内容正文:
2023—2024学年第二学期高二期中调研考试
化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 Mn 55 Te 128
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷的球棍模型:
B. 对甲基苯酚的结构简式:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 甲烷的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烷分子中含有两个甲基、1个亚甲基,碳原子半径大于氢原子,丙烷的球棍模型为:,A正确;
B.酚羟基是苯环碳原子与羟基氧原子相连,对甲基苯酚的结构简式为:,B错误;
C.邻羟基苯甲酸中形成碳氧双键的氧原子和羟基中氢原子形成分子内氢键,示意图:,C错误;
D.甲烷是正四面体结构,碳原子的半径大于氢原子,空间填充模型:,D错误;
故选A。
2. 以丙烯为原料,通过下列四步反应可获得三醋酸甘油酯,四步反应中与其他三步反应属于不同反应类型的是
A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应④
【答案】B
【解析】
【详解】反应①中丙烯和Cl2发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,反应②中CH2=CHCH2Cl和HClO发生加成反应生成HOCH2CHClCH2Cl,HOCH2CHClCH2Cl发生取代反应生成丙三醇,丙三醇和乙酸发生酯化反应生成三醋酸甘油酯,则四步反应中与其他三步反应属于不同反应类型的是反应②,故选B。
3. 下列有机物的命名正确的是
A. :2,3-二甲基-2-乙基丁烷
B. :顺-2-丁烯
C.
D. :1,3,4-三甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A. 主链上最长有5个C原子,命名为2,3,3-三甲基戊烷,A错误;
B.命名为顺-2-丁烯,B正确;
C.是由乙炔加聚生成的聚乙炔,C错误;
D.,三甲苯,D错误;
故选B。
4. 下列实验操作方案错误是
A. 区分甲烷、乙烯、乙炔:在空气中点燃,观察火焰颜色和烟
B. 制备硝基苯:将苯加入浓硫酸与浓硝酸的混酸中,水浴控温50~60℃
C. 制备氢氧化铜:向硫酸铜溶液中加入过量氨水
D. 制备纯净乙炔:将电石与饱和食盐水反应产生的气体依次通过硫酸铜溶液和浓硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,乙烯在空气中燃烧火焰明亮且伴有黑烟,乙炔在空气中燃烧火焰明亮且伴有浓烟,A正确;
B.苯易挥发,浓硫酸密度较大,所以先将苯加入浓硫酸与浓硝酸的混酸中,水浴控温50~60℃制备硝基苯,B正确;
C.向硫酸铜溶液中加入过量氨水会形成[Cu(NH3)4]2+离子,C错误;
D.将电石与饱和食盐水反应产生的气体依次通过硫酸铜溶液除掉H2S和H2O,再通过浓硫酸除水,D正确;
故选C。
5. 为一种常见溶剂,一定条件下,可与臭氧发生反应:。下列有关说法正确的是
A. 五种物质中只有为极性分子 B. 的沸点低于
C. 与中心原子杂化方式不同 D. 键角:大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,空间构型为V形,正负电中心不重合,为极性分子,另外O3也是极性分子,A错误;
B.和同为分子晶体,结构相似,CS2的相对分子质量大,范德华力强,熔沸点也高,B错误;
C.根据价层电子对互斥理论,O3的价电子对数==3,有一个孤电子对,中心O原子采取sp2杂化,中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,S原子采取sp2杂化,C错误;
D.是直线形分子,键角为180°,空间构型为V形,键角小于180°,D正确;
故选D。
6. 维生素C为重要的营养素,常用于食品抗氧化剂,其结构简式如图所示:
下列有关维生素C的说法错误的是
A. 具有良好的水溶性
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 作食品抗氧化剂,主要与分子结构中含有酯基有关
D. 可使碘的淀粉溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构可知,维生素C分子中含有大量的羟基,故易溶于水,故A正确;
B.维生素C含有碳碳双键和羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.作食品抗氧化剂,主要与分子结构中含有-OH有关,-OH容易被氧化,故C错误;
D.-OH具有较强的还原性,能与碘发生氧化还原反应,故碘的淀粉溶液褪色,故D正确;
答案为C。
7. 固定是实现碳达峰、碳中和的有效途径。有一种固定反应为(甲)(乙)。下列有关说法错误的是
A. 该反应为加成反应
B. 甲中含有的官能团为醚键
C. 甲和乙的核磁共振氢谱均有3组峰
