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【化学】贵州省铜仁市第一中学2018-2019学年高二下学期期中考试(解析版)
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贵州省铜仁市第一中学2018-2019学年高二下学期期中考试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷
一、选择题 (包括24个小题,每小题2分,共48分)
1.化学服务于人们的衣食住行,指导着人们的健康生活。下列做法不利于人体健康的是( )
①用乙烯催熟水果 ②在无烟煤上直接烧烤食物
③用小苏打做发酵粉制面包 ④在沥青公路上翻晒粮食
⑤用氯仿等有机洗涤剂清洗水果上残留的农药 ⑥用聚氯乙烯塑料包装食品
A. ①②③⑤ B. ①②③④ C. ②④⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】C
【详解】①不熟的水果对人体有害,乙烯对水果蔬菜具有催熟的作用,用乙烯催熟水果对人体无害,①不符合;
②煤燃烧会释放二氧化硫气体,二氧化硫会与食物结合生成有毒物质,②符合;
③碳酸盐和有机酸反应会生成二氧化碳,使蒸出的馒头疏松多孔,⑤不符合;
④沥青是碳原子数很高的固态烃及其衍生物,是石油分馏剩余的产物,含有很多的致癌物与杂质,不利于人身体健康,④符合;
⑤氯仿是一种麻醉剂,不能用来清洗水果上残留的农药,⑤符合;
⑥聚氯乙烯有毒,不能直接用聚氯乙烯塑料包装食品,可以作为食品的外包装,⑥符合;
符合的说法是②④⑤⑥,故合理选项是C。
2.以下化学用语错误的是( )
A. 甲醛的结构式: B. 乙酸的分子式:C2H4O2
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2 D. 苯的实验式:C6H6
【答案】D
【详解】A.甲醛分子中C原子与O原子形成共价双键,再与2个H原子形成共价单键,因此其结构式为:,A正确;
B.乙酸是甲基与羧基通过共价单键结合形成的化合物,因此乙酸的分子为式:C2H4O2,B正确;
C.乙烯分子的两个C原子形成共价双键,每个C原子再与2个H原子形成共价单键,因此乙烯的结构简式为:CH2=CH2,C正确;
D.苯分子中含有6个C原子,6个H原子,分子式是C6H6,C、H原子个数的最简整数比为1:1,所以实验式为:CH,D错误;
故合理选项是D。
3.下列有机物命名正确的是( )
A. 2﹣乙基戊烷 B. 3.3﹣二甲基丁烷
C. 2,2﹣甲基戊烷 D. 间﹣二甲苯
【答案】D
【详解】A.碳链的主链选错,正确命名应该为3-甲基己烷,A错误;
B.碳链的首端选错,正确命名为2,2﹣二甲基丁烷,B错误;
C.未指出相同取代基数目,正确命名为2,2﹣二甲基戊烷,C错误;
D.间﹣二甲苯是指苯环的间位上有2个甲基,符合芳香烃的习惯命名方法,D正确;
故合理选项是D。
4.下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】A.苯是平面结构,分子中所有原子不可能都处于同一平面,A正确;
B.甲苯中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,B错误;
C.苯和乙烯都是平面结构,但是两个平面不一定在同一平面内,C错误;
D.苯是平面结构,乙炔是直线结构,碳碳三键的C原子取代苯分子中H原子的位置在苯分子的平面上;与碳碳三键连接的苯环上的C原子在乙炔分子的直线上,一条直线上2点在一个平面上,则该直线上所有原子都在这个平面上,因此苯乙炔是平面分子,D正确;
故合理选项是AD。
5.乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 正四面体烷的二氯代物只有1种
B. 乙炔生成乙烯基乙炔是取代反应
C. 由乙炔制得的四种有机物的含碳量不同
D. 苯乙烯与环辛四烯分子式不同
【答案】A
【详解】A.正四面体烷分子中任何两个顶点都相邻,因此其二氯代物只有1种,A正确;
B.乙炔生成乙烯基乙炔是一个乙炔分子断裂C-H键而与另一个乙炔分子发生加成反应产生的,因此反应类型属于加成反应,B错误;
C.由四个乙炔分子发生反应制得的四种有机物,由于没有其他物质生成,利用利用率是100%,因此含碳量相同,C错误;
D.苯乙烯与环辛四烯分子式都是C8H8,因此二者的分子式相同,D错误;
故合理选项是A。
6.下列物质一定互为同系物的是( )
A. C2H6与C4H10 B. C2H4与C3H6
C. 溴乙烷与1,2-二溴丙烷 D. 邻二甲苯与间二甲苯
【答案】A
【详解】A.C2H6与C4H10都是烷烃,因此二者属于同系物,A正确;
B.C2H4是乙烯,而C3H6可能是丙烯,也可能是环丙烷,因此不一定是同系物,B错误;
C.溴乙烷与1,2-二溴丙烷都是烷烃分子中的H原子被Br原子取代的产物,但前者分子中有一个Br原子,后者有两个Br原子,不符合同系物的定义,因此二者不是同系物,C错误;
D.邻二甲苯与间二甲苯是同分异构体,不是同系物,D错误;
故合理选项是A。
7.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 1mol苯乙烯()中含有的C=C数为NA
B. 在标准状况下,11.2L四氯化碳含有分子数为0.5NA
C. 2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
D. 1mol甲基含9NA个电子
【答案】B
【详解】A.苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键,因此1mol苯乙烯中含碳碳双键数目为NA,A正确;
B.在标准状况下,四氯化碳是液体,不能使用气体摩尔体积计算,B错误;
C.烯烃分子式通式是CnH2n,最简式为CH2,其式量是14,2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含有最简式的物质的量为0.2mol,故其中所含碳原子数为0.2NA,C正确;
D.一个甲基-CH3中含有9个电子,则1mol甲基含9NA个电子,D正确;
故合理选项是B。
8.下列有关叙述错误的是( )
A. 石油裂化是为了获得更多的汽油,裂解是为了获得气态烃
B. 煤经过干馏可得到焦炭、煤焦油和焦炉气
C. 甲烷、汽油、酒精都是烃类,都可作燃料
D. 甲醛的水溶液俗称福尔马林,可杀菌防腐,但不可用于食品保鲜
【答案】C
【详解】A.石油裂化的目的是为了获得轻质油,裂解的目的是为了获得乙烯等短链的不饱和烃,裂解的目的是为了获得乙烯等短链的不饱和烃,A正确;
B.煤干馏是在隔绝空气条件下对煤加强热使煤分解,可以得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等重要化工原料,B正确;
C.酒精含有碳氢氧元素,不属于烃类化合物,C错误;
D.甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能,甲醛有毒,不能用于食品保鲜,D正确;
故合理选项是C。
9.对于苯乙烯()的下列叙述:
①所有的原子不可能共面 ②可溶于水 ③可溶于苯中 ④能使酸性KMnO4溶液褪色
⑤可发生加聚反应 ⑥1mol苯乙烯与H2反应最多消耗4molH2。其中完全正确的一组是( )
A. ①②④⑤ B. ③④⑤⑥ C. ①③⑤⑥ D. ②③④⑤
【答案】B
【详解】①中苯环、碳碳双键,均为平面结构,且二者直接相连,则所有的原子一定共平面,①错误;
②苯乙烯为烃,不能溶于水,②错误;
③有机物易溶于有机物,故苯乙烯容易溶于苯中,③正确;
④苯乙烯分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,④正确;
⑤苯乙烯分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,⑤正确;
⑥能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1mol苯乙烯与H2反应最多消耗4mol H2,⑥正确;
可见正确的说法有③④⑤⑥,故合理选项是B。
10.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示的装置。则装置A中盛有的物质是( )
A. Na2CO3 B. NaOH溶液 C. CCl4 D. KI溶液
【答案】C
【详解】证明液溴与苯发生的反应是取代反应,结合实验装置可知,A中为有机溶剂吸收挥发的溴蒸气,最后锥形瓶中硝酸银溶液可检验HBr,现象为A中液体变为橙色,锥形瓶中产生浅黄色沉淀,根据选项提供的物质可知:只有四氯化碳符合题意,故合理选项是C。
11.下列关于苯酚的叙述错误的是( )
A. 苯酚遇FeCl3溶液显紫色
B. 向苯酚溶液中滴加浓溴水,可观察到白色沉淀
C. 苯酚酸性很弱,不能使紫色石蕊试液变色
D. 苯酚有强腐蚀性,沾在皮肤上可用水洗涤
