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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年湘教版选择性必修3化学上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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、下列各组中的反应,属于同一反应类型的是A.由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇B.乙酸乙酯的水解和乙烯制聚乙烯C.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色和乙醛使溴水褪色2、下列说法中,正确的是A.油脂属于高分子化合物B.蔗糖是具有还原性的二糖C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸D.淀粉和纤维素互为同分异构体3、下列说法正确的是A.苯乙烯和苯均能使溴水褪色,且原理相同B.用Ni作催化剂,1mol最多能与5molH2加成C.C3H6BrCl的同分异构体数目为6D.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯4、大黄素是中药大黄的主要成分;有广泛的药理作用。下列有关大黄素的说法正确的是。
A.分子中有4种官能团B.在空气中可发生氧化反应C.能与NaHCO3溶液反应D.常温下能与Br2发生取代反应和加成反应5、下列装置和操作能达到实验目的的是。ABCD测定醋酸的浓度观察甲烷与氯气反应的现象验证铁与水蒸气反应产生向铁电极区附近溶液中滴入2滴铁氰化钾溶液,验证铁电极受到了保护
A.AB.BC.CD.D6、由实验操作和现象得出的相应结论正确的是。选项实验操作现象结论A向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液前者产生气泡较快催化效率:Fe3+>Cu2+
B将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛有乙醇的试管,然后滴加酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色乙醇催化氧化生成乙醛C取5mL0.lmol·L-1KI溶液,滴加5~6滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液溶液变红KI与FeCl3的反应是可逆反应。
D向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入盐酸产生气泡,固体部分溶解Ksp(BaCO3)sp(BaSO4)
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)7、某化学小组为测定有机物G的组成和结构;设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时;先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是___。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是___和___。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___和___。
(4)若准确称取4.4g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O);装置D质量增加3.6g,U形管E质量增加8.8g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为___。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1。综上所述,G的结构简式为___。8、现有A、B两种烃,已知A的分子式为C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m;n均为正整数).请回答下列问题:
(1)下列关于烃A和烃B的说法不正确的是_____(填序号).
a.烃A和烃B可能互为同系物。
b.烃A和烃B可能互为同分异构体。
c.当m=12时;烃A一定为烷烃。
d.当n=11时;烃B可能的分子式有2种。
(2)若烃A为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,在一定条件下,1molA最多可与1molH2加成,则A的名称是_____.
(3)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量的浓硫酸,浓硫酸的质量增加1.26g,再通过足量的碱石灰,碱石灰的质量增加4.4g,则烃B的分子式为_____;若其苯环上的一溴代物只有一种,则符合此条件的烃B有_____种.9、按要求完成下列填空。
Ⅰ.根据分子中所含官能团可预测有机化合物的性质。
(1)下列化合物中,常温下易被空气氧化的是___(填字母)。
a.苯b.甲苯c.苯甲酸d.苯酚。
(2)苯乙烯是一种重要为有机化工原料。
①苯乙烯的分子式为___。
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成,加成产物的一溴取代物有___种。
Ⅱ.按要求写出下列反应的化学方程式:
(1)(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH发生催化氧化反应:___。
(2)1,2-二溴丙烷发生完全的消去反应:___。
(3)发生银镜反应:___。
Ⅲ.水杨酸的结构简式为:用它合成的阿司匹林的结构简式为:
(1)请写出能将转化为的试剂的化学式___。
(2)阿司匹林与足量NaOH溶液发生反应消耗NaOH的物质的量为___mol。10、学习有机化学;掌握有机物的组成结构;命名和官能团性质是重中之重。请回答下列问题:
(1)的分子式为____,所含官能团的名称为_____、_____。
(2)的系统命名为_____。
(3)写出3,3一二甲基丁酸的结构简式____。
(4)合成高聚物其单体的键线式____。11、天然气是一种清洁能源和重要化工原料。
(1)下列事实能说明CH4分子呈正四面体结构的是___(填字母)。
A.CH4分子的4个C—H共价键键长相等。
B.CH4分子中每个键角都是109°28′
C.CH2F2没有同分异构体。
D.CCl4的沸点高于CH4的。
(2)甲烷与下列烃的通式相同的是___(填字母)。
