鲁科版高中化学选择性必修3期末提升练
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这是一份鲁科版高中化学选择性必修3期末提升练,共26页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.回答下列问题:
(1)使1 ml 与反应,待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比为:,则消耗的的物质的量为 。
(2)常温下,10 mL某气态链状烷烃,在50 mL (足量)中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃可能是 (填结构简式)。
(3)一种光驱分子马达结构如图所示:
①该分子中含有的官能团名称是 。
②1 ml该物质完全燃烧,需要 ml。
(4)有机物A的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
①在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 (填代号)。
②已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是 (填序号)。
③写出D与NaOH溶液共热反应的化学方程式 。
2.Ⅰ.下列物质中:①CH3CH2CH(CH3)CH3和 (CH3)2CHCH2CH3②H2O和D2O ③和④Cl和Cl ⑤金刚石和C60 ⑥ CH4和CH3CH2CH3
(1)互为同分异构体的有 (2)互为同素异形体的有
(3)属于同位素的有 (4)属于同一种物质的有 (填序号)
Ⅱ.现代化学工业中,有机原料主要来自石油的裂化、裂解、重整产物。部分反应如图。
(1)请写出反应①由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式 。
(2)请写出反应②由乙烯制备乙醇的化学反应方程式 。
(3)已知苯制备硝基苯的化学反应方程式为+HNO3+H2O,则该反应的反应类型为 。
3.下列是关于有机物A的信息:
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②分子空间充填模型为;③能与水在一定条件下反应。
根据上述信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为 ;写出在一定条件下,A发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式: 。
(2)A具有的性质是 (填序号)。
①无色、稍有气味的气体
②有毒
③难溶于水
④密度比空气大
⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
⑥一定条件下能与氢气反应
4.Ⅰ、世界卫生组织公布的最新致癌物清单中,中国咸鱼上榜,咸鱼在腌制及处理过程中易产生亚硝酸盐、多环芳烃等致癌物。多环芳烃是指具有两个或两个以上苯环的芳香烃,如萘、蒽、菲等。苯并芘的致癌性很强,常作为多环芳烃的代表,它占全部致癌性多环芳烃的1%~20%。二苯甲烷、联苯、萘、苯并芘都是严重的致癌物,结构简式如下。
下列说法正确的是 (填序号,下同)。
A.甲苯属于多环芳烃
B.二苯甲烷和萘的一氯代物的数目相同
C.在一定条件下,苯并芘最多与发生加成反应
D.联苯属于苯的同系物
Ⅱ、相对分子质量均小于100的芳香烃A、B(均是合成二苯甲烷的原料),其中。
(1)下列关于A、B的说法正确的是 。
A.A能发生加成反应、取代反应,但不能发生氧化反应
B.B的一溴代物只有3种
C.将A、B分别加入酸性液中产生的现象不同
D.标准状况下,2.24LB完全燃烧消耗
(2)利用A、B合成二苯甲烷的方法如下:
①写出由B生成有机物C的化学方程式 。
②C→二苯甲烷发生反应的类型为 。
③同系物具有相似的性质,写出B与A相似性质的两个化学方程式(提示:苯环上甲基所连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子易被取代):
a.B发生取代反应的化学方程式为 。
b.B发生加成反应的化学方程式为 。
5.写出分子组成为C4H8O2属于羧酸和酯的各种同分异构体的结构简式
6.本题为选做题,包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题,选学《有机化学基础》模块的考生答B题,每位考生只可选做1题。若两题都作答,则以A题计分。
A.《化学与生活》
化学和环境保护、食品营养、材料应用等密切相关。
(1)防治环境污染、改善生态环境已成为全人类的共识。
①下列各项中,完成空气质量报告时不需要监测的是 (填字母)。
a.二氧化碳的浓度 b.二氧化硫的浓度 c.可吸入颗粒物的浓度
②下列做法中不利于改善环境质量的是 (填字母)。
a.将废旧电池进行深埋处理 b.充分利用风能等新能源 c.给汽车加装尾气催化净化装置
③工业废水需处理达标后才能排放。轧钢厂排出的废水主要是含盐酸的酸性废水,处理此废水可采用的方法是 (填字母)。
