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文档简介
…………○…………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2025年外研衔接版选择性必修3化学上册阶段测试试卷902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8题,共16分)1、瑞德西韦是一种抗病毒药物;其结构如图所示。下列关于该药物分子的结构与性质,叙述正确的是。
A.1mol分子中含有26mol碳原子B.不能使酸性K2Cr2O7溶液褪色C.含有4种含氧官能团D.所有碳原子可能在同一平面内2、汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一;对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述错误的是。
A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5B.该物质遇FeCl3溶液显色C.分子内共面的原子最多有30个D.1mol该物质最多与8molH2反应3、将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到20g白色沉淀,滤液质量比原石灰水减少5.8g,该有机物是A.甲烷B.乙烯C.乙醇D.甲酸甲酯4、己二酸是一种重要的化工原料;科学家在现有合成路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线如图所示,下列说法正确的是。
A.环已醇与乙醇互为同系物B.己二酸与己二胺通过缩聚反应制备尼龙66C.环已烷分子中所有碳原子共平面D.“绿色”合成路线其原子的利用率为100%5、分子式为C5H10O2,可与金属反应放出氢气,又能发生银镜反应的有机化合物有A.12种B.10种C.8种D.14种6、聚乳酸(PLA)是一种生物可降解材料。低相对分子质量PLA可由乳酸直接聚合而成;高相对分子质量PLA的制备过程如下图所示。
下列说法正确的是A.乳酸生产中间体时,原子利用率能达到100%B.PLA易溶于水C.1mol乳酸最多能消耗2molNaOHD.由乳酸直接生成低相对分子质量PLA的反应属于缩聚反应7、根据实验操作和现象所得出的结论正确的是。选项选项实验操作和现象结论A能与氢氟酸及碱反应是两性氧化物B常温下,分别测定同浓度溶液和溶液的pH,溶液的pH大于溶液酸性大于C向盛有溶液的试管中滴加5滴溶液,有白色沉淀生成,再滴加0.01mol/LNaI溶液,立即产生黄色沉淀常温下:D苯和液溴在的催化下发生反应,将得到的气体直接通入溶液中,产生淡黄色沉淀苯和液溴发生取代反应
A.AB.BC.CD.D8、食醋是一种生活必备的食品调味剂。淘气的胖胖分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,他不会观察到明显现象的玻璃杯中盛有A.滴加了酚酞的NaOH溶液B.锌粉C.食盐粉末D.纯碱粉末评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、有下列几种物质:A、金刚石和石墨B、C2H6和C5H12C、12C和14CD、正丁烷和异戊烷E、葡萄糖和果糖F、红磷和白磷G、NH4CNO与尿素(CO(NH2)2)H、35Cl和37ClI、J、
(1)属于同分异构体的是____________(填序号;下同);
(2)属于同素异形体的是__________(3)属于同系物的是___________
(4)属于同位素的是______________(5)属于同一种物质的是___________10、依那普利(enalapril)是医治高血压的药物,由丙氨酸()、脯氨酸()及必要的原料和试剂合成该化合物前体的路线如图:
请回答下列问题:
化合物A有多种同分异构体,其中属于羧酸,且苯环上有两个取代基的共有___________种(不考虑立体异构)。11、写出下列物质的名称。
(1)的化学名称是_______________。
(2)的化学名称为_______________。
(3)的化学名称是_______________。
(4)的化学名称为_______________。12、烯烃中的碳碳双键是重要的官能团;在不同条件下能发生多种变化。
(1)烯烃的复分解反应是两个烯烃分子交换双键两端的基团,生成新烯烃的反应。请写出在催化剂作用下,两个丙烯分子间发生复分解反应的化学方程式___________。
(2)已知烯烃在酸性高锰酸钾溶液中可发生反应:
+R3-COOH;+CO
某二烯烃的分子式为它在酸性高锰酸钾溶液中反应得到的产物有乙酸()、和丙酮酸(),则此二烯烃的结构简式可能为___________。
