内容正文:
北京市第一七一中学2024-2025学年度
高三年级化学第一次月考试卷
(考试时间:90分钟 总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 B:11 N:14 O:16 Na:23
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”每个“泡沫”约含有4000个碳原子,直径约,在低于时,“泡沫”具有永久磁性。下列叙述不正确的是
A. “碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
B. “碳纳米泡沫”不属于胶体
C. “碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
D. 将“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,可产生丁达尔效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.“碳纳米泡沫”每个“泡沫”约含有4000个碳原子,属于碳单质,与石墨互为同素异形体,A正确;
B.“碳纳米泡沫”属于单质,直径约,需要分散到合适的分散剂中才可以形成胶体,B正确;
C.“碳纳米泡沫”是一种单质,不属于化合物,C错误;
D.将“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,形成胶体,可产生丁达尔效应,D正确;
故选C。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 电子的电子云轮廓图:
B. 的模型:
C. 的原子结构示意图:
D. 的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.3p电子的电子云轮廓图为哑铃形,不是球形,A错误;
B.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,VSEPR模型为平面三角形,不是四面体形,B错误;
C.砷元素的核电荷数为33,核外有4个电子层,最外层电子数为5,原子结构示意图为,C正确;
D.氯化氢是共价化合物,用电子式表示氯化氢的形成过程为,D错误;
故选C;
3. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A. 键的键能小于键的键能
B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,键不稳定,因此键的键能小于键的键能,与电负性无关,A符合题意;
B.氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性,使—的极性大于—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;
C.氟的电负性大于氯的电负性,键的极性大于键的极性,导致分子极性强于,C不符合题意;
D.氟的电负性大于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在,D不符合题意;
故选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个酰胺基
B. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
C. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
D. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨基乙酸的结构简式为,形成的二肽的结构简式为,该二肽中含1个氨基、1个羧基和1个肽键,A错误;
B.葡萄糖氧化生成是放热反应,在人体内葡萄糖缓慢氧化成为人体提供能量,B正确;
C.鸡蛋清溶液为蛋白质溶液,溶液属于轻金属盐溶液,向饱和溶液中加入少量鸡蛋清溶液,蛋白质发生盐,C正确;
D.核酸是一种生物大分子,核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物,核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷进一步水解得到戊糖和碱基,故核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子,D正确;
故选A。
5. 用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 与足量氧气反应转移的电子数为
C. 和的混合物所含的氧原子数为
D. 同温同压下,和所含键数均为
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,无法计算数目,A错误;
B.和足量氧气反应,钠元素化合价由0升高为+1,转移电子数为0.1,B正确;
C.NO2和N2O4的最简式相同,均是NO2,因此46gNO2和N2O4的混合物可看作是46gNO2,46gNO2的物质的量为1mol,含有的氮原子数为NA,C错误;
D.1个和1个分子均含有4个键,但同温同压下,和的物质的量不一定为1mol,所含键数不一定为4NA,D错误;
故选B。
6. 2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A. In是第五周期第ⅢA族元素
