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文档介绍
【化学】黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高二上学期期末考试(解析版)
黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高二上学期期末 考试 可能用到的原子量 H 1 C 12 O 16 一、选择题 1.下列说法正确的是 A. 煤含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物,它们是重要的化工原料 B. 石油是一种不可再生的化石资源,石油裂解的目的是为了提高汽油的产量与质量 C. 工业上制取大量的乙烯和丙烯常采用裂化 D. 乙烯可由石油裂解得到,苯可由煤的干馏得到,两者均发生了化学变化 【答案】D 【解析】 【详解】A、煤中不含芳香烃,芳香烃可以通过煤的干馏生成,故A错误; B、石油裂化的目的是为了提高汽油的产量与质量,石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等,故B错误; C、裂解是深度裂化,以石油分馏产品为原料,裂解得到乙烯、丙烯等小分子化合物,故C错误; D、石油的裂解生成烯烃,煤的干馏生成苯等有机物,都为化学变化,故D正确。 答案选D。 2.将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12 g 该有机物的完全燃烧产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增重14.4 g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4 g。则该有机物的分子式为( ) A. C4H10 B. C2H6O C. C3H8O D. C3H8 【答案】C 【解析】 【详解】浓H2SO4吸收水14.4 g即0.8mol,碱石灰吸收二氧化碳26.4 g即0.6mol。12 g 该有机物含有1.6molH、0.6molC和(12-1.6-0.6×12)g=3.2g即0.2molO,C、H、O原子数之比为3:8:1,则该有机物的分子式为C3H8O,故选C。 【点睛】解答本题需要明确浓硫酸吸收水分,碱石灰吸收二氧化碳,而且燃烧产物中C、H元素来自于有机物。 3.下列化学用语书写正确的是( ) A. 四氯化碳的电子式 B. 乙醇的结构简式C2H6O C. 乙烯的结构简式CH2CH2 D. 乙炔的结构式H-C≡C-H 【答案】D 【解析】 【详解】A、四氯化碳的电子式中氯原子上漏掉孤对电子,四氯化碳的电子式应为,错误; B、乙醇的结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,C2H6O为乙醇的分子式,错误; C、乙烯的结构简式中碳碳双键不能省略,乙烯的结构简式应为CH2=CH2,错误; D、乙炔的结构式为H-C≡C-H,正确; 答案选D。 4.下列有关实验的说法错误的是( ) A. 在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点 B. 用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,用分液法分离水和硝基苯的混合物 C. 在重结晶实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失 D. 作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响应该很大 【答案】D 【解析】 【详解】A. 在蒸馏实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点,故A正确; B. 硝酸钾的溶解度随温度升高而急剧增大,氯化钠的溶解度随温度变化很小,所以用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物,水和硝基苯不互溶,所以用分液法分离水和硝基苯的混合物,故B正确; C. 在重结晶的实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失,故C正确; D. 要求被提纯物和杂质的溶解度随温度的变化差别很大,杂质在此溶液中的溶解度受温度影响不一定很大,故D错误; 答案选D。 5.下列现象中,是因为发生加成反应而产生的现象是( ) A. 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色 C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D. 甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失 【答案】C 【解析】 【详解】A选项,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于发生氧化反应而褪色,故A错误; B选项,将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,是由于发生了萃取而褪色,故B错误; C选项,乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是由于两者发生加成反应生成1,2-二溴乙烷而褪色,故C正确; D选项,甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,两者发生取代反应而颜色消失,故D错误; 综上所述,答案为C。 