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2021-2022学年江西省南昌市八一中学高二下学期复学摸底考试化学试题含解析
展开江西省南昌市八一中学2021-2022学年高二下学期复学摸底考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.中国诗词中包含了丰富的化学知识,下列说法错误的是
A.梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城:柳絮的主要成分属于糖类
B.忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间:句中海市蜃楼形成美景的本质原因是丁达尔效应
C.火树银花不夜天,兄弟姐妹舞翩跹:“火树银花”中的焰火实质上是金属化合物在灼烧时呈现的各种艳丽色彩
D.高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪:青丝与白发的主要成分均属于蛋白质
【答案】B
【详解】A.柳絮的主要成分为纤维素,属于糖类,A项正确;
B.雾是一种胶体,具有丁达尔现象,这是胶体的性质,海市蜃楼形成美景的本质原因是空气中的小水滴,颗粒直径大小约为1~100nm之间,B项错误;
C.火树银花就是锂、钠、钾、锶、钡、铜等金属化合物在灼烧时呈现的各种火焰颜色,C项正确;
D.蛋白质是组成人体肌肉、皮肤、内脏、头发、血液等的主要成分,青丝与白发均指头发,主要成分均属蛋白质,D项正确。
故选B。
2.下列实验中,能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
用于分离乙酸和乙醇
证明酸性:碳酸>苯酚
制备硝基苯
制备并收集乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.温度计水银球应在支管口处,故A错误;
B.碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳,由于盐酸易挥发,由于HCl易溶于水,先通入饱和碳酸氢钠溶液中除去杂质HCl气体防止干扰实验,再将二氧化碳通入苯酚钠中反应得到难溶于水的苯酚,证明出碳酸的酸性比苯酚强,故B正确;
C.苯和HNO3在50℃~60℃浓H2SO4催化下生成硝基苯,该装置温度为90℃,故C错误;
D.乙酸乙酯在烧碱即NaOH溶液中会发生水解反应,不能收集乙酸乙酯,故D错误;
故选:B。
3.下列离子或化学方程式正确的是
A.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应:
B.向CH2BrCOOH中加入足量NaOH溶液并加热:
C.甲苯与氯气在光照条件下反应:+Cl2+HCl
D.向水杨酸( )中滴加NaHCO3溶液:+HCO→ +CO2↑+H2O
【答案】D
【详解】A.原子不守恒,反应的化学方程式为:,A错误;
B.向CH2BrCOOH中加入足量NaOH溶液并加热,-COOH发生中和反应,Br发生取代反应产生醇羟基,该反应化学方程式为:,B错误;
C.甲苯与氯气在光照条件下甲基上H原子的取代反应,方程式为+Cl2+HCl,C错误;
D.由于酸性:羧酸>H2CO3>苯酚,所以向水杨酸中滴加NaHCO3溶液时,-COOH变为-COONa,同时反应产生CO2、H2O,该反应的离子方程式为:+HCO→ +CO2↑+H2O,D正确;
故合理选项是D。
4.实验室制备乙酸异戊酯的反应原理、反应装置及相关物理性质如下,下列说法不正确的是
++H2O
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
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
A.浓硫酸在反应中起催化和吸水作用
B.当分水器中水层高度不再变化时,可停止实验
C.利用分水器分出反应生成的水,可提高反应物转化率
D.冷凝水从b进a出,使球形冷凝管充满水,提高冷凝效果
【答案】D
【详解】A.乙酸与异戊醇制备乙酸异戊酯时,浓硫酸是反应的催化剂,同时因吸水性的缘故,会减小反应生成水的量,使平衡向正反应方向移动,提高酯的产率,所以浓硫酸在反应中起催化和吸水作用,故A正确;
B.当分水器中水层高度不再变化时,说明乙酸与异戊醇的酯化反应已经达到最大限度,应停止实验,故B正确;
