内容正文:
成都外国语学校2023—2024学年度(下)期中考试
高二化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Ga-70 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
1. 化学与生产、生活和科研密切相关,下列说法错误的是
A. 质谱可用于快速、微量、精确测定有机物的相对分子质量
B. 维生素C具有还原性,有抗氧化的作用
C. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
D. 我国研制的垂直结构“硅-石墨烯-锗晶体管”中所含C、Si、Ge均为主族元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.质谱法能够快速、微量、精确测定有机物的相对分子质量,A正确;
B.维生素C具有还原性,可作抗氧化剂,有抗氧化的作用,B正确;
C.四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,四氟乙烯中含有氟原子,属于卤代烃,C错误;
D.C、Si、Ge均为第ⅣA元素,D正确;
故选C。
2. 下列分子式只表示一种物质的是
A. C4H10 B. C5H12 C. C3H7Cl D. CH2Cl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子式是C4H10的物质可以表示CH3CH2CH2CH3、 ,因此C4H10不能只表示一种物质,A不符合题意;
B.分子式是C5H12的物质可以表示CH3CH2CH2CH2CH3、、,因此C5H12不能只表示一种物质,B不符合题意;
C.分子式C3H7Cl表示的物质可以是CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3,因此C3H7Cl不能只表示一种物质,C不符合题意;
D.分子式CH2Cl2表示甲烷CH4分子中2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质,由于甲烷只有一种结构,因此CH2Cl2只表示一种物质,D符合题意;
故合理选项是D。
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙烯分子的实验式:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 1,3−丁二烯的键线式
D. 溴乙烷的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验式又叫最简式,因此乙烯(C2H4)分子的实验式为:CH2,故A正确;
B.乙醇结构简式为CH3CH2OH,有三种位置的氢,其核磁共振氢谱有三种吸收峰,且氢原子的比值为3:2:1,故B错误;
C.1,3−丁二烯结构简式为CH2=CHCH=CH2,其键线式:,故C正确;
D.溴乙烷的结构式为,溴有孤对电子,溴乙烷的电子式:,故D正确;
答案选B。
4. 下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是
A. 晶体中硅氧键的数目为
B. 标况下,22.4L辛烷中含有的共价键数目为
C. 常温下,14g乙烯与丙烯的混合气体完全燃烧,消耗的数目为
D. 标况下,16.8L甲烷与足量氯气在光照下反应生成分子数目小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol中硅氧键的数目为,即1mol,A正确;
B.标况下,辛烷不是气体,B错误;
C.乙烯和丙烯的最简式相同,均是CH2,则14g乙烯和丙烯混合气中含有的极性链数目为1.5NA,C正确;
D.甲烷与足量氯气在光照下反应生成、、、,16.8L甲烷即0.75mol甲烷,与足量氯气在光照下反应生成上述四种混合物的物质的量为0.75mol,所以生成分子数目小于,C正确;
故选B。
5. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
的键能比的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点高
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属晶体中存在自由移动的电子,受热电子运动加剧与离子间发生碰撞从而将热量传递,A项正确;
B.前者的F电负性大于Cl,导致−CF3 的极性大于−CCl3的极性,导致羟基电子云更偏向O而使CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,B项正确;
C.两者之间只有C-F间和C-H键的差异,对比键能C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定,C项正确;
D.对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键,熔沸点更高,而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低,D项错误;
故选D。
6. 利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(结构如图1所示,用“ ”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法正确的是
A. 杯酚分子中所有碳原子可能共平面
B. 杯酚分子不能形成分子内氢键