a.氧化还原法 b.中和法 c.沉淀法
(2)营养平衡、合理用药是保证人体健康和生活质量的重要途径。
①在氢、钠、铁这三种元素中,属于人体生命活动必需微量元素的是 。(填元素符号)
②下列物质中,具有抗菌消炎疗效的是 (填字母)。
a.氨基酸 b.阿斯匹林 c.青霉素
③下图为某品牌鸡精标签的一部分,其中能水解生成氨基酸的配料是 ,属于着色剂的是 ,属于防腐剂的是 。
(3)材料是人类社会发展的物质基础,材料科学的发展离不开化学。
①水泥、玻璃及陶瓷都是传统的硅酸盐材料,生产水泥和玻璃都用到的原料是 ;SiC是一种新型的陶瓷,工业上用石英砂与焦炭高温下条件下生成SiC同时生成CO,该制备反应的化学方程式为 。
②在潮湿的空气中发生电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因,写出正极反应式 。硬铝(一种铝合金)是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,和纯铝相比,硬铝的强度 (填“低”、“高”或“无法确定”),具有较强的抗腐蚀能力。
③橡胶是制造轮胎的重要原料,天然橡胶通过 措施可增大其强度、弹性和化学稳定性等。
B.《有机化学基础》
(1)根据官能团可以对有机物进行分类、鉴别和除杂。
① 下列有机物属于烃的是 (填字母)。
a.乙炔 b.乙醇 c.乙酸
② 区分甲苯和苯酚,不可用的试剂是 (填字母)。
a. FeCl3 溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.溴水
③ 除去乙酸乙酯中的乙酸,可用的试剂是 (填字母)。
a. NaOH溶液 b.NaCl溶液 c.饱和Na2CO3溶液
(2)异丙苯是一种重要的有机化工原料。异丙苯的结构简式为 。
① 异丙苯中至少有 个碳原子共平面。
② 异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物只有两种的芳香烃是 (填结构简式)。
③ 由异丙苯制备对溴异丙苯的化学方程式为 。
(3)化合物III是一种合成医药的中间体,其合成路线如下:
① 该合成路线中第二步反应属于 反应(填反应类型)。
②I 、II、 III三种物质中,在一定条件下,能发生消去反应生成不含甲基产物的是 (填序号)。
③ Ⅲ的一种同分异构体X能发生银镜反应且能水解,X分子中有3种不同化学环境的氢。X的结构简式为 。
④ 请写区分化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的实验方法和现象 。
7.按要求填空。
(1)按系统命名法,烃 的名称是 。
(2)水杨酸( )是一种脂溶性的有机酸,可用于阿司匹林等药物的制备,其分子式为 ,满足下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式为 。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②能与NaOH溶液发生水解反应;③核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰。
8.回答下列问题:
(1)邻羟基苯甲酸俗名水杨酸,其结构简式为,水杨酸的同分异构体中有一类物质属于酚类,但不属于酯类也不属于酸类,则它的结构中除了羟基之外,必定还有的官能团的电子式 ,这类物质的结构式共有 种。
(2)某炔烃与足量的氢气催化加成得到烷烃,且烷烃满足的条件:①主链含5个碳原子②两个支链:一个甲基、一个乙基。则该炔烃可能有 种结构。
(3)现有一种共轭二烯烃(分子中含有两个相隔一个单键的碳碳双键的烯烃叫共轭二烯烃)A。A与足量H2充分反应后得到烃B。B的结构简式如图所示。不考虑顺反异构体的情况下,A的可能结构有 种。
9.根据要求填写下列空白。
(1)羟基的电子式为 。
(2)乙酸乙酯的结构简式为 。
(3) 的系统命名为 。
(4)实验室制取乙炔的化学方程式为 。
(5) 分子中处于同一直线上的碳原子最多有 个,分子中至少有 个碳原子处于同一平面上。
(6)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为 。
10.马铃薯有望成为水稻、小麦、玉米之后的我国第四大主粮作物。马铃薯约含20%淀粉,淀粉属于 (填“糖类”或“油脂”)。医疗上常用作“钡餐”的是 (填“硫酸钡”或“碳酸钡”)。
二、未知
11.下列化学用语表达正确的是
A.一氯乙烷的结构式CH3ClB.丁烷的结构简式CH3(CH2)2CH3
C.四氯化碳的电子式D.苯的分子式
12.一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是
A.在卤代烃中直接加入AgNO3溶液
B.加入NaOH的水溶液,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液
C.加蒸馏水,充分搅拌后,加入AgNO3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液
13.下列反应中,不属于取代反应的是
A.苯与液溴在FeBr3催化作用下生成溴苯的反应