B. 11549In的中子数与电子数的差值为17
C. 原子半径:In>Al
D. 碱性:In(OH)3>RbOH
【答案】D
【解析】
【分析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,据此判断该元素在周期表中的位置;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,原子的质子数=电子数;
C.同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大;
D.同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;
C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径In>Al,故C不符合题意;
D.In位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3<RbOH,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
【点睛】本题考查原子结构与元素性质,题目难度不大,明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
7. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法不正确的是
A. 、中均含有非极性共价键
B. 、中阴、阳离子个数比均为
C. ①、②两个反应中水均不作氧化剂或还原剂
D. 相同物质的量的和与足量的水反应,所得气体的物质的量
【答案】B
【解析】
【详解】A.中两个氧原子间形成非极性共价键,中两个碳原子间形成非极性共价键,A正确;
B.由和构成,阴、阳离子个数比为1∶2;由和构成,阴、阳离子个数比为,B错误;
C.反应①是自身发生氧化还原反应,既是氧化剂又是还原剂,反应②为非氧化还原反应,则①、②两个反应中水均不作氧化剂或还原剂,C正确;
D.由反应式可知,2mol与足量的水反应生成1mol氧气,2mol与足量的水反应生成2mol乙炔,则相同物质的量的和与足量的水反应,所得气体的物质的量,D正确;
故选B。
8. 氘代氨()可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到:①与的水解反应;②与反应。下列说法不正确的是
A. 和可用质谱法区分
B. 和均为极性分子
C. 方法①的化学方程式是
D. 方法②得到的产品纯度比方法①的高
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A正确;
B.和的H原子不同,但空间构型均为三角锥形,是极性分子,B正确;
C.Mg3N2与D2O发生水解生成Mg(OD)2和ND3,反应方法①的化学方程式书写正确,C正确;
D.方法②是通过中D原子代替中H原子的方式得到,代换的个数不同,产物会不同,纯度低,D错误;
故选D。
9. 我国第一部中药学典籍《神农本草经》中记载的一种中药“昆布”,具有利水消肿的功效,其主要成分是3,5-二碘酪氨酸,结构简式如下图。下列关于该有机化合物说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 能与发生取代反应
C. 既能与酸反应,也能与碱反应
D. 理论上1mol该物质与足量反应可生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该有机物有1个手性碳原子,A正确;
B.该有机物含有C-H键,光照下能与Br2发生取代反应,B正确;
C.该有机物含有酚羟基、羧基和氨基,具有弱酸性和弱碱性,既能与酸反应,也能与碱反应,C正确;
D.该有机物有1个羧基,因此理论上1mol该物质与足量反应可生成,即44g CO2,D错误;
故答案为:D。
【点睛】判断一个碳原子是否是手性碳原子,首先要观察该碳原子是否有双键或三键连接,如果有则必然不属于手性碳原子,即不饱和碳一定不是手性碳。
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法不正确的是
A. 该高分子材料可降解 B. 聚碳酸异山梨醇酯分子中有2种官能团
C. 反应式中化合物为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据高分子结构可知,含酯基可以降解,A正确;
B.聚碳酸异山梨醇酯分子中有醚键,酯基,羟基3种官能团,B错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子物质生成,属于缩聚反应,D正确;
故选B;
11. 对下列实验现象的解释或结论正确的是
实验
现象
②中溶液褪色
③中无明显现象;④中溶液变浑浊
解释或结论
A结论:①试管中一定发生了消去反应生成不饱和烃
B结论:乙酸、碳酸、苯酚酸性依次减弱
实验
现象
溴水褪色
⑥中产生气体的速率比⑤慢
解释或结论
C结论:证明乙炔可使溴水褪色
D解释:乙醇分子中乙基对羟基产生影响,使键不容易断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钠醇溶液中醇挥发,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能证明①试管中一定发生了消去反应生成不饱和烃,A错误;
B.③中无明显现象不能说明醋酸酸性强于碳酸,若生成醋酸也无明显现象;④中溶液变浑浊,说明碳酸酸性强于苯酚,B错误;
