精品解析:河南省信阳市息县二高联考2023-2024学年高二下学期7月期末化学试题
2024-07-30
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2份
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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) | 信阳市 |
| 地区(区县) | 息县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.91 MB |
| 发布时间 | 2024-07-30 |
| 更新时间 | 2024-09-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46599980.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
息县二高联考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75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。
第I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. “结构决定性质,性质反映结构”。下列说法不正确的是
A. 核糖核酸(RNA)分子一般呈双螺旋结构
B. 在霓虹灯的灯管里存在等离子体
C. 可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦
D. 我国科学家近期成功构筑了一类超分子金属配位笼,超分子具有分子识别和自组装特征
2. 有下列几种反应类型:①消去②取代③水解④加成⑤还原⑥氧化,用丙醛制取1,2-丙二醇,按正确的合成路线发生的反应所属类型不可能是
A. ⑤①④③ B. ⑤⑥③①
C ⑤①④② D. ④①④③
3. “宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一”。一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下:
下列对化合物X、Y和Z发生化学反应的描述不正确的是
A. X可与溶液反应显示特殊颜色
B. 等物质的量的X、Y分别与足量溴水反应,消耗单质溴的物质的量相等
C. 1molY最多能与4molNaOH完全反应
D. 向过量碳酸钠溶液中逐滴加入1molZ,消耗3mol碳酸钠
4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生了自由电子并发生定向移动
B. 冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征
C. 白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合
D. 缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
5. 冠醚在物质分离中有重要的应用,某冠醚分子c可识别,其合成方法如图所示。下列说法错误的是
A. a、b、c中均没有手性碳原子
B. c可用于从含有、、三种金属离子的溶液中分离出
C. a、c均存在大键
D. 邻苯二酚与b通过消去反应可得到a
6. 下列物质的性质不能用化学键解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 硬度:金刚石>晶体硅 D. 熔点:氧化镁>氯化钠
7. 实验室中按以下方案从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:
下列说法错误的是
A. 操作①需要过滤装置 B. 操作②分液时水层溶液从下口放出
C. 操作③是蒸发操作 D. 操作④需要用到球形冷凝管
8. 某些萜类化合物具有较强的香气和生理活性,且可以相互转化。下列说法错误的是
A. 可用银氨溶液区别香叶醛与香叶醇
B. 香叶醛与香叶醇均至少有5个碳原子共平面
C. 若Q是一溴代物,则Q有2种同分异构体
D. 等物质的量的香叶醇、香叶醛完全燃烧生成的质量,前者比后者多
9. 分类法是学习化学的重要方法。下列分类正确的是
A. 醇类:和 B. 共价晶体:晶体锗、晶体硅和金刚石
C. 饱和烃:乙烯和乙炔 D. 配合物:和
10. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用到玻璃棒
11. 侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1941年创立的。其反应原理为:,下列说法不正确的是
A. 中氧原子采取杂化 B. 离子半径:
C. 的晶体类型为离子晶体 D. 是非极性分子、是极性分子
12. 我国科学家研究发现,团簇催化剂有助于烯烃与双氧水反应。下列有关说法正确的是
A. 烯烃R没有顺反异构体
B. 烯烃R的名称是2,3-二乙基-2-丁烯
C. 反应①既是氧化反应,又是加成反应
