内容正文:
2023-2024学年第二学期
珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学5月联考
注意事项:
1. 答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Co-59
第一部分:选择题(共44分)
一、选择题(本题共16小题,第1~10题,每题2分;第11~16题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸,说明金不活泼且具有很好的延展性
B. 家用净水器中的活性炭是混合型晶体石墨的同素异形体
C. 节日燃放的烟花所呈现的艳丽色彩,利用了金属元素的焰色反应,与电子跃迁有关
D. 用作汽车发动机抗冻剂的乙二醇(HOCH2CH2OH)凝固点较高,是因为其相对分子质量很大
2. 下列化学用语或模型不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 反-2-丁烯的球棍模型:
C. 3-甲基戊烷的键线式
D. NH3的空间结构为
3. 下列有关微粒性质的排序中,错误的是
A. 元素电负性: B. 元素的第一电离能:
C. 水溶性: D. 基态原子的未成对电子数:
4. 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下, 86 g C6H14的体积为22.4L
B. 28g乙烯气体中p-p键数目为5 NA
C. 0.5mol雄黄(,结构)含有个S-S键
D. 中配位键的个数为
5. 如图为两种醇的结构简式,下列有关叙述中正确的是
A. 二者互为同系物
B. 二者互为同分异构体
C. 两种物质均能发生消去反应生成烯烃
D. 两种物质均能在催化、加热条件下发生氧化反应
6. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯 B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯 D. d装置用于实验室制硝基苯
7. 有机反应过程中,随反应条件不同,成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是
A. 中含有7mol电子
B. 中所有原子不都在一个平面内
C. 的空间构型为平面三角形
D. 键角:
8. 下列实验操作和现象得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向含的溶液中滴入少量酸化的溶液,溶液变血红色
氧化性:
B
将气体通入滴有酚酞的溶液中,溶液红色消失
有漂白性
C
取卤代烃样品于试管中,加入水溶液混合后加热,再滴加溶液,产生白色沉淀
该卤代烃为氯代烃
D
向溶液中逐滴滴加氨水,生成蓝色沉淀后逐渐溶解,溶液最终变为深蓝色
与形成配位键的稳定性:
A. A B. B C. C D. D
9. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力不属于同种类型的是
A. 冰和金刚石的熔化 B. 碘和干冰升华
C. 和(苯)的熔化 D. 碳化硅与单晶硅的熔化
10. 有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化。下列事实不能说明上述观点的是
A. 溴乙烷能发生消去反应,而碘甲烷不能
B. 甲烷光照条件下与Cl2发生取代反应,而丙烯需在高温下发生
C. 对甲基苯酚()能与NaOH溶液反应,而苯甲醇不能
D. 氯乙酸的酸性强于乙酸
11. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和除杂方法都正确的是
被提纯的物质
除杂试剂
除杂方法
A
乙炔 (H2S)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙烷(乙烯)
氢气
加成反应
D
戊烷(溴)
氢氧化钠溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
12. 中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼表示:连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎有确切的疗效。其有效成分绿原酸的结构简式如下图。下列有关绿原酸的说法不正确的是
A. 可与溶液发生显色反应
B. 1mol绿原酸与溴反应时,最多可消耗
C. 能发生还原、取代、加聚、氧化反应
D. 绿原酸可与Na2CO3溶液反应产生CO2气体
13. 下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B. 1,3-丁二烯与Br2加成的产物有2种
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
14. 砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A. 配位数为2 B. 该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C. 晶体中配位键占共价键总数的25% D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
15. 冠醚能与阳离子,尤其是与碱金属离子作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用。图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B. Z与Y可组成不止一种离子化合物
C. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D. 图2为15-冠-5与钠离子“组合”形成的超分子
16. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
第二部分:非选择题(共56分)
17. 回答下列问题。
(1)有机物A()中含氧官能团的名称为___________。
(2)有机物B的结构简式如下图所示,其中共有___________个手性碳原子;若该有机物是由等物质的量的烯烃和H2加成得到的,则原烯烃的结构有___________种。
(3)有机物C的分子式为C8H18,其一氯代物只有1种,则有机物C的结构简式为___________。
(4)用系统命名法命名下列物质:
___________;___________。
(5)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2的是___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(6)乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别为和,通过下列方法或检测仪得出的信息或信号完全相同的是___________(填选项字母)。
A. 李比希元素分析法 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振仪 D. 质谱仪
18. 环己基甲醇是重要的有机合成中间体,其合成方法如下:
相关物质的物理性质:
物质
氯代环己烷
正丁醚
环己基甲醇
沸点
142℃
143℃
182℃(熔点)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
密度
相对分子质量
118.5
139
114
注意:①环己基甲醇120-140℃易发生脱水反应。②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行。具体步骤如下:
.制备
步骤1:(格氏试剂的制备)将2.67g镁条及10mL正丁醚加入250mL三颈烧瓶中,于恒压滴液漏斗中加入12.1mL (0.1mol)氯代环己烷和45mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液,冷凝回流直至反应完毕。
步骤2:分批量加入10g干燥的多聚甲醛,加热至100-110℃,搅拌、反应0.5h。
步骤3:冷却反应混合物,加入30g碎冰,搅拌至水解完全,加入稀硫酸,分液。
.环己基甲醇的分离和提纯
步骤4:向有机相中加入饱和氯化钠溶液,分液。
步骤5:向有机层加入无水碳酸钾,过滤,_______,得到产品6.3g。
回答下列问题:
(1)反应装置中仪器A的名称为_______,实验中恒压滴液漏斗的作用是_______。
(2)环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是_______。
(3)制备过程中,步骤3水解反应(i)的方程式为_______。
(4)步骤5得到产品操作为_______。
(5)产品产率为_______(精确至0.1%)。
19. 、是新型磁性材料的成分,设为阿伏加德罗常数的值,依据其中有关元素回答问题:
(1)钕(Nd)属于镧系元素,则其在元素周期表中处于_______区,的价电子排布图为_______。
(2)的立体构型为_______;F原子核外有_______种不同空间运动状态的电子。
(3)是一种还原剂,B原子的杂化方式为_______。该物质中是否存在配位键_______(填“是”或“否”)。
(4)的钙钛矿型晶胞结构如图所示,其中Co填充在F形成的正八面体中心。
①K、Co、F的第一电离能由大到小的顺序为_______。
②该晶体密度为,则K和Co之间的最短距离为_______pm。
20. 有机物H是一种药物中间体,其合成路线如图所示(部分试剂和条件略去):
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为_______。
(2)A→B的试剂及反应条件是_______,J的结构简式为_______。
(3)写出F→G的化学方程式_______,G→H的反应类型是_______。
(4)B有多种同分异构体,其中满足下列条件的有_______种。
①分子中苯环上含有三个取代基
②能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
(5)参照上述合成路线设计以甲苯和苯为原料制备的合成路线_______(其他试剂任选)。
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2023-2024学年第二学期
珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学5月联考
注意事项:
1. 答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,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。
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Co-59
第一部分:选择题(共44分)
一、选择题(本题共16小题,第1~10题,每题2分;第11~16题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸,说明金不活泼且具有很好的延展性
