山东省烟台市招远市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试卷(解析版)
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这是一份山东省烟台市招远市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试卷(解析版),共25页。
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式 B. 反二丁烯的球棍模型
C. 乙炔的分子的填充模型 D. 丙烯的键线式:
【答案】D
【详解】A.葡萄糖的分子式C6H12O6,实验式:CH2O,故A错误;
B.反-2-丁烯的结构中,两个-H位于双键的两侧,球棍模型为:,故B错误;
C.乙炔分子的空间构型为直线型,四个原子在一条直线上,填充模型为:,故C错误;
D.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,其键线式为,故D正确。
答案选D。
2. 生产、生活中处处有化学,化学是人类进步的关键。下列说法正确的是
A. “糖油粑粑”是一道传统美食,制作时加入蔗糖作配料,蔗糖属于单糖
B. 航空材料中用到聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
C. 成熟的苹果汁能与银氨溶液发生反应,是因为苹果中含有大量的淀粉和纤维素
D. 高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用了聚四氟乙烯板,其能使Br2的CCl4溶液褪色
【答案】B
【详解】A.蔗糖属于二糖,不属于单糖,A错误;
B.聚乙炔能形成大的离域π键共轭体系(与苯环的原理类似),π电子可以在C原子之间比较自由的运动,所以聚乙炔能像金属一样具有导电性,B正确;
C.成熟苹果的汁液能与银氨溶液反应,是因为苹果汁中存在葡萄糖,并不是因为其含有大量的淀粉和纤维素,C错误;
D.聚四氟乙烯中没有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,也不存在其他能与溴反应的结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 用新制的氢氧化铜可以鉴别乙醛、乙酸、乙酸乙酯
B. 苯中含少量苯酚,可加入浓溴水,充分反应后过滤除去
C. 向溴乙烷中加硝酸酸化的AgNO3溶液可检验是否含有溴元素
D. 向氨水中逐滴加入硝酸银溶液可制备银氨溶液
【答案】A
【详解】A.新制的氢氧化铜可检验醛基,加热出现砖红色沉淀;乙酸与氢氧化铜反应,溶液变澄清,颜色仍为蓝色;乙酸乙酯为无色油状液体,与新制氢氧化铜悬浊液分层,故可以鉴别三者,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚,但三溴苯酚与苯互溶,过滤无法分开,B错误;
C.溴乙烷在碱性条件下水解,用硝酸调节成酸性环境,再用硝酸银溶液进行检验,C错误;
D.向硝酸银溶液中逐滴加入氨水,至产生的沉淀恰好完全溶解,可制备银氨溶液,D错误;
故选A。
4. 有机化合物M的分子式为C9H12,下列说法错误的是
A. 有机物M不管是否含有苯环,在一定条件下都能发生氧化反应
B. M的含苯环的同分异构体有8种(不考虑立体异构)
C. 有机物M的一种结构为,分子中所有碳原子均可处于同一平面上
D. 有机物M的一种结构为,该有机物能与溴单质发生加成反应
【答案】C
【详解】A.该化合物属于烃,在一定条件下都能够与氧气发生燃烧反应产生CO2和H2O,燃烧反应属于氧化反应,选项A正确;
B.分子式为C9H12,属于芳香烃,则除苯环外还有-C3H7,若有1个取代基,则为丙基,有-CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH3;2个取代基有-CH3、-C2H5,可以有邻间对三种;还可以是3个-CH3,有三种,共有2+3+3=8种,选项B正确;
C.分子结构中均含有饱和碳原子,所有的碳原子一定不处于同一平面上,选项C错误;
D.有机物M的一种结构为,该有机物中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应,选项D正确;
答案选C。
5. 某有机物在抗真菌和抑制组胺活性物质释放等方面有广泛应用,其结构如图。下列说法不正确的是
A. 该物质能与FeCl3发生显色反应
B. 该分子中共平面的碳原子最多有15个
C. 该物质与H2完全加成后的产物中含5个手性碳原子
D. 1ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗3 ml Br2
【答案】C
【详解】A.该有机物结构中存在酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,故A正确;
