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【化学】山东省济宁市鱼台县第一中学2019-2020学年高二5月开学考试(解析版)
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山东省济宁市鱼台县第一中学2019-2020学年高二5月开学考试
一、选择题(每小题只有一个正确选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.下列物质鉴别所用试剂不正确的是( )
A. 乙醇与乙酸用CaCO3固体 B. 乙烷和乙烯用NaOH溶液
C. 苯、CCl4和甲酸用水 D. 乙烯与乙烷用溴水
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸的酸性比碳酸强,可以与CaCO3固体反应产生可溶性醋酸钙,CO2气体和水,而乙醇不能反应,可以用CaCO3固体鉴别,A正确;
B.乙烷和乙烯都不能与NaOH溶液反应,不能鉴别,B错误;
C.苯不溶于水,密度比水小,液体分层,油层在上层;CCl4不溶于水,密度比水大,液体分层,油层在下层;甲酸易溶于水,液体不分层,三种液体物质与水混合现象各不相同,可以鉴别,C正确;
D.乙烯通入溴水中,溴水褪色,乙烷通入溴水,不反应,无明显现象,两种气体通入溴水,现象不同,可以鉴别,D正确;
故合理选项是B。
2.某烯烃与氢气加成后得到2,2-二甲基戊烷,烯烃的名称是( )
A. 2,2-二甲基-3-戊烯 B. 2,2-二甲基-4-戊烯
C. 4,4-二甲基-2-戊烯 D. 2,2-二甲基-2-戊烯
【答案】C
【解析】
【详解】某烯烃与氢气加成后得到2,2-二甲基戊烷,该烯烃可为4,4-二甲基-1-戊烯或4,4-二甲基-2-戊烯;
答案选C。
3. 已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的( )
A. ZXY3 B. ZX2Y6 C. ZX4Y8 D. ZX8Y12
【答案】A
【解析】
【详解】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用,较易。根据晶体结构的计算方法可知,一个晶胞中含1个Z原子,X原子数为1,Y原子数为3。所以化学式为ZXY3 ,综上所述,本题正确答案为A。
4.下列有机物可以形成顺反异构的是( )
A. 丙烯 B. 1-氯-1-丙烯
C. 2-甲基-2-丁烯 D. 2,3-二甲基-2-丁烯
【答案】B
【解析】
【分析】
根据存在顺反异构体的条件:一、分子中至少有一个不能自由旋转碳碳双键;二、双键上同一碳上不能有相同的基团。
【详解】A.丙烯分子中有两个氢连在同一个双键碳上,A错误;
B.含有碳碳双键;在1-丙烯双键上同一碳上连不相同的基团,B正确;
C.2-甲基-2-丁烯在同一碳上连两个相同的基团—甲基,C错误;
D.2,3-二甲基-2-丁烯的两个碳原子上都连接了相同的基团—甲基,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查有机物的同分异构体——顺反异构(即空间异构)的知识,注意把握分子式出现顺反异构的结构要求,题目难度中等。
5.下列各组中两个变化所发生的反应,属于同一类型的是( )
①由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷
②乙烯使溴水褪色、乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色
③由乙烯制聚乙烯、由1,3-丁二烯制顺丁橡胶
④由苯制硝基苯、由苯制苯磺酸
A. 只有②③ B. 只有③④
C. 只有①③ D. 只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】①由甲苯制甲基环己烷发生的是加成反应,由乙烷制溴乙烷发生的是取代反应,二者反应类型不同,①不符合题意;
②乙烯使溴水褪色发生的是加成反应,乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色发生的是氧化反应,二者反应类型不同,②不符合题意;
③由乙烯制聚乙烯发生的是加聚反应,由1,3-丁二烯制顺丁橡胶发生的是加聚反应,二者反应类型相同,③符合题意;
④由苯制硝基苯、由苯制苯磺酸发生的都是取代反应,反应类型相同,④符合题意;
可见反应类型相同的是③④,故合理选项是B。
6.能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a)酯化反应(b)取代反应(c)消去反应(d)加成反应(e)水解反应。其中正确的组合有( )
A. (b)(d)(e) B. (d)(e)
C. (a)(b)(c) D. (b)(c)(d)(e)
【答案】A
【解析】
【详解】酯化反应是消除羟基;消去反应是消除羟基;取代反应可以引入羟基,例如卤代烃的水解反应、酯的水解反应;加成反应可以引入羟基,例如乙烯水化制乙醇;
答案选A。
【点睛】本题考查有机物合成知识,涉及羟基的引入,题目难度不大,注意把握官能团的性质和转化即可解答该题,酯化反应、消去反应一般是脱HX或H2O,会消除羟基;而-CHO可加氢(既是加成反应又是还原反应)生成-CH2OH,酯的水解可生成醇-OH,卤代烃水解可以生成醇,水解反应属于取代反应。
7.某有机物可发生下列变化
已知C为羧酸,且C、E均不发生银镜反应,则A的可能结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【分析】
A 能在碱性条件下反应生成 B 和 D , B 与酸反应,应为盐, D 能在 Cu 催化作用下发生氧化,应为醇,则 A 应为酯, C 和 E 都不能发生银镜反应,说明 C 、 E 不含醛基,如 C 为乙酸,则 D 为 CH3CHOHCH2CH3 ,如 C 为丙酸,则 D 为 CH3CHOHCH3,据此进行解答。
【详解】A 的分子式为 C6H12O2, A 能在碱性条件下反应生成 B 和 D , B 与酸反应, B 应为盐, D 能在 Cu 催化作用下发生氧化, D 应为醇,则 A 属于酯, C 和 E 都不能发生银镜反应,说明 C 、 E 不含醛基,则 C 不可能为甲酸,
若 C 为乙酸,则 D 为 CH3CH(OH)CH2CH3,
若 C 为丙酸,则 D 为 CH3CH(OH)CH3,
若 C 为丁酸,则 D 为乙醇、 E 为乙醛,不可能,
所以 A 只能为: CH3COOCH(CH3) CH2CH3或CH3CH2COO2CH(CH3)2,总共有两种可能的结构,
答案选 B。
【点睛】本题考查有机物的推断,题目难度不大,本题注意 C和 E都不能发生银镜反应的特点,为解答该题的关键,以此推断对应的酸或醇的种类和推断出 A 的可能结构。
8.脑白金的主要成分的结构简式如图:
下列对脑白金主要成分的推论错误的是( )
A. 其分子式为C13H16N2O2
B. 能水解生成乙酸
C. 能与溴水发生加成反应
D. 其营养成分及官能团与葡萄糖相同
【答案】D
【解析】
【分析】
A.根据结构简式确定分子式;
B.该物质中含有肽键,肽键能发生水解反应生成羧基和氨基;
C.该物质中含有碳碳双键,具有烯烃性质;
D.葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基。
【详解】A.根据结构简式确定分子式为C13H16N2O2,A正确;
B.该物质中含有肽键,肽键能发生水解反应生成羧基和氨基,所以该物质能发生水解反应并生成乙酸,B正确;
C.该物质中含有碳碳双键,具有烯烃性质,能和溴水发生加成反应,C正确;
D.葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基,该物质中不含羟基和醛基,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考查肽键、烯烃性质,注意常见物质含有的官能团的结构与性质的关系。
9.下列物质既能发生消去反应,又能氧化生成醛的是( )
A.
