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- 2021-07-08 发布
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甘肃省兰州市第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试
说明:本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间100分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
可能用到相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第I卷(选择题)
一、单项选择题(每小题2分,共50分。)
1.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A. 2—甲基丁烷也称异丁烷
B. 由乙烯生成乙醇属于加成反应
C. C4H9Cl有3种同分异构体
D. 医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
【答案】B
【解析】
【详解】A.2—甲基丁烷分子中含有5个碳原子,也称异戊烷,故A错误;
B.由乙烯生成乙醇,碳碳双键打开变成单键,为加成反应,故B正确;
C.C4H10的同分异构体有:CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3;CH3CH2CH2CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;CH3CH(CH3)CH3分子中同个碳上的三个甲基等效,与甲基直接相连的碳上还有一种氢,故有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;故C4H9Cl的同分异构体共有4种,故C错误;
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,为体积分数,故D错误;
故答案为B。
2.下列与有机物有关的化学用语不恰当的是( )
A. 乙烯的比例模型
B. 1,3—丁二烯的键线式:
C. 甲基的电子式:
D. 乙烯的结构简式:CH2CH2
【答案】D
【解析】
【详解】A. 乙烯的结构简式是CH2=CH2,比例模型,故A正确;
B. 1,3—丁二烯的结构简式是CH2=CH-CH=CH2,键线式是,故B正确;
C. 甲基的结构简式是-CH3,电子式是,故C正确;
D. 乙烯分子中含有碳碳双键,乙烯的结构简式是CH2=CH2,故D错误;
答案选D。
3. 已知卤代烃在一定条件下既可发生水解反应,又可发生消去反应,现由2-溴丙烷为主要原料,制取1,2-丙二醇时,需要经过的反应是( )
A. 加成-消去-取代 B. 消去-加成-取代
C. 取代-消去-加成 D. 取代-加成-消去
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】该题可以通过逆推法,即1,2-丙二醇←1,2-二溴丙烷←丙烯←2-溴丙烷,所以首先2-溴丙烷先发生消去反应制得丙烯,丙烯再和溴加成得到1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷再水解(即取代)得到1,2-丙二醇。故正确的答案选B。
4.分子式为C3H5Cl不含环状结构,但包括顺反异构体在内的同分异构体共有( )
A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种
【答案】C
【解析】
【分析】
分子式为C3H5Cl不含环状结构,根据不饱和度公式 ,说明只有1个碳碳双键,据此回答问题。
【详解】根据分子式,先明确碳链骨架C-C=C结构,结构中氢环境有3种,故一氯取代有三种位置,再考虑顺反异构,端位碳原子有一组顺反异构,故总共有4种同分异构体。
答案为C。
5.设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A. 1molCH3CH=CH2含σ键9NA
B. 14.2gC10H22含共价键个数为3.2NA
C. 14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
D. 标准状况下,2.24LCCl4含有的CCl4分子数为0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个CH3CH=CH2分子含有8个σ键,1molCH3CH=CH2含σ键8NA,故A错误;
B.1个C10H22分子含31个共价键,14.2gC10H22含共价键个数为3.1NA,故B错误;
C.乙烯和丙烯的最简式都是CH2,14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA,故C正确;
D.标准状况下CCl4是液体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,故D错误;
选C。
6.下列说法正确的是( )
A. 石油是混合物,汽油是纯净物
B. 沸点:汽油>煤油>柴油>润滑油
C. 直馏汽油和裂化汽油成分完全相同
D. 石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解属于化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油是混合物,汽油是多种烷烃(C5~C8)的混合物,故A错误;
B.烃分子中碳原子数越多沸点越高,沸点:汽油<煤油<柴油<润滑油,故B错误;
C.直馏汽油中不含烯烃,而裂化汽油中含有烯烃,两者组成上不完全相同,故C错误;
D.石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化,而裂化和裂解有新物质生成,属于化学变化,故D正确;
选D。
7.下列各组内的物质,属于同系物的是( )
A. 和
B. 和
C. HO-CH2CH2OH和
D. 和
【答案】A
【解析】
