2024苏教版高中化学选择性必修3同步练习题--全书综合测评（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学选择性必修3同步练习题--全书综合测评（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 18:48:59 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学选择性必修3同步
全书综合测评
注意事项 1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是( )
A.生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子
B.75%乙醇、次氯酸钠溶液均因其具有氧化性而可用来消毒
C.将地沟油回收加工成燃料,可提高资源的利用率
D.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
2.下列有关苯甲酸重结晶实验中操作的说法正确的是( )
A.粗苯甲酸加热溶解后要恢复到室温再过滤
B.趁热过滤时,为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
C.趁热过滤后,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐水充分冷却,可缩短结晶的时间
D.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
3.下列化学用语表述正确的是( )
A.一氯甲烷的电子式:
B.空间填充模型表示甲烷分子或四氯化碳分子
C.丙醛的分子式:CH3CH2CHO
D.对硝基甲苯的结构简式:
4.下列有机物命名正确的是( )
A. 1,3-二甲基丁烷
B. 2-羟基丙烷
C. 2-乙基-1,3-丁二烯
D. 苯甲酸
5.除去下列物质中的少量杂质(括号内),选用的试剂和分离方法不能达到实验目的的是( )
物质 试剂 分离方法
A 苯甲酸(可溶和不溶性杂质) 水 重结晶
B 硝基苯(浓硫酸和浓硝酸) 氢氧化钠溶液 分液
C 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
D 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气
6.关于下列反应的说法正确的是( )
+
A.该反应属于加成反应 B.Ⅰ分子中有1个手性碳原子
C.Ⅱ按碳骨架分类属于脂环烃 D.Ⅲ的含氧官能团是羟基、醚键
7.对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法正确的是( )
A.对伞花烃的一氯代物有5种
B.对伞花烃分子中最多有8个碳原子共平面
C.对伞花烃易溶于水
D.对伞花烃密度比水大
8.2,4,6-三硝基甲苯(TNT)是一种烈性炸药,其制备原理为+3HNO3+3H2O,制备装置(省略夹持、加热装置)如图所示。
下列说法错误的是( )
A.仪器c的作用是防倒吸
B.仪器b的名称为球形冷凝管,冷却水应从下口通入,上口流出
C.浓硫酸的作用是作吸水剂和催化剂
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、分液、蒸馏等操作可得到TNT
9.某化工厂的废液中含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,该工厂设计回收方案如下:
下列说法错误的是( )
A.试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适
B.回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇
C.试剂b为CO2,试剂c为稀硫酸
D.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏
10.PET是日常生活中常见的线型树脂,结构如图所示。关于该物质,下列说法正确的是( )
A.PET属于热固性树脂
B.每生成1 mol PET同时生成(n-1) mol水
C.其单体均能和Na反应生成H2
D.该高聚物中含羟基和酯基,故易溶于水
11.奥司他韦是一种抗病毒药物,常用于治疗流感,其结构如图所示。根据该化合物的结构推测,其不可能具有的性质是( )
A.奥司他韦能够使溴水因发生化学反应而褪色
B.1 mol奥司他韦可与1 mol H2发生加成反应
C.奥司他韦水解可生成α-氨基酸
D.奥司他韦每个分子中有3个手性碳原子
12.实验室合成洋茉莉醛的反应如下:
X(黄樟油素)
Y(异黄樟油素)
Z(洋茉莉醛)
实验室模拟生产的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.水洗的目的是除去KOH
B.试剂A应选用有机溶剂
C.加入Na2CO3溶液的目的是除去酸
D.进行蒸馏操作时应选用球形冷凝管
13.芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物学活性,其熔点为347~348 ℃,结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法错误的是( )
A.常温下为固体,需密封保存
B.可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
C.1 mol芹黄素最多能与浓溴水中的4 mol Br2发生反应
D.1 mol芹黄素最多能与8 mol H2发生加成反应
