[化学——选修5有机化学基础]

有机物F()是合成某种药物的中间体,它的一种合成路线如下:

回答下列问题:

(1)A的结构简式为______,分子中处于同一平面的原子最多有____个。

(2)E中官能团名称是_____,①~④中属于加成反应的是_______(填序号)。

(3)反应③的化学方程式为______________

(4)反应⑤的生成物有两种,除了F以外,另一种生成物的名称是______

(5)满足下列条件的D的同分异构体有______种。

①能与FeCl3溶液发生显色反应;    ②能发生银镜反应;    ③分子中有1个甲基

(6)仿照E的合成路线,设计一种由合成的合成路线___________________________

 

自然界中存在大量的金属元素,其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子核外电子排布式为_________,S、O、N三种元素的电负性由大到小的顺序为_________

(2)在硫酸铜溶液中加入过量KCN能生成配离子[Cu(CN)4]2,CN中提供孤电子对的原子是________,1 mol CN中含有的π键的数目为_________。与CN互为等电子体的离子有_________ (写出一种即可)。

(3)已知AlCl3的蒸气是缔合的双分子(Al2Cl6),更高温度下Al2Cl6则离解生成AlCl3单分子。单分子AlCl3的立体构型是________,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的杂化轨道类型为_________

(4)NaCl和MgO都属离子化合物,NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是_____

(5)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化学式为______,若该晶胞的参数为d nm,则该合金的密度为________g/cm3 (不必化简,用NA表示阿伏加德罗常数)。

 

砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

(1)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式_________________

(2)砷酸钠具有氧化性,298 K时,在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O  ΔH。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示(溶液体积变化忽略不计)。

①下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。

a.溶液颜色保持不再变化                    b.c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化

c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率        d. 保持不再变化

②0~10 min内,I的反应速率v(I)=_______

③在该条件下,上述反应的平衡常数K______

④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)利用(2)中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:

①将试样0.2000 g溶于NaOH溶液,得到含AsO33-和AsO43-的混合溶液。

②上述混合液用0.02500 mol•L-1的I2溶液滴定,用____做指示剂进行滴定。重复滴定2次,平均消耗I2溶液40.00 mL。则试样中As2O5的质量分数是______

(4)雄黄(As4S4)在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为______(填化学式),可用双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式________________________

 

某工厂用软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Al2O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS等杂质)为原料制备MnO2和Zn(干电池原料),其简化流程如下:

已知:反应中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题:

(1)滤渣1中除了SiO2以外,还有一种淡黄色物质,该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的,请写出该反应的离子方程式________________________________

(2)反应中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属,滤渣2的主要成分是______(填名称)。

(3)反应中MnO2的作用是______,另外一种物质X可以是______。(填字母代号)

a.MgO           b.Zn(OH)2         c.Cu2(OH)2CO3          d.MnCO3

(4)反应中电极均是惰性电极,写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____

(5)已知:H2S的电离常数K1=1.0×107K2=7.0×1015。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“>”“=”或“<”),理由是________________________________________

(6)在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去,向含有0.020 mol·L1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体,调节溶液的pH=a,当HS浓度为1.0×104 mol·L1时,Mn2+开始沉淀,则a=________。[已知:Ksp(MnS)=1.4×1015]

 

四氯化钛(TiCl4)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体。某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如图所示。

有关信息如下:

①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)。

②反应条件:无水无氧且加热。

③有关物质性质如下表:

物质

熔点/℃

沸点/℃

其它

CCl4

23

76

与TiCl4互溶

TiCl4

25

136

遇潮湿空气产生白雾

 

请回答下列问题:

(1)装置F橡皮管的作用是_________________________

装置F中有氮气生成,该反应的化学方程式为_______________

(2)实验装置依次连接的顺序为F→B→______________

(3)实验开始前首先点燃____处酒精灯(填“D”或“F”),目的是___________________

(4)E装置______(填“能”或“不能”)换成B装置,理由是_____________________

(5)欲分离C中的液态混合物,所采用操作的名称是__________________

(6)TiCl4是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。某钛合金的元素还有Al和Si等。已知在常温下,钛是一种耐强酸强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素:__________________________________________________________

 

某温度下,向10 mL 0.1 mol/LCuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液,滴加过程中溶液中lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是

已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 mol2/L2

A. a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点

B. Na2S溶液中c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)

C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36 mol2/L2

D. 100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol•L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol•L-1Na2S溶液,Zn2+先沉淀

 

