精品解析:江西省宜春市重点中学2024-2025学年高二下学期5月份质量检测 化学试题
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内容正文:
江西省宜春市重点中学2024-2025高二下学期5月份质量检测
化学试题
本卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Na 23
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、单选题(本题共16小题,每题3分,共42分)
1. 江西以其独特的地理位置和气候条件,孕育出众多令人垂涎欲滴的美食。下列说法错误的是
A. 南昌瓦罐汤传承秦汉古法的煨汤技艺,陶瓷瓦罐的主要材质为硅酸盐
B. 鄱阳湖剁椒鱼头中鱼肉蛋白质的最终水解产物为氨基酸
C. 制作赣南三杯鸡需要使用植物油,植物油是一种不饱和脂肪酸
D. 白糖糕的制作原料有蔗糖、糯米粉等,其中蔗糖可水解为葡萄糖和果糖
2. 下列描述原子结构或物质化学用语错误的是
A. 基态Na原子最高能级的电子云轮廓图为
B. 基态的价电子排布图:
C. 顺-1,2-二溴乙烯的结构式为
D. HClO的电子式:
3. 下列有机化合物的命名正确的是
A. :2,2-二甲基-2-丙醛 B. :2-乙基-3-戊醇
C. :2-乙基-1,3-丁二烯 D. :间-苯二甲酸
4. 有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其性质改变。下列叙述不能说明该观点的是
A. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以
B. 乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C. 苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯生成三硝基甲苯
D. 乙醇不能与溶液反应而苯酚能
5. 对下列事实的描述,所给化学方程式或离子方程式正确的是
A. 制备乙二酸乙二酯:++2H2O
B. 乙醇与酸性溶液反应:
C 溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热:C2H5Br + OH-CH2=CH2↑ +Br-+H2O
D. 用小苏打溶解水杨酸:+2 +2CO2+2H2O
6. 下列说法不正确的是
A. 只含有一种等效氢的,可命名为2,二甲基丙烷
B. 的一氯代物有4种
C. 甲基己烯存在顺反异构。
D. 二环丁烷()的二溴代物有4种(不考虑立体异构)
7. 我国科学家研究发现,团簇催化剂有助于烯烃与双氧水反应。
下列有关说法正确的是
A. 烯烃R名称是2,3-二乙基-2-丁烯 B. 烯烃R没有顺反异构体
C. 产物1、2分子都有1个手性碳原子 D. 反应(2)既是氧化反应,又是加成反应
8. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
9. 以下为有机物的制备实验装置。下列相关说法错误的是
图1制备溴苯
图2制备硝基苯
图3制备乙酸乙酯
图4制备乙酸丁酯
A. 图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀,证明制备溴苯的反应为取代反应
B. 图2所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色,可加入NaOH溶液过滤除去
C. 图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3溶液液面上方,以防止倒吸
D. 图4分水器分出生成的水可提高反应转化率
10. 丙酮、2-丙醇都是有机溶剂,它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余,利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是
A. 2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮
B. 克氏蒸馏头的优点是避免烧瓶中液体进入接收瓶
C. 毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇
D. 实验中,必须控制水浴温度高于82.5℃
11. 一种抗血小板聚集药物X的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. X的分子式为 B. X中存在4种含氧官能团
C. X遇溶液显紫色 D. 最多能与发生反应
12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色
碳碳双键能被溴水氧化
B
检验甲酸中混有乙醛,取少量试剂,加入氢氧化钠溶液中和甲酸后,加入银氨溶液,加热,有银镜生成
不能说明混有乙醛
C
向浑浊的苯酚试液中滴加饱和溶液,试液变澄清且无气体产生
说明苯酚的酸性强于碳酸
D
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚与浓溴水不反应
A. A B. B C. C D. D
13. 不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是合成UP的流程:
下列说法正确的是
A. 丙可被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1
B. 合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步可以交换顺序
C. 调节单体的投料比,控制m和n的比值,可获得性能不同的高分子材料
D. 单体1、2、3经加聚反应制得UP
14. 甲基苄溴()在稀的碱性水溶液中的水解反应分两步进行,反应中每一步的能量变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A. 甲基苄溴不存在对映异构体
B. 决定甲基苄溴水解反应速率的是第一步反应
