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文档介绍
2017-2018学年北京市第101中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
北京101中学2017-2018学年上学期高二年级期中考试化学试卷 友情提示: 1. 本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷两部分,共25个小题,满分100分;答题时间为90分钟;请将答案写在机读卡和答题纸上,交机读卡和答题纸。 2. 可能用到的相对原子质量: H-l C-12 O-16 Ⅰ卷:选择题(共42分) 选择题(每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共42分) 1. 有机化学与人类生活密切相关。下列说法不正确的是 A. 乙二醇可用作汽车防冻液,甘油可用于配制化妆品 B. 氟氯代烷(商品名氟利昂)会对臭氧层产生破坏作用 C. 苯酚有毒,如不慎沾到皮肤上,应立即用氢氧化钠溶液洗涤 D. 液化石油气(LPG)是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品 【答案】C 【解析】A、乙二醇熔点较低,加入乙醇,能使溶液的凝固点降低,故乙二醇可用作汽车防冻液;甘油具有吸湿性,可用于化妆品,故A正确;B、氟利昂进入大气层,能够消耗臭氧,破坏臭氧层,故B正确;C、苯酚有毒,且易溶于乙醇中,而NaOH具有强烈腐蚀性,所以苯酚如不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇溶液洗涤,故C错误;D、液化石油气是指在常温常压下呈气态,当压力升高或温度降低时,很容变为液态的有机物,丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等符合该特点,故D正确。故选C。 2. 下列化学用语正确的是 A. 苯的实验式:C6H6 B. 乙醇的分子式:C2H5OH C. 乙炔的电子式: H:C:::C:H D. 甲醛的结构式: 【答案】D 【解析】A、实验式为分子中各原子的最简比,C6H6为苯的分子式,苯的实验式为CH,故A错误;B、C2H5OH为乙醇的结构简式,乙醇的分子式为C2H6O,故B错误;C、乙炔分子中存在碳碳三键,该电子式中的碳碳三键表示错误,正确的乙炔电子式为:,故C错误;D、结构式是利用短线“-”代替共用电子对,甲醛分子中碳原子与氢原子形成1 对共用电子对,碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对,故D正确。故选D。 3. 下列各组液体混合物,出现分层且水层在上层的一组物质是 A. 乙酸乙酯和水 B. 溴乙烷和水 C. 甲苯和水 D. 甲醇和水 【答案】B 【解析】A、乙酸乙酯密度小于水,且不溶于水,与水混合,分层,水在下层,故A错误;B、溴乙烷不溶于水,且密度比水大,与水混合后,分层,且水在上层,故B正确;C、甲苯不溶于水,且密度小于水,与水混合后,分层,且水在下层,故C错误;D、甲醇溶于水,与水混合后不会出现分层现象,故D错误。故选B。 4. 下列物质沸点最高的是 A. 正丁烷 B. 异丁烷 C. 1-丙醇 D. 1,2-丙二醇 【答案】D 【解析】正丁烷、异丁烷、1-丙醇的相对分子质量相近,由于醇中存在氢键,所以相对分子质量相近的烷烃与醇相比,醇的沸点高于烷烃,故排除A、B。碳原子相同的醇,醇羟基个数越多其熔沸点越高,所以1,2-丙二醇的沸点高于1-丙醇,沸点最高的为1,2-丙二醇,故选D。 点睛:本题考查物质熔沸点比较,碳原子数相同的烷烃,其支链越多,沸点越低,本题中正丁烷沸点高于异丁烷。醇的沸点受醇羟基数目影响, 醇羟基越多,分子间存在的氢键越多,沸点越高。 5. 下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的是 A. 乙烷 B. 丙炔 C. 乙醛 D. 氯苯 【答案】D 【解析】存在甲基的分子,不可能所有原子都在同一平面上,乙烷、丙炔、乙醛分子中都存在甲基,故排除A、B、C;氯苯是1个氯原子取代了苯分子中的1个H原子形成的,故氯苯分子中所有的原子也处于同一平面,故选D。 6. 