内容正文:
华清中学2024-2025学年度下学期高二年级期末考试
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,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。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;N=14;O=16;Pb=207; S=32; Br=80
一、选择题(14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在青蒿素研究实验中,下列叙述错误的是
A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B. 通过X射线衍射实验可测定青蒿素晶体结构
C. 通过核磁共振氢谱可推测青蒿素分子中氢原子的个数
D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团
2. 下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是
A. B.
C. D.
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基丁烯
B. 的VSEPR模型:
C. 激发态O原子的轨道表示式:
D. 氢原子形成氢分子的过程:
4. 对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法不正确的是
A. 对伞花烃的一氯代物有6种
B. 对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C. 对伞花烃属于芳香烃,也属于苯的同系物
D. 对伞花烃密度比水小
5. 某物质结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 最简单氢化物的键角:
C. X的氢化物在同族中稳定性最弱
D. 同周期中第一电离能处在Z和M之间的元素有2种
6. 某有机物A的结构简式为 ,若取等物质的量的A分别与足量的、溶液、溶液充分反应,理论上消耗、、的物质的量之比为
A. 3∶2∶1 B. 3∶2∶2 C. 6∶4∶5 D. 3∶2∶3
7. 实现下列变化时,需要克服相同类型作用力的是
A. 金刚石和干冰的熔化 B. 食盐和醋酸钠的熔化
C. 液溴和液汞的汽化 D. 和溶于水
8. 对下列有关实例的解释错误的是
选项
实例
解释
A
硅原子间难以形成键
硅的原子半径较大,未杂化的p轨道较难重叠
B
二氯乙酸的酸性大于一氯乙酸
二氯乙酸分子间作用力更大
C
标准状况下,HF为液态、HCl为气态
HF分子间存在氢键
D
在中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
和都是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
9. 下列各项中I、II两个反应不属于同一反应类型的是
选项
反应I
反应II
A
CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3
→
B
CH3CH2Cl→CH3CH2OH
CH3CH2OH→CH2=CH2
C
CH2=CH2→CH3CH2Cl
→
D
CH3CH2OH→CH3CHO
CH3CHO→CH3COOH
A. A B. B C. C D. D
10. 为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是
不纯物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(甲苯)
酸性KMnO4溶液、NaOH溶液
分液
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
过滤
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液、水
分液
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
11. 以下四种卤代烃,既可以发生消去反应,又可以发生水解反应且水解产物可以氧化成醛类物质的是
A. B.
C. D.
12. 下列各组有机物以任意比混合,若总物质的量一定,完全燃烧时生成二氧化碳的质量和消耗氧气的质量不变的是
A. C3H6、C3H8O B. C3H8、C4H6 C. C2H2、C6H6 D. CH4O、C4H4O5
13. 化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法能达到实验目的的是
选项
实验操作或做法
目的
A
将稀盐酸与碳酸钙反应产生的气体直接通入溶液中
验证酸性:
B
向洁净的试管中滴入10~15滴溴乙烷和5mL5%的NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,取少量上层溶液,滴加2滴溶液,观察现象
检验溴乙烷中的溴
C
在洁净的试管中加入1mL2%的溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的氨水,使最初产生的沉淀溶解,再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
检验醛基
D
向中滴加酸性溶液
紫红色褪去,检验碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
14. 某烃的结构用键线式表示为 ,该烃与加成时,所得产物有
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 11种
二、填空题(本题包括4道小题,共58分)
15. 1,4—环己二醇(有机物F)是重要的医药中间体和新材料单体,可通过以下流程制备。
完成下列填空:
(1)写出A的结构简式___________,F中官能团名称是___________。
(2)下列B的名称正确的是___________。
a.1,3-环己二烯 b.2,4-环己二烯 c.1,4-环己二烯
(3)写出反应①的化学方程式___________。
