资源描述
北京市昌平区临川育人学校2024-2025学年化学高二第二学期期末经典试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列叙述中不正确的是( )
A.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物
B.过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C.碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠俗称小苏打
D.氧化铝是冶炼金属铝的重要原料,也是一种比较好的耐火材料,它可以用来制造耐火坩埚,耐火管和耐高温的实验仪器
2、在2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中( )
A.氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1
3、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使甲基橙变红色的溶液: Ca2+、Cu2+、ClO-、Cl-
B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、AlO2-、Cl-、SO42-
C.0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中:H+、Al3+、Cl-、NO3-
D.Kw/c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液中:Na+、NH4+、CH3COO-、CO32-
4、下列生产、生活、实验中的行为,符合安全要求的是 ( )
A.进入煤矿井下作业,戴上安全帽,用帽上的矿灯照明
B.节日期间,可以在热闹繁华的商场里燃放烟花爆竹,欢庆节日
C.点燃打火机,可以检验液化气钢瓶口是否漏气
D.实验室里,可以将水倒入浓硫酸中及时用玻璃棒搅拌,配制稀硫酸
5、下列物质久置于空气中会发生相应的变化,其中未涉及到氧化还原反应的是( )
A.过氧化钠颜色变浅
B.氯水颜色变浅
C.水玻璃中出现浑浊
D.浓硝酸的颜色变为黄色
6、在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表:下列说法错误的是:( )
物质
X
Y
Z
初始浓度/
0.1
0.2
0
平衡浓度/
0.05
0.05
0.1
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.改变温度可以改变此反应的平衡常数
D.增压使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
7、下列有关叙述正确的是
A.的中子数和质子数之差为115
B.浓硝酸显黄色是因为含有Fe3+
C.二氧化硫和氯气使品红溶液褪色的原理相同
D.长石(KAlSi3O8)用氧化物形式可表示为K2O·Al2O·6Si02
8、我省盛产矿盐(主要成分是NaCl,还含有SO42-等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是
A.有矿盐生成食盐,除去SO42-最合适的实际是Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
9、两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是 ( )
A.CH4 C2H4 B.CH4 C3H4 C.C2H4 C3H4 D.C2H2 C3H6
10、关于金属元素的特征,下列叙述正确的是
①金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
②金属元素在化合物中一般显正价
③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱
④价电子越多的金属原子的金属性越强
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
11、下列说法错误的是( )
A.葡萄糖、果糖和麦芽糖均为单糖
B.油脂的皂化反应生成高级脂肪酸钠和甘油
C.氨基酸分子中都含有氨基和羧基,具有两性
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
12、下列实验设计或操作能达到实验目的是
A.除去乙烷中的乙烯气体:加入氢气在催化剂的作用下发生加成反应
B.检验溴乙烷消去产物:反应装置经水浴加热后,将生成物直接通入酸性高锰酸钾溶液中
C.检验柠檬醛中含有碳碳双键:先加入银氨溶液充分反应后,再加入酸性高锰酸钾溶液检验
D.除去甲苯中的少量苯酚:加入浓溴水,振荡、静置、过滤
13、1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热,关于这两个反应的说法正确的是
A.产物相同,反应类型相同 B.产物不同,反应类型不同
C.碳氢键断裂的位置相同 D.碳溴键断裂的位置相同
14、浓硫酸是一种重要的化工原料,在储存和运输浓硫酸的容器上,必须贴上以下标签中的( )
