精品解析：福建省莆田锦江中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题

莆田锦江中学2023-2024学年下学期期中试卷 高二化学试题 本卷共6页，共14小题，满分100分。考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Pd 106 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 微信热传的“苯宝宝表情包”可看作是由苯衍生的物质配以相应文字形成的(如图)。下列说法正确的是 A. 化合物(B)是苯与Cl2发生加成反应后的产物 B. 化合物(B)的分子式为C6H6Cl6 C. 化合物(A)可与乙醇发生取代反应，且分子中所有的原子共面 D. 1mol化合物(A)可与3molH2发生加成反应 2. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是 A. 是非极性分子 B. 键角都等于90° C. 与之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构 3. “芬必得”具有解热镇痛作用及抗性素作用，其主要成分结构简式如下图所示，下列有关“芬必得”说法错误的是 A. 乙酸与其互同系物 B. 分子式为C13H18O2 C. 属于芳香族化合物 D. 分子中所有碳原子不可能处于同一平面内 4. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，氨是合成铱盐、尿素等的原料。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 LpH=5的NH4Cl溶液中，由水电离产生的H+数目为1×10-5NA B. 1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目6NA C. 25℃101 kPa下，22.4 LNH3中含有质子数为10NA D. 密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数为2NA 5. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④则下列有关比较中正确的是 A. 电负性：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>① C. 第一电离能：④>③>②>① D. 最高正化合价：④>③>②>① 6. 下列说法正确的是 A. 向配合物[Co(NH3)Cl3]的水溶液中滴加AgNO3溶液能产生白色沉淀 B. 前四周期的元素中，未成对电子数等于其电子层数的元素共有5种 C 将酸性 KMnO4溶液分别滴入和中，鉴别两种有机物 D. 含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键 7. 下列说法正确的是 A. 的一溴代物和异戊烷的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B. CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C. 按系统命名法，化合物的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D. 分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一个平面上，则该烯烃的名称是2，3-二甲基-丁烯 8. 某链状二烯烃的分子式为，下列说法正确的是 A. 可能含有的官能团为两个碳碳双键或一个碳碳三键 B. 使溴水和酸性溶液褪色的原理相同 C. 分子中，键与键个数之比为5∶1 D. 完全加氢后得到的有两种结构 9. 烯烃在一定条件下发生氧化反应，碳碳双键断裂，如：被氧化为和：被氧化为和，由此推断分子式为的烯烃的氧化产物有 A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种 10. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是（ ） A. 所有氧原子都采取sp3杂化 B. 氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键 C. Cu2＋的价电子排布式为3d84s1 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 二、非选择题：本题共4小题，共60分。 11. 2020年10月，洛阳师范学院先进功能材料团队，在过渡金属硫族化合物(TMD)材料领域研究取得新进展，是一种典型的TMD材料，与石墨相似具有层状结构。其工艺制备流程如下图所示： 已知：①结构类似于，与酸反应时先生成类似于，易分解。 ②不溶于盐酸和氢氟酸。 ③辉钼矿(主要成分为，还含有及不溶于酸碱且难以氧化的杂质)。 （1）可用于制纳米颗粒润滑油，是由于___________。 （2）由题目已知条件分析属于___________晶体(填“分子”“离子”“共价”或“混合型”)，该晶体内含有___________作用力。 A．范德华力 B．氢键 C．极性共价键 D．离子键 E．非极性共价键 （3）“酸浸”时，辉钼矿中的___________(写化学式)溶解，该溶解过程是否发生了氧化还原反应： ___________ (填“是”或“否”)。 （4）不溶于酸碱且难以氧化杂质在___________步骤中被除去。 （5）“沉淀”操作中，先加入，将转化为，再加入盐酸，生成沉淀和气体，写出加入盐酸后所发生反应的离子方程式为___________。 12. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称___________，若A中注入30%的H2O2溶液，写出A装置中反应的化学方程式___________。 （2）B装置中浓硫酸的作用是___________。 （3）若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为___________。 （4）通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为___________，官能团是___________，结构简式为___________。 （5）某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理___________(填“合理”或“不合理”)，理由是___________。 13. 碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用钯(Pd)、Cr等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。 （1）钯与镍位于同列，且在镍的下一周期，钯在元素周期表的位置是_______，基态Cr原子的价电子的电子排布式为_______。 （2）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_______。 （3）SO2分子的VSEPR构型为_______；SO3分子中心原子的杂化形式为_______；N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，N2O的空间构型为_______，分子中的σ键和π键数目之比是_______。 （4）大π键是3个或3个以上原子彼此平行的p轨道从侧面相互重叠形成的π键。一氧化氮分子中，氮与氧之间形成一个σ键、一个2电子π键与一个3电子π键，则3电子π键_______(填“是”或“不是”)大π键；一氧化氮可与Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+离子，为检验亚铁离子的反应之一，[Fe(H2O)5NO]2+离子中配位体是_______。 （5）CO可形成熔点为-20℃，沸点为103℃的配合物Fe(CO)5，Fe(CO)5分子中铁元素的化合价为_______，属于_______晶体。 （6）钯晶体的晶胞如图，晶胞的边长为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钯单质的密度为_______g/cm3(列出计算式)。 14. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺，原理如下： +3H2 +2H2O 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度 g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 I．制取硝基苯。 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 （1）实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称)，图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用___________。 （2）下列说法中正确的是___________(填序号)。 A. 配制混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却 B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 D 浓硫酸可以降低该反应活化能 （3）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________。 （4）提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是___________。 Ⅱ．制取苯胺 ①组装好实验装置(如下图，夹持仪器已略去)，并检查气密性。 ②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。 ③打开活塞K，通入H2一段时间。 ④利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃进行反应。 ⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 ⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃馏分，得到较纯苯胺。 回答下列问题： （5）若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果除爆炸外还有___________。 （6）步骤⑤中，加入生石灰的作用是___________。 （7）若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 莆田锦江中学2023-2024学年下学期期中试卷 高二化学试题 本卷共6页，共14小题，满分100分。考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Pd 106 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 微信热传的“苯宝宝表情包”可看作是由苯衍生的物质配以相应文字形成的(如图)。下列说法正确的是 A. 化合物(B)是苯与Cl2发生加成反应后的产物 B. 化合物(B)的分子式为C6H6Cl6 C. 化合物(A)可与乙醇发生取代反应，且分子中所有的原子共面 D. 1mol化合物(A)可与3molH2发生加成反应 【答案】D 【解析】 【详解】A． 化合物(B)是苯与Cl2发生取代反应后的产物，苯环上的6个氢被氯原子取代，故A错误； B． 化合物B不含H原子，分子式为C6Cl6，故B错误； C． 化合物(A)可与乙醇发生取代反应，侧链上有7个碳是四面体结构，分子中所有的原子不可能共面，故C错误； D． 1mol化合物(A)的苯环可与3molH2发生加成反应，故D正确； 故选D。 2. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是 A. 是非极性分子 B. 键角都等于90° C. 与之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，A正确； B．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，确切地说角FSF可以是90度，但也有处于对角位置的角FSF为180度，故键角不都等于90°，B错误； C．