(4)的符合下列条件的同分异构体有___________种。
①链状 ②能发生银镜反应
(5)写出B与按1:1加成的两种产物的结构简式___________。
(6)D→E的反应类型是___________。
(7)反应③的化学反应方程式是___________。
(8)写出由合成的路线___________(无机试剂任选)。
16. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为_____,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为_____。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为_____(填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是_____,硅原子的杂化轨道类型为_____。
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:_____。
物质
熔点/
442
29
143
(5)结晶型可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中的配位数为_____。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为_____(列出计算式)。
17. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度g/cm3
0.88
3.10
1.50
沸点C
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0ml液态溴,该套装置中装置b的名称:__________;装置d的作用是___________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________;设计实验检验水洗是否达到目的:__________;分液时______填字母。
A.直接将溴苯从分液漏斗上口倒出
B.直接将溴苯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将溴苯从下口放出
D.先将溴苯层从分液漏斗的下口放出,再将水层从上口倒出
向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(3)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填字母)。
A. 重结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是______(填入正确选项前的字母) 。
A. 10mL B. 50mL C. 250mL D. 500mL
(5)粗溴苯经分离提纯后得纯溴苯为3.9g,则溴苯产率是______(取整数) 。
18. 工业上以苯和丙烯为原料合成苯酚的生产原理及相应流程如下。
I.生产原理:
(1)①的反应类型为___。
(2)下列说法正确的是___。
A.异丙苯分子中所有碳原子共平面
B.反应①还可能生成正丙苯()
C.反应得到的经两步反应,可转化为CH2=CH-CH3循环利用
Ⅱ.相应流程:
(3)反应②的原子利用率为100%,判断物质X是_______ 。
(4)浓硫酸的作用是_______,其优点是用量少,可能的缺点是______(写一条)。
(5)物质Y最适宜选择______(选填编号)。
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3
(6)蒸馏在蒸馏塔中进行,蒸馏示意图及有关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
异丙苯
152.4
苯酚
181.8
丙酮
56.2
物质P是____,说明判断的理由__________。
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华清中学2024-2025学年度下学期高二年级期末考试
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,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。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;N=14;O=16;Pb=207; S=32; Br=80
一、选择题(14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在青蒿素研究实验中,下列叙述错误的是
A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B. 通过X射线衍射实验可测定青蒿素晶体结构
C. 通过核磁共振氢谱可推测青蒿素分子中氢原子的个数
D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.某些植物中含有青蒿素,可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来,这种方法也叫萃取,故A正确;
B.晶体中粒子的排列是有规律的,通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图,通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征,故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构,故B正确;
C.通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比,但不能测定青蒿素分子中氢原子的个数,故C错误;
D.红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键,故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团,故D正确;
答案选C。
