精品解析:江西省南昌市南昌县莲塘第一中学2020-2021学年高二下学期期中考试化学试题(解析版)
展开江西省南昌市南昌县莲塘一中2020-2021学年高二(下)期中化学试卷
一、选择题(共18小题,每小题3分,满分54分)
1. 下列说法正确的是
A. 利用油脂在酸性条件下的水解,可以制甘油和肥皂
B. 炒菜时,加一点料酒和食醋能使菜肴味香可口,是因为有酯类物质生成
C. 溴水可以用来区分乙酸、乙醇和苯
D. 蛋白质的盐析和变性本质上相同
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.油脂为高级脂肪酸甘油酯,油脂在碱性条件下的水解得到甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的有效成分,可以制甘油和肥皂,油脂在酸性条件下水解不彻底,故A错误;
B.酒和醋酸可发生酯化反应生成具有香味的酯类物质,则炒菜时,加一点酒和醋酸能使菜味香可口,故B正确;
C.苯和溴水混合后不互溶,会分层,乙酸、乙醇和溴水都互溶,无法区分,故C错误;
D.蛋白质的盐析是物理变化,具有可逆性,蛋白质变性是化学变化,不可逆,本质上不相同,故D错误。
故选B。
2. 自古以来,化学在抗击病毒中发挥了巨大作用。下列说法正确的是
A. 宋代张杲《医说》记载:“每每外出,用雄黄(As4S4)桐子大,在火中烧烟熏……,以消毒灭菌,……”古代烟熏的消毒原理与H2O2、酒精相同
B. 冷链运输抗病毒疫苗的目的是避免蛋白质变性
C. 医用酒精的体积分数为95%,浓度越大效果越好
D. 制医用口罩的聚丙烯纤维是天然有机高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.宋代张杲《医说》记载:“每每外出,用雄黄(As4S4)桐子大,在火中烧烟熏……,以消毒灭菌,……”古代烟熏的消毒原理是利用雄黄与氧气反应生成的三氧化二砷和二氧化硫,均不具有强氧化性,过氧化氢是其强氧化性具有杀菌消毒的作用;酒精可使菌体蛋白脱水、凝固变性而达到消毒目的;故与二者的消毒原理不同,故A错误;
B.高温条件下,蛋白质易变性,冷链运输抗病毒疫苗的目的是避免蛋白质变性,故B正确;
C.医用酒精体积分数为75%,浓度过大时,使蛋白质凝固的作用越强.当高浓度的酒精与细菌接触时,就能使菌体表面迅速凝固,形成一层包膜,阻止了酒精继续向菌体内部渗透,杀菌效果变差,故C错误;
D.制医用口罩的聚丙烯纤维是人工合成的有机高分子化合物,故D错误。
答案为:B。
3. 下列操作能达到实验目的的是
选项
目的
操作
A
制备溴苯
在装有苯的试管中加入少量铁粉和溴水
B
除去NH4Cl少量细砂
加热固体并收集氯化铵粉末
C
证明乙酸未完全反应
向制备乙酸乙酯反应后的剩余溶液中滴加Na2CO3溶液
D
检验淀粉水解生成葡萄糖
向淀粉水解后的溶液中加适量新制氢氧化铜,加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.苯与液溴在铁作用下发生取代反应生成溴苯,苯与溴水不反应,A错误;
B.氯化铵易分解生成氨气和氯化氢,二者相遇又生成氯化铵,B正确;
C.制乙酸乙酯需要催化剂浓硫酸,浓硫酸遇Na2CO3溶液也会产生气泡,C错误;
D.硫酸溶液是淀粉水解的催化剂,淀粉水解后的溶液呈酸性,必须加入NaOH溶液调节溶液呈碱性后,才能加入适量新制氢氧化铜悬浊液,加热后才能观察到砖红色沉淀,D错误。
故选B。
4. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向1mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入2mL 0.1mol•L-1CuSO4溶液,振荡后滴加0.5mL葡萄糖溶液,加热未出现红色沉淀
葡萄糖中不含有醛基
B
将植物油加入溴的苯溶液中,振荡、静置后溴的苯溶液褪色
植物油中可能含有碳碳双键
C
在试管中加入2mL淀粉溶液和少量稀硫酸,加热3~5min,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再滴加碘水
若溶液未变蓝色,则淀粉已经完全水解
D
在试管中加入少量浓硫酸,并注入4mL 95%的C2H3OH,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液
若酸性KMnO4溶液的紫色褪去,则乙醇脱水反应的产物是乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH不足,由操作和现象不能检验-CHO,A错误;
B.植物油含碳碳双键,与溴发生加成反应,振荡、静置后溴的苯溶液褪色,B正确;