C. 杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
D. 操作①和操作②都用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
【答案】C
【解析】
【详解】A.杯酚分子中连苯环的碳原子是sp3杂化,四面体结构,因此杯酚分子中的碳原子不可能共平面,故A错误;
B.杯酚分子苯环上连有酚羟基,相邻的两个酚羟基能形成分子内氢键,故B错误;
C.根据杯酚和固体加入氯仿过滤得到和苯酚的氯仿混合液,说明杯酚易溶于氯仿,根据杯酚、固体和混合物加甲苯后过滤得到杯酚、固体和的甲苯溶液,说明杯酚难溶于甲苯,故C正确;
D.操作①和操作②都是固体和液体分离,其操作是过滤,都用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯,故D错误。
综上所述,答案为C。
7. 下列有机化合物的分子中,含有两种处于不同化学环境的氢原子的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】同一碳上的氢原子处于同一化学环境,对称的氢原子处于同一化学环境,据此进行解答。
【详解】A.正戊烷中只有一种不同化学环境的氢原子,故A不选;
B.3-甲基-1-丁烯中有四种不同化学环境的氢原子,故B不选;
C.甲苯中有四种不同化学环境的氢原子,故C不选;
D.对二甲苯中有两种不同化学环境的氢原子,故D选;
故选D。
8. 已知两种颜色不同的晶体,分子式均为,配位数都是6。分别取0.01mol两种晶体在水溶液中用过量处理,绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的,则下列有关说法不正确的是
A. 该绿色晶体配体是氯离子和水,它们物质的量之比为1:5
B. 紫色晶体配合物的化学式为
C. 1mol紫色晶体中包含的σ键个数为
D. 0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到4.305g沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】配合物中外界氯可与银离子结合生成氯化银白色沉淀,而内界氯不可以,由绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的可知,绿色晶体为,紫色晶体为。
【详解】A.由以上分析可知,绿色晶体为,配体为氯离子和水,比例为1:5,A正确;
B.由以上分析可知,紫色晶体配合物的化学式为,B正确;
C.由紫色晶体化学式可知,含有6个配位键和12个氧氢键,故1mol紫色晶体中包含的σ键个数为,C错误;
D.0.01mol紫色晶体与过量硝酸银反应最多生成0.03mol氯化银沉淀,质量为4.305g,D正确;
故选C。
9. 失水后可转为(结构如图)。下列说法正确的是
A. 物质中元素电负性顺序:
B. 中键角∠OSO大于中键角∠HOH
C. 此结构中与、与离子之间的作用力相同
D. 基态S原子核外有16种能量不同的电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.电负性大的往往显负价,电负性大小:O>S>H>Fe,A项错误;
B.两者均为sp3杂化后者有孤电子对键角更小,中的键角∠OSO大于H2O中键角∠HOH,B项正确;
C.H2O和Fe2+配位键,而H2O和为氢键,两个作用力不同,C项错误;
D.基态S电子排布为1s22s22p63s23p4,同一能级的能量相同,有5种能量不同的电子,D项错误;
故选B。
10. 下列说法不正确的是
A. p-p π键电子云轮廓图:
B. 基态铜原子的价层电子排布图:
C. 的离子结构示意图为:
D. 某原子核外电子排布式为,它违背了泡利原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.肩并肩重叠后,电子云呈现出原子核构成的平面的镜面对称,A项正确;
B.铜的价电子排布式为3d104s1,该图表达正确,B项正确;
C.原子变为离子时优先失去最外层电子,再失去次外层电子,C项错误;
D.泡利原理表明每个轨道最多容纳两个电子且自旋相反,那么p能级最多容纳6个电子,D项正确;
故选C。
11. X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A. 沸点:
B. M与Z可形成化合物、
C. 化学键中离子键成分的百分数:
D. 与离子空间结构均为三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z的核外电子排布式为:1s22s22p4,则Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素,据此分析。
【详解】A.H2O中含有氢键,则沸点高于H2S,A正确;
B.Na与O可以形成Na2O、Na2O2, B正确;
C.O的电负性大于S,离子键百分比与形成物质元素电负性差值有关,则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S,C正确;
D.为sp2杂化,孤电子对为0,为平面三角形,为sp3杂化,孤电子对为1,三角锥形,D错误;
故答案为:D。
12. 下列说法不正确的是
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:1,则其实验式一定为CH
C. 分离二氯甲烷和四氯化碳可采用蒸馏的方法
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式可能为C3H6O
