内容正文:
北京市东城区2024-2025学年高二下学期期末考试化学试题
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mg24 K39 Mn55 Fe56
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化合物中不属于醇类的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】醇含有羟基,但是含有羟基的不一定属于醇,如羟基和苯环直接相连,形成的是酚等,C属于酚类,ABD属于醇;
故选C。
2. 下列物质的晶体类型与晶体相同的是
A. B. NaCl C. D. Mg
【答案】C
【解析】
【分析】CO2的固态晶体为分子晶体,由分子间作用力结合。
【详解】A.SiO2为原子晶体(共价键网状结构),与CO2类型不同,A错误;
B.NaCl为离子晶体(离子键),与CO2类型不同,B错误;
C.NH3固态时为分子晶体(分子间作用力),与CO2类型相同,C正确;
D.Mg为金属晶体(金属键),与CO2类型不同,D错误;
故选C。
3. 下列图示与对应表述都正确的是
A
B
C
D
中的键
分子构型为V形
水分子内易形成氢键
石墨为共价晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中的键为头碰头结构,,A错误;
B.分子的中心原子S采取杂化,还有1对孤电子对,则分子的空间构型为V形,B正确;
C.水分子内部不会形成氢键,但水分子之间容易通过氢键相互结合,C错误;
D.在石墨中,层内碳原子通过杂化形成共价键构成六边形蜂巢状平面共价晶体结构,而层与层之间通过分子间作用力结合,因此石墨属于混合晶体,D错误;
故答案为:B。
4. 我国科学家以黄花蒿叶为原料,提取并确定了青蒿素的结构,结构简式如下图所示,下列说法不正确的是
A. 通过各元素质量分数可确定青蒿素分子式
B. 通过红外光谱可确定青蒿素分子中含有酯基
C. 通过X射线衍射可测定青蒿素的分子结构
D. 通过化学反应证明其分子中含有—O—O—(过氧基)基团
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过各元素质量分数只能确定青蒿素的实验式,还要根据质谱法才能确定分子式,A错误;
B.依据红外吸收光谱的特征频率可以鉴别有机物中含有哪些官能团,所以可以通过红外光谱确定青蒿素分子中含有酯基,B正确;
C.X射线衍射可以得到物质结构测定的有关数据,可以确定有机物分子的结构,所以可以通过X射线衍射测定青蒿素的分子结构,C正确;
D.含有过氧基的物质在高温下易分解,通过检验青蒿素的热稳定性可以证明其中含有过氧基,D正确;
故答案为:A。
5. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 B. 时,甲酸而乙酸
C. 甲苯能使酸性溶液褪色而甲烷不能 D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯的加成反应由其碳碳双键自身性质决定,与基团间相互作用无关,A符合题意;
B.甲酸酸性强于乙酸是由于甲基的给电子效应减弱乙酸的酸性,属于基团间影响,B不符合题意;
C.甲苯的甲基受苯环活化使其易被氧化,属于基团间相互作用,C不符合题意;
D.在苯酚中,由于苯环对—OH的影响,酚羟基具有酸性,对比乙醇,虽含有—OH,但不具有酸性,能说明苯环活化了羟基,D不符合题意;
故选A。
6. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列说法正确的是
A. 形成难溶物的原因是
B. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后的浓度不变
C. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子
D. 在中,给出孤电子对,提供空轨道
【答案】C
【解析】
【详解】A.形成难溶物的反应中,氨水作为弱碱,应保留分子形式,正确离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH,A错误;
B.反应后Cu2+与NH3形成配合物[Cu(NH3)4]2+,导致溶液中游离Cu2+浓度显著降低,而非不变,B错误;
C.沉淀溶解是因过量NH3与Cu(OH)2反应生成深蓝色配离子[Cu(NH3)4]2+,C正确;
D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤对电子,选项描述相反,D错误;
故选C。
