精品解析:河北省石家庄市第四十一中学2023- 2024学年高二下学期期末考试化学试题
2024-08-12
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内容正文:
高二化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题:本题共20小题,其中1~10题每小题2分,11~20题每小题3分,共50分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法错误的是
A. 油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂 B. 核酸是由核苷酸单体形成的生物大分子
C. 天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料 D. 淀粉和纤维素均可水解生成葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.油脂的相对分子质量较小,而高分子化合物的相对分子质量在10000以上,油脂不是高分子化合物,故A错误;
B.核酸是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的总称,是由许多核苷酸单体聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一,故B正确;
C.天然气是一种常见且重要的燃料资源,主要由甲烷(CH4)组成,甲烷通常用来作燃料,故C正确;
D.淀粉和纤维素均为多糖,为葡萄糖的脱水缩合物,淀粉和纤维素水解后均得葡萄糖,故D正确;
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 乙醇和乙二醇互为同系物
B. 和互为同系物
C. 乙醇与乙醚互为同分异构体
D. 丙酮与环氧丙烷()互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇和乙二醇中羟基的个数不同,结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.苯酚和苯甲醇不属于同一类物质,不互为同系物,B错误;
C.乙醇的分子式为C2H6O,乙醚的分子式为C4H10O,分子式不同,不是同分异构体,C错误;
D.丙酮与环氧丙烷的分子式都是C3H6O,二者结构式不同,互为同分异构体,D正确;
故选D。
3. 下列选项中的甲、乙两个反应属于同一种反应类型的是
甲
乙
A
溴乙烷水解制备乙醇
乙烯水化制备乙醇
B
乙烯使溴水褪色
乙烯使酸性溶液褪色
C
甲苯与溶液反应生成苯甲酸
甲苯燃烧
D
苯与一氯甲烷反应制备甲苯
苯与氢气反应制备环己烷
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴乙烷水解制备乙醇属于取代反应,乙烯水化制备乙醇是加成反应,甲、乙两个反应不属于同一种反应类型,A不选;
B.乙烯使溴水褪色的原理是乙烯和溴单质发生加成反应,乙烯使酸性溶液褪色的原理是乙烯被酸性溶液氧化,属于氧化反应,甲、乙两个反应不属于同一种反应类型,B不选;
C.甲苯与溶液反应氧化反应生成苯甲酸,甲苯燃烧的原理是甲苯被氧气氧化,甲、乙两个反应属于同一种反应类型,C选;
D.苯和一氯甲烷发生取代反应生成甲苯,苯和氢气发生加成反应生成环己烷,前者为取代反应、后者为加成反应,反应类型不同,D不选;
故选C。
4. 有机物的转化关系如下图:
下列说法错误的是
A. M到N发生反应为取代反应 B. Q的名称为甲基丁烯
C. 中仅N存在手性碳原子 D. Q可发生加聚反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.M到N为H原子被氯原子取代,发生反应为取代反应,A正确;
B.Q的名称为2-甲基-2-丁烯,B错误;
C.中仅N存在手性碳原子,如图 ,C正确;
D.Q存在碳碳双键,可发生加聚反应生成,D正确;
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 苯乙烯()含有的碳碳双键数为
B. 乙烷和丙烯的混合气体含有的氢原子数为
C. 和在光照下充分反应后的分子数为
D. 标准状况下,含有的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环中没有碳碳双键,中含有1个碳碳双键,苯乙烯含有的碳碳双键数为,A错误;
B.未说明乙烷和丙烯的混合气体所处的温度和压强,无法计算其物质的量,B错误;
C.CH4和Cl2的取代反应可以分为四步:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl ,每一步反应都是分子数目不变的反应,则和的总物质的量为3mol,在光照下充分反应后的分子数为,C正确;
D.标况下为液态,的物质的量不是0.1mol,含有的分子数不是,D错误;
故选C。
6. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯 B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯 D. d装置用于实验室制硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.挥发出的乙醇蒸气和生成的丙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则a装置不能检验消去反应后有丙烯,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,盐酸和碳酸均能和苯酚钠反应生成苯酚,则b装置无法说明和苯酚钠反应的是盐酸还是碳酸,故B错误;
C.温度计应伸入到液面中,且乙烯不能用排空集气法,故C错误,
D.苯和浓硝酸反应用水浴加热,用温度计控制反应温度,故D正确;
答案D。
7. 下列化学用语正确的是
A. 的空间结构:三角锥形
