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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年沪科新版选择性必修3化学上册阶段测试试卷79考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一;下列有关汉黄芩素的叙述正确的是。
A.汉黄芩素的分子式为C16H14O5B.将该物质分别加入高锰酸钾溶液、浓溴水中,均有颜色变化C.1mol该物质与足量氢氧化钠溶液反应,消耗3molNaOHD.与足量H2发生加成反应后的分子中有4个手性碳2、下列有关化学用语表示正确的是A.S2-的离子结构示意图B.HClO的电子式C.乙醇的球棍模型D.四氯化碳的结构式3、苯的结构可以表示为如图所示的“凯库勒式”和“鲍林式”;但后者更符合苯的实际结构,下列不能作为判断依据的是。
A.苯的邻位二氯代物没有同分异构体B.苯不能使高锰酸钾溶液褪色C.1mol苯可以和3mol氢气加成D.苯的二氯取代物只有3种4、卤代烃(CH3)2C=CHCl能发生的反应有。
①取代反应②加成反应③消去反应④氧化反应⑤加聚反应⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀A.以上反应均可发生B.只有③⑥不能发生C.只有①③不能发生D.只有②⑥不能发生5、苯乙烯的键线式为下列说法正确的是A.苯乙烯的同分异构体只有B.苯乙烯中所有原子一定处于同一平面C.苯乙烯可与溴的四氯化碳溶液发生取代反应D.苯乙烯的二氯代物有14种评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)6、化合物M(二乙酸—1;4—环己二醇酯)是一种制作建筑材料的原料。由环己烷为原料,合成M的路线如图(某些反应的反应物和反应条件未列出)。
回答下列问题:
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的结构有___种,写出一种核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式___。7、(1)的系统名称是_________;
的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。8、(1)系统命名法命名下列物质。
①_____________;
②_______________;
③__________________;
(2)C6H5CH2OH的类别是_______________,所含官能团的电子式为________________。9、根据题目的已知填空。
(1)有机物与极性试剂的反应可做如下理解:
①
②
③已知:
写出下列物质的结构简式。
_______、_______、_______、_______、_______。
(2)已知:写出下面流程中反应Ⅰ和反应Ⅱ的化学方程式。
反应Ⅰ_______;反应Ⅱ_______。10、(1)有机物用系统命名法命名:__。
(2)写出4—甲基—2—乙基—1—戊烯的结构简式:__。
(3)下列物质中属于同系物的是__。
①CH3CH2Cl②CH2=CHCl③CH3CH2CH2Cl④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
A.①②B.①④C.①③D.⑤⑥
(4)0.1mol某烷烃燃烧,其燃烧产物全部被碱石灰吸收,碱石灰增39g。该烃的分子式为___;若它的核磁共振氢谱共有3个峰,则该烃可能的结构简式为___。(写出其中一种即可)评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)11、糖类是含有醛基或羰基的有机物。(_______)A.正确B.错误12、氯苯与NaOH溶液混合共热,能发生了消去反应。(___________)A.正确B.错误13、双链DNA分子的每个脱氧核糖上均只连着一个磷酸和一个碱基。(____)A.正确B.错误14、核酸由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸组成。(____)A.正确B.错误15、分子式为C7H8O的芳香类有机物有五种同分异构体。(___________)A.正确B.错误16、乙苯的同分异构体共有三种。(____)A.正确B.错误17、C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体。(____)A.正确B.错误18、糖类是含有醛基或羰基的有机物。(_______)A.正确B.错误19、氯苯与NaOH溶液混合共热,能发生了消去反应。(___________)A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共2题,共10分)20、肉桂酸是一种常见的食品香料;巴蜀中学高年级化学社成员按以下的制备原理探究了肉桂酸的制取。
+(CH3CO)2O+CH3COOH
已知:a.乙酸酐溶于水发生水解反应。
