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高中化学同步练习:必修二 7.3乙醇与乙酸(优生加练)
一、选择题
1.人体缺乏维生素A,会出现皮肤干燥、夜盲症等症状。维生素A又称视黄醇,分子结构如下图所示,下列说法正确的是( )
A.维生素A的分子式为C20H30O
B.维生素A不能被氧化得到醛
C.维生素A是一种易溶于水的醇
D.1mol维生素A最多能与7molH2发生加成反应
2.在乙醇的化学性质中,各反应的断键方式可概括如下:
关于下列化学反应类型断键部位描述正确的是( )
A.发生酯化反应时断键② B.发生催化氧化反应时断②③键
C.生成乙醚断时①②键 D.与钠反应时断②键
3.白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质,利用这些物质能完成下列实验的是( )
①蛋壳能否溶于酸 ②白酒中是否含有甲醇 ③鉴别食盐和小苏打 ④检验自来水中是否含有氯离子
A.①② B.②④ C.③④ D.①③
4.分子式为 的有机物,一定条件下具有如下性质:①在浓硫酸存在下,能分别与 或 反应;②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质,该物质只存在一种结构形式;③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为 的五元环状化合物。则 的结构简式为( )
A. B.
C. D.
5.茶是我国的传统饮品,茶叶中含有茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂,用于多种食品保鲜等,如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式,关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是( )
①分子式为C15H12O7;②1mol儿茶素A在一定条件下最多能与7mol H2加成;③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1:1;④1mol儿茶素A与足量的浓溴水反应,最多消耗Br2 4mol。
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②
二、非选择题
6.异丁酸乙酯()主要用于配制奶油及草莓、樱桃等水果型香精,它的一种合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(1)反应①属于 反应。
(2)按照官能团对有机物进行分类,Ⅲ属于 类物质。Ⅶ的官能团名称为 。
(3)Ⅴ的名称为 ,其发生加聚反应产物的结构简式是 。
(4)⑤的化学方程式为 ;下列关于有机物Ⅶ的说法中,正确的是 (填标号)。
a.与乙酸互为同系物
b.属于不饱和烃
c.不能与溶液反应
d.能发生取代、氧化反应
(5)Ⅰ的一种同分异构体Ⅸ为环状烃且只有一种一氯取代物,Ⅸ的结构简式为 ,Ⅸ与反应生成的二氯取代物有 种。
7.回答下列问题:
(1)化合物A的结构简式为,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,用系统命名法对A进行命名,其名称为 。
(2)下列有机物中所有原子可以在同一个平面上的是____(填字母,可多选)。
A. B.
C. D.
(3)下列能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是____(填序号,可多选)。
A.乙醇 B.聚乙烯 C.苯 D.甲苯
E.戊烷 F.苯乙烯 G.花生油
(4)已知苹果酸的结构简式为。试回答:
①苹果酸分子中含有的官能团的名称是 。
②苹果酸与足量金属钠反应的化学方程式为 。
(5)苯与浓硫酸和浓硝酸混合加热产生硝基苯的化学方程式为 。
(6)的同分异构体有 种。
(7)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有 (填序号,可多选)。
①单位时间内,生成乙酸乙酯,同时生成水
②单位时间内,生成乙酸乙酯,同时生成乙酸
③单位时间内,消耗乙醇,同时消耗乙酸
④正反应的反应速率与逆反应的反应速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
8.
(1)I.一定温度下在2L的密闭容器内发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),开始时通入0.8molH2和一定量的I2(g),各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,其中I2(g)的浓度变化曲线前半部分已略去。
请回答下列问题:
比较正反应速率(同一物质)的大小:A点 (填“>”“≤”或“=”)B点。
(2)从反应开始至达到平衡,HI的平均反应速率为 。
(3)起始时I2的物质的量为 mol。
(4)II.下图是煤综合利用的一种简单流程。已知烃A对氢气的相对密度是14,C为常见的酸味剂,E是一种有水果香味的透明液体。
有机物D中含有的官能团的名称是 。
(5)①~⑥过程中属于加成反应的是 (填序号)。
(6)写出③的反应方程式 。
(7)下列说法正确的是 (填字母)。
a.第①步是煤的液化,为煤的综合利用的一种方法
b.有机物C和D都可以与金属钠发生反应
c.有机物C和D的水溶液都具有杀菌消毒作用
d.有机物E与有机物D混合物的分离,可以用氢氧化钠溶液振荡、分液方法
9.下表是A,B,C三种有机物的有关信息:
A ①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②填充模型为:
B ①可以从煤干馏生成的煤焦油中提取;②填充模型为:
C ①工业生产中可通过A与H2O加成获得;②相对分子质量为46
请结合信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的反应类型为 。
(2)B与浓硝酸发生反应的化学方程式为 。
(3)写出C的同分异构体 。
(4)①C与乙酸可反应生成酯,其化学方程式为 ;
②反应装置如图,a试管中碎瓷片的作用是 ;试管 b中的试剂是 。
10.最近中央电视二台报道,市场抽查吸管合格率较低,存在较大的安全隐患,其中塑化剂超标是一个主要方面,塑化剂种类繁多,其中邻苯二甲酸二酯是主要的一大类, (代号DMP)是一种常用的酯类化剂,其蒸气对氢气的相对密度为97。工业上生产DMP的流程如图所示:
已知:R-X+NaOH R-OH+NaX
