
可能用到元素的原子量:H 1 N 14 O 16 C12
一 選擇題(每題只有一個正確選項,每題2分,共50分)
1.下列關(guān)于有機物的說法中正確的是( )
A. 糖類、油脂和蛋白質(zhì)都可水解
B. 苯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)
C. 以苯甲醇為原料可制取苯甲酸
D. 分子式為C4H9Br的有機物共有5種結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】A、油脂和蛋白質(zhì)一定條件下能夠發(fā)生水解反應(yīng),但是糖類中的單糖結(jié)構(gòu)簡單,不能夠發(fā)生水解反應(yīng),故A錯誤;B、加成反應(yīng)是去掉C原子雙鍵的,但苯環(huán)中連接C原子的鍵是介于雙鍵與單鍵間獨特的鍵,所以苯環(huán)無法被加成,苯不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),選項B錯誤;C、苯甲醇在銅的催化下與氧氣反應(yīng)生成苯甲醛,苯甲醛氧化得到苯甲酸,選項C正確;D、分子式為C4H9Br的有機物可看成是由丁基與溴原子相邊接,丁基有4種,故共有4種結(jié)構(gòu),選項D錯誤。答案選C。
2.生物材料衍生物2,5-呋喃二甲酸()可以替代化石燃料衍生物對苯二甲酸,與乙二醇合成材料聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。下列說法正確的是( )
A. 合成PEF的反應(yīng)為加聚反應(yīng)
B. PEF不能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
C. 通過紅外光譜法測定PEF的平均相對分子質(zhì)量,可得其聚合度
D. 聚對苯二甲酸乙二醇酯的結(jié)構(gòu)簡式為
【答案】D
【解析】A.2,5-呋喃二甲酸和乙二醇發(fā)生反應(yīng)時除了生成PEF外還生成水,屬于縮聚反應(yīng),A錯誤;B.PEF中含有碳碳雙鍵,能和氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng),B錯誤;C.紅外光譜獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息,質(zhì)譜儀能記錄分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量,不能得其聚合度,C錯誤;D.聚對苯二甲酸乙二醇酯是由對苯二甲酸和乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)生成的酯,其結(jié)構(gòu)簡式為,D正確;答案選D。
3. 有關(guān)化學(xué)用語正確的是( )
A. 乙烯的最簡式C2H4
B. 丙酮分子式C3H6O
C. 四氯化碳的電子式為:
D. 乙醇的結(jié)構(gòu)簡式C2H6O
【答案】B
【解析】試題分析:乙烯的最簡式CH2,A項錯誤;四氯化碳中氯原子的電子沒有標(biāo)出來,C項錯誤;C2H6O為分子式,結(jié)構(gòu)簡式需要標(biāo)出官能團-OH,D項錯誤。
4.提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)),所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是( )
?
被提純的物質(zhì)
除雜試劑
分離方法
A
乙酸乙酯(乙酸)
CCl4
萃取、分液
B
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗氣
C
溴苯(溴)
氫氧化鈉溶液
分液
D
苯(苯酚)
濃溴水
過濾
【答案】C
【解析】試題分析:A、乙酸乙酯和乙酸都溶于四氯化碳,飲用飽和碳酸鈉溶液除雜,故錯誤;B、乙烯被氧化生成二氧化碳氣體,應(yīng)用溴水除雜,故錯誤;C、溴與氫氧化鈉反應(yīng),而溴苯不反應(yīng),可用氫氧化鈉溶液除雜,故正確;D、溴水與苯酚反應(yīng)生成三溴苯酚,三溴苯酚溶于苯中,應(yīng)加氫氧化鈉溶液除雜,故錯誤。
5. 下列說法正確的是( )
A. 聚乙烯塑料老化是由于發(fā)生了加成反應(yīng)
B. 溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱生成乙烯
C. 蛋白質(zhì)、乙酸和葡萄糖均屬電解質(zhì)
D. 煤經(jīng)氣化和液化兩個物理變化過程,可變?yōu)榍鍧嵞茉?br />
【答案】
【解析】試題分析:A、聚乙烯塑料中沒有雙鍵,不可能發(fā)生加成反應(yīng),聚乙烯塑料的老化是因為被氧化所致,錯誤;B、正確;C、蛋白質(zhì)和葡萄糖均屬非電解質(zhì),乙酸屬于電解質(zhì),錯誤;D、煤的氣化和液化是兩個化學(xué)變化,錯誤。
6. 莽草酸可用于合成藥物達菲,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列關(guān)于莽草酸的說法正確的是( )
A. 分子式為 C7H6O5
B. 分子中含有 2 種官能團
C. 可發(fā)生加成和水解反應(yīng)
