2022-2023学年天津市部分区高二(下)期末化学试卷(含详细答案解析)
展开1.下列说法不正确的是( )
A. 葡萄糖可以发生氧化反应、银镜反应和水解反应
B. 工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂
C. 食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯
D. 皮肤接触浓硝酸变黄是蛋白质的显色反应
2.下列有机物的系统命名正确的是( )
A. (CH3)3CCH2CH3 3,3−二甲基丁烷B. CH3CH2CH2Cl氯丙烷
C. 顺−2−丁烯D. 苯甲醇
3.下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp2杂化的是( )
A. CH3CH=CH2B. CH3−C≡CHC. CH3CH2OHD. CH2=CH2
4.下列叙述正确的是( )
A. CH2Cl2空间结构呈三角锥形,存在手性异构体
B. NaCl晶体中只存在静电引力作用
C. CO2是直线形分子
D. 金刚石是典型的分子晶体,熔点高,硬度大
5.下列性质比较中,正确的是( )
A. 热稳定性:HCl
B. 沸点:H2O>H2S
C. 酸性:CH3COOH>CH2ClCOOH
D. 在水中的溶解度:CH3CH2OH6.下列说法不正确的是( )
A. 乙二醇和丙二醇互为同系物
B. 苯和苯的同系物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 酸和醇发生的反应不都是酯化反应
D. 煤的液化属于化学变化
7.下列化学用语或描述中正确的是( )
A. 对硝基甲苯的结构简式:
B. 的官能团为和−NH2
C. 四氯化碳的电子式:
D. SO32−的VSEPR模型
8.下列分离提纯方法不正确的是( )
A. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质氯化钠)的步骤是加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
B. 实验室制乙炔中含有杂质H2S,可用硫酸铜溶液洗气
C. 乙醇中含有少量水,加生石灰后蒸馏
D. 除去乙烷中少量的乙烯,通入足量溴水
9.一种有机物的结构简式如图所示。关于该有机物的说法不正确的是( )
A. 所有原子不可能在同一平面上
B. 该有机物的分子式是C11H8O5
C. 1ml该有机物能与2mlNaOH发生反应
D. 该有机物含有四种官能团
10.有机物M由C、H、O三种元素组成,可作为溶剂从中草药中提取青蒿素。有关M的结构信息如下:
ⅰ.M的红外光谱显示有C−H、C−O的吸收峰,无O−H的吸收峰。
ⅱ.M的核磁共振氢谱(图1,两组峰面积之比为2:3)、质谱(图2)如图所示。
下列分析正确的是( )
A. M属于醇类物质B. M的分子中含羧基和醛基
C. M的结构简式为CH3CH2OCH2CH3D. M的摩尔质量为74
11.下列说法不正确的是( )
A. 酚醛树脂可由苯酚与甲醛发生缩聚反应得到
B. 合成的单体是1,3−丁二烯和丙烯
C. 己二酸与乙二醇可缩聚形成高分子化合物
D. 由CH2=CH−COOCH3合成的聚合物为
12.
二、实验题:本大题共1小题,共14分。
13.已知乙醇在一定条件下可以还原氧化铜,生成的一种产物具有刺激性气味。某实验小组用下列实验装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)请写出铜网由黑色变为红色时发生的化学反应方程式:______。
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)甲和乙均使用水浴。甲采用的是______,乙采用的是______。(填“冷水浴”或“热水浴”)
(4)若试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的______。
(5)该反应中检验试管a中产物的实验方法及现象是______。
(6)当有46g乙醇完全被催化氧化,消耗标准状况下O2的体积为______ L。
三、简答题:本大题共2小题,共33分。
14.钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。
①Fe的基态原子价电子排布式为______。
②Ti的基态原子共有______种不同能级的电子。
(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述化学方程式中CCl4是______ (“极性”或“非极性”)分子。
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,COCl2分子中σ键和π键的个数比为______,该分子的空间结构为______。
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10−2nm和7.8×10−2nm。则熔点:NiO ______ FeO(填“>”“<”或“=”)。
(4)镧镍合金(LaNix)具有很强的储氢能力,其晶胞结构如图,其中x=______。已知晶胞体积为Vcm3,若储氢后形成LaNixH5.5(氢进入晶胞空隙,晶胞体积不变),NA为阿伏加德罗常数的值,则氢在合金中的密度为______ g⋅cm−3(用含V、NA的代数式表示)。
15.由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):
已知:
(a)
(b)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______,反应①的反应类型是______。
(2)D中含有的官能团的名称是______, F的结构简式是______。
(3)写出C→D的化学方程式______。
(4)设计C→D和E→F两步反应的目的______。
(5)芳香族化合物X是C的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3:2:2:1,写出符合要求的X的结构简式:______。
(6)已知
易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此写出以A为原料制备化合物
的合成路线______ (无机试剂任选)。
四、推断题:本大题共1小题,共17分。
16.工业上由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子,它们都是常用的塑料。请回答:
(1)①写出C中官能团的名称______;
②鉴别B和D的试剂可以是______。
(2)写出A→B的反应条件______;A→B的反应类型是______。
(3)写出下列化学反应方程式,并判断反应类型:
①由丙烯制F ______;反应类型是______。
②D→E______;D→E的反应类型是______。
(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是______。
(5)E有多种同分异构体,写出与E含有相同官能团的同分异构体的结构简式______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.葡萄糖是单糖,单糖不能发生水解,故A错误;
B.利用油脂在碱性条件下的水解反应工业上制取肥皂和甘油,故B正确;
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,故C正确;
D.皮肤的成分是蛋白质,含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色,故D正确;
故选:A。
A.单糖不能发生水解;
B.工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油;
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯;
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色.
