精品解析:北京市西城区2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题(解析版)
展开北京市西城区2022—2023学年高二下学期期中考试
化学试题
试卷说明:试卷分值 100 ,考试时间 90分钟, I卷为选择题,共25个小题,II卷为客观题,包括第26至第32题。
I卷
一、选择题(共25个题,每题2分,共50分。每小题只有一个正确选项,请选择正确答案涂在机读卡相应的题号处)
1. 生活中使用的化纤地毯、三合板等产品,会释放出某种污染空气的气体,该气体是
A. 甲醛 B. 二氧化硫 C. 甲烷 D. 乙醇
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醛是一种无色、具有刺激性气味的有毒气体,主要来自制造人造板材、家具以及装修时所用的黏合剂,故生活中使用的化纤地毯、三合板等会释放出甲醛;
B.二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧,会造成大气污染和酸雨;
C.甲烷是天然气、沼气、瓦斯等气体的主要成分,可造成温室效应;
D.乙醇是有特殊香味的液体,是医用酒精原料和重要的化工原料,可作燃料;
答案选A。
2. 下列有机物存在顺反异构现象的是
A. CH3CH3 B. CH2=CH2 C. CH3CH=CHCH3 D. CH3CH=CH2
【答案】C
【解析】
【详解】A、不存在碳碳双键,不符合;B、2个C原子所连基团完全相同,不符合;C、碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的,存在顺反异构体,符合;D、碳碳双键有一端是相同基团(=CH2) ,不存在顺反异构,不符合;答案选C。
【点睛】本题考查顺反异构体的物质结构特点的判断。顺反异构体是分子中含有碳碳双键,且碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的基团时才存在顺反异构。
3. 下列化学用语不正确的是( )
A. 甲醛的结构式: B. 羟基的电子式:
C. 1,3-丁二烯的分子式:C4H8 D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 甲醛分子内含醛基,其结构式为: ,故A项正确;
B. 羟基中含有一个未成对电子,其电子式为: ,故B项正确;
C. 1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,其分子内含2个碳碳双键,则分子式为:C4H6,故C项错误;
D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH,故D项正确;
答案选C。
4. 下列各组物质中,互为同系物的是
A. CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3 B.
C. 和 D. CH2=CH—CH=CH2和CH2=CHCH3
【答案】B
【解析】
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;互为同系物的物质具有以下特点:结构相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同;注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同。
【详解】A.CH3CH2CH2CH3和CH(CH3)3都是烷烃,分子式相同,结构不同,互为同分异构体,选项A错误;
B.通式相同,结构相似,都是苯的同系物,选项B正确;
C.羟基与苯环相连的是酚,与苯环侧链相连的是醇,二者不是同类物质,结构不相似,不属于同系物,选项C错误;
D.CH2=CH—CH=CH2和CH2=CHCH3,分别是二烯烃和烯烃,含有的碳碳双键数目不同,通式不同,不是同系物,选项D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查有机物的结构与同系物辨析,难度不大,注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同。
5. 下列物质中,能使KMnO4酸性溶液褪色的是
A. 乙烷 B. 乙烯 C. 环己烷 D. 乙酸
【答案】B
【解析】
【分析】高锰酸钾具有强氧化性,具有还原性的物质能被高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾褪色。
【详解】A.乙烷属于饱和烃,不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,选项A错误;
B.乙烯含有碳碳双键,能够被酸性KMnO4溶液氧化,导致酸性高锰酸钾溶液褪色,选项B正确;
C.环己烷不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,选项C错误;
D.乙酸不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,选项D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查学生对物质性质的掌握,难度不大,要熟记教材知识,并熟练应用。
6. 下列反应不属于取代反应的是
A. CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B. +Br2+HBr
C. 2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O
D. +HNO3+H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH反应类型为加成反应,A符合题意;
B.+Br2+HBr反应类型为取代反应,B与题意不符;
C.2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O反应类型为取代反应,C与题意不符;
D.+HNO3+H2O反应类型为取代反应,D与题意不符;
答案为A。
7. 下列分子中的核磁共振氢谱中的谱线不只有一种的是
A. B. C2H6
C. CH3CHO D. HCHO
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是乙酸酐,分子结构对称,分子中只有一种位置的H原子,因此其核磁共振氢谱中的谱线只有一种,A不符合题意;
B.该物质是乙烷,分子中只有一种位置的H原子,因此其核磁共振氢谱中的谱线只有一种,B不符合题意;
C.该物质是乙醛,分子中含有2种不同位置的H原子,因此其分子的核磁共振氢谱中的谱线有两种,C符合题意;
D.该物质是甲醛,分子结构对称,分子中只有一种位置的H原子,因此其核磁共振氢谱中的谱线只有一种,D不符合题意;
故合理选项是C。
8. 下列卤代烃中,既能发生取代反应又能发生消去反应的是
A. CH3Cl B. CH3CH2CH2Br
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3Cl分子中含有Cl原子,属于卤代烃,在碱性条件下能够发生取代反应;由于Cl原子连接的C原子无邻位C原子,因此不能发生消去反应,A不符合题意;
B.CH3CH2CH2Br分子中含有Br原子,属于卤代烃,在碱性条件下能够发生取代反应;由于Br原子连接的C原子有邻位C原子,且邻位C原子上有H原子,因此也能发生消去反应,B符合题意;
C.该物质分子中含有Cl原子,属于卤代烃,在碱性条件下能够发生取代反应;由于Cl原子取代对二甲苯的甲基上的H原子,苯环具有特殊的稳定性,因此不能发生消去反应,C不符合题意;
D.该物质分子中含有Br原子,属于卤代烃,能够在碱性条件下发生取代反应;由于Br原子连接的C原子有邻位C原子,但邻位C原子上没有H原子,因此不能发生消去反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
9. 结合下表数据分析,下列关于乙醇、乙二醇的说法,不合理的是( )
物质
分子式
沸点/℃
溶解性
乙醇
C2H6O
78.5
与水以任意比混溶
乙二醇
C2H6O2
197.3
与水和乙醇以任意比混溶
A. 二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关
B. 可以采用蒸馏的方法将二者进行分离
C. 丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点
D. 二者组成和结构相似,互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A. 乙醇和乙二醇都与水分子形成氢键,所以二者均能与水经任意比混溶,A正确;B.二者的沸点相差较大,所以 可以采用蒸馏的方法将二者进行分离,B正确;C. 丙三醇分子中的羟基数目更多,其分子之间可以形成更多的氢键,所以其沸点应该高于乙二醇的沸点,C正确;D. 同系物的结构相似是指碳链相似、官能团的种类和个数分别相同,所以乙醇和乙二醇不是同系物,D不正确。本题选D。
点睛:同系物之间碳链相似、官能团的种类和数目均需相同,在分子组成上必须相差一个或若干个“CH2”原子团。
10. 下列关于乙炔制取的说法不正确的是
A. 为了加快反应速率可用饱和食盐水代替水反应
B. 实验室制取乙炔的反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
C. 为了除去杂质气体,可用硫酸铜溶液洗气
D. 反应中不需加碎瓷片作沸石
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳化钙与水反应非常剧烈,为了减缓反应速率,可用饱和食盐水代替水进行反应,A错误;
B.实验室用碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,B正确;
C.实验室制备的乙炔中常混有硫化氢气体,硫酸铜与硫化氢反应生成硫化铜沉淀,为了除去硫化氢气体,可用装有硫酸铜溶液的洗气瓶进行洗气除杂,C正确;
D.该反应不需要加热,也就不需要加入碎瓷片作为沸石,D正确;
故选A。
11. “绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的概念及要求。理想的“原子经济性”反应中,原料分子中的所有原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。以下反应中符合“原子经济性”的是
A. 乙醇催化氧化制乙醛
B. 乙醇与浓硫酸共热制乙烯
C. 苯乙烯在一定条件下制聚苯乙烯
