内容正文:
延边第二中学2023~2024学年度第二学期期中考试
高二年级化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Fe:56 Cu:64 I:127 Ba:137 Pb:207
Ⅰ部分(选择题共45分)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1. 古代文献记载很多与化学相关内容。下列解释错误的是
A. 《肘后备急方》载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,“绞取汁”涉及到过滤分离方法
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,“气”指乙烯
C. 《本草纲目》“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”,这种方法是蒸馏
D. 《本草衍义》中对精制砒霜过程描述如下:“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器”中的操作方法是萃取
2. 凉山雷波等地盛产脐橙。从脐橙果皮中提取的橙油具有抗菌抑菌、抗氧化、祛痰平喘等多种作用,常用于医药、食品加工、日化等多个领域。橙油的主要成分是柠檬烯,其结构简式如下。下列有关柠檬烯的说法正确的是
A. 分子式C10H18
B. 可发生加成、取代、氧化反应
C. 一氯代物有7种(不考虑立体异构)
D. 与1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)互为同系物
3. 同温同压下,一定量的某有机物和过量的金属钠反应产生aL氢气,另取等量的该有机物与足量的NaHCO3溶液反应,可以收集到二氧化碳气体bL。若2a=3b,则该有机物可能是
A. B. C. HOOCCHOHCOOH D. HOOCCH2COOH
4. 三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
5. 组成和结构可用表示的有机化合物共有(不考虑立体异构)
A. 8种 B. 10种 C. 12种 D. 16种
6. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、球形冷凝管、尾接管等
7. 已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1:2发生加成反应后,生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代,则该炔烃可能是
A. 丙炔 B. 1-丁炔 C. 3-己炔 D. 2-庚炔
8. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
9. 下列说法中正确的有几项
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关 ②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关 ③的热稳定性和还原性依次减弱 ④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低 ⑤某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 ⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅 ⑦邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点高 ⑧没有手性碳原子
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
10. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶液中加入乙醇,析出深蓝色固体
与乙醇反应生成了难溶于水的物质
B
溴乙烷与水溶液混合共热后,再滴入硝酸银溶液,无淡黄色沉淀生成
溴乙烷没有水解
C
向苯酚溶液中加入少量稀溴水,没有白色沉淀生成
苯酚与溴水不能发生反应
D
加热2mL05mol/L CuCl2溶液
溶液由蓝色变为绿色,[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O正向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 实验是化学的灵魂,是化学学科的重要特征之一、用如图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验乙炔具有还原性
B. 用乙装置实现乙醇氧化为乙醛
C. 用丙装置制备溴苯并验证有产生
D. 用丁所示装置进行石油分馏
12. 烯烃被臭氧(O3)氧化,碳碳双键会断裂,如R1CH=CHR2被氧化为:和;被氧化为和,已知C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种,则这三种C4H8异构体被臭氧氧化得到的氧化产物共有
A. 2种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
13. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B. 已知:
C.
D.
14. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. Y与Z分子均存在顺反异构体
B. 可以用溴水检验Y、Z中的碳碳双键
C. X、Y、Z三种物质中,X在水中的溶解度最大
D. X→Y的反应类型为加成反应
15. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中错误的个数为
①完全燃烧,一定有个C-H键断裂
②丙烯酸中含有个键
③某三元醇的键线式为,催化氧化后得到的物质含有两种含氧官能团
④和的混合气体完全燃烧,消耗分子数为
⑤乙醇的核磁共振氢谱:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Ⅱ部分(非选择题共55分)
二、填空题(4小题,共55分)
16. 回答下列问题。