14.某些挥发性油中含有乙酰氧基胡椒酚乙酸酯,它具有生物活性,在医药和食品工业上有广泛的应用前景。乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(W)的部分合成路线如图所示,下列有关M、W的说法错误的是( )
M
W
A.1 mol W最多能与3 mol NaOH反应
B.相同物质的量的M和W,在一定条件下最多消耗H2的量相等
C.M、W分别与H2完全加成后的产物分子与M和W分子中含有的手性碳原子数相同
D.能与NaHCO3反应的M的同分异构体有13种(不考虑立体异构)
15.高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如图。
下列说法不正确的是( )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(6分)下面是几种有机物之间的转化关系:
(1)反应①用O2氧化,反应①的化学方程式是 。
(2)反应③的化学方程式是 。
(3)用18O标记乙醇分子中的氧原子,反应⑤生成物中含18O的物质结构简式是 。
17.(7分)某化学兴趣小组的同学在实验室对乙酸乙酯的制备和分离进行了实验探究。
【制备】该小组同学设计的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)装置中长导管的主要作用除导气外,还有 。
【分离】锥形瓶中得到的是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,为了分离该混合物,设计了如下流程:
(3)试剂a是 (填序号,下同),试剂b是 ;操作Ⅰ是 ,操作Ⅱ是 。
①稀硫酸 ②饱和Na2CO3溶液 ③蒸馏 ④分液
18.(12分)苯甲酸是重要的有机合成中间体,可用于制备染料、药物等。下面是两种制备苯甲酸的方法。
Ⅰ.苯甲醛自身氧化还原法
向反应容器中加入NaOH溶液和苯甲醛,加热,充分反应后冷却,用乙醚萃取、分液。向水层中加入足量浓盐酸,冷却、抽滤、纯化,得产品。
已知:相关物质的物理性质如下表:
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性
苯甲醛 -26 178 微溶
苯甲酸 122 249 微溶
苯甲醇 -15 205 微溶
(1)已知:与NaOH溶液共热,反应生成和。用NA表示阿伏加德罗常数的值,1 mol 发生该反应时转移电子的数目为 。
(2)不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是 。
Ⅱ.高锰酸钾氧化法
步骤1:向如图所示三颈烧瓶中依次加入1.5 mL甲苯(约0.014 mol)、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,开启搅拌器,加热回流。
步骤2:反应完全后,冷却,加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,充分反应后将混合物趁热过滤。滤液用冰水冷却后,用浓盐酸酸化、过滤、洗涤、干燥,得产品。
(3)写出步骤1中反应的化学方程式: 。
(4)判断步骤2中甲苯反应完全的实验现象是 。加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是 。
19.(15分)麻黄素是中枢神经兴奋剂,其合成路线如下所示。
已知:+H2O。
(1)C的化学名称是 ;F中官能团的名称是 。
(2)由G→麻黄素的反应类型是 。
(3)写出E的键线式: 。
(4)写出C→D的化学方程式: 。
(5)M是G的芳香族同分异构体,已知M能发生银镜反应,苯环上的一氯代物只有两种,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1,则M可能是 (写出其中一种即可)。
(6)“达芦那韦”是抗击新冠病毒的潜在用药,其合成过程中要制备化合物N(),参照上述合成路线,设计以和为原料制备N的合成路线(无机试剂任选)。
20.(15分)秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是 (填字母)。
a.糖类都有甜味,且符合CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖,均是天然有机高分子
(2)D中官能团名称为 。
(3)由F生成G的化学方程式为 。
(4)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线。
答案与分层梯度式解析
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1.B 2.B 3.D 4.C 5.C 6.A 7.A 8.D
9.D 10.C 11.C 12.D 13.C 14.D 15.D
1.B 聚丙烯属于合成高分子材料,A正确;75%乙醇消毒原理是使细菌、病毒等的蛋白质变性,与氧化性无关,B错误;将地沟油回收加工成燃料,可提高资源的利用率,C正确;聚氯乙烯在较高温度下会慢慢释放出HCl,不能用聚氯乙烯代替聚乙烯使用,D正确。
2.B 粗苯甲酸加热溶解后,应趁热过滤,A项错误;趁热过滤后,用冰盐水冷却形成的结晶很小,表面积大,吸附的杂质多,C项错误;重结晶过程中温度太低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的,D项错误。
3.D 一氯甲烷的电子式为 ,A不正确;空间填充模型表示的是正四面体结构的分子,其中心原子的半径较大,故其可以表示甲烷分子,但不能表示四氯化碳分子,B不正确;丙醛的分子式为C3H6O,C不正确;对硝基甲苯的苯环上有一个硝基和一个甲基,两个取代基在苯环的相对位置上,故其结构简式为,D正确。
