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高中化学同步练习:选择性必修三2.3.芳香烃 (优生加练)
一、选择题
1.某实验小组用下列装置制备溴苯,下列说法错误的是( )
A.装置A中长玻璃导管仅起冷凝回流作用,装置B中的实验现象是CCl4由无色变橙色
B.若装置B后连接装置C,装置C中生成淡黄色沉淀,可证明装置A中发生取代反应
C.若装置B后连接装置D,则装置D的作用是吸收尾气
D.向反应后的装置A中加入NaOH溶液,振荡静置,下层为无色油状液体
2.苯环和侧链相互影响,下列关于甲苯的实验事实中,能说明苯环对侧链有影响的是( )
A.甲苯能与浓硝酸浓硫酸反应生成三硝基甲苯
B.1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应
C.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色
D.甲苯能燃烧产生带浓烟的火焰
3.下列说法正确的是:
A.在100 ℃、101 kPa条件下,液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1,则H2O(g)H2O(l) 的ΔH =40.69kJ·mol-1
B.已知MgCO3的Ksp =6.82× 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82× 10-6
C.已知:则可以计算出反应的ΔH为-384 kJ·mol-1
D.常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小
4.苯可发生如右图所示的变化,下列说法错误的是()
A.现象①:液体分层,下层紫红色
B.现象②:火焰明亮,冒浓烟
C.溴苯的密度比水大
D.间二硝基苯只有一种,说明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构
5.苯可被臭氧分解,发生化学反应 ,二甲苯通过上述反应可能的产物为 ,若邻二甲苯进行上述反应,对其反应产物描述正确的是( )
A.产物为a、b、c,其分子个数比为a∶b∶c=1∶2∶3
B.产物为a、b、c,其分子个数比为a∶b∶c=1∶2∶1
C.产物为a和c,其分子个数比为a∶c=1∶2
D.产物为b和c,其分子个数比为b∶c=2∶1
6.下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是( )
A.金属钠 B.溴水
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
二、非选择题
7.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
8.按要求填空:
(1)充分燃烧2.8 g某有机物A,生成8.8 g CO2和3.6 g H2O,有机物A蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。写出有两种不同化学环境氢原子的有机物A的结构简式 。
(2)由甲苯制备TNT的化学方程式 。
(3)是合成农药的一种中间体,其分子式为 ,该分子中一定共面的原子至少有 个。
(4)表示生物体内核酸的基本组成单元,若②为脱氧核糖,则与②相连的③有 种。
(5)写出合成该高聚物的单体为 。
9.乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应如下:
+H2
(1)该反应在 条件下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(2)t℃下,将1.00mol乙苯加入体积为1L的密闭容器中,发生上述反应。反应时间与容器内气体总物质的量、总压强的数据如下表所示。
时间/min 0 10 20 30 40
总物质的量/mol 1.00
总压强/100kPa 1.00 1.25 1.35 1.40 1.40
①t℃时反应的平衡平衡常数K= (保留2位有效数字)。
②下列说法正确的是 。
A.当容器中苯乙烯和氢气物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
B.若投入乙苯为2mol,其他条件不变,平衡时总压强小于280kPa
C.若改用催化效果更好的催化剂,达到平衡所需时间小于30min,平衡常数增大
D.若采用选择性膜技术分离出苯乙烯,可提高乙苯的平衡转化率
(3)若在密闭容器中、适当温度、压强、催化剂条件下充入乙苯发生上述反应,在t1时达到平衡,请在图1中作出容器内气体平均相对分子质量随时间变化的曲线 。
(4)实际生产时反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气。测得温度和投料比 对乙苯平衡转化率的影响如图2所示。
①图中A、B、C三点对应平衡常数K(A)、K(B)、K(C)的大小顺序为 。
②图中投料比M(A)、M(B)、M(C)的大小顺序为 。
10.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按以下合成步骤回答问题:
(1)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,有白雾产生,是因为生成了 气体,继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 ;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是 ;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);
A.重结晶
B.过滤
C.蒸馏
D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母):
a.25mL
b.50mL
c.250mL
d.500mL
11.人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程.
请回答下列:
(1)1866年凯库勒根据苯的分子式C6H6提出了苯的单键,双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但有一些问题仍未能解决.
①凯库勒结构不能解释的事实是 (填序号)
A.苯能与氢气发生加成反应
B.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.溴苯没有同分异构体
D.邻二溴苯只有一种结构
②现已发现C6H6还能以如图所示的结构形式存在(各边和棱均代表碳碳单键).该结构的二氯代物有 种.
(2)苯和甲苯不容易与溴水发生加成反应,而易与溴单质发生取代反应.写出下列反应的化学方程式:
①苯与溴单质发生取代反应 .
②甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸发生取代反应 .
(3)苯乙烯在常温下用镍做催化剂与氢气加成得到乙苯,很难得到乙苯环乙烷,这说明: .
(4)苯不易被氧化,而烯烃和炔烃却容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,反映出苯中的碳碳键与烯烃和炔烃不同.某烃的分子式为C11H20,1mol该烃在催化剂的作用下可以吸收2molH2;用酸性高锰酸钾溶液氧化,得到丁酮( )、丙酮和琥珀酸(HOOC﹣CH2CH2﹣COOH)的混合物,该烃的结构简式是 .
12.为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5min后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应.
(1)装置I中①的化学方程式为 , .
②中离子方程式为 .
(2)①中长导管的作用是 .
(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是 ,要想得到纯净的产物,可用 试剂洗涤.洗涤后分离粗产品应使用的仪器是 .
