广东省广州市越秀区广东实验中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试化学试题(学生版+教师版)
展开本试卷分选择题和非选择题两部分,共10页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卷收回。
可能用到的相对原子质量 H-1 C-12 O-16 Si-28 Br-80 Zr-91
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题每小题2分,第11~16题每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 溴的简化电子排布式:
B. 的离子结构示意图:
C. 分子的空间填充模型:
D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态溴原子的核外有35个电子,分4层排布,基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,A错误;
B.的质子数为17,核外电子数为18,其离子结构示意图:,B错误;
C.分子的空间填充模型,C错误;
D.羟基氧原子外有7个电子包围,羟基的电子式:,D正确;
故选D。
2. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 属于醛类,官能团为-CHO
B. 2-甲基-2-戊烯的键线式为
C. 立方烷()的六氨基()取代物有3种
D. 系统命名法:2-甲基-3,4-戊二醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.官能团为-OOCH,属于酯类,A错误;
B.4-甲基-2-戊烯的结构简式为:(CH3)2CHCH=CHCH3,键线式为,B错误;
C.立方烷( )的二氨基()取代物有3种(),C正确;
D.系统命名法:4-甲基-2,3-戊二醇,D错误;
故选C
3. 下列关于青蒿素分子的说法中,不正确的是
A. 青蒿素的分子式为
B. 过氧基团(-O-O-)的存在可以通过红外光谱证实
C. 对青蒿素进行结构改良得到了药效更佳的双氢青蒿素,该过程发生了氧化反应
D. 通过晶体的X射线衍射实验可获得青蒿素晶体中分子的空间结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.由青蒿素的结构式推知,其分子式是,A项正确;
B.有机特征官能团可通过红外光谱证实,B项正确;
C.青蒿素转化为双氢青蒿素中,发生还原反应,C项错误;
D.通过晶体的X射线衍射实验可获得衍射图,经过计算可以从衍射图中获得晶体有关信息,如了解键角、键长等,从而了解空间结构,D项正确;
故答案选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的分子数为
B. 乙烯和丙烯的混合气体中所含氢原子数为
C. 1ml甲烷中的氢原子被氯原子完全取代,需要氯气分子数为
D. 和12g金刚石中各含有个Si-O键和个C-C键
【答案】C
【解析】
【详解】A.标况下三氯甲烷为液态不能用气体摩尔体积进行计算,选项A错误;
B.乙烯与丙烯的最简式相同,都为CH2,2.8 g乙烯与丙烯的混合物的物质的量为0.2ml,其中含氢 原子的数目为0.2×2×NA=0.4NA,选项B错误;
C.1ml甲烷中含有H原子,1ml甲烷中的氢原子被氯原子完全取代生成四氯化碳,故氯气分子数则为,选项C正确;
D.和12g金刚石的物质的量均为1ml,而1ml金刚石中含有2mlC-C键,1ml二氧化硅中含有4mlSi-O键,故1ml二氧化硅中含有个键,1ml金刚石含有C-C个键,选项D错误;
答案选C。
5. 下列说法中正确的是
A. 用酸性溶液可以鉴别苯、甲苯、溴苯
B. 和属于同类有机物
C. 二氢呋喃()和降冰片烯()分子中均含有手性碳
D 通过加聚可以制得聚合物()
【答案】A
【解析】
【详解】A. 苯不能使高锰酸钾溶液褪色,苯密度比水小,与高锰酸钾溶液混合后油层在上;甲苯能使高锰酸钾溶液褪色;溴苯不能使高锰酸钾溶液褪色,溴苯密度比水大,与高锰酸钾溶液混合后油层在下;用酸性溶液可以鉴别苯、甲苯、溴苯,故A正确;
B. 和官能团种类不同分别为酚羟基和醇羟基,不是同系物,故B错误;
C. 二氢呋喃分子中不含有手性碳,故C错误;
D. 通过加聚可以制得聚合物 ,故D错误;
选A。
6. 关于有机物 的下列叙述中,正确的是
A. 它的系统名称是 2,4-二甲基-4-戊烯
B. 它的分子中最多有 4 个碳原子在同一平面上
C. 它与甲基环己烷互为同分异构体
D. 该有机物存在顺反异构体
【答案】C
【解析】
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
