还剩15页未读,
继续阅读
【化学】天津市静海区第一中学2018-2019学年高二下学期3月月考(解析版) 试卷
展开
天津市静海区第一中学2018-2019学年高二下学期3月月考
考生注意:
1. 本试卷分第Ⅰ卷基础题(80分)和第Ⅱ卷提高题(20分)两部分,共100分。
2. 试卷书写规范工整,卷面整洁清楚,酌情加减1-2分,并计入总分。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16
第Ⅰ卷 基础题(共80分)
一、选择题: 每小题2分,共24分. 每小题只有一个正确选项。
1.下列有机物的结构表示正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 乙烯的实验式为:CH2
C. 乙醛的结构简式:CHOCH3
D. (CH3)3COH的名称:2,2—二甲基乙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基为中性自由基,内含单电子,即羟基的电子式,故A错误;
B、实验式是各原子的最简单的整数比,乙烯的分子式为C2H4,故实验式为CH2,故B正确;
C、醛基结构简式为-CHO,所以乙醛的结构简式为CH3CHO,故C错误;
D.(CH3)3COH:主链为丙醇,羟基在2号C,在2号C含有1个甲基,该有机物名称为:2-甲基-2-丙醇,故D错误;
答案选B。
【点睛】明确常见化学用语的书写原则为解答本题的关键。本题的易错点为A,要注意区分羟基和氢氧根离子。
2.下列说法中正确的是( )
A. 在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B. 红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C. 质谱法不能用于相对分子质量的测定
D. 核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构
【答案】D
【解析】
在核磁共振氢谱中有3个吸收峰,A错误;红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类,无法确定数目,B错误;通过质谱法测定相对分子质量,C错误;红外光谱仪用于测定有机物的官能团;核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目;质谱法用于测定有机物的相对分子质量;可以确定分子中共轭体系的基本情况;所以红外光谱仪、紫外光谱、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析,D正确;正确选项D。
3.下列说法正确的是
A. 凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,一定是同系物
B. 组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体
C. 相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D. 两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体
【答案】B
【解析】
【分析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;具有相同的分子式,结构不同的化合物互称为同分异构体;根据二者的概念结合具体实例分析判断。
【详解】A、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,不一定是同系物,同系物需要结构相似,如乙酸与乙酸乙酯,分子组成上相差2个CH2原子团,但结构不相似,不是同系物,故A错误;
B、组成元素质量分数相同,且相对分子质量相同,则分子式相同,且是不同化合物,结构不相同,说明互为同分异构体,故B正确;
C、同分异构体分子式相同,相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物,分子式不一定相同,不一定是同分异构体,如乙醇与甲酸,相对分子质量均为46,故C错误;
D、两种化合物组成元素相同,但具有的分子式不一定相同,则不一定互为同分异构体,如烯烃与环丙烷,故D错误;
答案选B。
4.某有机物的结构简式为,下列关于该物质的说法中不正确的是
A. 该物质不能发生消去反应,但能在一定条件下发生加聚反应
B. 该物质不能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀
C. 该物质在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类
D. 该物质可使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H,不能发生消去反应,含有碳碳双键,一定条件下发生加聚反应,故A正确;
B.该物质中的溴原子必须水解成Br-,才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,故B正确;
C.该物质在NaOH的醇溶液中加热,不发生消去反应,因溴原子邻位碳上没有H原子,如发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中进行,故C错误;
D.含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴水褪色,故D正确;
答案选C。
【点睛】本题的易错点为C,要注意卤代烃发生消去反应和水解反应条件的区别,同时注意消去反应对结构的要求。
5.下列同一组反应的反应类型,不相同的是
A. 1-丁烯使溴水褪色,乙炔制取氯乙烯
B. 苯乙烯制取聚苯乙烯,四氟乙烯制取聚四氟乙烯
C. 由一氯己烷制1-己烯;由丙烯制1,2-二溴丙烷
D. 1-已烯使酸性KMnO4溶液褪色,甲苯使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.1-丁烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴丁烷,乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯,都是加成反应,反应类型相同,故A不选;
B.苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,都是加聚反应,反应类型相同,故B不选;
C.一氯己烷发生消去反应生成1-己烯,丙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,前者是消去反应、后者是加成反应,反应类型不同,故C选;
D.1-己烯、甲苯都和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,二者都发生氧化反应,反应类型相同,故D不选;
答案选C。
6.某种药物合成中间体的结构简式如图,有关该物质的说法不正确的是
A. 属于芳香族化合物
B. 能发生消去反应和酯化反应
C. 能分别与金属Na、浓HBr溶液反应
D. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液反应,消耗5 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有苯环,为芳香族化合物,故A正确;
B.分子中含有醇羟基,可发生消去反应和酯化反应,故B正确;
C.分子中含有羧基,可与金属钠、分子中含有醇羟基,能与浓HBr溶液发生取代反应,故C正确;
D.分子中含有2个酚羟基和1个羧基,则1mol该有机物与足量NaOH溶液反应,消耗3mol NaOH,故D错误;
答案选D。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,把握有机物官能团的性质为解答该类试题的关键。本题中有机物中含有酚羟基,可发生取代、中和、氧化和显色反应,含有醇羟基,可发生取代、氧化和消去反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和反应和酯化反应。