7. 下列各醇中,能发生氧化反应,又能发生消去反应可生成具有顺反异构体的有机物是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.为1,2-丙二醇,消去产物无顺反异构,A错误;
B.为1-丁醇,消去生成1-丁烯,无顺反异构,B错误;
C.为叔丁醇,不易氧化,消去生成异丁烯,无顺反异构,C错误;
D.该醇(2-丁醇)为仲醇,能发生氧化反应生成丁酮;同时含有β-氢,能发生消去反应生成2-丁烯。2-丁烯的双键两端碳原子均连接不同的原子或基团,因此存在顺反异构体(顺-2-丁烯和反-2-丁烯),D正确;
故答案为D。
8. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.制取乙炔并验证其性质
B.检验蔗糖的水解产物
C.检验乙醇在浓硫酸中发生消去反应的产物
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.在制取的乙炔气体中,存在等杂质,可以通入溶液中除去,然后再通入酸性溶液中验证乙炔的性质,能达到实验目的,A正确;
B.蔗糖水解液与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀应为碱性环境,应先加NaOH溶液至溶液呈碱性再加入新制氢氧化铜悬浊液加热才能检验生成砖红色沉淀,题目所给操作不能达到实验目的,B错误;
C.挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验乙醇在浓硫酸中发生消去反应的产物,不能达到实验目的,C错误;
D.用乙醇和乙酸在浓硫酸的作用下,加热生成乙酸乙酯,应使用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度,浓氢氧化钠溶液碱性过强会使酯水解,不能达到实验目的,D错误;
故答案为:A。
9. 实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示,下列分析不正确的是
A. 操作I、Ⅱ中均包含有分液操作 B. 操作Ⅱ中NaOH也可用溶液替代
C. 操作Ⅲ中发生的反应: D. 回收过程中苯可循环使用
【答案】C
【解析】
【分析】实验室回收苯酚的方法为:将含苯酚的废水加入苯萃取,进行操作I分液得到苯酚的苯溶液,然后加入NaOH溶液将苯酚转化为苯酚钠,再次通过操作Ⅱ分液得到苯酚钠溶液,最后向苯酚钠溶液通入重新转化为苯酚,通过操作Ⅲ过滤得到苯酚,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,操作I和操作Ⅱ中均包含有分液的操作,A正确;
B.操作Ⅱ的作用是用NaOH溶液将苯酚转化为苯酚钠进行分离,而溶液也可以和苯酚反应生成苯酚钠,所以可以用溶液替代NaOH溶液,B正确;
C.在苯酚钠溶液通入,可以将苯酚钠转化为苯酚,但另一产物不论是否过量都只能生成,不能生成,C错误;
D.操作Ⅱ中分离出的苯可以循环到操作I中再次使用,D正确;
故答案为:C。
10. 部分非金属元素氢化物的沸点变化趋势如下图所示,以下说法不正确的是
A. 第3、4、5周期的同族非金属元素氢化物沸点随相对分子质量的增大而升高
B. IVA族氢化物为非极性分子,在同周期氢化物中沸点最低
C. 水的沸点远高于其他氢化物原因是氢氧键的键能大
D. 沸点远小于与的电负性大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族非极性分子, 分子间作用力随相对分子质量增大增强,沸点升高,A正确;
B.族氢化物为非极性分子,在同周期氢化物中沸点最低族氢化物为非极性分子,同周期中其他氢化物(如NH3、H2O)因极性或氢键沸点更高,B正确;
C.水的高沸点源于氢键形成的强分子间作用力,C错误;
D.的电负性大于极性更强,分子间作用力更大,沸点更高,D正确;
故选C。
11. 以下说法正确的是
A. 糯米中的淀粉在酶的催化作用下一经水解反应就可产生酒精
B. 苯胺盐酸盐()中存在离子键、共价键及配位键
C. 硬脂酸甘油酯()与戊酸戊酯[]互为同系物
D. 一定条件下,二肽()通过加聚反应形成蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉在酶的作用下水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵得到酒精,淀粉直接水解不能得到酒精,A错误;
B.苯胺盐酸盐中和Cl-之间为离子键,3个N-H键中有1个配位键、2个共价键,B正确;
C.硬脂酸甘油酯与戊酸戊酯中酯基数目不同,不是同系物,C错误;
D.一定条件下,该二肽通过缩聚反应(氨基和羧基之间脱水,有小分子生成)形成蛋白质,D错误;