Ⅰ.现有下列几组物质:①CH3CH2CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2 ②干冰与二氧化碳 ③和 ④CH3(CH2)2CH3和 ⑤CH4和CH3(CH2)2CH3 ⑥CH2=CH-CH=CH2和CH≡CH ⑦和
(1)上述组内物质间,互为同系物的是_______ (填标号,下同),互为同分异构体的是_______,属于同一种物质的是_______。
Ⅱ.某卤代烃的结构简式如下:
(2)与氢氧化钠醇溶液加热反应,会生成_______种消去产物。
(3)通常情况下该有机物与氢氧化钠水溶液加热反应,会消耗_______。
Ⅲ.环戊二烯( )是一种重要的化工原料,一种制备环戊二烯方法如下:
(4)反应①的反应类型_______。
(5)反应④的方程式_______。
17. 回答下列问题
(1)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
含氧官能团的名称为_______ 。
(2)有机物的结构为一氯代物有_______种。
(3)C4H8ClBr的同分异构体有_______ 种(不考虑立体异构)。
(4)系统命名为_______;若该物质是某烯烃(只含1个双键)与加成后的产物,则该烯烃可能的结构简式有_______种(不考虑顺反异构)。
(5)分子式为C5H12O的醇,能被催化氧化成醛的同分异构体有_______种。
18. 草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸,某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(),回答下列问题:
已知:的溶解度数据如上表
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
9.52
21.5
44.3
84.5
(1)仪器A右侧玻璃导管的作用为_________,仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是________________。
(2)装置乙的作用是除杂,写出被除去的离子方程式_________________。
(3)在装置丙中已加入催化剂,请写出生成的化学方程式______________,研究表明当硝酸的质量分数超过50%或温度高于50℃,草酸的产率开始下降,其原因是________________________。
(4)装置丁的作用是_________________。
(5)待反应结束后,从装置丙中分离出晶体的操作为_____________、__________、过滤、洗涤、低温干燥。
19. 锰钢异常坚硬,且具抗冲击性能,是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料;锰也是人体的重要微量元素。回答下列问题:
(1)锰元素在元素周期表中的位置是_______,基态锰原子的外围电子排布图为_______。
(2)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是_______(填标号)。
A. F–F键的键能小于Cl–Cl键的键能
B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是HCl分子
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与Mn2+形成黄色的配合物。锰试剂的结构如图所示,其分子中可能与Mn2+形成配位键的原子有_______;锰试剂_______(填“能”或“不能”)形成分子内氢键。
(4)锰试剂分子中,原子采取的杂化方式不涉及_______(填“sp”、“sp2”或“sp3”)杂化;分子中除氢以外的元素,第一电离能从小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
(5)研究发现纳米CeO2可催化O分解,CeO2晶体属立方CaF2型晶体结构如图所示
①阿伏伽德罗常数的值为NA,CeO2相对分子质量为M,晶体密度为ρg·cm-3,其晶胞边长的计量表达式为a=_______nm。
②以晶胞参数为单位长度建立的中标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。A离子的坐标为(0,,),则B离子的坐标为_______。
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延边第二中学2023~2024学年度第二学期期中考试
高二年级化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Fe:56 Cu:64 I:127 Ba:137 Pb:207
Ⅰ部分(选择题共45分)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1. 古代文献记载很多与化学相关的内容。下列解释错误的是
A. 《肘后备急方》载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,“绞取汁”涉及到过滤分离方法
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,“气”指乙烯
C. 《本草纲目》“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”,这种方法是蒸馏
D. 《本草衍义》中对精制砒霜过程描述如下:“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器”中的操作方法是萃取
【答案】D
【解析】
【详解】A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,其中“渍”浸泡,“绞”为研磨、“取汁”为过滤,故A正确;
B.乙烯具有催熟作用,“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,“气”指乙烯,故B正确;
C.“蒸令气上”就是利用互溶的混合物沸点的差异进行分离,则这种方法是蒸馏,故C正确;
D.“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器”,是指固体变为气体、气体又变为固体,则操作方法是升华,故D错误;
故答案为:D。