(1)上述反应⑤的反应类型为 。
(2)D中官能团的名称为 。
(3)DMP的结构简式为 。
(4)B→C的化学方程式为 。
11.己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)是一种工业上有重要意义的二元酸,实验室利用环己醇()合成己二酸的反应原理为:+8HNO3→HOOCCH2CH2CH2CH2COOH+8NO2↑+5H2O
实验装置如下图:
可能用到的有关数据如下表所示:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 相对分子质量
环己醇 25.9 160.8 20℃时水中溶解度为3.6g,可溶于乙醇、苯 100
己二酸 152 337.5 在水中溶解度:15℃时为1.44g,25℃时为2.3g,易溶于乙醇,不溶于苯 146
实验步骤如下:
①在三口烧瓶中加入50mL50%硝酸(密度为),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放5.4mL(5.2g)环己醇。
②水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,逐滴加入5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩余的环己醇,维持反应温度在60~65℃之间。
③当环己醇全部加入后,将混合物用80~90℃水浴加热约10min(注意控制温度),直至____为止。
④趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。
⑤粗产品经提纯后称重为5.2g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为 。
(2)步骤②环己醇要逐滴滴加的原因是 。
(3)步骤③中,停止加热的判断依据是 。
(4)烧杯中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(5)步骤④中为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用冰水和 洗涤晶体。
(6)粗产品可用 法(填实验操作名称)提纯。
(7)本实验所得己二酸产率为 。(保留一位小数)
12.下图是化合物E的合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 ,B中含氧官能团的名称为 。
(2)C→D的反应方程式为: 。
(3)写出的结构简式: 。
(4)检验B中含有碳碳双键的实验方法是 。
(5)写出满足下列条件的B的同分异构体的结构简式 (任写2种)。
i.除苯环外无其他环
ii.苯环上含2种化学环境的氢原子
iii.能与溶液发生反应产生气泡
13.石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成医药中间体K的线路如下:
已知:①D、E、F、G含有相同碳原子数且均为链状结构,E、F能发生银镜反应,1molF与足量的银氨溶液反应可以生成4molAg。
②1mol E与足量金属钠反应能产生11.2L 氢气(标况下)。
③
(1)A为石油裂解气的一种链状烃,其核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:2,则A的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)反应I、II的反应类型分别是 、 。
(4)E中所含官能团的名称是 ,E→F 反应所需的试剂和条件是 。
(5)写出反应G→H的化学方程式 。
(6)K的结构简式为 ,K的同分异构体中,与F互为同系物的有 种。
14.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:
(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) ;
(4)A的相对分子质量为108.
①反应II的化学方程式是
②1molB完全转化为M所消耗的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 。
15.G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的药物。其合成线路如下:
已知:①A能与氯化铁荣而言发生显色反应
(1)A的名称为 。
(2)G中含氧官能团名称为 。
(3)D的分子中含有 种不同化学环境的氢原子。
(4)E与新制的氢氧化铜反应的化学方程式为: 。
(5)写出符合下列条件的A的同分异构体的结构简式(任写一种): 。
a.分子中有6个碳原子在一条直线上;
b.分子中含有—OH。
(6)正戊醛可用作香料、橡胶促进剂等,写出以乙醇为原料制备CH3(CH2)3CHO的合成路线流程图(无机试剂任选)。
16.某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为 。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有 (填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
MnO4–+ H2C2O4+ H+ = Mn2++ CO2↑ + H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末由黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是 .乙二酸分解的化学方程式为 .
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是 (用文字简单表述)。
(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
17.已知 可简写为 .降冰片烯的分子结构可表示为:
(1)降冰片烯属于 .
A 环烃 B 不饱和烃 C 烷烃 D 芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为 .
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为 .
(4)降冰片烯不具有的性质 .
A 能溶于水 B 能发生氧化反应
C 能发生加成反应 D 常温常压下为气体.
18.我国盛产山茶籽精油,其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β紫罗兰酮.