B. (CH3)3CCH2OH
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
可以发生消去反应则与羟基碳相连的碳上必须要有氢原子,能发生氧化反应生成醛必须羟基碳上有氢且羟基在碳链的两端,据此分析。
【详解】A.羟基碳上有氢,可以发生氧化反应,但羟基不在碳链两端,生成的是酮,A错误;
B.羟基碳邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,B错误;
C.羟基在碳链两端,且羟基碳和羟基相邻的碳上均有氢原子,故可以发生消去反应和氧化反应生成醛,C正确;
D.羟基碳邻碳上没有氢,不能发生消去反应,D错误;
故选C。
10.鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇液体,可选用的最佳试剂是
A. 溴水、新制的Cu(OH)2
B. FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液
C. 石蕊试液、溴水
D. KMnO4酸性溶液、石蕊试液
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸与新制的Cu(OH)2反应生成蓝色溶液,乙醇不能,能鉴别,但比较复杂,故A不选;
B.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,苯酚与氯化铁发生显色反应,现象不一样,可以进行鉴别,乙酸、乙醇与Na反应生成气体,但乙酸可利用石蕊鉴别,但较复杂,故B不选;
C.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸可利用石蕊鉴别,能鉴别,且较简单,故C选;
D.酸性高锰酸钾可以将1-己烯、乙醇、苯酚氧化,高锰酸钾褪色,无法进行鉴别三种物质,故D不选;
故选C。
【点晴】把握物质的性质及性质差异为解答的关键,注意常见有机物的性质及特征反应即可解答;乙醇易溶于水,苯酚可与溴水反应生成白色沉淀,己烯和正烷都不溶于水,二者密度都比水小,己烯能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使溴水褪色,乙酸具有酸性,以此来解答。
11.测知氯化钠晶体中相邻的Na+与Cl-的距离为acm,该晶体密度为dg•cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一个NaCl的晶胞中所包含的Na+为:12×+1=4,Cl-数目为:8×+6×=4,即1个NaCl晶胞的体积实际上是4个Na+和4个Cl-共同所占的体积,由NaCl晶胞示意图可知1个Na+与1个Cl-共同占有的体积为V=×(2acm)3=2a3cm3,由等式NA•d•V=58.5,可得NA=,故答案为C。
【点睛】考查有关晶体计算等方法,根据均摊法计算出一个晶胞中所包含的Na+与Cl-数目,均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。
12.下列说法正确的是( )
A. 天然橡胶和杜仲胶互为同分异构体
B. 与属于同系物
C. 合成的单体为乙烯和2-丁烯
D. 是由苯酚和甲醛发生加成反应后的产物脱水缩合而成
【答案】D
【解析】
A.n值不同,分子式不同,不属于同分异构体,故A错误;B.二者官能团不同,前者是含有羧基,后者含有醛基和羟基,不属于同系物,故B错误;C.凡链节中主碳链为6个碳原子,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,的单体为1,3丁二烯和丙烯,故C错误;D.苯酚和甲醛可合成酚醛树脂,故D正确;故选D。
点睛:本题的易错点为C,注意高分子化合物找单体的方法。加聚产物的单体推断方法:①凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可;②凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体;③凡链节中主碳链为6个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为两种(即单烯烃和二烯烃)。
13.分子式为C5H10O2的同分异构体中属于酯的有( )
A. 7种 B. 8种 C. 9种 D. 10种
【答案】C
【解析】
【详解】若为甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种,形成的酯有四个:
HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;
若为乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种,形成的酯有2个:CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2;
若为丙酸和乙醇酯化,丙酸有1种,形成的酯有1个:CH3CH2COOCH2CH3;
若为丁酸和甲醇酯化,丁酸有2中,形成的酯有2个:CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3。
故有9种。
答案选C。
14.为证明溴乙烷中溴元素的存在,进行了一系列实验,试指出下列实验操作步骤的排列顺序中合理的是( )
①加入AgNO3溶液 ②加入NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加入硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入NaOH乙醇溶液
A. ②③⑤① B. ①②③④
C. ④②⑤③ D. ⑥③①⑤
【答案】A
【解析】
【详解】证明溴乙烷中溴元素的存在,先加入②氢氧化钠溶液或⑥NaOH乙醇溶液并③加热,发生水解反应或消去反应生成NaBr,再加入⑤稀硝酸至溶液呈酸性,最后加入①硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,则证明含溴元素,即操作顺序为②③⑤①或⑥③⑤①,故选A。
【点睛】解答本题需要注意溴乙烷中不含溴离子,将卤代烃中的卤素原子变成卤素离子是解答的关键。本题的易错点为反应后的溶液需要加酸至酸性。
15.某有机物的结构简式为:CH2=CHCOOH,它含有的官能团正确的是( )
① ②—OH ③ ④—COOH
A ③④ B. ②③④
C. ①②④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】CH2=CHCOOH含有的官能团有、—COOH,分别为碳碳双键和羧基;
答案选A。
16.下列各组物质,化学键和晶体类型都相同的是( )
A. 金刚石和CO2 B. NaBr和HBr
、C. CH4和H2O D. Cu和KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A、金刚石是共价键结合的原子晶体,CO2是含有共价键的分子晶体,选项A错误;
B、溴化钠是离子晶体含有离子键,溴化氢是分子晶体含有共价键,选项B错误;
C、CH4和H2O都是分子晶体,都只含共价键,选项C正确;
