内容正文:
2023-2024学年度下学期高二年级4月份阶段
化学测试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Si 28 S 32 Ca 40 Cr 52 Zn 65 Se 79
一、选择题(本题共15小题,每小题只有一个正确答案,每小题3分,共45分)
1. 下列说法不正确的是
A. 熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体
B. 要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定
C. 等离子体不具有能自由运动的带电粒子,故不具有导电性和流动性
D. 晶态、非晶态、液晶态、塑晶态都是物质的聚集状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.熔融态物质凝固、气态物质凝华,都可能形成具有规则的几何外形的晶体,A正确;
B.要确定某一固体是否是晶体,可用X射线衍射仪进行测定,记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰的为晶体,B正确;
C.等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质,有导电性和流动性,C错误;
D.物质的聚集状态除了气态、液态、固态外,还有晶态、非晶态以及介于二者之间的塑晶态、液晶态等,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 基态In(铟)原子的价层电子排布式为
C. 离子结构示意图,既可以表示,也可以表示
D. 键线式为的有机物不存在顺反异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO的电子式为,A项错误;
B.In处于元素周期表中第五周期ⅢA族,基态In原子的价层电子排布式为5s25p1,B项错误;
C.两个离子的核电荷数都为17,核外K、L、M层依次排有2、8、8个电子,C项正确;
D.碳碳双键的两个碳原子上都连有不同原子和原子团,故存在顺反异构:、,D项错误;
答案选C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 64gSO2的中心原子价电子对数为3NA
B. 28g晶体硅中含有Si-Si键数目为4NA
C. 1mol苯中含有的σ键为6NA
D. 88g干冰中含有0.25NA个晶胞结构单元
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2的中心原子价电子对数为2+=3,则64gSO2的中心原子价电子对数为=3NA,A正确;
B.已知1mol晶体硅中含有2molSi-Si键,则28g晶体硅中含有Si-Si键数目为=2NA,B错误;
C.1mol苯中含有的6molC-Cσ键和6molC-Hσ键,即含有σ键为12NA,C错误;
D.已知一个干冰晶胞中含有=4个CO2分子,88g即=2mol干冰中含有=0.5NA个晶胞结构单元,D错误;
故答案为:A。
4. 下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A. 金刚石>晶体硅>碳化硅 B. CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. MgO>CO2>H2O D. 金刚石>生铁>钠>纯铁
【答案】B
【解析】
【详解】A.全部为共价晶体,由于键长键键>键,故键能键键键,所以熔、沸点:金刚石>碳化硅>晶体硅,A错误;
B.物质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,所以CI4>CBr4>CCl4>CF4,B正确;
C.为离子晶体,、均为分子晶体,且常温常压下呈液态,呈气态,故熔、沸点:,C错误;
D.合金的熔、沸点比纯金属的低,熔、沸点高低顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠,D错误;
故选B。
5. 中石化《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100kPa和298K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B. CH2=CH﹣CH2﹣CH3比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差
C. 分子式为C4H8且属于烯烃的同分异构体只有3种
D. 以上两种丁烯分子,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A.两种烯烃都含有碳碳双键,因此均能与溴等发生加成反应,与酸性高锰酸钾等发生氧化反应,A正确;
B.根据图示可知,CH3﹣CH=CH﹣CH3的能量比CH2=CH﹣CH2﹣CH3低,能量越低越稳定,则CH2=CH﹣CH2﹣CH3比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差,B正确;
C.分子式为C4H8且属于烯烃的同分异构体:CH2=CH﹣CH2﹣CH3、顺-2-丁烯、反-2-丁烯、2-甲基-1-丙烯,共四种,C错误;
D.乙烯结构中6个原子共平面,CH3﹣CH=CH﹣CH3相当于乙烯分子中的两个氢原子被两个甲基取代,甲基中的3个氢原子通过旋转最多有1个氢原子与乙烯结构共面,所以CH3﹣CH=CH﹣CH3中最多有8个原子在同一平面上,同理CH2=CH﹣CH2﹣CH3中最多也有8个原子在同一平面上,D正确;
故选C。
6. 提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的试剂与分离方法均正确的是
选项
混合物
除杂试剂
分离方法
A
苯(甲苯)
酸性KMnO4溶液,NaOH溶液
分液
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
过滤
C
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
D
乙炔(硫化氢)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,而苯不和酸性高锰酸钾反应,苯甲酸再与NaOH溶液反应生成易溶于水的苯甲酸钠,与苯分层,然后分液分离,A正确;
