D. 一定条件下1 mol乙醇与1 mol乙酸充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于
【答案】A
【解析】
【详解】A.在50g46%的乙醇溶液中,乙醇含有的O原子的物质的量n==0.5mol,而乙醇溶液中除了乙醇外,水也含O原子,则水中含有的O原子的物质的量n==1.5mol,故此溶液中共含O原子为2mol,即2NA个,故A错误;
B.标准状况下,10.4g苯乙烯分子中,含有的碳碳双键总数为:×NAmol-1=0.1NA,故B正确;
C.0.5 mol C2H4和C3H4O2(可看做C2H4•H2O)混合物完全燃烧,消耗分子数目为,故C正确;
D.乙醇和乙酸的酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,一定条件下1 mol乙醇与1 mol乙酸充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于,故D正确;
故选A。
10. 芳香化合物M经质谱法分析得知其相对分子质量为136,M的苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于M的说法错误的是
A. 符合题中M的结构特征的有机物只有1种
B. 与M属于同类化合物的同分异构体有5种(不考虑立体异构)
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不与任何酸或碱溶液反应
D. 1 mol M在一定条件下可与3 mol 发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】由核磁共振氢谱可知,有机物M中含有4种不同环境的氢原子,峰面积比为2:1:2:3,由红外光谱图可知,M中含有苯环、碳氢键、碳氧双键、C—O—C等结构,由M分子的相对分子质量为136,分子中苯环上只有一个取代基可知,M的分子式为C8H8O2,结构简式为。
【详解】A.由分析可知,符合题中M的结构特征的有机物只有1种,结构简式为,故A正确;
B.与M属于同类化合物的同分异构体有、、、、,共5种,故B正确;
C.由M的结构简式可知,M分子中含有酯基结构,能在无机酸或无机碱溶液中发生水解反应,故C错误;
D.由M的结构简式可知,M分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,则1molM在一定条件下可与3mol氢气发生加成反应,故D正确;
故选C。
11. 某研究所开发的一种新型的生物催化剂(DepoPETase)对多种废弃PET包装实现了完全解聚,部分反应如图所示。下列说法正确的是
A. 可用溶液鉴别M和N
B. 生成物P的结构简式为
C. 可用P与过量的酸性溶液反应制备乙二酸
D. 1 mol N与足量溶液反应可放出3 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.M和N中都含有酚羟基,遇溶液都能发生显色反应,A项错误;
B.生成物P的结构简式为,B项正确;
C.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应生成,C项错误;
D.羧基能与碳酸氢钠反应生成,酚羟基不能与碳酸氢钠反应,1 mol N与足量溶液反应可放出2 mol ,D项错误;
故选B。
12. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 甲:比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
B. 乙:制备乙炔并验证其还原性
C. 丙:可以用于制取乙酸乙酯
D. 丁:可以除去溴苯中的苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸具有挥发性,可以直接与苯酚钠反应,故甲不能比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱,故A不能达到实验目的;
B.电石中除了主要成分是碳化钙之外,还含有硫化钙和磷化钙,所以与饱和食盐水反应还生成硫化氢和磷化氢杂质,生成的气体都会与高锰酸钾反应而使其褪色,故B不能达到实验目的,
C.实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸和加热条件下制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去过量的乙酸和乙醇,但导管不能伸入试管底部,导管口应该在液面以上,故C不能达到实验目的;
D.苯易挥发,利用蒸馏装置可以除去溴苯中的苯,故D能达到实验目的;
故答案为:D。
13. 下列物质鉴别或提纯的方法正确的是
A. 用酸性高锰酸钾溶液检验CH2=CHCHO中的碳碳双键
B. 检验溴乙烷中的溴原子:向溴乙烷中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
C. 只用一种试剂可鉴别:乙醇、乙醛、乙酸、甲酸
D. 除去苯中的苯酚:加适量浓溴水,使苯酚生成2,4,6-三溴苯酚再过滤除去
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳碳双键、醛基均可被酸性高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾溶液检验CH2=CHCHO中的碳碳双键,A错误;
