【化学】内蒙古集宁一中西校区2019-2020学年高二下学期期中考试(解析版)
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常用相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Mg:24 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本大题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.海带中含有碘元素。从海带中提取的碘的步骤如下:
①海带焙烧成灰加入水搅拌②过滤③向滤液中加入稀H2SO4和H2O2④加入CCl4萃取⑤分液。下列说法中不正确的是( )
A. 步骤②中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B. 步骤③中涉及的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
C. 步骤④中可用酒精代替CCl4
D. 步骤⑤中获得I2从分液漏斗下口倒出
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤②为过滤,所需要的玻璃仪器为:漏斗、玻璃棒、烧杯,故A不符合题意;
B.步骤③中碘离子被双氧水氧化生成碘,发生的离子反应为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B不符合题意;
C.步骤④为萃取,酒精与水互溶,不能用酒精代替,故C符合题意;
D.四氯化碳的密度比水的密度大,萃取后有机层在下层,获得I2从分液漏斗下口放出,故D不符合题意;
故答案为:C。
【点睛】萃取剂选择三原则:①萃取剂和原溶剂互不相溶;②萃取剂和溶质不发生反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度;常用的有机萃取剂有四氯化碳、苯、汽油、酒精、丙酮等。
2.下列实验中,分离提纯的方法不正确的是( )
选项 | 实验 | 分离、提纯方法 |
A | 提纯粗苯甲酸 | 重结晶 |
B | 分离乙醇和丁醇 | 蒸馏 |
C | 除去乙炔中H2S气体 | 用CuSO4溶液洗气 |
D | 提纯硝基苯 | 碱洗分液-水洗分液-蒸馏 |
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,则选择重结晶法提纯,A正确;
B.乙醇和丁醇互溶但沸点不同,因此选用蒸馏法分离,B正确;
C.H2S和CuSO4反应而乙炔不能,因此利用CuSO4洗气即可除杂,C正确;
D.硝基苯不和NaOH溶液发生反应,故可以除去硝基苯中混有的酸,同时硝基苯和水不溶,因此在分液之后不需要蒸馏操作,D错误;
故选D。
3.只用一种试剂即可将己烯、甲苯、酒精、苯酚溶液、CCl4五种无色液体区分开来,该试剂是( )
A. FeCl3溶液 B. 溴水 C. KMnO4酸性溶液 D. 金属钠
【答案】B
【解析】
A. 因FeCl3溶液与己烯、甲苯均不反应,且二者不溶于水,密度都比水小,所以用FeCl3溶液不能鉴别己烯和甲苯,故A错误;B. 加入溴水时酒精与溴水互溶,苯酚溶液中加入溴水产生白色沉淀,四氯化碳中加入溴水发生萃取,有色层在下层,己烯中加入溴水时,溴水褪色,甲苯中加入溴水发生萃取,有色层在上层,可用溴水鉴别这五种无色液体,故B正确;C. 加入酸性KMnO4溶液时,酒精、苯酚、己烯和甲苯都可以发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色,不能鉴别,故C错误;D. 四氯化碳、己烯、甲苯与金属钠都不反应,所以加入金属钠不能鉴别,故D错误;答案选B。
4.下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相等的是( )
A. 正戊烷和正己烷 B. 新戊烷和
C. 甲烷和乙烷 D. 丙烷和
【答案】B
【解析】
【详解】A.正戊烷()一氯代物同分异构体有3种:、、;正己烷()一氯代物有3种:、、,A不符合题意;
B.新戊烷()一氯代物有1种:,一氯代物有2种:、,B符合题意;
C.CH4一氯代物有1种:CH3Cl,CH3CH3一氯代物有1种:CH3CH2Cl,C不符合题意;
D.丙烷一氯代物有2种:、,一氯代物有2种:、,D不符合题意;
故选B。
5.某烃的结构简式为 ,下列对它的描述正确的是( )
A. 它能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B 所有原子可能共平面
C. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
D. 能发生加成反应,一定条件下最多可与三倍物质的量的氢气加成
【答案】B
【解析】
【分析】
根据烃的结构简式可知该烃是苯乙烯,含有苯环和碳碳双键,结合苯和乙烯的结构与性质解答。
【详解】A.分子中含有碳碳双键,它能与溴水发生加成反应使溴水褪色,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,则该分子中所有原子可能共平面,B正确;
C.烃类物质均不溶于水,苯乙烯属于烃类,难溶于水,C错误;
