广东省潮州市高级中学2020届高三下学期第一次网上模拟测试理科综合化学试题 Word版含解析

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广东省潮州市高级中学2020届高三下学期第一次网上模拟测试理科综合化学试题 Word版含解析

www.ks5u.com 潮州市高级中学2019-2020学年度 第二上综合模拟测试 理科综合化学试题 ‎1.下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )‎ A.4.03米大口径碳化硅反射镜 B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D.“玉兔二号”钛合金筛网轮 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.C、Si都位于第IVA族,二者位于同一主族,故A选;‎ B.聚氨酯中含有C、H、O、N元素,分别位于第IVA族、第IA族、第VIA族、第VA族,这几种元素位于不同主族,故B不选;‎ C.C位于第IVA族、Ag位于第IB族,二者位于不同族且Ag为副族元素,故C不选;‎ D.钛合金主要成分有Ti、Al等,Ti位于第IVB族,Al位于第IIIA族,Ti为副族元素,不符合,故D不选;‎ 故答案选A。‎ ‎2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)‎ B. 由X、Y组成的化合物是离子化合物 C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强 D. W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强 - 17 -‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ X是地壳中含量最多的元素,因此X为O元素,Y的最外层有两个电子,且Y是短周期元素,原子序数大于O,因此Y为Mg元素,Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料,所以Z为Si元素,W与X同主族,且W是短周期元素,原子序数大于X,所以W为S元素;据此解题;‎ ‎【详解】A.元素周期表中,同族元素原子半径随核电荷数增加而增加,O位于第二周期,其他元素位于第三周期,因此O的原子半径最小,同周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径应为r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),故A错误;‎ B.X为O元素,Y为Mg元素,两者组成的化合物氧化镁为离子化合物,故B正确;‎ C.Z为Si元素,W为S元素,因为S的非金属性强于Si,所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的,故C错误;‎ D.W为S元素,X为O元素,因为O的非金属性强于S,所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的,故D错误;‎ 总上所述,本题选B。‎ ‎【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的推断、原子结构与元素性质,题目难度不大,应先根据提示推断所给原子的种类,原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。‎ ‎3.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是 A. 制取氨气 B. 制取碳酸氢钠 C. 分离碳酸氢钠 D. 干燥碳酸氢钠 - 17 -‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体,不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气,错误;‎ B、气流方向错,应该从右侧导管通入CO2气体,错误;‎ C、从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法,正确;‎ D、碳酸氢钠受热易分解,不能用该装置干燥碳酸氢钠,错误。‎ 答案选C。‎ ‎4.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有 关汉黄芩素的叙述正确的是 A. 汉黄芩素的分子式为C16H13O5‎ B. 该物质遇 FeCl3溶液显色 C. 1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1mol Br2‎ D. 与足量 H2 发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据该分子的结构简式可知,其分子式为C16H12O5,故A错误;‎ B. 该分子中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,故B正确;‎ C. 该分子中含有酚羟基,酚羟基邻位碳原子上有氢原子,可以与Br2发生取代反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,因此1mol该物质最多可消耗2molBr2,故C错误;‎ D. 该物质与足量H2发生加成反应后,碳碳双键和羰基均被加成,官能团种类减少2种,故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )‎ A. 1mol甲苯含有6NA个C-H键 - 17 -‎ B. 5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,生成28gN2,转移的电子数目为3.75NA C 标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子 D. 56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.甲苯的分子式为C7H8,故1mol甲苯中含8NA个C−H键,故A错误;‎ B.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O转移15mol电子,生成4mol氮气,故当生成28g氮气即1mol氮气时,转移3.75NA个电子,故B正确;‎ C.