辽宁省葫芦岛市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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1. (2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)有机化合物的应用关乎我们生活的方方面面。根据以下有机物的信息,按要求填空。
A
液化石油气的成分之一
正丁烷
B
汽油的主要成分
辛烷
C
解热镇痛药物阿司匹林
D
生产有机玻璃的原料
E
配制皂用香精和香水的一种添加剂二苯甲烷
(1)以上物质中属于烃的是___________,互为同系物的是___________。(填序号)
(2)B的同分异构体中,一氯代物只有一种的结构简式___________,主链上有6个碳原子的同分异构体有___________种(不考虑立体异构);
(3)C中含有官能团的名称为___________。
(4)写出D发生加聚反应生成有机玻璃的化学方程式___________。
(5)E中核磁共振氢谱有___________组峰,峰面积之比为___________。
2. (2020春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)如图所示是完成1,2-二氯乙烷某些性质的实验装置。
(1)按图所示连接好仪器后,首先应进行的操作是______________________________。
(2)在试A里加入2 mL 1,2-二氧乙烷和5 mL 10%的NaOH乙醇溶液,再向试管里加入几小块碎瓷片。加入碎瓷片的作用是________________________。
(3)用水浴加热试管A里的混合物(其主要生成物仍为卤代烃),试管A中发生反应的化学方程式是_______________________________________________,其反应类型是__________。
(4)为检验产生的气体,可在试管B中盛放__________,现象是________________________;向反应后试管A中的溶液里加入足量的稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液,现象是_______。
3. (2021春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)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,不溶于水,易溶于醇等有机溶剂。实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
已知:①乙醇在浓硫酸存在下在脱水生成乙醚
②实验中常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量和,用溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷,实验装置如图所示(加热与夹持装置略):
有关数据列表如下:
物质
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度/
0.79
2.2
0.71
沸点/
78.5
132
34.6
熔点/
-130
9
-116
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,A中按最佳体积比3∶1加入乙醇与浓硫酸后,A中还要加入几粒碎瓷片,其作用是_________。要尽可能迅速地把反应温度提高到左右,其最主要目的是_________。
(2)装置B的作用是作安全瓶,瓶中盛水,除了可以防止倒吸以外,还可判断装置是否堵塞,若堵塞,B中现象是___________。
(3)在装置C中应加入溶液,其目的是___________。
(4)装置D中小试管内盛有液溴,判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________。
(5)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在___________层(填“上”或“下”)。若产物中有少量未反应的,最好用___________洗涤除去;若产物中有少量副产物乙醚,可用___________(填操作方法名称)的方法除去。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是___________。
(7)若实验结束后得到产品,1,2-二溴乙烷的产率为___________。
4. (2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。实验室以苯为原料制取苯胺,其原理简示如下:
物质
相对分子质量
沸点℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
Ⅰ.制取硝基苯
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用_______代替(填仪器名称)。
(2)下列说法中正确的是_______(填序号)。A.配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C.制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D.浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)粗硝基苯用5% NaOH溶液洗涤的目的是_______。
