精品解析:四川省眉山市仁寿第一中学校南校区2024-2025学年高一上学期10月月考 化学试题
2024-11-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 眉山市 |
| 地区(区县) | 仁寿县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.05 MB |
| 发布时间 | 2024-11-14 |
| 更新时间 | 2024-11-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48687510.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024级高一上期10月考试化学试题
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. (中国诗词大会)不仅重温经典诗词,继承和发扬中华优秀传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列说法错误是
A. “忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”,海市蜃楼现象与胶体知识有关
B. “借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧”,纸和烛的化学成分相同
C. “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金的化学性质稳定,在自然界常以游离态存在
D. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,能量转化方式主要为化学能转化为热能
2. 化合物M能发生如图转化,下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中包含氧化还原反应,过程Ⅱ发生酯化反应
B. 1mol M与足量新制充分反应,生成2mol
C. 不能用酸性溶液检验M是否完全转化为N
D. M、N、L中均含有1个手性碳原子
3. 下列几种有机物:(a)饱和一元醇,(b)饱和一元醛,(c)饱和一元羧酸,(d)饱和一元醇和饱和一元羧酸生成的酯,(e)乙炔的同系物,(f)苯的同系物,其中完全燃烧产生的水和二氧化碳的物质的量之比是恒定的有( )
A. (b)(c) B. (a)(d)
C. (b)(c)(d) D. (b)(c)(d)(e)(f)
4. 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所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色,可加入NaOH溶液分液除去
C. 图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3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
5. 一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下,下列说法正确的是
A. W在水中的溶解度比X在水中的溶解度小
B. X和Y可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
C. Y和Z分子中所含官能团种类相同
D. 该路线能使W中特定位置上的-OH与反应
6. 四元轴烯()、立方烷()的分子式均为,下列有关说法正确的是
A. 二者与互为同分异构体 B. 二者分子中碳原子的杂化方式相同
C. 二者可用溴的四氯化碳溶液进行鉴别 D. 二者的二氯代物种数不相同
7. 化学是以实验为基础的学科。下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作
实验现象
A
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
B
取少量某溶液于试管中,滴加溶液,产生白色沉淀,继续滴加稀硝酸,沉淀不溶解。
该溶液中一定含有
C
向2mLKI溶液中加入5mL溶液,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色
和反应存在限度
D
向盛有2mLNaCl溶液的试管中滴加4~5滴溶液,再向其中滴加4~5滴的KI溶液,先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
AgCl转化为Agl,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
8. a、b、c、d是四种短周期元素,a、b、d同周期,c、d同主族。a的原子结构示意图为,b、c形成的化合物的电子式为 ,下列说法正确的是
A. 第一电离能:b>c>a>d B. 电负性:a>b>d>c
C. d位于周期表第三周期ⅣA族 D. 四种元素涉及周期表的两个区
9. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 18g H2O中含的质子数为10NA
B. 12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C. 28g N2中含有π键总数为2NA
D. 1 mol Na 与足量O2 反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
10. 冠醚能与阳离子,尤其是与碱金属离子作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用。图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B Z与Y可组成不止一种离子化合物
C. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D. 图2为15-冠-5与钠离子“组合”形成的超分子
11. 关于卤代烃与醇的说法不正确的是
A. 卤代烃与醇发生消去反应的条件不同
B. 既可以发生消去反应,又可以被氧气催化氧化
C. 不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃
D. 可以发生消去反应,那么也可以发生消去反应
12. 有机物Q的结构简式如图,下列说法不正确的是
A. 与足量溴水反应时,n(Q):n(Br2)为1:4
B. 与足量NaOH溶液反应时,n(Q):n(NaOH)为1:7
C. 与足量H2反应时,n(Q):n(H2)为1:6
D. 与NaHCO3反应时,n(Q):n(NaHCO3)为1:1
13. 以乙炔为原料制备乙酸和聚丙烯酸甲酯路线如图所示(部分反应条件已省略),下列说法正确的是
A. 聚甲基丙烯酸甲酯的链节为
B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别CH2=CHCOOH和甲醇
C. 反应①③④的原子利用率均为100%
D. 反应②中需要加入浓硫酸作催化剂和脱水剂
14. 利用氢氧燃料电池,以镍、铁作电极电解溶液制备高铁酸钠(,其在浓碱中稳定存在)的装置如图所示。已知固体电解质是掺杂了的晶体,在高温下能传导。下列说法正确的是
A. 电极的电极反应为
B. 电极材料是铁电极,电极反应为
C. 理论上,固体电解质中每迁移,可以制得
D. 为提高的产率,应使用阳离子交换膜
二、解答题
15. 现有7瓶失去标签的液体,可能是①苯、②乙醇、③乙醛、④乙酸乙酯、⑤甲酸、⑥乙酸、⑦蔗糖溶液。现通过如下实验步骤来确定各试剂瓶中所装的液体名称。
实验步骤和方法
实验现象
①给7瓶液体依次标号A~G后,闻气味。
只有G液体没有气味,E的试管中闻到果香味。
②分别取少量7种液体于试管中,加水稀释。
只有E、F两种液体不溶解而浮在水上层。
③分别取少量7种液体于试管中,加入稀NaOH溶液并水浴加热。
只有F仍有分层现象。
(1)试给以下试剂瓶重新贴上标签(填物质序号):F___________,G___________。
(2)写出蔗糖溶液水解后的产物发生银镜反应的化学方程式:___________。
(3)①从分子结构推测,下列烃的衍生物一定不能与H2发生加成反应的是___________。
A.乙醛 B.乙酸 C.乙醇 D.乙酸乙酯
②为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择正确的是___________。
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
C
苯(苯酚)
饱和食盐水
蒸馏
D
乙醇(H2O)
CaO
萃取
(4)实验室制备乙酸乙酯时,使用饱和碳酸钠溶液的作用是___________。
(5)某同学设计以苯的同系物甲苯,浓硫酸和浓硝酸(按体积比1:3)为原料制备硝基甲苯。
①请简述混合浓硫酸和浓硝酸的方法:___________;
②甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是___________。
16. 工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线___________(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于___________(填:吸热或放热)反应。
(2)下列说法正确的是___________
A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时会减小
(3)从反应开始到建成平衡,v(H2)=___________;已知:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,那么在该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为___________。若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。___________
17. 天津大学杨全红、吴士超团队报告了一种脱碳-氟化策略,通过在60℃下Li2CO3与LiPF6原位转化成LiF等物质,界面的氟化有效地抑制了寄生反应,大大降低了界面电阻,显著提高了电池倍率性能和循环稳定性。
请回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子空间运动状态有___________种。如图为F原子基态和激发态的核外电子的轨道表示式,其中属于激发态且发生电子跃迁回到基态时释放能量最多的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)LiF晶体类型与NaCl相同,但LiF熔点更高,原因是___________。
(3)Li2CO3中阴离子的空间构型为___________。
(4)LiF的晶胞结构如图所示,已知a点和b点的原子分数坐标分别为()、(0,0,0),晶体的密度为,用表示阿伏加德罗常数的值。
①c点的原子分数坐标为___________。
②Li+周围最近的F-构成的空间立体形状为___________。
③晶胞中a点和b点之间的距离为___________cm(用含和的代数式表示)。
18. 甲基丙烯酸(C)是更要的有机合成中间体,下图是以丙酮和1,3-丁二烯为主要原料合成有机物J的合成路线图。
已知:①;
