内容正文:
2025年春季期高二期末教学质量监测
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年,玉林市容县推出了特色美食“三桌菜”(柚子宴、贵妃宴、长寿宴),这些美食的制作用到植物油、鸡蛋清、大米等物质,下列有关说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 鸡蛋清溶液中加入硝酸银溶液产生的沉淀能重新溶于水
C. 玉林本地大米制作的美食口感绝佳,本地水稻中DNA碱基之间通过氢键作用而互补配对
D. 淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.植物油中的不饱和高级脂肪酸甘油酯含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.硝酸银是重金属盐,会使鸡蛋清中的蛋白质变性,该过程不可逆,生成的沉淀无法重新溶于水,B错误;
C.DNA双链的碱基互补配对通过氢键连接(如A-T、C-G),描述符合实际,C正确;
D.淀粉(多糖)、纤维素(多糖)和蛋白质的相对分子质量都很大,三者均为天然有机高分子化合物(相对分子质量一般上万),D正确;
故选B。
2. 下列物质表示组成和结构的化学用语正确的是
A. 乙醛的分子式: B. 聚丙烯的结构简式:
C. 分子的VSEPR模型: D. 的键电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醛的分子式为C2H4O,是乙醛的结构简式,A错误;
B.丙烯的结构简式为CH2=CHCH3,丙烯发生加聚反应可得到聚丙烯,则聚丙烯的结构简式为,B正确;
C.NH3的中心原子N的价层电子对数为,N的孤电子对数为1,则的VSEPR模型为四面体型,所给的VSEPR模型有误,C错误;
D.CO2的结构式为O=C=O,C采取sp杂化,CO2为直线型分子,每个碳氧双键中含有1个σ键和1个π键,π键由C原子未参与杂化的p轨道以肩并肩的方式发生重叠而形成,轮廓图可表示为,D错误;
故选B。
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用装置a分离提纯二氯乙烷(沸点)、四氯化碳(沸点)
B. 用装置b分离乙醇和乙酸
C. 用装置c比较乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱
D. 用装置d制备并提纯乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.a为蒸馏装置,可用来分离提纯沸点不同的液态有机混合物,装置图中温度计用于测量蒸汽温度,冷凝水从下口进、从上口出可确保冷凝效果良好,该装置能达到实验目的,A正确;
B.乙醇和乙酸互溶,不能用分液的方法进行分离,可选用蒸馏法,B错误;
C.乙酸和碳酸氢钠溶液反应产生气泡(二氧化碳气体),说明乙酸的酸性比碳酸强;乙酸具有挥发性,挥发出来的乙酸进入小试管后会优先于二氧化碳与苯酚钠溶液反应,干扰了碳酸与苯酚的酸性强弱比较,C错误;
D.氢氧化钠是强碱,氢氧化钠溶液会使生成的乙酸乙酯发生水解,小试管中应盛放饱和碳酸钠溶液(作用是吸收乙醇、乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度)而非饱和氢氧化钠溶液,D错误;
故选A。
4. 制备乙炔的反应方程式为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每消耗分子转移电子数为
B. 碳原子的核外电子填充的轨道数为3个
C. 标准状况下,中含有极性键的数目为
D. 常温下,溶液中的个数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应中碳的化合价未变化(CaC2中C为-1,C2H2中C仍为-1),无电子转移,因此消耗2mol H2O时转移电子数为0,A错误;
B.基态碳原子电子占据1s、2s和2p轨道,其中2p轨道占据2个(Hund规则),总轨道数为4,B错误;
C.标准状况下22.4L C2H2为1mol,每个分子含2个C-H极性键,总数为2NAₐ,C正确;
D.pH=13的溶液中OH-浓度为0.1mol/L,但未给出溶液体积,无法确定OH-数目,D错误;
故选C。
5. 肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中,其结构如下图所示。下列关于肉桂醛的说法正确的是
A. 肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
B. 肉桂醛分子中所有原子可能处于同一平面
C. 可用酸性溶液检验肉桂醛中的碳碳双键
D. 1mol肉桂醛分子在一定条件下与加成,最多消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.肉桂醛分子中含碳碳双键,且双键碳原子各自连接了两个不同的原子或基团,肉桂醛存在顺反异构现象,A错误;