D.苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,一定条件下最多可与四倍物质的量的氢气加成,D错误;
故答案选B。
6.若如图所示的烷烃结构是烯烃与H2加成后的产物,则烯烃可能的结构有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
【详解】烯烃与H2加成后的产物得到烷烃,则可以在烷烃的结构中加入双键,看可以得到多少种烯烃。两个相邻的C原子都有氢就可以插入双键,如图,则烯烃有5种。
答案选C。
7.下列物质中,因发生化学反应既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
①CH3(CH2)4CH3②CH3CH2CH=CH2③④
A. ② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①CH3(CH2)4CH3 与溴水、高锰酸钾均不发生反应,故①错误;
②CH3CH2CH=CH2中含碳碳双键,与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,则既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,故②正确;
③与溴水、高锰酸钾均不反应,故③错误;
④与溴水不反应,与高锰酸钾反应,能使酸性高猛酸钾溶液褪色,故④错误;
故答案为A。
【点睛】把握官能团与性质的关系为解答的关键,能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,则含碳碳双键、三键,或具有还原性的物质,特别注意苯的同系物只能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色。
8.某有机物的结构简式如下图所示,下列有关该有机物的说法正确的是( )
A. 该有机物的化学式为C10H14
B. 它的一氯代物有6种
C. 该有机物分子中所有碳原子一定在同一平面上
D. 一定条件下,它可以发生取代、 加成和氧化反应
【答案】D
【解析】
【分析】
由结构可知分子式,分子中含碳碳双键,双键为平面结构,甲基、亚甲基为四面体构型,结合烯烃的性质来解答。
【详解】A. 该有机物的化学式为C10H16,A项错误;
B. 结构不对称,含8种H,则一氯代物有8种,B项错误;
C. 甲基、亚甲基及次甲基为四面体构型,则所有碳原子不可能共面,C项错误;
D. 含碳碳双键,可发生加成、氧化反应,且甲基可光照下发生取代反应,D项正确;
答案选D。
9.由2-氯丙烷制取少量1,2-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应( )
A. 加成→消去→取代 B. 消去→加成→消去
C. 消去→加成→取代 D. 取代→消去→加成
【答案】C
【解析】
【详解】由2-氯丙烷首先与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生丙烯,然后是丙烯与溴水发生加成反应产生1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生1,2-丙二醇,故由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时,需要经过的反应类型先后顺序为消去、加成、取代,C选项正确;
答案选C。
10.要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A. 加入氯水振荡,观察水层是否有红棕色出现
B. 滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成
C. 加入NaOH 溶液共热后加入稀硝酸呈酸性,再滴入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D 加入NaOH 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】C
【解析】
【分析】
检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,据此即可解答。
【详解】A. 氯水与溴乙烷不反应,不能检验,A项错误;
B. 溴乙烷不能电离出溴离子,加AgNO3溶液不反应,B项错误;
C. 加入NaOH溶液,加热,卤代烃在碱性条件下水解生成溴化钠和醇,冷却后加入稀HNO3酸化后加入AgNO3溶液,溴离子和银离子反应生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀,C项正确;
D. 没有加硝酸中和多余的氢氧化钠,氢氧化钠与硝酸银能反应生成沉淀,产生干扰,D项错误;
答案选C。
11.有机物CH3-CH=CH-Cl不能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使KMnO4酸性溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ⑦ C. ⑥ D. ②
【答案】C
【解析】
【详解】有机物CH3-CH=CH-Cl可以发生取代反应,其中含有碳碳双键,能够发生加成反应,能够使溴水褪色和KMnO4酸性溶液褪色,能够发生聚合反应,在氢氧化钠的醇溶液中加热能够发生消去反应,但是由于其没有自由的氯离子,所以不能够与AgNO3溶液生成白色沉淀,故本题的答案为C。