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸的溶解度大且随温度升高而增大,提纯苯甲酸可采用重结晶的方法,故A正确;
B.某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:1,则该有机物中一定含有C、H元素,可能含有O元素,所以实验式不一定为CH,故B错误;
C.二氯甲烷和四氯化碳是沸点不同的互溶液体,分离二氯甲烷和四氯化碳可采用蒸馏的方法,故C正确;
D.C3H6O的相对分子质量为58,故D正确;
选B。
13. 如图是立方烷的键线式结构,下列有关说法不正确的是
A. 它能发生取代反应
B. 它的二氯代物有2种(不考虑立体异构)
C. 它的一个分子中有20个键
D. 它与苯乙烯()具有相同的分子式
【答案】B
【解析】
【详解】A.立方烷具有环烷烃的性质,所以能发生取代反应,故A正确;
B.其二氯代物中,两个氯原子可以相邻,可以位于面对角线上,可以位于体对角线上,所以其二氯代物有3种,故B错误;
C.该分子中含有8个C-Hσ键、12个C-Cσ键,则它的一个分子中有20个σ键,故C正确;
D.二者分子式都是C8H8,二者互为同分异构体,故D正确;
故选B。
14. 完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成3.08g CO2和1.44g H2O。质谱法测得其相对分子质量为100,下列说法不正确的是
A. 该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16
B. 该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的结构简式为(CH3)3CCH(CH3)2
C. 该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的共3种
D. 该脂肪烃能发生取代反应,不能发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】质谱法测得某脂肪烃相对分子质量为100,完全燃烧1.00g某脂肪烃,脂肪烃物质的量为0.01mol,生成3.08g CO2和1.44g H2O,生成0.07mol二氧化碳和0.08mol水。
【详解】A.0.01mol脂肪烃完全燃烧生成0.07mol二氧化碳和0.08mol水,根据元素守恒得到其分子式为C7H16,该脂肪烃属于烷烃,故A正确;
B.该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的其支链最多,则该物质的结构简式为(CH3)3CCH(CH3)2,故B正确;
C.该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的共4种,其结构为,故C错误;
D.该脂肪烃是饱和烃,能发生取代反应,不含有碳碳双键,因此不能发生加成反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 请按要求回答下列问题:
I.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分解而变成乳酸,乳酸的结构简式为。
(1)请写出乳酸分子式:_______。
(2)请用*标识出乳酸分子结构中的手性碳原子:_______。
(3)乳酸可以由乙烯作为原料进行合成得到。乙烯是一种重要的化工原料,请写出乙烯分子中键和键的个数比:_______。
Ⅱ.用化学用语填空
(4)已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。请写出利用X得到1,2-二溴乙烷的化学方程式:_______,反应类型为:_______。
(5)以下是小明同学拼插出来的几种烃分子的球棍模型:
其中互为同分异构体的是_______(填序号,下同),与C互为同系物的是_______,模型拼插不符合有机物基本结构的是_______;
(6)某烷烃的相对分子质量为114,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式:_______。
(7)某炔烃A与氢气加成后的产物是,则A的系统命名_______。
【答案】(1)
(2) (3)5:1
(4) ①. ②. 加成反应
(5) ①. CD ②. A ③. B
(6) (7)3,4-二甲基-1-戊炔
【解析】
【小问1详解】
根据乳酸的结构简式,其分子式为:;
【小问2详解】
已知同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故用*标识出乳酸分子结构中的手性碳原子如图:;
【小问3详解】
已知单键均为键,双键为1个键和1个键,故乙烯分子中含有5个键和1个键,即键和键的个数比:5:1;
【小问4详解】
已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,则X为CH2=CH2,利用X得到1,2-二溴乙烷的化学方程式为:CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br,该反应类型为:加成反应;
【小问5详解】
C、D分子式都是C5H12,分子式相同、结构不同,互为同分异构体的是C、D,A与C结构相似,分子组成相差1个CH2,A与C互为同系物;C能形成4个共价键,模型拼插不符合有机物基本结构的是B;
【小问6详解】
已知烷烃的分子组成通式为:CnH2n+2,故某烷烃的相对分子质量为114即14n+2=114,解得n=8,该烷烃的分子式为:C8H18,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种,该烷烃的结构简式只能为: ,则该取代反应的化学方程式: ;
