精品解析:山东省淄博市2024-2025学年高二下学期期末考试化学试题
2025-07-30
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 淄博市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.13 MB |
| 发布时间 | 2025-07-30 |
| 更新时间 | 2025-07-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53273782.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024—2025学年度第二学期高二教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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 Ca:40
一、选择题:本题共10小题,每题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列过程不涉及氧化还原反应的是
A. 橡胶老化 B. 油脂皂化 C. 粮食酿醋 D. 合成淀粉
2. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 聚乳酸可用于手术缝合线
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
D. 酚醛树脂用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 中子数为20的氩核素: D. 反-1,2-二氯乙烯的结构式:
4. 一种金银花提取物结构简式如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A 分子中所有碳原子共平面 B. 消去反应产物最多有2种
C. 与可发生取代和加成两种反应 D. 该物质最多可与反应
5. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 与密度不同,可用蒸馏法分离两者
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. 能使蛋白质变性析出,可用于蛋白质的分离提纯
D. 2,4,6-三溴苯酚难溶于水,可用过滤法分离2,4,6-三溴苯酚和溶液
6. W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z位于同一周期,基态X原子价层电子排布式为,化合物中阴离子形成双聚结构(如图所示)导致溶解度降低。下列说法正确的是
A. 简单离子半径: B. 最简单氢化物的沸点:
C. 和的空间构型均为V形 D. 基态Q原子核外电子有11种空间运动状态
7. 用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.鉴别甲苯和苯
B.制备乙炔并检验性质
C.检验溴乙烷水解产物
D.制备银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 仿瓷餐具主要成分蜜胺树脂是由三聚氰胺与甲醛在一定条件下聚合得到的网状结构高聚物,已知有如下反应。下列说法错误的是
A. 是极性分子
B. 上述反应类型为加成反应
C. 由单体X聚合生成的线型高聚物结构简式为
D. 线型高聚物与甲醛通过加聚反应制得蜜胺树脂
9. 下列解释与事实不符的是
事实
解释
A
熔点:
前者为离子晶体,后者为分子晶体
B
酸性:
电负性:,前者键极性更大
C
稳定性:
键能:
D
乙烯和乙炔均可发生加聚反应
二者分子中均含有键
A. A B. B C. C D. D
10. 下列关于晶体的说法错误的是
A. 某铜氧化物立方晶胞如图1,则的化合价为价
B. 六方BN与石墨结构类似如图2,则六方BN可作润滑剂
C. K晶胞是体心立方如图3,K原子半径为,则晶胞边长为
D. 晶胞是长方体如图4,,则S周围与其等距且紧邻的S有12个
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,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
实验操作和现象
结论
A
蔗糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制并加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙烯发生了加成反应
C
苯、液溴和铁粉混合后,将产生的气体通入紫色石蕊试液,溶液变红
苯发生了取代反应
D
向溶液中加入95%乙醇并用玻璃棒摩擦试管内壁,出现深蓝色晶体
乙醇降低溶剂极性利于晶体析出
A. A B. B C. C D. D
12. 已知苯胺(液体)、苯酚、苯甲酸微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯酚、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法错误的是