D. 产物1、2分子都只有1个手性碳原子
13. 钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是
A. 钛位于元素周期表第四周期IVB族
B. 钛合金可作电极材料,是因其晶体中有自由电子
C. 的熔点较高,与其晶体类型有关
D. 、、的熔点依次升高,是因为钛卤键的键能依次增大
14. 某烷烃的结构简式为如下所示,其系统命名是
A. 2,4-二甲基己烷 B. 3,5-二甲基己烷
C. 2-甲基-4-乙基戊烷 D. 4-甲基-2-乙基戊烷
第Ⅱ卷
二、非选择题
15. 己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一,实验室可用50%硝酸氧化环己醇制备。
【反应式】
【文献】
i.己二酸熔点为153℃。
ii.己二酸溶解度与温度关系如下表所示:
温度/℃
15
34
50
70
87
100
S(g/100g水)
1.44
3.08
8.46
34.1
948
100
iii.已知:,浓硝酸见光或受热易分解。
【试剂】
2.5 g(2.7 mL,0.025 mol)环己醇、(,约)50%硝酸、钒酸铵。
步骤】
①在的仪器中,加入硝酸和1小粒钒酸铵。瓶口分别安装温度计、仪器A和恒压滴液漏斗。仪器A上端接一气体吸收装置,如图所示。
②在恒压滴液漏斗中加入环己醇。将仪器在水浴中预热到50℃左右,移去水浴,先滴入6滴环己醇,并加以摇振。反应开始后,瓶内反应物温度升高并有红棕色气体放出。慢慢滴入其余的环己醇,调节滴加速率,使瓶内温度维持在50∼60℃,并不时加以振荡。滴加完毕,再用沸水浴加热约,至无红棕色气体产生为止。
③将反应物小心倾入一外部用冷水浴冷却的烧杯中,进行抽滤,然后收集析出的晶体。
④洗涤、用水重结晶、干燥,称重得到己二酸产品约为。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_____;仪器A的作用有导气和_____。本实验要在通风橱中进行,其原因是_____。
(2)步骤②中,调节滴加速度,使瓶内温度维持在50∼60℃,其原因是_____(写出一点即可)。防止瓶内温度过高的方法是_____。
(3)步骤④中,洗涤粗产品宜选择的溶剂是_____(填字母)。
a.热水 b.冷水 c.75%酒精
(4)本实验中所得己二酸的产率为_____%。(保留1位小数)
16. 已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。A的基态原子价层电子排布为;B的基态原子2p能级有三个单电子;C的基态原子最外层电子数与次外层电子数之比为3:4;D与C同周期且只有一个未成对电子;的3d轨道半充满。
(1)C的基态原子价层电子排布图为_____。
(2)E的基态原子核外电子的空间运动状态有____种。
(3)A和B形成的常作为配位化合物中的配体。在中含有的σ键与π键的数目之比为1:2,则在中元素A的原子杂化方式为_____。
(4)和均能与形成配离子,配位数均为6,配位原子是____,和形成的配离子与D的单质反应,生成与形成的配离子,写出上述反应的离子方程式:____。
(5)熔点为304℃,沸点为317℃,易溶解于有机溶剂中,的晶体类型为____。
(6)晶体晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图所示。
阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_____()。
17. 铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一,回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为___________。
(2)含铬化合物中Cr元素化合价+6价,常温下呈蓝色,则其结构式可能为___________。
A. B. C.
(3)已知金属锰有多种晶型,型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列___________(填序号),每个Mn原子周围紧邻的原子数为___________。
A. B. C. D.
(4)是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为,DMSO中硫原子的杂化轨道类型为___________,中键角___________中键角 (填“大于”“小于”或“等于”),的空间构型是___________,元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为___________。
(5)镍可催化合成烯丙醇(),其相对分子质量与丙醛()的相等,但两者沸点相差较大,原因是___________。
(6)①NiO的晶胞结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为,B为,则C的离子坐标参数为___________。
