内容正文:
青岛二中2024-2025学年第二学期期中考试
高二化学试题
满分100分时间90分钟
注意:
1.答卷前,考生将自己的姓名、班级、座号、考号等填写在答题卡的指定位置。
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。回答填空题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的原子量:H1 B11 C12 O16 Ca40 Ni59 As75 Ag108 I127
第I卷(共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文房四宝是中华传统的文化瑰宝,下列有关叙述错误的是
A. 动物的毛可用于制作毛笔,其主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,其原理为有机物的不完全燃烧
C. 造纸用的树皮用草木灰水浸泡,可促进纤维素水解
D. 端砚的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 的名称:2-甲基-3-己烯
C. SO3的VSEPR模型:
D. NaCl溶液中的水合离子:
3. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 1mol分枝酸最多可与5molH2发生加成反应
C. 可以通过加聚反应、缩聚反应生成高分子
D. 可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色,且原理相同
4. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释正确的是
事实
解释
A
熔点:S8>SO2
熔化时S8断开共价键,SO2只需克服分子间作用力
B
液氨作制冷剂
NH3分子间能形成氢键,沸点高,易液化
C
甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲基能使苯环性质变活泼
D
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
A. A B. B C. C D. D
5. 化合物W是一种药物合成中间体,其合成路线如下。下列叙述正确的是
A. Y可以发生水解和消去反应 B. Z分子中含有1个手性碳原子
C. W化学式为C18H25NO3 D. 1molW最多可与3molNaOH反应
6. 硼化钙晶胞结构如图所示,每六个硼原子构成一个正八面体,各个顶点通过B-B键相互连接,正八面体中B-B键的键长为dnm,Ca位于立方体体心,原子分数坐标为,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Ca的配位数为24 B. Ca与B个数比为1:6
C. M点的原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为
7. 下列有关有机实验描述错误的是
A.为验证乙烯性质,不能用蒸馏水替换10%NaOH溶液
B.利用上述装置制备乙酸乙酯可提高反应物的利用率
C.利用上述装置可分离苯与溴苯
D.上述操作可检验淀粉是否完全水解
A. A B. B C. C D. D
8. 如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物。下列有关说法错误的是
A. 若a的相对分子质量是42,则d是丙醛
B. 若d的相对分子质量是44,则a是乙烯
C. 若f的化学式为C10H16O4,则a的结构有2种
D. 若a为单烯烃,则d与f的最简式一定相同
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法正确的是
已知:环己醇和环己烯常温下都为液体,环己烯密度0.83g/mL,能与水形成共沸物。
A. 环己醇环上的一氯代物有3种
B. 操作1、2、3依次是过滤、分液、蒸馏
C. 浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因可能为浓硫酸易使原料炭化,产生SO2,导致污染
D. 分离出有机相后,需加入无水氯化钙干燥,在操作3之前的“过滤”操作可省略
10. 常温下,向一定浓度的邻苯二甲酸溶液(用H2R表示)中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度随pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图。下列叙述错误的是
A. 曲线M代表lg的变化
B. HR-水解常数的数量级是10-12
C. 当混合溶液呈中性时,c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)]
D. 水的电离程度m<n
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置
下层为橙色
裂化汽油可萃取溴
B
将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水
溶液分层
上层析出甘油
C
向某溶液中滴加少量浓溴水、振荡
无白色沉淀产生
溶液中没有苯酚
D
向鸡蛋清溶液中滴加饱和(NH4)2SO4溶液
有白色不溶物析出,加水后溶解
(NH4)2SO4能使蛋白质盐析
A. A B. B C. C D. D
12. 一种能将甘油()和二氧化碳转化为甘油醛()和合成气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b B. 电解时催化电极b附近的pH减小
C. 电解时a区溶液浓度降低 D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等
13. 合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化路线如下,聚合过程包含三个阶段,依次发生。下列说法错误的是
A. 聚合过程中有极性键和非极性键的断裂
B. 该条件下,与聚合的速率可能远大于与O=C=O聚合的速率
C. 聚合物P中含有3种官能团
D. 加入amol,最多生成mol聚合物P
14. NiAs的晶体结构如图甲所示,沿线MN取得的截图如图乙所示,晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为。已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. As原子的配位数为6
B. Ni原子在晶胞中占据4个顶点和2个棱心
C. 若晶体密度为则可表示为
D. Ni、As原子间的最短距离为
15. 常温下,有甲、乙两份溶液:甲为含的饱和溶液,乙为含的MB饱和溶液。溶液中和微粒的分布系数随pH的变化关系如图所示,不发生水解,MHA可溶。下列说法正确的是
A. P表示MB饱和溶液中随pH变化的图像
B. 反应的平衡常数约为
C. 与足量HB反应的离子方程式为:
D. pH=3时,的饱和溶液中
第II卷(共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题:
(1)基态氟原子核外电子的空间运动状态有_____种,价电子的轨道表示式为_____。
(2)SOCl2是有机合成中的重要试剂,易水解,其中心原子的杂化方式为_____,实验室利用SOCl2与MgCl2·6H2O共热制取无水MgCl2的化学反应方程式为_____。
(3)磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法错误的是_____(填标号)。
A.SCl2、PCl3均属于非极性分子
B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形
C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
(4)γ-AgI晶胞为立方结构,晶胞中I-采取面心立方堆积方式如图1所示,γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示。
①Ag+填充在I-构成的_____(填“正四面体”或“正八面体”)空隙,其填充率为_____。
②γ-AgI晶胞的密度为ρg·cm-3,则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_____nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
17. 对甲基苯乙酮()在香精香料配制、医药合成、塑料和树脂工业等领域有重要应用。某校学习小组查阅资料在实验室合成对甲基苯乙酮。
资料一:甲苯、乙酸酐[(CH3CO)2O]在催化剂(AlCl3)作用下反应生成对甲基苯乙酮。
资料二:AlCl3可与乙酸反应生成CH3COOAlCl2.