C.利用分水器分出反应生成的水,会减小反应生成水的量,使平衡向正反应方向移动,有利于提高反应物转化率,故C正确;
D.为提高冷凝效果,实验时冷凝水应从下口a进上口b出,使球形冷凝管充满水,故D错误;
故选D。
5.下列说法正确的是
A.分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
B.分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C.的一溴代物有5种
D.C4H10的同分异构体有3种
【答案】C
【详解】A.丙基有两种,故分子式是C4H8O且属于醛的结构有2种,选项A错误;
B.丁基有4种,分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构C4H9-COOH有4种,选项B错误;
C.有5种化学环境的氢原子,其一溴代物有5种,选项C正确;
D.C4H10的同分异构体有正丁烷和异丁烷共2种,选项D错误;
答案选C。
6.由苯酚制取时,最简便的流程需要下列哪些反应,其正确的顺序是
①取代;②加成;③氧化;④消去;⑤还原
A.①⑤④① B.②④②① C.⑤③②①④ D.①⑤④②
【答案】B
【详解】用逆合成分析法,可以推知,要得到,可通过在氢氧化钠溶液中水解,要得到,可通过与溴水反应,把苯酚与氢气在催化剂作用下发生加成反应得到环己醇,环己醇在浓硫酸、加热下发生消去反应即可得到,故由苯酚制取最简便的流程为:苯酚→环己醇→环己烯→→,其正确的顺序是②加成;④消去;②加成;①取代;B正确;
答案选B。
7.2022年5月10日,中国科学家发现的新冠治疗新药获得国家发明专利授权。专利说明书显示,10μM(微摩尔/升)的千金藤素抑制冠状病毒复制的倍数为15393倍。美国学者之后也在《科学》发表论文证实,千金藤素的数据在其研究的26种药物中数据亮眼,而且优于已经获批上市的瑞德西韦和帕罗韦德。下列说法不正确的是
A.千金藤素化学式为C37H38N2O6
B.千金藤素能使酸性KMnO4溶液褪色
C.千金藤素遇FeCl3溶液变紫色
D.千金藤素能发生加成反应,取代反应,氧化反应,还原反应
【答案】C
【详解】A.根据结构简式可知,千金藤素化学式为C37H38N2O6,选项A正确;
B.千金藤素苯环上的亚甲基等能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,选项B正确;
C.千金藤素中不含有酚羟基,遇FeCl3溶液不变紫色,选项C不正确;
D.千金藤素中含有苯环,能发生加成反应,苯环上的取代反应,含有醚键、苯环上的亚甲基等能发生氧化反应,苯环与氢的加成也属于还原反应,选项D正确;
答案选C。
8.某烃有两种或两种以上的同分异构体,其某一种同分异构体的一氯代物只有一种,则这种烃可能是( )
①分子中含有7个碳原子的芳香烃②分子中含有4个碳原子的烷烃 ③分子中含有12个氢原子的烷烃 ④分子中含有8个碳原子的烷烃 ⑤分子中含有12个碳原子的芳香烃
A.②③⑤ B.③④⑤ C.①②④ D.①③④
【答案】B
【详解】①分子中含有7个碳原子的芳香烃是甲苯,只有一种结构; ②分子中含有4个碳原子的烷烃有两种,正丁烷有2种一氯代物,异戊烷有2种一氯代物; ③分子中含有12个氢原子的烷烃是戊烷有3种结构,正戊烷、异戊烷和新戊烷,其中新戊烷只有一种一氯代物; ④分子中含有8个碳原子的烷烃有多种同分异构体,其中2,2,3,3-四甲基丁烷 ⑤分子中含有12个碳原子的芳香烃有多种同分异构体,其中1,2,3,4,5,6-六甲基苯的一氯代物只有一种。所以选B。
9.以下12种实验操作方法以及结论错误的有
①比较水和乙醇羟基的活泼性强弱,用金属钠分别与水和乙醇反应。
②欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键,滴入酸性KMnO4溶液,看紫红色是否褪去。
③将0.1mol/L的NaOH溶液与0.5mol/L的CuSO4溶液等体积混合制得氢氧化铜悬浊液,用于检验麦芽糖是否为还原性糖。
④检验溴乙烷中的溴元素,将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却后,向溶液中加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液。
⑤用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯。