D、Cu是金属晶体,含有金属键,氯化钾是离子晶体,含有离子键,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查了晶体类型和化学键的关系的判断,注意把握有关概念,根据晶体的类型和所含化学键的类型分析,离子晶体含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含共价键,双原子分子或多原子分子含有共价键。
第II卷非选择题(52分)
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(1)提纯下列物质(括号内为杂质),填写所选用的除杂试剂和除杂方法
括号内为杂质
除杂试剂
操作
1
乙烷(乙烯)
_____
_____
2
乙酸乙酯(乙酸)
_____
_____
3
苯(苯酚)
_____
_____
4
乙醇(水)
_____
_____
(2)以五倍子为原料可制得A,A结构简式如图所示,回答下列问题:
①A的分子式为_______________。
②有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化可得到A。写出B的结构简式为____________。
③写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式___________。
【答案】 (1). 溴水 (2). 洗气 (3). 饱和碳酸钠溶液 (4). 分液 (5). 氢氧化钠溶液 (6). 分液 (7). 生石灰 (8). 蒸馏 (9). C14H10O9 (10). (11).
【解析】
【分析】
(1)除杂应满足不能影响被提纯的物质的性质,不引入新杂质,被提纯物质质量不能减少但可增加,并且操作简单可行.除杂时要结合物质的物理性质和化学性质进行分离;
乙烯能和溴水会发生加成反应而乙烷则不能;
乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸能与碳酸钠反应;
苯和苯酚互溶,混合物中加入NaOH溶液,生成苯酚钠,溶于水,但苯不溶于水;
水和生石灰反应,乙醇和生石灰不反应;据此即可解答。
(2) ①根据A的结构简式推出分子式;
②A中含有酯基,其水解产物都是相同的,所以B就是A的水解产物;
③A中除含有1个酯基外,还含有5个酚羟基、1个羧基。但由于水解后的羟基也是酚羟基,所以A需要8mol氢氧化钠。
【详解】(1)1乙烷(乙烯)通过溴水时,溴水乙烯可以发生加成反应,生成液态不溶的卤代烃,而乙烷不反应,乙烯被吸收,可以除去乙烷中的乙烯,所以除杂试剂为溴水,操作为洗气,
故答案为:溴水;洗气;
2乙酸乙酯(乙酸)用饱和碳酸钠溶液,通过乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,可以除去乙酸乙酯中的乙酸,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;分液;
3苯(苯酚)加氢氧化钠溶液,苯酚和氢氧化钠反应生成溶于水的苯酚钠,但苯不溶于水,可用分液的方法分离,
故答案为:氢氧化钠溶液;分液;
4乙醇(水),用生石灰,生石灰氧化钙可与水反应生成难挥发的氢氧化钙,乙醇和氧化钙不反应,所以可用加生石灰蒸馏的方法分离,
故答案为:生石灰;蒸馏;
(2) ①根据A的结构简式并结合碳原子的4个价电子可知,分子式为C14H10O9;
②A中含有酯基,其水解产物都是相同的,所以B就是A的水解产物,其结构简式为;
③A中除含有1个酯基外,还含有5个酚羟基、1个羧基。但由于水解后的羟基也是酚羟基,所以A需要8mol氢氧化钠,反应的化学方程式为。
18.有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,且其核内质子数等于中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A+与D2-离子数之比为2∶1。请回答下列问题:
(1)B-的电子排布式为__________,在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是__________杂化。
(2)C氢化物的空间构型为__________,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是__________。
(3)B元素的电负性__________D元素的电负性(填“>”、“<”或“=”),用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:__________。
(4)如图所示是R形成的晶体的晶胞,设晶胞的棱长为a cm。 试计算R晶体的密度为__________。(阿伏加德罗常数用NA表示)
【答案】 (1). ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6 (2). sp3 (3). 三角锥形 (4). 氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高 (5). > (6). Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ (7). g·
【解析】
【分析】
B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,B为Cl元素;B-离子为Cl-离子,A+比B-少一个电子层,A+为Na+离子;C原子的p轨道中有3个未成对电子,C原子的外围电子排布为ns2np3,是第ⅤA族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N元素;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第ⅥA族元素,最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,可推知D的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D为S元素,A+是Na+离子,D2-离子是S2-离子,R是由Na+离子与S2-离子以2:1形成的离子化合物,R是硫化钠。
【详解】(1)B−离子Cl−离子,电子排布式为ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6;CB3分子为NCl3分子,N原子有一对孤对电子,与Cl原子成3个δ键,杂化轨道数为1+3=4,所以为sp3杂化。故答案为:ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6;sp3。
(2)C的氢化物为NH3,N原子采取sp3杂化,N原子有一对孤对电子,所以NH3为三角锥形,N原子电负性很强,氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高。故答案为:三角锥形;氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高。
