山东省烟台市招远市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 山东省烟台市招远市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-05-26 09:31:54

文档简介

2023—2024学年度第二学期期中月考试题
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Ca 40 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式 B. 反二丁烯的球棍模型
C. 乙炔的分子的填充模型 D. 丙烯的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖的分子式C6H12O6,实验式:CH2O,故A错误;
B.反-2-丁烯的结构中,两个-H位于双键的两侧,球棍模型为:,故B错误;
C.乙炔分子的空间构型为直线型,四个原子在一条直线上,填充模型为:,故C错误;
D.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,其键线式为,故D正确。
答案选D。
2. 生产、生活中处处有化学,化学是人类进步的关键。下列说法正确的是
A. “糖油粑粑”是一道传统美食,制作时加入蔗糖作配料,蔗糖属于单糖
B. 航空材料中用到聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
C. 成熟的苹果汁能与银氨溶液发生反应,是因为苹果中含有大量的淀粉和纤维素
D. 高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用了聚四氟乙烯板,其能使Br2的CCl4溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.蔗糖属于二糖,不属于单糖,A错误;
B.聚乙炔能形成大的离域π键共轭体系(与苯环的原理类似),π电子可以在C原子之间比较自由的运动,所以聚乙炔能像金属一样具有导电性,B正确;
C.成熟苹果的汁液能与银氨溶液反应,是因为苹果汁中存在葡萄糖,并不是因为其含有大量的淀粉和纤维素,C错误;
D.聚四氟乙烯中没有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,也不存在其他能与溴反应的结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 用新制的氢氧化铜可以鉴别乙醛、乙酸、乙酸乙酯
B. 苯中含少量苯酚,可加入浓溴水,充分反应后过滤除去
C. 向溴乙烷中加硝酸酸化的AgNO3溶液可检验是否含有溴元素
D. 向氨水中逐滴加入硝酸银溶液可制备银氨溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制的氢氧化铜可检验醛基,加热出现砖红色沉淀;乙酸与氢氧化铜反应,溶液变澄清,颜色仍为蓝色;乙酸乙酯为无色油状液体,与新制氢氧化铜悬浊液分层,故可以鉴别三者,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚,但三溴苯酚与苯互溶,过滤无法分开,B错误;
C.溴乙烷在碱性条件下水解,用硝酸调节成酸性环境,再用硝酸银溶液进行检验,C错误;
D.向硝酸银溶液中逐滴加入氨水,至产生的沉淀恰好完全溶解,可制备银氨溶液,D错误;
故选A。
4. 有机化合物M的分子式为C9H12,下列说法错误的是
A. 有机物M不管是否含有苯环,在一定条件下都能发生氧化反应
B. M的含苯环的同分异构体有8种(不考虑立体异构)
C. 有机物M的一种结构为 ,分子中所有碳原子均可处于同一平面上
D. 有机物M的一种结构为 ,该有机物能与溴单质发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物属于烃,在一定条件下都能够与氧气发生燃烧反应产生CO2和H2O,燃烧反应属于氧化反应,选项A正确;
B.分子式为C9H12,属于芳香烃,则除苯环外还有-C3H7,若有1个取代基,则为丙基,有-CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH3;2个取代基有-CH3、-C2H5,可以有邻间对三种;还可以是3个-CH3,有三种,共有2+3+3=8种,选项B正确;
C. 分子结构中均含有饱和碳原子,所有的碳原子一定不处于同一平面上,选项C错误;
D.有机物M的一种结构为 ,该有机物中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应,选项D正确;
答案选C。
5. 某有机物在抗真菌和抑制组胺活性物质释放等方面有广泛应用,其结构如图。下列说法不正确的是
A. 该物质能与FeCl3发生显色反应
B. 该分子中共平面的碳原子最多有15个
C. 该物质与H2完全加成后的产物中含5个手性碳原子
D. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗3molBr2
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物结构中存在酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,故A正确;
B.如图所示,两个苯环各确定一个平面,一个碳碳双键确定一个平面,可以通过旋转碳碳单键使其共面,所以该分子中共平面的碳原子最多有15个,故B正确;