(1)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的 (按反应顺序填试剂序号)。
A.氢氧化钠溶液 B.酸性高锰酸钾溶液
C.银氨溶液 D.碳酸钠溶液
(2)写出柠檬醛和新制氢氧化铜反应的化学方程式: 。
(3)柠檬醛有多种同分异构体,能满足下列条件的同分异构体有 种。
A.含有一个的六元环结构,六元环上只有一个取代基
B.能发生银镜反应
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】A. 根据结构简式可知维生素A的分子式为C20H30O,A符合题意;
B. 分子中含有-CH2OH,因此维生素A能被氧化得到醛,B不符合题意;
C. 维生素A属于脂溶性维生素,不溶于水,C不符合题意;
D. 分子中含有5个碳碳双键,1mol维生素A最多能与5molH2发生加成反应,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、注意结构式的键线条数,C可以形成四条共价键,键线不足四条的的用氢原子补齐;
B、含有醇羟基,可以被氧化;
C、含碳在10以上的醇类物质大多不溶于水;
D、有几个双键就可以和几摩尔H2加成;
2.【答案】C
【知识点】乙醇的化学性质
【解析】【解答】解:A、在酯化反应中醇提供氢原子,羧酸提供的是羧基中的羟基,生成乙酸乙酯和水。故乙醇断键的位置为①,所以A选项是不符合题意的;
B、乙醇在Ag催化下与O2反应生成乙醛和水,故乙醇断键的位置为①③,故B不符合题意;
C、乙醇和浓硫酸共热至140℃时发生分子间脱水生成乙醚,故乙醇断键的位置为①②,所以C选项是符合题意的;
D、乙醇与与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,故乙醇断键的位置为①,所以D选项是不符合题意的。
故答案为:C。
【分析】A.在酯化反应中,醇脱羟基酸脱氢;
B.发生催化氧化反应时断裂的是①和③;
D.与钠单质反应时是羟基上的氢与钠反应。
3.【答案】D
【知识点】离子反应发生的条件;乙醇的化学性质
【解析】【解答】白酒、蔗糖、淀粉与所要检验的物质都不反应,而食醋的主要成分为CH3COOH,具有酸性,能与小苏打或碳酸钙反应生成二氧化碳气体,所以可用食醋鉴别食盐和小苏打、检验蛋壳是否含碳酸钙;因醋酸的酸性弱于盐酸,食醋与氯离子不反应,不能检验自来水中是否含有氯离子;因甲醇和乙醇的性质相似,则不能利用醋酸鉴别甲醇和乙醇。
故答案为:D。
【分析】蛋壳的主要成分是碳酸钙,能够与醋酸反应,也能与小苏打碳酸氢钠反应。自来水中的氯离子检验试剂是硝酸酸化的硝酸银溶液
4.【答案】D
【知识点】乙醇的化学性质;乙酸的化学性质;酯化反应
【解析】【解答】A. 在浓硫酸存在下,不能发生消去反应,A不符合题意;
B. 发生消去反应可生成两种产物,B不符合题意;
C. 在浓硫酸作用下可发生分子内酯化反应,生成三元环,或发生分子间酯化反应生成六元环,C不符合题意;
D. ①在浓硫酸存在下,能分别与 或 反应;②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质,该物质只存在一种结构形式的烯烃,该烯烃为 ;③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为 的五元环状化合物,其键线式可表示为: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】①在浓硫酸存在下,能分别与CH3CH2OH或CH3COOH反应,说明分子中含有-OH和-COOH;
②在浓硫酸存在下,能发生消去反应且只有一种有机产物,说明只生成一种位置的碳碳双键,没有同分异构体;
③在浓硫酸存在下,还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物,根据以上信息结合选项中的有机物的结构进行分析判断。
5.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;取代反应;加成反应
【解析】【解答】①由有机物结构简式可知分子式为C15H12O7,①符合题意;
②分子中含有2个苯环和1个碳碳双键,则1mol儿茶素A在一定条件下最多能与7mol H2加成,②符合题意;
③分子中含有5个酚羟基,可与氢氧化钠反应,含有5个酚羟基和1个醇羟基,都可与钠反应,则反应消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为6:5,③不符合题意;
④分子中酚羟基共有4个邻位后对位H原子可被取代,且双键可与溴发生加成反应,则1mol儿茶素A与足量的浓溴水反应,最多消耗Br2 5mol,④不符合题意;
故答案为:D
【分析】①注意该物质含有一个亚甲基-CH2-;
②每个苯环可以和3个H2加成,1个碳碳双键可以和1个H2加成;
③酚羟基和氢氧化钠反应,醇羟基不可以和氢氧化钠反应;
④酚羟基中的邻位和对位容易被取代,碳碳双键可与溴发生加成反应。
6.【答案】(1)加成
(2)醇;羧基
(3)乙烯;
(4) +CH3CH2OH+H2O;ad
(5);3
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质;加成反应;酯化反应
【解析】【解答】(1)反应①中与HBr反应生成物质Ⅱ,其中碳碳双键断裂,因此该反应为加成反应。
(2)物质Ⅲ中含有官能团羟基,且羟基与烃基相连,因此物质Ⅲ属于醇类物质。由物质Ⅶ的结构简式可知,其中所含的官能团为羧基。
(3)由分析可知,Ⅴ的结构简式为CH2=CH2,其名称为乙烯。发生加聚反应后,所得产物的结构简式为。
(4)反应⑤中与CH3CH2OH在浓硫酸/加热条件下发生酯化反应,生成,该反应的化学方程式为: +CH3CH2OH+H2O。
a、与CH3COOH的结构相似,分子组成上相差2个CH2,因此互为同系物,a符合题意。
b、含有氧元素,不属于烃,属于烃的衍生物,b不符合题意。
c、中的-COOH能与NaHCO3反应生成CO2,c不符合题意。
d、该物质能发生取代反应、氧化反应,d符合题意。
