内容正文:
塘沽一中2023—2024学年度第二学期
高二年级期中考试化学学科试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
第I卷(共42分)
一、选择题(每题均有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 我国提出2060年实现碳中和的目标,“碳中和”中的碳是指含碳的有机物
B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体,其与C60互为同位素
C. 人体细胞和细胞器的双分子膜是由大量两性分子组装而成的
D. 制作宇航服常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯的单体属于烯烃
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 键电子云轮廓图:
C. 的空间结构示意图为
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
3. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
4. 定性、定量区分下列有机化合物,用到的化学仪器不正确的是
A. 质谱仪:2-戊烯和新戊烷
B. 红外光谱仪:乙醇和二甲醚
C. 核磁共振仪:正丁烷和异丁烷
D. 现代元素分析仪:和
5. 许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是
A. 难溶物却能溶于氨水,是因为与的结合能力更强而形成配离子所致
B. 中的提供接受孤电子对的空轨道,配体是氨分子和氯原子
C. 都是配合物
D. 中含配位键
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 丙烯的结构简式为C3H6
B. 2-甲基-1-丁醇的键线式:
C. 碳化钙中的电子式:
D. 顺-2-丁烯的球棍模型:
7. 下列四个装置(及相应条件)符合实验要求的是
A. 实验室用A装置制备乙烯时,用向上排空集气法收集乙烯
B. 可用B装置分离溴苯和苯的混合物
C. 可用C装置检验溴丙烷的消去产物
D. 实验室制取乙炔时,饱和食盐水的作用是减缓反应速率
8. 萜二醇是一种医药上的咳嗽祛痰剂,可由柠檬烯在酸性条件下与水加成得到,其原理如图。
下列说法中,正确的是
A. 萜二醇与Na反应产生1molH2 B. 两种有机物均存在立体异构现象
C. 萜二醇能被氧化为萜二醛 D. 柠檬烯的一种同分异构体可能为芳香烃
9. 已知可被强氧化剂直接氧化成。经过三步反应制得,则最合理的三步反应的类型依次是
A. 水解反应、加成反应、氧化反应 B. 加成反应、氧化反应、水解反应
C. 水解反应、氧化反应、加成反应 D. 加成反应、水解反应、氧化反应
10. 设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L甲醇中含有的分子数为0.5NA
B. 0.1mol氢氧根(OH-)和羟基(-OH)含有的电子数均为NA
C. 3.0g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物中含有的原子总数为0.4NA
D. 1mol苯乙烯中含有碳碳双键数为4NA
11. 下列有机物命名及其一氯代物的同分异构体数目均正确的是
A. 3-丁炔;3 B. 1,3二甲基苯;3
C. 2-甲基-2-乙基丙烷;4 D. 2,3-二甲基-4-乙基己烷;7
12. 下列说法中不正确的是
A. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
B. 热稳定性:H2O>H2S说明水分子间存在氢键作用
C. CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采取sp3杂化
D. 由于甲基(-CH3)是推电子基团,甲酸pKa小于乙酸的pKa。
13. 下列事实不能用有机物分子内基团间的相互影响解释的是
A. 2-甲基-1-丙醇能发生消去反应,2,2-二甲基-1-丙醇不能发生消去反应
B. 苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低
C. 苯不能与溴水发生取代反应,而苯酚能与溴水发生取代反应
D. 苯酚中的羟基能与碱反应,甲醇中的羟基不能与碱反应
14. 关于有机物检测,下列说法不正确的是
A. 1-溴丁烷中的溴元素检验所需的试剂:NaOH溶液、稀硝酸和硝酸银溶液
B. 通过核磁共振氢谱检测CH3OCOOCH3,谱图上呈现两组峰
C. 用饱和溴水可鉴别1-己烯、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
D. 用新制氢氧化铜(可加热)可鉴别乙醛、乙醇、苯
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空题
15. 请回答以下问题:
(1)基态碳原子的价电子排布不能表示为,原因是违背_______。
(2)下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。
