内容正文:
2023-2024学年河南省周口八校联考高二下学期期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 化妆品中常添加丙三醇起保湿作用 B. 新冠疫苗应冷藏保存,以避免其变性失效
C. 糖类都属于高分子化合物 D. 石墨晶体中存在范德华力,可用作润滑剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙三醇俗称甘油,具有保湿作用,可以起保湿作用,A正确;
B.新冠疫苗是蛋白质,高温下易变性,新冠疫苗应冷藏保存,B正确;
C.多糖属于高分子化合物,单糖和寡糖不是高分子化合物,C错误;
D.石墨晶体是混合晶体,晶体中存在范德华力,可用作润滑剂,D正确;
故答案为:C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式为
B. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
C. Ca2+的核外电于排布式:1s22s22p63s23p6
D. 乙烯的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚丙烯的结构简式为,A错误;
B.选项中所画的硫原子核外电子排布图违反了洪特规则,B错误;
C.钙原子失去最外层的两个电子生成钙离子,核外电于排布式:,C正确;
D.乙烯的电子式:,D错误;
故选C。
3. 下列事实与氢键有关的是
A. 乙酸的pKa大于三氟乙酸的pKa
B. 的沸点低于
C. 、、、沸点随相对分子质量增大而升高
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.F原子的电负性最大,导致三氟乙酸中O-H键的极性增强,更易电离出H+,所以乙酸酸性小于三氟乙酸的酸性,即乙酸的pKa大于三氟乙酸的pKa,与氢键无关,故A错误;
B.邻羟基苯甲醛中-OH与-CHO能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛中-OH与-CHO能形成分子间氢键,分子内氢键使物质的熔沸点降低,分子间氢键使物质的熔沸点升高,所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,与氢键有关,故B正确;
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关,分子间不存在氢键,与氢键无关,故C错误;
D.非金属性或电负性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,与氢键无关,故D错误;
故本题选B。
4. 我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:。下列有关说法正确的是
A. HCHO分子中既含键又含键 B. 分子中含有非极性键
C. 甲醛具有氧化性因而能发生银镜反应 D. HCHO中C原子以方式形成杂化轨道
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCHO分子的结构式为,单键为σ键,π键含一个σ键、一个π键,故HCHO分子中既含σ键又含π键,A正确;
B.CO2分子中含有C=O键,属于极性共价键,不存在非极性键,B错误;
C.甲醛在发生银镜反应时被氧化,体现出甲醛的还原性,C错误;
D.HCHO中的C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp2,D错误;
故答案为:A。
5. 下列有关物质结构与性质的论述错误的是
A. 分子中有5个σ键,1个π键
B. 根据原子半径推知,键的键能大于键,化学性质更稳定
C. 的成键电子对间排斥力较大,所以的键角比大
D. 和中B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均为平面三角形
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含1个碳碳双键、4个碳氢单键,每个单键中含1个σ键,双键中含1个σ键和1个π键,故A正确;
B.F原子半径比Cl原子半径小,所以键比键短,但是由于键键长短,原子间斥力大,所以稳定性差,且F原子比Cl原子非金属性强,所以化学性质更不稳定,故B错误;
C.和均为三角锥结构,由于电负性:N>P,成键电子靠近中心N原子,成键电子间产生斥力大,所以的键角比大,故C正确;
D.BF3中心原子的价层电子对数为,中心原子采取sp2杂化,没有孤电子对,BF3的VSEPR模型为平面三角形;SO3中心原子的价层电子对数为,中心原子采取sp2杂化,没有孤电子对,SO3的VSEPR模型为平面三角形,故D正确;
答案选B。
6. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法错误的是
A. 冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
B. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C. 碘单质分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D. 金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为:金刚石>MgO>碘单质