故选B。
12. 某有机化合物A由三种元素组成,A的蒸汽密度是氢气的23倍。有机化合物的转化关系如图所示,以下说法正确的是
A. 上述反应属于取代反应的有②④⑧
B. 有机物乙酸均可以与NaOH溶液反应
C. 有机物B、D、F均可与氢气发生加成反应
D. 乙酸水时,若只有A的氧原子为,则水中含有
【答案】B
【解析】
【分析】有机化合物A由三种元素组成,A的蒸汽密度是氢气的23倍,相对分子质量为46,同时A能发生连续2次氧化,符合醇氧化为醛、醛氧化酸的转化,可以得到A为乙醇:,结合题干中的相互转化关系,可以分别得到各有机物的结构简式,乙醇在浓硫酸中发生消去反应得到的B为乙烯:;乙烯与HBr发生加成得到的C为溴乙烷:,同时溴乙烷可以在NaOH的醇溶液中发生消去反应重新生成乙烯,也可以在NaOH溶液中水解为乙醇;乙醇在催化剂作用下氧化的D为乙醛:;将乙醛继续氧化可以得到乙酸:;将乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下反应得到的F为乙酸乙酯:,据此信息解答。
【详解】A.整个转化过程中属于取代反应的有:④⑧,A错误;
B.有机物C为:、F为:、乙酸均可以与NaOH溶液反应,B正确;
C.有机物B为:、D为:,可以与氢气发生加成反应,而F为:,不能与氢气发生加成反应,C错误;
D.在乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应中,羧酸断裂羧基上的羟基,而醇是断裂羟基上的H原子,即醇中O原子如采用,则最终只能存在于酯中:,D错误;
故答案为:B。
13. 聚乙炔()可用于制备导电高分子材料,以下说法不正确的是
A. 聚乙炔的每个链节可能有顺、反两种不同的结构
B. 乙炔形成聚乙炔的过程中键部分被破坏,形成键
C. 聚乙炔每条碳链中所有碳原子未参与杂化的2p轨道相互平行、重叠,具有导电性
D. 1,3-丁二烯聚合后的高分子也具有导电性
【答案】D
【解析】
【详解】A.在聚乙炔的链节中还存在碳碳双键,同时双键两端的原子和原子团不同,则存在着顺、反两种不同的结构,A正确;
B.乙炔单体中存在2个键,形成聚乙炔()后断裂了1个键,但还存在着双键结构,还含有键,并转化为了键,B正确;
C.聚乙炔具有单双键交替的共轭结构(—CH=CH—),其碳原子未参与杂化的2p轨道相互平行并重叠,形成离域的电子体系,C正确;
D.1,3-丁二烯聚合后的高分子中不存在单双键交替的共轭结构(—CH=CH—),不具有导电性,D错误;
故答案为:D。
14. 某兴趣小组探究醛被新制氧化的反应,进行了如下实验。
已知:ⅰ.
ⅱ.乙醛在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色
以下说法不正确的是
A. 蓝色浊液中加入乙醛后可能发生反应:
B. 推测浊液的颜色变化不只与的生成有关
C. 推测乙醛发生多步加成、消去反应转化为多烯醛聚合物
D. 甲醛为乙醛的同系物,故甲醛自身也会形成类似多烯醛聚合物
【答案】D
【解析】
【分析】实验探究醛被新制氧化的反应:先在2mL10%NaOH溶液中滴加5滴2%溶液,生成碱性环境下的蓝色浊液,然后再加入溶液,加热,浊液颜色由蓝色黄绿色橙红色;再根据题干和已知的信息,得到醛被新制氧化的反应中,可能出现被还原为砖红色固体,也有可能发生在碱性环境下的醛自身加成为醇醛后消去成烯醛结构,最后在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色而出现颜色发生组合产生新的颜色变化的现象,据此分析解答。
【详解】A.新制的悬浊液在碱性环境下能被乙醛还原为红色的固体,具体的反应方程式为:,A正确;
B.根据已知信息ii可知,浊液的颜色变化不只与的生成有关,还与多烯醛聚合物的聚合程度有关,B正确;
C.根据已知信息i可知,要得到多烯醛聚合物的单体,需要将乙醛先进行醛加成为醇羟基,再将醇羟基进行消去得到单体,C正确;
D.甲醛自身进行醛加成后,无法进行消去生成烯醛,不能得到多烯醛聚合物,D错误;
故答案为D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锂电池应用广泛。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的有机溶液。
①中电负性最小的元素是______。
②基态P原子的价层电子轨道表示式为______。
③根据价层电子对互斥模型,的中心原子上的价层电子对数为______,形成正八面体结构。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用如图阳离子替代中作电解液,该电解液熔点低,常温下为液态,又具难挥发性,属于离子液体。
