内容正文:
高二化学
第Ⅰ卷 (选择题 共36分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用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,再选涂其他答案标号。答在试卷上的无效。
3.本卷共12小题,每小题3分,共36分。
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目)
1. 北京冬奥会、冬残奥会的成功举办离不开各种科技力量的支撑。 下列说法正确的是
A. 颁奖礼服内胆中添加的石墨烯是最薄且最坚硬的纳米材料,属于有机物构成的分子晶体
B. 奥运舞台上干冰气化时,破坏共价键
C. 开幕式上,鸟巢上空绽放的璀璨焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
D. 跨临界直冷制冰使用的CO2分子中存在1个σ键和1个π键
2. 下列化学用语表达正确的是
A. NH3的 VSEPR 模型:
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 丙炔的键线式:
D. H2O 分子的球棍模型:
3. 下列叙述不正确的是
A. 酸性: B. 键角:
C. CCl4中的溶解度: I2>NH3 D. 晶体硬度:金刚石>晶体硅
4. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子核外电子排布中均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物的稳定性:Z<Q
C. 第一电离能: Y>Z D. 电负性: W<Z
5. AlN 具有耐高温、抗冲击等优良品质,广泛应用于电子工业、陶瓷工业,其晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是
A. AlN 晶体中 N 原子的杂化类型为 sp3
B. AlN 晶体属于共价晶体
C. AlN 晶体中含有配位键
D. 每个Al原子周围距离最近的N 原子个数为2
6. 下列物质沸点的比较,正确的是
A. B. HF>HCl
C. D.
7. 柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是
柠檬烯
A. 属于不饱和烃 B. 所含碳原子采取或杂化
C. 与氯气能发生1,2-加成和1,4-加成 D. 可发生聚合反应
8. 下列有关实验操作、实验原理正确的是
A. 可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B. 从碘水中提取单质碘时,可以用无水乙醇代替CCl4
C. 用酸性高锰酸钾溶液检验电石与水反应产物中的乙炔
D. 重结晶提纯苯甲酸,将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
9. 精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X的核磁共振氢谱中有6个吸收峰
C. X与 HBr反应有副产物 生成
D. Z分子中含有2个手性碳原子
10. 下列说法正确的是
①符合分子通式 的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
③CH4与C4H8一定不是同系物
④乙烯使溴水褪色属于取代反应
⑤与是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是CH4
⑦乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
A. ②⑥⑦ B. ①③⑥
C. ①⑥⑦ D. ④⑤⑥
11. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:。下列有关说法正确的是
A. 用酸性高锰酸钾可以区分苯乙烯和乙苯
B. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应和加聚反应
C. 1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有6种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为7
12. 吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶 (VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是
A. Mpy只有两种芳香同分异构体 B. Epy中所有原子共平面
C. Vpy是乙烯的同系物,能使溴水褪色 D. 反应①的反应类型是加成反应
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
二、填空题(本大题共4小题 ,共64分)
13. 回答下列问题:
Ⅰ.我国航天事业发展迅猛,这与材料技术的进步密切相关。如新型储氢材料、陶瓷基复合材料氮化硼(BN)、太阳能电池材料砷化镓(GaAs)等。
(1)已知 As与N同族且位于第四周期,基态砷原子核外价层电子排布式为_______,其电子占据的最高能层符号是_______,占据最高能级的所在的原子轨道为_______形。
(2)硼氢化钠(NaBH4)是研究最广泛的储氢材料之一,它可以与水反应产生氢气: (反应前后 B 元素化合价不变)。上述方程式中所涉及元素的电负性由大到小的顺序为_______;BH的空间构型为_______。
(3)乙二胺 是一种有机物,分子中N原子、C原子的杂化方式分别为_______、_______。乙二胺能与Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是_______。
II.金属材料 Fe、Cu、Zn等在工业生产和日常生活中有广泛的应用。
(4)黄铜是铜和锌组成的合金,铜、锌两种元素位于元素周期表的_______区,Cu: Zn的第二电离能的大小关系: Cu _______Zn(填“>”、“<”或“=”)。
