内容正文:
2023-2024学年新乡重点高中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. 中国文化博大精深,下列诗词涉及物质的主要成分不属于有机高分子化合物的是
A. “花间一壶酒,独酌无相亲”中的酒
B. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”中的豆萁
C. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的蚕丝
D. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的柳絮
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒的主要成分是乙醇,乙醇不属于高分子化合物,故A符合题意;
B.豆萁是豆类植物的茎秆,其主要成分是植物纤维,属于多糖类,主要成分属于有机高分子化合物,不符合题意;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于有机高分子化合物,不符合题意;
D.柳絮的主要成分是纤维,纤维属于有机高分子化合物,不符合题意;
故本题选A。
2. 最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂,下列有关元素F、S、O、N说法正确的是
A. 基态S原子价电子排布图:
B. 第一电离能:
C. 最高正价:
D. S原子的基态原子核外未成对电子数最多
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态S原子的价电子排布式为3s23p4,其价电子排布图: ,A正确;
B.非金属性,但由于N原子的3p轨道半充满,第一电离能反常,所以第一电离能:,B错误;
C.在化合物中F没有正价,O一般情况下也没有正价,C错误;
D.基态原子核外未成对电子数:F原子只有1个,S原子和O原子均有2个,N原子有3个,D错误;
故选A。
3. 下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是
A. NO B. NH C. ClO D. SO
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为平面三角形,由于成键的原子数时2个,所以NO的空间结构为V型,故A错;
B.NH中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时4个,所以NH的空间结构为正四面体,故B正确;
C.ClO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时3个,所以ClO的空间结构为三角锥形型,故C错;
D.SO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时3个,所以SO的空间结构为三角锥形型,故D错;
答案选B。
4. 有机化合物和在Cu催化下与反应,下列说法错误的是
A. 有机产物的官能团不同 B. 反应类型均为氧化反应
C. 有机产物互为同分异构体 D. 不能用银氨溶液鉴别两者的有机产物
【答案】D
【解析】
【分析】 HOCH2CH2CH3 与O2反应得到CH3CH2CHO(丙醛),CH3CH(OH)CH3 与O2反应得到CH3COCH3(2-丙酮)
【详解】A.二者与O2反应后,丙醛中官能团有醛基,2-丙酮的官能团是羰基,故A正确;
B.二者与O2的反应都属于醇的催化氧化反应,故B正确;
C.二者反应后各自的产物丙醛和2-丙酮的分子式相同,但结构不同,属于同分异构体,故C正确;
D.丙醇催化氧化得到丙醛,2-丙醇催化氧化得到2-丙酮,官能团不一样,可用银氨溶液来鉴别产物,故D错误;
故本题选D
5. 下列有关晶体的叙述中,不正确的是
A. 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B. 晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序
C. 晶胞是晶体中最小的平行六面体
D. 金属晶体可以是纯金属也可以是合金,合金形成的金属晶体硬度更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,A正确;
B.晶体中原子呈周期性有序排列,这是与非晶体的区别,B正确;
C.晶胞是从晶体的点阵中取出一个具有代表性的基本单元,不一定是平行六面体,C错误;
D.金属晶体包含金属单质和合金,合金的硬度大于成分金属,所以合金形成的金属晶体硬度更大,D正确;
故答案为:C。
6. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素是一种天然化合物,其分子式为(C6H10O5)n,其相对分子质量较高,是一种天然高分子,A正确;
B.羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙,其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2],属于无机物,B正确;