b.主要试剂及物理性质如下表:。名称相对分子质量熔点/℃沸点/℃密度/(g·mL-1)溶解性苯甲醛106-261791.06微溶于水,易溶于乙醇肉桂酸1481333001.248难溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
①在250mL三口烧瓶中(如图甲)放入3mL(3.18g)苯甲醛,8mL(8.64g)乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾,由于CO2的产生;反应初期会产生较多泡沫。
②采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。
③在搅拌下向反应液中分批加入20mL水;再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。
④进行水蒸气蒸馏(如图乙);然后将三口烧瓶中的剩余液体自然冷却。
⑤加入活性炭煮沸10~15min。
⑥进行趁热过滤;最终得到产品,干燥,称量得固体4.0g。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是________________。
(2)合成时装置必须是干燥的,理由是____________________________。
(3)步骤③加入碳酸钠调pH时宜慢不宜快,否则难以准确调pH,请推测其原因是____________________________________________。
(4)步骤④及步骤⑤中,除去的杂质是__________________。
(5)步骤⑥需趁热过滤,其目的是__________________________。
(6)若需进一步提纯粗产品,可通过在水中__________的方法提纯,该实验产品的产率约是____________。(保留3位有效数字)21、丙二酸单乙酯是重要的中间体;被广泛应用于天然产物及医药的化学合成中。以下是一种以丙二酸二乙酯为原料来制备丙二酸单乙酯的实验方法,反应原理如下:
实验步骤:
步骤1:将25.0g(0.156mol)丙二酸二乙酯和100mL无水乙醇加入三颈烧瓶中;用恒压滴液漏斗.缓慢滴加含8.75g(0.156mol)KOH的100mL无水乙醇溶液,继续冷凝回流反应1h(实验装置如图甲),待烧瓶中出现大量固体,冷却;抽滤(即减压过滤,装置如图乙)、洗涤,即得到丙二酸单乙酯钾盐;将滤液减压蒸馏,浓缩至60mL左右,冷却、抽滤、洗涤,再得到丙二酸单乙酯钾盐。
步骤2:将所得钾盐合并后置于烧杯中,加入15mL.水,冰水冷却下充分搅拌使固体溶解,缓慢滴加13mL浓盐酸,搅拌、充分反应后分液,水层用乙酸乙酯萃取,合并有机层,用饱和食盐水萃取,加入无水Na2SO4;减压蒸馏除尽乙酸乙酯,得到18.25g丙二酸单乙酯(相对分子质量为132)。
已知:温度过高丙二酸单乙酯会发生脱羧反应。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为________,其进水口是_____(填“上口”或“下口”);三颈烧瓶的规格应选用___(填标号)。
a.100mLb.250mL.c.500mLd.1000mL
(2)步骤1中,需用无水乙醇作溶剂,其作用是________,丙二酸二乙酯与KOH反应时,若KOH稍过量或其醇溶液的滴加速度较快,均会导致的结果是_________;减压过滤的优点主要是______________。
(3)步骤2中,水层用乙酸乙酯萃取是为了获取其中少量溶解的_____。(填名称);无水Na2SO4的作用是______________;分离乙酸乙酯和丙二酸单乙酯的混合物时,采用减压蒸馏的原因是____________。
(4)本次实验的产率是_______(列出计算式并计算)。评卷人得分五、结构与性质(共4题,共32分)22、科学家合成非石墨烯型碳单质——联苯烯的过程如下。
(1)物质a中处于同一直线的碳原子个数最多为___________。
(2)物质b中元素电负性从大到小的顺序为___________。
(3)物质b之间可采取“拉链”相互识别活化位点的原因可能为___________。
(4)物质c→联苯烯的反应类型为___________。
(5)锂离子电池负极材料中;锂离子嵌入数目越多,电池容量越大。石墨烯和联苯烯嵌锂的对比图如下。
①图a中___________。
②对比石墨烯嵌锂,联苯烯嵌锂的能力___________(填“更大”,“更小”或“不变”)。23、青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体;双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________,画出基态O原子的价电子排布图__________。
(2)一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有:2LiH+B2H6=2LiBH4;4NaH+BF3═NaBH4+3NaF
①写出BH4﹣的等电子体_________(分子;离子各写一种);
②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有______种共价键;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是______________;