【分析】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的同一类物质互称为同系物。
【详解】A. 和均为烷烃,相差2个“CH2”原子团,属于同系物,A项正确;
B. 为环烷烃、为烯烃,不属于同一类物质,不属于同系物,B项错误;
C. HO-CH2CH2OH为二元醇、为一元醇,官能团的个数不同,不属于同系物,C项错误;
D. 和的分子式均为C7H14,属于同分异构体而非同系物,D项错误;
答案应选A。
【点睛】在分析同系物时应注意以下几点:
1、官能团的种类、数目均相同
2、必须属于同一类物质
3、所含碳原子个数不同,结构上相差若干个“CH2”原子团
8.下列有机物在一定条件下,能发生消去反应生成烯烃的是( )
A. CH3Cl B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
β-C原子上有H原子的卤代烃能发生消去反应生成碳碳双键。
【详解】A.CH3Cl不含β-C原子,不能发生消去反应,故不选A;
B. β-C原子上有H原子,在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成,故不选B;
C. β-C原子上没有H原子,不能发生消去反应,故不选C;
D.β-C原子上有H原子,在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成,故选D;
答案选D。
9.下列分子式表示的物质一定是纯净物的是( )
A. C5H10 B. C4H8 C. C3H8 D. C2H4Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A. C5H10可表示CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4,C5H10表示的物质不一定是纯净物,故不选A;
B. C4H8可表示1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯等物质,C4H8表示的物质不一定是纯净物,故不选B;
C. C3H8只表示CH3CH2CH3一种物质,一定是纯净物,故选C;
D. C2H4Cl2可表示1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷,C2H4Cl2表示的物质不一定是纯净物,故不选D;
选C。
10.下列说法不正确的是( )
A. 分子为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
B. 具有相同通式的有机物不一定互为同系物
C. 属于同分异构体的物质,其分子式相同,相对分子质量相同;但相对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体
D. 分子组成相差一个或几个CH2原子团的化合物必定互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.C3H8与C6H14符合通式CnH2n+2,二者都是烷烃,分别为丙烷和己烷,结构相似,分子组成相差3个CH2原子团,所以二者一定互为同系物,A正确;
B.具有相同通式的有机物不一定互为同系物,如乙烯与环丙烷都符合通式CnH2n,但是二者的结构不同,所以不属于同系物,B正确;
C.互为同分异构体的物质,其分子式相同,相对分子质量必然相同,但相对分子质量相同的不同物质不一定是同分异构体,如CO2和N2O,C正确;
D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物不一定互为同系物,如乙烯与环丙烷等,D错误;
答案选D。
【点睛】本题考查同分异构体、同系物等知识,结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2 原子团的有机物,互称为同系物,通过定义可得出:同系物首先得属于同类物质。
11. 下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是:
A. 2,2,3,3-四甲基丁烷 B. 2,3,4-三甲基戊烷 C. 3,4-二甲基己烷 D. 2,5-二甲基己烷
【答案】D
【解析】
【详解】A. 该分子结构简式为:,只含一种H原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A错误;
B. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B错误;
C. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C错误;
D. 该分子的结构简式为:,含三种H原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D正确;
故合理选项为D。
12.下列关于物质研究方法的说法中错误的是()
A. 利用红外光谱法可以鉴别二甲醚和乙醇
B. 核磁共振氢谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类和个数
C. 乙酸甲酯核磁共振氢谱中出现两组峰,且峰面积之比为1:1
D. 红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构
【答案】B
【解析】
【详解】A. 利用红外光谱法可以鉴别初步判断有机物中的基团,故A正确;
B. 氢核磁共振谱能反映出未知有机物中不同环境氢原子的种类,不能反应出个数,故B 错误;
C. 乙酸甲酯中共两种不同环境的氢且两种环境氢个数比为1:1,故核磁共振氢谱中出现两组峰,且峰面积之比为1:1,故C正确;
D. 红外光谱、核磁共振氢谱和质谱都可用于分析有机物结构,故D正确;
故答案选:B。
13.如图所示为实验室常用的实验装置,据此回答下列问题:制备并除去杂质,得到纯净干燥的乙炔气体,装置的连接顺序是( )
A. ②⑥⑦③ B. ①⑥⑦③
C. ②⑤⑥③ D. ①⑤⑥③
【答案】C
【解析】
【详解】实验室用电石和水反应制备乙炔,依次用硫酸铜溶液除去杂质H2S、用浓硫酸干燥、用向下排空气法收集干燥、纯净的乙炔,所以装置的连接顺序是②⑤⑥③.