C.熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O,Ca(OH)2为熟石灰的主要成分,C错误;
D.Fe2O3为红色,常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,俗称铁红,D正确;
故答案选C。
7. 胆矾可写成,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A. 的价电子排布式为
B. 所有氧原子都采取杂化
C. 向此配合物溶液中加入溶液,无白色沉淀产生
D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Cu原子价电子排布式为3d104s1,Cu2+是Cu原子先失去最外层1个电子,再失去3d上的1个电子,即Cu2+价电子排布式为3d9,故A错误;
B.氧原子并不都是sp3杂化,该结构中的氧原子部分饱和,部分不饱和,杂化方式不同,从现代物质结构理论出发,硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外,还形成了反馈π键,形成π键电子不能处于杂化轨道上,O必须保留在未经杂化的p轨道上,就不能都是sp3杂化,或者说形成杂化的是中心原子,不是中心原子不杂化,故B错误;
C.胆矾电离方程式为[Cu(H2O)4]SO4=[Cu(H2O)4]2++SO,因此向配合溶液中加入氯化钡溶液,有白色沉淀硫酸钡生成,故C错误;
D.胆矾晶体有两种水,一种是形成配体,一种形成氢键,结构上不同,因此加热过程中胆矾中的水会分步失去,故D正确;
答案为D。
8. 海洋资源的利用具有广阔的前景,从海水中提取镁的简单流程如图所示,下列说法正确的是
海水Mg(OH)2MgCl2·6H2O熔融MgCl2Mg
A. 离子半径:
B. 和的模型不同
C. 个只能与个结合形成是因为共价键具有饱和性
D. 、、均为含有极性共价键的离子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多,离子半径越大,则离子半径的大小顺序为,故A错误;
B.水分子和水合氢离子中氧原子价层电子对数为都为4,模型均为四面体,故B错误;
C.氯原子的最外层有个未成对电子,可形成个共价键,则个氯原子最多只能与个氢原子结合形成氯化氢分子,是由共价键的饱和性决定的,故C正确;
D.、、均为离子晶体,、中含有极性共价键,但由和构成,不含有极性共价键,故D错误;
故选C。
9. 关于的说法正确的是
A. 分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B. 分子中共平面的原子数目最多为14
C. 分子中的苯环由单双键交替组成
D. 与Cl2发生取代反应生成两种产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.—CH3的碳原子有4个σ键,无孤对电子,是sp3杂化,苯环上的碳原子有3个σ键,无孤对电子,是sp2杂化,—C≡CH的碳原子有2个σ键,无孤对电子,是sp杂化,因此分子中有3种杂化轨道类型的碳原子,故A正确;
B.根据苯中12个原子共平面,乙炔中四个原子共直线,甲烷中三个原子共平面,因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面),故B错误;
C.分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键,故C错误;
D.该有机物有8个氢原子,与Cl2发生取代反应,可以生成一氯代物、二氯代物或多卤代物,因此取代反应生成产物远大于2种,故D错误。
综上所述,答案A。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32g甲醇中含有C-H键的数目为4NA
B. 1molFe溶于过量稀硝酸,转移的电子数目为3NA
C. 0.1mol·L-1HClO,溶液中含有阳离子总数为0.1NA
D. 标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含有的原子数为4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.32g甲醇的物质的量为1mol,中含有C-H键的数目为3NA,A错误;
B.1molFe溶于过量稀硝酸,生成硝酸铁,Fe的化合价由0变为+3,转移的电子数目为3NA,B正确;
C. 溶液体积未知,无法计算溶液中HClO的物质的量,同时HClO为弱酸不能完全电离,故无法计算阳离子总数,C错误;
D.标准状况下,22.4L N2和H2混合气为1mol,其中含有的原子数为2NA,D错误;
答案选B。
11. 原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图为单晶晶胞,其中原子坐标参数A为,B为(,0,),C为(,,0)。则D原子的坐标参数为
A. (,,) B. (0,,0) C. (,,) D. (,0,0)
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据各个原子的相对位置可知,D在各个方向的处,则D原子的坐标参数为(,,);
答案选A。
