内容正文:
2024北京大兴高二(下)期末
化学试题
考生须知
1.本试卷共8页,共19道小题,满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校、班级、姓名和准考证号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:C 12 Ca 40
第一部分 选择题(共42分)
本部分每小题只有一个选项符合题意,每小题3分
1. 某烷烃的结构简式为 ,其系统命名是
A 2,二甲基己烷 B. 4-甲基乙基戊烷
C. 甲基乙基戊烷 D. 3,二甲基己烷
【答案】A
【解析】
【详解】根据结构简式 可知,主链含有6个C原子,2号C和4号C上均连有1个甲基,故该烷烃的系统命名为2,4-二甲基己烷,答案选A。
2. 下列化学用语或模型表述不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式:3d44s2
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔分子的空间填充模型为,A正确;
B.羟基的电子式为,B正确;
C.基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,C错误;
D.聚丙烯的结构简式为,D正确;
故答案选C。
3. 下列有机化合物,不属于醛类物质的是
A. HCHO B. C. CH2=CHCHO D. CH2=CHOOCH
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCHO 含有醛基,属于醛类物质,故A不选;
B.含有的醛基,属于醛类物质,故B不选;
C.CH2=CHCHO含有的醛基,属于醛类物质,故C不选;
D.CH2=CHOOCH含有的是酯基,属于酯类物质,故D选;
答案选D。
4. 用下图装置探究1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇溶液中发生的反应,下列分析不正确的是
A. 用红外光谱可检验在该条件下生成有机物中的官能团
B. 若酸性KMnO4溶液褪色,推断反应一定生成了1-丁烯
C. 将试管中溶液改为溴水,若溴水褪色,则烧瓶中一定发生消去反应
D. 反应的化学方程式为:CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH=CH2↑+NaBr+H2O
【答案】B
【解析】
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇中发生消去反应生成1-丁烯,红外光谱可确定有机物中官能团及化学键,且醇与溴水不反应,烯烃与溴水发生加成反应,以此来解答。
【详解】A.用红外光谱可检验在该条件下反应生成有机物中的官能团,A正确;
B.由于乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故若酸性KMnO4溶液褪色,不能推断反应一定生成了1-丁烯,B错误;
C.由于乙醇不能与溴水反应,不能使溴水褪色,故将试管中溶液改为溴水,若溴水褪色,则烧瓶中一定发生消去反应,C正确;
D.卤代烃在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃,故反应的化学方程式为:CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH=CH2↑+NaBr+H2O,D正确;
故答案为:B。
5. PH3 、NH3和H2O的分子空间结构和相应的键角如图所示。下列说法不正确的是
A. N、O、P都是元素周期表中的p区元素
B. PH3相对分子质量大于NH3,故沸点:PH3 > NH3
C. H2O的键角小于NH3,因为H2O中孤电子对与成键电子对之间的斥力更大
D. 上述分子的VSEPR模型均为四面体
【答案】B
【解析】
【详解】A.N、O、P最后填入的能级为p,故都是周期表中的p区元素,A正确;
B.氨气分子间存在氢键,故氨气的沸点高于磷化氢,B错误;
C.水分子中氧原子有2对孤电子对,氨气分子中氮原子有1对孤电子对,因为孤电子对之间的斥力较大,故水分子中键角小于氨气,C正确;
D.从图分析,分子中中心原子都以sp3杂化,故VSEPR模型均为四面体,D正确;
故选B。
6. 下列说法不正确的是
A. 用酸性KMnO4溶液可以鉴别和
B. 油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯
C. 用FeCl3溶液可以鉴别苯酚溶液与乙醇
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,其分子式一定为 C4H10
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯,A不符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,B不符合题意;
C.氯化铁溶液遇苯酚溶液显紫色,氯化铁溶液遇乙醇无特殊现象,C不符合题意;
D.某有机物相对分子质量为58,其分子式可以是C4H10,也可以是C3H6O,D符合题意;
故选D。
7. 下列分子或离子中,VSEPR模型和空间结构不一致的是
A CO2 B. SO C. BeCl2 D. H3O+
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2分子中O原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+=2且不含孤电子对,VSEPR模型是直线形,空间构型是直线形,A不符合题意;
B.中S原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=4+=4且不含孤电子对,VSEPR模型是正四面体形,空间构型是正四面体形,B不符合题意;
C.BeCl2中Be的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+=2且不含孤电子对,VSEPR模型、空间构型都是直线形,,C不符合题意;