C.该物质与H2完全加成后的产物是,含有4个手性碳原子,故C错误;
D.1mol该物质与足量溴水反应,酚羟基的邻位和对位可以发生取代反应,碳碳双键可以发生加成反应,所以最多可消耗3molBr2,故D正确;
故选C。
6. 下图为合成有机化工原料H的转化步骤。下列说法正确的是
A. H的化学式为 B. 的反应条件为氢氧化钠乙醇溶液,加热
C. M为丙烯酸 D. 整个过程中的反应类型只有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A.由H的键线式结构可知,H的化学式为,A项错误;
B.为卤代烃的水解反应,反应条件为氢氧化钠水溶液,加热,B项错误;
C.G与M发生酯化反应生成H,因此M的结构为,其名称为丙炔酸,C项错误;
D.E→F为烯烃的加成反应,F→G为卤代烃的取代反应,G→H为醇和羧酸的取代(酯化)反应,D项正确;
答案选D。
7. 药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其合成的一步反应如下。下列说法正确的是
A. X分子中的官能团是羧基和醚键
B. 可用或溶液鉴别X和Y
C. 1 mol Z最多能跟4 mol NaOH发生反应
D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.从结构可以看出,-OCO-中存在碳氧双键的不是醚键,故A错误;
B.碳酸氢钠只能和羧基反应只有X中有羧基,铁离子遇到酚羟基显紫色只有Y中有酚羟基,可用NaHCO3或FeCl3溶液鉴别X和Y,故B正确;
C.1molZ能水解出2molCH3COOH、1mol,1mol消耗5molNaOH,故C错误;
D.X、Z不能被酸性高锰酸钾氧化,不能使酸性高锰酸钾褪色,故D错误;
故选B。
8. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行实验室制乙烯
B. 用图②装置进行实验室制取并收集乙酸乙酯
C. 用图③装置验证溴乙烷消去反应生成烯烃
D. 用图④装置进行苯和溴苯的分离
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制乙烯应控制反应温度为170℃,温度计水银球应浸入反应体系,A错误;
B.乙酸乙酯制备应采用饱和溶液进行收集,为了防止倒吸而不能将导管口浸入液面,B错误;
C.溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应,产物为乙烯,能使溴的四氯化碳溶液褪色,用图③装置验证溴乙烷消去反应生成烯烃,C正确;
D.苯和溴苯是互溶液体,使用蒸馏的方法即可分离,此蒸馏装置中温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,D错误;
故选C。
9. 中药杜仲中某种黄酮类化合物结构如图。下列关于该分子的说法错误的是
A. 所有碳原子可能共平面
B. 含有3种官能团
C. 能发生氧化、加成、取代和还原反应
D. 1mol该化合物和溴水反应,最多消耗4mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.该结构中含有酮羰基的六元环上存在两个直接相连的饱和碳原子,为sp3杂化,空间构型为四面体形,所以分子中所有碳原子不可能共平面,故A错误;
B.从其结构可知分子中含有羟基、酮羰基、醚键3种官能团,故B正确;
C.分子中含有羟基能发生氧化反应,含有苯环、酮羰基可发生加成、还原反应,苯环上羟基邻、对位氢原子可发生取代反应,故C正确。
D.分子中含有酚羟基,且苯环上羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代,取代1molH原子,消耗1molBr2,所以1mol该化合物和溴水反应,最多消耗4molBr2,故D正确;
故答案为:A。
10. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 可用酸性溶液检验粗品中的环己烯
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
【答案】A
【解析】
【详解】A.环己烯中的碳碳双键使高锰酸钾褪色,环己醇也能使高锰酸钾褪色,A错误;
B.饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B正确;
C.环已烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相从分液漏斗上口倒出,C正确;
D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计等,D正确;
答案选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象和结论
A 将苯、液溴与铁粉充分混合,将生成的气体先后导入盛有溶液的洗气瓶 溶液中产生淡黄色沉淀,苯与液溴发生了取代反应
B 取20%的麦芽糖溶液于试管中,加入适量稀后水浴加热,冷却后先加足量溶液,再加入适量新制悬浊液并加热煮沸 生成砖红色沉淀,说明麦芽糖已水解
C 加热与浓的混合液至,将生成的气体导入溴水中 溴水褪色,证明乙醇发生了消去反应