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 基态原子的价电子排布式:
D. 的模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中S没有孤电子对,为sp2杂化,空间结构为平面三角形,A错误;
B.基态碳原子的轨道表示式:,B错误;
C.镍为28号元素,基态原子的价电子排布式:,C正确;
D.分子中P含有1对孤电子对,价层电子对数为4,为sp3杂化,模型为四面体形,D错误;
故选C。
8. 下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O;②NH和H3O+;③NH3和H3O+;④O3和SO2;⑤CO2和BeCl2。
A. 全部 B. ①②③⑤ C. ③④⑤ D. ②⑤
【答案】C
【解析】
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型,价层电子对个数=σ键+孤电子对个数,孤电子对个数=×(a-xb),a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子个数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×(5-3)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,H2O中价层电子对个数=2+×(6-2)=4且含有两个孤电子对,所以为V形结构,二者空间构型不同,故①错误;
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对,为正四面体形结构;H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,二者空间构型不同,故②错误;
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,所以二者空间构型相同,故③正确;
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对,所以分子空间构型都是V形,故④正确;
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+(4-2×2)=2,二氧化碳是直线型结构,BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+(2-2×1)=2,BeCl2是直线型结构,CO2和BeCl2分子都是直线型分子,故⑤正确;
答案选C。
9. 下列说法错误的是
A. 金刚石晶体中,每个C原子周围紧邻4个C原子
B. 晶体中,每个周围紧邻6个
C. 晶体中,每个周围紧邻8个
D. 干冰晶体中,每个分子周围紧邻10个分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石晶体中,碳原子采用sp3杂化方式成键,晶胞结构为 ,每个C原子周围紧邻4个C原子,A正确;
B.氯化钠晶胞为,钠离子在体心和棱心位置,每个周围紧邻6个,B正确;
C.氯化铯晶胞为,每个晶胞中含有一个铯离子,每个顶点上的氯离子被8个晶胞共用,故每个Cs+周围紧邻8个Cl−,C正确;
D.干冰(CO2)是分子晶体,晶胞为:,属于面心立方堆积,故每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子,D错误;
故选D。
10. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
气态氢化物稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
B
熔点:石英>干冰
石英是共价晶体,干冰是分子晶体;共价键比分子间作用力强
C
K与产生的焰色不同
K与原子核外电子跃迁时产生的能量变化不同,使得放出光的波长不同
D
分子中的共价键是键
基态原子价电子排布为,原子结合为时,两个原子的轨道“头碰头”重叠
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,与氢键无关,故A错误;
B.石英是共价晶体,熔化时克服共价键,干冰是分子晶体,熔化时克服的是分子间作用力,由于共价键比分子间作用力强,则熔点:石英>干冰,故B正确;
C.产生焰色的原因是钠、钾受热时核外电子发生跃迁,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时释放能量,这种能量以光的形式表现了出来。钠、钾核外电子排布的能级数、能级差不同,电子跃迁时产生的光的波长(光谱)不同,产生的焰色不同,故C正确;
D.基态原子价电子排布为,在分子中,两个Cl原子的3p轨道各有一个单电子,3p轨道与3p轨道头碰头最大程度的重叠,形成一个键,故D正确;
故选A。
11. 下列物质的分子中,所有碳原子不可能处于同一平面的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断原子共线与共面问题。
【详解】A.苯乙烯中苯环和碳碳双键所连接的C原子均共面,所以碳原子可处于同一平面,故A不选;
B.乙苯分子中由于单键可以旋转,所以乙苯分子中所有碳原子有可能处于同一平面,故B不选;
C.与甲基相连的碳原子是饱和碳原子,且连有三个碳原子,饱和碳原子连接的四个原子呈四面体结构,中心碳原子最多和两个原子共平面,所以分子中所有碳原子不可能都共平面,故C选;
D.由于苯环是平面形结构,且单键可以旋转,所以所有碳原子可能都处在同一平面上,故D不选;
故选C。
12. 一种植物抗菌素的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 分子中存在2种官能团
B. 该物质与足量反应,最多可消耗
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题中有机物结构可以得到,有机物分子中存在酚羟基、酯基、碳碳双键三种官能团,A错误;
