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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科版選修化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷948考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、下列離子方程式書寫正確的是A.稀硫酸與鐵絲制取氫氣:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.向氫氧化銅懸濁液中加入稀硫酸:OH-+H+=H2OC.碳酸鈣與稀鹽酸制備二氧化碳:+2H+=CO2↑+H2OD.CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:Cu2+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓2、一種形狀像布袋結(jié)構(gòu)的烯烴分子Bowtiediene;其形狀和結(jié)構(gòu)如下圖所示,有關(guān)該分子的說法不正確的是。

A.該烯烴的分子式為C5H4B.1mol該有機(jī)物最多可與2molBr2發(fā)生加成反應(yīng)C.該分子所有碳原子在同一平面D.與其互為同分異構(gòu)體且只含三鍵的鏈烴不止一種3、下列說法正確的是。

①甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱條件下可以發(fā)生取代反應(yīng);生成一硝基甲苯;二硝基甲苯和三硝基甲苯。

②向銀氨溶液中加入幾滴乙醛后用酒精燈加熱至沸騰可制得銀鏡。

③向足量的濃苯酚溶液中滴入少量溴水;可觀察到有白色沉淀生成,該沉淀為2,4,6-三溴苯酚。

④分子中的碳原子可能都在同一平面上。

⑤做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后的試管;應(yīng)用氨水洗滌。

⑥可用酸性K2Cr2O7溶液檢驗(yàn)是否酒后駕車;該應(yīng)用利用了乙醇的還原性。

⑦丁基有4種形式,則可以推斷化學(xué)式為C5H10O的醛有4種A.②④⑤⑥B.①③⑥C.③⑤⑥⑦D.①⑥⑦4、雞樅菌肉厚肥碩;質(zhì)細(xì)絲白,味道鮮甜香脆,其富含的亞油酸甲酯的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是。

A.亞油酸甲酯屬于高分子化合物B.亞油酸甲酯能與鈉反應(yīng)生成氫氣C.常溫下,亞油酸甲酯易溶于水D.亞油酸甲酯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色5、下列化學(xué)用語表示錯(cuò)誤的是A.甲烷的比例模型:B.苯分子的實(shí)驗(yàn)式:CHC.溴乙烷的電子式:D.聚氯乙烯的鏈節(jié):評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)6、銅鋅原電池(如圖所示)工作時(shí);下列敘述正確的是。

A.正極反應(yīng)是:Zn–2e-=Zn2+B.電池反應(yīng)是:Zn+Cu2+=Zn2++CuC.在外電路中電子從負(fù)極流向正極D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液7、某溶液中可能含有等物質(zhì)的量的Na+、Fe2+、Fe3+、和Cl-離子中的若干種。取溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

①取少量該溶液于試管中;向其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,溶液變渾濁;

②?、僦械纳蠈忧逡?;加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,溶液變渾濁;

③取少量該溶液;向其中加入酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去。

下列說法正確的是A.該溶液中肯定有和Cl-B.該溶液中肯定含有Fe2+和中的一種C.該溶液可以通過焰色反應(yīng)來確定是否含有Na+D.該溶液無法確定是否含有Fe3+8、用如圖所示的裝置分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn);各離子方程式正確及各組物質(zhì)反應(yīng)后,溶液的導(dǎo)電性比反應(yīng)前增強(qiáng)的是()

A.向硝酸銀溶液中通入少量氯化氫:Ag++Cl-=AgCl↓B.向亞硫酸溶液中通入氯氣:H2SO3+C12+H2O=SO42-+4H++2Cl-C.向FeBr2溶液中通入少量氯氣:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-D.向NaOH溶液中通入少量氯氣:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O9、關(guān)于丙氨酸的下列說法;正確的是()

A.Ⅰ和Ⅱ的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全不相同B.Ⅰ和Ⅱ呈鏡面對(duì)稱,具有不同的分子極性C.Ⅰ和Ⅱ互為同分異構(gòu)體D.Ⅰ和Ⅱ中化學(xué)鍵的種類與數(shù)目完全相同10、蛋白酶抑制劑茆地那韋被用于新型冠狀病毒肺炎的治療;其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列關(guān)于茆地那韋的說法正確的是。

A.茆地那韋分子中有5個(gè)不對(duì)稱碳原子B.茆地那韋可與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C.虛線框內(nèi)的所有碳﹑氧原子均處于同一平面內(nèi)D.茆地那韋在堿性條件下完全水解,最終可生成三種有機(jī)物11、“今年過節(jié)不收禮;收禮還收腦白金”,反應(yīng)了中國(guó)人收禮的習(xí)俗,腦白金中有效成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右圖,下列對(duì)該化合物的敘述正確的是()

A.它屬于芳香烴,含有碳碳雙鍵和肽鍵,能使高錳酸鉀溶液和溴水褪色,但原理不同B.它屬于高分子化合物,所有原子不可能共面C.分子式C13N2H16O2,能和鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),體現(xiàn)了一定的堿性D.在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、水解反應(yīng),不能發(fā)生酯化反應(yīng)12、油脂能增加食物的滋味,增進(jìn)食欲,保證機(jī)體的正常生理功能。但攝入過量脂肪,可能引起肥胖、高血脂、高血壓等。下列食品中富含油脂的是A.蘋果B.堅(jiān)果C.白菜D.花生13、香子蘭酸甲酯(甲);甲醇、甲基丙烯酸甲酯(丙)、有機(jī)物(乙)、有機(jī)物(丁)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系;下列說法正確的是。

A.丙的分子式為C5H10O2B.乙→丁的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)C.乙、丁中的官能團(tuán)種類均為3種D.甲的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且取代基與甲完全相同有9種評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、根據(jù)要求解答下列問題(常溫條件下):

(1)pH=5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c(SO42—)與c(H+)的比值為_____。

(2)取濃度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2體積比相混合,所得溶液的pH等于12,則原溶液的濃度為______。

(3)在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是_____。

(4)將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的稀鹽酸VbL混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,則=___。15、判斷下列離子方程式是否正確,錯(cuò)誤的指明原因,并寫出正確的離子方程式。____。

