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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2025年沪科版选择性必修3化学下册阶段测试试卷259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、化学与生产、生活密切相关。下列有关说法中,不正确的是A.流感季节可用一定浓度的NaClO溶液对环境进行消毒B.港珠澳大桥用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能C.国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料D.北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出了一颗真正意义上的“中国芯”,其主要成分为SiO22、用分液漏斗分离下列各组液体混合物,能获得成功的是A.溴苯和溴B.硝基苯和水C.苯和甲苯D.四氯化碳和乙醇3、除去乙烷中混有的少量的乙烯,最合理的方法是A.通入H2使之发生反应B.通过盛有足量酸性KMnO4溶液的洗气瓶C.通入NaOH溶液的洗气瓶D.通过盛有足量溴水的洗气瓶4、下列实验操作能达到实验目的的是。
。选项。
实验目的。
实验操作。
A
比较水和乙醇中氢的活泼性。
将钠粒分别放入乙醇和水中;观察现象。
B
制备硝基苯。
将苯和浓硝酸的混合液共热并保持55℃~60℃的温度。
C
检验乙酸分子中含有羧基。
往碳酸钠溶液中滴加几滴乙酸;观察现象。
D
除去乙烯中的二氧化硫。
将混合气体通入酸性KMnO4溶液。
A.AB.BC.CD.D5、某有机物的结构简式如图所示。下列说法正确的是。
A.分子式为B.分子中碳原子杂化方式只有C.分子中含有1个手性碳原子D.其芳香族异构体中至多有8个碳原子位于同一直线评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)6、三乙醇胺N(CH2CH2OH)3可以视为NH3的3个氢原子被-CH2CH2OH取代的产物,化学性质与NH3有可类比之处。三乙醇胺与H2S反应的化学方程式是___________。二乙醇胺与盐酸反应的化学方程是___________。7、按要求回答下列问题:
(1)的系统命名为___。
(2)3—甲基—2—戊烯的结构简式为___。
(3)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢,则其化学名称为___。
(4)某烃的分子式为C4H4;它是合成橡胶的中间体,它有多种同分异构体。
①试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式____。
②它有一种同分异构体,每个碳原子均达饱和,且碳与碳的夹角相同,该分子中碳原子形成的空间构型为____形。
(5)某物质只含C;H、O三种元素;其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
①该物质的结构简式为____。
②该物质中所含官能团的名称为____。8、某种工程树脂由丙烯腈(用表示)、1,丁二烯(用表示)和苯乙烯(用表示)按一定比例共聚而得。
(1)和三种单体中,原子个数比的比值最小的单体是___________(填物质名称)。
(2)经元素分析可知,该工程树脂的组成为(为正整数),则原料中和的物质的量之比是____________(用表示)。9、回答下列问题:
(1)某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。该烷烃的名称是__。该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。
(2)若不饱和烃为烯烃A,则烯烃的结构简式可能有__种。
(3)若不饱和烃为炔烃B,则炔烃的结构简式可能有__种。
(4)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为__。10、有机物的种类繁多;在日常生活中有非常重要的用途。请回答下列问题:
(1)是几种烃分子的球棍模型,则分子中所有原子均在同一平面上的是___________(填字母)。
(2)聚苯乙烯的结构简式为则聚苯乙烯单体的结构简式为___________。
(3)有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,且有两个甲基作支链的烷烃有___________种(不考虑立体异构),其中一种的一氯代物有4种同分异构体,请写出其结构简式___________。11、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)的混和气体,假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方,让混和气体缓慢地反应一段时间。
(1)请写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___。