(3)有机物A的结构简式为B是A的一种同分异构体,能通过加成反应得到B的单烯烃只有2种,且这2种单烯烃的分子结构非常对称,并互为顺反异构体,则符合条件的B的同分异构体的结构简式为___________。13、化合物A;B和C互为同分异构体。它们的元素分析数据为:碳92.3%;氢7.7%。1molA在氧气中充分燃烧产生179.2L二氧化碳(标准状况)。A是芳香化合物,分子中所有的原子共平面;B是具有两个支链的链状化合物,分子中只有两种不同化学环境的氢原子,偶极矩等于零;C是烷烃,分子中碳原子的化学环境完全相同。
(1)写出A、B和C的分子式:A___________、B___________、C___________。
(2)画出A、B和C的结构简式:A___________、B___________、C___________。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)14、苯的二氯代物有三种。(____)A.正确B.错误15、核酸、核苷酸都是高分子化合物。(____)A.正确B.错误16、核酸根据组成中碱基的不同,分为DNA和RNA。(____)A.正确B.错误17、的名称为2-甲基-3-丁炔。(___________)A.正确B.错误18、光照条件下,1molCl2与2molCH4充分反应后可得到1molCH3Cl。(__)A.正确B.错误19、植物油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。(_______)A.正确B.错误20、羧基和酯基中的均能与H2加成。(____)A.正确B.错误21、碳氢质量比为3:1的有机物一定是CH4。(___________)A.正确B.错误评卷人得分四、计算题(共2题,共14分)22、0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后;浓硫酸的质量增加10.8g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻了3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰的质量增加17.5g。
(1)判断该有机物的化学式___________
(2)若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式___________23、某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%,该烃的质谱图显示,分子离子峰的质荷比为84,该烃的核磁共振氢谱如下图所示。请确定该烃的实验式_____________、分子式___________、结构简式____________。
评卷人得分五、有机推断题(共4题,共24分)24、用常见烃A与某些烃的含氧衍生物可以制备PI(聚2-甲基-1,3-丁二烯)和PVB塑料。流程如图:
完成下列填空:
(1)A的名称是___,B的结构简式为___,C→D的反应条件是___,D→PI的反应类型是___。
(2)E中所含官能团的名称是___,写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式:___。
a.能发生银镜反应和水解反应。
b.能与氢气发生加成反应。
c.分子结构中含有一个甲基。
(3)写出F→G的化学反应方程式:___。
(4)试用电石和乙醛等原料(无机试剂任选)制取1,3-丁二烯(合成正丁橡胶的原料),写出合成路线___。
(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)25、化合物X()是一种香料;常用于肥皂;洗涤剂、化妆品中,其合成路线如图所示:其中A是相对分子质量为92的芳香烃。
已知Ⅰ.两个羟基连在同一个碳原子上会自动脱水生成羰基:
Ⅱ.D的核磁共振氢谱只有1组峰:
Ⅲ.
Ⅳ.R1CHO+R2CH2CHO(R1、R2为烃基)
回答下列问题:
(1)B的结构简式为:___________,E的名称为:___________。
(2)X的分子式为:___________。
(3)C中官能团的名称为:___________,D→E的反应类型为:___________。
(4)F→G的化学反应方程式为:___________。
(5)H→X的化学反应方程式为:___________。
(6)满足下列条件的M(C10H12O)的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为:___________。①与F互为同系物②苯环上只有2个取代基26、某有机化合物A经李比希法测得其中碳的质量分数为70.59%;氢的质量分数为5.88%,其余为氧。A的质谱图;核磁共振氢谱图、红外光谱图分别表示如图:
请回答下列问题:
(1)A的实验式为___。
(2)A的结构简式为___。
(3)该物质属于___类。
(4)A有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有___种。
①属于芳香族化合物;②属于酯类;③分子结构中含有一个甲基。27、端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应:该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
