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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年人教版选择性必修3化学下册月考试卷含答案考试试卷考试范围: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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、对下列中学化学常见实验装置的判断正确的是。
A.甲装置可用来探究碳酸氢钠受热是否发生分解反应B.乙装置中一段时间后,铁钉被腐蚀,红墨水向右移动C.丙装置中溶液a为溴水或Na2S溶液,均可验证SO2具有还原性D.丁装置在圆底烧瓶中加入苯、铁粉、溴水,用于制备溴苯2、某有机物M的结构简式如图所示;下列关于M的说法正确的是。
A.M与乙炔互为同系物B.M分子中所有碳原子共平面C.1molM最多可与5molH2发生加成反应D.M与互为同分异构体3、下列关于食品中的有机物叙述正确的是A.纤维素没有甜味,所以它们不属于糖类物质B.粮食酿酒经过下列化学变化过程:淀粉→葡萄糖→乙醇C.油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,所以油脂是高分子化合物D.向鸡蛋清中加入饱和硫酸铵溶液,有蛋白质析出,属于蛋白质变性4、天然提取和人工合成的有机物往往是混合物,假设给你一份有机混合物让你进行研究,一般要采取的几个步骤是A.分离、提纯→确定分子式→确定实验式→确定结构式B.分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定分子式D.确定分子式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯5、根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是()A.CH2BrCH2Br二溴乙烷B.2一羟基戊烷C.2-甲基-3-乙基-1-丁烯D.2,4,5-三溴苯甲酸6、下列物质的名称不正确的是A.2CaSO4·H2O:熟石膏B.Na2SiO3的水溶液:水玻璃C.CuSO4:胆矾D.3-甲基己烷7、已知D为氢元素的一种核素。设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.中含有的中子数为1.9NAB.溶液中含有的数为NAC.78g苯与足量浓溴水在催化剂作用下生成的官能团数为NAD.标准状况下,与进行合成氨反应后混合物中含有的氢原子数为1.5NA8、羧酸M和羧酸N的结构简式如下所示。下列关于这两种有机物的说法正确的是。
A.两种羧酸都能与溴水发生反应B.两种羧酸遇FeCl3溶液都能发生显色反应C.羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键D.等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时,消耗NaOH的量相同9、传统中药黄岑在抗呼吸道感染方面作用显著;其主要活性成分黄芩苷的结构如图所示,下列有关判断正确的是。
A.分子式为C21H18O10B.能发生取代反应C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.1mol该物质最多能与3mol金属钠发生反应评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、某含C、H、O三种元素的未知物X,经实验测定该物质中元素的质量分数为碳72.0%,氢6.67%。另测得X的相对分子质量为150.下列关于X的说法正确的是A.实验式和分式均为C9H10O2B.不可能含有苯环C.1molX完全燃烧,可生成5mol水D.若未测得X的相对分子质量,也能确定X的分子式11、间甲氧基苯甲醛的合成路线如下;下列说法错误的是。
A.间甲基苯酚可用于医院等公共场所的消毒,可与FeCl3溶液发生显色反应B.反应①为取代反应,反应②为氧化反应C.B分子中最多有12个原子共平面D.C分子的苯环上的一氯代物有3种12、某化学课外小组用图所示装置探究苯与溴反应的类型;同时获得较纯净的有机产品。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液滴入反应器A(A下端活塞关闭)中,反应一段时间后打开A下端的活塞。下列说法正确的是()
A.反应器A中铁丝的作用是与液溴反应产生催化剂FeBr3B.锥形瓶B中NaOH溶液的作用是除去有机副产物C.广口瓶C中CCl4的作用是检验有机产物D.试管D中可滴入石蕊试液或AgNO3溶液检验是否产生HBr13、标准状况下,1.568L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到的白色沉淀的质量为14.0g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,测得反应后增重8.68g。下列关于该气体的说法正确的是A.若是单一气体可能为C3H4或C3H6B.可能由C3H6和CH2O组成C.不能确定该气体是否含氧元素D.不可能由C3H8和CO组成14、茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗;其结构简式如图所示,下列说法正确的是。
