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2018-2019学年江西省南昌市第二中学高二下学期期末考试化学试题 解析版
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南昌二中2018—2019学年度下学期期末考试
高二化学试卷
相对原子质量:C:12 H:1 O:16
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共计48分)
1.下列说法不正确的是( )
A. 油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
B. 糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C. 葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应
D. 天然油脂是混合物,没有固定的熔点和沸点
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂有油和脂肪之分,它们的官能团都是酯基,属于酯,故A正确;
B.糖类中的单糖、二糖和油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,且单糖不水解,故B错误;
C.葡萄糖分子结构中含有醛基,则既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应,故C正确;
D.天然油脂无论是植物油还是动物脂肪,均是混合物,没有固定的熔沸点,故D正确;
故答案为B。
2.将体积均为5 mL的甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中(严禁振荡),出现如图2所示的实验现象,则甲、乙、丙的组合可能是( )
甲
乙
丙
A
1,2—二溴乙烷
水
苯
B
溴苯
液溴
乙醇
C
水
大豆油
溴水
D
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
由图可知,甲、乙、丙的密度中,丙的密度最小,甲的密度最大;甲与乙不相溶,乙与丙不相溶。A、苯的密度最小,1,2—二溴乙烷的密度最大,苯与水不相溶,水与1,2—二溴乙烷不相溶,选项A正确;B、三种物质互溶,选项B错误;C、三种物质中,乙的密度最小,所以最上层是乙,选项C错误;D、三种物质互溶,选项D错误。答案选A。
3.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均可行的是( )
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
甲苯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加成产物及过量的溴均易溶于己烷,引入新杂质,应蒸馏分离,故A错误;
B.溶液中的分子或离子微粒及胶体中的胶粒均可透过滤纸,不能过滤分离,应渗析法分离,故B错误;
C.乙酸与NaOH反应后生成可溶于水的醋酸钠,与甲苯分层,然后分液可分离,故C正确;
D.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,可选溴水、洗气,故D错误;
故答案为C。
【点睛】在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:①不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;②分离提纯后的物质状态不变;③实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
4.某有机物分子结构式如下图,下列说法正确的是( )
A. 取少量该有机物,滴加酸性高锰酸钾溶液,微热,有气体产生
B. 所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C. 所有氧原子不可能同时处在苯环平面上
D. 所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
【答案】A
【解析】
【详解】A.有机物结构中含有的乙烯基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳气体,故A正确;
B.有机物中苯环和乙烯基是平面结构,-CH2CH2OH与苯环上的碳原子共3个碳原子也是平面结构,则此有机物中所有的碳原子可能处在同一个平面上,故B错误;
C.酚羟基上的氧原子一定在苯环的平面上,而-CH2CH2OH上的2个碳原子与氧原子在同一平面上,则与苯环也可能在同一平面上,即所有的氧原子可能同时处在苯环平面上,故C错误;
D.-CH2CH2OH上所有氢原子不可能在同一平面上,则有机物中所有的氢原子不可能同时处在苯环平面上,故D错误;
故答案为A。
5.下列实验装置图正确的是( )
A. 实验室制备及收集乙烯
B. 石油分馏
C. 实验室制硝基苯
D. 实验室制乙炔
【答案】C
【解析】
A.常温下,虽然乙烯和空气不反应,但乙烯的相对分子质量接近于空气,所以不能用排空气法收集,乙烯难溶于水,需用排水法收集, 选项A错误;B.蒸馏时,温度计应位于蒸馏烧瓶支管口附近测蒸气的温度,为充分冷凝,应从下端进水,上端出水,选项B错误;C.苯和硝酸沸点较低,易挥发,用长玻璃导管冷凝,制硝基苯的温度是50-60℃,水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制,图示装置正确,选项C正确;D.电石成分为碳化钙,实验室利用碳化钙与水反应制取乙炔,此反应大量放热,会损坏启普发生器,生成的氢氧化钙是糊状物,会堵塞反应容器,故不可利用启普发生器制取,选项D错误。答案选C。
点睛:本题考查实验室制备物质的装置图分析判断、原理应用,掌握基础和注意问题是关键,注意A接近于空气相对分子质量的气体,即使和空气不反应,也不能用排空气集气法收集,易错点为选项C:实验室用浓硝酸和苯在浓硫酸作用下制备硝基苯,,制取硝基苯的温度是50-60℃,据此分析解答。
6.下列有关实验的叙述完全正确的是( )
选项
实验操作
实验目的
A.
用玻璃棒蘸饱和氯水点在置于玻璃片的精密pH试纸上,稍后与标准比色卡对照
测定氯水的pH
B.
将苯、溴水、溴化铁混合置于一洁净的试管中
制备溴苯
C.
向碘水中滴加CCl4,振荡后静置,液体出现分层,上层接近无色下层有颜色
萃取碘水中的I2
D.
向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入新制银氨溶液,并水浴加热
检验蔗糖是否水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.饱和氯水有漂白性,pH试纸滴加饱和氯水先变色后褪色,则无法用pH试纸饱和氯水的pH值,故A错误;
B.苯和液溴在催化剂溴化铁作用下发生取代反应生成溴苯,故B错误;
C.向碘水中滴加CCl4,振荡后静置,液体出现分层,上层接近无色下层有颜色,则可用CCl4萃取碘水中的I2,故C正确;
D.检验蔗糖是否水解,需要先滴加NaOH溶液中和起催化作用的硫酸后,再滴加银氨溶液并加热,看是否有银镜生成,故D错误;
故答案为C。
7.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHO+KOH C6H5CH2OH+C6H5COOK,C6H5COOK+HCl→C6H5COOH+KCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
根据以上信息判断,下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ是萃取分液
B. 操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
C. 操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钾
D. 乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
【答案】C
【解析】
【分析】
由流程可以知道,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作II为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,以此来解答。
【详解】A.操作Ⅰ加入水、乙醚后分层,分离乙醚溶液与水溶液为分液,则为萃取分液,所以A选项是正确的;
B.操作Ⅱ分离互溶的乙醚、苯甲醇,蒸馏所得产品甲是苯甲醇,所以B选项是正确的;
C.由上述分析,操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,故C错误;
D.由上述分析可以知道,乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,所以D选项是正确的。
答案选C。
8.运用下列实验装置和操作能达到实验目的和要求的是
A. 分离氯化铵和单质碘
B. 除去淀粉胶体中混有的氯化钠
C. 加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜
