内容正文:
射洪中学高2022级高二(下)期末模拟考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题)
可能用到的相对原子质量H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A. 可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离和
C. 用于文物年代鉴定的和互为同素异形体
D. 中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
2. 掌握化学用语能让我们更快速的理解化学知识。下列对化学用语的理解正确的是
A. 基态Al原子最高能级电子云图为:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 硫离子的结构示意图:
D. 乙烯分子的空间填充模型:
3. 1mol有机物M在氧气中完全燃烧生成的和的物质的量之比为,利用现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下,有关M的说法不正确的是
A. 根据图1,M的相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2,推测M的分子式是
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M是2-甲基-2-丙醇
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为
4. 下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A. 固体(NaCl固体):重结晶 B. 溴苯:加苯萃取
C. 乙烷(乙烯):,洗气 D. 乙炔:溴水,洗气
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L己烷中所含分子数目为0.5NA
B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中含H+的数目为0.1NA
C. 常温常压下,16g甲烷中含有的质子数目为10NA
D. 在含2molSi-O键的SiO2晶体中,氧原子的数目为2NA
6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子,Y原子中各亚层的电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A. 最高价含氧酸的酸性: B. 简单离子半径:
C. 得电子能力: D. 形成的化合物一定不含离子键
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.分离苯和溴苯(部分装置略)
C.排空气法收集CH4
D.分离苯萃取碘水后已分层的有机层和水层
A. A B. B C. C D. D
8. 羟甲香豆素(结构简式如图)对治疗“新冠”有一定的辅助作用。下列说法正确的
A. 羟甲香豆素的分子式为C10H10O3
B. 可用酸性KMnO4溶液检验羟甲香豆素分子中的碳碳双键
C. 1mol羟甲香豆素最多消耗的H2和Br2分别为4mol和3mol
D. 羟甲香豆素能与Na2CO3溶液反应放出CO2
9. 被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A. GaN为共价晶体
B. NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C. 基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D. 已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
10. B2O3的气态分子结构如图1所示,硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是
A. 两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
B. 硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C 1molH3BO3晶体中含有6mol氢键
D. 硼原子可提供空轨道,硼酸电离的方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
11. 已知:CO2↑+,下列说法正确的是
A. 物质A名称为3-甲基-1,3-丁二烯
B. 该反应为氧化反应
C. 苯也可以发生上述反应
D. 若1,3-丁二烯发生上述反应,产物为HOOCCOOH和CO2
12. 某金属有机多孔材料(MOFA)对CO2具有超高吸附能力,并能催化CO2与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A b分子中碳原子采用sp2和sp3杂化
B. b的一氯代物有3种
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有极性共价键的形成
13. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
编号
目的
方案设计
现象和结论
A
判断淀粉是否完全水解
在试管中加入0.5g淀粉和溶液,加热,冷却后,取少量水解后的溶液于试管中,加入碘水
溶液显蓝色,则说明淀粉未水解
B
探究苯酚的性质
向苯酚浓溶液中加入少量稀溴水
若产生白色沉淀,则证明苯酚和稀溴水发生了反应
C
探究1-溴丙烷的消去产物具有还原性
向试管中注入5mL1-溴丙烷和10mL饱和氢氧化钾乙醇溶液,均匀加热,把产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
若高锰酸钾溶液褪色,则证明生成了丙烯
D
检验乙醚中是否含有乙醇,向该乙醚样品中加入一小粒金属钠
产生无色气体
乙醚中含有乙醇
A. A B. B C. C D. D
14. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:CH2=CH2>CH≡CH
B. 酸性:CH3COOH>ClCH2COOH
C. 羟基活性: >CH3CH2OH
D. 碱性: >
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共58分)
15. 铁是地球上分布最广泛的金属之一,约占地壳质量的5%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题:
(1)写出基态铁原子的价层电子排布式___________。
(2)给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序___________,并解释原因___________。
(3)将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序___________。
(4)已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族,将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序___________。
(5)琥珀酸的结构如图所示,写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比___________。
(6)金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用,其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则,即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数,则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息,写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式___________。
(7)铁有多种同素异形体,在910-1400℃范围内,铁的晶胞如图所示。铁原子间的最短距离为apm,密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数,铁的相对原子质量为___________(用a、ρ、NA表示,写出计算式即可)。
16. 按要求完成下列各题。
(1)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图示。
该物质中无氧官能团为(填名称)___________。
(2)(CH3)2C(C2H5)CH(CH3)2的系统命名是___________。
(3)某烃A的相对分子质量为84,其一氯代物只有一种。
①若A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,A的结构简式为___________;A被KMnO4氧化后的产物的结构简式为___________。
②若A不能使溴水褪色,则A的结构简式为___________。
③下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________(填序号)。
A.C6H14 B.C7H8 C.C7H14 D.C8H8
17. 乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠,它是一种有机原料,其相对分子质量为98。羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠,此反应为剧烈的放热反应,具体实验步骤如下:
步骤1:如图所示装置的三颈烧瓶中,加入132.3g氯乙酸、50mL水,搅拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃继续搅拌反应2小时,反应过程控制pH约为9至10之间。
步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤,滤液冷却至15℃,过滤得粗产品。
步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭。
步骤4:将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中,冷却结晶,过滤、干燥,得到羟基乙酸钠。
请回答下列问题:
(1)装置中仪器A的名称为___________。
(2)上图装置中仪器B为球形冷凝管,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.球形冷凝管与直形冷凝管相比,冷却面积更大,效果更好
B.球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置,也可用于垂直回流装置
C.在使用冷凝管进行蒸馏操作时,一般蒸馏物的沸点越高,蒸气越易冷凝
(3)步骤1中,发生反应的化学方程式是___________。
(4)逐步加入40%NaOH溶液的目的是___________,___________。
(5)步骤2中,三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作___________。
(6)步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的___________。
(7)步骤4中,得到纯净羟基乙酸钠98.0g,则实验产率为___________(结果保留1位小数)。
18. 以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下:
已知:同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:RCH(OH)2→RCHO+H2O。
请回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是___________。
