资源描述
期末模拟试卷04
说明:1.本试题分为第I卷和第II卷,第I卷选择题40分,第II卷非选择题60分。
2.考试时间为75分钟,共100分。
3.考试结束将答题卷交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 Li-7 Cl-35.5
第I卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有1个选项符合题意)
1. 化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 医用酒精灭杀新冠病毒是利用其氧化性
B. 我国研制的重组新冠疫苗,需要冷藏保存
C. 新冠病毒由C、H、O三种元素组成
D. 为增强“84”消毒液的消毒效果,可加入过量盐酸
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.75%酒精杀菌原理为凝固蛋白质,利用乙醇的渗透、凝固作用,把构成病毒的蛋白质凝固为变性蛋白,从而失去生物活性,与酒精具有氧化性无关,A错误;
B.新冠疫苗含有蛋白质,应该冷藏保存,否则因温度过高而使蛋白质变性死亡,B正确;
C.新冠病毒含有蛋白质,蛋白质的组成元素中含有N元素,有的蛋白质还含有S元素,C错误;
D."84"消毒液主要成分是次氯酸钠,次氯酸钠能与盐酸反应生成挥发性和有毒的氯气,使消毒效果降低,应该加入少量醋酸等,D错误;
故合理选项是B。
2. 下列说法正确的是
A. 分馏、干馏都是物理变化,裂化、裂解都是化学变化
B. 淀粉、纤维素都是高分子化合物,水解的最终产物相同
C. 氨基酸与蛋白质遇到重金属盐均变性
D. 尼龙绳、羊绒衫和棉衬衣等生活用品都是由合成纤维制造的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,在这个过程中有新物质产生,因此发生的变化属于化学变化,A错误;
B.淀粉、纤维素都是多糖,都是天然高分子化合物。在一定条件下能够发生水解反应,水解的最终产物都是葡萄糖,因此水解最终产物相同,B正确;
C.氨基酸遇到重金属盐不能发生变性,只有蛋白质遇到重金属盐时才会发生变性,C错误;
D.羊绒衫主要成分是蛋白质;棉村衣主要成分是纤维素,蛋白质和纤维素都是天然高分子化合物,不是合成纤维,D错误;
故合理选项是B。
3. 某烃的结构简式为,有关其结构的说法正确的是( )
A. 所有原子可能同一平面上 B. 所有原子可能在同一条直线上
C. 所有碳原子可能在同一平面上 D. 所有氢原子可能在同一平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A.该烃末端有一个甲基,甲基上的原子不可能在同一个平面上,A项错误;
B.该烃有一个苯环,苯环上的原子不可能在同一条直线上,B项错误;
C.该分子中所有碳原子有可能共面,C项正确;
D.由于该烃的末端有一个甲基,甲基上的氢原子不可能和其它氢原子共面,D项错误;
答案选C。
4. 可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A. 氯化铁溶液、溴水 B. 碳酸钠溶液、溴水
C. 酸性高锰酸钾溶液、溴水 D. 酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
【答案】C
【解析】
【分析】氯化铁溶液能与苯酚溶液发生显色反应,使溶液变为紫色;溴水能与苯酚溶液发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,溴水能与己烯发生加成反应,使溴水褪色;己烯、甲苯和苯酚溶液都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色;乙酸乙酯与氯化铁溶液、溴水、碳酸钠溶液、酸性高锰酸钾溶液均不反应。
【详解】A.由分析可知,用氯化铁溶液和溴水能鉴别出己烯和苯酚,但氯化铁溶液和溴水与比水密度小的甲苯和乙酸乙酯都不反应,则不能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,故A错误;
B.由分析可知,用溴水能鉴别出己烯和苯酚,但碳酸钠溶液和溴水与比水密度小的甲苯和乙酸乙酯都不反应,则不能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,故B错误;
C.由分析可知,用溴水能鉴别出己烯和苯酚,用酸性高锰酸钾溶液能鉴别出甲苯和乙酸乙酯,则用溴水和酸性高锰酸钾溶液鉴别出己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液,故C正确;
D.由分析可知,用氯化铁溶液和酸性高锰酸钾溶液能鉴别出苯酚和乙酸乙酯,但无法鉴别出己烯和甲苯,故D错误;
故选C。
5. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置蒸馏米酒 B. 用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C. 用丙装置制备无水MgCl2 D. 用丁装置在铁上镀铜
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.蒸馏时为了充分冷凝,要采用逆流原理,冷却水应该下进上出,A错误;
