1、2020 年高考省市名校模拟好题精选(6 月卷) : 物质结构与性质(选修) 、有机化学基础(选修) 物质结构与性质(选修) 1 (2020 届河南省郑州市高三第二次质检)钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料,回答下列问题: (1)基态铜原子的价电子排布式为_。 (2)CaCO3高温分解可制得 CaO。CaO 与 C 在一定条件下可生成 CaC2,CaC2与水反应生成 Ca(OH)2和 一种 4 原子气体分子。 CaCO3中阴离子的空间构型为_。 该气体分子中 键与 键的数目之比为_。 写出 2 种与 2- 2 C 互为等电子体的分子的化学式_。 (3)工业上电解 CaCl2制 Ca 而不采
2、用电解 CaO 的原因是_。 (4)在碱性溶液中,缩二脲 HN( CONH2)2与 CuSO4反应得到一种特征紫色物质,其结构如图所示,该反 应原理可用于检验蛋白质或其他含键的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为 _、_。 (5)一种钙铜合金的结构可看作图 a、b 两种原子层交替堆积排列而成 c,其晶胞如图 d。 a 图 Ca-Ca 间距离为 x pm,c 图中 Ca-Ca 间距离为 y pm。已知原子拥有的尽可能多的相邻原子的个数叫 该原子的配位数,则晶胞 c 中 Ca 原子的配位数(Cu 原子)为_。 设阿伏加德罗常数的值为 NA,则该钙铜合金的密度是_gcm-3(列出计算表
3、达式) 。 【答案】 (1)3d104s1 (2)平面三角形 3:2 CO、N2 (3)CaO 熔点高于 CaCl2,熔化 时消耗能量高 (4)sp2 sp3 (5) 18 230 A 405 642 3x y 10N () 【解析】 (1) 基态Cu原子的外围电子排布为: 3d104s1, 则基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1, 故答案为: 3d104s1; (2)CaCO3中 K2CO3中阴离子为 CO32-,中心碳原子形成 1 个碳氧双键和 2 个碳氧单键,阴离子的空间 构型为平面三角形,故答案为:平面三角形; 该气体为 C2H2,分子中 2 个单键,1 个三键,一个单键就有一个
4、 键,三键中有一个 键和 2 个 键, 分子中 键与 键数目比为 3:2,故答案为:3:2; 2- 2 C离子中共有 14 个电子,符合的有 CO、N2,故答案为:CO、N2; (3)氧化钙熔点比氯化钙熔点高,熔融离子晶体要消耗能源,从而增加成本,为减少成本,所以用熔融氯 化钙冶炼钙,故答案为:CaO 熔点高于 CaCl2,熔化时消耗能量高; (4)缩二脲分子中碳原子以单键和双键结合,分子中的 C 原子采取 sp2杂化,氮原子以单键结合分子中的 N 原子采取 sp3杂化,故答案为:sp2;sp3; (5)以上面面心上的 Ca 原子为例,该晶胞中该 Ca 原子配位的 Cu 原子包含其上面 6 个
5、、相同层 6 个、 下层 6 个,所以其配位数是 18,故答案为:18; 根据 c 可知, 该晶胞中 Ca 原子个数=121 6 +21 2 =3、 Cu 原子个数=121 2 +61 2 +6=15, 该晶胞体积= 1 2 (x 10-10)2sin60 6 (x 10-10)cm3= 3 3 2 x2y 10-30cm3,晶体密度= 33 A 230 230 A 405 64)3 m(405 64)2 =g cm =g cm V3 33x y 10 x y 10 2 N N ( ,故答案为: 230 A 405 642 3x y 10N () 。 2 (2020 届广东省深圳市高三第一次调
6、研)含Ni、As元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列 问题: (1)基态 2 Ni 核外电子排布式为_。 (2) 3 AsCl分子的立体构型为_。 (3)某个Ni()有机配合物的结构如图所示: 该分子中 N 原子的杂化方式为_、_。 请在图中用“”标出 2 Ni 的配位键_。 (4)Ge,As,Se 元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_。 (5) 34 H AsO的酸性强于 33 H AsO的原因是_, 3 AsH的键角小于 3 NH的原因是_。 (6)如图为 Ni 和 As 形成的某种晶体的六方晶胞图,该化合物的化学式为_,Ni 原子占据的空隙类 型为_。已知
