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- 2021-07-08 发布
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宁波诺丁汉大学附属中学2018-2019学年度第二学期期中考试高二年级化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 S 32
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列的原子或原子团不属于有机官能团的是( )
A. NO3- B. —COOH C. —OH D. —CHO
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO3-为硝酸根离子,不属于官能团;
B.—COOH为羧基,属于羧酸类的官能团;
C.—OH为羟基,为醇类和酚类的官能团;
D.—CHO为醛基,为醛类的官能团;
答案选A。
2.下列化学用语书写正确的是( )
A. 甲烷的电子式: B. 丙烯的键线式:
C. 乙醚结构式: D. 乙烯的结构简式:CH2CH2
【答案】A
【解析】
【分析】
A.甲烷分子中含有4个碳氢键,碳原子最外层达到8电子稳定结构;
B.键线式是进一步省去碳氢元素的符号,只表示分子中键的连接情况,键线式中每个拐点和终点均表示一个碳原子,每个碳原子都形成四个共价键,不足的用氢原子补足;
C.乙醚分子中含有2个乙基,不是两个甲基;
D.结构简式中需要标出官能团结构,乙烯的结构简式没有表示出其官能团碳碳双键。
【详解】A.甲烷分子中含有4个碳氢键,为正四面体结构,甲烷的电子式为:,选项A正确;
B.键线式中所有拐点和端点都有一个碳原子,
为2—丁烯,丙烯有3个碳原子,丙烯的键线式为:,选项B错误;
C.为甲醚的结构式,乙醚分子中含有两个乙基,不是两个甲基,选项C错误;
D.烯烃的结构简式中C=C双键不能省略,乙烯的结构简式为CH2=CH2,选项D错误;
答案选A。
【点睛】本题考查了常见化学用语的表示方法判断,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,明确键线式、电子式、结构式、结构简式等化学用语的区别,试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力。
3.下列有关说法正确的是
A. 李比希法、钠融法、铜丝灼烧法等都是定量研究有机物中元素组成的方法
B. 元素分析仪可用于分析有机物中的元素组成
C. “钠融法”的变化过程中钠必定发生还原反应
D. 根据1H核磁共振谱就可以确定任何有机物分子的结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.李比希燃烧法是元素定量分析法,钠熔法定性鉴定有机化合物所含元素(氮、卤素、硫)的方法,铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素,故A错误;
B.元素分析仪来确定有机化合物中的元素组成,例如,可用元素分析仪确定C、H、O等元素,故B正确;
C.“钠熔法”是定性鉴定有机化合物所含元素(氮、卤素、硫)的方法,有机化合物样品与金属钠一起加热熔融,生成氰化钠、卤化钠和硫化钠等,钠失去电子发生氧化反应,故C错误;
D.1H核磁共振谱可以确定分子中含有几种环境的氢,但是1H核磁共振谱就不可能确定任何有机物分子的结构,故D错误;
故答案为B。
4.下列说法不正确的是( )
A. 在有机化合物中,每个碳原子周围都有4对共用电子对
B. 在有机化合物中,碳原子能形成单键、双键、叁键,还可形成其它形式的共价键
C. 在有机化合物中,碳、氢原子之间只能形成单键
D. 在有机化合物中,碳、氮原子之间只能形成单键
【答案】D
【解析】
【详解】A.C原子最外层有4个电子,在有机物分子中,C总是与其它原子形成4对共用电子对,选项A正确;
B.有机化合物分子中的碳原子可形成碳碳单键,也可形成碳碳双键或叁键,选项B正确;
C.氢原子的K层只有一个电子,只能形成一个共价键,选项C正确;
D.C、N原子可形成单键、双键或叁键,选项D错误;
答案选D。
5.下列说法中正确的是( )
A. HH和HCl是同分异构体
B. 中所有碳原子都在同一平面上
C. 和是两种不同物质
D. C≡CCH3中所有C原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体,HH和HCl是同种物质,选项A错误;
B.分子中含有1个饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,所有碳原子不可能在同一平面上,选项B错误;
C.苯分子中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的化学键,和是同种物质,选项C错误;