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C错误； D．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误； 故答案为：A。 3. “芬必得”具有解热镇痛作用及抗性素作用，其主要成分结构简式如下图所示，下列有关“芬必得”说法错误的是 A. 乙酸与其互为同系物 B. 分子式为C13H18O2 C. 属于芳香族化合物 D. 分子中所有碳原子不可能处于同一平面内 【答案】A 【解析】 【分析】分析该有机物的结构简式可知，分子式为C13H18O2，含有官能团羧基，分子中含有苯环，属于芳香族化合物，据此回答。 【详解】A．该有机物和乙酸分子组成不是相差若干个CH2原子团，不互为同系物，A错误； B．有机物含有13个碳原子，分子式为C13H18O2，B正确； C．分子中含有苯环，属于芳香族化合物，C正确; D．含有6个饱和碳原子，且1个碳上就连有4个饱和碳原子，所以分子中所有碳原子不可能处于同一平面内，D正确； 故选A。 4. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，氨是合成铱盐、尿素等的原料。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 LpH=5的NH4Cl溶液中，由水电离产生的H+数目为1×10-5NA B. 1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目为6NA C. 25℃101 kPa下，22.4 LNH3中含有质子数为10NA D. 密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数为2NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH=5，则c(H+)=10-5 mol/L，由于溶液体积为1 L，故n(H+)=10-5 mol/L ×1 L=10-5 mol，该溶液中的H+就是水电离产生，因此由水电离产生的H+数目为1×10-5NA，A正确； B．CO(NH2)2中含有7个σ键、1个π键，则1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目为7NA，B错误； C．25℃101 kPa下，22.4 LNH3的物质的量小于1 mol，在NH3分子中含有10个质子，由于NH3的物质的量小于1 mol，因此该条件下22.4 LNH3中含有质子数小于10NA，C错误； D．N2和H2合成氨气的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数小于2NA，D错误； 故合理选项是A。 5. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④则下列有关比较中正确的是 A. 电负性：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>① C. 第一电离能：④>③>②>① D. 最高正化合价：④>③>②>① 【答案】A 【解析】 【详解】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p2为Si元素； ②1s22s22p63s23p3为P元素； ③1s22s22p3为N元素； ④1s22s22p4为O元素； A．同周期自左而右电负性增大，所以电负性Si＜P＜S，N＜O，同主族从上到下电负性减弱，所以电负性N＞P，O＞S，故电负性Si＜P＜N＜O，即④＞③＞②＞①，故A正确； B．同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径Si＞P，N＞O，故B错误； C．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N、P元素原子np能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Si＜P，N＞O，故C错误； D．最高正化合价等于最外层电子数，但O元素没有最高正化合价，所以最高正化合价：③=②＞①，故D错误； 故答案为A。 6. 下列说法正确的是 A. 向配合物[Co(NH3)Cl3]的水溶液中滴加AgNO3溶液能产生白色沉淀 B. 前四周期的元素中，未成对电子数等于其电子层数的元素共有5种 C. 将酸性 KMnO4溶液分别滴入和中，鉴别两种有机物 D. 含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键 【答案】B 【解析】 【详解】A．的配位数为6，所以配合物中没有阴离子氯离子，故A错误； B．前四周期的元素中，未成对电子数等于其电子层数，电子层数为1，未成对电子数为1，有，一种；电子层数为2，未成对电子数为2，有、，两种；电子层数为3，未成对电子数为3，有，1种；其电子层数为4，未成对电子数为4，有，1种，共计5种，故B正确； C．甲苯和均能被酸性高锰酸钾氧化，不能鉴别，故C错误； D．含五个碳原子的有机物，如环戊烷中有5个C—C键，故D错误； 故选B。 7. 下列说法正确的是 A. 的一溴代物和异戊烷的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B. CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C. 按系统命名法，化合物的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D. 分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一个平面上，则该烯烃的名称是2，3-二甲基-丁烯 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲苯有4种不同位置的H原子，分别是苯环上有3种H原子和甲基上H原子，它们分别被1个Br原子取代，就可以得到一种一溴取代产物，故甲苯的一溴代物有4种，异戊烷结构简式是，其分子中含有4种不同位置的H原子，它们分别被被1个Br原子取代，就可以得到一种一溴取代产物，故异戊烷的一溴代物也有4种，A正确； B．