D. 除去SO2中的HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯化铵和单质碘加热时,前者分解,后者升华,最后又都凝结到烧瓶的底部,故A项不符合题意;B、渗析法可除去淀粉胶体中的氯化钠,故B项符合题意;C、加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜应在坩埚中进行,故C项不符合题意;D、除去SO2中的HCl,若用氢氧化钠溶液洗气,SO2也被吸收,故D项不符合题意。
9.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A. 分子中两个苯环一定处于同一平面
B. 不能与饱和Na2CO3溶液反应
C. 在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D. 1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机物结构简式可知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上,由于单键可以旋转,两个苯环不一定共面,A项错误;
B.X中含有羧基,能与饱和碳酸钠溶液反应,B项错误;
C.由于是环酯,在酸性条件下水解,水解产物只有一种,C项正确;
D.X的酸性水解产物中含有2个羧基和1个酚羟基,则1mol化合物X最多能与3molNaOH反应,D项错误;
答案选C。
【点晴】掌握常见有机物官能团的结构和性质是解答的关键,难点是有机物共线共面判断。解答该类试题时需要注意:①甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代,则取代后的分子空间构型基本不变。②借助C—C键可以旋转而—C≡C—键和碳碳双键不能旋转以及立体几何知识判断。③苯分子中苯环可以以任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共线。
10.以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )
①蒸馏时,先点燃酒精灯,再通冷凝水
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
③实验室制取某气体时,先检查装置气密性后装药品
④分液时,先打开分液漏斗上口的塞子,后打开分液漏斗的旋塞
⑤H2还原CuO实验时,先检验气体纯度后点燃酒精灯
⑥使用托盘天平称盘物体质量时,先放质量较小的砝码,后放质量较大的砝码
⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应迅速补加沸石后继续加热
A. ②③④⑤⑦ B. ①②③④⑦ C. ②③④⑤ D. 全部
【答案】C
【解析】
①蒸馏时,应先通冷凝水,再点燃酒精灯加热,故①错误;②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,为防止液体倒吸炸裂试管,应该先移出导管后撤酒精灯,故②正确;③制取气体时,一定要先检查装置气密性后装药品,故③正确;④分液操作时,先打开分液漏斗上口的塞子,使内外压强想通,再打开分液漏斗的旋塞,故④正确;⑤做H2还原CuO实验开始时要排除空气,先通入氢气,结束时要防止金属铜被氧气氧化,先撒酒精灯待试管冷却后停止通H2,故⑤正确;⑥托盘天平的砝码在加取时,先放质量较大的砝码,后放质量较小的砝码,故⑥错误;⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应冷却后再补加沸石,再继续加热,故⑦错误;答案为C。
11.氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸剧烈反应,能够引起燃烧。某化学科研小组准备使用下列装置制备LiH固体。下列说法正确的是
A. 上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为:e接d,c接f,g接a,b(和g调换也可以)
B. 实验中所用的金属锂保存在煤油中
C. 在加热D处的石英管之前,应先通入一段时间氢气,排尽装置内的空气
D. 干燥管中的碱石灰可以用无水CaCl2代替
【答案】C
【解析】
【分析】
氢气和锂发生反应生成LiH,制备LiH固体需要制备氢气,LiH在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧,所以制备得到的氢气必须干燥纯净,利用C装置制备氢气,用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂,最后连接装置B,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应。
【详解】A、氢气和锂发生反应生成LiH,制备LiH固体需要制备氢气,LiH在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧,所以制备得到的氢气必须干燥纯净,利用C装置制备氢气,用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂,最后连接装置B,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应,装置连接顺序为:e接a,b接f,g接d,故A错误;
B、实验中所用的金属锂保存在石蜡中,故B错误;
C、在加热D处的石英管之前,应先通入一段时间氢气,排尽装置内的空气,防止加热时锂燃烧,也防止氢气与氧气发生爆炸反应,故C正确;
D、用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,干燥管中的碱石灰不可以用无水CaCl2代替,CaCl2无法除去HCl,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查化学实验制备方案,理解原理是解题关键,涉及对装置及操作的分析评价、气体收集、除杂等,难点A,在理解原理的基础上,选用装置。
12.某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90。将4.5 g A完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重2.7 g和6.6 g。A能与NaHCO3溶液产生CO2,且两分子A之间脱水可生成六元环状化合物。有关A的说法正确的是
A. 有机物A的分子式为C3H8O3
B. 0.1 mol A与足量Na反应生成2.24 L H2
C. A催化氧化的产物不能发生银镜反应
D. A能在一定条件下发生缩聚反应生成
【答案】C
【解析】
【分析】
n(A) =4.5 g÷90g/mol =0.05mol;燃烧后产生的各物质的物质的量是:n(H2O)= 2.7 g÷18g/mol=0.15mol;n(CO2)=6.6 g÷44g/mol=0.15mol,则一个分子中含有的原子个数是C:3,H:6;O:(90-12×3-1×6)÷16=3,因此该物质的分子式是C3H6O3;A能与NaHCO3溶液产生CO2,说明含有羧基,两分子A之间脱水可生成六元环状化合物,所以A的结构简式是。
【详解】n(A) =4.5 g÷90g/mol =0.05mol;燃烧后产生的各物质的物质的量是:n(H2O)= 2.7 g÷18g/mol=0.15mol;n(CO2)=6.6 g÷44g/mol=0.15mol,则一个分子中含有的原子个数是C:3、H:6;O:(90-12×3-1×6)÷16=3;因此该物质的分子式是C3H6O3,所以A选项错误;A能与NaHCO3溶液发生反应,说明在A中含羧基,由于2分子A之间脱水可生成六元环化合物,则A是2-羟基丙酸,即,因为一个分子中含有一个羧基、一个羟基,羧基和羟基都能与金属钠发生反应,因此0.1 mol A与足量Na反应产生标准状况下的H2 2.24 L,故B错误;由于A中的羟基连接的C原子上只含有一个H原子,所以催化氧化的产物是酮,不能发生银镜反应,故C正确;A在一定条件下发生缩聚反应的产物是,故D错误。
【点睛】考查分子式计算、官能团判断的知识,会用逆推法分析有机物的结构,例如本题中两分子A之间脱水可生成六元环状化合物,说明A中羟基位于2号碳原子上。
13.某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是( )
A. 始滤液的pH=7
B. 试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液
C. 步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2+
D. 图示步骤中的2次过滤操作不可以合并
【答案】C
【解析】
【分析】
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,除去碳酸根离子和硫酸根离子,需要加入过量氯化钡溶液;为了提纯氯化钾,要先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,除去不溶性杂质,由实验流程可知,滤液中加试剂I为过量BaCl2溶液,然后过滤后,Y中含碳酸钡、硫酸钡,X中含氯化钡、氯化钾,向X再加试剂Ⅱ为过量K2CO3溶液,氯化钡与碳酸钾反应产生碳酸钡沉淀和氯化钾,过滤后滤渣Z中为碳酸钡,滤液W为KCl与K2CO3的混合溶液,再向W中加入试剂Ⅲ为过量盐酸,除去过量的碳酸钾,最后通过加热浓缩、蒸发溶剂,HCl挥发,最后结晶得到的晶体KCl晶体,以此来解答。
