内容正文:
东莞中学2024-2025学年第二学期第一次段考试题
高二化学
注意事项:1. 答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡相应的位置上,用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。考生必须保持答题卡的整洁和平整。
4.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 S:32 Cu:64 Pb:207
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题包括16小题,共44分。其中1~10小题,每小题2分,共20分;11~16小题,每小题4分,共24分)。
1. “共建‘一带一路’,讲好中国故事”。下列丝绸之路交换的文物中主要成分是有机物的是
文物
选项
A.三彩骆驼(唐)
B.鎏金银壶
文物
选项
C.丝路陶瓷
D.南都繁会图(绢本)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.“二彩骆驼(唐)”的主要成分为硅酸盐,不属于有机物,A不符合题意;
B.“鎏金银壶”为金属金和银,为金属材料,不属于有机物,B不符合题意;
C.“丝路陶瓷”的主要成分为硅酸盐,不属于有机物,C不符合题意;
D.“南都繁会图(绢本)”主要成分属于有机物,D符合题意;
故选D。
2. “羲和”探日、“嫦娥”探月、空间站巡天,中国航天技术在人类探索浩渺宇宙的前沿不断创新、突破。下列说法不正确的是
A. 空间站中用将转化为,中含离子键和非极性键
B. 运载火箭的燃料偏二甲肼()燃烧过程中将化学能转化为热能
C. 月壤中富集了大量的,其与互为同素异形体
D. 太空陨石中存在氖气,的中子数为10
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和氧气,中含有和之间的离子键和之间的非极性键,A正确;
B.运载火箭的燃料偏二甲肼()燃烧过程中反应放热,将化学能转化为热能,B正确;
C.与互为同位素,而不是同素异形体,C错误;
D.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;的质子数为10、中子数为10,D正确;
故选C。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙烯分子中原子杂化轨道示意图: B. H2O分子的空间结构:
C. 基态P原子的电子排布式: D. 乙烯的空间填充模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,原子杂化方式为sp2,示意图为:,A错误;
B.H2O中心原子价层电子对数为2+=4,含有2个孤电子对,空间结构为V形:,B错误;
C.P是15号元素,核外含有15个电子,P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,C错误;
D.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,为平面结构,空间填充模型为:,D正确;
故选D。
4. 实验室模拟测定青蒿素的元素组成,下列装置(气流从左到右)不能达到目的的是
A.制取纯净的O2
B.充分氧化样品
C.吸收生成的水
D.吸收生成的CO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】,如图所示,装置A是利用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,装置B中浓硫酸用来干燥氧气,干燥的氧气通过电炉来灼烧样品,青蒿素(烃的含氧衍生物)灼烧生成二氧化碳和水,装置D中氯化钙用来吸收水蒸气来测定生成水的质量,装置E中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,测定二氧化碳的质量,装置F中的碱石灰是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入影响测定结果。
【详解】A.,过氧化氢在催化作用下可以生成,A正确;
B.电炉中灼烧样品,青蒿素(烃的含氧衍生物)灼烧生成和水蒸气,是避免燃烧不充分生成的继续被氧化生成,,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,但它是用来干燥,不是用来吸收青蒿素燃烧生成的水,若它吸收生成的水,同样会吸收生成的,C错误;
D.U型管中的碱石灰是吸收生成的,球形干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的和水蒸气进入影响测定结果,D正确;
故选C。
5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法正确的是
A. 常温下苯甲酸呈液态
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却可形成大颗粒晶体,减少对杂质包裹
D. 操作Ⅳ可用热水洗涤晶体
【答案】C
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.苯甲酸的熔点为122.4°C,常温下苯甲酸呈固态,A错误;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的,是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl溶于水不能通过操作Ⅱ趁热过滤除去,B错误;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C正确;
D.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,D错误;
故选C。
6. 劳动创造美好生活!下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
口腔医生:在牙齿表面涂一层含氟釉质防龋齿
B
桥梁工程师:用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护
Fe作电解池阴极被保护
C
环境工程师:测定某地雨水pH值为5.1
