北京中国人民大学附中2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题

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北京中国人民大学附中2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题

北京人大附中 2018-2019 学年高二上学期期中化学 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Br-80 第 I 卷(共 50 分) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。每小题 2 分,共 50 分) 1.下列各组物种中,属于同系物的是( ) A. CH4、CH2=CH2 B. CH3CH3、CH3CH2CH3 C. CH3CH2OH、CH3CH2OCH3 D. CH3Cl、CHCl3 【答案】B 【解析】 【详解】A.CH4 为烷烃,CH2=CH2 为烯烃,结构不同,不属于同系物,故 A 错误; B.CH3CH3、CH3CH2CH3 都属于烷烃,结构相似,组成上相差 1 个 CH2,属于同系物,故 B 正确; C.CH3CH2OH 是乙醇,CH3CH2OCH3 是甲乙醚,物质类别不同,不属于同系物,故 C 错误; D.CH3Cl是1-氯甲烷,CHCl3 是 3-氯甲烷,氯原子数目不同,不属于同系物,故 D 错误; 故答案选 B。 2.下列有机化合物的名称中,正确的是( ) A. 2-乙基丁烷 B. 2,4,5-三氯己烷 C. 2,5-二甲基已烷 D. 2-乙基-2-丁烯 【答案】C 【解析】 【详解】A.2-乙基丁烷,主链选错不是最长,名称应为 3-甲基戊烷,故 A 错误; B.2,4,5-三氯己烷,主链编号方向选错,名称应为 2,3,5-三氯己烷,故 B 错误; C.2,5-二甲基已烷,符合命名原则,名称正确,故 C 正确; D. 2-乙基-2-丁烯,主链选错不是最长,名称应为 3-甲基-2-戊烯,故 D 错误; 故答案选 C。 3.戊烷(C5H12)的同分异构体共有( )个 A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个 【答案】B 【解析】 【详解】分子为 C5H12 为戊烷,戊烷的同分异构体有 3 种,正戊烷、异戊烷和新戊烷,分别 为 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、 、 ,选项 B 符合题意; 故答案选 B。 4.下列化学式只能表示一种物质的是( ) A. C3H8 B. C2H6O C. C4H10 D. C2H4Br2 【答案】A 【解析】 【详解】A.C3H8 只有一种结构,不存在同分异构体,只能表示一种物质,故 A 正确; B.C2H6O 存在同分异构体:CH3CH2OH、CH3OCH3,所以不能只表示一种物质,故 B 错误; C.C4H10 存在同分异构体:CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3,所以不能只表示一种物质,故 C 错误; D.C2H4Br2 中 Br 原子可以连接在同一碳原子上,可以连接不同的碳原子,存在同分异构体, 所以不能只表示一种物质,故 D 错误; 故答案选 A。 5.下列物质中,包含顺反异构体的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 具有顺反异构体的有机物中 C=C 应连接不同的原子或原子团。 【详解】A. ,其中 C=C 连接相同的 H 原子,不具有顺反异构,故 A 错 误; B. ,其中 C=C 连接相同的-CH3,不具有顺反异构,故 B 错误; C. ,其中 C=C 连接不同的基团,具有顺反异构,故 C 正确; D. ,其中 C=C 连接相同的 H 原子,不具有顺反异构,故 D 错误。 故答案选 C。 6.有机物(CH3)2CClCH3 与 CH3CH2CH2CH2Cl 的关系为( ) A. 官能团异构体 B. 碳链异构体 C. (官能团)位置异构体 D. 顺反异构体 【答案】B 【解析】 【详解】(CH3)2CClCH3 与 CH3CH2CH2CH2Cl 两种分子结构中,碳原子的连接顺序不同,而 官能团的种类和个数均相同,所以属于碳链异构体,故答案选 B。 7.下列物质中,一氯代物的种类最多的是( ) A 正戊烷 B. 异戊烷 C. 邻二甲苯 D. 对二甲 苯 【答案】B 【解析】 【详解】A. 