精品解析:江西省赣州市上犹中学2024-2025学年高二下学期5月月考化学试题
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内容正文:
高二年级下学期第二次月考化学试卷
(测试时间:75分钟 卷面总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Ni-59 La-139
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 乙醇与氧气在Cu催化下生成乙醛 B. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热生成乙烯
C. 乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷 D. 苯酚与甲醛在酸或碱作用下制备酚醛树脂
2. 某有机物M的结构简式为。下列说法正确的是
A. M的分子式为 B. M的消去反应产物有3种
C. M发生催化氧化反应生成酮类物质 D. M中不存在手性碳原子
3. 已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。 可经过三步反应制得,设计最合理的三步反应类型依次是
A. 水解、加成、氧化 B. 加成、氧化、水解
C. 水解、氧化、加成 D. 加成、水解、氧化
4. 下列针对有机物除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A. 乙醇(水)加新制的生石灰,过滤
B. 乙烷(乙烯)通过溴的四氯化碳溶液,洗气
C. 乙醇(丙烯)酸性溶液洗气
D. 乙酸乙酯(乙酸)加饱和溶液,振荡静置后分液
5. 下列说法不正确的是
A. 在一定条件下呈碱性
B. 汽油和花生油属于同类别有机物
C. 与溶液共热能生成氨
D. 油脂在碱性溶液中的水解反应可称为皂化反应
6. 卤代烃能够发生下列反应:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是
A. BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B.
C. D. CH3CH2CH2CH2Br
7. 下列有关NO、NO和NH3的说法正确的是
A. NO的键角大于NH3的键角 B. NO的空间结构为直线形
C. NH3中的N原子杂化类型为sp2 D. NH3作配体是因为N原子存在空轨道
8. 我国科研人员发现氟磺酰基叠氮是一种安全、高效的“点击化学”试剂,其结构式如图,其中S为价。下列说法正确的是。
A. 该分子中S原子的价层电子对数为4 B. 该分子中N原子均为杂化
C. 电负性:F>O>S>N D. 第一电离能:F>O>N>S
9. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. XeF2与XeO2的键角相等
B. CF4和SF4均为非极性分子
C. 和的空间构型均为平面三角形
D. C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
10. 下列化学用语能表示甲烷的分子组成,但不能反映其分子空间构型的是
A.空间结构示意图
B.电子式
C.球棍模型
D.空间填充模型
A. A B. B C. C D. D
11. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 反应中加入可增大c的产率 B. c可与间形成配位键
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增大KI在苯中的溶解度
12. 某温度下在4 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 前2 min内以Y的浓度变化表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
C. 当容器内气体压强保持不变时,该反应达到平衡状态
D. 反应达到平衡时,X的转化率为40%
13. 赤霉素的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol赤霉素分子中含有的C-H键数目为5
B. 赤霉素分子中含有4种含氧官能团
C. 赤霉素可以发生加成、氧化、加聚反应
D. 1mol赤霉素最多可与1mol NaOH反应
14. 已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na++AlF。现有冰晶石的结构单元如图所示,位于大立方体顶角和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,是图中、中的一种。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 冰晶石是分子晶体
B. 大立方体的体心处代表AlF
C. 与Na+距离相等且最近的Na+有6个
D. 冰晶石晶体的密度为 g·cm-3
二、填空题(共四答题,按要求填空,共58分)
15. CO2催化加氢合成新能源甲醇,既实现了碳资源充分利用,又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示:
(1)写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_______。
②达到平衡时,H2的浓度为_______mol⋅L-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______;
A.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
B.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
C.有2个C=O键断裂的同时,有3个H-H键生成
D.当v正(CO2)=3v逆(H2)
(3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力,也可以设计成甲醇燃料电池,具有理论能量效率高的优点,甲醇燃料电池工作原理如图所示:a、b均为惰性电极。
①使用时空气从 _______(填“A”或“B”)口通入。
②若此燃料电池电路中转移2mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为_______L ;电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
16. 丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料,还可用作防护涂料、胶黏剂和纸张浸渍剂的原料,用乙烯、丙烯等为原料进行合成的路线图如下:
回答下列问题:
(1)丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为_______。
(2)合成路线图中,互为同系物的有机物是_______与_______。
(3)有机物R与丙烯互为同分异构体,则R的结构简式为_______。
(4)A与C反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式为_______,该反应类型是_______。
