江苏省海安高级中学2023-2024学年高二下学期第一次月考化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1.2022年2月,我国科学家成功开发全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12之间的烃)的装置。下列有关二氧化碳加氢制汽油的说法正确的是( )
A.汽油属于纯净物B.汽油中含有C、H、O三种元素
C.反应过程中被还原D.该反应属于化合反应
2.乙炔俗称风煤或电石气,在室温下是一种无色、易燃的气体。乙炔气经净化处理后,在氮气氛中可催化聚合为聚乙炔,下列说法正确的是( )
A.乙炔分子是既有σ键和π键也有极性键和非极性键的极性分子
B.乙炔分子的电子式:
C.乙炔分子的空间充填模型:
D.聚乙炔的结构简式:,相同质量的乙炔和聚乙炔完全燃烧耗氧量相同
3.下列说法正确的是( )
A.鉴别己烯中是否混有少量甲苯,可以先加入足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液
B.鉴别甲苯和苯可以用酸性高锰酸钾溶液,也可以用溴水
C.溴苯中混有溴,可以通过加入萃取,再分液除去
D.溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢加成得到,也可以通过乙烷与溴发生取代反应制备
4.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是( )
A.X与互为顺反异构体
B.Y与Z分子中发生杂化的碳原子数相同
C.X与HBr反应有副产物生成
D.Z与加成产物的分子中含有1个手性碳原子
5.1,1-联环戊烯()是重要的有机合成中间体。下列关于该有机物的说法,错误的是( )
A.分子式为,属于不饱和烃B.存在的同分异构体可能是苯的同系物
C.加聚产物不能发生加成反应D.与氯化氢的加成产物有6种
6.下列实验方案不能达到实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
7.据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用直接将转化为含氧有机物,其主要原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.是非极性分子
B.图中表示,该模型也可以表示
C.步骤ⅱ涉及极性键与非极性键的断裂与生成
D.步骤ⅰ到ⅳ的总反应为:
8.常温下,乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,20℃时在乙醇中的溶解度为36.9g,在水中的溶解度如下表(注:氯化钠可分散在醇中形成胶体)
某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质,下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是( )
A.用水溶解后分液
B.用乙醇溶解后过滤
C.用水作溶剂进行重结晶
D.用乙醇作溶剂进行重结晶
9.下列事实不能说明有机物分子中原子或原子团直接相连时而产生相互影响的是( )
A.氯乙酸的酸性强于乙酸
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能
C.对甲基苯酚()能与NaOH溶液反应而苯甲醇不能
D.等物质的量的乙醇和乙二醇与足量的金属钠反应,后者产生的氢气比前者多
10.法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。
如:
则对于有机物发生烯烃的复分解反应时,可能生成的产物有( )
①②③④⑤
A.①③⑤B.①②③⑤C.①②③④⑤D.①③④⑤
11.中成药连花清瘟胶囊在对抗病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.绿原酸分子中所有碳原子不可能处于同一平面
B.绿原酸能够发生加聚反应、酯化反应、水解反应、氧化反应
C.绿原酸分子存在顺反异构,分子中含有3个手性碳原子
D.绿原酸分子中含氧官能团有7个
12.下列说法不正确的是( )
A.甲苯与液溴在催化条件下可生成
B.甲苯和氯气光照生成的产物有4种
C.与按物质的量之比1∶1发生加成反应,产物有5种(不考虑立体异构)
D.分子式为的单烷基取代苯,含有手性碳原子且可以被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸的同分异构体共有4种
13.萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物,反应进程中能量变化如图所
