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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年沪科版选择性必修3化学上册月考试卷407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、下列化学反应的产物中;存在同分异构体的是。
①在碱性溶液中水解。
②甲苯在催化剂作用下与发生苯环上的取代反应。
③2-氯丁烷与乙醇溶液共热反应。
④在酸存在并加热的条件下发生水解反应。
⑤异戊二烯()与等物质的量的发生加成反应A.①②③B.①②④C.②③④D.②③⑤2、是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:ABC则下列说法正确的是()A.的分子式为C4H4OB.A的结构简式是CH2=CHCH2CH3C.A能使高锰酸钾酸性溶液褪色D.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去3、有机物M是锂离子电池中一种重要的有机物;结构如图所示,下列说法不正确的是。
A.有机物M的分子式C10H10O4B.在一定条件下,1molM最多能消耗2molNaOHC.与M互为同分异构体,苯环上只有一个侧链且含有两个羧基的结构有4种(不考虑立体异构)D.有机物M能发生加成、取代、氧化、还原、消去反应4、实验室中由叔丁醇与浓盐酸反应制备2—甲基—2—氯丙烷的路线如图。下列说法错误的是。
A.由叔丁醇制备2—甲基—2—氯丙烷的反应类型为取代反应B.5%溶液的作用是与剩余的叔丁醇反应C.无水的作用是除去有机相中残存的少量水D.蒸馏的目的是分离叔丁醇与2—甲基—2—氯丙烷5、科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT。化合物A是其中的一种;其结构如图。下列关于A的说法正确的是。
A.属于芳香族化合物B.化合物A的分子式为C15H22O3C.1molA最多可以与2molCu(OH)2反应D.1molA最多与lmolH2加成评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、用系统命名法命名(1)(2)有机物;写出(3)(4)的结构简式:
(1)___________
(2)___________
(3)2;6—二甲基—4—乙基辛烷:___________;
(4)3—甲基—1—戊炔:___________。7、化合物A经李比希法测得其中含C72.0%;H6.67%;其余为氧,质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰;其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二:红外光谱仪测得A分子的红外光谱下图所示:
(1)A的分子式为_____________。
(2)已知:A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,A可以水解,写出符合上述条件的A的结构简式_____________(只写一种)。
(3)此A在无机酸作用下水解的化学方程式为_____________。8、填空。
(1)烹调油烟中含有十一烷,该烷烃的分子式是___________。
(2)烷烃的分子式为___________,它与甲烷的关系是___________。请用系统命名法对其命名:___________。
(3)2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为___________,其一氯代物有___________种。
(4)的名称是___________,其一氯代物有___________种。9、按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容。
(1)如图化合物分子式为:_____,1mol该物质完全燃烧消耗_____molO2。
(2)有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是_____。
(3)写出下列各有机物的结构简式。
①2,3-二甲基-4-乙基己烷_____。
②支链只有一个乙基且相对分子质量量最小的烷烃_____。
③CH3CH2CH2CH3的同分异构体的结构简式_____。
(4)找出并写出如图化合物中含有的官能团对应的名称_____。
10、完成下列小题。
(1)烷烃的系统命名是___________。
(2)写出甲苯的硝化反应反应式___________。
(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是___________。
(4)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是___________(写出结构简式)。11、的化学名称为_______。12、按要求完成下列问题:
(1)写出羟基的电子式:_______
(2)的分子式_______
(3)与H2加成生成2,4-二甲基己烷的炔烃的系统命名_______
(4)的系统命名_______。13、实验装置叙述的判断。
(1)洗涤沉淀时(如图1);向漏斗中加适量水,搅拌并滤干____
(2)图2可除去CO中的CO2____
(3)苯萃取碘水中的I2;分出水层后的操作为图3____
(4)图4可除去氯气中的HCl气体____
(5)选择合适的试剂,用图5所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2____
