上海市香山中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷（解析版）-A4

这是一份上海市香山中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷（解析版）-A4，共14页。试卷主要包含了有机化学基础，走近有机物，研究有机化合物的组成，有机化工等内容，欢迎下载使用。
一、有机化学基础。
1. 有机化学是研究有机化合物的结构、性质、制备、应用及其理论方法的学科。目前有机化学的发展促进了国防、医药、材料、能源等方面的科技发展。某有机物X的结构如图，回答下列问题。
（1）有机物X的分子式：___________。
（2）有机物X的含氧官能团的名称为：__________。
（3）在一定条件下，有机物X可以发生________。
A. 加成反应B. 氧化反应
C. 取代反应D. 消去反应
（4）有机物X含有苯环的同分异构体中不包括的类别是_________。（双选）
A. 醇B. 醛C. 醚D. 酸
（5）请写出一种符合下列要求的X的同分异构体：__________。
①属于芳香族化合物
②具有一定的酸性
③分子中有4种不同化学环境的氢原子
【答案】（1）C7H8O
（2）醚键 （3）ABC （4）BD
（5）或
【解析】
【小问1详解】
由X的结构简式可知，其分子式为C7H8O。
【小问2详解】
有机物X的含氧官能团为-O-，名称为：醚键。
【小问3详解】
有机物X中含有碳碳双键，可以发生加成反应和氧化反应，X中含有-CH2-可以发生取代反应，X中不含有羟基或卤族原子，无法发生消去反应，故选ABC。
【小问4详解】
由X的结构简式可知，其含有4个不饱和度，X含有苯环的同分异构体中苯环已经占用4个不饱和度，则苯环上的取代基是饱和的，则取代基可以是羟基或醚键，不能是醛基或羧基，故选BD。
【小问5详解】
X的同分异构体满足条件：①属于芳香族化合物，其中含有苯环；②具有一定的酸性，结合X中只含有1个O原子，说明其中含有酚羟基；③分子中有4种不同化学环境的氢原子；则要求的X的同分异构体为：或。
二、走近有机物。
有机物种类繁多和数目庞大，对有机化学的深入理解有赖于对其基础知识的掌握，包括有机物的分类，命名，基本的反应类型等等。
2. 下列有机物的命名不正确的是
A. 3－乙基－1－丁炔B. 3－甲基－2－丁醇
C. 3－甲基－2－戊烯D. 2,2－二甲基丁烷
【答案】A
【解析】
【详解】A、3-乙基-1-丁炔，选取含碳碳三键在内的最长碳链为主碳链，从离碳碳三键近的一定编号，名称中主碳链不是最长碳链，应该是3-甲基-1-戊炔，故A错误；
B、3-甲基-2-丁醇，选取含羟基在内的最长碳链为主链，从离羟基近的一端编号，名称符合命名原则，故B正确；
C、3-甲基-2-戊烯，选取含碳碳双键在内的最长碳链为主链，从离碳碳双键近的一端编号，名称符合命名原则，故C正确；
D、2，2-二甲基丁烷，主链为四个碳原子，从离取代基近的一端编号，名称符合命名原则，故D正确；
答案选A。
【点睛】掌握有机物的命名方法是解题的关键。解答本题可以首先按照题意书写出对应物质的结构简式，然后按照命名方法重新命名，再对比原来的名称观察是否正确。
3. 下列说法不正确的是
A. 乙醇和丙三醇互为同系物B. 35Cl和37Cl互为同位素
C. O2和O3互同素异形体D. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A．同系物是指结构相似而组成上相差一个或若干个CH2的有机化合物，故乙醇和丙三醇的结构不相似，且氧原子个数相差1，不互为同系物，A不正确；
B．35Cl和37Cl为质子数相同而中子数不相同的原子，故互为同位素，B正确；
C．O2和O3为氧元素形成的性质不同的单质，故互为同素异形体，C正确；
D．正丁烷和异丁烷的分子式相同，均为C4H10，而结构不同，故互为同分异构体，D正确；
故答案为：A。
4. CH4与Cl2在光照下反应能得到CH2Cl2，关于CH2Cl2的描述错误的是
A. 结构式：B. 不存在同分异构体
C. 二氯甲烷为正四面体结构D. 常温常压下为液体
【答案】C
【解析】
【详解】A．CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，碳原子和两个氢原子、两个氯原子都以共价单键结合，结构式为，故A正确；
B．CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，甲烷是四面体结构，其二氯代物没有同分异构体，则CH2Cl2不存在同分异构体，故B正确；
C．CH2Cl2可以看作是甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，甲烷是正四面体结构，C-Cl键与C-H键的键长不同，二氯甲烷不是正四面体结构，C错误；
D．CH2Cl2的相对分子质量大于CH4，沸点高于CH4，常温常压下为液体，D正确；
故选C。
5. 1,3-丁二烯与丁烯之间关系是_______。
A．互为同分异构体 B．互为同系物 C．既不是同分异构体又不是同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A．丁烯分子式为C4H8，1，3-丁二烯分子式为C4H6，分子式不同，不属于同分异构体，A错误；
B．丁烯含有1个碳碳双键，1，3-丁二烯含有2个碳碳双键，二者结构不相似，不属于同系物，B错误；
