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新高考化学一轮单元训练第十五单元认识有机化合物烃和卤代烃(A卷)含答案
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这是一份新高考化学一轮单元训练第十五单元认识有机化合物烃和卤代烃(A卷)含答案,共8页。试卷主要包含了选择题的作答,非选择题的作答等内容,欢迎下载使用。
第十五单元 认识有机化合物 烃和卤代烃(A)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。4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷(选择题)一、选择题:本题共15小题,总计40分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一个选项符合题目要求,每题2分。第11~15题为不定项选择题,全部答对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的的0分。1.下列实验操作或实验方案设计正确的是A.用裂化汽油萃取碘酒中的碘B.重结晶法提纯苯甲酸时,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐水充分冷却C.实验室制乙炔时用饱和食盐水与电石反应,并用硫酸铜溶液除杂质D.向乙醇和苯酚混合物加入NaOH溶液,混合后振荡,然后静置分液从而分离它们2.已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是A.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面B.异丙苯的沸点比苯高C.异丙苯的分子式为C9H12D.异丙苯和苯为同系物 3.下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃不是CH≡C−CH2−CH3,而是CH2=CH−CH=CH2的事实是A.燃烧有浓烟B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.能使溴水褪色D.与足量溴水反应,生成物中所有碳原子上都有溴原子4.已知:|||+,如果要合成所用的起始原料可以是①2甲基1,3丁二烯和2丁炔②1,3戊二烯和2丁炔③2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔④2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔A.①④ B.②③ C.①③ D.②④5.有机物分子中原子间或原子与原子团间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是A.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应B.乙烯能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.苯与硝酸在加热时发生取代反应,甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应6.下列关于芳香烃的叙述中不正确的是A.乙烷和甲苯中都含有甲基,甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,而乙烷不能被其氧化,说明苯环对侧链产生了影响。B.苯和浓硝酸、浓硫酸混合物在100-110℃才能生成二硝基苯,而甲苯在100℃时即可生成三硝基甲苯,说明甲基对苯环产生了影响。C.除去苯中混入的少量甲苯可加入适量的酸性KMnO4溶液,充分反应后再加入足量的NaOH溶液,然后分液即可D.苯、甲苯等是重要的有机溶剂,萘(俗称卫生球)是一种重要的绿色杀虫剂7.β−月桂烯的结构如图所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有A.2种 B.3种 C.4种 D.6种8.化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8,Z的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是A.化合物W的同分异构体只有X、Y、ZB.Z的一氯代物只有3种C.X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应D.1molW、1molY与足量Br2/CCl4溶液反应最多消耗Br2均为3mol9.