②一定温度下,NiO可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为作密置单层排列(之间相切),填充其中(如图乙),已知的半径为apm,设阿伏加德罗常数值为,每平方米面积上具有该单分子层的质量为___________g(用含a、的代数式表示)。
18. 洛索洛芬钠可用于治疗类风湿性关节炎、肩周炎等,其合成路线如下。
已知:
(1)的结构简式是________。
(2)D中含有的官能团是________。
(3)与反应还会生成少量,与互为同分异构体。
①Y的结构简式是________。
②的结构简式是________。
③少于E的原因是:相对于生成E,生成时断裂的C—H键的极性________(填“强”或“弱”)。
(4)经历两步转化为。
分子内存在由氢键形成的六元环,的结构简式是________(标出分子内氢键)。
(5)将和溶液混合加热后生成,再加入乙醇后有大量白色固体析出。
①反应的化学方程式是________。
②从物质结构角度解释加入乙醇后析出的原因:________。
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息县二高联考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75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。
第I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. “结构决定性质,性质反映结构”。下列说法不正确的是
A. 核糖核酸(RNA)分子一般呈双螺旋结构
B. 在霓虹灯的灯管里存在等离子体
C. 可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦
D. 我国科学家近期成功构筑了一类超分子金属配位笼,超分子具有分子识别和自组装特征
【答案】A
【解析】
【详解】A.DNA分子是双螺旋结构,但是RNA是单链结构,A错误;
B.等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成,存在于日光灯和霓虹灯的灯管内,B正确;
C.每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦,C正确;
D.超分子金属配位笼空腔可与特定的微粒紧密结合,故超分子具有分子识别和自组装特征,D正确;
故答案选A。
2. 有下列几种反应类型:①消去②取代③水解④加成⑤还原⑥氧化,用丙醛制取1,2-丙二醇,按正确的合成路线发生的反应所属类型不可能是
A. ⑤①④③ B. ⑤⑥③①
C. ⑤①④② D. ④①④③
【答案】B
【解析】
【详解】用丙醛制取1,2-丙二醇,其合成路线为:先用丙醛与氢气加成生成丙醇,该反应为④加成反应,也属于⑤还原反应,再由丙醇发生消去反应生成丙烯,为①消去反应,然后丙烯与溴水加成生成1,2-二溴丙烷,为④加成反应,最后1,2-二溴丙烷水解生成1,2-丙二醇,为③水解反应,也属于②取代反应,则合成中涉及的反应为⑤①④③或⑤①④②或④①④②,该合成路线中没有涉及氧化反应,不可能为⑤⑥③①,故答案选B。
3. “宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一”。一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下:
下列对化合物X、Y和Z发生化学反应的描述不正确的是
A. X可与溶液反应显示特殊颜色
B. 等物质量的X、Y分别与足量溴水反应,消耗单质溴的物质的量相等
C. 1molY最多能与4molNaOH完全反应
D. 向过量碳酸钠溶液中逐滴加入1molZ,消耗3mol碳酸钠
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,X分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应水溶液呈紫色,故A正确;
B.由结构简式可知,X、Y分子中含有酚羟基,酚羟基邻对位上氢原子能被溴水中的溴原子取代,则1molX、Y分别与足量溴水反应,消耗单质溴的物质的量都为2mol,故B正确;
C.由结构简式可知,Y分子中含有酚羟基、酯基能与氢氧化钠溶液反应,所以1molY最多能与5mol氢氧化钠完全反应,故C错误;
D.由结构简式可知,Z分子中含有酚羟基、羧基能与碳酸氢钠反应生成碳酸氢钠,则向过量碳酸钠溶液中逐滴加入1molZ,消耗3mol碳酸钠,故D正确;
故选C。
4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是
A. 金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生了自由电子并发生定向移动
B. 冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征
C. 白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合
D. 缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属本身含有自由电子,故A错误;