D.甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,苯是平面结构,乙炔是直线结构,所有C原子共平面,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机物的结构,为高考常见题型,侧重于考查学生的分析能力和综合运用化学知识的能力,注意把握有机物的空间结构,为解答该题的关键;易错点为选项C,苯分子中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键。
6.下列关于甲醛的叙述不正确的是( )
A. 甲醛常用于制造酚醛树指、脲醛树脂、维纶、染料等
B. 35%~40%的甲醛水溶液叫福尔马林,具有很好的防腐杀菌作用
C. 甲醛分子中碳元素显0价,能够发生银镜反应、也能发生加成反应
D. 甲醛在通常状况下为液体、易挥发,具有剌激性气味
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲醛在工业上常用于制造酚醛树指、脲醛树脂、维纶、染料等,选项A正确;
B、35%~40%的甲醛水溶液叫福尔马林,医学和科研部门长用与标本的防腐保存,选项B正确;
C、根据平均化合价计,甲醛分子中碳元素显0价,甲醛中含醛基,能够发生银镜反应,也能发生加成反应,选项C正确;
D、甲醛在通常状况下为具有剌激性气味的气体,选项D不正确;
答案选D。
7.下列表述正确的是
A. 苯和氯气生成C6H6Cl6的反应是取代反应
B. 乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2
C. 等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3Cl
D. 硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有18O
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和氯气生成农药六六六,其反应方程式为,反应类型是加成反应,A项错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2BrCH2Br,B项错误;
C.甲烷和氯气反应为连续反应,甲烷和氯气生成CH3Cl和HCl,接着CH3Cl和氯气生成CH2Cl2和HCl,之后生成CHCl3和CCl4,,因而产物除了4种有机物,还有HCl,C项错误;
D.酯类水解断裂C-18O单键,该18O原子结合水中H,即生成乙醇H18OCH2CH3,因而,D项正确。
故答案选D。
8.PCMX是一种安全、高效、广谱的防霉杀菌剂,已广泛应用于和皮肤接触的个人护理产品如洗手液、肥皂、去屑香波等产品中,可杀灭肠道致病菌、化脓性致病菌、和致病性酵母菌等。其分子结构如图所示,对于PCMX的描述中正确的是( )
A. 该物质属于酚类物质,易溶于水
B. 该物质在常温下是无色晶体,分子式为C8H6ClO
C. 该物质不能长期跟皮肤接触,擦在手上后应立即洗净
D. 常温下,1mol该物质与足量NaOH溶液完全反应消耗NaOH 2mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中含—Cl和酚—OH,该物质不易溶于水,选项A错误;
B.由结构简式可知分子式为C8H9ClO,选项B错误;
C.PCMX广泛应用于和皮肤接触的个人护理产品如洗手液、肥皂、去屑香波等产品中,结构中含酚羟基,不能长期跟皮肤接触,擦在手上后应立即洗净,选项C正确;
D.常温下,只有酚—OH与NaOH反应,则常温下,1mol该物质与足量NaOH溶液完全反应消耗NaOH 1mol,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物中的官能团及性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,由结构简式可知分子式,分子中含酚—OH、—Cl,结合酚和卤代烃的性质来解答。
9.苯在催化剂存在下与液溴反应,而苯酚与溴水反应不用加热也不需催化剂,原因是( )
A. 苯环与羟基相互影响,使苯环上的氢原子活泼了
B. 苯环与羟基相互影响,使羟基上的氢原子活泼了
C. 羟基影响了苯环,使苯环上邻对位的氢原子变得活泼了
D. 苯环影响羟基,使羟基上的氢原子变得活泼了
【答案】C
【解析】
【详解】在苯酚中,羟基与苯环直接相连,由于羟基对苯环的影响,使苯环上处于羟基邻、对位的氢原子变活泼,从而导致苯酚比苯更易发生取代反应,
答案选C。
10.橙花醛是一种香料,其结构简式为: (CH 3 ) 2 C=CHCH 2 CH 2 C(CH 3
)=CHCHO。下列说法正确的是( )
A. 橙花醛不能与Br2发生加成反应
B. 橙花醛能发生银镜反应
C. 1 mol橙花醛最多可以与2 mol H2发生加成反应
