鲁科版高中化学选择性必修3期末综合练(三)
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这是一份鲁科版高中化学选择性必修3期末综合练(三),共26页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.(一)依据物质结构与性质回答下列问题:
(1)LiAlH4有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间结构是
(2)配合物甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]的主要生理功能是预防和改善缺铁性贫血,中心离子的配位数是4,则配位原子为 ,[(H2NCH2COO)2Fe]中σ键与π键的个数比为 。
(二)有机物种类繁多,广泛存在,在生产和生活中有着重要的应用。
(3)用括号内的试剂和操作除去下列各物质中的少量杂质,其中正确的是
A.乙醇中的水(钠、蒸馏)
B.苯甲酸中的氯化钠(水、重结晶)
C.苯中的苯酚(浓溴水、过滤)
D.乙烷中的乙烯(酸性高锰酸钾溶液、洗气)
E.溴苯中的溴(稀NaOH溶液、分液)
(4)有机合成反应需要考虑“原子经济性”,也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应。用乙烯制备1,3-丁二醇时,按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为加成反应→ 反应→ 反应→加成反应。
(5)准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为 ,结构简式可能为 (填序号)。
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3 C.CH3COCH2CH3 D.CH3COOCH3
(6)2-氨基-5-硝基苯甲醚俗称红色基B,其结构简式如下图,它主要用于棉纤维织物的染色,也用于制备一些有机颜料。红色基B的同分异构体中,氨基、硝基处于对位且能使FeCl3溶液变紫色的有 种
(7)苯甲醛与新制银氨溶液反应的化学方程式
(8)苯酚与甲醛在酸性条件下反应生成高分子的总反应化学方程式
2.按要求回答问题:
(1)对下列有机物进行命名 。
(2)分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有 个。
(3)中含有的官能团名称为 。
(4)在饱和链状烷烃中,含有一个手性C原子且相对分子质量最小的烷烃有 种结构。
(5)分子式为,已知其核磁共振氢谱表明只有一种化学环境的氢,则该有机物的结构简式为 。
(6)写出由 在加热和催化剂作用下发生加聚反应生成有机玻璃的化学方程式 。
3.现代化学仪器在有机物研究中起到重要作用。
有机化合物A经元素分析测得其中含C 70.59%、H 5.88%,其余为O;现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下三种方法。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为136。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有4个峰,其面积之比为1:2:2:3。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图。
写出有机物A的结构简式 。
4.有机物X(HOOC-CH(OH) -CH2 -COOH)广泛存在于水果中,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂为多。
(1)在一定条件下,有机物X可发生化学反应的类型有(填序号) 。
A.水解反应B.取代反应C.加成反应D.消去反应E.加聚反应F.中和反应
(2)写出X与金属钠发生反应的化学方程式: 。
(3)与X互为同分异构体的是(填序号) 。
(4)写出X与O2在铜作催化剂、加热的条件下发生反应所得到的可能产物的结构简式: 。
5.有下列各组物质:A.O2和O3;B.和;C.CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3;D.冰醋酸和乙酸;E.甲烷和庚烷。
(1) 组两物质互为同位素。
(2) 组两物质互为同素异形体。
(3) 组两物质属于同系物。
(4) 组两物质互为同分异构体。
(5) 组是同一物质。
6.按要求回答下列问题:
(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的36倍,其分子式为 。
(2)写出天然橡胶单体(2-甲基-1,3-丁二烯)的结构简式 。
