内容正文:
清远市2023~2024学年第二学期高中期末教学质量检测
高二化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Cl35.5 Cu64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法正确的是
A. 2023年杭州亚运会使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可有效减少白色污染
B. 用稀甲醛溶液浸泡种子能消毒杀菌,稀甲醛溶液也可用于浸泡蔬菜以达到保鲜的目的
C. 连州菜心含丰富的纤维素,有助于改善肠道健康,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. 糖类、油脂和蛋白质均是高分子化合物
2. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. “神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于共价晶体
B. “天舟六号”中国空间站送去推进剂氙气,氙气中不存在化学键
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. 五彩斑斓的霓虹灯光与原子核外电子跃迁有关,属于发射光谱
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 的模型:三角锥形
B. 中子数为10的氧原子:
C. 的电子式:
D. 用电子式表示的形成过程:
4. 不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物,在生产、生活中有重要意义。利用甲烷可以除去,反应为,下列说法正确的是
A. 的空间结构为直线形
B. 上述反应的化学平衡常数
C. 具有氧化性,可用于漂白草编织物
D. 的沸点高于
5. 实验室制备纯化乙酸乙酯(部分加热、夹持装置省略),下列操作正确的是
A. ①加热后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热马上补加
B. ②收集乙酸乙酯
C. ③分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
D. ④提纯乙酸乙酯
6. 2024年新获批上市的中药“儿茶上清丸”含薄荷,其成分有如图两种物质。下列说法错误的是
A. 薄荷酮的分子式为
B. 薄荷醇在一定条件下可以被氧化成薄荷酮
C. 两者都是烃的衍生物
D. 两者都能与乙酸发生酯化反应
7. 下列关于配合物的叙述正确的是
A. 配合物中的化合价为
B. 配合物稳定性:
C. 配合物中心离子的配位数为6
D. 配合物中提供空轨道的配体为和
8. 下列关于同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是
A. 属于炔烃的同分异构体有3种
B. 的一氯代物有2种
C. 分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种
D. 含苯环的同分异构体有4种
9. 下列有机化学方程式正确的是
A.
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C.
D
10. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性:
半径:
B
酸性:
羟基极性
C
溶解度:
为非极性分子,为极性分子
D
沸点:
晶体类型
A. A B. B C. C D. D
11. 为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 二氧化硅中含有硅氧键数为
B. 分子中含有键的数目为
C. 标准状况下,分子中含有的原子总数为
D. 中含有共用电子对数目为
12. A、B、C、D、E为前20号的元素,原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为;A与C处于同一周期,其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小;D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子,其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A. 简单氢化物键角:
B. 简单离子半径:
C. 同周期元素第一电离能小于C的有4种
D. A与D形成的化合物和C与E形成的化合物中不可能含有非极性共价键
13. 尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 酪氨酸所有原子共平面
B. 对羟基苯丙酮酸最多与含的水溶液完全反应
C. 尿黑酸最多可与含的溴水完全反应
D 酪氨酸既可与盐酸反应又可与氢氧化钠溶液反应
14. 有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 和晶体中阳离子的配位数相同
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为
D. 石墨是分子晶体,层间是范德华力,层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
15. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向试管中滴入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热,反应一段时间后停止加热,静置.取数滴水层溶液于试管中,加入几滴溶液,观察现象
检验1-溴丁烷中的溴元素
B
用电石制备乙炔实验中,将生成的气体直接通入到酸性高锰酸钾中,紫红色褪去
该气体为乙炔
C
室温下,向苯酚溶液中滴加几滴溴水,观察是否有沉淀出现
苯酚能和溴水反应
D
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解
蛋白质盐析过程是可逆的
A. A B. B C. C D. D
16. 由N和P两种物质可合成某高分子化合物M,其中M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A. N能形成分子间氢键,因此其熔、沸点较高
B. P中有5种不同化学环境的氢原子
