内容正文:
2023-2024学年度广安友实学校高二下期第三次月考化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。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.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.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:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Zr-91 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,属于新型无机非金属材料
D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅,氮化硅属于新型无机非金属材料,而不是传统无机非金属性材料硅酸盐,A错误;
B.石墨及从石墨中剥离出的石墨烯薄片是非金属单质,不是化合物,因此不属于电解质,B错误;
C.GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,GaN属于新型无机非金属材料,C正确;
D.杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅,而不是二氧化硅,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 聚氯乙烯的结构简式:
B. 的空间填充模型:
C. 的VSEPR模型:
D. 3,4-二甲基-1,3-戊二烯的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯的结构简式:,A错误;
B.中C原子杂化方式为sp,为直线形,由于Cl原子半径大于C原子,B错误;
C.的价层电子对数为,含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,C错误;
D.3,4-二甲基-1,3-戊二烯,主链5个碳,两个碳碳双键,键线式:,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,100g46%的乙醇水溶液中,含键的总数为
B. 标准状况下,二氯甲烷所含分子数为
C. 正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为
D. 在浓硫酸、加热的条件下,乙酸与足量乙醇充分反应,生成的乙酸乙酯分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,100g46%的乙醇水溶液中,46g乙醇即1mol乙醇中含O-H键1mol,54g水即3mol水中含O-H键6mol,共含O-H键7mol,故A错误;
B.CH2Cl2标况下为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算二氯甲烷所含分子数,故B错误;
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键,58g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为=1mol,则含有共价键的物质的量为13mol,即含有个共价键,故C正确;
D.在浓硫酸、加热的条件下,0.5mol乙酸与足量乙醇充分反应,此反应是可逆反应,生成的乙酸乙酯分子数为小于,故D错误;
故选C。
4. 下列说法中正确的是
A. 、、晶胞中微粒均采取分子密堆积
B. 与的立体构型相似,都是非极性分子
C. 葡萄糖分子()中的手性碳原子数为4
D. ,,都是含有极性键的非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.均采取分子密堆积,其中每个CO2分子周围紧密排列的等距离的CO2分子总数为12个,每个甲烷分子与其周围的分子之间的相互作用力主要是范德华力,为分子密堆积;在甲烷晶胞中,位于晶胞顶点的某一甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在晶胞的面上,面心上的粒子都被2个晶胞共用,对一个晶胞的贡献只有1/2,因此与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为为分子密堆积;但是中含有氢键,不是密堆积,A错误;
B.空间构型为直线型,为非极性分子,的空间构型的三角锥形,是极性分子,B错误;
C.醛基中的碳原子不是手性碳原子,葡萄糖分子()中的手性碳原子数为4,C正确;
D.、含有极性键的非极性分子,含有非极性键和极性键的极性分子,D错误;
故选C。
5. 下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③的热稳定性和还原性依次减弱