【答案】D
【详解】A.苯酚含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,溶液呈紫色,A正确;
B.苯酚与溴水发生取代反应,生成三溴苯酚白色沉淀,B正确;
C.苯酚酸性弱,俗称石炭酸,不能使紫色石蕊试液变色,C正确;
D.苯酚难溶于水,易溶于酒精,应用酒精洗涤,D错误;
故合理选项是D。
12.下列方程式书写正确的是( )
A. 溴乙烷在NaOH醇溶液中加热:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
B. 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2+CO2+H2O+Na2CO3
C. CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
D. CH3COOH + CH3CH218OHCH3COOCH2CH3+H218O
【答案】C
【详解】A.溴乙烷与NaOH醇溶液加热发生消去反应生成乙烯,反应的化学方程式为:CH3CH2Br+NaOH CH2═CH2↑+NaBr,A错误;
B.苯酚钠溶液中通少量二氧化碳,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:+CO2 +H2O→+NaHCO3,B错误;
C.乙醛和新制Cu(OH)2的反应发生氧化反应,乙醛分子中的醛基被氧化为羧基,氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O,C正确;
D.羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OC2H5+H2O,D错误;
故合理选项是C。
13.要检验溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A. 加入四氯化碳振荡,观察有机层是否有棕红色出现
B. 加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀出现
C. 加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D. 加入NaOH醇溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
【答案】B
【详解】检验溴乙烷中含有溴元素首先将它转化为Br-,采用卤代烃的水解方法,即加入NaOH溶液,在水解后生成的Br-可以和Ag+反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀AgBr沉淀,以此来检验溴乙烷中的溴元素,因此具体操作为:先向该待检验的物质中加入NaOH溶液,加热,溴乙烷在碱性条件下水解生成溴化钠和乙醇,冷却,加入稀HNO3酸化后再加入AgNO3溶液,Br-和Ag+反应生成淡黄色不溶于硝酸的AgBr沉淀,故合理选项是B。
14.乙醇可以发生下列反应,在反应里乙醇分子断裂H—O键的是( )
①乙醇与浓氢溴酸加热发生取代反应 ②乙醇与乙酸的酯化反应
③乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应 ④乙醇与金属钠的反应
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】D
【详解】①乙醇与浓氢溴酸加热发生取代反应,C-O键断裂,生成溴代烃,①错误;
②酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基、醇脱取羟基中的氢原子,可知O-H键断裂,②正确;
③乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应,C-O键断裂,生成碳碳双键,③错误;
④乙醇与金属钠反应,生成乙醇钠,O-H键断裂,④正确;
可见正确的说法为②④,因此合理选项是D。
15.化学式为C4H10O的醇,不能发生催化氧化生成醛或酮,则该醇的结构简式是( )
A. C(CH3)3OH B. CH3CH(CH3)CH2OH
C. CH3CH2CH2CH2OH D. CH3CH2CH(OH)CH3
【答案】A
【详解】能被催化氧化生成相同碳原子数的醛,醇中含-CH2OH,则该醇的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH,能被催化氧化成相同碳原子数的酮,与-OH相连C上只有1个H,醇为CH3CH2CH(CH3)OH,不能被催化氧化,则与-OH相连C上没有H,该醇为C(CH3)3OH,故合理选项是A。
16.下列鉴别方法可行的是( )
A. 用溴水鉴别苯和环己烷 B. 用质谱仪鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 用四氯化碳鉴别乙醇和溴苯 D. 用红外光谱鉴别丙醛和1-丙醇
【答案】D
【详解】A.苯和环己烷都不溶于水,密度都小于水,两者都能萃取溴水中溴,现象相同,无法用用溴水鉴别苯和环己烷,A错误;
B. 1-溴丙烷和2-溴丙烷相对分子质量相同,互为同分异构体,用质谱仪不能鉴别,B错误;
C.乙醇、溴苯与四氯化碳互溶,不能鉴别,C错误;
D.丙醛和1-丙醇含有的共价键、官能团不同,可用红外光谱鉴别,D正确;
故合理选项是D。
17.在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( )
A. 乙烯中混有SO2和CO2,将其通入溴水中洗气
B. 溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用四氯化碳萃取出碘
C. 丙烷中混有丙炔,通入氢气在一定条件下反应,使丙炔转化为丙烷
D. 硝基苯中混有的少量硫酸和硝酸,将其倒入盛有KOH溶液的分液漏斗中,振荡,静置,分液
【答案】D
【详解】A.乙烯、SO2都发生反应,因此不能用溴水洗气,A错误;
B.溴与KI反应生成碘,碘易溶于溴苯,引入新杂质,B错误;
C.丙烷中混有丙炔,通入氢气在一定条件下反应,由于加成反应不能完全进行,因此易引入新杂质氢气,不能除杂,C错误;
D.酸与KOH反应后,与硝基苯分层,振荡,静置,分液可分离,D正确;
故合理选项是D。
18.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是( )
A. 1mol该物质最多可与2molNaOH反应
B. 能发生加成、取代、不能发生消去反应
C. 不能使溴水褪色
D. 能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】A
【详解】A.该物质分子中含有1个-COOH、1个-COOC-可与NaOH反应,则1mol该物质最多可与2mol NaOH反应,A正确;
B.该物质分子中含有羟基,且羟基连接的C原子的邻位碳原子上含有氢原子,可发生消去反应,B错误;
C.该物质分子中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,C错误;
D.物质分子中不含苯环,不能与FeCl3溶液发生显色反应,D错误;
故合理选项是A。
19.化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱如图。关于A的下列说法中,不正确的是( )
A. A分子属于酯类化合物
B. A在一定条件下可与H2发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物不只有一种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
【答案】D
【解析】分析:有机物A的分子式为分子式C8H8O2,不饱和度为,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,由核磁共振氢谱可以知道含有4种H原子,则有机物A的结构简式为 或,以此解答该题。
详解:根据核磁共振氢谱如图可知,有机物A的结构简式为 或;含有酯基,属于酯类化合物,A正确;该有机物A含有苯环,可以与氢气发生加成反应,B正确;符合题中A分子结构特征的有机物为 ,,C正确;属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯;若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对三种位置,故5种异构体,D错误;正确选项D。
点睛:本题综合考察通过核磁共振氢谱图确定有机物的结构,再根据结构分析该有机物的相关性质,试题中等难度,考察知识点多。
20.用下列装置(夹持仪器已略去)进行相关实验,装置正确且能达到实验目的的是( )
A. 图1装置配制银氨溶液
B. 图2装置分离苯萃取碘水后已分层的水层与有机层
C. 图3装置分离混合物的苯和甲苯