故答案为:ad
(5)Ⅰ的结构简式为,其环状烷烃的同分异构体的结构简式为。其二氯代物的结构简式为、、,共有3种结构。
【分析】Ⅰ与HBr在催化剂/加热条件下反应生成Ⅱ,结合Ⅱ的结构简式可知,该反应为加成反应,且Ⅰ的结构简式为。Ⅱ在NaOH/H2O的作用下发生水解反应,Br原子转化为-OH,生成Ⅲ。Ⅲ与Cu/O2发生氧化反应,-CH2OH被氧化成-CHO,所以Ⅳ的结构简式为。Ⅳ在一定条件下发生氧化反应,生成Ⅶ。Ⅴ的分子式为C2H4,与H2O在催化剂的作用反应生成CH3CH2OH,因此Ⅴ的结构简式为CH2=CH2。Ⅵ与Ⅶ发生酯化反应,生成Ⅷ。
7.【答案】(1)2,2,4-三甲基戊烷
(2)A;B;D
(3)A;D;F;G
(4)羟基,羧基;2+6Na→2+3H2↑
(5)+HNO3(浓)+H2O
(6)5
(7)②④⑤
【知识点】化学平衡的影响因素;有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机化合物的命名
【解析】【解答】(1)化合物A的结构简式为:,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,根据系统命名法,选择最长碳链为主链,主链为5个碳,支链最多且最近的一端编号,则A名称为2,2,4-三甲基戊烷;
(2)A.乙烯为平面结构,所有原子在同一平面,故A正确;
B.苯为平面正六边形,所有原子在同一平面,故B正确;
C.甲苯中含有甲基,甲基具有类似甲烷的四面体结构,故所有原子不可能共面,故C不正确;
D.苯乙烯中,苯环和碳碳双键都为平面结构,碳碳单键可旋转,可使苯环与碳碳双键共面,则所有原子能在同一平面,故D正确;
故答案为:ABD;
(3)A.乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.聚乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B不正确;
C.苯的结构稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C不正确;
D.甲苯中含有甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
E.戊烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故E不正确;
F.苯乙烯含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故F正确;
G.花生油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故G正确;
故答案为:ADFG;
(4)已知苹果酸的结构简式为;
①苹果酸分子中含有的官能团的名称是羟基,羧基;
②苹果酸中的羟基和羧基均能与金属钠反应,则与足量金属钠反应的化学方程式为2+6Na→2+3H2↑;
(5)苯与浓硫酸和浓硝酸混合加热产生硝基苯的化学方程式为+HNO3(浓)+H2O;
(6)C3H6ClBr可以可知丙烷中的2个H原子分别为1个Cl、1个Br原子取代,丙烷只有一种结构,氯原子与溴原子取代同一碳原子上的H原子,有CH3CH2CHBrCl、CH3CBrClCH3有2种,可以取代不同碳原子上的H原子,有BrCH2CH2CH2Cl、CH3CHBrCH2Cl、CH3CHClCH2Br有3种,故共有5种;
(7)①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水,不能体现正逆反应速率,不能判定平衡状态,故①不能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态;
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸,正逆反应速率相等,能判定平衡状态,故②能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态;
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸,不能体现正逆反应速率,不能判定平衡状态,故③不能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态;
④正反应速率与逆反应速率相等,能判定平衡状态,故④能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态;
⑤反应混合物中各物质的浓度不再变化,能判定平衡状态,故⑤能说明乙醇与乙酸的酷化反应已达到化学平衡状态;
答案为②④⑤。
【分析】(1)烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端开始编号,命名时表示出支链的位置;
(2)A.乙烯为平面结构;
B.苯环为平面结构;
C.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;
D.苯环和碳碳双键均为平面结构,单键可旋转;
(3)含有碳碳不饱和键,还原性基团、苯的同系物能使酸性高锰酸钾褪色;
(4)①苹果酸中含有的官能团为羧基和羟基;
②苹果酸中羧基和羟基均能与金属钠反应;
(5)苯与浓硫酸和浓硝酸混合加热产生硝基苯和水;
(6)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
(7)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
8.【答案】(1)>
(2)0.05 mol·L-1·min-1
(3)0.6
(4)羟基
(5)⑤
(6)2CO+3H2→CH3CHO+H2O
(7)bc
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;有机物中的官能团;物质的量的相关计算
