精品解析:河南省郑州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试化学试题
2024-07-23
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 郑州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.72 MB |
| 发布时间 | 2024-07-23 |
| 更新时间 | 2025-06-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46482692.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
郑州市2023—2024学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.考试时间90分钟,满分100分.考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效.交卷时只交答题卡.
相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 K—39 Br—80
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题共15小题,每题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 新质生产力涵盖创新材料、新能源等方面,下列说法不正确的是
A. 新型材料碳纳米管属于单质
B. 石墨烯即单层石墨片,有良好的导电性
C. 具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体
D. 我国自主研制的AG60E电动飞机采用SiC电控系统,SiC属于共价晶体
2. 下列关于物质结构的相关说法中,正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. Ba原子最外层电子的电子云轮廓:
3. 卤素可形成许多结构和性质特殊化合物,下列说法正确的是
A. HF溶液中存在的氢键类型有4种
B. 、都是由极性键构成的极性分子
C. 分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构
D. 分子为平面三角形,Cl-C-Cl键角和Cl-C-O键角均为120°
4. 离子液体对无机物、有机物和聚合物有良好的溶解性,广泛应用于有机合成和分离提纯中。一种离子液体的结构如下图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是周期表中电负性最大的元素,基态Y原子核外电子的2p轨道只有1个单电子。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Z>Y>W>Q
B. 元素Z位于第二周期ⅣA族,属于p区元素
C. 该离子液体的晶体中含有离子键、σ键和π键
D. 离子液体中的阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键
5. 物质性质千差万别,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
气态氢化物稳定性:NH3<H2O
分子间作用力:NH3<H2O
B
溶解度(20℃):Na2CO3>NaHCO3
阴离子电荷数:
C
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
D
酸性:CH2ClCOOH>CH2BrCOOH
电负性:Cl>Br
A. A B. B C. C D. D
6. 晶体是一种性能良好的光学材料,晶胞为立方体,棱长为a nm,晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置,结构如下图,下列叙述不正确的是
A. 基态I原子的价电子排布式为
B. 中I原子的杂化类型为
C. 与K原子紧邻的I原子有12个
D. 晶体中K原子与O原子间的最短距离为
7. 高分子Y是一种人工合成的多肽,合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. F中的碳原子有两种杂化方式 B. 高分子Y水解可得到E和G
C. 高分子X可与水分子形成氢键 D. E中有2个手性碳原子
8. 下列有机物命名不正确的是
A. :2甲基-3-戊炔
B. :3-乙基-2-己烯
C. :2,4,6—三甲基苯酚
D. :丙烯酸丙酯
9. 下列有关测定有机化合物结构方法的叙述中,不正确的是
A. 质谱法可测定有机化合物的相对分子质量
B. 红外光谱图可确定有机化合物中所含官能团的种类
C. X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构
D. 在核磁共振氢谱中有4个吸收峰
10. “结构决定性质”是有机化学学习的重要观念,下列有关说法不正确的是
A. 氯乙烷在碱性环境中水解生成乙醇,体现了极性键易断裂的性质
B. 乙醛可被银氨溶液氧化而丙酮不能,体现了碳原子饱和程度对化学性质的影响
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯和甲烷不能,说明基团之间相互影响可以改变物质性质
D. 乙酸中羟基可以电离而乙醇不能,说明有机物分子中相连基团存在相互影响导致键的极性发生改变
11. 马齿苋中四氢异喹啉生物碱ITQ有抗哮喘作用,其结构简式如下图所示,下列说法正确的是
A. ITQ分子不存在对映异构体
B. 分子中所有碳原子均共平面
C. 1 mol该分子与足量溴水反应,最多消耗3 mol
D. ITQ能使酸性溶液褪色
12. 以下5种有机物①正戊烷 ②2-甲基丁烷 ③2-戊醇 ④丁烯 ⑤苯酚,沸点由高到低的顺序正确的是
A. ⑤>①>③>④>② B. ⑤>③>④>①>② C. ⑤>③>①>②>④ D. ⑤>③>②>①>④
13. 化学在生活、科技、国防等领域发挥着重要作用,下列说法不正确的是
A. 新型生物降解材料可由经缩聚反应制备
B. 隐形飞机的微波吸收材料不能使溴水褪色
C. 潜艇的消声瓦材料由和合成
D. 电缆保护套的主要材料(尼龙6)分子内含有酰胺基
14. 化学实验操作的规范性对于实验安全至关重要,下列说法正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用酒精清洗
B. 浓硫酸撒到手上应用大量水冲洗后涂NaOH溶液
C. 实验室制乙酸乙酯时,导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物
D. 向乙醇中滴加浓硫酸,并加高锰酸钾固体振荡,以验证乙醇有还原性
15. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热一段时间,然后滴加银氨溶液
无银镜产生
蔗糖未水解
B
将有机物滴入溴的溶液中
溶液褪色
有机物中含碳碳双键
C
向苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳
溶液变浑浊
D
实验室制乙烯实验中,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
实验中产生了乙烯气体
A. A B. B C. C D. D
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16. A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的五种常见元素,其中A的核外电子总数与其电子层数相同,C的最外层电子数与其K层电子数相等,是形成酸雨的物质之一,与具有相同的电子层结构。请回答下列问题。
(1)C元素下列状态的微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)的空间结构是______。
(3)氧化物的熔点C______E(填“高于”或“低于”),原因是____________。
(4)的晶胞形状为长方体(边长分别为a nm、b nm、c nm),结构如下图。
已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为______。(已知)
17. 铁是人体必需的微量元素,铁及其配合物在分析化学中有着重要的应用。
Ⅰ.琥珀酸亚铁可与邻二氮菲(phen,结构为)生成稳定橙色配合物,反应为,该配合物的特征颜色原理常用来测定的浓度。
(1)中存在的化学键有______(填字母),配位原子的杂化方式为______。
a.配位键 b.离子键 c.π键 d.氢键
(2)某研究小组向反应后的溶液中滴加少量稀硫酸,溶液颜色变浅,该过程中转化为,请结合离子方程式简要说明原因:______。
(3)与邻二氮菲()相比,中C-N-C键角______(填“变大”、“变小”、“不变”),原因是______。
Ⅱ.的配位化合物较稳定且运用广泛,常见配离子及其在水溶液中的颜色如下表:
配离子
颜色
浅紫色
黄色
红色
黄色
无色
为探究配合物形成的影响因素,某化学研究小组按以下步骤进行实验:
溶液Ⅰ(黄色)溶液Ⅱ(红色)溶液Ⅲ(无色)
(4)为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,应加入的试剂为______(填字母)。
A. HCl B. HSCN C. HF D.
(5)由实验可知,配体、、的配位能力由大到小的顺序为______,影响配合物形成的因素有______(答出1点即可)。
18. 超分子是两个或多个分子相互组合在一起形成的具有特定结构和功能的聚集体,超分子内部分子之间通过非共价键相结合。回答下列问题:
Ⅰ.冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子作用,并随环大小不同对阳离子具有选择性作用,冠醚与金属离子的聚集体可以看成是一类超分子。以下是两种大小环不同的冠醚结构。
(1)冠醚中O原子的下列基态或激发态价电子中,能量由高到低的顺序为______(填字母)。
A. B. C.
(2)KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差,若将烯烃溶于冠醚a再加入KMnO4溶液,氧化效果大幅度提升,而冠醚a并没有参与反应过程,则冠醚a的作用是______。若冠醚a的部分氢原子被氟原子取代,与K+形成的超分子稳定性将______(填“增强”或“减弱”)。
Ⅱ.分子A能与冠醚b形成一种分子梭结构,分子梭可以通过加入酸或碱使冠醚b在位点1和位点2之间来回移动。
(3)该分子梭中H、C、N、O四种元素,电负性由大到小顺序是______,N元素和H元素可形成,写出的一种等电子体的分子式______。
(4)加酸时由于位点2的亚氨基结合H+而带正电荷,与冠醚b的作用增强,冠醚b移动到位点2,冠醚b与位点2之间的相互作用为______(填字母)。
a.静电作用 b.离子键 c.氢键 d.共价键
19. α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)有较快的聚合速度,对人体细胞几乎无毒性,同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合,常被用作医用胶。其合成路线如下图。
已知:(R'、为不同的烃基)
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______、______。
(2)反应①和②的反应类型分别为______、______。
(3)C的名称为______。
(4)写出反应②的化学方程式______。
20. 间溴苯甲醛()是香料、染料等有机合成的重要中间体,常温比较稳定,高温易被氧化。实验室以苯甲醛制备间溴苯甲醛,实验装置图如下。
相关物质的性质(101kPa)见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
无水
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
178
溶解性
微溶于水
微溶于水
难溶于水
难溶于水
遇水水解
相对分子质量
160
106
——
185
——
实验步骤为:
步骤1:向三颈瓶中加入一定配比的无水、1,2一二氯乙烷和10.6 g苯甲醛,充分混合后,缓慢滴加经浓硫酸干燥的液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应后的混合物缓慢加入到一定量的稀盐酸中,充分搅拌,分液后,有机层用10% 溶液洗涤。
步骤3:经洗涤有机层加入适量无水固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分,得到14.8 g间溴苯甲醛。
(1)仪器A的名称为______,冷凝管的进水口应为______(填“a”或“b”)口。
(2)步骤1反应的化学方程式为______;为吸收尾气,锥形瓶中的溶液应为______。
(3)步骤2中不能用蒸馏水代替稀盐酸的主要原因是______。
(4)步骤4中采用减压蒸馏的目的是______。
(5)间溴苯甲醛产率______。
21. 氟西汀(化合物H)可用于合成抗抑郁药物“百优解”。一种利用聚合物支持的手性磺酰胺催化剂(Ligand34+[Ru])实现不对称合成氟西汀的合成路线如下图所示。
(1)A的名称为______。
(2)B→C的化学方程式为______。
(3)C→D的反应类型为______。
(4)化合物G的结构简式为______。
(5)D的同分异构体(含立体异构)中,同时满足下列条件的共有______种。
①苯环上仅有两个取代基;②遇溶液显色;③含有。
其中,核磁共振氢谱显示5组峰,峰面积比为3:2:2:1:1,有一个手性碳原子的同分异构体的结构简式为______。
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郑州市2023—2024学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.考试时间90分钟,满分100分.考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效.交卷时只交答题卡.
