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试卷第=page1111页,共=sectionpages1111页试卷第=page11页,共=sectionpages33页第三章《烃的衍生物》单元测试高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3一、单选题1.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如下图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是A.它的一氯代物有9种B.它和丁基苯()互为同分异构体C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应2.2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出,氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎。氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示,对这两种化合物的描述错误的是A.氯喹的化学式为C18H26N3Cl,羟基氯喹的化学式为C18H26N3OClB.与足量的H2发生加成反应后,两分子中的手性碳原子数相等C.加入NaOH溶液并加热,再加入AgNO3溶液后生成白色沉淀,可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子D.为增大溶解度,易于被人体吸收,经常把氯喹或羟基氯喹与硫酸、盐酸或磷酸制成盐类3.紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是A.分子式为C14H14O4B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色C.能够发生水解反应D.能够发生消去反应生成双键4.下列各组有机化合物中,不论三者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时消耗氧气的质量不变的是A.,, B.,,C.,, D.,,5.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是A.可与氢气发生加成反应 B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应 D.不能与金属钠反应6.下列物质属于酮的是A. B. C. D.7.工业上可由乙苯生产苯乙烯:+H2↑,下列有关说法正确的是A.该反应的类型为取代反应B.乙苯的同分异构体共有三种C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为78.苯中可能混有少量的苯酚,下列实验能证明苯中是否混有少量苯酚的是①取样品,加入少量高锰酸钾酸性溶液,振荡,看酸性高锰酸钾溶液是否褪色,褪色则有苯酚,不褪色则无苯酚②取样品,加入氢氧化钠溶液,振荡,观察样品是否分层③取样品,加入过量的浓溴水,观察是否产生白色沉淀,若产生白色沉淀则有苯酚,没有白色沉淀则无苯酚④取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚A.仅③④ B.仅①③④ C.仅①④ D.全部9.下列物质既能发生消去反应,又能氧化成酮的是A.CH3CH2CH2OH B.(CH3)3CCH2OHC. D.10.环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到结构和理论化学家的注意,根据其转化关系,下列说法正确的是A.b的所有原子都在一个平面内B.p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃C.m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种D.反应①是加成反应,反应②是消去反应11.下列实验能证明苯酚具有弱酸性的是A.苯酚在常温下溶解度不大B.苯酚可与FeCl3反应C.苯酚能与NaOH溶液反应,但不能和NaHCO3溶液反应D.苯酚浊液中加入NaOH后,浊液变澄清,生成苯酚钠和水12.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是A.M和N均能使酸性KMnO4溶液褪色 B.M和N互为同分异构体C.M分子中所有碳原子均处于同一平面上 D.N能发生取代,消去,加成反应13.乙酰苯胺可用作止痛剂、退热剂,制备装置如图所示。反应原理为:。已知苯胺可溶于水,沸点,接触空气易被氧化;冰醋酸的沸点为。乙酰苯胺的溶解度如下表:温度/20255080100溶解度/g0.460.560.843.455.5下列说法错误的是A.反应物中加入适量锌粉,防止苯胺被氧化B.使用球形冷凝管可以提高反应物的转化率C.用水浴加热效果更佳D.反应结束后,将锥形瓶中反应液倒入冷水中,过滤、洗涤,可获得乙酰苯胺晶体14.一种β—内酰胺酶抑制剂(结构简式如图)与抗生素联用具有很好的杀菌效果。下列说法错误的是A.其分子式为C8H9NO5B.该分子存在顺反异构现象C.有4种含氧官能团D.1mol该分子最多与3molH2发生加成反应15.实验室可用硫酸酸化的Na2Cr2O7溶液氧化正丁醇制备正丁醛(反应温度90~95℃),实验装置和相关数据如下:物质沸点/℃密度/(g·cm-3)水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶下列说法正确的是A.温度计a、b的水银球中有错误的一处是bB.冷凝管中的冷却水从d口进、c口出C.除去粗产品中的水分可用分液的方法D.用蒸馏法除去产品中的正丁醇,可控制温度为117.2℃二、填空题16.柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素。已知柠檬醛的结构简式为。(1)柠檬醛能发生的反应有___________(填字母)。①能使溴的四氯化碳溶液褪色②能与乙醇发生酯化反应③能发生银镜反应④能与新制的反应⑤能使酸性溶液褪色A.①②③④