(5)下列状态的铜,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。
A. B. [Ar]3d¹⁰ C. D.
(6)Fe3+可与H2O、SCN⁻等配体形成配位数为6的配离子,如 。中含有_______molσ键。
(7)FeS₂晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图所示:
①距离 Fe2+最近的阴离子有_______个。
②FeS2的摩尔质量为120g/ mol, 阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为_______g/cm3。(1nm=10-9m)
14. 有机物种类繁多、数目庞大、应用广泛。现有下列几种有机物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦丙烯;⑧;⑨;⑩。
回答下列问题:
(1)与③互为同分异构体的有_______(填序号),与⑤互为同系物的是_______(填序号),请用系统命名法命名有机物⑧_______。
(2)聚丙烯(PP)可制成薄膜、包装材料等,⑦在催化剂条件下合成聚丙烯的化学方程式为_______。
(3)下列有关聚丙烯的说法正确的是_______。
a. 聚丙烯的实验式为CH2
b.聚丙烯是纯净物
c.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.等质量的丙烯和聚丙烯完全燃烧,耗氧量相同
(4)②的一种同分异构体A为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图(PMP)如图所示:有机物A的名称为_______,与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程为_______。
(5)有机物 的一氯代物共_______种。
(6)写出⑩与足量氢气反应的化学方程式_______。
(7)请写出⑨其它含苯环的同分异构体的结构简式_______。
15. 按要求回答下列问题:
(1)某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示4个峰,则该烃的一氯代物有_______种,该烃的结构简式为_______。
(2)有机物 与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有_______种。
(3)请写出有机物C4H8属于烯烃类所有可能的同分异构体_______。
(4)请你从下列反应受到启发(狄尔斯-阿尔德反应),完成下列产物的结构简式:
①+→_______。
(5)②+→_______。
(6)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸和酮,例如:CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3。分子式为C10H20的某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后,生成正丁酸 和3-己酮 请据此推测该烯烃的结构简式_______。
16. 2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1)分子中不同化学环境的氢原子共有_______种,共面原子数目最多为_______。
(2)写出①反应的化学反应方程式_______。
(3)写出②的反应试剂和条件:_______。
(4)B的名称为_______,F中官能团的名称为_______。
(5)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,其目的是_______。
(6)写出⑥的化学反应方程式:_______。
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高二化学
第Ⅰ卷 (选择题 共36分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考号涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用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,再选涂其他答案标号。答在试卷上的无效。
3.本卷共12小题,每小题3分,共36分。
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目)
1. 北京冬奥会、冬残奥会的成功举办离不开各种科技力量的支撑。 下列说法正确的是
A. 颁奖礼服内胆中添加的石墨烯是最薄且最坚硬的纳米材料,属于有机物构成的分子晶体
B. 奥运舞台上干冰气化时,破坏共价键
C. 开幕式上,鸟巢上空绽放的璀璨焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
D. 跨临界直冷制冰使用的CO2分子中存在1个σ键和1个π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料,确实是最薄(单原子层厚度)且最坚硬(强度高于钢铁)的纳米材料之一,但不属于分子晶体,也不是有机物,A不符合题意;
B.干冰气化时,不破坏共价键,破坏范德华力,B不符合题意;
C.焰火是原子核外电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态乃至向基态跃迁释放能量形成的,C符合题意;
D.CO2的结构式为O=C=O,1个分子中含有2个σ键和2个π键,D不符合题意;
故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. NH3的 VSEPR 模型:
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 丙炔的键线式:
D. H2O 分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,NH3的 VSEPR 模型为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛分子中羰基上的氧原子和羟基上的氢原子构成氢键,示意图,B错误;
