内容正文:
武威七中2024年春学期高二年级期末考试试卷
化学
满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Co 59 Ag 108
一、单选题(每空3分,共48分。每小题只有一个正确答案)
1. 科技给人们的生活带来很大的变化,下列有关说法错误的是
A. 2024年央视春晚舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷,其主要原材料为铝硅酸盐
B. 用转基因蚕丝可以合成高强度、高韧性的“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素
C. 生活中LED屏的发光材料是以为基础制得的陶瓷,属于新型无机非金属材料
D. 5G-A技术所需高频通讯材料之一的LCP(液晶高分子),液晶既具有液体的流动性,又表现出类似晶体的各向异性
2. 有关化学用语错误的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2
B. 键电子云轮廓图
C. 基态铜原子的外围电子排布图:
D. Se的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4
3. 下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A. CH3CHO+HCN B.
C. D.
4. 下列关于有机物命名说法正确的是
A. 命名为2—甲基—5—乙基—3,5—己二烯
B. 命名3,3—二甲基—1—丁炔
C. 命名该烯烃时主链碳原子数是6个
D. 分子式为某种结构的烷烃命名为2,4—二甲基—3,5—二乙基己烷
5. 醇R-CH2-CH2-OH中的化学键如图所示,则下列说法正确的是
A. 当该醇与金属钠反应时,被破坏的键是②
B. 当该醇燃烧时,被破坏的键只有②③④
C. 当该醇与乙酸发生取代反应时,被破坏的键是④
D. 当该醇发生催化氧化反应时,被破坏的键是①和②
6. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将石油裂解气通入溴水,溴水褪色
产生的气体中含有乙烯
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后,向溶液中加入碘水,溶液变蓝色
淀粉没有发生水解
C
向苯酚浊液中加入足量碳酸钠溶液,充分振荡后溶液变澄清
苯酚电离氢离子能力强于碳酸
D
将1mL2mol·L-1的CuSO4溶液与6mL1 mol·L-1的NaOH溶液混合,然后加入某有机物,加热至沸腾,出现红色沉淀.
该有机物中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
7. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. CF3COOH的酸性比CH3COOH的强
B. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30 ℃时即可发生
C. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能
D. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
8. 下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,正确的的是
A. 苯(苯酚):加溴水,振荡,过滤除去沉淀
B. 乙酸乙酯(乙酸):加氢氧化钠溶液,充分振荡,分液,弃水层
C. 溴苯(溴):加入氢氧化钠溶液,然后分液
D. 乙烷(乙烯):加入高锰酸钾溶液,洗气
9. 为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是:取少量溴乙烷,进行下列操作:
①加热 ②加入溶液 ③ 加入溶液 ④加入稀酸化
下列操作顺序合理的是
A. ①②③④ B. ③①④② C. ④①③② D. ①④②③
10. 表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,乙炔含有的键数目为
B. 甲苯含碳碳双键的数目为
C. 标准状况下,含有的分子数目为
D. 与足量乙醇反应生成乙酸乙酯数目为
11. 一种新型强效解热镇痛药醋氯芬酸的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A 1mol该物质最多消耗 B. 该物质中含有5种官能团
C. 该物质中碳原子的杂化方式有3种 D. 该物质苯环上的一溴代物有4种
12. 下列可将己烯、甲苯、溴苯、NaOH溶液、水区分开来的试剂是
A. 溴水 B. C. 酸性溶液 D. 盐酸
13. 下列叙述中正确的个数有
①氧原子的电子排布图:最外层违背了泡利原理
②处于最低能量状态原子叫基态原子,程中形成的是发射光谱
③第二周期元素中,氟的第一电离能最大
④用红外光谱只能确定有机物中的官能团
⑤中键的键长比中键的键长短
⑥的稳定性逐渐减弱,而熔沸点逐渐升高
⑦用射线衍射实验来区分晶体和非晶体
