内容正文:
启超教育集团2023-2024学年高二下学期月考
化学试题
考生须知:
1.本卷共8页,满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Si28 S32 Cl35.5 K39 Ca40
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料,聚乙炔的结构简式是
A. B.
C. D.
2. 下列描述正确是
A. CO2是空间结构为V形的极性分子
B. 的空间结构为平面三角形
C. H2O的VSEPR模型为四面体形
D. 的中心原子杂化轨道类型为sp2
3. 尿素[CO(NH2)2]是一种常用的有机肥,下列化学用语表述正确的是
A. 电负性:O>N>C>H B. O的最高能级电子云轮廓图:
C. 第一电离能:O>N>C>H D. 基态氮原子的价电子排布式:1s22s22p3
4. 有机物的命名遵循①主链最长②官能团优先③支链最多④序号最小等基本原则,下列有机物的命名不正确的是
A. :1,3-二硝基苯
B. :2-甲基-1,3-丁二烯
C. :2-甲基-1-丙醇
D. CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3:3-甲基-3-乙基己烷
5. 下列有关物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 冠醚有不同大小的空穴,可识别不同大小的碱金属离子
B. 等离子体中含有带电粒子且能自由运动,可以用于制造显示器
C. 氯乙烷汽化时大量吸热,可用于运动中的急性损伤的镇痛
D. 75%酒精有强氧化性,可用于杀灭细菌和病毒
6. 下列方程式正确是
A. 将少量NH3气体通入CuSO4溶液中:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
B.
C. +Br2+HBr↑
D.
7. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
A
B
C
D
被提纯物质
酒精(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化
钠溶液
酸性高锰
酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
A A B. B C. C D. D
8. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 装置①:实验室制取乙烯
B. 装置②:检验1-溴丁烷的中的溴原子
C. 装置③:验证乙炔的还原性
D. 装置④:验证溴乙烷发生消去反应可生成烯烃
9. α-非兰烃是薄荷油中得到一种有机物,其结构简式如图,下列说法正确的是
A. α-非兰烃分子式为C10H18
B. α-非兰烃一氯取代物有7种
C. α-非兰烃所有碳原子可能共平面
D. α-非兰烃与氯气发生加成反应,可能得到4种有机产物
10. 是原子序数依次增大的前四周期元素。这些基态原子中,的电子只有一种自旋取向,的s能级电子总数比能级的多1个,的价层电子排布式为 的核外电子填充在8个轨道中,有4个未成对电子。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 的基态原子有5种空间运动状态的电子
C. 由 三种元素形成的化合物的水溶液均显酸性
D. 与 与 均能形成原子个数比为 的化合物
11. 下图表示4-溴-1-环己醇所发生的4个不同反应(反应条件已略去)。产物含有两种官能团的反应是
A. ②③ B. ①④ C. ①②④ D. ①②③④
12. 法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。
如:
则对于有机物发生烯烃的复分解反应时,不可能生成的产物是
A. B. C. CH2= CHCH3 D.
13. 青出于蓝而胜于蓝,“青”指的是靛蓝,是人类使用历史悠久的染料之一,传统制备靛蓝的过程如图:
下列说法错误的是
A. 靛蓝的分子式为C16H10N2O2
B. 吲哚酮苯环上的一氯代物有2种
C. 浸泡发酵过程发生的反应是取代反应
D. 1mol吲哚酚与H2完全加成时可消耗4molH2
14. 某歧化反应的机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应②为消去反应
B. 反应可表示为:
C. 为顺式结构
D. 丙烯与丁烯发生反应,可生成3种新烯烃
15. 具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参数为0.635nm。下列叙述错误的是
A. 的配位数为8
B. 紧邻的两个原子的距离为nm
C. 紧邻的两个原子间的距离为nm
D. 的密度计算式为
16. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A.
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液
溶液最终变无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C.
苯和乙炔燃烧后都有浓烈的黑烟
苯和乙炔的最简式相同
D.