D. 乙烷与氯气反应制氯乙烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇催化氧化制乙醛的同时还有水生成,不符合“原子经济性”,A不选;
B.乙醇与浓硫酸共热制乙烯的同时还有水生成,不符合“原子经济性”,B不选;
C.苯乙烯在一定条件下发生加聚反应制聚苯乙烯符合“原子经济性”,C选;
D.乙烷与氯气反应制氯乙烷的同时还有氯化氢以及其它氯代乙烷生成,不符合“原子经济性”,D不选;
答案选C。
12. 若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓硫酸作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】乙酸与乙醇反应,乙酸中的羧基提供羟基,乙醇中的羟基提供氢原子,羟基和氢原子形成水,剩下基团结合形成酯,反应方程式为CH3C18O18OH+CH3CH216OHCH3C18O16OC2H5+H218O,所以分子中含有18O的物质总共有3种,分别为:CH3C18O18OH、CH3C18O16OC2H5、H218O;
故选:C。
13. 已知卤代烃可以和钠反应,例如溴乙烷与钠发生反应:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr应用这一反应,下列所给化合物中可以与钠合成环戊烷的是
A. CH3Br B. CH3CH2CH2CH2Br
C. CH2BrCH2CH2CH2CH2Br D. CH2BrCH2CH2CH2Br
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3Br与Na反应产生CH3CH3和NaBr,不能反应产生环戊烷,A不符合题意;
B.CH3CH2CH2CH2Br与Na反应产生CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3和NaBr,不能反应产生环戊烷,B不符合题意;
C.CH2BrCH2CH2CH2CH2Br与Na反应产生环戊烷和NaBr,C符合题意;
D.CH2BrCH2CH2CH2Br与Na反应产生环丁烷和NaBr,D不符合题意;
故合理选项是C。
14. 下列有关甲苯的说法中,不正确的是
A. 可以制造烈性炸药TNT B. 可以与溴水发生取代反应
C. 可以与氢气发生加成反应 D. 可以被高锰酸钾酸性溶液氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯与浓硝酸在浓硫酸加热作用下反应生成2,4,6−三硝基甲苯即TNT,故A正确;
B.甲苯不与溴水发生取代反应,与溴蒸汽在光照条件下带甲基上的氢,与液溴在催化剂作用下取代甲苯邻位或对位上的氢,故B错误;
C.可以与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成,故C正确;
D.可以被高锰酸钾酸性溶液氧化变为苯甲酸,故D正确。
综上所述,答案为B。
15. 实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,装置、现象如下:
现象
ⅰ.光照后,产生白雾,混合气体颜色变浅
ⅱ.试管内液面上升至试管的2/3;试管壁和液面上出现少量油状液滴
下列说法不正确的是( )
A. 饱和食盐水可以减少氯气的溶解
B. 油状液滴的主要成分是一氯甲烷
C. 产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成
D. 为了探究反应条件,可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察
【答案】B
【解析】
【分析】甲烷与氯气在光照条件下可发生取代反应,依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳及氯化氢小分子,其中一氯甲烷为气体,其他三种有机物为难溶于水的油状液体,据此分析作答。
【详解】A. 氯气溶于水形成盐酸与次氯酸,饱和食盐水中含大量的氯离子,可以减少氯气与水的反应,同时降低其在水中的溶解度,故A项正确;
B. 出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,一氯甲烷再常温下为气体,故B项错误;
C. 氯化氢易溶于水,在试管口形成白雾,氯气与甲烷反应生成氯化氢后试管内气体的压强减小,液面上升,故C项正确;
D. 为了探究反应条件,可采用对照实验,用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察,故D项正确;
答案选B。
16. 下列有关实验及操作的叙述中,不正确的是
A. 用重结晶法提纯粗苯甲酸
B. 如果苯酚溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤
C. 用浓溴水可以检验苯酚
D. 用溴乙烷、氢氧化钠和水的混合液加热来制乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸在室温下在水中的溶解度不大,温度升高,其溶解度增大,则趁热过滤减少溶解损失,然后结晶可分离出苯甲酸,A正确;
B.苯酚易溶于酒精,如果苯酚溶液沾到皮肤上,可用酒精洗涤,B正确;
C.苯酚与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,因此可用浓溴水检验苯酚,C正确;