D. 該有機物能發(fā)生消去反應(yīng)和催化氧化反應(yīng)
【答案】D
【解析】試題分析:A.根據(jù)莽草酸的結(jié)構(gòu)式可確定其分子式為:C7H10O5,需要注意不存在苯環(huán),故A錯誤;B.由結(jié)構(gòu)可知有三種官能團:羧基、羥基、碳碳雙鍵,故B錯誤;C.碳碳雙鍵可以被加成,羧基、羥基可發(fā)生酯化反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng),故C錯誤;D.含有羥基,可以發(fā)生消去反應(yīng)和催化氧化反應(yīng),故D正確;故選D。
7.新鮮水果、蔬菜、乳制品中富含的維生素C具有明顯的抗衰老作用,但易被空氣氧化。某課外小組利用碘滴定法測某橙汁中維生素C的含量,其化學(xué)方程式為
下列說法正確的是( )
A. 上述反應(yīng)為取代反應(yīng) B. 脫氫維生素C的分子式為C6H5O6
C. 滴定時應(yīng)劇烈振蕩錐形瓶 D. 滴定時可用淀粉溶液作指示劑
【答案】D
【解析】A、此反應(yīng)不符合取代反應(yīng)的定義,根據(jù)有機物中去氫添氧是氧化,因此此反應(yīng)是氧化反應(yīng),故A錯誤;B、脫氫維生素C的分子式為C6H6O6,故B錯誤;C、滴定時不能劇烈振蕩錐形瓶,防止液體濺出,造成結(jié)果偏低,故C錯誤;D、因為有碘單質(zhì)的加入,因此滴定時用淀粉作指示劑,滴入最后一滴溶液,溶液有無色變?yōu)樗{色,且30s內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,說明達到終點,故D正確。
8.與CH3CH2CH=CH2互為同分異構(gòu)體的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】分子式相同,而結(jié)構(gòu)不同的化合物是同分異構(gòu)體,所以選項B正確,答案選B。
9.有機化合物9,10-二甲基菲的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是( )
A. 該物質(zhì)分子式為C16H12
B. 該物質(zhì)與甲苯互為同系物
C. 該物質(zhì)能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)
D. 該物質(zhì)苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體有4種
【答案】D
【解析】A. 根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可判斷該物質(zhì)分子式為C16H12,A錯誤;B. 該物質(zhì)與甲苯的結(jié)構(gòu)不相似,不能互為同系物,B錯誤;C. 該物質(zhì)能與溴水發(fā)生取代反應(yīng),不存在碳碳雙鍵,不能發(fā)生加成反應(yīng),C錯誤;D. 有機化合物9,10-二甲基菲的苯環(huán)上有8個氫原子,所以苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體和一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目是一樣的,由于結(jié)構(gòu)對稱,一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目是4,所以苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體是4種,D正確,答案選D。
10.如圖是某有機化合物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氫原子,灰色的是氧原子。該分子是( )
A. C2H5OH B. CH3COOH C. CH3CHO D. C6H5OH
【答案】B
【解析】根據(jù)有機物中原子的成鍵個數(shù)進行判斷,白色球為H原子(成1個鍵),黑色球為C原子(成4個鍵),灰色為O原子(成2個鍵),所以該化合物為CH3COOH,選項B正確。
11.根據(jù)物質(zhì)所含的官能團可以分析物質(zhì)具有的性質(zhì),現(xiàn)有某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如下:CH2=CH-CH2-CHO。則該物質(zhì)可以發(fā)生的反應(yīng)有( )
①加成反應(yīng)②水解反應(yīng)③消去反應(yīng)④加聚反應(yīng)⑤氧化反應(yīng)⑥還原反應(yīng)
A. ①③④⑤⑥ B. ①④⑤⑥ C. ②③④⑤⑥ D. 全部
【答案】B
【解析】有機物CH2=CH-CH2-CHO中含有的官能團有碳碳雙鍵和醛基,反應(yīng)可以發(fā)生的反應(yīng)有加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),即B正確。
12.下列說法錯誤的是( )
A. 淀粉、葡萄糖、溴乙烷在一定條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)
B. 分子式為C3H6O的有機物不一定是丙醛
C. 制備乙炔時,常用飽和食鹽水代替水與電石反應(yīng)
