嘉积高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
化学科试题
时间:90分钟,满分:100分
第1卷 选择题(共40分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
一、选择题(本题包括8小题,每小题2分,共16分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质中,不属于生物大分子是
A. 塑料 B. 淀粉 C. 蛋白质 D. 核酸
2. 下列说法或表示方法正确的是
A. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
B. 乙醚的分子式为:C2H6O
C. 某有机化合物的名称是:3,4—二甲基戊烷
D. CH4分子的球棍模型为:
3. 下列物质性质正确且与用途具有对应关系的是
A. 油脂能发生酸性水解,可用于制备肥皂和丙三醇
B. 氯乙烷汽化时大量吸热,可用作气雾剂处理运动伤痛
C. 甲醛能使蛋白质盐析,其水溶液用作防腐剂
D. 乙醇易溶解溴,可用作萃取溴水中的溴
4. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同,以下的事实不能说明此观点的是
A. ClCH2COOH的酸性比CH3COOH酸性强
B. 丙酮分子(CH3COCH3)中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 乙醛能与发生加成反应,而乙醇不能
D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇则很难
5. C4H8的同分异构体(含顺反异构)有
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D 6种
6. 下列说法正确的是
A. 戊糖、碱基和磷酸可以通过加聚反应合成核酸
B. 聚合物的链节为
C. 合成酚醛树脂的单体有两种
D. 合成高分子的单体有三种
7. 2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破,首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如图:
合成路线中生成的有机物(不含催化剂)中不含有的官能团是
A. 酯基 B. 羟基 C. 醛基 D. 醚键
8. 下列实验操作正确并能达到实验目的的是
A.制硝基苯水浴加热 B.有机层与水层分开 C.蒸馏提纯 D.蒸发得苯甲酸晶体
A. A B. B C. C D. D
二、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括两项,只选一个且正确的得2分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
9. 化学与生产、生活、社会密切联系,下列说法正确的是
A. 古代织物常以麻、丝、棉为原料,它们的主要成分都是纤维素
B. 光导纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维都是有机高分子材料
C. 热的纯碱溶液可以去除油污,“油污”的主要成分是烃
D. 酒精和苯酚可用于杀菌消毒,其消毒原理都是使蛋白质变性
10. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 在实验室制取的乙炔中混有H2S,可以依次通过装有CuSO4溶液和浓硫酸的洗气瓶净化
B. 乙醇、乙烷、乙酸都能和金属钠发生置换反应
C. 卤代烃中卤素原子的检验,可以向卤代烃中加NaOH溶液加热后,再加AgNO3溶液,观察现象
D. 淀粉溶液中加入稀硫酸,充分加热,冷却后,加入碘水,溶液未变蓝,说明淀粉已完全水解
11. 布洛芬具有消炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法不正确的是
A. 乙可以和强碱溶液反应,不能和强酸反应 B. 乙中有1个手性碳原子
C. 甲能使酸性溶液褪色,乙不能 D. 甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
12. 山萘酚结构如图所示,其大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中,具有多种生物学作用,如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等。下列有关山萘酚的叙述正确的是
A. 结构式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键
B. 可发生氧化反应、水解反应、加成反应
C. 可与NaOH反应,不能与NaHCO3反应
D. 1 mol山萘酚与溴水反应最多可消耗4 mol Br2
13. β-苯基丙烯醛(结构简式如丁所示)可用于水果保鲜或制作食用香料,合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. 甲与乙互为同系物 B. 反应①为加成反应,反应②为消去反应