B.挥发的Br2也能够与AgNO3反应产生浅黄色沉淀,因此不能证明制取溴苯时有HBr产生,B错误;
C.MgCl2在加热时会溶解在蒸馏水中,导致Mg2+发生水解反应,在HCl气流中进行加热,可以避免其水解,进而可得到无水MgCl2,C正确;
D.在铁上镀铜时应该使Fe连接电源的负极,作阴极,Cu电极连接电源的正极作阳极,D错误;
故合理选项是C。
6. 有关的说法正确的是
A. 可以与氢气发生加成反应 B. 不会使溴水褪色
C. 只含二种官能团 D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】A
【解析】
【分析】中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团,根据官能团的性质进行解答。
【详解】A. 分子中含有苯环和碳碳双键,都能与H2发生加成反应, A正确;
B. 分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应导致溴水褪色, B错误;
C. 分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种官能团, C错误;
D.1mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应,1mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2molNaOH,D错误;
故答案为:A。
7. 下列实验方案能实现相应实验目的或得出相应结论的是
选项
实验方案
实验目的或结论
A
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖未水解
B
石蜡油分解实验中,将分解生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
证明有不饱和烃生成
C
用两支试管各取5mL0.1mol·L-1的KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol·L-1和2mL0.01mol/L的草酸溶液,记录溶液褪色所需的时间
探究浓度对化学反应速率的影响
D
在相同温度下,向1mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀
溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.蔗糖在酸性条件下发生水解,生成葡萄糖和果糖,再加入银氨溶液,未出现银镜,是因为溶液显酸性,需先加碱中和再加热,再加入银氨溶液,就会出现银镜,所以蔗糖未水解的结论是错的,故A不符合题意;
B.石蜡油主要组分为直链烷烃的混合物,石蜡分油解实验中,将分解生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色说明分解产物中有不饱和烃生成,故B符合题意;
C.高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为:2MnO +5H2C2O, +6H+ =2Mn2+ +10CO2↑+8H2O,题给KMnO4溶液过量,溶液不会褪色,故C不符合题意;
D.整个过程中NaOH过量,滴加2滴0.1mol /L和MgCl2溶液,产生Mg(OH)2白色沉淀,滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成Fe(OH)3红褐色沉淀,不能说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3,不能说明溶解度:Mg(OH)2> Fe(OH)3,故D不符合题意;
故答案:B。
8. 芬必得是一种高效的消炎药物,主要成分为化合物布洛芬,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 布洛芬的分子式为C13H18O2
B. 布洛芬不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 布洛芬可以发生加成、氧化、取代和消去反应
D. 布洛芬苯环上的一氯取代产物有四种
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据物质结构简式可知布洛芬的分子式为C13H18O2,A正确;
B.布洛芬含有烷基上,与苯环连接的C原子上含有H原子,因此能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.布洛芬分子中无羟基、卤素原子,因此不能发生消去反应,C错误;
D.布洛芬的分子结构对称,在苯环上有2种不同位置的H原子,因此其一氯取代产物有2种,D错误;
故合理选项A。
9. 有机物X的结构简式是,能用该结构简式表示的X的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A. 7种 B. 8种 C. 9种 D. 10种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】丁基C4H9-有4种结构;丙基C3H7-有2种结构,所以的同分异构体种类数目是4×2=8种,故合理选项是B。