【点睛】乙烯的性质: 乙烯氧化反应有:与氧气燃烧,与酸性高锰酸钾溶液反应 乙烯加成反应主要有:与氢气加成,与溴的四氯化碳溶液发生加成,与HCl发生加成反应,与水发生加成反应; 乙烯发生加聚反应:生成聚乙烯 分清乙烯使溶液褪色不一定是加成反应,乙烯与酸性高锰酸钾为氧化反应,而乙烯与溴的四氯化碳溶液反应是加成反应。 6.下列物质中,在一定条件下既能起加成反应,也能起取代反应,但不能使KMnO4酸性溶液褪色的是( ) A. 乙烷 B. 苯 C. 乙烯 D. 乙醇 【答案】B 【解析】 【详解】A.乙烷中不含不饱和键,不能发生加成反应,也不能使KMnO4酸性溶液褪色,故A错误; B.苯环中的碳碳键介于单键和双建之间,是一种独特的化学键,既能发生加成反应,又能发生取代反应,但不能使KMnO4酸性溶液褪色,故B正确; C.乙烯中含有C=C键,能发生加成反应,并能使KMnO4酸性溶液褪色,故C错误; D.乙醇中不含不饱和键,不能发生加成反应,但能使KMnO4酸性溶液褪色,并能发生取代反应,故D错误; 答案选B。 【点睛】本题的易错点为BD,B中要注意苯环上的碳碳键的特殊性;D中要注意醇羟基能够被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基。 7.下列有机物结构与性质分析正确的是 ( ) A. 与是同系物 B. 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3 C. 分子式为C4H10的有机物一氯代物共有8种 D. 含4种官能团 【答案】B 【解析】 A. 属于酚,而属于醇,故两者不是同系物,A不正确;B. 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3,B正确;C. 分子式为C4H10的有机物,有正丁烷和异丁烷两种结构,它们均有2种一氧代物,故一氯代物共有4种,C不正确;D. 含有羟基、羧基和酯基等3种官能团,D不正确。本题选B。 点睛:同系物必须是同类物质,其官能团的种类和数目均须相同。酚和醇的官能团虽然都是羟基,但它们是不同类的物质。注意,通常认为苯环不是官能团。 8.下列反应属于取代反应的是( ) A. 乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷 B. 苯与氢气反应生成环己烷 C. 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷 D. 乙醇与氧气反应生成乙醛 【答案】C 【解析】 【详解】A.乙烯含有碳碳双键,和溴发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,不属于取代反应; B.苯与氢气反应生成环己烷,该反应为加成反应,不属于取代反应; C.甲烷与氯气发生反应,生成一氯甲烷和氯化氢,该反应为取代反应; D.乙醇催化氧化生成乙醛,属于氧化反应,不是取代反应; 本题答案为C。 9.下列有机物中,在不同条件下,既能发生水解反应和消去反应,又能发生酯化反应并能与金属钠反应放出氢气的是 ( ) ①②③④ A. ② B. ②③ C. ①② D. ①②③ 【答案】B 【解析】 【详解】①该有机物分子中含有羧基,能够发生酯化反应,能够与金属钠反应生成氢气,含有官能团氯原子,能够发生水解反应,但是与氯原子相邻的碳上不含氢原子,不能发生消去反应,故①错误; ②分子中含有官能团氯原子,且与氯原子所连碳原子邻位碳原子上有氢原子,故其能够发生水解反应,也能够发生消去反应;含有官能团羧基,能够发生酯化反应,也能够与钠反应生成氢气,故②正确; ③该有机物分子中含有酯基,能够发生水解反应,含有羟基与其所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能够发生酯化反应和消去反应,也能够与钠反应放出氢气,故③正确; ④该有机物分子不含羧基和羟基,无法发生酯化反应,故④错误; 故答案为B。 10.关于有机物的下列叙述中,正确的是( ) A. 它的系统名称是2,4二甲基4戊烯 B. 它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上 C. 它与甲基环己烷()互为同分异构体 D. 该有机物与氢气完全加成后的产物的一氯取代产物共有4种 【答案】C 【解析】 【详解】A.它的系统名称是2,4—二甲基—1—戊烯,故A错误; B.因为碳碳双键是平面结构,故该分子中至少有4个碳共面,由于单键可以旋转,分子中最多有6个碳原子在同一平面上,故B错误; C.它与甲基环己烷()分子式均为C7H14,但结构不同,所以互为同分异构体,故C正确; D.该有机物与氢气完全加成后的产物有3种不同环境的H,所以一氯取代产物共有3种,故D错误; 本题答案为C。 【点睛】有机分子中,碳、碳双键相连的原子一定共面,碳、碳三建相连的原子一定共线,苯环上的碳、氢及直接连在苯环上的原子共面。 11.用30g乙酸与46g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的67%,则可得到的乙酸乙酯的质量是 A. 29.5g B. 44g C. 74.8g D. 88g 【答案】A 【解析】 【详解】制备乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,30g乙酸与46g乙醇分别为0.5mol,1mol,所以实际中最大能够得到0.5mol的乙酸乙酯,所以乙酸乙酯的质量=88×0.5×67%=29.5g,所以本题的答案选A。 12.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是 A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种 B. 分子式为C4H8Cl2的有机物共有8种 C. 