W、X、Y、Z是原子半径依次增大的四种短周期主族元素,已知25℃时,W、X形成的0.1 mol/L化合物的水溶液pH=1,Z的电子层数与最外层电子数相等。下列说法错误的是

A. X、Y、Z一定位于同一周期

B. X与Y形成的化合物中各原子不一定达到8电子稳定结构

C. Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间一定能相互反应

D. W与X、Y形成的化合物的稳定性一定是前者大于后者

 

通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列反应实验现象的推断或解释正确的是

选项

操作

实验现象

解释

A

向某钾盐中滴加浓盐酸,产生气体再通入品红溶液

品红溶液褪色

该钾盐为K2SO3或KHSO3

B

铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液

出现血红色

铝热剂中一定含有氧化铁

C

将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置

下层液体呈紫色

氧化性:Br2>I2

D

将足量过氧化钠固体投入紫色石蕊试液中

溶液变成蓝色

过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图所示,已知电池反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑。下列叙述中错误的是

A. 电池工作时负极材料是Li,发生氧化反应

B. 将电解质溶液改为LiCl的水溶液,电池性能会更好

C. 电池工作时电子流向:锂电极→导线→负载→碳棒

D. 电池工作过程中,石墨电极反应式为SO2Cl2+2e=2Cl+SO2

 

咖啡酸具有较广泛的抑菌作用,结构简式为。下列有关说法中正确的是

A. 分子中含有四种官能团

B. 可以用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键

C. 1 mol咖啡酸与足量钠、碳酸氢钠溶液反应,在相同条件下生成气体的体积比为1∶2

D. 1 mol咖啡酸可与4 mol Br2发生反应

 

NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A. 标准状况下,1.12 L戊烷所含共价键数目为0.8NA

B. 1 L 0.1 mol/L (NH4)2SO4溶液中含N原子数为0.2NA

C. 2.2 g D218O与T2O的混合物中所含质子数、中子数均为NA

D. 25 mL 16 mol·L-1浓硫酸与13 g锌共热,转移的电子数小于0.4NA

 

生产生活中处处有化学,化学是人类进步的关键。下列表述错误的是

A. 汽车排放的尾气和冬季取暖排放的颗粒污染物是形成雾霾的一个因素

B. 泡沫灭火器中用的是小苏打和硫酸铝

C. 用活性炭为糖浆脱色和用臭氧漂白纸浆,二者所用原理相同

D. 从海水中可提取镁,电解熔融氯化镁可制得金属镁

 

(1)有机物B在浓硫酸存在的条件下,相互作用生成一种环状酯,结构如下图所示,

则有机物B的结构简式为__________________________;等物质的量的B分别与Na,NaOH,NaHCO3充分反应,消耗Na,NaOH,NaHCO3的物质的量之比为________

(2)C和B互为同分异构体,且其苯环上的一氯代物只有两种,C不与NaHCO3反应,能与Na和NaOH反应,等质量的C消耗的Na,NaOH的物质的量之比为2∶3,则C的结构简式为________________

 

有机物A有如图所示的转化关系:

已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%;

③G分子式是C18H16O4 ,结构中含有3个六元环。

根据以上信息,回答下列问题:

(1)有机物E中含氧官能团名称是_____________

(2)A的结构简式为_____________

(3)条件Ⅲ为_____________;E→H、D→F的反应类型分别为__________________________

(4)Q是N的同系物,相对分子质量比N大14,Q有多种同分异构体,则同时符合下列条件的同分异构体有_____________种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1的有机物结构简式为_____________

a.含有苯环   b.能发生银镜反应    c.遇FeCl3溶液不显紫色   d.不考虑醚键

(5)写出下列转化的化学方程式:

B→M__________________________

F→G__________________________

 

Ⅰ、下列涉及有机化合物的说法是正确的是 ______________________

A.除去乙烷中少量的乙烯:通过酸性KMnO4溶液进行分离

B.甲苯硝化制对硝基甲苯与苯甲酸和乙醇反应制苯甲酸乙酯的反应类型不同

C.用氢氧化钠溶液鉴别花生油和汽油

D.除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏

E.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和氢氧化钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏

Ⅱ、正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;

②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:

 

 

(1)试剂1为__________,操作2为__________,操作3为__________

(2)写出正丁醛银镜反应方程式___________________________________

Ⅲ、已知:1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18克/厘米3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水,溴蒸汽有毒)。请填写下列空白:

   

(1)写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式: ________________________________

(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象:_______________________________________

(3)c装置内NaOH溶液的作用是______________________________

(4)e装置内NaOH溶液的作用是_______________________________

 

