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山东省聊城市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
展开这是一份山东省聊城市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题,共31页。试卷主要包含了6gA完全燃烧可产生0,5个干冰晶胞,6g, 1-溴丙烷的产率为等内容,欢迎下载使用。
山东省聊城市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. (2020春·山东聊城·高二统考期末)某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。
实验如下:
Ⅰ.向浓和乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A;
Ⅱ.一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体;
Ⅲ.停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色。
(1)为了加快酯化反应速率,该同学采取的措施有_________。
(2)欲提高乙酸的转化率,还可采取的措施有____________。
(3)试管B中溶液显红色的原因是_________(用离子方程式表示)。
(4)Ⅱ中油状液体的成分是________。
(5)科研工作者进行一系列实验和理论探究,发现酯化实验过程中蒸出的乙酸量较少,不足以中和碳酸钠溶液,请推测Ⅲ中红色褪去的原因可能是____________。
2. (2020春·山东聊城·高二统考期末)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为____________,现象为__________________。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________________________(填序号)。
a.浓硫酸易使原料碳化并产生
b.污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为____________。
(3)操作2用到的玻璃仪器是____________。
(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,____________,弃去前馏分,收集83℃的馏分。
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向环己烯样品中加入定量制得的,与环己烯充分反应后,剩余的与足量作用生成,用的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下:
①
②
③
(5)滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是____________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
3. (2021春·山东聊城·高二统考期末)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为,密度为。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器中加入搅拌磁子、正丙醇及水,冰水冷却下缓慢加入浓;冷却至室温,搅拌下加入。
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用、溶液和洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
(1)仪器的名称是___________,油浴加热的优点是___________。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和___________(写名称)。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式___________。
(5)1-溴丙烷的产率为___________(保留3位有效数字)。
4. (2022春·山东聊城·高二统考期末)环已烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
回答下列问题:
Ⅰ.环已烯的制备与提纯
(1)“操作1”的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中的化学方程式为_______,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为_______。
a.浓硫酸易使原料炭化并产生
b.污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为_______。
(2)下列玻璃仪器中,“操作2”需使用的有_______(填标号),不需使用的有_______(填名称)。
A. B. C. D.
向“有机相”中加入“无水固体”的作用是_______。