B.溴乙烷中不存在电离出的溴离子,加入酸化的硝酸银溶液不会生成溴化银沉淀,正确方法应该先用氢氧化钠的水溶液加热使溴乙烷水解,然后用硝酸中和后再加入硝酸银溶液检验,B错误;
C.新制的Cu(OH)2悬浊液与乙醇不反应,但乙醇与水互溶,因此不分层;与乙醛常温不反应且不分层,加热发生反应生成砖红色Cu2O沉淀;与乙酸发生中和反应生成蓝色溶液;与甲酸常温发生中和反应生成蓝色溶液,加热时生成砖红色Cu2O沉淀;四种现象不一样,可以区分,C正确;
D.2,4,6-三溴苯酚易溶于苯,所以不能用溴水除去苯中的苯酚,应该用NaOH溶液,然后分液,D错误;
故答案为:C。
14. Ni基催化剂可用于香草醛()的高效加氢脱氧,使香草醛在水-甲醇溶液中选择性转化为2-甲氧基-4-甲基苯酚,下列说法错误的是
A. 转化关系中包含加成反应、取代反应
B. 总反应为
C. 与香草醛有相同官能团且苯环上有三个取代基的同分异构体(包括香草醛)有10种
D. 香草醛中只有酚羟基能与浓溴水发生反应,并且消耗1 mol溴单质
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化关系中包含还原反应、加成反应、取代反应,A正确;
B.根据原子守恒,总的反应为,B正确;
C.与香草醛有相同官能团且苯环上有三个取代基的香草醛的同分异构体,如果酚羟基和醛基处于邻位,有4种,如果处于间位有4种,如果处于对位有2种,所以符合条件的(包括香草醛)有10种,C正确;
D.醛基也可以和溴水反应,D错误;
答案选D。
15. 类推的方法在化学学习中起到重要的作用,下表中有关推论正确的是
选项
已知事实
推论
A
乙酸、硬脂酸都属于羧酸,且互为同系物
丙烯酸、油酸也互为同系物
B
乙酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应
苯胺也能与酸或者碱发生反应
C
溴乙烷能发生消去反应
的所有结构也都能发生消去反应
D
聚乙烯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
聚1,3-丁二烯也不能使溴的四氯化碳溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸CH3COOH、硬脂酸C17H35COOH都属于羧酸,二者都是饱和一元酸,互为同系物,丙烯酸CH2=CHCH2COOH、油酸C17H33COOH都属于不饱和一元酸,也互为同系物,故A正确;
B. 乙酰胺 在酸或碱存在并加热的条件下都可以发生水解反应,但苯胺只含氨基,只能与酸反应,不能与碱反应,故B错误;
C.溴乙烷CH3CH2Br能发生消去反应生成乙烯,但C5H11Cl中的(CH3)3CCH2Cl却不能发生消去反应,故C错误;
D.聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但聚1,3-丁二烯的结构为,含碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误;
故答案为:A。
第II卷(非选择题,共55分)
16. 有机化合物数量繁多,为更好地理解有机物质的结构、性质、合成反应,有机化学必须根据不同分子结构特征进行合理分类。根据下面所列举的化合物(①~⑧)的结构,回答问题
(1)根据碳骨架,以上有机物属于芳香烃的是___________(填序号,下同),从官能团角度,属于酯类的是___________。
(2)化合物③分子中至少有___________个原子共面;与氢气完全加成后得到有机物M,则M的一氯取代有___________种。
(3)化合物⑥中的官能团的名称___________。
(4)化合物⑧是合成农药的一种中间体,其与足量NaOH溶液在热水浴中反应,最多消耗___________mol NaOH。
(5)用化合物⑤可以制备一种烈性炸药,反应方程式___________。
【答案】(1) ①. ②③⑤ ②. ④⑧
(2) ①. 12 ②. 6
(3)氨基、碳碳双键和醛基
(4)3 (5)+3HNO3 +3H2O
【解析】
【小问1详解】
芳香烃为含有苯环的碳氢化合物,故属于芳香烃的为②③⑤,属于酯的为④⑧。
【小问2详解】
苯乙烯中苯环中至少12原子共面;苯乙烯和氢气加成后得到乙基环己烷,共有6种氢原子,即一氯代物有6种。
【小问3详解】
化合物⑥中的官能团为氨基、碳碳双键和醛基。
【小问4详解】
含有1个酯基,且水解后又会产生1个酚羟基,另外该结构中的Cl原子可以和NaOH溶液发生取代反应,其与足量氢氧化钠溶液在热水浴中反应,最多消耗3mol NaOH。
【小问5详解】
甲苯和浓硝酸反应生成2,4,6-三硝基甲苯,故为+3HNO3 +3H2O。
17. I、已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。A为X的同系物,标况下的密度为2.5 g/L,核磁共振氢谱图中有两组吸收峰,峰面积之比为1∶3,且A存在顺反异构体。物质转化关系如下图:
(1)A的反式结构的结构简式___________。
(2)写出B→C的化学方程式___________。
(3)化合物B难溶于水,将其与水分离所要用到的玻璃仪器主要有___________。