B.如图所示,两个苯环各确定一个平面,一个碳碳双键确定一个平面,可以通过旋转碳碳单键使其共面,所以该分子中共平面的碳原子最多有15个,故B正确;
C.该物质与H2完全加成后的产物是,含有4个手性碳原子,故C错误;
D.1 ml该物质与足量溴水反应,酚羟基的邻位和对位可以发生取代反应,碳碳双键可以发生加成反应,所以最多可消耗3 ml Br2,故D正确;
故选C。
6. 下图为合成有机化工原料H的转化步骤。下列说法正确的是
A. H的化学式为 B. 的反应条件为氢氧化钠乙醇溶液,加热
C. M为丙烯酸 D. 整个过程中的反应类型只有2种
【答案】D
【详解】A.由H的键线式结构可知,H的化学式为,A项错误;
B.为卤代烃的水解反应,反应条件为氢氧化钠水溶液,加热,B项错误;
C.G与M发生酯化反应生成H,因此M的结构为,其名称为丙炔酸,C项错误;
D.E→F为烯烃的加成反应,F→G为卤代烃的取代反应,G→H为醇和羧酸的取代(酯化)反应,D项正确;
答案选D。
7. 药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其合成的一步反应如下。下列说法正确的是
A. X分子中的官能团是羧基和醚键
B. 可用或溶液鉴别X和Y
C. 1 ml Z最多能跟4 ml NaOH发生反应
D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
【答案】B
【详解】A.从结构可以看出,-OCO-中存在碳氧双键的不是醚键,故A错误;
B.碳酸氢钠只能和羧基反应只有X中有羧基,铁离子遇到酚羟基显紫色只有Y中有酚羟基,可用NaHCO3或FeCl3溶液鉴别X和Y,故B正确;
C.1 ml Z能水解出2 ml CH3COOH、1 ml ,1 ml 消耗5 ml NaOH,故C错误;
D.X、Z不能被酸性高锰酸钾氧化,不能使酸性高锰酸钾褪色,故D错误;
故选B。
8. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行实验室制乙烯
B. 用图②装置进行实验室制取并收集乙酸乙酯
C. 用图③装置验证溴乙烷消去反应生成烯烃
D. 用图④装置进行苯和溴苯的分离
【答案】C
【详解】A.实验室制乙烯应控制反应温度为170℃,温度计水银球应浸入反应体系,A错误;
B.乙酸乙酯的制备应采用饱和溶液进行收集,为了防止倒吸而不能将导管口浸入液面,B错误;
C.溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应,产物为乙烯,能使溴的四氯化碳溶液褪色,用图③装置验证溴乙烷消去反应生成烯烃,C正确;
D.苯和溴苯是互溶液体,使用蒸馏的方法即可分离,此蒸馏装置中温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,D错误;
故选C。
9. 中药杜仲中某种黄酮类化合物结构如图。下列关于该分子的说法错误的是
A. 所有碳原子可能共平面
B. 含有3种官能团
C. 能发生氧化、加成、取代和还原反应
D. 1ml该化合物和溴水反应,最多消耗4ml
【答案】A
【详解】A.该结构中含有酮羰基的六元环上存在两个直接相连的饱和碳原子,为sp3杂化,空间构型为四面体形,所以分子中所有碳原子不可能共平面,故A错误;
B.从其结构可知分子中含有羟基、酮羰基、醚键3种官能团,故B正确;
C.分子中含有羟基能发生氧化反应,含有苯环、酮羰基可发生加成、还原反应,苯环上羟基邻、对位氢原子可发生取代反应,故C正确。
D.分子中含有酚羟基,且苯环上羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代,取代1mlH原子,消耗1mlBr2,所以1ml该化合物和溴水反应,最多消耗4mlBr2,故D正确;
故答案为:A。
10. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 可用酸性溶液检验粗品中的环己烯
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
【答案】A
【详解】A.环己烯中的碳碳双键使高锰酸钾褪色,环己醇也能使高锰酸钾褪色,A错误;
B.饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B正确;
C.环已烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相从分液漏斗上口倒出,C正确;
D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计等,D正确;
答案选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【详解】A.液溴易挥发,发生反应后的气体经过溴的四氯化碳溶液后能除去溴蒸气,若再通入硝酸银溶液中产生淡黄色沉淀,说明有HBr生成,发生了取代反应,A正确;
B.麦芽糖本身就含有醛基,具有还原性,无论有无水解都会和新制氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀,B错误;