A.茚地那韦分子中含有羟基和酮羰基B.lmol茚地那韦最多与9mol氢气发生加成反应C.虚线框内的所有碳、氧原子可能处于同一平面D.茚地那韦可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不与FeCl3溶液显色15、下列关于有机物同分异构体的说法正确的是A.分子式为C4H10O且与钠反应的有机物有4种B.最简式为C4H9OH的同分异构体有3种C.分子式为C5H10O2的所有酯类的同分异构体共有9种D.C3H8的二氯取代物有4种16、下列各醇不能发生消去反应的是A.CH3OHB.C2H5OHC.CH3CH2C(CH3)2OHD.(CH3)3CCH2OH17、下列关于有机物的说法不正确的是A.2—丁烯()分子存在顺反异构B.三联苯()的一氯代物有5种C.抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有4种评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)18、现有下列6种有机物:
①CH≡CH②CH2=CH-CH=CH2③CH3-C≡C-CH3④⑤
(1)其中不属于烃的是_______(填序号)。
(2)与①互为同系物的是_______(填序号)。
(3)分子⑤中含有的官能团名称是_______;_______
(4)下列对五种物质性质描述正确的是_______(填字母)
A.②与③互为同分异构体。
B.④的名称为:2-甲基丁烷。
C.1mol①、1mol②、1mol③最多均可以与2molH2发生加成反应。
D.⑤不能与乙酸反应生成酯19、已知咖啡酸的结构如图所示:
(1)咖啡酸中含氧官能团有羟基和_________(填名称)。
(2)向咖啡酸溶液中滴加NaHCO3溶液,实验现象为____________________________________。
(3)咖啡酸溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明咖啡酸具有_________性。20、某研究性学习小组为确定某蜡状有机物A的结构和性质;他们拟用传统实验的手段与现代技术相结合的方法进行探究。请你参与探究过程:
Ⅰ.实验式的确定。
(1)取样品A进行燃烧法测定。发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.125molCO2和2.7gH2O。据此得出的结论是___________。
(2)另一实验中,取3.4g蜡状A在3.36L(标准状况下,下同)氧气中完全燃烧,两者均恰好完全反应,生成2.8LCO2和液态水。通过计算确定A的实验式;___________。
Ⅱ.结构式确定(经测定A的相对分子质量不超过140)
(3)取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明A分子中含有___________基。
(4)进行核磁共振;发现只有两个特征峰,且面积比为8∶4,再做红外光谱,发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收。图谱如下:
则A的结构简式为___________。21、如图所示;U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混合气体,假定氯气在水中不溶解。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢的反应一段时间。
(1)下列关于甲烷结构的说法中正确的是___________。
a.甲烷的分子式是CH4;5个原子共面。
b.甲烷中的任意三个原子都不共面。
c.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构。
(2)1molCH4与氯气发生取代反应,待反应完全后,测得四种产物的物质的量相等,则消耗氯气的物质的量是___________
a.1molb.2.5molc.4mold.5mol
(3)下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是___________。
a.CH3Cl只代表一种物质。
b.CH2Cl2只代表一种物质。
c.CHCl3只代表一种物质。
d.CCl4只代表一种物质。
(4)烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是___________。
a.通过1个共价键。
b.通过2个共价键。
c.形成4对共用电子对。
d.通过离子键和共价键22、请按要求回答下列问题:
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍,A的分子式:_______。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子,烷烃B的分子式:________。
(3)请用化学方程式表示氯碱工业的反应原理:________。
(4)请用化学方程式表示铝热法炼铁的反应原理:________。23、(1)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E(结构简式:)的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2;W共有_______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_______。
(2)G(结构简式:)的同分异构体中;与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_______种。(不含立体异构)