(1)鐵粉溶于稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

(2)用三氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+

(3)氫氧化銅溶于鹽酸:OH-+H+=H2O

(4)氫氧化鋇溶液與硫酸銅溶液混合:2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓

(5)鋁與氯化銅溶液發(fā)生置換反應(yīng):Al+Cu2+=Al3++Cu

(6)硫酸溶液與氫氧化鋇溶液混合:H++OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+H2O

(7)碳酸鈣溶于硝酸溶液:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

(8)碳酸氫鈣溶液與足量氫氧化鈉溶液混合HCO3-+OH-=CO32-+H2O16、已知?dú)淞蛩崾且环N二元弱酸;請(qǐng)回答以下問題:

(1)已知0.1mol/LNaHS溶液顯堿性,則c(S2—)___c(H2S)(填“>”“<”或“=”)。

(2)常溫下,向0.2mol/L的H2S溶液中逐滴滴入0.2mol/LNaOH溶液至中性,此時(shí)溶液中以下所示關(guān)系不正確的是___(填字母)。

A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14

B.c(Na+)=c(HS—)+2c(S2—)

C.c(Na+)>c(HS—)+c(S2—)+c(H2S)

D.c(H2S)>c(S2—)

(3)已知常溫下,CaS飽和溶液中存在平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)△H>0。

①溫度升高時(shí),KSP(CaS)=___(填“增大”“減少”或“不變”;下同)。

②滴加少量濃鹽酸時(shí),c(Ca2+)___,原因是___(用文字和離子方程式說明)。

③若向CaS飽和溶液中加入Cu(NO3)2溶液中,生成一種黑色固體物質(zhì),寫出該過程中反應(yīng)的離子方程式:___。17、按下列要求完成填空。

(1)已知丙酮[CH3COCH3]鍵線式可表示為則分子式:___________。

(2)梯恩梯(TNT)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________;

(3)有機(jī)物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名稱是___________。

(4)支鏈只有一個(gè)乙基且相對(duì)分子質(zhì)量最小的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。

(5)有多種同分異構(gòu)體,其中屬于芳香族羧酸的同分異構(gòu)體共有4種,它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:___________(任寫其中一種)。

(6)某烷烴B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(CH3)CH(C2H5)2,有一種烷烴C與烷烴B是同分異構(gòu)體,它卻不能由任何烯烴催化加氫得到,則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。18、依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可將一種物質(zhì)歸屬多個(gè)類別。現(xiàn)有下列物質(zhì):①CH3-CH3;②CH2=CH2;③④⑤⑥CH3CH2Cl

其中:

(1)屬于鏈狀化合物的有_______。(填序號(hào);下同)

(2)屬于鹵代烴的有_______。

(3)屬于芳香烴的有_______。19、現(xiàn)有以下四種物質(zhì):

。A.新制的氫氧化銅[Cu(OH)2]懸濁液。

B.碳銨(NH4HCO3)

C.明礬[KAI(SO4)2·12H2O]

D.熟石灰[Ca(OH)2]

請(qǐng)你根據(jù)題意;選擇恰當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)用字母代號(hào)填空。

(1)檢驗(yàn)?zāi)蛞褐惺欠窈衅咸烟牵豢墒褂胈___________;

(2)要使含泥沙的河水變澄清;可使用_____________;

(3)要中和鋼鐵廠;電鍍廠產(chǎn)生的酸性廢水;可使用___________;

(4)給農(nóng)作物施用氮肥,可使用______________。20、某有機(jī)化合物A經(jīng)李比希法測(cè)得其中含碳為72.0%;含氫為6.67%;其余為氧?,F(xiàn)用下列方法測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量和分子結(jié)構(gòu)。

方法一:用質(zhì)譜法分析得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為150。

方法二:核磁共振儀測(cè)出A的核磁共振氫譜有5個(gè)峰;其面積之比為1∶2∶2∶2∶3,如圖A。

方法三:利用紅外光譜儀測(cè)得A分子的紅外光譜如圖B。

試填空。

(1)A的分子式為__。

(2)A的分子中只含一個(gè)甲基的依據(jù)是__(填序號(hào))。

a.A的相對(duì)分子質(zhì)量。

b.A的分子式。

c.A的核磁共振氫譜圖。

d.A分子的紅外光譜圖。

(3)A物質(zhì)屬于哪一類有機(jī)物___。

(4)A的芳香類同分異構(gòu)體有多種,其中符合下列條件:①分子結(jié)構(gòu)中只含一個(gè)官能團(tuán);②分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基;③苯環(huán)上只有一個(gè)取代基;寫出符合條件的任意一種__。21、(1)Tropinone是一個(gè)茛菪烷類生物堿,是合成藥物阿托品硫酸鹽的中間體。它的合成在有機(jī)合成史上具有里程碑意義,開啟了多組分反應(yīng)的研究。Tropinone的許多衍生物具有很好的生理活性,從而可以進(jìn)行各種衍生化反應(yīng)。在研究tropinone和溴芐的反應(yīng)中發(fā)現(xiàn):

A+B

此反應(yīng)的兩個(gè)產(chǎn)物A和B可以在堿性條件下相互轉(zhuǎn)換。因此,純凈的A或B在堿性條件下均會(huì)變成A和B的混合物。畫出A、B以及二者在堿性條件下相互轉(zhuǎn)換的中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____。

(2)高效綠色合成一直是有機(jī)化學(xué)家追求的目標(biāo),用有機(jī)化合物替代金屬氧化劑是重要的研究方向之一、硝基甲烷負(fù)離子是一種溫和的有機(jī)氧化劑。畫出硝基甲烷負(fù)離子的共振式____(氮原子的形式電荷為正),并完成圖中反應(yīng)______(寫出所有產(chǎn)物):

[]→22、三大合成高分子材料:_______、_______、_______,這三大合成高分子材料主要是以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)的。高分子化合物有天然的,如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉等;也有人工合成的,如聚乙烯等。評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共12分)23、某同學(xué)用Ba(OH)2晶體配制Ba(OH)2溶液,并用鹽酸測(cè)定Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度。