【详解】A.它的系统名称应该是是2,4-二甲基-1-戊烯,A错误;
B.由于碳碳双键是平面形结构,因此至少有4个碳原子共平面,B错误;
C.该分子与甲基环己烷分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.碳碳双键一端存在2个氢原子,故不存在顺反异构体,D错误;
故选C。
7. H2O2作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备H2O2原理及装置如图,下列说法错误的是
A. 乙基蒽醌是反应的催化剂B. H2O2是非极性分子
C. 乙基蒽醇中的碳有2种杂化方式D. 乙基蒽醌的一氯代物有9种
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙基蒽醌是反应的催化剂,乙基蒽醇是反应的中间产物,A正确。
B.是折线形,分子中正负电荷中心不重合,是极性分子,B错误。
C.乙基蒽醇中的乙基上的碳的杂化方式为苯环上的碳原子为,C正确。
D.乙基蒽醌结构不对称,有9种不同环境的氢,一氯代物有9种,D正确。
故选B。
8. 咔唑( )是一种新型有机液体储氢介质。下列说法错误的是
A. 电负性:N>C>H
B. 同周期元素中第一电离能小于N的有4种
C. 咔唑的沸点比的沸点高
D. 基态氮原子的外围电子轨道表示式不能写为,因为违背了洪特规则原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:N>C>H,A正确;
B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,在第二周期元素中第一电离能小于N的有:锂、铍、硼、碳、氧共5种,,B错误;
C.咔唑中能形成分子间氢键,所以咔唑的沸点比的沸点高,C正确;
D.洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;如果基态氮原子的外围电子轨道表示式不能写为,因为违背了洪特规则,D正确;
故选B。
9. 一种医药中间体的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期元素,其中只有Y、Z、W位于同一周期,且Y原子s能级上的电子总数是p能级上电子总数的2倍,下列说法错误的是
A. X分别与Y、Z、W都可形成10电子分子
B. Z、W最简单氢化物分子的键角:
C. Y、Q的最高价含氧酸酸性:
D. Y、Z、W的基态原子的第一电离能大小:
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期元素,其中只有Y、Z、W位于同一周期,则X为H,且Y原子s能级上的电子总数是p能级上电子总数的2倍即1s22s22p2,则Y为C,结合医药中间体的结构简式可知,Y周围形成4个共价键,Z周围形成3个共价键,则Z为N,W周围形成2个共价键,则W为O,Q周围形成1个共价键,则Q为Cl,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为H,Y、Z、W分别为C、N、O,则X分别与Y、Z、W都可形成10电子分子分别为:CH4、NH3、H2O,A正确;
B.由分析可知,Z、W分别为N、O,其最简单氢化物分子即NH3、H2O,前者有1对孤电子对,后者有两对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用力大于成键电子对对成键电子对的排斥作用,故二者的键角:,B正确;
C.由分析可知,YQ分别为C、Cl,且非金属性Cl>C,则Y、Q的最高价含氧酸酸性:HClO4>H2CO3即,C错误;
D.由分析可知,Y、Z、W分别为C、N、O,根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常可知,三者的基态原子的第一电离能大小为N>O>C即,D正确;
故答案为:C。
10. 为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向试样中加入溴水,己烯与Br2反应的产物与己烷互溶,用分液法不能提纯己烷,故A错误;
B.苯甲酸在水中溶解度随温度变化较大,NaCl在水中溶解度大且随温度变化较小,可以用重结晶的方法提纯苯甲酸,故B正确:
C.溴和氢氧化钠发生反应Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,生成的NaBr和NaBrO均为易溶于水的离子化合物,而常温下溴苯与氢氧化钠不反应,可以用分液法分离,故C正确;
D.生石灰与水反应生成氢氧化钙,乙醇的沸点较低,通过蒸馏可以分离出乙醇,故D正确;
答案选A。