(3)芳香化合物F是C(结构简式:)的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式_______。评卷人得分四、判断题(共2题,共6分)24、新材料口罩纤维充上电荷,带上静电,能杀灭病毒。(_______)A.正确B.错误25、相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是CH4。(___)A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共4题,共24分)26、以芳香烃A为原料合成有机物F和I的合成路线如下:
已知:R-CHO+(CH3CO)2OR-CH=CHCOOH+CH3COOH
(1)A的分子式为_________,C中的官能团名称为_____________。
(2)D分子中最多有________________个原子共平面。
(3)E生成F的反应类型为________________,G的结构简式为________________。
(4)由H生成I的化学方程式为:______________。
(5)符合下列条件的B的同分异构体有多种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:1:1的是(写出其中一种的结构简式)________________。
①属于芳香化合物;②能发生银镜反应。
(6)已知RCOOHRCOCl,参照上述合成路线,以苯和丙酸为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线。27、Ⅰ.工业上以铝土矿(主要成分Al2O3·3H2O)为原料生产铝;主要过程如下图所示:
(1)反应①的化学方程式是________________________________。
(2)反应②的离子方程式是________________________________。
(3)反应④的化学方程式是________________________________。
(4)在上述四步转化过程中,消耗能量最多的是________(填序号)。
Ⅱ.某课外小组同学设计了如图所示装置(夹持;加热仪器省略)进行系列实验。请根据下列实验回答问题:
(1)甲同学用此装置验证物质的氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,则a中加浓盐酸,b中加KMnO4,c中加_______溶液。将浓盐酸滴入b中后,发生反应的化学方程式是______________________________;b中反应结束后再向c中加入少量CCl4,振荡静置后观察到c中的现象为____________________________。
(2)乙同学用此装置制少量溴苯,a中盛液溴,b中为铁屑和苯,c中盛水。将液溴滴入b中后,发生反应的化学方程式是:____________,________________________。向c中滴加AgNO3溶液,可观察到的现象是________________。28、含苯酚的工业废水处理的流程如下图所示:
(1)上述流程中,设备Ⅰ中进行的是_______操作(填写操作名称),实验室里这一操作可以用_______进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是_______,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是_______。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的方程式为_______。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和_______,通过_______操作(填写操作名称);可以使产物相互分离。
(5)图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、_______、_______。
(6)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法为:_______。29、天宫二号空间实验室已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:
(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是______(填化学式)
(2)“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成,其中合成树脂是高分子化合物,则制备合成树脂的反应类型是_____________。
(3)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉;其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。
①天宫二号使用的光伏太阳能电池,该电池的核心材料是_____,其能量转化方式为_____。
②下图是一种全天候太阳能电池的工作原理:
太阳照射时的总反应为V3++VO2++H2O=V2++VO2++2H+,则负极反应式为__________;夜间时,电池正极为______(填“a”或“b”)。
(4)太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用,下列说法中,正确的是______(填字母序号)。
a.太阳能;风能都是清洁能源。