(3)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下:
。化学键。
C—H
O=O
C=O
H—O
断裂1mol键吸收的能量/kJ
415
497
745
463
16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时___(填吸收”或放出”)约___kJ热量。
(4)天然气/空气燃料电池中,若KOH为电解质,负极反应式为___。等质量的甲烷分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液完全放电时,理论上提供的电能之比为___。12、出下列反应化学方程式;并写出该反应属于何反应类型。
(1)乙烯使溴水退色_______;_______。
(2)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热_______;_______。
(3)由乙炔制聚氯乙烯_______;_______。
(4)乙烷与Cl2在光照条件下1:1反应:_______;_______。
(5)3—甲基—1—丁炔与溴的四氯化碳溶液按物质的量为1:1反应:_______;_______。
(6)用甲苯制2,4,6-三溴甲苯:_______;_______。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)13、碳氢质量比为3:1的有机物一定是CH4。(___________)A.正确B.错误14、氯苯与NaOH溶液混合共热,能发生了消去反应。(___________)A.正确B.错误15、四联苯的一氯代物有4种。(___________)A.正确B.错误16、碳氢质量比为3:1的有机物一定是CH4。(___________)A.正确B.错误17、乙苯的同分异构体共有三种。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共4题,共16分)18、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”)。19、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_________、_________。20、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”)。21、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_________、_________。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)22、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________________。23、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%)。24、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:_______。评卷人得分六、原理综合题(共1题,共9分)25、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6题,共12分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.由溴丙烷水解制丙醇为取代反应;由丙烯与水反应制丙醇为加成反应,不属于同一反应类型,A项错误;
B.乙酸乙酯的水解为取代反应;乙烯制聚乙烯为加聚反应,不属于同一反应类型,B项错误;
C.由氯代环己烷消去制环己烯为消去反应;由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷为加成反应,不属于同一反应类型,C项错误;
D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色为氧化反应;乙醛使溴水褪色也为氧化反应,属于同一反应类型,D项正确;
答案选D。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.高分子化合物简称高分子;又叫大分子,一般指相对分子质量高达10000以上的化合物,油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量不足10000,不是高分子化合物,A错误;
B.蔗糖是葡萄糖和果糖脱水形成的二糖;没有醛基,不具有还原性,B错误;
C.蛋白质的基本单位是氨基酸;在一定条件下水解生成氨基酸,C正确;
D.淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n;但由于聚合度n不同,故二者不是同分异构体,D错误;
故选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.苯乙烯与溴水发生加成反应;苯能从溴水中萃取溴,二者褪色原理不同,A项错误;
B.苯环、碳碳双键均能与氢气加成,但酯基与氢气不反应,故1mol该物质最多能消耗4molH2;B项错误;
C.C3H6BrCl的同分异构体有CH(BrCl)CH2CH3、CH3C(BrCl)CH3、CH2(Br)CH(Cl)CH3、CH2(Br)CH2CH2Cl、CH2(Cl)CH(Br)CH3,共5种;C项错误;
D.乙醇与饱和Na2CO3溶液互溶,乙酸与饱和Na2CO3溶液反应生成CO2气体,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不互溶;液体分层,故可以鉴别,D项正确;
答案选D。4、B【分析】【详解】
A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有羟基;羰基两种官能团;A错误;
B.该物质分子中含有酚羟基;容易被空气中的氧气氧化,因而能发生氧化反应,B正确;
C.由于碳酸的酸性比苯酚酸性强,所以该物质不能与NaHCO3溶液反应;C错误;
D.在常温下该物质能与Br2发生取代反应;但是不能与其发生加成反应,D错误;
故合理选项是B。5、A【分析】【详解】
A.聚四氟乙烯活塞的滴定管既可盛酸;也可盛碱,A项正确;
B.选项水槽里应盛装饱和食盐水,溶液会与反应;B项错误;
C.蒸发皿里应盛装肥皂液,便于检验C项错误;
D.铁氰化钾中含有Fe3+,将铁氰化钾滴到铁电极区附近,铁可以与铁氰化钾溶液反应生成Fe2+;故D错误;
答案选A。6、C【分析】【详解】
A.实验探究应遵循单一变量原则,CuSO4溶液和FeCl3溶液中阴离子不同;A错误;
B.乙醇;乙醛均可被高锰酸钾氧化;若高锰酸钾褪色,不能检验乙醛,B错误;