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰晶胞内水分子间以氢键相结合,A错误;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,每个共价键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的共价键为4×=2个,则碳原子与碳碳键个数的比为1:2,B正确;
C.碘单质是分子晶体,I2、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶的原理,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大,C正确;
D.金刚石、MgO、碘单质分别是共价晶体、离子晶体和分子晶体,则三种晶体的熔点顺序为:金刚石>MgO>碘单质,D正确;
故选A。
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中磷原子的价层电子对数为
B. 中配位键个数为
C. 和HCHO的混合气体中含碳原子数一定为
D. 草酸()中杂化的O原子个数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.PCl3中磷原子形成了3个σ键,另外每个磷原子还有一对孤电子对,则每个磷原子价层电子对数为4,故1molPCl3中磷原子的价层电子对数为4NA,故A正确;
B.四氨合铜离子中铜离子为中心离子,提供空轨道,氨中氮原子提供孤电子对形成配位键,1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA,故B正确;
C.30gC2H6(即1mol)中含碳原子数为1mol×2×NAmol-1=2NA, 30gHCHO(即1mol)中含碳原子数为1mol×NA/mol=NA,30gC2H6和30gHCHO的混合气体的物质的量不一定是1:1,故含碳原子数不一定为1.5NA,故C错误;
D.草酸有二个羧基,羧基中碳氧双键的2个氧原子采取sp2杂化、另外2个氧原子采取sp3杂化,故0.5mol草酸(H2C2O4)中sp3杂化的O原子个数为NA,故D正确;
故本题选C。
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用FeS固体除去污水中的:
B. AgCl沉淀溶于氨水:
C. 与水反应:
D. 乙醛和新制共热出现砖红色浑浊:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用FeS固体除去污水中的,反应生成更难溶的HgS,反应的离子方程式为:,选项A正确;
B.AgCl沉淀溶于氨水生成络合物,反应的化学方程式为:,选项B正确;
C.与水反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为:,选项C正确;
D.乙醛和新制共热出现砖红色浑浊,生成物为氧化亚铜,反应的化学方程式为:,选项D错误;
答案选D。
9. 下列实验方案能够达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验卤代烃中的卤素原子
取样,滴入NaOH水溶液,加热至分层现象消失,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色
B
验证碳酸的酸性强于苯酚
将CH3COOH与Na2CO3反应产生的气体通入苯酚钠溶液,观察溶液是否变浑浊
C
证明溴水与乙醛发生氧化反应
向溴水中加入足量乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
D
验证苯与液溴发生取代反应
将反应产生的气体通入CCl4中,再通入石蕊试液,观察溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.卤代烃取样,滴入NaOH水溶液,加热至分层现象消失,先加入稀硝酸酸化后,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色,故A不符合题意;
B.由于醋酸易挥发,因此要先将产生的二氧化碳气体通入饱和碳酸氢钠溶液中,再通入到苯酚钠中,溶液变浑浊,才能说明碳酸酸性比苯酚酸性强,故B不符合题意;
C.溴水易挥发,溴水溶于水也显酸性,若为酸性,不能说明发生了氧化反应,故C不符合题意;
D.四氯化碳可除去挥发的溴单质,生成的HBr可使石蕊变红,可验证苯与液溴发生取代反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
10. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示,该成分有很强的抗炎抗菌药理活性,关于大黄素的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中所含元素的电负性
C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. 分子中所有原子可能共平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合有机物结构简式可知分子式为:,故A错误;
B.同周期元素,从左到右电负性逐渐增强,结合碳氢化合物中H显正电性,所以电负性,故B正确;
C.电子的空间运动状态等于轨道数,根据基态氧原子核外电子排布可知占据5个轨道,所以有5种核外电子的空间运动状态,故C错误;
D.分子中存在甲基结构,甲基中的C原子属于sp3杂化,所以所有原子不可能共平面,故D错误;
故选B。
11. 三硝酸甘油酯是一种治疗心绞痛的常用药物,一种合成路线如下:
已知:,下列说法正确的是
A. 反应①的实验条件是:在NaOH的乙醇溶液中加热
B. 步骤②的反应类型是:加成反应