D.中O原子的价层电子对数是=σ键电子对数+孤电子对数=3+=4,包括一对孤电子对,则VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,故D符合题意;
故选D;
8. 下列物质性质的比较,与氢键无关的是
A. 密度:水 > 冰
B. 熔点:NH4Cl > HCl
C. 沸点:
D. 沸点: 乙二醇 > 正丙醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢键具有方向性,所以密度:水>冰,故A不选;
B.氯化铵为离子晶体,氯化氢为分子晶体,离子键强于分子间作用力,所以熔点:NH4Cl>HCl,与氢键无关,故B选;
C.对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,沸点变高,而邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键,故沸点,故C不选;
D.乙二醇可以与水形成更多的氢键,故沸点:乙二醇>乙醇,故D不选;
答案选B
9. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应:+Br2+HBr
B. 溴乙烷与NaOH溶液共热:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
C. 实验室利用乙醇制备乙烯:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+Na2CO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与液溴发生取代反应,化学方程式为+Br2+HBr,A正确;
B.溴乙烷与NaOH溶液共热发生取代反应,化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr,B正确;
C.乙醇在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应,生成乙烯,化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,C正确;
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2,生成碳酸氢钠,化学方程式为+CO2+H2O→+NaHCO3,D错误;
故答案选D。
10. 阿斯巴甜是一种合成甜味剂,其结构简式如下。
下列关于阿斯巴甜的说法不正确的是
A. 阿斯巴甜中含有4种官能团
B. 分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
C. 可以发生取代反应、加成反应
D. 1 mol阿斯巴甜最多能与2 mol NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.从阿斯巴甜的分子结构可知,其含有羧基、氨基、酰胺基、酯基4种官能团,故A正确;
B.该分子中羧基碳、酰胺基中的碳原子、酯基碳都是sp2杂化,其余碳原子均为sp3杂化,故B正确;
C.该分子中苯环可以发生加成反应,羧基、氨基、酯基等结构可以发生取代反应,故C正确;
D.该分子中羧基、酰胺基、酯基均能消耗NaOH,1mol阿斯巴甜最多能消耗3molNaOH,故D错误;
故答案为:D。
11. 我国科学家最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料,可实现“单体-聚合物-单体”的闭合循环,推动塑料经济的可持续发展。合成方法如下:
下列说法不正确的是
A. M分子中含有2个手性碳原子
B. M在碱性条件下水解开环得到
C. PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团
D. 合成1mol PM,理论上需要 n mol M 和1mol苯甲醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M分子中含有2个手性碳原子,位置为,A正确;
B.M中含有酯基,在酸性条件下水解开环得到,碱性条件下水解会生成相应的羧酸盐,B错误;
C.PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团,C正确;
D.由PM的结构简式可知,理论上,合成1mol PM需要消耗n mol M和1mol苯甲醇,D正确;
故选B。
12. 在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B. 该配离子中铜离子的配位数是4
C. 基态Cu原子的价电子排布式是 3d104s1
D. 该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.该配离子中的H原子也可以和水分子中的O原子形成氢键,A错误;
B.根据配离子的结构可知,铜离子为受体,N和O为配体,铜离子的配位数为4,B正确;
C.Cu为29号元素,基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1,C正确;
D.非金属性越强元素的电负性越大,所以电负性大小顺序为O>N>C>H,D正确;
综上所述答案为A。
13. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备并收集乙酸乙酯
B.制备乙炔并验证乙炔还原性
C.证明苯环使羟基活化
D.证明苯酚的酸性比碳酸的弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成乙酸乙酯,但其中混有易挥发的乙酸和乙醇,饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解损失,所以该装置能制备并收集乙酸乙酯,故A正确;
B.电石和饱和食盐水反应制取的乙炔中含有杂质硫化氢,硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以该装置不能验证乙炔的还原性,故B错误;
C.苯不能和饱和溴水反应,苯酚能和饱和溴水反应,说明羟基活化了苯环,故C错误;
