内容正文:
东坡区22级高二下学期两校期末联考
化学试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
一、单选题
1. 高分子材料在各个领域中得到广泛应用.下列说法正确的是
A. 高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料直接进行生产
B. 酚醛树脂通过缩聚反应制得,可用于制作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料
C. 聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品是热固性塑料
D. 由羟基丁酸生产的可降解塑料——聚羟基丁酸酯的结构简式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.高分子材料是以石油、煤等化石燃料为原料,将其转化成单体,单体再经过聚合反应生产,A错误;
B.酚醛树脂是由酚类和醛类物质通过缩聚反应得到的聚合物,常用作绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合材料,B正确;
C.热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料即电木插座的材料,而聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等均是具有线形结构的热塑性塑料,C错误;
D.由3−羟基丁酸CH3CH(OH)CH2COOH生产的可降解塑料——聚羟基丁酸酯的结构简式为,D错误;
本题选B。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. O3分子的球棍模型:
B. N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C. CaO2的电子式:
D. 基态的价层电子排布图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.球棍模型不能表示出孤对电子,图示为臭氧分子的VSEPR模型,A错误;
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式正确,B正确;
C.是由钙离子和过氧根离子构成的,过氧根电子式写错了,C错误;
D.基态的价层电子排布图:,D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素是天然有机高分子,且两者互为同分异构体
B. 在试管中加入溶液,滴加5滴5% NaOH溶液,得到新制的。再加入2mL 10%葡萄糖溶液,加热,可以产生砖红色沉淀
C. 一分子甘氨酸()和一分子苯丙氨酸()可能形成两种二肽
D. 核酸是由许多核苷酸单体形成的不可水解的天然高分子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素都属于天然高分子,但二者的聚合度不同,属于混合物,故两者不能互为同分异构体,故A错误;
B.检验葡萄糖,应在碱性条件下,而选项中描述的量是CuSO4溶液过量,不符合碱性环境,故不能产生相应现象,故B错误;
C.可以是甘氨酸的氨基与苯丙氨酸的羧基反应形成二肽,也可以是甘氨酸的羧基与苯丙氨酸的氨基反应形成二肽,故C正确;
D.核苷酸聚合形成核酸,核酸可以水解,故D错误;
答案选C。
4. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 属于醛类,官能团为-CHO
B. 2-甲基-2-戊烯的键线式为
C. 立方烷()的六氨基()取代物有3种
D. 系统命名法:2-甲基-3,4-戊二醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.官能团为-OOCH,属于酯类,A错误;
B.4-甲基-2-戊烯的结构简式为:(CH3)2CHCH=CHCH3,键线式为,B错误;
C.立方烷( )的二氨基()取代物有3种(),C正确;
D.系统命名法:4-甲基-2,3-戊二醇,D错误;
故选C。
5. 关于有机物的下列叙述中,正确的是
A. 将等质量的甲烷和乙烷分别完全燃烧时,甲烷消耗的氧气多
B. 2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同系物
C. 与等物质的量的 Br2 发生加成反应产物有 2种
D. 1molC2H6与氯气发生取代反应后,可生成6种有机产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.等质量的烷烃燃烧,含氢量越多耗氧量越大,甲烷的含氢量比乙烷的含氢量高,因此等质量甲烷和乙烷完全燃烧,甲烷消耗氧气的量更多一点,A正确;
B.2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同一种物质,B错误;
C.将有机物进行如图所示的编号,与等物质的量的Br2反应时,可以发生1,2-加成、3,4-加成和1,4-加成,加成反应产物有3种,C错误;
D.1molC2H6与氯气发生取代反应后,产物有一氯的:C2H5Cl,二氯的:ClCH2CH2Cl、CH3CHCl2,三氯的:ClCH2CHCl2、CH3CCl3,四氯的:CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3,五氯的:C2HCl5,全氯乙烷C2Cl6,一共9种,D错误;
故选A。
6. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤通过干燥处理无法得到煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏只能分离不同沸点的烃类混合物,乙烯需通过裂解反应制得,B错误;
C.油脂在皂化反应(碱性水解)中生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.淀粉水解产物为葡萄糖,乙醇需通过葡萄糖发酵生成,D错误;
故选C。
7. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为2NA
B. 2.0gH218O与D216O混合物中含有的中子数为NA
C. 40g SiC晶体中含有的Si-C键数目为4NA