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能
使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)基态Si原子的价电子排布式是_____,基态Si原子共有_____种不同运动状态的电子。
(2)已知4种物质的熔点如下表:
物质
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
熔点/℃
801
712
190
-68
MgCl2的熔点远高于AlCl3的原因是_____。
(3)请比较S元素与Cl元素的非金属性强弱:S_____Cl(填“>”、“<”或“=”),用一个化学方程式说明强弱关系_____。
(4)溶质在溶剂中的溶解度取决于多种因素,CH4极难溶于水,而NH3极易溶于水,其原因是(写出2点)_____。
(5)键角是共价键的重要参数,NH3、PH3、NF3的空间结构均为三角锥形(),则键角NH3_____PH3;NH3_____NF3
18. 已知某有机物A:①由C、H、O三种元素组成,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是,氢的质量分数是;②如图是该有机物的质谱图,请回答:
(1)A相对分子质量为_____,A的实验式(最简式)为_____,
(2)A的核磁共振氢谱有两个峰如下左图,红外光谱图如右图,A的结构简式为_____。
(3)A结构中存在的化学键有( )。
A.极性键 B.氢键 C.非极性键 D.键 E.sp3-s键 F.sp3-sp3键 G.sp2-sp3键
(4)与A属于同类别的有机物的同分异构体有_____种,分子中具有手性碳原子的结构简式为_____
19. 硼、氮、钾和硒(Se与O同一族的第4周期元素)在化工行业中有重要用途,请回答下列问题。
(1)X是一种抗癌新药,其结构如下:
①基态硒元素的价电子排布图为_____。
②关于化合物X,下列说法正确的是_____。
A.碳、硒元素的杂化方式均为sp3
B.元素电负性大小O>N>Se>H
C.能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s22p23p1
D.该新药中有8种不同化学环境的碳
(2)K元素的焰色为紫色,请解释原因_____
(3)某化合物晶体晶胞结构如图所示,该立方晶胞边长为apm。该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有_____个,晶体的密度为_____g∙cm-3 (列出计算式,用NA表示阿伏加德罗常数)。(1pm=10-12m)
20. 实验室利用甲苯(,代表苯基)为原料制备苯甲酸。
Ⅰ.制备原理:
氧化:
酸化:
Ⅱ.实验流程及步骤:
Ⅲ.步骤①的装置如图甲:
Ⅳ.相关数据:
(1)苯甲酸相对分子质量:122
(2)苯甲酸在水中的溶解度水:0.34(25℃)、0.85(50℃)、2.2(75℃)。
请回答:
(1)步骤③的操作名称是_____。步骤④热水洗涤的目的是_____。
(2)有关实验流程Ⅱ步骤,下列说法正确的是_____。
A. 图甲装置中,冷凝管进水口为1
B. 图甲球形冷凝管的内芯管为球泡状,冷却面积大,可用于蒸馏实验
C. 图甲控制反应温度,以蒸气上升至内芯管下端为宜
D. 步骤⑦换用乙醇洗涤更佳
(3)步骤②中,用饱和KHSO3溶液除去多余KMnO4反应离子方程式为_____(还原产物为MnO2)。
(4)用重结晶法提纯苯甲酸,提纯过程中需要用活性炭脱色,请从下列选项中选出合理的操作并排序:_____。
_____→h→_____→_____→_____→i.
a.用冷水洗涤晶体 b.把粗产品配成热的浓溶液
c.用乙醇洗涤晶体 d.冷却至室温,过滤
e.把粗产品溶于水 f.蒸发至有大量晶体析出,过滤
g.趁热过滤 h.加入活性炭脱色 i.干燥
(5)用碱滴定法测纯度:称取1.220g产品,配成100mL乙醇溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液,然后用0.1000mol/LKOH溶液滴定,重复操作三次,到达滴定终点时消耗KOH溶液分别为22.98mL,21.00mL,23.02mL。②产品苯甲酸的纯度为_____。
21. 已知有机物的转化关系如下(部分试剂和反应条件已略去)。
已知
(1)写出E的官能团名称_____;写出B的结构简式_____。
(2)写出④的化学方程式_____。
(3)下列关于题目中涉及到的反应和物质,正确的是_____
A. 物质D所有碳原子一定共平面
B. 物质A、E、G中均含有手性碳原子
C. 物质G的分子式为C6H8O2
D. 上述涉及到反应类型有取代反应、加成反应、消去反应、还原反应
(4)研究小组以2-丁烯和1,3-丁二烯为原料(无机试剂任选)合成。请设计合成路线_____。
(5)写出4种符合条件的G同分异构体_____
①核磁共振氢谱显示有3组峰
②IR谱显示无-O-O-键,分子中仅有一个环
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
启超教育集团2023-2024学年高二下学期月考
化学试题
考生须知:
1.本卷共8页,满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Si28 S32 Cl35.5 K39 Ca40
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 聚乙炔可用于制备导电高分子材料,聚乙炔的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】聚乙炔可用于制备导电高分子材料,由乙炔发生加聚反应而成,聚乙炔的结构简式是;
答案选B。
2. 下列描述正确的是
A. CO2是空间结构为V形的极性分子
B. 的空间结构为平面三角形
C. H2O的VSEPR模型为四面体形
D. 的中心原子杂化轨道类型为sp2
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2为直线形的非极性分子,A错误;
B.中心Cl原子价电子对数为,含一对孤电子对,空间构型为三角锥形,B错误;
C.H2O中心O原子价电子对数为,VSEPR模型为正四面体形,C正确;
D.中心S原子价电子对数为,中心原子采用sp3杂化,D错误;
故选C。
3. 尿素[CO(NH2)2]是一种常用的有机肥,下列化学用语表述正确的是
A. 电负性:O>N>C>H B. O的最高能级电子云轮廓图:
C. 第一电离能:O>N>C>H D. 基态氮原子的价电子排布式:1s22s22p3
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性O>N>C>H,从而得出电负性:O>N>C>H,A正确;
B.O的最高能级为2p,p电子云呈纺锤形,则电子云轮廓图不是:(此图为s电子云轮廓图),B不正确;
C.由于N原子的2p轨道半充满,电子的能量低,第一电离能反常,所以第一电离能:N>O>C>H,C不正确;
D.1s22s22p3为基态氮原子的电子排布式,基态氮原子的价电子排布式为:2s22p3,D不正确;
故选A。
4. 有机物的命名遵循①主链最长②官能团优先③支链最多④序号最小等基本原则,下列有机物的命名不正确的是
A. :1,3-二硝基苯
B. :2-甲基-1,3-丁二烯
C. :2-甲基-1-丙醇
D. CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3:3-甲基-3-乙基己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.命名为:1,3-二硝基苯,A正确;
B.命名为:2-甲基-1,3-丁二烯,B正确;
C.命名为:2-丁醇,C错误;
D.CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3命名为:3-甲基-3-乙基己烷,D正确;
答案选C。
5. 下列有关物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 冠醚有不同大小的空穴,可识别不同大小的碱金属离子
B. 等离子体中含有带电粒子且能自由运动,可以用于制造显示器
C. 氯乙烷汽化时大量吸热,可用于运动中的急性损伤的镇痛
D. 75%酒精有强氧化性,可用于杀灭细菌和病毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,A正确;
B.等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动,等离子电视就是运用等离子体显示技术制造出的等离子显示器,B正确;
C.氯乙烷汽化时大量吸热,可用于运动中的急性损伤的镇痛,前后有关系,C正确;
D.75%酒精可使蛋白质变性,可用于杀灭细菌和病毒,与氧化性没有关系,且乙醇没有强氧化性,D错误;
故选D。
6. 下列方程式正确的是
A. 将少量NH3气体通入CuSO4溶液中:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
B.