C.取5mL0.lmol·L-1KI溶液,滴加5~6滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,KI溶液过量,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中存在未反应的Fe3+,说明KI与FeCl3的反应是可逆反应;C正确;
D.常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有少量气泡产生,这说明反应中有碳酸钡沉淀产生,这与碳酸钡和硫酸钡的溶度积常数并无直接关系,因为只要溶液中c(Ba2+)·c(SO)>KSP(BaCO3)即可产生碳酸钡沉淀;D错误;
故选C。二、填空题(共6题,共12分)7、略
【分析】【分析】
实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,B干燥氧气,加热C,样品燃烧生成二氧化碳和水,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成CO2和H2O;D用于吸收生成物中的水,E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,根据称量的质量进行有关的计算。
【详解】
(1)实验开始时先制氧气;把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,答案为排出装置中的空气;
(2)B中浓硫酸用于干燥氧气,防止干扰生成的水,D用于吸收生成物中的水,答案为干燥O2吸收有机物燃烧生成的水蒸气;
(3)E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,答案为吸收有机物燃烧生成的CO2吸收空气中的H2O和CO2;
(4)装置D的质量增加3.6g,样品中的H的物质的量为3.6g÷18g/mol×2=0.4mol,质量为0.4g,U形管E质量增加8.8g,样品中C的物质的量为8.8g÷44g/mol=0.2mol,质量为2.4g,所以样品中O的质量为4.4g-0.4g-2.4g=1.6g,O的物质的量为1.6g÷16g/mol=0.1mol,样品中C:H:O=0.2mol:0.4mol:0.1mol=2:4:1,由图可知,该物质的相对分子质量为88,因此该物质的分子式为C4H8O2。
(5)有机物G的分子式为C4H8O2,其中有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1,符合条件的结构简式为【解析】排出装置中的空气干燥O2吸收有机物燃烧生成的水蒸气吸收有机物燃烧生成的CO2吸收空气中的H2O和CO2C4H8O28、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)a.烃A和烃B可能互为同系物,如A为C5H10,B为C10H20的烯烃,故a正确;b.当n=m时,若B的分子式与A相同,A、B互为同分异构体,故B正确;c.当烃分子中H原子与C原子数目之比大于2:1时,烃为烷烃,当m=12时,A为戊烷,故c正确;d.当n=11时,B的分子式为C10H22;故d错误。
故答案为d;
(2)链烃A与H2最多以物质的量之比1:1加成,则A为烯烃C5H10;由于该分子中所有碳原子共平面,故A为2-甲基-2-丁烯。
故答案为2-甲基-2-丁烯;
(3)n(CO2)=="0.1"mol,n(H2O)=="0.07"mol,故烃B的最简式为C5H7;
B为苯的同系物,设B的分子式为CaH2a-6,故a:(2a-6)=5:7,解得a=10,故B分子式为C10H14;
其苯环上的一溴代物只有一种;则符合条件的烃有:
共4种。
故答案为C10H14;4。
【考点】
饱和烃与不饱和烃;有机物的推断。【解析】①.d②.2﹣甲基﹣2﹣丁烯③.C10H14④.49、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)a.苯可燃;不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
b.甲苯可燃;能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
c.苯甲酸可燃;不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化;
d.苯酚易被空气中的氧气氧化;
(2)①苯乙烯的结构简式为C6H5-CH=CH2;
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成的产物为
Ⅱ.(1)与羟基相连的碳原子上连有氢原子可被催化氧化成醛基或羰基;
(2)1,2-二溴丙烷的结构简式为CH2Br-CHBr-CH3;在氢氧化钠的醇溶液加热的条件下可发生完全消去反应;
(3)醛基可在水浴加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应;
Ⅲ.(1)水杨酸中含有的羧基的酸性大于酚羟基;则碳酸氢钠的酸性小于羧基大于酚羟基;
(2)阿司匹林中含有酯基;羧基;阿司匹林与NaOH发生水解反应乙酸钠和酚羟基,酚羟基可继续与NaOH反应,羧基也可与NaOH反应。
【详解】
Ⅰ.(1)a.苯可燃;不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,a错误;
b.甲苯可燃,能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,b错误;
c.苯甲酸可燃;不能使酸性高锰酸钾褪色,不易被空气中的氧气氧化,与题意不符,c错误;
d.苯酚易被空气中的氧气氧化;符合题意,d正确;
答案为d;
(2)①苯乙烯的结构简式为C6H5-CH=CH2,则分子式为C8H8;
②苯乙烯在一定条件下能和氢气完全加成,产物为其为对称结构,氯原子的取代位置有图中6种,即一氯取代产物有6种;
Ⅱ.(1)与羟基相连的碳原子上连有氢原子可被催化氧化成醛基或羰基,则方程式为(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O;
(2)1,2-二溴丙烷的结构简式为CH2Br-CHBr-CH3,在氢氧化钠的醇溶液加热的条件下可发生完全消去反应,方程式为CH3-CHBr-CH2Br+2NaOHCH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O;
(3)醛基可在水浴加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应,其方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O;