⑥用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热,可鉴别出地沟油。
⑦油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离。
⑧将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰,铜丝恢复原来的红色。
⑨检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水,未变蓝,说明已水解完全。
⑩在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性。
⑪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,则生成的氯甲烷具有酸性。
⑫将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,则生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳。
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【详解】①金属钠能与羟基发生反应生成氢气,可根据金属钠与水和乙醇分别反应,根据二者反应的剧烈程度判断水和乙醇羟基的活泼性强弱,实验操作方法正确;
②CH2=CHCHO中含有碳碳双键、醛基,二者均能使KMnO4溶液紫红色褪去,因此实验方法错误;
③制备新制氢氧化铜溶液需碱稍过量,而等体积0.1mol/L的NaOH溶液与0.5mol/L的CuSO4溶液混合后,硫酸铜过量,因此该混合溶液无法用于鉴别还原性糖,因此实验方法错误;
④溴乙烷与NaOH溶液混合共热发生取代反应生成NaBr,反应结束后向溶液中加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生淡黄色AgBr沉淀,则说可证明溴乙烷中含有溴原子,实验操作方法以及结论正确;
⑤乙醇燃烧火焰为淡蓝色,苯燃烧时有浓烈的黑烟,而四氯化碳不燃烧,因此可利用燃烧法鉴别,实验操作方法正确;
⑥矿物油是由石油所得精炼液态烃的混合物,主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物,与氢氧化钠溶液不反应,且二者混合后溶液会分层,而地沟油主要成分为高级脂肪酸甘油酯,在氢氧化钠溶液作用下会发生水解,生成高级脂肪酸钠盐和丙三醇,溶液不会分层,因此该实验方法正确;
⑦油脂发生皂化反应后生成的高级脂肪酸钠盐和丙三醇,溶液中微粒直径均小于1nm,因此无法利用渗析法分离,可利用盐析方法分离,因此实验方法错误;
⑧将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后,生成氧化铜,再移至内焰时,氧化铜与内焰中的乙醇反应生成铜,铜丝又恢复到原来的红色,实验操作方法以及结论正确;
⑨利用碘水检验淀粉时溶液不能呈碱性,应向水解液中加入过量酸溶液,然后滴加碘水,从而确定溶液中是否含有淀粉,实验操作错误;
⑩在饱和Na2SO4溶液作用下,蛋白质溶液会发生盐析,而非变性,故结论错误;
⑪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,其原因是生成了HCl气体,并非是生成的氯甲烷具有酸性,故结论错误;
⑫将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,其原因是乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,而1,2-二溴乙烷为无色且易溶于四氯化碳中,故结论正确;
综上所述,实验操作方法以及结论错误的有②③⑦⑨⑩⑪,共6个,故答案为:D。
【点睛】蛋白质变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响,改变其分子内部结构和性质的作用,一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果,能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。
10.下列关系正确的是
A.等质量的物质燃烧耗量:乙烷>乙烯>乙炔>甲烷
B.沸点:丙三醇>乙醇>新戊烷>2−甲基戊烷>丙烷