D.在实验室中一般是用乙醇与浓硫酸混合加热170℃发生消去反应制取乙烯,溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中、加热下才发生消去反应,D错误;
故合理选项是D。
17. 下列实验事实不能用基团间相互作用来解释的是
A. 与Na反应时,乙醇的反应速率比水慢
B. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
C. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色乙烷不能
D. 甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而甲烷不能
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇中羟基不如水中羟基活泼,说明烃基对羟基产生影响,A正确;
B.苯酚可以看作是苯基和羟基连接,乙醇可以可作是乙基和羟基连接,苯酚能跟NaOH溶液反应而乙醇不能,则说明苯基对羟基有影响,B正确;
C.乙烯含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,这是官能团的性质,与所连基团无关,C错误;
D.苯、甲烷都不能使酸性高锰酸钾褪色,甲苯可以使酸性高锰酸钾褪色,甲基被氧化变为羧基,甲苯被氧化为苯甲酸,说明苯环对侧链影响,D正确;
故合理选项是C。
18. 用如下图所示装置探究碳酸和苯酚的酸性强弱,下列叙述不正确的是(部分夹持仪器省略)
A. 打开分液漏斗旋塞,①中产生无色气泡,③中出现白色浑浊
B. ②中试剂为饱和NaHCO3 溶液
C. ③中发生反应的化学方程式是+CO2+H2O→+Na2CO3
D. 该实验能证明苯酚的酸性比碳酸弱
【答案】C
【解析】
【分析】本题利用强酸制弱酸的原理,探究碳酸与苯酚的酸性强弱,根据装置图可知,①中石灰石与盐酸反应生成CO2气体,再通入②,②的目的是除去装置①中挥发的HCl,防止干扰后续实验,接着将除杂后的CO2气体通入苯酚钠溶液中,若苯酚钠中出现浑浊,则证明碳酸的酸性强于苯酚。
【详解】A.根据分析,碳酸的酸性强于苯酚,故打开分液漏斗旋塞,反应开始,①中产生二氧化碳,通入③中,出现白色浑浊,A正确;
B.②的目的是除去装置①中挥发的HCl,饱和NaHCO3 溶液能除去装置①中挥发的HCl,B正确;
C.③中苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠+CO2+H2O=+NaHCO3,C错误;
D.该实验中,酸性较强的碳酸与苯酚钠反应生成了酸性较弱的苯酚,故碳酸的酸性强于苯酚,D正确;
故选C。
19. 屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素,实验证明水煎剂对治疗疟疾无效,研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现,通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,所以治疗疟疾的效果更好。
下列推测不正确的是
A. 低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法
B. 红外光谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素
C. 影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是-O-O-
D. 双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O-H是极性键而C=O是非极性键
【答案】D
【解析】
【详解】A.青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,即过氧键对热不稳定,高温时易断裂,则低温、有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂,A正确;
B.根据图示信息可知,青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后,其相对分子质量与等效氢化学环境的种类不同,故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素,B正确;
C.根据题设信息可知,影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是过氧键-O-O-,过氧键对热不稳定,水煎的方法对治疗疟疾无效,C正确;
D.根据相似相溶原理可知,青蒿素分子内的酯基(C=O 是极性键)不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水,则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,D错误;
故选D。
20. 白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能够与1 mol该化合物发生反应的Br2和H2的最大用量分别是( )
A. 1mol、1mol B. 3.5mol、7mol
C. 3.5mol、6mol D. 6mol、7mol
【答案】D
【解析】