B.溴单质与NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠溶液,溴苯和氢氧化钠溶液不反应,水溶液与有机层溴苯分层,应分液分离,B错误;
C.乙烯能被酸性高锰酸钾氧化为新杂质气体二氧化碳,C错误;
D.乙炔中含碳碳三键,能被酸性高锰酸钾氧化而反应,D错误;
故选A。
7. 氟康唑是一种抗真菌药物,用于治疗真菌感染。其结构如图所示,其中五元环中所有原子都在同一个平面上。关于氟康唑的说法正确的是
A. 氟康唑分子中所有原子共平面
B. 氟康唑分子中有1个手性碳原子
C. 氟康唑分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3
D. 氟康唑分子所有原子都满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.氟康唑分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A错误;
B.氟康唑分子中不存在手性碳原子,B错误;
C.氟康唑分子中环上的C原子的杂化方式为sp2,饱和碳原子是sp3,C正确;
D.氟康唑分子氢原子满足2电子稳定结构,D错误;
答案选C。
8. 下列说法正确的是(均不考虑立体异构)
A. 分子式为C4H8O2且官能团与相同的物质共有4种
B. 一氯代物有7种
C. 分子式为C4H8ClBr的有机物共有10种
D. 分子式为C5H10且属于环状化合物的结构有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A.与官能团相同,则含有酯基,符合条件的物质有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,A正确;
B.分子中碳原子上处于不同化学环境的氢原子共有6种,则其一氯代物有6种,B错误;
C.分子式为C4H8ClBr的有机物,首先确定碳链然后确定氯原子位置最后确定溴原子位置:,共12种,C错误;
D.分子式为C5H10且属于环状化合物的结构:有5种,D错误;
故选A。
9. 下列说法中正确的是
①分子间作用力越大,分子越稳定
②共价晶体中共价键越强,熔点越高
③干冰是分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体
④金刚石为共价键三维骨架结构,晶体中最小环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面
⑤上述四种有机物:①与②、③与④分别互为同分异构体
⑥B3N3H6(无机苯)结构与苯类似,分子中B和N的杂化方式相同
⑦HI的相对分子质量大于HF,但是HF的沸点高于HI
⑧I2和Si的晶体类型相同
⑨已知,如果要合成,所用的起始原料可以是1,3—戊二烯和2—丁炔
A. ①②③④⑤ B. ②④⑦⑨ C. ⑥⑦⑧⑨ D. ②④⑤⑥⑦
【答案】D
【解析】
【详解】①分子间作用力影响物质的熔沸点,不影响分子的稳定性,错误;
②共价晶体中共价键越强,破坏共价键所需能量更大,则熔点越高,正确;
③干冰是分子通过分子间作用力有规则排列成的分子晶体,不存在氢键,错误;
④金刚石为共价键三维骨架结构:,晶体中的最小环为六元环,环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面,正确;
⑤同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;,上述四种有机物:①与②、③与④分别互为同分异构体,正确;
⑥B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,则为共面结构,那么分子中B和N的杂化方式相同,均为sp2杂化,正确;
⑦HI的相对分子质量大于HF,但是HF分子间能形成氢键,导致HF的沸点高于HI ,正确;
⑧I2为分子晶体,Si为共价晶体,错误;
⑨已知,如果要合成,所用的起始原料可以是(丙炔)和(2,3-二甲基-1,3-丁二烯)或(2-甲基-1.3-丁二烯)和(2-丁炔),错误;
故选D。
10. β﹣生育酚是天然维生素E的一种水解产物,具有较高的生物活性,其结构简式如图。下列有关β﹣生育酚的说法正确的是
A. 1个分子中含有47个氢原子 B. 该分子中含有6个甲基
C. 环上的一氯代物只有1种 D. 能发生取代反应和加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据β﹣生育酚的结构简式可知,分子中含有48个氢原子,A错误;
B.根据β﹣生育酚的结构简式可知,含有7个甲基,B错误;
C.根据β﹣生育酚的结构简式可知,环上含有3种氢原子,则环上的一氯代物只有3种,C错误;
D.结构中具有苯环、酚羟基,苯环能发生加成反应和取代反应,D正确;
故选D
11. 硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是
A. Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族
B. 图中A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(0.75,0.25,0.75)
C. 将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变
D. 该晶体密度为 g·cm-3
【答案】B
【解析】
【详解】A.Zn是30号元素,位于是第四周期ⅡB族,故A正确;
B.图中A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(0.25,0.75,0.75),故B错误;
C.如果将该晶胞中的所有原子换成C,则为金刚石晶胞,因此将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变,故C正确;
D.根据均摊法有则该晶胞的化学式为Zn4Se4,该晶体密度为 g·cm-3,故D正确;
故选B。
12. 下列有关晶体的说法不正确的是
A. 上图所示的四种物质中,熔点最低的是冰
B. 每个Cu晶胞中平均含有4个铜原子
C. 在NaH晶体中,距离Na+最近且等距的Na+的个数为12
D. 钛酸钡晶体中,Ba2+的配位数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.上图所示的四种物质中只有冰是分子晶体,熔点最低的是冰,A正确;