b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化。
c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电。
d.阳光或风力充足时;储能系统实现由化学能到电能的转化。
(5)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含有Al3+,Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用;流程如下:
已知溶液pH范围不同时,钒的存在形式如下表所示:。钒的化合价pH<2pH>11+4价VO2+,VO(OH)+VO(OH)3-+5价VO2+VO43-
①加入NaOH调节溶液pH至13时,沉淀1达最大量,并由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀1的反应过程为_______、_______;所得滤液1中,铝元素的存在形式为__________。
②向碱性的滤液1(V的化合价为+4)中加入H2O2的作用是________(用离子方程式表示)。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.碳酸氢钠受热分解时会生成水;为防止水蒸气冷凝回流炸裂试管,试管口应微向下,A错误;
B.酸雨的pH较小;铁钉发生析氢腐蚀,试管内气体增多,压强增大,铁钉被腐蚀,红墨水向右移动,B正确;
C.SO2可以和Na2S溶液反应生成S单质,体现了SO2的氧化性;C错误;
D.苯和液溴在催化剂作用下才能反应;与溴水不反应,D错误;
综上所述答案为B。2、C【分析】【详解】
A.有机物M有2个三键和1个双键;1个环;与乙炔的结构不相似,二者不互为同系物,A错误;
B.分子中与乙炔基相连的碳原子都与另外三个碳原子以单键相连;故所有碳原子不可能共平面,B错误:
C.1个碳碳双键与1个氢气发生加成反应,1个碳碳三键可以与2个H2发生加成反应,则1molM最多可与5molH2加成;C正确;
D.M的分子式为C12H14,的分子式为C12H10;二者不互为同分异构体,D错误;
故选C。3、B【分析】【详解】
A.纤维素没有甜味;但纤维素属于糖类物质中的多糖,故A错误;
B.淀粉→葡萄糖→乙醇;该过程是粮食酿酒的化学变化过程,故B正确;
C.油脂是大分子化合物;但不属于高分子化合物,故C错误;
D.向鸡蛋清中加入饱和硫酸铵溶液;有蛋白质析出,属于蛋白质盐析,是可逆过程,蛋白质变性是不可逆过程,故D错误。
综上所述,答案为B。4、B【分析】【详解】
从天然资源提取有机物,首先得到是含有有机物的粗品,需经过分离、提纯才能得到纯品,再进行鉴定和研究未知有机物的结构和性质,一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分子式,因为有机物存在同分异构现象,故最后利用波谱分析确定结构式,故答案选B。5、D【分析】【详解】
A.CH2BrCH2Br是1,2-二溴乙烷;故A错误;
B.是2-戊醇;故B错误;
C.是2,3-二甲基-1-丁烯;故C错误;
D.2,4,5-三溴苯甲酸;故D正确。
综上所述,答案为D。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.2CaSO4·H2O的俗名为熟石膏;故A正确;
B.Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃;故B正确;
C.CuSO4·5H2O的俗名为胆矾;故C错误;
D.该有机物为烷烃;最长的碳链上有6个碳原子,有一个甲基为直链,在主链第3个碳原子上,所以命名为:3-甲基己烷,故D正确;
答案选C。7、D【分析】【详解】
A.的摩尔质量为的物质的量少于A项错误;
B.缺少溶液体积;无法计算粒子数目,B项错误;
C.苯的溴代反应的反应物是液溴;不是溴水,C项错误;
D.由H原子守恒可知,所得混合物中氢原子的物质的量为D项正确。
故选D。8、A【分析】【分析】
【详解】
A.含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应;苯环上含有酚羟基;能和浓溴水发生取代反应,所以两种羧酸都能与溴水发生反应,故A正确;
B.不含有酚羟基,遇FeCl3溶液不能发生显色反应;故B错误;
C.中没有碳碳双键,含有一个碳碳双键;故C错误;
D.能消耗1mol烧碱溶液,能消耗4mol烧碱溶液;所以等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时,消耗NaOH的量不相同,故D错误;
故答案:A。9、B【分析】【分析】
【详解】
A.根据该物质的结构简式可知其分子式为C21H18O11;A错误;
B.该物质含有醇羟基;可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,B正确;
C.该物质含有醇羟基;且与醇羟基相连的碳原子上有氢原子,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,C错误;
D.醇羟基;酚羟基、羧基都可以和Na反应;所以1mol该物质最多可以和6mol金属钠反应,D错误;
综上所述答案为B。二、多选题(共8题,共16分)10、AC【分析】【分析】
X的相对分子质量为150,碳元素的质量分数为72.0%,则X分子中碳原子数为氢元素的质量分数为6.67%,X分子中H原子数为X分子中氧原子数
【详解】
A.X分子中含有9个C原子、10个H原子、2个O原子,所以实验式和分式均为C9H10O2;故A正确;