D. 實驗室用乙醇和濃硫酸制備乙烯時,反應(yīng)液體的溫度要迅速上升到170℃
【答案】A
【解析】A.葡萄糖為單糖,不能發(fā)生水解反應(yīng),故A錯誤;B.分子式為C3H6O的有機物有多種同分異構(gòu)體,比如有可能為丙酮,故B正確;C.電石與水反應(yīng)消耗水,有氯化鈉晶體析出,覆蓋在電石表面,減少電石與水的接觸,防止反應(yīng)過于劇烈,C正確;D.乙醇在170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,在140℃發(fā)生分子間脫水生成乙醚,則制備乙烯時,反應(yīng)液體的溫度要迅速上升到170℃,故D正確。故選A。
13.物質(zhì)的提純是化學(xué)實驗中的一項重要操作,也是化工生產(chǎn)及物質(zhì)制備中的主要環(huán)節(jié)。下列有關(guān)敘述中,不正確的是( )
A. 乙酸乙酯中混有乙酸,可選用飽和Na2CO3溶液洗滌,然后將兩層液體分開
B. 在提純雞蛋中的蛋白質(zhì)時,可向雞蛋清溶液中加入濃(NH4)2SO4溶液,然后將所得沉淀濾出,即得較純的蛋白質(zhì)
C. 油脂的提純中,可將油脂加入濃NaOH溶液中加熱,然后過濾,濾出的溶液即為較純的油脂
D. 甘蔗是制備蔗糖的主要原料,榨出的甘蔗汁因含色素而呈棕黃色,在制取蔗糖前應(yīng)先加入適量的活性炭,攪拌、過濾,蒸發(fā)結(jié)晶,即得較純的蔗糖
【答案】C
【解析】
【詳解】A.乙酸可以和碳酸鈉反應(yīng)生成乙酸鈉的水溶液,但是乙酸乙酯在飽和碳酸鈉中的溶解度極小,也不溶于水,這樣乙酸乙酯和醋酸鈉溶液分層,可以采用分液法來分離,A正確;
B.飽和(NH4)2SO4溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析,且為可逆過程,能用于蛋白質(zhì)的分離提純,B正確;
C.油脂是高級脂肪酸甘油酯,在堿性條件下能發(fā)生水解生成高級脂肪酸鹽和甘油,則加入濃NaOH溶液中加熱,然后過濾,不能得到油脂,C錯誤;
D.甘蔗中含蔗糖,能溶于水,加入活性炭利用其吸附性除去雜質(zhì),則制取蔗糖前應(yīng)先加入適量的活性炭,攪拌、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶,即得較純的蔗糖,D正確;
答案選C。
14.類推是一種重要的學(xué)習(xí)方法,下列說法不正確的是( )
A. 已知分子式為C5H12O的醇有8種,則分子式為C6H12O2的羧酸也有8種
B. 已知分子式為C7H14O的酮有15種,則分子式為C7H14O2的酯也有15種
C. 已知丙烷的一氯一溴代物有5種,則分子式為C4H9NO2的氨基酸也有5種
D. 已知金剛烷()的二氯代物有6種,則金剛烷的十四氯代物也有6種
【答案】B
【解析】A. 已知分子式為C5H12O的醇有8種,即戊基有8種,所以分子式為C6H12O2的羧酸也有8種,A正確;B. 已知分子式為C7H14O的酮有15種,但分子式為C7H14O2的酯不是15種,B錯誤;C. 已知丙烷的一氯一溴代物有5種,由于氨基和羧基相當(dāng)于是氯原子和溴原子,則分子式為C4H9NO2的氨基酸也有5種,C正確;D. 金剛烷分子中含有16個氫原子,已知金剛烷的二氯代物有6種,則金剛烷的十四氯代物也有6種,D正確,答案選B。
15.下列說法不正確的是( )
A. 按系統(tǒng)命名法, 的名稱為2,6-二甲基-5-乙基庚烷
B. 丙氨酸和甘氨酸脫水,最多可生成4種二肽
C. 化合物是芳香族化合物
D. 三硝酸甘油酯的分子式為C3H5N3O9
【答案】A
【解析】試題分析:A.最長的主鏈含7個C,2、6號C上有甲基,3號C上有乙基,正確的命名為2,6-二甲基-3-乙基-庚烷,故A錯誤;B.兩分子氨基酸脫水生成1個-CONH-為二肽,則丙氨酸和丙氨酸有一種、苯丙氨酸和苯氨酸有一種、苯丙氨酸和丙氨酸有兩種,所以最多可形成四種二肽,故B正確;C.化合物中含有苯環(huán),屬于芳香族化合物,故D正確;D.甘油與硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成三硝酸甘油酯,三硝酸甘油酯的分子式為C3H5N3O9,故D正確;故選A。
16. 下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系不正確的是( )
A. CH3﹣CH2﹣NO2和H2N﹣CH2﹣COOH互為同分異構(gòu)體
B. H、D、T互為同位素
C. O2和O3互為同素異形體
D. CH3CH2CH2CH3與性質(zhì)完全相同
【答案】D
【解析】
A.CH3﹣CH2﹣NO2和H2N﹣CH2﹣COOH分子式相同,結(jié)構(gòu)不同互為同分異構(gòu)體,故A正確;
B.H、D、T質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同,互為同位素,故B正確;
C.O2和O3是同種氧元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì),互稱同素異形體,故C正確;
D.二者雖互為同分異構(gòu)體,但結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)有所不同,故D錯誤.
