宁夏青铜峡市宁朔县中2022-2023学年高二下学期期末考试化学试题(含解析)
展开宁朔县中2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷
相对原子质量:H-1 Cu-64 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59
一、选择题(本大题共25个小题,每小题2分,共50分)
1. 化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A. 煤炭经蒸馏、气化和液化等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
B. 医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使细菌蛋白发生变性
C. “海水淡化”可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
D. 新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子化合物
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 苯甲酸 B. CH2=CH-CH=CH2 1,3-二丁烯
C. 1,3-苯二酚 D. 2-羟基丙烷
3. 下列各组混合物能用分液漏斗分离的是
A. 苯和甲苯 B. 己烯和己烷
C 乙酸乙酯和水 D. 丙酮和乙醇
4. 关于正丁烷(CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3)、异丁烷()的下列说法错误的是
A. 它们互称同分异构体
B. 它们的一氯代物都各有2种
C. 它们互称同系物
D. 正丁烷和异丁烷化学性质相似
5. 下列有关芳香烃的叙述中,不正确的是
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯
B. 甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成
C. 乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D. 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成
6. 下列实验中,能达到相应实验目的是( )
A.制备并收集乙酸乙酯
B.除去甲烷中的乙烯
C.验证溴乙烷的消去产物是乙烯
D.分离乙醇和乙酸
A. A B. B C. C D. D
7. 下列分子的所有原子肯定不在同一平面内的是
A. ClCH===CHCl B. CO2 C. CH≡CH D. CH3C≡CCH3
8. 某有机物的结构简式如图所示,关于该有机物,下列叙述不正确的是
A. 一定条件下,能发生加聚反应
B. 1mol该有机物与溴水发生反应,消耗Br2的物质的量为1mol
C. 该有机物有三种官能团
D. 该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种产物
9. 下列物质中,核磁共振氢谱中出现三组峰的是
① ② ③ ④
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
10. 下列物质能产生银镜反应的是
①蚁酸 ②乙醛 ③福尔马林 ④乙酸乙酯
A. 只有①③ B. 只有②③④ C. 只有①②③ D. 全部
11. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应:+Br2+HBr
B. 实验室制备乙烯:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
C. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入CO2:2+CO2+H2O→2+Na2CO3
12. 2018年俄罗斯世界杯比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂一氯乙烷(沸点为12.27℃,进行局部冷冻麻醉应急处理。那么制取一氯乙烷的最好方法是
A 乙烷与氯气发生取代反应 B. 乙烯与氯气发生加成反应
C. 乙烷与氯化氢反应 D. 乙烯与氯化氢发生加成反应
13. 在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是
A. 发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B. 发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C. 发生水解反应时,被破坏的键是①
D. 发生消去反应时,被破坏的键是②和③
14. 如图是一些常见有机物的转化关系,以下有关反应的说法不正确的是
A. 反应①是加成反应 B. 以反应②是加聚反应
C. 反应③是消去反应 D. 反应⑧是氧化反应
15. 关于生活中的有机物,下列说法不正确的是( )
A. 皮肤接触浓硝酸变黄是蛋白质的颜色反应
B. 工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油
C. 食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,是人体的营养物质
D. 纤维素、油脂、蛋白质均是天然高分子化合物
16. 用分子式C7H8O所表示的某化合物含有苯环,并且和FeCl3溶液不发生显色反应,这种化合物的同分异构体有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
17. 核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,下列关于核糖的叙述正确的是