C.浓硫酸能使部分乙醇炭化,C与浓硫酸反应会生成二氧化硫,二氧化硫也能使溴水褪色,C错误;
D.乙醇易挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,该过程未进行乙醇的除杂,不能证明发生了消去反应,D错误;
故选A。
12. 立体异构包括对映异构、顺反异构等。有机物M(2-羟基丁酸)存在如下转化关系。下列说法错误的是
A. M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种
B. N分子一定存在顺反异构
C. N分子可能含有5种化学环境的氢原子
D. L的同分异构体不可能同时具有顺反异构和对映异构
【答案】CD
【分析】有机物M(2-羟基丁酸):,在浓硫酸的条件下加热,发生消去反应,生成N的结构简式为:,与发生加成反应,生成L的结构简式为:,L在的水溶液中加热发生水解反应,酸化后得到M。
【详解】A.有机物M(2-羟基丁酸)为,官能团为羟基和羧基2种,与M具有相同官能团的有机物有、、、共4种同分异构体,A正确;
B.N的结构简式为:,一定存在顺反异构,B正确;
C.N的结构简式为:,含有4种化学环境的氢原子,C错误;
D.L的结构简式为:,其同分异构体中可能为,具有顺反异构和对映异构,D错误;
故选CD。
13. 布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率的合成路线。下列说法错误的是
A. 甲中最多有8个碳原子共平面B. 乙转化为丙为还原反应
C. 与丙有相同官能团的同分异构体只有6种D. 丁与X具有相同的官能团
【答案】AC
【详解】A.甲中苯环上的6个碳原子共平面,和苯环直接相连的碳原子也共平面,以该碳原子为中心,取代基上与该碳原子直接相连的碳原子与其共面,以此类推,取代基上还有一个碳原子与它们共面,所以总共是6+1+1+1=9,所以最多有9个碳原子共平面,A选项错误;
B.乙转化为丙是在催化剂的作用下,碳氧双键与氢气发生加成反应生成的 ,是加成反应或还原反应,B选项正确;
C.与丙有相同官能团即含有-OH,除了苯环外,取代基有6个C原子,并且可以是一取代、二取代、三取代等取代方式,所以同分异构体种类远远超过6种,C选项错误;
D.根据反应可知X为乙酸,与丁中都含有-COOH,含有相同的官能团,D选项正确;
答案选AC。
14. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
自由基中间产物越稳定,产物选择性越高,某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图:
下列说法正确的是
A. 异丁烷的二溴代物有两种
B. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
C. 反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
【答案】D
【详解】A.异丁烷的二溴代物有、、,共三种,故A错误;
B.根据异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,故B错误;
C.反应过程中异丁烷形成的自由基 比 稳定,故C错误;
D.根据在烷烃光照条件下发生卤代反应的机理图,光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤,故D正确;
选D。
15. 对羟基苯甲醛是一种用途极为广泛的有机合成中间体。主要工业合成路线有以下两种:
下列说法错误的是
A. ①的反应类型为加成反应
B. 两种途径获得的对羟基苯甲醛中都可能引入副产物
C. 对羟基苯甲醛和对甲基苯酚可以用饱和溴水、银氨溶液鉴别
D. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)
【答案】C
【详解】A.根据物质分子结构的变化可知:反应①是甲醛的酮羰基断开双键中较活泼的碳氧键,苯酚羟基对位上碳氢键断裂,氢原子和碳原子分别连在碳氧双键两端的原子上,故该反应类型为加成反应,故A正确;
B.由于对羟基苯甲醇和对甲基苯酚中都含有酚羟基,在②、③转化过程中酚羟基易被氧化,从而产生副产物,故B正确;
C.对羟基苯甲醛和对甲基苯酚中都含有酚羟基,且羟基邻位上有氢原子,故都可以与饱和溴水反应产生白色沉淀,故不能用饱和溴水鉴别两种物质,故C错误;
D.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的还有:邻甲基苯酚、间甲基苯酚、苯甲醇、苯甲醚,共4种,故D正确;
答案选C
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 利用芳香烃合成中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下:
已知:i.RCHO+R'CH2NO2+H2O (R、表示烃基或氢)
ii.