C．1，3-丁二烯与丁烯分子式不相同，结构也不相似，既不是同分异构体又不是同系物，C正确；
故答案选C。
6. 键线式表示的分子式___________；系统命名________________。
【答案】 ①. C6H14 ②. 2-甲基戊烷
【解析】
【详解】根据键线式，结构简式为，表示的分子式C6H14；主链上有5个碳原子，2号碳原子上有1个甲基，系统命名为2-甲基戊烷。
7. 中含有官能团的名称为___________、___________。
【答案】 ①. 羟基 ②. 酯基
【解析】
【分析】
【详解】根据有机物官能团种类信息，—OH为羟基，—COOR为酯基，所以本问第一第二空应填“羟基、酯基”；
8. 写出2，6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式：___________________。
【答案】
【解析】
【详解】2，6-二甲基-4-乙基辛烷，即主链有8个碳原子，且2号、6号C原子上连有甲基，4号C原子上连有乙基，故结构简式为。
9. 人造羊毛的性能在许多方面比天然羊毛更优良，其分子里存在如下结构如下，合成它的单体是____________ ______________ _________________。
【答案】 ①. CH2＝CHCN ②. CH2＝CHCOOCH3 ③. CH2＝C(CH2COOH)COOH
【解析】
【分析】加聚产物的单体推断方法:
(1)凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可；
(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子)且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中间画线断开,然后将四个半键闭合即可；
(3)凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换。
【详解】链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换.结构简式中主链上有6个碳原子其单体必为3种,将双键中的3个C-C打开,然后将半键闭合即可得该高聚物单体是: CH2＝CHCN、CH2＝CHCOOCH3、CH2＝C(CH2COOH)COOH；
答案是: CH2＝CHCN、CH2＝CHCOOCH3、CH2＝C(CH2COOH)COOH。
10. 写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式_________________。
①属于芳香烃 ②分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1
【答案】
【解析】
【详解】乙苯的同分异构体满足条件：①属于芳香烃；②分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1，说明其中含有2个甲基，且为对称的结构，满足条件的同分异构体为。
11. β-月桂烯的结构简式为，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物（只考虑位置异构）理论上最多有______种。
【答案】4
【解析】
【详解】一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物如下：、、、，共4种。
三、研究有机化合物的组成、结构、命名是学好有机化学学习的基本步骤。
12. 下列各烷烃的沸点由高到低的顺序为_________（用序号表示）。
①正戊烷；②异戊烷；③CH3(CH2)2CH3；④新戊烷；⑤C3H8。
【答案】①>②>④>③>⑤
【解析】
【详解】烷烃碳原子越多沸点越高， 相同碳原子时，支链越少沸点越高，则各烷烃的沸点由高到低的顺序为：①>②>④>③>⑤。
13. 下列五种有机物中，属于酚的是___（选填序号），属于酮的是___（选填序号），属于醛的是_____（选填序号），③中官能团的名称为_________。
① ② ③ ④ ⑤
【答案】 ①. ② ②. ① ③. ④ ④. 溴原子（碳溴键）
【解析】
【详解】酚类物质中，羟基直接连接在苯环上，②符合；酮含有羰基，①符合；醛含有醛基，④符合；由结构简式可知③中官能团的名称为溴原子（碳溴键）。
14. 某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，下列物质中，与该物质互为同系物的是
A. CH3CH＝CHCOOH
B. CH2＝CHCOOCH3
C. CH3CH2CH＝CHCOOH
D. CH3CH(CH3)COOH
【答案】C
【解析】
【分析】某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，该分子中共有12个原子，球棍模型如下：，小黑球为氧原子，大球为碳原子，小白球为氢原子，根据原子成键规律可知，该有机物的结构简式为：，属于不饱和羧酸类，据此解答。
【详解】A． CH3CH=CHCOOH的分子式为：C4H6O2，属于不饱和羧酸类，与题给有机物互为同分异构体，A错误；
B． CH2=CHCOOCH3的分子式为：C4H6O2，属于不饱和酯类，与题给有机物互为同分异构体，B错误；