C. 甲基苄溴在稀的碱性水溶液中生成的反应是放热反应
D. 若将上述反应体系中的甲基苄溴改为甲基苄氯,则的值增大
15. 金属Ru被广泛用于制笔行业。某实验小组以某钌废料[主要成分是,还含(其中Ru为价)、FeO和等]为原料制备Ru的流程如图。
已知:“除杂”中氯元素被还原成最低价态,只氧化。
下列说法错误的是
A. “滤渣”的主要成分是
B. 中Fe元素既有价,又有价
C. 、、的中心原子杂化方式相同
D. “热还原”时,往往需要先通一段时间的氢气,其目的是排尽装置内的空气,防止爆炸
16. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,③⑥均属于苯的同系物
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
17. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中,As原子位于Ga原子构成的正四面体空隙中
B. 图甲中,距离As原子最近的As原子数为6
C. 图甲中,若晶胞参数为apm,则Ga原子与As原子的最短距离为
D. 稀磁性半导体材料中,Mn、As的原子个数比为1:2
18. 已知:。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生上述反应,测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆)
B. b点NO的转化率为80%
C. T1温度下的<T2温度下的
D. 化学反应速率:vc (正)>va (逆)>vb (逆)
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题本题共4小题,共58分)
19. 有机物种类繁多,广泛存在,在生产和生活中有着重要的应用。
Ⅰ.有一种有机物X,其结构为,试回答下列问题:
(1)X中的含有的官能团有___________。
(2)向X中加入金属钠,发生反应的化学方程式是___________。
(3)如果在X中加入NaOH溶液,发生反应的化学方程式是___________。
Ⅱ.某兴趣小组进行了一系列的实验,按要求回答下列问题:
(4)准确称取4.4g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物M的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为___________,结构简式可能为___________(填序号)。
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3 C. CH3COCH2CH3 D. CH3COOCH3
(5)相对分子质量为84的烃,能使溴水褪色。若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,则该烃的结构简式为___________;该烃分子与足量的发生加成反应后的产物Y,用系统命名法命名Y为___________。
(6)芳香烃C9H10中存在顺反异构的有机物,其顺式结构的结构简式为___________。
20. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以氨基钠()和为原料加热制得,反应为;能被NaClO氧化,N元素转化为。
②氨基钠易氧化,易潮解。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装有浓硝酸的仪器的名称为_______。
(2)装置A为制备的装置,写出装置A中发生反应的化学方程式:_______。
(3)装置B的作用为_______。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染气体,同时生成沉淀,则该反应中被_______(填“氧化”或“还原”)。
(5)、、三种粒子中N原子的杂化方式_______(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”),H-N-H键角由大到小的顺序为_______。
Ⅱ.测定产品纯度
(6)取样品与足量的NaClO溶液反应(杂质不与NaClO溶液反应),写出反应的化学方程式:_______。
(7)反应中收集到VmL无色无味的气体,设本实验条件下的气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为_______(用含V、、m的式子表示)。
21. 我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
已知利用CO2合成甲醇过程中主要发生以下反应:
反应ⅰ: kJ⋅mol
反应ⅱ: kJ⋅mol
反应ⅲ:
(1)_______
(2)保持1.8MPa、400℃不变,CO2和H2按体积比1:3充入反应器,同时发生上述ⅰ和ⅲ两个反应,下列可作为两个反应达到平衡状态的判据是_______(填字母)。
a.体系压强不再变化 b.气体的密度不再改变
c.v正(CO2)=3v逆(H2) d.各物质浓度不再改变
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中加入1 mol 和3 mol发生上述反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
已知:的平衡转化率:
甲醇选择性:
①图中Z代表的物质为_______(填化学式)。
②根据图中:270℃时的数据分析计算:的平衡转化率为_______(保留一位小数),甲醇的选择性为_______%。
(4)如何同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性_______。
(5)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂对反应ⅲ的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图。在m催化剂作用下,该反应的活化能Ea=_______kJ/mol,从图中信息获知催化性能较高的催化剂是 _______(填“m”或“n”)。