下列四种变化中,有一种变化与其他三种变化类型不同的是 A. CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl B. CH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + H2O C. CH3CH2CH2Br + NaOH CH3CH=CH2↑+ NaBr + H2O D. CH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+C2H5OH 【答案】C 【解析】A为甲烷与氯气的取代反应;B为乙醇的卤代反应;C为消去反应;D为酯的水解反应。A、B、D均属于取代反应。故选C。 7. 下列说法不正确的是 A. 乙烯、甲苯均能与溴水反应 B. 乙炔、苯均能与氢气反应 C. 苯酚、乙酸都能与氢氧化钠溶液反应 D. 乙醇、乙酸都能与钠反应 【答案】A 【解析】A、乙烯与溴水发生加成反应,甲苯与溴水不反应,故A错误;B、乙炔和苯均能与氢气发生加成反应,故B正确;C、苯酚具有很弱的酸性,苯酚与乙酸都能与NaOH反应,故C正确;D、羟基、羧基均可以与Na发生置换反应,故D正确。故选A。 8. 下列鉴别实验中,所选试剂不合理的是 A. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和己烯 B. 用水鉴别苯和四氯化碳 C. 用碳酸钠溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯 D. 用新制的氢氧化铜鉴别乙醛和乙醇 【答案】A 【解析】试题分析:A、甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸而使高锰酸钾溶液褪色,己烯中含有碳碳双键,也能被高锰酸钾溶液氧化,而使其褪色,所以不能用高锰酸钾溶液鉴别甲苯和己烯,错误;B、苯的密度小于水,而四氯化碳的密度大于水,二者都不溶于水,所以油层在下层的是四氯化碳,在上层的是苯,可以鉴别,正确;C、饱和碳酸钠可与乙酸反应产生气泡,而碳酸钠与乙酸乙酯不反应,可以鉴别,正确;D、乙醛与新制氢氧化铜加热反应生成砖红色沉淀,而加入乙醇则变为将蓝色溶液,现象不同,可以鉴别,正确,答案选A。 考点:考查物质化学性质的判断,物质的鉴别 9. 提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂试剂和分离方法都正确的是 选项 被提纯的物质(杂质) 除杂试剂 分离方法 A 乙烯(二氧化硫) 酸性KMnO4溶液 洗气 B 乙酸乙酯(乙醇) 饱和Na2CO3溶液 蒸馏 C 苯(苯酚) 浓溴水 过滤 D 苯甲酸(NaCl) ----- 重结晶 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】A、乙烯、二氧化硫均能与酸性高锰酸钾反应,除杂试剂应选择NaOH溶液,故A错误;B、饱和Na2CO3溶液溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯在水中的溶解,所以向乙酸乙酯(乙醇)中加入饱和,后饱和Na2CO3溶液,出现分层,采用“分液”方法进行分离,故B错误;C、苯酚与溴水反应,生成的三溴苯酚与苯互溶,不能得到纯净物质,故C错误;D、苯甲酸、NaCl的溶解度随温度变化不同,可用重结晶的方法分离,故D正确。故选D。 10. 下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率 B. 用溴水验证乙炔的性质,不需要除杂 C. KMnO4酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性 D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高 【答案】B 【解析】A、电石跟水反应比较剧烈,若向电石中滴加饱和食盐水,电石与水反应,消耗水,使得NaCl在电石表面析出,减少了电石与水的接触,减缓了反应速率,故A正确;B、乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2 氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,故B错误;B、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,故C正确;D、对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,故D正确。故选B。 11. 下列关于和的说法不正确的是 A. 均属于醇 B. 均能发生消去反应 C. 均能催化氧化生成醛 D. 