相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Mg—24 K—39 Br—80
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题共15小题,每题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 新质生产力涵盖创新材料、新能源等方面,下列说法不正确的是
A. 新型材料碳纳米管属于单质
B. 石墨烯即单层石墨片,有良好的导电性
C. 具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体
D. 我国自主研制的AG60E电动飞机采用SiC电控系统,SiC属于共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳纳米管可看出是石墨片层卷成的管状物,是碳单质,A正确;
B.石墨烯即单层石墨片,和石墨导电原理相同,有良好的导电性,B正确;
C.纳米半导体CdTe量子点是纯净物,不属于胶体,C错误;
D.SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构,和金刚石结构相似,SiC属于共价晶体,D正确;
本题选C。
2. 下列关于物质结构的相关说法中,正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. Ba原子最外层电子的电子云轮廓:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的VSEPR模型为四面体形,A错误;
B.的电子式:,B错误;
C.基态碳原子的轨道表示式:,C错误;
D.Ba原子最外层电子在6s能级,电子云轮廓:,D正确;
故选D。
3. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物,下列说法正确的是
A. HF溶液中存在的氢键类型有4种
B. 、都是由极性键构成的极性分子
C. 分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构
D. 分子为平面三角形,Cl-C-Cl键角和Cl-C-O键角均为120°
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF溶液中有HF、H2O分子,它们的分子间相互都可以形成氢键,有F—H…F、F—H…O、O—H…O、O—H…F四种,A正确;
B.SiF4分子构型为正四面体形,是极性键构成的非极性分子,B错误;
C.SF6分子中,每个F都与S共用一对电子,S最外层有12个电子,不是所有原子都满足最外层8电子稳定结构,C错误;
D.COCl2分子为平面三角形,由于O原子和Cl原子不同,且碳氧之间为双键,故不是平面正三角形,Cl-C-Cl键角和Cl-C-O键角不是刚好为为120°,D错误;
故本题选A。
4. 离子液体对无机物、有机物和聚合物有良好的溶解性,广泛应用于有机合成和分离提纯中。一种离子液体的结构如下图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是周期表中电负性最大的元素,基态Y原子核外电子的2p轨道只有1个单电子。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Z>Y>W>Q
B. 元素Z位于第二周期ⅣA族,属于p区元素
C. 该离子液体的晶体中含有离子键、σ键和π键
D. 离子液体中的阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是周期表中电负性最大的元素,则Q为F,基态Y原子核外电子的2p轨道只有1个单电子,则基态价层电子排布式为2s22p1,则Y为B,X原子序数最小能形成1个共价键,则X为H,Z能形成4个共价键,则Z为C,W能形成3个共价键,则W为N;
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径递减,则原子半径:Y>Z> W>Q,即B>C> N>F,A错误;
B.元素Z为碳,基态原子价层电子排布式为2s22p2,则元素Z位于第二周期ⅣA族,属于p区元素,B正确;
C.该离子液体的晶体中存在阴阳离子之间的离子键,阳离子内单键都是σ键,每个双键有1个σ键和1个π键,则含有离子键、σ键和π键,C正确;
D.Q是周期表中电负性最大的元素F,能与羟基氢形成氢键,则离子液体中的阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,D正确;
故选A。