C.电石中含杂质,制备的乙炔中含有H2S等还原性物质,能使溴水褪色,不能证明是产生的乙炔使溴水褪色,C错误;
D.乙醇、水均可与钠反应置换出氢气,⑥中产生气体的速率比⑤慢,原因是因为乙醇中的乙基对羟基有影响,使键不容易断裂,D正确;
故选D。
12. 向含的废水中加入铁粉和可制备,反应如下:;下列说法不正确的是
A. 依据反应可知: B. 的结构式是
C. 反应中每消耗,转移电子 D. 中的配位数是6
【答案】A
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应为有化合价变化的氧化还原反应,与溶液的酸碱性无关,无法判断氢氰酸和碳酸的酸性强弱和酸的电离常数的大小,A错误;
B.氢氰酸分子中含有碳氮三键,结构式为,B正确;
C.由方程式可知,反应中铁参与反应,中的铁元素化合价为价,反应转移电子,C正确;
D.的中心离子为,氢氰酸根离子为配位体,配位数为,D正确;
故选A。
13. 探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O
B. 酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4=NaHC2O4+CO2↑+H2O
C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】草酸(又称乙二酸)为一种二元弱酸,具有酸的通性,因此能发生中和反应,具有还原性,因为乙二酸中含有羧基因此能发生酯化反应,据此解题;
【详解】A.H2C2O4为二元弱酸,能与氢氧化钙溶液发生中和反应,生成白色沉淀草酸钙和水,因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱,溶液红色退去,故A正确;
B.产生气泡证明有CO2 产生,因此可证明酸性H2C2O4>H2CO3,反应方程式为:H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 ↑+2H2O 或H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+CO2 ↑+H2O,故B正确;
C.0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3,说明草酸为弱酸,故在其参与的离子方程式中要写其化学式,不能用草酸根表示,故C不正确;
D.草酸(又称乙二酸),其中含有羧基,因此其能发生酯化反应,反应方程式正确,故D正确;
本题选不正确的,应选C。
【点睛】本题考查草酸的性质和离子反应方程式的书写,侧重考查学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解和运用。
14. 探究乙醛的银镜反应,实验如下(水浴加热装置已略去,水浴温度均相同)
已知:ⅰ.银氨溶液用2%溶液和稀氨水配制
ⅱ.
装置
现象
①一直无明显现象
②8min有银镜产生
装置
现象
③3min有银镜产生
④d中较长时间无银镜产生,e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A. a与b中现象不同的原因是能氧化乙醛而不能
B. c中发生的氧化反应为
C. 其他条件不变时,增大pH能增强乙醛的还原性
D. 由③和④可知,c与d现象不同的原因是不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.对比a、b,除了银离子与银氨离子的差别外,两者的pH也不同。且b中碱性更强,a未发生银镜反应也可能由于碱性弱,因此不能得出银离子不能氧化乙醛的结论,A错误;
B.c中发生的氧化反应为乙醛在碱性条件下失去电子被氧化为CH3COO-,离子方程式为:,B正确;
C.对比b、c可知,c中增大pH银镜产生得更快,说明增大pH能增强乙醛的还原性,C正确;
D.对比c、d,其他条件相同而d中NH3·H2O更多,导致平衡逆向移动,c(Ag+)减少,d无银镜产生,当e中补加AgNO3时出现了银镜,正好验证了这一说法,D正确;
故选A。
第二部分 非选择题(共58分)
15. 氮化硼()是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下:
NaBH4B(OH)3BN
已知:①电负性:: : : :
②与晶体的熔点与硬度数据如下:
熔点
硬度
碳化硅()
氮化硼()
(1)被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析具有强还原性的原因:___________。
(2)硼酸的化学式为,是一元弱酸。硼酸产生过程为:,从化学键的形成角度说明硼酸具有弱酸性的原因是由于与水中的形成配位键,描述配位键的形成过程___________。
(3)某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图:
①氮化硼()属于___________晶体;原子的轨道杂化类型为___________。
②该种氮化硼的熔点和硬度均高于的原因是:___________。
③已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞的边长为___________(列计算式)。
【答案】(1)为价
(2)是由于原子提供空轨道与水分子提供的中的氧原子提供孤电子对形成配位键
(3) ①. 共价 ②. ③. 均属共价晶体,结构相似,键长比键短,键能更大 ④.
