内容正文:
北京四十四中2023-2024学年度第二学期期中考试
高二化学
考试
说明
1.Ⅰ卷选择题均为单选题(共30道小题,每小题1.5分,共45分),答案填写在答题纸上
2.Ⅱ卷共55分,Ⅱ卷答案填写在答题纸上
3.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 C 12 Cl 35.5 Br 80 I 127
4.考试时长:90分钟
第Ⅰ卷(共45分)
单选题(共30道小题,每小题1.5分,共45分)
1. 以下用于研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏法常用于分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一
C. 核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.液态有机混合物互溶,但沸点不同,则利用蒸馏可分离提纯液态有机混合物,故A正确;
B.烃及含氧衍生物有机物燃烧生成二氧化碳和水,可定性、定量分析物质组成,则燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法,故B正确;
C.质谱法常用于分析有机物的相对分子质量,而核磁共振氢谱通常用于分析有机物中的H的种类及数目,故C错误;
D.红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团,对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子的结构,故D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或模型不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. 乙烯的实验式:CH2
D. 氧原子的核外电子轨道表示式为:1s22s22p4
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔是直线形,空间填充模型:,A正确;
B.氧原子与氢原子通过一对共用电子对连接,羟基是电中性基团,羟基正确的电子式为,B正确;
C.乙烯的分子式为C2H4,其实验式为CH2,C正确;
D.氧原子的核外电子轨道表示式为:,D错误;
故选D。
3. 制取一氯乙烷,采用的最佳方法是
A. 乙烷和氯气取代反应 B. 乙烯和氯气加成反应
C. 乙烯和HCl加成反应 D. 乙烷和HCl作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烷和氯气取代,生成的产物不止一种,不是最佳方法,故A不选;
B.乙烯和氯气加成,得到1,2-二氯乙烷,故B不选;
C.乙烯和HCl加成,得到一氯乙烷,产物单一,是最佳方法,故C选;
D.乙烷和HCl不反应,故D不选。
故选C。
4. 下列有机物存在顺反异构现象的是
A. CH3CH3 B. CH2=CH2 C. CH3CH=CHCH3 D. CH3CH=CH2
【答案】C
【解析】
【详解】A、不存在碳碳双键,不符合;B、2个C原子所连基团完全相同,不符合;C、碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的,存在顺反异构体,符合;D、碳碳双键有一端是相同基团(=CH2) ,不存在顺反异构,不符合;答案选C。
【点睛】本题考查顺反异构体的物质结构特点的判断。顺反异构体是分子中含有碳碳双键,且碳碳双键的每个C原子所连基团是完全不同的基团时才存在顺反异构。
5. 某烷烃的结构简式是CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正确命名是
A. 2-乙基丁烷 B. 3-乙基丁烷
C. 3-甲基戊烷 D. 2,2-二甲基丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,该有机物碳链为: ,最长碳链含有5个C原子,主链为戊烷,在3号C含有一个甲基,该有机物命名为:3-甲基戊烷。
答案选C。
6. 下列物质互为同系物的是
A. C2H5OH与HOCH2CH2OH B. CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3
C. 与 D. 和
【答案】D
【解析】
【详解】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物。
A.C2H5OH含一个-OH,HOCH2CH2OH含两个-OH,二者结构不相似,A不符合题意;
B.CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B不符合题意;
C.羟基与苯环相连的是酚,与苯环侧链相连的是醇,二者不是同类物质,结构不相似,不是同系物,C不符合题意;
D.结构相似,相差1个CH2,互为同系物,D符合题意;
故选D。
7. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 杂化轨道全部参加形成化学键
B. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
C. 四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释
D. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的能量、方向和形状发生了改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.杂化轨道可以部分参加形成化学键,例如NH3中N发生了sp3杂化,形成了4个杂化轨道,但是只有3个参与形成化学键,A错误;
B.sp3、sp2、sp杂化轨道其空间理论构型分别是正四面体、平面三角形、直线型,所以其夹角分别为109°28′、120°、180°,B正确;
C.采用sp3杂化的分子根据其含有的孤电子对个数确定其实际空间构型,C正确;
D.杂化前后的轨道数不变,杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,导致轨道的形状发生了改变,D正确;
故选A。
8. 如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是
A. 两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B. Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性
C. Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点
D. 二者的X-射线衍射图谱是相同的
【答案】B
【解析】
【详解】观察结构图知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排列,Ⅱ中微粒排布不规则,故Ⅰ为晶体,Ⅱ为非晶体。晶体具有各向异性,具有固定熔点,非晶体没有固定熔点,用x-射线检验两者,图谱明显不同。故ACD错误,B正确。答案选B。
9. 某晶体晶胞结构如图所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为
A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1
C. 1∶6∶1 D. 1∶1∶3
【答案】D
【解析】