(4)B为Cl元素,D为S元素,同周期,自左而右,电负性增强,所以电负性Cl>S.利用“在氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物”原理,一般来说电负性越强,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,如在Cl2+Na2S=2NaCl+S↓反应中,Cl2的氧化性大于O2的氧化性。故答案为:>;Cl2+Na2S=2NaCl+S↓;
(5)A+Na+离子,D2−离子是S2−离子,根据均摊法计算,晶胞含有S2−离子个数8×+6×=4,含有A+是Na+离子8个,即一个晶胞含有4个硫化钠分子,所以密度为=g·。
19.芳香酯类化合物A、B互为同分异构体,均含C、H、O三种元素。相同状况下,A、B蒸气对氢气的相对密度是97,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子个数之和是氧原子数的5倍。已知:各有机物间存在如下转化关系:
其中C能发生银镜反应,F经连续氧化可生成C;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物。
(1)A的分子式是________。
(2)E中所含官能团的名称是________;完全燃烧时,1 mol D与1 mol下列________的耗氧量相同(填字母代号)。
a.C3H6O3 b.C3H8O c.C2H4 d.C2H6O2
(3)写出水杨酸与小苏打反应的化学方程式是___________;写出C与F反应的化学方程式是_________。
(4)同时符合下列要求的同分异构体有___________种。
①与A互为同分异构体;
②能发生水解反应;
③苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有1种。
(5)1 mol 上述(4)中的一种有机物X,能与4 mol NaOH发生反应,写出此反应的化学方程式__________
【答案】 (1). C10H10O4 (2). 羧基 (3). ac (4). (5). CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O (6). 3 (7). +4NaOH2CH3COONa++2H2O
【解析】
【分析】
A、B蒸气对氢气的相对密度是97,则相对分子质量为194,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子总数是氧原子数的5倍,设C原子数为n,则H原子数为n,O原子数为,则12n+n+×16=194,n=10,分子式为C10H10O4,C能发生银镜反应,应含有醛基,F经连续氧化可生成C,说明F为醇,C为酸且含有醛基,应为HCOOH,则F为CH3OH;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物,则D应为CH3CH2OH,由此可知A为,E为CH3COOH,B为,据此分析。
【详解】A、B蒸气对氢气的相对密度是97,则相对分子质量为194,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子总数是氧原子数的5倍,设C原子数为n,则H原子数为n,O原子数为,则12n+n+×16=194,n=10,分子式为C10H10O4,C能发生银镜反应,应含有醛基,F经连续氧化可生成C,说明F为醇,C为酸且含有醛基,应为HCOOH,则F为CH3OH;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物,则D应为CH3CH2OH,由此可知A为,E为CH3COOH,B为。
(1)由以上分析可知A的分子式为C10H10O4;
(2)E为CH3COOH,所含官能团的名称是羧基;
D为CH3CH2OH,1molCH3CH2OH完全燃烧消耗(2+-)mol=3mol氧气,
a消耗氧气为3+-=3mol,b消耗氧气为3+-=4.5mol,c消耗氧气为2+=3mol,d消耗氧气为2+-=2.5mol,
答案选ac;
(3)水杨酸含有-COOH,可与碳酸氢钠反应,但酚羟基不反应,则反应的方程式为;
C为HCOOH,F为CH3OH,二者可发生酯化反应,反应方程式为CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O;
(4)A为,对应的同分异构体能水解,说明含有酯基,苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有1种,说明取代基相同,且位于对位,可能的同分异构体有、、共3种;
(5)1 mol 上述(4)中的一种有机物X,能与4 mol NaOH发生反应,则X为,此反应的化学方程式为+4NaOH2CH3COONa++2H2O。
20.A物质是由茶叶中一种有机物衍变而来。已知:
①A物质氢原子核磁共振谱有6种。
②H结构简式为:
它们的关系如下:
请回答下列问题:
(1)有机物X的结构简式为_______
(2)指出反应①、②、③的反应类型:①______② ______③______。
(3)写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式)
①D—E:_____________
②F在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应的化学方程式:____________
(4)写出所有符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:__________
①苯环上只有一个取代基
②能发生水解反应
③能与银氨溶液发生反应
【答案】 (1). (2). 取代反应 (3). 加成反应 (4). 氧化反应 (5). +2NaOH+NaCl+H2O (6). n+(n-1)H2O (7). 、
【解析】
【分析】
F在浓硫酸、加热作用下生成H,结合H的结构可知F为,A与足量碳酸氢钠反应生成C,则A中含有-COOH,A与HCl发生加成反应生成D,D发生水解反应生成E,E酸化得到F,故E为,D为,A为,C为.B能在Cu作催化剂、加热条件下生成G,则B为CH3CH2OH,G为CH3CHO,则X为,据此解答。
【详解】F在浓硫酸、加热作用下生成H,结合H的结构可知F为,A与足量碳酸氢钠反应生成C,则A中含有-COOH,A与HCl发生加成反应生成D,D发生水解反应生成E,E酸化得到F,故E为,D为,A为,C为.B能在Cu作催化剂、加热条件下生成G,则B为CH3CH2OH,G为CH3CHO,则X为。
(1)由上述分析可知,有机物X的结构简式为;
(2)反应①取代反应,反应②属于加成反应,反应③属于氧化反应;
(3)D-E的化学反应方程式为:+2NaOH+NaCl+H2O,
F在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应的化学方程式:n+(n-1)H2O;
(4)符合下列条件的A()的同分异构体:①苯环上只有一个取代基 ②能发生水解反应,③能与银氨溶液发生反应,应含有甲酸形成的酯基,符合条件的同分异构体有:、。
【点睛】本题考查有机物推断、有机反应类型、同分异构体等知识点,注意根据H的结构利用逆推法进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化。
一、选择题(每小题只有一个正确选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.下列物质鉴别所用试剂不正确的是( )