Ⅱ.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑤调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(4)步骤②中温度计水银球的位置位于_______ (填序号,下同),步骤⑥中位于_______。
A.烧瓶内反应液中
B.贴近烧瓶内液面处
C.三颈烧瓶出气口(等高线)附近
(5)步骤⑤中,加入生石灰的作用是_______。
(6)若实验中硝基苯用量为10mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为_______(计算结果精确到0.1%)。
5. (2020春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)下表是A、B、X、D、E五种有机物的有关信息。
A
A的结构简式
B
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②比例模型为 ;③能与水在一定条件下反应生成D
X
①由C、H两种元素组成;②球棍模型为
D
①由C、H、O三种元素组成;②能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应
E
①由C、H、O三种元素组成;②球棍模型为
(1)B与溴的四氧化碳溶液反应的生成物的名称是_______________。
(2)写出在浓硫酸作用下,X与浓硝酸反应的化学方程式______________________________。
(3)A与足量NaOH溶液共热发生皂化反应的化学方程式是____________________________。
(4)若以B为主要原料合成乙酸,其合成路线如图所示:
①F的结构简式为____________。
②反应②的反应类型为____________。
③工业上以B为原料可以合成一种有机高分子。写出反应的化学方程式________________。
(5)写出D与E反应的化学方程式____________________________________。
6. (2020春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)已知:通常羟基与碳碳双键相连时不稳定,易发生下列变化:
依据如下图所示的转化关系,回答问题:
(1)写出A分子中含有的官能团____________(填名称);
(2)B的结构简式是____________。
(3)①的化学方程式是____________________________________;
(4)F是芳香族化合物且苯环上只有一个侧链,③的化学方程式是______________________。
(5)G是F的同分异构体,有关G的描述;①能发生水解,②苯环上有三个取代基,③苯环上一溴代物有2种。据此推测G的结构简式可能是(写出其中一种)_____________。
7. (2020春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)为了研究有机物A的组成与结构,某同学进行如下实验。
i.将9.0 g A在足量氧气中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。
ii.通过质谱法测得其相对分子质量为90。
iii.通过红外光谱法测得A中含有-OH和-COOH。
请回答下列问题。
(1)9.0 g A完全燃烧生成水的物质的量是____________mol。
(2)A的分子式是____________。
(3)在一定条件下,若两个A分子可以反应得到一个六元环的分子,还能发生缩聚反应,写出A发生缩聚反应的方程式____________________________________。
(4)试写出由与A含有相同C原子数的烯烃为原料(无机试剂及催化剂任用)合成A的合成路线_________________________。(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
8. (2021春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)有机物A(C12H16O2)具有芳香气味,常用作芳香剂。
已知:①B属于芳香族化合物且结构中只有一个侧链,分子式为C8Hl0O;
②D、E具有相同官能团,核磁共振氢谱测得E分子中有3种不同的峰。
回答下列问题:
(1)C可能发生的反应有___(填序号)。
①取代反应②消去反应③水解反应④加成反应
(2)与D属于同系物的同分异构体有___种(不包括D)。
(3)B发生消去反应所得有机物的结构简式为_____。
(4)B和E反应生成A的化学方程式为_______。
(5)C生成D的化学方程式为_______。
9. (2021春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)某有机物甲和A互为同分异构体,经测定它们的相对分子质量小于100;将甲在中充分燃烧得到等物质的量的和,同时消耗(标准状况);在酸性条件下将甲完全水解可以生成乙和丙;而且在一定条件下,丙可以被连续氧化成为乙。
经红外光谱测定,在甲和A的结构中都存在双键和单键,B在存在并加热时只生成一种产物C,下列为各相关反应的信息和转化关系:
①
②
(1)请确定并写出甲的分子式___________;与甲属同类物质的同分异构体共有___________种(包含甲)。
(2)的反应类型为___________反应;
(3)A的结构简式为___________;G的结构简式为___________;
(4)的反应化学方程式为___________;
(5)写出C在条件①下进行反应的化学方程式___________。
10. (2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)几种有机化合物的转化关系如下图所示(部分条件已省略)。
(1)A的结构简式是____。
