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【化学】福建省泉州市第十六中学2018-2019学年高二下学期期中考试(解析版)
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福建省泉州市第十六中学2018-2019学年高二下学期期中考试
可能用到的相对分子质量:H—1 C—12 O—16
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题(本题共22小题,每小题2分,共44分,每题只有一个正确选项)
1.下列说法正确的是
A. 黑火药是中国古代的四大发明之一,主要成分是三硝基甲苯
B. 《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里“洧水”指的是石油
C. 《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”“石灰”指CaCO3,属于有机物
D. “酒香不怕巷子深”中的“酒”包含了所有的醇类物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑火药由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,主要成分不是三硝基甲苯,故A错误;
B.洧水可燃,因此洧水指的是石油,故B正确;
C.石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是碳酸钙,碳酸钙中含有碳、氢、氧三种元素,但是碳酸钙不属于有机物而是无机物,故C错误;
D.酒的主要成分是乙醇,不是所有的醇类物质都是酒,如丙三醇等多元醇或二元醇不是酒,故D错误;
答案选B。
2.据报道:“可燃冰”是能够满足人类使用1000年的新能源。“可燃冰”试采成功,打开一个千年宝库。“可燃冰”的主要为甲烷分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。下列叙述错误的是
A. 甲烷属于化石燃料
B. 甲烷的空间构型是正四面体结构
C. 可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
D. 可燃冰提供了水可能变成油的例证
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲烷是天然气的主要成分,属于化石燃料,故A正确;
B.甲烷分子是一种呈正四面体型的分子,四个C-H完全相同,键角为109°28',故 B正确;
C.“可燃冰”能够满足人类使用1000年的新能源,有可能成为人类未来的重要能源,故C正确;
D.“可燃冰”的实质是天然气的水合物,不是水变成的油,故D错误;
答案选D。
3.下列有机化合物的分类不正确的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中含苯环,侧链是饱和烃基,属于苯的同系物,故A正确;
B.中不含苯环,不属于芳香族化合物,故B错误;
C.含有苯环,且只有C、H两种元素,属于芳香烃,故C正确;
D.中没有苯环,含有-OH,属于醇类,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题的易错点为AD,A要注意苯的同系物的概念,苯的同系物中含有苯环,且满足通式CnH2n-6(n≥6),D要注意醇与酚结构上的区别。
4.下列化学用语不正确是
A. 乙炔的结构简式:CHCH B. 丙烯的球棍模型:
C. 2-丁烯的键线式为: D. 乙醇的分子式:C2H6O
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔的结构简式CH≡CH,碳碳三键不能省略,故A错误;
B、球棍模型是用小球和小棍来表示原子和共价键的模型,故丙烯的球棍模型为,故B正确;
C.键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,2-丁烯的键线式:,故C正确;
D.乙醇的结构简式是CH3CH2OH,分子式为C2H6O,故D正确;
答案选A。
5.下列各组物质等体积混合后,振荡、静置后,不出现分层现象的是
A. 乙醇、水 B. 四氯化碳、溴水
C. 溴苯、水 D. 乙酸乙酯、水
【答案】A
【解析】
【详解】物质等体积混合后,振荡、静置后,不出现分层现象,说明两种物质能够互溶。
A. 乙醇与水互溶,混合后不分层,故A选;
B. 四氯化碳不溶于水,与溴水混合发生萃取后分层,故B不选;
C. 溴苯不溶于水,与水混合后分层,故C不选;
D. 乙酸乙酯不溶于水,与水混合后分层,故D不选;
答案选A。
6.下列物质因发生化学反应,既能使溴水褪色,又能使KMnO4酸性溶液褪色的是
A. 乙烷 B. 乙烯 C. 苯 D. 甲苯
【答案】B
【解析】
试题分析:A、乙烷不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,不选A;B、乙烯能和溴水褪色,发生加成反应,能和高锰酸钾溶液发生氧化反应而使之褪色,选B;C、苯和溴水发生萃取而使溴水褪色,不是发生化学反应,不能使高锰酸钾溶液褪色,错误,不选C;D、甲苯不能使溴水褪色,但可以使高锰酸钾溶液褪色,不选D。
考点: 有机物的结构和性质
7.下列叙述错误的是
A. 用水可以区分苯和四氯化碳
B. 用金属钠可以区分乙醇和乙醚
C. 用溴水可以区分乙烯和乙炔
D. 用酸性高锰酸钾溶液可以区分己烷和己烯
【答案】C
【解析】
【详解】A、苯的密度比水小,而四氯化碳的密度比水大,它们和水均不互溶,会出现不同的分层现象,可以用水区分苯和四氯化碳,故A正确;
B、乙醇与Na反应生成氢气,乙醚不能,可以利用金属Na区分乙醇和乙醚,故B正确;
C、乙烯和乙炔均能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,现象相同,不能区分,故C错误;
D、己烯能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,己烷不能,可以用高锰酸钾酸性溶液区分己烷和己烯,故D正确;
答案选C。
8.下列不属于化学变化的是
A. 石油的分馏 B. 煤的干馏 C. 石油的裂解 D. 苯的硝化
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油分馏是利用物质沸点不同分离物质的方法,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A选;
B.煤的干馏是隔绝空气加强热使煤分解,过程中有新物质生成,属于化学变化,故B不选;
C.石油的裂解是高温下将大分子烃断裂成小分子,有新物质生成,属于化学变化,故C不选;
D.苯的硝化是苯与浓硝酸在一定条件下反应生成硝基苯,过程中有新物质生成,属于化学变化,故D不选;
答案选A。
【点睛】明确过程中是否有新物质生成是解题的关键。在煤和石油的综合利用的几种方法中只有石油的分馏是物理变化,其余的如煤的干馏、石油的裂化和裂解、煤的气化、煤的液化、石油的催化重整都属于化学变化。
9.下列反应属于取代反应的是
A. 苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 B. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C. 乙烯与水生成乙醇的反应 D. 乙酸与乙醇的酯化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与氢气在催化剂存在时加热发生加成反应:+3H2,属于加成反应,故A错误;
B.乙烯含有碳碳双键,能和溴反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为Br2+CH2=CH2→BrCH2CH2Br,该反应为加成反应,故B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,能和溴反应生成乙醇,该反应为加成反应,故C错误;
C.乙酸和乙醇之间发生反应生成乙酸乙酯和水的反应叫做酯化反应,酯化反应为取代反应,故D正确;
答案选D。
【点睛】正确理解取代反应的实质是解题的关键。解答本题要注意,硝化反应、酯化反应、水解反应等也属于取代反应。
10.有机物命名正确的是
A. 2,5-二乙基-2-甲基戊烷 B. 2-甲基-2,5-二乙基戊烷
C. 3,6,6-三甲基辛烷 D. 3,3,6-三甲基辛烷
【答案】D
【解析】
【分析】
的最长主链含有8个碳原子,在3号和6号碳原子上含有甲基,结合烷烃的命名方法分析判断。
【详解】根据烷烃的命名规则,的最长主链含有8个碳原子,为辛烷,在3号碳原子上含有2个甲基,6号碳原子上含有1个甲基,乙醇名称为3,3,6-三甲基辛烷,故选D。
【点睛】本题的易错点为C,要注意烷烃命名时,要保证各取代基位次之和最小。
11.某烃结构式如下:,有关其结构说法正确的是
A. 所有碳原子可能在同一平面上 B. 所有氢原子可能在同一平面上
C. 所有原子可能在同一平面上 D. 所有原子可能在同一条直线上
【答案】A
【解析】
【详解】有机物-C≡C-CH=CH-CH3中,具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构,所以苯环的6个碳原子一定共面,具有乙烯结构的后4个碳原子一定共面,具有乙炔结构的两个碳原子一定共线,所有的碳原子可以共面,含有甲基,具有甲烷的四面体结构,所有氢原子不可能共面,故选A。
【点睛】有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,同时注意碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转.