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=__________由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有_________、_________。24、科学家合成非石墨烯型碳单质——联苯烯的过程如下。
(1)物质a中处于同一直线的碳原子个数最多为___________。
(2)物质b中元素电负性从大到小的顺序为___________。
(3)物质b之间可采取“拉链”相互识别活化位点的原因可能为___________。
(4)物质c→联苯烯的反应类型为___________。
(5)锂离子电池负极材料中;锂离子嵌入数目越多,电池容量越大。石墨烯和联苯烯嵌锂的对比图如下。
①图a中___________。
②对比石墨烯嵌锂,联苯烯嵌锂的能力___________(填“更大”,“更小”或“不变”)。25、青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体;双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________,画出基态O原子的价电子排布图__________。
(2)一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有:2LiH+B2H6=2LiBH4;4NaH+BF3═NaBH4+3NaF
①写出BH4﹣的等电子体_________(分子;离子各写一种);
②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有______种共价键;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是______________;
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=__________由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有_________、_________。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共36分)26、白黎芦醇(结构简式:)属二苯乙烯类多酚化合物;具有抗氧化;抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线:
已知:
根据以上信息回答下列问题:
(1)白黎芦醇的分子式是___________。
(2)C→D的反应类型是_______;E→F的反应类型是_________。
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3反应放出CO2,推测其1H核磁共振谱(H-NMR)中显示不同化学环境的氢原子个数比为________。
(4)写出A→B反应的化学方程式:___________________________________。
(5)写出结构简式:D______________、E_______________。
(6)化合物符合下列条件的所有同分异构体共_________种;
①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。
写出其中不与碱反应的同分异构体的结构简式:_____________________。27、按要求填空。
(1)有机化合物的名称为_______,所含官能团的名称为_______。
(2)有机化合物A的结构简式为:A的分子式为_______,其一氯代物有_______种。
(3)下列分子中键角由大到小排列顺序是_______(填序号)。
①CH4②NH3③H2O④BF3⑤BeCl2
(4)某种苯的同系物W完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量之比为8:5,若该物质的一氯代物有两种,则W的名称为_______。
(5)有机化合物A是一种重要的化工原料;在一定条件下可以发生如下反应:
已知:苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。
①A的结构简式为_______,B中官能团的名称为_______。
②写出A→D反应的化学方程式:_______,A→C反应的反应类型为_______。
③C中含有杂质时通常用重结晶实验除杂,该实验所需的玻璃仪器有_______(填序号)。
A.烧杯B.酒精灯C.锥形瓶D.量筒E.普通漏斗F.玻璃棒G.分液漏斗28、具有抗菌;消炎作用的黄酮醋酸类化合物L的合成路线如下图所示:
已知部分有机化合物转化的反应式如下:
(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是______;A→B所属的反应类型为______。
(2)C→D的化学方程式是______。
(3)写出满足下列条件的D的任意一种同分异构体的结构简式:______。
a.能发生银镜反应。
b.分子中含有酯基。
c.苯环上有两个取代基;且苯环上的一氯代物有两种。