D. 甲与环己醇()互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据上述流程,该反应CO2双键断开与甲加成,所以是加成反应,A正确;
B.甲种含有的官能团是醚键,B正确;
C.甲的核磁共振氢谱有3组峰,乙的核磁共振氢谱也是3组峰,C正确;
D.甲的分子式为C6H10O,环己醇的分子式为C6H12O,两者不是同分异构体,D错误;
故选D。
8. 镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一,Sb位于周期表第五周期VA族,和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示,下列有关说法错误的是
A. 该合金的化学式为
B. Mg和Sb形成合金后,有更好的延展性
C. 该合金熔化时,需破坏金属键
D. 和相比,分子的极性更强,键角更小
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶胞中,Mg的个数为:,Sb的个数为:2,所以该合金的化学式为,A正确;
B.Mg和Sb形成合金后,延展性更差,B错误;
C.合金熔化时,需破坏金属键,C正确;
D.和均为三角锥形极性分子,由于Sb的电负性更小,导致键和电子对更偏向于Cl,所以Sb-Cl键之间的斥力减小,键角更小; P-Cl或Sb-Cl中共用电子对均偏向Cl,由于P的电负性大于Sb,抵消了一部分电子的偏向,从而导致PCl3的极性更小,SbCl3极性更大,D正确;
故选B。
9. 以芳香烃X为有机原料,可以生成两种衍生物M和N,转化关系如图所示:
下列有关说法正确的是
A. X中含碳碳双键,能发生加成反应 B. 反应①和②的反应类型相同
C. 反应①的条件为催化 D. 反应①和②均只可能有两种副产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.X甲苯,苯环中不含有碳碳双键,A错误;
B.反应①是取代反应,反应②也是取代反应,B正确;
C.反应①的条件是光照,C错误;
D.甲苯上甲基上的氢原子均可以被取代,所以反应①的副产物有2种,反应②的副产物是邻溴甲苯,D错误;
故选B。
10. 最近科学工作者利用M()合成了两种等网状呋喃基金属有机框架,M为(呋喃)的衍生物,是重要的平面杂环化合物。下列有关说法正确的是
A. M中所有原子不可能在同一平面上
B. M中碳和氧均只有一种杂化方式
C. M中含有4种官能团
D. 呋喃能发生银镜反应的同分异构体有4种(不考虑)
【答案】D
【解析】
【详解】A.M中所有碳原子均为sp2杂化,所有原子可能在同一平面上,A错误;
B.M中所有碳原子均为sp2杂化,羧基中O原子有sp2、sp3两种杂化方式,B错误;
C.M中含有羧基、醚键、碳碳双键共3种官能团,C错误;
D.呋喃的同分异构体能够发生银镜反应,说明其中含有醛基,不考虑,可能的结构有:、、、共4种,D正确;
故选D。
11. 碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的C—H键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A. 1 mol该物质最多可消耗
B. 该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C. 该有机物中三种C—H键的键能:②>①>③
D. 该有机物属于脂肪烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,1 mol该物质最多可消耗,A正确;
B.碳碳双键和碳碳三键都是平面结构,与sp3杂化碳原子相连的原子中最多有3个共平面,该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个,B正确;
C.由图中C原子的空间构型可知:①号C原子采用sp2杂化,②号C原子采用sp3杂化,③号C原子采用sp杂化,碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,即p成分越少,该碳原子的形成的C-H键键长越短,而sp杂化时p成分少,碳原子的形成的C-H键键长短,sp3杂化时p成分多,碳原子的形成的C-H键键长长,所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②>①>③,而键长越长,键能越小,则键能:②<①<③,C错误;
D.脂肪烃是一类具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物,也称为开链烃或链烃,该有机物属于脂肪烃,D正确;
故选C。
12. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以X、18-冠-6和为原料,为溶剂,通过下列反应可制备M:
下列有关说法错误的是
A. 18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离