(3)立方烷的一氯代物有 种,它的六氯代物有 种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③ (CH3)3CH ④ (CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 ;属于同种物质的是 。
①H2O和D2O ②1H、2H、3H
③和 ④和
⑤和 ⑥戊烯和环戊烷 ⑦和
7.红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,是因为储存过程中生成了有香味的 。
8.B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
9.某有机物M的球棍模型如图所示:
(1)请写出物质M的分子式 含氧官能团名称
(2)M在一定条件下,可以发生水解反应,生成A、B两种物质(它们的相对分子质量关系A>B)。B可以用以下方法制得:XYZWB。其中W能发生银镜反应。则I属于 反应(填反应类型)
(3)写出反应Ⅱ的化学方程式: 。反应Ⅲ的化学方程式: 。
(4)1mlA分别与Na、NaOH溶液反应,所用Na、NaOH物质的量的最大值之比是 。
(5)A有多种同分异构体,符合下列三个件的同分异构体有 种,其中分子结构中只有六种氢原子的结构简式为
a.环上只有两个取代基
b.与FeCl3溶液显紫色;
c.能发生银镜反应。
10.I.用系统命名法给下列有机物命名。
(1): 。
(2): 。
(3) 。
(4): 。
II.石油裂解得到某烃A,其球棍模型为,它是重要的化工基本原料。
(5)A的结构简式为 。
(6)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。
(7)A能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的反应类型为: 。
(8)A是否存在顺反异构? (答“是”或“否”)
二、未知
11.下列化学用语表达正确的是
A.一氯乙烷的结构式CH3ClB.丁烷的结构简式CH3(CH2)2CH3
C.四氯化碳的电子式D.苯的分子式
12.某烯烃与HCl加成后只能得到唯一产物2,3-二甲基-2-氯丁烷,则该烯烃的名称是( )
A.3,3-二甲基-1-丁烯B.2,3-二甲基-2-丁烯
C.2,3-二甲基-3-丁烯D.2,3-二甲基-1-丁烯
13.糖类与我们的日常生活息息相关。关于糖类物质的说法正确的是( )
A.糖类均有甜味B.淀粉和纤维素均不是糖类
C.糖类均不可水解D.糖类都含有C、H和O元素
14.有机物X为烃的含氧衍生物,其蒸气相对氢气的密度为29,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,该有机物的分子式是
A.C3H6OB.C2H2O2C.C2H6O2D.C4H10
15.一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是
A.在卤代烃中直接加入AgNO3溶液
B.加入NaOH的水溶液,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液
C.加蒸馏水,充分搅拌后,加入AgNO3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液
16.甲烷和乙烯是两种重要的有机物,区分它们的正确方法是
A.观察两者的颜色
B.观察两者的状态
C.通入氢氧化钠溶液
D.通入高锰酸钾酸性溶液
17.把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质、⑤油脂,在硫酸存在下分别进行水解,最后产物只有一种的是( )
A.①和②B.②和③
C.④和⑤D.③
18.设阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是
A.22 g CO2和足量Na2O2反应,产生的气体的分子数为0.25 NA
B.标准状况下,1.12L 苯含有C-H键的个数为3 NA
C.1 ml Cl2和Fe充分反应,转移电子数为3 NA
D.0.5 ml乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为1.0 NA
19.有如下合成路线,甲经两步转化为丙:
下列叙述错误的是( )
A.步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
B.反应(1)的无机试剂是液溴,铁作催化剂
C.甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应
D.乙属于烃的衍生物,其所含官能团可能为溴原子
20.味精的主要成分为谷氨酸单钠盐,谷氨酸的结构简式如下。X是谷氨酸的同分异构体,与谷氨酸具有相同种类与数目的官能团。下列说法正确的是
A.谷氨酸单钠盐不能与碱反应B.谷氨酸与氨基乙酸属于同系物