C.密度:>苯>己烷>辛烷
D.酸性:甲酸>乙酸>碳酸>苯酚
【答案】D
【详解】A.等质量的物质燃烧耗量取决于氢的质量分数,氢质量分数越大,则耗氧量越大,因此消耗氧气关系:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,故A错误;
B.丙三醇、乙醇都存在分子间氢键,且前者分子间氢键多,沸点高,烷烃的沸点根据碳原子越多,沸点越高,相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此沸点:丙三醇>乙醇>2−甲基戊烷>新戊烷>丙烷,故B错误;
C.四氯化碳密度比水大,苯及烷烃密度比水小,碳原子数越多,密度越大,因此密度:>苯>辛烷>己烷,故C错误;
D.乙酸中的甲基,对电子有排斥作用,使得羧基上电子云密度增大,氢离子难以电离,所以乙酸的酸性弱于甲酸。随着碳链的延长,这种作用增强,酸性减弱,因此酸性:甲酸>乙酸,乙酸和碳酸盐反应生成碳酸,说明酸性:乙酸>碳酸,二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,则酸性:碳酸>苯酚,因此酸性:甲酸>乙酸>碳酸>苯酚,故D正确。
综上所述,答案为D。
11.有机物甲、乙、丙、丁存在如图转化关系,下列叙述正确的是
A.丙的分子式为
B.甲与浓溴水反应,可消耗
C.乙→丁的反应类型为加成反应
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有6种
【答案】C
【详解】A.根据丙的结构简式,可知丙的分子式为,故A错误;
B.酚羟基邻位、对位可以发生取代,甲与浓溴水反应,可消耗,故B错误;
C.丙中碳碳双键断裂与乙发生1,4-加成,乙和丙发生加成反应生成丁,故C正确;
D.3个不同取代基在苯环上的位置异构有10种,甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有9种(不含甲),故D错误;
选C。
12.异鼠李素的结构简式如图所示。当与等量该有机物反应时,最多消耗Br2、Na、NaOH的物质的量之比为
A.1:1:1 B.4:4:3 C.5:4:3 D.3:5:1
【答案】B
【分析】有机物能与溴反应的官能团有酚羟基(发生邻、对位的氢的取代反应)以及碳碳双键(与溴水发生加成反应),能与钠反应的为羟基和羧基,能与氢氧化钠反应的酚羟基,以此解答该题。
【详解】分子中含有3个酚羟基,1个碳碳双键,其中1mol有机物可与3mol溴发生取代反应,与1mol溴发生加成反应,共4mol溴;含有4个羟基,可与4molNa反应,含有3个酚羟基,可与3molNaOH反应,最多消耗Br2、Na、NaOH的物质的量之比为4:4:3,故选B。
【点睛】本题考查有机物结构和性质,侧重考查分析能力,明确官能团与性质的关系即可解答,熟练掌握常见有机物的官能团及其性质。
13.有一分子式为C8H14N2O5的二肽,经水解得丙氨酸和氨基酸X,则X分子组成可能是
A.C3H7NO3 B.C5H9NO4 C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
【答案】B
【详解】二肽水解的方程式是C8H14N2O5+H2OC3H7NO2+X,则根据原子守恒可知,X的分子式C5H9NO4,答案选B。
14.化合物C8H8O2的核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1,分子中含有一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱如图所示,下列说法错误的是
A.该化合物的化学名称为苯甲酸甲酯
B.能发生水解反应,且1mol该化合物能消耗1mol NaOH
C.1mol该化合物在一定条件下可与3mol H2发生加成反应
D.与该化合物具有相同官能团的芳香化合物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【详解】A.化合物C8H8O2的核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1,说明该物质分子中含有4种H原子,个数比为3∶2∶2∶1,分子中含有一个苯环且苯环上只有一个取代基,结合物质含有的结构,可知该物质为苯甲酸甲酯,选项A正确;