2. 凉山雷波等地盛产脐橙。从脐橙果皮中提取的橙油具有抗菌抑菌、抗氧化、祛痰平喘等多种作用,常用于医药、食品加工、日化等多个领域。橙油的主要成分是柠檬烯,其结构简式如下。下列有关柠檬烯的说法正确的是
A. 分子式为C10H18
B. 可发生加成、取代、氧化反应
C. 一氯代物有7种(不考虑立体异构)
D. 与1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.柠檬烯的分子式为C10H16,A错误;
B.柠檬烯含有碳碳双键,可发生加成反应和氧化反应,因含碳氢键故可发生取代反应,B正确;
C.无等效碳原子,共含八种氢原子,故一氯代物有8种,C错误;
D.柠檬烯属于脂环烃,而1,3-丁二烯属于脂肪烃,不是互为同系物的关系,D错误。
故选B。
3. 同温同压下,一定量的某有机物和过量的金属钠反应产生aL氢气,另取等量的该有机物与足量的NaHCO3溶液反应,可以收集到二氧化碳气体bL。若2a=3b,则该有机物可能是
A. B. C. HOOCCHOHCOOH D. HOOCCH2COOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.1mol该物质含1mol醇羟基、1mol酚羟基、1mol羧基,三者均能与金属钠反应,仅羧基能与碳酸氢钠溶液反应,收集气体的关系为2a=3b,A正确;
B.1mol该物质含1mol醇羟基、2mol酚羟基,不能与碳酸氢钠溶液反应,无二氧化碳气体产生,B错误;
C.1mol该物质含1mol醇羟基、2mol羧基,均能与金属钠反应,仅羧基能与碳酸氢钠溶液反应,收集气体的关系为4a=3b,C错误;
D.1mol该物质含2mol羧基,收集气体的关系为a=b,D错误;
答案选A。
4. 三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设三种气态烃的平均分子式为 ,
则,y=4,即三种气态烃以任意比混合,平均分子式中H原子数都是4,所以三种气态烃的分子中都含有4个H,故选D。
5. 组成和结构可用表示的有机化合物共有(不考虑立体异构)
A. 8种 B. 10种 C. 12种 D. 16种
【答案】C
【解析】
【详解】-C4H9有-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)34种结构,-C2H3Cl2有-CH2CHCl2、-CHClCH2Cl、-CCl2CH33种结构,所以组成和结构可用表示的有机化合物共有4×3=12种,故选C。
6. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、球形冷凝管、尾接管等
【答案】D
【解析】
【详解】A.环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤,更有利于表层吸附的铁离子的去除,A正确;
B.饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B正确;
C.环己烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相在上层,从分液漏斗上口倒出,C正确;
D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、、尾接管温度计等,D错误;
故答案为:D。
7. 已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1:2发生加成反应后,生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代,则该炔烃可能是
A. 丙炔 B. 1-丁炔 C. 3-己炔 D. 2-庚炔
【答案】A
【解析】
【详解】某炔烃与卤素按物质的量为1:2发生加成反应,则该炔烃中含有1个碳碳三键,根据“生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把生成的有机物中的氢全部取代”可知,生成的有机物分子中含有6个氢原子,则原分子中含有6-2=4个氢原子,根据炔烃的通式CnH2n-2,则2n-2=4,解得:n=3,所以该炔烃中含有三个C,为丙炔,故答案为:A。
8. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A正确;
B.a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确;
C.根据C的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示: , 核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.c可与K+形成螯合离子 ,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故答案选C。
9. 下列说法中正确的有几项
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关 ②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关 ③的热稳定性和还原性依次减弱 ④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低 ⑤某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 ⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅 ⑦邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点高 ⑧没有手性碳原子
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】①给金属晶体加电压时,晶体中的自由电子定向移动形成电流,自由电子的移动能传递热能,因此金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,故①正确;
②冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键,氢键在液态水中使一个水分子与4个水分子相连,而当水凝固时,水分子排列得很规则,氢键会拉伸水分子,使得水分子之间距离增大,体积也就增大,密度减小,故②正确;