【详解】有上述分析可知试剂I为过量氯化钡溶液;试剂II是过量K2CO3溶液,试剂Ⅲ为过量盐酸。
A.氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,碳酸钾是强酸弱碱盐,CO32-水解使溶液显碱性,使溶液的pH>7,A错误;
B.根据上述分析可知:试剂Ⅰ为BaCl2溶液,若使用Ba(NO3)2溶液,会引入杂质离子NO3-,不符合除杂净化的目的,B错误;
C.根据上述流程可知:X中含有溶质为氯化钡、氯化钾,步骤②向X中加入试剂II是过量K2CO3溶液,目的是除去过量的Ba2+,C正确;
D.图示步骤中,①是除去BaCO3、BaSO4不溶性杂质,②是BaCO3不溶性杂质,也可以将两次过滤操作合并,一并过滤除去,不会影响最后得到纯净的KCl晶体,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题综合考查物质的分离、提纯的实验方案的设计的知识,注意解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。该类题目侧重考查学生的分析、计算和实验能力。
14. DAP是电器和仪表部件中常用的一种合成高分子化合物,它的结构简式为:
则合成此高分子的单体可能是 ( )
①乙烯CH2=CH2②丙烯CH3CH=CH2 ③丙烯醇HOCH2CH=CH2
④邻苯二甲酸 ⑤邻苯二甲酸甲酯
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】根据有机物的结构简式可知,该高分子化合物是加聚产物,但分子中含有酯基,所以其单体有丙烯醇和邻苯二甲酸,答案选B。
15.某有机物结构如图所示,它的结构最多有多少种
A. 108种 B. 72种 C. 56种 D. 32种
【答案】B
【解析】
试题分析:戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
【考点定位】考查同分异构体和同分异构现象
【名师点晴】本题解题时需注意同分异构体的类型包括碳链异构、官能团异构、位置异构等;该有机物的同分异构体取决于两个取代基的同分异构,主要考虑碳链异构和位置异构即可,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种。
16.由丁醇(X)制备戊酸(Z)的合成路线如图所示,不正确的是
A. Y的结构有4种
B. X、Z能形成戊酸丁酯,戊酸丁酯最多有16种
C. 与X互为同分异构体,且不能与金属钠反应的有机物有4种
D. 与Z互为同分异构体,且能发生水解反应的有机物有9种
【答案】C
【解析】
A、丁基有四种结构:,Y是丁基和溴原子结合而成,所以有四种结构,故A正确;B、戊酸丁酯中的戊酸,相当于丁基连接一个—COOH,所以有四种结构,而丁醇是丁基连接一个—OH,所以也有四种结构,因此戊酸丁酯最多有16种,故B正确;C、X为丁醇,其同分异构体中不能与金属钠反应的是醚,分别是C—O—C—C—C、C—C—O—C—C和共3种,所以C错误;D、Z是戊酸,其同分异构体能发生水解的属于酯类,HCOOC4H9有4种,CH3COOC3H7有2种,CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以共9种,故D正确。本题正确答案为C。
点睛:注意B选项的戊酸丁酯的同分异构体还有很多,但题中要的是戊酸丁酯最多有多少种?这是很容易搞错的;本题正确解答的关键是掌握住丁基、丙基的结构有几种。
二、非选择题(共52分)
17.I.选取下列实验方法分离物质,将最佳分离方法的序号填在横线上。
A 萃取分液法 B 升华法 C 分液法 D 蒸馏法 E 过滤法
(1)_________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)_________分离水和汽油的混合物。
(3)_________分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。
(4)_________分离碘水中的碘。
(5)_________分离氯化钠固体和碘固体的混合物。
II.图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。
(1)t2℃时,将等质量的甲、乙两种物质加水溶解配制成饱和溶液,所得溶液质量的大小关系为:甲____________乙(填“>”、“<” 或 “=”)。
(2)除去甲物质中少量乙物质可采取____________结晶的方法(填“蒸发”或“降温”)。
III.如图装置,按要求填空
(1)排空气法收集气体,若收集CO2气体,进气口为__________(填“a”或“b”)
(2)若瓶中装满水,可用于收集下列气体中的__________(选填编号)
①NO ②NO2 ③NH3 ④HCl
(3)如果广口瓶中盛放浓硫酸,可以用作气体干燥装置,则该装置不可以干燥的气体有___________(选填编号)
①HCl ②H2 ③NH3 ④CO ⑤HI
【答案】 (1). E (2). C (3). D (4). A (5). B (6). < (7). 降温 (8). a (9). ① (10). ③⑤
【解析】
【分析】
I.(1)沙子不溶于水,食盐溶于水;
(2)水和汽油分层;
(3)二者互溶,但沸点不同;
(4)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂;
(5)碘易升华;
II. (1) 据t2℃时甲乙的溶解度大小分析解答;
(2) 据甲、乙的溶解度随温度变化情况分析分离提纯的方法;
III.(1)二氧化碳密度大于空气,应该使用向上排空气法收集;
(2)使用排水法收集时,气体不能与水反应、难溶于水;
(3)浓硫酸酸性干燥剂,不能干燥碱性气体和强还原性气体。
【详解】I.(1)沙子不溶于水,食盐溶于水,则利用过滤法分离饱和食盐水与沙子的混合物,故答案为E;
(2)水和汽油分层,则利用分液法分离水和汽油,故答案为C;
(3)四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物,互溶但沸点差异较大,则选择蒸馏法分离,故答案为D;
(4)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则利用萃取分液法从碘水中提取碘,故答案为A;
(5)碘易升华,可加热,用升华法分离氯化钠和碘,故答案为B;
II.(1) t2℃时甲的溶解度大于乙的溶解度相等,所以将等质量的甲、乙两种物质加水溶解配制成饱和溶液,需要水的质量甲小于乙,故所得溶液的质量是甲<乙;
(2) 甲的溶解度随温度的升高明显增大,乙的溶解度受温度影响不大,故除去甲物质中少量乙物质可采取降温结晶的方法;
III.(1)排空气法收集气体,若收集CO2气体,二氧化碳气体密度大于空气,应该使用向上排空气法收集,导管采用长进短出方式,即从a进气,故答案为a;
(2)若瓶中装满水,可用于收集的气体不能与水反应、难溶于水,选项中二氧化氮与水反应、氨气和氯化氢极易溶于水,它们不能使用排水法水解,而一氧化氮难溶于水、不与水反应,能够与空气中的氧气反应,一氧化氮只能使用排水法水解,故答案为①;
(3)能够使用浓硫酸干燥的气体,不能具有碱性,不能具有较强还原性,选项中氯化氢、氢气、一氧化碳都可以用浓硫酸干燥,而氨气为碱性气体,HI是还原性较强的气体,不能使用浓硫酸干燥,故答案为③⑤。
【点睛】分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下: ①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) :加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶);②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) :分液,萃取,蒸馏;③分离提纯物是胶体:盐析或渗析;④分离提纯物是气体:洗气。
18.根据要求填空:
(1)下图物质经足量H2加成后的产物中,含手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)个数为__________。
(2)某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的。已知缩合过程中有H2O生成,则单体X的结构简式可能为________________
(3)1 mol仅含C、H、O三种元素的有机物A在稀硫酸中水解生成1 molB和1 molC,B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140;C与B分子中碳原子数相同,且Mr(B)=Mr(C)+2
①B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种。B能与金属Na反应但不能与NaOH反应。写出B的结构简式_________________________;
②C是对位二元取代的芳香族化合物,写出A的结构简式_____________________。
【答案】 (1). 4 (2). CH3CHO (3). (4).
