【化学】吉林省四平四中2018-2019学年下学期高二下学期期中考试(解析版)
展开吉林省四平四中2018-2019学年下学期高二下学期期中考试
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Ba 137
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.煤的液化过程为物理过程
B.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C.酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
2.下列说法不正确的是
A.16O和18O互为同位素 B.金刚石和足球烯互为同素异形体
C.C2H4和C3H6互为同系物 D.C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体
3.已知二氯丁烷的同分异构体有9种,则八氯丁烷的同分异构体有
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
4.下列关于CH3CH=CH2的说法中,不正确的是
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.不存在顺反异构
C.与HBr发生加成反应可得到两种产物
D.可以用溴的四氯化碳溶液鉴别丙烯和丙炔
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是
A.标准状况下,1L庚烷所含有的分子数为NA/22.4
B.1mol甲基(—CH3)所含电子数为9NA
C.标准状况下,B2H6和C2H4的混合气体22.4L,所含的电子数约为16NA
D.26g C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的C原子数为2NA
6.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,装置、现象如下:
装置图 | 现象 |
ⅰ.光照后,产生白雾,混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升至试管的2/3;试管壁和液面上出现少量油状液滴 |
下列说法不正确的是
A.饱和食盐水可以减少氯气的溶解
B.油状液滴的主要成分是一氯甲烷
C.产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成
D.为了探究反应条件,可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察
7.下列有机物命名正确的是
A. B.
C. D.
8.下列有机物检验方法正确的
A.取少量卤代烃与NaOH水溶液共热,冷却,再加AgNO3溶液检验卤素原子存在
B.用KMnO4酸性溶液直接检验溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热后的产物是否是乙烯
C.用NaOH水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷
D.用燃烧的方法鉴别甲烷与乙炔
9.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷()是其中的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是
A.与环庚烯互为同分异构体 B.二氯代物共有6种(不含立体异构)
C.所有碳原子不可能处在同一平面 D.1mol该化合物含有20mol共价键
10.美籍华裔科学家钱永键、日本科学家下修村和美国科学家马丁·沙尔菲因在发现和研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献而分享了2008年诺贝尔化学奖。经研究发现GFP中的生色基团结构如图所示,下列有关GFP的说法中正确的是
A.该有机物属于芳香烃
B.该有机物能发生加成反应、取代反应和氧化反应
C.1mol该有机物分子中含有7mol碳碳双键
D.该有机物所有原子都有可能共平面
11.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10% NaOH溶液洗;⑤水洗。正确的操作顺序是
A.①②③④⑤ B.②④⑤③①
C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
12.下列关系正确的是
A.沸点:戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B.密度:四氯化碳>乙酸乙酯>水
C.等质量物质完全燃烧耗O2量:苯>已烯>已烷
D.氢元素的质量分数:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
13.下列反应不属于取代反应的是
A.CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B.
C.2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O
D.