【详解】A原子在晶胞的8个顶点,根据均摊原则,A原子数为 ;B在晶胞的体心,B原子数为1;C在晶胞的6个面心,根据均摊原则,C原子数为,所以该晶体中A、B、C的粒子个数之比为1:1:3,故选D。
10. 元素X、Y、Z、W的电负性如下表所示。其中,两种元素的原子最易形成离子键的是
元素
X
Y
Z
W
电负性
3.5
2.5
2.1
0.9
A. X和W B. X和Z C. X和Y D. Y和Z
【答案】A
【解析】
【详解】电负性差值最大的两种元素最易形成离子键,由表格可知X和W电负性差值最大,故选A。
11. 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. NH3
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.CO2分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+=2,不含孤电子对,VSEPR模型是直线形,空间构型是直线形,故A不选;
B .SO中S原子价层电子对数=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,故B不选;
C. BeCl2中Be的价层电子对数==2,且不含孤电子对,VSEPR模型、空间构型都是直线形,故C不选;
D.NH3分子中N原子的价层电子对数是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选;
故选:D。
12. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. SO2和H2O B. HCl和NaCl C. CO2和SiO2 D. Cu和Ne
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.SO2和H2O都属于分子晶体,故A符合题意;
B.HCl为分子晶体,NaCl为离子化合物,属于离子晶体,故B不符合题意;
C.CO2为分子晶体,SiO2属于共价晶体,故C不符合题意;
D.Cu属于金属晶体,Ne属于分子晶体,故D不符合题意;
故答案:A。
13. 干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A. 干冰晶体属于分子晶体
B. 干冰晶胞中,含有4个分子
C. 干冰晶体中,每个周围等距且紧邻的有6个
D. 干冰晶体中分子间作用力较小,常压下易升华
【答案】C
【解析】
【详解】A.干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,为分子晶体,A正确;
B.CO2分子在晶胞的顶点和面心,顶点上的CO2分子被8个晶胞共有,面心上的CO2分子被2个晶胞共有,所以每个晶胞中含有=4个CO2分子,B正确;
C.干冰晶体为分子密堆积,二氧化碳的配位数为12,即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C错误;
D.干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,又分子间作用力较小,即常压下易升华,D正确;
故选C。
14. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 氯气比氯化氢更易液化
B. 邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的沸点低
C. 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18
D. 在冰的晶体中,每个水分子周围紧邻的水分子数目小于12
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气比氯化氢沸点低,因此容易液化,与氢键无关,A符合题意;
B.邻羟基苯甲醛可以形成分子内的氢键,对羟基苯甲醛可以形成分子间的氢键,分子间的氢键对熔沸点的影响大于分子内的氢键对熔沸点的影响,所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,与氢键有关,B不符合题意;
C.接近沸点的水蒸气中水分子之间形成聚合体,所以水的相对分子质量测量值大于18,与氢键有关,C不符合题意;
D.水分子间存在氢键,由于氢键的方向性而使得水分子周围紧邻的水分子数目小于12,D不符合题意;
答案选A。
15. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤中,下列操作未涉及的是
A.加热溶解
B.冷却结晶
C.萃取后分液
D.趁热过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中加热溶解,便于分离泥沙,故A正确;
B.冷却结晶可析出苯甲酸晶体,故B正确;
C.重结晶实验中不涉及萃取、分液,故C错误;
D.苯甲酸在水中溶解度随温度降低而减小,需要趁热过滤,防止损失,故D正确;
故选:C。
16. 由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/
411
318
799
358
452
346
222
A. 稳定性: B. 键长:
C. 熔点: D. 硬度:金刚石>晶体硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.键能越大越稳定,键能大于,所以稳定性:,故不选A;
B.键能越大,键长越短,键能大于,所以键长:,故不选B;
C.CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,SiO2是共价晶体,所以熔点,不能用键能解释熔点,故选C;
D.金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,的键能大于,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不选D;
选C。
17. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳、硅、锗均为第IVA元素,A正确;
B.同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:,B正确;
C.红外光谱能测定化学键、官能团等,不能直接测定石墨烯的结构,C错误;
D.硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处,可用作半导体材料,D正确;
答案选C。
18. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的键的形成:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据洪特规则,基态N原子2p上的三个电子应该都独占轨道且自旋平行,A错误;
B.SO3分子中S原子价层电子对个数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形,B错误;
C.Cl-Cl的p-pσ键属于轴对称,电子云图形: ,C错误;
D.氯化氢是只含有共价键的共价化合物,表示氯化氢形成的电子式为,D正确;
故选D。
19. 下列事实不能用元素周期律解释的是
A. 电负性:N<O<F B. 碱性:Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH
C. 稳定性:HI<HBr<HCl D. 酸性:H2SiO3<H2SO3<HClO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.N、O、F是同周期元素,原子系数依次增大,电负性依次增大,A不合题意;
B.金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,B不合题意;
C.非金属性越强,气态氢化物的稳定性就越强,C不合题意;
D.H2SO3不是最高价氧化物对应的水化物,故不能用酸性来解释 ,D符合题意;
故选D。
20. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 沸点:乙烯<丙烯 B. 密度:水 < 四氯化碳
C. 酸性:HCOOH<CH3COOH D. 沸点:<
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据碳原子数越多,相对分子越大,范德华力越大,熔沸点越高,因此沸点:乙烯<丙烯,A正确;
B.四氯化碳的密度大于水,B正确;
C.烃基是推电子基,导致羧基中极性减弱,因此酸性:HCOOH>CH3COOH,C错误;
D.形成分子内氢键,形成分子间氢键,分子间的氢键导致熔沸点升高,因此沸点:>,D正确;
故选C。
21. 下列说法正确的是
A. Na2O2和NaOH所含化学键类型完全相同
B. NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键
C. 水的汽化和干冰升华克服相同的分子间作用力
D. H2O2是含非极性键的极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH中含有离子键和极性共价键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,所以两者化学键类型不同,故A错误;
B.氢键影响物理性质,不影响氢化物稳定性,NH3比PH3稳定是因为N元素非金属强于P,故B错误;
C.水的汽化克服氢键、范德华力,干冰升华克服范德华力,克服的分子间作用力不相同,故C错误;
D.H2O2的结构式为H-O-O-H,是含有非极性键和极性键的极性分子,故D正确;
故选D。
22. 有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A. a代表2-甲基丙烷
B. b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C. b、c的一氯代物均为2种
D. 一定条件下,a、b、c均能发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.a为烷烃,根据烷烃的系统命名法,a的名称为2-甲基丙烷,A正确;
B.b分子中的2个饱和碳原子的杂化方式为sp3,2个连接碳碳双键的碳原子的杂化方式为sp2,B正确;
C.b的一氯代物为2种,c的一氯代物为1种,C错误;
D.a、b、c中均有饱和碳原子,均能发生取代反应,D正确;
故选C。
23. 下列说法不正确的是
A. 乙烯分子中的 σ键和π键之比为5∶1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703, 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C. Na、P、Cl的电负性依次增大
D. 向含1mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液,产生3mol AgCl沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯中有一个共价双键,含有1个σ键和1个π键,另还含有4个C-H σ键,故σ键和π键之比为5∶1,故A正确;
B.该元素的第三电离能剧增,则最外层有2个电子,表现+2价,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,故B正确;
C.Na、P、Cl为同周期元素,电负性增大,故C正确;
D.配合物中只有外界的氯离子才能与硝酸银反应,故产生2mol氯化银沉淀,故D错误;
故选D。
24. W、X、Y、Z为四种短周期元素且原子序数依次增大,该四种元素的性质及结构信息如下表:
元素
信息
W
基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
X
最外层有4个电子
Y
Y的氢化物显碱性
Z
基态原子2p轨道上有1对成对电子
下列说法正确的是
A. 原子半径:W<X<Y<Z
B. X、Y两元素形成的Y≡X−X≡Y分子中有3个σ键
C. 气态氢化物的稳定性:Y的氢化物大于Z的氢化物
D. XZ2分子为含非极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】由原子结构特点可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O,据此解答。
【详解】A.原子电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多原子半径越小,则原子半径:C>N>O>H,故A错误;
B.N≡C−C≡N分子中单键为σ键,三键中含1个σ键,则该分子中含3个σ键,故B正确;
C.非金属性:O>N,氢化物的稳定性:H2O>NH3,故C错误;
D.CO2中只含极性键,故D错误;
故选:B。
25. 胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 基态Cu2+的价层电子轨道表示式是
B. H2O中氧原子的VSEPR的价层电子对数是4
C. SO中的O-S-O的键角小于H2O中的H-O-H的键角
D. 胆矾中的H2O与Cu2+、H2O与SO的作用力分别为配位键和氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu原子核外有29个电子,基态铜原子价电子排布式为3d104s1,失去2个电子形成,基态的价层电子轨道表示式是,故A项正确;
B.中氧原子的VSEPR的价层电子对数是4,故B项正确;
C.中S原子有4个价电子对,无孤电子对,空间构型为正四面体,中O原子有4个价电子对,有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对排斥作用较大,所以的键角大于中的的键角,故C项错误;
D.根据图示,胆矾中的与的作用力为配位键,与的作用力为氢键,故D项正确;
故本题选C。
26. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. NaCl晶胞中a为Na+
B. CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl-
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠离子的离子半径小于氯离子,所以氯化钠晶胞中a为离子半径较小的钠离子,故A正确;
B.由晶胞结构可知,氯化铯晶体中铯离子周围紧邻8个氯离子,故B正确;
C.碱金属离子与冠醚通过配位键形成超分子,故C错误;
D.冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合,不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子,故D正确;
故选C。
27. 已知维生素A的结构简式如下图,关于它的叙述中不正确的是( )
A. 维生素A的一个分子中有五个双键
B. 维生素A的一个分子中有30个氢原子