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】C 【解析】A、-OH直接连在苯环上为酚羟基,连在脂肪链烃上为醇羟基,和的羟基均连在脂肪链烃上,所以它们都属于醇,故A正确;B、和中羟基邻位碳上都有氢原子,都能发生消去反应,故B正确;C、氧化生成醛,氧化生成酮,故C错误;D、和连羟基的碳上均含有氢原子,故都能被高锰酸钾氧化,故D正确。故选C。 12. 下列说法正确的是 A. 苯酚显酸性,体现羟基对苯环的活化 B. 室温下,在水中的溶解度:乙醇 < 苯酚 C. 分子式为C7H8O且属于芳香族化合物的同分异构体有5种 D. 1 mol CH3(甲基)中含有电子数为10NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) 【答案】C 【解析】A、苯酚中羟基显酸性,O-H键易断裂,而醇中-OH没有酸性,体现了苯环对羟基的活化,故A错误;B、室温下,水与乙醇以任意比互溶,而苯酚微溶于水,所以在水中的溶解度乙醇大于苯酚,故B错误;C、分子式为C7H8O且属于芳香族化合物,可以为苯甲醇(1种)、苯甲醚(1种)、酚,若为酚,则含有酚羟基和甲基,甲基与酚羟基可以为邻、间、对3种位置,故酚类有3种,共5种同分异构体,故C正确;D、甲基是中性原子团,1mo甲基中含有电子数为9NA,故D错误。故选C。 13. 有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水,元素组成分析发现,该物质中碳元素的质量分数为60.00%,氢元素的质量分数为13.33%,它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰。下列关于有机物X的说法不正确的是 A. 含有C、H、O三种元素 B. 相对分子质量为60 C. 分子组成为C3H8O D. 结构简式为CH3CHOHCH3 【答案】D 【解析】试题分析:A、C与H的质量分数之和不是100%,燃烧产物只有二氧化碳和水,推断该有机物中含有O,A正确;B、C:H:0=60.00%÷12:13.33%÷1:(100−60.00−13.33)%÷16=3:8:1,故其实验室可以判断为:(C3H8O)n,由于H为8,C为3,满足3×2+2=8,故其实验式即为分子式,故相对分子质量为:60,B正确;C、依据B的分析可知C正确;D、核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰,分子式为C3H8O,故结构简式为:CH3CH2CH2OH,D错误,答案选D。 考点:考查有机物分子式和结构简式的有关计算 14. 从香荚豆中提取的一种芳香化合物分子式为C8H8O3,该物质遇FeCl3溶液呈现特征颜色,且能发生银镜反应。其可能的结构简式是 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 15. 苯丙炔酸()广泛用于医药、香料等化工产品中。下列关于苯丙炔酸的说法正确的是 A. 不饱和度为5 B. 是高分子化合物的单体 C. 与丙炔酸()互为同系物 D. 1 mol苯丙炔酸最多可与4 mol 氢气发生反应 【答案】B 【解析】A、苯环的不饱和度为4,碳碳三键的不饱和度为2,羧基的不饱和度为1,则苯丙炔酸的不饱和度为7,故A错误; B、可发生加聚反应生成,则为的单体,故B正确;C、含有苯环,与CH≡C﹣COOH结构不相似,不是同系物,故B错误;D、能与氢气反应的为苯环和碳碳三键,则1 mol苯丙炔酸最多可与5mol氢气发生反应,故D错误。故选B。 16. 芥子醇是合成工程纤维的单体,结构简式如图。下列有关芥子醇的说法不正确的是 A. 分子式为C11H14O4 B. 能与浓溴水发生取代反应 C. 核磁共振氢谱显示有7个吸收峰 D. 能发生氧化、取代、加聚反应 【答案】B 17. 下列实验方案中,能达到相应实验目的的是 A B C D 方案 目的 利用乙醇的消去反应制取乙烯 收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应 验证溴乙烷发生消去反应产生的乙烯 实验室制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】A、乙醇和浓硫酸混合制取乙烯需要加热到170℃,温度计测量混合溶液温度,所以温度计水银球位于混合溶液中,故A错误;B、乙烯的密度与空气接近,应选用排水法收集,图中收集方法不合理,故B错误;C、溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应,生成乙烯,乙醇易挥发,所以乙烯中混有乙醇,乙醇也能使酸性高猛高锰酸钾溶液褪色,所以先用水吸收乙醇,再用高锰酸钾检验乙烯,溶液褪色,说明有乙烯生成,故C正确;D、为了防止倒吸,图中的导管不能伸到液面以下,故D错误。