②;
③化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为1:2:2:2:1。
回答下列问题:
(1)甲基丙烯酸(C)的结构简式为___________。D中官能团名称为___________。
(2)B→C和F→G的反应类型分别为___________、___________。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.化合物E、J都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.化合物B在一定条件下能发生缩聚反应
c.化合物I遇FeCl3溶液显紫色 d.可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I
(4)写出同时满足下列条件的J的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构): ___________。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③苯环上有两个支链,且苯环上一元取代物有两种;④分子中含两个甲基;⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰。
(5)合成路线常用表示方法为“”,已知“”,请参照题中流程,以异戊二烯()和丙烯为原料设计对苯二甲酸的合成路线:___________。
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2024级高一上期10月考试化学试题
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. (中国诗词大会)不仅重温经典诗词,继承和发扬中华优秀传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是
A. “忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”,海市蜃楼现象与胶体知识有关
B. “借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧”,纸和烛的化学成分相同
C. “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金的化学性质稳定,在自然界常以游离态存在
D. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,能量转化方式主要为化学能转化为热能
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气为胶体,能有利于光线的折射,从而导致海市蜃楼的形成,A正确;
B.纸的主要成分为纤维素;烛的主要成分为烃类,二者化学成分不同,B错误;
C.该诗句说明金的化学性质稳定,在自然界中常以游离态存在,金和泥沙密度不同,金的密度比较大,可利用水流使泥沙和金分离开来,即可通过物理方法提纯金,C正确;
D.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,能量转化方式主要为燃料燃烧获取热量,即能量转化为形式化学能转化为热能,D正确;
故选B
2. 化合物M能发生如图转化,下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中包含氧化还原反应,过程Ⅱ发生酯化反应
B. 1mol M与足量新制充分反应,生成2mol
C. 不能用酸性溶液检验M是否完全转化为N
D. M、N、L中均含有1个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由转化流程图可知,过程Ⅰ中醛基转化为羧基、醇羟基,故包含氧化还原反应,过程Ⅱ发生分子内酯化反应,A正确;
B.1mol M中含有2mol醛基,故1mol M与足量新制充分反应,生成2mol,B正确;
C.M中含有醛基,N中含有醇羟基(且与羟基相连的碳原子含有H),故均能使酸性溶液褪色,C正确;
D.同时连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,结合题干有机物的结构简式可知,M中不含手性碳原子,N、L中均含有1个手性碳原子,如图所示:、,D错误;
故选D。
3. 下列几种有机物:(a)饱和一元醇,(b)饱和一元醛,(c)饱和一元羧酸,(d)饱和一元醇和饱和一元羧酸生成的酯,(e)乙炔的同系物,(f)苯的同系物,其中完全燃烧产生的水和二氧化碳的物质的量之比是恒定的有( )
A. (b)(c) B. (a)(d)
C. (b)(c)(d) D. (b)(c)(d)(e)(f)
【答案】C
【解析】
【分析】有机物完全燃烧生成的水和二氧化碳的物质的量之比恒定说明有机物组成通式中H、C原子数目之比为定值,与C、H原子数目无关。
【详解】(a)饱和一元醇组成通式为CnH2n+2O,分子中H、C原子数目之比为(2n+2):n,不是定值,与n值有关,故(a)不符合;
(b)饱和一元醛组成通式为CnH2nO,分子中H、C原子数目之比为2n:n=2:1,是定值,与n值无关,故(b)符合;
(c)饱和一元羧酸组成通式为CnH2nO2,分子中H、C原子数目之比为2n:n=2:1,是定值,与n值无关,故(c)符合;
(d)饱和一元醇与饱和一元酸生成的酯组成通式为CnH2nO2,分子中H、C原子数目之比为2n:n=2:1,是定值,与n值无关,故(d)符合;
(e)乙炔的同系物组成通式为CnH2n-2,分子中H、C原子数目之比为(2n-n):n,不是定值,与n值有关,故(e)不符合;