B.分子中含有2个酚羟基可以与钠反应,该物质与足量反应,最多可消耗,B正确;
C.苯环上与酚羟基相邻位置的氢原子可以与溴单质发生取代反应,碳碳双键可以与溴单质发生加成反应,所以1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗3molBr2,C错误;
D.分子中含有2个酚羟基可以与氢氧化钠反应,1个酯基水解产生的羧基和酚羟基能与氢氧化钠反应,所以1mol该物质与足量溶液反应,最多可消耗4molNaOH,D错误;
故选B。
13. 对甲基苯胺是一种重要的有机合成中间体,它参与的某个反应过程如下,制得的产物丁可作防晒剂。下列说法正确的是
A. 甲的分子式为
B. 乙既能与酸反应也能与碱反应
C. 丁的沸点低于邻氨基苯甲酸
D. 丁也可以用酸性高锰酸钾溶液直接氧化甲制得
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲的分子式为,A错误;
B.乙含有酰胺基,乙既能与酸反应也能与碱反应,B正确;
C.分子内氢键会使物质的熔沸点降低,邻氨基苯甲酸存在分子内氢键,故其沸点低于丁,C错误;
D.酸性高锰酸钾会与氨基反应,不能用其直接氧化甲,D错误;
故选B。
14. 下列实验操作可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证苯与液溴的反应为取代反应
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到,溶液中
B
分离提纯鸡蛋清中的蛋白质
向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,充分振荡后过滤,将不溶物加入蒸馏水中
C
验证氯丁烷中含有元素
将氯丁烷与溶液混合共热,冷却后,用稀硝酸酸化,加入溶液
D
检验蔗糖水解液的还原性
向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴后取少量溶液,加入几滴新制银氨溶液,加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.产生的气体为混合物,其中会含有溴化氢与溴蒸气,Br2与水反应生成Br-,同样会与产生黄色沉淀,A错误;
B.重金属盐能使蛋白质发生变性,醋酸铅是重金属盐,能使蛋白质发生变性,应该用硫酸铵溶液分离提纯蛋白质,B错误;
C.将氯丁烷与NaOH溶液共热,发生水解反应,冷却后,取出上层水溶液,用稀HNO3酸化,加入AgNO3溶液,产生白色沉淀可检验氯离子,C正确;
D.蔗糖水解生成葡萄糖,此时溶液为酸性,葡萄糖与新制氢氧化铜的反应需在碱性条件下进行,D错误;
故选C。
15. 某兴趣小组利用如图装置对有机物进行元素分析。将样品放入石英管中加热使其充分反应,实验结束后,测得U形管分别增重为。下列说法错误的是
A. 开始实验时,依次点燃酒精喷灯
B. 若调换c和d中的试剂,则无法达成实验目的
C. 该有机物的分子式为
D. 若移走,可能导致测得氧元素的质量分数偏小
【答案】D
【解析】
【分析】由实验装置图可知,a处发生的反应为有机物在加热条件下与氧气反应生成碳的氧化物和水,装置b处氧化铜与一氧化碳反应生成二氧化碳,装置c为水蒸气的吸收测定装置,装置d为二氧化碳的吸收测定装置,该装置的缺陷为没有吸收空气中水蒸气和二氧化碳的装置,会导致实验误差,据此分析解题。
【详解】A.为使有机物不完全燃烧生成的二氧化碳完全转化为被碱石灰吸收的二氧化碳,实验开始时,应依次点燃酒精喷灯b、a,故A正确;
B.由分析可知,装置c为水蒸气的吸收测定装置,装置d为二氧化碳的吸收测定装置,若调换装置c和d,则碱石灰会吸收二氧化碳和水蒸气,无法测得反应生成二氧化碳和水蒸气的质量,无法达成实验目的,故B正确;
C.c管增重0.0108g,n(H2O)=0.0006mol,H元素的质量为0.0006mol×2×1g/mol=0.0012g,d管增重0.0352g,n(CO2)=0.0008mol,C元素的质量为0.0008mol×12g/mol=0.0096g,则有机物中n(O)==0.0008mol,C、H、O的原子个数比为0.0008mol:0.0012mol:0.0008mol=2:3:2,最简式为C2H3O2,设分子式为(C2H3O2)n,该有机物的相对分子量为118,59×n=118,解得n=2,可知其分子式为C4H6O4,故C正确;
D.若移走,实验测得二氧化碳的质量偏低,从而导致算得的氧元素的质量偏高,故氧元素的质量分数偏大,故D错误;
故选D。
16. 分子式为的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯有
A. 12种 B. 10种 C. 9种 D. 8种
【答案】A
【解析】
【详解】分子式为的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,说明其含有酯基,属于饱和一元酯,可能为甲酸和1-丙醇或2-丙醇、乙酸和乙醇或丙酸和甲醇,这3种酸和4种醇重新组合生成的酯的数目为:3×4=12,故选A。
17. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的电子排布式,①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A.根据元素周期律,同一周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,同主族从上向下,电离能减小,且第三周期存在反常情况:N>S,因此,第一电离能关系为:F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;
B.原子半径的变化规律为:同主族从上向下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;
C.同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;