C． CH3CH2CH=CHCOOH的分子式为：C5H8O2，属于不饱和烯酸，与题给有机物互为同系物，C错误；
D． CH3CH(CH3)COOH的分子式为：C4H8O2，属于饱和羧酸，D错误；
故选C
15. 所有原子不可能处于同一平面的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．四氯化碳是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，选项A符合；
B．乙烯是平面结构，所有原子可能在同一平面上，选项B不符合；
C．苯为平面结构，所有原子在同一平面上，选项C不符合；
D．碳碳双键是平面结构，碳碳三键是直线型结构，则该物质中所有原子都在一个平面上，选项D不符合；
答案选A。
16. 下列有机物分子中属于手性分子的是
A. 甘氨酸(NH2CH2COOH)B. 氯仿(CHCl3)
C. 丙三醇()D. 谷氨酸()
【答案】D
【解析】
【详解】A．甘氨酸(NH2CH2COOH)中没有连4个不同原子或原子团的C原子，不属于手性分子，故A不选；
B．氯仿(CHCl3)中C原子连接3个Cl原子，没有手性碳原子，不属于手性分子，故B不选；
C．丙三醇(中没有连4个不同原子或原子团的C原子，不属于手性分子，故C不选；
D．谷氨酸()中与氨基相连碳原子上分别连有：羧基、氨基、氢原子、亚甲基四种基团，属于手性碳原子，属于手性分子，故D选；
故选D。
17. 分子式为C4H8且属于烯烃的结构有_______种（不考虑立体异构）。
【答案】3
【解析】
【详解】分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有：，共3种。
18. 已知端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应：称为Glaser反应。
已知：，则A的结构简式是_______；用1 ml A合成1,4－二苯基丁烷，理论上需要消耗_______ml H2。
【答案】 ①. ②. 4
【解析】
【详解】由 Glaser反应机理可知，发生 Glaser 反应的生成物A为，1，4-二苯基丁烷中含有苯环，但不含碳碳叁键，1ml碳碳叁键发生加成反应时消耗2mlH2，则用1ml合成1，4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气4ml。
19. 抗癌药物“6-Azulenl”的结构简式如图，下列有关叙述错误的是
A. 分子式为C13H18O3
B. 能发生加成、氧化、酯化反应
C. 能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 ml该物质与足量的Na反应可产生标准状况下11.2 L H2
【答案】D
【解析】
【详解】A．该有机物分子中含有13个C原子、3个O原子，不饱和度为5，含H原子数为13×2+2-5×2=18，则分子式为C13H18O3，A正确；
B．该有机物分子中含有碳碳双键、羟基、羧基，碳碳双键、羟基能发生加成、氧化反应，羟基、羧基能发生酯化反应，B正确；
C．该有机物分子中含有的碳碳双键，所以能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．羟基和羧基都能与Na反应生成H2，且2-OH~H2，2-COOH~H2，则1ml该物质与足量的Na反应可产生标准状况下22.4L H2，D错误；
故答案选D。
四、有机化工。
20. 煤化工是指煤炭经气化、液化、干馏等方法转换为气体、液体和固体产品，而后进一步加工成一系列化工产品的工业。经煤的气化可以获得CH4、CO、H2等气体,分离得到的CO和H2可用于合成1-丙醇（CH3CH2CH2OH），1-丙醇可合成物质B（）。已知B可以发生以下反应：
（1）物质A中官能团名称___________、__________。
（2）B→C反应类型为__________；B→A的反应类型为____________；C→D的反应类型为__________。
（3）写出B→C化学方程式：_________。
（4）写出B→A化学方程式__________。
（5）写出D的结构简式：_____________。
【答案】（1） ①. 醛基 ②. 羧基
（2） ①. 消去反应 ②. 氧化反应 ③. 加聚反应
（3）HOCH2CH2COOH CH2=CHCOOH+H2O
（4）2HOCH2CH2COOH+O22OHCCH2COOH+2H2O
（5）
【解析】
【分析】由反应条件可知，B（）发生催化氧化反应生成A为OHCCH2COOH，B发生缩聚反应生成聚酯E为，由反应条件可知，B发生消去反应生成C为CH2=CHCOOH，C发生加聚反应生成D为。
【小问1详解】
由分析可知，A的结构简式为OHCCH2COOH，官能团名称为醛基、羧基。
【小问2详解】
由分析可知，B发生消去反应生成C，B发生催化氧化反应生成A，C发生加聚反应生成D。
【小问3详解】
B发生消去反应生成C为CH2=CHCOOH，化学方程式为：HOCH2CH2COOH CH2=CHCOOH+H2O。
【小问4详解】
B发生催化氧化反应生成A为OHCCH2COOH，2HOCH2CH2COOH+O22OHCCH2COOH+2H2O。
【小问5详解】
由分析可知，D的结构简式为。
五、熟练掌握有机物转化关系是同学们速成有机合成与推断的基础。