B.①②④⑤
C.①③④⑤
D.①②③④⑤(2)检验柠檬醛分子含有醛基的方法为___________。发生反应的化学方程式为______________________。(3)要检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法为___________。17.A、B、C、D、E五种有机物的结构简式如图所示。(1)A→B的反应类型是___。A中含氧官能团的名称___。(2)上述有机物能发生银镜反应的是___(填代号),互为同分异构体的是__(填代号)。(3)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则上述分子中所有原子有可能都在同一平面的是___(填代号)。(4)由C形成高聚物的结构简式是___。(5)写出由A→C的化学反应方程式___。18.某有机化合物的分子式为,主链有4个碳原子,能发生银镜反应。请写出其可能的结构简式___________。19.1,4-二氧杂环己烷(又称1,4-二氧六环或1,4-二恶烷,)是一种常用的溶剂,在医药、化妆品、香料等精细化学品的生产中有广泛应用。请以乙烯为基础原料,使用逆合成分析法设计它的合成路线____________。(提示:参考乙醇分子间脱水生成乙醚的反应。)三、计算题20.将12g某有机物在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,并将CO2和H2O通过浓硫酸,浓硫酸增重14.4g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4g。(1)请写出该有机物的分子式___。(2)请写出该有机物可能的结构简式___。21.(1)完全燃烧0.1mol某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液,实验结束后,称得浓硫酸增重9g,浓碱液增重17.6g。该烃的化学式为_____。
(2)某烃2.2g,在O2中完全燃烧,生成6.6gCO2和3.6gH2O,在标准状况下其密度为1.9643g·L-1,其化学式为______。
(3)某烷烃的相对分子质量为128,该烷烃的化学式为______。
(4)在120℃和101kPa的条件下,某气态烃和一定质量的氧气的混合气体,点燃完全反应后再恢复到原来的温度时,气体体积缩小,则该烃分子内的氢原子个数______。
A.小于4
B.大于4
C.等于4
D.无法判断22.完全燃烧标准状况下某气态烃2.24L,生成CO28.8g,水3.6g,求:(1)该烃的相对分子质量_______。(2)该烃的分子式_______。23.A、B都是芳香族化合物,1molA水解得到1molB和1mol醋酸。A、B相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O,且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652)。A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色。(1)A、B相对分子质量之差为___________。(2)1个B分子中应该有___________个氧原子。(3)A的分子式是___________。(4)B可能有的三种结构简式是___________、___________、___________。四、实验题24.2—硝基—1,3—苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:部分物质相关性质如表:名称相对分子质量性状熔点/℃水溶性(常温)间苯二酚110白色针状晶体110.7易溶2—硝基—1,3—苯二酚155桔红色针状晶体87.8难溶制备过程如下:第一步:磺化。称取77.0g间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌15min(如图1)。第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),收集馏出物,得到2—硝基—1,3—苯二酚粗品。请回答下列问题:(1)图1中仪器b的名称是_______;磺化步骤中控制温度最合适的范围为_______(填字母代号,下同)。A.30~60℃
B.60~65℃
C.65~70℃