11. 是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C. A能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D. ①②③的反应类型分别为取代反应、水解反应、消去反应
【答案】C
【解析】
【分析】由框图可知,A为,与Br2发生1,4加成可生成B(),B在NaOH水溶液中发生水解反应生成C(),C在浓硫酸作用下脱水生成。
【详解】A.由的结构可知其分子式为C4H6O,A错误;
B.由分析可知,A为 ,B错误;
C.A中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;
D.根据分析,反应①②③分别为加成反应、水解反应、取代反应,D错误;
故选C。
12. 有关下列实验的说法正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.为了防止倒吸,导管不能伸入饱和碳酸钠溶液液面以下,A错误;
B.乙醇与浓硫酸迅速升温至170℃生成乙烯,因此缺少温度计,B错误;
C.因为乙醇易挥发,乙醇、乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色,无法证明溴乙烷发生了消去反应,C错误;
D.电石与饱和食盐水生成的乙烯混有硫化氢等杂质,可以用CuSO4溶液除去反应产生的H2S杂质,D正确;
故选D。
13. 一定量的甲苯和溶液在100℃下发生反应,一段时间后停止反应,按如图所示流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯(已知:苯甲酸的熔点为122.13℃)。
下列说法错误的是
A. 操作I是分液,操作II是蒸馏
B. 定性检验无色液体A的试剂可以是酸性高锰酸钾溶液
C. 在实验室中,蒸发浓缩操作中所用到的仪器主要有坩埚,泥三角,三脚架,酒精灯
D. 可通过测定熔点验证白色固体B是否为纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.操作Ⅰ后得到了有机相和水相,因此操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ之前是有机相,因此操作Ⅱ是蒸馏,选项A正确;
B.无色液体A的主要成分是未反应的甲苯,甲苯可以用酸性高锰酸钾溶液进行定性检验,选项B正确;
C.在实验室中,蒸发浓缩操作中所用的仪器主要是蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒,选项C错误;
D.验证白色固体B是否为纯净物的方法为测定其熔点,看是否有固定熔点及熔点是否与苯甲酸熔点一致,选项D正确;
答案选C。
14. 环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是
A. b的所有原子都在一个平面内
B. p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C. m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种
D. 反应①是加成反应,反应②是消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.b分子中含有多个饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,所以不可能物质分子中所有原子都在一个平面内,A错误;
B.p分子β-C原子上没有氢原子,所以p不能与NaOH乙醇溶液共热而发生消去反应产生烯烃,B错误;
C.m分子式是C7H8O,其同分异构体中属于芳香族化合物的有、、、、,共5种,C正确;
D.b分子中碳碳双键断裂,两个碳原子上共结合一个基团得到p,所以反应①属于加成反应;物质p为卤代烃,卤代烃先发生水解生成了连接在一个C原子上2个羟基的二元醇,根据同一个碳上连有两个羟基时不稳定,会自动脱去一分子的水,最终生成物质m,故反应的类型是先发生取代反应后发生消去反应,D错误;
故合理选项C。
15. 一种外用消炎药主要成分的结构如图所示。分子结构中的苯环和甲基部分已给出,X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X的基态原子核外有3个未成对电子,W与Y同主族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:M>X>Z
B. 简单氢化物的沸点:
C. 与是分子空间结构相似的极性分子