B.肉桂醛分子中含苯环、碳碳双键和醛基,存在苯平面(12原子共面)、“烯平面”(6原子共面)、“醛平面”(4原子共面)共三个平面结构,且三个平面通过单键连接,单键可以旋转,因此所有原子可能共面,B正确;
C.肉桂醛分子中的碳碳双键、醛基均具有还原性,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,故不可以用酸性高锰酸钾溶液检验肉桂醛中的碳碳双键,C错误;
D.肉桂醛中的苯环、碳碳双键、醛基均可以与H2发生加成反应,一分子肉桂醛最多可消耗3+1+1=5个,则1mol肉桂醛在一定条件下与H2加成,最多消耗5molH2,D错误;
故选B。
6. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示,Z与X同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. W、X、Z的最简单氢化物中沸点最高的是Z
C. 分子空间构型为V形 D. X的第一电离能小于同周期相邻元素
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,且图中W可形成4个共价键,则W为C;图中Y可形成正一价的阳离子,则Y为Na;X可形成两个共价键,则X为O;Z与X同主族,则Z为S。综上,W、X、Y、Z依次为C、O、Na、S。
【详解】A.一般而言,原子的电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:,A错误;
B.根据分析W为C,X为O,Z为S,所以W、X、Z的最简单氢化物为CH4、、,由于三者中只有水分子间能形成氢键,因此沸点最高的是H2O,B错误;
C.WZ2即,中性原子C的价层电子对数为,C的孤电子对数为0,则CS2为直线形分子,C错误;
D.X为O,与O相邻的同周期元素为N和F,F的核电荷数最大,较难失电子,其第一电离能三者中最大,基态N、O原子的价电子排布式依次为,N的2p轨道处于半充满状态而较稳定,N比O更难失去第一个电子,所以第一电离能:F>N>O,D正确;
故选D。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应的方程式不正确的是
A. 苯酚与饱和溴水反应:+3Br2↓+3HBr
B. 乙酸与乙醇的酯化反应:+H-O-CH2CH3
C. 乙醇催化氧化生成乙醛:
D. 乙醇制备溴乙烷:
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚与饱和溴水中的溴单质可发生取代反应,反应过程中,苯环的“邻、对位氢原子”被溴原子取代,生成2,4,6-三溴苯酚(白色沉淀)和HBr,所给方程式无误,A正确;
B.酯化反应的机理是“酸脱羟基,醇脱(羟基)氢”,则会出现在产物水中,正确的反应方程式应为+H-O-CH2CH3,B错误;
C.乙醇在铜作催化剂、加热的条件下与氧气发生反应生成乙醛和水,所给反应方程式条件、产物均符合实际,也符合原子守恒,C正确;
D.乙醇与氢溴酸在加热条件下发生取代反应(-OH被-Br取代),产物为溴乙烷和水,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,所给反应方程式条件、产物均符合实际,也符合原子守恒,D正确;
故选B。
8. 物质结构决定物质性质。下列物质性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性:大于
水分子间存在氢键
B
键角:大于
中心原子的杂化方式不同
C
酸性:甲酸大于乙酸
烃基越长,推电子效应越大
D
熔点:高于
碘原子的电负性大于溴原子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O稳定性高于H2S是由于O-H键的键能更大,而非氢键。氢键影响物理性质(如沸点),与热稳定性无关,A错误;
B.CH4键角大于NH3是因CH4无孤对电子,而NH3有孤对电子导致排斥增强。两者均为sp3杂化,杂化方式相同,B错误;
C.甲酸酸性强于乙酸是因乙酸中甲基具有推电子效应,削弱了羧酸的酸性。烃基越长,推电子效应越大,描述正确,C正确;
D.I2熔点高于Br2是因I2分子量更大,范德华力更强,而非电负性(Br电负性>I),D错误;
故选C。
9. 下列叙述正确的是
A. 苯甲酸与乙酸互为同系物 B. 2-氯丙烷与乙醇可以用水区别
C. 丙烷中含丙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除去 D. 甲苯完全氢化后含1个手性碳
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸与乙酸的官能团相同,但结构不相似且分子式差不是CH2的整数倍,不互为同系物,A错误;
B.2-氯丙烷难溶于水,乙醇易溶于水,用水可通过溶解性差异区分两者,B正确;
C.酸性高锰酸钾会氧化丙烯生成CO2等杂质,无法得到纯净丙烷,正确方法是用溴水,C错误;
D.甲苯完全氢化生成甲基环己烷,连接甲基的碳周围三个环上基团对称,无四个不同取代基,故无手性碳,D错误;
故选B。
10. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A. 配离子中的空轨道接受提供的孤电子对,形成配位键
B. 甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,是由于甲基对苯环的活化作用
C. 分子中的碳碳双键可以围绕键轴旋转,旋转不会影响键的强度
D. 受溶剂极性等因素影响,在乙醚中电离比在中容易
【答案】A
【解析】
【详解】A.配位键由“一方提供孤对电子,另一方提供空轨道”而形成,配离子[Fe(CN)6]3−中,Fe3+作为中心离子提供空轨道,CN−为配体,由于C的电负性小于N,C提供孤电子对,然后形成配位键,A正确;
B.甲烷(-CH3连着氢原子)与酸性高锰酸钾溶液不反应,而甲苯(-CH3连在苯环上)能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,这体现了苯环对甲基的影响,这是由于苯环对甲基有活化作用,B错误;
C.为乙烯,结构简式为CH2=CH2,一个碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,π键由两个碳原子未杂化的p轨道 “肩并肩” 平行重叠形成,电子云分布在键轴所在平面的上下两侧,重叠区域呈镜面对称,π键的存在使双键无法自由旋转,旋转会破坏π键并影响键的强度,C错误;
D.水是强极性分子,H2SO4是强极性物质,它在极性强的水中更易电离,而乙醚是有机物,极性较弱,在乙醚中电离更困难,D错误;
故选A。
11. 冠醚分子c可识别,使钾盐在有机层能充分分散。其合成方法和识别过程如下。下列说法不正确的是
A. b可与NaOH水溶液反应
B. 冠醚能识别碱金属离子是因为有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
C. c核磁共振氢谱有3组峰
D. d是超分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.b含有碳氯键,能在NaOH水溶液中发生水解反应,A正确;
B.冠醚是一类具有环状结构的有机化合物,冠醚的环状结构会形成一个空穴,不同大小的冠醚具有不同尺寸的空穴,而碱金属离子(如 Li⁺、Na⁺、K⁺等)具有不同的离子半径,当碱金属离子的大小与冠醚空穴的大小相适配时,冠醚分子中的氧原子可以与碱金属离子形成配位键,碱金属离子被包裹在空穴中,从而实现了冠醚对特定碱金属离子的选择性识别,B正确;
C.c有4种不同化学环境的H,如图编号所示:,核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.超分子是由两种或两种以上的化学物质通过非共价键相互作用(如氢键、范德华力、疏水作用等)结合形成的具有特定结构和功能的分子聚集体,图中冠醚c与碱金属离子通过形成配位键(冠醚中的O提供孤电子对,提供空轨道)而形成了超分子d,D正确;
故选C。
12. 已知有机物M、N、W能发生下列反应,下列说法正确的是
A. M、N、W均不易溶于水 B. N的名称为2-丙烯
C. W能够与溴水发生取代反应 D. M一氯代物为3种
【答案】A
【解析】
【详解】A.M、N、W均为烃,烃均不易溶于水,A正确;
B.对烯烃进行系统命名时,从离双键近的一端开始为主链上的C编号,CH2=CH-CH3中的C从左到右依次编为1号、2号、3号,1号、2号碳原子均为双键碳原子,取较小的编号描述双键的位置,则N的名称为丙烯,B错误;
C.W不能与溴水发生取代反应,W在光照或者FeBr3作催化剂的条件下能与纯的溴单质反应,C错误;
D.M的结构中一共含4种H(苯环上3种,甲基中1种),则其一氯代物有4种,D错误;
故选A。
13. 某萘醌类()水系有机液流电池的放电过程如图所示,下列说法错误的是
A. 亚氨基和羧基的引入可极大提高萘醌类有机物的水溶性
B. 充电时若电源为铅酸蓄电池,则电极M应与电极相连
C. 放电时电极的电势:N电极>M电极
D. 充电时,阳极电极反应
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,放电过程中,铁元素化合价由+3降至+2,发生还原反应,则N为正极,N极电极反应式为;左侧的M极为负极,负极发生氧化反应,失去电子被氧化为。
【详解】A.亚氨基和羧基均能与水分子形成氢键,亚氨基和羧基的引入可极大提高萘醌类有机物的水溶性,A正确;
B.由分析可知,电极M在放电时为负极,则充电时,M为阴极,需和电源的负极相连,而铅酸蓄电池的负极为Pb,所以电极M应与Pb电极相连,B错误;
C.结合分析知,放电时电极的电势:N电极(正极)>M电极(负极),C正确;
D.放电时,正极反应为,充电时阳极发生氧化反应,则阳极的电极反应为正确;
故选B。
14. 钙钛矿材料在太阳能光伏发电、半导体电子器件等领域有着广泛应用。某种金属卤化物无机钙钛矿材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体中与的最短距离为
C. Cs位于周期表的s区 D. 的配位数为8
【答案】D
【解析】