A. B. C. D.
15、化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是
选项
现象或事实
解释
A
金属钠着火,不能用水扑灭,
应用沙土灭火
金属钠很活泼,能与水剧烈反应并生成氢气
B
K2FeO4用于自来水的消毒和净化
K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的
Fe3+水解生成胶状物,可以吸附水中悬浮物
C
Na2O2用于呼吸面具中作为O2的来源
Na2O2与CO2和H2O反应放出O2
D
节日燃放的烟花颜色五颜六色
是碱金属、锶、钡、铂、铁等金属元素焰色反应呈现的
A.A B.B C.C D.D
16、下列有关糖类、油脂、蛋白质的叙述正确的是
A.向淀粉溶液中加入碘水后,溶液变蓝色
B.蛋白质纤维素、蔗糖、PVC都是高分子化合物
C.硫酸铜溶液、硫酸铵溶液均可使蛋白质发生变性
D.变质的油脂有难闻的特味气味,是由于油脂发生了水解反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成:
(1)化合物D中所含官能团的名称为___。
(2)化合物E的结构简式为________;由B→C的反应类型是____。
(3)写出C→D的反应方程式_____。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式____。
I.能发生银镜反应;
Ⅱ.与FeCl3发生显色反应;
Ⅲ.分子中含有5种不同化学环境的氢
(5)请写出以甲苯为原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂可任选,合成线路流程图示例见并难题题干)____。
18、某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:
(提示:A→P、A→B分别为两个反应,条件均为浓硫酸、加热)
(1)写出下列反应的反应类型:B→D________;D→E第①步反应________。
(2)请分别写出D和E中的不含氧官能团的名称:D:__________ 、E:____________。
(3)写出S、P的结构简式:
S:_________________________________;P:____________________________;
(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:____________。
(5)写出符合条件的D的同分异构体的结构简式:(①与D具有相同官能团,②核磁共振氢谱中能呈现2种峰;峰面积比为1∶1)______________________________。
19、用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)在量取浓盐酸时宜选用下列量筒中的________。
A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:(将操作补充完整)
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,____________________________________________。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)________。
(4)若用1mol/L HCl溶液润洗容量瓶,再转移溶液,所配置的溶液浓度将_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
20、苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
苯甲酸
甲醇
苯甲酸甲酯
熔点/℃
122.4
﹣97
﹣12.3
沸点/℃
249
64.3
199.6
密度/g.cm﹣3
1.2659
0.792
1.0888
水溶性
微溶
互溶
不溶
实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为______________________________________。
(2)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高酯的产率可以采取的措施有___________________________
实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C装置进行蒸馏提纯
(3)用图B装置进行水洗提纯时,B装置中固体Na2CO3作用是__________________。
(4)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示____________时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
(5)最终制取15g苯甲酸甲酯,计算得苯甲酸甲酯的产率为______________(小数点后保留1位有效数字)。
21、芳香烃A可用于合成利多卡因药物,盐酸利多卡因(F)葡萄糖注射液,可用于抗心律失常。其合成路线如下
已知:。