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱,熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①给金属晶体加电压时,晶体中的自由电子定向移动形成电流,自由电子的移动能传递热能,因此金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,①正确;
②冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键,氢键在液态水中使一个水分子与4个水分子相连,而当水凝固时,水分子排列得很规则,氢键会拉伸水分子,使得水分子之间距离增大,体积也就增大,密度减小,② 正确;
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则其离子的还原性逐渐增强,且元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则HF、HCl、HBr、HI的还原性逐渐增强,热稳定性依次减弱,③错误;
④分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的强弱,与共价键强弱无关,④错误;
⑤S、Se、Te非金属性依次减弱,故、、的热稳定性依次减弱,但是、、的相对分子质量依次增大,其熔沸点依次升高,⑤正确;
⑥三种晶体为共价晶体,共价键的键长越短,共价键越强,硬度越大,键长:C—C<C—Si<Si—Si,则硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,⑥正确;
故选D。
6. 如图所示的分子酷似企鹅,化学家将分子以企鹅来取名为Penguinone。下列有关说法正确的是
A. Penguinone是一种芳香烃 B. Penguinone的分子式为
C. Penguinone有4种不同化学环境的氢 D. Penguinone最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 芳香烃通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,Penguinone分子中不含有苯环,而且含有碳、氢、氧三种元素,所以不是芳香烃,故A项错误;
B. 根据已知结构简式,Penguinone的分子式为,故B项错误;
C. Penguinone分子结构较为对称,分子中只存在3种环境的氢,故C项错误。
D. 1个Penguinone分子中含有2个碳碳双键和1个羰基,均能与发生加成反应,即Penguinone最多能与3 mol 发生加成反应,故D项正确。
本题正确答案为D。
7. 柳树皮中的水杨酸可与乙酸酐发生下列反应生成乙酰水杨酸(阿司匹林):
以下说法中不正确的是
A. 水杨酸和乙酰水杨酸均有两种含氧官能团
B. 1mol乙酰水杨酸能与金属钠反应产生0.5mol氢气
C. 乙酸酐的分子式为
D. 该反应的类型为加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.水杨酸有羟基和羧基两种含氧官能团,乙酰水杨酸有酯基和羧基两种含氧官能团,A正确;
B.乙酰水杨酸能与金属钠反应的官能团是羧基,故1mol乙酰水杨酸能与金属钠反应产生0.5mol氢气,B正确;
C.由乙酸酐的结构简式知其分子式为,C正确;
D.该反应的类型为取代反应,D错误;
故选D。
8. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示,甲分子中所有原子共平面,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是
A. 通常状况下,由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B. 为直线形分子,其中2个Y原子均采取sp杂化
C. 由于甲分子中所有原子共平面,所以甲分子中Z的杂化方式为
D. 电负性:Z<W,第一电离能:W>Z>Y
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大,X半径最小,只连一个键,X为H元素;Y连4个键,Y为C元素; Z形成3个共价键,Z为N元素;W形成2个共价键,W为O元素,以此来解答。
【详解】由上述分析,X、Y、Z、W分别为H、C、N、O;
A.化合物甲为尿素,分子间形成氢键使熔点变高,甲呈固态,故A正确;
B.(YZ)2的结构式为N≡C-C≡N,为直线形分子,两个C均采用sp杂化,故B正确;
C.尿素分子中所有原子共平面,所以甲分子中N的杂化方式为,故C正确;
D.电负性:N<O,第一电离能:N>O>C,故D错误。
答案选D。
9. 一定温度下,(用表示)的氯代和溴代反应能量图及产率关系如图(图中物质均为气态)。下列说法正确的是
A.
B. 氯代的第二步是决速反应
C. 以丙烷为原料制备2-丙醇时,应该选择溴代反应,然后再水解