B. 家用净水器中的活性炭是混合型晶体石墨的同素异形体
C. 节日燃放的烟花所呈现的艳丽色彩,利用了金属元素的焰色反应,与电子跃迁有关
D. 用作汽车发动机抗冻剂的乙二醇(HOCH2CH2OH)凝固点较高,是因为其相对分子质量很大
【答案】D
【解析】
【详解】A.黄金可以被做成极薄的金箔,说明了黄金具有良好的延展性,能保存长久说明黄金属于不活泼金属,A正确;
B.活性炭是碳的单质,混合型晶体石墨也是碳的一种单质,两者互为同素异形体,B正确;
C.焰色反应指的是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时,使火焰呈现特征颜色的反应,当这些元素的原子在灼烧过程中吸收能量后,电子会从低能级跃迁到高能级,然后当电子从高能级回到低能级时,会以光能的形式释放能量,从而产生特定颜色的火焰,是电子发生跃迁有关;
D.用作汽车发动机抗冻剂的乙二醇(HOCH2CH2OH)凝固点较高,是因为其与水分子间能形成氢键,它的水溶液凝固点很低,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或模型不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 反-2-丁烯的球棍模型:
C. 3-甲基戊烷的键线式
D. NH3的空间结构为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔是直线形分子,C原子半径大于H,其空间填充模型为:,故A正确;
B.反-2-丁烯分子中甲基在双键的两侧,其球棍模型为:,故B正确;
C.3-甲基戊烷的主链含有5个C原子,在3号C原子上有1个甲基,其键线式为:,故C正确;
D.NH3的结构为的三角锥形,其空间结构为:,故D错误;
故选D。
3. 下列有关微粒性质的排序中,错误的是
A. 元素的电负性: B. 元素的第一电离能:
C. 水溶性: D. 基态原子的未成对电子数:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下依次减弱可知,元素的电负性:,A正确;
B.根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常可知,元素的第一电离能:,B错误;
C.由于NH3、PH3、H2O三者均为极性分子,但由于NH3与H2O分子间能形成氢键,故水溶性:,C正确;
D.已知PSCl的价电子排布式分别为:3s23p3、3s23p4、3s23p5,则它们基态原子的未成对电子数分别为3、2、1,即基态原子的未成对电子数:,D正确;
故答案为:B。
4. 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下, 86 g C6H14的体积为22.4L
B. 28g乙烯气体中p-p键数目为5 NA
C. 0.5mol雄黄(,结构)含有个S-S键
D. 中配位键的个数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,C6H14为液态,无法计算C6H14的体积,故A错误;
B.28g乙烯气体物质的量为1mol,其中含有p-p键数目为1mol,s-p键数目为4mol,故B错误;
C.S是VIA族元素,可以形成2个化学键(H2S)、4个化学键(H2SO3)、6个化学键(H2SO4);As是VA族元素,可以形成3个化学键、5个化学键,可以类比P,所以浅色的是S,深色的是As,故雄黄中不存在S-S键,故C错误;
D.中铜离子与4个水分子形成配位键,故中配位键的个数为,故D正确;
故选D。
5. 如图为两种醇的结构简式,下列有关叙述中正确的是
A. 二者互为同系物
B. 二者互为同分异构体
C. 两种物质均能发生消去反应生成烯烃
D. 两种物质均能在催化、加热条件下发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构相似且分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物,①不含环而②含环,二者结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.观察所给结构简式知,①的分子式为C7H16O而②的分子式为C7H14O,二者分子式不同,不互为同分异构体,B错误;
C.①和②中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,二者都能发生消去反应,C正确;
D.②中与羟基相连的碳原子上有氢原子,②能发生催化氧化反应;①中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,①不能发生催化氧化反应,D错误;
故选C。
6. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯 B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯 D. d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.挥发出的乙醇蒸气和生成的丙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则a装置不能检验消去反应后有丙烯,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,盐酸和碳酸均能和苯酚钠反应生成苯酚,则b装置无法说明和苯酚钠反应的是盐酸还是碳酸,故B错误;