4.C A项,主链有5个C,属于烷烃,命名为2-甲基戊烷,错误;B项,主链有3个C,属于醇,命名为2-丙醇,错误;C项,含不饱和键的最长的主链只有4个C,名称为2-乙基-1,3-丁二烯,正确;D项,该有机物属于芳香酯类,命名为甲酸苯酯,错误。
5.C 苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,通过重结晶可以使它与杂质分离,A项正确;硝基苯不溶于水,浓硫酸和浓硝酸会与氢氧化钠溶液反应,液体分层,可通过分液分离,B项正确;苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,过滤无法将其与苯分离,C项错误;硫化氢可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,所以将混有硫化氢的乙炔气体通过硫酸铜溶液洗气即可达到除杂的目的,D项正确。
6.A 由反应方程式可知,该反应为加成反应,故A正确;Ⅰ中无手性碳,故B错误;Ⅱ中含有O元素,不属于烃,故C错误;Ⅲ中含氧官能团为羟基和羰基,没有醚键,故D错误。
7.A 对伞花烃分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有5种,A项正确;对伞花烃分子中与苯环直接相连的两个碳原子在苯环所在平面上,异丙基中两个甲基上的碳原子中有一个碳原子可能在这个平面上,因此最多有9个碳原子共平面,B项错误;对伞花烃难溶于水,C项错误;对伞花烃密度比水小,D项错误。
8.D 仪器c是干燥管,其作用是防倒吸,A项正确;由题图可知仪器b的名称为球形冷凝管,冷却水应从下口通入,上口流出,B项正确;由实验目的和化学方程式可知,浓硫酸的作用是作吸水剂和催化剂,C项正确;2,4,6-三硝基甲苯易爆炸,不能蒸馏,D项错误。
9.D 废液中含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,加入的碳酸钠能与苯酚、乙酸反应转化为相应的盐;先蒸馏分离出不同沸点的馏分(乙醇、二氯甲烷),再向剩余溶液中通入过量CO2,苯酚钠转化为苯酚,可通过分液的方法分离出苯酚;向乙酸钠溶液中加入稀硫酸酸化,然后蒸馏分离出乙酸。氢氧化钠溶液碱性较强,加热时可能导致二氯甲烷水解,则试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适,故A正确;乙醇、二氯甲烷的沸点比混合物中的其他成分低,且二者沸点相差较大,则回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇,故B正确;由分析可知,试剂b为CO2,试剂c为稀硫酸,故C正确;由分析可知,操作Ⅱ为分液,故D错误。
10.C PET为线型结构,属于热塑性树脂,故A错误;PET的单体为对苯二甲酸()和乙二醇(HOCH2CH2OH),每生成1 mol PET同时生成
(2n-1) mol水,故B错误;PET的单体为和HOCH2CH2OH,二者都能和Na反应生成H2,故C正确;题述高聚物难溶于水,故D错误。
11.C 奥司他韦分子中含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应而使溴水褪色,A项不符合题意;根据奥司他韦的结构知,其所含官能团为碳碳双键、酯基、醚键、氨基、酰胺基,能够与H2反应的为碳碳双键,1 mol奥司他韦含有1 mol碳碳双键,故1 mol奥司他韦可与1 mol H2发生加成反应,B项不符合题意;奥司他韦分子中的酯基和酰胺基水解后得到的不是α-氨基酸,C项符合题意;奥司他韦每个分子中有3个手性碳原子,D项不符合题意。
12.D 黄樟油素和异黄樟油素不溶于水,水洗的目的是除去KOH,A项正确;洋茉莉醛不溶于水,而溶于有机溶剂,则试剂A应选用有机溶剂,B项正确;加入Na2CO3溶液的目的是除去H2SO4,C项正确;进行蒸馏操作时一般选用直形冷凝管,D项错误。
13.C 酚具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化,需密封保存,A项正确;芹黄素分子中含有碳碳双键、苯环、(酮)羰基,可以发生加成反应,酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子都能发生取代反应,酚能发生氧化反应,B项正确;芹黄素分子中酚羟基的邻、对位碳原子上所连的氢原子可与Br2发生取代反应,碳碳双键能与Br2发生加成反应,则1 mol芹黄素最多能与浓溴水中的5 mol Br2发生反应,C项错误;苯环、碳碳双键、(酮)羰基都能与H2发生加成反应,1 mol芹黄素最多能与8 mol H2发生加成反应,D项正确。
14.D 1个W分子中含有1个醇酯基、1个酚酯基,则1 mol W最多能与3 mol NaOH反应,故A正确。酯基与H2不反应,苯环、碳碳双键能与H2反应,则相同物质的量的M和W,在一定条件下最多消耗H2的量相等,故B正确。每个M、W分子及每个M、W分别与H2完全加氢后的产物分子中都只有一个手性碳原子,故C正确。能与NaHCO3反应,说明该同分异构体中含有羧基,若该同分异构体中含有苯环:苯环上有1个取代基时,有2种结构(、);苯环上有2个取代基(—CH3和—CH2COOH或—CH2CH3和—COOH)时,有6种结构;苯环上有3个取代基(—CH3、—CH3和—COOH)时,有6种结构;也可能不含苯环,则符合条件的M的同分异构体一定多于13种,故D错误。
15.D 与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCH CHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据高分子M的结构可知,M的单体为CH2 CH—O—CH3和,由此可知B为CH2 CH—O—CH3,C为,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,故A正确;化合物B中一个双键碳原子上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,故B正确;化合物C结构对称,只含有一种化学环境的氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,故C正确;高分子M是由和发生加聚反应生成的,不是缩聚反应,故D错误。