【解析】
【分析】
(1) 经足量H2加成后的产物为,再确定手性碳原子;
(2) 某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的,且缩合过程中有H2O生成,结合高分子的结构和原子守恒推断X的结构简式;
(3)有机物A在稀硫酸中水解生成1molB和1molC,B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种,说明B的苯环上有1种H原子,则B的取代基应相同,且分子对称,B能与金属Na反应但不能与NaOH反应,说明B中含有-OH,B为醇,则C为羧酸;B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140,设B的分子式为(C4H5)xOy,B分子中含苯环,x至少等于2,结合135<53x+16y<140,x只能为2,经讨论y=2,则B的分子式为C8H10O2,则B的结构简式为,B的相对分子质量为138,Mr(B)=Mr(C)+2,则C的相对分子质量为136,C与B中碳原子数相同,C应比B少2个H,C的分子式为C8H8O2,C是对位二元取代的芳香族化合物,其中1个为-COOH,则另一个为-CH3,C的结构简式为,则A为,以此解答该题。
【详解】(1) 经足量H2加成后的产物为,分子结构中的手性碳原子为,则共有4个手性碳原子;
(2)某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的,且缩合过程中有H2O生成,由高分子的结构和原子守恒可知羟基上的氢原子和X分子内的氧原子结合成H2O,则X的结构简式为CH3CHO;
(3) 有机物A在稀硫酸中水解生成1molB和1molC,B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种,说明B的苯环上有1种H原子,则B的取代基应相同,且分子对称,B能与金属Na反应但不能与NaOH反应,说明B中含有-OH,B为醇,则C为羧酸;B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140,设B的分子式为(C4H5)xOy,B分子中含苯环,x至少等于2,结合135<53x+16y<140,x只能为2,经讨论y=2,则B的分子式为C8H10O2,则B的结构简式为,B的相对分子质量为138,Mr(B)=Mr(C)+2,则C的相对分子质量为136,C与B中碳原子数相同,C应比B少2个H,C的分子式为C8H8O2,C是对位二元取代的芳香族化合物,其中1个为-COOH,则另一个为-CH3,C的结构简式为,则A为;
①由以上分析可知B的结构简式为;
②C是对位二元取代的芳香族化合物,1个为-COOH,则另一个为-CH3,结构简式为,则A的结构简式为。
19.某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4(设均不含结晶水),某实验小组设计如下方案测定样品中Na2CO3的质量分数。
(1)甲同学通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数,实验装置如图:
①主要实验步骤有:a.向装置中通入空气;b.称量干燥管B与装入碱石灰的总质量;c.打开分液漏斗活塞,使稀硫酸与样品充分反应。合理的步骤是_____(可重复)。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是____,干燥管C的作用是______。
(2)乙同学利用图ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器组装一套装置完成Na2CO3质量分数的测定,其中样品已称量完毕,ⅲ中装有CO2难溶于其中的液体。
①ⅱ中盛装的是____(填代号)。
A.浓硫酸 B.饱和NaHCO3溶液 C.10mol·L−1盐酸 D.2mol·L−1硫酸
②用橡胶管连接对应接口方式是:A接___,B接__,C接___(填各接口的编号)。
③在测量气体体积时,组合仪器与ⅳ装置相比更为准确,主要原因是____。组合仪器相对于ⅳ装置的另一个优点是______。
【答案】 (1). abcab (2). 除去空气中的二氧化碳 (3). 防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收 (4). D (5). D (6). E (7). F (8). ⅳ将滴下酸的体积也计入气体体积,而组合仪器没有 (9). 液体可以顺利滴下
【解析】
【分析】
(1)稀硫酸与样品反应产生二氧化碳,然后将产生的二氧化碳通入装置 B 的碱石灰中,称量其质量变化,据此进行计算碳酸钠质量分数,实验过程中要减少误差,需要使生成的二氧化碳全部进入B中,因此要鼓入空气,同时还要防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中,经过A通一段时间空气,除去装置内的 CO2 和水蒸气,最后继续通空气使生成的二氧化碳全部进入装置 B中,C防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中;
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发;在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
【详解】(1)①反应前先向装置中通入空气,除去装置中的二氧化碳,此时要测出干燥管B与所盛碱石灰的总质量,然后才能使样品与酸开始反应。充分反应后,再通入空气使反应生成的二氧化碳气体被干燥管B充分吸收,最后称量一下干燥管B的总质量,可求出反应生成的二氧化碳的质量,进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。故操作顺序为: abcab。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是除去空气中的二氧化碳 ,干燥管C的作用是防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收。
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
①ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发,故选D;
②根据实验原理的分析,用橡胶管连接对应接口的方式是:A接D,B接E,C接F。
③在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
20.聚合物F的合成路线图如下:
已知:HCHO+RCH2CHO
请据此回答:
(1)A中含氧官能团名称是_____,D的系统命名为_____。
(2)检验B中含氧官能团所用的试剂是____;A→B的反应类型是_____。
(3)C生成D的反应化学方程式为_______,E合成F的反应化学方程式为________。
(4)G物质与互为同系物,且G物质的相对分子质量比大14的,则符合下列条件的G的同分异构体有____种。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基
②遇氯化铁溶液变紫色
③能与溴水发生加成反应
【答案】 (1). 醛基 (2). 1,2-丙二醇 (3). NaHCO3溶液(或Na2CO3) (4). 氧化反应 (5). CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CH(OH)CH2OH+2NaBr (6). (7). 9
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系,结合题中信息,苯乙醛与甲醛发生羟醛缩合并失水生成A,A的结构简式为;A与新制氢氧化铜悬浊液反应并酸化后醛基变为羧基,则B的结构简式为;据F的结构简式可知,F由E发生加聚反应生成,则E的结构简式为 ,E由B与D反应生成,则D的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH,则C3H6为丙烯,C为CH3CHBrCH2Br,据此分析解答。
【详解】根据题中各物质转化关系,结合题中信息,苯乙醛与甲醛发生羟醛缩合并失水生成A,A的结构简式为;A与新制氢氧化铜悬浊液反应并酸化后醛基变为羧基,则B的结构简式为;据F的结构简式可知,F由E发生加聚反应生成,则E的结构简式为 ,E由B与D反应生成,则D的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH,则C3H6为丙烯,C为CH3CHBrCH2Br;
(1)A为,其中含氧官能团为醛基;D为CH3CH(OH)CH2OH,其化学名称为1,2-丙二醇;
(2)B为,B中含有的官能团为羧基和碳碳双键,可用碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液检验含氧官能团羧基;A与新制氢氧化铜悬浊液混合加热生成B,则A→B的反应类型是氧化反应;
(3)C为1,2-二溴丙烷,其水解生成D,反应的化学方程式为:CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CH(OH)CH2OH+2NaBr;E发生加聚反应生成F,发生反应的化学方程式为;
(4)G物质与 互为同系物,且G物质的相对分子质量比大14,则G比多1个CH2原子团;G的同分异构体满足:①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;②遇氯化铁溶液变紫色,则分子中含有酚羟基;③能与溴水发生加成反应,说明其分子中含有碳碳双键;根据分析可知,满足题意的有机物分子中含有苯环,苯环上两个取代基分别为-OH、-C3H5,-C3H5可能为①-CH=CHCH3、②-CH2CH=CH2、③-C(CH3)=CH2,酚羟基与①②③分别有邻、间、对3种位置,所以满足条件的有机物总共有:3×3=9种。
【点睛】常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