5. 物质性质千差万别,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
气态氢化物稳定性:NH3<H2O
分子间作用力:NH3<H2O
B
溶解度(20℃):Na2CO3>NaHCO3
阴离子电荷数:
C
金属活动性:Mg>Al
第一电离能:Mg>Al
D
酸性:CH2ClCOOH>CH2BrCOOH
电负性:Cl>Br
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.气态氢化物稳定性:NH3<H2O,是由于元素的非金属性:N<O,原子半径:N>O,导致化学键的键能:N—H<O—H,这与二者分子之间的作用力大小无关,A不符合题意;
B.物质的溶解度(20℃):Na2CO3>NaHCO3,是由于在NaHCO3晶体中之间存在氢键,而与离子带有的电荷数目无关,B不符合题意;
C.Mg和A1都是第三周期元素,两种元素原子核外的电子层数相同,原子半径Mg>Al,则原子核对最外层电子的吸引力小Mg比Al小,Mg原子更易失去最外层电子,所以金属活动性:Mg>Al,这与它们的第一电离能大小无关,C不符合题意;
D.Cl、Br为吸电子基团,能使羧基上的羟基氢原子活动性增强,更容易发生电离。由于元素的电负性:Cl>Br,则吸引电子能力:Cl>Br,因而导致物质的酸性:CH2ClCOOH>CH2BrCOOH,D符合题意;
故合理选项是D。
6. 晶体是一种性能良好的光学材料,晶胞为立方体,棱长为a nm,晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置,结构如下图,下列叙述不正确的是
A. 基态I原子的价电子排布式为
B. 中I原子的杂化类型为
C. 与K原子紧邻的I原子有12个
D. 晶体中K原子与O原子间的最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态I原子价电子排布式为,A正确;
B.中I原子价层电子对数为4,I原子的杂化类型为,B正确;
C.与K原子紧邻的I原子有8个,C错误;
D.晶体中K原子位于顶点、O位于面心,K原子与O原子间的最短距离为,D正确;
故答案选C。
7. 高分子Y是一种人工合成的多肽,合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. F中的碳原子有两种杂化方式 B. 高分子Y水解可得到E和G
C. 高分子X可与水分子形成氢键 D. E中有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.F中既有单键碳又有双键碳,碳原子有sp3、sp2两种杂化方式,故A正确;
B.高分子Y水解可得到和 ,故B错误;
C.高分子X中含有氧原子,氧原子可以与水分子中的H原子形成氢键,故C正确;
D.中有2个手性碳原子(*标出),故D正确;
选B。
8. 下列有机物命名不正确的是
A. :2甲基-3-戊炔
B. :3-乙基-2-己烯
C. :2,4,6—三甲基苯酚
D :丙烯酸丙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物主链为5个碳,4号碳上有1个甲基,2号碳上有1个碳碳三键,正确命名为4-甲基-2-戊炔,故A错误;
B.该有机物主链为6个碳,3号碳上有1个乙基,2号碳上有1个碳碳双键,正确命名为3-乙基-2-己烯,故B正确;
C.该有机物主链为苯环,且连接的有羟基,则连接羟基的碳原子为1号,2号碳上有1个甲基,4号碳上有1个甲基,6号碳上有1个甲基,正确命名为2,4,6-三甲基苯酚,故C正确;
D.该有机物为丙烯酸与丙醇脱水缩合,丙烯酸含有碳碳双键,正确命名为丙烯酸丙酯,故D正确;
故选A。
9. 下列有关测定有机化合物结构方法的叙述中,不正确的是
A. 质谱法可测定有机化合物的相对分子质量
B. 红外光谱图可确定有机化合物中所含官能团的种类
C. X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构
D. 在核磁共振氢谱中有4个吸收峰
【答案】D
【解析】
【详解】A.质谱法可测定有机化合物的相对分子质量,A正确;
B.红外光谱图可确定有机化合物中所含官能团的种类,B正确;
C.X射线衍射可以确定原子间的距离和分子的三维结构,C正确;
D.在核磁共振氢谱中有2个吸收峰,D错误;
故答案选D。
10. “结构决定性质”是有机化学学习的重要观念,下列有关说法不正确的是
A. 氯乙烷在碱性环境中水解生成乙醇,体现了极性键易断裂的性质
B. 乙醛可被银氨溶液氧化而丙酮不能,体现了碳原子饱和程度对化学性质的影响