A. 可以与新制氢氧化铜悬浊液反应 B. 与葡萄糖互为同系物
C. 可以跟氯化铁溶液显色 D. 可以使紫色石蕊试液变红
18. 2020年以来新冠病毒疫情在全国出现,一次性医用口罩对于全国人民至关重要,口罩主要原料为聚丙烯树脂。下列说法错误的是
A. 聚丙烯结构简式为 B. 由丙烯合成聚丙烯的反应类型为加聚反应
C. 聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 聚丙烯在自然环境中容易降解
19. 下列醇中既能发生消去反应,又能被氧化为酮的是
①②③CH3OH④⑤⑥
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④ D. ②⑥
20. 下列转化中的“X溶液”可以是
A. NaOH B. Na2CO3 C. NaHCO3 D. Na
21. 分子式为C5H12O的饱和一元醇有机物有( )
A. 4种 B. 6种 C. 8种 D. 9种
22. 苹果酸分子的结构简式为。下列说法正确的是
A. 1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1mol H2
B. 1mol苹果酸可与3mol NaOH发生反应
C. 苹果酸分子中的官能团有羟基和羧基
D. 与苹果酸互为同分异构体
23. 以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应是
A. 加成-消去-取代 B. 消去-加成-取代
C. 消去-取代-加成 D. 取代-消去-加成
24. 在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是
A. 乙烯→乙二醇:CH2=CH2
B. 溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2OH
C. 1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2C≡CH
D. 乙烯→乙炔:CH2=CH2CH≡CH
25. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,其结构简式如图所示,下列关于布洛芬的说法错误的是
A. 苯环上的一氯代物有2种 B. 1mol布洛芬最多能消耗1molNaOH
C. 布洛芬可以与乙醇发生酯化反应 D. 布洛芬中的所有原子可能共平面
二、实验题(共14分)
26. 某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行丙烯酸(H2C=CHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)酯化反应的实验。已知:乙醇的沸点为78.5℃,丙烯酸的沸点为141℃,丙烯酸乙酯的沸点为99.8℃、回答下列问题:
(1)仪器M的名称为________,仪器A、B中的溶液均为_______。
(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是_______,原因是_______。
(3)乙装置中冷凝水应该从_______(填“a”或“b”)口进入。
(4)按甲图安装好仪器后,在反应管中加入配制的体积比为3∶2的乙醇和丙烯酸,加热至沸腾,很久也没有果香味液体生成,原因是_______。
(5)乙醇需要过量一些的原因是_______。
(6)某同学选用了CH3CH218OH、CH2=CH-COOH两个反应物,对酯化反应的原理进行探究。请写出该反应的化学方程式:________。
(7)下列有关有机知识表述正确的是_______(填字母)。
A. 乙烯可以通过加成反应制得CH3CHCl2
B. 等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧时所需O2的质量相同
C. 乙酸乙酯中含有乙酸杂质,可加入一定量的乙醇和浓硫酸通过酯化反应除去
D. 葡萄糖、麦芽糖均能与银氨溶液发生银镜反应
三、有机推断题(共10分)
27. 某化合物Ⅰ可通过如图合成路线合成:
已知:
回答下列问题:
(1)中,属于烃的是_______(填标号)。
(2)的反应类型属于_______(填“加成”或“加成”)。
(3)F在氢氧化钠的水溶液中加热,发生反应的化学方程式为_______。
(4)完全燃烧消耗_______。
(5)最多可与_______反应,所得产物_______。
(6)中浓硫酸的作用是_______。
四、结构与性质
28. 中国早在周朝已能冶炼铸铁了。目前,铁及其化合物广泛地应用到各个领域。请回答下列问题:
(1)基态铁原子的电子排布式为_______。
(2)我国菱铁矿FeCO3储量较为丰富,其中CO的空间结构为_______,与CO互为等电子体的一种分子的化学式为_______。
(3)草酸亚铁可作为电池正极材料磷酸铁锂的原料,其结构简式如图,碳原子的杂化方式是_______。
(4)Fe(CO)5溶于汽油、苯、丙酮等有机溶剂,熔点、沸点分别在-20℃、103.6℃左右。因此可知Fe(CO)5属于_______晶体;从电子对给予情况来看,CO与Fe之间形成_______键。
(5)铁与氨气反应生成一种如图所示晶胞结构的产物,N周围最近的Fe数目是_______。若该晶体的密度是dg•cm-3,则两个最近的Fe间的距离为_______pm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
29. 不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。
(1)基态碳原子的电子排布图为_______。
(2)铬和镍元素都易形成配位化合物:
①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+的配位数为_______。
②硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_______。
③氨是_______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_______,氨的沸点高于PH3,原因是_______。
(3)镍元素基态原子的价电子排布式为_______,3d能级上的未成对电子数为_______。
(4)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ/mol、INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_______。
(5)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=_______cm。
宁朔县中2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷 答案解析
相对原子质量:H-1 Cu-64 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59
一、选择题(本大题共25个小题,每小题2分,共50分)
1. 化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A. 煤炭经蒸馏、气化和液化等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
B. 医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使细菌蛋白发生变性
C. “海水淡化”可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
D. 新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A. 煤炭气化生成CO和氢气,液化生成甲醇,可获得清洁能源和重要的化工原料,蒸馏为分离液体混合物的方法,则煤炭不能蒸馏,故A错误;
B. 酒精可使蛋白质发生变性,则医药中常用酒精来消毒,故B正确;
C. 明矾中铝离子水解生成胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质,但不能淡化海水,故C错误;
D. 光导纤维的成分为二氧化硅,为无机物,而新型材料聚酯纤维属于有机高分子化合物,故D错误;
答案选B。
2. 下列有机物的命名正确的是
A. 苯甲酸 B. CH2=CH-CH=CH2 1,3-二丁烯
C. 1,3-苯二酚 D. 2-羟基丙烷
【答案】C
【解析】
【详解】A. 为甲酸苯酚酯,故A错误;
B.CH2=CH-CH=CH2中主链有4个碳原子,有两个碳碳双键,名称为1,3-丁二烯,故B错误;
C.名称为间苯二酚或1,3-苯二酚,故C正确;
D. 属于醇,主链3个碳原子,羟基在2号位上,为2—丙醇,故D错误;
故答案选C。
3. 下列各组混合物能用分液漏斗分离的是
A. 苯和甲苯 B. 己烯和己烷
C. 乙酸乙酯和水 D. 丙酮和乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A. 苯和甲苯相溶不能用分液漏斗分离,A项错误;
B. 己烯和己烷相溶不能用分液漏斗分离,B项错误;
C. 乙酸乙酯和水互不相溶能用分液漏斗分离,C项正确;
D. 丙酮乙醇相溶不能用分液漏斗分离,D项错误;
答案选C。
4. 关于正丁烷(CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3)、异丁烷()的下列说法错误的是
A. 它们互称同分异构体
B. 它们的一氯代物都各有2种
C. 它们互称同系物
D. 正丁烷和异丁烷化学性质相似
【答案】C
【解析】
【详解】A.正丁烷、异丁烷的分子式均为C4H10,且结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.正丁烷(CH3-CH2-CH2-CH3)是对称的,1号与4号碳等效,2号与3号碳等效,所以有2种等效氢,异丁烷中3个甲基是等效的,所以有2种等效氢,所以它们的一氯代物都各有2种,故B正确;
C.它们互称同分异构体,不是同系物,故C错误;
D.正丁烷和异丁烷中碳原子之间均为C-C单键,化学性质相似,故D正确;
故选:C。
5. 下列有关芳香烃的叙述中,不正确的是
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯
B. 甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成
C. 乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D. 苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯在浓硫酸、加热至50−60℃时能与浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯,故A正确;
B.甲苯在光照条件下和氯气反应发生的是烷烃基上的取代,故B错误;
C.乙苯含有乙基,可被高锰酸钾氧化为−COOH,故乙苯能被高锰酸钾溶液氧化为,故C正确;
D.苯环和碳碳双键均能和氢气加成,故苯乙烯和少量的氢气加成可以生成,故D正确。
故答案选B。
【点睛】本题考查了苯及其同系物的结构和性质,应注意反应条件对苯的同系物发生卤代时取代位置的影响。
6. 下列实验中,能达到相应实验目的的是( )
A.制备并收集乙酸乙酯
B.除去甲烷中的乙烯
C.验证溴乙烷的消去产物是乙烯
D.分离乙醇和乙酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. 反应物是乙酸、乙醇,浓硫酸作催化剂和吸水剂,用饱和碳酸钠溶液接受乙酸乙酯,故A符合题意;