本题考查糖类油脂蛋白质的性质,旨在考查学生对基础知识的识记,注意基础知识的积累,题目难度较小。
2.【答案】C
【解析】解:A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,(CH3)3CCH2CH3 主链上有4个碳原子,从离甲基近的一端给主链上的碳原子进行编号,故2号碳原子上有2个甲基,名称为2,2−二甲基丁烷,故A错误;
B.卤代烃在命名时,应选−X所在的最长的碳链为主链,故主链上有3个碳原子,从离−X近的一端开始编号,故在1号碳原子上有一个−Cl,故名称为1−氯丙烷,故B错误;
C.烯烃命名时,选碳碳双键所在的最长的碳链为主链,故主链上有4个碳原子,从离碳碳双键近的一端给主链上的碳原子进行编号,故碳碳双键在2号和3号碳原子,两个甲基在双键同侧,故名称为顺−2−丁烯,故C正确;
D.中−OH直接连在苯环上,属于酚,甲基在2号碳原子上,名称为2−甲基苯酚,故D错误;
故答案为:C。
A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号;
B.卤代烃在命名时,应选−X所在的最长的碳链为主链,从离−X近的一端开始编号,并标示出−X和其他支链的位置;
C.烯烃命名时,选碳碳双键所在的最长的碳链为主链,从离碳碳双键近的一端给主链上的碳原子进行编号,并标示出支链和官能团的位置;相同基团在双键同一侧的为顺式结构,反之,为反式结构;
D.−OH直接连在苯环上的有机物为酚。
本题考查有机物的命名,关键是理解掌握系统命名法的原则,题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:A.CH3CH=CH2中的3个C原子:−CH3中C原子的价层电子对为4,C原子采用sp3杂化,−CH=CH2中C原子的价层电子对为3,两个C原子均采用sp2杂化,故A正确;
B.CH3−C≡CH中的3个C原子:−CH3中C原子的价层电子对为4,C原子采用sp3杂化,−C≡CH中C原子的价层电子对为2,两个C原子均采用sp杂化,故B错误;
C.CH3CH2OH中的2个C原子:−CH3和−CH2−中两个C原子的价层电子对为4,两个C原子均采用sp3杂化,故C错误;
D.CH2=CH2中的2个C原子的价层电子对均为3,两个C原子均采用sp2杂化,故D错误;
故选:A。
有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp2杂化,说明该分子中碳原子的价层电子对个数既有4个的又有3个的,结合分子结构分析解答。
本题考查原子杂化类型判断,侧重考查对基本理论的理解和灵活运用能力,明确价层电子对互斥理论内涵是解题关键,注意掌握价层电子对个数的计算方法,题目难度不大。
4.【答案】C
【解析】解:A.CH2Cl2中C原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,为四面体结构,CH2Cl2中不含手性碳原子,所以不存在手性异构体,故A错误;
B.NaCl晶体中除存在静电引力外,还存在静电斥力,故B错误;
C.CO2分子中C原子价层电子对数2+4−2×22=2,且不含孤电子对,为直线形分子,故C正确;
D.金刚石是由原子构成的空间网状结构的晶体,属于共价晶体,共价晶体熔点高、硬度大,所以金刚石熔点高、硬度大,故D错误;
故选:C。
A.CH2Cl2中C原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,为四面体结构,CH2Cl2中不含手性碳原子;
B.NaCl晶体中除存在静电引力外,还存在静电斥力;
C.CO2分子中C原子价层电子对数2+4−2×22=2,且不含孤电子对;
D.由原子构成的空间网状结构的晶体为共价晶体,共价晶体熔点高、硬度大。
本题考查微粒空间结构判断、化学键、共价晶体等知识点,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确分子空间结构判断方法、物质构成微粒及微粒之间作用力等知识点是解本题关键,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,非金属性Cl>I,所以热稳定性HCl>HI,故A错误;
B.能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高,H2O能形成分子间氢键、H2S不能形成分子间氢键,所以沸点:H2O>H2S,故B正确;
C.Cl原子为吸引电子基团,能使−OH上的H原子活泼性增强,使得CH2ClCOOH酸性比CH3COOH强,故C错误;
D.一元醇中,烃基基团越大,其溶解度越小,所以在水中的溶解度:CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2CH2OH,故D错误;
故选:B。
A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强;
B.能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高;
C.当存在吸引电子基团,能使−OH上的H原子活泼性增强,物质酸性增强;
D.一元醇中,烃基基团越大,其溶解度越小。
本题考查物质的溶解性、元素周期律等知识点,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确氢化物熔沸点影响因素、元素周期律内涵等知识点是解本题关键,题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解:A.乙二醇和丙二醇的结构相似、分子组成上相差一个−CH2−,故互为同系物,故A正确;
B.苯与高锰酸钾溶液不反应,苯的同系物中与苯环相连C上有H的能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.HCl与醇发生取代反应,有机羧酸、无机含氧酸可与醇发生酯化反应,故C正确;
D.煤的液化生成甲醇等液体燃料,属于化学变化,故D正确;
故选:B。
A.结构相似、分子组成上相差若干个−CH2−的化合物互为同系物;
B.苯不能使高锰酸钾溶液褪色;
C.HCl与醇发生取代反应;
D.煤的液化生成甲醇等液体燃料。
本题考查比较综合,涉及同系物、苯及同系物的性质、酯化反应、煤的综合利用等知识点,掌握基础是关键,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A.对硝基甲苯硝基的N原子与苯环相连,硝基和甲基处于对位,其结构简式为,故A错误;
B.乙酰胺的官能团是酰胺基,不能拆分为酮羰基和氨基,即为,故B错误;
C.四氯化碳是共价化合物,C、Cl原子间共用1对电子对,Cl原子达到8电子稳定结构,其电子式为,故C错误;
D.SO32−中S原子的价层电子对数为3+6+2−2×32=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,即,故D正确;
故选:D。
A.对硝基甲苯中硝基的N原子与苯环相连;
B.乙酰胺的官能团是酰胺基,不是酮羰基和氨基;
C.每个Cl原子还含有3对孤电子对;
D.SO32−中S原子的价层电子对数为3+6+2−2×32=4,含有1对孤电子对。