(1)写出A的名称______________________。
(2)B在核磁共振氢谱上有_________种特征吸收峰。
(3)B→C的反应类型是_____________;D→E的反应类型是________________。
(4)B有多种同分异构体,符合以下条件的B的同分异构体共有_________种,请写出其中一种的结构简式_____________________。
①苯环上共有三个取代基 ②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体
(5)1molD与足量的NaOH水溶液共热反应,最多消耗NaOH的物质的量为______。
(6)对氨基苯甲酸是机体细胞生长和分裂所必需的叶酸的组成成分。现以甲苯为原料,结合题干有关信息,补充完成以下合成路线:______。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】分析:A.与强酸、强碱都反应的物质不一定是两性物质;
B.过氧化钠与水或二氧化碳反应产生氧气;
C.根据物质的俗名判断;
D.根据氧化铝的性质分析。
详解:A.与强酸、强碱都反应的物质不一定只有两性氧化物或两性氢氧化物,例如碳酸氢钠等,A错误;
B.过氧化钠能和水以及CO2反应生成氧气,可以用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,B正确;
C.碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠俗称小苏打,C正确;
D.氧化铝是冶炼金属铝的重要原料,氧化铝的熔沸点高,也是一种比较好的耐火材料,它可以用来制造耐火坩埚,耐火管和耐高温的实验仪器,D正确。
答案选A。
2、A
【解析】
试题分析:判断氧化还原反应,确定答案A正确,本题考点基础,难度不大。
考点:氧化还原反应。
3、B
【解析】
A. 使甲基橙变红色的溶液为酸性酸性溶液,溶液中H+、ClO-反应生成弱酸HClO,在溶液中不能共存,故A错误;
B. 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中K+、AlO2-、Cl-、SO42-之间不生成沉淀、气体、水等,能大量共存,故B正确;
C. 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应生成Fe3+,在溶液中不能共存,故C错误;
D. Kw/c(H+)=c(OH—)=0.1 mol·L-1的溶液为碱性溶液,溶液中NH4+、OH-反应生成弱电解质NH3·H2O,在溶液中不能共存,故D错误;
故选B。
4、A
【解析】A、进入矿井下作业,不能用明火照明,可以用矿灯照明,故A正确;B、在繁华热闹的商场里燃放烟花爆竹容易引发火灾,故B错误;C、若液化气泄漏会形成与空气的混合气体,遇明火时易发生爆炸,故C错误;D、浓硫酸稀释时放热,若将水倒入浓硫酸中会造成水的暴沸,从而引起硫酸飞溅,故应将浓硫酸注入水中,故D错误;故选A。
5、C
【解析】A.过氧化钠颜色变浅,是过氧化钠与空气中的水或CO2 反应生成氧气,O元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故A正确;B.氯水颜色变浅,是HClO分解生成HCl和氧气,Cl、O元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故B正确;C.水玻璃中出现浑浊,是硅酸钠溶液中溶解CO2生成硅酸,是复分解反应,不是氧化还原反应,故C错误;D.浓硝酸的颜色变为黄色,是硝酸发生分解反应生成NO2和O2,是氧化还原反应,故D正确;答案为C。
6、D
【解析】
根据表格中的数据可知反应物为X和Y,Z为生成物,X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05mol•L-1,0.15mol•L-1,0.10mol•L-1,变化量之比等于计量数之比,因此方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),由三段法有:
X(g) + 3Y(g) 2Z(g)
据此进行分析判断。
【详解】
A. X的转化率为×100%=50%,A项正确;
B. 反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为==1600,B项正确;
C. 平衡常数只与温度有关,因此改变温度可以改变此反应的平衡常数,C项正确;
D. 增压使平衡向生成Z的方向移动,但平衡常数只与温度有关,改变压强平衡常数不变,D项错误;
答案选D。
7、D
【解析】分析:A、元素符号左上角数字表示质量数、左下角数字表示质子数,以及中子数=质量数-质子数;B、浓硝酸因溶解了二氧化氮而溶液呈黄色;C、氯气的漂白原理:氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性;二氧化硫的漂白原理:有色物质结合成无色物质;D、根据硅酸盐的氧化物表示方法来书写.