乙烯是平面结构，分子中键角是120°，CH3CH=CHCH3可看作是分子中2个C原子上2个H原子分别被-CH3取代产生的物质，键角是120°，因此该物质分子中的四个碳原子不可能在同一直线上，B错误； C．主链选错。主链上应该含有6个C原子，从离支链较近的右端为起点，给主链上的C原子编号，该物质的名称为2,3,4,4-四甲基己烷，C错误； D．未指出碳碳双键在主链上的位置。分子式为C6H12的某烯烃的所有的碳原子都在同一个平面上，则其键线式表示为，该烯烃的名称是2，3-二甲基-2-丁烯，D错误； 故合理选项是A。 8. 某链状二烯烃的分子式为，下列说法正确的是 A. 可能含有官能团为两个碳碳双键或一个碳碳三键 B. 使溴水和酸性溶液褪色的原理相同 C. 分子中，键与键个数之比为5∶1 D. 完全加氢后得到的有两种结构 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题干信息，该物质为链状二烯烃，故其官能团为碳碳双键，故A错误； B．烯烃与溴水反应是加成，与酸性反应是氧化，故B错误； C．X分子中，8个C-H σ键,4个C-C σ键,两个π键，σ键与π键个数之比是6∶1，故C错误 D．X完全加氢后得到的C5H12为戊烷，其中新戊烷不能由烯烃加氢得来，所以只有正戊烷和异戊烷两种，故D正确； 故选D。 9. 烯烃在一定条件下发生氧化反应，碳碳双键断裂，如：被氧化为和：被氧化为和，由此推断分子式为的烯烃的氧化产物有 A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种 【答案】D 【解析】 【详解】C5H10有如下三种同分异构体(不考虑顺反异构)：CH2═CHCH2CH2CH3、CH3-CH═CHCH2-CH3、CH2═C(CH3)CH2CH3，CH3CH═C(CH3)2，CH2═CHCH(CH3)2，根据题中信息，C5H10双键被氧化断裂得到的产物有：HCHO、CH3CH2CH2CHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、CH3CH2COCH3、CH3COCH3、(CH3)2CHCHO，故氧化产物有7种，故D正确。故选D。 10. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是（ ） A. 所有氧原子都采取sp3杂化 B. 氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键 C. Cu2＋的价电子排布式为3d84s1 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 【答案】D 【解析】 【详解】A.胆矾中H2O中O原子形成2个σ键，O上还有两对孤电子对，H2O中O原子都采取sp3杂化，SO42-中端点氧不发生杂化，故A错误； B.根据胆矾的结构示意图，氧原子形成极性键、配位键和氢键，氢键不属于化学键，故B错误； C.基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu2+的价电子排布式为3d9，故C错误； D.根据胆矾的结构和胆矾可写成[Cu（H2O）4]SO4·H2O可知，胆矾晶体中水分子有一部分与Cu2+形成配位键的水分子，一部分与SO42-和配体水分子形成氢键的水分子，由于作用力的不同，胆矾中的水在不同温度下会分步失去，故D正确； 故选D。 【点睛】注意氢键不属于化学键，由胆矾结构示意图分析出胆矾中存在不同种类的水分子是解答关键。 二、非选择题：本题共4小题，共60分。 11. 2020年10月，洛阳师范学院先进功能材料团队，在过渡金属硫族化合物(TMD)材料领域研究取得新进展，是一种典型的TMD材料，与石墨相似具有层状结构。其工艺制备流程如下图所示： 已知：①结构类似于，与酸反应时先生成类似于，易分解。 ②不溶于盐酸和氢氟酸。 ③辉钼矿(主要成分为，还含有及不溶于酸碱且难以氧化的杂质)。 （1）可用于制纳米颗粒润滑油，是由于___________。 （2）由题目已知条件分析属于___________晶体(填“分子”“离子”“共价”或“混合型”)，该晶体内含有___________作用力。 A．范德华力 B．氢键 C．极性共价键 D．离子键 E．非极性共价键 （3）“酸浸”时，辉钼矿中的___________(写化学式)溶解，该溶解过程是否发生了氧化还原反应： ___________ (填“是”或“否”)。 （4）不溶于酸碱且难以氧化的杂质在___________步骤中被除去。 （5）“沉淀”操作中，先加入，将转化为，再加入盐酸，生成沉淀和气体，写出加入盐酸后所发生反应的离子方程式为___________。 【答案】（1）MoS2结构和石墨相似，具有层状结构，Mo和S同层间以共价键结合，层与层之间通过范德华力结合，在外力作用下，层与层易发生相对滑动 （2） ①. 分子 ②. ACE （3） ①. FeS2 ②. 是 （4）氨浸 （5）+2H++=MoS3↓+H2S↑ 【解析】 【分析】辉钼矿(主要成分为MoS2，还含有SiO2 、FeS2及不溶于酸碱且难以氧化的杂质)用盐酸和氢氟酸酸浸，FeS2与盐酸反应，SiO2与氢氟酸反应，酸浸后固体主要是MoS2，进行氧化培烧生成MoO3和SO2，氨浸后转化为可溶的(NH4)2MoO4，过滤除去不溶物，加入硫化钠、盐酸进行沉淀，得到MoS3，最后氢气还原MoS3生成高纯MoS2。 【小问1详解】 MoS2结构和石墨相似，具有层状结构，Mo和S同层间以共价键结合，层与层之间通过范德华力结合，在外力作用下，层与层易发生相对滑动，因此可用于制纳米颗粒润滑油； 【小问2详解】 由题目已知条件H2S2类似于H2O2，故H2S2属于分子晶体，氢与硫形成极性共价键，硫与硫之间形成非极性共价键，H2S2分子间有范德华力，故该晶体内含有范德华力，极性共价键，非极性共价键，故选ACE； 【小问3详解】 根据已知信息：FeS2结构类似于Na2O2，与酸反应时先生成H2S2，H2S2类似于H2O2，易分解，发生的总反应的化学方程式为FeS2+2HCl=FeCl2+S↓+H2S↑，硫元素化合价变化，因此，“酸浸”时，辉钼矿中的FeS2溶解，该溶解过程发生了氧化还原反应； 【小问4详解】 由分析，不溶于酸碱且难以氧化的杂质在氨浸步骤中被除去； 【小问5详解】 “沉淀”操作中，加入Na2S生成，再加入盐酸，生成MoS3沉淀和H2S气体，离子方程式为+2H++=MoS3↓+H2S↑。 12. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： （1）A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称___________，若A中注入30%的H2O2溶液，写出A装置中反应的化学方程式___________。 （2）B装置中浓硫酸作用是___________。 （3）若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为___________。 （4）通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为___________，官能团是___________，结构简式为___________。 （5）某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理___________(填“合理”或“不合理”)，理由是___________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 2H2O22H2O+O2↑ （2）吸收氧气的水或干燥氧气 （3）C4H10O （4） ①. 74 ②. 醚键 ③. CH3CH2OCH2CH3 （5） ①. 合理 ②. 防止空气中的水和二氧化碳进入E，影响测定准确性 【解析】 【分析】本实验采用燃烧法，通过产物的质量来确定有机物的组成，反应原理为有机物与氧气反应，充分氧化后生成二氧化碳与水。A装置为氧气的制备，反应为，B装置用浓硫酸吸收水蒸气，目的是获取纯净的氧气，C装置为有机样品与氧气的反应，硬质玻璃管中的氧化铜用来保证有机物完全氧化为二氧化碳和水，D和E装置分别用来吸收产物水和二氧化碳，据此分析来解题。 【小问1详解】 A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称分液漏斗，A装置中反应的化学方程式为；故答案为分液漏斗，； 【小问2详解】 实验是用纯氧氧化管内样品，因此B装置中浓硫酸的作用是吸收氧气中的水，故答案为吸收氧气中的水或干燥氧气； 【小问3详解】 已知样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，D管质量增加0.90g，是产物水的质量，则，E管质量增加1.76g，是产物二氧化碳的质量，则，因此该样品中碳元素和氢元素的总质量为， ，所以C、H、O的原子个数比为0.04:0.1:0.01=4:10:1， 有机物的最简式为C4H10O，故答案为C4H10O； 【小问4详解】 由质谱图可知，样品中有机物的相对分子质量为74；由红外光谱图可知，官能团是醚键；由核磁共振氢谱可知，有机物只含有两种氢原子，结构对称，则有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为74，醚键，CH3CH2OCH2CH3； 【小问5详解】 E装置用碱石灰来吸收产物二氧化碳，而空气中的水蒸气和二氧化碳也可能被碱石灰吸收，因此在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，故答案为合理，防止空气中的水和二氧化碳进入E，影响测定准确性； 13. 碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用钯(Pd)、Cr等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。 （1）钯与镍位于同列，且在镍的下一周期，钯在元素周期表的位置是_______，基态Cr原子的价电子的电子排布式为_______。 （2）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_______。 （3）SO2分子VSEPR构型为_______；SO3分子中心原子的杂化形式为_______；N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，N2O的空间构型为_______，分子中的σ键和π键数目之比是_______。 （4）大π键是3个或3个以上原子彼此平行的p轨道从侧面相互重叠形成的π键。一氧化氮分子中，氮与氧之间形成一个σ键、一个2电子π键与一个3电子π键，则3电子π键_______(填“是”或“不是”)大π键；一氧化氮可与Fe2+生成棕色[Fe(H2O)5NO]2+离子，为检验亚铁离子的反应之一，[Fe(H2O)5NO]2+离子中配位体是_______。 （5）CO可形成熔点为-20℃，沸点为103℃的配合物Fe(CO)5，Fe(CO)5分子中铁元素的化合价为_______，属于_______晶体。 （6）钯晶体的晶胞如图，晶胞的边长为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钯单质的密度为_______g/cm3(列出计算式)。 【答案】（1） ①. 第五周期VIII族 ②. 3d54s1 （2）N>O>C （3） ①. 平面三角形 ②. sp2 ③. 直线形 ④. 1:1 （4） ①. 不是 ②. H2O和NO （5） ①. 0价 ②. 分子 （6） 【解析】 【小问1详解】 钯与镍位于同列，在镍的下一周期，镍位于第四周期VIII族，则钯位于第五周期VIII族；基态Cr原子价电子的电子排布式为3d54s1。 【小问2详解】 C、N、O位于同周期，同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>C。 【小问3详解】 价层电子对数=σ键+孤电子对数=2+=3，因此SO2的VSEPR模型为平面三角形；SO3的价层电子对数为3，价层电子对数等于杂化轨道数，即中心原子S的杂化类型为sp2；等电子体具有相同的空间结构和相同的化学键类型，CO2与N2O为等电子体，CO2为直线形，则N2O的空间构型为直线形；CO2的空间构型为O=C=O，σ键和π键数目之比为1：1，即N2O中σ键和π键数目之比为1：1。 【小问4详解】 根据形成大π键是3个或3个以上原子，而NO只有2个原子，因此题中3电子π键不是大π键；[Fe(H2O)5NO]2＋是配合离子，因此H2O和NO是配位体。 