D. 橙花醛跟乙醛等是同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.含碳碳双键,能与Br2发生加成反应,选项A错误;
B.含—CHO,能发生银镜反应,选项B正确;
C.1个橙花醛分子中含2个碳碳双键和1个-CHO,它们都能与氢气发生加成反应,则1 mol橙花醛最多可以与3 mol H2发生加成反应,选项C错误;
D.橙花醛中含碳碳双键,乙醛中不含碳碳双键,结构不相似,不同系物,选项 D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,把握有机物的组成、结构和性质为解答该题的关键,学习中要注意相关基础知识的积累,由结构简式可知,分子中含碳碳双键、—CHO,结合烯烃、醛的性质来解答。
11.咖啡酸具有止血、镇咳、祛痰等疗效,其结构简式为。有关咖啡酸的说法中不正确的是
A. 咖啡酸可以发生还原、取代、加聚等反应
B. 咖啡酸与FeCl3溶液可以发生显色反应
C. 1 mol咖啡酸可与4 mol H2发生加成反应
D. 1 mol咖啡酸最多能消耗3 mol的NaHCO3
【答案】D
【解析】
试题分析:有机物含有的官能团为酚羟基、羧基、碳碳双键。A、碳碳双键发生加氢还原、加聚,羟基和羧基可发生取代反应,正确;B、含有酚羟基,正确;C、苯环消耗3mol,碳碳双键消耗1mol,正确;D、NaHCO3只与羧基反应,消耗1mol,错误。
考点:考查有机物结构与性质有关问题。
12.在下列各组物质中,一定互为同系物的是( )
A. 符合通式CnH2n+2,且相对分子质量不相等的两种有机化合物
B. 符合通式CnH2n-2,且相对分子质量不相等的两种有机化合物
C. 符合通式CnH2n-6,且相对分子质量不相等的两种有机化合物
D. 符合通式CnH2n,且相对分子质量不相等的两种有机化合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.符合通式CnH2n+2的物质是烷烃,相对分子质量不相等,则碳原子数不相同,一定互为同系物,选项A符合题意;
B.符合通式CnH2n-2的物质可能是炔烃或二烯烃或环烯烃,不一定是同系物,选项B不符合题意;
C.符合通式CnH2n-6的物质可能是苯的同系物,也可能是不含有苯环、含碳碳双键或碳碳三键的链状烃等,不一定是同系物,选项C不符合题意;
D.符合通式CnH2n的物质可能是烯烃或环烷烃,不一定是同系物,选项D不符合题意;
答案选A。
13.某有机物X含有C、H、O三种元素,已测定得到:①X中含碳的质量分数;②X中含氢的质量分数;③X气体在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。在确定X的化学式时,不需要的数据是( )
A. ①② B. ③⑤ C. ①②④ D. ④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】根据①②可以确定氧元素的质量分数,进一步可以确定有机物的实验式,由④可以确定有机物的相对分子质量,由相对分子质量和实验式可确定分子式,综上所述,最终可以确定有机物的分子式的最少组合是①②④,不需要的是③⑤;
答案选B。
14.下列说法不正确的是
A. 正丁烷的沸点比异丁烷的高,乙醇的沸点比二甲醚的高
B. 甲烷、苯、葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料
D. 天然植物油没有恒定的熔、沸点,常温下难溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于分子式相同的烷烃,支链越多,沸点越低,因而正丁烷的沸点比异丁烷的高。而对于相对分子质量相近的有机物,含羟基越多,沸点越高,原因在于-OH可形成分子间的氢键,使得沸点升高,因而乙醇的沸点比二甲醚的高,A项正确;
B.葡萄糖为多羟基醛,含有醛基,能使溴水或者酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;
C.羊毛、蚕丝主要成分是蛋白质,为天然高分子化合物,塑料、合成橡胶都属于人工合成的高分子材料,C项正确;
D.天然植物油是混合物,无固定熔、沸点,另外,植物油常温下难溶于水,D项正确。
故答案选B。
15.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。
16.下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑦的说法不正确的是
A. 反应①是加成反应 B. 只有反应②是加聚反应
C. 只有反应⑦是取代反应 D. 反应④⑤⑥是取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应①是加成反应,故A正确;