A. 分子中均含有键和键 B. 分子中所有原子均处于同一平面上
C. 分子中的碳碳键键长:乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2
(3)分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。
(4)通常情况下,和乙烯的沸点(-103.7℃)比,氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃),其原因是_______。
(5)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体;该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”)
(6)如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。
16. 按下列要求填空:
(1)写出发生水解反应的化学方程式_______。
(2)写出苯甲醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式_______。
(3)卤代烃C5H11Cl能发生水解反应,不能发生消去反应,该物质结构简式为_______。
(4)二烯烃与烯烃作用生成六元环状化合物的反应常用于有机合成,其反应方程式可表示为:。如果要用这一反应方式合成,则所用原料的结构简式是_______与_______。
I.某工程塑料的单体A的结构简式如下:
(5)写出有机物A的化学式_______;1molA与足量浓溴水反应,最多消耗Br2的物质的量是_______mol。
(6)下面对有机物A的性质说法不正确的是_______。
A. 能与溴的CCl4溶液发生反应
B. 能与O2在Cu催化作用下发生氧化反应
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 在强酸及强碱性条件下均能发生消去反应
II.化合物是合成“克矽平”(一种治疗肺病的药物)的原料之一,其合成路线如下:(说明:克矽平中氮氧键是一种特殊的共价键:反应均在一定条件下进行。)
(7)克矽平的分子式为:_______;反应②的反应条件为:_______。
(8)上述转化关系中没有涉及的反应类型是(填代号)_______ 。
①加成反应 ②消去反应 ③还原反应 ④氧化反应 ⑤加聚反应 ⑥取代反应
(9)已知反应①原子利用率100%,则该反应的化学方程式为_______。
17. 某物质G可做香料,其结构简式为,以苯为原料工业合成路线如下:
已知:不对称烯烃与HBr加成反应时有两种情况:
①R-CH=CH2+HBr(R为羟基)
②
回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型是_______;G的官能团名称是_______。
(2)C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,其结构简式为_______;
(3)步骤④的化学方程式是_______;
(4)G有多种同分异构体,写出符合以下条件的结构简式_______(只写顺式结构)。
①具有顺反结构 ②能与NaOH溶液反应 ③分子中苯环上的一溴代物有两种
(5)已知。
以丙烯为原料(无机试剂任选)制备的合成路线如下图:
写出物质B、C的结构简式:_______、_______;
反应III的反应条件_______。
三、实验题
18. 实验室由安息香(M=212g/mol)制备二苯乙二酮(M=210g/mol)的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水、溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45~60min
③加入50mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶1.6g
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是_______;冷却水应_______(填“a”或“b”)口流出。
(2)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目是_______。
(3)在本实验中,FeCl3为氧化剂且过量,其还原产物为_______;某同学尝试改进本实验:
采用催化量FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮,该方法的优点是_______。
(4)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是_______。
(5)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。
a.冷水 b.热水 c.乙酸 d.乙醇
若要得到更高纯度的产品,可用_______的方法进一步提纯。
(6)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
a.85% b.80% c.75% d.70%