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验.可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳.a的作用是 .b中的试剂是 .比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是 .
13.依据A~E几种烃分子的示意图或结构填空。
(1)E的分子式是 。
(2)属于同一物质的是 (填序号),与C互为同系物的是 (填序号)。
(3)等物质的量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是 (填序号,下同);等质量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是 。
(4)与B互为同系物分子量相差14的物质F共平面的原子最多有 个。
(5)写出物质D与液溴在催化发生反应的化学方程式 。
(6)C的某种同系物的分子式为,其一氯代物只有一种,该烃的结构简式为 。
14.乙苯脱氢法是生产苯乙烯的主要方法,目前世界上大约90%的苯乙烯采用该法生产,它以乙苯为原料,在催化剂作用下脱氢生成苯乙烯和氢气,反应的方程式如下:
回答下列问题:
(1)向甲、乙两个容积均为2L的容器中分别通入2mol乙苯,分别在T1、T2温度下进行上述反应,经过一段时间后达到平衡,反应过程中n(H2)随时间t变化情况如下表:
t/s 0 3 6 12 24 36
T1n甲(H2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80
T1n乙(H2)/mol 0 0.30 0.50 0.64 0.72 0.72
①0~3s内,T2温度下v(乙苯)= ;T1 T2(填>、<或=)。
②下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.v(苯)=v(H2)
B.c(苯乙烯):c(H2)保持不变
C.气体的平均摩尔质量保持不变
D.体系的压强保持不变
(2)某同学查阅相关资料得知,该反应的平衡常数K与温度T存在如下关系式:1gK=- +2.86,根据(1)中实验结果推断该式是否正确,并说明理由 。
(3)该反应是气体分子数增多的反应,降低压强对生产苯乙烯有利,但工业生产中减压操作也有不利之处,写出两点 。
(4)工业上为避免减压操作,采用的是恒定压强下通入水蒸气的方法,下图反映了维持总压分别为112kPa和224kPa时乙苯脱氢反应的转化率和水蒸气/乙苯用量比的关系。
其中曲线1代表的压强是 ,A点对应的平衡常数Kp= (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
15.苯和液溴的取代反应的实验装置如图所示,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。填写下列空白:
(1)写出A中主要反应的化学方程式: 。
(2)试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察试管D和试管E,看到的现象分别为D E 。
(3)仪器B中的NaOH溶液的作用是 ,可观察到的现象是 。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的装置有 (填字母)。
16.发展煤化工是推动山西能源革命的重要力量,煤的干馏是煤化工的一种重要途径。
(1)煤的干馏属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)煤干馏后得到的固体物质主要是 ,得到的可燃性气体中的一种成分是 。
(3)煤焦油中含有苯, 用苯制硝基苯的化学方程式是 ,该反应类型属于 。
(4)煤焦油经过分馏可以得到萘( ),其分子式是 .
(5)为证明上图实验中得到的水层含有氨,可进行的实验操作是 。
17.图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的 模型和 模型.
(2)C及其同系物的分子式符合通式 (用n表示),有机物C具有的结构或性质是 (填字母).
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构 b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(3)分子性质是由分子的结构决定的,通过对下图分子结构的观察来推测它的性质: ,此有机物中含有的官能团 (填名称),苯基部分可发生 反应和 反应(填反应类型)
18.按要求写出下列反应方程式(请注明反应条件),并按要求填空
(1)实验室制备乙烯 ,反应类型是 .
(2)乙酸与乙醇的反应 ,反应的无机产物中氧元素的来源是 。
(3)溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热 ,此反应将卤代烃类物质转化为 类物质.
(4)苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸在加热时发生反应 ,反应类型是 .
19.图为苯和溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式): 。
(2)试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为 。
(3)反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是 。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有 (填字母)。
20.阿司匹林的结构简式如右图:
根据这一信息,回答下列问题:。
(1)写出阿司匹林的分子式:
(2)根据结构,推测阿司匹林的性质,下列试剂中,不能与阿司匹林反应的是(_______)
A.氢氧化钠溶液 B.硫酸钠溶液
C.碳酸钠溶液 D.稀硫酸
(3)阿司匹林是一种人工合成药物,化学上用水杨酸与乙酸酐(CH3CO)2O反应来制取阿司匹林。请用化学反应方程式表示这个过程:
(4)阿司匹林与NaOH反应可以得到可溶性钠盐,有比阿司匹林更好的疗效。请写出此反应的方程式:
(5)有四种常见药物 ①阿司匹林
②青霉素 ③胃舒平
④麻黄碱。请回答:
①某同学胃酸过多,应选用的药物是 (填序号)。
抗酸药是治疗胃酸过多的一类药品,请写出一种抗酸药与胃酸反应的化学方程式:
②由于具有兴奋作用,国际奥委会严禁运动员服用的药物是 (填序号)。
③从用药安全角度考虑,使用前要进行皮肤敏感性测试的药物是 (填序号)。
④滥用药物会导致不良后果,如过量服用 (填序号)会出现水杨酸中毒,应立即停药,并静脉注射NaHCO3
21.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 。
22.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 。
