内容正文:
成都外国语学校2023—2024学年度下学期5月月考
高二化学试卷
注意事项:
1、本试卷分Ⅰ卷(选择题)和Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2、本堂考试75分钟,满分100分。
3、答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答卷上,并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 P-31 O-16
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
1. 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,不正确的是
A. 乙炔燃烧放出大量热,可用氧炔焰来切割金属
B. 古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子化合物
C. 烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关
D. 利用冠醚不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子来识别碱金属离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔燃烧放出大量的热,氧炔焰能够产生很高的温度,则可用氧炔焰来切割金属,故A正确;
B.古代蜡主要成分是高级脂肪酸酯,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故B错误;
C.光是电子跃迁释放能量的重要形式,烟花的绚烂多彩与原子核外电子跃迁释放能量有关,故C正确;
D.冠醚是一类皇冠状的分子,不同冠醚有不同大小的空穴,可用于识别碱金属离子,故D正确;
答案选B。
2. 下列物质中,与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与五种物质都不反应,故A不选;
B.乙醛含有醛基,能被溴水氧化,与其他物质都不反应,故B不选;
C.乙酸含有羧基,与溴水不反应,与另外几种物质均反应,故C不选;
D.丙烯酸含有碳碳双键和羧基,与NaOH溶液发生中和反应,与Na2CO3发生复分解反应生成二氧化碳,与溴水发生加成反应,与苯酚钠发生复分解反应,生成苯酚,强酸制取弱酸,和甲醇发生酯化反应,和五种物质都能反应,故D选;
答案选D。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的空间填充模型:
C. Cr原子价电子的轨道表示式:
D. 杂化轨道模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化氢是含有极性键和非极性键的共价化合物,电子式为,故A错误;
B.二氧化碳的空间构型为直线形,空间填充模型为,故B错误;
C.铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排布式为3d54s1,轨道表示式为,故C错误;
D.sp2杂化轨道的空间构型为平面三角形,模型结构为,故D正确;
故选D。
4. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 1mol羟基与1mol氢氧根离子含有电子数均为
B. 2.8g乙烯和环丙烷的混合气体中所含碳原子数为
C. 6g金刚石所含有的共价键数目为
D. 标准状况下,2.24L含有的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol氢氧根离子含有的电子数为,故A错误;
B.假设2.8g全是乙烯即,碳原子数为,假设2.8g全是环丙烷,即环丙烷,所含碳原子数也为,故B正确;
C.金刚石中每个碳原子与另外4个碳原子以单键相连,每个碳原子只占共价键的一半,即每个碳原子平均形成4×=2个共价键,6g金刚石即,所含有的共价键数目为0.5×2=,故C错误;
D.标准状况下,为液态,无法根据气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误;
答案选B。
5. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法正确的是
A. 有机物X可发生取代、加成、氧化反应
B. 有机物Y的分子式为
C. Ⅹ分子中共面的碳原子最多有7个
D. 1mol有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗6mol氢气
【答案】A
【解析】
【详解】A.有机物X中含有羰基和苯环可以发生加成反应和取代反应,含有羟基可以发生氧化反应,故A正确;
B.由有机物Y的结构简式可知,其分子式为,故B错误;
C.苯环、羰基中7个碳原子共平面,甲基中的碳原子有可能与苯环共平面,则该分子中最少共面的碳原子有7个,最多共面的碳原子有8个,故C错误;
D.Z中含有1个苯环、2个碳碳双键,1 mol有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗3+2=5 mol氢气,故D错误;
答案选A。
6. 常温下,下列各组微粒能在指定溶液中大量共存的是
A. 苯酚溶液中:、、
B. 通至饱和的溶液中:、、
C. 氨水溶液中:、、
D. 酸性高锰酸钾溶液中:、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚溶液中,铁离子与苯酚溶液发生显色反应,不能大量共存,故A错误;
B.碳酸的酸性小于盐酸,则三种离子在通二氧化碳至饱和的溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;
C.氨水溶液中,铜离子、银离子能与氨水反应生成四氨合铜离子和银氨络离子,不能大量共存,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液可以将氧化,不能大量共存,故D错误;