资料三:相关数据如下表:
试剂名称
分子式
分子量
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
甲苯
C7H8
92
-93
110.6
0.8669
乙酸酐
(CH3CO)2O
102
-73.1
138.6
1.08
乙酸
C2H4O2
60
16.6
118
1.05
对甲基苯乙酮
C8H10O
134
28
94(0.93kPa)
1.005
资料四:实验装置如图所示
实验步骤:
步骤1:如图所示,连接装置。
步骤2:向三颈烧瓶中快速加入研碎的催化剂和0.188mol无水甲苯,在搅拌的条件下通过恒压滴液漏斗缓慢地滴加由0.036mol乙酸酐与0.047mol甲苯组成的混合液约15min滴完。
步骤3:将三颈烧瓶在95℃时加热25~30min。
步骤4:反应混合液冷却后转移到装有30mL浓盐酸与30mL冰水的烧杯中,分液。每次用5mL甲苯萃取两次,并将所有甲苯层合并,然后依次用水、NaOH溶液、水洗涤有机层,加入干燥剂干燥。
步骤5:对干燥后的滤液进行C操作,收集93-94℃馏分,得到对甲基苯乙酮4.0g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_____。
(2)合成对甲基苯乙酮的化学方程式为_____。
(3)装置B的作用是吸收_____。
(4)步骤5中C操作为_____,步骤4中的干燥剂可选用_____(填标号)。
a.无水硫酸镁b.浓硫酸c.无水氯化钙
(5)对甲基苯乙酮的产率为_____(精确至0.1%)。
18. 氟唑菌酰羟胺是新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂,合成路线如下:
已知:Ⅰ.A能与Na2CO3溶液反应产生CO2.
Ⅱ.
(1)试剂X化学式为_____。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有两组峰,其名称为_____。
(3)B→D的化学方程式是_____。
(4)G的结构简式为_____。
(5)J→K的反应类型为_____。
(6)可通过如下路线合成:
已知:Ⅲ.R—O—R'+H2OROH+R'OH
Ⅳ.
①M的结构简式为_____。
②设计步骤Ⅰ和Ⅳ的目的是_____。
19. 我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉,其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在(g)加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图1所示。表示反应Ⅰ的焓变曲线为_____(填“a”“b”或“c”),反应Ⅲ在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)下可自发进行。
(2)在恒容密闭容器中按=1:3投料进行上述反应,的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图2所示:
的选择性=,温度对催化剂的影响可以忽略。
①根据图中数据,温度选择_____K(填标号),达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。
a.473 b.513 c.553
②在图示温度范围内,随着温度的升高,的平衡转化率_____(填“升高”“降低”或“不变”,下同),甲醇的选择性_____,甲醇的选择性变化的原因是_____。
(3)温度时,在容积不变的密闭容器中,充入(g)和(g),起始压强为,10min达平衡时生成(g),测得压强为pkPa.则反应过程中的热效应为_____kJ,若反应速率用单位时间内分压变化表示,则10min内生成的反应速率为_____,反应Ⅱ的压强平衡常数=_____。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
20. 盐酸环丙沙星是一种广谱抗菌药物,主要用于治疗由细菌感染引起的各种疾病。其合成路线如下:
已知:I.
Ⅱ.R-CH=CH-OR'+→+HOR'
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)B的结构简式是_____,D分子中含氧官能团的名称是_____。
(2)E的结构简式是_____。
(3)G→H的化学方程式是_____。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;
②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应;
③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1:1.
