精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期5月期中化学试题

高二期中化学 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A. 可作为麻醉剂的新戊烷在常温下为气态 B. 汽油的主要成分之一辛烷与甲烷互为同系物 C. 用于制备导电高分子材料的聚乙炔能使溴水褪色 D. 常用于合成塑料和橡胶的苯乙烯中含有两种官能团 2. 下列物质中，一氯代物数目最多的是 A. 间二甲苯 B. 2，2，4-三甲基戊烷 C. 甲苯 D. 3. 下列化学用语表示正确的是 A．醛基的电子式为 B．异戊烷的球棍模型 C．苯的分子结构模型 D．反-2-戊烯的结构式 A. A B. B C. C D. D 4. 某脂肪烃衍生物A的红外光谱如图所示，该有机物的结构简式可能为 A. B. C. D. 5. 实验是高中化学的重要组成部分，下列说法正确的是 A. 用乙醇萃取碘水中的碘时需要使用a、f B. 重结晶法提纯苯甲酸时需要使用b、f C. 分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳时需要使用c、d、e、f D. 分离乙酸乙酯和饱和食盐水时需要使用c、d、f 6. 酸性条件下，环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图所示：下列说法不正确的是 A. 制备乙二醇总反应 B. H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧 C. X的结构简式为 D. 二甘醇的分子式是C4H10O3 7. 下列实验方案不能达到实验目的是 实验目的 实验方案 A 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加热，将反产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 B 检验卤代烃中卤原子的种类 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，取冷却后反应液滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液 C 验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 D 验证苯和液溴在FeBr3的催化下发生取代反应 将反应产生混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入AgNO3溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 8. 下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是 A. +NH3 +HCl B. +HCN C. CH3CH2OH+ HBr CH3CH2Br+ H2O D. CH3CH = CH2+ H2CH3CH2CH3 9. 邻二氮菲()与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法不正确的是 A. 邻二氮菲的一氯代物有4种 B. 邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能 C. 邻二氮菲分子中的碳原子和氮原子杂化方式相同 D. 用邻二氮菲测定浓度时，溶液酸性或碱性太强会影响测定结果 10. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一，其中涉及的一个转化关系为： 下列说法正确的是 A. 该反应的原子利用率为100% B. 化合物M含有一个手性碳原子 C. 化合物N的分子式为： D. 化合物P能使酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色 11. 2020年以来，新型冠状病毒肺炎席卷全世界，中国传统中药“连花清瘟胶囊”助力世界抗疫。连花清瘟胶囊配方中含传统中药金银花，绿原酸是金银花主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一，结构简式如下图所示，关于绿原酸的下列推测不合理的是 A. 可溶于水也可溶于乙醇 B. 1mol绿原酸最多可和1mol碳酸钠反应 C. 分子中有4个手性碳原子 D. 可通过缩聚反应形成高分子 12. 分子式C16H16O2的某芳香烃化合物A，能在酸性条件下水解生成B和C，B在一定条件下可以生成C，则A的结构式可能有 A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 13. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基：，产物苯胺还原性强，易被氧化；②−CH3为邻、对位取代定位基，而−COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是 A. 甲苯 X Y对氨基苯甲酸 B. 甲苯XY对氨基苯甲酸 C. 甲苯XY对氨基苯甲酸 D. 甲苯XY对氨基苯甲酸 14. 某有机物的结构简式如图所示，关于该有机物的说法不正确的是 A. 该有机物的化学式为C20H14O5 B. 该有机物可发生加成、取代、氧化、消去等反应 C. 该有机物分子中的三个苯环不可能共平面 D. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为5 mol 15. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示，W与X不在同一周期，X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，Z的周期数等于族序数，下列说法不正确的是 A. 化学式为：Y2Z2X6W2 B. X分别与Y、Z形成化合物为共价化合物 C. 