D. Y与Z形成的化合物一定含有离子键和共价键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Y同主族,Y形成2个共价键,W形成6个共价键,可知Y为O元素,W为S元素,M原子序数比S元素大,则M为Cl元素,Z能形成+1价简单离子,且原子序数比O大,则Z为Na元素,X的基态原子核外有3个未成对电子,形成2个共价键,X得到1个Z失去的电子,X为N元素。X、Y、Z、W、M分别为N元素、O元素、Na元素、S元素、Cl元素,据此分析解题。
【详解】A.Na+、N3- 为10电子微粒,具有相同的核外电子层排布,原子序数越大,离子半径越小,则N3-半径大于Na+半径,Cl-为18电子微粒,半径最大。简单离子半径为M>X>Z,A正确;
B.H2O、NH3、CH4三种物质常温下水是液态,其它是气体,则H2O沸点最高,CH4分子间无氢键,NH3能形成分子间氢键,NH3沸点较高,所以沸点,B正确;
C.SO2和O3是等电子体,均为极性分子。分子空间结构均为V型,C正确;
D.Y与Z形成的化合物可能为氧化钠,氧化钠中只含有离子键没有共价键,D错误;
故答案选D。
16. 硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示。图乙为该晶胞沿z轴方向的投影,已知晶胞边长为a pm,a点的原子分数坐标为。
下列说法不正确的是
A. 基态Se核外有34种不同运动状态的电子
B. 晶胞中d点原子分数坐标为
C. 相邻两个Zn原子的最短距离为
D. 该晶胞中原子的空间利用率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Se的电子数是34,则基态Se核外有34种不同运动状态的电子,A正确;
B.该晶胞中a点坐标为,则a原子位于坐标原点,由图乙可知d原子也在坐标轴正方向空间内,且到轴、轴、平面的距离分别为,即d原子的坐标为,B正确;
C.面对角线的两个Zn原子距离最短,为,C错误;
D.该晶胞中,位于晶胞内部Zn原子个数为4,位于顶点和面心的Se原子个数为,则晶胞中原子所占体积为:,晶胞体积为a3 pm3,则该晶胞中原子的空间利用率为,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
17. 金属冶炼过程中一种用有机化合物从水溶液中提取的流程如下:
(1)有机化合物W的结构简式为:
该分子中碳原子的杂化轨道类型有___________种,N、O杂化轨道类型分别为___________、___________。
(2)W可与形成化合物Q,其结构如下所示:
①基态的价电子排布式为___________。
②氢键对Q在水中溶解性的影响是___________(填“增大”或“减小”)。
③W与之间以共价键和配位键相结合,其中一定是配位键的是___________键(填“Cu—O”或“Cu—N”)。
(3)有机化合物的合成通常使用催化剂,一种催化剂晶体的晶胞示意图如下:
①Y原子为___________(填元素符号)。与每个Y原子距离最近且等距的X原子有___________个。
②该晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度___________(列出计算式,的摩尔质量为123 )。
【答案】(1) ①. 2 ②. ③.
(2) ①. ②. 减小 ③. Cu—N
(3) ①. Zr ②. 8 ③.
【解析】
【小问1详解】
由结构简式可知,W分子中含有苯环碳原子、双键碳原子和单键碳原子,其中苯环碳原子、双键碳原子的杂化方式均为sp2杂化,单键碳原子的杂化方式为sp3杂化,则分子中碳原子的杂化轨道类型有2种;形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化,形成单键的氧原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:2;sp2;sp3;
【小问2详解】
①铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,铜原子失去2个电子形成铜离子,则铜离子的价电子排布式为3d9,故答案为:3d9;
②由图可知,配合物Q中含有分子内氢键,分子内氢键会减小Q在水中的溶解性,故答案为:减小;
③由图可知,配合物Q中氮原子形成4个共价键、氧原子形成2个共价键,所以W中氮原子与铜离子间形成的化学键一定是配位键,故答案为:Cu—N;
【小问3详解】
①锆原子的原子半径大于氧原子,由晶胞结构中原子的相对大小可知,Y原子为锆原子、小球为氧原子,晶胞中位于顶点的锆原子与位于体对角线处的氧原子距离最近且等距,则与每个锆原子距离最近且等距的氧原子有8个,故答案为:Zr;8;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的锆原子的个数为8×+6×=4,位于体内的氧原子的个数为8,由晶胞的质量公式可得:=(a×10—7)3ρ,解得ρ=,故答案为:。
