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- 2021-07-02 发布
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集宁一中西校区2019--2020学年第一学期期末考试高二年级化学试题
一、选择题:本大题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关烷烃的叙述中不正确的是
A. 烷烃分子中所有的化学键都为单键
B. 烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应
C. 烷烃的通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃
D. 一般情况下,随着分子中碳原子数的增多,烷烃的熔、沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、烷烃分子中碳原子之间以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部与氢原子结合而达到饱和,无论是碳碳键还是碳氢键均为单键,A正确;
B、烷烃都能与Cl2发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,B正确;
C、因通式CnH2n+2中的氢原子已饱和,故符合CnH2n+2的有机物只能是烷烃,C错误;
D、随着分子中碳原子数的增多,烷烃的分子间作用力增大,熔、沸点逐渐升高,D正确。
答案选C。
2.所下列化学用语的理解正确的是( )
A. 比例模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
B. 电子式H既可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子
C. 丙烯的最简式可表示为CH2
D. 结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】A、比例模型的需要符合原子大小的比例,甲烷分子中的氢原子的半径比碳原子小,而四氯化碳分子中氯原子的半径比碳原子大,所以这两种分子不能用同一个比例模型来表示,A错误;
B、H可以表示羟基,而氢氧根的电子式为:,B错误;
C、将有机物的分子式化为最简式,是用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式,就是最简式;丙烯的分子式为C3H6,则其最简式为CH2,C正确;
D、结构简式(CH3)2CHCH3仅表示异丁烷,D错误;
故合理选项为C。
3.主链上含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】A
【解析】
【详解】主链是5个碳原子,则乙基只能放在中间的碳原子上。因此甲基的位置只有两种情况,即和乙基相邻或相对,答案选A。
4.下列物质一定属于同系物的是 ( )
①②③④C2H4⑤CH2=CH-CH=CH2⑥C3H6⑦⑧
A. ④和⑧ B. ①、②和③ C. ⑤和⑧ D. ④、⑥和⑧
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】互为同系物的物质满足:(1)结构相似,即官能团的种类、数量都相同(化学性质相似);(2)分子组成(分子式)相差一个或若干“CH2”。④C2H4只能是CH2=CH2,⑥C3H6可能是CH3CH=CH2或环丙烷。故④和⑧、⑤和⑦一定属于同系物。
本题选A。
5.可以用来鉴别气态烷烃和烯烃,又可以用来除去烷烃中混有的少量烯烃的操作方法是( )
A. 混合气通过盛CCl4的洗气瓶 B. 混合气跟氯气混合
C. 混合气通过盛水的洗气瓶 D. 混合气通过盛足量溴水的洗气瓶
【答案】D
【解析】
【详解】A. 烷烃和烯烃都不和四氯化碳反应,所以无法鉴别烷烃和烯烃且无法除去烯烃,故A错误;
B. 烷烃和烯烃在没有条件的条件下很难和氯气反应,所以无法鉴别和除去烷烃中的烯烃,故B错误;
C. 常温下,烷烃和烯烃都不与水反应,所以无法鉴别和除去烯烃,故C错误;
D. 烷烃和溴不反应,烯烃能和溴发生加成反应而使溴水褪色,所以可以鉴别烷烃和烯烃,且能除去烷烃中的烯烃而不引进杂质,故D正确;
正确答案是D。
6.下列物质之间的相互关系错误的是
A. CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
B. 干冰和冰为同一种物质
C. CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D. O2和O3互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A、CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同,均为C2H6O,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B、干冰是CO2,冰是水,二者不是同一种物质,B错误;
C、CH3CH3和CH3CH2CH3结构相似,分子组成相差CH2原子团,二者互为同系物,C正确;
D、O2和O3都是氧元素形成的单质,互为同素异形体,D正确。
答案选B。
7.由乙炔为原料制取CHClBr-CH2Br,下列方法中,最可行的是
A. 先与HBr加成后,再与HCl加成
B. 先与H2完全加成后,再与Cl2、Br2取代
C. 先与HCl加成后,再与Br2加成
D. 先与Cl2加成后,再与HBr加成
【答案】C
【解析】