(6)图6装置:橡胶管的作用是能使水顺利流下____
(7)图7装置;能正确反映甲烷与氯气在光照下反应一段时间后的实验现象____
(8)实验室用图8装置制取少量氨气____
(9)实验室用图9装置制取少量氨气____
(10)图10装置可用于锌粒和稀盐酸反应制氢气;但不能用于二氧化锰与浓盐酸制取氯气____
(11)图11装置可用于石灰石与稀盐酸制取CO2气体____14、A;B、C都是芳香化合物;可用于制作药物、香料等。
(1)上述物质互为同分异构体的是___________(填序号)。
(2)B中的含氧官能团是___________。
(3)与NaHCO3、NaOH和Na都能反应的是___________(填序号)。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)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、氯苯与NaOH溶液混合共热,能发生了消去反应。(___________)A.正确B.错误17、所有生物体的遗传物质均为DNA。(____)A.正确B.错误18、新材料口罩具有长期储存的稳定性、抗菌性能。(_______)A.正确B.错误19、HCOOH和CH3COOH具有相同的官能团,性质相似。(____)A.正确B.错误20、高级脂肪酸和乙酸互为同系物。(_______)A.正确B.错误21、羧基和酯基中的均能与H2加成。(____)A.正确B.错误22、乙苯的同分异构体共有三种。(____)A.正确B.错误23、糖类是含有醛基或羰基的有机物。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共3题,共18分)24、有机物I是合成药物的中间体;以有机物A为原料制备I的路线如下:
已知:①有机物A的相对分子质量为88,其核磁共振氢谱为三组峰,峰面积之比为1∶2∶1;8.8gA完全燃烧只生成体积比为1∶1(同温同压)的CO2和H2O(g);若把它们通过碱石灰,碱石灰质量增加24.8g;等质量的有机物A能与0.2mol乙酸发生酯化反应;
②Diels—Alder反应:
③
请回答下列问题:
(1)F的系统命名是_______。
(2)E的结构简式是_______。
(3)下列关于有机物A的说法正确的是_______(填序号)。
①1molA能消耗1molH2②所有碳原子一定共平面③能使紫色石蕊溶液变红。
(4)B→C、C→D的反应类型分别为_______、_______。
(5)写出H→I的化学方程式:_______。
(6)D中含氧官能团的名称是_______。
(7)化合物W是G的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,且能与NaHCO3溶液反应放出CO2,核磁共振氢谱为五组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1,则W的结构简式为_______。25、防火材料聚碳酸酯(PC)的结构简式为:其合成路线如下:
已知:i。R-O-R'
ii.+R3-OH+R2-OH(R、R'、R1、R2、R3为烃基)
(1)B的结构简式为_______。
(2)反应①的化学方程式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
a.分子式为C7H8O;且与C互为同系物的同分异构体有4种。
b.反应②的原子利用率为100%
c.反应③为取代反应,生成E的结构简式为
(4)反应④的化学方程式为_______。
(5)查阅资料:利托那韦是治疗新冠肺炎的药物;制备该药物需要的一种中间体X的结构简式如图:
结合题中已知信息完成下列合成路线,写出有机物甲和乙的结构简式______、_________。
(6)碳酸二甲酯有多种同分异构体,写出其中能与Na2CO3溶液反应的所有同分异构体(乳酸除外)的结构简式_______。26、科学研究表明;有机物M对治疗新冠病毒具有一定的作用,其一种合成路线如图所示。
已知:RCOOH
(1)A的化学名称为_____,B中的官能团名称为_____。
(2)反应②的反应条件为_____,E的结构简式为_____。
(3)H可以和碳酸氢钠反应,请补充反应⑥的化学方程式:G+_____→M+_____。
(4)在有机物A~H中能发生消去反应的物质有_____(填序号)。
(5)N是有机物C的一种同分异构体,则满足下列条件的N的结构有_____种,其中核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的N的结构简式为_____。
①分子中含有苯环;且苯环上只有两个取代基。
②能与FeCl3溶液发生显色反应。
③能发生水解反应;且水解产物可以发生银镜反应。
(6)根据已知设计由乙苯和苯乙胺为原料制备的合成路线(无机试剂任选):_____。评卷人得分五、实验题(共3题,共30分)27、叠氮化钠(NaN3)可用作医药原料;由叠氮化钠可制备四唑类化合物,从而进一步合成抗生素头孢菌素药物。
查阅资料:
①水合肼(N2H4·H2O)有毒且不稳定;具有强还原性和强碱性。
②有关物质的物理性质如下表:。物质熔点/℃沸点/℃溶解性CH3OH-9764.7与水互溶水合肼(N2H4·H2O)-40118.5与水、醇互溶,不溶于乙醚亚硝酸甲酯(CH3ONO)-17-12溶于乙醇、乙醚叠氮化钠(NaN3)275(410易分解)-易溶于水,微溶于醇,不溶于乙醚
(1)由叠氮化钠制备四唑类化合物。
①反应Ⅱ的反应类型是___________。甲、乙、丙、丁四种化合物中,氮元素的质量分数最大的是___________。
②SO2Cl2与水反应生成两种强酸,SO2Cl2与水反应的化学方程式为___________。