B.每个Cu晶胞中平均含有铜原子个数为,B正确;
C.在NaH晶体中,距离Na+最近且等距的Na+位于面心处,其个数为12个,C正确;
D.根据晶胞结构可知,晶体中与每个Ba2+紧邻且等距离的O2-有12个,D错误。
答案选D。
13. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6mol
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,产物的种数有9种
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
⑨通过石油的催化重整可以获得芳香烃
⑩命名为: 1-甲基-6-乙基苯
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】①苯、苯甲酸化学式分别为C6H6、C6H5COOH,有机物燃烧通式为CxHyOz+(x+y-z)O2xCO2+y H2O,则等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量相等,错误;
②和分别为酚、醇类物质,不互为同系物,错误;
③含有碳环不含苯环,且只含碳氢元素,属于脂环烃,正确;
④烷烃相对分子质量越大,沸点越高,相同碳原子数的烷烃,支链越多则沸点越低,故沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷,正确;
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者的官能团分别为羟基、醚键,属于官能团异构,正确;
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则均生成0.2mol的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,则反应消耗的氯气的物质的量为0.2mol+0.2mol×2+0.2mol×3+0.2mol×4=2mol,错误;
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,其中氢会被氯逐步取代,从一氯到六氯代物分别为1、2、2、2、1、1种同分异构体,加上生成的HCl,则产物的种数有10种,错误;
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构),正确;
⑨石油的催化重整和煤的干馏均可以得到芳香烃,正确;
⑩命名为: 1-甲基-2-乙基苯,错误;
故选C。
14. 下列化学实验中的操作、现象及解释有正确对应关系的是
选项
操作
现象
解释
A
电石与水反应产生的气体直接通入KMnO4酸性溶液
溶液褪色
乙炔具有还原性
B
向酸性KMnO4溶液中加入甲苯
溶液褪色
苯环对甲基有影响
C
苯和液溴在的催化下发生反应后的混合气体通入溶液中
有淡黄色沉淀生成
说明发生取代反应
D
向0.1mol/LCuSO4溶液里逐滴加入1mol/L氨水至过量
先形成蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成的乙炔中可能混有硫化氢,均使酸性高锰酸钾溶液褪色,溶液褪色,不能证明生成乙炔具有还原性,A错误;
B.甲烷、乙烷等烷烃和酸性高锰酸钾溶液不反应,而甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,溶液褪色,可知苯环对甲基有影响,B正确;
C.挥发的溴单质和溶液中水反应生成HBr,HBr也会和硝酸银生成溴化银沉淀,不能说明发生取代反应,C错误;
D.生成沉淀时发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2,沉淀溶解时发生Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4] 2++2OH-,则先形成蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液,D错误;
故选B。
15. 利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(杯酚用“ ”表示)分离C60和C70的过程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 晶体熔点:杯酚>C70>C60
B. 操作①用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C. 杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
D. 杯酚与C60分子之间形成分子间氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.杯酚、C60、C70都是分子晶体,杯酚能形成分子间氢键,熔点最高,C70的相对分子质量大于C60,C70的熔点大于C60,所以晶体熔点:杯酚>C70>C60,A正确;
B.根据流程图,可知操作①是固液分离,方法为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;
C.由操作2可知杯酚易溶于氯仿,由操作1可知杯酚难溶于甲苯,C正确;
D.杯酚中的羟基氢之间形成了氢键,而杯酚与C60之间并没有形成氢键,D错误;
故选D。
二、填空题(本题包括4题,共55分)
16. 按要求回答下列问题:
(1) 的系统命名为___________。
(2)3-甲基-1-丁炔的结构简式为___________。
(3)实验室制备乙炔的化学方程式___________。
(4)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的分子式为___________,其官能团名称为___________。
②写出A的结构简式___________。
(5)三价铬离子能形成多种配位化合物。在中,提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外,还有___________(填元素符号),中含有___________molσ键。
【答案】(1)2-乙基-1,3-丁二烯
(2)CH≡CCH(CH3) 2
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH) 2+C2H2↑
(4) ①. C8H8O2 ②. 酯基 ③.
