【化学】重庆市万州三中2018-2019学年高二下学期期中考试(解析版)
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1.某有机化合物D的结构为,是一种常见的有机溶剂,它可以通过下列三步反应制得:,下列相关说法中不正确的是( )
A. 烃A为乙烯
B. 反应①、②、③的反应类型依次为加成反应,取代反应,取代反应
C. 反应③了加快反应速率可以快速升温至170℃
D. 化合物D属于醚
【答案】C
【解析】A、根据D的结构简式可知C是乙二醇,所以B是1,2-二溴乙烷,则A是乙烯,A正确;B、反应①、②、③的反应类型依次为加成反应,取代反应,取代反应,B正确;C、反应③如果快速升温至170℃会发生分子内脱水,C错误;D、D分子中含有醚键,属于醚,D正确。答案选C。
考点:考查有机物制备判断
2. 下列鉴别方法不可行的是( )
A. 用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B. 用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C. 用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环已烯和环已烷
【答案】D
【解析】A.乙醇与水混溶,甲苯密度比水小,溴苯密度比水大,可加入水鉴别,故A正确;B.乙醇燃烧,火焰明亮,无浓烟,苯燃烧有浓烟,四氯化碳不燃烧,现象各不相同,可鉴别,故B正确;C.乙醇易溶于水,碳酸钠与乙酸反应生成二氧化碳气体,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,溶液分层,可鉴别,故C正确;D.甲苯、环己烯都可被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;故选D。
考点:考查有机物的鉴别。
3.绿色农药——信息素的推广使用,对环保有重要意义。有一种信息素的结构简式为CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CHO。下列关于检验该信息素中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A. 先加入酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,水浴加热
B. 先加入溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C. 先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,酸化后再加入溴水
D. 先加入银氨溶液,再另取该物质加入溴水
【答案】C
【详解】酸性高锰酸钾、溴水的氧化性很强,会把-CHO氧化成-COOH,同时C=C被高锰酸钾氧化,或被溴加成。在既有C=C又有-CHO的情况下,先检验-CHO,可用新制氢氧化铜(加热)或银氨溶液(水浴),再酸化后,用溴水检验碳碳双键,故答案为C。
4.下列说法中,正确的是( )
A. 对二甲苯的一氯代物有2种
B. 可用FeCl3溶液来区分和
C. lmol最多能与4molNaOH反应
D. 的同分异构体中有醇、酚、酯等类别
【答案】A
【解析】A. 对二甲苯是对称结构,两个甲基上的氢有1种,苯环上的氢有1种,故其一氯代物有2种,故A正确;
B. 酚羟基能使氯化铁溶液发生显色反应,二者都含有酚羟基,所以不能用氯化铁溶液鉴别,应该用新制氢氧化铜悬浊液鉴别,前者发生中和反应、后者发生氧化反应,故B错误;
C. 酚羟基、酯基能与氢氧化钠反应,1mol最多能与3molNaOH溶液反应,故C错误;
D. 分子中只有一个氧原子,不能形成酯类物质,故D错误。
故答案选A。
5.某有机物结构简式为:,则用Na、NaOH、NaHCO3与等物质的量的该有机物恰好反应时,消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为 ( )
A. 3∶3∶2 B. 3∶2∶1 C. 1∶1∶1 D. 3∶2∶2
【答案】B
【解析】该有机物中含有三种官能团,即羧基、醛基、醇羟基、酚羟基。根据官能团的性质,与钠反应的有羟基、羧基,与氢氧化钠反应的有羧基和酚羟基,与碳酸氢钠反应的只有酚羟基,所以消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶1,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查有机物结构和性质
【名师点晴】明确常见官能团的结构和性质是解答的关键,醇、酚、羧酸分子中羟基上氢原子的活泼性比较
名称 | 乙醇 | 苯酚 | 乙酸 |
结构简式 | CH3CH2OH | C6H5OH | CH3COOH |
羟基氢的活泼性 | 不电离 | 电离 | 电离 |
酸性 | 中性 | 极弱酸性 | 弱酸性 |
与Na | 反应 | 反应 | 反应 |
与NaOH | 不反应 | 反应 | 反应 |
与Na2CO3 | 不反应 | 反应 | 反应 |
