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- 2021-07-09 发布
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山东省德州市宁津县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Zn-65
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意
1. 以下几个事例,运用化学知识对其进行的分析不合理的是
A. 食醋能除水垢是因为醋酸分子中含有羧基
B. 我国科学家在世界上首欧人工合成的牛胰岛素属于蛋白质
C. 四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中不只发生水解反应
D. 据《易经》记载:“泽中有火”、“上火下泽”。“泽中有火”是对气体M在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里的“M”指的是一氧化碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.食醋有羧基,能与水垢中的碳酸钙反应,故A正确;
B.牛胰岛素属于蛋白质,故B正确;
C.粮食酿酒的过程中涉及了水解反应,酒精变成醋属于氧化反应,故C正确;
D. “泽中有火”是指M气体在湖泊池沼水面上起火现象描述,沼气的主要成分为甲烷,故D错误。
故选D。
2. 某有机物M的结构简式为,下列说法正确的是( )
A. M名称为2,4,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇
B. M的消去反应产物有3种
C. M的一氯代物有5种
D. M不能发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据系统命名法,其正确命名应为2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇,故A错误;
B.与羟基相连的碳原子的邻位碳原子中只有两个碳原子有氢原子,所以消去反应产物只有2种,故B错误;
C.该有机物有如图所示5种环境的氢原子,所以一氯代物有5种,故C正确;
D.虽然与羟基相连的碳原子上没有氢原子,但该物质可以燃烧,燃烧也属于氧化反应,故D错误;
故答案为C。
【点睛】与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时可以发生消去反应(苯环除外);当与羟基相连的碳原子上有氢原子时,可以发生羟基的催化氧化。
3. 四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )
A. 金属Zn采用②堆积方式
B. ①和③中原子的配位数分别为:6、8
C. 对于采用②堆积方式的金属的晶胞质量为g
D. 金属锻压时,会破坏密堆积的排列方式
【答案】C
【解析】
【详解】A.②为体心立方堆积,而金属Zn采用六方最密堆积,图中③为六方最密堆积,故A错误。
B.①是简单立方堆积,原子配位数为6,③是六方最密堆积,原子配位数为12,故B错误。
C.②晶胞中原子数目=,故晶胞质量。故C正确。
D.金属晶体具有延展性,当金属受到外力作用时,密堆积层的阳离子容易发生相对滑动,但不会破坏密堆积的排列方式,也不会破坏金属键,故D错误。
4. 聚偏二氯乙烯(PVDC)的结构简式为
,它可以承受高温蒸煮,也可作为保鲜食品的包装材料,下列有关PVDC的叙述错误的是
A. 没有固定的熔点、沸点 B. 聚合度为n,属于混合物
C. 单体可由乙烯与氯气加成制得 D. 单体可发生加成、取代、氧化、消去等反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是混合物,没有固定的熔点、沸点,故A正确;
B.聚合度为n,属于混合物,故B正确;
C.单体为1,1-二氯乙烯(CH2=CCl2),不能由乙烯和氯气加成得到,故C错误;
D.单体为1,1-二氯乙烯(CH2=CCl2),单体中含碳碳双键和氯原子,能发生加成反应、取代反应、氧化反应、消去反应,故D正确;
故选C。
5. 环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。科学家最近在-100℃的低温下合成一种螺环烃X,其分子结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列关于X的叙述错误的是
A. X分子中所有原子均在同一平面上
B. 生成lmolC5H12至少需要4molH2
C. X与乙烯含有相同官能团,可发生氧化反应
D. 充分燃烧等物质的量的X和甲烷,X消耗氧气较多
【答案】A
【解析】
【详解】A.X分子中中心的碳原子形成四个共价键,不可能是平面结构,故错误;
B.该物质分子式为C5H4,所以与氢气加成生成lmolC5H12,至少需要4mol氢气,故正确;
C.根据每个碳原子形成4个共价键分析,该分子中除了中心的碳原子外,其余的碳原子都要形成一个碳碳双键,与乙烯含有相同的官能团,能发生氧化反应,故正确;
D.充分燃烧等物质的量的该物质和甲烷,因为其碳原子个数多,所以消耗氧气较多,故正确。
故选A。
【点睛】烃类物质燃烧时,烃种碳氢原子数越大,燃烧等物质的量物质时耗氧量越大。燃烧等质量的烃时,含氢量越高,耗氧量越大。