4. 化学使生活更丰富,化学使生活有滋有味。下列说法不正确的是
A. 利用废弃的油脂制取脂肪酸和甘油的反应称为“皂化反应”
B. 谷氨酸通过中和反应制取味精的主要成分,关键是严格控制溶液的
C. 营养蛋白粉人体内水解断裂的肽键即酰胺键,但酰胺键不一定是肽键
D. 蛋类中的部分蛋白质、脂肪与渗入的强碱生成盐,在变性呈胶冻状蛋白质中结晶形成“松花”
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.皂化反应是指油脂的碱性的水解制取高级脂肪酸钠和甘油的过程,故A错误;
B.谷氨酸通过中和反应得到谷氨酸钠,通过调控pH值控制反应的进度,防止羧基完全反应,故B正确;
C.蛋白质中的酰胺键被称为肽键,但并不是所有的酰胺键都称为肽键,故C正确;
D.蛋白质中存在羧基能与强碱反应生成盐,且遇到强碱也能发生变性,可得到胶冻状蛋白质结晶,故D正确;
故选:A。
10. 下列关于醛、酮和酸说法正确的是
A. 醛与银氨溶液充分反应,均能还原出银
B. 醛和酮既可还原为醇,也可氧化为酸
C. 羧酸因其官能团可与水形成氢键,所以均易溶于水
D. 仅用新制的悬浊液合理操作就能鉴别甲酸、乙醛、乙酸和丙酮
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A。甲醛与银氨溶液充分反应,能还原出银,故A错误;
B.醛和酮可还原为醇,酮不能氧化为酸,故B错误;
C.高级脂肪羧酸难溶于水,故C错误;
D.丙酮与新制氢氧化铜悬浊液不反应,分层;乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应,沉淀溶解;乙醛与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀;甲酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应,沉淀溶解,在加热条件下发生氧化还原反应生成砖红色沉淀;可鉴别,D项正确;
故选D。
11. 如图所示某醇的化学反应过程,对该过程判断不正确的是
A. 反应中有红黑颜色交替变化的现象 B. 可能生成四种醛
C. 醇类不一定能发生图示的催化氧化反应 D. 醇发生了氧化反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.图中发生反应有2Cu+O22CuO,固体有红色变为黑色;分子式为C4H10O的醇与CuO在加热条件下发生催化氧化反应产生醛(或酮)和Cu、H2O,固体又由黑色变为红色,总反应为醇的催化氧化反应,故反应中有红黑颜色交替变化的现象,A正确,
B.分子式为C4H10O的醇与O2在加热条件下反应产生醛(或酮),说明在醇分子中与-OH连接的C原子上含有H原子,可反应产生CH3CH2CH2CHO、两种醛,B错误;
C.若醇分子中与-OH连接的C原子上不含有H原子,如分子式为C4H10O的醇,就不能发生如图所示的催化氧化反应,C正确;
D.在上述反应中由醇分子发生反应失去了H原子,发生的反应为氧化反应,D正确;
故合理选项是B。
12. Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效。可用香芹酮经过多步反应合成。下列说法正确的是
A. 香芹酮的分子式为C10H16O B. 香芹酮的一氯代物有7种
C. 香芹酮和Cyrneine A均能发生酯化反应 D. Cyrneine A中含有4种官能团
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据香芹酮的键线式,可知分子式为C10H14O,故A错误;
B.香芹酮的分子中有7种等效氢,一氯代物有7种,故B正确;
C.香芹酮分子中不含羟基或羧基,香芹酮不能发生酯化反应,故C错误;
D.Cyrneine A中含有羟基、醛基、碳碳双键,含有3种官能团,故D错误;
选B。
13. 合成某小分子抗癌药物中间产物,分子结构如图。下列说法正确的是
A. 该有机物的化学式为C14H16O6
B. 该有机物有四种表现不同性质的官能团
C. 该物质属于烯烃、多官能团有机化合物、芳香烃、烃的衍生物
D. 该有机物可属于有机酸类
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据物质结构简式可知该有机物的化学式为C14H14O6,A错误;
B.根据物质结构简式可知:该有机物有羧基、酯基、碳碳双键、酚羟基、醇羟基五种表现不同性质的官能团,B错误;
C.该物质分子中含有羟基、羧基、酯基等含氧官能团,因此属于烃的衍生物,而不属于烃,C错误;
D.该有机物分子中含有羧基,因此物质类别可判断属于有机酸类,D正确;
故合理选项是D。
14. 将乙炔通入银氨溶液,产生白色沉淀,通过该实验可以区分乙炔和乙烯。化学方程式为:HC≡CH+2[Ag(NH3)2]+ →AgC≡CAg↓+2NH4++2NH3。乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测不正确的是
A. 乙炔与银氨溶液的反应不是氧化还原反应
B. 乙炔中C-H键的活性比乙烯中C-H键的活性强
C. 乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