(1)配制250mL0.1mol?L?1Ba(OH)2溶液:準(zhǔn)確稱?。築a(OH)2·8H2O試樣w克;置于燒杯中,加適量蒸餾水,溶解,將溶液轉(zhuǎn)入________________中,洗滌,____________,搖勻。

(2)準(zhǔn)確量取配制的Ba(OH)2溶液25.00mL于錐形瓶中,滴加酚酞指示劑,將________(填“0.02”、“0.05”、“0.25”或“1.50”)mol?L?1鹽酸裝入50mL_________(填“酸”或“堿”)式滴定管;滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次,平均消耗鹽酸19.80mL。

(3)測(cè)得Ba(OH)2溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度___________(填“>”或“<”)0.1mol?L?1。

(4)下列有關(guān)說法正確的是__________________。

A.滴定過程中;眼睛要時(shí)刻注視滴定管中液面的變化。

B.錐形瓶用水洗滌后,再用待測(cè)的Ba(OH)2溶液潤(rùn)洗。

C.滴定前讀數(shù)準(zhǔn)確;滴定完畢俯視讀數(shù),測(cè)定結(jié)果偏高。

D.當(dāng)?shù)稳氚氲嘻}酸后,溶液變無色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù),停止滴定24、廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源;又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu;Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過程如下:

(1)①銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是__________________________(用化學(xué)方程式表示)。

②銅帽溶解完全后,需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是_______________。

(2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。實(shí)驗(yàn)操作:準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下:

2Cu2++4I-===2CuI(白色)↓+I(xiàn)2

2S2O32-+I(xiàn)2===2I-+S4O62-

①滴定選用的指示劑為________,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為____________________________。

②若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,所測(cè)定的Cu2+含量將會(huì)______(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

(3)已知pH>11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計(jì)算)。

。

開始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Fe2+

5.8

8.8

Zn2+

5.9

8.9

實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:30%H2O2溶液、1.0mol·L-1HNO3溶液、1.0mol·L-1NaOH溶液。

由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為。

①____________________________________;

②_____________________________________________;

③過濾;

④向?yàn)V液中滴加1.0mol·L-1NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全。

⑤過濾;洗滌、干燥;

⑥900℃煅燒。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【分析】

書寫離子方程式要符合客觀事實(shí);強(qiáng)酸;強(qiáng)堿和可溶性鹽要拆成離子,其他物質(zhì)用化學(xué)式表示。

【詳解】

A.鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,不能生成鐵離子,正確的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑;A錯(cuò)誤;

B.氫氧化銅懸濁液不能拆成離子,正確的離子方程式為Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;B錯(cuò)誤;

C.碳酸鈣難溶于水,不能拆成離子,正確的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;C錯(cuò)誤;

D.硫酸銅與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化銅沉淀,離子方程式為Cu2+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓;D正確;

答案選D。2、C【分析】【分析】

【詳解】

A.由結(jié)構(gòu)式可知分子中含有5個(gè)C、4個(gè)H原子,則分子式為C5H4;故A正確;

B.含有2個(gè)碳碳雙鍵,則1mol該有機(jī)物最多可與2molBr2發(fā)生加成反應(yīng);故B正確;

C.分子中含有1個(gè)飽和碳原子;則分子中所有碳原子不可能在同一平面上,故C錯(cuò)誤;

D.與其互為同分異構(gòu)體,且只含三鍵的鏈烴有CH≡C-C≡C-CH3、CH≡C-CH2-C≡CH兩種同分異構(gòu)體;故D正確。

故選C。3、D【分析】【分析】

【詳解】

①甲苯與濃硝酸在濃硫酸存在下發(fā)生反應(yīng)生成2;4,6-三硝基甲苯,還生成副產(chǎn)物一硝基甲苯等,故①正確;

②發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí);應(yīng)水浴加熱,不能加熱至沸騰,故②錯(cuò)誤;

③生成的少量三溴苯酚可溶于苯酚;不能觀察到生成沉淀,應(yīng)向少量的苯酚稀溶液中滴入濃溴水,故③錯(cuò)誤;

④含有飽和碳原子(如圖,);飽和碳原子具有甲烷的四面體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),所有的碳原子不可能在同一個(gè)平面上,故④錯(cuò)誤;

⑤銀和氨水不反應(yīng);應(yīng)用稀硝酸洗滌,故⑤錯(cuò)誤;

⑥乙醇易揮發(fā),具有還原性,可與酸性K2Cr2O7溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng);有溶液顏色的變化,可用于檢驗(yàn)是否酒后駕車,利用的是乙醇的還原性,故⑥正確;

⑦C5H10O的醛為-CHO與丁基相連,丁基有4種形式,則符合條件的醛有4種,故⑦正確;正確的有①⑥⑦,故選D。4、D【分析】【詳解】

A.亞油酸甲酯不是聚合物;不屬于高分子化合物,故A錯(cuò)誤;

B.亞油酸甲酯中沒有羥基不能與鈉反應(yīng)生成氫氣;故B錯(cuò)誤;

C.亞油酸甲酯中含有碳碳雙鍵和酯基;沒有親水基團(tuán),難溶于水,故C錯(cuò)誤;

D.亞油酸甲酯中含有碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;故D正確;

故選D。5、D【分析】【詳解】

A.甲烷的分子式為CH4,比例模型為故A正確;

B.苯的分子式為C6H6;實(shí)驗(yàn)式為CH,故B正確;

C.溴乙烷為共價(jià)化合物,電子式為故C正確;

D.聚氯乙烯的單體物為鏈節(jié)為故D錯(cuò)誤;

故選D。二、多選題(共8題,共16分)6、BC【分析】【詳解】

A.鋅銅原電池中Zn作負(fù)極,Cu作正極,正極反應(yīng)是Cu2++2e-=Cu;A錯(cuò)誤;

B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,正極反應(yīng)是Cu2++2e-=Cu,電池總反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cu2+=Zn2++Cu;B正確;

C.外電路中電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極;C正確;

D.原電池中,陽離子向正極移動(dòng),所以鹽橋中的K+移向CuSO4溶液;D錯(cuò)誤;