C.温度计应伸入到液面中,且乙烯不能用排空集气法,故C错误,
D.苯和浓硝酸反应用水浴加热,用温度计控制反应温度,故D正确;
答案D。
7. 有机反应过程中,随反应条件不同,成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是
A. 中含有7mol电子
B. 中所有的原子不都在一个平面内
C. 的空间构型为平面三角形
D. 键角:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中含有电子,A错误;
B.中心原子有3个键,孤电子对为:,结构为三角锥形,所有的原子不在同一个平面内,B正确;
C.的中心原子有3个键,孤电子对为:,为平面三角形,C正确;
D.有一对孤电子对,没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以键角:,D正确;
故选A。
8. 下列实验操作和现象得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向含的溶液中滴入少量酸化的溶液,溶液变血红色
氧化性:
B
将气体通入滴有酚酞的溶液中,溶液红色消失
有漂白性
C
取卤代烃样品于试管中,加入水溶液混合后加热,再滴加溶液,产生白色沉淀
该卤代烃为氯代烃
D
向溶液中逐滴滴加氨水,生成蓝色沉淀后逐渐溶解,溶液最终变为深蓝色
与形成配位键的稳定性:
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可能是氧化,也可能是氢离子与硝酸根氧化了,A错误;
B.与反应,使溶液碱性减弱,溶液红色消失,不能证明有漂白性,B错误;
C.白色沉淀是氢氧化银,应该先加硝酸酸化,再加硝酸银,C错误;
D.向溶液中逐滴滴加氨水,生成蓝色沉淀后逐渐溶解,溶液最终变为深蓝色,说明与形成配位键的稳定性:,D正确;
故选D。
9. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力不属于同种类型的是
A. 冰和金刚石的熔化 B. 碘和干冰升华
C. 和(苯)的熔化 D. 碳化硅与单晶硅的熔化
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰分子晶体,熔化时需要克服氢键和分子间作用力,金刚石是共价晶体,熔化时需要克服共价键,则两者所克服的粒子间作用力不属于同种类型,故A符合题意;
B.碘和干冰都是分子晶体,升华时均需要克服分子间作用力,故B不符合题意;
C.和苯都是分子晶体,熔化时均需要克服分子间作用力,故C不符合题意;
D.碳化硅与单晶硅都是共价晶体,熔化时克服的都是共价键,故D不符合题意;
故选A。
10. 有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化。下列事实不能说明上述观点的是
A. 溴乙烷能发生消去反应,而碘甲烷不能
B. 甲烷光照条件下与Cl2发生取代反应,而丙烯需在高温下发生
C. 对甲基苯酚()能与NaOH溶液反应,而苯甲醇不能
D. 氯乙酸的酸性强于乙酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘甲烷不能消去是因为只含有一个碳原子,不能说明分子中基团间的相互影响会导致其化学性质改变,A符合题意;
B.甲烷和丙烯由于丙烯中的CH2=CH-对-CH3上H的影响,使得甲烷光照条件下与Cl2发生取代反应,而丙烯需在高温下发生,二者反应条件不同,能说明上述观点,B不合题意;
C.在对甲基苯酚()中,由于苯环对-OH的影响,酚羟基具有酸性,对比苯甲醇,虽含有-OH,但不具有酸性,能说明上述观点,C不合题意;
D.由于Cl的电负性强于H,使得ClCH2-为吸电子基团,导致ClCH2COOH中-COOH上的O-H的极性强于CH3COOH中-COOH上的O-H的极性,从而氯乙酸的酸性强于乙酸,能说明上述观点,D不合题意;
故答案为:A。
11. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用的除杂试剂和除杂方法都正确的是
被提纯的物质
除杂试剂
除杂方法
A
乙炔 (H2S)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙烷(乙烯)
氢气
加成反应
D
戊烷(溴)
氢氧化钠溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔和硫化氢都能被酸性高锰酸钾氧化,故A错误;
B.虽然苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀,但三溴苯酚和溴均易溶于笨,故B错误;
C.虽然乙烯和氢气加成生成乙烷,但氢气量多少不易控制,故C错误;
D.溴能与氢氧化钠溶液反应,生成物都溶于水,而戊烷不溶于水,用分液使它们分开,故D正确;
答案D。
12. 中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼表示:连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎有确切的疗效。其有效成分绿原酸的结构简式如下图。下列有关绿原酸的说法不正确的是
A. 可与溶液发生显色反应
B. 1mol绿原酸与溴反应时,最多可消耗
C. 能发生还原、取代、加聚、氧化反应
D. 绿原酸可与Na2CO3溶液反应产生CO2气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.绿原酸含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,故A正确;