B. 酸性高锰酸钾与乙烯反应生成二氧化碳,因此不能用酸性高锰酸钾除掉甲烷中的乙烯,只能用溴水或溴的四氯化碳除掉,故B不符合题意;
C. 乙醇易挥发,乙醇也能被酸性高锰酸钾氧化而溶液褪色,因此不能验证消去产物为乙烯,故C不符合题意;
D. 乙酸和乙醇是互溶的不能用分液来分离,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
【点睛】检验甲烷中的乙烯用溴水或酸性高锰酸钾溶液;除掉甲烷中的乙烯用溴水。
7. 下列分子的所有原子肯定不在同一平面内的是
A. ClCH===CHCl B. CO2 C. CH≡CH D. CH3C≡CCH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH2=CH2是六个原子共平面结构,ClCH=CHCl是乙烯中的2个氢原子被氯原子取代,仍为六个原子共平面结构,故A不选;
B.CO2是直线型分子,所有原子肯定在一个平面上,故B不选;
C.乙炔分子中的所有原子一定在一条直线上,所以一定共面,故C不选;
D.CH3C≡CCH3中甲基是立体结构,碳原子上的所有氢原子一定不共面,则CH3C≡CCH3中所有原子肯定不在同一平面内,故D选;
故答案为D。
【点睛】分析有机物原子共面问题时,重点掌握C-C、C=C、C≡C和苯的空间结构特点,有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。
8. 某有机物的结构简式如图所示,关于该有机物,下列叙述不正确的是
A. 一定条件下,能发生加聚反应
B. 1mol该有机物与溴水发生反应,消耗Br2的物质的量为1mol
C. 该有机物有三种官能团
D. 该有机物苯环上的一个H被Cl取代,有3种产物
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.该有机物中含有碳碳双键,故在一定条件下能发生加聚反应,A正确 ;
B.1个该有机物分子中含有1个碳碳双键,故1mol该有机物与溴水发生反应,消耗Br2的物质的量为1mol,B正确;
C.该有机物只含有碳碳双键和氯原子两种官能团,C错误;
D.该有机物苯环上的一个H被Cl取代有邻、间、对三种位置关系,有3种产物,D正确;
故选C。
9. 下列物质中,核磁共振氢谱中出现三组峰的是
① ② ③ ④
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】分子中有几种等效氢原子,则核磁共振氢谱中会出现几组峰,等效氢原子个数分别为:① 有2个;②有3个;③ 有3个;④有2个,则根据题意知,核磁共振氢谱中出现三组峰的是②③,C项符合题意。
故选C。
10. 下列物质能产生银镜反应的是
①蚁酸 ②乙醛 ③福尔马林 ④乙酸乙酯
A. 只有①③ B. 只有②③④ C. 只有①②③ D. 全部
【答案】C
【解析】
【分析】含有醛基的物质能够发生银镜反应,据此分析判断。
【详解】①蚁酸的结构简式为HCOOH,含有醛基,②乙醛中含有醛基,③福尔马林是甲醛的水溶液,甲醛中含有醛基,④乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3,没有醛基,因此能产生银镜反应有①②③,故选C。
11. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应:+Br2+HBr
B. 实验室制备乙烯:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
C. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
D 向苯酚钠溶液中通入CO2:2+CO2+H2O→2+Na2CO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,化学方程式为+Br2+HBr,故A正确;
B.CH3CH2OH在浓硫酸的催化下发生消去反应得到CH2=CH2,方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,故B正确;
C.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应得到CH2=CH2,方程式为:CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O,故C正确;
D.向苯酚钠溶液中通入CO2得到苯酚和碳酸氢钠,方程式为:+CO2+H2O→+NaHCO3,故D错误;
故选D。
12. 2018年俄罗斯世界杯比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂一氯乙烷(沸点为12.27℃,进行局部冷冻麻醉应急处理。那么制取一氯乙烷的最好方法是
A. 乙烷与氯气发生取代反应 B. 乙烯与氯气发生加成反应
C. 乙烷与氯化氢反应 D. 乙烯与氯化氢发生加成反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,乙烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代,生成多种卤代烃的混合物,因此,不宜用此法制备一氯乙烷,故A不选;
B.乙烯与氯气发生加成反应,生成:CH2Cl-CH2Cl,不能得到一氯乙烷,故B不选;
C.乙烷与氯化氢不发生反应,故C不选;
D.乙烯与氯化氢发生加成反应,产物只有CH3CH2Cl,所得产品纯度高,且原子利用率为100%,因此这是生成一氯乙烷的最佳方法,故D可选;
故选D。
13. 在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是