12.下列物质间发生反应可以制得纯净的氯乙烷的是
A. 乙烷在光照条件下与Cl2反应 B. 乙烯与氯化氢加成
C. 乙烯通过浓盐酸 D. 乙烷通过氯水
【答案】B
【解析】
【分析】
A、光照条件下,氯气和乙烷发生取代反应生成氯代烃和HCl;
B、一定条件下,乙烯和HCl发生加成反应生成一氯乙烷;
C、乙烯和盐酸不反应;
D、乙烷和氯水不反应。
【详解】A、光照条件下,氯气和乙烷发生取代反应生成乙烷的多种氯代烃,同时生成HCl,所以不能制备较纯净的一氯乙烷,故A错误;
B、一定条件下,乙烯和HCl发生加成反应生成一氯乙烷,没有副产物生成,所以可以制备较纯净的一氯乙烷,故B正确;
C、乙烯和盐酸不反应,所以不能制取一氯乙烷,故A错误;
D、乙烷和氯水不反应,所以不能制取一氯乙烷,故D错误;
故选B。
13.下列物质转化常通过加成反应实现的是
A. B. CH3CH2OH→CH3CHO
C. CH4→CH3Cl D. CH2=CH2→CH3CH2Br
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和浓硝酸、浓硫酸的混合液加热,可发生取代反应生成硝基苯,故A错误;
B.CH3CH2OH在铜作催化剂的作用氧化生成CH3CHO,故B错误;
C.CH4在光照条件下与氯气发生取代反应,生成CH3Cl,故C错误;
D.CH2=CH2与HBr一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Br,故D正确;
答案为D。
14.按系统命名法,下列烃的命名正确的是( )
A. 2—甲基—3—戊炔 B. 3—乙基—1—丁烯
C. 2,4,4—三甲基戊烷 D. 2—甲基—3—乙基己烷
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据炔烃命名原则,应该取含碳碳三键、碳原子数目最多的为主链,最长碳链含有5个碳原子,主链为戊炔,距离三键最近的一端开始编号,正确的名称应该是4-甲基-2-戊炔,A错误;
B、该有机物是烯烃,应该取含碳碳双键、碳原子数目最多的为主链,最长碳链含有5个碳原子,主链为戊烯,距离双键最近的一端开始编号,正确的名称应该是3-甲基-1-戊烯,B错误;
C、该有机物是烷烃,最长碳链含有5个碳原子,3个甲基是支链,正确的名称应该是2,2,4—三甲基戊烷,C错误;
D、该有机物命名符合烷烃的命名原则,D正确;
答案选D。
【点睛】本题主要是考查烷烃、烯烃和炔烃的命名,易错点是烯烃和炔烃的命名,在烯烃和炔烃的命名中应突出官能团的位置,且选取距离官能团最近的一端开始编号。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的实验式是________。
(3)A的分子式是_______________________________________。
(4)A的结构简式为___________________________________________。
【答案】 (1). 46 (2). C2H6O (3). C2H6O (4). CH3CH2OH
【解析】
【分析】
(1)根据质荷比判断有机物A的相对分子质量;
(2)根据n=m÷M计算生成的水的物质的量,计算碳元素、氢元素的质量,根据质量守恒判断有机物A是否含有氧元素,若含有氧元素,计算氧元素质量、氧原子物质的量,根据有机物A中C、H、O原子个数比值确定实验式;
(3)根据有机物的实验式中H原子说明是否饱和C原子的四价结构判断;
(4)由核磁共振氢谱判断该有机物含有3种H,可确定分子的结构简式。
【详解】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46;
(2)2.3 g该有机物中n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g•mol-1=1.2 g,氢原子的物质的量为:n(H)=2×2.7g/18 g•mol-1=0.3 mol,氢原子的质量为m(H)=0.3 mol×1 g•mol-1=0.3 g,该有机物中m(O)=2.3g-1.2 g-0.3g=0.8g,氧元素的物质的量为n(O)=0.8 g÷16g/mol=0.05 mol,则n(C):n(H):n(O)=0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol=2:6:1,所以A的实验式是C2H6O;
(3)该有机物的最简式为C2H6O,H原子已经饱和C原子的四价结构,最简式即为分子式;
(4)A有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有1个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有3个峰,而且3个峰的面积之比是1:2:3,显然CH3CH2OH符合题意,所以A为乙醇,结构简式为CH3CH2OH。
【点睛】本题考查有机物的推断,侧重于学生的分析、计算能力的考查,题目着重考查有机物分子式、结构简式的计算方法,注意根据质量守恒确定有机物分子式的方法,明确质量比、核磁共振氢谱的含义是解题关键。