【解析】【解答】I.(1)根据图像可知A点反应未达到平衡状态,反应向正反应方向进行。B点反应已达到平衡状态,正逆反应速率相等,则比较正反应速率(同一物质)的大小为A点>B点。(2)平衡时生成HI是0.5mol/L,则从反应开始至达到平衡,HI的平均反应速率为0.5mol/L÷10min=0.05 mol·L-1·min-1。(3)平衡时生成碘化氢的物质的量是0.5mol/L×2L=1mol,根据方程式可知消耗碘的物质的量是0.5mol,平衡时碘的物质的量是0.05mol/L×2L=0.1mol,所以起始时I2的物质的量为0.6mol。II.根据以上分析可知A是乙烯,C是乙酸,D是乙醇,E是乙酸乙酯。则(4)有机物D是乙醇,其中含有的官能团的名称是羟基。(5)①是煤的气化,②是一氧化碳和氢气合成乙烯,③是一氧化碳和氢气合成乙醛,④是氧化反应,⑤是乙醛的加成反应,⑥是酯化反应,则过程中属于加成反应的是⑤。(6)根据原子守恒可知③的反应方程式为2CO+3H2→CH3CHO+H2O。(7)a.第①步是煤的气化,为煤的综合利用的一种方法,a错误;
B.有机物C和D分别是乙酸和乙醇,都可以与金属钠发生反应产生氢气,b正确;
C.有机物C和D分别是乙酸和乙醇,其水溶液都具有杀菌消毒作用,c正确;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,有机物E与有机物D混合物的分离,可以用饱和碳酸钠溶液振荡、分液方法,d错误。
故答案为:bc。
【分析】(1)根据A、B点反应进行的方向分析;
(2)根据平衡反应速率的公式计算;
(3)根据方程式计算出平衡时碘的物质的量,进一步计算即可得出答案;
(4)醇含有羟基分析;
(5)根据加成反应的特点分析;
(6)根据原子守恒书写化学方程式;
(7)根据煤的气化分析;根据官能团的结构与特点分析解答。
9.【答案】(1)加成反应
(2)
(3)CH3OCH3
(4)CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;防止暴沸;饱和 Na2CO3溶液
【知识点】同分异构现象和同分异构体;取代反应;加成反应;酯化反应
【解析】【解答】(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,属于加成反应,故答案为:加成反应;(2)B在50~60℃时,能与混酸(浓硫酸和浓硝酸的混合溶液)反应,其化学方程式为 ,故答案为: ;(3)故答案为:2CH3CH2OH+O2→Cu△→△Cu2CH3CHO+2H2O.(4)①C与D反应的化学方程式为CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3+H2O;②给乙酸和乙醇的混合液体加热时容易发生暴沸现象,所以a试管中碎瓷片的作用是防止暴沸;由于乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,碳酸钠能够中和乙酸、溶解乙醇,便于混合液分层,所以b中的试剂是饱和 Na2CO3溶液。
故答案为:防止暴沸 ;饱和 Na2CO3溶液。
【分析】(1)根据题干信息可知A为CH2=CH2,碳碳双键可发生加成反应;
(2)根据苯与浓硝酸在浓硫酸加热的条件下发生取代反应;
(3)根据同分异构体的概念分析;
(4)酸脱羟基醇脱氢,发生酯化反应。
10.【答案】(1)取代反应(酯化反应)
(2)羧基
(3)
(4)
【知识点】有机物中的官能团;取代反应
【解析】【解答】(1)根据上面的分析可知,上述转化中⑤属于取代反应;故答案为:取代反应(酯化反应);
中官能团的名称为羧基;
DMP的结构简式为: ,
故答案为: ;
B→C的反应是醇的催化氧化化反应,化学方程式为 .
【分析】(1)有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应称为取代反应;
(2)根据官能团的结构与特点分析解答;
(3)根据有机物反应流程分析;
(4)根据醇的催化氧化书写方程式,并注意标注反应条件。
11.【答案】(1)球形冷凝管
(2)该反应为放热反应,滴加速度过快,反应过于剧烈,易引起爆炸,同时会使温度过高,导致硝酸分解,原料利用率降低
(3)无红棕色气体产生时
(4)2NO2+2OH-=++H2O
(5)苯
(6)重结晶
(7)68.5%
【知识点】醇类简介
【解析】【解答】(1)由仪器构造可知,仪器B的名称为球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管;
(2)控制环己醇的加入速度,防止反应过于剧烈引起爆炸,温度迅速上升,还会使硝酸分解,原料利用率降低,故答案为:该反应为放热反应,滴加速度过快,反应过于剧烈,易引起爆炸,同时会使温度过高,导致硝酸分解,原料利用率降低;
(3)判断反应完成需要有明确的实验现象,本实验中,基于反应有色物质是NO2,当NO2不再产生时,反应已经完成,从现象来说就是红棕色气体不再产生,故答案为:无红棕色气体产生时;
(4)烧杯中NaOH溶液的作用是吸收NO2,防止污染空气,NO2与NaOH溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为2NO2+2OH-=++H2O,故答案为:2NO2+2OH-=++H2O;
(5)己二酸溶解度随温度变化较大,用冰水洗涤有利于晶体析出;根据表格可知,己二酸易溶于乙醇,不溶于苯,而环己醇易溶于苯和乙醇,要减少因洗涤导致的损失,可以分别用冰水和苯洗涤晶体,故答案为:苯;
(6)由于二者在水中的溶解度随温度的变化不同,则粗产品可用重结晶法提纯,故答案为:重结晶;
(7)由制备反应可知,5.2g环己醇完全反应,理论上制得的己二酸的质量为146g/mol=146g,则己二酸产率为100%=68.5%,故答案为:68.5%。
【分析】(1)根据仪器构造可知,仪器B为球形冷凝管;
(2)该反应为放热反应,滴加速度过快,反应过于剧烈,易引起爆炸,同时会使温度过高,导致硝酸分解,原料利用率降低;
(3)当NO2不再产生时,反应已经完成,NO2为红棕色气体;
(4)NO2与NaOH溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水;
(5)己二酸易溶于乙醇,不溶于苯,而环己醇易溶于苯和乙醇;