16.答案 (每空2分)(1)2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O
(2)CH3CH2Br+NaOH CH2 CH2↑+NaBr+H2O
(3)CH3CH2CO18OCH2CH3
解析 (1)1-丙醇和氧气在铜做催化剂、加热条件下反应生成丙醛和水,化学方程式为2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O;(2)溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯、溴化钠和水,化学方程式为CH3CH2Br+NaOH CH2 CH2↑+NaBr+H2O;(3)反应⑤为酯化反应,发生酯化反应时,“酸去羟基醇去氢”,用18O标记乙醇分子中的氧原子,则产物丙酸乙酯中含有18O,其结构简式为CH3CH2CO18OCH2CH3。
17.答案 (除注明外,每空1分)(1)分液漏斗 (2)冷凝(2分)
(3)② ① ④ ③
解析 (3)锥形瓶中得到的混合物含有乙酸乙酯、乙醇和乙酸,加入饱和碳酸钠溶液,分液,得到乙酸乙酯;X中含有乙酸钠、乙醇,蒸馏可得乙醇;Y中含有乙酸钠,加入稀硫酸生成乙酸,蒸馏得到乙酸。
18.答案 (除注明外,每空2分)(1)NA
(2)静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊现象,说明盐酸已足量
(3)+2KMnO4 +KOH+2MnO2+H2O(3分)
(4)回流液中不再出现油珠 除去过量高锰酸钾,防止用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气(3分)
解析 (1)化学方程式为2+NaOH +,1个分子生成1个,引入2个H原子,相当于得2个e-,1个分子生成1个分子,引入1个O原子,相当于失去2个e-,则1 mol 发生反应生成0.5 mol和0.5 mol,转移1 mol e-。(2)苯甲酸是微溶于水的固体,则反应后静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊(即不再产生苯甲酸)现象,说明盐酸已足量。(3)步骤1中甲苯和高锰酸钾反应生成、KOH、H2O和MnO2,由得失电子守恒,得反应的化学方程式为+2KMnO4 +KOH+2MnO2+H2O。
(4)甲苯是油状液体,生成的易溶于水,则回流液中不再出现油珠,说明甲苯反应完全。亚硫酸氢钠具有还原性,则加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液可除去过量高锰酸钾,以防止用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气。
19.答案 (除注明外,每空2分)(1)苯甲醇(1分) 羟基、羰基
(2)还原反应(或加成反应) (3)
(4)2+O22+2H2O
(5)、、或(任写一种)
(6)(4分)
解析 (1)C为,化学名称是苯甲醇;F为,其官能团的名称是羟基、羰基。(2)G→麻黄素的反应中碳氮双键加氢发生加成反应,也是还原反应。(3)根据已知信息可推知E分子中含有碳碳三键,反应后有羰基生成,则根据F的结构可知E的键线式为。(4)C→D是苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛,反应的化学方程式为
2+O22+2H2O。(5)M是G的芳香族同分异构体,已知M能发生银镜反应,则M含有醛基;苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上有2个处于对位的取代基;核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1,这说明含有2个甲基,且结构是对称的,则M可能是、、、。(6)参考C→D、F→G→麻黄素的反应,首先发生催化氧化引入醛基,然后和反应引入碳氮双键,最后碳氮双键发生加成反应得到N。
20.答案 (除注明外,每空2分)(1)cd
(2)碳碳双键、酯基
(3)nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O(3分)
(4)12
(5) (4分)
解析 (1)并不是所有的糖类都有甜味,如淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为C5H10O4,脱氧核糖属于糖类,但不符合题中所给通式,故a错误;麦芽糖为二糖,1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖,故b错误;用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,故c正确;淀粉和纤维素都属于多糖,均是天然有机高分子,故d正确。(2)根据D的结构简式,可知D中含有的官能团是碳碳双键、酯基。(3)F与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成G,化学方程式为nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O。(4)0.5 mol W能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,推出每个W分子中含有2个—COOH,其可能的支链情况有四种:—COOH、—CH2CH2COOH;—COOH、—CH(CH3)COOH;2个—CH2COOH;—CH3、—CH(COOH)2;它们在苯环上的位置有邻、间、对三种,故W可能有4×3=12种结构。核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。(5)根据题给路线中B经多步反应生成E进行分析,首先(反,反)-2,4-己二烯和C2H4反应生成,在Pd/C及加热的条件下,六元环变为苯环,生成,然后利用酸性高锰酸钾溶液将氧化成目标产物即可。