A. 发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B. 发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C. 发生水解反应时,被破坏的键是①
D. 发生消去反应时,被破坏的键是②和③
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】卤代烃水解反应是卤素原子被羟基取代生成醇,只断①键;消去反应是卤代烃中卤素原子和卤素原子相连碳原子的邻位碳上的氢原子共同去掉,断①③键,综上所述故选C。
14. 如图是一些常见有机物的转化关系,以下有关反应的说法不正确的是
A. 反应①是加成反应 B. 以反应②是加聚反应
C. 反应③是消去反应 D. 反应⑧是氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 乙烯与溴水发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,反应①是加成反应,A正确;
B. 乙烯在催化剂条件下发生加聚反应得到聚乙烯,反应②是加聚反应,B正确;
C. 乙烯在催化剂条件下,与水发生加成反应,生成乙醇,反应③是加成反应,C错误;
D. 乙醇被氧气氧化生成乙醛,反应⑧是氧化反应,D正确;
故选C。
15. 关于生活中的有机物,下列说法不正确的是( )
A. 皮肤接触浓硝酸变黄是蛋白质的颜色反应
B. 工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油
C. 食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,是人体的营养物质
D. 纤维素、油脂、蛋白质均是天然高分子化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.皮肤中含有蛋白质,含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色,称为蛋白质的颜色反应,故A正确;
B.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,可水解生成高级脂肪酸钠和甘油,可用于制取肥皂和甘油,故B正确;
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,可以被人体吸收,是人体的营养物质,故C正确;
D.纤维素、蛋白质的相对分子质量较大,属于高分子化合物,油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,相对分子质量不大,不属于高分子化合物,故D错误;
答案选D。
16. 用分子式C7H8O所表示的某化合物含有苯环,并且和FeCl3溶液不发生显色反应,这种化合物的同分异构体有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】A
【解析】
【详解】该化合物的分子式为C7H8O,故该化合物分子中含有1个苯环,遇FeCl3溶液不发生显色反应,说明不含有酚羟基,可能为醇和醚,即侧链的结构可能为-CH2OH或-OCH3,结构简式分别为:和,故符合条件的结构有2种;故选A。
【点睛】本题考查同分异构体数目判断,正确理解题干信息为解答本题的关键,明确与氯化铁不显示紫色说明有机物分子中不含有酚羟基,注意掌握同分异构体的概念及书写方法。
17. 核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,下列关于核糖的叙述正确的是
A. 可以与新制氢氧化铜悬浊液反应 B. 与葡萄糖互为同系物
C. 可以跟氯化铁溶液显色 D. 可以使紫色石蕊试液变红
【答案】A
【解析】
【详解】A、分子中含有醛基,可以与新制氢氧化铜悬浊液反应,A正确;
B、据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也非同系物,B错误;
C、因核糖中没有酚羟基,不能与氯化铁溶液作用显色,C错误;
D、核糖中无—COOH,不能使石蕊试液变红,D错误;
答案选A。
18. 2020年以来新冠病毒疫情在全国出现,一次性医用口罩对于全国人民至关重要,口罩的主要原料为聚丙烯树脂。下列说法错误的是
A. 聚丙烯结构简式为 B. 由丙烯合成聚丙烯的反应类型为加聚反应
C. 聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 聚丙烯在自然环境中容易降解
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚丙烯由丙烯CH=CHCH3通过加聚反应制得,结构简式为,故A说法正确;
B.聚丙烯由丙烯CH=CHCH3通过加聚反应制得,故B说法正确;
C.聚丙烯的结构中没有双键,,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C说法正确;
D.聚丙烯结构中化学键为单键,不易被氧化、不能水解,因此聚丙烯在自然环境中不容易降解,故D说法错误;
本题答案D。
19. 下列醇中既能发生消去反应,又能被氧化为酮的是
①②③CH3OH④⑤⑥
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④ D. ②⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①中与—OH相连碳原子的邻碳上没有H原子,不能发生消去反应,该物质能被氧化成醛(),①不符合题意;
②与—OH相连碳原子的邻碳上有H原子,能发生消去反应生成CH2=CHCH3,该物质能被氧化成酮(CH3COCH3),②符合题意;
③CH3OH只有1个碳原子,不能发生消去反应,CH3OH被氧化成醛(HCHO),③不符合题意;
④与—OH相连碳原子的邻碳上有H原子,能发生消去反应生成,该物质能被氧化成醛(),④不符合题意;