C. 在一定条件下,P可以发生取代反应、氧化反应、加成反应和缩聚反应
D. 常温下,M、N、P均易溶于水
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 铜是一种重要工业金属,其用途广泛,主要应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。回答下列问题:
(1)基态铜原子的最外层电子所处的原子轨道的形状为__________;某同学查阅资料发现铜有价,则基态的价层电子轨道表达式为___________。
(2)氧化亚铜溶于浓氨水中形成无色配离子,则该配离子中铜的化合价为_________,杂化类型为__________。
(3)M原子的价层电子排布式为,铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。
①该晶体的化学式为___________。
②已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体中原子和M原子之间的最短距离为__________(写出计算式)。
(4)在铜催化作用下和过量反应得到分子的空间结构为_________;是_________(填“极性”或“非极性”)键结合形成的__________(填“极性”或“非极性”)分子。固态晶体熔点比冰__________(填“高”或“低”)。
18. 正丁醚常用作有机反应的溶剂.实验室制备正丁醚反应和主要实验装置如下:
已知:
反应物和产物的相关数据如下
相对分子质量
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
制备过程如下:
①将浓硫酸和正丁醇添加到A中,并加几粒沸石,按图甲组装好。
②加热A中反应液,迅速升温至,反应一段时间,待反应完成,停止加热。
③待A中液体冷却后将其倒入盛有水的乙中,振摇后静置,分液后得粗产物。
④粗产物依次用水、溶液和水洗涤,分液后加入约无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,实际得到纯净的正丁醚。
回答下列问题:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为___________。
(2)步骤③乙装置应选___________(填“C”或“D”),振摇后静置,粗产物应从其__________(填“上”或“下”)口分离出。
(3)步骤④中第二次水洗的目的是____________。加入无水氯化钙的作用是__________。
(4)本实验所得正丁醚的产率为___________。
(5)若加热时间过长,温度过高,则会发生副反应,写出可能发生的有机副反应的化学方程式:_____________。
(6)在步骤②中采用最佳的加热方式为__________(填标号)。
A. 酒精灯直接加热 B.油浴加热 C.水浴加热
19. 聚丙烯酸乙酯是一种重要的有机高分子化合物,以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成聚丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为____________。
(2)化合物B的结构简式为____________,命名为______________。
(3)共平面的原子最多有__________个,与互为同系物,且分子式为的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(4)反应的化学方程式为_____________,反应类型为__________。
(5)已知乳酸的结构简式为,用乳酸通过某化学反应也可制得化合物B。
①写出乳酸的化学方程式:______________。
②在浓硫酸作用下,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
20. 化合物E可用于治疗脑血管疾病,以甲苯为原料合成化合物E和J的流程如下(部分产物、反应条件已略去):
已知:Ⅰ.J的结构简式为
Ⅱ.
(1)G的结构简式是____________,E中含氧官能团的名称是___________。
(2)根据化合物B的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
____________
__________
还原反应
b
①水溶液 ②加热、加压 ③酸化
__________
_________
(3)关于上述合成路线,下列说法不正确的是__________(填标号)。
A. H中各原子的电负性关系:
B. 生成物E溶于水是因为羧基和氨基与水分子之间存在氢键
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 中有σ键、π键的断裂和生成
(4)芳香化合物X是E的同分异构体,化合物X含有,其核磁共振氢谱峰面积比为,写出其中一种符合该要求的化合物X的结构简式:__________。
(5)参照上述合成路线,设计以和1—丙醇为原料合成的路线。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①从1—丙醇出发,其第一步反应的有机产物的结构简式为_________。
②最后一步化学方程式为___________。
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清远市2023~2024学年第二学期高中期末教学质量检测
高二化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。
5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Cl35.5 Cu64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法正确的是
A. 2023年杭州亚运会使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可有效减少白色污染
B. 用稀甲醛溶液浸泡种子能消毒杀菌,稀甲醛溶液也可用于浸泡蔬菜以达到保鲜的目的
C. 连州菜心含丰富的纤维素,有助于改善肠道健康,纤维素与淀粉互为同分异构体