本题考查了常见化学用语的正误判断,涉及电子式、结构简式、VSEPR模型等知识,明确常见化学用语的概念及书写原则为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活运用能力,题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.苯甲酸在水中溶解度不大,趁热过滤可减少溶解损失,则重结晶的主要步骤依次为:加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤,故A错误;
B.H2S与硫酸铜溶液反应,乙炔不反应,洗气可分离,故B正确;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异,蒸馏可分离,故C正确;
D.乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不反应,洗气可分离,故D正确;
故选:A。
A.苯甲酸在水中溶解度不大,且升高温度溶解度增大,氯化钠的溶解度受温度影响不大;
B.H2S与硫酸铜溶液反应,乙炔不反应;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异;
D.乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不反应。
本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物的分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A.与羟基相连的碳原子为sp3杂化,所有原子不能共面,故A正确;
B.由结构可知,分子中含11个C原子、8个H原子、5个O原子,分子式是C11H8O5,故B正确;
C.2个羧基与NaOH溶液反应,则1ml该有机物能与2mlNaOH发生反应,故C正确;
D.分子中含羧基、羟基、碳碳三键,共3种官能团,故D错误;
故选:D。
A.与羟基相连的碳原子为sp3杂化;
B.由结构可知,分子中含11个C原子、8个H原子、5个O原子;
C.2个羧基与NaOH溶液反应;
D.分子中含羧基、羟基、碳碳三键。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意羧酸的性质及原子共面判断,题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:A.由分析可知,该有机物结构简式为CH3CH2OCH2CH3,没有羟基,不属于醇类,含有醚键,属于醚类,故A错误;
B.该有机物含有醚键,不含羧基、醛基,故B错误;
C.由分析可知,该有机物结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故C正确;
D.由质荷比可知M的相对分子质量为74,摩尔质量为74g/ml,故D错误;
故选:C。
有机物M由C、H、O三种元素组成,M的红外光谱显示有C−H、C−O的吸收峰,无O−H的吸收峰,由质荷比可知M的相对分子质量为74,其核磁共振氢谱有两组峰且面积之比为2:3,则M分子中氢原子数目为5的倍数且为偶数,结合相对分子质量可知,氢原子数目不能为20,因为此时C原子最小数为20−22=9,而9×12=108>76,故M分子含有10个氢原子,碳原子数目最小为10−22=4,分子中氧原子数目最大为74−10−4×1216=1,故有机物分子式为C4H10O,结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
本题考查有机物分子式与结构式的确定,注意对常用化学谱图进行简单识读,题目侧重考查学生分析推理能力、灵活运用知识的能力,题目难度中等。
11.【答案】D
【解析】解:A.苯酚与甲醛发生缩聚反应脱去水可得到酚醛树脂,故A正确;
B.根据”见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律回线断开,然后将半键闭合,可得到的单体为1,3−丁二烯和丙烯,故B正确;
C.己二酸与乙二醇可发生缩聚反应生成聚己二酸乙二酯,故C正确;
D.CH2=CHCOOCH3发生加聚反应生成的聚合物为,故D错误;
故选:D。
A.苯酚与甲醛可发生缩聚反应;
B.根据”见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律回线断开,然后将半键闭合,可得到高聚物的单体;
C.己二酸与乙醇可发生酯化反应生成己二酸二乙酯;
D.CH2=CHCOOCH3发生加聚反应生成的聚合物为。
本题主要考查加聚反应与缩聚反应,包括高聚物单体的判断等知识,题目难度不大。
12.【答案】
【解析】
13.【答案】CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O放热 热水浴 热水浴 乙酸 将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成 11.2L
【解析】解:乙醇乙挥发,可水浴加热生成乙醇蒸气,在试管中通入空气,在铜网催化作用下,加热发生氧化还原反应生成乙醛,试管a中生成乙醛,试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的乙酸,
(1)乙醇的催化氧化反应中,金属铜作催化剂,真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜,反应的原理是:2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O,
故答案为:CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O;
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是放热的,
故答案为:放热;
(3)甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,作用是乙醇平稳气化成乙醇蒸气,起到加热的作用,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷却下来,
故答案为:热水浴;冷水浴;
(4)乙酸能使紫色石蕊试纸显红色,醋酸具有酸的通性,
故答案为:乙酸;
(5)试管a中产生乙醛,检验醛基可用新制备氢氧化铜浊液,可将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成,说明含有醛基,
故答案为:将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成;
(6)46g乙醇的物质的量为:46g46g/ml=1ml,乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为2C2H5OH+O2→△Cu2CH3CHO+2H2O,所以1ml乙醇完全氧化,消耗标况下O2的体积为1ml2×22.4L/ml=11.2L,
故答案为:11.2L。
乙醇乙挥发,可水浴加热生成乙醇蒸气,在试管中通入空气,在铜网催化作用下,加热发生氧化还原反应生成乙醛,试管a中生成乙醛,试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的乙酸,
(1)乙醇的催化氧化反应中,金属铜作催化剂,真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜;
(2)该反应引发后,不需加热即可进行,说明反应是放热的;
(3)热水浴和冷水浴的作用是不同的,前者可以使温度升高,后者可以使的温度降低;