B. 乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,只有反应②是加聚反应,故B正确;
C. 乙醇和乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解反应是取代反应,反应④⑤⑥⑦都是取代反应,故C错误;
D. 乙醇和乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解反应是取代反应,反应④⑤⑥是取代反应,故D正确;选C。
17.某些芳香族化合物的分子式均为C7H8O,其中与FeCl3溶液混合后,显紫色和不显紫色的种类分别为( )
A. 2种和1种 B. 2种和3种 C. 3种和2种 D. 3种和1种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式均为C7H8O,其中与FeCl3溶液混合后显紫色的是酚类,苯环上含有的两个取代基为—OH和—CH3,两个取代基有邻、间、对三种位置,共3种;不显紫色的包括苯甲醇和苯甲醚,共2种;答案选C。
18.丙烯醇(CH2=CH-CH2OH)可发生的化学反应( )
①加成反应 ②氧化反应 ③加聚反应 ④取代反应 ⑤置换反应
A. ①②③ B. ①②④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】CH2=CH﹣CH2OH中含碳碳双键,可发生加成、氧化、加聚反应;含﹣OH,可发生氧化、取代反应,可以与金属Na发生置换反应。
答案选D。
19.据此反应:2CHO+NaOH→CH2OH+COONa。以下说法不正确的是( )
A. 该反应为氧化还原反应
B. 苯甲醛转化为苯甲醇属于还原反应
C. 苯甲醛转化为苯甲酸属于氧化反应
D. 苯甲醇是氧化产物
【答案】D
【解析】
【详解】A、反应中苯甲醛被还原成苯甲醇,苯甲醛被氧化成苯甲酸,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,属于氧化还原反应,选项A正确;
B、有机物分子中加入H原子或脱去O原子的反应为还原反应,苯甲醛转化为苯甲醇为还原反应,选项B正确;
C、有机物分子中加入O原子或脱去H原子的反应为氧化反应,苯甲醛转化为苯甲酸属于氧化反应,选项C正确;
D、苯甲醇是还原产物,选项D不正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机反应类型及反应原理。有机化学中的 氧化反应:有机物分子中加入O原子或脱去H原子的反应;还原反应:有机物分子中加入H原子或脱去O原子的反应。
20.一种烷烃和一种烯烃组成的混合气体共10 g,混合气体的密度是相同状况下氢气密度的12.5倍,该混合气体通过Br2水时,Br2水的质量增加8.4 g,则组成该混合气体的可能是( )
A. 甲烷、乙烯 B. 丙烷、乙烯 C. 乙烷、丙烯 D. 甲烷、丙烯
【答案】A
【解析】
【详解】混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,所以混合物的平均摩尔质量为12.5×2g/mol=25g•mol-1,混合气体中一定有甲烷,混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加量即为烯烃的质量,所以m烯=8.4g,
则甲烷的质量为:m甲烷=10g-8.4g=1.6g,甲烷的物质的量为:=0.1mol,
混合气体总的物质的量为=0.4mol,
则烯烃的物质的量为:n烯=0.4mol-0.1mol=0.3mol,
烯烃的摩尔质量为:M烯==28g•mol-1,
设烯烃的组成为CnH2n,则14n=28,所以n=2,故为乙烯,
所以混合气体为甲烷和乙烯,
答案选A。
21.由乙醇制乙二酸乙二酯,最简便的流程途径,经下列哪些反应,其顺序正确的( )
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④还原反应 ⑤消去反应 ⑥酯化反应 ⑦中和反应 ⑧缩聚反应
A. ⑤②①③⑥ B. ①②③⑤⑦ C. ⑤②①④⑧ D. ①②⑤③⑥
【答案】A
【解析】
【详解】发生反应如下:
C2H5OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OHOHC-CHOHOOC-COOH,则发生反应为⑤消去、②加成、①取代、③氧化和⑥酯化反应,
答案选A。
22.下列说法正确的是
A. 棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素
B. 蛋白质一定条件发生水解反应生成葡萄糖
C. 煤的气化是在高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程
D. 食用植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物