正戊烷 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 中有 3 种氢原子,一氯代物有 3 种; B. 异戊烷 中有 4 种氢原子,一氯代物有 4 种; C. 邻二甲苯一氯代物有 3 种,2-甲基氯苯、2,3-二甲基氯苯、3,4-二甲基氯苯; D. 对二甲苯除了两头的 CH3 以外还有四个位置,这四个位置无论在哪一个位置上取代之后 都是等效的,就是说无论在哪个位置上放上一个 Cl 或者其他卤素,都是同一种物质,只有 一种一氯代物; 正确答案是 B。 【点睛】一氯取代物看等效氢,此法适用于确定烷烃的一元取代物同分异构体。①连在同一 个碳原子上的氢原子是等效的;②连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子是等效的;③处于 对称位置或镜面对称位置的碳原子上连接的氢原子是等效的。然后分别对不等效的氢原子取 代,有几种不等效的氢原子其一元取代物就有几种。 8.某有机物结构简式为 。它在一定条件下不能发生的反应为( ) A. 加成反应 B. 消去反应 C. 取代反应 D. 氧化反 应 【答案】B 【解析】 【详解】 含有碳碳双键,所以能发生加成反应和氧化反应;含有氯原 子,所以能发生取代反应;连接氯原子的碳原子相邻碳原子上没有氢原子,所以不能发生消 去反应,故答案选 B。 9.下列四种物质摩尔质量彼此接近。根据它们的结构判断,四种物质中,沸点最高、在水中 溶解度最大的是( ) A. 氯乙烷 B. 1-戊烯 C. 正戊烷 D. 1-丁醇 【答案】D 【解析】 【详解】有机物中碳原子数目越多,沸点越高,所以沸点:氯乙烷<正戊烷;碳原子数目相 等时,烯烃<烷烃,所以沸点:1-戊烯<正戊烷;由于 1-丁醇的官能团为-OH,分子极性更强, 所以沸点:正戊烷<1-丁醇;根据相似相溶原理,1-丁醇在水中溶解度更大;综上可知沸点 最高、在水中溶解度最大的是 1-丁醇,故答案选 D。 10.下列各组物质汇总,最适宜使用红外光谱法进行区分的是( ) A. 2-甲基戊烷、3-甲基戊烷 B. 1-丙醇、1-丁醇 C. 苯、甲苯 D. 1-丁醇、1-溴丁烷 【答案】D 【解析】 【分析】 红外光谱法可以用来测定有机物中所含的官能团种类,所以若两种有机物中官能团不同,则 可以用红外光谱法进行区分。 【详解】A.2-甲基戊烷、3-甲基戊烷中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故 A 错误; B.1-丙醇、1-丁醇官能团都是-OH,所以无法用红外光谱法进行区分,故 B 错误; C.苯、甲苯中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故 C 错误; D.1-丁醇的官能团是-OH,1-溴丁烷的官能团是 Br 原子,所以可以用红外光谱法进行区分, 故 D 正确; 故答案选 D。 11.用乙炔为原料制取 CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是( ) A. 先与 HCl 加成,再与 HBr 加成 B. 先与 H2 加成,再与 Br2 加成 C. 先与 Br2 加成,再与 HCl 加成 D. 先与 HBr 加成,再与 Cl2 加成 【答案】C 【解析】 【 详 解 】 A. 乙 炔 先 与 HCl 加 成 生 成 CH2=CHCl , 再 与 HBr 加 成 BrCH2-CH2Cl 或 者 CH3-CHClBr,故 A 错误; B.乙炔与 H2 加成生成 CH2=CH2,再与 Br2 加成生成 CH2Br-CH2Br,故 B 错误; C.乙炔先与 Br2 加成生成 CHBr=CHBr,再与 HCl 加成生成 CH2Br-CHBrCl,故 C 正确; D.乙炔先与 HBr 加成 CH2=CHBr,再和 Cl2 发生加成反应生成 CH2Cl-CHBrCl,故 D 错误; 故答案选 C。 12.某芳香烃的分子式为 C9H12,其可能的结构有( ) A. 6 种 B. 7 种 C. 8 种 D. 9 种 【答案】C 【解析】 【详解】分子式为 C9H12 的芳香烃,分子组成符合 CnH2n-6,是苯的同系物,除了 1 个苯环, 可以有一个侧链为:正丙基或异丙基,可以有两个侧链为乙基、甲基,有邻、间、对 3 种结 构,可以有 3 个甲基,有连、偏、均 3 种,共有 8 种,故答案选 C。 【点睛】苯环上有三个的取代基(无异构),若完全相同,可能的结有 3 种;有 2 个取代基 相同,1 个不同,可能的结构有 6 种,若有三个不同的取代基,可能的结构有 10 种。 13.