白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑甚、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能够与1 mol该化合物发生反应的Br2和H2的最大用量分别是A.1mol、1mol B.3.5mol、7mol C.3.5mol、6mol D.6mol、7mol10.某实验小组设计如图装置完成乙炔的制备和性质探究实验,有关说法正确的是A.a装置中的饱和食盐水可以换成蒸馏水,使产生乙炔更为纯净B.c、d、e装置中溶液都会发生褪色现象,反应原理各不相同C.f处产生明亮淡蓝色火焰,且有黑烟生成D.收集乙炔气体时可采用向上排空气法11.下列说法不正确的是A.己烷有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸与甘油D.聚合物可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得12.B.M.Trost等研究了一种烯炔化合物(如图)用于α-羟基维生素D3的衍生物的合成,下列有关该化合物说法正确的是A.该烯炔化合物分子式为C7H12B.该烯炔化合物可以发生加成反应C.该烯炔化合物中所有原子有可能在同一平面上D.该烯炔化合物同分异构体可能为芳香化合物13.甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列说法错误的是A.甲、乙的化学式均为C8H14B.乙的二氯代物共有6种(不考虑立体异构)C.丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色14.某气态烷烃X和气态烯烃Y组成的混合物10g,其密度为相同条件下氢气的12.5倍,将该混合气体通入过量溴水中,溴水增重8.4g,则X、Y分别是A.甲烷和乙烯 B.乙烷和乙烯 C.甲烷和丙烯 D.乙烷和丙烯15.硝基苯是一种重要的化工原料,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇、苯等有机溶剂。制备、提纯硝基苯的流程如图:下列叙述错误的是A.配制混酸时,应将浓硫酸缓缓滴加到浓硝酸中,边滴加边搅拌B.步骤①需用水浴加热,以便于控制反应温度C.步骤②所用仪器为分液漏斗,粗产品从下口放出D.步骤③蒸馏操作时,温度计应插入液面以下第Ⅱ卷(非选择题)二、非选择题(共60分)16.I.蒽()与苯炔()反应生成化合物X(立体对称图形),如图所示。(1)蒽与X都属于___。A.环烃 B.烷烃 C.不饱和烃(2)苯炔的分子式为___,苯炔不具有的性质是___。A.能溶于水 B.能发生氧化反应 C.能发生加成反应 D.常温常压下为气体(3)X的一氯代物有_______种(不考虑立体异构)。(4)苯是最简单的芳香烃,能证明其化学键不是单双键交替排列的事实是___。A.它的对位二元取代物只有一种 B.它的邻位二元取代物只有一种C.分子中所有碳碳键的键长均相等 D.能发生取代反应和加成反应(5)是生产某塑料的单体,写出合成该塑料的化学方程式:___。17.石油裂化可得到有机物(CH3)2C=C(CH3)2(以下用A表示)。(1)A的系统命名为____;A在通常状况下呈_____(填“气”“液”或“固”)态。(2)A与Br2的加成产物B与NaOH的乙醇溶液共热可生成二烯烃C,则C的结构简式为_______________________;B生成C的反应类型为________。(3)C与一定量Br2反应可能生成D、E和G,而D与HBr的加成产物只有F,则F的结构简式为____________________________。(4)已知:可以在一定的条件下被氧化为H是C的一种同分异构体,H与酸性KMnO4溶液反应生成己二酸,则H的结构简式为________;C的同分异构体中不可能有________(填字母)。a.芳香烃 b.炔烃 c.环烯烃 d.二烯烃18.下图是合成某种聚酯纤维H的流程图。已知:A为对二甲苯,D、E、F、G分子中均含有两个碳原子。按要求回答下列问题:(1)反应①~⑤中,与①的反应类型相同的是______________(填数字编号)。(2)G中所含官能团的名称是___________。F→G有一种中间产物,该产物分子中只有一种官能团,则其结构简式为____________。(3)反应⑥的化学方程式为_______________。(4)E在氢氧化钠醇溶液作用下发生反应的化学方程式为__________________。(5)I是C的一种同分异构体,已知I物质可以和氯化铁溶液发生显色反应,苯环上只有两个取代基,核磁共振氢谱图中有6组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1,则I的结构简式为_______________。19.某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成农药、医药中间体2—氨基—3—氯苯甲酸。