(1)E的反式结构简式是___________。
(2)的化学方程式___________。
(3)有机物M是B的同系物,相对分子质量比B大28,M分子的苯环上有两个取代基。符合M的结构有___________种,其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为的M的结构简式为___________。
(4)转化为,同时生成,理论上需要的物质的量是___________。
(5)J→芬坎法明的转化过程如下图,写出的化学方程式___________。
【答案】(1) (2)+2NaOH +2NaBr+2H2O
(3)①. 15 ②.
(4)4 (5)+CH3CHO
【分析】A到B发生了取代反应,B为,A为甲苯,B发生水解得到C,C为苯甲醇,C发生催化氧化得到D,D为苯甲醛 ,参照题中信息,D发生反应得到E,E为:;E与H发生双烯烃与单烯烃的成环反应,故H为:,G到H发生卤代烃的消去反应,G为,F到G发生加成反应,F为;I到J发生加成反应,J经过反应得到产物。
【小问1详解】
根据分析,E为:,反式结构简式为:;
【小问2详解】
根据分析,G到H发生卤代烃的消去反应,G为 ,G到H的化学方程式为:+2NaOH+2NaBr+2H2O;
【小问3详解】
B为,M比B的相对分子质量大28,故M比B多两个-CH2-,M分子的苯环上有两个取代基:若苯环上的取代基为丙基(正丙基和异丙基)和氯原子,苯环上的取代有邻、对、间位三种,共有6种;若苯环上的取代基为:-C2H5,-CH2Cl,有邻、对、间位三种取代,共有3种,若苯环上的取代基为-CH3、-CHClCH3(或-CH2CH2Cl),各有有邻、对、间位三种,共有6种,综上共15种;含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为的M的结构简式为:;
【小问4详解】
1ml苯环消耗3mlH2,1ml双键消耗1ml H2,故1ml该物质理论上需要的物质的量是4ml;
【小问5详解】
J到X发生加成反应,X发生消去反应,得到的产物再发生加成反应得到产物,故的化学方程式:+CH3CHO→。
17. 沉香中含有镇静的成分,能够有效地缓解失眠症。
(1)沉香螺醇是沉香香气的主要成分之一,它结构简式如右图所示,其分子式为___________,下列有关沉香螺醇的说法正确的是___________。
A.沉香螺醇中所有碳原子在同一平面上
B.沉香螺醇能发生取代反应
C.沉香螺醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.沉香螺醇能被催化氧化
E.沉香螺醇能发生消去反应
(2)从沉香中还可以分离出角鲨烯,分子式为,其结构简式如下图所示:
角鲨烯与乙烯是否互为同系物___________(填“是”或“否”)。检验角鲨烯中官能团可选用的试剂是___________。
(3)①1,3-丁二烯可以发生反应,如图a所示。沉香的香气与呋喃类化合物有关,呋喃的结构简式如图b所示,与1,3-丁二烯类似,呋喃也可以发生反应,请写出呋喃与马来酸酐(图c)发生反应的化学方程式(可以不写条件)___________。
②呋喃可以与氢气发生加成反应得到四氢呋喃,请写出两种符合下列条件的四氢呋喃的同分异构体___________。
i.具有环状结构 ii.能发生消去反应 iii.能在铜的催化下被氧气氧化
③四氢呋喃是一种重要的有机原料,它可以直接被硝酸氧化为丁二酸(硝酸被还原为氮氧化合物)。工业上也可采用如下方法合成丁二酸:
评价上述方法合成丁二酸比四氢呋喃直接氧化法的优点:___________。
【答案】(1)①. ②. BCE
(2)①. 否 ②. 酸性溶液
(3)①. ②. ③. 反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%
【小问1详解】
①根据沉香螺醇结构式得到其分子式为C15H26O;
②根据分析得到:
A.沉香螺醇中有1个饱和碳原子连了4个碳原子,所以所有碳原子不在同一平面上,故A错误;
B.沉香螺醇中的碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.沉香螺醇中羟基能发生取代反应,故C正确;
D.沉香螺醇中羟基所连碳原子上没有H,不能被氧化铜氧化,故D错误;
E.沉香螺醇中羟基所连碳原子的邻位碳原子上有H,能发生消去反应,故E正确;
故答案为:
①C15H26O
②BCE
【小问2详解】
①鲨烯中含有的官能团的名称为碳碳双键;角鲨烯与乙烯不互为同系物,乙烯中只有一个双键,角鲨烯有6个双键,两者结构不相似;
②1ml角鲨烯有6ml碳碳双键,可与6mlH2发生加成反应;角鲨烯中官能团为碳碳双键,检验碳碳双键可选用的试剂是酸性KMnO4溶液,若有碳碳双键,对应的现象为酸性KMnO4溶液紫色褪去
故答案:
①否
②酸性高锰酸钾溶液
【小问3详解】
①模仿图a,呋喃与马来酸酐发生Diels-Alder反应的化学方程式为;
②题干的要求:有环状结构、与羟基相连碳原子邻位碳原子上有氢原子、与羟基相连碳原子上有氢原子,符合要求的结构为:;