⑤与—OH相连碳原子的邻碳上没有H原子,不能发生消去反应,该物质能被氧化成醛(),⑤不符合题意;
⑥与—OH相连碳原子的邻碳上有H原子,能发生消去反应生成(CH3)3CCH=CH2,该物质能被氧化成酮[(CH3)3CCOCH3],⑥符合题意;
符合题意的有②⑥,故D正确;
答案选D。
20. 下列转化中的“X溶液”可以是
A. NaOH B. Na2CO3 C. NaHCO3 D. Na
【答案】C
【解析】
【详解】A项,NaOH与羧基和酚羟基都能反应,故A错误;B项,Na2CO3与羧基和酚羟基都能反应,故B错误;C项,NaHCO3能与羧基反应,与酚羟基和醇羟基都不反应,故C正确;D项,Na与羧基、酚羟基和醇羟基都反应,故D错误。
21. 分子式为C5H12O的饱和一元醇有机物有( )
A. 4种 B. 6种 C. 8种 D. 9种
【答案】C
【解析】
【分析】分子式为C5H12O的饱和一元醇的取代基是羟基,书写戊基-C5H11异构体,戊基异构数目等于戊醇的异构体数目,据此分析。
【详解】该物质为戊醇,可能的结构有: HOCH2CH2CH2CH2CH3、HOCH(CH3)CH2CH2CH3、HOCH(CH2CH3)2、HOCHCH(CH3)CH2CH3、HOC(CH3)2CH2CH3、HOC(CH3)CH(CH3)2、HOCH2CH2CH(CH3)2、HOCH2C(CH3)3共有8种结构,答案选C。
22. 苹果酸分子的结构简式为。下列说法正确的是
A. 1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1mol H2
B. 1mol苹果酸可与3mol NaOH发生反应
C. 苹果酸分子中的官能团有羟基和羧基
D. 与苹果酸互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 1mol羟基或羧基与足量金属Na反应均生成0.5mol H2,1mol苹果酸中有1mol羟基和2mol羧基,故1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5mol H2,故A错误;
B. 1mol羧基可消耗1mol NaOH,羟基与NaOH不反应,1mol苹果酸可与2mol NaOH发生反应,故B错误;
C. 苹果酸分子中的官能团有羟基和羧基,故C正确;
D. 与苹果酸是同一物质,故D错误;
故答案为C。
23. 以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应是
A. 加成-消去-取代 B. 消去-加成-取代
C. 消去-取代-加成 D. 取代-消去-加成
【答案】B
【解析】
【详解】以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,步骤为①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯;②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷;③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液条件水解(取代反应)生成1,2-丙二醇。
故选:B。
24. 在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是
A. 乙烯→乙二醇:CH2=CH2
B. 溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2OH
C. 1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2C≡CH
D. 乙烯→乙炔:CH2=CH2CH≡CH
【答案】B
【解析】
详解】A.乙烯与Br2发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,然后与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生乙二醇,两步实现物质转化,合成路线简洁,A不符合题意;
B.溴乙烷是卤代烃,可以与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生乙醇,一步就可以实现物质的转化,因此上述题干的转化步骤不简洁,B符合题意;
C.1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁烯CH3CH2CH=CH2,CH3CH2CH=CH2与Br2水发生加成反应产生1,2-二溴丁烷,再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁炔,反应步骤简洁,C不符合题意;
D.乙烯与Br2水发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生乙炔,反应步骤简洁,D不符合题意;
故选B。
25. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,其结构简式如图所示,下列关于布洛芬的说法错误的是
A. 苯环上的一氯代物有2种 B. 1mol布洛芬最多能消耗1molNaOH
C. 布洛芬可以与乙醇发生酯化反应 D. 布洛芬中的所有原子可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环上有2个处在对位的不同的取代基,则苯环上的一氯代物有2种,A正确;
B.分子内含1个羧基,则 1mol布洛芬最多能消耗1molNaOH,B正确;
C.分子内含1个羧基,则布洛芬可以与乙醇发生酯化反应,C正确;
D.分子内有饱和碳原子呈四面体结构,则布洛芬中的所有原子不可能共平面,D不正确;
答案选D。
二、实验题(共14分)