C. 维生素A能使溴水褪色,能被酸性KMnO4氧化
D. 维生素A是一种烯烃
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知维生素A的一个分子中有5个碳碳双键,故A正确;
B.由结构简式可知维生素A的一个分子中含有30个H原子,故B正确;
C.维生素A中含有碳碳双键,能与溴水发生加成褪色,也能被酸性KMnO4溶液氧化,故C正确;
D.只有碳氢两种元素组成的化合物是烃,维生素A中含有氧元素,不是烃,故D错误;
故选D。
28. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A. 分子内只含有1个手性碳原子
B. 分子内含有4种含氧官能团
C. 分子间可形成氢键
D. 可发生氧化反应和加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子内只含有2个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.分子内含有4种含氧官能团,即酰胺基、醚键、醇羟基和羧基,B正确;
C.含有羧基和羟基,因此分子间可形成氢键,C正确;
D.含有醇羟基、碳碳双键,可以发生氧化反应,含有碳碳双键,可以发生加成反应,D正确;
答案选A。
29. 间苯三酚和HCl的甲醇溶液反应生成3,5-二甲氧基苯酚和水。提纯3,5-二甲氧基苯酚时,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取,分液后得到的有机层用饱和NaHCO3溶液、蒸馏水依次进行洗涤,再经蒸馏、重结晶等操作进行产品的纯化。相关物质的部分物理性质如下表:
物质
沸点/℃
密度(20 ℃)/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7
0.7915
易溶于水
乙醚
34.5
0.7138
微溶于水
下列说法不正确的是
A. 分离出甲醇的操作是蒸馏
B. 用乙醚萃取后得到的有机层在分液漏斗的下层
C. 用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl
D. 重结晶除去间苯三酚是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去
【答案】B
【解析】
【详解】A.为了将甲醇、3,5-二甲氧基苯酚和水分离,利用沸点不同,可以采用蒸馏的方法先分离出甲醇,A正确;
B.根据密度知,有机层的密度小于水,是在上方,B错误;
C.混合物中含有氯化氢,氯化氢能和碳酸氢钠反应,所以为除去氯化氢用饱和NaHCO3 溶液洗涤,C正确;
D.重结晶除去间苯三酚是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去,从而提纯,D正确;
故选:B。
30. 将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O△H。用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图:
已知:[Co(H2O)6]2+粉红色、[CoCl4]2-蓝色、[ZnCl4]2-无色,下列结论和解释正确的是
A. [Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-的Co2+配位数之比为2︰3
B. 由实验①可知平衡逆向移动
C. 由实验②可推知△H<0
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2-<[CoCl4]2-
【答案】B
【解析】
【详解】A.由化学式可知,[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2—的Co2+配位数之比为3︰2,故A错误;
B.实验①加水稀释,溶液由蓝色变为粉红色说明加水稀释时,平衡向逆反应方向移动,故B正确;
C.由实验②将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液由蓝色变为粉红色说明降低温度时,平衡向逆反应方向移动,该反应为吸热反应,反应△H>0,故C错误;
D.实验③加入少量氯化锌固体,溶液由蓝色变为粉红色说明锌离子与氯离子结合生成[ZnCl4]2—,溶液中氯离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,则[ZnCl4]2—-的稳定性强于[CoCl4]2—,故D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(共55分)
31. 按要求完成下列问题
(1)用系统命名法命名:_____________。
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式____________。
(3)与H2加成生成2,5-二甲基己烷的炔烃的结构简式____________。
(4)反-2-丁烯的结构简式_____________。
(5)有机物C4H10的一氯代物的同分异构体有4种,其中有一种的核磁共振氢谱只有一组峰,写出该一氯代物的结构简式:_____________。
(6)支链只有1个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式___________,用系统命名法命名___________,写出该烷烃支链最多的同分异构体的结构简式______________。
(7)某环烷烃分子中含有32个电子,其一氯代物有3 种,该环烷烃的结构简式为_________。
【答案】(1)3,4,5-三甲基庚烷
(2) (3) (4)
(5) (6) ①. ②. 3-乙基戊烷 ③.
(7)
【解析】
【小问1详解】
如图标出该有机物最长碳链的C原子序号,根据系统命名法可命名为3,4,5—三甲基庚烷。
【小问2详解】
据烷烃通式CnH2n+2可得相对分子质量为72的烷烃分子式为C5H12,相同碳原子数的烷烃,支链数目越多,熔沸点越低,所以戊烷中沸点最低的结构简式为。
【小问3详解】
炔烃与H2加成生成2,5-二甲基己烷,2,5-二甲基己烷的键线式如图所示,烃分子中相邻两个C原子上分别去掉2个H原子即可形成碳碳三键,满足相邻C上分别含有2个以上H的如图只有3、4两个序号的C,因此该炔烃的碳碳三键就在3,4号C原子之间,即该炔烃结构简式为。
【小问4详解】
反-2-丁烯中甲基在碳碳双键的两侧,反-2-丁烯的结构简式为。
【小问5详解】
有机物C4H10的一氯代物的同分异构体有4种,其中有一种的核磁共振氢谱只有一组峰,则该有机物中只有1种氢原子,该一氯代物的结构简式:C(CH3)3Cl。
【小问6详解】
烷烃中,乙基不能出现在1、2号位,支链只有1个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为,用系统命名法命名为3-乙基戊烷,该烷烃分子式为C7H16,该烷烃支链最多的同分异构体的结构简式。
【小问7详解】
据环烷烃通式CnH2n可,某环烷烃分子中含有32个电子,则8n=32,得n=4,其一氯代物有3 种,即分子内有3种氢原子,该环烷烃的结构简式为。
32. 丙烯是一种重要的化工原料。根据下列转化关系回答:
(1)丙烯分子中的官能团的名称是___________,B的官能团名称是___________。
(2)丙烯转化为A的化学方程式是____________。
(3)D是由丙烯在一定条件下反应得到的高分子化合物,D的名称是 ____________,写出该反应的化学方程式_____________。