D. 图4装置检验溴乙烷的消去反应产物中含有乙烯
【答案】B
【详解】A.向硝酸银中滴加氨水,至生成的沉淀恰好溶解可制备银氨溶液,图中试剂顺序不合理,A错误;
B.苯的密度比水的密度小,萃取后水在下层,图中分层现象合理,B正确;
C.苯和甲苯互溶,蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计水银球应在支管口处,且冷水应下进上出,C错误;
D挥发的醇及生成的烯烃均使高锰酸钾褪色,由现象不能说明乙烯的生成,D错误;
故合理选项是B。
21.由乙炔、苯、三氯甲烷组成的混合物中碳的质量分数为60%,则混合物中氯的质量分数为( )
A. 35% B. 35.5% C. 40% D. 71%
【答案】A
【详解】乙炔(C2H2)、苯(C6H6)的最简式均为CH,三氯甲烷中C、H之比也是1:1,故混合物可以看作CH与Cl2的混合物,C元素的质量分数为60%,则H元素的质量分数为60%×=5%,故ω(Cl)=1-ω(C)-ω(H)=1-60%-5%=35%,故合理选项是A。
22.分子式为C4H8的烯烃共有(要考虑顺反异构)( )
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【详解】分子式为C4H8的烯烃为单烯烃,主链上可能是4个C原子、3个碳原子,如果主链上有4个C原子,有1-丁烯、2-丁烯,且2-丁烯有顺反两种结构;如果主链上含有3个C原子,为2-甲基丙烯,所以一共有4种结构,故选B。
【点睛】本题考查同分异构体种类判断。本题的易错点为顺反异构的判断,存在顺反异构,需要在碳碳双键两端的上的C原子,连接的原子或原子团不一样。
23.已知立方烷(C8H8)的分子结构如图:则立方烷的二氯代物有( )种。
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】D
【详解】立方烷的二氯取代中2个氯原子有3种位置:同一棱上、面对角线上、体对角线上,即二氯代物有3种,故合理选项是D。
24.已知烯烃在酸性KMnO4溶液中双键断裂规律为:
某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物:(CH3)2CO、CH3CH2COOH,由此推断此烯烃可能的结构简式为( )
A. (CH3)2C=C(CH3)2 B. CH3CH2CH=C(CH3)2
C. CH3CH=C(CH3)CH2CH3 D. (CH3)2C=C(CH3)CH2CH3
【答案】B
【详解】某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物:(CH3)2CO、CH3CH2COOH,由题给信息可知,有机物含有CH3CH2CH=、=C(CH3)2结构,则应为CH3CH2CH=C(CH3)2,故合理选项是B。
第II卷
二、填空题(包括4个小题,共52分)
25.按要求填空。
(1)有下列各组物质:
(A)和;(B)CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH2-C=CH;(C);(D)和;(E)甲烷和新戊烷
其中____组两物质互为同系物;_______组两物质互为同分异构体;______组两物质互为同一物质;A组第一个物质的名称是:_________。
(2)写出1,3﹣丁二烯与Br2的CCl4溶液发生1,4﹣加成后的产物的结构简式:___________。
(3)写出由甲苯生成TNT(2,4,6﹣三硝基甲苯)的方程式:_______________________________________________。
【答案】(1). E (2). AC (3). D (4). 苯甲醇 (5). CH2BrCH=CHCH2Br (6).
【分析】(1) 结构相似,在分子组成上相差一个若若干个CH2原子团的化合物互为同系物;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体; 同一物质的分子式相同,结构也相同;根据芳香族化合物命名方法进行化合物是命名;
(2)二烯烃发生加成反应时,两个双键同时断开,在中间两个C原子上形成一个新的双键,在两头的C原子上个结合一个其他原子或原子团;
(3)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合物加热发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水。
【详解】(1)(A)和二者是分子式相同,结构不同的化合物,互称同分异构体;
(B)CH2=CH-CH=CH2是二烯烃,名称为1,3-丁二烯;而CH3-CH2-C=CH是烯烃,名称为1-丁烯,二者不是同系物;
(C)二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
(D)由于甲烷分子中是正四面体结构,分子中任何两个化学键都相邻,因此二者属于同一物质的结构式;
(E)甲烷和新戊烷都是烷烃,分子结构相似,在分子组成上相差4个CH2原子团,因此互为同系物;
故两物质互为同系物的是E;两物质互为同分异构体的是AC;两物质互为同一物质的是D;A组第一个物质的名称是苯甲醇;
(2)1,3﹣丁二烯与Br2的CCl4溶液发生1,4﹣加成后的产物的结构简式是:CH2BrCH=CHCH2Br;
(3)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合物加热发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水,反应的方程式为:。
【点睛】本题考查了同系物、同分异构体的辨析及判断及物质结构简式和物质反应的化学方程式的的书写等知识。掌握有机化学基本概念的内涵是物质辨析的基础;掌握各类物质官能团的结构对物质性质的决定作用是解题关键。
26.关于乙醇的催化氧化,某教师设计了如图所示装置,试回答以下问题:
(1)实验开始时打开a、b处活塞,B、E、F及各处导管均无堵塞现象,发现分液漏斗中的双氧水只流下少许后便停止流下,可能原因是:________________________________________,C装置中热水的作用是:___________________________________。
(2)从M管中可观察到的现象:交替通入氧气和乙醇气体,铜丝交替出现_________的颜色变化。写出M中发生反应的总方程式:___________________________________。
(3)用Ag(NH3)2OH验证乙醇催化氧化产物的化学方程式为____________________________________________。
(4)乙醇除了能发生催化氧化,还可以发生消去反应,乙醇发生消去反应的条件是:____________________。
【答案】(1). H2O2分解产生氧气使圆底烧瓶内气压大于分液漏斗内气压,导致过氧化氢流出不畅 (2). 使乙醇形成蒸汽 (3). 黑红 (4). 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (5). CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3↑ (6). 浓硫酸、加热
【分析】(1)双氧水分解生成的氧气使圆底烧瓶中压强增大,导致双氧水流下不畅;热水可以使乙醇变为蒸气,便于在M中催化氧化;
(2)铜丝做催化剂,Cu和氧气反应生成氧化铜,氧化铜和乙醇反应又生成铜,据此分析现象并书写方程式;
(3)乙醛与银氨溶液发生银镜反应;
(4)乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应。
【详解】(1)A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应反应为2H2O22H2O+O2↑,H2O2分解产生氧气使圆底烧瓶内压强大于分液漏斗内气压,导致过氧化氢流出不畅;B是吸收氧气中的水蒸气,C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;
(2)M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,铜丝做催化剂,Cu和氧气反应生成氧化铜,CuO和乙醇反应又生成铜,因此会出现光亮的铜丝先变暗后变亮,交替进行,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇氧化产物为乙醛,与银氨溶液发生氧化还原反应上层银镜,反应的方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3;
(4)乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成乙烯和水,反应反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,可见发生消去反应的条件是浓硫酸、加热。