⑧干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
14 由1-氯环己烷()制备1,2-环己二醇()时,需要经过下列哪几步反应
A. 加成→消去→水解 B. 水解→加成→消去
C. 水解→消去→加成 D. 消去→加成→水解
15. 分子式为的链状结构有机物的同分异构体共有(考虑顺反异构)
A. 9种 B. 10种 C. 11种 D. 12种
16. 氮化铬的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A. 原子的价电子排布式为 B. 距离原子最近的N原子有12个
C. 距离原子最近的原子有8个 D. 晶胞中原子沿x轴方向的投影为
二、填空题。
17. 现有下列几种有机物:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
请回答下列问题:
(1)属于芳香烃的是___________(填序号,下同)。
(2)②中的官能团的名称为___________,杂化的碳原子数为___________。
(3)互为同分异构体的是___________。
(4)互为同系物的是___________。
(5)用系统命名法给⑦命名,其名称为___________。
(6)写出⑧与银氨溶液反应的 化学反应方程式___________。
18. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
物理性质
苯
溴
溴苯
密度/()
0.88
3.10
1.50
沸点/
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入无水苯和少量铁屑,在b中小心加入液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,生成了气体,继续滴加至液溴滴完。c装置的名称为________,d装置的作用是_______;写出制备溴苯的化学反应方程式:__________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用水、的溶液、水洗涤。溶液洗涤的作用是__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是________;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为要进一步提纯,下列操作中必需的是______(填序号)。
A. 重结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是_______(填序号)。
A B. C. D.
19. 人类在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种,其中绝大多数都是有机物。
已知:苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢,例如:
根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去),其中F俗称PS,是一种高分子化合物,在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料,回答下列问题:
(1).在①~⑥反应中,步骤①和③的反应类型分别是___________,____________。
(2)D的分子式为___________。
(3)G的结构简式为___________。符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不含立体异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为_______。(任写一种)
(4)写出④的化学方程式:___________。
(5)写出⑥的化学方程式_________。
20. 如图是元素周期表的一部分,根据元素在周期表中的位置。
回答下列问题:
(1)⑨号元素在周期表中的位置是___________,若将其最高价氧化物的水化物溶于氨水中可得到一种透明的深蓝色溶液,反应的化学方程式为:___________。
(2)由②③④形成的简单离子半径由小到大顺序是___________(填化学用语)。
(3)元素⑦⑧可形成原子个数比为1:1的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式___________,该分子为___________(填“极性分子”或“非极性分子”) 。
(4)元素②⑥形成的化合物熔点高,硬度大,电绝缘性好,化学性质稳定,它的晶体类型是_________。
(5)下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是___________(填标号)
A. 电负性:②>③ B. 氢化物的稳定性:③>⑦
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤ D. 氢化物的沸点:③>⑦