(4)酸能使紫色石蕊试纸显红色,醋酸具有酸的通性;
(5)用弱氧化剂新制氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液)检验醛基;
(6)依据反应方程式进行计算。
本题为考查乙醇化学性质的实验综合题,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目涉及有机方程式书写、对装置的理解评价、物质的分离提纯等,难度中等,注意理解乙醇催化氧化原理。
14.【答案】3d64s2 7 非极性 1:3 平面三角形 >55.5V×NA
【解析】解:(1)①Fe为26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族,基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,
故答案为:3d64s2;
②基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,共有7种不同能级的电子,
故答案为:7;
(2)①CCl4结构对称、正负电荷重心,为非极性分子,
故答案为:非极性;
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,结构式为,共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,该分子中含有3个σ键和1个π键,则π键与σ键的个数之比为1:3;中心原子C原子的价层电子对个数是3,C原子采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,
故答案为:1:3;平面三角形;
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,均属于离子化合物,离子电荷相等,Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,故NiO的晶格能大于FeO的晶格能,故熔沸点NiO>FeO,
故答案为:>;
(4)由图可知,La位于晶胞的顶点,根据均摊法计算可知,晶胞中含有La原子的个数为:8×18=1,Ni位于晶胞的面上和体心,晶胞中含有Ni原子的个数为:8×12+1=5,故x=5,储氢后形成LaNi5H5.5,则晶胞中H的质量为:1×5.5NAg,晶胞的体积为:Vcm3,所以H在合金中的密度为:ρ=m(H)V=1×5.5NAgVcm3=5.5V×NAg⋅cm−3,
故答案为:5;5.5V×NA。
(1)①Fe为26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族;
②基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;
(2)①结构对称、正负电荷重心的分子为非极性分子;
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,结构式为,共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键;中心原子C原子的价层电子对个数是3;
(3)离子电荷相等,离子半径越小,晶格能越大,熔沸点越高;
(4)由图可知,La位于晶胞的顶点,根据均摊法计算可知,晶胞中含有La原子的个数为1,Ni位于晶胞的面上和体心,晶胞中含有Ni原子的个数为5,即可判断n值,储氢后形成LaNi5H5.5,则晶胞中H的质量为:1×5.5NAg,晶胞的体积为:3.0×10−29m3,即3.0×10−23cm3,进一步求出H在合金中的密度为:ρ=m(H)V,经数据代入计算即可。
本题考查物质结构和性质,侧重考查分析、判断及计算能力,明确原子结构、原子杂化类型判断方法、晶胞计算方法是解本题关键,难点是晶胞有关计算,题目难度中等。
15.【答案】甲苯 取代反应 酯基 +(CH3CO)2O→+CH3COOH保护酚羟基(或防止酚羟基被氧化)
【解析】解:(1)由上述分析可知,A为,名称为甲苯,甲苯在Fe的催化作用下与Cl2发生取代反应生成和HCl,
故答案为:甲苯;取代反应;
(2)D的结构简式为,含有的官能团为酯基;F的结构简式为,
故答案为:酯基;;
(3)与乙酸酐发生酯化反应生成和CH3COOH,化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH,
故答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(4)酚羟基易发生氧化反应,则设计C→D和E→F两步反应的目的是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,
故答案为:保护酚羟基(或防止酚羟基被氧化);
(5)芳香族化合物X是C的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,说明含有酚羟基,并且含有4种环境H原子,峰面积之比为3:2:2:1,则对甲苯酚,结构简式为,
故答案为:;
(6)以为原料合成化合物,先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应、最后发生还原反应,流程为,
故答案为:。
苯及其同系物在Fe的催化作用下能与Cl2在苯环上发生取代反应,结合C的结构简式可知,A为,B为,C的结构简式为,结合信息可知,D为,D氧化生成E为,E与氢氧化钠反应、酸化得到F为,由信息、H的结构简式可知,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生取代反应生成的G为,G与Fe/HCl生成H,据此分析解答(1)∼(5);
(6)以为原料合成化合物,甲苯先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应、最后发生还原反应。
本题考查有机物的合成,把握官能团的变化、碳链变化、有机反应、合成路线的设计为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意有机物性质的应用,题目难度中等。
16.【答案】羰基、醛基 饱和碳酸钠溶液 NaOH水溶液、加热 取代反应 nCH3CH=CH2→一定条件 加聚反应 +H2→催化剂 加成反应(或还原反应) HOCH2CH2COOH
【解析】解:(1)①C为,含有的官能团名称为羰基、醛基,
故答案为:羰基、醛基;
②B是,D是,后者含有羧基,能与饱和碳酸钠溶液反应生成CO2气体,而前者不能,可以用饱和碳酸钠溶液鉴别二者,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;
(2)A→B是转化为,反应的条件为NaOH水溶液、加热,A→B的反应类型是取代反应,
故答案为:NaOH水溶液、加热;取代反应;
(3)①由丙烯制F的方程式为nCH3CH=CH2→一定条件,该反应类型是加聚反应,
故答案为:nCH3CH=CH2→一定条件;加聚反应;
②D→E的反应方程式为+H2→催化剂,该反应类型为加成反应或还原反应,
故答案为:+H2→催化剂;加成反应(或还原反应);
(4)在一定条件下,两分子E()能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是,
故答案为:;
(5)E()的同分异构体与E含有相同官能团,该同分异构体的结构简式为HOCH2CH2COOH,
