内容正文:
彭山一中高25届高二下5月考
化学试题
相对原子质量:H-1,C-12,N-14,A1-27,C1-35.5
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人们的生产、生活紧密联系。下列对应的化学解读正确的是
A
B
C
D
石墨烯过滤膜用于淡化海水
冰雪融化
新年烟花
干冰冰袋
石墨烯中碳原子存在两种杂化类型
冰雪融化时,断开了极性共价键
与原子核外电子跃迁释放能量有关
干冰是共价晶体
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 质谱法能快速、精确地测定有机物中官能团的种类
B. 因HF分子间存在氢键有关,故HF比HCl稳定
C. 键角:是由于中上孤电子对数比分中上的少
D. 、分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
3. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-乙基戊烷 B. 2,3-二乙基-4-甲基己烷
C. 2,2,3-三甲基丁烷 D. (对二氯苯)
4. 下列说法中正确的是
A. 聚丙烯的结构简式为
B. 分子的极性:
C. 、、都是含有极性键的非极性分子
D. 键的电子云图形是镜面对称的,而键的电子云图形是轴对称的
5. 下列有关物质的比较错误的是
A. 常压下的沸点:戊烷2-甲基丁烷2,2-二甲基丙烷正丁烷异丁烷
B. 酸性:大于
C. 常温下的密度:己烷水溴苯
D. 等质量的下列物质燃烧耗量:乙烷乙烯乙炔
6. 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在类似苯的大键。下列说法正确的是
A. 1mol的阳离子中键数目为
B. 该离子液体存在共价键、配位键、离子键、氢键
C. 第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有3种
D. 该离子液体与水不能形成氢键
7. 已知: ,下列说法不正确的是
A. N的同分异构体有3种 B. 反应②中作催化剂
C. 反应①属于加成反应 D. M、N、P中碳原子均可能共面
8. 下列有关螺辛烷的说法正确的是
A. 分子式为 B. 一氯代物有4种
C. 分子中所有碳原子共面 D. 与互为同分异构体
9. 侯氏制碱法制取NaHCO3的原理为。下列说法正确的是
A. NH3是含有极性共价键的非极性分子
B. CO2的空间填充模型:
C. 氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. NaCl的晶胞:
10. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 甲烷与氯气反应,生成,转移电子数
B. 标准状况下,2.24L己烷在氧气中完全燃烧生成分子数为
C. 0.1mol分子中含有的键数为
D. 24g石墨中含有个σ键
11. 下图是制备乙炔和研究乙炔性质的实验装置图,下列有关说法错误的是
A. 用蒸馏水替代a中饱和食盐水,产生的乙炔更为纯净
B. c的作用是除去影响后续实验的杂质
C. d中的有机产物与溶液混合不能产生沉淀
D. f处燃烧时产生明亮、伴有浓烟的火焰
12. 下列有关实验的说法错误的是
A. 在蒸馏实验中,温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处是为了测出馏分的沸点
B. 用重结晶法提纯苯甲酸;用分液法分离水和汽油的混合物
C. 用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯
D. 分液时,需先将上口玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞
13. 立方砷化硼(BAs)是一种优良的半导体材料,BAs的晶胞结构如图所示。若晶胞参数为apm,下列说法正确的是
A. As位于第五周期VA族
B. 1号砷的坐标为
C. BAs晶体中存在着配位键
D. 晶体BAs的摩尔体积为
14. 当1 mol某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时,分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子,所得产物再与2 mol Cl2进行取代反应后,生成只含C、Cl两种元素的化合物。则该气态烃是( )
A. 乙烯 B. 乙炔 C. 丙烯 D. 丙炔
二、非选择题
15. 回答下列问题:
(1)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A:___________。
(2)某烃的分子式为,核磁共振氢谱图中显示三组峰,则该烃的一氯代物有___________种,该烃的结构简式为___________。
(3)聚氯乙烯是生活中常见的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
反应①的化学方程式是___________,反应类型为___________。
(4)麻黄素又称黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下:
下列各物质:
A. B.
C. D.
E.