D. 分子的核磁共振氢谱图上有三组峰
【答案】C
【解析】
【详解】A.①氯代反应:;②溴代反应:,②−①可得:Br⋅(g)+RCl(g)→Cl⋅(g)+RBr(g)ΔH,则由盖斯定律得ΔH=ΔH2-ΔH1,A错误;
B.由图可知,氯代第一步反应的活化能大于第二步,说明第一步的反应速率小于第二步,则氯代的第一步是决速反应,B错误;
C.以丙烷为原料制备2-丙醇时,因为溴代反应的选择性更高,产率更高,所以选择溴代反应,然后再水解,C正确;
D.CH3CH2CH3分子中有两种不同类型的H原子,核磁共振氢谱图上有两组峰,D错误;
故选C。
10. 以下为有机物的制备实验装置。下列相关说法错误的是
A. 图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀,证明制备溴苯的反应为取代反应
B. 图2制硝基苯,依次加入试剂的顺序为浓硫酸、浓硝酸、苯
C. 图3导气管口应在右侧试管中溶液液面上方,以防止倒吸
D. 图4分水器分出生成的水可提高反应转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.四氯化碳能吸收溴蒸汽,图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀溴化银,证明制备溴苯的反应生成溴化氢,则苯和液溴的反应为取代反应,故A正确;
B.图2制硝基苯,把浓硫酸缓缓注入到盛有浓硝酸的容器中,并及时搅拌冷却,最后逐滴加入苯,故B错误;
C.乙醇、乙酸易溶于饱和碳酸钠溶液,制备乙酸乙酯,图3导气管口应在右侧试管中溶液液面上方,以防止倒吸,故C正确;
D.图4分水器分出生成的水,降低容器中水的浓度,平衡正向移动,可提高反应转化率,故D正确;
选B。
11. 为实现下列各项中的实验目的,对应的实验操作及现象正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
证明丙烯醛(CH2=CHCHO)中含有碳碳双键
取少量丙烯醛,滴加溴水,若溴水褪色,证明含有碳碳双键
B
检验甲酸中混有乙醛
取少量试剂,加入氢氧化钠溶液中和甲酸后,加入新制的氢氧化铜,加热,生成砖红色沉淀,说明混有乙醛
C
鉴别乙醇和甲苯
取少量两种试剂,分别加入蒸馏水,其中与水互溶不分层的为乙醇,分层的为甲苯
D
除去苯中混有的少量苯酚
向混合物中滴加饱和溴水,过滤后弃去沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水具有强氧化性,可以氧化醛基为羧基,也可以与碳碳双键发生加成反应而使溴水褪色,因此不能使用溴水是否褪色判断丙烯醛(CH2=CHCHO)中含有碳碳双键,A错误;
B.甲酸与NaOH发生中和反应后产生的HCOONa结构中也含有醛基,也可以与新制氢氧化铜悬浊液混合加热,生成Cu2O砖红色沉淀,因此不能使用该方法判断是否含有乙醛,B错误;
C.乙醇与水互溶,加入水后振荡,液体不分层;甲苯与水互不相溶,甲苯的密度比水小,因此加入水后振荡,液体分层,油层在上层,两种液体物质加入水后,现象不同,可以鉴别,C正确;
D.苯酚能够与浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚,但三溴苯酚能够溶解在苯中,不能通过过滤的方法分离,D错误;
故选C。
12. 是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图1所示,提出降解的机理如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 的键角小于的键角 B. 1个晶胞含有3个
C. 中C和N原子的杂化方式相同 D. 可与反应生成和
【答案】A
【解析】
【详解】A.中只有一对孤电子对,中有2对孤电子对,孤电子对越多,形成的斥力越大,键角越小,所以的键角大于的键角,A错误;
B.1个晶胞中,含有阴影球:1个,白球:,含有黑球:,结合物质化学式可知,1个晶胞含有3个,B正确;
C.中C形成4个共价键,杂化轨道数为4,属于sp3杂化,N形成3个共价键,含1对孤电子对,杂化轨道数为4,属于sp3杂化,C正确;
D.H2O分子中的O原子上含有孤对电子能够与H+形成配位键结合形成H3O+,因此H2O可与反应生成H3O+和CH3NH2,D正确;
答案选A。
13. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9gA在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是
A. 由质谱图可知A的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为
C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例