故答案为:HOCH2CH2COOH。
CH3CH=CH2与溴发生加成反应生成,在碱性条件下水解生成,发生催化氧化生成C为,进一步被氧化生成,由G的结构简式可知,D与氢气发生加成反应生成E为,E发生缩聚反应生成高聚物G(),CH3CH=CH2发生加聚反应生成高聚物F为。
本题考查有机物的推断与合成,涉及官能团识别、有机反应方程式的书写、有机反应类型、有机物鉴别、限制条件同分异构体的书写等,熟练掌握官能团的性质与转化,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
C. 酸性:CH3COOH>CH2ClCOOH
D. 在水中的溶解度:CH3CH2OH
A. 乙二醇和丙二醇互为同系物
B. 苯和苯的同系物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 酸和醇发生的反应不都是酯化反应
D. 煤的液化属于化学变化
7.下列化学用语或描述中正确的是( )
A. 对硝基甲苯的结构简式:
B. 的官能团为和−NH2
C. 四氯化碳的电子式:
D. SO32−的VSEPR模型
8.下列分离提纯方法不正确的是( )
A. 重结晶法分离提纯苯甲酸(杂质氯化钠)的步骤是加热溶解、趁热过滤、蒸发结晶
B. 实验室制乙炔中含有杂质H2S,可用硫酸铜溶液洗气
C. 乙醇中含有少量水,加生石灰后蒸馏
D. 除去乙烷中少量的乙烯,通入足量溴水
9.一种有机物的结构简式如图所示。关于该有机物的说法不正确的是( )
A. 所有原子不可能在同一平面上
B. 该有机物的分子式是C11H8O5
C. 1ml该有机物能与2mlNaOH发生反应
D. 该有机物含有四种官能团
10.有机物M由C、H、O三种元素组成,可作为溶剂从中草药中提取青蒿素。有关M的结构信息如下:
ⅰ.M的红外光谱显示有C−H、C−O的吸收峰,无O−H的吸收峰。
ⅱ.M的核磁共振氢谱(图1,两组峰面积之比为2:3)、质谱(图2)如图所示。
下列分析正确的是( )
A. M属于醇类物质B. M的分子中含羧基和醛基
C. M的结构简式为CH3CH2OCH2CH3D. M的摩尔质量为74
11.下列说法不正确的是( )
A. 酚醛树脂可由苯酚与甲醛发生缩聚反应得到
B. 合成的单体是1,3−丁二烯和丙烯
C. 己二酸与乙二醇可缩聚形成高分子化合物
D. 由CH2=CH−COOCH3合成的聚合物为
12.
二、实验题:本大题共1小题,共14分。
13.已知乙醇在一定条件下可以还原氧化铜,生成的一种产物具有刺激性气味。某实验小组用下列实验装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)请写出铜网由黑色变为红色时发生的化学反应方程式:______。
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)甲和乙均使用水浴。甲采用的是______,乙采用的是______。(填“冷水浴”或“热水浴”)
(4)若试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的______。
(5)该反应中检验试管a中产物的实验方法及现象是______。
(6)当有46g乙醇完全被催化氧化,消耗标准状况下O2的体积为______ L。
三、简答题:本大题共2小题,共33分。
14.钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。
①Fe的基态原子价电子排布式为______。
②Ti的基态原子共有______种不同能级的电子。
(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述化学方程式中CCl4是______ (“极性”或“非极性”)分子。
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,COCl2分子中σ键和π键的个数比为______,该分子的空间结构为______。
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10−2nm和7.8×10−2nm。则熔点:NiO ______ FeO(填“>”“<”或“=”)。
(4)镧镍合金(LaNix)具有很强的储氢能力,其晶胞结构如图,其中x=______。已知晶胞体积为Vcm3,若储氢后形成LaNixH5.5(氢进入晶胞空隙,晶胞体积不变),NA为阿伏加德罗常数的值,则氢在合金中的密度为______ g⋅cm−3(用含V、NA的代数式表示)。
15.由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):
已知:
(a)
(b)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______,反应①的反应类型是______。
(2)D中含有的官能团的名称是______, F的结构简式是______。
(3)写出C→D的化学方程式______。
(4)设计C→D和E→F两步反应的目的______。
(5)芳香族化合物X是C的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3:2:2:1,写出符合要求的X的结构简式:______。
(6)已知
易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻、对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此写出以A为原料制备化合物
的合成路线______ (无机试剂任选)。
四、推断题:本大题共1小题,共17分。
16.工业上由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子,它们都是常用的塑料。请回答:
(1)①写出C中官能团的名称______;
②鉴别B和D的试剂可以是______。
(2)写出A→B的反应条件______;A→B的反应类型是______。
(3)写出下列化学反应方程式,并判断反应类型:
①由丙烯制F ______;反应类型是______。
②D→E______;D→E的反应类型是______。
(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是______。
(5)E有多种同分异构体,写出与E含有相同官能团的同分异构体的结构简式______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.葡萄糖是单糖,单糖不能发生水解,故A错误;
B.利用油脂在碱性条件下的水解反应工业上制取肥皂和甘油,故B正确;
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯,故C正确;
D.皮肤的成分是蛋白质,含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色,故D正确;
故选:A。
A.单糖不能发生水解;
B.工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂和甘油;
C.食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯;
D.含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色.
