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【化学】河南省周口中英文学校2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)
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河南省周口中英文学校2018-2019学年高二下学期期末考试
可能用到的相对原子质量:C 12 ,H 1,O 16,Ca40,Na23
第Ⅰ 卷(选择题,共60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1.药皂具有杀菌、消毒作用,制作药皂通常是在普通肥皂中加入了少量的( )
A. 甲醛 B. 酒精 C. 苯酚 D. 高锰酸钾
【答案】C
【分析】苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。因此在制作药皂时通常是在普通肥皂中加入少量的苯酚。
【详解】A. 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等,不能用于制作药皂,A项错误;
B. 乙醇的用途很广,可以用于做溶剂、有机合成、各种化合物的结晶、洗涤剂、萃取剂等。70%~75%的酒精用于消毒,不能用于制作药皂,B项错误;
C. 苯酚是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。因此在制作药皂时通常加入少量的苯酚,C项正确;
D. 高锰酸钾在化学品生产中,广泛用作氧化剂;医药中用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理中,作水处理剂;还用作漂白剂、吸附剂、着色剂及消毒剂等,不能用于制作药皂,D项错误;
答案应选C。
2. 下列表述正确的是( )
A. 羟基的电子式 B. 醛基的结构简式—COH
C. 1-丁烯的键线式 D. 聚丙烯的结构简式
【答案】C
【解析】试题分析:A.羟基中氧原子最外层为7个电子,羟基中含有1个氧氢键,羟基正确的电子式为,故A错误;B.醛基为醛类的官能团,醛基的结构简式为-CHO,故B错误;C.中碳碳双键位于1号C,该有机物名称为1-丁烯,故C正确;D.聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的,聚丙烯的链节中主链含有2个碳原子,聚丙烯正确的结构简式为,故D错误;故选C。
【考点定位】考查化学用语的判断
【名师点晴】本题考查常见化学用语的判断,为高频考点,注意掌握键线式、电子式、结构简式等化学用语的概念及表示方法,试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力。解决这类问题过程中需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[]”,没有成键的价电子也要写出来。②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。
3.具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为
,它属于( )
A. 芳香烃 B. 易溶于水的有机物
C. 苯甲酸的同系物 D. 高分子化合物
【答案】C
【分析】从结构可判断该有机物属于芳香酸,不属于烃类。与苯甲酸相差了6个CH2原子团,属于同系物。因含有碳原子个数较多,烃基部分较长,因此在水中溶解度较小。以此解题。
【详解】A. 该有机物含有氧原子,因此不属于烃类,A项错误;
B. 该有机物中含有碳原子个数较多,烃基部分较大、属于憎水基,因此该物质在水中溶解度较小,B项错误;
C. 该有机物与苯甲酸均属于一元芳香酸,相差了6个CH2原子团,属于同系物,C项正确;
D. 该有机物的摩尔质量未达到104g/mol,不属于高分子化合物,D项错误;
答案应选C。
4. 有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是( )
A. 确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
B. 分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
C. 分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D. 分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
【答案】D
【解析】试题分析:要分析有机物的组成及结构,必须先制得这种物质,才能对其进行分析研究故需先将有机混合物分离、提纯;再确定该物质的组成元素,进而确定其最简式(实验式);接着测出分子量确定化学式,再分析它的化学性质或者采用高科技测定方法,从而确定它的结构式;故D项正确;本题选D。
考点:有机物结构确定。
5. 下列物质①乙烷 ②丙烷 ③乙醇,沸点由高到低的顺序正确的是( )
A. ①>②>③ B. ②>①>③ C. ③>②>① D. ③>①>②
【答案】C
【解析】试题分析:物质的相对分子质量越大,分子间作用力就越强,物质的熔沸点就越高,当物质的相对分子质量相同时,由极性分子构成的物质的分子间作用力大于由非极性分子构成的物质,熔沸点就高。所以①乙烷 ②丙烷 ③乙醇,沸点由高到低的顺序是③>②>①,答案选C。
考点:考查物质的熔沸点的比较。
6.下列各组物质中的三种物质,只用一种试剂无法鉴别的是( )
A. 乙醇、乙醛、乙酸 B. 苯、溴乙烷、乙醇
C. 苯、苯酚、四氯化碳 D. 乙烷、乙烯、乙炔
【答案】D
【详解】A. 可用氢氧化铜悬浊液鉴别。乙醇无现象;乙醛遇冷的氢氧化铜悬浊液无现象,加热后产生砖红色沉淀;乙酸可使氢氧化铜悬浊液溶解。因此能用一种试剂鉴别,A项正确;
B. 可用水鉴别。苯密度小,在水的上层;溴乙烷密度大在水的下层;乙醇与水互溶。因此能用一种试剂鉴别,B项正确;
C. 可用氯化铁溶液鉴别。苯密度小,在氯化铁溶液的上层;苯酚遇氯化铁溶液显特征紫色;四氯化碳密度大,在氯化铁溶液的下层。因此能用一种试剂鉴别,C项正确;
D. 可利用溴水或酸性高锰酸钾鉴别乙烷与乙烯、乙炔,但由于乙烯和乙炔遇溴水、酸性高锰酸钾现象相同,因此无法仅通过一种试剂鉴别,D项错误;
答案应选D。
7.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
A. 1-氯丁烷与乙醇、氢氧化钾共热
B. 油脂与氢氧化钠溶液共热制肥皂
C. 乙醇与浓氢溴酸混合加热
D. 苯与浓硫酸、浓硝酸混合,温度保持在50-60℃
【答案】A
【分析】取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应。以此解题。
【详解】A. 1-氯丁烷与乙醇、氢氧化钾共热生成1-丁烯、氯化钾、水,为消去反应,A项错误;
B. 油脂与氢氧化钠溶液共热制高级脂肪酸盐与甘油,为取代反应,B项正确;
C. 乙醇与浓氢溴酸混合加热生成溴乙烷和水,为取代反应,C项正确;
D. 苯与浓硫酸、浓硝酸混合,温度保持在50-60℃生成硝基苯和水,为取代反应,D项正确;
答案应选A。
8.下列事实可以用同一原理解释的是( )
A. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理
B. 乙烯可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 苯酚和氢氧化钠溶液在空气中久置均会变质
D. 重铬酸钾酸性溶液和高锰酸钾酸性溶液遇乙醇,颜色均发生变化
【答案】D
【详解】A. 漂白粉利用其产生次氯酸的氧化性对自来水起到杀菌消毒的作用;明矾利用电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮物,对自来水起到净化的作用。因此不能用同一原理解释,A项错误;
B. 乙烯使溴水褪色发生的是加成反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是被酸性高锰酸钾氧化,发生氧化反应。因此不能用同一原理解释,B项错误;
C. 苯酚在空气中久置易被空气中的氧气氧化,发生氧化反应;氢氧化钠溶液在空气中久置会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,为非氧化还原反应。因此不能用同一原理解释,C项错误;
D. 重铬酸钾酸性溶液和高锰酸钾酸性溶液都因具有强氧化性遇乙醇后颜色发生变化,使乙醇发生氧化反应。可以用同一原理解释,D项正确;
答案应选D。
9.某有机物的结构简式为下列叙述正确的是( )
A. 1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗1 mol NaOH
B. 该有机物可通过加聚反应生成
C. 该有机物水解所得产物能发生加成反应
D. 该有机物分子的单体为两种
【答案】B
【分析】