A. X、Y分别为盐酸、
B. 可用重结晶的方法进一步提纯④
C. 甲苯、苯胺、苯酚、苯甲酸粗品依次由①、②、③、④获得
D. 若只将苯甲酸与其他物质分离开,则应向混合溶液中加入溶液
13. 制备原儿茶酸(P)合成路线如下。下列说法错误的是
A. P系统命名为3,4-二羟基苯甲酸 B. 可用新制氢氧化铜鉴别M和N
C. N→P过程中有生成 D. 原儿茶酸含酚羟基可作抗氧化剂
14. 化合物X发生异构化得到Y和Z,反应过程的能量变化如图。下列说法错误的是
A. 依据红外光谱可确定X是否发生异构化
B. 降温或延长反应时间有利于Y的生成
C. 蒸馏分离Y和Z的混合物时,Z先蒸出
D. 根据上述信息,发生异构化的产物为
15. 一种具有通道的固态电解质,为+4价,为+3价,其晶胞结构、导电时迁移过程及其作为电解质的电池装置如图所示。下列说法错误的是
A. 填充在O形成的正八面体空隙中
B. 晶体中若空位占比为,则
C. 导电时发生迁移,和的化合价升高
D. 若只有发生迁移,则通过截面的与外电路转移的电子数相等
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 铁锰氧化矿中含、、、、等多种金属元素。回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于第___________周期___________族,基态与原子中未成对电子数之比为___________。
(2)某自旋交叉化合物结构如图甲所示,该化合物中配位数与配体个数之比为___________,的化合价为___________,C原子采取的轨道杂化方式为___________。
(3)催化和反应,起始阶段变为,并形成氧空位利于的吸附。晶体属于立方晶系,晶胞参数为,结构如图乙所示。中掺杂替代部分可提高催化效率,原因为___________。晶胞中离子的最近距离比___________。纳米中位于晶粒表面的有催化作用,在边长为的立方体晶粒中单位面积含有催化作用的最多为___________个。
17. 非金属C、H、O、N形成的化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态O原子的价层电子轨道表示式为___________,O与N相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是___________。
(2)X与和形成荧光超分子Y,如图甲所示。
①Y中存在的化学键类型有___________(填标号)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.极性共价键 E.非极性共价键
②含N六元环内键角:X___________Y(填“>”“<”或“=”)。若Y中附近部分H被F取代,超分子稳定性将___________(填“增强”“减弱”或“无影响”)。X与和不能形成荧光分子,从结构角度解释原因为___________。
(3)石灰氮晶胞及俯视图如图乙所示,则的配位数为___________;1、2号分别距离上、下底面,2号在底面的投影分数坐标为,则1号的分数坐标为___________;若阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为___________(用含的代数式表示)。
18. 实验室用()氧化环己醇制备环己酮()。已知环己酮和水在95℃形成共沸物,其它相关信息及装置示意图如下(夹持装置略):
名称
结构简式
熔点
沸点
溶解性
环己醇
23℃
160.8℃
微溶于水,易溶于有机物
环己酮
-47℃
155.6℃
微溶于水,易溶于有机物
乙醚
-116℃
34.5℃
微溶于水
实验过程:
①在装置A中加入环己醇和,60℃加热,反应结束后冷却。
②向A中混合物加入适量蒸馏水,组装蒸馏装置,升温至95℃蒸馏。向馏出液中加入至饱和,分离得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水,过滤。
③将滤液水浴蒸馏,回收乙醚;然后常压蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)装置B名称为___________。实验过程①中被还原为,理论上,原料物质的量投料比n(环己醇)___________。
(2)实验过程②,证明95℃下产物完全蒸出的实验现象是___________;加入后分离得到有机层用到的玻璃仪器有烧杯、___________;无水作用是___________。
(3)实验过程③常压蒸馏收集___________的馏分(填标号)。
A.34~35℃ B.155~156℃ C.160~161℃
(4)为检测产品纯度,称量产品,溶于适量乙醇,加水稀释至。取于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,用盐酸标准溶液滴定过量溶液,平均消耗盐酸(滴定I)。另取溶液加入蒸馏水,用盐酸标准溶液滴定,平均消耗盐酸(滴定Ⅱ)。(已知:,)。则产品中环己酮的纯度为___________(用含a、c、、的代数式表示)。滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