故选C。
14.中国药学家屠哟哟因发现青蒿素及其抗疟疗效,荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素结构式如图所示,下列有关青蒿素研究的说法不正确的是( )
A. 可使用质谱仪测出这个分子的相对分子质量,也可用紫外光谱确定这个分子的环状结构
B. 提取过程中为防止破坏青蒿素结构,应避免高温,故采用低沸点溶剂乙酸进行萃取
C. 青蒿素是脂溶性的,既可看作是醚类也可看作是酯类,既有氧化性又有还原性
D. 元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素
【答案】A
【解析】
【详解】A. 用质谱仪测分子的相对分子质量,用红外光谱确定这个分子的环状结构,故A错误;
B. 青蒿素含有过氧键,高温下易分解,应低温分离,故采用低沸点溶剂乙酸进行萃取,故B正确;
C. 青蒿素含有醚键、酯基,既可看作是醚类也可看作是酯类,含有过氧键,既有氧化性又有还原性,故C正确;
D. 元素分析仪确定有机物中的元素种类,利用元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素,故D正确;
选A。
15.有①甲烷、②乙烯、③苯、④聚乙烯、⑤丙炔、⑥环己烷、⑦邻二甲苯、⑧环己烯()。其中既能使KMnO4酸性溶液褪色又能与溴水反应使溴水褪色的是
A. ②④⑤⑧ B. ②⑤⑧
C. ②④⑤⑦ D. ②④⑤⑦⑧
【答案】B
【解析】
【详解】能使KMnO4酸性溶液褪色又能与溴水反应使溴水褪色的物质中应含有不饱和键,甲烷、苯、聚乙烯、环己烷既不能使KMnO4酸性溶液褪色又不能与溴水反应使溴水褪色;邻二甲苯只能使高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色;②⑤⑧对应的分子中都有碳碳双键或碳碳叁键,所以只有②⑤⑧符合题意,答案选B。
16.某混合气体由两种气态烃组成。2.24L该混合气体完全燃烧后,得到4.48L二氧化碳(气体均已折算为标准状况)和3.6g水。则这两种气体可能是( )
A. CH4和C3H4 B. CH4和C3H8
C. C2H6和C3H4 D. C2H4和C2H6
【答案】A
【解析】
【分析】
2.24L该混合烃的物质的量是 ;4.48L二氧化碳的物质的量是
;3.6g水的物质的量是;根据烃燃烧通式,可知平均分子式是C2H4;
【详解】A. CH4和C3H4按照1:1混合,平均分子式为C2H4,故A符合;
B. CH4和C3H8混合,平均H原子数目介于4~8之间,不可能4,故B不符合;
C.C2H6和C3H4混合,平均C原子数目介于2~3之间,不可能为2,平均H原子数目介于4~8之间,不可能为4,故C不符合;
D.C2H4和C2H6混合,以任意比混合,平均C原子数目都是2,平均H原子数目介于4~6之间,不可能为4,故D不符合;
故选A。
17.金刚烷的分子立体结构如图所示。金刚烷的一氯一溴代物有( )种
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】
根据有机物的氢环境数目和对称性回答问题。
【详解】根据金刚烷的立体结构可知,其为三环结构,每个环上有两种氢原子环境。氯原子、溴原子在同一个碳原子上,只能代替-CH2-上的氢,只有1种可能性;氯原子、溴原子在不同的碳原子上,可固定氯代替-CH2-上的氢,溴原子代替同环的邻、间、对位和不同环的-CH2-上的氢,有4种可能性;可固定氯原子代替-CH-上的氢,溴原子在同环的邻、间、对位上,这种可能性有3种,共8种。
答案为B。
18.下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A.
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C.
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D.