12.下列说法错误的是
A. CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
B. 苯、甲苯、苯酚均能发生取代反应
C. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同
D. 常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、CH3-CH=CH2和CH2=CH2的分子式分别为C3H6、C2H4,最简式都是CnH2n,故A正确;
B.苯环上的H可取代,如溴苯的制备,甲苯中苯环上的H易取代,如2,4,6-三硝基甲苯的制备,苯酚能够与溴反应生成三溴苯酚沉淀,则苯、甲苯、苯酚在一定条件下均能发生取代反应,故B正确;
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,分别发生氧化反应、加成反应,褪色原理不同,故C错误;
D.烷烃同分异构体中支链越多,沸点越低,则正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低,故D正确;
答案选C。
13.下列关于实验操作合理的是
A. 用乙醇萃取碘水中的碘
B. 用金属钠检验无水乙醇中是否含有水
C. 做银镜反应后试管壁上银镜,用稀氨水洗涤
D. 盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,用酒精洗涤
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据萃取剂的选择条件,萃取剂与原溶剂不相溶,乙醇和水互溶,所以不能用乙醇萃取碘水中的碘,故A错误;
B.Na和水及乙醇都能反应生成氢气,所以不能用Na检验乙醇中是否含有水,应该用无水硫酸铜检验,故B错误;
C.银单质与氨水不反应,不能用稀氨水洗涤银镜,可用稀硝酸洗去,故C错误;
D.由于苯酚易溶于酒精,盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,可用酒精洗涤,故D正确;
答案选D。
14.下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后,能发生消去反应,且生成物只有一种的是
A. B.
C. CH3Cl D.
【答案】B
【解析】
试题分析:A.与-Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,故A错误;B.能发生消去反应,生成的烯烃只有一种,故B正确;C.CH3Cl只有1个碳原子,不能发生消去反应,故C错误;D.发生消去反应生成两种烯烃,故D错误,故选B。
【考点定位】考查有机物的结构和性质
【名师点晴】为高考常见题型,侧重考查卤代烃发生消去反应的特点,题目难度不大,注意掌握消去反应、水解反应的概念及判断方法,明确反应的原理是解题的关键;卤代烃能发生消去反应的结构特点:与-X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;分子中含有卤素原子、酯基等官能团的有机物能够发生水解反应,以此解答该题。
15.从香荚豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该反应可能的结构简式是
【答案】A
【解析】
试题分析:由题意知,该物质是一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机物中含有酚羟基、醛基。A.该分子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,故A正确;B.该分子中不含酚羟基,所以不能显色反应,不符合题意,故B错误;C.该反应中不含醛基,所以不能发生银镜反应,不符合题意,故C错误;D.该分子中含有醛基和酚羟基,能发生显色反应和银镜反应,其分子式为C8H6O3,不符合题意,故D错误。故选A。
考点:考查有机物分子中的官能团及其结构;同分异构现象和同分异构体
16.下列有关物质性质验证、检验和提纯方法不合理的是
A. 证明碳酸的酸性强于苯酚:将CO2气体通入苯酚钠溶液中
B. 证明葡萄糖分子中含醛基的方法:将其与新制氢氧化铜悬浊液共热
C. 除去乙烷中少量的乙烯:通入酸性高锰酸钾溶液中
D. 除去苯中少量的苯酚:加入足量的NaOH溶液,分液
【答案】C
【解析】
【详解】A.将CO2通入苯酚钠溶液中,溶液由澄清变浑浊,生成了苯酚,说明碳酸酸性强于苯酚,故A正确;
B.含有醛基的有机物能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,葡萄糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液共热,生成砖红色沉淀,说明葡萄糖分子中含有醛基,故B正确;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体,引入新杂质,应用溴水除杂,故C错误;
D.苯酚可与氢氧化钠溶液反应,而苯不反应,可以用NaOH溶液除去苯中少量的苯酚,加入氢氧化钠后分液分离,故D正确;
答案选C。
17.某芳香烃分子式为C10H14,其苯环上只有一个取代基,则该芳烃可能的结构有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【分析】
苯环上只有一个取代基的芳香烃,说明侧链为-C4H9,书写-C4H9的异构体,即可确定符合条件的同分异构体数目。
【详解】分子式为C10H14 苯环上只有一个取代基的芳香烃,则侧链为-C4H9,因为-C4H9的结构有:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)34种,故符合条件的芳香烃有4种,故选B。
18.某有机物的分子式为C4H6O2,下列说法不正确的是
A. 可能含有一个酯基和一个碳碳双键
B. 可能含有一个醛基和一个羰基
C. 可能含有一个环和一个酯基
D. 可能含有一个醛基和一个碳碳叁键
【答案】D
【解析】
试题分析:某有机物的分子式为C4H6O2,不饱合度为2。A、一个酯基和一个碳碳双键,不饱合度为2,错误;B、一个醛基和一个羰基,不饱合度为2,错误;C、一个环和一个酯基,不饱合度为2,错误;D、含有一个醛基和一个碳碳叁键,不饱合度为3,正确。
考点:考查有机物的结构。
19.下图是有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图,A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CHO
C. CH3CH2OH D. CH3CH2CH2COOH
【答案】C
【解析】
