精品解析:四川省成都市树德中学2024-2025学年高二下学期5月期中考试 化学试题
2025-07-27
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.54 MB |
| 发布时间 | 2025-07-27 |
| 更新时间 | 2025-07-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53230528.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高2023级高二下期5月阶段性测试化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56
一、选择题:(本大题共14小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关有机物的应用不正确的是
A. 氯乙烷气雾剂用于运动中的急性拉伤
B. 乙二醇可用于生产汽车防冻液
C. 苯酚具有消毒防腐的作用,常用作外用消毒剂
D. 高分子的共轭大键体系为电荷传递提供通路,因此聚1,3-丁二烯为导电高分子材料
2. 光学分析法是融合物理学和化学实验技术的一类重要仪器分析方法。在企鹅酮分子结构(相对分子质量150)测定中,使用下列方法不能得到对应结论的是
A
B
C
D
分析方法
质谱法
红外光谱
核磁共振氢谱
X射线衍射
结论
相对分子质量150
分子中含有羰基和碳碳双键
分子中含有手性碳原子
测定分子为非平面结构
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 激发态碳原子可能的电子的轨道表示式:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 的VSEPR模型:
D. 反-2-丁烯的键线式:
4. 下列方法或操作正确且能达到实验目的的是
序号
实验目的
方法或操作
①
检验电石与水反应可以产生乙炔
将产生的气体通过溶液除去杂质,再通入酸性溶液中,观察紫红色是否褪去
②
欲检验苯中混有的苯酚
取样,加入少量苛性钠溶液,振荡,观察样品是否分层
③
检验醛基
在试管中加入5mL10%的溶液,滴入2%的NaOH溶液4~6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾
④
检验溴乙烷中的溴元素
将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却分层后,取上层水溶液,然后加入稀硝酸酸化,再滴加溶液
A. ①②③ B. ①④ C. ①②④ D. ③④
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与在光照下充分反应生成的HCl分子数为
B. 常温常压下,15g甲基碳正离子所含的电子数为
C. 有机物中手性碳原子数为
D. 0.1mol环氧乙烷()中采用杂化的原子数目为
6. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一,其中涉及到的一个反应为:
下列说法中正确的是
A. 化合物M含有的官能团为碳溴键,碳碳三键,醚键,苯环
B. 化合物P最多有5个原子共线
C. 可用溶液鉴别N和P
D. 化合物N中至少有13个碳原子共平面
7. 结构决定性质,性质决定用途。针对下列事实,解释不正确的为
事实
解释
A
分解温度:HCl高于HI
范德华力大小不同
B
键角:小于
F与Cl的电负性差异
C
酸性:
烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越强
D
用“杯酚”分离与
与的分子大小不同,“杯酚”能把装起来而不能装下,反映超分子的“分子识别”特性
A. A B. B C. C D. D
8. 叔丁基溴在NaOH水溶液中可发生取代反应,相关信息如下:
不同结构的溴代烷在相同条件下水解相对速率表
取代基
相对速率
108
45
1.7
1.0
下列说法正确是
A. 第一步反应中,碳原子的杂化轨道类型未改变
B. 发生该历程水解速率:
C. 若升高反应温度,则与的比值增大
D. 该历程中,水解反应决速步的速率极大受浓度影响
9. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 电负性由大到小排序为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于浓溶液
D. 中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
10. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚等,在水中几乎不溶,热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎目的是增大与乙醚的接触面积
B. 操作Ⅰ是萃取、过滤,选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水重结晶
D 根据结构分析青蒿素能与碘化钠作用生成碘单质
11. 下图为三种磷单质的结构。其中红磷为巨型共价分子,正交型黑磷具有类似石墨的层状结构。下列说法正确的是
A. 三种磷单质中P原子的杂化方式有2种
B. 熔点顺序:红磷正交型黑磷白磷
C. 相同状况下,等质量的三种单质完全燃烧耗氧量相同,焓变不同
D. 正交型黑磷具有半导体的性质,是因为有类似于石墨的大键