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯和甲烷不能,说明基团之间相互影响可以改变物质性质
D. 乙酸中羟基可以电离而乙醇不能,说明有机物分子中相连的基团存在相互影响导致键的极性发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯乙烷在碱性环境中水解生成乙醇,是因为氯乙烷中碳氯键为极性键,极性键易断裂,A正确;
B.乙醛和丙酮分子中均含有碳氧双键,碳原子饱和程度相同,乙醛被银氨溶液氧化是因为醛基中含有碳氢单键,B错误;
C.苯和甲烷不能与酸性高锰酸钾反应,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸使其褪色,体现了苯环对甲基的活化作用,说明基团之间相互影响可以改变性质,C正确;
D.乙酸中羟基可以电离而乙醇不能,是因为乙酸中的羰基使羟基变活泼,说明有机物分子中相连的基团存在相互影响导致键的极性发生改变,D正确;
故选B。
11. 马齿苋中四氢异喹啉生物碱ITQ有抗哮喘作用,其结构简式如下图所示,下列说法正确的是
A. ITQ分子不存在对映异构体
B. 分子中所有碳原子均共平面
C. 1 mol该分子与足量溴水反应,最多消耗3 mol
D. ITQ能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A. 含有手性碳原子的有机物具有对映异构体,该分子中含有手性碳原子,所以具有对映异构体,故A错误;
B. 分子中连接两个甲基的碳原子具有甲烷的结构特点,甲烷分子中最多有3个原子共平面,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,故B错误;
C. 苯环上酚羟基邻位、对位氢原子能和浓溴水以1∶1发生取代反应,1mol该物质最多消耗2mol溴,故C错误;
D. 分子中的酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
故选D。
12. 以下5种有机物①正戊烷 ②2-甲基丁烷 ③2-戊醇 ④丁烯 ⑤苯酚,沸点由高到低的顺序正确的是
A. ⑤>①>③>④>② B. ⑤>③>④>①>② C. ⑤>③>①>②>④ D. ⑤>③>②>①>④
【答案】C
【解析】
【详解】苯酚常温下为固体,正戊烷、2-甲基丁烷、2-戊醇常温下为液体,丁烯常温下为气体,故沸点苯酚大于正戊烷、2-甲基丁烷、2-戊醇;正戊烷、2-甲基丁烷、2-戊醇三者碳原子数相同,由于醇能够形成分子间氢键,则沸点2-戊醇大于正戊烷、2-甲基丁烷;根据碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,故沸点正戊烷大于2-甲基丁烷,故本题沸点由高到低的顺序为苯酚>2-戊醇>正戊烷>2-甲基丁烷>丁烯,故选C。
13. 化学在生活、科技、国防等领域发挥着重要作用,下列说法不正确的是
A. 新型生物降解材料可由经缩聚反应制备
B. 隐形飞机的微波吸收材料不能使溴水褪色
C. 潜艇的消声瓦材料由和合成
D. 电缆保护套的主要材料(尼龙6)分子内含有酰胺基
【答案】B
【解析】
【详解】A.新型生物降解材料属于缩聚产物,可由经缩聚反应制备,A正确;
B.隐形飞机的微波吸收材料中含有碳碳双键,能使溴水褪色,B错误;
C.潜艇的消声瓦材料属于加聚产物,其单体是1,3-丁二烯和苯乙烯,因此可由和合成,C正确;
D.根据电缆保护套的主要材料(尼龙6)的结构简式可判断,其分子内含有酰胺基,D正确;
答案选B。
14. 化学实验操作的规范性对于实验安全至关重要,下列说法正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用酒精清洗
B. 浓硫酸撒到手上应用大量水冲洗后涂NaOH溶液
C. 实验室制乙酸乙酯时,导管直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物
D. 向乙醇中滴加浓硫酸,并加高锰酸钾固体振荡,以验证乙醇有还原性
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚对人具有强烈的刺激性,若苯酚不慎沾到皮肤上,可根据苯酚易溶于酒精的性质,立即用酒精清洗,然后再用水进行洗涤,A正确;
B.浓硫酸撒到手上应用大量水冲洗后涂上稀NaHCO3溶液,而不能再使用对人体有强烈腐蚀性的NaOH进行洗涤,B错误;
C.实验室制乙酸乙酯时,为除去制取的乙酸乙酯蒸气中混有的杂质乙酸和乙醇,同时避免由于乙醇溶解而可能引发的倒吸现象的发生,导管末端应该在饱和碳酸钠溶液液面以上,而不能直接插入饱和碳酸钠溶液中收集产物,C错误;