B. M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键
C. M中阴离子的空间构型为平面四边形
D. X中的官能团为氨基和碳溴键
【答案】C
【解析】
【详解】A.18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离,A正确;
B.根据M的结构,M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键,B正确;
C.M的阴离子为正四面体结构,C错误;
D.根据图示,X中的官能团为氨基和碳溴键,D正确;
答案选C。
13. 铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示:
反应前后的晶胞参数分别为、。下列有关说法正确的是
A. Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个
B. Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为
C. 产物的化学式为,其中Cu为+1价
D. O位于Cu原子构成的四面体空隙中,且空隙利用率为50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Cu晶胞的结构可知,每个Cu原子周围最近的Cu原子有12个,A错误;
B.由Cu晶胞的结构可知,Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为面对角线的一半,为,B错误;
C.由产物的晶胞结构可知,Cu的个数为=4,O的个数为2,产物的化学式为,O元素为-2价,Cu为+1价,C正确;
D.由Cu晶胞结构可知,Cu晶胞中有8个由Cu构成的正四面体,其中有2个被O占据,占有率为25%,D错误;
故选C。
14. 1.68 g烃A在过量氧气中充分燃烧可产生,其质谱图和核磁共振氢谱图分别如图1、图2所示:
下列有关该物质的说法错误的是
A. 该物质的实验式为
B. 要确定A的结构简式,必须进行红外光谱测定
C. 若A能发生加聚反应,则A为
D. 若A中所有碳原子均为杂化,则A为
【答案】B
【解析】
【分析】1.68 g烃A在过量氧气中充分燃烧可产生,则烃中氢元素的质量为,则烃中碳元素的质量为1.68g-0.24g=1.44g,则碳氢原子个数比为:,结合图1,该烃的相对分子质量为84,则分子式为C6H12。据此分析作答。
【详解】A.根据分析,该物质的最简式为CH2,A正确;
B.依据图2的核磁共振氢谱,可以确定A的结构简式:或,B错误;
C.若A能发生加聚反应,则A含有不饱和的碳碳双键,所以A为,C正确;
D.若A中所有碳原子均为杂化,则A为,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 请回答下列问题:
(1)脱落酸是一种植物激素,结构简式为,其中含有的官能团有______种。
(2)烷烃可用于制备裂解汽油,该物质用系统命名法命名为______,其一氯代物有______种。若该烃由一种炔烃加氢而成,则该炔烃的结构简式为______。
(3)以烯烃A()为原料合成高聚物D的路线如图所示:
已知:ⅰ.烯烃中的不饱和键在酸性高锰酸钾溶液作用下对应的产物如下表所示。
烯烃被氧化的部位
对应的氧化产物
RCOOH
ⅱ.共轭二烯烃可发生1,2-加成和1,4-加成。
①物质A的系统命名为______;B的同分异构体中,与其碳骨架相同的共有______种。
②物质C与氢气反应,得到的产物最多可能有______种;C→D通过1,4-加成的方式聚合,该反应的化学方程式为______。
③C与适量酸性溶液作用后得到的有机氧化产物的结构简式为______。
【答案】(1)4 (2) ①. 2,2,3,4-四甲基己烷 ②. 7 ③.
(3) ①. 2-甲基-2-丁烯 ②. 9 ③. 4 ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
中含有的官能团有羰基、碳碳双键、羟基、羧基共4种官能团。
【小问2详解】
主链上有6个碳原子,甲基在2,3,4号碳原子上,系统命名为:2,2,3,4-四甲基己烷,该烷烃种含有7种环境的H原子,其一氯代物有7种。若该烃由一种炔烃加氢而成,则该炔烃的结构简式为。
【小问3详解】
①物质A主链上有4个碳原子,双键在2号位,甲基在2号碳原子上,系统命名为:2-甲基-2-丁烯,B的同分异构体中,与其碳骨架相同的共有、、、、、、、、共9种;
②物质C中含有2个碳碳双键,最多可以和2个H2发生加成反应生成,若物质C和1个H2发生1,4加成生成,发生1,2加成生成,发生3,4加成生成,得到的产物最多可能有4种,C→D通过1,4-加成的方式聚合生成,该反应的化学方程式为;
③C中含有碳碳双键,可以和酸性溶液发生氧化反应得到。
16. 苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,反应原理如下:
反应Ⅰ:+2KMnO4+KOH+2MnO2+H2O
反应Ⅱ:+HCl→+KCl