(5)有机物B能与银氨溶液发生银镜反应,B的结构简式为_______。
(6)关于有机物C,下列说法正确的是_______。
a.能与溶液反应
b.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
17. 乙酸环己酯(有机物Ⅰ)主要用于配制苹果、香蕉等果香型香精。Ⅰ的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去)。
已知:在表示有机化合物的组成和结构时,如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,则得到键线式。如丙烯()可表示为,乙醇可表示为。
回答下列问题:
(1)H的化学名称是_______。
(2)由B生成C所用的试剂和反应条件为_______。
(3)由E生成F的化学方程式为_______。
(4)G生成H的反应类型为_______。
(5)化合物H的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①含有五元碳环;②与H具有相同的官能团。
其中,不含甲基的同分异构体结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线合成I的类似物I'(),写出相应D'的结构简式_______。D'分子中有_______个手性碳原子(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳原子)。
18. 东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(镍铜合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。已知镍铜两元素在周期表中位置正好前后相邻。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的价电子排布式为_______,3d能级上的未成对的电子数为_______。
(2)单质铜及镍都是由_______键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_______。
(3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为_______。
②若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=_______nm。
(4)固体储氢材料NH3BH3中,B原子的杂化轨道类型为_______,N和B的第一电离能大小:N_______B(填“大于”“小于”或“等于”)。
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高二年级下学期第二次月考化学试卷
(测试时间:75分钟 卷面总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Ni-59 La-139
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A. 乙醇与氧气在Cu催化下生成乙醛 B. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热生成乙烯
C. 乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷 D. 苯酚与甲醛在酸或碱作用下制备酚醛树脂
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与氧气在Cu催化下反应时,除了生成乙醛,还有生成,反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,A错误;
B.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热时,发生消去反应,除了生成乙烯,还有水和NaBr生成,反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,B错误;
C.乙烯与氧气在Ag催化下只生成了环氧乙烷,反应物的原子全部转化为了期望的最终产物,C正确;
D.苯酚与甲醛在酸或碱作用下制备酚醛树脂时,还有小分子生成,反应物的原子没有全部转化为期望的最终产物,D错误;
故答案为:C。
2. 某有机物M的结构简式为。下列说法正确的是
A. M的分子式为 B. M的消去反应产物有3种
C. M发生催化氧化反应生成酮类物质 D. M中不存在手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据键线式,M的分子式为C10H22O,A正确;
B.M中羟基发生消去反应,可能的产物只有、2种,B错误;
C.M中与羟基相连的碳原子上没有H原子,不能发生催化氧化生成酮类物质,C错误;
D.连接4个基团都不相同的饱和碳原子为手性碳原子,M中有1个手性碳原子,标记如图,D错误;
本题选A。
3. 已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。 可经过三步反应制得,设计最合理的三步反应类型依次是
A. 水解、加成、氧化 B. 加成、氧化、水解
C. 水解、氧化、加成 D. 加成、水解、氧化
【答案】A
【解析】
【详解】 先和NaOH的水溶液发生水解反应产生,然后该物质和Cl2发生加成反应产生,然后该物质被催化氧化,形成最后氯代羧酸,故先后反应类型为水解反应、加成反应、氧化反应 ,故选A。
4. 下列针对有机物除杂方法(括号内为杂质)正确的是
A. 乙醇(水)加新制的生石灰,过滤
B. 乙烷(乙烯)通过溴的四氯化碳溶液,洗气
C. 乙醇(丙烯)酸性溶液洗气
D. 乙酸乙酯(乙酸)加饱和溶液,振荡静置后分液
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaO与水反应后生成Ca(OH)2溶液,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可分离,不能选过滤法,故A错误;
B.乙烷也可以溶于四氯化碳,故B错误;
C.乙醇、丙烯均能被氧化,故C错误;
D.乙酸与碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液可分离,故D正确;
故选:D。
5. 下列说法不正确的是
A. 在一定条件下呈碱性
B. 汽油和花生油属于同类别有机物
C. 与溶液共热能生成氨
D. 油脂在碱性溶液中的水解反应可称为皂化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3−NH2中有氨基,在一定条件下呈碱性,A正确;
B.汽油是石油分馏的产物,是烃类,花生油是植物油,是油脂,属于酯类,两者不属于同类有机物,B错误;
C.与氢氧化钠溶液共热发生水解反应,生成苯甲酸钠和氨气,C正确;
D.油脂在碱性溶液中的水解生成高级脂肪酸盐,高级脂肪酸是肥皂的主要成分,故该反应又叫皂化反应,D正确;
故选B。
6. 卤代烃能够发生下列反应:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,下列有机物可以与钠反应合成环戊烷的是