(5)H→I还可通过如下路径实现:HK→I
(已知:RCH+R'NH2RNHR')
①加入碳酸钾的作用是_____。
②实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是_____。
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青岛二中2024-2025学年第二学期期中考试
高二化学试题
满分100分时间90分钟
注意:
1.答卷前,考生将自己的姓名、班级、座号、考号等填写在答题卡的指定位置。
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。回答填空题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的原子量:H1 B11 C12 O16 Ca40 Ni59 As75 Ag108 I127
第I卷(共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文房四宝是中华传统的文化瑰宝,下列有关叙述错误的是
A. 动物的毛可用于制作毛笔,其主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,其原理为有机物的不完全燃烧
C. 造纸用的树皮用草木灰水浸泡,可促进纤维素水解
D. 端砚的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.动物的毛主要成分为蛋白质,A正确;
B.松木制墨利用有机物不完全燃烧生成的碳颗粒,B正确;
C.草木灰水呈碱性,传统造纸中用于去除木质素等杂质,而非促进纤维素水解(水解会破坏纤维结构),C错误;
D.端砚为石材,主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 的名称:2-甲基-3-己烯
C. SO3的VSEPR模型:
D. NaCl溶液中的水合离子:
【答案】B
【解析】
【详解】A.醛基中含有碳氧双键,电子式为:,A错误;
B.主链6个碳,离双键近的一端开始编号,两端同近,考虑甲基位次号小,命名:2-甲基-3-己烯,B正确;
C.SO3的价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,C错误;
D.H2O中O原子半径更大,且由于O元素电负性强有一定负电性,会因为静电作用更靠近阳离子,正确的水合钠离子和水合氯离子,D错误;
故选B。
3. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 1mol分枝酸最多可与5molH2发生加成反应
C. 可以通过加聚反应、缩聚反应生成高分子
D. 可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色,且原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有羧基、羟基、醚键、碳碳双键4种官能团,A错误;
B.分子中含有3个碳碳双键,1mol分枝酸最多可与3molH2发生加成反应,B错误;
C.含有碳碳双键,可以发生加聚反应,含有羧基、羟基,可以发生缩聚反应,C正确;
D.使溴的CCl4溶液褪色是发生加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色是发生氧化反应,原理不同,D错误;
故选C。
4. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释正确的是
事实
解释
A
熔点:S8>SO2
熔化时S8断开共价键,SO2只需克服分子间作用力
B
液氨作制冷剂
NH3分子间能形成氢键,沸点高,易液化
C
甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲基能使苯环性质变活泼
D
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.S8和SO2均为分子晶体,熔化时均需克服分子间作用力,而非断开共价键。S8熔点更高是因为其分子量更大,分子间作用力更强,A错误;
B.液氨作制冷剂是由于NH3存在分子间氢键作用,使其沸点较高(-33℃),且易通过加压液化,且汽化时吸热,解释正确,B正确;
C.甲苯使酸性高锰酸钾褪色是由于甲基被氧化为羧基所致,体现了苯环使甲基活性改变,而非甲基活化苯环产生的,C错误;
D.CO2(180°)、CH2O(120°)、CCl4(109.5°)键角依次减小是因中心原子杂化方式不同,而非孤电子对影响(三者的中心C原子均无孤电子对),D错误;
故答案为:B 。
5. 化合物W是一种药物合成中间体,其合成路线如下。下列叙述正确的是
A. Y可以发生水解和消去反应 B. Z分子中含有1个手性碳原子
C. W化学式为C18H25NO3 D. 1molW最多可与3molNaOH反应
【答案】B
【解析】
【分析】X与Y发生取代反应生Z(),Z发生还原反应生成W,据此分析;
【详解】A.Y中溴原子可以发生水解反应,溴原子相连C的邻位C上无H原子,不能发生消去反应,A错误;
B.手性碳原子连有4个不同的原子或基团,Z分子中含有1个手性碳原子:,B正确;
C.W化学式为C18H23NO3,C错误;
D.W含2个酚羟基,1molW最多可与2molNaOH反应,D错误;
故选B。
6. 硼化钙晶胞结构如图所示,每六个硼原子构成一个正八面体,各个顶点通过B-B键相互连接,正八面体中B-B键的键长为dnm,Ca位于立方体体心,原子分数坐标为,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Ca的配位数为24 B. Ca与B个数比为1:6
C. M点的原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【分析】晶胞中Ca为1个在晶胞内部;B的个数为8×=6个。
【详解】A.距离Ca最近的B有3×8=24个,Ca的配位数为24,A正确;
B.根据分析,Ca与B个数比为1:6,B正确;