12. 磷酸奥司他韦是治疗甲型流感和乙型流感的有效药物之一,其合成中间体HCR的结构简式如图所示。下列关于R的说法正确的是
A. 属于芳香族化合物 B. 分子中含有4种官能团
C. 能发生取代、加成、消去、氧化反应 D. 1molR最多能与4molNaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该结构式中没有苯环,不属于芳香族化合物,故A错误;
B.该分子中有酯基,有碳碳双键,还有羟基,共三种官能团,故B错误;
C.该结构中有碳碳双键能发生加成反应,有羟基能发生消去和氧化反应,羟基存在也能和卤化物发生取代反应,故C正确;
D.1molR最多能与1molNaOH发生反应,只有酯基能和NaOH发生反应,故D错误;
故本题选C。
13. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,A正确;
B.异山梨醇中 四处的碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4个手性碳,B错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D正确;
故答案选B。
14. 由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、R五种短周期主族元素组成的离子化合物结构如图所示。已知W的最简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应。Z、R的最简单气态氢化物均为化合物。下列说法正确的是
A. 最高正价: B. XZW的空间结构为V形
C. 氢化物的沸点: D. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R五种短周期主族元素的原子序数依次增大,且Z、R的最简单气态氢化物均为10e-化合物,则X、Y、Z、W 、R五种短周期主族元素的原子序数小于10, W的最简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应,则W为N元素;根据离子化合物中元素的价键情况可知,X为H元素,Y为B元素,Z为C元素,R为F元素
【详解】A.F元素非金属性强,没有最高正价,故A错误;
B.HCN分子中含有C-H单键和碳氮三键,中心C原子的价层电子数为2,则HCN的空间结构为直线形,故B错误;
C.HF分子间、NH3分子间均存在氢键,导致二者沸点较高,但C、B的氢化物种类多,有的是固体,如聚乙烯的沸点较高,则不能进行比较,故C错误;
D.NF3分子中含有N-F键,N原子还含有1对孤电子对,则NF3分子中所有原子均满足8电子稳定结构,故D正确;
故本题选D。
15. 下列化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖水解得到葡萄糖和果糖,应为,故A错误;
B.酚钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和酚,反应化学方程式为→+NaHCO3,故B错误;
C.酮糖基和氢气加成生成醇类,故为,故C正确;
D.酯基也能和氢氧化钠溶液反应且反应后生成的酚羟基也能和氢氧化钠,故为+3NaOH+2H2O+CH3COONa,故D错误;
故选C。
16. 1935年,L-苏氨酸(X)发现于纤维蛋白水解物中,且它是最后被发现的必需氨基酸,X可以发生如图反应,下列说法正确的是
A. X→Y的反应条件为NaOH的醇溶液 B. X分子中含有2个手性碳原子
C. W有两种结构(不考虑立体异构) D. M的结构简式为
【答案】B
【解析】
【分析】X在浓硫酸并加热条件下发生消去反应生成Y;X与稀盐酸发生酸碱中和反应生成Z,则Z为;X在NaOH溶液中发生酸碱中和反应生成M,则M为;X在一定条件下发生成肽反应生成二肽W,则W为;据此分析解答。
【详解】A.X在浓硫酸并加热条件下发生消去反应生成Y,即X→Y的反应条件为浓硫酸、加热,A错误;
B.连有4个不同基团的碳原子称为手性碳原子,则X中与氨基、羟基相连的碳原子为手性碳原子,共有2个,B正确;
C.X分子中只含1个羧基和1个氨基,且连在同一个碳原子上,则2分子X缩合后形成的二肽W只有1种,C错误;
D.X中只有羧基能与NaOH反应,生成M,D错误;
故选B。
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 我国科研工作者开发了质子陶瓷燃料电池的高活性阴极,使用这种核/双壳LSNM阴极的电池具有良好耐久性的优异性能。请回答下列问题:
(1)已知La的价层电子排布式为,则其在元素周期表的位置为第___________周期第___________族,基态Mn原子的未成对电子数为___________。
(2)一种Mn的配合物如图所示。
①该配合物中涉及的元素C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为___________(写元素符号),分子中C原子与F原子形成的化学键为___________(填轨道重叠方式)键。
②该配合物中,提供孤对电子的是___________(写元素符号),Mn(Ⅲ)的配位数为___________。
(3)一种镧镍储氢合金的六方晶胞结构如图所示。
