内容正文:
2024-2025学年第二学期高二第二次教学质量检测化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修2;人教版选择性必修3第一章至第三章第三节。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Fe-56 As-75
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共16个小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共,44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. 科技乃兴国之重。下列说法正确的是
A. “天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属
B. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯不能使溴水褪色
C. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于分子晶体
D. 乙烯可用作水果催熟剂,是氧割焰的主要气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝合金的熔点通常低于其各组分金属,因为合金形成时原子排列更不规则,A错误;
B.聚四氟乙烯结构稳定,无双键或其他活性基团,无法与溴水反应使其褪色,B正确;
C.氮化硅(Si3N4)是原子晶体,具有高熔点和高硬度,用于耐高温材料,C错误;
D.乙烯是水果催熟剂,但氧割焰的主要气体是乙炔(C2H2),而非乙烯,D错误;
故选B。
2. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂,可用于饮用水处理。湿法制高铁酸钠的反应原理为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列有关说法不正确的是
A. H2O的VSEPR模型为V形
B. 基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5
C. NaClO的电子式为
D. 37Cl原子结构示意图为
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O的中心和原子价层电子对数为,为sp3杂化,则VSEPR模型为四面体形,A错误;
B.铁原子失去3个电子形成铁离子,基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5,B正确;
C.NaClO是由次氯酸根离子和钠离子构成的离子化合物,电子式为,C正确;
D.氯为17号元素,原子结构示意图为,D正确;
故选:A。
3. 下列化学用语或化学图谱表述错误的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键表示为
B. 顺-2-丁烯的球棍模型:
C. 的核磁共振氢谱:
D. 聚乙炔的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛分子中羟基O-H键极性较大,该氢原子可与醛基中的O原子形成分子内氢键,故A正确;
B.两个氢原子在同侧,两个甲基在同侧,为顺式结构,故该模型为顺-2-丁烯的球棍模型,故B正确;
C.由结构简式可知中含3种氢原子,个数比为3:2:1,该核磁共振氢谱符合结构简式,故C正确;
D.聚乙炔的结构简式:,故D错误;
故选:D。
4. 一定条件下用尿素合成重要化工产品三聚氰胺的反应如下:
下列说法正确的是
A. 三聚氰胺分子中含有非极性键和极性键
B. 电负性:
C. 沸点:尿素>丙酮
D. 三聚氰胺分子中含有键
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知三聚氰胺分子中不存在相同原子之间的化学键,即不存在非极性键,故A错误;
B.同周期元素从左到右电负性增强,则电负性:,故B错误;
C.尿素分子间可形成氢键,其沸点高于丙酮,故C正确;
D.三聚氰胺分子中含有键,故D错误;
故选:C。
5. 下列有机物的系统命名中正确的是
A. 4-甲基-2,4-己二烯 B. 2-甲基-3-丁炔
C. 1-甲基-2-丙醇 D. 2,3,3-三甲基-4-乙基己烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.按名称画出结构简式为,实际命名为3-甲基-2,4-己二烯,A错误;
B.按名称画出结构简式为,实际命名为3-甲基-1-丁炔,B错误;
C.1号C不可能有甲基、乙基等取代基,正确命名为:2-丁醇,C错误;
D.按名称画出结构简式为,结构和命名相符,D正确;
答案选D。
6. 某化学小组欲利用如图所示的实验装置探究苯与液溴的反应(装置连接顺序为CDAB)
已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O,下列说法不正确的是
A. 装置A的作用是除去HBr中的溴蒸气
B. 装置B的作用是检验HBr