与麻黄素互为同分异构体的是___________(填字母,下同),互为同系物的是___________。
(5)多氯代甲烷作为溶剂,其中分子结构为正四面体的名称是___________;工业上分离这些多卤代甲烷的方法是___________。
16. 环己基氯为无色液体,不溶于水,常用于合成橡胶防焦剂、杀虫剂三环锡、抗癫痫剂等。请回答下列问题:
Ⅰ.有两种方法可制备环己基氯:
①环己烷氯化法:;
②环己烯氯化氢加成法:。
(1)工业生产多采用方法②制备环己基氯,原因是_______。
Ⅱ.某化学兴趣小组用如图所示装置模拟I中方法②制备环己基氯:
步骤如下:在仪器c中加入35mL(0.35mol)环己烯、3g催化剂,搅拌升温。打开仪器a的活塞,向c中加入105mL30%(约1mol)的盐酸,调节反应温度为75℃,搅拌1.5h,待反应结束,冷却,将反应液转移至分液漏斗中,静置分层。弃去水层,分别使用饱和氯化钠溶液和碳酸钠溶液洗涤有机层2次。用无水氯化钙干燥,蒸馏得产品30.81g。
(2)仪器c的名称是_______,仪器b的进水口是_______(填“上口”或“下口”)。
(3)仪器a中支管的作用是_______。
(4)使用碳酸钠溶液洗涤的目的是_______。
(5)和都可以作该反应的催化剂,但在工业生产中常用,其原因是_______(从安全环保角度考虑)。
(6)该实验中环己基氯的产率为_______(保留三位有效数字)。
17. 氮元素与氢元素能形成多种化合物,例如:氨气、肼(N2H4)、叠氮酸(HN3)……等,回答下列问题:
(1)叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出和。请写出一种与互为等电子体的分子的化学式___________;叠氮化物易与过渡金属元素形成配合物,如:,在该配合物中Fe的配位数为___________,的立体构型为___________。
(2)氮与铝形成的某种晶体的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为___________。已知该晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数值为。用含a和的式子表示该晶胞的密度___________。
18. 匹溴铵(IX)是一种抗胆碱能药物,一种以扁桃酸(I)和苹果酸(V)为原料的合成路线如图所示(部分条件已省略):
回答下列问题:
(1)化合物I中有_______个手性碳原子,其核磁共振氢谱共有_______组峰。
(2)II→III的反应类型为_______
(3)化合物V中所含官能团的名称为_______,V中碳原子的杂化轨道类型有_______。
(4)写出II→III反应的化学方程式_______。
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彭山一中高25届高二下5月考
化学试题
相对原子质量:H-1,C-12,N-14,A1-27,C1-35.5
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人们的生产、生活紧密联系。下列对应的化学解读正确的是
A
B
C
D
石墨烯过滤膜用于淡化海水
冰雪融化
新年烟花
干冰冰袋
石墨烯中碳原子存在两种杂化类型
冰雪融化时,断开了极性共价键
与原子核外电子跃迁释放能量有关
干冰是共价晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯中的每个碳原子形成3个σ键,即碳原子均为sp2杂化,故A错误;
B.冰雪融化是物理变化,不会断开共价键,克服的是分子间作用力,故B错误;
C.烟花的焰色与原子核外电子跃迁释放能量有关,故C正确;
D.干冰是固态CO2,属于分子晶体,故D错误;
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 质谱法能快速、精确地测定有机物中官能团的种类
B. 因HF分子间存在氢键有关,故HF比HCl稳定
C. 键角:是由于中上孤电子对数比分中上的少
D. 、分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法,A错误;
B.分子的稳定性与氢键无关,由于H-F键能大于H-Cl,HF比HCl稳定,B错误;
C.H3O+中心O氧原子价层电子对数为,采取sp3杂化,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形;H2O中心O氧原子价层电子对数为,采取sp3杂化,有两对孤电子对,空间构型V型,由于H3O+中O上孤电子对数比H2O分中O上的少,键角:H3O+>H2O,C正确;
D.B位于第IIIA族,最外层有3个电子,分别与3个F形成共价键,则BF3最外层只有6个电子,D错误;
故选C。
3. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-乙基戊烷 B. 2,3-二乙基-4-甲基己烷
C. 2,2,3-三甲基丁烷 D. (对二氯苯)
【答案】C
【解析】
【详解】A.2-乙基戊烷的主链选错,正确命名为:3-甲基己烷,A不合题意;
B.2,3-二乙基-4-甲基己烷的主链选错,正确命名为:3,5-二甲基-4-乙基庚烷,B不合题意;
C.2,2,3-三甲基丁烷的命名正确,C符合题意;
D. 命名为邻二氯苯或者1,2-二氯苯,D不合题意;