B.苯环的不饱和度是4,X的分子式为C9H10O2;不饱和度是5,所以X分子中可能含有苯环,故B错误;
C.X的分子式为C9H10O2,根据氢原子守恒,1molC9H10O2完全燃烧;可生成5mol水,故C正确;
D.若未测得X的相对分子质量;根据质量分数只能够测定实验式,不能确定分子式,故D错误;
选AC。11、CD【分析】【详解】
A.间甲基苯酚含有酚羟基可用于医院等公共场所的消毒、也可与FeCl3溶液发生显色反应,故A正确;
B.反应①为酚羟基上的H被甲基取代,是取代反应,反应②产物为是甲基被氧化为醛基,为氧化反应,故B正确;
C.苯是平面型分子,由于单键可旋转,则B分子中最多有15个原子共平面,故C错误;
D.C分子的苯环上的一氯代物有共4种,故D错误;
故选:CD。12、AD【分析】【详解】
A.在催化剂作用下,苯与液溴发生反应,反应器A中铁丝的作用是与液溴反应产生催化剂FeBr3;A正确;
B.锥形瓶B中NaOH溶液的作用是除去多余的溴;B错误;
C.溴易挥发,广口瓶C中CCl4的作用是除去挥发出来的溴,防止溴干扰HBr的检验;C错误;
D.HBr是强酸,试管D中可滴入石蕊试液检验氢离子、或滴入AgNO3溶液检验是否有溴离子产生,故2种试剂均可检验是否产生了HBr;D正确;
答案选AD。13、BC【分析】【分析】
【详解】
设燃烧产物中的质量为则。
则解得碱石灰增加的质量为燃烧生成二氧化碳和水的质量总和,无色可燃气体的物质的量为则则即0.07mol气体中含有0.14molC原子、0.28molH原子,所以1mol气体中含有2molC原子、4molH原子,可能含有氧元素,若该气体为单一气体,则其分子式是(常温下不是气体);若为等物质的量的两种气体的混合物,则在2mol混合气体中,应含有4molC原子、8molH原子,则这两种气体可能是和或和CO或和等,答案选BC。14、BD【分析】【分析】
【详解】
A.由结构简式可知;茚地那韦分子中含有羟基,含有酰胺基,不含酮羰基,故A错误;
B.由结构简式可知;茚地那韦分子中含有的苯环和碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,则lmol茚地那韦最多与9mol氢气发生加成反应,故B正确;
C.由结构简式可知;茚地那韦分子中虚线框内含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,则虚线框内的所有碳;氧原子不可能处于同一平面,故C错误;
D.由结构简式可知;茚地那韦分子中含有碳碳双键和醇羟基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,但分子中不含有酚羟基,不能使氯化铁溶液变色,故D正确;
故选BD。15、ACD【分析】【分析】
【详解】
略16、AD【分析】【分析】
【详解】
A.CH3OH没有邻位碳原子;不能发生消去反应,A符合题意;
B.C2H5OH分子中;与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可发生消去反应生成乙烯,B不符合题意;
C.CH3CH2C(CH3)2OH分子中;与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可发生消去反应,C不符合题意;
D.(CH3)3CCH2OH中;与-OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,D符合题意;
故选AD。17、BD【分析】【分析】
【详解】
A.2—丁烯()分子中,两个双键碳原子都连有1个H原子和1个-CH3;所以存在顺反异构,A正确;
B.三联苯()的一氯代物有4种,它们是B不正确;
C.抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子,它们是中的“∗”碳原子;C正确;
D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,六硝基立方烷的异构体与二硝基立方烷的异构体数目相同,若边长为a,则与硝基相连的两碳原子间的距离为a、共3种异构体,D不正确;
故选BD。三、填空题(共6题,共12分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)烃是只含有碳氢两种元素的有机物;所以不属于烃类的是⑤,故答案为:⑤
(2)同系物是结构相似,分子相差若干个“CH2”原子团的有机物;所以①和③互为同系物,故答案为:①③
(3)分子⑤中含有的官能团为羟基和醛基;故答案为:羟基;醛基。
(4)A.②与③分子式相同;结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.根据烷烃系统命名法可知④的系统名为:2-甲基丁烷;故B正确;
C.①②③含有不饱和度都为2,1mol①②③最多均可以与2molH2发生加成反应;故C正确;
D.⑤中含有羟基;可以与乙酸发生酯化反应生成酯,故D错误;
故答案为ABC。【解析】⑤①③羟基醛基ABC19、略
【分析】【详解】
(1)根据咖啡酸的结构简式可判断分子中含氧官能团有羟基和羧基;
(2)含有羧基,能与碳酸氢钠反应,则向咖啡酸溶液中滴加NaHCO3溶液有二氧化碳生成;因此实验现象为有气体生成;
(3)咖啡酸溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,则说明咖啡酸具有还原性。【解析】①.羧基②.有气体生成③.还原20、略
【分析】【分析】