6. 下列对分子性质的解释中,不正确的是( )
A. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B. 和的杂化方式不同,前者是后者是
C. 、、分子空间构型相同
D. 由如图可知酸性,因为分子中有1个非羟基氧原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘是非极性分子易溶于非极性溶剂四氯化碳,甲烷属于非极性分子难溶于极性溶剂水,所以都可用相似相溶原理解释,故A正确;
B. BF3分子,中心原子B价层电子对数,杂化方式为sp2杂化;短周期NF3分子,中心原子N价层孤电子对数,杂化方式为sp3杂化,故B错误。
C. HCHO分子内(H2C=O)碳原子形成3个σ键,无孤对电子,分子中价层电子对数=3+0=3,杂化方式为sp2杂化,价层电子对互斥模型为平面三角形;离子中,中心原子C的价层电子对数,采取sp2杂化,为平面三角形结构;SO3分子中,中心原子S的价层电子对数,采取sp2杂化,为平面三角形结构;故C正确。
D.H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸,故D正确;
7. 下列实验操作正确的是
A. 检验淀粉是否水解:向淀粉溶液中加入稀硫酸并加热,然后加入银氨溶液进行银镜反应实验
B. 检验卤代烃中卤元素:取少量该卤代烃加入NaOH溶液并加热,冷却后加入AgNO3
溶液
C. 制备银氨溶液:将2%的稀氨水逐滴滴入2%的AgNO3溶液中,至沉淀恰好完全溶解
D. 制备Cu(OH)2悬浊液:将2%的NaOH溶液4~6滴滴入2mL10%的CuSO4溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.银镜反应需要在碱性环境下,检验淀粉水解时加入稀硫酸,因此加入银氨溶液前需要中和,A项错误;
B.加入NaOH溶液后,需要加入稀硝酸中和加入的碱,防止NaOH与硝酸银溶液反应,干扰检验,B项错误;
C.氨水和硝酸银反应先生成沉淀,后沉淀溶解,至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液,C项正确;
D.制取Cu(OH)2悬浊液时,NaOH应过量,而将2%的NaOH溶液4~6滴,滴入2mL的CuSO4溶液中,NaOH溶液不足,D项错误;
本题答案选C。
8. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,最小的环上有6个C原子
D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【详解】A.以顶点Na+研究,与之最近的Cl-处于晶胞棱心且关于Na+对称,即距Na+最近的Cl-有6个,故A正确;
B.在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4
,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,故B正确;
C.金刚石晶体中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,每个碳原子形成四个共价键,从而形成空间网状结构,由金刚石的晶胞结构图,也可以看出最小的环上有6个碳原子,故C正确;
D.该气态团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,故D错误;
答案为D。
9. 普伐他汀是一种调节血脂的药物,其结构如图所示。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是
A. 能发生加成、取代、消去反应
B. 不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 能与FeCl3溶液发生显色反应
D. 1mol该物质最多可与3molNaOH反应
【答案】A
【解析】
【分析】
由结构简式可知,分子中含碳碳双键、-OH、-COOC-、-COOH,结合烯烃、羧酸、醇、酯的性质来解答。
【详解】A. 含有羟基,邻位含有氢原子,可发生消去反应,含有碳碳双键能发生加成反应,羟基、羧基等,能发生取代反应,A正确;
B. 含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C. 不含苯环,没有酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C错误;
D. -COOH、-COOC-可与NaOH反应,则1mol该物质最多可与2mol NaOH反应,D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重烯烃、羧酸、醇及酯性质的考查。
10. 已知硝基苯沸点为,下列制取、提纯硝基苯过程中的操作或装置(部分夹持仪器略去),没有涉及到的是( )
A. 制备硝基苯 B. 配制混酸
C. 分离硝基苯 D. 蒸馏提纯
【答案】C
【解析】
【详解】A.水浴加热制备硝基苯,则图中温度计应测定烧杯中水的温度,故A正确;
B.混合时将密度大的液体注入密度小的液体中,便于充分混合,则应将浓硫酸注入浓硝酸中,故B正确;
C.硝基苯的密度比水的密度大,不溶于水,则分层后水在上层、油层在下层,应该用分液分离,不能过滤,故C错误;
D.用蒸馏操作提纯硝基苯,温度计水银球在支管口处,装置符合要求,故D正确;