B.丙烯和氯气在一定条件下反应生成ClCH2CH=CH2
C.乙酸与乙醇生成乙酸乙酯的反应
D.乙烯与HCl气体反应生成一氯乙烷的反应
14.下列关于有机物的说法中,正确的一组是 ( )
①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应 ②“乙醇汽油”是在汽油中加入适量乙醇而制成的一种燃料,它是一种新型化合物 ③除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和碳酸钠溶液振荡后,静置分液 ④石油的分馏和煤的气化都是发生了化学变化 ⑤淀粉遇碘酒变蓝色;在加热条件下葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应 ⑥塑料、橡胶和纤维都是合成高分子材料
A.③④⑤B.①③⑥C.①③⑤D.②③④
15.2022年2月举行的北京冬奥会中,处处尽显化学魅力。下列有关说法错误的是
A.“飞扬”火炬外壳是密度小且耐高温的碳纤维复合材料,其中碳纤维是有机高分子材料
B.坐板外壳内装有石墨烯片,通过实时通电保持合适温度,石墨烯是新型无机非金属材料
C.防切割竞赛服里面的剪切增稠液体的原料之一是聚乙二醇,可由乙二醇经缩聚反应制得
D.二氧化碳跨临界直冷制冰系统,减少了传统制冷剂对臭氧层的破坏,还可对制冰过程中产生的大量余热回收再利用
16.有机物X为烃的含氧衍生物,其蒸气相对氢气的密度为29,取5.8g该有机物在氧气中完全燃烧,将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4g和13.2g,该有机物的分子式是
A.C3H6OB.C2H2O2C.C2H6O2D.C4H10
17.化合物Z是一种具有广谱抗菌活性的药物,其合成反应如图。下列说法错误的是
A.Z分子中含2个手性碳原子
B.1mlZ最多能与6mlNaOH反应
C.X、Y、Z三种分子均存在顺反异构体
D.X分子间能形成下列氢键:O-H…O、N-H…N
18.下列各组物质,一定是同系物的是
A.分子式为和的烃B.分子式为和的有机物
C.符合通式的烃D.分子式为和的烃
19.味精的主要成分为谷氨酸单钠盐,谷氨酸的结构简式如下。X是谷氨酸的同分异构体,与谷氨酸具有相同种类与数目的官能团。下列说法正确的是
A.谷氨酸单钠盐不能与碱反应B.谷氨酸与氨基乙酸属于同系物
C.X与谷氨酸的物理性质完全相同D.符合条件的X有8种(不含立体异构)
20.将乙烯通入溴的CCl4溶液中。下列说法正确的是( )
A.溶液褪色B.有沉淀物生成
C.生成物属于烃D.产物含有双键
三、实验探究题
21.苯乙烯是用一种重要的有机化合物,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。用于合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等。实验室通过肉桂酸受热脱羧基制备苯乙烯的方法如下:
+2NaOH+Na2CO3+H2O
回答下列问题:
Ⅰ.制备:按如图所示装置进行实验。先制备气体,当气体充满三颈烧瓶,关闭X的活塞。再加热大试管制取苯乙烯,至不再有液体声生时,停止加热。
(1)仪器X的名称是 。
(2)写出制备的离子方程式: ,气体的作用是 。
Ⅱ.提纯:将制得的粗产品移入烧瓶中进行蒸馏就可以制得纯净的苯乙烯。
(3)从下列装置中选择合适的仪器,并按连接顺序排列(填写仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→ 。选择此冷凝管的理由: 。
(4)蒸馏中先弃去前馏分,收集 的馏分即得苯乙烯。
(5)已知其他反应物足量,实验时取用10g肉桂酸,实验后得到纯净的苯乙烯5.76g,则该实验所得产品的产率为 (保留两位小数)。
22.(一)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行探究。
步骤一:这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂),氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。有机物X的蒸气氧化产生二氧化碳和水;
步骤二:通过仪器分析得知X的相对分子质量为106;
步骤三:用核磁共振仪测出X的核磁共振谱有2个峰,其面积之比为(如图Ⅰ)
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ,试回答:
(1)步骤二中的仪器分析方法称为 。
(2)X的分子式为 ;结构简式为 。
(二)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(3)实验中铜网出现红色和黑色交替现象,请写出相应的化学方程式 ;在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是 反应;甲乙两个水浴作用不同,甲的作用是 ;乙的作用是 。