2. 下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由化学式可知,配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的内界为[Co(NH3)4Cl2]+、外界为氯离子,则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀,故A不符合题意;
B.由化学式可知,配合物[Co(NH3)3Cl3]中氯离子与三价钴离子形成配位键,不易电离,则配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成氯化银沉淀,故B符合题意;
C.由化学式可知,配合物[Co(NH3)6]Cl3中内界为[Co(NH3)6]3+、外界为氯离子,则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀,故C不符合题意;
D.由化学式可知,配合物[Co(NH3)4Cl]Cl2中内界为[Co(NH3)4Cl]2+、外界为氯离子,则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀,故D不符合题意;
故选B。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基丁烯
B. 的VSEPR模型:
C. 激发态O原子的轨道表示式:
D. 氢原子形成氢分子的过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,烯烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子,侧链为甲基,名称为2—甲基—2—丁烯,故A错误;
B.水分子中氧原子的价层电子对数为2+=4,孤对电子对数为2,VSEPR模型为,故B错误;
C.由构造原理可知,氧原子中不存在2d轨道,故C错误;
D.氢分子中含有s—sσ键,则氢原子形成氢分子的过程为,故D正确;
故选D。
4. 对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法不正确的是
A. 对伞花烃的一氯代物有6种
B. 对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C. 对伞花烃属于芳香烃,也属于苯的同系物
D. 对伞花烃密度比水小
【答案】A
【解析】
【详解】A.对伞花烃有5种等效氢,如图,对伞花烃的一氯代物有5种,A项错误;
B.与苯环碳原子直接相连的原子和6个苯环碳原子一定共平面,图中2、5碳原子和6个苯环碳原子一定共平面,2碳原子采取sp3杂化,与2碳原子直接相连的四个原子构成四面体形,结合单键可以旋转,与2相连的1个甲基碳原子可在苯环的平面上,对伞花烃中最多有9个碳原子共平面,B项正确;
C.对伞花烃中含有1个苯环,且只含有C、H两种元素,属于芳香烃,苯环侧链上只含有烷基,对伞花烃属于苯的同系物,C项正确;
D.对伞花烃属于烃,其密度比水小,D项正确;
答案选A。
5. 某物质结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 最简单氢化物的键角:
C. X的氢化物在同族中稳定性最弱
D. 同周期中第一电离能处在Z和M之间的元素有2种
【答案】C
【解析】
【分析】某物质结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期。根据结构中M3+可知形成,Z、M同处第三周期,且M为Al,Z能形成6个共价键,Z是S元素;则W、X、Y均在第二周期,X形成1个共价键,X是F元素;Y形成4个共价键,Y是C元素;W形成2个共价键,W是O元素;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:S2->O2->F-> Al3+,A不符合题意;
B.Z是S元素,W是O元素;二者最简单的氢化物分别为水、硫化氢,它们分子的中心原子价层电子对数均为,空间构形均为V形,由于O的电负性大于S,则最简单氢化物的键角:W>Z,B不符合题意;
C.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,X是F元素;X的非金属性在同族中最强,则X的氢化物在同族中稳定性最强,C符合题意;
D.Z为S,M为Al,同一周期中,第一电离能处在S和Al之间的元素有Mg、Si,D不符合题意;
故选C。
6. 某有机物A的结构简式为 ,若取等物质的量的A分别与足量的、溶液、溶液充分反应,理论上消耗、、的物质的量之比为
A. 3∶2∶1 B. 3∶2∶2 C. 6∶4∶5 D. 3∶2∶3
【答案】A
【解析】
【详解】该物质中能与钠反应的官能团有羧基、羟基,能与反应的官能团只有酚羟基和羧基,能与碳酸氢钠反应的官能团只有羧基,故1A物质分别与题给物质充分反应,消耗、、的物质的量分别是3、2、1。综上所述,A项符合题意。
7. 实现下列变化时,需要克服相同类型作用力的是
A. 金刚石和干冰的熔化 B. 食盐和醋酸钠的熔化
C. 液溴和液汞的汽化 D. 和溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.金刚石属于共价晶体,熔化时克服共价键,干冰属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,A错误;
B.食盐和醋酸钠都属于离子晶体,熔化时克服离子键,B正确;
C.液溴属于分子晶体,气化时克服分子间作用力,Hg属于金属晶体,气化时克服金属键,C错误;
D.HCl属于共价化合物,溶于水克服共价键,NaCl属于离子化合物,溶于水克服离子键,D错误;
故选B。
8. 对下列有关实例的解释错误的是
选项
实例
解释
A
硅原子间难以形成键
硅的原子半径较大,未杂化的p轨道较难重叠
B
二氯乙酸的酸性大于一氯乙酸
二氯乙酸分子间作用力更大
C
标准状况下,HF为液态、HCl为气态
HF分子间存在氢键
D
在中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
和都是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于硅的原子半径较大,未杂化的p轨道较难重叠,所以硅原子间难以形成键,A项正确;
