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【化学】北京市朝阳区2018-2019学年高二上学期期末考试(解析版)
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北京市朝阳区2018-2019学年高二上学期期末考试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分 (选择题 共42分)
每小题只有一个选项符合题意。共14个小题,每小题3分,共42分。
1.月球探测器的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列月球探测器部件所用的材料中,其主要成分属于有机合成高分子的是
A.铝合金底盘
B.太阳能电池板
C.聚酰亚胺反光板
D.钛合金筛网车轮
【答案】C
【解析】
【详解】A. 铝合金属于金属材料,不属于有机合成高分子材料,故A项错误;
B. 太阳能电池板的主要成分为硅单质,属于无机非金属材料,故B项错误;
C. 聚酰亚胺是高聚物,属于有机合成高分子材料,故C项正确;
D. 钛合金属于金属材料,故D项错误;
答案选C。
2.下列关于营养物质的说法,不正确的是
A. 油脂属于天然高分子 B. 纤维素能水解为葡萄糖
C. 鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性 D. 食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C
【答案】A
【解析】
【详解】A. 油脂的相对分子质量较小,不属于天然高分子,故A项错误;
B. 纤维素属于多糖,在催化剂作用下会水解成葡萄糖,故B项正确;
C. 加热会使蛋白质变性,则鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性,故C项正确;
D. 新鲜蔬菜和水果含有丰富的维生素C,食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C,故D项正确;
答案选A。
3.下列化学用语不正确的是
A. 甲醛的结构式: B. 羟基的电子式:
C. 1,3-丁二烯的分子式:C4H8 D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 甲醛分子内含醛基,其结构式为:,故A项正确;
B. 羟基中含有一个未成对电子,其电子式为:,故B项正确;
C. 1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,其分子内含2个碳碳双键,则分子式为:C4H6,故C项错误;
D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH,故D项正确;
答案选C。
4.下列说法正确的是
A. 互为同系物
B. 的系统命名是2-甲基-1-丙醇
C. 相同压强下的沸点:乙醇>乙二醇>丙烷
D. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚> 1-氯丁烷
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 同系物必须满足结构相似、组成上相差n个CH2这两个条件;
B. 根据系统命名法,分子内含羟基,则命名为某醇;
C. 有机物中,相对分子质量越大,其沸点越高;
D. 根据相似相容原理进行分析;
【详解】A. 中的官能团分别是酚羟基与醇羟基,其结构不同,故不属于同系物,故A项错误;
B. 根据系统命名法,分子命名为2-丁醇,故B项错误;
C. 相同状况下,有机物的相对分子质量越大,其沸点越高,则乙醇、乙二醇和丙烷的沸点从大到小为:乙二醇>乙醇>丙烷,故C项错误;
D. 有机物分子结构中羟基百分含量越高,其越易溶于水,则甘油、苯酚和1-氯丁烷在水中的溶解度大小为:甘油>苯酚> 1-氯丁烷,故D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机化合物基本知识,其中A选项是学生的易错点。同系物必须满足“结构上相似、组成上相差n个CH2”这两个条件,且缺一不可。
5.关于下列两种物质的说法,正确的是
A. 核磁共振氢谱都有3个吸收峰
B. 都不能发生消去反应
C. 都能与Na反应生成H2
D. 都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【分析】
A. 核磁共振氢谱吸收峰的个数代表有机物分子不同环境的氢原子数;
B. 醇类有机物发生消去反应时,连接羟基的相邻C原子上必须有H原子;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子被钠置换成氢气;
D. 在Cu作催化剂时发生去氢氧化。
【详解】A. 根据等效氢思想可知,核磁共振氢谱吸收峰有4种,核磁共振氢谱吸收峰有3种,故A项错误;
B. 在一定条件下可以发生消去反应生成或者,而因连接羟基相邻碳原子上无H,则不能发生消去反应,故B项错误;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子与钠反应生成氢气,两者中均含有羟基,故C项正确;
D. 在Cu作催化剂时,醇会发生氧化反应,断键位置主要是羟基氢原子与连接羟基的碳原子上的氢原子,连接羟基的碳原子上无H,故不能发生去氢氧化,可以被氧化为酮,故D项错误;
答案选C。
6.安全存储与运输有机化合物,避免造成污染是重要的社会责任。C-9芳烃主要指催化重整和裂解制乙烯副产物中的含九个碳原子的芳香烃,沸点在153℃左右。下列说法不正确的是
A. 得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化
B. 是C-9芳烃的组分之一
C. C-9芳烃常温下为液态,密度比水小
D. 运输C-9芳烃的车辆所贴的危险化学品标志是
【答案】B
【解析】
【详解】A. C-9芳烃主要指催化重整和裂解制乙烯的副产物之一,则得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化,故A项正确;
B. C-9芳烃是含九个碳原子的芳香烃,分子中含7个碳原子,不属于C-9芳烃,故B项错误;
C. C-9芳烃沸点在153℃左右,则常温下为液态,液态烃类有机物密度一般比水小,则C-9芳烃密度比水小,故C项正确;
D. 大多数含碳有机物都易燃,C-9芳烃是易燃液体,故D项正确;
答案选B。
7.下列反应不属于取代反应的是
A. CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B.
C. 2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O
D.
【答案】A
【解析】
取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应;
加成反应:有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应;
【详解】A. CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,该反应中乙烯的碳碳双键变成碳碳单键,该反应为加成反应,故A项错误;
B. ,该反应中苯环上的一个氢原子被溴取代,属于取代反应,故B项正确;
C. 2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O,两分子的醇自身发生取代反应生成醚的过程,故C项正确;
D. ,苯环上的氢原子被硝基取代,故D项正确;
答案选A。
【点睛】有机反应类型是常考考点,掌握取代反应与加成反应的实质是解题的关键,取代反应中反应物中的一部分被另一个反应物中的一部分代替,生成新物质,同时两个反应物去掉的部分组合生成一个小分子,如水和卤化氢,可形象表示为:A+B=C+小分子,反应前后不饱和度不变;而加成反应是一个不饱和的分子(含有双键或三键),与一个小分子反应,小分子加入其结构当中,反应物的不饱和程度降低或消失,可表示为A(不饱和分子)+小分子=B(不饱和度降低的分子),如本题的A选项,为乙烯的加成反应。
8.屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素,实验证明水煎剂对治疗疟疾无效,研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现,通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,所以治疗疟疾的效果更好。
下列推测不正确的是
A. 低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法
B. 质谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素
C. 影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是—O—O—
D. 双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O—H是极性键而C=O是非极性键
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 过氧键对热不稳定,高温时易断裂;
B. 青蒿素和双氢青蒿素的相对分子质量与氢原子所处的环境均不同;
C. 水煎剂破坏了过氧键,导致治疗疟疾无效;
D. C=O是极性键,有机物分子含羟基越多,越易溶于水。
【详解】A. 过氧键对热不稳定,高温时易断裂,则低温、有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂,故A项正确;
B. 根据图示信息可知,青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后,其相对分子质量与等效氢化学环境的种类不同,故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素,故B项正确;
C. 根据题设信息可知,影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是过氧键—O—O—,过氧键对热不稳定,水煎的方法对治疗疟疾无效,故C项正确;
D. 根据相似相容原理可知,青蒿素分子内的酯基(是极性键)不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水,则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,故D项错误;
答案选D。
9.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:
下列说法中不正确的是
A. C12H22O11属于二糖
B. 1mol葡萄糖分解成3mol乙醇
C. 可用碘水检验淀粉是否完全水解
D. 可采取蒸馏的方法初步分离乙醇和水
【答案】B
【解析】
【分析】
其工艺流程可表示为淀粉水解生成麦芽糖,麦芽糖水解生成葡萄糖,葡萄糖发酵生成酒精;
A. 蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11;
B. 根据C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑分析;
C. 淀粉遇碘变蓝;
D. 用蒸馏分离互溶的沸点不同的液体。
【详解】A. C12H22O11属于二糖,可能为蔗糖和麦芽糖,故A项正确;
B. C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑,1mol葡萄糖分解成2mol乙醇,故B项错误;
C. 取少许水解液于试管中,若滴加碘水,无明显变化,则证明淀粉已水解完全,即可用碘水检验淀粉是否完全水解,故C项正确;
D. 酒精和水互溶,且两者沸点不同,可用蒸馏分馏,故D项正确;
答案选B。
【点睛】本题的C项是学生的易混知识点,特别注意的是,淀粉水解产物的检验实验中,碘水可检验淀粉是否水解完全,不必是碱性条件,因碘水与碱会发生反应影响检验,而新制氢氧化铜可检验水解产物是否为葡萄糖时,其环境必须碱性条件。学生要理解检验原理,注意操作的规范性。
10.多巴胺是一种神经传导物质,在大脑内传递兴奋的信息,其分子结构如下所示。下列关于多巴胺的说法不正确的是
A. 分子式为C8H11NO2
B. 能与醛类物质发生缩聚反应
C. 既能与酸反应,又能与碱反应
D. 1mol该物质最多能与2mol Br2发生取代反应
【答案】D
【解析】
【分析】
由结构简式可知,分子内含苯环、酚羟基和氨基,结合各官能团的性质来解答。
【详解】A. 多巴胺分子的分子式为:C8H11NO2,故A项正确;
B. 根据苯酚与醛基可发生缩聚反应生成酚醛树脂可知,多巴胺分子内有酚羟基,可与醛类物质发生缩聚反应,故B项正确;
C. 酚羟基显酸性,可与碱反应,氨基可与酸反应,故C项正确;
D. 苯酚的邻对位与Br2可发生取代反应,则1mol多巴胺分子最多能与3 mol Br2发生取代反应,故D项错误;
答案选D。
11.用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A. 制取并收集少量乙炔
B. 制取并检验乙烯
C. 检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液
D. 制取并提纯乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【分析】
A. 乙炔难溶于水,密度比空气略小;
B. 可能有二氧化硫等杂质气体产生干扰乙烯的检验;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应生成乙烯;
D. 制取乙酸乙酯时需用浓硫酸作催化剂。
【详解】A. 乙炔的相对分子质量为26,空气的平均分子质量为29,则乙炔的密度与空气相差不大,收集时应用排水法收集,故A项错误;
B. 实验室用浓硫酸与乙醇制备乙烯时需控制温度在170,且产生的乙烯气体中可能含有二氧化硫,二氧化硫也可使溴的四氯化碳溶液褪色,则不能达到实验目的,故B项错误;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热可产生乙烯,其反应方程式为:CH3CH2Br +NaOHNaBr + CH2=CH2 + H2O,因乙醇易挥发,产生的气体中可能有乙醇蒸汽,故实验装置中先将气体通入水中除去乙醇气体,排除干扰,再通过酸性高锰酸钾溶液,若褪色,则证明有乙烯生成,故C项正确;
D. 实验室制备乙酸乙酯所用原料为乙酸、乙醇和浓硫酸,故该装置不能达到实验目的,D项错误;
答案选C。
【点睛】本题的B项实验室制备并检验乙烯时,乙烯中可能含有二氧化硫,其正确的检验方法可以是:可将气体通入品红溶液的洗气瓶中检验二氧化硫是否存在,继续通入足量的氢氧化钠溶液的洗气瓶中除去乙烯中的二氧化硫,再通入品红溶液的洗气瓶中验证二氧化硫是否除尽,最后通入溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液中检验乙烯的生成。
12.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,装置、现象如下:
现象
ⅰ.光照后,产生白雾,混合气体颜色变浅
ⅱ.试管内液面上升至试管的2/3;试管壁和液面上出现少量油状液滴
下列说法不正确的是
A. 饱和食盐水可以减少氯气的溶解
B. 油状液滴的主要成分是一氯甲烷
C. 产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成
D. 为了探究反应条件,可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察
【答案】B
【解析】
【分析】
甲烷与氯气在光照条件下可发生取代反应,依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳及氯化氢小分子,其中一氯甲烷为气体,其他三种有机物为难溶于水的油状液体,据此分析作答。
【详解】A. 氯气溶于水形成盐酸与次氯酸,饱和食盐水中含大量的氯离子,可以减少氯气与水的反应,同时降低其在水中的溶解度,故A项正确;
B. 出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,一氯甲烷再常温下为气体,故B项错误;
C. 氯化氢易溶于水,在试管口形成白雾,氯气与甲烷反应生成氯化氢后试管内气体的压强减小,液面上升,故C项正确;
D. 为了探究反应条件,可采用对照实验,用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察,故D项正确;
答案选B。
13.凯夫拉纤维是生产防弹衣的主要材料之一,其结构片段如下:
下列说法不正确的是
A. 其结构简式为:
B. 凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,中的C—N键断裂
C. 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
D. 通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,可得其聚合度
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 该高聚物是通过氨基与羧基脱水缩合而成,其重复结构单元为;
B. 肽键可发生水解生成羧基和氨基;
C. 完全水解后生成的单体为:、;
D. 链节的相对分子质量 n = 总的平均相对分子质量。
【详解】A. 根据高聚物的结构片段可知,其重复结构单元为:,故该高聚物的结构简式可表示为:,故A项错误;
B. 凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,中的C—N键断裂,生成羧基与氨基,故B项正确;
C. 完全水解产物为、,从结构上可以看出,根据等效氢原理可知,苯环上的氢原子均具有相同的化学环境,故C项正确;
D. 通过质谱法可测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,除去链节(),即可得出聚合度n的值,故D项正确;
答案选A。
【点睛】本题侧重考查高聚物的结构特点,掌握缩聚反应的基本概念与反应机理是解题的关键突破口,具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应为缩聚反应,和加聚反应一样,重复结构单元为链节,n称为聚合度,表示高分子化合物中所含链节的数目。本题A选项是易错点,要知道,单体并不是一个。
14.对于下列实验现象的解释,不合理的是
实验
现象
解释
A
②中产生气体的速率比①慢
乙醇分子中,乙基对羟基产生影响,使O—H键不容易断裂
B
③中振荡静置后分层,上层为橙色;④中产生白色沉淀
苯酚分子中,苯环对羟基产生影响,使O—H键更容易被取代
C
⑤中振荡静置后分层,下层为紫色溶液;⑥中振荡后紫色溶液褪色
甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化
D
水浴加热,⑦中未见明显变化;⑧中试管壁上附着一层光亮的银
碱性条件下+1价的Ag才能氧化乙醛
【答案】B
【解析】
【详解】A. 乙醇与水均可与钠反应置换出氢气,②中产生气体的速率比①慢,原因是因为乙醇中的乙基对羟基有影响,使得羟基氢比水的离氢能力弱,故A项正确;
B. 根据现象可知,苯酚与溴水发生了取代反应,生成了三溴苯酚白色沉淀,其主要原因是苯酚分子中,酚羟基对苯环产生影响,使苯环上的邻对位更容易被取代,反应条件比苯环减弱所导致的现象,故B项错误;
C. 甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化,导致甲苯可使酸性高锰酸钾褪色,而苯只是分层,没有发生化学变化,故C项正确;
D. 水浴加热后,在碱性条件下,发生了银镜反应,则说明乙醛才能被氧化成乙酸,产生银单质,故D项正确;
故答案选B。
第二部分(非选择题 共58分)
15.有机化合物与生产、生活息息相关。现有下列有机化合物:①乙烯 ②油脂 ③乙二醇 ④纤维素。请将相应的序号填入空格内。
(1)能用于制造肥皂的是_____;
(2)能用于纺织和造纸的是_____;
(3)能用于汽车防冻液的是_____;
(4)能用于植物生长调节剂的是_____。
【答案】 (1). ② (2). ④ (3). ③ (4). ①
【解析】
【详解】(1)肥皂的主要成分是由油脂在碱性条件下发生水解反应制得的产物之一高级脂肪酸纳,所以油脂可用于制造肥皂,
故答案为:②;
(2)纤维素可制备用于纺织与造纸的粘胶纤维,
故答案为:④;
(3)乙二醇的冰点较低,采用乙二醇与软水按不同比例混合可制成防冻程度不同的防冻液,
故答案为:③;
(4)乙烯可作为果实催熟剂和植物生长调节剂,
故答案为:①
16.设计实验,对下列物质所含官能团进行检验。
(1)为了证明溴乙烷中存在溴原子,某同学设计如下实验:
① 将试管C中加入的试剂及相应的实验现象补充完整:_______。
② 溴乙烷在NaOH水溶液中反应的化学方程式是______。
(2)用化学方法检验含有的官能团。
① 完成下表:
官能团
检验试剂
实验现象
化学方程式
—OH
FeCl3溶液
溶液呈紫色
—COOH
_______
有无色气泡产生
_______
② 不能用溴水检验是否含有碳碳双键,简述理由:_______。
【答案】 (1). 加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成 (2). CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr (3). NaHCO3溶液 (4). + NaHCO3 + CO2↑+ H2O (5). 该有机物可与溴水发生取代反应而使溴水褪色