C. +Br2+HBr↑
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.将少量NH3气体通入CuSO4溶液中,应该生成氢氧化铜沉淀,A错误;
B.甲苯与浓硝酸在浓硫酸和加热条件下可以发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水,但硝基中的N应该与C相连成C-N键,B错误;
C.甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应,苯环上的氢原子被溴取代,生成溴苯和溴化氢,C正确;
D.苯乙烯发生加聚反应的产物结构简式为,D错误;
答案选C。
7. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
A
B
C
D
被提纯物质
酒精(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化
钠溶液
酸性高锰
酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.生石灰与水反应产生离子化合物Ca(OH)2,Ca(OH)2与乙醇沸点相差较大,可通过蒸馏方法分离得到乙醇,A符合题意;
B.乙酸与NaOH反应产生的乙酸钠能够溶于水,乙醇也溶于水,二者互溶不分层,因此不能通过分液的方法分离提纯,B不符合题意;
C.杂质乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体,而使乙烷中混入新的杂质气体,不能达到除杂净化的目的,C不符合题意;
D.溴与KI反应产生的I2也容易溶于溴苯中,不能通过分液进行分离提纯,D不符合题意;
故合理选项是A。
8. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 装置①:实验室制取乙烯
B. 装置②:检验1-溴丁烷的中的溴原子
C. 装置③:验证乙炔的还原性
D. 装置④:验证溴乙烷发生消去反应可生成烯烃
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制取乙烯需要浓硫酸与乙醇混合加热170℃,装置①中温度计不能测得反应溶液的温度,A错误;
B.1-溴丁烷为非电解质,不能电离出溴离子,应先反应消去反应或水解反应生成溴离子,再用硝酸酸化的硝酸银检验,B错误;
C.电石中含有的杂质与水反应产生H2S也具有还原性,能够使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能验证乙炔的还原性,C错误;
D.溴乙烷发生消去反应生成烯烃,能够使溴的四氯化碳溶液溶液褪色,而挥发的乙醇不能发生反应,因此可以达到验证反应产物,D正确;
答案选D。
9. α-非兰烃是薄荷油中得到一种有机物,其结构简式如图,下列说法正确是
A. α-非兰烃分子式为C10H18
B. α-非兰烃一氯取代物有7种
C. α-非兰烃所有碳原子可能共平面
D. α-非兰烃与氯气发生加成反应,可能得到4种有机产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.α-非兰烃分子式为C10H16,A错误;
B.一氯取代物有8种,B错误;
C.含有多个饱和C原子,所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.与氯气发生加成反应,因含有共轭双键可以发生1,2-加成,3,4-加成,1,4-加成,全加成,可能得到4种有机产物,D正确;
故选D。
10. 是原子序数依次增大的前四周期元素。这些基态原子中,的电子只有一种自旋取向,的s能级电子总数比能级的多1个,的价层电子排布式为 的核外电子填充在8个轨道中,有4个未成对电子。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. 的基态原子有5种空间运动状态的电子
C. 由 三种元素形成化合物的水溶液均显酸性
D. 与 与 均能形成原子个数比为 的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】R、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,基态原子中,R的电子只有一种自旋取向,则R为H;Q的s能级电子总数比P能级多1,则Q的电子排布式为1s22s22p3,Q为N;X的价层电子排布式为2s22p4,则X为O;Y的核外电子填充在8个轨道中,则Y的电子排布式为1s22s22p63s23p2,则Y为Si;Z有4个未成对电子,价层电子排布为3d64s2,则Z为Fe。
【详解】A.同周期元素核电荷数越大,第一电离能越大;同主族元素核电荷数越大,第一电离能越小。同周期第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素第一电离能,则第一电离能:N>O,O>S>Si,即Q>X>Y,A正确;
B.Q为N,基态原子核外有5种空间运动状态的电子,B正确;
C.由R、Q、X三种元素形成的化合物HNO3、HNO2、NH4NO3、NH3▪H2O,其中HNO3、HNO2、NH4NO3的水溶液均显酸性,而NH3▪H2O 的水溶液显碱性,C错误;
D.Y与Q可形成原子个数比为3:4的化合物Si3N4,Z与X可形成原子个数比为3:4的化合物Fe3O4,D正确;
故答案选C。
11. 下图表示4-溴-1-环己醇所发生的4个不同反应(反应条件已略去)。产物含有两种官能团的反应是
A ②③ B. ①④ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①是发生了消去反应,生成碳碳双键,分子中还存在羟基,共含有2种官能团;
②是发生了水解反应,产物只有羟基一种官能团;
③发生溴代反应,只有溴原子一种官能团;
④发生醇的消去反应,产物中含有碳碳双键和溴原子2种官能团;
综上①④符合题意,B正确。
答案选B。
12. 法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。
如:
则对于有机物发生烯烃的复分解反应时,不可能生成的产物是
A. B. C. CH2= CHCH3 D.
【答案】C
【解析】
【详解】因烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃,对于有机物发生烯烃的复分解反应时,C6H5CH=CHCH2CH与═CH2发生在双键位置的断裂,可形成C6H5CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHC6H5 、CH2=CH2,C6H5CH与═CHCH2CH=CH2发生在双键位置的断裂,可形成,B正确;CH2=CHCH2CH=CHCH2CH=CH2、两种断裂情况同时发生可形成,A正确;═CHCH2CH═与═CHCH2CH═,可以生成,D正确;不可能生成的产物是CH2= CHCH3 ;C错误;
答案选C。
13. 青出于蓝而胜于蓝,“青”指的是靛蓝,是人类使用历史悠久的染料之一,传统制备靛蓝的过程如图:
下列说法错误的是
A. 靛蓝的分子式为C16H10N2O2
B. 吲哚酮苯环上的一氯代物有2种
C. 浸泡发酵过程发生的反应是取代反应
D. 1mol吲哚酚与H2完全加成时可消耗4molH2
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题干中的结构简式,靛蓝的分子式为C16H10N2O2 ,故A不符合题意;
B.吲哚酮苯环上有4种氢,则苯环上的一氯代物有4种,故B符合题意;
C.浸泡发酵过程发生的反应可以看作是−O−R被羟基取代,故C不符合题意,
D.吲哚酚分子中含有一个苯环及一个碳碳双键,所以1mol吲哚酚与H2加成时可消耗4molH2 ,故D不符合题意;
故答案为B。
14. 某歧化反应的机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应②为消去反应
B. 反应可表示为:
C. 为顺式结构
D. 丙烯与丁烯发生反应,可生成3种新烯烃
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应②中,在一定条件下发生反应,生成含碳碳双键的和,则此反应为消去反应,A正确;
B.将该歧化反应机理图中发生的四个反应加和,便可得出:,B正确;
C.有机物分子中,两个R1-分别位于碳碳双键的两侧,则为反式结构,C不正确;
D.丙烯与丁烯发生反应,可生成CH2=CH2、CH3CH=CHCH2CH3(顺式和反式两种)共3种新烯烃,D正确;
故选C。
15. 具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参数为0.635nm。下列叙述错误的是
A. 的配位数为8
B. 紧邻的两个原子的距离为nm
C. 紧邻的两个原子间的距离为nm
D. 的密度计算式为
【答案】D
【解析】
【分析】大球表示镁原子,小球表示硅原子,该晶胞中镁原子数为8,硅原子数为:。
【详解】A.一个硅原子周围距离最近且相等的镁原子有8个,则硅原子的配位数为8,A正确;
B.紧邻的两个镁原子的距离是晶胞参数的一半,该距离为nm,B正确;
C.紧邻的两个硅原子间的距离是面对角线的一半,该距离为nm,C正确;
D.该晶胞含有4molMg2Si,总质量为:,该晶体的密度为,D错误;
故选D。
16. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A.
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液
溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C.
苯和乙炔燃烧后都有浓烈的黑烟
苯和乙炔的最简式相同
D.
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能
使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中与Br2发生加成反应生成无色的1,2-二溴乙烷,从而使溶液褪色,故A正确;