与NaHCO3 | 不反应 | 不反应 | 反应 |
6.抗凝血药物华法林M,可由有机物F在一定条件下生成。下列说法正确的是( )
A. M分子中所有碳原子可能在同一平面
B. M最多能与含4mol NaOH的水溶液反应
C. F的分子式为C10H10O,1mol F最多能与3mol H2发生加成反应
D. 苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状的F的同分异构体有9种
【答案】D
【解析】A项,M中与带“*”碳原子直接相连的三个碳原子和该碳原子不可能在同一平面上(如图),A项错误;B项,M中只有酚酯基能与NaOH溶液反应,1molM最多能与含2molNaOH的水溶液反应,B项错误;C项,F的不饱和度为6,F的分子式为C10H10O,F中的苯环、碳碳双键和羰基都能与H2发生加成反应,1molF最多能与5molH2发生加成反应,C项错误;D项,F的同分异构体苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状,苯环上的取代基有3种情况:①-CHO和-CH=CHCH3,②-CHO和-CH2CH=CH3,③-CHO和,苯环上有两个取代基时有邻、间、对三种位置,苯环上直接连有醛基且另一个取代基为链状的F的同分异构体有33=9种,D项正确;答案选D。
点睛:本题考查有机物的结构和性质、分子中原子的共面问题、限定条件同分异构体数目的确定,难点是分子中原子的共面问题和同分异构体数目的确定。限定条件的同分异构体数目的确定用有序思维,先确定官能团,再用残基法确定可能的结构;注意苯环上有两个取代基时有邻、间、对三种位置关系。确定分子中共面的原子个数的技巧:(1)三键原子和与之直接相连的原子共直线(联想乙炔的结构),苯环上处于对位的2个碳原子和与之直接相连的原子共直线;(2)任意三个原子一定共平面;(3)双键原子和与之直接相连的原子共平面(联想乙烯的结构),苯环碳原子和与苯环直接相连的原子共平面(联想苯的结构);(4)分子中出现饱和碳原子,所有原子不可能都在同一平面上;(5)单键可以旋转;(6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
7.分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A. 15种 B. 28种 C. 32种 D. 40种
【答案】D
【解析】根据酯的水解规律可知, C5H10O2发生水解生成的酸有甲酸1种、乙酸1种、丙酸1种、丁酸2种,共5种;甲醇1种、乙醇1种、丙醇2种、丁醇4种,共8种,所以这些醇和酸重新组合可形成的酯共有40种,答案选D。
【考点定位】考查有机物的同分异构体
【名师点睛】分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,形成酯的羧酸与醇的碳原子总数为6,讨论羧酸与醇含有的碳原子,判断形成该酯的羧酸与醇的同分异构体种数,根据羧酸与醇组合,计算同分异构体数目,本题考查同分异构体的书写与判断,难度中等,关键是形成酯的羧酸与醇的同分异构体的判断,注意利用数学法进行计算。
二、填空题
8.香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和化合物E。
已知:CH3CH=CHCH2CH3CH3COOH+CH3CH2COOH
请回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为________________;化合物C的结构简式为________________。
(2)B生成C的反应类型为________________,化合物E的化学名称是________________。
(3)写出A→B的化学方程式:______________________________________________
(4)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二元取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应,这类同分异构体共有__________种;写出其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式:______________________。
(5)已知:R-CH=CH2R-CH2CH2Br,请设计合理方案由合成(其他无机原料自选,用反应流程图表示,并注明反应条件) _______________________________________________________________。
示例:原料产物
【答案】(1). 碳碳双键、酯基 (2). (3). 取代反应 (4). 乙二酸 (5). +H2O (6). 9 (7). (8). 【分析】C被高锰酸钾氧化生成乙二酸和D,结合题给信息及C的分子式知,C的结构简式为,B和CH3I发生取代反应生成C,则B的结构简式为:,A水解生成B,且A的分子式为C9H6O2,所以A的结构简式为:,D和IH发生取代反应生成水杨酸.