C.水解后NaOH与碘反应,应取水解后溶液加碘水检验淀粉,且碱性条件下检验葡萄糖,可确定水解程度,C错误;
D.挥发的醇及生成的乙烯均使酸性高锰酸钾褪.色,不能检验乙烯,D错误;
故选B。
5. 下列有机化合物在水中的溶解度由大到小排列顺序正确的是
a.HOCH2CH2CH2OH b.CH3CH2CH2OH c.CH3CH2COOCH3 d.HOCH2CH(OH)CH2OH
A. d>a>b>c B. c>d>a>b C. d>b>c>a D. c>d>b>a
【答案】A
【解析】
【详解】酯难溶于水,对于醇类物质来说,碳原子数相同的分子中所含羟基数越多,物质在水中的溶解度就越大,因此题中有机化合物在水中的溶解度由大到小排列的顺序为,A项正确。
6. 胡椒酚是植物挥发油的成分之一,它的结构为如图所示,下列叙述中正确的是
A. 1mol胡椒酚最多可与4mol H2发生反应
B. 1mol胡椒酚最多可与1mol Br2发生反应
C. 该有机物核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:1:2:2:2:2
D. 该有机物所有原子均可在同一平面上
【答案】A
【解析】
【详解】A.1mol苯环能与3mol氢气发生加成,1mol 碳碳双键能与1mol 氢气发生加成反应,故1mol胡椒酚最多可与4mol H2发生反应,故A正确;
B.该物质中含有酚羟基、碳碳双键,酚与Br2易发生邻、对位位的取代反应,碳碳双键与溴发生加成反应,故1mol胡椒酚最多可与3mol Br2发生反应,故B错误;
C.该有机物核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为1:2:2:2:1:2,故C错误;
D.该有机物与亚甲基相连的4个原子不能在同一平面,故所有原子不可能同一平面上,故D错误。
答案为:A。
7. 以下实验操作方法以及结论错误的有
①比较水和乙醇羟基的活泼性强弱,用金属钠分别与水和乙醇反应。
②欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键,滴入酸性KMnO4溶液,看紫红色是否褪去。
③将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,则生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳。
④检验溴乙烷中的溴元素,将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却后,向溶液中加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液。
⑤用燃烧的方法鉴别乙醇、四氯化碳、苯。
⑥用足量的NaOH溶液与矿物油和地沟油加热,可鉴别出地沟油。
⑦油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离。
⑧将铜丝在酒精灯外焰上加热变黑后移至内焰,铜丝恢复原来的红色。
⑨检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水,未变蓝,说明已水解完全。
⑩在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性。
⑪甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,则生成的氯甲烷具有酸性。
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】D
【解析】
【详解】①金属钠与水反应比与乙醇反应剧烈,可比较羟基上H的活性,故①正确;
②CH2=CHCHO中碳碳双键、-CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色,则现象不能检验碳碳双键,故②错误;
③将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,发生加成反应生成1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,溶液最终变为无色透明,故③正确;
④检验溴乙烷中的溴元素,水解后在酸性溶液中检验溴离子,则水解冷却后,向溶液中加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明含有溴元素,故④正确;
⑤乙醇燃烧有淡蓝色火焰、四氯化碳不能燃烧、苯燃烧有浓烟,现象不同可鉴别,故⑤正确;
⑥地沟油属于油脂,能与NaOH溶液发生水解反应,而矿物油不能,可鉴别,故⑥正确;
⑦油脂皂化后可用盐析的方法使高级脂肪酸钠和甘油分离,不能选渗析法,故⑦错误;