21. α－甲基苯乙烯（AMS）在有机合成中用途广泛，以下是用苯为原料合成AMS并进一步制备香料龙葵醛的路线：
完成下列填空：
（1）反应①的反应类型是_________；反应③所需的试剂与条件是_________。
（2）有关AMS的说法错误的是________。
A. 分子式为C9H10
B. 分子中所有碳原子一定共平面
C. 属于芳香烃
D. 能发生氧化、加成、加聚反应
（3）简述检验A中溴原子的方法：___________。
（4）写出反应②的化学方程式：_________。
（5）AMS可以自身聚合，写出该高聚物的结构简式：_________。
（6）写出同时满足下列条件的龙葵醛的一种同分异构体的结构简式：_________。
①苯环上的一溴代物有两种
②分子中含有羟基但没有甲基
（7）设计一条由AMS合成的合成路线_______。（合成路线常用的表示方式为：甲乙∙∙∙∙∙∙目标产物）
【答案】（1） ①. 加成反应 ②. NaOH醇溶液，加热 （2）ACD
（3）取有机物少许于试管中，滴加氢氧化钠溶液并加热，加稀硝酸溶液至酸性，加硝酸银溶液产生浅黄色沉淀
（4） （5） （6）或或
（7）
【解析】
【分析】流程分析：反应①：CH3CH=CH2中碳碳双键断裂后，一个碳上加氢原子，一个碳上加苯基，故反应①为加成反应，C6H6为；反应②：的分子式为C9H12，A分子式为C9H11Br，则反应②为取代反应，已知A中含有两个甲基，则推断A结构简式为：；反应③为卤代烃的消去反应；，由卤代烃经过两步反应生成醛，这两步应为卤代烃水解生成醇，醇催化氧化得到醛。
【小问1详解】
根据上述分析可知，反应①为加成反应；反应③为卤代烃的消去反应，反应条件应为NaOH的醇溶液，加热；
【小问2详解】
A．根据结构可知，AMS分子式为C9H10，A正确；
B．苯环12个原子共面，碳碳双键6原子共面，单键可旋转，分子中所有碳原子可能共平面，B错误；
C．仅含有碳和氢，且含有苯环，属于芳香烃，C正确；
D．含有苯环，和官能团碳碳双键，能发生氧化、加成、加聚反应，D正确；
故选ACD；
【小问3详解】
检验方法为：取有机物少许于试管中，滴加氢氧化钠溶液并加热，加稀硝酸溶液至酸性，加硝酸银溶液产生浅黄色沉淀；
【小问4详解】
反应②为取代反应，Br2在光照条件下取代饱和碳原子上的氢原子，生成卤代烃和HBr，方程式为：；
【小问5详解】
AMS中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，聚合物结构简式为：；
【小问6详解】
苯环上的一溴代物只有2种，则苯环上只有2种位置上的氢原子，分子中含有-OH，根据不饱和情况可推断，除苯环外，分子中应该有一个碳碳双键或一个环。则同分异构体可能的结构简式有：或或 ；
【小问7详解】
合成目标为：→，由1个官能团变2个官能团，一般采用先与卤素单质加成的方式使官能团的数目增加，再进行官能团的转化。卤素原子可以经过水解得到羟基，而-COOH可以利用醇的氧化反应得到。卤代烃的水解条件为NaOH的水溶液加热；醇的催化氧化条件为Cu或Ag作催化剂/加热；醇催化氧化生成醛，醛再氧化得到酸。参考合成路线如下：
。
22. 化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯。
已知：
I．制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
（1）A中碎瓷片的作用是_________，导管B除了导气外还具有的作用是_________。
（2）给A加热采用水浴加热的优点是_________，试管C置于冰水浴中的目的是__________。
Ⅱ．制备精品
（3）环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在____层（选填“上”或“下”），分液后用________（选填编号）洗涤。
a．KMnO4溶液 b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液
【答案】（1） ①. 防止暴沸 ②. 冷凝
（2） ①. 控制反应温度 ②. 降低环己烯蒸气的温度，使其液化
（3） ①. 上 ②. c
【解析】
【分析】装置A中环己醇脱水制得环己烯，其中碎瓷片的作用是防止暴沸，由于生成的环己烯的沸点为83℃，要得到液态环己烯，导管B除了导气外还具有冷凝作用，便于环己烯冷凝；冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化；环己烯不溶于氯化钠溶液，且密度比水小，分层后环己烯在上层，由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇，提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸。
【小问1详解】
装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸，导管B除了导气外还具有的作用是冷凝；
【小问2详解】
环己醇脱水制得环己烯的温度为85℃，给A加热采用水浴加热的优点是控制反应温度；冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化；
【小问3详解】
密度（g/cm3）
熔点(℃)
沸点(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水