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武威七中2024年春学期高二年级期末考试试卷
化学
满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Co 59 Ag 108
一、单选题(每空3分,共48分。每小题只有一个正确答案)
1. 科技给人们的生活带来很大的变化,下列有关说法错误的是
A. 2024年央视春晚舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷,其主要原材料为铝硅酸盐
B. 用转基因蚕丝可以合成高强度、高韧性的“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素
C. 生活中LED屏的发光材料是以为基础制得的陶瓷,属于新型无机非金属材料
D. 5G-A技术所需高频通讯材料之一的LCP(液晶高分子),液晶既具有液体的流动性,又表现出类似晶体的各向异性
【答案】B
【解析】
【详解】A.青花瓷是传统无机非金属材料,其主要原材料为含水的铝硅酸盐,故A项正确;
B.蚕丝的主要成分为蛋白质,故B项项错误;
C.LED屏发光材料通常是以Si3N4为基础,用Al取代部分Si,用O取代部分N后所得的结构多样化的陶瓷,属于新型无机非金属材料,故C项正确;
D.液晶在一定温度范围内既具有液体的流动性,在折射率、磁化率、电导率等宏观方面又表现出类似晶体的各向异性,故D项正确;
故本题选B。
2. 有关化学用语错误的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2
B. 键电子云轮廓图
C. 基态铜原子的外围电子排布图:
D. Se的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯结构简式:CH2=CH2,A错误;
B.p轨道纺锤形,键为肩并肩形状,故其电子云轮廓图,B正确;
C.基态铜原子的外围电子为3d104s1其排布图:,C正确;
D.Se为34号元素,简化电子排布式:[Ar]3d104s24p4,D正确;
故选A。
3. 下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A. CH3CHO+HCN B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.加成反应将不饱和键变为单键,醛基加氢变为羟基,属于加成反应,A不符合题意;
B.反应物中有3个不饱和度,生成物中有2个不饱和度,属于加成反应,B不符合题意;
C.反应物中有4个不饱和度,生成物中有5个不饱和度,不属于加成,应该为氧化反应,C符合题意;
D.反应物中的醛基经过加成反应生成羟基,属于加成反应,D不符合题意;
故答案为:C。
4. 下列关于有机物命名说法正确的是
A. 命名为2—甲基—5—乙基—3,5—己二烯
B. 命名为3,3—二甲基—1—丁炔
C. 命名该烯烃时主链碳原子数是6个
D. 分子式为某种结构的烷烃命名为2,4—二甲基—3,5—二乙基己烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.选择含有官能团的最长碳链为主链,官能团近端为起点,因此该有机物命名为5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯,故A错误;
B.该有机物主链上有碳碳三键,3号位有2个甲基,命名为3,3—二甲基—1—丁炔,故B正确;
C.选择含有官能团的最长碳链为主链,该有机物主链上有5个碳原子,故C错误;
D.按照该命名主链上有6个碳原子,因此5号位上不可能有乙基,正确的命名为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,故D错误;
故选B。
5. 醇R-CH2-CH2-OH中的化学键如图所示,则下列说法正确的是
A. 当该醇与金属钠反应时,被破坏的键是②
B. 当该醇燃烧时,被破坏的键只有②③④
C. 当该醇与乙酸发生取代反应时,被破坏的键是④
D. 当该醇发生催化氧化反应时,被破坏的键是①和②
【答案】C
【解析】
【详解】A.当该醇与金属钠反应时,羟基上的氢参加反应,被破坏的键是④,故A错误;
B.当该醇燃烧时要生成CO2和H2O,所有的键都要断,故B错误;
C.当该醇与乙酸发生取代反应时酸脱羟基醇脱H,被破坏的键是④,故C正确;
D.当该醇发生催化氧化反应时要断羟基上的H和与羟基相连的C上的H生成醛,被破坏的键是④和②,故D错误;
故答案为C。
6. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将石油裂解气通入溴水,溴水褪色
产生的气体中含有乙烯
B
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后,向溶液中加入碘水,溶液变蓝色
淀粉没有发生水解
C
向苯酚浊液中加入足量碳酸钠溶液,充分振荡后溶液变澄清
苯酚电离氢离子能力强于碳酸
D
将1mL2mol·L-1的CuSO4溶液与6mL1 mol·L-1的NaOH溶液混合,然后加入某有机物,加热至沸腾,出现红色沉淀.