【答案】C
【解析】
A.棉花主要成分为纤维素,蚕丝主要成分为蛋白质,二者成分不同,故A错误;B.蛋白质水解生成氨基酸,得不到葡萄糖,故B错误;C.煤的气化是指碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,一氧化碳和氢气都是易燃气体,故C正确;D.油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,故D错误;故选C。
23.化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中,正确的是( )
A. 与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
B. A在一定条件下可与4mol发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D. A分子属于酯类化合物,在一定条件下不能发生水解反应
【答案】C
【解析】
【分析】
有机物A的分子式为C8H8O2,不饱和度为5,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,说明A含有四种氢原子且其原子个数之比为1:2:2:3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物A的结构简式为,据此分析。
【详解】有机物A的分子式为C8H8O2,不饱和度为5,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,说明A含有四种氢原子且其原子个数之比为1:2:2:3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物A的结构简式为,
A. 属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对三种位置,共5种异构体,A项错误;
B. 只有苯环可以与氢气发生加成反应,则A在一定条件下可与3mol H2发生加成反应,B项错误;
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有1种,C项正确
D. A含有酯基,属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应,D项错误;
答案选C。
24.丙烷的分子结构可简写成键线式结构,有机物A的键线式结构为,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是( )
A. 有机物A的一氯取代物只有4种
B. 用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3−三甲基戊烷
C. 有机物A的分子式为C8H18
D. B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4−三甲基−2−戊烯
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意,可以推出A结构简式为;B与等物质的量H2加成得到A,则B为单烯烃,且B的结构可能为:、、。
【详解】A、A的结构简式为,有5中不同的氢原子,则A的一氯取代产物有5种,A错误;
B、A的结构简式为,则A系统命名为2,2,3−三甲基戊烷,B正确;
C、A的结构简式为,则A的分子式为C8H18,C正确;
D、B与等物质的量H2加成得到A,则B为单烯烃,且B的结构可能为:、、,共3种结构,其中
的系统命名为3,4,4−三甲基−2−戊烯,D正确;
故合理选项为A。
25.有4种有机物: ④CH3-CH=CH-CN,其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合为( )
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】考查高分子化合物单体的判断。根据结构简式可知,该高分子化合物是加聚产物,因此根据单键变双键和双键变叁键可知,其单体自左向右分别是④③②;
答案:D
二、非选择题
26.有下列八种基团:①苯基、②醛基、③羟基、④羧基、⑤乙基、⑥氯原子(-Cl),⑦硝基等基团两两结合,可形成化合物,写出符合下列条件的化合物。
(1)分子内氧原子数不超过2个,具有酸性,但不能和碳酸氢钠反应_______________
(2)分子内只含1个氧原子,能发生银镜反应的物质,除苯甲醛和甲酰氯(Cl-CHO)外还有(写名称)__________,写出这种有机物发生银镜反应的化学方程式_________
(3)分子内只含1个氧原子,不能跟氢氧化钠反应、但能够发生酯化反应的有机物(写名称)________,写出这种有机物跟另一种相对分子质量相等有机物发生酯化反应的化学方程式______________.
