《学霸笔记 同步精讲》专题3测评(A) 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题3测评(A) 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 490.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
专题3测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列说法正确的是( )。
A.丙烷的空间填充模型是
B.C2H4与C3H6一定互为同系物
C.属于芳香烃
D.和互为同分异构体
答案:C
解析:是丙烷的球棍模型,A项错误。C2H4与C3H6,前者为乙烯,官能团为碳碳双键,后者可能为环丙烷或丙烯,两者结构不一定相似,所以不一定互为同系物,B项错误。含有苯环且仅含有碳、氢两种元素,因此属于芳香烃,C项正确。由甲烷为正四面体结构可知和为同种物质,D项错误。
2.已知乙烯是一种植物生长调节剂,某小组做了如下三组对照实验来证实乙烯对植物生长的调节作用。
实验①:集气瓶中放青色、未熟的水果,在空气中盖上玻璃片。
实验②:集气瓶中放青色、未熟的水果,通入一定量的乙烯后盖上玻璃片。
实验③:集气瓶中放青色、未熟的水果,瓶底加入少量酸性高锰酸钾溶液后盖上玻璃片。
该三组实验中,水果成熟的先后顺序为( )。
A.①②③ B.②①③
C.②③① D.①③②
答案:B
解析:②中通入乙烯,对水果具有催熟作用,最先成熟;由于水果成熟过程中会产生乙烯,对水果具有催熟作用,但产生的乙烯易被酸性高锰酸钾溶液氧化,故③中产生的乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化吸收,成熟最慢,则成熟先后顺序为②①③,B项正确。
3.下列有关石油、煤、天然气的叙述正确的是( )。
A.石油经过催化重整可得到芳香烃
B.煤中含有的苯、甲苯等可通过干馏得到
C.石油的分馏、煤的气化和液化都属于化学变化
D.石油、煤、天然气、可燃冰、沼气都属于化石燃料
答案:A
解析:煤是复杂的混合物,不含苯、甲苯,煤经过干馏后生成苯、甲苯,B项错误。石油的分馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化,C项错误。沼气不属于化石燃料,D项错误。
4.下列属于取代反应的是( )。
A.甲烷完全燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O
B.乙烯通入溴水中:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
C.甲烷与Cl2光照条件下反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D.乙烯在一定条件下生成聚乙烯:nCH2CH2 CH2—CH2
答案:C
解析:甲烷完全燃烧是氧化反应;乙烯和溴水反应是加成反应;甲烷和氯气在光照条件下反应是取代反应;乙烯在一定条件下生成聚乙烯是加聚反应。
5.桶烯的结构简式如图所示,下列有关说法不正确的是( )。
A.桶烯分子中所有原子在同一平面上
B.桶烯在一定条件下能发生加聚反应
C.桶烯与苯乙烯(C6H5CHCH2)互为同分异构体
D.桶烯的一氯代物只有两种
答案:A
解析:桶烯分子中含有饱和碳原子,与所连的4个原子形成四面体形,不可能在同一平面上,A项错误。桶烯分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,B项正确。桶烯与苯乙烯的分子式相同,都是C8H8,但两者结构不同,故互为同分异构体,C项正确。桶烯分子中只有两种不同化学环境的氢原子,其一氯代物只有两种,D项正确。
6.下列各烃分别与H2完全加成,不能生成2,2,3-三甲基戊烷的是( )。
A.
B.
C.CH2CHC(CH3)2CH(CH3)2
D.