(2)合成水合肼。
NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2]水溶液在40℃以下反应一段时间后;再迅速升温至110℃继续反应可以制得水合肼,实验室合成水合肼的装置如图所示。
①制取N2H4·H2O的离子方程式为___________。
②实验中通过分液漏斗滴加的溶液是___________,理由是___________。
(3)水合肼法制备叠氮化钠。
①实验室模拟工艺流程步骤I制备叠氮化钠的反应原理为N2H4·H2O(aq)+CH3ONO(g)+NaOH(aq)=NaN3(aq)+CH3OH(aq)+3H2O(1)△H<0,研究表明该反应在20℃左右反应的选择性和转化率最高,实验时可以采取的措施是___________(答一条即可)。
②步骤Ⅱ回收CH3OH的实验操作名称为___________。28、呋喃甲酸是抗菌素一种;在食品工业中作防腐剂,也作涂料添加剂;医药、香料等中间体,可用呋喃甲醛制备,其实验原理和制备步骤如下:
2+NaOH→+∆H<0
步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
已知:①呋喃甲酸在100℃升华;133℃熔融,230-232℃沸腾,并在此温度下脱羧;
②呋喃沸点为31-32℃;易溶于水;③无水氯化钙能与醇形成复合物。
(1)步骤①的关键是控制温度,为了防止在此过程中温度过高,可采取的措施有:磁力搅拌、_______和_______。
(2)步骤②中干燥所使用的干燥剂可选用_______。
A.98%浓硫酸B.无水硫酸镁C.无水碳酸钠D.无水氯化钙。
(3)呋喃甲酸在A、B、C三种溶剂中溶解度(s)随温度变化的曲线如图:步骤③提纯时,合适的溶解溶剂是_______。
(4)利用呋喃甲酸可以制取八甲基四氧杂夸特烯。
①仪器a的名称:_______,装置b的作用:_______;
②脱羧装置中用冰盐浴的目的是_______;
③若用4.5g呋喃甲酸制得了0.5g八甲基四氧杂夸特烯(M=432g·mol-1),则产率为_______(保留4位有效数字)。29、甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组用如图装置制备甘氨酸亚铁;(夹持仪器已省略)。
有关物质性质如表:。相对分子质量溶解性甘氨酸。
(H2NCH2COOH)75g/mol易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度柠檬酸易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还性甘氨酸亚铁204g/mol易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸
实验步骤如下:
Ⅰ.打开K1和K2,向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。
Ⅱ.在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌;然后向c中滴加NaOH溶液,调节溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。
Ⅲ.反应完成后;向c中反应混合物中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤;洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得精品。
回答下列问题:
(1)仪器c的名称是___________;与a相比,仪器A的优点是___________。
(2)步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的具体操作是___________;实验中加入柠檬酸的作用是___________。
(3)c中甘氨酸与NaOH溶液反应的离子方程式是___________。
(4)步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是___________;步骤Ⅲ中将粗产品纯化的实验操作方法叫___________。
(5)反应开始前c中加入的甘氨酸为15.0g,本实验制得16.32g甘氨酸亚铁,则其产率是___________%。评卷人得分六、元素或物质推断题(共2题,共18分)30、有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体;分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应;其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。
②有机物B是一种重要的石油化工产品;其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是_________________________________。
(2)写出F生成G的化学方程式____________________________________。
(3)写出J的结构简式__________________________________。
(4)E的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式______。
①FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应。
③苯环上只有两个对位取代基④能发生水解反应。