7.欲除去下列物质中混有的少量杂质(括号内物质为杂质),错误的是
A. 溴乙烷(溴):加入氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
B. 乙醇(水):加入新制生石灰,蒸馏
C. 溴苯(溴):加入氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
D. 苯(苯酚):氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
【答案】A
【解析】
【详解】A.二者都与氢氧化钠溶液反应,不能除杂,故A错误;
B.CaO与水反应后,增大了物质间的沸点差异,然后蒸馏可除杂,故B正确;
C.溴苯不溶于水,溴可与氢氧化钠溶液反应,分液可分离,故C正确;
D.苯不溶于水,苯酚可与氢氧化钠溶液反应,生成苯酚钠溶于水,然后分液分离,故D正确;
答案选A。
8.NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B. 28g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为2NA
【答案】B
【解析】
苯不含碳碳双键,故A错误;28g乙烯的物质的量为1 mol,乙烯分子含6对共用电子对,故B正确;标准状况下二氯甲烷是液体,故C错误;乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH2,乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为3NA,故D错误。
9.有机物A的分子式为C5H12O,且能在铜丝作催化剂和加热的条件下反应,其氧化产物能与新制Cu(OH)2在加热的条件下生成砖红色沉淀,有机物A的结构有(不考虑立体异构)
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
【答案】B
【解析】
试题分析:有机物A的分子式为C5H12O,满足饱和一元醇和饱和一元醚的通式,能在铜丝作催化剂和加热的条件下反应,故应为饱和一元醇,其氧化产物能与新制Cu(OH)2在加热的条件下生成砖红色沉淀,故其氧化产物为醛,故该醇的结构中必含有-CH2OH,故为C4H9-CH2OH,C4H9-有四种,故该醇结构有四种,B项正确;本题选B。
考点:有机物结构确定。
10.下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯生成
B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯
D. d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【解析】
【分析】
A.乙醇易挥发,结合乙醇的性质分析判断;
B.盐酸易挥发,根据盐酸与苯酚钠能否反应,结合实验目的分析判断;
C.制备乙烯需要测定反应液的温度170℃,据此判断;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,据此判断。
【详解】A.乙醇易挥发,也能被高锰酸钾氧化,则应排除乙醇的干扰,再检验,故A错误;
B.盐酸易挥发,盐酸与苯酚钠反应,则不能比较碳酸、苯酚的酸性,应排除盐酸的干扰,故B错误;
C.制备乙烯测定反应液的温度170℃,则温度计的水银球应在液面下,故C错误;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,则图中装置可制备,故D正确;
答案选D。
【点睛】本题的易错点为A,要注意乙醇能够发生氧化反应,除能够燃烧生成二氧化碳和水外,还能发生催化氧化生成乙醛,也能被酸性高锰酸钾、酸性重铬酸钾溶液直接氧化生成乙酸。
11.有如下合成路线,甲经二步转化为丙:
下列叙述错误的是 ( )
A. 物质丙能与氢氧化钠溶液反应
B. 甲和丙均可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 反应(2)属于取代反应
D. 步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
【答案】A
【解析】
与氯气发生加成反应生成,
,在氢氧化钠的水溶液中加热水解为;属于醇,与氢氧化钠不反应,故A错误;甲含有碳碳双键、丙含有醇羟基,所以均可使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;中氯原子被羟基取代生成,属于取代反应;能使溴水褪色,故D正确。
12.在如图所示分子中,处于同一平面上的原子数最多可能有
A. 20个 B. 18个 C. 14个 D. 12个
【答案】A
【解析】
【详解】在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,故选A。
【点睛】在常见的有机化合物中,甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断,注意单键可以旋转,关键是要有一定的空间想象能力。
二、填空题 (共56分)
13.按题目要求填写下列空白。
(1) 按官能团的不同分类,有机物类型为________类。
(2) 中官能团的名称是________________。
(3)键线式表示的有机物的结构简式是____________。
(4)系统命名法为_________________。
系统命名法命名有机物时应注意的问题_______ 、 _______(至少写两点)
【答案】 (1). 酯 (2). 羧基、羟基 (3). CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3 (4). 3,3,5,5-四甲基庚烷 (5). 选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链 (6). 编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号
【解析】
【分析】
(1)是甲酸甲酯;
(2) 中官能团有—OH和—COOH;
(3)中含有2个碳碳双键,端点和拐点均为碳原子,据此书写其结构简式;
(4)为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,结合烷烃的命名方法命名;
系统命名法命名有机物时应注意的问题有:主链选择是否最长,编号是否正确,编号之和是否最小等,据此解答。
【详解】(1)含有酯基,是甲酸甲酯,属于酯,故答案为:酯;
(2) 中官能团有—OH为羟基,—COOH为羧基,故答案为:羧基、羟基;
(3)中含有2个碳碳双键,其结构简式为:CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3,故答案为:CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3;
(4)为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,编号从右边开始,在3号、5号C各含有2个甲基,其名称为:3,3,5,5-四甲基庚烷,故答案为:3,3,5,5-四甲基庚烷;
系统命名法命名有机物时应注意的问题有:选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃等,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链;编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号,等等,故答案为:选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链;编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号。