故答案选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期,c、d同主族。a原子结构示意图为,b与c形成化合物的电子式为。下列比较中正确的是
A. 原子半径:a>c>d>b B. 电负性a>b>d>c
C. 最高价含氧酸的酸性c>d>a D. 原子序数:d>a>c>b
【答案】C
【解析】
【分析】
根据原子结构示意图可知:aSi;a、b、d同周期,而且bc形成cb3离子型,则b是Na,c是N;由于c、d同主族,所以d是P。据此解答。
【详解】A.同一周期的元素的原子序数越大,原子半径就越小;不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大,因此原子半径:b>a>d>c,A错误;
B.元素的非金属性越强,其电负性就越大,因此电负性c>d>a>b,B错误;
C.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价含氧酸的酸性c>d>a,C正确;
D.原子序数:d>a>b>c,D错误。
答案选C。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增加,K、L、M均是由这些元素组成的氧化物,甲、乙分别是元素Y、W的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. Y、Z、W三种元素电负性:W>Z>Y
B. Y、Z、W三种元素第一电离能:Z>W>Y
C. L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高
D. 由X、Y、Z、W构成的化合物中只能含有共价键
【答案】CD
【解析】
【分析】
K是红棕色气体,丙的浓溶液具有强氧化性,得出K为二氧化氮,丙为硝酸,乙为氧气,L为水,甲是单质,与硝酸反应生成M,M为氧化物,则M为二氧化碳,因此X为H,Y为C,Z为N,W为O。
【详解】A. 同周期从左到右电负性逐渐增大,因此Y、Z、W三种元素电负性:W>Z>Y,故A正确;
B. 同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此Y、Z、W三种元素第一电离能:Z>W>Y,故B正确;
C. L的沸点一定不一定比X、Y组成的化合物沸点高,水的沸点可能低于碳原子数比较大的烃的沸点,故C错误;
D. 由X、Y、Z、W构成的化合物中可能含有共价键,也可能形成离子键,比如碳酸氢铵,故D错误。
综上所述,答案为CD。
13. 下列有关同分异构体的叙述中,正确的是( )
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被3个碳原子的烷基取代,所得产物有3种
B. 含有5个碳原子的饱和链烃,其一氯代物有8种
C. 菲的结构简为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D. 2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生反应,可生成2种有机物
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 甲苯苯环上的一个氢原子被3个碳原子的烷基取代,3个碳原子的烷基可能为丙基或异丙基,该烷基在苯环上与甲基有邻、间、对三种位置,因此所得产物有6种,故A错误;
B. 含有5个碳原子的饱和链烃,戊烷有三种结构,正戊烷、异戊烷、新戊烷,正戊烷一氯代物有3种,异戊烷一氯代物有4种,新戊烷一氯代物有1种,共8种,故B正确;
C. 菲的结构简为,有对称性,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物,如图,故C正确;
D. 2-氯丁烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应,可生成1种有机物,2-丁醇,故D错误;
综上所述,答案为BC。
14. 下列说法不正确的是( )
A. 苯分子中每个碳原子的杂化轨道中的其中一个形成大键
B. 和都是由极性键形成的极性分子
C. 配离子(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数是4
D. 中的孤对电子数比的多,故的键角比的键角小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.苯分子中每个碳原子的未参加杂化的2p轨道用来形成大键,每个碳原子都以杂化轨道形成α键,A错误;
B. 和均是V形结构,因此都是由极性键形成的极性分子,B正确;
C. 配离子(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子,配位数是4,C错误;
D. 中的孤对电子数为2对,比的多,因此的键角比的键角小,D正确;答案选AC。
15. Y是合成药物查尔酮抑制剂的中间体,可由X在一定条件下反应制得:
下列叙述正确的( )
A. 反应中加入,能提高X的转化率
B. X和Y可以用溶液鉴别
C. Y与的加成产物分子中不含手性碳原子
D. 等物质的量的X、Y分别与反应,最多消耗氢气的物质的量之比为3:4
【答案】AB
【解析】
【详解】A.X变到Y的过程中,发生取代反应生成的HBr可与碳酸钾反应,有利于反应正向移动,提高转化率,故A正确;
