2024广州广铁一中、广州外国语学校、广州大学附中高二下学期期末考试化学含解析
展开本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16
一、选择题:本大题16小题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。
1. 我国有众多非物质文化遗产,如剪纸、制香、湖笔等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
A. AB. BC. CD. D
2. 以下化学用语表述正确的是
A. 氯乙烷的空间填充模型:
B. 乙烯的球棍模型为
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2
D. 二氧化碳的电子式:
3. 下列说法正确的是
A 有和两种结构
B. 分子中所有原子均可共面
C. 在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D. 异戊烷有5种二氯代物
4. 下列关系不正确的是
A. 密度:四氯化碳>水>苯
B. 沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
C. 同条件下燃烧黑烟浓度:乙炔>乙烯>乙烷
D. 同物质的量物质燃烧耗 O2 量:己烷>苯>苯甲酸
5. 下列对有机物的命名中,正确的是
A. 2,3-二甲基-1-丙醇
B 邻甲基苯酚
C. CH3OOCCH3甲酸乙酯
D. 2-甲基丙酸
6. 设 NA 代表阿伏加德罗常数数值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数目为 NA
B. 1 ml 苯中含有的碳碳双键数目为 3NA
C. 30g 甲醛和乙酸的混合物中所含的原子总数为 4NA
D. 46gC2H6O 中一定含有 NA 个-OH
7. 下列有机实验中关于硫酸浓稀使用及作用完全正确的是
A. AB. BC. CD. D
8. 两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是
A. CH4与C2H4B. CH4与C3H4
C. C2H2与C3H6D. C2H4与C3H4
9. 《本草纲目》中记载杜衡主治风寒咳逆,其有效成分杜衡素A结构如图所示。下列有关杜衡素A的说法正确的是
A. 含有3种官能团B. 分子式为
C. 能使酸性重铬酸钾溶液变色D. 可发生加成反应
10. 有机物分子中原子(或原子团)之间的相互影响会导致它们化学性质的改变,下列叙述能说明上述观点的是( )
A. 等物质的量的乙二醇和乙醇分别与足量金属钠反应,乙二醇产生的氢气多
B. 乙烯可发生加成反应,而乙烷不能
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 乙烯和苯都能和氢气发生加成反应
11. 可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是
①银氨溶液; ②溴的四氯化碳溶液; ③氯化铁溶液; ④氢氧化钠溶液。
A. ②与③B. ③与④C. ①与④D. ①与②
12. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 实验室用电石制乙炔:CaC2+H2O→C2H2↑+CaO
B. 醋酸与乙醇的反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O
C. 乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH3CH2OCl
D. 苯制溴苯:+Br2
13. 下列有关高分子化合物的判断不正确的是
A. 聚合物可由异戊二烯缩聚制得
B. 结构为-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH-的高分子化合物,其单体是乙炔
C. 有机硅聚醚可由单体和缩聚而成
D. 聚合物可由乙二酸和乙二醇缩聚而成
14. 一种“本宝宝福禄双全”的有机物曾经刷爆朋友圈,其结构简式为,该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有
A. 5种B. 6种C. 7种D. 8种
15. 为了消除白色污染和减轻温室效应,设计以下路线吸收z物质,M为环状化合物。
下列说法不正确的是
A. 试剂a可以是H2O2等氧化剂
B. M难溶于水
C. z的结构式为O=C=O
D. 由C3H6生成X、M的反应均为加成反应
16. 实验室中初步分离环己醇、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列说法错误的是
A. 环己醇、苯酚、苯甲酸粗产品依次由①、②、③获得
B. 若试剂a为碳酸钠,可以通过观察气泡现象控制试剂用量
C. “操作X”为蒸馏,“试剂b”可选用盐酸或
D. 试剂c可以选用盐酸或硫酸