D. 2-丁炔不能与银氨溶液发生类似反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔与银氨溶液的反应过程中没有元素化合价的变化,因此该反应不是氧化还原反应,A正确;
B.乙炔通入银氨溶液,产生乙炔银白色沉淀,而乙烯不能发生该反应,说明乙炔中C-H键的活性比乙烯中C-H键的活性强,因此通过该实验可以区分乙炔和乙烯,B正确;
C. AgNO3溶液中Ag+与银氨溶液中银元素存在形式不同,因此不能发生类似反应,C错误;
D. 2-丁炔的不饱和C原子上无C-H键,因此不能与银氨溶液发生类似反应,D正确;
故合理选项是C。
15. 已知:己内酯和乙醇在一定条件下可以发生反应:+C2H5OH,下列说法不正确的是
A. 该反应的类型是取代反应
B 粮食经生物发酵可得到乙醇
C. HO(CH2)5COOH通过分子内酯化反应可以生成己内酯
D. 该条件下,己内酯和乙醇还可生成高分子
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 该反应的类型是取代反应,故A正确;
B. 粮食主要成分是淀粉,经生物发酵可得到乙醇,故B正确;
C. HO(CH2)5COOH含有羧基和羟基,通过分子内酯化反应可以生成己内酯,故C正确;
D. 该条件下,己内酯和乙醇无法形成重复出现的链节,不可生成高分子 ,故D错误;
故选AD。
16. 一定条件下,烯烃分子间可发生如图所示的“复分解反应”,形象的称为“交换舞伴的反应”。这一过程可以用化学方程式表示为:R1CH=CHR2+R3CH=CHR4R1CH=CHR3+R2CH=CHR4,据此判断,下列反应的方程式不正确的是
A. +CH3CH=CH2
B. CH2=CH(CH2)4CH=CH2+CH2=CH2
C. n
D. nCH2=CHCH=CH2
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】A.根据题意可知,与的碳碳双键按照虚线处断裂,相互交换生成和CH2=CH2,A正确;
B.的碳碳双键按照虚线处断裂,相互交换生成和CH2=CH2,B正确;
C.n个的碳碳双键按照虚线处断裂,相互交换生成聚合物,C正确;
D.n个的碳碳双键按照虚线处断裂,相互交换生成聚合物,同时有n个CH2=CH2生成,D错误;
故选D。
17. 在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的,下列说法正确的是( )
A. 甲苯在光照下与Cl2反应,主反应为苯环上引入氯原子
B. 引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原
C. 将CH2=CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH—COOH
D. HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到
【答案】B
【解析】
【详解】A. 甲苯在光照下与Cl2反应,主反应为甲基上引入氯原子,故A错误;
B.卤代烃水解为醇,酯水解为酸和醇、烯烃与水发生加成反应生成醇、醛与氢气发生还原反应生成醇,故B正确;
C. 碳碳双键、羟基都能被高锰酸钾溶液氧化,CH2=CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应不能得到CH2=CH—COOH,故C错误;
D. HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、加聚反应可得到,故D错误;
选B。
18. 某有机物W由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90。将9.0gW完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g。W能与NaHCO3溶液发生反应,且2个W发生分子间脱水反应生成六元环化合物。有关W的说法正确的是
A. W的分子式为C3H8O3
B. W催化氧化的产物能发生银镜反应
C. 0.1molW与足量Na反应产生1.12LH2(标准状况)
D. W在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子材料
【答案】D
【解析】
【分析】浓硫酸增重5.4g,说明生成H2O的质量为5.4g,n(H2O)==0.3mol,n(H)=0.6mol,m(H)= 0.6mol×1g/mol=0.6g,碱石灰增重13.2g,说明生成CO2的质量为13.2g,n(CO2)==0.3mol,n(C)=0.3mol,m(C)=0.3mol×12g/mol=3.6g,9.0gW含O的质量为9.0g-0.6g-3.6g=4.8g,n(O)= =0.3mol,因此n(C):n(H):n(O)=1:2:1,W的实验式为CH2O,相对分子质量为90,则分子式为C3H6O3,W能与 NaHCO3溶液发生反应,可知W含羧基, 2分子W之间脱水可生成六元环化合物,可推出W含有羟基,因此W的结构简式为。
【详解】A.根据分析,W的分子式为C3H6O3,A错误;
B. 根据分析,W为,可被催化氧化为,酮羰基不能发生银镜反应,B错误;
C.羟基和羧基均和钠反应,因此0.1molW与足量Na反应产生0.1molH2,体积为0.1mol ×22.4L/mol=2.24L,C错误;