已知:回答下列问题:(1)下列说法不正确的是___________。A.甲苯直接在反应②的反应条件下也可以得到化合物B.反应⑥的主要目的是保护氨基C.反应⑦、⑧、⑨的反应类型均为取代反应D.化合物的分子式为(2)反应②所需的反应试剂和反应条件为______________________________。(3)写出化合物的结构简式:____________________。(4)写出反应⑨的化学反应方程式:______________________________。(5)写出化合物同时符合下列条件的1种同分异构体的结构简式_____________。A.谱检测表明苯环上的原子有2种;B.能发生水解反应。20.1,2—二溴乙烷[BrCH2CH2Br,常温下为无色液体,难溶于水,密度比水大,熔点9℃,沸点132℃]常用作熏蒸消毒的溶剂。利用以下原理可在实验室制取:2C2H5OHCH2=CH2BrCH2CH2Br。已知:140℃时发生副反应生成乙醚(C2H5OC2H5),局部过热会生成SO2、CO2。实验步骤如下:①按如图组装仪器(夹持装置略),检查气密性后添加试剂。②在冰水浴冷却、搅拌下,将20mL浓硫酸缓慢加到10mL 95%乙醇中,取出5mL混合液加入三颈烧瓶中,将剩余部分移入恒压滴液漏斗。③加热A至175℃,打开恒压滴液漏斗活塞,慢慢滴加混合液至D中液溴反应完全。④将D中产物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗涤并分液,往有机相加入适量MgSO4固体,过滤、操作Y,收集到BrCH2CH2Br 4.23g。请回答以下问题:(1)B中长导管的作用是________。(2)试剂X可选用___(填序号)。a.NaOH溶液 b.饱和NaHSO3溶液 c.酸性高锰酸钾溶液 d.浓硫酸(3)D中具支试管还需加入少量水,目的是__________。反应过程中需用冷水冷却具支试管,若将冷水换成冰水,可增强冷却效果,但主要缺点是______________。(4)步骤②配制混合液使用的玻璃仪器除了量筒,还有______________。(5)与直接将全部混合液加热到170℃相比,步骤③中往175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,最主要的优点是____________。(6)反应结束后,E中溶液检测到BrO,则E中发生反应的离子方程式为_____________。(7)步骤④操作Y为_____________。(8)BrCH2CH2Br的产率为______________。
第十五单元 认识有机化合物 烃和卤代烃(A)答 案1.【答案】C【解析】A.因为裂化汽油中含有不饱和分子,如烯烃等,会和碘发生加成反应,不能用裂化汽油萃取碘水中的碘,A项正确;B.温度高时,苯甲酸的溶解度小,则重结晶法提纯苯甲酸时,为除去杂质和防止苯甲酸析出,应该趁热过滤,B项错误;C.由于电石与水反应比较剧烈,容易发生危险,而在饱和食盐水中,水的含量降低,可以减缓电石和水的反应速率,而硫酸铜能吸收硫化氢,实验室制乙炔时可用CuSO4除杂质气体,C项正确;D.乙醇与NaOH溶液互溶,而苯酚可以与NaOH溶液反应会生成苯酚钠,不能达到分离提纯的目的,D项错误;答案选C。2.【答案】A【解析】A.由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子,而饱和碳原子为四面体构型,故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上,故A错误;B.异丙苯的相对分子质量比苯大,故其沸点比苯高,故B正确;C.根据结构式,每个顶点和节点为碳原子,不满4个键的碳原子用氢补足,异丙苯的分子式为C9H12,故C正确;D.异丙苯与苯结构相似,类别相同,在组成上相差3个CH2原子团,二者互为同系物,故D正确;答案选A。3.【答案】D【解析】A.CH≡C−CH2−CH3、CH2=CH−CH=CH2含碳量相同,所以两者燃烧都有浓烟,故A不符合题意;B.碳碳双键和碳碳三键都能使酸性KMnO4溶液褪色,不能说明,故B不符合题意;C.CH2=CH−CH=CH2与足量溴水反应,才能使生成物中所有碳原子上都有溴原子,而CH≡C−CH2−CH3与足量溴水反应,只能使生成物中的两个三键碳原子上有溴原子,所以能说明上述事实,故C符合题意;D.碳碳双键和碳碳三键都能使溴水褪色,所以不能说明,故D不符合题意。4.【答案】A【解析】由信息:断键后可得到。的断键方式有:,。若按①断键可得到CH3C≡CH(丙炔)和(2,3二甲基1,3丁二烯);若按②断键可得(2甲基1,3丁二烯)和CH3—C≡C—CH3(2丁炔),故A正确。综上所述,答案为A。5.【答案】B【解析】A.