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- 2021-07-05 发布
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化学
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2
B. 丙烯的键线式:
C. 醛基的电子式:
D. 乙醇分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯分子中含有官能团碳碳双键,乙烯正确的结构简式为:CH2=CH2,选项A错误;
B.丙烯的碳碳双键在1号C,含有3个C,而中碳碳双键在2号C,名称为2-丁烯,丙烯的键线式为:,选项B错误;
C.醛基中含有1个碳氧双键、1个碳氢键,碳原子最外层为7个电子,醛基正确电子式为:,选项C错误;
D.图为乙醇分子的球棍模型,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查化学用语的使用,易错点为选项C.醛基中含有1个碳氧双键、1个碳氢键,碳原子最外层为7个电子,醛基正确的电子式为:。
2.下列关于有机物的鉴别方法及选用该方法的原因叙述不正确的是( )
序号
方法
选用该方法原因
A
用新制氢氧化铜鉴别乙醛和乙酸
新制氢氧化铜能被乙醛还原,产生砖红色沉淀,而与乙酸发生碱与酸复分解反应产生溶解现象
B
碳酸钠溶液可鉴别乙酸、乙醇两种无色液体
碳酸钠可与乙酸发生盐与酸的复分解反应产生二氧化碳,而与乙醇不反应
C
用高锰酸钾溶液鉴别乙醇和苯酚
乙醇褪色,苯酚不褪色
D
用水鉴别乙醇和甲苯
乙醇与水互溶,甲苯与水有分层现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化铜与乙醛在加热条件下可发生氧化还原反应,产生砖红色沉淀,与乙酸发生中和反应,沉淀溶解,可鉴别,故A不符合题意;
B.乙酸具有酸性,可与碳酸钠溶液反应,可生成气体,而乙醇不反应,可鉴别,故B不符合题意;
C.苯酚和乙醇均具有还原性,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法鉴别,故C符合题意;
D.甲苯不溶于水,会与水分层,而乙醇易溶于水,混合后无明显现象,可鉴别,故D不符合题意;
故答案为:C。
3.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3:2的是( )
A. 对二甲苯 B. 邻二甲苯 C. 乙醛 D. 萘( )
【答案】A
【解析】
【分析】
核磁共振氢谱只出现两组峰,说明有机物含有两种H原子,峰面积之比为3:2说明分子中两种H原子数目之比为3:2,结合分子中等效氢判断。
【详解】A.对二甲苯中有2种H原子,分别处于甲基上、苯环上,二者H原子数目之比为6:4=3:2,故A符合题意;
B.邻二甲苯中有3种H原子,分别处于甲基上、苯环上,三种H原子数目之比为3:1:1,故B不符合题意;
C.乙醛有2种H原子,分别处于醛基、甲基上,二者H原子数目之比为3:1,故C不符合题意;
D.萘中有2种H原子,二者H原子数目之比为4:4=1:1,故D不符合题意;
故答案为:A。
4.某草药中有一种色素,它的结没食子儿茶素的结构简式如图,它是目前尚不能人工合成的纯天然、高效能的抗氧化剂.下列关于该物质的叙述正确的是( )
A. 分子式为C15H12O5
B. 1 mol 该物质与4mol NaOH恰好完全反应
C. 该物质在浓硫酸作用下可发生消去反应
D 该物质可以和溴水发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分子式为C15H14O5 ,故A错误;
B.该有机物含酚羟基 ,显酸性,则1mol该物质与3molNaOH恰好完全反应,故B错误;
C.与醇羟基相连C的邻位C上含H,则该物质在浓硫酸作用下可发生消去反应,故C正确;
D.该有机物含酚羟基,酚羟基邻位和对位存在氢原子,能与溴水发生取代反应,但不能与溴水发生加成反应,故D错误;
【点睛】醇类和卤代烃若发生消去反应,则醇分子中羟基(-OH)或卤代烃中卤原子相连的碳原子必须有相邻的碳原子,且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应。
5.将1mol某饱和醇分成两等份.其中一份充分燃烧后生成1.5mol CO2,另一份与足量钠反应生成5.6L H2(标准状况).则这种醇是( )
A. B.
C. CH3OH D. CH3CH2OH
【答案】A
【解析】
【详解】1mol某饱和醇分成两等份,每份为0.5mol,一份充分燃烧生成1.5mol CO2,根据C原子守恒可知,该醇中C原子数目为3mol,另一份与足量的金属钠反应生成5.6L(标准状况)H2,生成氢气的物质的量为=0.25mol,故该醇中-OH数目为=1,故该醇为丙醇,只有符合题意,故答案为:A。
【点睛】能与金属钠反应生成氢气的官能团有:-OH、-COOH,1mol的羟基或羧基与足量金属钠反应,生成氢气的物质的量为0.5mol,该反应属于置换反应。
6.汉黄芩素是传统中草药黄苓的有效成分之一。对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄苓素的叙述正确的是
A. 分子内含有4种官能团 B. 分子式为C15H15O5
C. 属于芳香化合物,一个汉黄苓素分子中含有三个苯环 D. 与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子内有羟基、碳碳双键、羰基和醚键四种官能团,故错误;
B.分子式为C15H12O5,故错误;
C.含有2个苯环,属于芳香化合物,故错误;
D.与氢气反应后碳碳双键和羰基消失,故错误;
故选A。
7.有机物分子内基团间的相互影响会导致物质化学性质不同,下列各项事实能够说明苯环对侧链或取代基的影响的是( )
①苯酚与溴水常温可以反应,而苯与溴水不能反应
②甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯酚与氢氧化钠溶液可以反应,而乙醇不能与氢氧化钠溶液发生反应
④甲苯与浓硝酸(浓硫酸/△)作用可得到2,4,6三硝基甲苯,而苯与浓硝酸(浓硫酸/△)作用得到硝基苯.