D.70~100℃(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是_______。(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。A.不溶或难溶于水,便于最后分离 B.具有较低的熔点C.在沸腾下与水不发生化学反应 D.难挥发性(5)下列说法正确的是_______。A.直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出B.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸C.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水(6)蒸馏所得2—硝基—1,3—苯二酚中仍含少量杂质,可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单实验证明2—硝基—1,3—苯二酚已经洗涤干净_______。(7)本实验最终获得15.5g桔红色晶体,则2—硝基—1,3—苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。25.苯乙酮不仅是重要的化工原料,还是精细品化学、农药、医药、香料的中间体。苯乙酮广泛用于皂用香精和烟草香精中等,其合成路线为:++CH3COOH已知:苯乙酮:无色晶体,能与氯化铝在无水条件下形成稳定的络合物。制备过程中还有CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。物质沸点/℃密度(g/cm3)、20℃)溶解性苯乙酮2021.03不溶于水,易溶于多数有机溶剂苯800.88苯难溶于水乙酸1181.05能溶于水、乙醇、乙醚、等有机溶剂。乙酸酐139.81.08遇水反应,溶于氯仿、乙醚和苯主要步骤:用如图所示装置进行,迅速称取20.0g无水氯化铝,加入反应瓶中,再加入30mL无水苯,边搅拌边滴加6.5g新蒸出的乙酸酐和10mL无水苯,水浴加热直至气体全部逸出。请回答:(1)仪器N的名称:____。(2)反应需在无水条件下进行,且称取氯化铝和投料都要迅速,其原因是____。(3)反应过程中,为确保乙酸酐无水,需要加入干燥剂进行加热重新回流,下列选项中不能用做此过程的干燥剂的是____(填字母选项)。A.五氧化二磷 B.无水硫酸钠 C.碱石灰 D.分子筛.(4)制备过程中,需要慢速滴加,控制反应温热,理由是:____。(5)反应中所使用的氯化铝大大过量,原因是:____。(6)对粗产品提纯时,从下列选项中选择合适的操作(操作不能重复使用)并排序:____。f→(____)→(____)→(____)→(____)→aa.蒸馏除去苯后,收集198℃~202℃馏分b.水层用苯萃取,萃取液并入有机层c.过滤d.依次用5%NaOH溶液和水各20mL洗涤e.加入无水MgSO4固体f.冰水浴冷却下,边搅拌边滴加浓盐酸与冰水的混合液,直至固体完全溶解后停止搅拌,静置,分液。(7)在分离提纯过程中,加入浓盐酸和冰水混合物的作用是____。(8)经蒸馏后收集到5.6g纯净物,其产率是___(用百分数表示,保留三位有效数字)。26.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置(省略加热和部分夹持装置)如图:可能用到的有关数据如表:性质物质相对分子质量沸点/℃密度/g·cm-3溶解性环己醇1001610.9618微溶于水环己烯82830.8102难溶于水合成反应:在a中加入20g环己醇和少量碎瓷片,在搅动下慢慢加入1mL浓H2SO4;b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。分离、提纯:反应得到的粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%的碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到10g纯净环己烯。回答下列问题:(1)装置b的名称是_____。(2)加入碎瓷片的作用是_____;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是_____(填字母)。A.立即补加
B.冷却后补加
C.继续加热
D.重新配料(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并_____,在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____(填“上口倒出”或“下口放出”)。(4)分离、提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____。27.某兴趣小组针对银镜的制备与去除进行了相关实验探究。回答下列问题:I.制备银镜(1)下列有关制备银镜过程中的相关描述不正确的有_______(填标号)。A.边振荡盛有2%的溶液的试管,边逐滴滴入2%的氨水,使最初产生的沉淀溶解,得到银氨溶液B.是配位化合物,配位原子是N,中心离子的配位数是2C.将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中,用酒精灯的外焰给试管底部加热,一段时间后,产生银镜D.只有醛类物质才能发生银镜反应II.去除银镜(2)用一定浓度的去除银镜,此法的缺点是_______。(3)利用溶液去除银镜:i.配制溶液:配制溶液时,需用到的玻璃仪器除了烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还有①_______。ii.将溶液(pH≈2)加入有银镜的试管中,充分振荡,银镜部分溶解。于是,进行如下相关实验探究。猜想a:氧化了Ag;猜想b:时,氧化了Ag为验证猜想,设计如下实验。(限选试剂:A.溶液B.溶液C.溶液D.