D 取1-溴丙烷和饱和氢氧化钾乙醇溶液,均匀加热,将产生的气体通入稀酸性高锰酸钾溶液中 若高锰酸钾溶液褪色,则有丙烯生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.液溴易挥发,发生反应后的气体经过溴的四氯化碳溶液后能除去溴蒸气,若再通入硝酸银溶液中产生淡黄色沉淀,说明有HBr生成,发生了取代反应,A正确;
B.麦芽糖本身就含有醛基,具有还原性,无论有无水解都会和新制氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀,B错误;
C.浓硫酸能使部分乙醇炭化,C与浓硫酸反应会生成二氧化硫,二氧化硫也能使溴水褪色,C错误;
D.乙醇易挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,该过程未进行乙醇的除杂,不能证明发生了消去反应,D错误;
故选A
12. 立体异构包括对映异构、顺反异构等。有机物M(2-羟基丁酸)存在如下转化关系。下列说法错误的是
A. M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种
B. N分子一定存在顺反异构
C. N分子可能含有5种化学环境的氢原子
D. L的同分异构体不可能同时具有顺反异构和对映异构
【答案】CD
【解析】
【分析】有机物M(2-羟基丁酸):,在浓硫酸的条件下加热,发生消去反应,生成N的结构简式为:,与发生加成反应,生成L的结构简式为:,L在的水溶液中加热发生水解反应,酸化后得到M。
【详解】A.有机物M(2-羟基丁酸)为,官能团为羟基和羧基2种,与M具有相同官能团的有机物有、、、共4种同分异构体,A正确;
B.N的结构简式为:,一定存在顺反异构,B正确;
C.N的结构简式为:,含有4种化学环境的氢原子,C错误;
D.L的结构简式为:,其同分异构体中可能为,具有顺反异构和对映异构,D错误;
故选CD。
13. 布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率的合成路线。下列说法错误的是
A. 甲中最多有8个碳原子共平面 B. 乙转化为丙为还原反应
C. 与丙有相同官能团的同分异构体只有6种 D. 丁与X具有相同的官能团
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲中苯环上的6个碳原子共平面,和苯环直接相连的碳原子也共平面,以该碳原子为中心,取代基上与该碳原子直接相连的碳原子与其共面,以此类推,取代基上还有一个碳原子与它们共面,所以总共是6+1+1+1=9,所以最多有9个碳原子共平面,A选项错误;
B.乙转化为丙是在催化剂的作用下,碳氧双键与氢气发生加成反应生成的 ,是加成反应或还原反应,B选项正确;
C.与丙有相同官能团即含有-OH,除了苯环外,取代基有6个C原子,并且可以是一取代、二取代、三取代等取代方式,所以同分异构体种类远远超过6种,C选项错误;
D.根据反应可知X为乙酸,与丁中都含有-COOH,含有相同的官能团,D选项正确;
答案选AC。
14. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
自由基中间产物越稳定,产物选择性越高,某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图:
下列说法正确的是
A. 异丁烷的二溴代物有两种
B. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
C. 反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
【答案】D
【解析】
【详解】A.异丁烷的二溴代物有、、,共三种,故A错误;
B.根据异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,故B错误;
C.反应过程中异丁烷形成的自由基 比 稳定,故C错误;
D.根据在烷烃光照条件下发生卤代反应的机理图,光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤,故D正确;
选D。
15. 对羟基苯甲醛是一种用途极为广泛的有机合成中间体。主要工业合成路线有以下两种:
下列说法错误的是
A. ①的反应类型为加成反应
B. 两种途径获得的对羟基苯甲醛中都可能引入副产物
C. 对羟基苯甲醛和对甲基苯酚可以用饱和溴水、银氨溶液鉴别
D. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据物质分子结构的变化可知:反应①是甲醛的酮羰基断开双键中较活泼的碳氧键,苯酚羟基对位上碳氢键断裂,氢原子和碳原子分别连在碳氧双键两端的原子上,故该反应类型为加成反应,故A正确;
B.由于对羟基苯甲醇和对甲基苯酚中都含有酚羟基,在②、③转化过程中酚羟基易被氧化,从而产生副产物,故B正确;
C.对羟基苯甲醛和对甲基苯酚中都含有酚羟基,且羟基邻位上有氢原子,故都可以与饱和溴水反应产生白色沉淀,故不能用饱和溴水鉴别两种物质,故C错误;
D.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的还有:邻甲基苯酚、间甲基苯酚、苯甲醇、苯甲醚,共4种,故D正确;
答案选C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 利用芳香烃合成中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下:
已知:i.RCHO+R'CH2NO2+H2O (R、表示烃基或氢)
ii.