(2)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化是___。
A.升高B.降低C.不变D.无法确定。
(3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是___,它可能的结构有___种。12、有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①O2和O3②H2、D2、T2③12C和l4C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦和
(1)互为同位素的是___________。
(2)互为同分异构体的是___________。
(3)互为同素异形体的是___________。
(4)为同一种物质的是___________。
(5)互为同系物的是___________13、回答下列问题:
(1)写出2,3−二甲基戊烷的结构简式___。
(2)试写出三氯甲烷在光照条件下与氯气反应的化学方程式:___。
(3)苏丹红一号是一种偶氮染料;不能作为食品添加剂使用。它是以苯胺和2−萘酚为主要原料制备得到的,苏丹红一号和2−萘酚的结构简式如图所示:
①苏丹红一号的分子式为___。
②化合物A~D中,与2−萘酚互为同系物的是(填序号)___;有机物C含有的官能团名称是___。评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)14、的名称为2-甲基-3-丁炔。(___________)A.正确B.错误15、甲烷、异丁烷、乙烯、乙炔均为脂肪烃。(____)A.正确B.错误16、HCOOH和CH3COOH具有相同的官能团,性质相似。(____)A.正确B.错误17、用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物。(_______)A.正确B.错误18、植物油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。(_______)A.正确B.错误19、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20、糖类是含有醛基或羰基的有机物。(_______)A.正确B.错误21、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、工业流程题(共2题,共10分)22、乙酸正丁酯有愉快的果香气味;可用于香料工业,它的一种合成步骤如下:
I.合成:在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mol)正丁醇、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸和3~4滴浓H2SO4;摇匀后,加几粒沸石,再按图1所示装置安装好。在分水器中预先加入5.00mL水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm,然后用小火加热,反应大约40min。
Ⅱ.分离提纯。
①当分水器中的液面不再升高时;冷却,放出分水器中的水,把反应后的溶液与分水器中的酯层合并,转入分液漏斗中,用10mL10%的碳酸钠溶液洗至酯层无酸性,充分振荡后静置,分去水层。
②将酯层倒入小锥形瓶中,加少量无水硫酸镁干燥(生成MgSO4·7H2O晶体)。
③将乙酸正丁酯粗产品转入50mL蒸馏烧瓶中,加几粒沸石进行常压蒸馏,收集产品。主要试剂及产物的物理常数如下:。化合物正丁醇冰醋酸乙酸正丁酯正丁醚密度/g·mL-10.8101.0490.8820.7689沸点/℃117.8118.1126.1143在水中的溶解性易溶易溶难溶难溶
制备过程中还可能发生的副反应有:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出合成乙酸正丁酯的化学方程式___________。
(2)如图1整个装置可看作由分水器、圆底烧瓶和冷凝管组成,其中冷水应从___________(填“a”或“b”)管口通入。
(3)分离提纯步骤①中的碳酸钠溶液的作用主要是除去___________。
(4)在步骤②后(即酯层用无水硫酸镁干燥后),应先进行___________(填实验揉作名称);再将乙酸正丁酯粗产品转入蒸馏烧瓶中。
(5)步骤③中常压蒸馏装置如图2所示,应收集___________℃左右的馏分,则收集到的产品中可能混有___________杂质。
(6)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为lg·mL-1),则正丁醇的转化率为___________(精确到1%)。23、最初人类是从天然物质中提取得到有机物。青蒿素是最好的抵抗疟疾的药物;可从黄花蒿茎叶中提取,它是无色针状晶体,可溶于乙醇;乙醚等有机溶剂,难溶于水。常见的提取方法如下:
回答下列问题:
(1)将黄花蒿破碎的目的是_______;操作I前先加入乙醚,乙醚的作用是_______。