【点睛】本题的易错点为(3),将以键线式表示的有机物改写成结构简式和结构式的形式时,每一个拐点和终点都表示一个C,且省略的原子(如H)必须补充完整。
14.Ⅰ、某有机物的分子式为C6H12,若其分子中所有碳原子一定处于同一平面,则该有机物的结构简式为________;若该有机物有一个顺式异构体,且能与氢气加成生成2-甲基戊烷,则该顺式异构体的结构简式为___________。
Ⅱ、玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式为。苧烯的分子式为________。有机物A是苧烯的同分异构体,分子中含有结构,A可能的结构为____(用键线式表示)。
Ⅲ、某物质的分子式为C7H6O2 ,其同分异构体既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,写出符合上述条件的同分异构体的结构简式________________。
通过此题的解答,请归纳你在书写同分异构体时应用的规律_______ 、 _______ 、 _______(至少两点)
【答案】 (1). (2). (3). C10H16 (4). 、、、 (5). 、、 (6). 逐步缩短碳链法 (7). 定一移二法 (8). 基本结构替换法
【解析】
【分析】
Ⅰ、根据乙烯是平面结构,取代乙烯中氢原子的碳在同一平面上;两个相同基团在C=C同侧为顺式结构,据此分析解答;
Ⅱ、的分子式为C10H16;R为-C4H9,根据缩短碳链的方法书写对应的同分异构体;
Ⅲ、既能发生银镜反应又能与FeCl3发生显色反应,说明其分子中含有酚羟基和醛基,据此书写出符合条件的同分异构体;
书写同分异构体时应用的规律有:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法等,据此解答。
【详解】Ⅰ、乙烯是平面结构,取代乙烯中氢原子的碳是同一平面上,因此C6H12分子中所有碳原子一定处于同一平面的结构简式为,;能与氢气加成生成2-甲基戊烷,分子中含有1个C=C双键,结构为顺式:,故答案为:;;
Ⅱ、的分子式为C10H16;有机物A是苧烯的同分异构体,分子中含有结构,则R为-C4H9,对应的同分异构体有4种,分别为、、、,用键线式表示为、、、,故答案为:C10H16; 、、、;
Ⅲ、既能发生银镜反应又能与FeCl3发生显色反应,说明其分子中含有酚羟基和醛基,满足条件的有机物的结构简式如:、、,故答案为:、、;
书写同分异构体时应用的规律有:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法等,故答案为:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法。
15.有机物A只由C、H、O三种元素组成,常用作有机合成的中间体,测得8.4g该有机物经燃烧生成22.0g CO2和7.2g水,质谱图表明其相对分子质量为84;红外光谱分析表明A中含有-OH和位于分子端的-C≡C-,核磁共振氢谱显示有3种峰,峰面积之比为6:1:1。
(1)写出A的分子式___________;
(2)写出A的结构简式__________;
(3)下列物质一定能与A发生反应的是_______(填序号)。
A.H2 B.Na C.Br2 D.O2(Cu作催化剂)
解决该题的关键环节为A结构的确定,在解决(2)时,你用到了题干中的哪些谱图信息_______
【答案】 (1). C5H8O (2). (3). ABC (4). 红外光谱和核磁共振氢谱
【解析】
【分析】
(1)根据n=计算有机物A、二氧化碳、水的物质的量,根据原子守恒计算烃分子中C、H原子数目,根据相对原子质量计算分子中氧原子数目,据此判断该烃的分子式;
(2)红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6∶1∶1,分子中有3种不同的H原子,原子数目之比为6∶1∶1,结合有机物的分子式判断有机物A的结构;
(3)根据有机物A含有的官能团进行分析解答。
【详解】(1)有机物A只含有C、H、O三种元素,质谱图表明其相对分子质量为84,8.4g有机物A的物质的量==0.1mol,经燃烧生成22.0gCO2,物质的量为0.5mol,生成7.2g H2O,物质的量为=0.4mol,故有机物A分子中N(C)=5,N(H)=8,故N(O)==1,故A的分子式为C5H8O,故答案为:C5H8O;
(2)A的不饱和度为:=2,红外光谱分析表明A分子中含有-OH键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6∶1∶1,故分子中含有2个CH3、1个-OH连接在同一C原子上,所以A的结构简式为:,故答案为:;
(3)红外光谱分析表明A分子中含有-OH键和位于分子端的C≡C键,不饱和度为=2,不含其它官能团,含有羟基,能与钠反应,含有C≡C键,能与溴发生加成反应,能与氢气发生加成反应,与羟基相连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化,故答案为:ABC;
根据上述解析,解决该题的关键环节为A结构的确定,在解决(2)时,用到了题干中的红外光谱和核磁共振氢谱的谱图信息,故答案为:红外光谱和核磁共振氢谱。
【点睛】本题考查有机物的推断。本题的易错点为(3),要注意醇羟基发生催化氧化对结构的要求。
16.下表是A、B、C、D四种有机物的有关信息:
A
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②能与水在一定条件下反应生成C;
③比例模型为:
B
①由C、H两种元素组成;
②球棍模型为:
C
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;
③与二甲醚互为同分异构体。
D
①相对分子质量比C物质少2;
②能由物质C氧化而成。
根据表中信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为___________(系统命名法);写出该生成物与足量的NaOH水溶液共热的化学方程式___________。
(2)A与氢气发生加成反应后生成分子F,与F在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n=________时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B具有的性质是________(填序号):①无色无味液体、②有毒、③不溶于水、④密度比水大、⑤高锰酸钾酸性溶液和溴水反应褪色、⑥任何条件下不与氢气反应;写出在浓硫酸作用下,B与浓硝酸反应的化学方程式为: _______
(4)写出由C氧化生成D的化学方程式________。
【答案】 (1). 1,2二溴乙烷 (2). CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr (3). 4 (4). ②③ (5). +HO—NO2+H2O (6). 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
【解析】
【分析】
A能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含有碳碳双键或三键,结合其比例模型,可知A为CH2=CH2;A能和水反应生成C,C由C、H、O三种元素组成,能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应,则C为CH3CH2OH;根据B的组成元素及其球棍模型知,B是;D的相对分子质量比C少2,且能由C氧化生成,所以D是CH3CHO,据此解答。
【详解】(1)A为CH2=CH2,与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷与足量的NaOH水溶液共热发生水解反应,反应的化学方程式为CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr;故答案为:1,2-二溴乙烷;CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr;