【分析】图中8个Cs+位于顶点,6个I-位于面心,1个Pb2+位于体心,根据均摊法计算,该晶胞含个Cs+,个I-,1个Pb2+,该物质的化学式可表示为。
【详解】A.结合分析知,一个晶胞含1个Cs+、3个I-、1个Pb2+,该物质的化学式为,A正确;
B.由图知,(黑球)与(白球)的最短距离为面对角线的一半,而面对角线为,则与的最短距离为,B正确;
C.Cs为碱金属元素,属于第IA族元素,位于周期表的s区,C正确;
D.图中离最近的离子为I-,且一个周围离它等距且最近的离子(I-)有6个(均在面心处),则的配位数为6,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氯化亚铜()广泛应用于冶金工业,用作催化剂和杀菌剂。以工业废铜渣(主要含CuO,还有、、、、和FeO等)为原料制备CuCl,工业流程如下:
已知:CuCl难溶于冷水,易溶于浓度较大的体系,存在溶解平衡:(无色)。回答下列问题:
(1)为了提高铜元素的浸取效果,可采取的措施为___________(填写一种措施即可)。
(2)滤渣1除了含有淡黄色固体S单质外,还含有的物质为___________(填写化学式)。
(3)流程中、与反应生成CuCl的离子方程式为___________,该过程过量会导致CuCl沉淀率下降,请依据平衡移动原理解释原因___________。
(4)下列表示式中,属于激发态氧原子的价电子轨道表示式为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)“除杂”步骤中CuO不能改用MgO的原因主要是___________。
(6)①CuCl晶体的熔点低,熔融态不导电,推知CuCl晶体属于___________(填晶体类型)。
②通过分析CuCl的X射线衍射图谱,发现CuCl晶胞与金刚石晶胞类似,其晶胞如图所示,晶胞参数为anm,该晶体密度___________(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)适当提高浓度
(2)SiO2、CaSO4
(3) ①. ②. 当过量时,氯离子浓度增加,平衡正向移动,CuCl沉淀率下降 (4)C
(5)使用MgO调节pH会引入杂质
(6) ①. 分子晶体 ②.
【解析】
【分析】以工业废铜渣(主要含CuO,还有CuS、Al2O3、CaO、SiO2、CuFeS2和FeO等)为原料制备CuCl,废铜渣中加稀硫酸、H2O2浸取,经过滤所得滤液中阳离子主要有Al3+、H+、Cu2+和Fe3+,SiO2与酸不反应,CaSO4微溶,则滤渣1为SiO2、CaSO4以及反应生成的S。浸取液中加入CuO调节pH,使溶液中的Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,则滤渣2主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤除沉淀后经加热、净化得到CuSO4,再向硫酸铜溶液中,加入和NH4Cl反应生成,将生成的用水稀释后可生成CuCl沉淀,经系列操作得到产品,据此解答。
【小问1详解】
为了提高铜的浸取效果,可采取的措施有适当提高浓度、搅拌等,故答案为:适当提高浓度、搅拌等;
【小问2详解】
结合分析可知,滤渣1为SiO2、CaSO4以及反应生成的S,故答案为:SiO2、CaSO4;
【小问3详解】
根据题意,流程中、与反应生成CuCl,离子方程式为:;结合题给信息可知,,当过量时,氯离子浓度增加,平衡正向移动,CuCl沉淀率下降,故答案为:;当过量时,氯离子浓度增加,平衡正向移动,CuCl沉淀率下降;
【小问4详解】
基态氧原子价电子排布式为:2s22p4,当基态氧原子吸收能量,会有电子由低能级跃迁到高能级;
A.为基态氧原子的价电子轨道表示式,A不符合题意;
B.的价层电子少一个,则其为+1价氧离子,B不符合题意;
C.中2s上1个电子跃迁到2p上,属于激发态氧原子,C符合题意;
D.的价层电子少一个,则其为+1价氧离子,D不符合题意;
故选C;
【小问5详解】
本题的最终目的是制备氯化亚铜,则使用MgO调节pH会引入杂质;
【小问6详解】
①CuCl晶体的熔点低,熔融态时不导电,推知CuCl晶体为分子晶体,答案为:分子晶体;
②晶胞中Cu位于顶点和面心,个数为,晶胞中Cl位于晶胞内部,个数为4,则晶胞的质量为,晶胞的体积为,则晶胞的密度为=g/cm3,答案为:。
16. 阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用,其有效成分是乙酰水杨酸()。
制备乙酰水杨酸的主要反应为:
名称
性质
水杨酸
熔点,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为138
醋酸酐
沸点,无色透明液体,易与水反应生成乙酸
乙酰水杨酸
熔点,受热易分解,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为180
实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下:
①向三颈烧瓶中依次加入2.07g干燥的水杨酸、5.0mL新蒸的醋酸酐(0.05mol)和0.5mL浓硫酸(作催化剂),磁力搅拌下,小心加热,控制温度在左右反应30min。
②稍冷后,将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却结晶,减压抽滤,滤饼用少量冷水多次洗涤,继续抽滤,得到乙酰水杨酸粗品(含聚酯等杂质)。
③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止,过滤出杂质聚酯;再向滤液中加入适量浓盐酸,冰水浴冷却结晶,减压过滤,洗涤,干燥得到不纯的产品c,最终制得乙酰水杨酸2.16g。
回答下列问题:
(1)仪器A名称___________。
(2)步骤②“倒入100mL冰水”后,醋酸酐发生反应的化学方程式为___________。
(3)步骤①中采用的最佳加热方式为___________。
(4)检验步骤③中产品c含有杂质的试剂为___________。
(5)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是___________(填序号)。
A. 红外光谱仪 B. 核磁共振仪 C. 质谱仪 D. 现代元素分析仪
(6)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是___________。
(7)该实验乙酰水杨酸的产率为___________(以质量分数表示)。
【答案】(1)球形干燥管
(2)
(3)水浴加热 (4)FeCl3溶液 (5)A
(6)生成可溶性乙酰水杨酸钠
(7)80.0%
【解析】
【分析】制备乙酰水杨酸的主要反应为:,三颈烧瓶中依次加入2.07g干燥的水杨酸、5.0mL新蒸的醋酸酐(0.05mol)和0.5mL浓硫酸(作催化剂),磁力搅拌下,小心加热,控制温度在左右反应30min制备出乙酰水杨酸;然后分离提纯乙酰水杨酸。
【小问1详解】
仪器A的名称为球形干燥管。
故答案为:球形干燥管。
【小问2详解】
表格中物质性质可知醋酸酐易与水反应生成乙酸,步骤②“倒入100mL冰水”后,醋酸酐发生反应的化学方程式为。
故答案为:。
【小问3详解】
控制温度在70℃左右反应30min,故采用水浴加热易于控温且受热均匀,步骤①中采用的最佳加热方式为水浴加热。
故答案为:水浴加热。
【小问4详解】
经过步骤③中“饱和NaHCO3溶液”,把乙酰水杨酸和水杨酸转化成盐而与聚酯分离,再酸化得到的乙酰水杨酸主要杂质为水杨酸(含酚羟基)和乙酸,可用FeCl3溶液检验是否含有水杨酸杂质。
故答案为:FeCl3溶液。
【小问5详解】
A.红外光谱仪可测定官能团和化学键;
B.核磁共振仪可测等效氢或等效碳;
C.质谱仪测质荷比,测定相对分子质量;
D.现代元素分析仪可测所含元素种类;
选A。
【小问6详解】
经过步骤③中“饱和NaHCO3溶液”,把乙酰水杨酸和水杨酸转化成盐而与聚酯分离。
故答案为:生成可溶性乙酰水杨酸钠。
【小问7详解】
据2.07g(0.015 mol)干燥的水杨酸、5.0 mL新蒸的醋酸酐(0.05 mol)和方程式可求理论应生成的乙酰水杨酸,产率100%= 80.0%。
故答案为:80.0%。
17. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂使乙酸直接加氢制乙醇,反应如下: ,回答下列问题:
(1)反应在___________能向正反应方向自发进行。
A. 任何温度下 B. 较高温度下 C. 较低温度下 D. 无法确定
(2)恒温恒容下发生乙酸加氢制乙醇反应,下列描述能说明该反应达到平衡的是___________(填字母)。
A. 乙酸和乙醇的浓度相同 B. 压强不变
C. 温度不变 D. 整个体系中乙酸的质量分数一定
(3)在n(乙烯)与n(乙酸)各1mol条件下发生反应: 。某研究小组在不同压强下进行了在相同时间乙酸乙酯的产率随温度变化的测定实验,实验结果如图(图一、图二)所示。回答下列问题:
①乙烯与乙酸反应的热效应___________(填“”或“”)。
②图一中,当压强为,温度高过80℃时,升高温度,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________(不考虑催化剂活性)。
③根据上图判断压强、、由大到小的顺序是___________,若想加快反应速率且提高产率,可以采取的措施有___________(写出1种即可)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入和,发生反应,测得平衡时体积减小20%,则平衡时该反应的平衡常数___________(只填数值,单位忽略不计)。
【答案】(1)C (2)BD
(3) ①. < ②. 该反应为放热反应,,升高温度,平衡逆向移动 ③. ④. 增大压强
(4)1.125
【解析】
【分析】使用特定催化剂使乙酸直接加氢制乙醇是一个可逆反应,方程式为,根据可知该反应是一个放热反应,根据方程式中各物质的计量数可以得出。
【小问1详解】
据时可自发进行,因为该反应,,所以只有低温才更容易自发进行,答案选C。