22. 有机化合物G可用于辅助治疗高血压。一种制备G的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)反应①除生成B外,还生成的有机产物为___________(填结构简式);B中含有的官能团名称是___________。
(2)反应②的反应类型是___________。
(3)反应③所需要的试剂X通常为___________。
(4)E结构简式是___________。
(5)F生成G的化学方程式是___________。
(6)甲是A的同分异构体,除A外,满足下列条件的甲的结构有___________种(不考虑立体异构)。
a.属于芳香族化合物 b.含有—NH2、—Cl基团
其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式是___________(填一种)。
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江西省宜春市重点中学2024-2025高二下学期5月份质量检测
化学试题
本卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Na 23
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、单选题(本题共16小题,每题3分,共42分)
1. 江西以其独特的地理位置和气候条件,孕育出众多令人垂涎欲滴的美食。下列说法错误的是
A. 南昌瓦罐汤传承秦汉古法的煨汤技艺,陶瓷瓦罐的主要材质为硅酸盐
B. 鄱阳湖剁椒鱼头中鱼肉蛋白质的最终水解产物为氨基酸
C. 制作赣南三杯鸡需要使用植物油,植物油是一种不饱和脂肪酸
D. 白糖糕的制作原料有蔗糖、糯米粉等,其中蔗糖可水解为葡萄糖和果糖
【答案】C
【解析】
【详解】A.陶瓷主要成分为硅酸盐,故A正确;
B.蛋白质水解生成多种氨基酸,故B正确;
C.植物油属于油脂,主要成分为不饱和脂肪酸甘油酯,故C错误;
D.蔗糖为二糖,一分子蔗糖水解生成1分子葡萄糖和1分子果糖,故D正确;
故选:C。
2. 下列描述原子结构或物质的化学用语错误的是
A. 基态Na原子最高能级的电子云轮廓图为
B. 基态的价电子排布图:
C. 顺-1,2-二溴乙烯的结构式为
D. HClO的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Na原子最高能级为3s,电子云轮廓图为,A正确;
B.基态的价电子排布式为3d6,价电子排布图:,B错误;
C.1,2-二溴乙烯中2个溴原子同在双键上侧或下侧为顺式结构,故顺-1,2-二溴乙烯结构式为:,C正确;
D.HClO的结构式为H-O-Cl,电子式为:,D正确;
故选B。
3. 下列有机化合物的命名正确的是
A. :2,2-二甲基-2-丙醛 B. :2-乙基-3-戊醇
C. :2-乙基-1,3-丁二烯 D. :间-苯二甲酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.命名为2,2-二甲基丙醛,A错误;
B.主链为5个碳原子,编号从右边开始,因此命名为4-甲基-3-己醇,B错误;
C.命名符合系统命名原则,C正确;
D.命名为间苯二甲酸,D错误;
故选C。
4. 有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其性质改变。下列叙述不能说明该观点的是
A. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以
B. 乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C. 苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯生成三硝基甲苯
D. 乙醇不能与溶液反应而苯酚能
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯苯环对甲基产生影响,导致其性质改变,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应,二者官能团不同,性质不同,不是由于基团的相互影响造成的,B符合题意;
C.苯与浓硫酸、浓硝酸共热时生成硝基苯,而甲苯上甲基对苯环的影响,使甲基邻位和对位上氢原子活性强,容易发生取代反应,生成三硝基甲苯,C不符合题意;
D.乙醇不能与溶液反应,苯酚中苯环对羟基的影响使羟基活性增强,能与NaOH溶液反应,D不符合题意;
答案选B。
5. 对下列事实的描述,所给化学方程式或离子方程式正确的是
A. 制备乙二酸乙二酯:++2H2O
B. 乙醇与酸性溶液反应:
C. 溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热:C2H5Br + OH-CH2=CH2↑ +Br-+H2O
D. 用小苏打溶解水杨酸:+2 +2CO2+2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙二酸乙二酯的结构为,制备乙二酸乙二酯:++2H2O,A错误;
B.乙醇具有还原性,能被酸性溶液氧化成乙酸,+6价Cr元素还原为+3价,乙醇与酸性溶液反应:,B正确;
C.溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热,溴乙烷发生水解反应生成乙醇,C2H5Br + OH- C2H5OH+Br- ,C错误;
D.碳酸的酸性强于苯酚,故酚羟基不与反应,正确的离子方程式为+ +CO2+H2O,D错误;
故答案选B。
6. 下列说法不正确的是
A. 只含有一种等效氢的,可命名为2,二甲基丙烷
B. 的一氯代物有4种
C. 甲基己烯存在顺反异构。
D. 二环丁烷()的二溴代物有4种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,新戊烷C(CH3)4结构高度对称,只含有一种等效氢,系统命名法为2,2-二甲基丙烷,A正确;