(2)B的化学名称为___________。
(3)C在一定条件与H2按照物质的量1:4发生加成反应生成化合物H,加成产物H含有手性碳原子的数目为___________。
(4)F→G的反应类型___________。
(5)D→E有CO2生成,该反应的化学方程式为___________。
(6)I是D的同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不包括立体异构)。
条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为___________。
(7)根据上述路线中的相关知识,设计以 和乙酸为原料制备 的合成路线___________(其他试剂任选)。
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射洪中学高2022级高二(下)期末模拟考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题)
可能用到的相对原子质量H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A. 可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离和
C. 用于文物年代鉴定的和互为同素异形体
D. 中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.X射线衍射仪利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。可以区分普通玻璃和水晶,A正确;
B.C60和C70的混合物加入一种空腔大小合适的C60的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,B正确;
C.和互为同位素,C错误;
D.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料,D正确;
故选C。
2. 掌握化学用语能让我们更快速的理解化学知识。下列对化学用语的理解正确的是
A. 基态Al原子最高能级的电子云图为:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 硫离子的结构示意图:
D. 乙烯分子的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态Al原子最高能级为3p能级,哑铃状,有三种空间延伸方向,分别相对于x、y、z轴对称,故A正确;
B.根据泡利原理可知在一个原子轨道中,最多能容纳2个电子且自旋状态相反,故B错误;
C.硫离子结构示意图,故C错误;
D.为乙烯分子的球棍模型,故D错误;
答案选A。
3. 1mol有机物M在氧气中完全燃烧生成的和的物质的量之比为,利用现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下,有关M的说法不正确的是
A. 根据图1,M相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2,推测M的分子式是
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M是2-甲基-2-丙醇
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种化学环境不同的H,个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由质谱图可知M的相对分子质量为74,故A正确;
B.1mol有机物M在氧气中完全燃烧生成的和的物质的量之比为,可知M中C、H的个数比为2:5,则M的含C、H的个数只能为4、10,根据红外光谱可知M中含O,又M的相对分子质量为74,可知M中只有1个O原子,M的分子式是,故B正确;
C.M中只含1个O,又含醚键,所以不能是醇,故C错误;
D.由图3可知M中含3种氢,个数比为1:3:6,故D正确;
故选:C。
4. 下列除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A. 固体(NaCl固体):重结晶 B. 溴苯:加苯萃取
C. 乙烷(乙烯):,洗气 D. 乙炔:溴水,洗气
【答案】A
【解析】
【详解】A.、NaCl溶解度受温度影响不同,可用重结晶法除去中的NaCl,故A正确;
B.溴苯和均溶于苯,因此不能用苯萃取除去溴苯中的,故B错误;
C.乙烯被高锰酸钾氧化成二氧化碳,引入新的杂质,故C错误,
D.乙炔也能被溴水吸收,故D错误;
故选:A。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L己烷中所含分子数目为0.5NA
B. 1L0.1mol·L-1乙酸溶液中含H+的数目为0.1NA
C. 常温常压下,16g甲烷中含有的质子数目为10NA
D. 在含2molSi-O键的SiO2晶体中,氧原子的数目为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下己烷是液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,因此11.2L己烷的物质的量不是0.5mol,分子数目不等于0.5NA,故A错误;
B.1L0.1mol·L-1乙酸溶液物质的量为n=c∙V=1L×0.1mol·L-1=0.1mol,由于乙酸是弱酸不能完全电离,则含H+的数目小于0.1NA,故B错误;
C.16g甲烷物质的量为,1mol甲烷含有10mol质子,则质子数目为10NA,故C正确;
D.1molSiO2晶体含4mol Si-O键,氧原子连接两个硅原子,氧原子的数目为2NA,则含2molSi-O键的SiO2物质的量为0.5mol,氧原子的数目为NA,故D错误;
故选C。
6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子,Y原子中各亚层的电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是