B.该物质为苯甲酸甲酯,分子中含有酯基,水解产生苯甲酸与甲醇,只有苯甲酸能够与NaOH溶液发生反应,而甲醇不能反应,因此该物质能发生水解反应,1 mol该化合物只能消耗1 mol NaOH,选项B正确;
C.只有苯环能够与H2发生加成反应,而酯基具有独特的稳定性,不能与H2发生加成反应,因此1 mol该化合物在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应,选项C正确;
D.与该化合物具有相同官能团的芳香化合物的同分异构体有:、、、、,共5种不同结构(不考虑立体异构),选项D错误;
答案选D。
15.饱和一元醇的通式为,6.0g某饱和一元醇与足量金属钠反应,得到1.12L(标准状况)的氢气。则该饱和一元醇的分子式为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】1.12L(标准状况)的氢气的物质的量为,,则该一元醇的摩尔质量为,饱和一元醇的通式为,则,解得n=3,则该饱和一元醇的分子式为,故选C;
答案选C。
16.把3g甲醛气体溶于60g冰醋酸中,再加入9g果糖得混合物甲;另取10g甲酸甲酯和3g葡萄糖相混合,得混合液乙;然后将甲和乙两种混合液再按13:7的质量比混合得丙,在丙中加入60g乳酸(C3H6O3)得到丁溶液,则丁中碳元素的质量分数是
A.40% B.45% C.50% D.55%
【答案】A
【详解】甲醛、冰醋酸、果糖、甲酸甲酯、葡萄糖、乳酸6种物质的最简式相同,均为CH2O,相互混合又不反应,所以,它们不论以何种比例混合,碳元素的质量分数不变,均为;
答案选A。
二、有机推断题
17.现有以下十种有机物:① ② ③④CH3CH2CH2CH3⑤CH3CH2CH2COOH ⑥C2H4⑦ ⑧CH3COOCH2CH3⑨⑩CH3CH2CH2OH
请从上述有机物中选择适当物质按要求回答下列问题:
(1)①的名称是_______。
(2)与②互为同系物的是_______(填序号),互为同分异构体的是_______(填序号)。
(3)③的一氯代物有_______种。
(4)在120℃,1.01×105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(填序号)。
(5)⑦中核磁共振氢谱有_______组峰。
(6)合成有机高分子的单体是_______(填序号)。
(7)若准确称取4.4g样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为_______,结构简式可能为_______(从上面提供的物质选择,填序号)。
(8)写出⑨⑩在一定条件下反应的化学方程式_______。
【答案】(1)反-2-丁烯
(2) ④ ⑦
(3)4
(4)⑥
(5)2
(6)①⑥
(7) C4H8O2 ⑧
(8)+CH3CH2CH2OH+H2O
【解析】(1)
①为 ,属于单烯烃,反式结构,名称是反-2-丁烯。答案为:反-2-丁烯;
(2)
②为,属于烷烃,与烷烃互为同系物,故选④;与⑦分子式均为C6H14,结构不相同,互为同分异构体,故选⑦;答案为:④;⑦;
(3)
③为 ,一氯代物有苯环上邻、间、对位的氯代及甲基上的氯代共4种。答案为:4;
(4)
设烃的分子式为CxHy,燃烧方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,在120℃,1.01×105Pa条件下,反应前后气体的体积没有发生改变,则1+ x+= x+,从而得出y=4,所以该烃是⑥。答案为:⑥;
(5)
⑦为 ,分子中只有2种氢原子,所以核磁共振氢谱有2组峰。答案为:2;
(6)
采用弯箭头法,可确定有机高分子的单体是和CH2=CH2,故选①⑥。答案为:①⑥;
(7)
m(H2O)=3.6g,m(CO2)=8.8g,则n(H2O)==0.2mol,n(CO2)=0.2mol,有机物分子中含氧的物质的量n(O)==0.1mol,从而得出有机物分子中n(C): n(H): n(O)=2:4:1,最简式为C2H4O。从质谱中可以看出,该有机物的相对分子质量为88,设分子式为(C2H4O)n,44n=88,n=2,所以分子式为C4H8O2。红外光谱图中信息显示,该有机物分子中含有不对称的-CH3、C=O、C-O-C,则该有机物的结构简式可能为CH3COOCH2CH3,故选⑧。答案为:C4H8O2;⑧;
(8)
⑨⑩在一定条件下发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为+CH3CH2CH2OH+H2O。