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯与溴发生加成反应生成的1,2−二溴乙烷无色,可溶于四氯化碳,故A正确;
B. 乙醇与Na反应不如水与Na反应剧烈,则水中羟基的氢活泼,故B错误;
C. 乙酸与碳酸钙发生反应生成乙酸钙、二氧化碳和水,即强酸制取弱酸的原理,则乙酸的酸性大于碳酸的酸性,故C错误;
D. 甲烷与氯气在光照下反应生成HCl溶于水显酸性,一氯甲烷不溶于水即不具有酸性,HCl能使湿润的石蕊试纸变红,故D错误;
故选A。
【点睛】强酸制弱酸规律:强酸+较弱酸盐=较弱酸+强酸盐;
醇、酚、拨酸中-OH上的H的活性:R-COOH>R-OH。
19.珍爱生命,远离毒品.以下是四种毒品的结构简式,下列有关说法正确的是( )
A. 四种毒品中都含有苯环,都属于芳香烃
B. K粉的化学式为C13H15ONCl
C. 摇头丸经过消去反应、加成反应可制取冰毒
D. K粉含四种官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.四种毒品中都含有苯环,除C、H外,含有其它元素,不属于芳香烃,故A错误;
B.根据K粉的结构简式,K粉的化学式为C13H16ONCl,故B错误;
C.经过消去反应生成、和氢气加成反应生成,故C正确 ;
D.含羰基、氯原子、氨基三种官能团,故D错误;
选C。
20.下列关于分子组成表示为CxHy的烷、烯、炔烃说法不正确的是( )
A. 当x≤4时,均为气体(常温常压下)
B. y一定是偶数
C. 分别燃烧1mol,消耗氧气(x+)mol
D. 在容积固定密闭容器中完全燃烧,反应前后均150℃时测得的压强一定是反应后大
【答案】D
【解析】
【详解】A.对应烷烃、烯烃和炔烃中,碳原子数目≤4时,常温下都是气体,故A正确;
B.烷、烯、炔烃分子中,烷烃的通式是CnH2n+2,单烯烃的通式是CnH2n(若是多个双键,则每多一个双键,H的个数减少2,因此氢数一定是偶数),炔烃的推断过程和烯烃类似,故B正确;
C.烃燃烧时,1molC原子消耗1mol氧气、1mol氢原子消耗 mol氧气,所以1molCxHy完全燃烧消耗(x+)mol氧气,故C正确;
D.150℃时水的状态为气体,1molCxHy完全燃烧消耗(x+)mol氧气,同时生成xmol
二氧化碳、mol水,当满足:1+(x+)<x+,即y>4时,反应后气体总压强增加,故D错误;
故选D。
21.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A. 含两个双键的直链有机物
B. 含一个三键的直链有机物
C. 含一个双键的环状有机物
D. 只含一个双键的直链有机物
【答案】D
【解析】
【分析】
把Cl原子看成氢原子,可知C5H7Cl的不饱和度为2,一个双键的不饱和度为1,一个三键的不饱和度为2,一个环的不饱和度为1。
【详解】A.C5H7Cl的不饱和度为2,含两个双键的直链有机物不饱和度为2,故A可能;
B.C5H7Cl的不饱和度为2,含一个三键的直链有机物不饱和度为2,故B可能;
C.C5H7Cl的不饱和度为2,含一个双键的环状有机物不饱和度为2,故C可能;
D.C5H7Cl的不饱和度为2,只含一个双键的直链有机物不饱和度为1,故D不可能;
故选D。
22.甲烷和乙炔的混合气体20 mL,完全燃烧需45 mL氧气(同温同压下),则此混合气体中甲烷和乙炔的体积比是( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 4∶1
【答案】A
【解析】
【详解】1体积甲烷消耗2体积氧气,1体积乙炔消耗2.5体积的氧气,设甲烷体积为x mL,乙炔体积为y mL,建立关系式
x + y = 20 mL
2x + 2.5y=45 mL
解得x = 10,y = 10,因此混合气体中甲烷和乙炔的体积比是1:1,故A正确;
综上所述,答案为A。
23.下列化学反应的有机产物中,存在同分异构体的是( )
A. (CH3)2CHCH2Br在碱性溶液中水解
B. 苯在催化剂FeCl3作用下与Cl2反应
C. 与NaOH的醇溶液共热反应
D. 在催化剂存在下与H2完全反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.(CH3)2CHCH2Br在碱性溶液中水解只能得到(CH3)2CHCH2OH一种产物,故A不选;
B.苯在催化剂FeCl3作用下与Cl2反应只能得到氯苯一种产物,故B不选;
C.与NaOH的醇溶液共热反应可以得到1-丁烯和2-丁烯两种产物,故C选;
D.在催化剂存在下与H2完全反应只能得到一种产物,故D不选;