D.醋酸具有挥发性,苯酚钠溶液变浑浊不一定是石灰石和醋酸反应生成的CO2引起的,即不能证明苯酚的酸性比碳酸的弱,故D错误;
故答案为:A。
14. 为研究配合物的形成及性质,研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是
序号
实验步骤
实验现象或结论
①
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,后溶解,得到深蓝色的溶液
②
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
③
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
A. 在深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对
B. 加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小
C. 该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力
D. 向③中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液,不会产生白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.在深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对,故A正确;
B.根据相似相溶原理,氢氧化铜和氨水反应生成的配合物[Cu(NH3)4]SO4为离子晶体,离子晶体易溶于极性溶剂,不易溶于极性较弱的乙醇,所以加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小的缘故,故B正确;
C.硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,说明Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力,故C正确;
D.深蓝色的物质为[Cu(NH3)4]SO4,电离出硫酸根,与Ba2+生成BaSO4的白色沉淀,所以向④中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液,会产生白色沉淀,故D错误;
答案选D。
第二部分 非选择题(共58分)
15. 有机化合物在人类生活和社会经济发展中具有重要的作用。
I.维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
(1)维生素C分子中含有的官能团的名称是___________。
(2)维生素C是水溶性维生素,其易溶于水的可能原因是___________。
(3)维生素C具有较强的还原性,又被称为抗坏血酸。向I2和淀粉溶液中加入维生素C,可能观察到的现象是___________。
II. 乙酰水杨酸是使用广泛的解热镇痛剂,合成原理为:
(4)水杨酸的分子式为___________。
(5)合成乙酰水杨酸的反应类型为___________。
(6)写出一种符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色 ③苯环上的一溴取代物只有2种
(7)一定条件下,乙酰氯(CH3COCl )与水杨酸反应可以生成乙酰水杨酸,写出该反应的化学方程式___________。
(8)乙酰水杨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)碳碳双键、羟基、酯基
(2)维生素C中含有多个羟基,羟基属于亲水基,且羟基能与水形成分子间氢键
(3)溶液蓝色逐渐变浅,最后变为无色
(4)C7H6O3 (5)取代反应
(6)或或 (7)
(8)
【解析】
【小问1详解】
根据图示,维生素C分子中含有的官能团的名称是碳碳双键、羟基、酯基;
【小问2详解】
维生素C中含有多个羟基,羟基属于亲水基,且羟基能与水形成分子间氢键,所以维生素C是水溶性维生素;
【小问3详解】
维生素C具有较强的还原性,向I2和淀粉溶液中加入维生素C,I2被还原为I-,可能观察到的现象是溶液蓝色逐渐变浅,最后变为无色。
【小问4详解】
根据水杨酸的结构简式,可知分子式为C7H6O3;
【小问5详解】
水杨酸和乙酸酐反应生成乙酰水杨酸和乙酸,反应类型为取代反应;
【小问6详解】
①能发生银镜反应,说明含有醛基;②遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;③苯环上的一溴取代物只有2种,说明结构对称,符合条件的水杨酸的同分异构体的结构简式为或或;
【小问7详解】
一定条件下,乙酰氯(CH3COCl )与水杨酸反应生成乙酰水杨酸和氯化氢,反应的化学方程式为。
【小问8详解】
乙酰水杨酸与足量NaOH溶液反应生成和CH3COONa,反应的化学方程式为 。
16. 有机化合物G在工业上可用于制作印刷油墨、合成树脂等的溶剂。以A为原料合成G的转化路线如下所示(部分反应条件已略去)。
(1)写出A的结构简式___________,A→E的反应类型为___________。
(2)写出B→C的化学方程式___________。
(3)用新制的Cu(OH)2浊液可检验C中的官能团,实验现象是___________,写出反应的化学方程式___________。
(4)试剂a是___________。
(5)写出D + F→G的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. CH2=CH2 ②. 加成反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3) ①. 产生砖红色沉淀 ②. CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(4)NaOH溶液 (5)2CH3COOH+HOCH2CH2OH2H2O+
【解析】