B.冠醚与作用可加快氧化烯烃的反应速率,体现超分子“分子识别”的特征,故B正确;
C.白磷是分子晶体,白磷晶体中,分子之间通过分子间作用力相结合,故C正确;
D.晶体具有自范性,缺角的晶体在饱和溶液中能变为完美的立方体,故D正确;
选A。
5. 冠醚在物质分离中有重要的应用,某冠醚分子c可识别,其合成方法如图所示。下列说法错误的是
A. a、b、c中均没有手性碳原子
B. c可用于从含有、、三种金属离子的溶液中分离出
C. a、c均存在大键
D. 邻苯二酚与b通过消去反应可得到a
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个不同原子或原子团相连的碳原子,因此三种物质中均无手性碳原子,A项正确;
B.由于的半径比另外两种都大,故、无法与c形成稳定的配离子,B项正确;
C.苯环中存在大π键,C项正确;
D.消去反应会形成含有不饱和键的有机物,D项错误;
故选D。
6. 下列物质的性质不能用化学键解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 硬度:金刚石>晶体硅 D. 熔点:氧化镁>氯化钠
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3OH分子间存在氢键,故沸点:C2H6<CH3OH,与化学键强弱无关,故A正确;
B.分子的稳定性与化学键的强弱有关,H2O的H—O键强度大于H2S的H—S键,故稳定性:H2O>H2S,故B错误;
C.C—C键的键长小于Si—Si键的键长,故金刚石的键能更大,故硬度:金刚石>晶体硅,故C错误;
D.离子键的强度越大,离子晶体的熔点越高,氧化镁的离子键强度大于氯化钠的离子键强度,故熔点:氧化镁>氯化钠,故D错误;
答案选A。
7. 实验室中按以下方案从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:
下列说法错误的是
A. 操作①需要过滤装置 B. 操作②分液时水层溶液从下口放出
C. 操作③是蒸发操作 D. 操作④需要用到球形冷凝管
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物,由实验流程可知,操作①是分离固液混合物,其操作为过滤,操作②分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗;操作③是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿;操作④是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,操作①为过滤,需要过滤装置,A项正确;
B.由分析可知,操作②为分液,由于甲苯的密度小于水,故下层为水层,分液时水层溶液从下口放出,上层为有机层,应从上口倒出,B项正确;
C.由分析可知,操作③为蒸发操作,C项正确;
D.由分析可知,操作④为蒸馏,蒸馏时用直形冷凝管,冷凝回流时用球形冷凝管,D项错误;
答案选D。
8. 某些萜类化合物具有较强的香气和生理活性,且可以相互转化。下列说法错误的是
A. 可用银氨溶液区别香叶醛与香叶醇
B. 香叶醛与香叶醇均至少有5个碳原子共平面
C. 若Q是一溴代物,则Q有2种同分异构体
D. 等物质的量的香叶醇、香叶醛完全燃烧生成的质量,前者比后者多
【答案】C
【解析】
【详解】A.香叶醛能与银氨溶液反应而香叶醇不能,A正确;
B.由香叶醛与香叶醇分子中均含碳碳双键及结构简式可知,均至少有5个碳原子共平面,B正确;
C.香叶醛与发生加成反应时,溴原子可分别与四个不饱和碳原子成键,故Q有4种同分异构体,C错误;
D.香叶醇和香叶醛的分子式分别为、,等物质的量的香叶醇和香叶醛中,香叶醇含氢量多,则完全燃烧生成的质量比香叶醛多,D正确;
答案选C。
9. 分类法是学习化学的重要方法。下列分类正确的是
A. 醇类:和 B. 共价晶体:晶体锗、晶体硅和金刚石
C. 饱和烃:乙烯和乙炔 D. 配合物:和
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于酚类,故A错误;
B.晶体锗、晶体硅和金刚石都属于共价晶体,故B正确;:
C.乙炔属于不饱和烃,故C错误;
D.是配合物,不属于配合物,故D错误;
选B。
10. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中均需使用到玻璃棒
【答案】B
【解析】
【分析】粗苯甲酸溶于水,加热,使苯甲酸溶解,得到悬浊液,趁热过滤,滤去不溶物,将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤,得到苯甲酸晶体。
【详解】A.苯甲酸通过冷却结晶获得,说明溶解度随温度变化较大,操作Ⅰ加热溶解的目的是增大粗苯甲酸的溶解度,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙等不溶性杂质, B错误;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,使析出的苯甲酸更纯,可减少被包裹的杂质,C正确;