7、晶胞参数分别为 apm、apm、bpm 和 =60,则该品胞的密度为_ 3 g cm(设阿 伏加德罗常数的值为 NA) 【答案】 (1) 8 Ar3d或 226268 1s 2s 2p 3s 3p 3d (2)三角锥形 (3) 2 sp 3 sp (4) AsSeGe (5) 34 H AsO分子结构中非羟基氧原子数比 33 H AsO多, 所以 34 H AsO的酸性强.或 34 H AsO分子中 As 价态更高,导致AsOH中的 O 的电子向 As 偏移,氧氢 键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出 H+,故 34 H AsO酸性更强 砷原子电负性小于氮原子, 所以其共用电子对离砷核距
8、离较远,成键电子间的斥力较小,导致键角较小 (6)NiAs 八面体空隙 32 2 A 2.68 10 Na b sin60 【解析】 (1)28 号元素是镍,核外电子排布式为 2262682 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s,基态 2 Ni 失去最外层的两个电子,核 外电子排布式为 8 Ar3d或 226268 1s 2s 2p 3s 3p 3d; (2) 3 AsCl的中心原子为砷,最外层有 5 个电子,与三个氯原子形成三对共价键,剩余一对孤对电子,价 层电子对数为 4 对,分子的立体构型为三角锥形; (3) 氮原子形成一对双键,两对单键时,价层电子对数为 3 对,杂化方式为 2 s
9、p,形成三对单键的氮原 子形成的 键数为 3 对,孤对电子数为 1 对,价层电子对数为 4 对,杂化方式为 3 sp杂化; 镍原子正上方的氮原子,有一对孤对电子,下方水分子提供孤对电子,镍原子提供空轨道,形成两对配 位键,表示为; (4)Ge,As,Se 元素处于同一周期,同周期第一电离能呈现增大的趋势,As 的最外层 4p 轨道为半充满状 态,第一电离能高于 Se 和 Ge,故第一电离能由大到小为:AsSeGe (5) 34 H AsO分子结构中非羟基氧原子数比 33 H AsO多,所以 34 H AsO的酸性强.或 34 H AsO分子中 As 价态更高,导致AsOH中的 O 的电子向 A
10、s 偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离 出 H+,故 34 H AsO酸性更强; 砷原子电负性小于氮原子,所以其共用电子对离砷核距离较远,成键电子间的斥力较小,导致键角较小, 3 AsH的键角小于 3 NH; (6) Ni 位于顶点和棱心,个数为 81 8 +41 4 =2,As 位于体心,个数为 2,原子个数最简比为 1:1,化学 式为NiAs;六个镍原子围成八面体空隙; A mnMNM = VVN Sb 底 ,M=59+75=134g/mol,N=2,上下底 面是菱形,计算出面积 S底= 1 a2a60 2 sin,代入密度公式得到 32 2 A 2.68 10 Na b
11、sin60 。 3 (2020 届安徽省江淮十校联考)Cu(In1-xGaxSe2)(简称 CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料,具有非常好 的发展前景。 回答下列问题: (1)已知铟的原子序数为 49,基态铟原子的电子排布式为Kr_;Ga、In、Se,第一电离能从大到小顺 序为_。 (2)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键, 其主要原因是_。常温常压下,SiF4呈气态,而 SiCl4呈液态,其主要原因是_。 (3)31Ga 可以形成 GaCl3 xNH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为 6 的配合物,向上述某物质的溶液中 加入足量 Ag