19. 抗淋巴瘤药物Ceritinib(H)合成路线如下:
已知:Ⅰ. 为芳基
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,B→C的化学方程式为___________。
(2)E→F、G→H转化的目的为___________。已知N原子电子云密度越大,碱性越强,则H中碱性较强的N原子是___________(填“a”或“b”)。
(3)结合路线信息,用催化加氢时,下列有机物中最难反应的是___________(填标号)。
A. 硝基苯() B. 吡啶() C. 环戊-1,3-二烯() D. 苯()
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含有和苯环结构
②核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为
(5)E→H另一条合成路线如下:
I的结构简式为___________,J→K的反应条件为___________(填标号)。
A. B.浓硫酸,加热 C. D.,加热
20. 镇痛药物Mirogabalin Besylate中间体(H)的合成路线如下:
已知:Ⅰ.或
Ⅱ.(R,,为烷基或H)
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D中含氧官能团名称为___________,F的结构简式为___________。
(4)H中手性碳原子有___________个,H的同分异构体中,可与溶液显色且仅含和苯环结构的有___________种。
(5)已知,以和为主要原料合成。利用已知和上述信息补全合成路线___________。
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2024—2025学年度第二学期高二教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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 Ca:40
一、选择题:本题共10小题,每题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列过程不涉及氧化还原反应的是
A. 橡胶老化 B. 油脂皂化 C. 粮食酿醋 D. 合成淀粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.橡胶老化是高分子被氧气氧化,碳元素化合价升高,属于氧化还原反应,A不符合;
B.油脂皂化为酯基水解生成甘油和羧酸盐,水解反应中无化合价变化,不涉及氧化还原,B符合;
C.粮食酿醋需将乙醇氧化为乙酸,碳化合价升高,属于氧化还原反应,C不符合;
D.二氧化碳合成淀粉,碳元素化合价降低,碳被还原,涉及氧化还原反应,D不符合;
选B。
2. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 聚乳酸可用于手术缝合线
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
D. 酚醛树脂用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线,A正确;
B.苯甲酸、苯甲酸钠具有抗菌活性,故苯甲酸及其钠盐用作食品防腐剂,B正确;
C.聚氯乙烯可以释放出含氯有毒物质,不可用于制造饮用水分离膜,C错误;
D.网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃隔音材料和复合材料,可用于生产烹饪器具的手柄、一些电器与汽车的零部件,火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料,D正确;
故答案为C。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 中子数为20的氩核素: D. 反-1,2-二氯乙烯的结构式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.为共价晶体,每个Si原子周围有4个O原子,Si与O之间为单键,构成了空间网状结构,不存在电子式,A错误;
B.的S原子的价层电子对数为:,孤对电子数为1,VSEPR模型:,B正确;
C.中子数为20的氩核素:,C错误;
D.反-1,2-二氯乙烯中2个氯原子在双键的不同侧,结构式为:,D错误;
故选B。
4. 一种金银花提取物结构简式如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子中所有碳原子共平面 B. 消去反应产物最多有2种
C. 与可发生取代和加成两种反应 D. 该物质最多可与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中饱和六元环(含羧基的六元环)中含多个饱和碳原子(四面体构型),所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.该分子中饱和六元环上的羟基能发生消去反应,由于该六元环结构对称,消去反应只有1种,B错误;