【详解】由质谱图可知A的相对分子质量为46,则分子式为C2H6O或CH2O2;根据核磁共振氢谱图可知,核磁共振氢谱有3个吸收峰,峰面积约为1∶2∶3,故有机物分子中有3种H原子,A的结构简式可能为CH3CH2OH,因为HCOOH有2个吸收峰,CH3CHO 有2个吸收峰,CH3CH2CH2COOH有4个吸收峰,故选C。
20.某有机物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物的分子式为C11H11O3
B. 1 mol该有机物最多能和5 mol H2发生加成反应
C. 该有机物能与碳酸氢钠溶液反应
D. 一定条件下和浓溴水反应时,1 mol 该有机物能消耗3 mol Br2
【答案】D
【解析】
【分析】
由有机物的结构简式可知有机物A中含有酚羟基,可发生取代反应和氧化反应,含有-COO-,可发生水解反应或取代反应,含有C=C,可发生加成反应、加聚反应和氧化反应等,据此分析解答。
【详解】A.根据有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为C11H12O3,故A错误;
B.A中含有苯环和C=C,1mol该有机物最多能和4mol氢气发生加成反应,酯基不能与氢气加成,故B错误;
C.碳酸的酸性比酚羟基的酸性强,该有机物不能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳,故C错误;
D.与浓溴水发生反应时,酚羟基两个邻位上的H可发生取代,C=C可发生加成,则1molA最多能消耗3molBr2,故D正确;
答案选D。
【点睛】把握有机物官能团的结构和性质是解答本题的关键。本题的易错点为D,要注意酚类物质与溴发生取代反应时,酚羟基邻、对位上的H原子可发生取代,间位H原子一般不能取代。
21.依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。
下列说法错误的是
A. 原料X与中间体Y互为同分异构体
B. 原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色
C. 中间体Y能发生加成、消去、氧化反应
D. 依曲替酯能与 NaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.原料X与中间体Y的分子式相同,均为C13H12O4,结构不同,所以二者互为同分异构体,故A正确;
B.原料X中含C=C,能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.中间体Y中含C=C、C=O可与氢气发生加成反应,含-COOC-、酚-OH可发生取代反应,酚-OH能够发生氧化反应,但不能发生消去反应,故C错误;
D.依曲替酯中含有-COOC-,能够与NaOH反应,故D正确;
答案选C。
22.已知(x)、 (y)、 (z) 互为同分异构体,下列说法不正确的是
A. z的二氯代物只有三种
B. x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面
C. x的同分异构体只有y和z两种
D. x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【答案】C
【解析】
A.立方烷分子中只有一种氢原子,其一氯代物有1种,而一氯代物有3种氢原子,如图,则立方烷的二氯代物有3种,故A正确;B.x中苯环、双键均为平面结构,且单键可旋转,而z中含3个双键,且相连形成环状结构,y中每个碳原子上还有一个H原子,所有原子一定不共面,而z中所有原子不可能在同一平面内,故B正确;C.x的分子式为C8H8,其不饱和度为=5,其同分异构体除了y、z外,还可以含有1个碳环、2个碳碳三键或1个碳碳双键、2个碳碳三键等,故C错误;D.x、y有碳碳不饱和键,可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,故D正确;故选C。
点睛:本题考查有机物的结构与性质。本题的易错点为B,要注意物质的结构中只要含有饱和碳原子,所有原子就不可能在同一平面上,本题的难点为C,注意根据不饱和度分析解答。
第II卷(非选择题 共56分)
23.将下列物质,请按要求将序号填入下列空格内
A.35Cl和37Cl B.C60和石墨 C.和 D.异丁烷和2-甲基丙烷 E.CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)
(1)互为同位素的是________________;
(2)互为同系物的是_________________;
(3)互为同分异构体的是_____________;
(4)属于同一物质的是_________________;
【答案】 (1). A (2). E (3). C (4). D
【解析】
【分析】
根据同位素、同系物和同分异构体的概念分析解答。
【详解】(1)35Cl和37Cl质子数都为17,中子数不同,是氯元素的不同原子,互为同位素,故答案为:A;
(2)CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)结构相似、通式相同,相差15个CH2原子团,互为同系物,故答案为:E;
(3)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故答案为:C;
(4)异丁烷和2-甲基丙烷的分子式相同,结构相同,属于同一种物质,故答案为:D。
【点睛】本题的易错点为(4),要注意C60和石墨都是由碳元素组成,但属于不同单质,二者互为同素异形体。
24.按要求填空
(1)羟基的电子式是__________。
(2)下图是某有机物分子的简易模型,该有机物中含C、H、O、N四种元素。该有机物的分子式为______。
(3)有机物的键线式为________________;将其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃的系统命名是_____________。
(4)苯和液溴反应的化学方程式________。苯酚和NaOH溶液反应的化学方程式__________。
(5)已知某有机物由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量为58,取5.8g该有机物在氧气中完全燃烧,将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4g和13.2g,回答:该有机物的分子式是_____。若该有机物可使溴水褪色,也能与钠反应,核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,则该有机物的结构简式可能是______________。
(6)四联苯的一氯代物有______种。
【答案】 (1). (2). C3H7NO2 (3). (4). 2,4-二甲基已烷 (5).