(1)E的反式结构简式是___________。
(2)的化学方程式___________。
(3)有机物M是B的同系物,相对分子质量比B大28,M分子的苯环上有两个取代基。符合M的结构有___________种,其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为的M的结构简式为___________。
(4) 转化为 ,同时生成,理论上需要的物质的量是___________。
(5)J→芬坎法明的转化过程如下图,写出的化学方程式___________。
【答案】(1) (2) +2NaOH +2NaBr+2H2O
(3) ①. 15 ②.
(4)4 (5) +CH3CHO
【解析】
【分析】A到B发生了取代反应,B为,A为甲苯,B发生水解得到C,C为苯甲醇,C发生催化氧化得到D,D为苯甲醛 ,参照题中信息,D发生反应得到E,E为:;E与H发生双烯烃与单烯烃的成环反应,故H为: ,G到H发生卤代烃的消去反应,G为 ,F到G发生加成反应,F为 ;I到J发生加成反应,J经过反应得到产物。
【小问1详解】
根据分析,E为:,反式结构简式为:;
【小问2详解】
根据分析,G到H发生卤代烃的消去反应,G为 ,G到H的化学方程式为: +2NaOH +2NaBr+2H2O;
【小问3详解】
B为,M比B的相对分子质量大28,故M比B多两个-CH2-,M分子的苯环上有两个取代基:若苯环上的取代基为丙基(正丙基和异丙基)和氯原子,苯环上的取代有邻、对、间位三种,共有6种;若苯环上的取代基为:-C2H5,-CH2Cl,有邻、对、间位三种取代,共有3种,若苯环上的取代基为-CH3、-CHClCH3(或-CH2CH2Cl),各有有邻、对、间位三种,共有6种,综上共15种;含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为的M的结构简式为:;
小问4详解】
1mol苯环消耗3molH2,1mol双键消耗1mol H2,故1mol该物质理论上需要的物质的量是4mol;
【小问5详解】
J到X发生加成反应,X发生消去反应,得到的产物再发生加成反应得到产物,故的化学方程式: +CH3CHO→。
17. 沉香中含有镇静的成分,能够有效地缓解失眠症。
(1)沉香螺醇是沉香香气的主要成分之一,它结构简式如右图所示,其分子式为___________,下列有关沉香螺醇的说法正确的是___________。
A.沉香螺醇中所有碳原子在同一平面上
B.沉香螺醇能发生取代反应
C.沉香螺醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.沉香螺醇能被催化氧化
E.沉香螺醇能发生消去反应
(2)从沉香中还可以分离出角鲨烯,分子式为,其结构简式如下图所示:
角鲨烯与乙烯是否互为同系物___________(填“是”或“否”)。检验角鲨烯中官能团可选用的试剂是___________。
(3)①1,3-丁二烯可以发生反应,如图a所示。沉香的香气与呋喃类化合物有关,呋喃的结构简式如图b所示,与1,3-丁二烯类似,呋喃也可以发生反应,请写出呋喃与马来酸酐(图c)发生反应的化学方程式(可以不写条件)___________。
②呋喃可以与氢气发生加成反应得到四氢呋喃,请写出两种符合下列条件的四氢呋喃的同分异构体___________。
i.具有环状结构 ii.能发生消去反应 iii.能在铜的催化下被氧气氧化
③四氢呋喃是一种重要的有机原料,它可以直接被硝酸氧化为丁二酸(硝酸被还原为氮氧化合物)。工业上也可采用如下方法合成丁二酸:
评价上述方法合成丁二酸比四氢呋喃直接氧化法的优点:___________。
【答案】(1) ①. ②. BCE
(2) ①. 否 ②. 酸性溶液
(3) ①. ②. ③. 反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%
【解析】
【小问1详解】
①根据沉香螺醇结构式得到其分子式为C15H26O;
②根据分析得到:
A.沉香螺醇中有1个饱和碳原子连了4个碳原子,所以所有碳原子不在同一平面上,故A错误;
B.沉香螺醇中的碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.沉香螺醇中羟基能发生取代反应,故C正确;
D.沉香螺醇中羟基所连碳原子上没有H,不能被氧化铜氧化,故D错误;
E.沉香螺醇中羟基所连碳原子的邻位碳原子上有H,能发生消去反应,故E正确;
故答案为:
①C15H26O
②BCE
【小问2详解】
①鲨烯中含有的官能团的名称为碳碳双键;角鲨烯与乙烯不互为同系物,乙烯中只有一个双键,角鲨烯有6个双键,两者结构不相似;
②1mol角鲨烯有6mol碳碳双键,可与6molH2发生加成反应;角鲨烯中官能团为碳碳双键,检验碳碳双键可选用的试剂是酸性KMnO4溶液,若有碳碳双键,对应的现象为酸性KMnO4溶液紫色褪去
故答案为:
①否
②酸性高锰酸钾溶液
【小问3详解】
①模仿图a,呋喃与马来酸酐发生Diels-Alder反应化学方程式为;
②题干的要求:有环状结构、与羟基相连碳原子邻位碳原子上有氢原子、与羟基相连碳原子上有氢原子,符合要求的结构为:;