12、NO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,且又有沉淀生成,两次沉淀的物 质的量之比为 1:2。则该溶液中溶质的化学式为_。 (4)SeO32-的立体构型为_;SeO2中硒原子采取杂化类型是_。 (5)常见的铜的硫化物有 CuS 和 Cu2S 两种。已知:晶胞中 S2-的位置如图 1 所示,铜离子位于硫离子所构 成的四面体中心, 它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。 已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm, 阿伏加德罗常数的值为 NA。 CuS 晶体中,相邻的两个铜离子间的距离为_pm。 Cu2S 晶体中,S2-的配位数为_。 Cu2S 晶体的密度为 =_gcm-3(列
13、出计算式即可) 。 【答案】 (1)4d105s25p1 SeGaIn (2)硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小, 形成三键、 三键不稳定 组成、 结构相似、 四氯化硅的相对分子质量较大 (3) Ga(NH3)4Cl2Cl (4) 三角锥形 sp2 (5) 2 2 a 8 3-30 A 640 Nb10 【解析】 (1)镓原子的质子数为 49,电子排布是为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,简写为Kr 4d105s25p1;Ga 与 In 同主族,Se 与 Ga 同周期,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,同周期从左到右第一电离能逐渐 增大
14、,则第一电离能从大到小顺序为 SeGaIn。 (2)碳碳双键、碳碳叁键都有键,硅原子的半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳 原子,键不稳定。四氯化硅、四氟化硅都是分子构成的物质,组成、结构相似,四氯化硅的相对分子质 量大于四氟化硅,故四氯化硅的分子间作用力较大,沸点较高。 (3)向上述某配合物的溶液中加入足量 AgNO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,且 又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为 1:2,说明该配合物内界和外界中含氯离子的个数比为 2:1,由 于 Ga3+的配位数为 6,则该配合物的化学式为Ga(NH3)4Cl2Cl。 (4)SeO32-中硒原子
15、的价层电子对数为 4,其中为 1 个孤对电子对、3 个成键电子对,故它的立体构型为三 角锥形;二氧化硒分子中硒原子价层有 3 个电子对,采取 sp2杂化。 (5)由题意可知,铜离子位于互不相邻的四面体中心,因此相邻的两个铜离子间的距离为 2 2 a pm。 铜离子配位数为 4,根据化学式为 Cu2S,得出 S2-的配位数为 8。 Cu2S 晶体中含有 8 个铜离子、4 个硫离子,故晶体的密度为 = 2 (S) 10 3 C 3 u 30 AA 4 M 640 N(b 10)Nb10 g cm-3。 4 (2020 届河南省焦作市高三第三次模拟)2019 年 8 月 13 日中国科学家合成了首例
16、缺陷诱导的晶态无机 硼酸盐单一组分白光材料 Ba2 Sn(OH)6B(OH)4 2并获得了该化合物的 LED 器件,该研究结果有望为 白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略。 (1) 基态 Sn 原子价层电子的空间运动状态有_种, 基态氧原子的价层电子排布式不能表示为 222 xy 2s 2p 2p, 因为这违背了_原理(规则) 。 (2)B(OH)4 中氧原子的杂化轨道类型为_,B(OH) 4 的空间构型为_。 Sn(OH) 6 2 中,Sn 与 O 之间的化学键不可能是_。 a 键 b 键 c 配位键 d 极性键 (3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中,熔点较低的是_(填化学式) ,