可答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,B的化学名称为___________,D中官能团的名称为___________。
(2)①和③的反应类型分别为___________、___________。
(3)写出反应②的化学方程式___________。
(4)写出反应④的化学方程式___________。
(5)E分子中一定共面的原子共有___________个,用1molE合成1,4−二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气___________mol。
(6)C的同分异构体中,含有苯环,分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3:1的化合物共有___________种。评卷人得分六、结构与性质(共4题,共8分)28、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”)。29、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_________、_________。30、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”)。31、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_________、_________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.由图可知;1个该药物分子中含有27个碳原子,1mol分子中含有27mol碳原子,故A错误;
B.该药物分子中含有碳碳双键、羟基,因此能使酸性K2Cr2O7溶液褪色;故B错误;
C.由图可知;该药物分子中含有羟基;酯基、醚键和磷酸酰胺键4种含氧官能团,故C正确;
D.由图可知,该物质存在其中标有*的碳原子连接的原子形成四面体结构,所以该药物分子中所有碳原子不可能在同一平面内,故D错误;
答案选C。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.根据汉黄芩素的结构简式,汉黄芩素的分子式为C16H12O5;故A正确;
B.分子结构中含酚-OH,遇FeCl3溶液呈紫色;故B正确;
C.苯环;羰基、碳碳双键是平面结构;与苯环、羰基和碳碳双键直接相连的原子在该平面上单键可以旋转,甲基是四面体结构,最多有1个H原子与苯环共面,因此分子内共面的原子最多有31个,故C错误;
D.能与氢气发生加成反应的为苯环、羰基和碳碳双键,则1mol该物质与H2发生反应,最多消耗8molH2;故D正确;
故选C。3、C【分析】【详解】
20g白色沉淀为碳酸钙,n(CaCO3)=20/100=0.2(mol);依据碳原子个数守恒则生成的二氧化碳为0.2mol,质量为0.2mol×44g/mol=8.8g;燃烧生成的二氧化碳和水的总质量为20g-5.8g=14.2g,生成的水的质量为14.2g-8.8g=5.4g,其物质的量为0.3mol;所以该有机物中C、H的原子个数之比为0.2mol:0.3mol×2=1∶3,结合各选项的化学式A:CH4,B:C2H4,C:C2H5OH,HCOOCH3,符合C、H的原子个数之比为1∶3的是C2H5OH。
故答案选C。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.同系物结构相似,相差n(CH2),环己醇的分子式为C6H12O,乙醇的分子式为C2H6O;A错误;
B.己二酸与己二胺通过缩聚反应制备尼龙66:B正确;
C.因为每个碳原子均采取sp3杂化;所以每个碳碳键都呈109.5度。如果都在一个平面上,则呈120度,矛盾,C错误;
D.“绿色”合成路线中环己烷;生成己二酸,氢原子减少,其原子的利用不是100%,D错误;
答案选B。5、A【分析】【详解】
C5H10O2氢的不饱和度是1,可与金属反应放出氢气说明有羟基,能发生银镜反应说明有醛基,醛基有一个氢的不饱和度,所以该有机物其他的键都是单键,分子式中有两个氧,所以只有一个羟基,一个醛基,四个碳能形成的碳链一共有两种,或若碳链是1号碳和4号碳是等效的,2号碳和3号碳是等效的,先固定羟基在1号碳上,移动醛基,醛基可以在1、2、3、4号碳上,有4种同分异构体,再固定羟基在2号碳上,移动醛基,醛基也可以在1、2、3、4号碳上,有4种同分异构体;若碳链是1号碳、3号碳、4号碳是等效的,固定羟基在1号碳上,移动醛基,醛基可以在1、2、3号碳上,有3种同分异构体,固定羟基在2号碳上,移动醛基,醛基只能在1号碳上,有1种同分异构。所以C5H10O2的同分异构体一共有4+4+3+1=12种。
答案为A。6、D【分析】【详解】
A.2分子乳酸酯化生成l分子中间体的同时生成2分子水;原子利用率不能达到100%,A项错误;
B.PLA属于羧基和羟基的缩聚产物;为酯类物质,难溶于水,B项错误;