A. BrCH2CH2CH2CH2CH2Br B.
C. D. CH3CH2CH2CH2Br
【答案】A
【解析】
【分析】根据题目信息:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,可知反应的原理为:碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键,若形成环状结构,分子中一定含有两个溴原子,据此完成解答。
【详解】A.CH2BrCH2CH2CH2CH2Br分子中含有两个溴原子,与钠发生反应可以生成环戊烷和NaBr,A符合题意;
B.和钠以1:2反应生成1,4-二乙基环丁烷,B不符合题意;
C.分子中含有3个溴原子,不能和钠反应生成环丁烷,C不符合题意;
D.CH3CH2CH2CH2Br与金属钠反应后生成的是CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3,D不符合题意;
故合理选项是A。
7. 下列有关NO、NO和NH3的说法正确的是
A. NO的键角大于NH3的键角 B. NO的空间结构为直线形
C. NH3中的N原子杂化类型为sp2 D. NH3作配体是因为N原子存在空轨道
【答案】A
【解析】
【详解】A. 中N的孤电子对数为,价层电子对数为0+3=3,N为sp2杂化,为平面三角形结构,键角为120°,NH3中N的孤电子对数为,价层电子对数为1+3=4,N为sp3杂化,NH3为三角锥形结构,键角为107°,前者键角大,A正确;
B.中N的孤电子对数为,价层电子对数为1+2=3,N为sp2杂化,为V形结构,B错误;
C.由B项解析可知,C错误;
D.NH3作配体是因为N有一对孤电子对,D错误;
故选A。
8. 我国科研人员发现氟磺酰基叠氮是一种安全、高效的“点击化学”试剂,其结构式如图,其中S为价。下列说法正确的是。
A. 该分子中S原子的价层电子对数为4 B. 该分子中N原子均为杂化
C. 电负性:F>O>S>N D. 第一电离能:F>O>N>S
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,该分子中S原子形成4个键,且没有孤电子对,价层电子对数为4,故A正确;
B.由结构式可知,该分子中与S相连的N原子价层电子对数为2+1=3,杂化方式为杂化,另外两个N原子价层电子对数为2,杂化方式为sp杂化,故B错误;
C.元素的非金属性越强,其电负性越大,由于元素的非金属性: F>O>N>S,则元素的电负性大小顺序为:F>O>N>S,C错误;
D.元素的非金属性越强,其第一电离能越大;同一周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,但第IIA、第VA元素原子核外电子处于全满、半满的稳定状态,其第一电离能比同周期相邻元素的大,故这四种元素的第一电离能大小顺序:F>N>O>S,D错误;
故选A。
9. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. XeF2与XeO2的键角相等
B. CF4和SF4均为非极性分子
C. 和的空间构型均为平面三角形
D. C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A.XeF2中Xe的价层电子对数为,有3个孤电子对,XeO2中Xe的价层电子对数为,有2个孤电子对,中心原子的杂化方式不同,键角不同,A错误;
B.CF4为正四面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子;SF4的中心原子S的价层电子对数为,有1个孤电子对,为极性分子,B错误;
C.的孤电子对为1,的孤电子对为0,所以的空间构型为三角锥形,的空间构型为平面三角形,C错误;
D.C2H2中C原子的价层电子对数为,HCN中C原子的价层电子对数为,故C的杂化类型均为sp杂化,D正确;
故选D。
10. 下列化学用语能表示甲烷的分子组成,但不能反映其分子空间构型的是
A.空间结构示意图
B.电子式
C.球棍模型
D.空间填充模型
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 空间结构示意图能反映其分子空间构型,A项不符合题意;
B. 电子式只表示出了甲烷中原子的成键情况,不能反映其分子空间构型,B项符合题意;
C.球棍模型是利用短线代替其共价键,可以真实反映分子空间构型,C项不符合题意;
D.空间填充模型最能够反映分子空间构型的真实存在状况,D项不符合题意;
答案选B。
11. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 反应中加入可增大c的产率 B. c可与间形成配位键
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增大KI在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.a与b发生取代反应生成c和HCl,反应中加入可中和产生的HCl,促进反应正向进行,增大c的产率,A正确;
B.c中的氧原子可提供孤电子对,与形成配位键,B正确;
C.c中有4种化学环境不同的H原子:,核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.当冠醚分子c识别后,可增大KI在苯中的电离程度,从而增大KI在苯中的溶解度,D正确;
故答案为:C。
12. 某温度下在4 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 前2 min内以Y的浓度变化表示的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