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全书综合测评
注意事项 1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是( )
A.生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子
B.75%乙醇、次氯酸钠溶液均因其具有氧化性而可用来消毒
C.将地沟油回收加工成燃料,可提高资源的利用率
D.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
2.下列有关苯甲酸重结晶实验中操作的说法正确的是( )
A.粗苯甲酸加热溶解后要恢复到室温再过滤
B.趁热过滤时,为了防止苯甲酸结晶,可先将漏斗进行预热
C.趁热过滤后,为了析出更多晶体,热滤液用冰盐水充分冷却,可缩短结晶的时间
D.温度越低,苯甲酸的溶解度越小,所以温度越低越有利于苯甲酸的重结晶实验
3.下列化学用语表述正确的是( )
A.一氯甲烷的电子式:
B.空间填充模型表示甲烷分子或四氯化碳分子
C.丙醛的分子式:CH3CH2CHO
D.对硝基甲苯的结构简式:
4.下列有机物命名正确的是( )
A. 1,3-二甲基丁烷
B. 2-羟基丙烷
C. 2-乙基-1,3-丁二烯
D. 苯甲酸
5.除去下列物质中的少量杂质(括号内),选用的试剂和分离方法不能达到实验目的的是( )
物质 试剂 分离方法
A 苯甲酸(可溶和不溶性杂质) 水 重结晶
B 硝基苯(浓硫酸和浓硝酸) 氢氧化钠溶液 分液
C 苯(苯酚) 浓溴水 过滤
D 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气
6.关于下列反应的说法正确的是( )
+
A.该反应属于加成反应 B.Ⅰ分子中有1个手性碳原子
C.Ⅱ按碳骨架分类属于脂环烃 D.Ⅲ的含氧官能团是羟基、醚键
7.对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法正确的是( )
A.对伞花烃的一氯代物有5种
B.对伞花烃分子中最多有8个碳原子共平面
C.对伞花烃易溶于水
D.对伞花烃密度比水大
8.2,4,6-三硝基甲苯(TNT)是一种烈性炸药,其制备原理为+3HNO3+3H2O,制备装置(省略夹持、加热装置)如图所示。
下列说法错误的是( )
A.仪器c的作用是防倒吸
B.仪器b的名称为球形冷凝管,冷却水应从下口通入,上口流出
C.浓硫酸的作用是作吸水剂和催化剂
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、分液、蒸馏等操作可得到TNT
9.某化工厂的废液中含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,该工厂设计回收方案如下:
下列说法错误的是( )
A.试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适
B.回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇
C.试剂b为CO2,试剂c为稀硫酸
D.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏
10.PET是日常生活中常见的线型树脂,结构如图所示。关于该物质,下列说法正确的是( )
A.PET属于热固性树脂
B.每生成1 mol PET同时生成(n-1) mol水
C.其单体均能和Na反应生成H2
D.该高聚物中含羟基和酯基,故易溶于水
11.奥司他韦是一种抗病毒药物,常用于治疗流感,其结构如图所示。根据该化合物的结构推测,其不可能具有的性质是( )
A.奥司他韦能够使溴水因发生化学反应而褪色
B.1 mol奥司他韦可与1 mol H2发生加成反应
C.奥司他韦水解可生成α-氨基酸
D.奥司他韦每个分子中有3个手性碳原子
12.实验室合成洋茉莉醛的反应如下:
X(黄樟油素)
Y(异黄樟油素)
Z(洋茉莉醛)
实验室模拟生产的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.水洗的目的是除去KOH
B.试剂A应选用有机溶剂
C.加入Na2CO3溶液的目的是除去酸
D.进行蒸馏操作时应选用球形冷凝管
13.芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物学活性,其熔点为347~348 ℃,结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法错误的是( )
A.常温下为固体,需密封保存
B.可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
C.1 mol芹黄素最多能与浓溴水中的4 mol Br2发生反应
D.1 mol芹黄素最多能与8 mol H2发生加成反应
14.某些挥发性油中含有乙酰氧基胡椒酚乙酸酯,它具有生物活性,在医药和食品工业上有广泛的应用前景。乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(W)的部分合成路线如图所示,下列有关M、W的说法错误的是( )