B.分析所给有机物的结构,分子中含有 5 种不同化学环境的氢原子(与甲基相连的碳原子上的氢、甲基上的氢,以及环上 3 种不同位置的氢 ),所以其一氯代物有 5 种,而不是 4 种,B错误;
C.2-甲基-3-己烯的结构简式为 ,碳碳双键两端的碳原子均连接不同的原子或原子团,存在顺反异构,C正确;
D.二环[1.1.0] ()丁烷的结构中,两个溴原子的取代情况:① 两个溴原子在同一个碳原子上,有 1 种;② 两个溴原子在不同碳原子上,有 3 种(相邻碳原子间 2 种、相间碳原子间 1 种 ),共 4 种二溴代物(不考虑立体异构 ),D正确;
故选B。
7. 我国科学家研究发现,团簇催化剂有助于烯烃与双氧水反应。
下列有关说法正确的是
A. 烯烃R名称是2,3-二乙基-2-丁烯 B. 烯烃R没有顺反异构体
C. 产物1、2分子都有1个手性碳原子 D. 反应(2)既是氧化反应,又是加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.烯烃R名称是3,4-二甲基-3-己烯,A项错误;
B.烯烃R中碳碳双键上碳原子有相同取代基且同一个碳原子连接两个不同的取代基,有顺反异构体,B项错误;
C.产物1和2分子中,与O原子相连的碳原子是手性碳原子,所以两分子中都有2个手性碳原子,C项错误;
D.从化合价角度分析,双氧水是氧化剂,反应(2)是氧化反应;从断裂化学键角度分析,反应(2)是加成反应,D项正确;
故选D。
8. 下列叙述与图像不相对应的是
A. 图1表示反应速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C. 图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D. 图4可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,t4时条件改变的瞬间,正逆反应速率均减小,但逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,合成氨反应是气体体积减小的放热反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故A不符合题意;
B.由图可知,温度一定时增大压强,Z的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是气体体积增大的反应,所以Z一定为气态,X、Y不可能均为气体,故B符合题意;
C.锌与盐酸反应时,溶液中氢离子浓度减小,反应速率变慢,由图可知,AB段反应速率加快,说明锌与盐酸的反应是放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,温度对反应速率的影响大于氢离子浓度减小对反应速率的影响,导致反应速率加快,故C不符合题意;
D.温度一定时增大氢气的物质的量,平衡向正反应方向移动,氨气的百分含量增大,氮气的转化率增大,由图可知,c点氢气的物质的量最大,所以平衡时c点氮气的转化率最高,故D不符合题意;
故选B。
9. 以下为有机物的制备实验装置。下列相关说法错误的是
图1制备溴苯
图2制备硝基苯
图3制备乙酸乙酯
图4制备乙酸丁酯
A. 图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀,证明制备溴苯的反应为取代反应
B. 图2所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色,可加入NaOH溶液过滤除去
C. 图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3溶液液面上方,以防止倒吸
D. 图4分水器分出生成的水可提高反应转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.挥发的溴能被四氯化碳吸收,HBr难溶于四氯化碳,所以如果右侧试管中观察到淡黄色沉淀,说明生成了HBr,则可证明制备溴苯的反应为取代反应,A正确;
B.硝基苯呈油状液体,不溶于水且和NaOH溶液不反应,NO2能和NaOH溶液反应,硝基苯和水不互溶,可以采用分液方法分离,B错误;
C.饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,和乙酸反应生成乙酸钠和二氧化碳,能降低乙酸乙酯的溶解性,导气管口应在右侧试管中Na2CO3溶液液面上方,防止压强减小而产生倒吸,则可以防止倒吸,C正确;
D.乙醇和正丁醇易挥发,球形冷凝管可冷凝回流反应物,从而提高产率,分水器分出生成的水促进平衡正向进行,从而提高反应转化率,D正确;
故答案为:B。
10. 丙酮、2-丙醇都是有机溶剂,它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余,利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是
A. 2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮
B. 克氏蒸馏头的优点是避免烧瓶中液体进入接收瓶
C. 毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇
D. 实验中,必须控制水浴温度高于82.5℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-丙醇分子间存在氢键,导致沸点高于丙酮,A错误;
B.克氏蒸馏头的特殊结构,使蒸馏烧瓶中液体不会因剧烈沸腾直接进入冷凝管,可以避免对收集产物的污染,B正确;
C.毛细玻璃管导入微量空气,冒出小气泡,成为沸腾时的汽化中心,可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同时兼具搅拌作用,微量空气不起氧化2-丙醇的作用,C错误;
D.丙酮的沸点低于2-丙醇,蒸馏出丙酮,使2-丙醇残留在烧瓶内,故水浴温度控制应高于56.5℃,低于82.5℃,D错误;
答案选B。
11. 一种抗血小板聚集药物X的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. X的分子式为 B. X中存在4种含氧官能团