A. 乙醇与乙酸用CaCO3固体 B. 乙烷和乙烯用NaOH溶液
C. 苯、CCl4和甲酸用水 D. 乙烯与乙烷用溴水
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸的酸性比碳酸强,可以与CaCO3固体反应产生可溶性醋酸钙,CO2气体和水,而乙醇不能反应,可以用CaCO3固体鉴别,A正确;
B.乙烷和乙烯都不能与NaOH溶液反应,不能鉴别,B错误;
C.苯不溶于水,密度比水小,液体分层,油层在上层;CCl4不溶于水,密度比水大,液体分层,油层在下层;甲酸易溶于水,液体不分层,三种液体物质与水混合现象各不相同,可以鉴别,C正确;
D.乙烯通入溴水中,溴水褪色,乙烷通入溴水,不反应,无明显现象,两种气体通入溴水,现象不同,可以鉴别,D正确;
故合理选项是B。
2.某烯烃与氢气加成后得到2,2-二甲基戊烷,烯烃的名称是( )
A. 2,2-二甲基-3-戊烯 B. 2,2-二甲基-4-戊烯
C. 4,4-二甲基-2-戊烯 D. 2,2-二甲基-2-戊烯
【答案】C
【解析】
【详解】某烯烃与氢气加成后得到2,2-二甲基戊烷,该烯烃可为4,4-二甲基-1-戊烯或4,4-二甲基-2-戊烯;
答案选C。
3. 已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的( )
A. ZXY3 B. ZX2Y6 C. ZX4Y8 D. ZX8Y12
【答案】A
【解析】
【详解】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用,较易。根据晶体结构的计算方法可知,一个晶胞中含1个Z原子,X原子数为1,Y原子数为3。所以化学式为ZXY3 ,综上所述,本题正确答案为A。
4.下列有机物可以形成顺反异构的是( )
A. 丙烯 B. 1-氯-1-丙烯
C. 2-甲基-2-丁烯 D. 2,3-二甲基-2-丁烯
【答案】B
【解析】
【分析】
根据存在顺反异构体的条件:一、分子中至少有一个不能自由旋转碳碳双键;二、双键上同一碳上不能有相同的基团。
【详解】A.丙烯分子中有两个氢连在同一个双键碳上,A错误;
B.含有碳碳双键;在1-丙烯双键上同一碳上连不相同的基团,B正确;
C.2-甲基-2-丁烯在同一碳上连两个相同的基团—甲基,C错误;
D.2,3-二甲基-2-丁烯的两个碳原子上都连接了相同的基团—甲基,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查有机物的同分异构体——顺反异构(即空间异构)的知识,注意把握分子式出现顺反异构的结构要求,题目难度中等。
5.下列各组中两个变化所发生的反应,属于同一类型的是( )
①由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷
②乙烯使溴水褪色、乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色
③由乙烯制聚乙烯、由1,3-丁二烯制顺丁橡胶
④由苯制硝基苯、由苯制苯磺酸
A. 只有②③ B. 只有③④
C. 只有①③ D. 只有①④
【答案】B
【解析】
【详解】①由甲苯制甲基环己烷发生的是加成反应,由乙烷制溴乙烷发生的是取代反应,二者反应类型不同,①不符合题意;
②乙烯使溴水褪色发生的是加成反应,乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色发生的是氧化反应,二者反应类型不同,②不符合题意;
③由乙烯制聚乙烯发生的是加聚反应,由1,3-丁二烯制顺丁橡胶发生的是加聚反应,二者反应类型相同,③符合题意;
④由苯制硝基苯、由苯制苯磺酸发生的都是取代反应,反应类型相同,④符合题意;
可见反应类型相同的是③④,故合理选项是B。
6.能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a)酯化反应(b)取代反应(c)消去反应(d)加成反应(e)水解反应。其中正确的组合有( )
A. (b)(d)(e) B. (d)(e)
C. (a)(b)(c) D. (b)(c)(d)(e)
【答案】A
【解析】
【详解】酯化反应是消除羟基;消去反应是消除羟基;取代反应可以引入羟基,例如卤代烃的水解反应、酯的水解反应;加成反应可以引入羟基,例如乙烯水化制乙醇;
答案选A。
【点睛】本题考查有机物合成知识,涉及羟基的引入,题目难度不大,注意把握官能团的性质和转化即可解答该题,酯化反应、消去反应一般是脱HX或H2O,会消除羟基;而-CHO可加氢(既是加成反应又是还原反应)生成-CH2OH,酯的水解可生成醇-OH,卤代烃水解可以生成醇,水解反应属于取代反应。
7.某有机物可发生下列变化
已知C为羧酸,且C、E均不发生银镜反应,则A的可能结构有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【分析】
A 能在碱性条件下反应生成 B 和 D , B 与酸反应,应为盐, D 能在 Cu 催化作用下发生氧化,应为醇,则 A 应为酯, C 和 E 都不能发生银镜反应,说明 C 、 E 不含醛基,如 C 为乙酸,则 D 为 CH3CHOHCH2CH3 ,如 C 为丙酸,则 D 为 CH3CHOHCH3,据此进行解答。
【详解】A 的分子式为 C6H12O2, A 能在碱性条件下反应生成 B 和 D , B 与酸反应, B 应为盐, D 能在 Cu 催化作用下发生氧化, D 应为醇,则 A 属于酯, C 和 E 都不能发生银镜反应,说明 C 、 E 不含醛基,则 C 不可能为甲酸,
若 C 为乙酸,则 D 为 CH3CH(OH)CH2CH3,
若 C 为丙酸,则 D 为 CH3CH(OH)CH3,
若 C 为丁酸,则 D 为乙醇、 E 为乙醛,不可能,
所以 A 只能为: CH3COOCH(CH3) CH2CH3或CH3CH2COO2CH(CH3)2,总共有两种可能的结构,
答案选 B。
【点睛】本题考查有机物的推断,题目难度不大,本题注意 C和 E都不能发生银镜反应的特点,为解答该题的关键,以此推断对应的酸或醇的种类和推断出 A 的可能结构。
8.脑白金的主要成分的结构简式如图:
下列对脑白金主要成分的推论错误的是( )
A. 其分子式为C13H16N2O2
B. 能水解生成乙酸
C. 能与溴水发生加成反应
D. 其营养成分及官能团与葡萄糖相同
【答案】D
【解析】
【分析】
A.根据结构简式确定分子式;
B.该物质中含有肽键,肽键能发生水解反应生成羧基和氨基;
C.该物质中含有碳碳双键,具有烯烃性质;
D.葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基。
【详解】A.根据结构简式确定分子式为C13H16N2O2,A正确;
B.该物质中含有肽键,肽键能发生水解反应生成羧基和氨基,所以该物质能发生水解反应并生成乙酸,B正确;
C.该物质中含有碳碳双键,具有烯烃性质,能和溴水发生加成反应,C正确;
D.葡萄糖中含有的官能团有羟基和醛基,该物质中不含羟基和醛基,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考查肽键、烯烃性质,注意常见物质含有的官能团的结构与性质的关系。
9.下列物质既能发生消去反应,又能氧化生成醛的是( )
A.