【答案】 (1). ,HClO (2). 丙醛 (3). CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O (4). 乙醇 (5). HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】
(1)不能和碳酸氢钠反应,说明不含有—COOH,且酸性比碳酸弱;
(2)能发生银镜反应,说明含有—CHO;
(3)分子内只含1个氧原子,能够发生酯化反应、不能跟氢氧化钠反应说明含醇羟基。
【详解】(1)分子内氧原子数不超过2个,不能和碳酸氢钠反应,说明不含有—COOH,且酸性比碳酸弱,符合条件的有①③结合生成苯酚,③⑥结合为次氯酸,结构简式分别为、HClO;
(2)能发生银镜反应,说明含有—CHO,分子内只含1个氧原子,除苯甲醛和甲酰氯(Cl-CHO)外,还有②⑤结合生成丙醛,丙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(3)分子内只含1个氧原子,能够发生酯化反应、不能跟氢氧化钠反应说明含醇羟基,符合条件的是③⑤结合成乙醇,和乙醇相对分子质量相等且能与乙醇发生酯化反应的物质为甲酸,发生的酯化反应的方程式为HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,本题注意把握有机物官能团的性质以及常见有机物所含官能团的种类的判断,易错点为(3)分子内只含1个氧原子,能够发生酯化反应、不能跟氢氧化钠反应说明含醇羟基。
27.气态烃A中碳元素与氢元素的质量比为6︰1.淀粉在一定条件下水解可生成B。B在人体组织中缓慢氧化,放出热量,提供生命活动所需能量。有关物质的转化关系如下图:
请回答:
(1)①的反应类型是_________________。
(2)向试管中加入2 mL10%氢氧化钠溶液,滴加4~5滴5%硫酸铜溶液,振荡后加入2 mL10% B溶液,加热。写出加热后观察到的现象_____________________________。
(3)反应③的化学方程式是__________________________________________________。
【答案】 (1). 加成反应 (2). 产生砖红色沉淀 (3).
【解析】
淀粉在一定条件下水解可生成B,B在人体组织中缓慢氧化,放出热量,提供生命活动所需能量,B为葡萄糖(C6H12O6
);气态烃A中碳元素与氢元素的质量比为6:1,能够与水反应生成乙醇,所以A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛。
(1)A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,故答案为:加成反应;
(2)葡萄糖分子结构中含有醛基,能够与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,故答案为:产生砖红色沉淀;
(3)乙醇氧化生成乙醛,反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
28.右图为实验室制取乙酸乙酯的装置。
请回答:
(1)检验该装置气密性的方法是_________________________________。
(2)浓硫酸的作用是__________________。
(3)下列有关该实验的说法中,正确的是________。
A.向a试管中加入沸石,其作用是防止加热时液体爆沸
B.饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸
C.乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体
D.若原料为CH3COOH和CH3CH218OH,则乙酸乙酯中不含18O
【答案】 (1). 连接好装置,将导管末端插入水中,用手捂住试管a,若导管口出现气泡,片刻后松开手,导管末端形成一段水柱,则气密性良好 (2). 催化剂、吸水剂 (3). AB
【解析】
(1)检验装置气密性的方法:连接好装置,将导管末端插入水中,用手捂住试管a(或用酒精灯稍加热试管a),若导管口出现气泡,松开手(或撤掉酒精灯)后,导管中形成一段水柱,则气密性良好,故答案为:连接好装置,将导管末端插入水中,用手捂住试管a(或用酒精灯稍加热试管a),若导管口出现气泡,松开手(或撤掉酒精灯)后,导管中形成一段水柱,则气密性良好;
(2)乙酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,故浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,故答案是:催化剂、吸水剂;
(3)A.乙酸、乙醇沸点低,液体加热要加碎瓷片,引入汽化中心,可防止溶液暴沸,故A正确;B.因乙酸的酸性比碳酸强,所以乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+H2O+CO2↑,故B正确;C.乙酸乙酯密度比水小,乙酸乙酯在上层,故C错误;D.因为酯化反应的原理为醇脱氢,酸脱羟基,所以若原料为CH3COOH和CH3CH218OH,则乙酸乙酯中含18O,故D错误;故选AB。
点睛:本题考查乙酸乙酯的制备,注意实验饱和碳酸钠溶液的作用以及酯化反应的机理。本题的易错点为(3)D的判断,酯化反应的原理为醇脱氢,酸脱羟基,注意该反应属于可逆反应。
29.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%。
(1)求出该有机化合物的最简式(要求写出计算过程)。___________
(2)________(填“能”或“不能”)确定该有机化合物的分子式,若能确定,该有机物的分子式为________________,理由是______________
(3)红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,请写出其结构简式___________
【答案】 (1). C5H12O (2). 能 (3). C5H12O (4). 根据实验式中碳、氢个数比可知氢原子已达到饱和,所以最简式就是分子式 (5).