故选C。
24. 使用一种试剂就能鉴别出来的一组物质是 ( )
A. 甲苯己烯苯乙醇 B. 甲苯己烯 CCl4乙醇
C. 硝基苯苯溴乙烷乙醇 D. 苯甲苯二甲苯乙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A、若使用高锰酸钾溶液,不能鉴别甲苯与己烯,若使用溴水,不能鉴别甲苯和苯,所以一种试剂无法鉴别四种物质,错误;
B、使用溴水,上层为橙红色的是甲苯,下层为橙红色的是CCl4,溴水褪色的己烯,溶液不分层的是乙醇,正确;
C、硝基苯与溴乙烷的密度都大于水,无法用一种试剂鉴别四种物质,错误;
D、使用高锰酸钾溶液,乙醇、甲苯 、二甲苯都能使之褪色,无法用一种试剂鉴别四种物质,错误;
答案选B。
25.已知:|||+,如果要合成所用的起始原料可以是( )
①2甲基1,3丁二烯和2丁炔
②1,3戊二烯和2丁炔
③2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔
④2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】由信息:断键后可得到。的断键方式有:,。若按①断键可得到CH3C≡CH(丙炔)和 (2,3二甲基1,3丁二烯);若按②断键可得(2甲基1,3丁二烯)和CH3—C≡C—CH3(2丁炔),故A正确。
综上所述,答案为A。
【点睛】注意|||+断键和结合键的位置,丁二烯断双键,1,4位的碳原子结合乙炔的碳原子,而自身2,3位碳原子形成碳碳双键。
第II卷(非选择题)
二、填空题
26.(1)环己烷(C6H12)的属于环烷烃的同分异构体,其中含三元环(三角形)的有___种。
(2)某芳香烃的分子式为C8H10,它的一氯代物有二种,则其结构简式为___。
(3)在CH3CH=CH—CC—CH3分子中,处于同一平面上的原子最多有___个,至少有___个碳原子共面,碳原子有___种杂化形式。每摩该有机物含碳碳双键___mol,每摩该有机物充分燃烧时消耗标况时氧气的物质的量为___mol。
【答案】 (1). 6 (2). (3). 20 (4). 8 (5). 3 (6). 1 (7). 15
【解析】
【详解】(1)环己烷(C6H12)的属于环烷烃的同分异构体,其中含三元环(三角形)的有、、、、、,共6种。
(2)某芳香烃的分子式为C8H10,它的一氯代物有二种,说明结构对称,则其结构简式为;
(3)在分子中,苯环为平面结构、碳碳双键为平面结构、碳碳叁键为直线结构,甲基上至少有2个H原子不在同一平面内,在同一平面内的原子最多有20个,红圈内的碳原子一定处于同一平面上,至少有8个碳原子共面,单键碳为sp3杂化、双键碳为sp2杂化、双键碳为sp杂化,碳原子有3种杂化形式。每摩该有机物含碳碳双键1mol,CH3CH=CH—CC—CH3分子式是C12H12,根据烃燃烧通式,每摩该有机物充分燃烧时消耗标况时氧气的物质的量为15mol。
27.1,2—二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g•cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用如图所示装置制备1,2—二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。填写下列空白:
(1)装置b可以充当安全瓶,防止倒吸,例如:若装置a、b上方气体压强减小,则装置b中的现象为___;若d堵塞,则装置b中的现象为___。
(2)容器c中NaOH溶液的作用是:___;容器e中NaOH溶液的作用___。
(3)写出本题中由乙醇制备1,2—二溴乙烷的两个化学反应方程式:
①___。
②___。
(4)在做此实验时,应使a装置中的液体温度迅速升高到所需温度,请用化学方程式表示其原因。___
【答案】 (1). 空气从长导管进入b瓶中,b中长导管有气泡冒出 (2). 锥形瓶中液面下降,长导管液面上升 (3). 除去乙烯中带出酸性气体(或除去(CO2、SO2) (4). 吸收d中挥发出的Br2 (5). CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (6). CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br (7). 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】
实验室中用乙醇和浓硫酸混合加热到170℃来制取乙烯,然后用乙烯和溴单质在试管d中发生加成反应来制得1,2—二溴乙烷。