故答案为:C。
4. 下列说法中正确的是
A. 聚丙烯的结构简式为
B. 分子的极性:
C. 、、都是含有极性键的非极性分子
D. 键的电子云图形是镜面对称的,而键的电子云图形是轴对称的
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯的结构简式为,A错误;
B.分子结构为平面正三角形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,分子结构为三角锥形,属于极性分子,分子的极性:,B正确;
C.结构式为H—C≡N,是含有极性键的极性分子,C错误;
D.键的电子云图形是轴对称的,键的电子云图形是镜面对称的,D错误;
答案选B。
5. 下列有关物质的比较错误的是
A. 常压下的沸点:戊烷2-甲基丁烷2,2-二甲基丙烷正丁烷异丁烷
B. 酸性:大于
C. 常温下的密度:己烷水溴苯
D. 等质量的下列物质燃烧耗量:乙烷乙烯乙炔
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物中C原子数越多,沸点越高,同分异构体中支链数越多,沸点越小,则常压下的沸点:戊烷2-甲基丁烷2,2-二甲基丙烷正丁烷异丁烷,A正确;
B.电负性:F>Br,导致羧基中极性更强,更容易电离出氢离子,酸性更强,B错误;
C.烷烃密度小于水,溴苯密度大于水,所以常温下的密度:己烷水溴苯,C正确;
D.乙烷为C2H6、乙烯为C2H4、乙炔为C2H2,4gH消耗1mol氧气,12gC消耗1mol氧气,含氢量越大,消耗氧气越多,则耗氧量乙烷>乙烯>乙炔,D正确;
答案选B。
6. 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在类似苯的大键。下列说法正确的是
A. 1mol的阳离子中键数目为
B. 该离子液体存在共价键、配位键、离子键、氢键
C. 第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有3种
D. 该离子液体与水不能形成氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.单键为键,双键中1个键和1个键,1mol的阳离子中键数目为,故A错误;
B.该离子液体中不存在氢键,故B错误;
C.第二周期中第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O共3种,故C正确;
D.该离子液体中N、F均可以与水中的氢形成氢键,故D错误;
故选:C。
7. 已知: ,下列说法不正确的是
A. N的同分异构体有3种 B. 反应②中作催化剂
C. 反应①属于加成反应 D. M、N、P中碳原子均可能共面
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙苯含有苯环的同分异构体分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯共有3种,不含有苯环的同分异构体可能是环状结构,也可能是链状结构,数目很多,所以乙苯的同分异构体远多于3种,故A错误;
B.由结构简式可知,反应②为乙苯在氯化铁做催化剂条件下与氯气发生取代反应生成对氯乙苯和氯化氢,故B正确;
C.由结构简式可知,反应①为苯与乙烯发生加成反应生成乙苯,故C正确;
D.由结构简式可知,苯环为平面结构,由三点成面的原则可知,乙苯和对氯乙苯分子中乙基上的碳原子可能与苯环共平面,则苯、乙苯和对氯乙苯分子中碳原子均可能共面,故D正确;
故选A。
8. 下列有关螺辛烷的说法正确的是
A. 分子式为 B. 一氯代物有4种
C. 分子中所有碳原子共面 D. 与互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,螺辛烷的分子式为,故A错误;
B.由螺辛烷的结构简式可知其中含有4种类型的氢,所以一氯代物有4种结构,故B正确;
C.螺辛烷属于环烷烃,分子中所有的8个碳原子均为sp3杂化,所以分子中所有碳原子不可能共平面,故C错误;
D.的分子式为C8H16,两者分子式不同,所以不是同分异构体,故D错误;
故选B。
9. 侯氏制碱法制取NaHCO3的原理为。下列说法正确的是
A. NH3是含有极性共价键的非极性分子
B. CO2的空间填充模型:
C. 氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. NaCl的晶胞:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3是含有极性共价键的极性分子,A项错误;
B.CO2的空间填充模型:,B项正确;
C.基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4,存在电子的轨道有5个,核外电子的空间运动状态有5种,C项错误;
D.NaCl的晶胞为,D项错误;
故选B。
10. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 甲烷与氯气反应,生成,转移电子数
B. 标准状况下,2.24L己烷在氧气中完全燃烧生成分子数为
C. 0.1mol分子中含有的键数为
D. 24g石墨中含有个σ键