答案:C
解析:炔烃、烯烃与氢气加成,碳骨架不发生变化。A项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合;B项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合;C项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,生成2,3,3-三甲基戊烷,符合;D项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合。
7.塑料经改造后能像金属一样导电,要使塑料聚合物导电,其内部碳原子之间必须交替地以单键与双键结合,再经掺杂处理。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是( )。
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:根据题意可知导电塑料的结构特征在于其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合。只有B项化合物内部的碳原子之间是单、双键交替,故B项正确。
8.有机物TPE具有聚集诱导发光特性,在光电材料领域应用前景广阔,其结构如右图所示。下列有关该有机物说法正确的是( )。
A.分子式为C26H22
B.属于苯的同系物
C.一氯代物有3种
D.所有的碳原子成键的方式完全相同
答案:C
解析:根据结构确定分子式为C26H20,A项错误。苯的同系物中只含一个苯环且侧链为烷基,该物质中含有多个苯环且含有碳碳双键,不是苯的同系物,B项错误。该有机物中有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有3种,C项正确。该有机物中存在碳碳双键、苯环中介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,所有的碳原子成键的方式不完全相同,D项错误。
9.泽维尔证实了光可诱发下列变化,这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中具有极高的光能利用率的原因。下列说法不正确的是( )。
A.上述变化是一个物理过程
B.X和Y互为同分异构体
C.X和Y中的所有原子可能在一个平面上
D.X和Y都可能发生加聚反应
答案:A
解析:两者为不同的有机物,上述变化是化学变化,A项错误。两者分子式相同,结构不同,X和Y互为同分异构体,B项正确。苯环、双键为平面结构,且直接相连,则X和Y中的所有原子可能在一个平面上,C项正确。两者均含碳碳双键,在一定条件下,X和Y都可发生加聚反应,D项正确。
10.下列关于甲苯的实验事实中,能够说明甲基对苯环性质产生影响的是( )。
A.甲苯能燃烧
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,生成苯甲酸()
C.甲苯可与氢气发生加成反应
D.甲苯硝化主要产物为2,4,6-三硝基甲苯()
答案:D
解析:甲苯硝化主要产物为2,4,6-三硝基甲苯,由于甲基的存在使苯环中甲基的邻、对位活性增强,D项符合。
11.乙烯吡咯烷酮是合成某药物的中间体,结构如图所示。下列说法正确的是 ( )。
A.乙烯吡咯烷酮能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色
B.乙烯吡咯烷酮分子中所有原子一定共平面
C.乙烯吡咯烷酮1H核磁共振谱图中有6组峰
D.乙烯吡咯烷酮与互为同系物
答案:A
解析:乙烯吡咯烷酮分子中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色,A项正确;乙烯吡咯烷酮分子中含有—CH3、—CH2CH3,这两种基团中的所有原子不可能共平面,B项错误;乙烯吡咯烷酮分子的结构简式为CH3CH2N(COCH3)CHCH2,1H核磁共振谱图中有5组峰,C项错误;两者结构不相似,所以两者不互为同系物,D项错误。
12.利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是( )。
A.制备溴苯 B.探究CH4与Cl2的取代反应
C.检验产物乙炔[已知实验室可用电石(CaC2)与水反应制取乙炔,制得的乙炔中通常会含有硫化氢等杂质气体] D.分离甲苯和乙醇
答案:C
解析:苯与液溴反应制备溴苯,苯与浓溴水不发生化学反应,A不能达到实验目的;甲烷与氯气混合物强光照射会发生爆炸,B不能达到实验目的;电石与饱和食盐水反应生成乙炔,其中混有H2S等杂质,通入硫酸铜溶液除去杂质气体,再通入溴水,溴水褪色,检验产物乙炔,C能达到实验目的;用蒸馏法分离甲苯和乙醇,蒸馏时温度计测量蒸气的温度,故温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处对齐,D不能达到实验目的。