含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种 D. 菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成 5种一硝基取代物 【答案】B 【解析】 【分析】 A、根据等效H可知甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,据此计算判断; B、C4H8Cl2可以看作为C4H10中2个H原子被2个Cl原子取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种,再结合定一移一法判断; C、含有5个碳原子的某饱和链烃为C5H12,判断和书写烷烃的同分异构体,一氯代物的异构体可以按照以下步骤来做:(1)先确定烷烃的碳链异构,即烷烃的同分异构体.(2)找出等效的氢原子.(3)根据先中心后两边的原则,将氯原子逐一去代替氢原子; D、根据苯环分子中等效H进行判断。 【详解】A、含有3个碳原子的烷基为丙基、异丙基两种,甲苯苯环上有3种氢原子,分别处于甲基的邻、间、对位位置上,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,同分异构体最多有3×2=6种,故A不符合题意; B、C4H8Cl2可以看作为C4H10中2个H原子被2个Cl原子取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3C(CH3)2两种, CH3CH2CH2CH3中,当两个Cl原子取代同一个C原子上的H时,有2种,当两个Cl原子取代不同C原子上的H时,有1、2,1、3,1、4,2、3四种情况,有故该情况有6种, CH3CH(CH3)2中,当两个Cl原子取代同一个C原子上的H时,有1种,当两个Cl原子取代不同C原子上的H时,有2种,故该情况有3种,故共有9种,故B符合题意; C、戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、,若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,一氯代物有:CH3CH2CH2CH2CH2Cl;CH3CH2CH2CHClCH3;CH3CH2CHClCH2CH3,共三种,故C不符合题意; D、苯环是平面正六边形,菲具有很高的对称性,沿如图虚线对称,有如图所示5种H原子,故菲的一硝基取代物有5种,故D不符合题意。 答案选B。 【点睛】本题考查有机物的结构和性质,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的官能团的性质,注意把握同分异构体的判断。 13.实验室在50~60℃下制备硝基苯的反应装置如图所示。下列有关说法错误的是( ) A. 长玻璃导管的作用是冷凝回流、平衡压强 B. 加入试剂的顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,冷却后加入苯 C. 将反应后的液体倒入烧杯中,加水 D. 为了除去在硝基苯中的酸性物质,需要水洗、碱洗,然后再水洗 【答案】C 【解析】 【详解】A.反应物易挥发,长玻璃管起冷凝回流作用、平衡压强,选项A正确; B.应将密度大的浓硫酸加入到密度小的浓硝酸中去,并不断振荡,以防止溅出伤人,所以加入试剂的顺序是:先加浓硝酸,再加浓硫酸,冷却后加入苯,选项B正确; C.反应后液体含有催化剂浓硫酸,浓硫酸加水稀释,释放出大量的热,液滴飞溅,选项C错误; D.为了除去在硝基苯中的酸性物质,需要水洗去除大部分酸性物质,残留的酸性物质可以用碱中和洗,然后再水洗冲掉,选项D正确; 答案选C。 【点睛】本题考查硝基苯制备实验的有关判断,该题是基础性试题的考查,试题注重基础,只要是考查学生对硝基苯制备实验的了解掌握程度,以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的实验能力,和严禁的逻辑思维能力。 14. 有机物X、Y分子式不同,它们只含C、H、O元素中的两种或三种,若将X、Y不论何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时耗氧气量和生成水的物质的量也不变。X、Y可能是 ( ) A. C2H4、C2H6O B. C2H2、C6H6 C. CH2O、C3H6O2 D. CH4、C2H4O2 【答案】D 【解析】 【分析】 根据反应:,由于两种化合物的物质的量之和不变,完全燃烧的耗氧量也不变,生成水的物质的量也不变,则要求两种化合物的y值和值相同,依此答题。 【详解】已知:,根据题意可以推出两种化合物的y值和值相同, A、两种化合物的y值不同,A不符合题意; B、两种化合物的y值不同,B不符合题意; C、两种化合物的y值不同,C不符合题意; D、两种化合物的y值都是6,都是2,D符合题意; 故选D。 15.一种生产聚苯乙烯的流程如下,下列叙述不正确的是 A. ①是加成反应 B. 乙苯和氢气加成后的产物的一氯代物有5种 C. 鉴别乙苯与聚苯乙烯不可用Br2的四氯化碳溶液 D. 乙烯和聚苯乙烯均可以和H2 发生加成反应 【答案】B 【解析】 【分析】 由合成流程可知,①为苯与乙烯的加成反应,②为乙苯的消去反应,③为苯乙烯的加聚反应, A、①为苯与乙烯的加成反应; B、乙苯和氢气发生加成,加成后有6种氢原子; C、乙苯与聚苯乙烯都不含碳碳双键; D、乙烯和聚苯乙烯都可以和氢气加成。 【详解】A、由合成流程可知,①为苯与乙烯的加成反应,故A正确; B、苯环与氢气发生加成反应生,加成后产物有6种氢原子,一氯代物共有6种,故B错误; C、乙苯与聚苯乙烯都不含碳碳双键,与溴不反应,不能用溴的四氯化碳溶液鉴别,故C正确; D、乙烯含碳碳双键,氢气可以发生加成反应,聚苯乙烯中有苯环,也可以与氢气加成,故D正确。 