答案選BC。7、CD【分析】【分析】

取少量溶液于試管中,向其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,溶液變渾濁,說明含有因?yàn)橐肓薈l-,再取上層清液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,溶液變渾濁;不能確定原溶液中是否含有Cl-;取少量溶液,向其中加入酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,說明Fe2+和Cl-和至少含有一種;而各種離子的物質(zhì)的量的相等,結(jié)合電荷守恒,不能含有

【詳解】

A.由上述分析可知,不能確定原溶液中是否含有Cl-;故A錯(cuò)誤;

B.該溶液中可能含有Cl-,不能含有故B錯(cuò)誤;

C.Na+的焰色試驗(yàn)?zāi)苁够鹧骘@黃色;故C正確;

D.因?yàn)镕e2+和Cl-無法確定究竟含有哪一種,故無法確定是否含有Fe3+;故D正確。

答案選CD。8、BC【分析】【詳解】

溶液的導(dǎo)電性與離子濃度成正比;溶液的導(dǎo)電性比反應(yīng)前明顯增強(qiáng),說明反應(yīng)后溶液中離子濃度增大;

A.該反應(yīng)生成沉淀;同時(shí)還生成硝酸,溶液中離子濃度變化不大,所以溶液導(dǎo)電性變化不大,故A錯(cuò)誤;

B.亞硫酸是弱電解質(zhì);溶液中離子濃度較小,通入氯氣后生成硫酸和HCl,二者都是強(qiáng)電解質(zhì),導(dǎo)致溶液中離子濃度增大,則溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),故B正確;

C.向FeBr2溶液中通入少量氯氣發(fā)生的離子反應(yīng)式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,溶液中Cl-濃度增加;則溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),故C正確;

D.氫氧化鈉是強(qiáng)電解質(zhì);氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成強(qiáng)電解質(zhì)氯化鈉;次氯酸鈉和水,離子濃度變化不明顯,溶液導(dǎo)電能力變化不明顯,故D錯(cuò)誤;

故答案為BC。9、CD【分析】【詳解】

A.Ⅰ和Ⅱ互為同分異構(gòu)體,對(duì)映異構(gòu)體之間在某些性質(zhì)上有所不同,但它們有著相同的官能團(tuán),化學(xué)性質(zhì)相似,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)其結(jié)構(gòu)圖可知,丙氨酸分子為極性分子,兩種對(duì)映異構(gòu)體都是極性分子,故B錯(cuò)誤;

C.Ⅰ和Ⅱ分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,故C正確;

D.Ⅰ和Ⅱ互為同分異構(gòu)體,對(duì)映異構(gòu)體的化學(xué)鍵的種類與數(shù)目是相同的,故D錯(cuò)誤;

答案選C。10、AD【分析】【分析】

【詳解】

A.連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子為不對(duì)稱碳原子,如圖所示共5個(gè),A項(xiàng)正確;

B.茆地那韋分子中不含酚羥基;不能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.虛線框內(nèi)的結(jié)構(gòu)中;五元環(huán)中有3個(gè)飽和碳原子,所有碳;氧原子不可能在同一平面內(nèi),C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.由茆地那韋的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知;其分子中含2個(gè)酰胺基,可發(fā)生水解反應(yīng),生成三種有機(jī)物,D項(xiàng)正確。

故選AD。11、CD【分析】【詳解】

A.芳香烴中只有C;H元素;該物質(zhì)含N、O元素,因此該有機(jī)物不屬于芳香烴,含有碳碳雙鍵和肽鍵,碳碳雙鍵能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀褪色,與溴水能夠發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色,故A錯(cuò)誤;

B.相對(duì)分子質(zhì)量在1萬以下;不屬于高分子,該有機(jī)物中含2個(gè)甲基,為四面體結(jié)構(gòu),所有原子不可能共面,故B錯(cuò)誤;

C.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,分子式C13N2H16O2;含-NH-能和鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),體現(xiàn)了一定的堿性,故C正確;

D.含C=C及苯環(huán)能發(fā)生加成反應(yīng);含有-CONH-,可發(fā)生氧化;水解反應(yīng),不含-OH和-COOH,因此不能發(fā)生酯化反應(yīng),故D正確;

故答案為:CD。12、BD【分析】【詳解】

A.蘋果含豐富的維生素和糖類;A不符合題意;

B.堅(jiān)果含豐富的油脂;蛋白質(zhì);B符合題意;

C.白菜含豐富的維生素和纖維素;C不符合題意;

D.花生含豐富的油脂;蛋白質(zhì);D不符合題意。

故本題選BD。13、BD【分析】【分析】

【詳解】

A.根據(jù)丙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知丙的分子式為C5H8O2;故A錯(cuò)誤;

B.乙生成丁的過程中乙中的共軛雙鍵打開發(fā)生1,4加成;丙中碳碳雙鍵打開發(fā)生加成,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),所以該反應(yīng)屬于加成反應(yīng),故B正確;

C.乙中有碳碳雙鍵;醚鍵、酮基、酯基共4種官能團(tuán);丁中有醚鍵、酮基、酯基、碳碳雙鍵共4種官能團(tuán),故C錯(cuò)誤;

D.甲的苯環(huán)上有三個(gè)不同的官能團(tuán);當(dāng)其中兩個(gè)官能團(tuán)位于鄰位或間位時(shí),苯環(huán)剩余4個(gè)氫原子均不同,所以此時(shí)另一個(gè)取代基分別有4種位置,當(dāng)其中兩個(gè)官能團(tuán)位于對(duì)位時(shí),苯環(huán)上有2種環(huán)境的氫,所以另一個(gè)取代基有2種位置,則包括甲在內(nèi)的所有同分異構(gòu)體共有4+4+2=10種,除去甲還有9種,故D正確;

故答案為BD。

【點(diǎn)睛】

當(dāng)苯環(huán)上有3個(gè)不同取代基時(shí),有10種同分異構(gòu)體,若3個(gè)取代基中有兩個(gè)相同時(shí),有6種同分異構(gòu)體。三、填空題(共9題,共18分)14、略