简单离子的半径：X>Y>Z D. Y、Z的简单离子均可促进水的电离 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺，其原理如下： +3H2 +2H2O 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度 g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 I．制取硝基苯。 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 请回答下列问题： （1）实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称)，图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用___________ （2）下列说法中正确的是___________(填序号)。 A. 配制混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却 B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 D. 浓硫酸可以降低该反应活化能 （3）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________。 （4）提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是______。 II．制取苯胺 ①组装好实验装置(如下图，夹持仪器已略去)，并检查气密性。 ②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。 ③打开活塞K，通入H2一段时间。 ④利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃进行反应。 ⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 ⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃馏分，得到较纯苯胺。 回答下列问题： （5）若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是___________。 （6）步骤⑤中，加入生石灰的作用是___________。 （7）若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 17. “嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步，其制作材料中包含了Cu、Ti、 Cr、Ni、Mo、N、O等多种元素。请回答下列问题： （1）Mo位于Cr同一副族的相邻下一周期，则基态Mo原子的外围电子排布式为___________。 （2）Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生NO。键角： NO ___________NO (填“>”或“<”)，其原因是___________。 （3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。CuCl2可与某有机物形成具有较强荧光性能的配合物，其结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________ mol。 （4）五水合硫酸铜(化学式CuSO4·5H2O)俗称蓝矾或胆矾，结构如图所示，其中存在的化学键有______填选项字母)。 A．离子键 B．共价键 C． 金属键 D．配位键 E．氢键 （5）过渡金属与CO形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)X中，x=______。 18. 双酚A主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等高分子材料，其合成原理如图： 利用如下图1装置制备并提纯双酚A，实验步骤如下： ①将10.0g苯酚、17mL甲苯依次加入三口烧瓶中，烧瓶外用冷水冷却，在不断搅拌下加入7mL丙酮(过量)，控制温度在15℃左右。 ②当苯酚全部溶解，温度达到15℃时，保持匀速搅拌，并缓慢加入12mL 80%的硫酸，温度控制在18~20℃。 ③缓慢加热至30~40℃，反应1h，当液体变得相当黏稠时，将反应后的溶液转移至50mL水中，静置冷却，搅拌、结晶，减压抽滤(用图2装置)，用水洗涤滤渣至洗涤液呈中性后，再用滤纸进一步压干滤渣，然后进行烘干，得到双酚A粗产品。 已知所用试剂的部分性质如表所示： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯酚 94 43.0 181.7 溶于水、乙醇，易溶于乙醚、甲苯 丙酮 58 -95.4 56.0 与水、乙醇、乙醚、甲苯互溶 双酚A 228 155.6 250.0 微溶于水、溶于丙酮、甲苯 甲苯 92 -95.0 110.6 不溶于水，与乙醇、乙醚互溶 请回答下列问题： （1）仪器甲的名称为_______，仪器乙的作用为_______。 （2）步骤③中，反应温度控制在30~40℃，适合的加热方式为______，选择在此温度范围内反应的原因为_______。 （3）在该实验中，甲苯的作用为_______，加入过量丙酮的目的是_______。 （4）相比常压过滤，减压抽滤的优点为______，减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯，提纯甲苯可_____法。 （5）利用甲苯将粗产品重结晶后，过滤、洗涤、干燥，最终得到5.4g双酚A，则双酚A产率_______(保留两位有效数字)。 19. 有机物 M(只含 C、H、O 三种元素中两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物 M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物 M 的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）蒸馏装置如图所示，仪器 a 的名称是_______，图中虚线框内应选用_______(填“仪器 x”或“仪器 y”)。 