制备装置如图所示。
甲苯和苯甲酸的有关信息见下表:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
甲苯
92
-95
110.6
0.867
不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4(100℃左右升华)
248
-
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是______,仪器乙的进水口是______(填“a”或“b”)。
(2)甲苯中含有下列杂质,会影响苯甲酸纯度的是______(填字母)。
A.乙苯 B.苯乙烯 C.邻二甲苯
(3)在甲中开启电动搅拌棒进行反应Ⅰ,加热回流至回流液不再出现油珠,“回流液不再出现油珠”说明______。
(4)若制得的苯甲酸粗品中含有少量KCl杂质和泥沙,可采用如图方法进行纯化:
①步骤Ⅱ若不“趁热过滤”,后果是______。
②步骤Ⅲ为了获得纯净和规则几何外形的晶体,冷却方式应该为______(填“冰水浴中冷却”或“自然冷却”)。步骤Ⅴ采用的洗涤剂,最合适的是______(填字母)。
A.无水乙醇 B.冰水 C.热水
③实验过程中加入15 mL甲苯(约0.14 mol)、120 mL水和48 g高锰酸钾(约0.3 mol),若反应Ⅰ和反应Ⅱ中转化率均为80%,纯化后得到产品的质量为9.8 g,则实验过程中苯甲酸的损失率约为______(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. a
(2)C (3)甲苯已被充分氧化(合理即可)
(4) ①. 苯甲酸会结晶析出而损失(合理即可) ②. 自然冷却 ③. B ④. 10%
【解析】
【分析】甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,为增加冷凝效果,在反应装置中选用球形冷凝管,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量的高锰酸钾,用盐酸酸化得苯甲酸,过滤、干燥、洗涤得粗产品。
【小问1详解】
仪器甲的名称是三颈烧瓶,球形冷凝管中冷凝水需要下进上出,则进水口是a。
【小问2详解】
乙苯和苯乙烯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,邻二甲苯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为邻苯二甲酸,会影响苯甲酸纯度,故选C。
【小问3详解】
在反应装置中冷凝管在上部竖直放置,应选用球形冷凝管,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,甲苯已经被完全氧化。
【小问4详解】
①步骤Ⅱ若不“趁热过滤”,后果是苯甲酸会结晶析出而损失;
②步骤Ⅲ为了获得纯净和规则几何外形的晶体,冷却方式应该为自然冷却,苯甲酸微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,可以选择冰水,作洗涤剂;
③实验过程中加入15 mL甲苯(约0.14 mol),若反应Ⅰ和反应Ⅱ中转化率均为80%,由方程式可知理论上生成0.14mol×80%×80%=0.0896mol,纯化后得到苯甲酸产品的质量为9.8 g,则实验过程中苯甲酸的损失率约为=0.10=10%。
17. 冰晶石()是工业上电冶铝的助熔剂,可通过反应:获得。请回答下列问题:
(1)该反应所涉及的物质中,和均为分子晶体,其中的空间构型为______。由于二者分子间能形成氢键,所以氨气极易溶于水,氨水中最主要的氢键形式为N—H…O,除此以外还存在______种不同的氢键。
(2)NaF晶体中阴阳离子半径:______(填“>”或“<”)。NaF的晶体结构与NaCl相同,但NaF的熔点为995℃,NaCl的熔点为801℃,试解释其原因:______。
(3)工业上制备活泼金属大多采用熔融盐酸盐制备,但电解纯净无法获得金属Al,其原因是______。熔融态氯化铝可挥发出二聚分子,其结构为,分子中含有配位键的数目为______(设为阿伏加德罗常数的值),形成后,键角:Cl—Al—Cl______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)的晶胞结构如图所示:
已知:冰晶石熔融时的电离方程式为。
①晶胞中黑球代表的离子是______(填“”或“”)。
②下列微粒的VSEPR模型与相同的是______(填字母)。
A. B. C. D.
③设阿伏加德罗常数的值为,冰晶石的密度为______(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 三角锥形 ②. 3
(2) ①. < ②. NaF晶体与NaCl晶体均为离子晶体,但NaF晶体中阴离子半径小于NaCl晶体中阴离子半径,所以离子键更强,熔点更高(合理即可)
(3) ①. 氯化铝为分子晶体,融化后不能导电(合理即可) ②. ③. 变小
(4) ①. ②. AB ③.