故选C。 18. 用丙醛CH3CH2CHO制取聚丙烯的过程中发生的反应类型为 ①取代反应;②消去反应;③加聚反应;④还原反应;⑤氧化反应 A. ④②③ B. ⑤②③ C. ①④③ D. ②④⑤ 【答案】A 【解析】用CH3CH2CHO制取聚丙烯,可用逆推法,←CH3CH2=CH2←CH3CH2CH2OH←CH3CH2CHO。第一步CH3CH2CHO与氢气加成得到CH3CH2CH2OH,与氢气加成又可称为还原反应;第二步;丙醇发生消去反应得到丙烯;第三步,丙烯发生加聚反应得到聚丙烯。故选A。 19. 己烷雌酚的一种合成路线如下,下列叙述正确的是 A. 在浓硫酸加热条件下,化合物X可发生消去反应 B. 用FeCl3溶液可鉴别化合物X和Y C. 化合物Y最多可与含6mol Br2的浓溴水发生反应 D. 化合物Y中不含有手性碳原子 【答案】B 【解析】A、X中含有Br原子,且连Br的碳相邻碳上含有H原子,能发生消去反应,卤代烃必须在碱的醇溶液中发生消去反应,故A错误;B、X中不含酚羟基、Y含有酚羟基,所以可以用氯化铁鉴别X和Y,故B正确;D、Y含有2个酚-OH,邻位氢原子可被取代,1mol化合物Y可消耗4mol Br2发生取代反应,故C错误;D、连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,该分子中连接乙基的碳原子为手性碳,故D错误。故选C。 点睛:注意卤代烃发生消去反应与醇消去条件的区别,易错选项是A。卤代烃消去反应的条件为“碱的醇溶液,加热”,醇消去反应的条件为“浓硫酸,加热”。 20. 3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下: 反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚,将获得的有机层(含少量氯化氢)进行洗涤,然后分离提纯得到产物。甲醇和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表,下列说法正确的是 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 溶解性 甲醇 64. 7 ﹣97.8 易溶于水 3,5-二甲氧基苯酚 172~175 33~36 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 A. 上述合成反应属于取代反应 B. 间苯三酚与苯酚互为同系物 C. 分离出甲醇的操作是结晶 D. 洗涤时可以用饱和Na2CO3溶液除氯化氢 【答案】A 【解析】A、根据方程式可知,间苯三酚中的-OH与甲醇中的-OH发生分子间脱水,属于取代反应,故A正确;B、间苯三酚含有3个羟基,苯酚含有1个羟基,官能团的数目不相同,不属于同系物,故B错误;C、根据表格中各物质的物理性质,可知甲醇的沸点低,与其他物质沸点相差较大,可利用蒸馏的方式将甲醇除去,故C错误;D、目标产物也含有酚羟基,酚羟基能与Na2CO3反应,故洗涤时,不能用饱和Na2CO3溶液,可以改成饱和NaHCO3溶液,NaHCO3与HCl反应,而不与酚羟基反应,故能除去HCl,故D错误。故选A。 21. 继屠呦呦从青蒿中成功提取出青蒿素后,中国科学院上海有机化学研究所又在1982年人工合成了青蒿素,其部分合成路线如下所示,下列说法正确的是 A. 香茅醛存在顺反异构现象 B. 甲和乙互为同系物 C. “甲→乙” 、“乙→丙”分别发生了加成反应、氧化反应 D. 甲发生催化氧化后的产物含有两种官能团,乙的消去产物有两种 【答案】D 【解析】A、香茅醛碳碳双键的1个不饱和碳原子连接2个甲基,不存在顺反异构,故A错误;B、甲中含有2个羟基,乙中含有1个羟基、1个醚键,甲乙结构不相似,不属于同系物,故B错误;C、“甲→乙”是羟基中H原子被甲基取代,属于取代反应,“乙→丙”为羟基的催化氧化,属于氧化反应,故C错误;D、甲中-CH2OH催化氧化后能得到﹣COOH,环上的羟基催化氧化得到羰基,则甲催化氧化后得到两种官能团;乙中连羟基的碳,其邻碳上都有氢原子,故乙的消去产物有两种,故D正确。故选D。 Ⅱ卷:非选择题(共58分) 22. 按要求回答下列问题: (1) 的名称是______________________________。 (2)中官能团的名称为______________ ,该物质与足量NaOH(aq)反应的化学方程式是___________________________,转化为所用试剂是________________(填化学式)。 (3)检验CH2=CHCHO中含有醛基的试剂是_______________(写一种即可),反应的化学方程式是__________________________________________。 (4)苯乙烯是一种重要的化工原料,合成苯乙烯的流程如下(A、B、C、D均为有机化合物): 反应2的类型是____________________, 反应1的化学方程式是__________________,反应3的化学方程式是_______________________________________。 (5)写出由CH2=CH2合成CH3CH2CH2CH2OH的流程(无机试剂任选)_____。 (流程图示例:)。 【答案】 (1). 顺—4—甲基—2—己烯 (2). 羟基、羧基 (3). (4). NaHCO3 (5). 银氨溶液或新制氢氧化铜 (6). 或 (7). 加成反应 (8). (9). (10). 【解析】(1)该有机物为烯烃,包含碳碳双键在内的最长碳链有6个碳,主链为己烯;编号从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双键在2号C,4号C上有1个甲基;顺式结构,则该物质的名称为:顺—4—甲基—2—己烯; (2)①中含有1个酚羟基,1个醇羟基,1个羧基; ②酚羟基和羧基均能与NaOH发生反应,反应方程式:; ③酸性:羧基>碳酸>酚羟基,根据“强酸制弱酸”原理,中只有-COOH能与NaHCO3反应,且生成二氧化碳,故将转化为,可选择NaHCO3。 故答案为:羟基、羧基; ;NaHCO3; (3)可以利用醛基的特征反应来检验醛基:银镜反应、与新制的氢氧化铜反应,故所需试剂为:银氨溶液或新制氢氧化铜。银镜反应方程式为:;与新制氢氧化铜反应方程式为:。 (4)由A→B的反应条件及“”,可知A为卤代烃,则反应1为苯的卤代反应,一般用液溴与苯发生取代反应,A为;反应1的化学方程式为: ;B为,根据“”可知反应2为加成反应;B与苯乙烯相差2个碳原子,则D为;B+D→;;所以C为,C在浓硫酸的条件下发生消去反应得到苯乙烯,反应3的方程式为:。 故答案为:加成反应; ;。 (5)根据CH3CH2CH2CH2OH的碳原子数,及已知信息可知,先由2分子醛进行信息中的加成反应,获得含有4个碳原子的碳的骨架,再进行官能团的转化。CH2=CH2转化为醛分两步,CH2=CH2与H2O发生加成反应得CH3CH2OH,CH3CH2OH催化氧化得CH3CHO;根据已知信息,2分子CH3CHO在OH-环境下发生加成得到CH3CHOHCH2CHO;加热,CH3CHOHCH2CHO发生消去反应生成CH3CH=CHCHO或CH2=CHCH2CHO,再与H2加成得到目标产物CH3CH2CH2CH2OH。流程可表示如下: 23. 有机化合物甲、乙用于制备化妆品,二者合成路线如下(部分产物及条件略): 已知: (-R、-R'代表烃基或-H) (1)D的结构简式是_______________________。 (2)化合物A能与浓溴水反应产生白色沉淀。 ①“E→F”的反应类型是_______________。 ②“F→有机化合物甲”的化学方程式是________________________。 ③化合物A的结构简式是_________________________。 (3)化合物C的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。C的结构简式是__________________________。 (4)化合物W的相对分子质量为106,关于B与W的说法,正确的是________________。 a. 互为同系物 b. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别 c. 相同物质的量的B和W与H2完全反应,消耗H2物质的量不同 (5)M、N中均只含一种官能团,N中含有四个甲基。X的结构简式是________________。 (6)N的同分异构体在相同的反应条件下也能满足上述合成路线,写出满足上述合成路线的N的同分异构体_________________________________________。 【答案】 (1). CH≡CH (2). 加成反应或还原反应 (3). (4). (5). (6). a b (7). (8). 