23.溴苯是一种化工原料,纯净的溴苯是一种无色液体,某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中冷凝管除导气外,还有 的作用,冷凝水从 口进入(填“a或“b”)。四个实验装置中能起到防倒吸的装置有 (填序号)。
(2)实验开始时,关闭K2,开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,写出装置Ⅱ中发生的主要有机化学反应的化学方程式 ,反应类型为 ,能说明苯与液溴发生的是此反应类型的现象是 。Ⅲ中小试管内苯的作用是 。
(3)反应结束后,要让装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是 。
(4)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,将依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
④加入无水CaCl2粉末干燥;
⑤通过 (填操作名称),可得到无色的较纯净的溴苯。
参考答案:
1.(1)1.3ml
(2)CH3CH3
(3) 碳碳叁键、羧基 44.5
(4) C和E C +2NaOH +HCOONa+H2O
【详解】(1)n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=3:2:1:4,则设n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)的物质的量分别为3aml、2aml、aml、4aml,则3a+2a+a+4a=1,解得a=0.1,则n(Cl)= 3a ml×1+2a ml×2+a ml×3+4a ml×4=26a ml=2.6ml,n(Cl2)= n(Cl)=1.3ml;
故答案为:1.3ml。
(2)恒温恒压时体积之比等于物质的量之比,设该烷烃的化学式为CnH2n+2,,则反应前后气体的减少量为10+5(3n+1)-10n=10+50-35,解得n=2,则烷烃化学式为C2H6,结构简式为CH3CH3;
故答案为:CH3CH3。
(3)该分子中含有的官能团名称是碳碳叁键、羧基;该物质的分子式为C34H46O2,与氧气反应的方程式为2C34H46O2+89 O268CO2+46 H2O,则 1 ml该物质完全燃烧,需要44.5mlO2;
故答案为:碳碳叁键、羧基;44.5。
(4)有机物A、B、C、D和E五种物质的化学式分别为C9H10O3、C9H8O3、C9H8O2、C10H10O4、C9H8O2,则C和E互为同分异构体;亚甲基(-CH2-)为空间立体结构,故含有亚甲基的分子不可能在同一平面,C分子中不含亚甲基,故所有原子可能在同一平面;D与NaOH溶液共热反应的化学方程式+2NaOH→+H2O;
故答案为:C和E;C;+2NaOH+HCOONa+H2O。
2. ③ ⑤ ④ ①② CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 取代反应
【详解】Ⅰ.①CH3CH2CH(CH3)CH3和 (CH3)2CHCH2CH3的分子式相同,结构相同,属于同种物质异戊烷;
②H2O和D2O均是水的分子式,是同一种物质;
③和的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
④Cl和Cl的质子数相同,中子数不同,互为同位素;
⑤金刚石和C60是同种元素组成的不同的单质,互为同素异形体;
⑥ CH4和CH3CH2CH3相差2个CH2原子团,结构相似,互为同系物;
(1)互为同分异构体的有③;
(2)互为同素异形体的有⑤;
(3)属于同位素的有④;
(4)属于同一种物质的有①②;
Ⅱ.(1)反应①中由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式为CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr。
(2)反应②中由乙烯制备乙醇的化学反应方程式CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(3)已知苯制备硝基苯的化学反应方程式为+HNO3+H2O,则该反应的反应类型为取代反应。
3. 1,2-二溴乙烷 nCH2=CH2 ①③⑤⑥
【分析】由题给信息,有机物应为乙烯CH2=CH2,可以和Br2、H2发生加成反应,也可以被酸性KMnO4溶液氧化,还可以发生加聚反应生成聚乙烯。
【详解】(1) 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷;乙烯发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式:nCH2=CH2;
(2)乙烯在常温下是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气稍小,难溶于水,乙烯中含有碳碳双键能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,在一定条件下能与氢气发生加成反应。
4. C C +Cl2+HCl 取代反应 +3Br2+3HBr +3H2
【详解】Ⅰ.