【解析】
【分析】NaBH4是有机化学上的“万能还原剂”,还原性来自于-1价的氢;原子提供空轨道与氢氧根离子结合成化合物;通过表②数据,可以判断氮化硼的晶体类型为共价晶体,
【小问1详解】
中钠为+1价,根据题目提供的电负性数据,硼应显正化合价,氢显负价,根据原子结构,硼为+3价,则氢为-1价;具有强还原性的原因是:-1价的氢被氧化;
【小问2详解】
中硼原子价电子排布式为2s22p1,可提供1个p轨道,可以接受氢氧根离子提供的孤电子对成键,故答案为:由于原子提供空轨道与水分子提供的中的氧原子提供孤电子对形成配位键;
【小问3详解】
①已知碳化硅为共价晶体,通过表中数据,氮化硼的熔沸点高,硬度大,符合共价晶体性质特征,故氮化硼()属于共价晶体;
根据氮化硼晶胞图示,每个硼原子最近的氮原子有四个,即与四个氮原子形成四个共价键,原子的价层电子对数为4,道杂化类型为;
②氮化硼的熔点和硬度均高于,结构相似的物质,主要从键长和键能角度进行分析。原因是:均属共价晶体,结构相似,键长比键短,键能更大;
③已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为,晶胞中氮原子个数为4,硼原子个数为:,设晶胞边长为acm,,。
16. 完成下列问题。
(1)基态原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中位置为___________。
(2)吡啶()可看作苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物,在工业上可用作变性剂、助染剂,是合成药物、消毒剂、染料等的原料。吡啶分子中原子的价层孤电子对占据___________轨道(填轨道类型)。吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因是①___________,②___________。
(3)三磷酸腺苷()和活性氧类(如和)可在细胞代谢过程中产生。
①分子式为,其中第一电离能最大的元素是___________。
②有关的说法正确的是___________。
a.是非极性分子 b.是极性分子 c.氧原子为杂化 d.在水中的溶解度不大
③根据下表中数据判断氧原子之间的共价键最稳定的微粒是___________。
粒子
键长
121
126
128
(4)研究发现纳米可催化分解,晶胞结构如图所示。
①阿伏伽德罗常数的值为,摩尔质量为,晶胞边长,其晶体密度为___________。()
②纳米中位于晶粒表面的能发挥催化作用,在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有___________个。
【答案】(1) ①. ②. 第四周期,第Ⅷ族
(2) ①. 杂化轨道 ②. 吡啶和水均为极性分子,相似相溶,苯为非极性分子 ③. 吡啶与水分子形成分子间氢键
(3) ①. ②. ③.
(4) ①. ②. 50
【解析】
【小问1详解】
已知Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为:3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列,即位于第四周期第VIII族;
【小问2详解】
苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物,吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道;吡啶能与H2O分子形成分子间氢键,苯分子为非极性分子,吡啶和H2O均为极性分子,根据相似相溶可知,水中的溶解度吡啶远大于苯;
【小问3详解】
①ATP 的分子式为C10H16N5O13P3,其中含有C、H、N、O、P等元素,同周期元素第一电离能从左往右增大,第ⅡA、ⅤA元素高于同周期相邻元素,同主族元素第一电离能从上往下减小,故第一电离能最大的元素是N;
②H2O2 分子的结构为H-O-O-H,氧原子的价层电子对数,杂化轨道类型为sp3,过氧化氢为极性分子,根据相似相溶可知,过氧化氢在水中溶解度较大,故选;
③相同原子形成的共价键的键长越短,键能越大,越稳定,从表中数据可知,O2的键长最短,故最稳定的粒子是O2;
【小问4详解】
①该晶胞中含有Ce4+个数为,含有O2-个数为8,阿伏加德罗常数的值为NA,CeO2摩尔质量为,晶体密度为ρg·cm-3,则ρ==;
②在边长为2anm的立方体晶粒中,含有8个该立方晶胞,可看作上层四个、下层四个,则位于表面的Ce4+最多有:晶胞面心的4个、四个晶胞共用的顶点1个在晶粒的面上,一共6个面,有 ,顶点8、棱心12个,共50个。
17. 具有广泛生物活性的某丁内酯类化合物的合成路线如下:
已知:ⅰ.R1CH2COOR2+R3CHO
ⅱ.
ⅲ.R—Br
(1)能发生银镜反应,中官能团名称是___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3),则试剂是___________。
(4)已知:同一个碳原子连有2个羟基的分子不稳定,为醇类。
的反应方程式为___________。
(5)试剂的结构简式为___________。
(6)的反应类型为___________,的结构简式为___________。
(7)已知:RCH2COOH,将的流程图补充完整,在内填写试剂和条件,在方框内填写物质结构简式___________。
D
【答案】(1)醛基 (2)
(3)
(4)CH2OHCHOHCH2OHCH2=CHCHO+2H2O
(5) (6) ①. 氧化 ②.