故選D.
17.下列化合物中既可以發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴,又可以發(fā)生水解反應(yīng)的是( )
A. CH3Cl B. CCl3CCl3
C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A.CH3Cl可發(fā)生水解反應(yīng),不能發(fā)生消去反應(yīng),故A錯誤;
B.CCl3CCl3可發(fā)生水解反應(yīng),不能發(fā)生消去反應(yīng),故B錯誤;
C.可發(fā)生水解反應(yīng),不能發(fā)生消去反應(yīng),故C錯誤;
D. 可以發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴,又可以發(fā)生水解反應(yīng),故D正確;
答案:D。
18.下列實驗中,為實現(xiàn)實驗?zāi)康谋仨毘s,其中正確的是( )
實驗
除雜試劑
實驗?zāi)康?br />
①
CH3CH2Br與NaOH溶液共熱
HNO3溶液
用AgNO3溶液檢驗CH3CH2Br中的Br
②
淀粉與稀H2SO4水浴共熱
HNO3溶液
用銀氨溶液檢驗水解產(chǎn)物的還原性
③
C2H5OH與濃 H2SO4加熱至170℃
NaOH溶液
用KmnO4溶液證明該反應(yīng)為消去反應(yīng)
④
苯與液溴反應(yīng)
CCl4
用AgNO3溶液證明該反應(yīng)為取代反應(yīng)
A. ①②③④ B. 只有③④ C. 只有①②④ D. 只有①③④
【答案】D
【解析】①CH3CH2Br與NaOH溶液共熱,發(fā)生水解反應(yīng),加硝酸至酸性,再利用硝酸銀檢驗,實驗合理,正確;②淀粉與稀H2SO4水浴共熱,發(fā)生水解生成葡萄糖,檢驗葡萄糖應(yīng)在堿性條件下,沒有在堿性條件下,實驗不合理,錯誤;③C2H5OH與濃H2SO4加熱至170℃,發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,NaOH溶液可除雜,乙烯使高錳酸鉀溶液褪色,實驗合理,正確;④苯與液溴反應(yīng),生成溴苯和HBr,然后加四氯化碳發(fā)生萃取,對上層溶液加硝酸銀生成淺黃色沉淀,實驗合理,正確;答案選D。
19. 下列物質(zhì)的類別與所含官能團都正確的是( )
A. 酚類–OH B. 羧酸 –CHO
C. CH3-O-CH3醚類 D. 醛類–CHO
【答案】C
【解析】試題分析:A、中羥基與苯環(huán)側(cè)鏈的碳原子相連,屬于醇類,不是酚類,故A錯誤;B、中含有官能團羧基,屬于羧酸類,官能團為—COOH,故B錯誤;C、CH3-O-CH3的官能團為醚基,屬于醚類,故C正確;D、的官能團為酯基,屬于酯類,不屬于醛類,故D錯誤;故選C。
20.有機物分子 中最多有多少個原子共面(?? )
A. 18 B. 19 C. 20 D. 21
【答案】C
【解析】在分子中,甲基中C原子處于苯中H原子的位置,甲基通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵會有1個H原子處在苯環(huán)平面內(nèi),苯環(huán)平面與碳碳雙鍵形成的平面通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵可以處于同一平面,乙炔是直線型結(jié)構(gòu),所以最多有12個C原子(苯環(huán)上6個、甲基中2個、碳碳雙鍵上2個、碳碳三鍵上2個)共面。在甲基上可能還有1個氫原子共平面,則兩個甲基有2個氫原子可能共平面,苯環(huán)上4個氫原子共平面,雙鍵上2個氫原子共平面,總計得到可能共平面的原子有20個,答案選C。
21.兩種氣態(tài)烴以任意比例混合,在105 ℃時1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài),所得氣體體積仍是10 L。下列各組混合烴中不符合此條件的是( )
A. C2H2與C3H6 B. CH4與C3H4
C. CH4與C2H4 D. C2H4與C3H4
【答案】A
【解析】