从结构上看,合成该有机物的反应为:n,为加聚反应。为酯类,既能在酸性条件下水解,也能在碱性条件下水解。由于1mol该有机物中含n mol酯基,因此水解时所需的水为n mol,生成了n mol乙酸和1mol。据此解题。
【详解】A. 从结构上看,该有机物为高分子,1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,将消耗n mol NaOH,A项错误;
B. 合成该有机物的反应为:n,为加聚反应,B项正确;
C. 该有机物发生的水解反应为:+H2O+n所得的产物不含碳碳双键等可以发生加成反应的官能团,因此无法发生加成反应,C项错误;
D. 从合成该有机物的反应为:n来看,合成该有机物分子的单体为,D项错误;
答案应选B。
10. 在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是( )
A. 与金属钠反应时,键①断裂 B. 与醋酸、浓硫酸共热时,键②断裂
C. 与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂 D. 与HCl反应生成氯乙烷时,键②断裂
【答案】B
【详解】A.与金属钠反应时,生成乙醇钠和氢气,乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂, A项正确;
B.与醋酸、浓硫酸共热时,发生酯化反应,醇脱H,故乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂,B项错误;
C.与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应生成乙烯和水,C-O、甲基上的C-H键断裂,即键②和④断裂,C项正确;
D.与HCl反应生成氯乙烷时,-OH被-Cl取代,C-O键断裂,即键②断裂,D项正确;
答案应选B。
11.下面是丁醇的两种同分异构体,其结构简式、沸点及熔点如下表所示:
异丁醇
叔丁醇
结构简式
沸点/℃
108
82.3
熔点/℃
-108
25.5
下列说法不正确的是( )
A. 用系统命名法给异丁醇命名为:2-甲基-1-丙醇
B. 异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰,且面积之比是1∶2∶6
C. 用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中结晶出来
D. 两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃
【答案】B
【分析】用系统命名法给有机物进行命名时,应先选含官能团最长碳链做为主链、再从离官能团最近的一侧开始编号,因此异丁醇可命名为:2-甲基-1-丙醇;叔丁醇可命名为:2-甲基-2-丙醇。从已知中可看出叔丁醇的熔沸点与异丁醇相差较大,且叔丁醇25.5℃以下即为固体,因此可利用降温结晶的方法将二者进行分离。
【详解】A. 用系统命名法给异丁醇命名:主碳链上有3个碳原子,故为丙醇;从距离官能团-OH最近的一侧开始编号,甲基在第2个碳上,故该有机物可命名为:2-甲基-1-丙醇,A项正确;
B. 由于异丁醇上的两个甲基化学环境相同,因此该物质共有4种氢原子,核磁共振氢谱应有四组峰,面积之比是1∶2∶1∶6,B项错误;
C. 由于叔丁醇的熔沸点与异丁醇相差较大,且叔丁醇25.5℃以下即为固体,因此可利用降温结晶的方法将其从二者的混合物中结晶出来,C项正确;
D. 两种醇发生消去反应后得到的烯烃均为,D项正确;
答案应选B。
12.有机化合物中原子间或原子团间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。 下列各项事实中不能说明上述观点的是( )
A. 乙烯能发生加成反应而乙烷不行
B. 苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇不行
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能
D. 丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子比乙烷中的氢原子更容易被卤素原子取代
【答案】A
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键性质较活泼能发生加成反应,而乙烷中不含碳碳双键,性质较稳定,乙烷不能发生加成反应。乙烯和乙烷性质的不同是由于含有的官能团不同导致的,而非原子间或原子团间的相互影响导致不同的。A项错误;
B.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能,是由于苯环对羟基产生了影响,使羟基上的氢更活泼,B项正确;
C.苯和甲烷均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯中的甲基被氧化成羧基,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,这说明受到苯环的影响,使侧链上的甲基易被氧化,C项正确;
D.丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子因受到羰基的影响变得较活泼,易被卤素原子取代,而乙烷中的氢原子不易被卤素原子取代,D项正确。
答案应选A。
13.中草药秦皮中含有的七叶树内酯(每个折点表示一个碳原子,氢原子未画出),具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水、NaOH溶液和足量氢气完全反应,则消耗的Br2 、NaOH和H2的物质的量分别为( )
A. 1 mol Br2;2 mol NaOH;1 mol H2
B. 3 mol Br2;4 mol NaOH;1 mol H2
C. 2 mol Br2;3 mol NaOH;4 mol H2
D. 3 mol Br2;4 mol NaOH;4 mol H2
【答案】D
【分析】七叶树内酯含酚-OH与溴水发生取代反应,含C=C与溴水发生加成反应;含酚-OH与NaOH发生中和反应,含酯基在碱性环境下水解,当生成了酚和酸,继续与NaOH发生中和反应;含苯环和C=C能与氢气发生加成反应。以此解题。
【详解】含酚-OH与溴水发生取代反应,1mol该物质消耗溴水2mol;C=C与溴水发生加成反应,1mol该物质共消耗溴水3mol;
酚-OH与NaOH发生中和反应,1mol该物质消耗2molNaOH; -COOC-在碱性环境下水解生成了酚和酸,消耗2molNaOH,则1mol该物质消耗NaOH为4mol;
该物质中含苯环和C=C能与氢气发生加成反应,1mol七叶树内酯与氢气完全反应,消耗氢气4mol;
答案应选D。
【点睛】本题主要考查了不同官能团与Br2 、NaOH和H2的反应,需要特别注意的是,如有机物中含有卤原子、酯基均能在碱性环境下发生水解反应,且水解产物会继续与NaOH发生中和反应。
14.用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A. 分离乙醇和乙酸 B. 除去甲烷中的乙烯
C. 除去溴苯中的溴单质
D. 除去工业酒精中的甲醇
【答案】D
【详解】A. 乙醇和乙酸相互溶解,不能用分液的方法分离,A错误;
B. 酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化成CO2,用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,会引入新的杂质气体,B错误;
C. 单质溴易溶于溴苯,不能用过滤的方法分离,C错误;
D. 甲醇和乙醇互相混溶,但沸点不同,除去工业酒精中的甲醇,可用蒸馏的方法,D正确;
答案为D
15.下列有关有机物的叙述正确的是( )
A. 由乙醇、丙三醇都易溶于水可知所有的醇都易溶于水
B. 由甲烷、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色可知所有的烷烃和苯的同系物都不与高锰酸钾溶液反应
C. 由淀粉在人体内水解为葡萄糖,可知纤维素在人体内水解的最终产物也是葡萄糖
D. 由苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应可知羟基能使苯环上的氢活性增强
【答案】D
【详解】A. 分子中碳原子为1~3的醇能与水以任意比例互溶,比如甲醇,乙醇,丙三醇,碳原子数为4~11的一元醇部分溶于水,碳原子更多的醇不溶于水,故A错误;
B.苯的同系物如甲苯中由于侧链受苯环的影响,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B错误;
C. 淀粉在淀粉酶的作用下水解最终得到葡萄糖,但人体内没有水解纤维素的酶,纤维素在人体内不水解,故C错误;
D. 苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应说明羟基能使苯环上的氢活性增强,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,掌握有机反应的规律是解题的关键,注意有机物之间的区别和联系以及基团之间的相互影响,理解物质的特殊性质。