(5)参照上述合成路线,设计一条由乙醛(无机试剂任选)为原料合成二乙酸-1,3-丁二醇酯()的合成路线_____________。31、如图所示,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,它们之间有如下转化关系(部分产物和反应条件已略去)。已知B分子中含有苯环,其蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍,1molB最多可以和4molH2发生加成反应;B的苯环上的一个氢原子被硝基取代所得的产物有三种。E和G都能够发生银镜反应。F分子中含有羟基和羧基,在一定条件下可以聚合生成高分子化合物。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式____________。
(2)反应①的反应类型是________。
(3)E与银氨溶液反应的化学方程式为_______。
(4)等物质的量的A与F发生酯化反应,所生成有机物的结构简式为________。
(5)A的一种同分异构体与浓H2SO4共热,也生成B和水,该同分异构体的结构简式为________。
(6)E有多种同分异构体,其中属于酯类且具有两个对位取代基的同分异构体共有_____种。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
①在碱性溶液中水解得到无同分异构体,故①错误;
②甲苯在催化剂作用下与发生苯环上的取代反应;一般取代邻位或对位上的氢原子,所得产物存在同分异构体,故②正确;
③2-氯丁烷与乙醇溶液共热;发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体,故③正确;
④苯甲酰胺在酸存在并加热的条件发生水解反应生成苯甲酸和氨;不存在同分异构体,故④错误;
⑤异戊二烯与等物质的量的可发生1,2-加成或1,4-加成,生成或存在同分异构体,故⑤正确;
综上,故选D。2、C【分析】【分析】
由合成流程可知,A与溴发生加成反应得B,B在碱性条件下水解得C,C在浓硫酸作用下发生脱水成醚,结合的结构可逆推得到C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为BrCH2CH=CHCH2Br,A为CH2=CHCH=CH2;据此分析解答。
【详解】
A.的分子式为C4H6O;故A错误;
B.由上述分析可知,A为CH2=CHCH=CH2;故B错误;
C.A中有碳碳双键;能使高锰酸钾酸性溶液褪色,故C正确;
D.由上述分析可知;①;②、③的反应类型分别为加成、水解、取代,故D错误;
故选C。
【点睛】
本题的易错点为A的结构的判断,要注意逆合成法思维的应用。3、C【分析】【详解】
A.根据物质结构简式,结合C原子价电子数目是4,可知有机物M的分子式是C10H10O4;A正确;
B.M中含有酯基,酯基水解产生H2CO3和醇,1molH2CO3可以与2molNaOH完全反应;B正确;
C.苯环上只有一个侧链且含有两个羧基的同分异构体;可以看作是1,2-丙二酸;1-4-丁二酸中烃基上氢原子被苯基取代,前者有2种,后者有1种,故符合条件的同分异构体共有3种,C错误;
D.有机物M含有苯环,能与氢气发生加成反应,也属于还原反应;含有酯基与羟基,可以发生取代反应,含有-CH2OH结构;可以发生催化氧化;且羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子,可以发生消去反应,D正确;
故合理选项是C。4、B【分析】【分析】
叔丁醇与浓盐酸反应制备2—甲基—2—氯丙烷;待反应完分液后,先用水洗去有机相表面酸再分液,再用5%碳酸钠溶液碱洗,再次除去产物中余留的酸,再水洗,洗去碳酸钠溶液,最后得到的有机相用无水氯化钙进行干燥,再蒸馏纯化得到目标产物。
【详解】
A.对比反应物和产物的结构可知;Cl原子取代了-OH,所以反应类型为取代反应,A选项正确;
B.碳酸钠溶液不能与叔丁醇发生反应,5%溶液的作用是除去产物中余留的酸;B选项错误;
C.无水CaCl2是干燥剂,与水结合生成CaCl2·xH2O;其作用是除去有机相中残存的少量水,C选项正确;
D.2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低;所以先蒸馏出体系,D选项正确;
答案选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.芳香族化合物为含有苯环的化合物;化合物A不含苯环,则化合物A不属于芳香族化合物,故A错;
B.化合物A的分子式为C15H22O3正确;故B正确;
C.1mol—CHO能与2molCu(OH)2反应,1mol化合物A含有2mol—CHO,则1molA最多能与4molCu(OH)2反应;故C错;
D.能与氢气发生加成反应的化学键有碳碳双键;碳碳三键、醛基以及酮基等不饱和键;化合物A中含有1mol碳碳双键和2mol醛基,则1molA最多能与3mol氢气加成,故D错。
答案选B。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)将整理为从右往左编号,则双键在2,3碳原子之间,第3碳原子上连有乙基,第4碳原子上连有甲基,则名称为4—甲基—3—乙基—2—己烯;答案为:4—甲基—3—乙基—2—己烯;
(2)将整理为从右往左编号,甲基在前,溴原子在后,则名称为2,2,3—三甲基—3—溴戊烷;答案为:2,2,3—三甲基—3—溴戊烷;
(3)2,6—二甲基—4—乙基辛烷:先写主链的8个碳原子,再从左往右编号,最后确定取代基的位置,则结构简式为答案为:
(4)3—甲基—1—戊炔:先写主链的5个碳原子,再从左往右编号,最后确定叁键和取代基的位置,则结构简式为答案为:【解析】4—甲基—3—乙基—2—己烯2,2,3—三甲基—3—溴戊烷7、略