【点睛】本题考查性质方案的设计的知识,明确实验原理为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
27.某化学课外小组设计了如图所示装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。已知下列数据:
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
98%浓硫酸
熔点/℃
﹣117.3
16.6
﹣83.6
沸点/℃
78.5
117.9
77.5
338.0
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称为___________,球形冷凝管的作用是_______________________________。
(2)向C中加入反应物,待充分反应后,将C中的混合物倒入装有饱和碳酸钠溶液的烧杯中充分振荡洗涤。饱和碳酸钠溶液作用是(填字母):_____
A.中和乙酸并溶解乙醇
B.碳酸钠溶液呈碱性,有利于乙酸乙酯的水解
C.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率
D.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
(3)经多次振荡洗涤、静置分液后,为了进一步提纯乙酸乙酯,可采用蒸馏的方法,蒸馏时控制温度在_______左右,温度计的水银球应位于__________________________________。
(4)若实验所用乙酸质量为2.4g,乙醇质量为2.1g,得到纯净的产品质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率是______。
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为__________________________________________。
【答案】(1). 三颈烧瓶 (2). 冷凝回流 (3). AD (4). 77.5℃ (5). 与支管口平齐 (6). 75% (7). CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
【分析】(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,温度计的水银球应位于支管口相平位置,此时所测的温度为馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时可知乙醇过量,根据2.4g乙酸计算乙酸乙酯的理论产量,利用产率=×100%计算;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,据此写出化学方程式。
【详解】(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,易于分离,故合理选项是AD;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,所以收集产品应控制温度在77.5℃左右,并且温度计的水银球应位于支管口相平位置,所测的温度才是馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,因为60:46<2.4:2.1,所以2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时,乙醇过量,2.4g乙酸生成乙酸乙酯的理论产量=×88g=3.52g,乙酸乙酯的产率=×100%=75%;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,化学方程式为CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+CH3CH2OH。
【点睛】本题主要考查了乙酸乙酯的制备的知识,考查了学生组合运用实验的能力,注意把握实验原理和方法,特别是实验的基本操作,在平时的学习中注意知识积累。
28.有机物M为烃的含氧衍生物,为研究M的组成与结构,依次进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
1、升温使M汽化,测其密度是相同条件下NO3倍。
由此可知M的摩尔质量为
_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g
由此可知M的分子式为
________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O,且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体,1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。
(1)M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为:_________
4、M的核磁共振氢谱如图:
(2)M中含有_______种氢原子
5、综上所述,可知 M的结构简式为_________。
6、N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则满足条件的N的同分异构体共有____种,其中苯环上有两个取代基,遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为______(写出一种即可)。
【答案】(1). 90g/mol (2). C3H6O3 (3). 羧基 (4). 4 (5). CH3CH(OH)COOH (6). 17 (7).
【分析】(1)相同条件下气体密度与摩尔质量成正比,据此可计算出M的摩尔质量;
(2)浓硫酸增重的为水的质量,碱石灰增重的为二氧化碳的质量,根据质量守恒定律确定其分子式;
(3)只有-COOH与碳酸钠反应生成气体;
(4)核磁共振氢谱中含有几组吸收峰,则M分子中含有几种H原子;
(5)根据M的分子式、含有官能团及H原子数目确定M的结构简式;
(6)N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则含-OH、-COOH,含1个侧链为-CH(OH)COOH,苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH,苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH,均有邻间对三种,或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3,以此来解答。
【详解】(1)密度是相同条件下NO的3倍,则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol;
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,M完全燃烧生成水的质量为5.4g,其物质的量n(H2O)==0.3mol,生成二氧化碳的质量为13.2g,其物质的量n(CO2)==0.3mol,9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol,则M分子中含有C、H原子的数目分别为:N(C)=3、N(H)=6,M分子中含有C、H的总原子量为:12×3+1×6=42<90,说明M分子中还含有氧原子,含有氧原子数目为:N(O)==3,所以M的分子式为:C3H6O3;
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体,1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气,可知含1个羧基、1个羟基,羧基与碳酸钠反应生成气体;
(4)根据M的核磁共振氢谱可知,吸收峰数目为4,则M分子中含有4种H原子;
(5)根据以上分析可知,M的分子式为C3H6O3,含有1个羟基和1个羧基,且M分子中含有4种H原子,则M的结构简式为;
(6)N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则含-OH、-COOH,含1个侧链为-CH(OH)COOH,苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH,有邻间对三种,苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH,有邻间对三种,或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3,固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种,共1+3+3+10=17种,其中苯环上有两个取代基,遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