12. 氢能被誉为21世纪的“终极能源”,镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。研究发现镧镍合金的晶胞如图(a)中实线或图(b)所示。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“■”)和四面体空隙(“▲”),见图(c)、(d)。当氢原子进入镧镍合金LaNix时,设其化学式为。下列说法正确的是
A. LaNix合金中x的值为4
B. LaNix晶胞中1个La附近最近的La有8个
C. 晶胞中和“■”同类的八面体空隙有6个,和“▲”同类的四面体空隙有3个
D. 若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度约为(,)
13. 烯丙基芳基醚加热时可以重排生成O-烯丙基苯酚,这个反应被称为Claisen重排。如
下列说法不正确的是
A. 甲、乙、丙三者属于同分异构体,可用红外光谱鉴别
B. 若R为乙基,乙存在顺反异构体和对映异构体
C. 等物质的量乙和丙与足量溴水反应消耗溴的物质的量不相等
D. 依据上述原理判断,重排后的产物为
14. 我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
下列说法不正确的是
A. 反应①中,标记*的碳原子被还原
B. 反应②和反应④都发生了键的断裂
C. 可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团
D. 聚合物IV可以通过水解反应降解为小分子
二、非选择题:(本大题共4小题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)研究发现,火星岩的主要成分有和。
①晶体中Si原子与Si-O键的数目比为_______。
②溶于NaOH溶液生成,中A1的杂化类型是_______。
③晶体熔点:_______(填“>”或“<”)CaO,原因是_______。
(2)已知铁和镁形成的晶胞如图所示:
①在该晶胞中铁的配位数为_______。
②图中a处原子坐标参数为_______。
③已知该晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是_______pm(用含的代数式表示)。
(3)秦始皇帝陵博物院首次在兵马俑的彩绘中发现了古人人工合成的“中国蓝”“中国紫”颜料。通过对这些颜料的研究发现,其成分主要是钡和铜的硅酸盐。用适量酸浸取“中国蓝”可得到天蓝色溶液,再逐滴滴加氨水,先出现蓝色沉淀,过滤分离沉淀后继续滴加氨水直至过量,沉淀溶解,溶液呈深蓝色。
①天蓝色溶液是因为溶液中形成了,中键的数目为_______(用表示)。
②写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式:_______。
③用现代科学仪器表征“中国蓝”内部的硅酸盐结构,结果显示其为下图所示的无限长双链结构,则该多硅酸根的化学式为_______(用n代表Si原子个数)。
16. 锑白工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为,含少量)为原料制备锑白的工艺流程如图所示。
已知:①浸出液中除含过量盐酸和之外,还含有。
②,。
③与具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态Sb原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)滤渣1的成分为_______、_______。
(3)“沉铜、铅”步骤中,当铜、铅沉淀完全时,溶液中_______。
(4)“除砷”时有生成,则该反应的化学方程式为_______。
(5)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为_______。“中和”的碱性物质选用氨水而不用NaOH溶液的原因是_______。
17. 苯亚甲基苯乙酮又叫查尔酮,具有药物活性。实验室制备查尔酮的原理和实验装置如下:
查阅资料:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
苯甲醛
106
179
1.04
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯等
苯乙酮
120
19.6
202
1.03
不溶于水,易溶于多数有机物
查尔酮
208
58
345
1.07
微溶于冷乙醇和稀乙酸,易溶于乙醚、苯等
实验步骤为:
步骤一:在三颈烧瓶中,首先量取并加入5.00mL的10%NaOH水溶液。接着,加入5.00mL的95%乙醇。然后,向混合液中加入1.30mL(约0.0110mol)苯乙酮。最后,启动搅拌器,使溶液充分混合。
步骤二:将仪器A中新蒸馏得到的苯甲醛2.00mL(约0.0200mol),滴加至三颈烧瓶中,同时保持反应温度在25℃至30℃,并持续搅拌45分钟。
步骤三:反应完成后,将装有混合液的三颈烧瓶置于冰水中冷却。
步骤四:待固体完全析出后减压过滤,用稀乙酸洗涤所得的粗产品后干燥,得到颗粒状黄色固体。
步骤五:利用重结晶法提纯粗产品,提纯后固体用少量无水乙醇洗涤,干燥,称量,得淡黄色片状晶体产品1.50g。
(1)仪器A的名称是_______。
(2)步骤二需要将温度保持在25℃至30℃,试解释原因:_______。
(3)步骤三中把装有混合液的三颈烧瓶置于冰水中冷却的目的是_______。
(4)步骤四中用稀乙酸洗涤的目的是_______。
(5)步骤五提纯的具体操作:将粗产品溶解在95%乙醇中,微热,_______(填操作名称),过滤。若结晶速率较慢,可以轻微搅拌或者加入_______。