D. B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】9gA在足量氧气中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,说明完全燃烧生成水的质量为5.4g,二氧化碳的质量为13.2g, 5.4g,9gA完全燃烧生成水的物质的量是==0.3 mol,9.0gA完全燃烧生成二氧化碳的物质的量是==0.3mol,n(O)===0.3mol,所以A的实验式为CH2O,通过质谱法测得A相对分子质量为90,设分子式为(CH2O)n,则(12+2+16)n=90,n=3,故A的分子式为C3H6O3,以此来解析;
【详解】A.由分析可知A的分子式为,A正确;
B.根据红外光谱只A中含有-OH和-COOH,由核磁共振氢谱可知,A中含有4种氢原子,其数目比为1:1:1:3,故A的结构简式为CH3CH(OH)COOH,B正确;
C.由分析可知A的分子式为,假设有机物的物质的量都为1mol,混合物中的两种有机物物质的量相同时,完全燃烧消耗的氧气的物质的量相等,无论以何种物质的量的比例混合,完全燃烧消耗氧气的量是否都为3mol,C错误;
D.B是A的位置异构体,则B为CH2(OH)CH2COOH,共有4种氢原子,个数比为2:2:1:1,即B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2:2:1:1,D正确;
故选C。
14. 晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为的摩尔质量为),以下说法正确的是
A. 中,该配合物中心离子的配位数为8
B. 若A点原子坐标为点原子坐标为,则C点原子坐标为
C. 距最近的有4个
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.中的中心离子为,其配位原子为N,配位数为6,A错误;
B.C位于晶胞内部,若把晶胞分为8个相等的小立方体,则C位于左后上的小立方体的体心,根据的原子坐标参数可知,C的原子坐标参数为,B正确;
C.以上底面面心的为例,与其最近且等距的Cl-有8个,分别是位于本晶胞上部的四个和上方晶胞下部的四个,因此在周围等距离且最近的有8个,C错误;
D.通过晶胞结构,根据均摊法,一个晶胞含有的的个数为个,含有的的个数为8个,故每个晶胞中含有4个的摩尔质量是,晶胞体积为,则晶胞的密度为,D错误;
故答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 根据要求填空:
(1)在一定条件下还可以转化为较稳定的,中键与键的个数比为_______,的电子式为_______。
(2)①乙酸;②丙酸;③二氯乙酸的酸性由强到弱的顺序为_______(填序号)。
(3)吡啶()是类似于苯的芳香族化合物。广义酸碱理论认为:凡能给出质子的任何分子或离子都是酸:凡能结合质子的分子或离子都是碱。按此理论,吡啶()属于_______(填“酸”、“碱”或“盐”)。
(4)的熔点(306℃)显著低于的熔点(1000℃),可能的原因是_______。
(5)气态的分子结构为,而固态则由与构成。的空间构型为_______,中N的杂化方式为_______。
【答案】(1) ①. 1:1 ②.
(2)③①② (3)碱
(4)为分子晶体,为离子晶体,分子间的范德华力比离子间的离子间弱得多
(5) ①. 直线型 ②.
【解析】
【小问1详解】
Fe3+与CN-之间的配位键属于键,C≡N中有1个键与2个键, 中键与键的个数比为1:1,的电子式为。
【小问2详解】
烃基为推电子基团,烃基越大推电子作用越强,氯原子电负性大,氯原子具有吸电子作用,所以①乙酸;②丙酸;③二氯乙酸的酸性由强到弱的顺序为③>①>②。
【小问3详解】
吡啶()中N原子含有1个孤电子对,能与H+形成配位键,属于碱。
【小问4详解】
为分子晶体,为离子晶体,分子间的范德华力比离子间的离子键弱得多,所以的熔点(306℃)显著低于的熔点(1000℃)。
【小问5详解】
的中心原子N原子价电子对数为2,无孤电子对,空间构型为直线形,中N原子价电子对数为3,杂化方式为。
16. 苯佐卡因()是一种常用镇痛药,难溶于水,易溶于醇、醚类。实验室里可由对氨基苯甲酸()与乙醇反应合成。
已知:几种物质的某些数据如下。
试剂
相对分子质量
密度
熔点/℃
沸点/℃
乙醇
46
0.79
78.5
对氨基苯甲酸
137
188
339.9
对氨基苯甲酸乙酯
165
90
172
乙醚
74
0.714
34.5
回答下列问题:
Ⅰ.合成对氨基苯甲酸
(1)对氨基苯甲酸在一定条件下可生成高分子化合物,该反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.制备苯佐卡因
①在圆底烧瓶中加入对氨基苯甲酸和无水乙醇,振荡溶解,再加入浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热,并不时振荡;
②液体冷却后将反应物转移到烧杯中,分批加入溶液(10%)至;
③将液体转移至分液漏斗中,用乙醚分两次萃取;
④向乙醚层加入无水硫酸镁,滤去固体,进行操作a,冷却结晶,最终得到产物。