16.欲除去下列物质中的少量杂质,所选除杂试剂或除杂方法不正确的是( )
选项
物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
C2H2
H2S
CuSO4溶液
洗气
B
溴苯
Br2
NaOH溶液
分液
C
苯
苯酚
浓溴水
过滤
D
乙醇
水
CaO
蒸馏
【答案】C
【详解】A.硫化氢与硫酸铜反应生成黑色沉淀,而乙炔不能,利用洗气法分离,A项正确;
B.溴易与溴苯混溶而难于除去,因此可选NaOH溶液,利用溴可与氢氧化钠溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠、水进入水层,并利用分液方法分离,故B正确;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚属于有机物易溶于有机溶剂苯中,无法分离,C项错误;
D.利用氧化钙易吸收水且与水反应生成微溶且沸点较高的氢氧化钙这一特点,将乙醇利用蒸馏的方式分离提纯, D项正确;
答案应选C。
【点睛】本题主要考查的是有机混合物的除杂问题。解题时需要注意的是在选择除杂试剂时,应注意除去杂质必有几个原则:(1)尽可能不引入新杂质(2)实验程序最少(3)尽可能除去杂质。(4)也可以想办法把杂质转变为主要纯净物。(5)减少主要物质的损失。
17.下列实验方案不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验方案
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液
B
证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性
向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,有沉淀析出,再把沉淀加入蒸馏水
C
检验蔗糖水解产物具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
D
通过一次实验比较乙酸、碳酸、苯酚溶液的酸性强弱
向碳酸钠溶液中滴加乙酸,将所得气体通入饱和NaHCO3溶液洗气,再通入苯酚钠溶液中
【答案】B
【详解】A.溴乙烷在NaOH的乙醇溶液,加热,发生消去反应可生成乙烯,乙烯与溴发生加成反应可使溴的四氯化碳溶液褪色,可达到实验目的, A项正确;
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,鸡蛋清因在盐溶液中的溶解度减小而发生盐析,再加入足量的蒸馏水,鸡蛋清溶解,从而证明盐析过程是可逆的物理变化,该实验无法验证蛋白质的变性,B项错误;
C.蔗糖在酸性条件下水解生成葡萄糖和果糖,通过加入适量稀NaOH溶液调节溶液呈碱性,在加热条件下葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应,可达到实验目的, C项正确;
D.向碳酸钠溶液中滴加乙酸,生成二氧化碳,证明乙酸的酸性强于碳酸;由于乙酸具有挥发性,故将所得气体通入饱和NaHCO3溶液中洗气,再通入苯酚钠溶液中出现混浊,证明碳酸的酸性强于苯酚,可达到实验目的,D项正确;
答案应选B。
18.符合下列条件分子式为C9H6O2 所有的同分异构体的数目为 ( )
a.分子中含有 -COO- 基团
b.分子中除一个苯环外,无其他环状结构
c.苯环上的氢原子被氯原子取代,得到两种一氯代物
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【分析】由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度为7,由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为碳碳叁键。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知碳碳叁键与-COO-处于对位关系。由此解题。
【详解】由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度n==7。由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知与-COO-处于对位关系。因此,符合条件的同分异构体为、,共2种。
答案应选B。
【点睛】本题考查有机物同分异构体的判断。在解题时需注意对已知分子式应先判断其不饱和度,确定类别异构,再结合所含的未知结构的碳原子确定碳链异构,最后再找寻官能团的位置异构,同时应注意含有碳碳双键有机物的顺反异构问题。
19.所谓手性分子是指在分子中,当一个碳原子上连有彼此互不相同的四个原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如,有机化合物有光学活性。则该有机化合物分别发生如下反应后,生成的有机物仍有光学活性的是( )
A. 与乙酸发生酯化反应
B. 与NaOH水溶液共热
C. 与银氨溶液作用
D. 在催化剂存在下与氢气作用
【答案】C
【解析】A.与乙酸发生酯化反应,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的CH3COOCH2-原子团,不具有光学活性,故A错误;B.与NaOH溶液共热发生水解,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故B错误;C.与银氨溶液作用被氧化,-CHO生成-COOH,C原子仍连接4个不同的原子或原子团,具有光学活性,故C正确;D.在催化剂存在下与H2作用,-CHO生成-CH2OH,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故D错误;故选C。
点睛:手性碳原子判断注意:手性碳原子一定是饱和碳原子,手性碳原子所连接的四个基团要是不同的;本题难点要结合反应原理判断反应产物是否具有手性碳和光学活性,如选项C在NaOH溶液中水解后产物OHCCH(CH2OH)2就不再具有手性碳和光学活性,据此分析判断即可。
20.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:
(图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是( )
A. 聚维酮的单体是
B. 聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成
C. 聚维酮碘是一种水溶性物质
D. 聚维酮在一定条件下能发生水解反应
【答案】B
【解析】根据结构分析,聚维酮的单体是,A正确;聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成,B错误;由“聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂”可知,聚维酮碘是一种水溶性物质,C正确;聚维酮含肽键,在一定条件下能发生水解反应,D正确。
点睛:本题考查有机化学基础知识,旨在考查学生对加聚产物的认识、分析能力,及对官能团性质的应用能力。注意:①由“聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂”可知,聚维酮碘溶于水;②从聚合物的结构形式可知,聚维酮是加聚产物。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、填空题
21.化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物:①乙炔②涤纶③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉,请将相应的序号填入空格内。
(1)水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌防腐性能的是___________:
(2)可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等,俗称石炭酸的是___________;
(3)通常用于制肥皂的是___________;
(4)能水解生成葡萄糖供机体利用,还可用于酿制食醋、酒的是___________;
(5)属于合成纤维的是___________;
(6)常用来焊接或切割金属的是___________。
【答案】(1)③ (2)⑤ (3)④ (4)⑥ (5)② (6)①
【解析】试题分析:(1)甲醛能使蛋白质变性,具有防腐功能,故答案选③;(2)苯酚具有弱酸性,能使蛋白质变性,俗称石碳酸,答案为⑤;(3)油脂在碱性条件下生成高级脂肪酸钠,制造肥皂,故答案选④;(4)淀粉水解生成葡萄糖供基体利用,还可以酿制食醋,答案选⑥;(5)只有②⑥为高分子化合物,⑥是天然高分子,②是合成高分子,故答案选②;(6)乙炔燃烧放出大量的热,能焊接或切割金属,答案选⑥.