某醇在发生消去反应时可以得到且仅得到一种单烯烃,则该醇的结构简式可能为( ) A. (CH3)3CC(CH3)2OH B. CH3CH2CH2C(CH3)2CH2OH C. (CH3)2CHC(CH3)2CH2OH D. (CH3)2CHCH(OH)CH2CH2CH3 【答案】A 【解析】 【分析】 醇能够在一定条件下发生消去反应,分子结构中:与-OH 相连 C 的邻位 C 上至少有 1 个 H, 才可发生消去反应。 【详解】A.只有一种消去方式,发生消去反应,只得到一种单烯烃,故 A 选; B.与-OH 相连 C 的邻位 C 上没有 H,不能发生消去反应,故 B 不选; C.与-OH 相连 C 的邻位 C 上没有 H,不能发生消去反应,故 C 不选; D.存在 2 种消去方式,亚甲基上 C-H 键断裂或次甲基上 C-H 键断裂,故 D 不选; 故答案选 A。 14.下列分子中的碳原子一定不处在同一平面的是( ) A. CH3CH2CH2CH3 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A.CH3CH2CH2CH3 中,所有碳原子之间都是单键相连,通过单键的旋转可以使所有 碳原子处在同一个平面上,故 A 不符合; B. 中,有两个甲基和一个次甲基连在同一个碳上,相当于甲烷的结构,所有 碳原子不可能处在同一平面上,故 B 符合; C. 中,有碳碳双键的结构,各碳原子在同一个平面上,故 C 不符合; D. 中,两个碳碳双键通过单键相连,通过单键的旋转可以使所有碳原子处于同 一个平面,故 D 不符合; 故答案选 B。 【点睛】甲烷属于正四面体结构,最多三个原子共面;乙烯属于平面构型,最多 6 个原子共 面;乙炔属于直线结构,四个原子共直线;苯属于平面六边形,12 个原子共平面。 15.下列各反应中,反应类型与其他反应不同的是( ) A 甲烷与氯气混合后光照 B. 以苯为原料制备溴苯 C. 由 1,2-二溴乙烷制备 1,2-乙二醇 D. 一定条件下甲苯转化为苯甲酸 【答案】D 【解析】 【详解】甲烷与氯气混合后光照、以苯为原料制备溴苯、由 1,2-二溴乙烷制备 1,2-乙二 醇都为取代反应,一定条件下甲苯转化为苯甲酸为氧化反应,与其他反应的反应类型不同, 故答案选 D。 16.2-丁醇发生下列反应时,C-O 键会发生断裂的是( ) A. 与金属 Na 反应 B. 在 Cu 催化下与 O2 反应 C. 与 HBr 在加热条件下反应 D. 与乙酸在适当条件下发生酯化反 应 【答案】C 【解析】 【详解】A.2-丁醇与金属 Na 反应断裂的是 O-H 键,故 A 错误; B.在 Cu 催化下与 O2 反应断裂的是 C-H 键和 O-H 键,故 B 错误; C.与 HBr 在加热条件下反应断裂的是 C-O 键,故 C 正确; D.与乙酸在适当条件下发生酯化反应断裂的是 O-H 键,故 D 错误; 故答案选 C。 17.根据以下信息判断,分离乙醇、乙二醇混合物的最佳方法是( ) 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性 乙醇 -114 78 0.79 与水以任意比例互溶 乙二醇 -13 197 1.11 与水以任意比例互溶 A. 分液 B. 用水萃取 C. 蒸馏 D. 重结晶 【答案】C 【解析】 【详解】由图表可知,常温下乙醇、乙二醇为互溶的液体,沸点相差比较大,所以可以用蒸 馏的办法进行分离,故答案选 C。 18.下列实验中,不需要使用温度计的是( ) A. 以乙醇为原料制备乙烯 B. 从医用酒精中提取乙醇 C. 以苯为原料制备硝基苯 D. 以苯为原料制备溴苯 【答案】D 【解析】 【详解】A.乙醇和浓硫酸在 170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,需要温度计测量反应液 的温度,故 A 错误; B.从医用酒精中提取乙醇,用蒸馏的办法,需要温度计测量蒸气的温度,故 B 错误; C.以苯为原料制备硝基苯在 50-60℃的水浴中进行,需要温度计测量水浴的温度,故 C 错误; D.以苯为原料制备溴苯,在苯中加入少量的铁粉就可以反应,不需要加热,无需温度计,故 D 正确; 故答案选 D。 19.下列各组试剂中,仅使用高锰酸钾酸性溶液就可鉴别的一组是( ) A. 己烷、1-己烯、1-己炔 B. 乙醇、苯、四氯化碳 C. 聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯 D. 己烷、苯、甲苯 【答案】B 【解析】 【详解】A. 1-己烯和 1-己炔都含有不饱和键,都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,不 能鉴别,故 A 错误; B. 