已知:A是含4碳的多官能团的烃的衍生物,1molA能与2molH2进行加成,A的碳链没有支链,F的分子式为C4H6O2。根据图示填空

(1)化合物A含有的官能团(名称)是____________________________________

(2)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是________________

(3)B在酸化后与Br2反应得到D,写出生成D的反应化学方程式__________________

(4)F的结构用键线式表示是_______________________

 

A物质经过如图的变化过程:

已知:

(1)A按系统命名法的名称是__________________

(2)A在催化剂作用下可与足量H2反应生成B.该反应的反应类型是____________,酯类化

合物C的结构简式是________________________________________

(3)扁桃酸(    )有多种同分异构体.写出其中一种,要求含有三个不相邻取代基,能与FeCl3溶液发生显色反应,也能与NaHCO3溶液反应放出气体的同分异构体的结构简式____________________

 

分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行下列实验以鉴别,其实验记录如下:

 

NaOH溶液

银氨溶液

新制Cu(OH)2

金属钠

X

中和反应

无现象

溶解

产生氢气

Y

无现象

有银镜

加热后有砖红色沉淀

产生氢气

Z

水解反应

有银镜

加热后有砖红色沉淀

无现象

W

水解反应

无现象

无现象

无现象

 

回答下列问题:

(1)写出X的结构简式________, W的系统命名是________.

(2)①Y在一定条件下发生分子内的脱水反应的化学方程式_________________________

②Z与NaOH溶液反应的化学方程式_______________________________

 

  的方法是

A. 与足量NaOH溶液共热后,加入足量稀硫酸

B. 与盐酸共热后,加入足量的NaOH溶液

C. 与足量NaOH溶液共热后,通入足量CO2

D. 与稀硫酸共热后,加入足量的Na2CO3溶液

 

以下说法不正确的是(  )

A. 1mol乙醇可以与足量金属钠反应,生成0.5molH2,能证明乙醇分子有一个H原子与其余的H原子不同

B. 下列反应可证明苯环受甲基的影响,甲苯易被酸性高锰酸钾氧化

C. 下列反应可证明由于羟基对苯环的影响,导致苯酚的取代比苯容易

D. 苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色可以说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键

 

某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为

A.C14H18O5            B.C14H16O4            C.C14H22O5            D.C14H10O5

 

分子式为C10H20O2的有机物A,它能在酸性条件下水解生成BC,且B在一定条件下能转化成C。则有机物A的可能结构有(     )

A16    B2    C32    D4

 

某有机物的结构简式为,关于它的说法正确的是(  )

A.该物质属于芳香烃

B.该物质易溶于水

C1mol该物质最多能与2mol NaOH反应

D.该物质能发生的反应类型有加成、水解、消去、氧化

 

己烷雌酚的一种合成路线如下:

下列叙述不正确的是

A. 在NaOH水溶液中加热,X可发生消去反应

B. 化合物X 的分子式为C9H13BrO

C. 用FeCl3溶液可鉴别X和Y

D. X转化为Y的反应类型为取代反应

 

根据下图判断下列说法不正确的是

A.(C6H10O5)n可表示淀粉或纤维素

B.反应②化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2

C.反应③得到的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,可用饱和氢氧化钠溶液除去

D.反应③和④都属于取代反应

 

某届奥运会上,有个别运动员因服用兴奋剂被取消参赛的资格。图是检测出兴奋剂的某种同系物X的结构,关于X的说法正确的是  

A.X分子中不可能所有原子都在同一平面上

B.X 遇到FeCl3溶液时显紫色,而且能使溴的四氯化碳溶液褪色

C.1 mol X 与足量的浓溴水反应,最多消耗5 mol Br2

D.1 mol X在一定条件下与足量的氢气反应,最多消耗1 mol H2

 

证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生的是消去反应,分别设计甲、乙、丙三个实验:(甲)向反应混合液中滴入溴水,溶液颜色很快褪去.(乙)向反应混合液中滴入过量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成.(丙)向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,溶液颜色褪去.则上述实验可以达到目的是( 

A.甲     B.乙     C.丙    D.都不行

 

下列实验能够成功的是

A. 提纯粗苯甲酸(含泥沙)用重结晶的方法

B. 用苯和溴水在Fe催化下可制得溴苯

C. 用乙醇、冰醋酸和pH=1的H2SO4溶液混合加热可制备乙酸乙酯

D. 敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔

 

下列说法正确的是

A.室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷

B.用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3

C.用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3

D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同

 

有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是

A煤和水煤气均是二次能源

B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物

C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程

D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%

 

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