溶液)操作现象结论取少量上述溶解银镜后的溶液,滴加几滴溶液②____猜想a成立,溶解银镜的离子方程式为③___将④___(填试剂对应标号)两种溶液等体积混合,取4mL混合溶液,加入有银镜的试管中,充分振荡银镜不溶解猜想b不成立(4)利用溶液去除银镜:将溶液,加入有银镜的试管中振荡,银镜全部溶解,且有白色沉淀产生。将分离得到的白色沉淀置于试管中,滴加氨水,沉淀溶解,该沉淀溶解的离子方程式为_______。(5)相同条件下,溶液比溶液去除银镜更彻底,其原因是_______。答案第=page2424页,共=sectionpages1313页参考答案:1.D【解析】A.该物质结构不对称,共有8种位置的H原子,则它的一氯代物有8种,故A错误;B.丁基苯的分子式为C10H14,柠檬烯的分子式为C10H16,二者分子式不同,不互为同分异构体,故B错误;C.环状结构中含饱和碳原子,为四面体结构,分子中所有碳原子不可能在同一个平面内,故C错误;D.含C=C,能发生加成、加聚、氧化,含H原子,能在一定条件下发生取代,则一定条件下,它可以分别发生加成、取代和氧化、加聚反应,故D正确;故选D。2.C【解析】A.由结构简式可知,氯喹的化学式为C18H26N3Cl,羟基氯喹的化学式为C18H26N3OCl,故A正确;B.与足量的氢气发生加成反应后,所得产物都有如图*所示的5个手性碳原子:、,故B正确;C.检验氯喹或羟基氯喹中含有氯原子时,应该先加入氢氧化钠溶液,共热后,为防止氢氧根离子干扰氯离子检验,应先加入硝酸酸化使溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,就可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子,故C错误;D.在氯喹和羟基氯喹中都含有亚氨基,能够与酸形成配位键而结合在一起,使物质在水中溶解度大大增加,从而更容易被人体吸收,故D正确;故选C。3.B【解析】A.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4,A叙述正确;B.该有机物的分子在有羟基,且与羟基相连的碳原子上有氢原子,故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化,能使酸性重铬酸钾溶液变色,B叙述不正确;C.该有机物的分子中有酯基,故其能够发生水解反应,C叙述正确;D.该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键,D叙述正确。综上所述,故选B。4.B【解析】有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为;有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为,有机物总物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的质量不变,说明有机物()分子的与有机物()分子的相同,据此分析判断。【解析】A.的,的,的,A不符合题意;B.的,的,的,B符合题意;C.的,的,的,C不符合题意;D.的,的,的,D不符合题意;答案选B。5.D【解析】A.该物质含有苯环和碳碳双键,一定条件下可以与氢气发生加成反应,故A正确;B.根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子,故B正确;C.该物质含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应,故C正确;D.该物质含有普通羟基和酚羟基,可以与金属钠反应放出氢气,故D错误;故答案为D。6.C【解析】A.为甲醛,故A不符合题意;B.为甲酸,故B不符合题意;C.中含有羰基,属于酮类物质,故C符合题意;D.中含有醚键,故D不符合题意;故答案:C。7.C【解析】A.该反应过程中,-CH2CH3→-CH=CH2,由饱和键变为不饱和键,属于消去反应,不属于取代反应,A项错误;B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,二甲苯有邻、间、对三种,C8H10还可以是含有双键、三键的链状不饱和烃,所以乙苯的同分异构体多于三种,B项错误;C.乙苯与溴不反应,苯乙烯含有碳碳双键,与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,可以鉴别,故C正确;D.苯环是平面正六边形,由于乙基中的两个碳原子均为四面体形碳原子,故乙苯共平面的碳原子最少有7个,最多有8个;而苯乙烯中,苯基和乙烯基均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转两个平面可以重合,共平面的碳原子有8个,D项错误;故选C。8.C【解析】①苯酚能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是苯不能,所以取样品,加入少量高锰酸钾酸性溶液,振荡,看酸性高锰酸钾溶液是否褪色,褪色则有苯酚,不褪色则无苯酚,①正确;②不管苯中是否有苯酚,加入NaOH溶液都会产生分层,因此无法鉴别,②错误;③苯酚与溴水反应产生的三溴苯酚能溶于苯,因此不能鉴别,③错误;④苯酚遇到氯化铁溶液显示紫色,但是苯不能,取样品,滴加少量的FeCl3溶液,观察溶液是否显紫色,若显紫色则有苯酚,若不显紫色则无苯酚,④正确;综上分析,①④正确,答案选C。