C.键线式:将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有1个碳原子;丙炔为直线形分子,键线式:,C错误;
D.H2O 分子为V形,球棍模型:,D正确;
故选D。
3. 下列叙述不正确的是
A. 酸性: B. 键角:
C. CCl4中的溶解度: I2>NH3 D. 晶体硬度:金刚石>晶体硅
【答案】A
【解析】
【详解】A.电负性F大于Cl,C-F键的极性大于C-Cl键,导致中羧基中羟基氢更容易被电离出来,使得酸性,A错误;
B.甲烷分子、氨分子中心原子均为sp3杂化,甲烷分子、氨分子中孤对电子对数分别为0、1;孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则甲烷分子的键角大于氨分子,B正确;
C.碘单质是非极性分子,氨分子是极性分子,由相似相溶原理可知,碘在非极性分子四氯化碳中的溶解度大于氨分子,C正确;
D.金刚石和晶体硅都是共价晶体,碳原子的原子半径小于硅原子,则碳碳键的键长小于硅硅键,金刚石中碳碳键强于晶体硅中硅硅键,硬度大于晶体硅,D正确;
故选A。
4. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子核外电子排布中均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物的稳定性:Z<Q
C. 第一电离能: Y>Z D. 电负性: W<Z
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al;基态X、Z、Q原子核外电子排布中均有两个单电子,短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
【详解】A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;
B.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性氧大于硫,简单氢化物的稳定性:H2O>H2S,B错误;
C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O,C正确;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:Al<O,D正确;
故选B。
5. AlN 具有耐高温、抗冲击等优良品质,广泛应用于电子工业、陶瓷工业,其晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是
A. AlN 晶体中 N 原子的杂化类型为 sp3
B. AlN 晶体属于共价晶体
C. AlN 晶体中含有配位键
D. 每个Al原子周围距离最近的N 原子个数为2
【答案】D
【解析】
【详解】A.AlN晶体中N原子形成4个单键,杂化类型为sp3,A正确;
B.AlN晶体是通过共价键形成的,AlN熔点高、耐高温,属于共价晶体,B正确;
C.N原子形成4个单键,其中有1个为N原子提供孤电子对、Al原子提供空轨道形成的配位键,C正确;
D.据图示,Al原子的配位数为4,Al原子位于N原子形成的四面体空隙,D错误;
故选D。
6. 下列物质沸点的比较,正确的是
A. B. HF>HCl
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故A错误;
B.HF存在分子间氢键,因此沸点HF>HCl,故B正确;
C.组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点,故C错误;
D.相同碳原子的烷烃,支链越多,沸点越低,因此,故D错误。
综上所述,答案为B。
7. 柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是
柠檬烯
A. 属于不饱和烃 B. 所含碳原子采取或杂化
C. 与氯气能发生1,2-加成和1,4-加成 D. 可发生聚合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,柠檬烯中含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;
B.如图,柠檬烯中含有碳碳双键和单键,碳碳双键上的碳原子为杂化,单键上的碳原子为杂化,B正确;
C.如图,柠檬烯不是共轭二烯烃,不能发生1,4-加成,C错误;
D.如图,柠檬烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,D正确;
故选C。
8. 下列有关实验操作、实验原理正确的是
A. 可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B. 从碘水中提取单质碘时,可以用无水乙醇代替CCl4
C. 用酸性高锰酸钾溶液检验电石与水反应产物中的乙炔
D. 重结晶提纯苯甲酸,将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
【答案】A
【解析】
【详解】A.己烷不溶于水,且密度比水小,己烷和水混合后出现分层,且油层在上层;四氯化碳也不溶于水,但它的密度比水大,四氯化碳和水混合后出现分层,且油层在下层;乙醇能与水以任意比例互溶,乙醇和水混合后不分层,所以可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体,A正确;
B.单质碘易溶于乙醇,乙醇能与水以任意比例互溶,则从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替CCl4,B错误;
C.电石与水反应产物中除了乙炔,还有H2S等杂质气体,乙炔和H2S都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则不能用酸性高锰酸钾溶液检验电石与水反应产物中的乙炔,C错误;
D.重结晶提纯苯甲酸,应将粗品用水加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D错误;
故选A。
9. 精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X的核磁共振氢谱中有6个吸收峰