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应,说明羟基连接在苯环上时O-H易断裂,可说明羟基连接在不同的烃基上,性质不同,故A错误;B.乙烯中含有碳碳双键性质较活泼能发生加成反应,而乙烷中不含碳碳双键,性质较稳定,乙烷不能发生加成反应,所以乙烯和乙烷性质的不同是由于含有的化学键不同而导致的,故B正确;C.甲基连接在苯环上,可被氧化,说明苯环对甲基影响,故C错误;D.甲苯与硝酸反应更容易,说明甲基的影响使苯环上的氢变得活泼易被取代,故D错误。6.【答案】D【解析】A.乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯被氧化为苯甲酸,说明苯环上的甲基比乙烷上的甲基活泼,所以苯环对侧链产生了影响,A正确;B.甲苯中苯环上的氢的取代比苯上的氢的取代所需的条件更容易,说明甲苯苯环上的氢比苯上的氢更活泼,说明侧链对苯环产生了影响,B正确;C.除去苯中混入的少量甲苯可加入适量的酸性KMnO4溶液,甲苯被氧化成苯甲酸,充分反应后再加入足量的NaOH溶液,将苯甲酸转化为易溶的苯甲酸钠,苯不溶于水,然后分液即可得到苯,C正确;D、苯、甲苯等是重要的有机溶剂,但萘是一种有毒的有机物,不属于绿色杀虫剂,D错误。7.【答案】C【解析】因分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示;1分子该物质与2分子Br2加成时,可以在①②的位置上发生加成,也可以在①③位置上发生加成或在②③位置上发生加成,还可以1分子Br2在①②发生1,4加成反应,另1分子Br2在③上加成,故所得产物共有四种,故选C。8.【答案】B【解析】A.化合物W的同分异构体不仅只有X、Y、Z,故A错误;B.Z有对称性,有3种位置的氢,因此其一氯代物有3种,故B正确;C.X、Y均含有碳碳双键,可与酸性KMnO4溶液反应,但Z是碳原子是饱和的,不能与酸性KMnO4溶液反应,故C错误;D.W是甲苯,常温下与溴的四氯化碳溶液不反应,1个Y分子含有3个碳碳双键,因此1molY与足量Br2/CCl4溶液反应最多消耗Br2均为3mol,故D错误。9.【答案】D【解析】分子中共含有3个酚羟基,1mol该化合物可与5mol溴发生取代反应,取代在酚羟基的邻位和对位,含有1个碳碳双键,则1mol该化合物可与1mol溴发生加成反应,共消耗6mol溴;分子中含有2个苯环,1个碳碳双键,则1mol该化合物可与7mol氢气发生加成反应,故答案选D。10.【答案】B【解析】A.用饱和食盐水代替蒸馏水制乙炔的目的是控制反应速率,避免反应过于剧烈,选项A错误;B.c装置硫酸铜溶液是除去乙炔气体中混有的H2S等杂质气体,发生复分解反应生成沉淀,d装置溴水中的溴单质与乙炔发生加成反应而使溴水褪色,e装置酸性高锰酸钾将乙炔氧化,所以c、d、e装置中溶液都会发生褪色现象,反应原理各不相同,故B正确;C.乙炔燃烧火焰明亮,但不是淡蓝色,故C错误;D.乙炔的密度和空气接近,不能用排空气法收集,故D错误。11.【答案】AC【解析】A.己烷有5种同分异构体,分别是己烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)、2—甲基戊烷[(CH3)2CH2CH2CH2CH3]、3—甲基戊烷[CH3CH2CH(CH3)CH2CH3]、2,3—甲基丁烷[(CH3)2CHCH(CH3)2]、2,2—甲基丁烷[(CH3)3CCH2CH3],A不正确;B.有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应,在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应,B正确;C.油脂在碱性条件下的水解反应是皂化反应,油脂通过皂化反应可以得到高级脂肪酸盐与甘油,C错误;D.根据高分子化合物的结构可知,该化合物是加聚产物,依据链节可知其单体是丙烯和乙烯,D正确;答案选AC。12.【答案】B【解析】A.根据该烯炔的键线式可知其分子式为C7H10,A错误;B.该烯炔化合物含有碳碳双键和碳碳三键,均可以和氢气发生加成反应,B正确;C.该烯炔化合物中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面上,C错误;D.该烯炔化合物含有三个不饱和度,苯环含有四个不饱和度,所以该烯炔化合物的同分异构体不能为芳香化合物,D错误。13.【答案】BD【解析】A.由结构简式可知甲、乙的化学式均为C8H14,故A正确;B.乙的二氯代物中两个氯原子可在相同或不同的C原子上,如在不同的C上,用定一移一法分析,依次把氯原子定于-CH2或-CH-原子上,共有7种,故B错误;C.苯为平面形结构,碳碳单键可以旋转,结合三点确定一个平面,可知所有的碳原子可能共平面,故C正确;D.乙为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,故D错误。