①镧镍储氢合金的化学式为___________。
②设晶胞底面积为,高为,为阿伏加德罗常数的值,该晶体密度为___________。
【答案】(1) ①. 六 ②. ⅢB ③. 5
(2) ①. ②. ③. N ④. 4
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
La价层电子排布式为5d16s2,则La在元素周期表中位于第六周期第ⅢB族;基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,3d轨道上有5个未成对电子,即基态Mn原子的未成对电子数为5;
【小问2详解】
①同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA族大于同周期中相邻的元素,则C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C;分子中C原子与F原子形成C—F键,形成C—F键的碳原子采取sp2杂化,F原子的2p轨道上有1个未成对电子,从轨道重叠方式上看,分子中C原子与F原子形成的化学键为sp2—pσ键;
②由Mn的配合物的结构可知,提供孤对电子的是N;Mn(Ⅲ)的配位数为4;
【小问3详解】
①根据“均摊法”,由于该晶胞为六方晶胞,1个晶胞中含La:4×+4×=1,含Ni:8×+1=5,镧镍储氢合金的化学式为LaNi5;
②晶胞的底面积为anm2,高为bnm,晶胞的体积为abnm3=ab×10-21cm3,晶胞的质量为=,该晶体的密度为÷(ab×10-21cm3)= g/cm3。
18. 甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是___________、___________。
(2)B→C的反应类型为___________;试剂X的结构简式为___________。
(3)化合物F与Br2反应方程式___________
(4)分子式为C8H8O2的同分异构体中能同时满足以下条件的有___________种
①含有苯环;②苯环上有2个取代基,其中一个为一CH3;
(5)以乙醇为原料,制备乙二醛合成路线:___________,写出其中生成乙二醛的化学反应方程式___________。
【答案】(1) ①. 醛基 ②. 醚键
(2) ①. 取代反应 ②. CH3OH
(3) +Br2 →
(4)6 (5) ①. ②. ;
【解析】
【分析】有机合成或推断中,常采用对比的方法进行分析,找出断键和形成化学键的位置,从而确认反应类型,也可从反应条件入手;如反应A到B为取代反应,甲基取代了酚羟基上的氢原子,反应B到C为酯化反应,试剂X为甲醇,据此作答;
【小问1详解】
由E的结构简式可知E中的官能团名称是醛基和醚键;
【小问2详解】
由B和C的结构简式可看出B中的羧基经过这步反应后变成了酯基,故可推出这步反应是B与甲醇发生了酯化反应,反应类型是取代反应,X的结构简式为CH3OH;
【小问3详解】
化合物F中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,其方程为:
+Br2 →
【小问4详解】
苯环上有2个取代基,其中一个为-CH3,则另外一个基团必需有一个不饱和度、两个氧和1个碳,故此取代基可能是HCOO-或-COOH,分别与甲基有邻间对三种结构,故共有6种;
【小问5详解】
可以采用逆推法,乙二醛可由乙二醇催化氧化而来,乙二醇可由1,2-二溴乙烷水解而来,1,2-二溴乙烷可由乙烯加成而来,乙烯可由乙醇发生消去反应生成,故路线如下:
其中生成乙二醛的化学反应方程式;
19. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见的元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请回答下列问题。
A
原子核外有6个电子
B
原子序数比A大1
C
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
原子半径在同周期元素中最大
E
基态原子价层电子排布式为
F
基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
(1)A在元素周期表中的位置为___________,画出基态B原子的轨道表示式___________。
(2)F元素基态原子的最高能级具有的原子轨道数为___________,该原子轨道呈___________形。
(3)已知元素A、B形成的链状分子中所有的原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为___________。
(4)C元素可形成,其中较稳定的是,原因是___________。
(5)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是___________(填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应的水化物___________(填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅣA族 ②.