二、非选择题:本大题4小题,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)下列各物质中,互为同分异构体的是___________(填序号。下同);互为同系物的是___________。
①NO2和N2O4
②12C和14C
③和
④和CH3CH2CH2CH2Cl
⑤和
⑥和
(2)一种有机物Y的键线式如图所示:
Y的分子式为___________;Y的一氯代物有___________种。
(3)化合物它的名称是___________。
(4)充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8gCO2和3.6gH2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。求有机A的分子式___________。
(5)新制氢氧化铜检验乙醛的化学方程式___________。
18. 1-溴丁烷可用于合成麻醉药盐酸丁卡因,也用于生产染料和香料,是稀有元素萃取的溶剂及有机合成的中间体,其制备如图(夹持装置略):
已知:ⅰ.NaBr+H2SO4(浓)=HBr↑+NaHSO4
ⅱ.CH3CH2CH2CH2OH+HBr→CH3CH2CH2CH2Br+H2O
ⅲ.2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
请回答下列问题:
(1)制备装置中a仪器的名称为___________。在反应时,若选用较浓的硫酸作为反应物,得到的产品会呈黄色,为除去颜色,最好选择下列的___________(填标号)溶液来洗涤产品。
A.四氯化碳 B.硫酸钠 C.氢氧化钠 D.亚硫酸钠
产品选择上述溶液洗涤后,还需要用蒸馏水洗涤一次,洗涤液与产品分离的操作是___________(填操作名称)。
(2)分离得到的有机层依次用适量的水、饱和NaHCO3溶液、水洗涤、用无水CaCl2干燥,蒸馏,得到最终产品。若投入正丁醇14.8g,得到产物15.6g,则1-溴丁烷的产率为___________%(保留一位小数)。
(3)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应,设计如下探究实验:
①对比ⅰ、ⅱ的实验现象,可得出卤代烃水解的实验结论是___________。
②为深入研究1-溴丁烷与NaOH水溶液是否能发生消去反应,小组设计如图装置探究(加热和夹持装置略去):
加热圆底烧瓶一段时间后,B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
Ⅰ.甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色,判断A中发生消去反应,理由是___________。
Ⅱ.乙同学对实验进行了改进,依据实验现象可判断是否发生消去反应,改进的方案是___________。
19. 有机玻璃()因具有良好的性能而广泛应用于生产生活中。下图所示流程可用于合成有机玻璃,请回答下列问题:
已知:
(1)C→D的第一次氧化反应条件为___________,D的结构简式为:___________。
(2)G→H的另一种反应物化学式为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)E→F的化学方程式___________。
(4)写出F→有机玻璃的化学方程式___________。
(5)参考上述合成路线,以C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备乳酸()的合成路线___________。
20. 有机碱,例如二甲基胺()、苯胺(),吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C=CH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为________。
(3)C中所含官能团的名称为________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为________。文化遗产
名称
A.剪纸中的“纸”
B.制香中的“香油”
文化遗产
名称
C.丝绸中的“丝”
D.湖笔笔头“羊毫”
实验名称
硫酸浓稀
硫酸作用
A
苯的硝化
稀
催化剂
B
乙酸乙酯制备
浓
催化剂、吸水剂
C
实验室制乙烯
浓
吸水剂
D
蔗糖水解
浓
催化剂
广东省广州三校2023-2024学年高二下学期期末考试
化学试题
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16
一、选择题:本大题16小题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。
1. 我国有众多非物质文化遗产,如剪纸、制香、湖笔等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.纸的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,A不选;