17、其原因是_。 (4)超高热导率半导体材料砷化硼(BAs)的晶胞结构如下图所示,则 1 号砷原子的坐标为_。已 知阿伏加德罗常数的值为 NA, 若晶胞中 As 原子到 B 原子最近距离为 a pm, 则该晶体的密度为_g cm3(列 出含 a、NA的计算式即可) 。 【答案】 (1)3 洪特 (2) sp3 正四面体 a (3) BaO 离子半径越小,晶格能越大, 物质的熔点越高 (4) ( 1 4 , 1 4 , 1 4 ) 330 A 864 4 3 (a)10 3 N 【解析】 (1)Sn 元素与 C 元素为同主族元素,位于第五周期,所以其价层电子为 5s25p2,5s 能级的 s 轨道为
18、一种 空间运动状态,5p 能级占据两个 p 轨道有两种空间运动状态,共有 3 种空间运动状态;根据洪特规则,同 一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,所以该排布式违反了洪特规则; (2)B(OH)4 中每个氧原子与氢原子和 B 原子各形成一个 键,还有 2 对孤电子对,所以价层电子对数 为 4,为 sp3杂化;B(OH)4 中 B 原子与每个氧原子之间均形成一个 键(其中一个为配位键),价层电子对 数为 4,且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体;Sn(OH)6 2中,O 原子和氢原子之间为 键,也为 极性共价键,Sn 原子和 O 原子之间有 键和配位键,所以该物质中不含 键,所
19、以选 a; (3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物分别为 BaO 和 MgO,镁离子核外电子层数少于钡离子,所以 镁离子半径更小,形成的离子键更强,晶格能更大,熔点较高; (4)根据晶胞结构可知 1 号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的 1 4 ,所以坐标为( 1 4 , 1 4 , 1 4 ); 根据晶胞结构可知,距离最近的 As 原子和 B 原子即为 1 号砷原子距离坐标原点 B 原子的距离,所以晶胞 体对角线的长度为 4a pm, 则晶胞的棱长为 4 3 3 a pm, 则晶胞的体积 V= 3 4 3 a 3 pm3= 3 4 3 a 3 10-30cm3; 根据均摊法该晶胞中
20、As 原子个数为 4,B 原子个数为 11 8+6 82 =4,所以晶胞的质量 m= A 86 4 g N ,所以密 度为 330 A 864 4 3 (a)10 3 N g/cm3。 6 (2020 届广东省汕头市高三一模)东晋华阳国志 南中志卷四中关于白铜的记载云南镍白铜(铜镍 合金),曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题: (1)Ni2+基态原子的电子排布式为_;3d 能级上的未成对电子数为_。 (2)单质铜及镍都是由 _键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:Icu 1958kJmol-1、INi 1753 kJmol-1,Icu I Ni的原因是 _。 (3)Ni2
21、+与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验 Ni2+。 2+Ni2+2H+ 1 mol 丁二酮肟分子中含有 键的数目为_mol。 丁二酮肟镍分子中碳原子的杂化轨道类型为_。 (4)Ni 的晶胞结构如图所示,镍晶体配位数目是_ ;若 Ni 的原子半径为 d pm,Ni 的密度计 算表达式是_g/cm3;Ni 原子空间利用率的计算表达式是_。(Ni 的相对原子量用 Mr 表示) 【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2 2 (2)金属 铜失去的是全充满的 3d10电子,镍 失去的是 4s1电子 (3) 15 sp3、sp2 (4) 12 30 3 A
22、 2Mr 10 8N d 3 3 4 4d 3 ( 22 d ) 【解析】 (1)Ni 为第 28 号元素,其基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2,3d 能级上未成 对电子式为 2; (2)Ni 和 Cu 都是由金属键形成的金属晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:Icu1958kJmol-1、INi 1753kJmol-1,IcuI Ni的原因是铜失去的是全充满的 3d10电子,镍失去的是 4s1电子; (3)已知丁二酮肟的结构式为,分子中含有 13 个单键和 2 个双键,则共有 15 个 键,所 以 1mol 丁二酮肟含有 键数为 15NA;