26. 某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行丙烯酸(H2C=CHCOOH)与乙醇(CH3CH2OH)酯化反应的实验。已知:乙醇的沸点为78.5℃,丙烯酸的沸点为141℃,丙烯酸乙酯的沸点为99.8℃、回答下列问题:
(1)仪器M的名称为________,仪器A、B中的溶液均为_______。
(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是_______,原因是_______。
(3)乙装置中冷凝水应该从_______(填“a”或“b”)口进入。
(4)按甲图安装好仪器后,在反应管中加入配制的体积比为3∶2的乙醇和丙烯酸,加热至沸腾,很久也没有果香味液体生成,原因是_______。
(5)乙醇需要过量一些的原因是_______。
(6)某同学选用了CH3CH218OH、CH2=CH-COOH两个反应物,对酯化反应的原理进行探究。请写出该反应的化学方程式:________。
(7)下列有关有机知识表述正确的是_______(填字母)。
A. 乙烯可以通过加成反应制得CH3CHCl2
B. 等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧时所需O2的质量相同
C. 乙酸乙酯中含有乙酸杂质,可加入一定量的乙醇和浓硫酸通过酯化反应除去
D. 葡萄糖、麦芽糖均能与银氨溶液发生银镜反应
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 饱和碳酸钠溶液
(2) ①. 乙 ②. 乙的冷凝效果好,可减少丙烯酸乙酯的损失
(3)b (4)漏加浓硫酸
(5)乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损耗
(6)CH2=CHCOOH+CH3CH218OHCH2=CHCO18OCH2CH3+H2O (7)BD
【解析】
【分析】浓硫酸作用下丙烯酸与乙醇共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,该反应为可逆反应,反应中浓硫酸作催化剂和吸水剂,既能加快反应速率,又能使平衡正向移动,提高酯的产率,乙装置相对于甲装置增加了冷凝管,冷凝效果更好,能有效减少产品损失,生成的丙烯酸乙酯中含有挥发的丙烯酸和乙醇杂质,收集装置中盛放的饱和碳酸钠溶液能反应掉乙酸、溶解乙醇,降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层析出。
【小问1详解】
由实验装置图可知,仪器M为蒸馏烧瓶;由分析可知,仪器A、B中的溶液均为分离提纯得到丙烯酸乙酯的饱和碳酸钠溶液,故答案为:蒸馏烧瓶;饱和碳酸钠溶液;
【小问2详解】
丙烯酸、乙醇、丙烯酸乙酯受热易挥发,为提高丙烯酸乙酯的产率,制备丙烯酸乙酯时应充分冷凝,由实验装置图可知,乙装置中冷凝管可以增强冷凝效果,减少丙烯酸乙酯的损失,故答案为:乙;乙的冷凝效果好,可减少丙烯酸乙酯的损失;
【小问3详解】
为增强冷凝效果,实验时乙装置中冷凝管的冷却水应从下口进、上口出,故选b;
【小问4详解】
酯化反应中需添加浓硫酸作催化剂和吸水剂,加快反应速率并提高酯的产率,由题意可知,制备丙烯酸乙酯时,未加入浓硫酸,所以没有果香味液体生成,故答案为:漏加浓硫酸;
【小问5详解】
已知乙醇的沸点为78.5°C,丙烯酸的沸点为141°C,乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损失,所以实验时应加入过量乙醇,故答案为:乙醇的沸点比丙烯酸低,易挥发而损耗;
【小问6详解】
酯化反应的机理是羧酸失去羟基、醇失去氢,反应生成酯和水,则CH3CH218OH和CH2=CHCOOH反应生成CH2=CHCO18OCH2CH3和水,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH218OHCH2=CHCO18OCH2CH3+H2O,故答案为:CH2=CHCOOH+CH3CH218OHCH2=CHCO18OCH2CH3+H2O;
【小问7详解】
A.乙烯与氯气发生加成反应生成ClCH2CH2Cl,则乙烯不可以通过加成反应制得CH3CHCl2,故A错误;
B.由分子式可知,乙酸可改写为CH4·H2O,则等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相同,故B正确;
C.由于乙醇和乙酸发生酯化反应制备乙酸乙酯是一个可逆反应,则乙酸乙酯中含有乙酸杂质,不可加入一定量的乙醇和浓硫酸通过酯化反应除去,而应该加入饱和碳酸钠溶液充分洗涤后进行分液除去,故C错误;
D.麦芽糖及葡萄糖均为还原性糖,二者均能与银氨溶液发生银镜反应;果糖虽然结构中不含醛基,但果糖在碱性溶液中可发生烯醇化作用变成醛糖,故也能与银氨溶液发生银镜反应,故D正确;
故选BD。
三、有机推断题(共10分)
27. 某化合物Ⅰ可通过如图合成路线合成:
已知:
回答下列问题:
(1)中,属于烃的是_______(填标号)。
(2)的反应类型属于_______(填“加成”或“加成”)。
(3)F在氢氧化钠的水溶液中加热,发生反应的化学方程式为_______。
(4)完全燃烧消耗_______。
(5)最多可与_______反应,所得产物为_______。
(6)中浓硫酸的作用是_______。
【答案】(1)ACE (2)加成
(3)+2NaOH+2NaBr
(4)1.7 (5) ①. 2 ②. 、
(6)作催化剂和吸水剂
【解析】
【分析】光照发生取代反应生成B(),B通过反应发生消去反应生成C(),C和氯气加成生成D( ),D再通过消去反应得到E();E通过加成得到F,F和氢气加成得到卤代烃G(),G发生取代反应生成醇H(),H通过酯化反应生成I。
【小问1详解】
只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃,中,属于烃的是ACE。