23.某化学课外小组查阅资料知:苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢,此反应为放热反应。他们设计了下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A中。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置C中看到的现象是 ,证明 。
(3)装置B内盛有四氯化碳,实验中观察到的现象是 ,原因是 。
(4)如果没有B装置,将A、C直接相连,你认为是否妥当(填“是”或“否”) ,理由是 。
(5)实验完毕后将A试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中,烧杯 层(填“上”或“下”)为溴苯,这说明溴苯 且 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A. 苯和液溴在铁的作用下反应剧烈,可以达到沸腾,使苯和液溴挥发为蒸汽,在经过长导管时,可以将其冷凝并回流;产物中还有HBr气体,经过长导管最终被NaOH吸收,故长导管的作用是导气和冷凝回流。装置B中的CCl4吸收挥发出的溴和苯,CCl4由无色变橙色,A符合题意;
B. 苯和溴在催化剂条件下反应取代反应生成溴苯和HBr,若苯和溴发生加成反应,则没有HBr生成。装置B中已除去苯和溴的蒸汽,若装置C中产生淡黄色沉淀AgBr,则可证明气体中含有HBr,即可证明装置A中发生取代反应,B不符合题意;
C. 装置B中除去苯和溴的蒸汽,可用NaOH溶液除去HBr气体,C不符合题意;
D. 装置A中生成溴苯,溴苯中因为溶有溴而呈色,用NaOH溶液洗涤后,除去溴,溴苯为无色、密度比水大的油状液体,静置后在分液漏斗的下层,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A. 苯和液溴以及的生成的溴化氢均易挥发,注意除杂;
B. AgNO3+HBr=AgBr↓+HNO3;
C. NaOH+HBr=NaBr+H2O;
D. 溴苯为有机物,不溶于水,密度大于水。
2.【答案】C
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A、甲苯能与浓硝酸浓硫酸反应生成三硝基甲苯,说明铡链对苯环的影响,A不符合题意;
B、1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应为苯环的结构所具有性质,不能体现苯环与侧链的相互影响,B不符合题意;
C、甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,说明苯环对侧链有影响,C符合题意;
D、甲苯能燃烧产生带浓烟的火焰是烃的可燃性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】常见的侧链对苯环的影响就是苯的硝化反应生成硝基苯;而常见的苯对侧链的影响就是烷烃不能使高锰酸钾褪色,而烷基苯则可以。
3.【答案】D
【知识点】热化学方程式;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;苯的结构与性质
【解析】【分析】水由气态变为液态会放出热量,A错误;MgCO3的Ksp (MgCO3)=6.82× 10-6,c(Mg2+) · c(CO32-) =6.82 × 10-6,若原溶液中含c(Mg2+)或c(CO32-),则c(Mg2+)≠c(CO32-),B错误;苯环中不含C=C,C错误;NH3·H2O中存在电离平衡NH3·H2ONH4++OH-,向其中加入氯化铵固体,平衡向左移动,c(OH-)减小,NH3·H2O的电离度降低,D正确。
【点评】苯环中没有单双键交替的结构。
4.【答案】D
【知识点】苯的结构与性质;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A.苯中加入酸性高锰酸钾不反应,液体分层苯的密度小于水在下层,下层为酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,选项A不符合题意;
B.苯中含碳量高,燃烧时火焰明亮,冒浓烟,选项B不符合题意;
C.溴苯的密度比水大,选项C不符合题意;
D.无论苯分子中是否存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构,间二硝基苯也只有一种,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】苯是一种碳氢化合物即最简单的芳烃,在常温下是甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体,并带有强烈的芳香气味。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯具有的环系叫苯环,苯环去掉一个氢原子以后的结构叫苯基,用pH表示,因此苯的化学式也可写作pH。苯是一种石油化工基本原料,其产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
5.【答案】A
【知识点】苯的同系物及其性质
【解析】【解答】从苯被臭氧分解的事实分析,解题应考虑苯分子中“单双键交替”结构,因此邻二甲苯有“二种同分异构体”分别是 ,前者进行上述反应得a:c=1:2,后者进行上述反应得b:c=2:1,进行上述两种反应情况机会相等,因此选项A符合题意,
故答案为:A
【分析】分析产物的结构以及邻二甲苯的两种结构,以及反应的均等性,可得a、b、c的比例关系;
6.【答案】B
【知识点】苯的结构与性质;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A.乙酸和乙醇都能与金属钠反应生成氢气,但乙酸反应更剧烈,苯与钠不反应,故A不符合题意;
B.乙酸和乙醇与水混溶,加入溴水不能区别乙酸和乙醇,故B符合题意;
C.乙酸具有酸性,与碳酸钠反应生成二氧化碳,溶液中有气体产生,乙醇与水溶液混溶,苯不溶于水溶液,三者现象各不相同,可鉴别,故C不符合题意;
D.乙酸具有酸性,紫色石蕊试液变红,乙醇与水混溶,无现象,苯不溶于水,萃取石蕊,紫色层在上层,可鉴别,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】注意金属钠与苯不反应,苯与碳酸钠溶液混合能够出现分层,紫色石蕊试液与苯混合出现分层。
7.【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。
8.【答案】(1)CH2=C(CH3)2、CH3CH=CHCH3
(2)+3HNO3+3H2O
(3)C10H11O3Cl;12
(4)4
(5)、CH2=CHCH=CH2