(7)
【解析】
【分析】A到B为氧化反应,B到C为酯化反应,C比B多了四个碳原子,说明B中有两个羧基,B为HOOCCH2COOH,A为OHCCH2CHO,C为C2H5OOCCH2COOC2H5,C与2分子试剂a反应生成D,C原子数多了2个,从条件看C→D发生了已知反应i,则试剂a为醛,D为 ;D经过多步反应得到E;结合题干中信息,F为醇类,同一个碳原子连两个羟基不稳定,故F为丙三醇,F在浓硫酸作用下发生消去反应得到G,根据G的分子式,G为CH2=CH-CHO,G与试剂b反应得到H,参照题中已知信息ii,,试剂b的结构简式为:();对比H和I的分子式,I应为:;E和I参照所给已知信息iii,J的结构简式为:;J到K发生了酯化反应;
【小问1详解】
根据分析A为OHCCH2CHO,官能团名称为醛基;
【小问2详解】
B→C酯化反应,反应为;
【小问3详解】
根据分析,试剂a为甲醛(HCHO);
【小问4详解】
根据分析F为丙三醇,F在浓硫酸作用下发生消去反应得到G:CH2=CH-CHO,方程式为CH2OHCHOHCH2OHCH2=CHCHO+2H2O;
【小问5详解】
由上分析试剂b为;
【小问6详解】
H到I氢原子个数减少,为氧化反应;根据分析,J的结构简式为;
【小问7详解】
D 的结构简式为:,先水解生成 ,脱去CO2变成,与HBr发生取代反应生成; 在氢氧化钠醇溶液中加热,可发生消去反应生成碳碳双键,酸化得到E,故中间的补充完整应为
18. 盐酸舍曲林是一种精神类药物,一种合成盐酸舍曲林的路线如下。
已知:有机化合物的结构可用键线式表示,如的键线式为
(1)的反应类型是___________。
(2)中所含官能团的名称___________。
(3)属于二元羧酸,含有五元环,的核磁共振氢谱只有1组吸收峰。的结构简式是___________。
(4)含有1个苯环和1个五元环,的化学方程式是___________。
(5)的结构简式是___________。
(6)的一种同系物的分子式是,其二氯代物有___________种,写出其中一种含有亚甲基()的结构简式___________。
(7)以()为起始原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线___________(用结构简式或键线式表示有机化合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
【答案】(1)取代反应
(2)碳碳双键 (3)
(4) +H2O
(5) 或 (6) ①. 10 ②. 、、
(7)
【解析】
【分析】A是苯,结构简式是,苯与Cl2在一定条件下发生取代反应产生B是,C是CH2=CH-CH=CH2,C发生多步反应产生的D是二元羧酸,E含有五元环,E的核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则D是HOOC-CH2-CH2-COOH,D与浓硫酸共热,两个羧基脱去1分子H2O,形成环状化合物E:cc,B、E发生取代反应产生F:,F与H2发生加成反应(还原反应)产生G:,G分子中含有-COOH、-OH,与浓硫酸共热,发生分子内的酯化反应形成H: ,H与A及HF反应产生I,I与NH2-CH3发生反应产生分子式是C17H15NCl2的J:或,J与H2发生加成反应(还原反应)产生K,K与HCl在扁桃酸作用下反应产生盐酸舍曲林;
【小问1详解】
A是苯,苯与Cl2在一定条件下发生取代反应产生B,故A→B的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
根据C的键线式结构可知C分子中所含官能团名称是碳碳双键;
【小问3详解】
根据上述分析可知E是;
【小问4详解】
G是,G分子中含有-COOH、-OH,G与浓硫酸共热,发生分子内的酯化反应形成H是,同时产生水,该反应的化学方程式为: +H2O;
【小问5详解】
J与H2发生加成反应产生K,结合K的结构简式及J的分子式,可知J结构简式可能是或;
【小问6详解】
A是苯,分子式是C6H6,苯的同系物分子式是C7H8,该物质是甲苯,结构简式是,在其二氯代物中,若2个Cl原子都在甲基上只有1种结构;若一个在甲基上,有3种不同结构;若2个Cl都在苯环上,有6种不同结构,故的二氯代物种类有1+3+6=10种;其中一种含有亚甲基(—CH2—)的结构简式为、、;
【小问7详解】
C是CH2=CHCH=CH2,C与Br2发生1,4-加成反应产生BrCH2CH=CHCH2Br,BrCH2CH=CHCH2Br与H2在催化剂存在的条件下加热发生加成反应产生BrCH2CH2CH2CH2Br,BrCH2CH2CH2CH2Br与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生HOCH2CH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2CH2OH发生催化氧化反应产生HOOCCH2CH2COOH,故由C制取D的合成路线为。