③反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%,无污染,绿色、环保;
故答案为:
①
②
③反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%。
18. 2-氨-3-氯苯甲酸是重要的医药中间体,其制备流程如图:
回答下列相关问题:
(1)的名称是___________,反应①化学方程式为___________。
(2)A分子式为,写出其结构简式___________,反应④的反应类型为___________。
(3)事实证明上述流程的目标产物的产率很低,据此,研究人员提出将步骤⑤设计为以下三步,产率有了一定提高。
请从步骤⑤产率低的原因进行推测,上述过程能提高产率的原因可能是___________。
(4)以为主要原料,设计合成路线,用最少的步骤制备聚合物:___________。
【答案】(1)①. 邻硝基甲苯(2-硝基甲苯) ②. +HNO3+H2O
(2)①. ②. 取代反应
(3)利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的取代
(4)
【分析】甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯中甲基被氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸中硝基被还原生成A,则A为;A发生经过反应④、⑤、⑥生成2-氨-3-氯苯甲酸,则2-氨-3-氯苯甲酸的结构简式为。
【小问1详解】
的名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯;反应①是甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯,化学方程式为+HNO3+H2O;
【小问2详解】
由分析可知,A的结构简式为;反应④是和反应生成,该反应为取代反应;
小问3详解】
步骤⑤产率低的原因可能是存在氯原子取代羧基的另一个间位氢原子,从而影响产率,新方案利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的取代,然后再还原,从而提高了产率;
【小问4详解】
在酸性条件下水解得到,发生缩聚反应得到,则合成路线为。
19. 某化学兴趣小组设计图甲装置制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
物质的性质数据如下表所示:
实验步骤:
步骤i.在图甲干燥的仪器a中加入24.4g苯甲酸、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ii.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤iii.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤iv.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为___________,步骤i中选择的仪器a的容积大小为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是___________。判断酯化反应接近反应限度的现象为___________。
(3)本实验一般可采用的加热方式为___________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是___________,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为___________。
(5)步骤iv操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为___________(填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1)①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. B
(2)①. 使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率 ②. 油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变)
(3)水浴加热 (4) ①. 除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质 ②. 除去残留的水
(5)苯甲酸 (6)85.0