大气中等溶于雨水使其显酸性
D
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.牙齿表面釉质层的主要成分是Ca5(PO4)3OH,F−可将其自发转化为Ca5(PO4)3F,从而保护牙齿,两者有关联,故A不选;
B.用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护采用的是原电池原理,不是电解池原理,两者没有关联,故B选;
C.大气中等溶于雨水最终会生成硝酸和硫酸,使雨水显酸性,pH值为5.1,两者有关联,故C不选;
D.钻石是晶体,X射线衍射实验可用于测定晶体结构,X射线通过晶体时,会在记录仪上产生明锐的衍射峰,两者有关联,故D不选;
答案选B。
7. 晶胞是晶体结构的基本单元。下列示意图可以表示晶胞的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】晶体可以看成是晶胞无隙并置而成的,因而看一个立方体是不是晶胞,必须看它能否平行移动重合,且是最小的重复单元。
【详解】A.平行移动不能重合,该结构不能无隙并置,不能表示晶胞,故A错误;
B.平行移动可以重合,该结构可以无隙并置,且是最小的重复单元,可以表示晶胞,故B正确;
C.平行移动可以重合,但不是最小的重复单元,该结构的八分之一为晶胞结构,故C错误;
D.平行移动不能重合,该结构不能无隙并置,不能表示晶胞,故D错误;
故选B。
8. 设NA为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 1mol环己烷()中含有的σ键数目为6NA
B. 加热条件下,64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应,转移的电子数均为2NA
C. 标准状况下,22.4 L的SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D. 32 g S2和S8的混合物中所含的质子数为16NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.中有6个C-C键和12个C-H键,都是σ键,故1mol环己烷()中含有的σ键数目为18NA,故A错误;
B.64 g Cu为1mol,铜和氯气反应后变为+2价,与S反应后变为+1价,故1mol铜与S反应后转移的电子数为NA个,故B错误;
C.标准状况下,22.4 LSO2为1mol,SO2与O2反应为可逆反应,因此1molSO2与足量O2反应生成SO3的分子数小于NA,故C错误;
D.32 g S2、S8组成的混合物,含有硫原子的物质的量为1mol,所含的质子数为16NA,故D正确;
答案选D。
9. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:AlF3>AlCl3
均存在离子键,且强度:AlF3>AlCl3
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
C
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
D
合金的硬度大于成分金属
合金的原子层之间的相对滑动较容易
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlCl3是分子晶体,不存在离子键,A错误;
B.甲基是推电子基团,使羧基中羟基的极性减弱,不容易断裂出氢离子,酸性减弱,则酸性:HCOOH>CH3COOH,B正确;
C.CO2在水中溶解度大于CO,是因为CO2能与水反应生成碳酸,CO与水不反应,而不是因为分子极性,C错误;
D.因为合金的原子层之间的相对滑动较困难,所以合金的硬度大于成分金属,D错误;
故选B。
10. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸乙酯的机理如图所示。下列叙述不正确的是
A. C2H4是非极性分子 B. ③中存在C-H键的断裂
C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将②中CH3CH2I换为CH3I,则产品将变为丙烯酸甲酯
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的反应物为二氧化碳、乙烯和碘乙烷,生成物为丙烯酸乙酯和碘化氢,反应的化学方程式为CO2+CH2=CH2+CH3CH2ICH2=CHCOOCH2CH3+HI。
【详解】A.C2H4是平面分子,结构对称,是非极性分子,故A正确;
B.③中断裂C-Ni键、C-H键,形成碳碳双键,故B正确;
C.由分析可知,生成物为丙烯酸甲酯和碘化氢,则反应的原子利用率不可能为100%,故C错误;
D.由分析可知,二氧化碳、乙烯和CH3CH2I在催化剂作用下反应生成丙烯酸乙酯和碘化氢,则二氧化碳、乙烯和CH3I在催化剂作用下反应生成丙烯酸甲酯和碘化氢,故D正确;
选C。
11. 部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. d、e均为酸性氧化物 B. b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
C. j为强电解质 D. j和h发生复分解反应生成的产物中存在离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】由图中元素化合价、物质分类可知,a是CH4、b是NH3、c为N2或碳单质、d为NO或CO、e为NO2或CO2、f为H2CO3、h为HNO3、j为NH3•H2O。
【详解】A.dNO或CO,NO和CO均不和碱反应,不属于酸性氧化物,A错误;
B.b是NH3,a是CH4,NH3的沸点高于CH4的原因是NH3分子间可以形成氢键,与化学键无关,B错误;
C.j为NH3•H2O,为弱碱,属于弱电解质,C错误;
D.j为NH3•H2O,h为HNO3、二者发生复分解反应生成NH4NO3,NH4NO3属于盐,为离子化合物,D正确;
故选D。
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
装有的密闭烧瓶加热后,烧瓶内气体颜色变深
转化为的反应是放热反应
B
除去水垢中的,先用溶液处理,再用酸除去
C
空腔大小适配的“杯酚”能与形成超分子,与则不能