C.X与谷氨酸的物理性质完全相同D.符合条件的X有8种(不含立体异构)
三、实验探究题
21.某校学生用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
实验步骤:
I.检查气密性后,关闭K2,打开K1、K3,将苯和溴的混合物缓慢滴加到三颈烧瓶中,液体微沸,红色气体充满烧瓶,C装置小试管中无色液体逐渐变为橙红色,瓶内液面上方出现白雾。
II.关闭K1、K3,打开K2,A中液体倒吸入B中。
III.拆除装置,三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:分别用蒸馏水、5%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤,然后加入无水CaCl2粉末干燥,最后将所得有机物进行纯化。
已知:苯不溶于水,沸点80℃;溴苯不溶于水,沸点156℃。
回答下列问题:
(1)装置B中冷凝管中冷凝水从 口进入(填“a”或“b”)。
(2)写出装置B中发生的主要有机化学反应的化学方程式 ,能说明苯与液溴发生的是取代反应的现象是 。
(3)C中小试管内苯的作用是 。
(4)反应结束后,要让装置A中的水倒吸入装置B中三颈烧瓶内。这样操作的目的是 。
(5)步骤III中用NaOH溶液洗涤的目的是 。
(6)步骤III中将所得有机物纯化的操作是 。
22.1-溴丁烷主要用于生产染料和香料。实验室可通过正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)和氢溴酸反应制得,其反应原理如下:NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O,副产物有1-丁烯、正丁醚等。
实验步骤:
(一)1-溴丁烷的合成
在10mL三颈烧瓶中,加入2.60g(约0.025ml)研细的溴化钠,1.85mL正丁醇并放入一粒搅拌子,安装好回流一吸气装置(图1)。加入事先混合的2.80mL浓硫酸和2.00mL水的混合液,搅拌,硅油浴回流tmin,反应完毕,稍冷却后,改成蒸馏装置,蒸出粗产物。
(二)粗产物洗涤
将馏出液依次用等体积水、浓硫酸、水、饱和碳酸氢钠溶液及水洗涤后,用无水氯化钙干燥。
(三)蒸馏得纯1-溴丁烷
将干燥好的液体转入干燥的蒸馏烧瓶中,空气浴加热,收集99℃-102℃的馏分,得到1-溴丁烷1.15mL。
回答下列问题:
(1)图1冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”),实验中使用球形冷凝管而不用直形冷凝管的原因是 。如果加热一段时间后,发现没有通冷凝水,应该采取的措施是 。
(2)图2表示1-溴丁烷产量随时间的变化,反应进行选择的适宜时间为20min,其原因是 。
(3)合成1-溴丁烷时,为了防止反应中生成的HBr挥发,烧杯中盛放_______作吸收剂(填标号)。
A.氢氧化钠溶液B.浓盐酸C.四氯化碳D.二硫化碳
(4)洗涤粗产物时,用到的玻璃仪器有 ,加入浓硫酸洗涤的目的是 。
(5)实验中1-溴丁烷的产率是 (保留3位有效数字)。
(6)不同的物料比对1-溴丁烷产量有影响,如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸,其余实验条件不变,测得1-溴丁烷的产量是0.80mL,产量减小可能的原因是 。(答一点即可)。
23.乙酸正丁酯是优良的有机溶剂,因其具有果香气味,也用于香料工业。某同学在实验室制取并提纯乙酸正丁酯。实验操作如下:
Ⅰ.依次将18.5mL正丁醇和20.0mL冰醋酸的混合液,0.4mL浓硫酸加入A中,放入适量沸石,装置见下图(沸石、加热及加持等装置均已略去),然后加热回流约20分钟。
Ⅱ.将反应后的溶液进行如下处理:①水洗,②用试剂X干燥,③用质量分数为10%的溶液洗涤。
Ⅲ.将所得到的乙酸正丁酯转入烧瓶中进行蒸馏,最后得到15.2g乙酸正丁酯。部分实验数据如表所示:
(1)装置B的名称是 ,其中冷却水从 (填“a”或b”)口进。
(2)制取乙酸正丁酯的化学方程式为 。加热回流时,分水器中液体分为两层,适时放出水使上层液体流入烧瓶A,从平衡角度考虑,分水器的作用是 。
(3)步骤Ⅱ中的操作顺序为 ,用溶液洗涤的目的是 ,下列物质肯定不属于试剂X的是 (填字母)。
a.新制生石灰 b.无水硫酸镁 c.无水氯化钙 d.无水硫酸钠
(4)步骤I酯化反应过程中可能得到的有机副产物有 (写出一种物质的结构简式)。
(5)该实验过程中乙酸正丁酯的产率是 (保留2位有效数字)。
参考答案:
1.(1)正四面体
(2) N、O 10∶1
(3)B、E
(4) 氧化 加成
(5) C4H8O2 B
(6)6
(7) +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O
(8)
【详解】(1)LiAlH4中的阴离子,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间结构是正四面体形;