【分析】由题中信息可知,苯甲醇和异丙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯,得到的粗产品经水洗、饱和碳酸钠溶液洗涤、再水洗后,分液,有机层经无水硫酸镁干燥,过滤,滤液经蒸馏得到较纯的产品,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,图甲中仪器a的名称为三颈烧瓶或三颈瓶,由题干信息可知,在仪器a中加入24.4g苯甲酸体积约为20mL、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,则一共体积约为50mL,根据液体体积不超过容器容积的一半可知,步骤i中选择的仪器a的容积大小为100mL,故答案为:三颈烧瓶或三颈瓶;B;
小问2详解】
该反应为可逆反应,由于异丙醇沸点低易挥发,要保证苯甲酸反应完全,所以异丙醇需过量,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率,当油水分离器中水面保持稳定,说明反应达到平衡即酯化反应接近反应限度;故答案为:使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变);
【小问3详解】
由题干操作步骤可知,实验温度为70℃低于水的沸点100℃,故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热,故答案为:水浴加热;
【小问4详解】
苯甲酸微溶于水,所以用饱和碳酸钠溶液洗,除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质,然后第二次水洗的目的是除去残留的碳酸钠;再加入无水硫酸镁是为了除去残留的水,
故答案为:除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质;除去残留的水;
【小问5详解】
苯甲酸异丙酯的沸点为218℃,则对粗产品进行精制,蒸馏收集218℃的馏分,如果温度计水银球偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为苯甲酸,故答案为:苯甲酸;
【小问6详解】
24.4g苯甲酸的物质的量为=0.2ml,20mL异丙醇的物质的物质的量为≈0.26ml,则醇过量,根据反应,理论上得到苯甲酸异丙酯的物质的量为0.2ml,则产率为×100%=85.0%,故答案为:85.0。
20. 氯霉素(H)的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;A→B反应类型为_______。
(2)C→D的化学方程式为_______;符合下列条件的E的同分异构体有_______种。
①含有酚羟基和氨基 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应
(3)F的结构简式为_______;试剂a为_______;G中含氧官能团有_______种。
(4)根据上述信息,写出以乙烯为主要原料制备的合成路线__________。
【答案】(1)①. 苯乙烯 ②. 加成反应
(2)①. ②. 15
(3)①. ②. 浓硝酸和浓硫酸 ③. 2
(4)
【分析】A的分子式为C8H8,结合B的结构简式,推知A为,B发生消去反应生成C,C与2分子HCHO之间发生加成反应生成D,D与氨气发生取代反应生成E,对比E、G的结构,E发生水解反应生成F,F发生硝化反应生成G,故F为,G发生信息中反应生成H,H的结构简式为。
【小问1详解】
A的名称为苯乙烯;A为与水加成生成B,A→B反应类型为加成反应。故答案为:苯乙烯;加成反应;
【小问2详解】
C与2分子HCHO之间发生加成反应生成D,C→D的化学方程式为;符合下列条件的E的同分异构体有15种。①含有酚羟基和氨基 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应,除去残基为-C4H8ON,要有-NH2,又要能水解,能形成如下5种基团、,分别位于酚羟基的邻间对三个位置,共15种。
故答案为:;15;
【小问3详解】
F发生硝化反应生成G,故F的结构简式为;试剂a为浓硝酸和浓硫酸;G中含氧官能团有硝基和羟基2种。故答案为:;浓硝酸和浓硫酸;2;
【小问4详解】
根据上述信息,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,氧化得到乙醛,与乙烯生成,在酸性条件下得到,浓硫酸,加热条件下得到产物,以乙烯为主要原料制备的合成路线。故答案为:。
选项
实验操作
现象和结论
A
将苯、液溴与铁粉充分混合,将生成的气体先后导入盛有溶液的洗气瓶
溶液中产生淡黄色沉淀,苯与液溴发生了取代反应
B
取20%的麦芽糖溶液于试管中,加入适量稀后水浴加热,冷却后先加足量溶液,再加入适量新制悬浊液并加热煮沸
生成砖红色沉淀,说明麦芽糖已水解
C
加热与浓的混合液至,将生成的气体导入溴水中
溴水褪色,证明乙醇发生了消去反应
D
取1-溴丙烷和饱和氢氧化钾乙醇溶液,均匀加热,将产生的气体通入稀酸性高锰酸钾溶液中
若高锰酸钾溶液褪色,则有丙烯生成
物质
相对分子质量
密度/
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
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