(2)①的反应类型是_____。
(3)③的试剂及反应条件是____。
(4)④的反应方程式是_____。
(5)⑤的反应类型是____。
(6)乙烯的某种同系物B,分子式为C6H12,核磁共振氢谱只有一个吸收峰,B的结构简式为____,用系统命名法命名为____。
(7)任意写出一种与G具有相同官能团的同分异构体的结构简式:____。
11. (2020春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)下图为几种晶体或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是__________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为____________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能__________(填“大于”或“小于”)MgO晶体,原因是____________________________________________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有______个Cu原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为___________。
(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是____________________________________________________________。
(6)MgO晶胞密度为d g/cm3,则MgO晶胞的边长为__________。
12. (2021春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)、、都是重要的材料元素,其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。
(1)位于元素周期表的___________区,的价层电子排布图为___________。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式表示。经研究表明,是配合物,与不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①所得与的配合物中,主要是与以个数比1∶1配合所得离子显红色。含该离子的化学式是___________。
②铁的另一种配合物铁氰化钾俗称赤血盐,可用于检验,两者反应生成带有特征蓝色的沉淀,请用离子方程式说明原理___________,该赤血盐其配体的电子式为:___________。
(3)的某种化合物的结构如图所示,该化合物中既含有配位键,又含有氢键,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
该化合物中含有键的个数为___________。
(4)S与形成的某种晶体的晶胞如图所示,该晶胞中微粒的配位数为___________,该化合物的化学式为___________。
(5)已知晶体的熔点约为,构成晶体的作用力是___________。
13. (2022春·辽宁葫芦岛·高二统考期末)金属K和C60能够发生反应产生一系列金属球碳盐KxC60,部分金属球碳盐具有超导性,是球碳族化合物的研究热点之一、
(1)K中含有的化学键是___________键。
(2)C60晶体中分子密堆积,其晶胞结构如图所示。C60晶体属于___________晶体,每个C60分子周围等距离且紧邻的C60有___________个。
(3)某种KxC60的晶胞结构如图所示。位于立方体晶胞的顶点和面心,K+位于晶胞的体心和棱心,另外晶胞内还有8个K+。
① KxC60中x=___________。
② 该晶胞立方体的边长为a cm,NA为阿伏加德罗常数的值,KxC60的摩尔质量为M g/mol,则晶体的密度为___________g/cm3。
③ KxC60的熔点高于C60,原因是___________。
参考答案:
1. (1) A、B、E A、B
(2) 7
(3)羧基、酯基
(4)n
(5) 4 1∶2∶2∶1
【解析】(1)
A.液化石油气的成分之一正丁烷属于烷烃,烷烃属于烃,A符合题意;
B.汽油的主要成分辛烷属于烷烃,烷烃属于烃;
E.配制皂用香精和香水的一种添加剂二苯甲烷是属于芳香烃,芳香烃属于烃;
则属于烃的物质序号是ABE;其中正丁烷与辛烷结构相似,在分子组成上相差4个CH2原子团,二者属于同系物,故属于同系物的物质序号是AB;
(2)
B是辛烷,其同分异构体中一氯取代物只有一种结构,说明物质分子中只含有一种位置的H原子,该物质结构简式是 ;
主链上有6个C原子的同分异构体有 、 、 、 、 、 、 ,共7种不同结构;
(3)
根据C中物质结构简式,可知其中含有的官能团名称为羧基、酯基;
(4)
D中物质结构简式是 ,该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应产生高聚物: ,故D发生加聚反应产生有机玻璃的化学方程式为:n;
(5)
根据E结构简式可知:E分子高度对称,分子中含有4种不同位置的H原子,因此其核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:2:2:1。
2. 检查装置气密性 防止溶液爆沸 CH2Cl-CH2Cl + NaOHCHCl=CH2 + NaCl + H2O 消去反应 溴水或高锰酸钾酸性溶液 溶液褪色 产生白色沉淀
【分析】本实验的目的是探究1,2-二氯乙烷的某些性质,当卤代烃中与卤原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时,卤代烃可以在氢氧化钠醇溶液加热的条件下发生消去反应,生成碳碳双键和卤化钠,据此分析作答。