D. 糖类、油脂和蛋白质均是高分子化合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚乙烯塑料在自然界中不易分解,会造成白色污染,使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可减少聚乙烯塑料的使用,能有效减少白色污染,故A正确;
B.甲醛有毒,稀甲醛溶液用于浸泡蔬菜会危害人类健康,故B错误;
C.纤维素与淀粉都是天然高分子化合物,聚合度n值不同,分子式不同,不可能互为同分异构体,故C错误;
D.单糖、二糖和油脂的相对分子质量小于一万,不是高分子化合物,故D错误;
故选A。
2. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. “神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于共价晶体
B. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂氙气,氙气中不存在化学键
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. 五彩斑斓的霓虹灯光与原子核外电子跃迁有关,属于发射光谱
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于共价晶体,共价晶体具有较高熔沸点,可以用作耐高温材料,A正确;
B.氙气因为它最外层是8个电子的稳定状态,所以它不能形成化学键,B正确;
C.干冰升华过程中,只发生状态的改变,破坏的是分子间作用力,不破坏共价键,C错误;
D.焰火、激光的产生与原子核外电子跃迁释放能量有关,D正确;
故选C。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 的模型:三角锥形
B. 中子数为10的氧原子:
C. 的电子式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3中心原子价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,故A错误;
B.中子数为10的氧原子为,故B正确;
C.HClO中O为中心原子,结构式为H-O-Cl,电子式为:,故C错误;
D.HCl由H原子和Cl原子通过电子对的共用形成,用电子式表示HCl的形成过程:,故D错误;
故选B。
4. 不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物,在生产、生活中有重要意义。利用甲烷可以除去,反应为,下列说法正确的是
A. 的空间结构为直线形
B. 上述反应的化学平衡常数
C. 具有氧化性,可用于漂白草编织物
D. 的沸点高于
【答案】A
【解析】
【详解】A.二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间结构为直线形,故A正确;
B.由方程式可知,反应化学平衡常数,故B错误;
C.二氧化硫可用于漂白草编织物是因为二氧化硫具有漂白性,与氧化性无关,故C错误;
D.水能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,水的分子间作用力强于硫化氢,沸点高于硫化氢,故D错误;
故选A。
5. 实验室制备纯化乙酸乙酯(部分加热、夹持装置省略),下列操作正确的是
A. ①加热后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热马上补加
B. ②收集乙酸乙酯
C. ③分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
D. ④提纯乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.①发现未加碎瓷片,应立即停止加热防止暴沸,等待冷却至室温后补加碎瓷片,故A错误;
B.②操作错误,收集乙酸乙酯时导管不能伸入到溶液液面以下,防止倒吸,故B错误;
C.分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,先将下层液体放出,再从上口倒出乙酸乙酯,③操作正确,故C正确;
D.④操作错误,提纯乙酸乙酯时温度计水银部位在支管口处,故D错误;
综上所述,答案为C。
6. 2024年新获批上市的中药“儿茶上清丸”含薄荷,其成分有如图两种物质。下列说法错误的是
A. 薄荷酮的分子式为
B. 薄荷醇在一定条件下可以被氧化成薄荷酮
C. 两者都是烃的衍生物
D. 两者都能与乙酸发生酯化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由薄荷酮的结构简式可知,其分子式为,故A正确;
B.薄荷醇分子中羟基所连碳原子上有1个氢原子,所以在一定条件下可以被氧化成薄荷酮,故B正确;
C.薄荷酮和薄荷醇分子中都含有碳、氢、氧三种元素,所以两者都是烃的衍生物,故C正确;
D.薄荷醇分子中含有羟基,能与乙酸发生酯化反应,薄荷酮不能与乙酸发生酯化反应,故D错误;
故答案为:D。
7. 下列关于配合物的叙述正确的是
A. 配合物中的化合价为
B. 配合物稳定性:
C. 配合物中心离子的配位数为6
D. 配合物中提供空轨道的配体为和
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质的化合价之和为零,根据化学式判断,K为+1价,CN-,故的化合价为,故A错误;
B.给电子的能力N 大于O,N原子的配位能力比O原子的配位能力强,配合物稳定性:,故B错误;
C.根据配体水和溴离子的个数判断配位数为6,故C正确;
D.配合物中提供空轨道的配体为,故D错误;
故选C。
8. 下列关于同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是
A. 属于炔烃的同分异构体有3种
B. 的一氯代物有2种
C. 分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种
D. 含苯环的同分异构体有4种
【答案】D
【解析】
【详解】A.C4H6属于炔烃的同分异构体有2种,1-丁炔和2-丁炔,A错误;
B.CH3CH2C(CH3)3有3种等效氢,所以其一氯代物有3种,B错误;
C.分子组成是C5H10O2的羧酸,也就是C4H9-COOH,因为丁基有4种,所以属于羧酸的同分异构体有4种,C错误;
D.C8H10含苯环的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯共4种,D正确;
故选D。
9. 下列有机化学方程式正确的是
A.