【分析】(A)CH2=CH2转化为(B)CH3CH2OH,CH3CH2OH 在铜作催化剂、加热条件下转化为(C)CH3CHO,CH3CHO在催化剂、加热条件下转化为(D)CH3COOH;CH2=CH2和溴的四氯化碳发生加成反应生成(E)CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br与氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成(F)HOCH2CH2OH;CH3COOH和HOCH2CH2OH在一定条件下发生酯化反应生成(G)CH3COOCH2CH2OOCCH3。
【小问1详解】
A的分子式为C2H4,其结构简式为CH2=CH2;A→E的反应是CH2=CH2与溴的四氯化碳加成,即反应类型为加成反应;
【小问2详解】
B为乙醇、C为乙醛,B→C的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问3详解】
C为乙醛,用新制的Cu(OH)2浊液可检验C中的醛基,实验现象是产生砖红色沉淀,反应的化学方程式CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O;
【小问4详解】
E 为CH2BrCH2Br,F为HOCH2CH2OH,CH2BrCH2Br与氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成HOCH2CH2OH,所以试剂a是NaOH溶液;
【小问5详解】
D为CH3COOH、F为HOCH2CH2OH,两者在浓硫酸、加热条件下能发生酯化反应,D + F→G的化学方程式为2CH3COOH+HOCH2CH2OH2H2O+。
17. 工业上曾用焦炭制备电石 (CaC2),再与水反应制备乙炔(俗称电石气),乙炔是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体。
(1)乙炔分子的空间构型为___________形,乙炔分子中σ键和π键数目之比为___________。
(2)乙炔与HCN通过___________ (填反应类型)可制得丙烯腈(H2C=CH-C≡N),丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型有___________。
(3)乙炔无明显酸性但氢氰酸(HCN)有酸性,解释HCN的酸性比乙炔强的原因___________。
(4)乙炔和银氨溶液反应会生成乙炔银(AgC≡CAg),推测反应中生成的一种阳离子为___________ (填化学式)。
(5)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似,但CaC2晶体中哑铃形C的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞呈长方体(如图)。
① 每个Ca2+周围距离相等且最近的C有___________个。
② 已知:CaC2晶体密度为ρ g·cm-3,晶胞中两个C的最近距离为a cm,阿伏加德罗常数值为NA,则CaC2晶胞中棱长h=___________cm。
【答案】(1) ①. 直线 ②. 3∶2
(2) ①. 加成反应 ②. sp、sp2
(3)N原子的电负性大,-CN具有吸电子效应,使HCN中C—H的极性更大,更易断裂
(4)NH
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
乙炔的结构式H—C≡C—H,其中碳原子采取sp杂化,所以其空间构型为直线形;共价单键是σ键,共价三键中一个σ键,两个π键;所以一个乙炔分子中含有3个σ键,2个π键,故σ键和π键数目比为3:2;
【小问2详解】
乙炔和HCN反应的化学方程式为:H—C≡C—H+H—C≡N→H2C=CH—C≡N,故该反应类型为加成反应;丙烯腈H2C=CH—C≡N分子中,三个碳原子的孤电子对均为0,双键碳原子的σ键电子对数为3,三键碳原子的σ键电子对数为2,即碳原子价层电子对为2、3,所以碳原子杂化类型为sp、sp2;
【小问3详解】
N原子的电负性大,-CN具有吸电子效应,使HCN中C—H的极性更大,更易断裂,所以乙炔无明显酸性,但氢氰酸(HCN)有酸性;
【小问4详解】
根据化学反应质量守恒、电荷守恒可知阳离子为;
【小问5详解】
①根据题意可知图示晶胞纵向的截面为长方形,横向截面为正方形,由图中体心Ca2+周围距离最近的可知,1个Ca2+周围距离最近的有4个;
②根据晶胞结构示意图可知底面(或顶面)上位于面心的和位于顶点的的距离最近,所以底面的边长为cm,则晶胞的体积为2a2h cm3;根据均摊法,晶胞中的个数为=4,该物质的化学式为CaC2,所以Ca2+的个数也为4,所以晶胞的质量为g,则有g·cm3=ρg·cm3,可得h=cm。
18. 治疗癌症的有机小分子酯类药物X被批准使用。以芳香族化合物A为主要原料合成X的路线如下(部分反应条件已略去):
已知:
①核磁共振氢谱显示A有3种不同化学环境的氢原子,E只有1种化学环境的氢原子
②
③
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式___________;D的名称(系统命名法)是___________。
(2)D生成E的反应类型为___________。
(3)写出C和G在一定条件下反应生成酯类药物X的化学方程式___________。
(4)已知:
①下列有关C的说法正确的是___________。
a.C能与Na2CO3反应
b.C能与盐酸反应
c.C和甘氨酸(H2N—CH2COOH)在一定条件下反应的产物一定为
② C在一定条件下发生分子间脱水,生成含有三个六元环的化合物Y,写出Y的结构简式___________。
③ C在一定条件下发生分子间脱水,生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式___________。
(5)参照上述合成路线和信息,写出以乙烯、乙醚、环氧乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成1,6-己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)的路线____________。
【答案】(1) ①. ②. 2-甲基丙烯
(2)加成反应 (3)
(4) ①. a、b ②. ③.