答案选B。
7. 被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A. GaN为共价晶体
B. NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C. 基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D. 已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
【答案】B
【解析】
【详解】A.GaN具有硬度大、熔点高的特点,为半导体材料,GaN属于共价晶体,A项正确;
B.NH3分子中N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,NH3分子的VSEPR模型为四面体形,B项错误;
C.Ga原子核外有31个电子,基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1,C项正确;
D.GaN和AlN都属于共价晶体,原子半径:Ga>Al,共价键键长:Ga-N键>Al-N键,键能:Ga-N键<Al-N键,熔点:GaN<AlN,D项正确;
答案选B。
8. 四种常见元素基态原子的结构信息如下表,下列叙述正确的是
元素
X
Y
Z
Q
结构信息
有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子
成对电子是未成对电子数的3倍
2p能级上有2个电子
有16个不同运动状态的电子
A. 简单离子半径:Q>Y>X B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单氢化物的键角:Y>Q D. Q的氧化物的水化物为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】X有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子,则为原子核外电子排布图为 ,X为氮;Y成对电子是未成对电子数的3倍,则Y为氧;Z的2p能级上有2个电子,为6号元素碳;Q有16个不同运动状态的电子,为硫;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:Q>X>Y,A错误;
B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p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N、O的第一电离能大小:N>O,B错误;
C.H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,氧的电负性更强,对成键电子对的引力更大,导致成键电子对之间的斥力较大,键角较大,故简单氢化物的键角:Y>Q,C正确;
D.亚硫酸为弱酸不强酸,D错误;
故选C。
9. 下列实验操作和现象以及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
在溴乙烷中加入氢氧化钠溶液,加热一段时间,再滴入几滴硝酸银溶液,未出现黄色沉淀
溴乙烷未水解
C
碳酸钠固体中加入醋酸,有气泡冒出,将生成的气体导入苯酚钠溶液,苯酚钠溶液变浑浊
酸性:
D
向苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水
若产生白色沉淀,则证明苯酚和饱和溴水发生了反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯醛分子中的醛基能与溴水发生氧化反应使溴水褪色,则溴水褪色不能说明丙烯醛中含碳碳双键,故A错误;
B.氢氧化钠溶液能与硝酸银溶液反应,会干扰溴离子的检验,则在溴乙烷中加入氢氧化钠溶液,加热一段时间后,未加入稀硝酸中和氢氧化钠溶液,直接滴入几滴硝酸银溶液不能生成淡黄色的溴化银沉淀,所以未出现黄色沉淀不能说明溴乙烷未水解,故B错误;
C.醋酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中混有醋酸,变浑浊也有可能是醋酸作用,故C错误;
D.向苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀和溴化氢,证明苯酚和饱和溴水发生了反应,故D正确;
答案选D。
10. 利用下列实验装置分别进行实验,对应的说法正确的是
A. 装置甲不能够验证苯与液溴发生了取代反应
B. 装置乙探究酒精脱水生成乙烯
C. 装置丙作为实验室制备乙炔的发生装置
D. 装置丁用于实验室制乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.挥发的溴也能和硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀,不能够验证苯与液溴发生了取代反应,说法正确,A正确;
B.探究酒精脱水生成乙烯,需要控制溶液的反应温度,温度计应该伸入液面以下,B错误;
C.实验室制备乙炔的发生装置中应该使用分液漏斗,控制液体的滴加速率防止反应速率过快,C错误;
D.实验室制乙酸乙酯装置中长导管的一端应该在饱和碳酸钠溶液的上方,不能伸入溶液中,D错误;
故选A。
11. 下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
B
晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
冰中水分子间主要以氢键结合,干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合
C
分子的极性:
键的极性大于键的极性
D
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难,A正确;