C. 可以用装置C制取溴蒸气
D. 装置D反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
【答案】D
【解析】
【分析】装置C中二氧化锰、溴化钠和硫酸反应制得溴蒸气,溴蒸气通入装置D中与苯发生取代反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢气体中混有溴蒸气和挥发出的苯,溴蒸气会干扰溴化氢的检验,装置A中四氯化碳吸收溴蒸气和挥发出的苯,防止溴蒸气会干扰溴化氢的检验,装置B中溴化氢与硝酸银溶液反应生成淡黄色溴化银沉淀,检验反应有溴化氢生成。
【详解】A项、装置A的作用是除去HBr中的溴蒸气,防止溴蒸气会干扰溴化氢的检验,故A正确;
B项、装置B中溴化氢与硝酸银溶液反应生成淡黄色溴化银沉淀,检验反应有溴化氢生成,故B正确;
C项、装置C中二氧化锰、溴化钠和硫酸反应制得溴蒸气,故C正确;
D项、装置D中制得的不溶于水的溴苯中混有溴和苯,经水洗、稀碱溶液洗涤、水洗、分液、干燥、分馏得到溴苯,故D错误;
故选D。
【点睛】本题考查溴苯的制备,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意分析仪器的作用,注意物质的性质与检验和分离方法的关系是解答关键。
7. 下列关于分离提纯的说法正确的是
A. 超分子“杯酚”具有分子识别的特性,利用此特性可分离和
B. 除去乙炔中混有少量的:通过酸性溶液,洗气
C. 可用乙醇将碘水中的碘萃取出来
D. 分液操作时,上下层液体依次从下口放出
【答案】A
【解析】
【详解】A.超分子“杯酚”可分离和,体现了超分子的分子识别的特性,故A正确;
B.乙炔和硫化氢都能与生产高锰酸钾溶液反应,所以将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,洗气不能除去乙炔中混有少量的硫化氢,故B错误;
C.乙醇与水互溶,所以不能用乙醇将碘水中的碘萃取出来,故C错误;
D.分液操作时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故D错误;
故选A。
8. 薄荷醇卤代后的产物(X)可发生如下反应,据此可鉴别薄荷醇与新薄荷醇。下列有关说法错误的是
A. 该反应为消去反应,消去②号H原子的产物为Z
B. 有机物Y、Z的分子式为C10H18,互为同分异构体
C. 有机物X中含有3个手性碳原子
D. Y、Z分子质谱图上均存在质荷比数值为138的分子离子峰
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合结构简式可知消去②号H原子的产物为Y,故A错误;
B.由结构简式可知Y、Z的分子式相同均为C10H18,但结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.与四个不同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳,结合X的结构简式可知,甲基、氯原子、异丙基所连的碳原子均为手性碳原子,故C正确;
D.Y、Z互为同分异构体,相对分子质量均为138,因此质谱图上均存在质荷比数值为138的分子离子峰,故D正确;
故选:A。
9. 某营养强化剂由原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W、M组成(结构如图所示),其中,基态原子的轨道与轨道上的电子总数相等,基态原子有4个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径从大到小:W>Z>Y B. 电负性:
C. 氢化物沸点: D. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Y>Z
【答案】B
【解析】
【分析】基态W原子的s轨道与p轨道上的电子总数相等,电子排布为或,即O或Mg,结合化合物的结构,W为O;X、Y、Z的原子序数小于W,结合化合物的结构,X为H,Y为C,Z为N;基态M原子有4个未成对电子,电子排布式为[Ar]3d64s2,M为Fe。
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:C>N>O,故A错误;
B.X为H,Y为C,甲烷中碳元素表现负化合价,则电负性:H<C,B正确;
C.Y为C,Z为N,碳的氢化物为烃,种类繁杂,有的烃的沸点高于氮的氢化物,C错误;
D.非金属性C<N,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故D错误;
故选:B。
10. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
分子间氢键比分子间氢键更强,但水的蒸发热高于液体
汽化时破坏的分子间氢键数目:
B
石墨可导电
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
C
的键角键角
中心原子的杂化方式不同
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HF分子间氢键强度虽高于H2O,但每个H2O分子可形成两个氢键,而每个HF分子仅形成一个,故汽化时H2O需破坏更多氢键,蒸发热更高,解释正确,A正确;
