资源简介

2024-2025学年高二年级期中考试
化学
考察范围：选择性必修三
一、单选题（共15题，每题3分）
1.下列各组有机化合物中，一定互为同系物的是（　　）
A. 和 B. 和　
C. 和 D. 和
2.科学家最近合成了一种烃，根据分析，绘制出了该烃分子的球棍模型(如图)，关于该烃的下列说法正确的是（　　）
A. 分子中所有碳原子处于同一平面 B. 该烃分子中含有极性键，故易溶于水
C. 该烃的一卤代物只有一种结构 D. 分子中只有C-C单键，没有C=C双键
3.下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，其中正确的是（　　）
A. 除去乙烷中的乙烯，将混合气通入酸性高锰酸钾溶液
B. 用95.6%的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏
C. 用乙醇萃取分液分离碘化钠和单质碘的水溶液
D. 除去己烷中少量的己烯，加溴水后分液
4.下列关于苯的叙述正确的是(　　)
A. 反应①常温下不能进行，需要加热 B. 反应②不能发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层
C. 反应③为加成反应，产物是一种烃的衍生物 D. 反应④能发生，从而证明苯中是单双键交替结构
5.化合物1，1-二环丙基乙烯的结构简式如下图，下列有关该化合物的说法正确的是（　　）
A. 分子式为
B. 所有碳原子可能共平面
C. 一定条件下，它可以分别发生加成、取代、氧化、加聚等反应
D. 其与氢气加成后的产物，若与氯气发生取代，可得到3种一氯代物
6.将体积为10 mL的两种气态烃与过量的氧气混合后充分燃烧，将生成物先通过浓H2SO4体积减小15 mL，再通过碱石灰气体体积又减小20 mL(气体体积均为同温同压下)。则混合烃的组成可能为(　　)
A. C2H4和C2H2 B. C2H6和C2H4 C. CH4和C3H4 D. C4H10和C2H4
7.已知：苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，得到苯甲酸，如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A. 苯乙烯和苯甲酸都属于芳香烃 B. 苯乙烯分子中最多可有8个碳原子共面
C. 苯乙烯分子中含有5种不同化学环境的氢原子 D. 上述反应属于氧化反应
8.下列装置和操作均正确，且能达到实验目的的是（　　）
A. 用装置检验消去产物 B. 用装置萃取碘水中的
C. 用装置制取并收集乙烯 D. 用装置制取硝基苯
9.泡腾片中含有维生素、碳酸氢钠和柠檬酸(结构如图所示)等，溶于水产生气泡。下列有关说法正确的是(　　)
A. 维生素和柠檬酸属于有机高分子化合物 B. 柠檬酸分子中所有碳原子共面
C. 1 mol柠檬酸能与4 mol NaOH发生反应 D. 柠檬酸既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应
10.下列反应的离子方程式错误的是（　　）
A. 向溶液中滴入溶液：
B. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：+ +CO2↑+H2O
C. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度：
D. 制备芳纶纤维凯芙拉：n+n+(2n 1)H2O
11.轮烷是一种分子机器的“轮子”，芳香族化合物a、b、c是合成轮烷的三种原料，其结构如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. a、b、c互为同分异构体 B. a，b、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上
C. a，b、c均存在顺反异构现象 D. a、b、c与HBr发生加成反应均只能生成一种产物
12.苯与的催化反应历程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 苯与的催化反应均为放热反应
B. 该反应历程中，苯与的催化反应可生成溴苯、和邻二溴苯
C. 苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成
D. 从反应速率和产物稳定性的角度分析，取代产物占比更大
13.高分子化合物在材料领域发挥着重要作用。下列说法错误的是(　　)
A. 芳纶()的两种单体核磁共振氢谱峰数、峰面积之比均相等
B. 酚醛树脂()的单体中C原子的杂化方式均为