详解:A、Ir的质子数为77,质量数为192,中子数=质量数-质子数=192-77=115,中子数与质子数的差为38,故A正确;B、浓硝酸溶不稳定,易分解生成二氧化氮、氧气和水,浓硝酸溶解了部分二氧化氮而使其溶液呈黄色;C、氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,使品红氧化褪色;二氧化硫与有色物质结合成不稳定的无色物质,使品红褪色,两者漂白原理不同,故C错误;D、硅酸盐的氧化物表示方法:先活泼金属氧化物,后不活泼的金属氧化物,再次非金属氧化物二氧化硅,最后是水,所以长石(KAlSi3O8)用氧化物形式可表示为K2O·Al2O·6Si02。故D正确,故选D。
8、D
【解析】
A、用Ba(NO3)2除去SO42-,则同时会引入NO3-,所以应选择BaCl2溶液,A错误;
B、电解氯化钠溶液得到氯气、氢氧化钠、氢气,所以应电解熔融氯化钠,B错误;
C、在AgCl溶液中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),饱和食盐水中c(Cl-)较大,相对蒸馏水来说,抑制AgCl的溶解,从而减小了AgCl的溶解,所以AgCl在蒸馏水中的溶解大于在饱和食盐水中的溶解度,C错误;
D、食盐水显中性,碳酸钠溶液显碱性,酚酞试液遇碱变红色,中性时无色,所以可以鉴别,D正确。
答案选D。
9、D
【解析】
设有机物的平均式为CxHy,燃烧通式为:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O,105℃时生成的水为气体,反应前后气体体积不变,则反应方程式中反应前后气体化学计量数之和相等相等,据此计算判断。
【详解】
设有机物的平均式为CxHy,则有CxHy+( x+)O2→xCO2+H2O,105℃时生成的水为气体,有机物燃烧前后体积不变,则1+x+=x+,解答y=4,即混合气中平均含有H原子数为4。
A.CH4、C2H4中H原子数都为4,平均值为4,故A符合;
B.CH4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,故B符合;
C.C2H4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,故C符合;
D.C2H2、C3H6中H原子数都为2、6,只有1:1混合才能使平均值为4,不符合以任意比例混合的要求,故D不符合;
答案选D。
10、B
【解析】
①对于具有变价金属离子来说,较低价态的金属离子既有氧化性又有还原性,例如Fe2+,Fe2++Zn=Fe+Zn2+,2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,故①错误;
②因为金属元素的原子只具有还原性,故在化合物中金属元素只显正价,故②正确;
③金属性越强的元素越易失去电子,单质的还原性越强,对应的离子越难得电子,氧化性越弱,故③正确;
④金属性强弱与失电子的多少无关,只与得失电子的难易程度有关,所以与最外层电子数无关,故④错误;
故选B。
金属元素在化合物中的化合价一定是正价,因而其原子只有还原性,但其离子不一定只有氧化性,如Fe2+就有还原性,金属单质在化学反应中只能失去电子,金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱。
11、A
【解析】
A项、麦芽糖为能够水解的二糖,故A错误;
B项、油脂在碱溶液的作用下发生的水解反应叫皂化反应,水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油,故B正确;
C项、氨基酸分子中含有氨基(-NH2,具有碱的性质)和羧基(-COOH,具有酸的性质),因此它具有两性,故C正确;
D项、淀粉和纤维素属于多糖,水解的最终产物都是葡萄糖,故D正确;
故选A。
12、C
【解析】
A、除去乙烷中混有的乙烯,若通入氢气与乙烯发生加成反应,氢气的量不能控制二者恰好反应,容易引入新的杂质氢气,故A错误;
B、发生消去反应生成乙烯,但醇易挥发,乙烯、醇均能被高锰酸钾氧化,则溶液褪色,不能证明有乙烯产生,故B错误;
C、检验柠檬醛中含有碳碳双键,先排除-CHO的干扰,再检验双键,故C正确;
D、生成的三溴苯酚溶于甲苯中,不能得到纯净物,应用氢氧化钠溶液分离,故D错误。
综上所述,本题正确答案为C。
13、A
【解析】
1—溴丙烷和2—溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应得到的产物均为CH2=CH—CH3,但碳氢键和碳溴键的断裂位置不同,因此答案选A。
该题主要是考查学生对消去反应原理的了解掌握程度,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生的应试能力,提升学生的学科能力和素养。
14、B
【解析】
浓硫酸有很强的脱水性、氧化性。人体有机物易被浓硫酸脱水和氧化,并且反应是放热反应。所以在储存和运输浓硫酸的容器上应贴有腐蚀品的标签。
本题答案选B。
15、D
【解析】
A. 金属钠很活泼,能与水剧烈反应并生成易燃气体氢气;
B. K2FeO4具有强氧化性,在杀菌、消毒过程中被还原生成Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体;
C. Na2O2能与人呼出的CO2、水蒸气反应生成O2;
D. 铂、铁灼烧时均为无色;
【详解】