B.通过比较乙醇、水分别与Na反应的剧烈程度才能说明两种分子中氢的活泼性,仅仅通过产生可燃性气体H2无法证明哪中的氢原子更活泼,故B错误;
C.苯和乙炔燃烧后都有浓烈的黑烟,这是因为它们都含有较高的碳氢比,导致在燃烧过程中,由于含碳量高,燃烧不完全,产生了多余的碳颗粒,这些碳颗粒在燃烧时呈现为黑色,从而形成了浓烈的黑烟,不能说明是最简式相同,故C错误;
D.甲烷与氯气发生取代反应生成的HCl溶于水显酸性,能使石蕊变红,故D错误;
故选A。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)基态Si原子的价电子排布式是_____,基态Si原子共有_____种不同运动状态的电子。
(2)已知4种物质的熔点如下表:
物质
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
熔点/℃
801
712
190
-68
MgCl2的熔点远高于AlCl3的原因是_____。
(3)请比较S元素与Cl元素的非金属性强弱:S_____Cl(填“>”、“<”或“=”),用一个化学方程式说明强弱关系_____。
(4)溶质在溶剂中的溶解度取决于多种因素,CH4极难溶于水,而NH3极易溶于水,其原因是(写出2点)_____。
(5)键角是共价键的重要参数,NH3、PH3、NF3的空间结构均为三角锥形(),则键角NH3_____PH3;NH3_____NF3
【答案】(1) ①. 3s23p2 ②. 14
(2)MgCl2为离子晶体,熔化时破坏离子键,AlCl3为分子晶体,熔化时破坏范德华力,离子键作用大于范德华力
(3) ①. < ②. Cl2+H2S=2HCl+S
(4)NH3可与水形成分子间氢键、氨气可与水反应、氨气与水都是极性分子
(5) ①. > ②. >
【解析】
【小问1详解】
Si属于14号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p2,价电子排布式为3s23p2;不同的电子具有不同的运动状态,所以Si原子核外共有14个不同运动状态的电子;
【小问2详解】
一般熔点高低顺序是共价晶体>离子晶体>分子晶体,根据表中数据,氯化镁为离子晶体,熔融时破坏离子键,氯化铝为分子晶体,熔融是破坏分子间作用力,因此氯化镁的熔点高于氯化铝的熔点,答案为:MgCl2为离子晶体,熔化时破坏离子键,AlCl3为分子晶体,熔化时破坏范德华力,离子键作用大于范德华力;
【小问3详解】
同周期从左向右非金属性增强(稀有气体除外),因此氯元素的非金属性强于硫元素,利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可以用Cl2+H2S=2HCl+S进行比较;答案为:<;Cl2+H2S=2HCl+S;
【小问4详解】
溶质在溶剂中的溶解度取决于多种因素,CH4极难溶于水,而NH3极易溶于水,其原因是NH3可与水形成分子间氢键、氨气可与水反应、氨气与水都是极性分子;
【小问5详解】
N、P属于同一主族元素,其电负性N>P,两种氢化物分子中的中心原子电负性逐渐减弱,则分子中成键电子对逐渐离中心原子,致使成键电子对的排斥降低,键角逐渐减小,即键角NH3> PH3;NH3和NF3中心原子都是N原子,都为sp3杂化。但F的电负性大于N,所以NF3分子中成键电子离N原子更远,三个N-F键间的斥力减小,可以靠的更近,其键角更小。
18. 已知某有机物A:①由C、H、O三种元素组成,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是,氢的质量分数是;②如图是该有机物的质谱图,请回答:
(1)A相对分子质量为_____,A的实验式(最简式)为_____,
(2)A的核磁共振氢谱有两个峰如下左图,红外光谱图如右图,A的结构简式为_____。
(3)A结构中存在的化学键有( )。
A.极性键 B.氢键 C.非极性键 D.键 E.sp3-s键 F.sp3-sp3键 G.sp2-sp3键
(4)与A属于同类别的有机物的同分异构体有_____种,分子中具有手性碳原子的结构简式为_____
【答案】(1) ①. 74 ②. C4H10O
(2)(CH3)3COH
(3)ACEF (4) ①. 3 ②.