与分子大小不同
D
石油裂解可得到饱和烃
石油裂解气能使溴的溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.装有的密闭烧瓶加热后,烧瓶内气体颜色变深,说明升高温度浓度增大,说明平衡逆向移动,说明转化为的反应是放热反应,陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系,A正确;
B.除去水垢中的,先用溶液处理,转化为,然后用酸除去,说明的溶解度大于,,B错误;
C.“杯酚”能与C60形成超分子,而不能与C70形成超分子,这是因为C60和C70的分子大小不同,导致“杯酚”的空腔只能适配C60,C正确;
D.石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃,从而使溴的溶液褪色,D错误;
故选AC。
13. 利用下图装置电解饱和食盐水,进行如图所示实验,下列有关说法正确的是
A. Ⅱ中有黄色浑浊产生,说明氧化性:Cl2 > S
B. Ⅲ中溶液变为黄色,一定是Br-被氧化
C. Ⅳ和V中溶液均褪色,说明Cl2具有漂白性
D. Ⅰ中铜电极和石墨电极互换,重做实验,各装置中的实验现象相同
【答案】A
【解析】
【分析】石墨作阳极电解饱和食盐水,阳极放出氯气、阴极生成氢气和氢氧化钠,氯气通入硫化钠溶液中,氯气置换出硫化钠中的硫;氯气通入溴化亚铁溶液中反应生成氯化铁和溴单质,氯气通入品红溶液中,品红溶液褪色;氯气通入氢氧化钠溶液中生成氯化钠和次氯酸钠。
【详解】A.Ⅱ中有黄色浑浊产生,说明Cl2和Na2S反应生成NaCl和S,方程式为:Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,Cl2是氧化剂,S是氧化产物,说明氧化性:Cl2 > S,故A正确;
B.Fe2+、Br-都能被氯气氧化,还原性:Fe2+>Br-,Ⅲ中溶液变为黄色,氯气先氧化Fe2+,Br-不一定被氧化,故B错误;
C.Ⅳ中溶液褪色是因为Cl2和水反应生成的HClO具有漂白性,V中溶液褪色是因为Cl2和NaOH反应,Cl2没有漂白性,故C错误;
D.Ⅰ中铜电极和石墨电极互换,铜作阳极,阳极铜失电子,不放出氯气,各装置中的实验现象不相同,故D错误;
选A。
14. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的简单氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,的第一电离能大于的,的基态原子的未成对电子数相等,且与同主族。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 简单氢化物的沸点:
C. 简单离子的半径:R>W>Y D. 和的空间结构均为平面三角形
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,因此Y为N;W的第一电离能大于Y(N),且原子序数更大,符合条件的是氟F,因此W为F,且Z为O;因的基态原子的未成对电子数相等,因此X为C;与同主族,因此R为S。
【详解】A.同一周期,从左到右,元素的电负性增大。则电负性:O>S,A选项错误;
B.H2O和H2S相比,因H₂O存氢键,故沸点H2O>H2S;H2S和CH4都存在分子间作用力,且H2S相对分子质量更大,因此沸点更高,综上氢化物沸点:H2O>H2S> CH4,B选项正确;
C.W为F,Y为N,简单离子半径:N3->F-(两者的核外电子相同,但氮离子的核电荷数更小,半径更大),C选项错误;
D.是NF3,其价层电子对总数为,其中含有一对孤电子对,因此空间结构是三角锥形;是,其价层电子对总数为,不含孤电子对,因此空间结构是平面三角形,D选项错误;
故选B。
15. 燃煤电厂锅炉尾气中含有 NO,可通过以下反应除去:
主反应: ;
副反应: (300℃ 以上发生)。
在其他条件一定时,反应相同时间内NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 升高温度可提高主反应中NO的平衡转化率
B. X点条件下,延长反应时间,NO的转化率能达到Y点的值
C. 关于 X、Y、Z 三点,主反应平衡常数:
D. W 点对应反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.主反应的焓变均小于0,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,A项错误;
B.据图可知X点的转化率低于相同温度下的Y点,说明测定转化率时X点还未达到平衡,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值,B项正确;
C.主反应为放热反应,升高温度、平衡逆移,平衡常数减小,TY=TX<TZ,故KY=KX=>KZ,C项错误;
D.据图可知W点的转化率低于相同温度下最大转化率,说明测定转化率时W点未达到平衡状态,D项错误;
答案选B。
16. 一种由我国科学家研发的水系电池的结构及工作原理如图所示,其中电极为碳电极,电极为掺有硫单质的碳电极。下列说法不正确的是
A. 放电时,电极为负极
B. 充电时,电极发生反应:
C. 放电时,电极附近溶液的逐渐减小
D. 充电时,每转移电子,阴极质量理论上减少
【答案】D
【解析】
【分析】该电池结构中,在电极a与电极b附近发生的反应时不一样的,而且充电用电解池原理,放电用原电池原理,电极a充电时化合价在降低,电极b充电时化合价在升高,放电时,电极a的化合价在升高,电极b的化合价在降低,从化合价的角度来理解该电池更容易
【详解】A.放电时,Pb2+在a极转化为PbO2,铅元素从+2价升高为+4价,被氧化,因此电极a为负极,故A正确;
B.充电时,电极b为阳极,PbS转化为S,硫元素从-2价升高为0价,电极反应式为PbS-2e-=Pb2++S,故B正确;
C.放电时,电极a是负极,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-= PbO2+ 4H+,电极a附近溶液c(H+)增大,pH减小,故 C正确;
D.充电时,电极a为阴极,电极反应式为: PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O,每转移0.2mol电子,有0.1molPbO2溶解,阴极减少的质量为23.9g,故D错误;