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.1—溴丙烷在氢氧化钾醇溶液中发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水,反应的化学方程式为,故A错误;
B.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为,故B正确;
C.催化剂作用下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,反应的化学方程式为,故C错误;
D.一定条件下丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为n CH3CH=CH2,故D错误;
故选B。
10. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性:
半径:
B
酸性:
羟基极性
C
溶解度:
为非极性分子,为极性分子
D
沸点:
晶体类型
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为半径O<S,所以键长H-O<H-S,H2O中H-O的键能大于H2S中H-S的键能,所以稳定性:H2O>H2S,A正确;
B.因为F的电负性大于H的电负性,所以CH2FCOOH中的羟基极性强于乙酸,使得CH2FCOOH酸性强于乙酸,B正确;
C.Br2、CCl4非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶,溶解度:CCl4>H2O,C正确;
D.CH3CH3与CH3CH2Br都是分子晶体,CH3CH2Br相对分子质量更大,熔沸点更高,D错误;
故选D。
11. 为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 二氧化硅中含有硅氧键数为
B. 分子中含有键的数目为
C. 标准状况下,分子中含有的原子总数为
D. 中含有共用电子对数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅中1个Si与4个O原子形成硅氧键,则二氧化硅中含有硅氧键数为,故A错误;
B.1个HCHO分子中有2个碳氢单键和1个碳氧双键,单键都是键,双键中1个键、1个π键,所以分子中含有键的数目为,故B正确;
C.标准状况下CHCl3是液态,不能用气体摩尔体积计算的物质的量,故C错误;
D.H2O2的结构式为H-O-O-H,摩尔质量为34g/mol,的物质的量为1mol,其中含有共用电子对数目为,故D错误;
故答案为:B。
12. A、B、C、D、E为前20号的元素,原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为;A与C处于同一周期,其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小;D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子,其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A. 简单氢化物键角:
B. 简单离子半径:
C. 同周期元素第一电离能小于C的有4种
D. A与D形成的化合物和C与E形成的化合物中不可能含有非极性共价键
【答案】C
【解析】
【分析】A元素的原子最外层电子排布式为,则其电子排布式为2s22p2,其为碳元素;A与C同一周期,其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小,C为氧元素,B为氮元素,因为氮的p轨道为半充满结构;D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子,D的电子有9种空间运动状态,则D为氯元素、E为钾元素。从而得出A、B、C、D、E分别为C、N、O、Cl、K,据此分析解题。
【详解】A.A、B、C、分别为C、N、O,其元素对应的简单氢化物分别为CH4,NH3,H2O,三者均为sp3杂化,但是孤电子对数逐渐增加,孤电子对越多键角越小,故简单氢化物键角:,A错误;
B.D、E分别为Cl、K,对应的离子为Cl-、K+,电子层数相同时,所带电荷越小原子半径越大,故简单离子半径:,B正确;
C.C为O元素,小于O元素第一电离能的有Li、Be、B、C,C正确;
D.A、D和C、E形成的化合物可能为Cl2C=CCl2、K2O2,它们均含有非极性共价键,D错误;
故选C。
13. 尿黑酸症是由酪氨酸在人体内非正常代谢而产生的一种疾病。其转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 酪氨酸所有原子共平面
B. 对羟基苯丙酮酸最多与含的水溶液完全反应
C. 尿黑酸最多可与含的溴水完全反应
D. 酪氨酸既可与盐酸反应又可与氢氧化钠溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.酪氨酸含有饱和碳原子,所以原子一定不在同一平面内,A错误;
B.酚羟基和羧基都能与NaOH反应,1mol对羟基苯丙酮酸最多与含2molNaOH的水溶液完全反应,B错误;