【解析】(1)CaC2与水反应生成CH≡CH,则D为CH≡CH; (2)CH≡CH与H2加成得到CH2=CH2;根据F→甲的反应条件,及甲的结构可知“F→甲”为酯化反应,逆推,F为;乙烯与A反应得到E,E与H2加成得到F;A能与浓溴水反应产生白色沉淀,则A含有苯环及酚羟基,再根据F的碳原子数可推测A为;“E→F”应为苯环与氢气的加成,逆推E为。 ①根据上述分析,“E→F”为加成反应,与氢气加成也可称为还原反应; ②“F→甲”为酯化反应,反应方程式为:; ③根据上述分析A的结构简式为:。 (3)C的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则C为; (4)“D+C→X”即“CH≡CH + →X”,根据已知信息可知该反应为加成反应,X中含有碳碳双键和羟基;M、N中均只含一种官能团,则“X→M”的反应中减少一种官能团;再结合“M→N”的反应条件推测,M中含有羟基,“X→M”的反应中减少了碳碳双键, 所以“X→M”为碳碳三键的加成反应,“M→N”为羟基的反应。M与N发生已知信息中的第一个加成反应,故可推断M中含有苯环,N中含有碳碳双键,所以“M→N”为醇羟基的消去反应。故X与M、N的碳的骨架相同。N中含有4个甲基,则X、M中也含有4个甲基,所以乙炔应与2分子丙酮发生加成生成X,则X为 ;X与氢气加成得到M,M为;M发生消去反应得到N,N为(CH3)2C=CH-CH=C(CH3)2。 “乙烯+B→W”,且W的相对分子质量为106,再根据乙的结构信息,可知W为,B为。W与B结构相似,且分子式相差2个CH2,故W与B是同系物;乙苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能,所以可以用酸性KMnO4溶液鉴别它们;W、B与氢气加成都是苯环的加成,相同物质的量的B和W与H2完全反应,消耗H2物质的量是相同的。故选a、b。 (5)由上述分析可知,X的结构简式是:; (6)满足合成路线的N的同分异构体是。 点睛:本题的难点为“D→X→M→N→乙”的流程分析。突破口为先通过“D→X”的反应类型推知X中含官能团为2种(羟基和碳碳三键),再根据乙的结构推知N中含有碳碳双键。已知M、N中均中含有1种官能团,所以“X→M→N”的流程为,先反应碳碳三键,再将羟基消去得到双键。根据N中含有4个甲基推得“D→X”为2分子的丙酮与1分子乙炔反应,然后依次推出X、M、N的结构。难度较大,要求能结合题干中所给的反应信息推断物质所含的结构,并且掌握各种官能团的性质,熟悉官能团之间的转化。 24. 某小组利用如图装置,用苯与溴在FeBr3催化作用下制备溴苯: 苯 溴 溴苯 密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50 沸点/°C 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 实验过程:在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴。反应剧烈进行。反应停止后按如下流程分离提纯产品: (1)烧瓶中有大量红棕色蒸气,试管d中的现象是:①______________;② 蒸馏水逐渐变成黄色。c的作用是___________________________________。 (2)分离提纯时,操作Ⅰ为______________,操作Ⅱ为_________________。 (3)“水洗”需要用到的玻璃仪器是_________、烧杯,向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液,溶液变红色。推测水洗的主要目的是除去__________________。 (4)“NaOH溶液洗”时反应的化学方程式是________________________。 (5)已知苯与溴发生的是取代反应,推测反应后试管d中液体含有的两种大量离子是H+和Br-,设计实验方案验证推测。(限选试剂:Mg、CCl4、AgNO3aq、H2O) 实验步骤 预期现象 结论 步骤1:将试管d中液体转入分液漏斗, __________________________________,将所取溶液等分成两份,置于A、B两试管中,进行步骤2、3。 步骤2: 。 证明有 存在 步骤3: 。 证明有 存在 【答案】 (1). 导管口有白雾出现 (2). 冷凝回流 (3). 过滤 (4). 蒸馏 (5). 分液漏斗 (6). FeBr3 (7). 2NaOH+Br2 = NaBr+NaBrO+H2O (8). 