C. B物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷
D. 三硝酸甘油酯是一种易溶于水的物质
【答案】C
【解析】
【分析】1-丙醇发生消去反应生成丙烯,丙烯和氯气取代反应生成A为CH2Cl-CH=CH2,A和氯气发生加成反应生成B为CH2Cl-CHCl-CClH2,B发生水解反应生成丙三醇,再硝化反应生成三硝酸甘油酯。
【详解】A.反应①为1-丙醇发生消去反应生成丙烯,反应条件为浓硫酸加热,故A错误;
B.步骤②的反应类型是:取代反应,故B错误;
C.CH2Cl-CHCl-CClH2物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷,故C正确;
D.三硝酸甘油酯属于酯类物质,不易溶于水,故D错误;
故选C。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电于总数的2/3。下列说法正确的是
A. Y、Z形成的简单离子半径:Y<Z
B. W、Y形成的简单氢化物沸点:Y<W
C. WX3、X2Y中W原子和Y原子的杂化轨道类型相同
D. Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型一定完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,则Z为Na,W基态原子的s能级电子总数是p能级电子总数的,则W为P,则Y为O,X为H。
【详解】A.根据同电子层结构核多径小原则,Y、Z形成的简单离子半径:Y>Z,A错误;
B.两种物质的晶体类型均为分子晶体,水中存在分子间氢键,因此W、Y形成的简单氢化物沸点:Y>W,B错误;
C.WX3磷化氢中磷原子价层电子对数为,杂化类型为sp3杂化,X2Y水中氧原子价层电子对数为,杂化类型为sp3杂化,杂化轨道类型相同,C正确;
D.Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型不一定完全相同,NaH只有离子键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,D错误。
故选C。
13. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是
A. 与足量溴水反应消耗 B. 可以使用溶液鉴别X和Z
C. X可与溶液显示特殊颜色 D. 最多能与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键、酚羟基的邻对位氢均可以和溴反应,则与足量溴水反应消耗,A正确;
B.X不含羧基、Z含有羧基,故可以使用溶液鉴别X和Z,B正确;
C.X含酚羟基,可与溶液显示特殊颜色发生显色反应,C正确;
D.酚羟基、羧基能和氢氧化钠反应,酮羰基、醚键不和氢氧化钠反应,则最多能与反应,D错误;
故选D。
14. 醋酸乙烯酯难溶于水,可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等,用它可得到聚乙烯醇,聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如图:
已知RCOOR′+R′′OHRCOOR′′+R′OH(R′、R′′为不同的烃基)
下列说法不正确的是
A. 试剂a是乙酸
B. 通过增加甲醇用量可提高聚乙烯醇的产率
C. 出M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了加聚反应
D. 由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成甲酸乙酯
【答案】D
【解析】
【分析】由合成路线中的聚醋酸乙烯酯反推,可知M为,是乙炔与乙酸加成的产物,聚醋酸乙烯酯再在催化剂和甲醇的作用下生成聚乙烯醇。
【详解】A.据分析可知,a为乙酸,A正确;
B.提高反应物的量可以使平衡正向移动,提高生成物产率,B正确;
C.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生碳碳双键的加聚反应,C正确;
D.由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中发生取代反应,会生成乙酸甲酯,D错误;
答案选D。
15. 在的饱和溶液中通入HCl至饱和,再加入乙醚生成绿色晶体,如果不加入乙醚,直接通入HCl得到的是紫色晶体,已知两种晶体分子式均为,配位数都是6的配合物,分别取0.01 mol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,则下列有关说法错误的是
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. 绿色晶体配合物的化学式为
C. 紫色晶体中包含的σ键,π键,离子键
D. 0.01 mol紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到4.305 g沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】配合物中内界原子不能发生电离,外界离子在水溶液里能发生电离,氯离子可以与银离子反应生成氯化银白色沉淀,通过沉淀的质量可以推断出氯离子含量,绿色晶体的水溶液与溶液反应得到白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的,两种晶体分子式均为,说明紫色晶体中含有3个自由移动的氯离子,而绿色晶体中只有2个自由移动的氯离子,即有一个氯原子形成了配合物,因为钛为6配位,即配合物中须有5个水,即化学式为 ,而紫色晶体的化学式为。