图1 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物 M 中碳的质量分数为 54.5%，氢的质量分数为 9.1%。 ①M 的实验式为_______。 ②已知 M 的密度是同温同压下二氧化碳密度的 2 倍，则 M 的相对分子质量为_______，分子式为_______。 步骤三：确定 M 的结构简式。 （3）用核磁共振仪测出 M 的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为 1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得 M 的红外光谱如图3 所示。 M 中官能团的名称为_______，M 的结构简式为_______。 （4）写出所有含有羧基的 M 的同分异构体的结构简式：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期中化学 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A. 可作为麻醉剂的新戊烷在常温下为气态 B. 汽油的主要成分之一辛烷与甲烷互为同系物 C. 用于制备导电高分子材料的聚乙炔能使溴水褪色 D. 常用于合成塑料和橡胶的苯乙烯中含有两种官能团 【答案】D 【解析】 【详解】A．烷烃直链越多沸点越低，新戊烷在常温下为气态，故A正确； B．辛烷与甲烷都属于烷烃，结构相似，分子组成上相差7个CH2，两者互为同系物，故B正确； C．乙炔的碳碳三键中一条键断裂，发生加聚反应生成聚乙炔，聚乙烯还含有碳碳双键，因此能与溴发生加成反应使溴水褪色，故C正确； D．苯乙烯中只含有碳碳双键一种官能团，苯环不属于官能团，故D错误； 故选D。 2. 下列物质中，一氯代物数目最多的是 A. 间二甲苯 B. 2，2，4-三甲基戊烷 C. 甲苯 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．间二甲苯有4种氢原子，所以有4种一氯代物； B．2，2，4-三甲基戊烷有4种氢原子，所以有4种一氯代物； C．甲苯有4种氢原子，所以一氯代烃有4种； D．该有机物是轴对称结构，苯环上有4种氢，甲基和连接甲基的碳上共有2种氢原子，所以一氯代烃有6种； 答案为D。 3. 下列化学用语表示正确的是 A．醛基的电子式为 B．异戊烷的球棍模型 C．苯的分子结构模型 D．反-2-戊烯的结构式 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．醛基为中性原子团，C和O共用2对电子对，其电子式为，故A错误； B．异戊烷结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，其球棍模型为，故B错误； C．苯是平面型结构，是苯的分子结构模型，故C正确； D．在烯烃中，若相同基团在双键平面同侧者为顺式型异构体，在异侧者为反式型异构体，是顺-2-戊烯的结构式，故D错误； 故选C。 4. 某脂肪烃衍生物A的红外光谱如图所示，该有机物的结构简式可能为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．从O原子进行轴对称，存在对称的-CH3、对称-CH2-，含有官能团-O-醚键，符合红外光谱图，故A选； B．该有机物含有酮羰基，不是-O-醚键，不符合红外光谱图，故B不选； C．该有机物含有苯环，属于芳香烃的衍生物，不是脂肪烃，不符合红外光谱图，故C不选； D．该有机物含有苯环，不是脂肪烃，不符合红外光谱图，故D不选； 故选A。 5. 实验是高中化学的重要组成部分，下列说法正确的是 A. 用乙醇萃取碘水中的碘时需要使用a、f B. 重结晶法提纯苯甲酸时需要使用b、f C. 分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳时需要使用c、d、e、f D. 分离乙酸乙酯和饱和食盐水时需要使用c、d、f 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇与水互溶，不能发生萃取，用不到仪器a，故A错误； B．苯甲酸在水中的溶解度不大，可重结晶进行提纯，主要步骤有：加热溶解、趁热过滤、冷却结晶，需要使用b、f，故B正确； C．分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳是互溶的有机物，根据沸点不同，用蒸馏法分离，需要使用c、d、e，不需要烧杯f，故C错误； D．乙酸乙酯和饱和食盐水互不相溶，用分液法分离，需要使用a、f，故D错误； 答案选B。 6. 酸性条件下，环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图所示：下列说法不正确的是 A. 制备乙二醇总反应为 B. H+进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧 C. X的结构简式为 D. 二甘醇的分子式是C4H10O3 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，环氧乙烷与水反应生成乙二醇，反应过程中氢离子为催化剂，则制备乙二醇总反应为，A正确； B．氧的电负性强于碳，从而使得碳氧键的共用电子对偏向氧，故H+进攻环氧乙烷中的氧原子，B正确； C．由图可知，X的结构简式为，C错误； D．根据图示可知，二甘醇的分子式为C4H10O3，D正确； 故答案选C。 7. 下列实验方案不能达到实验目的是 实验目的 实验方案 A 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加热，将反产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 B 检验卤代烃中卤原子的种类 将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，取冷却后反应液滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液 C 验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色 D 验证苯和液溴在FeBr3的催化下发生取代反应 将反应产生的混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入AgNO3溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，发生消去反应，乙烯与溴发生加成反应，溴水褪色，则该实验可验证乙烯的生成，故A正确； B．