③反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%,无污染,绿色、环保;
故答案为:


③反应物全部转化为目标生成物,原料利用率达到100%;
18. 2-氨-3-氯苯甲酸是重要的医药中间体,其制备流程如图:
回答下列相关问题:
(1)的名称是___________,反应①化学方程式为___________。
(2)A的分子式为,写出其结构简式___________,反应④的反应类型为___________。
(3)事实证明上述流程的目标产物的产率很低,据此,研究人员提出将步骤⑤设计为以下三步,产率有了一定提高。
请从步骤⑤产率低的原因进行推测,上述过程能提高产率的原因可能是___________。
(4)以为主要原料,设计合成路线,用最少的步骤制备聚合物:___________。
【答案】(1) ①. 邻硝基甲苯(2-硝基甲苯) ②. +HNO3+H2O
(2) ①. ②. 取代反应
(3)利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的取代
(4)
【解析】
【分析】甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯中甲基被氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸中硝基被还原生成A,则A为;A发生经过反应④、⑤、⑥生成2-氨-3-氯苯甲酸,则2-氨-3-氯苯甲酸的结构简式为。
【小问1详解】
的名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯;反应①是甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯,化学方程式为+HNO3+H2O;
【小问2详解】
由分析可知,A的结构简式为;反应④是和反应生成,该反应为取代反应;
【小问3详解】
步骤⑤产率低的原因可能是存在氯原子取代羧基的另一个间位氢原子,从而影响产率,新方案利用磺酸基占位,减少5号位上H原子的取代,然后再还原,从而提高了产率;
【小问4详解】
在酸性条件下水解得到,发生缩聚反应得到,则合成路线为。
19. 某化学兴趣小组设计图甲装置制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
物质的性质数据如下表所示:
物质 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤i.在图甲干燥的仪器a中加入24.4g苯甲酸、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ii.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤iii.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤iv.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为___________,步骤i中选择的仪器a的容积大小为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是___________。判断酯化反应接近反应限度的现象为___________。
(3)本实验一般可采用的加热方式为___________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是___________,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为___________。
(5)步骤iv操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为___________(填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. B
(2) ①. 使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率 ②. 油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变)
(3)水浴加热 (4) ①. 除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质 ②. 除去残留的水
(5)苯甲酸 (6)85.0
【解析】
【分析】由题中信息可知,苯甲醇和异丙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成苯甲酸异丙酯,得到的粗产品经水洗、饱和碳酸钠溶液洗涤、再水洗后,分液,有机层经无水硫酸镁干燥,过滤,滤液经蒸馏得到较纯的产品,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,图甲中仪器a的名称为三颈烧瓶或三颈瓶,由题干信息可知,在仪器a中加入24.4g苯甲酸体积约为20mL、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,则一共体积约为50mL,根据液体体积不超过容器容积的一半可知,步骤i中选择的仪器a的容积大小为100mL,故答案为:三颈烧瓶或三颈瓶;B;