18. 镓的化合物种类繁多,应用广泛。
(1)镓位于元素周期表的_________区。
(2)下列镓原子核形成的微粒中,电离最外层1个电子所需能量最大的是_________。
A. B. C. D.
(3)①是一种重要的半导体材料,其熔点为,可由如下反应制备:。(电负性:)下列说法正确的是_________。
A. 原子半径:
B. 为共价晶体,为分子晶体
C. 沸点:
D. 化学键中离子键成分的百分数:
②比较键角中的_________中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由_________。
(4)感光材料硫镓银晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为_________。
如图所示晶胞沿着z轴的投影图为_________(填选项字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)p (2)D
(3) ①. BD ②. > ③. 电负性C>H>Ga,中C-Ga键的共用电子对更偏向于C原子,对中C-H键的排斥力变大,使中键角变小
(4) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
已知Ga是31号元素,根据构造理论可知,基态Ga原子的核外电子排布式为,则镓位于元素周期表的p区。
【小问2详解】
A. 为基态Ga, B. 为激发态Ga, C. 为激发态Ga,D. 为基态Ga+,则Ga+失去电子更困难,电离最外层1个电子所需能量最大的是D。
【小问3详解】
①A. Ga与As同一周期元素,从左往右原子半径半径依次减小,故原子半径:Ga>As, A错误;
B. 根据信息可知Ga比As的电负性小0.4,二者之间靠共价键结合,又是一种重要的半导体材料,其熔点为,则为共价晶体,根据信息可知H比As的电负性大0.1,二者之间靠靠共价键结合,与氨气为等电子体,则为分子晶体,B正确;
C. 由于NH3存在分子间氢键使氨沸点升高,而、甲烷不存在,的分子的相对分子质量较大,分子间作用力较大,沸点较高,则沸点:, C错误;
D. 同主族从上到下非金属性递减,非金属性,则化学键中离子键成分的百分数:,D正确;
选BD。
②比较键角中的>中的,理由为:电负性C>H>Ga,中C-Ga键的共用电子对更偏向于C原子,对中C-H键的排斥力变大,使中键角变小。
【小问4详解】
晶胞中Ag位于体心、顶点和面心,个数为1+8×+4×=4,Ga位于棱上、面心,个数为4×++6×=4,8个S位于晶胞内部,三者数目比为1:1:2,则感该晶体的化学式为。
沿着z轴的投影,Ag投影为正方形的顶点和四条边的中点,S投影为面对角线离顶点四分之一处,Ga投影为正方形的顶点、四条边的中点和正方形中心,则如图所示晶胞沿着z轴的投影图为C。
19. 芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备有机高分子材料E和医药中间体K的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的名称是_______,Ⅰ分子中官能团的名称为_______。
(2)E的结构简式为_______。
(3)反应⑦的作用是_______⑩的反应类型是_______。
(4)反应⑤的化学方程式为_______。
(5)写出一种同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上的一氯代物只有两种
②苯环上有氨基
③核磁共振氢谱呈现4组峰,且面积比为
(6)设计以为起始原料制备的合成路线_______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线表示见题干)
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 羧基、酰胺基
(2) (3) ①. 保护氨基 ②. 取代反应
(4)+H2O
(5)或 (6)
【解析】
【分析】芳香烃 A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B,B发生水解反应生成苯甲醛,结合B的分子式,可知 A为、B为,对比C、D的结构可知,苯甲醛与丙酮脱去1分子水形成碳碳双键而生成D,D发生加聚反应生成高分子化合物E为,由I中取代基处于对位位置,可知甲苯发生硝化反应生成F为,F发生还原反应生成G为,由I的结构简式、H的分子式可知H的结构简式为,H被酸性高锰酸钾溶液氧化生成I,I发生取代反应生成G,J发生水解反应生成K,可知G→H是为了保护氨基,防止被氧化。