(4)F的结构简式是______;试剂b是______。
(5)H与I2反应生成J和HI的化学方程式是______。
(6)以A和乙烯为起始原料,结合题中信息,选用必要的无机试剂合成苯乙酸乙酯(),参照下列模板写出相应的合成路线。_____________29、白黎芦醇(结构简式:)属二苯乙烯类多酚化合物;具有抗氧化;抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线:
已知:
根据以上信息回答下列问题:
(1)白黎芦醇的分子式是___________。
(2)C→D的反应类型是_______;E→F的反应类型是_________。
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3反应放出CO2,推测其1H核磁共振谱(H-NMR)中显示不同化学环境的氢原子个数比为________。
(4)写出A→B反应的化学方程式:___________________________________。
(5)写出结构简式:D______________、E_______________。
(6)化合物符合下列条件的所有同分异构体共_________种;
①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。
写出其中不与碱反应的同分异构体的结构简式:_____________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.根据汉黄芩素的结构简式可知分子式为C16H12O5;A项错误;
B.汉黄芩素的分子结构中含酚羟基;碳碳双键;故分别加入高锰酸钾溶液、浓溴水中,均有颜色变化,B项正确;
C.汉黄芩素的分子结构中含有2个酚羟基;1mol该物质与足量氢氧化钠溶液反应,消耗2molNaOH,B项错误;
D.手性碳是指连接四个不同原子或基团的碳原子,故汉黄芩素与足量H2发生加成反应后的分子中有7个手性碳;D项错误;
答案选B。2、D【分析】【详解】
A.S2-的离子内,核电荷数为16,离子结构示意图A错误;
B.HClO分子内,氧原子分别和氢、氯原子共用1对电子对,电子式B错误;
C.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,球棍模型显示该物质的结构简式为CH3COOH;C错误;
D.四氯化碳分子内,每个氯原子和碳原子共用1对电子对,结构式D正确;
答案选D。3、C【分析】【详解】
A.若苯的结构为凯库勒式;苯的邻位二氯代物存在2种同分异构体,因此苯的邻位二氯代物没有同分异构体,说明苯的实际结构为鲍林式,故A不选;
B.凯库勒式的结构中含有双键;能使酸性的高锰酸钾褪色,所以苯不能使高锰酸钾溶液褪色,说明苯的实际结构为鲍林式,故B不选;
C.无论苯是凯库勒式还是鲍林式;1mol苯都可以和3mol氢气加成,不能说明苯的结构是哪个,故C选;
D.若苯的结构为凯库勒式;苯的二氯取代物有邻位(2种);间位和对位共4种,若苯的结构为鲍林式,苯的二氯取代物有邻位、间位和对位共3种,能够说明苯的实际结构为鲍林式,故D不选;
故选C。4、B【分析】【分析】
【详解】
卤代烃(CH3)2C=CHCl中含有Cl原子可以发生水解反应,属于取代反应;含有碳碳双键故可以发生加成反应;含有Cl但是由于与其相邻的碳原子上没有H,故不能发生消去反应;含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色而发生氧化反应;含有碳碳双键故可以发生加聚反应;氯代烃属于非电解质,不能电离出卤素离子,故加入AgNO3溶液后不产生白色沉淀;综上所述可知,该卤代烃能够发生的反应有:①②④⑤,即只有③⑥不能发生,故答案为:B。5、D【分析】【详解】
A.苯乙烯的同分异构体有环辛四烯和链烃等;A错误;
B.苯乙烯中有苯环和乙烯两个平面;两平面之间单键连接,故所有原子可能处于同一平面,B错误;
C.苯乙烯可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;C错误;
D.苯乙烯的二氯代物有:如果氯原子都在苯环;有6种,如果氯原子的都在烃基,有2种,分别在烃基;苯环,有邻、间、对位置,各有3种,共14种,D正确;
故答案为:D。二、填空题(共5题,共10分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(5)与1,4—环己二醇互为同分异构体且能使石蕊试剂显红色的有机物含有羧基,结构有CH3CH2CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH2CH(CH3)COOH、(CH3CH2)2CHCOOH、(CH3)2CHCH2CH2COOH、(CH3)2CHCH(CH3)COOH、CH3CH2CH(CH3)CH2COOH、(CH3)3CCH2COOH,共8种,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为1:2:3:6的结构简式是【解析】87、略
【分析】【分析】
(1)命名烷烃时;先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式进行计算。