苯与酸性高锰酸钾不反应,乙醇与酸性高锰酸钾溶液的反应现象为高锰酸钾溶液逐渐由 紫红色变为无色,酸性高锰酸钾溶液的密度接近于水的密度,而四氯化碳的密度比水大,分 层且在下层,能鉴别,故 B 错误; C. 聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯不含有不饱和键,都不能与酸性高锰酸钾发生氧化还原 反应,不能鉴别,故 C 错误; D. 己烷、苯与酸性高锰酸钾都不反应,不能鉴别,故 D 错误; 正确答案是 B。 【点睛】和酸性高锰酸钾反应的物质: 有机方面:含有碳碳双键,三键或醛基的有机物,醇,酚或取代苯(如甲苯)等; 无机方面:还原性物质如:SO2,弱氧化性物质如:H2O2 。 20.为除去混在目标产物中的杂质,所选试剂及分离方法均正确的是( ) 选项 目标产物(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法 A 乙醇(乙酸) 水 萃取 B 溴苯(Br2) CCl4 萃取 C 乙烷(乙烯) 溴水 洗气 D 乙炔(H2S) 溴水 洗气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.乙醇和乙酸都与水以任意比例互溶,无法用萃取的方法分离提纯,故 A 错误; B.溴苯和 Br2 都易溶于 CCl4,无法用萃取的方法分离提纯,故 B 错误; C.乙烯与溴水可以反应生成 1,2-二溴乙烷液体,乙烷与溴水不反应,所以可以用洗气的方 法除杂,故 C 正确; D.乙炔与硫化氢都与溴水反应,应用氢氧化钠溶液除杂,故 D 错误; 故答案为 C。 21.有机物中,两个原子团之间的相互影响会使各原子团本身的化学性质发生改变。化学性 质指能否发生某种化学反应,以及发生某种化学反应的难易程度。下列各项事实中不能说明 上述观点的是( ) A. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 苯与浓硝酸的反应 50℃以上才能发生,而甲苯与浓硝酸的反应 30℃即可发生 C. 苯在 50℃时可以与浓硝酸反应得到一硝基苯,而硝基苯在 50℃时不能与浓硝酸反应得到 二硝基苯 D. 1-戊醇可以与金属钠反应得到氢气,而戊烷不能与金属钠反应 【答案】D 【解析】 【详解】A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯上没有可以被氧化的氢原子;甲苯能使高锰 酸钾酸性溶液褪色,说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化,故 A 不选; B.甲苯与硝酸反应更容易,说明甲基的影响使苯环上的氢变得活泼易被取代,故 B 不选; C.苯在 50℃时可以与浓硝酸反应而硝基苯不能,说明硝基的影响使苯环上的氢更不易被取 代,故 C 不选; D.1-戊醇含有羟基,与金属钠反应得到氢气,戊烷不含与金属钠反应得到氢气的官能团,不 能说明上述观点。故 D 选; 故答案选 D。 22.将溴乙烷与过量的 NaOH 的某种溶液共热。下列实验方案中,可用于判断共热时所发生 反应的反应类型的是( ) A. 取少量溶液于试管中,加入高锰酸钾酸性溶液,观察是否褪色 B. 取少量溶液于试管中,加入溴水,观察是否褪色 C. 取少量溶液于试管中,加入足量硝酸,再加入硝酸银溶液,观察有无沉淀 D. 取少量溶液于试管中,加入足量盐酸,再加入溴水,观察是否褪色 【答案】A 【解析】 【分析】 将溴乙烷与过量的 NaOH 的某种溶液共热,有可能发生消去反应生成乙烯气体,也有可能 发生取代反应生成乙醇,所以如果验证了乙醇是否存在,则可判断共热时所发生反应的反应 类型。 【详解】A.乙醇能与高锰酸钾酸性溶液反应,使其褪色,所以可以通过观察溶液是否褪色来 验证乙醇存在,故 A 正确; B.乙醇不与溴水反应,所以不能通过观察溴水是否褪色来验证乙醇的存在,故 B 错误; C.反应无论生成乙烯还是乙醇,溶液中都有溴化钠,加入硝酸,再加入硝酸银溶液,都有淡 黄色沉淀生成,故 C 错误; D.乙醇常温下与盐酸不反应,再加入溴水仍然无明显现象,无法验证,故 D 错误; 故答案选 A。 【点睛】溴乙烷与 NaOH 有两种可能出现的反应,进而对应不同的化学反应类型,我们要 根据产物的特殊化学性质进行判断。 23.一定条件下,萘可以与浓硝酸反应,生成两种二硝酸萘;1,5-二硝基萘、1,8-二硝基萘。 两种产物室温下均为固态,均不溶于水、稀酸。1,8-二硝基萘可溶于 98%的硫酸,而 1, 5-二硝基萘不能,利用这一性质可以将两种产物分离。向反应产物中加入适量 98%的硫酸, 充分搅拌;用耐酸漏斗过滤。欲得到纯净的 1,8-二硝基萘,最有效、经济且环保的方法是 ( ) A. 用水淋洗滤渣数次,干燥 B. 取滤液蒸发结晶 C. 将滤液缓缓倒入水中,过滤,干燥 D. 