B.X含有酚羟基,可与氯化铁发生显色反应,X和Y可以用氯化铁溶液鉴别,故B正确;
C.由图可知,Y发生加成反应后,碳碳双键的左侧碳原子连接4
个不同的原子或原子团,为手性碳原子,故C错误;
D.醛基、碳碳双键和苯环均能与氢气发生加成反应,等物质的量的X、Y分别与氢气反应,最多消耗氢气的物质的量之比为4:5,故D错误;
故答案选AB。
16. N、F、Cu及其化合物在化工、医药、材料等方面应用十分广泛。回答下列有关问题:
(1)N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为___________;基态Cu+的核外电子排布式为____________。
(2)化合物(CH3)3N可用于制备医药、农药。分子中N原子杂化方式为________,该物质能溶于水的原因是_____________________。
(3)[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,其阳离子的空间构型为_____________,写出一种与[H2F]+互为等电子体的分子______________(写化学式)。
(4)氮、铜形成的一种化合物的晶胞结构如图所示。与每个Cu原子紧邻的Cu原子有____个,令阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为______g/cm3。(列出计算式)
【答案】 (1). 哑铃形或纺锤形 (2). [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (3). sp3 (4). (CH3)3N为极性分子,且可与水分子形成分子间氢键 (5). V形 (6). H2O或H2S (7). 8 (8).
【解析】
【分析】
根据N原子的核外电子排布式判断最高能级的电子的电子云轮廓图。根据基态铜原子的核外电子排布式写出基态Cu+的核外电子排布式。根据价层电子对数判断杂化类型,根据分子结构判断易溶于水的原因。根据价层电子对互斥理论判断分子的立体构型,根据同族替换或等量代换找出等电子体。根据晶胞结构分析化学式并进行计算。
【详解】(1)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,最高能级的电子为2p上的电子,电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形;基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+是基态铜原子失去最外层的一个电子得到的,Cu+
的核外电子排布式为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10;
(2)化合物(CH3)3N分子中N原子与三个甲基形成了3对共用电子对,N上还有一对孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为sp3,(CH3)3N为极性分子,且可与水分子形成分子间氢键,故易溶于水;
(3)[H2F]+中F上的孤电子对数为,价层电子对数为2+2=4,VSEPR模型为四面体型,分子的空间构型为V形,与[H2F]+互为等电子体的分子为H2O或H2S;
(4)图中与每个Cu原子紧邻的Cu原子有8个,铜原子和氮原子的个数分别为、,该晶体的密度为g/cm3。
【点睛】VSEPR模型和分子的空间构型不一定相同,没有孤对电子时相同,有孤对电子时要去掉孤对电子才是分子的立体构型,为学生的易错点。
17. A与CO、H2O以物质的量1:1:1的比例发生加成反应制得B。E是有芳香气味,不易溶于水的油状液体,有关物质的转化关系如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)写出B在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式___________。
(3)下列说法不正确的是_________。
a.E是乙酸乙酯的同分异构体 b.可用碳酸钠鉴别B和C
c.B生成D的反应为酯化反应 d.A在一定条件下可与氯化氢发生加成反应
e.与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃一定不能使酸性KMnO4溶液褪色
(4)B可由丙烯醛(CH2=CHCHO)制得,请选用提供的试剂检验丙烯醛中含有碳碳双键。提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、新制的氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液。所选试剂为_____;其中醛基被氧化时的化学方程式为__________________。
【答案】 (1). 乙炔 (2). (3). be (4). 稀硫酸、新制的氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液 (5). CH2=CHCHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2=CHCOONa+Cu2O↓+3H2O
【解析】
【详解】A与CO、H2O以物质的量1:1:1的比例发生加成反应制得B CH2=CHCOOH,说明A为乙炔;E是有芳香气味,不易溶于水的油状液体,说明其为酯类;因为C与甲醇反应生成E,所以C的分子式为C3H6O2,为丙酸(CH3CH2COOH),E的结构简式为CH3CH2COOCH3;D与氢气反应生成E,说明D的结构为CH2=CHCOOCH3。