A. 最高价含氧酸的酸性: B. 简单离子半径:
C. 得电子能力: D. 形成的化合物一定不含离子键
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子,则X、Z原子序数为1、7,则X是H元素、Z是N元素;Y原子中各亚层的电子数相等,则Y为C元素;R的原子半径是该周期主族元素中最大的,则R是Na元素;W原子最外层电子数是内层的3倍,则W为O元素。
【详解】A.氧元素的非金属性强,不存在正化合价,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,所以氧离子的离子半径大于钠离子,故B正确;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,得电子能力依次增强,则得电子能力的顺序为O>N>C,故C错误;
D.H、N、O三种元素可以形成含有离子键离子化合物硝酸铵或亚硝酸胺,故D错误;
故选B。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.混合浓硫酸和乙醇
B.分离苯和溴苯(部分装置略)
C.排空气法收集CH4
D.分离苯萃取碘水后已分层的有机层和水层
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸稀释过程中会释放大量的热,将乙醇倒入浓硫酸中,因浓硫酸稀释放热会引起液体飞溅,造成危险,应将浓硫酸沿烧杯壁倒入乙醇中,边加边搅拌,A不选;
B.采用蒸馏方法分离苯和溴苯的过程中,冷凝水的进出方向应为下进上出,冷凝效果好,B不选;
C.CH4的密度比空气小,应采用向上排空气法收集,导气管应短进长出,C选;
D.苯的密度比水小,萃取后有机层在上层,水层在下层,D不选;
故选C。
8. 羟甲香豆素(结构简式如图)对治疗“新冠”有一定的辅助作用。下列说法正确的
A. 羟甲香豆素的分子式为C10H10O3
B. 可用酸性KMnO4溶液检验羟甲香豆素分子中的碳碳双键
C. 1mol羟甲香豆素最多消耗的H2和Br2分别为4mol和3mol
D. 羟甲香豆素能与Na2CO3溶液反应放出CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由羟甲香豆素结构简式可知,其分子式为C10H8O3,A错误;
B.碳碳双键、酚羟基均能使酸性KMnO4溶液褪色,故不能用酸性KMnO4溶液检验羟甲香豆素分子中的碳碳双键,B错误;
C.碳碳双键、苯环均能和H2发生加成反应,碳碳双键还能和Br2发生加成反应,酚羟基的邻位和对位能和Br2发生取代反应,故1mol羟甲香豆素最多消耗的H2和Br2分别为4mol和3mol,C正确;
D.分子中含有酚羟基,其酸性弱于碳酸,故羟甲香豆素不能与Na2CO3溶液反应放出CO2,D错误;
故选C。
9. 被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A. GaN为共价晶体
B. NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C. 基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D. 已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
【答案】B
【解析】
【详解】A.GaN具有硬度大、熔点高的特点,为半导体材料,GaN属于共价晶体,A项正确;
B.NH3分子中N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,NH3分子的VSEPR模型为四面体形,B项错误;
C.Ga原子核外有31个电子,基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,基态Ga原子价层电子排布式为4s24p1,C项正确;
D.GaN和AlN都属于共价晶体,原子半径:Ga>Al,共价键键长:Ga-N键>Al-N键,键能:Ga-N键<Al-N键,熔点:GaN<AlN,D项正确;
答案选B。
10. B2O3的气态分子结构如图1所示,硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是
A. 两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
B. 硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C. 1molH3BO3晶体中含有6mol氢键
D. 硼原子可提供空轨道,硼酸电离的方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.B最外层3个电子,在图1分子中每个B原子只形成了2个σ 键,且其没有孤对电子,故其sp杂化;在图2分子中每个B原子形成了3个σ键,且其没有孤对电子,故其采用sp2杂化,A正确;
B.由题中信息可知,硼酸晶体为层状结构,类比石墨的晶体结构可知其层与层之间存在范德华力,故B正确;
C.由图中信息可知,每个硼酸分子有3个羟基,其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键,平均每个硼酸分子形成了3个氢键,因此,1molH3BO3晶体中含有3mol氢键,故C错误;
D.硼原子的2p轨道有空轨道,水电离的OH-中的氧原子有2个孤电子对,故两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性,其电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,故D正确;
故选:C;
11. 已知:CO2↑+,下列说法正确的是
A. 物质A的名称为3-甲基-1,3-丁二烯
B. 该反应为氧化反应
C. 苯也可以发生上述反应