C.溴水能够与酚羟基的邻对位发生取代反应,1mol尿黑酸最多可与含3molBr2的溴水完全反应,C错误;
D.酪氨酸含有羧基和酚羟基,可以与氢氧化钠反应,含有氨基可以与盐酸反应,D正确;
故选D。
14. 有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 和晶体中阳离子的配位数相同
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为
D. 石墨是分子晶体,层间是范德华力,层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,1个NaCl晶胞中与最近的6个形成正八面体,故A正确;
B.中Cs的配位数为8,中Na的配位数为6,故B错误;
C.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个碳碳键,每个碳碳键属于2个碳原子共有,则平均每个碳原子形成2个碳碳键,即碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故C错误;
D.石墨晶体为层状结构,为混合晶体,层内每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近3个碳原子以共价键相结合,形成无限的六边形网状结构,层与层之间以范德华力结合形成层状结构,故D错误;
故选:A。
15. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向试管中滴入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热,反应一段时间后停止加热,静置.取数滴水层溶液于试管中,加入几滴溶液,观察现象
检验1-溴丁烷中的溴元素
B
用电石制备乙炔实验中,将生成的气体直接通入到酸性高锰酸钾中,紫红色褪去
该气体为乙炔
C
室温下,向苯酚溶液中滴加几滴溴水,观察是否有沉淀出现
苯酚能和溴水反应
D
向蛋白质溶液中滴加饱和溶液,有固体析出,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解
蛋白质的盐析过程是可逆的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH能与AgNO3反应生成沉淀,应该用硝酸酸化后再滴加硝酸银,故A错误;
B.向电石滴加饱和食盐水,将产生的气体先通入足量硫酸铜溶液,除去杂质H2S,避免H2S对实验产生干扰,再通入高锰酸钾溶液,观察高锰酸钾溶液是否褪色,故B错误;
C.苯酚与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,但是需要过量溴水,否则生成的2,4,6-三溴苯酚会溶解在苯中,看不到沉淀,故C错误;
D.向蛋白质溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,有固体析出,蛋白质发生盐析,过滤,向固体中加足量蒸馏水,固体溶解,可以说明蛋白质的盐析过程是可逆的,故D正确;
故选D。
16. 由N和P两种物质可合成某高分子化合物M,其中M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A. N能形成分子间氢键,因此其熔、沸点较高
B. P中有5种不同化学环境的氢原子
C. 在一定条件下,P可以发生取代反应、氧化反应、加成反应和缩聚反应
D. 常温下,M、N、P均易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.N中不能形成分子间氢键,C-H…O形成的氢键是不存在的,因为碳的非金属性不够强,与碳相连的氢正电性不够强,A错误;
B.P中有4种不同化学环境的氢原子,B错误;
C.p中甲基、酚羟基、苯环均可发生取代,可发生氧化反应,苯环可发生加成反应,酚羟基与苯环上的氢可发生缩聚反应,C正确;
D.N中只含有酯基,没有亲水基团,不易溶于水,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 铜是一种重要的工业金属,其用途广泛,主要应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。回答下列问题:
(1)基态铜原子的最外层电子所处的原子轨道的形状为__________;某同学查阅资料发现铜有价,则基态的价层电子轨道表达式为___________。
(2)氧化亚铜溶于浓氨水中形成无色配离子,则该配离子中铜的化合价为_________,杂化类型为__________。
(3)M原子的价层电子排布式为,铜与M形成化合物的晶胞如图所示(白球代表铜原子)。
①该晶体的化学式为___________。
②已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体中原子和M原子之间的最短距离为__________(写出计算式)。
(4)在铜催化作用下和过量反应得到分子的空间结构为_________;是_________(填“极性”或“非极性”)键结合形成的__________(填“极性”或“非极性”)分子。固态晶体熔点比冰__________(填“高”或“低”)。
【答案】(1) ①. 球形 ②.
(2) ①. +1 ②. sp
(3) ①. CuCl ②.