13.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述不正确的是( )。
A.装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应
B.装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水小
C.最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D.甲烷的二氯代物有1种
答案:B
解析:加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,装置乙试管中收集到的液体物质是苯和甲苯,两种物质的分子中都含有苯环,在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应,A项正确;加热聚丙烯废塑料得到的不饱和烃乙烯、丙烯可以与Br2发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷和1,2-二溴丙烷,它们都是液体物质,难溶于水,密度比水大,B项错误;最后收集的气体为氢气、甲烷,燃烧产生H2O、CO2,无污染,因此可作为清洁燃料使用,C项正确;甲烷是正四面体结构,分子中只有一种H原子,其二氯代物只有1种,D项正确。
14.1,3-丁二烯()与HBr加成的能量与反应历程关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.b比a稳定
B.a、b互为同分异构体
C.生成a和b的反应均为放热反应
D.反应生成a的速率比b的慢
答案:D
解析:由图示可知,反应生成a的活化能小于生成b的活化能,相同条件下,生成a的速率大于生成b的速率,D项错误。
15.1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构如图所示。下列说法正确的是( )。
A.该有机物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机物的分子式为C18H18
C.1 mol该有机物在常温下最多能与9 mol Br2发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
答案:D
解析:苯的同系物分子中只有1个苯环,而该物质分子中含有2个苯环,且含碳碳双键,不属于苯的同系物,属于芳香烃,A项错误。由结构可知该有机物的分子式为C18H16,B项错误。其结构中只有碳碳双键可以与Br2发生加成反应,1 mol该有机物在常温下最多能与3 mol Br2发生加成反应,C项错误。苯环上的H原子可发生取代反应,碳碳双键可发生氧化反应、加成反应,D项正确。
二、非选择题:共5小题,共55分。
16.(10分)(1)下列各组中的两种有机物,可能是a.相同的物质,b.同系物,c.同分异构体。请判断它们之间的关系(用序号填空)。
①间二甲苯和乙苯: ;
②新戊烷和2,2-二甲基丙烷: ;
③2-甲基丁烷和正丁烷: ;
④1-己烯和环己烷: 。
(2)请写出下列高分子化合物的单体或由单体生成的高聚物的结构简式。
①: ;
②:
;
③CH3COOCHCHCl: 。
答案:(1)①c ②a ③b ④c
(2)①CH2CH2和CH2CHCl
②和CH2CH—CHCH2
③
解析:(2)①此高分子化合物是通过加聚反应生成的,其单体为CH2CH2和CH2CHCl;
②此高分子化合物是通过加聚反应生成的,单体是和CH2CH—CHCH2;
③此有机物分子中含有碳碳双键,通过加聚反应生成高分子化合物。
17.(11分)甲、乙、丙三种有机物的结构如图,按要求填空。
(1)甲、乙、丙属于 (填字母)。
A.同系物 B.同位素
C.同分异构体 D.同素异形体
(2)甲中共平面的原子最多有 个。
(3)与乙分子式相同的有机物,且属于炔烃的有 种。
(4)乙发生加聚反应的化学方程式为 。
(5)丙的二氯代物有 种。
答案:(1)C
(2)11
(3)3
(4)
(5)4
解析:(1)由结构简式可知,甲、乙、丙的分子式都为C5H8,分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,C项正确;
(2)由甲的结构简式可知,有10个原子一定共平面,由三点成面可知,甲基中有1个氢原子可能共平面,则共平面的原子最多有11个;
(3)分子式为C5H8的炔烃有1-戊炔、2-戊炔和3-甲基-1-丁炔,共3种;
(4)乙分子中含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成高聚物,反应的化学方程式为n;
(5)由丙的结构简式可知,丙的一氯代物有如图所示2种结构,其中形成的二氯代物有如图所示3种结构,形成的二氯代物有如图所示1种结构,共4种。