21.A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知:,RCOOH
(1)发生缩聚形成的高聚物的结构简式为____;D→E的反应类型为____。
(2)E→F的化学方程式为____。
(3)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是____(写出结构简式)。
(4)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应, 消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____;检验的碳碳双键的方法是____(写出对应试剂及现象)。
【答案】 (1). (2). 取代反应 (3). (4). (5). 1:1 (6). 加入溴水,溴水褪色
【解析】
【分析】
B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A的分子式为C3H6,A是基本有机化工原料,A与CH3OH、CO在Pd催化剂作用下反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3;发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C的结构简式为;A与Cl2高温下反应生成D,D发生水解反应生成E,根据E的结构简式推知D为CH2=CHCH2Cl;E与发生题给信息的加成反应生成F,结合结构简式,F结构简式为,F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到,则G结构简式为,以此来解答。
【详解】(1)含有羧基和醇羟基,能发生缩聚生成聚合酯,所得高聚物的结构简式为;D→E是卤代烃的水解,反应类型是取代反应;
(2) E→F的化学方程式为;
(3) B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是;
(4) 分子结构中含有羧基和醇羟基,只有羧基能与NaOH、NaHCO3反应,等物质的量的 分别与足量NaOH、NaHCO3反应, 消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1:1;检验碳碳双键可用溴水或酸性高锰酸钾溶液,但由于醇羟基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以向中滴加溴水,溴水褪色,即说明含有碳碳双键。
南昌二中2018—2019学年度下学期期末考试
高二化学试卷
相对原子质量:C:12 H:1 O:16
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共计48分)
1.下列说法不正确的是( )
A. 油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
B. 糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C. 葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应
D. 天然油脂是混合物,没有固定的熔点和沸点
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂有油和脂肪之分,它们的官能团都是酯基,属于酯,故A正确;
B.糖类中的单糖、二糖和油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,且单糖不水解,故B错误;
C.葡萄糖分子结构中含有醛基,则既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应,故C正确;
D.天然油脂无论是植物油还是动物脂肪,均是混合物,没有固定的熔沸点,故D正确;
故答案为B。
2.将体积均为5 mL的甲、乙、丙三种液体依次沿试管壁缓缓滴入试管中(严禁振荡),出现如图2所示的实验现象,则甲、乙、丙的组合可能是( )
甲
乙
丙
A
1,2—二溴乙烷
水
苯
B
溴苯
液溴
乙醇
C
水
大豆油
溴水
D
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
由图可知,甲、乙、丙的密度中,丙的密度最小,甲的密度最大;甲与乙不相溶,乙与丙不相溶。A、苯的密度最小,1,2—二溴乙烷的密度最大,苯与水不相溶,水与1,2—二溴乙烷不相溶,选项A正确;B、三种物质互溶,选项B错误;C、三种物质中,乙的密度最小,所以最上层是乙,选项C错误;D、三种物质互溶,选项D错误。答案选A。
3.为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均可行的是( )
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
甲苯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加成产物及过量的溴均易溶于己烷,引入新杂质,应蒸馏分离,故A错误;
B.溶液中的分子或离子微粒及胶体中的胶粒均可透过滤纸,不能过滤分离,应渗析法分离,故B错误;
C.乙酸与NaOH反应后生成可溶于水的醋酸钠,与甲苯分层,然后分液可分离,故C正确;
D.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,可选溴水、洗气,故D错误;
故答案为C。
【点睛】在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:①不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;②分离提纯后的物质状态不变;③实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
4.某有机物分子结构式如下图,下列说法正确的是( )
A. 取少量该有机物,滴加酸性高锰酸钾溶液,微热,有气体产生
B. 所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C. 所有氧原子不可能同时处在苯环平面上
D. 所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
【答案】A
【解析】
【详解】A.有机物结构中含有的乙烯基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳气体,故A正确;
B.有机物中苯环和乙烯基是平面结构,-CH2CH2OH与苯环上的碳原子共3个碳原子也是平面结构,则此有机物中所有的碳原子可能处在同一个平面上,故B错误;
C.酚羟基上的氧原子一定在苯环的平面上,而-CH2CH2OH上的2个碳原子与氧原子在同一平面上,则与苯环也可能在同一平面上,即所有的氧原子可能同时处在苯环平面上,故C错误;
D.-CH2CH2OH上所有氢原子不可能在同一平面上,则有机物中所有的氢原子不可能同时处在苯环平面上,故D错误;
故答案为A。
5.下列实验装置图正确的是( )
A. 实验室制备及收集乙烯
B. 石油分馏
C. 实验室制硝基苯
D. 实验室制乙炔
【答案】C
【解析】
A.常温下,虽然乙烯和空气不反应,但乙烯的相对分子质量接近于空气,所以不能用排空气法收集,乙烯难溶于水,需用排水法收集, 选项A错误;B.蒸馏时,温度计应位于蒸馏烧瓶支管口附近测蒸气的温度,为充分冷凝,应从下端进水,上端出水,选项B错误;C.苯和硝酸沸点较低,易挥发,用长玻璃导管冷凝,制硝基苯的温度是50-60℃,水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制,图示装置正确,选项C正确;D.电石成分为碳化钙,实验室利用碳化钙与水反应制取乙炔,此反应大量放热,会损坏启普发生器,生成的氢氧化钙是糊状物,会堵塞反应容器,故不可利用启普发生器制取,选项D错误。答案选C。
点睛:本题考查实验室制备物质的装置图分析判断、原理应用,掌握基础和注意问题是关键,注意A接近于空气相对分子质量的气体,即使和空气不反应,也不能用排空气集气法收集,易错点为选项C:实验室用浓硝酸和苯在浓硫酸作用下制备硝基苯,,制取硝基苯的温度是50-60℃,据此分析解答。
6.下列有关实验的叙述完全正确的是( )
选项
实验操作
实验目的
A.
用玻璃棒蘸饱和氯水点在置于玻璃片的精密pH试纸上,稍后与标准比色卡对照
测定氯水的pH
B.
将苯、溴水、溴化铁混合置于一洁净的试管中
制备溴苯
C.
向碘水中滴加CCl4,振荡后静置,液体出现分层,上层接近无色下层有颜色
萃取碘水中的I2
D.
向蔗糖溶液中加入适量稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入新制银氨溶液,并水浴加热
检验蔗糖是否水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.饱和氯水有漂白性,pH试纸滴加饱和氯水先变色后褪色,则无法用pH试纸饱和氯水的pH值,故A错误;
B.苯和液溴在催化剂溴化铁作用下发生取代反应生成溴苯,故B错误;
C.向碘水中滴加CCl4,振荡后静置,液体出现分层,上层接近无色下层有颜色,则可用CCl4萃取碘水中的I2,故C正确;
D.检验蔗糖是否水解,需要先滴加NaOH溶液中和起催化作用的硫酸后,再滴加银氨溶液并加热,看是否有银镜生成,故D错误;
故答案为C。
7.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是2C6H5CHO+KOH C6H5CH2OH+C6H5COOK,C6H5COOK+HCl→C6H5COOH+KCl。已知苯甲醛易被空气氧化;苯甲醇的沸点为205.3 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,微溶于水,易溶于乙醚;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