C.该分子中含酚羟基(邻、对位未被取代),能与浓溴水发生取代反应,含碳碳双键,能与Br2发生加成反应,C正确;
D.羧基和酚羟基显酸性,能与氢氧化钠溶液反应,酯基能在氢氧化钠溶液中水解,故该物质最多可与反应,D错误;
故选C。
5. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 与密度不同,可用蒸馏法分离两者
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. 能使蛋白质变性析出,可用于蛋白质的分离提纯
D. 2,4,6-三溴苯酚难溶于水,可用过滤法分离2,4,6-三溴苯酚和溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.蒸馏法依据的是沸点差异,与沸点不同,所以可用蒸馏法分离,故A错误;
B.乙醚提取青蒿素的原因是青蒿素易溶于乙醚,故B错误;
C.能使蛋白质变性析出,蛋白质变性是不可逆过程,不能用于蛋白质的分离提纯,故C错误;
D.2,4,6-三溴苯酚难溶于水形成沉淀,HBr可溶于水,过滤法可分离两者,故D正确;
选D。
6. W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z位于同一周期,基态X原子价层电子排布式为,化合物中阴离子形成双聚结构(如图所示)导致溶解度降低。下列说法正确的是
A. 简单离子半径: B. 最简单氢化物的沸点:
C. 和的空间构型均为V形 D. 基态Q原子核外电子有11种空间运动状态
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子价层电子排布式为,n=2,X为C;X、Y、Z位于同一周期,Z形成2根化学键,Z为O,Z与W形成氢键,W为H,Y为N,化合物中Q显+1价,为Na,化合物为NaHCO3。
【详解】A.Z为O,Q为Na,简单离子均为10电子,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:O2->Na+,A错误;
B.XC,Y为N,简单氢化物分别为CH4、NH3,NH3能形成分子间氢键,沸点高于CH4,B正确;
C.中N原子的价电子对数为:,空间构型为V形;的价电子数为: 5+5+5+1=16,与CO2互为等电子体,空间构型为直线形,C错误;
D.Q为Na,核外电子排布式为:1s22s22p63s1,核外电子占据了6条原子轨道,空间运动状态有6种,D错误;
故选B。
7. 用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.鉴别甲苯和苯
B.制备乙炔并检验性质
C.检验溴乙烷水解产物
D.制备银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸溶液能将甲苯氧化苯甲酸而褪色,但不能氧化苯,可以鉴别,A正确;
B.电石与水反应制备的乙炔中含H2S等杂质,H2S也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验乙炔的性质,B错误;
C.溴乙烷在条件下水解,应先加硝酸酸化后再加硝酸银溶液检验水解产物,否则加入的硝酸银在碱性条件下能产生沉淀而干扰产物检验,C错误;
D.银氨溶液制备时应将氨水逐滴滴入硝酸银溶液中,沉淀恰好完全溶解时即制得银氨溶液,D错误;
故选A。
8. 仿瓷餐具主要成分蜜胺树脂是由三聚氰胺与甲醛在一定条件下聚合得到的网状结构高聚物,已知有如下反应。下列说法错误的是
A. 是极性分子
B. 上述反应类型为加成反应
C. 由单体X聚合生成的线型高聚物结构简式为
D. 线型高聚物与甲醛通过加聚反应制得蜜胺树脂
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构式为:,正负电荷重心不重合,是极性分子,A正确;
B.由反应机理可知该反应醛基的碳氧双键断裂,为加成反应,B正确;
C.X中含氨基和羟基,单体X发生缩聚反应得到线型高聚物:,同时有水生成,C正确;
D.线型高聚物中仍存在具有反应活性的氨基,与甲醛反应后得到网状结构的密胺树脂,不符合加聚反应的特点,D错误;
故选D。
9. 下列解释与事实不符的是
事实
解释
A
熔点:
前者为离子晶体,后者为分子晶体
B
酸性:
电负性:,前者键极性更大
C
稳定性:
键能:
D
乙烯和乙炔均可发生加聚反应
二者分子中均含有键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸铵是离子晶体,硝酸乙铵中的有机阳离子和无机阴离子仍通过离子键结合,属于离子晶体,而非分子晶体,硝酸乙铵熔点低是因为有机阳离子体积大,晶格能小,熔点低,A错误;
B.F的电负性大于Cl,使O-H键极性增大,酸性增强,B正确;
C.O-H键能大于S-H键能,因此水更稳定,C正确;
D.乙烯含碳碳双键(1个π键),乙炔含碳碳三键(2个π键),均能通过π键断裂发生加聚反应,D正确;
故选A。
10. 下列关于晶体的说法错误的是
A. 某铜氧化物立方晶胞如图1,则的化合价为价