故选BD。14.【答案】A【解析】根据混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,有机物的平均摩尔质量25g·mol−1,混合气体中一定有甲烷,总的物质的量为10g/25g·mol−1=0.4mol;又混合气通过Br2水时,Br2水增重8.4g,8.4g为烯烃的质量,所以甲烷的质量为10g-8.4g=1.6g,甲烷的物质的量为1.6g/16g·mol−1=0.1mol,烯烃的物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol,M(烯烃)=8.4g/0.3mol=28g·mol−1,设烯烃的化学式为CnH2n,则14n=28,n=2,为乙烯。混合物为甲烷、乙烯。故选A。15.【答案】D【解析】A.浓硫酸的密度大于浓硝酸,并且二者混合放出大量热,所以需要将浓硫酸缓缓滴加到浓硝酸中,边滴加边搅拌,A正确;B.反应过程中温度过高会有副反应发生,故选用水浴加热便于控制温度,B正确;C.混合物是苯、硝基苯、浓硫酸、浓硝酸,其中苯和硝基苯互溶,因为生成的硝基苯难溶于水,密度大于水,在下层;浓硫酸和浓硝酸在上层。可以用分液漏斗分离,从下层的得到粗产品,C正确;D.蒸馏时,应将温度计的水银球放到支管口处以测量蒸汽温度,D错误。16.【答案】(1)AC (2)C6H4 AD (3)3 (4)BC(5)n 【解析】(1)X分子中有苯环等环状结构,既是环状烃,又是不饱和烃。(2)苯炔在苯的基础上又少了两个氢原子,故分子式为C6H4不溶于水,因碳原子数较多,常温下也不是气态。(3)X为高度对称结构,一氯代物有3种。(4)苯分子的二元邻位取代物只有一种,以及苯环的六条碳碳键等同,都说明苯分子中不存在单双键交替排列结构。(5)苯乙烯可加聚成聚苯乙烯的反应方程式为n 17.【答案】(1)2,3−二甲基−2−丁烯 液 (2)CH2=C(CH3)−C(CH3)=CH2 消去反应 (3)CH2BrCBr(CH3)−CH(CH3)CH2Br (4) a 【解析】(CH3)2C=C(CH3)2含有碳碳双键的最长的链中含4个C,碳碳双键处于2、3号C中间,2、3号C上有2个甲基;B为(CH3)2CBrCBr(CH3)2,溴代烃与NaOH的乙醇溶液共热可生成二烯烃,为消去反应,生成C为CH2=C(CH3)-C(CH3)=CH2;C与一定量Br2反应可能生成D、E和G,而D与HBr的加成产物只有F,说明D结构对称,C发生1,4加成,可确定F的结构简式;C的一种同分异构体H与酸性KMnO4溶液生成己二酸,则H为环己烯。(1)(CH3)2C=C(CH3)2含有碳碳双键的最长的链中含4个C,碳碳双键处于2、3号C中间,2、3号C上有2个甲基,A的系统命名法为2,3−二甲基−2−丁烯,由于其分子中有6个碳原子,故其常温下为液体;(2)B为(CH3)2CBrCBr(CH3)2,溴代烃B与NaOH的乙醇溶液共热可生成二烯烃,为消去反应,生成C为CH2=C(CH3)−C(CH3)=CH2;(3)C与一定量Br2反应可能生成D、E和G,而D与HBr的加成产物只有F,说明D结构对称,C发生1,4加成生成D,D为CH2BrC(CH3)=C(CH3)CH2Br,则F为CH2BrCBr(CH3)−CH(CH3)CH2Br;(4)C的一种同分异构体H与酸性KMnO4溶液生成己二酸,则H为环己烯,即。根据C的不饱和程度可以推断,其同分异构体可能为炔烃、环烯烃或二烯烃,不可能为芳香烃,故选a。18.【答案】(1)②④ (2)羧基 (3)n+nHOOC-COOH+2nH2O (4) (5) 【解析】A为对二甲苯,在光照的条件下与氯气发生取代反应,甲基上的氢原子被取代生成B,则B的结构简式为;B水解生成C,则C的结构简式为。D、E、F、G分子中均含有两个碳原子,且D能和溴的四氯化碳溶液反应,说明D是乙烯,则E的结构简式为CH2BrCH2Br。E水解生成F,则F是乙二醇,结构简式为HOCH2CH2OH。F发生氧化反应生成G,且G能 和C发生反应,这说明G中含有羧基,则G的结构简式为HOOC-COOH。(1)反应①~⑤分别是取代反应、取代反应、加成反应、取代反应、氧化反应,则与①的反应类型相同的是②④。(2)综上分析,G中所含官能团的名称是羧基。F→G有一种中间产物,该产物分子中只有一种官能团,则该物质应该是乙二醛,其结构简式为OHC-CHO。(3)反应⑥是羟基与羧基的缩聚反应,则化学方程式为。(4)E在氢氧化钠醇溶液作用下发生卤代烃的消去反应,所以反应的化学方程式为CH2BrCH2Br+2NaOHHC≡CH↑+2NaBr+2H2O。(5)I是C的一种同分异构体,已知I物质可以和氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基。苯环上只有两个取代基,核磁共振氢谱图中有6组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2∶1,则I的结构简式为。