【小问1详解】
根据分析知,A的名称是甲苯,Ⅰ分子中官能团的名称为羧基、酰胺基;
【小问2详解】
根据分析知,E的结构简式为;
【小问3详解】
根据分析知,反应⑦的作用是保护氨基,防止被氧化;⑩发生酰胺基的水解反应,即反应类型是取代反应;
【小问4详解】
反应⑤发生甲苯的硝化反应,化学方程式为+H2O;
【小问5详解】
根据要求,符合条件的结构简式有:或;
【小问6详解】
先发生加成反应,再分别发生消去反应、加成反应、取代反应即可:。
20. 1,2-二溴乙烷的制备原理是,。某课题小组用下图所示的装置制备1,2-二溴乙烷。
回答下列问题:
(1)装置B的作用是_______,装置C的作用是_______。
(2)三颈瓶内加入一定量的乙醇-浓硫酸混合液和少量粗砂,加入粗砂的目的是_______,仪器F的名称是_______。
(3)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在石棉网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温至160~180℃,从F中慢慢滴加乙醇-浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有液溴()和3mL水的D中试管,直至反应结束。(Br的相对原子质量为80;1,2-二溴乙烷的相对分子质量为188)
①将C与D连接处断开的原因是_______。
②判断反应结束的现象是_______。
(4)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集129~133℃馏分,最后得到产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是a→b→a→_______。(填序号)
②1,2-二溴乙烷的产率为_______。
(5)下列操作中,不会导致产物产率降低的是_______。(填正确答案的标号)
a.乙烯通过溴水时速率太快
b.装置C中的NaOH溶液用水代替
c.去掉装置D烧杯中的水
d.实验时没有E装置
e.试管D中不加水
【答案】(1) ①. 平衡装置内外的压强(防堵塞) ②. 除去气体
(2) ①. 防止暴沸 ②. 恒压分液漏斗
(3) ①. 防止气流促进溴的挥发,减少溴的损失 ②. D中试管内溴水完全褪色
(4) ①. d、c、e ②. 70%
(5)d
【解析】
【分析】根据题意,A装置用于乙醇的消去反应,装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强以及防堵塞,该反应生成乙烯的同时因副反应生成二氧化硫杂质气体,需要利用C装置除杂,D装置发生乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,E用于尾气吸收。
【小问1详解】
根据分析知,装置B的作用是平衡装置内外的压强(防堵塞),装置C的作用是除去气体;
【小问2详解】
三颈瓶内加入一定量的乙醇-浓硫酸混合液和少量粗砂,加入粗砂的目的是防止暴沸,仪器F的名称是恒压分液漏斗;
【小问3详解】
①溴易挥发,将C与D连接处断开可以防止气流促进溴的挥发,减少溴的损失;②若D中的溴水褪色,表明溴完全反应,所以反应结束的现象是D中试管内溴水完全褪色;
【小问4详解】
粗品1,2-二溴乙烷的提纯过程是:水洗→氢氧化钠溶液洗涤→水洗→用无水氯化钙干燥→过滤→蒸馏,粗品提纯的步骤是a→b→a→d→c→e;3.20mL液溴的物质的量是,1,2-二溴乙烷理论产量是,1,2-二溴乙烷的产率=;
【小问5详解】
a.乙烯通过溴水时速率太快,溴挥发加快,会导致产物产率降低;b.装置C中的NaOH溶液用水代替,造成二氧化硫与溴反应,会导致产物产率降低;c.去掉装置D烧杯中的水,溴挥发加快,会导致产物产率降低;d.E装置的作用是尾气处理,实验时没有E装置,对产率无影响;e.乙烯与溴反应时放热,D中的试管里不加水,溴更易挥发,会导致产物产率降低;故选d。选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
苯甲酸(NaCl)
水
重结晶
C
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
D
新制的生石灰
蒸馏
A.可用于制备乙酸乙酯
B.用于实验室制乙烯
C.若右侧试管内的酸性KMnO4溶液褪色,证明溴乙烷发生了消去反应
D.实验室制乙炔的发生和净化装置,CuSO4溶用于除去反应产生的H2S杂质
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