C.乳酸中只有羧基能和NaOH反应;则1mol乳酸最多能消耗1molNaOH,C项错误;
D.不管生成低相对分子质量还是高相对分子质量PLA;其过程均为缩聚反应,D项正确;
答案选D。7、B【分析】【分析】
【详解】
A.只能与氢氟酸反应;不与其他酸反应,不是两性氧化物,是酸性氧化物,选项A错误;
B.酸性越弱,对应盐的水解程度越大,常温下,分别测定同浓度溶液和溶液的pH,溶液的pH大于溶液,说明CH3COOH的酸性大于H2CO3;选项B正确;
C.由于硝酸银是过量的,过量硝酸银与NaI产生黄色沉淀,不能说明发生了沉淀的转化,不能比较AgCl和AgI的选项C错误;
D.液溴极易挥发;与硝酸银溶液也能发生反应生成淡黄色沉淀,选项D错误;
答案选B。8、C【分析】【分析】
【详解】
食醋的主要成分是醋酸,醋酸能中和NaOH,使NaOH溶液(含酚酞)的红色褪去;醋酸也能与锌粉、纯碱粉末反应产生气泡。C选项符合题意,答案选C。二、填空题(共5题,共10分)9、略
【分析】【详解】
A.金刚石和石墨均是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体;B.C2H6和C5H12都是烷烃,结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,互称为同系物;C.12C和14C都是碳元素的不同核素,互为同位素;D.正丁烷和异戊烷结构相似,分子组成相差一个CH2,互为同系物;E.葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,互为同分异构体;F.红磷和白磷均是磷元素形成的不同种单质,互为同素异形体;G.NH4CNO与尿素(CO(NH2)2)分子式相同,结构不同,互为同分异构体;H.35Cl和37Cl都是氯元素的不同核素,互为同位素;I.结构和分子组成完全相同,为同一种物质;J.苯环没有碳碳双键和碳碳单键,则为同一种物质;故:(1)属于同分异构体的是E;G;(2)属于同素异形体的是A、F;(3)属于同系物的是B、D;(4)属于同位素的是C、H;(5)属于同一种物质的是I、J。
点睛:明确相差概念是解题关键,具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素.有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个某种原子团、在结构与性质上相似的化合物系列.具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体.同素异形体是同种元素形成的不同单质,难点是同一种物质的判断。【解析】①.E、G②.A、F③.B、D④.C、H⑤.I、J10、略
【分析】【分析】
根据流程图可知,反应②为B与乙醇发生酯化反应生成C,根据C的结构简式可知,B的结构简式为根据A、B的分子式可知,反应①为取代反应,则推知A的结构简式为由C、D的结构简式可知,反应③为取代反应;根据D、E的结构简式可知,反应④为取代反应,进而推知E的结构简式为
【详解】
(5)化合物A的结构简式为其同分异构体中属于羧酸,说明分子中含有-COOH,苯环上有两个取代基,则取代基可能为-COOH和正丙基、-COOH和异丙基、-CH2COOH和乙基、-CH2CH2COOH和甲基、-CHCOOHCH3和甲基,每种情况都存在取代基位置为邻、间、对三种情况,故符合要求的同分异构体共15种。【解析】1511、略
【分析】【详解】
(1)名称为丙炔;故答案为:丙炔;
(2)母体官能团为羧基,氯原子位于2号碳上,名称为2-氯乙酸或简称为氯乙酸,故答案为:2-氯乙酸或氯乙酸;
(3)醛基连到苯环上;名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(4)中-OH位于2号碳上,名称为:丙醇,故答案为:丙醇;【解析】(1)丙炔。
(2)2-氯乙酸或氯乙酸。
(3)苯甲醛。
(4)丙醇12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由题意知丙烯的复分解反应生成乙烯和2-丁烯,反应的化学方程式为
(2)根据题述信息,可确定烯烃的碳碳双键所在位置,由反应产物的结构可推出该烯烃的结构简式为:或
(3)有机物A的结构简式为B是A的一种同分异构体,能通过加成反应得到B的单烯烃只有2种,且这2种单烯烃的分子结构非常对称,并互为顺反异构体,则原碳碳双键在对称位中心,有2个碳上有3个甲基,符合条件的B的同分异构体的结构简式为【解析】13、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】C8H8C8H8C8H8或或或或或三、判断题(共8题,共16分)14、A【分析】【分析】
【详解】
苯的二氯代物有邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯共三种,正确。15、B【分析】【详解】
核酸属于高分子化合物,核苷酸是核酸的基本结构单位,不属于高分子化合物。(错误)。答案为:错误。16、B【分析】【详解】