(5)
【解析】
【分析】A为芳香族化合物,根据信息②,A中含有醛基,A有3种不同化学环境的氢原子,A结构对称,A是,根据信息②,B是、C是;D与HBr发生加成反应生成E,E只有1种化学环境的氢原子,则E是,D是;根据信息③可知,F是、G是;C和G发生酯化反应生成酯X,则X是。
【小问1详解】
根据以上分析,A的结构简式;D是,名称(系统命名法)是2-甲基丙烯;
【小问2详解】
D是,D和HBr发生加成反应生成,反应类型为加成反应;
【小问3详解】
C是、G是,在一定条件下发生酯化反应生成酯类药物和水,反应化学方程式为。
【小问4详解】
已知:
①a.C是,含有羧基,能与Na2CO3反应,故a正确;
b.C是,含有氨基,能与盐酸反应,故b正确;
c.C是,和甘氨酸(H2N—CH2COOH)在一定条件下反应的产物也可能为,故c错误;
选ab。
② 两分子C在一定条件下发生分子间脱水,生成含有三个六元环的化合物Y,则Y的结构简式为。
③ C在一定条件下发生分子间脱水,生成高分子化合物,该反应的化学方程式。
【小问5详解】
乙烯和溴发生加成反应生成,和镁、乙醚反应生成 ,和环氧乙烷反应生成,催化氧化为,发生氧化反应生成,合成路线为。
19. 某实验小组同学探究银氨溶液的性质进行如下实验。
Ⅰ. 制备银氨溶液(实验中所用氨水均为新制氨水
实验装置
实验操作及现象
向试管中逐滴滴入2%氨水,不断振荡,___________,制得银氨溶液。
资料:ⅰ.AgOH为白色沉淀且不稳定,极易分解生成棕褐色Ag2O。
ⅱ.Ag2O易溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+。
ⅲ.Ag(NH3)+ 2H+ + Cl-AgCl + 2NH。
(1)银氨溶液制备中,小组同学预测实验Ⅰ中的现象应为___________。
(2)实际操作中,同学发现滴加氨水后先出现棕褐色沉淀,后沉淀消失。写出棕褐色沉淀消失的化学方程式___________。
(3)在配合物[Ag(NH3)2]OH中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是___________,1mol该配合物中含有的共价键数目为___________NA。
Ⅱ. 实验小组同学在进行银镜反应时发现试管内有黑色物质产生,并对其成分展开探究。
【提出猜想】
猜想a:黑色物质可能含有Ag2O
猜想b:黑色物质可能含有碳
猜想c:黑色物质可能含有银
【验证猜想】设计如下实验:
序号
实验方案
实验现象
实验结论
①
取洗涤后的黑色物质于洁净试管中,加入试剂A,振荡静置,取上层清液与盐酸反应,观察现象。
振荡静置后发现固体明显减少。上层清液加盐酸后出现沉淀。
猜想a成立
②
将上述反应未溶解的固体洗净后,溶于稀硝酸,一段时间后,观察现象。
固体完全溶解
猜想b不成立
③
取②中所得溶液先滴加稀盐酸,再滴加过量氨水,观察现象。
___________
猜想c成立
(4)实验①中试剂A为___________;实验③中现象为___________。
(5)部分小组同学未观察到银镜出现,推测乙醛可能变质。
已知:乙醛在常温下会聚合生成三聚乙醛。
试从官能团或结构角度解释无银镜出现的可能原因是___________。
Ⅲ.小组同学向2mL银氨溶液中滴加5滴10%NaOH溶液,立即产生棕黑色浑浊;置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液逐渐变黑,最终试管壁附着光亮银镜。
(6)经检验黑色物质中有Ag2O,产生Ag2O的原因是___________ (用离子方程式表示)。
【答案】(1)先有白色沉淀生成,继续滴加氨水沉淀逐渐消失
(2)Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]OH+3H2O
(3) ①. Ag+ ②. 9NA
(4) ①. 氨水 ②. 先产生白色沉淀,后沉淀完全溶解
(5)生成的三聚乙醛无还原性官能团醛基,无法与银氨溶液发生反应(或三聚乙醛是非极性分子,与硝酸银极性溶剂不溶)
(6)2[Ag(NH3)2]++2OH-=Ag2O↓+4NH3↑+H2O
【解析】
【分析】Ⅰ.银氨溶液的制备方法是向硝酸银溶液中滴加稀氨水,先生成白色沉淀,后沉淀溶解得到银氨溶液;
II.题干对黑色物质提出3种猜想,猜想a如果成立,则与氨水反应会生成银氨溶液,再加盐酸会生成白色沉淀;猜想b是含有单质C,单质C与稀硝酸不反应;猜想c是含有单质银,单质银与硝酸反应生成硝酸银,加入足量盐酸生成氯化银,再加入氨水,沉淀会溶解;
【小问1详解】
向1mL2%的硝酸银溶液中逐滴滴加2%氨水,不断振荡,先生成氢氧化银白色沉淀,随后沉淀溶解,得到银氨溶液,故预期的现象为:先有白色沉淀生成,继续滴加氨水沉淀逐渐消失;
【小问2详解】