C. X与 HBr反应有副产物 生成
D. Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.X的结构为,氢原子在双键的两侧,为反式结构,的结构中氢原子在双键的同侧,为顺式结构,二者互为顺反异构体,A项正确;
B.X的结构为,结构中存在6中不同种类的氢原子,故核磁共振氢谱中有6个吸收峰,B项正确;
C.X与HBr发生加成反应,可得到 和 两种产物,C项正确;
D.Z中只有1个手性碳,D项错误;
答案选D。
10. 下列说法正确的是
①符合分子通式 的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
③CH4与C4H8一定不是同系物
④乙烯使溴水褪色属于取代反应
⑤与是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是CH4
⑦乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
A. ②⑥⑦ B. ①③⑥
C. ①⑥⑦ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①烷烃中碳均为饱和碳原子,符合分子通式的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键,故正确;
②苯和溴水混合,溴在苯中溶解度大被萃取到苯中,水层褪色,但苯层呈橙红色,是物理过程,不能说明苯环结构中含有碳碳双键,故错误;
③CH4与C4H8一定不是同系物,两者结构不相似,C4H8可能是烯烃或环烷烃,故正确;
④乙烯使溴水褪色生成1,2-二溴乙烷,属于加成反应,故错误;
⑤饱和碳原子是四面体结构,与是同一物质,不是同分异构体,故错误;
⑥相同质量的氢比碳消耗氧气的质量大,甲烷是烃中含氢质量分数最大的,相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是CH4,故正确;
⑦乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,前者是加成反应,后者是氧化反应,反应类型不相同,故错误;
综上所述,①③⑥正确;故选B。
11. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:。下列有关说法正确的是
A. 用酸性高锰酸钾可以区分苯乙烯和乙苯
B. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应和加聚反应
C. 1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有6种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为7
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯乙烯和乙苯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,则不能用酸性高锰酸钾区分苯乙烯和乙苯,A错误;
B.乙苯能发生取代反应,但不能发生加聚反应;苯乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,也能发生取代反应,B错误;
C.苯乙烯中苯环和碳碳双键均能与氢气加成,则1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物为,有6种等效氢(),即加成产物的一氯代物共有6种,C正确;
D.苯环为平面形结构,且与苯环直接相连的原子与苯环共平面,同时碳碳单键可以旋转,乙烯也为平面形分子,所以乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为8,D错误;
故选C。
12. 吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶 (VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是
A. Mpy只有两种芳香同分异构体 B. Epy中所有原子共平面
C. Vpy是乙烯的同系物,能使溴水褪色 D. 反应①的反应类型是加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题可知吡啶也是类似于苯的芳香化合物,MPy的芳香同分异构体有、、,共3种芳香同分异构体,A错误;
B.EPy中含有—CH2—,具有类似于甲烷中碳原子和氢原子的空间位置关系,所有原子不可能共面,B错误;
C.乙烯是一种单烯烃,乙烯的同系物中只能含有一个碳碳双键,分子组成相差一个或若干个CH2原子团,由VPy的化学组成可知,其不是乙烯的同系物,C错误;
D.由反应①的特点及MPy和EPy的结构可知,甲醛中碳氧双键变单键,反应类型是加成反应,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
二、填空题(本大题共4小题 ,共64分)
13. 回答下列问题:
Ⅰ.我国航天事业发展迅猛,这与材料技术的进步密切相关。如新型储氢材料、陶瓷基复合材料氮化硼(BN)、太阳能电池材料砷化镓(GaAs)等。
(1)已知 As与N同族且位于第四周期,基态砷原子核外价层电子排布式为_______,其电子占据的最高能层符号是_______,占据最高能级的所在的原子轨道为_______形。
(2)硼氢化钠(NaBH4)是研究最广泛的储氢材料之一,它可以与水反应产生氢气: (反应前后 B 元素化合价不变)。上述方程式中所涉及元素的电负性由大到小的顺序为_______;BH的空间构型为_______。
(3)乙二胺 是一种有机物,分子中N原子、C原子的杂化方式分别为_______、_______。乙二胺能与Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是_______。
II.金属材料 Fe、Cu、Zn等在工业生产和日常生活中有广泛的应用。
(4)黄铜是铜和锌组成的合金,铜、锌两种元素位于元素周期表的_______区,Cu: Zn的第二电离能的大小关系: Cu _______Zn(填“>”、“<”或“=”)。