(2) ①. 3 ②. 哑铃
(3)
(4)的价电子为,而的价电子是半充满稳定状态
(5) ①. 共价 ②. 能
【解析】
【分析】根据每种元素的信息可以推知以下结论:
A:原子核外有6个电,即为C;
B:原子序数比A大1,即为N;
C:基态原子中s电子总数与p电子总数相等,再结合D元素可判定C即为O;
D:原子半径在同周期元素中最大,即为Na;
E:基态原子价层电子排布式为 3s23p1,即为Al;
F:基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反,即为Cl;
G:生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板,即为Fe;
【小问1详解】
A是C元素,其位于第二周期第ⅣA族;B为N元素,其原子的轨道表示式为 ;
【小问2详解】
F元素基态原子的最高能级为3p,具有的原子轨道数为3个,该原子轨道呈哑铃形;
【小问3详解】
(AB)2 链状分子即(CN)2,其结构式为,含有3个σ键与和4个π键,则σ键与π键的数目之比为3:4
【小问4详解】
Fe3+比Fe2+更稳定,是因为前者的价电子数为3d5,处于半满状态;
【小问5详解】
E为Al元素,具有两性,M与其处于对角线的位置,化学性质相似,也具有两性,又因为M、F的电负性分别为1.5和3.0,故形成的化合物为共价化合物;M的最高价氧化物对应的水化物能与D的最高价氧化物对应水化物NaOH发生反应。
20. 1-溴丁烷主要用作萃取剂和用于有机合成。1-溴丁烷通常是由正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热制得的:
、CH3CH2CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2CH2Br+H2O
正丁醇
1-溴丁烷
相对分子质量
74
137
沸点/℃
117.4
101.6
溶解度(水中)
微溶
不溶
实验流程:
实验装置(部分夹持装置省略):
已知:
请回答下列问题:
(1)图1中,仪器甲的名称为___________,烧杯中盛装的是NaOH溶液,其作用为___________;图2的仪器使用前应进行的操作为___________。
(2)不直接使用浓硫酸,而使用酸与水体积比为1∶1的硫酸溶液,原因是___________(任写一点)。
(3)反应过程中,甲中除了生成1-溴丁烷,还会生成其他有机副产物,写出生成的副产物:___________(写结构简式)。
(4)浓硫酸洗涤后,若油层有颜色,则是由氧化生成的造成的,在随后水洗时可加入适量,发生反应的离子方程式为___________。
(5)进行蒸馏纯化采用如图3所示装置进行,该装置存在的问题是___________;若实验结束后,得到7.0g产品,则1-溴丁烷的产率为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 吸收HBr、、等,防止污染空气 ③. 检查是否漏水
(2)减弱硫酸的氧化性,减少有机物的碳化;水的存在可以增加HBr的溶解量,减少HBr的损失;减少的生成(或其他合理答案)
(3)、
(4)
(5) ①. 温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处 ②. 75.1%
【解析】
【分析】加样品后回流反应30min,发生的主要反应为NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4、CH3CH2CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2CH2Br+H2O,该过程中还可能发生的副反应有:3H2SO4+2NaBr=2NaHSO4+Br2+SO2↑+2H2O、CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH=CH2+H2O、2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O;然后蒸出粗产品,粗产品的主要成分为CH3CH2CH2CH2Br,还含有CH3CH2CH2CH2OH、HBr、Br2、(CH3CH2CH2CH2)2O、H2O等,粗产品依次水洗分液、浓硫酸洗涤、水洗加NaHSO3、碱洗、水洗、CaCl2干燥、蒸馏得产品CH3CH2CH2CH2Br。
【小问1详解】
根据图1中仪器甲的结构特点知,图1中仪器甲的名称为圆底烧瓶;根据分析知,该实验中会产生HBr、SO2、Br2等污染大气的物质,故烧杯中盛装的NaOH溶液的作用是吸收HBr、SO2、Br2等,防止污染空气;图2的仪器为分液漏斗,分液漏斗在使用前应进行的操作是检查是否漏水;
【小问2详解】
实验中不直接使用浓硫酸,而使用酸与水体积比为1∶1的硫酸溶液,原因是降低硫酸的浓度、减弱硫酸的氧化性,减少有机物的碳化;水的存在可以增加HBr的溶解量,减少HBr的损失;减少H2SO4与NaBr反应生成Br2;
【小问3详解】
反应过程中,甲中除了生成1-溴丁烷,还会生成其他有机副产物,CH3CH2CH2CH2OH在硫酸、加热时发生消去反应生成CH3CH2CH=CH2,CH3CH2CH2CH2OH在硫酸、加热时发生分子间脱水反应生成CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3,即生成的有机副产物的结构简式为CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3;
【小问4详解】