9.C【解析】A.CH3CH2CH2OH羟基所连碳的相邻碳上连有H,能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上有氢,能发生氧化反应生成醛,A项错误;B.(CH3)3CCH2OH中羟基相连的碳原子上无H,不能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上有氢,能发生氧化反应生成醛,B项错误;C.中羟基相连的碳原子上连有H,能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上无氢能发生氧化反应生成酮,C项正确;D.中羟基相连的碳原子上无H,不能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上有氢,能发生氧化反应生成醛,D项错误;答案选C。10.C【解析】A.b分子中含有多个饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,所以不可能物质分子中所有原子都在一个平面内,A错误;B.p分子β-C原子上没有氢原子,所以p不能与NaOH乙醇溶液共热而发生消去反应产生烯烃,B错误;C.m分子式是C7H8O,其同分异构体中属于芳香族化合物的有、、、、,共5种,C正确;D.b分子中碳碳双键断裂,两个碳原子上共结合一个基团得到p,所以反应①属于加成反应;物质p为卤代烃,卤代烃先发生水解生成了连接在一个C原子上2个羟基的二元醇,根据同一个碳上连有两个羟基时不稳定,会自动脱去一分子的水,最终生成物质m,故反应的类型是先发生取代反应后发生消去反应,D错误;故合理选项是C。11.C【解析】A.苯酚的酸性是化学性质,而苯酚在常温下溶解度不大是物理性质,二者没有因果关系,A不合题意;B.苯酚可与FeCl3反应不能说明苯酚的酸性强弱,B不合题意;C.苯酚能与NaOH溶液反应,说明苯酚有酸性,但不能和NaHCO3溶液反应,说明苯酚的酸性比碳酸更弱,而已知H2CO3是弱酸,故可得苯酚是弱酸,C符合题意;D.苯酚浊液中加入NaOH后,浊液变澄清,生成苯酚钠和水,只能说明苯酚有酸性,但不能说明其为弱酸,D不合题意;故答案为:C。12.A【解析】A.M中含有羟基,N中含有醛基,M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B.M的分子式为C10H14O,N的分子式为C10H16O,分子式不同,不是同分异构体,故B错误;C.分子中,标有*号的碳原子至少有1个不再苯环决定的平面上,不可能所有碳原子均处于同一平面上,故C错误;
D.N不含羟基或卤素原子,不能发生消去反应,故D错误;选A。13.C【解析】A.由于苯胺接触空气易被氧化,反应物中加入适量锌粉,锌粉可与酸反应生成氢气,形成氢气环境,从而防止苯胺被氧化,故A正确;B.球形冷凝管内管曲面多,可使蒸气与冷凝液充分进行热量交换,可使更多蒸发出去的有机物冷凝为液态回流,减小反应物蒸发损失,使反应充分进行,可以提高反应物的转化率,故B正确;C.由题中信息可知,制取乙酰苯胺的反应温度为105,大于水的沸点,所以该反应不能使用水浴加热,故C错误;D.由题中信息可知,反应物苯胺、乙酸均溶于水,产物乙酰苯胺在20时溶解度很小,所以,反应结束后,将锥形瓶中反应液倒入冷水中,乙酰苯胺为沉淀,过滤、洗涤,可获得乙酰苯胺晶体,故D正确;答案为C。14.D【解析】A.由结构简式可知,有机物的分子式为C8H9NO5,故A正确;B.由结构简式可知,有机物分子中含有碳碳双键,碳碳双键的两端碳原子上都连两个不同基团或原子,则该分子存在顺反异构现象,故B正确;C.由结构简式可知,有机物分子中含有的含氧官能团为羟基、羧基、醚键和酰胺基,共4种,故C正确;D.由结构简式可知,有机物分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1mol该分子最多与1mol氢气发生加成反应,故D错误;故选D。15.C【解析】控制反应温度为90~95℃,共热硫酸、Na2Cr2O7、正丁醇的混合物,正丁醇被Na2Cr2O7氧化为正丁醛,正丁醛、正丁醇挥发、部分水蒸发,用冷凝管冷凝,在锥形瓶中收集得到正丁醛、正丁醇、水的混合物。【解析】A.温度计a测定的是反应液的温度,应将水银球插入反应液中,A错误;B.冷却水从下口进、上口出,B错误;C.由于正丁醛微溶于水,可用分液的方法除去粗产品中的水分,C正确;D.若控制温度为117.2℃,则正丁醛必将同时被蒸出,D错误;选C。16.
C
在柠檬醛中加入银氨溶液,水浴加热,有银镜出现,说明含有醛基(答案合理即可)
加足量银氨溶液(或新制的)氧化后,取上层清液调至酸性,再加入酸性溶液,若溶液褪色说明有碳碳双键【解析】(1)柠檬醛分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液、酸性溶液褪色,含有醛基,能发生银镜反应、能与新制的反应,分子中不含羧基,则不能与乙醇发生酯化反应,故答案选C;(2)可用银氨溶液检验醛基,在柠檬醛中加入银氨溶液,水浴加热,有银镜出现,说明含有醛基,化学方程式为;(3)醛基能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,用溴水或酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键时,应先排除醛基对碳碳双键的影响,在柠檬醛中加入足量银氨溶液,加热使其充分反应,取上层清液调至酸性,再加入酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液褪色,说明含有碳碳双键。17.