B. (CH3)3CCH2OH
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
可以发生消去反应则与羟基碳相连的碳上必须要有氢原子,能发生氧化反应生成醛必须羟基碳上有氢且羟基在碳链的两端,据此分析。
【详解】A.羟基碳上有氢,可以发生氧化反应,但羟基不在碳链两端,生成的是酮,A错误;
B.羟基碳邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,B错误;
C.羟基在碳链两端,且羟基碳和羟基相邻的碳上均有氢原子,故可以发生消去反应和氧化反应生成醛,C正确;
D.羟基碳邻碳上没有氢,不能发生消去反应,D错误;
故选C。
10.鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇液体,可选用的最佳试剂是
A. 溴水、新制的Cu(OH)2
B. FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液
C. 石蕊试液、溴水
D. KMnO4酸性溶液、石蕊试液
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸与新制的Cu(OH)2反应生成蓝色溶液,乙醇不能,能鉴别,但比较复杂,故A不选;
B.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,苯酚与氯化铁发生显色反应,现象不一样,可以进行鉴别,乙酸、乙醇与Na反应生成气体,但乙酸可利用石蕊鉴别,但较复杂,故B不选;
C.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸可利用石蕊鉴别,能鉴别,且较简单,故C选;
D.酸性高锰酸钾可以将1-己烯、乙醇、苯酚氧化,高锰酸钾褪色,无法进行鉴别三种物质,故D不选;
故选C。
【点晴】把握物质的性质及性质差异为解答的关键,注意常见有机物的性质及特征反应即可解答;乙醇易溶于水,苯酚可与溴水反应生成白色沉淀,己烯和正烷都不溶于水,二者密度都比水小,己烯能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使溴水褪色,乙酸具有酸性,以此来解答。
11.测知氯化钠晶体中相邻的Na+与Cl-的距离为acm,该晶体密度为dg•cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一个NaCl的晶胞中所包含的Na+为:12×+1=4,Cl-数目为:8×+6×=4,即1个NaCl晶胞的体积实际上是4个Na+和4个Cl-共同所占的体积,由NaCl晶胞示意图可知1个Na+与1个Cl-共同占有的体积为V=×(2acm)3=2a3cm3,由等式NA•d•V=58.5,可得NA=,故答案为C。
【点睛】考查有关晶体计算等方法,根据均摊法计算出一个晶胞中所包含的Na+与Cl-数目,均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。
12.下列说法正确的是( )
A. 天然橡胶和杜仲胶互为同分异构体
B. 与属于同系物
C. 合成的单体为乙烯和2-丁烯
D. 是由苯酚和甲醛发生加成反应后的产物脱水缩合而成
【答案】D
【解析】
A.n值不同,分子式不同,不属于同分异构体,故A错误;B.二者官能团不同,前者是含有羧基,后者含有醛基和羟基,不属于同系物,故B错误;C.凡链节中主碳链为6个碳原子,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,的单体为1,3丁二烯和丙烯,故C错误;D.苯酚和甲醛可合成酚醛树脂,故D正确;故选D。
点睛:本题的易错点为C,注意高分子化合物找单体的方法。加聚产物的单体推断方法:①凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可;②凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体;③凡链节中主碳链为6个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为两种(即单烯烃和二烯烃)。
13.分子式为C5H10O2的同分异构体中属于酯的有( )
A. 7种 B. 8种 C. 9种 D. 10种
【答案】C
【解析】
【详解】若为甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种,形成的酯有四个:
HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;
若为乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种,形成的酯有2个:CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2;
若为丙酸和乙醇酯化,丙酸有1种,形成的酯有1个:CH3CH2COOCH2CH3;
若为丁酸和甲醇酯化,丁酸有2中,形成的酯有2个:CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3。
故有9种。
答案选C。
14.为证明溴乙烷中溴元素的存在,进行了一系列实验,试指出下列实验操作步骤的排列顺序中合理的是( )
①加入AgNO3溶液 ②加入NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加入硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入NaOH乙醇溶液
A. ②③⑤① B. ①②③④
C. ④②⑤③ D. ⑥③①⑤
【答案】A
【解析】
【详解】证明溴乙烷中溴元素的存在,先加入②氢氧化钠溶液或⑥NaOH乙醇溶液并③加热,发生水解反应或消去反应生成NaBr,再加入⑤稀硝酸至溶液呈酸性,最后加入①硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,则证明含溴元素,即操作顺序为②③⑤①或⑥③⑤①,故选A。
【点睛】解答本题需要注意溴乙烷中不含溴离子,将卤代烃中的卤素原子变成卤素离子是解答的关键。本题的易错点为反应后的溶液需要加酸至酸性。
15.某有机物的结构简式为:CH2=CHCOOH,它含有的官能团正确的是( )
① ②—OH ③ ④—COOH
A ③④ B. ②③④
C. ①②④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】CH2=CHCOOH含有的官能团有、—COOH,分别为碳碳双键和羧基;
答案选A。
16.下列各组物质,化学键和晶体类型都相同的是( )
A. 金刚石和CO2 B. NaBr和HBr
、C. CH4和H2O D. Cu和KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A、金刚石是共价键结合的原子晶体,CO2是含有共价键的分子晶体,选项A错误;
B、溴化钠是离子晶体含有离子键,溴化氢是分子晶体含有共价键,选项B错误;
C、CH4和H2O都是分子晶体,都只含共价键,选项C正确;