本题考查糖类油脂蛋白质的性质,旨在考查学生对基础知识的识记,注意基础知识的积累,题目难度较小。
2.【答案】C
【解析】解:A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,(CH3)3CCH2CH3 主链上有4个碳原子,从离甲基近的一端给主链上的碳原子进行编号,故2号碳原子上有2个甲基,名称为2,2−二甲基丁烷,故A错误;
B.卤代烃在命名时,应选−X所在的最长的碳链为主链,故主链上有3个碳原子,从离−X近的一端开始编号,故在1号碳原子上有一个−Cl,故名称为1−氯丙烷,故B错误;
C.烯烃命名时,选碳碳双键所在的最长的碳链为主链,故主链上有4个碳原子,从离碳碳双键近的一端给主链上的碳原子进行编号,故碳碳双键在2号和3号碳原子,两个甲基在双键同侧,故名称为顺−2−丁烯,故C正确;
D.中−OH直接连在苯环上,属于酚,甲基在2号碳原子上,名称为2−甲基苯酚,故D错误;
故答案为:C。
A.烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号;
B.卤代烃在命名时,应选−X所在的最长的碳链为主链,从离−X近的一端开始编号,并标示出−X和其他支链的位置;
C.烯烃命名时,选碳碳双键所在的最长的碳链为主链,从离碳碳双键近的一端给主链上的碳原子进行编号,并标示出支链和官能团的位置;相同基团在双键同一侧的为顺式结构,反之,为反式结构;
D.−OH直接连在苯环上的有机物为酚。
本题考查有机物的命名,关键是理解掌握系统命名法的原则,题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:A.CH3CH=CH2中的3个C原子:−CH3中C原子的价层电子对为4,C原子采用sp3杂化,−CH=CH2中C原子的价层电子对为3,两个C原子均采用sp2杂化,故A正确;
B.CH3−C≡CH中的3个C原子:−CH3中C原子的价层电子对为4,C原子采用sp3杂化,−C≡CH中C原子的价层电子对为2,两个C原子均采用sp杂化,故B错误;
C.CH3CH2OH中的2个C原子:−CH3和−CH2−中两个C原子的价层电子对为4,两个C原子均采用sp3杂化,故C错误;
D.CH2=CH2中的2个C原子的价层电子对均为3,两个C原子均采用sp2杂化,故D错误;
故选:A。
有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp2杂化,说明该分子中碳原子的价层电子对个数既有4个的又有3个的,结合分子结构分析解答。
本题考查原子杂化类型判断,侧重考查对基本理论的理解和灵活运用能力,明确价层电子对互斥理论内涵是解题关键,注意掌握价层电子对个数的计算方法,题目难度不大。
4.【答案】C
【解析】解:A.CH2Cl2中C原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,为四面体结构,CH2Cl2中不含手性碳原子,所以不存在手性异构体,故A错误;
B.NaCl晶体中除存在静电引力外,还存在静电斥力,故B错误;
C.CO2分子中C原子价层电子对数2+4−2×22=2,且不含孤电子对,为直线形分子,故C正确;
D.金刚石是由原子构成的空间网状结构的晶体,属于共价晶体,共价晶体熔点高、硬度大,所以金刚石熔点高、硬度大,故D错误;
故选:C。
A.CH2Cl2中C原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,为四面体结构,CH2Cl2中不含手性碳原子;
B.NaCl晶体中除存在静电引力外,还存在静电斥力;
C.CO2分子中C原子价层电子对数2+4−2×22=2,且不含孤电子对;
D.由原子构成的空间网状结构的晶体为共价晶体,共价晶体熔点高、硬度大。
本题考查微粒空间结构判断、化学键、共价晶体等知识点,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确分子空间结构判断方法、物质构成微粒及微粒之间作用力等知识点是解本题关键,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,非金属性Cl>I,所以热稳定性HCl>HI,故A错误;
B.能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高,H2O能形成分子间氢键、H2S不能形成分子间氢键,所以沸点:H2O>H2S,故B正确;
C.Cl原子为吸引电子基团,能使−OH上的H原子活泼性增强,使得CH2ClCOOH酸性比CH3COOH强,故C错误;
D.一元醇中,烃基基团越大,其溶解度越小,所以在水中的溶解度:CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2CH2OH,故D错误;
故选:B。
A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强;
B.能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高;
C.当存在吸引电子基团,能使−OH上的H原子活泼性增强,物质酸性增强;
D.一元醇中,烃基基团越大,其溶解度越小。
本题考查物质的溶解性、元素周期律等知识点,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确氢化物熔沸点影响因素、元素周期律内涵等知识点是解本题关键,题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解:A.乙二醇和丙二醇的结构相似、分子组成上相差一个−CH2−,故互为同系物,故A正确;
B.苯与高锰酸钾溶液不反应,苯的同系物中与苯环相连C上有H的能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.HCl与醇发生取代反应,有机羧酸、无机含氧酸可与醇发生酯化反应,故C正确;
D.煤的液化生成甲醇等液体燃料,属于化学变化,故D正确;
故选:B。
A.结构相似、分子组成上相差若干个−CH2−的化合物互为同系物;
B.苯不能使高锰酸钾溶液褪色;
C.HCl与醇发生取代反应;
D.煤的液化生成甲醇等液体燃料。
本题考查比较综合,涉及同系物、苯及同系物的性质、酯化反应、煤的综合利用等知识点,掌握基础是关键,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A.对硝基甲苯硝基的N原子与苯环相连,硝基和甲基处于对位,其结构简式为,故A错误;
B.乙酰胺的官能团是酰胺基,不能拆分为酮羰基和氨基,即为,故B错误;
C.四氯化碳是共价化合物,C、Cl原子间共用1对电子对,Cl原子达到8电子稳定结构,其电子式为,故C错误;
D.SO32−中S原子的价层电子对数为3+6+2−2×32=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,即,故D正确;
故选:D。
A.对硝基甲苯中硝基的N原子与苯环相连;
B.乙酰胺的官能团是酰胺基,不是酮羰基和氨基;
C.每个Cl原子还含有3对孤电子对;
D.SO32−中S原子的价层电子对数为3+6+2−2×32=4,含有1对孤电子对。
本题考查了常见化学用语的正误判断,涉及电子式、结构简式、VSEPR模型等知识,明确常见化学用语的概念及书写原则为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活运用能力,题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.苯甲酸在水中溶解度不大,趁热过滤可减少溶解损失,则重结晶的主要步骤依次为:加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤,故A错误;
