2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试化学试题（选修） 解析版

2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试化学试题（选修） 解析版

江苏省扬州中学2017-2018学年第一学期期中考试 高 二 化 学（选修） 试 卷 ‎1. 碳是构成地球生命的重要元素。下列说法错误的是 A. 碳的化合物数量众多，分布极广 B. 向空气中排放二氧化碳会形成酸雨 C. 碳原子彼此可结合成长链或各种环状 D. 煤、石油、天然气属于不可再生碳资源 ‎【答案】B ‎【解析】A.碳是构成有机物的基础元素，有机物的种类远多于无机物，所以碳的化合物数量众多，分布极广，故A正确；‎ B.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸的酸性很弱，不会形成酸雨，故B错误；‎ C.碳原子有四个价电子，能与其他原子形成四个共价键（可以是单键，也可以是双键或三键），且碳原子之间也能相互成键，可以形成碳链，也可以形成碳环，故C正确；‎ D.煤、石油、天然气等是远古时代的动植物在地下发生复杂的物理、化学变化形成的，属于不可再生碳资源，故D正确；‎ 故答案选B。‎ ‎2. 化学学科需要借助化学语言来描述。下列化学用语正确的是：‎ A. 甲烷分子的球棍模型： B. CCl4的电子式：‎ C. 2，2﹣二甲基丙烷的结构简式： D. 乙烯的实验式为CH2=CH2‎ ‎【答案】C ‎【解析】A. 甲烷为正四面体结构，分子中含有4个碳氢键，甲烷正确的球棍模型为：，故A错误；‎ B .CCl4的电子式为：，故B错误；‎ ‎.....................‎ D.乙烯的实验式为CH2，故D错误；‎ 故答案选C。‎ ‎3. 下列物质一定属于同系物的是 A. ④和⑧ B. ①和③ C. ⑤、⑦和⑧ D. ④、⑥和⑧‎ ‎【答案】A ‎【解析】①该有机物为甲苯，含有1个苯环；②为萘，含有两个苯环；③为苯乙烯，含有苯环和碳碳双键；④为乙烯，含有碳碳双键；⑤为1，3-丁二烯，含有两个碳碳双键；⑥为丙烯或者环丙烷；⑦为1，3-戊二烯，含有两个碳碳双键；⑧为2-丁烯，含有碳碳双键；互为同系物的有机物，必须满足含有官能团类型、个数相等，且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，以上8种物质中，满足该条件的是⑤和⑦或④和⑧，故选A。‎ 点睛：本题考查同系物的判断，明确同系物的概念及判断方法是解题的关键。互为同系物的物质满足以下特点：结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同。‎ ‎4. 在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3︰2的化合物是 ‎ A. A B. B C. C D. D ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：有两种峰说明有两种不同的氢原子，氢原子个数为3：2，A、有2种不同的氢原子，且原子个数为2：6=1：3，A错误；B、有3种不同的氢原子，B错误；C、有3种不同的氢原子，C错误；D、有2种不同氢原子，且原子个数为6：4=3：2，D正确。答案选D。‎ 考点：考查等效氢等知识。‎ ‎5. 下列有关物质的反应属于取代反应的是 A. 光照甲烷与氯气的混合气体 B. 乙烯通入溴水中 C. 在镍作催化剂的条件下，苯与氢气反应 D. 乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色 ‎【答案】A ‎【解析】A、甲烷和与氯气的混合气体在光照时发生取代反应，故A正确；B、乙烯和溴水之间的反应是加成反应，不是取代反应，故B错误；C、在镍做催化剂的条件下，苯与氢气反应，属于加成反应，故C错误；D、乙醇与酸性高锰酸钾溶液反应，属于氧化反应，故D错误，故选A。‎ ‎6. 下列叙述中正确的是 A. 聚乙烯是混合物，能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 苯、溴水、铁粉混合制成溴苯 C. 沸点：戊烷>丙烷>乙烷 D. 