和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,再与氢溴酸发生加成反应生成,和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成为,最后在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成。
【详解】C被高锰酸钾氧化生成乙二酸和D,结合题给信息及C的分子式知,C的结构简式为,B和CH3I发生取代反应生成C,则B的结构简式为:,A水解生成B,且A的分子式为C9H6O2,所以A的结构简式为:,D和IH发生取代反应生成水杨酸;
(1)A为,含有碳碳双键、酯基,C的结构简式为:;
(2)根据上面的分析可知,B生成C的反应类型为取代反应,化合物E的化学名称是乙二酸;
(3)A→B的化学方程式:+H2O ;
(3)在上述转化过程中,步骤B→C的目的是:保护酚羟基,使之不被氧化;
(4)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯二取代物,说明含有两个取代基,能水解说明含有酯基,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应,说明含有醛基,则其同分异构体为,共有9种;其中核磁共振氢谱有5种峰,且其信号强度之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为:、;
(5)和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,再与氢溴酸发生加成反应生成,和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成为,最后在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成,合成路线流程图为:。
【点睛】常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
9. 反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题:
已知:RCHO+R'OH+R"OH
(1)A的名称是________________;B分子中共面原子数目最多为__________;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有__________种。
(2)D中含氧官能团的名称是________________,写出检验该官能团的化学反应方程式:_____________________________________________________________________________。
(3)E为有机物,能发生的反应有__________。
a.聚合反应 b.加成反应 c.消去反应 d.取代反应
(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构:______________。
(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。
(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是_____________________________________。
【答案】(1)正丁醛或丁醛 9 8 (2)醛基
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)cd; (4)CH2=CHCH2OCH3、、、;
(5);
(6)保护醛基(或其他合理答案)
【解析】(1)根据流程图,A为CH3CH2CH2CHO,是丁醛;B为CH2=CHOC2H5,分子中共面原子数目最多为9个(如图:),C分子中与环相连的三个基团中,8个碳原子上的氢原子化学环境都不相同,共有8种,故答案为:丁醛;9;8;
(2)D为,其中含氧官能团是醛基,检验醛基可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,故答案为:醛基;+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)根据流程图,结合信息,C在酸性条件下反应生成、CH3CH2CH2CHO和CH3CH2OH以及水,因此E为CH3CH2OH,属于醇,能发生的反应有消去反应和取代反应,故选cd;
(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团, F可能的结构有:CH2=CHCH2OCH3、、,故答案为:CH2=CHCH2OCH3、、;
(5)D为,己醛的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CHO,根据信息和己醛的结构,首先需要将碳碳双键转化为单键,然后在酸性条件下反应即可,故答案为:;
(6)醛基也能够与氢气加成,(5)中合成路线中第一步反应的目的是保护醛基,故答案为:保护醛基。
考点定位】考查有机合成与推断
【名师点晴】本题为信息推断题,解这类题目的关键是看懂信息,明确各类有机物的基本反应类型和相互转化关系。可以由原料结合反应条件正向推导产物,也可以从产物结合条件逆向推导原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,审题时要抓住基础知识,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。本题的难点是同分异构体的书写,特别是有限制条件的同分异构体的书写,平时要多加训练。
10.席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G一种路线如下:
已知以下信息:
①
②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106
④核磁共振氢谱显示苯环上有两种化学环境的氢
⑤R-NH2+H2O
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为____________________________________________________,反应类型为_______________________。
(2)D的化学名称是____________________,由D生成E的化学方程式为_____________________________________________。
(3)G的结构简式为______________________。
(4) F的同分异构体中含有苯环的还有_____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:2:1的是_____________(写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合N-异丙基苯胺:
反应条件1所选用的试剂为__________,反应条件2所选用的试剂为__________。的结构简式为__________。
【答案】(1). C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOHC(CH3) 2=C(CH3)2+NaCl+H2O (2). 消去反应 (3). 乙苯 (4). (5). (6). 19种 (7). 浓硝酸、浓硫酸 (8). Fe/稀盐酸 (9).