【详解】(1)若装置a、b上方气体压强减小,则空气从长导管进入b瓶中,b中长导管有气泡冒出;若d堵塞,a、b上方气体压强增大,装置b中的现象为:锥形瓶中液面下降,长导管液面上升;
(2)乙醇和浓硫酸反应可能生成二氧化硫、二氧化碳等酸性气体,二氧化硫能和溴
发生氧化还原反应,容器c中NaOH溶液的作用是除去乙烯中带出的二氧化硫、二氧化碳等酸性气体;溴易挥发,d中排出的气体含有溴蒸气,容器e中NaOH溶液的作用是吸收d中挥发出的Br2,防止污染空气。
(3)乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯,反应方程式是CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,乙烯和溴发生加成反应生成生成1,2—二溴乙烷,反应方程式是CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br;
(4)乙醇在浓硫酸作用下加热到140℃发生取代反应生成乙醚和水,反应方程式是2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O,所以在做此实验时,应使a装置中的液体温度迅速升高到170℃制取乙烯。
【点睛】本题考查了1,2—二溴乙烷的制取,注意掌握1,2—二溴乙烷的制取原理,明确乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成乙烯时可能发生的副反应,注意装置中氢氧化钠溶液、安全瓶b的作用。
28.(有机化学反应因反应条件不同,可生成不同的有机产品。例如:
HX+CH3CH=CH2(X为卤素原子)
苯的同系物与卤素单质混合,若在光照条件下,则苯环侧链上的氢原子被卤素原子取代;若在催化剂作用下,则苯环上的氢原子被卤素原子取代。工业上利用上述信息,按下列路线合成一种香料:
AB(一氯代物)CDE(香料)
已知A的核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为6:1:2:2:1。请回答下列问题。
(1)反应①的反应类型为___,物质C中的官能团名称是___。
(2)A的结构简式为___,E的结构简式为___。
(3)反应③的反应条件是___。
(4)反应④的化学方程式为___ (注明反应条件)。
【答案】 (1). 加成反应 (2). 碳碳双键 (3). (4). (5). 氢氧化钠的醇溶液、加热 (6). +HCl
【解析】
【分析】
反应①是苯与丙烯发生加成反应生成A为,在光照条件下可与氯气发生取代反应生成B为,C能发生加成反应,B应发生消去反应生成C为,根据的结构简式可知,C与HCl发生信息中的加成反应,氯原子连接在含氢较多的碳原子上,则D为,结合根据产物可知E为。
【详解】(1)反应①的反应类型为加成反应,C为,含有碳碳双键,故答案为:加成反应;碳碳双键;
(2)由以上分析可知A为,E为,故答案为:;;
(3)反应③为氯代烃的消去反应,应在NaOH醇溶液、加热条件下进行,故答案为:NaOH醇溶液、加热;
(4)反应④是加成反应,烯烃在过氧化氢中加在氢少的不饱和碳原子上,化学方程式为+HCl;故答案为:+HCl。
【点睛】本题考查有机物的推断,侧重考查学生的分析能力,本题注意可用正逆推结合的方法推断,答题时注意把握题给信息,为解答该题的关键,难点(4)学会题干中加成反应的规则,有过氧化物时,C与HCl发生信息中的加成反应,氯原子连接在含氢较多的碳原子上。
29.法国化学家格林尼亚因发明了格氏试剂,推动了有机化学合成的发展,于1912年获得诺贝尔化学奖,留下了化学史上“浪子回头金不换”的佳话。格氏试剂(卤代烃基镁)的合成方法是:RX+MgRMgX(格氏试剂)。生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物(醛、酮等)发生反应,再水解就能合成指定结构的醇:
现以某烃X(分子式C4H8)为原料合成的有机物J(分子式C10H16O4),合成线路如图:
已知:①烃X为链状结构,与HBr反应只生成一种产物A
②G的分子式为C8H16,核磁共振氢谱有三个吸收峰
③有机物J分子具有六元环的结构
请按要求填空:
(1)检验A中所含官能团的方法:___。
(2)X的结构简式是___。
(3)C和D反应生成E的化学反应方程式___,反应类型是___。
(4)写出I生成J的化学反应方程式___。
【答案】 (1). 取少许A于试管中,加几滴NaOH溶液并加热一段时间,再加入硝酸酸化的AgNO3,若有淡黄色沉淀生成,则说明含溴原子 (2). CH3CH=CHCH3 (3). +→ (4). 加成反应 (5). +2H2O