【详解】A.绿色晶体分子式为,配位数为6,含2个氯离子,化学式为,配体是氯离子和水,它们物质的量之比为1∶5,A正确;
B.由A知,绿色晶体配合物的化学式为,B正确;
C.紫色晶体中含3个氯离子,配位数为6,化学式为,结合化学式可知,紫色晶体中存在离子键,配体水分子中存在σ键,但是在晶体中不存在π键,C错误;
D.配合物中内界原子不能发生电离,外界离子在水溶液里能发生电离,紫色晶体中含3个氯离子,紫色晶体化学式为,紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到0.03mol沉淀,沉淀质量,D正确;
故选C。
16. 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22gCO2中所含共用电子对数目为4NA
B. 1molCH4中所含质子数和中子数均为10NA
C. 途径2生成标准状况下22.4LCH4,反应转移电子数为8NA
D. 途径1所得产物物质的量之比为l:1,形成共价键数目为6NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2的结构式为O=C=O,含有4个共用电子对,22gCO2的物质的量为=0.5mol,所含共用电子对数目为2NA,故A错误;
B.CH4中含有10个质子,6个中子,则1molCH4中含有10 NA个质子和6 NA个中子,故B错误;
C.标准状况下22.4LCH4的物质的量为1mol,途径2生成CH4的过程中C元素化合价由+4价下降到-4价,反应转移电子数为8NA,故C正确;
D.未说明所得产物物质的量,无法计算形成共价键数目,故D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子的价电子的轨道表示式为___________,是___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物,,的沸点由高到低的顺序为___________(填化学式)。
(3)是一种全氮阳离子形成的高能物质,其结构如图所示,其中N原子的杂化轨道类型为___________。
(4)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。一种与EDTA形成的螯合物的结构如图所示,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个,其中提供孤对电子的原子为O、___________(写元素符号)。
(5)钴的一种化合物的晶胞结构如下图所示:
①已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,),则C点的原子坐标参数为___________。
②已知晶胞参数,则该晶体的密度为___________(用表示阿伏加德罗常数的值,只列出计算表达式即可。)
【答案】(1) ①. ②. 极性分子
(2)NH3> AsH3> PH3
(3)sp、sp2 (4) ①. 6 ②. N
(5) ① ②.
【解析】
【小问1详解】
N原子序数为7,基态N原子的价电子的轨道表示式: ;分子空间结构为三角锥,正负电荷中心不重合,为极性分子;
【小问2详解】
能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高,不能形成氢键的氢化物熔沸点随着相对分子质量的增大而升高,NH3能形成分子间氢键,PH3和AsH3不能形成分子间氢键,相对分子质量PH3< AsH3,熔沸点NH3> AsH3> PH3,故答案为:NH3> AsH3> PH3;
【小问3详解】
由图可知,氮氮三键及氮氮双键中的N的价层电子对数为2,为sp杂化;最上方的N价层电子对数为3,为sp2杂化;
【小问4详解】
由图可知,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个,其中给提供孤电子对的原子为N原子和O原子;
【小问5详解】
①B原子处于晶胞的前平面面心,由B点为可知,晶胞棱长为1,C处于晶胞体心,则C坐标参数;
②该晶胞中Ti4+个数为、Co2+个数为1、O2-个数为,则晶胞密度:。
18. 甲基丙烯酸甲酯[]是有机玻璃的单体,其一种实验室制备方法如下:
Ⅰ.向烧瓶中依次加入:甲基丙烯酸、浓硫酸,冷却至室温,再加入甲醇和几粒碎瓷片;
Ⅱ.按图示连接装置加热烧瓶中混合液,通过分水器分离出水,当分水器中水位不再增加时停止加热;冷却。
Ⅲ.纯化产品
粗产品依次用水洗、试剂Y溶液洗、水洗,在油层中加入无水硫酸镁,再经蒸馏得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯17.6 g。
已知:
药品
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度()
相对分子质量
甲醇
-98
64.5
与水混溶,易溶于有机溶剂
0.79
32
甲基丙烯酸
15
161
溶于热水,易溶于有机剂
1.01
86
甲基丙烯酸甲酯
-48
100
微溶于水,易溶于有机溶剂
0.944
100
回答下列问题:
(1)图中仪器X的名称为___________。
(2)制备甲基丙烯酸甲酯的化学方程式为___________。
(3)每隔一段时间,打开油水分离器,将下层水放出来。从分水器中及时分离出水的目的是___________。
(4)纯化过程中,试剂Y是___________,其作用有___________。
(5)蒸馏提纯产品时温度应控制在___________℃。
(6)本实验中甲基丙烯酸甲酯的产率为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)
(3)分离出产物促进反应正向进行,提高产率