B.H2S与硫酸铜溶液反应,乙炔不反应,洗气可分离,故B正确;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异,蒸馏可分离,故C正确;
D.乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不反应,洗气可分离,故D正确;
故选:A。
A.苯甲酸在水中溶解度不大,且升高温度溶解度增大,氯化钠的溶解度受温度影响不大;
B.H2S与硫酸铜溶液反应,乙炔不反应;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异;
D.乙烯与溴水发生加成反应,乙烷不反应。
本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物的分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
9.【答案】D
【解析】解:A.与羟基相连的碳原子为sp3杂化,所有原子不能共面,故A正确;
B.由结构可知,分子中含11个C原子、8个H原子、5个O原子,分子式是C11H8O5,故B正确;
C.2个羧基与NaOH溶液反应,则1ml该有机物能与2mlNaOH发生反应,故C正确;
D.分子中含羧基、羟基、碳碳三键,共3种官能团,故D错误;
故选:D。
A.与羟基相连的碳原子为sp3杂化;
B.由结构可知,分子中含11个C原子、8个H原子、5个O原子;
C.2个羧基与NaOH溶液反应;
D.分子中含羧基、羟基、碳碳三键。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意羧酸的性质及原子共面判断,题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:A.由分析可知,该有机物结构简式为CH3CH2OCH2CH3,没有羟基,不属于醇类,含有醚键,属于醚类,故A错误;
B.该有机物含有醚键,不含羧基、醛基,故B错误;
C.由分析可知,该有机物结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故C正确;
D.由质荷比可知M的相对分子质量为74,摩尔质量为74g/ml,故D错误;
故选:C。
有机物M由C、H、O三种元素组成,M的红外光谱显示有C−H、C−O的吸收峰,无O−H的吸收峰,由质荷比可知M的相对分子质量为74,其核磁共振氢谱有两组峰且面积之比为2:3,则M分子中氢原子数目为5的倍数且为偶数,结合相对分子质量可知,氢原子数目不能为20,因为此时C原子最小数为20−22=9,而9×12=108>76,故M分子含有10个氢原子,碳原子数目最小为10−22=4,分子中氧原子数目最大为74−10−4×1216=1,故有机物分子式为C4H10O,结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
本题考查有机物分子式与结构式的确定,注意对常用化学谱图进行简单识读,题目侧重考查学生分析推理能力、灵活运用知识的能力,题目难度中等。
11.【答案】D
【解析】解:A.苯酚与甲醛发生缩聚反应脱去水可得到酚醛树脂,故A正确;
B.根据”见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律回线断开,然后将半键闭合,可得到的单体为1,3−丁二烯和丙烯,故B正确;
C.己二酸与乙二醇可发生缩聚反应生成聚己二酸乙二酯,故C正确;
D.CH2=CHCOOCH3发生加聚反应生成的聚合物为,故D错误;
故选:D。
A.苯酚与甲醛可发生缩聚反应;
B.根据”见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律回线断开,然后将半键闭合,可得到高聚物的单体;
C.己二酸与乙醇可发生酯化反应生成己二酸二乙酯;
D.CH2=CHCOOCH3发生加聚反应生成的聚合物为。
本题主要考查加聚反应与缩聚反应,包括高聚物单体的判断等知识,题目难度不大。
12.【答案】
【解析】
13.【答案】CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O放热 热水浴 热水浴 乙酸 将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成 11.2L
【解析】解:乙醇乙挥发,可水浴加热生成乙醇蒸气,在试管中通入空气,在铜网催化作用下,加热发生氧化还原反应生成乙醛,试管a中生成乙醛,试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的乙酸,
(1)乙醇的催化氧化反应中,金属铜作催化剂,真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜,反应的原理是:2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O,
故答案为:CH3CH2OH+CuO→△CH3CHO+Cu+H2O;
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是放热的,
故答案为:放热;
(3)甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,作用是乙醇平稳气化成乙醇蒸气,起到加热的作用,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷却下来,
故答案为:热水浴;冷水浴;
(4)乙酸能使紫色石蕊试纸显红色,醋酸具有酸的通性,
故答案为:乙酸;
(5)试管a中产生乙醛,检验醛基可用新制备氢氧化铜浊液,可将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成,说明含有醛基,
故答案为:将a加入盛有氢氧化铜浊液的试管中并加热,有砖红色沉淀生成;
(6)46g乙醇的物质的量为:46g46g/ml=1ml,乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为2C2H5OH+O2→△Cu2CH3CHO+2H2O,所以1ml乙醇完全氧化,消耗标况下O2的体积为1ml2×22.4L/ml=11.2L,
故答案为:11.2L。
乙醇乙挥发,可水浴加热生成乙醇蒸气,在试管中通入空气,在铜网催化作用下,加热发生氧化还原反应生成乙醛,试管a中生成乙醛,试管a中收集的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有少量的乙酸,
(1)乙醇的催化氧化反应中,金属铜作催化剂,真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜;
(2)该反应引发后,不需加热即可进行,说明反应是放热的;
(3)热水浴和冷水浴的作用是不同的,前者可以使温度升高,后者可以使的温度降低;
(4)酸能使紫色石蕊试纸显红色,醋酸具有酸的通性;
(5)用弱氧化剂新制氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液)检验醛基;
(6)依据反应方程式进行计算。