(2)A与氢气发生加成反应后生成物质F,F为乙烷,当烷烃中碳原子数目为4时开始出现同分异构体,故答案为:4;
(3)B是苯,结构简式为,分子式为C6H6,苯是无色有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,密度小于水,性质较稳定,和酸性高锰酸钾溶液、溴水都不反应,但能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,一定条件下能和氢气发生加成反应生成环己烷,与浓硝酸反应的化学方程式:+ HO-NO2+H2O,故答案为:②③;+ HO-NO2+H2O;
(4)乙醇能被氧化生成乙醛,反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
17.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯装置图及有关数据如下:
项目
苯
溴
溴苯
密度/(g·cm-3)
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴。仪器c的名称是____________,其进水口为_____(填“上”或“下”)口,装置d中倒置漏斗作用为________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸镁,静置、过滤。
(3)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必需的是____(填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)将d中的NaOH溶液换成硝酸银溶液,则出现的现象为_____________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明该反应为取代反应。
解决(3)时用到题干中的哪些信息_______
【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 下 (3). 防止倒吸 (4). 除去HBr和未反应的Br2 (5). C (6). 淡黄色沉淀 (7). 不能 (8). 苯和溴苯的沸点和溶解性
【解析】
【分析】
苯和液溴在三溴化铁作催化剂的条件下,发生取代反应生成溴苯,反应过程中为防止液溴和苯的挥发,提高原料的利用率,用冷凝管进行冷凝回流,同时吸收生成的HBr气体,防污染。
(1)用冷凝管对挥发出的蒸汽进行冷凝,冷却水的流向是低进高出,尾气中的HBr极易溶于水;
(2)溴苯中含有溴,加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,据此解答;
(3)分离出的粗溴苯中含有未反应的苯,结合苯和溴苯的性质分析解答。
【详解】(1)根据图示,仪器c为球形冷凝管;用冷凝管冷却蒸汽并回流到三颈烧瓶内,冷却水的流向是低进高出,即进水口为下;尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,由于HBr极易溶于水,装置d中倒置漏斗可以防止倒吸,故答案为:球形冷凝管;下;防止倒吸;
(2)溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中.然后加干燥剂,无水氯化钙能吸收水分,干燥溴苯,故答案为:除去HBr和未反应的Br2;
(3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯。利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,故答案为:C;
(4)尾气中有HBr及挥发出的Br2,将d中的NaOH溶液换成硝酸银溶液,可以看到生成淡黄色的沉淀,该现象不能说明反应中生成了HBr,也就不能说明该反应为取代反应;解决(3)时主要用到了题干中苯和溴苯物理性质中的沸点和溶解性,故答案为:淡黄色沉淀;不能;苯和溴苯的沸点和溶解性。
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
18.以苯酚为原料合成的路线如图所示.请按要求作答
(1)写出鉴别苯酚与A这2种有机物的方法,用必要的文字说明: .
(2)写出以下物质的结构简式:B ,F .
(3)写出反应④的化学反应方程式:④ ,
(4)反应⑤可以得到E,同时可能得到的副产物的结构简式为 .
【答案】(1)分别加入浓溴水,若有白色沉淀生成的,原物质为苯酚,没有沉淀的为;
(2);;
(3);
(4).
【解析】
试题分析:苯酚与氢气发生加成反应生成A,则A为;A在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成B,且B能使溴水褪色,证明B中含有碳碳双键,则B为;B与溴发生加成反应生成C,则C为;C与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应生成D,则D为;D与溴可以发生1,2加成,也可以发生1,4加成,或全部发生加成反应生成四溴产物,由可知,E应为1,4加成的产物,因此E为,E与氢气发生加成反应生成F,则F为,F最后水解可以生成。
(1)由以上的分析可知,A为,鉴别A与苯酚利用的原理是苯酚能够与浓溴水反应生成白色沉淀,而A不能,因此鉴别苯酚与A的方法是:分别加入浓溴水,若有白色沉淀生成的,原物质为苯酚,没有沉淀的为;
(2)由上面的分析可知,B的结构简式为:;F的结构简式为:;
(3)反应④是与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应生成,因此方程式为:;
(4)反应⑤是发生1,4加成生成,副反应是发生1,2加成和完全加成生成四溴产物,因此副产物有两种,结构简式为:。
考点:考查有机物的合成与推断。
19.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO+H2O
(1)请写出检验B中所含官能团所需试剂(按滴加试剂的先后顺序写):____________
(2)写出CH3CHO与足量的银氨溶液共热的离子方程式:____________
(3)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:____________
【答案】 (1). 新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),溴水 (2). CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O (3). 2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O。
【解析】
【分析】
(1)B()分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团,根据检验醛基和碳碳双键的性质,结合醛基的还原性分析解答;
(2)醛基能够被银氨溶液氧化生成乙酸铵,据此书写反应的离子方程式;
(3)根据题给反应类比写出两分子乙醛反应的化学方程式。
【详解】(1)B()分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团,检验醛基可以选用新制的氢氧化铜悬浊液,检验碳碳双键,可以选用溴水,由于溴水也能氧化醛基,因此需要先检验醛基,再检验碳碳双键,故答案为:新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),溴水;
(2)醛被氧化,生成的氨气溶解在水中,不能加↑符号,离子方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O,故答案为:CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O;