(2)实验室进行操作I和操作II依次用到的装置是下图中的_______和_______(填字母序号)(部分装置中夹持仪器略)。
(3)操作III是对固体粗品提纯的过程,你估计最有可能的方法是下列的_______(填字母序号)。
a.重结晶b.萃取c.蒸馏d.裂化。
青蒿素的分子式是C15H22O5;其结构(键线式)如图所示:
回答下列问题:
(4)青蒿素分子中5个氧原子,其中有两个原子间形成“过氧键”即“-O-O-”结构,其它含氧的官能团名称是_______和_______。
(5)青蒿素分子中过氧键表现出与H2O2、Na2O2中过氧键相同的性质,下列关于青蒿素描述错误的是____。A.可能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色B.可以与H2发生加成反应C.可以发生水解反应D.结构中存在手性碳原子
针对某种药存在的不足;科学上常对药物成分进行修饰或改进,科学家在一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素(分子式为C15H24O5)增加了疗效,转化过程如下:
回答下列问题:
(6)上述转化属于____。A.取代反应B.氧化反应C.还原反应D.消去(或称消除)反应(7)双氢青蒿素比青蒿素具有更好疗效的原因之一,是在水中比青蒿素更_______(填“易”或“难”)溶,原因是_______。评卷人得分五、结构与性质(共4题,共8分)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_________、_________。26、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”)。27、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2题,共20分)28、甲烷既是一种重要的能源;也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为_______,下列说法能证明甲烷是如上空间构型的实验事实是_______。
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。
(2)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10mLCH4,同温同压下乙管中注入50mLCl2;将乙管气体全部推入甲管中,用日光照射一段时间,气体在甲管中反应。
①某同学预测的实验现象:a.气体最终变为无色;b.反应过程中,甲管活塞向内移动;c.甲管内壁有油珠;d.产生火花。其中正确的是(填字母,下同)_______。
②实验结束后,甲管中剩余气体最宜选用下列试剂吸收_______。
a.水b.氢氧化钠溶液c.硝酸银溶液d.饱和食盐水。
③反应结束后,将甲管中的所有物质推入盛有适量AgNO3溶液的试管中,振荡后静置,可观察到_______。
(3)将1mol甲烷和适量的Cl2混合后光照,充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为1:2:3:4,则参加反应的Cl2的物质的量为_______mol。29、CH4在光照条件下与Cl2反应;可得到各种氯代甲烷。
(1)生成CH3Cl的化学方程式是____。
(2)CH4氯代的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团,如Cl·、·CH3)反应,包括以下几步:。Ⅰ.链引发Ⅱ.链传递Ⅲ.链终止Cl22Cl·Cl·+CH4→·CH3+HCl
·CH3+Cl2→CH3Cl+Cl·
2Cl·→Cl2
Cl·+·CH3→CH3Cl
①写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式:____、____。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H,反应通式:X·(g)+CH4(g)→·CH3(g)+HX(g)△H。
已知:25℃,101kPa时,CH4中C—H和HCl中H—Cl的键能分别是439kJ·mol-1和431kJ·mol-1。
a.当X为Cl时,△H=____kJ·mol-1。
b.若X依次为F、Cl、Br、I,△H随着原子序数增大逐渐_____(填“增大”或“减小”),结合原子结构解释原因:____。
③探究光照对CH4与Cl2反应的影响,实验如表。编号操作结果A将Cl2与CH4混合后,光照得到氯代甲烷B将Cl2先用光照,然后迅速在黑暗中与CH4混合得到氯代甲烷C将Cl2先用光照,然后在黑暗中放置一段时间,再与CH4混合几乎无氯代甲烷D将CH4先用光照,然后迅速在黑暗中与Cl2混合几乎无氯代甲烷
a.由B和D得出的结论是____。
b.依据上述机理,解释C中几乎没有氯代甲烷的原因:____。
(3)丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如图。