(6). (7). C3H6O
(8). CH2=CHCH2OH (9). 5
【解析】
【分析】
(1)羟基为-OH,O原子周围有7个电子;
(2)由有机物的球棍模型,该物质只含C、H、O、N四种元素,可知该有机物结构简式为;
(3)键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,据此书写的键线式;其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃,结合烷烃的系统命名法命名;
(4)苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢;苯酚跟NaOH溶液反应生成苯酚钠和水;
(5)浓硫酸吸收的是水,碱石灰吸收的是二氧化碳,计算出有机物、二氧化碳和水的物质的量之比,再判断有机物分子中含有的碳、氢原子数,结合有机物的相对分子质量判断是否含有氧原子,最后书写化学式;该有机物可使溴水褪色,说明结构中含有碳碳双键;能与钠反应,说明结构中含有羟基;核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,据此书写该有机物的结构简式。
(6)根据“等效氢”的数目分析四联苯的一氯代物,有几种等效氢原子,就有几种一氯代物。
【详解】(1)羟基为-OH,O原子周围有7个电子,电子式为,故答案为:;(2)该有机物结构简式为,分子式为C3H7NO2,故答案为:C3H7NO2;
(3)键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,有机物的键线式为;将其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃为,名称为2,4-二甲基已烷,故答案为:;2,4-二甲基已烷;
(4)在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成反应的方程式为或;苯酚跟NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O,故答案为:或; +NaOH→+H2O;
(5)①浓硫酸吸收的是水,碱石灰吸收的是二氧化碳,5.8g的该有机物的物质的量==0.1mol,水的物质的量==0.3mol,二氧化碳的物质的量==0.3mol,所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol∶0.3mol∶0.3mol=1∶3∶3,所以该有机物分子中含有3个碳原子、6个氢原子,该有机物的相对分子质量是58,所以该分子中还含有1个氧原子,其化学式为C3H6O,若该有机物可使溴水褪色,说明结构中含有碳碳双键;能与钠反应,说明结构中含有羟基;核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,则该有机物的结构简式可能为CH2=CHCH2OH,故答案为:C3H6O;CH2=CHCH2OH;
(6) 共有18个位置的氢原子可以被取代,根据轴对称可知,1、9、10、18等效,2,8,11,17等效,3,7,12,16等效,4,6,13,15等效,5、14等效,因此四联苯的等效氢原子有5种,因此四联苯的一氯代物有5种,故答案为:5。
25.某研究性学习小组利用浓硫酸和乙醇制取乙烯,并验证探究乙烯与溴反应。实验装置如下(省略夹持、搅拌、加热装置)。
装置1 装置2
请回答:
(1)仪器b的名称是_________;
(2)加热前,需将乙醇和浓硫酸混合。仪器a中盛装的是_________;
(3)乙醇制取乙烯的化学反应方程式为_________________;
(4)实验结果讨论:①甲同学观察到装置1中溴水颜色褪去,认为乙烯与溴水发生加成反应。化学反应方程式为____;
②乙同学观察到反应混合液逐渐变黑,认为乙烯中可能混有一种还原性气体,它也能使溴水颜色褪去。为证明乙烯能使溴水褪色,需将装置1虚线部分换成装置2,重做实验。装置2中,C所盛试剂是___;
③丙同学认为甲同学在观察实验现象时,漏掉一个能够证明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象。该现象是指_____。
【答案】 (1). 三颈烧瓶 (2). 浓硫酸 (3). CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O (4). CH2=CH2+ Br2→ (5). NaOH溶液 (6). 油状物生成
【解析】
【分析】
实验室通过乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,由于浓硫酸具有强烈的脱水性和氧化性,因此部分乙醇被碳化,加热时C又被浓硫酸氧化生成二氧化硫和二氧化碳气体,结合二氧化硫、二氧化碳、乙烯的性质分析解答。
【详解】(1)根据图示,仪器b为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(2)将乙醇和浓硫酸混合,相当于将浓硫酸稀释,需要将浓硫酸慢慢进入乙醇中,因此仪器a中盛装的是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
(3)乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应的化学反应方程式为CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O,故答案为:CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O;
(4)①乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+ Br2→,故答案为:CH2=CH2+ Br2→;
②浓硫酸具有强氧化性和脱水性,能够将乙醇碳化并且发生氧化还原反应,因此乙同学观察到反应混合液逐渐变黑,生成的二氧化硫是一种还原性气体,也能使溴水颜色褪去。要证明乙烯能使溴水褪色,需将生成的二氧化硫除去,可以选用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫,故答案为:NaOH溶液;
③乙烯与溴水反应生成的1,2-二溴乙烷不溶于水,因此在水的下层应该有油状物生成,故答案为:油状物生成。
26.已知有下列转化关系,请回答下列问题(部分反应条件未注明)。
(1)F的官能团名称________________;
(2)B→D的化学反应方程式为____________;
(3)D→E的化学反应类型为_____________________;
(4)F转化为G的化学反应方程式为_________________;
(5)H是F的同分异构体,它是苯的邻位二取代物,遇FeCl3溶液显示特征颜色,则H可能的结构简式为(任写一种)_____。
【答案】 (1). 碳碳双键、羧基
(2). +NaOH+NaCl+H2O (3). 取代反应
(4).
(5). 或或或等
【解析】
【分析】
A的分子式为C9H10,根据B的分子式可知,A与氯气发生加成反应生成B,B为,B在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成D,D为,据此结合官能团的性质分析解答。
【详解】(1)F()的官能团有碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键、羧基;
(2)B在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成D,反应的化学反应方程式为+NaOH+NaCl+H2O,故答案为:+NaOH+NaCl+H2O;
(3)根据流程图,D中的氯原子被-CN代替,因此D→E的反应属于取代反应,故答案为:取代反应;
(4)根据流程图,F与乙醇发生酯化反应生成G,反应的化学反应方程式为,故答案为:;
(5)F为,H是F的同分异构体,它是苯的邻位二取代物,遇FeCl3溶液显示特征颜色,说明含有酚羟基,H可能的结构简式为或或或等,故答案为:或或或等。
【点睛】本题的易错点为(2),要注意卤代烃发生消去反应的条件,与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,才能发生消去反应,否则不能。
27.石油是工业的血液,通过它可以得到很多重要的化工产品。
已知:
(1)B和A为同系物,B的结构简式为_________________;
(2)反应①的化学方程式为__________________,其反应类型为___________;
(3)写出检验C3H5Cl中含有Cl原子方法:______________;
(4)C的结构简式为______________;
(5)反应④的化学方程式为_______________;
(6)设计一条由乙烯为原料制备D的合成路线(其他无机原料任选)____________。(合成路线格式如下:CH3CH2OH H2C=CH2 BrCH2CH2Br)
【答案】 (1). CH2=CHCH3 (2). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (3). 加成反应 (4). 加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl原子 (5). HOOC—COOH (6). CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl
(7).