【分析】【分析】
根据各元素的含量;结合相对分子质量确定有机物A中C;H、O原子个数,进而确定有机物A的分子式;A的核磁共振氢谱有5个峰,说明分子中有5种H原子,其面积之比为对应的各种H原子个数之比,根据分子式可知分子中H原子总数,进而确定A的结构简式;酯可以水解生成羧酸和醇,据此书写方程式,由此分析。
【详解】
(1)有机物A中C原子个数N(C)==9,有机物A中H原子个数N(H)==10,根据相对分子质量是150,所以有机物A中O原子个数N(O)=2,所以有机物A的分子式为C9H10O2;
(2)由A分子的红外光谱,且分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,A可以水解知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及其它基团,所以符合条件的有机物A结构简式为
(3)A在无机酸作用下水解的化学方程式可以为:+H2O⇌+HOCH2CH3。【解析】C9H10O2(或或)+H2O⇌+HOCH2CH38、略
【分析】(1)
烷烃分子式通式是CnH2n+2,烹调油烟中含有十一烷,该烷烃的分子式是C11H24;
(2)
该烷烃分子中含有8个C原子,根据烷烃分子式通式,可知其分子式为C8H18;C8H18与甲烷分子结构相似,在分子组成上相差7个CH2原子团;因此二者属于同系物;该物质在分子结构上说,含有C原子数最多的碳链上含有6个C原子,从左端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链在主链上的位置,该物质名称为2,4-二甲基己烷;
(3)
2,2,3,3-四甲基丁烷的结构简式为该物质分子中只有一种位置的H原子;因此其一氯取代产物只有一种;
(4)
该物质分子中最长碳链上含有C原子,从离支链较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链连接在主链上碳原子的位置,该物质名称为2,3,3-三甲基-戊烷;该物质分子中含有5重不同位置的H原子,因此其一氯取代产物有5种。【解析】(1)C11H24
(2)C8H18同系物2;4-二甲基己烷。
(3)1
(4)2,3,3-三甲基-戊烷59、略
【分析】【详解】
(1)根据结构简式,可数出有11个碳原子和24个氢原子,故分子式为C11H24;根据方程式故1mol该物质完全燃烧消耗17mol的氧气。
(2)其结构式可以写成其名称为2,3-二甲基戊烷。
(3)①2,3-二甲基-4-乙基已烷:根据其名称可知结构简式为:
②要出现五个碳才可能出现乙基,故其结构简式为
③该有机物的结构简式为CH3CH(CH3)CH3
(4)从图中可以看出,所包含的官能团有:羟基;碳碳双键;羧基;醛基【解析】(1)C11H2417
(2)2;3-二甲基戊烷。
(3)CH3CH(CH3)CH3
(4)羟基;碳碳双键;羧基;醛基10、略
【分析】【详解】
(1)烷烃的主链为6个碳原子;故名称为2-甲基-3-乙基己烷。
(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂并在加热条件下发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应方程式为+3HNO3(浓)+3H2O。
(3)32.0gN2H4的物质的量为1mol,故N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624KJ/mol。
(4)设此气态烃的化学式为CxHy,则有根据题意可知4+4x+y=24x,由此可得4x=4+y,若x=1,则y=0,不存在此物质,若x=2,则y=4,分子式为C2H4,该物质为若x=3,则y=8,分子式为C3H8,该物质为若x>3,不符合烃的组成。故此烃可能是【解析】(1)2-甲基-3-乙基己烷。
(2)+3HNO3(浓)+3H2O
(3)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624KJ/mol
(4)CH2=CH2、CH3CH2CH311、略
【分析】【详解】
羟基为主官能团,直接连在苯环上,为某苯酚。根据芳香族化合物的命名规则,官能团连在4号碳原子上,其化学名称为4-氟苯酚(或对氟苯酚)。【解析】氟苯酚或对氟苯酚12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)羟基是电中性基团,氧原子和氢原子以共用电子对连接,羟基的电子式为:
(2)根据数出端点和拐点的个数为碳原子数,该分子中含有6个碳原子,一条短线等于一个共价单键,一个碳原子最多连四根共价键,其余用氢原子补齐,该分子中含有7个氢原子,分子中还有一个氯原子,一个氧原子,故该分子式为C6H7ClO;
(3)与H2加成生成2;4-二甲基己烷的炔烃,碳链骨架不变,只有5;6号C上可存在三键,炔烃命名时选取含三键的的最长碳链为主链,则炔烃的名称为3,5-二甲基-1-己炔;
(4)根据烯烃的命名原则分析:1.选含双键的最长碳链为主链;2.从主链靠近双键的一端开始,依次将主链的碳原子编号,使双键的碳原子编号较小;3.把双键碳原子的最小编号写在烯的名称的前面,取代基所在碳原子的编号写在取代基之前,取代基也写在某烯之前;的系统命名法为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯。【解析】C6H7ClO3,5-二甲基-1-己炔4-甲基-2-乙基-1-戊烯13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)洗涤沉淀时(如图1);用玻璃棒引流,向漏斗中注入适量蒸馏水,直至没过沉淀,待液体从漏斗底部流走,重复步骤2~3次,用玻璃棒搅拌可能会破坏滤纸,不能用玻璃杯搅拌,故(1)错误;