C.M点在x方向坐标为0,y方向坐标为0, B-B键的键长为dnm,M到顶点的距离为nm,z方向分数坐标为,M点的原子分数坐标为,C正确;
D.该晶体的密度为,D错误;
故选D。
7. 下列有关有机实验描述错误的是
A.为验证乙烯性质,不能用蒸馏水替换10%NaOH溶液
B.利用上述装置制备乙酸乙酯可提高反应物的利用率
C.利用上述装置可分离苯与溴苯
D.上述操作可检验淀粉是否完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室用乙醇在浓硫酸催化、脱水作用下生成乙烯,同时有副产物二氧化硫生成,生成的气体通入10% NaOH溶液中溶解乙醇,吸收二氧化硫,再将乙烯通入溴的四氧化碳中验证其性质,若改为水则无法保证二氧化硫被除尽,A正确;
B.该乙酸乙酯制备装置利用冷凝管冷凝回流,可提高反应物的利用率,B正确;
C.苯与溴苯沸点不同,可以用蒸馏的方法分离,C正确;
D.淀粉在稀硫酸作用下微热发生水解反应,冷却后先加入NaOH溶液中和至碱性后加银氨溶液进行检验是验证淀粉是否水解,不能检验淀粉是否完全水解,应用碘水检验反应后是否有淀粉,D错误;
故选D。
8. 如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物。下列有关说法错误的是
A. 若a的相对分子质量是42,则d是丙醛
B. 若d的相对分子质量是44,则a是乙烯
C. 若f的化学式为C10H16O4,则a的结构有2种
D. 若a为单烯烃,则d与f的最简式一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】a与溴化氢发生加成反应生成b,b水解生成醇c,c发生催化氧化生成醛d,d与银氨溶液反应,并酸化得到羧酸e,e与c发生酯化反应生成f;
【详解】A.a为烃,a能和溴化氢发生加成反应,则a中含有碳碳双键或三键,若a的相对分子质量为42,设a的分子式为CxHy,且x和y都是正整数,则a是丙烯,丙烯和溴化氢反应生成溴代烃b,b发生水解反应生成醇c,c被氧化生成醛d,根据碳原子守恒知,d是丙醛,A正确;
B.d中含有醛基,若d的相对分子质量是44,则d是乙醛,则c是乙醇,b是溴乙烷,则a是乙烯,B正确;
C.根据碳原子守恒,e和c分子中碳原子数目相同,若f的化学式为C10H16O4,f可以为环酯,含有2个酯基;f也可以为链酯,含有1个酯基,2个羟基,2个碳环;则根据转换关系,a的结构超过2种,C错误;
D.若a为单烯烃,则d为一元醛,根据转换关系,f为一元酯且碳原子数是d的2倍,二者最简式一定相同,D正确;
故选C。
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法正确的是
已知:环己醇和环己烯常温下都为液体,环己烯密度0.83g/mL,能与水形成共沸物。
A. 环己醇环上的一氯代物有3种
B. 操作1、2、3依次是过滤、分液、蒸馏
C. 浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因可能为浓硫酸易使原料炭化,产生SO2,导致污染
D. 分离出有机相后,需加入无水氯化钙干燥,在操作3之前的“过滤”操作可省略
【答案】C
【解析】
【分析】环己醇发生消去反应生成环己烯和水,环己烯不溶于水,饱和食盐水溶解环己醇、氯化铁,然后分液得到的水相中含有环己醇、氯化铁,得到的有机相中含有环己烯,然后干燥、过滤、蒸馏得到环己烯。
【详解】A.环己醇环上的等效氢有4种,环上的一氯代物有4种,A错误;
B.结合流程和分析,操作1、2、3依次是蒸馏、分液、蒸馏,B错误;
C.环己醇为有机物,浓硫酸能使其碳化,并与C反应生成SO2导致污染,故不用浓硫酸做催化剂,C正确;
D.加入无水氯化钙后吸水变为结晶水合物,如果不过滤掉,直接蒸馏可能会导致氯化钙结晶水合物分解出水,环己烯能与水形成共沸物,故会影响产物的纯度,D错误;
故选C。
10. 常温下,向一定浓度的邻苯二甲酸溶液(用H2R表示)中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度随pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图。下列叙述错误的是
A. 曲线M代表lg的变化
B. HR-水解常数的数量级是10-12
C. 当混合溶液呈中性时,c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)]
D. 水的电离程度m<n
【答案】D
【解析】
【分析】pOH相同时,氢离子浓度相同,>,则N代表,M代表,pOH=0时,c(H+)=10-14mol/L,=11.1,,=8.6,;
【详解】A.根据分析,曲线M代表的变化,A正确;
B.pOH=0时=11.1,c(OH-)=1mol/L,HR-水解常数为=,数量级是10-12,B正确;
C.当混合溶液呈中性时,存在电荷守恒:c(K+)= c(HR-)+2c(R2-),根据,可得,,则c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)],C正确;
D.m点=0,,c(H+)=mol/L;n点=0,,c(H+)=mol/L,n点酸性更强,对水的电离抑制程度较大,则水的电离程度m>n,D错误;
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置
下层为橙色
裂化汽油可萃取溴
B
将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水
溶液分层
上层析出甘油
C
向某溶液中滴加少量浓溴水、振荡
无白色沉淀产生
溶液中没有苯酚
D
向鸡蛋清溶液中滴加饱和(NH4)2SO4溶液
有白色不溶物析出,加水后溶解
(NH4)2SO4能使蛋白质盐析
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.裂化汽油含不饱和烃,与溴发生加成反应而非萃取,下层颜色应褪去而非保持橙色,A错误;
B.牛油皂化反应后加入饱和食盐水,高级脂肪酸钠析出并浮于上层,甘油溶于水在下层,B错误;