23、 甲基上碳原子价层电子对个数是 4 且不含孤电子对,为 sp3杂化,连接甲基的碳原子含有 3 个价层电子且 不含孤电子对,为 sp2杂化; (4)镍晶体的晶胞为面心立方,配位数目是 12;Ni 的密度应由晶胞内 Ni 的质量除以晶胞体积计算,晶胞 中Ni的个数有 11 8+6 82 =4个, 故晶胞质量为 A 4Mr N g, 又已知Ni原子的半径为d pm, 晶胞棱长为2 2dpm, 晶胞体积为 3 16 2d pm3= 3-30 16 2d10 cm3,故晶胞密度为 30 3 A 2Mr 10 8N d g/cm3;空间利用率的计算表达 式为 3 3 4 4d 3 (2 2d) 7 (20
24、20 届安徽省合肥市高三线上考试) SiC 纤维单向增强的 TixAly基复合材料可作为高超音速飞行器表面 的放热材料。回答下列问题: (1)C 元素所在周期中,第一电离能最大的元素是_(填元素符号),电负性最大的是_(填元素符号)。 (2)基态 Ti 原子的价电子排布式为_,能量最高的能级有_个空轨道。 (3)甲基硅油结构如图所示,其中 Si 原子的杂化方式为_。以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的 原因是_。 (4) Li2CO3、 Li2TiO3是锂离子电池中的常用材料, 其中 CO32-的空间构型为_, 其含有的共价键类型有_。 (5)TixAly合金的一种结构单元如图所示(Al、
25、Ti 原子各有一个原子在结构单元内部),该合金的化学式为 _。其结构单元棱长为 apm,底面边长为 bpm,该合金的密度为_g cm-3。 【答案】 (1)Ne F (2) 3d24s2 3 (3) sp3杂化 SiO 键键能大 (4)平面三角形 键、 键 (5) Ti11Al5 30 2 A 442 3 10 9ab N 【解析】 (1) 随着原子序数的递增,同一周期的主族元素第一电离能呈递增趋势,碱金属的第一电离能最小,而 稀有气体的第一电离能最大,C 元素所在的周期为第二周期,则该周期 Ne 的第一电离能最大; 答案为:Ne; 除稀有气体外,同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,C
26、元素所在的周期为第二周期,则该周期电 负性最大的元素是 F; 答案为:F; (2) Ti 的原子序数为 22,基态 Ti 原子的电子排布式为Ar 3d24s2,价电子排布式为 3d24s2,能量最高的 能级为 3d; 答案为:3d; 3d 轨道共有五个,按洪特规则,其中有 2 个轨道分别被 2 个电子占据,还含有 3 个空轨道; 答案为:3; (3)甲基硅油结构中 Si 原子形成 4 个单键,故 Si 原子的杂化方式为 sp3杂化; 答案为:sp3杂化; 硅橡胶能够耐高温,原因是共价键牢固,硅橡胶中含 SiO 和 SiC,SiO 更牢固; 答案为:SiO 键键能大; (4) CO32-中 C
27、原子价电子对数= 423 2 3 2 3 , 且不含孤电子对, 故 C 原子的杂化方式为 sp2杂化, CO32-空间构型为平面三角形; 答案为:平面三角形; 由于 CO32-空间构型为平面三角形,则 C 原子与 O 原子之间存在 3 个 键和 1 个大 键; 答案为: 键、 键; (5)Ti 原子在结构单元中的位置:顶点 8 个、面心 2 个、棱上 1 个、 体内 1 个,则 11111 (Ti)821 1 6233 N ,Al 原子在顶点有 4 个,体内 1 个,则 15 (Al)4 1 63 N ,则化 学式为:Ti11Al5; 答案为:Ti11Al5; 则晶胞的密度 30-3 A 2
28、2303A 663 g 3442 3 =10 g cm 93 3 10cm 2 Nm Vab N ab ; 答案为: 30 2 A 442 3 10 9ab N 。 8 (2020 届四川省泸州市高三第三次质检)据世界权威刊物自然最近报道, 选择碲化锆 (ZrTe5)为 材料验证了三维量子霍尔效应, 并发现了金属绝缘体的转换。Te 属于A 元素。回答下列问题: (1) 锆(Zr)的简化电子排布式为Kr4d25s2, 锆原子中 d 轨道上的电子数是_, Zr2+的价电子排布图是_。 (2)O、Se、Te 的第一电离能由大到小的顺序是_,H2O、H2Se、H2Te 的沸点由高到低的顺序是_。 (3
