《2025年5年高考3年模拟高中化学选择性必修第三册苏教版》

4. (2024 福建龙岩一模)兴趣小组设计以下实验,探究 MnOₓ 氧化甲苯蒸气(还原产物为 MnO)生成无污染气体。

下列说法错误的是 (D)

A.气体 X 可以是氮气
B.通过Ⅲ中现象可判断产物中是否混有甲苯蒸气
C.若 n(甲苯):n(MnOₓ)=1:36 发生反应,则 x=1.5
D.装置Ⅲ、Ⅳ互换顺序仍可判断甲苯是否被完全氧化

答案： 4.D 实验中用气体X将甲苯蒸气带入Ⅱ中，Ⅱ中$\mathrm{MnO_2}$在高温下氧化甲苯蒸气，无污染的气体产物($\mathrm{CO_2}$和$\mathrm{H_2O}$)进入后续装置，装置Ⅳ用于检验$\mathrm{CO_2}$。可以用$\mathrm{N_2}$将甲苯蒸气带入Ⅱ中进行反应，故A正确；若产物中混有甲苯蒸气，则Ⅲ中$\mathrm{KMnO_4}$会被消耗，溶液紫色变浅或褪色，故B正确；甲苯($\mathrm{C_7H_8}$)中C的平均化合价为$-\frac{8}{7}$价，被$\mathrm{MnO_2}$氧化为$\mathrm{CO_2}$，Mn被还原为+2价，$\mathrm{CO_2}$中的C为+4价，若$n(\mathrm{C_7H_8})=1\mathrm{mol}$，则由得失电子守恒得$36×(2x - 2)=(4+\frac{8}{7})×7$，解得$x = 1.5$，故C正确；可能存在的甲苯蒸气通过澄清石灰水冷凝后变为液态，因密度比水小，会浮在澄清石灰水表面，无法再与酸性$\mathrm{KMnO_4}$溶液接触，则互换顺序后无法判断甲苯是否被完全氧化，故D错误。

5. (经典题)化合物 W、X、Y、Z 的分子式均为 C₇H₈,Z 的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是 (D)


A.化合物 W 分子中所有原子共平面
B.W、X、Y、Z 均可与酸性 KMnO₄ 溶液反应
C.1 mol Y 与足量 Br₂ 的 CCl₄ 溶液反应,最多消耗 Br₂ 的物质的量为 2 mol
D.Z 的一氯代物有 3 种(不考虑立体异构)

答案： 5.D W分子中含有甲基，所有原子不可能共平面，A项错误；Z不能和酸性高锰酸钾溶液反应，B项错误；每个Y分子中含有三个碳碳双键，1molY与足量$\mathrm{Br_2}$的$\mathrm{CCl_4}$溶液反应，消耗$\mathrm{Br_2}$的物质的量多于2mol，C项错误；Z分子中有3种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有3种，D项正确。

6. 某烃 A 的相对分子质量为 140,其中碳的质量分数约为 85.7%。每个 A 分子中有两个碳原子不与氢原子直接相连。A 在一定条件下被氧化只生成 G,G 能使紫色石蕊溶液变红。
已知:

(R₁、R₂、R₃ 代表烷基)
(1) A 的分子式为 $\mathrm{C_{10}H_{20}}$ 。化合物 G 的结构简式为 $\mathrm{H_3C—C(CH_3)—COOH}$ 。
(2) A 分子加氢后生成的烷烃的一氯代物有 2 种。将足量 A 加入溴水中充分反应,现象为 液体分层，上、下两层均无色 。

答案： 6.答案
(1)$\mathrm{C_{10}H_{20}}$ $\mathrm{H_3C—C(CH_3)—COOH}$
(2)2 液体分层，上、下两层均无色
解析
(1)每个A分子中C原子个数为$\frac{140×85.7\%}{12}\approx10$，H原子个数为$\frac{140 - 10×12}{1}=20$，则A的分子式为$\mathrm{C_{10}H_{20}}$；G能使紫色石蕊溶液变红，则G为羧酸，A在一定条件下被氧化只生成G，每个A分子中有两个碳原子不与氢原子直接相连，推出A的结构简式为$\mathrm{H_3C—C(CH_3)—CH=CH—C(CH_3)—CH_3}$，则G的结构简式为$\mathrm{H_3C—C(CH_3)—COOH}$。
(2)A加氢后生成的烷烃的结构简式为$\mathrm{H_3C—C(CH_3)—CH_2—CH_2—C(CH_3)—CH_3}$，该烷烃有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种；A中含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，现象为液体分层，上、下两层均无色。

7. 已知烯烃、炔烃在臭氧作用下可发生以下反应:

(1) 某烃分子式为 C₁₀H₁₀,在相同条件下,发生反应$: C₁₀H₁₀ \xrightarrow[ ②H_2O]{ ①O_3} CH₃COOH + 3HOOCCHO + CH₃CHO。$则一个 C₁₀H₁₀ 分子中含有 2 个双键, 2 个三键。C₁₀H₁₀ 的结构简式为 $\mathrm{CH_3C≡C—CH=CH—C≡C—CH=CH—CH_3}$ 。
(2) 某化合物分子式为 C₁₀H₁₆,1 mol 该化合物催化加氢时可消耗 2 mol H₂;1 mol 该化合物经题述反应可得到 1 mol (CH₃)₂C=O 和 1 mol CH₃—C(=O)—CH₂CH₂—C(=O)—CH₂CHO,试写出该化合物(含有六元环)的结构简式: $\mathrm{H_3C—C(CH_3)=C(CH_2CH_2)—C(CH_3)=CH_2}$ 。

答案： 7.答案
(1)2 2 $\mathrm{CH_3C≡C—CH=CH—C≡C—CH=CH—CH_3}$
(2)$\mathrm{H_3C—C(CH_3)=C(CH_2CH_2)—C(CH_3)=CH_2}$
解析
(1)由$\mathrm{C_{10}H_{10}\xrightarrow[②H_2O]{①O_3}CH_3COOH + 3HOOCCHO + CH_3CHO}$，结合题目所提供的信息，可知在$\mathrm{C_{10}H_{10}}$分子中应有1个$\mathrm{CH_3—C≡}$、3个$\mathrm{≡C—CH=}$、1个$\mathrm{CH_3—CH=}$，其中$\mathrm{CH_3—C≡}$、$\mathrm{CH_3—CH=}$只能连接在两端，所以$\mathrm{C_{10}H_{10}}$的结构简式为$\mathrm{CH_3C≡C—CH=CH—C≡C—CH=CH—CH_3}$。一个该分子中含有2个双键、2个三键。
(2)分子式$\mathrm{C_{10}H_{16}}$和$\mathrm{C_{10}H_{22}}$相比，缺少6个H，1mol该化合物催化加氢只能消耗2mol$\mathrm{H_2}$，结合题给信息可知该分子结构中应含有2个双键和1个环，含六元环，其结构简式应为$\mathrm{H_3C—C(CH_3)=C(CH_2CH_2)—C(CH_3)=CH_2}$。