(2)配合物甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]的中心离子的配位数是4,则每个配体H2NCH2COO形成两个配位键,所以配位原子为N、O;中含有8个σ键和1个π键,另外与还要形成2个配位键,所以[(H2NCH2COO)2Fe]中σ键与π键的个数比为20∶2=10∶1,答案为:N、O;10∶1;
(3)A.乙醇能和钠反应生成乙醇钠和氢气,不能用钠除乙醇中的水,加入氧化钙后蒸馏可除去乙醇中的水,选项A错误;
B.室温下苯甲酸微溶于水,而氯化钠较易溶于水,所以可利用重结晶的方法将两者分离,选项B正确;
C.苯酚与溴发生反应生成三溴苯酚能溶于苯,不能分离,选项C错误;
D.乙烯能被高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,引入新杂质,一般用溴水除乙烷中的乙烯,选项D错误;
E.常温下溴与NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠,溴苯不反应,两者分层,通过分液分离,选项E正确;
答案选BE;
(4)由所给信息进行逆合成分析,可以通过加成反应和氢气得到CH3CHOHCH2CH2OH,故需要得到,可由CH3CHO制得,乙醛可通过乙醇氧化得到,乙醇可通过乙烯与水加成得到,所以由乙烯到,依次经过。然后加成得到1,3—丁二醇;答案为氧化;加成;
(5)4.4g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g,浓硫酸吸收水、碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳氢元素的质量分别为,则含有氧4.4g-2.4g-0.4g=1.6g,碳氢氧物质的量之比为,故分子式为;质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;
红外光谱图可知,分子中含有不对称-CH3、C=O、C-O-C,则结构简式为(CH3COOCH2CH3,答案选B:
(6)红色基B的同分异构体中,含有氨基、硝基,能使FeCl3溶液变紫色,说明含有酚羟基,则取代基分别为:-NH2、-NO2、-CH3、-OH,-NH2、-NO2处于对位,-CH3、-OH共有6种位置关系,则符合条件的同分异构体有6种,答案为6;
(7)苯甲醛与新制银氨溶液反应生成苯甲酸铵、银、氨气和水,反应的化学方程式为 +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O;
(8)苯酚与甲醛在酸性条件下反应生成高分子的总反应化学方程式为 。
2.(1)聚氯乙烯
(2)9
(3)碳碳双键、酯基
(4)2
(5)
(6)n
【详解】(1)由结构简式可知,高聚物的名称为聚氯乙烯,故答案为:聚氯乙烯;
(2)由结构简式可知,烃分子中碳碳双键是平面结构、碳碳三键为直线结构,由三点成面的原则可知,烃分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有9个,故答案为:9;
(3)由结构简式可知,有机物分子中的官能团为碳碳双键、酯基,故答案为:碳碳双键、酯基;
(4)在饱和链状烷烃中,含有一个手性碳原子且相对分子质量最小的烷烃可能为3-甲基己烷和2,3-二甲基戊烷,共有2种,故答案为:2;
(5)分子式为,核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢的结构简式为 ,故答案为: ;
(6)2—甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃,在加热和催化剂作用下 发生加聚反应生成聚2—甲基丙烯酸甲酯, 反应的化学方程式为n,故答案为:n。
3.
【详解】A分子中:N(C)= ≈8,N(H)= ≈8,N(O)= =2,故A 的分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4组峰,其峰面积之比为1∶2∶2∶3,这说明A分子中含有4种化学环境的氢原子,根据A分子的红外光谱可知分子中含有C—H键、碳氧双键、,C—O—C,因此A的结构简式为。
4. BDF BC
【详解】(1)HOOC-CH(OH) -CH2 -COOH中存在羟基、羧基,类推此物质发生化学反应的类型取代反应、消去反应、中和反应。
(2)HOOC-CH(OH) -CH2 -COOH中存在两类活性氢,每摩尔此物质最多与3ml钠完全反应:方程式如下:
(3)同分异构体是分子式相同、结构不同,X的分子式为C4H6O5,与此同分异构体是)BC;
(4)X结构中的羟基在铜作催化剂、加热的条件下发生去氢氧化生成酮。结构如下:。
5. B A E C D
【分析】A.O2和O3都是由氧元素形成的不同单质,故互为同素异形体;