D. 若1,3-丁二烯发生上述反应,产物为HOOCCOOH和CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质A的名称为2-甲基-1,3-丁二烯,A错误;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,氧化碳碳双键,B正确;
C.苯环中不含碳碳双键,不能发生该反应,C错误;
D.1,3-丁二烯发生上述反应,产物为HOOCCOOH和CO2,乙二酸会继续被高锰酸钾氧化得到产物CO2,D错误;
答案选B。
12. 某金属有机多孔材料(MOFA)对CO2具有超高吸附能力,并能催化CO2与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b分子中碳原子采用sp2和sp3杂化
B. b的一氯代物有3种
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.b分子中的饱和碳原子采用 sp3杂化,碳氧双键上的C原子采用 sp2杂化,A正确;
B.b分子中含3种不同环境的H原子,其一氯代物有3种,B正确;
C.由b的结构简式可知,1molb中等同于含有2mol酯基,最多可消耗2molNaOH,C正确;
D.a转化为b发生加成反应,由断键过程可知该转化过程中只形成了极性键,D错误;
故选D。
13. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
编号
目的
方案设计
现象和结论
A
判断淀粉是否完全水解
在试管中加入0.5g淀粉和溶液,加热,冷却后,取少量水解后的溶液于试管中,加入碘水
溶液显蓝色,则说明淀粉未水解
B
探究苯酚的性质
向苯酚浓溶液中加入少量稀溴水
若产生白色沉淀,则证明苯酚和稀溴水发生了反应
C
探究1-溴丙烷的消去产物具有还原性
向试管中注入5mL1-溴丙烷和10mL饱和氢氧化钾乙醇溶液,均匀加热,把产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
若高锰酸钾溶液褪色,则证明生成了丙烯
D
检验乙醚中是否含有乙醇,向该乙醚样品中加入一小粒金属钠
产生无色气体
乙醚中含有乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.该实验现象能证明水解液中有淀粉,说明淀粉未水解或未完全水解,故A错误;
B.向苯酚浓溶液中加入少量稀溴水,生成的2、4、6-三溴苯酚溶于苯酚,不会出现白色沉淀现象,故B错误;
C.产生的气体中有挥发出来的乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此应先除去乙醇再检验消去产物,故C错误;
D.醇可与Na反应生成氢气,而醚类不与金属钠反应,因此可用该实验检验乙醚中含有乙醇,故D正确;
故选:D。
14. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:CH2=CH2>CH≡CH
B. 酸性:CH3COOH>ClCH2COOH
C. 羟基的活性: >CH3CH2OH
D. 碱性: >
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH2=CH2中C杂化方式为sp2,杂化轨道中s成分占比为,CH≡CH中C的杂化方式为sp,杂化轨道中s成分占比为,前者小于后者,故A错误;
B.-Cl为吸电子基团,使羟基极性更大,更易电离出氢离子,甲基为推电子基团,使羟基的极性减小,不易电离出氢离子,因此ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH,故B错误;
C.苯环为吸电子基团,乙基为推电子基团,因此羟基的活性苯甲醇>乙醇,故C正确;
D.甲基为推电子基团,因此 中六元环的电子云密度增大,碱性增强,故D错误;
答案为C。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共58分)
15. 铁是地球上分布最广泛的金属之一,约占地壳质量的5%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题:
(1)写出基态铁原子的价层电子排布式___________。
(2)给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序___________,并解释原因___________。
(3)将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序___________。
(4)已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族,将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序___________。
(5)琥珀酸的结构如图所示,写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比___________。
(6)金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用,其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则,即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数,则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息,写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式___________。
(7)铁有多种同素异形体,在910-1400℃范围内,铁的晶胞如图所示。铁原子间的最短距离为apm,密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数,铁的相对原子质量为___________(用a、ρ、NA表示,写出计算式即可)。
【答案】(1)3d64s2
(2) ①. C<O<N ②. 同周期元素的原子半径从左向右依次减小,第一电离能有增大的趋势,但N元素2p轨道半充满更稳定,所以第一电离能比O高