烷烃可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 ‎【答案】C ‎【解析】A.聚乙烯中不含碳碳双键，则不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A错误；‎ B.苯与溴水不反应，应选苯、液溴、铁粉混合制取溴苯，故B错误；‎ C.烷烃中C原子数越多，沸点越大，则沸点：戊烷>丙烷>乙烷，故C正确；‎ D.烷烃中不含不饱和键，与酸性高锰酸钾溶液不反应，故D错误；‎ 故答案选C。‎ ‎7. 某有机物的结构为下图所示，这种有机物不可能具有的性质是 ‎①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能跟NaOH溶液反应；③能发生酯化反应；‎ ‎④能发生加成反应；⑤能发生水解反应 A. ①④ B. ①⑤ C. 只有⑤ D. ④‎ ‎【答案】C ‎【解析】①分子中含有碳碳双键和羟基，能使酸性KMnO4溶液褪色；②含有羧基，能跟NaOH溶液反应；③含有羧基和羟基，能发生酯化反应；④含有碳碳双键和苯环，能发生加成反应；⑤碳碳双键、羧基和醇羟基均不能发生水解反应，⑤错误，答案选C。‎ ‎8. 某烷烃分子量为72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式是 A. B. ‎ C. D. CH3CH2CH3‎ ‎【答案】B ‎【解析】烷烃的通式CnH2n+2，该烷烃的相对分子质量为72，所以有：12n+2n+2=72，即14n=70，解得n=5，即分子式为C5H12。含5个碳原子的烷烃的一氯取代物只有一种，说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的，分子结构对称，只有B符合，故选B。‎ 点睛：本题考查分子式确定与同分异构体的判断，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查。本题也可以通过逐项排除的方法解答。AD的相对分子质量不是72，C的一氯代物有4种，只能选B。‎ ‎9. 黄曲霉素AFTB1，其结构简式如下图所示，它是污染粮食的真菌霉素，人类的P53特殊基因在黄曲霉素的作用下会发生突变，有引发肝癌的可能性。下列说法正确的是 A. 黄曲霉素分子中所有的原子肯定均共面 B. 黄曲霉素分子中含有4个手性碳原子 C. 1mol黄曲霉素最多能与5 mol H2发生加成反应 D. 黄曲霉素可以发生取代、加成、还原反应 ‎【答案】D ‎【解析】A.黄曲霉素分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子具有四面体的特征，则所有的原子不可能共面，故A错误；‎ B.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，在黄曲霉素分子中，共有2个手性碳原子，故B错误；‎ C.能与氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键和羰基，则黄曲霉素最多与6mol氢气发生加成反应，故C错误；‎ D.黄曲霉素分子中含有酯基，可发生取代反应，含有苯环和羰基，可以发生加成反应，可被氧化发生还原反应，如燃烧等，故D正确；‎ 故答案选D。‎ 点睛：本题主要考查有机物的结构和性质，重点考查官能团，做题时要认真分析，找出黄曲霉素的分子中含有的特殊基团，分子中含有－COOC－、C=C、C=O及醚键、苯环等，结合酯、烯烃及苯等有机物的性质进行解答即可。‎ ‎10. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，苯环为平面结构，现在有一种结构简式如图的烃，下列说法中正确的是 A. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 B. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C. 分子中至少有11个碳原子处于同一平面上 D. 分子中至少有16个碳原子处于同一平面上 ‎【答案】C ‎【解析】甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基的C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这个平面，两个苯环相连，与苯环相连的碳原子处于另一个苯的H原子位置，也处于另一个苯环这个平面。