2022-2023学年江苏省盐城市伍佑中学高二上学期学情调研(一)化学试题含解析
展开江苏省盐城市伍佑中学2022-2023学年高二上学期学情调研(一)化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列物质互为同系物的是
A.CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl B.CH4与CH3CH2Cl
C. 与 D.CH3—CH3与
【答案】D
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质称为同系物,同系物必须是含有相同数目相同官能团的同类物质。
【详解】A.由结构简式可知,两种物质的官能团数目不同,不是同类物质,不互为同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,两种物质不是同类物质,不互为同系物,故B错误;
C.由结构式可知,两种物质的结构相同,是同种物质,不互为同系物,故C错误;
D.由结构简式可知,两种物质结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团互为同系物,故D正确;
故选D。
2.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法正确的是
A.分子中含有9种不同化学环境的氢原子
B.分子中含有两种官能团,能发生加聚、水解、氧化、消去等反应
C.属于烃的衍生物,难溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂,具有一定的挥发性
D.该物质即存在对映异构又存在顺反异构
【答案】C
【详解】A. 四元环上所连的2个甲基是等同的,则分子中含有8种不同化学环境的氢原子,A错误;
B. 分子中含有酯基和碳碳双键两种官能团,酯基能发生水解、碳碳双键能发生加聚、氧化等反应、但不能发生消去反应,B错误;
C. 由C、H和O元素组成,属于烃的衍生物,烃基和酯基均为憎水基团,则难溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂,熔沸点较低,具有一定的挥发性,C正确;
D. 该物质有手性碳原子、则存在对映异构体,同时,结构中存在的碳碳双键的一个碳原子上含有两个相同的原子,不存在顺反异构,D错误;
答案选C。
3.提纯下列物质(括号内为杂质),所选试剂和方法均可行的是
选项
混合物
除杂剂
方法
A
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
B
I2(H2O)
酒精
萃取、分液
C
NO2(HCl)
水
洗气
D
乙烷(乙烯)
H2
转化
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.溴和NaOH溶液反应转化为溴化钠、次溴酸钠,然后分液除去,故A正确;
B.I2易溶于酒精,酒精和水互溶,酒精易溶于水,不能萃取、分液分离,故B错误;
C.NO2和水反应生成硝酸和NO,HCl也易溶于水,不能用水洗气除杂,故C错误;
D.易引入新杂质氢气,不能除杂,应选溴水、洗气,故D错误;
故选:A。
4.下列说法正确的是
A.与互为同系物
B.的一氯代物有4种
C.和互为同分异构体
D.CH3-CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2与HCl加成的产物均为2种
【答案】B
【详解】A.前者属于酚类物质,后者属于醇类物质,两者不是同一类物质,不是同系物,A错误;
B.氯原子分别位于甲基的邻位,间位,对位,甲基上,一共4中情况,B正确;
C.两者的名称都是2—甲基丁烷,是同一种物质,C错误;
D.前者和氯化氢加成可以生成CH3CH2CH2Cl,CH3CHClCH3,有两种结构。后者和氯化氢可以生成CH3CHCl-CH=CH2,CH2ClCH2-CH=CH2,CH3CH=CHCH2Cl,一共3种结构,D错误;
故选B。
5.有机物W 在工业上常用作溶剂和香料,其合成方法如图:
下列说法正确的是
A.N、W 组成上相差一个CH2原子团,所以互为同系物
B.M、N、W 均能发生加成反应、取代反应
C.W 属于酯类,能发生皂化反应
D.M 的二氯代物有8种
【答案】B
【详解】A.N含有官能团为羧基,属于羧酸类,W含有官能团为酯基,属于酯类,不是同系物,选项A错误;
B.M、N、W三种有机物结构中均含有苯环,均能与氢气发生加成反应,M能够与溴单质在溴化铁的催化作用下发生取代反应,与氯气在光照条件下发生取代反应,N能与醇发生酯化反应,W能够在酸性或碱性环境下发生水解反应,酯化反应和水解反应均属于取代反应,选项B正确;
C.高级脂肪酸甘油酯在碱性环境下的水解为皂化反应,W不属于高级脂肪酸甘油酯,能够与碱反应,但不是皂化反应,选项C错误;
D.M的等效氢原子有4种,如图,故其二氯代物有同在甲基上2个氯的一种,一个在甲基上另一个在苯环上的有3种,均在苯环上的有6种,共10种,选项D错误;
答案选B。
6.(标准状况下)的某气态烷烃和分子中只有一个碳碳双键的某气态烯烃的混合物在时完全燃烧后,将反应产生的气体缓慢通过浓硫酸,浓硫酸增重,剩余气体通过碱石灰,碱石灰增重。另再取标准状况下的该混合气体,将它通入过量的溴水中,溴水增重。下列说法不正确的是
A.混合气体中一定含有甲烷 B.混合气体中的烯烃为丁烯
C.混合气体中的烯烃存在同分异构体 D.混合气体中烷烃与烯烃的体积比为
【答案】B