【详解】(1)该反应中有气体生成,按图所示连接好仪器后,首先应进行的操作是检查装置气密性;
(2)该反应中需要加热液体,碎瓷片可以防止溶液暴沸;
(3)该条件下1,2-二溴乙烷发生消去反应,由于主要生成物仍为卤代烃,说明只有一个氯原子发生消去,所以化学方程式为CH2Cl-CH2Cl + NaOHCHCl=CH2+ NaCl + H2O;该反应属于消去反应;
(4)产物CHCl=CH2中含有碳碳双键,碳碳双键可以和溴发生加成反应,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以可以在试管B中盛放溴水或高锰酸钾酸性溶液,现象为溶液褪色;发生消去反应的过程中有NaCl产生,所以向反应后试管A中的溶液里加入足量的稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液,可以看到产生白色沉淀。
【点睛】当卤代烃中与卤原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子时,卤代烃可以在氢氧化钠醇溶液加热的条件下发生消去反应。
3. (1) 防暴沸 减少副产物乙醚生成
(2)B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出
(3)除去乙烯中带出的酸性气体(或答除去、)
(4)D中试管的溴全部褪色
(5) 下 氢氧化钠溶液 蒸馏
(6)1,2-二溴乙烷的熔点为(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞
(7)66.7%
【分析】由实验装置可知,烧瓶中加碎瓷片(或沸石),可防暴沸,A中浓硫酸、乙醇加热至170℃发生消去反应生成乙烯,在140℃时易发生副反应生成乙醚,生成的乙烯中往往会含有二氧化硫等杂质气体,因此C中可以选用NaOH可除去杂质,D中乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;结合1,2-二溴乙烷性质分析解答。
(1)
实验室制备1,2-二溴乙烷,在装置A中除了浓硫酸和乙醇外,还应加入碎瓷片(或沸石),其目的是防暴沸,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,主要目的是减少副产物乙醚的生成,故答案为:防暴沸;减少副产物乙醚生成;
(2)
装置B的作用是作安全瓶,瓶中盛水,除了可以防止倒吸以外,还可判断装置是否堵塞。根据大气压强原理,装置发生堵塞时,B中压强会逐渐增大,会导致B中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出,故答案为:B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出;
(3)
氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应,防止杂质气体与溴反应,故答案为:除去乙烯中带出的酸性气体(或答除去CO2、SO2);
(4)
D中试管内发生的反应为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,因此溴的颜色逐渐变浅,当D中试管内的溴全部褪色时,表明该制备反应已经结束,故答案为:D中试管的溴全部褪色;
(5)
1,2-二溴乙烷的密度为2.2 g•cm-3,密度大于水,将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物会在下层;若产物中有少量未反应的Br2,可以选碱性溶液除去,选用氢氧化钠溶液洗涤最合适,氢氧化钠与溴反应后与1,2-二溴乙烷分层,分液可分离;由表格中数据可知,乙醚与1,2-二溴乙烷的沸点差异较大,则若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去,故答案为:下;氢氧化钠溶液;蒸馏;
(6)
冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞,因此不能过度冷却(如用冰水),故答案为:1,2-二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞;
(7)
根据反应方程式CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br可知,12.0g的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的质量为12.0×=14.1g,产率=×100%=66.7%,故答案为:66.7%。
4. (1)球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)
(2)BD
(3)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等
(4) A C
(5)吸收反应生成的水
(6)60.2%
【解析】(1)
实验装置中长玻璃管的作用是冷凝回流,可以用球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)代替;
(2)
A.浓硫酸的密度大于浓硝酸,配制混酸时,将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,故A错误;
B.温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生,故B正确;
C.硝基苯、苯都易溶于酒精,制得的粗硝基苯不能用乙醇萃取,故C错误;
D.浓硫酸是该反应的催化剂,浓硫酸可以降低该反应活化能,故D正确;
选BD。
(3)
