内容正文:
高二年级下学期期末学业质量监测
化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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 C:12 O:16
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. 戍嗣子鼎是中国国家博物馆收藏的商代晚期青铜器。下列说法错误的是
A. 若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,会加速铜的腐蚀
B. 铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]
C. 铜被腐蚀过程中,会发生吸氧腐蚀
D. 保护青铜文物时,可用缓蚀剂抑制负极反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.戍嗣子鼎是青铜器,若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,由于金属活动性:铁>铜,二者形成原电池,铁作负极被腐蚀,戍嗣子鼎被保护,因此不会加速铜的腐蚀,A错误;
B.铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],B正确;
C.铜在潮湿环境中的发生腐蚀以吸氧腐蚀为主,C正确;
D.缓蚀剂通过抑制负极反应(金属的氧化反应)减缓金属腐蚀,D正确;
故合理选项是A。
2. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 酒精——属于烃类 B. 醋酸——具有酸性,能使紫色石蕊溶液变蓝
C. 天然油脂——属于酯类,能发生水解反应 D. 蛋白质——一定能与浓硝酸发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.酒精含有氧元素,烃类仅含碳和氢元素,因此酒精不属于烃类,故A错误;
B.醋酸属于酸,有酸性,能使紫色石蕊溶液变红而非变蓝,故B错误;
C.天然油脂是甘油与高级脂肪酸形成的酯类,酯类在酸性或碱性条件下均可水解,故C正确;
D.只有含苯环结构的蛋白质才会与浓硝酸发生显色反应,并非所有蛋白质都符合,故D错误;
故选C。
3. 下列化学用语或表述正确的是
A. 电子式:
B. 分子的空间结构:
C. 二甲基甲酰胺的结构简式:
D. 基态碳原子核外有6种不同空间运动状态的电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.一氯乙烯是氯原子取代了乙烯中的一个氢原子得到的产物,其电子式为,A错误;
B.NH3分子中心原子为N,形成3个键,有1对孤对电子,空间构型为三角锥形,B错误;
C.二甲基甲酰胺是HCONH2中-NH2上两个氢原子被甲基取代得到的产物,因此其结构简式为HCON(CH3)2,C正确;
D.基态碳原子核外有1s、2s、2p三个能级上填充有电子,因此其原子核外有1+1+3=5种不同空间运动状态的电子,D错误;
故选C。
4. 中国科学院大连化学物理研究所研究员董文锐团队发现全氟异丁腈[]是温室气体六氟化硫()的有效替代品。六氟化硫分子的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 分子中S原子价层电子对数为6 B. 全氟异丁腈分子含极性键
C. 第一电离能: D. 全氟异丁腈分子中含手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.据题图知,每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对,每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对,A正确;
B.全氟异丁腈分子中的碳氟键、碳氮键均为极性键,B正确;
C.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,第一电离能:,C正确;
D.手性碳原子是连有四个不同原子或基团的碳原子,则全氟异丁腈分子中不含手性碳原,D错误;
故选D。
5. 实验测得溶液的pH随温度的变化如图所示,下列有关说法正确的是
A. 升高温度,水解平衡先正向移动后逆向移动
B. 随温度升高,溶液的pH变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