棕褐色沉淀消失是因为氧化银与氨水反应生成氢氧化二氨合银,化学方程式为Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]OH+3H2O;
【小问3详解】
在配合物[Ag(NH3)2]OH中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是Ag+;1个[Ag(NH3)2]OH中含有两个配位键,2个NH3中有6个N-H键,氢氧根中有1个O-H键,共9个共价键,故1mol该配合物中含有的共价键数目为9NA;
【小问4详解】
猜想a是黑色物质可能含有Ag2O,如果成立,根据题目的已知信息,应该加入氨水,有Ag(NH3)生成,再加盐酸,生成氯化银沉淀;即A为氨水;如果猜想c成立,则在第②步实验中生成硝酸银溶液,加入盐酸后生成氯化银白色沉淀,再加入氨水,氨水与剩余酸生成铵根,使Ag(NH3)+ 2H+ + Cl-AgCl + 2NH逆向移动,沉淀溶解,即现象为先产生白色沉淀,后沉淀完全溶解;
【小问5详解】
根据试题信息,可能生成的三聚乙醛无还原性官能团醛基,无法与银氨溶液发生反应(或三聚乙醛是非极性分子,与硝酸银极性溶剂不溶),故无银镜出现;
【小问6详解】
黑色物质中有Ag2O,应该是Ag(NH3)与OH-反应生成Ag2O,同时生成氨气,离子方程式为:2[Ag(NH3)2]++2OH-=Ag2O↓+4NH3↑+H2O。
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2024北京大兴高二(下)期末
化学试题
考生须知
1.本试卷共8页,共19道小题,满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校、班级、姓名和准考证号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:C 12 Ca 40
第一部分 选择题(共42分)
本部分每小题只有一个选项符合题意,每小题3分
1. 某烷烃的结构简式为 ,其系统命名是
A. 2,二甲基己烷 B. 4-甲基乙基戊烷
C. 甲基乙基戊烷 D. 3,二甲基己烷
2. 下列化学用语或模型表述不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式:3d44s2
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 下列有机化合物,不属于醛类物质的是
A. HCHO B. C. CH2=CHCHO D. CH2=CHOOCH
4. 用下图装置探究1-溴丁烷在氢氧化钠乙醇溶液中发生的反应,下列分析不正确的是
A. 用红外光谱可检验在该条件下生成有机物中的官能团
B. 若酸性KMnO4溶液褪色,推断反应一定生成了1-丁烯
C. 将试管中溶液改为溴水,若溴水褪色,则烧瓶中一定发生消去反应
D. 反应的化学方程式为:CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH=CH2↑+NaBr+H2O
5. PH3 、NH3和H2O的分子空间结构和相应的键角如图所示。下列说法不正确的是
A. N、O、P都是元素周期表中的p区元素
B. PH3相对分子质量大于NH3,故沸点:PH3 > NH3
C. H2O的键角小于NH3,因为H2O中孤电子对与成键电子对之间的斥力更大
D. 上述分子VSEPR模型均为四面体
6. 下列说法不正确的是
A. 用酸性KMnO4溶液可以鉴别和
B. 油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯
C. 用FeCl3溶液可以鉴别苯酚溶液与乙醇
D. 某有机化合物的相对分子质量为58,其分子式一定为 C4H10
7. 下列分子或离子中,VSEPR模型和空间结构不一致的是
A. CO2 B. SO C. BeCl2 D. H3O+
8. 下列物质性质的比较,与氢键无关的是
A. 密度:水 > 冰
B. 熔点:NH4Cl > HCl
C. 沸点:
D. 沸点: 乙二醇 > 正丙醇
9. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 苯与液溴反应:+Br2+HBr
B. 溴乙烷与NaOH溶液共热:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
C. 实验室利用乙醇制备乙烯:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+Na2CO3
10. 阿斯巴甜是一种合成甜味剂,其结构简式如下。
下列关于阿斯巴甜的说法不正确的是
A. 阿斯巴甜中含有4种官能团
B. 分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
C. 可以发生取代反应、加成反应