B. 六方BN与石墨结构类似如图2,则六方BN可作润滑剂
C. K晶胞是体心立方如图3,K原子半径为,则晶胞边长为
D. 晶胞是长方体如图4,,则S周围与其等距且紧邻的S有12个
【答案】D
【解析】
【详解】A.该晶胞中白球个数为:,黑球个数为4,故白球为O,黑球为Cu,化学式为Cu2O,的化合价为价,A正确;
B.六方BN与石墨结构类似,石墨可作润滑剂,则六方BN可作润滑剂,B正确;
C.K晶胞是体心立方,体对角线的3个球相切,设晶胞边长为apm,,则,晶胞边长为,C正确;
D.晶胞是长方体,以体心S原子为例,由于,S周围与其等距且紧邻的S有4个,位于过体心的3个相互垂直的面的顶点(由于长、宽、高均不相等,只能为其中1个面的4个顶点,距离最小的满足条件),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,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
实验操作和现象
结论
A
蔗糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制并加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙烯发生了加成反应
C
苯、液溴和铁粉混合后,将产生的气体通入紫色石蕊试液,溶液变红
苯发生了取代反应
D
向溶液中加入95%乙醇并用玻璃棒摩擦试管内壁,出现深蓝色晶体
乙醇降低溶剂极性利于晶体析出
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.蔗糖在酸性条件下加热发生水解产生葡萄糖和果糖,葡萄糖是还原性糖,将水解后溶液加入溶液调至碱性,再加入新制并加热,产生砖红色沉淀,说明蔗糖已发生水解产生了葡萄糖,故A项正确;
B.乙醇和浓硫酸共热至170℃,会发生消去反应,生成乙烯气体,这是主反应。但浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会引发副反应:①乙醇可能被脱水碳化,生成碳单质(C);②碳与浓硫酸在加热条件下进一步反应,生成SO2(二氧化硫)、CO2(二氧化碳)等气体:。SO2具有还原性能使溴水褪色,因此,直接将未经除杂的气体通入溴水,溴水褪色不能证明是乙烯的加成反应,需排除SO2的干扰后再检验,故B项错误;
C.苯与液溴在铁粉作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,但是液溴具有挥发性,反应体系中会有部分(溴蒸气)随气体一同逸出,溴蒸气与水反应也会生成HBr,也能使紫色石蕊溶液变红,所以将产生的气体直接通入紫色石蕊试液,溶液变红,不能说明苯发生了取代反应,需排除溴蒸气的干扰后再检验,故C项错误;
D.95%乙醇是极性较弱的溶剂(乙醇的极性小于水),向溶液中加入95%乙醇时,降低了溶剂的极性,使溶解度降低析出晶体,所以该实验操作和现象及所得结论均正确,故D项正确;
故答案为:AD。
12. 已知苯胺(液体)、苯酚、苯甲酸微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯酚、苯甲酸混合溶液流程如下。下列说法错误的是
A. X、Y分别为盐酸、
B. 可用重结晶的方法进一步提纯④
C. 甲苯、苯胺、苯酚、苯甲酸粗品依次由①、②、③、④获得
D. 若只将苯甲酸与其他物质分离开,则应向混合溶液中加入溶液
【答案】AD
【解析】
【分析】向甲苯、苯酚、苯胺、苯甲酸混合溶液中加氢氧化钠,氢氧化钠将苯酚和苯甲酸转化为易溶于水的苯酚钠和苯甲酸钠,进入水相;甲苯、苯胺进入有机相。向有机相中加水,洗涤除去氢氧化钠,加入盐酸,生成易溶于水苯胺盐酸盐,分离出①是甲苯,水相加入氢氧化钠与苯胺盐酸盐反应,得到②苯胺。水相含有苯酚钠和苯甲酸钠,通入二氧化碳气体,由于碳酸酸性强于苯酚,所以生成苯酚,进入有机相,最后分离得到③苯酚;苯甲酸钠与二氧化碳不反应,进入水相,加入盐酸,分离得到④苯甲酸。
【详解】A.由上述分析可知,水相为苯甲酸钠、苯酚钠的混合溶液,酸性:苯甲酸>碳酸>苯酚,则先通入过量CO2生成苯酚,再在苯甲酸钠溶液中加入盐酸生成苯甲酸,即X、Y分别为CO2 、盐酸,A错误;
B.④为苯甲酸,微溶于水,可用重结晶提纯, 操作为:热水溶解粗品、趁热过滤、冷却结晶得到纯品,B正确;
C.由上述分析可知①、②、③、④粗品依次为甲苯、苯胺、苯酚、苯甲酸,C正确;
D.酸性:苯甲酸>碳酸>苯酚>,则与苯酚、苯甲酸均能反应,苯酚与反应生成苯酚钠和,导致苯酚也被溶解,无法仅分离苯甲酸,所以只将苯甲酸与其他物质分离开,应加溶液,苯甲酸能与反应生成苯甲酸钠,苯酚不反应,D错误;
故选AD。
13. 制备原儿茶酸(P)的合成路线如下。下列说法错误的是
A. P系统命名为3,4-二羟基苯甲酸 B. 可用新制氢氧化铜鉴别M和N
C. N→P过程中有生成 D. 原儿茶酸含酚羟基可作抗氧化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.P的母体为苯甲酸,羟基为取代基,系统命名为3,4-二羟基苯甲酸,A正确;
B.M中含醛基,能与新制氢氧化铜溶液反应产生砖红色沉淀,而N中羧基显酸性,能与新制氢氧化铜悬浊液反应使其变澄清,可用新制氢氧化铜鉴别M和N,B正确;