(3)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式为2CH3CHO CH3CH=CHCHO+H2O,故答案为:2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O。
【点睛】本题考查了官能团的检验和醛的性质。本题的易错点为(1),要注意醛基的还原性对碳碳双键检验的影响。
考生注意:
1. 本试卷分第Ⅰ卷基础题(80分)和第Ⅱ卷提高题(20分)两部分,共100分。
2. 试卷书写规范工整,卷面整洁清楚,酌情加减1-2分,并计入总分。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16
第Ⅰ卷 基础题(共80分)
一、选择题: 每小题2分,共24分. 每小题只有一个正确选项。
1.下列有机物的结构表示正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 乙烯的实验式为:CH2
C. 乙醛的结构简式:CHOCH3
D. (CH3)3COH的名称:2,2—二甲基乙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基为中性自由基,内含单电子,即羟基的电子式,故A错误;
B、实验式是各原子的最简单的整数比,乙烯的分子式为C2H4,故实验式为CH2,故B正确;
C、醛基结构简式为-CHO,所以乙醛的结构简式为CH3CHO,故C错误;
D.(CH3)3COH:主链为丙醇,羟基在2号C,在2号C含有1个甲基,该有机物名称为:2-甲基-2-丙醇,故D错误;
答案选B。
【点睛】明确常见化学用语的书写原则为解答本题的关键。本题的易错点为A,要注意区分羟基和氢氧根离子。
2.下列说法中正确的是( )
A. 在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B. 红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C. 质谱法不能用于相对分子质量的测定
D. 核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构
【答案】D
【解析】
在核磁共振氢谱中有3个吸收峰,A错误;红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类,无法确定数目,B错误;通过质谱法测定相对分子质量,C错误;红外光谱仪用于测定有机物的官能团;核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目;质谱法用于测定有机物的相对分子质量;可以确定分子中共轭体系的基本情况;所以红外光谱仪、紫外光谱、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析,D正确;正确选项D。
3.下列说法正确的是
A. 凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,一定是同系物
B. 组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体
C. 相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D. 两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体
【答案】B
【解析】
【分析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;具有相同的分子式,结构不同的化合物互称为同分异构体;根据二者的概念结合具体实例分析判断。
【详解】A、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,不一定是同系物,同系物需要结构相似,如乙酸与乙酸乙酯,分子组成上相差2个CH2原子团,但结构不相似,不是同系物,故A错误;
B、组成元素质量分数相同,且相对分子质量相同,则分子式相同,且是不同化合物,结构不相同,说明互为同分异构体,故B正确;
C、同分异构体分子式相同,相对分子质量相同,但相对分子质量相同的化合物,分子式不一定相同,不一定是同分异构体,如乙醇与甲酸,相对分子质量均为46,故C错误;
D、两种化合物组成元素相同,但具有的分子式不一定相同,则不一定互为同分异构体,如烯烃与环丙烷,故D错误;
答案选B。
4.某有机物的结构简式为,下列关于该物质的说法中不正确的是
A. 该物质不能发生消去反应,但能在一定条件下发生加聚反应
B. 该物质不能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀
C. 该物质在NaOH的醇溶液中加热可转化为醇类
D. 该物质可使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H,不能发生消去反应,含有碳碳双键,一定条件下发生加聚反应,故A正确;
B.该物质中的溴原子必须水解成Br-,才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,故B正确;
C.该物质在NaOH的醇溶液中加热,不发生消去反应,因溴原子邻位碳上没有H原子,如发生水解反应,应在氢氧化钠的水溶液中进行,故C错误;
D.含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴水褪色,故D正确;
答案选C。
【点睛】本题的易错点为C,要注意卤代烃发生消去反应和水解反应条件的区别,同时注意消去反应对结构的要求。
5.下列同一组反应的反应类型,不相同的是
A. 1-丁烯使溴水褪色,乙炔制取氯乙烯
B. 苯乙烯制取聚苯乙烯,四氟乙烯制取聚四氟乙烯
C. 由一氯己烷制1-己烯;由丙烯制1,2-二溴丙烷
D. 1-已烯使酸性KMnO4溶液褪色,甲苯使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.1-丁烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴丁烷,乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯,都是加成反应,反应类型相同,故A不选;
B.苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,都是加聚反应,反应类型相同,故B不选;
C.一氯己烷发生消去反应生成1-己烯,丙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,前者是消去反应、后者是加成反应,反应类型不同,故C选;
D.1-己烯、甲苯都和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,二者都发生氧化反应,反应类型相同,故D不选;
答案选C。
6.某种药物合成中间体的结构简式如图,有关该物质的说法不正确的是
A. 属于芳香族化合物
B. 能发生消去反应和酯化反应
C. 能分别与金属Na、浓HBr溶液反应
D. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液反应,消耗5 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有苯环,为芳香族化合物,故A正确;
B.分子中含有醇羟基,可发生消去反应和酯化反应,故B正确;
C.分子中含有羧基,可与金属钠、分子中含有醇羟基,能与浓HBr溶液发生取代反应,故C正确;
D.分子中含有2个酚羟基和1个羧基,则1mol该有机物与足量NaOH溶液反应,消耗3mol NaOH,故D错误;
答案选D。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,把握有机物官能团的性质为解答该类试题的关键。本题中有机物中含有酚羟基,可发生取代、中和、氧化和显色反应,含有醇羟基,可发生取代、氧化和消去反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和反应和酯化反应。