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则其离子的还原性逐渐增强,且元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则HF、HCl、HBr、HI的还原性逐渐增强,热稳定性依次减弱,故③错误;
④分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的强弱,与共价键强弱无关,故④错误;
⑤该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,表现+2价,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+,故⑤正确;
⑥三种晶体为共价晶体,共价键的键长越短,共价键越强,硬度越大,键长:C—C<C—Si<Si—Si,则硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,故⑥正确;
⑦邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,故邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低,故⑦错误;
⑧连接四种不同基团的碳是手性碳原子,与-NH2连接的碳原子还连接相同的3个-CH2OH基团,因此没有手性碳原子,故⑧正确;
故选:C
10. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶液中加入乙醇,析出深蓝色固体
与乙醇反应生成了难溶于水的物质
B
溴乙烷与水溶液混合共热后,再滴入硝酸银溶液,无淡黄色沉淀生成
溴乙烷没有水解
C
向苯酚溶液中加入少量稀溴水,没有白色沉淀生成
苯酚与溴水不能发生反应
D
加热2mL0.5mol/L CuCl2溶液
溶液由蓝色变为绿色,[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇可降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度,则向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出深蓝色固体,故A错误;
B.在加入硝酸银溶液之前必须加入稀硝酸中和未反应的NaOH溶液,否则NaOH和硝酸银溶液反应而得不到AgBr沉淀,故B错误;
C.三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂,若溴水浓度过小,生成过少的三溴苯酚溶于苯酚,不能观察到白色沉淀生成,则没有白色沉淀生成不能得到苯酚与溴水不反应的结论,故C错误;
D.加热氯化铜溶液,溶液由蓝色[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-,则该转化反应为吸热反应,[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O平衡正向移动,故D正确;
故选:D。
11. 实验是化学的灵魂,是化学学科的重要特征之一、用如图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验乙炔具有还原性
B. 用乙装置实现乙醇氧化为乙醛
C. 用丙装置制备溴苯并验证有产生
D. 用丁所示装置进行石油分馏
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石和水反应的产物中含有H2S,H2S具有还原性,H2S、乙炔都能使高锰酸钾溶液褪色,所以甲装置不能检验乙炔具有还原性,故A错误;
B.用铜作催化剂,乙醇能被氧气氧化为乙醛,故B正确;
C.烧瓶中溢出的气体中含有HBr、Br2,HBr、Br2都能与硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀,丙装置不能验证有产生,故C错误;
D.分馏装置中,温度计液泡应该在蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误;
选B。
12. 烯烃被臭氧(O3)氧化,碳碳双键会断裂,如R1CH=CHR2被氧化为:和;被氧化为和,已知C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种,则这三种C4H8异构体被臭氧氧化得到的氧化产物共有
A. 2种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【详解】C4H8有如下三种同分异构体(不考虑顺反异构):CH2═CHCH2CH3、CH3-CH═CH-CH3、CH2═C(CH3)2,根据题中信息,C4H8双键被氧化断裂的情况如下,三种烯烃被氧化得到的产物有:HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、 ,故氧化产物有4种。
答案选B。
13. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B. 已知:
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH2CH2Br 发生消去反应为:CH3CH2CH2Br CH3CH=CH2,反应条件错误,故A错误;
B.根据可知碳酸氢根的酸性比苯酚弱,故流程中第一步反应不能实现,故B错误;
C.石油裂解可以得到丙烯,丙烯发生加聚反应得到聚丙烯,流程可以实现,故C正确;
D.丙酮不含有醛基,不能与氢氧化铜反应生成氧化亚铜,故D错误。
答案选C。
14. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. Y与Z分子均存在顺反异构体
B. 可以用溴水检验Y、Z中的碳碳双键
C. X、Y、Z三种物质中,X在水中的溶解度最大
D. X→Y的反应类型为加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.Y与Z分子中,均存在CH2=CH-的结构片段,均不存在顺反异构体,A不正确;
B.Y、Z分子中均含有-CHO,-CHO也能被溴水氧化从而使溴水褪色,所以不能用溴水检验Y、Z中的碳碳双键,B不正确;