B.石墨导电性源于层内离域大π键中的自由电子,解释符合实际结构特征,B正确;
C.NH3中N的价层电子对数为:,杂化,有1对孤对电子。CH4中C的价层电子对数为:,杂化,无孤对电子。两者中心原子均为sp3杂化,键角差异由NH3中孤对电子排斥导致,而非杂化方式不同,解释错误,C错误;
D.CH4中C-H键逐个断裂时,剩余键的化学环境因自由基形成而变化,导致所需能量不同,解释正确,D正确;
故选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol甲基()中含有电子的数目为
B. 1.0L1溶液中含有的数目为
C. 标况下,的C3H6中含有的键的数目为0.8
D. 常温下,14g N2中含键的数目为1
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基(-CH3)中每个碳原子有6个电子,三个氢原子各贡献1个电子,总电子数为6+3=9,1mol甲基含9电子,故A错误;
B.为络合物,与SCN⁻形成稳定配位,导致实际浓度远低于理论值,因此数目小于,故B错误;
C.C3H6可能为丙烯(含8个键)或环丙烷(含9个键),题目未明确结构,无法确定σ键数目,故C错误;
D.N2分子含两个键,14g N2为0.5mol,对应键数目为0.5×2NA= 1NA,故D正确;
答案选D。
12. 由X、Y、Z、M、Q五种原子序数依次增大的元素组成的某配离子是一种结构如图常用的有机催化剂。Y、Z、M同周期,Y元素化合物种类数最多,Q+离子的价电子排布式为3d10,下列说法错误的是
A. 该配离子中含有配位键、离子键、共价键
B. 元素的第一电离能:X>Y
C. M和X形成的化合物可以形成缔合分子(XM)n
D. 该配离子中Q的配位数为4
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y元素化合物种类数最多,则Y为C元素;Y、Z、M同周期,由有机催化剂结构可知,X形成1个共价键、Z形成2个共价键、M形成1个共价键,则X为H元素、Z为O元素、M为F元素;Q+离子的价电子排布式为3d10,则Q为Cu元素。
【详解】A.该配离子中含有配位键、共价键,没有离子键,A错误;
B.H原子最外层只有1个电子,H原子很难失去这个电子变成裸露的原子核,故第一电离能:H>C,B正确;
C.HF可以通过分子间氢键形成缔合分子(HF)n,C正确;
D.由配离子的结构可知,Cu的配位数为4,D正确;
故答案选A。
13. 乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
2-羟基丙腈在一定条件下发生反应a生成丙烯腈(CH2=CHCN),再通过反应b生成腈纶(聚丙烯腈纤维)。下列说法不正确的是
A. 因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B. 1mol 2-羟基丙腈分子中有8mol σ键
C. 反应a是消去反应,反应b是加聚反应
D. 与加成的反应速率:
【答案】B
【解析】
【详解】A.因氧原子的电负性较大,C=O键中的共用电子对偏向O原子,使得醛基中的碳原子带部分正电荷,与带负电荷的CN-作用,A正确;
B.分子中单键是σ键,双键中有1个σ键,1个π键,分子中有9个σ键,1mol 2-羟基丙腈分子中有9mol σ键,B错误;
C.2-羟基丙腈先后经历消去反应得到丙烯腈(CH2=CHCN),再经过加聚反应可以生成腈纶(聚丙烯腈纤维),C正确;
D.对于间硝基苯甲醛,醛基的间位上连有吸电子基-NO2会使得醛基中的碳原子带有更多正电荷,更有利于与CN-作用;对于间甲基苯甲醛,醛基的间位上连有推电子基-CH3,使得醛基中的碳原子带有较少正电荷,不利于与CN-作用,D正确;
故选B。
14. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
锗(Ge)和硅(Si)都是优良的半导体材料
Ge和Si符合对角线规则
B
稳定性:[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+
N的电负性小于O的电负性
C
HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水
与均能形成氢键
D
稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键,作用力更强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ge和Si位于周期表中同一主族,不是对角线位置,A错误;
B.N的电负性小于O的电负性,NH3中N原子更容易给出孤电子对,形成的配位键更稳定,B正确;
C.HCl与H2O不能形成氢键,C错误;
D.O原子半径小于S原子半径,H-O键键能大于H-S键键能,稳定性:H2O>H2S,与分子间作用力无关,D错误;
答案选B。
15. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X不能与溶液发生显色反应
B. Y中所有原子均能共平面