B .冰中水分子间主要以氢键结合,氢键具有方向性,冰中分子为非密堆积,二氧化碳晶体中分子间主要以范德华力结合,范德华力没有方向性,分子为密堆积,所以晶体中每个分子紧邻分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个),B正确;
C.氨气分子的空间构型为三角锥形,正负电中心不重叠,是极性分子,甲烷分子的空间构型为正四面体形,正负电中心重叠,是非极性分子,所以极性比较:氨气大于甲烷,解释错误,C错误;
D. F和Cl为同主族元素,F的电负性大于Cl,电负性越大形成的共价键极性越强,因此F-C的极性大于Cl-C,从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,D正确;
故选C。
12. 对于超分子聚合物和材料的组装而言,配位键的动态性质和易于调节的特性起着重要作用。某种超分子的结构如图。下列叙述错误的是
已知:Me—为甲基。
A. 该超分子形成的配位键中,N原子提供孤电子对
B. 电负性:
C. 超分子具有分子识别和自组装的特征
D. 该超分子中涉及的元素均为p区元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.该超分子形成的B-N配位键中,N原子形成3个单键后剩余1对孤电子对,因此N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,故A正确;
B.同周期元素,随核电荷数增大电负性增大,而这四种元素中H的电负性最小,因此电负性,故B正确;
C.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,具有分子识别和自组装的特征,故C正确;
D.该超分子中有H元素,H元素属于s区,故D错误;
故选D。
13. 关于①、②、③、④、⑤、⑥,下列说法中正确的是
A. ④分子空间构型为三角锥形,该分子为极性分子
B. ②③⑤的VSEPR模型为平面三角形
C. ③与⑥中心原子杂化类型相同,两者都极性分子
D. ①中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的平面正三角形,属于非极性分子,故A错误;
B.一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数为4,分子的VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.二氧化硫和臭氧的原子个数都为3、价电子数都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为结构不对称的V形,所以二氧化硫和臭氧都是极性分子,故C正确;
D.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数为4,不满足最外层8电子稳定结构,故D错误;
故选C。
14. 磷化硼是一种典型的超硬无机材料,晶胞的示意图如图所示,其晶胞参数为apm,下列说法错误的是
A. 该晶体中硼的配位数为4
B. 相邻的B与P之间的距离为apm
C. 已知A点的原子坐标为(1,1,0),则B点的原子坐标为(,,)
D. 若磷化硼的密度为g•cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA=mol-1
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,白球位于体内,共有4个,而黑球位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,化学式为BP,原子配位数为4,由信息可知磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,为原子晶体,以此来解答。
【详解】A.该晶胞配位数为4,即每个原子均形成4条共价键,故A正确;
B.相邻的B与P之间的距离为体对角线的即apm,故B正确;
C.已知A点的原子坐标为(1,1,0),则B点的原子坐标为(,,),故C正确;
D.晶胞中含有4个P原子和4个B原子,故则阿伏加德罗常数的值NA=mol-1,故D错误;
故选:D。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 硫、铬、铁、铜等元素分别是人体必须的常量元素和微量元素,在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
(1)硫元素在周期表中的位置为_____。
(2)下列不同状态的Cr微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)CO易与人体的血红蛋白结合,导致人体供氧不足而出现中毒症状。血红蛋白的局部结构如下图所示。
①血红蛋白中碳原子的杂化方式有_____;
②基态Cu的价层电子排布式为_____。
(4)Cu可以形成一种离子化合物,若要确定该物质是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行_____实验;加热该物质时,首先失去的是分子,原因是_____。
(5)金属晶体铜的晶胞如图所示。铜原子间的最短距离为apm,密度为,为阿伏加德罗常数。
①晶胞中铜原子数目是_____。
②铜的相对原子质量为_____(用a、p、表示,写出计算式即可)。
【答案】(1)第三周期第ⅥA族 (2)C
(3) ①. ②.
(4) ①. X射线衍射 ②. O的电负性比N强,对孤电子对的吸引力更强,与的配位键比与的配位键弱
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
硫元素的原子序数16,位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,答案:第三周期第ⅥA族;
【小问2详解】