Ⅲ.(1)水杨酸中含有的羧基的酸性大于酚羟基,则碳酸氢钠的酸性小于羧基大于酚羟基,则用碳酸氢钠与水杨酸反应制取
(2)阿司匹林中含有酯基、羧基,阿司匹林与NaOH发生水解反应乙酸钠和酚羟基,酚羟基可继续与NaOH反应,羧基也可与NaOH反应,则1mol阿司匹林可最多消耗3molNaOH。【解析】①.d②.C8H8③.6④.(CH3)2C(OH)CH(OH)CH2OH+O2(CH3)2C(OH)COCHO+2H2O⑤.CH3-CHBr-CH2Br+2NaOHCH3-C≡CH↑+2NaBr+2H2O⑥.+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O⑦.NaHCO3⑧.310、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据的结构简式可知,分子中含有10个碳原子、18个氢原子、1个氧原子,则分子式为所含官能团的名称为碳碳双键;羟基;
(2)含羟基且最长碳链4个碳;第3个碳上有一个甲基,系统命名为3-甲基-1-丁醇;
(3)3,3一二甲基丁酸含羧基且最第碳链4个碳,第3个碳上有2个甲基,可写出结构简式为
(4)合成高聚物其单体为CH2=C(CH3)-CH=CH2,其键线式为【解析】碳碳双键羟基3-甲基-1-丁醇11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)因为甲烷中4个C-H键完全相同;若各共价键达到静电平衡使分子结构稳定只能是平面正方形或者正四面体结构;
A.若甲烷为平面正方形;其C—H共价键键长也相等,故A错误;
B.若甲烷为平面正方形,则键角为90°,而CH4分子中每个键角都是109°28′;说明其为正四体结构,故B正确;
C.若甲烷为平面正方形,则CH2F2应有两种结构,而实际上CH2F2没有同分异构体;说明甲烷的空间结构为正四面体,故C正确;
D.CCl4的沸点高于CH4是因为二者均为分子晶体;分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,与甲烷的空间构型无关,故D错误;
综上所述选BC;
(2)甲烷为烷烃,烷烃的通式为CnH2n+2;a为乙烯,分子式为C2H4,不符合烷烃通式;b为苯,分子式为C6H6,不符合烷烃通式;c、d分子式均为C4H10;符合烷烃通式,所以选cd;
(3)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,则热化学反应方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=415kJ•mol-1×4+497kJ•mol-1×2-(745kJ•mol-1×2+463kJ•mol-1×4)=-688kJ•mol-1,焓变小于0为放热反应,16g甲烷的物质的量为1mol,所以16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时放出688kJ能量;
(4)天然气/空气燃料电池中,CH4被氧化,O2被还原,原电池中负极发生氧化反应,电解质溶液为碱性溶液,所以负极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;等质量的甲烷分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液完全放电时,转移的电子数相同,提供的电能之比为1:1。【解析】B、Cc、d放出688CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O1∶112、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应而褪色,反应的方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。
(2)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热发生硝化反应生成硝基苯,方程式为
(3)乙炔含有碳碳三键,钠发生加聚反应,则由乙炔制聚氯乙烯的方程式为nCH≡CH
(4)乙烷与Cl2在光照条件下1:1发生取代反应生成一氯乙烷和氯化氢,方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
(5)3—甲基—1—丁炔与溴的四氯化碳溶液按物质的量为1:1反应的方程式为CH≡CCH(CH3)2+Br2→CHBr=CBrCH(CH3)2。
(6)甲苯在一定条件下与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,方程式为【解析】①.CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br②.加成反应③.④.取代反应⑤.nCH≡CH⑥.加聚反应⑦.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl⑧.取代反应⑨.CH≡CCH(CH3)2+Br2→CHBr=CBrCH(CH3)2⑩.加成反应⑪.⑫.取代反应三、判断题(共5题,共10分)13、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。14、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。15、B【分析】【分析】
【详解】
该结构为对称结构,所含氢原子种类为5种,如图所示:故错误。16、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。17、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。四、结构与性质(共4题,共16分)18、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19、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20、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21、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.键性因素五、工业流程题(共3题,共18分)22、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23、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
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