D.W含有羧基和羟基两种官能团,可发生缩聚反应生成,属于高分子材料,D正确;
故选D。
19. 不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是以基础化工原料合成UP流程:
下列说法不正确的是( )
A. 丙可被KMnO4酸性溶液直接氧化制单体1
B. 单体2可能是乙二醇
C. 单体1、2、3经缩聚反应制得UP
D. 调节单体的投料比,控制m和n的比值,获得性能不同的高分子材料
【答案】A
【解析】
【分析】根据缩聚反应的高聚物与单体之间的关系可推知,不饱和聚酯(UP)的单体有三个,分别是HOCH2CH2OH、HOOCCH=CHCOOH、,从合成UP流程来看,甲含4个C,2个不饱和度,应该是合成单体HOOCCH=CHCOOH的原料,结合随后的与溴的四氯化碳的加成反应可推出甲应为基本化工原料1,4丁二烯(CH2=CH-CH=CH2),甲与溴单质发生加成反应生成乙,推出乙为,乙水解可得到丙,则丙为,丙与HBr发生加成反应可得到,再经过连续氧化会得到丁,则丁为,丁发生消去反应得到最终的单体1(HOOCCH=CHCOOH),最终经过缩聚反应得到UP,据此分析作答。
【详解】A. 根据上述分析可知,丙为,碳碳双键和羟基均可被KMnO4酸性溶液氧化,不能直接得到单体1(HOOCCH=CHCOOH),故A错误;
B. 单体2可能是乙二醇(HOCH2CH2OH),故B正确;
C. 单体1、2、3经脱水缩聚反应可制得UP,故C正确;
D. 调节单体的投料比,控制m和n的比值,可获得性能不同的高聚物,故D正确;
答案选A。
20. 已知乙烯醇(CH2=CHOH)不稳定,可自动转化为乙醛;二元醇脱水生成环状化合物。现有1mol乙二醇在一定条件下脱去1mol水,所得产物的结构简式有下列几种,其中不可能的是
①CH2=CH2 ② ③CH3CHO ④
A. 只有① B. 有①② C. 有①③ D. 有①④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】乙烯醇不稳定,可自动转化成乙醛CH2=CH-OH→CH3CHO。乙二醇在一定条件下发生脱水反应(有消去、有羟基和羟基之间反应形成“C-O-C”结构)。
①乙烯是乙醇脱去1分子的水后的产物,故①选;
②一个乙二醇发生分子内脱水可以成环,生成,故②不选;
③乙二醇如果发生消去反应,脱去一个水,会生成乙烯醇,可以自动转化为乙醛,故③不选;
④如果两个乙二醇分子间脱水成环,可以形成,故④不选;
综上所述,答案:A。
第II卷(非选择题,共60分)
21. (15分)现有下列10种与人们生产生活相关的有机物:
①HCHO(防腐剂) ②CH3CH2CHO(化工原料) ③CH3CH2CH2CH3(打火机燃料) ④(冷冻剂) ⑤ (汽车防冻液) ⑥ (杀菌剂) ⑦(定香剂) ⑧ (汽油添加剂) ⑨CH3COOH(食醋成分) ⑩ 有机物A(可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取)
请回答:
(1)属于醇的是___________(填序号)。
(2)互为同系物的是___________(填序号)。
(3)互为同分异构体的是___________(填序号)。
(4)用系统命名法给④命名,其名称为___________。
(5)写出②与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式___________。
(6)写出⑤与⑨在浓硫酸加热的条件下,按物质的量1∶2反应的方程式___________。
(7)⑧与H2在一定条件下完全加成后所得产物的一氯代物共有___________种。
(8)A的摩尔质量为90g/mol,将18.0 g A在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现分别增重10.8g和26.4 g;A的结构中含有1个甲基,1个羟基和一个羧基,则A的结构简式为___________。
【答案】(1)⑤⑦⑩ (2)①②、⑥⑦
(3)③④ (4)2-甲基丙烷
(5)CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O
(6) +2CH3COOH+2H2O
(7)4 (8)
【解析】
【分析】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,则有机物A为乳酸,其结构简式为。
【小问1详解】
醇中含有羟基(不能与苯环相连),以上结构中属于醇的为⑤⑦⑩,故答案为:⑤⑦⑩。
【小问2详解】
结构相似,分子式相差n个CH2的有机物之间互为同系物,因此①②互为同系物、⑥⑦互为同系物,故答案为①②、⑥⑦。
【小问3详解】
分子式相同,结构不同的有机物之间互为同分异构体,因此③④互为同分异构体,故答案为:③④。
【小问4详解】
为饱和链状烷烃,其系统命名为2-甲基丙烷,故答案为:2-甲基丙烷。
【小问5详解】
CH3CH2CHO中含有醛基,其与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应的方程式为:CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O。
【小问6详解】