【分析】有机物中含有酚羟基,可与溴发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,其中苯环、碳碳双键可与氢气发生加成反应,以此解答该题。
【详解】分子中共含有3个酚羟基,1mol该化合物可与5mol溴发生取代反应,取代在酚羟基的邻位和对位,含有1个碳碳双键,则1mol该化合物可与1mol溴发生加成反应,共消耗6mol溴;分子中含有2个苯环,1个碳碳双键,则1mol该化合物可与7mol氢气发生加成反应,故答案选D。
【点睛】有机物中含有酚羟基,可与溴发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,其中苯环、碳碳双键可与氢气发生加成反应,酚羟基的邻位和对位可以被溴取代。
21. 为检验某卤代烃(R-X)中的卤元素,进行如下操作,正确的顺序是
①加热
②加入AgNO3溶液
③取少量该卤代烃
④加入足量稀硝酸酸化
⑤加入NaOH溶液⑥冷却
A. ③①⑤⑥②④ B. ③⑤①⑥④② C. ③②①⑥④⑤ D. ③⑤①⑥②④
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】检验卤代烃(R-X)中的X元素,先取少量卤代烃,卤代烃的水解需在碱性条件下,所以向卤代烃中加入氢氧化钠溶液,然后进行加热加快反应速率,溶液冷却后,由于碱性条件下,氢氧根离子干扰银离子与卤素的反应现象,所以应先向溶液中加入稀硝酸使溶液酸化,再加入硝酸银溶液观察是否生成沉淀,所以正确的操作顺序为:③⑤①⑥④②,故选:B。
22. 萜二醇是一种医药上的咳嗽祛痰剂,可由柠檬烯在酸性条件下与水加成得到,其原理如图。下列说法中,正确的是
A. 萜二醇能与 Na 反应产生 H2 B. 萜二醇能被氧化为萜二醛
C. 柠檬烯的分子式是 C10H20 D. 柠檬烯的一种同分异构体可能为芳香烃
【答案】A
【解析】
【详解】A.萜二醇含−OH,与Na反应生成氢气,故A正确;
B.萜二醇中与−OH相连C上没有H,不能发生催化氧化反应,故B错误;
C.由结构可知柠檬烯不饱和度为3,则分子式为C10H16,故C错误;
D.苯环的不饱和度为4,则柠檬烯的同分异构体不可能为芳香烃,故D错误;
故答案选A。
【点睛】本题把握−OH的性质、相关的有机反应为解答的关键,注意根据不饱和度判断有机物的分子式,选项D为解答的难点。
23. 根据下列反应步骤,由2-丙醇转化为1,2—丙二醇(HOCH2—CHOH—CH3)的正确的反应类型的顺序是
A. 消去―取代―加成 B. 取代―消去―加成
C. 消去―加成―水解 D. 水解―取代―取代
【答案】C
【解析】
【分析】2-丙醇CH3-CH(OH)-CH3合成1,2-丙二醇CH3CHOH-CH2OH时,可用逆推法判断,即CH3CHOHCH2OH→CH3CHBrCH2Br→CH3CH=CH2→CH3CHOHCH3,应先发生消去反应,然后发生加成反应,最后发生取代反应可生成CH3CHOH-CH2OH.
【详解】2-丙醇CH3-CH(OH)-CH3合成1,2-丙二醇CH3CHOH-CH2OH时,可用逆推法判断,即CH3CHOHCH2OH→CH3CHBrCH2Br→CH3CH=CH2→CH3CHOHCH3,则2-丙醇应先发生消去反应生成CH3CH=CH2,CH3CH=CH2发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br,CH3CHBrCH2Br发生水解反应可生成1,2-丙二醇.
故选C。
24. 用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A. 制取并收集少量乙炔
B. 制取并检验乙烯
C. 检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液
D. 制取并提纯乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【分析】A. 乙炔难溶于水,密度比空气略小;
B. 可能有二氧化硫等杂质气体产生干扰乙烯的检验;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应生成乙烯;
D. 制取乙酸乙酯时需用浓硫酸作催化剂。
【详解】A. 乙炔的相对分子质量为26,空气的平均分子质量为29,则乙炔的密度与空气相差不大,收集时应用排水法收集,故A项错误;
B. 实验室用浓硫酸与乙醇制备乙烯时需控制温度在170,且产生的乙烯气体中可能含有二氧化硫,二氧化硫也可使溴的四氯化碳溶液褪色,则不能达到实验目的,故B项错误;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热可产生乙烯,其反应方程式为:CH3CH2Br +NaOHNaBr + CH2=CH2 + H2O,因乙醇易挥发,产生的气体中可能有乙醇蒸汽,故实验装置中先将气体通入水中除去乙醇气体,排除干扰,再通过酸性高锰酸钾溶液,若褪色,则证明有乙烯生成,故C项正确;
D. 实验室制备乙酸乙酯所用原料为乙酸、乙醇和浓硫酸,故该装置不能达到实验目的,D项错误;
答案选C。
【点睛】本题的B项实验室制备并检验乙烯时,乙烯中可能含有二氧化硫,其正确的检验方法可以是:可将气体通入品红溶液的洗气瓶中检验二氧化硫是否存在,继续通入足量的氢氧化钠溶液的洗气瓶中除去乙烯中的二氧化硫,再通入品红溶液的洗气瓶中验证二氧化硫是否除尽,最后通入溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液中检验乙烯的生成。