C. 1 mol丙与足量金属钠反应放出1 g H2 D. 1 mol丁可被1 mol新制Cu(OH)2完全氧化
14. 下列有关溴水的实验方案设计正确的是
A. 除去苯中的苯酚:加入浓溴水后过滤
B. 鉴别直馏汽油、裂化汽油:各取液体少许,加入溴水,振荡,静置,观察现象
C. 检验中的碳碳双键:加入足量新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,待反应充分后加入溴水,若溴水褪色,则证明有碳碳双键
D. 探究溴水与乙醛发生有机反应的类型:向溴水中加入足量乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
第11卷(非选择题,共60分)
三、非选择题,本题包括5小题,共60分。
15. I.现有下列几种有机物:①乙酸 ②乙二醇 ③CH3CH=CHCH(CH3)2④HCOOCH3⑤丙三醇。请回答:
(1)存在顺反异构的分子是___________(填序号),写出该分子的反式结构的结构简式:___________。
(2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是___________(填序号,下同)。
(3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是___________,两者沸点较高的是___________。
II.回答下列问题。
(4)合成聚丙烯酸钠 的单体的结构简式是___________;
(5)合成涤纶 有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___________。
16. 完成下列问题
(1)研究化学物质的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱,其中用于确定分子结构的有___________(填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%。
①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为___________,分子式为___________。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,写出羟基的电子式___________;甲可能的结构有___________种。
③确定甲的结构简式:经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为___________。
17. 叔丁基苯[]是重要的精细化工中间体,实验室可以以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为原料,在无水AlCl3催化下加热制得。相关物质的物理常数和物理性质如表:
物质 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯 78 0.88 5.5 80.1 难溶于水,易溶于乙醇
氯代叔丁烷 92.5 1.85 -26 51.6 难溶于水,可溶于苯
叔丁基苯 134 0.87 -58 169 难溶于水,易溶于苯
叔丁基苯的制取原理为:
实验室制取叔丁基苯的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120 mL的苯和适量无水AlCl3,由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷15 mL,控制温度反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2% Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集馏分,得叔丁基苯30 g。
(1)仪器a的名称为___________;和普通分液漏斗相比,使用恒压滴液漏斗的优点是___________。
(2)洗涤操作中,水洗的目的是___________;无水硫酸镁的作用是___________。
(3)常压蒸馏时,最低控制温度为___________℃。
18. 化学物质的“功”与“过”在于人们是否合理的利用。家居装修中人们对甲醛唯恐避之不及,而我们使用的新教材中,数次提及合理应用甲醛服务于生活的实例。酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,生产、生活中应用广泛,合成酚醛树脂反应如图所示。
应用所学知识和提供的信息,分析回答下面的问题。
已知:连接在某些原子或原子团上的氢原子(M—H)有较强的活泼性,一定条件下容易和甲醛发生反应。M可以为RO-、 、 、 、RHN-。
①M—H+HCHOMCH2OH
②MCH2OH+M—HMCH2M+H2O
③脱水反应可发生在分子间,也可发生在分子内