【分析】氣態(tài)烴與足量的氧氣充分反應(yīng)后生成二氧化碳和水蒸氣,在相同的溫度下,反應(yīng)前后氣體體積不變,根據(jù)烴的燃燒通式可以確定烴的組成特點。
【詳解】兩種氣態(tài)烴以任意比例混合,在105℃時1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài),所得氣體體積仍是10 L,則烴在燃燒前后,氣體的總體積不變。設(shè)烴的平均分子式為CxHy,其燃燒的化學(xué)方程式為CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O,則1+(x+y/4)=x+y/2,解得y=4,所以,混合烴的平均分子式中H原子數(shù)是4,由于兩種氣態(tài)烴以任意比例混合,故兩種烴的分子中的H原子數(shù)一定都是4,所以不符合條件的是A,答案選A。
22.為檢驗?zāi)雏u代烴(R-X)中的X元素,有下列實驗操作:①加熱煮沸 ②加入AgNO3溶液?、廴∩倭葵u代烴 ④加入稀硝酸酸化?、菁尤隢aOH溶液?、蘩鋮s,正確操作的先后順序是( )
A. ③①⑤⑥②④ B. ③①②⑥④⑤ C. ③⑤①⑥④② D. ③⑤①⑥②④
【答案】C
【解析】
【詳解】檢驗?zāi)雏u代烴(R-X)中的X元素,應(yīng)該先取少量鹵代烴,鹵代烴的水解應(yīng)在堿性條件下,應(yīng)該向鹵代烴中加入氫氧化鈉溶液,進行加熱加快反應(yīng)速率,然后冷卻液體,因為銀離子與氫氧根離子會反應(yīng)生成沉淀,干擾鹵素離子的檢驗,因此向溶液中加入稀硝酸使其酸化,溶液再加入硝酸銀溶液觀察是否生成沉淀和沉淀顏色,所以其操作順序是③⑤①⑥④②,故C正確;
答案:C
23. 下列化學(xué)用語或模型表示正確的是( )
A. 氯化氫電子式:
B. 甲烷的球棍模型:
C. 名稱為2—甲基-2-戊烯
D. 三硝基甲苯的結(jié)構(gòu)簡式:
【答案】C
【解析】試題分析:A、氯化氫是共價化合物,電子式為,A不正確;B、碳原子半徑大于氫原子半徑,因此該模型不正確,B不正確;C、根據(jù)該烯烴的結(jié)構(gòu)簡式可知,其名稱正確,C正確;D、三硝基甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為,D不正確,答案選C。
24.采用下列裝置和操作,能達到實驗?zāi)康牡氖? )
A. 用裝置分離出溴苯
B. 用裝置驗證乙炔的還原性
C. 用裝置制取乙烯
D. 用裝置制取乙酸乙酯
【答案】A
【解析】分析:A.互不相溶的液體采用分液方法分離;
B.生成的乙炔中含有H2S等氣體;
C.濃硫酸和乙醇混合加熱需要170℃,溫度計測量溶液溫度;
D.乙酸乙酯在氫氧化鈉溶液中水解。
詳解:A.互不相溶的液體采用分液方法分離,水和溴苯不互溶,所以可以采用分液方法分離,A正確;
B.由于電石不純,生成的乙炔中含有H2S等氣體也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,無法驗證乙炔的還原性,B錯誤;
C.濃硫酸和乙醇混合加熱需要170℃,溫度計測量溶液溫度,溫度計應(yīng)該插入混合溶液中,C錯誤;
D.乙酸乙酯易在氫氧化鈉溶液中水解,應(yīng)該用飽和碳酸鈉溶液,D錯誤;
答案選A。
25.下列各有機物的名稱肯定錯誤的是( )
A. 3-甲基-2-戊烯 B. 3-甲基-2-丁烯
C. 2,2—二甲基丙烷 D. 3-甲基-1-丁烯
【答案】B
【解析】
【詳解】A.3﹣甲基﹣2﹣戊烯,CH3﹣CH2﹣C(CH3)=CH﹣CH3,符合系統(tǒng)命名方法,故不選A;
B.3﹣甲基﹣2﹣丁烯,CH3﹣C(CH3)=CH﹣CH3,編號起端選擇錯誤,不符合取代基位次和最小,正確名稱為:2﹣甲基﹣2﹣丁烯,不符合系統(tǒng)命名方法,故選B;
C.2,2﹣二甲基丙烷,CH3﹣C(CH3)2﹣CH3,符合系統(tǒng)命名方法,故不選C;
D.3﹣甲基﹣1﹣丁烯,CH3﹣C(CH3)﹣CH=CH2,符合系統(tǒng)命名方法,故不選D;
答案:B
二、填空題(共50分)
26. 某研究性學(xué)習(xí)小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結(jié)構(gòu),對其進行探究。