A.根据题目信息可知,多环芳烃是指具有两个或两个以上苯环的芳香烃,而甲苯只有1个苯环,所以它不是多环芳烃,选项A错误;
B.的一氯代物有4种,的一氯代物只有2种,选项B错误;
C.根据苯并芘的结构简式可知,该有机物最多能与发生加成反应,选项C正确;
D.苯的同系物的分子式需满足通式,而的分子式为,不符合通式,所以联苯不是苯的系物,选项D错误。
答案选C;
Ⅱ.(1)A、B的相对分子质量均小于100,因,故A为,B为。
A.在一定条件下能与发生加成反应,能与溴等发生取代反应,能在中燃烧,即能发生氧化反应,选项A错误;
B.苯环上的一溴代物有3种,上的一溴代物有1种,所以B的一溴代物总共有4种,选项B错误;
C.不能使酸性溶液褪色,而上的受到苯环影响导致的活泼性增强而被酸性溶液氧化,使酸性溶液褪色,选项C正确;
D.标准状况下,为液体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,选项D错误。
答案选C;
(2)①B为,在光照下与发生取代反应生成C()和,反应的化学方程式为+Cl2+HCl,属于取代反应;
②C→二苯甲烷是与在催化剂作用生取代反应生成,发生反应的类型为取代反应;
③根据题目信息,苯环上甲基所连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子易被取代,推知甲苯在一定条件下能与、等发生取代反应;甲苯能与发生加成反应等。a.B发生取代反应的化学方程式为+3Br2+3HBr;
b.B发生加成反应的化学方程式为+3H2。
5.CH3CH2CH2COOH、CH3CH(COOH)CH3;HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3
【详解】C4H8O2属于羧酸时,可以是CH3CH2CH2COOH或CH3CH(COOH)CH3,共有2种同分异构体;
C4H8O2属于酯类的同分异构体,为饱和一元酯,
若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种:HCOOCH2CH2CH3,HCOOCH(CH3)2;
若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种:CH3COOCH2CH3;
若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种:CH3CH2COOCH3;
C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种。
6. a a b Fe c 鸡肉粉 姜黄 苯甲酸钾 石灰石 SiO2+3CSiC+2CO O2+4e-+2H2O=4OH- 高 硫化 a b c 8 +Br2 +HBr 取代反应 Ⅰ、Ⅱ HCOOC(CH3)=C(CH3)2 分别取二者加入少量金属钠,有气体生成的为Ⅱ。
【详解】A.(1)①空气质量报告的主要内容包括:空气污染指数、首要污染物(包括可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等气体)、空气质量级别、空气质量状况等,CO2是空气的成分,不包括其浓度的测定,故合理选项是a;
②a.废旧电池中含有重金属,进行深埋处理 能污染水资源和土壤,应回收处理,a符合题意;
b.充分利用太阳能等清洁能源,减少了化石燃料的使用,有利于改善环境质量,b不符合题意;
c.给汽车加装尾气催化净化装置,减少了污染物一氧化碳和一氧化氮的排放,有利于改善环境质量,c不符合题意;
故合理选项是a;
③废水中含有盐酸,盐酸易溶于水,盐酸溶液呈酸性,所以要在废水中加入碱性物质,使其发生酸碱中和反应而降低废水的酸性,所以采用的处理方法是中和法,故合理选项是b;
(2)①在氢、钠、铁这三种元素中,H、Na属于宏量元素,Fe属于人体生命活动必需微量元素的;
②氨基酸不是药,阿斯匹林具有解热镇痛作用,青霉素是消炎药,故合理选项是c;
③在某品牌鸡精中,其中能水解生成氨基酸的配料是鸡肉粉;着色剂是姜黄;防腐剂是苯甲酸钠;
(3)①水泥的原料是粘土和石灰石,玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,可见生产水泥和玻璃都用到的原料是二者是石灰石;工业上用石英砂与焦炭高温下条件下生成SiC,同时生成CO,该反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO;
②在潮湿的空气中钢铁腐蚀的主要原因发生吸氧腐蚀,在正极上,氧气获得电子,发生还原反应,正极的反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-;
硬铝(一种铝合金)是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,和纯铝相比,硬铝的强度高,具有较强的抗腐蚀能力;
③天然橡胶通过硫化措施可增大强度和弹性、化学稳定性等。
B.(1)①a.乙炔分子式是C2H2,仅有C、H两种元素组成,属于烃;a合理;