【知识点】有机物的结构式;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)这种有机物蒸气的质量是同问同压下同体积氮气的2倍,则该有机物的相对分子质量为56,,=0.2mol,,故有机物分子中含有C原子数目为:,含有H原子数目为:,因为,所以没有O元素,分子式为C4H8,两种不同化学环境氢原子的有机物A的结构简式分别为:CH2=C(CH3)2、CH3CH=CHCH3。
(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸做催化剂、吸水剂的条件下发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯和水,方程式为:+3HNO3+3H2O。
(3)由结构式可知其分子式为:C10H11O3Cl;该分子中苯环上6个C原子共面,,一定共面的原子至少有12个。
(4)若②为脱氧核糖,则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸,则与②相连的③有4种。
(5)的单体为:、CH2=CHCH=CH2。
【分析】(1)由先求出摩尔质量,再根据元素守恒求出碳原子氢原子个数比,最后根据不饱和度找到同分异构体;
(2)取代反应注意硝基氮元素连在苯环上;
(3)直接根据结构式查各个原子的个数;苯环、双键所有原子共平面,单键可旋转;
(4)脱氧核糖对应四种碱基;
(5) 把方括号去掉,原方括号上的两个半键还原到两个碳上原来碳碳单键变成双键,有碳碳双键的才能形成高聚物;
9.【答案】(1)高温
(2)0.27;BD
(3)如图,起点纵坐标为106,达平衡时平均相对分子质量不小于53
(4)K(A)>K(B)=K(C);M(A)>M(B)>M(C)
【知识点】焓变和熵变;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡状态的判断;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)当ΔG=ΔH-TΔS<0反应可以自发,该反应气体增多,所以ΔS>0,而分解反应一般为吸热反应,ΔH>0,所以当处于高温条件时可以满足ΔG<0,反应自发进行;
(2)①根据表格数据可知30min后总压强不再改变,反应达到平衡,恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比,所以平衡时气体总物质的量n3=n4=1.40mol,气体增多0.4mol,根据反应方程式可知每反应1mol乙苯,气体总物质的量增加1mol,所以平衡时反应了0.40mol,则平衡时容器内有1.00mol-0.40mol=0.60mol乙苯、0.4mol苯乙烯、0.4mol氢气,容器体积为1L,所以平衡常数K= =0.27;
②A.初始投料只有乙苯,所以无论是否平衡苯乙烯和氢气的物质的量浓度之比都为1:1,A不正确;
B.若投入2mol乙苯达到等效平衡,则压强为280kPa,但乙苯的量增多容器内压强增大,压强增大平衡逆向移动,所以实际平衡时压强要小于280kPa,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,温度不变,平衡常数不变,C不正确;
D.分离出苯乙烯可以使平衡正向移动,增大乙苯的转化率,D正确;
综上所述答案为BD;
(3)初始投料只有乙苯,所以平衡前正向移动,气体的物质的量增大,而气体总质量不变,所以平均相对分子质量减少,直到平衡时不再改变,乙苯的相对分子质量为106,所以从106开始减小;苯乙烯和氢气1:1混合时,平均相对分子质量为 =53,所以最小值要大于53,则曲线图为 ;
(4)①相同投料比时升高温度乙苯的转化率增大,所以正反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大;平衡常数只与温度有关,A、B、C三点对应温度:A>B=C,所以平衡常数大小顺序为K(A)>K(B)=K(C);
②压强恒定,掺入的水蒸气越多,反应体系的分压就越小,相当于减小压强,平衡正向移动,乙苯的转化率越高,所以温度相同时,M越大乙苯的转化率越高,所以M(A)>M(B)>M(C)。
【分析】第三小题为本题难点,要注意不能只画出平均相对分子质量的变化趋势,还要标明其最大值和最小值。
10.【答案】(1)HBr;吸收HBr和Br2
(2)除去HBr和未反应的Br2;干燥
(3)苯;C
(4)b
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】(1)苯与液溴反应生成HBr,HBr遇水蒸气形成白雾;苯的卤代反应是放热反应,液溴易挥发,所以尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气;(2)制取得到的溴苯中含有未反应的Br2和苯,利用Br2与NaOH可以发生反应:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,产生的物质容易溶于水,所以滤液用8mL10%的NaOH溶液洗涤,就是把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,除去;向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是干燥溴苯;(3)由于制取得到的粗溴苯中的溴单质被除去,所以经以上分离干燥操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯;苯与溴苯是互溶的、沸点不同的液态混合物,分离二者的方法可根据他们沸点的不同,用蒸馏的方法,选项C正确;(4)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴也要进入仪器a中,还向a中加入10mL此时液态物质的体积是15mL+4mL+10mL=29mL,根据液态物质反应时不能超出容器容积的2/3,仪器的规格是50mL烧瓶,选项b正确。
【分析】苯与液态卤素单质在铁做催化剂的条件下发生取代反应,制取溴苯时由于液溴、苯易挥发,为了提高原料利用率,需要球形冷凝管进行冷凝回流。 得到的产物中还有未反应完的苯,利用沸点不同进行蒸馏获得纯的溴苯。
11.【答案】(1)BD;3
(2);
(3)苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多
(4)CH3CH2C(CH3)=CHCH2CH2CH=C(CH3)2
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】解:(1)①A.苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键具有的性质,能证明苯环结构中存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,凯库勒提出的苯的结构能解释,故A错误;