推知—CH3中C—H键能比中C—H键能____(填“大”或“小”)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.流感病毒的主要成分是蛋白质;强氧化剂能使蛋白质变性从而杀死病毒,NaClO具有氧化性,能使蛋白质变性,则可用一定浓度的NaClO溶液对环境进行消毒,故A正确;
B.合金材料;一般都具有强度大;密度小、耐腐蚀等性能,故B正确;
C.氮化硅具有高强度;低密度、耐高温等性质;氮化硅陶瓷是是一种烧结时不收缩的新型无机非金属材料,故C正确;
D.单质硅是良好半导体材料;用于制作芯片和太阳能电池等,二氧化硅用于制作光纤或光学仪器,故D错误;
答案选D。2、B【分析】【分析】
根据分液漏斗可以将互不相溶的两层液体分开;则分析选项中物质的溶解性即可解答。
【详解】
A.溴和溴苯互溶;不能用分液漏斗进行分离,故A不符合;
B.硝基苯和水不溶;能用分液漏斗进行分离,故B符合;
C.苯和甲苯互溶;不能用分液漏斗进行分离,故C不符合;
D.四氯化碳和乙醇互溶;不能用分液漏斗进行分离,故D不符合。
故选B。3、D【分析】【详解】
A.通入H2可与乙烯发生加成反应生成乙烷,但会引入新的杂质H2;故A不合理;
B.通过盛有足量酸性KMnO4溶液的洗气瓶时;乙烯被氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,故B不合理;
C.通入NaOH溶液的洗气瓶;二者均不反应,不能除去乙烯,故C不合理;
D.通过盛有足量溴水的洗气瓶;乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,可以除去乙烯,故D合理;
答案选D。4、A【分析】【详解】
A.分别将少量钠粒投入乙醇和水中;钠与水反应更加剧烈,说明水中氢比乙醇羟基中的氢活泼,能达到实验目的,A项正确;
B.制备硝基苯;要在浓硫酸的催化下进行,该实验操作未加浓硫酸,不能达到实验目的,B项错误;
C.碳酸钠溶液中滴加几滴乙酸;生成碳酸氢钠,不会产生气体,无法验证乙酸分子中含有羧基,不能达到实验目的,C项错误;
D.乙烯和二氧化硫都会与酸性KMnO4溶液反应;因此无法除去乙烯中的二氧化硫,不能达到实验目的,D项错误;
答案选A。5、D【分析】【详解】
A.分子式为A错误;
B.分子中碳原子杂化方式有3种,sp3、sp2;sp;B错误;
C.手性碳原子是指的和碳连接的四个原子或原子团均不相同;分子中无手性碳原子,C错误;
D.芳香族异构体8个碳原子位于同一直线;无法更多,D正确;
故选D。二、填空题(共8题,共16分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】N(CH2CH2OH)3+H2S=[HN(CH2CH2OH)3]HS(产物为[HN(CH2CH2OH)3]2S不扣分)HN(CH2CH2OH)2+HCl=[H2N(CH2CH2OH)2]Cl7、略
【分析】【详解】
(1)是烷烃;选取最长碳原子的链为主链,主链含有6个碳原子,从离甲基最近的一端编号,写出名称为:3,3,4—三甲基己烷,故答案为:3,3,4—三甲基己烷;
(2)根据系统命名方法,结合名称写出结构简式,3—甲基—2—戊烯的结构简式为故答案为:
(3)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;说明分子结构高度对称,即分子中含有3个甲基,则其化学名称为2—甲基—2—氯丙烷,故答案为:2—甲基—2—氯丙烷;
(4)①由键线式结构,可以知道含碳碳双键和三键,结构简式为CH2=CH—C≡CH,故答案为:CH2=CH—C≡CH;
②它有一种同分异构体,每个碳原子均达饱和,且碳与碳的夹角相同,则4个碳原子形成正四面体结构故答案为:正四面体;
(5)①结合图可以知道,分子中共有12个原子,图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键,则结构简式为CH2=C(CH3)COOH,故答案为:CH2=C(CH3)COOH;
②由结构简式可知,该物质中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键、羧基。【解析】①.3,3,4—三甲基己烷②.③.2—甲基—2—氯丙烷④.CH2=CH—C≡CH⑤.正四面体⑥.CH2=C(CH3)COOH⑦.碳碳双键、羧基8、略
【分析】【详解】
(1)三种单体中碳、氢原子个数比的比值分别为1、1;所以1,3-丁二烯中碳、氢原子个数比的比值最小;
(2)根据三种单体的组成可知,ABS中的氮原子只来源于A,所以形成1个ABS分子时有c个A分子参加反应,由A、B、S的结构简式可知1个B分子中氢原子数比碳原子数多2,1个A分子、1个S分子中氢原子数和碳原子数相等,而1个ABS分子中氢原子数比碳原子数多b-a,所以形成1个ABS分子时有个分子参加反应,则原料中A和B的物质的量之比为2c:(b-a)。【解析】①.1,丁二烯②.9、略
【分析】(1)
根据烷烃命名原则,该烃最长碳链为5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷;
(2)
该烷烃若由烯烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上有氢原子的位置均可插入双键,这样的位置有4种:,故烯烃有4种;