(6)该实验中查尔酮的产率为_______(保留3位有效数字)。
(7)除了化学实验方法,还常用仪器分析的方法鉴别有机化合物。下图为乙醇和乙酸乙酯的核磁共振氢谱,请指出乙醇的核磁共振氢谱为_______(填图序号)。
18. 三蝶烯是一种由蒽和苯炔通过狄尔斯-阿尔德(D—A)反应合成的芳香烃。三蝶烯及其衍生物因其独特的结构在分子机器等领域有广泛的应用,羟基三蝶烯(I)的一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为_______;F中官能团的名称为_______。
(2)在①~⑧各步反应中属于取代反应类型的是_______(填序号)。
(3)C结构简式为_______,设计①、④两步的目的是_______。
(4)B的同分异构体有多种,写出符合下列所有条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上有两个取代基;②能与新制反应;
③遇溶液显色;④核磁共振氢谱中共6组峰。
(5)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体。已知:,且甲氧基为邻对位定位基。
参考题干流程路线,写出由苯甲醚()与乙酰氯制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线_______(无机试剂任选)。
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高2023级高二下期5月阶段性测试化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56
一、选择题:(本大题共14小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关有机物的应用不正确的是
A. 氯乙烷气雾剂用于运动中的急性拉伤
B. 乙二醇可用于生产汽车防冻液
C. 苯酚具有消毒防腐作用,常用作外用消毒剂
D. 高分子的共轭大键体系为电荷传递提供通路,因此聚1,3-丁二烯为导电高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯乙烷气雾剂通过快速蒸发冷却局部组织,用于急性拉伤,A正确;
B.乙二醇因凝固点低,常用于汽车防冻液,B正确;
C.苯酚具有强杀菌性,可用作外用消毒剂,C正确;
D.聚1,3-丁二烯不具备连续共轭大π键,导电性差,实际导电高分子材料如聚乙炔,D错误;
故选D。
2. 光学分析法是融合物理学和化学实验技术的一类重要仪器分析方法。在企鹅酮分子结构(相对分子质量150)测定中,使用下列方法不能得到对应结论的是
A
B
C
D
分析方法
质谱法
红外光谱
核磁共振氢谱
X射线衍射
结论
相对分子质量150
分子中含有羰基和碳碳双键
分子中含有手性碳原子
测定分子为非平面结构
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.质谱仪可测定物质的相对分子质量,故A正确;
B.红外光谱仪可检测结构中存在的化学键和官能团,可测定企鹅酮分子中的羰基和碳碳双键,故B正确;
C.核磁共振氢谱仪可测定企鹅酮分子氢原子的类型,不可测定分子中含有手性碳原子,故C错误;
D.通过X射线晶体衍射,可以测定企鹅酮分子的空间结构,故D正确;
答案选C。
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 激发态碳原子可能的电子的轨道表示式:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 的VSEPR模型:
D. 反-2-丁烯的键线式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.激发态C原子电子轨道表示式为,A正确;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应该是羟基中的氢原子与醛基的氧原子之间形成分子内氢键,B错误;
C.中心原子N原子价层电子对数:,VSEPR模型为四面体,含1对孤电子对,模型如图:,C错误;
D.顺-2-丁烯的键线式,D错误;
故选A。
4. 下列方法或操作正确且能达到实验目的的是
序号
实验目的
方法或操作
①
检验电石与水反应可以产生乙炔
将产生的气体通过溶液除去杂质,再通入酸性溶液中,观察紫红色是否褪去
②
欲检验苯中混有的苯酚
取样,加入少量苛性钠溶液,振荡,观察样品是否分层
③
检验醛基
在试管中加入5mL10%的溶液,滴入2%的NaOH溶液4~6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾
④
检验溴乙烷中的溴元素
将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热,充分反应并冷却分层后,取上层水溶液,然后加入稀硝酸酸化,再滴加溶液
A. ①②③ B. ①④ C. ①②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①电石反应产生的H2S等杂质需用CuSO4溶液除去,再通过酸性KMnO4验证乙炔,方法正确。
②苯与NaOH分层,但苯酚反应后仍可能分层,无法明确检验苯酚,方法错误。
③NaOH量不足,无法生成足够Cu(OH)2悬浊液,无法有效检验醛基,方法错误。
④溴乙烷水解后加HNO3酸化,再加AgNO3可检测Br⁻,步骤正确。
综上,①④正确,选B。