B.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯中不含双键,可证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故B正确;
C.苯中无论是否是单双键交替,溴苯都没有同分异构体,所以不能证明苯环结构中是否存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故C错误;
D.若苯环结构中存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构是邻二溴苯有二种结构,事实邻二溴代物有一种,可以说明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故D正确;
故选:BD;②根据等效氢,该结构有1种氢原子,先进行一氯代物,产物有一种,再在一氯代物的基础用一个氯原子代替一个氢原子可得二氯代物,两个氯原子的位置只有三种情况:一是都位于正方形面的边上(连接两个三角形面的边),二是正方形面的对角线上,三是三角形面的边上,所以二氯代物有3种同分异构体.故答案为:3;(2)①苯与溴单质发生取代反应生成溴苯和溴化氢,化学方程式: ;故答案为; ;②甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸加热反应生成三硝基甲苯和水发生的是取代反应,反应的化学方程式为: ,故答案为: ;(3)苯乙烯在常温下用镍做催化剂与氢气加成得到乙苯,很难得到乙苯环乙烷说明苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多;故答案为:苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多;(4)1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2mol H2,则含2个C=C或1个C≡C;酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮( )、丙酮( )和琥珀酸( )三者的混合物,则含2个C=C,分子式为C11H20的结构简式为 ,故答案为:CH3CH2C(CH3)=CH CH2 CH2CH=C(CH3)2;
【分析】(1)①苯中若是单、双键交替的平面六边形结构,苯具有烯烃的性质,双键能发生加成反应,苯具有烷烃的性质,能发生取代反应;
②根据等效氢,有1种氢原子,二氯代物的同分异构体可以采用固定一个氯原子的方法来寻找,即先进行一氯代物,产物有一种,再在一氯代物的基础用一个氯原子代替一个氢原子可得二氯代物,两个氯原子的位置只有三种情况:一是都位于正方形面的边上(连接两个三角形面的边),二是正方形面的对角线上,三是三角形面的边上;(2)①苯与溴单质发生取代反应生成溴苯和溴化氢;②甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸发生取代反应生成2,4,6﹣三硝基甲苯和水;(3)苯乙烯在常温下用镍做催化剂与氢气加成得到乙苯,很难得到乙苯环乙烷说明苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多;(4)1mol该烃在催化剂作用下可以吸收2mol H2,则含2个C=C或1个C≡C;酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮( )、丙酮( )和琥珀酸( )三者的混合物,则含2个C=C,据此解答;
12.【答案】(1)2Fe+3Br2═2FeBr3;;Br﹣+Ag+═AgBr↓
(2)导气、冷凝回流
(3) 与Br2;氢氧化钠;分液漏斗
(4)防止倒吸;CCl4或 ;可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】解:(1)因溴与铁反应生成溴化铁:2Fe+3Br2 ═2FeBr3,苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢:C6H6+Br2 C6H5Br+HBr;②中反应的离子方程式为Br﹣+Ag+═AgBr↓,故答案为:2Fe+3Br2═2FeBr3, ;Br﹣+Ag+═AgBr↓;(2)反应为放热反应,长导管让挥发出来的溴单质冷凝,防止对产物的干扰,即长导管的作用为导气,冷凝回流,故答案为:导气,冷凝回流;(3)反应生成的溴苯和溴互溶呈红褐色油状液滴,可用NaOH溶液试剂洗涤,让反应生成溶于水的物质,再进行分液,
故答案为 与Br2;NaOH溶液(或水);分液漏斗;(4)从图上信息可知,支管是短进短出a的作用是防止倒吸安全装置;B中要除去Br2,试剂为苯或四氯化碳,该装置的优点是:可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气,故答案为:防止倒吸;CCl4或 ;可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气.
【分析】(1)溴与铁反应生成溴化铁,苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢;溴离子与银离子生成了溴化银沉淀;(2)长导管让挥发出来的溴单质冷凝,防止对产物的干扰;(3)反应生成的溴苯和溴互溶呈红褐色油状液滴,可用NaOH溶液试剂洗涤,让反应生成溶于水的物质,再进行分液;(4)支管是短进短出a的作用是防止倒吸安全装置;B中要除去Br2,b中试剂为苯或四氯化碳.
13.【答案】(1)
(2)C和E;A
(3)D;A
(4)7
(5)+Br2+HBr
(6)
【知识点】烯烃;苯的结构与性质;烷烃
【解析】【解答】根据上述球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烯,C为丙烷的分子式,D为苯,E为丙烷的结构模型,结合有机物的结构与性质分析作答。
(1)根据物质的球棍模型可知,烃E表示的是丙烷,分子式是C3H8;故答案为:C3H8
(2)属于同一物质的是C与E,上述物质C是丙烷,与其互为同系物的是甲烷,故答案为:C、E;A
(3)等物质的量时,物质分子中含有的C、H原子数越多,消耗O2就越多。A的分子式是CH4,B的分子式是C2H4,C的分子式是C3H8,D的分子式为C6H6,E的分子式是C3H8。假设各种物质的物质的量都是1mol,1mol CH4完全燃烧消耗O2的物质的量是2mol,1mol乙烯完全燃烧消耗O2的物质的量是3mol;1mol丙烷完全燃烧消耗O2的物质的量是5mol;1mol苯完全燃烧消耗O2的物质的量是7.5mol。可见等物质的量的上述烃,完全燃烧消耗O2的物质的量最多的是苯,序号是D;
当烃等质量时,氢的含量越多耗氧量越多,根据A分子式可知CH4、B的分子式是C2H4,可化简CH2,C的分子式是C3H8,可化简,D的分子式为C6H6,可化简CH,由于CH4中H元素含量最多,所以等质量时完全燃烧时消耗O2最多的是CH4,其序号是A,故答案为D;A;
(4) 与B互为同系物分子量相差14的物质为丙烯,结构简式为,丙烯最多有7个原子共平面,故答案为:7