A.为基态Cr原子的电子排布式;B.为Cr原子的激发态,能量比选项A高,电离最外层一个电子所需能量比选项A小;C.为基态Cr+原子排布式,第二电离能比第一电离能大,因此C选项失去最外层一个电子需要的能量比选项A高;D.为Cr原子的激发态,,能量比选项A高,电离最外层一个电子所需能量比选项A小;综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是选项C,答案:C;
【小问3详解】
①血红蛋白中碳碳双键中碳原子的杂化方式为,亚甲基中碳原子的杂化方式为,所以碳原子的杂化方式有,②Cu的原子序数29,基态Cu的价层电子排布式为,答案:、;
【小问4详解】
确定晶体与非晶体最科学的方法是对它进行X射线衍射实验;O的电负性比N强,对孤电子对的吸引力强,使得H2O与Cu2+形成的配位键比NH3与Cu2+的配位键弱,加热时,配位键弱的先断裂,因此加热该物质时,先失去的水分子,答案:X射线衍射、O的电负性比N强,对孤电子对的吸引力更强,与的配位键比与的配位键弱;
【小问5详解】
①顶点为8个晶胞所共有,得,表面为2个晶胞所共有,得,所以晶胞中铜原子数目是4,②晶胞中Cu原子个数为4,晶胞的质量为g,铜原子间最短距离是面对角线的一半,则晶胞的参数为pm,晶胞的体积为,根据密度的定义,,解得M=,答案:4、。
16. 肉桂酸被广泛应用于制备药物、食品添加剂等精细化学品。实验室利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理及部分试剂物理常数如下。
名称
性状
比重
熔点℃
沸点℃
溶解度
苯甲醛
无色油状液体
1.044
179
微溶于水
乙酸酐
无色透明液体
1.082
140
与水缓慢反应生成乙酸
肉桂酸
白色晶体
1.248
135
300
难溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
某实验小组采用如下装置制备肉桂酸(相对分子质量148),实验步骤如下,按要求回答下列问题。
①在装置1三颈烧瓶中放入1.5mL(0.015mol)新蒸馏过的苯甲醛、4mL(0.036mol)新蒸馏过的乙酸酐以及2.2g(0.016mol)研细的无水碳酸钾,160~170℃回流30min。
②反应结束稍冷,加入10mL温水,改用装置2利用水蒸气蒸馏出未反应完的苯甲醛。
③将烧瓶冷却,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热抽滤。
④将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品1.5g。
(1)仪器b的名称是_____,仪器a的作用为:_____。
(2)步骤①中加热方式可以采用_____;a的上口连接盛有固体的干燥管,目的是_____。
(3)装置2中水蒸气发生器为_____(填“1”或“2”),判断水蒸气蒸馏操作结束的实验现象为_____。
(4)步骤④中可采用_____洗涤沉淀,沉淀中含有少量氯化钠,可以用_____方法进一步提纯。
(5)该实验中肉桂酸的产率约为_____%。(保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 直形冷凝管 ②. 冷凝回流体系中的乙酸酐等有机物,提高反应物的利用率
(2) ①. 油浴加热 ②. 防止空气中的水蒸气进入反应体系与乙酸酐反应
(3) ①. 1 ②. 冷凝管中流出液体澄清透明不再含有有机物的油滴
(4) ①. 冷水 ②. 重结晶
(5)68
【解析】
【分析】利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理为,按题干实验步骤,首先在装置1三颈烧瓶中加入反应物以及碳酸钾,160~170℃回流30min,然后用装置2除去未反应完的苯甲醛,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加活性炭吸附色素,进行抽滤,将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,将肉桂酸钾反应为肉桂酸结晶析出,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品,据此作答。
【小问1详解】
仪器b的名称是直形冷凝管,仪器a为球形冷凝管,作用为冷凝回流体系中的乙酸酐等有机物,提高反应物的利用率,答案:直形冷凝管、冷凝回流体系中的乙酸酐等有机物,提高反应物的利用率;
【小问2详解】
步骤①加热需要温度160~170℃,故采用油浴加热,a的上口连接盛有固体的干燥管,目的是防止空气中的水蒸气进入反应体系与乙酸酐反应,答案:油浴加热、防止空气中的水蒸气进入反应体系与乙酸酐反应;
【小问3详解】
装置2中的水蒸气产生装置为1,由于苯甲醛是无色油状液体,所以当冷凝管中流出液体澄清透明不再含有有机物的油滴即可说明蒸馏完成,答案:1、冷凝管中流出液体澄清透明不再含有有机物的油滴;
【小问4详解】
肉硅酸晶体难溶于冷水,故可以用冷水洗涤晶体,根据肉硅酸难溶于冷水,可溶于热水,沉淀中含有少量氯化钠,可以用重结晶方法进一步提纯,答案:冷水、重结晶;
【小问5详解】
根据反应原理:,肉桂酸的理论物质的量等于苯甲醛的物质的量,即为0.015mol,质量为0.015mol×148g/mol=2.22g,产率为,答案:68%。
17. 从炼锌厂废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、等)中回收钴并获得副产物的工艺流程如图:
已知:①常温下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
2.8
8.2
②酸浸后滤液中钴元素以形式存在。
请回答下列问题:
(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有___________(任写一条);滤渣1的成分为___________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入的目的是___________;调pH除铁选择的试剂X可以是___________(填下面的字母);调节的pH范围是___________。
A.KOH B. C.CoO D.
