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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年北师大版选择性必修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、下列实验方案能达到实验目的的是。选项ABCD方案
目的验证乙烯与溴水发生加成反应蒸馏石油获取汽油检验酒精中含有水实验室制乙酸乙酯
A.AB.BC.CD.D2、下列化学用语中,书写正确的是A.乙炔的结构简式:CHCHB.苯的实验式:CHC.醛基的结构简式:-COHD.羟基的电子式:H3、关于苯甲酸的重结晶实验,其结论或解释错误的是。选项实验步骤实验现象结论或解释A常温溶解苯甲酸几乎不溶苯甲酸常温下难溶于水B加热溶解苯甲酸完全溶解升高温度,苯甲酸在水中的溶解度增大C趁热过滤过滤时伴有晶体析出此晶体为杂质D冷却结晶,滤出晶体针状晶体针状晶体为苯甲酸
A.AB.BC.CD.D4、某有机物的结构简式为HOCH2CH=CHCH2COOH,下列关于该有机物的说法错误的是A.该有机物含有3种官能团B.该有机物能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理一样C.该有机物能发生氧化反应、加成反应、加聚反应、酯化反应D.1mol该有机物能与2molNa或1molNaOH发生反应5、玉米芯与稀硫酸在加热加压下反应,可以制得糠醛。糠醛是重要的化工原料,具有广泛的用途,其结构简式为下列说法正确的是A.糠醛的分子式为C5H5O2B.糠醛与银氨溶液混合,水浴加热,可以发生银镜反应C.1mol糠醛最多能与2molH2发生反应D.一定条件下糠醛与苯酚能发生加聚反应生成一种酚醛树脂6、下列说法正确的是A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)B.乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4−三甲基−2−乙基戊烷D.等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、某天然有机物F()具有抗肿瘤等生物活性;可通过如图路线合成。
(6)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应②分子中含有2种不同化学环境的氢8、按要求写出下列有机物的系统命名;结构简式、分子式:
用系统命名法命名:
(1)_____________________________
(2)_____________________________
(3)CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3__________________________________
写出下列物质的结构简式:
(4)2,5-二甲基-4-乙基庚烷_________________________________________________
(5)2-甲基-2-戊烯_______________________________________________
(6)3-甲基-1-丁炔:______________________________。
写出下列物质的分子式:
(7)_____________
(8)_________9、有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:。实验步骤解释、结论或计算(1)称取A9.0g使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。①A的相对分子质量为:________。(2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g②A的分子式为:________。(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)③写出A中含有的官能团名称:
________________________。(4)A的核磁共振氢谱如图:
④综上所述,A的结构简式为
______________________。10、有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①O2和O3②H2、D2和T2③12C和14C④CH3(CH2)4CH3和CH3CH2CH(CH3)C2H5⑤癸烷和十六烷⑥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)互为同系物的是___________。11、有下列各组微粒或物质:(填选项字母)
A.C和CB.CH3CH2CH2CH3和C.和D.CH3CH2CH2CH3和
(1)___________组两种物质互为同位素;
(2)___________组两种物质属于同系物;