(5) ①. O ②. 19
【解析】
【分析】有机物系统命名法步骤:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
(4)根据A的质谱图,A的最大质荷比为136,则A的相对分子质量为136,C、H、O原子个数比为4:4:1,设A的分子式为(C4H4O)n,则n=2,所以A的分子式为C8H8O2,A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基,核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,说明含有1个甲基,结合A的红外光谱图,可知A含有官能团名称为酯基,以上分析A的结构简式。
【小问1详解】
根据烯烃的命名原则, 的系统命名为2-乙基-1,3-丁二烯;
【小问2详解】
3-甲基-1-丁炔的结构简式为CH≡CCH(CH3) 2;
【小问3详解】
实验室中用电石和水反应制备乙炔,同时生成氢氧化钙,反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH) 2+C2H2↑;
【小问4详解】
①由分析,A的分子式为C8H8O2,其官能团名称为酯基。
②由分析,A的结构简式;
【小问5详解】
由结构,水分子中氧存在孤电子对,故中,提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外,还有O;单键均为σ键,配位键也是σ键,1个配离子中存在9个氮氢键,4个氧氢键,6个配位键,则中含有19molσ键。
17. 芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)A的化学名称是_________。
(2)A→B的反应类型是_________。A→E的反应类型是_________。
(3)A的一种同分异构体发生在苯环上的一元取代物只有一种其结构简式为:_________。
(4)A→C的化学方程式为______。(任写一种)
(5)D的官能团名称为:_________。
【答案】(1)邻二甲苯(或1,2-二甲基苯)
(2) ①. 取代反应 ②. 加成反应
(3) (4) (或)
(5)羧基
【解析】
【分析】由题干可知A为一种芳香烃,且能与溴单质在光照的条件下发生烷基上的取代反应生成B,由B的结构逆推可得A结构为 ;A与溴单质在溴化铁的催化下发生苯环上的取代反应生成C,由于甲基会活化苯环邻、对位上的氢,所以C的结构可能为 或 ;A与高锰酸钾反应,烷基被高锰酸钾氧化为羧基,可推得D的结构为 ;A与氢气发生加成反应生成E,结合E分子式可推得E的结构为 。
【小问1详解】
由题可推得A的结构为 ,按照系统命名法可命名为1,2-二甲基苯,按照习惯命名法可命名为邻二甲苯(或1,2-二甲基苯);
【小问2详解】
A与溴在光照下发生取代反应生成B;A与氢气发生加成反应生成E,结合E分子式可推得E的结构为 ,A→E的反应类型是加成反应;
【小问3详解】
A的同分异构体在苯环上的一元取代产物只有一种,说明该同分异构体为对称结构,可得该同分异构体结构为 ;
【小问4详解】
苯同系物发生在苯环上的卤素取代反应,取代基可能在烷基对位或者邻位上,则A反应生成C的反应式可以为 (或) ;
【小问5详解】
A与高锰酸钾反应生成D为 ,其的官能团为羧基。
18. 已知A、B、C、D、E、M是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n;D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数。M是第四周期元素中未成对电子数最多的元素。
(1)请用元素符号完成下列空白。
D、E两种元素的第一电离能___________>___________。
(2)BC的中心原子的价层电子对数为___________,VSEPR模型名称为___________。
(3)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。
的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是___________。
(4)某含M、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
①M的基态原子的价层电子排布式为___________。
②该化合物的化学式是___________。
③Ca和M的最近距离为acm,晶体密度为ρg·cm-3.则阿伏加德罗常数(NA)为___________mol-1(用代数式表示)。
(5)如图EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为___________。分子中的大π键可用符号π表示,其中n代表参与形成大π键的原子数,m代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π),则EMIM+离子中的大π键应表示为___________。
【答案】(1) ①. Al ②. Na
(2) ①. 3 ②. 平面三角形
(3)均为分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,沸点升高
(4) ①. 3d54s1 ②. CaCrO3 ③.