(6)粗产品依据溶解度差别,可以通过重结晶提纯;
(7)根据计算。
12.【答案】(1)取代反应;醛基和醚键
(2)+CH3I +HI
(3)
(4)取适量样品,加入足量溴的CCl4溶液,若溶液褪色,则原物质含有碳碳双键。
(5)或或或或或,任写其中两种均可。
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】本题需结合题目先推出X的结构,在写方程式时需分析出生成的小分子,书写同分异构体式要充分利用不饱和度。
(1)A到B的反应过程中,A中酚羟基的氢原子被取代,所以反应类型为取代反应;由B的结构简式可知B中含氧官能团名称为醛基和醚键。
(2)由图中C到D的反应过程,再结合C和D化学式,可分析出反应后除了生成D还会有一个HI分子,所以方程式为:+CH3I +HI。
(3)由E的结构可以看出化合物E左边部分结构来自于D,则右边部分应来自于X,再结合题目的已知条件,可分析出X的结构简式为: 。
(4)碳碳双键可与溴水或者溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溴水褪色,可通过该性质来检验碳碳双键的存在,所以答案为:取适量样品,加入足量溴的CCl4溶液,若溶液褪色,则原物质含有碳碳双键。
(5)由B的结构简式可知,B的不饱和度为6,除苯环后,分子没有其他环,说明分子中存在两个双键或者一个三键,苯环上含有两种化学环境的氢原子,则说明该分子可能比较对称,苯环上的取代很可能为对位取代,能与碳酸氢钠溶液反应产生气泡,则说明分子含有羧基,一个羧基会用掉一个不饱和度和两个氧原子,结合该分子的不饱和度,除去苯环和羧基以外,该分子还含有一个碳碳双键,所以该分子可能存在的结构有如下情况:或或或或或,任写其中两种均可。
【分析】(1)A发生取代反应生成B;B中含有的含氧官能团为醛基和醚键;
(2)根据反应物和生成物书写化学方程式;
(3)根据D和E的结构简式确定X的结构简式;
(4)碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色;
(5)B的不饱和度为6,含有苯环,苯环的不饱和度为4,苯环上含有两种化学环境的氢原子,则说明该分子可能比较对称,苯环上的取代很可能为对位取代,能与碳酸氢钠溶液反应产生气泡,说明分子含有羧基,羧基的不饱和度为1,则该分子还含有一个碳碳双键。
13.【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)CH2BrCH2CH2CH2Br
(3)加成反应;取代反应
(4)羟基、醛基;O2,Cu/Ag 加热
(5)HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O
(6);9
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;加成反应;酯化反应
【解析】【解答】(1)A为CH2=CH-CH=CH2,名称为1,3-丁二烯;
(2)C的结构简式为CH2BrCH2CH2CH2Br;
(3)反应I为加成反应,反应II为 CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3和CH2BrCH2CH2CH2Br发生信息反应③,为取代反应;
(4)E为OHCH2CH2CHO,所含官能团的名称是羟基、醛基;F为OHCCH2CHO,E发生催化氧化生成F,则E→F 反应所需的试剂和条件是O2,Cu/Ag 加热;
(5) G为HOOCCH2COOH,与乙醇发生酯化反应生成H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,则反应G→H的化学方程式HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O;
(6)F为OHCCH2CHO,K的结构简式为 ,分子式为C6H10O2,不饱和度为2,K的同分异构体中,与F互为同系物的物质应含有2个醛基,碳原子之间形成单键,则相当于有2个醛基取代了丁烷的2个氢原子,应为丁烷的二元取代物,采用“定一动一”的思路书写,有以下同分异构体: 、 ,共9种。
【分析】丙烯发生催化氧化反应生成D,D的不饱和度为 ,D为链状结构,D的相对分子质量为56,E比D相对分子质量大18,且1mol E与足量金属钠反应能产生11.2L 氢气(标况下),说明E含有一个羟基,则D和水发生加成反应生成E,E能发生银镜反应则含有醛基,则D含有醛基,D为CH2=CHCHO,F也能发生银镜反应,且1molF与足量的银氨溶液反应可以生成4molAg,则可知F为OHCCH2CHO,E应为OHCH2CH2CHO,E发生催化氧化生成F,F发生银镜反应然后酸化生成G,G和乙醇发生酯化反应生成H,H发生已知③的反应,根据其产物知,G为二元酸,G为HOOCCH2COOH,H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,已知A为石油裂解气的一种链状烃,其核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:2,结合A的分子式可知,A为CH2=CH-CH=CH2,根据反应Ⅱ的产物 、信息反应③以及B的分子式可判断,A发生1.4-加成生成B为CHBrCH=CHCH2Br,B与氢气发生加成反应生成C为CH2BrCH2CH2CH2Br。 发生水解反应生成 ,在加热的条件下 失去1分子CO2,则K为 。
14.【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)a
(3)b
(4)2CH2=CH-CH=CH2→ ;6
(5)