⑧Cu与氧气反应生成CuO,CuO与乙醇反应生成乙醛、Cu,铜丝恢复原来的红色,故⑧正确;
⑨氢氧化钠溶液与碘反应,应在酸性溶液中加碘检验淀粉确定水解程度,故⑨错误;
⑩在紫外线、CuSO4溶液、福尔马林等作用下,蛋白质均会发生变性,饱和Na2SO4溶液蛋白质发生盐析,盐析为可逆过程,故⑩错误;
⑪甲烷与氯气在光照下反应生成的HCl溶于水具有酸性,使湿润的石蕊试纸变红,而卤代烃为中性,故⑪错误;
故选:D。
8. 下列各物质,既能与NaOH溶液反应,又能与稀HNO3反应,还能够水解是
①Al2O3;②对羟基苯甲酸钠;③酶;④纤维素;⑤甘氨酸;⑥KHSO3;⑦Al(OH)3;⑧NH4I;⑨硬脂酸钠;⑩(NH4)2CO3
A. ②③⑥⑧⑩ B. ①③⑤⑥⑦⑩ C. ①②③⑤⑦⑨⑩ D. 全部
【答案】A
【解析】
【详解】①Al2O3为两性氧化物,既能与NaOH溶液反应,又能与稀HNO3反应,但不能发生水解,故错误;
②对羟基苯甲酸钠 ,含有酚羟基,可与氢氧化钠反应,为弱酸盐,可发生水解反应,可与强酸反应,故正确;
③酶主要是蛋白质,蛋白质含有氨基、羧基,具有两性,既能与NaOH溶液反应,又能与稀HNO3反应,可水解生成氨基酸,故正确;
④纤维素不能与NaOH溶液反应,纤维素可与硝酸反应生成硝酸纤维素,纤维素在稀硫酸的催化作用下发生水解反应,故错误;
⑤甘氨酸()含有氨基,可与酸反应,含有羧基,可与氢氧化钠反应,但不能发生水解,故错误;
⑥KHSO3可与NaOH反应生成亚硫酸根离子和水,与HNO3反应生成二氧化硫和水,为弱酸强碱盐,可发生水解反应,故正确;
⑦Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与NaOH溶液反应,又能与稀HNO3反应,但不能发生水解,故错误;
⑧NH4I可与NaOH反应生成一水合氨,I-具有还原性,与HNO3发生氧化还原反应,为强酸弱碱盐,可发生水解反应,故正确;
⑨硬脂酸钠为弱酸盐,可与强酸反应,能发生水解反应,但不能与NaOH反应,故错误;
⑩(NH4)2CO3可与NaOH反应生成一水合氨,与HNO3反应生成二氧化碳和水,为弱酸弱碱盐,可发生水解反应,故正确;
综上所述,②③⑥⑧⑩既能与NaOH溶液反应,又能与稀HNO3反应,还能够水解,故A符合;
故选A。
9. 中国工程院院士李兰娟团队于 2021年2 月4日公布治疗新型冠状病毒肺炎的最新研究成果:“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药,合成“达芦那韦”的部分路线如图所示,下列说法不正确的是
A. C的分子式为C11H15N
B. B的同分异构体有7种(不含B,不考虑立体异构)
C. D分子中的所有碳原子不可能处于同一平面
D. 反应①为加成反应,反应②为取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由C的结构简式知,C中含有11个C,1个N,根据有机中C、N成键规则确定H共有15个,故C的分子式为C11H15N,A正确;
B.依据A、C结构简式,结合B的分子式确定B结构简式为:(CH3)2CHCH2NH2,B的同分异构如下:、、 、、、、,共7种结构,B正确;
C.D中支链上存在叔碳原子(一个C连了3个C),由于单键C与其所连4个原子形成四面体结构,所有原子不可能都共面,故D中叔碳原子与其连接的3个碳原子不可能都共面,C正确;
D.A→C的反应实际分两步,第一步为A中醛基与B中氨基发生加成反应生成中间产物,中间产物再发生消去反应生成C中的碳氮双键,C→D为加氢还原反应,D错误;
故答案选D。
10. 某市拟投资建设一个工业酒精厂,目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”,以节省石油资源。已知制酒精的方法有三种:
①CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
②CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
③(C6H10O5)n(淀粉)+n H2On C6H12O6(葡萄糖);C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2↑
从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看,制酒精最好的方法是
A. ① B. ③ C. ①③ D. ①②③
【答案】A
【解析】
【详解】根据原子经济性,①的原子利用率为100%,故选A。
答案为:A。
11. 阿咖酚散是由如图三种单药混合而成,下列有关叙述正确的是
A. 咖啡因的分子式为C8H9N4O2
B. 对乙酰氨基酚极易溶于水