A. 只有②③ B. 只有②④ C. 只有①④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①苯酚和苯都含有苯环,但苯酚含有羟基,苯酚与溴水常温可以反应,而苯与溴水不能反应,可说明羟基对苯环有影响,并非是苯环对侧链或取代基的影响,故不符合题意;
②都含有甲基,但甲苯含有苯环,乙烷不含苯环,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可说明苯环对甲基的影响不同,故符合题意;
③苯酚、乙醇都含有羟基,烃基不同,苯酚与氢氧化钠溶液可以反应,而乙醇不能与氢氧化钠溶液发生反应,可说明苯环对羟基有影响,故符合题意;
④甲苯分子中,由于甲基对苯环的影响,导致苯环上的氢原子变得比较活泼,甲苯能够与硝酸作用可得到2,4,6−三硝基甲苯,而苯与硝酸作用得到硝基苯,说明了有机物分子中基团间的相互影响会导致化学性质不同,但并不能说明苯环对侧链或取代基的影响,故不符合题意;
故答案为:A。
8.为探究一溴环己烷()与NaOH 的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三种实验方案。
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH 溶液,然后滴入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
丙:向反应混合液中滴入酸性FeCl3溶液,若溶液颜色变为紫色,则可证明发生了水解反应。
其中正确的是( )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 上述实验方案都不正确
【答案】D
【解析】
【详解】甲:发生水解或消去均反应生成NaBr,检验溴离子应在酸性条件下,则生成淡黄色沉淀可检验溴离子,但不能确定发生消去反应还是水解反应,故错误;
乙:烯烃与溴水发生加成反应,反应混合液含NaOH与溴水反应,均使溴水褪色,不能证明发生了消去反应,故错误;
丙:向反应混合液中一定不含苯酚,则滴入酸性FeCl3溶液无现象,且不能证明是否发生水解反应,故错误;
故答案为:D。
【点睛】卤代烃中卤原子的检验实验需注意:①卤代烃中卤原子不会发生电离,因此需要发生相应的反应将卤原子反应至溶液中;②可通过卤代烃的消去反应或取代反应让卤原子“掉下”;这两个反应均需要加热;③加入硝酸银之前,溶液必须加入过量硝酸酸化,将溶液中碱液反应完全,避免干扰实验。
9.香兰素是重要的香料之一,它可由丁香油酚经多步反应合成,有关这两种化合物的说法中正确的是( )
A. 常温下,1mol丁香油酚只能与1molBr2反应
B. 丁香油酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
C. 1mol香兰素最多能与3molH2发生加成反应
D. 用酸性KMnO4溶液不能鉴别丁香油酚和香兰素
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,1mol丁香酚能发生取代反应、加成反应,共与2molBr2反应,故错误;
B.苯酚能与FeCl3溶液发生显色反应,丁香酚分子中含有酚羟基,则丁香酚能与FeCl3溶液发生显色反应,故错误;
C.苯环能与氢气加成、醛基能与氢气加成,则1mol香兰素最多能与4mol氢气发生加成反应,故错误;
D.碳碳双键、酚羟基都可被氧化,则用酸性KMnO4溶液不能鉴别丁香油酚和香兰素,故正确;
故答案为:D。
10.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是( )
A. 分子式为C7H6O5
B. 分子中含有两种官能团
C. 可发生加成、取代和氧化反应
D. 在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据莽草酸的结构简式可确定其分子式为C7H10O5,错误;
B、根据莽草酸的结构简式可知有三种官能团:羧基、醇羟基、碳碳双键,错误;
C、碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应,羧基、羟基可发生取代反应,正确;
D、水溶液中羧基可以电离出H+,醇羟基不能发生电离,错误。
二、填空题
11.(1)下列各组物质中,互为同位素的是_____(填序号,下同),互为同系物的是_____,互为同分异构体的是_____。
①红磷与白磷 ②35Cl与37Cl ③CH3COOCH3与CH3CH2COOCH3④⑤⑥⑦乙醇与二甲醚
(2)按系统命名法给下列有机物命名:
①CH3CH(C2H5)CH(CH3)2:_____。
②_____
③_____
(3)写出下列有机反应的方程式:
①1,3-丁二烯的加聚反应:_____
②3-甲基-2-丁醇的催化氧化反应:_____
③甲醛与新制氢氧化铜反应:_____
【答案】 (1). ② (2). ③ (3). ⑥⑦ (4). 2,3-二甲基戊烷 (5). 3-甲基-2-氯丁烷 (6). 1,2,3-三甲基苯 (7). nCH2=CH-CH=CH2 (8). 2+O22+2H2O (9). HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O
【解析】
【详解】(1)35Cl和37Cl中子数不同,是氯元素的不同核素,互为同位素;CH3COOCH3和CH3CH2COOCH3结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;⑥中两种物质分子式相同,结构不同,为官能团位置异构,⑦乙醇与二甲醚,两种物质分子式相同,结构不同,为官能团异构,故属于同分异构的选⑥⑦;故答案为:②;③;⑥⑦;
(2)①主链5个碳,2,3号位置有两个甲基,名称为2,3-二甲基戊烷,故答案为:2,3-二甲基戊烷;
②主链4个碳,3号位置有1个甲基,2号位有氯原子,名称为:3-甲基-2-氯丁烷,故答案为:3-甲基-2-氯丁烷;
③苯环上有三个甲基,以苯环为母体,在1,2,3号位置分别有一个甲基,名称为1,2,3-三甲基苯,故答案为:1,2,3-三甲基苯;
(3)①1,3-丁二烯发生加聚反应的化学方程式为:nCH2=CH-CH=CH2;