【解析】
【分析】
C2H6O与C反应生成D,由D的结构简式可知C为HOOC-COOH,C2H6O为CH3CH2OH,则A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成乙醇;C3H5Cl发生卤代烃的水解反应生成CH2=CHCH2OH,则C3H5Cl为CH2=CHCH2Cl,B为CH2=CHCH3,据此分析解答。
【详解】(1)由于B与氯气反应产物为C3H5Cl,该反应为取代反应,故B分子式为C3H6,B和A为同系物,可知B中含有一个不饱和键,根据分子式可推知B为CH2=CHCH3,故答案为:CH2=CHCH3;
(2)由以上分析可知,A为CH2=CH2,反应①的化学方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,为加成反应,故答案为:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;加成反应;
(3)检验 C3H5Cl 中含有 Cl 原子的方法为:加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl 原子;故答案为:加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl 原子;
(4)根据以上分析可知,C HOOC-COOH,故答案为:HOOC-COOH;
(5)反应④为卤代烃的水解反应,反应的化学方程式为CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl,故答案为:CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl;
(6)D为乙二酸二乙酯,则由乙二酸和乙醇发生酯化反应制得,乙烯与水发生加成反应可生成乙醇,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中水解生成乙二醇,乙二醇氧化可以生成乙二酸,所以由乙烯为原料制备 D 的合成路线为,故答案为:。
可能用到的相对分子质量:H—1 C—12 O—16
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题(本题共22小题,每小题2分,共44分,每题只有一个正确选项)
1.下列说法正确的是
A. 黑火药是中国古代的四大发明之一,主要成分是三硝基甲苯
B. 《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里“洧水”指的是石油
C. 《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”“石灰”指CaCO3,属于有机物
D. “酒香不怕巷子深”中的“酒”包含了所有的醇类物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑火药由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,主要成分不是三硝基甲苯,故A错误;
B.洧水可燃,因此洧水指的是石油,故B正确;
C.石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是碳酸钙,碳酸钙中含有碳、氢、氧三种元素,但是碳酸钙不属于有机物而是无机物,故C错误;
D.酒的主要成分是乙醇,不是所有的醇类物质都是酒,如丙三醇等多元醇或二元醇不是酒,故D错误;
答案选B。
2.据报道:“可燃冰”是能够满足人类使用1000年的新能源。“可燃冰”试采成功,打开一个千年宝库。“可燃冰”的主要为甲烷分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。下列叙述错误的是
A. 甲烷属于化石燃料
B. 甲烷的空间构型是正四面体结构
C. 可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
D. 可燃冰提供了水可能变成油的例证
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲烷是天然气的主要成分,属于化石燃料,故A正确;
B.甲烷分子是一种呈正四面体型的分子,四个C-H完全相同,键角为109°28',故 B正确;
C.“可燃冰”能够满足人类使用1000年的新能源,有可能成为人类未来的重要能源,故C正确;
D.“可燃冰”的实质是天然气的水合物,不是水变成的油,故D错误;
答案选D。
3.下列有机化合物的分类不正确的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中含苯环,侧链是饱和烃基,属于苯的同系物,故A正确;
B.中不含苯环,不属于芳香族化合物,故B错误;
C.含有苯环,且只有C、H两种元素,属于芳香烃,故C正确;
D.中没有苯环,含有-OH,属于醇类,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题的易错点为AD,A要注意苯的同系物的概念,苯的同系物中含有苯环,且满足通式CnH2n-6(n≥6),D要注意醇与酚结构上的区别。
4.下列化学用语不正确是
A. 乙炔的结构简式:CHCH B. 丙烯的球棍模型:
C. 2-丁烯的键线式为: D. 乙醇的分子式:C2H6O
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔的结构简式CH≡CH,碳碳三键不能省略,故A错误;
B、球棍模型是用小球和小棍来表示原子和共价键的模型,故丙烯的球棍模型为,故B正确;
C.键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,2-丁烯的键线式:,故C正确;
D.乙醇的结构简式是CH3CH2OH,分子式为C2H6O,故D正确;
答案选A。
5.下列各组物质等体积混合后,振荡、静置后,不出现分层现象的是
A. 乙醇、水 B. 四氯化碳、溴水
C. 溴苯、水 D. 乙酸乙酯、水
【答案】A
【解析】
【详解】物质等体积混合后,振荡、静置后,不出现分层现象,说明两种物质能够互溶。
A. 乙醇与水互溶,混合后不分层,故A选;
B. 四氯化碳不溶于水,与溴水混合发生萃取后分层,故B不选;
C. 溴苯不溶于水,与水混合后分层,故C不选;
D. 乙酸乙酯不溶于水,与水混合后分层,故D不选;
答案选A。
6.下列物质因发生化学反应,既能使溴水褪色,又能使KMnO4酸性溶液褪色的是
A. 乙烷 B. 乙烯 C. 苯 D. 甲苯
【答案】B
【解析】
试题分析:A、乙烷不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,不选A;B、乙烯能和溴水褪色,发生加成反应,能和高锰酸钾溶液发生氧化反应而使之褪色,选B;C、苯和溴水发生萃取而使溴水褪色,不是发生化学反应,不能使高锰酸钾溶液褪色,错误,不选C;D、甲苯不能使溴水褪色,但可以使高锰酸钾溶液褪色,不选D。
考点: 有机物的结构和性质
7.下列叙述错误的是
A. 用水可以区分苯和四氯化碳
B. 用金属钠可以区分乙醇和乙醚
C. 用溴水可以区分乙烯和乙炔
D. 用酸性高锰酸钾溶液可以区分己烷和己烯
【答案】C
【解析】
【详解】A、苯的密度比水小,而四氯化碳的密度比水大,它们和水均不互溶,会出现不同的分层现象,可以用水区分苯和四氯化碳,故A正确;
B、乙醇与Na反应生成氢气,乙醚不能,可以利用金属Na区分乙醇和乙醚,故B正确;
C、乙烯和乙炔均能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,现象相同,不能区分,故C错误;
D、己烯能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,己烷不能,可以用高锰酸钾酸性溶液区分己烷和己烯,故D正确;
答案选C。
8.下列不属于化学变化的是
A. 石油的分馏 B. 煤的干馏 C. 石油的裂解 D. 苯的硝化
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油分馏是利用物质沸点不同分离物质的方法,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A选;
B.煤的干馏是隔绝空气加强热使煤分解,过程中有新物质生成,属于化学变化,故B不选;
C.石油的裂解是高温下将大分子烃断裂成小分子,有新物质生成,属于化学变化,故C不选;
D.苯的硝化是苯与浓硝酸在一定条件下反应生成硝基苯,过程中有新物质生成,属于化学变化,故D不选;
答案选A。
【点睛】明确过程中是否有新物质生成是解题的关键。在煤和石油的综合利用的几种方法中只有石油的分馏是物理变化,其余的如煤的干馏、石油的裂化和裂解、煤的气化、煤的液化、石油的催化重整都属于化学变化。
9.下列反应属于取代反应的是
A. 苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 B. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C. 乙烯与水生成乙醇的反应 D. 乙酸与乙醇的酯化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与氢气在催化剂存在时加热发生加成反应:+3H2,属于加成反应,故A错误;
B.乙烯含有碳碳双键,能和溴反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为Br2+CH2=CH2→BrCH2CH2Br,该反应为加成反应,故B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,能和溴反应生成乙醇,该反应为加成反应,故C错误;
C.乙酸和乙醇之间发生反应生成乙酸乙酯和水的反应叫做酯化反应,酯化反应为取代反应,故D正确;
答案选D。
【点睛】正确理解取代反应的实质是解题的关键。解答本题要注意,硝化反应、酯化反应、水解反应等也属于取代反应。
10.有机物命名正确的是
A. 2,5-二乙基-2-甲基戊烷 B. 2-甲基-2,5-二乙基戊烷
C. 3,6,6-三甲基辛烷 D. 3,3,6-三甲基辛烷
【答案】D
【解析】
【分析】
的最长主链含有8个碳原子,在3号和6号碳原子上含有甲基,结合烷烃的命名方法分析判断。
【详解】根据烷烃的命名规则,的最长主链含有8个碳原子,为辛烷,在3号碳原子上含有2个甲基,6号碳原子上含有1个甲基,乙醇名称为3,3,6-三甲基辛烷,故选D。
【点睛】本题的易错点为C,要注意烷烃命名时,要保证各取代基位次之和最小。
11.某烃结构式如下:,有关其结构说法正确的是
A. 所有碳原子可能在同一平面上 B. 所有氢原子可能在同一平面上
C. 所有原子可能在同一平面上 D. 所有原子可能在同一条直线上
【答案】A
【解析】
【详解】有机物-C≡C-CH=CH-CH3中,具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构,所以苯环的6个碳原子一定共面,具有乙烯结构的后4个碳原子一定共面,具有乙炔结构的两个碳原子一定共线,所有的碳原子可以共面,含有甲基,具有甲烷的四面体结构,所有氢原子不可能共面,故选A。
【点睛】有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,同时注意碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转.