①该阳离子中碳原子的杂化类型有______。
②结合结构分析,使用该阳离子后电解液的熔点低的原因为______。
(3)可用作锂离子电池的正极材料,其晶胞结构为立方体,结构如图所示。
若的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,立方体的边长为,则该晶胞的密度为______。
【答案】(1) ①. ②. ③. 6
(2) ①. ②. 该阳离子比简单金属阳离子半径大,离子键弱,熔点低
(3)
【解析】
【小问1详解】
①同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减;所以Li的电负性最小;
②P最外层有5个电子,根据洪特规则、能量最低原理和泡利不相容原理,基态P原子的价层电子轨道表示式为;
③中,中心原子为磷的价电子对数为;
【小问2详解】
①甲基中和C相连有4个原子,为SP3杂化,和碳碳双键的C相连的有3个原子,为SP2杂化,所以阳离子中碳原子的杂化类型有SP3、SP2;
②该阳离子比简单金属阳离子半径大,离子键弱,熔点低;
【小问3详解】
根据公式计算,晶胞中Fe3+个数为:,化学式中Fe的个数为1,所以,代入公式得:;
16. 多功能药物阿司匹林的有效成分为乙酰水杨酸()
(1)乙酰水杨酸中含有的官能团:酯基、______(填名称)。
(2)检验其官能团的实验过程如下:
将一片阿司匹林片研碎后放入适量水中,振荡后静置,取上清液,完成如下实验。
①写出iii中滴入硫酸并加热时发生的化学反应方程式:______。
②ii、iii对比,由______现象,可验证乙酰水杨酸中含有酯基。
(3)目前使用更多的是长效缓释阿司匹林,以下为其一种合成流程:
①的化学反应方程式为______。
②6.2gE完全燃烧可产生和,E分子中不含甲基,且为链状结构,E的结构简式为______,其核磁共振氢谱有______组峰。
③D的结构简式为______。
(4)长效缓释阿司匹林吸收速率低,且能使血药浓度维持在一定水平的原因是:
①从水中的溶解性角度分析:长效缓释阿司匹林溶解性______(填“>”或“<”)乙酰水杨酸。
②从化学平衡移动原理的角度分析:______。
【答案】(1)羧基 (2) ①. ②. 加入后,ii溶液不变紫,iii溶液变为紫色
(3) ①. ②. ③. 两 ④.
(4) ①. ②. 阿司匹林通过水解反应被释放出来,水解反应是可逆反应,阿司匹林一旦被消耗,水解平衡发生移动,可保持阿司匹林的浓度相对稳定
【解析】
【小问1详解】
乙酰水杨酸中含有的官能团有:-COOR(酯基)和-COOH(羧基),故答案填羧基。
【小问2详解】
乙酰水杨酸在酸性条件下水解成酚羟基和羧基,故反应为:。
由实验ii可知乙酰水杨酸中不含酚羟基、实验iii可知水解产物中有酚羟基,故实验ii中现象为不显示紫色,实验iii中现象为呈现紫色,故答案为
①
② 加入后,ii溶液不变紫,iii溶液变为紫色
【小问3详解】
由条件可知,在HCN及酸性条件下先成后水解成A(),A在浓硫酸及加热作用下发生消去反应生成B(),而结合目标产物与乙酰水杨酸结构分析可知F应为,则E为乙二醇(HOCH2CH2OH),D为据此回答此问。
① A→B的化学反应方程式为
② 6.2g E中含C、H、O的物质的量分别为:
n(C)=0.2mol,n(H)=0.3mol×2=0.6mol,n(O)= =0.2mol,故C、H、O原子个数比为1:3:1,结合题意:E分子中不含甲基,且为链状结构,故只能为乙二醇(HOCH2CH2OH),其核磁共振氢谱有2组峰。故答案为:
,两。
③ D的结构简式为。
【小问4详解】
长效缓释阿司匹林相对于乙酰水杨酸,将原来的羧基换成酯基,减小了其在水中的溶解性,故溶解度前者小于后者;阿司匹林是通过水解反应被释放出来,水解反应是可逆反应,阿司匹林一旦被消耗,水解平衡发生移动,可保持阿司匹林的浓度相对稳定。故答案为:
① <
② 阿司匹林是通过水解反应被释放出来,水解反应是可逆反应,阿司匹林一旦被消耗,水解平衡发生移动,可保持阿司匹林的浓度相对稳定。
17. 磷酸()是生命活动的重要物质。
I.磷酸与核苷反应生成核苷酸,以下为某核苷和对应的某种核苷酸的结构示意图。
(1)磷酸的键是由磷的______轨道与氧的1个2p轨道以“肩并肩”方式形成。
(2)核苷酸转化成核苷与磷酸的反应属于______(填反应类型)。
(3)核苷酸具有酸性,最易解离出的化学键是______(填“a”“b”或“c”)处。
(4)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键结合成碱基对。某DNA分子片段如下图,请补充框中碱基上的氢原子并画出对应的氢键______。(氢键用“”表示)