B.氯的电负性大于氢,的吸电子效应比强,导致二氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,与分子间作用力无关,B项错误;
C.HF分子间形成氢键,沸点相对较高,在标准状况下为液态,C项正确;
D.依据“相似相溶原理”,和都是非极性分子,乙醇是极性分子,故在中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,D项正确;
答案选B。
9. 下列各项中I、II两个反应不属于同一反应类型的是
选项
反应I
反应II
A
CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3
→
B
CH3CH2Cl→CH3CH2OH
CH3CH2OH→CH2=CH2
C
CH2=CH2→CH3CH2Cl
→
D
CH3CH2OH→CH3CHO
CH3CHO→CH3COOH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3CH2OH与乙酸发生酯化反应转化为CH3COOCH2CH3,属于取代反应; 苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应生成硝基苯,属于取代反应,A错误;
B.CH3CH2Cl在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成CH3CH2OH,属于取代反应;CH3CH2OH在170°C、浓硫酸催化作用下生成CH2=CH2和水,属于消去反应,B正确;
C.CH2=CH2与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,属于加成反应; 与H2在催化剂存在条件下加热发生加成反应产生 ,属于加成反应,C错误;
D.CH3CH2OH与氧气在铜或银催化剂作用下加热反应生成CH3CHO和水,属于氧化反应;CH3CHO与氧气、高锰酸钾(H+)、重铬酸钾反应生成和水,属于氧化反应,D错误;
故选B。
10. 为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是
不纯物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(甲苯)
酸性KMnO4溶液、NaOH溶液
分液
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
过滤
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液、水
分液
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯与酸性KMnO4溶液反应生成苯甲酸,加入NaOH溶液后生成苯甲酸钠,水溶性更好,与苯分层,采用分液的方法分离,A正确;
B.溴苯中混有溴单质,加入NaOH溶液后溴苯不反应且不互溶而分层,而溴反应生成溶于水的物质,互不相溶的液体应该用分液的方法分离,B错误;
C.乙酸乙酯也会与NaOH溶液反应,应该用饱和碳酸钠溶液后分液,C错误;
D.苯酚与浓溴水反应后生成的2,4,6-三溴苯酚也会溶于苯中,无法通过过滤的方法分离,D错误;
故选A。
11. 以下四种卤代烃,既可以发生消去反应,又可以发生水解反应且水解产物可以氧化成醛类物质的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.所含官能团为碳氯键,能发生水解反应且水解产物苯甲醇可以氧化成苯甲醛,但与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子、不能发生消去反应,A错误;
B.能发生消去反应得到1-丁烯或2-丁烯,也能发生水解反应得到2-丁醇,但水解产物只能氧化成酮,不能氧化成醛,B错误;
C.能发生水解反应且水解产物(CH3)3CCH2OH可以氧化成醛:(CH3)3CCHO,但与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子、不能发生消去反应,C错误;
D.能发生消去反应得到(CH3)2CH=CH2,也能发生水解反应得到(CH3)2CHCH2OH,且水解产物可以氧化成醛:(CH3)2CHCHO,D正确;
故选D。
12. 下列各组有机物以任意比混合,若总物质的量一定,完全燃烧时生成二氧化碳的质量和消耗氧气的质量不变的是
A. C3H6、C3H8O B. C3H8、C4H6 C. C2H2、C6H6 D. CH4O、C4H4O5
【答案】A
【解析】
【分析】总物质的量一定时,若完全燃烧生成二氧化碳质量一定,则碳原子总物质的量一定,则混合物分子式中,碳原子数相同,又由于耗氧量相同,则各组分,分子式改写应符合通式CxHy·(H2O)z,其中x,y相等,z为大于等于0的整数即可。
【详解】根据分析,将各选项进行分子式改写,分别为,
A.C3H8O分子式改写为C3H6·H2O,A选项符合;
B.C3H8、C4H6分子中碳原子数不同,不符合题意;
C.C2H2、C6H6分子中碳原子数不同,不符合题意;
D.CH4O、C4H4O5分子中碳原子数不同,不符合题意;
故答案为:A。
13. 化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法能达到实验目的的是
选项
实验操作或做法
目的
A
将稀盐酸与碳酸钙反应产生的气体直接通入溶液中
验证酸性:
B
向洁净的试管中滴入10~15滴溴乙烷和5mL5%的NaOH溶液,振荡后加热,静置。待溶液分层后,取少量上层溶液,滴加2滴溶液,观察现象
检验溴乙烷中的溴
C
在洁净的试管中加入1mL2%的溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的氨水,使最初产生的沉淀溶解,再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
检验醛基
D
向中滴加酸性溶液
紫红色褪去,检验碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸易挥发,二氧化碳中含有氯化氢气体,可能是氯化氢与苯酚钠反应生成苯酚,因此不能说碳酸酸性大于苯酚,故A不符合题意;