(3)将“操作3(蒸馏)”的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,_______,弃去前馏分收集83℃的馏分。在安装蒸馏装置时,仪器选择及安装都正确的是_______。
a. b. c. d.
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向ag环己烯样品中加入定量制得的,与环已烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,以淀粉溶液为指示剂,用y mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液w mL(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应为:
①Br2+
②
③
(4)判断达到滴定终点的现象是_______;样品中环已烯的质量分数为_______(用字母表示)。
(5)下列情况会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
5. (2020春·山东聊城·高二统考期末)A~G都是有机化合物,它们的转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)A为一取代芳烃,B中含有一个甲基,B的结构简式是________。
(2)E的分子式是____________。
(3)写出的化学方程式_____________。
(4)在G的同分异构体中,苯环上一硝化的产物只有一种的共有_________个,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶1的是___________(填结构简式)。
6. (2020春·山东聊城·高二统考期末)高分子材料尼龙66具有良好的抗冲击性、韧性、耐燃油性和阻燃、绝缘等特点,因此广泛应用于汽车、电气等工业中。以下是生产尼龙66的一些途径。
已知:连接在碳原子上的氢原子比较活泼,在催化剂作用下碳氢键易断裂。
(1)A的结构简式为__________。
(2)B中官能团的名称是___________。
(3)反应①~④中,属于加成反应的有____________,反应⑥~⑨中,属于氧化反应的有_________。
(4)高分子材料尼龙66中含有结构片段,请写出尼龙66的结构简式___________。
(5)某聚合物K的单体与A互为同分异构体,该单体核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1∶2∶3,且能与溶液反应,则聚合物K的结构简式是____________。
(6)聚乳酸()是一种生物可降解材料,已知羰基化合物可发生下述反应:(可以是烃基或H原子)。用合成路线图表示由乙醇制备聚乳酸的过程。_______________
7. (2021春·山东聊城·高二统考期末)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益,而且还能防止环境污染,生产流程如图:
已知:石油裂解已成为生产的主要方法,是具有香味的液体。回答下列问题:
(1)中的官能团的名称为___________,的反应类型为___________。
(2)的化学反应方程式为___________。
(3)下列化学试剂可以用来鉴别、的有___________。
a. 酸性溶液b. 溴水c. 银氨溶液d. 石蕊试液
(4)实验室中制备的反应装置如图所示:
①与教材中采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是___________。试管中加入的化学试剂是___________。
②若实验中用含的与反应则的化学方程式为___________。
8. (2021春·山东聊城·高二统考期末)化合物是一种香料,可采用有机化合物与甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:
请回答:
(1)完全燃烧可产生和,的蒸气对的相对密度是22,核磁共振氢谐有2组峰,的结构简式为___________。
(2)的化学方程式___________。
(3)对于化合物,下列说法正确的是___________。
A. 能发生水解反应B. 能使溶液褪色C. 能发生银镜反应
(4)芳香化合物是的同分异构体,则有___________种。
9. (2021春·山东聊城·高二统考期末)丁酸龙葵酯是一种新型香料,一种合成路线如下:
已知:R-OH++H2O
回答下列问题:
(1)的名称为___________,反应④的反应类型为___________。
(2)试剂的结构简式为___________。
(3)由生成的化学方程式为___________。
(4)芳香化合物是的同分异构体,苯环上有2个取代基,能发生银镜反应。满足上述条件的的结构有___________种(不考虑立体异构),写出核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为的的结构简式___________。
(5)乙酸环己酯()是一种食用香料,设计由环己烯,乙酸和过氧乙酸为原料制备乙酸环己酯的合成路线___________ (无机试剂任选)。
10. (2022春·山东聊城·高二统考期末)某种香料M是由链状有机化合物A与D(苯氧乙酸)发生酯化反应的产物,其合成路线如下:
已知:①②
回答下列问题:
(1)A分子中不含甲基,11.6gA完全燃烧可产生0.6mol和0.6molH2O,A的蒸气对氢气的相对密度是29.A的结构简式为_______。
(2)试剂X可选用_______。
a.溶液 b.NaOH溶液
c.溶液 d.溶液
(3)C的结构简式为_______。
(4)A+D→M的反应条件为_______,M的分子式为_______。
(5)D有多种同分异构体,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构);
①与溶液发生显色反应②苯环上有两种硝基取代物③分子中含有结构其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为_______(写一种即可)。
11. (2022春·山东聊城·高二统考期末)有机物P被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。其合成路线如下。
已知:①
②同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)G的化学名称为_______。
(2)B中官能团的化学名称为_______。
(3)C→D反应类型是_______。
(4)D→E的化学方程式是_______。
(5)将下列K→L的流程图补充完整_______。
(6)合成P时,L发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则参加反应的L与G物质的量之比为_______。
12. (2020春·山东聊城·高二统考期末)(现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组
C组
金刚石:3550
:
硅晶体:1410
:
硼晶体:2300
:
二氧化硅:1732
:
:2800℃
据此回答下列问题:
(1)由表格可知,A组熔点普遍偏高,据此回答:
①A组属于__________晶体,其熔化时克服的粒子间的作用力是__________;
②硼晶体的硬度________硅晶体的硬度(填“大于”“小于”)。
(2)B组中熔点反常是由于__________。
(3)C组晶体中、、的熔点由高到低的顺序为_________,晶体的熔点高于三者,其原因是________________。
(4)氢化铝钠是一种新型轻质储氢材料,掺入少量的在150℃时释氢,在170℃、条件下又重复吸氢。的晶胞结构如图所示:
晶体中,与紧邻且等距的有___________个;晶体的密度为________(用含a的代数式表示)。若晶胞底心处的被取代,得到的晶体为_________(填化学式)。
58.(2021春·山东聊城·高二统考期末)自然界中存在大量的金属元素,其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)、同为金属氯化物,的熔点为而的熔点为,试分析原因___________。
(2)合成氨工业中,原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收原料气体中的(代表),其反应是:醋酸羰基三氨合铜()配合物中心原子的配位数为___________,配位体为___________。
(3)铜的化合物种类很多,下图是氧化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为。
①与最短的距离是___________,与紧邻的个数为___________。
②已知原子的坐标为,原子坐标为,则原子坐标为___________。
③氯化亚铜密度的计算式为___________(用表示阿伏加德罗常数)。
13. (2022春·山东聊城·高二统考期末)几种晶体或晶胞的示意图如下。
回答下列问题:
(1)上述晶体中,仅以共价键结合形成的是_______。
(2)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是_______。
A.18g冰晶体中含氢键数目为4
B.金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
C.88g干冰晶体中含有0.5个干冰晶胞
D.在MgO晶胞中,距最近的所有可构成正八面体
(3)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、是非极性分子外,还有一个重要的原因是_______。
(4)每个Cu晶胞中平均含有_______个Cu原子,CaCl2晶体中的配位数为_______。
(5)MgO晶体的熔点_______(填“大于”或“小于”)NaCl晶体,原因是_______。
14. (2022春·山东聊城·高二统考期末)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用,回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构简式如图:
①基态Se原子核外电子的空间运动状态有_______种;
②酸性比较:_______(填“>”、“<”或“=”),的空间构型为_______。
(2)检验可用配合物,该配合物中,中心离子为_______,配位体为_______,配位数为_______。