如图所示的甲基碳原子、甲基与苯环相连的碳原子、苯环与苯环相连的碳原子，处于一条直线，所以至少有11个碳原子共面，故选C。‎ 点睛：本题主要考查有机化合物的结构特点，做题时注意从甲烷、乙烯、苯和乙炔的结构特点判断有机分子的空间结构。甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，注意碳碳单键可以绕键轴自由旋转。‎ ‎11. 对图两种化合物的结构或性质描述正确的是： ‎ A. 均能与溴水反应 B. 分子中肯定共平面的碳原子数相同 C. 不是同分异构体 D. 可以用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 ‎【答案】A ‎【解析】A.左边的物质中含有酚羟基，能和溴水发生取代反应，右边物质中的碳碳双键能和溴水发生加成反应，醛基能和溴发生氧化还原反应生成羧基，故A正确 B.左边物质中肯定共平面的碳原子数是8个，右边物质中不含有苯环，可能共平面的碳原子数最多是8个，所以二者分子中肯定共平面的碳原子数不一定相同，故B错误；‎ C．二者分子式相同，都是C10H14O，且二者的结构不同，所以是同分异构体，故C错误；‎ D．红外光谱用于区分化学键或原子团，核磁共振氢谱可以区分氢原子种类及不同种类氢原子的个数，这两种物质中氢原子种类不同，所以可以用核磁共振氢谱区分，故D错误；‎ 故答案选A。‎ ‎12. 除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质)，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是 混合物 试剂 分离方法 A 苯（苯酚）‎ 碱液 过滤 B 乙烷（乙烯）‎ 氢气 加热 C 乙醇（水）‎ 生石灰 蒸馏 D 苯（甲苯）‎ 蒸馏水 分液 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】C ‎【解析】A.苯酚与碱液如NaOH溶液反应后生成苯酚钠，苯酚钠溶于水，而苯不溶于水，所以应该用分液的方法进行分离，故A错误；‎ B.乙烷中易引入氢气杂质，不能除杂，故B错误；‎ C．CaO与水反应后，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可以分离，故C正确；‎ D．苯与甲苯互溶，都不溶于水，不能分液分离，故D错误；‎ 故答案选C。‎ 点睛：本题主要考查有机物的分离和提纯，要注意在分离提纯时既要除去杂质，也不能引入新的杂质，如B项中不能用氢气除去乙烯，否则会引入氢气杂质；同时还要注意提纯方法的选择，如A项应该用分液的方法进行分离，D项利用二者沸点差异较大的特点，可采用蒸馏的方法进行分离。‎ ‎13. 2016年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家分获，以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就，一种光驱分子马达结构如图所示。有关该分子的说法正确的是 A. 该分子属于芳香烃 B. 两个苯环可以处于同一平面 C. 能与NaHCO3和酸性KMnO4溶液反应 D. 1mol该分子最多可与2molH2发生加成反应 ‎【答案】BC ‎【解析】A.分子中只含有碳和氢两种元素的有机物是烃，而光驱分子马达中含有氧元素，故不属于芳香烃，故A错误；‎ B．两个苯环连接在碳碳三键上，可以在同一个平面上，故B正确；‎ C．该物质分子中含有羧基，可与碳酸氢钠反应，含有碳碳三键，可被酸性高锰酸钾氧化，故C正确；‎ D．能与氢气反应的为苯环和碳碳三键，则1mol该分子最多可与8mol氢气发生加成，故D错误；‎ 故答案选BC。‎ 点睛：本题主要以光驱分子马达为载体考查有机物的结构和性质，解答本类问题时，重点是理清物质中含有那些特殊的基团，如该有机物中含有苯环，为平面结构，含有碳碳三键，具有直线型结构，可以发生加成、加聚和氧化反应，含有羧基，具有酸性，可发生中和、酯化反应等。‎ ‎14. 阿克拉酮是合成某种抗癌药的重要中间体，其结构如图所示。下列关于阿克拉酮的性质的描述，正确的是 A. 阿克拉酮的分子式为C22H23O8‎ B. 