B.滴加硝酸银溶液前需要先加入稀硝酸,将溶液调至酸性,再加入硝酸银检验溴元素,故B不符合题意;
C.先制备银氨溶液,再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热,一段时间后有光亮如镜的银生成,则说明含有醛基,故C符合题意;
D.丙烯醛中含有碳碳双键和醛基,均能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应导致其褪色,不能以此检验碳碳双键,故D不符合题意;
故选C。
14. 某烃的结构用键线式表示为 ,该烃与加成时,所得产物有
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 11种
【答案】B
【解析】
【详解】对该物质的碳原子进行标号,该烃可发生1,2-加成和1,4-加成。
当烃的物质的量与氢气相同时,可以发生:(1、2),(3、4:),(5、6),(1、6),(4、6:)加成,考虑对称性,有两组重复,共计4种;
当氢气的物质的量是烃的2倍时发生:(1、2、5、6),(4、3、5、6),(1、2、3、4:),(1、6、3、4),(1、2、4、6:)加成,考虑对称性,有两组重复,共计4种;
当氢气的物质的量是烃的3倍时只有1种产物
共种;
故选B。
二、填空题(本题包括4道小题,共58分)
15. 1,4—环己二醇(有机物F)是重要的医药中间体和新材料单体,可通过以下流程制备。
完成下列填空:
(1)写出A的结构简式___________,F中官能团名称是___________。
(2)下列B的名称正确的是___________。
a.1,3-环己二烯 b.2,4-环己二烯 c.1,4-环己二烯
(3)写出反应①的化学方程式___________。
(4)的符合下列条件的同分异构体有___________种。
①链状 ②能发生银镜反应
(5)写出B与按1:1加成的两种产物的结构简式___________。
(6)D→E的反应类型是___________。
(7)反应③的化学反应方程式是___________。
(8)写出由合成的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. 羟基
(2)a (3)
(4)8 (5)
(6)加成反应 (7)
(8)
【解析】
【分析】根据流程可知,反应①发生消去反应,根据B的结构简式,生成A()发生是加成反应,反应②发生卤代烃的消去反应生成B,B与溴发生1,4-加成生成D,即D的结构简式为,D与氢气发生加成反应生成E,E发生水解生成F,以此解题;
【小问1详解】
根据上述分析,A的结构简式为;F中官能团名称是羟基;
【小问2详解】
B的结构简式,在1、2号碳,3、4号碳之间存在碳碳双键,名称正确的是1,3-环己二烯,故a;
【小问3详解】
反应①为醇的消去反应其化学方程式为:;
【小问4详解】
不饱和度为1,同分异构体①链状;②能发生银镜反应,含有醛基,(碳骨架,数字为醛基位置),有8种;
【小问5详解】
和溴发生1,4-加成反应生成,1,2-加成反应生成;
【小问6详解】
根据分析可知,D→E的反应类型是加成反应;
【小问7详解】
③是E发生水解反应,化学反应方程式是;
【小问8详解】
合成时,需要的原料是CH3COOH和CH3CH2OH,因此先把CH2=CHBr与氢气发生加成反应,再水解生成CH3CH2OH,然后连续氧化成CH3COOH,最后CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应,得到目标产物,即合成路线为。
16. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为_____,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为_____。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为_____(填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是_____,硅原子的杂化轨道类型为_____。
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:_____。
物质
熔点/
442
29
143
(5)结晶型可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中的配位数为_____。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为_____(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 2 ②. +4
(2)bd (3) ①. C ②.
(4)SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数均为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为+4;
【小问2详解】
俗称电石,其为离子化合物,由和构成,两种离子间存在离子键,中两个C原子之间存在非极性共价键,因此,该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键,故选bd;
【小问3详解】
一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,含C、Si、H三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为;
【小问4详解】
根据表中数据可知,SnF4的熔点均远高于其余三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高,故原因为:SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高;
【小问5详解】
由晶胞结构图可知,该晶胞中有4个和4个,距离每个原子周围最近的原子数均为6,因此的配位数为6。设为阿伏加德罗常数的值,则个晶胞的质量为,个晶胞的体积为,因此该晶体密度为。
17. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度g/cm3