D.元素的最高正价等于其族序数,F无正价,因此关系为:S>P=N,D错误。
本题选A。
18. 某离子液体的阴离子结构如图所示,其中为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A. 组成的化合物为极性分子
B. 基态原子未成对电子数:
C. 该阴离子中X不满足8电子结构
D. 室温下,简单氢化物水溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素,知W为C元素,由图可如,Y形成1个双键,则其最外层有6个电子,结合原子序数关系知,Y为O元素,则X为N元素;Z形成1个单键,则Z为F元素;M的成键总数为6,则M为S元素,以此解答。
【详解】A.C、F组成的化合物CF4中心原子价层电子对数为4+ =4,且没有孤电子对,空间构型为正四面体形,正负电中心重合,为非极性分子,A错误;
B.C原子电子排布式为1s22s2p2,含有2个未成对电子,O原子电子排布式为1s22s2p4,含有2个未成对电子,二者未成对电子数相等,B错误;
C.根据上述分析可知:X为N元素,该阴离子中N形成2个单键,有2对孤对电子,满足8电子稳定结构,C错误;
D.根据上述分析可知:X为N元素,最简单氢化物为NH3,NH3的水溶液星碱性;M为S元素,最简单氢化物为H2S,H2S的水溶液呈酸性,故水溶液的,D正确;
故选D。
19. 已知,如图下表是几种不同有机酸的大小,由此产生的推测正确的是
有机酸
2.66
2.86
2.9
4.74
A. 对键合电子吸引力: B. 酸性:
C. D. 碱性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.F、Cl、Br位于同一主族,从上到下,电负性依次减弱,则电负性:F>Cl>Br,即对键合电子吸引力:F>Cl>Br,A错误;
B.电负性:F>I,F-C的极性大于I-C,使-CH2F的极性大于-CH2I,导致CH2FCOOH的羧基中的羟基的极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,则酸性:CH2ICOOH<CH2FCOOH,B错误;
C.-CHF2的极性大于-CH2F,导致CHF2COOH的羧基中的羟基的极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,则酸性:CHF2COOH>CH2FCOOH,酸性越强,Ka越大,pKa越小,则pKa:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;
D.烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸酸性越弱,则酸性:HCOOH>CH3COOH,根据越弱越水解,水解程度:HCOO-<CH3COO-,则碱性:HCOONa<CH3COONa,D错误;
故选C。
20. 冠醚能与碱金属离子结合(如图所示),是有机反应很好的催化剂,能加快KMnO4与环己烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大两者结合能力越强。
碱金属离子
结合常数
冠醚
Na+
(直径:204pm)
K+
(直径:276pm)
冠醚A(空腔直径:260~320pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220pm)
371
312
下列说法不正确的是
A. 推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B. 实验 中c(Na+):①>②>③
C. 冠醚通过与K+结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
D. 为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适
【答案】B
【解析】
【详解】A.从表中数据可以看出,冠醚的空腔直径与Na+或K+直径接近时,结合常数大,由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关,A正确;
B.冠醚A结合Na+的能力弱于结合K+的能力,所以K+可将冠醚A中的部分Na+替代出来,由实验 中,可得出c(Na+):①>③>②,B不正确;
C.冠醚与K+结合,从而将携带进入有机相,催化KMnO4与环己烯的反应,从而加快反应速率,C正确;
D.由表中数据可推出,冠醚A结合K+的能力比冠醚B强,为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题包含5小题,共50分。
21. 邻苯二甲酸二丁酯为无色粘稠液体,可用作增塑剂,制备它的实验装置(部分装置省略)及原理如下:
已知:反应物、产物的相关数据如下:
物质
相对分子质量
沸点
溶解性
密度
正丁醇
74
117.6
微溶于水
0.81
邻苯二甲酸酐
148
284
难溶于水
1.48
邻苯二甲酸二丁酯
278
337
难溶于水
1.05
实验步骤:
I.向三颈烧瓶内加入邻苯二甲酸酐,正丁醇(过量)、浓硫酸和少量沸石,另在分水器中加入正丁醇至与分水器支管口齐平,然后加热三颈烧瓶至微沸。
Ⅱ.待烧瓶内固体完全溶解后,升温,持续搅拌至反应结束。
Ⅲ.冷却至室温,将反应混合物倒出;依次用溶液、饱和食盐水洗涤得粗产品。
Ⅳ.粗产品用无水处理至澄清,取清液置于圆底烧瓶,蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______;冷凝水应从_______(填“a”或“b”)口进。
(2)步骤1中,若加热后发现未加沸石,应采取措施为_______。
(3)使用分水器的优点为_______。
(4)步骤Ⅲ中,用溶液洗涤的目的为_______;步骤Ⅳ中,的作用为_______。
(5)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为_______。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. b