分子中含有5个手性碳原子 C. 该分子一定条件下能发生取代、氧化、消去反应 D. 1 mol该物质与 NaOH溶液反应，最多可反应3 mol NaOH ‎【答案】CD ‎【解析】A.由结构简式可知，阿克拉酮的分子式为C22H20O8，故A错误；‎ B．连4个不同基团的碳原子为手性碳原子，则右侧碳环上连有－OH、酯基和乙基的C为手性碳原子，共3个，故B错误；‎ C. 含有羰基，含有酯基和羟基，可发生取代反应，酚羟基可发生氧化反应，羟基可发生消去反应，故C正确；‎ D. 酚−OH具有酸性，能与NaOH发生中和反应，−COOC−能发生水解，则1 mol该物质最多可与3molNaOH反应，故D正确。‎ 故答案选CD。‎ 点睛：本题考查有机物的结构与性质，注意把握有机物中的官能团及性质的关系，熟悉酚、酯的化学性质是解答本题的关键，A项是本题的难点，判断有机物分子式正误时，一般易错点在H原子的个数，在解题时重点关注有机物中H原子的个数。‎ ‎15. 断肠草(Gelsemium)为中国古代九大毒药之一，据记载能“见血封喉”，现代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤，其中的毒素很多，下列是分离出来的四种毒素的结构式，下列推断正确的是 A. ①、②、③、④互为同分异构体 B. ①、③互为同系物 C. 等物质的量的②、④分别在足量氧气中完全燃烧，前者消耗氧气比后者少 D. ①、②、③、④均能与氢氧化钠溶液反应 ‎【答案】D ‎【解析】A．①、②中的碳原子数比③、④中的碳原子数多，所以①、②和③、④不互为同分异构体，故A错误；‎ B．同系物是指结构相似，分子式相差一个或若干个CH2原子团，①与③相差一个甲氧基，故不能互为同系物，故B错误；‎ C．②比④多1个CO，等物质的量的②、④分别在足量氧气中完全燃烧，前者消耗氧气比后者多，故C错误；‎ D．①、②、③、④均含有酯基，在氢氧化钠溶液中发生水解反应，故D正确；‎ 故答案选D。‎ 点睛：同分异构体是指分子式相同，结构不同的两种或多种分子的互称，同系物是指结构相似，组成上相差一个或多个CH2原子团，酯基遇到氢氧化钠溶液会发生水解，因此熟练掌握有机物的相关概念和官能团的性质是解答本题的关键。‎ ‎16. 按要求填空 ‎（1）官能团-COOH的名称是___________________；‎ ‎（2）(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为__________________；‎ ‎（3）2-甲基-1-丁烯的键线式________________________；‎ ‎（4）相对分子质量最小的有机物分子式____；‎ ‎（5）所含官能团的名称是_____________；该有机物发生加聚反应后，所得产物的结构简式为_________________；‎ ‎（6）3-甲基戊烷的一氯代产物有_________种（不考虑立体异构）。‎ ‎【答案】 (1). 羧基 (2). 3，3-二甲基戊烷 (3). (4). CH4 (5). 碳碳双键，醛基 (6). (7). 4‎ ‎【解析】⑴. 官能团-COOH的名称是羧基，故答案是：羧基；‎ ‎⑵. (CH3CH2)2C(CH3)2的主链上有5个碳原子，第3个碳原子上连接2‎ 个甲基，根据烷烃的命名方法，该物质的名称是：3，3-二甲基戊烷，故答案是：3，3-二甲基戊烷；‎ ‎⑶. 键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，且每个拐点和终点都表示一个碳原子，所以2-甲基-1-丁烯的键线式为：，故答案为：；‎ ‎⑷.在所有的有机物中，甲烷的相对分子质量最小，其分子式为：CH4，故答案是：CH4；‎ ‎⑸.在中，含有的官能团是碳碳双键和醛基，该有机物发生加聚反应时，碳碳双键断裂，得到，故答案是：碳碳双键，醛基；；‎ ‎⑹. 3-甲基戊烷的结构为：，从其结构可以看出，该有机物中有4种不同环境的氢原子，所以其一氯代物有4种，故答案是：4。‎ ‎17. 有机物M可从酸牛奶中提取。已知纯净的M为无色黏稠液体， 易溶于水。为研究M的组成与结构，进行了如下实验：‎ 实验步骤 解释或实验结论 ‎ （1）称取M4.5 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。‎ 试通过计算填空：（1）M的摩尔质量为： __ 。