取滤液加入适量 NaOH,过滤,干燥 【答案】C 【解析】 【详解】A.用水淋洗滤渣数次,干燥得到的物质是 1,5-二硝基萘,而不是 1,8-二硝基萘, 故 A 错误; B.1,8-二硝基萘可溶于 98%的硫酸,蒸发不会使 1,8-二硝基萘析出,故 B 错误; C.将滤液缓缓倒入水中过滤,可防止硫酸溶于水会放出大量的热而导致液体飞溅,1,8-二 硝基萘可溶于 98%的硫酸,当对溶液进行稀释时,1,8-二硝基萘在稀酸溶液中析出,故 C 正确; D.取滤液加入适量 NaOH 会造成原料的损耗,不利于循环利用,故 D 错误; 故答案选 C。 24.若有机分子中的两个碳碳双键仅间隔一个碳碳单键,将这两个碳碳双键称为共轭双键。 将含有共轭双键的二烯烃称为共轭二烯烃。最简单的共轭二烯烃为 1,3-丁二烯。天然橡胶 的单体 2-甲基-1,3-丁二烯也是共轭二烯烃。现有一种共轭二烯烃 A。A 与足量 H2 充分反 应后得到烃 B。B 的结构简式如图所示。不考虑顺反异构体的情况下,A 的可能结构有( ) A. 1 种 B. 2 种 C. 3 种 D. 4 种 【答案】C 【解析】 【详解】要想形成共轭二烯烃,需要对应饱和烃中有 4 个连续碳原子上都有 H 原子,由 B 的结构简式可知,符合条件的共轭二烯烃有:CH2=CH-C(C2H5)=CH-CH2-C(CH3)2-CH2-CH2-CH3, CH3-CH=C(C2H5)-CH=CH-C(CH3)2-CH2-CH2-CH3,CH2=CH2-C(CH2CH2-C(CH3)2-CH2-CH2-CH3)=CH-CH3, 共计有 3 种; 故答案为 C。 25.我国著名有机化学家张绪穆于 2000 年在 JACS 杂志上公布了著名的“张烯炔异构化反应” 及其机理。该反应丰富了人类进行天然有机分子全合成的手段,该反应原理如下: 其中:—R、—R’、—R’’可以为—H、—CH3、—CH2CH3 或 ,—X—可以为—O—、 —NH—或 CH2— 现拟合成 应选取的反应物是( ) A. CH3—C  C—CH2—O—CH2—CH=CH—CH3 B. CH3—C  C—CH2—O—CH2—CH2—CH=CH2 C. CH3—C  C—CH2—O—CH2—CH=CH—CH2—CH3 D. CH3—C  C—CH2—O—CH2—CH2—CH=CH—CH3 【答案】C 【解析】 【分析】 由 可知,反应前后碳原子数目不变,碳 碳三键变为双键,另一侧单双键交换了位置,从这个角度判断合成 应选取 的反应物。 【详解】由 可知,反应前后碳原子数目 不变,碳碳三键变为双键,另一侧单双键交换了位置,故合成 应选取的反 应物为 CH3—C  C—CH2—O—CH2—CH=CH—CH2—CH3,故答案为 C。 【点睛】依照题目信息推测反应物时,应该找到信息中反应前后变化之处,寻找其中的规律, 进而推测题目所给物质的合成方法。 第 II 卷 二、填空题(本题包括 6 小题) 26.请按要求回答下列问题。 I.请写出下列物质所含官能团的名称: (1)CH3CH2CH2OH;___(2)CH2=CHCH2CH3;___ II.请写出下列物质所含官能团的结构简式: (3)CH3CH2COOH;___(4)CH3CH2CH2Br;___ III.请按照系统命名法为下列物质命名: (5) ;___ (6) 。___ IV.请按照要求画出相应的同分异构体: (7)分子式为 C5H10O 的醛共有___种;在这些醛中,醛 A 的核磁共振氢谱中的信号数量最 少(即峰数最少),A 的结构简式是___。 (8)不考虑顺反异构的情况下,链状卤代烃 C4H7Cl 的同分异构体共有___种;若考虑顺反 异构,链状卤代烃 C4H7Cl 的同分异构体共有___种。 【答案】 (1). 羟基 (2). 碳碳双键 (3). -COOH (4). -Br (5). 2,4-二甲基己 烷 (6). 1,3-二丁醇 (7). 4 (8). (CH3)3CCHO (9). 8 (10). 11 【解析】 【详解】Ⅰ.(1)CH3CH2CH2OH 的官能团名称为羟基; (2)CH2=CHCH2CH3 的官能团名称为碳碳双键;故答案为:羟基;碳碳双键; Ⅱ.(3)CH3CH2COOH 的官能团为-COOH; (4)CH3CH2CH2Br 的官能团为-Br;故答案为:-COOH;-Br; Ⅲ.(5) 按系统命名法命名的名称为:2,4-二甲基己烷; (6) 的名称为:1,3-二丁醇;故答案为:2,4-二甲基己烷;1,3-二丁 醇; Ⅳ.