考点:物质的用途
22.有机物F(C9H10O2)是一种有茉莉花香味的酯。用下图所示的方法可以合成F。其中A 是相对分子质量为28的烃,其产量常作为衡量石油化工发展水平的标志。E是只含碳、氢、氧的芳香族化合物,且苯环上只有一个侧链。
回答下列问题:
(1)A的分子式是____________;
(2)B的结构简式是________________________;
(3)为检验C中的官能团,可选用的试剂是____________;
(4)反应④的化学方程式是____________________________________。
【答案】(1)C2H4(2)CH3CH2OH (3)银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液;
(4)
【解析】试题分析:(1)A是相对分子质量为28的烃,且其产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则A为乙烯,其结构简式:CH2=CH2,分子式为C2H4;(2)F属于酯,是由醇和酸通过酯化反应生成的,根据转化关系,此路线应是C2H4→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH,因此B的结构简式为CH3CH2OH;(3)C为乙醛,检验醛基选用银镜反应或新制Cu(OH)2;(4)根据F的分子式,此F为一元酯,根据原子守恒,则E的分子式为C7H8O,含有苯环,只有一个侧链,则E的结构简式:,其化学反应方程式为:。
考点:考查有机物的推断、醛基的推断等知识。
23.Ⅰ. 实验室制得气体中常含有杂质,影响其性质检验。
下图A为除杂装置,B为性质检验装置,完成下列表格:
序号
气体
反应原理
A中试剂
①
乙烯
溴乙烷和NaOH的醇溶液加热
_____________
②
乙烯
无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应的化学方程式是_________________
___________
③
乙炔
电石与饱和食盐水反应
_______________
Ⅱ. 为探究乙酸乙酯的水解情况,某同学取大小相同的3支试管,分别加入以下溶液,充分振荡,放在同一水浴加热相同时间,观察到如下现象。
编号
①
②
③
实验操作
实验现象
酯层变薄
酯层消失
酯层基本不变
(1)试管①中反应的化学方程式是________________________;
(2)对比试管①和试管③的实验现象,稀H2SO4的作用是______________;
(3)试用化学平衡移动原理解释试管②中酯层消失的原因_____________。
【答案】(1). 水 (2). (3). NaOH溶液 (4). 溶液 (5). (6). 稀硫酸可以加速酯的水解(或稀硫酸是酯水解反应的催化剂) (7). 乙酸乙酯水解生成的乙酸与NaOH发生中和反应,乙酸浓度降低,使水解平衡向正反应方向移动,水解比较彻底
分析】Ⅰ中①、②选择不同的方法制备乙烯,气体中所含杂质也各不相同,因此所选择的除杂试剂也有所区别。在①中,利用溴乙烷和NaOH的醇溶液加热的方式制得的乙烯中通常混有乙醇蒸汽,因此利用乙醇极易溶于水的性质利用水将乙醇除去即可;而在②中利用无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应制乙烯,在乙烯蒸汽中通常混有浓硫酸氧化乙醇后所产生的二氧化硫和二氧化碳,因此利用碱可以除去杂质。
Ⅱ.实验①②③分别在不同的条件下进行酯的分解实验。实验①在酸性条件下进行,一段时间后酯层变薄,说明酯在酸性条件下发生了水解,但水解得不完全;实验②在碱性条件下进行,一段时间后酯层消失,说明酯在碱性条件下能发生完全的水解;实验③是实验对照组,以此解题。
【详解】Ⅰ. ①利用溴乙烷和NaOH的醇溶液加热的方式制得的乙烯中通常混有乙醇蒸汽,因此利用乙醇极易溶于水的性质,用水将乙醇除去即可;
②利用无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应制乙烯,该反应的化学方程式是,在乙烯蒸汽中通常混有浓硫酸氧化乙醇后所产生的二氧化硫和二氧化碳,因此利用二氧化硫、二氧化碳均为酸性气体,用碱可以除去的特点,采用. NaOH溶液除杂;
③利用电石与饱和食盐水反应制乙炔,由于电石不纯,通常使制得的乙炔中混有硫化氢和磷化氢,因此可利用硫化氢、磷化氢易与溶液反应产生沉淀,将杂质除去。
Ⅱ. (1)试管①中乙酸乙酯在酸性环境下发生水解反应,其化学方程式是:;
(2)对比试管①和试管③的实验现象,稀H2SO4的作用是加速酯的水解,做反应的催化剂;
(3) 由于乙酸乙酯水解生成的乙酸与NaOH发生中和反应,乙酸浓度降低,使水解平衡向正反应方向移动,水解比较彻底,因此试管②中酯层消失。
【点睛】本题对实验室制乙烯、乙炔的方法及除杂问题、酯的水解条件进行了考核。解题时需要注意的是在选择除杂试剂时,应注意除去杂质必有几个原则(1)尽可能不引入新杂质(2)实验程序最少(3)尽可能除去杂质。(4)也可以想办法把杂质转变为主要纯净物。(5)减少主要物质的损失。另外在分析酯的水解的时候,酯在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,只是由于酯在碱性环境下水解生成的酸因能与NaOH发生中和反应,使水解平衡向正反应方向移动,因此水解得比较彻底。
24.色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性,其合成路线如下:
已知:
①
②+R’OH+RCOOH
③
(1)A的结构简式是_________;根据系统命名法,F的名称是__________。
(2)B→C所需试剂a是__________;试剂b的结构简式是_________。
(3)C与足量的NaOH反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为________________________________________。
(5)已知:①2HJ+H2O;②J的核磁共振氢谱只有两组峰。以E和J为原料合成K分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:E_________J_________中间产物1_________中间产物2_________
【答案】(1). (2). 1-丙醇 (3). Br2和Fe(或FeBr3) (4). (5). (6). CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O (7). E:;J:;中间产物1:;中间产物2:
【解析】A(苯)发生硝化反应生成B,B为硝基苯,根据C的化学式可知,试剂a为溴,在铁作催化剂时,B与溴发生苯环上的取代反应生成C,结合D的结构可知C为,根据信息①,D在AlCl3存在时与试剂b反应生成E,根据E的化学式可知,试剂b为,则E为;G能够与氢氧化铜反应,则G为醛,因此F为醇,H为酸,因此F为CH3CH2CH2OH,G为CH3CH2CHO,H为CH3CH2COOH。
(1)根据上述分析,A为苯;F 为CH3CH2CH2OH,名称为1-丙醇,故答案为:;1-丙醇;
(2)B与溴发生取代反应生成C,反应需要铁作催化剂,试剂a是Br2和Fe;试剂b为,故答案为:Br2和Fe(或FeBr3);;
(3)C为,与足量的NaOH反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)G为CH3CH2CHO,G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O,故答案为:CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O;
(5)H为CH3CH2COOH,①2HJ+H2O;②J的核磁共振氢谱只有两组峰,则J为酸酐,为。E为,J为;根据信息②,中间产物1为,根据信息③,中间产物2为,发生羟基的消去反应生成K(),故答案为:E:;J:;中间产物1:;中间产物2:。
点睛:本题考查了有机合成与推断,本题的难度较大。本题的难点是(5)中合成过程的推断,要充分理解和利用题示信息,尤其中信息②和③的理解和应用。
可能用到的相对原子质量:C 12 ,H 1,O 16,Ca40,Na23
第Ⅰ 卷(选择题,共60分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1.药皂具有杀菌、消毒作用,制作药皂通常是在普通肥皂中加入了少量的( )
A. 甲醛 B. 酒精 C. 苯酚 D. 高锰酸钾
【答案】C
【分析】苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。因此在制作药皂时通常是在普通肥皂中加入少量的苯酚。