【答案】(1) ①. 碳碳双键 ②. 羟基
(2)CH3CH=CH2+Br2
(3) ①. 聚丙烯 ②. nCH3CH=CH2
【解析】
【分析】丙烯与水发生加成反应得到醇,丙烯与溴化氢发生加成反应生成卤代烃,丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到A,丙烯在一定条件下反应得到高分子化合物,D为聚丙烯。
【小问1详解】
丙烯分子中的官能团的名称是碳碳双键,丙烯与水发生加成反应得到醇,则B的官能团名称是羟基;
【小问2详解】
丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应:CH3CH=CH2+Br2;
【小问3详解】
丙烯在一定条件下反应得到高分子化合物,D为聚丙烯,化学方程式:nCH3CH=CH2。
33. 乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为CaC2,还含有CaS和Ca3P2等少量杂质。
Ⅰ. CaC2的结构,一种CaC2的晶胞如图所示。
(1)CaC2晶体属于______(填晶体类型)晶体
(2)每个Ca2+在______个阴离子构成的多面体中心。
(3)一个CaC2晶胞中,含有______个σ键和______个π键。
Ⅱ 制备乙炔并检验其性质
已知:ⅰ. CaS、Ca3P2能发生水解反应;
ⅱ. PH3能被CuSO4、Br2及酸性KMnO4溶液氧化
(4)a中生成乙炔的化学方程式是 ____________。
(5)实验过程中,b中溶液一直保持蓝色的目的是 ______________。
(6)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与Br2发生加成反应,d则说明乙炔具有______性。
【答案】(1)离子 (2)6
(3) ①. 4 ②. 8
(4)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2
(5)确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验
(6)还原
【解析】
【分析】Ⅰ.分析CaC2晶胞,CaC2晶体属于离子晶体,根据均摊原则,一个CaC2晶胞中,含有数个,存在碳碳三键,故一个晶胞中含有4个σ键和8个π键;
Ⅱ .制备乙炔并检验其性质,实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,反应的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,产生的气体通过硫酸铜溶液去除硫化氢、磷化氢杂质气体的干扰,通过溴的四氯化碳溶液,验证了乙炔能与Br2发生加成反应,再通过高锰酸钾溶液,验证了乙炔的还原性,最后处理尾气。
【小问1详解】
CaC2由Ca2+、 构成,属于离子晶体;
【小问2详解】
根据图示,每个Ca2+在6个阴离子构成的多面体中心;
【小问3详解】
根据均摊原则,一个CaC2晶胞中,含有数个,存在碳碳三键,含有4个σ键和8个π键;
【小问4详解】
实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,反应的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
【小问5详解】
实验过程中,会产生硫化氢、磷化氢杂质气体,b中溶液一直保持蓝色的目的是确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验;
【小问6详解】
d试管用酸性高锰酸钾溶液验证乙炔具有还原性。
34. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)TiCl4为制备CaTiO3的一种原料。
Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是__________ 。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
﹣24.12
38.3
155
(2)一类有机-无机杂化材料CH3NH3PbI3具有与CaTiO3相同的晶体结构。
①有机阳离子CH3NH3+中C原子和N原子的电负性大小比较:C______N(填“<”、“=”或“>”),从原子结构的角度说明理由___________。
②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。Pb2+位于晶胞体心,位于顶点的微粒为______。
③CH3NH是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的,CH3NH2中做配位原子的是______原子,原因是___________。
④H-N-H键角大小比较:CH3NH______CH3NH2(填“<”、“=”或“>”),原因是________。
【答案】(1)TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高
(2) ①. < ②. C、N原子处于同一周期,电子层数相同,核电荷数C<N,原子半径C>N,形成化学键时C原子吸引电子的能力弱,电负性C<N ③. CH3NH ④. N ⑤. CH3NH2中N原子有一对孤电子对 ⑥. > ⑦. CH3NH3+中N原子无孤电子对,CH3NH2中N原子有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力
【解析】
【小问1详解】
由表知,TiF4熔点明显高于其他三种卤化物,且自TiCl4至TiI4熔点依次升高,则原因是:TiF4为离子晶体,熔点高,其它三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高。
【小问2详解】
①C原子和N原子的电负性大小比较:C<N,从原子结构的角度说明理由为:C、N原子处于同一周期,电子层数相同,核电荷数C<N,原子半径C>N,形成化学键时C原子吸引电子的能力弱,电负性C<N。
②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。晶胞中黑球位于顶点、数目为,白球位于面心、数目为,Pb2+位于晶胞体心、数目为1,则三者的数目比为1:3:1,结合化学式可知,位于顶点的微粒为。
③是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的,氢离子提供空轨道,做配位原子的是N原子,原因是:CH3NH2中只有N有一对孤电子对。
④H-N-H键角大小比较:>CH3NH2,原因是:与CH3NH2中N原子价层电子对数均为4,VSEPR模型均为四面体,中N原子无孤电子对,CH3NH2中N原子有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力。
35. 有机化物A在生产生活中具有重要的价值,研究其结构及性质具有非常重要的意义。
(1)测定分子组成
取4.6g有机化合物A在足量氧气中完全燃烧,生成0.3 mol H2O和0.2 mol CO2,该有机化合物的实验式是___________。
(2)确定分子式
该有机化合物的质谱信息如图。
A的相对分子质量是_____________。
(3)确定结构简式
有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:2:3。A的结构简式是___________。
(4)解释性质