(f)苯的同系物组成通式为CnH2n-6,分子中H、C原子数目之比为(2n-6):n,不是定值,与n值有关,故(f)不符合;
所以(b)(c)(d)符合,故选C。
4. 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所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色,可加入NaOH溶液分液除去
C. 图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3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.图1中四氯化碳可溶解挥发出的溴蒸气,若产生淡黄色沉淀,说明苯与溴反应时有HBr产生,发生取代反应,故A正确;
B.硝基苯难溶于水,NO2和氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠,图2所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色,可加入NaOH溶液,再用苯萃取,最后经蒸馏即可得到硝基苯,故B错误;
C.乙酸、乙醇易溶于水,为防止倒吸,图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3溶液液面上方,故C正确;
D.图4球形冷凝管可冷凝回流,减少反应物损失,提高产率。分水器分出生成的水,乙酸和正丁醇生成乙酸丁酯发生酯化反应生成水减少,平衡正向移动,可提高反应转化率,故D正确;
故选:B。
5. 一种治疗镰状细胞病药物的部分合成路线如下,下列说法正确的是
A. W在水中的溶解度比X在水中的溶解度小
B. X和Y可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
C. Y和Z分子中所含的官能团种类相同
D. 该路线能使W中特定位置上的-OH与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.W 分子中含有的-COOH和-OH都是亲水基,而X分子中只含有1个-OH,酯基和醚键都是憎水基,则W在水中的溶解度比X在水中的溶解度大,A不正确;
B.X分子中含有酚羟基,Y分子中含有碳碳双键,都能被酸性高锰酸钾氧化,所以不能用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别,B不正确;
C.Y分子中含有醚键、酯基、碳碳双键,Z分子中含有醚键、羟基、羧基、碳碳双键,所以Y和Z分子中所含的官能团种类不相同,C不正确;
D.从转化过程可以看出,该路线能使W中与羧基相邻位置上-OH和发生反应,另一羟基被保护而未与发生反应,D正确;
故选D。
6. 四元轴烯()、立方烷()的分子式均为,下列有关说法正确的是
A. 二者与互为同分异构体 B. 二者分子中碳原子的杂化方式相同
C. 二者可用溴的四氯化碳溶液进行鉴别 D. 二者的二氯代物种数不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.四元轴烯和立方烷分子式均为C8H8,两者互为同分异构体,分子式为C8H10,与四元轴烯和立方烷不是同分异构体,故A错误;
B.四元轴烯中碳原子为sp2杂化,立方烷中碳原子为sp3杂化,故B错误;
C.四元轴烯含碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色,立方烷不能与溴反应,因此可用溴的四氯化碳溶液鉴别,故C正确;
D.二者的二氯代物种数均有三种,故D错误;
故选:C。
7. 化学是以实验为基础的学科。下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作
实验现象
A
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖水解产物具有还原性
B
取少量某溶液于试管中,滴加溶液,产生白色沉淀,继续滴加稀硝酸,沉淀不溶解。
该溶液中一定含有
C
向2mLKI溶液中加入5mL溶液,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色
和的反应存在限度
D
向盛有2mL的NaCl溶液的试管中滴加4~5滴溶液,再向其中滴加4~5滴的KI溶液,先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
AgCl转化为Agl,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜,不能说明麦芽糖水解产物具有还原性,因为麦芽糖含有醛基,本身就具有还原性,实验不能说明麦芽糖已完全分解,A不符合题意;
B.取少量某溶液于试管中,滴加溶液,产生白色沉淀,继续滴加稀硝酸,沉淀不溶解,当溶液中存在Ag+时,也能生成不溶于稀硝酸的AgCl,不能说明该溶液中一定含有,B不符合题意;
C.向2mLKI溶液中加入5mL溶液,该反应中FeCl3过量,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色,只能说明溶液中存在Fe3+,不能说明和的反应存在限度,C不符合题意;
D.由题意可知,向NaCl溶液中加入硝酸银溶液时,NaCl溶液过量,再加入KI溶液时,只存在沉淀的转化,先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀,即AgCl转化为Agl,即, D符合题意;
故选D。
8. a、b、c、d是四种短周期元素,a、b、d同周期,c、d同主族。a的原子结构示意图为,b、c形成的化合物的电子式为 ,下列说法正确的是
A. 第一电离能:b>c>a>d B. 电负性:a>b>d>c