D.根据分析可知,操作Ⅰ为溶解、操作Ⅱ为过滤、操作Ⅲ为冷却结晶,均需使用玻璃棒,D正确;
故选B。
11. 侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1941年创立的。其反应原理为:,下列说法不正确的是
A. 中氧原子采取杂化 B. 离子半径:
C. 的晶体类型为离子晶体 D. 是非极性分子、是极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.中氧原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体,氧原子的杂化方式为sp3,A正确;
B.二者最外层均为8电子稳定结构,的电子层数为2,的电子层数为3, 则离子半径:,B错误;
C.由和构成,它在水溶液和熔融状态下均发生了电离,则的晶体类型为离子晶体,C正确;
D.是直线形分子,正负电性中心能重合、 属于非极性分子;是V形分子,O原子含有2对孤电子对,属于极性分子,D正确;
答案选B。
12. 我国科学家研究发现,团簇催化剂有助于烯烃与双氧水反应。下列有关说法正确的是
A. 烯烃R没有顺反异构体
B. 烯烃R的名称是2,3-二乙基-2-丁烯
C. 反应①既是氧化反应,又是加成反应
D. 产物1、2分子都只有1个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.烯烃R中碳碳双键上的碳原子有相同的取代基且同一个碳原子连接两个不同的取代基,有顺反异构体,故A错误;
B.烯烃R最长主链为6个碳,其名称是3,4-二甲基-3-己烯,故B错误;
C.从化合价角度分析,双氧水是氧化剂,反应①是氧化反应,从断裂化学键角度分析,反应①是加成反应,故C正确;
D.产物1和2分子中,与O原子相连的碳原子是手性碳原子,所以两分子中都有2个手性碳原子,故D错误;
故选C。
13. 钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是
A. 钛位于元素周期表第四周期IVB族
B. 钛合金可作电极材料,是因其晶体中有自由电子
C. 的熔点较高,与其晶体类型有关
D. 、、的熔点依次升高,是因为钛卤键的键能依次增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛是22号元素,位于元素周期表第四周期IVB族,A正确;
B.钛合金具有金属晶体的特性,存在能够自由移动的电子,因此可以作电极材料,B正确;
C.由于氟的电负性强,与Ti形成离子键,则TiF4为离子晶体,熔点较高,C正确;
D.由熔点示意图可知,TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点较低,故均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高,TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高,D错误;
故选D。
14. 某烷烃的结构简式为如下所示,其系统命名是
A. 2,4-二甲基己烷 B. 3,5-二甲基己烷
C. 2-甲基-4-乙基戊烷 D. 4-甲基-2-乙基戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】该烷烃分子最长链有6个碳原子,第2、4 号碳原子上各连1个甲基,其系统命名2,4-二甲基己烷,故选A。
第Ⅱ卷
二、非选择题
15. 己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一,实验室可用50%硝酸氧化环己醇制备。
【反应式】
【文献】
i.己二酸熔点为153℃。
ii.己二酸溶解度与温度关系如下表所示:
温度/℃
15
34
50
70
87
100
S(g/100g水)
1.44
3.08
8.46
34.1
94.8
100
iii.已知:,浓硝酸见光或受热易分解。
【试剂】
2.5 g(2.7 mL,0.025 mol)环己醇、(,约)50%硝酸、钒酸铵。
【步骤】
①在的仪器中,加入硝酸和1小粒钒酸铵。瓶口分别安装温度计、仪器A和恒压滴液漏斗。仪器A上端接一气体吸收装置,如图所示。
②在恒压滴液漏斗中加入环己醇。将仪器在水浴中预热到50℃左右,移去水浴,先滴入6滴环己醇,并加以摇振。反应开始后,瓶内反应物温度升高并有红棕色气体放出。慢慢滴入其余的环己醇,调节滴加速率,使瓶内温度维持在50∼60℃,并不时加以振荡。滴加完毕,再用沸水浴加热约,至无红棕色气体产生为止。
③将反应物小心倾入一外部用冷水浴冷却的烧杯中,进行抽滤,然后收集析出的晶体。
④洗涤、用水重结晶、干燥,称重得到己二酸产品约为。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_____;仪器A的作用有导气和_____。本实验要在通风橱中进行,其原因是_____。
(2)步骤②中,调节滴加速度,使瓶内温度维持在50∼60℃,其原因是_____(写出一点即可)。防止瓶内温度过高的方法是_____。