【小问7详解】
某炔烃A与氢气加成后的产物是 ,则A的结构简式只能为:,故其系统命名为3,4-二甲基-1-戊炔。
16. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料,经过一系列反应可以得到,流程如图所示。请回答下列问题:
(1)分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)和过量NaF作用可生成,中_______(填“有”或“无”)配位键。
(3)与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子的杂化类型_______,层间作用力为_______。
(4)第一电离能。原因是_______。
(5)实验室合成了一种由C和N两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个C原子与4个N原子形成共价键,每个N原子与3个C原子形成共价键。则有C、N两元素形成的化合物化学式为_______,预测该化合物熔点_______金刚石(填“高于”或“低于”)。
(6)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞(如图)内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为,则原子2和4的原子分数坐标分别为_______、_______;氮化镓晶胞边长为a pm,晶体的密度_______(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)非极性 (2)有
(3) ①. 杂化 ②. 范德华力
(4)N的价层电子排布式为,2p能级处于半满结构,难以失去电子
(5) ①. ②. 高于
(6) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】分子结构为平面正三角形,三个B-F键完全相同,为非极性分子;中B提供空轨道,F提供孤单子对,可形成配位键;与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键与石墨层内相似为σ键和大π键,层间作用力为分子间作用力;第一电离能O<N,原因是N的价层电子排布式为2s22p3,2p能级处于半满结构,难以失去电子;实验室合成了一种由C和N两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个C原子与4个N原子形成共价键,每个N原子与3个C原子形成共价键。则有C、N两元素形成的化合物化学式为C3N4;有N原子半径小于C原子半径,C-N键的键长小于C-C键,二者同为共价晶体,熔化需要克服共价键,故该化合物熔点高于金刚石。
【小问1详解】
分子结构为平面正三角形,三个B-F键完全相同,为非极性分子。
【小问2详解】
中B提供空轨道,F提供孤单子对,可形成配位键,故答案为有。
【小问3详解】
与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键与石墨层内相似为σ键和大π键,所以B原子的杂化类型为杂化,层间作用力为分子间作用力。
【小问4详解】
第一电离能O<N,原因是N的价层电子排布式为2s22p3,2p能级处于半满结构,难以失去电子。
【小问5详解】
实验室合成了一种由C和N两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个C原子与4个N原子形成共价键,每个N原子与3个C原子形成共价键。则有C、N两元素形成的化合物化学式为C3N4;
N原子半径小于C原子半径,C-N键的键长小于C-C键,二者同为共价晶体,熔化需要克服共价键,故该化合物熔点高于金刚石。
【小问6详解】
根据原子1的坐标可知左下角顶点为原点,原子2和4的原子分数坐标为()、();
氮化镓晶胞中,内部为N原子,共4个,顶点和面心为Ga原子,共8×+6×=4,晶胞边长为a pm,晶体的密度。
17. 乙炔是重要的化工原料。我校化学研究性学习小组同学进行了如下探究。
I.甲组同学利用电石中的CaC2与H2O反应制C2H2,并通过排水测量出反应产生的气体的体积,从而测定电石中CaC2的含量。
(1)实验装置如图所示,仪器b的名称为___________;该反应制取C2H2气体的原理是___________;(用化学方程式表示)
(2)研究性学习小组进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①仪器a中注入饱和食盐水,c中注入适量水。
②称取一定量电石,置于仪器b中,塞紧橡皮塞
③检查装置的气密性。
④待仪器b恢复到室温时,量取仪器d中水的体积(导管中水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器a的活塞,使饱和食盐水逐滴滴下至不产生气体为止,关闭活塞。
正确的操作顺序是___________。(填写操作编号)
(3)若实验时称取电石的质量为,测量出排水的体积后,折算成标准状况下C2H2的体积为,则此电石中CaC2的质量分数为___________。(假设其它物质不反应)
Ⅱ.为探究乙炔与溴的加成反应,乙组同学设计并进行了如下实验:
①先取一定量的工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