C. d位于周期表第三周期ⅣA族 D. 四种元素涉及周期表的两个区
【答案】D
【解析】
【分析】由a的原子结构示意图可知,在短周期元素中,只有x=2时符合要求,即a为硅元素,且b、d均为第三周期元素;由b与c形成化合物的电子式可看出,b元素可形成+1价阳离子,即钠元素;而c可形成—3价阴离子,可知为第VA族元素,它只能为第二周期元素N,进而可知d为磷元素,据此分析解题。
【详解】A.第一电离能:N>P>Si>Na,A错误;
B.同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,应为N> P>Si>Na,B错误;
C.d为磷元素,第15号元素,位于周期表第三周期VA族,C错误;
D.四种元素涉及周期表的两个区,Na为S区,Si、N、P为P区,D正确;
故选D。
9. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 18g H2O中含的质子数为10NA
B. 12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C. 28g N2中含有π键总数为2NA
D. 1 mol Na 与足量O2 反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.n(H2O)==1mol,1个H2O中含10个质子,1molH2O中含10mol质子,A正确;
B.n(C)==1mol,金刚石中n(C):n(C-C)=1:2,1mol金刚石中含共价键物质的量为2mol,B错误;
C.n(N2)==1mol,N2的结构式为NN,三键中含1个σ键和2个π键,1molN2中含π键总数为2NA,C正确;
D.Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,反应前后Na元素的化合价由0价升至+1价,1molNa参与反应失去1mol电子,D正确;
答案选B。
10. 冠醚能与阳离子,尤其是与碱金属离子作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用。图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A. X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B Z与Y可组成不止一种离子化合物
C. 18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D. 图2为15-冠-5与钠离子“组合”形成的超分子
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期元素,W、X、Z分别位于不同周期,则W为H元素;Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z为Na元素;X、Y都位于第二周期,从图2看,X可形成4个共价键,Y可形成2个共价键,则X、Y原子的最外层电子数分别为4、6,从而得出X为C元素、Y为O元素。所以W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。
【详解】A.由分析可知,X为C元素、Y为O元素,X的氢化物可能是相对分子质量很大的烃,常温下可能呈固态,而Y的氢化物为H2O或H2O2,则碳的氢化物(如石蜡)的沸点可能高于Y的氢化物(H2O或H2O2),A错误;
B.Y、Z分别为O、Na,二者可组成离子化合物Na2O、Na2O2等,B正确;
C.冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用,18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性,C正确;
D.从图2可以看出,15-冠-5与钠离子“组合”,也可形成超分子,D正确;
故选A。
11. 关于卤代烃与醇的说法不正确的是
A. 卤代烃与醇发生消去反应的条件不同
B. 既可以发生消去反应,又可以被氧气催化氧化
C. 不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃
D. 可以发生消去反应,那么也可以发生消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应,醇发生消去反应是在浓硫酸作催化剂条件下,二者条件不同,故A正确;
B.发生消去反应生成烯烃,连羟基的碳原子上没有氢,不能被催化氧化,故B错误;
C.不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃,例如1-氯丙烷,2-氯丙烷,消去都生成丙烯,故C正确;
D.C2H5Br可以发生消去反应,中与Br相连的C的邻位上有H原子,能消去,故D正确;
故选:B。
12. 有机物Q的结构简式如图,下列说法不正确的是
A. 与足量溴水反应时,n(Q):n(Br2)为1:4
B. 与足量NaOH溶液反应时,n(Q):n(NaOH)为1:7
C. 与足量H2反应时,n(Q):n(H2)为1:6
D. 与NaHCO3反应时,n(Q):n(NaHCO3)为1:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.酚羟基的邻位、对位均能与溴水发生取代反应,则与足量溴水反应时,n(Q)∶n(Br2)为1∶4,A正确;
B.有机物Q中的5个酚羟基、1个羧基、1个酯基水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH反应,则与足量NaOH反应时,n(Q)∶n(NaOH)=1∶8,B错误;
C.苯环与H2可以加成,1个苯环可以与3个H2加成,则与足量H2反应时,n(Q)∶n(H2)为1∶6,C正确;