(7)分子式为 C5H10O 的醛含有一个醛基,为饱和醛,当除了醛基的其他碳原子在一条 直线上时,有 2 种结构,当有一条支链是有 2 中结构,故一共有 4 种;在这些醛中,醛 A 的峰数最少,说明氢原子种类最少,则 A 的结构简式是(CH3)3CCHO; (8)不考虑顺反异构的情况下,链状卤代烃 C4H7Cl 中,若 4 个碳原子都在同一条直线则根 据双键位置不同,有 6 种结构,当有一条支链时,有 2 种结构,所以链状卤代烃 C4H7Cl 的 同分异构体共有 8 种;若碳碳双键两侧所连原子或原子团不同时,存在顺反异构,若考虑顺 反异构,链状卤代烃 C4H7Cl 有 3 对顺反异构体,则链状卤代烃 C4H7Cl 的同分异构体共有 11 种; 故答案为:4;(CH3)3CCHO;8;11。 【点睛】找有机物的同分异构体时,一定要从碳链最长的情况开始讨论,注意结构的对称性, 逐渐减小碳链的长度,防止落下某些结构。 27.现代化学工业中,有机原料的主要来源为石油的裂化、裂解、重整产物、部分已经学习 过的反应如下。 (1)请写出反应①由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式___; (2)请写出反应②由乙烯制备乙醇的化学反应方程式___; (3)请写出反应③由苯制备硝基苯的化学反应方程式___。 【 答 案 】 (1). CH3CH3+Br2 光照 CH3CH2Br+HBr (2). CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3CH2OH (3). +HNO3 浓硫酸 +H2O 【解析】 【分析】 (1)乙烷与溴蒸汽在光照条件下发生取代反应生成 CH3CH2Br; (2)乙烯与水在一定条件下,发生加成反应生成乙醇; (3)苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热生成硝基苯,属于取代反应。 【详解】(1)由乙烷制备溴乙烷是取代反应,化学反应方程式为 CH3CH3+Br2 光照 CH3CH2Br+HBr,故答案为:CH3CH3+Br2 光照 CH3CH2Br+HBr; (2)由乙烯制备乙醇是加成反应,化学反应方程式为; CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2O 催化剂 CH3CH2OH; (3)由苯制备硝基苯是取代反应,化学反应方程式 +HNO3 浓硫酸 +H2O,故答案为: +HNO3 浓硫酸 +H2O。 28.如图为实验室制备乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器己略去)。 (1)实验室制备乙炔的方程式为___; (2)仪器 A 的名称为___,为防止气体生成的速率过快,由 A 滴入 B 的试剂为___; (3)装置 C 可选用的试剂为___(写出一种即可),其作用为___; (4)反应开始后,D 中的现象为___,所发生反应的反应类型为___; (5)D 中验证实验结束后。B 中反应仍在继续。此时可撤去装置 D,在装置 C 之后连接收 集装置,以下装置中最适合用于收集乙炔的是___。 【答案】 (1). CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ (2). 分液漏斗 (3). 饱和食盐水 (4). NaOH 溶液(或 CuSO4 溶液) (5). 除去气体中的杂质 (6). 溴水褪色 (7). 加 成反应 (8). A 【解析】 【分析】 碳化钙(CaC2)与水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2]和乙炔,为减缓反应,可用饱和食盐水 代替水;得到的乙炔气体中混有 H2S 等还原性有毒气体,可以用 NaOH 溶液或硫酸铜溶液 来除去;乙炔含有不饱和键,能够与溴水发生加成反应,使溴水褪色;乙炔难溶于水,可以 用排水法收集。 【详解】(1)碳化钙(CaC2)与水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2]和乙炔,配平即可,方程 式为 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑; (2)仪器 A 为分液漏斗,乙炔与水反应剧烈,为减缓反应,可用饱和食盐水,故答案为: 分液漏斗;饱和食盐水; (3)电石中往往混有 CaS 等杂质,与水反应会产生 H2S 等还原性有毒气体,硫化氢能与 NaOH 溶液或硫酸铜溶液反应,可以用 NaOH 溶液或硫酸铜溶液除去,故答案为:NaOH 溶 液(或 CuSO4 溶液);除去气体中的杂质; (4)乙炔能够和溴水发生加成反应,方程式为:CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2,D 中的现象 为溴水褪色;故答案为:溴水褪色;加成反应; (5)乙炔难溶于水选择 A 收集,在装置 C 之后连接收集装置,最适合用于收集 A 排水法 收集,气体纯度高,故答案为:A。 