核酸根据组成中五碳糖的不同,分为DNA和RNA,故答案为:错误。17、B【分析】【分析】
【详解】
的名称为3-甲基-1-丁炔,故错误。18、B【分析】略19、A【分析】【分析】
【详解】
植物油分子结构中含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因而可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故这种说法是正确的。20、B【分析】【详解】
羧基和酯基中的羰基均不能与H2加成,醛酮中的羰基可以与氢气加成,故错误。21、B【分析】【详解】
碳氢质量比为3:1的有机物一定是CH4或CH4O,错误。四、计算题(共2题,共14分)22、略
【分析】【分析】
浓硫酸增重10.8g为反应生成的水的质量,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+COCu+CO2,固体质量减轻了3.2g,结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量,通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量;根据元素守恒计算有机物中含有C;H、O的物质的量,进而求得化学式;结合分子式、根据有机物与钠反应的关系,判断分子中官能团个数,据此书写结构简式。
【详解】
(1)有机物燃烧生成水10.8g,物质的量为=0.6mol;设有机物燃烧生成的CO为x,则:
所以x==5.6g,CO的物质的量为=0.2mol。根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×44g/mol=8.8g,有机物燃烧生成的CO2的质量为17.6g-8.8g=8.8g,物质的量为=0.2mol,根据碳元素守恒可知,1mol有机物含有碳原子物质的量为(0.2mol+0.2mol)×=2mol,根据氢元素守恒可知,1mol有机物含有氢原子物质的量为=6mol,根据氧元素守恒可知,1mol有机物含有氧原子物质的量为=2mol,所以有机物的分子式为C2H6O2;
(2)9.2g金属钠的物质的量为=0.4mol,与0.4mol该有机物恰好完全反应,故该有机物分子中含有2个羟基,该有机物的结构简式为HOCH2-CH2OH。【解析】①.C2H6O2②.HOCH2CH2OH23、略
【分析】【分析】
根据碳元素的质量分数计算氢元素的质量分数;质量分数与摩尔质量的比值相当于原子的物质的量,据此确定原子个数比值,求出最简式;分子离子峰的质荷比为84,该烃的相对分子质量为84,根据相对分子质量结合最简式计算出该有机物的化学式;由该烃的核磁共振氢谱可知,核磁共振氢谱只有1个峰,分子中只有1种H原子,结合分子式书写结构简式。
【详解】
(1)确定各元素质量分数:W(C)=85.71%W(H)=1-W(C)=1-85.71%=14.29%;(2)确定实验式:N(C):N(H)==0.07143:0.1429≈1:2故该烃的实验式为CH2;(3)确定分子式:该烃的质谱图中分子离子峰的质荷比为84,故其相对分子质量为84。设该烃分子式为CnH2n,则12n+2n=84,解得n=6,故该烃分子式为C6H12;(4)确定结构简式:因为该烃的核磁共振氢谱中只有一个峰,故该烃中只存在一种氢原子,所以其结构简式为
【点睛】
本题考查有机物分子式及结构式的确定等,难度不大,本题注意利用有机物各元素的质量分数计算原子个数比值,求出最简式。【解析】CH2C6H12五、有机推断题(共4题,共24分)24、略
【分析】【分析】
根据流程图,烃A与乙酸反应生成E,E一定条件下反应生成F[(C4H6O2)n],则E→F的反应为加聚反应,则E的分子式为C4H6O2,则A的分子式为C2H2,为乙炔,F在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成G[(C2H4O)n],因此乙炔与乙酸发生加成反应生成的E为CH3COOCH=CH2,F为G为由乙炔与B反应生成则B为PI为聚2-甲基-1,3-丁二烯,则D为结构简式为CH2=C(CH3)-CH=CH2,则C发生消去反应生成D,与氢气加成生成C,C为据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,A为乙炔,B的结构简式为C→D是C中的羟基发生消去反应,反应条件是浓硫酸加热(170℃),D发生加聚反应生成PI,故答案为:乙炔;浓硫酸加热(170℃);加聚反应;
(2)E为CH3COOCH=CH2,E中所含官能团为碳碳双键、酯基;a.能发生银镜反应和水解反应,说明属于甲酸酯;b.能与氢气发生加成反应,说明含有碳碳双键;c.分子结构中含有一个甲基,符合条件的E的所有同分异构体有故答案为:碳碳双键、酯基;
(3)F→G的化学反应方程式为+nH2O+nCH3COOH,故答案为:+nH2O+nCH3COOH;