(5)下列状态的铜,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。
A. B. [Ar]3d¹⁰ C. D.
(6)Fe3+可与H2O、SCN⁻等配体形成配位数为6的配离子,如 。中含有_______molσ键。
(7)FeS₂晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图所示:
①距离 Fe2+最近的阴离子有_______个。
②FeS2的摩尔质量为120g/ mol, 阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为_______g/cm3。(1nm=10-9m)
【答案】(1) ①. 4s24p3 ②. N ③. 哑铃
(2) ①. O>H>B>Na ②. 正四面体
(3) ①. sp3 ②. sp3 ③. 乙二胺的两个N提供孤电子对给Cu2+等金属离子形成配位键
(4) ①. ds ②. > (5)B
(6)18 (7) ①. 6 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
砷是33号元素,基态砷原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,其价层电子排布式为4s24p3;其电子占据的最高能层为第四层,符号是N;占据的最高能级是4p,所在的原子轨道为哑铃形;
【小问2详解】
方程式中所涉及元素为Na、B、H、O,NaBH4中B为+3价,H为-1价,即B、H原子间的共用电子对偏向H原子而偏离B原子,即电负性:H>B,且O的电负性大于H,非金属元素的电负性一般大于金属元素,则涉及的元素的电负性由大到小的顺序为:O>H>B>Na;中B原子价层电子对数为4+,无孤电子对,其空间构型为正四面体;
【小问3详解】
乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中N原子、C原子的价层电子对数都是4,其杂化方式分别为sp3、sp3;乙二胺分子中两个N原子存在孤电子对,能与Cu2+等金属离子形成配位键,则乙二胺能与Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是:乙二胺的两个N提供孤电子对给Cu2+等金属离子形成配位键;
【小问4详解】
铜、锌元素分别位于元素周期表的第ⅠB族、第ⅡB族,即位于元素周期表的ds区;Cu的第二电离能是失去3d10上的一个电子,Zn的第二电离能是失去4s1上的一个电子,4s1上的电子容易失去,3d10处于全充满的稳定状态,不易失去电子,所以Cu、Zn的第二电离能:Cu>Zn;
【小问5详解】
第一电离能小于第二电离能,[Ar]3d104s1、[Ar]3d104p1电离最外层一个电子所需能量是Cu的第一电离能;[Ar]3d10、 [Ar]3d94s1电离最外层一个电子所需能量是Cu的第二电离能,且[Ar]3d94s1处于激发态,所需能量相对较低,所以电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]3d10,故选B。
【小问6详解】
共价单键和配位键都属于σ键,则中含有18molσ键;
【小问7详解】
①由图可知, Fe2+位于晶胞的顶点和面心位置,阴离子() 位于位于晶胞的体心和棱心位置,则距离Fe2+最近的阴离子有6个;
②由图可知,晶胞中有Fe2+个数为,个数为1+12,晶胞的质量为,晶胞的体积为(a×10-7)3cm3,则该晶体的密度为:或。
14. 有机物种类繁多、数目庞大、应用广泛。现有下列几种有机物:
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦丙烯;⑧;⑨;⑩。
回答下列问题:
(1)与③互为同分异构体的有_______(填序号),与⑤互为同系物的是_______(填序号),请用系统命名法命名有机物⑧_______。
(2)聚丙烯(PP)可制成薄膜、包装材料等,⑦在催化剂条件下合成聚丙烯的化学方程式为_______。
(3)下列有关聚丙烯的说法正确的是_______。
a. 聚丙烯的实验式为CH2
b.聚丙烯是纯净物
c.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.等质量的丙烯和聚丙烯完全燃烧,耗氧量相同
(4)②的一种同分异构体A为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图(PMP)如图所示:有机物A的名称为_______,与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程为_______。
(5)有机物 的一氯代物共_______种。
(6)写出⑩与足量氢气反应的化学方程式_______。
(7)请写出⑨其它含苯环的同分异构体的结构简式_______。
【答案】(1) ①. ⑥ ②. ⑨ ③. 2,4-二甲基-1,4-己二烯
(2) (3)ad
(4) ①. 苯乙烯 ②.