②丙组同学发现在乙组同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能有少量含硫的还原性杂质气体(有臭鸡蛋气味)。由此他提出必须先除去杂质,再与溴水反应。请回答下列问题:
(4)乙组同学设计的实验___________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是___________。
A.使溴水褪色的物质,就是乙炔
B.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
C.使溴水褪色的反应,就是加成反应
D.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
(5)丙组同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体,该气体与溴水反应的化学方程式是___________,在验证过程中必须全部除去。
(6)请你选用下列四个装置(见下图,可重复使用)来实现丙组同学的实验方案,将装置的编号填入方框___________,并写出装置内所放的化学药品___________。
(7)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是___________。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. CaC2+H2OHC≡CH2 ↑ +Ca(OH)2
(2)③②①⑤④ (3)80%
(4) ①. 不能 ②. BD
(5)Br2+H2S=S↓+2HBr
(6) ①. c ②. CuSO4溶液
(7)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证
【解析】
【分析】电石和饱和食盐水反应生成乙炔和氢氧化钙,由于乙炔中含有硫化氢气体,先用硫酸铜除掉硫化氢气体,再用排水法来收集气体计算电石纯度,通过用pH来验证乙炔与溴水反应是加成反应还是取代反应。
【小问1详解】
根据实验图中信息得到仪器b的名称为圆底烧瓶;该反应制取C2H2气体的原理电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙,其反应方程式为是CaC2+H2OHC≡CH2 ↑ +Ca(OH)2;故答案为:圆底烧瓶;CaC2+H2OHC≡CH2 ↑ +Ca(OH)2。
【小问2详解】
研究性学习小组进行实验时,操作顺序先组装仪器,检查装置气密性,加固体药品于圆底烧瓶中,加饱和食盐水溶液于分液漏斗中,向圆底烧瓶中缓缓滴加饱和食盐水,反应结束后待冷却至室温,读取数据,因此正确的操作顺序是③②①⑤④;故答案为:③②①⑤④。
【小问3详解】
若实验时称取电石的质量为,测量出排水的体积后,折算成标准状况下C2H2的体积为(物质的量为0.02mol),根据关系式,则此电石中CaC2的质量分数为;故答案为:80%。
【小问4详解】
硫化氢也能与溴水反应而使溴水褪色,因此能使溴水褪色的未必是乙炔,也未必发生了加成反应,乙组同学设计的实验不能验证乙炔与溴发生加成反应;故答案为:不能;BD。
【小问5详解】
丙组同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体,该气体有臭鸡蛋气味,则为硫化氢气体,该气体与溴水反应生成硫沉淀和溴化氢,其反应的化学方程式是Br2+H2S=S↓+2HBr;故答案为:Br2+H2S=S↓+2HBr。
【小问6详解】
由于饱和食盐水与电石反应比较剧烈且是放热反应,不能用启普发生器,用c装置制取乙炔,再用b装置盛放硫酸铜溶液除掉硫化氢杂质,再用b装置盛放硫酸铜 硫化氢是否除尽,再用溴水与乙炔反应来验证加成反应;故答案为:c;CuSO4溶液。
【小问7详解】
为验证这一反应是加成而不是取代,加成反应后没有HBr生成,使的溴与水反应溴水溶液酸性会减弱,若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证;故答案为:如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证。
18. 一种阳极泥的主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、和,从中回收Se和贵重金属的工艺流程如下图所示。
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:;
②在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,与形成配离子
,常温下该反应的平衡常数。
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施:_______(任填一条),写出焙烧时生成的方程式_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______。
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是_______。
(4)萃取后得到有机相的操作方法是_______,“反萃取剂”最好选用_______(填化学式)溶液。
(5)“溶浸”中发生的反应为该反应中平衡常数_______[已知]。
(6)“滤液Ⅳ”中含有,则“还原”中发生反应的离子方程式为_______(提示:“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用)。
【答案】(1) ①. 将阳极泥粉碎或搅拌 ②.
(2)Pt、Au (3)静置,向上层清液中滴加NaCl溶液,若无沉淀产生,则沉淀完全
(4) ①. 分液 ②.