D.有机物Q中只有羧基可以与NaHCO3反应,故n(Q)∶n(NaHCO3)为1∶1,D正确;
故选B。
13. 以乙炔为原料制备乙酸和聚丙烯酸甲酯路线如图所示(部分反应条件已省略),下列说法正确的是
A. 聚甲基丙烯酸甲酯的链节为
B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别CH2=CHCOOH和甲醇
C. 反应①③④的原子利用率均为100%
D. 反应②中需要加入浓硫酸作催化剂和脱水剂
【答案】C
【解析】
【分析】CH≡CH与CO、H2O加成生成CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH与CH3OH酯化生成CH2=CHCOOCH3,CH2=CHCOOCH3发生加聚反应生成聚丙烯酸甲酯;乙炔与H2加成生成CH2=CH2,CH2=CH2与H2O加成生成CH3CH2OH,CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO,CH3CHO催化氧化生成CH3COOH
【详解】A.聚甲基丙烯酸甲酯的结构简式为,链节为,A不正确;
B.烯烃和甲醇都能被酸性高锰酸钾氧化,所以不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别CH2=CHCOOH和甲醇,B不正确;
C.反应①、③、④分别为加成、加聚、加成反应,原子利用率均为100%,C正确;
D.反应②属于酯化反应,加入浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,D不正确;
故选C。
14. 利用氢氧燃料电池,以镍、铁作电极电解溶液制备高铁酸钠(,其在浓碱中稳定存在)的装置如图所示。已知固体电解质是掺杂了的晶体,在高温下能传导。下列说法正确的是
A. 电极的电极反应为
B. 电极材料是铁电极,电极反应为
C. 理论上,固体电解质中每迁移,可以制得
D. 为提高的产率,应使用阳离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】装置图中,左侧装置为氢氧燃料电池,右侧装置为电解池。氢氧燃料电池中,负极反应式为2H2+2O2--4e-=2H2O,正极反应式为O2+4e-=2O2-;电解池中,Fe电极(阳极)反应式为:Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O,Ni电极(阴极)反应式为:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。从图中箭头可知,电极c产生的H2流入电极b中,所以电极c为Ni电极(阴极),电极b为负极;电极a为正极,电极d为Fe电极(阳极)。
【详解】A.由分析可知,电极b为负极,电极反应式为2H2+2O2--4e-=2H2O,A不正确;
B.电极d材料是铁电极,电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O,B不正确;
C.理论上,固体电解质中每迁移0.3 mol O2-,电路中转移电子的物质的量为0.6mol,可以制得0.1molNa2FeO4,质量为0.1mol×166g/mol=16.6g,C正确;
D.由分析可知,阳极需要消耗OH-,阴极不断生成OH-,为提高Na2FeO4的产率,应使用阴离子交换膜,D不正确;
故选C。
二、解答题
15. 现有7瓶失去标签的液体,可能是①苯、②乙醇、③乙醛、④乙酸乙酯、⑤甲酸、⑥乙酸、⑦蔗糖溶液。现通过如下实验步骤来确定各试剂瓶中所装的液体名称。
实验步骤和方法
实验现象
①给7瓶液体依次标号A~G后,闻气味。
只有G液体没有气味,E的试管中闻到果香味。
②分别取少量7种液体于试管中,加水稀释。
只有E、F两种液体不溶解而浮在水上层。
③分别取少量7种液体于试管中,加入稀NaOH溶液并水浴加热
只有F仍有分层现象。
(1)试给以下试剂瓶重新贴上标签(填物质序号):F___________,G___________。
(2)写出蔗糖溶液水解后的产物发生银镜反应的化学方程式:___________。
(3)①从分子结构推测,下列烃的衍生物一定不能与H2发生加成反应的是___________。
A.乙醛 B.乙酸 C.乙醇 D.乙酸乙酯
②为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择正确的是___________。
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯(Br2)
NaOH溶液
分液
C
苯(苯酚)
饱和食盐水
蒸馏
D
乙醇(H2O)
CaO
萃取
(4)实验室制备乙酸乙酯时,使用饱和碳酸钠溶液的作用是___________。
(5)某同学设计以苯的同系物甲苯,浓硫酸和浓硝酸(按体积比1:3)为原料制备硝基甲苯。
①请简述混合浓硫酸和浓硝酸的方法:___________;
②甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是___________。
【答案】(1) ①. ① ②. ⑦
(2)
(3) ①. C ②. B
(4)冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层);除混合在乙酸乙酯中的乙酸;溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇
(5) ①. 取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里级缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌 ②.
【解析】
【分析】由实验①可知,只有G没有气味,则G为蔗糖溶液,E的试管中闻到果香味,则E为乙酸乙酯;由实验②可知,只有E、F两种液体不溶解而浮在水面上,则F为苯,由实验③可知,F仍有分层现象,则确定F为苯,以此来解答;
【小问1详解】
由上述分析可知,G为蔗糖溶液,标签贴⑦;F为苯,标签贴①;
【小问2详解】
蔗糖溶液水解后的产物葡萄糖可以发生银镜反应,化学方程式为;
【小问3详解】
①A.乙醛可以和氢气发生加成反应,生成乙醇,故A不选;
B.乙酸中含有碳氧双键,从分子结构推测,理论上能和氢气发生加成反应,故B不选;
C.乙醇都是饱和键,不能和氢气发生加成反应,故C选;
D.乙酸乙酯含有碳氧双键,从分子结构推测,理论上能和氢气发生加成反应,故D不选;
故答案为:C;
②A.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,故A错误;
B.溴与NaOH反应,与溴苯分层,然后分液可分离,故B正确;
C.苯和苯酚都是不溶于氯化钠溶液的物质,不能用氯化钠溶液出点苯中的苯酚,苯酚可以和氢氧化钠溶液反应,加入氧化钠溶液之后,蒸馏即可分离,故C错误;
D.除掉乙醇的少量水,加入生石灰后蒸馏,故D错误;
答案选B;
【小问4详解】
制备乙酸乙酯的实验中,饱和碳酸钠溶液的作用是:冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层);除混合在乙酸乙酯中的乙酸;溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇;
【小问5详解】
①液体进行混合时,通常将密度大的加入到密度小的溶液中,故混合浓硫酸和浓硝酸的方法是取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里级缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌;
②甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是。
16. 工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线___________(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于___________(填:吸热或放热)反应。
(2)下列说法正确的是___________
A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时会减小
(3)从反应开始到建成平衡,v(H2)=___________;已知:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,那么在该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为___________。若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。___________
【答案】 ①. b ②. 放热 ③. AC ④. 0.15mol·L-1·min-1 ⑤. 12 ⑥. 减小 ⑦.
【解析】
【分析】
【详解】(1)催化剂能降低活化能,从而加快反应速率,所以b曲线使用了催化剂。根据图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以是放热反应。故答案为:b;放热;
(2)容器容积为2L,根据图象可知起始充入的CO为1mol/L×2L=2mol,A正确。增加CO的浓度,平衡向正反应方向移动,可以提高氢气的转化率,但会降低CO的转化率,B不正确。反应前后体积是减小的,所以压强也是减小的,C正确。D中相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO)会增大,D不正确。故答案为:AC;
(3)平衡时生成甲醇0.75mol/L,所以消耗氢气是0.75mol/L×2=1.5mol/L,则氢气的反应速率是1.5mol/L÷10min=0.15mol·L-1·min-1。平衡时氢气的浓度是2.0mol/L-1.5mol/L=0.5mol/L,化学平衡常数为。该反应正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。故答案为:0.15mol·L-1·min-1;12;减小;
(4)正反应是体积减小的、放热的可逆反应。所以温度越高甲醇的含量越低。但压强越大,甲醇的含量越高,图象为。故答案为:。
17. 天津大学杨全红、吴士超团队报告了一种脱碳-氟化策略,通过在60℃下Li2CO3与LiPF6原位转化成LiF等物质,界面的氟化有效地抑制了寄生反应,大大降低了界面电阻,显著提高了电池倍率性能和循环稳定性。
请回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子空间运动状态有___________种。如图为F原子基态和激发态的核外电子的轨道表示式,其中属于激发态且发生电子跃迁回到基态时释放能量最多的是___________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)LiF晶体类型与NaCl相同,但LiF熔点更高,原因是___________。
(3)Li2CO3中阴离子的空间构型为___________。
(4)LiF的晶胞结构如图所示,已知a点和b点的原子分数坐标分别为()、(0,0,0),晶体的密度为,用表示阿伏加德罗常数的值。
①c点的原子分数坐标为___________。