【小问2详解】
该反应为可逆反应,由于异丙醇沸点低易挥发,要保证苯甲酸反应完全,所以异丙醇需过量,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率,当油水分离器中水面保持稳定,说明反应达到平衡即酯化反应接近反应限度;故答案为:使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变);
【小问3详解】
由题干操作步骤可知,实验温度为70℃低于水的沸点100℃,故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热,故答案为:水浴加热;
【小问4详解】
苯甲酸微溶于水,所以用饱和碳酸钠溶液洗,除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质,然后第二次水洗的目的是除去残留的碳酸钠;再加入无水硫酸镁是为了除去残留的水,
故答案为:除去剩余的硫酸和苯甲酸等酸性杂质;除去残留的水;
【小问5详解】
苯甲酸异丙酯的沸点为218℃,则对粗产品进行精制,蒸馏收集218℃的馏分,如果温度计水银球偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为苯甲酸,故答案为:苯甲酸;
【小问6详解】
24.4g苯甲酸的物质的量为=0.2mol,20mL异丙醇的物质的物质的量为≈0.26mol,则醇过量,根据反应,理论上得到苯甲酸异丙酯的物质的量为0.2mol,则产率为×100%=85.0%,故答案为:85.0。
20. 氯霉素(H)的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;A→B反应类型为_______。
(2)C→D的化学方程式为_______;符合下列条件的E的同分异构体有_______种。
①含有酚羟基和氨基 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应
(3)F的结构简式为_______;试剂a为_______;G中含氧官能团有_______种。
(4)根据上述信息,写出以乙烯为主要原料制备的合成路线__________。
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②. 加成反应
(2) ①. ②. 15
(3) ①. ②. 浓硝酸和浓硫酸 ③. 2
(4)
【解析】
【分析】A的分子式为C8H8,结合B的结构简式,推知A为,B发生消去反应生成C,C与2分子HCHO之间发生加成反应生成D,D与氨气发生取代反应生成E,对比E、G的结构,E发生水解反应生成F,F发生硝化反应生成G,故F为,G发生信息中反应生成H,H的结构简式为。
【小问1详解】
A的名称为苯乙烯;A为与水加成生成B,A→B反应类型为加成反应。故答案为:苯乙烯;加成反应;
【小问2详解】
C与2分子HCHO之间发生加成反应生成D,C→D化学方程式为;符合下列条件的E的同分异构体有15种。①含有酚羟基和氨基 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应,除去残基为-C4H8ON,要有-NH2,又要能水解,能形成如下5种基团、,分别位于酚羟基的邻间对三个位置,共15种。
故答案为:;15;
【小问3详解】
F发生硝化反应生成G,故F的结构简式为;试剂a为浓硝酸和浓硫酸;G中含氧官能团有硝基和羟基2种。故答案为:;浓硝酸和浓硫酸;2;
【小问4详解】
根据上述信息,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,氧化得到乙醛,与乙烯生成,在酸性条件下得到,浓硫酸,加热条件下得到产物,以乙烯为主要原料制备的合成路线。故答案为:。2023—2024学年度第二学期期中月考试题
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Ca 40 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列化学用语表述正确的是
A. 葡萄糖的实验式 B. 反二丁烯的球棍模型
C. 乙炔的分子的填充模型 D. 丙烯的键线式:
2. 生产、生活中处处有化学,化学是人类进步的关键。下列说法正确的是
A. “糖油粑粑”是一道传统美食,制作时加入蔗糖作配料,蔗糖属于单糖
B. 航空材料中用到聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
C. 成熟的苹果汁能与银氨溶液发生反应,是因为苹果中含有大量的淀粉和纤维素
D. 高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用了聚四氟乙烯板,其能使Br2的CCl4溶液褪色