II.磷脂是指含有磷酸的酯类,是组成细胞和细胞器膜的主要成分,一种结构如图1所示。
磷脂分子在水溶液中会自组装构成磷脂双分子层超分子(如图2)。磷脂双分子层是选择透过性膜,膜的两侧都是水溶液,磷脂双分子层可以让蛋白质等大分子通过,却不让水等小分子通过。
(5)下列分析合理的是______(填序号,可多选)。
a.磷脂分子是高分子 b.磷脂分子为极性分子 c.磷脂分子含有手性碳原子
(6)解释磷脂分子在水溶液中能以头向外而尾向内的方式排列自组装成双分子层的原因:______。
【答案】(1)3d空原子轨道
(2)取代反应(或水解反应)
(3)a (4)
(5)bc (6)膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的分子的头基是极性基团与水相似相溶,而尾基是非极性基团与水溶解性差,从而形成极性在外,非极性在内的双层结构
【解析】
【小问1详解】
磷酸的键是由磷的3d空轨道与氧的1个2p轨道以“肩并肩”方式形成。
【小问2详解】
核苷酸水解生成核苷与磷酸,反应类型是取代反应(水解反应)。
【小问3详解】
核苷酸的酸性主要来自磷酸基团(-H2PO4),其磷酸基团中的羟基(-OH)解离出H+,选a;
【小问4详解】
根据N原子能形成3个键补H,N-H键中的H能与O、N原子形成氢键,答案为 ;
【小问5详解】
a.磷脂分子的相对分子质量较小,磷脂不是高分子,故a错误;
b.磷脂分子中含有极性部分-头基,所以磷脂分子为极性分子,故b正确;
c.含有手性碳原子(*标出),故c正确;
选bc。
【小问6详解】
磷脂分子中含有极性部分-头基和非极性-尾基构成,膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的分子的头基是极性基团与水相似相溶,而尾基是非极性基团与水溶解性差,从而形成极性在外,非极性在内的双层结构。
18. 抗炎镇痛药“消炎停”的某种合成路线如下(部分反应条件已简化)。
已知:
b.
(1)化合物A为芳香族化合物,其名称为______。
(2)反应所需的试剂为______。
(3)下列说法正确的是______(填序号,可多选)。
a.B分子中最多可有13个原子共平面
b.理论上,反应,每生成1molD转移6mol电子
c.E的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)写出R和J制备K的化学方程式:______。
(5)M的结构简式为______。
(6)J是非常重要的反应中间体,一种以J和苯酚为原料合成聚合物T的路线如下:
合成W的两步反应①、②试剂分别为______,V的结构简式为______。
【答案】(1)甲苯 (2)浓硫酸、浓硝酸
(3)abc (4)
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A为芳香族化合物,结合A的分子式可知,A为甲苯,A发生苯环上的取代反应生成B,则B的结构简式为:,B中甲基被氧化为羧基生成D,D发生信息i的反应生成E为;
苯酚在一定条件下生成Q,Q在浓硫酸和浓硝酸作用下生成F,F在酸性条件下用铁还原为G,G与NaNO2、HCl反应,再用SnCl2处理得R,R与J在一定条件下生成K;K和E合成L,L与HCl反应生成M ,发生水解反应最后得到产品消炎停。
【小问1详解】
化合物A为芳香族化合物,其名称为甲苯。故答案为:甲苯;
【小问2详解】
反应在苯环上引入硝基,所需的试剂为浓硫酸、浓硝酸。故答案为:浓硫酸、浓硝酸;
【小问3详解】
a.B分子中与苯环相连的6个原子,以及甲基中有1个氢原子,最多可有13个原子共平面,故正确;
b.B中甲基被氧化为羧基生成D,甲基碳(-CH3)氧化成羧基碳(-COOH)时,碳原子氧化数 从 -3 升至 +3,净失去 6 个电子,理论上,反应,每生成1molD转移6mol电子,故正确;
c.E的芳香醛类同分异构体如图先排一个氯,再排第二个氯共有6种,故正确;
故答案为:abc;
【小问4详解】
R和J制备K的化学方程式:。故答案为:;
【小问5详解】
M的结构简式为。故答案为:;
【小问6详解】
用将甲基氧化生成,再用将转化为,合成W的两步反应①、②试剂分别为,从T的构,结合W,可知V的结构简式为。故答案为:;。
19. 某小组探究由FeCl3与Na2S制备Fe2S3的条件。
资料:i.FeS为黑色固体,在空气中易变质为Fe(OH)3;
ii.Fe2S3为黑色固体,在空气中能够稳定存在;
iii.Ksp(Fe2S3)=1×10-88,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38。