14.a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应,当其达到平衡时,生成c mol C2H4,将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量为
A.()mol B.(a+3b)mol
C.()mol D.(a+3b+2c)mol
15.含有一个碳碳三键的炔烃,与氢气充分加成后的产物的结构简式为:
,此炔烃可能的结构有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
16.由环己烷可制得1,2—环己二醇,反应过程如下:
下列说法错误的是
A.①的反应条件是光照 B.②的反应类型是消去反应
C.③的反应类型是取代反应 D.④的反应条件是NaOH、H2O加热
第Ⅱ卷(共52分)
二、非选择题
17.某化学课外小组用下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式: 。
(2)观察到A中的现象是 。
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是,写出有关的化学方程式: 。
(4)C中盛放CCl4的作用是 。
(5)要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ,现象是 。
18.按要求填空
(1)羟基的电子式________________;
(2)顺式-2-丁烯的结构简式__________________;
(3)的系统命名___________________________;
(4)写出由甲苯制TNT的方程式_________________________________________
(5)检验己烯中是否混有甲苯的试剂是________________________________________
19.溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
实验操作I:在试管中加入5mL 1mol/L NaOH溶液和5mL溴乙烷,振荡。
实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是_______________________________。
(2)观察到______现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是___________________________________。
(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是______,检验的方法是 _____________(需说明:所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
20.下图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下分解产生某种气体,并验证其性质的装置:
回答下列问题:
(1)该气体可以衡量一个国家的石油化工生产水平,该气体的结构简式是___________。发生聚合反应的化学方程式_____________________________________。
(2)B中酸性高锰酸钾溶液和C中溴的四氯化碳溶液都褪色,说明该气体能被酸性高锰酸钾______。在C中发生的化学反应方程式为______________,反应类型为_________。
(3)该气体通过一系列反应可以得到乙炔,写出实验室制取乙炔的化学方程式:______________
____________。
(4)由乙炔可以制取甲苯,甲苯一溴代物的同分异构体有________种,其中对溴甲苯的结构简式为__________________。
21.如图是8种有机化合物的转换关系:
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是________。
(2)上述框图中,①是______反应,③是______反应(填反应类型)。
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式:____________________。
(4)C1的结构简式是__________;F1的结构简式是________。F1与F2的关系为________。
参考答案
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 【答案】B
【解析】煤的液化过程是复杂的物理化学过程,A选项错误;酸性高锰酸钾溶液不能与苯和CH4反应,C选项错误;CH2=CH2、都可以与H2加成,D选项错误。
2. 【答案】C
【解析】A项、16O、18O是氧元素的不同原子,所以互为同位素,故A正确;B项、金刚石和足球烯是碳元素的不同单质,所以互为同素异形体,故B正确;C项、C3H6可能是环丙烷,与乙烯,结构不相似,分子组成上相差一个碳原子,不互为同系物,故C错误;D项、C2H5OH和CH3OCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确。故选C。
3. 【答案】C
【解析】丁烷有10个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丁烷的二氯代物,八氯代物可以看作C4Cl10中的10个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的。二氯代物有9种同分异构体,可得到八氯代物也有9种同分异构体,故选C。