7.欲除去下列物质中混有的少量杂质(括号内物质为杂质),错误的是
A. 溴乙烷(溴):加入氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
B. 乙醇(水):加入新制生石灰,蒸馏
C. 溴苯(溴):加入氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
D. 苯(苯酚):氢氧化钠溶液,充分振荡静止后,分液
【答案】A
【解析】
【详解】A.二者都与氢氧化钠溶液反应,不能除杂,故A错误;
B.CaO与水反应后,增大了物质间的沸点差异,然后蒸馏可除杂,故B正确;
C.溴苯不溶于水,溴可与氢氧化钠溶液反应,分液可分离,故C正确;
D.苯不溶于水,苯酚可与氢氧化钠溶液反应,生成苯酚钠溶于水,然后分液分离,故D正确;
答案选A。
8.NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B. 28g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为2NA
【答案】B
【解析】
苯不含碳碳双键,故A错误;28g乙烯的物质的量为1 mol,乙烯分子含6对共用电子对,故B正确;标准状况下二氯甲烷是液体,故C错误;乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH2,乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为3NA,故D错误。
9.有机物A的分子式为C5H12O,且能在铜丝作催化剂和加热的条件下反应,其氧化产物能与新制Cu(OH)2在加热的条件下生成砖红色沉淀,有机物A的结构有(不考虑立体异构)
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
【答案】B
【解析】
试题分析:有机物A的分子式为C5H12O,满足饱和一元醇和饱和一元醚的通式,能在铜丝作催化剂和加热的条件下反应,故应为饱和一元醇,其氧化产物能与新制Cu(OH)2在加热的条件下生成砖红色沉淀,故其氧化产物为醛,故该醇的结构中必含有-CH2OH,故为C4H9-CH2OH,C4H9-有四种,故该醇结构有四种,B项正确;本题选B。
考点:有机物结构确定。
10.下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯生成
B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯
D. d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【解析】
【分析】
A.乙醇易挥发,结合乙醇的性质分析判断;
B.盐酸易挥发,根据盐酸与苯酚钠能否反应,结合实验目的分析判断;
C.制备乙烯需要测定反应液的温度170℃,据此判断;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,据此判断。
【详解】A.乙醇易挥发,也能被高锰酸钾氧化,则应排除乙醇的干扰,再检验,故A错误;
B.盐酸易挥发,盐酸与苯酚钠反应,则不能比较碳酸、苯酚的酸性,应排除盐酸的干扰,故B错误;
C.制备乙烯测定反应液的温度170℃,则温度计的水银球应在液面下,故C错误;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,则图中装置可制备,故D正确;
答案选D。
【点睛】本题的易错点为A,要注意乙醇能够发生氧化反应,除能够燃烧生成二氧化碳和水外,还能发生催化氧化生成乙醛,也能被酸性高锰酸钾、酸性重铬酸钾溶液直接氧化生成乙酸。
11.有如下合成路线,甲经二步转化为丙:
下列叙述错误的是 ( )
A. 物质丙能与氢氧化钠溶液反应
B. 甲和丙均可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 反应(2)属于取代反应
D. 步骤(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
【答案】A
【解析】
与氯气发生加成反应生成,
,在氢氧化钠的水溶液中加热水解为;属于醇,与氢氧化钠不反应,故A错误;甲含有碳碳双键、丙含有醇羟基,所以均可使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;中氯原子被羟基取代生成,属于取代反应;能使溴水褪色,故D正确。
12.在如图所示分子中,处于同一平面上的原子数最多可能有
A. 20个 B. 18个 C. 14个 D. 12个
【答案】A
【解析】
【详解】在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,故选A。
【点睛】在常见的有机化合物中,甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断,注意单键可以旋转,关键是要有一定的空间想象能力。
二、填空题 (共56分)
13.按题目要求填写下列空白。
(1) 按官能团的不同分类,有机物类型为________类。
(2) 中官能团的名称是________________。
(3)键线式表示的有机物的结构简式是____________。
(4)系统命名法为_________________。
系统命名法命名有机物时应注意的问题_______ 、 _______(至少写两点)
【答案】 (1). 酯 (2). 羧基、羟基 (3). CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3 (4). 3,3,5,5-四甲基庚烷 (5). 选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链 (6). 编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号
【解析】
【分析】
(1)是甲酸甲酯;
(2) 中官能团有—OH和—COOH;
(3)中含有2个碳碳双键,端点和拐点均为碳原子,据此书写其结构简式;
(4)为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,结合烷烃的命名方法命名;
系统命名法命名有机物时应注意的问题有:主链选择是否最长,编号是否正确,编号之和是否最小等,据此解答。
【详解】(1)含有酯基,是甲酸甲酯,属于酯,故答案为:酯;
(2) 中官能团有—OH为羟基,—COOH为羧基,故答案为:羧基、羟基;
(3)中含有2个碳碳双键,其结构简式为:CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3,故答案为:CH3CH=C(CH3)CH=CHCH3;
(4)为烷烃,最长碳链含有7个C,主链为庚烷,编号从右边开始,在3号、5号C各含有2个甲基,其名称为:3,3,5,5-四甲基庚烷,故答案为:3,3,5,5-四甲基庚烷;
系统命名法命名有机物时应注意的问题有:选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃等,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链;编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号,等等,故答案为:选主链时需要选取最长的碳链,如果是烯烃,需要选取含有碳碳双键的最长碳链为主链;编号时需要从离支链最近一端开始编号,如果是烯烃,则需要从离碳碳双键最近的一端开始编号。
【点睛】本题的易错点为(3),将以键线式表示的有机物改写成结构简式和结构式的形式时,每一个拐点和终点都表示一个C,且省略的原子(如H)必须补充完整。