有机化合物A能与水互溶的原因是A与水形成分子间氢键。在画出1个A分子中两个不同的原子分别与H2O形成的氢键________(氢键用“…”表示)。
【答案】(1)C2H6O
(2)46 (3)CH3CH2OH
(4)
【解析】
【分析】根据有机物的燃烧推出其最简式,质谱图中的最大质荷比为相对分子质量,进而通过核磁共振推出结构简式。
【小问1详解】
取4.6g有机化合物A在足量氧气中完全燃烧,生成0.3 mol H2O和0.2 mol CO2,根据元素守恒,A中含有0.6molH、0.2molC,根据质量守恒,A中含有n(O)=,n(C):n(H):n(O)=0.2:0.6:0.1=2:6:1,该有机化合物的实验式是C2H6O;
【小问2详解】
最大质荷比是46,A的相对分子质量是46;
【小问3详解】
有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:2:3,A分子中有3种等效氢,A的结构简式是CH3CH2OH;
【小问4详解】
A中羟基上的H可以与水分子中的O形成氢键,A中的O原子可以与水分子中的H形成氢键,结构为。
36. 硼酸(H3BO3)在电子器件工业和医疗上有重要用途。它是一种白色片状晶体,具有类似于石墨的层状结构,有滑腻感。H3BO3的层内结构如下图所示。
(1)H3BO3中,含有___________(填“极性”或“非极性”)共价键。
(2)H3BO3层内结构中,虚线部分表示存在___________(填序号)。
a.离子键 b.配位键 c.氢键
(3)H3BO3可由BCl3水解得到。
①依据价电子对互斥理论(VSEPR)推测,BCl3的空间结构为___________。
②BCl3属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)H3BO3是一元酸,在水溶液中发生如下过程:H3BO3+H2O⇌ +H+。
①[B(OH)4]-中硼原子的杂化方式为___________。
②从化学键的角度说明H3BO3形成[B(OH)4]-的过程:___________。
③用中和滴定法测定H3BO3纯度。
取agH3BO3样品(所含杂质不与NaOH反应),用0.5mol·L−1NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液VmL,测得H3BO3的纯度为___________(用质量分数表示,H3BO3的摩尔质量为62g·mol−1)。
【答案】(1)极性 (2)c
(3) ①. 平面三角形 ②. 非极性分子
(4) ①. sp3 ②. H3BO3中B提供空轨道, OH-提供孤电子对形成配位键 ③.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,H3BO3分子中含有B-O键和H-O键,均为极性键;
【小问2详解】
图中虚线部分表示H3BO3分子间的一种作用力,并且是电负性大的O原子与H原子之间的一种作用力,则为氢键;
【小问3详解】
①BCl3分子中B原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和空间构型均为平面三角形;
②BCl3分子中B原子的价层电子对数为3,无孤电子对,空间构型均为平面三角形,正负电荷中心能重合,属于非极性分子;
【小问4详解】
①中B原子的价层电子对数为4,所以B原子的杂化方式为sp3;
②H3BO3分子中B原子含有空轨道,OH-中O原子含有孤电子对,B和O之间通过配位键生成;
③H3BO3为一元弱酸,NaOH为一元强碱,二者反应时比例为1∶1,即n(H3BO3)=n(NaOH)=cV=0.0005Vmol,m(H3BO3)=Nm=0.0005Vmol62g/mol=0.031Vg,则H3BO3纯度为。
【点睛】本题物质结构与性质,把握极性键和分子极性的判断、VSEPR模型的应用、配合键形成的条件、氢键等知识即可解答,侧重基础知识检测和应用能力考查,注意掌握微粒空间构型和原子杂化方式的判断。
37. 碳酸二甲酯( )是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________(填“在”或“不在”)同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
【答案】(1),
(2) ①. ②. 催化剂
(3) ①. 在 ②. 3 ③. ab
(4)电负性,O对孤电子对的吸引力更强,故O作配体时,提供孤电子对与形成配位键的能力弱
【解析】
【小问1详解】
碳酸二甲酯分子中羰基碳原子形成一个双键、2个单键,无孤电子对,杂化类型为sp2,甲基饱和碳原子为sp3杂化;
【小问2详解】
基态Cu原子核外有29个电子,电子排布式为[Ar]3d104s1,则基态Cu+的价电子排布式为3d10;CuCl在反应前后性质和质量均不变,所以其作用为催化剂;
【小问3详解】
①1、3号N原子均连接两个双键碳原子,碳碳双键为平面结构,因此1~4号原子在同一平面上;根据已知iii,知1号N原子的电子云密度降低,不易给出孤电子对,因此3号N原子更容易与Cu+形成配位键;
②4-甲基咪唑与Cu+形成的配合物中含有-NH-,能与甲醇形成分子间氢键,从而增大其在甲醇中的溶解度,且形成配合物的Cu+较稳定,不易被氧化为难溶的CuO,故加入4-甲基咪唑可以提高甲醇单位时间内的转化率,选项a、b正确;形成的Cu(Ⅰ)配合物在反应中作催化剂,催化剂不影响平衡移动,选项c错误;答案选ab;
【小问4详解】
4-甲基咪唑中氧元素的电负性强于氮元素, 氧原子对孤对电子吸引力强,所以氧原子原子做配体时,提供孤电子对与亚铜离子形成配位键的能力弱于氮原子。
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北京四十四中2023-2024学年度第二学期期中考试
高二化学
考试
说明
1.Ⅰ卷选择题均为单选题(共30道小题,每小题1.5分,共45分),答案填写在答题纸上
2.Ⅱ卷共55分,Ⅱ卷答案填写在答题纸上
3.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 C 12 Cl 35.5 Br 80 I 127
4.考试时长:90分钟
第Ⅰ卷(共45分)
单选题(共30道小题,每小题1.5分,共45分)
1. 以下用于研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏法常用于分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一
C. 核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
2. 下列化学用语或模型不正确的是
A. 乙炔的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. 乙烯的实验式:CH2
D. 氧原子的核外电子轨道表示式为:1s22s22p4
3. 制取一氯乙烷,采用的最佳方法是
A. 乙烷和氯气取代反应 B. 乙烯和氯气加成反应
C. 乙烯和HCl加成反应 D. 乙烷和HCl作用
4. 下列有机物存在顺反异构现象的是
A. CH3CH3 B. CH2=CH2 C. CH3CH=CHCH3 D. CH3CH=CH2
5. 某烷烃的结构简式是CH3CH2CH(CH2CH3)CH3,它的正确命名是
A. 2-乙基丁烷 B. 3-乙基丁烷
C. 3-甲基戊烷 D. 2,2-二甲基丁烷
6. 下列物质互为同系物的是
A. C2H5OH与HOCH2CH2OH B. CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3
C. 与 D. 和
7. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A. 杂化轨道全部参加形成化学键
B. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
C. 四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释
D. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的能量、方向和形状发生了改变
8. 如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是
A. 两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B. Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性
C. Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点
D. 二者的X-射线衍射图谱是相同的
9. 某晶体晶胞结构如图所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为
A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1
C. 1∶6∶1 D. 1∶1∶3
10. 元素X、Y、Z、W的电负性如下表所示。其中,两种元素的原子最易形成离子键的是
元素
X
Y
Z
W
电负性
3.5
2.5
2.1
0.9
A. X和W B. X和Z C. X和Y D. Y和Z
11. 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. NH3
12. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. SO2和H2O B. HCl和NaCl C. CO2和SiO2 D. Cu和Ne
13. 干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A. 干冰晶体属于分子晶体
B. 干冰晶胞中,含有4个分子
C. 干冰晶体中,每个周围等距且紧邻的有6个
D. 干冰晶体中分子间作用力较小,常压下易升华
14. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 氯气比氯化氢更易液化
B. 邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的沸点低
C. 接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18
D. 在冰的晶体中,每个水分子周围紧邻的水分子数目小于12
15. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。用重结晶法提纯苯甲酸的实验步骤中,下列操作未涉及的是
A.加热溶解
B.冷却结晶
C.萃取后分液
D.趁热过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/
411
318
799
358
452
346
222
A. 稳定性: B. 键长:
C. 熔点: D. 硬度:金刚石>晶体硅
17. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
18. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的键的形成:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
19. 下列事实不能用元素周期律解释的是
A. 电负性:N<O<F B. 碱性:Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH
C. 稳定性:HI<HBr<HCl D. 酸性:H2SiO3<H2SO3<HClO4
20. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 沸点:乙烯<丙烯 B. 密度:水 < 四氯化碳
C. 酸性:HCOOH<CH3COOH D. 沸点:<
21. 下列说法正确的是
A. Na2O2和NaOH所含化学键类型完全相同
B. NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键
C. 水的汽化和干冰升华克服相同的分子间作用力
D. H2O2是含非极性键的极性分子
22. 有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A. a代表2-甲基丙烷
B. b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C. b、c的一氯代物均为2种
D. 一定条件下,a、b、c均能发生取代反应
23. 下列说法不正确的是
A. 乙烯分子中的 σ键和π键之比为5∶1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703, 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C. Na、P、Cl的电负性依次增大
D. 向含1mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液,产生3mol AgCl沉淀
24. W、X、Y、Z为四种短周期元素且原子序数依次增大,该四种元素的性质及结构信息如下表:
元素
信息
W
基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
X
最外层有4个电子
Y
Y的氢化物显碱性
Z
基态原子2p轨道上有1对成对电子
下列说法正确的是
A. 原子半径:W<X<Y<Z
B. X、Y两元素形成的Y≡X−X≡Y分子中有3个σ键
C. 气态氢化物的稳定性:Y的氢化物大于Z的氢化物
D. XZ2分子为含非极性键的非极性分子
25. 胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 基态Cu2+的价层电子轨道表示式是
B. H2O中氧原子的VSEPR的价层电子对数是4
C. SO中的O-S-O的键角小于H2O中的H-O-H的键角
D. 胆矾中的H2O与Cu2+、H2O与SO的作用力分别为配位键和氢键
26. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. NaCl晶胞中a为Na+
B. CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl-
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
27. 已知维生素A的结构简式如下图,关于它的叙述中不正确的是( )
A. 维生素A的一个分子中有五个双键
B. 维生素A的一个分子中有30个氢原子
C. 维生素A能使溴水褪色,能被酸性KMnO4氧化
D. 维生素A是一种烯烃
28. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A. 分子内只含有1个手性碳原子
B. 分子内含有4种含氧官能团
C. 分子间可形成氢键
D. 可发生氧化反应和加成反应