C. 当容器内气体压强保持不变时,该反应达到平衡状态
D. 反应达到平衡时,X的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图象走势和变化的物质的量可知,反应物为X、Y,生成物为Z,变化的物质的量分别为0.6mol、0.2mol、0.4mol,根据同一反应中各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比,可以得出系数比为3:1:2,则化学方程式为,5min后达到化学平衡状态,该反应为可逆反应,A错误;
B.由图可知2min内Y的物质的量变化为0.1mol,则v=Δc/Δt=Δn/VΔt=0.1mol/(4L·2min)=0.0125 mol/(L·min),B错误;
C.反应前后气体分子数不相等,压强会发生改变,当容器内气体压强保持不变时,该反应达到平衡状态,C正确;
D.达到化学平衡时,X转化的物质的量为0.6mol,转化率=转化的物质的量/初始的物质的量=0.6mol/1.0mol=60%,D错误;
答案选C。
13. 赤霉素的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol赤霉素分子中含有的C-H键数目为5
B. 赤霉素分子中含有4种含氧官能团
C. 赤霉素可以发生加成、氧化、加聚反应
D. 1mol赤霉素最多可与1mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.从赤霉素的结构简式可知,光一个甲基就有3个C-H键,此外六元环上也有多个C-H键,因此1mol赤霉素分子中含有的C-H键数目大于5NA,A错误;
B.赤霉素分子中含有羟基、酯基、羧基3种含氧官能团,B错误;
C.赤霉素中含有碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应和加聚反应,C正确;
D.赤霉素中含有1个酯基和1个羧基,1mol赤霉素能与2molNaOH反应,D错误;
故答案选C。
14. 已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na++AlF。现有冰晶石的结构单元如图所示,位于大立方体顶角和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,是图中、中的一种。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 冰晶石是分子晶体
B. 大立方体的体心处代表AlF
C. 与Na+距离相等且最近的Na+有6个
D. 冰晶石晶体的密度为 g·cm-3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由冰晶石熔融时能发生电离可知,冰晶石是由阴阳离子形成的离子晶体,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的的个数为8×+6×=4,位于棱上和体内的个数为12×+8=11,由冰晶石的化学式可知,是图中的,则代表钠离子,故B错误;
C.由晶胞结构可知,与钠离子距离相等且最近的钠离子有8个,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的六氟合铝酸根离子的个数为8×+6×=4,位于棱上、体内和体心的钠离子个数为12×+8+1=12,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=a3d,解得d=,故D正确;
故选D。
二、填空题(共四答题,按要求填空,共58分)
15. CO2催化加氢合成新能源甲醇,既实现了碳资源充分利用,又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示:
(1)写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_______。
②达到平衡时,H2的浓度为_______mol⋅L-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______;
A.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
B.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
C.有2个C=O键断裂的同时,有3个H-H键生成
D.当v正(CO2)=3v逆(H2)
(3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力,也可以设计成甲醇燃料电池,具有理论能量效率高的优点,甲醇燃料电池工作原理如图所示:a、b均为惰性电极。
①使用时空气从 _______(填“A”或“B”)口通入。
②若此燃料电池电路中转移2mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为_______L ;电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1
(2) ①. 0.0375 ②. 0.375 ③. C
(3) ①. B ②. 11.2 ③. 减弱
【解析】
【小问1详解】
根据图可知,该反应的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1;
【小问2详解】
①从反应开始到平衡,由图知10min时达到平衡,二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol,CO2的平均反应速率v(CO2)= 0.0375;