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与在光照下充分反应生成的HCl分子数为
B. 常温常压下,15g甲基碳正离子所含的电子数为
C. 有机物中手性碳原子数为
D. 0.1mol环氧乙烷()中采用杂化的原子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明Cl2所处状况(如标准状况),无法根据体积2.24L计算Cl2物质的量,也就不能确定生成HCl分子数,A错误;
B.甲基碳正离子的摩尔质量为15g/mol,15g其物质的量为1mol。1个含电子数:6 + 3-1= 8(C原子电子数6,H原子共3个电子,带1个正电荷失去1个电子 ),所以1molCH3+所含电子数为8NA,B正确;
C.手性碳原子是连有4个不同原子或原子团的碳原子,该有机物中手性碳原子数为3个,则1mol该有机物中手性碳原子数为3NA,C错误;
D.环氧乙烷中采用杂化的原子有氧原子、碳原子,所以环氧乙烷中采用杂化的原子数目为,D错误;
故选B。
6. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一,其中涉及到的一个反应为:
下列说法中正确的是
A. 化合物M含有的官能团为碳溴键,碳碳三键,醚键,苯环
B. 化合物P最多有5个原子共线
C. 可用溶液鉴别N和P
D. 化合物N中至少有13个碳原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环不是官能团,故A错误;
B.苯环对位4原子共直线,即3、4、5、6四原子共直线,碳碳三键为直线结构,与三键直接相连的C与三键共直线,即1、2、3、4四原子共直线,化合物P中最多有6个原子共线,如图,故B错误;
C.含有酚羟基的物质能与溶液发生显色反应,N、P均无酚羟基,即N和P都不能与氯化铁溶液发生显色反应,则溶液无法鉴别两者,故C错误;
D. 与苯环或者碳碳三键连接的原子均共平面,因此有机物N中苯环上的碳原子和与苯环直接相连的醛基中的碳原子及两个碳碳三键上的和与碳碳三键连接的碳原子一定都共面,共13个碳原子,故D正确;
故答案选D。
7. 结构决定性质,性质决定用途。针对下列事实,解释不正确的为
事实
解释
A
分解温度:HCl高于HI
范德华力大小不同
B
键角:小于
F与Cl的电负性差异
C
酸性:
烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越强
D
用“杯酚”分离与
与的分子大小不同,“杯酚”能把装起来而不能装下,反映超分子的“分子识别”特性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.分解温度由共价键的键能决定,HCl的H-Cl键能比HI的H-I键能大,因此更稳定,分解温度更高。范德华力影响的是分子间作用力,与分解温度无关,A错误;
B.NF3的键角小于NCl3,因为F的电负性远大于Cl,F的强吸电子效应使NF3中共用电子对离N更远,排斥力更小,键角更小;Cl的电负性较低,孤电子对排斥作用相对减弱,键角更大。解释正确,B正确;
C.CH3COOH的酸性强于CH3CH2COOH,因为烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越强,导致羧基中羟基的极性减小,电离程度降低,酸性越弱。解释正确,C正确;
D.杯酚通过分子尺寸选择性包结C60,而C70因尺寸较大无法被包结,体现了超分子的“分子识别”特性。解释正确,D正确;
故选A。
8. 叔丁基溴在NaOH水溶液中可发生取代反应,相关信息如下:
不同结构的溴代烷在相同条件下水解相对速率表
取代基
相对速率
108
45
1.7
1.0
下列说法正确的是
A. 第一步反应中,碳原子的杂化轨道类型未改变
B. 发生该历程水解速率:
C. 若升高反应温度,则与的比值增大
D. 该历程中,水解反应决速步的速率极大受浓度影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.杂化类型为sp3,中心C原子形成3个共价键,没有孤电子对,杂化类型为sp2,为平面结构,故A错误;
B.根据表格数据可知,碳卤键的碳原子上的甲基越多,溴代烷水解相对速率越大,则发生该历程水解速率:,故B正确;
C.据图可知,该反应是放热反应,所以升温使与的比值减小,故C错误;
D.由图可知,在NaOH溶液中反应的第Ⅰ步反应活化能较大,反应速率较慢,OH-在第Ⅰ步反应中未参与反应,故D错误;
答案选B。
9. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 电负性由大到小排序为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于浓溶液
D. 中加入KSCN溶液,无明显现象,说明与配位的能力:强于
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.非金属性越强,电负性越大,电负性顺序为N(X)>C(W)>Fe(Z)>Mg(Y),B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.加入KSCN无现象,说明CN⁻(WX⁻)与配位更稳定,其配位能力强于SCN⁻,D正确;
故选A。
10. 已知青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚等,在水中几乎不溶,热稳定性差。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与乙醚的接触面积