B.香油的主要成分是油脂,不是有机高分子材料,B选;
C.丝主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,C不选;
D.湖笔笔头的“羊毫”主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,D不选;
故选:B。
2. 以下化学用语表述正确的是
A. 氯乙烷的空间填充模型:
B. 乙烯的球棍模型为
C. 乙烯的结构简式:CH2CH2
D. 二氧化碳的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯乙烷的空间填充模型:,A正确;
B.C的原子半径大于H的原子半径,则乙烯的球棍模型为,B错误;
C.乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;
D.二氧化碳的电子式:,D错误;
故选A。
3. 下列说法正确的是
A. 有和两种结构
B. 分子中所有原子均可共面
C. 在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D. 异戊烷有5种二氯代物
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物CF2Cl2是四面体结构,不是平面构型,故和是同一种结构,A错误;
B.中含有C原子周围连接4个单键的结构,则不可能所有原子均共面,B错误;
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,说明该烷烃只有一种等效氢,符合条件的为甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷,共4种,C正确;
D.异戊烷二氯代物为(CH3)2CHCH2CHCl2、(CH3)2CHCHClCH2Cl、(CH3)2CClCH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH2Cl、(CH3)2CHCCl2CH3、(CH3)2CClCHClCH3、CH2ClCH(CH3)CHClCH3、CH2ClC(CH3)ClCH2CH3、CHCl2CH(CH3)CH2CH3、(CH2Cl)2CHCH2CH3,共有10种,D错误;
故选C。
4. 下列关系不正确的是
A. 密度:四氯化碳>水>苯
B. 沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
C. 同条件下燃烧黑烟浓度:乙炔>乙烯>乙烷
D. 同物质的量物质燃烧耗 O2 量:己烷>苯>苯甲酸
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.四氯化碳的密度大于1g/cm3,水的密度为1g/cm3,苯的密度小于1g/cm3,所以密度:四氯化碳>水>苯,故A正确;
B.烷烃中,碳原子数越多其熔沸点越高,同分异构体中,支链越多其熔沸点越低,因此沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷,故B正确;
C.有机物中含碳量越高,燃烧不完全,黑烟浓度越大;乙炔、乙烯、乙烷三种碳数相同的烃,含碳量最高的为乙炔,最小的为乙烷,因此同条件下燃烧黑烟浓度:乙炔>乙烯>乙烷,故C正确;
D.1ml有机物完全燃烧耗氧量的计算公式:n(O2)= ;所以1ml己烷(C6H14)完全燃烧耗氧量为9.5ml,1ml苯(C6H6)完全燃烧耗氧量为7.5ml;1ml苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧耗氧量为7.5ml,所以同物质的量物质燃烧耗 O2 量:己烷>苯=苯甲酸,故D错误;
故选D。
5. 下列对有机物的命名中,正确的是
A. 2,3-二甲基-1-丙醇
B. 邻甲基苯酚
C. CH3OOCCH3甲酸乙酯
D. 2-甲基丙酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.正确命名为3-甲基-2-丁醇,A选项错误;
B.正确命名为2-甲基环己醇,B选项错误;
C.CH3OOCCH3是由乙酸和甲醇酯化反应所得,正确命名为乙酸甲酯,C选项错误;
D.系统命名法为2-甲基丙酸,D选项正确;
答案选D。
6. 设 NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L 甲醇中含有的氧原子数目为 NA
B. 1 ml 苯中含有的碳碳双键数目为 3NA
C. 30g 甲醛和乙酸的混合物中所含的原子总数为 4NA
D. 46gC2H6O 中一定含有 NA 个-OH
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.标准状况下,甲醇为液体,不能根据已给信息进行相关计算,故A错误;
B.苯环中不含碳碳双键,故B错误;
C.两者的实验式均为CH2O,可得30g有机物中含有的原子的物质的量为,所含的原子总数为4NA,故C正确;