C. 全降解塑料()可由和通过加聚反应制得
D. 塑料王()耐高温、耐腐蚀与F的电负性大、键能大有关
14.聚碳酸酯M()的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料X()与另一种原料Y在一定条件下反应制得，同时生成甲醇。下列说法不正确的是(　　)
A. X、Y生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应
B. X、Y反应过程中，X中的—CH3与Y中的—OH的结合得到甲醇
C. Y的分子式为C15H16O2
D. Y的核磁共振氢谱有4个吸收峰
15.聚碳酸酯高分子材料(PC)以其独特的高透光率和高折射率、出色的抗冲性成为2022年北京冬奥会滑雪镜镜片的首选材料。其部分合成路线如图：
　
化学小组对其讨论正确的是(　　)
A. 反应Ⅰ的另一种产物是乙醇 B. Z苯环上的一氯代物有2种
C. Z与互为同系物 D. 1 mol PC最多能消耗7 mol
二、填空题（共4小题，共55分）
16.有机物 是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如下：
已知：①B的核磁共振氢谱有三个吸收峰；
② ；
③ 。
(1)B的名称为 。
(2)G的结构简式为 。
(3)在合成路线中设计⑤和⑨两步反应的目的是 。
(4)反应⑥的化学方程式为 。
(5)F与银氨溶液反应的化学方程式为 。
(6)M为 的同分异构体，满足下列条件的M的结构有 种。
a．属于芳香族化合物
b．1 mol M与足量溶液反应能生成2 mol
任写一种核磁共振氢谱有4组峰的M的结构简式 。
17.香料W主要用于配制菠萝等水果香型食用香精，其合成路线如下：
已知：①RCH2COOH ②
回答下列问题：
(1)已知A的相对分子质量为58，分子中不含甲基且为链状结构。若将11.6 g A完全燃烧可产生和0.6 mol的，则A的结构简式为　　　　。
(2)B的名称是　　　　，C的结构简式为　　　　。
(3)试剂X可选用　　　　(任写一种)。
(4)苯氧乙酸与A反应生成W的化学方程式为　　　　　　　　　　。
(5)苯氧乙酸有多种同分异构体，同时满足下列条件的共有　　　　种。(不考虑立体异构)
①遇氯化铁溶液发生显色反应　　　　②属于酯类　　　　③能发生银镜反应
其中，核磁共振氢谱显示为5组峰、且峰面积之比为的结构简式为　　　　。
三、实验题
18.醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置(加热和夹持装置已省略)如下：
可能用到的有关数据如下：
合成反应：在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中，分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)加入碎瓷片的作用是 ；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作是 (填字母)。
A．立即补加　　　　B．冷却后补加　　　　C．不需补加 　　　　D．重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为 。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并 ；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的主要目的是 。
(6)本实验所得到的环己烯产率是___________(填字母)。
A．41%　　　　　B．50%　　　　　C．61%　　　　　D．70%
19.我国科学家屠呦呦因成功提取青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是高效的抗疟药，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差。乙醚的沸点为35℃。青蒿素晶胞及分子结构如图所示：
回答下列问题：
(1)分离、提纯：如图所示为从青蒿中提取青蒿素的工艺流程：
①在原料处理过程中，对青蒿进行破碎的目的是 。
②操作Ⅰ、Ⅱ中，不会用到的装置是 (填选项字母，下同)。
③操作Ⅲ的主要过程可能包括 。
a．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶
b．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤
c．加入乙醚进行萃取分液
(2)元素分析确定实验式：