(3)步骤④中,洗涤粗产品宜选择的溶剂是_____(填字母)。
a.热水 b.冷水 c.75%酒精
(4)本实验中所得己二酸的产率为_____%。(保留1位小数)
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 冷凝回流 ③. 本实验会产生有毒气体、
(2) ①. 环己醇与硝酸反应是放热反应,滴速过大,反应太快,加快硝酸分解和挥发,产生更多副产物等;反应过于剧烈会使反应液冲出烧瓶造成事故 ②. 用冷水浴冷却
(3)b (4)54.8
【解析】
【分析】由题意可知,三颈烧瓶中发生反应为钒酸铵做催化剂条件下,浓硝酸先在50~60℃水浴加热条件下将环己醇氧化为环己酮,后在80~90℃水浴加热条件下将环己酮氧化为1,6—己二酸,浓硝酸和环己醇具有挥发性,反应生成的二氧化氮气体中混有硝酸蒸气和环己醇;由实验装置图可知,球形冷凝管A用于导出反应生成的二氧化氮气体,并冷凝回流环己醇和硝酸,提高环己醇的利用率;盛有氢氧化钠溶液的烧杯用于吸收二氧化氮气体,防止污染空气;
【小问1详解】
仪器B的名称是三颈烧瓶;仪器A的作用有导气和冷凝回流。本实验要在通风橱中进行,其原因是本实验会产生有毒气体、;
【小问2详解】
根据步骤②中反应开始后温度升高可知,硝酸与环己醇发生放热反应,如果反应过快,放热较多,会加快硝酸分解与挥发,造成反应物损失,同时也会产生更多副产物;反应过于剧烈会使反应液冲出烧瓶造成事故;
【小问3详解】
己二酸溶解度随温度降低而减小,采用冰水洗涤产品。注意:己二酸是有机物,易溶于有机溶剂(乙醇);
【小问4详解】
根据实验所用试剂可知,硝酸过量,理论产量按环己醇的量计算,则己二酸的产率;
16. 已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。A的基态原子价层电子排布为;B的基态原子2p能级有三个单电子;C的基态原子最外层电子数与次外层电子数之比为3:4;D与C同周期且只有一个未成对电子;的3d轨道半充满。
(1)C的基态原子价层电子排布图为_____。
(2)E的基态原子核外电子的空间运动状态有____种。
(3)A和B形成的常作为配位化合物中的配体。在中含有的σ键与π键的数目之比为1:2,则在中元素A的原子杂化方式为_____。
(4)和均能与形成配离子,配位数均为6,配位原子是____,和形成的配离子与D的单质反应,生成与形成的配离子,写出上述反应的离子方程式:____。
(5)熔点为304℃,沸点为317℃,易溶解于有机溶剂中,的晶体类型为____。
(6)晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图所示。
阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_____()。
【答案】(1) (2)15
(3)sp (4) ①. C ②.
(5)分子晶体 (6)
【解析】
【分析】元素周期表中的元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn,则n=2,A为碳;B的基态原子2p能级有3个单电子,B为氮;C的基态原子最外层电子数与次外层电子数之比为3:4,C为硫;D与C同周期且只有一个未成对电子,D为氯;E3+的3d轨道半充满,E的电子排布式为[Ar]3d64s2,E为铁;故A、B、C、D、E分别为C、N、S、Cl、Fe;据此回答问题。
【小问1详解】
C为S,S的基态原子价层电子排布图为;
【小问2详解】
E为Fe,Fe原子核外有15个轨道,故Fe的基态原子核外电子的空间运动状态有15种;
【小问3详解】
A和B形成的CN常作为配位化合物中的配体。在CN中含有的σ键与π键的数目之比为1:2,则在CN中元素C价层电子对数n=1+×(5-3)=2,故C的原子杂化方式为sp杂化;
【小问4详解】
Fe2+和Fe3+均能与CN-形成配离子,配位数均为6,因为电负性N>C,C更易给出电子,故配位原子是C, Fe2+和CN-形成的配离子与Cl2反应,被氯气氧化,生成Fe3+与CN-形成的配离子,故离子方程式为:;
【小问5详解】
FeCl3熔点为304℃,沸点为317℃,易溶解于有机溶剂中;因为FeCl3熔沸点较低,且易溶于有机溶剂,故FeCl3的晶体类型为分子晶体;
【小问6详解】
均摊法算出Fe2+个数:8×+6×=4,个数:12×+1=4,边长为a nm,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为:。
17. 铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一,回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为___________。
(2)含铬化合物中Cr元素化合价为+6价,常温下呈蓝色,则其结构式可能为___________。
A. B. C.
(3)已知金属锰有多种晶型,型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列___________(填序号),每个Mn原子周围紧邻的原子数为___________。