【解析】
【小问1详解】
中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数位3,其空间构型为三角锥形;和形成的氢键最主要的形式为N—H…O,除此以外有O—H…N,以及氨分子之间的氢键、水分子之间的氢键,共三种氢键;
小问2详解】
与核外电子层数相同,核电荷数Na>F,所以半径<;NaF的晶体结构与NaCl相同,但NaF的熔点为995℃,NaCl的熔点为801℃,原因是NaF晶体与NaCl晶体均为离子晶体,但NaF晶体中阴离子半径小于NaCl晶体中阴离子半径,所以离子键更强,熔点更高;
【小问3详解】
熔融态氯化铝可挥发出二聚分子,铝原子最外层有3个电子,Cl最外层有7个电子,一个铝原子与3个氯原子形成共价键,因此属于配位键的是或,则分子中含有配位键的数目为分子中含有配位键的数目为2;中中心原子Al是sp2杂化, 中Al是sp3杂化,所以Cl—Al—Cl键角变小;
【小问4详解】
①晶胞中黑球的个数为,白球的个数为:,所以黑球代表,白球代表Na+;
②中心原子Al的价层电子对数为,孤电子对数位0,VSEPR模型是正八面体:
A.中心原子S的价层电子对数为,孤电子对数位0,VSEPR模型是正八面体,A正确;
B.中心原子P的价层电子对数为,孤电子对数位0,VSEPR模型是正八面体,B正确;
C.中心原子Xe的价层电子对数为, VSEPR模型不是正八面体,C错误;
D.中心原子I价层电子对数为, VSEPR模型不是正八面体,D错误;
故选AB;
③晶胞中个数为,Na+个数为:,则 该晶胞的密度为。
18. 一种被称为“交错磁性”的新型磁性正引起人们的极大关注,因为它被视为不属于常规铁磁性或反铁磁性的第三种磁性,碲化锰就是一种重要的交错磁体,其六方晶胞结构如图所示:
请回答下列问题:
(1)碲化锰交错磁体的化学式为______。碲与氧、硫、硒位于同一主族,四种元素的简单氢化物的沸点:,试简要说明原因:______。
(2)水杨醛缩邻氨基苯酚()常用于锰元素的检验,又被称为“锰试剂”,可与形成黄色的配合物。该分子与有机物M()互为同分异构体,M中发生杂化的原子有______种。
(3)锰的一种配合物的化学式为,该配合物中阴离子为,其空间构型为______。THF为四氢呋喃,结构简式为,其同分异构体中能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色的有______种,写出其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式:______。
(4)碲化锰还存在立方晶系,可用于太阳能电池材料。该立方晶系的晶胞结构如图所示:
若a点和b点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和,则c点的原子分数坐标为______。若该晶体的密度为,则最近的Mn和Te的核间距为______pm(列出计算式即可,不必化简)。
【答案】(1) ①. MnTe ②. 、、、均为分子晶体,其中分子间能形成氢键,所以沸点最高,而相对分子质量:,范德华力:,所以沸点:,故沸点:
(2)3 (3) ①. 正四面体形 ②. 4 ③.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由晶胞结构可知,Mn的个数为=2,Te的个数为2,则碲化锰交错磁体的化学式为MnTe,、、、均为分子晶体,其中分子间能形成氢键,所以沸点最高,而相对分子质量:,范德华力:,所以沸点:,故沸点:;
【小问2详解】
M中甲基C、O、N原子均形成4个价层电子对,杂化方式均为sp3,M中发生sp3杂化的原子有3种;
【小问3详解】
中心原子价层电子对数为=4,且没有孤电子对,空间构型为正四面体形,THF为四氢呋喃,结构简式为,其同分异构体能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色,说明其中含有-OH,不含有碳碳双键,则含有环,满足条件的同分异构体有:、、、共4种,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式:;
【小问4详解】
若a点和b点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和,由晶胞结构可知,c点的原子分数坐标为,最近的Mn和Te的核间距为为晶胞体对角线的,该晶胞中含有4个Te,=4个Mn,设晶胞的边长为apm,则,a=,则最近的Mn和Te的核间距为pm。
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2023—2024学年第二学期高二期中调研考试
化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 Mn 55 Te 128
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷的球棍模型:
B. 对甲基苯酚的结构简式:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 甲烷的空间填充模型:
2. 以丙烯为原料,通过下列四步反应可获得三醋酸甘油酯,四步反应中与其他三步反应属于不同反应类型的是
A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应④
3. 下列有机物的命名正确的是
A. :2,3-二甲基-2-乙基丁烷
B. :顺-2-丁烯
C.