B.酚羟基邻位和对位与溴发生取代反应、碳碳双键与溴发生加成反应,1mol绿原酸与溴反应时,最多可消耗4molBr2,故B错误;
C.绿原酸含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生还原、取代、加聚、氧化反应,故C正确;
D.绿原酸含有羧基,可与Na2CO3溶液反应产生CO2气体,故D正确;
选B。
13. 下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B. 1,3-丁二烯与Br2加成的产物有2种
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有3×2=6产物,故A正确;
B.1,3-丁二烯与Br2加成的产物有3种,即1,2-加成、1,4-加成或全部加成,故B错误;
C.有5个碳原子某饱和链烃为C5H12,有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种,正戊烷有3中H原子,一氯代物有3种;异戊烷有4种H原子,一氯代物有4种;新戊烷有1种H原子,一氯代物有1种,故C正确;
D.为对称结构,有如图所示的5种H原子,所以与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物,故D正确。
故选B。
14. 砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A. 的配位数为2 B. 该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C. 晶体中配位键占共价键总数的25% D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体结构,所以 的配位数为4,A错误;
B.该晶胞沿z轴方向的平面投影为:,B错误;
C.该晶胞中,每个As形成3个共价键和1个配位键,则该晶胞中,普通共价键有12个,配位键有4个,共价键总数为16个,所以晶体中配位键占共价键总数的25%,C正确;
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为1/4体对角线的距离,所以是,D错误;
故选C。
15. 冠醚能与阳离子,尤其是与碱金属离子作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用。图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B. Z与Y可组成不止一种离子化合物
C. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D. 图2为15-冠-5与钠离子“组合”形成的超分子
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期元素,W、X、Z分别位于不同周期,则W为H元素;Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z为Na元素;X、Y都位于第二周期,从图2看,X可形成4个共价键,Y可形成2个共价键,则X、Y原子的最外层电子数分别为4、6,从而得出X为C元素、Y为O元素。所以W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。
【详解】A.由分析可知,X为C元素、Y为O元素,X的氢化物可能是相对分子质量很大的烃,常温下可能呈固态,而Y的氢化物为H2O或H2O2,则碳的氢化物(如石蜡)的沸点可能高于Y的氢化物(H2O或H2O2),A错误;
B.Y、Z分别为O、Na,二者可组成离子化合物Na2O、Na2O2等,B正确;
C.冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用,18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性,C正确;
D.从图2可以看出,15-冠-5与钠离子“组合”,也可形成超分子,D正确;
故选A。
16. 在给定条件下,下列选项中所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.,反应条件错误,故A不符合题意;
B.甲苯和溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成溴甲苯,溴甲苯与氢氧化钠溶液加热发生水解反应生成苯甲醇,故B符合题意;
C.,产物错误,故C不符合题意;
D.,产物错误,故D不符合题意;
答案B。
第二部分:非选择题(共56分)
17. 回答下列问题。
(1)有机物A()中含氧官能团的名称为___________。
(2)有机物B的结构简式如下图所示,其中共有___________个手性碳原子;若该有机物是由等物质的量的烯烃和H2加成得到的,则原烯烃的结构有___________种。
(3)有机物C分子式为C8H18,其一氯代物只有1种,则有机物C的结构简式为___________。
(4)用系统命名法命名下列物质:
___________;___________。
(5)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2是___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(6)乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别为和,通过下列方法或检测仪得出的信息或信号完全相同的是___________(填选项字母)。