D. 1 mol阿斯巴甜最多能与2 mol NaOH反应
11. 我国科学家最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料,可实现“单体-聚合物-单体”的闭合循环,推动塑料经济的可持续发展。合成方法如下:
下列说法不正确的是
A. M分子中含有2个手性碳原子
B. M在碱性条件下水解开环得到
C. PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团
D. 合成1mol PM,理论上需要 n mol M 和1mol苯甲醇
12. 在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B. 该配离子中铜离子的配位数是4
C. 基态Cu原子的价电子排布式是 3d104s1
D. 该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
13. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备并收集乙酸乙酯
B.制备乙炔并验证乙炔的还原性
C.证明苯环使羟基活化
D.证明苯酚的酸性比碳酸的弱
A. A B. B C. C D. D
14. 为研究配合物的形成及性质,研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是
序号
实验步骤
实验现象或结论
①
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,后溶解,得到深蓝色的溶液
②
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
③
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
A. 在深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对
B. 加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小
C. 该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力
D. 向③中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液,不会产生白色沉淀
第二部分 非选择题(共58分)
15. 有机化合物在人类生活和社会经济发展中具有重要的作用。
I.维生素C是重要的营养素,其分子结构如图所示:
(1)维生素C分子中含有的官能团的名称是___________。
(2)维生素C是水溶性维生素,其易溶于水的可能原因是___________。
(3)维生素C具有较强的还原性,又被称为抗坏血酸。向I2和淀粉溶液中加入维生素C,可能观察到的现象是___________。
II. 乙酰水杨酸是使用广泛的解热镇痛剂,合成原理为:
(4)水杨酸的分子式为___________。
(5)合成乙酰水杨酸的反应类型为___________。
(6)写出一种符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应 ②遇FeCl3溶液显紫色 ③苯环上的一溴取代物只有2种
(7)一定条件下,乙酰氯(CH3COCl )与水杨酸反应可以生成乙酰水杨酸,写出该反应的化学方程式___________。
(8)乙酰水杨酸与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
16. 有机化合物G在工业上可用于制作印刷油墨、合成树脂等的溶剂。以A为原料合成G的转化路线如下所示(部分反应条件已略去)。
(1)写出A的结构简式___________,A→E的反应类型为___________。
(2)写出B→C的化学方程式___________。
(3)用新制的Cu(OH)2浊液可检验C中的官能团,实验现象是___________,写出反应的化学方程式___________。
(4)试剂a是___________。
(5)写出D + F→G的化学方程式___________。
17. 工业上曾用焦炭制备电石 (CaC2),再与水反应制备乙炔(俗称电石气),乙炔是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体。
(1)乙炔分子的空间构型为___________形,乙炔分子中σ键和π键数目之比为___________。
(2)乙炔与HCN通过___________ (填反应类型)可制得丙烯腈(H2C=CH-C≡N),丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型有___________。