C. 1molZ最多能与4molH2发生加成反应
D. X、Y、Z可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
【答案】C
【解析】
【详解】A.X含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,A错误;
B.Y中存在甲基,所有原子不可能共平面,B错误;
C.Z中含有苯环和醛基,能与氢气发生加成反应,1molZ最多能与4molH2发生加成反应,C正确;
D.X中含有羟基,Z中含有醛基,均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D错误;
故选C。
16. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B. Mg与Fe之间的最近距离为nm
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D. 储氢时一个晶胞中有4个H2分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由铁镁合金晶胞结构可知,铁原子处于面心和顶点位置,由均摊法计算可知,铁镁合金晶胞中含有铁原子数为=4,A正确;
B.分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,晶胞面对角线长度2anm,晶胞边长anm,Mg与Fe之间的最近距离为体对角线长度的,最近距离为nm,B错误;
C.以一个铁原子为中心,有三个互相垂直的面,每个面上有4个铁原子离该铁原子距离相等且最近,则与铁原子最近的铁原子数有12个,C正确;
D.分子在晶胞的体心和棱的中心位置,根据均摊法计算,储氢时一个晶胞中H2分子数目为=4,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、F、G、H、W、Q、I、J、K各代表一种化学元素。请用元素符号及其物质回答下列问题。
(1)W位于周期表_______区;基态Q原子核外简化电子排布式为_______。
(2)中心原子杂化轨道类型:_______;的模型名称:_______。
(3)I、J、K三种元素的基态原子中,未成对电子数由多到少的顺序是_______。(用元素符号表示)
(4)C、E元素的简单氢化物为NH3、PH3,请对比水溶性:NH3_______PH3(填“<”、“>”或“=”),理由为:_______。
(5)由D、 H、G三种元素一起形成的化合物中,有一种化合物的阴离子为正四面体结构,写出该化合物的化学式_______。
【答案】(1) ①. ds ②.
(2) ①. sp3 ②. 正四面体
(3)
(4) ①. > ②. 氨气可以和水形成分子间氢键,因此氨气溶解度较大
(5)
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知A是Be元素;B是C元素;C是N元素;D是O元素;E是P元素;F是S元素; G是Cl元素;H是Na元素;I是Cr元素;J是Mn元素;K是Fe元素;W是Cu元素;Q是Br元素,据此分析;
【小问1详解】
W是Cu元素,位于周期表ds区;Q是Br元素,是35号元素,简化电子排布式为:;
【小问2详解】
F是S元素;G是Cl元素;为的中心原子的价层电子对数为4,则其中心原子杂化轨道类型为:sp3;D是O元素;F是S元素;是,其中心原子的价层电子对数为4;其模型名称:正四面体;
【小问3详解】
I是Cr元素;J是Mn元素;K是Fe元素;其价层电子排布式分别为:3d54s1、3d54s2、3d64s2,其未成对电子数分别为:6、5、4,则未成对电子数由多到少的顺序是:;
【小问4详解】
氨气可以和水形成分子间氢键,溶解度较大,故水溶性:NH3>PH3;
【小问5详解】
D是O元素;G是Cl元素;H是Na元素,其形成的化合物高氯酸钠的阴离子高氯酸根离子是正四面体结构,该化合物的化学式:。
18. 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解度
环己醇
100
0.9618
16 1
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2 g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是_______。
(2)加入碎瓷片的作用是_______ ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_______(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的有机副产品的结构简式为_______。
(4)在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分液提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______。
(6)本实验所得到的环己烯产率是_______。(填字母) 。
A. 41% B. 50% C. 61% D. 70%