故本题选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、填空题(本题包括4小题,共56分)
17. 氨及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量较高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
基态氮原子激发过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
(2)甲乙酮肟结构简式如图,其中氮原子采取的杂化方式为___________,键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种季铵类离子液体及其制备前体、的结构如下图所示,熔点较低的原因是___________。已知A、B中的N-H能电离使溶液显酸性,其中酸性较强的是___________(填标号)。
(4)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量,提升储氢合金活化性能,某种储氢材料的晶胞如图,●代表的配离子中,八面体中心为金属铁的离子,顶点均为NH3配体;○代表的配离子中,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。
①一个晶胞平均含Fe原子___________个。
②在答题卡上画出该晶胞的俯视图___________。(用●和○表示)
③已知该晶体化学式的相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为___________cm(用含M、d、NA的代数式表示)。
【答案】(1) ①. AD ②. D ③. 吸收
(2) ①. sp2 ②. >
(3) ①. 阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱 ②. A
(4) ①. 4 ②. ③. ×
【解析】
【小问1详解】
A.1s22s22p23s1是2p轨道的一个电子激发到了3s轨道上,是激发态氮原子;
B.1s22s22p33d1一共有8个电子,不是氮原子;
C.1s22s22p2一共有6个电子,不是氮原子;
D.1s22s22p23p1是2p轨道的一个电子激发到了3p轨道上,是激发态氮原子;
故氮原子激发态的电子排布式有AD;
由于3p轨道的能量大于3s,所以1s22s22p23p1的能量高于1s22s22p23s1;其中能量较高的是D,基态氮原子激发过程中需要吸收能量,故形成的原子光谱为吸收光谱,故答案为:AD;D;吸收;
【小问2详解】
根据甲乙酮肟的结构简式,氮原子的价层电子对数为2+=3,所以采取的杂化方式为sp2;键角①的中心碳原子为sp2杂化且无孤对电子,氮原子上有孤对电子,孤对电子对成键电子的排斥作用大,导致键角②变小,所以键角①>②,故答案为:sp2;>;
【小问3详解】
离子液体[Ach][Tf2N]中阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱,所以熔点较低;F的电负性大于H,所以A中N—H的极性增强,更易断裂,其水溶液的酸性较强,故答案为:阴、阳离子半径较大,离子间作用力弱;A;
【小问4详解】
①根据均摊法可知,一个晶胞平均含●个数为:=4,而每个●代表的四面体中含有1个Fe原子,即一个晶胞平均含有Fe原子4个,故答案为:4;
②由题干晶胞结构图可知,该晶胞的俯视图为:,故答案为:;
③根据均摊法可知,一个晶胞平均含●个数为:=4,而每个●代表的四面体中含有1个Fe原子,含有8个B,即一个晶胞含有4个FeB2(NH3)6H4,已知该晶体化学式的相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,设晶胞的边长为acm,则有NAa3d=4M,解得a=cm,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为面对角线的一般,即为a=×cm,故答案为:×。
18. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬(如图)具有消炎、解热、镇痛的作用。
(1)布洛芬的分子式为___________。
(2)M()为布洛芬的中间体,其核磁共振氢谱会显示不同化学环境的氢原子___________种。
(3)口服布洛芬对胃、肠道有刺激。科研人员将布洛芬修饰成有机物Q(下图),取得很好的疗效。
Q中的含氧官能团是___________(填名称)。
(4)有机物IV是制备Q的物质之一,其合成路线如下:
①I→II的反应方程式为___________。II的系统名称为___________。
②已知II→III的原子利用率为100% ,则反应物a的化学式为___________。
③下列关于I、II、IV的说法正确的是___________。
A.I和II中,碳原子的杂化方式完全相同 B.II中最多有8个原子共面
C.II的同分异构体中存在顺反异构 D.IV中含有手性碳原子
④IV的沸点比III的高,原因是___________。
(5)是合成布洛芬原料,其同分异构体中,分子中含有苯环,且苯环上有2个取代基的共有___________种。
【答案】(1)C13H18O2
(2)6 (3)−COO−(酯基)和−OH(羟基)
(4) ①. ②. 3−氯−1−丙烯 ③. HClO ④. AC ⑤. IV分子中含有3个羟基,而III中含有1个羟基,IV形成分子间氢键更多,分子间氢键会使物质的沸点升高 ,所以IV的沸点比III高
(5)9
【解析】
【小问1详解】
通过观察布洛芬的结构简式,数出分子中各原子的个数。碳原子有13个,氢原子有18个,氧原子有2个,所以分子式为C13H18O2;
【小问2详解】
分析中间体M的结构,根据等效氢的判断方法:同一碳原子上的氢原子是等效的;同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;处于对称位置上的氢原子是等效的。M中苯环上有3种不同化学环境的氢原子,侧链上有3种不同化学环境的氢原子,总共6种,所以其核磁共振氢谱会显示不同化学环境的氢原子6种;
【小问3详解】
观察有机物Q的结构简式,其中含有的含氧官能团为−COO−(酯基)和−OH(羟基);