D.分子式C2H6O为不一定是醇,可能醚,所以46g C2H6O中不一定含有NA个-OH,故D错误;
故选C。
7. 下列有机实验中关于硫酸浓稀使用及作用完全正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯的硝化反应需用浓硫酸作催化剂、吸水剂,故A错误;
B.乙酸和乙醇的酯化反应,加浓硫酸作催化剂和吸水剂,故B正确;
C.实验室用乙醇消去反应制取乙烯,浓硫酸起脱水剂作用,故C错误;
D.蔗糖水解用稀硫酸作催化剂,故D错误
故选:B
8. 两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是
A. CH4与C2H4B. CH4与C3H4
C. C2H2与C3H6D. C2H4与C3H4
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】假设烃分子式为CxHy,其燃烧通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,在105℃时,H2O是气体。1L的混合烃与9L氧气混合,恢复到原状态,气体仍为10L,反应前后气体体积不变,1+x+= +,可知y=4。该两种气态烃以任意比例混合其燃烧前后的体积均不变,则两种气态烃的H原子数均为4。则不符合题意的是C。
答案选C
【点睛】注意题干所给的温度,105℃,此时水为水蒸气。如温度低于100℃,水为液体,相比于气体,其液体水的体积可以忽略不计,则反应前后的体积差为x-(1+x+),恒小于0,则燃烧后,体积一定会变小。
9. 《本草纲目》中记载杜衡主治风寒咳逆,其有效成分杜衡素A的结构如图所示。下列有关杜衡素A的说法正确的是
A. 含有3种官能团B. 分子式为
C. 能使酸性重铬酸钾溶液变色D. 可发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知该物质中含酯基、羟基两种官能团,故A错误;
B.由结构简式可知,该物质分子式为:,故B错误;
C.该物质中羟基所连碳上没有氢,不能被酸性重铬酸钾溶液氧化,因此不能使其褪色,故C错误;
D.该物质含有苯环,可发生加成反应,故D正确;
故选:D。
10. 有机物分子中原子(或原子团)之间的相互影响会导致它们化学性质的改变,下列叙述能说明上述观点的是( )
A. 等物质的量的乙二醇和乙醇分别与足量金属钠反应,乙二醇产生的氢气多
B. 乙烯可发生加成反应,而乙烷不能
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲基环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 乙烯和苯都能和氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙二醇产生的氢气多仅仅是因为它多一个羟基,与相互作用无关,A项错误;
B.乙烯因有碳碳双键可以发生加成反应,乙烷无不饱和键不能加成,与相互作用无关,B项错误;
C.同样是甲基,连在苯环上的甲基可以被氧化成羧基,连在环己烷上的甲基却不能被氧化,证明苯环内的离域π键对甲基起到了影响,从而导致化学性质的改变,C项正确;
D.乙烯和苯确实可以与氢气发生加成,但不能说明分子中原子之间的相互影响会导致化学性质的改变,D项错误;
答案选C。
11. 可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是
①银氨溶液; ②溴的四氯化碳溶液; ③氯化铁溶液; ④氢氧化钠溶液。
A. ②与③B. ③与④C. ①与④D. ①与②
【答案】A
【解析】
【详解】碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色,丁香酚和肉桂酸被鉴别出来,又因为酚羟基使氯化铁溶液发生显色反应,丁香酚被鉴别出来,所以要鉴别乙酰水杨酸、丁香酚和肉桂酸所选的试剂为②溴的四氯化碳溶液;③氯化铁溶液,故A项正确。答案:A。
【点睛】考查官能团的性质。根据结构简式中所包含的官能团的性质进行鉴别。碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使得溴水褪色,酚羟基使氯化铁溶液发生显色反应,以此来进行解答。
12. 下列方程式与所给事实相符的是
A 实验室用电石制乙炔:CaC2+H2O→C2H2↑+CaO
B. 醋酸与乙醇的反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O
C. 乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH3CH2OCl
D. 苯制溴苯:+Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室用电石制乙炔:CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2,故A错误;
B.醋酸与乙醇发生酯化反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O,故B正确;