【小问2详解】
A.投料浓度未知,乙酸和乙醇的浓度相等不能判断是否为平衡状态,A错误;
B.在恒温恒容下,据pV=nRT,T、V不变,该反应前后气体体积改变,压强会随着反应的进行而改变,故压强不变时,可以判断达到化学平衡,B正确;
C.恒温恒容下,温度一直不变,不能作为平衡判断依据,C错误;
D.乙酸的质量分数不变,说明化学平衡,D正确;故选BD。
【小问3详解】
①由图二随温度的升高而降低,可判断
②在上一小问中已判断出,故该反应为放热反应,,升高温度,平衡逆向移动,所以乙酸乙酯的产率下降;
③有气体参与的反应,增大压强,反应速率加快,相同时间内产率增高,故在相同温度下,压强越大,速率越快,产率越高,故;根据刚才的分析可以知道,该反应增大压强可使平衡正向移动,产率增高,速率加快。
【小问4详解】
根据题意列三段式
可知平衡时气体的总物质的量为,平衡时容器容积为,同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,所以平衡时总物质的量为,即,平衡常数
18. 芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体I的合成路线(部分反应条件和副产物已略去)如下图所示:
已知①RCHO;
②(苯胺,易被氧化);
③+H2O
(1)C的化学名称是___________。
(2)G中官能团名称是___________,G→H的化学反应类型为___________。
(3)反应②的化学方程式为___________。
(4)反应⑥和反应⑦的合成顺序不能颠倒的原因是___________。
(5)比有机物G多1个,且满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________。
①苯环上只有2个取代基,其中一个为硝基;
②含酯基,且能与银氨溶液反应生成银镜;
③分子中不含除苯环外的其它环状结构。
(6)可降解塑料聚羟基丁酸酯可由3-羟基丁酸生产,请设计以为起始原料制备3-羟基丁酸的合成路线___________(无机试剂和有机溶剂任用)。
【答案】(1)苯甲醛 (2) ①. 羧基、硝基 ②. 还原反应
(3)+2NaOH+2NaCl+H2O
(4)酸性高锰酸钾具有强氧化性,会使得氨基被氧化
(5) ①. 3 ②.
(6)
【解析】
【分析】A为芳香烃,结合C的结构简式可知,A为,B的分子式为C7H6Cl2,是A与氯气发生取代反应的有机产物,由反应条件可知,取代的是环外甲基的两个氢原子,B结构简式为,D含碳碳双键发生加聚反应生成高分子化合物E;甲苯发生硝化反应生成F,由I的结构简式可知,硝基位于甲基的对位,即F为,F中甲基被氧化为羧基生成G,G中硝基为还原为氨基得到H:,H发生取代反应在苯环上引入溴原子生成I;
【小问1详解】
C的化学名称是苯甲醛;
【小问2详解】
G中官能团名称是羧基、硝基,G→H的反应为硝基被还原为氨基的过程,化学反应类型为还原反应;
【小问3详解】
反应②为中氯原子被取代生成2个羟基,然后发生已知①反应转化为醛基的反应,化学方程式为+2NaOH+2NaCl+H2O;
【小问4详解】
酸性高锰酸钾具有强氧化性,会使得苯环上氨基被氧化,故反应⑥和反应⑦的合成顺序不能颠倒;
【小问5详解】
比有机物G多1个,则除苯环外含有2个碳、4个氧、1个氮;且满足下列条件的同分异构体:①苯环上只有2个取代基,其中一个为硝基;②含酯基,且能与银氨溶液反应生成银镜,则甲酸酯;③分子中不含除苯环外的其它环状结构,取代基可以为-NO2、-CH2OOCH,存在邻间对3种;其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为。
【小问6详解】
发生B生成C反应得到乙醛,乙醛发生已知③反应生成,发生加成反应引入氯原子,水解使得氯原子转化为羟基,与新制氢氧化铜反应后酸化得到,故流程为:。
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2025年春季期高二期末教学质量监测
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年,玉林市容县推出了特色美食“三桌菜”(柚子宴、贵妃宴、长寿宴),这些美食的制作用到植物油、鸡蛋清、大米等物质,下列有关说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 鸡蛋清溶液中加入硝酸银溶液产生沉淀能重新溶于水
C. 玉林本地大米制作的美食口感绝佳,本地水稻中DNA碱基之间通过氢键作用而互补配对
D. 淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
2. 下列物质表示组成和结构的化学用语正确的是
A. 乙醛的分子式: B. 聚丙烯的结构简式:
C. 分子的VSEPR模型: D. 的键电子云轮廓图:
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 用装置a分离提纯二氯乙烷(沸点)、四氯化碳(沸点)
B. 用装置b分离乙醇和乙酸