C. 溶液中由水电离出来的小于
D. 将碳酸钠溶液蒸干、灼烧得到碳酸氢钠
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,水解平衡只会正向移动,pH减小是因为温度对水电离影响程度更大,故A错误;
B.在溶液中有,,升高温度,增大,c(OH-)也增大,所以溶液的pH变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果,故B正确;
C.水电离出来的等于,故C错误;
D.将碳酸钠溶液蒸干,由于的水解,很难得到固体,更不会得到,故D错误;
答案选B。
6. 下列说法正确的是
A. 浓硫酸稀释时放出大量的热,所以该过程属于放热反应
B. 酒精发酵为醋酸过程中,涉及氧化还原反应
C. 反应热的大小不仅与反应体系的始态和终态有关,还与反应途径有关
D. 化石能源属于可再生能源,加大开采力度可以满足未来能源需求
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸稀释是物质的溶解过程,由于没有新物质生成,因此属于物理过程,不属于化学反应,因此溶解放热不能认为“放热反应”,A错误;
B.在酒精发酵为醋酸过程中,乙醇(C2H5OH)被氧化生成乙酸(CH3COOH)时,涉及电子转移,因此该转化过程涉及到了氧化还原反应,B正确;
C.根据盖斯定律,反应热仅由物质始态和终态决定,与反应途径无关,C错误;
D.化石能源是不可再生资源,短期内无法再生,加大开采无法解决未来能源需求,D错误;
故合理选项是B。
7. 丙烯酸乙酯()是合成功能高分子材料的重要原料,其制备原理为。向2L恒容密闭容器中加入适量和,加入催化剂,在120℃时发生上述反应,测得和的物质的量与时间的关系如图所示。已知:净反应速率。
下列叙述正确的是
A. 正反应速率:
B. 净反应速率:
C. 5~10 min内,
D. 该条件下,的平衡转化率约为33.3%
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点反应物浓度大于c点,所以正反应速率,故A错误;
B.a点反应物浓度大于b点,正反应速率;a点生成物浓度大于小于b点,逆反应速率;所以净反应速率,故B错误;
C.5min时,乙醇的物质的量为0.015mol-0.002mol=0.013mol,10min时,乙醇的物质的量为0.0115mol,5~10 min内,,故C错误;
D.该条件下,反应达到平衡时,乙醇的物质的量为0.015mol-0.005mol=0.01mol,的平衡转化率约为33.3%,故D正确;
选D。
8. 乙酸异丙酯[]主要用作药物的提取溶剂、涂料溶剂、化学反应溶剂等。某学生采用图1装置制备乙酸异丙酯(夹持及加热装置略),产物用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8,用饱和食盐水洗涤,再用水洗涤,静置分去水层后,再利用图2装置进行蒸馏、提纯(夹持及加热装置略)。已知:异丙醇、乙酸、乙酸异丙酯的沸点分别为82℃、118℃、89℃。
下列说法正确的是
A. 制备乙酸异丙酯时,向图1装置中小心依次加入浓硫酸、醋酸和异丙醇
B. 产物用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8的主要目的是除去硫酸和乙酸
C. 图1、图2装置中的仪器a和b可以互换
D. 图2装置蒸馏时可以采用水浴加热,装置中有一处错误
【答案】B
【解析】
【分析】乙酸异丙酯是利用乙酸与异丙醇在浓硫酸催化作用下在图1装置进行酯化反应生成:,产物用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8,用饱和食盐水洗涤,再用水洗涤,静置分去水层后,再利用图2装置进行蒸馏、提纯,据此信息解答。
【详解】A.因浓硫酸吸水要放热,所以要将浓硫酸应该缓慢加入异戊醇中(类似浓硫酸的稀释),再加入乙酸,所以加入物质的顺序为异戊醇、浓硫酸、乙酸,A错误;
B.由于该反应俗语可逆反应,反应结束后溶液残留有大量硫酸和少量乙酸,可以采用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8的来除去硫酸和乙酸,B正确;
C.图1装置中的仪器a为球形冷凝管,主要起到冷凝管回流作用,而图2装置中的仪器b为直形冷凝管,起到的是将蒸气冷凝回收的作用且不能采用球形冷凝管,会导致反应馏分在球形处残留不能充分进入收集装置,C错误;