25. 是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:
则下列说法正确的是( )
A. 的分子式为C4H4O
B. A的结构简式是CH2=CHCH2CH3
C. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D. A能使酸性高锰酸钾酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】
【分析】醇羟基之间脱水可生成醚键,因此由可知C的结构简式为HOCH2CH=CHCH2OH;由A(烃)生成B,显然发生的是加成反应,B的结构中含有2个Br原子;那么由B生成C即发生卤代烃的水解反应,由C的结构可得B的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br,所以A为1,3-丁二烯;由A生成B,发生的是1,3-丁二烯的1,4-加成反应。
【详解】A.由的结构可知,其不饱和度为2,分子式为C4H6O,A项错误;
B.通过分析可知,A为1,3-丁二烯,其结构简式为CH2=CH-CH=CH2,B项错误;
C.通过分析可知,反应①为加成反应,反应②为水解反应,反应③为取代反应,C项错误;
D.通过分析可知,A为1,3-丁二烯,分子结构中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确;
答案选D。
【点睛】由有机物的结构书写其分子式时,可以先判断有机物的不饱和度,再根据不饱和度的计算公式,计算分子式中H的个数。
II卷
二、填空题(26~32题,共7个小题,50分,请将正确答案填写在答题卡相应位置处)
26. 现有下列5种有机物:
①HC≡CH;②CH3C≡CH;③CH3CH=CHCH2CH3;④ CH3COOC2H5;⑤
请回答:
(1)其中不属于烃类的是___________(填序号,下同),与①互为同系物的是___________,与③互为同分异构体的是___________。
(2)用系统命名法给⑤命名,其名称为___________。
【答案】(1) ①. ④ ②. ② ③. ⑤
(2)2-甲基-2-丁烯
【解析】
【小问1详解】
④是CH3COOC2H5,物质含有C、H、O三种元素,属于烃的衍生物,而不属于烃;①HC≡CH是炔烃,分子中含有碳碳三键,则与其互为同系物的物质是②CH3C≡CH;
③CH3CH=CHCH2CH3和⑤的分子式都是C5H10,二者互为同分异构体。
【小问2详解】
物质⑤是,分子结构中含有不饱和碳碳双键,且只含有C、H两种元素,属于烯烃,应该从离双键和甲基较近的左端为起点,给主链上的C原子编号,以确定碳碳双键和支链连接在主链上的位置,该物质名称为2-甲基-2-丁烯。
27. 化学与生产、生活息息相关。现有下列5种有机物:①乙炔;②乙烯;③甲醛;④甲苯;⑤丙三醇 ,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)可用于配制化妆品,又称甘油是___________;
(3)常用来焊接或切割金属的是___________。
(4)能用于制造烈性炸药TNT的是___________。
【答案】(1)③ (2)⑤
(3)① (4)④
【解析】
【小问1详解】
甲醛有毒,能使蛋白质变性,35-40%甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌防腐性能,,答案选③;
【小问2详解】
甘油是丙三醇,答案选⑤;
【小问3详解】
乙炔燃烧放出大量热,火焰温度可达到3000℃左右,常用来焊接或切割金属,答案选①;
【小问4详解】
TNT是2,4,6-三硝基甲苯,由甲苯和混酸在加热条件下制备,答案选④。
28. 某有机物由C、H、O三种元素组成,球棍模型如图所示:
(1)该有机物的分子式是_______;
(2)该有机物所含官能团的名称是_______;
(3)该有机物可以发生加聚反应,其产物的结构简式是_______;
(4)下列有关该有机物的描述中,正确的是_______(填序号)。
a. 能与NaHCO3溶液反应 b. 能发生水解反应
c. 不能与溴的CCl4溶液反应 d. 能与酸性高锰酸钾溶液反应
【答案】(1)C3H4O2
(2)碳碳双键、羟基 (3)
(4)ad
【解析】
【分析】由球棍模型可知,有机物的结构简式为CH2=CHCOOH,分子式为C3H4O2。
【小问1详解】
由分析可知,有机物的分子式为C3H4O2,故答案为:C3H4O2;
【小问2详解】
由分析可知,有机物的结构简式为CH2=CHCOOH,官能团为碳碳双键、羟基,故答案为:碳碳双键、羟基;
【小问3详解】
由分析可知,有机物的结构简式为CH2=CHCOOH,一定条件下CH2=CHCOOH发生加聚反应生成,故答案为: ;
【小问4详解】
a.CH2=CHCOOH分子中含有的羧基能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,故正确;
b. CH2=CHCOOH分子中不含有酯基,不能发生水解反应,故错误;
c.CH2=CHCOOH分子中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,故错误;