【小问5详解】 O整体不带电，则Fe(CO)5中铁元素的化合价为0价；Fe(CO)5熔点为－20℃，沸点为103℃，熔沸点较低，Fe(CO)5属于分子晶体。 【小问6详解】 钯原子位于顶点和面心，个数为=4，晶胞的质量为，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，则晶胞的密度是g/cm3=g/cm3。 14. 苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺，原理如下： +3H2 +2H2O 物质 相对分子质量 沸点/℃ 密度 g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚；还原性强、易被氧化 I．制取硝基苯。 实验步骤：实验室采用如图所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。 （1）实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称)，图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用___________。 （2）下列说法中正确的是___________(填序号)。 A. 配制混酸时，将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却 B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生 C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤 D. 浓硫酸可以降低该反应活化能 （3）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________。 （4）提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是___________。 Ⅱ．制取苯胺 ①组装好实验装置(如下图，夹持仪器已略去)，并检查气密性。 ②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。 ③打开活塞K，通入H2一段时间。 ④利用油浴加热，使反应液温度维持在140℃进行反应。 ⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。 ⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182~186℃馏分，得到较纯苯胺。 回答下列问题： （5）若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果除爆炸外还有___________。 （6）步骤⑤中，加入生石灰的作用是___________。 （7）若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6g，苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管) ②. 平衡压强，使液体顺利的流下来 （2）BD （3） （4）除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等 （5）生成的苯胺会被空气中O2氧化 （6）吸收反应生成的水 （7）60.2% 【解析】 【分析】实验I中实验室采用苯在一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物中，加热制取硝基苯，反应原理，实验装置是在三颈烧瓶中反应，将苯放入恒压漏斗中，恒压漏斗的作用是平衡气压，方便液体滴下，实验中温度计需要插入液体中，测定液体温度。实验Ⅱ的反应原理是，一定要注意反应原理中的温度控制。根据题给装置，先制备氢气，得到的氢气导入三颈烧瓶，得到的产品经冷凝管导出收集，据此分析回答； 【小问1详解】 实验装置中长玻璃管作用是平衡气压，使蒸发出的苯等反应物冷凝回流，反应更充分，可利用球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管)代替；图中图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用是平衡压强，使液体顺利的流下来； 【小问2详解】 A．配制混酸时，应将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中，并不断搅拌、冷却，这样可减少浓硝酸的挥发和分解，A项错误； B．有机反应中，温度不一样，反应机理不一样，所以温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生，B项正确； C．乙醇与水任意比溶，不能作为有机溶剂和水的萃取剂，所以制得的粗硝基苯不可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤，C项错误； D．浓硫酸在反应中做吸水剂和催化剂，故可以降低该反应活化能，D项正确； 故答案选BD； 【小问3详解】 三颈烧瓶中发生反应的化学方程式； 【小问4详解】 三颈烧瓶中发生反应后，混合物中含有硝基苯、苯、硝酸和硫酸水溶液，还有副反应产生的硫氮的化合物，所以提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品，其目的是中和混合酸、二氧化硫、二氧化氮等，提纯产品； 【小问5详解】 根据题给信息知，产品苯胺还原性强，易被氧气氧化。步骤③打开活塞K，通入H2一段时间，可赶走装置中的空气，再加热，可防止生成的苯胺被氧气氧化，另氢气是可燃性气体，与空气混合在加热条件会爆炸。所以若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸； 【小问6详解】 步骤⑤中，加入生石灰的作用是吸收反应生成的水，使苯胺更好蒸馏析出； 【小问7详解】 根据反应原理可计算，若实验中硝基苯用量为10 mL，即质量为10 mL×1.23 g/mL=12.3g，当氢气充足时，理论上应转化生成苯胺的质量是9.3g，故苯胺的产率是=60.2%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$