D.由于异丙醇、乙酸、乙酸异丙酯的沸点分别为82℃、118℃、89℃,则蒸馏时可以采用水浴加热;图2装置中的温度计水银球位置应该在蒸馏柱的侧支管口处;同时接受馏分的锥形瓶不能用橡皮塞密封,会形成密闭系统导致液体无法顺利滴下;故图2装置中有二处错误,D错误;
故答案为:B。
9. 藤编是一种非物质文化遗产,具有独特的艺术魅力和实用价值。下列有关说法错误的是
A. 藤条的主要成分纤维素属于天然有机高分子
B. 藤编工艺品在酸催化下可发生水解
C. 纤维素能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化,属于还原糖
D. 藤编文物出土后,为防止其因氧化而损坏,常需要控制保存环境中的氧气含量
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素是由葡萄糖单元组成的高分子多糖,属于天然有机高分子,A正确;
B.纤维素在酸性条件下水解断裂β-1,4-糖苷键,生成葡萄糖,B正确;
C.还原糖需含醛基或酮基,而纤维素的醛基在缩合中已消耗,无还原性,C错误;
D.氧气会参与纤维素的氧化反应,控制氧含量可延缓文物损坏,D正确;
故选C
10. 没食子酸在普洱茶中的含量比较高,本身又具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗突变等多种生物学作用,其结构简式如图所示。下列叙述错误的是
A. 能使浓溴水褪色 B. 1mol没食子酸最多能消耗
C. 能与反应,可作抗氧化剂 D. 含有2种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.没食子酸含有酚羟基,其邻、对位能与浓溴水发生取代反应,所以能使浓溴水褪色,故A正确;
B.没食子酸中只有羧基能与碳酸氢钠反应,1mol没食子酸最多能消耗,故B错误;
C.酚羟基易被氧化,没食子酸能与反应,可作抗氧化剂,故C正确;
D.含有酚羟基、羧基2种官能团,故D正确;
选。
11. 在某反应体系中,存在如图所示的阴离子。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y同周期,Z的原子序数是X基态原子价层电子数的4倍,Y元素的第一电离能比左右相邻元素的高,W是地壳中含量第二的金属元素。下列说法正确的是
A. 阴离子中W元素显价 B. 电负性:
C. 阴离子中X、Y原子的杂化类型相同 D. X的单质与Z的单质晶体类型一定相同
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y同周期,Z的原子序数是X基态原子价层电子数的4倍,Y元素的第一电离能比左右相邻元素的高,X形成4个共价键、Y形成3个共价键,Z形成2个共价键,则X是C元素、Y是N元素、Z是S元素; W是地壳中含量第二的金属元素,W是Fe元素。
【详解】A.该阴离子的化学式为 ,阴离子中Fe元素显+3价,故A错误;
B.Fe是金属元素,电负性最小,元素非金属性越强,电负性越大,电负性N>C,所以电负性N>C>Fe,故B正确;
C.阴离子中C原子采用sp杂化,N原子采用sp2杂化,原子的杂化类型不相同,故C错误;
D.C可以形成共价晶体、分子晶体,S的单质为分子晶体,晶体类型不一定相同,故D错误;
选B。
12. 近日,科学家开发高效催化电极,实现高效合成氨,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 外电路中电子由b极流向电源负极
B. 向a极区迁移
C. b极的电极反应式为
D. 生成时转移电子的物质的量为0.6 mol
【答案】C
【解析】
【分析】该装置属于电解池,b极氮元素化合价降低发生还原反应,得到电子,即为阴极;a极氢元素化合价升高发生氧化反应,失去电子,即为阳极,据此回答。
【详解】A.外电路中电子由电源负极流向b电极,A错误;
B.电解过程中,氢离子向阴极移动,即向b极移动,B错误;
C.b极氮元素化合价降低发生还原反应,得到电子,反应式为:,C正确;
D.未指明是否处于标准状况,无法计算氨气的物质的量,D错误;
故选C。
13. 生成焓是指在标准状况(通常为298K、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变(),单位是。几种物质的生成焓如图所示[、、的生成焓为0]。下列叙述错误的是
A. 中氮原子的杂化类型为
B. 的正反应在低温下能自发进行
C. 的燃烧热()为
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.中N原子存在 3个共价键和1个孤电子对,为sp3杂化,A正确;