C. X遇溶液显紫色 D. 最多能与发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干X的结构简式可知,X的分子式为,A正确;
B.由题干X的结构简式可知,X中存在酯基、羟基和醚键等3种含氧官能团,B错误;
C.由题干X的结构简式可知,X中含有醇羟基,但没有酚羟基,故X遇FeCl3溶液不显紫色,C错误;
D.由题干X的结构简式可知,X中含有1个醇酯基和1个酚酯基,故最多能与发生反应,D错误;
故答案为:A。
12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色
碳碳双键能被溴水氧化
B
检验甲酸中混有乙醛,取少量试剂,加入氢氧化钠溶液中和甲酸后,加入银氨溶液,加热,有银镜生成
不能说明混有乙醛
C
向浑浊苯酚试液中滴加饱和溶液,试液变澄清且无气体产生
说明苯酚的酸性强于碳酸
D
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚与浓溴水不反应
A A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.肉桂醛()中加溴水,振荡,溴水褪色,碳碳双键能与溴水加成反应而不是被氧化,且醛基也能被溴水氧化,A错误;
B.甲酸(HCOOH)分子中含醛基结构,中和后生成的甲酸根在碱性条件下仍可被银氨溶液氧化,产生银镜。因此,实验现象不能证明混有乙醛,结论正确,B正确;
C.苯酚与溶液反应生成苯酚钠和(无气体),说明苯酚酸性强于,但弱于。结论“苯酚酸性强于碳酸”错误,C错误;
D.苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀的原因是生成的沉淀溶解氧苯酚中,结论错误,D错误;
故选B。
13. 不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是合成UP的流程:
下列说法正确的是
A. 丙可被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1
B. 合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步可以交换顺序
C. 调节单体的投料比,控制m和n的比值,可获得性能不同的高分子材料
D. 单体1、2、3经加聚反应制得UP
【答案】C
【解析】
【分析】根据缩聚反应的高聚物与单体之间的关系可推知,不饱和聚酯(UP)的单体有三个,分别是HOCH2CH2OH、HOOCCH=CHCOOH、,从合成UP流程来看,甲的分子式为C4H6,则甲为单炔烃或二烯烃,应是合成单体HOOCCH=CHCOOH的原料,推断甲为CH2=CH-CH=CH2,甲与Br2发生加成反应生成乙,则乙的结构简式为CH2BrCH=CHCH2Br,乙发生水解反应生成的丙为HOCH2CH=CHCH2OH,丙与HBr发生加成反应生成HOCH2CH2CHBrCH2OH,经连续催化氧化生成戊,则戊的结构简式为HOOCCH2CHBrCOOH,戊发生消去反应生成单体1,则单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,另外两种单体为HOCH2CH2OH、,最后单体1、2、3经缩聚反应制得UP,据此解答。
【详解】A.由分析可知,丙为HOCH2CH=CHCH2OH,单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,因丙中的醇羟基和碳碳双键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以丙不能被酸性KMnO4溶液直接氧化制单体1,A错误;
B.由分析可知,丙为HOCH2CH=CHCH2OH,合成UP的流程中第Ⅲ步为丙与HBr加成,而第Ⅳ步为将醇羟基连续氧化为羧基,若第Ⅲ步与第Ⅳ步交换顺序,则碳碳双键也将被氧化而遭破坏,所以合成UP的流程中第Ⅲ步与第Ⅳ步不可以交换顺序,B错误;
C.调节单体的投料比,控制m和n的比值,可生成不同的缩聚产物,可获得性能不同的高分子材料,C正确;
D.由分析可知,单体1的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,另外两种单体为HOCH2CH2OH、,单体1、2、3反应生成时还有水生成,所以单体1、2、3经缩聚反应制得UP,D错误;
故选C。
14. 甲基苄溴()在稀的碱性水溶液中的水解反应分两步进行,反应中每一步的能量变化曲线如图所示,下列有关说法错误的是
A. 甲基苄溴不存在对映异构体
B. 决定甲基苄溴水解反应速率的是第一步反应
C. 甲基苄溴在稀的碱性水溶液中生成的反应是放热反应
D. 若将上述反应体系中的甲基苄溴改为甲基苄氯,则的值增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲基苄溴中与溴原子相连的碳原子连接了4个不同的基团,是手性碳原子,则其存在对映异构体,A错误;
B.基苄溴水解反应速率由慢反应决定,由图可知,第一步活化能大于第二步,则由第一步决定甲基苄溴水解反应速率,B正确;
C.由图中始末状态可知,该反应中反应物能量高于生成物,则该反应是放热反应,C正确;
D.表示第一步反应的焓变,由于键长,键能:,若将基苄溴改为甲基苄氯,破坏将会吸收更多的能量,即的值增大,D正确;
故选A。
15. 金属Ru被广泛用于制笔行业。某实验小组以某钌废料[主要成分是,还含(其中Ru为价)、FeO和等]为原料制备Ru的流程如图。
已知:“除杂”中氯元素被还原成最低价态,只氧化。
下列说法错误的是
A. “滤渣”的主要成分是
B. 中Fe元素既有价,又有价
C. 、、的中心原子杂化方式相同
D. “热还原”时,往往需要先通一段时间的氢气,其目的是排尽装置内的空气,防止爆炸
【答案】B
【解析】
【分析】含Ru废料加入Na2SO3和稀硫酸酸浸,SiO2不溶于酸, “滤渣”的主要成分是SiO2,Na2SO3将+8价Ru还原为Ru(SO4)2,再加入Na2CO3和NaClO3除去Fe2+,使用Na2CO3沉钌得到Ru(CO3)2,灼烧得到RuO2,最后加氢气热还原得到Ru,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,“滤渣”的主要成分是,A正确;