燃烧产物只有CO2和H2O,则样品中一定有C、H元素,可能有O元素。据样品、CO2和H2O的质量;可计算确定有无氧元素;求得实验式。再由实验式、相对分子质量求出有机物的分子式。
【详解】
(1)燃烧产物只有CO2和H2O,则样品中一定有C、H元素,可能有O元素。n(C)=n(CO2)=0.125mol,n(H)=n(H2O)×2=(2.7g/18g·mol−1)×2=0.3mol,则N(C)∶N(H)=n(CO2)∶n(H)=0.125mol∶0.3mol=
5∶12,A实验式为C5H12Oz(z=0,1,2,),故答案为:C5H12Oz(z=0;1,2,);
(2)n(CO2)=2.8L/22.4L·mol−1=0.125mol,与(1)中CO2等量,则n(H2O)=2.7g/18g·mol−1=0.15mol,n(O)=N(C)∶N(H)∶N(O)=0.125mol∶0.15mol×2∶0.1mol=5∶12∶4,则A的实验式C5H12O4;故答案为:C5H12O4;
(3)设A分子式(C5H12O4)n,则Mr=136n<140,仅n=1合理,即A分子式为C5H12O4.A与钠反应放出氢气;说明A分子中含有羟基(A分子中氢原子数已饱和,不可能有羧基);故答案为:羟基;
(4)A核磁共振只有两个吸收峰、且面积比为8∶4,即A分子中有两种氢原子且数目之比为8∶4;红外光谱图说明A分子中有C-H、O-H、C-O键,故A结构简式为C(CH2OH)4,故答案为:C(CH2OH)4;【解析】①.C5H12Oz(z=0,1,2,)②.C5H12O4③.羟基④.C(CH2OH)421、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)a.甲烷的分子式是CH4;为正四面体结构,5个原子不可能共面,a错误;
b.甲烷的空间构型属于正四面体结构,其任意一面的3个原子共平面,b错误;
c.甲烷的空间构型属于正四面体结构;氢原子位于四面体的顶点,碳原子位于体心,c正确;
答案选c;
(2)1molCH4与氯气发生取代反应,待反应完全后,测得四种产物的物质的量相等,即分别都是0.25mol,根据Cl原子守恒可知,消耗氯气的物质的量为0.25+0.25×2+0.25×3+0.25×4=2.5mol,故答案选b;
(3)a.CH3Cl只代表一种物质;不能说明甲烷一定是正四面体结构,如果甲烷是平面四边形,其一氯代物也只有一种,a不选;
b.CH2Cl2只代表一种物质,可以证明甲烷分子一定是以碳原子为中心的正四面体结构,如果甲烷是平面四边形结构,其二氯代物有2种,b选;
c.CHCl3只代表一种物质;不能说明甲烷一定是正四面体结构,如果甲烷是平面四边形,其三氯代物也只有一种,c不选;
d.CCl4只代表一种物质;不能说明甲烷一定是正四面体结构,如果甲烷是平面四边形,其四氯代物也只有一种,d不选;
答案选b;
(4)烃分子中的碳原子与氢原子只形成一对共用电子对,即通过1个共价键相结合,故答案选a。【解析】cbba22、略
【分析】【详解】
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍,A的相对分子质量是36×2=72,根据烷烃的通式CnH2n+2可知14n+2=72,解得n=5,所以A的分子式为C5H12。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子,根据烷烃的通式CnH2n+2可知2n+2=100,解得n=49,所以烷烃B的分子式为C49H100。(3)电解氯化钠溶液得到氯气、氢气和氢氧化钠,其化学方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;(4)在高温下铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。【解析】C5H12C49H1002NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据题中信息可确定1molW中含2mol羧基,且苯环上有2个取代基,分别为—CH2COOH和—CH2COOH、—COOH和—CH2CH2COOH、—COOH和—CH(CH3)COOH、—CH3和—CH(COOH)2,这4对取代基在苯环上各有邻位、间位和对位3种异构体,即符合条件的异构体共有12种;其中核磁共振氢谱中有3组峰的结构简式为
(2)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的有①②③④NC—CH=CH—CH2—OOCH、⑤NC—CH2—CH=CH—OOCH、⑥⑦⑧共8种含有碳碳双键;酯基、氰基且能发生银镜反应的同分异构体。
(3)根据其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,可知苯环上连有两个甲基,苯环上有2个氢原子,甲基、氢原子均处于等效位置,故结构简式可以为(任意三种)。【解析】128(任意三种)四、判断题(共2题,共6分)24、B【分析】【详解】
新材料口罩纤维在熔喷布实验线上经过高温高速喷出超细纤维,再通过加电装置,使纤维充上电荷,带上静电,增加对病毒颗粒物的吸附性能,答案错误。25、A【分析】【详解】
相同质量的烃燃烧时,烃中H元素的质量分数越大,则耗氧量越高,而CH4是所有烃中H元素的质量分数最高的,即是耗氧量最大的,所以正确。五、工业流程题(共4题,共24分)26、略
【分析】【分析】
A为芳香烃,由A到B可推测A可能为甲苯,A得到B是在甲基对位上引入由A到G应为氧化过程,G的分子式为C7H6O,进一步可判断G为是由被氧化得到的。C中含有-OH,D为C分子内脱水得到的E为在KOH醇溶液作用下可发生消去反应生成F,由已知反应可知,G在一定条件下生成H,H在浓硫酸加热发生酯化反应生成I可逆推知,H为