【答案】(1)直形冷凝管
(2) ①. 防止暴沸 ②. B
(3) (4)上口倒出
(5)干燥(或除水除醇) (6)B
【解析】
【分析】环己醇在浓硫酸作催化剂的条件下发生消去反应生成环己烯;加热过程中应加入碎瓷片防止暴沸,醇在消去的过程中会产生副产物醚类;分离产物时,由于环己烯的密度比水的密度小,应从上口倒出;根据 计算环己烯产率。
【小问1详解】
根据仪器b的构造可知,仪器b为直形冷凝管,故答案为:直形冷凝管;
【小问2详解】
加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生暴沸;如果在加热时发现忘记加碎瓷片,这时必须停止加热,待冷却后补加碎瓷片,故选B;故答案为:防止暴沸;B;
【小问3详解】
醇分子间容易发生脱水反应生成醚类化合物,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为,故答案为:;
【小问4详解】
在本实验分离过程中,产物环己烯的密度比水小,与水互不相溶,所以应该从分液漏斗的上口倒出,故答案为:上口倒出;
【小问5详解】
加入无水氯化钙可以除去水(做干燥剂)和除去环己醇(因为乙醇可以和氯化钙反应,类比推知,环己醇和氯化钙也可以反应),因此分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥(或除水除醇)。故答案为:干燥(或除水除醇);
【小问6详解】
20 g环己醇的物质的量为=0.2 mol,理论上生成环己烯的物质的量为0.2 mol,环己烯的质量为0.2 mol×82 g·mol-1=16.4 g,实际得到环己烯的质量为8.2 g,则产率为×100%=50%,故选B,故答案为:B。
19. 卤代烃在日常生活中有着广泛应用,如碱性条件下,酚可以与卤代烃发生反应,生成酚醚化合物,最新研究,含氟酚醚类化合物(如Naphthol AS衍生物)通过靶向微管蛋白,抑制肿瘤细胞分裂。回答下列问题:
(1)卤代烃可用作车用空调制冷剂,最早采用R12(结构简式为,俗称氟利昂-12),因其对大气臭氧层有极强破坏力,现改用R134a(结构简式为)。R12制冷剂的分子空间构型为_______,用系统命名法命名R134a制冷剂_______。
(2)苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造医药、农药、染料等。具有酚羟基的物质通常能与FeCl3溶液发生显色反应。苯酚显色原理是其电离出的C6H5O-和Fe3+形成配位键,得到的H3[Fe(OC6H5)6]显紫色。
①基态Fe原子价层电子的轨道表示式_______。其原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②实验发现对羟基苯甲酸不能与FeCl3溶液发生显色反应,从电离平衡的角度解释其原因可能是_______。
(3)不同的酚类物质与Fe3+显示不同的颜色,已知Fe3+遇邻苯二酚()显绿色。下列关于邻苯二酚的说法中合理的是_______(填标号)。
a.属于分子晶体
b.沸点高于对苯二酚
c.相同条件下,在水中的溶解度小于对苯二酚
(4)砷化硼在电子器件中广泛应用,如高速电子器件、光电器件和微波器件等。其晶胞结构如下图所示,晶胞边长为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为_______
【答案】(1) ①. 四面体形 ②. 1,1,1,2—四氟乙烷
(2) ①. ②. 15 ③. 羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与铁离子的配位能力下降
(3)ac (4) g∙cm-3
【解析】
【小问1详解】
CCl2F2分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构不对称的四面体形;CF3CH2F属于卤代烃,名称为1,1,1,2—四氟乙烷;
【小问2详解】
①基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe原子价层电子的轨道表示式,把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数,故其原子核外电子的空间运动状态有15种;
②羟基和羧基均可以电离出氢离子,但与铁离子显色是因为酚氧离子与铁离子进行配位,若酚氧离子难以形成,则反应难以发生;对羟基苯甲酸不能与FeCl3溶液发生显色反应,原因是:羧基电离出的氢离子抑制了酚羟基的电离,从而使其与铁离子的配位能力下降;
【小问3详解】
a.邻羟基苯甲酸由分子构成,所以固体时为分子晶体,a正确;
b.邻苯二酚易形成分子内氢键,而对苯二酚易形成分子间氢键,所以邻苯二酚沸点低于对苯二酚,b错误;
c.邻苯二酚中存在着分子内氢键从而影响了它和水形成氢键,因此它在H2O中的溶解性小;对苯二酚中不存在分子内氢键,易与水形成氢键,故在H2O中的溶解性较大,c正确;
故选ac;
【小问4详解】
根据“均摊法”,晶胞中含个B、4个As,则晶体密度为。
20. 应用光化学催化和烯还原酶的光生物催化一体化技术,可实现化合物Ⅳ的合成,示意图如图(反应条件略):