B.中Na为+1价,OH-带1个负电荷,带2个负电荷,根据化合价代数和为零可知,Fe只有+3价,B错误;
C.、、的中心原子价层电子对数为、、,中心原子杂化方式相同,均为sp3,C正确;
D.氢气中混有氧气加热时受热会发生爆炸,“热还原”时,往往需要先通一段时间的氢气,其目的是排尽装置内的空气,防止爆炸,D正确;
故选B。
16. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,③⑥均属于苯的同系物
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.③④⑥都含有苯环,都属于芳香烃;同系物是指结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物,③⑥均不属于苯的同系物,B错误;
C.②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有1种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种,如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6位,有3种;第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号位,有1种,共5+3+1=9种,C正确;
D.④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,结合单键可以旋转,则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上;⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,则⑤中所有碳原子处于同一平面上,D正确;
故选B。
17. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中,As原子位于Ga原子构成的正四面体空隙中
B. 图甲中,距离As原子最近的As原子数为6
C. 图甲中,若晶胞参数为apm,则Ga原子与As原子的最短距离为
D. 稀磁性半导体材料中,Mn、As的原子个数比为1:2
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,As原子与周围四个Ga相连,四个Ga构成正四面体结构,As位于Ga原子构成的正四面体空隙中,A正确;
B.图甲中,距离As原子最近的As原子数:,B错误;
C.图甲中,Ga原子与As原子的最短距离为体对角线的四分之一,即,C错误;
D.稀磁性半导体材料中,As有4个位于体内,Mn一个位于顶点,一个位于面心,个数:,Mn、As的原子个数比为5:32,D错误;
答案选A。
18. 已知:。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4molNO(g)和0.6molO3(g)发生上述反应,测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆)
B. b点NO转化率为80%
C. T1温度下的<T2温度下的
D. 化学反应速率:vc (正)>va (逆)>vb (逆)
【答案】C
【解析】
【分析】根据先拐先平数值大可知,T1>T2,温度高的时x(NO)大,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0;
【详解】A.正反应为放热反应,△H<0,故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)<Ea(逆),故A项错误;
B.b点NO的体积分数x(NO)=0.2,设NO的转化率为y,根据三段式有: ,,解得y=50%,故B项错误;
C.由v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2),当v正= v逆时,可知==K,T1>T2,△H<0,温度高时K值反而小,则T1温度下的<T2温度下的,故C项正确;
D.T1>T2,c点未达平衡,b点达平衡正逆反应速率相等且小于c点,b点温度和反应物浓度均大于a点,反应速率大于a点,故化学反应速率:vc (正)> vb (逆)> va (逆),故D项错误;
故答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题本题共4小题,共58分)
19. 有机物种类繁多,广泛存在,在生产和生活中有着重要的应用。
Ⅰ.有一种有机物X,其结构为,试回答下列问题:
(1)X中的含有的官能团有___________。
(2)向X中加入金属钠,发生反应的化学方程式是___________。
(3)如果在X中加入NaOH溶液,发生反应的化学方程式是___________。
Ⅱ.某兴趣小组进行了一系列的实验,按要求回答下列问题:
(4)准确称取4.4g某有机物样品M(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物M的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为___________,结构简式可能为___________(填序号)。
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3 C. CH3COCH2CH3 D. CH3COOCH3
(5)相对分子质量为84的烃,能使溴水褪色。若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,则该烃的结构简式为___________;该烃分子与足量的发生加成反应后的产物Y,用系统命名法命名Y为___________。
(6)芳香烃C9H10中存在顺反异构的有机物,其顺式结构的结构简式为___________。