【解析】
【分析】
(1)溴乙烷与氢氧化钠水溶液在加热的条件下会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,上层清液中含溴离子,可以稀硝酸酸化的硝酸银可以检验反应产物中的溴离子,据此分析作答;
(2)所含官能团为酚羟基、碳碳双键和羧基,①羧酸是有机酸,其酸性强于碳酸,可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,因此碳酸氢钠可用于鉴别分子内羧基的存在,据此填表;
②羟基对苯环产生影响,是连接羟基的苯环上的邻对位较为活跃,可与浓溴水发生取代反应。
【详解】(1)因反应后生成溴化钠,为了证明上层溶液中是否含有溴离子,可向溶液C中加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则根据元素守恒可知,原溴乙烷中存在溴原子,
故答案为:加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成;
溴乙烷与氢氧化钠水溶液在加热的条件下会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,其化学方程式为:CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr,
故答案为:CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr;
(2)①—COOH可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,产生无色气泡,而酚羟基不能,故可用碳酸氢钠检验该有机物中是否含—COOH,其化学方程式为:+ NaHCO3 + CO2↑+ H2O,
故答案为:+ NaHCO3 + CO2↑+ H2O。
【点睛】本题侧重学生对有机化合物中官能团性质的实验探究与考查,需要注意的是溴乙烷在不同条件下发生的反应不同,在氢氧化钠的水溶液中加热会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,而在氢氧化钠的醇溶液中加热会发生消去反应,生成乙烯气体与溴化钠,学生要牢记反应条件,抓住官能团的反应原理分析作答。
17.α-氰基烯酸酯类医用胶无毒无害、性质稳定、与生物组织粘合好,可用做手术伤口粘合剂。其分子结构可用如图所示的通式表示:
资料卡片:
①分子中 “—R1”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间。
②分子中 “-R2”部分碳链增长,耐水性增强,更适合在水湿环境中粘合。
③分子中 “-R2”部分若再引入一个α-氰基烯酸酯的结构,则可发生交联聚合,使胶膜硬度、韧性均增强。
(1)502胶是应用最早的医用胶,主要成分是 。
① 该分子中含有的官能团是氰基(—CN)、碳碳双键和_______。
② 该物质具有粘合性的原因是发生加聚反应(微量水蒸气作用下),化学方程式是_______。
③ 常温下,丙烯难以聚合,而502胶可以快速聚合。从分子结构的角度分析产生该差异的原因是_______。
(2)科学家已将502胶改良为504胶( ),504胶相对502胶的优点是_______。
(3)用于粘接骨骼的“接骨胶”固化时间不能太短,且粘合后强度要高。请设计一种 “接骨胶”,写出其主要成分的结构简式:_______。
【答案】 (1). 酯基 (2). (3). —CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其更易发生加聚反应 (4). 耐水性增强 (5).
【解析】
【分析】
(1)①根据产检官能团的结构回答其名称;
②碳碳双键可发生加聚反应;
③502胶分子与丙烯不同的是含氰基和酯基,据此分析作答;
(2)根据资料卡片分子中信息②分析回答;
(3)根据资料卡片①和③分析作答。
【详解】(1)①分子内含有的官能团为氰基(—CN)、碳碳双键和酯基,
故答案为:酯基;
②微量水蒸气作用下碳碳双键可发生加聚反应,其化学方程式为:,
故答案为:;
③502胶分子内因含—CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其与丙烯相比更易发生加聚反应,故答案为:—CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其更易发生加聚反应;
(2)504胶()从结构上分析,比502胶-R2基团上增长了两个碳链,故耐水性增强,更适合在水湿环境中粘合,
故答案为:耐水性增强;
(3)根据资料卡片可知,“—R1”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间;“-R2”部分若再引入一个α-氰基烯酸酯的结构,则可发生交联聚合,使胶膜硬度、韧性均增强,则设计的“接骨胶”若要满足固化时间不能太短,且粘合后强度要高的性能,从分子结构上可以是:,
故答案为:。
18.实验小组同学对乙醛与新制的Cu(OH)2反应的实验进行探究。
实验Ⅰ:取2mL 10%的氢氧化钠溶液于试管中,加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液,加热时蓝色悬浊液变黑,静置后未发现红色沉淀。
实验小组对影响实验Ⅰ成败的因素进行探究:
(1)探究乙醛溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后底部有大量红色沉淀
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后上层为棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀
已知:乙醛在碱性条件下发生缩合反应:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O ,生成亮黄色物质,加热条件下进一步缩合成棕黄色的油状物质。
① 能证明乙醛被新制的Cu(OH)2 氧化的实验现象是______。
② 乙醛与新制的Cu(OH)2 发生反应的化学方程式是______。
③ 分析实验Ⅲ产生的红色沉淀少于实验Ⅱ的可能原因:______。
(2)探究NaOH溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅳ
实验Ⅴ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,蓝色悬浊液变红棕色,
静置后底部有红色沉淀
依据实验Ⅰ→Ⅴ,得出如下结论:
ⅰ. NaOH溶液浓度一定时,适当增大乙醛溶液浓度有利于生成Cu2O。
ⅱ. 乙醛溶液浓度一定时,______。
(3)探究NaOH溶液浓度与乙醛溶液浓度对该反应影响程度的差异。
编号
实验Ⅵ
实验Ⅶ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,静置后底部有红色沉淀
由以上实验得出推论: ______。
【答案】 (1). 蓝色悬浊液最终变为红色沉淀 (2). CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O (3). 相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少 (4). 适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O (5). 氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大
【解析】
【分析】
(1)①新制氢氧化铜为蓝色悬浊液,氧化乙醛后铜元素化合价从+2价降低到+1价会变成砖红色沉淀Cu2O,据此证明乙醛被氧化;
②乙醛在碱性条件下加热,被新制的Cu(OH)2氧化生成乙酸钠、氧化亚铜和水;
③对照实验Ⅱ,实验Ⅲ的现象说明乙醛发生了缩合反应,据此分析作答;
(2)对照实验Ⅳ和实验Ⅴ,分析氢氧化钠浓度对反应的影响;
(3)实验Ⅶ砖红色现象明显,根据变量法分析作答。
【详解】(1)①若乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,则实验中颜色会发生明显变化,即蓝色悬浊液最终会变为红色沉淀,据此可证明乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,
故答案为:蓝色悬浊液最终变为红色沉淀;
②乙醛与新制的Cu(OH)2发生反应的化学方程式为CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O,
故答案为:CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O;
③实验Ⅲ中上层清液出现棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀,其可能的原因是相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少,
故答案为:相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少;
(2)通过实验Ⅳ和实验Ⅴ的现象可以看出,乙醛溶液浓度一定时,适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O,
故答案为:适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O;
(3)通过对比实验Ⅵ和实验Ⅶ,实验Ⅶ中氢氧化钠的浓度较大,乙醛的浓度较小,通过现象可以得出结论,氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大,
故答案为:氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大。
19.中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下:
已知:i、(R、表示烃基或氢)
ii、
请回答:
(1)A属于芳香烃,名称是______。
(2)J中所含官能团是______。
(3)C→D的化学方程式是______。
(4)E具有反式结构,其结构简式是______。
(5)H是五元环状化合物,G→H的化学方程式是________。
(6)1mol转化为,同时生成H2O,理论上需要H2的物质的量是_____mol。
(7)J→芬坎法明的转化过程中,中间产物X可能的结构简式是______。
【答案】 (1). 甲苯 (2). 氨基 (3). (4). (5). (6). 4 (7).