12.下列说法错误的是
A. CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
B. 苯、甲苯、苯酚均能发生取代反应
C. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同
D. 常压下,正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、CH3-CH=CH2和CH2=CH2的分子式分别为C3H6、C2H4,最简式都是CnH2n,故A正确;
B.苯环上的H可取代,如溴苯的制备,甲苯中苯环上的H易取代,如2,4,6-三硝基甲苯的制备,苯酚能够与溴反应生成三溴苯酚沉淀,则苯、甲苯、苯酚在一定条件下均能发生取代反应,故B正确;
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,分别发生氧化反应、加成反应,褪色原理不同,故C错误;
D.烷烃同分异构体中支链越多,沸点越低,则正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低,故D正确;
答案选C。
13.下列关于实验操作合理的是
A. 用乙醇萃取碘水中的碘
B. 用金属钠检验无水乙醇中是否含有水
C. 做银镜反应后试管壁上银镜,用稀氨水洗涤
D. 盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,用酒精洗涤
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据萃取剂的选择条件,萃取剂与原溶剂不相溶,乙醇和水互溶,所以不能用乙醇萃取碘水中的碘,故A错误;
B.Na和水及乙醇都能反应生成氢气,所以不能用Na检验乙醇中是否含有水,应该用无水硫酸铜检验,故B错误;
C.银单质与氨水不反应,不能用稀氨水洗涤银镜,可用稀硝酸洗去,故C错误;
D.由于苯酚易溶于酒精,盛放过苯酚的试剂瓶中残留的苯酚,可用酒精洗涤,故D正确;
答案选D。
14.下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后,能发生消去反应,且生成物只有一种的是
A. B.
C. CH3Cl D.
【答案】B
【解析】
试题分析:A.与-Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,故A错误;B.能发生消去反应,生成的烯烃只有一种,故B正确;C.CH3Cl只有1个碳原子,不能发生消去反应,故C错误;D.发生消去反应生成两种烯烃,故D错误,故选B。
【考点定位】考查有机物的结构和性质
【名师点晴】为高考常见题型,侧重考查卤代烃发生消去反应的特点,题目难度不大,注意掌握消去反应、水解反应的概念及判断方法,明确反应的原理是解题的关键;卤代烃能发生消去反应的结构特点:与-X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;分子中含有卤素原子、酯基等官能团的有机物能够发生水解反应,以此解答该题。
15.从香荚豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该反应可能的结构简式是
【答案】A
【解析】
试题分析:由题意知,该物质是一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机物中含有酚羟基、醛基。A.该分子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,故A正确;B.该分子中不含酚羟基,所以不能显色反应,不符合题意,故B错误;C.该反应中不含醛基,所以不能发生银镜反应,不符合题意,故C错误;D.该分子中含有醛基和酚羟基,能发生显色反应和银镜反应,其分子式为C8H6O3,不符合题意,故D错误。故选A。
考点:考查有机物分子中的官能团及其结构;同分异构现象和同分异构体
16.下列有关物质性质验证、检验和提纯方法不合理的是
A. 证明碳酸的酸性强于苯酚:将CO2气体通入苯酚钠溶液中
B. 证明葡萄糖分子中含醛基的方法:将其与新制氢氧化铜悬浊液共热
C. 除去乙烷中少量的乙烯:通入酸性高锰酸钾溶液中
D. 除去苯中少量的苯酚:加入足量的NaOH溶液,分液
【答案】C
【解析】
【详解】A.将CO2通入苯酚钠溶液中,溶液由澄清变浑浊,生成了苯酚,说明碳酸酸性强于苯酚,故A正确;
B.含有醛基的有机物能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,葡萄糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液共热,生成砖红色沉淀,说明葡萄糖分子中含有醛基,故B正确;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体,引入新杂质,应用溴水除杂,故C错误;
D.苯酚可与氢氧化钠溶液反应,而苯不反应,可以用NaOH溶液除去苯中少量的苯酚,加入氢氧化钠后分液分离,故D正确;
答案选C。
17.某芳香烃分子式为C10H14,其苯环上只有一个取代基,则该芳烃可能的结构有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【分析】
苯环上只有一个取代基的芳香烃,说明侧链为-C4H9,书写-C4H9的异构体,即可确定符合条件的同分异构体数目。
【详解】分子式为C10H14 苯环上只有一个取代基的芳香烃,则侧链为-C4H9,因为-C4H9的结构有:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)34种,故符合条件的芳香烃有4种,故选B。
18.某有机物的分子式为C4H6O2,下列说法不正确的是
A. 可能含有一个酯基和一个碳碳双键
B. 可能含有一个醛基和一个羰基
C. 可能含有一个环和一个酯基
D. 可能含有一个醛基和一个碳碳叁键
【答案】D
【解析】
试题分析:某有机物的分子式为C4H6O2,不饱合度为2。A、一个酯基和一个碳碳双键,不饱合度为2,错误;B、一个醛基和一个羰基,不饱合度为2,错误;C、一个环和一个酯基,不饱合度为2,错误;D、含有一个醛基和一个碳碳叁键,不饱合度为3,正确。
考点:考查有机物的结构。
19.下图是有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图,A的结构简式可能为
A. HCOOH B. CH3CHO
C. CH3CH2OH D. CH3CH2CH2COOH
【答案】C
【解析】
【详解】由质谱图可知A的相对分子质量为46,则分子式为C2H6O或CH2O2;根据核磁共振氢谱图可知,核磁共振氢谱有3个吸收峰,峰面积约为1∶2∶3,故有机物分子中有3种H原子,A的结构简式可能为CH3CH2OH,因为HCOOH有2个吸收峰,CH3CHO 有2个吸收峰,CH3CH2CH2COOH有4个吸收峰,故选C。
20.某有机物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物的分子式为C11H11O3
B. 1 mol该有机物最多能和5 mol H2发生加成反应
C. 该有机物能与碳酸氢钠溶液反应
D. 一定条件下和浓溴水反应时,1 mol 该有机物能消耗3 mol Br2
【答案】D
【解析】
【分析】
由有机物的结构简式可知有机物A中含有酚羟基,可发生取代反应和氧化反应,含有-COO-,可发生水解反应或取代反应,含有C=C,可发生加成反应、加聚反应和氧化反应等,据此分析解答。
【详解】A.根据有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为C11H12O3,故A错误;
B.A中含有苯环和C=C,1mol该有机物最多能和4mol氢气发生加成反应,酯基不能与氢气加成,故B错误;
C.碳酸的酸性比酚羟基的酸性强,该有机物不能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳,故C错误;
D.与浓溴水发生反应时,酚羟基两个邻位上的H可发生取代,C=C可发生加成,则1molA最多能消耗3molBr2,故D正确;
答案选D。