【详解】A. 35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等,不能用于制作药皂,A项错误;
B. 乙醇的用途很广,可以用于做溶剂、有机合成、各种化合物的结晶、洗涤剂、萃取剂等。70%~75%的酒精用于消毒,不能用于制作药皂,B项错误;
C. 苯酚是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。因此在制作药皂时通常加入少量的苯酚,C项正确;
D. 高锰酸钾在化学品生产中,广泛用作氧化剂;医药中用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理中,作水处理剂;还用作漂白剂、吸附剂、着色剂及消毒剂等,不能用于制作药皂,D项错误;
答案应选C。
2. 下列表述正确的是( )
A. 羟基的电子式 B. 醛基的结构简式—COH
C. 1-丁烯的键线式 D. 聚丙烯的结构简式
【答案】C
【解析】试题分析:A.羟基中氧原子最外层为7个电子,羟基中含有1个氧氢键,羟基正确的电子式为,故A错误;B.醛基为醛类的官能团,醛基的结构简式为-CHO,故B错误;C.中碳碳双键位于1号C,该有机物名称为1-丁烯,故C正确;D.聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的,聚丙烯的链节中主链含有2个碳原子,聚丙烯正确的结构简式为,故D错误;故选C。
【考点定位】考查化学用语的判断
【名师点晴】本题考查常见化学用语的判断,为高频考点,注意掌握键线式、电子式、结构简式等化学用语的概念及表示方法,试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力。解决这类问题过程中需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[]”,没有成键的价电子也要写出来。②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。
3.具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为
,它属于( )
A. 芳香烃 B. 易溶于水的有机物
C. 苯甲酸的同系物 D. 高分子化合物
【答案】C
【分析】从结构可判断该有机物属于芳香酸,不属于烃类。与苯甲酸相差了6个CH2原子团,属于同系物。因含有碳原子个数较多,烃基部分较长,因此在水中溶解度较小。以此解题。
【详解】A. 该有机物含有氧原子,因此不属于烃类,A项错误;
B. 该有机物中含有碳原子个数较多,烃基部分较大、属于憎水基,因此该物质在水中溶解度较小,B项错误;
C. 该有机物与苯甲酸均属于一元芳香酸,相差了6个CH2原子团,属于同系物,C项正确;
D. 该有机物的摩尔质量未达到104g/mol,不属于高分子化合物,D项错误;
答案应选C。
4. 有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是( )
A. 确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
B. 分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
C. 分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D. 分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
【答案】D
【解析】试题分析:要分析有机物的组成及结构,必须先制得这种物质,才能对其进行分析研究故需先将有机混合物分离、提纯;再确定该物质的组成元素,进而确定其最简式(实验式);接着测出分子量确定化学式,再分析它的化学性质或者采用高科技测定方法,从而确定它的结构式;故D项正确;本题选D。
考点:有机物结构确定。
5. 下列物质①乙烷 ②丙烷 ③乙醇,沸点由高到低的顺序正确的是( )
A. ①>②>③ B. ②>①>③ C. ③>②>① D. ③>①>②
【答案】C
【解析】试题分析:物质的相对分子质量越大,分子间作用力就越强,物质的熔沸点就越高,当物质的相对分子质量相同时,由极性分子构成的物质的分子间作用力大于由非极性分子构成的物质,熔沸点就高。所以①乙烷 ②丙烷 ③乙醇,沸点由高到低的顺序是③>②>①,答案选C。
考点:考查物质的熔沸点的比较。
6.下列各组物质中的三种物质,只用一种试剂无法鉴别的是( )
A. 乙醇、乙醛、乙酸 B. 苯、溴乙烷、乙醇
C. 苯、苯酚、四氯化碳 D. 乙烷、乙烯、乙炔
【答案】D
【详解】A. 可用氢氧化铜悬浊液鉴别。乙醇无现象;乙醛遇冷的氢氧化铜悬浊液无现象,加热后产生砖红色沉淀;乙酸可使氢氧化铜悬浊液溶解。因此能用一种试剂鉴别,A项正确;
B. 可用水鉴别。苯密度小,在水的上层;溴乙烷密度大在水的下层;乙醇与水互溶。因此能用一种试剂鉴别,B项正确;
C. 可用氯化铁溶液鉴别。苯密度小,在氯化铁溶液的上层;苯酚遇氯化铁溶液显特征紫色;四氯化碳密度大,在氯化铁溶液的下层。因此能用一种试剂鉴别,C项正确;
D. 可利用溴水或酸性高锰酸钾鉴别乙烷与乙烯、乙炔,但由于乙烯和乙炔遇溴水、酸性高锰酸钾现象相同,因此无法仅通过一种试剂鉴别,D项错误;
答案应选D。
7.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
A. 1-氯丁烷与乙醇、氢氧化钾共热
B. 油脂与氢氧化钠溶液共热制肥皂
C. 乙醇与浓氢溴酸混合加热
D. 苯与浓硫酸、浓硝酸混合,温度保持在50-60℃
【答案】A
【分析】取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应。以此解题。
【详解】A. 1-氯丁烷与乙醇、氢氧化钾共热生成1-丁烯、氯化钾、水,为消去反应,A项错误;
B. 油脂与氢氧化钠溶液共热制高级脂肪酸盐与甘油,为取代反应,B项正确;
C. 乙醇与浓氢溴酸混合加热生成溴乙烷和水,为取代反应,C项正确;
D. 苯与浓硫酸、浓硝酸混合,温度保持在50-60℃生成硝基苯和水,为取代反应,D项正确;
答案应选A。
8.下列事实可以用同一原理解释的是( )
A. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理
B. 乙烯可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 苯酚和氢氧化钠溶液在空气中久置均会变质
D. 重铬酸钾酸性溶液和高锰酸钾酸性溶液遇乙醇,颜色均发生变化
【答案】D
【详解】A. 漂白粉利用其产生次氯酸的氧化性对自来水起到杀菌消毒的作用;明矾利用电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮物,对自来水起到净化的作用。因此不能用同一原理解释,A项错误;
B. 乙烯使溴水褪色发生的是加成反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是被酸性高锰酸钾氧化,发生氧化反应。因此不能用同一原理解释,B项错误;
C. 苯酚在空气中久置易被空气中的氧气氧化,发生氧化反应;氢氧化钠溶液在空气中久置会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,为非氧化还原反应。因此不能用同一原理解释,C项错误;
D. 重铬酸钾酸性溶液和高锰酸钾酸性溶液都因具有强氧化性遇乙醇后颜色发生变化,使乙醇发生氧化反应。可以用同一原理解释,D项正确;
答案应选D。
9.某有机物的结构简式为下列叙述正确的是( )
A. 1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗1 mol NaOH
B. 该有机物可通过加聚反应生成
C. 该有机物水解所得产物能发生加成反应
D. 该有机物分子的单体为两种
【答案】B
【分析】
从结构上看,合成该有机物的反应为:n,为加聚反应。为酯类,既能在酸性条件下水解,也能在碱性条件下水解。由于1mol该有机物中含n mol酯基,因此水解时所需的水为n mol,生成了n mol乙酸和1mol。据此解题。
【详解】A. 从结构上看,该有机物为高分子,1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,将消耗n mol NaOH,A项错误;
B. 合成该有机物的反应为:n,为加聚反应,B项正确;
C. 该有机物发生的水解反应为:+H2O+n所得的产物不含碳碳双键等可以发生加成反应的官能团,因此无法发生加成反应,C项错误;