【解析】
【分析】
A经过氯气光照可生成C7H7Cl,说明发生了取代反应,A属于芳香烃,则分子式为C7H8,可推知A为甲苯;则B为氯甲苯,逆合成分析法可知,C中含可发生氧化反应的羟基,则知B经过水解反应生成C,C为苯甲醇,在铜做催化剂加热条件下氧化为D(苯甲醛),再结合已知信息,,同时具有反式结构,其结构简式为;根据I的结构及已知信息ii的提示,采用逆合成分析法,可推出H为五元双烯烃环状化合物,即为,据此可知,G中两个溴原子的位置为邻位,即为,F与溴的四氯化碳发生加成反应得到G,故F为,据此分析作答。
【详解】有上述分析可知,
(1)A属于芳香烃,分子式为C7H8,故名称为甲苯,
故答案为:甲苯;
(2)J的结构简式为,其分子内所含官能团为氨基,
故答案为:氨基;
(3)C→D为醇催化氧化为醛的过程,其化学方程式为:,
故答案为:;
(4)根据已知信息i可推知E中引入新的官能团碳碳双键和硝基,又E具有反式结构,则其结构简式为:,
故答案为:;
(5)H为,根据氢氧化钠的醇溶液加热的反应条件可推知G→H的转化是G分子的两个相邻溴原子发生消去反应的过程,其化学方程式为:,
故答案为:;
(6)1mol 被还原为,可以看出分子内的1mol碳碳双键需要消耗1 mol氢气,理论上1 mol硝基在一定条件下消耗3 mol氢气生成1 mol氨基与2 mol水,故总共消耗氢气 4 mol,
故答案为:4;
(7)醛基被氨基还原成醇,醇发生消去反应生成碳碳双键,则中间产物可能是,
故答案为:。
20.EPR橡胶(聚乙丙烯)和工程材料聚碳酸酯(简称PC)的一种合成路线如下:
已知:酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应:
请回答:
(1)D中所含的官能团是_______。
(2)EPR橡胶的结构简式_______。
(3)下列说法正确的是_______(填字母)。
a.反应③的原子利用率为100%
b.反应④为取代反应
c.1mol F与足量金属Na反应,最多可生成22.4L H2(标准状况下)
(4)反应②的化学方程式是_______。
(5)反应②生成E时会产生多种副产物,其中有一种分子式为C9H12O2的副产物M,其结构简式为_______。
(6)反应⑤的化学方程式是_______。
(7)已知:(R1、R2、R3代表烃基)写出以D为原料合成己二酸[HOOC(CH2)4COOH]的合成路线,无机试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件_______________________。示例:
【答案】 (1). 羟基 或 —OH (2). (3). a c (4). (5). (6). (7).
【解析】
【分析】
EPR橡胶(聚乙丙烯)是由单体乙烯与丙烯聚合而成,A与苯在催化剂作用下形成C,根据C的分子式C9H12及原子守恒可知,A为丙烯,B为乙烯;则C为苯丙烯,在酸性条件下和氧气反应生成物质D,其分子式为C6H6O则为苯酚,2 mol苯酚与1 mol丙酮在酸性条件下反应生成E(),再结合提示信息推出最后E物质与连续发生酯交换生成聚碳酸酯(PC);因B为乙烯,在银作催化剂作用下发生氧化反应生成环氧乙烷(),再经过反应④得到,根据提示信息可知,1 mol该酯与2mol甲醇发生两次酯交换反应生成和乙二醇(HOCH2CH2OH),故F为HOCH2CH2OH,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)D为苯酚,其官能团为羟基 或 —OH,
故答案为:羟基 或 —OH;
(2)EPR橡胶为聚乙丙烯,是乙烯与丙烯通过加聚反应得到的聚合物,根据单体可推出其结构简式为:,
故答案为:;
(3)a. 反应③为乙烯加氧氧化为环氧乙烷的过程,其化学方程式为:2CH2=CH2 + O22,则该反应的原子利用率为100%,故a项正确;
b. 反应④为碳原子的不饱和度增大,不属于取代反应,故b项错误;
c. 1个F分子中含2个羟基,根据醇与Na反应的转化关系-OH H2可知,1mol F与足量金属Na反应,最多可生成1 mol22.4L/mol = 22.4 L H2(标准状况下),故c项正确,
答案选ac;
(4)由上述分析可知,反应②的化学方程式为,
故答案为:;
(5)分子式为C9H12O2,则应是丙酮与苯酚按物质的量为1:1反应的产物,其结构简式为:,
故答案为:;
(6)E物质与发生酯交换,最终生成聚碳酸酯(PC),其反应方程式可表示为:,
故答案为:;
(7)采用逆合成分析法,根据HOOC(CH2)4COOH中的羧基,可以考虑用己二醛氧化制备,根据给定信息,若要制备己二醛,可采用环己烯臭氧氧化的方法,再结合D(苯酚)可与氢气加成为环己醇,最后考虑醇的消去反应制备环己烯,则其完整的合成路线可表示为:,
故答案为:。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分 (选择题 共42分)
每小题只有一个选项符合题意。共14个小题,每小题3分,共42分。
1.月球探测器的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列月球探测器部件所用的材料中,其主要成分属于有机合成高分子的是
A.铝合金底盘
B.太阳能电池板
C.聚酰亚胺反光板
D.钛合金筛网车轮
【答案】C
【解析】
【详解】A. 铝合金属于金属材料,不属于有机合成高分子材料,故A项错误;
B. 太阳能电池板的主要成分为硅单质,属于无机非金属材料,故B项错误;
C. 聚酰亚胺是高聚物,属于有机合成高分子材料,故C项正确;
D. 钛合金属于金属材料,故D项错误;
答案选C。
2.下列关于营养物质的说法,不正确的是
A. 油脂属于天然高分子 B. 纤维素能水解为葡萄糖
C. 鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性 D. 食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C
【答案】A
【解析】
【详解】A. 油脂的相对分子质量较小,不属于天然高分子,故A项错误;
B. 纤维素属于多糖,在催化剂作用下会水解成葡萄糖,故B项正确;
C. 加热会使蛋白质变性,则鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性,故C项正确;
D. 新鲜蔬菜和水果含有丰富的维生素C,食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C,故D项正确;
答案选A。
3.下列化学用语不正确的是
A. 甲醛的结构式: B. 羟基的电子式:
C. 1,3-丁二烯的分子式:C4H8 D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 甲醛分子内含醛基,其结构式为:,故A项正确;
B. 羟基中含有一个未成对电子,其电子式为:,故B项正确;
C. 1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,其分子内含2个碳碳双键,则分子式为:C4H6,故C项错误;
D. 乙醇的结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH,故D项正确;
答案选C。
4.下列说法正确的是
A. 互为同系物
B. 的系统命名是2-甲基-1-丙醇
C. 相同压强下的沸点:乙醇>乙二醇>丙烷
D. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚> 1-氯丁烷
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 同系物必须满足结构相似、组成上相差n个CH2这两个条件;
B. 根据系统命名法,分子内含羟基,则命名为某醇;
C. 有机物中,相对分子质量越大,其沸点越高;
D. 根据相似相容原理进行分析;
【详解】A. 中的官能团分别是酚羟基与醇羟基,其结构不同,故不属于同系物,故A项错误;
B. 根据系统命名法,分子命名为2-丁醇,故B项错误;
C. 相同状况下,有机物的相对分子质量越大,其沸点越高,则乙醇、乙二醇和丙烷的沸点从大到小为:乙二醇>乙醇>丙烷,故C项错误;