【解析】
【分析】
(1)计算原子个数比,确定最简式;
(2)根据最简式判断能否确定分子式;
(3)根据分子中有四个甲基可确定结构简式。
【详解】(1)N(C):N(H):N(O)=::=5:12:1,即该有机化合物的最简式为C5H12O;
(2)由于最简式C5H12O中H原子已经达到饱和,所以能直接确定该有机物的分子式;该有机物的分子式与最简式相同,即该有机物的分子式为C5H12O,
故答案为:能; C5H12O;根据实验式中碳、氢个数比可知氢原子已达到饱和,所以最简式就是分子式;
(3)该有机物分子中有四个甲基,故其结构简式为。
30.某化工厂1000多只装有三甲基一氯硅烷原料桶被洪水冲入松花江,吉林省迅速在沿途设置八道防线拦截,遗失物料桶全部被打捞并被妥善存放。
(1)硅烷分子式为SiH4,三甲基一氯硅烷的分子式为C3H9SiCl,写出三甲基一氯硅烷的构简式__________
(2)专业人员处理泄漏的少量三甲基一氯硅烷(液体),要佩戴自吸过滤式防毒面具,用不燃性分散剂制成的有机乳液刷洗,洗液稀释后进行废水处理。上述处理措施利用三甲基一氯硅烷的物理性质有_______________
(3)三甲基一氯硅烷性质活泼,易燃烧,遇水反应产生一种酸性物质和六甲基二硅氧烷[(CH3)3Si-O-Si(CH3)3],为检验三甲基一氯硅烷中的氯元素,实验步骤如下:
①准确量取2mL三甲基一氯硅烷放入锥形瓶中。
②在锥形瓶中加入稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,充分振荡。
③反应完成后,加稀HNO3酸化,滴加AgNO3溶液得到白色沉淀。
回答下列问题:
①写出(3)中三甲基一氯硅烷与水反应的方程式______________
②装置中长玻璃管的作用是__________________________
③有的同学在③步骤得到棕褐色沉淀,导致实验失败,原因是_____________________
④加热可以提高卤代烃的水解速率,本实验最好在常温下进行,可能的原因是________
【答案】 (1). (CH3)3Si-Cl (2). 有挥发性、易溶于有机溶剂 (3). 2(CH3)3Si-Cl+H2O→(CH3)3Si-O-Si(CH3)3+2HCl (4). 冷凝回流(或“防止挥发”等) (5). 加入稀硝酸量不足,NaOH与AgNO3生成Ag2O沉淀 (6). 常温下三甲基一氯硅烷与碱反应速度很快
【解析】
【分析】
(1)硅烷分子式为SiH4,H被3个甲基和1个Cl取代转化为三甲基一氯硅烷;
(2)由信息可知,三甲基一氯硅烷(液体),用不燃性分散剂制成的有机乳液刷洗;
(3)①三甲基一氯硅烷与水反应反应HCl、(CH3)3Si-O-Si(CH3)3;
②长玻璃管可防止挥发;
③得到棕褐色沉淀,导致实验失败,可能酸不足;
④本实验最好在常温下进行,说明常温下反应速率很快。
【详解】(1)硅烷分子式为SiH4,H被3个甲基和1个Cl取代转化为三甲基一氯硅烷,其结构简式为(CH3)3Si-Cl;
(2)由信息可知,三甲基一氯硅烷(液体),用不燃性分散剂制成的有机乳液刷洗,可知其物理性质为有挥发性、易溶于有机溶剂;
(3)①三甲基一氯硅烷与水反应反应HCl、(CH3)3Si-O-Si(CH3)3,该反应为2(CH3)3Si-Cl +H2O→(CH3)3Si-O-Si(CH3)3+2HCl;
②长玻璃管的作用为冷凝回流(或“防止挥发”等);
③得到棕褐色沉淀,导致实验失败,其原因为加入稀硝酸量不足,NaOH与AgNO3生成Ag2O沉淀;
④本实验最好在常温下进行,不用加热,则原因为常温下三甲基一氯硅烷与碱反应速度很快。
31.正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O,反应物和产物的相关数据如下表:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g。请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加____________________________ 。
(2)加热A前,需先从________ (填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去_______,振摇后静置,粗产物应______ (填“上”或“下”)口倒出。