‎ ‎（2）将此4.5 g M 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2.7g和6.6 g ‎（2）M的分子式为：____ 。‎ ‎（3）通过M 的红外光谱图发现该分子中既有 羟基，还有羧基 ‎(3)写出M中含有的官能团羟基电子式：__‎ ‎（4）M 的核磁共振氢谱如下图：‎ ‎(4)M 中含有___种氢原子。‎ ‎（5）综上所述，M 的结构简式为_____ 。‎ ‎【答案】 (1). 90g/mol (2). C3H6O3 (3). (4). 4 (5). ‎ ‎【解析】试题分析：根据相同条件下密度比等于摩尔质量之比计算；产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重2.7g和6.6 g，可知燃烧生成水、二氧化碳分别是2.7g和6.6 g，根据元素守恒计算；羟基有1个没成对电子；根据M 的核磁共振氢谱图,可知M有4组峰，比值为1:1:1:3；‎ 解析：(1)根据相同条件下密度比等于摩尔质量之比，其密度是相同条件下H2的45倍，所以摩尔质量是氢气的2倍，M的摩尔质量是90g/mol；(2) 燃烧生成水、二氧化碳分别是2.7g和6.6 g，氢元素的质量为0.3g、碳元素的质量为1.8g，所以4.5g M中元素的质量为2.4g，C、H、O的物质的量比为1:2:1，摩尔质量是90g/mol，所以分子式为C3H6O3；(2)羟基的电子式；(4)M中含有羟基、羧基，根据M 的核磁共振氢谱图,可知M有4组峰，即有4种等效氢，比值为1:1:1:3；(5)综上所述，M 的结构简式为；‎ 点睛：红外光谱图可判断有机分子含有的官能团；核磁共振氢谱，可判断等效氢的种类。‎ ‎18. 现有以下几种有机物：‎ 请利用上述给出的物质按要求回答下列问题：‎ ‎（1）相对分子质量为44的烷烃结构简式为___________；‎ ‎（2）分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式是________；‎ ‎（3）与③互为同分异构体的是___________（填序号）；‎ ‎（4）具有特殊气味，常作萃取剂的有机物在铁作催化剂的条件下与液溴发生一溴代反应的化学方程式_______________________；‎ ‎（5）⑦的所有同分异构体（不考虑空间异构）中一氯代物有3种的有________种；‎ ‎（6）有机物②在加热条件下和CuO反应的化学方程式_________________；‎ ‎（7）在120℃，1.01×105Pa条件下，某种气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃是____（填序号）；它与⑧互为__________关系；‎ ‎（8）有机物⑤和②在一定条件下发生反应的化学方程式是__________________。‎ ‎【答案】 (1). CH3CH2CH3 (2). C6H14 (3). ⑦ (4). (5). 2 (6). CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O (7). ① (8). 同系物 (9). ‎ ‎【解析】⑴.烷烃的分子通式为：CnH(2n+2)，则14n+2=44，n=3，则为丙烷，其结构简式为：CH3CH2CH3，故答案为：CH3CH2CH3；‎ ‎⑵.根据烷烃的分子通式CnH(2n+2)可知，2n+2=14，n=6，所以分子分子式为：C6H14，故答案为：C6H14；‎ ‎⑶.③的分子式为C6H14，⑦的分子式也为C6H14，二者结构不同，所以③和⑦互为同分异构体，故答案是：⑦；‎ ‎⑷. 具有特殊气味，常作萃取剂的有机物是苯，在铁作催化剂的条件下与液溴发生一溴代反应的化学方程式为：，故答案是：；‎ ‎⑸.与⑦互为同分异构体的有：，其一氯代物有3种；，其一氯代物有5种； ，其一氯代物有4种；，其一氯代物有3种，故答案是：2；‎ ‎⑹.乙醇在加热条件下和CuO反应生成乙醛、Cu和水，化学方程式是：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O，故答案为：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O；‎ ‎⑺. 