②Li+周围最近的F-构成的空间立体形状为___________。
③晶胞中a点和b点之间的距离为___________cm(用含和的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 9 ②. D
(2)Li+离子半径比Na+小,F-离子半径比Cl-小,离子半径越小离子键越强,熔点越高
(3)平面三角形 (4) ①. () ②. 正八面体 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,空间运动状态等于轨道数,P原子中有9个原子轨道填充有电子,故核外电子空间运动状态有9种;已知F是9号元素,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p5,在选项中的电子轨道表示式中,C是基态,其余为激发态,其中D选项的电子跃迁到的能级最高,故能量最高,电子回迁到基态时释放的能量最多,即选D;
【小问2详解】
LiF和NaCl都形成离子晶体,LiF的熔点比NaCl高的原因是:LiF和NaCl的阴、阳离子的带电荷分别相同,但Li+半径小于Na+半径、F-半径小于Cl-半径,所以LiF的晶格能大于NaCl的晶格能;
【小问3详解】
中碳原子价层电子对数=3+=3,不含孤电子对,所以该离子为平面三角形;
【小问4详解】
①已知a点和b点的原子分数坐标分别为()、(0,0,0),c点在x、y、z轴上的投影分别是0、、,即c点的分数坐标为();
②以体心的Li+为参考,周围最近的F-有6个,构成的空间立体形状为正八面体形;
③晶胞中a点和b点之间的距离为体对角线的一半,设晶胞的边长为l,根据均摊法可知晶胞中含有的Li+个数为=4,F-个数为=4,晶体的密度=g/cm3,解得l=cm,a点和b点之间的距离为cm。
18. 甲基丙烯酸(C)是更要的有机合成中间体,下图是以丙酮和1,3-丁二烯为主要原料合成有机物J的合成路线图。
已知:①;
②;
③化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为1:2:2:2:1。
回答下列问题:
(1)甲基丙烯酸(C)的结构简式为___________。D中官能团名称为___________。
(2)B→C和F→G的反应类型分别为___________、___________。
(3)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.化合物E、J都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.化合物B在一定条件下能发生缩聚反应
c.化合物I遇FeCl3溶液显紫色 d.可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I
(4)写出同时满足下列条件的J的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构): ___________。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③苯环上有两个支链,且苯环上一元取代物有两种;④分子中含两个甲基;⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰。
(5)合成路线常用表示方法为“”,已知“”,请参照题中流程,以异戊二烯()和丙烯为原料设计对苯二甲酸的合成路线:___________。
【答案】(1) ①. ②. 酯基、碳碳双键
(2) ①. 消去反应 ②. 加成反应
(3)bd (4)、、
(5)
【解析】
【分析】丙酮和HCN反应生成A为,A酸化生成B为,B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C为,C和甲醇发生酯化反应生成D为,D发生加聚反应生成E为;F和CH2=CHCHO发生已知②反应原理生成G,G发生已知反应原理转化为H为,化合物I核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积之比为1:2:2:2:1,则H还原醛基为羟基得到I为,I和C发生酯化反应生成J为。
【小问1详解】
由分析可知,甲基丙烯酸(C)的结构简式为。D为,官能团名称为酯基、碳碳双键。
【小问2详解】
B在浓硫酸作用下发生消去反应引入碳碳双键生成C,F和CH2=CHCHO发生已知反应原理生成G,反应后不饱和度减小,为加成反应。
【小问3详解】
a.化合物E中不含碳碳不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,a错误;
b.化合物B中含羧基、羟基,在一定条件下能发生缩聚反应,b正确;
c.化合物I不含酚羟基,遇FeCl3溶液不显紫色,c错误;
d.G含醛基、碳碳双键,能和溴的四氯化碳溶液反应使得溶液褪色,I含羟基不和溴的四氯化碳溶液反应,可用Br2/CCl4鉴别化合物G和I,d正确;
故选bd。
【小问4详解】
J为,除苯环外含有5个碳、2个氧、2个不饱和度,同时满足下列条件的J的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):①能发生水解反应,则含有酯基;②能发生银镜反应,含有醛基;③苯环上有两个支链,且苯环上一元取代物有两种,则两个取代基处于对位;④分子中含两个甲基;⑤核磁共振氢谱图中有6组吸收峰,则存在6种氢。故结构可以为:、、。
【小问5详解】
和丙烯发生已知反应原理生成,在碳化钨作用下转化为,甲基被酸性高锰酸钾氧化为羧基得到,故流程为:。
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