B. 操作Ⅰ是萃取、过滤,选用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水重结晶
D. 根据结构分析青蒿素能与碘化钠作用生成碘单质
【答案】C
【解析】
【分析】将黄花青蒿干燥后,在研钵中进行研磨,得到固体粉末,加入乙醚,进行萃取,萃取后过滤,将得到的滤液进行蒸馏,蒸出乙醚,得到粗品,再将粗品进行萃取、蒸馏,得到精品青蒿素,据此作答。
【详解】A.研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中进行,可增大与乙醚的接触面积,加快浸取速率,故A正确;
B.已知青蒿素易溶于乙醚,操作Ⅰ加入乙醚可萃取青蒿素,再过滤,将残渣和提取液分离,过滤时需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,故B正确;
C.青蒿素在水中几乎不溶,应该加95%乙醇溶解,然后经浓缩、结晶、过滤获得精品,故C错误;
D.青蒿素结构中含有过氧键(-O-O-),具有强氧化性,能与碘化钠作用生成碘单质,故D正确;
故选:C。
11. 下图为三种磷单质的结构。其中红磷为巨型共价分子,正交型黑磷具有类似石墨的层状结构。下列说法正确的是
A. 三种磷单质中P原子的杂化方式有2种
B. 熔点顺序:红磷正交型黑磷白磷
C. 相同状况下,等质量的三种单质完全燃烧耗氧量相同,焓变不同
D. 正交型黑磷具有半导体的性质,是因为有类似于石墨的大键
【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷中每个P原子形成3个P-P σ键,剩余1对孤对电子,为sp3杂化,红磷中每个P原子形成3个P-P σ键,剩余1对孤对电子,为sp3杂化,正交型黑磷具有类似石墨层状结构,但不是平面结构,每个P原子形成3个P-P σ键,剩余1对孤对电子,为sp3杂化,A错误;
B.白磷属于分子晶体,红磷为巨型共价分子,也是分子晶体,但红磷的相对分子质量高于白磷,则熔点:红磷白磷,正交型黑磷具有类似石墨的层状结构,为混合型晶体,具有共价化合物的性质,熔点最高,则熔点顺序:正交型黑磷红磷白磷,B错误;
C.三种磷的结构不同,能量不同,燃烧为放热反应,焓变ΔH =生成物总能量-反应物总能量,因此焓变不同,C正确;
D.正交型黑磷具有类似石墨的层状结构,但层内不是平面结构,没有形成大键,D错误;
故选C。
12. 氢能被誉为21世纪的“终极能源”,镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。研究发现镧镍合金的晶胞如图(a)中实线或图(b)所示。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“■”)和四面体空隙(“▲”),见图(c)、(d)。当氢原子进入镧镍合金LaNix时,设其化学式为。下列说法正确的是
A. LaNix合金中x的值为4
B. LaNix晶胞中1个La附近最近的La有8个
C. 晶胞中和“■”同类的八面体空隙有6个,和“▲”同类的四面体空隙有3个
D. 若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度约为(,)
【答案】D
【解析】
【详解】A.该晶体的晶胞不是六棱柱,而是实线部分表示的平行六面体,各原子在晶胞中的位置可参考a,b,如果将平行六面体抽取出来,晶胞如b所示,La在顶点,Ni在面心有4个,其中顶层和底层各2个,均摊后各1个,前后左右4个面各1个,均摊后共2个;体心1个,故LaNix合金中x的值为5;A错误;
B.以顶点La原子为例,LaNix晶胞中与1个La距离最近的La原子位于相邻顶点,个数为6(上下、前后、左右 ),不是8个,B错误;
C.结合图c、d分析,晶胞中和“■”同类的八面体空隙有3个,和“▲”同类的四面体空隙有6个,C错误;
D.六方晶胞体积V=a2csinθ=(500×10-10)2×400×10-10×sin60°=8.5×10-23 cm3,,D正确;
故选D。
13. 烯丙基芳基醚加热时可以重排生成O-烯丙基苯酚,这个反应被称为Claisen重排。如
下列说法不正确的是
A. 甲、乙、丙三者属于同分异构体,可用红外光谱鉴别
B. 若R为乙基,乙存在顺反异构体和对映异构体
C. 等物质的量乙和丙与足量溴水反应消耗溴的物质的量不相等
D. 依据上述原理判断,重排后的产物为
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察甲、乙、丙的结构可知,侧链上一直都有4个甲基,在环上总共为5个H原子,如甲为苯环上是5个H原子,乙是环上5个H原子,丙的苯环上是4个H原子,羟基上是1个H原子,因此过程中没有小分子生成,是结构的变化,三者互为同分异构体;红外光谱主要用于鉴定有机化合物的结构,特别是特征官能团。当已知样品的可能结构时,通过比较已知物与待测样品的红外光谱,可以确认特定的原子团或原子团间的结合,观察甲、乙、丙的结构可知,结构不同,含有的官能团个数和种类也不完全相同,可以用红外光谱鉴别,故A正确;
B.若R为乙基,碳碳双键相连的两个原子或原子团不相同,故存在顺反异构;碳环上与H相连的原子碳原子为手性碳原子,存在对映异构,故B正确;
C.乙中含有的碳碳双键可以与溴水发生加成反应,假设乙、丙为1mol,则1mol乙中有3个碳碳双键,可以与3molBr2反应,1mol丙中含有1mol碳碳双键,可以与1molBr2反应,含有1mol酚羟基,其邻对位可以与溴发生取代反应,即与2mol溴发生取代反应,因此,乙、丙均可以与3molBr2反应,等物质的量乙、丙与足量溴水反应消耗溴的物质的量相等,故C错误;