C.乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH2ClCH2OH,故C错误;
D.苯制溴苯:+Br2+HBr,故D错误;
故答案选B。
13. 下列有关高分子化合物的判断不正确的是
A. 聚合物可由异戊二烯缩聚制得
B. 结构为-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH-的高分子化合物,其单体是乙炔
C. 有机硅聚醚可由单体和缩聚而成
D. 聚合物可由乙二酸和乙二醇缩聚而成
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚合物的链节中结构主链上全部都是碳原子形成的碳链,一般为加聚产物;所以异戊二烯发生加聚反应生成聚合物,不是缩聚反应,故A错误;
B.该结构的重复单元为-CH=CH-,且主链上全部是碳原子形成的碳链,说明其为加聚产物,单体为乙炔,故B正确;
C.由单体和发生缩聚反应,一分子脱去氢原子,另外一分子脱去羟基而形成,故C正确;
D.乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成,故D正确;
故选A。
14. 一种“本宝宝福禄双全”的有机物曾经刷爆朋友圈,其结构简式为,该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物有
A. 5种B. 6种C. 7种D. 8种
【答案】C
【解析】
【分析】该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且两个醛基位于苯环间位的有机物,同分异构体书写方法是先写出间位两个醛基的结构,固定F原子,氯原子在苯环上的链接方式数目为同分异构体数目,依次挪动F原子位置,连接氯原子得到同分异构体的数目。
【详解】两个醛基位于苯环间位的有机物苯环上有三种氢原子位置可以连接F、Cl,,1号连接F,则Cl原子连接在2和3位置,存在2种同分异构体,F原子连接在2号,则Cl原子连接3、2、1号碳存在3种同分异构体,F原子连接3号位置,Cl原子连接2号、1号存在2种同分异构体,共存在7种同分异构体,故选C。
【点睛】本题考查了物质结构特征、同分异构体书写方法,主要是氢原子位置上连接F、Cl原子的方法,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
15. 为了消除白色污染和减轻温室效应,设计以下路线吸收z物质,M为环状化合物。
下列说法不正确的是
A. 试剂a可以是H2O2等氧化剂
B. M难溶于水
C. z的结构式为O=C=O
D. 由C3H6生成X、M的反应均为加成反应
【答案】D
【解析】
【分析】C3H6可与溴的四氯化碳反应,即为,X为,结合题干“减轻温室效应”和,推知z为CO2,M为,通过氧化反应得到;
【详解】A.通过氧化反应得到,试剂a可以是H2O2等氧化剂,A正确;
B.M为,难溶于水,B正确;
C.z为CO2,结构式为O=C=O,C正确;
D.由C3H6生成X为加成反应、被氧化生成M,D错误;
故选D。
16. 实验室中初步分离环己醇、苯酚、苯甲酸混合液的流程如下。下列说法错误的是
A. 环己醇、苯酚、苯甲酸粗产品依次由①、②、③获得
B. 若试剂a为碳酸钠,可以通过观察气泡现象控制试剂用量
C. “操作X”为蒸馏,“试剂b”可选用盐酸或
D. 试剂c可以选用盐酸或硫酸
【答案】B
【解析】
【分析】实验室中初步分离环己醇、苯酚、苯甲酸混合液,先向混合液中加入碳酸氢钠溶液,苯甲酸与碳酸氢钠反应生成苯甲酸钠进入水相I,苯甲酸钠用稀盐酸或硫酸调节pH酸化可以得到苯甲酸,进一步处理得产品③为苯甲酸,有机相I中有环己醇和苯酚,可以加入氢氧化钠或碳酸钠将苯酚转化为苯酚钠使其进入水相II,调节pH进一步处理后得产品②为苯酚,则有机相II为环己烷,通过洗涤、干燥等进一步处理可分离出产品①环己烷。
【详解】A.由分析,产品①、②、③依次为环己醇、苯酚、苯甲酸,A正确;
B.由分析,有机相I中有环己醇和苯酚,苯酚和碳酸钠反应得碳酸氢钠,不会产生CO2,没有气泡产生,B错误;
C.操作X是分离出环己烷,液态有机物分离,且沸点相差较大,可以用蒸馏,试剂b是将苯酚钠转化为苯酚,可以用盐酸或CO2,C正确;
D.试剂c将苯甲酸钠转化为苯甲酸,强酸可以实现,故试剂c可以选用盐酸或硫酸,D正确;
故错误的选B。
二、非选择题:本大题4小题,共56分。
17. 回答下列问题:
(1)下列各物质中,互为同分异构体的是___________(填序号。下同);互为同系物的是___________。
①NO2和N2O4
②12C和14C
③和
④和CH3CH2CH2CH2Cl
⑤和
⑥和
(2)一种有机物Y的键线式如图所示:
Y的分子式为___________;Y的一氯代物有___________种。
(3)化合物它的名称是___________。
(4)充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8gCO2和3.6gH2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。求有机A的分子式___________。