D、Cu是金属晶体,含有金属键,氯化钾是离子晶体,含有离子键,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查了晶体类型和化学键的关系的判断,注意把握有关概念,根据晶体的类型和所含化学键的类型分析,离子晶体含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含共价键,双原子分子或多原子分子含有共价键。
第II卷非选择题(52分)
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(1)提纯下列物质(括号内为杂质),填写所选用的除杂试剂和除杂方法
括号内为杂质
除杂试剂
操作
1
乙烷(乙烯)
_____
_____
2
乙酸乙酯(乙酸)
_____
_____
3
苯(苯酚)
_____
_____
4
乙醇(水)
_____
_____
(2)以五倍子为原料可制得A,A结构简式如图所示,回答下列问题:
①A的分子式为_______________。
②有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化可得到A。写出B的结构简式为____________。
③写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式___________。
【答案】 (1). 溴水 (2). 洗气 (3). 饱和碳酸钠溶液 (4). 分液 (5). 氢氧化钠溶液 (6). 分液 (7). 生石灰 (8). 蒸馏 (9). C14H10O9 (10). (11).
【解析】
【分析】
(1)除杂应满足不能影响被提纯的物质的性质,不引入新杂质,被提纯物质质量不能减少但可增加,并且操作简单可行.除杂时要结合物质的物理性质和化学性质进行分离;
乙烯能和溴水会发生加成反应而乙烷则不能;
乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸能与碳酸钠反应;
苯和苯酚互溶,混合物中加入NaOH溶液,生成苯酚钠,溶于水,但苯不溶于水;
水和生石灰反应,乙醇和生石灰不反应;据此即可解答。
(2) ①根据A的结构简式推出分子式;
②A中含有酯基,其水解产物都是相同的,所以B就是A的水解产物;
③A中除含有1个酯基外,还含有5个酚羟基、1个羧基。但由于水解后的羟基也是酚羟基,所以A需要8mol氢氧化钠。
【详解】(1)1乙烷(乙烯)通过溴水时,溴水乙烯可以发生加成反应,生成液态不溶的卤代烃,而乙烷不反应,乙烯被吸收,可以除去乙烷中的乙烯,所以除杂试剂为溴水,操作为洗气,
故答案为:溴水;洗气;
2乙酸乙酯(乙酸)用饱和碳酸钠溶液,通过乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,可以除去乙酸乙酯中的乙酸,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;分液;
3苯(苯酚)加氢氧化钠溶液,苯酚和氢氧化钠反应生成溶于水的苯酚钠,但苯不溶于水,可用分液的方法分离,
故答案为:氢氧化钠溶液;分液;
4乙醇(水),用生石灰,生石灰氧化钙可与水反应生成难挥发的氢氧化钙,乙醇和氧化钙不反应,所以可用加生石灰蒸馏的方法分离,
故答案为:生石灰;蒸馏;
(2) ①根据A的结构简式并结合碳原子的4个价电子可知,分子式为C14H10O9;
②A中含有酯基,其水解产物都是相同的,所以B就是A的水解产物,其结构简式为;
③A中除含有1个酯基外,还含有5个酚羟基、1个羧基。但由于水解后的羟基也是酚羟基,所以A需要8mol氢氧化钠,反应的化学方程式为。
18.有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,且其核内质子数等于中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A+与D2-离子数之比为2∶1。请回答下列问题:
(1)B-的电子排布式为__________,在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是__________杂化。
(2)C氢化物的空间构型为__________,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是__________。
(3)B元素的电负性__________D元素的电负性(填“>”、“<”或“=”),用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:__________。
(4)如图所示是R形成的晶体的晶胞,设晶胞的棱长为a cm。 试计算R晶体的密度为__________。(阿伏加德罗常数用NA表示)
【答案】 (1). ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6 (2). sp3 (3). 三角锥形 (4). 氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高 (5). > (6). Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ (7). g·
【解析】
【分析】
B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,B为Cl元素;B-离子为Cl-离子,A+比B-少一个电子层,A+为Na+离子;C原子的p轨道中有3个未成对电子,C原子的外围电子排布为ns2np3,是第ⅤA族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N元素;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第ⅥA族元素,最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,可推知D的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D为S元素,A+是Na+离子,D2-离子是S2-离子,R是由Na+离子与S2-离子以2:1形成的离子化合物,R是硫化钠。
【详解】(1)B−离子Cl−离子,电子排布式为ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6;CB3分子为NCl3分子,N原子有一对孤对电子,与Cl原子成3个δ键,杂化轨道数为1+3=4,所以为sp3杂化。故答案为:ls22s22p63s23p6或者[Ne]3s23p6;sp3。
(2)C的氢化物为NH3,N原子采取sp3杂化,N原子有一对孤对电子,所以NH3为三角锥形,N原子电负性很强,氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高。故答案为:三角锥形;氨分子间形成氢键,所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高。