(3)___________组两物质互为同分异构体;
(4)___________组两物质是同一物质。12、学好化学有助于理解生活中某些现象的本质;从而提高生活质量。
(1)泡菜过酸时加入少量白酒,既可减少酸味又可增加香味,该过程生成物有机物的类别是__,醋汤过酸时,加入少量的面碱(Na2CO3)可以减弱酸味;发生反应的离子方程式是__。
(2)在和面炸油条时;加入适量水;明矾和小苏打,可以使油条更蓬松酥脆,这是由于明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应,该反应的离子方程式为__。
(3)研究发现;长期使用铁锅炒菜,可有效减少缺铁性贫血病症的发生。炒完菜之后若不及时洗锅擦干,铁锅会发生__腐蚀(选填“化学”或“电化学”),负极发生的电极反应式为__。
(4)现需要对农作物同时施用氮肥、磷肥、钾肥三种化肥,对给定的下列化肥①K2CO3②KCl③Ca(H2PO4)2④(NH4)2SO4⑤氨水;最适当的组合是__。
a.①③④b.①③⑤c.②③⑤d.②③④13、CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是________________。
(2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下,若2molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是:__________________________________。
(3)120℃、101kPa下,amL由CO、CH4组成的混合气体在bmLO2中完全燃烧后;恢复到原温度和压强。
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmLCO2,则混合气体中CH4的体积分数为。
_________(保留2位小数)。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是_________________。14、不饱和酯类化合物在药物;涂料等领域应用广泛。由炔烃直接制备不饱和酯的一种新方法如下:反应①
(1)下列有关化合物Ⅰ~Ⅲ的叙述中,正确的是_____________。A.化合物Ⅰ能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色B.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都能发生取代反应、加成反应、消去反应和加聚反应C.化合物Ⅰ的所有碳原子可能都处于同一平面上D.1mol化合物Ⅲ最多能与4molNaOH反应
(2)化合物Ⅲ的分子式为__________,1mol该化合物最多能与_____molH2完全反应。
(3)化合物Ⅳ是化合物Ⅲ的同分异构体,且满足以下条件,写出化合物Ⅳ结构简式____________(任写其中一种)
①能发生银镜反应;该化合物与银氨溶液反应的物质的量之比为1:4
②该化合物在与NaOH乙醇溶液共热能发生消去反应。
③该化合物的核磁共振氢谱有四组峰;其峰面积比为6:2:2:1
④该化合物遇到FeCl3溶液显紫色。
(4)化合物Ⅴ是用于制备高聚物涂料的单体,化合物Ⅴ单体结构简式为___________________。该高聚物完全水解的化学方程式为_______________。利用类似反应①的方法,仅以丙炔和乙酸为有机物原料合成该单体,写出反应方程式__________________________。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)15、取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到产生淡黄色沉淀。(___________)A.正确B.错误16、苯的二氯代物有三种。(____)A.正确B.错误17、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、苯和乙烯都能使溴水褪色,二者褪色原理不同。(_____)A.正确B.错误20、苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同。(____)A.正确B.错误21、HCOOH和CH3COOH具有相同的官能团,性质相似。(____)A.正确B.错误22、四联苯的一氯代物有4种。(___________)A.正确B.错误23、羧基和酯基中的均能与H2加成。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共1题,共3分)24、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%)。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共30分)25、自20世纪90年代以来;稠环化合物的研究开发工作十分迅速,这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。下面是苯和一系列稠环芳香烃的结构简式:
试解答下列问题:
(1)写出化合物②⑤的分子式:②_____________;⑤____________;
(2)这组化合物分子式的通式是:____________
(3)某课外兴趣小组;做了系列实验,他们将该系列的前5种芳香烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热。结果发现,只有苯无明显变化,其余4种物质都能使酸性高锰钾溶。
液褪色。经分析知后4种稠环芳烃的氧化产物是:
或者两者都有。由此你能得出的结论是:__________________;
(4)甲、乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化并五苯的实验。甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X,称取0.2540gX,用热水配成100mL溶液中和滴定,取出25.00mL,用0.1000mol·L-1NaOH溶液中和滴定,滴到10.00mL时达到终点;丙用酸性高锰酸钾氧化并五苯,将氧化后的混合液酸化分离得到无色晶体Y,中和测定知Y的中和能力只有X的中和能力的一半;乙用酸性高锰钾溶液氧化并五苯,将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体,经分析其中包含了甲与丙得的两种成份,通过计算推理确定X的结构简式______________。
(5)在Y的同分异构体中与Y同属芳香族化合物既可看作羧酸类,又可看作酯类的同分异构体的结构简式有:______________________________________________________;
在Y的同分异构体中既不属于羧酸类,又不属于酯类,但可看作常见芳香烃的衍生物的同分异构体的结构简式有____________(写一种)26、按要求填空。
(1)有机化合物的名称为_______,所含官能团的名称为_______。
(2)有机化合物A的结构简式为:A的分子式为_______,其一氯代物有_______种。
(3)下列分子中键角由大到小排列顺序是_______(填序号)。
①CH4②NH3③H2O④BF3⑤BeCl2
(4)某种苯的同系物W完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量之比为8:5,若该物质的一氯代物有两种,则W的名称为_______。
(5)有机化合物A是一种重要的化工原料;在一定条件下可以发生如下反应:
已知:苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。
①A的结构简式为_______,B中官能团的名称为_______。
②写出A→D反应的化学方程式:_______,A→C反应的反应类型为_______。
③C中含有杂质时通常用重结晶实验除杂,该实验所需的玻璃仪器有_______(填序号)。
A.烧杯B.酒精灯C.锥形瓶D.量筒E.普通漏斗F.玻璃棒G.分液漏斗27、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”)。评卷人得分六、元素或物质推断题(共3题,共27分)28、某同学称取9g淀粉溶于水;测定淀粉的水解百分率。其程序如下:
(1)各步加入的试剂为(写化学式):A________、B________、C________。
(2)若加入A溶液不加入B溶液_______(填“是”或“否”)合理,其理由是_______________。
(3)已知1mol葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成1molCu2O,当生成1.44g砖红色沉淀时,淀粉的水解率是________。
(4)某淀粉的相对分子质量为13932,则它是由________个葡萄糖分子缩合而成的。29、短周期元素A;B、C、D、E;A为原子半径最小的元素,A、D同主族,D、E同周期,C、E同主族且E的原子序数为C的原子序数的2倍,B为组成物质种类最多的元素。
(1)E离子的原子结构示意图_______。
(2)分别由A;C、D、E四种元素组成的两种盐可相互反应得到气体;写出这个反应的离子方程式_______。
(3)由A;B、C三种元素组成的物质X;式量为46,在一定条件下与C、D两种元素的单质均可反应。写出X与C单质在红热的铜丝存在时反应的化学方程式_______。
(4)A、C、D三种元素组成的化合物Y中含有的化学键为_______,B的最高价氧化物与等物质的量的Y溶液反应后,溶液显_______(“酸”“碱”或“中”)性,原因是:_______。30、图中烃A是植物生长调节剂;它的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平;D是一种高分子材料,此类物质大量使用易造成“白色污染”。回答下列问题:
的结构简式为___;E中含有官能团的名称为_____。
关于上述有机物,下列说法不正确的是____填序号
a.A和D均能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色;但B不能。
b.B的二氯代物有2种。
c.反应②是取代反应。
d.实验室制取H时常用饱和溶液除去H中的杂质。
反应⑤的化学方程式为______;反应⑥的化学方程式为______。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.溴水中通足量乙烯,溴完全反应而褪色。但褪色不足以证明是加成反应,应取反应后试管内的液体少量,滴加AgNO3,观察是否有淡黄色沉淀生成:若是取代,会有HBr生成,加入AgNO3,则有淡黄色沉淀,若是加成,无HBr生成,加入AgNO3;则无淡黄色沉淀,则A错误;
B.想蒸馏石油获取汽油;温度计水银球应略低于蒸馏烧瓶支管口,则B错误;
C.酒精与水均能与钠反应生成氢气;故不能用钠检验酒精中含有水,应选用无水硫酸铜粉末,水与无水硫酸铜反应生成五水硫酸铜;白色粉末变蓝,则C错误;
D.左侧试管内;乙酸和乙醇在浓硫酸;加热下反应生成乙酸乙酯,右侧是防倒吸装置,所用的饱和碳酸钠溶液,能中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,则D正确;
答案选D。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.乙炔中含有碳碳三键;乙炔正确的结构简式:CH≡CH,A错误;
B.苯的分子式为C6H6;故实验式为:CH,B正确;
C.醛基的结构简式为:-CHO;C错误;
D.羟基中O原子为满足8电子结构,电子式为:D错误。
答案选B。3、C【分析】【详解】
A.常温下;苯甲酸在水中的溶解度较小,所以常温溶解时,苯甲酸几乎不溶解,A正确;
B.由加热条件下苯甲酸完全溶解;可知苯甲酸在水中的溶解度随温度的升高而增大,B正确;
C.过滤时;漏斗的温度低,所以与漏斗接触的溶液的温度降低析出苯甲酸,即过滤时析出的晶体为苯甲酸,C错误;
D.冷却苯甲酸的浓溶液;会析出苯甲酸晶体,所以冷却结晶时,溶液中析出的针状晶体是苯甲酸,D正确。
故选C。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.由有机物HOCH2CH=CHCH2COOH的结构简式可知;该有机物含有羟基;碳碳双键、羧基3种官能团,故A正确;
B.该有机物能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色;其褪色原理不一样,前者发生加成反应,后者发生氧化反应,故B错误;
C.由有机物HOCH2CH=CHCH2COOH的结构简式可知;该有机物含有羟基;碳碳双键和羧基,因此该有机物能发生氧化反应、加成反应、加聚反应、酯化反应,故C正确;
D.羟基和羧基与都能与金属钠反应生成氢气,所以1molHOCH2CH=CHCH2COOH能与2molNa;1molNaOH发生反应;故D正确;
故答案:B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.根据结构简式得到糠醛的分子式为C5H4O2;故A错误;
B.糠醛含有醛基;当糠醛与银氨溶液混合,水浴加热,可以发生银镜反应,故B正确;
C.1mol糠醛含有1mol醛基,2mol碳碳双键,因此最多能与3molH2发生反应;故C错误;
D.一定条件下糠醛与苯酚能发生缩聚反应生成一种酚醛树脂;故D错误。
综上所述,答案为B。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.H原子种类:有4种,也有4种;故它们的一溴代物均有4种,故A正确;
B.乳酸薄荷醇含有酯基、醇羟基,可以发生水解反应、氧化反应、消去反应、取代反应等,故B错误;
C.烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故为己烷,并从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,故在2号和3号碳原子上各有一个甲基,在4号碳原子上有两个甲基,故名称为2,3,4,4-四甲基己烷,故C错误;
D.苯的即1mol苯消耗氧气7.5mol,苯甲酸的即1mol苯甲酸消耗氧气7.5mol,所以等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量相等,故D错误。
故选:A。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【分析】
【详解】
(6)A的结构简式为含有2个碳碳双键,不饱和度等于4,其一种同分异构体能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环恰好为4个不饱和度,因此剩余C原子都是以饱和单键的形式成键,有2种不同化学环境的H原子,则该同分异构的结构高度对称,应为【解析】8、略