(1)化合物I的分子式为 _______ 。化合物Ⅱ的官能团名称为 _______ 。
(2)化合物V为III的同分异构体,能够发生银镜反应,在核磁共振氢谱图上只有3组峰,峰面积之比为2:2:1,V的结构简式为 _______ ,其名称为 _______ 。
(3)关于上述由化合物I到IV的转化及相关物质,下列说法正确的有 _______ (填字母)。
A. 有π键的断裂与形成
B. 有C—Br键的断裂与C—C键的形成
C. 存在C原子杂化方式的改变,没有手性碳原子形成
D. 化合物Ⅳ可形成分子间氢键,也可以形成分子内氢键
(4)对化合物Ⅳ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
催化剂、加热
—OH
_______
②
_______
_______
酯化反应
(5)以化合物II为唯一有机原料,合成化合物。基于你设计的合成路线,回答下列问题:若相关步骤涉及卤代烃制醇反应,其化学方程式为 _______ (注明反应条件)。
【答案】(1) ①. C9H10 ②. 酮羰基(羰基)
(2) ①. BrCH2CH2CHO ②. 3﹣溴丙醛 (3)BD
(4) ①. 加成反应(或还原反应) ②. 浓硫酸、加热 ③. —COO—
(5)BrCH2CHBrCH3+2NaOHHOCH2CH(OH)CH3+2NaBr
【解析】
【分析】II发生取代反应生成III,III与I发生反应生成,与水反应生成IV,据此分析;
【小问1详解】
化合物Ⅰ的分子中C、H原子个数依次是9、10,分子式为C9H10;化合物Ⅱ的官能团名称为酮羰基;
【小问2详解】
化合物Ⅴ为Ⅲ的同分异构体,能够发生银镜反应,说明含有醛基,在核磁共振氢谱图上只有3组峰,峰面积之比为2:2:1,说明含有三种氢原子且氢原子的个数之比为2:2:1,结构简式为BrCH2CH2CHO,名称为3﹣溴丙醛;
【小问3详解】
A.生成Ⅳ的过程中有π键的断裂,没有π键的形成,故A错误;
B.反应时Ⅲ中C—Br键的断裂、Ⅳ中有C—C键的形成,故B正确;
C.Ⅰ中采用sp2杂化的碳原子在Ⅳ中采用sp3杂化,所以有碳原子杂化方式的改变,Ⅳ中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子,故C错误;
D.化合物Ⅳ羟基可形成分子间氢键,也可以形成分子内氢键,故D正确;
故答案为:BD;
【小问4详解】
①Ⅳ在浓硫酸作催化剂、加热的条件下发生酮羰的加成反应,反应类型是加成反应;
②中醇羟基能和乙酸发生酯化反应生,反应条件是浓硫酸作催化剂、加热条件;
【小问5详解】
以CH3COCH3为唯一有机原料合成化合物,可由CH3COOH和HOCH2CH(CH3)OH发生酯化反应得到,HOCH2CH(CH3)OH可由BrCH2CHBrCH3发生水解反应得到,BrCH2CHBrCH3可由CH2=CHCH3和溴发生加成反应得到,CH2=CHCH3可由CH3CH(OH)CH3发生消去反应得到,丙酮和氢气发生加成反应生成CH3CH(OH)CH3,CH2=CHCH3被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2和CH3COOH:;相关步骤涉及卤代烃制醇反应,其化学方程式为BrCH2CHBrCH3+2NaOHHOCH2CH(OH)CH3+2NaBr。
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2024-2025学年第二学期高二第二次教学质量检测化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修2;人教版选择性必修3第一章至第三章第三节。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Fe-56 As-75
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共16个小题,1-10每小题2分,11-16每小题4分,共,44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. 科技乃兴国之重。下列说法正确的是
A. “天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属
B. 不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯不能使溴水褪色
C. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于分子晶体
D. 乙烯可用作水果催熟剂,是氧割焰的主要气体
2. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂,可用于饮用水处理。湿法制高铁酸钠的反应原理为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。下列有关说法不正确的是
A. H2O的VSEPR模型为V形
B. 基态Fe3+的简化电子排布式为[Ar]3d5
C. NaClO的电子式为
D. 37Cl原子结构示意图为
3. 下列化学用语或化学图谱表述错误的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键表示为