29、)H2Te 和 CO2 均为三原子分子,但它们的键角差别较大,试用杂化轨道理论解释,理由是_。 (4) Zr(C2H5O)22+是 Zr4+形成的一种配离子,其中的配位原子是_(填符号), 1 个Zr(C2H5O)22+离子中 含共价键的数目是_。 (5)立方氧化锆是一种人工合成的氧化物,其硬度极高,可用于陶瓷和耐火材料,其晶胞结构如图所示。 Zr 原子的配位数是_。 若晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离为 anm, 则立方氧化锆的密度为_ g/cm3 。 【答案】 (1)12 (2) OSeTe H2OH2TeH2Se (3) H2Te 中 Te 为 sp3杂化, 由于两对孤电子对的排斥作用
30、使其键角小于 109 28, CO2中 C 为 sp 杂化, 键角为 180 (4) O 16 (5) 8 321 A 123 210a N = 22 3 A 6.15 10 a N 【解析】 (1)锆(Zr)的简化电子排布式为Kr4d25s2,锆原子中 3d 轨道上的电子数是 10,4d 轨道上的电子数是 2,d 轨道上的电子数一共12个, Zr2+的价电子排布图是。 故答案为: 12 ; ; (2)O、Se、Te 处于同主族,同主族自上而下电离能降低,第一电离能由大到小的顺序是 OSeTe;H2O 受氢键影响,所以沸点最高。H2Se、H2Te 的沸点主要受范氏力影响,分子量越大,沸点越高。
31、H2O、H2Se、 H2Te 的沸点由高到低的顺序是 H2OH2TeH2Se。故答案为:OSeTe;H2OH2TeH2Se; (3)H2Te 中 Te 原子价层电子对个数=2+ 6 1 2 2 =4,有两对孤电子对,分子为 V 形结构,CO2 中 C 原 子价层电子对个数=2+ 42 2 2 =,分子为直线型,H2Te 和 CO2 均为三原子分子,但它们的键角差别较 大,理由是 H2Te 中 Te 为 sp3杂化,由于两对孤电子对的排斥作用使其键角小于 10928,CO2中 C 为 sp 杂 化, 键角为 180 。 故答案为: H2Te 中 Te 为 sp3杂化, 由于两对孤电子对的排斥作用
32、使其键角小于 10928, CO2中 C 为 sp 杂化,键角为 180 ; (4)Zr(C2H5O)22+是 Zr4+形成的一种配离子,配体中 O 原子含有孤电子对,所以配原子为 O 原子;1 个 Zr(C2H5O)22+离子中同种非金属元素之间形成非极性键、不同非金属元素之间形成极性键,共价单键为 键,该离子的结构是含共价键的数目是。故答案为:O; (5)该晶胞中 Zr 原子个数=81 8 +61 2 =4、O 原子个数为 8,Zr、O 原子个数之比=4:8=1:2,锆原子 的配位数是 8,若晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离为 anm,这两个氧原子之间的距离为晶胞棱长的一 半, 则晶胞棱
33、长为 2anm, 晶胞体积= (2a 10-7cm) 3, 则立方氧化锆的密度= 4 A M N V = 3 7 123 4 210 A aN g cm 3= 22 3 A 6.15 10 a N g cm3。 故答案为:8; 32 1 A 123 210a N = 22 3 A 6.15 10 a N g cm3。 有机化学基础(选修)有机化学基础(选修) 1(2020届河南省郑州市高三第二次质检) 我国科研工作者近期提出肉桂硫胺( ) 可能对 2019- nCoV 有疗效。肉桂硫胺的合成路线如图: 已知: 2322 RNH ,NEt ,CH Cl R-NO2 Fe,HCl R-NH2 完成
34、下列问题 (1)F 的结构简式为_。GH 的反应类型是_。 (2)E 中的所含官能团名称为_。 (3)BC 反应试剂及条件为_ 。 (4)有机物 D 与新制氢氧化铜悬浊液(加热)的反应方程式为_。 (5)J 为 E 的同分异构体,写出符合下列条件的 J 的结构简式_(写两种) 。 能发生银镜反应 J 是芳香族化合物,且苯环上的一氯代物只有两种 核磁共振氢谱有 5 组峰,且峰面积之比为 2 :2 :2 :1 :1 (6)参照上述合成路线及已知信息,写出由甲苯和丙酰氯(CH3CH2COCl) 为原料合成 的路线:_。 【答案】(1) 取代反应 (2) 碳碳双键、 羧基 (3) 氢氧化钠溶液、 加热