(4) ①. 三角锥形 ②. 极性 ③. 极性 ④. 低
【解析】
【小问1详解】
基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,最外层电子所处轨道为s轨道,原子轨道的形状为球形;基态的价层电子排布式[Ar]3d8,轨道表达式为;
【小问2详解】
配离子中不带电荷,则该配离子中铜的化合价为+1价,以Cu为中心原子,没有孤电子对,杂化类型为sp杂化;
【小问3详解】
①该晶胞中Cu的个数为4,M的个数为,M原子的价层电子排布式为,则M为Cl,则化学式为CuCl;
②该晶体中原子和M原子之间的最短距离为体对角线的,设晶胞边长为acm=a×1010pm,,则a=,最短距离为:;
【小问4详解】
为sp3杂化,有1对孤电子对,为三角锥形;由于N原子上含有孤电子对,故为极性键形成的极性分子;冰中含有氢键,中没有氢键,故固态晶体熔点比冰低。
18. 正丁醚常用作有机反应的溶剂.实验室制备正丁醚反应和主要实验装置如下:
已知:
反应物和产物的相关数据如下
相对分子质量
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
制备过程如下:
①将浓硫酸和正丁醇添加到A中,并加几粒沸石,按图甲组装好。
②加热A中反应液,迅速升温至,反应一段时间,待反应完成,停止加热。
③待A中液体冷却后将其倒入盛有水的乙中,振摇后静置,分液后得粗产物。
④粗产物依次用水、溶液和水洗涤,分液后加入约无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,实际得到纯净的正丁醚。
回答下列问题:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为___________。
(2)步骤③乙装置应选___________(填“C”或“D”),振摇后静置,粗产物应从其__________(填“上”或“下”)口分离出。
(3)步骤④中第二次水洗的目的是____________。加入无水氯化钙的作用是__________。
(4)本实验所得正丁醚的产率为___________。
(5)若加热时间过长,温度过高,则会发生副反应,写出可能发生的有机副反应的化学方程式:_____________。
(6)在步骤②中采用最佳的加热方式为__________(填标号)。
A. 酒精灯直接加热 B.油浴加热 C.水浴加热
【答案】(1)先进入正丁醇,再加入浓硫酸
(2) ①. C ②. 上
(3) ①. 洗去有机层中会残留的NaOH及中和反应生成的盐 ②. 干燥正丁醚
(4)80% (5)
(6)B
【解析】
【分析】正丁醇和浓硫酸混合加热135 ℃发生酯化反应生成正丁醚和水,为防止加热过程中产生暴沸现象,要加几粒沸石;为使反应尽可能多的转化为生成物,要采用球形冷凝管冷凝回流,维持反应一段时间,使物质充分反应,正丁醚的沸点是142 ℃,应选择油浴加热;然后待A中液体冷却后将其倒入盛有水的乙中,振摇后静置,分液时应该选用梨形分液漏斗,因为梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长,双液界面更清晰,分离更完全,正丁醇的密度比水小,应该从上口倒出,分液后得到粗产物;粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,吸收多余水分,静置一段时间后后弃去氯化钙;然后将粗产物进行蒸馏,收集馏分,实际得到纯净的正丁醚26 g,根据实际值和理论值的比计算物质的产率。
【小问1详解】
步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序类似浓硫酸的稀释,应该先进入正丁醇,再加入浓硫酸;
【小问2详解】
在步骤③分液时应该采用梨形分液漏斗,因为梨形分液漏斗靠近旋塞处比较细长,双液界面更清晰,分离更完全,故选C;正丁醇的密度比水小,应该从上口倒出;
【小问3详解】
步骤④中粗产物依次用40 ml水、20 ml NaOH溶液和40 ml水洗涤,氢氧化钠洗涤后,有机层中会残留的NaOH及中和反应生成的盐;正丁醚不溶于水,用无水氯化钙干燥正丁醚;
【小问4详解】
根据方程式可知,2 mol正丁醇完全反应生成1 mol正丁醚,38 g正丁醇的物质的量为,若其完全反应产生正丁醚,其质量为,实际质量为26 g,则正丁醚的产率为;
【小问5详解】
正丁醇在浓硫酸的作用下可能发生消去反应生成1-丁烯,反应的化学方程式为;
【小问6详解】
根据②升温至135 ℃,则需要的温度大于100 ℃,因此应采取的加热方式为油浴加热,故选B。
19. 聚丙烯酸乙酯是一种重要的有机高分子化合物,以乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成聚丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为____________。
(2)化合物B的结构简式为____________,命名为______________。
(3)共平面的原子最多有__________个,与互为同系物,且分子式为的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(4)反应的化学方程式为_____________,反应类型为__________。
(5)已知乳酸的结构简式为,用乳酸通过某化学反应也可制得化合物B。
①写出乳酸的化学方程式:______________。
②在浓硫酸作用下,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
【答案】(1)酯基 (2) ①. CH2=CH-COOH ②. 丙烯酸
(3) ①. 7 ②. 5
(4) ①. CH3CH2OH+CH2=CH-COOHCH3CH2OOCHC=CH2 ②. 酯化反应
(5) ①. CH2=CH-COOH+H2O ②.