【点睛】本题考查有机物的推断的知识,涉及物质分子式、结构简式的书写、同分异构体的种类的判断等,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(6)为解答的难点。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷
一、选择题 (包括24个小题,每小题2分,共48分)
1.化学服务于人们的衣食住行,指导着人们的健康生活。下列做法不利于人体健康的是( )
①用乙烯催熟水果 ②在无烟煤上直接烧烤食物
③用小苏打做发酵粉制面包 ④在沥青公路上翻晒粮食
⑤用氯仿等有机洗涤剂清洗水果上残留的农药 ⑥用聚氯乙烯塑料包装食品
A. ①②③⑤ B. ①②③④ C. ②④⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】C
【详解】①不熟的水果对人体有害,乙烯对水果蔬菜具有催熟的作用,用乙烯催熟水果对人体无害,①不符合;
②煤燃烧会释放二氧化硫气体,二氧化硫会与食物结合生成有毒物质,②符合;
③碳酸盐和有机酸反应会生成二氧化碳,使蒸出的馒头疏松多孔,⑤不符合;
④沥青是碳原子数很高的固态烃及其衍生物,是石油分馏剩余的产物,含有很多的致癌物与杂质,不利于人身体健康,④符合;
⑤氯仿是一种麻醉剂,不能用来清洗水果上残留的农药,⑤符合;
⑥聚氯乙烯有毒,不能直接用聚氯乙烯塑料包装食品,可以作为食品的外包装,⑥符合;
符合的说法是②④⑤⑥,故合理选项是C。
2.以下化学用语错误的是( )
A. 甲醛的结构式: B. 乙酸的分子式:C2H4O2
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2 D. 苯的实验式:C6H6
【答案】D
【详解】A.甲醛分子中C原子与O原子形成共价双键,再与2个H原子形成共价单键,因此其结构式为:,A正确;
B.乙酸是甲基与羧基通过共价单键结合形成的化合物,因此乙酸的分子为式:C2H4O2,B正确;
C.乙烯分子的两个C原子形成共价双键,每个C原子再与2个H原子形成共价单键,因此乙烯的结构简式为:CH2=CH2,C正确;
D.苯分子中含有6个C原子,6个H原子,分子式是C6H6,C、H原子个数的最简整数比为1:1,所以实验式为:CH,D错误;
故合理选项是D。
3.下列有机物命名正确的是( )
A. 2﹣乙基戊烷 B. 3.3﹣二甲基丁烷
C. 2,2﹣甲基戊烷 D. 间﹣二甲苯
【答案】D
【详解】A.碳链的主链选错,正确命名应该为3-甲基己烷,A错误;
B.碳链的首端选错,正确命名为2,2﹣二甲基丁烷,B错误;
C.未指出相同取代基数目,正确命名为2,2﹣二甲基戊烷,C错误;
D.间﹣二甲苯是指苯环的间位上有2个甲基,符合芳香烃的习惯命名方法,D正确;
故合理选项是D。
4.下列有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】A.苯是平面结构,分子中所有原子不可能都处于同一平面,A正确;
B.甲苯中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,B错误;
C.苯和乙烯都是平面结构,但是两个平面不一定在同一平面内,C错误;
D.苯是平面结构,乙炔是直线结构,碳碳三键的C原子取代苯分子中H原子的位置在苯分子的平面上;与碳碳三键连接的苯环上的C原子在乙炔分子的直线上,一条直线上2点在一个平面上,则该直线上所有原子都在这个平面上,因此苯乙炔是平面分子,D正确;
故合理选项是AD。
5.乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 正四面体烷的二氯代物只有1种
B. 乙炔生成乙烯基乙炔是取代反应
C. 由乙炔制得的四种有机物的含碳量不同
D. 苯乙烯与环辛四烯分子式不同
【答案】A
【详解】A.正四面体烷分子中任何两个顶点都相邻,因此其二氯代物只有1种,A正确;
B.乙炔生成乙烯基乙炔是一个乙炔分子断裂C-H键而与另一个乙炔分子发生加成反应产生的,因此反应类型属于加成反应,B错误;
C.由四个乙炔分子发生反应制得的四种有机物,由于没有其他物质生成,利用利用率是100%,因此含碳量相同,C错误;
D.苯乙烯与环辛四烯分子式都是C8H8,因此二者的分子式相同,D错误;
故合理选项是A。
6.下列物质一定互为同系物的是( )
A. C2H6与C4H10 B. C2H4与C3H6
C. 溴乙烷与1,2-二溴丙烷 D. 邻二甲苯与间二甲苯
【答案】A
【详解】A.C2H6与C4H10都是烷烃,因此二者属于同系物,A正确;
B.C2H4是乙烯,而C3H6可能是丙烯,也可能是环丙烷,因此不一定是同系物,B错误;
C.溴乙烷与1,2-二溴丙烷都是烷烃分子中的H原子被Br原子取代的产物,但前者分子中有一个Br原子,后者有两个Br原子,不符合同系物的定义,因此二者不是同系物,C错误;
D.邻二甲苯与间二甲苯是同分异构体,不是同系物,D错误;
故合理选项是A。
7.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 1mol苯乙烯()中含有的C=C数为NA
B. 在标准状况下,11.2L四氯化碳含有分子数为0.5NA
C. 2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
D. 1mol甲基含9NA个电子
【答案】B
【详解】A.苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键,因此1mol苯乙烯中含碳碳双键数目为NA,A正确;
B.在标准状况下,四氯化碳是液体,不能使用气体摩尔体积计算,B错误;
C.烯烃分子式通式是CnH2n,最简式为CH2,其式量是14,2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含有最简式的物质的量为0.2mol,故其中所含碳原子数为0.2NA,C正确;
D.一个甲基-CH3中含有9个电子,则1mol甲基含9NA个电子,D正确;
故合理选项是B。
8.下列有关叙述错误的是( )
A. 石油裂化是为了获得更多的汽油,裂解是为了获得气态烃
B. 煤经过干馏可得到焦炭、煤焦油和焦炉气
C. 甲烷、汽油、酒精都是烃类,都可作燃料
D. 甲醛的水溶液俗称福尔马林,可杀菌防腐,但不可用于食品保鲜
【答案】C
【详解】A.石油裂化的目的是为了获得轻质油,裂解的目的是为了获得乙烯等短链的不饱和烃,裂解的目的是为了获得乙烯等短链的不饱和烃,A正确;
B.煤干馏是在隔绝空气条件下对煤加强热使煤分解,可以得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等重要化工原料,B正确;
C.酒精含有碳氢氧元素,不属于烃类化合物,C错误;
D.甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能,甲醛有毒,不能用于食品保鲜,D正确;
故合理选项是C。
9.对于苯乙烯()的下列叙述:
①所有的原子不可能共面 ②可溶于水 ③可溶于苯中 ④能使酸性KMnO4溶液褪色
⑤可发生加聚反应 ⑥1mol苯乙烯与H2反应最多消耗4molH2。其中完全正确的一组是( )
A. ①②④⑤ B. ③④⑤⑥ C. ①③⑤⑥ D. ②③④⑤
【答案】B
【详解】①中苯环、碳碳双键,均为平面结构,且二者直接相连,则所有的原子一定共平面,①错误;
②苯乙烯为烃,不能溶于水,②错误;
③有机物易溶于有机物,故苯乙烯容易溶于苯中,③正确;
④苯乙烯分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,④正确;
⑤苯乙烯分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,⑤正确;
⑥能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1mol苯乙烯与H2反应最多消耗4mol H2,⑥正确;
可见正确的说法有③④⑤⑥,故合理选项是B。
10.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示的装置。则装置A中盛有的物质是( )
A. Na2CO3 B. NaOH溶液 C. CCl4 D. KI溶液
【答案】C
【详解】证明液溴与苯发生的反应是取代反应,结合实验装置可知,A中为有机溶剂吸收挥发的溴蒸气,最后锥形瓶中硝酸银溶液可检验HBr,现象为A中液体变为橙色,锥形瓶中产生浅黄色沉淀,根据选项提供的物质可知:只有四氯化碳符合题意,故合理选项是C。
11.下列关于苯酚的叙述错误的是( )