【分析】标准状况下该混合气体的物质的量为,在时完全燃烧产生水蒸气和二氧化碳,浓硫酸增加的质量即产生水的质量,,则混合烃中含有氢原子;碱石灰增加的质量即产生二氧化碳的质量,,则混合烃中含有碳原子;混合烃的总质量为,所以混合烃的平均摩尔质量为,摩尔质量小于的烃只有甲烷,则混合气体中一定含有甲烷;将混合气体通入溴水,溴水增加的质量为烯烃的质量,则可得,所以,,结合可得该烯烃的摩尔质量为,设烯烃的分子式为,则有,以该烯烃为,结构简式为。
【详解】A.由分析可知混合烃中的烷烃为,烯烃为丙烯,A正确;
B.由分析可知混合烃中的烯烃为丙烯,B错误;
C.环丙烷与丙烯互为同分异构体,分子式均为,C项确;
D.根据分析可知混合烃中,,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,烷烃与烯烃的体积比为,D项正确;
故选B。
7.一种生产聚苯乙烯的流程如图,下列叙述正确的是
A.苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内
B.乙苯和苯乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.鉴别乙烯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液
D.反应①的反应类型是加成反应,反应②的反应类型是取代反应
【答案】B
【详解】A.由于单键可以旋转,则连接碳碳双键的苯环可以不在一个平面上,即苯乙烯分子中所有原子不一定在同一平面内,故A错误;
B.乙苯的侧链碳上连有H原子,苯乙烯具有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,都能使酸性 KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.乙烯和苯乙烯均与溴发生加成反应,均能使Br2的四氯化碳溶液褪色,无法鉴别,故C错误;
D.反应①是两种有机物合成一种,反应类型是加成反应,反应②是脱去1分子H2,反应类型是氧化反应,故D错误;
故答案选B。
8.ABS树脂()具有耐热、耐腐蚀、强度高等特点,可用作3D打印的材料,下列不是ABS树脂单体的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】为加聚产物,根据单键变双键、双键变单键并结合碳的四价理论可知对应的单体有CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、。
答案选A。
9.下列关于有机物的说法不正确的是
A.2-丁烯分子存在顺反异构
B.对三联苯()的一氯代物有5种
C.每个抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子
D.立方烷()经硝化可得到二硝基立方烷,其可能的结构有3种
【答案】B
【详解】A.丁烯分子存在 和顺反异构,故A正确;
B.对三联苯()有4种等效氢,其一氯代物有4种,故B错误;
C.C原子链接4个不同的原子或基团具有手性,,有2个手性碳原子,故C正确;
D.立方烷()经硝化可得到二硝基立方烷,有邻边、面对角线,体对角线,其可能的结构有3种,故D正确;
故答案为B
10.下列有机物说法正确的是
A.乙炔的电子式: B.乙烷的空间填充模型:
C.乙醛的核磁共振谱图有4个峰 D.氯乙烯不存在顺反异构
【答案】D
【详解】A.乙炔的结构简式为:,则电子式: ,A错误;
B.乙烷的空间填充模型:,B错误;
C.CH3CHO分子中有两类等效氢,核磁共振谱图有2个峰,C错误;
D.氯乙烯中,碳原子连接两个一样的氢原子,不存在顺反异构,D正确;
故选D。
11.某烯烃的结构简式为,其命名正确的是
A.甲基乙基,己二烯 B.乙基,己二烯
C.甲基,庚二烯 D.甲基乙基,己二烯
【答案】D
【详解】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
该物质名称为:甲基乙基,己二烯;
故选D。
12.某同学设计下列装置制备少量(沸点为128.7℃,能与水、乙醇以任意比混溶)。下列说法正确的是
A.配制乙醇与浓硫酸混合液的方法是:在不断搅拌下向浓硫酸中加入乙醇
B.装置b中可盛放酸性溶液以除去杂质
C.装置c中发生的反应为
D.最后用分液的方法从装置c中分离出
【答案】C
【详解】A.浓硫酸的密度比乙醇的大,应在不断搅拌下向乙醇中加入浓硫酸,A项错误;
B.装置b中应盛放浓的溶液,因高锰酸钾溶液可氧化乙烯,B项错误;
C.先与水反应生成,再与乙烯加成,C项正确;
D.与水互溶,应先中和再蒸馏,D项错误;
答案选C。
13.已知(R、R´、R"代表烷基);
现有分子式为的某烯烃,它与加成后生成二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】该烯烃与的加成产物为,它经臭氧氧化后在存在下水解成乙醛和一种酮,则表明该烯烃分子中含有结构片段,从而得出该烯烃的结构简式为,C项正确。
故选C。
二、填空题
14.学习有机化学,掌握有机物的组成,结构,命名和官能团性质是重中之重。
(1)的分子式为_______所含官能团的名称为_______,_______。
(2)烃A的结构简式为,在烃A中手性碳上标上“*”:_______
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构为,下列各物质: A.B.C.D.E. 。与麻黄素互为同分异构体的是_______(填字母,下同),与麻黄素互为同系物的是_______。
(4)当有机化合物分子中碳原子连有四个不同原子或基团时称为手性碳原子,如下中标有“*”的碳原子就是手性碳原子。
若使F失去手性,下列方法可行的是_______。
A.一定条件下和乙醇发生酯化反应
B.一定条件下和乙酸发生酯化反应
C.一定条件下发生催化氧化反应
【答案】(1) C10H18O 碳碳双键 羟基
(2)
(3)DE C