【小问4详解】
①I→II是丙烯(C3H6)与氯气在500∘C发生取代反应,生成CH2=CH−CH2Cl和HCl,反应方程式为;根据有机物系统命名法,II 中含有碳碳双键,以含双键的最长碳链为主链,从离双键近的一端编号,所以II的系统名称为3−氯−1−丙烯;
②II→III原子利用率为100%,即加成反应。II为CH2=CH−CH2Cl,III为C3H6OCl2,对比II和III的分子式,可知反应物a为HClO;
③A.I(丙烯)中,双键碳原子采取sp2杂化,甲基碳原子采取sp3杂化;II(3−氯−1−丙烯)中,双键碳原子采取sp2杂化 ,−CH2Cl中的碳原子采取sp3杂化,杂化情况完全相同,A正确;
B.II(3−氯−1−丙烯)中,碳碳双键及相连的原子共平,−CH2Cl中碳原子在平面内,根据甲烷结构,−CH2Cl中除了碳原子最多还有1个原子可与双键平面共面,最多有7个原子共面,B错误;
C.II(3−氯−1−丙烯)的同分异构体CH3CH2=CHCl中碳碳双键的碳原子均连有2个不同原子或原子团,存在顺反异构,C正确;
D.IV(HOCH2CH(OH)CH2OH)中没有连有4个不同原子或原子团的碳原子,即不含手性碳原子,D错误;
故选AC。
④IV(HOCH2CH(OH)CH2OH)分子中含有3个羟基,而III中含有1个羟基,IV形成的分子间氢键更多,分子间氢键会使物质的沸点升高 ,所以IV的沸点比III高;
【小问5详解】
合成布洛芬的原料的取代基为−CH2CH(CH3)2,其同分异构体中分子含苯环且苯环上有2个取代基。当一个取代基为−CH3,另一个取代基为−CH2CH2CH3时,二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系;当一个取代基为−CH3,另一个取代基为−CH(CH3)2时,二者在苯环上也有邻、间、对3种位置关系。当一个取代基为−CH2CH3,另一个取代基为−CH2CH3时,二者在苯环上也有邻、间、对3种位置关系;所以共有9种。
19. 铜氨配合物在催化剂、电化学传感器等方面有潜在的应用价值。某兴趣小组探究铜氨配合物的制备。
I.准备溶液
(1)配制的溶液,需称量胆矾()___________。
(2)氨水浓度的测定:移取一定体积未知浓度的氨水,加入指示剂,用盐酸标准溶液滴定至终点,该滴定操作用到的仪器有___________(填标号)。
A. B. C. D.
II.探究铜氨配合物的制备
(3)小组同学完成实验制备铜氨配合物。
序号
操作
现象
向溶液中逐滴加入4mL2mol氨水
先产生蓝色沉淀,后得到深蓝色透明溶液
①生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
②小组同学向实验i所得深蓝色溶液中,加入___________,过滤、洗涤、干燥,得到0.32g深蓝色晶体。为验证实验中与形成配离子,小组同学设计并完成实验ii和iii。
序号
操作
现象
ii
取0.1的CuSO4溶液于试管中,向其中浸入一根铁丝
2min后铁丝表面有红色固体析出,溶液颜色变浅
③请基于实验ii设计实验iii,证明蓝色晶体中的形成了稳定的配离子___________(简述操作及实验现象)。
(4)该小组同学认为实验中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取固体于试管中,滴加氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析
小组同学认为该反应进行的程度很小是导致铜氨配合物制备不理想的原因。
提出猜想
猜想a:结合平衡移动原理,增大可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想b:在实验i中生成了,可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想c:在实验i中引入了,可明显促进铜氨配离子的生成。
分析讨论:猜想c不成立,其理由是___________。
实验验证 为验证猜想是否成立,设计并完成实验iv~vi,测算溶解的最大质量,记录数据。
序号
操作
溶解质量
iv
取固体于试管中
滴加氨水
v
滴加氨水
vi
滴加氨水,再加入少量___________(填化学式)固体
实验结论 实验结果为略大于,且___________(填“大于”或“小于”),可证明猜想成立而猜想不成立。
计算分析 实验vi中存在反应:,该反应的平衡常数___________[已知]。
【答案】(1)2.5 (2)BC
(3) ①. ②. 95%乙醇 ③. 将实验得到的深蓝色透明溶液中浸入一根铁丝,铁丝表面没有红色固体析出
(4) ①. 因为未参与 所以对比实验i,引入不会促进铜氨配离子的生成 ②. (NH4)2SO4 ③. 大于 ④. 500
【解析】
【分析】向8mL 0.1mol/LCuSO4溶液中滴加4mL 2mol/L氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,制得了[Cu(NH3)4]SO4溶液,将[Cu(NH3)4]SO4溶液降温,并加入乙醇可析出硫酸四氨合铜晶体。
【小问1详解】
配制的溶液,需称量胆矾()的质量为: 。
【小问2详解】
该滴定操作用到的仪器有:酸式滴定管、锥形瓶,故选BC。
【小问3详解】
①向溶液中逐滴加入4mL2mol氨水,先生成Cu(OH)2蓝色沉淀,离子方程式为:;
②小组同学向实验i所得深蓝色溶液中,加入95%乙醇,降低的溶解度,使析出,过滤、洗涤、干燥,得到0.32g深蓝色晶体;
③配合物内界的离子不能电离出来,实验ii说明Fe可以将Cu2+置换为Cu,可以设计实验iii:将实验得到的深蓝色透明溶液中浸入一根铁丝,铁丝表面没有红色固体析出,说明形成了稳定的配离子,溶液中不含。
【小问4详解】
因为未参与 所以对比实验i,引入不会促进铜氨配离子的生成;根据猜想b与猜想c,实验vi应该加入少量(NH4)2SO4固体;如果猜想a正确,则m2大于m1,但是m2不会略大于m1;如果猜想b正确,则可以得出大于m1,并且与m1差距较大;因此对比实验v与实验vi,如果m2略大于m1,且m3-m1大于m2- m1,可证明猜想b成立而猜想a不成立;因为 , 即K = ,反应的平衡常数K=。
20. 铁及其化合物化学性质丰富,应用广泛。
(1)按价电子排布式分区,Fe位于周期表的___________区;结合价电子排布式,解释Fe2+易被氧化为Fe3+的原因___________。