3. 下列说法正确的是
A. 用新制的氢氧化铜可以鉴别乙醛、乙酸、乙酸乙酯
B. 苯中含少量苯酚,可加入浓溴水,充分反应后过滤除去
C. 向溴乙烷中加硝酸酸化的AgNO3溶液可检验是否含有溴元素
D. 向氨水中逐滴加入硝酸银溶液可制备银氨溶液
4. 有机化合物M的分子式为C9H12,下列说法错误的是
A. 有机物M不管是否含有苯环,在一定条件下都能发生氧化反应
B. M的含苯环的同分异构体有8种(不考虑立体异构)
C. 有机物M的一种结构为 ,分子中所有碳原子均可处于同一平面上
D. 有机物M一种结构为 ,该有机物能与溴单质发生加成反应
5. 某有机物在抗真菌和抑制组胺活性物质释放等方面有广泛应用,其结构如图。下列说法不正确的是
A. 该物质能与FeCl3发生显色反应
B. 该分子中共平面的碳原子最多有15个
C. 该物质与H2完全加成后的产物中含5个手性碳原子
D. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗3molBr2
6. 下图为合成有机化工原料H的转化步骤。下列说法正确的是
A. H的化学式为 B. 的反应条件为氢氧化钠乙醇溶液,加热
C. M为丙烯酸 D. 整个过程中的反应类型只有2种
7. 药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其合成的一步反应如下。下列说法正确的是
A. X分子中的官能团是羧基和醚键
B. 可用或溶液鉴别X和Y
C. 1 mol Z最多能跟4 mol NaOH发生反应
D. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
8. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行实验室制乙烯
B. 用图②装置进行实验室制取并收集乙酸乙酯
C. 用图③装置验证溴乙烷消去反应生成烯烃
D. 用图④装置进行苯和溴苯的分离
9. 中药杜仲中某种黄酮类化合物结构如图。下列关于该分子的说法错误的是
A. 所有碳原子可能共平面
B. 含有3种官能团
C. 能发生氧化、加成、取代和还原反应
D. 1mol该化合物和溴水反应,最多消耗4mol
10. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 可用酸性溶液检验粗品中的环己烯
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象和结论
A 将苯、液溴与铁粉充分混合,将生成的气体先后导入盛有溶液的洗气瓶 溶液中产生淡黄色沉淀,苯与液溴发生了取代反应
B 取20%的麦芽糖溶液于试管中,加入适量稀后水浴加热,冷却后先加足量溶液,再加入适量新制悬浊液并加热煮沸 生成砖红色沉淀,说明麦芽糖已水解
C 加热与浓的混合液至,将生成的气体导入溴水中 溴水褪色,证明乙醇发生了消去反应
D 取1-溴丙烷和饱和氢氧化钾乙醇溶液,均匀加热,将产生的气体通入稀酸性高锰酸钾溶液中 若高锰酸钾溶液褪色,则有丙烯生成
A. A B. B C. C D. D
12. 立体异构包括对映异构、顺反异构等。有机物M(2-羟基丁酸)存在如下转化关系。下列说法错误的是
A. M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种
B. N分子一定存在顺反异构
C. N分子可能含有5种化学环境的氢原子
D. L的同分异构体不可能同时具有顺反异构和对映异构
13. 布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率合成路线。下列说法错误的是
A. 甲中最多有8个碳原子共平面 B. 乙转化为丙为还原反应
C. 与丙有相同官能团同分异构体只有6种 D. 丁与X具有相同的官能团
14. 烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
自由基中间产物越稳定,产物选择性越高,某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物比例,结果如图:
下列说法正确的是
A. 异丁烷的二溴代物有两种
B. 丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
C. 反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
15. 对羟基苯甲醛是一种用途极为广泛的有机合成中间体。主要工业合成路线有以下两种:
下列说法错误的是
A. ①的反应类型为加成反应
B. 两种途径获得的对羟基苯甲醛中都可能引入副产物
C. 对羟基苯甲醛和对甲基苯酚可以用饱和溴水、银氨溶液鉴别
D. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 利用芳香烃合成中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下:
已知:i.RCHO+R'CH2NO2+H2O (R、表示烃基或氢)
ii.