②达到平衡时,二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol,反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),则消耗氢气为0.75mol×3=2.25mol,剩余氢气为3mol-2.25mol=0.75mol,H2的浓度为;
③A.恒温、恒容时,体积不变,参与反应的物质都是气体,根据质量守恒定律,气体的总质量不变,则容器内混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.达到平衡时各物质的浓度不再发生变化,反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.每消耗1mol二氧化碳时必然消耗3mol氢气,若有3mol氢气生成说明正逆反应速率相等,则有2个C=O键断裂的同时断裂3个H-H键,有3个H-H键生成,正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.当3v正(CO2)=v逆(H2) 时才能说明正逆反应速率相等,当v正(CO2)=3v逆(H2)说明反应未达到平衡状态,D不符合题意;
故选C;
【小问3详解】
①甲醇燃料电池是原电池装置,氧气得电子发生还原反应,通入氧气得一极为正极,由图可知电子由a极流向b极,原电池中电子由负极流向正极,故空气从B口通入;
②若此燃料电池的正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中转移2mol电子时消耗0.5mol氧气,则消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;电池的总反应为,消耗电解液中OH-,电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性减弱。
16. 丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料,还可用作防护涂料、胶黏剂和纸张浸渍剂的原料,用乙烯、丙烯等为原料进行合成的路线图如下:
回答下列问题:
(1)丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为_______。
(2)合成路线图中,互为同系物的有机物是_______与_______。
(3)有机物R与丙烯互为同分异构体,则R的结构简式为_______。
(4)A与C反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式为_______,该反应类型是_______。
(5)有机物B能与银氨溶液发生银镜反应,B的结构简式为_______。
(6)关于有机物C,下列说法正确的是_______。
a.能与溶液反应
b.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
【答案】(1)碳碳双键、酯基
(2) ①. 乙烯 ②. 丙烯
(3)或 (4) ①. ②. 取代反应或酯化反应
(5)
(6)
【解析】
【分析】根据丙烯酸乙酯的结构,可知A为乙醇,即乙烯与H2O发生加成反应生成乙醇,则M为H2O,C为丙烯酸,丙烯先发生催化氧化生成B,结合小问(5)的描述,B的结构为,据此解答。
【小问1详解】
根据结构简式,丙烯酸乙酯中所含官能团的名称为碳碳双键、酯基;
【小问2详解】
根据同系物的概念,结构相似,分子组成上相差一个活若干个CH2原子团的物质是同系物,互为同系物的是乙烯和丙烯;
【小问3详解】
有机物R与丙烯互为同分异构体,则R为环丙烷,结构简式为或;
【小问4详解】
乙醇与丙烯酸发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,化学方程式为:;反应类型是取代反应或酯化反应;
【小问5详解】
有机物B能与银氨溶液发生银镜反应,说明含有醛基,结合B的分子式,其结构简式为;
【小问6详解】
a.c是丙烯酸,能与溶液发生中和反应,故a正确;
b.丙烯酸中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故b错误;
c.丙烯酸中含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,故c正确;答案为ac。
17. 乙酸环己酯(有机物Ⅰ)主要用于配制苹果、香蕉等果香型香精。Ⅰ的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去)。
已知:在表示有机化合物的组成和结构时,如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,则得到键线式。如丙烯()可表示为,乙醇可表示为。
回答下列问题:
(1)H的化学名称是_______。
(2)由B生成C所用的试剂和反应条件为_______。
(3)由E生成F的化学方程式为_______。
(4)G生成H的反应类型为_______。
(5)化合物H的同分异构体中能同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①含有五元碳环;②与H具有相同的官能团。
其中,不含甲基的同分异构体结构简式为_______。
(6)参照上述合成路线合成I的类似物I'(),写出相应D'的结构简式_______。D'分子中有_______个手性碳原子(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳原子)。
【答案】(1)环己醇 (2)O2、Cu、加热
(3)+Cl2+HCl
(4)加成反应 (5) ①. 4 ②.