标况下氨水为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和含有的氨气分子个数,故C错误;‎ D.铁在浓硫酸中钝化,不能完全反应,则生成二氧化硫分子个数小于NA个,故D错误;‎ 故答案选B。‎ ‎6.四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法制备(CH3)4NOH,其工作原理如图所示,下列说法正确的是( )‎ A. M电极的电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O B. N电极接电源的正极 C. 阳离子通过离子交换膜往M电极移动 D. 制备18.2g(CH3)4NOH,两极共产生4.48L气体(标准状况)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ N电极有氢气生成,发生还原反应,故N为阴极,则M为阳极;N极区水放电生成氢气与氢氧根离子,氢氧根离子再与溶液中(CH3)4N+结合生成(CH3)4NOH,M极区是氯离子放电生成氯气,离子交换膜为阳离子交换膜;N极电极反应式为:2(CH3)4N++2H2O+2e−=2(CH3)4NOH+H2‎ - 17 -‎ ‎↑,M极电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2↑。‎ ‎【详解】A.N电极有氢气生成,发生还原反应,故N为阴极,则M为阳极,M极电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2↑,故A错误;‎ B.N为阴极,连接电源的负极,故B错误;‎ C.在电解池中,阳离子向阴极移动,N为阴极,所以向N极移动,故C错误;‎ D.18.2g(CH3)4NOH的物质的量为18.2g÷92g/mol=0.2mol,N极电极反应式为:2(CH3)4N++2H2O+2e−=2(CH3)4NOH+H2↑,收集氢气0.1mol,转移电子为0.2mol,M极电极反应式为:2Cl−−2e−=Cl2↑,收集氯气为0.1mol,故标况下两极可得气体体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故D正确;‎ 故答案选D。‎ ‎【点睛】本题关键是根据生成氢气的位置判断阴极和阳极,注意理解电解池工作原理。‎ ‎7.25℃,用0.1mol·L-1的氨水滴定10mL0.05mol·L-1的二元酸H2X溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lg的关系如图所示。下列说法正确的是( )‎ A. A点的pH等于2‎ B. B点溶液中离子浓度大小顺序为:c(NH4+)>c(X2-)>c(H+)>c(HX-)>c(OH-)‎ C. 由图可知,25℃时,NH3·H2O的Kb=‎ D. A点到C点,水的电离程度先减小后增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A.A点lg=−12,结合水的离子积计算;‎ - 17 -‎ B.B点lg=−2,溶液呈酸性,溶质为(NH4)2X;‎ C.氨水的电离常数表达式为Kb=,根据中性点计算;‎ D.B点为(NH4)2X,此时水的电离程度最大,B点后继续加入氨水,水的电离程度逐渐减小。‎ ‎【详解】A.A点lg=−12,结合c(H+)•c(OH−)=10−14可知:c(H+)=0.1mol/L,此时溶液的pH=1,故A错误;‎ B.由A点pH=1,可知H2X为二元强酸,根据图示可知,B点反应后溶质为(NH4)2X,X2-不水解,溶液中不存在HX-离子,故B错误;‎ C.C点加入bmL0.1mol•L−1的氨水,根据图示可知lg=0,则c(H+)=c(OH−)=10−7mol/L,此时H2X完全反应生成(NH4)2X,n[(NH4)2X]=0.05mol/L×0.01L=5×10−4mol,n(NH4+)=1×10−3mol,n(NH3•H2O)=0.1mol/L×b×10−3L−1×10−3mol=(b−10)×10−4mol,设C点溶液体积为VL,则Kb===,故C正确;‎ D.A点到C点过程中,B点溶质为(NH4)2X,此时水的电离程度达到最大,之后随着氨水的滴入,水的电离程度逐渐减小,所以该过程中水的电离程度先增大后减小,故D错误;‎ 故答案选C。‎ ‎【点睛】本题明确图示曲线变化情况为解答关键,注意掌握电离平衡常数、溶液酸碱性与溶液pH的关系。‎ ‎8.丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行:C4H10→C2H6+C2H4; C4H10→CH4+C3H6;某化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系,设计如图所示实验:‎ - 17 -‎ 注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O;A12O3是丁烷裂解的催化剂,G后面装置已省略。如图连接好装置后(部分夹持装置已略去),需进行的实验操作有:‎ ‎①给D、G装置加热:②检査整套装置的气密性;③排尽装置中的空气。‎ ‎(1)这三步操作的先后顺序依次是____________。‎ ‎(2)简要说明检验空气排尽的方法:_______________________________________________。‎ ‎(3)B装置所起的作用是__________________________________________。‎ ‎(4)假设丁烷完全裂解,流经各装置中的气体能完全反应。当(E和F)装置的总质量比反应前增加了 1.82g, G装置中固体质量减少了 4.l6g,则丁烷的裂解产物中n(CH4)∶n(C2H6)=_____________。‎ ‎(5)若对E装置中的混合物再按以下流程实验:‎ ‎①分离操作I、Ⅱ的名称是I_____________、 II_______________;‎ ‎②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)__________________________________。‎ ‎【答案】 (1). ②③① (2). 用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体,点燃检验其纯度,无爆鸣声,则排尽 (3). 通过观察气泡,调节旋钮A,控制气体流量 (4). 3:2 (5). 分液 (6). 