A. 金属钠很活泼,能与水剧烈反应并生成氢气,其化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,则金属钠着火,不能用水扑灭,应用沙土灭火,故A项正确;
B. K2FeO4具有强氧化性,在杀菌、消毒过程中被还原生成Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮的杂质,故B项正确;
C、Na2O2能与人呼出的CO2、水蒸气反应生成O2,则Na2O2用作呼吸面具中的供氧剂,故C项正确;
D. 含铂、铁的物质在灼烧时火焰均为无色,则节日燃放的烟花,是碱金属、锶等金属化合物焰色反应所呈现的色彩,跟铂、铁金属无关,故D项错误;
答案选D。
16、A
【解析】
A.碘遇淀粉溶液显蓝色,故正确;
B.蔗糖不是高分子化合物,故错误;
C.硫酸铜溶液使蛋白质溶液变性,硫酸铵溶液使蛋白质溶液发生盐析,故错误;
D.变质的油脂有难闻的气味是因为其发生了氧化反应,故错误。
答案选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、羰基(酮基) 溴原子 取代反应
【解析】
A发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,根据E分子式知,E结构简式为,E发生水解反应生成F,F发生取代反应生成酮洛芬;
(4)A的一种同分异构体满足:Ⅰ.能发生银镜反应,说明含有醛基,Ⅱ、与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基,Ⅲ、分子中含有5种不同化学环境的氢,可以是-OH与-CH2CHO处于对位;
(5)发生取代反应生成,发生水解反应生成,和NaCN发生取代反应生成,生成,和发生酯化反应生成。
【详解】
A发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,根据E分子式知,E结构简式为,E发生水解反应生成F,F发生取代反应生成酮洛芬;
(1)化合物D中所含官能团的名称为羰基和溴原子;
(2)化合物E的结构简式为;由B→C的反应类型是取代反应;
(3)C生成D的方程式为;
(4)A的一种同分异构体满足:Ⅰ.能发生银镜反应,说明含有醛基,Ⅱ、与FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基,Ⅲ、分子中含有5种不同化学环境的氢,可以是-OH与-CH2CHO处于对位,符合条件的结构简式为:;
(5)发生取代反应生成,发生水解反应生成,和NaCN发生取代反应生成,生成,和发生酯化反应生成,合成路线流程图为:。
常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。
18、加成反应 消去反应 溴原子 碳碳三键
【解析】
由A仅含C、H、O三种元素,S为氯代有机酸,S水解可以得到A,说明S分子中含有C、H、O、Cl四种元素;根据反应条件可知,由S→B发生消去反应,B→F发生与氢气的加成反应,得到饱和羧酸F,而F和NaHCO3反应,得到盐的化学式为:C4H4O4Na2,说明F是二元羧酸,从而说明S分子中含有两个-COOH;S中的Cl原子在碱性条件下被-OH取代,酸化后生成含有-COOH和-OH的有机物A,并且A自身在浓硫酸作用下,可以生成六元环状的酯P,故-OH在β碳原子上,再结合A的相对分子质量分为134,可以推知A为HOOCCHOHCH2COOH,S为,B为HOOCCH=CHCOOH,F为HOOCCH2CH2COOH;B与溴发生加成反应生成D,则D为,D在NaOH醇溶液中发生消去反应生成,结合E的相对分子质量为114,E为HOOCC≡CCOOH,P为六元环酯,结构简式为,结合有机物的结构和官能团的性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,B→D为烯烃和溴的加成反应;D→E第①步反应为卤代烃在NaOH醇溶液中发生消去反应,故答案为:加成反应;消去反应;
(2)D为,E为HOOCC≡CCOOH,二者中的不含氧官能团分别为溴原子,碳碳三键,故答案为:溴原子;碳碳三键;
(3)由以上分析可知,S为,P为,故答案为:;;
(4)F为丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)在浓硫酸作用下与足量的乙醇反应,生成丁二酸二乙酯,反应的化学方程式为,故答案为:
(5)D为,D的同分异构体中含有相同官能团的有,其中核磁共振氢谱中能呈现2种峰,且峰面积比为1∶1的是,故答案为:。
19、250 C 至液体凹液面最低处与刻度线相切 ③①④② 偏大
【解析】
(1)实验室没有220mL的容量瓶,应选用规格为250 mL的容量瓶;
(2)先计算浓硝酸的物质的量浓度,再依据稀释定律计算浓盐酸的体积;
(3)根据配制溶液的实验操作过程确定操作的顺序;
(4)依据操作对溶质的物质的量、溶液体积的影响分析。
【详解】
(1)配制220 mL 1 mol·L-1稀盐酸时,因实验室没有220mL的容量瓶,应选用规格为250 mL的容量瓶,故答案为:250;
(2)由c=可知,浓盐酸的物质的量浓度c=mol/L=11.6mol/L,250 mL 1 mol·L-1的稀盐酸中氯化氢的物质的量为0.25mol,由稀释定律可知浓盐酸的体积为≈0.022L=22mL,则量取22mL浓盐酸时宜选用25mL量筒,故答案为:C;