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塘沽一中2023—2024学年度第二学期
高二年级期中考试化学学科试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
第I卷(共42分)
一、选择题(每题均有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 我国提出2060年实现碳中和的目标,“碳中和”中的碳是指含碳的有机物
B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体,其与C60互为同位素
C. 人体细胞和细胞器的双分子膜是由大量两性分子组装而成的
D. 制作宇航服常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯的单体属于烯烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.“碳中和”中的碳是指二氧化碳,故A错误;
B.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,同一元素的不同单质互为同素异形体,故B错误;
C.双分子膜具有选择透过性,细胞和细胞器双分子膜具有自组装特性,故C正确;
D.四氟乙烯()属于卤代烃,属于烃的衍生物,故D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 键电子云轮廓图:
C. 的空间结构示意图为
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中S原子价电子对数为4, 孤电子对数为,VSEPR模型是四面体形,故A错误;
B.为键电子云轮廓图,故B错误;
C.中S原子价电子对数为3,有1个孤电子对,空间结构V形,故C错误;
D.氨气分子中氮原子采用sp3杂化,有1个孤电子对,杂化轨道表示式:,故D正确;
选D。
3. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.SiH4和CH4都为分子晶体,范德华力越大沸点越高与化学键无关,A项符合题意;
B.HF和HCl都为分子晶体,其热稳定性与共价键键能有关,B项不符合题意;
C.金刚石和单晶硅都为共价晶体,共价晶体共价键越稳定硬度越大,C项不符合题意;
D.NaCl和KCl都为离子晶体,离子键键能越大熔点越高,D项不符合题意;
故选A。
4. 定性、定量区分下列有机化合物,用到的化学仪器不正确的是
A. 质谱仪:2-戊烯和新戊烷
B. 红外光谱仪:乙醇和二甲醚
C. 核磁共振仪:正丁烷和异丁烷
D. 现代元素分析仪:和
【答案】D
【解析】
【详解】A.2-戊烯和新戊烷的相对分子质量不同,可以用质谱仪区分,故A不选;
B.二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH,官能团不同,红外光谱信号不同,可以区分,故B不选;
C.正丁烷和异丁烷等效氢种类不同,可以用核磁共振氢谱仪区分,故C不选;
D.和属于同分异构体,含有的元素种类和质量均相同,不能用元素分析仪区分,故D选;
答案选D。
5. 许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是
A. 难溶物却能溶于氨水,是因为与的结合能力更强而形成配离子所致
B. 中的提供接受孤电子对的空轨道,配体是氨分子和氯原子
C. 都是配合物
D. 中含配位键
【答案】A
【解析】
【详解】A.与的结合能力更强从而形成配离子,导致难溶物能溶于氨水,A正确;
B.中的提供接受孤电子对的空轨道,配体是氨分子和氯离子,B错误;
C.KAl(SO4)2⋅12H2O没有配合物的特征结构“内界”,不是配合物,C错误;
D.中含配位键,D错误;
答案选A
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 丙烯的结构简式为C3H6
B. 2-甲基-1-丁醇的键线式:
C. 碳化钙中的电子式:
D. 顺-2-丁烯的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯的分子式为C3H6,结构简式为:CH2=CHCH3,故A错误;
B.的主链含有4个C原子,2号位上有个羟基,正确命名为2-丁醇,故B错误;
C.中碳碳之间形成三个共用电子对,电子式为,故C正确;
D.顺-2-丁烯中2个-CH3位于碳碳双键的同一侧,并且C原子半径大于H,其球棍模型为,故D错误;
答案选C。
7. 下列四个装置(及相应条件)符合实验要求的是
A. 实验室用A装置制备乙烯时,用向上排空集气法收集乙烯
B. 可用B装置分离溴苯和苯的混合物
C. 可用C装置检验溴丙烷的消去产物
D. 实验室制取乙炔时,饱和食盐水的作用是减缓反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯的相对分子质量为28,与空气的平均相对分子质量29接近,所以不能用排空集气法收集乙烯气体,A错误;
B.用蒸馏方法分离溴苯和苯的混合物时,温度计应放在支管口附近测定镏出物的沸点,不能插入混合液中,B错误;