(2)CO2是酸性氧化物,可与碱反应,CO是不成盐氧化物,与碱不反应,则可用图2可除去CO中的CO2;故(2)错误;
(3)苯的密度比水小,在水的上层,苯萃取碘水中的I2后,水层从分液漏斗下口放出,含I2本层应从上口倒出;故(3)错误;
(4)氯化氢溶于水后形成盐酸;氯气与水反应也形成盐酸和次氯酸,都可与碳酸氢钠反应,除去氯气中的HCl气体应使用饱和食盐水,故(4)错误;
(5)图5为固液不加热反应装置;用盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳或双氧水中加入二氧化锰都可用该装置进行气体制备,但一氧化氮的制备需要稀硝酸和铜在加热的条件下进行,不能使用图5制备,故(5)错误;
(6)图6装置中的橡胶管的作用是平衡大气压;使水顺利流下,故(6)正确;
(7)甲烷与氯气在光照下发生取代反应产物有一氯甲烷;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢;其中一氯甲烷是气体,难溶于水,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷为无色油状液体,则甲烷与氯气在光照下反应后试管内气体压强减小,液面上升,试管内壁和水面上存在油状液体,故图7装置能正确反映甲烷与氯气在光照下反应一段时间后的实验现象,故(7)正确;
(8)浓氨水和生石灰反应可生成氨气;但图8装置处于密闭状态,无法收集氨气,故(8)错误;
(9)实验室用氯化铵和氢氧化钙固体在加热条件下反应制取氨气;但二者反应后的产物中含有水,加热的试管口应向下倾斜,防止水倒流炸裂试管,故(9)错误;
(10)实验室用锌粒和稀盐酸反应制氢气;不需要加热,可用图10装置进行制备氢气,实验室制备氯气用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制备,不能使用图10装置进行制备,故(10)正确;
(11)石灰石与稀盐酸制取CO2气体,反应不需要加热,图11装置可用于石灰石与稀盐酸制取CO2气体,故(11)正确。【解析】错对错错错对对错错对对14、略
【分析】【分析】
(1)
上述物质互为同分异构体的是A和C(填序号)分子式均为C8H8O2,而B的分子式为C9H8O。故答案为:A和C;
(2)
B中的含氧官能团-CHO是醛基。故答案为:醛基;
(3)
与NaHCO3、NaOH和Na都能反应的是A(填序号),B与NaHCO3、NaOH和Na均不反应,C与NaHCO3不反应,故答案为:A。【解析】(1)A和C
(2)醛基。
(3)A三、判断题(共9题,共18分)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】【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。17、B【分析】【详解】
细胞生物的遗传物质的DNA,非细胞生物(病毒)的遗传物质的DNA或RNA,故错误。18、A【分析】【详解】
新材料口罩的材料以聚丙烯为原材料,通过添加抗菌剂、降解剂、驻极剂以及防老化助剂,使其具有长期储存的稳定性及抗菌性能,答案正确;19、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。20、B【分析】【分析】
【详解】
高级脂肪酸是含有碳原子数比较多的羧酸,可能是饱和的羧酸,也可能是不饱和的羧酸,如油酸是不饱和的高级脂肪酸,分子结构中含有一个碳碳双键,物质结构简式是C17H33COOH;而乙酸是饱和一元羧酸,因此不能说高级脂肪酸和乙酸互为同系物,这种说法是错误的。21、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。22、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。23、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。四、有机推断题(共3题,共18分)24、略
【分析】【分析】
有机物A的相对分子质量为88,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:2:1;8.8gA完全燃烧只生成等物质的量的CO2和H2O(g),将气体通过碱石灰,碱石灰质量增加24.8g,设A的分子式为CxH2xOy,8.8gA能与0.2mol乙酸发生酯化反应,则有0.1x×(44+18)=24.8,x=4,12×4+8+16y=88,y=2,则A的分子式为C4H8O2,分子中含有2个-OH,结构简式应为HOCH2CH=CHCH2OH,与HCl发生加成反应生成B为HOCH2CH2CHClCH2OH,以后生成C为HOOCCH2CHClCOOH,发生消去反应生成D为HOOCCH=CHCOOH,D发生分子内脱水生成E为与F发生加成反应生成G为G与溴发生加成H为H发生消去反应可生成I。
【详解】
(1)F为CH2=CH-CH=CH2;F的系统命名是1,3-丁二烯。故答案为:1,3-丁二烯;
(2)E的结构简式是故答案为:
(3)有机物A为HOCH2CH=CHCH2OH,①1molA含有1mol碳碳双键,1molA能消耗1molH2;故正确;②含有碳碳双键,为平面形结构,与碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上,则所有碳原子一定共平面,故正确;③A分子中不含羧基,不能使紫色石蕊试液变红,故错误;故答案为:①②;
(4)B发生氧化反应生成C;C→D的①的反应类型为消去反应;B→C、C→D的反应类型分别为氧化反应、消去反应。故答案为:氧化反应;消去反应;