【分析】【分析】

(1)加水稀釋到500倍,稀釋前后溶液中SO42—離子的物質(zhì)的量不變,溶液中c(H+)稀釋后接近水電離出的c(H+),約為10-7mol·L-1;

(2)由題意可知,所得溶液的pH等于12,說明氫氧化鈉溶液過量,由反應(yīng)后溶液中OH—濃度建立關(guān)系式求解;

(3)當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí),Ba(OH)2的物質(zhì)的量等于NaHSO4的物質(zhì)的量;

(4)若所得溶液呈中性;氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于氯化氫的物質(zhì)的量。

【詳解】

(1)稀釋前c(SO42—)=mol·L-1,稀釋后c(SO42—)=mol·L-1=10-8mol·L-1,c(H+)稀釋后接近水電離出的c(H+),約為10-7mol·L-1,所以≈=故答案為

(2)由題意可知,所得溶液的pH等于12,說明氫氧化鈉溶液過量,設(shè)原溶液的濃度為c,則由反應(yīng)后溶液中OH—濃度建立關(guān)系式:c(OH—)==0.01mol·L-1,解得c=0.05mol·L-1,故答案為0.05mol·L-1;

(3)設(shè)氫氧化鋇溶液體積為V1L,硫酸氫鈉溶液的體積為V2L,依題意知,n(Ba2+)=n(SO42—),由方程式Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=0.5×10-2V1mol,則溶液中c(OH—)==1×10-3mol·L-1,解得V1∶V2=1∶4;故答案為1:4;

(4)pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14mol·L-1,pH=b的稀鹽酸中c(H+)=10-bmol·L-1,根據(jù)中和反應(yīng)可知若所得溶液呈中性,氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于氯化氫的物質(zhì)的量,則c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,===1014-(a+b),因a+b=13,則=10;故答案為10。

【點(diǎn)睛】

溶液無限稀釋時(shí),稀釋前后溶液中SO42—離子的物質(zhì)的量不變,溶液中c(H+)稀釋后接近水電離出的c(H+),約為10-7mol·L-1是解答關(guān)鍵,也是易錯(cuò)點(diǎn)?!窘馕觥?.05mol·L-11∶41015、略

【分析】【詳解】

(1)鐵粉溶于稀硫酸中生成硫酸亞鐵和氫氣,離子方程式為:Fe+2H+═Fe2++H2↑;故(1)錯(cuò)誤;原因:不符合反應(yīng)的客觀事實(shí);

故答案為:錯(cuò)誤;不符合反應(yīng)的客觀事實(shí);Fe+2H+═Fe2++H2↑;

(2)用三氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體,生成Fe(OH)3膠體,不是沉淀:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+;故(2)錯(cuò)誤;原因:生成Fe(OH)3膠體,不是沉淀,故答案為:錯(cuò)誤;生成Fe(OH)3膠體,不是沉淀;Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+;

(3)氫氧化銅溶于鹽酸生成氯化銅和水:Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+,故(3)錯(cuò)誤,原因:Cu(OH)2難溶,寫化學(xué)式;故答案為:錯(cuò)誤;Cu(OH)2難溶,寫化學(xué)式;Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+;

(4)氫氧化鋇溶液與硫酸銅溶液混合生成硫酸鋇沉淀和氫氧化銅沉淀:2OH-+Cu2++SO42-+Ba2+=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,故(4)錯(cuò)誤;原因:生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀;故答案為:錯(cuò)誤;生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀;2OH-+Cu2++SO42-+Ba2+=BaSO4↓+Cu(OH)2↓;

(5)鋁與氯化銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鋁和銅:2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu,故(5)錯(cuò)誤;原因?yàn)椋涸匠淌絻蛇呺姾刹皇睾悖蚀鸢笧椋哄e(cuò)誤;原方程式兩邊電荷不守恒;2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;

(6)硫酸溶液與氫氧化鋇溶液混合生成BaSO4和H2O:2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O,故(6)錯(cuò)誤,原因是:生成BaSO4和H2O比例為1:2;故答案為:錯(cuò)誤,生成BaSO4和H2O比例為1:2;2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O;

(7)碳酸鈣與硝酸反應(yīng)生成硝酸鈣和二氧化碳和水,離子方程式為:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;故(7)正確;

故答案為:正確;

(8)碳酸氫鈣溶液與足量氫氧化鈉溶液混合生成碳酸鈣沉淀和水,Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3,離子方程式:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故(8)錯(cuò)誤;原因?yàn)椋篊a2+參加反應(yīng)生成CaCO3沉淀;故答案為:錯(cuò)誤;Ca2+參加反應(yīng)生成CaCO3沉淀;Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-。

【點(diǎn)睛】

本題考查了離子方程式書寫正誤的判斷,明確反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和離子方程式書寫時(shí)應(yīng)注意的問題是解題關(guān)鍵,注意反應(yīng)物用量對(duì)反應(yīng)的影響?!窘馕觥?。序號(hào)正誤錯(cuò)誤原因正確的離子方程式1×不符合反應(yīng)的客觀事實(shí)Fe+2H+═Fe2++H2↑2×生成Fe(OH)3膠體,不是沉淀Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+3×Cu(OH)2難溶,寫化學(xué)式Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+4×生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀2OH-+Cu2++SO42-+Ba2+=BaSO4↓+Cu(OH)2↓5×原方程式兩邊電荷不守恒2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu6×生成BaSO4和H2O比例應(yīng)為1:22H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O7√8×Ca2+參加反應(yīng)生成CaCO3沉淀Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-16、略

【分析】【分析】

(1)NaHS溶液顯堿性,水解過程大于電離過程,則c(S2—)2S);

(2)NaHS溶液顯堿性;根據(jù)電荷守恒;物料守恒及水的電離常數(shù)只與溫度有關(guān)來分析判斷;

(3)已知常溫下,CaS飽和溶液中存在平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)△H>0。

根據(jù)影響沉淀溶解平衡的條件來分析。

【詳解】

(1)NaHS溶液中存在電離平衡和水解平衡:HS-H++S2-和HS-+H2OH2S+OH-,由于溶液顯堿性,所以水解過程大于電離過程,則c(S2—)2S);