示。其中相同投料,经历相同时间,不同反应温度时产物的比例不同,在40℃和160℃时,得到1-取代产物与2-取代产物的比例分别为96:4和15:85,下列说法正确的是( )
A.1-取代产物比2-取代产物更稳定
B.与40℃相比,160℃时萘的平衡转化率更大
C.选择合适的催化剂同样可以提高2-取代产物比率
D.延长反应时间,最终以1-取代产物为主
二、填空题
14.有机物J是一种药物中间体,其一种合成路线如下:
已知:。
为了测定有机物F的结构,取0.72g有机物F,在过量氧气中燃烧,将燃烧后的产物依次通过足量浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰的增重分别为0.72g和1.76g。有机物F的质谱图和核磁共振氢谱图分别如下图所示。
(1)有机物C的结构简式为_____________。
(2)有机物F的实验式为____________。
(3)有机物F的结构简式为____________。
(4)的反应类型为____________。
(5)写出同时满足下列条件的I的一种同分异构体的结构简式:__________。
①能使的溶液褪色;
②分子中所含不同化学环境氢的比例为2∶1。
(6)设置反应步骤的理由是____________。
15.苯及其同系物是一类重要的有机化工原料。
已知:①(苯胺,弱碱性,易被氧化)
②苯的同系物能被酸性高锰酸钾氧化,如:
③(R和代表烃基)
Ⅰ.用苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图。
回答下列问题:
(1)中所含官能团的电子式为____________,分子中最多有____________个原子共面。
(2)由生成A温度控制在50~60℃,理由是____________。
(3)写出以为原料合成E的化学方程式____________。
(4)分子中苯环上的任意两个氢原子被氯原子取代后,得到的二氯代物有____________种同分异构体。
(5)已知:(R表示烃基),苯酚易被氧化。苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响,根据上述转化关系,若以苯为原料有以下合成路线,则G的结构简式为____________。若最终有机产物是间硝基苯酚,则F的结构简式为____________。
Ⅱ.化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物,其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(6)C物质的结构简式为____________。
(7)反应③的反应条件为____________,反应③和④的顺序能否对调?请说明理由____________。
(8)反应②的副产物D与A互为同分异构体,写出生成D的化学方程式:____________。
16.金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可以A(环戊二烯)为原料经下列途径制备:
已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含有碳碳双键或碳碳三键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应。如:
或
试回答下列问题:
(1)如果要合成,所用的起始原料可以是____________(填字母)。
a.2―甲基―1,3―丁二烯和2―丁炔
b.1,3―戊二烯和2―丁炔
c.2,3―二甲基―1,3―戊二烯和乙炔
d.2,3―二甲基―1,3―丁二烯和丙炔
(2)环戊二烯分子中最多有____________个原子共平面。
(3)B的键线式为____________。
(4)可由A(环戊二烯)和E经Diels-Alder反应制得。
①E的结构简式为____________。
②写出与互为同分异构体,且一溴代物只有两种的芳香烃的名称:____________;除该芳香烃外,生成这两种一溴代物还需要的反应试剂和条件分别为:____________、____________。
(5)已知烯烃能发生如下反应:
请写出经上述条件反应后产物的结构简式:____________。
17.化合物E是合成降糖药瑞格列净的重要中间体,其合成路线如下:
(1)化合物D中含氧官能团的名称为____________。
(2)化合物A分子中发生杂化的碳原子数目之比为____________。
(3)的反应类型分别为____________、____________。
(4)相同条件下,B的沸点比A的高,其主要原因是____________。
(5)化合物C还可以继续与HBr反应生成副产物X(),X的结构简式为____________。
(6)D的某同分异构体同时满足下列条件,写出所有符合要求的同分异构体的结构简式____________。
