内容正文:
人大附中高二年级化学期末模拟练习
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投入运营。在这一形似“凤凰展翅”的宏伟建筑中,使用了大量种类各异的材料。下列关于所使用材料的分类不正确的是
选项
A
B
C
D
材料
含钒钢筋
安检塑料筐
有机玻璃标牌
玻璃钢内筒垃圾桶
分类
合金材料
高分子材料
无机硅酸盐材料
复合材料
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
B. 的电子云图为:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
C. 分子的空间结构模型为:
D. 分子的空间结构为,可推测出为非极性分子
3. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 气态Cu与失去一个电子的能力:
B. 在水中的溶解性:
C. 沸点:HF<HCl
D. 沸点:
4. 下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式:CH B. 乙酸分子空间填充模型:
C. 乙炔的结构式:H—C≡C—H D. 的命名:二溴乙烷
5. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中/值不变。土壤生物中/值与土壤中/值相关。测定土壤生物中/值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A. Sr位于元素周期表中第五周期、第IIA族
B. 和含有的中子数分别为49和48
C. 可用红外吸收光谱区分和
D. 同一地域产出的同种土壤生物中/值相同
6. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料,研究表明,非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如图所示。
下列说法正确的是
A. C、N、O的第一电离能()大小为(O)>(N)>(C)
B. 晶体中每个N原子均与3个C原子成键
C. 晶体中C原子以杂化与N原子形成键
D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力
7. 阿格列汀(M)是一种治疗糖尿病的临床药物,结构简式如图所示。下列相关说法不正确的是
A. M的分子式为
B. M分子中含有手性碳原子
C. M分子中碳原子有3种杂化类型
D. 1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
8. 下列实验操作能达到对应的实验目的的是
实验目的
实验操作
A
除去苯中混有的少量苯酚
加入适量的浓溴水,过滤
B
制乙炔并证明其具有还原性
向电石中滴入饱和食盐水,将产生的气体通过溶液后通入酸性溶液
C
证明纤维素发生水解反应生成还原性糖
将少量脱脂棉与稀硫酸混合加热,冷却后取少量溶液于试管中,加入新制的
D
证明1-溴丙烷中的溴原子
加入氢氧化钠水溶液后加热。取上层清液,滴加硝酸银溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 下列原因分析能正确解释性质差异是
选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
气态氢化物稳定性:
分子间作用力:
C
酸性:
非金属性:C<S
D
熔点:金刚石>碳化硅>硅
键能:C—C>C—Si>Si—Si
A. A B. B C. C D. D
10. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A. 键的键能小于键的键能
B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
11. 下列关于油脂、蛋白质、核酸等物质的说法中,不正确的是
A. 植物油氢化后所得的硬化油不易被空气氧化变质,可作为制造肥皂的原料
B. 向饱和溶液中滴加几滴鸡蛋清溶液,出现沉淀,加蒸馏水后沉淀溶解
C. 组成DNA分子的基本单元是脱氧核糖、磷酸和碱基
D. 甘氨酸和丙氨酸发生成肽反应,最多可以生成3种二肽
12. 化学在国防领域发挥着重要作用。关于下列装备涉及材料说法不正确的是
A
防弹衣的主要材料:
两种单体的核磁共振氢谱峰数、峰面积均相同
B
隐形飞机的微波吸收材料:
单体能使溴水褪色
C
潜艇的消声瓦:
可由和合成
D
潜艇的耐压球壳:钛合金
钛合金中存在金属键
A. A B. B C. C D. D
13. 聚合物N可用于制备锂离子全固态电解质材料,其合成方法如下:
下列说法正确的是
A. K中所有碳、氧原子在同一平面内
B. ,参与反应的K与分子个数比为
C. 由M合成N的过程中发生了加聚反应
D. 聚合物N的重复单元中含有两种含氧官能团
14. 某小组分别进行如下3组实验研究与的反应,实验记录如下:
序号
实验
试剂
现象
①
1滴溶液
溶液迅速变绿,未见白色沉淀生成;
静置2小时后底部有少量白色沉淀
②
先加入5滴溶液,再加入1滴溶液
溶液变红,未见白色沉淀生成
③
先加入5滴溶液,再加入1滴溶液
溶液变红,同时迅速生成白色沉淀,振荡后红色消失
已知:水溶液中,为白色沉淀,呈黄色。被称为“拟卤素”。
下列说法不正确的是
A. ①中生成白色沉淀的原因是:
B. 由①可推知:①中生成配合物反应的反应速率大于氧化还原反应的
C. 由②③可推知,结合的能力:
D. 由①③可推知:促进了转化为
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
Ⅰ.第一代电池的光电转换材料是单晶硅。某单晶硅制备工艺中涉及的主要物质转化如下:
(1)下列事实能作为“非金属性C比Si强”的证据的是___________(填字母)。
a.ⅰ中,C做还原剂
b.碳酸的酸性强于硅酸
c.碳酸的热稳定性弱于硅酸
(2)ⅱ中,1mol Si与3mol HCl反应转移4mol电子。
①该反应的化学方程式为___________。
②中,H的化合价为___________,由此推测Si的电负性比H的___________(填“大”或“小”)。
(3)ⅲ中,利用沸点差异,可直接实现高纯硅与的分离,从晶体类型角度解释其原因:___________。
Ⅱ.第二代电池的光电转换材料是一种无机物薄膜,其光电转化率高于单晶硅。科学家在元素周期表中Si的附近寻找到元素A和D,并制成化合物AD的薄膜,其晶体结构类似单晶硅。Si、A、D在元素周期表中的位置关系如图所示。
Si
A
D
(4)基态A原子核外电子排布式为___________。
(5)D的第一电离能比Se的大,从原子结构角度说明理由:___________。
16. 三醋酸锰[]是一种很好的有机氧化剂,在有机工业上有广泛的用途。常用以下反应制备:
请回答下列问题:
(1)锰元素在周期表中的位置是第___________周期第___________族。
(2)的价电子排布式为___________。
(3)的空间结构是___________。
(4)Mn能形成很多重要的配合物。三醋酸锰就是一种配合物,其结构如下图。
该配合物中,中心金属离子为___________,它与之间能形成配位键的原因是:___________。
(5)能形成配离子为八面体的配合物,在该配合物的配离子中,位于八面体的中心,其结构如下图所示(其中数字处的小圆圈表示分子或)
若向含1mol该配合物溶液中加入足量溶液,可生成1mol AgCl沉淀,则该配合物的化学式为___________。
(6)锰与硒形成的某种化合物具有优异的光电性能,其晶胞是一个边长为a pm(1pm=m)的立方体,结构如图所示。
①该化合物的化学式为___________。
②该晶体中与Se距离相等且最近的Mn有___________个。
③若阿伏加德罗常数的值用表示,则该晶体的密度为___________(列出表达式即可,相对原子质量:Se—79,Mn—55)。
17. 工业上以苯和丙烯为原料合成苯酚的生产原理及相应流程如下。
I.生产原理:
(1)①的反应类型为___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.异丙苯分子中所有碳原子共平面
B.反应①还可能生成正丙苯()
C.反应得到的经两步反应,可转化为循环利用
Ⅱ.相应流程:
(3)反应②的原子利用率为100%,判断物质X是___________。
(4)在“分解”中,浓硫酸是催化剂,其优点是用量少,可能的缺点是___________(写一条)。
(5)物质Y最适宜选择___________(选填编号)。
A.NaOH B. C.
(6)蒸馏在蒸馏塔中进行,蒸馏示意图及有关物质沸点如下:
物质
沸点/℃
异丙苯
152.4
苯酚
181.4
丙酮
56.2
物质P是___________,说明判断的理由___________。
18. 香豆素类化合物M具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。下图是M和聚合物E的合成路线。
已知:
①;
②
③
(1)A中官能团是___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)化合物F能与溶液发生显色反应,其结构简式是___________。F有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物且为醇类物质的结构简式是___________。
(4)D→聚合物E的化学方程式是___________。
(5)D→G的过程经历了如下三步反应,写出中间产物2和G的结构简式。
中间产物2:___________;G:___________。
(6)已知,将下列G→K的流程图补充完整:___________。
19. 实验表明,当乙醛加入到溴水中,溴水会褪色。针对此现象,某小组同学依据乙醛结构进行探究。
【实验假设】
(1)假设Ⅰ:醛基含有不饱和键,可与发生_________反应(填反应类型)。
假设Ⅱ:乙醛具有α-H,可与溴水发生取代反应。一元取代反应如下:
无论是几元取代,参加反应的与生成的HBr物质的量之比为_________。
假设Ⅲ:乙醛具有较强的还原性,可被溴水氧化为乙酸,补全下面反应方程式。
_________
【实验过程】针对以上假设,该小组同学设计了两组方案。
方案Ⅰ:通过对比反应现象判断反应类型。
序号
操作
现象
试管1
1mL溴水+1mL乙醛,充分振荡后静置
褪色
试管2
1mL溴的溶液+1mL乙醛,充分振荡后静置
____
结论:假设Ⅰ不成立。
(2)试管2中的实验现象为__________。
方案Ⅱ:通过测定反应后混合液的pH判断反应类型。
序号
操作
pH
试管1
加入20mL溴水,再加入10mL苯酚溶液,待完全反应后(苯酚过量),测定混合液pH
1.85
[]
试管2
加入20mL相同浓度的溴水,再加入10mL 20%的乙醛溶液(乙醛过量),3min后完全褪色,测定混合液pH
____________
注:苯酚和乙酸的电离及温度变化对混合液pH的影响可忽略。