(5)6 (6)+5H2
(7)、、
【解析】
【小问1详解】
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,与③互为同分异构体的有⑥;同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,与⑤互为同系物的是⑨;有机物系统命名法: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,系统命名法命名有机物⑧为:2,4-二甲基-1,4-己二烯;
【小问2详解】
丙烯含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成聚丙烯,反应为:;
【小问3详解】
a.聚丙烯为:,实验式为CH2,正确;
b.聚丙烯中n不同,是混合物不是纯净物,错误;
c.聚丙烯中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;
d.丙烯和聚丙烯最简式相同,则等质量的丙烯和聚丙烯完全燃烧,耗氧量相同,正确;
故选ad;
【小问4详解】
②的化学式为C8H8,其一种同分异构体A为芳香族化合物,含有苯环,结合图可知,含5种氢且个数比为2:2:2:1:1,则可以为苯乙烯:;苯乙烯含有碳碳双键,和溴单质会发生加成反应:;
【小问5详解】
的结构对称,含有6种氢,一氯代物共6种。
【小问6详解】
⑩中苯环和碳碳叁键均能和氢气加成,则与足量氢气反应生成,化学方程式+5H2;
【小问7详解】
⑨分子中除苯环外含2个甲基,其它含苯环的同分异构体,若取代基为2个甲基,存在邻间对3种情况;若为乙基1个取代基,存在1种情况;除去⑨本身,还存在3种,分别为、、。
15. 按要求回答下列问题:
(1)某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示4个峰,则该烃的一氯代物有_______种,该烃的结构简式为_______。
(2)有机物 与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有_______种。
(3)请写出有机物C4H8属于烯烃类所有可能的同分异构体_______。
(4)请你从下列反应受到启发(狄尔斯-阿尔德反应),完成下列产物的结构简式:
①+→_______。
(5)②+→_______。
(6)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸和酮,例如:CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3。分子式为C10H20的某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后,生成正丁酸 和3-己酮 请据此推测该烯烃的结构简式_______。
【答案】(1) ①. 4 ②.
(2)3 (3)CH3-CH2-CH=CH2、CH3CH=CHCH3、;
(4) ①. ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
分子式为C5H12,为戊烷,核磁共振氢谱图中显示4个峰,说明有四种不同化学环境的氢原子,则该烃的一氯代物有4种,其结构简式为:;
【小问2详解】
有机物 与等物质的量的Br2可以进行1,2-加成反应和1,4-加成反应,产物共有:三种;
【小问3详解】
有机物C4H8属于烯烃类所有可能的同分异构体有:CH3-CH2-CH=CH2、CH3CH=CHCH3、三种;
【小问4详解】
①根据信息可知,二者发生加成反应所得的产物为:;
②根据信息可知,二者发生加成反应的产物的结构简式为:;
【小问5详解】
烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸和酮,根据方程式:CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3可知,分子式为C10H20的某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后,生成正丁酸 和3-己酮 ,该烯烃的结构简式为:。
16. 2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1)分子中不同化学环境的氢原子共有_______种,共面原子数目最多为_______。
(2)写出①反应的化学反应方程式_______。
(3)写出②的反应试剂和条件:_______。
(4)B的名称为_______,F中官能团的名称为_______。
(5)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,其目的是_______。
(6)写出⑥的化学反应方程式:_______。
【答案】(1) ①. 4 ②. 13
(2)+H2SO4(浓) +H2O
(3)浓硝酸、浓硫酸、加热
(4) ①. 邻硝基甲苯 ②. 羧基、氨基、碳氯键
(5)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物,或占位)
(6)+CH3COCl+HCl
【解析】
【分析】甲苯与浓硫酸发生对位取代反应生成A:,A与浓硝酸发生甲基邻位硝化反应得到,发生酸性水解得到B,B与高锰酸钾反应,甲基被氧化成羧基得到,发生还原反应硝基被还原为氨基生成C:,C中氨基发生取代反应生成酰胺基得到,与浓硫酸发生酰胺基的对位取代反应生成D,D在铁催化条件下发生苯环上的氯代反应生成E:,E发生水解得到F;
【小问1详解】
由结构,甲苯分子中不同化学环境的氢原子共有4种,与苯直接相连的原子共面,甲基中单键可以旋转,则可推断甲苯分子中共面原子数目最多为13个。
【小问2详解】
反应①为甲苯与浓硫酸反应取代反应,使得苯环上甲基对位氢被磺酸基取代,反应方程式为:+H2SO4(浓) +H2O;
【小问3详解】
由流程,结合分析,②为苯的硝化反应引入硝基,反应试剂和条件为:浓硝酸、浓硫酸、加热;
【小问4详解】
由B结构,B的名称为邻硝基甲苯,F中官能团的名称为羧基、氨基、碳氯键;
【小问5详解】
由①②③三步反应制取B的信息可知,若甲苯直接硝化,甲苯中甲基的邻位和对位均可发生硝化反应,有副产物生成。故答案为:避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物,或占位);
【小问6详解】
⑥反应为中氨基和CH3COCl发生取代反应生成酰胺基得到,反应为:+CH3COCl+HCl。
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