氧化反应
羧基、羟基
BD
CE
C
+H2O【解析】A中含有羟基和羧基、B中含有醛基和羧基、C中含有碳碳双键和羧基、D中含有酯基和羧基、E中含有酯基,且CE互为同分异构体,再结合各物质的官能团所具有的性质进行分析。【解析】(1)A在Cu作催化剂、加热条件下发生氧化反应生成B,则反应类型为氧化反应;由A的结构简式可知,含有-COOH、-OH,名称分别为羧基、羟基;(2)含有醛基的有机物能发生银镜反应,上述有机物能发生银镜反应的是BD;分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,C与E的分子式均是C9H8O2,结构不同,二者互为同分异构体;(3)HCHO分子中所有原子都在同一平面内,所以羧基中所有原子是共平面的。又因为苯环和碳碳双键是平面型结构,所以C中的所有原子是可能在同一平面内;只要含有饱和碳原子,则其所有的原子就不可能在同一个平面内;答案选C;(4)由C形成高聚物是发生加聚反应,则高聚物的结构简式是;(5)由A→C是在浓硫酸催化剂下加热反应生成和水,化学反应方程式为+H2O。18.、、、【解析】分子式为,主链有4个碳原子,能发生银镜反应,则含有醛基(—CHO),因此支链有2个C原子,可以是两个—CH3,具体结构为:、、,也可以是—C2H5,结构只能为。19.CH2=CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH【解析】以乙烯为原料制备1,4-二氧六环,可由乙二醇发生取代反应得到,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷发生水解反应生成乙二醇,其合成路线为CH2=CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH。20.
C3H8O
CH3CH2CH2OH、、CH3CH2OCH3【解析】(1)由浓硫酸增重14.4g可知,有机物中含有氢原子的物质的量为×2=1.6mol,由碱石灰增重26.4g可知,有机物中含有碳原子的物质的量为=0.6mol,则有机物中含有碳原子的物质的量为=0.2mol,则有机物的化学式为C3H8O,由于有机物分子中氢原子个数已达到饱和,所以有机物的分子式为C3H8O,故答案为:C3H8O;(2)分子式为C3H8O的有机物可能为醇或醚,若为醇,可能为1—丙醇、2—丙醇,结构简式为CH3CH2CH2OH、;若为醚,可能为甲乙醚,结构简式为CH3CH2OCH3,故答案为:CH3CH2CH2OH、、CH3CH2OCH3。21.
C4H10
C3H8
C9H20
A【解析】(1)0.1mol烃中所含n(C)==0.4mol,所含n(H)=×2=1mol,则每个烃分子中含有4个C原子、10个H原子,即该烃的化学式为C4H10。(2)该烃的摩尔质量M=22.4L·mol−1×1.9643g·L−1=44g·mol−1,即相对分子质量为44。该烃分子中N(C)∶N(H)=;该烃的最简式为C3H8,结合该烃的相对分子质量为44,可知其化学式为C3H8;(3)设该烷烃化学式为CnH2n+2,则14n+2=128,解得n=9,则该烷烃的化学式为C9H20;(4)在120℃和101kPa的条件下,设该烃的分子式为CxHy,则CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O(g),因为反应后气体体积缩小了,则1+x+>x+,即y<4;综上所述,本题答案是A。22.
28
C2H4【解析】n(烃)=,n(C)=n(CO2)=,n(H)=2n(H2O)=,故1mol烃中,含C原子2mol,H原子4mol,改烃为C2H4。【解析】(1)根据分析,该烃为乙烯,相对分子质量为28;(2)乙烯分子式为:C2H4。23.