蒸馏 (7). SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-‎ ‎【解析】‎ ‎(1)涉及气体制备与性质的实验都应先检查装置气密性,本实验涉及丁烷的裂解,因此在加热之前需排尽装置中的氧气,最后给D、G装置加热,故答案为②③①。‎ ‎(2)可通过爆鸣实验检验气体的纯度,以确定是否排尽空气:用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体,点燃检验其纯度,无爆鸣声,则排尽。‎ ‎(3)装置B所起的作用是通过观察气泡,控制气体流速;故答案为通过观察气泡,调节旋钮A,控制气体流量。‎ ‎(4)丁烷裂解生成的乙烯和乙烷物质的量相等,生成的甲烷和丙烯物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G装置减少的质量是氧化铜中氧元素的质量,设C2H4的物质的量为x,C3H6的物质的量为y,则乙烷和甲烷的物质的量分别为x、y,28g·mol-1x+42 g·mol-1y=1.82g,乙烷、甲烷和氧化铜反应所需氧原子的物质的量为7x+4y=4.16g÷16 g·mol-1=0.26mol,解得 - 17 -‎ x=0.02mol,y=0.03mol,所以甲烷与乙烷的物质的量之比为3:2。‎ ‎(5)E中含有溴单质和乙烯、丙烯与与溴单质的加成产物,其中加成产物是有机物,向混合物中加入亚硫酸钠溶液,除去溴单质,发生反应为:SO32-+Br2+H2O=2H++SO42-+2Br-;溶液分层,故采用分液法分离混合物水溶液和有机层;互溶的液体,用蒸馏法分离出X和Y。‎ 点睛:本题考查化学实验基本操作、离子方程式的书写、计算等知识,有一定难度。应根据题意明确实验设计的思路,以及达到实验目的所采用的措施等;有关物质含量的测定计算,注意运用原子守恒,列方程组解决。‎ ‎9.高纯硝酸锶[Sr(NO3)2]可用于制造信号灯,光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质,提纯流程如图:‎ 已知:①“滤渣1”的成份为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2;②铬酸(H2CrO4)为二元弱酸 ‎(1)用铬酸(H2CrO4)“沉钡”,是工业上常用的方法。H2CrO4中Cr元素的化合价为__,其在水中的电离方程式为___。‎ ‎(2)“酸浸”不能采用高温的原因是__,“滤液1”的主要溶质是__(写化学式)。‎ ‎(3)相对于水洗,用浓HNO3洗涤的优点是__。‎ ‎(4)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,同时放出无污染的气体,写出发生反应的离子方程式__。‎ ‎(5)已知Cr(OH)3类似氢氧化铝,还原后溶液的pH不能大于8的原因是(用离子方程式说明理由)__。‎ ‎【答案】 (1). +6 (2). H2CrO4H++HCrO4-,HCrO4-H++CrO42- (3). 避免HNO3挥发和分解,减少环境污染 (4). Ca(NO3)2 (5). 减少Sr(NO3)2溶解导致的损失 (6). 4H2CrO4+3N2H4+12H+=4Cr3++3N2↑+16H2O (7). Cr(OH)3+OH−=CrO2−+2H2O ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 取含杂质的硝酸锶样品,向其中加入浓HNO3溶解,搅拌,过滤,“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2,“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2,并用浓HNO3洗涤滤渣,减少Sr(NO3)2溶解,进一步洗掉附着的Ca(NO3)2,将滤渣1溶于水中,加过量铬酸使Ba2+‎ - 17 -‎ 沉淀,“滤渣2”的主要成分为BaCrO4,“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,调节pH至7~8,Cr3+使转化为Cr(OH)3沉淀,过滤分离,将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得产品,以此解答该题。‎ ‎【详解】(1)H2CrO4中H元素为+1价,O元素为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,Cr元素的化合价为+6价,因为H2CrO4为二元弱酸,其在水中的电离方程式为H2CrO4H++HCrO4-,HCrO4-H++CrO42-;故答案为:+6;H2CrO4H++HCrO4-,HCrO4-H++CrO42-;‎ ‎(2)“酸浸”不能采用高温的原因是:避免HNO3挥发和分解,减少环境污染,由分析可知“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2;故答案为:避免HNO3挥发和分解,减少环境污染;Ca(NO3)2;‎ ‎(3)用浓HNO3洗涤可以减少Sr(NO3)2溶解导致的损失;故答案为:减少Sr(NO3)2溶解导致的损失;‎ ‎(4)H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,同时放出无污染的气体为氮气,反应离子方程式为:4H2CrO4+3N2H4+12H+=4Cr3++3N2↑+16H2O;故答案为:4H2CrO4+3N2H4+12H+=4Cr3++3N2↑+16H2O;‎ ‎(5)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3,还原后溶液pH不能大于8,避免Cr(OH)3在碱性溶液中发生Cr(OH)3+OH−=CrO2−+2H2O而溶解;故答案为:Cr(OH)3+OH−=CrO2−+2H2O。‎ ‎10.硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。‎ Ⅰ.已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:‎ BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1‎ BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1‎ 已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1‎ 则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)ΔH=__。