(1)根据元素化合价,判断S2-可能被氧化为______(可能的一种产物的化学式)。
(2)从物质类别角度,两反应物也有可能发生水解反应,产物为______。
(3)由资料可知,复分解反应得到Fe2S3,现象为______。
【实验】
实验现象
a组
5
产生黑色浑浊,混合液pH=11.9
b组
8
黑色浑浊度增大,混合液pH=9.0
c组
30
黑色浑浊物比实验b明显减少,大量黄色浑浊物Y,混合液pH=3.7
(4)探究黑色沉淀的成分及减少的原因
实验2:分别取实验1中过滤所得的沉淀放置于空气中12h,a组中沉淀无明显变化,b、c组中黑色沉淀部分变为红褐色
①依据实验现象得出的结论是______。
②同学甲认为实验b的黑色沉淀物中一定混有S,理由是______,并经实验证实。
③同学乙对此提出猜想:在Na2S溶液过量时,较高浓度的FeCl3会使Fe2S3转化为FeS和S,补全对应的离子反应方程式______:______+____________。
(5)实验改进
实验3
资料:(无色)
从化学平衡的角度分析实验3生成Fe2S3的原因:______。
(6)结合实验,制备Fe2S3的反应条件为______。
【答案】(1)S(其他合理答案也可)
(2)Fe(OH)3、H2S
(3)产生黑色沉淀 (4) ①. a组沉淀为Fe2S3,b、c组中黑色沉淀含有Fe2S3和FeS ②. 硫化钠过量,生成FeS,铁元素化合价降低,硫元素化合价一定升高 ③.
(5)反应较大,c(Fe3+)低,Fe3+氧化性弱,水解量少,有利于Ksp很小的Fe2S3的生成,随反应进行,c(Fe3+)减小,解离出Fe3+,进一步转换为Fe2S3
(6)在Na2S溶液过量的条件下,溶液显碱性,尽可能降低c(Fe3+)
【解析】
【小问1详解】
已知硫的常见化合价有:-2、0、+4、+6等,被氧化即元素化合价升高,则根据元素化合价,判断S2-可能被氧化为S、或者SO2等,故答案为:S(其他合理答案也可);
【小问2详解】
从物质类别角度,即FeCl3为强酸弱碱盐,水解呈酸性即Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,而Na2S为强碱弱酸盐,水解呈碱性,即S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,二者水解相互促进,故两反应物也有可能发生水解反应,产物为Fe(OH)3、H2S,故答案为:Fe(OH)3、H2S;
【小问3详解】
由资料可知,Fe2S3为黑色沉淀,故复分解反应得到Fe2S3,现象为产生黑色沉淀,故答案为:产生黑色沉淀,故答案为:产生黑色沉淀;
【小问4详解】
①由题干信息可知,i.FeS为黑色固体,在空气中易变质为Fe(OH)3;ii.Fe2S3为黑色固体,在空气中能够稳定存在,依据实验现象:a组中沉淀无明显变化,b、c组中黑色沉淀部分变为红褐色,可得出的结论是a组沉淀为Fe2S3,b、c组中黑色沉淀含有Fe2S3和FeS,故答案为:a组沉淀为Fe2S3,b、c组中黑色沉淀含有Fe2S3和FeS;
②由上述分析可知,b组黑色沉淀中含有FeS,Fe的化合价降低,必然有元素化合价升高即S的化合价升高,则同学甲认为实验b的黑色沉淀物中一定混有S,并经实验证实,故答案为:硫化钠过量,生成FeS,铁元素化合价降低,硫元素化合价一定升高;
③同学乙对此提出猜想:在Na2S溶液过量时,较高浓度的FeCl3会使Fe2S3转化为FeS和S,已知Fe3+转化为FeS,化合价降低则S的化合价必然升高,故反应物中有Fe2S3,结合电荷守恒可知反应物质还有S2-,进行氧化还原反应配平可得,该离子反应方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
反应较大,c(Fe3+)低,从而减弱Fe3+氧化性,即Fe3+氧化S2-为S的程度减弱,减少了FeS和S的生成,同时c(Fe3+)低,Fe3+的水解程度减弱,减小了生成Fe(OH)3的量,这些因素均有利于Ksp很小的Fe2S3的生成,随反应进行,c(Fe3+)减小,解离出Fe3+,进一步转换为Fe2S3,故答案为:反应较大,c(Fe3+)低,Fe3+氧化性弱,水解量少,有利于Ksp很小的Fe2S3的生成,随反应进行,c(Fe3+)减小,解离出Fe3+,进一步转换为Fe2S3;
【小问6详解】
结合实验,制备Fe2S3的反应条件为在Na2S溶液过量的条件下,溶液显碱性,尽可能降低c(Fe3+),故答案为:在Na2S溶液过量的条件下,溶液显碱性,尽可能降低c(Fe3+)。
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北京市东城区2024-2025学年高二下学期期末考试化学试题