B.由图,的焓变为正值,反应为吸热的熵减反应,反应能够自发进行,则正反应不能自发进行,B错误;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;结合盖斯定律,的燃烧热方程式为,,C正确;
D.由图结合盖斯定律,的焓变为,D正确;
故选B。
14. 常温下,向20mL含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中[、、]与pH的关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 代表与pH的关系
B. 其他条件不变,久置c点溶液易析出沉淀
C. 常温下,
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据换算,可知,仅和温度有关,pH越大,c(OH-)越大,则越小,所以代表与pH的关系,温度一定,Ksp不变,,,改变相同的c(OH-),c(Fe3+)变化更大,故代表与pH的关系,代表与pH的关系,据此解答。
【详解】A.根据分析,代表与pH的关系,故A错误;
B.其他条件不变,久置c点空气中的二氧化碳会溶液溶液,酸性增强,c点左移,不会析出沉淀,故B错误;
C.由图可知,pH=3.2时,c(Fe3+)=10-6.1,,故C正确;
D.,由b点可知,由a点可知,,故D错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组拟设计实验制备二苯乙醇酸(),实验原理、所用试剂、装置及实验步骤如下。
【原理】
【试剂】0.006mol二苯乙二酮,0.023mol氢氧化钾,95%乙醇,浓盐酸。
【装置】
【步骤】简易流程如下:
回答下列问题:
(1)“合成”在图1装置中进行,仪器A的名称是___________。
(2)相对普通过滤操作,利用图2装置“抽滤”的优点有___________。用95%酒精“洗涤”的操作方法是___________。
(3)“酸化”的目的是___________。
(4)“酸化”后加入活性炭,利用了活性炭的___________性。
(5)“过滤”时采用图3装置,其目的是___________。
(6)本实验的产率约为___________(填标号)。
A. 56% B. 68% C. 73% D. 79%
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. 过滤速度较快,固液分离较彻底 ②. 向布氏漏斗中加入酒精,浸没固体,待液体流出,重复2~3次操作
(3)使二苯乙醇酸钾转化成二苯乙醇酸
(4)吸附 (5)避免产品析出,降低产率 (6)C
【解析】
【分析】在三颈烧瓶中加入0.006mol二苯乙二酮、0.023mol氢氧化钾、5%乙醇、浓盐酸,水浴加热回流制备二苯乙醇酸;将混合物转入烧杯中,冰水浴冷却结晶,抽滤、乙醇洗涤;将晶体溶于蒸馏水中,加入盐酸酸化至少量胶状物(未反应的二苯乙二酮)浮于液面,加入活性炭,搅拌、过滤,经过系列操作得到二苯乙醇酸。
【小问1详解】
仪器A的名称是球形冷凝管。
【小问2详解】
抽滤就是减压过滤,它过滤速度较快,固液分离较彻底、产物较干燥;抽滤时用95%酒精“洗涤”的操作方法是:向布氏漏斗中加入酒精,浸没固体,待液体流出,重复2~3次操作。
【小问3详解】
由实验原理可知,“酸化”的目的是使二苯乙醇酸钾转化成二苯乙醇酸。
【小问4详解】
加入盐酸酸化后,会有少量胶状物(未反应的二苯乙二酮)浮于液面,加入活性炭,搅拌可吸附少量的胶状物,因此“酸化”后加入活性炭,是利用了活性炭的吸附性。
【小问5详解】
二苯乙醇酸易溶于热水,在“过滤”时保持加热,可以避免产品二苯乙醇酸析出,从而导致产率降低。
小问6详解】
,,则二苯乙醇酸的产率,故选C。
16. 近日,我国科学家开发一种Ag单原子合金级联催化剂()高选择性地实现电还原制备乙烯、乙醇。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子排布式为___________。
(2)常温常压下,乙醇呈液态,而它的同分异构体二甲醚()呈气态,其状态差异的主要原因是___________。
(3)在同温同压下,等体积的、气体中σ键数之比为___________。
(4)现代工业常用氰化法提取银,其反应原理:。
①配合物中,配位原子具有两个条件:一是有孤电子对;二是电负性一般较小。常作配体,配位原子通常是___________(填元素符号)。
②上述反应的物质中,不涉及的晶体类型是___________(填标号)。