【详解】分子中要引入两个溴原子和一个氯原子,最好采用加成方法而不用取代方法。加成反应产生的副产物少。有两个碳上都有溴,故加成Br2,只有其中一个C上有Cl,故加成
HCl。答案选C。
8.对于苯乙烯 )的叙述有如下几点:
①能使酸性溶液褪色;②可发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可能共平面。其中正确的是( )
A. B. C. D. 全部正确
【答案】C
【解析】
【详解】①苯乙烯中含有碳碳双键,则能使酸性KMnO4溶液褪色,故①正确;
②苯乙烯中含有碳碳双键,则可发生加聚反应故②正确;
③苯乙烯为有机物,不溶于水,故③错误;
④根据相似相溶可知,苯乙烯可溶于苯中,故④正确;
⑤苯环能与浓硝酸发生取代反应,则苯乙烯能与浓硝酸发生取代反应,故⑤正确;
⑥苯环为平面结构、乙烯为平面结构,且苯环中的C原子与乙烯中的碳原子直接相连,则所有的原子可能共平面,故⑥正确;
答案选C。
【点睛】本题考查苯乙烯的结构及性质。苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,则具备苯和烯烃的化学性质,且苯环为平面结构、乙烯为平面结构。
9.下列关于有机物的说法不正确的是( )
A. 2-甲基丁烷和正戊烷互为同分异构体
B. 相对分子质量为30和58的烃一定互为同系物
C. 用溴水既可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯
D. 甲烷不能使KMnO4溶液褪色,因此甲烷不能发生氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 2-甲基丁烷和正戊烷的分子都为C5H12,但结构式不同,属于同分异构体,故A正确;
B. 烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为30和58的烃属于烷烃,结构相似,且组成上相差2个CH2,则一定互为同系物,故B正确;
C. 乙烯可以与溴水发生加成反应,而甲烷与溴水不反应,所以用溴水可以鉴别甲烷和乙烯,将混合气体通入溴水也可以除去甲烷中的乙烯,故C正确;
D. 甲烷不能使KMnO4溶液褪色,但甲烷可以燃烧,甲烷与氧气的燃烧反应是甲烷的氧化反应,故D错误;
故选D。
10.某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl加成,加成后产物分子上的氢原子又可被3 mol Cl2取代,则此气态烃可能是
A. HC≡CH B. CH2=CH2
C. CH≡C—CH3 D. CH2=C(CH3)2
【答案】C
【解析】
【分析】
气态烃0.5mol能与1molHCl加成,说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键,加成后产物分子上的氢原子又可被3molCl2完全取代,说明0.5mol氯代烃中含有3molH原子,则0.5mol烃中含有2molH原子,即1mol烃含有含有4molH,并含有1个C≡C键或2个C=C键,以此解答该题。
【详解】A项,0.5mol乙炔符合1:2加成,但加成后只有4个氢原子,只能被2molCl2取代,故A项错误;
B项,0.5mol乙烯只能与HCl以1:1加成,故B项错误;
C项,0.5mol丙炔能与HCl以1:2加成,加成后含有6个氢原子,可以与3molCl2发生取代,故C项正确;
D项,0.5mol 2-甲基丙烯只能与HCl以1:1加成,故D项错误。
答案选C。
【点睛】本题考查二烯烃和炔烃的加成反应和卤素取代反应,明确一个氢原子只能与一个卤素分子发生取代反应是解题的关键,注意有机物的加成和取代反应特征。
11.下列有关有机物的结构说法不正确的是( )
A. 溴苯中的所有原子处于同一平面中
B. 氯乙烯中所有原子不可能处于同一平面中
C. 3-甲基戊烷的一氯代产物有4种(不考虑立体异构)
D. 分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有4种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环为平面结构,Br与苯环直接相连,则所有原子处于同一平面中,故A正确;
B.乙烯为平面结构,Cl与双键碳直接相连,则氯乙烯中所有原子处于同一平面中,故B错误;
C.3-甲基戊烷[CH3CH2CH(CH3)CH2CH3]结构对称,含4种H,则的一氯代产物有4种,故C正确;
D.丙烷只有2种H,一氯代烃有2种,判断二氯代烃时一氯定位、另一氯转位,则分子式为C3H6Cl2的同分异构体有CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH3,共4种,故D正确;
故选B。
【点睛】把握有机物的结构、同分异构体的判断为解答的关键,苯环为平面结构,乙烯为平面结构,3-甲基戊烷结构对称,含4种H,丙烷只有2种H,一氯代烃有2种,判断二氯代烃时一氯定位、另一氯转位,据此分析解题。
12.下列烷烃的沸点由低到高的顺序排列正确的是
①CH3CH2CH2CH3 ②③ ④
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】烷烃的沸点随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高。常温下1~4个碳原子的烃为气态,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态。烷烃的同分异构体之间,支链越多,沸点越低,所以烷烃的沸点由低到高的顺序排列为②①③④。答案选D。