溴乙烷与氢氧化钠溶液共热，水解后检验溴离子，应在酸性条件下，则取冷却后反应液滴加硝酸酸化后，再滴加硝酸银溶液可检验卤素原子种类，故B正确； C．电石与饱和食盐水反应生成乙炔中混有硫化氢等，乙炔和硫化氢均能被高锰酸钾氧化，则气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色，不能说明乙烯被氧化，故C错误； D．发生取代反应生成HBr，则反应产生的混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入溶液中，观察是否有淡黄色沉淀生成，可说明发生取代反应，故D正确； 故选C。 8. 下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是 A. +NH3 +HCl B. +HCN C. CH3CH2OH+ HBr CH3CH2Br+ H2O D. CH3CH = CH2+ H2CH3CH2CH3 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙酰氯中的C-Cl键断裂，氨气中的一个N-H键断裂，断裂的都是极性键，C和N形成极性键，H和Cl形成极性键，生成乙酰胺和HCl，可用反应物中键的极性解释，A不符合题意； B．乙醛和HCN发生加成反应，乙醛中的碳氧双键断裂成单键，HCN中极性键H-C键断裂，显正电性的H加到显负电性的O上形成羟基，可用反应物中键的极性解释，B不符合题意； C．乙醇与HBr发生取代反应，乙醇中的C-O极性键断裂，HBr中的H-Br极性键断裂，形成锌的C-Br极性键和H-O极性键，该反应可用反应物中键的极性解释，C不符合题意； D．丙烯与氢气发生加成反应，碳碳双键和氢气中的H-H键均为非极性键，该反应不能用反应物中键的极性解释，D符合题意； 故选D。 9. 邻二氮菲()与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法不正确的是 A. 邻二氮菲的一氯代物有4种 B. 邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能 C. 邻二氮菲分子中的碳原子和氮原子杂化方式相同 D. 用邻二氮菲测定浓度时，溶液酸性或碱性太强会影响测定结果 【答案】B 【解析】 【详解】A．邻二氮菲具有对称性，其一氯代物有4种，如图 ，故A正确； B．邻二氮菲属于分子晶体，熔点主要取决于分子间作用力的大小，与化学键的键能无关，故B错误； C．邻二氮菲分子中的碳原子均形成3个键，没有孤电子对，采取sp2杂化；每个氮原子形成2个键，孤电子对数目为1，采取sp2杂化，则碳原子和氮原子杂化方式相同，故C正确， D．溶液酸性太强时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力；溶液碱性太强时，会生成Fe(OH)2，故溶液酸性或碱性太强都会影响测定结果，故D正确； 故选：B。 10. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一，其中涉及的一个转化关系为： 下列说法正确的是 A. 该反应的原子利用率为100% B. 化合物M含有一个手性碳原子 C. 化合物N的分子式为： D. 化合物P能使酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应物中含有原子，生成物中没有原子，所以原子利用率不是100%，A错误； B．化合物M没有手性碳原子，B错误； C．根据化合物N的结构简式，其分子式为：，C正确； D．化合物P中含有碳碳三键，既能使酸性溶液褪色，也能使溴水褪色，D错误； 故选C。 11. 2020年以来，新型冠状病毒肺炎席卷全世界，中国传统中药“连花清瘟胶囊”助力世界抗疫。连花清瘟胶囊配方中含传统中药金银花，绿原酸是金银花主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一，结构简式如下图所示，关于绿原酸的下列推测不合理的是 A. 可溶于水也可溶于乙醇 B. 1mol绿原酸最多可和1mol碳酸钠反应 C. 分子中有4个手性碳原子 D. 可通过缩聚反应形成高分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．该分子含有多个羟基，可以和水分子、乙醇分子形成分子间氢键，可溶与水也可溶于乙醇，A正确； B．酚羟基、羧基都可以和Na2CO3反应，所以1mol绿原酸最多消耗3mol Na2CO3，B错误； C．连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳，所以该物质含有如图所示4个手性碳原子，C正确； D．该物质同时含有羧基和羟基，可以发生缩聚反应形成高分子，D正确； 故选B。 12. 分子式C16H16O2的某芳香烃化合物A，能在酸性条件下水解生成B和C，B在一定条件下可以生成C，则A的结构式可能有 A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 【答案】C 【解析】 【详解】分子式为C16H16O2的某芳香族化合物A，能在酸性条件下水解生成B和C，说明A为酯，B在一定条件下可氧化生成C，说明B为醇，C为酸，二者有相同的碳原子数，为8个碳原子，且醇的取代基可能为-CH2CH2OH或-CH2OH和-CH3，含有两个取代基时在苯环上有邻间对三种位置关系，所以总共有4种结构，那么对应的酯A也会有四种结构； 故选C。 13. 对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基：，产物苯胺还原性强，易被氧化；②−CH3为邻、对位取代定位基，而−COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是 A. 