M
W
A.1 mol W最多能与3 mol NaOH反应
B.相同物质的量的M和W,在一定条件下最多消耗H2的量相等
C.M、W分别与H2完全加成后的产物分子与M和W分子中含有的手性碳原子数相同
D.能与NaHCO3反应的M的同分异构体有13种(不考虑立体异构)
15.高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如图。
下列说法不正确的是( )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(6分)下面是几种有机物之间的转化关系:
(1)反应①用O2氧化,反应①的化学方程式是 。
(2)反应③的化学方程式是 。
(3)用18O标记乙醇分子中的氧原子,反应⑤生成物中含18O的物质结构简式是 。
17.(7分)某化学兴趣小组的同学在实验室对乙酸乙酯的制备和分离进行了实验探究。
【制备】该小组同学设计的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 。
(2)装置中长导管的主要作用除导气外,还有 。
【分离】锥形瓶中得到的是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,为了分离该混合物,设计了如下流程:
(3)试剂a是 (填序号,下同),试剂b是 ;操作Ⅰ是 ,操作Ⅱ是 。
①稀硫酸 ②饱和Na2CO3溶液 ③蒸馏 ④分液
18.(12分)苯甲酸是重要的有机合成中间体,可用于制备染料、药物等。下面是两种制备苯甲酸的方法。
Ⅰ.苯甲醛自身氧化还原法
向反应容器中加入NaOH溶液和苯甲醛,加热,充分反应后冷却,用乙醚萃取、分液。向水层中加入足量浓盐酸,冷却、抽滤、纯化,得产品。
已知:相关物质的物理性质如下表:
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性
苯甲醛 -26 178 微溶
苯甲酸 122 249 微溶
苯甲醇 -15 205 微溶
(1)已知:与NaOH溶液共热,反应生成和。用NA表示阿伏加德罗常数的值,1 mol 发生该反应时转移电子的数目为 。
(2)不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是 。
Ⅱ.高锰酸钾氧化法
步骤1:向如图所示三颈烧瓶中依次加入1.5 mL甲苯(约0.014 mol)、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,开启搅拌器,加热回流。
步骤2:反应完全后,冷却,加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,充分反应后将混合物趁热过滤。滤液用冰水冷却后,用浓盐酸酸化、过滤、洗涤、干燥,得产品。
(3)写出步骤1中反应的化学方程式: 。
(4)判断步骤2中甲苯反应完全的实验现象是 。加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是 。
19.(15分)麻黄素是中枢神经兴奋剂,其合成路线如下所示。
已知:+H2O。
(1)C的化学名称是 ;F中官能团的名称是 。
(2)由G→麻黄素的反应类型是 。
(3)写出E的键线式: 。
(4)写出C→D的化学方程式: 。
(5)M是G的芳香族同分异构体,已知M能发生银镜反应,苯环上的一氯代物只有两种,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1,则M可能是 (写出其中一种即可)。
(6)“达芦那韦”是抗击新冠病毒的潜在用药,其合成过程中要制备化合物N(),参照上述合成路线,设计以和为原料制备N的合成路线(无机试剂任选)。
20.(15分)秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是 (填字母)。
a.糖类都有甜味,且符合CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖,均是天然有机高分子
(2)D中官能团名称为 。
(3)由F生成G的化学方程式为 。
(4)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线。
答案与分层梯度式解析
全书综合测评
1.B 2.B 3.D 4.C 5.C 6.A 7.A 8.D
9.D 10.C 11.C 12.D 13.C 14.D 15.D
1.B 聚丙烯属于合成高分子材料,A正确;75%乙醇消毒原理是使细菌、病毒等的蛋白质变性,与氧化性无关,B错误;将地沟油回收加工成燃料,可提高资源的利用率,C正确;聚氯乙烯在较高温度下会慢慢释放出HCl,不能用聚氯乙烯代替聚乙烯使用,D正确。
2.B 粗苯甲酸加热溶解后,应趁热过滤,A项错误;趁热过滤后,用冰盐水冷却形成的结晶很小,表面积大,吸附的杂质多,C项错误;重结晶过程中温度太低,杂质的溶解度也会降低,部分杂质也会析出,达不到提纯苯甲酸的目的,D项错误。
3.D 一氯甲烷的电子式为 ,A不正确;空间填充模型表示的是正四面体结构的分子,其中心原子的半径较大,故其可以表示甲烷分子,但不能表示四氯化碳分子,B不正确;丙醛的分子式为C3H6O,C不正确;对硝基甲苯的苯环上有一个硝基和一个甲基,两个取代基在苯环的相对位置上,故其结构简式为,D正确。
4.C A项,主链有5个C,属于烷烃,命名为2-甲基戊烷,错误;B项,主链有3个C,属于醇,命名为2-丙醇,错误;C项,含不饱和键的最长的主链只有4个C,名称为2-乙基-1,3-丁二烯,正确;D项,该有机物属于芳香酯类,命名为甲酸苯酯,错误。