(3)写出苯酚与溴水反应的化学方程式:____________________________________。
(4)若试管2中反应后混合液pH=1.85,则证明乙醛与溴水的反应类型为______反应;若pH接近______,则证明为氧化反应(lg2≈0.3);若pH介于两者之间,则证明两种反应类型皆有。
【实验结论与反思】
(5)根据实验数据得出结论:乙醛与溴水发生氧化反应。查阅资料,乙醛并非直接与发生反应,而是与次溴酸(HBrO)反应,从平衡移动的角度解释乙醛使溴水褪色的原因:______________。
(6)已知柠檬醛的结构如图,结合上述实验,检验柠檬醛分子中存在碳碳双键的合理方法为 (填字母序号)。
A. 向酸性高锰酸钾溶液中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
B. 向溴水中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
C. 向溴的溶液中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
D. 向新制氢氧化铜悬浊液中加适量柠檬醛,加热,冷却后取上层清液再加溴水,观察其是否褪色
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人大附中高二年级化学期末模拟练习
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投入运营。在这一形似“凤凰展翅”的宏伟建筑中,使用了大量种类各异的材料。下列关于所使用材料的分类不正确的是
选项
A
B
C
D
材料
含钒钢筋
安检塑料筐
有机玻璃标牌
玻璃钢内筒垃圾桶
分类
合金材料
高分子材料
无机硅酸盐材料
复合材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、含钒钢筋是铁合金,属于合金材料,故A正确;
B、安检塑料筐成分是塑料,塑料是高分子化合物,故B正确;
C、有机玻璃由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物,是有机高分子化合物,故C错误;
D、玻璃钢是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,属于复合材料,故D正确;
选C。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
B. 的电子云图为:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
C. 分子的空间结构模型为:
D. 分子的空间结构为,可推测出为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A. H提供1s原子轨道,氯提供1个末成对的3p原子轨道,用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
,故A正确;
B. 的电子云图为哑铃形:,其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹,表示电子出现的几率的多少,小黑点越密集的地方,电子出现的几率越高,小黑点越稀薄的地方,电子出现的几率越小,故B错误;
C. 分子的空间结构模型为三角锥形:,故C错误;
D. 分子的空间结构为,双氧水的分子是书页状的结构,就好像打开的一本书,两个H分别在两个书页上,分子是不对称的结构,正电与负电中心不重合,可推测出为极性分子,故D错误;
故选A。
3. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 气态Cu与失去一个电子的能力:
B. 在水中的溶解性:
C. 沸点:HF<HCl
D. 沸点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu为29号元素,价电子排布式为:,Cu+的核外电子排布式为3d10,为全满状态,较稳定,较难失去电子,因此气态Cu与Cu+失去一个电子的能力:,故A正确;
B.中O的电负性较大,易与水分子间形成氢键,导致在水中的溶解性大,故在水中的溶解性:,故B正确;
C. HF、HCl都是由分子构成的物质, HF中F的电负性大,HF存在分子间氢键,使HF沸点较高,则沸点:HF>HCl,故C错误;
D.邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,对羟基苯甲酸可以形成分子间氢键,分子内氢键作用小于分子间氢键,则沸点:,故D正确;
故选C。
4. 下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式:CH B. 乙酸分子空间填充模型:
C. 乙炔的结构式:H—C≡C—H D. 的命名:二溴乙烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验式为分子中原子数的最简比,苯分子式为,实验为CH,A正确;
B.乙酸的结构简式为,其空间填充模型为,B正确;
C.乙炔分子式为,含有碳碳三键,其结构式为,C正确;
D.两个溴原子分别与两个碳原子相连,命名时应标注溴原子的位置,命名为1,2-二溴乙烷,D错误;
故选D。
5. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中/值不变。土壤生物中/值与土壤中/值相关。测定土壤生物中/值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A. Sr位于元素周期表中第五周期、第IIA族
B. 和含有的中子数分别为49和48
C. 可用红外吸收光谱区分和
D. 同一地域产出的同种土壤生物中/值相同
【答案】C
【解析】
【详解】A. Sr位于元素周期表中第五周期、第IIA族,故A正确;
B. 和含有的中子数分别为87-38=49和86-38=48,故B正确;
C. 质谱法可以测定原子相对原子质量,和的相对原子质量不同,可以用质谱法区分和,故C错误;
D. 同一地域产出的同种土壤生物中/值不变,故D正确;
故选C。
6. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料,研究表明,非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如图所示。
下列说法正确的是
A. C、N、O的第一电离能()大小为(O)>(N)>(C)
B. 晶体中每个N原子均与3个C原子成键
C. 晶体中C原子以杂化与N原子形成键
D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一周期从左往右原子的核内质子数逐渐增多,对最外层电子的引力逐渐增强,第一电离能有逐渐增大的趋势,但由于N原子的最外层电子达到了稳定的半充满结构,因此其第一电离能大于相邻元素,故第一电离能I1(N)>I1(O)>I1(C),A错误;
B.根据二维平面结构图得知,N原子的成键有两种方式,与3个C原子成键或与2个C原子成键,B错误;
C.结合二维平面结构图得知,C原子与N原子形成三个键,层内存在大π键,不存在孤电子对,故C原子的杂化轨道类型为sp2杂化,C错误;
D.该晶体具有和石墨相似的层状结构,其中存在的微粒间作用力有极性键,层与层之间存在和范德华力,D正确;
故选D。
7. 阿格列汀(M)是一种治疗糖尿病的临床药物,结构简式如图所示。下列相关说法不正确的是
A. M的分子式为
B. M分子中含有手性碳原子
C. M分子中碳原子有3种杂化类型
D. 1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过观察M的结构简式,可知M的分子式为,故A正确;
B.手性碳是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M中存在手性碳原子,即和-NH2相连的C,故B正确;
C.M分子中碳原子有sp3(形成4个单键)、sp2(形成双键或苯环)、sp(形成三键)3种杂化类型,故C正确;
D.M中能消耗NaOH的结构是酰胺基,因此1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3mol NaOH,故D错误;
答案选D。
8. 下列实验操作能达到对应的实验目的的是
实验目的
实验操作
A
除去苯中混有的少量苯酚
加入适量的浓溴水,过滤
B
制乙炔并证明其具有还原性
向电石中滴入饱和食盐水,将产生的气体通过溶液后通入酸性溶液
C
证明纤维素发生水解反应生成还原性糖
将少量脱脂棉与稀硫酸混合加热,冷却后取少量溶液于试管中,加入新制的
D
证明1-溴丙烷中溴原子
加入氢氧化钠水溶液后加热。取上层清液,滴加硝酸银溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚能够和浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,苯不和浓溴水反应,但三溴苯酚易溶液于苯,不能通过过滤除去,A错误;
B.向电石中滴入饱和食盐水,将产生的乙炔气体中混有H2S,将产生的气体通过溶液除去H2S,通入酸性KMnO4溶液溶液褪色,证明乙炔具有还原性,B正确;
C.将少量脱脂棉与稀硫酸混合加热,冷却后取少量溶液于试管中,应该先加入NaOH溶液中和过量的酸,再加入新制的,检验纤维素发生水解反应生成的葡萄糖,C错误;
D.取上层清液,应该滴加硝酸酸化的硝酸银,否则NaOH与AgNO3反应生成黑色沉淀影响溴离子的检验,D错误;
故选B。
9. 下列原因分析能正确解释性质差异的是
选项
性质差异
原因分析
A
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
B
气态氢化物稳定性:
分子间作用力:
C
酸性:
非金属性:C<S
D
熔点:金刚石>碳化硅>硅
键能:C—C>C—Si>Si—Si
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Mg和Al的电子层数相同,Mg的原子半径大,原子核对最外层电子的吸引力小,镁易失去最外层电子,所以金属活动性:Mg>Al,故不选A;
B.稳定性与键能有关,与分子间作用力无关,故不选B;
C.亚硫酸不是S的最高价含氧酸,不能根据酸性H2CO3<H2SO3得出非金属性C<S,故不选C;
D.三种物质形成的均是共价晶体,化学键键能C-C>C-Si>Si-Si,所以熔点:金刚石>碳化硅>硅,故D正确;
故答案为:D。
10. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A. 键的键能小于键的键能
B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,键不稳定,因此键的键能小于键的键能,与电负性无关,A符合题意;