C.苯酚与浓溴水反应时需溴水过量才能生成沉淀,无沉淀不能排除苯酚存在(可能溴水量不足或苯酚浓度低),C错误;
D.饱和使蛋白质盐析,现象为可逆沉淀,加水溶解,D正确;
故选D。
12. 一种能将甘油()和二氧化碳转化为甘油醛()和合成气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b B. 电解时催化电极b附近的pH减小
C. 电解时a区溶液浓度降低 D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,催化电极a为阳极,电极方程式为,b为阴极,电极b的电极方程式为、,阳极与外加电源正极相连,阴极与负极相连,根据两极转移电子数相等进行计算。
【详解】A.充电时电极a为阳极,b为阴极,阳极与电源正极相连,催化电极a的电势高于催化电极b,A正确;
B.根据电极反应式,电解时催化电极b附近氢氧根浓度增大,pH增大,B错误;
C.根据阳极反应式,电解时a区消耗碳酸根,溶液浓度降低,C正确;
D.生成1mol甘油醛转移2mol电子,生成1molCO或1molH2转移2mol电子,生成的甘油醛与合成气的物质的量相等,D正确;
故选B。
13. 合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化路线如下,聚合过程包含三个阶段,依次发生。下列说法错误的是
A. 聚合过程中有极性键和非极性键的断裂
B. 该条件下,与聚合的速率可能远大于与O=C=O聚合的速率
C. 聚合物P中含有3种官能团
D. 加入amol,最多生成mol聚合物P
【答案】AD
【解析】
【详解】A.聚合过程中没有非极性键的断裂,A错误;
B.聚合过程包含三个阶段,依次发生,即先发生与聚合,后发生与O=C=O聚合,所以该条件下,与聚合的速率可能远大于与O=C=O聚合的速率,B正确;
C.聚合物P中含有酯基、酰胺基、羟基3种官能团,C正确;
D.由第一阶段知,生成1mol,同时得到nmolCO2,由第三阶段知,生成1mol聚合物P,需要额外提供(z-n) mol CO2,则加入amol CO2,最多生成 mol聚合物P,D错误;
故选AD。
14. NiAs的晶体结构如图甲所示,沿线MN取得的截图如图乙所示,晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为。已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. As原子的配位数为6
B. Ni原子在晶胞中占据4个顶点和2个棱心
C. 若晶体密度为则可表示为
D. Ni、As原子间的最短距离为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据晶胞的化学式NiAs,以及晶胞中含有两个As原子可知As原子位于晶胞内部,则1个晶胞也含有2个Ni原子,结合晶胞面对角线的截图可知,Ni原子位于8个顶点和竖直的4个棱心,则晶胞结构为:;
【详解】A.由分析的晶胞结构可知,As原子与周围最近的6个Ni相连,则As原子的配位数为6,A正确;
B.由分析可知,Ni原子在晶胞中占据8个顶点和4个棱心,B错误;
C.1个晶胞中有2个NiAs,一个晶胞的体积,得出,C正确;
D.结合晶胞的结构,直线MN之间的距离为,结合As原子的坐标为,可得三角形:,则Ni、As之间的最短距离为,D项错误;
故选BD。
15. 常温下,有甲、乙两份溶液:甲为含的饱和溶液,乙为含的MB饱和溶液。溶液中和微粒的分布系数随pH的变化关系如图所示,不发生水解,MHA可溶。下列说法正确的是
A. P表示MB饱和溶液中随pH变化的图像
B. 反应的平衡常数约为
C. 与足量HB反应的离子方程式为:
D. pH=3时,的饱和溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】含A微粒的分布系数曲线只有一个交点,说明第一步完全电离,第二步部分电离,含A微粒只有和,二者浓度相等时:pH=3,则电离常数;含B微粒的分布系数曲线只有一条曲线,且δ=1,则HB为强酸,在水溶液中完全电离,则浓度改变,饱和溶液的pH改变,MB饱和溶液的pH不变,即p表示饱和溶液中随pH变化的图像,q表示MB饱和溶液中随pH变化的图像。
【详解】A.根据分析,P表示饱和溶液中随pH变化的图像,A错误;
B.反应的平衡常数为,p代表饱和溶液中随pH发生变化,据图可知,pH=6时,饱和溶液中,,此时,溶液中只有,则,那么,B正确;
C.第一步完全电离,与足量HB反应的离子方程式为:,C错误;
D.当溶液pH=3时,,,溶液中存在物料守恒,电荷守恒,D错误;
故选B。
第II卷(共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 卤族元素可以与很多元素形成多种具有不同组成、结构、性质的物质。请回答下列问题:
(1)基态氟原子核外电子的空间运动状态有_____种,价电子的轨道表示式为_____。
(2)SOCl2是有机合成中的重要试剂,易水解,其中心原子的杂化方式为_____,实验室利用SOCl2与MgCl2·6H2O共热制取无水MgCl2的化学反应方程式为_____。
(3)磷和硫均能形成多种卤化物。下列说法错误的是_____(填标号)。
A.SCl2、PCl3均属于非极性分子
B.PCl3、S2Cl2的空间构型分别为三角锥形、直线形
C.NF3、S2Br2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
(4)γ-AgI晶胞为立方结构,晶胞中I-采取面心立方堆积方式如图1所示,γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示。
①Ag+填充在I-构成的_____(填“正四面体”或“正八面体”)空隙,其填充率为_____。
②γ-AgI晶胞的密度为ρg·cm-3,则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为_____nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 5 ②.