C. 用装置c比较乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱
D. 用装置d制备并提纯乙酸乙酯
4. 制备乙炔的反应方程式为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每消耗分子转移电子数为
B. 碳原子的核外电子填充的轨道数为3个
C. 标准状况下,中含有极性键的数目为
D. 常温下,的溶液中的个数为
5. 肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中,其结构如下图所示。下列关于肉桂醛的说法正确的是
A. 肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
B. 肉桂醛分子中所有原子可能处于同一平面
C. 可用酸性溶液检验肉桂醛中的碳碳双键
D. 1mol肉桂醛分子在一定条件下与加成,最多消耗
6. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示,Z与X同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. W、X、Z的最简单氢化物中沸点最高的是Z
C. 分子空间构型为V形 D. X的第一电离能小于同周期相邻元素
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应的方程式不正确的是
A. 苯酚与饱和溴水反应:+3Br2↓+3HBr
B. 乙酸与乙醇的酯化反应:+H-O-CH2CH3
C. 乙醇催化氧化生成乙醛:
D. 乙醇制备溴乙烷:
8. 物质结构决定物质性质。下列物质性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性:大于
水分子间存在氢键
B
键角:大于
中心原子的杂化方式不同
C
酸性:甲酸大于乙酸
烃基越长,推电子效应越大
D
熔点:高于
碘原子的电负性大于溴原子
A. A B. B C. C D. D
9. 下列叙述正确的是
A. 苯甲酸与乙酸互为同系物 B. 2-氯丙烷与乙醇可以用水区别
C. 丙烷中含丙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除去 D. 甲苯完全氢化后含1个手性碳
10. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A. 配离子中的空轨道接受提供的孤电子对,形成配位键
B. 甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,是由于甲基对苯环的活化作用
C. 分子中的碳碳双键可以围绕键轴旋转,旋转不会影响键的强度
D. 受溶剂极性等因素影响,在乙醚中电离比在中容易
11. 冠醚分子c可识别,使钾盐在有机层能充分分散。其合成方法和识别过程如下。下列说法不正确的是
A. b可与NaOH水溶液反应
B. 冠醚能识别碱金属离子是因为有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
C. c核磁共振氢谱有3组峰
D. d是超分子
12. 已知有机物M、N、W能发生下列反应,下列说法正确的是
A. M、N、W均不易溶于水 B. N的名称为2-丙烯
C. W能够与溴水发生取代反应 D. M的一氯代物为3种
13. 某萘醌类()水系有机液流电池的放电过程如图所示,下列说法错误的是
A. 亚氨基和羧基的引入可极大提高萘醌类有机物的水溶性
B. 充电时若电源为铅酸蓄电池,则电极M应与电极相连
C. 放电时电极的电势:N电极>M电极
D. 充电时,阳极电极反应
14. 钙钛矿材料在太阳能光伏发电、半导体电子器件等领域有着广泛应用。某种金属卤化物无机钙钛矿材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体中与的最短距离为
C. Cs位于周期表s区 D. 的配位数为8
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氯化亚铜()广泛应用于冶金工业,用作催化剂和杀菌剂。以工业废铜渣(主要含CuO,还有、、、、和FeO等)为原料制备CuCl,工业流程如下:
已知:CuCl难溶于冷水,易溶于浓度较大的体系,存在溶解平衡:(无色)。回答下列问题:
(1)为了提高铜元素的浸取效果,可采取的措施为___________(填写一种措施即可)。
(2)滤渣1除了含有淡黄色固体S单质外,还含有的物质为___________(填写化学式)。
(3)流程中、与反应生成CuCl的离子方程式为___________,该过程过量会导致CuCl沉淀率下降,请依据平衡移动原理解释原因___________。
(4)下列表示式中,属于激发态氧原子的价电子轨道表示式为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)“除杂”步骤中CuO不能改用MgO的原因主要是___________。
(6)①CuCl晶体的熔点低,熔融态不导电,推知CuCl晶体属于___________(填晶体类型)。