18.(12分)Ⅰ.某同学欲证明乙炔能与酸性高锰酸钾溶液反应,实验方案如下:将电石与水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,证明两者发生了反应。请回答:
(1)制备乙炔反应的化学方程式是 。
(2)该同学的实验方案存在的问题是 。
(3)为了解决上述问题,需重新选择实验装置,备选装置如图所示。
将装置字母按顺序填在横线上 →B→ 。
Ⅱ.某化学课外小组用下图装置制取溴苯。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(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式: 。
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 。
(3)C中盛放CCl4的作用是 。
(4)若证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 。
答案:Ⅰ.(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑
(2)电石含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验
(3)C D
Ⅱ.(1)2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr
(2)除去溴苯中溶解的溴
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)紫色石蕊溶液
解析:Ⅰ.(1)电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,该反应为CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑;
(2)电石中常含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验,该方案没有除去杂质;
(3)①固体与液体不加热反应制备乙炔,选择装置C,再利用装置B除杂,最后利用装置D检验乙炔。
Ⅱ.(1)根据装置的构造及实验目的分析,A中的反应为2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr;
(2)实验中溴未完全反应,所以实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是除去溴苯中溶解的溴;
(3)溴易溶于四氯化碳,所以C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气;
(4)若反应为取代反应,则会有HBr生成,水溶液呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验。
19.(8分)治疗流感的常见药物金刚烷胺可按下列路线合成:
已知狄尔斯-阿尔德反应(也称双烯合成反应)如图所示:
+
试回答下列问题。
(1)B的键线式为 。
(2)上述物质中,互为同分异构体的是 (填字母)。
(3)上述反应中,属于加成反应的是 (填序号)。
(4)金刚烷1H核磁共振谱图中有 组峰。
答案:(1)
(2)C、D
(3)①②
(4)2
解析:(1)结合信息中双烯合成反应,对比A、C的结构可推知B为;
(2)C、D的分子式均为C10H16,结构不同,两者互为同分异构体;
(3)加成反应指不饱和键断裂,不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。对比反应前后物质结构,可知反应①是二烯烃发生加成反应,反应②是碳碳双键与氢气发生加成反应,反应③属于开环加成(与加成反应不同),反应④属于取代反应,反应⑤属于取代反应;
(4)根据金刚烷的结构简式可知,其1H核磁共振谱图中有2组峰。
20.(14分)硝基苯是重要的基本有机中间体。实验室制备硝基苯的步骤为
ⅰ.配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的30 mL混合酸(过量),小心加入三颈烧瓶中。
ⅱ.向室温下的混合酸中逐滴加入12.48 g苯,充分振荡,混合均匀。
ⅲ.在电热套(一种能精确控温加热的仪器)上控制温度为50 ℃进行反应,实验装置如图(加热和夹持装置已省略)。
相关物质的性质如表。
有机物 苯 硝基苯
密度/(g·cm-3) 0.88 1.21
沸点/℃ 80 211
水中溶解性 不溶 难溶
请回答下列问题。
(1)仪器A的名称为 ;球形冷凝管中进水口为 (填“b”或“c”);的空间结构为 。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为 (填字母);三颈烧瓶内反应的化学方程式为 。