(1) 根据以上分析可知A为乙炔。
(2) B为CH2=CHCOOH,B发生加聚反应生成高分子化合物,方程式为: 。
(3) a.E与乙酸乙酯的分子式相同,但结构不同,是同分异构体,故正确;
b. B和C都含有羧基,不能用碳酸钠鉴别,故错误;
c.B为酸,D为酯,故B生成D的反应为酯化反应,故正确;
d.A为乙炔,在一定条件下可与氯化氢发生加成反应,故正确;
e.与A的最简式相同,相对分子质量为78的烃可能为苯,或其他不饱和烃,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但其他不饱和烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;
故选be。
(4)醛基和碳碳双键都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以先将醛基氧化成羧基,再检验碳碳双键,所以首先使用新制的氢氧化铜悬浊液,然后加入稀硫酸中和溶液中的氢氧化钠,再加入酸性高锰酸钾溶液,故选的试剂为稀硫酸、新制的氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液;醛基被氧化的方程式为:CH2=CHCHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2=CHCOONa+Cu2O↓+3H2O。
18. 已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大,A原子中p轨道电子数是s轨道电子数的一半;C、D同主族,且D的原子序数是C的2倍;E是第四周期ds区不活泼金属元素。根据以下信息相应的元素符号填空:
(1)核外电子排布式为____________。
(2)ABC三元素第一电离能大小顺序为________。
(3)D元素在周期表中的位置_________,能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较,熔点由高到低的排列顺序是__________(填化学式)。
(4)已知溶液中滴入氨基乙酸钠即可得到配合物G。其结构如图所示:
配合物G:
配合物G中碳原子的轨道杂化类型为____________________。
(5)的电子式为_______________。
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d10 (2). N>O>C (3). 第三周期第ⅥA族 (4). C>Cu>S>N2 (5). sp3、sp2 (6).
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大,A原子中p轨道电子数是s轨道电子数的一半,其原子核外电子排布为1s22s22p2,则A为C元素;C、D同主族,且D的原子序数是C的2倍,则C为O,D为S元素;B介于C、O之间,则B为N元素;E是第四周期ds区不活泼金属元素,则E为Cu元素,据此解答。
【详解】根据分析可知:A为C元素,B为N元素,C为O,D为S,E为Cu元素。
(1)Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10;
(2)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素2p能级为半满稳定状态,能量较低,失去第一个电子需要的能量较多,其第一电离能高于同周期相邻元素,故C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序为N>O>C;
(3)S的原子序数为16,为元素周期表中第三周期第ⅥA族;能导电的A单质为石墨,属于混合晶体,熔点很高,氮气常温下为气体,硫为分子晶体,熔点比较低,Cu为金属晶体,熔点比硫单质高,则熔点由高到低的排列顺序是:C>Cu>S>N2;
(4)亚甲基中C原子形成4个σ键、C=O中C原子形成3个σ键,均没有孤对电子,则碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2;
(5)(CN)2为共价化合物,分子中含有2个C≡N键和1个C-C键,其电子式为
。
19. 醇酸树脂的附着力强,并具有良好的耐磨性、绝缘性等,在油漆、涂料、船舶等方面有很广的应用。下面是一种醇酸树脂G的合成路线:
已知:
(1)反应①的反应条件为____________,合成G过程中会生成另一种醇酸树脂,其结构简式为_______。
(2)反应②⑤反应类型分别为_______、______。
(3)反应③的化学方程式_______________;反应④的化学方程式______。
(4)写出一种符合下列条件的F的同分异构体_____。
a 1mol该物质与4mol新制氢氧化铜悬浊液反应
b 遇溶液显紫色
c 核磁共振氢谱有3组峰值,比值为1:1:1
(5)设计1-溴丙烷制备聚丙烯醇()的流程图:__________。
【答案】 (1). NaOH醇溶液、加热 (2). (3). 加成反应 (4). 缩聚反应 (5). BrCH2CHBrCH2Br+3NaOH