C. 乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应
D. 可用FeCl3区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
【答案】D
【解析】
【详解】A.咖啡因的分子式为C8H10N4O2,A错误;
B.酚羟基属于亲水基,但憎水基对该物质溶解性影响大于亲水基,则对乙酰氨基酚不易溶于水,B错误;
C.羧基能和碳酸氢钠反应,乙酰水杨酸中含有羧基而能和碳酸氢钠反应,对乙酰氨基酚不含羧基,所以不能和碳酸氢钠反应,C错误;
D.乙酰水杨酸和溴不反应、对乙酰氨基酚能和溴发生取代反应而使溴水褪色,现象不同可以鉴别,D正确。
故选D。
12. 工业合成环丁基甲酸的流程如图。下列说法正确的是
A. a和b互为同系物
B. a→b的反应类型为取代反应
C. c分子中所有碳原子均可共面
D. b的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.a为链状,b为环状,二者的结构不相似,故不互为同系物,故A错误;
B.结合题干物质转化信息可知,a→b的反应类型为取代反应,故B正确;
C.c分子中与季碳直接相连的四个碳原子不能全部共面,故C错误;
D.b的一氯代物有如图所示:,共4种,故D错误。
答案为:B。
13. 咖啡酸苯乙酯是蜂胶的主要活性成分,可由咖啡酸合成,合成方法如下。下列说法不正确的是
A. 咖啡酸分子中所有碳原子可能处在同一个平面上
B. 1mol咖啡酸苯乙酯与足量的溴水反应,最多消耗3molBr2
C. 1mol苯乙醇在O2中完全燃烧,需消耗11molO2
D. 1mol咖啡酸苯乙酯与足量的NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.咖啡酸分子中所有碳原子都采取sp2杂化,存在苯环和乙烯两个平面型结构,它们单键连接,故所有碳原子可能处在同一个平面上,A项正确;
B.1mol咖啡酸苯乙酯中,1mol碳碳双键发生加成反应消耗1molBr2,在酚羟基的邻对位上有氢可以被取代,会消耗3molBr2,故1mol咖啡酸苯乙酯与足量溴水反应,最多可以消耗4molBr2,B项错误;
C.苯乙醇分子式为C8H10O,1mol苯乙醇在O2中完全燃烧,需消耗10molO2,C项错误;
D.1mol咖啡酸苯乙酯含有2mol酚羟基能消耗2molNaOH,还有1mol酯基水解成羧酸钠和醇羟基消耗1molNaOH,最多消耗3molNaOH,D项正确;
答案选BC。
14. 7-ACCA是合成头孢克罗的关键中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 具有两性,不能发生水解反应
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 分子中有5种不同化学环境的氢原子
D. 不存在分子中含有苯环的同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.其结构含有氨基和羧基,具有两性,含有酰胺基、碳氯键,能发生水解反应,A错误;
B.分子中多个碳原子、两个氮原子均为sp3杂化,所有原子不可能共平面,B错误;
C.该分子结构不对称,由结构简式可知分子中有5种不同化学环境的氢原子,C正确;
D.含有酰胺基、羧基、碳碳双键、2个脂环,不饱和度为5,苯环的不饱和度是4,则存在含有苯环的同分异构体,D错误;
故选C。
15. 已知烯烃经O3氧化后,在锌存在的条件下水解可得到醛和酮。如:
现有分子式为C7H14的某烯烃M,它与氢气发生加成反应生成2,3-二甲基戊烷,它经O3氧化后在锌存在的条件下水解生成乙醛和一种酮。由此推断M的结构简式为( )
A. CH3CH=CHCH(CH3)CH2CH3
B. CH3CH=C(CH3)CH(CH3)2
C. CH3CH=C(CH3)CH2CH2CH3
D. (CH3)2C=C(CH3)CH2CH3
【答案】B
【解析】
【分析】2,3-二甲基戊烷为,然后根据“它经O3氧化后在锌存在的条件下水解生成乙醛和一种酮”判断M中双键的位置。
【详解】M与H2发生加成反应生成,M被O3氧化并在锌存在的条件下水解生成乙醛和一种酮,则M分子中所含碳碳双键应在第3、4号碳原子之间且4号碳原子上含有一个H原子,3号碳原子上无H原子;
故选B。
16. 化合物Z具有抗菌、消炎作用,已知一定条件下,制备Z的反应的化学方程式如图,下列有关说法正确的是
A. X和Y的反应属于加成反应
B. 能用FeCl3鉴别Y和Z
C. 能够与碳酸氢钠反应的X的链状同分异构体只有1种