②3-甲基-2-丁醇的催化氧化反应中与羟基相连接的碳原子上有1个H原子,因此被氧化为酮,其反应方程式为:2+O22+2H2O;
③甲醛与新制氢氧化铜反应,甲醛被氧化为碳酸钠,氢氧化铜被还原为氧化亚铜,其反应方程式为:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O。
12.实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1,2一二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
乙醇
12二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/g/cm﹣3
0.79
2.2
0.71
沸点/℃
78.5
132
34.6
熔点/℃
﹣130
9
﹣116
请按要求回答下列问题:
(1)写出A装置中的化学反应方程式_____;
(2)装置C中盛有氢氧化钠溶液,其作用是_____
(3)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是_____
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_____;
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用_____洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a 水 b 亚硫酸氢钠 c 碘化钠溶液 d 乙醇
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是_____;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_____.
【答案】 (1). CH3CH2OHCH2=CH2+H2O (2). 除去杂质CO2和SO2 (3). 可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚. (4). 观察D中颜色是否完全褪去 (5). b (6). 避免溴大量挥发 (7). 产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管
【解析】
【分析】
实验室制备1,2-二溴乙烷:三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,反应方程式为:CH3CH2OH+4H2SO4(浓)4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C双键,能卤素单质发生加成反应,D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,制得1,2-二溴乙烷。
【详解】(1)由上述分析可知,装置A中的化学反应方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(2)由上述分析可知,装置C的作用为:除去杂质CO2和SO2;
(3)乙醇在140℃时发生取代反应生成乙醚,导致生成乙烯的量减少,故答案为:可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;
(4)乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,如果观察到D中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束,故答案为:观察D中颜色是否完全褪去;
(5)溴在水中的溶解度较小,但溴具有强氧化性,能氧化还原性物质,这几种物质只有亚硫酸钠能被溴氧化,故选b;
(6)溴有毒且易挥发,所以反应过程中应用冷水冷却装置D;产品1,2一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管,故答案为:产品1,2
一二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管。
13.已知:R-CH=CH-O-R′(烃基烯基醚)R-CH2CHO + R′OH
烃基烯基醚A的相对分子质量(Mr)为176,分子中碳氢原子数目比为3∶4 。与A相关的反应如下:
根据题意完成下面小题:
(1)A的分子式为_________________;
(2)B的名称是___________________;A的结构简式为_______________________;
(3)写出C → D反应的化学方程式:__________________________;
(4)写出两种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:__________、__________。
① 属于芳香醛;② 苯环上有两种不同环境的氢原子
【答案】 (1). C12H16O (2). 正丙醇或1—丙醇 (3). (4). (5). (6). 或
【解析】
【分析】
利用信息可知A的分子式可写为(C3H4)nO,则:40n+16=176,n=4,所以A的分子式为C12H16O,由信息可知,A反应生成B为醇,E为醛,由B的相对分子质量为60,则B为CH3CH2CH2OH,B→C发生催化氧化反应,所以C为CH3CH2CHO,C→D为银镜反应,则D为CH3CH2COONH4,烃基烯基醚A中碳氢原子数目比为3:4,相对分子质量(M r)为176,由B、E及信息可知,A为,然后结合物质的结构与性质来解答。
【详解】(1)A的分子式可写为(C3H4)nO,则:40n+16=176,n=4,所以A的分子式为
C12H16O;
(2)由B可催化氧化成醛和相对分子质量为60可知,B为CH3CH2CH2OH,名称为1-丙醇(或正丙醇),由B、E结合题给信息,逆推可知A的结构简式为: ;
(3)C为CH3CH2CHO,C→D为银镜反应,发生反应的化学方程式为:;
(4)E为,符合苯环上有两种不同环境H原子的结构对称程度应较高,有:、、。