(2)马上停止加热,待冷却至室温补加沸石
(3)提高产率 (4) ①. 除去粗品中的酸性物质 ②. 吸收水分进行干燥
(5)70%
【解析】
【分析】浓硫酸是反应催化剂,水是生成物,不断的分离生成物,使平衡向着正向移动,可以提高反应物的转化率,反应结束时,分水器中的水位高度不变,冷凝管中不再有液体滴下,冷却至室温后,将反应后混合液倒出,加入试剂使邻苯二甲酸二丁酯析出,粗产品过滤后,将滤液进一步纯化得到纯品,以此解答。
【小问1详解】
仪器X的名称为球形冷凝管;冷凝水应下进上出,所以b为进口,a为出口;
【小问2详解】
步骤1中,若加热后发现未加沸石,应采取措施为:马上停止加热,待冷却至室温补加沸石。
【小问3详解】
使用分水器的优点可及时将产生的水分离出去,促使反应正向进行,提高产率。
【小问4详解】
实验室用5%碳酸钠溶液洗涤的目的为除去粗品中的酸性物质;的作用为吸收水分进行干燥。
【小问5详解】
本实验中,邻苯二甲酸酐0.1mol、正丁醇过量,结合反应正丁醇过量,理论上可以生成邻苯二甲酸二丁酯的质量为:0.1mol×278g/mol=27.8g,所以邻苯二甲酸二丁酯的产率为×100%=70%。
22. 重铬酸钠常作为有机合成的氧化剂。由含铬废渣(含等)制备的流程如图所示。回答下列问题:
(1)“煅烧”时需通入氧气。氧元素位于元素周期表中_______区;下列属于激发态氧原子的价电子轨道表示式的为_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)“除杂”所得滤液中的C原子杂化方式为_______。
(3)可作为合成洋茉莉醛的氧化剂,洋茉莉醛的生产流程如图所示。
①要快速准确测定X分子中官能团种类,可采用的现代仪器分析方法为_______。
②在一定条件下,由Y制备聚异黄樟油素的化学方程式为_______。
③Z在溶液中与新制氢氧化铜悬浊液共热,反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. p ②. C
(2)sp2 (3) ①. 红外光谱(IR) ②. n ③. +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O
【解析】
【小问1详解】
氧是8号元素,位于元素周期表中p区,基态氧原子价电子排布式为:2s22p4,属于激发态氧原子的价电子轨道表示式为,和表示基态氧原子,不能表示氧原子,故选C。
【小问2详解】
中碳原子的价层电子对数为=3,杂化方式为sp2。
【小问3详解】
①快速准确测定X分子结构中官能团种类,可采用的现代仪器分析方法是:红外光谱(IR);
②由Y发生加聚反应制备有机高分子聚异黄樟油素,化学方程式为:n;
③具有醛基能被新制氢氧化铜悬浊液氧化,化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O。
23. 氮、镓、砷等元素的单质及其化合物在生产生活中应角广泛。回答下列问题:
(1)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。分子的空间构型为_______。
(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类以,每个铝原子与_______个氮原子相连,氮化铝晶体属于_______晶体。
(3)M是氮杂氟硼二吡咯类物质,常用作光敏剂,其结构如图。
已知虚线框内五元环结构类似苯,存在五中心六电子离域大键,则虚线框中氮元素采用杂化方式为_______,M中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。
A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.配位键
(4)是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图。
已知图中a原子的分数坐标为,则b原子的分数坐标为_______;若晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则晶体中两个原子间的最短距离为_______(列出计算式即可)。
【答案】(1)三角锥形
(2) ①. 4 ②. 共价
(3) ①. sp2 ②. AD
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
NF3价层电子对=,孤电子对1对,可知中心原子N采取sp3杂化,所以NF3的分子的空间构型为三角锥形;
【小问2详解】
氮化铝晶体与金刚石类似,均是正四面体结构,每个铝原子与4个氮原子相连;AlN晶体与金刚石类似,属于共价晶体;
【小问3详解】
环上N原子价层电子对数为3,采取sp2杂化,该环N原子价层孤对电子填充在2sp轨道;原子之间存在共价键,环上N原子与B原子之间形成配位键,不含氢键与离子键,故答案为AD;
【小问4详解】
图1中A原子的坐标为,则B原子在x轴的,y轴的,z轴的,故分数坐标为;图中晶体密度为,由图可知一个晶胞中含有Ga的个数为:个,含有As原子个数为:4个,根据,则晶胞边长为:a=,由图可知晶胞中距离最近的两个As原子间距离为面对角线的一半,即。
24. 配合物在许多方面有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)有下列实验:
①蓝色沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式为_______。
②加入乙醇的作用是_______。
③中键角比分子中键角_______(填“大”或“小”)。
④物质在外磁场作用下会产生磁化现象,在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性,中心离子或原子中含有未成对电子的物质具有顺磁性,下列配离子中具有顺磁性的是_______(填标号)。