B.和质子数相同,中子数不同,故互为同位素;
C.CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3分子式相同,但结构不同,故互为同分异构体;
D.冰醋酸和乙酸是同一物质;
E.甲烷和庚烷结构相似,分子组成相差6个“CH2”原子团,故互为同系物;
【详解】根据以上分析可知
(1)B组两物质互为同位素;
(2)A组两物质互为同素异形体;
(3)E组两物质属于同系物;
(4)C组两物质互为同分异构体;
(5)D组是同一物质。
6. C5H12 1 3 A ⑤ ⑥ ①⑦
【详解】(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的36倍,其相对分子质量为72,烷烃的通式为CnH2n+2,12n+2n+2=72,解得n=5,则该烷烃的分子式为C5H12;
(2)天然橡胶单体(2-甲基-1,3-丁二烯)中主链含有4个碳原子,2号碳上连有1个甲基,1号碳和2号碳、3号碳和4号碳之间形成碳碳双键,则其结构简式为;
(3)立方烷只有1种原子,故其一氯代物有1种;它的六氯代物和其二氯代物数目是一样的,其二氯代物有两氯原子在同一个面内相邻、相间,不同面内体对角线相对3种,故其六氯代物也为3种;
(4)四种有机物均为烷烃,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即碳原子数越多,沸点越高,若碳原子数相同的烷烃,支链越多,熔沸点越低,CH3(CH2)3CH3、(CH3)2CHCH2CH3均含有5个碳,CH3(CH2)2CH3、 (CH3)3CH均含有4个碳,故沸点按由高到低的顺序为②④①③,答案选A;
(5)①H2O和D2O都是水,是同一物质;②1H、2H、3H互为同位素;③和结构不铜,前者是酚,后者是醇,不是同系物;④和结构相似,分子组成上相差1个“CHOH”,二者不是同系物;⑤和结构相似,分子组成上相差2个“CH2”,二者互为同系物;⑥戊烯和环戊烷分子式相同,结构不同,二者是同分异构体;⑦和是同一物质;故互为同系物的是⑤,互为同分异构体的是⑥,属于同种物质的是①⑦。
7.酯
【详解】醇和羧酸在一定条件下反应生成酯。红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,是因为储存过程中生成了有香味的酯。
8.或
【详解】B的一种同分异构体,环上有4个取代基,且有两种含氧官能团,根据其不饱和度可知,这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团;分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1,说明分子结构具有一定的对称性,则该物质可能为或。故答案为:或。
9. C10H10O4 羟基,醛基,酯基 加成反应 CH3CH2Cl + NaOHCH3CH2OH+ NaCl 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O 2:1 9
【分析】根据M的球棍模型可知,该有机物为。根据M的结构在一定条件下,可以发生水解反应,生成A、B两种物质,它们的相对分子质量关系A>B,则A为,B为CH3COOH,由流程知W氧化生成B,又能发生银镜反应,则W为CH3CHO,Z氧化生成W,则Z为CH3CH2OH,所以反应Ⅰ为CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,反应Ⅱ为CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成CH3CH2OH,所以X为CH2=CH2,Y为CH3CH2Cl。
【详解】(1)由M的球棍模型可知,该有机物为,则分子式为C10H10O4,含氧官能团名称为羟基、醛基、酯基。
(2)根据以上分析,反应Ⅰ为CH2=CH2与HCl反应生成CH3CH2Cl,属于加成反应。
(3)反应Ⅱ为CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成CH3CH2OH,反应方程式为CH3CH2Cl + NaOHCH3CH2OH+ NaCl;反应Ⅲ乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O。
(4)A为含有酚羟基、醇羟基和醛基,酚羟基、醇羟基能与钠反应,酚羟基能与氢氧化钠反应,则1mlA最大与2mlNa、1mlNaOH溶液反应,所以Na、NaOH物质的量的最大值之比是2:1。
(5)A的同分异构体与FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基; 能发生银镜反应,说明含有醛基,两个取代基分别为-OH与-CH(OH)CHO、-CH2OOCH、-OCH2CHO,两个取代基的位置为邻、间、对,同分异构体共9种;其中分子结构中只有六种氢原子的结构简式为 。