(5) D与液溴在催化发生反应的化学方程式:+Br2+HBr
(6) C的某种同系物的分子式为,其一氯代物只有一种,说明12个H原子是等效的,该烃的结构简式为:
【分析】解决烃的燃烧有关物质的量、体积变化问题,可以利用烃的燃烧通式解决,不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用CxHy来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:CxHy+(x+y/4)O2=CO2+y/2H2O,
1.烃燃烧时物质的量的变化
烃完全燃烧前后,各物质的总物质的量变化值与上述燃烧方程式中的化学计量数变化值一致,即 n=(x+y/2)-[1+(x+y/4)]=y/4-1,燃烧前后物质的量变化值仅与烃分子中的氢原子数有关,而与碳原子数无关。当y>4时,物质的量增加;当y=4时,物质的量不变;当y<4时,物质的量减少。
2.气态烃燃烧的体积变化
考虑燃烧时的体积变化,必须确定烃以及所生成的水的聚集状态。因此,当气态烃在通常压强下燃烧时,就有了两种不同温度状况下的体积变化:
(1)在T<100℃时,水是液态, V=x-[1+(x+y/4)]=-(y/4+1)说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都是减小的;
(2) 在时T<100℃时,水是气态, V=(x+y/2)-[1+(x+y/4)]=y/4-1
当y>4时, V>0,体积增大;
当y=4时, V=0,即体积不变;
当y<4时, V<0,即体积减小。
3.烃燃烧时耗氧量:在比较各类烃燃烧时消耗氧气的量时,常采用两种量的单位来分别进行比较:
(1) 物质的量相同的烃,燃烧时等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量的多少决定于(x+y/4)的数值,其值越大,耗氧越多,反之越少,本题五种物质中耗氧量最多的是苯,所以答案选择D;
(2)质量相同的烃完全燃烧时,将CxHy变形为CHy/x,即耗氧量的多少决定于烃分子中氢元素的百分含量,氢元素的质量分数越大耗氧越多,反之耗氧越少,CH4中氢元素质量分数最高,等质量情况下耗氧最多。
14.【答案】(1)0.05 mol/(L·s);C、D;正确。由表中数据可知该反应为吸热反应,温度升高,平衡常数增大,与公式相符
(2)反应速率减慢
(3)设备要求较高,成本增加
(4)112 kPa;36 kPa
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;苯的同系物及其性质
【解析】【解答】(1)① 乙苯的速率== mol/(L·s) = 0.05 mol/(L·s)该反应焓变大于0,单位时间内的n甲(H2)>n乙 (H2)说明反应程度增大,说明由T2到T1反应向正反应方向移动,而正反应是吸热反应,因此温度越高,速率越大,故T2<T1。
②A.乙苯和氢气反应化学计量系数相同,故不论是否得到平衡状态,速率均相等,故A不符合题意
B.苯乙烯和氢气未投入,无论是否得到平衡,苯乙烯和氢气的浓度比值均不变,故B不符合题意
C.氢气和苯乙烯和乙苯的气体摩尔质量不同,故平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡,故C符合题意
D.反应前后系数不同,故压强不变说明反应达到平衡,故D符合题意
(2)由表中数据可知反应为吸热反应,温度升高,平衡常数增大,故该公式符合题意
(3)工业生产中减压操作不当的不良之处是反应速率慢、设备要求高、成本增加。
(4)该反应为气体分子增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,乙苯的转化率降低,故曲线1表示的是压强为112KPa,A点的总压强为224KPa,设起始时的乙苯为1mol.此时A点的水为4mol。乙苯转化量为0.6mol根据三行式:
(g) (g)+ H2(g)
起始(mol) 1 0 0
转化(mol) 0.6 0.6 0.6
平衡(mol) 0.4 0.6 0.6
体系中含有4mol水,故平衡时的物质的量为0.4+0.6+0.6+4=5.6mol,故A点的平衡常数为kpa=36kpa
【分析】(1)①根据表格数据进行计算即可,根据正反应时吸热反应,温度越高速率越大进行判断②对于此反应,前后系数不等且是吸热反应,因此可以根据平均摩尔质量不变或者压强不变或者某物质的正逆速率相等判断是否平衡
(2)根据表格中数数据,温度越高,平衡常数增大即可判断
(3)减压后,浓度降低速率减慢以成本升高
(4)根据正反应的子数增大,压强小的转化率大即可判断,根据A点数据利用三行式进行计算即可
15.【答案】(1) +Br2 +HBr
(2)除去HBr气体中混有的溴蒸气;紫色石蕊溶液慢慢变红,并在导管口有白雾产生;出现浅黄色沉淀
(3)除去溶于溴苯中混有的溴,便于观察溴苯的颜色;在溶液底部有无色油状液体
(4)DEF
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】
(1)苯与溴在溴化铁做催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,化学方程式:+Br2+HBr ;
(2)溴易挥发,易溶于有机溶剂,苯是非极性分子,用C来吸收溴化氢中的溴和挥发的有机物蒸汽,防止对溴化氢的检验造成干扰;溴化氢溶于水电离产生氢离子和溴离子,溶液显酸性,能使紫色石蕊变红色,并在导管口有白雾产生,硝酸银中的银离子与溴离子反应生成淡黄色的AgBr沉淀,D试管中紫色石蕊试液慢慢变红,在导管口有白雾产生,然后E试管中出现淡黄色沉淀,可以验证苯和液溴的反应生成溴化氢为取代反应。
(3)B中的NaOH溶液作用是除去反应生成的溴苯中混有的溴单质;在溶液底部有无色油状液体 ;
(4)HBr和HCl一样易溶于水,当导管在液面以下时,会发生倒吸,DE导管在页面以上,不会倒吸。装置有DFE;
【分析】(1)苯与溴在溴化铁做催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;
(2)溴易挥发,易溶于有机溶剂,溴能够对溴化氢检验造成干扰;溴化氢溶于水电离产生氢离子和溴离子;
(3)溴单质易溶于溴苯,可以用氢氧化钠溶液洗涤除去;
(4)倒立漏斗式和蓄液安全瓶都可以防止倒吸。
16.【答案】(1)化学
(2)焦炭;H2
(3);取代反应
(4)C10H8
(5)取少量水层液体于洁净的试管中,向其中滴加酚酞溶液
【知识点】苯的结构与性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)煤的干馏,指在煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,是化学变化;(2)煤干馏后得到的固体物质主要是焦炭,得到的可燃性气体中的一种成分是H2;(3)制备硝基苯的化学方程式为 ;该反应中,苯环的一个H被-NO2取代,则该反应是取代反应;(4)题中已经说明萘的结构简式,可以推断出其分子式为C10H8;(5)氨是一种碱性气体,其最简便的检验方法就是加水,检验溶液的酸碱性。