(4)C
【解析】(1)
根据有机物的结构可知其分子式为C10H18O,所含官能团有碳碳双键和羟基。
(2)
连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子, 。
(3)
分子式相同结构不同的化合物互称为同分异构体。麻黄素的分子式为C10H15NO,D和E的分子式也为C10H15NO,和麻黄素结构不同,互为同分异构体;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物,同系物要求含有相同种类和数目的官能团。麻黄素中含有醇羟基和亚氨基,A和D分子中含有酚羟基,B分子中含有醚键,E和麻黄素互为同分异构体,A、D、E和麻黄素均不是同系物,只有C分子中含有醇羟基和亚氨基,和麻黄素相差一个CH2,故和麻黄素互为同系物的是C。
(4)
和乙醇发生酯化反应,生成的有机物为,仍含有手性碳原子;和乙酸发生酯化反应,生成的有机物为 ,仍含有手性碳原子;发生催化氧化,生成的有机物为,没有手性碳原子,失去了手性,故选C。
15.根据题示条件,回答相关问题。
(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为_______;若该烯烃与足量的加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃的可能的结构简式为_______。(写出一种即可)
(2)有机物A的结构简式为。
①用系统命名法命名A_______。
②若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有_______种结构。
(3)某烃A的密度是相同条件下氢气密度的42倍。
①烃A的分子式为_______。
②若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为_______。
【答案】(1) C5H10 (CH3)2C=CHCH3##(CH3)2CHCH=CH2##CH2=C(CH3)CH2CH3
(2) 2, 2, 3, 4-四甲基己烷 5
(3) C6H12
【解析】(1)
烯烃通式为: CnH2n, 则相对分子质量为70的烯烃,即12n+2n=70, 解得n=5,则分子式为: C5H10,若该烯烃与氢气加成后得到的烷烃分子中含3个甲基,该烯烃可能的结构简式: (CH3)2C=CHCH3、 (CH3)2CHCH=CH2、 CH2=C(CH3)CH2CH3; 故答案
为: C5H10;(CH3)2C=CHCH3、 (CH3)2CHCH=CH2、 CH2=C(CH3)CH2CH3。
(2)
有机物A主链上有6个碳原子,根据系统命名规则,其名称为: 2, 2, 3, 4-四甲基己烷;根据烯烃与氢气加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃的碳链结构为:
,其能形成双键位置的碳原子序号有: 1和2之间; 2和3之间; 3和4之间; 3和6之间; 4和7之间;故该烃共有5种结构;故答案为:2, 2, 3, 4-四甲基己烷;5;
(3)
烃A的密度是相同条件下氢气密度的42倍,则烃A的相对分子质量为84,则烃A的分子式为: C6H12;若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,即结构完全对称,则烃A的结构简式为: ;故答案为:C6H12;;
16.(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如:乙醚的结构式为,其核磁共振氢谱中有2个信号(如下图)。
①下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是_______________(填字母)。
A.CH3-CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为_____________,请预测B的核磁共振氢谱上有______________个峰(信号)。
③用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法是___________________。
(2)有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2。
①C分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是______,则C的分子式是_______。
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有的官能团名称是_________。
③C分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则C的结构简式是__________。
【答案】 AD BrCH2CH2Br 2 通过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH;1个信号时分子结构为CH3-O-CH3 90 C3H6O3 羧基
【详解】(1)①核磁共振氢谱中只有一种峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子,
A. CH3-CH3中6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种峰,故A选;
B. CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B不选;