D.根据重排的信息可知,醚键最终生成羟基,重排后的产物为,故D正确;
故答案选C。
14. 我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
下列说法不正确的是
A. 反应①中,标记*的碳原子被还原
B. 反应②和反应④都发生了键的断裂
C. 可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团
D. 聚合物IV可以通过水解反应降解为小分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.标记的碳原子上从连接溴原子变成连接ZnBr,根据溴的化合价为-1,锌的化合价为+2分析,碳原子的化合价降低,被还原,A正确;
B.反应②为醛基上发生加成、反应④为碳碳双键发生加聚反应,反应②和反应④都为双键变成单键,即发生了π键的断裂,B正确;
C.化合物Ⅲ中有醛基,醛基能用银氨溶液检验,C正确;
D.聚合物Ⅳ是通过加聚反应生成的,水解后生成的仍为高分子化合物,不是小分子,D错误;
故选D。
二、非选择题:(本大题共4小题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)研究发现,火星岩的主要成分有和。
①晶体中Si原子与Si-O键的数目比为_______。
②溶于NaOH溶液生成,中A1的杂化类型是_______。
③晶体熔点:_______(填“>”或“<”)CaO,原因是_______。
(2)已知铁和镁形成的晶胞如图所示:
①在该晶胞中铁的配位数为_______。
②图中a处原子坐标参数为_______。
③已知该晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是_______pm(用含的代数式表示)。
(3)秦始皇帝陵博物院首次在兵马俑的彩绘中发现了古人人工合成的“中国蓝”“中国紫”颜料。通过对这些颜料的研究发现,其成分主要是钡和铜的硅酸盐。用适量酸浸取“中国蓝”可得到天蓝色溶液,再逐滴滴加氨水,先出现蓝色沉淀,过滤分离沉淀后继续滴加氨水直至过量,沉淀溶解,溶液呈深蓝色。
①天蓝色溶液是因为溶液中形成了,中键的数目为_______(用表示)。
②写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式:_______。
③用现代科学仪器表征“中国蓝”内部的硅酸盐结构,结果显示其为下图所示的无限长双链结构,则该多硅酸根的化学式为_______(用n代表Si原子个数)。
【答案】(1) ①. 1:4 ②. ③. < ④. 两者均离子晶体,比所带电荷数多且半径更小,故CaO内部离子键更强,熔点更高
(2) ①. 8 ②. ③.
(3) ①. ②. 或 ③.
【解析】
【小问1详解】
①晶体中,每个Si原子与4个O原子形成Si-O键,则Si原子与Si-O键的数目比为1:4,故答案为:1:4;
②中Al的价层电子对数为4,采用sp3杂化,故答案为:sp3;
③K2O和CaO都是离子晶体,离子晶体的熔点高低取决于离子键的强弱,离子键的强弱与离子所带电荷数和离子半径有关,比所带电荷数多且半径更小,故CaO内部离子键更强,熔点更高,故答案为:<;两者均为离子晶体,比所带电荷数多且半径更小,故CaO内部离子键更强,熔点更高;
【小问2详解】
①在该晶胞中,以顶点的Fe原子为例,与其距离最近且相等的原子有8个,则该晶胞中铁的配位数为8,故答案为:8;
②a 处原子在 x、y、z 方向的位置分别为晶胞棱长的,a处原子坐标参数为,故答案为:;
③该晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值,设晶胞参数为acm,则晶胞体积,解得,晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长度为,将代入得到最近距离为,,换算单位后为pm,则该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是pm,故答案为:;
【小问3详解】
①单键均为σ键,配位键也是σ键,1个中含有12个σ键,则中键的数目为,故答案为:;
②用酸浸取后滴加氨水先出现蓝色沉淀Cu(OH)2,继续滴加氨水沉淀溶解是因为Cu(OH)2与过量氨水反应生成了,反应的离子方程式为:或,故答案为:或;
③由多硅酸根的结构可知,红色框为一个结构单元:,该结构单元中,Si的数目为4,O的数目为9+4×=11,即该离子中Si、O原子数目之比为4:11,Si为+4价,O为-2价,则多硅酸根的化学式为(Si4O11),故答案为:(Si4O11);
16. 锑白工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为,含少量)为原料制备锑白的工艺流程如图所示。
已知:①浸出液中除含过量盐酸和之外,还含有。
②,。
③与具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态Sb原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)滤渣1的成分为_______、_______。
(3)“沉铜、铅”步骤中,当铜、铅沉淀完全时,溶液中_______。
(4)“除砷”时有生成,则该反应的化学方程式为_______。
(5)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为_______。“中和”的碱性物质选用氨水而不用NaOH溶液的原因是_______。
【答案】(1)27 (2) ①. S ②.