①分子中含有苯环,且核磁共振氢谱证明只含有两种不同化学环境的氢原子;
②该物质只含有一种官能团。
参考答案
1.答案:C
解析:汽油是混合物,A错误;
汽油是碳原子数在5~12之间的烃,只含C、H元素,B错误;
加氢制汽油是还原反应,C正确;
汽油是烃类,根据原子守恒,加氢制汽油可能生成一种或多种含氧物质,该反应不属于化合反应,D错误。
2.答案:D
解析:A.乙炔是非极性分子,A项错误;
B.乙炔分子的电子式为,B项错误;
C.乙炔为直线型,其空间充填模型为,C项错误;
D.聚乙炔的结构简式:,相同质量的乙炔和聚乙炔所含C原子和H原子的物质的量相同,则完全燃烧耗氧量相同,D项正确;
答案选D。
3.答案:A
解析:A.碳碳双键、甲苯均能被高锰酸钾氧化,则先加足量溴水与己烯反应,再加入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾可氧化甲苯,可鉴别己烯中是否混有少量甲苯,A项正确;
B.甲苯能被高锰酸钾氧化,苯不能,且二者均与溴水不反应,则区分甲苯和苯可以使用酸性高锰酸钾溶液,不能用溴水,B项错误;
C.溴苯和溴均能溶于,故不能用除去溴苯中混有的溴,C项错误;
D.乙烷与溴发生取代反应为链锁反应,产物复杂,不能制备溴乙烷,应通过乙烯与溴化氢加成得到溴乙烷,D项错误;
答案选A。
4.答案:B
解析:A.X含有碳碳双键,与互为顺反异构体,故A正确;
B.Y与Z分子中发生杂化的碳原子数不相同,前者是2个,后者是3个,故B错误;
C.X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应还可以生成,故C正确;
D.Z与加成产物的分子中含有1个手性碳原子,即与溴原子相连的碳原子是手性碳原子,故D正确;
故选B。
5.答案:C
解析:A.根据分子结构可知,分子式为,含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;
B.存在的同分异构体可能是,属于苯的同系物,B正确;
C.发生加聚反应后聚合物链节为,加聚产物可发生加成反应,C错误;
D.为共轭二烯烃,可发生1,4-加成和1,2-加成,结合H和Cl加成位置不同,共存在6种加成产物,D正确;
答案选C。
6.答案:B
解析:A.石蜡的主要成分是烷烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在加热和碎瓷片的催化下石蜡发生分解反应(裂化),分解产物中含有烯烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.甲烷与氯气的混合物在光照条件下发生取代反应,甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代,可观察到的现象有:气体颜色逐渐变浅、试管内液面上升,试管内壁有油状液滴,但题目中的实验用强光直射,反应过于剧烈有可能会引发爆炸,观察不到前面所描述的现象,故B错误;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为,水和被碱石灰吸收,得到纯净干燥的乙烷,故C正确;
D.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,会有还原性杂质气体和生成,通过硫酸铜溶液除去杂质气体,乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;
故选B。
7.答案:D
解析:A.是含有非极性键的极性分子,故A错误;
B.图中表示,该模型不能表示,Cl原子半径大于C原子,故B错误;
C.从反应的原理图来看,步骤ⅱ为,涉及极性键的断裂与生成,涉及非极性键的断裂,不涉及非极性键的生成,故C错误;
D.一个甲烷分子和一个过氧化氢分子反应生成一个甲醇分子和一个水分子,故其总反应的化学方程式为,故D正确;
本题答案D。
8.答案:C
解析:A.乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体,溶于水后不分层,故不选A;
B.氯化钠可分散在醇中形成胶体,不能用过滤的方法分离,故不选B;
C.氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变,根据表中数据,乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低,所以可选用重结晶方法,先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液,然后降温结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体,故选C;