(3)键线式中;拐点;两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】
(1)主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。命名时,三个-CH3在1;2、3位次上;其名称为1,2,3-三甲苯。答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为1mol该烃耗氧量为mol=14mol。答案为:14mol;
(3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH3CH2CH=CH2。答案为:CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。【解析】①.3,4-二甲基辛烷②.1,2,3-三甲苯③.④.14mol⑤.CH3CH2CH=CH28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①苯环上连接乙基,系统命名为乙基苯或乙苯;②最长碳链5个碳,第2、第3个碳上各有一个甲基,系统命名为2,3-二甲基戊烷;③含有双键的最长碳连为5个碳,从离双键最近的一端开始编号,名称为4-甲基-2-戊烯;(2)C6H5CH2OH羟基连在苯环侧链上,类别是醇类,所含官能团羟基的电子式为
【点睛】
本题考查了有机物相同命名方法的应用;注意主链选择,起点编号,名称书写的规范方法。判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:
烷烃命名原则:
①长选最长碳链为主链;
②多遇等长碳链时;支链最多为主链;
③近离支链最近一端编号;
④小支链编号之和最小.看下面结构简式;从右端或左端看,均符合“近离支链最近一端编号”的原则;
⑤简两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。有机物的名称书写要规范;对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。【解析】①.乙苯②.2,3-二甲基戊烷③.4-甲基-2-戊烯④.醇⑤.9、略
【分析】(1)
A为B为CH3Br与反应生成与HBr,C为与HBr发生取代反应生成D为D和E发生已知信息的反应,则E为
(2)
反应Ⅰ的化学方程式CH3CHO+3HCHO反应Ⅱ中醛基与氢气发生加成反应,反应的化学方程式+H2【解析】(1)
(2)CH3CHO+3HCHO+H210、略
【分析】【分析】
(1)烷烃的命名首先确定碳原子数目最多的碳链为主链;从靠近支链的一端开始给主链上的碳原子编号,书写时支链由简单的开始,相同的基团数目合并,如果有官能团,主链为包含官能团的最长碳链,从靠近官能团一侧开始编号,命名时要注明官能团在主链上的位置,据此规则可以给有机物命名,也可根据名称书写结构简式;
(2)根据同系物概念进行判断;
(3)碱石灰增重就是吸收了二氧化碳和水;根据烷烃的通式将生成的水和二氧化碳的物质的量表示出来,通过计算确定分子式,再由题中条件确定结构简式。
【详解】
(1)为烷烃;最长碳链含有6个碳原子,主链为己烷,两边都是第三个碳原子上有支链,从支链较多的左侧开始编号,在3;4号C上各有一个甲基,3号C上有一个乙基,该有机物名称为:3,4—二甲基—3—乙基己烷;
(2)4—甲基—2—乙基—1—戊烯,该有机物的主链为戊烯,官能团碳碳双键在1号C上,在4号C上有1个甲基,2号C上有1个乙基,其结构简式为:
(3)同系物是指结构相似,组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物,同系物中含有的官能团种类和数目必须相同,②CH2=CHCl中含有一个碳碳双键,其他物质都没有,所以没有与②互为同系物的有机物;④CH2ClCH2Cl中含有两个氯原子,其他物质都含有1个或者不含氯原子,所以没有与④互为同系物的有机物;⑤⑥为烷烃,碳原子个数都为4,属于同分异构体,不属于同系物;只有①CH3CH2Cl和③CH3CH2CH2Cl满足同系物条件,二者分子里都含有1个氯原子,分子间相差1个CH2基团;所以答案选C;
(4)烷烃的通式为CnH2n+2,0.1mol该烷烃完全燃烧生成0.1nmolCO2和0.1(n+1)molH2O,质量为44×0.1n+18×0.1(n+1)=39,解得n=6,该烃的分子式为C6H14,根据核磁共振氢谱图共有3个峰值,则含3种类型的等效氢原子,该烃可能的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3或CH3C(CH3)2CH2CH3。
【点睛】
烯烃这样的有机物命名时要指明官能团碳碳双键在主链的位置,核磁共振氢谱共有3个峰就是该有机物结构中有3种不同环境的氢,峰的面积之比为氢原子的个数之比。【解析】①.3,4—二甲基—3—乙基己烷②.③.C④.C6H14⑤.CH3CH2CH2CH2CH2CH3或CH3C(CH3)2CH2CH3三、判断题(共9题,共18分)11、B【分析】【详解】
糖类是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物,糖类中不一定含醛基或羰基,如蔗糖的结构简式为错误。12、B【分析】【分析】