A.金属晶体 B.分子晶体 C.离子晶体 D.共价晶体
③是的同素异形体,是非极性分子,是___________分子(填“非极性”或“极性”)。
(5)铜离子与氨形成配合物。二氨合亚铜离子可检验痕量,发生反应:,吸收后溶液由无色变为___________色。已知有2种结构,则的空间结构是___________(填“正四面体形”或“平面正方形”)。
(6)银晶胞结构如图所示。已知图(b)是图(a)截面图,为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为apm。
①银晶胞中,Ag原子半径为___________pm(用含a的代数式表示)。
②银晶胞中原子空间利用率为___________(填标号),已知:原子空间利用率。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)乙醇分子间存在氢键,而二甲醚分子间只有范德华力,氢键的作用力比范德华力强
(3)
(4) ①. C ②. D ③. 极性
(5) ①. 深蓝 ②. 平面正方形
(6) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
Cu的原子序数是29,电子排布式为:,价层电子排布式为:。故答案为:;
【小问2详解】
常温常压下,乙醇呈液态,而它的同分异构体二甲醚()呈气态,其状态差异的主要原因是乙醇分子中含有-OH,可以形成分子间氢键,分子间作用力较强,而二甲醚分子间无氢键,分子间作用力弱。故答案为:乙醇分子间存在氢键,而二甲醚分子间只有范德华力,氢键的作用力比范德华力强;
【小问3详解】
的结构式为:O=C=O,乙烯的结构式为:,双键中一个为σ键,另一个为π键,则在同温同压下,等体积的、气体中σ键数之比为:。故答案为:;
【小问4详解】
①的电子式如图:,C和N均有孤电子对,但是C的电负性比N小,故配位原子经常为C,故答案为:C;
②上述反应的物质中,为金属晶体,、、为离子晶体,和为分子晶体,不涉及的晶体类型是共价晶体,故选D;
中心O的价层电子对数为,杂化,有1对孤对电子,空间结构为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,故答案为:极性;
【小问5详解】
是深蓝色,因此吸收后溶液由无色变为深蓝色。已知有2种结构,说明其配体有几何异构,则的空间结构是平面正方形,如图:,配体呈现顺式和反式,故答案为:深蓝;平面正方形;
【小问6详解】
①根据图b可知,以三角形计算,,,故答案为:;
②晶胞中银原子个数为:,则原子空间利用率为:,故答案为:C。
17. 催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。在某功能催化剂作用下,利用制备HCOOH的反应及副反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)工业上还可以用CO与制备HCOOH: ___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和发生上述反应,下列情况能说明上述反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 、的浓度比不随时间变化
(3)在密闭容器中以物质的量比为投入和合成HCOOH,其他条件不变,相同时间内的转化率(α)与温度、催化剂(①Ru基催化剂、②Pd/C催化剂和③催化剂)的关系如图1所示。
在300~350℃内,催化效率最高的是___________(填序号)。在Ru基催化剂条件下,当温度高于350℃时,的转化率显著降低,其主要原因可能是___________。
(4)在总压强保持和催化下,向容器中充入和发生上述反应合成甲酸,的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图2所示。
已知:HCOOH的选择性。
①代表HCOOH选择性与温度关系的曲线是___________(填“”或“”),判断依据是___________。
②260℃时反应ii的平衡常数为___________(列出计算式即可;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)或 (2)BC
(3) ①. ③ ②. 催化剂失活或催化剂活性降低
(4) ①. ②. 正反应都是吸热反应,温度升高,的平衡转化率增大,曲线代表平衡转化率与温度关系,则曲线代表HCOOH选择性与温度关系或随着温度升高,有利于生成副产物CO,故HCOOH的选择性降低,曲线符合题意 ③.