本题为考查乙醇化学性质的实验综合题,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目涉及有机方程式书写、对装置的理解评价、物质的分离提纯等,难度中等,注意理解乙醇催化氧化原理。
14.【答案】3d64s2 7 非极性 1:3 平面三角形 >55.5V×NA
【解析】解:(1)①Fe为26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族,基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,
故答案为:3d64s2;
②基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,共有7种不同能级的电子,
故答案为:7;
(2)①CCl4结构对称、正负电荷重心,为非极性分子,
故答案为:非极性;
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,结构式为,共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,该分子中含有3个σ键和1个π键,则π键与σ键的个数之比为1:3;中心原子C原子的价层电子对个数是3,C原子采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,
故答案为:1:3;平面三角形;
(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,均属于离子化合物,离子电荷相等,Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,故NiO的晶格能大于FeO的晶格能,故熔沸点NiO>FeO,
故答案为:>;
(4)由图可知,La位于晶胞的顶点,根据均摊法计算可知,晶胞中含有La原子的个数为:8×18=1,Ni位于晶胞的面上和体心,晶胞中含有Ni原子的个数为:8×12+1=5,故x=5,储氢后形成LaNi5H5.5,则晶胞中H的质量为:1×5.5NAg,晶胞的体积为:Vcm3,所以H在合金中的密度为:ρ=m(H)V=1×5.5NAgVcm3=5.5V×NAg⋅cm−3,
故答案为:5;5.5V×NA。
(1)①Fe为26号元素,位于周期表中第四周期第Ⅷ族;
②基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;
(2)①结构对称、正负电荷重心的分子为非极性分子;
②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构,结构式为,共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键;中心原子C原子的价层电子对个数是3;
(3)离子电荷相等,离子半径越小,晶格能越大,熔沸点越高;
(4)由图可知,La位于晶胞的顶点,根据均摊法计算可知,晶胞中含有La原子的个数为1,Ni位于晶胞的面上和体心,晶胞中含有Ni原子的个数为5,即可判断n值,储氢后形成LaNi5H5.5,则晶胞中H的质量为:1×5.5NAg,晶胞的体积为:3.0×10−29m3,即3.0×10−23cm3,进一步求出H在合金中的密度为:ρ=m(H)V,经数据代入计算即可。
本题考查物质结构和性质,侧重考查分析、判断及计算能力,明确原子结构、原子杂化类型判断方法、晶胞计算方法是解本题关键,难点是晶胞有关计算,题目难度中等。
15.【答案】甲苯 取代反应 酯基 +(CH3CO)2O→+CH3COOH保护酚羟基(或防止酚羟基被氧化)
【解析】解:(1)由上述分析可知,A为,名称为甲苯,甲苯在Fe的催化作用下与Cl2发生取代反应生成和HCl,
故答案为:甲苯;取代反应;
(2)D的结构简式为,含有的官能团为酯基;F的结构简式为,
故答案为:酯基;;
(3)与乙酸酐发生酯化反应生成和CH3COOH,化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH,
故答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(4)酚羟基易发生氧化反应,则设计C→D和E→F两步反应的目的是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化,
故答案为:保护酚羟基(或防止酚羟基被氧化);
(5)芳香族化合物X是C的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,说明含有酚羟基,并且含有4种环境H原子,峰面积之比为3:2:2:1,则对甲苯酚,结构简式为,
故答案为:;
(6)以为原料合成化合物,先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应、最后发生还原反应,流程为,
故答案为:。
苯及其同系物在Fe的催化作用下能与Cl2在苯环上发生取代反应,结合C的结构简式可知,A为,B为,C的结构简式为,结合信息可知,D为,D氧化生成E为,E与氢氧化钠反应、酸化得到F为,由信息、H的结构简式可知,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生取代反应生成的G为,G与Fe/HCl生成H,据此分析解答(1)∼(5);
(6)以为原料合成化合物,甲苯先发生硝化反应生成邻硝基甲苯,再发生氧化反应、最后发生还原反应。
本题考查有机物的合成,把握官能团的变化、碳链变化、有机反应、合成路线的设计为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意有机物性质的应用,题目难度中等。
16.【答案】羰基、醛基 饱和碳酸钠溶液 NaOH水溶液、加热 取代反应 nCH3CH=CH2→一定条件 加聚反应 +H2→催化剂 加成反应(或还原反应) HOCH2CH2COOH
【解析】解:(1)①C为,含有的官能团名称为羰基、醛基,
故答案为:羰基、醛基;
②B是,D是,后者含有羧基,能与饱和碳酸钠溶液反应生成CO2气体,而前者不能,可以用饱和碳酸钠溶液鉴别二者,
故答案为:饱和碳酸钠溶液;
(2)A→B是转化为,反应的条件为NaOH水溶液、加热,A→B的反应类型是取代反应,
故答案为:NaOH水溶液、加热;取代反应;
(3)①由丙烯制F的方程式为nCH3CH=CH2→一定条件,该反应类型是加聚反应,
故答案为:nCH3CH=CH2→一定条件;加聚反应;
②D→E的反应方程式为+H2→催化剂,该反应类型为加成反应或还原反应,
故答案为:+H2→催化剂;加成反应(或还原反应);
(4)在一定条件下,两分子E()能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是,
故答案为:;
(5)E()的同分异构体与E含有相同官能团,该同分异构体的结构简式为HOCH2CH2COOH,
故答案为:HOCH2CH2COOH。
CH3CH=CH2与溴发生加成反应生成,在碱性条件下水解生成,发生催化氧化生成C为,进一步被氧化生成,由G的结构简式可知,D与氢气发生加成反应生成E为,E发生缩聚反应生成高聚物G(),CH3CH=CH2发生加聚反应生成高聚物F为。
本题考查有机物的推断与合成,涉及官能团识别、有机反应方程式的书写、有机反应类型、有机物鉴别、限制条件同分异构体的书写等,熟练掌握官能团的性质与转化,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
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