D.20℃时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为36.9g,氯化钠可分散在醇中形成胶体,不能用重结晶法提纯乙酰苯胺,故不选D;
选C。
9.答案:D
解析:A.氯乙酸的酸性强于乙酸的原因是:键的极性大于键,导致氯乙酸中羧基中的羟基的极性更大,更易电离出,能说明基团间存在影响,A项不选;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能的原因是:由于苯环对甲基的影响,使得甲苯中甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能说明基团间存在影响,B项不选;
C.二者都含有羟基,但烃基不同,苯环对羟基的影响导致酚羟基比较活泼,具有酸性,可说明,C项不选;
D.乙醇和乙二醇都含有羟基,但羟基数目不同,生成氢气的量不同,不是说明有机物分子中原子或原子团直接相连时而产生相互影响的事实,D项选;
答案选D。
10.答案:C
解析:依据烯烃的复分解反应,可断裂成以下三个片断:、、。
①可由2个组合而成;
②可由1个和2个组合而成;
③可由2个组合而成;
④是由2个组合而成;
⑤可由和组合而成;
则①②③④⑤符合题意,故C正确;
故选:C。
11.答案:C
解析:A.由结构简式可知羧基所连的碳原子与周围三个C以单键相连,呈三角锥结构,因此所有碳原子不可能共面,故A正确;
B.绿原酸中含碳碳双键,能发生加聚反应,含酚羟基易被氧化,含羟基和羧基可发生酯化反应,含酯基可发生水解反应,故B正确;
C.绿原酸分子双键两端的两个碳原子连接的原子或原子团不同,存在顺反异构;分子中含有4个手性碳原子(*号标出),故C错误;
D.绿原酸分子中含氧官能团有5个羟基、1个酯基和1个羧基,共七个,故D正确;
故选:C。
12.答案:D
解析:A.甲苯与液溴在催化条件下发生苯环上的取代反应,可生成,故A正确;
B.甲苯和氯气光照条件下发生甲基上的取代反应,可得到一氯代甲苯、二氯代甲苯、三氯代甲苯和HCl四种产物,故B正确;
C.由结构可知与按照1∶1可得到三种1,2-加成产物和2种1,4-加成产物,故C正确;
D.根据与苯环直接所连的C上有H的烃基才能被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸,与四个不同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,分子式为的单烷基取代苯,符合上述结构的有:、、,共三种,故D错误;
故选:D。
13.答案:C
解析:A.根据图像,2一取代产物的能量低于1一取代产物,能量越低,物质越稳定,因此2一取代产物比1一取代产物稳定,故A错误;
B.反应为放热反应,升温时,平衡逆向移动,茶的平衡转化率降低,故B错误;
C.根据催化剂的选择性,合适的催化剂可以加快主反应的反应速率,从而提高单位时间内该反应产物在总的生成物中的比率,故C正确;
D.1一取代反应和2一取代反应都是放热反应,1一取代反应活化能低,在低温时相对速率比2一取代反应快,因此低温时1一取代所占比率高;升高温度后,活化能不再是制约1一取代、2一取代相对速率的关键因素,由于2取代产物更稳定,2一取代产物在总产物中的比率增加,反应产物中二者的比例是衡量两个竞争反应的相对快慢的依据;时间不是影响产物的原因,故D错误;
故选:C。
14.答案:(1)
(2)
(3)
(4)加成反应
(5)(或)
(6)保护碳碳双键,防止被氧化
解析:A发生取代反应生成B,B被高锰酸钾氧化生成C,C被还原生成D,由A的分子式及D的结构简式可推测出,A为,B为,C为;由有机物F的质荷比可知,F的相对分子量为72,0.72g有机物F的物质的量为,浓硫酸增重0.72g为生成水的质量,则F中H原子的物质的量为,碱石灰增重1.76g为生成的质量,则F中C原子的物质的量为,F中O原子的物质的量为,0.01mlF中含有0.08mlH原子、0.04mlC原子、0.01mlO原子,则F的分子式为,由核磁共振氢谱图可知有4种不同环境的H原子,且个数比为1∶2∶2∶3,结合J的结构可推测,F的结构简式为,和HBr发生加成反应生成G,则G为,发生催化氧化生成H,则H为;发生消去反应生成I,I为。
(1)由分析可知,有机物C的结构简式为;
(2)由分析可知,F的分子式为,则有机物F的实验式为;
(3)由分析可知,有机物F的结构简式为;
(4)和反应生成J,由结构简式可知,该反应为加成反应;
(5)I为,I的同分异构体:①能使的溶液褪色,说明含碳碳双键;②分子中所含不同化学环境氢的比例为2∶1,则符合条件的同分异构体为或;
(6)要使有机物F中羟基发生催化氧化反应转化为醛基,在该条件下碳碳双键会被氧化,故设置反应步骤,可以保护碳碳双键,防止被氧化。
15.答案:(1);14
(2)温度过低,反应速率太慢,温度过高,硝酸挥发
(3)
(4)6
(5);
(6)
(7)酸性高锰酸钾溶液(加热);③和④不能对调,因为氨基易被氧化