A.25 mL B.50 mL
C.100 mL D.150 mL
(3)分离提纯硝基苯。
①反应结束后,先加冷水洗涤,然后用5%NaOH溶液进行“碱洗”,“碱洗”时,发生反应的离子方程式为 ;“碱洗”后获得有机物需要的仪器有 (填字母)。
②“碱洗”后“水洗”,“水洗”后进行蒸馏,最终获得9.84 g硝基苯,则该实验中硝基苯的产率为 %。
答案:(1)恒压滴液漏斗 b 平面三角形
(2)C +HNO3+H2O
(3)①H++OH-H2O A
②50
解析:(1)由图可知,仪器A的名称为恒压滴液漏斗;球形冷凝管中进水口为b;N中中心原子的价电子对数为=3,其空间结构为平面三角形。
(2)反应过程中加入30 mL混合酸和12.48 g苯,由于三颈烧瓶中液体体积不能超过其体积的,则适宜的规格为100 mL;三颈烧瓶内苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成硝基苯和水,其反应的化学方程式为+HNO3+H2O。
(3)①反应结束后,先加冷水洗涤,然后用5%NaOH溶液进行“碱洗”,“碱洗”时,除去未反应的硝酸和硫酸,发生反应的离子方程式为H++OH-H2O;“碱洗”后分液可获得有机物,需要的仪器是分液漏斗;
②“碱洗”后“水洗”,“水洗”后进行蒸馏,最终获得9.84 g硝基苯,理论上生成硝基苯的质量为×123 g=19.68 g,则该实验中硝基苯的产率为×100%=50%。
12
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列说法正确的是( )。
A.丙烷的空间填充模型是
B.C2H4与C3H6一定互为同系物
C.属于芳香烃
D.和互为同分异构体
答案:C
解析:是丙烷的球棍模型,A项错误。C2H4与C3H6,前者为乙烯,官能团为碳碳双键,后者可能为环丙烷或丙烯,两者结构不一定相似,所以不一定互为同系物,B项错误。含有苯环且仅含有碳、氢两种元素,因此属于芳香烃,C项正确。由甲烷为正四面体结构可知和为同种物质,D项错误。
2.已知乙烯是一种植物生长调节剂,某小组做了如下三组对照实验来证实乙烯对植物生长的调节作用。
实验①:集气瓶中放青色、未熟的水果,在空气中盖上玻璃片。
实验②:集气瓶中放青色、未熟的水果,通入一定量的乙烯后盖上玻璃片。
实验③:集气瓶中放青色、未熟的水果,瓶底加入少量酸性高锰酸钾溶液后盖上玻璃片。
该三组实验中,水果成熟的先后顺序为( )。
A.①②③ B.②①③
C.②③① D.①③②
答案:B
解析:②中通入乙烯,对水果具有催熟作用,最先成熟;由于水果成熟过程中会产生乙烯,对水果具有催熟作用,但产生的乙烯易被酸性高锰酸钾溶液氧化,故③中产生的乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化吸收,成熟最慢,则成熟先后顺序为②①③,B项正确。
3.下列有关石油、煤、天然气的叙述正确的是( )。
A.石油经过催化重整可得到芳香烃
B.煤中含有的苯、甲苯等可通过干馏得到
C.石油的分馏、煤的气化和液化都属于化学变化
D.石油、煤、天然气、可燃冰、沼气都属于化石燃料
答案:A
解析:煤是复杂的混合物,不含苯、甲苯,煤经过干馏后生成苯、甲苯,B项错误。石油的分馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化,C项错误。沼气不属于化石燃料,D项错误。
4.下列属于取代反应的是( )。
A.甲烷完全燃烧:CH4+2O2CO2+2H2O
B.乙烯通入溴水中:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
C.甲烷与Cl2光照条件下反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D.乙烯在一定条件下生成聚乙烯:nCH2CH2 CH2—CH2
答案:C
解析:甲烷完全燃烧是氧化反应;乙烯和溴水反应是加成反应;甲烷和氯气在光照条件下反应是取代反应;乙烯在一定条件下生成聚乙烯是加聚反应。
5.桶烯的结构简式如图所示,下列有关说法不正确的是( )。
A.桶烯分子中所有原子在同一平面上
B.桶烯在一定条件下能发生加聚反应
C.桶烯与苯乙烯(C6H5CHCH2)互为同分异构体
D.桶烯的一氯代物只有两种
答案:A
解析:桶烯分子中含有饱和碳原子,与所连的4个原子形成四面体形,不可能在同一平面上,A项错误。桶烯分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,B项正确。桶烯与苯乙烯的分子式相同,都是C8H8,但两者结构不同,故互为同分异构体,C项正确。桶烯分子中只有两种不同化学环境的氢原子,其一氯代物只有两种,D项正确。
6.下列各烃分别与H2完全加成,不能生成2,2,3-三甲基戊烷的是( )。
A.
B.
C.CH2CHC(CH3)2CH(CH3)2
D.