【答案】(1)羟基、酯基
(2)
(3)
(4) ①. ②. B
(5) ①. ②. 2,3-二甲基丁烷
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据有机物X的结构可知,官能团为羟基、酯基;
【小问2详解】
X结构中酚羟基具有酸性,可以与钠发生置换反应,化学方程式为;
【小问3详解】
X结构中酚羟基具有酸性,酯基能在碱性溶液中水解,故化学方程式为;
【小问4详解】
有机物样品M完全燃烧生成水和二氧化碳,根据浓硫酸增重计算,碱石灰增重计算,则4.4g有机物M样品中含有、、,,有机物M的最简式为,结合有机物M的质谱图确定相对分子质量为88,则化学式中,化学式为;有机物M的红外光谱图中含有、、不对称即2个甲基,A 项CH3CH2CH2COOH结构中只含有1个甲基,A项错误;B项CH3COOCH2CH3结构符合红外光谱图中结构特征,B项正确;C项CH3COCH2CH3 结构中不含有,C项错误;D项CH3COOCH3不符合分子式,D项错误,故答案为:;B;
【小问5详解】
相对分子质量为84的烃,根据商余法确定分子式中最多有C原子数目,而烃分子组成中含有C、H两种元素,1个C原子相对原子质量相当于12个H原子相对原子质量,则烃分子式为,能使溴水褪色,结构中含有1个碳碳双键,结合乙烯分子中的6个原子共平面,若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,则该烃的结构简式为;加成后生成,名称为2,3-二甲基丁烷;
【小问6详解】
芳香烃C9H10不饱和度为5,存在顺反异构的有机物结构中含有1个苯环、1个碳碳双键及1个甲基,其顺式结构的结构简式为。
20. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以氨基钠()和为原料加热制得,反应为;能被NaClO氧化,N元素转化为。
②氨基钠易氧化,易潮解。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装有浓硝酸的仪器的名称为_______。
(2)装置A为制备的装置,写出装置A中发生反应的化学方程式:_______。
(3)装置B的作用为_______。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,则该反应中被_______(填“氧化”或“还原”)。
(5)、、三种粒子中N原子的杂化方式_______(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”),H-N-H键角由大到小的顺序为_______。
Ⅱ.测定产品纯度
(6)取样品与足量的NaClO溶液反应(杂质不与NaClO溶液反应),写出反应的化学方程式:_______。
(7)反应中收集到VmL无色无味的气体,设本实验条件下的气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为_______(用含V、、m的式子表示)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起的水解
(4)还原 (5) ①. 完全相同 ②.
(6)
(7)(或或)
【解析】
【分析】A为制备N2O的装置,反应方程式为:;B中碱石灰可防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起的水解;C中制备,反应方程式为:,D中浓硫酸防止水蒸气进入C,E装置为尾气处理装置。
【小问1详解】
装有浓硝酸的仪器的名称为:分液漏斗;
【小问2详解】
装置A中发生反应的化学方程式:;
【小问3详解】
根据分析,B中碱石灰的作用为:防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起的水解;
【小问4详解】
在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,该反应中转化为N2,N元素化合价降低,故被还原;
【小问5详解】
中N原子的价层电子对数为、中N原子的价层电子对数为、中N原子的价层电子对数为,三种粒子中N原子的杂化方式均为sp3杂化,N原子的杂化方式完全相同,但孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对数越多,对成键电子对斥力越大,键角越小,故H-N-H键角由大到小的顺序为;
【小问6详解】
根据题意,能被NaClO氧化,N元素转化为,根据氧化还原反应的规律,化学方程式为:;
【小问7详解】
N2的物质的量为,由反应可找出关系式:,则产品中NaN3的质量分数为:(或或)。
21. 我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
已知利用CO2合成甲醇过程中主要发生以下反应:
反应ⅰ: kJ⋅mol
反应ⅱ: kJ⋅mol
反应ⅲ:
(1)_______。
(2)保持1.8MPa、400℃不变,CO2和H2按体积比1:3充入反应器,同时发生上述ⅰ和ⅲ两个反应,下列可作为两个反应达到平衡状态的判据是_______(填字母)。
a.体系压强不再变化 b.气体的密度不再改变
c.v正(CO2)=3v逆(H2) d.各物质浓度不再改变
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中加入1 mol 和3 mol发生上述反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
已知:的平衡转化率:
甲醇选择性:
①图中Z代表的物质为_______(填化学式)。
②根据图中:270℃时的数据分析计算:的平衡转化率为_______(保留一位小数),甲醇的选择性为_______%。
(4)如何同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性_______。