(5)H发生消去反应可生成I,H→I的化学方程式:+2NaOH+2NaBr+2H2O。故答案为:+2NaOH+2NaBr+2H2O;
(6)D为HOOCCH=CHCOOH;D中含氧官能团的名称是羧基。故答案为:羧基;
(7)G为化合物W是G的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有苯环和酚羟基;且能与NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含有羧基,如苯环含有2个取代基,可为-OH和-CH2COOH,有邻、间、对3种,如苯环含有3个取代基,分别为-OH、-CH3、-COOH,有10种同分异构体,共13种,其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1,则W的结构简式为故答案为:【解析】1,3-丁二烯①②氧化反应消去反应+2NaOH+2NaBr+2H2O羧基25、略
【分析】【分析】
A的分子式为C3H6,在催化剂作用下与苯发生加成反应,则A应为CH2=CHCH3,根据后续产物丙酮可知B应为C应含有苯环,分子式为C6H6O,则C为与丙酮反应生成C15H16O2,再结合PC的结构简式可知其结构简式应为D的分子式为C2H4,则B为CH2=CH2,被催化氧化生成环氧乙烷,再与CO2发生类似信息i的反应生成E,则E为E再与CH3OH发生类似信息ii的反应生成碳酸二甲酯能与碳酸钠反应,说明含有羧基
【详解】
(1)根据分析可知B为
(2)根据分析C15H16O2的结构简式应为所以反应①的化学方程式为
(3)a.C为其同系物也应含有酚羟基,所以分子式为C7H8O的同分异构体有共三种;故a错误;
b.反应②的化学方程式应为2CH2=CH2+O2→2原子利用率达到100%,故b正确;
c.反应③与信息i类似,为CO2的加成反应;故c错误;
综上所述答案为ac;
(4)参考信息ii可知反应④的化学方程式为n+n⇌+(2n-1)CH3OH;
(5)①根据后续产物可知C7H8为甲苯,甲在光照条件与氯气发生取代反应生成所以甲为乙与二氧化碳发生加成反应反应生成中间体X,参照信息ii可知乙为
(6)能与碳酸钠反应的官能团为羟基(苯酚类)和羧基,有本题知,只能为羧基,则为【解析】+n+(2n-1)26、略
【分析】【分析】
A中酚羟基发生取代反应生成B,B发生酯的水解反应生成C为C发生取代反应生成D为由F结构可知E为
【详解】
(1)A的化学名称为2;6—二甲基苯酚,B中的官能团名称为醚键;酯基;
(2)反应②为酸性条件下酯的水解(或碱性条件下,水解再酸化),反应条件为稀硫酸,加热(或NaOH溶液,加热后,再酸化);由D与F的结构可推知E的结构为
(3)反应⑥为取代反应,官能团变化为羧基和氨基反应形成酰胺基,故反应为G+
(4)该消去反应均为醇的消去;根据消去反应的条件可知在有机物A~H中能发生消去反应的物质有E;F、G;
(5)由于N能发生显色反应和水解反应,且水解产物可以发生银镜反应,说明含有酯基和酚羟基,酯基是甲酸酯基,结构如下:共5种对位结构,两种取代基还可以处于邻位和间位,共种,其中核磁共振氢谱示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1的N的结构简式为
(6)乙苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸,与SOCl2发生已知信息的反应,再与苯乙胺发生反应④,合成路线如下:【解析】(1)2;6-二甲基苯酚醚键;酯基。
(2)稀硫酸,加热(或NaOH溶液,加热后,再酸化)
(3)H2O
(4)E;F、G(或EFG)
(5)15
(6)五、实验题(共3题,共30分)27、略
【分析】【分析】
(1)根据流程图,甲发生取代反应生成乙,乙发生取代反应生成丙,丙发生取代反应生成丁,结合甲乙丙丁四种物质的结构计算判断N元素质量分数;SO2Cl2与水发生非氧化还原反应,生成两种强酸,两种强酸应该是HCl、H2SO4;据此分析解答;
(2)根据题意,制取N2H4•H2O的反应物是NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2,根据元素守恒,除了生成水合肼外还生成NaCl、碳酸钠;结合水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性;分析解答;
(3)根据流程图,亚硝酸钠和甲醇在酸性条件下反应生成亚硝酸甲酯,然后加入NaOH、水合肼溶液得到A,根据方程式N2H4•H2O(aq)+CH3ONO(g)+NaOH(aq)═NaN3(aq)+CH3OH(aq)+3H2O(l)知;A溶液中含有叠氮化钠;甲醇和水,结合表格数据分析解答。
【详解】
(1)①根据流程图,甲发生取代反应生成乙,乙发生取代反应生成丙,丙发生取代反应生成丁;甲中N元素质量分数=×100%=84%;乙中N元素质量分数=×100%=54%;丙中N元素质量分数=×100%=47%;丁中N元素质量分数=×100%=73%;所以含氮量最高的是甲,故答案为:取代反应;甲;
②SO2Cl2与水反应生成两种强酸,发生的是非氧化还原反应,生成的两种强酸是HCl、H2SO4,反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,故答案为:SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