【点睛】把握有机物官能团的结构和性质是解答本题的关键。本题的易错点为D,要注意酚类物质与溴发生取代反应时,酚羟基邻、对位上的H原子可发生取代,间位H原子一般不能取代。
21.依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。
下列说法错误的是
A. 原料X与中间体Y互为同分异构体
B. 原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色
C. 中间体Y能发生加成、消去、氧化反应
D. 依曲替酯能与 NaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.原料X与中间体Y的分子式相同,均为C13H12O4,结构不同,所以二者互为同分异构体,故A正确;
B.原料X中含C=C,能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.中间体Y中含C=C、C=O可与氢气发生加成反应,含-COOC-、酚-OH可发生取代反应,酚-OH能够发生氧化反应,但不能发生消去反应,故C错误;
D.依曲替酯中含有-COOC-,能够与NaOH反应,故D正确;
答案选C。
22.已知(x)、 (y)、 (z) 互为同分异构体,下列说法不正确的是
A. z的二氯代物只有三种
B. x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面
C. x的同分异构体只有y和z两种
D. x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
【答案】C
【解析】
A.立方烷分子中只有一种氢原子,其一氯代物有1种,而一氯代物有3种氢原子,如图,则立方烷的二氯代物有3种,故A正确;B.x中苯环、双键均为平面结构,且单键可旋转,而z中含3个双键,且相连形成环状结构,y中每个碳原子上还有一个H原子,所有原子一定不共面,而z中所有原子不可能在同一平面内,故B正确;C.x的分子式为C8H8,其不饱和度为=5,其同分异构体除了y、z外,还可以含有1个碳环、2个碳碳三键或1个碳碳双键、2个碳碳三键等,故C错误;D.x、y有碳碳不饱和键,可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,故D正确;故选C。
点睛:本题考查有机物的结构与性质。本题的易错点为B,要注意物质的结构中只要含有饱和碳原子,所有原子就不可能在同一平面上,本题的难点为C,注意根据不饱和度分析解答。
第II卷(非选择题 共56分)
23.将下列物质,请按要求将序号填入下列空格内
A.35Cl和37Cl B.C60和石墨 C.和 D.异丁烷和2-甲基丙烷 E.CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)
(1)互为同位素的是________________;
(2)互为同系物的是_________________;
(3)互为同分异构体的是_____________;
(4)属于同一物质的是_________________;
【答案】 (1). A (2). E (3). C (4). D
【解析】
【分析】
根据同位素、同系物和同分异构体的概念分析解答。
【详解】(1)35Cl和37Cl质子数都为17,中子数不同,是氯元素的不同原子,互为同位素,故答案为:A;
(2)CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)结构相似、通式相同,相差15个CH2原子团,互为同系物,故答案为:E;
(3)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故答案为:C;
(4)异丁烷和2-甲基丙烷的分子式相同,结构相同,属于同一种物质,故答案为:D。
【点睛】本题的易错点为(4),要注意C60和石墨都是由碳元素组成,但属于不同单质,二者互为同素异形体。
24.按要求填空
(1)羟基的电子式是__________。
(2)下图是某有机物分子的简易模型,该有机物中含C、H、O、N四种元素。该有机物的分子式为______。
(3)有机物的键线式为________________;将其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃的系统命名是_____________。
(4)苯和液溴反应的化学方程式________。苯酚和NaOH溶液反应的化学方程式__________。
(5)已知某有机物由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量为58,取5.8g该有机物在氧气中完全燃烧,将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4g和13.2g,回答:该有机物的分子式是_____。若该有机物可使溴水褪色,也能与钠反应,核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,则该有机物的结构简式可能是______________。
(6)四联苯的一氯代物有______种。
【答案】 (1). (2). C3H7NO2 (3). (4). 2,4-二甲基已烷 (5).
(6). (7). C3H6O
(8). CH2=CHCH2OH (9). 5
【解析】
【分析】
(1)羟基为-OH,O原子周围有7个电子;
(2)由有机物的球棍模型,该物质只含C、H、O、N四种元素,可知该有机物结构简式为;
(3)键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,据此书写的键线式;其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃,结合烷烃的系统命名法命名;
(4)苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢;苯酚跟NaOH溶液反应生成苯酚钠和水;
(5)浓硫酸吸收的是水,碱石灰吸收的是二氧化碳,计算出有机物、二氧化碳和水的物质的量之比,再判断有机物分子中含有的碳、氢原子数,结合有机物的相对分子质量判断是否含有氧原子,最后书写化学式;该有机物可使溴水褪色,说明结构中含有碳碳双键;能与钠反应,说明结构中含有羟基;核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,据此书写该有机物的结构简式。
(6)根据“等效氢”的数目分析四联苯的一氯代物,有几种等效氢原子,就有几种一氯代物。
【详解】(1)羟基为-OH,O原子周围有7个电子,电子式为,故答案为:;(2)该有机物结构简式为,分子式为C3H7NO2,故答案为:C3H7NO2;
(3)键线式中用短线表示碳碳键,端点、交点是C原子,C原子、H原子不需要标出,有机物的键线式为;将其在催化剂存在的条件下完全氢化,所得烷烃为,名称为2,4-二甲基已烷,故答案为:;2,4-二甲基已烷;
(4)在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成反应的方程式为或;苯酚跟NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O,故答案为:或; +NaOH→+H2O;
(5)①浓硫酸吸收的是水,碱石灰吸收的是二氧化碳,5.8g的该有机物的物质的量==0.1mol,水的物质的量==0.3mol,二氧化碳的物质的量==0.3mol,所以有机物、二氧化碳和水的物质的量之比=0.1mol∶0.3mol∶0.3mol=1∶3∶3,所以该有机物分子中含有3个碳原子、6个氢原子,该有机物的相对分子质量是58,所以该分子中还含有1个氧原子,其化学式为C3H6O,若该有机物可使溴水褪色,说明结构中含有碳碳双键;能与钠反应,说明结构中含有羟基;核磁共振氢谱显示该分子中存在四种化学环境不同的氢原子,则该有机物的结构简式可能为CH2=CHCH2OH,故答案为:C3H6O;CH2=CHCH2OH;
(6) 共有18个位置的氢原子可以被取代,根据轴对称可知,1、9、10、18等效,2,8,11,17等效,3,7,12,16等效,4,6,13,15等效,5、14等效,因此四联苯的等效氢原子有5种,因此四联苯的一氯代物有5种,故答案为:5。