A. 苯酚遇FeCl3溶液显紫色
B. 向苯酚溶液中滴加浓溴水,可观察到白色沉淀
C. 苯酚酸性很弱,不能使紫色石蕊试液变色
D. 苯酚有强腐蚀性,沾在皮肤上可用水洗涤
【答案】D
【详解】A.苯酚含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,溶液呈紫色,A正确;
B.苯酚与溴水发生取代反应,生成三溴苯酚白色沉淀,B正确;
C.苯酚酸性弱,俗称石炭酸,不能使紫色石蕊试液变色,C正确;
D.苯酚难溶于水,易溶于酒精,应用酒精洗涤,D错误;
故合理选项是D。
12.下列方程式书写正确的是( )
A. 溴乙烷在NaOH醇溶液中加热:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
B. 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2+CO2+H2O+Na2CO3
C. CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
D. CH3COOH + CH3CH218OHCH3COOCH2CH3+H218O
【答案】C
【详解】A.溴乙烷与NaOH醇溶液加热发生消去反应生成乙烯,反应的化学方程式为:CH3CH2Br+NaOH CH2═CH2↑+NaBr,A错误;
B.苯酚钠溶液中通少量二氧化碳,反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:+CO2 +H2O→+NaHCO3,B错误;
C.乙醛和新制Cu(OH)2的反应发生氧化反应,乙醛分子中的醛基被氧化为羧基,氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O,C正确;
D.羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OC2H5+H2O,D错误;
故合理选项是C。
13.要检验溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A. 加入四氯化碳振荡,观察有机层是否有棕红色出现
B. 加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀出现
C. 加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D. 加入NaOH醇溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
【答案】B
【详解】检验溴乙烷中含有溴元素首先将它转化为Br-,采用卤代烃的水解方法,即加入NaOH溶液,在水解后生成的Br-可以和Ag+反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀AgBr沉淀,以此来检验溴乙烷中的溴元素,因此具体操作为:先向该待检验的物质中加入NaOH溶液,加热,溴乙烷在碱性条件下水解生成溴化钠和乙醇,冷却,加入稀HNO3酸化后再加入AgNO3溶液,Br-和Ag+反应生成淡黄色不溶于硝酸的AgBr沉淀,故合理选项是B。
14.乙醇可以发生下列反应,在反应里乙醇分子断裂H—O键的是( )
①乙醇与浓氢溴酸加热发生取代反应 ②乙醇与乙酸的酯化反应
③乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应 ④乙醇与金属钠的反应
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】D
【详解】①乙醇与浓氢溴酸加热发生取代反应,C-O键断裂,生成溴代烃,①错误;
②酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基、醇脱取羟基中的氢原子,可知O-H键断裂,②正确;
③乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应,C-O键断裂,生成碳碳双键,③错误;
④乙醇与金属钠反应,生成乙醇钠,O-H键断裂,④正确;
可见正确的说法为②④,因此合理选项是D。
15.化学式为C4H10O的醇,不能发生催化氧化生成醛或酮,则该醇的结构简式是( )
A. C(CH3)3OH B. CH3CH(CH3)CH2OH
C. CH3CH2CH2CH2OH D. CH3CH2CH(OH)CH3
【答案】A
【详解】能被催化氧化生成相同碳原子数的醛,醇中含-CH2OH,则该醇的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH,能被催化氧化成相同碳原子数的酮,与-OH相连C上只有1个H,醇为CH3CH2CH(CH3)OH,不能被催化氧化,则与-OH相连C上没有H,该醇为C(CH3)3OH,故合理选项是A。
16.下列鉴别方法可行的是( )
A. 用溴水鉴别苯和环己烷 B. 用质谱仪鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 用四氯化碳鉴别乙醇和溴苯 D. 用红外光谱鉴别丙醛和1-丙醇
【答案】D
【详解】A.苯和环己烷都不溶于水,密度都小于水,两者都能萃取溴水中溴,现象相同,无法用用溴水鉴别苯和环己烷,A错误;
B. 1-溴丙烷和2-溴丙烷相对分子质量相同,互为同分异构体,用质谱仪不能鉴别,B错误;
C.乙醇、溴苯与四氯化碳互溶,不能鉴别,C错误;
D.丙醛和1-丙醇含有的共价键、官能团不同,可用红外光谱鉴别,D正确;
故合理选项是D。
17.在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( )
A. 乙烯中混有SO2和CO2,将其通入溴水中洗气
B. 溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用四氯化碳萃取出碘
C. 丙烷中混有丙炔,通入氢气在一定条件下反应,使丙炔转化为丙烷
D. 硝基苯中混有的少量硫酸和硝酸,将其倒入盛有KOH溶液的分液漏斗中,振荡,静置,分液
【答案】D
【详解】A.乙烯、SO2都发生反应,因此不能用溴水洗气,A错误;
B.溴与KI反应生成碘,碘易溶于溴苯,引入新杂质,B错误;
C.丙烷中混有丙炔,通入氢气在一定条件下反应,由于加成反应不能完全进行,因此易引入新杂质氢气,不能除杂,C错误;
D.酸与KOH反应后,与硝基苯分层,振荡,静置,分液可分离,D正确;
故合理选项是D。
18.普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是( )
A. 1mol该物质最多可与2molNaOH反应
B. 能发生加成、取代、不能发生消去反应
C. 不能使溴水褪色
D. 能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】A
【详解】A.该物质分子中含有1个-COOH、1个-COOC-可与NaOH反应,则1mol该物质最多可与2mol NaOH反应,A正确;
B.该物质分子中含有羟基,且羟基连接的C原子的邻位碳原子上含有氢原子,可发生消去反应,B错误;
C.该物质分子中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,C错误;
D.物质分子中不含苯环,不能与FeCl3溶液发生显色反应,D错误;
故合理选项是A。
19.化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱如图。关于A的下列说法中,不正确的是( )
A. A分子属于酯类化合物
B. A在一定条件下可与H2发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物不只有一种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
【答案】D
【解析】分析:有机物A的分子式为分子式C8H8O2,不饱和度为,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,由核磁共振氢谱可以知道含有4种H原子,则有机物A的结构简式为 或,以此解答该题。
详解:根据核磁共振氢谱如图可知,有机物A的结构简式为 或;含有酯基,属于酯类化合物,A正确;该有机物A含有苯环,可以与氢气发生加成反应,B正确;符合题中A分子结构特征的有机物为 ,,C正确;属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯;若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对三种位置,故5种异构体,D错误;正确选项D。
点睛:本题综合考察通过核磁共振氢谱图确定有机物的结构,再根据结构分析该有机物的相关性质,试题中等难度,考察知识点多。
20.用下列装置(夹持仪器已略去)进行相关实验,装置正确且能达到实验目的的是( )
