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1、实验题 (14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
?
| 苯
| 溴
| 溴苯
|
密度/g·cm-3
| 0.88
| 3.10
| 1.50
|
沸点/℃
| 80
| 59
| 156
|
水中溶解度
| 微溶
| 微溶
| 微溶
|

按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了?气体。继续滴加至液溴滴完。装置d中NaOH溶液的作用是?。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)?。
A.>156℃? B. 59℃-80℃? C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是?;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是?。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为?,要进一步提纯,下列操作中必须的是?(填入正确选项前的字母)。
A.重结晶? B.过滤? C.蒸馏? D.萃取
参考答案:(1) HBr?吸收HBr和Br2;?(2) C?
(3)②除去未反应的Br2;?③干燥或除去粗溴苯中的水
(4) 苯,? C
本题解析:(1)苯与液溴反应生成HBr,HBr与水蒸气结合呈白雾;液溴都易挥发,而苯的卤代反应是放热的,尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气,故答案为:HBr;吸收HBr和Br2;(2)适宜的温度范围为要确保反应物不能超过反应物的沸点即可,选? C.<59℃。(3)溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中.然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。(4)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯.利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,故答案为:苯;C。
本题难度:一般
2、选择题 下列说法中正确的是( )
A.苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水,使之生成三溴苯酚,再过滤除去
B.在洁净的试管中加入2%?AgNO3溶液1~2?mL,逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡,至产生的沉淀恰好溶解时得到的即是银氨溶液
C.BaCl2属于重金属盐,能使蛋白质变性,所以误吞BaCl2可以服用Na2CO3解毒
D.淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n,两者互为同分异构体,水解最终产物都是葡萄糖
参考答案:A、苯是一种有机溶剂,既能溶解Br2,又能溶解三溴苯酚,因此在苯酚的苯溶液中加入溴水不能除去苯酚,故A错误;
B、在洁净的试管中加入2%?AgNO3溶液1~2?mL,逐滴加入2%稀氨水,边滴边振荡,至产生的沉淀恰好溶解时得到的即是银氨溶液,故B正确;
C、Na2CO3能与BaCl2反应生成BaCO3能与NaCl,BaCO3能与胃液中的盐酸反应生成易容易溶于水的氯化钡、水和二氧化碳,生成的氯化钡易溶于水,会使人中毒,故C错误;
D、淀粉和纤维素的组成为(C6H10O5)n,但n不同,两者不是同分异构体,故D错误;
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 I.已知:
,如果要合成
,所用的原料可以是______
A.2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔D.2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔
II.(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含叁键且无双键、无支链的链烃的结构简式______;
(2)苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,写出苯的硝化反应的化学方程式______;
(3)1866年凯库勒(如图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实(填入编号)______
a.苯不能使溴水褪色b.苯能与H2发生加成反应 c.溴苯没有同分异构体d.邻二溴苯只有一种
(4)苯分子的空间构型为______;现代化学认为苯分子碳碳之间的键是______.
Ⅲ.0.1mol某烃完全燃烧生成0.4molH2O,又知其含碳量为92.307%,则此有机物的分子式为______.若它是能聚合成高分子化合物的芳香族化合物,其结构简式为______;若其不能与氢气发生加成反应,且每个碳原子与另外三个碳原子相连接,键角为90度,则其结构式为______(用键线式表示),它的一氯代物有______种,二氯代物有______种.

参考答案:Ⅰ.本题可以采用逆向合成分析法.
或者是
.根据有机物的命名原则两种原料分别是2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔或者是2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔,故答案为:AD;
II、(1)C6H6比饱和链烃(C6H14)少8个H,如果有叁键、环,结构中还可含有二个双键,根据叁键和双键可能的不同位置可确定可能的结构简式为:
HC≡C-C≡C-CH2-CH3或HC≡C-CH2-C≡C-CH3或HC≡C-CH2-CH2-C≡CH或CH3-C≡C-C≡C-CH3,故答案为:HC≡C-C≡C-CH2-CH3或HC≡C-CH2-C≡C-CH3或HC≡C-CH2-CH2-C≡CH或CH3-C≡C-C≡C-CH3;
(2)在一定条件下苯能发生取代反应,例如在浓硫酸的条件下与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,反应的化学方程式为
,
故答案为:
;
(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,如果含有C=C键的话,则能发生加成反应而使溴水褪色,但真实的情况是苯不能使溴水应发生反应而褪色,这一点不能解释,再就是如果是单双建交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有Br-C-C-Br和Br-C=C-Br两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,这一点也不能解释,
故答案为:ad;
(4)苯分子中含有一种特殊的化学键,键长介于C-C和C=C之间,不存在单纯的单、双键.分子结构为平面正六边形;
故答案为:平面正六边形;介于单键和双键之间的独特的键;
Ⅲ、0.1mol某烃完全燃烧生成0.4molH2O,依据原子守恒可知分子式中哈有氢原子为8,分子式可以写为CxH8,又知其含碳量为92.307%,8HCxH8×100%=92.3O7%,计算得到:x=8,此有机物的分子式为:C8H8;若它是能聚合成高分子化合物的芳香族化合物,根据分子的不饱和度计算为5,分子结构中含有苯环,含4个不饱和度,所以应还有一个碳碳双键,判断为苯乙烯,其结构简式为:
;若其不能与氢气发生加成反应,且每个碳原子与另外三个碳原子相连接,键角为90度,判断结构为立方烷,则其结构式为:
结构中8个氢原子完全等同它的一氯代物有1种;二氯代物有3种;
故答案为:
;
;1;3;
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 “奥运会”严格禁止运动员服用兴奋剂。关于某种兴奋剂(结构简式如图)的以下说法中,正确的是?(?)

A.该物质属于芳香烃
B.该物质所有原子都在同一平面上
C.该物质的分子式为C20H25O3;
D.1mol该物质最多能与7molH2加成
参考答案:D
本题解析:该有机物除含有碳元素、氢元素,还含有氧元素,不属于芳香烃,属于芳香族化合物,A错。该有机物中含有-CH3和-C5H11,根据饱和碳原子四面体构型可知,只要有饱和碳原子就不可能所有原子共平面,B错。该物质的分子式为C20H24O3,C错。该物质有两个苯环,一个碳碳双键,所以1mol该物质能与7molH2加成,D对。
本题难度:简单
5、填空题 人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸(
)和石灰的混合物得到的液体被命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式_______________________________________。
(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含三键且无支链链烃的结构简式________________________________。苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式_____________________________________。
参考答案:(1)
(2)HC≡C—C≡C—CH2—CH3
(或其他合理答案)
本题解析:(1)联想实验室制备CH4的反应条件和反应实质不难写出下列反应:

(2)首先写出6个碳原子的链状结构,然后根据碳的四价规则补充三键和氢可得如下结构:HC≡C—C≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—C≡C—CH3、HC≡C—CH2—CH2—C≡CH等;苯的溴代反应、硝化反应和磺化反应皆属取代反应,不难写出其化学反应方程式。
本题难度:一般