(2)仪器A的名称为_______,作用是_______。
(3)分液漏斗使用之前必须进行的操作为_______。分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_______(填标号)。
A.直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B.直接将有机层从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(4)“步骤④”中无水硫酸镁的作用为_______,“操作a”为_______。
(5)本实验中苯佐卡因的产率为_______%(结果保留一位小数)。
【答案】(1) (2) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流
(3) ①. 验漏 ②. D
(4) ①. 干燥苯佐卡因 ②. 蒸馏
(5)33.3%
【解析】
【分析】(1)对氨基苯甲酸在一定条件下缩聚生成。
(2)仪器A的名称为球形冷凝管,用于冷凝回流。
(3)带塞仪器必须验漏,分液操作中,先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出。
(4)硫酸镁具有吸水性,“操作a”为蒸馏分离。
(5)对氨基苯甲酸与乙醇发生酯化反应,根据化学方程式得出苯佐卡因的量进行计算。
【小问1详解】
对氨基苯甲酸在一定条件下可发生缩聚反应,化学方程式为
【小问2详解】
根据图示可知,仪器A的名称为球形冷凝管,作用为冷凝回流。
【小问3详解】
分液漏斗使用前要检验装置的气密性,即使用前必须进行的操作为验漏。苯佐卡因不溶于水,密度比水小,用乙醚萃取后有机层在上层,水层在下层。
A.分液漏斗分离液体时先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,A错误;
B.有机层在上层,不能从下口放出,B错误;
C.有机层需要从上口倒出,C错误;
D.先将水层从下口放出,再将有机层从上口倒出,D正确;
故答案选D。
【小问4详解】
硫酸镁具有吸水性,则“步骤④”中无水硫酸镁的作用为干燥苯佐卡因。操作a目的为分离乙醚和苯佐卡因,故为蒸馏分离。
【小问5详解】
对氨基苯甲酸与乙醇反应生成苯佐卡因,两者按1:1反应,5.48g对氨基苯甲酸物质的量为,60mL无水乙醇物质的量为,乙醇过量,本实验中苯佐卡因的产率为。
17. 我国在化学领域取得了丰硕的成果,从古至今都有着重要的贡献。
(1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
配合物X中Al3+的配体除 外还有___________,茜素水溶性较好的主要原因是①___________,②___________。
(2)单质S和H2在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。该物质的晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
(3)某种高选择性的CO2加氢合成甲醇的催化剂可由如图所示晶胞参与合成。晶胞参数为a pm、a pm、c pm,则B点坐标为___________,该晶体密度为___________g·cm-3(写出计算式,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
【答案】(1) ①. H2O、OH- ②. 分子中含有亲水性的羟基、羰基 ③. 能和水分子形成氢键
(2) ①. 离子晶体 ②. H3S
(3) ①. (a,,) ②. ③. 2-x
【解析】
【小问1详解】
从图中看出,Al3+与酚羟基中的O、OH-、H2O中的O形成配位键,则配合物X中Al3+的配体除 外还有H2O、OH-,茜素分子中含有亲水基,则水溶性较好的主要原因是:①分子中含有亲水性的羟基、羰基,②能和水分子形成氢键。
【小问2详解】
图中信息显示,晶胞中S和H都以单个微粒存在,则该物质的晶体类型是离子晶体;该化合物的晶胞中,含S个数为=2,含H个数为,=6,所以化学式为H3S。
【小问3详解】
晶胞参数为a pm、a pm、c pm,A(0,0,0),B点位于右端侧面的中点,则B点坐标为(a,,),该晶体密度为=g·cm-3。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,依据化合价的代数和为0可得:2x+4(1-x)=2y,则y=2-x。
【点睛】计算晶胞中所含微粒个数时,可采用均摊法。
18. G是有机化学重要的中间体,能用于合成多种药物和农药,G的一种合成路线如图:
已知:(呈碱性,易被氧化)
请回答下列问题:
(1)A→B除生成B外,还有HCl生成。A的结构简式:_______,A的名称为_______。
(2)C中官能团名称为_______。
(3)⑥的反应类型为_______。
(4)设置反应①的目的是_______。
(5)写出D→E的化学反应方程式_______。