(4) ①. 饱和溶液 ②. 除去残余酸性物质,降低产物在水中的溶解度
(5)100 (6)74.9%
【解析】
【分析】本题是有机物制备类的实验题,将反应物甲基丙烯酸,乙醇和催化剂浓硫酸放入烧瓶中,发生反应产生的水通过分水器分离除去,从而提高原料的转化率,在提纯产品的时候,结合乙酸乙酯的制备考虑可以用饱和碳酸钠溶液除去其中混入的酸性杂质,以此解题。
【小问1详解】
由图可知,图中仪器X的名称为球形冷凝管;
【小问2详解】
根据题意可知,甲基丙烯酸和甲醇在浓硫酸加热的情况下反应生成甲基丙烯酸甲酯,方程式为:;
【小问3详解】
制备甲基丙烯酸甲酯的反应是可逆反应,水是产物之一,及时分离出水,可以降低其浓度,促使平衡正向移动,故答案为:分离出产物促进反应正向进行,提高产率;
【小问4详解】
该反应是可逆反应,反应中使用到的甲基丙烯酸会混入产物中,且结合乙酸乙酯的制备中碳酸钠的作用可知,试剂Y是饱和溶液;其作用是:除去残余酸性物质,降低产物在水中的溶解度;
【小问5详解】
根据信息可知,产品的沸点为100℃,而甲醇和甲基丙烯酸的沸点和产品的沸点相差较大,故蒸馏时收集100℃的成分即可得到产品;
【小问6详解】
原料甲基丙烯酸的质量为,物质的量为,甲醇的质量为,物质的量为,则甲基丙烯酸甲酯的物质的量为0.235mol,甲基丙烯酸甲酯的产率。
19. 二茂铁可以作为燃油添加剂,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃以上能升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯等有机溶剂。
已知:
(1)二茂铁的晶体类型属于___________。
(2)的价电子排布式为:___________。
(3)环戊二烯的键线式为 ,分子中碳原子的杂化方式有:___________。
(4)环戊二烯的某同系物X与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的有机产物有和 ,则X的结构简式为:___________。
(5)已知 。
①环戊二烯与在加热时合成有机物的结构简式为:___________。
②检验分子中碳碳双键的试剂是:___________。
A.溴水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.溴的四氯化碳溶液 D.银氨溶液
③检验分子有醛基的化学方程式:___________。
【答案】(1)分子晶体
(2)
(3)、
(4) (5) ①. ②. C ③. 或
【解析】
【小问1详解】
二茂铁的熔沸点较低,所以二茂铁晶体属于分子晶体,故答案为:分子晶体;
【小问2详解】
Fe2+的价电子为其3d能级上的6个电子,其价电子排布式为3d6,故答案为: 3d6;
【小问3详解】
环戊二烯的键线式为( )分子中连接双键的碳原子价层电子对个数是3、亚甲基的碳原子上价层电子对个数是4,则碳原子的杂化类型为sp2、sp3,故答案为: sp2、sp3;
【小问4详解】
环戊二烯的某同系物X与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的有机产物有HOOC-CH2-COOH和 ,连接双键的碳原子上有1个氢原子时,被氧化为- COOH,连接碳碳双键的碳原子上没有氢原子时,被氧化为羰基,所以其结构简式为 ,故答案为 ;
【小问5详解】
①环戊二烯与CH3CH = CHCHO在加热时合成的有机物为 ,故答案为: ;
②A.碳碳双键和溴水发生加成反应而使溴水褪色、醛基和溴水发生氧化反应而使溴水褪色,故A错误;
B.碳碳双键、醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溴水褪色,故B错误;
C.碳碳双键和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,醛基不反应,可以检验碳碳双键,故C正确;
D.银氨溶液能和醛基发生银镜反应,和碳碳双键不反应,可以检验醛基,故D错误;
故答案为: C;
③检验CH3CH = CHCHO分子有醛基时,用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液,该有机物和新制氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应生成砖红色沉淀,和银氨溶液水浴加热时生成Ag,反应方程式为或;故答案为: 或。
20. 有机物E是合成药物的中间体,E的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)分析化合物C的结构,参考①的示例,完成下表,官能团和反应类型不能重复。
序号
变化的官能团的名称
可反应试剂(物质)
反应类型
①
羧基
取代反应
②
_________
_________
_________
(2)D→E的反应方程式为___________。
(3)H是D与加成反应的产物,则一个H分子中有___________个手性碳原子。
(4)化合物Y是比B少一个碳同系物。Y的同分异构体中遇溶液发生显色反应,还能发生银镜反应的结构共有___________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________。
(5)参照上述合成线路和信息,写出以为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选):___________。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. O2 ③. 氧化反应
(2) (3)2
(4) ①. 13 ②.