甲苯 X Y对氨基苯甲酸 B. 甲苯XY对氨基苯甲酸 C. 甲苯XY对氨基苯甲酸 D. 甲苯XY对氨基苯甲酸 【答案】A 【解析】 【详解】由①苯环上的硝基可被还原为氨基，产物苯胺还原性强，易被氧化，②-CH3为邻、对位取代定位基，而-COOH为间位取代定位基，可知甲苯先发生取代反应，在对位引入硝基，生成对硝基甲苯，然后与高锰酸钾发生氧化反应生成对硝基苯甲酸，最后将硝基还原为氨基，则甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤为甲苯 X(对硝基甲苯) Y(对硝基苯甲酸)对氨基苯甲酸甲苯，故选：A。 14. 某有机物的结构简式如图所示，关于该有机物的说法不正确的是 A. 该有机物的化学式为C20H14O5 B. 该有机物可发生加成、取代、氧化、消去等反应 C. 该有机物分子中的三个苯环不可能共平面 D. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为5 mol 【答案】B 【解析】 【详解】A. 图中可知该有机物的化学式为C20H14O5，A项正确； B. 从结构上看，该有机物存在酚羟基和苯环可以发生加成、取代、氧化反应，但是物质结构中没有相邻两个碳原子通式含有H的结构，故无法发生消去反应，B项错误； C. 连接3个苯环的C原子是sp3杂化，即呈三角锥结构，故三个苯环不可能在同一平面，C项正确； D. 该有机物的结构中含有2个酚羟基，水解后生成1个酚羟基，2个羧基，故1mol该有机物与足量NaOH 溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为5 mol，D项正确； 答案选B。 15. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素组成的一种分子簇的球棍模型如图所示，W与X不在同一周期，X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，Z的周期数等于族序数，下列说法不正确的是 A. 化学式为：Y2Z2X6W2 B. X分别与Y、Z形成的化合物为共价化合物 C. 简单离子的半径：X>Y>Z D. Y、Z的简单离子均可促进水的电离 【答案】B 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素；Z的周期数等于族序数，其原子序数大于氧，只能处于第三周期，故Z为Al；W、X(氧)位于不同周期，且W的原子半径小于氧的半径，可推知W为H元素；根据图示可知，四种元素组成的分子簇化学式为H2Al2O6Y2，结合化合价代数和为0可知，Y的化合价为+2，其原子半径大于Al，则Y为Mg元素，据此分析解答。 【详解】A．由图可知，该分子的化学式为Y2Z2X6W2，故A正确； B．O分别与Mg、Al形成的化合物为MgO、Al2O3，均为离子化合物，故B正确； C． O2-、Mg2+、Al3+的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：O2->Mg2+>Al3+，故C正确； D．Mg2+、Al3+均为可水解的弱离子，均可促进水的电离，故D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺，其原理如下： +3H2 +2H2O 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度 g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 1844 102 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 I．制取硝基苯。 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 请回答下列问题： （1）实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称)，图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管作用___________ （2）下列说法中正确的是___________(填序号)。 A. 配制混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却 B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 D. 浓硫酸可以降低该反应活化能 （3）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________。 （4）提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是______。 II．制取苯胺 ①组装好实验装置(如下图，夹持仪器已略去)，并检查气密性。 ②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。 ③打开活塞K，通入H2一段时间。 ④利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃进行反应。 ⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 ⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃馏分，得到较纯苯胺。 回答下列问题： （5）若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是___________。 （6）步骤⑤中，加入生石灰的作用是___________。 （7）若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管) ②. 