D.浓硫酸也能够氧化乙醇生成CO2、SO2,SO2也能够使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能证明高锰酸钾能够氧化乙醇,D错误;
故合理选项是A。
15. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热一段时间,然后滴加银氨溶液
无银镜产生
蔗糖未水解
B
将有机物滴入溴的溶液中
溶液褪色
有机物中含碳碳双键
C
向苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳
溶液变浑浊
D
实验室制乙烯实验中,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
实验中产生了乙烯气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解后检验葡萄糖,应该在碱性环境下,没有加碱至溶液呈碱性,不能检验葡萄糖,故A错误;
B.将有机物滴入溴的溶液中,醛基可与溴水反应,但不能与溴的四氯化碳反应,若溴的溶液褪色,则证明有机物中含有碳碳双键,故B正确;
C.往苯酚钠的溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,苯酚钠和碳酸反应生成不溶性苯酚,根据强酸制弱酸原理,能说明苯酚的酸性比碳酸弱,则,故C错误;
D.实验室利用乙醇发生消去反应制乙烯,乙醇具有还原性,浓硫酸具有氧化性,有可能发生氧化还原反应生成SO2,SO2也能使酸性高锰酸钾褪色,不能证明生成乙烯,故D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括6小题,共55分)
16. A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的五种常见元素,其中A的核外电子总数与其电子层数相同,C的最外层电子数与其K层电子数相等,是形成酸雨的物质之一,与具有相同的电子层结构。请回答下列问题。
(1)C元素下列状态的微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)的空间结构是______。
(3)氧化物的熔点C______E(填“高于”或“低于”),原因是____________。
(4)的晶胞形状为长方体(边长分别为a nm、b nm、c nm),结构如下图。
已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为______。(已知)
【答案】(1)A (2)正四面体形
(3) ①. 高于 ②. 带的电荷数大于,且的半径小于,MgO的晶格能更大
(4)
【解析】
【分析】A的核外电子总数与其电子层数相同,A为H,是形成酸雨的物质之一,则D为S,B为O,C的最外层电子数与其K层电子数相等,C为Mg,与具有相同的电子层结构,E为K。
【小问1详解】
C为Mg,、是Mg原子,、是Mg+,Mg+再失去一个电子较难,中3s能级半充满较稳定,电离最外层一个电子所需能量最大,故选A;
【小问2详解】
价层电子对数为4,没有孤电子对,空间结构是正四面体形;
【小问3详解】
氧化物的熔点:MgO高于K2O,原因是带的电荷数大于,且的半径小于,MgO的晶格能更大;
【小问4详解】
在晶胞内部,一个晶胞中含有4个,该晶体的密度为。
17. 铁是人体必需的微量元素,铁及其配合物在分析化学中有着重要的应用。
Ⅰ.琥珀酸亚铁可与邻二氮菲(phen,结构为)生成稳定的橙色配合物,反应为,该配合物的特征颜色原理常用来测定的浓度。
(1)中存在的化学键有______(填字母),配位原子的杂化方式为______。
a.配位键 b.离子键 c.π键 d.氢键
(2)某研究小组向反应后的溶液中滴加少量稀硫酸,溶液颜色变浅,该过程中转化为,请结合离子方程式简要说明原因:______。
(3)与邻二氮菲()相比,中C-N-C键角______(填“变大”、“变小”、“不变”),原因是______。
Ⅱ.的配位化合物较稳定且运用广泛,常见配离子及其在水溶液中的颜色如下表:
配离子
颜色
浅紫色
黄色
红色
黄色
无色
为探究配合物形成的影响因素,某化学研究小组按以下步骤进行实验:
溶液Ⅰ(黄色)溶液Ⅱ(红色)溶液Ⅲ(无色)
(4)为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,应加入的试剂为______(填字母)。
A. HCl B. HSCN C. HF D.
(5)由实验可知,配体、、的配位能力由大到小的顺序为______,影响配合物形成的因素有______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. ac ②.