(5)
【解析】
【分析】A物质发生还原反应使醛基还原成羟基生成B;B与CH2(COOH)2在一定条件下反应生成C;C在浓硫酸加热条件下与甲醇发生酯化反应生成D;D发生取代反应生成E,据此分析;
【小问1详解】
化合物C含有官能团羧基和羟基,参考①的示例,则羟基可与氧气在铜催化加热条件下发生氧化反应;
【小问2详解】
对比D和E结构简式可知发生取代反应,反应方程式:;
【小问3详解】
D中含有碳碳双键,可与发生加成反应生成产物H,则H结构简式:,包含手性碳原子有2个;
【小问4详解】
B的分子式为C9H10O2,化合物Y是比B少一个碳的同系物,则Y分子式为C8H8O2,Y的同分异构体中遇溶液发生显色反应,还能发生银镜反应说明Y的同分异构体中含酚羟基和醛基,则苯环上取代基可以为①-OH和-CHO两者邻间对3种位置关系;②-OH、-CH3和-CHO三者在苯环上有10种位置关系,共13种同分异构体;其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为;
【小问5详解】
先在浓硫酸加热条件下与HCOOH发生酯化反应,再参考合成路线反应I使醛基转化成羟基,最后参考合成路线反应IV,具体合成路线如下:。
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2023-2024学年河南省周口八校联考高二下学期期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 化妆品中常添加丙三醇起保湿作用 B. 新冠疫苗应冷藏保存,以避免其变性失效
C. 糖类都属于高分子化合物 D. 石墨晶体中存在范德华力,可用作润滑剂
2. 下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式为
B. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
C. Ca2+的核外电于排布式:1s22s22p63s23p6
D. 乙烯的电子式:
3. 下列事实与氢键有关的是
A. 乙酸pKa大于三氟乙酸的pKa
B. 的沸点低于
C. 、、、沸点随相对分子质量增大而升高
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
4. 我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:。下列有关说法正确的是
A. HCHO分子中既含键又含键 B. 分子中含有非极性键
C. 甲醛具有氧化性因而能发生银镜反应 D. HCHO中C原子以方式形成杂化轨道
5. 下列有关物质结构与性质的论述错误的是
A. 分子中有5个σ键,1个π键
B. 根据原子半径推知,键的键能大于键,化学性质更稳定
C. 的成键电子对间排斥力较大,所以的键角比大
D. 和中B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均为平面三角形
6. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法错误的是
A. 冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
B. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C. 碘单质分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D. 金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为:金刚石>MgO>碘单质
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中磷原子的价层电子对数为
B. 中配位键个数为
C. 和HCHO的混合气体中含碳原子数一定为
D. 草酸()中杂化的O原子个数为
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用FeS固体除去污水中的:
B. AgCl沉淀溶于氨水:
C. 与水反应:
D. 乙醛和新制共热出现砖红色浑浊:
9. 下列实验方案能够达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验卤代烃中的卤素原子
取样,滴入NaOH水溶液,加热至分层现象消失,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色
B
验证碳酸的酸性强于苯酚
将CH3COOH与Na2CO3反应产生的气体通入苯酚钠溶液,观察溶液是否变浑浊
C
证明溴水与乙醛发生氧化反应
向溴水中加入足量乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
D
验证苯与液溴发生取代反应
将反应产生的气体通入CCl4中,再通入石蕊试液,观察溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
10. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示,该成分有很强的抗炎抗菌药理活性,关于大黄素的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中所含元素的电负性
C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. 分子中所有原子可能共平面
11. 三硝酸甘油酯是一种治疗心绞痛的常用药物,一种合成路线如下:
已知:,下列说法正确的是
A. 反应①的实验条件是:在NaOH的乙醇溶液中加热
B. 步骤②的反应类型是:加成反应
C. B物质的名称是:1,2,3-三氯丙烷
D. 三硝酸甘油酯是一种易溶于水的物质
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电于总数的2/3。下列说法正确的是
A. Y、Z形成的简单离子半径:Y<Z
B. W、Y形成的简单氢化物沸点:Y<W
C. WX3、X2Y中W原子和Y原子的杂化轨道类型相同
D. Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型一定完全相同
13. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是
A. 与足量溴水反应消耗 B. 可以使用溶液鉴别X和Z
C. X可与溶液显示特殊颜色 D. 最多能与反应
14. 醋酸乙烯酯难溶于水,可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等,用它可得到聚乙烯醇,聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如图:
已知RCOOR′+R′′OHRCOOR′′+R′OH(R′、R′′为不同的烃基)
下列说法不正确的是
A. 试剂a是乙酸
B. 通过增加甲醇用量可提高聚乙烯醇的产率
C. 出M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了加聚反应
D. 由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成甲酸乙酯
15. 在的饱和溶液中通入HCl至饱和,再加入乙醚生成绿色晶体,如果不加入乙醚,直接通入HCl得到的是紫色晶体,已知两种晶体分子式均为,配位数都是6的配合物,分别取0.01 mol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,则下列有关说法错误的是
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. 绿色晶体配合物化学式为
C. 紫色晶体中包含的σ键,π键,离子键
D. 0.01 mol紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到4.305 g沉淀
16. 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22gCO2中所含共用电子对数目为4NA
B. 1molCH4中所含质子数和中子数均为10NA
C. 途径2生成标准状况下22.4LCH4,反应转移电子数为8NA
D. 途径1所得产物物质的量之比为l:1,形成共价键数目为6NA
第Ⅱ卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子的价电子的轨道表示式为___________,是___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物,,的沸点由高到低的顺序为___________(填化学式)。
(3)是一种全氮阳离子形成的高能物质,其结构如图所示,其中N原子的杂化轨道类型为___________。
(4)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。一种与EDTA形成的螯合物的结构如图所示,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个,其中提供孤对电子的原子为O、___________(写元素符号)。
(5)钴的一种化合物的晶胞结构如下图所示:
①已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,),则C点的原子坐标参数为___________。
②已知晶胞参数,则该晶体的密度为___________(用表示阿伏加德罗常数的值,只列出计算表达式即可。)
18. 甲基丙烯酸甲酯[]是有机玻璃的单体,其一种实验室制备方法如下:
Ⅰ.向烧瓶中依次加入:甲基丙烯酸、浓硫酸,冷却至室温,再加入甲醇和几粒碎瓷片;
Ⅱ.按图示连接装置加热烧瓶中混合液,通过分水器分离出水,当分水器中水位不再增加时停止加热;冷却。
Ⅲ.纯化产品
粗产品依次用水洗、试剂Y溶液洗、水洗,在油层中加入无水硫酸镁,再经蒸馏得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯17.6 g。
已知:
药品
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度()
相对分子质量
甲醇
-98
64.5
与水混溶,易溶于有机溶剂
0.79
32
甲基丙烯酸
15
161
溶于热水,易溶于有机剂
1.01
86
甲基丙烯酸甲酯
-48
100
微溶于水,易溶于有机溶剂
0.944
100
回答下列问题:
(1)图中仪器X名称为___________。
(2)制备甲基丙烯酸甲酯的化学方程式为___________。
(3)每隔一段时间,打开油水分离器,将下层水放出来。从分水器中及时分离出水的目的是___________。
(4)纯化过程中,试剂Y是___________,其作用有___________。
(5)蒸馏提纯产品时温度应控制在___________℃。
(6)本实验中甲基丙烯酸甲酯的产率为___________(保留三位有效数字)。
19. 二茂铁可以作为燃油添加剂,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃以上能升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯等有机溶剂。
已知:
(1)二茂铁的晶体类型属于___________。
(2)的价电子排布式为:___________。
(3)环戊二烯的键线式为 ,分子中碳原子的杂化方式有:___________。
(4)环戊二烯的某同系物X与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的有机产物有和 ,则X的结构简式为:___________。
(5)已知 。
①环戊二烯与在加热时合成有机物的结构简式为:___________。
②检验分子中碳碳双键的试剂是:___________。
A.溴水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.溴的四氯化碳溶液 D.银氨溶液
③检验分子有醛基的化学方程式:___________。
20. 有机物E是合成药物的中间体,E的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)分析化合物C的结构,参考①的示例,完成下表,官能团和反应类型不能重复。
序号
变化的官能团的名称
可反应的试剂(物质)
反应类型
①
羧基
取代反应
②
_________
_________
_________
(2)D→E的反应方程式为___________。
(3)H是D与加成反应的产物,则一个H分子中有___________个手性碳原子。
(4)化合物Y是比B少一个碳的同系物。Y的同分异构体中遇溶液发生显色反应,还能发生银镜反应的结构共有___________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________。
(5)参照上述合成线路和信息,写出以为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选):___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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