(5) ①. sp3、sp2 ②. π
【解析】
【分析】已知A、B、C、D、E、M是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素,为氢;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,则n=2,为8号元素氧;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,且其原子序数小于氧,为氮; D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子,为11号元素钠;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数,为13号元素铝。M是第四周期元素中未成对电子数最多的元素,为24号元素铬;
【小问1详解】
同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,则D、E两种元素的第一电离Al>Na;
【小问2详解】
NO的中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,VSEPR模型名称为平面三角形;
【小问3详解】
均为分子晶体,随着相等分子质量增大,分子间作用力增大,沸点升高,故沸点依F、Cl、Br、I次序升高原因为:均为分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,沸点升高;
【小问4详解】
①M为24号元素铬,基态原子的价层电子排布式为3d54s1。
②据“均摊法”,晶胞中含个Ca、个O、1个Cr,则该化合物的化学式是CaCrO3;
③Ca和Cr的最近距离为acm,为体对角线的二分之一,则晶胞参数为,结合分析②,晶体密度为,则阿伏加德罗常数 mol-1;
【小问5详解】
根据EMIM+的结构图可知,甲基和亚甲基上的碳原子的杂化方式为sp3,环上的碳原子的杂化方式为sp2;五元环中存在大π键,参与形成大π键的原子总数为π个,每个氮原子提供2个电子,每个碳原子提供1个电子,失去一个电子后,共有6个电子形成大π键,可用符号表示π。
19. 苯甲酸可用于合成纤维、树脂涂料等,也可作为药物或防腐剂,有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸,实验装置如图所示:
对反应混合物进行分离提纯的流程如下:
已知:甲苯的沸点是110.6℃,苯的沸点约为80℃;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。
请回答下列问题:
(1)甲苯中常含有杂质苯,提纯甲苯的常用方法为___________。
(2)仪器a的名称为___________,冷凝水从___________口流出(填“甲”或“乙”)。
(3)在三颈烧瓶中加入一定量的甲苯、水和稍过量高锰酸钾固体,通入冷凝水,维持反应温度90℃,开启电磁搅拌器,加热回流至回流液不再出现油珠。
①“回流液不再出现油珠”说明___________。
②已知反应过程中甲苯被氧化为苯甲酸钾,该反应的化学方程式为___________。
(4)粗苯甲酸可通过___________的方法提纯。
(5)为测定所得产品的纯度,称取粗产品,配成溶液,取其中溶液用溶液进行滴定。
①第一次滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则所用溶液的体积为___________mL。
②重复①中实验,测得所用溶液的体积分别为、,则该粗产品中苯甲酸的质量分数为___________%。
【答案】(1)蒸馏 (2) ①. 球形冷凝管 ②. 乙
(3) ①. 反应已进行完全 ②.