根据以上信息判断,下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ是萃取分液
B. 操作Ⅱ蒸馏得到的产品甲是苯甲醇
C. 操作Ⅲ过滤得到的产品乙是苯甲酸钾
D. 乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇
【答案】C
【解析】
【分析】
由流程可以知道,苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾,然后加水、乙醚萃取苯甲醇,则乙醚溶液中含苯甲醇,操作II为蒸馏,得到产品甲为苯甲醇;水溶液中含苯甲酸钾,加盐酸发生强酸制取弱酸的反应,生成苯甲酸,苯甲酸的溶解度小,则操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,以此来解答。
【详解】A.操作Ⅰ加入水、乙醚后分层,分离乙醚溶液与水溶液为分液,则为萃取分液,所以A选项是正确的;
B.操作Ⅱ分离互溶的乙醚、苯甲醇,蒸馏所得产品甲是苯甲醇,所以B选项是正确的;
C.由上述分析,操作Ⅲ为过滤,则产品乙为苯甲酸,故C错误;
D.由上述分析可以知道,乙醚溶液中所溶解的主要成分是苯甲醇,所以D选项是正确的。
答案选C。
8.运用下列实验装置和操作能达到实验目的和要求的是
A. 分离氯化铵和单质碘
B. 除去淀粉胶体中混有的氯化钠
C. 加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜
D. 除去SO2中的HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯化铵和单质碘加热时,前者分解,后者升华,最后又都凝结到烧瓶的底部,故A项不符合题意;B、渗析法可除去淀粉胶体中的氯化钠,故B项符合题意;C、加热胆矾(CuSO4·5H2O)制取无水硫酸铜应在坩埚中进行,故C项不符合题意;D、除去SO2中的HCl,若用氢氧化钠溶液洗气,SO2也被吸收,故D项不符合题意。
9.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A. 分子中两个苯环一定处于同一平面
B. 不能与饱和Na2CO3溶液反应
C. 在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D. 1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机物结构简式可知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上,由于单键可以旋转,两个苯环不一定共面,A项错误;
B.X中含有羧基,能与饱和碳酸钠溶液反应,B项错误;
C.由于是环酯,在酸性条件下水解,水解产物只有一种,C项正确;
D.X的酸性水解产物中含有2个羧基和1个酚羟基,则1mol化合物X最多能与3molNaOH反应,D项错误;
答案选C。
【点晴】掌握常见有机物官能团的结构和性质是解答的关键,难点是有机物共线共面判断。解答该类试题时需要注意:①甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代,则取代后的分子空间构型基本不变。②借助C—C键可以旋转而—C≡C—键和碳碳双键不能旋转以及立体几何知识判断。③苯分子中苯环可以以任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共线。
10.以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )
①蒸馏时,先点燃酒精灯,再通冷凝水
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
③实验室制取某气体时,先检查装置气密性后装药品
④分液时,先打开分液漏斗上口的塞子,后打开分液漏斗的旋塞
⑤H2还原CuO实验时,先检验气体纯度后点燃酒精灯
⑥使用托盘天平称盘物体质量时,先放质量较小的砝码,后放质量较大的砝码
⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应迅速补加沸石后继续加热
A. ②③④⑤⑦ B. ①②③④⑦ C. ②③④⑤ D. 全部
【答案】C
【解析】
①蒸馏时,应先通冷凝水,再点燃酒精灯加热,故①错误;②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气,用排水法收集气体后,为防止液体倒吸炸裂试管,应该先移出导管后撤酒精灯,故②正确;③制取气体时,一定要先检查装置气密性后装药品,故③正确;④分液操作时,先打开分液漏斗上口的塞子,使内外压强想通,再打开分液漏斗的旋塞,故④正确;⑤做H2还原CuO实验开始时要排除空气,先通入氢气,结束时要防止金属铜被氧气氧化,先撒酒精灯待试管冷却后停止通H2,故⑤正确;⑥托盘天平的砝码在加取时,先放质量较大的砝码,后放质量较小的砝码,故⑥错误;⑦蒸馏时加热一段时间,发现忘记加沸石,应冷却后再补加沸石,再继续加热,故⑦错误;答案为C。
11.氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸剧烈反应,能够引起燃烧。某化学科研小组准备使用下列装置制备LiH固体。下列说法正确的是
A. 上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为:e接d,c接f,g接a,b(和g调换也可以)
B. 实验中所用的金属锂保存在煤油中
C. 在加热D处的石英管之前,应先通入一段时间氢气,排尽装置内的空气
D. 干燥管中的碱石灰可以用无水CaCl2代替
【答案】C
【解析】
【分析】
氢气和锂发生反应生成LiH,制备LiH固体需要制备氢气,LiH在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧,所以制备得到的氢气必须干燥纯净,利用C装置制备氢气,用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂,最后连接装置B,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应。
【详解】A、氢气和锂发生反应生成LiH,制备LiH固体需要制备氢气,LiH在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧,所以制备得到的氢气必须干燥纯净,利用C装置制备氢气,用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂,最后连接装置B,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应,装置连接顺序为:e接a,b接f,g接d,故A错误;
B、实验中所用的金属锂保存在石蜡中,故B错误;
C、在加热D处的石英管之前,应先通入一段时间氢气,排尽装置内的空气,防止加热时锂燃烧,也防止氢气与氧气发生爆炸反应,故C正确;
D、用装置A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气,干燥管中的碱石灰不可以用无水CaCl2代替,CaCl2无法除去HCl,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查化学实验制备方案,理解原理是解题关键,涉及对装置及操作的分析评价、气体收集、除杂等,难点A,在理解原理的基础上,选用装置。
12.某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90。将4.5 g A完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重2.7 g和6.6 g。A能与NaHCO3溶液产生CO2,且两分子A之间脱水可生成六元环状化合物。有关A的说法正确的是
A. 有机物A的分子式为C3H8O3
B. 0.1 mol A与足量Na反应生成2.24 L H2
C. A催化氧化的产物不能发生银镜反应
D. A能在一定条件下发生缩聚反应生成
【答案】C
【解析】
【分析】
n(A) =4.5 g÷90g/mol =0.05mol;燃烧后产生的各物质的物质的量是:n(H2O)= 2.7 g÷18g/mol=0.15mol;n(CO2)=6.6 g÷44g/mol=0.15mol,则一个分子中含有的原子个数是C:3,H:6;O:(90-12×3-1×6)÷16=3,因此该物质的分子式是C3H6O3;A能与NaHCO3溶液产生CO2,说明含有羧基,两分子A之间脱水可生成六元环状化合物,所以A的结构简式是。
【详解】n(A) =4.5 g÷90g/mol =0.05mol;燃烧后产生的各物质的物质的量是:n(H2O)= 2.7 g÷18g/mol=0.15mol;n(CO2)=6.6 g÷44g/mol=0.15mol,则一个分子中含有的原子个数是C:3、H:6;O:(90-12×3-1×6)÷16=3;因此该物质的分子式是C3H6O3,所以A选项错误;A能与NaHCO3溶液发生反应,说明在A中含羧基,由于2分子A之间脱水可生成六元环化合物,则A是2-羟基丙酸,即,因为一个分子中含有一个羧基、一个羟基,羧基和羟基都能与金属钠发生反应,因此0.1 mol A与足量Na反应产生标准状况下的H2 2.24 L,故B错误;由于A中的羟基连接的C原子上只含有一个H原子,所以催化氧化的产物是酮,不能发生银镜反应,故C正确;A在一定条件下发生缩聚反应的产物是,故D错误。
【点睛】考查分子式计算、官能团判断的知识,会用逆推法分析有机物的结构,例如本题中两分子A之间脱水可生成六元环状化合物,说明A中羟基位于2号碳原子上。
13.某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是( )
A. 始滤液的pH=7
B. 试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液