D. 有机物分子结构中羟基百分含量越高,其越易溶于水,则甘油、苯酚和1-氯丁烷在水中的溶解度大小为:甘油>苯酚> 1-氯丁烷,故D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查有机化合物基本知识,其中A选项是学生的易错点。同系物必须满足“结构上相似、组成上相差n个CH2”这两个条件,且缺一不可。
5.关于下列两种物质的说法,正确的是
A. 核磁共振氢谱都有3个吸收峰
B. 都不能发生消去反应
C. 都能与Na反应生成H2
D. 都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【分析】
A. 核磁共振氢谱吸收峰的个数代表有机物分子不同环境的氢原子数;
B. 醇类有机物发生消去反应时,连接羟基的相邻C原子上必须有H原子;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子被钠置换成氢气;
D. 在Cu作催化剂时发生去氢氧化。
【详解】A. 根据等效氢思想可知,核磁共振氢谱吸收峰有4种,核磁共振氢谱吸收峰有3种,故A项错误;
B. 在一定条件下可以发生消去反应生成或者,而因连接羟基相邻碳原子上无H,则不能发生消去反应,故B项错误;
C. 醇与Na反应时,醇羟基上的H原子与钠反应生成氢气,两者中均含有羟基,故C项正确;
D. 在Cu作催化剂时,醇会发生氧化反应,断键位置主要是羟基氢原子与连接羟基的碳原子上的氢原子,连接羟基的碳原子上无H,故不能发生去氢氧化,可以被氧化为酮,故D项错误;
答案选C。
6.安全存储与运输有机化合物,避免造成污染是重要的社会责任。C-9芳烃主要指催化重整和裂解制乙烯副产物中的含九个碳原子的芳香烃,沸点在153℃左右。下列说法不正确的是
A. 得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化
B. 是C-9芳烃的组分之一
C. C-9芳烃常温下为液态,密度比水小
D. 运输C-9芳烃的车辆所贴的危险化学品标志是
【答案】B
【解析】
【详解】A. C-9芳烃主要指催化重整和裂解制乙烯的副产物之一,则得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化,故A项正确;
B. C-9芳烃是含九个碳原子的芳香烃,分子中含7个碳原子,不属于C-9芳烃,故B项错误;
C. C-9芳烃沸点在153℃左右,则常温下为液态,液态烃类有机物密度一般比水小,则C-9芳烃密度比水小,故C项正确;
D. 大多数含碳有机物都易燃,C-9芳烃是易燃液体,故D项正确;
答案选B。
7.下列反应不属于取代反应的是
A. CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B.
C. 2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O
D.
【答案】A
【解析】
取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应;
加成反应:有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应;
【详解】A. CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,该反应中乙烯的碳碳双键变成碳碳单键,该反应为加成反应,故A项错误;
B. ,该反应中苯环上的一个氢原子被溴取代,属于取代反应,故B项正确;
C. 2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5 + H2O,两分子的醇自身发生取代反应生成醚的过程,故C项正确;
D. ,苯环上的氢原子被硝基取代,故D项正确;
答案选A。
【点睛】有机反应类型是常考考点,掌握取代反应与加成反应的实质是解题的关键,取代反应中反应物中的一部分被另一个反应物中的一部分代替,生成新物质,同时两个反应物去掉的部分组合生成一个小分子,如水和卤化氢,可形象表示为:A+B=C+小分子,反应前后不饱和度不变;而加成反应是一个不饱和的分子(含有双键或三键),与一个小分子反应,小分子加入其结构当中,反应物的不饱和程度降低或消失,可表示为A(不饱和分子)+小分子=B(不饱和度降低的分子),如本题的A选项,为乙烯的加成反应。
8.屠呦呦率领的研究团队最初采用水煎的方法提取青蒿素,实验证明水煎剂对治疗疟疾无效,研究发现这是因为青蒿素分子中的某个基团对热不稳定,该基团还能与碘化钠作用生成碘单质。进一步研究发现,通过如下所示反应制得的双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,所以治疗疟疾的效果更好。
下列推测不正确的是
A. 低温、有机溶剂冷浸可能是提取青蒿素的有效方法
B. 质谱或核磁共振氢谱都可以鉴别青蒿素和双氢青蒿素
C. 影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是—O—O—
D. 双氢青蒿素比青蒿素水溶性好的原因为O—H是极性键而C=O是非极性键
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 过氧键对热不稳定,高温时易断裂;
B. 青蒿素和双氢青蒿素的相对分子质量与氢原子所处的环境均不同;
C. 水煎剂破坏了过氧键,导致治疗疟疾无效;
D. C=O是极性键,有机物分子含羟基越多,越易溶于水。
【详解】A. 过氧键对热不稳定,高温时易断裂,则低温、有机溶剂冷浸可以减少药物提取过程中过氧键的断裂,故A项正确;
B. 根据图示信息可知,青蒿素与氢气发生加成反应生成双氢青蒿素后,其相对分子质量与等效氢化学环境的种类不同,故可用质谱或核磁共振氢谱鉴别青蒿素和双氢青蒿素,故B项正确;
C. 根据题设信息可知,影响青蒿素治疗疟疾的药效的主要官能团是过氧键—O—O—,过氧键对热不稳定,水煎的方法对治疗疟疾无效,故C项正确;
D. 根据相似相容原理可知,青蒿素分子内的酯基(是极性键)不如双氢青蒿素分子内的羟基易溶于水,则双氢青蒿素比青蒿素水溶性好,故D项错误;
答案选D。
9.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:
下列说法中不正确的是
A. C12H22O11属于二糖
B. 1mol葡萄糖分解成3mol乙醇
C. 可用碘水检验淀粉是否完全水解
D. 可采取蒸馏的方法初步分离乙醇和水
【答案】B
【解析】
【分析】
其工艺流程可表示为淀粉水解生成麦芽糖,麦芽糖水解生成葡萄糖,葡萄糖发酵生成酒精;
A. 蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11;
B. 根据C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑分析;
C. 淀粉遇碘变蓝;
D. 用蒸馏分离互溶的沸点不同的液体。
【详解】A. C12H22O11属于二糖,可能为蔗糖和麦芽糖,故A项正确;
B. C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑,1mol葡萄糖分解成2mol乙醇,故B项错误;
C. 取少许水解液于试管中,若滴加碘水,无明显变化,则证明淀粉已水解完全,即可用碘水检验淀粉是否完全水解,故C项正确;
D. 酒精和水互溶,且两者沸点不同,可用蒸馏分馏,故D项正确;
答案选B。
【点睛】本题的C项是学生的易混知识点,特别注意的是,淀粉水解产物的检验实验中,碘水可检验淀粉是否水解完全,不必是碱性条件,因碘水与碱会发生反应影响检验,而新制氢氧化铜可检验水解产物是否为葡萄糖时,其环境必须碱性条件。学生要理解检验原理,注意操作的规范性。
10.多巴胺是一种神经传导物质,在大脑内传递兴奋的信息,其分子结构如下所示。下列关于多巴胺的说法不正确的是
A. 分子式为C8H11NO2
B. 能与醛类物质发生缩聚反应
C. 既能与酸反应,又能与碱反应
D. 1mol该物质最多能与2mol Br2发生取代反应
【答案】D
【解析】
【分析】
由结构简式可知,分子内含苯环、酚羟基和氨基,结合各官能团的性质来解答。