(5)
(6)
【解析】
【分析】焙烧时,除了Pt、Au外,阳极泥中物质转化为对应氧化物,故进入酸浸氧化步骤的物质有:CuO、Ag2O、Pt、Au,由于Pt、Au与HNO3不反应,故滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au,CuO、Ag2O溶解转化为Cu(NO3)2、AgNO3,则滤液Ⅰ中含Cu(NO3)2、AgNO3、HNO3(过量),加入NaCl获得AgCl沉淀,即滤渣Ⅱ为AgCl,滤液Ⅱ含Cu(NO3)2、NaNO3,加入萃取剂萃取Cu2+,可实现与Na+的分离,再经过反萃取获得Cu(NO3)2溶液,滤渣Ⅱ中加入Na2S2O3后,AgCl转化为,最后经过还原获得Ag单质,据此回答。
【小问1详解】
固体表面积、反应物浓度、温度等因素都会影响反应速率,则加快“焙烧”速率的措施:将阳极泥粉碎或搅拌;焙烧时Cu2S和O2反应生成CuO和SO2,反应的方程式;
【小问2详解】
由分析知,滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au;
【小问3详解】
证明银离子沉淀完全即检验滤液中银离子是否存在,实验操作是静置,向上层清液中滴加NaCl溶液,若无沉淀产生,则沉淀完全;
【小问4详解】
萃取后得到有机相的操作方法是分液;反萃取即使萃取平衡逆向移动,此时可向体系中加入酸,由于最终是获得Cu(NO3)2,所以为了不引入新杂质,最好选用HNO3;
【小问5详解】
对应反应平衡常数;
【小问6详解】
由分析知,滤液Ⅲ中被Na2S2O4还原为Ag,自身被氧化为,根据得失电子守恒初步配平方程式为:,结合流程知,可在左边添加4个OH-配平电荷守恒,右边添加2个H2O配平元素守恒,得完整方程式为:。
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成都外国语学校2023—2024学年度(下)期中考试
高二化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Ga-70 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
1. 化学与生产、生活和科研密切相关,下列说法错误的是
A. 质谱可用于快速、微量、精确测定有机物的相对分子质量
B. 维生素C具有还原性,有抗氧化的作用
C. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
D. 我国研制的垂直结构“硅-石墨烯-锗晶体管”中所含C、Si、Ge均为主族元素
2. 下列分子式只表示一种物质的是
A. C4H10 B. C5H12 C. C3H7Cl D. CH2Cl2
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙烯分子的实验式:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 1,3−丁二烯的键线式
D. 溴乙烷的电子式:
4. 下列有关阿伏加德罗常数的说法不正确的是
A. 晶体中硅氧键的数目为
B. 标况下,22.4L辛烷中含有的共价键数目为
C. 常温下,14g乙烯与丙烯的混合气体完全燃烧,消耗的数目为
D. 标况下,16.8L甲烷与足量氯气在光照下反应生成分子数目小于
5. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
的键能比的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点高
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
6. 利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(结构如图1所示,用“ ”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法正确的是
A. 杯酚分子中所有碳原子可能共平面
B. 杯酚分子不能形成分子内氢键
C. 杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
D. 操作①和操作②都用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
7. 下列有机化合物的分子中,含有两种处于不同化学环境的氢原子的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
8. 已知两种颜色不同的晶体,分子式均为,配位数都是6。分别取0.01mol两种晶体在水溶液中用过量处理,绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的,则下列有关说法不正确的是
A. 该绿色晶体配体是氯离子和水,它们物质的量之比为1:5
B. 紫色晶体配合物的化学式为
C. 1mol紫色晶体中包含的σ键个数为
D. 0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到4.305g沉淀
9. 失水后可转为(结构如图)。下列说法正确的是
A. 物质中元素电负性顺序:
B. 中键角∠OSO大于中键角∠HOH
C. 此结构中与、与离子之间的作用力相同
D. 基态S原子核外有16种能量不同的电子
10. 下列说法不正确的是
A. p-p π键电子云轮廓图:
B. 基态铜原子的价层电子排布图:
C. 的离子结构示意图为:
D. 某原子核外电子排布式为,它违背了泡利原理
11. X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A. 沸点:
B. M与Z可形成化合物、
C. 化学键中离子键成分的百分数:
D. 与离子空间结构均为三角锥形
12. 下列说法不正确的是
A. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B. 某有机物完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:1,则其实验式一定为CH
C. 分离二氯甲烷和四氯化碳可采用蒸馏的方法
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式可能为C3H6O
13. 如图是立方烷的键线式结构,下列有关说法不正确的是
A. 它能发生取代反应
B. 它的二氯代物有2种(不考虑立体异构)
C. 它的一个分子中有20个键
D. 它与苯乙烯()具有相同的分子式
14. 完全燃烧1.00g某脂肪烃,生成3.08g CO2和1.44g H2O。质谱法测得其相对分子质量为100,下列说法不正确的是
A. 该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16
B. 该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的结构简式为(CH3)3CCH(CH3)2
C. 该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的共3种