b.乙醇分子式是C2H6O,含有C、H、O三种元素,是烃的含氧衍生物,b错误;
c.乙酸是C2H4O2,含有C、H、O三种元素,是烃的含氧衍生物,c错误;
故合理选项是a;
②苯酚可与氯化铁发生显色反应,使溶液显紫色,甲苯不能与氯化铁反应,可以鉴别,a不符合题意;
b.二者均使高锰酸钾褪色,不能鉴别,b符合题意;
c.苯酚与溴水发生取代反应生成白色沉淀,甲苯与溴水发生萃取作用,使液体分层,上次颜色呈橙色,现象不同,可以区分甲苯和苯酚,c不符合题意;
故合理选项是b;
③a.乙酸乙酯、乙酸都与NaOH溶液反应,不能达到除杂目的,a错误;
b.NaCl溶液与乙酸乙酯、乙酸都不能反应,不能达到除杂目的,b错误;
c.饱和Na2CO3溶液与乙酸反应产生可溶性乙酸钠,并且可以降低乙酸乙酯的溶解度,因此可以达到除杂净化的目的,c正确;
故合理选项是c;
(2)①苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,甲烷中3个原子可共面,则只多8个C原子共面;
②异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物只有两种的芳香烃是1,3,5-三甲苯,溴原子可取代苯环及甲基上的H原子,结构简式为 ;
③在Fe作催化剂时,异丙苯与Br2发生取代反应,溴原子取代异丙基对位的H原子得到对溴异丙苯的化学方程式为: +Br2 +HBr;
(3) ①由上述分析可知,该合成路线中第二步反应属于取代反应;
②Ⅰ、Ⅱ中均可发生消去反应生成不含甲基的化合物,但消去反应的条件不同;
③化合物Ⅲ的一种同分异构体X能发生银镜反应且能水解,X的核磁共振氢谱图显示分子中有3种不同化学环境的氢,X为甲酸某酯,且分子中含3种位置的H,则X为HCOOC(CH3)=C(CH3)2;
④Ⅱ中含—OH,与Na反应生成氢气,则区分化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的实验方法和现象为分别取二者加入少量金属钠,有气体生成的为Ⅱ。
7.(1)2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷
(2)
【解析】(1)
根据主链最长,主链有6个碳原子;根据位置和最小原则,从右端开始给碳原子编号, 的名称是2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷;
(2)
根据水杨酸的结构简式 ,可知分子式为;
①能与氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能与NaOH溶液发生水解反应,说明含有酯基;③核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰,羟基和酯基位于苯环的对位。符合条件的水杨酸的结构简式为 。
8.(1) 6
(2)2
(3)6
【解析】(1)
其同分异构体属于酚类,则含有酚羟基,但不属于酯类也不属于酸类,根据不饱和度可知还含有醛基,醛基的电子式为,根据O原子的数目可知,其同分异构体中含两个酚羟基、一个醛基,若两个酚羟基处于邻位,醛基有2种位置,若酚羟基处于间位,醛基3种位置,若两个酚羟基处于对位,醛基只有一种位置,可能的结构简式有6种;
(2)
烷烃满足的条件:①主链含5个碳原子,则炔烃中主链上也有5个原子,②两个支链:一个甲基、一个乙基,则炔烃中乙基只能位于3号碳上,所以可能的结构有、,共2种;
(3)
当相连的两个碳原子上都至少有一个氢原子时,可以由双键加成得到,根据B的结构简式可知A可能的结构有:、、、、、,共6种。
9. 或CH3COOCH2CH3 3,3,4-三甲基己烷 CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 7 11
【详解】(1)羟基的电子式为;
(2)乙酸乙酯的结构简式为或CH3COOCH2CH3;
(3)根据系统命名原则,选最长碳链为主链,取代基位次之和最小,将命名为:3,3,4-三甲基己烷;
(4)实验室用电石和水反应制取乙炔,反应的化学方程式为:;
(5)苯环上的所有原子在同一平面,碳碳双键直接相连的碳原子在一平面,则 分子中处于同一直线上的碳原子最多有7个,分子中至少有11个碳原子处于同一平面上;
(6)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,则该物含苯环,且高度对称,该芳香烃的结构简式为。
10. 糖类 硫酸钡
【详解】淀粉是一种多糖,属于糖类;胃酸为盐酸,钡为重金属元素,所以为了防止重金属中毒,钡餐常选用难溶于盐酸的硫酸钡。
11.B
【详解】A.一氯乙烷的结构式为,A错误;
B.丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3,B正确;
C.四氯化碳的电子式为,C错误;
D.苯的分子式为C6H6,D错误;
答案选B。
12.B
【详解】A.卤代烃不能电离出卤素离子,卤代烃中直接加入AgNO3溶液不反应,故A错误;