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷:CH4+3Cl2CHCl3+3HCl,Cl的化合价从0价降低到-1价,若参加反应的氯气为3mol,则转移6mol电子、生成1molCHCl3,根据反应方程式,生成0.1molCHCl3,转移电子数0.6NA,故A错误;
B.标准状况下己烷不是气体,2.24L己烷的物质的量不是0.1mol,在氧气中完全燃烧生成CO2分子数不是0.6NA,故B错误;
C.C5H12中碳原子间为碳碳单键,1个C5H12分子中含4个碳碳单键,所以0.1molC5H12分子中含有的C−C键数为0.4NA,故C错误;
D.石墨是平面结构,每个碳原子都和三个碳原子以σ键结合,故每mol碳原子平均拥有1.5molσ键,24g石墨的物质的量为2mol,则含有σ键的个数为3NA,故D正确;
故选D。
11. 下图是制备乙炔和研究乙炔性质的实验装置图,下列有关说法错误的是
A. 用蒸馏水替代a中饱和食盐水,产生的乙炔更为纯净
B. c的作用是除去影响后续实验的杂质
C. d中的有机产物与溶液混合不能产生沉淀
D. f处燃烧时产生明亮、伴有浓烟的火焰
【答案】A
【解析】
【分析】由制备和研究乙炔性质的实验装置图可知,b中饱和食盐水与电石发生CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,c中硫酸铜除去杂质硫化氢,d中溴水与乙炔发生加成反应,e中乙炔与高锰酸钾发生氧化反应,最后点燃尾气。
【详解】A.a中饱和食盐水代替水是为了控制反应速率,蒸馏水与碳化钙反应非常剧烈,用蒸馏水代替饱和食盐水会使反应速率加快,不容易控制,故A错误;
B.c中硫酸铜除去杂质硫化氢,防止硫化氢对后续实验的影响,故B正确;
C.d中乙炔与足量溴水发生加成反应生成1,1,2,2-四溴乙烷,1,1,2,2-四溴乙烷不能电离出溴离子,因此与溶液混合不能产生沉淀,故C正确;
D.f处气体为乙炔,乙炔燃烧产生明亮、伴有浓烟的火焰,故D正确;
答案选A。
12. 下列有关实验的说法错误的是
A. 在蒸馏实验中,温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处是为了测出馏分的沸点
B. 用重结晶法提纯苯甲酸;用分液法分离水和汽油的混合物
C. 用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯
D. 分液时,需先将上口玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏时,需要测定馏分的温度,则温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处,故A正确;
B.重结晶苯甲酸,加热促进溶解,然后趁热过滤减少苯甲酸的损失,再冷却结晶,汽油不溶于水,用分液法分离水和汽油的混合物,故B正确;
C.用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯,容易引入氢气杂质,故C错误;
D.分液时为保持内外压强相等,需先将上口玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开旋塞,故D正确;
故选C。
13. 立方砷化硼(BAs)是一种优良的半导体材料,BAs的晶胞结构如图所示。若晶胞参数为apm,下列说法正确的是
A. As位于第五周期VA族
B. 1号砷的坐标为
C. BAs晶体中存在着配位键
D. 晶体BAs的摩尔体积为
【答案】C
【解析】
【详解】A.As为33号元素,则As位于第四周期VA族,A错误;
B.1号砷在体对角线的四分之一处,其坐标为(),B错误;
C.B最外层有三个电子,易形成三个共价键,根据图中结构BAs晶体中B有四个价键,说明BAs晶体中存在着配位键,C正确;
D.根据晶体BAs的结构分析可知,1个晶胞中含有4个BAs,其摩尔体积为,D错误;
故选C。
14. 当1 mol某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时,分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子,所得产物再与2 mol Cl2进行取代反应后,生成只含C、Cl两种元素的化合物。则该气态烃是( )
A. 乙烯 B. 乙炔 C. 丙烯 D. 丙炔
【答案】B
【解析】
【详解】1mol气态烃可与2mol Cl2发生加成反应,使不饱和碳原子全部变为饱和碳原子,说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳叁键。当加成后的产物与2molCl2发生取代反应时,Cl原子替换掉所有的H原子,说明原气态烃分子中含有两个H原子,所以该气态烃是乙炔。综上所述,B项正确。答案选B。
二、非选择题
15. 回答下列问题:
(1)烃A的结构简式为,用系统命名法命名烃A:___________。
(2)某烃的分子式为,核磁共振氢谱图中显示三组峰,则该烃的一氯代物有___________种,该烃的结构简式为___________。
(3)聚氯乙烯是生活中常见的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
反应①的化学方程式是___________,反应类型为___________。
(4)麻黄素又称黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如下:
下列各物质:
A. B.
C. D.
E.