(3)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
①X的化学式为_______。
②设X的式量为Mr,晶体密度为,则X晶胞中相邻K之间的最短距离为_______pm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
参考答案:
1. 加热,使用催化剂 增加乙醇的用量 乙酸乙酯、乙酸、乙醇(水) 酚酞溶于乙酸乙酯中
【分析】制备乙酸乙酯的原理是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,该反应为可逆反应,采用化学平衡移动的因素、影响化学反应速率的因素等进行分析。
【详解】(1)浓硫酸作催化剂,加快反应速率,反应中加热,温度升高,化学反应速率加快,该同学为了加快反应速率,采取了加热和使用催化剂;
(2)乙酸乙酯的反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,提高乙酸的转化率,使平衡向正反应方向移动,可以采取的措施是增加乙醇的用量、及时移出水或乙酸乙酯等;
(3)Na2CO3为强碱弱酸盐,水解:+H2O=HCO3-+OH-,使溶液显碱性,酚酞变红;
(4)乙酸乙酯为无色油状液体,难溶于水,制备出的乙酸乙酯,在加热条件下乙酸乙酯蒸气进入B装置,乙酸、乙醇易挥发,随着乙酸乙酯一起被蒸出,即II中油状液体的成分是乙酸乙酯、乙酸、乙醇;
(5)题中所说,蒸出的乙酸量较少,不足以中和碳酸钠溶液,说明碳酸钠有剩余,不是因消耗碳酸钠溶液而使溶液褪色,因此只能是酚酞溶解于乙酸乙酯中。
2. 溶液 溶液显紫色 a、b 冷凝回流环己醇,提高其转化率 分液漏斗、烧杯 通冷凝水,加热 淀粉溶液 b、c
【分析】I.(1)检验物质时通常是利用该物质的特殊性质,或利用不同物质间的性质差异。苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应而醇不能,可依此设计用氯化铁溶液检验苯酚的存在;
(2)书写陌生情境的化学方程式时,一定要将题给的所有信息挖掘出来,比如题给的反应条件,如催化剂、加热的温度、此反应已明确指出的“可逆”;
(3)催化剂选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的理由分析,显然要突出浓硫酸的缺点,突出FeCl3·6H2O的优点;
(4)在发生装置中加装冷凝管,显然是为了冷凝回流,提高原料的利用率。
(5)计算此问时尽可能采用关系式法,找到已知和未知之间的直接关系。
(6)误差分析时,利用相关反应式将量尽可能明确化。
【详解】I.(1)检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;
(2)①从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl3·6H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:,注意生成的小分子水勿漏写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl3·6H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+SO2↑+2H2O;b项合理,与浓硫酸相比,FeCl3·6H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;
②仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,冷凝回流环己醇,提高其转化率;
(3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;
(4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;
II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的②式和③式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余=×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-)mol,据反应①式中环己烯与溴单质1:1反应,可知环己烯的物质的量也为(b-)mol,其质量为(b-)×82g,所以ag样品中环己烯的质量分数为:。
(6)a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。
【点睛】①向规范、严谨要分数。要注意题设所给的引导限定词语,如“可逆”、“玻璃”等,这些是得分点,也是易扣分点。
②要计算样品中环己烯的质量分数,只需要算出环己烯的物质的量即可顺利求解。从所给的3个反应方程式可以得出:2Na2S2O3~I2~Br2~,将相关已知数据代入计算即可。
③对于a项的分析,要粗略计算出因苯酚的混入,导致单位质量样品消耗溴单质的量增加,最终使测得环己烯的结果偏高。
3. 蒸馏烧瓶 受热均匀,便于控制反应温度 丙烯、正丙醚 减少1—溴丙烷的挥发 、或
【分析】浓硫酸与HBr能发生氧化还原反应,故用较浓与制备HBr、HBr与正丙醇发生取代反应制备1—溴丙烷,蒸馏得到粗产品,再予以提纯,据此回答;