(8)
解析:Ⅰ.苯与浓硝酸发生硝化反应生成A为,,A与一氯甲烷发生取代反应生成B,由B的氧化产物结构可知A中引入的甲基在硝基的间位,故B为,;苯与溴发生取代反应生成C,则C为,溴苯在浓硫酸条件下生成D,D与氢气发生加成反应生成,可知C与浓硫酸反应发生对位取代,故D为;
Ⅱ.甲苯在浓硫酸加热条件下与硝酸发生硝化反应生成A物质为邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被氧化生成B邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸发生还原反应生成C邻氨基苯甲酸,邻氨基苯甲酸发生取代反应生成C。
(1)中所含官能团为氨基,其电子式:;苯环上的原子以及与苯环直接限连的原子共平面,考虑单键可旋转特性,甲基和氨基中个有1个H可与苯环共平面,,即分子中最多有14个原子可共平面;
(2)发生硝化反应生成A,温度控制在50~60℃,原因:温度过低,反应速率太慢,温度过高,硝酸挥发;
(3)发加聚反应生成E,化学方程式:;
(4)分子中苯环上的任意两个氢原子被氯原子取代后,相当于苯环上连有3个取代基,其中2个取代基相同,可得到的二氯代物有6种同分异构体;
(5)由第一条转化链可知,若先硝化再取代,硝基在甲基的间位,由第二条转化链可知,若先卤代再磺化,则在的对位,G水解生成,说明G中位于的对位,“苯→F→G”应是先卤代再硝化,即得到苯与在催化剂作用下发生取代反应生成,则F为;发生硝化反应生成,则G为;
(6)根据分析,C物质结构简式:;
(7)根据分析可知③为苯环上甲基被氧化成硝基,条件为酸性高锰酸钾溶液(加热);③和④不能对调,因为氨基易被氧化;
(8)反应②的副产物D与A互为同分异构体,生成D的化学方程式:。
16.答案:(1)ad
(2)9
(3)
(4);1,3,5-三甲苯;(或铁粉);、光照
(5)
解析:(1)由信息:断键后可得到和,的断键方式有、,若按①断键可得到(丙炔)和(2,3-二甲基-1,3-丁二烯),若按②断键可得(2-甲基-1,3-丁二烯)和(2-丁炔),故选ad;
(2)环戊二烯是平面结构分子,5个碳原子中,由于亚甲基采用杂化,导致上面两个氢原子不在环平面内,其他碳原子均为杂化,氢原子与碳环共面,因此共面的原子为9;
(3)由已知信息可知反应①为2分子A发生双烯合成反应,其中一个A分子的两个双键断裂,重新形成一个双键,另一分子A只有一个双键反应,另一双键保持不变﹐则B的键线式为;
(4)①由A(环戊二烯)和E经Diels—Alder反应制得,该反应为加成反应,A为,则E为;
②的分子式是,属于芳香烃的化合物中含有苯环,苯环的不饱和度为4,所以符合题意的同分异构体中不含其他官能团,则该芳香烃分子中只有烷基取代基,一溴代物只有2种,则苯环和取代基各一种,所以该芳香烃为对称分子,所以只能是1,3,5-三甲苯﹔当取代侧链的H原子时,条件是光照,反应试剂是溴单质﹔当取代苯环上的H原子时﹐条件是(或铁粉)作催化剂,反应试剂是液溴;
(5)烯烃能发生如下反应:
,即碳碳双键断裂,且生成两个醛基,经上述条件反应后碳碳双键断裂,且加上O变成醛,产物的结构简式:。
17.答案:(1)醚键、酮羰基、酯基
(2)7∶3
(3)还原反应;取代反应
(4)B分子间存在氢键
(5)
(6)、
解析:A中醛基还原为羟基生成B,B和HBr发生取代反应生成C;C和发生取代反应生成D和HBr,D和水合肼反应生成E。
(1)根据D的结构简式,D中含氧官能团的名称为醚键、酮羰基、酯基;
(2)化合物A分子中,苯环和醛基中的碳原子采用杂化,单键碳原子采用杂化,发生、杂化的碳原子数目之比为7∶3。
(3)是A中醛基加入氢原子,变为羟基,反应类型为还原反应;是B中的羟基被溴原子代替,反应类型为取代反应;
(4)相同条件下,B分子中含有羟基,B能形成分子间氢键,所以B的沸点比A的高。
(5)化合物C还可以继续与HBr反应生成副产物X(),根据C的结构简式,可知X的结构简式为。
(6)①分子中含有苯环,且核磁共振氢谱证明只含有两种不同化学环境的氢原子,说明结构对称;
②该物质只含有一种官能团。符合要求的D的同分异构体的结构简式为、。
A证明石蜡分解产物中含有烯烃
B观察甲烷取代反应的现象
C除乙烷中乙烯,并得到纯净干燥的乙烷
D检验电石与水反应生成乙炔
温度/℃
25
50
80
100
溶解度/g
0.56
0.84
3.5
5.5
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江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高一下学期第一次月考化学试题: 这是一份江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高一下学期第一次月考化学试题,共4页。