(3)
该烷烃若由炔烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上都有两个氢原子的位置均可插入三键,这样的位置有1种,,故炔烃有1种。
(4)
烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体,且不能由任何烯烃加氢而成,说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数,且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子,故C的结构高度对称,结构简式为。【解析】(1)2-甲基-3-乙基戊烷
(2)4
(3)1
(4)10、略
【分析】【详解】
(1)A.为甲烷;不能所有原子共面;
B.为乙烷;由于含有甲基,不能所有原子共面;
C.为乙烯;含有碳碳双键,所有原子可以共面;
D.为丙烷;由于含有甲基,不能所有原子共面;
E.为乙炔;含有碳碳三键,所有原子可以共面;
F.为苯所有原子可以共面;
综上所述;所有原子在同一平面上的是CEF;
(2)聚苯乙烯的结构为则聚苯乙烯单体为苯乙烯,其结构简式是
(3)有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链,符合条件的烷烃有4种分别为(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3;其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,其结构简式为:【解析】(1)CEF
(2)
(3)411、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)甲烷与氯气反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,其中发生一氯取代的化学方程式为:CH4+4Cl2CCl4+4HCl;
(2)经过几个小时的反应后;由于总的气体的物质的量逐渐减少和生成的HCl气体极易溶于水,导致左端气柱压强变小,在气压作用下,则左端液面上升,右端玻璃管中的页面下降。故答案选B。
(3)根据烷烃的通式CnH2n+2,分子量是72的烷烃其含有的碳原子数是5,氢原子数是12,则其分子式为C5H12,其同分异构体有3种,分别是正戊烷,异戊烷,新戊烷。【解析】CH4+Cl2CH3Cl+HClBC5H12312、略
【分析】【分析】
(1)
同位素是质子数相同、中子数不同的原子,12C和l4C质子数都是6,中子数分别为6和8,互为同位素的是12C和l4C。
(2)
分子式相同、结构式不同的有机物为同分异构体;CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3结构不同,分子式都是C4H10;CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5结构不同,分子式都是C7H16;所以④⑥互为同分异构体;
(3)
由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,O2和O3是氧元素组成的不同单质,O2和O3互为同素异形体;
(4)
H2、D2、T2仅组成的原子不同,属于同一单质;甲烷为正四面体结构,甲烷的二溴代物只有一种结构,和为同一种物质;
(5)
结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,癸烷分子式是C8H18、十六烷分子式是C16H34,癸烷和十六烷结构相似,分子组成相差8个CH2,所以癸烷和十六烷互为同系物。【解析】(1)③
(2)④⑥
(3)①
(4)②⑦
(5)⑤13、略
【分析】【分析】
(1)
书写时先写碳架结构,先主链,再写支链,因此2,3−二甲基戊烷的结构简式故答案为:
(2)
三氯甲烷在光照条件下与氯气反应生成四氯化碳和氯化氢,其化学方程式:CHCl3+Cl2CCl4+HCl;故答案为:CHCl3+Cl2CCl4+HCl。
(3)
①根据苏丹红一号的结构简式得到苏丹红一号的分子式为C16H12ON2;故答案为:C16H12ON2。
②化合物A~D中,2−萘酚有两个苯环和一个羟基,A、C、D都没有两个苯环,结构不相似,而B有两个苯环,一个羟基,结构相似,分子组成相差一个−CH2−原子团,因此与2−萘酚互为同系物的是B;有机物C含有的官能团名称是碳碳双键、醛基;故答案为:碳碳双键、醛基。【解析】(1)
(2)CHCl3+Cl2CCl4+HCl
(3)C16H12ON2B碳碳双键、醛基三、判断题(共8题,共16分)14、B【分析】【分析】
【详解】
的名称为3-甲基-1-丁炔,故错误。15、A【分析】【详解】
脂肪烃分子中的碳原子通过共价键连接形成链状的碳架;两端张开不成环的烃,甲烷;异丁烷、乙烯、乙炔均为脂肪烃,故正确;
故答案为:正确。16、B【分析】【详解】
HCOOH和CH3COOH具有相同的官能团羧基;都有酸性,但是甲酸有醛基,具有醛的性质,而乙酸没有,所以性质不完全相似,故错误;