C.根据原子守恒,N→P过程中有生成,C错误;
D.酚羟基易被氧化,原儿茶酸可作抗氧化剂,D正确;
故选C。
14. 化合物X发生异构化得到Y和Z,反应过程的能量变化如图。下列说法错误的是
A. 依据红外光谱可确定X是否发生异构化
B. 降温或延长反应时间有利于Y的生成
C. 蒸馏分离Y和Z的混合物时,Z先蒸出
D. 根据上述信息,发生异构化的产物为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.X、Y的官能团不同,红外光谱可确定X是否发生异构化,A正确;
B.反应是放热反应,降温有利于Y的生成,延长反应时间不能影响化学平衡的移动,B错误;
C.Z能形成分子间氢键,沸点高,Y形成分子内氢键,降低沸点,蒸馏分离Y和Z的混合物时,Y先蒸出,C错误;
D.根据上述信息,酯基可异构化为羟基并在邻位上形成羰基,,发生异构化的产物为,D正确;
故选BC。
15. 一种具有通道的固态电解质,为+4价,为+3价,其晶胞结构、导电时迁移过程及其作为电解质的电池装置如图所示。下列说法错误的是
A. 填充在O形成的正八面体空隙中
B. 晶体中若空位占比为,则
C. 导电时发生迁移,和的化合价升高
D. 若只有发生迁移,则通过截面的与外电路转移的电子数相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.Ti位于晶胞的顶点、O位于晶胞的棱心,填充在O形成的正八面体空隙中,故A正确;
B.晶体中若空位占比为,9个晶胞中共有1个空位,Li、La共8个,根据化合价代数和等于0,则,,故B错误;
C.由题可知,导电时发生迁移,没有发生化学变化,Ti和La的化合价不变,故C错误;
D.Li+与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等,故D正确;
选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 铁锰氧化矿中含、、、、等多种金属元素。回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于第___________周期___________族,基态与原子中未成对电子数之比为___________。
(2)某自旋交叉化合物结构如图甲所示,该化合物中配位数与配体个数之比为___________,的化合价为___________,C原子采取的轨道杂化方式为___________。
(3)催化和反应,起始阶段变为,并形成氧空位利于的吸附。晶体属于立方晶系,晶胞参数为,结构如图乙所示。中掺杂替代部分可提高催化效率,原因为___________。晶胞中离子的最近距离比___________。纳米中位于晶粒表面的有催化作用,在边长为的立方体晶粒中单位面积含有催化作用的最多为___________个。
【答案】(1) ①. 四 ②. IB ③.
(2) ①. ②. +3价 ③. 、杂化
(3) ①. 替代部分,阳离子所带电荷量减少,导致减少,氧空位增加,利于的吸附 ②. ③.
【解析】
小问1详解】
Cu原子序数29,核外电子排布2、8、18、1,位于第四周期ⅠB族;Mn价电子排布,未成对电子数5;Co价电子排布,未成对电子数3,比值5:3。
【小问2详解】
配位键有6个,则配位数有6个,配位个体有2个,该化合物中配位数与配体个数之比为6:2 = 3:1;根据化合物电荷,Fe为+3价;苯环、双键C为杂化,单键C为 杂化
【小问3详解】
替代部分,阳离子所带电荷量减少,导致减少,氧空位增加,利于的吸附。晶胞中离子的最近距离比。在边长为2anm的立方体晶粒中,含有8个该立方晶胞,可看作上层四个、下层四个,则位于表面的最多有:立方体晶粒的6个面各含有5个、顶点有8个、棱心有12个,则共有50个。单位面积含有催化作用的最多为
17. 非金属C、H、O、N形成的化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态O原子的价层电子轨道表示式为___________,O与N相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是___________。
(2)X与和形成荧光超分子Y,如图甲所示。
①Y中存在的化学键类型有___________(填标号)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.极性共价键 E.非极性共价键
②含N六元环内键角:X___________Y(填“>”“<”或“=”)。若Y中附近部分H被F取代,超分子稳定性将___________(填“增强”“减弱”或“无影响”)。X与和不能形成荧光分子,从结构角度解释原因为___________。
(3)石灰氮晶胞及俯视图如图乙所示,则的配位数为___________;1、2号分别距离上、下底面,2号在底面的投影分数坐标为,则1号的分数坐标为___________;若阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为___________(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. O