A. 李比希元素分析法 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振仪 D. 质谱仪
【答案】(1)酯基、羟基
(2) ①. 1 ②. 5
(3)(CH3)3CC(CH3)3
(4) ①. 3,3-二甲基-1-丁烯 ②. 2,3,8-三甲基-5-乙基-壬烷 (5)D (6)A
【解析】
【小问1详解】
含氧官能团的名称为酯基、羟基;
【小问2详解】
手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子。由图可知,共有1个手性碳原子;若该有机物是由等物质的量的烯烃和H2加成得到的,则原烯烃含有1个碳碳双键,结合碳成键特点可知,结构有,共5种;
【小问3详解】
有机物C的分子式为C8H18,则为烷烃,其一氯代物只有1种,则结构对称,有机物C的结构简式为(CH3)3CC(CH3)3;
【小问4详解】
有机物系统命名法步骤:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
为3,3-二甲基-1-丁烯;为2,3,8-三甲基-5-乙基-壬烷;
【小问5详解】
核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2,则分子中只有2种氢,且氢原子数之比为3:2。
A.该化合物有3种氢,A不符合题意;
B.该化合物有2种氢,且个数比为6:2=3:1,B不符合题意;
C.该化合物有2种氢,且个数比为6:2=3:1,C不符合题意;
D.该化合物有2种氢,且个数比为6:4=3:2,,D符合题意;
故选D。
【小问6详解】
A.二者互为同分异构体,则通过李比希元素分析法得出的信息完全相同,A项符合题意;
B.官能团分别为羧基、酯基,基团不同,红外光谱信号不同,B项不符合题意;
C.二者含有的氢原子的种类和个数虽然相同,但峰出现的位置不同,核磁共振氢谱信号不完全相同,C项不符合题意;
D.二者的相对分子质量相等,质谱法测定的最大质荷比相同,但信号不完全相同,D项不符合题意。
故选A。
18. 环己基甲醇是重要的有机合成中间体,其合成方法如下:
相关物质的物理性质:
物质
氯代环己烷
正丁醚
环己基甲醇
沸点
142℃
143℃
182℃(熔点)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
密度
相对分子质量
118.5
139
114
注意:①环己基甲醇120-140℃易发生脱水反应。②涉及格氏试剂的反应需要在无水的条件下进行。具体步骤如下:
.制备
步骤1:(格氏试剂的制备)将2.67g镁条及10mL正丁醚加入250mL三颈烧瓶中,于恒压滴液漏斗中加入12.1mL (0.1mol)氯代环己烷和45mL正丁醚。水浴条件下逐滴滴加混合液,冷凝回流直至反应完毕。
步骤2:分批量加入10g干燥的多聚甲醛,加热至100-110℃,搅拌、反应0.5h。
步骤3:冷却反应混合物,加入30g碎冰,搅拌至水解完全,加入稀硫酸,分液。
.环己基甲醇的分离和提纯
步骤4:向有机相中加入饱和氯化钠溶液,分液。
步骤5:向有机层加入无水碳酸钾,过滤,_______,得到产品6.3g。
回答下列问题:
(1)反应装置中仪器A的名称为_______,实验中恒压滴液漏斗的作用是_______。
(2)环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是_______。
(3)制备过程中,步骤3水解反应(i)的方程式为_______。
(4)步骤5得到产品的操作为_______。
(5)产品的产率为_______(精确至0.1%)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 平衡压强,使液体顺利留下,防止外界空气中的水进入,与格氏试剂发生反应
(2)环己基甲醇可以形成分子间氢键
(3) (4)减压蒸馏
(5)55.3%
【解析】
【分析】镁条、氯代环己烷制备格式试剂,格式试剂与多聚甲醛发生反应生成,发生水解反应生成,再加入稀硫酸酸化,分液。在有机相中加入饱和氯化钠溶液,分离出有机相,再加入无水碳酸钾干燥,过滤,减压蒸馏得到产品。
【小问1详解】
反应装置中仪器A的名称为球形冷凝管,实验中恒压滴液漏斗的作用是平衡压强,使液体顺利留下,防止外界空气中的水进入,与格氏试剂发生反应。
【小问2详解】
环己基甲醇含有O-H键,故环己基甲醇的沸点高于氯代环己烷主要原因是环己基甲醇可以形成分子间氢键。
【小问3详解】
制备过程中,步骤3水解反应(i)的方程式为。
【小问4详解】
环己基甲醇120-140℃易发生脱水反应,则步骤5得到产品的操作为减压蒸馏,防止环己基甲醇发生脱水反应。
【小问5详解】
氯代环己烷物质的量为0.1mol,则理论上制取环己基甲醇的质量为,则产品的产率为。
19. 、是新型磁性材料的成分,设为阿伏加德罗常数的值,依据其中有关元素回答问题:
(1)钕(Nd)属于镧系元素,则其在元素周期表中处于_______区,的价电子排布图为_______。
(2)的立体构型为_______;F原子核外有_______种不同空间运动状态的电子。
(3)是一种还原剂,B原子的杂化方式为_______。该物质中是否存在配位键_______(填“是”或“否”)。
(4)的钙钛矿型晶胞结构如图所示,其中Co填充在F形成的正八面体中心。
①K、Co、F的第一电离能由大到小的顺序为_______。
②该晶体密度为,则K和Co之间的最短距离为_______pm。
【答案】(1) ①. f ②.