(2)某含铁催化剂可催化苯的羟基化反应,其催化机理如图所示:
①上述过程中,催化剂为___________。
②该过程总反应为___________(有机物写结构简式,不需注明反应条件)。
(3)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-2a kJ∙mol-1
3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-b kJ∙mol-1
则1molFe2O3分解转化为Fe3O4和O2的ΔH=___________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
一定温度下,FeCl3与KI混合溶液存在如下平衡(不考虑碘单质的挥发与阳离子的水解):
反应i:2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq) ΔH1>0 慢反应
反应ⅱ:I2(aq)+I-(aq)I(aq) ΔH2<0 快反应
(4)关于上述平衡体系的说法正确的有___________(填标号)。
A. 加入CCl4,水层的颜色变浅 B. 加入KI固体,平衡时的值增大
C. 升高温度,反应ⅰ速率增大,反应ⅱ速率减小 D. 加水稀释,溶液中离子总数增大
(5)当c0(FeCl3)=c0(KI)=0.013mol·L-1时(c0表示起始浓度,下同),部分相关微粒的物质的量浓度随时间变化曲线如图:
①结合以上信息及图中c(I)变化分析,活化能较高的是___________(填“反应i”或“反应ⅱ”)。
②0~90min内,上述体系中I-的平均反应速率v(I-)=___________mol·L-1·min-1(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. d ②. Fe2+失去一个电子,其价电子排布会变成3d5,半充满结构更稳定
(2) ①. [FeO]Z ②. +N2O+N2
(3) (4)ABD
(5) ①. 反应i ②. 1.3×10-4
【解析】
【小问1详解】
基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,可知Fe位于元素周期表的d区;Fe2+的价层电子排布式为3d6,Fe3+的价层电子排布式为3d5;Fe2+失去一个电子,其价电子排布会变成3d5,半充满结构更稳定;答案为:d;Fe2+失去一个电子,其价电子排布会变成3d5,半充满结构更稳定;
【小问2详解】
①分析催化机理图可知,上述过程中,[FeO]Z既参与反应,又重新生成,则催化剂为[FeO]Z;答案为:[FeO]Z;
②如图所示,反应物为C6H6和N2O,生成物为N2和C6H5OH,该过程总反应为:+N2O+N2。答案为:+N2O+N2;
【小问3详解】
根据盖斯定律,目标方程式的ΔH=,故答案为:;
【小问4详解】
A.I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,故加入CCl4,I2从水层进入有机层,水层的颜色变浅,A项正确;
B.加入KI固体,反应ⅱ向正反应方向进行,则平衡时的值增大,B项正确;
C.升高温度,反应ⅰ和反应ⅱ的反应速率均增大,C项错误;
D.加水稀释,离子总浓度减小,平衡向着离子总浓度增大的方向移动,故溶液中离子总数增大,D项正确;
答案为:ABD;
【小问5详解】
①图中c(I)的斜率大于c(I2)的斜率,故生成I的速率快于生成I2的速率,故反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ的活化能;答案为:反应i;
②根据物质转化关系,可知0~90min内,上述体系中I-的平均反应速率v(I-)=。答案为:1.3×10-4。
【点睛】分析催化机理过程图时,根据“有进无出”为反应物,“有出无进”为生成物。反应过程中开始有变化最后又恢复原样的是催化剂进行分析。
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东莞中学2024-2025学年第二学期第一次段考试题
高二化学
注意事项:1. 答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡相应的位置上,用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2. 选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答,答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上,超出指定区域的答案无效;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。考生必须保持答题卡的整洁和平整。
4.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 S:32 Cu:64 Pb:207
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题包括16小题,共44分。其中1~10小题,每小题2分,共20分;11~16小题,每小题4分,共24分)。
1. “共建‘一带一路’,讲好中国故事”。下列丝绸之路交换文物中主要成分是有机物的是
文物
选项
A.三彩骆驼(唐)
B.鎏金银壶
文物
选项
C.丝路陶瓷
D.南都繁会图(绢本)
A. A B. B C. C D. D
2. “羲和”探日、“嫦娥”探月、空间站巡天,中国航天技术在人类探索浩渺宇宙的前沿不断创新、突破。下列说法不正确的是
A. 空间站中用将转化为,中含离子键和非极性键
B. 运载火箭燃料偏二甲肼()燃烧过程中将化学能转化为热能
C. 月壤中富集了大量的,其与互为同素异形体
D. 太空陨石中存在氖气,的中子数为10
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙烯分子中原子杂化轨道示意图: B. H2O分子的空间结构:
C. 基态P原子的电子排布式: D. 乙烯的空间填充模型:
4. 实验室模拟测定青蒿素的元素组成,下列装置(气流从左到右)不能达到目的的是
A.制取纯净的O2
B.充分氧化样品
C.吸收生成的水
D.吸收生成的CO2