D. 从合成该有机物的反应为:n来看,合成该有机物分子的单体为,D项错误;
答案应选B。
10. 在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是( )
A. 与金属钠反应时,键①断裂 B. 与醋酸、浓硫酸共热时,键②断裂
C. 与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂 D. 与HCl反应生成氯乙烷时,键②断裂
【答案】B
【详解】A.与金属钠反应时,生成乙醇钠和氢气,乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂, A项正确;
B.与醋酸、浓硫酸共热时,发生酯化反应,醇脱H,故乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂,B项错误;
C.与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应生成乙烯和水,C-O、甲基上的C-H键断裂,即键②和④断裂,C项正确;
D.与HCl反应生成氯乙烷时,-OH被-Cl取代,C-O键断裂,即键②断裂,D项正确;
答案应选B。
11.下面是丁醇的两种同分异构体,其结构简式、沸点及熔点如下表所示:
异丁醇
叔丁醇
结构简式
沸点/℃
108
82.3
熔点/℃
-108
25.5
下列说法不正确的是( )
A. 用系统命名法给异丁醇命名为:2-甲基-1-丙醇
B. 异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰,且面积之比是1∶2∶6
C. 用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中结晶出来
D. 两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃
【答案】B
【分析】用系统命名法给有机物进行命名时,应先选含官能团最长碳链做为主链、再从离官能团最近的一侧开始编号,因此异丁醇可命名为:2-甲基-1-丙醇;叔丁醇可命名为:2-甲基-2-丙醇。从已知中可看出叔丁醇的熔沸点与异丁醇相差较大,且叔丁醇25.5℃以下即为固体,因此可利用降温结晶的方法将二者进行分离。
【详解】A. 用系统命名法给异丁醇命名:主碳链上有3个碳原子,故为丙醇;从距离官能团-OH最近的一侧开始编号,甲基在第2个碳上,故该有机物可命名为:2-甲基-1-丙醇,A项正确;
B. 由于异丁醇上的两个甲基化学环境相同,因此该物质共有4种氢原子,核磁共振氢谱应有四组峰,面积之比是1∶2∶1∶6,B项错误;
C. 由于叔丁醇的熔沸点与异丁醇相差较大,且叔丁醇25.5℃以下即为固体,因此可利用降温结晶的方法将其从二者的混合物中结晶出来,C项正确;
D. 两种醇发生消去反应后得到的烯烃均为,D项正确;
答案应选B。
12.有机化合物中原子间或原子团间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。 下列各项事实中不能说明上述观点的是( )
A. 乙烯能发生加成反应而乙烷不行
B. 苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇不行
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能
D. 丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子比乙烷中的氢原子更容易被卤素原子取代
【答案】A
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键性质较活泼能发生加成反应,而乙烷中不含碳碳双键,性质较稳定,乙烷不能发生加成反应。乙烯和乙烷性质的不同是由于含有的官能团不同导致的,而非原子间或原子团间的相互影响导致不同的。A项错误;
B.苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能,是由于苯环对羟基产生了影响,使羟基上的氢更活泼,B项正确;
C.苯和甲烷均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯中的甲基被氧化成羧基,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,这说明受到苯环的影响,使侧链上的甲基易被氧化,C项正确;
D.丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子因受到羰基的影响变得较活泼,易被卤素原子取代,而乙烷中的氢原子不易被卤素原子取代,D项正确。
答案应选A。
13.中草药秦皮中含有的七叶树内酯(每个折点表示一个碳原子,氢原子未画出),具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水、NaOH溶液和足量氢气完全反应,则消耗的Br2 、NaOH和H2的物质的量分别为( )
A. 1 mol Br2;2 mol NaOH;1 mol H2
B. 3 mol Br2;4 mol NaOH;1 mol H2
C. 2 mol Br2;3 mol NaOH;4 mol H2
D. 3 mol Br2;4 mol NaOH;4 mol H2
【答案】D
【分析】七叶树内酯含酚-OH与溴水发生取代反应,含C=C与溴水发生加成反应;含酚-OH与NaOH发生中和反应,含酯基在碱性环境下水解,当生成了酚和酸,继续与NaOH发生中和反应;含苯环和C=C能与氢气发生加成反应。以此解题。
【详解】含酚-OH与溴水发生取代反应,1mol该物质消耗溴水2mol;C=C与溴水发生加成反应,1mol该物质共消耗溴水3mol;
酚-OH与NaOH发生中和反应,1mol该物质消耗2molNaOH; -COOC-在碱性环境下水解生成了酚和酸,消耗2molNaOH,则1mol该物质消耗NaOH为4mol;
该物质中含苯环和C=C能与氢气发生加成反应,1mol七叶树内酯与氢气完全反应,消耗氢气4mol;
答案应选D。
【点睛】本题主要考查了不同官能团与Br2 、NaOH和H2的反应,需要特别注意的是,如有机物中含有卤原子、酯基均能在碱性环境下发生水解反应,且水解产物会继续与NaOH发生中和反应。
14.用下图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A. 分离乙醇和乙酸 B. 除去甲烷中的乙烯
C. 除去溴苯中的溴单质
D. 除去工业酒精中的甲醇
【答案】D
【详解】A. 乙醇和乙酸相互溶解,不能用分液的方法分离,A错误;
B. 酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化成CO2,用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,会引入新的杂质气体,B错误;
C. 单质溴易溶于溴苯,不能用过滤的方法分离,C错误;
D. 甲醇和乙醇互相混溶,但沸点不同,除去工业酒精中的甲醇,可用蒸馏的方法,D正确;
答案为D
15.下列有关有机物的叙述正确的是( )
A. 由乙醇、丙三醇都易溶于水可知所有的醇都易溶于水
B. 由甲烷、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色可知所有的烷烃和苯的同系物都不与高锰酸钾溶液反应
C. 由淀粉在人体内水解为葡萄糖,可知纤维素在人体内水解的最终产物也是葡萄糖
D. 由苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应可知羟基能使苯环上的氢活性增强
【答案】D
【详解】A. 分子中碳原子为1~3的醇能与水以任意比例互溶,比如甲醇,乙醇,丙三醇,碳原子数为4~11的一元醇部分溶于水,碳原子更多的醇不溶于水,故A错误;
B.苯的同系物如甲苯中由于侧链受苯环的影响,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B错误;
C. 淀粉在淀粉酶的作用下水解最终得到葡萄糖,但人体内没有水解纤维素的酶,纤维素在人体内不水解,故C错误;
D. 苯不与溴水反应而苯酚可与溴水反应说明羟基能使苯环上的氢活性增强,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,掌握有机反应的规律是解题的关键,注意有机物之间的区别和联系以及基团之间的相互影响,理解物质的特殊性质。
16.欲除去下列物质中的少量杂质,所选除杂试剂或除杂方法不正确的是( )
选项
物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