C.X、Y、Z三种物质中,X所含的官能团-OH、-CHO都为亲水基,且X的烃基部分最小,所以在水中的溶解度最大,C正确;
D.++HBr,反应类型为取代反应,D不正确;
故选C
15. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中错误的个数为
①完全燃烧,一定有个C-H键断裂
②丙烯酸中含有个键
③某三元醇的键线式为,催化氧化后得到的物质含有两种含氧官能团
④和的混合气体完全燃烧,消耗分子数为
⑤乙醇的核磁共振氢谱:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】①4.6g C2H6O物质的量为0.1mol,若C2H6O表示乙醇,每个乙醇分子中有5个C-H键,完全燃烧,有0.5NA个C-H键断裂,但是C2H6O也可以表示甲醚,甲醚分子中有6个C-H键,完全燃烧,有0.6NA个C-H键断裂,①错误;
②1个丙烯酸(CH2=CHCOOH)分子中含有8个σ键,0.1mol丙烯酸(CH2=CHCOOH)中含有0.8NA个σ键,②正确;
③某三元醇的键线式为,催化氧化后得到的物质含有酮羰基和醛基和羟基等三种含氧官能团,③错误;
④1mol C2H4完全燃烧生成二氧化碳和水,消耗氧气3mol,1mol C2H6O完全燃烧生成二氧化碳和水,也消耗氧气3mol,故1mol C2H4和C2H6O的混合气体完全燃烧,消耗O2分子数为3NA,④正确;
⑤乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱中应当有3个峰,故⑤错误;
综上①③⑤错误,选C。
Ⅱ部分(非选择题共55分)
二、填空题(4小题,共55分)
16. 回答下列问题。
Ⅰ.现有下列几组物质:①CH3CH2CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2 ②干冰与二氧化碳 ③和 ④CH3(CH2)2CH3和 ⑤CH4和CH3(CH2)2CH3 ⑥CH2=CH-CH=CH2和CH≡CH ⑦和
(1)上述组内物质间,互为同系物的是_______ (填标号,下同),互为同分异构体的是_______,属于同一种物质的是_______。
Ⅱ.某卤代烃的结构简式如下:
(2)与氢氧化钠醇溶液加热反应,会生成_______种消去产物。
(3)通常情况下该有机物与氢氧化钠水溶液加热反应,会消耗_______。
Ⅲ.环戊二烯( )是一种重要的化工原料,一种制备环戊二烯方法如下:
(4)反应①的反应类型_______。
(5)反应④的方程式_______。
【答案】(1) ①. ⑤⑦ ②. ④ ③. ②③
(2)2 (3)3
(4)取代反应 (5)+2NaOH+2NaBr+2H2O
【解析】
【小问1详解】
结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物,其中结构相似的内涵包括官能团种类和数目相同,互为同系物的是⑤⑦;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,互为同分异构体的是④正丁烷和异丁烷;分子式、结构完全相同的为同种物质,②干冰与二氧化碳是同种物质,甲烷是正四面体结构,二溴代物结构只有一种,则属于同一种物质的是②③;
【小问2详解】
苯环相连的氯不能发生消去反应,碳链上的氯发生消去反应时,相邻的碳上需有氢原子,则与氢氧化钠醇溶液加热反应,甲基上的H与Cl脱去会生成碳碳双键,还有亚甲基上的H与Cl也能脱去得到另外一种产物,因此会生成2种消去产物;
【小问3详解】
碳氯键能与氢氧化钠水溶液发生水解反应,能消耗2molNaOH,但苯环的Cl被-OH取代后得到酚羟基,具有弱酸性,继续消耗1molNaOH,则共消耗3molNaOH;
【小问4详解】
反应①上一个H被Cl取代,反应类型是取代反应;
小问5详解】
反应④发生卤代烃的消去反应,反应的方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O。
17. 回答下列问题。
(1)维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
含氧官能团的名称为_______ 。
(2)有机物的结构为一氯代物有_______种。
(3)C4H8ClBr的同分异构体有_______ 种(不考虑立体异构)。
(4)系统命名为_______;若该物质是某烯烃(只含1个双键)与加成后的产物,则该烯烃可能的结构简式有_______种(不考虑顺反异构)。
(5)分子式为C5H12O的醇,能被催化氧化成醛的同分异构体有_______种。
【答案】(1)羟基 、酯基
(2)4 (3)12
(4) ①. 3,3,6—三甲基辛烷 ②. 6
(5)4
【解析】
【小问1详解】
含氧官能团的名称为羟基、酯基;
【小问2详解】
中苯环上有3种氢、饱和碳原子上的一个氢是一种氢原子,则一氯代物有4种;
【小问3详解】
由‘定一移一’法,C4H8ClBr的同分异构体有、、、,共12种;
【小问4详解】
选最长碳链做主链,母体是辛烷,取代基编号最小,甲基取代在3和6号碳上,系统命名为3,3,6—三甲基辛烷;若该物质是某烯烃(只含1个双键)与加成后的产物,碳碳双键的位置在,则该烯烃可能的结构简式有6种;
【小问5详解】
分子式为C5H12O的醇,能被催化氧化成醛则含有-CH2OH结构,即C4H9-CH2OH同分异构体有、、共4种。
18. 草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸,某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(),回答下列问题:
已知:的溶解度数据如上表
温度/℃
20
40
60
80
溶解度/g
9.52
21.5
44.3
84.5
(1)仪器A右侧玻璃导管的作用为_________,仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是________________。
(2)装置乙的作用是除杂,写出被除去的离子方程式_________________。
(3)在装置丙中已加入催化剂,请写出生成的化学方程式______________,研究表明当硝酸的质量分数超过50%或温度高于50℃,草酸的产率开始下降,其原因是________________________。
(4)装置丁的作用是_________________。