14.Ⅰ、某有机物的分子式为C6H12,若其分子中所有碳原子一定处于同一平面,则该有机物的结构简式为________;若该有机物有一个顺式异构体,且能与氢气加成生成2-甲基戊烷,则该顺式异构体的结构简式为___________。
Ⅱ、玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式为。苧烯的分子式为________。有机物A是苧烯的同分异构体,分子中含有结构,A可能的结构为____(用键线式表示)。
Ⅲ、某物质的分子式为C7H6O2 ,其同分异构体既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,写出符合上述条件的同分异构体的结构简式________________。
通过此题的解答,请归纳你在书写同分异构体时应用的规律_______ 、 _______ 、 _______(至少两点)
【答案】 (1). (2). (3). C10H16 (4). 、、、 (5). 、、 (6). 逐步缩短碳链法 (7). 定一移二法 (8). 基本结构替换法
【解析】
【分析】
Ⅰ、根据乙烯是平面结构,取代乙烯中氢原子的碳在同一平面上;两个相同基团在C=C同侧为顺式结构,据此分析解答;
Ⅱ、的分子式为C10H16;R为-C4H9,根据缩短碳链的方法书写对应的同分异构体;
Ⅲ、既能发生银镜反应又能与FeCl3发生显色反应,说明其分子中含有酚羟基和醛基,据此书写出符合条件的同分异构体;
书写同分异构体时应用的规律有:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法等,据此解答。
【详解】Ⅰ、乙烯是平面结构,取代乙烯中氢原子的碳是同一平面上,因此C6H12分子中所有碳原子一定处于同一平面的结构简式为,;能与氢气加成生成2-甲基戊烷,分子中含有1个C=C双键,结构为顺式:,故答案为:;;
Ⅱ、的分子式为C10H16;有机物A是苧烯的同分异构体,分子中含有结构,则R为-C4H9,对应的同分异构体有4种,分别为、、、,用键线式表示为、、、,故答案为:C10H16; 、、、;
Ⅲ、既能发生银镜反应又能与FeCl3发生显色反应,说明其分子中含有酚羟基和醛基,满足条件的有机物的结构简式如:、、,故答案为:、、;
书写同分异构体时应用的规律有:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法等,故答案为:逐步缩短碳链法、定一移二法、基本结构替换法。
15.有机物A只由C、H、O三种元素组成,常用作有机合成的中间体,测得8.4g该有机物经燃烧生成22.0g CO2和7.2g水,质谱图表明其相对分子质量为84;红外光谱分析表明A中含有-OH和位于分子端的-C≡C-,核磁共振氢谱显示有3种峰,峰面积之比为6:1:1。
(1)写出A的分子式___________;
(2)写出A的结构简式__________;
(3)下列物质一定能与A发生反应的是_______(填序号)。
A.H2 B.Na C.Br2 D.O2(Cu作催化剂)
解决该题的关键环节为A结构的确定,在解决(2)时,你用到了题干中的哪些谱图信息_______
【答案】 (1). C5H8O (2). (3). ABC (4). 红外光谱和核磁共振氢谱
【解析】
【分析】
(1)根据n=计算有机物A、二氧化碳、水的物质的量,根据原子守恒计算烃分子中C、H原子数目,根据相对原子质量计算分子中氧原子数目,据此判断该烃的分子式;
(2)红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6∶1∶1,分子中有3种不同的H原子,原子数目之比为6∶1∶1,结合有机物的分子式判断有机物A的结构;
(3)根据有机物A含有的官能团进行分析解答。
【详解】(1)有机物A只含有C、H、O三种元素,质谱图表明其相对分子质量为84,8.4g有机物A的物质的量==0.1mol,经燃烧生成22.0gCO2,物质的量为0.5mol,生成7.2g H2O,物质的量为=0.4mol,故有机物A分子中N(C)=5,N(H)=8,故N(O)==1,故A的分子式为C5H8O,故答案为:C5H8O;
(2)A的不饱和度为:=2,红外光谱分析表明A分子中含有-OH键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6∶1∶1,故分子中含有2个CH3、1个-OH连接在同一C原子上,所以A的结构简式为:,故答案为:;
(3)红外光谱分析表明A分子中含有-OH键和位于分子端的C≡C键,不饱和度为=2,不含其它官能团,含有羟基,能与钠反应,含有C≡C键,能与溴发生加成反应,能与氢气发生加成反应,与羟基相连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化,故答案为:ABC;
根据上述解析,解决该题的关键环节为A结构的确定,在解决(2)时,用到了题干中的红外光谱和核磁共振氢谱的谱图信息,故答案为:红外光谱和核磁共振氢谱。
【点睛】本题考查有机物的推断。本题的易错点为(3),要注意醇羟基发生催化氧化对结构的要求。
16.下表是A、B、C、D四种有机物的有关信息:
A
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②能与水在一定条件下反应生成C;
③比例模型为:
B
①由C、H两种元素组成;
②球棍模型为:
C
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;
③与二甲醚互为同分异构体。
D
①相对分子质量比C物质少2;
②能由物质C氧化而成。
根据表中信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为___________(系统命名法);写出该生成物与足量的NaOH水溶液共热的化学方程式___________。
(2)A与氢气发生加成反应后生成分子F,与F在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n=________时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B具有的性质是________(填序号):①无色无味液体、②有毒、③不溶于水、④密度比水大、⑤高锰酸钾酸性溶液和溴水反应褪色、⑥任何条件下不与氢气反应;写出在浓硫酸作用下,B与浓硝酸反应的化学方程式为: _______
(4)写出由C氧化生成D的化学方程式________。
【答案】 (1). 1,2二溴乙烷 (2). CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr (3). 4 (4). ②③ (5). +HO—NO2+H2O (6). 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
【解析】
【分析】
A能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含有碳碳双键或三键,结合其比例模型,可知A为CH2=CH2;A能和水反应生成C,C由C、H、O三种元素组成,能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应,则C为CH3CH2OH;根据B的组成元素及其球棍模型知,B是;D的相对分子质量比C少2,且能由C氧化生成,所以D是CH3CHO,据此解答。
【详解】(1)A为CH2=CH2,与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷与足量的NaOH水溶液共热发生水解反应,反应的化学方程式为CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr;故答案为:1,2-二溴乙烷;CH2Br CH2Br +2NaOH HOCH2 CH2OH +2NaBr;
(2)A与氢气发生加成反应后生成物质F,F为乙烷,当烷烃中碳原子数目为4时开始出现同分异构体,故答案为:4;