浓硫酸洗涤后,若油层有颜色,则是由氧化生成的Br2造成的,在随后水洗时可加入适量NaHSO3,Br2具有氧化性、具有还原性,Br2与发生氧化还原反应将Br2除去,反应的离子方程式为Br2++H2O=2Br-++3H+;
【小问5详解】
进行蒸馏实验时,温度计的水银球不能伸入液面下,温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处;8.3gNaBr物质的量为=0.081mol,根据反应的方程式,理论上0.068mol正丁醇完全反应生成0.068mol CH3CH2CH2CH2Br,理论上生成CH3CH2CH2CH2Br的质量为0.068mol×137g/mol=9.316g,则1-溴丁烷的产率为×100%=75.1%。
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2023-2024学年新乡重点高中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. 中国文化博大精深,下列诗词涉及物质的主要成分不属于有机高分子化合物的是
A. “花间一壶酒,独酌无相亲”中的酒
B. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”中的豆萁
C. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的蚕丝
D. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的柳絮
2. 最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂,下列有关元素F、S、O、N说法正确的是
A. 基态S原子价电子排布图:
B. 第一电离能:
C. 最高正价:
D. S原子的基态原子核外未成对电子数最多
3. 下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是
A NO B. NH C. ClO D. SO
4. 有机化合物和在Cu催化下与反应,下列说法错误的是
A. 有机产物的官能团不同 B. 反应类型均为氧化反应
C. 有机产物互为同分异构体 D. 不能用银氨溶液鉴别两者的有机产物
5. 下列有关晶体的叙述中,不正确的是
A. 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B. 晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序
C. 晶胞是晶体中最小的平行六面体
D. 金属晶体可以是纯金属也可以是合金,合金形成的金属晶体硬度更大
6. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
7. 胆矾可写成,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A. 的价电子排布式为
B. 所有氧原子都采取杂化
C. 向此配合物溶液中加入溶液,无白色沉淀产生
D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
8. 海洋资源的利用具有广阔的前景,从海水中提取镁的简单流程如图所示,下列说法正确的是
海水Mg(OH)2MgCl2·6H2O熔融MgCl2Mg
A. 离子半径:
B. 和的模型不同
C. 个只能与个结合形成因为共价键具有饱和性
D. 、、均为含有极性共价键的离子晶体
9. 关于的说法正确的是
A. 分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B. 分子中共平面的原子数目最多为14
C. 分子中的苯环由单双键交替组成
D. 与Cl2发生取代反应生成两种产物
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32g甲醇中含有C-H键的数目为4NA
B. 1molFe溶于过量稀硝酸,转移的电子数目为3NA
C. 0.1mol·L-1HClO,溶液中含有阳离子总数0.1NA
D. 标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含有的原子数为4NA
11. 原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图为单晶晶胞,其中原子坐标参数A为,B为(,0,),C为(,,0)。则D原子的坐标参数为
A. (,,) B. (0,,0) C. (,,) D. (,0,0)
12. 磷酸奥司他韦是治疗甲型流感和乙型流感的有效药物之一,其合成中间体HCR的结构简式如图所示。下列关于R的说法正确的是
A. 属于芳香族化合物 B. 分子中含有4种官能团
C. 能发生取代、加成、消去、氧化反应 D. 1molR最多能与4molNaOH发生反应
13. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
14. 由原子序数依次增大X、Y、Z、W、R五种短周期主族元素组成的离子化合物结构如图所示。已知W的最简单氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应。Z、R的最简单气态氢化物均为化合物。下列说法正确的是
A. 最高正价: B. XZW的空间结构为V形
C. 氢化物的沸点: D. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构
15. 下列化学方程式书写正确是
A.