5.C 苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大,通过重结晶可以使它与杂质分离,A项正确;硝基苯不溶于水,浓硫酸和浓硝酸会与氢氧化钠溶液反应,液体分层,可通过分液分离,B项正确;苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,过滤无法将其与苯分离,C项错误;硫化氢可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,所以将混有硫化氢的乙炔气体通过硫酸铜溶液洗气即可达到除杂的目的,D项正确。
6.A 由反应方程式可知,该反应为加成反应,故A正确;Ⅰ中无手性碳,故B错误;Ⅱ中含有O元素,不属于烃,故C错误;Ⅲ中含氧官能团为羟基和羰基,没有醚键,故D错误。
7.A 对伞花烃分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有5种,A项正确;对伞花烃分子中与苯环直接相连的两个碳原子在苯环所在平面上,异丙基中两个甲基上的碳原子中有一个碳原子可能在这个平面上,因此最多有9个碳原子共平面,B项错误;对伞花烃难溶于水,C项错误;对伞花烃密度比水小,D项错误。
8.D 仪器c是干燥管,其作用是防倒吸,A项正确;由题图可知仪器b的名称为球形冷凝管,冷却水应从下口通入,上口流出,B项正确;由实验目的和化学方程式可知,浓硫酸的作用是作吸水剂和催化剂,C项正确;2,4,6-三硝基甲苯易爆炸,不能蒸馏,D项错误。
9.D 废液中含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷,加入的碳酸钠能与苯酚、乙酸反应转化为相应的盐;先蒸馏分离出不同沸点的馏分(乙醇、二氯甲烷),再向剩余溶液中通入过量CO2,苯酚钠转化为苯酚,可通过分液的方法分离出苯酚;向乙酸钠溶液中加入稀硫酸酸化,然后蒸馏分离出乙酸。氢氧化钠溶液碱性较强,加热时可能导致二氯甲烷水解,则试剂a选择Na2CO3溶液比NaOH溶液更合适,故A正确;乙醇、二氯甲烷的沸点比混合物中的其他成分低,且二者沸点相差较大,则回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇,故B正确;由分析可知,试剂b为CO2,试剂c为稀硫酸,故C正确;由分析可知,操作Ⅱ为分液,故D错误。
10.C PET为线型结构,属于热塑性树脂,故A错误;PET的单体为对苯二甲酸()和乙二醇(HOCH2CH2OH),每生成1 mol PET同时生成
(2n-1) mol水,故B错误;PET的单体为和HOCH2CH2OH,二者都能和Na反应生成H2,故C正确;题述高聚物难溶于水,故D错误。
11.C 奥司他韦分子中含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应而使溴水褪色,A项不符合题意;根据奥司他韦的结构知,其所含官能团为碳碳双键、酯基、醚键、氨基、酰胺基,能够与H2反应的为碳碳双键,1 mol奥司他韦含有1 mol碳碳双键,故1 mol奥司他韦可与1 mol H2发生加成反应,B项不符合题意;奥司他韦分子中的酯基和酰胺基水解后得到的不是α-氨基酸,C项符合题意;奥司他韦每个分子中有3个手性碳原子,D项不符合题意。
12.D 黄樟油素和异黄樟油素不溶于水,水洗的目的是除去KOH,A项正确;洋茉莉醛不溶于水,而溶于有机溶剂,则试剂A应选用有机溶剂,B项正确;加入Na2CO3溶液的目的是除去H2SO4,C项正确;进行蒸馏操作时一般选用直形冷凝管,D项错误。
13.C 酚具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化,需密封保存,A项正确;芹黄素分子中含有碳碳双键、苯环、(酮)羰基,可以发生加成反应,酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子都能发生取代反应,酚能发生氧化反应,B项正确;芹黄素分子中酚羟基的邻、对位碳原子上所连的氢原子可与Br2发生取代反应,碳碳双键能与Br2发生加成反应,则1 mol芹黄素最多能与浓溴水中的5 mol Br2发生反应,C项错误;苯环、碳碳双键、(酮)羰基都能与H2发生加成反应,1 mol芹黄素最多能与8 mol H2发生加成反应,D项正确。
14.D 1个W分子中含有1个醇酯基、1个酚酯基,则1 mol W最多能与3 mol NaOH反应,故A正确。酯基与H2不反应,苯环、碳碳双键能与H2反应,则相同物质的量的M和W,在一定条件下最多消耗H2的量相等,故B正确。每个M、W分子及每个M、W分别与H2完全加氢后的产物分子中都只有一个手性碳原子,故C正确。能与NaHCO3反应,说明该同分异构体中含有羧基,若该同分异构体中含有苯环:苯环上有1个取代基时,有2种结构(、);苯环上有2个取代基(—CH3和—CH2COOH或—CH2CH3和—COOH)时,有6种结构;苯环上有3个取代基(—CH3、—CH3和—COOH)时,有6种结构;也可能不含苯环,则符合条件的M的同分异构体一定多于13种,故D错误。
15.D 与试剂a发生加成反应生成B,HOOCCH CHCOOH分子内脱水生成C,B和C聚合生成M,根据高分子M的结构可知,M的单体为CH2 CH—O—CH3和,由此可知B为CH2 CH—O—CH3,C为,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,故A正确;化合物B中一个双键碳原子上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,故B正确;化合物C结构对称,只含有一种化学环境的氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,故C正确;高分子M是由和发生加聚反应生成的,不是缩聚反应,故D错误。