(6) ①. CH3CH2CH(CH3)COOH ②. 1
【解析】
【分析】A和水发生加成反应生成B,B氧化为乙醛,逆推可知,B是乙醇、A是乙烯;E和氯气发生取代反应生成氯苯,E是;乙酸和H发生酯化反应生成乙酸环己酯,则H是环己醇()。
【小问1详解】
根据以上分析,H是,化学名称是环己醇;
【小问2详解】
B是乙醇,C是乙醛,乙醇在铜作催化剂的条件下被氧气氧化生成乙醛,由B生成C所用的试剂和反应条件为O2、Cu、加热;
【小问3详解】
E是,和氯气发生取代反应生成氯苯和HCl;由E生成F的化学方程式为+Cl2+HCl;
【小问4详解】
由分析可知,H的结构简式为,则苯酚和氢气发生加成反应生成。
【小问5详解】
由题干合成路线图可知,化合物H的分子式为C6H12O,不饱和度为1,则其同时满足下列条件①含有五元碳环,②与H具有相同的官能团即含有醇羟基,若五元环只含1个取代基即-CH2OH一种,若含有2个取代基即-OH和-CH3则有3种位置异构,故符合条件的同分异构体中能的有4种;其中不含甲基的同分异构体结构简式为:,
【小问6详解】
CH3CH2CH(CH3)COOH和发生酯化反应生成,逆推可知D'的结构简式CH3CH2CH(CH3)COOH,D'分子中有1个手性碳原子,如图所示CH3CH2*CH(CH3)COOH。
18. 东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(镍铜合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。已知镍铜两元素在周期表中位置正好前后相邻。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的价电子排布式为_______,3d能级上的未成对的电子数为_______。
(2)单质铜及镍都是由_______键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_______。
(3)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为_______。
②若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=_______nm。
(4)固体储氢材料NH3BH3中,B原子的杂化轨道类型为_______,N和B的第一电离能大小:N_______B(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 3d84s2 ②. 2
(2) ①. 金属 ②. 铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
(3) ①. 1:3 ②.
(4) ①. sp3 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
镍为28号元素,基态原子的价电子排布式为3d84s2,3d能级有5个轨道,填充8个电子,未成对的电子数为2;
【小问2详解】
单质铜及镍都是金属晶体,由金属键形成;铜原子失去一个电子后Cu+的价电子排布为3d10,3d轨道全充满的电子,能量较低,较稳定,再失去一个电子较难,镍失去一个电子后Ni+的价电子3d84s1电子,再失去一个电子,失去的是4s能级轨道上的电子较容易,所以元素铜的第二电离能大于镍的第二电离能;
【小问3详解】
根据“均摊法”,晶胞中含个Ni、个Cu,晶胞中镍原子与铜原子的数量比为1:3;晶体密度为,则a=nm;
【小问4详解】
NH3BH3中B与周围的3个H原子形成3个σ键,与N原子形成一个配位键,无孤电子对,即B原子周围的价层电子对数为4,则B原子的杂化轨道类型为sp3;根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势, N和B的第一电离能大小:N大于B。
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