(4)电石与水能够反应生成乙炔,乙炔和乙醛发生加成反应生成HCCCH(OH)CH3,根据流程图中→D的提示,HCCCH(OH)CH3与氢气发生加成反应生成CH2=CHCH(OH)CH3,最后CH2=CHCH(OH)CH3发生消去反应即可,合成路线为CaC2CHCHHCCCH(OH)CH3CH2=CHCH(OH)CH3CH2=CHCH=CH2,故答案为:CaC2CHCHHCCCH(OH)CH3CH2=CHCH(OH)CH3CH2=CHCH=CH2。
【点睛】
本题的难点是流程图中未知物质的结构的推断,要注意根据E→F→G的变化分析判断出E的结构,本题的易错点为(4),要注意题干流程图中→D的应用。【解析】乙炔浓硫酸,加热(或浓硫酸,170℃)加聚反应碳碳双键、酯基+nH2O+nCH3COOHCaC2CHCHHCCCH(OH)CH3CH2=CHCH(OH)CH3CH2=CHCH=CH225、略
【分析】【详解】
A是相对分子质量为92的芳香烃,结合B的分子式可知,则A的分子式为C7H8,A为甲苯(),与甲苯与氯气在光照条件下发生侧链的取代反应生成B,B为由于两个羟基连在同一个碳原子上会自动脱水生成羰基,因此C为D的核磁共振氢谱只有1组峰,则D为C(CH3)3Cl,D发生消去反应生成的E为(CH3)2C=CH2,结合F的分子式为C11H14O,C和E发生加成反应生成F,结合X()的结构和信息Ⅲ可知,F为根据信息Ⅳ可知,G为则H为
(1)根据上述分析,B为E为(CH3)2C=CH2,名称为2-甲基丙烯,故答案为2-甲基丙烯;
(2)根据X的结构简式,X的分子式为C14H20O,故答案为C14H20O;
(3)C为其中的官能团为醛基,根据D生成E的反应条件,D发生消去反应生成的E,故答案为醛基;消去反应;
(4)F()→G()的化学反应方程式为+CH3CH2CHO+H2O,故答案为+CH3CH2CHO+H2O;
(5)H()→X()的化学反应方程式为+O2+2H2O,故答案为+O2+2H2O;
(6)①与F()互为同系物,说明结构中含有苯环和醛基;②苯环上只有2个取代基,满足条件的M(C10H12O)的结构中含有—CHO和—C3H7、—CH2CHO和—C2H5、—C3H6O和—CH3,其中—C3H7有2种结构[—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2],—C3H6O有2种结构[—CH2CH2CHO和—CH(CH3)CHO],即除苯环外,其余原子有5种组合,而每种组合有3种结构(邻位、间位和对位),共15种结构;其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为故答案为15;【解析】①.②.2-甲基丙烯③.C14H20O④.醛基⑤.消去反应⑥.+CH3CH2CHO+H2O⑦.+O2+2H2O⑧.15⑨.26、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)A分子中C、H、O原子数目之比为则A的实验式为故答案为
(2)设A的分子式为又解得则A的分子式为由红外光谱图可知,A含有C=O、C-O-C、C-H,其中C=O、C-O-C可组合为所以该物质应为或由A的核磁共振氢谱图可知,A分子中有4种不同化学环境的氢原子,个数比为1:2:2:3,可得A的结构简式为故答案为
(3)由(2)分析可知;该有机物属于酯类。
(4)A的同分异构体符合下列条件:①属于芳香族化合物,说明含苯环;②属于酯类,说明含有酯基;③分子结构中含有一个甲基,若含有的2个取代基为和则有邻、间、对三种结构,如果只有一个取代基,则为所以符合条件的同分异构体有4种,故答案为4。【解析】C4H4O酯427、略
【分析】【分析】
A和一氯乙烷发生取代反应生成乙苯;则A为苯,乙苯和氯气发生光照反应生成C,C发生消去反应生成D,根据信息D发生偶联反应生成E。
(1)
A的结构简式为B()的化学名称为乙苯,D中官能团的名称为碳碳三键;故答案为:乙苯:碳碳三键。
(2)
根据A;B、和C的结构得到①的反应类型为取代反应;根据C、D的结构得到③的反应类型为消去反应;故答案为:取代反应;消去反应。
(3)
反应②的化学方程式+2Cl2+2HCl;故答案为;+2Cl2+2HCl。
(4)
反应④的化学方程式+H2;故答案为:+H2。
(5)
苯环12个原子在同一平面内,乙炔4个原子在同一直线,因此E()分子中一定共面的原子共有18个;用1molE合成1,4−二苯基丁烷,即氢气加成在碳碳三键上,因此理论上需要消耗氢气4mol;故答案为:18;4。
(6)
C的同分异构体中,含有苯环,分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3:1的化合物为共有2种;故答案为:2。【解析】(1)乙苯碳碳三键。
(2)取代反应消去反应。
(3)+2Cl2+2HCl
(4)+H2
(5)184
(6)2六、结构与性质(共4题,共8分)28、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29、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
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