【分析】【分析】
根据烷烃;烯烃及炔烃的系统命名法分析解题。
【详解】
(1)的名称为4-甲基-3-乙基-2-已烯;
(2)的名称为2;2,3一三甲基戊烷;
(3)CH3CH(CH3)C(CH3)2(CH2)2CH3的名称为2;3,3-三甲基己烷;
(4)2,5-二甲基-4-乙基庚烷的结构简式为CH(CH3)2CH2CH(C2H5)CH(CH3)CH2CH3;
(5)2-甲基-2-戊烯的结构简式为(CH3)2C=CHCH2CH3;
(6)3-甲基-1-丁炔的结构简式为CH≡C-CH(CH3)CH3;
(7)的分子式为C5H10;
(8)的分子式为C7H12。
【点睛】
烷烃命名时,应从离支链近的一端开始编号,当两端离支链一样近时,应从支链多的一端开始编号;含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。【解析】①.4-甲基-3-乙基-2-己烯②.2,2,3一三甲基戊烷③.2,3,3-三甲基己烷④.CH(CH3)2CH2CH(C2H5)CH(CH3)CH2CH3⑤.(CH3)2C=CHCH2CH3⑥.CH≡C-CH(CH3)CH3⑦.C5H10⑧.C7H129、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)根据密度之比等于摩尔质量之比,A的摩尔质量为45×2=90g·mol-1,相对分子质量为90;(2)浓硫酸增重的是水的质量,n(H)=5.4×2/18=0.6mol,碱石灰增重的是CO2,n(C)=13.2/44=0.3mol,m(O)=9-0.6×1-0.3×12=4.8,即n(O)=4.8/16=0.3mol,C:H:O=0.3:0.6:0.3=1:2:1,根据分子量为90,推出其分子式为C3H6O3;(3)能与碳酸氢钠溶液反应,推出含有羧基,0.1molA能生成0.1molCO2,推出A有1个羧基,与足量钠反应生成2.24LH2,1mol羧基只能生成1/2molH2,推出含有羟基;(4)核磁共振氢谱中有四种峰,推出有四种不同的氢原子,根据上述分析结构简式:
考点:考查阿伏加德罗推论、分子式确定、官能团性质、核磁共振氢谱等知识。【解析】90C3H6O3羟基、羧基10、略
【分析】【分析】
同位素研究的是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素;同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物之间的互称;同素异形体是指由同种元素组成的不同性质的单质;同系物是指组成相同,结构相似,相差n个CH2原子团的有机物之间互称。
【详解】
①O2和O3是由氧元素组成的不同性质的单质;属于同素异形体;
②H2、D2和T2是氢元素形成的单质分子;均属于氢分子;
③12C和14C是质子数相同;中子数不同的不同的碳原子,属于同位素;
④CH3(CH2)4CH3和CH3CH2CH(CH3)C2H5;二者均属于饱和烃,分子相同,结构不同,属于同分异构体关系;
⑤癸烷和十六烷,均属于饱和烷烃,分子组成上相差6个CH2原子团;属于同系物关系;
⑥由于甲烷属于正四面体结构,和二者为甲烷的二元取代物,均为二溴甲烷,属于同种物质;
(1)互为同位素的是:③;
(2)互为同分异构体的是:④;
(3)互为同素异形体的是:①;
(4)互为同系物的是:⑤。【解析】①.③②.④③.①④.⑤11、略
【分析】【分析】
【详解】
A.C和C是质子数相同;中子数不同,互为同位素;
B.CH3CH2CH2CH3和二者组成和结构相似,均属于烷烃,在分子组成上相差一个CH2;互为同系物;
C.CH4是正面体结构,二氯取代物只有一种,即和是同一物质;
D.CH3CH2CH2CH3和分子式相同;结构不同,互为同分异构体;
(1)两种物质互为同位素的是A;
(2)两种物质属于同系物的是B;
(3)两物质互为同分异构体的是D;
(4)两物质是同一物质的是C;故答案为:A;B;D;C。【解析】①.A②.B③.D④.C12、略
【分析】【分析】
(1)该过程主要是酸和醇发生酯化反应生成酯;醋和碳酸钠反应生成醋酸钠;二氧化碳和水。
(2)明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳。
(3)有水;氧气存在;铁锅会发生电化学腐蚀。
(4)根据三种物质相互反应来分析。
【详解】