实验步骤 预期现象 结论 加入适量CCl4,振荡,静置分液,取上层溶液于试管中 向A中加入适量Mg 产生无色气体 H+ 向B中加入适量AgNO3溶液 产生浅黄色沉淀 Br¯ 【解析】(1)铁屑与液溴反应生成溴化铁,苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下剧烈反应,生成溴苯和溴化氢。溴化氢沸点低,经过导气管进入锥形瓶,导管口与水接触,易形成酸雾。烧瓶中充满红棕色,锥形瓶中蒸馏水逐渐变成黄色,是因为反应放热,溴具有挥发性,部分液溴变溴蒸汽,且有部分Br2(g)进入锥形瓶中。 故答案为:导管口有白雾出现; (2)反应停止后反应混合物中含有溴苯、苯、溴、FeBr3以及Fe。由流程可知,操作I后得到固体残留物,则操作I应为过滤,固体残留物为Fe。将所得液体水洗后,液体分层,FeBr3易溶于水进入水层,溴易溶于有机物,和苯、溴苯一起进入有机层。分液进行分离,再加NaOH溶液除去溴单质,再次分液,水相中主要含有NaBr、NaBrO等,有机相中含有苯、溴苯。由于苯与溴苯的沸点不同,可进行蒸馏(操作II)分离。 故答案为:过滤;蒸馏; (3)根据上述分析“水洗”后得到水相和有机相,为分液操作,除需要烧杯外,还需要分液漏斗。向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明水相中存在铁离子,即FeBr3溶于水,进入水相。故水洗的目的为除去FeBr3。 故答案为:分液漏斗;FeBr3; (4)NaOH溶液洗的目的为除去Br2,反应方程式为:2NaOH+Br2 = NaBr+NaBrO+H2O; (5)苯与溴发生取代反应,反应生成HBr溶于锥形瓶中,溶液中含有大量的Br-和H+。由于Br2易挥发,锥形瓶中会溶解少量的Br2,用四氯化碳萃取分离。分别取少量上层无色溶液于试管A、B中,试管A中滴入少量氯水,置换出溴单质,溶液由无色变黄色,证明含有Br-;向试管B中加镁条,有大量气泡产生,证明含有H+。故答案为: 实验步骤 预期现象 结论 加入适量CCl4,振荡,静置分液,取上层溶液于试管中 向A中加入适量Mg 产生无色气体 H+ 向B中加入适量AgNO3溶液 产生浅黄色沉淀 Br¯ 25. 顺丁橡胶、制备醇酸树脂的原料M以及杀菌剂N的合成路线如下: 已知: (1)CH2=CH-CH=CH2的名称是___________________________。 (2)反应Ⅰ的反应类型是______________________(选填字母)。 a. 加聚反应 b. 缩聚反应 (3)顺式聚合物P的结构式是__________________(选填字母)。 a. b. c. (4)A的相对分子质量为108。 ① 反应Ⅱ的化学方程式是_____________________________________。 ② 1 mol B完全转化成M所消耗H2的质量是___________g。 (5)反应Ⅲ的化学方程式是__________________________________________。 (6)A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C。写出其中一种同分异构体的结构简式___________________________________。 【答案】 (1). 1,3-丁二烯 (2). a (3). b (4). (5). 6 (6). (7). 【解析】(1)CH2=CH﹣CH=CH2的名称是1,3﹣丁二烯; (2)1,3﹣丁二烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,则聚合反应I为加聚反应,故选a; (3)P为聚顺1,3﹣丁二烯,则P的结构简式为,故选b; (4)①由信息i知,在1,3-丁二烯发生反应II生成A,A的相对分子质量为108,1,3﹣丁二烯的相对分子质量是54,则A为,反应Ⅱ方程式为:; ②“A→B+C”,根据信息ii,知B、C中共4个醛基。“B→M”为加成反应,由M的结构可知B的结构简式为,则C为甲醛。1mol B完全转化成M所消耗H2的物质的量是3mol,则氢气的质量是6g; (5)C为HCHO,C和反应生成N。根据N中碳原子个数知,一个HCHO分子和两个分子发生反应生成N,N的结构简式为。再根据原子守恒,可得反应Ⅲ的化学方程式为:。 (6)B是、C是, A的某些同分异构体在相同的反应条件下也能生成B和C,根据信息ii符合条件A的同分异构体有 。 点睛:根据1,3﹣丁二烯为突破口,结合题给信息、M和N的结构简式确定发生的反应,注意理解题给信息中有机物的断键和成键物质,难点是同分异构体结构简式的判断。 查看更多