【详解】
氯苯与NaOH溶液共热,发生的是取代反应,生成苯酚,然后苯酚再和NaOH发生中和反应生成苯酚钠,不能发生消去反应,故错误。13、B【分析】【详解】
在DNA分子长链中间的每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个碱基基团,两端的脱氧核苷酸的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基基团,故该说法错误。14、B【分析】【详解】
核酸是由基本结构单元核苷酸聚合而成,1分子核苷酸由一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成,故答案为:错误。15、A【分析】【分析】
【详解】
分子式为C7H8O的芳香类有机物可以是苯甲醇,也可以是甲基苯酚,甲基和羟基在苯环上有三种不同的位置,还有一种是苯基甲基醚,共五种同分异构体,故正确。16、B【分析】【详解】
乙苯的同分异构体中含有苯环的有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯3种,除此以外,苯环的不饱和度为4,还有不含苯环的同分异构体,故乙苯的同分异构体多于3种,错误。17、B【分析】【分析】
【详解】
含有苯环,两个甲基取代有邻、间、对三种,苯环上乙基取代只有一种,总共有4种同分异构体,故错误。18、B【分析】【详解】
糖类是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物,糖类中不一定含醛基或羰基,如蔗糖的结构简式为错误。19、B【分析】【分析】
【详解】
氯苯与NaOH溶液共热,发生的是取代反应,生成苯酚,然后苯酚再和NaOH发生中和反应生成苯酚钠,不能发生消去反应,故错误。四、实验题(共2题,共10分)20、略
【分析】【分析】
本实验根据苯甲醛()与乙酸酐反应生成肉桂酸()。苯甲醛和乙酸酐;碳酸钾在三颈烧瓶中反应生成肉桂酸和乙酸盐和二氧化碳;为了提高原料利用率,不断回流冷凝,由于反应产生二氧化碳,可观察到反应产生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水发生水解反应,故反应结束,过量的乙酸酐通过缓慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸钠调解pH=8,未反应的苯甲醛通过蒸馏的方式除去,当蒸出、冷凝的液体不成油状时,说明苯甲醛除尽。加入活性炭煮沸、趁热过滤得到含肉桂酸的滤液,降温后,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶体,此时肉桂酸中仍然还有一些可溶性的杂质,如乙酸,可通过重结晶进行提纯,得到纯净的肉桂酸。
【详解】
(1)由图像可知,仪器b为直型冷凝管;
(2)由题目所给信息可知;反应物乙酸酐遇水发生水解,故合成时装置必须是干燥;
(3)根据题目所给信息可知,乙酸酐加水生成醋酸,加入Na2CO3调pH时;会产生大量泡沫不利于准确测定pH;
(4)第③步将乙酸酐;乙酸除去了;此时进行水蒸气蒸馏,能除苯甲醛;
(5)过滤后活性炭等杂质留在滤渣里;肉桂酸留在滤液里,常温下,肉桂酸的溶解度很小,趁热过滤,是为了增大肉桂酸的溶解度,提高产率;
(6)肉桂酸中仍然还有一些可溶性的杂质,如乙酸,可通过重结晶进行提纯,得到纯净的肉桂酸。苯甲醛的物质的量为故肉桂酸的理论产量为0.03mol,质量为0.03mol×148g/mol=4.44g,产率为【解析】直形冷凝管防止乙酸酐溶于水发生水解反应加入Na2CO3调pH时,会产生大量泡沫不利于准确测定pH苯甲醛增大肉桂酸的溶解度,减少结晶损失,提高产率重结晶;90.1%21、略
【分析】【分析】
三颈烧瓶中,丙二酸二乙酯在氢氧化钾和乙醇的条件下发生反应得到丙二酸单乙酯钾盐,再将丙二酸单乙酯钾盐与浓盐酸反应制得丙二酸单乙酯和氯化钾溶液,水层用乙酸乙酯萃取,合并有机层,用饱和食盐水萃取,加入无水Na2SO4干燥;减压蒸馏除尽乙酸乙酯,可制得丙二酸单乙酯,由此分析。
【详解】
(1)根据仪器的形状可知;仪器X的名称为球形冷凝管,为了冷凝效果更好,冷凝管应该下进上出,其进水口是下口;由于丙二酸二乙酯和100mL无水乙醇加入三颈烧瓶中,用恒压滴液漏斗,缓慢滴加含KOH的100mL无水乙醇溶液,三颈烧瓶中液体的体积大于三分之一不超过三分之二,三颈烧瓶的规格应选用500mL;
(2)步骤1中;需用无水乙醇作溶剂,其作用是使反应物充分接触,丙二酸二乙酯与KOH反应时,若KOH稍过量或其醇溶液的滴加速度较快,会使丙二酸二乙酯完全水解,生成少量丙二酸二钾盐;减压过滤也就是抽滤,是利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,优点主要是加快过滤速度;得到较干燥的沉淀;
(3)步骤2中,水层用乙酸乙酯萃取是为了获取其中少量溶解的丙二酸单乙酯;无水Na2SO4具有吸水性;作用是干燥;由于温度过高丙二酸单乙酯会发生脱羧反应,分离乙酸乙酯和丙二酸单乙酯的混合物时,应采用减压蒸馏;