(3)实验室配制成1 mol·L-1盐酸的操作步骤是,用量筒量取22mL浓盐酸倒入烧杯中,向盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀,等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶,往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,至液体凹液面最低处与刻度线相切,最后定容颠倒摇匀,则操作顺序为③①④②,故答案为:至液体凹液面最低处与刻度线相切;③①④②;
(4)若用1mol/L HCl溶液润洗容量瓶,再转移溶液,HCl的物质的量偏大,所配置的溶液浓度将偏大,故答案为:偏大。
本题考查一定物质的量浓度的溶液的配制,注意配制的操作步骤、仪器的选择、误差的分析,掌握有关物质的量浓度计算的方法是解答关键。
20、+CH3OH+H2O 使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等(能回答出两条措施即可) 洗去苯甲酸甲酯中过量的苯甲酸 199.6 89.7%
【解析】
(1)酯化反应的原理是酸脱羟基醇脱氢,在浓硫酸作用下,苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水;
(2)酯化反应为可逆反应,增大乙酸或乙醇的浓度或减小乙酸乙酯的浓度,能够使平衡向正反应方向移动;
(3)由表给数据可知,反应后的苯甲酸甲酯中会含有苯甲酸等杂质;
(4)苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃;
(5)由15g苯甲酸计算苯甲酸甲酯的理论量,再依据实际量计算产率。
【详解】
(1)酯化反应的原理是酸脱羟基醇脱氢,在浓硫酸作用下,苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯和水,反应的化学方程式为+CH3OH+H2O,故答案为:+CH3OH+H2O;
(2)酯化反应为可逆反应,增大乙酸或乙醇的浓度或减小乙酸乙酯的浓度,能够使平衡向正反应方向移动,提高酯的产率,故答案为:使用浓硫酸吸水、把酯蒸出反应体系、提高醇的用量等(能回答出两条措施即可);
(3)由表给数据可知,反应后的苯甲酸甲酯中会含有苯甲酸等杂质,利用固体Na2CO3与苯甲酸反应,除去苯甲酸提纯苯甲酸甲酯,故答案为:洗去苯甲酸甲酯中过量的苯甲酸;
(4)苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃,用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示199.6℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯,故答案为:199.6;
(5)15g苯甲酸的物质的量为,理论上制得苯甲酸甲酯的质量为×136g/mol≈16.7g,则苯甲酸甲酯的产率为×100%=×100%≈89.7%,故答案为:89.7%。
本题考查了有机物的制备实验,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确有机物的性质及产率计算的公式是解答关键。
21、 1,3-二甲苯或间二甲苯 3 还原反应 取代反应 10种 2mol
【解析】分析:由B可知A应为,A与浓硝酸在浓硫酸的作用下发生硝化反应生成B,B发生还原反应生成C,结合D的结构简式可知,C取代反应生成D,则C为,由E的结构简式可知,D中氯原子为-N(C2H5)2取代生成E,E转化得到F,据此判断。
详解:(1)根据以上分析可知A的结构简式为,名称是间二甲苯或1,3-二甲苯;
(2)B结构对称,含有3种不同的H原子,其核磁共振氢谱中含有3种特征峰;
(3)根据以上分析可知B→C的反应类型是还原反应,D→E的反应类型是取代反应;
(4)B为,对应的同分异构体满足:①苯环上共有三个取代基;②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体,说明分子中含有-COOH,另外还含有取代基为-NH2、-CH3,依据定二移一可知有10种不同的结构,例如;
(5)D中含有肽键和氯原子,因此1mol D与足量的NaOH溶液共热反应,最多消耗NaOH的物质的量为2mol。
(6)要引入氨基需要首先引入硝基,即甲苯首先发生硝化反应生成对甲基硝基苯,然后利用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基转化为羧基,最后利用铁和盐酸将硝基还原为氨基,合成路线为。
点睛:本题主要是考查有机合成与推断,题目难度较大,掌握常见有机物官能团的性质以及它们之间的转化关系是解决有机化学的基础。难点是有机合成路线图设计,有机合成路线的设计时先要对比原料的结构和最终产物的结构,官能团发生什么改变,碳原子个数是否发生变化,再根据官能团的性质进行设计。需要注意的是物质的合成路线不同于反应过程,只需写出关键的物质及反应条件、使用的物质原料,然后进行逐步推断,从已知反应物到目标产物,同时要注意题干已知信息的灵活应用。
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