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】由转化关系图可知,1,3-丁二烯发生聚合反应I得到顺式聚合物P为聚顺1,3-丁二烯;由题给信息i可知加热条件下发生反应II(双烯合成)生成A ,环己烯再发生ii的反应生成B 和C(HCHO)。C甲醛与二氯苯酚发生反应(酚羟基邻位与甲醛结合)生成N为 , 由此可知:(1)根据系统命名法可知,该物质为1,3-丁二烯;(2)反应I 的类型是加聚反应,选a;(3)顺式P的结构简式应该是两个H原子位于双键同侧,答案为b;(4)A为 ,反应II的化学方程式为2CH2=CH-CH=CH2→ ;1molB( )中含有3mol醛基,故可与3molH2发生加成生成M,消耗氢气6g;(5)反应III 是C(甲醛)与二氯苯酚发生反应(酚羟基邻位与甲醛结合)生成N为 ,故化学方程式为: (6)根据信息ii可知烯烃中的碳碳双键被氧化为-CHO,生成物B为 ,C为甲醛,故也可由下面的烯烃(A的一种同分异构体) 氧化得到,故答案为 。
【分析】(1)根据有机物的命名原则分析;
(2)根据官能团的结构特征分析;
(3)顺式是指两个H原子位于双键同侧,据此分析即可;
(4)根据有机物的特点书写方程式;根据官能团的特点分析;
(5)书写有机反应方程式时注意用箭头代替等号;
(6)根据同分异构体的概念特征分析。
15.【答案】(1)3甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(2)酯基
(3)2
(4)
(5)
(6)CH3CH2OH CH3CHO CH3CH==CHCHO CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH==CH2 CH3CH2CH2CH2CHO
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】由G的结构可知,C、F发生酯化反应生成G,C、F分别为 、(CH3)2CH2CH2COOH中的一种,A的分子式为C7H8O,能与氯化铁溶液发生显色反应,说明A含有酚羟基和甲基,根据G的结构简式可以看出A为 ,A与丙烯发生加成反应生成B为 ,B与氢气发生加成反应生成C为 ,则F为(CH3)2CH2CH2COOH,结合反应信息,逆推可知E为(CH3)2CH2CH2CHO,D为(CH3)2C=CH2。1)A的结构为 ,名称为3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)。(2)
C、F发生酯化反应生成G ,G中含氧官能团名称为酯基。(3)D为(CH3)2C=CH2,分子中含有2种不同化学环境的氢原子. (4) E为(CH3)2CH2CH2CHO,与新制的氢氧化铜反应的化学方程式 。(5)符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式:分子中有6个碳愿你在一条直线上,说明含有两个碳碳三键,分子中含有羟基,所有可能的结构有: , , 。 (6)以乙醇为原料制备,可以先将乙醇氧化生成乙醛,再利用信息的反应生成2-丁烯醛,再与氢气发生加成、消去得到1-丁烯,再利用信息的反应可得产品,合成路线为: CH3CH2OH CH3CHO CH3CH==CHCHO CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH==CH2 CH3CH2CH2CH2CHO。
【分析】(1)酚类物质遇到氯化铁显紫色,这是酚类物质的显色反应。常见官能团的名称:-OH羟基、-CHO醛基、-COOH羧基、-COO-酯基。
(2)同一C上的氢原子等效;处于对称结构的氢原子等效;连接在同一碳上的不同甲基上的氢原子等效。
(3)含醛基的物质可与银氨溶液、新制氢氧化铜碱性悬浊液反应,醛基均被氧化成羧基。
(4)按要求书写同分异构体时,需先计算物质的的不饱和度为4, 分子中有6个碳原子在一条直线上 ,则不饱和度体现在碳碳双键或碳碳三键上,再者-OH一般不连在不饱和碳上,不稳定。
16.【答案】(1)HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
(2)还原性;2;5;6;2;10;8
(3)除去混合气体中的CO2;H2C2O4 H2O+CO↑+CO2↑
(4)反应所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
(5)c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)
【知识点】羧酸简介
【解析】【解答】(1)因乙二酸属于二元中强酸,酸性强于碳酸,根据强酸制弱酸的原理,NaHCO3与H2C2O4反应有CO2和水生成,又因乙二酸足量,故生成酸式盐NaHC2O4,其离子方程式为:H2C2O4+HCO3-=HC2O4-+CO2↑+H2O。
(2)KMnO4溶液显紫红色,因为“溶液的紫红色褪去”说明KMnO4被还原,所以草酸具有还原性。锰元素由MnO4-中的+7价降到Mn2+中的+2价,每个Mn降低5价,碳元素由H2C2O4中的+3价升高到CO2中的+4价,每个H2C2O4升高2价,根据化合价升高的总价数=化合价降低的总价数,MnO4-和Mn2+计量数均为2,H2C2O4的计量数为5,CO2计量数为10,再根据电荷守恒可知H+的计量数为6,最后根据氢元素守恒可知H2O的计量数为8。配平了的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)根据题给装置和实验现象可知,本实验的目的是加热草酸使其分解,然后依次检验草酸分解的产物。B管中“CuSO4粉末变蓝”说明乙二酸分解产生了水蒸气,C瓶中“澄清石灰水变浑浊”说明草酸分解产生了CO2,D瓶NaOH溶液的作用是吸收混合气体中过量的CO2,E瓶浓硫酸吸收气体中的水蒸气,根据“F中CuO粉末由黑色变为红色”,可推知黑色的CuO被还原为紫红色的Cu,CuO被还原,说明分解产物中有还原性气体,从草酸组成元素看还原性气体只可能是CO,CuO将CO氧化为CO2,CO2使G瓶中澄清石灰水变浑浊,据此可知乙二酸分解的化学方程式为:H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O。