D. 1molZ最多能与3mol氢氧化钠反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合题干物质结构信息可知,X和Y的反应时,X中的不饱和碳氧双键加成成碳氧单键,属于加成反应,故A正确;
B.Y和Z均含有酚羟基,不能用FeCl3鉴别Y和Z,故B错误;
C.能够与碳酸氢钠反应,说明含有酯基或羧基,其中X的链状同分异构体不止1种,故C错误;
D.Z含有的官能团有酚羟基、醇羟基、酯基,其中酚羟基、酯基能与氢氧化钠反应,1molZ最多能与2mol氢氧化钠反应,故D错误。
答案为:A。
17. 烯烃复分解反应是指在一定催化剂作用下碳碳双键断裂并重新组合的过程。如2分子烯烃RCH=CHR'用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃:RCH=CHR和R'CH=CHR'。则分子式为C4H8的烯烃中,任取两种烯烃发生“复分解反应”,生成新烯烃种类最多的一种组合中(不考虑顺反异构),其生成新的烯烃的种类为
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
【答案】B
【解析】
【详解】C4H8且属于烯烃的有机物结构有3种:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,因烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃,则
若取CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3,发生烯烃复分解反应生成的新烯烃有:CH2=CH2、CH3CH2CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH3、CH3CH=CHCH2CH3;
若取CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,发生烯烃复分解反应生成的烯烃有:CH2=CH2、(CH3)2C=C(CH3)2、CH3CH=C(CH3)2、CH2=CHCH3;
若取CH2=CHCH2CH3和CH2=C(CH3)2,发生烯烃复分解反应生成的烯烃有:CH2=CH2、CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2、CH3CH2CH=C(CH3)2;
生成新烯烃种类最多的一种组合中,其新烯烃的种类为4种,故选B。
18. 下列有机合成设计中,所涉及的反应类型有误的是
A. 由乙醇制备乙二醇:第一步消去,第二步加成,第三步水解
B. 由2-氯丙烷合成1,2-丙二醇,第一步消去,第二步加成,第三步取代
C. 由1-溴丁烷制1,3-丁二烯:第一步消去,第二步加成,第三步消去
D. 由乙醇制乙二酸乙二酯()反应:第一步消去,第二步加成,第三步水解,第四步氧化,第五步酯化。
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与浓硫酸共热发生消去反应生成乙烯,乙烯再与的溶液发生加成反应,得到1,2-二溴乙烷,再在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,得到乙二醇,A正确;
B.2-氯丙烷与浓硫酸共热发生消去反应生成丙烯,丙烯再与的溶液发生加成反应,得到1,2-二溴丙烷,再在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,得到1,2-丙二醇,B正确;
C.1-溴丁烷发生消去反应,得到1-丁烯,再与的溶液发生加成反应,得到1,2-二溴丁烷,再在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,不能得到1,3-丁二烯,C错误;
D.乙醇与浓硫酸共热发生消去反应生成乙烯,乙烯再与的溶液发生加成反应,得到1,2-二溴乙烷,再在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,得到乙二醇,乙二醇氧化得到乙二酸,乙二酸和乙二醇发生酯化反应得到乙二酸乙二酯(),D正确;
故选C。
二、解答题(共4小题,满分46分)
19. Heck反应是合成C一C键的有效方法之一,如反应①:
(1)反应①的反应类型为____;化合物Ⅲ分子可以生成高分子化合物,其反应类型为____,请写出反应的化学方程式____。
(2)有关化合物III说法正确是____。
A.化合物III的分子式为C10H11O2
B.化合物III能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.化合物III易溶于水
D.1mol化合物III最多可与4molH2发生加成反应