(2) ①. 平面三角形 ②. 9
(3) ①. sp3 ②. 是
(4) ①. F>Co>K ②.
【解析】
【小问1详解】
钕(Nd)属于镧系元素属于f区元素。Fe为26号元素电子排布为[Ar]3d64s2,Fe3+的价电子排布式为3d5,价电子排布图为;
【小问2详解】
BF3的价层电子对数=3+=3,采取sp2杂化,且没有孤电子对,立体构型为平面三角形,F原子含有9个电子,每个电子的运动状态都不同;
【小问3详解】
中心B原子价层电子对数为=4,B原子的杂化方式为sp3,中B形成4个共价键,其中存在配位键;
【小问4详解】
①元素的金属性越强,第一电离能越小,即F>Co>K;
②晶胞中Co填充在F形成的正八面体中心,即Co位于晶胞的体心,而F位于面心,K位于晶胞的顶点。所以Co和K最短距离为体对角线的一半= pm。晶胞中,位于顶点K个数为=1,则ρg⋅cm-3=g⋅cm-3得a=cm。则Co和K最短距离为体对角线的一半=cm=pm。
20. 有机物H是一种药物中间体,其合成路线如图所示(部分试剂和条件略去):
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为_______。
(2)A→B的试剂及反应条件是_______,J的结构简式为_______。
(3)写出F→G的化学方程式_______,G→H的反应类型是_______。
(4)B有多种同分异构体,其中满足下列条件的有_______种。
①分子中苯环上含有三个取代基
②能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
(5)参照上述合成路线设计以甲苯和苯为原料制备的合成路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)碳氯键、硝基
(2) ①. 、或、 ②.
(3) ①. ②. 取代反应
(4)10 (5)
【解析】
【分析】由D的结构简式,结合C→D的反应条件和已知③,可逆推C的结构简式为,根据B→C的反应条件和已知②,结合B的分子式可知B的结构简式为:,由A的分子式和B的结构简式可知A的结构简式为,D先与NaNO2/H+反应,后与NaBF4反应得到E,E与SOCl2发生已知①的反应生成的F结构简式为,F与苯在AlCl3作催化剂的条件下反应生成G,对比G和H的结构简式,结合J的分子式,可知J的结构简式为。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为,其官能团为:碳氯键、硝基,故答案为:碳氯键(氯原子)、硝基;
【小问2详解】
①A→B即苯环上的H被Cl取代,得到,所需要的试剂及反应条件是Cl2、FeCl3(或Fe),故答案为:Cl2、FeCl3或Cl2、Fe;
②由分析得,J的结构简式为,故答案为:;
【小问3详解】
①F与苯在AlCl3作催化剂的条件下反应生成G,化学方程式为:,故答案为:;
②G与J生成H,根据G、H结构可知,该反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问4详解】
分子中含有三取代结构苯环,能与碳酸氢钠溶液反应放出,说明分子中含有羧基、氨基和氯原子三个取代基,由于三个取代基不同,则这样的同分异构体共有10种,故答案为:10;
【小问5详解】
先用甲苯氧化为苯甲酸,然后与SOCl2反应,生成,最后与苯在AlCl3催化作用下生成产品,具体合成路线为:,故答案为:。
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