A. A B. B C. C D. D
5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法正确的是
A. 常温下苯甲酸呈液态
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却可形成大颗粒晶体,减少对杂质包裹
D. 操作Ⅳ可用热水洗涤晶体
6. 劳动创造美好生活!下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
口腔医生:在牙齿表面涂一层含氟釉质防龋齿
B
桥梁工程师:用牺牲阳极法对黄茅海大桥钢管桩进行防护
Fe作电解池阴极被保护
C
环境工程师:测定某地雨水pH值为5.1
大气中等溶于雨水使其显酸性
D
珠宝鉴定师:用X射线鉴定钻石的真伪
不同的晶体具有独特的明锐衍射峰
A. A B. B C. C D. D
7. 晶胞是晶体结构的基本单元。下列示意图可以表示晶胞的是
A. B. C. D.
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol环己烷()中含有的σ键数目为6NA
B. 加热条件下,64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应,转移的电子数均为2NA
C. 标准状况下,22.4 L的SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D. 32 g S2和S8的混合物中所含的质子数为16NA
9. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:AlF3>AlCl3
均存在离子键,且强度:AlF3>AlCl3
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
C
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
D
合金的硬度大于成分金属
合金的原子层之间的相对滑动较容易
A. A B. B C. C D. D
10. CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸乙酯的机理如图所示。下列叙述不正确的是
A. C2H4是非极性分子 B. ③中存在C-H键的断裂
C. 该反应的原子利用率为100% D. 若将②中CH3CH2I换为CH3I,则产品将变为丙烯酸甲酯
11. 部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. d、e均为酸性氧化物 B. b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
C. j为强电解质 D. j和h发生复分解反应生成的产物中存在离子化合物
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
装有的密闭烧瓶加热后,烧瓶内气体颜色变深
转化为的反应是放热反应
B
除去水垢中的,先用溶液处理,再用酸除去
C
空腔大小适配的“杯酚”能与形成超分子,与则不能
与分子大小不同
D
石油裂解可得到饱和烃
石油裂解气能使溴的溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
13. 利用下图装置电解饱和食盐水,进行如图所示实验,下列有关说法正确的是
A. Ⅱ中有黄色浑浊产生,说明氧化性:Cl2 > S
B. Ⅲ中溶液变为黄色,一定是Br-被氧化
C. Ⅳ和V中溶液均褪色,说明Cl2具有漂白性
D. Ⅰ中铜电极和石墨电极互换,重做实验,各装置中的实验现象相同
14. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的简单氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,的第一电离能大于的,的基态原子的未成对电子数相等,且与同主族。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 简单氢化物的沸点:
C. 简单离子的半径:R>W>Y D. 和的空间结构均为平面三角形
15. 燃煤电厂锅炉尾气中含有 NO,可通过以下反应除去:
主反应: ;
副反应: (300℃ 以上发生)。
在其他条件一定时,反应相同时间内NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 升高温度可提高主反应中NO的平衡转化率
B. X点条件下,延长反应时间,NO的转化率能达到Y点的值
C. 关于 X、Y、Z 三点,主反应平衡常数:
D. W 点对应反应达到平衡状态
16. 一种由我国科学家研发的水系电池的结构及工作原理如图所示,其中电极为碳电极,电极为掺有硫单质的碳电极。下列说法不正确的是
A. 放电时,电极为负极
B. 充电时,电极发生反应:
C. 放电时,电极附近溶液的逐渐减小
D. 充电时,每转移电子,阴极质量理论上减少
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、填空题(本题包括4小题,共56分)
17. 氨及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)氮原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量较高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
基态氮原子激发过程形成的原子光谱为___________光谱(填“吸收”或“发射”)。
(2)甲乙酮肟结构简式如图,其中氮原子采取的杂化方式为___________,键角①___________②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一种季铵类离子液体及其制备前体、的结构如下图所示,熔点较低的原因是___________。已知A、B中的N-H能电离使溶液显酸性,其中酸性较强的是___________(填标号)。