A. B. C.
(2)将溶于水,加入足量溶液,得到沉淀,已知的配位数为6,则的化学式用配合物的形式表示为_______。
【答案】(1) ①. Cu(OH)2+4=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O ②. 降低溶剂极性,减小配合物的溶解度使其析出 ③. 大 ④. A
(2)[TiCl2(H2O)4]Cl
【解析】
【分析】氨水与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,再加氨水生成[Cu(NH3)4]SO4,加入乙醇降低配合物的溶解度使其析出,据此分析解题。
【小问1详解】
①呈天蓝色的离子为[Cu(H2O)4]2+,硫酸铜加氨水生成氢氧化铜沉淀,再加氨水生成[Cu(NH3)4]SO4,沉淀溶解的离子方程式:Cu(OH)2+4=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
②呈天蓝色的离子[Cu(H2O)4]2+,加氨水生成氢氧化铜沉淀,再加氨水生成[Cu(NH3)4]SO4,加入乙醇降低溶剂极性,减小配合物的溶解度使其析出;
③[Cu(H2O)4]2+中NH3与铜离子形成配位键,而单独的NH3分子中有1孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥力大,所以[Cu(H2O)4]2+中H−N−H键角比分子中H−N−H键角大;
④A.中Cr3+的价电子排布为3d3,含有未成对电子,具有顺磁性,A符合题意;
B.中Cu+的价电子排布为3d10,不含有未成对电子,不具有顺磁性,B不符合题意;
C.中Zn2+的价电子排布为3d10,不含有未成对电子,不具有顺磁性,C不符合题意;
故选A;
【小问2详解】
将溶于水,加入足量溶液,得到沉淀,说明该配合物可以电离出一个Cl-,已知Ti3+的配位数为6,的化学式用配合物的形式表示为[TiCl2(H2O)4]Cl。
25. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一、某同学针对二酮H设计了如下合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______,G中官能团的名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)C的同分异构体中,与其具有相同官能团的有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)已知:+H2O,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I()和另一种不饱和酮的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
【答案】(1) ①. 溴乙烷 ②. 碳碳双键、羰基
(2)消去反应 (3) ①. 7 ②.