(3)也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为_。
【答案】 ①. 取代反应 ②. 加聚反应 ③. n ④. BD ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】(1)由于题目给予的Heck反应信息,对比反应物、产物的结构,可知碳碳双键中与酯基不相连的碳原子上的氢原子被苯基取代;化合物Ⅲ分子中含有碳碳双键,可以加聚生成高分子化合物;反应方程式为: ;故答案为:取代反应;加聚反应;n ;
(2)A.根据化合物III的结构简式知分子式为C10H10O2,故A错误;
B.化合物III中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.化合物III中含有苯环及酯基,难溶于水,故C错误;
D.有机物分子中含有1个苯环及1个碳碳双键,则1mol化合物III最多可与4molH2发生加成反应,故D正确;故答案为:BD;
(3)根据反应①可知,碳碳双键中与碳氧双键不相连的碳原子上的氢原子被取代,得到,故答案为:。
20. 烃A在标准状况下的密度为1.25g/L,以A和水煤气(CO、H2)为原料在一定条件下可获得有机物B、C、D、E,其相互转化关系如图。已知B是CO与H2以物质的量之比为1:1反应的产物,E为有浓郁香味、不易溶于水的油状液体。
请回答:
(1)C+D→E反应类型是___________;
(2)有机物B在一定条件下转化为D的化学方程式是:___________;
(3)下列说法正确的是___________;
A. 有机物D与金属钠反应比水与金属钠反应要剧烈
B. 有机物C、D、E可用饱和碳酸钠溶液鉴别
C. 实验室制备E时,浓硫酸主要起氧化作用
D. 有机物B、C均能被新制碱性氢氧化铜悬浊液、酸性KMnO4溶液氧化
(4)已知烃A→C存在一个中间产物X,试写出A在一定条件下转化为X的方程式___________;
(5)若W是比E多3个碳的同系物,且不能发生银镜反应,则W的结构有___________种。 写出核磁共振氢谱有两组蜂,且峰面积比为1:3的W的结构简式___________;
【答案】(1)取代反应(酯化反应)
(2) (3)B
(4)
(5) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】A的密度为1.25g/L,其摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,A为CH2=CH2,B是CO与H2以物质的量之比为1:1反应的产物,则B为HCHO,B与氢气发生加成反应生成D,HCHO+H2CH3OH,D为CH3OH,E为有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,故E为酯类,由于甲醇是反应物之一,且分子式C3H6O2,E应为CH3COOCH3,C+D→E为甲醇与乙酸的酯化反应,故C为CH3COOH。
【小问1详解】
根据分析,C+D→E是甲醇与乙酸的酯化反应,属于取代反应;
【小问2详解】
根据分析,有机物B在一定条件下转化为D的化学方程式是HCHO+H2CH3OH;
【小问3详解】
A.根据分析,D为CH3OH,H2O的羟基氢比醇的羟基氢活泼,故与金属钠反应不如水与金属钠反应剧烈,A错误;
B.有机物C(CH3COOH)可与碳酸钠反应生成气体,D(CH3OH)可与水互溶,故可溶于饱和碳酸钠溶液,E(CH3COOCH3)属于酯类,不溶于饱和碳酸钠溶液,三者可用饱和碳酸钠溶液鉴别,B正确;
C.实验室制备乙酸甲酯时,浓硫酸主要起催化作用,还起到吸水作用,不作为氧化剂,C错误;
D.C(乙酸)与氢氧化铜、高锰酸钾不能发生氧化反应,D错误;
故选B。
【小问4详解】
A为CH2=CH2,C为CH3COOH,烃A→C存在一个中间产物X为乙醛,A在一定条件下转化为X的方程式;
【小问5详解】
若W是比E多3个碳的同系物,W的分子式C6H12O2,且不能发生银镜反应,不能是甲酸形成的酯,可以是乙酸与C4H9OH形成的酯,C4H9OH有4种,则酯有4种结构;可以是丙酸与丙醇形成的酯,丙醇有2种,则形成的酯有2种;可以是C3H7COOH与乙醇形成的中,C3H7COOH有2种结构,则形成的酯有2种;可以C4H9COOH与甲醇形成的酯,C4H9COOH有4种结构,则形成的酯有4种,故W的结构有4+2+2+4=12种,其中核磁共振氢谱有两组蜂且峰面积比为1:3的W的结构简式为。
21. DL-m-酪氨酸是一种营养增补剂,能提高人体的免疫力。一种合成DL-m-酪氨酸的路线如图。(部分产物已略去)
已知
回答下列问题:
(1)DL-m-酪氨酸的分子式为___________;
(2)A中官能团的名称为___________;