13.实验室制备硝基苯,反应装置如图。下列对该实验的叙述错误的是
A. 长玻璃管起冷凝回流作用
B. 水浴加热其优点是受热均匀,便于控制温度
C. 粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤
D 洗涤后,用无水CaCl2干燥,然后过滤,得到纯硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和硝酸沸点较低,易挥发,可用长玻璃导管冷凝和回流,A正确;
B.水浴法加热使物质的温度变化比较均匀,且变化比较慢,便于控制温度,B正确;
C.反应产生的硝基苯中含有未反应的HNO3蒸气,先用蒸馏水洗去大部分硝酸,再用5%NaOH溶液洗涤残留少量的硝酸,最后再用蒸馏水洗涤,就得到纯净的硝基苯,C正确;
D.用蒸馏水洗涤后的硝基苯中混有少量的水,用无水CaCl2吸收,然后通过蒸馏,得到纯硝基苯,D错误;
故合理选项是D。
14.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A. (CH3)3C-CH=CH2与氢气完全反应后,生成2,2,3-三甲基戊烷
B. 工业上由乙烯制乙醇、苯制环己烷均属于加成反应
C. C5H11Cl的同分异构体有3种
D. 分子中所有碳原子一定在同一平面上
【答案】B
【解析】
【分析】
A、根据加成产物的碳链结构为去命名;
B、根据加成反应的特点答题;
C、先写出C5H12的同分异构体有3种,再写出每种异构体的一氯代物的异构体;
D、苯环上碳及与6 个碳相连的原子共面。
【详解】A. (CH3)3C-CH=CH2与氢气完全反应后,加成产物的碳链结构为,系统命名为2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B、乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,同理苯和氢气在一定条件下发生加成反应生成环己烷,故B正确;
C、同分异构体是具有相同的分子式不同结构的化合物的互称, C5H12的同分异构体有3种:、、,分子中有3种化学环境不同的H原子,其一氯代物有3种;CH3CH2CH(CH3)CH3分中有4种化学环境不同的H原子,其一氯代物有4种;分子中只有1种化学环境的H原子,其一氯代物有1种;故C5H11Cl的同分异构体有8种,故C错误;
D.如图所示,1、2、3、4号碳原子共线,同理3、4、5、6号碳 C原子也共线,所以1、2、3、4、5、6号碳原子共线。所以一定在同一平面的碳原子有11个,故D错误。
故选B。
二、非选择题(共58分)
15.C是一种合成树脂,高分子化合物,用于制备塑料和合成纤维,D
是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实。根据以下化学反应框图填空:
(1)写出A的电子式:____________;D的结构简式为____________。
(2)写出碳化钙与水反应制取A的化学方程式: _______________________。
(3)写出由B生成C化学方程式: __________________,其反应类型为_________。
【答案】 (1). (2). CH2=CH2 (3). CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑ (4). nCH2==CHCl → (5). 加聚反应
【解析】
【分析】
碳化钙与水反应生成乙炔,则气体A为乙炔;D是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实,则D为乙烯;乙炔与HCl加成生成氯乙烯;苯与液溴反应生成溴苯,则E为溴苯;氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,则C为聚氯乙烯。
【详解】(1)分析可知,A为乙炔,其电子式为;D为乙烯,结构简式为CH2=CH2;
(2) 碳化钙与水生成氢氧化钙和乙炔,方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑;
(3)氯乙烯在催化剂的条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯,方程式为nCH2==CHCl →。
16.(1)某种烃A对氢气的相对密度为36 ,该烃中碳氢两元素的质量比为5∶1,求:
①确定该烃的分子式____________
②如果该烃的一氯取代物有4种,写出该烃的结构简式_______________
③烃A可由另一种烃B通过加成反应而制得,则烃B的可能的是(任写一种可能的结构简式)_______________
(2)写出下列反应的化学方程式
①甲苯生成TNT_________________________________;
②丙烯与氯化氢的加成反应___________________________________;
【答案】 (1). C5H12 (2). CH3CH2CH(CH3)2 (3). CH2=CHCH(CH3)2、CH3CH=C (CH3)2或(任意写一种) (4). +3HNO3+3H2O (5). CH2=CHCH3+HCl CH3CH2CH2Cl或CH2=CHCH3+HClCH3CHClCH3
【解析】
【分析】
根据阿伏伽德罗定律,相对密度之比等于摩尔质量之比,某种烃A对氢气的相对密度为36,则A的摩尔质量为72g/mol,该烃中碳氢两元素的质量比为5∶1,则m(C)=72×=60g,m(H)= 72×=12g,则含有5个碳原子,12个氢原子。
【详解】(1)①分析可知,分子式为C5H12;