(5)新制氢氧化铜检验乙醛的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. ④ ②. ⑤
(2) ①. ②. 2
(3)2-氯丁烷 (4)C4H8
(5)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
【解析】
【小问1详解】
分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,则互为同分异构体的是④;结构相似、组成上相差一个或若干个-CH2原子团的有机物互为同系物,则互为同系物是⑤;
【小问2详解】
根据Y的结构简式可知其分子式:;分子中含2种等效氢原子,则Y的一氯代物有2种;
【小问3详解】
链上有四个C,Cl在2号碳上,名称为2-氯丁烷;
【小问4详解】
有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍,则相对分子质量为56,2.8g有机物A物质的量为0.05ml,, ,,则有机A的分子式为C4H8;
【小问5详解】
新制氢氧化铜检验乙醛,生成砖红色沉淀和乙酸钠,化学方程式:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH→CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
18. 1-溴丁烷可用于合成麻醉药盐酸丁卡因,也用于生产染料和香料,是稀有元素萃取的溶剂及有机合成的中间体,其制备如图(夹持装置略):
已知:ⅰ.NaBr+H2SO4(浓)=HBr↑+NaHSO4
ⅱ.CH3CH2CH2CH2OH+HBr→CH3CH2CH2CH2Br+H2O
ⅲ.2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
请回答下列问题:
(1)制备装置中a仪器的名称为___________。在反应时,若选用较浓的硫酸作为反应物,得到的产品会呈黄色,为除去颜色,最好选择下列的___________(填标号)溶液来洗涤产品。
A.四氯化碳 B.硫酸钠 C.氢氧化钠 D.亚硫酸钠
产品选择上述溶液洗涤后,还需要用蒸馏水洗涤一次,洗涤液与产品分离的操作是___________(填操作名称)。
(2)分离得到的有机层依次用适量的水、饱和NaHCO3溶液、水洗涤、用无水CaCl2干燥,蒸馏,得到最终产品。若投入正丁醇14.8g,得到产物15.6g,则1-溴丁烷的产率为___________%(保留一位小数)。
(3)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应,设计如下探究实验:
①对比ⅰ、ⅱ的实验现象,可得出卤代烃水解的实验结论是___________。
②为深入研究1-溴丁烷与NaOH水溶液是否能发生消去反应,小组设计如图装置探究(加热和夹持装置略去):
加热圆底烧瓶一段时间后,B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
Ⅰ.甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色,判断A中发生消去反应,理由是___________。
Ⅱ.乙同学对实验进行了改进,依据实验现象可判断是否发生消去反应,改进的方案是___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. D ③. 分液
(2)56.9% (3) ①. 1-溴丁烷在碱性溶液中水解速率更快 ②. A装置发生水解反应生成的1-丁醇,也可以使B中酸性高锰酸钾溶液褪色 ③. 将B中溶液换成溴的四氯化碳溶液(或溴水),若褪色,则证明可发生消去反应,反之,则没有发生(答案合理即可)
【解析】
【分析】由题干可知,溴化钠和浓硫酸生成HBr,HBr和乙醇发生取代反应生成1-溴丁烷;反应后分液得到有机相,有机层依次用适量的水、饱和溶液、水洗涤、用无水干燥得到产品。
【小问1详解】
制备装置中a仪器的名称为球形冷凝管;由题干可知,反应中会得到溴单质而使产品呈黄色,A.四氯化碳可以溶解Br2,但也会溶解溴乙烷,故A不选;B.硫酸钠不能除去Br2,故B不选;C.氢氧化钠与Br2反应,但同时也会引起溴乙烷水解,故C不选;D.亚硫酸钠只与Br2发生氧化还原反应,不与溴乙烷反应,故选择D;洗涤液与产品不互溶,因此可用分液的方法将其进行分离;
【小问2详解】
14.8g正丁醇的物质的量为:=0.2ml,由方程式可知,理论上0.2ml正丁醇参与反应,生成0.2ml1-溴丁烷,0.2ml1-溴丁烷的质量为:0.2ml×137g/ml=27.4g,则1-溴丁烷的产率为:×100%≈56.9%;
【小问3详解】