(4)由于~KOH~本次实验的产率===×100%=88.6%。【解析】球形冷凝管下口c使反应物充分接触生成少量丙二酸二钾盐加快过滤速度、得到较干燥的沉淀丙二酸单乙酯干燥降低沸点,避免温度过高丙二酸单乙酯发生脱羧反应×100%=88.6%五、结构与性质(共4题,共32分)22、略
【分析】【分析】
苯环是平面正六边形结构,据此分析判断处于同一直线的最多碳原子数;物质b中含有H;C、F三种元素;元素的非金属性越强,电负性越大,据此分析判断;C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,据此分析解答;石墨烯嵌锂图中以图示菱形框为例,结合均摊法计算解答;石墨烯嵌锂结构中只有部分六元碳环中嵌入了锂,而联苯烯嵌锂中每个苯环中都嵌入了锂,据此分析判断。
【详解】
(1)苯环是平面正六边形结构,物质a()中处于同一直线的碳原子个数最多为6个();故答案为:6;
(2)物质b中含有H;C、F三种元素;元素的非金属性越强,电负性越大,电负性从大到小的顺序为F>C>H,故答案为:F>C>H;
(3)C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别,因此物质b之间可采取“拉链”相互识别活化位点;故答案为:C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别;
(4)根据图示;物质c→联苯烯过程中消去了HF,反应类型为消去反应,故答案为:消去反应;
(5)①石墨烯嵌锂图中以图示菱形框为例,含有3个Li原子,含有碳原子数为8×+2×+2×+13=18个,因此化学式LiCx中x=6;故答案为:6;
②根据图示,石墨烯嵌锂结构中只有部分六元碳环中嵌入了锂,而联苯烯嵌锂中每个苯环中都嵌入了锂,锂离子嵌入数目越多,电池容量越大,因此联苯烯嵌锂的能力更大,故答案为:更大。【解析】6F>C>HC-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别消去反应6更大23、略
【分析】【分析】
非金属性越强的元素;其电负性越大;根据原子核外电子排布的3大规律分析其电子排布图;手性碳原子上连着4个不同的原子或原子团;等电子体之间原子个数和价电子数目均相同;配合物中的配位数与中心原子的半径和杂化类型共同决定;根据晶胞结构;配位数、离子半径的相对大小画出示意图计算阴、阳离子的半径比。
【详解】
(1)组成青蒿素的三种元素是C、H、O,其电负性由大到小排序是O>C>H,基态O原子的价电子排布图
(2)一个青蒿素分子中含有7个手性碳原子,如图所示:
(3)①根据等电子原理,可以找到BH4﹣的等电子体,如CH4、NH4+;
②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心2电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有B—H键和3中心2电子键等2种共价键;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键;原因是:B原子的半径较小;价电子层上没有d轨道,Al原子半径较大、价电子层上有d轨道;
④由NaH的晶胞结构示意图可知,其晶胞结构与氯化钠的晶胞相似,则NaH晶体中阳离子的配位数是6;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,Na+半径大于H-半径,两种离子在晶胞中的位置如图所示:Na+半径的半径为对角线的对角线长为则Na+半径的半径为H-半径为阴、阳离子的半径比0.414。由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有电荷因素(离子所带电荷不同其配位数不同)和键性因素(离子键的纯粹程度)。【解析】①.O>C>H②.③.7④.CH4、NH4+⑤.2⑥.B原子价电子层上没有d轨道,Al原子价电子层上有d轨道⑦.6⑧.0.414⑨.电荷因素⑩.键性因素24、略
【分析】【分析】
苯环是平面正六边形结构,据此分析判断处于同一直线的最多碳原子数;物质b中含有H;C、F三种元素;元素的非金属性越强,电负性越大,据此分析判断;C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,据此分析解答;石墨烯嵌锂图中以图示菱形框为例,结合均摊法计算解答;石墨烯嵌锂结构中只有部分六元碳环中嵌入了锂,而联苯烯嵌锂中每个苯环中都嵌入了锂,据此分析判断。
【详解】
(1)苯环是平面正六边形结构,物质a()中处于同一直线的碳原子个数最多为6个();故答案为:6;
(2)物质b中含有H;C、F三种元素;元素的非金属性越强,电负性越大,电负性从大到小的顺序为F>C>H,故答案为:F>C>H;
(3)C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别,因此物质b之间可采取“拉链”相互识别活化位点;故答案为:C-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别;
(4)根据图示;物质c→联苯烯过程中消去了HF,反应类型为消去反应,故答案为:消去反应;
(5)①石墨烯嵌锂图中以图示菱形框为例,含有3个Li原子,含有碳原子数为8×+2×+2×+13=18个,因此化学式LiCx中x=6;故答案为:6;