10. 3-甲基-3-戊醇 4-甲基-2-戊烯 4-甲基-1-戊炔 1-甲基-3-乙苯 CH3CH=CH2 CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br 氧化反应 否
【详解】(1)含1个羟基,为饱和一元醇,系统命名法命名为:3-甲基-3-戊醇,故答案为:3-甲基-3-戊醇;
(2)含1个碳碳双键,为单烯烃,系统命名法命名为:4-甲基-2-戊烯,故答案为:4-甲基-2-戊烯;
(3)含1个碳碳三键,为单炔烃,系统命名法命名为:4-甲基-1-戊炔,故答案为:4-甲基-1-戊炔;
(4)属于苯的同系物,系统命名法命名为:1-甲基-3-乙苯,故答案为:1-甲基-3-乙苯;
(5)由球棍模型可知,A的结构简式为CH3CH=CH2,故答案为:CH3CH=CH2;
(6)A与溴发生加成反应,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br,故答案为:CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br;
(7) A含碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,故答案为:氧化反应;
(8)A中1号C上连有2个H,不存在顺反异构,故答案为:否。
11.B
【详解】A.一氯乙烷的结构式为,A错误;
B.丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3,B正确;
C.四氯化碳的电子式为,C错误;
D.苯的分子式为C6H6,D错误;
答案选B。
12.B
【分析】
【详解】2,3-二甲基-2-氯丁烷由某烯烃加成得到,则该烯烃的结构简式为:(CH3)2C=C(CH3)2,名称为: 2,3-二甲基-2-丁烯,答案选B。
13.D
【分析】
【详解】A.糖类不一定有甜味如多糖,A错误;
B.淀粉和纤维素属于多糖,属于糖类,B错误;
C.二糖和多糖能水解,单糖不能水解,C错误;
D.糖类含有C、H、O三种元素,D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握常见有机物的组成、官能团与性质的关系等为解答的关键,注意糖类的含义、结构和性质特点的归纳与总结。
14.A
【分析】根据A的蒸气相对氢气的密度为29,可以求得A的相对分子质量,然后根据浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳的质量,计算有机物A、二氧化碳和水的物质的量,根据原子守恒计算出A分子中碳原子、氢原子的物质的量,结合相对分子质量计算分子中氧原子的物质的量,进而确定有机物A的分子式,据此分析来解题。
【详解】A的蒸气相对氢气的密度为29,则M(A)=29×2g/ml=58g/ml,5.8g有机物A的物质的量为,,,根据原子守恒,可知A分子中n(C)=0.3ml、n(H)=0.3ml×2=0.6ml,则分子中,则根据微粒的个数之比等于物质的量之比,得A的分子式为C3H6O。
答案选A。
15.B
【详解】A.卤代烃不能电离出卤素离子,卤代烃中直接加入AgNO3溶液不反应,故A错误;
B.加入NaOH的水溶液,加热后发生水解反应,在加入稀硝酸中和剩余氢氧化钠,然后加入AgNO3溶液生成卤化银,故B正确;
C.卤代烃不能电离出卤素离子,故C错误;
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液,氢氧化钠与AgNO3溶液反应生成沉淀,故D错误。
【点睛】鉴定卤代烃中卤元素,加入NaOH的水溶液加热后,需要加入硝酸中和剩余氢氧化钠,否则能生成氢氧化银。
16.D
【详解】A.甲烷和乙烯都是无色气体,不能鉴别,故A错误;
B.常温下都为气体,不能鉴别,故B错误;
C.甲烷和乙烯与氢氧化钠都不反应,不能鉴别,故C错误;
D.乙烯含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,故D正确;
故选D。
17.B
【详解】①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质、⑤油脂,在硫酸存在下分别进行水解,生成物分别是葡萄糖和果糖、葡萄糖、葡萄糖、各种氨基酸、高级脂肪酸和甘油,B满足题意;
答案选B。
18.A
【详解】A.22gCO2物质的量为22g 44g/ml= 0.5ml,2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 +O2,反应生成氧气0.25ml,则产生的气体的分子数为0.25NA,A正确;
B.标准状况下,苯是液态,不能使用气体摩尔体积进行计算,B错误;
C.1mlCl2和Fe充分反应,氯元素0价变化为- 1价,电子转移2NA,C错误;