答案:C
解析:炔烃、烯烃与氢气加成,碳骨架不发生变化。A项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合;B项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合;C项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,生成2,3,3-三甲基戊烷,符合;D项,该烃与H2完全加成生成烷烃的碳骨架为,能生成2,2,3-三甲基戊烷,不符合。
7.塑料经改造后能像金属一样导电,要使塑料聚合物导电,其内部碳原子之间必须交替地以单键与双键结合,再经掺杂处理。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是( )。
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:根据题意可知导电塑料的结构特征在于其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合。只有B项化合物内部的碳原子之间是单、双键交替,故B项正确。
8.有机物TPE具有聚集诱导发光特性,在光电材料领域应用前景广阔,其结构如右图所示。下列有关该有机物说法正确的是( )。
A.分子式为C26H22
B.属于苯的同系物
C.一氯代物有3种
D.所有的碳原子成键的方式完全相同
答案:C
解析:根据结构确定分子式为C26H20,A项错误。苯的同系物中只含一个苯环且侧链为烷基,该物质中含有多个苯环且含有碳碳双键,不是苯的同系物,B项错误。该有机物中有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有3种,C项正确。该有机物中存在碳碳双键、苯环中介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,所有的碳原子成键的方式不完全相同,D项错误。
9.泽维尔证实了光可诱发下列变化,这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中具有极高的光能利用率的原因。下列说法不正确的是( )。
A.上述变化是一个物理过程
B.X和Y互为同分异构体
C.X和Y中的所有原子可能在一个平面上
D.X和Y都可能发生加聚反应
答案:A
解析:两者为不同的有机物,上述变化是化学变化,A项错误。两者分子式相同,结构不同,X和Y互为同分异构体,B项正确。苯环、双键为平面结构,且直接相连,则X和Y中的所有原子可能在一个平面上,C项正确。两者均含碳碳双键,在一定条件下,X和Y都可发生加聚反应,D项正确。
10.下列关于甲苯的实验事实中,能够说明甲基对苯环性质产生影响的是( )。
A.甲苯能燃烧
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,生成苯甲酸()
C.甲苯可与氢气发生加成反应
D.甲苯硝化主要产物为2,4,6-三硝基甲苯()
答案:D
解析:甲苯硝化主要产物为2,4,6-三硝基甲苯,由于甲基的存在使苯环中甲基的邻、对位活性增强,D项符合。
11.乙烯吡咯烷酮是合成某药物的中间体,结构如图所示。下列说法正确的是 ( )。
A.乙烯吡咯烷酮能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色
B.乙烯吡咯烷酮分子中所有原子一定共平面
C.乙烯吡咯烷酮1H核磁共振谱图中有6组峰
D.乙烯吡咯烷酮与互为同系物
答案:A
解析:乙烯吡咯烷酮分子中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色,A项正确;乙烯吡咯烷酮分子中含有—CH3、—CH2CH3,这两种基团中的所有原子不可能共平面,B项错误;乙烯吡咯烷酮分子的结构简式为CH3CH2N(COCH3)CHCH2,1H核磁共振谱图中有5组峰,C项错误;两者结构不相似,所以两者不互为同系物,D项错误。
12.利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是( )。
A.制备溴苯 B.探究CH4与Cl2的取代反应
C.检验产物乙炔[已知实验室可用电石(CaC2)与水反应制取乙炔,制得的乙炔中通常会含有硫化氢等杂质气体] D.分离甲苯和乙醇
答案:C
解析:苯与液溴反应制备溴苯,苯与浓溴水不发生化学反应,A不能达到实验目的;甲烷与氯气混合物强光照射会发生爆炸,B不能达到实验目的;电石与饱和食盐水反应生成乙炔,其中混有H2S等杂质,通入硫酸铜溶液除去杂质气体,再通入溴水,溴水褪色,检验产物乙炔,C能达到实验目的;用蒸馏法分离甲苯和乙醇,蒸馏时温度计测量蒸气的温度,故温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处对齐,D不能达到实验目的。
13.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述不正确的是( )。
A.装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应
B.装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水小
C.最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D.甲烷的二氯代物有1种