B.氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性,使—的极性大于—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;
C.氟的电负性大于氯的电负性,键的极性大于键的极性,导致分子极性强于,C不符合题意;
D.氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在,D不符合题意;
故选A。
11. 下列关于油脂、蛋白质、核酸等物质的说法中,不正确的是
A. 植物油氢化后所得的硬化油不易被空气氧化变质,可作为制造肥皂的原料
B. 向饱和溶液中滴加几滴鸡蛋清溶液,出现沉淀,加蒸馏水后沉淀溶解
C. 组成DNA分子的基本单元是脱氧核糖、磷酸和碱基
D. 甘氨酸和丙氨酸发生成肽反应,最多可以生成3种二肽
【答案】D
【解析】
【详解】A.硬化油中不含碳碳不饱和键,所以性质较为稳定,不易被空气氧化变质,而饱和的高级脂肪酸甘油酯在碱性的条件下水解,用于制取肥皂,A正确;
B.饱和(NH4)2SO4溶液中滴加鸡蛋清溶液,发生盐析,出现白色沉淀,向沉淀中加入适量蒸馏水,沉淀溶解,盐析为可逆过程,B正确;
C.组成DNA分子的基本单元是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸和碱基组成,C正确;
D.两种氨基酸形成肽键时,可以是相同分子间也可以是不同分子间脱水生成肽键,所以甘氨酸和丙氨酸形成肽键时,可以形成4种二肽,D错误;
答案选D。
12. 化学在国防领域发挥着重要作用。关于下列装备涉及材料的说法不正确的是
A
防弹衣的主要材料:
两种单体的核磁共振氢谱峰数、峰面积均相同
B
隐形飞机的微波吸收材料:
单体能使溴水褪色
C
潜艇的消声瓦:
可由和合成
D
潜艇的耐压球壳:钛合金
钛合金中存在金属键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.的单体为:和,具有两种氢,其中中氢原子个数必为2:1,中氢原子个数必为1:1,故A错误;
B.单体为乙炔,含碳碳三键,能与溴单质发生加成反应,从而使溴水褪色,故B正确;
C.由结构可知的单体为:和,两者通过加聚反应生成消声瓦,故C正确;
D.合金中存在金属键,故D正确;
故选:A。
13. 聚合物N可用于制备锂离子全固态电解质材料,其合成方法如下:
下列说法正确的是
A. K中所有碳、氧原子在同一平面内
B. ,参与反应的K与分子个数比为
C. 由M合成N的过程中发生了加聚反应
D. 聚合物N的重复单元中含有两种含氧官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干K的结构简式可知,K中所有碳氧原子均采用sp3杂化,故K中不可能所有碳、氧原子在同一平面内,A错误;
B.由题干转化信息可知,根据M的结构简式可知,,参与反应的K与分子个数比为,B正确;
C.由题干转化信息可知,由M合成N的过程中发生了加成反应而不是加聚反应,C错误;
D.由题干N的结构简式可知,聚合物N的重复单元中含有酯基、醚键和羧基等三种含氧官能团,D错误;
故答案为:B。
14. 某小组分别进行如下3组实验研究与的反应,实验记录如下:
序号
实验
试剂
现象
①
1滴溶液
溶液迅速变绿,未见白色沉淀生成;
静置2小时后底部有少量白色沉淀
②
先加入5滴溶液,再加入1滴溶液
溶液变红,未见白色沉淀生成
③
先加入5滴溶液,再加入1滴溶液
溶液变红,同时迅速生成白色沉淀,振荡后红色消失
已知:水溶液中,为白色沉淀,呈黄色。被称为“拟卤素”。
下列说法不正确的是
A. ①中生成白色沉淀的原因是:
B. 由①可推知:①中生成配合物反应的反应速率大于氧化还原反应的
C. 由②③可推知,结合的能力:
D. 由①③可推知:促进了转化为
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中滴加1滴溶液,生成黄色,黄色与铜离子形成的蓝色混合溶液呈绿色,静置2小时后产生白色沉淀,说明发生反应:,A正确;
B.根据①中现象可知,先与形成配合物,所以溶液显变绿;静置后产生白色沉淀,说明发生氧化还原反应生成白色沉淀,B正确;
C.②中溶液变红,未见白色沉淀生成, 说明结合SCN的能力Fe3+>Cu2+;③中迅速生成白色 沉淀,振荡后红色消失,说明结合SCN的能力Cu+>Fe3+,由②③可推知;结合的能力:,C错误;
D.由①③可推知:促进了转化为,D正确;
答案选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
Ⅰ.第一代电池的光电转换材料是单晶硅。某单晶硅制备工艺中涉及的主要物质转化如下:
(1)下列事实能作为“非金属性C比Si强”的证据的是___________(填字母)。
a.ⅰ中,C做还原剂
b.碳酸的酸性强于硅酸
c.碳酸的热稳定性弱于硅酸
(2)ⅱ中,1mol Si与3mol HCl反应转移4mol电子。
①该反应的化学方程式为___________。
②中,H的化合价为___________,由此推测Si的电负性比H的___________(填“大”或“小”)。
(3)ⅲ中,利用沸点差异,可直接实现高纯硅与的分离,从晶体类型角度解释其原因:___________。
Ⅱ.第二代电池的光电转换材料是一种无机物薄膜,其光电转化率高于单晶硅。科学家在元素周期表中Si的附近寻找到元素A和D,并制成化合物AD的薄膜,其晶体结构类似单晶硅。Si、A、D在元素周期表中的位置关系如图所示。
Si
A
D
(4)基态A原子核外电子排布式为___________。