答案选B。 【点睛】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见有机物的性质。 16.制取乙酸乙酯的装置正确的是(其中B和D的玻璃导管是插入到小试管内液面以下)的 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】制取乙酸乙酯应该是向试管中先加入乙醇,再缓慢加入浓硫酸,待混合溶液冷却后再加入冰醋酸,给混合物加热制取乙酸乙酯。由于乙醇容易挥发,乙酸沸点也不高,因此产生的乙酸乙酯与未反应的乙酸和乙醇会沿导气管进入收集试管中,可以利用乙醇容易溶于水,而乙酸与饱和Na2CO3发生反应产生容易溶解的乙酸钠而被除去,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中难溶,密度比水小,分层的性质,达到分离提纯的目的。故收集试管的液体是饱和Na2CO3溶液,为了防止倒吸现象的发生,导气管应该在液面以上,故正确的装置是A。 17.关于下列结论正确的是 A. 该有机物分子式为C13H16 B. 该有机物属于苯的同系物 C. 该有机物分子至少有4个碳原子共直线 D. 该有机物分子最多有13个碳原子共平面 【答案】D 【解析】 分析】 由有机物结构简式可知,该分子中含有苯环和碳碳双键、碳碳三键,结合苯、乙烯、乙炔的结构分析解答。 【详解】A.由有机物结构简式可知有机物分子式为C13H14,故A错误;B.苯的同系物中侧链应为饱和烃基,题中侧链含有不饱和键,不是苯的同系物,故B错误;C.由乙烯和乙炔的结构可知,该有机物分子至少有3个碳原子共直线,故C错误;D.已知苯环和乙烯为平面型结构,两个面可以通过单键旋转而重合,乙炔为直线形结构且在乙烯的平面上,乙基两个碳原子旋转后可以与之共面,则所有的碳原子有可能都在同一平面上,故D正确;故选D。 18.查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生如下化学反应,则二甲苯通过上述反应得到的产物有( ) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 【答案】B 【解析】 【详解】二甲苯有三种:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,被臭氧氧化的产物可以从苯的臭氧化产物类推。将所给信息中产物上的H换为甲基即可,所以换掉2个氢的结构为丁二酮,换掉一个氢的结构为CH3COCHO,不换氢的结构仍为乙二醛,共3种可能产物; 所以答案选择B项。 【点睛】从苯的臭氧化产物进行类推,将苯环上每2个碳断开成一种产物,根据二甲苯中两个甲基在苯环上的位置关系有邻、间、对三种,所以断下来的2个碳上可能有一个甲基,也可能有两个甲基,也可能没有甲基。 19.废塑料的回收再生利用将工业垃圾变成极有价值的工业生产原料。具有不可忽略的潜在意义。利用如图所示的装置隔绝空气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,以此探究废塑料的再利用。下列叙述正确的是 A. 聚丙烯的链节是-CH2-CH2-CH2- B. 装置乙的试管中收集到的物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 装置丙中的试剂可吸收烯烃且出现溶液分层现象 D. 最后收集的气体可作燃料 【答案】D 【解析】 A.聚丙烯的链节是—CH2—CH(CH3)—,故A错误;B.根据题目信息可知,装置乙收集的是较高沸点的苯和甲苯,甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,故B错误;C.装置丙中的试剂是溴的四氯化碳溶液,可与烯烃发生加成反应生成卤代烃,但卤代烃可溶于四氯化碳溶液,所以不会出现分层现象,故C错误;D.最后收集的气体为氢气和甲烷,都可作燃料,故D正确;答案选D。 二、填空题 20.按要求填空 (1)的系统名称为________________________________; (2)中含氧官能团的名称为___________、______________ (3)反-3-甲基-3-己烯的结构简式_______________________________ 【答案】 (1). 2,3-二甲基-1-丁烯 (2). 羟基 (3). 酯基 (4). 【解析】 【分析】 (1)烯烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,并表示出官能团的位置;在催化剂存在下完全氢化,即将结构中的碳碳双键变为单键所得产物为烷烃; (2) 中的含氧官能团为羟基、酯基; (3)反式为在碳碳双键的异侧,据此解答即可。 【详解】(1)烯烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故此烯烃主链上有4个碳原子,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,则碳碳双键在1号和2号碳原子之间,在2、3号碳原子上各有一个甲基,故名称为2,3-二甲基-1-丁烯;故答案为:2、3-二甲基-1-丁烯; (2) 中的含氧官能团为羟基、酯基;故答案为:羟基、酯基; (3)3-甲基-3-己烯的结构简式为C2H5(CH3)C=CHC2H5,其反式结构为: 。 21.探究物质的结构有助于对物质的性质进行研究。 (1)① 下列物质中含有羧基的是__________________(填字母)。 a. b. c. ② 下列物质分子中所有原子处于同一平面的是__________________(填字母)。 a.苯 b.丙烯 c.