硫酸、硝酸和氢氧化钠反应生成盐和水,用氢氧化钠溶液洗涤粗硝基苯可以除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等;
(4)
步骤②中温度计是测反应液的温度,水银球的位置位于烧瓶内反应液中,步骤⑥中是蒸馏,温度计是测蒸气的温度,液泡位于三颈烧瓶出气口(等高线)附近。
(5)
氧化钙和水反应生成氢氧化钙,步骤⑤中,加入生石灰的作用是吸收反应生成的水;
(6)
若实验中硝基苯用量为10mL,硝基苯的物质的量是 ,理论上生成苯胺的质量为0.1mol×93g/mol=9.3g,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为。
5. 1,2-二溴乙烷 +3NaOH3C17H35COONa+ CH3CHO 氧化反应 nCH2=CH2 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
【分析】B能使溴的四氯化碳溶液褪色,结合其比例模型可知为CH2=CH2;X由C、H两种元素组成,根据球棍模型可知X为;D由C、H、O三种元素组成、能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应,且CH2=CH2在一定条件下可以与水反应生成D,所以D为CH3CH2OH;E由C、H、O三种元素组成,结合球棍模型可知E为CH3COOH。
(4)B为CH2=CH2,CH2=CH2与水发生加成反应生成D为CH3CH2OH,CH3CH2OH被催化氧化生成CH3CHO,CH3CHO继续被氧化生成乙酸。
【详解】(1)B为CH2=CH2,可以溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br,名称为1,2-二溴乙烷;
(2)在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸发生取代反应,化学方程式为;
(3)A为某种油脂,含有酯基,可以在NaOH溶液中水解生成高级脂肪酸钠和甘油,化学方程式为+3NaOH3C17H35COONa+;
(4)①根据分析可知F为CH3CHO;
②反应②为乙醇的催化氧化,属于氧化反应;
③乙烯发生加聚反应可以生成有机高分子聚乙烯,化学方程式为nCH2=CH2;
(5)D为CH3CH2OH,E为CH3COOH二者发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
6. 酯基、碳碳双键 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O CH3COOH+ +H2O 或
【分析】A发生加聚反应生成B,则A的分子式为C4H6O2,A能发生酸性条件下水解反应,则A中含有酯基,A的不饱和度==2,结合A的分子式知,A中含有一个酯基和一个碳碳双键;C能发生氧化反应生成D,说明C、D中碳原子个数相等,所以C、D中碳原子个数都是2,结合题给信息知,C是CH3CHO、D是CH3COOH,A是CH3COOCH=CH2,B结构简式为;D和E发生酯化反应生成F,根据F分子式知,E分子式为C7H8O,E中不饱和度==4,F是芳香族化合物且苯环上只有一个侧链,所以E为,F为,以此解答该题。
【详解】(1)A为CH3COOCH=CH2,官能团为碳碳双键和酯基;
(2)根据分析可知B为;
(3)C为CH3CHO,反应①为乙醛被新制氢氧化铜氧化的过程,化学方程式为CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O;
(4)根据分析可知E为,F为,所以③的化学方程式是CH3COOH++H2O;
(5)G是F的同分异构体,满足:
①能发生水解,说明含有酯基;
②苯环上有三个取代基;
③苯环上一溴代物有2种,即苯环上有两种环境的氢原子,结构对称,所以三个取代基中有两个相同,则满足条件的结构为 或。
【点睛】根据分子式、反应条件结合题给信息进行推断,正确推断各物质结构简式是解本题关键;难点是同分异构体种类判断,要注意对称性的判断。
7. 0.3 C3H6O3 n+(n-1)H2O CH2=CHCH3
【分析】9.0gA在足量氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,通过浓硫酸的增重确定水的质量,碱石灰的增重确定CO2的质量,根据元素守恒确定9.0gA中C、H原子物质的量,再结合A的质量确定氧原子物质的量,可得有机物A的实验式;根据有机物的相对分子质量可确定有机物A的分子式;最后根据红外光谱法测得的A中含有的官能团可确定A的结构简式,据此分析解答。
【详解】(1)浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成n(H2O)==0.3mol;
(2)0.3molH2O所含有H原子的物质的量n(H)=0.3mol×2=0.6mol,碱石灰增重13.2g,生成m(CO2)是13.2g,n(CO2)==0.3mol,则n(C)=0.3mol,9.0gA中m(O)=9g-0.6g-12g/mol×0.3mol=4.8g,n(O)==0.3mol,所以n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即有机物A的实验式为:CH2O;通过质谱法测得其相对分子质量为90,有机物A的实验式为CH2O,设其分子式为(CH2O)x,则30x=90,故x=3,则A的分子式为C3H6O3;
(3)A的分子式为C3H6O3,由于通过红外光谱法测得A中含有-OH和-COOH,则A的结构简式可能为①CH2OHCH2COOH或②CH3CHOHCOOH,但两个CH2OHCH2COOH分子反应得到一个八元环的分子,所以能形成一个六元环分子的物质A的结构简式是,A发生缩聚反应的方程式为n+(n-1)H2O;