(4) (5)
【解析】
【分析】CH3CH2Br与Mg在无水乙醚中发生生成B,B与CH3COCH3反应生成C,C在氧化铝催化下发生消去反应生成E,D和碱性高锰酸钾发生氧化反应生成E,参考CD反应可知,E在氧化铝催化下发生消去反应生成F,F和G发生已知信息的反应原理得到H,结合H和G的结构简式可以推知F为,以此解答。
【小问1详解】
A为CH3CH2Br,化学名称为溴乙烷,由G的结构简式可,官能团的名称为碳碳双键、羰基。
【小问2详解】
由C和D的结构简式可以推知,C在氧化铝催化下发生消去反应生成E。
【小问3详解】
C为,分子式为C5H12O,同分异构体中含有羟基,满足条件的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(OH)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2OH、(CH3)2CH(OH)CH3、(CH3)3COH、C(CH3)3CH2OH共7种,其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为9:2:1,则应该含有3个相同的甲基,其结构简式为。
【小问4详解】
E在氧化铝催化下发生消去反应生成F,F和G发生已知信息的反应原理得到H,结合H和G的结构简式可以推知F为。
【小问5详解】
H中含有2个羰基,根据已知的反应特征可知,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为保留环上甲基对位支链上的甲基生成I(),也可以保留环上甲基间对位支链上的甲基生成J()。
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高二化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题:本题共20小题,其中1~10题每小题2分,11~20题每小题3分,共50分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法错误的是
A. 油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂 B. 核酸是由核苷酸单体形成的生物大分子
C. 天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料 D. 淀粉和纤维素均可水解生成葡萄糖
2. 下列说法正确的是
A. 乙醇和乙二醇互为同系物
B. 和互为同系物
C. 乙醇与乙醚互为同分异构体
D. 丙酮与环氧丙烷()互为同分异构体
3. 下列选项中的甲、乙两个反应属于同一种反应类型的是
甲
乙
A
溴乙烷水解制备乙醇
乙烯水化制备乙醇
B
乙烯使溴水褪色
乙烯使酸性溶液褪色
C
甲苯与溶液反应生成苯甲酸
甲苯燃烧
D
苯与一氯甲烷反应制备甲苯
苯与氢气反应制备环己烷
A. A B. B C. C D. D
4. 有机物的转化关系如下图:
下列说法错误的是
A. M到N发生反应为取代反应 B. Q的名称为甲基丁烯
C. 中仅N存在手性碳原子 D. Q可发生加聚反应生成
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 苯乙烯()含有的碳碳双键数为
B. 乙烷和丙烯的混合气体含有的氢原子数为
C. 和在光照下充分反应后的分子数为
D. 标准状况下,含有的分子数为
6. 下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是
A. a装置检验消去反应后有丙烯 B. b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C. c装置用于实验室制取并收集乙烯 D. d装置用于实验室制硝基苯
7. 下列化学用语正确的是
A. 的空间结构:三角锥形
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 基态原子的价电子排布式:
D. 的模型:
8. 下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O;②NH和H3O+;③NH3和H3O+;④O3和SO2;⑤CO2和BeCl2。
A. 全部 B. ①②③⑤ C. ③④⑤ D. ②⑤
9. 下列说法错误的是
A. 金刚石晶体中,每个C原子周围紧邻4个C原子
B. 晶体中,每个周围紧邻6个
C. 晶体中,每个周围紧邻8个
D. 干冰晶体中,每个分子周围紧邻10个分子
10. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
气态氢化物稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
B
熔点:石英>干冰
石英是共价晶体,干冰是分子晶体;共价键比分子间作用力强
C
K与产生的焰色不同
K与原子核外电子跃迁时产生的能量变化不同,使得放出光的波长不同
D
分子中的共价键是键
基态原子价电子排布为,原子结合为时,两个原子的轨道“头碰头”重叠
A. A B. B C. C D. D
11. 下列物质的分子中,所有碳原子不可能处于同一平面的是
A. B.
C. D.
12. 一种植物抗菌素的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 分子中存在2种官能团
B. 该物质与足量反应,最多可消耗
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量溶液反应,最多可消耗
13. 对甲基苯胺是一种重要的有机合成中间体,它参与的某个反应过程如下,制得的产物丁可作防晒剂。下列说法正确的是
A. 甲的分子式为
B. 乙既能与酸反应也能与碱反应
C. 丁的沸点低于邻氨基苯甲酸
D. 丁也可以用酸性高锰酸钾溶液直接氧化甲制得
14. 下列实验操作可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
验证苯与液溴的反应为取代反应
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到,溶液中
B
分离提纯鸡蛋清中的蛋白质
向鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,充分振荡后过滤,将不溶物加入蒸馏水中
C
验证氯丁烷中含有元素
将氯丁烷与溶液混合共热,冷却后,用稀硝酸酸化,加入溶液
D
检验蔗糖水解液的还原性
向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴后取少量溶液,加入几滴新制银氨溶液,加热
A. A B. B C. C D. D
15. 某兴趣小组利用如图装置对有机物进行元素分析。将样品放入石英管中加热使其充分反应,实验结束后,测得U形管分别增重为。下列说法错误的是
A. 开始实验时,依次点燃酒精喷灯
B. 若调换c和d中的试剂,则无法达成实验目的
C. 该有机物的分子式为
D. 若移走,可能导致测得氧元素的质量分数偏小
16. 分子式为的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯有