(5)D的第一电离能比Se的大,从原子结构角度说明理由:___________。
【答案】(1)b (2) ①. ②. -1 ③. 小
(3)硅为共价晶体,其沸点远高于分子晶体沸点
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p1
(5)As的4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素
【解析】
【小问1详解】
a.ⅰ中C在高温下还原二氧化硅为硅单质,同时生成一氧化碳逸出使得反应能够进行,不能说明“非金属性C比Si强”;
b.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,碳酸的酸性强于硅酸,能说明“非金属性C比Si强”;
c.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;而碳酸的热稳定性弱于硅酸,不能说明“非金属性C比Si强”;
故选b;
【小问2详解】
①该反应为硅和HCl加热生成SiHCl3,根据质量守恒可知,反应还会生成氢气,反应为;
②1mol Si与3mol HCl反应转移4mol电子,则反应中硅失去4个电子,化合价由0变为+4;3分子HCl中1分子HCl中氢得到2个电子,化合价由+1变为-1,故中H的化合价为-1;硅显正价、氢显负价,由此推测Si的电负性比H的小;
【小问3详解】
硅为共价晶体,其沸点远高于分子晶体沸点,故利用沸点差异,可直接实现高纯硅与分离;
【小问4详解】
由Si、A、D在元素周期表中的位置关系如图所示,可知,A为Ga、D为As;Ga为31号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1;
【小问5详解】
同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,As的4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故As的第一电离能比Se的大。
16. 三醋酸锰[]是一种很好的有机氧化剂,在有机工业上有广泛的用途。常用以下反应制备:
请回答下列问题:
(1)锰元素在周期表中的位置是第___________周期第___________族。
(2)的价电子排布式为___________。
(3)的空间结构是___________。
(4)Mn能形成很多重要的配合物。三醋酸锰就是一种配合物,其结构如下图。
该配合物中,中心金属离子为___________,它与之间能形成配位键的原因是:___________。
(5)能形成配离子为八面体的配合物,在该配合物的配离子中,位于八面体的中心,其结构如下图所示(其中数字处的小圆圈表示分子或)
若向含1mol该配合物的溶液中加入足量溶液,可生成1mol AgCl沉淀,则该配合物的化学式为___________。
(6)锰与硒形成的某种化合物具有优异的光电性能,其晶胞是一个边长为a pm(1pm=m)的立方体,结构如图所示。
①该化合物的化学式为___________。
②该晶体中与Se距离相等且最近的Mn有___________个。
③若阿伏加德罗常数的值用表示,则该晶体的密度为___________(列出表达式即可,相对原子质量:Se—79,Mn—55)。
【答案】(1) ①. 四 ②. VIIB
(2)
(3)平面三角形 (4) ①. ②. 具有空轨道,而中的O具有孤电子对
(5)(或)
(6) ①. MnSe ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
锰为25号元素,在周期表中的位置是第四周期第VIIB族,答案:四、VIIB;
【小问2详解】
Mn为25号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,所以的价电子排布式为3d5,答案:3d5;
【小问3详解】
的价层电子数为,没有孤对电子数,所以空间结构是平面三角形,答案:平面三角形;
【小问4详解】
由配合物结构图可知,中心金属离子为,它与之间能形成配位键的原因是具有空轨道,而中的O具有孤电子对,答案:、具有空轨道,而中的O具有孤电子对;
【小问5详解】
从电中性考虑,含1个Mn2+配合物中应含有2个Cl-,若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀,则1个配合物的外界有1个Cl-,内界有1个Cl-和5个NH3,所以该配合物的化学式为(或),答案:(或);
【小问6详解】
①该晶胞中,含Mn原子个数为4,含Se原子个数为,则该化合物的化学式为MnSe,②以上表面心的Se为对象,晶体中与Se距离相等且最近的Mn有4个,在表面上下均有2个,③若阿伏加德罗常数的值用表示,则该晶体的密度为,答案:MnSe、4、。
17. 工业上以苯和丙烯为原料合成苯酚的生产原理及相应流程如下。
I.生产原理:
(1)①的反应类型为___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.异丙苯分子中所有碳原子共平面
B.反应①还可能生成正丙苯()
C.反应得到的经两步反应,可转化为循环利用
Ⅱ.相应流程:
(3)反应②的原子利用率为100%,判断物质X是___________。
(4)在“分解”中,浓硫酸是催化剂,其优点是用量少,可能的缺点是___________(写一条)。
(5)物质Y最适宜选择___________(选填编号)。
A.NaOH B. C.