平衡压强，使液体顺利的流下来 （2）BD （3）+HNO3+H2O （4）除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等 （5）生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸 （6）吸收反应生成的水 （7）60.2% 【解析】 【分析】实验I中实验室采用苯在一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物中，加热制取硝基苯，反应原理是+HNO3+H2O，实验装置是在三颈烧瓶中反应，将苯放入恒压漏斗中，恒压漏斗的作用是平衡气压，方便液体滴下，实验中温度计需要插入液体中，测定液体温度。实验II的反应原理是 +3H2 +2H2O ，一定要注意反应原理中的温度控制。根据题给装置，先制备氢气，得到的氢气导入三颈烧瓶，得到的产品经冷凝管导出收集。 【小问1详解】 实验装置中长玻璃管的作用是平衡气压，使蒸发出的苯等反应物冷凝回流，反应更充分，可利用球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管)代替；图中图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用是平衡压强，使液体顺利的流下来；故答案是球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管)；平衡压强，使液体顺利的流下来； 【小问2详解】 A．配制混酸时，应将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中，并不断搅拌、冷却，这样可减少浓硝酸的挥发和分解，A项错误； B．有机反应中，温度不一样，反应机理不一样，所以温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生，B项正确； C．乙醇与水任意比溶，不能作为有机溶剂和水的萃取剂，所以制得的粗硝基苯不可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤，C项错误； D．浓硫酸在反应中做吸水剂和催化剂，故可以降低该反应活化能，D项正确； 故答案选BD。 【小问3详解】 三颈烧瓶中发生反应的化学方程式+HNO3+H2O。 【小问4详解】 三颈烧瓶中发生反应后，混合物中含有硝基苯、苯、硝酸和硫酸水溶液，还有副反应产生的硫氮的化合物，所以提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是中和混合酸、二氧化硫、二氧化氮等，提纯产品，故答案是除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等。 【小问5详解】 根据题给信息知，产品苯胺还原性强，易被氧气氧化。步骤③打开活塞K，通入H2一段时间，可赶走装置中的空气，再加热，可防止生成的苯胺被氧气氧化，另氢气是可燃性气体，与空气混合在加热条件会爆炸。所以若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸。 【小问6详解】 步骤⑤中，加入生石灰的作用是吸收反应生成的水，使苯胺更好蒸馏析出。故答案是吸收反应生成的水。 【小问7详解】 根据反应原理+3H2 +2H2O 可计算，若实验中硝基苯用量为10 mL，即质量为10 mL×1.23 g/mL=12.3g，当氢气充足时，理论上应转化生成苯胺的质量是9.3g，故苯胺的产率是=60.2%。 17. “嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步，其制作材料中包含了Cu、Ti、 Cr、Ni、Mo、N、O等多种元素。请回答下列问题： （1）Mo位于Cr同一副族的相邻下一周期，则基态Mo原子的外围电子排布式为___________。 （2）Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生NO。键角： NO ___________NO (填“>”或“<”)，其原因是___________。 （3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。CuCl2可与某有机物形成具有较强荧光性能的配合物，其结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________ mol。 （4）五水合硫酸铜(化学式CuSO4·5H2O)俗称蓝矾或胆矾，结构如图所示，其中存在的化学键有______填选项字母)。 A．离子键 B．共价键 C． 金属键 D．配位键 E．氢键 （5）过渡金属与CO形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)X中，x=______。 【答案】（1）4d55s1 （2） ①. > ②. NO离子空间构型是直线型，键角180°，NO离子空间构型为V形，键角小于180° （3）3 （4）ABD （5）4 【解析】 【小问1详解】 Cr元素是24号元素，位于元素周期表第四周期VIB族，其电子排布式为[Ar]3d54s1，Mo与Cr同族，多一周期，所以Mo的外围电子排布为4d55s1，故答案为：4d55s1； 【小问2详解】 根据价层电子对互斥理论，离子σ键数目为2，孤电子对数为=0，所以价层电子对数为2，孤电子对数为0，离子空间构型为直线形；离子σ键数目为2，孤电子对数为=1，所以价层电子对数为3，孤电子对数为1，离子空间构型为V形，离子空间构型是直线型，键角180°，离子空间构型为V形，键角小于180°，故答案为：＞；离子空间构型是直线型，键角180°，离子空间构型为V形，键角小于180°； 【小问3详解】 根据图1所示，Cu原子周围除了自身连的两个Cl原子，其余三条连接N、O原子的化学键都应是形成配位化合物时建立的配位键，所以数据关系是1个Cu原子3条配位键，故答案为：3； 【小问4详解】 根据图2信息，Cu2+与H2O之间形成配位键，水合铜离子又与硫酸根离子以离子键结合，硫酸根离子内部S原子与O原子之间是共价键连接，故答案为：ABD； 【小问5详解】 Ni为28号元素，原子核外电子排布为[Ar]3d84s2，其同周期稀有气体元素Kr原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p6，所以Ni原子比Kr原子少8个电子，按照题意，每个CO分子能提供2个电子，那么形成的Ni(CO)x中x=4，故答案为：4。 