19.【答案】(1)D (2)浓硫酸、浓硝酸;加热 (3)(4)+2H2O+CH3COOH+H2SO4(5);;;(任意1个)【解析】根据流程图中的已知物质的结构简式变化和反应条件,结合官能团的性质可知,甲苯与浓硫酸咋加热的条件下发生取代反应生成A,A在浓硫酸作催化剂加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成,则A的结构简式为;在酸性条件下与水反应生成B,结合B的分子式可知B的结构简式为,根据C的分子式可知,B在一定条件下被氧化生成C,C的结构简式为,C与Fe/HCl、经过图示变化生成D,D与浓硫酸在一定条件下发生已知反应的转化生成,则D的结构简式为,与氯气在催化剂作用下发生取代反应生成E,E在酸性条件下水解生成F,结合F的结构简式,E的结构简式为。(1)A.甲苯在一定温度下直接硝化,能得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种主要取代产物,故A正确;B.反应⑦为磺化反应,会破坏氨基,所以反应⑥通过乙酰氯取代氨基上的氢原子加以保护,故B正确;C.根据分析,反应⑦、⑧、⑨的反应类型分别为苯环上的磺化反应、氯代反应以及磺酸基离去和酰胺键水解反应,反应类型均为取代反应,故C正确;D.根据分析,D的结构简式为,分子式为C9H9NO3,故D错误;故答案为:D;(2)A的结构简式为,反应②为硝化反应,需要浓硝酸、浓硫酸在加热的条件在进行;故答案为:浓硫酸、浓硝酸;加热;(3)根据分析,化合物C的结构简式为:;(4)根据分析,反应⑨为E在酸性条件下水解生成F,化学反应方程式+2H2O+CH3COOH+H2SO4;(5)B的结构简式为,其同分异构体的苯环上的H原子有2种;除苯环外仅剩下一个碳原子、一个氮原子、2个氧原子和若干氢原子,不可能构造出两个相同的取代基,因此符合条件的同分异构体只能为苯环上的对位取代物,能水解的结构可以是酯基和酰胺基,则结构有和;含有一个-CONH2结构的分子也可以水解,则结构有,还可以水解的结构为,故答案为:;;;(任意1个)。20.【答案】(1)平衡气压 (2)a (3)液封,减少液溴的挥发 冰水冷却会导致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞导管 (4)烧杯、玻璃棒 (5)减少升温至140℃时有乙醚生成 (6)3Br2+6OH−=5Br−+BrO+3H2O (7)蒸馏 (8)90.0%(或0.9) 【解析】装置A中发生乙醇的消去反应生成乙烯,乙烯挥发至装置D中与溴发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,将D中产物经过洗涤、分液等操作得到纯净的1,2—二溴乙烷。(1)长导管可以平衡气压,平衡因堵塞或加热反应过程中温度变化引起的压强变化。(2)制取乙烯时局部过热会生成SO2、CO2,装置C的目的是为了除去乙烯中SO2、CO2,NaOH溶液能与SO2、CO2反应但不与乙烯反应,饱和NaHSO3溶液和浓硫酸不能吸收SO2、CO2,酸性高锰酸钾溶液与乙烯能反应,故试剂X选择NaOH溶液。(3)液溴易挥发,加水液封可以减小其挥发;因为1,2—二溴乙烷的熔点为9℃,用0℃冰水冷却会导致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞导管。(4)溶液混合需要在烧杯中进行,并用玻璃棒不断搅拌,量筒用来量取液体。(5)若将全部混合液直接加热,在140℃时发生副反应生成乙醚的量较大,而采取175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,只有少量混合物在140℃时发生副反应生成少量的乙醚。(6)氯、溴、碘单质与强碱发生歧化反应,结合信息E中溶液检测到BrO,可知溴单质与氢氧化钠反应生成溴酸钠、溴化钠和水,离子方程式为3Br2+6OH−=5Br−+BrO+3H2O。(7)将D中产物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗涤并分液,往有机相加入适量MgSO4固体,过滤得到滤液后,要得到纯净的BrCH2CH2Br需将BrCH2CH2Br与有机溶剂分离,故操作Y为蒸馏。(8)通过实验装置图可知液溴为4.00g,根据CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br计算:理论上生成BrCH2CH2Br的物质的量为n(BrCH2CH2Br)=n(Br2)=4.00÷160=0.025mol,m(BrCH2CH2Br)=0.025×188=4.7g,则产率为。
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