与CH3COOH在浓硫酸加热的条件下,按物质的量1:2反应生成酯,其反应方程式为 +2CH3COOH+2H2O。
【小问7详解】
与H2发生加成反应后的产物为,其一氯代物的结构有:、、、,共4种,故答案为:4。
【小问8详解】
浓硫酸增重量即为H2O的质量,n(H2O)==0.6mol,则m(H)=0.6mol×2×1g/mol=1.2g,碱石灰增重量即为CO2的质量,n(CO2)==0.6mol,则m(C)=0.6mol×12g/mol=7.2g,18.0g有机物A中m(O)==0.6mol,则有机物A的实验式为CH2O,A的摩尔质量为90g/mol,则有机物A的分子式为C3H6O3,A的结构中含有1个甲基,1个羟基和一个羧基,则A的结构简式为。
22. (15分)某小组同学为研究有机物的官能团以及化学键的活性,完成下列对比实验。
实验I
实验II
实验方案与
现象
(1)实验I、实验II使用到的两种有机物的关系是_______。
(2)实验I中发生反应的化学方程式是_______。
(3)对比分析实验I和实验II,从结构角度解释发生不同现象的原因_______。
(4)该小组同学欲验证,进一步探究有机化合物基团之间的相互影响。完成下表实验,请将实验方案和实验现象补充完整。
实验方案
实验现象
①将过量CH4气体通入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液不褪色
②向盛有2mL甲苯的试管中加入5滴酸性高锰酸钾溶液,用力振荡,静置
_______
③_______
酸性高锰酸钾溶液不褪色
实验结论:_______。
【答案】(1)同分异构体
(2)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+3NH3↑+2Ag↓+H2O
(3)丙醛和丙酮分子中都含有C=O键,而丙醛分子中醛基上的C—H受氧原子的影响极性加大,易被氧化
(4) ①. 酸性高锰酸钾溶液褪色 ②. 向盛有2mL苯的试管中加入5滴酸性高锰酸钾溶液,用力振荡,静置 ③. 苯环对甲基的影响,使甲基活化,易被氧化
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由实验I和实验II的实验现象可知,分子式相同的丙醛和丙酮所含官能团不同,分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,则丙醛和丙酮互为同分异构体,故答案为:同分异构体;
【小问2详解】
实验I中发生的反应为丙醛和银氨溶液在水浴加热条件下发生氧化反应生成丙酸铵、银、氨气和水,反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+3NH3↑+2Ag↓+H2O,故答案为:CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+3NH3↑+2Ag↓+H2O;
【小问3详解】
丙醛分子的官能团为醛基,丙酮分子的官能团为羰基,丙醛分子中醛基上的碳氢键受碳氧双键中氧原子的影响,键的极性加大,导致醛基易被银氨溶液氧化生成羧基,而丙酮分子中的羰基上的碳原子没有连接氢原子,不能与银氨溶液发生反应,故答案为:丙醛和丙酮分子中都含有C=O键,而丙醛分子中醛基上的C—H受氧原子的影响极性加大,易被氧化;
【小问4详解】
由题给信息可知,甲苯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,若通过对比实验验证得到甲烷和苯都不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色的结论,就可以说明苯环使甲基的活性增强,易被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基,故答案为:酸性高锰酸钾溶液褪色;向盛有2mL苯的试管中加入5滴酸性高锰酸钾溶液,用力振荡,静置;苯环对甲基的影响,使甲基活化,易被氧化。
23. (15分)三颈圆底烧瓶是一种常用的化学玻璃仪器,在有机化学实验中被广泛使用。可以用该仪器来制备苯乙酸铜,以下为实验室合成路线。
反应的原理为:
+H2O+H2SO4+NH4HSO4
2+Cu(OH)2→+2 H2O
药品
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度(g·cm-3)
苯乙腈
117
-48
197
微溶于冷水,易溶于乙醇
1.08
苯乙酸
136
76.5
161
微溶于冷水,易溶于乙醇
1.17
(1)在250 mL三颈烧瓶中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是__________________________。
(2)仪器b的名称________________,其作用是_____________;合成苯乙酸时,最合适的加热方法是_____________。
(3)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是___________(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(4)由于苯乙酸的沸点较高,在蒸馏纯化操作中最适宜选用的仪器之一是_____(填字母)。