该有机物中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将石油裂解气通入溴水,溴水褪色,石油裂解可能产生多种烯烃,故产生的气体中可能含有乙烯,A错误;
B.向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后,向溶液中加入碘水,溶液变蓝色,淀粉可能没有完全水解,仍然有剩余,B错误;
C.向苯酚浊液中加入足量碳酸钠溶液,充分振荡后溶液变澄清,是因为反应生成了苯酚钠和碳酸氢钠,只能证明苯酚电离氢离子能力强于碳酸氢根,不能证明苯酚电离氢离子能力强于碳酸,C错误;
D.将1mL2mol·L-1的CuSO4溶液与6mL1 mol·L-1的NaOH溶液混合,制得新制氢氧化铜,然后加入某有机物,加热至沸腾,出现红色沉淀,则该有机物含有醛基,D正确;
故选D。
7. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. CF3COOH的酸性比CH3COOH的强
B. 苯在50~60℃时发生硝化反应而甲苯在30 ℃时即可发生
C. 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而甲烷不能
D. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
【答案】D
【解析】
【详解】A.F的电负性很强,对电子吸引能力强,使氧原子对的正电性增强,从而对氢的吸引减弱,使其容易解离,故酸性增强,A不符合题意;
B.甲苯在30 ℃时即可发生,比苯容易发生硝化反应,是因为甲基使苯环上的氢变活泼,B不符合题意;
C.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,甲基受苯环影响,使甲基活泼性变强,C不符合题意;
D.乙烯能发生加成反应是因为乙烯含有碳碳双键,而乙烷不含有碳碳双键,不能发生加成反应,与基团相互影响无关,D符合题意;
故选D。
8. 下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,正确的的是
A. 苯(苯酚):加溴水,振荡,过滤除去沉淀
B. 乙酸乙酯(乙酸):加氢氧化钠溶液,充分振荡,分液,弃水层
C. 溴苯(溴):加入氢氧化钠溶液,然后分液
D. 乙烷(乙烯):加入高锰酸钾溶液,洗气
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚易溶于苯,溴水褪色且与苯分层,所以该反应中无沉淀产生,A选项错误;
B.碳酸钠能与乙酸反应产生易溶于水的醋酸钠,且Na2CO3能降低酯的溶解度。但NaOH溶液虽能与乙酸反应达到除杂但也会使乙酸乙酯水解变质,B选项错误;
C.溴和NaOH反应生成易溶于水的盐而与溴苯分离,出现分层采取分液即可得到有机层,C选项正确;
D.乙烷不反应,乙烯被KMnO4溶液氧化为CO2混于乙烷中又增加了新的杂质,D选项错误;
答案选C。
9. 为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是:取少量溴乙烷,进行下列操作:
①加热 ②加入溶液 ③ 加入溶液 ④加入稀酸化
下列操作顺序合理的是
A. ①②③④ B. ③①④② C. ④①③② D. ①④②③
【答案】B
【解析】
【详解】溴乙烷中含有溴原子,检验溴原子需先将溴原子变成溴离子,故先加入氢氧化钠溶液,加热,发生取代反应,生成溴化钠,再加入稀硝酸,除去过量的氢氧化钠,加入硝酸银,若产生淡黄色沉淀,则为溴化银,含有溴元素,故选B。
10. 表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,乙炔含有的键数目为
B. 甲苯含碳碳双键的数目为
C. 标准状况下,含有的分子数目为
D. 与足量乙醇反应生成乙酸乙酯的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔结构式为H-C≡C-H,常温常压下,乙炔(物质的量为1mol)含有的键数目为,故A正确;
B.苯环结构中的碳碳键是大键,不是碳碳双键,故B错误;
C.标准状况下,不是气态,无法计算其物质的量,故C错误;
D.乙酸与乙醇的酯化反应是可逆反应,生成的乙酸乙酯数目小于,故D错误;
综上所述,答案为A。
11. 一种新型强效解热镇痛药醋氯芬酸的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol该物质最多消耗 B. 该物质中含有5种官能团
C. 该物质中碳原子杂化方式有3种 D. 该物质苯环上的一溴代物有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中苯环上的氯原子发生水解生成HCl和酚羟基,酚羟基、酯基和羧基也可以和NaOH反应,则1mol该物质最多消耗,A正确;
B.该物质中含有酯基、羧基、氨基、碳氯键共4种官能团,B错误;
C.该物质中含有苯环、酯基和羧基,相应的碳原子的杂化方式为sp2,饱和碳原子为sp3,共杂化方式共2种,C错误;
D.该物质苯环上共有6种环境H原子,苯环上的一溴代物有6种,D错误;
故选A。
12. 下列可将己烯、甲苯、溴苯、NaOH溶液、水区分开来的试剂是