【解析】
【小问1详解】
由质谱图可知,其相对分子质量是74;碳的质量分数是,氢的质量分数是,则氧的质量分数为21.63%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比为,则其实验式为C4H10O;
【小问2详解】
A的核磁共振氢谱有两个峰,根据红外光谱图可知,其分子中含有C-H、O-H、以及C-O,则A的结构简式为(CH3)3COH;
【小问3详解】
A的结构简式为(CH3)3COH,故A结构中存在的化学键有极性键、非极性键、C-H中sp3-s键、C-C键中sp3-sp3键,故答案为ACEF;
【小问4详解】
A的实验式为C4H10O,相对分子质量为74,则其化学式为C4H10O,结构简式为(CH3)3COH,为醇类,与A属于同类别的有机物的同分异构体有
CH3CH2CH2CH2OH、 、 共3种,其中具有手性碳原子的结构简式是。
19. 硼、氮、钾和硒(Se与O同一族的第4周期元素)在化工行业中有重要用途,请回答下列问题。
(1)X是一种抗癌新药,其结构如下:
①基态硒元素价电子排布图为_____。
②关于化合物X,下列说法正确的是_____。
A.碳、硒元素的杂化方式均为sp3
B.元素电负性大小O>N>Se>H
C.能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s22p23p1
D.该新药中有8种不同化学环境的碳
(2)K元素的焰色为紫色,请解释原因_____
(3)某化合物晶体晶胞结构如图所示,该立方晶胞边长为apm。该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有_____个,晶体的密度为_____g∙cm-3 (列出计算式,用NA表示阿伏加德罗常数)。(1pm=10-12m)
【答案】(1) ①. ②. BD
(2)激发态的K的电子由高能级向低能级跃迁,以光(波长在紫光范围内)的形式释放能量
(3) ①. 8 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
①硒为34号元素,基态硒元素的价电子排布式为4s24p4,价电子排布图为。
②A.化合物X中,碳原子的价层电子对数分别为3和4,分别发生sp2、sp3杂化,硒原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,A不正确;
B.从元素在周期表中的相对位置,可判断出元素的非金属性O>N>Se>H,则元素电负性大小O>N>Se>H,B正确;
C.3p轨道的能量高于2p、3s,则能量最低的激发态N原子的电子排布式不是1s22s22p23p1,C不正确;
D.将右侧含苯环、N、Se、O原子的原子团旋转180°,可看出分子左右对称,则该新药中有8种不同化学环境的碳,D正确;
故选BD。
【小问2详解】
在酒精灯外焰提供能量后,K原子的最外层电子激发进入高能级,然后再由激发态跃迁到基态,将能量以紫光形式释放出来,则K元素的焰色为紫色的原因:激发态的K的电子由高能级向低能级跃迁,以光(波长在紫光范围内)的形式释放能量。
【小问3详解】
从图中可以看出,该晶体中,K+位于顶点,Ca2+位于体心,则与K+最近且距离相等的Ca2+有8个;晶胞中,含K+的数目为=1,含Ca2+的数目为1,含B原子的数目为=6,含C原子的数目为=6,则晶体的密度为= 或 g∙cm-3 。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时,可采用均摊法。
20. 实验室利用甲苯(,代表苯基)为原料制备苯甲酸。
Ⅰ.制备原理:
氧化:
酸化:
Ⅱ.实验流程及步骤:
Ⅲ.步骤①的装置如图甲:
Ⅳ.相关数据:
(1)苯甲酸相对分子质量:122
(2)苯甲酸在水中的溶解度水:0.34(25℃)、0.85(50℃)、2.2(75℃)。
请回答:
(1)步骤③的操作名称是_____。步骤④热水洗涤的目的是_____。
(2)有关实验流程Ⅱ步骤,下列说法正确的是_____。
A. 图甲装置中,冷凝管进水口为1
B. 图甲球形冷凝管的内芯管为球泡状,冷却面积大,可用于蒸馏实验
C. 图甲控制反应温度,以蒸气上升至内芯管下端为宜
D. 步骤⑦换用乙醇洗涤更佳
(3)步骤②中,用饱和KHSO3溶液除去多余KMnO4反应的离子方程式为_____(还原产物为MnO2)。
(4)用重结晶法提纯苯甲酸,提纯过程中需要用活性炭脱色,请从下列选项中选出合理的操作并排序:_____。
_____→h→_____→_____→_____→i.
a.用冷水洗涤晶体 b.把粗产品配成热的浓溶液
c.用乙醇洗涤晶体 d.冷却至室温,过滤
e.把粗产品溶于水 f.蒸发至有大量晶体析出,过滤
g.趁热过滤 h.加入活性炭脱色 i.干燥
(5)用碱滴定法测纯度:称取1.220g产品,配成100mL乙醇溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液,然后用0.1000mol/LKOH溶液滴定,重复操作三次,到达滴定终点时消耗KOH溶液分别为22.98mL,21.00mL,23.02mL。②产品苯甲酸的纯度为_____。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 增大ph-COOK的溶解,提高产率 (2)AC
(3)
(4)bgda (5)92.0%
【解析】
【分析】I.实验原理采用高锰酸钾将甲苯氧化为苯甲酸钾,再进行酸化,形成苯甲酸;
Ⅱ.甲苯和高锰酸钾加入水溶液中,不断搅拌,加热回流2h,充分反应后,用饱和亚硫酸氢钠溶液将剩余高锰酸钾溶液反应,趁热过滤,热水洗涤,将洗涤液加入盐酸,将苯甲酸钾变为苯甲酸,冷却结晶、过滤,用冷水洗涤,减少苯甲酸溶解,得到粗苯甲酸,再重结晶得到产品。
【小问1详解】
根据分析,高锰酸钾与甲苯反应产生二氧化锰固体,固液分离除去,步骤③的操作名称是趁热过滤,热水洗涤,得到滤液;温度降低,苯甲酸钾容易析出,需要用热水洗涤沉淀,步骤④热水洗涤的目的是把苯甲酸钾洗出来,减少损失,提高产率;
【小问2详解】
A.图甲装置中冷凝管水流方向是下进上出,因此进水口为1,选项A正确;
B.蒸馏实验常用直形冷凝管冷凝,球形冷凝管的内芯管为球泡状,冷却面积大,常用于冷凝回流,选项B错误;
C.控制反应温度,以蒸气上升至内芯管下端为宜,选项C正确;
D.苯甲酸微溶于水,极易溶于乙醇等有机溶剂,不能用乙醇洗涤苯甲酸,选项D错误;
答案选AC;
【小问3详解】
步骤②中,除去多余时亚硫酸氢根离子将其还原为二氧化锰,同时被氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
用重结晶法提纯苯甲酸,先将粗苯甲酸配置成热的浓溶液,再加入活性炭脱色,脱色结束后趁热过滤,滤液冷却至室温,苯甲酸晶体析出,过滤,用冷水洗涤苯甲酸晶体,最后干燥得到纯净的苯甲酸,则顺序为;
【小问5详解】
到达滴定终点时消耗溶液分别为22.98mL,21.00mL,23.02mL,其中第二个数据相差太大,舍去,平均消耗体积为23.00mL,根据题意和关系式苯甲酸~KOH,产品中苯甲酸的物质的量为,则产品中苯甲酸的纯度为。
21. 已知有机物的转化关系如下(部分试剂和反应条件已略去)。
已知
(1)写出E的官能团名称_____;写出B的结构简式_____。
(2)写出④的化学方程式_____。
(3)下列关于题目中涉及到的反应和物质,正确的是_____
A. 物质D所有碳原子一定共平面
B. 物质A、E、G中均含有手性碳原子
C. 物质G的分子式为C6H8O2
D. 上述涉及到反应类型有取代反应、加成反应、消去反应、还原反应
(4)研究小组以2-丁烯和1,3-丁二烯为原料(无机试剂任选)合成。请设计合成路线_____。
(5)写出4种符合条件的G同分异构体_____
①核磁共振氢谱显示有3组峰
②IR谱显示无-O-O-键,分子中仅有一个环
【答案】(1) ①. 碳溴键、碳碳双键 ②.
(2)+2NaOH+2NaBr+2H2O (3)D
(4)CH3CH=CHCH3+
(5)、、、、、、、
【解析】
【分析】与氢气加成A(),在浓硫酸作用下消去反应生成B(),与溴加成得到C(),消去得到D(),与溴加成得到E,与氢气加成得到F(),水解得到G,据此分析;
【小问1详解】
根据分析可知,E的官能团名称碳溴键、碳碳双键;B的结构简式;
【小问2详解】
④为卤代烃的消去反应,化学方程式:+2NaOH+2NaBr+2H2O;
【小问3详解】
A.有饱和碳原子,所有碳原子一定不共平面,A错误;
B.A为为环己醇,不含手性C原子,B错误;
C.G的分子式为C6H12O2,C错误;
D.根据分析可知,上述涉及到反应类型有取代反应(卤代烃水解)、加成反应、消去反应、还原反应(与氢气加成),D正确;
故选D;
【小问4详解】
羟基由卤代烃水解得到,六元环,依据给出信息反应,选择2-丁烯和1,3-丁二烯的加成,合成路线为:CH3CH=CHCH3+
【小问5详解】
G()①核磁共振氢谱显示有3组峰,有三种等效氢,说明结构高度对称,②IR谱显示无-O-O-键,分子中仅有一个环,不饱和度为1,形成三元环、四元素环、、、、六元环、、八元环;
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$