将28.2 g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓鼓入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量。
①装置E中盛放的物质为 。
②该装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进的方法为 。
③用合理改进后的装置进行实验，称量，测得青蒿素的实验式是C15H22O5。
(3)用质谱法确定分子式，进一步确定结构：
①利用红外光谱可以检测青蒿素的化学键，那么可以检测到的官能团有酯基、 (写名称，过氧基团除外)。
②氢原子具有磁性，用电磁波照射含氢化合物会产生核磁共振现象，用 可以记录有关信号，进而确定有几种不同化学环境的氢原子。
③1975年底，我国科学家用 。测定了青蒿素分子的结构。答案
一、单选题
1.【答案】D
【解析】分子中含有酚羟基，分子含有醇羟基，结构不相似，不互为同系物，A错误；CH3CH2OH和，官能团种类相同，但官能团数量不同，不互为同系物，B错误；C2H4为乙烯，C3H6不一定为丙烯，可能为环丙烷，二者不一定互为同系物，C错误；HCOOH和CH3COOH，官能团种类、数目相同，分子式相差1个CH2，两者互为同系物，D正确。
2.【答案】C
【解析】分子中存在C通过单键连其他四个C原子，形成四面体结构，不可能所有碳原子共面，故A错误；分子结构对称，为非极性分子，不易溶于水，故B错误；分子结构对称，只有一种氢原子，烃的一卤代物只有一种结构，故C正确；根据C能形成4个共价键，由图可知X分子中只有碳碳单键，又有碳碳双键，故D错误。
3.【答案】B
【解析】酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳等，所以要除去乙烷中混有的乙烯气体，不能将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶，故A错误；用95.6%的工业酒精制取无水乙醇，若直接蒸馏，很难获得纯净的乙醇，可采用的方法是先往工业酒精中加入生石灰，与水发生反应，再进行蒸馏，故B正确；乙醇和水互溶，所以不可以做萃取剂，故C错误；己烯和溴加成后，生成的产物不会和己烷分层，所以不可以分液，故D错误。
4.【答案】B
【解析】在溴化铁作催化剂的条件下，苯与液溴在常温下能够发生取代反应，A错误；苯不溶于水，密度小于水，所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层，苯在上层，高锰酸钾溶液在下层，下层为紫色，B正确；苯生成硝基苯的反应属于取代反应，不属于加成反应，C错误；苯分子中的碳碳键为一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键，不存在单双键交替结构，苯能够与氢气反应，只能证明苯不属于饱和烃，D错误。
5.【答案】C
【解析】根据结构简式可知，分子式为C8H12，选项A错误；分子中存在CH2，根据甲烷为正四面体结构可知，该分子中所有碳原子不可能共平面，选项B错误；该物质中含有碳碳双键，可以发生加成反应，加聚反应，其中饱和碳上的氢可以发生取代反应，另外该物质可以燃烧，则可以发生氧化反应，选项C正确；其与氢气加成后的产物为，分子中存在4种不同化学环境下的氢原子，若与氯气发生取代，可得到4种一氯代物，选项D错误；故选C。
6.【答案】A
【解析】设烃的平均分子式为CxHy。
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1　　　　　　　　　x　　　
10　　　　　　　　20　　　15
得该烃的平均分子式为C2H3，根据H原子平均数可知，该烃一定还含有C2H2，根据C原子平均数可知，另一个烃一定含有C2Hy，故该烃为C2H4、C2H2组成的混合物。
7.【答案】A
【解析】苯甲酸除含有C、H元素外，还含有O元素，不属于烃类，A错误；苯环上的6个C原子一定共面，碳碳双键上的两个C原子共面，单键可以旋转，所以最多可有8个碳原子共面，B正确；苯乙烯分子中有如图所示5种不同化学环境的氢原子：，C正确。
8.【答案】D
【解析】醇及生成的烯烃均使高锰酸钾褪色，不能检验消去产物生成，A错误；b装置苯萃取碘水中的I2，苯在上层，上层液体应从上口倒出，而不能继续从下口放出，B错误；测定反应液的温度为170 ℃，温度计测定反应热的温度，则温度计的水银球应在圆底烧瓶的液体中，且乙烯应用排水法收集，C错误；水浴加热制备，则装置可用于实验室制硝基苯，D正确。选D。
9.【答案】D