②根据图示,石墨烯嵌锂结构中只有部分六元碳环中嵌入了锂,而联苯烯嵌锂中每个苯环中都嵌入了锂,锂离子嵌入数目越多,电池容量越大,因此联苯烯嵌锂的能力更大,故答案为:更大。【解析】6F>C>HC-F共用电子对偏向F,F显负电性,C-H共用电子对偏向C,H显正电性,F与H二者靠静电作用识别消去反应6更大25、略
【分析】【分析】
非金属性越强的元素;其电负性越大;根据原子核外电子排布的3大规律分析其电子排布图;手性碳原子上连着4个不同的原子或原子团;等电子体之间原子个数和价电子数目均相同;配合物中的配位数与中心原子的半径和杂化类型共同决定;根据晶胞结构;配位数、离子半径的相对大小画出示意图计算阴、阳离子的半径比。
【详解】
(1)组成青蒿素的三种元素是C、H、O,其电负性由大到小排序是O>C>H,基态O原子的价电子排布图
(2)一个青蒿素分子中含有7个手性碳原子,如图所示:
(3)①根据等电子原理,可以找到BH4﹣的等电子体,如CH4、NH4+;
②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心2电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有B—H键和3中心2电子键等2种共价键;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键;原因是:B原子的半径较小;价电子层上没有d轨道,Al原子半径较大、价电子层上有d轨道;
④由NaH的晶胞结构示意图可知,其晶胞结构与氯化钠的晶胞相似,则NaH晶体中阳离子的配位数是6;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,Na+半径大于H-半径,两种离子在晶胞中的位置如图所示:Na+半径的半径为对角线的对角线长为则Na+半径的半径为H-半径为阴、阳离子的半径比0.414。由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有电荷因素(离子所带电荷不同其配位数不同)和键性因素(离子键的纯粹程度)。【解析】①.O>C>H②.③.7④.CH4、NH4+⑤.2⑥.B原子价电子层上没有d轨道,Al原子价电子层上有d轨道⑦.6⑧.0.414⑨.电荷因素⑩.键性因素六、原理综合题(共4题,共36分)26、略
【分析】F和三溴化硼反应生成白藜芦醇,根据F的分子式结合题给信息知,F中含有3个酚羟基,F的结构简式为E发生消去反应生成F,根据F的结构简式知E的结构简式为D发生加成反应生成E,根据E的结构简式知D的结构简式为C发生取代反应生成D,结合C的分子式知C的结构简式为B反应生成C,结合题给信息及B的分子式知,B的结构简式为:A发生酯化反应生成B,根据A的分子式及B的结构简式知,A的结构简式为
详解:(1)根据白黎芦醇的结构简式知,其分子式为C14H12O3;(2)C→D的反应类型是取代反应;E→F的反应类型是消去反应;(3)根据确定的化合物A的结构简式:可以知道,其1H核磁共振谱(H-NMR)中显示有4种不同化学环境的氢原子,其个数比为1:1:2:6;(4)A为与甲醇发生酯化反应生成B,B为A→B反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O;(5)由以上分析可知,D的结构简式为:E的结构简式为:(6)根据给定条件①能发生银镜反应,可确定分子结构中有醛基,②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,可确定苯环上有二个取代基,并处于对位。则化合物的同分异构体有3种:其中不与碱反应的同分异构体的结构简式为【解析】C14H12O3取代消去1:1:2:6+CH3OH+H2O327、略
【分析】(1)
选择分子中包含碳碳双键在内的最长碳链为主链;该物质分子中包含碳碳双键在内的最长碳链上含有5个C原子,从右端离碳碳双键较近的一端为起点,给主链上的C原子编号,以确定碳碳双键及支链在主链上的位置。当有多种取代基时,在命名时要先写简单的取代基名称,再写复杂的取代基的名称,取代基与名称中用小短线连接,则该物质名称为4-甲基-2-乙基-1-戊烯;
(2)
根据C原子价电子数目是4,可知该有机物分子式是C7H14;该物质分子中六元环高度对称;该物质分子中含有5种不同位置的H原子,因此其一氯取代产物有5种;
(3)
①CH4中心C原子价层电子对数是4;无孤对电子,分子呈正四面体结构,键角是109°28′;
②NH3中心N原子价层电子对数是4,有1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致NH3分子呈三角锥结构;键角是107°18′;
③H2O中心O原子价层电子对数是4,有2对孤对电子,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,且故电子对数越多,排斥作用越多,使H2O分子呈V形结合;键角是104.5°;
④BF3分子中心B原子原子价层电子对数是3;无孤对电子,分子平面三角形体结构,键角是120°;
⑤
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