‎ Ⅱ.SO2的尾气处理通常有以下几种方法:‎ ‎(1)活性炭还原法 反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)=S2(g)+2CO2(g)。‎ 反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:‎ - 17 -‎ ‎①0~20min反应速率表示为v(SO2)=__;‎ ‎②30min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是__;‎ ‎③40min时,平衡常数K=__。‎ ‎(2)亚硫酸钠吸收法 ‎①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__;‎ ‎②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是__(填序号)。‎ a.c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)‎ b.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)‎ c.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)‎ d.溶液中c(H+)=1×10-8mol/L ‎(3)电化学处理法 ‎①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为__;‎ ‎②当电路中转移0.02mole-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加__mol离子。‎ ‎【答案】 (1). −1473.2kJ•mol−1 (2). 0.03mol/( L•min) (3). 减少CO2的浓度 (4). (5). SO32−+SO2+H2O=2HSO3− (6). abc (7). SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+ (8). 0.03‎ - 17 -‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ Ⅰ.已知①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1‎ ‎②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1‎ ‎③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,‎ 根据盖斯定律:③×2−①−②得方程式Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s)据此计算;‎ Ⅱ.(1)①根据v=计算v(SO2);‎ ‎②30min时瞬间,二氧化碳浓度降低,S2的浓度不变,而后二氧化碳、S2的浓度均增大,应是减少CO2的浓度;‎ ‎③平衡常数K=,注意固体和纯液体不写入表达式;‎ ‎(2)①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠;‎ ‎②a.根据电荷守恒判断;‎ b.根据物料守恒判断;‎ c.NaHSO3溶液中HSO3−的电离程度大于其水解程度;‎ d.水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,由于NaHSO3溶液的pH未知,不能计算水电离出氢离子浓度;‎ ‎(3)①由图可知,Pt(Ⅰ)电极上二氧化硫被氧化生成硫酸;‎ ‎②左侧电极反应式为:SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+,根据电子转移守恒计算生成硫酸根、氢离子的物质的量,为保持溶液电中性,多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧,左侧溶液中增加离子为生成硫酸电离的离子总量。‎ ‎【详解】Ⅰ.已知①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2kJ·mol-1‎ ‎②BaS(s)=Ba(s)+S(s) ΔH=+460kJ·mol-1‎ ‎③2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,‎ 根据盖斯定律:③×2−①−②得方程式Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ΔH=(−221)×2−(+460)−(+571.2)=−1473.2kJ•mol−1;故答案为:−1473.2kJ•mol−1;‎ Ⅱ.(1)①由图可知,0−20min内二氧化硫浓度变化量为1mol/L−0.4mol/L=0.6mol/L,故v(SO2)==0.03mol/( L•min);故答案为:0.03mol/( L•min);‎ ‎②30min时瞬间,二氧化碳浓度降低,S2的浓度不变,而后二氧化碳、S2‎ - 17 -‎ 的浓度均增大,应是减少CO2的浓度;故答案为:减少CO2的浓度;‎ ‎③恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g),平衡常数K=;故答案为:;‎ ‎(2)①Na2SO3溶液与SO2反应生成亚硫酸氢钠,反应离子方程式为:SO32−+SO2+H2O=2HSO3−,故答案为:SO32−+SO2+H2O=2HSO3−;‎ ‎②a.根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−),故溶液中c(Na+)+c(H+)>c(SO32−)+c(HSO3−)+c(OH−),故a正确;‎ b.溶液中S元素以SO32−、HSO3−、H2SO3形式存在,Na元素与硫元素物质的量之比为1:1,故溶液中c(Na+)=c(SO32−)+c(HSO3−)+c(H2SO4),故b正确;‎ c.NaHSO3溶液中HSO3−的电离程度大于其水解程度,故溶液中c(Na+)>c(HSO3−)>c(H+)>c(SO32−),故c正确;‎ d.