I.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(1)反应①聚合的类型为___________;物质B的名称为___________。
(2)反应①②的顺序___________(填“能”或“不能”)互换,理由是___________。
(3)反应③分两步完成,第一步反应类型为___________。
II.回答下列问题:
(4)有机玻璃( )因具有良好性能而广泛应用于生产、生活中。以甲醛、丙醛为原料合成有机玻璃,下列合成路线中,P的结构简式为___________,PQ的反应类型为___________。
19. 有机化合物I是一种重要有机合成中间体,合成路线如图:
已知:① +
② +
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,G中含氧官能团的名称___________。
(2)1 mol D最多可以与___________mol的NaOH反应。
(3)写出H的结构简式___________。
(4)B→C的化学方程式___________。
(5)写出符合下列条件的物质C一种同分异构体的结构简式___________。
既能与FeCl3溶液显色又能与NaHCO3溶液反应且含有一个手性碳原子。
(6)设计由 和 为原料制备 合成路线(无机试剂任选)___________。
嘉积高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
化学科试题 答案解析
时间:90分钟,满分:100分
第1卷 选择题(共40分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
一、选择题(本题包括8小题,每小题2分,共16分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质中,不属于生物大分子的是
A. 塑料 B. 淀粉 C. 蛋白质 D. 核酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.塑料成分是聚乙烯,是合成高分子材料,不属于生物大分子,A正确;
B.淀粉是多糖,属于生物大分子,B错误;
C.蛋白质是由氨基酸聚合形成的大分子物质,C错误;
D.核酸是由核苷酸聚合形成的大分子物质,D错误;
故选A。
2. 下列说法或表示方法正确的是
A. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
B. 乙醚的分子式为:C2H6O
C. 某有机化合物的名称是:3,4—二甲基戊烷
D. CH4分子的球棍模型为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.2-乙基-1,3-丁二烯分子的结构简式为CH2=C(C2H5)CH=CH2,键线式为,A正确;
B.乙醚的分子式为:C4H10O,B错误;
C.不存在3,4—二甲基戊烷,应该是2,3—二甲基戊烷,C错误;
D.CH4分子的空间填充模型为:,D错误;
答案选A。
3. 下列物质性质正确且与用途具有对应关系的是
A. 油脂能发生酸性水解,可用于制备肥皂和丙三醇
B. 氯乙烷汽化时大量吸热,可用作气雾剂处理运动伤痛
C. 甲醛能使蛋白质盐析,其水溶液用作防腐剂
D. 乙醇易溶解溴,可用作萃取溴水中的溴
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂能发生碱性水解生成高级脂肪酸钠和丙三醇,可用于制备肥皂和丙三醇,故A错误;
B.氯乙烷沸点较低,易液化,液态氯乙烷汽化时大量吸热,可用作气雾剂处理运动伤痛,故B正确;
C.甲醛能使蛋白质变性,故C错误;
D.乙醇与水互溶,不能从水中萃取溴,故D错误;
故选:B。
4. 有机物结构理论中有一个重要的观点:有机物分子中原子间或原子团间可以产生相互影响,从而导致化学性质的不同,以下的事实不能说明此观点的是
A. ClCH2COOH的酸性比CH3COOH酸性强
B. 丙酮分子(CH3COCH3)中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易发生卤代反应
C. 乙醛能与发生加成反应,而乙醇不能
D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇则很难
【答案】C
【解析】
【详解】A.两种物质都含有羧基,具有酸性,但ClCH2COOH含有-Cl官能团,对羧基产生影响,酸性增强,可说明氯原子对羧基有影响,故A不选;
B.丙酮(CH3COCH3)分子与乙烷分子中甲基连接的基团不同,丙酮中甲基与C=O相连,丙酮中的氢原子比乙烷分子中氢原子更易被卤素原子取代,说明羰基的影响使甲基中H原子比乙烷中氢原子更活泼,故B不选;
C.CH3CHO含有醛基可以与氢气发生加成反应,乙醇分子中不含不饱和价键,因此不能发生加成反应,两者所含官能团结构不同,因此反应不同,不是原子团之间相互影响,故C选;
D.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,故D不选;