42
3
C9H8O4
【解析】A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2和H2O.且B分子碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%,根据B+CH3COOH→A+H2O判断,假设A的相对分子质量为200,则B的最大相对分子质量为156,含氧1-65.2%=34.8%,则氧原子个数最多为156×34.8%÷16=3.4,A溶液具有酸性,不能使FeCl3溶液显色,则A中含羧基和酯基,1molA水解得到1molB和1mol醋酸,可知B中含有-COOH、-OH,B中至少含3个O,则B分子中含有3个O原子,则有机物B的相对分子质量=3×16÷0.348=138,B分子是去掉1个-COOH、-OH剩余基团的式量=138-45-17=76,则剩余基团用商余法76÷12=6…4,故为-C6H4-,B的分子式为C7H6O3;A的分子式为C9H8O4,以此解答该题。【解析】(1)根据B+CH3COOH→A+H2O可知,Mr(A)-Mr(B)=Mr(CH3COOH)-Mr(H2O)=60-18=42;(2)由以上分析可知B分子式为C7H6O3,含有3个氧原子;(3)A的分子式是C9H8O4;(4)B的分子式为C7H6O3,B属于芳香族化合物,结合分析,B中含有苯环、羟基和羧基,则B的三种可能的结构简式为、、。24.(1)
球形冷凝管
B(2)防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子(3)在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却(4)AC(5)AB(6)取最后一次洗涤液少量,滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净,反之则没有洗涤干净(7)14.3%【解析】由题中信息可知,间苯二酚与适量浓硫酸共热后可发生磺化反应;待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min;将硝化反应混合物的稀释液进行水蒸气蒸馏可以得到2-硝基-1,3-苯二酚。(1)根据仪器的外观可知图1中仪器b的名称是球形冷凝管;由题中信息可知,在磺化步骤中要控制温度低于65°C。若温度过低,磺化反应的速率过慢;间苯二酚具有较强的还原性,而浓硫酸具有强氧化性,若温度过高,苯二酚易被浓硫酸氧化,并且酚羟基的所有邻位均可被磺化,这将影响下一步硝化反应的进行,因此,在磺化步骤中控制温度最合适的范围为60°C~65°C,故选B,故答案为:球形冷凝管;B;(2)已知酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代,故第一步磺化引入磺酸基基团(—SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,故答案为:防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子;(3)类比浓硫酸的稀释方法,为了防止液体飞溅和硝酸温度过高发生分解和挥发过多,要将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中,因此硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是:在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却,故答案为:在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却;(4)由题中信息可知,水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,在低于100°C的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。因此,被提纯物质必须具备的条件是:其在一定的温度范围内有一定的挥发性,可以随水蒸气一起被蒸馏出来;不溶或难溶于水,便于最后分离;在沸腾条件下不与水发生化学反应,故选AC,故答案为:AC;(5)A.由于2-硝基-1,3-苯二酚的熔点是87.8°C,且难溶于水,因此冷凝管C中有2-硝基-1,3-苯二酚析出,可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出,故A正确;B.图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸,故B正确;C.反应一段时间后,停止蒸馏,应先打开旋塞,再熄灭酒精灯,C错误;答案选AB,故答案为:AB;(6)实验证明2-硝基-1,3-苯二酚已经洗涤干净,只需证明产品中不含硫酸根离子即可,具体操作为:取最后一次洗涤液少量,滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净,反之则没有洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少量,滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净,反之则没有洗涤干净;(7)77.0g间苯二酚的物质的量为=0.7mol,理论上可以制备出2-硝基-1,3-苯二酚0.7mol,质量为0.7mol×155g/mol=108.5g。本实验最终获得15.5g桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率为,故答案为:14.3%。25.(1)球形干燥管(或干燥管)(2)氯化铝易水解,失去催化活性;乙酸酐会水解(或与水反应),影响产率。(3)C(4)反应放热,滴加太快,温度过高,反应不易控制,易发生危险(5)苯乙酮及产物乙酸均会消耗氯化铝,导致催化剂用量过大(6)f→(b)→(d)→(e)→(c)→a(7)溶解氯化铝,破坏苯乙酮和氯化铝形成的络合物,减少苯乙酮的损失,提高产率(8)73.2%【解析】为防止氯化铝水解,失去催化活性,防止乙酸酐水解,迅速称取20.0g无水氯化铝,加入反应瓶中,再加入30mL无水苯;反应放热,滴加太快,温度过高,反应不易控制,所以边搅拌边滴加6.5g新蒸出的乙酸酐和10mL无水苯,水浴加热直至气体全部逸出,得苯乙酮粗产品。(1)根据装置图,仪器N的名称是球形干燥管;(2)氯化铝易水解,失去催化活性,乙酸酐会水解(或与水反应),影响产率,所以反应需在无水条件下进行,且称取氯化铝和投料都要迅速;(3)乙酸酐遇水反应生成乙酸,能与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥,选C。(4)反应放热,滴加太快,温度过高,反应不易控制,易发生危险,所以制备过程中,需要慢速
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