(4)与A含有相同C原子数的烯烃为CH2=CHCH3,CH2=CHCH3可以和Br2发生加成反应生成,继而发生水解反应可以生成,与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基可以被连续氧化生成羧基,与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时可以被氧化成羰基,则可以被氧化生成,再与氢气发生加成反应可以生成;所以合成路线为CH2=CHCH3 。
【点睛】与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基可以被连续氧化生成羧基;与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时可以被氧化成羰基,羰基、醛基可以与氢气发生加成反应生成羟基。
8. ①④ 3 ++H2O 2+O22
【分析】B连续氧化生成D,B是醇、C是醛、D是羧酸,B与E反应生成A,有机物A(C12H16O2)具有芳香气味,常用作芳香剂,则A为酯、E为羧酸;B属于芳香族化合物且结构中只有一个侧链,分子式为C8H10O,不饱和度为=4,侧链不含不饱和键,由于B能连续氧化,则B中OH连接的碳原子上含有2个H原子,则B为,C为,D为,D、E具有相同官能团,由A的分子式可知,A比B多4个碳原子,E为丁酸,E的核磁共振氢谱测得E分子中有3种不同的峰,则E为,故A为,据此解答。
【详解】(1)C为,含有苯环,可以发生加成反应和取代反应,含有醛基,可以发生加成反应、氧化反应和还原反应,则C可能发生的反应是①和④,不能发生的反应是②和③,故答案为①和④;
(2)D为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色且与D属于同类物质的同分异构体,则含有-COOH、苯环和甲基,甲基与-COOH有邻、间、对三种位置关系,故满足条件的同分异构体有3种;
(3)B为,发生消去反应生成苯乙烯,所得有机物的结构简式为;
(4)B和E发生酯化反应生成A的化学方程式为++H2O;
(5)C为,D为,C发生催化氧化生成D的化学方程式为:2+O22。
9. (1) 4
(2)消去反应
(3)
(4)2++2H2O
(5)
【分析】1mol甲在酸性条件下可水解生成1mol 乙和1mol丙,则甲中含有酯基,且在一定条件下,丙可以被连续氧化成为乙,则丙是醇,乙是酸,乙与丙含有相同碳原子数目,1mol的某有机物甲在O2中充分燃烧,可得到等体积的CO2和H2O(g ),并消耗112L O2(标准状况),设有机物X的分子式为CnH2nOx,CnH2nOx+ O2→nCO2+nH2O,由1mol有机物X完全燃烧需要5molO2知,3n-x=10,且M<100,即14n+16x<100,讨论的n=4,x=2,即甲的分子式为C4H8O2,则甲是CH3COOCH2CH3,乙是CH3COOH,丙是CH3CH2OH。C和银氨溶液发生银镜反应,然后酸化得乙酸,则C是CH3CHO,A与甲为同分异构体,A的结构中存在C=O双键和C-O单键,但分子中不含有结构的基团,B只生成C,根据题给信息知,B为CH3CH(OH)CH(OH)CH3,A为CH3COCH(OH)CH3,在浓硫酸作催化剂、加热条件下,CH3CH(OH)CH(OH)CH3和苯甲酸发生酯化反应生成D,则D的结构简式为:,A和氢溴酸发生取代反应生成E,则E的结构简式为:CH3COCH(Br)CH3,E和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F,则F的结构简式为:CH3COCH=CH2,F在一定条件下发生加聚反应生成G,则G的结构简式为:。
(1)
甲是CH3COOCH2CH3,甲的分子式;C4H8O2属于酯类的同分异构体,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种,若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种,若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,有4种同分异构体,与甲属同类物质的同分异构体共有4种(包含甲)。故答案为:;4;
(2)
E的结构简式为:CH3COCH(Br)CH3,E和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成F,则F的结构简式为:CH3COCH=CH2, 的反应类型为消去反应反应;故答案为:消去反应;
(3)
A的结构简式为;G的结构简式为;故答案为:;;
(4)
在浓硫酸作催化剂、加热条件下,CH3CH(OH)CH(OH)CH3和苯甲酸发生酯化反应生成D, 的反应化学方程式为2++2H2O ;故答案为:2++2H2O;
(5)
C和银氨溶液发生银镜反应,然后酸化得乙酸,则C是CH3CHO,C在条件①下进行反应的化学方程式。故答案为:。
10. CH3CH2OH 消去反应 NaOH的醇溶液、加热 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应 2,3-二甲基-2-丁烯 HCOOCH2CH2CH3 或HCOOCH (CH3)2或CH3 CH2COOCH3
【分析】由图分析可知,A发生消去反应生成乙烯,则A为CH3CH2OH,由转化关系可知,乙烯与溴化氢加成为C,C为CH3CH2Br,乙烯氧化为D,D为CH3CHO,D与银氨溶液反应生成E,E为CH3COONH4,F为CH3COOH,F与A发生酯化反应,G为CH3COOCH2CH3,据此分析解题。
【详解】(1)有分析可知,A的结构简式是CH3CH2OH。
(2)发生消去生成乙烯,①的反应类型是消去反应。
(3)溴乙烷在NaOH的醇溶液、加热发生消去反应生成乙烯,③的试剂及反应条件是NaOH的醇溶液、加热。