【分析】煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热是指分解的过程,工业上也叫煤的焦化。然后在根据煤干馏的主要产品和用途就行判断。
17.【答案】(1)球棍;比例
(2)CnH2n﹣6(n≥6);b、d
(3)碳碳双键、氯原子;取代;加成
【知识点】有机物中的官能团;苯的同系物及其性质;取代反应;加成反应
【解析】【解答】(1)球棍模型突出的是原子之间的成键的情况及空间结构;比例模型突出的是原子之间相对大小以及原子的大致连接顺序、空间结构,不能体现原子之间的成键的情况,故A是球棍模型、B是比例模型;(2)有机物C是苯,苯的同系物的分子式符合通式 (n≥6);a.苯分子中碳碳键是介于单键与双键之间的独特键,故a错误; b.苯有毒、不溶于水、密度比水小,故b正确; c.苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,故c错误;d.苯一定条件下能与氢气发生加成反应,苯能燃烧,故d正确;(3)根据结构简式 ,含有的官能团名称是碳碳双键、氯原子;苯能发生加成反应、取代反应,所以苯基部分可发生的反应是加成反应和取代反应。
【分析】(1)根据球棍模型、比例模型的特点分析;
(2)苯的同系物的分子式符合通式 (n≥6);苯分子中不含有碳碳双键,结合其结构特点分析解答;
(3)根据有机物的结构简式分析其含有官能团,并进一步判断其发生的反应类型。
18.【答案】(1)CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;消去反应
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;乙酸
(3)CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr;醇
(4) +HNO3 +H2O;取代反应
【知识点】乙烯的实验室制法;取代反应;酯化反应
【解析】【解答】(1)乙醇和浓硫酸混合物加热到170℃发生消去反应生成乙烯,方程式是CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;反应类型是消去反应;
(2)乙酸与乙醇的反应生成乙酸乙酯和水,反应方程式是CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,发生酯化反应时,酸脱羟基醇脱氢,所以水中氧元素的来源是乙酸;
(3)溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热发生取代反应生成乙醇和溴化钠,反应方程式是CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr,此反应将卤代烃类物质转化为醇类物质;
(4)苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸在加热时发生反应生成硝基苯和水,反应方程式是 +HNO3 +H2O,反应类型是取代反应。
【分析】(1)乙醇和浓硫酸混合物加热到170℃发生消去反应生成乙烯,结合消去反应的特征分析;
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,据此分析;
(3)溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热发生取代反应生成乙醇和溴化钠;
(4)苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸在加热时发生反应生成硝基苯和水,书写方程式时注意标注反应条件,据此解答。
19.【答案】(1)
(2)吸收HBr气体中的Br2蒸气;D中石蕊溶液变红,E中产生浅黄色沉淀
(3)NaOH溶液的底部有无色油珠产生,液面上产生白雾
(4)DEF
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】(1)容器A中苯与溴在铁的催化作用下发生取代反应,其反应的化学方程式为:;
(2)E试管中硝酸银溶液是用于检验苯与溴反应过程中是否生成HBr,故应除去HBr中可能混有的溴蒸汽,因此C试管中苯的作用是吸收HBr中混有的溴蒸汽;HBr气体溶于水后显酸性,故D试管中紫色石蕊试液变红;同时HBr能与AgNO3反应生成AgBr沉淀,为淡黄色,故E试管中可观察到由淡黄色沉淀生成;
(3)A试管中发生反应生成FeBr3、HBr和溴苯;其中溴苯的密度比水大,且与水不互溶,故可观察到NaOH溶液底部有无色油状物质生成;HBr具有挥发性,能与空气中水蒸气形成小液滴,故可观察到偶白雾产生;生成的FeBr3能与NaOH反应,生成Fe(OH)3红褐色絮状沉淀;
(4)上述装置中,D试管和E试管内的导管都没有伸入液面下,可起到防倒吸作用;装置F中倒置的漏斗也可以起到防倒吸的作用;
【分析】(1)容器A中发生苯与溴的取代反应;
(2)根据E试管的用途确定C试管的作用;
(3)A试管中发生反应生成FeBr3、HBr和溴苯,根据其与NaOH发生的反应进行分析;
(4)根据防倒吸原理进行分析;
20.【答案】(1)C9H8O4
(2)B
(3)
(4)
(5) Al(OH) 3+3HCl=AlCl3+3H2O;NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑ + H2O;④;②;①
【知识点】有机物中的官能团;取代反应;有机分子式的推断与计算;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】(1)由结构式 写出阿司匹林的分子式:C9H8O4;(2) 中含酯基、-COOH,A、酯基和羧基能与氢氧化钠溶液反应,故A不符;
B、硫酸钠溶液不能与官能团作用,故B选;
C、羧基和碳酸钠溶液反应,故C不符;
D、稀硫酸作用下酯水解,故D不选。
故答案为:B;(3)水杨酸与乙酸酐(CH3CO)2O发生取代反应来制取阿司匹林,反应方程式为 ;(4)阿司匹林上羧基与NaOH反应可以得到可溶性钠盐,反应方程式为: ;(5)①因胃酸的成分为盐酸,治疗胃酸过多则选择胃舒平,因氢氧化铝可与胃酸反应,若不是胃溃疡的病人,也可服用含小苏打的药物,发生的反应为:Al(OH) 3+3HCl=AlCl3+3H2O 或. NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑ + H2O;
②麻黄碱是一种生物碱,麻黄碱的成分含有能使人兴奋的作用,国际奥委会严禁运动员服用,
故答案为:④;
③青霉素是应用广泛的抗菌药物,它本身毒性很小,而较常见的却是药物的过敏,引起不良的反应以致死亡,则使用前要进行皮肤敏感性测试,
故答案为:②;
④阿司匹林为常用的感冒用药,但因其含有水杨酸,服用过量易造成酸中毒,可静脉注射NaHCO3来降低酸性,
故答案为:①.