19. 探究一定浓度与卤素离子的反应。实验如下:
(1)a.用酸化的溶液检验白雾,产生白色沉淀。
b.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化。白雾中含有___________。
(2)用溶液检验iii中气体,产生黑色沉淀,该气体是___________。
(3)检验ii中产物:
I.用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体,试纸变蓝,说明含。
II.取ii中部分溶液,用萃取。层显棕红色,水层(溶液A)无色。证实溶液A中含,过程如下:
①白色沉淀1的成分是___________。
②生成黄色沉淀3的离子方程式是___________。
(4)已知:。探究ii中溶液存在的原因:将ii中溶液用水稀释,溶液明显褪色,推测褪色原因:
a.与发生了反应
b.加水稀释导致溶液颜色变浅
c.与在溶液中发生了反应
①资料: ,判断a___________(填“是”或“不是”)主要原因。
②实验证实b不是主要原因,所用试剂和现象是___________。
可选试剂:溶液、溶液
③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色,稀释后明显褪色,试解释原因___________。
(5)实验表明,一定浓度氧化,不能氧化,从原子结构角度说明___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 和 ②. (或)
(4) ①. 不是 ②. 取b中稀释后的溶液,加入充分振荡、静置,下层溶液无色 ③. 稀释前硫酸浓度较大,氧化性;稀释后硫酸浓度较小,氧化性
(5)同主族,核电荷数,原子半径 (或离子半径),得电子能力,还原性
【解析】
【分析】一定浓度硫酸与NaCl溶液反应产生白雾,可能为HCl或Cl2,实验过程中用硝酸银溶液来检验确定白雾的成分;与NaBr溶液反应产生红棕色气体,可能有Br2产生,可用湿润的淀粉KI试纸检验;与NaI反应产生气体和紫色固体,有I2生成,结合题中信息,猜测有H2S气体产生,用硫酸铜溶液来进行检验
【小问1详解】
a.用酸化的溶液检验白雾,产生白色沉淀说明含有氯离子;b.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化,说明没有氯气,则白雾中含有;
【小问2详解】
用溶液检验iii中气体,产生黑色沉淀,说明该气体中含有-2价S,则该气体是;
【小问3详解】
①溶液A有硫酸根离子,可能有二氧化硫,向其中加入足量氢氧化钡后产生白色沉淀1,再加入硫酸后,形成的溶液2中应该含有亚硫酸,这样加入硫化钠后才能生成黄色沉淀3,因此白色沉淀1中应该是硫酸钡和亚硫酸钡,同时也证明了溶液A中含有二氧化硫;②黄色沉淀3是硫单质,这是-2价硫和+4价硫归中反应后生成的,其离子方程式是(或);
【小问4详解】
反应 ,平衡常数比较小,则反应不易发生,故a不是主要原因;②若b是主要原因,则溴单质的物质的量不变,仅是物质的量浓度发生变化,则这时加入萃取,层应显示棕红色;若b不是主要原因,则加入萃取,层溶液无色;③稀释前硫酸浓度较大,氧化性H2SO4>Br2,稀释后硫酸浓度较小,发生反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,颜色褪去,氧化性H2SO4<Br2;
【小问5详解】
实验表明,一定浓度H2SO4氧化Br-、I-,不能氧化Cl-。这是由于元素的非金属性越强,其相应的阴离子的还原性越弱。氯原子半径小,氯元素非金属性强,其阴离子还原性弱,Br(或I) 原子半径大,元素的非金属性弱,其相应的阴离子Br-(I-)的还原性就较强。
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北京市第一七一中学2024-2025学年度
高三年级化学第一次月考试卷
(考试时间:90分钟 总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 B:11 N:14 O:16 Na:23
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”每个“泡沫”约含有4000个碳原子,直径约,在低于时,“泡沫”具有永久磁性。下列叙述不正确的是
A. “碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