【点睛】对于制取气体的反应,为了防止气体产生速率过快,通常可以选择降低反应物浓度 的办法,此题中用饱和食盐水代替蒸馏水就是应用了这个原理。 29.2-苯基丙烯是日化行业常用的化工原料,其合成路线如下(反应②、④的条件未写出)。 已知: 其中,R、R’为 H 原子或烷基。 (1)C3H8 的结构简式为___; (2)反应①的反应类型为___; (3)反应②的化学反应方程式为___; (4)反应③的反应类型为___; (5)反应④的化学反应方程式为___; (6)产物 2-苯基丙烯在一定条件下可以发生加聚反应,加聚产物的结构简式为___; (7)请以苯、乙醇及其他必要的无机试剂为原料,合成 。合成过程中,不 得使用其他有机试剂。写出相关化学反应方程式___。 【答案】 (1). CH3CH2CH3 (2). 取代反应 (3). CH3CHBrCH3+NaOH 2H O Δ CH3CHOHCH3+NaBr (4). 氧 化 反 应 (5). 2 4H SO 170  浓 ℃ +H2O (6). (7). 2CH3CH2OH+O2 Cu Δ 2CH3CHO+2H2O , CH3CHO+ , 2 4H SO Δ浓 , +HBr 催化剂 【解析】 【分析】 C3H8 为丙烷,由 B 与 O2、Cu 加热发生氧化反应生成 ,可知 B 为异丙醇, 则 C3H8 与 Br2 光照发生取代反应,生成的 A 为 2-溴丙烷,2-溴丙烷与 NaOH 溶液发生取代 反应生成异丙醇;由题目中所给信息可知 C 为 2-苯基丙醇,发生消去反应生成 2-苯基丙烯, 以 2-苯基丙烯为单体写出它的加聚产物结构简式;根据题目所给信息和平时所学方程式合 成 。 【详解】C3H8 为丙烷,由 B 与 O2、Cu 加热发生氧化反应生成 ,可知 B 为 异丙醇,则 C3H8 与 Br2 光照发生取代反应,生成的 A 为 2-溴丙烷,2-溴丙烷与 NaOH 溶液 发生取代反应生成异丙醇;由题目中所给信息可知 C 为 2-苯基丙醇,发生消去反应生成 2- 苯基丙烯, (1)C3H8 为丙烷,结构简式为:CH3CH2CH3,故答案为:CH3CH2CH3; (2)①的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应; (3)反应②的化学反应方程式为 CH3CHBrCH3+NaOH 2H O Δ CH3CHOHCH3+NaBr,故 答案为:CH3CHBrCH3+NaOH 2H O Δ CH3CHOHCH3+NaBr; (4)③为氧化反应,故答案为:氧化反应; (5)2-苯基丙醇发生消去反应生成 2-苯基丙烯,化学方程式为 2 4H SO 170  浓 ℃ +H2O,故答案为: 2 4H SO 170  浓 ℃ +H2O; (6)2-苯基丙烯发生加聚反应,碳碳双键断开,它的加聚产物结构简式为 ,故答 案为: ; (7)乙醇先与 O2、Cu 加热生成乙醛,乙醛与苯在 AlCl3 作用下生成 1-苯乙醇,1-苯乙醇与 浓硫酸加热生成苯乙烯,苯乙烯与 HBr 加成生成 ,相关的化学方程式为: 2CH3CH2OH+O2 Cu Δ 2CH3CHO+2H2O,CH3CHO+ , 2 4H SO Δ浓 , +HBr 催化剂 ,故答案为: 2CH3CH2OH+O2 Cu Δ 2CH3CHO+2H2O,CH3CHO+ , 2 4H SO Δ浓 , +HBr 催化剂 。 【点睛】在有机流程推断题中,各物质的名称要根据前后反应综合判断,最终确定结果,本 题中 A 与 B 的推断就是如此。 30.某课题组从植物香料中分离出一种罕见的醇(醇 A),其结构简式如下。 (1)根据课内所学知识,该醇可发生的反应包括:___(填字母序号) A.与金属 Na 反应 B.与 CuO 反应 C.与浓盐酸反应 D.消去反应 I.该课题组设计了以醇 A 为原料制备某物质的合成路线。合成反应的第一步。拟使醇 A 与浓 氢溴酸(质量分数 47.6%)在 90℃下充分反应,制备中间产物 B。实验装置如图所示(夹持 及加热仪器略去)。 已知:①HBr 溶液受热时,HBr 能否蒸发受到体系汇总含水量的影响。具体情况如下表。 2 m(HBr) m(HBr)+m(H O) <47.6% 47.6% >47.6% 先蒸发的物质 水先蒸发,直至比值 升至 47.6% HBr 与水按该比例一 起蒸发、液化沸点 124.3℃ HBr 先蒸发,直至比 值降至 47.6% ②醇 A、中间产物 B 的沸点均超过 200℃。 (2)温度计 1 拟用于监控反应温度,温度计 2 拟用于监控实验中离开烧瓶的物质的沸点。 