C. 步骤②中加入试剂Ⅱ的目的是除去Ba2+
D. 图示步骤中的2次过滤操作不可以合并
【答案】C
【解析】
【分析】
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,除去碳酸根离子和硫酸根离子,需要加入过量氯化钡溶液;为了提纯氯化钾,要先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,除去不溶性杂质,由实验流程可知,滤液中加试剂I为过量BaCl2溶液,然后过滤后,Y中含碳酸钡、硫酸钡,X中含氯化钡、氯化钾,向X再加试剂Ⅱ为过量K2CO3溶液,氯化钡与碳酸钾反应产生碳酸钡沉淀和氯化钾,过滤后滤渣Z中为碳酸钡,滤液W为KCl与K2CO3的混合溶液,再向W中加入试剂Ⅲ为过量盐酸,除去过量的碳酸钾,最后通过加热浓缩、蒸发溶剂,HCl挥发,最后结晶得到的晶体KCl晶体,以此来解答。
【详解】有上述分析可知试剂I为过量氯化钡溶液;试剂II是过量K2CO3溶液,试剂Ⅲ为过量盐酸。
A.氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,碳酸钾是强酸弱碱盐,CO32-水解使溶液显碱性,使溶液的pH>7,A错误;
B.根据上述分析可知:试剂Ⅰ为BaCl2溶液,若使用Ba(NO3)2溶液,会引入杂质离子NO3-,不符合除杂净化的目的,B错误;
C.根据上述流程可知:X中含有溶质为氯化钡、氯化钾,步骤②向X中加入试剂II是过量K2CO3溶液,目的是除去过量的Ba2+,C正确;
D.图示步骤中,①是除去BaCO3、BaSO4不溶性杂质,②是BaCO3不溶性杂质,也可以将两次过滤操作合并,一并过滤除去,不会影响最后得到纯净的KCl晶体,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】本题综合考查物质的分离、提纯的实验方案的设计的知识,注意解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。该类题目侧重考查学生的分析、计算和实验能力。
14. DAP是电器和仪表部件中常用的一种合成高分子化合物,它的结构简式为:
则合成此高分子的单体可能是 ( )
①乙烯CH2=CH2②丙烯CH3CH=CH2 ③丙烯醇HOCH2CH=CH2
④邻苯二甲酸 ⑤邻苯二甲酸甲酯
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】根据有机物的结构简式可知,该高分子化合物是加聚产物,但分子中含有酯基,所以其单体有丙烯醇和邻苯二甲酸,答案选B。
15.某有机物结构如图所示,它的结构最多有多少种
A. 108种 B. 72种 C. 56种 D. 32种
【答案】B
【解析】
试题分析:戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,故选B。
【考点定位】考查同分异构体和同分异构现象
【名师点晴】本题解题时需注意同分异构体的类型包括碳链异构、官能团异构、位置异构等;该有机物的同分异构体取决于两个取代基的同分异构,主要考虑碳链异构和位置异构即可,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种。
16.由丁醇(X)制备戊酸(Z)的合成路线如图所示,不正确的是
A. Y的结构有4种
B. X、Z能形成戊酸丁酯,戊酸丁酯最多有16种
C. 与X互为同分异构体,且不能与金属钠反应的有机物有4种
D. 与Z互为同分异构体,且能发生水解反应的有机物有9种
【答案】C
【解析】
A、丁基有四种结构:,Y是丁基和溴原子结合而成,所以有四种结构,故A正确;B、戊酸丁酯中的戊酸,相当于丁基连接一个—COOH,所以有四种结构,而丁醇是丁基连接一个—OH,所以也有四种结构,因此戊酸丁酯最多有16种,故B正确;C、X为丁醇,其同分异构体中不能与金属钠反应的是醚,分别是C—O—C—C—C、C—C—O—C—C和共3种,所以C错误;D、Z是戊酸,其同分异构体能发生水解的属于酯类,HCOOC4H9有4种,CH3COOC3H7有2种,CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以共9种,故D正确。本题正确答案为C。
点睛:注意B选项的戊酸丁酯的同分异构体还有很多,但题中要的是戊酸丁酯最多有多少种?这是很容易搞错的;本题正确解答的关键是掌握住丁基、丙基的结构有几种。
二、非选择题(共52分)
17.I.选取下列实验方法分离物质,将最佳分离方法的序号填在横线上。
A 萃取分液法 B 升华法 C 分液法 D 蒸馏法 E 过滤法
(1)_________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)_________分离水和汽油的混合物。
(3)_________分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。
(4)_________分离碘水中的碘。
(5)_________分离氯化钠固体和碘固体的混合物。
II.图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。
(1)t2℃时,将等质量的甲、乙两种物质加水溶解配制成饱和溶液,所得溶液质量的大小关系为:甲____________乙(填“>”、“<” 或 “=”)。
(2)除去甲物质中少量乙物质可采取____________结晶的方法(填“蒸发”或“降温”)。
III.如图装置,按要求填空
(1)排空气法收集气体,若收集CO2气体,进气口为__________(填“a”或“b”)
(2)若瓶中装满水,可用于收集下列气体中的__________(选填编号)
①NO ②NO2 ③NH3 ④HCl
(3)如果广口瓶中盛放浓硫酸,可以用作气体干燥装置,则该装置不可以干燥的气体有___________(选填编号)
①HCl ②H2 ③NH3 ④CO ⑤HI
【答案】 (1). E (2). C (3). D (4). A (5). B (6). < (7). 降温 (8). a (9). ① (10). ③⑤
【解析】
【分析】
I.(1)沙子不溶于水,食盐溶于水;
(2)水和汽油分层;
(3)二者互溶,但沸点不同;
(4)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂;
(5)碘易升华;
II. (1) 据t2℃时甲乙的溶解度大小分析解答;
(2) 据甲、乙的溶解度随温度变化情况分析分离提纯的方法;
III.(1)二氧化碳密度大于空气,应该使用向上排空气法收集;
(2)使用排水法收集时,气体不能与水反应、难溶于水;
(3)浓硫酸酸性干燥剂,不能干燥碱性气体和强还原性气体。
【详解】I.(1)沙子不溶于水,食盐溶于水,则利用过滤法分离饱和食盐水与沙子的混合物,故答案为E;
(2)水和汽油分层,则利用分液法分离水和汽油,故答案为C;
(3)四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物,互溶但沸点差异较大,则选择蒸馏法分离,故答案为D;
(4)碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则利用萃取分液法从碘水中提取碘,故答案为A;
(5)碘易升华,可加热,用升华法分离氯化钠和碘,故答案为B;
II.(1) t2℃时甲的溶解度大于乙的溶解度相等,所以将等质量的甲、乙两种物质加水溶解配制成饱和溶液,需要水的质量甲小于乙,故所得溶液的质量是甲<乙;
(2) 甲的溶解度随温度的升高明显增大,乙的溶解度受温度影响不大,故除去甲物质中少量乙物质可采取降温结晶的方法;
III.(1)排空气法收集气体,若收集CO2气体,二氧化碳气体密度大于空气,应该使用向上排空气法收集,导管采用长进短出方式,即从a进气,故答案为a;
(2)若瓶中装满水,可用于收集的气体不能与水反应、难溶于水,选项中二氧化氮与水反应、氨气和氯化氢极易溶于水,它们不能使用排水法水解,而一氧化氮难溶于水、不与水反应,能够与空气中的氧气反应,一氧化氮只能使用排水法水解,故答案为①;
(3)能够使用浓硫酸干燥的气体,不能具有碱性,不能具有较强还原性,选项中氯化氢、氢气、一氧化碳都可以用浓硫酸干燥,而氨气为碱性气体,HI是还原性较强的气体,不能使用浓硫酸干燥,故答案为③⑤。
【点睛】分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下: ①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) :加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶);②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) :分液,萃取,蒸馏;③分离提纯物是胶体:盐析或渗析;④分离提纯物是气体:洗气。
18.根据要求填空:
(1)下图物质经足量H2加成后的产物中,含手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)个数为__________。
(2)某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的。已知缩合过程中有H2O生成,则单体X的结构简式可能为________________
(3)1 mol仅含C、H、O三种元素的有机物A在稀硫酸中水解生成1 molB和1 molC,B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140;C与B分子中碳原子数相同,且Mr(B)=Mr(C)+2
①B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种。B能与金属Na反应但不能与NaOH反应。写出B的结构简式_________________________;
②C是对位二元取代的芳香族化合物,写出A的结构简式_____________________。
【答案】 (1). 4 (2). CH3CHO (3). (4).