【详解】A. 多巴胺分子的分子式为:C8H11NO2,故A项正确;
B. 根据苯酚与醛基可发生缩聚反应生成酚醛树脂可知,多巴胺分子内有酚羟基,可与醛类物质发生缩聚反应,故B项正确;
C. 酚羟基显酸性,可与碱反应,氨基可与酸反应,故C项正确;
D. 苯酚的邻对位与Br2可发生取代反应,则1mol多巴胺分子最多能与3 mol Br2发生取代反应,故D项错误;
答案选D。
11.用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A. 制取并收集少量乙炔
B. 制取并检验乙烯
C. 检验溴乙烷与NaOH乙醇溶液
D. 制取并提纯乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【分析】
A. 乙炔难溶于水,密度比空气略小;
B. 可能有二氧化硫等杂质气体产生干扰乙烯的检验;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应生成乙烯;
D. 制取乙酸乙酯时需用浓硫酸作催化剂。
【详解】A. 乙炔的相对分子质量为26,空气的平均分子质量为29,则乙炔的密度与空气相差不大,收集时应用排水法收集,故A项错误;
B. 实验室用浓硫酸与乙醇制备乙烯时需控制温度在170,且产生的乙烯气体中可能含有二氧化硫,二氧化硫也可使溴的四氯化碳溶液褪色,则不能达到实验目的,故B项错误;
C. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热可产生乙烯,其反应方程式为:CH3CH2Br +NaOHNaBr + CH2=CH2 + H2O,因乙醇易挥发,产生的气体中可能有乙醇蒸汽,故实验装置中先将气体通入水中除去乙醇气体,排除干扰,再通过酸性高锰酸钾溶液,若褪色,则证明有乙烯生成,故C项正确;
D. 实验室制备乙酸乙酯所用原料为乙酸、乙醇和浓硫酸,故该装置不能达到实验目的,D项错误;
答案选C。
【点睛】本题的B项实验室制备并检验乙烯时,乙烯中可能含有二氧化硫,其正确的检验方法可以是:可将气体通入品红溶液的洗气瓶中检验二氧化硫是否存在,继续通入足量的氢氧化钠溶液的洗气瓶中除去乙烯中的二氧化硫,再通入品红溶液的洗气瓶中验证二氧化硫是否除尽,最后通入溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液中检验乙烯的生成。
12.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,装置、现象如下:
现象
ⅰ.光照后,产生白雾,混合气体颜色变浅
ⅱ.试管内液面上升至试管的2/3;试管壁和液面上出现少量油状液滴
下列说法不正确的是
A. 饱和食盐水可以减少氯气的溶解
B. 油状液滴的主要成分是一氯甲烷
C. 产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成
D. 为了探究反应条件,可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察
【答案】B
【解析】
【分析】
甲烷与氯气在光照条件下可发生取代反应,依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳及氯化氢小分子,其中一氯甲烷为气体,其他三种有机物为难溶于水的油状液体,据此分析作答。
【详解】A. 氯气溶于水形成盐酸与次氯酸,饱和食盐水中含大量的氯离子,可以减少氯气与水的反应,同时降低其在水中的溶解度,故A项正确;
B. 出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,一氯甲烷再常温下为气体,故B项错误;
C. 氯化氢易溶于水,在试管口形成白雾,氯气与甲烷反应生成氯化氢后试管内气体的压强减小,液面上升,故C项正确;
D. 为了探究反应条件,可采用对照实验,用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管,一段时间后进行观察,故D项正确;
答案选B。
13.凯夫拉纤维是生产防弹衣的主要材料之一,其结构片段如下:
下列说法不正确的是
A. 其结构简式为:
B. 凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,中的C—N键断裂
C. 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
D. 通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,可得其聚合度
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 该高聚物是通过氨基与羧基脱水缩合而成,其重复结构单元为;
B. 肽键可发生水解生成羧基和氨基;
C. 完全水解后生成的单体为:、;
D. 链节的相对分子质量 n = 总的平均相对分子质量。
【详解】A. 根据高聚物的结构片段可知,其重复结构单元为:,故该高聚物的结构简式可表示为:,故A项错误;
B. 凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,中的C—N键断裂,生成羧基与氨基,故B项正确;
C. 完全水解产物为、,从结构上可以看出,根据等效氢原理可知,苯环上的氢原子均具有相同的化学环境,故C项正确;
D. 通过质谱法可测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,除去链节(),即可得出聚合度n的值,故D项正确;
答案选A。
【点睛】本题侧重考查高聚物的结构特点,掌握缩聚反应的基本概念与反应机理是解题的关键突破口,具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应为缩聚反应,和加聚反应一样,重复结构单元为链节,n称为聚合度,表示高分子化合物中所含链节的数目。本题A选项是易错点,要知道,单体并不是一个。
14.对于下列实验现象的解释,不合理的是
实验
现象
解释
A
②中产生气体的速率比①慢
乙醇分子中,乙基对羟基产生影响,使O—H键不容易断裂
B
③中振荡静置后分层,上层为橙色;④中产生白色沉淀
苯酚分子中,苯环对羟基产生影响,使O—H键更容易被取代
C
⑤中振荡静置后分层,下层为紫色溶液;⑥中振荡后紫色溶液褪色
甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化
D
水浴加热,⑦中未见明显变化;⑧中试管壁上附着一层光亮的银
碱性条件下+1价的Ag才能氧化乙醛
【答案】B
【解析】
【详解】A. 乙醇与水均可与钠反应置换出氢气,②中产生气体的速率比①慢,原因是因为乙醇中的乙基对羟基有影响,使得羟基氢比水的离氢能力弱,故A项正确;
B. 根据现象可知,苯酚与溴水发生了取代反应,生成了三溴苯酚白色沉淀,其主要原因是苯酚分子中,酚羟基对苯环产生影响,使苯环上的邻对位更容易被取代,反应条件比苯环减弱所导致的现象,故B项错误;
C. 甲苯分子中,苯环对甲基产生影响,使甲基上C—H更容易被氧化,导致甲苯可使酸性高锰酸钾褪色,而苯只是分层,没有发生化学变化,故C项正确;
D. 水浴加热后,在碱性条件下,发生了银镜反应,则说明乙醛才能被氧化成乙酸,产生银单质,故D项正确;
故答案选B。
第二部分(非选择题 共58分)
15.有机化合物与生产、生活息息相关。现有下列有机化合物:①乙烯 ②油脂 ③乙二醇 ④纤维素。请将相应的序号填入空格内。
(1)能用于制造肥皂的是_____;
(2)能用于纺织和造纸的是_____;
(3)能用于汽车防冻液的是_____;
(4)能用于植物生长调节剂的是_____。
【答案】 (1). ② (2). ④ (3). ③ (4). ①
【解析】
【详解】(1)肥皂的主要成分是由油脂在碱性条件下发生水解反应制得的产物之一高级脂肪酸纳,所以油脂可用于制造肥皂,
故答案为:②;
(2)纤维素可制备用于纺织与造纸的粘胶纤维,
故答案为:④;
(3)乙二醇的冰点较低,采用乙二醇与软水按不同比例混合可制成防冻程度不同的防冻液,
故答案为:③;
(4)乙烯可作为果实催熟剂和植物生长调节剂,