C. CH3COOCH3中甲基所处化学环境不同,甲基H原子不同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C不选;
D. CH3COCH3中2个甲基连在同一个羰基上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只有一种峰,故D选;
故选AD;
②)由A的核磁共振氢谱可知,分子中只有一种H原子,A分子中2个Br原子连接不同的碳原子,故A的结构简式为BrCH2CH2Br,B与A互为同分异构体,B分子中2个Br原子连接在同一碳原子上,B为CH3CHBr2,分子中有2种H原子,故核磁共振氢谱图有2个峰;
③通过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时,分子结构为CH3CH2OH;1个信号时,分子结构为CH3-O-CH3;
(2)①由C分子的质谱图,可知C的相对分子质量为90,9g C的物质的量为,燃烧生成二氧化碳为,生成水为,则1个有机物分子中N(C)=、N(H)=,则分子中N(O)=,故有机物C的分子式为C3H6O3;
②C能与NaHCO3溶液发生反应,C一定含有羧基;
③有机物C的分子式为C3H6O3,含有羧基,C分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰,说明含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子数目为1、1、1、3,则A的结构简式为:CH3CH(OH)COOH。
三、实验题
17.二茂铁是一种橙黄色粉末,其熔点是,在时开始升华;沸点是,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂;化学性质稳定,内不分解。制备二茂铁的原理:,制备装置(夹持装置未画出)和实验步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入粉末状的,并从仪器a中加入无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通约;
②再从仪器a滴入环戊二烯()后搅拌;
③将无水与(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,滴完,继续搅拌;
④再从仪器a加入无水乙醚搅拌;
⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器b的作用是_______
(2)步骤①中通入约的目的是_______。
(3)制备二茂铁的原料环戊二烯()可由环戊二烯二聚体获得,已知二者的转化关系如图3,则从二者混合物中分离得到环戊二烯的操作方法为_______。
(4)该套发生装置还可以制取溴苯,恒压分液漏斗中加入苯和液溴,分液漏斗中加入铁粉,写出该反应的化学方程式:_______
(5)步骤⑤中先用盐酸洗涤再用水洗,用盐酸洗涤的目的是_______,判断已水洗干净的方法是_______
(6)二茂铁粗产品的提纯过程在图2装置中进行,其操作名称为_______;该操作中棉花的作用是_______。
(7)若最终制得纯净的二茂铁,环戊二烯()的密度为该二茂铁的产率为_______(产率=产品实际产量÷理论产量)。
【答案】(1)冷凝回流,提高原料利用率
(2)排尽装置内的空气,防止Fe2+被氧化
(3)蒸馏
(4)
(5) 除去过量的KOH 取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入AgNO3溶液无白色沉淀生成,说明已洗涤干净
(6) 升华 防止二茂铁挥发进入空气中
(7)86%
【分析】在三颈烧瓶中加入KOH和60mL无水乙醚充分搅拌,同时通氮气约10min, 再从仪器a滴入新蒸馏的环戊二烯,搅拌,将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO配成的溶液装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,继续搅拌45min,再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌,将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸(中和KOH)、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液,蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品,将粗产品升华可得二茂铁, 据此分析解答。
(1)
仪器b是球形冷凝管,其作用是冷凝回流,提高原料利用率;
(2)
FeCl2易被氧化,则步骤①中通入约10minN2的目的是排尽装置内的空气,防止Fe2+被氧化;
(3)
环戊二烯()与环戊烯二聚体的沸点不同,可以用蒸馏的方法从二者混合物中分离得到环成二烯;
(4)
制取溴苯,恒压分液漏斗中加入苯和液溴,分液漏斗中加入铁粉,发生取代反应生成溴苯和溴化氢,该反应的化学方程式为: ;
(5)
步骤⑤中先用盐酸洗涤再用水洗,用盐酸洗涤的目的是除去过量的KOH,判断已水洗干净的方法是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入AgNO3溶液无白色沉淀生成,说明已洗涤干净;
(6)
二茂铁粗产品的提纯过程在图2装置中进行,二茂铁由固体直接变为气体,然后冷凝收集,则其操作名称为升华;该操作中棉花的作用是防止二茂铁挥发进入空气中;
(7)
二茂铁的理论产值为:,二茂铁的产率为;
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