与麻黄素互为同分异构体的是___________(填字母,下同),互为同系物的是___________。
(5)多氯代甲烷作为溶剂,其中分子结构为正四面体的名称是___________;工业上分离这些多卤代甲烷的方法是___________。
【答案】(1)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷
(2) ①. 3 ②. CH3CH2CH2CH2CH3
(3) ①. H2C=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl ②. 加成反应
(4) ①. C、D ②. B
(5) ①. 四氯化碳 ②. 分馏
【解析】
【小问1详解】
烃A的结构简式为,主链为8个碳原子,离支链最近的一端对碳原子编号,2号碳上有两个甲基,6号碳上有一个甲基,4号碳上有一个乙基,用系统命名法命名,烃A的名称为2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷;
【小问2详解】
某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示三个峰,说明分子结构中有三种不同环境的氢原子,则该烃的一氯代物有3种,该烃的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3;
【小问3详解】
反应①为乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,反应的方程式为H2C=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl;
【小问4详解】
分子式相同而结构不同的有机物互称为同分异构体,根据结构简式可知,麻黄素的分子式为C10H15ON,选项中A、B、C、D、E的分子式分别为C11H17ON、C9H13ON、C10H15ON、C10H15ON、C9H13ON则与麻黄素互为同分异构体的是C、D;结构相似,类别相同,在分子组成上相差一个或多个“-CH2-”原子团的有机物互称为同系物,麻黄素结构中含有一个苯环,一个亚氨基、一个醇羟基,A.中无醇羟基,二者结构不同,与麻黄素不互为同系物,故A不符合题意;B.中与麻黄素所含官能团相同,分子组成上相差一个“-CH2-”原子团,与麻黄素互为同系物,故B符合题意;C.含有酚羟基,与麻黄素所含官能团不相同,结构不相似,与麻黄素不互为同系物,故C不符合题意;D.与麻黄素分子式相同,互为同分异构体,不互为同系物,故D不符合题意;E. 含有酚羟基,与麻黄素所含官能团不相同,结构不相似,与麻黄素不互为同系物,故E不符合题意;故选B;
【小问5详解】
甲烷是正四面体结构,若分子中的四个H原子全部被Cl原子取代得到CCl4,还是有极性键构成的非极性分子;由于这些多卤代甲烷都是分子晶体构成的物质,沸点不同,因此可采取分馏的方法分离。
16. 环己基氯为无色液体,不溶于水,常用于合成橡胶防焦剂、杀虫剂三环锡、抗癫痫剂等。请回答下列问题:
Ⅰ.有两种方法可制备环己基氯:
①环己烷氯化法:;
②环己烯氯化氢加成法:。
(1)工业生产多采用方法②制备环己基氯,原因是_______。
Ⅱ.某化学兴趣小组用如图所示装置模拟I中方法②制备环己基氯:
步骤如下:在仪器c中加入35mL(0.35mol)环己烯、3g催化剂,搅拌升温。打开仪器a的活塞,向c中加入105mL30%(约1mol)的盐酸,调节反应温度为75℃,搅拌1.5h,待反应结束,冷却,将反应液转移至分液漏斗中,静置分层。弃去水层,分别使用饱和氯化钠溶液和碳酸钠溶液洗涤有机层2次。用无水氯化钙干燥,蒸馏得产品30.81g。
(2)仪器c的名称是_______,仪器b的进水口是_______(填“上口”或“下口”)。
(3)仪器a中支管的作用是_______。
(4)使用碳酸钠溶液洗涤的目的是_______。
(5)和都可以作该反应的催化剂,但在工业生产中常用,其原因是_______(从安全环保角度考虑)。
(6)该实验中环己基氯的产率为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)方法①副产物多,产品分离困难,方法②原子利用率高或其他合理答案
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 下口
(3)平衡气压,使液体顺利流下
(4)除去残留的酸 (5)有毒,会对人体健康造成危害,并且污染环境或其他合理答案