18. 双酚A主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等高分子材料，其合成原理如图： 利用如下图1装置制备并提纯双酚A，实验步骤如下： ①将10.0g苯酚、17mL甲苯依次加入三口烧瓶中，烧瓶外用冷水冷却，在不断搅拌下加入7mL丙酮(过量)，控制温度在15℃左右。 ②当苯酚全部溶解，温度达到15℃时，保持匀速搅拌，并缓慢加入12mL 80%的硫酸，温度控制在18~20℃。 ③缓慢加热至30~40℃，反应1h，当液体变得相当黏稠时，将反应后的溶液转移至50mL水中，静置冷却，搅拌、结晶，减压抽滤(用图2装置)，用水洗涤滤渣至洗涤液呈中性后，再用滤纸进一步压干滤渣，然后进行烘干，得到双酚A粗产品。 已知所用试剂的部分性质如表所示： 物质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯酚 94 43.0 181.7 溶于水、乙醇，易溶于乙醚、甲苯 丙酮 58 -95.4 56.0 与水、乙醇、乙醚、甲苯互溶 双酚A 228 155.6 250.0 微溶于水、溶于丙酮、甲苯 甲苯 92 -95.0 110.6 不溶于水，与乙醇、乙醚互溶 请回答下列问题： （1）仪器甲的名称为_______，仪器乙的作用为_______。 （2）步骤③中，反应温度控制在30~40℃，适合的加热方式为______，选择在此温度范围内反应的原因为_______。 （3）在该实验中，甲苯的作用为_______，加入过量丙酮的目的是_______。 （4）相比常压过滤，减压抽滤的优点为______，减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯，提纯甲苯可_____法。 （5）利用甲苯将粗产品重结晶后，过滤、洗涤、干燥，最终得到5.4g双酚A，则双酚A的产率_______(保留两位有效数字)。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流，提高原料的利用率 （2） ①. 水浴加热 ②. 温度过低，反应速率慢，温度过高，丙酮易挥发 （3） ①. 作溶剂 ②. 使苯酚充分反应，提高其转化率 （4） ①. 过滤速度快，得到的产品更干燥 ②. 蒸馏 （5）45% 【解析】 【小问1详解】 仪器甲的名称为恒压滴液漏斗，丙酮沸点较低，加热反应过程中会造成大量挥发，仪器乙的作用为冷凝回流，提高原料的利用率； 【小问2详解】 反应温度控制在30~40℃，适合的加热方式为水浴加热，温度较低时反应速率较慢，已知丙酮的沸点为56.0℃，若温度过高，造成丙酮挥发原料损耗，则选择在此温度范围内反应的原因为温度过低，反应速率慢，温度过高，丙酮易挥发； 【小问3详解】 根据双酚A微溶于水、溶于丙酮、甲苯，由相似相溶，甲苯的作用为作溶剂，根据合成原理，增大一种反应物的浓度能提高另一反应物的转化率，加入过量丙酮的目的是使苯酚充分反应，提高其转化率； 【小问4详解】 相比常压过滤，减压抽滤的优点为过滤速度快，得到的产品更干燥，减压抽滤后得到的滤液中含有甲苯，根据有机物沸点差异，提纯甲苯可蒸馏法； 【小问5详解】 10.0g苯酚的物质的量为，根据合成原理可得生成n(双酚A)=，理论上得到双酚A的质量为mol×228g/mol≈12.12g，该得到5.4g双酚A，则双酚A的产率。 19. 有机物 M(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物 M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物 M 的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）蒸馏装置如图所示，仪器 a 的名称是_______，图中虚线框内应选用_______(填“仪器 x”或“仪器 y”)。 图1 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物 M 中碳的质量分数为 54.5%，氢的质量分数为 9.1%。 ①M 的实验式为_______。 ②已知 M 的密度是同温同压下二氧化碳密度的 2 倍，则 M 的相对分子质量为_______，分子式为_______。 步骤三：确定 M 的结构简式。 （3）用核磁共振仪测出 M 的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为 1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得 M 的红外光谱如图3 所示。 M 中官能团的名称为_______，M 的结构简式为_______。 （4）写出所有含有羧基的 M 的同分异构体的结构简式：_______。 【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y （2） ①. ②. 88 ③. （3） ①. 羟基、羰基 ②. （4）CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH 【解析】 【分析】本题是一道测定某有机物的结构式的实验题，首先对样品进行纯化，随后根据M中碳元素和氢元素的质量分数计算其实验式，再根据核磁共振氢谱以及红外光谱，分析其结构中含有的官能团，进而确定其结构式，以此解题。 【小问1详解】 仪器a的名称为蒸馏烧瓶；蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管)。 【小问2详解】 ①计算该有机物中氧元素的质量分数：，分子内各元素原子的个数比：，即实验式为：； ②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为，设分子式为，则，n=2，则分子式为。 【小问3详解】 ①根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基。 【小问4详解】 M为，含有羧基的 M 的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$