18.有机物J属于大位阻醚系列中的一种物质,在有机化工领域具有十分重要的价值。2018年我国首次使用α—溴代羰基化合物合成大位阻醚J,其合成路线如下:
已知:+R-OH
回答下列问题:
(1)A的名称是(系统命名法)_______;A→B的反应类型_______。
(2)E的核磁共振氢谱图中,吸收峰的面积比为_______;写出化合物H中官能团的名称_______,J的分子式为_______。
(3)由B生成C所用的试剂和反应条件为_______;C→D的化学方程式为_______。
(4)E的分子间能发生酯化反应生成六元环,写出该六元环的结构简式_______。
(5)F中有无手性碳原子(注:连有四个不同的原子或基团的碳)_______(填“有”或“无”)。
【答案】(1) 2-甲基丙烯(或2-甲基-1-丙烯) 加成反应
(2) 6:1:1(或1:1:6或1:6:1) (酚)羟基、硝基 C10H11NO5
(3) 氢氧化钠溶液,加热
(4)
(5)无
【分析】A和Br2发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,由C的结构简式逆推,可知B是、A是;D能与新制氢氧化铜反应,说明D中含有醛基,可知C发生催化氧化生成D,D是;被氧化为E,E是 ;F和H反应生成J,由J逆推,可知H是。
(1)
A是,名称是2-甲基丙烯;A→B是与溴发生加成反应生成,反应类型是加成反应;
(2)
E是,有3种等效氢,核磁共振氢谱图中,吸收峰的面积比为6:1:1;H是,含有官能团的名称硝基、羟基;根据J的结构简式,可知J的分子式为C10H11NO5;
(3)
B是,B发生水解反应生成,卤素原子水解的条件是氢氧化钠溶液、加热;C→D是发生催化氧化生成,化学方程式为。
(4)
E是;2分子 发生分子间酯化反应生成六元环的结构简式为;
(5)
F中不含连有四个不同的原子或基团的碳原子,所以无手性碳原子。
19.新型树脂的合成线路如图所示:
(1)D的化学名称是_______,C中官能团的名称是_______。
(2)下列说法正确的是_______(填字母)。
a.化合物A的核磁共振氢谱有3组峰
b.油脂、蔗糖、麦芽糖酸性水解都能得到2种物质
c.检验B中所含官能团时,加试剂的顺序依次是过量氢氧化钠溶液、硝酸银溶液
d.1mol E与足量的金属钠反应产生33.6L H2(标准状况下)
(3)写出C的银镜反应的化学方程式:_______。
(4)Cu作催化剂,F(C8H10O2)与O2反应生成C,则F的同分异构体中,符合下列条件的芳香化合物的结构简式有_______。
a.遇FeCl3溶液发生显色反应
b.发生消去反应后生成的化合物核磁共振氢谱有5组峰
(5)已知:①RCH2CH=CH2RCHClCH=CH2。
②RCH2CH=CH2RCH2CH2CH2Cl
上述合成路线,以2-丙醇为原料(无机试剂任选),设计制备OHC—CH2—CHO的合成路线:_______。
【答案】(1) 邻苯二甲酸 醛基
(2)ad
(3)+4Ag(NH3)2OH +4Ag↓+6NH3+2H2O
(4)、
(5)CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2CH2ClCH=CH2ClCH2CH2CH2ClOHC—CH2—CHO
【分析】邻二甲苯与氯气在加热条件下发生甲基上取代反应生成B,B为卤代烃,C发生氧化反应生成的D为,结合D和E反应的产物的结构可知E为,是油脂发生水解反应得到的甘油E。
(1)
D为,化学名称为邻苯二甲酸;由题给新型树脂的合成线路中C的结构简式可知C中官能团的名称是醛基;
(2)
a.化合物A有三种化学环境不同的氢原子,其核磁共振氢谱有3组峰,故a正确;
b.油脂可能为混甘油酯,酸性水解得到甘油外,得到的高级脂肪酸可能多于一种,蔗糖酸性水解得到果糖和葡萄糖,麦芽糖酸性水解只得到葡萄糖,故b错误;
c.检验B中所含官能团时,先加入过量氢氧化钠溶液,再加入硝酸中和过量的氢氧化钠,最后加入硝酸银溶液,故c错误;
d.1 mol E中含有3 mol羟基,与足量的金属钠反应产生1.5 mol 氢气,标准状况下体积为1.5 mol ×22.4 L/mol=33.6 L,故d正确;
故答案为ad;
(3)
C与银氨溶液发生银镜反应,反应的化学方程式为+4Ag(NH3)2OH+4Ag↓+6NH3+2H2O;
(4)