(6)74.3%
【解析】
【分析】用环己烯和盐酸在加热和催化剂条件下制取环己基氯,反应结束弃去水层后用饱和氯化钠溶液洗去大部分没有反应的盐酸,再用碳酸钠溶液洗去残余的盐酸,然后用无水氯化钙干燥除水,最后蒸馏除去环己烯,得到产品。
【小问1详解】
方法①除了得到产品,还生成氯化氢,副产物多,产品分离困难,且使用了有毒的原料氯气,方法②是加成反应,原子利用率100%,所以工业生产多采用方法②制备环己基氯。
【小问2详解】
根据仪器构造可知,仪器c是三颈烧瓶,为了保证冷凝效果,冷凝管应从下口进水。
【小问3详解】
仪器a中的支管连通了恒压滴液漏斗和三颈烧瓶,可以平衡气压,使液体顺利流下。
【小问4详解】
由以上分析可知,使用碳酸钠溶液洗涤的目的是除去残留的酸。
【小问5详解】
Cd是重金属,其离子能使蛋白质变性,会对人体健康造成危害,并且污染环境,所以在工业生产中常用 Zn−Cu/ZrO2 做催化剂,而不用CdCl2 。
【小问6详解】
0.35mol环己烯和1molHCl发生反应②,HCl是过量的,所以理论上生成的环己基氯的物质的量为0.35mol,质量为0.35mol×118.5g/mol=41.475g,则环己基氯的产率为74.3%。
17. 氮元素与氢元素能形成多种化合物,例如:氨气、肼(N2H4)、叠氮酸(HN3)……等,回答下列问题:
(1)叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出和。请写出一种与互为等电子体的分子的化学式___________;叠氮化物易与过渡金属元素形成配合物,如:,在该配合物中Fe的配位数为___________,的立体构型为___________。
(2)氮与铝形成的某种晶体的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为___________。已知该晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数值为。用含a和的式子表示该晶胞的密度___________。
【答案】(1) ①. N2O、CO2等 ②. 6 ③. 正四面体
(2) ①. AIN ②.
【解析】
【小问1详解】
根据等电子体的定义,与互为等电子体,应有3个原子,价电子数是16,与其互为等电子体的分子有N2O、CO2等;根据结构式、NH3都是Fe3+的配体,则三价铁离子的配位数为6;中心原子的价层电子对数为 ,立体构型为正四面体:故答案为N2O、CO2等,6,正四面体;
【小问2详解】
Al位于晶胞的顶点和面心,个数为,N位于晶胞内部个数为4,则该晶体的化学式为 AlN:晶胞的质量为,晶胞的体积为,晶胞的密度为;故答案为AlN、。
18. 匹溴铵(IX)是一种抗胆碱能药物,一种以扁桃酸(I)和苹果酸(V)为原料的合成路线如图所示(部分条件已省略):
回答下列问题:
(1)化合物I中有_______个手性碳原子,其核磁共振氢谱共有_______组峰。
(2)II→III的反应类型为_______
(3)化合物V中所含官能团的名称为_______,V中碳原子的杂化轨道类型有_______。
(4)写出II→III反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. 1 ②. 6 (2)取代反应
(3) ①. 羟基和羧基 ②. sp2、sp3
(4)+→+HBr
【解析】
【分析】由题干合成流程图可知,根据V和Ⅶ的结构简式、Ⅵ的分子式并结合V到Ⅵ的转化条件可知,Ⅵ的结构简式为,由Ⅳ和Ⅶ、Ⅸ的结构简式,以及Ⅷ转化为Ⅸ的转化条件可知,Ⅷ的结构简式为,据此分析解题。
【小问1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,故化合物Ⅰ中有1个手性碳原子;其中有6种不同环境的氢原子,故其核磁共振氢谱共有6组峰;
【小问2详解】
由题干流程图可知,II→III发生反应为+→+HBr,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
由题干流程图中,化合物Ⅴ的结构简式为,则其中所含官能团的名称为羟基和羧基,Ⅴ中碳原子的杂化轨道类型有羧基上的sp2,其余为sp3杂化;
【小问4详解】
根据上述分析可知II→III反应的化学方程式为+→+HBr;
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