(2)①NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2]水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可以制得水合肼,制取N2H4•H2O的反应物是NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2,除了生成水合肼外还生成NaCl、碳酸钠,反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4•H2O+故答案为:ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4•H2O+
②水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性;能被NaClO氧化,实验过程中为了防止NaClO溶液过量将生成的水合肼氧化,应该将NaClO碱性溶液滴入尿素的水溶液中,所以实验中通过分液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液,故答案为:NaClO碱性溶液;防止过量的NaClO溶液氧化水合肼;
(3)①N2H4·H2O(aq)+CH3ONO(g)+NaOH(aq)=NaN3(aq)+CH3OH(aq)+3H2O(1)△H<0,为放热反应,反应过程中放出热量使溶液温度升高,所以20℃可以选取冷水浴或缓慢通入CH3ONO气体,故答案为:20℃冷水浴或缓慢通入CH3ONO气体;
②A溶液为甲醇和叠氮化钠等物质的混合溶液;根据表中数据知,甲醇和其它物质的沸点相差较大,可以通过蒸馏的方法回收甲醇,故答案为:蒸馏。
【点睛】
明确实验目的、理解物质的性质及其性质的差异性是解本题关键。本题的易错点为(2)②,要注意水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,NaClO具有氧化性,难点是(2)①,要注意结合质量守恒判断可能的生成物。【解析】取代反应甲SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HClClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4·H2O+NaClO碱性溶液防止过量的NaClO溶液将水合肼氧化20℃(冷)水浴(或缓慢通入CH3ONO气体)蒸馏28、略
【分析】【分析】
(1)考虑制备呋喃甲酸的反应△H<0;为放热反应,呋喃甲酸的物质性质,制备呋喃甲酸的条件;
(2)步骤②中有机层为呋喃甲醇;考虑性质选择干燥试剂;
(3)由溶解度曲线可知:呋喃甲酸在A;B、C三种溶剂中的溶解度:在溶剂物质A、B中的溶解度随温度的升高而增大;且在A中溶解度随温度变化大,在溶剂物质c中的溶解度随温度的升高而减小;
(4)①仪器a为圆底烧瓶,装置b中碱石灰是碱性干燥剂;
②由于呋喃易挥发;故冰浴;
③根据图3呋喃甲酸制取八甲基四氧杂夸特烯的方程式可知:4mol呋喃甲酸∼4mol呋喃∼1mol八甲基四氧杂夸特烯;计算产率。
【详解】
(1)制备呋喃甲酸的反应△H<0;为放热反应,呋喃甲酸在100℃升华,133℃熔融,230−232℃沸腾,并在此温度下脱羧,制备呋喃甲酸需保持温度为8℃−12℃,温度过高会降低其产率,反应温度较高,控制温度可用冷水浴法;搅拌也可以散热控制温度,所以还可用磁力搅拌的方法,让反应速率减小控制温度,所以可用缓慢滴加NaOH溶液的方法,故答案为冷水浴;缓慢滴加NaOH溶液;
(2)步骤②中有机层为呋喃甲醇;醇易被浓硫酸氧化,呋喃甲醇遇酸易聚合并发生剧烈爆炸,氯化钙在醇和醚中会有一定的溶解度,如果用作干燥剂,就会有残留到提取液中,所以不选,可选用无水硫酸镁或无水碳酸钠作干燥剂,故答案为BC;
(3)由溶解度曲线可知:呋喃甲酸在A;B、C三种溶剂中的溶解度:在溶剂物质A、B中的溶解度随温度的升高而增大;且在A中溶解度随温度变化大,在溶剂物质c中的溶解度随温度的升高而减小,步骤③提纯过程:溶解→活性炭脱色→趁热过滤,所以选择合适的溶剂是A,故答案为A;
(4)①根据仪器的特征,仪器a为圆底烧瓶,装置b中碱石灰是碱性干燥剂,而呋喃易溶于水,所以装置图中装置b的作用是吸收生成的CO2;防止水蒸气进入,溶入呋喃,故答案为圆底烧瓶;防止水蒸气进入,溶入呋喃;
②由于呋喃易挥发;冰浴可以降低温度减少挥发,提高产率,故答案为呋喃易挥发,冰浴减少挥发,提高产率;
③根据图3呋喃甲酸制取八甲基四氧杂夸特烯的方程式可知:4mol呋喃甲酸∼4mol呋喃∼1mol八甲基四氧杂夸特烯,4.5g呋喃甲酸的物质的量为:制得的八甲基四氧杂夸特烯物质的量为:其质量为:则产率为故答案为11.52%。【解析】冷水浴缓慢滴加NaOH溶液BCA圆底烧瓶防止水蒸气进入,溶入呋喃呋喃易挥发,冰浴减少挥发,提高产率11.52%29、略
【分析】【分析】
根据实验装置可知,a中盛有的稀硫酸,b中盛放铁屑,二者反应生成硫酸亚铁与氢气,关闭K3、打开K2,先用氢气排尽装置中空气,防止氧气氧化亚铁离子,然后打开K3、关闭K2;再通过产生的氢气加压,将硫酸亚铁溶液压入c装置与甘氨酸反应甘氨酸亚铁,并加入NaOH反应掉生成的酸,使反应物充分反应。d装置可以防止空气进入c中,以免氧化亚铁离子或甘氨酸亚铁,据此解答。
(1)
由仪器结构特征可知;仪器c为三颈烧瓶;仪器A的支管可以平衡气压,使液体顺利流下,因此与a相比,仪器A的优点是平衡气压,便于液体顺利滴下;
(2)
根据以上分析可知步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的具体操作是关闭打开由于柠檬酸易溶于水和乙醇;酸性较强,有强还性,则实验中加入柠檬酸的作用是防止甘氨酸亚铁被氧化;
(3)
甘氨酸含有羧基,则c中甘氨酸与NaOH溶液反应
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