(2),加入硫酸,增大,该反应平衡正向移动,减小,溶液颜色变浅
(3) ①. 变大 ②. 中N原子的孤对电子与形成配位键,对成键电子对的斥力减小 (4)D
(5) ①. ②. 溶液的酸碱性或配体的浓度或配体的种类
【解析】
【小问1详解】
phen中带有苯环结构,苯环含π键,与Fe2+形成配合物,存在配位键;为配体时,N原子的p轨道参与形成大键,故其轨道杂化方式为sp2杂化;
【小问2详解】
H+中含有空轨道,也能与邻二氮菲中的N形成配位键,当H+浓度较高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键根据离子反应,加入硫酸,增大,该反应平衡正向移动,减小,溶液颜色变浅;
【小问3详解】
孤对电子数越多,键角越小;中Fe2+的价电子数为6,根据公式法:中心原子孤电子对数= (a-xb)/2,式中a为中心原子的价电子数;x为中心原子结合的原子数(配位原子数);b为配位原子达到稳定电子结构(8电子或2电子)接受的电子数,故三邻氮二菲合铁(Ⅱ)的孤对电子数为0;邻二氮菲的N的电子轨道分布为1s22s22p1,孤对电子对数为1,N原子的孤对电子与形成配位键,导致形成配合物后,对成键电子对的斥力减小,键角变大;
【小问4详解】
为了观察到浅紫色,需要除去红褐色,即抑制铁离子的水解,所以可向溶液中加稀硝酸,加稀盐酸会生成黄色的,加入HSCN会形成,加入HF会形成,故加入HNO3;
【小问5详解】
根据题目实验现象,步骤①加水溶解硝酸铁晶体形成配合物,在步骤②中加入HSCN后显红色,说明形成,SCN-配位能力强于H2O;步骤③加入NaF溶液后,溶液呈无色,形成,故F-的配位能力强于SCN-;
不同配体的配位能力不同,根据步骤①,加入水溶液硝酸铁后,形成配合物,但加入硝酸会形成,故配合物形成与溶液的酸碱性和配体种类有关。
18. 超分子是两个或多个分子相互组合在一起形成的具有特定结构和功能的聚集体,超分子内部分子之间通过非共价键相结合。回答下列问题:
Ⅰ.冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子作用,并随环大小不同对阳离子具有选择性作用,冠醚与金属离子的聚集体可以看成是一类超分子。以下是两种大小环不同的冠醚结构。
(1)冠醚中O原子的下列基态或激发态价电子中,能量由高到低的顺序为______(填字母)。
A. B. C.
(2)KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差,若将烯烃溶于冠醚a再加入KMnO4溶液,氧化效果大幅度提升,而冠醚a并没有参与反应过程,则冠醚a的作用是______。若冠醚a的部分氢原子被氟原子取代,与K+形成的超分子稳定性将______(填“增强”或“减弱”)。
Ⅱ.分子A能与冠醚b形成一种分子梭结构,分子梭可以通过加入酸或碱使冠醚b在位点1和位点2之间来回移动。
(3)该分子梭中H、C、N、O四种元素,电负性由大到小顺序是______,N元素和H元素可形成,写出的一种等电子体的分子式______。
(4)加酸时由于位点2的亚氨基结合H+而带正电荷,与冠醚b的作用增强,冠醚b移动到位点2,冠醚b与位点2之间的相互作用为______(填字母)。
a.静电作用 b.离子键 c.氢键 d.共价键
【答案】(1)CAB (2) ①. 冠醚通过与K+结合而把带进入烯烃,冠醚不与结合,使游离或裸露的反应活性提高,氧化乙烯的反应速率加快 ②. 减弱
(3) ①. O>N>C>H ②. H2O
(4)ac
【解析】
【小问1详解】
能级能量大小:2s<2p<3s<3p,电子所在能级越高,该微粒能量越高;根据构造原理可知:是基态O原子的价层电子的轨道表达式;又由于A所示电子排布不符合能量最低原理,所以其能量比处于基态的B的能量高,则题目中基态与激发态的价电子的能量由高到低的顺序为:CAB;
【小问2详解】
KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差,若将烯烃溶于冠醚a再加入KMnO4溶液,氧化效果大幅度提升,而冠醚a并没有参与反应过程,则冠醚a的作用是冠醚通过与K+结合而把带进入烯烃,冠醚不与结合,使游离或裸露的反应活性提高,氧化乙烯的反应速率加快;
由于F原子比O原子电负性大,吸引电子能力比O原子强,导致O电荷密度减少,配位能力降低,与K+形成的超分子稳定性将减弱;
【小问3详解】
元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:O>N>C>H,所以电负性大小关系为:O>N>C>H;
等电子体是原子总数相同,原子最外层电子总数也相等的微粒,则与互为等电子体的分子式是H2O;
【小问4详解】
环上的氮原子的价层电子对数为:2+1=3,故该N原子为sp2杂化;—NH—上的N为sp3杂化;该分子梭可以通过加入酸或碱使冠醚b在位点1和位点2之间来回移动,说明冠醚c与位点2之间的相互作用为静电相互作用和氢键,故合理选项是ac。
19. α—氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)有较快的聚合速度,对人体细胞几乎无毒性,同时还能与比较潮湿的人体组织强烈结合,常被用作医用胶。其合成路线如下图。
已知:(R'、为不同的烃基)
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______、______。
(2)反应①和②的反应类型分别为______、______。
(3)C的名称为______。
(4)写出反应②的化学方程式______。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. 氰基