16.答案 (每空2分)(1)2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O
(2)CH3CH2Br+NaOH CH2 CH2↑+NaBr+H2O
(3)CH3CH2CO18OCH2CH3
解析 (1)1-丙醇和氧气在铜做催化剂、加热条件下反应生成丙醛和水,化学方程式为2CH3CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CHO+2H2O;(2)溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯、溴化钠和水,化学方程式为CH3CH2Br+NaOH CH2 CH2↑+NaBr+H2O;(3)反应⑤为酯化反应,发生酯化反应时,“酸去羟基醇去氢”,用18O标记乙醇分子中的氧原子,则产物丙酸乙酯中含有18O,其结构简式为CH3CH2CO18OCH2CH3。
17.答案 (除注明外,每空1分)(1)分液漏斗 (2)冷凝(2分)
(3)② ① ④ ③
解析 (3)锥形瓶中得到的混合物含有乙酸乙酯、乙醇和乙酸,加入饱和碳酸钠溶液,分液,得到乙酸乙酯;X中含有乙酸钠、乙醇,蒸馏可得乙醇;Y中含有乙酸钠,加入稀硫酸生成乙酸,蒸馏得到乙酸。
18.答案 (除注明外,每空2分)(1)NA
(2)静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊现象,说明盐酸已足量
(3)+2KMnO4 +KOH+2MnO2+H2O(3分)
(4)回流液中不再出现油珠 除去过量高锰酸钾,防止用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气(3分)
解析 (1)化学方程式为2+NaOH +,1个分子生成1个,引入2个H原子,相当于得2个e-,1个分子生成1个分子,引入1个O原子,相当于失去2个e-,则1 mol 发生反应生成0.5 mol和0.5 mol,转移1 mol e-。(2)苯甲酸是微溶于水的固体,则反应后静置,向上层清液中继续滴加浓盐酸,若无浑浊(即不再产生苯甲酸)现象,说明盐酸已足量。(3)步骤1中甲苯和高锰酸钾反应生成、KOH、H2O和MnO2,由得失电子守恒,得反应的化学方程式为+2KMnO4 +KOH+2MnO2+H2O。
(4)甲苯是油状液体,生成的易溶于水,则回流液中不再出现油珠,说明甲苯反应完全。亚硫酸氢钠具有还原性,则加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液可除去过量高锰酸钾,以防止用浓盐酸酸化时产生氯气,污染空气。
19.答案 (除注明外,每空2分)(1)苯甲醇(1分) 羟基、羰基
(2)还原反应(或加成反应) (3)
(4)2+O22+2H2O
(5)、、或(任写一种)
(6)(4分)
解析 (1)C为,化学名称是苯甲醇;F为,其官能团的名称是羟基、羰基。(2)G→麻黄素的反应中碳氮双键加氢发生加成反应,也是还原反应。(3)根据已知信息可推知E分子中含有碳碳三键,反应后有羰基生成,则根据F的结构可知E的键线式为。(4)C→D是苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛,反应的化学方程式为
2+O22+2H2O。(5)M是G的芳香族同分异构体,已知M能发生银镜反应,则M含有醛基;苯环上的一氯代物只有两种,说明苯环上有2个处于对位的取代基;核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1,这说明含有2个甲基,且结构是对称的,则M可能是、、、。(6)参考C→D、F→G→麻黄素的反应,首先发生催化氧化引入醛基,然后和反应引入碳氮双键,最后碳氮双键发生加成反应得到N。
20.答案 (除注明外,每空2分)(1)cd
(2)碳碳双键、酯基
(3)nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O(3分)
(4)12
(5) (4分)
解析 (1)并不是所有的糖类都有甜味,如淀粉、纤维素没有甜味,脱氧核糖的分子式为C5H10O4,脱氧核糖属于糖类,但不符合题中所给通式,故a错误;麦芽糖为二糖,1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖,故b错误;用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,故c正确;淀粉和纤维素都属于多糖,均是天然有机高分子,故d正确。(2)根据D的结构简式,可知D中含有的官能团是碳碳双键、酯基。(3)F与1,4-丁二醇发生缩聚反应生成G,化学方程式为nHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O。(4)0.5 mol W能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,推出每个W分子中含有2个—COOH,其可能的支链情况有四种:—COOH、—CH2CH2COOH;—COOH、—CH(CH3)COOH;2个—CH2COOH;—CH3、—CH(COOH)2;它们在苯环上的位置有邻、间、对三种,故W可能有4×3=12种结构。核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。(5)根据题给路线中B经多步反应生成E进行分析,首先(反,反)-2,4-己二烯和C2H4反应生成,在Pd/C及加热的条件下,六元环变为苯环,生成,然后利用酸性高锰酸钾溶液将氧化成目标产物即可。
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