【解析】有机高分子化合物的相对分子质量高达几千到几百万，所以维生素和柠檬酸不属于有机高分子化合物，A错误；柠檬酸分子中三个饱和的sp3碳原子相连，则所以碳原子不可能共平面，B错误；羧基能够与氢氧化钠反应，1个柠檬酸分子中含有3个羧基，所以1 mol柠檬酸能与3 mol NaOH发生反应，C错误；柠檬酸含有羧基和羟基，所以柠檬酸既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应，D正确；故选D。
10.【答案】B
【解析】遇会产生蓝色沉淀，离子方程式为，故A正确；水杨酸与过量碳酸钠溶液反应，产物为碳酸氢钠，离子方程式为+，故B错误；草酸与高锰酸钾发生氧化还原反应，离子方程式为，故C正确；对苯二胺与对苯二甲酸，发生缩聚反应，生成芳纶纤维凯芙拉，其化学方程式为：n+n+(2n 1) H2O。故选B。
11.【答案】B
【解析】b、c分子式相同而结构不同，所以属于同分异构体，但a的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；a，b、c分子中含有苯环，碳碳双键，醛基、O原子V形都为平面形结构，且单键连接可以任意旋转，故a，b、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上，B正确；碳碳双键上两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团时存在顺反异构，故a，存在顺反异构现象，而b、c不存在，C错误；由题干有机物结构简式可知，a、b、c中碳碳双键两端的碳原子不等效，故与HBr发生加成反应均能生成2种产物，D错误。故选B。
12.【答案】D
【解析】根据催化反应历程图可知，苯与的加成反应是吸热反应，取代反应是放热反应，A错误；该反应历程中，苯与的催化反应可生成溴苯，无邻二溴苯生成，B错误；由于的活化能最大，反应速率最慢，是苯与的催化反应决速步骤，该过程伴随着非极性键的断裂和极性键的形成，不存在极性键的断裂，C错误；第三步中取代反应的活化能低，生成物本身所具有的能量低，更稳定，故苯与的催化反应主反应为取代反应，取代产物占比更大，D正确。
13.【答案】A
【解析】芳纶的两种单体分别为、，其核磁共振氢谱均有两组吸收峰，中吸收峰面积比为2∶1，中吸收峰面积比为1∶1， A错误；酚醛树脂的单体为和HCHO，两种分子中C原子的杂化方式均为， B正确；可以由和通过加聚反应制得：n＋nCO2→，C正确；F的电负性大，故难被氧化，C—F键能大，故C—F难断裂，所以耐高温、耐腐蚀，D正确。
14.【答案】B
【解析】由聚碳酸酯的结构简式可知其单体Y的结构简式为。A对，X、Y生成聚碳酸酯的同时生成甲醇，该反应为缩聚反应；B错，由X中的—OCH3与Y中的—H结合生成甲醇；C、D对，由结构简式知，Y的分子式为C15H16O2，分子中共含4种不同化学环境的氢原子，则其核磁共振氢谱有4个吸收峰。
15.【答案】B
【解析】根据原子守恒及结构分析，反应Ⅰ的另外一个生成物应该是乙二醇，A错误；Z为对称结构，两个苯环处于对称位置，苯环上有2种氢，故苯环上的一氯代物有2种，B正确；官能团的数目不相同，所以Z与苯酚不是同系物，C错误；PC为聚合物，1 mol PC最多消耗的H2的物质的量为6 mol，D错误。故选B。
二、填空题
16.【答案】(1)对溴甲苯或4-溴甲苯
(2)
(3)保护酚羟基，防止酚羟基被氧化
(4)2
(5)
(6) 10 　 (或)
【解析】由流程结合物质化学式、结构简式可知，A为甲苯，A和溴发生取代反应生成B：对溴甲苯；B和氯气在光照条件下发生反应，甲基中氢被氯取代生成D；D发生取代反应生成 ， 和过氧化氢反应已知反应在酚羟基邻位引入1个新的酚羟基得到E，E发生取代反应生成 ； 被氧化为 ， 和乙醛发生已知反应生成F；F中醛基发生银镜反应转化为G；
（1）B的名称为对溴甲苯或4-溴甲苯；
（2）G的结构简式为 ；
（3）在合成路线中设计⑤和⑨过程中酚羟基转化为醚键、醚键又转化为酚羟基，这两步反应的目的是保护酚羟基，防止酚羟基被氧化；
（4）反应⑥为羟基被氧化为醛基的反应，化学方程式为2；
（5）F与银氨溶液反应醛基被氧化为羧基，反应为：
（6）M为 的同分异构体，满足下列条件：
a．属于芳香族化合物，含有苯环；b．1 mol M与足量溶液反应能生成2 mol ，则分子中含有2个羧基；
若含有1个取代基，为-CH(COOH)2，有1种情况；
若含有2个取代基，为-COOH、-CH2COOH，有邻间对3种情况；
若含有3个取代基，为-COOH、-COOH、-CH3，3个取代基中2个相同，则在苯环上有6种情况；
故共10种情况；
核磁共振氢谱有4组峰，则其结构较为对称，M的结构简式可以为 、 。
17.【答案】(1)　(2)乙酸　　(3)(或NaOH、Na)