故答案为:①
16.设计实验,对下列物质所含官能团进行检验。
(1)为了证明溴乙烷中存在溴原子,某同学设计如下实验:
① 将试管C中加入的试剂及相应的实验现象补充完整:_______。
② 溴乙烷在NaOH水溶液中反应的化学方程式是______。
(2)用化学方法检验含有的官能团。
① 完成下表:
官能团
检验试剂
实验现象
化学方程式
—OH
FeCl3溶液
溶液呈紫色
—COOH
_______
有无色气泡产生
_______
② 不能用溴水检验是否含有碳碳双键,简述理由:_______。
【答案】 (1). 加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成 (2). CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr (3). NaHCO3溶液 (4). + NaHCO3 + CO2↑+ H2O (5). 该有机物可与溴水发生取代反应而使溴水褪色
【解析】
【分析】
(1)溴乙烷与氢氧化钠水溶液在加热的条件下会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,上层清液中含溴离子,可以稀硝酸酸化的硝酸银可以检验反应产物中的溴离子,据此分析作答;
(2)所含官能团为酚羟基、碳碳双键和羧基,①羧酸是有机酸,其酸性强于碳酸,可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,因此碳酸氢钠可用于鉴别分子内羧基的存在,据此填表;
②羟基对苯环产生影响,是连接羟基的苯环上的邻对位较为活跃,可与浓溴水发生取代反应。
【详解】(1)因反应后生成溴化钠,为了证明上层溶液中是否含有溴离子,可向溶液C中加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则根据元素守恒可知,原溴乙烷中存在溴原子,
故答案为:加入足量稀HNO3调至酸性,再加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成;
溴乙烷与氢氧化钠水溶液在加热的条件下会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,其化学方程式为:CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr,
故答案为:CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr;
(2)①—COOH可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,产生无色气泡,而酚羟基不能,故可用碳酸氢钠检验该有机物中是否含—COOH,其化学方程式为:+ NaHCO3 + CO2↑+ H2O,
故答案为:+ NaHCO3 + CO2↑+ H2O。
【点睛】本题侧重学生对有机化合物中官能团性质的实验探究与考查,需要注意的是溴乙烷在不同条件下发生的反应不同,在氢氧化钠的水溶液中加热会发生水解反应生成乙醇与溴化钠,而在氢氧化钠的醇溶液中加热会发生消去反应,生成乙烯气体与溴化钠,学生要牢记反应条件,抓住官能团的反应原理分析作答。
17.α-氰基烯酸酯类医用胶无毒无害、性质稳定、与生物组织粘合好,可用做手术伤口粘合剂。其分子结构可用如图所示的通式表示:
资料卡片:
①分子中 “—R1”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间。
②分子中 “-R2”部分碳链增长,耐水性增强,更适合在水湿环境中粘合。
③分子中 “-R2”部分若再引入一个α-氰基烯酸酯的结构,则可发生交联聚合,使胶膜硬度、韧性均增强。
(1)502胶是应用最早的医用胶,主要成分是 。
① 该分子中含有的官能团是氰基(—CN)、碳碳双键和_______。
② 该物质具有粘合性的原因是发生加聚反应(微量水蒸气作用下),化学方程式是_______。
③ 常温下,丙烯难以聚合,而502胶可以快速聚合。从分子结构的角度分析产生该差异的原因是_______。
(2)科学家已将502胶改良为504胶( ),504胶相对502胶的优点是_______。
(3)用于粘接骨骼的“接骨胶”固化时间不能太短,且粘合后强度要高。请设计一种 “接骨胶”,写出其主要成分的结构简式:_______。
【答案】 (1). 酯基 (2). (3). —CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其更易发生加聚反应 (4). 耐水性增强 (5).
【解析】
【分析】
(1)①根据产检官能团的结构回答其名称;
②碳碳双键可发生加聚反应;
③502胶分子与丙烯不同的是含氰基和酯基,据此分析作答;
(2)根据资料卡片分子中信息②分析回答;
(3)根据资料卡片①和③分析作答。
【详解】(1)①分子内含有的官能团为氰基(—CN)、碳碳双键和酯基,
故答案为:酯基;
②微量水蒸气作用下碳碳双键可发生加聚反应,其化学方程式为:,
故答案为:;
③502胶分子内因含—CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其与丙烯相比更易发生加聚反应,故答案为:—CN和酯基对碳碳双键产生影响,使其更易发生加聚反应;
(2)504胶()从结构上分析,比502胶-R2基团上增长了两个碳链,故耐水性增强,更适合在水湿环境中粘合,
故答案为:耐水性增强;
(3)根据资料卡片可知,“—R1”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间;“-R2”部分若再引入一个α-氰基烯酸酯的结构,则可发生交联聚合,使胶膜硬度、韧性均增强,则设计的“接骨胶”若要满足固化时间不能太短,且粘合后强度要高的性能,从分子结构上可以是:,
故答案为:。
18.实验小组同学对乙醛与新制的Cu(OH)2反应的实验进行探究。
实验Ⅰ:取2mL 10%的氢氧化钠溶液于试管中,加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液,加热时蓝色悬浊液变黑,静置后未发现红色沉淀。
实验小组对影响实验Ⅰ成败的因素进行探究:
(1)探究乙醛溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后底部有大量红色沉淀
加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后上层为棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀
已知:乙醛在碱性条件下发生缩合反应:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O ,生成亮黄色物质,加热条件下进一步缩合成棕黄色的油状物质。
① 能证明乙醛被新制的Cu(OH)2 氧化的实验现象是______。
② 乙醛与新制的Cu(OH)2 发生反应的化学方程式是______。
③ 分析实验Ⅲ产生的红色沉淀少于实验Ⅱ的可能原因:______。
(2)探究NaOH溶液浓度对该反应的影响。
编号
实验Ⅳ
实验Ⅴ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,蓝色悬浊液变红棕色,
静置后底部有红色沉淀
依据实验Ⅰ→Ⅴ,得出如下结论:
ⅰ. NaOH溶液浓度一定时,适当增大乙醛溶液浓度有利于生成Cu2O。
ⅱ. 乙醛溶液浓度一定时,______。
(3)探究NaOH溶液浓度与乙醛溶液浓度对该反应影响程度的差异。
编号
实验Ⅵ
实验Ⅶ
实验方案
实验现象
加热,蓝色悬浊液变黑
加热,静置后底部有红色沉淀
由以上实验得出推论: ______。
【答案】 (1). 蓝色悬浊液最终变为红色沉淀 (2). CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O (3). 相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少 (4). 适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O (5). 氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大