【小问2详解】
由分析结合题干可知,的反应类型属于加成。
【小问3详解】
F在氢氧化钠的水溶液中加热,发生取代反应生成醇,反应的化学方程式为+2NaOH+2NaBr。
【小问4详解】
C化学式为C6H10,1mol C6H10反应消耗8.5,则 C6H10完全燃烧消耗1.7。
【小问5详解】
中含有2mol的脂基,故最多可与2反应,所得产物为、。
小问6详解】
中反应为酯化反应,其中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂。
四、结构与性质
28. 中国早在周朝已能冶炼铸铁了。目前,铁及其化合物广泛地应用到各个领域。请回答下列问题:
(1)基态铁原子的电子排布式为_______。
(2)我国菱铁矿FeCO3储量较为丰富,其中CO的空间结构为_______,与CO互为等电子体的一种分子的化学式为_______。
(3)草酸亚铁可作为电池正极材料磷酸铁锂的原料,其结构简式如图,碳原子的杂化方式是_______。
(4)Fe(CO)5溶于汽油、苯、丙酮等有机溶剂,熔点、沸点分别在-20℃、103.6℃左右。因此可知Fe(CO)5属于_______晶体;从电子对给予情况来看,CO与Fe之间形成_______键。
(5)铁与氨气反应生成一种如图所示晶胞结构的产物,N周围最近的Fe数目是_______。若该晶体的密度是dg•cm-3,则两个最近的Fe间的距离为_______pm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(2) ①. 平面三角形 ②. BF3、SO2等
(3)sp2 (4) ①. 分子 ②. 配位
(5) ①. 6 ②. ×1010
【解析】
【小问1详解】
铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;
故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;
【小问2详解】
中以C为中心的价层电子对数,sp2杂化;原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,与互为等电子体为BF3 、SO3;
故答案为:平面三角形;SO3、BF3;
【小问3详解】
根据图示,C的杂化方式为sp2;
故答案为:sp2;
【小问4详解】
Fe(CO)5溶于汽油、苯、丙酮等有机溶剂且熔沸点低,则Fe(CO)5为分子晶体;CO的电子向Fe的空轨道配位,形成σ配位键;
故答案为:分子;配位;
【小问5详解】
N在顶点,Fe位于面心,则N周围最近的Fe的数目为6,根据晶胞结构可知,其Fe的个数为,N的个数为,设棱长为acm,则密度,Fe原子位于棱心,则两个最近的Fe的距离为;
故答案为:6;。
29. 不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。
(1)基态碳原子的电子排布图为_______。
(2)铬和镍元素都易形成配位化合物:
①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+的配位数为_______。
②硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_______。
③氨是_______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_______,氨的沸点高于PH3,原因是_______。
(3)镍元素基态原子的价电子排布式为_______,3d能级上的未成对电子数为_______。
(4)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ/mol、INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_______。
(5)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=_______cm。
【答案】(1) (2) ①. 6 ②. 正四面体 ③. 配位键 ④. 极性 ⑤. sp3 ⑥. 氨分子间存在氢键
(3) ①. 3d84s2 ②. 2
(4)铜失去的第二个电子是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
(5)
【解析】
【小问1详解】
基态碳原子的排布式为1s22s22p2,则排布图为;
【小问2详解】
①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+与4个H2O,2个Cl-形成配位键,所以配位数为6;
②[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为硫酸根离子,其中心S原子孤电子对数=(a-bx)=(6+2-2×3)=0,无孤电子对,4条化学键,为sp3杂化,故立体构型是正四面体;配离子中Ni2+与NH3之间形成的为配位键;
③氨中氮原子为sp3杂化,为三角锥形,则为极性分子;氨分子间存在氢键,而PH3分子间不存在氢键,氨分子间的作用力大于PH3分子间的作用力,导致氨的沸点高于PH3;
【小问3详解】
镍元素为28号元素,其基态原子的价电子排布式3d84s2,3d能级有5个轨道,8个电子,则未成对电子数为2;
【小问4详解】
铜失去的第二个电子是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,导致ICu>INi;
【小问5详解】
Cu位于晶胞的面心,N(Cu)= 6×=3,Ni位于晶胞的顶点,N(Ni)= 8×=1,ρ=,则m=ρV,64×3+59×1=d×a3×NA,a=cm。
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