Cu作催化剂,F(C8H10O2)与O2反应生成C,则F为,F的同分异构体符合下列条件,属于芳香族化合物,说明含有苯环,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,发生消去反应后生成的化合物核磁共振氢谱有5组峰,则另外的取代基为—CH2CH2OH或—CH(CH3)OH,与酚羟基处于对位,结构简式为、;
(5)
2-丙醇发生消去反应得到丙烯,丙烯与氯气在500℃条件下得到ClCH2CH=CH2,再与HCl发生加成反应得到ClCH2CH2CH2Cl,在Zn2+、H+条件下水解得到OHC—CH2—CHO,合成路线流程图为CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2ClCH2CH=CH2ClCH2CH2CH2ClOHC—CH2—CHO。
三、实验题
20.某同学在实验室利用橄榄油与甲醇制备生物柴油(高级脂肪酸甲酯),其原理及实验步骤:
(油脂)+3CH3OH(甲醇) (高级脂肪酸甲酯)+ (甘油)
①称取9.2g CH3OH和0.56g KOH依次放入锥形瓶中,充分振荡得KOH的甲醇溶液;
②将40g橄榄油( 平均分子量279~286)、40g 正己烷( 作溶剂)、配好的KOH的甲醇溶液一次加入到三颈烧瓶中;
③连接好装置(如图),保持反应温度在60~64℃左右,搅拌速度350r/min,回流1.5h~2h;
④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。
回答下列问题:
(1)反应中搅拌器的作用是___________, 保持反应温度在60~64℃左右最好采用哪种加热方式?___________。
(2)实验中甲醇过量的主要目的是___________ ; KOH 的用量不宜过多,其原因是___________。
(3)步骤④的液体分为两层,上层为生物柴油 、正己烷和甲醇。分离出的上层液体需用温水洗涤,能说明已洗涤干净的依据是___________。
(4)油脂的不饱和度可通过油脂与碘的加成反应来测定,通常称为油脂的碘值,碘值越大,油脂的不饱和度越大,碘值是指100g油脂中所能吸收碘的克数;现称取x g实验油脂,加入含y mol I2的溶液(韦氏液,碘值测定时使用的特殊试剂,含CH3COOH),充分振荡;过量的I2用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定(淀粉作指示剂),用去V ml Na2S2O3溶液。(已知: 2Na2S2O3+I2 =Na2S4O6+2NaI)
①该油脂的碘值为___________。 (用相关字母表示)
②韦氏液中CH3COOH也会消耗Na2S2O3,所以还要做相关实验进行校正,否则会引起测得的碘值___________(填“偏高”“偏低”或“不影响”)。
【答案】(1) 使反应物充分混合,提高反应速率 水浴加热
(2) 提高油脂的转化率 防止生物柴油水解
(3)取最后一次洗涤液,用pH试纸检验,水相呈中性
(4) 偏低
【解析】(1)
反应中搅拌器的作用是使反应物充分混合,提高反应速率, 保持反应温度在60~64℃左右不超过水的沸点,最好采用水浴加热;
(2)
加入甲醇在KOH和正己烷共同作用下,发生酯交换反应,因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率;油脂是酯类物质,在碱性条件下水解,所以KOH的用量不宜过多的原因是防止油脂在碱性条件下水解和分解生物柴油使得产品产率降低;
(3)
上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇,可能含有少量的NaOH溶液;用永洗涤时,可用pH试纸检验,水相呈中性时,表明已洗涤干净;
(4)
已知: 2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI,则n(I2)=0.5cmol/LV10-3L=0.5cV10-3mol,则与油脂反应的碘的物质的量为(y-0.5cV10-3) mol, 设碘值为mg,m:100g=[ (y-0.5cV10-3) 254g]:xg, 解得: m=;
②冰醋酸消耗Na2S2O3,则滴定时消耗的Na2S2O3的物质的量偏大,则与Na2S2O3反应的碘的物质的量偏大,所以与油脂反应的碘偏少,则测得的碘值偏低。
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