(5)待反应结束后,从装置丙中分离出晶体的操作为_____________、__________、过滤、洗涤、低温干燥。
【答案】(1) ①. 平衡气压,使饱和食盐水顺利流下 ②. 减缓反应速率(减缓气体产生的速率)
(2)
(3) ①. ②. 高浓度的会将草酸进一步氧化,当温度高于50℃时浓硝酸易于挥发分解
(4)吸收尾气,防止其污染空气
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】装置甲中饱和食盐水和电石(杂质CaS、Ca3P2)反应生成乙炔,乙炔中混有H2S和PH3,通过乙中CuSO4溶液除去H2S和PH3,乙炔进入丙中和浓硝酸反应生成草酸,以此解答
【小问1详解】
仪器A右侧玻璃导管的作用为平衡气压,使饱和食盐水顺利流下,仪器A中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是减缓反应速率(减缓气体产生的速率),答案:平衡气压,使饱和食盐水顺利流下、减缓反应速率(减缓气体产生的速率);
【小问2详解】
由分析可知,装置乙的作用是除去乙炔中混有H2S和PH3,H2S被除去的离子方程式为:,答案:;
【小问3详解】
乙炔进入C中和浓硝酸反应生成草酸,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,研究表明当硝酸的质量分数超过50%或温度高于50℃,草酸的产率开始下降,其原因是高浓度的硝酸会将草酸进一步氧化,当温度高于50℃时浓硝酸易于挥发分解,答案:、高浓度的会将草酸进一步氧化,当温度高于50℃时浓硝酸易于挥发分解;
【小问4详解】
装置丁的作用是吸收生成的NO2,防止污染空气,答案:吸收尾气,防止其污染空气;
【小问5详解】
待反应结束后,从装置丙中分离出晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥,答案:蒸发浓缩、冷却结晶。
19. 锰钢异常坚硬,且具抗冲击性能,是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料;锰也是人体的重要微量元素。回答下列问题:
(1)锰元素在元素周期表中的位置是_______,基态锰原子的外围电子排布图为_______。
(2)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是_______(填标号)。
A. F–F键的键能小于Cl–Cl键的键能
B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中是HCl分子
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与Mn2+形成黄色的配合物。锰试剂的结构如图所示,其分子中可能与Mn2+形成配位键的原子有_______;锰试剂_______(填“能”或“不能”)形成分子内氢键。
(4)锰试剂分子中,原子采取的杂化方式不涉及_______(填“sp”、“sp2”或“sp3”)杂化;分子中除氢以外的元素,第一电离能从小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
(5)研究发现纳米CeO2可催化O分解,CeO2晶体属立方CaF2型晶体结构如图所示。
①阿伏伽德罗常数的值为NA,CeO2相对分子质量为M,晶体密度为ρg·cm-3,其晶胞边长的计量表达式为a=_______nm。
②以晶胞参数为单位长度建立的中标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。A离子的坐标为(0,,),则B离子的坐标为_______。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅦB族 ②. (2)A
(3) ① N、O ②. 能
(4) ①. sp ②. C<O<N
(5) ①. ②. (,,)
【解析】
【小问1详解】
锰元素在周期表中的位置是第四周期第VIIB族,为25号元素,基态原子的外围电子排布式为3d54s2,排布图为;
【小问2详解】
A.F原子半径小,电子云密度大,F原子之间的排斥力大,则F—F键不稳定,则F—F键的键能小于Cl-Cl键的键能,与电负性无关,故A正确;
B.电负性:F>Cl,F—C键的极性大于Cl-C键的极性,使得F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致F3CCOOH的羧基中—OH极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释,故B错误;
C.元素的电负性越大,该元素与氢元素之间的极性越强,电负性F>Cl,F—H键的极性大于Cl-H键的极性,导致HF分子极性比HCl强,能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释,故C错误;
D.F元素电负性较大,HF中F原子与其它HF中H原子能形成分子间氢键,因此气态HF中存在(HF)2,气态HCl中不存在(HCl)2,能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释,故D错误;
故选:A;
【小问3详解】
N、O原子上存在孤电子对,可以作为配位原子;锰试剂含有两个不相邻的酚羟基,能形成分子内氢键,故答案为:N、O;能;
【小问4详解】
锰试剂分子中,苯环C原子采取sp2杂化方式,N=C采取sp2杂化方式,羟基O采取sp3杂化方式,所以不采取sp杂化方式,同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N原子2p 轨道为半充满稳定状态,第一电离能共用同周期相邻元素的,故第一电离能为:C<O<N,故答案为:sp;C<O<N;
【小问5详解】
该晶胞中含有Ce4+个数为8×+6×=4,含有O2-个数为8;
①阿伏伽德罗常数的值为NA,CeO2相对分子质量为M,晶体密度为ρg•cm-3,则ρ=g•cm−3,则晶胞边长的计量表达式为a=nm;
②A离子位于晶胞左侧面心,坐标为(0,,),则位于晶胞体内,由上面心、后面心、右侧面心、右侧上后顶点的Ce4+构成的正四面体中心的B离子的坐标为(,,)。
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