【详解】(1) 根据常见仪器的结构可知,仪器A是蒸馏烧瓶,油浴加热的优点是受热均匀,便于控制反应温度。
(2) 正丙醇在浓硫酸作用下可能发生消去反应,或分子间取代反应,则反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和丙烯、正丙醚。
(3)步骤2中1—溴丙烷等物质的蒸气经冷凝后进入接收瓶、1—溴丙烷等易挥发,故向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是减少1—溴丙烷的挥发。
(4)步骤2中,有所稀释所得较浓与发生复分解反应生成HBr、HBr与正丙醇发生取代反应生成1—溴丙烷,反应的化学方程式为:、或。
(5) 原料有正丙醇、水、浓和,,则1-溴丙烷理论产量为24.6g, 1-溴丙烷的产率为。
4. (1) +H2O ab 减少环己醇蒸出
(2) AB 漏斗、容量瓶 除去有机相的水
(3) 通冷凝水,加热 b
(4) 加入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不改变
(5)bc
【分析】由题给流程可知,在六水氯化铁做催化剂条件下,环己醇共热发生消去反应制得环己烯粗产品,向粗产品中加入饱和氯化钠溶液洗涤、分液得到水相和有机相,向有机相中加入无水MgSO4干燥,除去有机相中的水分,过滤得到混有有机杂质的环己烯,蒸馏收集83 ℃的馏分得到环己烯。
(1)①烧瓶A中进行的可逆反应为在六水氯化铁做催化剂条件下,环己醇共热发生消去反应生成环己烯和水,反应的化学方程式为+H2O;②a.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,易使环己醇脱水炭化,炭化所得碳与浓硫酸共热反应生成污染环境的二氧化硫气体, a正确;b.六水氯化铁无毒污染小,盐类物质易回收,回收的六水氯化铁可循环使用,符合绿色化学理念,b正确;c.催化剂能改变反应速率,但不改变平衡移动的方向,所以同等条件下,用六水氯化铁和用浓硫酸的平衡转化率相同,c错误;故选ab;
(2)根据分析可知,操作2为分液,用到的仪器为分液漏斗和烧杯,故选AB;不需要使用的是漏斗、容量瓶;根据分析,无水MgSO4为干燥剂,可除去有机相中的水分;
(3)蒸馏的操作过程为安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,向冷凝管中通冷凝水,加热蒸馏烧瓶,弃去前馏分,收集83 ℃的馏分得到环己烯;蒸馏装置中需使用直型冷凝管,温度计的水银球需放在支管口处,故选b;
(4)滴定过程中产生碘单质,滴定所用指示剂为淀粉溶液,滴定终点的现象为:加入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不改变;根据Br2+2KI═I2+2KBr、I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6得关系式Br2~I2~2Na2S2O3,则与KI反应的n(Br2)=n(Na2S2O3)=×yw×10-3mol,所以与环己烯反应的n(Br2)=(b-×yw×10-3)mol,根据Br2+得n(环己烯)=(x-×yw×10-3)mol,m(环己烯)=(x-×yw×10-3)mol×82g/mol,环己烯质量分数=×100%=×100%;
(5)a.样品中含有苯酚杂质,苯酚和溴发生取代反应生成沉淀,消耗相同质量的溴,消耗环己烯的质量大于苯酚,所以如果含有苯酚导致测定偏高;b.在测定过程中部分环己烯挥发导致环己烯质量减少,导致测定结果偏低;c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化导致消耗的硫代硫酸钠偏大,与环己烯反应的溴偏低,导致测定结果偏低;故选bc。
5. +CH3COOH+H2O 7
【分析】根据问题(1),A为一取代芳烃,说明A中含有苯环,且只有一个取代基,依据A的分子式,推出A的结构简式为;A与Cl2在光照条件下发生取代反应, Cl取代乙基上的氢原子,因为B含有甲基,因此B的结构简式为 ;B在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,-OH取代氯原子位置,则C结构简式为 ;D能与溴的四氯化碳溶液发生反应,说明D中含有碳碳不饱和键,根据G的分子式,推出D的结构简式为;E与C发生酯化反应,根据酯化反应的实质,推出E的分子式为C2H4O2,据此分析。
【详解】(1) A为一取代芳烃,说明A中含有苯环,且只有一个取代基,依据A的分子式,推出A的结构简式为;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,Cl取代乙基上的氢原子,因为B含有甲基,因此B的结构简式为 ;
(2) E与C发生酯化反应,根据酯化反应的实质,推出E的分子式为C2H4O2;
(3)E和C发生酯化反应,其反应方程式为+CH3COOH+H2O;
(4)苯环上一硝化产物只有一种,说明苯环上只有一种H原子,即苯环上的取代基处于对称,有两个-CH2Br,处于对位,即: ;有两个-CH3、两个-Br,即: ,共有七种;有两组峰,说明有两种不同化学环境的氢原子,峰面积比为1:1,说明两种不同的H原子个数比为1:1,即符合条件的是。
【点睛】难点是同分异构体的书写,首先根据信息判断出取代基的位置,然后采用“先整后散”,令取代基为两个-CH2Br,两个-CH3和两个-Br,然后再进行分析即可。