答案:B
解析:加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,装置乙试管中收集到的液体物质是苯和甲苯,两种物质的分子中都含有苯环,在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应,A项正确;加热聚丙烯废塑料得到的不饱和烃乙烯、丙烯可以与Br2发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷和1,2-二溴丙烷,它们都是液体物质,难溶于水,密度比水大,B项错误;最后收集的气体为氢气、甲烷,燃烧产生H2O、CO2,无污染,因此可作为清洁燃料使用,C项正确;甲烷是正四面体结构,分子中只有一种H原子,其二氯代物只有1种,D项正确。
14.1,3-丁二烯()与HBr加成的能量与反应历程关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.b比a稳定
B.a、b互为同分异构体
C.生成a和b的反应均为放热反应
D.反应生成a的速率比b的慢
答案:D
解析:由图示可知,反应生成a的活化能小于生成b的活化能,相同条件下,生成a的速率大于生成b的速率,D项错误。
15.1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构如图所示。下列说法正确的是( )。
A.该有机物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机物的分子式为C18H18
C.1 mol该有机物在常温下最多能与9 mol Br2发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
答案:D
解析:苯的同系物分子中只有1个苯环,而该物质分子中含有2个苯环,且含碳碳双键,不属于苯的同系物,属于芳香烃,A项错误。由结构可知该有机物的分子式为C18H16,B项错误。其结构中只有碳碳双键可以与Br2发生加成反应,1 mol该有机物在常温下最多能与3 mol Br2发生加成反应,C项错误。苯环上的H原子可发生取代反应,碳碳双键可发生氧化反应、加成反应,D项正确。
二、非选择题:共5小题,共55分。
16.(10分)(1)下列各组中的两种有机物,可能是a.相同的物质,b.同系物,c.同分异构体。请判断它们之间的关系(用序号填空)。
①间二甲苯和乙苯: ;
②新戊烷和2,2-二甲基丙烷: ;
③2-甲基丁烷和正丁烷: ;
④1-己烯和环己烷: 。
(2)请写出下列高分子化合物的单体或由单体生成的高聚物的结构简式。
①: ;
②:
;
③CH3COOCHCHCl: 。
答案:(1)①c ②a ③b ④c
(2)①CH2CH2和CH2CHCl
②和CH2CH—CHCH2
③
解析:(2)①此高分子化合物是通过加聚反应生成的,其单体为CH2CH2和CH2CHCl;
②此高分子化合物是通过加聚反应生成的,单体是和CH2CH—CHCH2;
③此有机物分子中含有碳碳双键,通过加聚反应生成高分子化合物。
17.(11分)甲、乙、丙三种有机物的结构如图,按要求填空。
(1)甲、乙、丙属于 (填字母)。
A.同系物 B.同位素
C.同分异构体 D.同素异形体
(2)甲中共平面的原子最多有 个。
(3)与乙分子式相同的有机物,且属于炔烃的有 种。
(4)乙发生加聚反应的化学方程式为 。
(5)丙的二氯代物有 种。
答案:(1)C
(2)11
(3)3
(4)
(5)4
解析:(1)由结构简式可知,甲、乙、丙的分子式都为C5H8,分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,C项正确;
(2)由甲的结构简式可知,有10个原子一定共平面,由三点成面可知,甲基中有1个氢原子可能共平面,则共平面的原子最多有11个;
(3)分子式为C5H8的炔烃有1-戊炔、2-戊炔和3-甲基-1-丁炔,共3种;
(4)乙分子中含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成高聚物,反应的化学方程式为n;
(5)由丙的结构简式可知,丙的一氯代物有如图所示2种结构,其中形成的二氯代物有如图所示3种结构,形成的二氯代物有如图所示1种结构,共4种。
18.(12分)Ⅰ.某同学欲证明乙炔能与酸性高锰酸钾溶液反应,实验方案如下:将电石与水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,证明两者发生了反应。请回答:
(1)制备乙炔反应的化学方程式是 。
(2)该同学的实验方案存在的问题是 。
(3)为了解决上述问题,需重新选择实验装置,备选装置如图所示。
将装置字母按顺序填在横线上 →B→ 。
Ⅱ.某化学课外小组用下图装置制取溴苯。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(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式: 。
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 。
(3)C中盛放CCl4的作用是 。
(4)若证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 。