故选:C。
5. C4H8的同分异构体(含顺反异构)有
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
【答案】D
【解析】
【分析】C4H8不饱和度为1,有烯烃、环烷烃两大类。
【详解】烯烃有:、、、
环烷烃有:、
共6种,故选D。
【点睛】本题考查有机物同分异构体的书写,题目涉及同分异构体中碳架异构、官能团位置异构、顺反异构,书写时注意思维的有序性。
6. 下列说法正确的是
A. 戊糖、碱基和磷酸可以通过加聚反应合成核酸
B. 聚合物的链节为
C. 合成酚醛树脂的单体有两种
D. 合成高分子的单体有三种
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.戊糖、碱基和磷酸通过缩聚反应合成核酸,A错误;
B.聚合物主链为碳碳双键发生加聚反应得到,单体为,B错误;
C.合成酚醛树脂的单体为甲醛、苯酚,C正确;
D.合成高分子的单体有CH2=CH-CH=CH2、CH(CN)=CH2共2种,D错误;
故选:C。
7. 2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破,首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如图:
合成路线中生成的有机物(不含催化剂)中不含有的官能团是
A. 酯基 B. 羟基 C. 醛基 D. 醚键
【答案】A
【解析】
【详解】合成路线中生成的有机物CH3OH中含有羟基,HCHO中含有醛基,HOCH2COCH2OH含有羰基和羟基,淀粉中含有羟基和醚键,则不含有的官能团是酯基,故选A。
8. 下列实验操作正确并能达到实验目的的是
A.制硝基苯水浴加热 B.有机层与水层分开 C.蒸馏提纯 D.蒸发得苯甲酸晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.缺少温度计无法控制水浴温度,故A错误;
B.分离互不相溶的液体应采用分液,利用分液漏斗分离,故B正确;
C.蒸馏装置中温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;
D.蒸发结晶应在蒸发皿中进行,故D错误;
故选:B。
二、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括两项,只选一个且正确的得2分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
9. 化学与生产、生活、社会密切联系,下列说法正确的是
A. 古代织物常以麻、丝、棉为原料,它们的主要成分都是纤维素
B. 光导纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维都是有机高分子材料
C. 热的纯碱溶液可以去除油污,“油污”的主要成分是烃
D. 酒精和苯酚可用于杀菌消毒,其消毒原理都是使蛋白质变性
【答案】D
【解析】
【详解】A.麻、棉主要成分是纤维素,丝的主要成分是蛋白质,A错误;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,B错误;
C.纯碱的水溶液显碱性,油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,油污的主要成分为油脂,C错误;
D.苯酚和酒精都是通过渗透到细菌体内,使细菌蛋白质变性,从而杀死细菌,D正确;
故选D。
10. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 在实验室制取的乙炔中混有H2S,可以依次通过装有CuSO4溶液和浓硫酸的洗气瓶净化
B. 乙醇、乙烷、乙酸都能和金属钠发生置换反应
C. 卤代烃中卤素原子的检验,可以向卤代烃中加NaOH溶液加热后,再加AgNO3溶液,观察现象
D. 淀粉溶液中加入稀硫酸,充分加热,冷却后,加入碘水,溶液未变蓝,说明淀粉已完全水解
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在实验室制取的乙炔中混有H2S,可以依次通过装有CuSO4溶液和浓硫酸的洗气瓶净化,A正确;
B.乙醇、乙酸都能和金属钠发生置换反应,而乙烷不能,B错误;
C.卤代烃中卤原子的检验可以向卤代烃中加NaOH溶液后,需加稀硝酸中和至溶液呈酸性后再加AgNO3溶液观察现象,C错误;
D.碘水和淀粉显蓝色,淀粉溶液中加入稀硫酸,充分加热,冷却后,加入碘水,溶液未变蓝,说明已经不存在淀粉,说明淀粉已完全水解,D正确;
故选:AD。
11. 布洛芬具有消炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法不正确的是
A. 乙可以和强碱溶液反应,不能和强酸反应 B. 乙中有1个手性碳原子
C. 甲能使酸性溶液褪色,乙不能 D. 甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
【答案】AC
【解析】