【解析】A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成B,1mol的B发生信息①中的氧化反应生成2molC,且C不能发生银镜反应,因此B为对称结构烯烃,且不饱和碳原子上没有氢原子,因此B的结构简式为:C(CH3) 2=C(CH3)2,C为(CH3) 2C=O,逆推可得A的结构简式为:C(CH3)2Cl—CH(CH3)2;D属于单取代芳香烃,其相对分子质量为106,因此满足通式CnH2n-2,故12n+2n-2=106,解得n=8,因此D的侧链为乙基,故D为乙苯,D的结构简式为:;乙苯在浓硫酸、加热的条件下与浓硝酸发生取代反应,生成E,且核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢则E为对硝基乙苯,E的结构简式为:;E在Fe、稀HCl的条件下发生还原反应,E中硝基被还原成氨基,生成F,因此F的结构简式为:;F与C在一定条件下分子间脱去一分子水,形成N=C双键得到G,则G的结构简式为:。据此分析回答问题。
(1)由以上分析可知,C(CH3)2Cl—CH(CH3)2在NaOH的乙醇溶液、加热条件下,发生消去反应生成(CH3) 2=C(CH3)2,方程式为:)C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOHC(CH3) 2=C(CH3)2+NaCl+H2O;反应类型为消去反应;
(2)D是乙苯,乙苯在浓硫酸、加热的条件下与浓硝酸发生取代反应,生成对硝基乙苯,化学方程式为:;
(3)由以上分析可知,G的结构简式为:;
(4)F的结构简式为,含有苯环的同分异构体中,若取代基为氨基、乙基,则有邻、间2种同分异构体;若只有一个取代基,则取代基为:-CH(NH2)CH3、-CH2CH2NH2、-NHCH2CH3、-CH2NHCH3、-N(CH3)2,有5种;若取代基两个,还有-CH3和-CH2NH2或者- CH3和-NHCH3,各有邻、间、对三种同分异构体,共有6种;若取代基有3个,即-CH3、-CH3和-NH2,2个甲基相邻,氨基有2种位置,2个甲基处于间位,氨基有3种位置,两个甲基处于对位,氨基有1种位置,共有6种同分异构体。
故符合条件的同分异构体共有2+5+6+6=19种;
其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:2:2:1,说明含有2个甲基,结构简式可以为、或;
(5)由苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应,生成硝基苯,硝基苯在Fe粉/盐酸条件下发生还原反应,生成氨基苯;再与(CH3) 2C=O反应得到,最后加成反应还原得到N-异丙基苯胺。
故反应条件1为浓硝酸、浓硫酸;反应条件2为Fe/稀盐酸;I为氨基苯,结构简式为:。
考点:考查有机物的合成与推断。
11.有机化工中3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度(20℃) / g·cm-3 | 溶解性 |
甲醇 | 64. 7 | 0. 7915 | 易溶于水 | |
乙醚 | 34. 5 | 0. 7138 | 微溶于水 | |
3,5-二甲氧基苯酚 | 33 ~36 | 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
(1)1mol间苯三酚完全燃烧需要_____molO2。
(2)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。
①分离出甲醇的操作是__________________________。
②萃取用到的分液漏斗分液时有机层在分液漏斗的____填(“上”或“下”)层。
(3)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是____________________________________________ ;
(4)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是_________(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b.冷却结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
(5)写出反应中可能出现的副产物结构简式______________(只要写一种即可)。
【答案】 (1). 6 (2). 蒸馏 (3). 上 (4). 除去HCl (5). dcab (6). 、、CH3-O-CH3
【解析】⑴. 间苯三酚的分子式为C6H6O3,1mol间苯三酚完全燃烧生成二氧化碳和水需要6mol氧气,故答案是:6;
⑵.①. 3,5−二甲氧基苯酚易溶于甲醇,先利用沸点差异分离出甲醇,则分离出甲醇的操作是蒸馏,故答案为:蒸馏;
②. 因乙醚的密度比水小,分液时有机层在分液漏斗的上层,故答案为:上;
⑶. 有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤,用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除去HCl,故答案为:除去HCl;
⑷. 洗涤完成后,为除去水分,用无水氯化钙干燥,然后过滤除去干燥剂,再根据沸点不同利用蒸馏的方法除去乙醚,最后再利用冷却结晶的方法制得较纯产物,所以其排列顺序为:dcab,故答案为:dcab;
⑸. 间三苯酚可能只有一个酚羟基与甲醇反应,也可能三个酚羟基全部与甲醇反应,同时甲醇与甲醇也可能发生反应,所得产物的结构简式为:、、CH3-O-CH3,故答案为:、、CH3-O-CH3。