4. 【答案】D
【解析】A.CH3CH=CH2分子中,含有碳碳双键,能使高锰酸钾褪色,故A正确;B.碳碳双键的两个碳原子,连接的另外两个基团分别不一样,则化合物关于此碳碳双键有顺反异构体,而CH3CH=CH2分子中,有一个双键碳连了两个氢原子,所以没有顺反异构,故B正确;C.CH3CH=CH2与HBr发生加成反应,可得到1-溴丙烷和2-溴丙烷两种产物,故C正确;D.丙烯和丙炔均能和溴发生加成反应,所以不用溴的四氯化碳溶液鉴别丙烯和丙炔,故D错误;本题答案为D。
5. 【答案】A
【解析】A项,标准状况下,庚烷为液体,错误;B项,1个甲基中含有9个电子,故1mol甲基中含有电子数为9NA,正确;C项,B2H6和C2H4中均含有16个电子,故标准状况下,B2H6和C2H4的混合气体22.4L,所含的电子数约为16NA,正确;D项,C2H2和苯蒸气最简式为CH知,26g C2H2和苯蒸气的混合气体中所含的C原子数即求26g CH中含的碳原子数为2NA,正确,故答案选A。
6. 【答案】B
【解析】A.氯气溶于水形成盐酸与次氯酸,饱和食盐水中含大量的氯离子,可以减少氯气与水的反应,同时降低其在水中的溶解度,故A项正确;B.出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,一氯甲烷在常温下为气体,故B项错误;C.氯化氢易溶于水,在试管口形成白雾,氯气与甲烷反应生成氯化氢后试管内气体的压强减小,液面上升,故C项正确;D.为了探究反应条件,可采用对照实验,用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察,故D项正确;答案选B。
7. 【答案】B
【解析】A不符合主链碳原子数,正确的应是2-甲基丁烷。C是对二甲苯。D不符合离官能团最近的一端开始编号,正确的应是2-甲基-1-丙烯。答案是B。
8. 【答案】D
【解析】A检验卤素原子应在酸性条件下,水解后的溶液显碱性,A错误;B.乙醇也可以与酸性高锰酸钾反应,无法检验是否有乙烯生成,B错误;C.乙烯、乙炔都能与溴发生加成反应,使溴水褪色,C错误;D.甲烷燃烧的现象为淡蓝色火焰,乙炔为火焰明亮,并伴有浓烟,D正确。答案为D
9. 【答案】B
【解析】A.螺[3,3]庚烷()分子式是C7H12,环庚烯分子式C7H12,二者分子式相同,结构不同,所以二者互为同分异构体,A正确;B.有2种不同位置的H原子,若二氯代物中两个Cl原子位于同一个C原子上,有2种同分异构体,若位于不同C原子上,在一个四元环上,有2种不同位置;若位于两个四元环上,可能有4种不同结构,因此二氯代物共有2+2+4=8种,B错误;C.在螺[3,3]庚烷()分子中的C原子都是饱和C原子,由于与C原子连接的原子构成的是四面体结构,最多有三个原子处于同一平面上,因此不可能所有碳原子处在同一平面上,C正确;D.螺[3,3]庚烷分子式是C7H12,1个分子中含有8个C—C键,含有12个C—H,所以一个分子中含有20个共价键,则1mol该化合物中含有20mol共价键,D正确;故合理选项是B。
10. 【答案】B
【解析】A.该有机物含有氧和氮元素,不属于烃,不属于芳香烃,故错误;B.该有机物含有碳碳双键,羰基,酚羟基,所以能发生加成反应、取代反应和氧化反应,故正确;C.1mol该有机物分子中含有1mol碳碳双键,苯环中不含碳碳双键,故错误;D.该有机物中含有形成4个单键的碳原子,所以不可能所有原子都共平面,故错误。故选B。
11. 【答案】B
【解析】先用水洗,FeBr3溶于水而被洗去;再用NaOH溶液洗,溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr和NaBrO)而被洗去;第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质;干燥时少量的水被除去,最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。
12. 【答案】D
【解析】A.烷烃中碳原子个数越多,沸点越高,所以戊烷<2,2-二甲基戊烷,故A错误;B.根据物质的物理性质知识,可以知道,密度:四氯化碳>水>乙酸乙酯,故B错误;C.含氢质量分数越大,等质量燃烧时消耗氧气越多,所以等质量物质完全燃烧耗O2量:苯<已烯<已烷,故C错误;D.甲烷、乙烷、乙烯、乙炔分子式变形为:CH4、CH3、CH2、CH,氢元素的质量分数:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,所以D选项是正确的。故选D。
13. 【答案】A
【解析】A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,该反应中乙烯的碳碳双键变成碳碳单键,该反应为加成反应,故A项错误;B.,该反应中苯环上的一个氢原子被溴取代,属于取代反应,故B项正确;C.2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5+H2O,两分子的醇自身发生取代反应生成醚的过程,故C项正确;D.
+H2O,苯环上的氢原子被硝基取代,故D项正确;答案选A。
14. 【答案】A
【解析】根据元素守恒,反应后混合气体的耗氧量即是a mol H2和b mol C2H2的耗氧量,根据碳元素守恒有n(CO2)=2n(C2H2)=2bmol,根据氢元素守恒由n(H2O)=n(C2H2)+n(H2)=b mol+a mol,根据氧元素守恒有2n(O2)=2n(CO2)+n(H2O)=2×2b mol+b mol+a mol=5b mol+a mol,即n(O2)=
mol,故合理选项是A。
15. 【答案】C