(3)
(4)
(5) ①. ②. 是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低
【解析】
【分析】辉锑矿加入盐酸“浸出”得“浸出液”,“浸出液”中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有,“滤渣1”中除了生成的S之外,还有未溶解的二氧化硅,“浸出液”中加入Sb还原SbCl5,生成SbCl3,加入Na2S时保证Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的“滤渣2”为CuS、PbS,滤液中加入NaH2PO2除砷,反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质,过滤得到含SbCl3溶液,水解得到Sb4O5Cl2,加入碱性物质得到Sb2O3。
【小问1详解】
Sb为51号元素,其基态原子的核外电子排布式为,电子的空间运动状态数等于原子轨道数,所以基态Sb原子的核外电子空间运动状态有27 种,故答案为:27;
【小问2详解】
由分析可知,“滤渣1”中除了生成的S之外,还有未溶解的二氧化硅,故答案为:S;SiO2;
【小问3详解】
由数据可知,PbS的溶解度大于CuS的溶解度,则铅沉淀完全时,铜也完全沉淀,则当铜、铅沉淀完全时,溶液中,故答案为:8.0×10−23;
【小问4详解】
由分析可知,滤液中加入NaH2PO2除砷,反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质,则反应化学方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
SbCl3水解得到Sb4O5Cl2,则反应的离子方程式为:,Sb2O3是一种两性氧化物,能溶于氢氧化钠溶液,因此“中和”的碱性物质选用氨水而不用NaOH溶液,故答案为:;Sb2O3是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低。
17. 苯亚甲基苯乙酮又叫查尔酮,具有药物活性。实验室制备查尔酮的原理和实验装置如下:
查阅资料:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
苯甲醛
106
179
1.04
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯等
苯乙酮
120
19.6
202
1.03
不溶于水,易溶于多数有机物
查尔酮
208
58
345
1.07
微溶于冷乙醇和稀乙酸,易溶于乙醚、苯等
实验步骤为:
步骤一:在三颈烧瓶中,首先量取并加入5.00mL的10%NaOH水溶液。接着,加入5.00mL的95%乙醇。然后,向混合液中加入1.30mL(约0.0110mol)苯乙酮。最后,启动搅拌器,使溶液充分混合。
步骤二:将仪器A中新蒸馏得到的苯甲醛2.00mL(约0.0200mol),滴加至三颈烧瓶中,同时保持反应温度在25℃至30℃,并持续搅拌45分钟。
步骤三:反应完成后,将装有混合液的三颈烧瓶置于冰水中冷却。
步骤四:待固体完全析出后减压过滤,用稀乙酸洗涤所得的粗产品后干燥,得到颗粒状黄色固体。
步骤五:利用重结晶法提纯粗产品,提纯后的固体用少量无水乙醇洗涤,干燥,称量,得淡黄色片状晶体产品1.50g。
(1)仪器A名称是_______。
(2)步骤二需要将温度保持在25℃至30℃,试解释原因:_______。
(3)步骤三中把装有混合液的三颈烧瓶置于冰水中冷却的目的是_______。
(4)步骤四中用稀乙酸洗涤的目的是_______。
(5)步骤五提纯的具体操作:将粗产品溶解在95%乙醇中,微热,_______(填操作名称),过滤。若结晶速率较慢,可以轻微搅拌或者加入_______。
(6)该实验中查尔酮的产率为_______(保留3位有效数字)。
(7)除了化学实验方法,还常用仪器分析的方法鉴别有机化合物。下图为乙醇和乙酸乙酯的核磁共振氢谱,请指出乙醇的核磁共振氢谱为_______(填图序号)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)温度低于25℃反应速率太慢,温度高于30℃副反应增多,产率降低
(3)加速产品结晶析出
(4)除去NaOH,洗去残留的反应物
(5) ①. 冷却结晶或降温结晶 ②. 晶核或晶种或查尔酮小晶体
(6)65.6% (7)②