HOCH2CHOHCH2OH+3NaBr (6). (7). (8). CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2BrCH2CH=CH2HOCH2CH=CH2
【解析】
【分析】
发生催化氧化生成E为,E进一步发生氧化反应生成F为,F与D发生缩聚反应生成高聚物G,可知D为,逆推可知C为BrCH2CHBrCH2Br、B为BrCH2CH=CH2、A为CH3CH=CH2,据此解答。
【详解】(1)反应①是CH3CHBrCH3转化为CH3CH=CH2,发生消去反应,反应条件为:NaOH醇溶液、加热。合成G过程中会生成另一种醇酸树脂,其结构简式为;
(2)根据以上分析可知反应②属于加成反应,反应⑤属于缩聚反应;
(3)反应③的化学方程式为BrCH2CHBrCH2Br+3NaOHHOCH2CHOHCH2OH+3NaBr;反应④的化学方程式为:;
(4)F()的同分异构体满足:a.1mol该物质与4mol新制氢氧化铜悬浊液反应,说明含有2个醛基,b.遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,c.核磁共振氢谱有3组峰值,比值为1:1:1,存在对称结构,其中一种结构简式为;
(5)1-溴丙烷发生消去反应得到丙烯,丙烯与NBS发生取代反应引入溴原子生成
BrCH2CH=CH2,然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下得到HOCH2CH=CH2,最后发生加聚反应生成高分子化合物,合成路线流程图为:CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2BrCH2CH=CH2HOCH2CH=CH2。
20. 乙酸异戊酯是组成密蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm3)
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.8123
131
微溶
乙酸
60
1 .0492
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.8670
142
难溶
实验步骤:在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤;分出的产物再加入少量无水Na2SO4固体,静止片刻。过滤除去Na2SO4固体,讲行蒸馏纯化。收集140~143°C馏分,得到乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题:
(1)实验中制备乙酸异戊酯的化学方程式为_________________。
(2)仪器B的名称是_______________,作用是____________。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是______________。
(4)实验中加入少量无水Na2SO4的目的是_________________________。
(5)实验中加过量乙酸的目的是___________________________。
(6)本实验的产率是_______________(填标号)。
a.30% b.40% c.50% d.60%
【答案】 (1). +H2O (2). 球形冷凝管 (3). 冷凝回流 (4). 除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度 (5). 干燥乙酸异戊酯 (6). 提高异戊醇的转化率 (7). d
【解析】
【分析】
(1)CH3COOH与反应生成和H2O。
(2)根据题中仪器B的构造判断该仪器的名称。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度。
(4)实验中加入少量无水硫酸钠的目的是吸收酯中少量的水分,对乙酸异戊酯进行干燥。
(5)根据反应物对增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高进行判断加入过量乙酸的目的。
(6)先计算出乙酸和异戊醇的物质的量,然后判断过量情况,根据不足量计算出理论上生成乙酸异戊酯的物质的量,最后根据实际上制取的乙酸异戊酯计算出产率。
【详解】(1)CH3COOH与反应生成和H2O,化学方程式为+H2O,故答案为+H2O。
(2)仪器B为球形冷凝管,作用是冷凝回流,故答案为球形冷凝管;冷凝回流。
(3)在洗涤操作中饱和碳酸氢钠溶液的主要作用是除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度,故答案为除去残留的醋酸,降低乙酸异戊酯的溶解度。
(4)实验中加入少量无水硫酸钠的目的是吸收酯中少量的水分,对乙酸异戊酯进行干燥,故答案为干燥乙酸异戊酯。
(5)酯化反应是可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移动;增加一种反应物的浓度,可以使另一种反应物的转化率提高,因此本实验中加入过量乙酸的目的是提高转化率;故答案为提高异戊醇的转化率。
(6)乙酸的物质的量为:n==0.1mol,异戊醇的物质的量为:n==0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯;实际上生成的乙酸异戊酯的物质的量为=0.03mol,所以实验中乙酸异戊酯的产率为100%=60%,故答案为d。