(2) ①. sp3杂化 ②. 6SOCl2+MgCl2·6H2OMgCl2+12HCl+6SO2
(3)AB (4) ①. 正四面体 ②. 50% ③.
【解析】
【小问1详解】
氟为9号元素,基态氟原子电子排布式为1s22s22p5,核外电子的空间运动状态是指电子占据的轨道总数,共有5种,价电子的轨道表示式为;
【小问2详解】
SOCl2中心原子的价层电子对数为3+=4,中心原子的杂化方式为sp3杂化,SOCl2易水解,SOCl2与MgCl2·6H2O共热制取无水MgCl2的化学反应方程式为6SOCl2+MgCl2·6H2OMgCl2+12HCl+6SO2;
【小问3详解】
A.SCl2中硫为sp3杂化,为V形结构,正负电荷不对称,为极性分子;PCl3为三角锥形,正负电荷不对称,为极性分子,A错误;
B.PCl3中P为sp3杂化且存在1对孤电子对,为三角锥形结构;S2Cl2中中心原子硫为sp3杂化且存在1对孤电子对,构型不会是直线形,B错误;
C.NF3电子式为,S2Br2电子式为,分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,C正确;
故选AB;
【小问4详解】
①由图1可知,根据“均摊法”,晶胞中含个=4个I-,结合化学式可知,晶胞中含4个Ag+,结合图2可知,Ag+填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心,故Ag+填充在I-构成的正四面体空隙,其填充率为50%。②已知NA表示阿伏加德罗常数的值,晶胞的密度为ρg·cm-3,结合①分析,晶胞边长为,则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为面对角线长度的二分之一,为nm。
17. 对甲基苯乙酮()在香精香料配制、医药合成、塑料和树脂工业等领域有重要应用。某校学习小组查阅资料在实验室合成对甲基苯乙酮。
资料一:甲苯、乙酸酐[(CH3CO)2O]在催化剂(AlCl3)作用下反应生成对甲基苯乙酮。
资料二:AlCl3可与乙酸反应生成CH3COOAlCl2.
资料三:相关数据如下表:
试剂名称
分子式
分子量
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
甲苯
C7H8
92
-93
110.6
0.8669
乙酸酐
(CH3CO)2O
102
-73.1
138.6
1.08
乙酸
C2H4O2
60
16.6
118
1.05
对甲基苯乙酮
C8H10O
134
28
94(0.93kPa)
1.005
资料四:实验装置如图所示
实验步骤:
步骤1:如图所示,连接装置。
步骤2:向三颈烧瓶中快速加入研碎的催化剂和0.188mol无水甲苯,在搅拌的条件下通过恒压滴液漏斗缓慢地滴加由0.036mol乙酸酐与0.047mol甲苯组成的混合液约15min滴完。
步骤3:将三颈烧瓶在95℃时加热25~30min。
步骤4:反应混合液冷却后转移到装有30mL浓盐酸与30mL冰水的烧杯中,分液。每次用5mL甲苯萃取两次,并将所有甲苯层合并,然后依次用水、NaOH溶液、水洗涤有机层,加入干燥剂干燥。
步骤5:对干燥后的滤液进行C操作,收集93-94℃馏分,得到对甲基苯乙酮4.0g。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_____。
(2)合成对甲基苯乙酮的化学方程式为_____。
(3)装置B的作用是吸收_____。
(4)步骤5中C操作为_____,步骤4中的干燥剂可选用_____(填标号)。
a.无水硫酸镁b.浓硫酸c.无水氯化钙
(5)对甲基苯乙酮的产率为_____(精确至0.1%)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) (3)氯化氢和乙酸
(4) ①. 减压蒸馏 ②. ac
(5)82.9%
【解析】
【分析】以甲苯和乙酸酐为原料合成对甲基苯乙酮,氯化铝水解会影响催化效率,需要加入氯化钙干燥,三颈烧瓶在时加热,采用水浴加热,利用球形冷凝管可以冷凝回流原料;反应后混合液中含有盐酸,因此步骤4中加入氢氧化钠溶液,可以除去有机层中的酸性杂质,除掉盐酸后,则物质中含有水分,可以加入无水硫酸镁、氯化钙等除去有机层中的水。
【小问1详解】
根据实验得知仪器的名称为恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
根据已知信息可知,反应的方程式为:。
【小问3详解】
该反应在下反应,反应生成乙酸,根据已知可与乙酸反应生成二乙酰氯化铝,同时有氯化氢生成,故装置B的作用是吸收氯化氢和乙酸。
【小问4详解】
对甲基苯乙酮在0.93kPa下的沸点为,干燥后的滤液是混合溶液,需要用减压蒸馏操作分离。加入无水硫酸镁、氯化钙干燥剂除去有机层中的水,故选ac。
【小问5详解】
实验中,乙酸酐不足,根据乙酸酐物质的量计算,根据方程式可知,理论上,生成对甲基苯乙酮的物质的量为,故其产率为。
18. 氟唑菌酰羟胺是新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂,合成路线如下:
已知:Ⅰ.A能与Na2CO3溶液反应产生CO2.
Ⅱ.
(1)试剂X化学式为_____。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有两组峰,其名称为_____。
(3)B→D的化学方程式是_____。
(4)G的结构简式为_____。
(5)J→K的反应类型为_____。
(6)可通过如下路线合成:
已知:Ⅲ.R—O—R'+H2OROH+R'OH
Ⅳ.
①M的结构简式为_____。
②设计步骤Ⅰ和Ⅳ的目的是_____。
【答案】(1)LiAlH4
(2)3,4,5-三氯苯甲酸
(3)2+O22+2H2O
(4) (5)还原反应
(6) ①. H2N-NH-CH3 ②. 保护羧基,避免其与氨基或亚氨基发生反应
【解析】
【分析】合成氟唑菌酰羟胺的流程为:先用A,结合E的结构可知A中含苯环,已知A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,说明含有羧基,则A为,通过还原反应转化为B,然后在Cu催化作用下与反应氧化为D,将D与进行加成、消去反应后得到E,将E在作用下把还原为,再在作用下将转化得到G,将G与进行取代得到J,在作用下再将J还原为K,最后将K与进行取代得到产品氟唑菌酰羟胺,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,A→B的反应是羧基还原为羟基的反应,则需要强还原剂;
【小问2详解】
A的某种同分异构体与A含有相同官能团,说明也有1个羧基和3个氯原子,其核磁共振氢谱也有两组峰,因为总氢原子为3个,羧基用掉1个,则苯环是有2个氢原子且处于对称位置,结合A的结构,可知A的同分异构体为,其名称为:3,4,5-三氯苯甲酸;
【小问3详解】
B→D是在Cu催化作用下将B中羟基与反应氧化为醛基,反应方程式为:2+O22+2H2O;
【小问4详解】
根据分析,将E在作用下把还原为,再在作用下将转化得到G。
【小问5详解】
根据分析,由J在NaBH3CN的作用下转化为K,该反应为加氢的还原反应;
【小问6详解】
制备的流程为:将在浓硫酸作用下与乙醇酯化得到,然后与水发生已知信息Ⅲ的取代得到后再异化为,再与M作用发生已知信息Ⅱ的反应得到,倒推出M为,中的酯基在酸中水解得到目标产物;
①根据分析可知,M的结构简式为:;
②步骤Ⅰ实现羧基转化为酯基,Ⅳ又将酯基水解成羧基,可以起到保护羧基作用,避免其与氨基或亚氨基发生反应。
19. 我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉,其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在(g)加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变随温度的变化如图1所示。表示反应Ⅰ的焓变曲线为_____(填“a”“b”或“c”),反应Ⅲ在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)下可自发进行。
(2)在恒容密闭容器中按=1:3投料进行上述反应,的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图2所示:
的选择性=,温度对催化剂的影响可以忽略。
①根据图中数据,温度选择_____K(填标号),达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。
a.473 b.513 c.553
②在图示温度范围内,随着温度的升高,的平衡转化率_____(填“升高”“降低”或“不变”,下同),甲醇的选择性_____,甲醇的选择性变化的原因是_____。
(3)温度时,在容积不变的密闭容器中,充入(g)和(g),起始压强为,10min达平衡时生成(g),测得压强为pkPa.则反应过程中的热效应为_____kJ,若反应速率用单位时间内分压变化表示,则10min内生成的反应速率为_____,反应Ⅱ的压强平衡常数=_____。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
【答案】(1) ①. b ②. 低温
(2) ①. c ②. 升高 ③. 降低 ④. 当温度升高时反应I和Ⅲ平衡逆向移动,而反应Ⅱ平衡正向移动
(3) ①. -9.145 ②. 0.0167p(或) ③. 0.375或
【解析】
【小问1详解】
依据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ可得Ⅲ,只有反应II的∆H2>0,则曲线a代表II,将T1时各曲线数据代入-49.4-41.2=-90.6,则曲线b代表I,曲线c代表III;反应III是气体分子数减小的反应,则∆S<0,已知∆H3<0,故低温时,∆H-T∆S<0反应自发,故答案为:b;低温;
【小问2详解】
①令n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,温度为473K时,生成甲醇的物质的量为1×13.2%×86%mol=0.11352mol;温度为513K时,生成甲醇的物质的量为1×15%×78%mol=0.117mol;温度为553K时,生成甲醇的物质的量为1×21%×60%mol=0.126mol;因此温度为553K时,达到平衡,反应体系内甲醇的产量最高,故答案为:c;