d.CH2=CHCOOH分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故正确;
故选ad。
29. 已知A-F六种有机化合物是重要的有机合成原料,结构简式见下表,请根据要求回答下列问题:
化合物
A
B
C
结构简式
化合物
D
E
F
结构简式
(1)化合物A与足量NaOH反应的化学方程式___________。
(2)1 mol化合物B在一定条件下,可以与 ___________ mol NaOH发生反应
(3)化合物C与D在一定条件下发生得到化合物Z,写出生成Z的化学方程式___________。
(4)化合物D与银氨溶液反应的化学方程式___________(有机物用结构简式表示)。
(5)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:___________。
A.苯环上只有一个取代基
B.能发生水解反应
C.在加热条件下能够与新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀
【答案】(1)+NaOH→+
(2)3 (3)++H2O
(4)+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O
(5)
【解析】
【小问1详解】
化合物A是苯甲酸异丙酯,分子结构简式是,分子结构中含有酯基,在碱性条件下水解产生苯甲酸钠和2-丙醇,该反应的化学方程式为:+NaOH→+ ;
【小问2详解】
酚羟基和酯基都可以与NaOH发生反应。根据化合物B结构简式可知其中含有2个酚羟基和一个酯基,故1 mol化合物B在一定条件下,可以与3 mol NaOH发生反应;
【小问3详解】
化合物C分子中含有羧基,化合物D分子中含有醇羟基,二者在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生酯和水,该反应的化学方程式为:++H2O;
【小问4详解】
化合物D分子中含有醛基,具有还原性,可以被银氨溶液氧化,醛基被氧化为羧基,银氨溶液被还原为Ag单质,同时反应产生NH3、H2O,该反应的化学方程式为:+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O;
【小问5详解】
E的同分异构体同时符合条件:A.苯环上只有一个取代基;B.能发生水解反应,说明含有酯基;C.在加热条件下能够与新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀,说明含有醛基,则该物质是甲酸形成的酯,该物质的结构简式为。
30. 化合物M是一种具有茉莉花香味的无色油状液体,结构简式是,其合成路线如下(部分反应条件未注明):
(1)C所含官能团的名称是___________。
(2)B → C反应的试剂及条件是___________。
(3)烃D的结构简式是___________。
(4)E→F反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)羟基 (2)NaOH水溶液、加热
(3)CH2=CH2 (4)2CH3CH2OH+O22H2O+2CH3CHO
【解析】
【分析】化合物A与Cl2在光照条件下发生取代反应产生B:C7H7Cl,则A是甲苯,结构简式是,化合物B结构简式为,B水解产生苯甲醇C:。D是乙烯,结构简式是CH2=CH2,CH2=CH2与H2O在一定条件下发生加成反应产生E是乙醇CH3CH2OH,CH3CH2OH催化氧化产生F是CH3CHO,CH3CHO再发生催化氧化反应产生G是CH3COOH,G与C在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应产生乙酸苯甲酯:,据此分析解答。
【小问1详解】
C是,分子中含有的官能团名称为羟基;
【小问2详解】
化合物B为,B在碱性条件下加热,发生水解反应产生C:,故B → C反应的试剂及条件是NaOH水溶液、加热;
【小问3详解】
根据上述分析可知烃D是乙烯,结构简式是CH2=CH2;
【小问4详解】
E是CH3CH2OH,CH3CH2OH分子结构中含有羟基,能够与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生F:CH3CHO,同时反应产生H2O,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22H2O+2CH3CHO。
31. 有机物X(C9H8O4)是一种应用最早、最广的药物之一,也是重要的合成中间体。有机物X的仪器分析如下:
① 有机物X的红外光谱
②有机物X的核磁共振氢谱图峰面积比是1:1:1:1:1:3
回答下列问题:
(1)已知X分子中苯环上只有两个相邻的取代基,则X的结构简式是___________,X 在一定条件下能发生的反应是___________(选填字母);
a.加成反应 b.消去反应 c.酯化反应 d.水解反应
(2)邻羟基苯甲酸()化合物Y在一定条件发生取代反应生成X与乙酸,该反应的化学方程式是___________;
(3)贝诺酯(C17H15NO5)是一种新型抗炎、解热、镇痛药。在人体中,1mol贝诺酯与1mol水可以生成1mol X和1mol扑热息痛。有关扑热息痛的信息如下:
①分子中含有基团“”
②苯环上的一溴代物只有两种
③能和浓溴水反应生成白色沉淀
④能发生水解反应生成乙酸