故本題答案為:<;

(2)A.Kw只與溫度有關(guān),常溫下,Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14;故A正確;

B.根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HS—)+2c(S2—)+c(OH-),因?yàn)閏(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HS—)+2c(S2—);故B正確;

C.由于NaHS溶液顯堿性,所以要保證溶液呈中性,H2S適當(dāng)過量,所以根據(jù)物料守恒可知,c(Na+)—)+c(S2—)+c(H2S);故C錯(cuò)誤;

D.由于NaHS溶液顯堿性,所以要保證溶液呈中性,H2S適當(dāng)過量,c(H2S)>c(S2—);故D正確。

故本題答案為:C;

(3)已知常溫下,CaS飽和溶液中存在平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)△H>0。

①該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以溫度升高時(shí),KSP(CaS)增大;

故本題答案為:增大;

②對(duì)于平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq),滴加少量濃鹽酸時(shí),S2-與H+結(jié)合,c(S2-)減小,平衡右移,c(Ca2+)增大;

故本題答案為:增大;加入HCl,增大H+的濃度,H+與S2-結(jié)合,降低S2-的濃度,導(dǎo)致CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)溶解平衡正向移動(dòng);

③CaS懸濁液存在CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)平衡,若向CaS飽和溶液中加入Cu(NO3)2溶液,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成黑色固體CuS,反應(yīng)的離子方程式為:CaS(s)+Cu(aq)Ca2+(aq)+CuS(s);

故本題答案為:CaS(s)+Cu(aq)Ca2+(aq)+CuS(s)。【解析】<C增大增大加入HCl,增大H+的濃度,H+與S2-結(jié)合,降低S2-的濃度,導(dǎo)致CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)溶解平衡正向移動(dòng)CaS(s)+Cu(aq)Ca2+(aq)+CuS(s)17、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)鍵線式中含有5個(gè)C,10個(gè)H和2個(gè)O,則該有機(jī)物的分子式為:C5H10O2,故答案為:C5H10O2;

(2)梯恩梯(TNT)成分為三硝基甲苯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為故答案為:

(3)有機(jī)物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的主鏈中最長(zhǎng)碳鏈為5個(gè)碳原子;主鏈為戊烷,從離甲基最近的一端編號(hào),在2;3號(hào)C各含有應(yīng)該甲基,該有機(jī)物命名為:2,3-二甲基戊烷,故答案為:2,3-二甲基戊烷;

(4)采用知識(shí)遷移的方法解答,該烷烴相當(dāng)于甲烷中的氫原子被烴基取代,如果有乙基,主鏈上碳原子最少有5個(gè),所以該烴相當(dāng)于甲烷中的3個(gè)氫原子被乙基取代,故該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式故答案為:

(5)含一個(gè)側(cè)鏈為屬于芳香族羧酸的同分異構(gòu)體含有2個(gè)側(cè)鏈,側(cè)鏈為-COOH、-CH3,有鄰、間、對(duì)三種,故答案為:

(6)某烷烴B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(CH3)CH(C2H5)2,有一種烷烴C與烷烴B是同分異構(gòu)體,它卻不能由任何烯烴催化加氫得到,C不能由任何烯烴催化加氫得到,則烷烴C中相鄰兩個(gè)碳原子上至少有一個(gè)碳原子沒有H原子,則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為故答案為:(CH3)3CC(CH3)3?!窘馕觥緾5H10O22,3-二甲基戊烷(CH3)3CC(CH3)318、略

【分析】【詳解】

(1)①CH3-CH3分子中碳碳單鍵結(jié)合形成鏈狀;屬于鏈狀烴,屬于鏈狀化合物;

②CH2=CH2分子中碳碳雙鍵結(jié)合形成鏈狀;屬于鏈狀烴,屬于鏈狀化合物;

④是鏈狀烴CH3CH2CH3分子中2號(hào)C原子上的一個(gè)H原子被-OH確定產(chǎn)生的物質(zhì);屬于鏈狀化合物;

⑥CH3CH2Cl是鏈狀烴CH3-CH3分子中1個(gè)H原子被Cl取代產(chǎn)生的物質(zhì);是鹵代烴,屬于鏈狀化合物;

則題目中已知的物質(zhì)中屬于鏈狀化合物的有①②④⑥;

(2)在上述物質(zhì)中CH3CH2Cl是鏈狀烴CH3-CH3分子中1個(gè)H原子被Cl取代產(chǎn)生的物質(zhì);屬于鹵代烴,則屬于鹵代烴的是⑥;

(3)③分子中含有苯環(huán),由于只含有C、H離子元素,因此屬于芳香烴,則屬于芳香烴的物質(zhì)序號(hào)是③?!窘馕觥?1)①②④⑥

(2)⑥

(3)③19、A:B:C:D【分析】【分析】

【詳解】

(1)新制的氫氧化銅[Cu(OH)2]懸濁液鈉和葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng);生成紅色的氧化亞銅,用來檢驗(yàn)?zāi)蛞褐惺欠窈衅咸烟?,答案選A。

(2)明礬溶于水電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體;能吸附水中的懸浮物,常用作凈水劑,答案選C。

(3)熟石灰是強(qiáng)堿;能中和酸性廢水,答案選D。

(4)碳銨是一種氮肥,可用作給農(nóng)作物施用,答案選B。20、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)各元素的含量;結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量確定有機(jī)物A中C;H、O原子個(gè)數(shù),進(jìn)而確定有機(jī)物A的分子式;

(2)A的核磁共振氫譜有5個(gè)峰;說明分子中有5種H原子,其面積之比為對(duì)應(yīng)的各種H原子個(gè)數(shù)之比,根據(jù)分子式可知分子中H原子總數(shù),進(jìn)而確定甲基數(shù)目;

(3)根據(jù)A分子的紅外光譜;核磁共振氫譜確定確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;