B. 顺-2-丁烯的球棍模型:
C. 的核磁共振氢谱:
D. 聚乙炔的结构简式:
4. 一定条件下用尿素合成重要化工产品三聚氰胺的反应如下:
下列说法正确的是
A. 三聚氰胺分子中含有非极性键和极性键
B. 电负性:
C. 沸点:尿素>丙酮
D. 三聚氰胺分子中含有键
5. 下列有机物的系统命名中正确的是
A. 4-甲基-2,4-己二烯 B. 2-甲基-3-丁炔
C. 1-甲基-2-丙醇 D. 2,3,3-三甲基-4-乙基己烷
6. 某化学小组欲利用如图所示的实验装置探究苯与液溴的反应(装置连接顺序为CDAB)
已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4Br2↑+MnSO4+Na2SO4+2H2O,下列说法不正确的是
A. 装置A的作用是除去HBr中的溴蒸气
B. 装置B的作用是检验HBr
C. 可以用装置C制取溴蒸气
D. 装置D反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
7. 下列关于分离提纯的说法正确的是
A. 超分子“杯酚”具有分子识别的特性,利用此特性可分离和
B. 除去乙炔中混有少量的:通过酸性溶液,洗气
C. 可用乙醇将碘水中的碘萃取出来
D. 分液操作时,上下层液体依次从下口放出
8. 薄荷醇卤代后的产物(X)可发生如下反应,据此可鉴别薄荷醇与新薄荷醇。下列有关说法错误的是
A. 该反应为消去反应,消去②号H原子的产物为Z
B. 有机物Y、Z的分子式为C10H18,互为同分异构体
C. 有机物X中含有3个手性碳原子
D. Y、Z分子质谱图上均存在质荷比数值为138的分子离子峰
9. 某营养强化剂由原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W、M组成(结构如图所示),其中,基态原子的轨道与轨道上的电子总数相等,基态原子有4个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径从大到小:W>Z>Y B. 电负性:
C. 氢化物沸点: D. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Y>Z
10. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
分子间氢键比分子间氢键更强,但水的蒸发热高于液体
汽化时破坏的分子间氢键数目:
B
石墨可导电
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
C
的键角键角
中心原子的杂化方式不同
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol甲基()中含有电子的数目为
B. 1.0L1溶液中含有的数目为
C. 标况下,的C3H6中含有的键的数目为0.8
D. 常温下,14g N2中含键的数目为1
12. 由X、Y、Z、M、Q五种原子序数依次增大的元素组成的某配离子是一种结构如图常用的有机催化剂。Y、Z、M同周期,Y元素化合物种类数最多,Q+离子的价电子排布式为3d10,下列说法错误的是
A. 该配离子中含有配位键、离子键、共价键
B. 元素的第一电离能:X>Y
C. M和X形成的化合物可以形成缔合分子(XM)n
D. 该配离子中Q的配位数为4
13. 乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
2-羟基丙腈在一定条件下发生反应a生成丙烯腈(CH2=CHCN),再通过反应b生成腈纶(聚丙烯腈纤维)。下列说法不正确的是
A. 因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B. 1mol 2-羟基丙腈分子中有8mol σ键
C. 反应a是消去反应,反应b是加聚反应
D. 与加成的反应速率:
14. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
锗(Ge)和硅(Si)都是优良的半导体材料
Ge和Si符合对角线规则
B
稳定性:[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+
N的电负性小于O的电负性
C
HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水
与均能形成氢键
D
稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键,作用力更强
A. A B. B C. C D. D
15. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X不能与溶液发生显色反应
B. Y中所有原子均能共平面
C. 1molZ最多能与4molH2发生加成反应
D. X、Y、Z可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别
16. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B. Mg与Fe之间的最近距离为nm