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mg24 K39 Mn55 Fe56
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化合物中不属于醇类的是
A. B. C. D.
2. 下列物质的晶体类型与晶体相同的是
A. B. NaCl C. D. Mg
3. 下列图示与对应表述都正确的是
A
B
C
D
中的键
分子构型为V形
水分子内易形成氢键
石墨为共价晶体
A. A B. B C. C D. D
4. 我国科学家以黄花蒿叶为原料,提取并确定了青蒿素的结构,结构简式如下图所示,下列说法不正确的是
A. 通过各元素质量分数可确定青蒿素分子式
B. 通过红外光谱可确定青蒿素分子中含有酯基
C. 通过X射线衍射可测定青蒿素的分子结构
D. 通过化学反应证明其分子中含有—O—O—(过氧基)基团
5. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能 B. 时,甲酸而乙酸
C. 甲苯能使酸性溶液褪色而甲烷不能 D. 苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能
6. 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列说法正确的是
A. 形成难溶物的原因是
B. 反应后溶液中没有沉淀,所以反应前后的浓度不变
C. 沉淀溶解后,将生成深蓝色的配离子
D. 在中,给出孤电子对,提供空轨道
7. 下列各醇中,能发生氧化反应,又能发生消去反应可生成具有顺反异构体的有机物是
A. B.
C. D.
8. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.制取乙炔并验证其性质
B.检验蔗糖的水解产物
C.检验乙醇在浓硫酸中发生消去反应的产物
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
9. 实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示,下列分析不正确的是
A. 操作I、Ⅱ中均包含有分液操作 B. 操作Ⅱ中NaOH也可用溶液替代
C. 操作Ⅲ中发生的反应: D. 回收过程中苯可循环使用
10. 部分非金属元素氢化物的沸点变化趋势如下图所示,以下说法不正确的是
A. 第3、4、5周期的同族非金属元素氢化物沸点随相对分子质量的增大而升高
B. IVA族氢化物为非极性分子,在同周期氢化物中沸点最低
C. 水的沸点远高于其他氢化物原因是氢氧键的键能大
D. 沸点远小于与的电负性大小有关
11. 以下说法正确的是
A. 糯米中的淀粉在酶的催化作用下一经水解反应就可产生酒精
B. 苯胺盐酸盐()中存在离子键、共价键及配位键
C. 硬脂酸甘油酯()与戊酸戊酯[]互为同系物
D. 一定条件下,二肽()通过加聚反应形成蛋白质
12. 某有机化合物A由三种元素组成,A的蒸汽密度是氢气的23倍。有机化合物的转化关系如图所示,以下说法正确的是
A. 上述反应属于取代反应的有②④⑧
B. 有机物乙酸均可以与NaOH溶液反应
C. 有机物B、D、F均可与氢气发生加成反应
D. 乙酸水时,若只有A的氧原子为,则水中含有
13. 聚乙炔()可用于制备导电高分子材料,以下说法不正确的是
A. 聚乙炔的每个链节可能有顺、反两种不同的结构
B. 乙炔形成聚乙炔的过程中键部分被破坏,形成键
C. 聚乙炔每条碳链中所有碳原子未参与杂化的2p轨道相互平行、重叠,具有导电性
D. 1,3-丁二烯聚合后的高分子也具有导电性
14. 某兴趣小组探究醛被新制氧化的反应,进行了如下实验。
已知:ⅰ.