D. 标准状况下,22.4L乙炔中π键数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.XeF4中中心原子Xe的价层电子对数为4+×(8-4×1)=6,0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA,A错误;
B.H218O与D216O的摩尔质量都为20g/mol,1个H218O分子与1个D216O分子都含有10个中子,则2.0gH218O与D216O的混合物中含有中子物质的量为×10=1mol,中子数为NA,B正确;
C.40g SiC的物质的量为1mol,每摩尔晶体中含4molSi-C键,则40g SiC晶体中Si-C键的数目为4NA,C正确;
D.乙炔的结构式为H—C≡C—H,1个乙炔分子中含3个σ键和2个π键,标准状况下22.4L乙炔物质的量为1mol,所含σ键数为3NA、π键数为2NA,D正确;
故选A。
8. 下列说法不正确的是
A. He在周期表中属于p区元素
B. 的电子排布式为,违反了洪特规则
C. 基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子
D. NF3分子的极性比NH3的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.He原子核外2个电子,在周期表中属于p区元素,A正确;
B.的电子排布式为,4个电子p能级尽可能分占三个轨道,的电子排布式为,违反了洪特规则,B正确;
C.基态P原子核外15个电子,电子排布式为,分占9个轨道,有9种空间运动状态不同的电子,C正确;
D.电负性:F>N>H,键的极性:N-H>N-F,分子的极性: NF3<NH3,D错误;
故答案为:D。
9. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下:
下列说法正确的是
A. 催化聚合也可生成
B. 双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
C. 生成的反应③为缩聚反应,同时生成
D. 在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
【答案】A
【解析】
【详解】A.题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成,根据题干中的反应机理可知,也可以通过缩聚反应生成,A正确;
B.同系物之间的官能团种类与数目均相同,双酚中有2个酚羟基,故其不是苯酚的同系物,B错误;
C.生成的反应③为缩聚反应,同时生成,C错误;
D.为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此比聚苯乙烯易降解,D错误;
故答案为A。
10. 葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B. M能与金属钠发生反应
C. 一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D. P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖的分子式为,葡萄糖燃烧的方程式为,1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2,故A正确;
B.M中含有羟基,能与金属钠发生反应生成氢气,故B正确;
C.P、M、R都含有羟基,一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应,故C正确;
D.M中含有醛基,M能发生还原反应,故D错误;
选D。
11. 中山大学药学院巫瑞波、罗海彬和广州中医药大学中药学院何细新等人合作报道了PDE4抑制剂(抑制炎症的一种药物)的优化(过程如图所示)。下列说法错误的是
A. 甲中碳原子有两种杂化类型
B. 乙分子中含5种官能团
C. 等物质的量的甲、乙分别与过量反应,消耗的物质的量之比为3∶2
D. 该药物的优化过程只涉及取代反应和加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干有机物甲的结构简式可知,甲中碳原子有sp2和sp3两种杂化类型,即苯环和酮羰基、碳碳双键上碳原子采用sp2杂化,其余碳原子采用sp3杂化,A正确;
B.由题干有机物乙的结构简式可知,乙分子中含羧基、醚键、酮羰基、碳碳双键和羟基等5种官能团,B正确;
C.由题干有机物甲、乙的结构简式可知,甲中含有3个酚羟基能与Na2CO3反应生成NaHCO3,则1mol甲消耗Na2CO3的物质的量为3mol,而乙中含有1个羧基和1个酚羟基能与Na2CO3反应生成NaHCO3,则1mol乙消耗Na2CO3的物质的量为2mol,即等物质的量的甲、乙分别与过量Na2CO3反应,消耗Na2CO3的物质的量之比为3∶2,C正确;
D.由题干图示优化过程可知,该药物的优化过程涉及取代反应和加成反应,还涉及消去反应,D错误;
故答案为:D。
12. 下列实验操作能达到其对应目的的是
实验目的
操作
A
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液虫加入浓溴水,充分反应后,生成三溴苯酚白色沉淀,过滤
B
探究乙醇消去反应的产物
取4mL乙醇,加入12mL浓硫酸、少量沸石,迅速升温到140℃,将气体产物通入2mL溴水中,观察现象
C
欲证明某卤代烃中含有氯原子
取该卤代烃在氢氧化钠醇溶液中反应后的液体适量于试管,加入AgNO3溶液
D
探究乙醇和水中O-H键的极性强弱
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向混合液中加入浓溴水,充分反应后,苯酚反应,同时溴单质易溶于苯中,引入新的杂质,故A错误;
B.迅速升温至140℃时乙醇发生取代反应生成乙醚,应迅速升温至170℃制备乙烯,且需除去杂质后利用溴水检验乙烯,故B错误;
C.溴乙烷水解后,没有加硝酸中和NaOH,不能生成淡黄色沉淀,则不能检验溴离子,故C错误;
D.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则水中的O-H键极性强于乙醇中的O-H,故D正确。
答案选D。
13. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成,结构式如下图。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单气态氢化物稳定性:
C. 基态M原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