【解析】
【小问1详解】
由题可知反应i和反应ii,根据盖斯定律可得,反应i-ii得到反应,则反应ΔH = +31.2kJ·mol-1 – (+41.2kJ·mol-1) = -10.0kJ·mol-1,故答案为-10.0或-10。
【小问2详解】
恒温恒容密闭容器中,反应i是气体物质的量减小的反应,反应ii是气体物质的量不变的反应,总反应气体物质的量变化;
A.该反应体系中,质量和气体体积始终不变,故气体密度始终不变,A不符合题意;
B.气体平均摩尔质量=,该反应体系中质量始终不变,故当气体平均摩尔质量不变时说明体系中气体物质的量不变,能说明反应达到平衡,B符合题意;
C.反应i会导致压强变化,总压强不变,同样说明体系中气体物质的量不变,能说明反应达到平衡,C符合题意;
D.CO2和H2投料比等于化学计量数比,浓度比始终不变,D不符合题意;
故选BC。
【小问3详解】
由图1可知,在300~350℃内,催化剂对应CO2转化率最高,催化效率最高;在Ru基催化剂条件下,温度高于350℃,可能导致催化剂活性下降或失活,从而导致CO2转化率显著降低;故答案为③、催化剂失活或催化剂活性降低。
【小问4详解】
①根据已知信息可知,正反应都是吸热反应,温度升高,的平衡转化率增大,曲线代表平衡转化率与温度关系,则曲线代表HCOOH选择性与温度关系或随着温度升高,有利于生成副产物CO,故HCOOH的选择性降低,曲线符合题意;
②反应ii的Kp =,设平衡时生成xmol HCOOH、ymol CO,则反应i消耗xmol CO2和xmol H2,生成xmol HCOOH,反应ii消耗ymol CO2和ymol H2,生成ymol CO和ymol H2O,根据图中a、b点可知260℃时,CO2的转化率为65%,HCOOH的选择性为75%,已知初始CO2为1mol,H2为2mol,则根据CO2的转化率可得xmol + ymol = 65% × 1mol = 0.65mol,则平衡时n(CO2) = 0.35mol,n(H2) = 1.35 mol,HCOOH的选择性可得,计算可得y = 0.1625,即n(CO) = n(H2O) = 0.1625mol,则反应ii的Kp。
18. H是合成某药物的中间体,一种合成H的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)A是___________(填名称)。
(2)B是___________(填结构简式)。
(3)C中官能团为___________(填名称)。
(4)F→G的反应类型是___________,其中NaOH的作用是___________。
(5)写出D+G→H的化学方程式:___________。
(6)在G的芳香族同分异构体中,遇FeCl3溶液发生显色反应的结构有___________种(不包括立体异构体),其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________(填一种)。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3)硝基、羧基 (4) ①. 取代反应 ②. 消耗副产物HI,促进反应向右进行,提高产率
(5)++HCl
(6) ①. 9 ②. 或
【解析】
【分析】A与浓硫酸混合加热发生取代反应产生E,根据E的结构简式,可知A是甲苯,结构简式是,A与浓硫酸、浓硝酸混合加热,发生甲苯的取代反应产生B,B被酸性KMnO4氧化产生C,—CH3被氧化为—COOH,根据化合物C的结构,以及A是甲苯,可知B为对硝基甲苯,结构简式是,C与SOCl2发生—COOH中—OH的取代反应产生D。E在一定条件下反应,然后酸化产生F,F与CH3I发生取代反应生成G,G与D在AlCl3催化下发生取代反应产生H,同时HCl。
【小问1详解】
根据上述分析可知A是甲苯,结构简式是;
【小问2详解】
根据上述分析可知B是对硝基甲苯,结构简式是;
【小问3详解】
根据C结构简式,可知C物质中含有的官能团为羧基、硝基;
【小问4详解】
根据F、G结构的不同及反应条件,可知:F与CH3I发生取代反应产生G,同时反应产生HI;其中NaOH的作用是与反应产生的HI发生中和反应,反应消耗副产物HI,促进反应向右进行,从而可以提高产率;
【小问5详解】
D与G在AlCl3催化下发生取代反应产生H、HCl,反应方程式为:++HCl;
小问6详解】
物质G是,在其的芳香族同分异构体中,若遇FeCl3溶液发生显色,说明分子结构中含有与苯环直接连接的-OH。若苯环有2个取代基—OH、—CH2CH3,二者在苯环上有邻、间、对三种不同的位置关系,有3种不同结构;若有3个取代基,—OH、—CH3,—CH3,根据三个取代基在苯环上位置的不同,有6种不同结构,因此其可能的结构有:3+6=9种(不包括立体异构体);其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积比为1:1:2:6的结构简式为或。
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高二年级下学期期末学业质量监测
化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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 C:12 O:16