在120℃，1.01×105Pa条件下，生成的水为气态，由CxHy+（x+）O2 xCO2+H2‎ O（g），则 1+（x+）=x+，解得y=4，即分子式中氢原子数目为4，为甲烷，它与⑧互为同系物的关系，故答案为：①；同系物；‎ ‎⑻. 乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，该反应为，故答案为：。‎ ‎19. 有机化工中3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：‎ 甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：‎ 物质 沸点/℃‎ 熔点/℃‎ 密度(20℃) / g·cm-3‎ 溶解性 甲醇 ‎64. 7‎ ‎0. 7915‎ 易溶于水 乙醚 ‎34. 5‎ ‎0. 7138‎ 微溶于水 ‎3，5-二甲氧基苯酚 ‎33 ~36‎ 易溶于甲醇、乙醚，微溶于水 ‎（1）1mol间苯三酚完全燃烧需要_____molO2。‎ ‎（2）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。‎ ‎①分离出甲醇的操作是________。‎ ‎②萃取用到的分液漏斗分液时有机层在分液漏斗的____填（“上”或“下”）层。‎ ‎（3）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是__________________________ ；‎ ‎（4）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是_________(填字母)。‎ a．蒸馏除去乙醚 b．冷却结晶 c．过滤除去干燥剂 d．加入无水CaCl2干燥 ‎（5）写出反应中可能出现的副产物结构简式______________（只要写一种即可）。‎ ‎【答案】 (1). 6 (2). 蒸馏 (3). 上 (4). 除去HCl (5). dcab (6). 、、CH3-O-CH3‎ ‎【解析】⑴. 间苯三酚的分子式为C6H6O3，1mol间苯三酚完全燃烧生成二氧化碳和水需要6mol氧气，故答案是：6；‎ ‎⑵.①. 3，5−二甲氧基苯酚易溶于甲醇，先利用沸点差异分离出甲醇，则分离出甲醇的操作是蒸馏，故答案为：蒸馏；‎ ‎②. 因乙醚的密度比水小，分液时有机层在分液漏斗的上层，故答案为：上；‎ ‎⑶. 有机层依次用饱和NaHCO3溶液、少量蒸馏水进行洗涤，用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除去HCl，故答案为：除去HCl；‎ ‎⑷. 洗涤完成后，为除去水分，用无水氯化钙干燥，然后过滤除去干燥剂，再根据沸点不同利用蒸馏的方法除去乙醚，最后再利用冷却结晶的方法制得较纯产物，所以其排列顺序为：dcab，故答案为：dcab；‎ ‎⑸. 间三苯酚可能只有一个酚羟基与甲醇反应，也可能三个酚羟基全部与甲醇反应，同时甲醇与甲醇也可能发生反应，所得产物的结构简式为：、、CH3-O-CH3，故答案为：、、CH3-O-CH3。‎ ‎20. 常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。‎ 实验中可能用到的数据：‎ 密度/g·cm-3‎ 沸点/℃‎ 溶解性 甲苯 ‎0.866‎ ‎110.6‎ 不溶于水，易溶于硝基甲苯 对硝基甲苯 ‎1.286‎ ‎237.7‎ 不溶于水，易溶于液态烃 邻硝基甲苯 ‎1.162‎ ‎222‎ 不溶于水，易溶于液态烃 实验步骤：①按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL；‎ ‎②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器；‎ ‎③向三颈瓶中加入混酸，并不断搅拌（磁力搅拌器已略去）；‎ ‎④控制温度约为50℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；‎ ‎⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）配制混酸的方法是_______________________。