D.乙酸乙酯在酸性条件下水解反应是可逆反应,0.5ml乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数小于0.5NA,D错误;
故本题选A。
19.B
【详解】从丙和甲的结构简式上可以判断,丙比甲多了两个羟基,甲经两步转化为丙,根据官能团的转化,步骤(1)为甲与卤素单质加成生成二卤代烃,步骤(2)为二卤代烃水解得到二元醇丙;
A.丙中不含碳碳双键,步骤(2)产物中若含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲,甲能使溴水褪色,丙不能使溴水褪色,A正确;
B.反应(1)是加成反应,无机试剂可以是溴水或溴的四氯化碳溶液即可,B错误;
C.甲中含有碳碳双键,丙中含有醇羟基,都能与酸性KMnO4溶液发生反应,C正确;
D.根据以上分析可知乙属于烃的衍生物,其所含官能团可能为溴原子,D正确;
答案选B。
20.D
【详解】A.谷氨酸单钠盐,还有1个羧基,与NaOH可发生中和反应,故A错误;
B.谷氨酸与氨基乙酸中羧基的个数不同,二者不属于同系物,故B错误;
C.X与谷氨酸的结构不同,物理性质不同,故C错误;
D.X与谷氨酸具有相同的官能团种类和数目,说明X中含有2个羧基、1个氨基,符合条件的结构简式有、、、、、、、,共有8种,故D正确;
故选D。
21.(1)a
(2) +Br2+HBr C中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成
(3)除去溴化氢中的溴蒸气
(4)除去三颈烧瓶中溴化氢气体,以免逸出污染空气
(5)除去溴苯中混有的液溴
(6)蒸馏
【分析】该实验中铁与液溴反应生成溴化铁,催化苯与液溴的反应,液溴易挥发,从三颈烧瓶挥发出的气体主要为溴蒸汽和HBr,苯吸收溴蒸汽,HBr溶与硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,氢氧化钠溶液吸收多余的HBr,防止污染环境,反应结束后,关闭K1、K3,打开K2,A中液体倒吸入B中,除去三颈烧瓶中溴化氢气体,以免逸出污染空气。将反应后的混合物依次进行用蒸馏水、5%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤,然后加入无水CaCl2粉末干燥,最后得到苯和溴苯的混合物,通过蒸馏除去苯,得到纯净的休班。
【详解】(1)装置B中冷凝管中冷凝水的方向应下进上出,故应从a口进入。
(2)装置B中苯与液溴发生取代反应生成溴苯,故发生的主要有机化学反应的化学方程式为+Br2+HBr。要说明苯与液溴发生的是取代反应,可以通过检验HBr的生成进行证明,溴单质易挥发,也会从三颈烧瓶中挥发出来,但是会被苯吸收,不会进入硝酸银溶液,HBr难溶于苯,会进入硝酸银溶液,故C中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成,据此证明苯与液溴发生的是取代反应。
(3)根据第(2)分析知,C中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气。
(4)反应结束后,要让装置A中的水倒吸入装置B中三颈烧瓶内。这样操作的目的是除去三颈烧瓶中溴化氢气体,以免逸出污染空气。
(5)反应后的混合物中含有多种物质,溴苯、苯、溴单质、HBr、FeBr3,先水洗除去易溶于水的HBr、FeBr3,溴单质易溶于有机溶剂,难溶于水,用NaOH溶液洗涤时,溴单质会与NaOH反应生成盐,易溶于水,从而除去溴单质,故步骤III中用NaOH溶液洗涤的目的是除去溴苯中混有的液溴。
(6)反应混合物经过蒸馏水、5%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤,然后加入无水CaCl2粉末干燥,最后得到的有机物为苯和溴苯的混合物,二者互溶,沸点相差较大,故分离二者的方法为蒸馏。
22.(1) a 球形冷凝管的接触面积大,冷凝效果好 停止加热,待冷凝管冷却到室温后,再先通冷凝水再重新加热
(2)反应进行到20min时1-溴丁烷产量较大接近1.15mL,再延长反应时间,对其产量变化不大,且浪费能源
(3)A
(4) 烧杯、玻璃棒和分液漏斗 除去1-溴丁烷中的正丁醇
(5)53.7%
(6)浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为丁醚或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1-丁烯
【详解】(1)冷凝管中冷却水的流向为“下进上出”,则图1冷凝管的进水口是a,球形冷凝管的接触面积大,冷凝效果好,则实验中使用球形冷凝管而不用直形冷凝管,如果加热一段时间后,发现没有通冷凝水,应该采取的措施是停止加热,待冷凝管冷却到室温后,再先通冷凝水再重新加热,故答案为:a;球形冷凝管的接触面积大,冷凝效果好;停止加热,待冷凝管冷却到室温后,再先通冷凝水再重新加热;