【详解】A.乙中含酯基可以在强碱溶液反应中水解、生成羧酸盐,所含N原子上有孤电子对,具有碱性,能和强酸反应,A错误;
B.如图所示: 乙中含1个手性碳原子,B正确;
C. 甲和乙的苯环所连的基团碳上均有氢,则都能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;
D. 据题干信息可知,甲修饰成乙,将羧基转化为酯基结构,可降低对胃、肠道的刺激,D正确;
故选:AC。
12. 山萘酚结构如图所示,其大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中,具有多种生物学作用,如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等。下列有关山萘酚叙述正确的是
A. 结构式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键
B. 可发生氧化反应、水解反应、加成反应
C. 可与NaOH反应,不能与NaHCO3反应
D. 1 mol山萘酚与溴水反应最多可消耗4 mol Br2
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构式中含有2个苯环和4个羟基、醚键、羰基、碳碳双键,A错误;
B.由结构简式可知,山萘酚中不含酯基、卤原子这类能水解的官能团,不能发生水解反应,B错误;
C.酚羟基有酸性,可与NaOH反应,碳酸的酸性比苯酚的强,所以不能与NaHCO3反应,C正确;
D.山萘酚分子中含有3个酚羟基,共有4个邻位H原子可被取代,且含有1个碳碳双键,可与溴发生加成反应,共需5mol,D错误;
故选:C。
13. β-苯基丙烯醛(结构简式如丁所示)可用于水果保鲜或制作食用香料,合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. 甲与乙互为同系物 B. 反应①为加成反应,反应②为消去反应
C 1 mol丙与足量金属钠反应放出1 g H2 D. 1 mol丁可被1 mol新制Cu(OH)2完全氧化
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲中含有苯环,乙中不含苯环,甲、乙结构不相似,二者不互为同系物,故A错误;
B.甲和乙发生加成反应生成丙,丙中醇羟基发生消去反应生成丁,所以反应①为加成反应,反应②为消去反应,故B正确;
C.醇羟基和Na反应生成氢气,且醇羟基和氢气的比例关系为2:1,则1 mol丙与足量Na反应生成0.5mol氢气,生成氢气的质量0.5mol×2g/mol=1g,故C正确;
D.醛基和氢氧化铜悬浊液反应的比例关系为-CHO~2Cu(OH)2,丁中含有1个醛基,所以1mol丁可被2mol新制Cu(OH)2完全氧化,故D错误;
故选:BC。
14. 下列有关溴水的实验方案设计正确的是
A. 除去苯中的苯酚:加入浓溴水后过滤
B. 鉴别直馏汽油、裂化汽油:各取液体少许,加入溴水,振荡,静置,观察现象
C. 检验中的碳碳双键:加入足量新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,待反应充分后加入溴水,若溴水褪色,则证明有碳碳双键
D. 探究溴水与乙醛发生有机反应的类型:向溴水中加入足量乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.除杂时应能将杂质除去并不能引入新的杂质,如加入浓溴水,生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯,不能得到纯净的苯,并引入新的杂质,不能用来除杂,应加入NaOH溶液后分液,故A错误;
B.直馏汽油为饱和烃类,裂化汽油中含有不饱和烃,可以用溴水鉴别,溴水褪色的是裂化汽油,不褪色的是直馏汽油,故B正确;
C.加入足量新制氢氧化铜悬浊液后溶液呈碱性,OH-能够和Br2发生反应而使溴水褪色,不能说明碳碳双键和Br2发生了加成反应,不能证明有碳碳双键,故C错误;
D.该方案中,无论取代(生成HBr)或氧化乙醛(生成CH3COOH),均使反应后溶液显酸性,故D错误;
故选B。
第11卷(非选择题,共60分)
三、非选择题,本题包括5小题,共60分。
15. I.现有下列几种有机物:①乙酸 ②乙二醇 ③CH3CH=CHCH(CH3)2④HCOOCH3⑤丙三醇。请回答:
(1)存在顺反异构的分子是___________(填序号),写出该分子的反式结构的结构简式:___________。
(2)含有相同官能团但既不是同系物也不是同分异构体的是___________(填序号,下同)。
(3)核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同的是___________,两者沸点较高的是___________。
II.回答下列问题。
(4)合成聚丙烯酸钠 的单体的结构简式是___________;
(5)合成涤纶 有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___________。
【答案】(1) ① ③ ②.