(3)D到E的反应类型为___________;
(4)A与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式为___________;
(5)C到D的化学方程式为___________;
(6)同时符合下列条件的DL-m-酪氨酸的同分异构体共有___________种。(不考虑立体异构)
a.属于芳香族化合物
b.氨基与羧基连在同一个碳上
c.可以与FeCl3作用显色
(7)是合成药物扑热息疼的中间体。由制备选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图:___________;合成路线流程图示例:H2C=CH2CH3CH2OHCH3CH2Br。
【答案】(1)C9H11O3N
(2)氯原子、羟基 (3)加成反应
(4) (5) (6)15
(7)
【解析】
【分析】A为,在NaOH 水溶液中氯原子发生水解,再经酸化后生成 B,B 为,根据已知信息②可知,B和ClCH2OCH3发生取代反应生成(C),C 在铜作用下被催化氧化生成D,D为,由已知信息③可知,D与HCN 发生加成反应,生成(E),E与氨发生取代反应生成(F),F在H+、H2O作用下生成(G),G 在硫酸和乙酸作用下反应制得目标产物。
【小问1详解】
根据结构简式可知,DL-m-酪氨酸()的分子式为C9H11O3N。
【小问2详解】
所含官能团为氯原子、羟基。
【小问3详解】
D到E的化学方程式为+HCN→。
【小问4详解】
A与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式为。
【小问5详解】
在铜作用下被催化氧化生成,化学方程式为。
【小问6详解】
DL-m-酪氨酸的同分异构体符合a.属于芳香族化合物;b.氨基与羧基连在同一个碳上;c.可以与FeCl3作用显色三种条件,有以下三种情况:
①与苯环上位置异构的有邻、对位2种;
②若苯环上有—OH、—C(CH3)(NH2)COOH两种取代基,共邻、间、对3种情况;
③若苯环上有—OH、—CH(NH2)COOH、—CH3三种取代基,共10种情况。
故共有15种同分异构体。
【小问7详解】
是合成药物扑热息痛的中间体。由
在浓硫酸催化下与浓硝酸反应生成,
与乙酸在硫酸作用下发生反应生成,发生还原反应生成,则合成路线流程图为。
22. 螺虫乙酯是一种新型现代杀虫剂,制备其中间体H一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______;由B生成C的反应类型为_______。
(2)E与F生成G的化学方程式为_______。
(3)H中含氧官能团名称为_______、_______(填两种)。
(4)芳香化合物X是D的同分异构体,符合下列条件的同分异构体有_______种。
①在NaOH溶液中能水解
②核磁共振氢谱中有4组峰
(5)参照以上信息,设计以为起始原料制备2-吲哚酮()的合成路线(无机试剂任选)_______。
【答案】 ①. 对二甲苯(或1,4-二甲苯) ②. 取代反应 ③. + +HCl ④. 酯基 、醚键、酰胺基(三者中任意一个) ⑤. 酯基 、醚键、酰胺基(三者中任意一个,与前面的不同即可) ⑥. 6 ⑦.
【解析】
【分析】结合信息①,由B的结构简式,根据A的分子式可知A是,B发生信息②反应产生C是,C酸化得到D是,D与PCl3发生取代反应产生E是; G与CH3OH与浓硫酸共热,发生酯化反应产生H:, 由H逆推可知G是,结合G、E结构及F的分子式,可知F结构简式是,然后根据物质性质分析解答。
【详解】(1) 由上述分析可知A是,故A的化学名称是对二甲苯(或1,4-二甲苯) ;B是,C是,根据二者结构的不同,可知B发生取代反应产生C,因此反应类型是取代反应,故答案为:对二甲苯(或1,4-二甲苯);取代反应;
(2) E是,F是,二者在一定条件下发生取代反应产生G,同时产生HCl,该反应的化学方程式为:+ +HCl,故答案为:+ +HCl;
(3) H是, 其中的含氧官能团是酯基 、醚键、酰胺基(三者中任意选两个即可),故答案为:酯基 、醚键、酰胺基(三者中任意选两个即可);
(4) 芳香化合物X是D的同分异构体,结合D的结构及不饱和度,符合下列条件①在NaOH溶液中能水解,说明芳香化合物X中含有一个酯基;②核磁共振氢谱中有4组峰,说明芳香化合物X存在对称结构,符合要求的同分异构体有6种:、、、、、;故答案为:6;
(5) 与NaCN发生取代反应产生,在酸性条件下水解产生,与PCl3发生取代反应产生,在Et3N条件下发生取代反应产生,故以为起始原料制备2-吲哚酮()的合成路线为:,故答案为:
。
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