D. Z元素所在周期中,第一电离能大于Z的元素有2种
【答案】C
【解析】
【分析】原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M,X只形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键、M形成6个共价键,可知X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、M为S元素;W形成带1个单位正电荷的阳离子,结合原子序数可知W为Na元素,以此来解答。
【详解】A.M为S,离子核外电子层排布为2、8、8;O和Na的离子电子层排布均为2、8,离子的核外电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多半径越小,则离子半径:M>Z>W,故A错误;
B.非金属性O>C,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则稳定性:H2O>CH4,故B错误;
C.M为S,其核外有3个能层,最高能层为第3电子层,存在3s轨道1个,3p轨道3个,3d轨道5个,共9个原子轨道,故C正确;
D.O为第二周期,随核电荷数递增,第一电离能呈增大层为半满稳定结构,其第一电离能大于O,则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne,故D错误;
故选:C。
14. 一种镍磷化合物催化氨硼烷()水解释氢的可能机理如图所示。下列说法错误的是
A. 氨硼烷中不含 键
B. 氨硼烷水解的最终产物为和
C. 固态氨硼烷为分子晶体
D. 用代替作反应物,有生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨硼烷中N和B原子的价层电子对数都是4,都是sp3杂化,只含键,不含 键,A正确;
B.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,最终得到和,B正确;
C.固态氨硼烷中只存在范德华力,属于分子晶体,C正确;
D.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,用代替作反应物,有生成,D错误;
故选D。
二、解答题
15. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液,其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的,如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等,铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)基态V的核外电子排布式为____________;基态Cu、Fe、V的核外未成对电子数之比为________。
(2)在高温下CuO能分解生成,试从原子结构角度解释其原因:___________________________。
(3)70℃时,会与甘氨酸()反应生成甘氨酸铜,其结构如图所示:
①要确定甘氨酸铜是晶体还是非晶体,最科学的方法是_________________。
②甘氨酸铜中H、C、N、O四种元素的电负性从大到小的顺序为_________________(填元素符号),由这四种元素中的某几种元素形成的微粒中,VSEPR模型为平面三角形的是_________________(填化学式,填一种即可)。
③已知图中两种甘氨酸铜的其中一种不溶于水,另一种能溶于水,依据相似相溶原理判断,能溶于水的是_________________(填物质名称)。
④顺式-甘氨酸合铜中,Cu的配位数为_________________。
【答案】(1) ①. ②. 1:4:3
(2)中价的价层电子排布式为,处于较稳定的全充满状态
(3) ①. X-射线衍射法 ②. ③. HCHO ④. 顺式-甘氨酸合铜 ⑤. 4
【解析】
【小问1详解】
V为23号元素,基态V的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2;基态V价层电子排布式为3d34s2,其未成对电子数为3,基态Fe价层电子排布式为3d64s2,其未成对电子数为4,基态Cu价层电子排布式为3d104s1,其未成对电子数为1,则基态Cu、Fe、V的核外未成对电子数之比为1:4:3;故答案为:1s22s22p63s23p63d34s2;1:4:3;
【小问2详解】
在高温下CuO能分解生成,原因:Cu2O中+1价的Cu+价层电子排布式为3d10,处于较稳定的全充满状态,则在高温下CuO能分解生成Cu2O;
【小问3详解】
①要确定甘氨酸铜是晶体还是非晶体,最科学的方法是X-射线衍射法;
②元素非金属越强,其电负性越大,则甘氨酸铜中H、C、N、O四种元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>H;VSEPR模型为平面三角形说明中心原子为sp2杂化类型,可以为HCHO等;故答案为:O>N>C>H;HCHO;
③反式-甘氨酸合铜对称性高、极性弱,顺式-甘氨酸合铜极性大于反式-甘氨酸合铜,水为极性溶剂,据相似相溶,则能溶于水的是顺式-甘氨酸合铜能;故答案为:顺式-甘氨酸合铜;
④由图知,顺式-甘氨酸合铜中,Cu的配位数为4。
16. 一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示:
(1)的空间构型为________,比较键角大小:________。
(2)咪唑()具有类似苯环的芳香性,其中的大π键可以表示为________。___________更易溶于水(填“咪唑”或“苯”),原因:______________。
(3)Co的一种化合物为六方晶系晶体,晶胞结构如图所示。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知晶胞含对称中心,其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077),则2号氧原子的分数坐标为_______。为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为__________(用计算式表示)。
【答案】(1) ①. 三角锥 ②. <
(2) ①. ②. 咪唑 ③. 能与水形成分子间氢键
(3) ①. (0.3333,0.3333,0.1077) ②.