C.会发出的乙醇也能导致酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.实验室制取乙炔时,为获得平稳的乙炔气流,应向电石中滴加饱和食盐水减缓反应速率,D正确;
答案选D。
8. 萜二醇是一种医药上的咳嗽祛痰剂,可由柠檬烯在酸性条件下与水加成得到,其原理如图。
下列说法中,正确的是
A. 萜二醇与Na反应产生1molH2 B. 两种有机物均存在立体异构现象
C. 萜二醇能被氧化为萜二醛 D. 柠檬烯的一种同分异构体可能为芳香烃
【答案】B
【解析】
【详解】A.没有说明萜二醇物质的量,不能计算与Na反应产生H2物质的量,A项错误;
B.两种有机物均存在手性碳原子,如图、,均存在立体异构,B选项正确;
C.萜二醇分子中与-OH相连的C原子上没有H原子,不能被氧化为醛,故C错误;
D.由结构简式可知柠檬烯的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,则柠檬烯的同分异构体不可能芳香烃,故D错误;
故选B。
9. 已知可被强氧化剂直接氧化成。经过三步反应制得,则最合理的三步反应的类型依次是
A. 水解反应、加成反应、氧化反应 B. 加成反应、氧化反应、水解反应
C. 水解反应、氧化反应、加成反应 D. 加成反应、水解反应、氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】先水解,发生卤代烃的水解,生成,若先氧化,碳碳双键也被氧化,则先和氯气发生加成反应生成,被强氧化剂氧化可得到,则最合理的反应类型依次是水解反应、加成反应、氧化反应,答案选A。
10. 设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L甲醇中含有的分子数为0.5NA
B. 0.1mol氢氧根(OH-)和羟基(-OH)含有的电子数均为NA
C. 3.0g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物中含有的原子总数为0.4NA
D. 1mol苯乙烯中含有碳碳双键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,甲醇为液态,11.2L甲醇的物质的量不是0.5mol,故A错误;
B.1个氢氧根(OH-)含有10个电子,1个羟基(-OH)含9个电子,故0.1mol氢氧根(OH-)含有的电子数为NA,0.1mol羟基(-OH)含有的电子数为0.9NA,故B错误;
C.甲醛(HCHO)和乙酸的最简式均为CH2O,3.0g甲醛(HCHO)和乙酸的混合物中含有的原子总数的0.4NA,故C正确;
D.苯环中不含碳碳双键,故1mol苯乙烯中含有碳碳双键数为NA,故D错误;
故选C。
11. 下列有机物命名及其一氯代物的同分异构体数目均正确的是
A. 3-丁炔;3 B. 1,3二甲基苯;3
C. 2-甲基-2-乙基丙烷;4 D. 2,3-二甲基-4-乙基己烷;7
【答案】D
【解析】
【详解】A. 3-丁炔选取的主链不是最长,正确命名为:1-丁炔,有3种氢原子,一氯代物3种,A项错误;
B.1,3-二甲基苯构简式为:,有4种氢原子,一氯代物4种,B项错误;
C.2-甲基-2-乙基丙烷的主链不是最长,正确命名为:2,2-二甲基丁烷,有3种氢原子,一氯代物3种,C项错误;
D.2,3-二甲基-4-乙基己烷的命名正确,有7种氢原子,一氯代物7种,D项错误;
答案:D。
12. 下列说法中不正确是
A. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
B. 热稳定性:H2O>H2S说明水分子间存在氢键作用
C. CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采取sp3杂化
D. 由于甲基(-CH3)是推电子基团,甲酸的pKa小于乙酸的pKa。
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫是非极性分子,水是极性分子,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,根据相似相溶原理可知,分子极性:H2O>C2H5OH>CS2,A正确;
B.从化学键角度看,H2O和H2S共价化合物,由于氧原子半径小于硫原子半径,则氧氢键长小于硫氢键长,氧氢键能大于硫氢键能,热稳定性H2O>H2S,B错误;
C.CCl2F2无同分异构体说明甲烷的空间构型为正四面体形,分子中碳原子和CCl2F2分子中的碳原子的杂化方式相同,都是sp3杂化, ,C错误/不符合题意;
D.乙酸的羧基与甲基相连,由于甲基推电子,乙酸的羧基更不容易电离出氢离子,所以乙酸酸性小于甲酸,则甲酸的pKa小于乙酸的pKa,D正确;
故选B。
13. 下列事实不能用有机物分子内基团间的相互影响解释的是
A. 2-甲基-1-丙醇能发生消去反应,2,2-二甲基-1-丙醇不能发生消去反应
B. 苯、甲苯发生硝化反应生成一硝基取代产物时,甲苯的反应温度更低
C. 苯不能与溴水发生取代反应,而苯酚能与溴水发生取代反应