D. 该脂肪烃能发生取代反应,不能发生加成反应
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 请按要求回答下列问题:
I.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分解而变成乳酸,乳酸的结构简式为。
(1)请写出乳酸分子式:_______。
(2)请用*标识出乳酸分子结构中的手性碳原子:_______。
(3)乳酸可以由乙烯作为原料进行合成得到。乙烯是一种重要的化工原料,请写出乙烯分子中键和键的个数比:_______。
Ⅱ.用化学用语填空
(4)已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。请写出利用X得到1,2-二溴乙烷的化学方程式:_______,反应类型为:_______。
(5)以下是小明同学拼插出来的几种烃分子的球棍模型:
其中互为同分异构体的是_______(填序号,下同),与C互为同系物的是_______,模型拼插不符合有机物基本结构的是_______;
(6)某烷烃的相对分子质量为114,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式:_______。
(7)某炔烃A与氢气加成后的产物是,则A的系统命名_______。
16. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料,经过一系列反应可以得到,流程如图所示。请回答下列问题:
(1)分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)和过量NaF作用可生成,中_______(填“有”或“无”)配位键。
(3)与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子的杂化类型_______,层间作用力为_______。
(4)第一电离能。原因是_______。
(5)实验室合成了一种由C和N两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个C原子与4个N原子形成共价键,每个N原子与3个C原子形成共价键。则有C、N两元素形成的化合物化学式为_______,预测该化合物熔点_______金刚石(填“高于”或“低于”)。
(6)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞(如图)内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为,则原子2和4的原子分数坐标分别为_______、_______;氮化镓晶胞边长为a pm,晶体的密度_______(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)。
17. 乙炔是重要的化工原料。我校化学研究性学习小组同学进行了如下探究。
I.甲组同学利用电石中的CaC2与H2O反应制C2H2,并通过排水测量出反应产生的气体的体积,从而测定电石中CaC2的含量。
(1)实验装置如图所示,仪器b的名称为___________;该反应制取C2H2气体的原理是___________;(用化学方程式表示)
(2)研究性学习小组进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①仪器a中注入饱和食盐水,c中注入适量水。
②称取一定量电石,置于仪器b中,塞紧橡皮塞
③检查装置的气密性。
④待仪器b恢复到室温时,量取仪器d中水的体积(导管中水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器a的活塞,使饱和食盐水逐滴滴下至不产生气体为止,关闭活塞。
正确的操作顺序是___________。(填写操作编号)
(3)若实验时称取电石的质量为,测量出排水的体积后,折算成标准状况下C2H2的体积为,则此电石中CaC2的质量分数为___________。(假设其它物质不反应)
Ⅱ.为探究乙炔与溴的加成反应,乙组同学设计并进行了如下实验:
①先取一定量的工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
②丙组同学发现在乙组同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能有少量含硫的还原性杂质气体(有臭鸡蛋气味)。由此他提出必须先除去杂质,再与溴水反应。请回答下列问题:
(4)乙组同学设计的实验___________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是___________。
A.使溴水褪色的物质,就是乙炔
B.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
C.使溴水褪色的反应,就是加成反应
D.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
(5)丙组同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体,该气体与溴水反应的化学方程式是___________,在验证过程中必须全部除去。
(6)请你选用下列四个装置(见下图,可重复使用)来实现丙组同学的实验方案,将装置的编号填入方框___________,并写出装置内所放的化学药品___________。
(7)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是___________。
18. 一种阳极泥的主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、和,从中回收Se和贵重金属的工艺流程如下图所示。
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:;
②在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,与形成配离子
,常温下该反应的平衡常数。
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施:_______(任填一条),写出焙烧时生成的方程式_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______。
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是_______。
(4)萃取后得到有机相的操作方法是_______,“反萃取剂”最好选用_______(填化学式)溶液。
(5)“溶浸”中发生的反应为该反应中平衡常数_______[已知]。
(6)“滤液Ⅳ”中含有,则“还原”中发生反应的离子方程式为_______(提示:“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用)。
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