甲醇 (2)乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式:_____________________ (3)乙醇的催化氧化反应的化学方程式:___________________________ 【答案】 (1). c (2). a (3). CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br (4). 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 【解析】 分析】 (1)根据常见官能团的结构判断;熟悉典型的平面结构; (2)(3)熟悉一些常见反应的化学方程式; 【详解】(1)①羧基的结构简式为:-COOH;故答案为:c; ②苯是平面型结构,所有原子都处于同一平面内;丙烯含有甲基,具有甲烷结构特点,所有原子不可能在同一个平面上;甲醇含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故答案为:a; (2)乙烯使溴水褪色,乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其反应的方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br;故答案为:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br; (3)乙醇催化氧化生成乙醛,反应为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O; 22.I.某有机物结构如图所示, 它的结构最多有_______种 II.已知:苯的同系物中,与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下: 现有苯的同系物甲、乙、丙,分子式都是C10H14,完成以下空格: (1)甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ______________________; (2)乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为C9H6O6的芳香酸,则乙可能的结构有 ___种。 (3)丙苯环上的一溴代物只有一种。试写出丙可能的结构简式(写至少2种)____________________、______________________。 【答案】 (1). 72 (2). (3). 6 (4). (其中一种) (5). (其中一种,不重复) 【解析】 【分析】 I、该有机物的同分异构体取决于两个取代基的同分异构,主要考虑碳链异构和位置异构即可,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种; II、(1)甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,说明苯的同系物的侧链与苯环相连的碳原子上无氢原子; (2)乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为C9H6O6的芳香酸,说明苯环有3个侧链可被氧化,其中2个甲基、一个乙基; (3)苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位,或4个相同的侧链。 【详解】I、戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;-C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种。 II、(1)能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点:侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子,甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,说明苯的同系物的侧链与苯环相连的碳原子上无氢原子,应为,故答案为:; (2)乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为C9H6O6的芳香酸,说明苯环有3个侧链可被氧化,其中2个甲基、一个乙基,可看作乙基取代二甲苯苯环的H,对应的同分异构体有6种,故答案为:6; (3)分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位,或4个相同的侧链,可为 ;。故答案为:(任意两种)。 【点睛】本题考查同分异构体和同分异构现象,侧重考查学生的分析能力,注意同分异构体的类型包括碳链异构、官能团异构、位置异构等。 23.根据题目要求,用化学语言回答问题。 I.某有机物的实验式为C2H6O,用质谱仪测定其相对分子质量,经测定得到如图1所示的质谱图;最后用核磁共振仪处理该有机物,得到如图2所示的核磁共振氢谱图。 试回答下列问题: (1)该有机化合物的相对分子质量为_______________。 (2)请写出该有机化合物的结构简式_______________。 II.化合物X是一种香料,可采用乙烯与甲苯为主要原料,按如图路线合成: (1)写出由乙烯制取A的化学方程式:___________________________________________ (2)以乙烯为原料制得乙炔第二步反应的条件是________________________________ (3)写出B和D反应生成F的化学方程式:________________________________________ (4)写出C→D的化学方程式:__________________________________________________ 【答案】 (1). 