A. 图1装置配制银氨溶液
B. 图2装置分离苯萃取碘水后已分层的水层与有机层
C. 图3装置分离混合物的苯和甲苯
D. 图4装置检验溴乙烷的消去反应产物中含有乙烯
【答案】B
【详解】A.向硝酸银中滴加氨水,至生成的沉淀恰好溶解可制备银氨溶液,图中试剂顺序不合理,A错误;
B.苯的密度比水的密度小,萃取后水在下层,图中分层现象合理,B正确;
C.苯和甲苯互溶,蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计水银球应在支管口处,且冷水应下进上出,C错误;
D挥发的醇及生成的烯烃均使高锰酸钾褪色,由现象不能说明乙烯的生成,D错误;
故合理选项是B。
21.由乙炔、苯、三氯甲烷组成的混合物中碳的质量分数为60%,则混合物中氯的质量分数为( )
A. 35% B. 35.5% C. 40% D. 71%
【答案】A
【详解】乙炔(C2H2)、苯(C6H6)的最简式均为CH,三氯甲烷中C、H之比也是1:1,故混合物可以看作CH与Cl2的混合物,C元素的质量分数为60%,则H元素的质量分数为60%×=5%,故ω(Cl)=1-ω(C)-ω(H)=1-60%-5%=35%,故合理选项是A。
22.分子式为C4H8的烯烃共有(要考虑顺反异构)( )
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【详解】分子式为C4H8的烯烃为单烯烃,主链上可能是4个C原子、3个碳原子,如果主链上有4个C原子,有1-丁烯、2-丁烯,且2-丁烯有顺反两种结构;如果主链上含有3个C原子,为2-甲基丙烯,所以一共有4种结构,故选B。
【点睛】本题考查同分异构体种类判断。本题的易错点为顺反异构的判断,存在顺反异构,需要在碳碳双键两端的上的C原子,连接的原子或原子团不一样。
23.已知立方烷(C8H8)的分子结构如图:则立方烷的二氯代物有( )种。
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】D
【详解】立方烷的二氯取代中2个氯原子有3种位置:同一棱上、面对角线上、体对角线上,即二氯代物有3种,故合理选项是D。
24.已知烯烃在酸性KMnO4溶液中双键断裂规律为:
某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物:(CH3)2CO、CH3CH2COOH,由此推断此烯烃可能的结构简式为( )
A. (CH3)2C=C(CH3)2 B. CH3CH2CH=C(CH3)2
C. CH3CH=C(CH3)CH2CH3 D. (CH3)2C=C(CH3)CH2CH3
【答案】B
【详解】某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到两种有机产物:(CH3)2CO、CH3CH2COOH,由题给信息可知,有机物含有CH3CH2CH=、=C(CH3)2结构,则应为CH3CH2CH=C(CH3)2,故合理选项是B。
第II卷
二、填空题(包括4个小题,共52分)
25.按要求填空。
(1)有下列各组物质:
(A)和;(B)CH2=CH-CH=CH2和CH3-CH2-C=CH;(C);(D)和;(E)甲烷和新戊烷
其中____组两物质互为同系物;_______组两物质互为同分异构体;______组两物质互为同一物质;A组第一个物质的名称是:_________。
(2)写出1,3﹣丁二烯与Br2的CCl4溶液发生1,4﹣加成后的产物的结构简式:___________。
(3)写出由甲苯生成TNT(2,4,6﹣三硝基甲苯)的方程式:_______________________________________________。
【答案】(1). E (2). AC (3). D (4). 苯甲醇 (5). CH2BrCH=CHCH2Br (6).
【分析】(1) 结构相似,在分子组成上相差一个若若干个CH2原子团的化合物互为同系物;分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体; 同一物质的分子式相同,结构也相同;根据芳香族化合物命名方法进行化合物是命名;
(2)二烯烃发生加成反应时,两个双键同时断开,在中间两个C原子上形成一个新的双键,在两头的C原子上个结合一个其他原子或原子团;
(3)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合物加热发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水。
【详解】(1)(A)和二者是分子式相同,结构不同的化合物,互称同分异构体;
(B)CH2=CH-CH=CH2是二烯烃,名称为1,3-丁二烯;而CH3-CH2-C=CH是烯烃,名称为1-丁烯,二者不是同系物;
(C)二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
(D)由于甲烷分子中是正四面体结构,分子中任何两个化学键都相邻,因此二者属于同一物质的结构式;
(E)甲烷和新戊烷都是烷烃,分子结构相似,在分子组成上相差4个CH2原子团,因此互为同系物;
故两物质互为同系物的是E;两物质互为同分异构体的是AC;两物质互为同一物质的是D;A组第一个物质的名称是苯甲醇;
(2)1,3﹣丁二烯与Br2的CCl4溶液发生1,4﹣加成后的产物的结构简式是:CH2BrCH=CHCH2Br;
(3)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合物加热发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水,反应的方程式为:。
【点睛】本题考查了同系物、同分异构体的辨析及判断及物质结构简式和物质反应的化学方程式的的书写等知识。掌握有机化学基本概念的内涵是物质辨析的基础;掌握各类物质官能团的结构对物质性质的决定作用是解题关键。
26.关于乙醇的催化氧化,某教师设计了如图所示装置,试回答以下问题:
(1)实验开始时打开a、b处活塞,B、E、F及各处导管均无堵塞现象,发现分液漏斗中的双氧水只流下少许后便停止流下,可能原因是:________________________________________,C装置中热水的作用是:___________________________________。
(2)从M管中可观察到的现象:交替通入氧气和乙醇气体,铜丝交替出现_________的颜色变化。写出M中发生反应的总方程式:___________________________________。
(3)用Ag(NH3)2OH验证乙醇催化氧化产物的化学方程式为____________________________________________。
(4)乙醇除了能发生催化氧化,还可以发生消去反应,乙醇发生消去反应的条件是:____________________。
【答案】(1). H2O2分解产生氧气使圆底烧瓶内气压大于分液漏斗内气压,导致过氧化氢流出不畅 (2). 使乙醇形成蒸汽 (3). 黑红 (4). 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (5). CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3↑ (6). 浓硫酸、加热
【分析】(1)双氧水分解生成的氧气使圆底烧瓶中压强增大,导致双氧水流下不畅;热水可以使乙醇变为蒸气,便于在M中催化氧化;
(2)铜丝做催化剂,Cu和氧气反应生成氧化铜,氧化铜和乙醇反应又生成铜,据此分析现象并书写方程式;
(3)乙醛与银氨溶液发生银镜反应;
(4)乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应。
【详解】(1)A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应反应为2H2O22H2O+O2↑,H2O2分解产生氧气使圆底烧瓶内压强大于分液漏斗内气压,导致过氧化氢流出不畅;B是吸收氧气中的水蒸气,C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;
(2)M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,铜丝做催化剂,Cu和氧气反应生成氧化铜,CuO和乙醇反应又生成铜,因此会出现光亮的铜丝先变暗后变亮,交替进行,反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇氧化产物为乙醛,与银氨溶液发生氧化还原反应上层银镜,反应的方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3;