D. :1,3,4-三甲苯
4. 下列实验操作方案错误的是
A. 区分甲烷、乙烯、乙炔:在空气中点燃,观察火焰颜色和烟
B. 制备硝基苯:将苯加入浓硫酸与浓硝酸的混酸中,水浴控温50~60℃
C. 制备氢氧化铜:向硫酸铜溶液中加入过量氨水
D. 制备纯净乙炔:将电石与饱和食盐水反应产生的气体依次通过硫酸铜溶液和浓硫酸
5. 为一种常见溶剂,一定条件下,可与臭氧发生反应:。下列有关说法正确的是
A. 五种物质中只有为极性分子 B. 的沸点低于
C. 与中心原子杂化方式不同 D. 键角:大于
6. 维生素C为重要的营养素,常用于食品抗氧化剂,其结构简式如图所示:
下列有关维生素C的说法错误的是
A. 具有良好的水溶性
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 作食品抗氧化剂,主要与分子结构中含有酯基有关
D. 可使碘的淀粉溶液褪色
7. 固定是实现碳达峰、碳中和的有效途径。有一种固定反应为(甲)(乙)。下列有关说法错误的是
A. 该反应为加成反应
B. 甲中含有的官能团为醚键
C. 甲和乙的核磁共振氢谱均有3组峰
D. 甲与环己醇()互为同分异构体
8. 镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一,Sb位于周期表第五周期VA族,和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示,下列有关说法错误的是
A. 该合金的化学式为
B. Mg和Sb形成合金后,有更好延展性
C. 该合金熔化时,需破坏金属键
D. 和相比,分子的极性更强,键角更小
9. 以芳香烃X为有机原料,可以生成两种衍生物M和N,转化关系如图所示:
下列有关说法正确的是
A. X中含碳碳双键,能发生加成反应 B. 反应①和②的反应类型相同
C. 反应①的条件为催化 D. 反应①和②均只可能有两种副产物
10. 最近科学工作者利用M()合成了两种等网状呋喃基金属有机框架,M为(呋喃)衍生物,是重要的平面杂环化合物。下列有关说法正确的是
A. M中所有原子不可能在同一平面上
B M中碳和氧均只有一种杂化方式
C. M中含有4种官能团
D. 呋喃能发生银镜反应的同分异构体有4种(不考虑)
11. 碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的C—H键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A. 1 mol该物质最多可消耗
B. 该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C. 该有机物中三种C—H键的键能:②>①>③
D. 该有机物属于脂肪烃
12. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以X、18-冠-6和为原料,为溶剂,通过下列反应可制备M:
下列有关说法错误的是
A. 18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离
B. M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键
C. M中阴离子的空间构型为平面四边形
D. X中的官能团为氨基和碳溴键
13. 铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示:
反应前后的晶胞参数分别为、。下列有关说法正确的是
A. Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个
B. Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为
C. 产物的化学式为,其中Cu为+1价
D. O位于Cu原子构成的四面体空隙中,且空隙利用率为50%
14. 1.68 g烃A在过量氧气中充分燃烧可产生,其质谱图和核磁共振氢谱图分别如图1、图2所示:
下列有关该物质的说法错误的是
A. 该物质的实验式为
B. 要确定A的结构简式,必须进行红外光谱测定
C. 若A能发生加聚反应,则A为
D. 若A中所有碳原子均为杂化,则A为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15 请回答下列问题:
(1)脱落酸是一种植物激素,结构简式为,其中含有的官能团有______种。
(2)烷烃可用于制备裂解汽油,该物质用系统命名法命名为______,其一氯代物有______种。若该烃由一种炔烃加氢而成,则该炔烃的结构简式为______。
(3)以烯烃A()为原料合成高聚物D的路线如图所示:
已知:ⅰ.烯烃中的不饱和键在酸性高锰酸钾溶液作用下对应的产物如下表所示。
烯烃被氧化的部位
对应的氧化产物
RCOOH