扑热息痛的结构简式是___________;
(4)已知:,邻甲基苯酚可以合成有机物X。合成路线:邻甲基苯酚→ W→ X,则W的结构简式是___________。
【答案】(1) ①. ②. acd
(2) (3) (4)
【解析】
【分析】有机物X分子式为,结合其红外光谱图可以知道,X含有苯环,,-COOH,核磁共振氢谱图峰面积比是1:1:1:1:1:1:3,故X为;
【小问1详解】
根据分析可知X的结构简式为;根据结构简式可知X含有苯环可以发生加成反应,含有酯基可以发生酯化反应,含有酯基可以发生水解反应,不能发生消去反应,因此选acd;
【小问2详解】
邻羟基苯甲酸能和化合物Y在一定条件下反应生成X和乙酸,则Y为乙酸酐,则反应方程式为:;
【小问3详解】
①分子中含有基团“”;②苯环上的一溴代物只有两种;
③能和浓溴水反应生成白色沉淀,含有酚羟基;④能发生水解反应生成乙酸;结合①知道,含有,结合②可以知道-OH与处于对位,扑热息痛的结构简式为;
【小问4详解】
邻甲基苯酚与乙酸酐反应得到W,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化得到X,则W的结构简式为:。
32. 某研究小组对甲醛的性质进行推测和验证。
Ⅰ.性质推测:
同学甲认为,甲醛的性质应该与乙醛类似,在加热的条件下甲醛可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应,且产物是Cu2O和甲酸钠。
(1)写出同学甲所预期的该反应的化学方程式___________。
Ⅱ.实验验证:
向3.5 mL新制氢氧化铜碱性悬浊液中加40%福尔马林溶液2mL,加热,有较多无色气
泡逸出。最终试管内所得红色沉淀与乙醛跟氢氧化铜悬浊液反应所得的固体颜色有所不同,试管内壁沉积了一层紫红色的固体物质。
【资料】
① 甲醛属于强还原剂,在碱性条件下还原性更强,在空气中能缓慢氧化成甲酸。
② CO也能还原银氨溶液产生银镜。
③ Cu2O在酸性溶液中能转化为Cu2+、Cu。
④ Cu2O能溶于浓氨水形成无色配合物离子[Cu(NH3)2]+,并在空气中立即被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+。置于空气中,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+。
同学甲分别对实验过程中产生的红色沉淀及气体的成分进行探究。
(2)取少量实验中所得的红色沉淀于试管中,加入适量浓氨水,振荡,溶液颜色无明显变化,静置数小时后,溶液颜色略呈浅蓝色,但试管底部红色沉淀的量变化不大。由此判断红色沉淀可能是___________(写化学式)。用离子方程式解释溶液略呈浅蓝色的原因___________。
(3)为进一步验证上述结论,另取少量实验中所得的红色沉淀于试管,加入___________。
a.稀硫酸 b.稀硝酸 c.浓硝酸
若观察到___________的现象,可证明前面判断正确。
(4)同学甲认为无色气体可能是二氧化碳、甲醛或两者的混合气体。同学乙认为该气体中不可能含有二氧化碳,理由是___________,乙同学将产生的无色气体通入银氨溶液,水浴加热,试管壁上很快就有银镜形成。
同学们据此实验现象判断:无色气体的成分是甲醛。
(5)甲乙两同学进一步查阅资料,发现无色气体的主要成分也可能是CO。设计如下实验方案,进一步探究:
实验现象:氧化铜由黑变红、澄清石灰水变浑浊。
方案中水洗的目的是___________。
【答案】(1)HCHO+2Cu(OH)2+NaOHHCOONa + Cu2O↓+ 3H2O
(2) ①. Cu ②. 2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
(3) ①. a ②. 溶液颜色不变蓝(或无明显变化)
(4)所用浊液呈碱性 (5)除去挥发出的甲醛气体
【解析】
【小问1详解】
根据题意,甲同学认为在加热的条件下甲醛可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应,且产物是Cu2O和甲酸钠,故方程式表示为HCHO+2Cu(OH)2+NaOHHCOONa + Cu2O↓+ 3H2O。
小问2详解】
根据资料分析,Cu2O能溶于浓氨水形成无色配合物离子[Cu(NH3)2]+,并在空气中立即被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+,置于空气中,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+,由于试管底部红色沉淀的量变化不大,故推测红色固体为Cu;溶液呈浅蓝色是由于置于空气中,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+,即2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
【小问3详解】
铜不与稀硫酸反应,但在常温下就能与稀硝酸和浓硝酸反应,故选择用稀硫酸来验证,向试管中加入少量稀硫酸,若溶液颜色不变蓝,则证明红色固体为铜。
小问4详解】
新制氢氧化铜悬浊液呈碱性,不能生成酸性气体二氧化碳。
【小问5详解】
水洗的目的是除去挥发出来的甲醛气体,防止干扰一氧化碳气体的检验。
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