(2) ①. BDE ②. < ③. 减弱 ④. 半径大于,半径小于,均与X中空穴尺寸不适配
(3) ①. 6 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
O原子的原子序数为8,价层电子数为6,价层电子轨道表示式为;O与N相比,N原子2p能级为半充满状态,第一电离能N大于O,失去1个电子后,为稳定结构,第二电离能较大,故第二电离能与第一电离能差值更大的是O;故答案为:;O。
【小问2详解】
①超分子Y是分子X与和形成,超分子本身带正电荷,不存在阴离子与阳离子之间的离子键,其中分子X与形成Y时是X中的N原子的孤电子对与的空轨道形成配位键,超分子Y结构中含有碳与碳形成的非极性共价键,碳与氢、碳与氮、碳与氧形成的极性共价键,即Y中存在的化学键类型有配位键、极性共价键、非极性共价键,不存在离子键,氢键不属于化学键,即选BDE;②分子X和超分子Y中N原子杂化方式相同,超分子Y 中的N原子不存在孤电子对,分子X中N原子具有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对排斥力较大,则六元环内键角较小,即键角X<Y;F原子的电负性大于H原子,F取代H后,类似冠醚中O原子周围的负电荷密度减弱,与的静电作用减弱,另外F原子半径大于H,使超分子空穴尺寸变小,适配度降低,故超分子稳定性将减弱;X中类似冠醚的空穴尺寸与的半径适配,故二者能形成荧光分子,而半径大于,半径小于,均与X中空穴尺寸不适配,故不能形成荧光分子;故答案为:①BDE;②<;减弱;半径大于,半径小于,均与X中空穴尺寸不适配。
【小问3详解】
从石灰氮晶胞结构及俯视图可知,该晶胞为平行六面体,位于顶角的微粒是8个晶胞共用,棱上的微粒是4个晶胞共用,体内微粒1个晶胞用,根据微粒所在位置将晶胞中的微粒分为7层,以1号层与上平面层之间的为例,距离相等、最近的有上平面层3个及1号层3个,共6个,如图中带*的原子;
2号在底面的投影分数坐标为,如图,1号在底面的投影位于图中1原子的位置,如图,分数坐标为,在z轴方向距上平面,则距下平面分数坐标为,1号的分数坐标为;晶胞中有、有,根据公式,晶胞体积,该晶体的密度为=;故答案为:6;;。
18. 实验室用()氧化环己醇制备环己酮()。已知环己酮和水在95℃形成共沸物,其它相关信息及装置示意图如下(夹持装置略):
名称
结构简式
熔点
沸点
溶解性
环己醇
23℃
160.8℃
微溶于水,易溶于有机物
环己酮
-47℃
155.6℃
微溶于水,易溶于有机物
乙醚
-116℃
34.5℃
微溶于水
实验过程:
①在装置A中加入环己醇和,60℃加热,反应结束后冷却。
②向A中混合物加入适量蒸馏水,组装蒸馏装置,升温至95℃蒸馏。向馏出液中加入至饱和,分离得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水,过滤。
③将滤液水浴蒸馏,回收乙醚;然后常压蒸馏得产品。
回答下列问题:
(1)装置B的名称为___________。实验过程①中被还原为,理论上,原料物质的量投料比n(环己醇)___________。
(2)实验过程②,证明95℃下产物完全蒸出的实验现象是___________;加入后分离得到有机层用到的玻璃仪器有烧杯、___________;无水作用是___________。
(3)实验过程③常压蒸馏收集___________的馏分(填标号)。
A.34~35℃ B.155~156℃ C.160~161℃
(4)为检测产品纯度,称量产品,溶于适量乙醇,加水稀释至。取于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,用盐酸标准溶液滴定过量的溶液,平均消耗盐酸(滴定I)。另取溶液加入蒸馏水,用盐酸标准溶液滴定,平均消耗盐酸(滴定Ⅱ)。(已知:,)。则产品中环己酮的纯度为___________(用含a、c、、的代数式表示)。滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 3:2
(2) ①. 馏出液不再浑浊或温度计示数开始升高或油层不再增加 ②. 分液漏斗 ③. 除去产物中少量的水
(3)B (4) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】在装置A中加入环己醇和,60℃加热反应后冷却,得到加入适量蒸馏水,加热至95℃蒸馏,向馏出液中加入至饱和,分液分离得到有机层,水层加乙醚萃取,萃取液合并到有机层,加少量无水干燥后过滤分离出滤液,滤液水浴蒸馏,回收乙醚,然后常压蒸馏得产品;
【小问1详解】
装置B的名称是球形冷凝管,具有冷凝蒸汽作用;由PCC结构可知,其中Cr化合价为+6,实验过程①中被还原为,Cr得到3个电子,环己醇被氧化为环己酮失去2个电子,结合电子守恒,理论上,原料物质的量投料比n(环己醇)3:2;
【小问2详解】
实验过程②是利用环己醇和环己酮沸点不同进行蒸馏分离,环己酮和水在95℃形成共沸物,95℃下环己酮随水蒸气被蒸出,95℃下产物完全蒸出的实验现象是:馏出液不再浑浊或温度计示数开始升高或油层不再增加;加入后分离方法为分液得到有机层,用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;无水具有吸水性,其作用是除去产物中少量的水。