【解析】根据炔烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在碳碳三键的位置,有如图所示的3个位置可以还原碳碳三键,故该炔烃共有3种。答案选C。
16. 【答案】C
【解析】A项、根据分析得反应①为光照条件下的取代反应,A正确;B项、根据分析得反应②为在氢氧化钠醇溶液共热条件下发生的消去反应,B正确;C项、根据分析得反应③为的加成反应,C错误;D项、根据分析得反应④为在氢氧化钠水溶液共热,发生水解反应,D正确;故本题选C。
二、非选择题(共52分)
17. 【答案】(1)
(2)反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A
(3)除去溶于溴苯中的溴 Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
(4)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(5)石蕊试液 溶液变红色(其他合理答案也可)
【解析】本题主要考查溴苯制备过程中的细节问题。由于苯、液溴的沸点较低,且反应为放热反应,故A中观察到的现象为反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A。HBr中混有的Br2在经过CCl4时被吸收;在制备的溴苯中常混有Br2,一般加入NaOH溶液中,Br2因发生反应Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O而被除去。若该反应为取代反应则必有HBr生成,若为加成反应则没有HBr生成,故只需检验D中是否含有大量H+或Br−即可。
18. 【答案】(1)
(2)
(3)4-甲基-2-乙基-1-戊烯
(4)
(5)溴水(或溴的四氯化碳)和高锰酸钾溶液
【解析】(1)是O原子与H结合形成一对共用电子对,羟基的电子式是;(2)由于乙烯是平面分子,分子中碳碳双键与碳氢键之间的夹角是180°,顺式-2-丁烯是两个甲基在双键同一侧,两个H原子在双键的另一侧的结构,其结构简式是;(3)根据碳原子价电子是4个原则,给物质命名要选择含有碳碳双键在内的最长的碳链为主链,从离双键较近的一端给碳链编号,当有不同的取代基时,先写简单的,再写复杂的取代基的名称,命名的系统名称是4-甲基-2-乙基-1-戊烯;(4)甲苯和浓硝酸在浓硫酸存在时,在加热条件下,发生取代反应,产生三硝基甲苯即TNT,制TNT的反应方程式为:;(5)己烯和甲苯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,但己烯能与溴水发生反应,甲苯不能,因此要检验己烯中是否混有甲苯可以先加足量溴水(或溴的四氯化碳),使己烯充分发生加成反应,排除碳碳双键的干扰,然后再利用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯,若看到酸性高锰酸钾溶液紫色褪去就证明含有甲苯,否则不含有甲苯。因此检验己烯中是否混有甲苯的试剂是溴水(或溴的四氯化碳)和高锰酸钾溶液。
19. 【答案】(1)溴乙烷沸点低,减少溴乙烷的损失
(2)试管内溶液静置后不分层
(3)红外光谱、核磁共振氢谱
(4)生成的气体 将生成的气体先通过盛有NaOH稀溶液的试管,再通入盛有酸性KMnO4溶液的试管,酸性KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液)
【解析】(1)溴乙烷沸点低,温度过高会加快溴乙烷的挥发,用水浴加热可以使溶液受热均匀,便于控制温度,减少溴乙烷的损失;(2)溴乙烷不溶于水,在溶液中会分层,如果完全水解后生成乙醇可以溶于水,溶液不会分层;(3)确定乙醇的结构,可以用红外光谱测定其中的化学键和官能团,用核磁共振氢谱确定其中氢原子的种类和数目;(4)溴乙烷发生消去反应会生成乙烯气体,水解反应生成乙醇,因此检验是否有乙烯气体生成即可以确定是否为消去反应,但要注意乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色,会对乙烯的检验产生干扰。
20. 【答案】(1)CH2=CH2 nCH2=CH2
(2)氧化 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 加成反应
(3)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
(4)4
【解析】(1)乙烯的产量是衡量一个国家的石油化工生产水平的标志,乙烯的分子式为C2H4,分子结构中含有C=C键,其结构简式是CH2=CH2;发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式为nCH2=
CH2;(2)乙烯分子中含有C=C键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,发生了加成反应,生成1,2-二溴乙烷,发生反应的化学反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;(3)实验室利用碳化钙和饱和食盐水作用来制取乙炔,发生反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑;(4)甲苯分子结构中含有4种等效氢,则甲苯一溴代物的同分异构体有4种,其中对溴甲苯的结构简式为。
21. 【答案】(1)2,3二甲基丁烷
(2)取代 加成
【解析】有机物的系统命名法,关键是选好主链;由题给图示AB可知①为取代反应。由B的结构简式及反应条件可知C1、C2可能为由于E可发生1,4加成和1,2加成,则E为二烯烃,不难推出C1为(CH3)2C=C(CH3)2,D为E为。