6. 羟基 ①② ⑦⑧
【分析】根据已知信息以及A的分子式,1mol乙炔与2molHCHO发生加成反应生成A,即A的结构简式为;根据 以及流程,A与H2发生加成反应,推出B的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,B与HBr发生取代反应,-Br取代-OH位置,C的结构简式为BrCH2CH2CH2CH2Br,C与KCN发生取代反应,即得到NCCH2CH2CH2CH2CN,据此分析;
【详解】(1) 根据已知信息以及A的分子式,1mol乙炔与2molHCHO发生加成反应生成A,即A的结构简式为;
(2) 根据 以及流程,A与H2发生加成反应,推出B的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,B中含有的官能团是羟基;
(3)根据上述分析,①、②发生加成反应,③、④发生取代反应;⑥为加成反应,⑦为氧化反应,⑧为氧化反应,⑨为取代反应,所以属于加成反应的有①②;属于氧化反应的有⑦⑧;
(4)尼龙66为高分子材料,反应⑩为缩聚反应,去氯原子,-NH2去H原子,即尼龙66的结构简式为;
(5)该单体核磁共振氢谱有三个峰,说明有三种不同的氢原子;峰面积之比为1:2:3,说明三种氢原子个数比为1:2:3;能与NaHCO3溶液反应,说明含有-COOH;根据A的结构简式,A的不饱和度为2,因此该单体不饱和度也为2,-COOH不饱和度为1,即该单体中含1个碳碳双键,从而推出该单体的结构简式为,该单体通过加聚反应得到K,K的结构简式为;
(6)聚乳酸的单体为,根据,推出生成是CH3CHO,CH3CH2OH氧化成CH3CHO,即合成聚乳酸的路线为。
【点睛】同分异构体的书写是本题的难点,首先根据信息,推出可能含有的官能团或结构,同分异构体中的不饱和度是相同,这是解决本题的关键。
7. 醛基、羟基 加成反应 b、c 防止倒吸 饱和碳酸钠溶液
【分析】由图知,A为纤维素,水解可制得B葡萄糖、葡萄糖发酵可制得C乙醇,乙醇被催化氧化生成D为CH3CHO;D转化为E是得氧氧化过程, E为CH3COOH, E与C发生酯化反应生成具有香味的液体F为CH3COOCH2CH3, 通过石油裂解生产、和水反应生成C乙醇,G为CH2=CH2,据此回答;
【详解】(1)为葡萄糖,所含官能团的名称为醛基、羟基,化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应。
(2) C为乙醇,被催化氧化生成D为CH3CHO;的化学反应方程式为。
(3)a. 乙醇和乙醛均能被酸性溶液氧化,均产生褪色现象,故不符合;
b.乙醇不能与溴水反应、二者混溶、呈黄或橙色,乙醛能被溴水氧化、产生褪色现象,故符合;
c. 乙醇不与银氨溶液发生银镜反应,乙醛与银氨溶液水浴加热下发生银镜反应,故符合;
d.乙醇和乙醛均无酸性、均不能使石蕊试液变色,故不符合;
答案为b、c。
(4)①乙酸、乙醇、乙酸乙酯均具有挥发性,反应过程中经挥发冷凝后进入试管中,故试管中液体可以吸收挥发的乙酸和乙醇,能降低乙酸乙酯的溶解度、便于溶液分层,则为饱和碳酸钠溶液;从试管A中出来的气体中含有乙酸和乙醇,二者被碳酸钠溶液吸收,若将导管插入到液面以下会发生倒吸,此装置中采用了球形干燥管,即使水进入球形部分也会回落,故其作用是防止倒吸。则答案为:防倒吸;饱和碳酸钠溶液。
②按酯化反应原理:酸脱羟基醇去氢,若实验中用含的与反应,则的化学方程式为。
8. +NaOH +NaCl AB 4
【分析】由的蒸气对的相对密度可知A的相对分子质量,完全燃烧可产生、,则求得A的分子式为C2H4O,核磁共振氢谐有2组峰,有2种氢原子,可知A为,B为乙酸;由图知,甲苯与氯气在光照下反应得C为,C在氢氧化钠水溶液中水解得D为,D被氧化得E为,B和D在浓硫酸加热下发生酯化反应生成水和F为,E和F发生信息反应得到X为,据此回答;
【详解】(1)据分析: 的结构简式为。
(2)由分析,的化学方程式+NaOH +NaCl。
(3)对于化合物,则
A. 含酯基,则能发生水解反应 ,A正确;
B. 含碳碳双键,故能使溶液褪色,B正确;
C. 无醛基,则不能发生银镜反应,C不正确;
答案为AB。
(4) D为,芳香化合物是的同分异构体,则可以为苯甲醚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚,共有4种。
9. 2—丙醇 氧化反应 ++H2O 6 、
【分析】A分子式是C3H6,可能是环丙烷,也可能是丙烯,根据A与H2O反应产生C3H8O,可知A是丙烯,结构简式是CH2=CH-CH3,A与水发生加成反应产生的B是醇,结合D的结构简式可知B是2-丙醇,结构简式为,B与苯发生取代反应产生C:,C催化脱氢,产生D:;D与过氧乙酸反应产生E:,E与H2在Ni作催化剂时反应产生F:,F与丁酸发生酯化反应产生G:。
【详解】(1)据分析可知:的名称为2—丙醇,反应④即D与过氧乙酸反应产生E即,为得氧过程,反应类型为氧化反应。
(2) 反应⑥是醇与丁酸CH3CH2CH2COOH在浓硫酸催化下,加热发生酯化反应,产生和水,所以反应类型是酯化反应(也是取代反应),试剂X是丁酸CH3CH2CH2COOH。
(3) 反应②由B(2-丙醇)与苯发生取代反应生成C,同时有水生成,由生成的化学方程式为++H2O 。