(4)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集_________(填选项字母)左右的馏分。
A.100℃ B.117℃ C.135℃ D.142℃
(5)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为__________,下层液体的主要成分为______________。
(6)本实验中,正丁醚的产率为___________(精确到1%)。
【答案】 (1). 先加入正丁醇,再加入浓硫酸 (2). b (3). 浓硫酸 (4). 上 (5). D (6). 正丁醇 (7). 水 (8). 34%
【解析】
试题分析:(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先向其中加入密度小的正丁醇,然后再加入密度大的浓硫酸,类似浓硫酸的稀释。
(2)水冷凝器的冷却水加入方式是下口进入冷水,热水从上口流出,选项为b。
(3)在反应混合物中,浓硫酸能溶解于水中,正丁醚不溶,正丁醇微溶于水。所以步骤③的目的是初步洗去浓硫酸。由于正丁醚、正丁醇密度都比水小,所以粗产物应从分液漏斗的上口分离出来。
(4)本实验的目的是为了制取正丁醚,而正丁醚的沸点为142℃.所以步骤⑤中,加热蒸馏时应收集142℃时的馏分,选项为D。
(5)液体混合物加热会蒸出,经过冷凝器降温会转化为液体,由于正丁醇的密度比水小,又微溶于水,所以在上层,水在下层。因此分水器中上层液体的主要成分为正丁醇;下层液体的主要成分为水。
(6)n(正丁醇)=37g÷74g/mol=0.5mol ,根据方程式中正丁醇与正丁醚的相互关系可知:正丁醚的理论产物质的量为n(正丁醚)= 0.25mol,m(正丁醚)= 0.25mol×130g/mol=32.5g。实际产的正丁醚的质量为:m(正丁醚)=11g,所以本实验中,正丁醚的产率为(11g÷32.5g)×100%=34%。
考点:考查实验室制备正丁醚的实验原理、操作等知识。
32.氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的药物,根据原料的不同,该药物的合成路线通常有两条,其中以2—氯苯甲醛为原料的合成路线如下:
(1)D→E所需X物质的结构简式:____________。
(2)C→D反应生成D的产量偏低,请解释原因:______________________________________(3)写出C聚合成高分子化合物的方程式___________________________________;
(4)A能转化成F分子C7H7NO2,写出同时符合下列条件F的所有同分异构体的结构简式:__________。
①红光光谱表明分子中含有-COO-结构;
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图_____________________(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【答案】 (1). (2). 酯化反应需要酸,但氨基会与酸反应 (3). n+(n-1)H2O (4).
(5).
【解析】
(1)由D、E的结构可知,D→E发生取代反应,对比D、E的结构确定X的结构简式为:;
(2)酯化反应需要酸,但氨基会与酸反应,C→D的反应可能得不到D,导致产量偏低;
(3)C中含有氨基、羧基,二者发生缩聚反应得到高分子化合物,反应的方程式为为:n+(n-1)H2O;
(4)①红光光谱表明分子中含有-COO-结构,则另一个基团为—NH2或—HN—;②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子,说明苯环上只有一个取代其,三种氢的环境应该是邻、间及对位氢,则满足条件的F的同分异构体有、、、;
(5)乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,再水解生成乙二醇,甲醇催化氧化生成HCHO,最后乙二醇与甲醛反应生成,合成路线流程图为:。