B.加入NaOH的水溶液,加热后发生水解反应,在加入稀硝酸中和剩余氢氧化钠,然后加入AgNO3溶液生成卤化银,故B正确;
C.卤代烃不能电离出卤素离子,故C错误;
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液,氢氧化钠与AgNO3溶液反应生成沉淀,故D错误。
【点睛】鉴定卤代烃中卤元素,加入NaOH的水溶液加热后,需要加入硝酸中和剩余氢氧化钠,否则能生成氢氧化银。
13.D
【详解】A.在FeBr3催化作用下苯与液溴反应,苯环中氢原子被溴原子取代生成溴苯,属于取代反应,A不选;
B.在光照的条件下,丙烯α-C上氢原子被Cl原子取代生成ClCH2CH=CH2,属于取代反应,B不选;
C.乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,酯化反应属于取代反应,C不选;
D.乙烯和HCl发生加成反应生成一氯乙烷,D选;
答案选D。
14.C
【详解】①淀粉、油脂、蛋白质都是由小分子物质经过化学反应形成的,所以能水解,故正确;
②乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源,所以是混合物,故错误;
③乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,故正确;
④石油的分馏没有新物质生成,属于物理变化,煤的干馏有新物质生成属于化学变化,故错误;
⑤碘单质遇淀粉变蓝色是碘的特性,葡萄糖含有醛基所以能和能与银氨溶液反应析出银,与新制得的氢氧化铜反应生成砖红色的沉淀,故正确;
⑥塑料为合成高分子材料,而部分橡胶和纤维可能为天然高分子材料,故错误;
综上所述,①③⑤正确,答案选C。
15.A
【详解】A.由碳纤维与高性能树脂两种材料组成的材料称之为复合材料,碳纤维是新型无机非金属材料,A错误;
B.石墨烯是碳元素的一种单质,是一种新型无机非金属材料,B正确;
C.聚乙二醇是由乙二醇经过缩聚反应制得,C正确;
D.临界状态的二氧化碳蒸发需吸收大量的热,因此二氧化碳跨临界直冷制冰利用了此性质,D正确;
故选A。
16.A
【分析】根据A的蒸气相对氢气的密度为29,可以求得A的相对分子质量,然后根据浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳的质量,计算有机物A、二氧化碳和水的物质的量,根据原子守恒计算出A分子中碳原子、氢原子的物质的量,结合相对分子质量计算分子中氧原子的物质的量,进而确定有机物A的分子式,据此分析来解题。
【详解】A的蒸气相对氢气的密度为29,则M(A)=29×2g/ml=58g/ml,5.8g有机物A的物质的量为,,,根据原子守恒,可知A分子中n(C)=0.3ml、n(H)=0.3ml×2=0.6ml,则分子中,则根据微粒的个数之比等于物质的量之比,得A的分子式为C3H6O。
答案选A。
17.A
【详解】A.手性碳原子为饱和碳原子,连有4个不同的基团,故Z分子中只含有1个手性碳原子,如图 ,A错误;
B.根据Z的结构简式,1mlZ分子含有2ml酚羟基、1ml酯基、1ml羧基和1ml—CONH—,均能与NaOH反应,同时分子中酯基与NaOH反应后会生成酚羟基,因此多消耗1mlNaOH,故1mlZ最多能与6mlNaOH反应,B正确;
C.由X、Y、Z的结构简式可知,三种分子均存在碳碳双键,且双键碳原子一端连有不同的原子或原子团,因此均存在顺反异构体,C正确;
D.由X的结构简式可知,X分子中含有O—H、N—H、N、O,因此X分子间可形成的氢键有:O—H…O、N—H…N、O—H…N、N—H…O,D正确;
故选A。
18.D
【分析】同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物;
【详解】A.和的不饱和度均为2,可能为二烯烃或炔烃,不一定为同系物,A错误;
B.可能为乙醇也可能为甲醚,而为甲醇,二者不一定是同系物,B错误;
C.符合通式的烃,为烯烃或环烷烃,不一定为同系物,C错误;
D.和均为烷烃,结构相似、分子组成相差16个CH2原子团,互为同系物,D正确;
故答案为D。
19.D
【详解】A.谷氨酸单钠盐,还有1个羧基,与NaOH可发生中和反应,故A错误;
B.谷氨酸与氨基乙酸中羧基的个数不同,二者不属于同系物,故B错误;
C.X与谷氨酸的结构不同,物理性质不同,故C错误;
D.X与谷氨酸具有相同的官能团种类和数目,说明X中含有2个羧基、1个氨基,符合条件的结构简式有、、、、、、、,共有8种,故D正确;
故选D。
20.A
【详解】A.乙烯与溴的CCl4溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,溶液褪色,故A正确;
B.乙烯与溴的CCl4溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷是液体,故B错误;
C.乙烯与溴的CCl4溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷含有溴元素,不属于烃,故C错误;