(2)由题干图2表示信息可知,反应进行到20min时1-溴丁烷产量较大,再延长反应时间,对其产量变化不大,且浪费能源,则一般反应进行选择的适宜时间为20min,故答案为:反应进行到20min时1-溴丁烷产量较大接近1.15mL,再延长反应时间,对其产量变化不大,且浪费能源;
(3)合成1-溴丁烷时,为了防止反应中生成的HBr挥发,HBr为酸性气体,能与NaOH反应,难溶于CCl4和CS2等非极性溶剂中,则烧杯中盛放氢氧化钠溶液作吸收剂,故答案为:A;
(4)由题干表中信息可知,1-溴丁烷不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂,正丁醇微溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂,则洗涤粗产物时用分液操作进行分离,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗,加入浓硫酸洗涤的目的是除去1-溴丁烷中的正丁醇,故答案为:烧杯、玻璃棒和分液漏斗;除去1-溴丁烷中的正丁醇;
(5)在10mL三颈烧瓶中,加入2.60g(约0.025ml)研细的溴化钠,1.85mL正丁醇并放入一粒搅拌子,根据反应方程式NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O可知,NaBr稍微过量,按正丁醇的量进行计算可知,1-溴丁烷的物质的量为:n=n(正丁醇)==0.02ml,则实验中的理论产量为:0.02ml×137g/ml=2.74g,实验中1-溴丁烷的产率是 =53.7%,故答案为:53.7%;
(6)不同的物料比对1-溴丁烷产量有影响,如果反应开始时多增加1.00mL浓硫酸,其余实验条件不变,测得1-溴丁烷的产量是0.80mL,产量减小可能的原因是浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为丁醚或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1-丁烯,故答案案为:浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为丁醚或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1-丁烯。
23.(1) 球形冷凝管 b
(2) 除去酯化反应生成的水,使生成乙酸丁酯的平衡向正反应方向移动
(3) ①③①② 除去H2SO4和CH3COOH AC
(4)CH2=CHCH2CH3或CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
(5)65.5%
【详解】(1)根据装置图,装置B的名称是球形冷凝管,为提高冷凝效果,冷却水“低进高出”,从b口进。
(2)乙酸和正丁醇发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水,反应的化学方程式为。酯化反应为可逆反应,用分水器放出水,使生成乙酸丁酯的平衡向正反应方向移动。
(3)反应后的溶液用水洗涤,除去除去酸及少量的正丁醇,再加10%Na2CO3洗涤,除去残留的硫酸和乙酸,再水洗,除去无机盐;最后加入干燥剂除去水,所以步骤Ⅱ中的操作顺序为①③①②;
用溶液洗涤的目的是除去残留的硫酸和乙酸;X的作用是干燥乙酸正丁酯,CaO吸水后生成碱会导致酯水解,故不宜用CaO作干燥剂;无水氯化钙与乙酸正丁酯形成络合物,所以不用无水氯化钙干燥乙酸正丁酯,选AD;
(4)正丁醇在浓硫酸作用下可以发生消去反应生成1-丁烯,正丁醇可以发生分子间脱水生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3,步骤I酯化反应过程中可能得到的有机副产物有CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3。
(5)18.5mL正丁醇的物质的量是,20.0mL冰醋酸的物质的量是,乙酸过量,理论生成乙酸正丁酯0.2ml,该实验过程中乙酸正丁酯的产率是。
名称
相对分子质量
沸点/℃
密度/g·mL-1
溶解性
正丁醇
74
117.7
0.80
微溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂
1-溴丁烷
137
101.6
1.28
不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂
正丁醚
130
142.2
0.77
不溶于水,易溶于浓硫酸及有机溶剂
密度/(g/cm3)
沸点/℃
水溶性
1-丁醇
0.80
117.7
可溶
乙酸
1.05
117.9
互溶
乙酸正丁酯
0.88
126.6
微溶
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