【解析】
【小问1详解】
的中心Cl原子的价层电子对数为,孤电子对为1,所以空间构型为三角锥;的中心Cl原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,孤电子对数为0,两者价层电子数都为4,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小,所以氯酸根离子键角小于高氯酸根离子键角;
【小问2详解】
①形成大π键的原子为5个,双键C和双键N各提供一个电子形成π键,单键N提供两个电子形成π键,得到五中心六电子的大π键,表示为:;②咪唑具有类似苯环的结构可知,配离子中咪唑的②号氮原子孤电子对参与形成大π键,使电子云密度降低,与钴离子配位能力减弱,所以①号N比②号N更易与钴形成配位键;③咪唑更易溶于水;④咪唑能与水形成分子间氢键,所以咪唑更易溶于水;
【小问3详解】
由晶胞结构可知,2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心,则由1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077)可知,2号氧原子的分数坐标为(0.3333,0.3333,0.1077),晶胞中位于体内的氧原子为4个,氢原子个数为2,位于顶点和棱上的钴原子个数为,晶胞质量为,晶胞体积为:cm3,晶胞密度为g/cm3。
17. 苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理如下:
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用_________代替(填仪器名称),图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用_______________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A. 配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D. 浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式______________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是__________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是_________________。
(6)若实验中硝基苯用量为10mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为_________________(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管) ②. 平衡压强,使液体顺利的流下来 (2)BD
(3)
(4)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等
(5)生成的苯胺会被空气中氧化,且装置内温度较高,加热时和混合会发生爆炸
(6)60.2%
【解析】
【分析】实验I中实验室采用苯在一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物中,加热制取硝基苯,反应原理是+HNO3→+H2O,实验装置是在三颈烧瓶中反应,将苯放入恒压漏斗中,恒压漏斗的作用是平衡气压,方便液体滴下,实验中温度计需要插入液体中,测定液体温度。实验II的反应原理是: ,一定要注意反应原理中的温度控制。根据题给装置,先制备氢气,得到的氢气导入三颈烧瓶,得到的产品经冷凝管导出收集。
【小问1详解】
实验装置中长玻璃管的作用是平衡气压,使蒸发出的苯等反应物冷凝回流,反应更充分,可利用球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管)代替;图中图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用是平衡压强,使液体顺利的流下来;
【小问2详解】
A.配制混酸时,应将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,这样可减少浓硝酸的挥发和分解,A项错误;
B.有机反应中,温度不一样,反应机理不一样,所以温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生,B项正确;
C.乙醇与水任意比溶,不能作为有机溶剂和水的萃取剂,所以制得的粗硝基苯不可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤,C项错误;
D.浓硫酸在反应中做吸水剂和催化剂,故可以降低该反应活化能,D项正确;
故答案选BD。
【小问3详解】
三颈烧瓶中苯和硝酸发生硝基取代反应生成硝基苯和水,发生反应的化学方程式。
【小问4详解】
三颈烧瓶中发生反应后,混合物中含有硝基苯、苯、硝酸和硫酸水溶液,还有副反应产生的硫氮的化合物,所以提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是中和混合酸、二氧化硫、二氧化氮等,提纯产品,故答案是除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等。
【小问5详解】
根据题给信息知,产品苯胺还原性强,易被氧气氧化。步骤③打开活塞K,通入H2一段时间,可赶走装置中的空气,再加热,可防止生成的苯胺被氧气氧化,另氢气是可燃性气体,与空气混合在加热条件会爆炸。所以若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸。
【小问6详解】
根据反应原理可计算,若实验中硝基苯用量为10 mL,由表格数据可知硝基苯的密度为1.23 g/mL,即质量为10 mL×1.23 g/mL=12.3g,当氢气充足时,理论上应转化生成苯胺的质量是=9.3g,故苯胺的产率是=60.2%。
18. 白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)由C生成D的反应类型为_____。
(4)由E生成F的化学方程式为_____。
(5)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为_____。
(6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象_____。
(7)I的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳);
②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
【答案】(1)硝基 (2)