【分析】(1)根据结构简式确定其分子式;
(2)根据阿司匹林的结构式确定其含有的官能团,结合官能团的结构特点分析解答;
(3)水杨酸与乙酸酐(CH3CO)2O发生取代反应来分析,书写方程式时注意用箭头代替等号;
(4)阿司匹林上羧基与NaOH反应分析;
(5)用含有小苏打的药物来治疗胃酸,根据药物的成分分析解答;
21.【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。
22.【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。
23.【答案】(1)2Fe+3Br2=2FeBr3
(2) +Br2 +HBr;导管口有白雾,试管内有淡黄色的沉淀生成
(3)有溴化氢生成液体变橙色;反应放热,挥发逸出的溴蒸气溶于四氯化碳中
(4)否;挥发逸出的溴蒸气能与硝酸银溶液反应
(5)下;不溶于水;密度比水大
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】(1)在催化剂作用下,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成HBr和溴苯,反应时首先是铁和溴反应生成溴化铁,溴化铁作催化剂,则装置A中发生反应的化学方程式分别是2Fe+3Br2=2FeBr3和 +Br2 +HBr;
(2)溴化氢易挥发,能与硝酸银溶液反应产生淡黄色沉淀溴化银,则装置C中看到的现象是导管口有白雾,试管内有淡黄色的沉淀生成,由此可以证明有HBr生成;
(3)装置B内盛CCl4液体,由于反应放热,A中溴蒸气逸出,挥发逸出的溴蒸气可溶于四氯化碳中,因此实验中观察到的现象是液体变橙色;
(4)由于逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应产生溴化银沉淀,影响实验的准确性,因此如果没有B装置将A、C直接相连,是不妥当的;
(5)实验完毕后将A试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中,烧杯下层为溴苯,这说明溴苯具有不溶于水和密度比水大的性质。
【分析】(1)苯在FeBr3作催化剂的条件下,可以和溴发生取代反应;
(2)根据HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3,判断发生了取代反应;
(3)溴易溶于CCl4,显橙色;
(4)除去挥发的溴单质,防止对实验产生干扰;
(5)溴苯是为有机物,易溶于有机溶剂,不溶于水。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:132分
分值分布 客观题(占比) 12.0(9.1%)
主观题(占比) 120.0(90.9%)
题量分布 客观题(占比) 6(26.1%)
主观题(占比) 17(73.9%)
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 6(26.1%) 12.0(9.1%)
非选择题 17(73.9%) 120.0(90.9%)
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 热化学方程式 2.0(1.5%) 3
2 有机分子式的推断与计算 10.0(7.6%) 20
3 烷烃 8.0(6.1%) 13
4 苯的结构与性质 70.0(53.0%) 1,2,3,4,6,10,11,12,13,15,16,19,23
5 乙酸的化学性质 2.0(1.5%) 6
6 有机物中的官能团 27.0(20.5%) 7,17,20,22
7 煤的干馏和综合利用 7.0(5.3%) 16
8 有机物的结构式 6.0(4.5%) 8
9 苯的同系物及其性质 30.0(22.7%) 4,5,8,9,14,17
10 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 2.0(1.5%) 3
11 乙醇的化学性质 2.0(1.5%) 6
12 化学平衡常数 13.0(9.8%) 9,14
13 酯化反应 14.0(10.6%) 18,21
14 药物的主要成分和疗效 10.0(7.6%) 20
15 化学平衡移动原理 6.0(4.5%) 9
16 弱电解质在水溶液中的电离平衡 2.0(1.5%) 3
17 化学反应速率 7.0(5.3%) 14
18 取代反应 41.0(31.1%) 7,17,18,20,21,22
19 烯烃 8.0(6.1%) 13
20 同分异构现象和同分异构体 12.0(9.1%) 7,21
21 乙烯的实验室制法 8.0(6.1%) 18
22 焓变和熵变 6.0(4.5%) 9
23 化学平衡状态的判断 13.0(9.8%) 9,14
24 加成反应 13.0(9.8%) 17,21
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