(3)乙炔无明显酸性但氢氰酸(HCN)有酸性,解释HCN的酸性比乙炔强的原因___________。
(4)乙炔和银氨溶液反应会生成乙炔银(AgC≡CAg),推测反应中生成的一种阳离子为___________ (填化学式)。
(5)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似,但CaC2晶体中哑铃形C的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞呈长方体(如图)。
① 每个Ca2+周围距离相等且最近的C有___________个。
② 已知:CaC2晶体密度为ρ g·cm-3,晶胞中两个C的最近距离为a cm,阿伏加德罗常数值为NA,则CaC2晶胞中棱长h=___________cm。
18. 治疗癌症的有机小分子酯类药物X被批准使用。以芳香族化合物A为主要原料合成X的路线如下(部分反应条件已略去):
已知:
①核磁共振氢谱显示A有3种不同化学环境的氢原子,E只有1种化学环境的氢原子
②
③
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式___________;D的名称(系统命名法)是___________。
(2)D生成E的反应类型为___________。
(3)写出C和G在一定条件下反应生成酯类药物X的化学方程式___________。
(4)已知:
①下列有关C的说法正确的是___________。
a.C能与Na2CO3反应
b.C能与盐酸反应
c.C和甘氨酸(H2N—CH2COOH)在一定条件下反应的产物一定为
② C在一定条件下发生分子间脱水,生成含有三个六元环化合物Y,写出Y的结构简式___________。
③ C在一定条件下发生分子间脱水,生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式___________。
(5)参照上述合成路线和信息,写出以乙烯、乙醚、环氧乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成1,6-己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)的路线____________。
19. 某实验小组同学探究银氨溶液的性质进行如下实验。
Ⅰ. 制备银氨溶液(实验中所用氨水均为新制氨水
实验装置
实验操作及现象
向试管中逐滴滴入2%氨水,不断振荡,___________,制得银氨溶液
资料:ⅰ.AgOH为白色沉淀且不稳定,极易分解生成棕褐色Ag2O。
ⅱ.Ag2O易溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+。
ⅲ.Ag(NH3)+ 2H+ + Cl-AgCl + 2NH。
(1)银氨溶液制备中,小组同学预测实验Ⅰ中的现象应为___________。
(2)实际操作中,同学发现滴加氨水后先出现棕褐色沉淀,后沉淀消失。写出棕褐色沉淀消失的化学方程式___________。
(3)在配合物[Ag(NH3)2]OH中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是___________,1mol该配合物中含有的共价键数目为___________NA。
Ⅱ. 实验小组同学在进行银镜反应时发现试管内有黑色物质产生,并对其成分展开探究。
【提出猜想】
猜想a:黑色物质可能含有Ag2O
猜想b:黑色物质可能含有碳
猜想c:黑色物质可能含有银
【验证猜想】设计如下实验:
序号
实验方案
实验现象
实验结论
①
取洗涤后的黑色物质于洁净试管中,加入试剂A,振荡静置,取上层清液与盐酸反应,观察现象。
振荡静置后发现固体明显减少上层清液加盐酸后出现沉淀。
猜想a成立
②
将上述反应未溶解的固体洗净后,溶于稀硝酸,一段时间后,观察现象。
固体完全溶解
猜想b不成立
③
取②中所得溶液先滴加稀盐酸,再滴加过量氨水,观察现象
___________
猜想c成立
(4)实验①中试剂A为___________;实验③中现象为___________。
(5)部分小组同学未观察到银镜出现,推测乙醛可能变质。
已知:乙醛在常温下会聚合生成三聚乙醛。
试从官能团或结构角度解释无银镜出现的可能原因是___________。
Ⅲ.小组同学向2mL银氨溶液中滴加5滴10%NaOH溶液,立即产生棕黑色浑浊;置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液逐渐变黑,最终试管壁附着光亮银镜。
(6)经检验黑色物质中有Ag2O,产生Ag2O的原因是___________ (用离子方程式表示)。
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