A. B. C. D.
(4)是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为,DMSO中硫原子的杂化轨道类型为___________,中键角___________中键角 (填“大于”“小于”或“等于”),的空间构型是___________,元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为___________。
(5)镍可催化合成烯丙醇(),其相对分子质量与丙醛()的相等,但两者沸点相差较大,原因是___________。
(6)①NiO的晶胞结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为,B为,则C的离子坐标参数为___________。
②一定温度下,NiO可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为作密置单层排列(之间相切),填充其中(如图乙),已知的半径为apm,设阿伏加德罗常数值为,每平方米面积上具有该单分子层的质量为___________g(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)3d54s1
(2)B (3) ①. C ②. 12
(4) ①. sp3 ②. 小于 ③. 正四面体形 ④. O>Cl>S
(5)烯丙醇分子之间能形成分子间氢键
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态铬原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1,价层电子排布式为:3d54s1;
【小问2详解】
含铬化合物中Cr元素化合价为+6价,常温下呈蓝色,则其结构式可能为B,B中氧原子均达8电子稳定结构,故选B;
【小问3详解】
型锰的面心立方晶胞俯视图:顶点、面心、棱上均有Mn原子,故选C;型锰的面心立方晶胞中锰原子位于8个顶点和6个面心,以顶点Mn为例,晶胞内和此Mn共面、处于三个面心的Mn距其最近且等距离,顶点Mn在8个晶胞中,面上Mn被2个晶胞共有,所以距离Mn最近且等距离的Mn有3×8×=12个;
【小问4详解】
DMSO()中S形成3个σ键,还有1对孤对电子,则硫原子的价层电子对数为4,S原子杂化轨道类型为sp3杂化;的中心C原子形成3个σ键,无孤电子对,则C原子的价层电子对数为3,中心C原子为sp2杂化,故中键角小于中键角;中Cl原子的价层电子对数为:4+×(7+1-4×2)=4,Cl原子采取sp3杂化,空间构型是正四面体形;同周期主族元素从左往右电负性增大,Cl>S,同主族从上往下电负性减小,O>S,又电负性O>Cl,故元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为:O>Cl>S;
【小问5详解】
烯丙醇()与丙醛()的相对分子质量相等,但两者沸点相差较大,原因是:烯丙醇分子之间能形成分子间氢键;
小问6详解】
C位于面心,根据A和B 的坐标,可知C的离子坐标参数为:;由图乙可知,每个镍离子被3个氧离子包围,每个氧离子被3个镍离子包围,相对位置如图所示:,相邻的3个氧离子的中心形成边长为2apm的正三角形,每个三角形中含有1个镍离子,三角形的面积为×2apm×2apm×=a2pm2,实际上镍离子被如图所示的两个小三角形所包含:,两个小三角形形成的平行四边形的面积为,含有的氧离子个数为6×=1,则每平方米面积上具有该晶体的质量为。
18. 洛索洛芬钠可用于治疗类风湿性关节炎、肩周炎等,其合成路线如下。
已知:
(1)的结构简式是________。
(2)D中含有的官能团是________。
(3)与反应还会生成少量,与互为同分异构体。
①Y的结构简式是________。
②的结构简式是________。
③少于E的原因是:相对于生成E,生成时断裂的C—H键的极性________(填“强”或“弱”)。
(4)经历两步转化为。
分子内存在由氢键形成的六元环,的结构简式是________(标出分子内氢键)。
(5)将和溶液混合加热后生成,再加入乙醇后有大量白色固体析出。
①反应的化学方程式是________。
②从物质结构角度解释加入乙醇后析出的原因:________。
【答案】(1)
(2)酯基、碳溴键(溴原子)
(3) ①. ②. ③. 弱
(4) (5) ①. ②. 乙醇比水的极性弱,加入乙醇后溶剂的极性变小,而是离子化合物,根据相似相溶原理,在极性小的溶剂中溶解性差,故能析出。
【解析】
【分析】由A()先与发生酯化,再与溴单质发生取代,得到D(),D与Y()反应生成E(),再经过反应生成G(),最终得到H(),据此分析;
【小问1详解】
根据分析得出,A为
【小问2详解】
D为,官能团为酯基、碳溴键(溴原子)
【小问3详解】
根据信息方程式可知,在C=O键邻位C上,发生去氢加烃基的反应,可知Y为,可以发生反应的C原子为,E为,则为左侧发生反应,结构为;少于E的原因是,酯基是给电子基团,相对于生成E,生成时断裂的C—H键的极性弱;
【小问4详解】
E中与五元环相连的酯基先水解生成对应的羧酸,再脱去二氧化碳,分子内存在由氢键形成的六元环,的结构简式是;
【小问5详解】
①G为,和溶液混合加热后生成()反应的化学方程式是;
②从物质结构角度解释加入乙醇后析出的原因:乙醇比水的极性弱,加入乙醇后溶剂的极性变小,而H是钠盐属于离子化合物,根据相似相溶原理,H在极性小的溶剂中溶解性差,故能析出H。
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