(2) ①. 缩聚反应 ②. 取代反应
(3)1-丁醇 (4)
【解析】
【分析】由合成路线图分析可知,A生成B的过程中,有H2O生成,为缩聚反应;由已知条件分析,B生成C的反应为取代反应,C的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH。
【小问1详解】
由图中A的结构简式可知,A中官能团的名称为酯基、氰基;
【小问2详解】
由图中转化关系可知,A与HCHO反应,除了生成高分子B外,还有H2O生成,则反应①为缩聚反应;由反应②和已知条件可知,C的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH,反应②的反应类型为取代反应;
小问3详解】
由以上分析可知,C的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH,名称为1-丁醇;
【小问4详解】
反应②的化学方程式为:
20. 间溴苯甲醛()是香料、染料等有机合成的重要中间体,常温比较稳定,高温易被氧化。实验室以苯甲醛制备间溴苯甲醛,实验装置图如下。
相关物质的性质(101kPa)见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
无水
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
178
溶解性
微溶于水
微溶于水
难溶于水
难溶于水
遇水水解
相对分子质量
160
106
——
185
——
实验步骤为:
步骤1:向三颈瓶中加入一定配比的无水、1,2一二氯乙烷和10.6 g苯甲醛,充分混合后,缓慢滴加经浓硫酸干燥的液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应后的混合物缓慢加入到一定量的稀盐酸中,充分搅拌,分液后,有机层用10% 溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分,得到14.8 g间溴苯甲醛。
(1)仪器A的名称为______,冷凝管的进水口应为______(填“a”或“b”)口。
(2)步骤1反应的化学方程式为______;为吸收尾气,锥形瓶中的溶液应为______。
(3)步骤2中不能用蒸馏水代替稀盐酸的主要原因是______。
(4)步骤4中采用减压蒸馏的目的是______。
(5)间溴苯甲醛产率为______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. b
(2) ①. +Br2+HBr ②. NaOH溶液
(3)蒸馏水不能抑制水解
(4)降低馏分的沸点,避免间溴苯甲醛因温度过高而被氧化
(5)80%
【解析】
【分析】苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,通式生成HBr,经冷凝回流可到间溴苯甲醛,生成的HBr用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有Br2,加入HCl,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化。
【小问1详解】
仪器A的名称为分液漏斗;冷凝管的进水口应为下口b口;
【小问2详解】
步骤1发生取代反应,化学方程式为+Br2+HBr;为吸收尾气,锥形瓶中的溶液应为NaOH溶液;
【小问3详解】
易水解,步骤2中不能用蒸馏水代替稀盐酸的主要原因是蒸馏水不能抑制水解;
【小问4详解】
由题干信息可知间溴苯甲醛常温比较稳定,高温易被氧化,采用减压蒸馏可在较低温度下实现产物的分离,防止其高温下被氧化;
【小问5详解】
10.6 g苯甲醛的物质的量为,由反应可知理论上生成的间溴苯甲醛的物质的量为0.1mol,质量为:0.1mol×185g/mol=18.5g,则间溴苯甲醛产率为=80%。
21. 氟西汀(化合物H)可用于合成抗抑郁药物“百优解”。一种利用聚合物支持的手性磺酰胺催化剂(Ligand34+[Ru])实现不对称合成氟西汀的合成路线如下图所示。
(1)A的名称为______。
(2)B→C的化学方程式为______。
(3)C→D的反应类型为______。
(4)化合物G的结构简式为______。
(5)D的同分异构体(含立体异构)中,同时满足下列条件的共有______种。
①苯环上仅有两个取代基;②遇溶液显色;③含有。
其中,核磁共振氢谱显示5组峰,峰面积比为3:2:2:1:1,有一个手性碳原子的同分异构体的结构简式为______。
【答案】(1)苯甲酸 (2)
(3)还原反应 (4)
(5) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】A和乙醇发生酯化反应生成B,由B逆推,可知A 是。G和发生取代反应生成H,由H逆推,可知G是。
【小问1详解】
根据以上分析,A是,名称为苯甲酸;
【小问2详解】
B→C是和CH3CN发生取代反应生成和乙醇,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
C→D是C中的羰基变为羟基,反应类型为还原反应;
【小问4详解】
根据以上分析,化合物G是;
【小问5详解】
①苯环上仅有两个取代基;②遇溶液显色,说明含有酚羟基;③含有。两个取代基可能是-OH、-CH2CH2CN或-OH、,两个取代基为-OH、时,存在对映异构,所以同时满足条件的共有9种。
其中,核磁共振氢谱显示5组峰,峰面积比为3:2:2:1:1,有一个手性碳原子的同分异构体的结构简式为。
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