两个温度计中,水银球位置错误的是___(填“温度计 1”或“温度计 2”)其水银球应___; (3)实验时,冷凝水应从冷凝管的___(填“a 口”或“b 口”)流入。 II.将温度计位置调节好后,课题组成员依次进行如下操作: ①检验气密性,装入沸石; ②加入 18.6g 醇 A(0.1mol)、17.0g47.6%氢溴酸(含 8.1gHBr、0.1mol); ③开始加热,逐渐升温至反应温度。 (4)反应开始后,当温度计 2 的示数上升至 39℃时,冷凝管末端持续有液体流出。反应结 束时,共收集到无色液体 7.0g。经检测,该液体为纯净物,标记为产物 C。取 0.7gC 在氧气 中充分燃烧,共收集到 2.2gCO2、0.9gH2O。另取少量 C 进行质谱试验,结果如图所示。 根据上述实验结果,C 的分子式为___; (5)取少量产物 C 进行核磁共振氢谱试验,共有三个信号峰。三个信号峰的面积之比为 3: 6:1。综合上述实验结果,C 的结构简式为___; (6)反应结束后,圆底烧瓶内液体分为两层。可用___方法(填实验操作名称)将两液体分 离; (7)后续检验证实,两液体均较纯净,其中所含杂质均可忽略。上层液体质量为 10.7g。取 下层液体进行核磁共振氢谱实验,共有两个信号峰。峰的面积之比为 3:2。综合以上信息, 本实验的实际总反应方程式为___。 【答案】 (1). AB (2). 温度计 1 (3). 插到液面以下 (4). b (5). C5H10 (6). CH3CH=C(CH3)2 (7). 分 液 (8). +HBr 90℃ CH3CH=C(CH3)2+(CH3)3CCBr(CH3)2+H2O 【解析】 【分析】 (1)含-OH 可与 Na 反应生成氢气,可被 CuO 氧化生成铜,不能与 NaOH 溶液反应,且与 -OH 相连的 C 上无 H,不能发生消去反应; (2)该反应在 90℃下充分反应,温度计 1 拟用于监控反应温度,水银球应该插在液面以下; (3)蒸馏时,冷却水应下进上出; (4)由上述反应可知,产物 C 中一定由碳、氢元素,可能含有氧元素,根据题目中各物质 的质量算出产物 C 中所含元素,根据质谱实验可得,产物 C 的相对分子质量; (5)由核磁共振氢谱可知,产物 C 中氢原子有三种,且个数比为 3:6:1,找出符合条件 的结构简式; (6)对于互不相溶的的液体用分液的办法分离和提纯; (7)根据各物质的物质的量关系可得,反应生成 C5H10 为 0.1mol,H2O 为 0.1mol,则另外 一种产物为 C7H15Br,由核磁共振氢谱可知,找出符合条件的 C7H15Br 的结构简式,进而得 到总反应方程式。 【详解】(1)含-OH 可与 Na 反应生成氢气,可被 CuO 氧化生成铜,不能与 NaOH 溶液反 应,且与-OH 相连的 C 上无 H,不能发生消去反应,故答案为:AB; (2)该反应在 90℃下充分反应,温度计 1 拟用于监控反应温度,水银球应该插在液面以下, 故答案为:温度计 1;插到液面以下; (3)蒸馏时,冷却水应下进上出,所以应从 b 处进入,故答案为:b; (4)由上述反应可知,产物 C 中一定由碳、氢元素,可能含有氧元素,2.2g CO2 中碳元素 的质量为:2.2g 12 44  =0.6g,0.9g H2O 中氢元素的质量为:0.9g 2 18  =0.1g,而产物 C 为 0.7g, 所以产物 C 中没有氧元素,碳原子与氢原子的个数比为 0.6g 12 : 0.1g 1 =1:2,根据质谱实验 可得,产物 C 的相对分子质量为 70,符合条件的产物 C 的分子式为:C5H10,故答案为: C5H10; (5)由核磁共振氢谱可知,产物 C 中氢原子有三种,且个数比为 3:6:1,符合条件的结 构简式为 CH3CH=C(CH3)2,故答案为:CH3CH=C(CH3)2; (6)对于互不相溶的的液体用分液的办法分离和提纯,故答案为:分液; (7)由 18.6g 醇 A(0.1mol)、17.0g47.6%氢溴酸(含 8.1gHBr、0.1mol),可知反应后一定 有水存在,根据物质的量的关系可得,反应生成 C5H10 为 0.1mol,H2O 为 0.1mol,则另外一 种产物为 C7H15Br,由核磁共振氢谱可知,符合条件的 C7H15Br 的结构简式为(CH3) 3CCBr(CH3)2,总反应方程式为 +HBr 90℃ CH3CH=C(CH3)2+(CH3)3CCBr(CH3)2+H2O,故答案为: +HBr 90℃ CH3CH=C(CH3)2+(CH3)3CCBr(CH3)2+H2O。 【点睛】根据给出各生成物的质量,推断反应物的分子式时,要根据质量守恒定律定性推出 该物质中可能含有的元素种类,并且根据质量关系定量确定最终结果。
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