(4)先確定取代基的組成;再書寫符合條件的取代基的異構(gòu)體,據(jù)此解答。

【詳解】

(1)有機(jī)物A中C原子個(gè)數(shù)N(C)═=9,有機(jī)物A中H原子個(gè)數(shù)N(H)═=10,有機(jī)物A中O原子個(gè)數(shù)N(O)═=2,所以有機(jī)物A的分子式為C9H10O2;

(2)A的核磁共振氫譜有5個(gè)峰,說明分子中有5種H原子,其面積之比為對(duì)應(yīng)的各種H原子個(gè)數(shù)之比,由分子式可知分子中H原子總數(shù),進(jìn)而確定甲基數(shù)目,所以需要知道A的分子式及A的核磁共振氫譜圖,故答案為bc;

(3)由A分子的紅外光譜知,含有C6H5C-基團(tuán),由苯環(huán)上只有一個(gè)取代基可知,苯環(huán)上的氫有三種,H原子個(gè)數(shù)分別為1個(gè)、2個(gè)、2個(gè),由A的核磁共振氫譜可知,除苯環(huán)外,還有兩種氫,且兩種氫的個(gè)數(shù)分別為2個(gè)、3個(gè),由A分子的紅外光譜可知,A分子結(jié)構(gòu)有碳碳單鍵及C-H、C=O、C-O等基團(tuán),所以符合條件的有機(jī)物A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為由此可知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中含有酯基,故屬于酯類;

(4)A為A的芳香類同分異構(gòu)體有多種,①分子結(jié)構(gòu)中只含一個(gè)官能團(tuán);②分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基;③苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,滿足條件的取代基(組成為-C3H5O2)有:-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)OOCH、-CH(CH3)COOH,則符合要求的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可為C6H5COOCH2CH3、任意一種

【點(diǎn)睛】

根據(jù)圖譜法確定符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是本題的易錯(cuò)點(diǎn),注意掌握識(shí)別核磁共振氫譜和紅外光譜圖的方法技巧,由紅外光譜圖判斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu),由核磁共振氫譜不同環(huán)境的氫原子數(shù)目?!窘馕觥緾9H10O2bc酯類C6H5COOCH2CH3、任意一種21、略

【分析】【分析】

【詳解】

背景:11-1托品酮(tropinone)具有莨菪烷類即氮雜二環(huán)[3.2.1]辛烷的結(jié)構(gòu),R。Willstatter確定了它的結(jié)構(gòu)并于1896~1902年期間用18步反應(yīng)完成了托品酮的全合成。

Willstatter的合成過程達(dá)到了當(dāng)時(shí)有機(jī)合成的巔峰,在有機(jī)合成的歷史上堪稱裝配式合成設(shè)計(jì)的經(jīng)典之作;而在1917年,R。Robinson利用Mannich反應(yīng)進(jìn)行仿生合成,只用了兩步便得到了托品酮。Robinson的這一合成具有劃時(shí)代的意義,被Willstatter稱為“出類拔萃的合成”。

11-2氧化還原反應(yīng)因其能便捷地進(jìn)行官能團(tuán)轉(zhuǎn)化而在有機(jī)合成中占有重要地位。在有機(jī)化學(xué)發(fā)展的初期;人們借鑒無機(jī)化學(xué)經(jīng)驗(yàn),使用一些常用的無機(jī)氧化劑參與有機(jī)反應(yīng),發(fā)展了一系列以無機(jī)試劑為核心的氧化反應(yīng)。但是無機(jī)氧化反應(yīng)條件_______般比較劇烈,官能團(tuán)耐受力較差,因此有機(jī)化學(xué)家對(duì)無機(jī)氧化劑進(jìn)行了改進(jìn),得到了一系列帶有有機(jī)基團(tuán)的無機(jī)氧化劑。另一方面,也發(fā)展出了一些不含有無機(jī)金屬元素的有機(jī)氧化劑。與傳統(tǒng)的無機(jī)氧化劑相比,有機(jī)氧化劑大多溶解性很好,反應(yīng)條件溫和,并能更高效地進(jìn)行氧化反應(yīng)。

我們以一級(jí)醇氧化生成醛的反應(yīng)為例。常用的無機(jī)氧化劑例如Jones試劑,Sarrett試劑,PCC/PDC以Cr(VI)進(jìn)行氧化,反應(yīng)后往往產(chǎn)生大量含Cr廢液,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。而有機(jī)氧化劑則使用有機(jī)硫(Pfitzner-Moffatt反應(yīng),Swern反應(yīng),Corey-Kim反應(yīng))、有機(jī)碘(Dess-Martin試劑,IBX),或是簡(jiǎn)單的有機(jī)物TEMPO(一種氧化銨)、丙酮(Oppenauer反應(yīng))作為氧化劑。這些反應(yīng)的氧化機(jī)理各自有各自的特點(diǎn);但選擇性及官能團(tuán)耐受性都遠(yuǎn)好于無機(jī)氧化劑。因此發(fā)展有機(jī)氧化劑一直是有機(jī)方法學(xué)研究的重點(diǎn)。

11-1本題題目所給的條件不多;但對(duì)于解題來說已經(jīng)足夠充分。意在考查參賽者對(duì)于有機(jī)化學(xué)合成的基本理解和一些基本知識(shí)。

首先對(duì)底物進(jìn)行官能團(tuán)分析:托品酮的結(jié)構(gòu)大家都不陌生;有一個(gè)三級(jí)胺和一個(gè)酮羰基,而溴芐則是一個(gè)常見的親電試劑。這構(gòu)成了一個(gè)典型的親核取代反應(yīng)模型:托品酮中三級(jí)胺作為親核試劑進(jìn)攻溴芐,產(chǎn)物是四級(jí)銨鹽。值得注意的是,在托品酮中可能具有親核能力的位點(diǎn)并不是僅有一處,而是三處:三級(jí)胺羰基α-碳負(fù)離子以及羰基氧。三級(jí)胺的親核能力明顯優(yōu)于羰基氧,但是如何比較羰基α位與三級(jí)胺的親核性呢?想要羰基α-C進(jìn)行親核進(jìn)攻,首先要用堿拔去一個(gè)氫。有些同學(xué)認(rèn)為,托品酮可以用三級(jí)胺基自身作堿,拔去羰基α-H。對(duì)此,我們來看一下相關(guān)化合物的酸堿性:

可以看到;即便是堿性較強(qiáng)的環(huán)狀三級(jí)胺,還是不足以拔掉羰基的α-H。因此,在本題的反應(yīng)條件下,僅僅憑借三級(jí)胺的堿性是很難將羰基的α-H拔掉的。

從另一方面討論;考慮我們熟知的Mannich反應(yīng),其中第一步的產(chǎn)物便是一個(gè)β-胺基酮。在進(jìn)行進(jìn)一步甲基化并消除時(shí),情形亦與上面類似。但我們很清楚,加入碘甲烷不會(huì)發(fā)生碳烷基化,只會(huì)生成四級(jí)銨鹽:

綜合以上討論;我們可以肯定第一步反應(yīng)的產(chǎn)物就是四級(jí)銨鹽。但是為什么產(chǎn)物有A和B兩個(gè)呢?我們?cè)賮碛^察一下托品酮的結(jié)構(gòu):

雖然整個(gè)托品酮分子的兩個(gè)構(gòu)象都具有一個(gè)對(duì)稱面;沒有手性,但是反應(yīng)中心三級(jí)胺兩側(cè)的化學(xué)環(huán)境是不同的;而且胺的孤對(duì)電子并不固定,可以自由翻轉(zhuǎn)。為了方便表示,我們將三級(jí)胺的3個(gè)基團(tuán)畫在一個(gè)平面里:

可見托品酮在進(jìn)攻溴芐時(shí)便會(huì)有兩個(gè)方向;自然產(chǎn)物會(huì)有A;B兩個(gè)。

至此;我們得到了兩個(gè)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。對(duì)于接下來一問,“A和B可以在堿性條件下相互轉(zhuǎn)換”,我們能夠很自然地聯(lián)想到這可以類比一些光學(xué)純產(chǎn)物外消旋化的過程?;驹頍o非有一個(gè)共同的中間體,并與兩個(gè)對(duì)應(yīng)異構(gòu)體都可以形成一個(gè)可逆的平衡反應(yīng):

同樣;我們需要找到這樣一個(gè)中間體,與兩個(gè)產(chǎn)物都能形成平衡。分析本題中兩個(gè)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),與托品酮相比,酮羰基沒有變化,而三級(jí)胺變成了四級(jí)銨鹽。由于反應(yīng)條件是堿性,因此回到托品酮的路徑便不太可能了;另一方面,我們發(fā)現(xiàn)酮羰基的α-H由于同時(shí)受酮羰基和四級(jí)銨基的影響,酸性大大增強(qiáng),若消除這個(gè)氫便可得到一個(gè)α,β-不飽和酮。這是一個(gè)Hofmann消除反應(yīng),其逆過程是Michael加成反應(yīng):

于是我們便得到了答案。

A與B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:

中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:

本題中的反應(yīng)并不復(fù)雜;主要考查的是參賽者是否具有基本的立體化學(xué)概念以及對(duì)反應(yīng)過程的立體思考能力。

11-2這是一個(gè)氧化反應(yīng);我們對(duì)底物進(jìn)行分析:底物含有對(duì)甲苯磺酰基(—OTs),這是一個(gè)常見的良好的離去基團(tuán)。從價(jià)態(tài)上,我們可以將其等價(jià)為一個(gè)一級(jí)醇;從反應(yīng)性上,我們知道它是一個(gè)親電試劑,可以類比為上一題的芐溴。

硝基甲烷的甲基氫由于硝基的吸電子效應(yīng)而具有一定的酸性。其共軛堿上的負(fù)電荷可以在兩個(gè)氧與一個(gè)碳上共振。因此;硝基甲烷負(fù)離子的共振式可寫為如下形式:

更進(jìn)一步可以看出;硝基甲烷負(fù)離子是一個(gè)兩位負(fù)離子。其中碳的可極化能力強(qiáng),親核性更強(qiáng);氧上負(fù)電荷密度更大,堿性更強(qiáng)。由軟硬酸堿理論,氧端較硬,碳端較軟。

那么在反應(yīng)中,到底是碳端進(jìn)攻還是氧端進(jìn)攻?我們以烯醇負(fù)離子為例進(jìn)行討論。當(dāng)烯醇負(fù)離子與Br2發(fā)生反應(yīng)時(shí),是較軟的碳端進(jìn)攻軟酸Br2(實(shí)質(zhì)上是進(jìn)攻Br-Br的σ*反鍵軌道);軟親軟,生成C-溴化的產(chǎn)物。而在烯醇硅醚的制備中,是較硬的氧端進(jìn)攻硬酸TMSCl,硬親硬,形成穩(wěn)定的O-Si鍵(當(dāng)然這里d-pπ相互作用也有貢獻(xiàn)):

再回到題目本身;底物由一個(gè)活性很高的芐基和一個(gè)離去能力很好的OT's組成,一OTs的吸電子性使得C-O鍵上的σ電子比原先更多地向O偏移,使得C的硬度較強(qiáng)。因此這里應(yīng)該用氧去進(jìn)攻,而不是用碳。

其實(shí)僅就題目而言;即使考慮不到軟硬酸堿理論的層面,我們也可以通過推斷法得到結(jié)果。題目已經(jīng)告訴我們:硝基甲烷負(fù)離子是一種氧化劑,如果是用碳去進(jìn)攻,接下來便無法寫出合理的氧化反應(yīng)。

得到了中間體之后;我們來分析下一步反應(yīng)將如何進(jìn)行。由于底物與一級(jí)醇同類,那么便可以很自然地聯(lián)想到該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物應(yīng)該是醛。由于生成醛需要脫氫,這里可以選擇用氧拔氫,得到甲醛肟;或是用碳拔氫,得到亞硝基甲烷。當(dāng)然我們需要指出,在亞硝基甲烷與甲醛肟的互變異構(gòu)中,平衡有利于甲醛肟,但這并不是題目的考查重點(diǎn),因此這兩個(gè)答案都是合理的。至此,我們就完成了對(duì)整道題目的解答。

中間體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:

所有產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)

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