(5)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂对反应ⅲ的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图。在m催化剂作用下,该反应的活化能Ea=_______kJ/mol,从图中信息获知催化性能较高的催化剂是 _______(填“m”或“n”)。
【答案】(1)
(2)bd (3) ①. H2O ②. 29.6% ③. 50%
(4)增大压强 (5) ①. 96 ②. n
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ: kJ⋅mol
反应ⅱ: kJ⋅mol
根据盖斯定律ⅰ+ⅱ得反应ⅲ =;
【小问2详解】
a.压强是恒量,体系压强不再变化,反应不一定平衡,故不选a;
b.反应前后气体总质量不变,正反应气体物质的量减小,压强不变,容器体积缩小,气体的密度是变量,密度不再改变,反应一定达到平衡状态,故选b;
c.反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于化学计量数比,所以v正(CO2)=3v逆(H2) 时反应没有达到平衡状态,故不选c;
d.根据化学平衡定义,各物质浓度不再改变,反应一定达到平衡状态,故选d;
选bd。
【小问3详解】
①ⅰ、ⅱ、ⅲ同时存在。升高温度,反应ⅰ正向进行,反应ⅱ逆向进行,均为生成CO的方向,则CO的物质的量分数增加,故X表示CO;反应Ⅱ、反应Ⅲ均逆向进行,则CH3OH的物质的量分数减少;反应ⅰ正向进行,则H2O的物质的量增多,而反应Ⅲ逆向进行,则H2O的物质的量减少,故H2O的减少程度比CH3OH的减少程度小,故Y为CH3OH,Z为H2O。
②根据270℃时,CO和CH3OH的物质的量分数相等,可知参加反应的CO2有50%转化为CH3OH、50%转化为CO,故CH3OH的选择性为50%;
设270℃,反应达平衡后,n(CO2)=mmol,n(H2)=ymol,n(CO)=xmol,n(H2O)=zmol,n(CH3OH)=xmol,依据碳元素和氢元素守恒,则有:依据a点和c点分别列式,得,联立①②③④解得x=、m=、y=、z=,的平衡转化率为。
【小问4详解】
反应ⅰ为吸热反应,反应前后气体分子数不变,反应ⅱ、反应ⅲ均为放热反应,反应前后气体分子数减小,若升高温度,反应ⅰ正向移动,CO2的平衡转化率增大,但生成CH3OH的反应ⅱ、反应ⅲ均逆向移动,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性均下降;降低温度,不利于提高CO2的平衡转化率;增大压强,能同时增大的平衡转化率和甲醇的选择性;合适的催化剂只能提高甲醇的选择性,但不能改变的平衡转化率,所以增大压强能同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性。
【小问5详解】
在m催化剂作用下,由图中数据可得如下方程式:56.2=-7.2×10-3Ea+C①,27.4=-7.5×10-3Ea+C②,解联立方程可得Ea=9.6×104J/mol,即为96 kJ/mol;
由图可知,直线n的斜率大于m,说明n活化能Ea小于m,催化性能较高的催化剂是n;
22. 有机化合物G可用于辅助治疗高血压。一种制备G的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)反应①除生成B外,还生成的有机产物为___________(填结构简式);B中含有的官能团名称是___________。
(2)反应②的反应类型是___________。
(3)反应③所需要的试剂X通常为___________。
(4)E的结构简式是___________。
(5)F生成G的化学方程式是___________。
(6)甲是A的同分异构体,除A外,满足下列条件的甲的结构有___________种(不考虑立体异构)。
a.属于芳香族化合物 b.含有—NH2、—Cl基团
其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式是___________(填一种)。
【答案】(1) ①. CH3COOH ②. 碳氯键和酰胺基
(2)取代反应 (3)酸性高锰酸钾溶液
(4) (5)+CH3CHO +H2O
(6) ①. 16 ②. 或
【解析】
【分析】由题干合成流程图可知,A通过酰胺化反应生成B,B和ClSO2H发生取代反应生成C,比较C、D的结构简式可知,该转化过程为与苯环相连的甲基变为羧基,则该过程中的试剂X为酸性高锰酸钾溶液,比较D和F的结构简式以及E到F的转化条件可知,E的结构简式为:,F在一定条件下雨CH3CHO反应生成G,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干流程图可知,反应①为A和(CH3CO)2OB+CH3COOH,即除生成B外,还生成的有机产物为CH3COOH,由B的结构简式可知,B中含有的官能团名称是碳氯键和酰胺基,故答案为:CH3COOH;碳氯键和酰胺基;
【小问2详解】
由题干流程图中B、C的结构简式可知,反应②的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,反应③即与苯环相连的甲基变为羧基,则该过程中的试剂X通常为酸性高锰酸钾溶液,故答案为:酸性高锰酸钾溶液;
【小问4详解】
由分析可知,E的结构简式是,故答案为:;
【小问5详解】
由题干流程图可知,F生成G的化学方程式是+CH3CHO +H2O,故答案为:
【小问6详解】
由题干流程图可知,甲的分子式为:C7H8NCl,不饱和度为:4,则甲是A的同分异构体,满足下列条件a.属于芳香族化合物即含有苯环,b.含有—NH2、—Cl基团,若苯环上只有一个取代基即-CH(NH2)Cl,若苯环上含有两个取代基即有:-CH2Cl和-NH2;-CH2NH2和-Cl两组,每组又有邻间对三种位置异构,若苯环上含有三个取代基即-CH3、-Cl和-NH2则有10种位置异构,除A外,符合条件的甲的结构有1+2×3+10-1=16种,,其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式是:或,故答案为:16;或。
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