水电离出氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,由于NaHSO3溶液的pH未知,不能计算水电离出氢离子浓度,故d错误;‎ 故答案为:abc;‎ ‎(3)①由图可知,Pt(Ⅰ)电极上二氧化硫被氧化生成硫酸,电极反应式为:SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+;故答案为:SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+;‎ ‎②左侧电极反应式为:SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+,根据电子转移守恒,生成硫酸根物质量=0.01mol,生成氢离子为0.04mol,为保持溶液电中性,0.01mol硫酸根需要0.02mol氢离子,多余的氢离子通过阳离子交换膜移至右侧,即有0.02mol氢离子移至右侧,故左侧溶液中增加离子为0.01mol+0.02mol=0.03mol;故答案为:0.03。‎ ‎【点睛】本题(3)中左侧溶液中增加离子物质的量计算为易错点,学生容易根据电极反应式计算,忽略部分氢离子移至右侧。‎ ‎11.我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。‎ 已知(3+2)环加成反应:CH3CC-E1+E2-CH=CH2(E1、E2可以是-COR或-COOR)‎ - 17 -‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)茅苍术醇的分子式为__,所含官能团名称为__,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为__。‎ ‎(2)化合物B满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为__。‎ ‎①分子中含有碳碳三键和乙酯基(-COOCH2CH3) ‎ ‎②分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写出其中一种碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式__。‎ ‎(3)C→D的反应类型为__。‎ ‎(4)D→E的化学方程式为__。‎ ‎(5)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图___(其他试剂任选)。‎ ‎【答案】 (1). C15H26O (2). 碳碳双键、羟基 (3). 3 (4). 5 (5). 、 (6). 加成反应或还原反应 (7). +CH3OH+(CH3)3COH (8).‎ - 17 -‎ ‎ CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)明确分子中C、H、O原子数目确定分子式,注意交点、端点为碳原子,用H原子饱和碳的四价结构,也可以利用不饱和度计算H原子数目;由结构可知分子中含有的官能团有:碳碳双键、羟基;连有四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子;‎ ‎(2)B的同分异构体满足:①分子中含有碳碳三键和乙酯基(−COOCH2CH3),②分子中有连续四个碳原子在一条直线上,存在C−C≡C−C碳链结构,形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1个H原子被−COOH替代,也可以是HOOC−C≡CCH2CH2CH3、HOOC−C≡CCH(CH3)2;‎ ‎(3)对比C、D的结构,可知C中碳碳双键与氢气发生加成反应生成D;‎ ‎(4)对比D、E的结构,可知D与甲醇发生发生取代反应生成E,同时还生成(CH3)3COH;‎ ‎(5)两种链状不饱和酯合成目标物M,模仿A与B经过一系列反应得到D的过程,结合(3+2)环加成反应,可以由或与氢气加成反应得到目标物。而CH3C≡CCOOCH3与CH2=CHCOOCH2CH3反应得到,CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=CHCOOCH3反应得到。‎ ‎【详解】(1)茅苍术醇分子中有15个C原子、1个O原子,分子不饱和度为3,则分子中H原子数目=2×15+2−2×3=26,故茅苍术醇分子式为C15H26‎ - 17 -‎ O,由结构可知分子中含有的官能团有:碳碳双键、羟基;分子中有如图“*”所示3个碳原子连接连有四个不同的原子或原子团:,即有3个手性碳原子,故答案为:C15H26O;碳碳双键、羟基;3;‎ ‎(2)B的同分异构体满足:①分子中含有碳碳三键和乙酯基(−COOCH2CH3),②分子中有连续四个碳原子在一条直线上,存在C−C≡C−C碳链结构,形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1个H原子被−COOH替代,有3种酸,也可以是HOOC−C≡CCH2CH2CH3、HOOC−C≡CCH(CH3)2,故符合条件的同分异构体有3+2=5种,其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为、,故答案为:5;、;‎ ‎(3)对比C、D的结构,可知C中碳碳双键与氢气发生加成反应生成D,组成加氢,也属于还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;‎ ‎(4)对比D、E的结构,可知D与甲醇发生发生取代反应生成E,同时还生成(CH3)3COH,反应方程式为:+CH3OH+(CH3)3COH,故答案为:+CH3OH+(CH3)3COH;‎ ‎(5)两种链状不饱和酯合成目标物M,模仿A与B经过一系列反应得到D的过程,结合(3+2)环加成反应,可以由或与氢气加成反应得到目标物;而CH3C≡CCOOCH3与CH2=CHCOOCH2CH3反应得到,CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=CHCOOCH3反应得到,合成路线流程图为:CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 ‎ - 17 -‎ ‎ 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3,故答案为:CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3。‎ - 17 -‎ ‎ ‎ - 17 -‎
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