【解析】
【分析】乙烯和水催化加成生成的A为乙醇,丙烯氧化丙烯酸,丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯发生聚合反应生成聚丙烯酸乙酯,据此分析解题。
【小问1详解】
聚丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
据分析可知B为丙烯酸,结构简式为:CH2=CH-COOH;
【小问3详解】
共平面的原子最多有7个,双键两侧原子可以共面,甲基中共面原子有2个,故最多共有7个;且分子式为的同分异构体有5种分别为:CH2=CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH2-CH3、CH2=C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)=CHCH3、CH3CH(CH3)CH=CH2;
【小问4详解】
为酯化反应,化学方程式为:CH3CH2OH+CH2=CH-COOHCH3CH2OOCHC=CH2;
小问5详解】
①乳酸为醇的消去反应,化学方程式: CH2=CH-COOH+H2O。
②在浓硫酸作用下,发生酯化反应,两分子乳酸相互反应生成六元环状结构物质方程式为:2+2H2O,此生成物的结构简式:。
20. 化合物E可用于治疗脑血管疾病,以甲苯为原料合成化合物E和J的流程如下(部分产物、反应条件已略去):
已知:Ⅰ.J的结构简式为
Ⅱ.
(1)G的结构简式是____________,E中含氧官能团的名称是___________。
(2)根据化合物B的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
____________
__________
还原反应
b
①水溶液 ②加热、加压 ③酸化
__________
_________
(3)关于上述合成路线,下列说法不正确的是__________(填标号)。
A. H中各原子的电负性关系:
B. 生成物E溶于水是因为羧基和氨基与水分子之间存在氢键
C 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 中有σ键、π键的断裂和生成
(4)芳香化合物X是E的同分异构体,化合物X含有,其核磁共振氢谱峰面积比为,写出其中一种符合该要求的化合物X的结构简式:__________。
(5)参照上述合成路线,设计以和1—丙醇为原料合成的路线。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①从1—丙醇出发,其第一步反应的有机产物的结构简式为_________。
②最后一步化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 羧基
(2) ①. H2,Ni(或催化剂),加热 ②. 或或(答案合理即可) ③. ④. 取代反应(或水解反应) (3)A
(4)或 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】甲苯和浓硝酸在浓硫酸、加热条件下反应生成F,结合J的结构简式,可得化合物F为,F与氯气发生取代反应生成G,则化合物G为,G在氢氧化钠水溶液的作用下发生水解反应生成H,化合物H为,结合J的结构和已知信息I、II,可推出化合物I为。
【小问1详解】
根据分析可知,G的结构简式为;E中含氧官能团的名称为羧基;
【小问2详解】
a.根据化合物B的结构可知反应试剂和条件为H2,Ni(或催化剂),加热,反应形成的新结构为或或(答案合理即可);
b.根据反应试剂、条件为氢氧化钠水溶液、加热可知,发生卤代烃的水解反应生成,即反应类型为取代反应(或水解反应);
【小问3详解】
H的结构简式为,含有C、O、N、H四种元素,则电负性:,A错误;生成物E分子中含有羧基和氨基,羧基中的氧原子具有较强的电负性,能够与水分子形成氢键,氨基中的氮原子具有较强的电负性,能够与水分子形成氢键,B正确;苯环对甲基的影响使甲基的活性增强,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;发生了加成反应和消去反应,有σ键、π键的断裂和生成,D正确;故答案为:A;
【小问4详解】
E的结构简式为,分子式为,由E的同分异构体芳香化合物X中含有硝基,其核磁共振氢谱峰面积比为3:2:1可知,X分子结构对称,符合条件的结构简式为或;
【小问5详解】
从1—丙醇出发,需合成丙醛,其第一步反应的有机产物的结构简式为;最后一步反应为。
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