D. 苯酚中的羟基能与碱反应,甲醇中的羟基不能与碱反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于在2-甲基-1-丙醇分子中羟基连接的C原子的邻位C原子上有H原子,因此在浓硫酸存在条件下加热,能发生消去反应,但在2,2-二甲基-1-丙醇分子中羟基连接的C原子的邻位C原子上没有H原子,因此不能发生消去反应,但不能用有机物分子内基团间的相互影响解释,A符合题意;
B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生硝基苯;甲苯分子中甲基使苯环上甲基连接的C原子的邻位、对位的H原子变得活泼,因此甲苯比苯更容易发生硝化反应,故甲苯的反应温度更低,可以用有机物分子内基团间的相互影响解释,B不符合题意;
C.苯与溴水会发生萃取作用而使溴水褪色,但不是发生取代反应;而苯酚分子中含有羟基,羟基使苯环的邻对位变得活泼,苯酚能够与浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚白色沉淀,可以用有机物分子内基团间的相互影响解释,C不符合题意;
D.苯酚分子中含有与苯环直接连接的羟基,具有酸性,苯酚的羟基能与碱发生反应,因此具有一定酸性;而甲醇中的羟基直接连接甲基,物质分子不具有酸性,因此不能与碱反应,可以有机物分子内基团间的相互影响解释,D不符合题意;
故合理选项是A。
14. 关于有机物检测,下列说法不正确的是
A. 1-溴丁烷中的溴元素检验所需的试剂:NaOH溶液、稀硝酸和硝酸银溶液
B. 通过核磁共振氢谱检测CH3OCOOCH3,谱图上呈现两组峰
C. 用饱和溴水可鉴别1-己烯、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
D. 用新制氢氧化铜(可加热)可鉴别乙醛、乙醇、苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.1-溴丁烷中溴元素的检验中,先将溴原子转化为自由移动的溴离子,然后用硝酸银检验,1-溴丁烷和NaOH溶液共热,将溴原子转化为溴离子,然后向溶液中加入稀硝酸,中和未反应的氢氧化钠,最后再用硝酸银溶液检验溴离子,如果生成淡黄色沉淀,说明1-溴丁烷中含有溴原子,故A正确;
B.该有机物中只有一种氢原子,所以通过核磁共振氢谱检测CH3OCOOCH3谱图上呈现1组峰,故B错误;
C.1-己烯能使溴水反应而褪色,且溶液分层;2-氯丙烷能萃取溴水中的溴而使溴水褪色且溶液分层,有色层在下层;丙醛和溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,且溶液不分层;苯酚和浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,现象不同,可以鉴别,故C正确;
D.乙醛与新制的氢氧化铜反应,乙醇与新制氢氧化铜混合不分层,苯与用新制氢氧化铜会分层,现象不同可鉴别,故D正确;
答案选B。
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空题
15. 请回答以下问题:
(1)基态碳原子的价电子排布不能表示为,原因是违背_______。
(2)下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。
A. 分子中均含有键和键 B. 分子中的所有原子均处于同一平面上
C. 分子中的碳碳键键长:乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2
(3)分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。
(4)通常情况下,和乙烯的沸点(-103.7℃)比,氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃),其原因是_______。
(5)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体;该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”)
(6)如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。
【答案】(1)洪特规则 (2)D
(3)小于 (4)乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似,但后者的相对分子质量更大,范德华力更大
(5) ①. 共价 ②. 高
(6)
【解析】
【小问1详解】
基态碳原子的价电子排布表示为,不能表示为,原因是违背洪特规则;
【小问2详解】
A.乙烷分子中只含有键,故A错误;
B.乙烷分子中C的杂化为sp3,不可能所有原子均处于同一平面上,故B错误;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烷分子中含有碳碳单键,分子中的碳碳键键长:乙烯<乙烷,故C错误;
D.乙烯中含有碳碳双键,乙烯为平面结构,碳原子的杂化轨道类型为sp2,故D正确;
选D。
【小问3详解】
氯原子的电负性强于氢原子的,对电子的吸引能力更强,所以甲醛分子中的H-C-H键角更大;
【小问4详解】