46 (2). CH3OCH3 (3). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (4). 氢氧化钠的乙醇溶液、加热 (5). (6). +NaOH+NaCl 【解析】 【分析】 I、由质荷比可知相对分子质量为46,有机物的实验式为C2H6O,则分子式为C2H6O,核磁共振氢谱只有1个吸收峰,故该有机物为甲醚。 II、乙烯与水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,故A是乙醇,乙醇催化氧化最终生成乙酸,故B是乙酸;甲苯在光照条件下与氯气发生的是取代反应,则C为,C在氢氧化钠的水溶液中发生的是取代反应,那么D应为,由D能被氧化为E,那么应E为,据此推断得出F为:,那么X为。 【详解】I、(1)由质谱图可知,最右边的粒子峰为该有机物的相对分子质量,故该有机物相对分子质量为46,故答案为:46; (2)有机物的相对分子质量为46,有机物的实验式为C2H6O,则分子式为C2H6O,核磁共振氢谱只有1个吸收峰,故该有机物结构简式为:CH3OCH3,故答案为:CH3OCH3。 II、(1)乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH; (2)以乙烯为原料可以制得乙炔,反应过程为:CH2=CH2与Br2加成生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br再发生消去反应生成CH≡CH,第二步反应的条件为:氢氧化钠的乙醇溶液、加热;故答案为:氢氧化钠的乙醇溶液、加热; (3)B为乙酸,D为苯甲醇,两者发生酯化反应生成乙酸苯甲酯,化学反应方程式为:,故答案为:; (4)C→D的化学方程式:+NaOH+NaCl;故答案为:+NaOH+NaCl。 【点睛】本题考查有机物的推断与合成,充分利用有机物的分子式、结构简式与反应条件进行推断,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化,是对有机化学基础的综合考查。 24.某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。 请回答下列问题: (1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用为导气和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。 (2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_________________________。 (3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是______________________。 (4)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。简述如何实现这一操作:______________________________________。 (5)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈红棕色,原因是里面混有______________,将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用__________洗涤,振荡,分液;③蒸馏。 【答案】 (1). (2). 冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气) (3). 防倒吸 (4). 吸收溴蒸气 (5). III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 (6). 关闭K1和分液漏斗活塞,开启K2 (7). 溴(Br2) (8). NaOH溶液 【解析】 【分析】苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于液溴易挥发,会干扰溴化氢的检验,需要利用苯除去溴。利用氢氧化钠溶液吸收尾气,由于溴化氢极易溶于水,需要有防倒吸装置,根据生成的溴苯中含有未反应的溴选择分离提纯的方法。据此解答。 【详解】(1)装置Ⅱ中发生的主要化学反应是苯和液溴的取代反应,反应的化学方程式为。由于苯和液溴易挥发,则其中冷凝管所起的作用为导气和冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气)。由于溴化氢极易溶于水,则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸。 (2)Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验; (3)因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,因此能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀。 (4)因装置Ⅱ中含有溴化氢气体能污染空气,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气;操作方法为关闭K1和分液漏斗活塞,开启K2。 (5)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈红棕色,原因是里面混有单质溴,由于单质溴能与氢氧化钠溶液反应,则将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用氢氧化钠溶液洗涤,振荡,分液;③蒸馏。查看更多