②戊烷的同分异构体有3中,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,一氯代物分别有3种、4种、1种,则异戊烷符合题意,其结构简式为CH3CH2CH(CH3)2;
③加成反应时,在相邻碳原子上分别引入一个新原子,则烃B可能CH2=CHCH(CH3)2、CH3CH=C (CH3)2或;
(2) ①甲苯与硝酸在浓硫酸加热的条件下生成TNT,方程式为+3HNO3+3H2O;
②丙烯与氯化氢在催化剂的作用下生成1-氯丙烷或2-氯丙烷,方程式为CH2=CHCH3+HCl CH3CH2CH2Cl或CH2=CHCH3+HClCH3CHClCH3。
【点睛】根据阿伏伽德罗定律,相对密度之比等于摩尔质量之比可计算出有机物的摩尔质量。
17.实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
(1)实验装置中,仪器c的名称为__________________,作用为__________。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0 mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了________气体,继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式:__________________。
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙(一种干燥剂),静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是__________________。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,需进行的操作方法为________。
【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 冷凝回流 (3). HBr (4). 2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2+HBr (5). 除去未反应的Br2 (6). 干燥溴苯 (7). 苯 (8). 蒸馏
【解析】
【分析】
本题是利用苯和液溴在三溴化铁作催化剂的条件下,在三颈烧瓶内发生取代反应制备溴苯,反应过程中为防止液溴和苯的挥发,提高原料利用率,用冷凝管进行冷凝回流,同时吸收生成的HBr气体,以防止产生污染;反应后的混合物通过过滤除去多余的铁粉,然后用氢氧化钠溶液洗去没有反应的溴及生成的HBr,经无水氯化钙干燥后,再进行蒸馏分离提纯。
【详解】(1)根据仪器结构可知:仪器c是球形冷凝管,使用装置的目的是使挥发的溴和苯经冷凝后重新回到反应容器内,提高原料利用率;
(2)苯与液溴发生取代反应产生溴苯和HBr,反应生成HBr气体遇水蒸气形成白雾;装置a
中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2+HBr;
(3)溴苯提纯的方法是:①先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,②加NaOH溶液,发生反应:2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O,使未反应的Br2变成NaBr和NaBrO进入到水中;
③加无水氯化钙作干燥剂,所以无水氯化钙的作用是干燥溴苯;
(4)经上述干燥后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯,苯和溴苯互溶,但二者的沸点不同,相对来说苯的沸点较低,所以采用蒸馏的方法进行分离。
【点睛】本题主要考查了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等,清楚物质反应原理是物质制备的关键,掌握使用试剂的先后顺序,了解每一步操作的目的,根据物质性质的不同分析解答。
18.按要求填空:
(1)有机物系统命名:
________________________________;
___________________________________;
________________________________
(2)已知有机物降冰片二烯的分子结构可表示为:
①降冰片二烯的分子式为 ______________;
②降冰片二烯属于 _________________;
a 环烃 b 不饱和烃 c 烷烃 d 烯烃
【答案】 (1). 2,4-二甲基-2-己烯 (2). 苯乙烯 (3). 2-甲基戊烷 (4). C7H8 (5). abd
【解析】
【分析】
(1)烯烃命名时,单烯烃最长的碳链有6个碳原子,从左端开始,碳碳双键的数目较小;
苯环上含有乙烯基,则名称为苯乙烯;
烷烃最长的碳链含有5个碳原子,且甲基在第二个碳原子上,名称为2甲-基戊烷;
(2) ①有机物的键线式中折点、交点均为碳原子,且每个碳原子均有4条键,不够补氢原子;
②降冰片二烯中含有碳碳双键,且含有碳环,则属于环烃、不饱和烃、烯烃。
【详解】(1)烯烃命名时,单烯烃最长的碳链有6个碳原子,从左端开始,碳碳双键的数目较小,则名称为2,4-二甲基-2-己烯;
苯环上含有乙烯基,则名称为苯乙烯;
烷烃最长的碳链含有5个碳原子,且甲基在第二个碳原子上,名称为2-甲基戊烷;
(2) ①有机物的键线式中折点、交点均为碳原子,且每个碳原子均有4条键,不够补氢原子,则分子式为C7H8;
②降冰片二烯中含有碳碳双键,且含有碳环,则属于环烃、不饱和烃、烯烃,答案为abd。