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. 戍嗣子鼎是中国国家博物馆收藏的商代晚期青铜器。下列说法错误的是
A. 若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏,会加速铜的腐蚀
B. 铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]
C. 铜被腐蚀过程中,会发生吸氧腐蚀
D. 保护青铜文物时,可用缓蚀剂抑制负极反应
2. 下列有关有机物说法正确的是
A. 酒精——属于烃类 B. 醋酸——具有酸性,能使紫色石蕊溶液变蓝
C. 天然油脂——属于酯类,能发生水解反应 D. 蛋白质——一定能与浓硝酸发生显色反应
3. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的电子式:
B. 分子的空间结构:
C. 二甲基甲酰胺的结构简式:
D. 基态碳原子核外有6种不同空间运动状态的电子
4. 中国科学院大连化学物理研究所研究员董文锐团队发现全氟异丁腈[]是温室气体六氟化硫()的有效替代品。六氟化硫分子的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 分子中S原子价层电子对数为6 B. 全氟异丁腈分子含极性键
C. 第一电离能: D. 全氟异丁腈分子中含手性碳原子
5. 实验测得溶液的pH随温度的变化如图所示,下列有关说法正确的是
A. 升高温度,水解平衡先正向移动后逆向移动
B. 随温度升高,溶液的pH变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
C. 溶液中由水电离出来的小于
D. 将碳酸钠溶液蒸干、灼烧得到碳酸氢钠
6. 下列说法正确的是
A. 浓硫酸稀释时放出大量的热,所以该过程属于放热反应
B. 酒精发酵为醋酸过程中,涉及氧化还原反应
C. 反应热的大小不仅与反应体系的始态和终态有关,还与反应途径有关
D. 化石能源属于可再生能源,加大开采力度可以满足未来能源需求
7. 丙烯酸乙酯()是合成功能高分子材料的重要原料,其制备原理为。向2L恒容密闭容器中加入适量和,加入催化剂,在120℃时发生上述反应,测得和的物质的量与时间的关系如图所示。已知:净反应速率。
下列叙述正确的是
A. 正反应速率:
B. 净反应速率:
C. 5~10 min内,
D. 该条件下,的平衡转化率约为33.3%
8. 乙酸异丙酯[]主要用作药物的提取溶剂、涂料溶剂、化学反应溶剂等。某学生采用图1装置制备乙酸异丙酯(夹持及加热装置略),产物用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8,用饱和食盐水洗涤,再用水洗涤,静置分去水层后,再利用图2装置进行蒸馏、提纯(夹持及加热装置略)。已知:异丙醇、乙酸、乙酸异丙酯的沸点分别为82℃、118℃、89℃。
下列说法正确的是
A. 制备乙酸异丙酯时,向图1装置中小心依次加入浓硫酸、醋酸和异丙醇
B. 产物用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液中和至pH为7~8的主要目的是除去硫酸和乙酸
C. 图1、图2装置中的仪器a和b可以互换
D. 图2装置蒸馏时可以采用水浴加热,装置中有一处错误
9. 藤编是一种非物质文化遗产,具有独特的艺术魅力和实用价值。下列有关说法错误的是
A. 藤条的主要成分纤维素属于天然有机高分子
B. 藤编工艺品在酸催化下可发生水解
C. 纤维素能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化,属于还原糖
D. 藤编文物出土后,为防止其因氧化而损坏,常需要控制保存环境中的氧气含量
10. 没食子酸在普洱茶中的含量比较高,本身又具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗突变等多种生物学作用,其结构简式如图所示。下列叙述错误的是
A. 能使浓溴水褪色 B. 1mol没食子酸最多能消耗
C. 能与反应,可作抗氧化剂 D. 含有2种官能团
11. 在某反应体系中,存在如图所示阴离子。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y同周期,Z的原子序数是X基态原子价层电子数的4倍,Y元素的第一电离能比左右相邻元素的高,W是地壳中含量第二的金属元素。下列说法正确的是
A. 阴离子中W元素显价 B. 电负性:
C. 阴离子中X、Y原子的杂化类型相同 D. X的单质与Z的单质晶体类型一定相同
12. 近日,科学家开发高效催化电极,实现高效合成氨,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 外电路中电子由b极流向电源负极
B. 向a极区迁移
C. b极的电极反应式为
D. 生成时转移电子的物质的量为0.6 mol
13. 生成焓是指在标准状况(通常为298K、101kPa)下,由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变(),单位是。几种物质的生成焓如图所示[、、的生成焓为0]。下列叙述错误的是
A. 中氮原子的杂化类型为
B. 的正反应在低温下能自发进行
C. 的燃烧热()为
D.