(1)泡菜过酸时加入少量白酒,既可减少酸味又可增加香味,该过程主要是酸和醇发生酯化反应生成酯,醋汤过酸时,加入少量的面碱(Na2CO3)可以减弱酸味,主要是醋和碳酸钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,其离子方程式是2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑;故答案为:酯;2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)明矾和小苏打在溶液中发生双水解反应,生成氢氧化铝和二氧化碳,该反应的离子方程式为Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;故答案为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)炒完菜之后若不及时洗锅擦干,有水、氧气存在,铁锅会发生电化学腐蚀,负极发生的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;故答案为:电化学;Fe-2e-=Fe2+。
(4)a.K2CO3与(NH4)2SO4发生双水解,氮肥肥效损失,故a不符合题意;b.Ca(H2PO4)2与氨水发生反应会社鞥成磷酸钙难溶物,损耗氮肥和磷肥,故b不符合题意;c.与b选项分析;故c不符合题意;d.②③④三者加入到土壤中,能增加氮肥;磷肥、钾肥等肥效,故d符合题意;综上所述,答案为d。
【点睛】
铁锅与水、空气发生吸氧腐蚀,主要是负极铁反应生成亚铁离子,正极氧气得到电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁分解变为氧化铁。【解析】酯类2CH3COOH+CO=2CH3COO-+H2O+CO2↑Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑电化学Fe-2e-=Fe2+d13、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)相同条件下,体积之比等于物质的量之比,等体积即为等物质的量的CO、CH4完全燃烧都生成二氧化碳;碳元素的化合价变化分别为2;8,故二者完全燃烧转移电子数之比=2:8=1:4。
(2)CO的燃烧热为283kJ/mol.相同条件下,2molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为283kJ×6.3=1782.9kJ,根据盖斯定律故甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1);△H=-891.45kJ/mol;
(3)①燃烧发生反应:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g),根据碳原子守恒可知,V(CO+CH4)=V(CO2),故a=b,则:V(CO)+V(CH4)=a,0.5V(CO)+2V(CH4)=a,解得V(CO)=2a/3,V(CH4)=a/3,故混合气体中CH4的体积分数为0.33。
②燃烧发生反应:2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g);燃烧后体积变化由CO燃烧导致,则:
2CO+O2=2CO2体积减少△V
21
V(CO)a/4mL
故V(CO)=0.5amL,V(CH4)=0.5amL,由于完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b,即0.5a×0.5+2×0.5a≤b,故b≥5/4a。
考点:化学方程式的有关计算,热化学方程式,有关混合物反应的计算。【解析】①.1∶4②.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1);△H=-891kJ/mol③.0.33④.b≥5a/414、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)A.化合物I含有官能团:醚基;溴原子、碳碳叁键;故能使酸性高锰酸钾和溴水褪色,说法正确;B.化合物Ⅰ不能发生消去反应,化合物Ⅱ不能发生加成反应、消去反应、加聚反应,化合物Ⅲ不能发生消去反应,故B说法错误;C.碳碳叁键是直线型、苯环平面六边形,再加上三点确定一个平面,所有碳原子可能处于同一个平面,故说法正确;D.化合物Ⅲ含有酯的结构,消耗1molNaOH,含有溴原子,能发生取代反应,羟基取代溴原子位置,再消耗1molNaOH,取代后羟基和苯环直接相连,具有酸性,再和1molNaOH发生中和反应,共消耗3molNaOH,故说法错误;
(2)根据有机物中碳原子的特点,分子式:C11H11O3Br,化合物Ⅲ1mol苯环需要3molH2,1mol碳碳双键需要1molH2,故共需要4molH2;
(3)①根据1mol-CHO,需要消耗2mol[Ag(NH3)2]OH,现在物质的量之比为1:4,说明该有机物中含有2mol-CHO,②能在NaOH乙醇溶液中发生消去反应,说明含羟基,且羟基连接碳的相邻碳上有氢原子,③有四种峰,说明有四种不同的氢原子,且氢原子个数之比:6:2:2:1,④遇到FeCl3溶液显紫色,说明该有机物含苯环,且苯环直接和羟基相连,因此推出结构简式:
(4)该高分子化合物的链节全是碳原子,生成此高聚物的反应类型是加聚反应,故单体是:CH3CH=CHOOCCH3,1mol高聚物含有nmol酯的结构,需要nmolNaOH反应,故反应方程式:反应①的本质是:酸中羟基上的氢加成到碳碳叁键含氢原子少的不饱和碳原子上,剩下相连,故反应方程式:【解析】①.AC②.C11H11O3Br③.4④.⑤.CH3COOCH=CHCH3⑥.⑦.三、判断题(共9题,共18分)15、B【分析】【分析】
【详解】
溴乙烷水解是在NaOH的水溶液中进行的,取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液之前,需要先加入稀硝酸中和可能过量的NaOH,否则可能观察不到AgBr淡黄色沉淀,而是NaOH和AgNO3反应生成的AgOH,进而分解生成的黑褐色的Ag2O,故错误。16、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。17、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;18、B【分析】略19、A【分析】【详解】
乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应使溴水褪色,苯与溴水不反应,可将溴水中的溴萃取出来,二者原理不同,故答案为:正确。20、A【分析】【详解】
苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同,正确。21、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。22、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。23、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。四、工业流程题(共1题,共3分)24、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%五、原理综合题(共3题,共30分)25、略
【分析】【分析】
(1)根据有机物的结构简式可以写出各物质的分子式;
(2)根据以上五种有机物的分子式找出碳;氢原子数目的变化规律;从而找出通式;
(3)根据信息即可得出苯很稳定的结论;
(4)根据题给信息可知,后4种稠环芳烃的氧化产物是:甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X的中和碱的能力是丙将氧化混合液酸化分离得到无色晶体Y中和碱的能力的2倍,且乙将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体,经分析其中包含了甲与丙的两种成份,所以X的结构简式为Y的结构简式为
(5)根据Y的结构简式为结合与Y互为同分异构体的条件;进行分析。
【详解】
(1)根据有机物的结构简式可知,①C6H6②C10H8③C14H10④C18H12⑤C22H14;
答案:②C10H8;⑤C22H14;
(2)根据以上五种有机物的分子式可知,碳原子数相差4,氢原子数相差2个,因此这组化合物分子式的通式是:C4n+2H2n+4;
答案:C4n+2H2n+4;
(3)前5种芳香烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热;结果发现,只有苯无明显变化,其余4种物质都能使酸性高锰钾溶液褪色,这说明苯的结构很稳定,不能被高锰酸钾氧化;
答案:苯很稳定;不能被高锰酸钾氧化;
(4)根据题给信息可知,后4种稠环芳烃的氧化产物是:甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X的中和碱的能力是丙将氧化混合液酸化分离得到无色晶体Y中和碱的能力的2倍,且乙将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体,经分析其中包含了甲与丙的两种成份,所以X的结构简式为Y的结构简式为甲实验中消耗氢氧化钠的量为0.1×0.01×100/25=0.004mol;而X()分子量为254;所以0.2540gX的物质的量为0.254/254=0.001mol;1molX中含有4mol-COOH;所以0.001molX消耗碱液0.004mol;符合题意转化关系。
答案:
(5)结合以上分析可知,Y的结构简式为与Y同属芳香族化合物既可看作羧酸类,又可看作酯类的同分异构体的结构简式有:在Y的同分异构体中既不属于羧酸类,又不属于酯类,但可看作常见芳香烃的衍生物的同分异构体的结构简式有等;
答案:【解析】①.C10H8②.C22H14③.C4n+2H2n+4④.苯很稳定,不能被高锰酸钾氧化⑤.⑥.⑦.26、略
【分析】(1)
选择分子中包含碳碳双键在内的最长碳链为主链;该物质分子中包含碳碳双键在内的最长碳链上含有5个C原子,从右端离碳碳双键较近的一端为起点,给主链上的C原子编号,以确定碳碳双键及支链在主链上的位置。当有多种取代基时,在命名时要先写简单的取代基名称,再写复杂的取代基的名称,取代基与名称中用小短线连接,则该物质名称为4-甲基-2-乙基-1-戊烯;