(2)②和⑤ (3) ①. ①和④ ②. ①
(4)CH2=CHCOONa
(5)
【解析】
【小问1详解】
具有顺反异构体的有机物中C=C双键同一碳原子应连接不同的原子或原子团,存在顺反异构的分子是③CH3CH=CHCH(CH3)2,该分子的反式结构的结构简式为: 。
【小问2详解】
②乙二醇、⑤丙三醇都含有羟基,但个数不同,既不是同系物也不是同分异构体。
【小问3详解】
①乙酸和④HCOOCH3都含有两种环境的H原子且个数比都是3:1,核磁共振氢谱图上峰数目和峰面积之比均相同,乙酸分子间能够形成氢键,沸点较高。
【小问4详解】
合成聚丙烯酸钠 的单体的结构简式是CH2=CHCOONa。
【小问5详解】
合成涤纶 有两种单体,分别是HOCH2CH2OH和 ,其中 含有羧基,能够和NaHCO3反应。
16. 完成下列问题。
(1)研究化学物质的方法有很多,常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱,其中用于确定分子结构的有___________(填序号)
(2)下列物质中,其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是___________(填字母)。
A B. C. D.
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%。
①如图是该有机物甲的质谱图,则其相对分子质量为___________,分子式为___________。
②确定甲的官能团:通过实验可知甲中一定含有羟基,写出羟基的电子式___________;甲可能的结构有___________种。
③确定甲的结构简式:经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示,则甲的结构简式为___________。
【答案】(1)①⑥ (2)AC
(3) ①. 74 ②. C4H10O ③. ④. 4 ⑤. C(CH3)3OH
【解析】
【小问1详解】
①核磁共振氢谱能显示其分子中含有几种处于不同化学环境的氢原子;⑥红外光谱能分析分子中的原子团、化学键,因此用于分子结构确定的有①⑥;
【小问2详解】
A.C(CH3)4分子中只有一种等效氢,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,故选A;
B.CH3COOH分子中有两种等效氢,核磁共振氢谱中有两个吸收峰,故不选B;
C.CH3OCH3分子中只有一种等效氢,核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,故选C;
D.CH3COOCH3分子中有两种等效氢,核磁共振氢谱中有两个吸收峰,故不选D;
选AC。
【小问3详解】
某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,根据质量守恒,氧的质量分数是21.63%,n(C): n(H): n(O)==4:10:1 ,则甲的实验式(最简式)是C4H10O。
①根据该有机物甲的质谱图,最大质荷比为74,则其相对分子质量为74,分子式为C4H10O;
②羟基中含有1个孤电子,羟基的电子式为;甲可能的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、C(CH3)3OH、(CH3)2CHCH2OH,共4种;
③经测定有机物甲的核磁共振氢谱有2组峰,则甲的结构简式为C(CH3)3OH。
17. 叔丁基苯[]是重要的精细化工中间体,实验室可以以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为原料,在无水AlCl3催化下加热制得。相关物质的物理常数和物理性质如表:
物质 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯 78 0.88 5.5 80.1 难溶于水,易溶于乙醇
氯代叔丁烷 92.5 1.85 -26 51.6 难溶于水,可溶于苯
叔丁基苯 134 0.87 -58 169 难溶于水,易溶于苯
叔丁基苯的制取原理为:
实验室制取叔丁基苯的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120 mL的苯和适量无水AlCl3,由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷15 mL,控制温度反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2% Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集馏分,得叔丁基苯30 g。
(1)仪器a的名称为___________;和普通分液漏斗相比,使用恒压滴液漏斗的优点是___________。
(2)洗涤操作中,水洗的目的是___________;无水硫酸镁的作用是___________。