步驟一:這種碳氫化合物蒸氣通過熱的氧化銅(催化劑),氧化成二氧化碳和水,再用裝有無水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收。2.12g有機物X的蒸氣氧化產(chǎn)生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步驟二:通過儀器分析得知X的相對分子質(zhì)量為106。
步驟三:用核磁共振儀測出X的1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2∶3。如圖Ⅰ。
步驟四:利用紅外光譜儀測得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ。
試填空:
(1)X的分子式為________;X的名稱為 。
(2)步驟二中的儀器分析方法稱為________。
(3)寫出X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(4)寫出X符合下列條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式 。
①芳香烴 ②苯環(huán)上一氯代物有三種
(5)X以醋酸為溶劑在催化劑作用下用氧氣氧化得到另一種重要的化工原料PTA,查閱資料得知PTA的溶解度:25 ℃時0.25 g、50 ℃時0.97 g、95 ℃時7.17 g。得到的粗產(chǎn)品中有部分不溶性雜質(zhì),請簡述實驗室中提純PTA的實驗方案: 。
【答案】(1)C8H10,對二甲苯(2)質(zhì)譜法
(3)
(4),;
(5)將粗產(chǎn)品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾出晶體。
【解析】試題分析:(1)烴X的物質(zhì)的量為=0.02mol,生成二氧化碳為=0.16mol,生成水為=0.1mol,則分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式為C8H10,X的紅外光譜測定含有苯環(huán),屬于苯的同系物,而1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2:3,則X為;
(2)通過儀器分析得相對分子質(zhì)量的方法為質(zhì)譜法;
(3)X與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng),由于硝酸足量,苯環(huán)上H原子全部為羥基取代;
(4)X的同分異構(gòu)體符合下列條件:①芳香烴,②苯環(huán)上一氯代物有三種,苯環(huán)上有3種H原子,為乙苯或間二甲苯;
(5)PTA的溶解度隨溫度升高而變大,且粗產(chǎn)品中雜質(zhì)不溶于水,所以可以較高溫度溶解,趁熱過濾,結(jié)晶析出晶體.
解:(1)烴X的物質(zhì)的量為=0.02mol,生成二氧化碳為=0.16mol,生成水為=0.1mol,則分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式為C8H10,X的紅外光譜測定含有苯環(huán),屬于苯的同系物,而1H核磁共振譜有2個峰,其面積之比為2:3,則X為,名稱為對二甲苯,故答案為:C8H10;對二甲苯;
(2)步驟二通過儀器分析得知X的相對分子質(zhì)量,該方法稱為質(zhì)譜法,故答案為:質(zhì)譜法;
(3)X與足量濃硝酸和濃硫酸混合物反應(yīng)的化學(xué)方程式:,
故答案為:;
(4)X的同分異構(gòu)體符合下列條件:①芳香烴,②苯環(huán)上一氯代物有三種,符合條件的同分異構(gòu)體有:、,故答案為:、;
(5)PTA的溶解度隨溫度升高而變大,且粗產(chǎn)品中雜質(zhì)不溶于水,提純PTA的實驗方法:將粗產(chǎn)品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾出晶體,
故答案為:將粗產(chǎn)品溶于適量熱水中,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾出晶體.