【解析】
【分析】
烃X分子式为C4H8,且为链状结构,与HBr反应只生成一种产物A,则X为CH3CH=CHCH3,A为,A发生水解反应生成B为,B发生催化氧化生成D为;A发生信息中反应生成C为,结合题目信息可知E为,E发生水解反应生成F为,G的分子式为C8H16,F发生消去反应生成G,且G的核磁共振氢谱有三个吸收峰,故G为,G与溴发生加成反应生成H为,H发生水解反应生成I为,有机物J(分子式C10H16O4),具有六元环的结构,可知二元酸为乙二酸,则J的结构简式为。
【详解】(1)A中官能团为溴原子,可取少许A于试管中,加几滴NaOH溶液并加热一段时间,再加入硝酸酸化的AgNO3,若有淡黄色沉淀生成,则说明含溴原子;
(2)根据分析可知X为CH3CH=CHCH3;
(3)由C到D发生题目信息反应,所以方程式为:+→;该过程中碳氧双键被加成,所以为加成反应;
(4)根据分析可知二元酸为乙二酸,I与乙二酸发生酯化反应生成J,反应方程式为:+2H2O。
【点睛】注意对题目给予反应信息的理解,关键是确定A的结构简式,再结合反应条件进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化。
30.甲苯和溴乙烷混合物可通过如图流程进行分离。
请填写下列空白:
(1)试剂A的名称为___,X的结构简式为___。
(2)操作①是___。
(3)写出甲苯和溴乙烷的混合物中加入试剂A时发生反应的方程式___。
【答案】 (1). NaOH溶液 (2). (3). 蒸馏 (4). CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
【解析】
分析】
甲苯和溴乙烷混合物中加入氢氧化钠溶液,溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠,分液,油层是甲苯,水层中含有乙醇,加入生石灰后蒸馏可分离出乙醇。
【详解】根据以上分析,(1) 溴乙烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙醇,所以试剂A的名称为NaOH溶液,油层是甲苯,甲苯的结构简式为;
(2)乙醇溶液蒸馏可分离出乙醇,操作①是蒸馏;
(3)甲苯和溴乙烷的混合物中加入氢氧化钠溶液,溴乙烷发生水解反应生成乙醇和溴化钠,反应的方程式是CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
31.(1)某有机物含有C、H、O三种元素。经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是65.0%,氢的质量分数是13.5%。如图是该有机物的质谱图。则该有机物的分子式为___。
(2)完全燃烧某有机物4.3g生成4.48L(标准状况)CO2和2.7gH2O。则该有机物的实验式为___。
【答案】 (1). C4H10O (2). C2H3O
【解析】
【分析】
(1)由质谱图中数据得有机物的相对分子量,计算出氧元素的质量分数,计算出C、H、O元素的物质的量之比,得出其实验式,最后根据其相对分子量计算出其分子式;
(2)根据CO2的体积,求C的质量和物质的量,根据水的质量,求H的质量和物质的量,根据质量守恒,确定有机物中是否含有氧,求出有机物的实验式。
【详解】(1)根据质谱图最大读数,该有机物的相对分子质量为74,碳的质量分数是65.0%,氢的质量分数是13.5%,氧元素质量分数为:1-65.0%-13.5%=21.5%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比= =4:10:1,实验式为:C4H10O,式量为74,该有机物的相对分子质量为74,该有机物的分子式与实验式相同,都是C4H10O,故答案为:C4H10O;
(2)n(H2O)==0.15mol,n(H)=n(H2O)×2=0.3mol,m(H)=0.3g;
n(CO2)= =0.2mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,m(C)=2.4g,
m(C)+m(H)=2.7g,有机物的质量为4.3g,有机物中含有氧原子,m(O)=4.3g-2.7g=1.6g,n(O)==0.1mol,有机物中C、H、O的物质的量之比为0.2mol:0.3mol:0.1mol,该有机物的实验式为C2H3O,故答案为:C2H3O。
【点睛】本题考查了有机物实验式、分子式的确定,掌握有机物分子式的计算方法,明确质谱图的含义,根据质谱图判断物质的相对分子量,(2)中是否含氧可根据质量守恒来确定。