(3)除去后,工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化生成沉淀,实现钴的回收,该反应的离子方程式为___________。
(4)已知,,,请判断能否将完全转化为:___________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(5)硫酸钴晶体经过一系列变化可制得纳米材料,将其与作电极可组成如图所示的可充电电池装置,充放电过程中,存在与之间的转化。
①放电过程中的移动方向___________(填“A→B”或“B→A”);充电时,阳极的电极反应式为___________。
②放电时,当电路中转移0.2mol电子时,A极质量减少___________g。
【答案】(1) ①. 将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度等 ②.
(2) ①. 把氧化成 ②. BC ③.
(3)
(4) ①. 不能 ②. 该反应平衡常数,转化程度小,不能实现转化
(5) ①. A→B ②. ③. 1.4
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,加入硫酸进行酸浸,加热酸浸将金属元素转化为可溶硫酸盐,因为SiO2不溶于硫酸,则滤渣Ⅰ为SiO2;浸出液中含有CoSO4、ZnSO4、FeSO4及过量得硫酸,浸出液中加入H2O2将Fe2+转化为Fe3+,同时加入氢氧化亚钴或氧化亚钴调节溶液pH在2.8—6.2的范围内,使Fe3+转化为沉淀氢氧化铁而除去;向滤液中加入M萃取溶液中的锌离子,分液得到含有亚钴离子的水相和含有锌离子的有机相;水相经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚钴,有机相经蒸馏得到硫酸锌。
【小问1详解】
酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度等;根据分析,滤渣Ⅰ成分为SiO2;
【小问2详解】
向酸浸后的滤液中加入,将氧化成,便于后续除铁;为了不引入新的杂质,调pH除铁选择的试剂X可以是Zn(OH)2或CoO,;要保证三价铁离子完全沉淀,而钴离子和锌离子不沉淀,pH范围是;
【小问3详解】
利用碱性的次氯酸钠溶液氧化生成沉淀,根据得失电子守恒及电荷守恒,离子方程式:;
【小问4详解】
反应平衡常数:,转化程度小,不能实现转化;
【小问5详解】
①根据电子移动方向可判断,A为负极,放电过程中Li+移动方向:,充电时,阳极 LiCoO2转化为,电极反应式:;
②放电时,当电路转移0.2mol电子,A极消耗0.2molLi,质量减少1.4g
18. 局部麻醉药普鲁卡因的一种合成路线如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是_____,反应①~⑥中,属于取代反应的是_____。
(2)第③步反应的化学方程式是_____。
(3)第⑤步反应的化学方程式是_____。
(4)与A含碳量相同,相对分子质量为56的物质,该物质可能有_____种结构(不考虑立体异构)。
分别写出满足下列条件的结构:
①能使溴水褪色,且有一条支链的分子,其名称为_____(系统命名法)
②具有顺反异构体的分子,写出其顺式结构_____。
(5)已知除醛基外,HCOOR的结构也能发生银镜反应,则E的同分异构体中含有硝基、苯环且能发生银镜反应的有_____种,其中核磁共振氢谱显示3组峰,峰面积之比为的同分异构体结构简式是_____。
【答案】(1) ①. ②. ②③⑤
(2) (3) (4) ①. 5 ②. 2-甲基丙烯或2-甲基-1-丙烯 ③.
(5) ①. 13 ②.