(4)写出C在Cu作催化剂下与足量反应的化学方程式___________。
Ⅱ、布洛芬,生活中常用的退烧药。但其口服对胃肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的修饰,以减轻副作用。
(5)布洛芬的分子式___________。
(6)下列说法正确的的是___________。
A. 布洛芬属于芳香酸 B. 布洛芬和修饰分子均含有1个手性碳原子
C. 该做法使布洛芬水溶性增强 D. 布洛芬的酸性强于甲酸
(7)已知;,利用该反应可以合成布洛芬,使原子利用率达到100%,布洛芬
请根据已知信息写出此反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) (2)+2NaOH+2NaBr
(3)分液漏斗、烧杯 (4)
(5)C13H18O2 (6)AB
(7)+CO+H2O
【解析】
【小问1详解】
物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,则X为乙烯,A标况下的密度为2.5 g/L,A的摩尔质量为,A为X的同系物,则A的分子式为C4H8,核磁共振氢谱图中有两组吸收峰,峰面积之比为1∶3,则A为CH3CH=CHCH3,顺式结构为,反式结构为,故答案为:;
【小问2详解】
A为CH3CH=CHCH3,A与溴的CCl4溶液发生加成反应生成B ,B在NaOH溶液中水解生成C ,则B→C的化学方程式为+2NaOH+2NaBr,故答案为:+2NaOH+2NaBr;
【小问3详解】
化合物B属于卤代烃难溶于水,将其与水分离需要用分液漏斗分离,所要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯,故答案为:分液漏斗、烧杯;
小问4详解】
在Cu作催化剂下与足量会发生催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为;
【小问5详解】
由布洛芬的结构简式可知其分子式为C13H18O2,故答案为:C13H18O2;
【小问6详解】
A.由结构简式可知,布洛芬分子中含有苯环和羧基,属于芳香酸,故A正确;
B.由结构简式可知,布洛芬和修饰分子中均含有1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B正确;
C.由结构简式可知,修饰过程中布洛芬分子中含有的亲水基羧基转化为憎水基酯基,所以该做法使布洛芬水溶性减弱,故C错误;
D甲酸的酸性强于布洛芬,故D错误;
故答案为:AB
【小问7详解】
已知:,利用该反应可以合成布洛芬,使原子利用率达到100%,布洛芬
根据已知信息写出此反应的化学方程式为+CO+H2O ,故答案为:+CO+H2O 。
18. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·mL)
溶解性
甲苯
92
−95
110.6
0.867
不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4(100℃左右开始升华)
248
——
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:i.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
ii.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。
iii.纯度测定:称取0.122 g粗产品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中定容。
每次移取25.00 mL溶液,用0.01000 mol·L的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(2)在反应装置中应选用___________冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是___________。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________;
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣主要成分是___________。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为___________(保留三位有效数字)
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过___________的方法提纯。
【答案】(1)B (2) ①. 球形 ②. 无油珠表明不溶于水的甲苯已被完全氧化
(3)除去多余的高锰酸钾,避免加盐酸时生成有毒的氯气
(4)MnO2 (5)苯甲酸易升华而损失
(6)86.0% (7)重结晶
【解析】
【分析】本题实验中甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,为增加冷凝效果,在反应装置中选用球形冷凝管,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量的高锰酸钾,用盐酸酸化得苯甲酸,过滤、干燥、洗涤得粗产品;用KOH溶液滴定,测定粗产品的纯度,据此分析解题。