(6)蒸馏在蒸馏塔中进行,蒸馏示意图及有关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
异丙苯
152.4
苯酚
181.4
丙酮
56.2
物质P是___________,说明判断的理由___________。
【答案】(1)加成反应
(2)BC (3)氧气(或空气、)
(4)浓硫酸会使有机物发生脱水、氧化等副反应(浓硫酸与有机物混合放出大量热,使反应温度过高,不利于反应进行;或浓硫酸会腐蚀设备等)
(5)C (6) ①. 丙酮 ②. 丙酮的沸点最低
【解析】
【分析】苯和丙烯通过加成反应生成异丙苯,异丙苯被氧气(或空气、)氧化为过氧化异丙苯,过氧化异丙苯在浓硫酸的作用下分解为苯酚和丙酮,据此作答。
【小问1详解】
丙烯中的碳碳双键变为了碳碳单键,故该反应为加成反应,答案:加成反应;
【小问2详解】
A、异丙苯中,与苯环相连的C原子是饱和的,故异丙基中的三个C原子不可能共平面,所以异丙苯分子中所有碳原子也不能共平面,A错误;
B、异丙苯是苯环加在1号碳的加成产物,是主要的加成产物,次要的加成产物是苯环加在2号碳的加成产物,所以反应①中可能生成正丙苯,B正确;
C、经还原可得,再经消去反应可得CH2=CH-CH3,CH2=CH-CH3可用来作反应①的原料,C正确;答案:BC;
【小问3详解】
反应②中,过氧异丙苯分子比异丙苯分子多了两个O原子,由于反应的原子利用率为100%,故可以推出X为氧气(或空气、),答案:氧气(或空气、);
【小问4详解】
反应③中,过氧异丙苯分解为苯酚和丙酮,整个过程没有生成其他物质,则浓硫酸在该反应中作催化剂;浓硫酸作催化剂的不足之处在于:浓硫酸具有强脱水性,会使有机物碳化,且浓硫酸具有强氧化性,可能会氧化苯酚这种物质(苯酚在空气中易被氧化),此外浓硫酸与有机物混合放出大量热,使反应温度过高,不利于反应进行,浓硫酸会腐蚀设备,答案:浓硫酸会使有机物发生脱水、氧化等副反应(浓硫酸与有机物混合放出大量热,使反应温度过高,不利于反应进行;或浓硫酸会腐蚀设备等);
【小问5详解】
产物中有苯酚,且苯酚会和NaOH、Na2CO3反应,不和NaHCO3反应,故最适宜选择NaHCO3,答案:C;
小问6详解】
蒸馏塔中的物质有异丙苯、苯酚、丙酮,图中的蒸馏操作为控制温度,蒸馏出产物P,再升高温度蒸馏出Q,蒸馏塔剩余的R可在冷却后从塔底获得,则P的沸点最低,R的沸点最高,结合表格中的信息,可以推出P为丙酮,因为三个物质中,丙酮的沸点最低,答案:丙酮、丙酮的沸点最低。
18. 香豆素类化合物M具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。下图是M和聚合物E的合成路线。
已知:
①;
②
③
(1)A中官能团是___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)化合物F能与溶液发生显色反应,其结构简式是___________。F有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物且为醇类物质的结构简式是___________。
(4)D→聚合物E的化学方程式是___________。
(5)D→G的过程经历了如下三步反应,写出中间产物2和G的结构简式。
中间产物2:___________;G:___________。
(6)已知,将下列G→K的流程图补充完整:___________。
【答案】(1)羧基(或—COOH)
(2)取代反应 (3) ①. ②.
(4) (5) ①. ②.
(6)I为:、J为:
【解析】
【分析】A可以和Cl2在红磷作用下生成,则A为乙酸,结构简式为,和Na2CO3溶液反应,生成羧酸盐,则B为,B和NaCN发生取代反应生成,结合已知①的反应,与乙醇经酸化后生成D,则D的结构简式为,结合已知反应②D与乙二醇发生了酯交换的聚合反应,该反应方程式为,所以E的结构简式为,F经过一定条件生成,结合F的分子式以及F能与FeCl3发生显色反应,可知F的结构简式为,与发生第一步加成反应,中间产物为 ,发生消去反应,中间产物为,脱去一分子乙醇形成G,则G为,据此解答。
【小问1详解】
A为,其官能团名称为羧基,故答案为:羧基;
【小问2详解】
由→反应可知,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问3详解】
由分析可知F的结构简式为,其同分异构体,属于芳香族化合物且为醇类物质的结构简式是,故答案为:;;
【小问4详解】
由分析可知D→E的化学方程式为;
【小问5详解】
由分析可知中间产物2为,G为,故答案为:;
【小问6详解】
G经过足量NaOH之后发生酯的水解反应生成,经过酸化后生成J,则J为,J和SOCl2发生已知信息的反应生成K,故答案为:;。