(4) E结构简式为:,分子式是C9H10O,芳香化合物W是E的同分异构体,该同分异构体符合条件:①W苯环上有2个取代基;②能发生银镜反应,说明含有醛基。若两个取代基:一个是-CHO、另一个是-CH2-CH3、在苯环上的位置有邻位、间位、对位三种位置,则有3种,若两个取代基:一个是- CH2-CHO、另一个是-CH3、在苯环上的位置有邻位、间位、对位三种位置,则有3种,故满足条件的同分异构体有6种;其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为的的结构简式为:、。
(5) 由流程反应知,环己烯与过氧乙酸发生反应产生,该物质与H2在Ni催化下发生反应产生,环己醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应产生乙酸环己酯,故合成路线为。
10. (1)
(2)bd
(3)
(4) 浓硫酸,加热
(5) 4 (或“”)
【分析】由信息反应、结合D的结构简式逆推:C为、B为乙酸;D和A发生酯化反应得到M,据此回答。
【详解】(1)11.6gA完全燃烧产生0.6molCO2和0.6molH2O,所以A中n(C) ∶n(H) =1∶2,设A分子式为CnH2nOm,由A蒸汽对H2的相对密度为29可知,A相对分子质量为58,由相对分子质量得出,14n+16m=58,A的物质的量为0.2mol,A中C原子的物质的量为0.6mol,即1molA中有3molC,可得n=3,m=1,则A的分子式为C3H6O,由于A分子中不含甲基,且为链状结构,则其结构简式为:。
(2)苯酚具有弱酸性,可以与NaOH反应生成苯酚钠,同时苯酚的酸性仅强于碳酸氢根,则苯酚也可以和碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,故答案选bd。
(3)由信息反应①可知C的结构简式为。
(4)A+D→M为酯化反应,反应条件为浓硫酸,加热,M为、分子式为。
(5)D的同分异构体,同时满足下列条件:
①与溶液发生显色反应,则含酚羟基;
②苯环上有两种硝基取代物,则苯环上有2个处于对位的不同取代基;
③分子中含有-COO-结构,则可能为酯基或羧基;
综上,2个处于对位的取代基中必有1个酚羟基、另一个分别可以是-COOCH3、-OOCCH3、-CH2OOCH和-CH2COOH,则满足条件的同分异构体共有4种;
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1,即分子内有五种氢原子,且氢原子数目之比为1∶2∶2∶2∶1;则符合条件的结构简式为(或“”)。
11. (1)邻硝基苯酚(或“2-硝基苯酚”)
(2)碳碳双键,氯原子
(3)取代反应
(4)
(5)、
(6) 氧化 3∶1
【分析】A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与Cl2高温反应生成B,B与HOCl发生加成反应生成C,C的分子式为C3H6OCl2,B的分子式为C3H5Cl,B中含有碳碳双键,AB为取代反应,则A的结构简式为CH3CH=CH2;根据C、D的分子式,CD为氯原子的取代反应,结合已知②,C中两个Cl原子连接在两个不同的碳原子上,则A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为CH2=CHCH2Cl、C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl、D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个H2O生成E;根据FGJ和E+JK,结合F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+JK为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCHO,F的结构简式为,G的结构简式为,J的结构简式为;K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,KL的过程中脱去1个H2O,结合KL的反应条件和已知①,KL先发生加成反应、后发生消去反应,L的结构简式为;
(1)据分析知,G的结构简式为,其化学名称为邻硝基苯酚或2-硝基苯酚;故答案为:邻硝基苯酚或2-硝基苯酚;
(2)据分析知,B的结构简式为CH2=CHCH2Cl,其官能团的化学名称为碳碳双键、氯原子;故答案为:碳碳双键、氯原子;
(3)据分析知,CD为氯原子的水解反应,其属于取代反应;故答案为:取代反应;
(4)D在浓硫酸、加热时消去2个H2O生成E ,其化学方程式是故答案为:;
(5)K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,对比K和L的分子式,KL的过程中脱去1个H2O,结合KL的反应条件和已知①,KL先发生加成反应生成,后发生消去反应生成L;故答案为:、
(6)根据流程L+GJ+P,即++,对比L和P的结构简式,L发生了去氢的氧化反应,根据原子守恒,反应过程中L与G物质的量之比为3:1;故答案为:氧化;3:1。
12. 原子(或共价) 共价键 大于 分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多 晶体为离子晶体,离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔点越高 8
【分析】