答案:Ⅰ.(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑
(2)电石含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验
(3)C D
Ⅱ.(1)2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr
(2)除去溴苯中溶解的溴
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)紫色石蕊溶液
解析:Ⅰ.(1)电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,该反应为CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑;
(2)电石中常含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验,该方案没有除去杂质;
(3)①固体与液体不加热反应制备乙炔,选择装置C,再利用装置B除杂,最后利用装置D检验乙炔。
Ⅱ.(1)根据装置的构造及实验目的分析,A中的反应为2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr;
(2)实验中溴未完全反应,所以实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是除去溴苯中溶解的溴;
(3)溴易溶于四氯化碳,所以C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气;
(4)若反应为取代反应,则会有HBr生成,水溶液呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验。
19.(8分)治疗流感的常见药物金刚烷胺可按下列路线合成:
已知狄尔斯-阿尔德反应(也称双烯合成反应)如图所示:
+
试回答下列问题。
(1)B的键线式为 。
(2)上述物质中,互为同分异构体的是 (填字母)。
(3)上述反应中,属于加成反应的是 (填序号)。
(4)金刚烷1H核磁共振谱图中有 组峰。
答案:(1)
(2)C、D
(3)①②
(4)2
解析:(1)结合信息中双烯合成反应,对比A、C的结构可推知B为;
(2)C、D的分子式均为C10H16,结构不同,两者互为同分异构体;
(3)加成反应指不饱和键断裂,不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。对比反应前后物质结构,可知反应①是二烯烃发生加成反应,反应②是碳碳双键与氢气发生加成反应,反应③属于开环加成(与加成反应不同),反应④属于取代反应,反应⑤属于取代反应;
(4)根据金刚烷的结构简式可知,其1H核磁共振谱图中有2组峰。
20.(14分)硝基苯是重要的基本有机中间体。实验室制备硝基苯的步骤为
ⅰ.配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的30 mL混合酸(过量),小心加入三颈烧瓶中。
ⅱ.向室温下的混合酸中逐滴加入12.48 g苯,充分振荡,混合均匀。
ⅲ.在电热套(一种能精确控温加热的仪器)上控制温度为50 ℃进行反应,实验装置如图(加热和夹持装置已省略)。
相关物质的性质如表。
有机物 苯 硝基苯
密度/(g·cm-3) 0.88 1.21
沸点/℃ 80 211
水中溶解性 不溶 难溶
请回答下列问题。
(1)仪器A的名称为 ;球形冷凝管中进水口为 (填“b”或“c”);的空间结构为 。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为 (填字母);三颈烧瓶内反应的化学方程式为 。
A.25 mL B.50 mL
C.100 mL D.150 mL
(3)分离提纯硝基苯。
①反应结束后,先加冷水洗涤,然后用5%NaOH溶液进行“碱洗”,“碱洗”时,发生反应的离子方程式为 ;“碱洗”后获得有机物需要的仪器有 (填字母)。
②“碱洗”后“水洗”,“水洗”后进行蒸馏,最终获得9.84 g硝基苯,则该实验中硝基苯的产率为 %。
答案:(1)恒压滴液漏斗 b 平面三角形
(2)C +HNO3+H2O
(3)①H++OH-H2O A
②50
解析:(1)由图可知,仪器A的名称为恒压滴液漏斗;球形冷凝管中进水口为b;N中中心原子的价电子对数为=3,其空间结构为平面三角形。
(2)反应过程中加入30 mL混合酸和12.48 g苯,由于三颈烧瓶中液体体积不能超过其体积的,则适宜的规格为100 mL;三颈烧瓶内苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成硝基苯和水,其反应的化学方程式为+HNO3+H2O。
(3)①反应结束后,先加冷水洗涤,然后用5%NaOH溶液进行“碱洗”,“碱洗”时,除去未反应的硝酸和硫酸,发生反应的离子方程式为H++OH-H2O;“碱洗”后分液可获得有机物,需要的仪器是分液漏斗;
②“碱洗”后“水洗”,“水洗”后进行蒸馏,最终获得9.84 g硝基苯,理论上生成硝基苯的质量为×123 g=19.68 g,则该实验中硝基苯的产率为×100%=50%。
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