19. 实验表明,当乙醛加入到溴水中,溴水会褪色。针对此现象,某小组同学依据乙醛结构进行探究。
【实验假设】
(1)假设Ⅰ:醛基含有不饱和键,可与发生_________反应(填反应类型)。
假设Ⅱ:乙醛具有α-H,可与溴水发生取代反应。一元取代反应如下:
无论是几元取代,参加反应的与生成的HBr物质的量之比为_________。
假设Ⅲ:乙醛具有较强的还原性,可被溴水氧化为乙酸,补全下面反应方程式。
_________
【实验过程】针对以上假设,该小组同学设计了两组方案。
方案Ⅰ:通过对比反应现象判断反应类型。
序号
操作
现象
试管1
1mL溴水+1mL乙醛,充分振荡后静置
褪色
试管2
1mL溴的溶液+1mL乙醛,充分振荡后静置
____
结论:假设Ⅰ不成立。
(2)试管2中的实验现象为__________。
方案Ⅱ:通过测定反应后混合液的pH判断反应类型。
序号
操作
pH
试管1
加入20mL溴水,再加入10mL苯酚溶液,待完全反应后(苯酚过量),测定混合液pH
1.85
[]
试管2
加入20mL相同浓度的溴水,再加入10mL 20%的乙醛溶液(乙醛过量),3min后完全褪色,测定混合液pH
____________
注:苯酚和乙酸的电离及温度变化对混合液pH的影响可忽略。
(3)写出苯酚与溴水反应的化学方程式:____________________________________。
(4)若试管2中反应后混合液的pH=1.85,则证明乙醛与溴水的反应类型为______反应;若pH接近______,则证明为氧化反应(lg2≈0.3);若pH介于两者之间,则证明两种反应类型皆有。
【实验结论与反思】
(5)根据实验数据得出结论:乙醛与溴水发生氧化反应。查阅资料,乙醛并非直接与发生反应,而是与次溴酸(HBrO)反应,从平衡移动的角度解释乙醛使溴水褪色的原因:______________。
(6)已知柠檬醛的结构如图,结合上述实验,检验柠檬醛分子中存在碳碳双键的合理方法为 (填字母序号)。
A. 向酸性高锰酸钾溶液中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
B. 向溴水中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
C. 向溴的溶液中加适量柠檬醛,观察其是否褪色
D. 向新制氢氧化铜悬浊液中加适量柠檬醛,加热,冷却后取上层清液再加溴水,观察其是否褪色
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 1:1 ③.
(2)溶液分层,溴水不褪色;
(3) (4) ①. 取代反应 ②. 1.55
(5)乙醛与HBrO反应,使得平衡正向移动,消耗,溶液褪色 (6)C
【解析】
【分析】乙醛结构中含有不饱和键,α-H,具有较强的还原性,可能与溴发生加成反应,取代反应和氧化反应;溴水和苯酚溶液反应为取代反应,翻译后混合液pH值为1.85,将溴水与乙醛溶液反应,如果pH=1.85,则证明乙醛与溴水的反应类型为取代反应;如果发生氧化反应,生成的HBr为取代反应的2倍,所以,pH=1.55,所以若pH接近1.55,则证明为氧化反应;若pH介于两者之间,则证明两种反应类型皆有;据此分析解题。
【小问1详解】
假设Ⅰ:可以与双键发生加成反应,醛基含有不饱和键,可与发生加成反应;故答案为加成反应;
假设Ⅱ:发生取代反应时,参加反应的其中一个Br原子取代H原子,另一个Br与被取代的H生成HBr,所以无论是几元取代,参加反应的与生成的HBr物质的量之比为1:1,故答案为1:1;
假设Ⅲ:乙醛具有较强的还原性,可被溴水氧化为乙酸,反应方程式为;故答案为;
【小问2详解】
1mL溴的溶液+1mL乙醛,充分振荡后静置,溶液分层,溴水不褪色;故答案为溶液分层,溴水不褪色;
【小问3详解】
溴水与苯酚发生取代反应,反应为;故答案为;
【小问4详解】
若试管2中反应后混合液的pH=1.85,与试管1中pH一致,则证明乙醛与溴水的反应类型为取代反应;如果发生氧化反应,生成的HBr为取代反应的2倍,所以,pH=1.55,所以若pH接近1.55,则证明为氧化反应;应故答案为取代反应;1.55;
【小问5详解】
与水反应式为,乙醛与HBrO反应,使得平衡正向移动,消耗,溶液褪色;故答案为乙醛与HBrO反应,使得平衡正向移动,消耗,溶液褪色;
【小问6详解】
柠檬醛分子中含有碳碳双键和醛基,根据上述实验,检验柠檬醛分子中存在碳碳双键是方法是向溴溶液中加适量柠檬醛,观察其是否褪色;选项C符合题意,故答案选C。
【点睛】本题主要考查化学实验方案的评价,题目难度中等,注意根据反应的类型判断反应可能的产物,把握实验原理是解题的关键。
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