A. B. C.
(5)在实验中原料用量:5.0 mL苯乙腈,最终称得产品质量为3.2 g,则所得的苯乙酸的产率为_________%(结果保留三位有效数字)。
(6)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合物中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是_________
【答案】 ①. 先加水,再加入浓硫酸 ②. 球形冷凝管 ③. 冷凝回流苯乙酸 ④. 油浴或沙浴 ⑤. 苯乙酸微溶于冷水,便于苯乙酸结晶析出 ⑥. BCE ⑦. B ⑧. 51.0% ⑨. 增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
【解析】
【分析】
【详解】(1)浓硫酸遇水会放出大量的热量,由于硫酸的密度比水大,为防止与水混合时酸滴飞溅,在配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是:先加水,再加入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌,使热量扩散;
(2)根据图示可知仪器b名称为球形冷凝管;其作用是冷凝回流苯乙烯,以提高原料的利用率;
由于制取苯乙酸需加热温度是130℃,为便于控制反应温度,加热方式为油浴或沙浴;
(3)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。由于苯乙酸微溶于冷水,加入冷水,可以降低苯乙酸的溶解度,便于苯乙酸结晶析出;
从加入冷水分离出苯乙酸粗品采用过滤方法分离出苯乙酸,使用的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故使用仪器序号是BCE;
(4)由于苯乙酸的沸点较高,需采用空气冷凝,故使用仪器为B;
(5)5.0 mL苯乙腈的质量m(苯乙腈)=5.0 mL×1.08 g/mL=5.4 g。根据物质反应转化关系可知其理论上产生苯乙酸质量为m(苯乙酸)=,故所得苯乙酸的质量分数为:;
(6)由于苯乙酸微溶于冷水,易溶于乙醇,在制取苯乙铜晶体时的混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应。
24. (15分)有机化合物I是一种重要的有机合成中间体,合成路线如图:
已知:①+
②+
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,B中所含官能团的名称___________。
(2)F→G过程中涉及的反应类型有___________,写出G→I的化学方程式___________。
(3)1 mol D最多可以与___________mol的NaOH反应。
(4)物质C苯环上有两个取代基,既能与NaHCO3溶液反应又能与FeCl3溶液显色的同分异构体(不考虑立体异构)且分子内只有含一个环的有___________种。写出其中一种含有手性碳原子的结构简式___________。
(5)计由和为原料制备 的合成路线(无机试剂任选) ___________。
【答案】(1) ①. 1,3-丁二醇 ②. 酮羰基、羧基
(2) ①. 加成反应、消去反应 ②. ++HCl
(3)2 (4) ①. 24 ②.
(5)
【解析】
【分析】D在强氧化钠水溶液中加热发生水解反应,生成E,E酸化后得到F,根据F的分子式可知F的结构简式为:,则E为,据此分析解题。
【小问1详解】
根据A的结构式可知,A的名称为1,3-丁二醇;根据B的结构式可知B中所含官能团的名称:酮羰基、羧基。
【小问2详解】
F→G过程中转化为,涉及的反应类型有加成反应形成环、消去反应脱去1个水分子形成C=C;根据②+,G→I的化学方程式:++HCl。
【小问3详解】
D在碱性条件下酯基水解为羧基和苯酚,则1molD可以与2molNaOH反应。
【小问4详解】
物质C的结构式为,苯环上有两个取代基,既能与NaHCO3溶液反应又能与FeCl3溶液显色说明含有酚羟基和羧基,且分子内只有含一个环的同分异构体(不考虑立体异构) ,取代基可以为-CH=CHCH2COOH、-C(COOH)=CHCH3、-CH=C(CH3)COOH、-CH2CH=CHCOOH、-CH(COOH)CH=CH2、-CH2C(COOH)=CH2、-C(CH3)=CHCOOH、-C(CH2COOH)=CH2,两取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种位置,故符合条件的同分异构体共有8×3=24种;含有手性碳原子的结构简式:。
【小问5详解】
由和为原料制备,根据已知①和②, 合成路线为:。
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