(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻、对位:苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,设计以甲苯为原料合成有机物的流程图_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. 3-甲基苯酚或间甲基苯酚
(2)羧基、酯基 (3)取代反应
(4)保护酚羟基,防止其被氧化
(5)+HNO3
(6)
【解析】
【分析】根据A分子式及B结构可知,A到B发生取代反应,A结构为:;B到C发生氧化反应,C到D酯基在碱性条件下水解,经酸化后D为:;根据已知条件和F结构可知E为:;则D到E发生硝化反应;
【小问1详解】
A的结构简式:,A中官能团是酚羟基,故A的名称为3-甲基苯酚或间甲基苯酚;
【小问2详解】
C中官能团名称为:羧基,酯基;
【小问3详解】
根据反应特点,⑥的反应类型为取代反应,乙酰基取代了氨基上的氢;
【小问4详解】
后续要加酸性高锰酸钾将-CH3氧化成-COOH,故设置反应①的目的是保护酚羟基,防止其被氧化;
【小问5详解】
D到E发生硝化反应,加入浓硫酸和浓硝酸,D→E的化学反应方程式为:+HNO3;
【小问6详解】
中氨基位于羧基邻位,故先让甲苯硝化引入硝基,根据条件易被氧化,故先氧化甲基,再还原氨基,流程图为:
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2023-2024学年度广安友实学校高二下期第三次月考化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。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.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.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:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Zr-91 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,属于新型无机非金属材料
D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 聚氯乙烯的结构简式:
B. 的空间填充模型:
C. 的VSEPR模型:
D. 3,4-二甲基-1,3-戊二烯的键线式:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,100g46%的乙醇水溶液中,含键的总数为
B. 标准状况下,二氯甲烷所含分子数为
C. 正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为
D. 在浓硫酸、加热的条件下,乙酸与足量乙醇充分反应,生成的乙酸乙酯分子数为
4. 下列说法中正确的是
A. 、、晶胞中微粒均采取分子密堆积
B. 与的立体构型相似,都是非极性分子
C. 葡萄糖分子()中的手性碳原子数为4
D. ,,都是含有极性键的非极性分子
5. 下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③的热稳定性和还原性依次减弱
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱,熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
6. 如图所示的分子酷似企鹅,化学家将分子以企鹅来取名为Penguinone。下列有关说法正确的是
A. Penguinone是一种芳香烃 B. Penguinone的分子式为
C. Penguinone有4种不同化学环境的氢 D. Penguinone最多能与发生加成反应
7. 柳树皮中的水杨酸可与乙酸酐发生下列反应生成乙酰水杨酸(阿司匹林):
以下说法中不正确的是
A. 水杨酸和乙酰水杨酸均有两种含氧官能团
B. 1mol乙酰水杨酸能与金属钠反应产生0.5mol氢气
C. 乙酸酐的分子式为
D. 该反应的类型为加成反应
8. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示,甲分子中所有原子共平面,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是
A. 通常状况下,由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B. 为直线形分子,其中2个Y原子均采取sp杂化
C. 由于甲分子中所有原子共平面,所以甲分子中Z的杂化方式为
D. 电负性:Z<W,第一电离能:W>Z>Y
9. 一定温度下,(用表示)的氯代和溴代反应能量图及产率关系如图(图中物质均为气态)。下列说法正确的是
A.