ⅱ.乙醛在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色
以下说法不正确的是
A. 蓝色浊液中加入乙醛后可能发生反应:
B. 推测浊液的颜色变化不只与的生成有关
C. 推测乙醛发生多步加成、消去反应转化为多烯醛聚合物
D. 甲醛为乙醛的同系物,故甲醛自身也会形成类似多烯醛聚合物
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锂电池应用广泛。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的有机溶液。
①中电负性最小的元素是______。
②基态P原子的价层电子轨道表示式为______。
③根据价层电子对互斥模型,的中心原子上的价层电子对数为______,形成正八面体结构。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用如图阳离子替代中作电解液,该电解液熔点低,常温下为液态,又具难挥发性,属于离子液体。
①该阳离子中碳原子的杂化类型有______。
②结合结构分析,使用该阳离子后电解液的熔点低的原因为______。
(3)可用作锂离子电池的正极材料,其晶胞结构为立方体,结构如图所示。
若的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,立方体的边长为,则该晶胞的密度为______。
16. 多功能药物阿司匹林的有效成分为乙酰水杨酸()
(1)乙酰水杨酸中含有的官能团:酯基、______(填名称)。
(2)检验其官能团的实验过程如下:
将一片阿司匹林片研碎后放入适量水中,振荡后静置,取上清液,完成如下实验。
①写出iii中滴入硫酸并加热时发生的化学反应方程式:______。
②ii、iii对比,由______现象,可验证乙酰水杨酸中含有酯基。
(3)目前使用更多的是长效缓释阿司匹林,以下为其一种合成流程:
①的化学反应方程式为______。
②6.2gE完全燃烧可产生和,E分子中不含甲基,且为链状结构,E的结构简式为______,其核磁共振氢谱有______组峰。
③D的结构简式为______。
(4)长效缓释阿司匹林吸收速率低,且能使血药浓度维持在一定水平的原因是:
①从水中的溶解性角度分析:长效缓释阿司匹林溶解性______(填“>”或“<”)乙酰水杨酸。
②从化学平衡移动原理的角度分析:______。
17. 磷酸()是生命活动的重要物质。
I.磷酸与核苷反应生成核苷酸,以下为某核苷和对应的某种核苷酸的结构示意图。
(1)磷酸的键是由磷的______轨道与氧的1个2p轨道以“肩并肩”方式形成。
(2)核苷酸转化成核苷与磷酸的反应属于______(填反应类型)。
(3)核苷酸具有酸性,最易解离出的化学键是______(填“a”“b”或“c”)处。
(4)DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键结合成碱基对。某DNA分子片段如下图,请补充框中碱基上的氢原子并画出对应的氢键______。(氢键用“”表示)
II.磷脂是指含有磷酸的酯类,是组成细胞和细胞器膜的主要成分,一种结构如图1所示。
磷脂分子在水溶液中会自组装构成磷脂双分子层超分子(如图2)。磷脂双分子层是选择透过性膜,膜的两侧都是水溶液,磷脂双分子层可以让蛋白质等大分子通过,却不让水等小分子通过。
(5)下列分析合理的是______(填序号,可多选)。
a.磷脂分子是高分子 b.磷脂分子为极性分子 c.磷脂分子含有手性碳原子
(6)解释磷脂分子在水溶液中能以头向外而尾向内的方式排列自组装成双分子层的原因:______。
18. 抗炎镇痛药“消炎停”的某种合成路线如下(部分反应条件已简化)。
已知:
b.
(1)化合物A为芳香族化合物,其名称为______。
(2)反应所需的试剂为______。
(3)下列说法正确的是______(填序号,可多选)。
a.B分子中最多可有13个原子共平面
b.理论上,反应,每生成1molD转移6mol电子
c.E的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)写出R和J制备K的化学方程式:______。
(5)M的结构简式为______。
(6)J是非常重要的反应中间体,一种以J和苯酚为原料合成聚合物T的路线如下:
合成W的两步反应①、②试剂分别为______,V的结构简式为______。
19. 某小组探究由FeCl3与Na2S制备Fe2S3的条件。
资料:i.FeS为黑色固体,在空气中易变质为Fe(OH)3;
ii.Fe2S3为黑色固体,在空气中能够稳定存在;
iii.Ksp(Fe2S3)=1×10-88,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38。
(1)根据元素化合价,判断S2-可能被氧化为______(可能的一种产物的化学式)。
(2)从物质类别角度,两反应物也有可能发生水解反应,产物为______。
(3)由资料可知,复分解反应得到Fe2S3,现象为______。
【实验】
实验现象
a组
5
产生黑色浑浊,混合液pH=11.9
b组
8
黑色浑浊度增大,混合液pH=9.0
c组
30
黑色浑浊物比实验b明显减少,大量黄色浑浊物Y,混合液pH=3.7
(4)探究黑色沉淀的成分及减少的原因
实验2:分别取实验1中过滤所得的沉淀放置于空气中12h,a组中沉淀无明显变化,b、c组中黑色沉淀部分变为红褐色
①依据实验现象得出的结论是______。
②同学甲认为实验b的黑色沉淀物中一定混有S,理由是______,并经实验证实。
③同学乙对此提出猜想:在Na2S溶液过量时,较高浓度的FeCl3会使Fe2S3转化为FeS和S,补全对应的离子反应方程式______:______+____________。
(5)实验改进
实验3
资料:(无色)
从化学平衡的角度分析实验3生成Fe2S3的原因:______。
(6)结合实验,制备Fe2S3的反应条件为______。
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