B. “碳纳米泡沫”不属于胶体
C. “碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
D. 将“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,可产生丁达尔效应
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 电子的电子云轮廓图:
B. 的模型:
C. 的原子结构示意图:
D. 的形成过程:
3. 下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A. 键的键能小于键的键能
B. 三氟乙酸的大于三氯乙酸的
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在,而气态氯化氢中是分子
4. 下列说法不正确的是
A. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个酰胺基
B. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
C. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
D. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
5. 用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 与足量氧气反应转移的电子数为
C. 和的混合物所含的氧原子数为
D. 同温同压下,和所含键数均为
6. 2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A. In是第五周期第ⅢA族元素
B. 11549In的中子数与电子数的差值为17
C. 原子半径:In>Al
D. 碱性:In(OH)3>RbOH
7. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法不正确的是
A. 、中均含有非极性共价键
B. 、中阴、阳离子个数比均为
C. ①、②两个反应中水均不作氧化剂或还原剂
D. 相同物质的量的和与足量的水反应,所得气体的物质的量
8. 氘代氨()可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到:①与的水解反应;②与反应。下列说法不正确的是
A. 和可用质谱法区分
B. 和均为极性分子
C. 方法①的化学方程式是
D. 方法②得到的产品纯度比方法①的高
9. 我国第一部中药学典籍《神农本草经》中记载的一种中药“昆布”,具有利水消肿的功效,其主要成分是3,5-二碘酪氨酸,结构简式如下图。下列关于该有机化合物说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 能与发生取代反应
C. 既能与酸反应,也能与碱反应
D. 理论上1mol该物质与足量反应可生成
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法不正确的是
A. 该高分子材料可降解 B. 聚碳酸异山梨醇酯分子中有2种官能团
C. 反应式中化合物为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
11. 对下列实验现象的解释或结论正确的是
实验
现象
②中溶液褪色
③中无明显现象;④中溶液变浑浊
解释或结论
A结论:①试管中一定发生了消去反应生成不饱和烃
B结论:乙酸、碳酸、苯酚酸性依次减弱
实验
现象
溴水褪色
⑥中产生气体的速率比⑤慢
解释或结论
C结论:证明乙炔可使溴水褪色
D解释:乙醇分子中乙基对羟基产生影响,使键不容易断裂
A. A B. B C. C D. D
12. 向含的废水中加入铁粉和可制备,反应如下:;下列说法不正确的是
A. 依据反应可知: B. 的结构式是
C. 反应中每消耗,转移电子 D. 中的配位数是6
13. 探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O
B. 酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4=NaHC2O4+CO2↑+H2O
C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
14. 探究乙醛的银镜反应,实验如下(水浴加热装置已略去,水浴温度均相同)
已知:ⅰ.银氨溶液用2%溶液和稀氨水配制
ⅱ.