【解析】
【分析】
(1) 经足量H2加成后的产物为,再确定手性碳原子;
(2) 某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的,且缩合过程中有H2O生成,结合高分子的结构和原子守恒推断X的结构简式;
(3)有机物A在稀硫酸中水解生成1molB和1molC,B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种,说明B的苯环上有1种H原子,则B的取代基应相同,且分子对称,B能与金属Na反应但不能与NaOH反应,说明B中含有-OH,B为醇,则C为羧酸;B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140,设B的分子式为(C4H5)xOy,B分子中含苯环,x至少等于2,结合135<53x+16y<140,x只能为2,经讨论y=2,则B的分子式为C8H10O2,则B的结构简式为,B的相对分子质量为138,Mr(B)=Mr(C)+2,则C的相对分子质量为136,C与B中碳原子数相同,C应比B少2个H,C的分子式为C8H8O2,C是对位二元取代的芳香族化合物,其中1个为-COOH,则另一个为-CH3,C的结构简式为,则A为,以此解答该题。
【详解】(1) 经足量H2加成后的产物为,分子结构中的手性碳原子为,则共有4个手性碳原子;
(2)某高分子结构简式为,它是由与另一单体X经缩合反应得到的,且缩合过程中有H2O生成,由高分子的结构和原子守恒可知羟基上的氢原子和X分子内的氧原子结合成H2O,则X的结构简式为CH3CHO;
(3) 有机物A在稀硫酸中水解生成1molB和1molC,B的分子具有高度对称性,苯环上的一氯取代物只有一种,说明B的苯环上有1种H原子,则B的取代基应相同,且分子对称,B能与金属Na反应但不能与NaOH反应,说明B中含有-OH,B为醇,则C为羧酸;B分子中N(C)∶N(H)=4∶5,135<Mr(B)<140,设B的分子式为(C4H5)xOy,B分子中含苯环,x至少等于2,结合135<53x+16y<140,x只能为2,经讨论y=2,则B的分子式为C8H10O2,则B的结构简式为,B的相对分子质量为138,Mr(B)=Mr(C)+2,则C的相对分子质量为136,C与B中碳原子数相同,C应比B少2个H,C的分子式为C8H8O2,C是对位二元取代的芳香族化合物,其中1个为-COOH,则另一个为-CH3,C的结构简式为,则A为;
①由以上分析可知B的结构简式为;
②C是对位二元取代的芳香族化合物,1个为-COOH,则另一个为-CH3,结构简式为,则A的结构简式为。
19.某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4(设均不含结晶水),某实验小组设计如下方案测定样品中Na2CO3的质量分数。
(1)甲同学通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数,实验装置如图:
①主要实验步骤有:a.向装置中通入空气;b.称量干燥管B与装入碱石灰的总质量;c.打开分液漏斗活塞,使稀硫酸与样品充分反应。合理的步骤是_____(可重复)。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是____,干燥管C的作用是______。
(2)乙同学利用图ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器组装一套装置完成Na2CO3质量分数的测定,其中样品已称量完毕,ⅲ中装有CO2难溶于其中的液体。
①ⅱ中盛装的是____(填代号)。
A.浓硫酸 B.饱和NaHCO3溶液 C.10mol·L−1盐酸 D.2mol·L−1硫酸
②用橡胶管连接对应接口方式是:A接___,B接__,C接___(填各接口的编号)。
③在测量气体体积时,组合仪器与ⅳ装置相比更为准确,主要原因是____。组合仪器相对于ⅳ装置的另一个优点是______。
【答案】 (1). abcab (2). 除去空气中的二氧化碳 (3). 防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收 (4). D (5). D (6). E (7). F (8). ⅳ将滴下酸的体积也计入气体体积,而组合仪器没有 (9). 液体可以顺利滴下
【解析】
【分析】
(1)稀硫酸与样品反应产生二氧化碳,然后将产生的二氧化碳通入装置 B 的碱石灰中,称量其质量变化,据此进行计算碳酸钠质量分数,实验过程中要减少误差,需要使生成的二氧化碳全部进入B中,因此要鼓入空气,同时还要防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中,经过A通一段时间空气,除去装置内的 CO2 和水蒸气,最后继续通空气使生成的二氧化碳全部进入装置 B中,C防止装置内和外界的水蒸气、二氧化碳进入 B 中;
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发;在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
【详解】(1)①反应前先向装置中通入空气,除去装置中的二氧化碳,此时要测出干燥管B与所盛碱石灰的总质量,然后才能使样品与酸开始反应。充分反应后,再通入空气使反应生成的二氧化碳气体被干燥管B充分吸收,最后称量一下干燥管B的总质量,可求出反应生成的二氧化碳的质量,进一步求出样品中碳酸钠的质量分数。故操作顺序为: abcab。
②按气体从左向右的流向,干燥管A的作用是除去空气中的二氧化碳 ,干燥管C的作用是防止空气中的水分和二氧化碳被干燥管B吸收。
(2)ⅰ、ⅱ、ⅲ三个仪器的连接方式如下:
①ⅱ中盛装的应该是能与碳酸钠反应生成二氧化碳的液体,应从酸中选择,不选C是由于盐酸浓度太大,易挥发,故选D;
②根据实验原理的分析,用橡胶管连接对应接口的方式是:A接D,B接E,C接F。
③在测量气体体积时,ⅰ、ⅱ、ⅲ组合仪器装置与ⅳ相比更为准确,是由于组合仪器装置的气体发生部分相当于一个恒压装置,液体可以顺利滴下,并且滴下的酸的体积没有计入气体体积,减小了实验误差。
20.聚合物F的合成路线图如下:
已知:HCHO+RCH2CHO
请据此回答:
(1)A中含氧官能团名称是_____,D的系统命名为_____。
(2)检验B中含氧官能团所用的试剂是____;A→B的反应类型是_____。
(3)C生成D的反应化学方程式为_______,E合成F的反应化学方程式为________。
(4)G物质与互为同系物,且G物质的相对分子质量比大14的,则符合下列条件的G的同分异构体有____种。
①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基
②遇氯化铁溶液变紫色
③能与溴水发生加成反应
【答案】 (1). 醛基 (2). 1,2-丙二醇 (3). NaHCO3溶液(或Na2CO3) (4). 氧化反应 (5). CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CH(OH)CH2OH+2NaBr (6). (7). 9
【解析】
【分析】
根据题中各物质转化关系,结合题中信息,苯乙醛与甲醛发生羟醛缩合并失水生成A,A的结构简式为;A与新制氢氧化铜悬浊液反应并酸化后醛基变为羧基,则B的结构简式为;据F的结构简式可知,F由E发生加聚反应生成,则E的结构简式为 ,E由B与D反应生成,则D的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH,则C3H6为丙烯,C为CH3CHBrCH2Br,据此分析解答。
【详解】根据题中各物质转化关系,结合题中信息,苯乙醛与甲醛发生羟醛缩合并失水生成A,A的结构简式为;A与新制氢氧化铜悬浊液反应并酸化后醛基变为羧基,则B的结构简式为;据F的结构简式可知,F由E发生加聚反应生成,则E的结构简式为 ,E由B与D反应生成,则D的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH,则C3H6为丙烯,C为CH3CHBrCH2Br;
(1)A为,其中含氧官能团为醛基;D为CH3CH(OH)CH2OH,其化学名称为1,2-丙二醇;
(2)B为,B中含有的官能团为羧基和碳碳双键,可用碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液检验含氧官能团羧基;A与新制氢氧化铜悬浊液混合加热生成B,则A→B的反应类型是氧化反应;
(3)C为1,2-二溴丙烷,其水解生成D,反应的化学方程式为:CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CH(OH)CH2OH+2NaBr;E发生加聚反应生成F,发生反应的化学方程式为;
(4)G物质与 互为同系物,且G物质的相对分子质量比大14,则G比多1个CH2原子团;G的同分异构体满足:①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;②遇氯化铁溶液变紫色,则分子中含有酚羟基;③能与溴水发生加成反应,说明其分子中含有碳碳双键;根据分析可知,满足题意的有机物分子中含有苯环,苯环上两个取代基分别为-OH、-C3H5,-C3H5可能为①-CH=CHCH3、②-CH2CH=CH2、③-C(CH3)=CH2,酚羟基与①②③分别有邻、间、对3种位置,所以满足条件的有机物总共有:3×3=9种。
【点睛】常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
21.A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知:,RCOOH
(1)发生缩聚形成的高聚物的结构简式为____;D→E的反应类型为____。
(2)E→F的化学方程式为____。
(3)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是____(写出结构简式)。
(4)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应, 消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____;检验的碳碳双键的方法是____(写出对应试剂及现象)。
【答案】 (1). (2). 取代反应 (3). (4). (5). 1:1 (6). 加入溴水,溴水褪色
【解析】
【分析】
B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A的分子式为C3H6,A是基本有机化工原料,A与CH3OH、CO在Pd催化剂作用下反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3;发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C的结构简式为;A与Cl2高温下反应生成D,D发生水解反应生成E,根据E的结构简式推知D为CH2=CHCH2Cl;E与发生题给信息的加成反应生成F,结合结构简式,F结构简式为,F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到,则G结构简式为,以此来解答。
【详解】(1)含有羧基和醇羟基,能发生缩聚生成聚合酯,所得高聚物的结构简式为;D→E是卤代烃的水解,反应类型是取代反应;
(2) E→F的化学方程式为;
(3) B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是;
(4) 分子结构中含有羧基和醇羟基,只有羧基能与NaOH、NaHCO3反应,等物质的量的 分别与足量NaOH、NaHCO3反应, 消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1:1;检验碳碳双键可用溴水或酸性高锰酸钾溶液,但由于醇羟基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以向中滴加溴水,溴水褪色,即说明含有碳碳双键。
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