25.某研究性学习小组利用浓硫酸和乙醇制取乙烯,并验证探究乙烯与溴反应。实验装置如下(省略夹持、搅拌、加热装置)。
装置1 装置2
请回答:
(1)仪器b的名称是_________;
(2)加热前,需将乙醇和浓硫酸混合。仪器a中盛装的是_________;
(3)乙醇制取乙烯的化学反应方程式为_________________;
(4)实验结果讨论:①甲同学观察到装置1中溴水颜色褪去,认为乙烯与溴水发生加成反应。化学反应方程式为____;
②乙同学观察到反应混合液逐渐变黑,认为乙烯中可能混有一种还原性气体,它也能使溴水颜色褪去。为证明乙烯能使溴水褪色,需将装置1虚线部分换成装置2,重做实验。装置2中,C所盛试剂是___;
③丙同学认为甲同学在观察实验现象时,漏掉一个能够证明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象。该现象是指_____。
【答案】 (1). 三颈烧瓶 (2). 浓硫酸 (3). CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O (4). CH2=CH2+ Br2→ (5). NaOH溶液 (6). 油状物生成
【解析】
【分析】
实验室通过乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,由于浓硫酸具有强烈的脱水性和氧化性,因此部分乙醇被碳化,加热时C又被浓硫酸氧化生成二氧化硫和二氧化碳气体,结合二氧化硫、二氧化碳、乙烯的性质分析解答。
【详解】(1)根据图示,仪器b为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(2)将乙醇和浓硫酸混合,相当于将浓硫酸稀释,需要将浓硫酸慢慢进入乙醇中,因此仪器a中盛装的是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
(3)乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应的化学反应方程式为CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O,故答案为:CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O;
(4)①乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+ Br2→,故答案为:CH2=CH2+ Br2→;
②浓硫酸具有强氧化性和脱水性,能够将乙醇碳化并且发生氧化还原反应,因此乙同学观察到反应混合液逐渐变黑,生成的二氧化硫是一种还原性气体,也能使溴水颜色褪去。要证明乙烯能使溴水褪色,需将生成的二氧化硫除去,可以选用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫,故答案为:NaOH溶液;
③乙烯与溴水反应生成的1,2-二溴乙烷不溶于水,因此在水的下层应该有油状物生成,故答案为:油状物生成。
26.已知有下列转化关系,请回答下列问题(部分反应条件未注明)。
(1)F的官能团名称________________;
(2)B→D的化学反应方程式为____________;
(3)D→E的化学反应类型为_____________________;
(4)F转化为G的化学反应方程式为_________________;
(5)H是F的同分异构体,它是苯的邻位二取代物,遇FeCl3溶液显示特征颜色,则H可能的结构简式为(任写一种)_____。
【答案】 (1). 碳碳双键、羧基
(2). +NaOH+NaCl+H2O (3). 取代反应
(4).
(5). 或或或等
【解析】
【分析】
A的分子式为C9H10,根据B的分子式可知,A与氯气发生加成反应生成B,B为,B在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成D,D为,据此结合官能团的性质分析解答。
【详解】(1)F()的官能团有碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键、羧基;
(2)B在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成D,反应的化学反应方程式为+NaOH+NaCl+H2O,故答案为:+NaOH+NaCl+H2O;
(3)根据流程图,D中的氯原子被-CN代替,因此D→E的反应属于取代反应,故答案为:取代反应;
(4)根据流程图,F与乙醇发生酯化反应生成G,反应的化学反应方程式为,故答案为:;
(5)F为,H是F的同分异构体,它是苯的邻位二取代物,遇FeCl3溶液显示特征颜色,说明含有酚羟基,H可能的结构简式为或或或等,故答案为:或或或等。
【点睛】本题的易错点为(2),要注意卤代烃发生消去反应的条件,与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,才能发生消去反应,否则不能。
27.石油是工业的血液,通过它可以得到很多重要的化工产品。
已知:
(1)B和A为同系物,B的结构简式为_________________;
(2)反应①的化学方程式为__________________,其反应类型为___________;
(3)写出检验C3H5Cl中含有Cl原子方法:______________;
(4)C的结构简式为______________;
(5)反应④的化学方程式为_______________;
(6)设计一条由乙烯为原料制备D的合成路线(其他无机原料任选)____________。(合成路线格式如下:CH3CH2OH H2C=CH2 BrCH2CH2Br)
【答案】 (1). CH2=CHCH3 (2). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (3). 加成反应 (4). 加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl原子 (5). HOOC—COOH (6). CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl
(7).
【解析】
【分析】
C2H6O与C反应生成D,由D的结构简式可知C为HOOC-COOH,C2H6O为CH3CH2OH,则A为CH2=CH2,与水发生加成反应生成乙醇;C3H5Cl发生卤代烃的水解反应生成CH2=CHCH2OH,则C3H5Cl为CH2=CHCH2Cl,B为CH2=CHCH3,据此分析解答。
【详解】(1)由于B与氯气反应产物为C3H5Cl,该反应为取代反应,故B分子式为C3H6,B和A为同系物,可知B中含有一个不饱和键,根据分子式可推知B为CH2=CHCH3,故答案为:CH2=CHCH3;
(2)由以上分析可知,A为CH2=CH2,反应①的化学方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,为加成反应,故答案为:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;加成反应;
(3)检验 C3H5Cl 中含有 Cl 原子的方法为:加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl 原子;故答案为:加入氢氧化钠溶液,加热,冷却后加入稀硝酸中和,再加入硝酸银溶液,如果出现白色沉淀,证明有Cl 原子;
(4)根据以上分析可知,C HOOC-COOH,故答案为:HOOC-COOH;
(5)反应④为卤代烃的水解反应,反应的化学方程式为CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl,故答案为:CH2=CHCH2Cl+NaOHCH2=CHCH2OH+NaCl;
(6)D为乙二酸二乙酯,则由乙二酸和乙醇发生酯化反应制得,乙烯与水发生加成反应可生成乙醇,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中水解生成乙二醇,乙二醇氧化可以生成乙二酸,所以由乙烯为原料制备 D 的合成路线为,故答案为:。
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