C. 在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D. 储氢时一个晶胞中有4个H2分子
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、F、G、H、W、Q、I、J、K各代表一种化学元素。请用元素符号及其物质回答下列问题。
(1)W位于周期表_______区;基态Q原子核外简化电子排布式为_______。
(2)中心原子杂化轨道类型:_______;的模型名称:_______。
(3)I、J、K三种元素的基态原子中,未成对电子数由多到少的顺序是_______。(用元素符号表示)
(4)C、E元素的简单氢化物为NH3、PH3,请对比水溶性:NH3_______PH3(填“<”、“>”或“=”),理由为:_______。
(5)由D、 H、G三种元素一起形成的化合物中,有一种化合物的阴离子为正四面体结构,写出该化合物的化学式_______。
18. 醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解度
环己醇
100
0.9618
16 1
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯8.2 g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是_______。
(2)加入碎瓷片的作用是_______ ;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_______(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的有机副产品的结构简式为_______。
(4)在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分液提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_______。
(6)本实验所得到的环己烯产率是_______。(填字母) 。
A. 41% B. 50% C. 61% D. 70%
19. 卤代烃在日常生活中有着广泛应用,如碱性条件下,酚可以与卤代烃发生反应,生成酚醚化合物,最新研究,含氟酚醚类化合物(如Naphthol AS衍生物)通过靶向微管蛋白,抑制肿瘤细胞分裂。回答下列问题:
(1)卤代烃可用作车用空调制冷剂,最早采用R12(结构简式为,俗称氟利昂-12),因其对大气臭氧层有极强破坏力,现改用R134a(结构简式为)。R12制冷剂的分子空间构型为_______,用系统命名法命名R134a制冷剂_______。
(2)苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制造医药、农药、染料等。具有酚羟基的物质通常能与FeCl3溶液发生显色反应。苯酚显色原理是其电离出的C6H5O-和Fe3+形成配位键,得到的H3[Fe(OC6H5)6]显紫色。
①基态Fe原子价层电子的轨道表示式_______。其原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②实验发现对羟基苯甲酸不能与FeCl3溶液发生显色反应,从电离平衡的角度解释其原因可能是_______。
(3)不同的酚类物质与Fe3+显示不同的颜色,已知Fe3+遇邻苯二酚()显绿色。下列关于邻苯二酚的说法中合理的是_______(填标号)。
a.属于分子晶体
b.沸点高于对苯二酚
c.相同条件下,在水中的溶解度小于对苯二酚
(4)砷化硼在电子器件中广泛应用,如高速电子器件、光电器件和微波器件等。其晶胞结构如下图所示,晶胞边长为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为_______
20. 应用光化学催化和烯还原酶的光生物催化一体化技术,可实现化合物Ⅳ的合成,示意图如图(反应条件略):
(1)化合物I的分子式为 _______ 。化合物Ⅱ的官能团名称为 _______ 。
(2)化合物V为III的同分异构体,能够发生银镜反应,在核磁共振氢谱图上只有3组峰,峰面积之比为2:2:1,V的结构简式为 _______ ,其名称为 _______ 。
(3)关于上述由化合物I到IV的转化及相关物质,下列说法正确的有 _______ (填字母)。
A. 有π键的断裂与形成
B. 有C—Br键的断裂与C—C键的形成
C. 存在C原子杂化方式的改变,没有手性碳原子形成
D. 化合物Ⅳ可形成分子间氢键,也可以形成分子内氢键
(4)对化合物Ⅳ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
催化剂、加热
—OH
_______
②
_______
_______
酯化反应
(5)以化合物II为唯一有机原料,合成化合物。基于你设计的合成路线,回答下列问题:若相关步骤涉及卤代烃制醇反应,其化学方程式为 _______ (注明反应条件)。
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