故答案为:错误。17、B【分析】【详解】
乙酸和乙醇互溶,不能用分液的方法分离,错误。18、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。19、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。20、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。21、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、工业流程题(共2题,共10分)22、略
【分析】【分析】
(1)正丁醇与冰醋酸在浓H2SO4加热条件下发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水;
(2)冷凝管采取逆流原理通入冷凝水,有利于冷却;
(3)乙酸正丁酯中含有乙酸、正丁醇、正丁醚和硫酸杂质,其中正丁醇、硫酸易溶于水,而乙酸正丁酯、正丁醚难溶于水,乙酸可与饱和碳酸钠反应,以此解答该题;
(4)酯层用无水硫酸镁干燥后,应过滤除去干燥剂;反应中发生副反应得到正丁醚,而正丁醚难溶于水,正丁醇、硫酸、醋酸已经除去,制备的物质中含有正丁醚;
(5)乙酸正丁酯的沸点是126.1℃,选择沸点稍高的液体加热;
(6)计算生成水的质量,根据方程式计算参加反应正丁醇的产量,正丁醇的利用率=×100%。
【详解】
(1)正丁醇与冰醋酸在浓H2SO4加热条件下发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O;
(2)冷凝管采取逆流原理通入冷凝水,其中冷水应从b管口通入,从a管中流出,有利于冷却,故答案为b;
(3)根据反应的原理和可能的副反应;乙酸正丁酯中含有乙酸;正丁醇、正丁醚和硫酸杂质,乙酸正丁酯、正丁醚不溶于饱和碳酸钠溶液,而正丁醇、硫酸易溶,乙酸可与碳酸钠反应而被吸收,可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸正丁酯中乙酸、正丁醇和硫酸杂质;
(4)酯层用无水硫酸镁干燥后;应过滤除去干燥剂;
(5)乙酸正丁酯的沸点是126.1℃;正丁醇;硫酸和乙酸易溶于水;在用水洗、10%碳酸钠溶液洗时,已经被除去,正丁醚与乙酸正丁酯互溶,水洗和10%碳酸钠溶液洗时不能除去,所以蒸馏时会有少量挥发进入乙酸正丁酯中,则乙酸正丁酯的杂质为正丁醚;
(6)反应结束后,若放出的水为6.98mL(水的密度为1g•mL-1);则反应生成的水为6.98mL-5.00mL=1.98mL,即1.98g,设参加反应的正丁醇为x
解得x=8.14g,则正丁醇的利用率=×100%=88%。【解析】CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2Ob硫酸、乙酸、正丁醇过滤126.1正丁醚88%23、略
【分析】【分析】
黄花蒿破碎加入乙醚溶解后过滤得到浸出液;蒸馏分离出青蒿素粗品,在重结晶得到精品;
【详解】
(1)将黄花蒿破碎的目的是增大与乙醚的接触面积;提高浸出效果;青蒿素是可溶于乙醇;乙醚等有机溶剂,难溶于水,操作I前先加入乙醚,乙醚的作用是提取黄花蒿中的青蒿素;
(2)实验操作I为分离固液的操作;为过滤,装置选c;操作II是利用沸点不同分离出乙醚和青蒿素,为蒸馏,装置选择a;
(3)萃取是利用物质溶解性不同的分离方法;蒸馏是利用物质沸点不同的分离方法;裂化是炼制石油的方法;操作III是对固体粗品提纯得到精品青蒿素的过程;为重结晶;故选a;
(4)由图可知;其它含氧的官能团名称是醚键;酯基;
(5)A.青蒿素分子中过氧键表现出与H2O2、Na2O2中过氧键相同的性质;碘离子具有还原性;则青蒿素能和碘离子生成单质碘,能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色,A正确;
B.青蒿素中不含碳碳不饱和键等可以与H2发生的官能团;不能发生加成反应,B错误;
C.分子中含有酯基;可以发生水解反应,C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;结构中与甲基直接相连的碳原子就是手性碳原子;D正确;
故选B;
(6)加氢去氧的反应为还原反应;由图可知,分子中羰基变为羟基,为还原反应,故选C;
(7)双氢青蒿素中含有羟基,能和水分子形成氢键,故在水中比青蒿素更易溶。【解析】(1)增大与乙醚的接触面积;提高浸出效果提取黄花蒿中的青蒿素。
(2)ca
(3)a
(4)醚键酯基。
(5)B
(6)C
(7)易双氢青蒿素中含有羟基,能和水分子形成氢键五、结构与性质(共4题,共8分)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26、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27、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
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