②通过分析CuCl的X射线衍射图谱,发现CuCl晶胞与金刚石晶胞类似,其晶胞如图所示,晶胞参数为anm,该晶体密度___________(设为阿伏加德罗常数的值)。
16. 阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用,其有效成分是乙酰水杨酸()。
制备乙酰水杨酸的主要反应为:
名称
性质
水杨酸
熔点,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为138
醋酸酐
沸点,无色透明液体,易与水反应生成乙酸
乙酰水杨酸
熔点,受热易分解,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为180
实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下:
①向三颈烧瓶中依次加入2.07g干燥的水杨酸、5.0mL新蒸的醋酸酐(0.05mol)和0.5mL浓硫酸(作催化剂),磁力搅拌下,小心加热,控制温度在左右反应30min。
②稍冷后,将反应液缓慢倒入100mL冰水中冷却结晶,减压抽滤,滤饼用少量冷水多次洗涤,继续抽滤,得到乙酰水杨酸粗品(含聚酯等杂质)。
③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止,过滤出杂质聚酯;再向滤液中加入适量浓盐酸,冰水浴冷却结晶,减压过滤,洗涤,干燥得到不纯的产品c,最终制得乙酰水杨酸2.16g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称___________。
(2)步骤②“倒入100mL冰水”后,醋酸酐发生反应的化学方程式为___________。
(3)步骤①中采用的最佳加热方式为___________。
(4)检验步骤③中产品c含有杂质的试剂为___________。
(5)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是___________(填序号)。
A. 红外光谱仪 B. 核磁共振仪 C. 质谱仪 D. 现代元素分析仪
(6)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是___________。
(7)该实验乙酰水杨酸的产率为___________(以质量分数表示)。
17. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂使乙酸直接加氢制乙醇,反应如下: ,回答下列问题:
(1)反应在___________能向正反应方向自发进行。
A. 任何温度下 B. 较高温度下 C. 较低温度下 D. 无法确定
(2)恒温恒容下发生乙酸加氢制乙醇反应,下列描述能说明该反应达到平衡的是___________(填字母)。
A. 乙酸和乙醇的浓度相同 B. 压强不变
C. 温度不变 D. 整个体系中乙酸的质量分数一定
(3)在n(乙烯)与n(乙酸)各1mol条件下发生反应: 。某研究小组在不同压强下进行了在相同时间乙酸乙酯的产率随温度变化的测定实验,实验结果如图(图一、图二)所示。回答下列问题:
①乙烯与乙酸反应的热效应___________(填“”或“”)。
②图一中,当压强为,温度高过80℃时,升高温度,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________(不考虑催化剂活性)。
③根据上图判断压强、、由大到小的顺序是___________,若想加快反应速率且提高产率,可以采取的措施有___________(写出1种即可)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L密闭容器中通入和,发生反应,测得平衡时体积减小20%,则平衡时该反应的平衡常数___________(只填数值,单位忽略不计)。
18. 芳香烃A是基本有机化工原料,由A制备高分子E和医药中间体I的合成路线(部分反应条件和副产物已略去)如下图所示:
已知①RCHO;
②(苯胺,易被氧化);
③+H2O
(1)C化学名称是___________。
(2)G中官能团名称是___________,G→H的化学反应类型为___________。
(3)反应②的化学方程式为___________。
(4)反应⑥和反应⑦的合成顺序不能颠倒的原因是___________。
(5)比有机物G多1个,且满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________。
①苯环上只有2个取代基,其中一个为硝基;
②含酯基,且能与银氨溶液反应生成银镜;
③分子中不含除苯环外其它环状结构。
(6)可降解塑料聚羟基丁酸酯可由3-羟基丁酸生产,请设计以为起始原料制备3-羟基丁酸的合成路线___________(无机试剂和有机溶剂任用)。
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