16.由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
(1)聚合物F的结构简式___。A→B的反应条件为_____。E→G的反应类型为_____。
(2)D的结构简式______。B转化为C的化学反应方程式是_______。
(3)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是_____。
(4)E有多种同分异构体,其中一种能发生银镜反应,1mol该种同分异构体与足量的金属钠反应产生1mol H2,则该种同分异构体的结构简式为______。
【答案】 (1). (2). NaOH水溶液、加热 (3). 缩聚反应 (4). CH3COCOOH (5). (6). (7). CH2(OH)CH(OH)CHO
【解析】
【分析】
丙烯与溴发生加成反应生成A,A为CH3CHBrCH2Br,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成B,B为CH3CH(OH)CH2OH,B催化氧化生成C,C为,C氧化生成D,D为,D与氢气发生加成反应生成E,E为CH3CH(OH)COOH,E发生酯化反应是高聚物G,丙烯发生加聚反应生成高聚物F,F为,结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题。
【详解】(1)丙烯发生加聚反应生成F聚丙烯,其结构简式为:。A→B的反应条件为: NaOH水溶液,加热。E→G的反应类型为:缩聚反应 。
(2)通过以上分析知,D的结构简式为;B转化为C是CH3CH(OH)CH2OH催化氧化生成O=C(CH3)CHO,反应方程式为。
(3)在一定条件下,两分子CH3CH(OH)COOH能脱去两分子水形成一种六元环化合物,该化合物的结构简式是.。
(4)E结构简式为CH3CH(OH)COOH,CH3CH(OH)COOH有多种同分异构体,其中一种能发生银镜反应,1mol该种同分异构体与足量的金属钠反应产生1mol H2,说明该同分异构体分子中含有2个﹣OH、1个﹣CHO,故符合条件的同分异构体为:HOCH2CH2(OH)CHO。
17.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A 的结构简式_________,B的结构简式_________。
(2)反应④所用的试剂和条件是___________
(3)反应⑥的化学方程式是_________。
【答案】 (1). (2). (3). NaOH 的醇溶液,加热 (4). + 2NaOH +2NaBr
【解析】
【详解】根据转化图可知,环己烷通过反应①发生取代反应是1-氯环己烷。1-氯环己烷通过消去反应②生成环己烯A,结构简式为。环己烯通过反应③取代反应生成1,2-二氯环己烷,B的结构简式为。B再通过反应④发生消去反应生成1,3-环己二烯。1,3-环己二烯通过1,4加成生成,然后通过取代反应⑥生成。
(1)由以上分析可知A为,B为,故答案为:;;
(2)反应④为的消去反应,应在NaOH的醇溶液中加热条件下进行,故答案为:NaOH的醇溶液,加热;
(3)反应⑥为的水解反应,方程式为+ 2NaOH +2NaBr,故答案为:+ 2NaOH +2NaBr。
18.按要求回答下列问题:
(1)键线式的系统命名为 __________________;
(2)中含有的官能团名称为_______________;
(3)2-甲基-1-丁烯的结构简式____________________;
(4)的名称为________________;
(5)分子式为 C2H6O 的有机物,有两种同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),则通过下列方法,不可能将二者区别开来的是________________;
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱 C.质谱法 D.与钠反应
【答案】 (1). 2-甲基戊烷 (2). 羟基、酯基 (3). (4). 3-甲基-2, 5-己二醇 (5). C
【解析】
【分析】
【详解】(1)键线式,主链有5个碳原子,2号碳原子连有1个甲基,系统命名为2-甲基戊烷;
(2) 中含有的官能团为羟基、酯基;
(3)根据系统命名原则,2-甲基-1-丁烯主链有4个碳,含一个双键在1号碳上,2号碳上有一个甲基,结构简式为;
(4) 主链有6个碳,3号碳上有一个甲基,2、5号碳上有两个羟基,名称为:3-甲基-2, 5-己二醇;
(5)乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),官能团不同,能用红外光谱鉴别,不选A;
乙醇(CH3CH2OH)有3种等效氢、甲醚(CH3OCH3)有1种等效氢,能用核磁共振氢谱鉴别,不选B;
乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3)的相对分子质量相同,不能用质谱法鉴别,故选C;
乙醇(CH3CH2OH)与钠反应放出氢气、甲醚(CH3OCH3)与钠不反应,可以鉴别,不选D。
答案选C。
【点睛】有机物的名称要把握主链碳原子的个数,支链官能团名称和碳原子的位置;红外光谱鉴别化学键或官能团的异同;核磁共振氢谱鉴别有几种不同类型的氢原子和氢原子的个数;质谱法能测定相对分子质量。