(4)草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的摩尔质量为126g/mol,2.52g草酸晶体的物质的量= =0.02mol,100mL0.2 mol/L的NaOH溶液中NaOH的物质的量=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,n(H2C2O4):n(NaOH)=1:1,发生的反应是H2C2O4+NaOH=NaHC2O4+H2O,充分反应后所得溶液是NaHC2O4溶液,HC2O4-既能电离HC2O4- H++C2O42-,又能水解HC2O4-+H2O H2C2O4+OH-,既然溶液显酸性,则可推知:HC2O4-电离程度大于其水解程度,导致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液显酸性。
(5) 由(4)可知NaHC2O4溶液中HC2O4-电离程度大于其水解程度,且电离和水解都是微弱的,溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-) 。
【分析】(1)根据强酸制弱酸原理来书写;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙二酸具有还原性;利用最小公倍数法进行配平;
(3)根据实验装置,草酸分解产生了水,二氧化碳和一氧化碳;
(4)两者反应生成了酸式盐,酸式盐的电离大于水解,溶液显酸性;
(5)生成溶质为 NaHC2O4,溶质的电离起主要作用,溶液显酸性。
17.【答案】(1)A、B
(2)C7H10
(3)
(4)A、D
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】解:(1)降冰片烯含有C=C官能团,则应属于烯烃,分子中含有碳环,则应属于环烃,故答案为:AB;(2)根据结构可知降冰片烯含有7个C原子,根据每个C形成4个共价键的原则可知应含有10个H原子,所以分子式为C7H10,故答案为C7H10:(3)分子式为C7H10的烃的同分异构体且含有含有一个六元环的单环化合物为 ,故答案为: ;(4)降冰片烯含有双键,则能发生加成反应和氧化反应,所有的烃都不溶于水,由于C>5,常温下为液态,故答案为:AD.
【分析】(1)根据降冰片烯的组成元素以及结构判断;(2)根据结构判断C、H原子数,以此确定分子式;(3)根据同分异构体分子式相同结构不同的特点分析;(4)根据降冰片烯含有的官能团的C原子数分析.
18.【答案】CB;;15
【知识点】有机物中的官能团
【解析】【解答】解:(1)柠檬醛中含有碳碳双键和醛基,具有烯烃和醛的性质,能发生氧化反应等,要检验碳碳双键,应该先排除醛基干扰,用银氨溶液将醛基氧化为羧基,所以用高锰酸钾溶液检验碳碳双键,故答案为:CB;
(2)柠檬醛和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,反应方程式为,
故答案为:;
(3)15柠檬醛有多种同分异构体,能满足
A.含有一个的六元环结构,六元环上只有一个取代基,在环状结构上有3个位置;
B.能发生银镜反应,则含﹣CHO,取代基为﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣CHO或﹣CH2﹣CH(CHO)﹣CH3或﹣CH(CHO)﹣CH2﹣CH4或﹣C(CH3)2CHO或﹣CHC(CH3)CH2CHO,则符合的同分异构体为3×5=15种,故答案为:15.
【分析】(1)柠檬醛中含有碳碳双键和醛基,具有烯烃和醛的性质,能发生氧化反应等,要检验碳碳双键,应该先排除醛基干扰;
(2)柠檬醛和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应;
(3)柠檬醛的同分异构体符合下列条件:柠檬醛有多种同分异构体,能满足
A.含有一个的六元环结构,六元环上只有一个取代基,在环状结构上有3个位置;
B.能发生银镜反应,则含﹣CHO,取代基为﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣CHO或﹣CH2﹣CH(CHO)﹣CH3或﹣CH(CHO)﹣CH2﹣CH4或﹣C(CH3)2CHO或﹣CHC(CH3)CH2CHO。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:103分
分值分布 客观题(占比) 10.0(9.7%)
主观题(占比) 93.0(90.3%)
题量分布 客观题(占比) 5(27.8%)
主观题(占比) 13(72.2%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 5(27.8%) 10.0(9.7%)
非选择题 13(72.2%) 93.0(90.3%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 困难 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 有机化合物的命名 26.0(25.2%) 7,13,14
2 物质的量的相关计算 7.0(6.8%) 8
3 羧酸简介 12.0(11.7%) 16
4 乙酸的化学性质 2.0(1.9%) 4
5 有机物中的官能团 72.0(69.9%) 1,5,6,7,8,10,12,13,14,15,17,18
6 有机化合物中碳的成键特征 10.0(9.7%) 7
7 乙烯的化学性质 9.0(8.7%) 6
8 乙醇的化学性质 15.0(14.6%) 2,3,4,6
9 酯化反应 26.0(25.2%) 4,6,9,13
10 化学反应速率的影响因素 7.0(6.8%) 8
11 化学反应速率 7.0(6.8%) 8
12 醇类简介 7.0(6.8%) 11
13 离子反应发生的条件 2.0(1.9%) 3
14 取代反应 18.0(17.5%) 5,9,10,12
15 化学平衡的影响因素 10.0(9.7%) 7
16 同分异构现象和同分异构体 41.0(39.8%) 6,9,12,13,14,17
17 加成反应 26.0(25.2%) 5,6,9,13
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