(3)取代反应 (4)+P(OC2H5)3→+C2H5Br
(5)4-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛)
(6)鉴别试剂为:FeCl3溶液,实验现象为:分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配制成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即为有机物I
(7)9
【解析】
【分析】根据流程,有机物A在Fe/H+的作用下发生还原反应生成有机物B,根据有机物B的分子式和有机物A的结构可以得到有机物B的结构为;有机物B发生两个连续的反应后将结构中的氨基氧化为羟基,得到有机物C;有机物C发生取代反应得到有机物D,根据有机物D的分子式可以推出有机物D为;有机物D与NBS发生取代反应得到有机物E,根据有机物E的分子式可以推出有机物E为;有机物E与P(OC2H5)3发生反应得到有机物F,有机物F与有机物G发生反应得到有机物H,结合有机物H的结构、有机物G的分子式和小问5的已知条件可以得到有机物G的结构为;最后,有机物H与BBr3反应得到目标化合物I。据此分析解题:
【小问1详解】
根据有机物A的结构可知,A的官能团为硝基;
【小问2详解】
根据分析,有机物B的结构简式为:;
【小问3详解】
根据分析,有机物C发生反应生成有机物D是将C中的羟基取代为甲氧基得到有机物D,故反应类型为取代反应;
【小问4详解】
根据分析,有机物E与P(OC2H5)3发生反应得到有机物F,反应方程式为:+P(OC2H5)3→+C2H5Br;
【小问5详解】
有机物G可以发生银镜反应说明有机物G中含有醛基,结合其分子式和有机物F和有机物H的结构可以得到有机物G的结构为,其化学名称为:4-甲氧基苯甲醛(或对甲氧基苯甲醛);
【小问6详解】
对比有机物H和有机物I的结构可以看出,有机物I中含有酚羟基,可以由此进行鉴别,鉴别试剂为FeCl3溶液,实验现象为分别取少量有机物H和有机物I的固体用于水配制成溶液,向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的即为有机物I;
【小问7详解】
对于有机物I的同分异构体,可以发生银镜反应说明含有醛基;含有手性碳原子,说明有饱和碳原子,可以得到其主体结构为,因其含有两个酚羟基和手性碳原子,则满足条件的同分异构体有9种,分别为:、、、、、、、、。
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东坡区22级高二下学期两校期末联考
化学试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
一、单选题
1. 高分子材料在各个领域中得到广泛应用.下列说法正确的是
A. 高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料直接进行生产
B. 酚醛树脂通过缩聚反应制得,可用于制作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料
C. 聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品是热固性塑料
D. 由羟基丁酸生产的可降解塑料——聚羟基丁酸酯的结构简式为
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. O3分子的球棍模型:
B. N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C. CaO2的电子式:
D. 基态的价层电子排布图:
3. 下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素是天然有机高分子,且两者互为同分异构体
B. 在试管中加入溶液,滴加5滴5% NaOH溶液,得到新制的。再加入2mL 10%葡萄糖溶液,加热,可以产生砖红色沉淀
C. 一分子甘氨酸()和一分子苯丙氨酸()可能形成两种二肽
D. 核酸是由许多核苷酸单体形成的不可水解的天然高分子化合物
4. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 属于醛类,官能团为-CHO
B. 2-甲基-2-戊烯的键线式为
C. 立方烷()的六氨基()取代物有3种
D. 系统命名法:2-甲基-3,4-戊二醇
5. 关于有机物的下列叙述中,正确的是
A. 将等质量的甲烷和乙烷分别完全燃烧时,甲烷消耗的氧气多
B. 2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同系物
C. 与等物质的量的 Br2 发生加成反应产物有 2种
D. 1molC2H6与氯气发生取代反应后,可生成6种有机产物
6. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
7. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为2NA
B. 2.0gH218O与D216O混合物中含有的中子数为NA
C. 40g SiC晶体中含有的Si-C键数目为4NA
D. 标准状况下,22.4L乙炔中π键数为2NA
8. 下列说法不正确的是
A. He在周期表中属于p区元素
B. 的电子排布式为,违反了洪特规则
C. 基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子
D. NF3分子的极性比NH3的大
9. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下:
下列说法正确的是
A. 催化聚合也可生成
B. 双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
C. 生成的反应③为缩聚反应,同时生成
D. 在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
10. 葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 1molP完全燃烧时,最多可消耗6molO2
B. M能与金属钠发生反应
C. 一定条件下,P、M、R均能发生酯化反应
D. P、M、R分子中,均不是所有原子共面,且P、M、R均不能发生还原反应
11. 中山大学药学院巫瑞波、罗海彬和广州中医药大学中药学院何细新等人合作报道了PDE4抑制剂(抑制炎症的一种药物)的优化(过程如图所示)。下列说法错误的是
A. 甲中碳原子有两种杂化类型
B. 乙分子中含5种官能团
C. 等物质的量的甲、乙分别与过量反应,消耗的物质的量之比为3∶2
D. 该药物的优化过程只涉及取代反应和加成反应
12. 下列实验操作能达到其对应目的的是
实验目的
操作
A
欲除去苯中混有的苯酚