C2H2
H2S
CuSO4溶液
洗气
B
溴苯
Br2
NaOH溶液
分液
C
苯
苯酚
浓溴水
过滤
D
乙醇
水
CaO
蒸馏
【答案】C
【详解】A.硫化氢与硫酸铜反应生成黑色沉淀,而乙炔不能,利用洗气法分离,A项正确;
B.溴易与溴苯混溶而难于除去,因此可选NaOH溶液,利用溴可与氢氧化钠溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠、水进入水层,并利用分液方法分离,故B正确;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚属于有机物易溶于有机溶剂苯中,无法分离,C项错误;
D.利用氧化钙易吸收水且与水反应生成微溶且沸点较高的氢氧化钙这一特点,将乙醇利用蒸馏的方式分离提纯, D项正确;
答案应选C。
【点睛】本题主要考查的是有机混合物的除杂问题。解题时需要注意的是在选择除杂试剂时,应注意除去杂质必有几个原则:(1)尽可能不引入新杂质(2)实验程序最少(3)尽可能除去杂质。(4)也可以想办法把杂质转变为主要纯净物。(5)减少主要物质的损失。
17.下列实验方案不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验方案
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液
B
证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性
向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,有沉淀析出,再把沉淀加入蒸馏水
C
检验蔗糖水解产物具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
D
通过一次实验比较乙酸、碳酸、苯酚溶液的酸性强弱
向碳酸钠溶液中滴加乙酸,将所得气体通入饱和NaHCO3溶液洗气,再通入苯酚钠溶液中
【答案】B
【详解】A.溴乙烷在NaOH的乙醇溶液,加热,发生消去反应可生成乙烯,乙烯与溴发生加成反应可使溴的四氯化碳溶液褪色,可达到实验目的, A项正确;
B.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,鸡蛋清因在盐溶液中的溶解度减小而发生盐析,再加入足量的蒸馏水,鸡蛋清溶解,从而证明盐析过程是可逆的物理变化,该实验无法验证蛋白质的变性,B项错误;
C.蔗糖在酸性条件下水解生成葡萄糖和果糖,通过加入适量稀NaOH溶液调节溶液呈碱性,在加热条件下葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应,可达到实验目的, C项正确;
D.向碳酸钠溶液中滴加乙酸,生成二氧化碳,证明乙酸的酸性强于碳酸;由于乙酸具有挥发性,故将所得气体通入饱和NaHCO3溶液中洗气,再通入苯酚钠溶液中出现混浊,证明碳酸的酸性强于苯酚,可达到实验目的,D项正确;
答案应选B。
18.符合下列条件分子式为C9H6O2 所有的同分异构体的数目为 ( )
a.分子中含有 -COO- 基团
b.分子中除一个苯环外,无其他环状结构
c.苯环上的氢原子被氯原子取代,得到两种一氯代物
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【分析】由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度为7,由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为碳碳叁键。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知碳碳叁键与-COO-处于对位关系。由此解题。
【详解】由分子式C9H6O2计算可知该有机物不饱和度n==7。由条件a、b可知该有机物中含有苯环和-COO-,因此还剩下2个碳为未知结构。又由于2个碳需存在两个不饱和度,因此为。从苯环上的氢原子被氯原子取代后得到两种一氯代物,可知与-COO-处于对位关系。因此,符合条件的同分异构体为、,共2种。
答案应选B。
【点睛】本题考查有机物同分异构体的判断。在解题时需注意对已知分子式应先判断其不饱和度,确定类别异构,再结合所含的未知结构的碳原子确定碳链异构,最后再找寻官能团的位置异构,同时应注意含有碳碳双键有机物的顺反异构问题。
19.所谓手性分子是指在分子中,当一个碳原子上连有彼此互不相同的四个原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。例如,有机化合物有光学活性。则该有机化合物分别发生如下反应后,生成的有机物仍有光学活性的是( )
A. 与乙酸发生酯化反应
B. 与NaOH水溶液共热
C. 与银氨溶液作用
D. 在催化剂存在下与氢气作用
【答案】C
【解析】A.与乙酸发生酯化反应,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的CH3COOCH2-原子团,不具有光学活性,故A错误;B.与NaOH溶液共热发生水解,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故B错误;C.与银氨溶液作用被氧化,-CHO生成-COOH,C原子仍连接4个不同的原子或原子团,具有光学活性,故C正确;D.在催化剂存在下与H2作用,-CHO生成-CH2OH,反应后生成的物质中C原子上连接两个相同的-CH2OH原子团,不具有光学活性,故D错误;故选C。
点睛:手性碳原子判断注意:手性碳原子一定是饱和碳原子,手性碳原子所连接的四个基团要是不同的;本题难点要结合反应原理判断反应产物是否具有手性碳和光学活性,如选项C在NaOH溶液中水解后产物OHCCH(CH2OH)2就不再具有手性碳和光学活性,据此分析判断即可。
20.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:
(图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是( )
A. 聚维酮的单体是
B. 聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成
C. 聚维酮碘是一种水溶性物质
D. 聚维酮在一定条件下能发生水解反应
【答案】B
【解析】根据结构分析,聚维酮的单体是,A正确;聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成,B错误;由“聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂”可知,聚维酮碘是一种水溶性物质,C正确;聚维酮含肽键,在一定条件下能发生水解反应,D正确。
点睛:本题考查有机化学基础知识,旨在考查学生对加聚产物的认识、分析能力,及对官能团性质的应用能力。注意:①由“聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂”可知,聚维酮碘溶于水;②从聚合物的结构形式可知,聚维酮是加聚产物。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、填空题
21.化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物:①乙炔②涤纶③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉,请将相应的序号填入空格内。
(1)水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌防腐性能的是___________:
(2)可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等,俗称石炭酸的是___________;
(3)通常用于制肥皂的是___________;
(4)能水解生成葡萄糖供机体利用,还可用于酿制食醋、酒的是___________;
(5)属于合成纤维的是___________;
(6)常用来焊接或切割金属的是___________。
【答案】(1)③ (2)⑤ (3)④ (4)⑥ (5)② (6)①
【解析】试题分析:(1)甲醛能使蛋白质变性,具有防腐功能,故答案选③;(2)苯酚具有弱酸性,能使蛋白质变性,俗称石碳酸,答案为⑤;(3)油脂在碱性条件下生成高级脂肪酸钠,制造肥皂,故答案选④;(4)淀粉水解生成葡萄糖供基体利用,还可以酿制食醋,答案选⑥;(5)只有②⑥为高分子化合物,⑥是天然高分子,②是合成高分子,故答案选②;(6)乙炔燃烧放出大量的热,能焊接或切割金属,答案选⑥.