A. 溴水 B. C. 酸性溶液 D. 盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.己烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,且生成密度比水大的有机物,甲苯与溴水不反应,但甲苯密度比水小,有色层在上层,溴苯密度比水大,色层在下层,NaOH溶液与溴水反应,溶液褪色,可鉴别,故A正确;
B.与己烯、甲苯都不反应,且都在下层,故B错误;
C.酸性高锰酸钾能氧化己烯、甲苯,不能鉴别,故C错误;
D.己烯、甲苯与盐酸均不反应,且密度都比水小,不能鉴别,故D错误;
故选A。
13. 下列叙述中正确的个数有
①氧原子的电子排布图:最外层违背了泡利原理
②处于最低能量状态原子叫基态原子,程中形成的是发射光谱
③第二周期元素中,氟的第一电离能最大
④用红外光谱只能确定有机物中的官能团
⑤中键的键长比中键的键长短
⑥的稳定性逐渐减弱,而熔沸点逐渐升高
⑦用射线衍射实验来区分晶体和非晶体
⑧干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】C
【解析】
【详解】①该原子电子排布图违背了洪特规则,错误;
②处于最低能量状态原子叫基态原子,但轨道和轨道能量相同,该过程没有能量释放,不会形成发射光谱,错误;
③同一周期,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,同一族中,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈减小趋势,所以在所有元素中,第一电离能最大的元素是氦,错误;
④用红外光谱不仅能确定有机物中的官能团,还能确定无机物中相应的基团,错误;
⑤N原子的半径小于C原子的半径,所以N-Cl键的键长比C-Cl键的键长短,正确;
⑥HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,但由于HF分子中存在氢键,熔沸点最高,错误;
⑦X-射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,正确;
⑧干冰升华时,只会破坏分子间的范德华力,分子内共价键不会发生断裂,错误;
由以上分析,正确的只有⑤和⑦,故选C。
14. 由1-氯环己烷()制备1,2-环己二醇()时,需要经过下列哪几步反应
A. 加成→消去→水解 B. 水解→加成→消去
C. 水解→消去→加成 D. 消去→加成→水解
【答案】D
【解析】
【详解】由1-氯环己烷制取1,2-环己二醇,正确的过程为:,即依次发生消去反应、加成反应、水解反应;故选D。
15. 分子式为的链状结构有机物的同分异构体共有(考虑顺反异构)
A. 9种 B. 10种 C. 11种 D. 12种
【答案】C
【解析】
【详解】的链状碳链结构有:顺反异构共2种,1种、1种、1种、顺反异构2种、顺反异构2种、1种、1种,共11种,故选C。
16. 氮化铬的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A. 原子的价电子排布式为 B. 距离原子最近的N原子有12个
C. 距离原子最近的原子有8个 D. 晶胞中原子沿x轴方向的投影为
【答案】D
【解析】
【分析】氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同,Cr原子在晶胞中的位置为8个顶点和6个面心,则Nr原子位于体心和12条棱上,Cr原子周围最近的N原子有6个,据此回答。
【详解】A.已知Cr是24号元素,根据洪特规则及特例可知,基态铬原子价层电子排布式为3d54s1,A错误;
B.由分析得,距离Cr原子最近的N原子有6个,故B错误;
C.由题干晶胞示意图可知,距离体心的Cr原子最近的Cr原子位于棱心,共有12个,C错误;
D.Cr原子沿x轴方向的投影位于正方形的顶点、边长中心、正方形中心,故D正确;
故答案选D。
二、填空题。
17. 现有下列几种有机物:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
请回答下列问题:
(1)属于芳香烃的是___________(填序号,下同)。
(2)②中的官能团的名称为___________,杂化的碳原子数为___________。
(3)互为同分异构体的是___________。
(4)互为同系物的是___________。
(5)用系统命名法给⑦命名,其名称为___________。
(6)写出⑧与银氨溶液反应的 化学反应方程式___________。
【答案】(1)③ (2) ①. 羟基、碳碳双键 ②. 2
(3)①⑥ (4)⑤⑦
(5)2,4—二甲基己烷
(6)
【解析】
【小问1详解】
芳香烃为含有苯环且只含碳、氢元素的有机物,故选③;
【小问2详解】
②中的官能团的名称为碳碳双键、羟基;碳碳双键的碳原子为杂化,故其个数为2;
【小问3详解】
分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,故答案为:①⑥;
【小问4详解】
结构相似,分子组成上相差一个或几个CH2原子团的有机物互为同系物,故答案为:⑤⑦;
【小问5详解】
用系统命名法给⑦命名,其名称为2,4—二甲基己烷;
【小问6详解】
⑧为苯甲醛,可发生银镜反应,故反应的化学方程式为:;
18. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
物理性质
苯
溴
溴苯
密度/()
0.88
3.10
1.50
沸点/
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入无水苯和少量铁屑,在b中小心加入液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,生成了气体,继续滴加至液溴滴完。c装置的名称为________,d装置的作用是_______;写出制备溴苯的化学反应方程式:__________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用水、的溶液、水洗涤。溶液洗涤的作用是__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是________;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为要进一步提纯,下列操作中必需的是______(填序号)。
A. 重结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 吸收HBr和Br2 ③.
(2) ①. 除去HBr和未反应的Br2 ②. 吸水,干燥溴苯 (3)C (4)B
【解析】
【分析】a中,Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率;生成的HBr和挥发出的溴通过导气管进入a中和氢氧化钠反应生成钠盐,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,仪器c的名称是球形冷凝管;在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr、Br2蒸气不能直接排空,否则污染大气,用碱液吸收,所以d的作用是吸收HBr和Br2;制备溴苯的方程式为:,故答案为:球形冷凝管;吸收HBr和Br2;。
【小问2详解】
②溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,同时中和生成的HBr;
③无水氯化钙能吸收水分,起到了干燥作用;
故答案为:除去HBr和未反应的Br2;吸水,干燥溴苯。
【小问3详解】
溴苯能溶于苯中,所以溴苯中的杂质是苯,二者互溶应该采用蒸馏方法分离,故选C,故答案为:C。
【小问4详解】
操作过程中,在a中加入15mL无水苯,向a中加入10mL水,在b中小心加入4.0mL液态溴,共约30mL,所以a的容积最适合的是50mL,故答案为:B。
19. 人类在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种,其中绝大多数都是有机物。
已知:苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢,例如:
根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去),其中F俗称PS,是一种高分子化合物,在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料,回答下列问题:
(1).在①~⑥反应中,步骤①和③的反应类型分别是___________,____________。
(2)D的分子式为___________。
(3)G的结构简式为___________。符合下列条件的G的同分异构体有_______种(不含立体异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为_______。(任写一种)
(4)写出④的化学方程式:___________。
(5)写出⑥的化学方程式_________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 消去反应
(2)C8H9Cl (3) ①. ②. 4 ③. 或
(4) (5)
【解析】
【分析】Ⅱ.由有机物的转化关系可知,CH2=CH2与氯化氢发生加成反应生成CH3CH2Cl,则B为CH3CH2Cl;CH3CH2Cl在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成CH2=CH2;催化剂作用下CH3CH2Cl与苯发生取代反应生成,则C为;光照条件下与氯气发生取代反应生成,则D为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,则E为;催化剂作用下发生加聚反应生成,则F为;与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,则G为。
【小问1详解】
由分析可知,步骤①的反应为催化剂作用下CH3CH2Cl与苯发生取代反应生成和氯化氢,故答案为:取代反应;
步骤③的反应为在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成、氯化钠和水,故答案为:消去反应;
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为,分子式为C8H9Cl,故答案为:C8H9Cl;
【小问3详解】
①由分析可知,G的结构简式为,故答案为:;