(3)B是苯,结构简式为,分子式为C6H6,苯是无色有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,密度小于水,性质较稳定,和酸性高锰酸钾溶液、溴水都不反应,但能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,一定条件下能和氢气发生加成反应生成环己烷,与浓硝酸反应的化学方程式:+ HO-NO2+H2O,故答案为:②③;+ HO-NO2+H2O;
(4)乙醇能被氧化生成乙醛,反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
17.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯装置图及有关数据如下:
项目
苯
溴
溴苯
密度/(g·cm-3)
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴。仪器c的名称是____________,其进水口为_____(填“上”或“下”)口,装置d中倒置漏斗作用为________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸镁,静置、过滤。
(3)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必需的是____(填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)将d中的NaOH溶液换成硝酸银溶液,则出现的现象为_____________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明该反应为取代反应。
解决(3)时用到题干中的哪些信息_______
【答案】 (1). 球形冷凝管 (2). 下 (3). 防止倒吸 (4). 除去HBr和未反应的Br2 (5). C (6). 淡黄色沉淀 (7). 不能 (8). 苯和溴苯的沸点和溶解性
【解析】
【分析】
苯和液溴在三溴化铁作催化剂的条件下,发生取代反应生成溴苯,反应过程中为防止液溴和苯的挥发,提高原料的利用率,用冷凝管进行冷凝回流,同时吸收生成的HBr气体,防污染。
(1)用冷凝管对挥发出的蒸汽进行冷凝,冷却水的流向是低进高出,尾气中的HBr极易溶于水;
(2)溴苯中含有溴,加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,据此解答;
(3)分离出的粗溴苯中含有未反应的苯,结合苯和溴苯的性质分析解答。
【详解】(1)根据图示,仪器c为球形冷凝管;用冷凝管冷却蒸汽并回流到三颈烧瓶内,冷却水的流向是低进高出,即进水口为下;尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,由于HBr极易溶于水,装置d中倒置漏斗可以防止倒吸,故答案为:球形冷凝管;下;防止倒吸;
(2)溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中.然后加干燥剂,无水氯化钙能吸收水分,干燥溴苯,故答案为:除去HBr和未反应的Br2;
(3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯。利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,故答案为:C;
(4)尾气中有HBr及挥发出的Br2,将d中的NaOH溶液换成硝酸银溶液,可以看到生成淡黄色的沉淀,该现象不能说明反应中生成了HBr,也就不能说明该反应为取代反应;解决(3)时主要用到了题干中苯和溴苯物理性质中的沸点和溶解性,故答案为:淡黄色沉淀;不能;苯和溴苯的沸点和溶解性。
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
18.以苯酚为原料合成的路线如图所示.请按要求作答
(1)写出鉴别苯酚与A这2种有机物的方法,用必要的文字说明: .
(2)写出以下物质的结构简式:B ,F .
(3)写出反应④的化学反应方程式:④ ,
(4)反应⑤可以得到E,同时可能得到的副产物的结构简式为 .
【答案】(1)分别加入浓溴水,若有白色沉淀生成的,原物质为苯酚,没有沉淀的为;
(2);;
(3);
(4).
【解析】
试题分析:苯酚与氢气发生加成反应生成A,则A为;A在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成B,且B能使溴水褪色,证明B中含有碳碳双键,则B为;B与溴发生加成反应生成C,则C为;C与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应生成D,则D为;D与溴可以发生1,2加成,也可以发生1,4加成,或全部发生加成反应生成四溴产物,由可知,E应为1,4加成的产物,因此E为,E与氢气发生加成反应生成F,则F为,F最后水解可以生成。
(1)由以上的分析可知,A为,鉴别A与苯酚利用的原理是苯酚能够与浓溴水反应生成白色沉淀,而A不能,因此鉴别苯酚与A的方法是:分别加入浓溴水,若有白色沉淀生成的,原物质为苯酚,没有沉淀的为;
(2)由上面的分析可知,B的结构简式为:;F的结构简式为:;
(3)反应④是与NaOH的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应生成,因此方程式为:;
(4)反应⑤是发生1,4加成生成,副反应是发生1,2加成和完全加成生成四溴产物,因此副产物有两种,结构简式为:。
考点:考查有机物的合成与推断。
19.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO+H2O
(1)请写出检验B中所含官能团所需试剂(按滴加试剂的先后顺序写):____________
(2)写出CH3CHO与足量的银氨溶液共热的离子方程式:____________
(3)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:____________
【答案】 (1). 新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),溴水 (2). CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O (3). 2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O。
【解析】
【分析】
(1)B()分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团,根据检验醛基和碳碳双键的性质,结合醛基的还原性分析解答;
(2)醛基能够被银氨溶液氧化生成乙酸铵,据此书写反应的离子方程式;
(3)根据题给反应类比写出两分子乙醛反应的化学方程式。
【详解】(1)B()分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团,检验醛基可以选用新制的氢氧化铜悬浊液,检验碳碳双键,可以选用溴水,由于溴水也能氧化醛基,因此需要先检验醛基,再检验碳碳双键,故答案为:新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),溴水;
(2)醛被氧化,生成的氨气溶解在水中,不能加↑符号,离子方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O,故答案为:CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O;
(3)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式为2CH3CHO CH3CH=CHCHO+H2O,故答案为:2CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O。
【点睛】本题考查了官能团的检验和醛的性质。本题的易错点为(1),要注意醛基的还原性对碳碳双键检验的影响。
相关资料
更多