【详解】
(1)由A到B可推测A可能为甲苯(C7H8),A得到B是在甲基对位上引入由A到G为氧化过程,G的分子式为C7H6O,进一步可判断G为应该是由被氧化得到的;C中含有的官能团为:-OH;
(2)D为C分子内脱水得到的由于苯环上的C原子,及与这些C原子直接相连的原子都在一个平面上,与C=C直接相连的原子也在同一平面上,这样通过单键旋转,这两个平面可共面,由于-CH3中C原子与相连的基团呈四面体结构,其中一个H原子可与上述平面共面,D分子式为C9H10;除2个H原子外,其余原子都可能共面,可共面的原子为17个;
(3)E为在KOH醇溶液作用下可发生消去反应生成F,由上述知G为
(4)H为变为I发生的是酯化反应,其化学方程式为:
(5)①属于芳香化合物,有苯环,②能发生银镜反应,有醛基,若苯环上有一个取代基,有两种基团:-CH2CH2CHO、-CH(CH3)CHO,因此有2种异构体,若有两个取代基,可以是-CH3、-CH2CHO组合,也可以是-CH2CH3、-CHO组合,分别有邻、间、对三种相对位置,有6种异构体。当苯环上有三个取代基,即2个-CH3和1个-CHO时,其有6种异构体,可由定二移一法确定,如图示:箭头为-CHO的可能位置,所以有满足条件的异构体数目为14种,其中满足核磁共振氢谱要求的为:或
(6)要合成可在苯环上引入丙酰基,再还原,其合成路线为:【解析】C7H8羟基17消去反应或27、略
【分析】【分析】
Ⅰ.根据流程图铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠;再通过量的二氧化碳,将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,加热氢氧化铝沉淀分解得到氧化铝,最后电解得到铝单质,据此分析;
Ⅱ.(1)验证物质的氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,a中加浓盐酸,b中加KMnO4,发生2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,c中为含溴离子的化合物,c中发生2Br-+Cl2=2Cl-+Br2;结合氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可验证;
(2)a中盛液溴,b中为铁屑和苯,发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr极易溶于水,与硝酸银反应生成AgBr沉淀。
【详解】
Ⅰ.根据流程图铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠;再通过量的二氧化碳,将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,加热氢氧化铝沉淀分解得到氧化铝,最后电解得到铝单质;
(1)反应①的化学方程式是Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O;
(2)反应②的离子方程式是+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+
(3)反应④的化学方程式是2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;
(4)其中电解要消耗大量的电能,所以消耗能量最多的是第④;
故答案为:Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O;+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;④;
Ⅱ.(1)a中加浓盐酸,b中加KMnO4,发生2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,c中为NaBr或KBr,c中发生2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,物质的氧化性为KMnO4>Cl2>Br2,c中生成溴不易溶于水,易溶于有机溶剂,则向c中加入少量CCl4,振荡静置后观察到c中的现象为液体分层,上层无色,下层为橙红色,故答案为:NaBr或KBr;2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;液体分层;上层无色,下层为橙红色;
(2)a中盛液溴,b中为铁屑和苯,发生取代反应生成溴苯和HBr,涉及的反应为2Fe+3Br2═2FeBr3、+Br2+HBr,HBr极易溶于水,与硝酸银反应生成AgBr沉淀;则c中可观察到的现象是产生浅黄色沉淀;
故答案为:2Fe+3Br2═2FeBr3;+Br2+HBr;产生浅黄色沉淀。【解析】Al2O3·3H2O+2NaOH=2NaAlO2+4H2O+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑④NaBr或KBr2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+Cl2↑+8H2O液体分层,上层无色,下层为橙红色2Fe+3Br2==2FeBr3+Br2+HBr产生浅黄色沉淀28、略
【分析】【分析】
根据流程图可知,在设备Ⅰ中用苯萃取废水中的苯酚并分液,所得苯和苯酚的混合液进入设备Ⅱ;
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