【解析】
【分析】根据题中各物质的转化关系,A与HClO发生加成反应生成HOCH2CH2Cl,所以A为CH2=CH2,HOCH2CH2Cl中的氯原子发生取代反应生B,根据C的分子式,结合普鲁卡因的结构可知,C为甲苯,C发生取代生成D为,D发生氧化反应生成E为,E与B发生酯化反应生成F为,F发生还原反应生成普鲁卡因,据此解答。
【小问1详解】
由分析知,A的结构简式是CH2=CH2,反应①∼⑥中,属于取代反应的是②③⑤,答案:、②③⑤;
【小问2详解】
第③步反应是甲苯的硝化反应,反应的化学方程式是,答案:;
【小问3详解】
第⑤步反应的化学方程式是,答案:;
【小问4详解】
A为乙烯,与A含碳量相同,则该物质也符合通式CnH2n,则有14n=56,则n=4,故分子式为C4H8,C4H8可以是烯烃,也可以是环烷烃,若为烯烃,结构简式为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,若为环烷烃,则为环丁烷、甲基环丙烷,则该物质可能有5种结构,①能使溴水褪色即含有碳碳双键,且有一条支链的分子,结构简式为CH2=C(CH3)2,其名称为2-甲基丙烯或2-甲基-1-丙烯,②具有顺反异构体的分子即碳碳双键两端原子或原子团不同,其顺式结构,答案:5、2-甲基丙烯或2-甲基-1-丙烯、;
【小问5详解】
已知除醛基外,HCOOR的结构也能发生银镜反应,E为,E的同分异构体中含有硝基、苯环且能发生银镜反应,①苯环含有3个取代基:-NO2、-OH、-CHO,共10种(定二动一书写);②苯环含有2个取代基:-NO2、-OOCH,共邻、间、对3种,故共有13种;其中核磁共振氢谱显示3组峰,峰面积之比为的同分异构体结构简式是,答案:13、。
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成都外国语学校2023—2024学年度下学期5月月考
高二化学试卷
注意事项:
1、本试卷分Ⅰ卷(选择题)和Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2、本堂考试75分钟,满分100分。
3、答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答卷上,并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 P-31 O-16
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
1. 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,不正确的是
A. 乙炔燃烧放出大量热,可用氧炔焰来切割金属
B. 古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子化合物
C. 烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关
D. 利用冠醚不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子来识别碱金属离子
2. 下列物质中,与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的空间填充模型:
C. Cr原子价电子的轨道表示式:
D. 杂化轨道模型:
4. 设阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 1mol羟基与1mol氢氧根离子含有电子数均为
B. 2.8g乙烯和环丙烷混合气体中所含碳原子数为
C. 6g金刚石所含有的共价键数目为
D. 标准状况下,2.24L含有的分子数为
5. 药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出),下列说法正确的是
A. 有机物X可发生取代、加成、氧化反应
B. 有机物Y的分子式为
C. Ⅹ分子中共面的碳原子最多有7个
D. 1mol有机物Z与足量的氢气发生加成反应最多可消耗6mol氢气
6. 常温下,下列各组微粒能在指定溶液中大量共存的是
A. 苯酚溶液中:、、
B. 通至饱和的溶液中:、、
C. 氨水溶液中:、、
D. 酸性高锰酸钾溶液中:、、
7. 被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A. GaN为共价晶体
B. NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C. 基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D. 已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
8. 四种常见元素基态原子的结构信息如下表,下列叙述正确的是
元素
X
Y
Z
Q
结构信息
有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子
成对电子是未成对电子数的3倍
2p能级上有2个电子
有16个不同运动状态的电子
A. 简单离子半径:Q>Y>X B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单氢化物的键角:Y>Q D. Q的氧化物的水化物为强酸
9. 下列实验操作和现象以及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
在溴乙烷中加入氢氧化钠溶液,加热一段时间,再滴入几滴硝酸银溶液,未出现黄色沉淀
溴乙烷未水解
C
碳酸钠固体中加入醋酸,有气泡冒出,将生成的气体导入苯酚钠溶液,苯酚钠溶液变浑浊
酸性:
D
向苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水
若产生白色沉淀,则证明苯酚和饱和溴水发生了反应
A. A B. B C. C D. D
10. 利用下列实验装置分别进行实验,对应的说法正确的是
A. 装置甲不能够验证苯与液溴发生了取代反应
B. 装置乙探究酒精脱水生成乙烯
C. 装置丙作为实验室制备乙炔的发生装置
D. 装置丁用于实验室制乙酸乙酯
11. 下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
B
晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
冰中水分子间主要以氢键结合,干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合
C
分子的极性:
键的极性大于键的极性
D
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
A. A B. B C. C D. D
12. 对于超分子聚合物和材料的组装而言,配位键的动态性质和易于调节的特性起着重要作用。某种超分子的结构如图。下列叙述错误的是
已知:Me—为甲基。
A. 该超分子形成的配位键中,N原子提供孤电子对
B. 电负性:
C. 超分子具有分子识别和自组装的特征
D. 该超分子中涉及的元素均为p区元素
13. 关于①、②、③、④、⑤、⑥,下列说法中正确的是
A. ④分子空间构型为三角锥形,该分子为极性分子
B. ②③⑤的VSEPR模型为平面三角形
C. ③与⑥中心原子杂化类型相同,两者都是极性分子
D. ①中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
14. 磷化硼是一种典型的超硬无机材料,晶胞的示意图如图所示,其晶胞参数为apm,下列说法错误的是
A. 该晶体中硼的配位数为4
B. 相邻B与P之间的距离为apm
C. 已知A点的原子坐标为(1,1,0),则B点的原子坐标为(,,)
D. 若磷化硼的密度为g•cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA=mol-1
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 硫、铬、铁、铜等元素分别是人体必须的常量元素和微量元素,在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
(1)硫元素在周期表中的位置为_____。
(2)下列不同状态的Cr微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。
A B.