A. 12种 B. 10种 C. 9种 D. 8种
17. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
18. 某离子液体的阴离子结构如图所示,其中为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A. 组成的化合物为极性分子
B. 基态原子未成对电子数:
C. 该阴离子中X不满足8电子结构
D. 室温下,简单氢化物水溶液的
19. 已知,如图下表是几种不同有机酸的大小,由此产生的推测正确的是
有机酸
2.66
2.86
2.9
4.74
A. 对键合电子吸引力: B. 酸性:
C. D. 碱性:
20. 冠醚能与碱金属离子结合(如图所示),是有机反应很好的催化剂,能加快KMnO4与环己烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大两者结合能力越强。
碱金属离子
结合常数
冠醚
Na+
(直径:204pm)
K+
(直径:276pm)
冠醚A(空腔直径:260~320pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220pm)
371
312
下列说法不正确的是
A. 推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B. 实验 中c(Na+):①>②>③
C. 冠醚通过与K+结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
D. 为加快KMnO4与环己烯的反应速率,选择冠醚A比冠醚B更合适
二、非选择题:本题包含5小题,共50分。
21. 邻苯二甲酸二丁酯为无色粘稠液体,可用作增塑剂,制备它的实验装置(部分装置省略)及原理如下:
已知:反应物、产物的相关数据如下:
物质
相对分子质量
沸点
溶解性
密度
正丁醇
74
117.6
微溶于水
0.81
邻苯二甲酸酐
148
284
难溶于水
1.48
邻苯二甲酸二丁酯
278
337
难溶于水
1.05
实验步骤:
I.向三颈烧瓶内加入邻苯二甲酸酐,正丁醇(过量)、浓硫酸和少量沸石,另在分水器中加入正丁醇至与分水器支管口齐平,然后加热三颈烧瓶至微沸。
Ⅱ.待烧瓶内固体完全溶解后,升温,持续搅拌至反应结束。
Ⅲ.冷却至室温,将反应混合物倒出;依次用溶液、饱和食盐水洗涤得粗产品。
Ⅳ.粗产品用无水处理至澄清,取清液置于圆底烧瓶,蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______;冷凝水应从_______(填“a”或“b”)口进。
(2)步骤1中,若加热后发现未加沸石,应采取措施为_______。
(3)使用分水器的优点为_______。
(4)步骤Ⅲ中,用溶液洗涤的目的为_______;步骤Ⅳ中,的作用为_______。
(5)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为_______。
22. 重铬酸钠常作为有机合成的氧化剂。由含铬废渣(含等)制备的流程如图所示。回答下列问题:
(1)“煅烧”时需通入氧气。氧元素位于元素周期表中_______区;下列属于激发态氧原子的价电子轨道表示式的为_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)“除杂”所得滤液中的C原子杂化方式为_______。
(3)可作为合成洋茉莉醛的氧化剂,洋茉莉醛的生产流程如图所示。
①要快速准确测定X分子中官能团种类,可采用的现代仪器分析方法为_______。
②在一定条件下,由Y制备聚异黄樟油素的化学方程式为_______。
③Z在溶液中与新制氢氧化铜悬浊液共热,反应的化学方程式为_______。
23. 氮、镓、砷等元素的单质及其化合物在生产生活中应角广泛。回答下列问题:
(1)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。分子的空间构型为_______。
(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类以,每个铝原子与_______个氮原子相连,氮化铝晶体属于_______晶体。
(3)M是氮杂氟硼二吡咯类物质,常用作光敏剂,其结构如图。
已知虚线框内五元环结构类似苯,存在五中心六电子离域大键,则虚线框中氮元素采用杂化方式为_______,M中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。
A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.配位键
(4)是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图。
已知图中a原子的分数坐标为,则b原子的分数坐标为_______;若晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则晶体中两个原子间的最短距离为_______(列出计算式即可)。
24. 配合物在许多方面有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)有下列实验:
①蓝色沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式为_______。
②加入乙醇的作用是_______。
③中键角比分子中键角_______(填“大”或“小”)。
④物质在外磁场作用下会产生磁化现象,在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性,中心离子或原子中含有未成对电子的物质具有顺磁性,下列配离子中具有顺磁性的是_______(填标号)。
A. B. C.
(2)将溶于水,加入足量溶液,得到沉淀,已知的配位数为6,则的化学式用配合物的形式表示为_______。
25. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一、某同学针对二酮H设计了如下合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______,G中官能团的名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)C的同分异构体中,与其具有相同官能团的有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为的结构简式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)已知:+H2O,H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构,主要产物为I()和另一种不饱和酮的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
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