反应中需不断搅拌，目的是__________________________________________。‎ ‎（2）仪器A的名称是______，使用该仪器前必须进行的操作是____。‎ ‎（3）若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是_____。‎ ‎（4）分离反应后产物的方案如下：‎ 其中，操作1的名称为______，操作2中需要使用下列仪器中的____（填序号）。‎ a．冷凝管 b．酒精灯 c．温度计 d．分液漏斗 e．蒸发皿 ‎（5）该实验中一硝基甲苯的产率为______（保留4位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸，将浓硝酸倒入烧杯中，浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌； (2). 使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成 (3). 分液漏斗 (4). 检查是否漏液 (5). 温度过高，导致HNO3大量挥发 (6). 分液 (7). abc (8). 70.25%‎ ‎【解析】⑴. 配制混酸时，分别量取10mL和30mL的浓硫酸和浓硝酸，将浓硝酸倒入烧杯中，浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌，如果将浓硝酸加到浓硫酸中可能发生液体飞溅的情况。搅拌的目的是为了使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成；‎ 故答案为：分别量取10mL和30mL的浓硫酸和浓硝酸，将浓硝酸倒入烧杯中，浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌；使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成；‎ ‎⑵. 仪器A是分液漏斗，使用前必须检查是否漏液；故答案为：分液漏斗；检查是否漏液；‎ ‎⑶. 若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是温度过高，导致HNO3大量挥发，故答案为：温度过高，导致HNO3大量挥发；‎ ‎⑷. 因为分离得到的是无机和有机两种液体，而有机物和无机物是不相溶的，因此方法是分液；分离两种硝基化合物只能利用它们沸点的不同，因此采用蒸馏的方法，使用到所提供仪器中的分别是：酒精灯、温度计、冷凝管；故答案为：分液；abc；‎ ‎21. 药物比卡鲁安（G）可以通过以下方法合成：‎ ‎（1）B 中的含氧官能团名称为__________________；‎ ‎（2）B→C 的反应类型为___________________；‎ ‎（3）写出同时满足下列条件的 D 的一种同分异构体的结构简式：__________________；‎ ‎①有苯环；②能使溴的 CCl4 溶液褪色；③分子中有 2 种不同化学环境的氢 ‎（4）合成 F 时还可能生成一种副产物 X，X 的结构简式为___________________；‎ ‎（5）已知 ： 苯胺 （） 易被氧化，请以甲苯和甲醇为原料制备。_____________________‎ ‎【答案】 (1). 硝基 (2). 还原反应 (3). (4). ‎ ‎ (5). ‎ ‎【解析】⑴.从B的结构可以看出，B中的含氧官能团是硝基，故答案是：硝基；‎ ‎⑵. B→C 的反应过程中，硝基变成了氨基，在有机反应中，加氢或去氧的反应为还原反应，故答案是：还原反应；‎ ‎⑶.①有苯环，说明分子中的苯环无变化；②能使溴的 CCl4 溶液褪色，说明分子中含有不饱和键；③分子中有 2 种不同化学环境的氢，说明分子结构应为对称结构，则两个氮原子应形成2个氨基，且形成一个碳碳三键，故其结构简式为：，故答案为：；‎ ‎⑷.E与发生的是醚键断裂开环，S可以和与O原子相连的两个碳原子中的任何一个连接，发生加成反应，所以产物可以是F，也可以是，故答案为：；‎ ‎⑸.以甲苯和甲醇为原料制备时，可以用甲苯氧化生成苯甲酸，再与甲醇发生酯化生成苯甲酸甲酯；同时用甲苯与浓硝酸发生硝化反应生成对硝基甲苯，在氯化锡的作用下生成对氨基甲苯，对氨基甲苯与苯甲酸发生酯化反应生成，再用酸性高锰酸钾氧化生成，故合成路线为：。‎ ‎ ‎