②G的同分异构体属于芳香族化合物,含有苯环,能发生银镜反应则含有醛基,故同分异构体为:官能团邻、间、对位异构共3种,1种,共4种,故答案为:4;
③其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的结构简式为或,故答案为:或;
【小问4详解】
由分析可知,反应④为催化剂作用下发生加聚反应生成,化学方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,反应⑥为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成和氯化钠,反应的化学方程式为:,故答案为:。
20. 如图是元素周期表的一部分,根据元素在周期表中的位置。
回答下列问题:
(1)⑨号元素在周期表中的位置是___________,若将其最高价氧化物的水化物溶于氨水中可得到一种透明的深蓝色溶液,反应的化学方程式为:___________。
(2)由②③④形成的简单离子半径由小到大顺序是___________(填化学用语)。
(3)元素⑦⑧可形成原子个数比为1:1的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式___________,该分子为___________(填“极性分子”或“非极性分子”) 。
(4)元素②⑥形成的化合物熔点高,硬度大,电绝缘性好,化学性质稳定,它的晶体类型是_________。
(5)下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是___________(填标号)
A. 电负性:②>③ B. 氢化物的稳定性:③>⑦
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:④>⑤ D. 氢化物的沸点:③>⑦
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2
(2)Na+<O2-<N3-
(3) ①. Cl-S-S-Cl ②. 极性分子
(4)共价晶体 (5)BC
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置关系可知:①是B元素,②是N元素,③是O元素,④是Na元素,⑤是Al元素,⑥是Si元素,⑦是S元素,⑧是Cl元素,⑨是Cu元素,⑩是Ga元素,然后滤液元素周期表及物质的性质分析解答。
【小问1详解】
①根据元素在周期表的位置可知:⑨是Cu元素,位于元素周期表第四周期第ⅠB族,故答案为:第四周期第ⅠB族;
②Cu元素的最高价氧化物的水化物Cu(OH)2能够溶于氨水形成可溶性[Cu(NH3)4](OH)2,使溶于显深蓝色,该反应的化学方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2;
【小问2详解】
根据上述分析可知:②是N元素,③是O元素, ④是Na元素,它们形成的简单离子分别是N3-、O2-、Na+,三种离子的核外电子排布都是2、8,电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小关系为:Na+<O2-<N3-,故答案为:Na+<O2-<N3-;
【小问3详解】
①根据上述分析可知:⑦是S元素,⑧是Cl元素,二者形成1:1的共价化合物,若其分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,则其结构式为Cl-S-S-Cl,故答案为:Cl-S-S-Cl;
②Cl-S-S-Cl与H2O2结构相似,属于极性分子,故答案为:极性分子;
【小问4详解】
根据上述分析可知:②是N元素,⑥是Si元素,二者形成的化合物是Si3N4,它是一种性质优良的无机非金属材料,具有熔点高,硬度大,电绝缘性好,化学性质稳定,它的晶体具有共价晶体的特点,因此晶体类型是共价晶体,故答案为:共价晶体;
【小问5详解】
A.②是N,③是O元素,二者属于同一周期元素。同一周期元素的电负性随着原子序数的增大而增大,则电负性:N<O,即电负性:③>②,故A项错误;
B.③是O,⑦是S元素,二者是同一主族元素。同一主族元素从上到下,原子序数越大,元素的非金属性就越弱。元素非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性越强。由于元素的非金属性:O>S,所以氢化物的稳定性:H2O>H2S,即稳定性:③>⑦,故B项正确;
C.④是Na,⑤是Al元素,二者属于同一周期元素。同一周期元素随着原子序数的增大,元素的金属性逐渐减弱,其形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减小,元素的金属性:Na>Al,因此物质的碱性:④>⑤,故C项正确;
D.③是O,⑦是S元素,二者是同一主族元素,它们形成的简单氢化物分别是H2O和H2S都属于分子晶体,二者结构相似,但水分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,氢键的存在使水的沸点升高,则氢化物的沸点:H2O>H2S,即③>⑦,但这与元素周期表无关,故D项错误;
故答案为:BC。
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