(1)E的反式结构简式是___________。
(2)的化学方程式___________。
(3)有机物M是B的同系物,相对分子质量比B大28,M分子的苯环上有两个取代基。符合M的结构有___________种,其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为的M的结构简式为___________。
(4) 转化为 ,同时生成,理论上需要的物质的量是___________。
(5)J→芬坎法明的转化过程如下图,写出的化学方程式___________。
17. 沉香中含有镇静的成分,能够有效地缓解失眠症。
(1)沉香螺醇是沉香香气的主要成分之一,它结构简式如右图所示,其分子式为___________,下列有关沉香螺醇的说法正确的是___________。
A.沉香螺醇中所有碳原子在同一平面上
B.沉香螺醇能发生取代反应
C.沉香螺醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.沉香螺醇能被催化氧化
E.沉香螺醇能发生消去反应
(2)从沉香中还可以分离出角鲨烯,分子式为,其结构简式如下图所示:
角鲨烯与乙烯是否互为同系物___________(填“是”或“否”)。检验角鲨烯中官能团可选用的试剂是___________。
(3)①1,3-丁二烯可以发生反应,如图a所示。沉香的香气与呋喃类化合物有关,呋喃的结构简式如图b所示,与1,3-丁二烯类似,呋喃也可以发生反应,请写出呋喃与马来酸酐(图c)发生反应的化学方程式(可以不写条件)___________。
②呋喃可以与氢气发生加成反应得到四氢呋喃,请写出两种符合下列条件的四氢呋喃的同分异构体___________。
i.具有环状结构 ii.能发生消去反应 iii.能在铜的催化下被氧气氧化
③四氢呋喃是一种重要的有机原料,它可以直接被硝酸氧化为丁二酸(硝酸被还原为氮氧化合物)。工业上也可采用如下方法合成丁二酸:
评价上述方法合成丁二酸比四氢呋喃直接氧化法的优点:___________。
18. 2-氨-3-氯苯甲酸是重要的医药中间体,其制备流程如图:
回答下列相关问题:
(1)的名称是___________,反应①化学方程式为___________。
(2)A的分子式为,写出其结构简式___________,反应④的反应类型为___________。
(3)事实证明上述流程的目标产物的产率很低,据此,研究人员提出将步骤⑤设计为以下三步,产率有了一定提高。
请从步骤⑤产率低的原因进行推测,上述过程能提高产率的原因可能是___________。
(4)以为主要原料,设计合成路线,用最少的步骤制备聚合物:___________。
19. 某化学兴趣小组设计图甲装置制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
物质的性质数据如下表所示:
物质 相对分子质量 密度/ 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤i.在图甲干燥的仪器a中加入24.4g苯甲酸、20mL异丙醇和10mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ii.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤iii.将图甲仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤iv.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为___________,步骤i中选择的仪器a的容积大小为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是___________。判断酯化反应接近反应限度的现象为___________。
(3)本实验一般可采用的加热方式为___________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是___________,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为___________。
(5)步骤iv操作时应收集的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为___________(填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%(保留3位有效数字)。
20. 氯霉素(H)的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称为_______;A→B反应类型为_______。
(2)C→D的化学方程式为_______;符合下列条件的E的同分异构体有_______种。
①含有酚羟基和氨基 ②苯环上有两个取代基 ③能发生水解反应
(3)F的结构简式为_______;试剂a为_______;G中含氧官能团有_______种。
(4)根据上述信息,写出以乙烯为主要原料制备的合成路线__________。
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