(3)常压蒸馏时,最低控制温度为___________℃。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 可以使液体顺利滴下
(2) ①. 洗掉等(或洗掉可溶性无机物) ②. 吸水(或干燥)
(3)
【解析】
【分析】叔丁基苯的制取原理为:,苯和氯代叔丁烷在三颈烧瓶中发生反应生成,将反应后的混合物依次用稀盐酸、2% Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集馏分,得叔丁基苯。
【小问1详解】
仪器a的名称为球形冷凝管;使用恒压滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下。
【小问2详解】
水洗的目的是洗掉等(或洗掉可溶性无机物);无水硫酸镁的作用是吸水(或干燥)。
【小问3详解】
常压蒸馏的目的是除去苯、氯代叔丁烷,由表中数据可知,应控制最低温度为。
18. 化学物质的“功”与“过”在于人们是否合理的利用。家居装修中人们对甲醛唯恐避之不及,而我们使用的新教材中,数次提及合理应用甲醛服务于生活的实例。酚醛树脂材料具有绝缘、隔热、难燃等性能,生产、生活中应用广泛,合成酚醛树脂反应如图所示。
应用所学知识和提供的信息,分析回答下面的问题。
已知:连接在某些原子或原子团上的氢原子(M—H)有较强的活泼性,一定条件下容易和甲醛发生反应。M可以为RO-、 、 、 、RHN-。
①M—H+HCHOMCH2OH
②MCH2OH+M—HMCH2M+H2O
③脱水反应可发生在分子间,也可发生在分子内
I.维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如下:
(1)反应①聚合的类型为___________;物质B的名称为___________。
(2)反应①②的顺序___________(填“能”或“不能”)互换,理由是___________。
(3)反应③分两步完成,第一步反应类型为___________。
II.回答下列问题:
(4)有机玻璃( )因具有良好的性能而广泛应用于生产、生活中。以甲醛、丙醛为原料合成有机玻璃,下列合成路线中,P的结构简式为___________,PQ的反应类型为___________。
【答案】(1) ①. 加成聚合 ②. 聚乙烯醇
(2) ①. 不能 ②. 先水解生成的乙烯醇不稳定,迅速变为乙醛,难以发生下步反应
(3)加成反应 (4) ①. ②. 消去反应
【解析】
【分析】 发生加聚反应生成 ,A发生水解生成B( ),B与甲醛反应生成维纶,据此分析解答。
【小问1详解】
由上述分析可知 通过加聚反应生成A;由B的结构简式可知B名称为聚乙烯醇;
【小问2详解】
反应①②的顺序不能颠倒,因此先发生水解的产物为乙烯醇,乙烯醇不稳定,迅速变为乙醛,难以发生下步反应;
【小问3详解】
反应③分两步完成,第一步是醇与醛基之间的加成反应,第二步是羟基之间的脱水反应;
【小问4详解】
甲醛与丙醛发生加成反应生成 ;然后发生消去反应生成 ;再用若氧化剂氧化生成 , 与甲醇发生酯化反应得到 ,最后发生加聚反应得到有机玻璃。
19. 有机化合物I是一种重要有机合成中间体,合成路线如图:
已知:① +
② +
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,G中含氧官能团的名称___________。
(2)1 mol D最多可以与___________mol的NaOH反应。
(3)写出H的结构简式___________。
(4)B→C的化学方程式___________。
(5)写出符合下列条件的物质C一种同分异构体的结构简式___________。
既能与FeCl3溶液显色又能与NaHCO3溶液反应且含有一个手性碳原子。
(6)设计由 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. 羰基
(2)2 (3)
(4) + +H2O
(5) (6)
【解析】
【分析】A发生催化氧化生成B,B与苯酚发生取代反应生成C,C与 在乙醇钠中反应生成D,D在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应生成E,E酸化后加热失去CO2得到F,根据F的分子式可知F的结构简式为 ,则E为 ;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个水分子形成碳碳双键。根据已知②可知G→I的化学方程式为 + +HCl。
【小问1详解】
A的名称为1,3-丁二醇,G中所含含氧官能团的名称为羰基;
【小问2详解】
D中包含一个酯基,则1molD最多可以与2mol的NaOH反应;
【小问3详解】
由以上分析可知H为 ;
【小问4详解】
B与苯酚发生取代反应C和水,反应方程式为: + +H2O;
【小问5详解】
既能与FeCl3溶液显色又能与NaHCO3溶液反应说明该同分异构体中同时含有酚羟基和羧基,其中含有手性碳原子的一种结构简式可为 ;
【小问6详解】
可先将 催化氧化,再发生已知①类型反应得到 ,最后发生已知②类型反应得到 ,具体路线为 。