27.1,2-二溴乙烷可作抗爆劑的添加劑。如圖為實驗室制備1,2-二溴乙烷的裝罝圖, 圖中分液制斗和燒瓶a中分別裝有濃H2SO4和無水乙醇,d裝罝試管中裝有液溴。
己知:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
溴
狀態(tài)
無色液體
無色液體
無色液體
紅棕色液體
密度/g·cm-3
0.79
2.18
0.71
3.10
沸點/℃
78.5
131.4
34.6
58.8
熔點/℃
-114.3
9.79
- 116.2
-7.2
水溶性
混溶
難溶
微溶
可溶
(1)實驗中應(yīng)迅速將溫度升卨到170℃左右的原因是______________________________。
(2)安全瓶b在實驗中有多重作用。其一可以檢查實驗進行中d裝罝中導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞,
請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象:①_______________________________;如果實驗時d裝罝中導(dǎo)管堵塞,你認(rèn)為可能的原因是②___________________________________;安全瓶b還可以起到的作用是③__________________。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是________________________。
(4)某學(xué)生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正確情況下超過許多,如果裝罝的氣密性沒有問題,試分析可能的原因:______________、______________(寫出兩條即可)。
(5)除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后,還含有的主要雜質(zhì)為___________,要進一步提純,下列操作中必需的是_____________ (填字母)。
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.萃取 D.蒸餾
(6)實驗中也可以撤去d裝罝中盛冰水的燒杯,改為將冷水直接加入到d裝罝的試管中,則 此時冷水除了能起到冷卻1,2-二溴乙烷的作用外,還可以起到的作用是____________________________。
【答案】(1). 減少副產(chǎn)物乙醚生成 (2). b中長直玻璃管內(nèi)液柱上升 (3). 過度冷卻,產(chǎn)品1,2-二溴乙烷在裝罝d中凝固 (4). 防止倒吸 (5). 吸收乙烯氣體中含有的CO2、SO2等酸性氣體 (6). 濃硫酸將部分乙醇氧化 (7). 發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚;乙醇揮發(fā);乙烯流速過快,未完全發(fā)生加成反應(yīng)(寫出兩條即可) (8). 乙醚 (9). D (10). 【答題空10】液封Br2 和1,2-二溴乙烷,防止它們揮發(fā)
【解析】(1)乙醇在濃硫酸140℃的條件下,發(fā)生分子內(nèi)脫水,生成乙醚,實驗中應(yīng)迅速將溫度升高到170℃左右的原因是減少副產(chǎn)物乙醚生成;(2)根據(jù)大氣壓強原理,試管d發(fā)生堵塞時,b中壓強的逐漸增大會導(dǎo)致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出,故答案為:b中長直玻璃管內(nèi)有一段液柱上升。1,2-二溴乙烷的凝固點9℃較低,不能過度冷卻,過度冷卻,就會在裝置d中凝固造成堵塞。b裝置導(dǎo)管短進長出,可以防止倒吸;(3)由于濃硫酸具有強氧化性,能夠氧化碳,同時被還原成具有刺激性氣味的二氧化硫氣體,因此乙烯氣體中混有CO2、SO2等酸性氣體,所以c中NaOH溶液作用是吸收乙烯氣體中含有的CO2、SO2等酸性氣體;(4)當(dāng)溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況下超過許多的原因可能是發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚;乙醇揮發(fā);乙烯流速過快,未完全發(fā)生加成反應(yīng)等;(5)1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同,兩者均為有機物,互溶,用蒸餾的方法將它們分離,故選D;(6)溴易揮發(fā),在試管d中加入少量冰水可起到液封的作用,還可降低溫度,減少揮發(fā)。
28.某有機物B是芳香烴的含氧衍生物,其相對分子質(zhì)量不超過120,B中含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8%,B與NaOH溶液不發(fā)生反應(yīng)。有機物A在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)A+H2OB+C。有關(guān)C的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:
已知:
根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為 ,條件I、II中均需要的試劑為 。
(2)有關(guān)C的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中所發(fā)生的反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有 個。
(3)C的同分異構(gòu)體中,同時符合下列要求的物質(zhì)有 種。
a.苯環(huán)上有兩個側(cè)鏈 b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) c.能發(fā)生消去反應(yīng)
(4)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
F→E ;
F→G
【答案】 (1). (2). 強堿(或NaOH等) (3). 3 (4). 6
(5).
(6).