考点:物质的用途
22.有机物F(C9H10O2)是一种有茉莉花香味的酯。用下图所示的方法可以合成F。其中A 是相对分子质量为28的烃,其产量常作为衡量石油化工发展水平的标志。E是只含碳、氢、氧的芳香族化合物,且苯环上只有一个侧链。
回答下列问题:
(1)A的分子式是____________;
(2)B的结构简式是________________________;
(3)为检验C中的官能团,可选用的试剂是____________;
(4)反应④的化学方程式是____________________________________。
【答案】(1)C2H4(2)CH3CH2OH (3)银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液;
(4)
【解析】试题分析:(1)A是相对分子质量为28的烃,且其产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则A为乙烯,其结构简式:CH2=CH2,分子式为C2H4;(2)F属于酯,是由醇和酸通过酯化反应生成的,根据转化关系,此路线应是C2H4→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH,因此B的结构简式为CH3CH2OH;(3)C为乙醛,检验醛基选用银镜反应或新制Cu(OH)2;(4)根据F的分子式,此F为一元酯,根据原子守恒,则E的分子式为C7H8O,含有苯环,只有一个侧链,则E的结构简式:,其化学反应方程式为:。
考点:考查有机物的推断、醛基的推断等知识。
23.Ⅰ. 实验室制得气体中常含有杂质,影响其性质检验。
下图A为除杂装置,B为性质检验装置,完成下列表格:
序号
气体
反应原理
A中试剂
①
乙烯
溴乙烷和NaOH的醇溶液加热
_____________
②
乙烯
无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应的化学方程式是_________________
___________
③
乙炔
电石与饱和食盐水反应
_______________
Ⅱ. 为探究乙酸乙酯的水解情况,某同学取大小相同的3支试管,分别加入以下溶液,充分振荡,放在同一水浴加热相同时间,观察到如下现象。
编号
①
②
③
实验操作
实验现象
酯层变薄
酯层消失
酯层基本不变
(1)试管①中反应的化学方程式是________________________;
(2)对比试管①和试管③的实验现象,稀H2SO4的作用是______________;
(3)试用化学平衡移动原理解释试管②中酯层消失的原因_____________。
【答案】(1). 水 (2). (3). NaOH溶液 (4). 溶液 (5). (6). 稀硫酸可以加速酯的水解(或稀硫酸是酯水解反应的催化剂) (7). 乙酸乙酯水解生成的乙酸与NaOH发生中和反应,乙酸浓度降低,使水解平衡向正反应方向移动,水解比较彻底
分析】Ⅰ中①、②选择不同的方法制备乙烯,气体中所含杂质也各不相同,因此所选择的除杂试剂也有所区别。在①中,利用溴乙烷和NaOH的醇溶液加热的方式制得的乙烯中通常混有乙醇蒸汽,因此利用乙醇极易溶于水的性质利用水将乙醇除去即可;而在②中利用无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应制乙烯,在乙烯蒸汽中通常混有浓硫酸氧化乙醇后所产生的二氧化硫和二氧化碳,因此利用碱可以除去杂质。
Ⅱ.实验①②③分别在不同的条件下进行酯的分解实验。实验①在酸性条件下进行,一段时间后酯层变薄,说明酯在酸性条件下发生了水解,但水解得不完全;实验②在碱性条件下进行,一段时间后酯层消失,说明酯在碱性条件下能发生完全的水解;实验③是实验对照组,以此解题。
【详解】Ⅰ. ①利用溴乙烷和NaOH的醇溶液加热的方式制得的乙烯中通常混有乙醇蒸汽,因此利用乙醇极易溶于水的性质,用水将乙醇除去即可;
②利用无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应制乙烯,该反应的化学方程式是,在乙烯蒸汽中通常混有浓硫酸氧化乙醇后所产生的二氧化硫和二氧化碳,因此利用二氧化硫、二氧化碳均为酸性气体,用碱可以除去的特点,采用. NaOH溶液除杂;
③利用电石与饱和食盐水反应制乙炔,由于电石不纯,通常使制得的乙炔中混有硫化氢和磷化氢,因此可利用硫化氢、磷化氢易与溶液反应产生沉淀,将杂质除去。
Ⅱ. (1)试管①中乙酸乙酯在酸性环境下发生水解反应,其化学方程式是:;
(2)对比试管①和试管③的实验现象,稀H2SO4的作用是加速酯的水解,做反应的催化剂;
(3) 由于乙酸乙酯水解生成的乙酸与NaOH发生中和反应,乙酸浓度降低,使水解平衡向正反应方向移动,水解比较彻底,因此试管②中酯层消失。
【点睛】本题对实验室制乙烯、乙炔的方法及除杂问题、酯的水解条件进行了考核。解题时需要注意的是在选择除杂试剂时,应注意除去杂质必有几个原则(1)尽可能不引入新杂质(2)实验程序最少(3)尽可能除去杂质。(4)也可以想办法把杂质转变为主要纯净物。(5)减少主要物质的损失。另外在分析酯的水解的时候,酯在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,只是由于酯在碱性环境下水解生成的酸因能与NaOH发生中和反应,使水解平衡向正反应方向移动,因此水解得比较彻底。
24.色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性,其合成路线如下:
已知:
①
②+R’OH+RCOOH
③
(1)A的结构简式是_________;根据系统命名法,F的名称是__________。
(2)B→C所需试剂a是__________;试剂b的结构简式是_________。
(3)C与足量的NaOH反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为________________________________________。
(5)已知:①2HJ+H2O;②J的核磁共振氢谱只有两组峰。以E和J为原料合成K分为三步反应,写出有关化合物的结构简式:E_________J_________中间产物1_________中间产物2_________
【答案】(1). (2). 1-丙醇 (3). Br2和Fe(或FeBr3) (4). (5). (6). CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O (7). E:;J:;中间产物1:;中间产物2:
【解析】A(苯)发生硝化反应生成B,B为硝基苯,根据C的化学式可知,试剂a为溴,在铁作催化剂时,B与溴发生苯环上的取代反应生成C,结合D的结构可知C为,根据信息①,D在AlCl3存在时与试剂b反应生成E,根据E的化学式可知,试剂b为,则E为;G能够与氢氧化铜反应,则G为醛,因此F为醇,H为酸,因此F为CH3CH2CH2OH,G为CH3CH2CHO,H为CH3CH2COOH。
(1)根据上述分析,A为苯;F 为CH3CH2CH2OH,名称为1-丙醇,故答案为:;1-丙醇;
(2)B与溴发生取代反应生成C,反应需要铁作催化剂,试剂a是Br2和Fe;试剂b为,故答案为:Br2和Fe(或FeBr3);;
(3)C为,与足量的NaOH反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)G为CH3CH2CHO,G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O,故答案为:CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3CH2COONa + Cu2O + 3H2O;
(5)H为CH3CH2COOH,①2HJ+H2O;②J的核磁共振氢谱只有两组峰,则J为酸酐,为。E为,J为;根据信息②,中间产物1为,根据信息③,中间产物2为,发生羟基的消去反应生成K(),故答案为:E:;J:;中间产物1:;中间产物2:。
点睛:本题考查了有机合成与推断,本题的难度较大。本题的难点是(5)中合成过程的推断,要充分理解和利用题示信息,尤其中信息②和③的理解和应用。
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