D.乙烯与溴的CCl4溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷没有含有双键,故D错误;
故选A。
21.(1)分液漏斗
(2) 排尽空气,防止苯乙烯被氧化
(3) E→A→B→D 防止温差过大使直形冷凝管炸裂
(4)145℃
(5)81.97%
【分析】Ⅰ.最右侧装置碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳,当二氧化碳气体充满三颈烧瓶,关闭X的活塞,加热最左侧装置,使肉桂酸受热脱羧基制取苯乙烯,至不再有液体声生时,停止加热。
II.蒸馏一般所用到的仪器有铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管和锥形瓶,装置连接顺序为自下而上、从左向右。
【详解】(1)仪器X为分液漏斗。
(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为:;苯乙烯暴露在空气中逐渐发生聚合及氧化,所以实验中需要排尽空气,二氧化碳的作用是:排尽空气,防止苯乙烯被氧化。
(3)蒸馏装置连接顺序为自下而上、从左向右,因此连接顺序为:热源→E→A→B→D;由于苯乙烯的沸点为145℃,若用水冷却,容易造成温差过大而使直形冷凝管炸裂,所以用空气冷却。
(4)苯乙烯的沸点为145℃,因此应收集145℃的馏分。
(5)10g肉桂酸的物质的量为=ml,由方程式可知,理论上生成苯乙烯ml,质量为ml104g/ml=g,则苯乙烯的产率为100%≈81.97%。
22.(1)质谱法
(2) C8H10
(3) 、 放热 加热,使乙醇汽化 冷却,使乙醇、乙醛等冷凝成液体
【详解】(1)步骤二中的仪器分析得知X的相对分子质量,此方法称为质谱法,故答案为:质谱法;
(2)烃X的物质的量为:,生成二氧化碳为 ,生成水为, 则分子中N (C)= 、N(H) = ,故X的分子式为C8H10,X的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2: 3,则X为,名称为对二甲苯,故答案为:C8H10;;
(3)实验中铜网出现红色和黑色交替现象,是因为铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与乙醇反应生成铜和乙醛,反应的方程式为:、,在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是放热反应;甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是加热,使乙醇汽化,乙的作用是冷却,使乙醇、乙醛等冷凝成液体,故答案为:、;放热;加热,使乙醇汽化;冷却,使乙醇、乙醛等冷凝成液体。
23. 冷凝回流 a Ⅲ、Ⅳ 取代反应 Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成 除去溴化氢中的溴蒸气 除去Ⅱ中溴化氢气体,以免逸出污染空气 蒸馏(或过滤、蒸馏)
【分析】苯和液溴在催化作用下可生成溴苯,同时生成HBr,实验开始时,关闭K2、开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴混合液,反应开始后,Ⅲ中小试管内的苯可用于除去溴,可用硝酸银溶液检验生成HBr,IV中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和滴液漏斗活塞,使I的水倒吸入II中可以除去HBr气体,以免逸出污染空气。
【详解】(1)装置Ⅱ中冷凝管除导气外,还有冷凝回流的作用,冷凝管采用逆向通水,即从a进水,冷凝效果好;装置Ⅲ中生成的HBr不溶于苯,装置Ⅳ中有球形干燥管均能起到防倒吸的作用,所以四个实验装置中能起到防倒吸的装置有Ⅲ、Ⅳ,故答案为:冷凝回流;a;Ⅲ、Ⅳ;
(2)装置Ⅱ中苯和液溴在催化作用下可生成溴苯,同时生成HBr,化学方程式为,该反应为取代反应;从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银溶液反应生成浅黄色溴化银沉淀,说明苯与液溴发生的是取代反应。Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验,故答案为:;取代反应;Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成;除去溴化氢中的溴蒸气;
(3)因装置Ⅱ中含有的溴化氢气体能污染空气,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气,故答案为:除去Ⅱ中溴化氢气体,以免逸出污染空气;
(4)加入无水CaCl2粉末干燥,然后通过蒸馏操作,获得纯净的溴苯,故答案为:蒸馏(或过滤、蒸馏)。
物质
熔点/℃
沸点/℃
水溶性
肉桂酸
133
300
0.5g/L
苯乙烯
-30.6
145
0.3g/L
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