通常情况下,和乙烯的沸点(-103.7℃)比,氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃),其原因是乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似,但后者的相对分子质量更大,范德华力更大。
【小问5详解】
根据图示,该CO2晶体属于原子晶体;SiO2晶体的共价晶体,硅原子半径大于C原子,所以该CO2晶体的熔点比SiO2晶体高;
【小问6详解】
根据碳化硅的晶胞结构。晶胞中C原子数为4,Si原子数为,若碳化硅晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碳化硅晶体的密度为g/cm3。
16. 按下列要求填空:
(1)写出发生水解反应的化学方程式_______。
(2)写出苯甲醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式_______。
(3)卤代烃C5H11Cl能发生水解反应,不能发生消去反应,该物质的结构简式为_______。
(4)二烯烃与烯烃作用生成六元环状化合物的反应常用于有机合成,其反应方程式可表示为:。如果要用这一反应方式合成,则所用原料的结构简式是_______与_______。
I.某工程塑料的单体A的结构简式如下:
(5)写出有机物A的化学式_______;1molA与足量浓溴水反应,最多消耗Br2的物质的量是_______mol。
(6)下面对有机物A的性质说法不正确的是_______。
A. 能与溴的CCl4溶液发生反应
B. 能与O2在Cu催化作用下发生氧化反应
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 在强酸及强碱性条件下均能发生消去反应
II.化合物是合成“克矽平”(一种治疗肺病的药物)的原料之一,其合成路线如下:(说明:克矽平中氮氧键是一种特殊的共价键:反应均在一定条件下进行。)
(7)克矽平的分子式为:_______;反应②的反应条件为:_______。
(8)上述转化关系中没有涉及的反应类型是(填代号)_______ 。
①加成反应 ②消去反应 ③还原反应 ④氧化反应 ⑤加聚反应 ⑥取代反应
(9)已知反应①原子利用率100%,则该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)+2NaOH+2NaBr
(2)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(3) (4) ①. CH2=C(C2H5)CH=CH2 ②. CH2=CHCH2CH3
(5) ①. C10H11O2Cl ②. 3 (6)CD
(7) ①. (C7H7NO)n ②. 浓硫酸、加热
(8)③⑥ (9)+HCHO
【解析】
【小问1详解】
在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成和NaBr,则化学方程式为:+2NaOH+2NaBr;
【小问2详解】
苯甲醛与新制氢氧化铜反应生成苯甲酸钠、Cu2O和水,化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
【小问3详解】
卤代烃C5H11Cl能发生水解反应,不能发生消去反应,说明与Cl直接相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,则该物质为;
【小问4详解】
根据题干中提示的反应方程式可知,要合成,需要的两种原料为:和,结构简式为CH2=C(C2H5)CH=CH2和CH2=CHCH2CH3;
【小问5详解】
根据有机物A的结构简式可知,其化学式为C10H11O2Cl;A中含有一个碳碳双键,同时酚羟基邻位C上的氢能被Br取代,则1molA最多能消耗3molBr2;
【小问6详解】
A.A中存在碳碳双键,能与溴发生加成反应,A正确;
B.A中含有-CH2OH这一结构,能与O2在Cu催化作用下发生氧化反应生成醛基,B正确;
C.A中存在碳碳双键、醇羟基等,能与酸性高锰酸钾反应使其褪色,C错误;
D.A中与连有羟基的碳原子相连的碳原子上没有氢原子,则不能在强酸条件下发生消去反应,D错误;
故选CD。
【小问7详解】
根据克矽平的结构简式可知,其分子式为(C7H7NO)n,反应②是醇类的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热;
【小问8详解】
反应①为甲醛与的加成反应,反应②为消去反应,反应③为加聚反应,反应④引入了O原子为氧化反应,则没有涉及还原反应、取代反应,答案选③⑥;
【小问9详解】
反应①原子利用率为100%,则是与甲醛发生加成反应生成,化学方程式为:+HCHO。
17. 某物质G可做香料,其结构简式为,以苯为原料工业合成路线如下:
已知:不对称烯烃与HBr加成反应时有两种情况:
①R-CH=CH2+HBr(R为羟基)
②
回答下列问题:
(1)步骤①的反应类型是_______;G的官能团名称是_______。
(2)C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,其结构简式为_______;
(3)步骤④的化学方程式是_______;
(4)G有多种同分异构体,写出符合以下条件的结构简式_______(只写顺式结构)。
①具有顺反结构 ②能与NaOH溶液反应 ③分子中苯环上的一溴代物有两种