35、 (4) +2Cu(OH)2 + NaOH +Cu2O +3H2O (5) 、中任意 2 种 (6) 【解析】 【分析】 A 与氯气反应,发生取代反应生成 B,可知 A 为,B 为;B 到 C 过程中,失去 Cl,增加 OH, 则 C 为, C 在 Cu 与氧气加热下, 生成 D, 则 D 为; E 为, 根据已知, 可知 F 为; F 与 H 反应得到,可知 H 为,G 为 ,据此作答。 【详解】 (1)根据分析可知 F 的结构简式为;H 为,G 为,GH 的反应类型是取代 反应,故答案为:;取代反应; (2)E 为,其中的所含官能团名称为碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键、羧基; (3)
36、B 为,C 为,取代反应,则 BC 反应试剂及条件氢氧化钠溶液、加热,故答案为:氢氧 化钠溶液、加热; (4)有机物 D 为与新制氢氧化铜悬浊液(加热)的反应方程式为:+2Cu(OH)2 + NaOH +Cu2O +3H2O, (5) E 为,其同分异构体 J,能发生银镜反应,说明存在醛基或甲酸酯;J 是芳香族化合 物,且苯环上的一氯代物只有两种,说明有苯环,苯环上含有两个不同的取代基,且处于对位上或含有两 个相同的取代基,且处于邻位上;核磁共振氢谱有 5 组峰,且峰面积之比为 2 :2 :2 :1 :1,说明 有 5 种氢,满足的有、 , (6)根据已知信息提示,可在 Fe 和 HCl 在加
37、热下制得 ,和丙酰氯(CH3CH2COCl)在一 定条件下得到, 甲苯发生硝化反应得到, 则 的合成路线为: , 2 (2020 届广东省深圳市高三第一次调研)海南粗榧新碱具有抗肿瘤、抗炎等作用,其中间体 G 的合成线 路如图: 已知: R-COOH+R-NH2 2 SOCl O H | R-C-N R +H2O; R-CN 2 4 NiCl NaBH 回答下列问题: (1)X 为醛类物质,其名称为_,C 中含氧官能团的名称为_。 (2)CD 的反应类型为_。 (3)化合物 F 的结构简式为_。 (4)B 与新制的氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为_。 (5)有机物 Y 是 A 的同分异构体,满
38、足条件:能与 3 FeCl溶液发生显色反应,1mol Y与足量金属 Na 反应生成 2 1mol H,结构中含“”,Y 共有_种,其中核磁共振氢谱显示为 4 组峰,且 峰面积比为2:2:1:1的物质为_(写出其中一种结构简式)。 (6)设计以为起始原料制备的合成线路(无机试剂任选) _。 【答案】 (1) 甲醛 羟基、 醚键 (2) 取代反应 (3) (4) +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O+3H2O (5) 8 或或 (6) 【分析】 A 与 X 反应生成 B,结合 A 与 B 的结构简式,可得 X 为甲醛,B 在 LiAlH4的作用下生成 C,C 加入 PBr3 可以得到 D,D
39、加入氰化钠后得到 E,酸化后得到 F,结合 B 和 E 的结构简式,和 C、D 的分子式,可得 C 的结构简式为,D 的结构简式为,F 的结构简式为, F 与 在 SOCl2作用下生成 G,据此分析解答。 【详解】 (1) A 是,X 为醛类物质,得到,根据碳原子数目的变化,可知 X 为甲 醛,根据 C 的结构可知 C 中含氧官能团的名称为醚键和羟基; (2) C 的结构简式为, D 的结构简式为, C 中的羟基被 Br 原子取代, 则反应类型为取代反应; (3)根据分析,化合物 F 的结构简式为; (4)B 含有醛基,具有还原性,可以将新制的氢氧化铜还原成氧化亚铜,B 与新制的氢氧化铜悬浊液
40、反应 的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O+3H2O; (5)有机物 Y 是 A 的同分异构体,分子式为 C7H6O3,满足条件:能与 3 FeCl溶液发生显色反应,含有 酚羟基和苯环,1mol Y与足量金属 Na 反应生成 2 1mol H,可以含有羟基或羧基,且分子中含有羟基或 羧基共 2 个,结构中含“”,可以有醛基或羧基的结构,若 Y 分子结构由两个酚羟基和一个醛基与 苯环相连,则有 5 种结构,若 Y 分子的结构由一个酚羟基和一个羧基与苯环相连,取代基有邻,间,对的 位置,有 3 种,则 Y 的结构共有 8 种;其中核磁共振氢谱显示为 4 组峰,且峰面积比为2:2:
41、1:1的物质为 中的任意一种; (6)以为起始原料制备的合成线路为 。 3 (2020 届广东省佛山市质检)化合物 I 是合成磷酸氨喹的中间体,一种合成路线如下: 回到下列问题: (1)A 中的官能团名称是_。 (2)C 的化学名称为_。 (3)的反应类型是_。 (4)已知为取代反应,另一生成物为乙醇,E 的结构简式为_。 (5)写出 G 到 H 的反应方程式_。 (6) H 在一定条件下可以转化为(),请写出任意一 种同时符合下列条件 M 的同分异构体 _。 含苯环且苯环上有 3 个取代基 含有 NH2,能发生加聚反应 核磁共振氢谱图为 6 组峰,峰面积比为 1:1:1:2:2:2 (7)设
42、计以对羟基苄氯()、CH3CH2OH 为主要原料制备()的合成路线(无机试剂任选)。 _。 【答案】(1) 氯原子、 氨基 (2) 丙二酸二乙酯 (3) 取代反应 (4) (5) (6) (7)还可是以下情况: 【解析】 (1)根据 A 的结构简式可知 A 中的官能团有:氯原子、氨基,故答案为:氯原子、氨基; (2)根据 C 的结构简式命名 C 的化学式名称为丙二酸二乙酯,故答案为:丙二酸二乙酯; (3)由 H 的结构简式和 I 的结构简式可知 H 中的-OH 被 Cl 原子取代,故答案为:取代反应; (4)已知为取代反应,另一生成物为乙醇,则反应为酯的水解,结合 F 分析 E 的结构简式为:
43、 ,故答案为:; (5)F 经水解得到 G,则 G 的结构简式为:,G 脱去 CO2得到 H,化学方程式为: ,故答案为: ; (6)含苯环且苯环上有 3 个取代基含有 NH2,能发生加聚反应则存在碳碳双键;核磁共振氢谱图为 6 组峰,峰面积比为 1:1:1:2:2:2 含有 5 种环境的氢,且不同环境的氢个数比为 1:1:1:2:2:2, 则同分异构体有:; (7)在 POCl3和加热条件下酚羟基被氯原子取代,在氢氧化钠溶液反应得到醇羟基,利用 高锰酸钾氧化得到,再与乙醇发生酯化反应得到,合成路线为: 还可是以下情况: 。 4 (2020 届湖北省七市州教科研协作 5 月高三联合)化合物 G
44、 是一种药物合成中间体,其合成路线如下: 已知:乙酸酐的结构简式为。请回答下列问题: (1)G 中含氧官能团的名称是_ (2)反应的化学方程式为_ (3)反应所需的试剂和条件是_,该反应类型是_ (4)写出满足下列条件的 C 的同分异构体的结构简式_。 I苯环上只有两种取代基;,核磁共振氢谱图中只有 4 组吸收峰;能与 NaHCO3溶液反应生成 CO2。 (5)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。则中的手性碳是_(填碳 原子的数字标号) 。 (6)设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选) 。 _ 【答案】 (1)羧基、醚键 (2) (3) 浓硫酸、 加热 消去反应 (4)
45、 、 (5)5、8 (6) 【解析】 (1)根据 G 的结构简式,G 中的含氧官能团是醚键、羧基; (2)对比 A 和 B 的结构简式,A 中氧氢键断裂,乙酸酐中,从虚线中断裂,该反应为取代反 应,反应方程式为; (3) FG 显然发生加成反应,说明 F 中含有不饱和键,即 E 生成 F 发生消去反应,所需试剂和条件为浓 硫酸、加热; (4) C 的同分异构体的核磁共振氢谱有 4 组峰, 说明是对称结构, 两个取代基位置应是对位, 能与 NaHCO3 溶液反应,说明含有羧基,即符合条件的同分异构体是、 ; (5)根据手性碳原子的定义,属于手性碳原子是 5、8; (6) 对比原料和目标产物, 模仿 BC, 先让在 AlCl3发生反应生成, 然后羰基与 H2在钯作催化剂下,发生加成反应,由于酚羟基的影响,使得苯环上的邻位和对位上的氢变得 活泼,容易发生取代,最后与浓溴水发生取代反应,即合成路线为 。 5 (2020 届河北唐山市高三第一次模拟)G 是某抗炎症药物的中间体,其合成路线如下: 已知