(4)根据图知,与Na+紧邻且等距的AlH4-有8个;该晶胞中钠离子个数=6×+4×=4,AlH4-个数=1+8×+=4,其体积=(a×a×2a)×10-21cm3,其密度=;若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代,实际上该晶胞中有一个钠离子被锂离子取代;
【详解】
(1)①A组熔点最高,属于原子晶体,原子晶体的构成微粒为原子,微粒间作用力为共价键;
②B-B键的键长比Si-Si键的键长短,B-B键的键能比Si-Si键的键能大,所以硼晶体的硬度大于晶体硅的硬度,
(2) 由于HF分子之间存在氢键,其熔化时需要消耗的能量更多,导致HF的熔点比其它氢化物的熔点高;
(3)C组物质为离子晶体, r(Na+)<r(K+)<r(Rb+),离子晶体中,在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高,所以、、的熔点由高到低的顺序为;晶体也是离子晶体,离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔点越高,则晶体的熔点高于、、;
(4)根据图知,与Na+紧邻且等距的AlH4-有8个;该晶胞中钠离子个数=6×+4×=4,AlH4-个数=1+8×+=4,其体积=(a×a×2a)×10-21cm3,密度== g•cm-3= g•cm-3;若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代,实际上该晶胞中有一个钠离子被锂离子取代,所以其化学式为。
13. 是离子晶体,是分子晶体 4 、 4
【详解】(1)通常,离子晶体熔断高、分子晶体熔沸点低。、同为金属氯化物,的熔点为而的熔点为,原因为:是离子晶体,是分子晶体。
(2)醋酸羰基三氨合铜()配合物中,配离子为,铜()有空轨道、、有孤电子对,则中心原子为铜(),配位数为4,配位体为、。
(3) ①由氧化亚铜的晶胞结构知,Cu+位于顶点和面心位置, Cl_位于晶胞内、体对角线的四分之一处,已知晶胞的棱长为。与最短的距离是,与紧邻的个数为4。
②已知原子的坐标为,原子坐标为,按A、B和C的相对位置关系知,原子坐标为。
③由晶胞示意图知,晶胞内Cu+个数为;4个Cl_位于晶胞内;所以该晶体的化学式为CuCl,其相对分子质量为99.5,1个晶胞质量为g,晶胞的体积为:(a×10-7cm)3,氯化亚铜密度的计算式为 (用表示阿伏加德罗常数)。
14. (1)金刚石晶体
(2)A
(3)分子之间能形成氢键
(4) 4 8
(5) 大于 晶体MgO和NaCl均为离子晶体,MgO中的离子电荷数大于NaCl中的离子电荷数,且、,所以MgO晶体的熔点较大
【解析】(1)金刚石是共价晶体,晶体中碳原子全部以共价键结合。冰和干冰晶体中分子内部是共价键,分子间是氢键或范德华力。而MgO、CaCl2和铜晶体中没有共价键。
(2)A.18g冰中含水分子的物质的量为1mol,在冰晶体中,每个水分子周围有4个水分子以氢键结合,而每个氢键被2个水分子共有,所以在晶体中平均每个水分子对应2个氢键,则1mol冰晶体中含氢键数目为2NA,故A错误;B.金刚石晶体中,每个碳原子都和相邻的4个碳原子形成碳碳键,而每个碳碳键被两个碳原子所共有,所以平均每个碳原子对应碳碳键个数为2,则金刚石晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故B正确;C.88g干冰晶体中含有2mol二氧化碳分子,在干冰晶胞中,二氧化碳分子位于立方体的顶点和面心,则平均一个晶胞中含有4个二氧化碳分子,所以88g干冰晶体中含有0.5 NA 个干冰晶胞,故C正确;D.从MgO晶胞可以看出,在MgO晶胞中,距 Mg2+ 最近的O2-位于Mg2+的上、下、左、右、前、后,这些 O2− 可构成正八面体,故D正确;故选A。
(3)在冰中H2O分子之间存在氢键,氢键比范德华力强,所以冰的熔点远高于干冰。
(4)铜晶胞中,铜原子位于立方体的顶点和面心,所以每个铜晶胞中平均含有4个铜原子。从CaCl2的晶胞可以看出,和每个Ca2+紧邻的Cl-有8个,即Ca2+ 的配位数为8。
(5)在离子晶体中,离子所带电荷越高,离子半径越小,离子键越强,离子晶体的熔点越高。晶体MgO和NaCl均为离子晶体,MgO中的离子电荷数大于NaCl中的离子电荷数,且 r(Mg2+)
(2) 6
(3)
【解析】(1)
①硒元素的原子序数为34,核外电子数为34,每个电子的空间运动状态都不同,基态Se原子核外电子的空间运动状态有34种;
②Se和S是同主族元素均为VIA族,最高正价为+6,为最高价含氧酸属于强酸,为弱酸,则酸性:>,中Se原子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该微粒空间构型为正四面体形;
(2)
配合物的中心离子为,有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN-,配位数就是配体的个数,所以配位数为6;
(3)
①由图可知,K原子位于晶胞内部,“SeBr6”位于顶点和面心位置,由原子均摊法可知,该晶胞中K的数目为8,“SeBr6”的数目为8×+6×=4,则化学式为K2SeBr6;
②晶胞中含有4个“K2SeBr6”,晶胞质量为,若晶胞边长为x,则晶胞体密度g•cm-3,解得x=cm,由图可知,晶胞中相邻K之间的最短距离为pm。
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