向混合液虫加入浓溴水,充分反应后,生成三溴苯酚白色沉淀,过滤
B
探究乙醇消去反应的产物
取4mL乙醇,加入12mL浓硫酸、少量沸石,迅速升温到140℃,将气体产物通入2mL溴水中,观察现象
C
欲证明某卤代烃中含有氯原子
取该卤代烃在氢氧化钠醇溶液中反应后的液体适量于试管,加入AgNO3溶液
D
探究乙醇和水中O-H键的极性强弱
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象
A. A B. B C. C D. D
13. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成,结构式如下图。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单气态氢化物稳定性:
C. 基态M原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
D. Z元素所在周期中,第一电离能大于Z的元素有2种
14. 一种镍磷化合物催化氨硼烷()水解释氢的可能机理如图所示。下列说法错误的是
A. 氨硼烷中不含 键
B. 氨硼烷水解的最终产物为和
C. 固态氨硼烷为分子晶体
D. 用代替作反应物,有生成
二、解答题
15. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液,其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的,如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等,铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)基态V的核外电子排布式为____________;基态Cu、Fe、V的核外未成对电子数之比为________。
(2)在高温下CuO能分解生成,试从原子结构角度解释其原因:___________________________。
(3)70℃时,会与甘氨酸()反应生成甘氨酸铜,其结构如图所示:
①要确定甘氨酸铜是晶体还是非晶体,最科学的方法是_________________。
②甘氨酸铜中H、C、N、O四种元素的电负性从大到小的顺序为_________________(填元素符号),由这四种元素中的某几种元素形成的微粒中,VSEPR模型为平面三角形的是_________________(填化学式,填一种即可)。
③已知图中两种甘氨酸铜的其中一种不溶于水,另一种能溶于水,依据相似相溶原理判断,能溶于水的是_________________(填物质名称)。
④顺式-甘氨酸合铜中,Cu的配位数为_________________。
16. 一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示:
(1)的空间构型为________,比较键角大小:________。
(2)咪唑()具有类似苯环的芳香性,其中的大π键可以表示为________。___________更易溶于水(填“咪唑”或“苯”),原因:______________。
(3)Co的一种化合物为六方晶系晶体,晶胞结构如图所示。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知晶胞含对称中心,其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077),则2号氧原子的分数坐标为_______。为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为__________(用计算式表示)。
17. 苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,其原理如下:
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度g/mL
溶解性
硝基苯
123
210.9
1.23
不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
93
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
I.制取硝基苯。
实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
请回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃管可以用_________代替(填仪器名称),图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用_______________。
(2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
A. 配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
D. 浓硫酸可以降低该反应活化能
(3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式______________。
(4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是__________。
II.制取苯胺
①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
③打开活塞K,通入一段时间。
④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是_________________。
(6)若实验中硝基苯用量为10mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为_________________(计算结果精确到0.1%)。
18. 白藜芦醇(化合物I)具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等功效。以下是某课题组合成化合物I的路线。
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)由C生成D的反应类型为_____。
(4)由E生成F的化学方程式为_____。
(5)已知G可以发生银镜反应,G的化学名称为_____。
(6)选用一种鉴别H和I的试剂并描述实验现象_____。
(7)I的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳);
②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
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