【解析】
【分析】
(1)①新制氢氧化铜为蓝色悬浊液,氧化乙醛后铜元素化合价从+2价降低到+1价会变成砖红色沉淀Cu2O,据此证明乙醛被氧化;
②乙醛在碱性条件下加热,被新制的Cu(OH)2氧化生成乙酸钠、氧化亚铜和水;
③对照实验Ⅱ,实验Ⅲ的现象说明乙醛发生了缩合反应,据此分析作答;
(2)对照实验Ⅳ和实验Ⅴ,分析氢氧化钠浓度对反应的影响;
(3)实验Ⅶ砖红色现象明显,根据变量法分析作答。
【详解】(1)①若乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,则实验中颜色会发生明显变化,即蓝色悬浊液最终会变为红色沉淀,据此可证明乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,
故答案为:蓝色悬浊液最终变为红色沉淀;
②乙醛与新制的Cu(OH)2发生反应的化学方程式为CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O,
故答案为:CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O;
③实验Ⅲ中上层清液出现棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀,其可能的原因是相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少,
故答案为:相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少;
(2)通过实验Ⅳ和实验Ⅴ的现象可以看出,乙醛溶液浓度一定时,适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O,
故答案为:适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O;
(3)通过对比实验Ⅵ和实验Ⅶ,实验Ⅶ中氢氧化钠的浓度较大,乙醛的浓度较小,通过现象可以得出结论,氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大,
故答案为:氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大。
19.中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下:
已知:i、(R、表示烃基或氢)
ii、
请回答:
(1)A属于芳香烃,名称是______。
(2)J中所含官能团是______。
(3)C→D的化学方程式是______。
(4)E具有反式结构,其结构简式是______。
(5)H是五元环状化合物,G→H的化学方程式是________。
(6)1mol转化为,同时生成H2O,理论上需要H2的物质的量是_____mol。
(7)J→芬坎法明的转化过程中,中间产物X可能的结构简式是______。
【答案】 (1). 甲苯 (2). 氨基 (3). (4). (5). (6). 4 (7).
【解析】
【分析】
A经过氯气光照可生成C7H7Cl,说明发生了取代反应,A属于芳香烃,则分子式为C7H8,可推知A为甲苯;则B为氯甲苯,逆合成分析法可知,C中含可发生氧化反应的羟基,则知B经过水解反应生成C,C为苯甲醇,在铜做催化剂加热条件下氧化为D(苯甲醛),再结合已知信息,,同时具有反式结构,其结构简式为;根据I的结构及已知信息ii的提示,采用逆合成分析法,可推出H为五元双烯烃环状化合物,即为,据此可知,G中两个溴原子的位置为邻位,即为,F与溴的四氯化碳发生加成反应得到G,故F为,据此分析作答。
【详解】有上述分析可知,
(1)A属于芳香烃,分子式为C7H8,故名称为甲苯,
故答案为:甲苯;
(2)J的结构简式为,其分子内所含官能团为氨基,
故答案为:氨基;
(3)C→D为醇催化氧化为醛的过程,其化学方程式为:,
故答案为:;
(4)根据已知信息i可推知E中引入新的官能团碳碳双键和硝基,又E具有反式结构,则其结构简式为:,
故答案为:;
(5)H为,根据氢氧化钠的醇溶液加热的反应条件可推知G→H的转化是G分子的两个相邻溴原子发生消去反应的过程,其化学方程式为:,
故答案为:;
(6)1mol 被还原为,可以看出分子内的1mol碳碳双键需要消耗1 mol氢气,理论上1 mol硝基在一定条件下消耗3 mol氢气生成1 mol氨基与2 mol水,故总共消耗氢气 4 mol,
故答案为:4;
(7)醛基被氨基还原成醇,醇发生消去反应生成碳碳双键,则中间产物可能是,
故答案为:。
20.EPR橡胶(聚乙丙烯)和工程材料聚碳酸酯(简称PC)的一种合成路线如下:
已知:酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应:
请回答:
(1)D中所含的官能团是_______。
(2)EPR橡胶的结构简式_______。
(3)下列说法正确的是_______(填字母)。
a.反应③的原子利用率为100%
b.反应④为取代反应
c.1mol F与足量金属Na反应,最多可生成22.4L H2(标准状况下)
(4)反应②的化学方程式是_______。
(5)反应②生成E时会产生多种副产物,其中有一种分子式为C9H12O2的副产物M,其结构简式为_______。
(6)反应⑤的化学方程式是_______。
(7)已知:(R1、R2、R3代表烃基)写出以D为原料合成己二酸[HOOC(CH2)4COOH]的合成路线,无机试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件_______________________。示例:
【答案】 (1). 羟基 或 —OH (2). (3). a c (4). (5). (6). (7).
【解析】
【分析】
EPR橡胶(聚乙丙烯)是由单体乙烯与丙烯聚合而成,A与苯在催化剂作用下形成C,根据C的分子式C9H12及原子守恒可知,A为丙烯,B为乙烯;则C为苯丙烯,在酸性条件下和氧气反应生成物质D,其分子式为C6H6O则为苯酚,2 mol苯酚与1 mol丙酮在酸性条件下反应生成E(),再结合提示信息推出最后E物质与连续发生酯交换生成聚碳酸酯(PC);因B为乙烯,在银作催化剂作用下发生氧化反应生成环氧乙烷(),再经过反应④得到,根据提示信息可知,1 mol该酯与2mol甲醇发生两次酯交换反应生成和乙二醇(HOCH2CH2OH),故F为HOCH2CH2OH,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)D为苯酚,其官能团为羟基 或 —OH,
故答案为:羟基 或 —OH;
(2)EPR橡胶为聚乙丙烯,是乙烯与丙烯通过加聚反应得到的聚合物,根据单体可推出其结构简式为:,
故答案为:;
(3)a. 反应③为乙烯加氧氧化为环氧乙烷的过程,其化学方程式为:2CH2=CH2 + O22,则该反应的原子利用率为100%,故a项正确;
b. 反应④为碳原子的不饱和度增大,不属于取代反应,故b项错误;
c. 1个F分子中含2个羟基,根据醇与Na反应的转化关系-OH H2可知,1mol F与足量金属Na反应,最多可生成1 mol22.4L/mol = 22.4 L H2(标准状况下),故c项正确,
答案选ac;
(4)由上述分析可知,反应②的化学方程式为,
故答案为:;
(5)分子式为C9H12O2,则应是丙酮与苯酚按物质的量为1:1反应的产物,其结构简式为:,
故答案为:;
(6)E物质与发生酯交换,最终生成聚碳酸酯(PC),其反应方程式可表示为:,
故答案为:;
(7)采用逆合成分析法,根据HOOC(CH2)4COOH中的羧基,可以考虑用己二醛氧化制备,根据给定信息,若要制备己二醛,可采用环己烯臭氧氧化的方法,再结合D(苯酚)可与氢气加成为环己醇,最后考虑醇的消去反应制备环己烯,则其完整的合成路线可表示为:,
故答案为:。
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