②随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,原因为当温度升高时反应Ⅰ和III平衡逆向移动,而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大,所以CO2的转化率增加,但甲醇的选择性却降低,故答案为:升高;降低;当温度升高时反应Ⅰ和III平衡逆向移动,而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大;
【小问3详解】
起始气体总物质的量为1.5mol,压强pkPa,平衡状态压强pkPa,则平衡气体总物质的量为1mol,10 min达平衡时生成0.3 mol H2O(g),列三段式:
反应I
反应II
x+y=0.3、(0.5-x-y)+(1-3x-y)+(x+y)+(x+y) =1,解得x=0.25,y=0.05,则T2时反应过程中的热效应为0.25mol×45.4kJ/mol-0.05mol×44.1kJ/mol=9.145kJ;
生成甲醇物质的量0.25mol,甲醇分压p(CH3OH)=,则10 min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)=;
反应Ⅱ中各物质的分压为:p(CO2)=,p(H2)=,p(H2O)=,p(CH3OH)=,反应Ⅱ的平衡常数;
故答案为:-9.145;.0167p(或);0.375或。
20. 盐酸环丙沙星是一种广谱抗菌药物,主要用于治疗由细菌感染引起的各种疾病。其合成路线如下:
已知:I.
Ⅱ.R-CH=CH-OR'+→+HOR'
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)B的结构简式是_____,D分子中含氧官能团的名称是_____。
(2)E的结构简式是_____。
(3)G→H的化学方程式是_____。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;
②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应;
③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1:1.
(5)H→I还可通过如下路径实现:HK→I
(已知:RCH+R'NH2RNHR')
①加入碳酸钾的作用是_____。
②实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是_____。
【答案】(1) ①. ②. 酮羰基、酯基
(2) (3) (4)8
(5) ①. 中和反应生成的HCl,促进平衡正向移动,提高K的产率 ②. 先加入氢氧化钠溶液,后加入盐酸
【解析】
【分析】根据D的结构简式及A、B、C的分子式和反应条件知,A为,A中氢原子被取代生成B,B为,B中羧基发生取代反应生成C,C为,C发生取代反应生成D,E能发生信息Ⅰ的反应,则E中含有-COCH2COO-结构,所以D脱去-COOCH2CH3生成E,E为,E发生信息Ⅰ的反应生成G,G为,G发生信息Ⅱ的反应生成H,H为,H发生信息Ⅲ的反应生成I,I发生取代反应生成J,根据J的结构简式知,I为,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,B为;结合D的结构简式可知,D分子中含氧官能团的名称是酮羰基、酯基;
【小问2详解】
由分析可知,E的结构简式是;
【小问3详解】
G→H发生信息Ⅱ的反应,化学方程式是;
【小问4详解】
E为,E的同分异构体符合下列条件:①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;
②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有醛基和羧基;
③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为,说明结构对称,含有1个甲基,1个亚甲基,含有苯环的结构为、,另一个取代基位于F原子对位,另一个取代基为-CH2C(CH3)(CHO)COOH、-C(CHO)(COOH)CH2CH3、-C(CHO)(CH3)CH2COOH或-C(CH3)(COOH)CH2CH3,则符合条件的同分异构体种类为2×4=8;
【小问5详解】
①H为,根据信息知,H中氯原子和亚氨基发生取代反应生成K的结构简式为;该反应中还生成HCl,加入碳酸钾的作用是中和反应生成的HCl,促进平衡正向移动,提高K的产率;
②K转化为I实际上是酯基发生水解反应生成羧基,所以实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是先加入氢氧化钠溶液,后加入盐酸。
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