(3)CH4>NH3>H2O
(4)H2O>H2Te>H2Se>H2S
(5)13∶2 (6)Fe(CO)5
(7)
【解析】
【小问1详解】
Fe为第26号元素,位于元素周期表第VIII族,则基态铁原子的价层电子排布式。
【小问2详解】
C、N、O元素的原子半径从左向右依次减小,第一电离能有增大的趋势,但N元素2p轨道半充满更稳定,所以N的第一电离能高于同周期相邻的元素,即第一电离能:C<O<N。
【小问3详解】
C、N、O三种元素的最简单氢化物为CH4、NH3、H2O,中心原子价电子对数均为4,其中孤电子对数依次是0、1、2,由于孤电子对对价电子对具有排斥作用,因此键角从大到小排序为CH4>NH3>H2O。
【小问4详解】
H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似,均为分子晶体,H2O能形成分子间氢键,则沸点最高;H2S、H2Se、H2Te随相对分子质量增大,范德华力依次增大,沸点逐渐升高,则沸点从大到小排序为H2O>H2Te>H2Se>H2S。
【小问5详解】
琥珀酸分子中单键均为σ键,碳氧双键中有1个σ键和1个π键,则σ键与π键的个数比13∶2。
【小问6详解】
Fe原子的价电子数为8,结合已知信息,可知Fe原子价层都满足18电子结构时,可与CO形成5个配位键,则Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式Fe(CO)5。
【小问7详解】
根据晶胞结构,Fe原子的个数为;铁原子间的最短距离为apm,则晶胞边长为;已知晶胞的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数,则铁的相对原子质量为。
16. 按要求完成下列各题。
(1)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图示。
该物质中无氧官能团为(填名称)___________。
(2)(CH3)2C(C2H5)CH(CH3)2的系统命名是___________。
(3)某烃A的相对分子质量为84,其一氯代物只有一种。
①若A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,A的结构简式为___________;A被KMnO4氧化后的产物的结构简式为___________。
②若A不能使溴水褪色,则A的结构简式为___________。
③下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________(填序号)。
A.C6H14 B.C7H8 C.C7H14 D.C8H8
【答案】(1)碳氯键 (2)2,3,3-三甲基戊烷
(3) ①. ②. ③. ④. B ⑤. C
【解析】
【小问1详解】
由有机物的结构可知,含无氧官能团有碳氯键;
故答案为:碳氯键
【小问2详解】
(CH3)2C(C2H5)CH(CH3)2改写为,该烃最长碳链为5个碳原子,右端离支链最近,从右端开始编号,故命名为2,3,3-三甲基戊烷;
【小问3详解】
①某烃A的相对分子质量为84,则根据商余法中商为碳原子个数,余数为氢原子个数,故碳原子数为6,氢原子数为12,有机物分子式为C6H12;若A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,A的结构简式为,;A被KMnO4氧化后的产物为CH3COCH3;
故答案为:①;②CH3COCH3;
②若A不能使溴水褪色,说明A中不含碳碳双键,则A的结构简式为;;
③烃的通式为CxHy,若总物质的量一定,若各组分耗氧量()相等,则消耗氧气的量相等,否则不相等,A为C6H12的耗氧量为9,C7H8的耗氧量为9,所以二者混合总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,B符合题意;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,两种烃的最简式相同,A为C6H12的最简式为CH2,C7H14的最简式为CH2,C符合题意;
故答案为:①B②C。
17. 乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠,它是一种有机原料,其相对分子质量为98。羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠,此反应为剧烈的放热反应,具体实验步骤如下:
步骤1:如图所示装置的三颈烧瓶中,加入132.3g氯乙酸、50mL水,搅拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃继续搅拌反应2小时,反应过程控制pH约为9至10之间。
步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤,滤液冷却至15℃,过滤得粗产品。
步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭。
步骤4:将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中,冷却结晶,过滤、干燥,得到羟基乙酸钠。
请回答下列问题:
(1)装置中仪器A的名称为___________。
(2)上图装置中仪器B为球形冷凝管,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.球形冷凝管与直形冷凝管相比,冷却面积更大,效果更好
B.球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置,也可用于垂直回流装置
C.在使用冷凝管进行蒸馏操作时,一般蒸馏物的沸点越高,蒸气越易冷凝
(3)步骤1中,发生反应的化学方程式是___________。
(4)逐步加入40%NaOH溶液的目的是___________,___________。
(5)步骤2中,三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作___________。