【小问3详解】
环己酮沸点155.6℃,则实验过程③常压蒸馏收集B.155~156℃的环己酮馏分,故选B;
【小问4详解】
由已知反应、,配制的10mL样品溶液中的量等于消耗的量,结合2次滴定可知为,则ag产品中环己酮的纯度为;滴定Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,使得数值减小,导致测定结果偏小。
19. 抗淋巴瘤药物Ceritinib(H)合成路线如下:
已知:Ⅰ. 为芳基
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________,B→C的化学方程式为___________。
(2)E→F、G→H转化的目的为___________。已知N原子电子云密度越大,碱性越强,则H中碱性较强的N原子是___________(填“a”或“b”)。
(3)结合路线信息,用催化加氢时,下列有机物中最难反应的是___________(填标号)。
A. 硝基苯() B. 吡啶() C. 环戊-1,3-二烯() D. 苯()
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含有和苯环结构
②核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为
(5)E→H的另一条合成路线如下:
I的结构简式为___________,J→K的反应条件为___________(填标号)。
A. B.浓硫酸,加热 C. D.,加热
【答案】(1) ①. ②. ++HF
(2) ①. 保护(亚或取代的)氨基或保护 ②. a (3)D
(4)或 (5) ①. ②. A
【解析】
【分析】根据D的结构和已知I、II,可知B为,C为,A经硝化反应生成B,则A为;D在H2/PtO2、CH3COOH作用下将硝基还原为氨基、发生加成反应,根据E的分子可知其为;E在Boc2O、(CH3CH2)3N作用下-NH-转化为-NBoc-得到F,F与C13H13Cl2N3O1S、CH3ONa反应生成G(),G在TFA作用下脱去-Boc得到H。
【小问1详解】
据分析,A的结构简式为;按照已知I,B→C的化学方程式为++HF。
【小问2详解】
-NH2、-NH-中的氢原子均易被取代,则E→F、G→H转化的目的为保护(亚或取代的)氨基或保护;a处N原子电子云密度大于b,则H中碱性较强的N原子是a。
【小问3详解】
D使用H2/PtO2催化加氢,硝基和均发生反应,苯环未发生加氢反应,则答案为D。
【小问4详解】
C为,满足条件的同分异构体中含有-ONO2、-Cl和-CH2CH3,苯环上只有一种化学环境的氢原子,则满足下列条件的结构简式为或。
【小问5详解】
E为,根据I的分子式,可知E在HBr、NaNO2/CuBr作用下-NH2被-Br取代,即I为;J→K氢原子增加、氧原子减少,为还原反应,则反应条件为Fe/HCl,故答案为A。
20. 镇痛药物Mirogabalin Besylate中间体(H)的合成路线如下:
已知:Ⅰ.或
Ⅱ.(R,,为烷基或H)
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D中含氧官能团名称为___________,F的结构简式为___________。
(4)H中手性碳原子有___________个,H的同分异构体中,可与溶液显色且仅含和苯环结构的有___________种。
(5)已知,以和为主要原料合成。利用已知和上述信息补全合成路线___________。
【答案】(1) ①. 1-丁醇或正丁醇 ②. 氧化反应
(2)
(3) ①. 羟基或醇羟基、醚键 ②.
(4) ①. 2 ②. 6
(5)
【解析】
【分析】根据流程和信息,A→B为醇的催化氧化得到醛,B→C为信息反应Ⅰ,醛基参加反应、引入醚键和羟基,且结合分子式,可知B与CH2=CH-CH2OH按分子数之比为1:2进行反应生成C,C→D为信息反应Ⅱ,发生分子内重排,D→E为信息反应Ⅰ中最后一步转化,引入醛基,则根据E的结构,得到D为, C为,B为CH3CH2CH2CHO,A为CH3CH2CH2CH2OH,E→F为信息反应Ⅲ,则F为;
【小问1详解】
据分析,A的名称为1-丁醇或正丁醇,A→B的反应类型为氧化反应。
【小问2详解】
据分析,B→C的化学方程式为CH3CH2CH2CHO+2CH2=CH-CH2OH+H2O。
【小问3详解】
据分析,D中含氧官能团名称为羟基或醇羟基、醚键,F的结构简式为。
【小问4详解】
H中手性碳原子有2个,如图所示,H的分子式为C9H12O,有4个不饱和度,H的同分异构体可与溶液显色且仅含和苯环结构,则苯环上有3个甲基、1个酚羟基,则同分异构体可看作每一种三甲苯中苯环上的一个氢原子被羟基替代所得,如图所示:、、,共有2+3+1=6种。
【小问5详解】
要得到目标产物,可利用信息反应Ⅱ由进行分子内重排得到,可由和环己醇发生已知反应生成,由和HBr反应得到,则合成路线为:。
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