【解析】
【分析】三颈烧瓶中依次加入氢氧化钠溶液、乙醇和苯乙酮,乙醇作用是溶解苯乙酮,充分搅拌后缓慢滴加苯甲醛,维持反应温度在25℃至30℃,持续搅拌发生羟醛缩合反应生成查尔酮,冰水浴中冷却,充分结晶、经减压过滤、洗涤、干燥得到查尔酮。
【小问1详解】
仪器A的名称是恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
若温度低于25℃反应速率太慢,温度高于30℃副反应增多,产率降低,所以将温度保持在25℃至30℃。
【小问3详解】
查尔酮的熔点是,装有混合液的三颈烧瓶置于冰水中冷却的目的是加速产品结晶析出。
【小问4详解】
由于反应中加入了氢氧化钠溶液,用稀乙酸洗涤的目的是除去,洗去残留的反应物。
【小问5详解】
查尔酮微溶于乙醇,微热后应冷却结晶再过滤。为促进结晶,可以轻微搅拌或者加入晶核或晶种或查尔酮小晶体,促进晶体的生长。
【小问6详解】
根据反应物的用量可知,苯甲醛过量,苯乙酮理论上可以得到查尔酮,则其产率为:。
【小问7详解】
乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子,分别是甲基上的3个氢原子,亚甲基上的2个氢原子,以及羟基上的1个氢原子。因此,核磁共振氢谱中应该有3个峰,且峰面积之比为3:2:1。乙酸乙酯分子中有3种不同化学环境的氢原子,分别是两个甲基上的6个氢原子,以及亚甲基上的2个氢原子。因此,核磁共振氢谱中应该有3个峰,且峰面积之比为3:3:2。根据这个信息,①图谱对应乙酸乙酯,②图谱对应乙醇,故选②。
18. 三蝶烯是一种由蒽和苯炔通过狄尔斯-阿尔德(D—A)反应合成的芳香烃。三蝶烯及其衍生物因其独特的结构在分子机器等领域有广泛的应用,羟基三蝶烯(I)的一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为_______;F中官能团的名称为_______。
(2)在①~⑧各步反应中属于取代反应类型的是_______(填序号)。
(3)C的结构简式为_______,设计①、④两步的目的是_______。
(4)B的同分异构体有多种,写出符合下列所有条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上有两个取代基;②能与新制反应;
③遇溶液显色;④核磁共振氢谱中共6组峰。
(5)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体。已知:,且甲氧基为邻对位定位基。
参考题干流程路线,写出由苯甲醚()与乙酰氯制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 4-甲基苯酚或对甲基苯酚 ②. 羧基、(酚)羟基、氨基
(2)①②④ (3) ①. ②. 保护酚羟基
(4) (5)
【解析】
【分析】A与(CH3CO)2O发生取代反应生成B,B在浓硝酸、浓硫酸加热的条件下发生硝化反应生成C,则C的结构简式为,C在酸性高锰酸钾作用下,发生氧化反应生成D,则D的结构简式为,④在酸性条件下加热水解生成E,在Fe、HCl的条件下,发生还原反应生成F,F发生反应⑥得到E,E在加热条件下发生消去反应生成H,H与蒽发生狄尔斯-阿尔德反应合成I。
【小问1详解】
根据A的结构简式可知,A的名称为4-甲基苯酚或对甲基苯酚;根据F的结构简式可知,F中含有的官能团为羧基、(酚)羟基、氨基,故答案为:4-甲基苯酚或对甲基苯酚;羧基、(酚)羟基、氨基;
【小问2详解】
根据合成流程可知,在①~⑧各步反应中,①②④都是取代反应,故答案为:①②④;
【小问3详解】
由分析可知,C的结构简式为:,由流程可知,反应①将酚羟基反应掉,反应④的产物E中重新得到酚羟基,则设计①、④两步的目的是保护酚羟基,故答案为:;保护酚羟基;
【小问4详解】
B的同分异构体满足:①苯环上有两个取代基,②能与新制反应,说明含有醛基,③遇溶液显色,说明含有酚羟基,④核磁共振氢谱中共6组峰,说明分子中有6种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体为:,故答案为:;
【小问5详解】
先发生硝化反应引入硝基得到,在Fe、HCl的条件下发生还原反应得到,与CH3COCl在吡啶的条件下反应得到产物,则合成路线为:,故答案为:。
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