直接加入酸化的硝酸银溶液,出现少量淡黄色沉淀,说明在酸性条件下1-溴丁烷可以水解,加入氢氧化钠溶液后,加入酸化的硝酸银溶液,立即出现大量淡黄色沉淀,说明1-溴丁烷在碱性溶液中水解速率更快;甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色,判断A中发生消去反应,理由是A装置发生水解反应生成的1-丁醇,也可以使B中酸性高锰酸钾溶液褪色;乙同学对实验进行了改进,依据实验现象可判断是否发生消去反应,改进的方案是将B中溶液换成溴的四氯化碳溶液(或溴水),若褪色,则证明可发生消去反应,反之,则没有发生。
19. 有机玻璃()因具有良好的性能而广泛应用于生产生活中。下图所示流程可用于合成有机玻璃,请回答下列问题:
已知:
(1)C→D第一次氧化反应条件为___________,D的结构简式为:___________。
(2)G→H的另一种反应物化学式为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)E→F的化学方程式___________。
(4)写出F→有机玻璃的化学方程式___________。
(5)参考上述合成路线,以C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备乳酸()的合成路线___________。
【答案】(1) ①. Cu/△ ②.
(2) ①. ②. 消去反应
(3)+CH3OH+H2O
(4)n
(5)
【解析】
【分析】由A、C的结构简式对比可知,A发生了加成反应生成B,B的结构简式为:;G与HCN发生加成反应生成H,H发生了水解反应生成了D,D发生消去反应生成E,根据E的结构简式可知,D的结构简式为;E和甲醇发生酯化反应生成F为:,F发生加聚反应生成有机玻璃为:。
【小问1详解】
C→D第一次氧化是将C中的羟基氧化为醛基,反应条件为Cu/△;结合以上分析可知,D的结构简式为:;
【小问2详解】
根据G、H的结构特点,G→H为加成反应,根据原子守恒规律可知,另一种反应物化学式为HCN;结合以上分析可知,D的结构简式为,E的结构简式为,由D转化为E,该反应为消去反应;
【小问3详解】
E和甲醇发生酯化反应生成F为:,化学方程式为:;
【小问4详解】
F为:,F发生加聚反应生成有机玻璃为:,化学方程式为:n;
【小问5详解】
以C2H4为原料设计制备乳酸的过程中需要增加一个碳,并且引入羟基和羧基,根据上述合成路线和已知信息可以设计出以下合成路线:
20. 有机碱,例如二甲基胺()、苯胺(),吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C=CH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为________。
(3)C中所含官能团的名称为________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为________。
【答案】 ①. 三氯乙烯 ②. +KOH+KCl+H2O ③. 碳碳双键、氯原子 ④. 取代反应 ⑤. ⑥. 6 ⑦.
【解析】
【分析】由合成路线可知,A为三氯乙烯,其先发生信息①的反应生成B,则B为;B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C,则C为;C与过量的二环己基胺发生取代反应生成D;D最后与E发生信息②的反应生成F。
【详解】(1)由题中信息可知,A的分子式为C2HCl3,其结构简式为ClHC=CCl2,其化学名称为三氯乙烯。
(2) B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O。
(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。
(4) C()与过量的二环己基胺发生生成D,D与E发生信息②的反应生成F,由F的分子结构可知,C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应。
(5) 由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为。
(6) 已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,则其分子中也有羟基;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有、、、、、,共6种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为。
【点睛】本题的同分异构体的书写是难点,要根据题中“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”才能找齐符合条件的同分异构体。
文化遗产
名称
A.剪纸中的“纸”
B.制香中的“香油”
文化遗产
名称
C.丝绸中的“丝”
D.湖笔笔头的“羊毫”
实验名称
硫酸浓稀
硫酸作用
A
苯的硝化
稀
催化剂
B
乙酸乙酯制备
浓
催化剂、吸水剂
C
实验室制乙烯
浓
吸水剂
D
蔗糖水解
浓
催化剂
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