B.
C.
D.
16. 1935年,L-苏氨酸(X)发现于纤维蛋白水解物中,且它是最后被发现的必需氨基酸,X可以发生如图反应,下列说法正确的是
A. X→Y的反应条件为NaOH的醇溶液 B. X分子中含有2个手性碳原子
C. W有两种结构(不考虑立体异构) D. M的结构简式为
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 我国科研工作者开发了质子陶瓷燃料电池的高活性阴极,使用这种核/双壳LSNM阴极的电池具有良好耐久性的优异性能。请回答下列问题:
(1)已知La的价层电子排布式为,则其在元素周期表的位置为第___________周期第___________族,基态Mn原子的未成对电子数为___________。
(2)一种Mn的配合物如图所示。
①该配合物中涉及的元素C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为___________(写元素符号),分子中C原子与F原子形成的化学键为___________(填轨道重叠方式)键。
②该配合物中,提供孤对电子的是___________(写元素符号),Mn(Ⅲ)的配位数为___________。
(3)一种镧镍储氢合金的六方晶胞结构如图所示。
①镧镍储氢合金的化学式为___________。
②设晶胞底面积为,高为,为阿伏加德罗常数的值,该晶体密度为___________。
18. 甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是___________、___________。
(2)B→C的反应类型为___________;试剂X的结构简式为___________。
(3)化合物F与Br2反应方程式___________
(4)分子式为C8H8O2的同分异构体中能同时满足以下条件的有___________种
①含有苯环;②苯环上有2个取代基,其中一个为一CH3;
(5)以乙醇为原料,制备乙二醛的合成路线:___________,写出其中生成乙二醛的化学反应方程式___________。
19. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见的元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请回答下列问题。
A
原子核外有6个电子
B
原子序数比A大1
C
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
原子半径在同周期元素中最大
E
基态原子价层电子排布式为
F
基态原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
(1)A在元素周期表中的位置为___________,画出基态B原子的轨道表示式___________。
(2)F元素基态原子的最高能级具有的原子轨道数为___________,该原子轨道呈___________形。
(3)已知元素A、B形成的链状分子中所有的原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为___________。
(4)C元素可形成,其中较稳定的是,原因是___________。
(5)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是___________(填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应的水化物___________(填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。
20. 1-溴丁烷主要用作萃取剂和用于有机合成。1-溴丁烷通常是由正丁醇与溴化钠、浓硫酸共热制得的:
、CH3CH2CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2CH2Br+H2O
正丁醇
1-溴丁烷
相对分子质量
74
137
沸点/℃
117.4
101.6
溶解度(水中)
微溶
不溶
实验流程:
实验装置(部分夹持装置省略):
已知:
请回答下列问题:
(1)图1中,仪器甲的名称为___________,烧杯中盛装的是NaOH溶液,其作用为___________;图2的仪器使用前应进行的操作为___________。
(2)不直接使用浓硫酸,而使用酸与水体积比为1∶1的硫酸溶液,原因是___________(任写一点)。
(3)反应过程中,甲中除了生成1-溴丁烷,还会生成其他有机副产物,写出生成的副产物:___________(写结构简式)。
(4)浓硫酸洗涤后,若油层有颜色,则是由氧化生成的造成的,在随后水洗时可加入适量,发生反应的离子方程式为___________。
(5)进行蒸馏纯化采用如图3所示装置进行,该装置存在的问题是___________;若实验结束后,得到7.0g产品,则1-溴丁烷的产率为___________(保留三位有效数字)。
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