ⅱ.共轭二烯烃可发生1,2-加成和1,4-加成。
①物质A的系统命名为______;B的同分异构体中,与其碳骨架相同的共有______种。
②物质C与氢气反应,得到的产物最多可能有______种;C→D通过1,4-加成的方式聚合,该反应的化学方程式为______。
③C与适量酸性溶液作用后得到的有机氧化产物的结构简式为______。
16. 苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,反应原理如下:
反应Ⅰ:+2KMnO4+KOH+2MnO2+H2O
反应Ⅱ:+HCl→+KCl
制备装置如图所示。
甲苯和苯甲酸的有关信息见下表:
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
甲苯
92
-95
1106
0.867
不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸
122
122.4(100℃左右升华)
248
-
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是______,仪器乙的进水口是______(填“a”或“b”)。
(2)甲苯中含有下列杂质,会影响苯甲酸纯度的是______(填字母)。
A.乙苯 B.苯乙烯 C.邻二甲苯
(3)在甲中开启电动搅拌棒进行反应Ⅰ,加热回流至回流液不再出现油珠,“回流液不再出现油珠”说明______。
(4)若制得的苯甲酸粗品中含有少量KCl杂质和泥沙,可采用如图方法进行纯化:
①步骤Ⅱ若不“趁热过滤”,后果是______。
②步骤Ⅲ为了获得纯净和规则几何外形的晶体,冷却方式应该为______(填“冰水浴中冷却”或“自然冷却”)。步骤Ⅴ采用的洗涤剂,最合适的是______(填字母)。
A.无水乙醇 B.冰水 C.热水
③实验过程中加入15 mL甲苯(约0.14 mol)、120 mL水和48 g高锰酸钾(约0.3 mol),若反应Ⅰ和反应Ⅱ中转化率均为80%,纯化后得到产品的质量为9.8 g,则实验过程中苯甲酸的损失率约为______(结果保留两位有效数字)。
17. 冰晶石()是工业上电冶铝的助熔剂,可通过反应:获得。请回答下列问题:
(1)该反应所涉及的物质中,和均为分子晶体,其中的空间构型为______。由于二者分子间能形成氢键,所以氨气极易溶于水,氨水中最主要的氢键形式为N—H…O,除此以外还存在______种不同的氢键。
(2)NaF晶体中阴阳离子半径:______(填“>”或“<”)。NaF的晶体结构与NaCl相同,但NaF的熔点为995℃,NaCl的熔点为801℃,试解释其原因:______。
(3)工业上制备活泼金属大多采用熔融盐酸盐制备,但电解纯净无法获得金属Al,其原因是______。熔融态氯化铝可挥发出二聚分子,其结构为,分子中含有配位键的数目为______(设为阿伏加德罗常数的值),形成后,键角:Cl—Al—Cl______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)的晶胞结构如图所示:
已知:冰晶石熔融时的电离方程式为。
①晶胞中黑球代表的离子是______(填“”或“”)。
②下列微粒的VSEPR模型与相同的是______(填字母)。
A. B. C. D.
③设阿伏加德罗常数的值为,冰晶石的密度为______(用含a、的代数式表示)。
18. 一种被称为“交错磁性”的新型磁性正引起人们的极大关注,因为它被视为不属于常规铁磁性或反铁磁性的第三种磁性,碲化锰就是一种重要的交错磁体,其六方晶胞结构如图所示:
请回答下列问题:
(1)碲化锰交错磁体的化学式为______。碲与氧、硫、硒位于同一主族,四种元素的简单氢化物的沸点:,试简要说明原因:______。
(2)水杨醛缩邻氨基苯酚()常用于锰元素的检验,又被称为“锰试剂”,可与形成黄色的配合物。该分子与有机物M()互为同分异构体,M中发生杂化的原子有______种。
(3)锰的一种配合物的化学式为,该配合物中阴离子为,其空间构型为______。THF为四氢呋喃,结构简式为,其同分异构体中能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色的有______种,写出其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式:______。
(4)碲化锰还存在立方晶系,可用于太阳能电池材料。该立方晶系的晶胞结构如图所示:
若a点和b点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和,则c点的原子分数坐标为______。若该晶体的密度为,则最近的Mn和Te的核间距为______pm(列出计算式即可,不必化简)。
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