(2)
根据C原子价电子数目是4,可知该有机物分子式是C7H14;该物质分子中六元环高度对称;该物质分子中含有5种不同位置的H原子,因此其一氯取代产物有5种;
(3)
①CH4中心C原子价层电子对数是4;无孤对电子,分子呈正四面体结构,键角是109°28′;
②NH3中心N原子价层电子对数是4,有1对孤对电子,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致NH3分子呈三角锥结构;键角是107°18′;
③H2O中心O原子价层电子对数是4,有2对孤对电子,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,且故电子对数越多,排斥作用越多,使H2O分子呈V形结合;键角是104.5°;
④BF3分子中心B原子原子价层电子对数是3;无孤对电子,分子平面三角形体结构,键角是120°;
⑤BeCl2分子中心Be原子原子价层电子对数是2;无孤对电子,分子直线型结构,键角是180°;
故上述几种微粒中键角由大到小关系为:⑤>④>①>②>③;
(4)
某种苯的同系物W完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量之比为8:5,根据元素守恒,可知其分子式是C8H10,若该物质的一氯代物有两种,说明其分子中含有两种不同位置的H原子,因此W结构为名称为对二甲苯(或1,4-二甲苯);
(5)
化合物A分子式为C8H8,能够被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,能够在催化剂存在时反应变为高分子化合物,则A为苯乙烯,结构简式为A与Br2的CCl4溶液发生加成反应产生B是产生的高分子化合物D是
①根据上述分析可知A结构简式是B是分子中含有的官能团名称为碳溴键;
②A结构简式是A分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应产生该反应的化学方程式为:n
A是由于与苯环连接的C原子上含有H原子,可以被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸;该反应类型是氧化反应;
③C是苯甲酸,分子中含有杂质时通常用重结晶方法来除杂,该实验时涉及物质的溶解、过滤操作。要在烧杯中溶解苯甲酸,为促进物质溶解,需使用玻璃棒搅拌,并用酒精灯对物质的溶液进行加热,使物质溶解度增大,然后降温结晶,苯甲酸结晶析出,再通过过滤分离出来,就需使用漏斗,故所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗,故合理选项是ABEF。【解析】(1)4-甲基-2-乙基-1-戊烯碳碳双键。
(2)C7H145种。
(3)⑤④①②③
(4)对二甲苯(或1;4-二甲苯)
(5)碳溴键n氧化反应ABEF27、略
【分析】(1)
甲烷与氯气发生取代反应生成CH3Cl和HCl,化学方程式是故答案为:
(2)
①模仿Cl·+CH4→·CH3+HCl,·CH3+Cl2→CH3Cl+Cl·,由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式:故答案为:
②a.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。X·(g)+CH4(g)→·CH3(g)+HX(g)当X为Cl时,△H=439kJ·mol-1-431kJ·mol-1=+8kJ·mol-1。故答案为:+8;
b.若X依次为F、Cl、Br、I,生成的卤化物中氢卤键键能逐渐减小,△H随着原子序数增大逐渐增大(填“增大”或“减小”);结合原子结构解释原因:同一主族元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐增大,H-X键能逐渐减小。故答案为:增大;同一主族元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐增大,H-X键能逐渐减小;
③a.由B将Cl2先用光照,然后迅速在黑暗中与CH4混合得到得到氯代甲烷,D将CH4先用光照,然后迅速在黑暗中与Cl2混合,却几乎无氯代甲烷,得出的结论是光照时发生链引发的物质是C12而不是CH4。故答案为:光照时发生链引发的物质是C12而不是CH4;
b.依据上述机理,解释C中几乎没有氯代甲烷的原因:黑暗中发生2C1·→C12,一段时间后体系中几乎无C1·存在,无法进行链传递。故答案为:黑暗中发生2C1·→C12;一段时间后体系中几乎无C1·存在,无法进行链传递;
(3)
生成放出的能量比生成小,推知—CH3中C—H键能比中C—H键能大(填“大”或“小”)。故答案为:大。【解析】(1)
(2)+8增大同一主族元素,随着原子序数增大,原子半径
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