(6)步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的___________。
(7)步骤4中,得到纯净羟基乙酸钠98.0g,则实验产率为___________(结果保留1位小数)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)AC (3)
(4) ①. 控制反应体系pH ②. 防止升温太快
(5)冷却后补加磁转子
(6)降低羟基乙酸钠的溶解度,提高其产率(或析出量)
(7)71.4%
【解析】
【分析】由题意可知,该实验的实验目的是95℃水浴加热条件下氯乙酸与氢氧化钠溶液反应制备少量羟基乙酸钠,实验得到的羟基乙酸钠溶液经蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤,滤液冷却至15℃,过滤得粗产品;粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,需要过滤分离掉活性炭固体;将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却结晶,过滤、干燥,得羟基乙酸钠。
【小问1详解】
由实验装置图可知,仪器A为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
【小问2详解】
A.球形冷凝管与直形冷凝管相比,球形冷凝管的冷却面积更大,冷却效果更好,故正确;
B.球形冷凝管内芯管为球泡状,容易在球部积留蒸馏液,不适宜做倾斜式蒸馏装置,所以多用于垂直蒸馏装置,故错误;
C.在使用冷凝管进行蒸馏操作时,一般蒸馏物的沸点越高,蒸气越易冷凝为液态,故正确;
故选AC;
小问3详解】
由分析可知,步骤1中发生的反应为95℃水浴加热条件下氯乙酸与氢氧化钠溶液反应生成羟基乙酸钠、氯化钠和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
由题意可知,生成羟基乙酸钠的反应为放热反应,反应过程中需要控制溶液pH约为9至10之间,所以逐步加入40%NaOH溶液的目的是防止升温太快,同时控制反应体系的pH,故答案为:控制反应体系pH;防止升温太快;
【小问5详解】
三颈烧瓶中磁转子在反应过程中起到搅拌的作用,如果忘加磁转子需要冷却后补加磁转子,故答案为:冷却后补加磁转子;
【小问6详解】
由题意可知,羟基乙酸钠不溶于醇、醚等有机溶剂,则将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是降低羟基乙酸钠的溶解度,提高其产率,故答案为:降低羟基乙酸钠的溶解度,提高其产率;
【小问7详解】
由方程式可知,132.3g氯乙酸理论上生成羟基乙酸钠的物质的量为=1.4mol,实验得到纯净羟基乙酸钠98.0g,则实验产率为×100%=71.4%,故答案为:71.4%。
18. 以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如下:
已知:同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:RCH(OH)2→RCHO+H2O。
请回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是___________。
(2)B的化学名称为___________。
(3)C在一定条件与H2按照物质的量1:4发生加成反应生成化合物H,加成产物H含有手性碳原子的数目为___________。
(4)F→G的反应类型___________。
(5)D→E有CO2生成,该反应的化学方程式为___________。
(6)I是D的同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不包括立体异构)。
条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为___________。
(7)根据上述路线中的相关知识,设计以 和乙酸为原料制备 的合成路线___________(其他试剂任选)。
【答案】(1)酯基 (2)对羟基苯甲醛(或4-羟基苯甲醛)
(3)3 (4)取代反应或酯化反应
(5) (6) ①. 13 ②.
(7)
【解析】
【分析】A发生碱性水解后经酸化生成B为 ,B发生取代反应生成C,C和CH3ONa发生取代反应生成D,D转化为E在BBr3催化转化为F,F→G的反应为浓硫酸作用下 与 共热发生酯化反应生成 和水;
【小问1详解】
化合物A中含氧官能团名称为酯基;
【小问2详解】
化合物B结构简式为 ,命名为对羟基苯甲醛;
【小问3详解】
C在一定条件与H2按照物质的量1:4发生加成反应生成化合物H,即与苯环和醛基都加成,H结构简式为 ,手性碳原子有3个;
【小问4详解】
F在浓硫酸加热作用下与 发生酯化反应;
【小问5详解】
根据D和E结构简式对比,结合D→E有CO2生成,可知该反应的化学方程式为 ;
【小问6详解】
I是D的同分异构体,同时满足下列条件:①与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应说明含有酯基;③能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基,结合D分子式可判断为甲酸酯基;若该物质苯环上有2个取代基,则为-OH和HCOOCH2-连在苯环上,有邻间对3种异构;若苯环上有3个取代基,分别为-OH、-CH3和HCOO-,则此时异构体有10种,共计13中;其中,结合核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1可判断符合条件要求的结构简式为 ;
【小问7详解】
根据上述路线中的相关知识,设计以 和乙酸为原料制备 ,参考B→C 在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成 , 与乙酸发生信息反应生成 , 发生聚合反应即可生成 ,具体路线如下: ;
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