29. 间苯三酚和HCl的甲醇溶液反应生成3,5-二甲氧基苯酚和水。提纯3,5-二甲氧基苯酚时,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取,分液后得到的有机层用饱和NaHCO3溶液、蒸馏水依次进行洗涤,再经蒸馏、重结晶等操作进行产品的纯化。相关物质的部分物理性质如下表:
物质
沸点/℃
密度(20 ℃)/(g·cm-3)
溶解性
甲醇
64.7
0.7915
易溶于水
乙醚
34.5
0.7138
微溶于水
下列说法不正确的是
A. 分离出甲醇的操作是蒸馏
B. 用乙醚萃取后得到的有机层在分液漏斗的下层
C. 用饱和NaHCO3溶液洗涤可以除去HCl
D. 重结晶除去间苯三酚是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去
30. 将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O△H。用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图:
已知:[Co(H2O)6]2+粉红色、[CoCl4]2-蓝色、[ZnCl4]2-无色,下列结论和解释正确的是
A. [Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-的Co2+配位数之比为2︰3
B. 由实验①可知平衡逆向移动
C. 由实验②可推知△H<0
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2-<[CoCl4]2-
第Ⅱ卷(共55分)
31. 按要求完成下列问题
(1)用系统命名法命名:_____________。
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式____________。
(3)与H2加成生成2,5-二甲基己烷的炔烃的结构简式____________。
(4)反-2-丁烯的结构简式_____________。
(5)有机物C4H10的一氯代物的同分异构体有4种,其中有一种的核磁共振氢谱只有一组峰,写出该一氯代物的结构简式:_____________。
(6)支链只有1个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式___________,用系统命名法命名___________,写出该烷烃支链最多的同分异构体的结构简式______________。
(7)某环烷烃分子中含有32个电子,其一氯代物有3 种,该环烷烃的结构简式为_________。
32. 丙烯是一种重要的化工原料。根据下列转化关系回答:
(1)丙烯分子中的官能团的名称是___________,B的官能团名称是___________。
(2)丙烯转化为A的化学方程式是____________。
(3)D是由丙烯在一定条件下反应得到的高分子化合物,D的名称是 ____________,写出该反应的化学方程式_____________。
33. 乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为CaC2,还含有CaS和Ca3P2等少量杂质。
Ⅰ. CaC2的结构,一种CaC2的晶胞如图所示。
(1)CaC2晶体属于______(填晶体类型)晶体
(2)每个Ca2+在______个阴离子构成的多面体中心。
(3)一个CaC2晶胞中,含有______个σ键和______个π键。
Ⅱ 制备乙炔并检验其性质
已知:ⅰ. CaS、Ca3P2能发生水解反应;
ⅱ. PH3能被CuSO4、Br2及酸性KMnO4溶液氧化
(4)a中生成乙炔的化学方程式是 ____________。
(5)实验过程中,b中溶液一直保持蓝色的目的是 ______________。
(6)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与Br2发生加成反应,d则说明乙炔具有______性。
34. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)TiCl4为制备CaTiO3的一种原料。
Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是__________ 。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
﹣24.12
38.3
155
(2)一类有机-无机杂化材料CH3NH3PbI3具有与CaTiO3相同的晶体结构。
①有机阳离子CH3NH3+中C原子和N原子的电负性大小比较:C______N(填“<”、“=”或“>”),从原子结构的角度说明理由___________。
②CH3NH3PbI3的晶胞如图所示。Pb2+位于晶胞体心,位于顶点的微粒为______。
③CH3NH是由CH3NH2与H+通过配位键结合形成的,CH3NH2中做配位原子的是______原子,原因是___________。
④H-N-H键角大小比较:CH3NH______CH3NH2(填“<”、“=”或“>”),原因是________。
35. 有机化物A在生产生活中具有重要的价值,研究其结构及性质具有非常重要的意义。
(1)测定分子组成
取4.6g有机化合物A在足量氧气中完全燃烧,生成0.3 mol H2O和0.2 mol CO2,该有机化合物的实验式是___________。
(2)确定分子式
该有机化合物的质谱信息如图。
A的相对分子质量是_____________。
(3)确定结构简式
有机化合物A的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1:2:3。A的结构简式是___________。
(4)解释性质
有机化合物A能与水互溶的原因是A与水形成分子间氢键。在画出1个A分子中两个不同的原子分别与H2O形成的氢键________(氢键用“…”表示)。
36. 硼酸(H3BO3)在电子器件工业和医疗上有重要用途。它是一种白色片状晶体,具有类似于石墨的层状结构,有滑腻感。H3BO3的层内结构如下图所示。
(1)H3BO3中,含有___________(填“极性”或“非极性”)共价键。
(2)H3BO3层内结构中,虚线部分表示存在___________(填序号)。
a.离子键 b.配位键 c.氢键
(3)H3BO3可由BCl3水解得到。
①依据价电子对互斥理论(VSEPR)推测,BCl3的空间结构为___________。
②BCl3属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)H3BO3是一元酸,在水溶液中发生如下过程:H3BO3+H2O⇌ +H+。
①[B(OH)4]-中硼原子的杂化方式为___________。
②从化学键的角度说明H3BO3形成[B(OH)4]-的过程:___________。
③用中和滴定法测定H3BO3纯度。
取agH3BO3样品(所含杂质不与NaOH反应),用0.5mol·L−1NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液VmL,测得H3BO3的纯度为___________(用质量分数表示,H3BO3的摩尔质量为62g·mol−1)。
37. 碳酸二甲酯( )是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________(填“在”或“不在”)同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
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