C. D.
(3)CO易与人体的血红蛋白结合,导致人体供氧不足而出现中毒症状。血红蛋白的局部结构如下图所示。
①血红蛋白中碳原子的杂化方式有_____;
②基态Cu的价层电子排布式为_____。
(4)Cu可以形成一种离子化合物,若要确定该物质是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行_____实验;加热该物质时,首先失去的是分子,原因是_____。
(5)金属晶体铜的晶胞如图所示。铜原子间的最短距离为apm,密度为,为阿伏加德罗常数。
①晶胞中铜原子数目是_____。
②铜的相对原子质量为_____(用a、p、表示,写出计算式即可)。
16. 肉桂酸被广泛应用于制备药物、食品添加剂等精细化学品。实验室利用苯甲醛和乙酸酐无水环境下合成肉桂酸的原理及部分试剂物理常数如下。
名称
性状
比重
熔点℃
沸点℃
溶解度
苯甲醛
无色油状液体
1.044
179
微溶于水
乙酸酐
无色透明液体
1.082
140
与水缓慢反应生成乙酸
肉桂酸
白色晶体
1.248
135
300
难溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇
某实验小组采用如下装置制备肉桂酸(相对分子质量148),实验步骤如下,按要求回答下列问题。
①在装置1三颈烧瓶中放入1.5mL(0.015mol)新蒸馏过的苯甲醛、4mL(0.036mol)新蒸馏过的乙酸酐以及2.2g(0.016mol)研细的无水碳酸钾,160~170℃回流30min。
②反应结束稍冷,加入10mL温水,改用装置2利用水蒸气蒸馏出未反应完的苯甲醛。
③将烧瓶冷却,加入10mL10%氢氧化钠溶液溶解肉桂酸,加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热抽滤。
④将滤液冷却后,搅拌并用浓盐酸酸化,冷却后抽滤,洗涤沉淀,抽干获得粗产品1.5g。
(1)仪器b的名称是_____,仪器a的作用为:_____。
(2)步骤①中加热方式可以采用_____;a的上口连接盛有固体的干燥管,目的是_____。
(3)装置2中水蒸气发生器为_____(填“1”或“2”),判断水蒸气蒸馏操作结束的实验现象为_____。
(4)步骤④中可采用_____洗涤沉淀,沉淀中含有少量氯化钠,可以用_____方法进一步提纯。
(5)该实验中肉桂酸的产率约为_____%。(保留两位有效数字)
17. 从炼锌厂废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、等)中回收钴并获得副产物工艺流程如图:
已知:①常温下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
2.8
8.2
②酸浸后滤液中钴元素以形式存在。
请回答下列问题:
(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有___________(任写一条);滤渣1的成分为___________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入的目的是___________;调pH除铁选择的试剂X可以是___________(填下面的字母);调节的pH范围是___________。
A.KOH B. C.CoO D.
(3)除去后,工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化生成沉淀,实现钴的回收,该反应的离子方程式为___________。
(4)已知,,,请判断能否将完全转化为:___________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(5)硫酸钴晶体经过一系列变化可制得纳米材料,将其与作电极可组成如图所示的可充电电池装置,充放电过程中,存在与之间的转化。
①放电过程中的移动方向___________(填“A→B”或“B→A”);充电时,阳极的电极反应式为___________。
②放电时,当电路中转移0.2mol电子时,A极质量减少___________g。
18. 局部麻醉药普鲁卡因的一种合成路线如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是_____,反应①~⑥中,属于取代反应的是_____。
(2)第③步反应的化学方程式是_____。
(3)第⑤步反应的化学方程式是_____。
(4)与A含碳量相同,相对分子质量为56的物质,该物质可能有_____种结构(不考虑立体异构)。
分别写出满足下列条件的结构:
①能使溴水褪色,且有一条支链分子,其名称为_____(系统命名法)
②具有顺反异构体的分子,写出其顺式结构_____。
(5)已知除醛基外,HCOOR的结构也能发生银镜反应,则E的同分异构体中含有硝基、苯环且能发生银镜反应的有_____种,其中核磁共振氢谱显示3组峰,峰面积之比为的同分异构体结构简式是_____。
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