(5)已知。
以丙烯为原料(无机试剂任选)制备的合成路线如下图:
写出物质B、C的结构简式:_______、_______;
反应III的反应条件_______。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 醛基
(2) (3)+HBr
(4) (5) ①. CH2=CHCH2Br ②. BrCH2CH2CH2Br ③. 氢氧化钠水溶液、加热
【解析】
【分析】A为苯环,与丙烯发生加成反应生成异丙苯,异丙苯与氯气在光照条件下发生侧链上取代反应生成一氯代物C为 或 ,C发生消去反应生成,与HBr发生加成反应生成E,E发生水解反应生成F,F发生催化氧化生成G。
【小问1详解】
根据分析,反应①为加成反应;G的官能团名称是醛基;
【小问2详解】
若C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,其结构简式为 ;
【小问3详解】
步骤④为与HBr发生加成反应,化学方程式:+HBr;
【小问4详解】
G的同分异构体符合以下条件:①具有顺反结构,说明含碳碳双键官能团; ②能与NaOH溶液反应,说明含酚羟基; ③分子中苯环上的一溴代物有两种,说明苯环上有2种等效氢,则满足要求的结构简式:;
【小问5详解】
根据已知反应,丙烯发生取代反应生成CH2=CHCH2Br,根据已知反应②CH2=CHCH2Br在过氧化物作用下与HBr反应生成BrCH2CH2CH2Br,BrCH2CH2CH2Br在氢氧化钠水溶液中,加热发生水解反应生成,再在浓硫酸的作用下分子间脱水成醚生成。
三、实验题
18. 实验室由安息香(M=212g/mol)制备二苯乙二酮(M=210g/mol)的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水、溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3·6H2O,边搅拌边加热,至固体全部溶解
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45~60min
③加入50mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶1.6g
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是_______;冷却水应_______(填“a”或“b”)口流出。
(2)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是_______。
(3)在本实验中,FeCl3为氧化剂且过量,其还原产物为_______;某同学尝试改进本实验:
采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮,该方法的优点是_______。
(4)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是_______。
(5)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。
a.冷水 b.热水 c.乙酸 d.乙醇
若要得到更高纯度的产品,可用_______的方法进一步提纯。
(6)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
a.85% b.80% c.75% d.70%
【答案】(1) ①. 冷凝回流、导气(或平衡压强) ②. b
(2)防暴沸 (3) ①. FeCl2 ②. 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应
(4)抑制氯化铁水解 (5) ①. b ②. 重结晶
(6)b
【解析】
【小问1详解】
仪器B为冷凝管,其作用是冷凝回流、导气(或平衡压强),冷凝管中的水为下进上出,故答案为:冷凝回流、导气(或平衡压强),b;
【小问2详解】
安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目是防暴沸,故答案为:防暴沸;
小问3详解】
FeCl3作为氧化剂,其还原产物为FeCl2;采用催化量的FeCl3,并通入空气,会发生如下反应,故答案为:空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应;
【小问4详解】
加热时溶液中Fe3+易发生水解:Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+,乙酸电离出的H+能抑制 Fe3+水解,有利于反应进行,故答案为:抑制氯化铁水解;
【小问5详解】
根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香,故答案选b,若要得到更高纯度的产品,需要重结晶进一步提纯,故答案为:重结晶;
【小问6详解】
根据题给反应式可得关系式:安息香~二苯乙二酮,2g安息香参与反应,理论上生成二苯乙二酮的质量为则二苯乙二酮的产率为
,故选b。
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