(4)+CH2=CHCH2OH+H2O
(5)13　
【解析】苯酚可以和NaOH、钠、碳酸钠反应生成苯酚钠，催化剂条件下，B和氯气反应生成C，C和苯酚钠反应生成，结合反应信息可以知道，C是ClCH2COOH，故B为CH3COOH，和A催化剂条件下反应生成香料W。
（1）由题意可知，A的相对分子质量为29×2=58，则11.6 g A的物质的量为n(A)=0.2 mol，n(C)＝n(CO2)＝0.6 mol、n(H)＝2n(H2O)＝2×0.6 mol＝1.2 mol，因此有机化合物A与碳、氢原子个数之比＝0.2 mol：0.6 mol：1.2 mol＝1：3：6，A中氧原子个数＝，则A的分子式为C3H6O，A的不饱和度＝，又有A分子中不含甲基，且为链状结构，则A为；
（2）由分析可知B为CH3COOH，C为ClCH2COOH；
（3）苯酚具有弱酸性，酸性比碳酸的弱，比碳酸氢根的强，苯酚可以与钠、氢氧化钠、碳酸钠反应生成苯酚钠，X可为(或NaOH、Na)；
（4）A为，苯氧乙酸与在催化剂加热条件下发生酯化反应生成W（）的化学方程式为 +CH2=CHCH2OH+H2O；
（5）苯氧乙酸有多种同分异构体，能与FeCl3溶液发生显色反应，则分子中含酚羟基(-OH)；能发生水解反应和银镜反应，说明分子中还含有酯基和醛基，结合苯氧乙酸的分子式可知，满足条件的有机物分子中必须含有酚羟基和-OOCH，剩余的1个C原子可以单独为甲基(-CH3)或形成-CH2OOCH结构；当苯环上有3条互不相同的侧链，即-OH、-OOCH和-CH3时，三者都相邻时存在3种结构，三者都在间位时有1种结构，三者中只有两种相邻时（如a、b代表其中两种取代基），有3种组合，每种组合有2种结构，共有2×3＝6种结构；当苯环上的侧链为-OH、-CH2OOCH时，存在邻、间、对3种结构，所以满足条件的有机物总共有：3+1+6+3＝13种，其中，在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1：1：2：2：2的结构简式为。
三、实验题
18.【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2) 防止暴沸 　　 B
(3)
(4) 检漏 上口倒出
(5)吸收产物中的水
(6)C
【解析】（1）仪器a为蒸馏烧瓶；
（2）加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生暴沸，如果在加热时发现忘记加碎瓷片，这时必须停止加热，待冷却后补加碎瓷片，故选B；
（3）醇分子间最容易发生脱水反应生成醚类化合物，故最容易产生的副产物为环己醇分子间脱水得到的；
（4）分液漏斗在使用前必须要检漏；实验生成的环己烯的密度比水的小，所以环己烯应从分液漏斗的上口倒出；
（5）加入无水氯化钙的目的是吸收产物中的水(做干燥剂)；
（6）20g环己醇的物质的量为0.2 mol，理论上生成环己烯的物质的量为0.2 mol，其质量为g，实际得到环己烯的质量为10g，则产率为。
19.【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率与浸取速率 　 C 　 b
(2) 无水CaCl2或P2O5 　 在装置F后连接一个装有碱石灰的U型管或干燥管
(3) 醚键　 核磁共振仪 　 X射线衍射
【解析】（1）①青蒿进行破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率与浸取速率。
②根据分析，操作Ⅰ为过滤，操作Ⅱ为蒸馏。故选C项。
③青蒿素可溶于乙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂，几乎不溶于水中，操作Ⅲ为溶解结晶提纯精品青蒿素的过程，故主要过程可能是b：加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤。
（2）①装置E、F的作用分别是吸收生成的H2O(g)和CO2，从而确定装置E中盛放的是无水CaCl2或P2O5，装置F中盛放的是碱石灰。
②装置F直接与空气接触，空气中的CO2和H2O(g)进入装置F中，使测得的CO2的质量偏大，含碳量偏高，含氧量偏低，为减小实验误差，可在装置F后连接一个装有碱石灰的U型管或干燥管加以改进。
（3）①由青蒿素分子结构可知，在青蒿素的红外光谱上，检测到的官能团有酯基和醚键(过氧基除外)。
②用核磁共振仪检测不同化学环境的氢原子。
③1975年底，我国科学家用Ⅹ射线衍射测定了青蒿素的分子结构。

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