(4)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量,提升储氢合金活化性能,某种储氢材料的晶胞如图,●代表的配离子中,八面体中心为金属铁的离子,顶点均为NH3配体;○代表的配离子中,四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。
①一个晶胞平均含Fe原子___________个。
②在答题卡上画出该晶胞的俯视图___________。(用●和○表示)
③已知该晶体化学式相对分子质量为M,密度为dg/cm3, NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体中距离最近的两个铁原子的距离为___________cm(用含M、d、NA的代数式表示)。
18. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。布洛芬(如图)具有消炎、解热、镇痛的作用。
(1)布洛芬的分子式为___________。
(2)M()为布洛芬的中间体,其核磁共振氢谱会显示不同化学环境的氢原子___________种。
(3)口服布洛芬对胃、肠道有刺激。科研人员将布洛芬修饰成有机物Q(下图),取得很好的疗效。
Q中的含氧官能团是___________(填名称)。
(4)有机物IV是制备Q的物质之一,其合成路线如下:
①I→II的反应方程式为___________。II的系统名称为___________。
②已知II→III的原子利用率为100% ,则反应物a的化学式为___________。
③下列关于I、II、IV的说法正确的是___________。
A.I和II中,碳原子的杂化方式完全相同 B.II中最多有8个原子共面
C.II同分异构体中存在顺反异构 D.IV中含有手性碳原子
④IV的沸点比III的高,原因是___________。
(5)是合成布洛芬的原料,其同分异构体中,分子中含有苯环,且苯环上有2个取代基的共有___________种。
19. 铜氨配合物在催化剂、电化学传感器等方面有潜在的应用价值。某兴趣小组探究铜氨配合物的制备。
I.准备溶液
(1)配制的溶液,需称量胆矾()___________。
(2)氨水浓度的测定:移取一定体积未知浓度的氨水,加入指示剂,用盐酸标准溶液滴定至终点,该滴定操作用到的仪器有___________(填标号)。
A. B. C. D.
II.探究铜氨配合物的制备
(3)小组同学完成实验制备铜氨配合物。
序号
操作
现象
向溶液中逐滴加入4mL2mol氨水
先产生蓝色沉淀,后得到深蓝色透明溶液
①生成蓝色沉淀的离子方程式为___________。
②小组同学向实验i所得深蓝色溶液中,加入___________,过滤、洗涤、干燥,得到0.32g深蓝色晶体。为验证实验中与形成配离子,小组同学设计并完成实验ii和iii。
序号
操作
现象
ii
取0.1的CuSO4溶液于试管中,向其中浸入一根铁丝
2min后铁丝表面有红色固体析出,溶液颜色变浅
③请基于实验ii设计实验iii,证明蓝色晶体中的形成了稳定的配离子___________(简述操作及实验现象)。
(4)该小组同学认为实验中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取固体于试管中,滴加氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析
小组同学认为该反应进行的程度很小是导致铜氨配合物制备不理想的原因。
提出猜想
猜想a:结合平衡移动原理,增大可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想b:在实验i中生成了,可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想c:在实验i中引入了,可明显促进铜氨配离子的生成。
分析讨论:猜想c不成立,其理由是___________。
实验验证 为验证猜想是否成立,设计并完成实验iv~vi,测算溶解的最大质量,记录数据。
序号
操作
溶解质量
iv
取固体于试管中
滴加氨水
v
滴加氨水
vi
滴加氨水,再加入少量___________(填化学式)固体
实验结论 实验结果为略大于,且___________(填“大于”或“小于”),可证明猜想成立而猜想不成立。
计算分析 实验vi中存在反应:,该反应的平衡常数___________[已知]。
20. 铁及其化合物化学性质丰富,应用广泛。
(1)按价电子排布式分区,Fe位于周期表的___________区;结合价电子排布式,解释Fe2+易被氧化为Fe3+的原因___________。
(2)某含铁催化剂可催化苯的羟基化反应,其催化机理如图所示:
①上述过程中,催化剂为___________。
②该过程总反应为___________(有机物写结构简式,不需注明反应条件)。
(3)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-2a kJ∙mol-1
3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-b kJ∙mol-1
则1molFe2O3分解转化为Fe3O4和O2ΔH=___________kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
一定温度下,FeCl3与KI混合溶液存在如下平衡(不考虑碘单质的挥发与阳离子的水解):
反应i:2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq) ΔH1>0 慢反应
反应ⅱ:I2(aq)+I-(aq)I(aq) ΔH2<0 快反应
(4)关于上述平衡体系的说法正确的有___________(填标号)。
A. 加入CCl4,水层的颜色变浅 B. 加入KI固体,平衡时的值增大
C. 升高温度,反应ⅰ速率增大,反应ⅱ速率减小 D. 加水稀释,溶液中离子总数增大
(5)当c0(FeCl3)=c0(KI)=0.013mol·L-1时(c0表示起始浓度,下同),部分相关微粒的物质的量浓度随时间变化曲线如图:
①结合以上信息及图中c(I)变化分析,活化能较高的是___________(填“反应i”或“反应ⅱ”)。
②0~90min内,上述体系中I-的平均反应速率v(I-)=___________mol·L-1·min-1(保留两位有效数字)。
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