【小问1详解】
根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格,根据超量接近的原则选择,反应液的体积稍大于100mL,所以选B,故答案为:B;
【小问2详解】
为使冷凝回流效果好使反应更充分,应选用球形冷凝管;根据表中数据甲苯的熔点-95℃,甲苯的沸点110.6℃,可知油珠是甲苯,没有油珠,表明甲苯反应完全,故答案为:球形;无油珠表明不溶于水的甲苯已被完全氧化;
【小问3详解】
加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是还原多余的高锰酸钾,防止加盐酸时生成有毒的氯气,故答案为:除去多余的高锰酸钾,避免加盐酸时生成有毒的氯气;
【小问4详解】
“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是第一步反应生成的二氧化锰,故答案为:MnO2;
【小问5详解】
苯甲酸100℃以上升华,干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是产率降低,故答案为:苯甲酸易升华而损失;
【小问6详解】
根据苯甲酸和KOH反应方程式:C6H5COOH+KOH=C6H5COOK+H2O,可知n(C6H5COOH)=n(KOH)=×0.0100mol/L×21.50×10-3L=8.6×10-4mol,故苯甲酸的纯度为=86.0%,故答案为:86.0%;
【小问7详解】
根据苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,可见苯甲酸的溶解度受温度影响大,可通降温结晶的方法提纯,若要得到纯度更高的苯甲酸可以再结晶一次,故答案为:重结晶。
19. 有机化合物G是一种应用广泛的高分子膜材料,其合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为________,高分子材料G_________固定熔沸点(填“有”或者“没有”)
(2)试剂X的结构简式___________
(3)该流程中设计A→B,C→D的目的___________
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)(D)的同分异构体(M),其沸点M低于D,请解释原因:___________
(6)有机物B的同分异构体有多种,满足下列条件的有___________种;其中核磁共振氢谱中有5组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为___________(写出一种)。
①苯环上有两个取代基
②能发生水解反应
③能发生银镜反应
【答案】(1) ①. 对甲基苯酚 ②. 没有
(2)HOCH2COOH
(3)保护羟基 (4)+CH3OH+H2O
(5)M形成分子内氢键,D形成分子间氢键,导致后者沸点更高
(6) ①. 6 ②. 或
【解析】
【分析】与在硫酸存在条件下发生取代反应产生B:,B与酸性KMnO4溶液反应
产生C:,C在酸性条件下发生酯的水解反应产生D:,D与CH3OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C8H8O3的物质E:,E与试剂X在催化剂存在条件下发生酯交换反应产生F:,根据E、F结构简式,可知X是HOCH2COOH,F分子中含有-OH、-COOH,在一定条件下发生缩聚反应产生高聚物G。
【小问1详解】
有机物A中羟基直接连在苯环上,它的名称为对甲基苯酚,高分子材料G是混合物,没有固定的熔沸点,故答案为:对甲基苯酚;没有;
【小问2详解】
由分析知试剂X的结构简式HOCH2COOH,故答案为:HOCH2COOH;
【小问3详解】
根据上述分析可知X是HOCH2COOH,其中所含官能团的名称是羟基、羧基;B→C的反应为甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基,属于氧化反应;该流程中A→B中羟基转化为酯基、C→D中酯基水解转化为羟基,其目的保护酚羟基,故答案为:保护羟基;
【小问4详解】
由分析知D为,D与CH3OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C8H8O3的物质E为,D→E的化学方程式为+CH3OH+H2O,故答案为:+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
(M)形成分子内氢键,(D)形成分子间氢键,导致后者更高,故沸点M小于D,故答案为:M形成分子内氢键,D形成分子间氢键,导致后者沸点更高;
小问6详解】
有机物B结构简式是,其同分异构体满足条件:①苯环上有两个取代基;②能发生水解反应,说明含有酯基;③能发生银镜反应,说明含有醛基,因此含有甲酸酯基:取代基可以是HCOOCH2-和CH3-,有3种结构:、、;取代基可以是HCOO-和-CH2CH3,有3种结构:、、;共6种不同结构;其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为或,故答案为:6;或。
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