(4)乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成乙烯和水,反应反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,可见发生消去反应的条件是浓硫酸、加热。
【点睛】本题考查性质方案的设计的知识,明确实验原理为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
27.某化学课外小组设计了如图所示装置制取乙酸乙酯(图中夹持仪器和加热装置已略去)。已知下列数据:
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
98%浓硫酸
熔点/℃
﹣117.3
16.6
﹣83.6
沸点/℃
78.5
117.9
77.5
338.0
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称为___________,球形冷凝管的作用是_______________________________。
(2)向C中加入反应物,待充分反应后,将C中的混合物倒入装有饱和碳酸钠溶液的烧杯中充分振荡洗涤。饱和碳酸钠溶液作用是(填字母):_____
A.中和乙酸并溶解乙醇
B.碳酸钠溶液呈碱性,有利于乙酸乙酯的水解
C.加速乙酸乙酯的生成,提高其产率
D.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
(3)经多次振荡洗涤、静置分液后,为了进一步提纯乙酸乙酯,可采用蒸馏的方法,蒸馏时控制温度在_______左右,温度计的水银球应位于__________________________________。
(4)若实验所用乙酸质量为2.4g,乙醇质量为2.1g,得到纯净的产品质量为2.64g,则乙酸乙酯的产率是______。
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为__________________________________________。
【答案】(1). 三颈烧瓶 (2). 冷凝回流 (3). AD (4). 77.5℃ (5). 与支管口平齐 (6). 75% (7). CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
【分析】(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,温度计的水银球应位于支管口相平位置,此时所测的温度为馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时可知乙醇过量,根据2.4g乙酸计算乙酸乙酯的理论产量,利用产率=×100%计算;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,据此写出化学方程式。
【详解】(1)仪器C的名称为三颈烧瓶,球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)乙酸具有酸性,能和饱和碳酸钠溶液反应而把被吸收,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,易于分离,故合理选项是AD;
(3)根据表中数据可知,馏分乙酸乙酯的沸点为77.5℃,所以收集产品应控制温度在77.5℃左右,并且温度计的水银球应位于支管口相平位置,所测的温度才是馏分温度;
(4)乙酸和乙醇的反应为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,因为60:46<2.4:2.1,所以2.4g乙酸和2.1g乙醇混合时,乙醇过量,2.4g乙酸生成乙酸乙酯的理论产量=×88g=3.52g,乙酸乙酯的产率=×100%=75%;
(5)乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生完全水解反应,生成醋酸钠和乙醇,化学方程式为CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+CH3CH2OH。
【点睛】本题主要考查了乙酸乙酯的制备的知识,考查了学生组合运用实验的能力,注意把握实验原理和方法,特别是实验的基本操作,在平时的学习中注意知识积累。
28.有机物M为烃的含氧衍生物,为研究M的组成与结构,依次进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
1、升温使M汽化,测其密度是相同条件下NO3倍。
由此可知M的摩尔质量为
_________
2、称取9.0 g M在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g
由此可知M的分子式为
________
3、通过M的红外光谱图发现该分子中含有C—C、C—H、C—O、O—H、C=O,且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体,1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气。
(1)M中可与碳酸钠溶液反应放出气体的官能团的名称为:_________
4、M的核磁共振氢谱如图:
(2)M中含有_______种氢原子
5、综上所述,可知 M的结构简式为_________。
6、N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则满足条件的N的同分异构体共有____种,其中苯环上有两个取代基,遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式为______(写出一种即可)。
【答案】(1). 90g/mol (2). C3H6O3 (3). 羧基 (4). 4 (5). CH3CH(OH)COOH (6). 17 (7).
【分析】(1)相同条件下气体密度与摩尔质量成正比,据此可计算出M的摩尔质量;
(2)浓硫酸增重的为水的质量,碱石灰增重的为二氧化碳的质量,根据质量守恒定律确定其分子式;
(3)只有-COOH与碳酸钠反应生成气体;
(4)核磁共振氢谱中含有几组吸收峰,则M分子中含有几种H原子;
(5)根据M的分子式、含有官能团及H原子数目确定M的结构简式;
(6)N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则含-OH、-COOH,含1个侧链为-CH(OH)COOH,苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH,苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH,均有邻间对三种,或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3,以此来解答。
【详解】(1)密度是相同条件下NO的3倍,则M的摩尔质量为M=30g/mol×3=90g/mol;
(2)称取9.0gM在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,M完全燃烧生成水的质量为5.4g,其物质的量n(H2O)==0.3mol,生成二氧化碳的质量为13.2g,其物质的量n(CO2)==0.3mol,9.0gM的物质的量n(M)==0.1mol,则M分子中含有C、H原子的数目分别为:N(C)=3、N(H)=6,M分子中含有C、H的总原子量为:12×3+1×6=42<90,说明M分子中还含有氧原子,含有氧原子数目为:N(O)==3,所以M的分子式为:C3H6O3;
(3)且该物质可与碳酸钠溶液反应放出气体,1mol该物质与足量金属钠反应可得1mol氢气,可知含1个羧基、1个羟基,羧基与碳酸钠反应生成气体;
(4)根据M的核磁共振氢谱可知,吸收峰数目为4,则M分子中含有4种H原子;
(5)根据以上分析可知,M的分子式为C3H6O3,含有1个羟基和1个羧基,且M分子中含有4种H原子,则M的结构简式为;
(6)N的分子式为C8H8O3,为芳香族化合物,与M具有相同数目和种类的官能团,则含-OH、-COOH,含1个侧链为-CH(OH)COOH,苯环上连有-OH和另一个侧链为-CH2COOH,有邻间对三种,苯环上连有-COOH和另一个侧链为-CH2OH,有邻间对三种,或苯环上连接-OH、-COOH、-CH3,固定2个取代基、插入另一个有4+4+2=10种,共1+3+3+10=17种,其中苯环上有两个取代基,遇FeCl3溶液显紫色的N的结构简式如(邻、间 对位均可)。
【点睛】本题考查有机物的推断的知识,涉及物质分子式、结构简式的书写、同分异构体的种类的判断等,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(6)为解答的难点。
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