装置
现象
①一直无明显现象
②8min有银镜产生
装置
现象
③3min有银镜产生
④d中较长时间无银镜产生,e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A. a与b中现象不同的原因是能氧化乙醛而不能
B. c中发生的氧化反应为
C. 其他条件不变时,增大pH能增强乙醛的还原性
D. 由③和④可知,c与d现象不同的原因是不同
第二部分 非选择题(共58分)
15. 氮化硼()是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下:
NaBH4B(OH)3BN
已知:①电负性:: : : :
②与晶体的熔点与硬度数据如下:
熔点
硬度
碳化硅()
氮化硼()
(1)被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析具有强还原性的原因:___________。
(2)硼酸的化学式为,是一元弱酸。硼酸产生过程为:,从化学键的形成角度说明硼酸具有弱酸性的原因是由于与水中的形成配位键,描述配位键的形成过程___________。
(3)某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图:
①氮化硼()属于___________晶体;原子的轨道杂化类型为___________。
②该种氮化硼的熔点和硬度均高于的原因是:___________。
③已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞的边长为___________(列计算式)。
16. 完成下列问题。
(1)基态原子的价电子排布式为___________,在元素周期表中位置为___________。
(2)吡啶()可看作苯分子中的一个原子团被1个原子取代的产物,在工业上可用作变性剂、助染剂,是合成药物、消毒剂、染料等的原料。吡啶分子中原子的价层孤电子对占据___________轨道(填轨道类型)。吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因是①___________,②___________。
(3)三磷酸腺苷()和活性氧类(如和)可在细胞代谢过程中产生。
①分子式为,其中第一电离能最大的元素是___________。
②有关的说法正确的是___________。
a.是非极性分子 b.是极性分子 c.氧原子为杂化 d.在水中的溶解度不大
③根据下表中数据判断氧原子之间的共价键最稳定的微粒是___________。
粒子
键长
121
126
128
(4)研究发现纳米可催化分解,晶胞结构如图所示。
①阿伏伽德罗常数的值为,摩尔质量为,晶胞边长,其晶体密度为___________。()
②纳米中位于晶粒表面的能发挥催化作用,在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有___________个。
17. 具有广泛生物活性的某丁内酯类化合物的合成路线如下:
已知:ⅰ.R1CH2COOR2+R3CHO
ⅱ.
ⅲ.R—Br
(1)能发生银镜反应,中官能团名称是___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3),则试剂是___________。
(4)已知:同一个碳原子连有2个羟基的分子不稳定,为醇类。
的反应方程式为___________。
(5)试剂的结构简式为___________。
(6)的反应类型为___________,的结构简式为___________。
(7)已知:RCH2COOH,将的流程图补充完整,在内填写试剂和条件,在方框内填写物质结构简式___________。
D
18. 盐酸舍曲林是一种精神类药物,一种合成盐酸舍曲林的路线如下。
已知:有机化合物的结构可用键线式表示,如的键线式为
(1)的反应类型是___________。
(2)中所含官能团的名称___________。
(3)属于二元羧酸,含有五元环,的核磁共振氢谱只有1组吸收峰。的结构简式是___________。
(4)含有1个苯环和1个五元环,的化学方程式是___________。
(5)的结构简式是___________。
(6)的一种同系物的分子式是,其二氯代物有___________种,写出其中一种含有亚甲基()的结构简式___________。
(7)以()为起始原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线___________(用结构简式或键线式表示有机化合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
19. 探究一定浓度与卤素离子的反应。实验如下:
(1)a.用酸化的溶液检验白雾,产生白色沉淀。
b.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化。白雾中含有___________。
(2)用溶液检验iii中气体,产生黑色沉淀,该气体是___________。
(3)检验ii中产物:
I.用湿润的碘化钾淀粉试纸检测棕红色气体,试纸变蓝,说明含。
II.取ii中部分溶液,用萃取。层显棕红色,水层(溶液A)无色。证实溶液A中含,过程如下:
①白色沉淀1的成分是___________。
②生成黄色沉淀3的离子方程式是___________。
(4)已知:。探究ii中溶液存在的原因:将ii中溶液用水稀释,溶液明显褪色,推测褪色原因:
a.与发生了反应
b.加水稀释导致溶液颜色变浅
c.与在溶液中发生了反应
①资料: ,判断a___________(填“是”或“不是”)主要原因。
②实验证实b不是主要原因,所用试剂和现象是___________。
可选试剂:溶液、溶液
③原因c成立。稀释前溶液未明显褪色,稀释后明显褪色,试解释原因___________。
(5)实验表明,一定浓度氧化,不能氧化,从原子结构角度说明___________。
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