0.88
3.10
1.50
沸点C
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0ml液态溴,该套装置中装置b的名称:__________;装置d的作用是___________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________;设计实验检验水洗是否达到目的:__________;分液时______填字母。
A.直接将溴苯从分液漏斗上口倒出
B.直接将溴苯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将溴苯从下口放出
D.先将溴苯层从分液漏斗的下口放出,再将水层从上口倒出
向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(3)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填字母)。
A. 重结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是______(填入正确选项前的字母) 。
A. 10mL B. 50mL C. 250mL D. 500mL
(5)粗溴苯经分离提纯后得纯溴苯为3.9g,则溴苯产率是______(取整数) 。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 吸收和
(2) ①. 除去和未反应的 ②. 取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液若生成浅黄色沉淀,则有机物未洗涤干净,否则洗涤干净(其他答案合理即可) ③. D (3)C (4)B
(5)32%
【解析】
【分析】a中,Fe和溴发生反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率;生成的HBr和挥发出的溴污染空气,通过导气管进入d中和氢氧化钠反应生成钠盐,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,仪器b的名称是恒压滴液漏斗,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr、Br2蒸气不能直接排空,否则污染大气,用碱液吸收,所以d的作用是吸收HBr和Br2;
【小问2详解】
溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,从而除去和未反应的;当洗涤液中没有溴离子时水洗达到目的,操作:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液若生成浅黄色沉淀,则有机物未洗涤干净,否则洗涤干净(其他答案合理即可);分液时下层液体由下口放出(溴苯密度大于水在下层),上层液体收上口倒出,故选D;
【小问3详解】
经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,两者互溶,要进一步提纯,应该用蒸馏法,答选C;
【小问4详解】
由实验步骤可知,a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0ml液态溴,三颈烧瓶中液体不能少于容积的,不能大于容积的,液体总体积为19mL,故选B;
【小问5详解】
无水苯的物质的量,液态溴的物质的量,则生成溴苯的物质的量为,溴苯产率是。
18. 工业上以苯和丙烯为原料合成苯酚的生产原理及相应流程如下。
I.生产原理:
(1)①的反应类型为___。
(2)下列说法正确的是___。
A.异丙苯分子中所有碳原子共平面
B.反应①还可能生成正丙苯()
C.反应得到的经两步反应,可转化为CH2=CH-CH3循环利用
Ⅱ.相应流程:
(3)反应②的原子利用率为100%,判断物质X是_______ 。
(4)浓硫酸的作用是_______,其优点是用量少,可能的缺点是______(写一条)。
(5)物质Y最适宜选择______(选填编号)。
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3
(6)蒸馏在蒸馏塔中进行,蒸馏示意图及有关物质的沸点如下:
物质
沸点/℃
异丙苯
152.4
苯酚
181.8
丙酮
56.2
物质P是____,说明判断的理由__________。
【答案】 ①. 加成反应 ②. BC ③. 氧气(或空气、O3) ④. 催化剂(或促进过氧化异丙苯分解) ⑤. 浓硫酸会使有机物发生脱水、氧化等副反应(浓硫酸与有机物混合放出大量热,使反应温度过高,不利于反应进行;或浓硫酸会腐蚀设备等) ⑥. C ⑦. 丙酮 ⑧. 丙酮的沸点最低
【解析】
【详解】(1)丙烯中的碳碳双键变为了碳碳单键,故该反应为加成反应;
(2)A、异丙苯中,与苯环相连的C原子是饱和的,故异丙基中的三个C原子不可能共平面,所以异丙苯分子中所有碳原子也不能共平面,A错误;
B、异丙苯是马氏规则的加成产物,是主要的加成产物,次要的加成产物是反马氏规则的产物,所以反应①中可能生成正丙苯,B正确;
C、经还原可得,再经消去反应可得CH2=CH-CH3,CH2=CH-CH3可用来作反应①的原料,C正确;
故选BC;
(3)反应②中,过氧异丙苯分子比异丙苯分子多了两个O原子,由于反应的原子利用率为100%,故可以推出X为O2或空气;
(4)反应③中,过氧异丙苯分解为苯酚和丙酮,整个过程没有生成其他物质,则浓硫酸在该反应中作催化剂;浓硫酸作催化剂的不足之处在于:浓硫酸具有强脱水性,会使有机物碳化,且浓硫酸具有强氧化性,可能会氧化苯酚这种物质(苯酚在空气中易被氧化),此外浓硫酸与有机物混合放出大量热,使反应温度过高,不利于反应进行,浓硫酸会腐蚀设备;
(5)产物中有苯酚,且苯酚会和NaOH、Na2CO3反应,不和NaHCO3反应,故最适宜选择NaHCO3,故选C;
(6)蒸馏塔中的物质有异丙苯、苯酚、丙酮,图中的蒸馏操作为控制温度,蒸馏出产物P,再升高温度蒸馏出Q,蒸馏塔剩余的R可在冷却后从塔底获得,则P的沸点最低,R的沸点最高,结合表格中的信息,可以推出P为丙酮,因为三个物质中,丙酮的沸点最低。
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