(4)重结晶 (5) ①. 26.10 ②. 83.52
【解析】
【小问1详解】
甲苯与苯互为同系物,两者沸点差异较大,可采用蒸馏的方式除去甲苯中的杂质苯。故答案为:蒸馏。
【小问2详解】
根据实验装置图可知,仪器a为球形冷凝管;应从乙处通入冷凝水,才能充满冷凝管,获得较好的冷凝回流效果。
【小问3详解】
①甲苯是油状液体,“回流液不再出现油珠”说明甲苯已被充分氧化。
②依题意可知,甲苯被氧化为苯甲酸钾,高锰酸钾被还原为,据此配平可得反应的化学方程式为 。
【小问4详解】
苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,故可通过重结晶的方法提纯粗苯甲酸。
【小问5详解】
①由图可知,滴定前的读数为,滴定后的读数为,
因此所用溶液的体积为。
②由题意知,所得粗产品中苯甲酸的质量分数%=83.52%。
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2023-2024学年度下学期高二年级4月份阶段
化学测试
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Si 28 S 32 Ca 40 Cr 52 Zn 65 Se 79
一、选择题(本题共15小题,每小题只有一个正确答案,每小题3分,共45分)
1. 下列说法不正确的是
A. 熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体
B. 要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定
C. 等离子体不具有能自由运动的带电粒子,故不具有导电性和流动性
D. 晶态、非晶态、液晶态、塑晶态都是物质的聚集状态
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. 基态In(铟)原子的价层电子排布式为
C. 离子结构示意图,既可以表示,也可以表示
D. 键线式为有机物不存在顺反异构
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 64gSO2的中心原子价电子对数为3NA
B. 28g晶体硅中含有Si-Si键数目为4NA
C. 1mol苯中含有的σ键为6NA
D. 88g干冰中含有0.25NA个晶胞结构单元
4. 下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A. 金刚石>晶体硅>碳化硅 B. CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. MgO>CO2>H2O D. 金刚石>生铁>钠>纯铁
5. 中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100kPa和298K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是
A 上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B. CH2=CH﹣CH2﹣CH3比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差
C. 分子式为C4H8且属于烯烃的同分异构体只有3种
D. 以上两种丁烯分子,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上
6. 提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的试剂与分离方法均正确的是
选项
混合物
除杂试剂
分离方法
A
苯(甲苯)
酸性KMnO4溶液,NaOH溶液
分液
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
过滤
C
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
D
乙炔(硫化氢)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
7. 氟康唑是一种抗真菌药物,用于治疗真菌感染。其结构如图所示,其中五元环中所有原子都在同一个平面上。关于氟康唑的说法正确的是
A. 氟康唑分子中所有原子共平面
B. 氟康唑分子中有1个手性碳原子
C. 氟康唑分子中C原子杂化方式为sp2、sp3
D. 氟康唑分子所有原子都满足8电子稳定结构
8. 下列说法正确的是(均不考虑立体异构)
A. 分子式为C4H8O2且官能团与相同的物质共有4种
B. 的一氯代物有7种
C. 分子式为C4H8ClBr的有机物共有10种
D. 分子式为C5H10且属于环状化合物的结构有4种
9. 下列说法中正确的是
①分子间作用力越大,分子越稳定
②共价晶体中共价键越强,熔点越高
③干冰是分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体
④金刚石为共价键三维骨架结构,晶体中的最小环上有6个碳原子且最多4个碳原子共面
⑤上述四种有机物:①与②、③与④分别互为同分异构体
⑥B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,分子中B和N的杂化方式相同
⑦HI的相对分子质量大于HF,但是HF的沸点高于HI
⑧I2和Si的晶体类型相同
⑨已知,如果要合成,所用的起始原料可以是1,3—戊二烯和2—丁炔
A. ①②③④⑤ B. ②④⑦⑨ C. ⑥⑦⑧⑨ D. ②④⑤⑥⑦
10. β﹣生育酚是天然维生素E的一种水解产物,具有较高的生物活性,其结构简式如图。下列有关β﹣生育酚的说法正确的是
A. 1个分子中含有47个氢原子 B. 该分子中含有6个甲基
C. 环上的一氯代物只有1种 D. 能发生取代反应和加成反应
11. 硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是
A. Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族
B. 图中A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(0.75,0.25,0.75)
C. 将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变
D. 该晶体密度为 g·cm-3
12. 下列有关晶体的说法不正确的是
A. 上图所示的四种物质中,熔点最低的是冰
B. 每个Cu晶胞中平均含有4个铜原子
C. 在NaH晶体中,距离Na+最近且等距的Na+的个数为12
D. 钛酸钡晶体中,Ba2+的配位数为4
13. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2﹣甲基丁烷>2,2﹣二甲基丙烷>正丁烷>2﹣甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
⑥0.8mol甲烷完全和氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6mol
⑦将乙烷和混合在光照下完全反应,产物的种数有9种
⑧与等量的发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
⑨通过石油的催化重整可以获得芳香烃
⑩命名为: 1-甲基-6-乙基苯
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
14. 下列化学实验中的操作、现象及解释有正确对应关系的是
选项
操作
现象
解释
A
电石与水反应产生的气体直接通入KMnO4酸性溶液
溶液褪色
乙炔具有还原性
B
向酸性KMnO4溶液中加入甲苯
溶液褪色
苯环对甲基有影响
C
苯和液溴在的催化下发生反应后的混合气体通入溶液中
有淡黄色沉淀生成
说明发生取代反应
D
向0.1mol/LCuSO4溶液里逐滴加入1mol/L氨水至过量
先形成蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应:
A. A B. B C. C D. D
15. 利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(杯酚用“ ”表示)分离C60和C70的过程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 晶体熔点:杯酚>C70>C60
B. 操作①用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C. 杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
D. 杯酚与C60分子之间形成分子间氢键
二、填空题(本题包括4题,共55分)
16. 按要求回答下列问题:
(1) 的系统命名为___________。
(2)3-甲基-1-丁炔的结构简式为___________。
(3)实验室制备乙炔的化学方程式___________。
(4)某有机化合物A经李比希法测得其分子内C、H、O原子个数比为4:4:1.现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:质谱仪测得A的质谱图,如图甲。
方法二:核磁共振仪测得A的核磁共振氢谱有4组峰,其面积之比为1:2:2:3,如图乙。
方法三:利用红外光谱仪测得A的红外光谱,如图丙。
已知:A分子中含有苯环,且苯环上只有一个取代基。试回答下列问题。
①A的分子式为___________,其官能团名称为___________。
②写出A的结构简式___________。
(5)三价铬离子能形成多种配位化合物。在中,提供电子对形成配位键的原子除了N、Cl外,还有___________(填元素符号),中含有___________molσ键。
17. 芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)A的化学名称是_________。
(2)A→B的反应类型是_________。A→E的反应类型是_________。
(3)A的一种同分异构体发生在苯环上的一元取代物只有一种其结构简式为:_________。
(4)A→C的化学方程式为______。(任写一种)
(5)D的官能团名称为:_________。
18. 已知A、B、C、D、E、M是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n;D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数。M是第四周期元素中未成对电子数最多的元素。
(1)请用元素符号完成下列空白。
D、E两种元素的第一电离能___________>___________。
(2)BC的中心原子的价层电子对数为___________,VSEPR模型名称为___________。
(3)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。
的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是___________。
(4)某含M、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
①M的基态原子的价层电子排布式为___________。
②该化合物的化学式是___________。
③Ca和M的最近距离为acm,晶体密度为ρg·cm-3.则阿伏加德罗常数(NA)为___________mol-1(用代数式表示)。
(5)如图EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为___________。分子中的大π键可用符号π表示,其中n代表参与形成大π键的原子数,m代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π),则EMIM+离子中的大π键应表示为___________。
19. 苯甲酸可用于合成纤维、树脂涂料等,也可作为药物或防腐剂,有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯制备苯甲酸,实验装置如图所示:
对反应混合物进行分离提纯的流程如下:
已知:甲苯的沸点是110.6℃,苯的沸点约为80℃;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。
请回答下列问题:
(1)甲苯中常含有杂质苯,提纯甲苯的常用方法为___________。
(2)仪器a的名称为___________,冷凝水从___________口流出(填“甲”或“乙”)。
(3)在三颈烧瓶中加入一定量甲苯、水和稍过量高锰酸钾固体,通入冷凝水,维持反应温度90℃,开启电磁搅拌器,加热回流至回流液不再出现油珠。
①“回流液不再出现油珠”说明___________。
②已知反应过程中甲苯被氧化为苯甲酸钾,该反应的化学方程式为___________。
(4)粗苯甲酸可通过___________的方法提纯。
(5)为测定所得产品的纯度,称取粗产品,配成溶液,取其中溶液用溶液进行滴定。
①第一次滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则所用溶液的体积为___________mL。
②重复①中实验,测得所用溶液体积分别为、,则该粗产品中苯甲酸的质量分数为___________%。
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