14. 常温下,向20mL含、、的混合溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中[、、]与pH的关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 代表与pH的关系
B. 其他条件不变,久置c点溶液易析出沉淀
C. 常温下,
D.
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组拟设计实验制备二苯乙醇酸(),实验原理、所用试剂、装置及实验步骤如下。
原理】
【试剂】0.006mol二苯乙二酮,0.023mol氢氧化钾,95%乙醇,浓盐酸。
【装置】
【步骤】简易流程如下:
回答下列问题:
(1)“合成”在图1装置中进行,仪器A的名称是___________。
(2)相对普通过滤操作,利用图2装置“抽滤”的优点有___________。用95%酒精“洗涤”的操作方法是___________。
(3)“酸化”的目的是___________。
(4)“酸化”后加入活性炭,利用了活性炭___________性。
(5)“过滤”时采用图3装置,其目的是___________。
(6)本实验的产率约为___________(填标号)。
A. 56% B. 68% C. 73% D. 79%
16. 近日,我国科学家开发一种Ag单原子合金级联催化剂()高选择性地实现电还原制备乙烯、乙醇。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子排布式为___________。
(2)常温常压下,乙醇呈液态,而它的同分异构体二甲醚()呈气态,其状态差异的主要原因是___________。
(3)在同温同压下,等体积的、气体中σ键数之比为___________。
(4)现代工业常用氰化法提取银,其反应原理:。
①配合物中,配位原子具有两个条件:一是有孤电子对;二是电负性一般较小。常作配体,配位原子通常是___________(填元素符号)。
②上述反应的物质中,不涉及的晶体类型是___________(填标号)。
A.金属晶体 B.分子晶体 C.离子晶体 D.共价晶体
③是的同素异形体,是非极性分子,是___________分子(填“非极性”或“极性”)。
(5)铜离子与氨形成配合物。二氨合亚铜离子可检验痕量,发生反应:,吸收后溶液由无色变为___________色。已知有2种结构,则的空间结构是___________(填“正四面体形”或“平面正方形”)。
(6)银晶胞结构如图所示。已知图(b)是图(a)截面图,为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为apm。
①银晶胞中,Ag原子半径为___________pm(用含a的代数式表示)。
②银晶胞中原子空间利用率为___________(填标号),已知:原子空间利用率。
A. B. C. D.
17. 催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。在某功能催化剂作用下,利用制备HCOOH的反应及副反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)工业上还可以用CO与制备HCOOH: ___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和发生上述反应,下列情况能说明上述反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 、的浓度比不随时间变化
(3)在密闭容器中以物质的量比为投入和合成HCOOH,其他条件不变,相同时间内的转化率(α)与温度、催化剂(①Ru基催化剂、②Pd/C催化剂和③催化剂)的关系如图1所示。
在300~350℃内,催化效率最高的是___________(填序号)。在Ru基催化剂条件下,当温度高于350℃时,的转化率显著降低,其主要原因可能是___________。
(4)在总压强保持和催化下,向容器中充入和发生上述反应合成甲酸,的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图2所示。
已知:HCOOH的选择性。
①代表HCOOH选择性与温度关系的曲线是___________(填“”或“”),判断依据是___________。
②260℃时反应ii的平衡常数为___________(列出计算式即可;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. H是合成某药物中间体,一种合成H的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)A是___________(填名称)。
(2)B是___________(填结构简式)。
(3)C中官能团为___________(填名称)。
(4)F→G的反应类型是___________,其中NaOH的作用是___________。
(5)写出D+G→H的化学方程式:___________。
(6)在G的芳香族同分异构体中,遇FeCl3溶液发生显色反应的结构有___________种(不包括立体异构体),其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积比为1:1:2:6的结构简式为___________(填一种)。
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