B. 氯代的第二步是决速反应
C. 以丙烷为原料制备2-丙醇时,应该选择溴代反应,然后再水解
D. 分子的核磁共振氢谱图上有三组峰
10. 以下为有机物的制备实验装置。下列相关说法错误的是
A. 图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀,证明制备溴苯的反应为取代反应
B. 图2制硝基苯,依次加入试剂的顺序为浓硫酸、浓硝酸、苯
C. 图3导气管口应在右侧试管中溶液液面上方,以防止倒吸
D. 图4分水器分出生成的水可提高反应转化率
11. 为实现下列各项中的实验目的,对应的实验操作及现象正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
证明丙烯醛(CH2=CHCHO)中含有碳碳双键
取少量丙烯醛,滴加溴水,若溴水褪色,证明含有碳碳双键
B
检验甲酸中混有乙醛
取少量试剂,加入氢氧化钠溶液中和甲酸后,加入新制的氢氧化铜,加热,生成砖红色沉淀,说明混有乙醛
C
鉴别乙醇和甲苯
取少量两种试剂,分别加入蒸馏水,其中与水互溶不分层的为乙醇,分层的为甲苯
D
除去苯中混有的少量苯酚
向混合物中滴加饱和溴水,过滤后弃去沉淀
A. A B. B C. C D. D
12. 是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图1所示,提出降解的机理如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 的键角小于的键角 B. 1个晶胞含有3个
C. 中C和N原子的杂化方式相同 D. 可与反应生成和
13. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9gA在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是
A. 由质谱图可知A的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为
C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例
D. B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1
14. 晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为的摩尔质量为),以下说法正确的是
A. 中,该配合物中心离子的配位数为8
B. 若A点原子坐标为点原子坐标为,则C点原子坐标为
C. 距最近的有4个
D. 晶体的密度为
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 根据要求填空:
(1)在一定条件下还可以转化为较稳定的,中键与键的个数比为_______,的电子式为_______。
(2)①乙酸;②丙酸;③二氯乙酸的酸性由强到弱的顺序为_______(填序号)。
(3)吡啶()是类似于苯的芳香族化合物。广义酸碱理论认为:凡能给出质子的任何分子或离子都是酸:凡能结合质子的分子或离子都是碱。按此理论,吡啶()属于_______(填“酸”、“碱”或“盐”)。
(4)的熔点(306℃)显著低于的熔点(1000℃),可能的原因是_______。
(5)气态的分子结构为,而固态则由与构成。的空间构型为_______,中N的杂化方式为_______。
16. 苯佐卡因()是一种常用镇痛药,难溶于水,易溶于醇、醚类。实验室里可由对氨基苯甲酸()与乙醇反应合成。
已知:几种物质的某些数据如下。
试剂
相对分子质量
密度
熔点/℃
沸点/℃
乙醇
46
0.79
78.5
对氨基苯甲酸
137
188
339.9
对氨基苯甲酸乙酯
165
90
172
乙醚
74
0.714
34.5
回答下列问题:
Ⅰ.合成对氨基苯甲酸
(1)对氨基苯甲酸在一定条件下可生成高分子化合物,该反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.制备苯佐卡因
①在圆底烧瓶中加入对氨基苯甲酸和无水乙醇,振荡溶解,再加入浓硫酸,将反应混合物在80℃水浴中加热,并不时振荡;
②液体冷却后将反应物转移到烧杯中,分批加入溶液(10%)至;
③将液体转移至分液漏斗中,用乙醚分两次萃取;
④向乙醚层加入无水硫酸镁,滤去固体,进行操作a,冷却结晶,最终得到产物。
(2)仪器A的名称为_______,作用是_______。
(3)分液漏斗使用之前必须进行的操作为_______。分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_______(填标号)。
A.直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B.直接将有机层从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(4)“步骤④”中无水硫酸镁的作用为_______,“操作a”为_______。
(5)本实验中苯佐卡因的产率为_______%(结果保留一位小数)。
17. 我国在化学领域取得了丰硕的成果,从古至今都有着重要的贡献。
(1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
配合物X中Al3+的配体除 外还有___________,茜素水溶性较好的主要原因是①___________,②___________。
(2)单质S和H2在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。该物质的晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
(3)某种高选择性的CO2加氢合成甲醇的催化剂可由如图所示晶胞参与合成。晶胞参数为a pm、a pm、c pm,则B点坐标为___________,该晶体密度为___________g·cm-3(写出计算式,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
18. G是有机化学重要的中间体,能用于合成多种药物和农药,G的一种合成路线如图:
已知:(呈碱性,易被氧化)
请回答下列问题:
(1)A→B除生成B外,还有HCl生成。A的结构简式:_______,A的名称为_______。
(2)C中官能团名称为_______。
(3)⑥的反应类型为_______。
(4)设置反应①的目的是_______。
(5)写出D→E的化学反应方程式_______。
(6)已知:苯环上有烷烃基时,新引入的取代基连在苯环的邻、对位:苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。根据题中的信息,设计以甲苯为原料合成有机物的流程图_______(无机试剂任选)。
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