【解析】
【分析】B的相對分子質(zhì)量不超過120,且B中含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8%,可以判斷B中含有氧原子數(shù):120×14.8%÷16=1.11,所以B中含有1個氧原子,B的相對分子質(zhì)量為16÷14.8%=108,(108-16)÷12=7…8,所以B的分子式為C7H8O,B與NaOH溶液不發(fā)生反應(yīng)且為A水解產(chǎn)物,B為,A能發(fā)生水解反應(yīng)生成B和C,B是醇,則C是羧酸,根據(jù)題給信息,E為,C→D為取代反應(yīng),D→E為消去反應(yīng),D為,則C為苯丙酸,A是苯丙酸苯甲酯,F(xiàn)發(fā)生反應(yīng)生成G,根據(jù)G的分子式知,F(xiàn)自身發(fā)生酯化反應(yīng),則D→F為水解反應(yīng),F(xiàn)為,據(jù)此分析解答。
【詳解】B的相對分子質(zhì)量不超過120,且B中含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8%,可以判斷B中含有氧原子數(shù):120×14.8%÷16=1.11,所以B中含有1個氧原子,B的相對分子質(zhì)量為16÷14.8%=108,(108-16)÷12=7…8,所以B的分子式為C7H8O,B與NaOH溶液不發(fā)生反應(yīng)且為A水解產(chǎn)物,B為,A能發(fā)生水解反應(yīng)生成B和C,B是醇,則C是羧酸,根據(jù)題給信息,E為,C→D為取代反應(yīng),D→E為消去反應(yīng),D為,則C為苯丙酸,A是苯丙酸苯甲酯,F(xiàn)發(fā)生反應(yīng)生成G,根據(jù)G的分子式知,2個F之間發(fā)生酯化反應(yīng),則D→F為水解反應(yīng),F(xiàn)為,
(1)通過以上分析知,B的結(jié)構(gòu)簡式為,條件I、II中均需要的試劑為NaOH,一個發(fā)生消去反應(yīng)、一個發(fā)生取代反應(yīng)故答案為:;NaOH;
(2)酯化反應(yīng)、酯的水解、鹵代烴水解屬于取代反應(yīng),所以有3個,故答案為:3;
(3)C為苯丙酸,C的同分異構(gòu)體中,符合下列條件,苯環(huán)上有兩個側(cè)鏈說明苯環(huán)上有兩個取代基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基,能發(fā)生消去反應(yīng)說明連接醇羥基的C原子相鄰的C原子上含有H原子,兩個側(cè)鏈一個為醛基,一個為-CH(OH)-CH3或者-CH2-CH2OH,兩個側(cè)鏈有鄰、間、對三種位置,共6種同分異構(gòu)體,故答案為:6;
(4)F為,E為,F(xiàn)發(fā)生消去反應(yīng)生成E,該反應(yīng)方程式為:,
F→G 為2個F之間發(fā)生酯化反應(yīng)生成2個水和環(huán)酯,該反應(yīng)方程式為:
故答案為:;
。
29.以煤為原料可合成涂料H(如下圖)。B分子式為C2H6O,能與鈉反應(yīng)放出氫氣。(注:流程中某些反應(yīng)條件沒有給出)。
請回答:
(1)流程中煤的綜合利用的工藝名稱為 。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式是 ,E中含氧官能團的名稱是 。
(3)G→H反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)對于化合物F,下列說法正確的是 。
A.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
B.能使Br2的CCl4溶液褪色
C.能發(fā)生水解反應(yīng)
D.能與金屬鈉反應(yīng)
(5)下列有機物與G不是互為同分異構(gòu)體的是 。
(6)從→E 的合成路線(試劑及溶劑任選:合成路線參照“已知①”中書寫形式) 。
【答案】(1)干餾
(2) CH3CH2OH ;醛基
(3)
(4)AB
(5)B
(6)
【解析】試題分析:B分子式為C2H6O,能與鈉反應(yīng)放出氫氣,B是乙醇;乙醇被氧化為乙醛C;根據(jù)已知①的條件,E是苯甲醛;F是;G是;H是
(1)流程中煤綜合利用的工藝名稱為干餾。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH2OH,E中含氧官能團的名稱是醛基。
(3)G→H反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(4)對于化合物F還原碳碳雙鍵、醛基, 所以能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、能使Br2的CCl4溶液褪色;不能發(fā)生水解反應(yīng) 、不能能與金屬鈉反應(yīng)
(5)與分子式不同不是互為同分異構(gòu)體。
(6)從→苯甲醛 的合成路線。
注冊成功