(4)B为Cl元素,D为S元素,同周期,自左而右,电负性增强,所以电负性Cl>S.利用“在氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物”原理,一般来说电负性越强,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,如在Cl2+Na2S=2NaCl+S↓反应中,Cl2的氧化性大于O2的氧化性。故答案为:>;Cl2+Na2S=2NaCl+S↓;
(5)A+Na+离子,D2−离子是S2−离子,根据均摊法计算,晶胞含有S2−离子个数8×+6×=4,含有A+是Na+离子8个,即一个晶胞含有4个硫化钠分子,所以密度为=g·。
19.芳香酯类化合物A、B互为同分异构体,均含C、H、O三种元素。相同状况下,A、B蒸气对氢气的相对密度是97,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子个数之和是氧原子数的5倍。已知:各有机物间存在如下转化关系:
其中C能发生银镜反应,F经连续氧化可生成C;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物。
(1)A的分子式是________。
(2)E中所含官能团的名称是________;完全燃烧时,1 mol D与1 mol下列________的耗氧量相同(填字母代号)。
a.C3H6O3 b.C3H8O c.C2H4 d.C2H6O2
(3)写出水杨酸与小苏打反应的化学方程式是___________;写出C与F反应的化学方程式是_________。
(4)同时符合下列要求的同分异构体有___________种。
①与A互为同分异构体;
②能发生水解反应;
③苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有1种。
(5)1 mol 上述(4)中的一种有机物X,能与4 mol NaOH发生反应,写出此反应的化学方程式__________
【答案】 (1). C10H10O4 (2). 羧基 (3). ac (4). (5). CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O (6). 3 (7). +4NaOH2CH3COONa++2H2O
【解析】
【分析】
A、B蒸气对氢气的相对密度是97,则相对分子质量为194,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子总数是氧原子数的5倍,设C原子数为n,则H原子数为n,O原子数为,则12n+n+×16=194,n=10,分子式为C10H10O4,C能发生银镜反应,应含有醛基,F经连续氧化可生成C,说明F为醇,C为酸且含有醛基,应为HCOOH,则F为CH3OH;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物,则D应为CH3CH2OH,由此可知A为,E为CH3COOH,B为,据此分析。
【详解】A、B蒸气对氢气的相对密度是97,则相对分子质量为194,分子中C、H原子个数相同,且C、H原子总数是氧原子数的5倍,设C原子数为n,则H原子数为n,O原子数为,则12n+n+×16=194,n=10,分子式为C10H10O4,C能发生银镜反应,应含有醛基,F经连续氧化可生成C,说明F为醇,C为酸且含有醛基,应为HCOOH,则F为CH3OH;C与D是相对分子质量相同的不同类有机物,则D应为CH3CH2OH,由此可知A为,E为CH3COOH,B为。
(1)由以上分析可知A的分子式为C10H10O4;
(2)E为CH3COOH,所含官能团的名称是羧基;
D为CH3CH2OH,1molCH3CH2OH完全燃烧消耗(2+-)mol=3mol氧气,
a消耗氧气为3+-=3mol,b消耗氧气为3+-=4.5mol,c消耗氧气为2+=3mol,d消耗氧气为2+-=2.5mol,
答案选ac;
(3)水杨酸含有-COOH,可与碳酸氢钠反应,但酚羟基不反应,则反应的方程式为;
C为HCOOH,F为CH3OH,二者可发生酯化反应,反应方程式为CH3OH+HCOOH HCOOCH3+H2O;
(4)A为,对应的同分异构体能水解,说明含有酯基,苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有1种,说明取代基相同,且位于对位,可能的同分异构体有、、共3种;
(5)1 mol 上述(4)中的一种有机物X,能与4 mol NaOH发生反应,则X为,此反应的化学方程式为+4NaOH2CH3COONa++2H2O。
20.A物质是由茶叶中一种有机物衍变而来。已知:
①A物质氢原子核磁共振谱有6种。
②H结构简式为:
它们的关系如下:
请回答下列问题:
(1)有机物X的结构简式为_______
(2)指出反应①、②、③的反应类型:①______② ______③______。
(3)写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式)
①D—E:_____________
②F在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应的化学方程式:____________
(4)写出所有符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:__________
①苯环上只有一个取代基
②能发生水解反应
③能与银氨溶液发生反应
【答案】 (1). (2). 取代反应 (3). 加成反应 (4). 氧化反应 (5). +2NaOH+NaCl+H2O (6). n+(n-1)H2O (7). 、
【解析】
【分析】
F在浓硫酸、加热作用下生成H,结合H的结构可知F为,A与足量碳酸氢钠反应生成C,则A中含有-COOH,A与HCl发生加成反应生成D,D发生水解反应生成E,E酸化得到F,故E为,D为,A为,C为.B能在Cu作催化剂、加热条件下生成G,则B为CH3CH2OH,G为CH3CHO,则X为,据此解答。
【详解】F在浓硫酸、加热作用下生成H,结合H的结构可知F为,A与足量碳酸氢钠反应生成C,则A中含有-COOH,A与HCl发生加成反应生成D,D发生水解反应生成E,E酸化得到F,故E为,D为,A为,C为.B能在Cu作催化剂、加热条件下生成G,则B为CH3CH2OH,G为CH3CHO,则X为。
(1)由上述分析可知,有机物X的结构简式为;
(2)反应①取代反应,反应②属于加成反应,反应③属于氧化反应;
(3)D-E的化学反应方程式为:+2NaOH+NaCl+H2O,
F在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应的化学方程式:n+(n-1)H2O;
(4)符合下列条件的A()的同分异构体:①苯环上只有一个取代基 ②能发生水解反应,③能与银氨溶液发生反应,应含有甲酸形成的酯基,符合条件的同分异构体有:、。
【点睛】本题考查有机物推断、有机反应类型、同分异构体等知识点,注意根据H的结构利用逆推法进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化。
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