(4)④的反应方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(5)⑤的反应类型是氧化反应,反应方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)2 CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
(6)乙烯的某种同系物B,与乙烯结构相似,分子式为C6H12,核磁共振氢谱只有一个吸收峰,说明只有一种氢,B的结构简式为,用系统命名法命名为2,3-二甲基-2-丁烯。
(7) G含有酯基,具有相同官能团的同分异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3 或HCOOCH (CH3)2或CH3 CH2COOCH3。
11. 金刚石晶体 金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰 小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;且r(Mg2+)<r(Na+)、r(O2-)<r(Cl-) 4 8 H2O分子之间能形成氢键
【详解】(1)原子晶体中原子间以共价键结合,则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体;
(2)熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,但水分子键存在氢键,所以熔点较高,熔点:冰>干冰;MgO和CaCl2属于离子晶体,氧离子所带电荷数更多,且半径较小,所以熔点:MgO>CaCl2;金刚石是原子晶体,则熔点由高到低的顺序为:金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰;
(3)MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;且r(Mg2+)<r(Na+)、r(O2-)<r(Cl-),所以MgO晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能;
(4)Cu原子占据面心和顶点,则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为=4;
以顶面面心的钙离子为例,与其距离最近的氯离子有4个,该晶胞上方的晶胞中还有4个,所以钙离子的配位数为8;
(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,水分子间含有氢键,氢键的作用力大于范德华力,所以其熔沸点较高;
(6)设晶胞的边长为a,则晶胞的体积V=a3;根据均摊法,晶胞中Mg2+的个数为=4,O2-的个数为=4,所以晶胞的质量m=,则晶胞的密度为= d g/cm3,解得a=。
【点睛】离子半径越小,离子带电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔沸点越高;共价键的键能越大,原子晶体的熔沸点越高。
12. (1) d
(2)
(3)
(4) 4
(5)离子键
【分析】Fe元素位于第四周期第Ⅷ族,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,据此分析解答;配位键属于σ键,水分子内部和硫酸根内部单键均为σ键,水分子中氢原子和其他氧原子之间的氢键不是化学键,据此分析解答;根据均摊法结合晶胞结构分析解答。
(1)
Fe元素位于第四周期第Ⅷ族,属于d区元素;Fe3+为Fe失去三个电子,其基态价电子排布式为3d5,所以基态Fe3+的价层电子排布图为,故答案为:d;;
(2)
①Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+,故答案为:[Fe(SCN)]2+;
②铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])俗称赤血盐,可用于检验Fe2+,反应的离子方程式为 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;赤血盐的配体为CN-,CN-的电子式为,故答案为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;;
(3)
4个水分子与铜离子形成4个配位键,配位键属于σ键,水分子内部和硫酸根内部单键均为σ键,水分子中氢原子和其他氧原子之间的氢键不是化学键,所以0.5mol该化合物中含有σ键的个数为0.5NA×18=9NA;故答案为:9NA;
(4)
根据S与Zn形成的某种晶体的晶胞图,该晶胞中每个Zn与4个S相连,晶胞中Zn的配位数为4;一个晶胞中含有S的个数为8×+6×=4,含有Zn的个数为4,该化合物的化学式为ZnS,故答案为:4;ZnS;
(5)
ZnS晶体的熔点约为1700℃,ZnS为离子晶体,构成ZnS晶体的作用力是离子键,故答案为:离子键。
13. 金属 分子 12 3 KxC60是离子晶体,C60是分子晶体,微粒间的作用力离子键强于分子间作用力
【详解】(1)K中含有的化学键是金属键;
(2)C60晶体组成微粒为60个碳原子组成的C60分子,属于分子晶体;.顶点的C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子位于面心,其个数为3×8/2=12;
(3)①位于顶点,K+位于棱心,周围有3个K+,则KxC60中x=3;
②晶胞的质量为m=,立方体晶胞的体积为V=a3 cm3,晶体的密度为ρ=m/V= g/cm3;
③ KxC60的熔点高于C60,原因是KxC60是离子晶体,C60是分子晶体,微粒间的作用力离子键强于分子间作用力。
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