内容正文:
2024~2025学年度第二学期期末四校联考
高二化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Si:28
一、选择题(本题共16题,每题3分,共48分,每道题只有一个正确选项)
1. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中,下列叙述错误的是
A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构
C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量
D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.某些植物中含有青蒿素,可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来,这种方法也叫萃取,固液分离后可以获得含青蒿素的提取液,A正确;
B.晶体中结构粒子的排列是有规律的,通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图,通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征,故X射线衍射可测定青蒿素晶体结构,B正确;
C.通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境氢原子的种数及其数目之比,但不能测定青蒿素的相对分子质量,要测定青蒿素相对分子质量应该用质谱法,C不正确;
D.红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键,故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团,D正确;
综上所述,本题选C。
2. 下列化学用语描述正确的是
A. 丙烯的结构式:H2C=CHCH3 B. N2H4的电子式:
C. CCl4的空间填充模型: D. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用一条短线表示一对共用电子对所得到的式子为结构式,丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3,其结构式为,故A错误;
B.N2H4是共价化合物,N形成3个共价单键,H形成1个共价单键,故N2H4的电子式为,故B错误;
C.r(C)<r(Cl),四氯化碳的空间填充模型为,故C错误;
D. 3,3-二甲基戊烷的主链有5个碳原子,3号位上有两个甲基,键线式为,故D正确;
答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. BF3是由极性共价键构成的极性分子
B. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键
C. 键是原子轨道“肩并肩”式重叠,形成的电子云图形是镜面对称的
D. 酸性:CH2ClCOOH>CHCl2COOH>CCl3COOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.BF3中B-F为极性键,但分子呈平面三角形对称结构,极性抵消,为非极性分子,A错误;
B.HCl的σ键为s-pσ键,Cl2的σ键为p-pσ键,B错误;
C.π键由原子轨道“肩并肩”重叠形成,电子云呈镜面对称,C正确;
D.Cl取代基越多,吸电子效应越强,酸性应越强,正确顺序为CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH,D错误;
故选C。
4. 在以下性质的比较中,正确的是
A. 熔点:CaCO3<Cl2O7<晶体硅 B. 第一电离能:Si<P<S
C. 电负性:F>Cl>Br>I D. 键能:H2S>H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaCO3为离子晶体,熔点较高;Cl2O7为分子晶体,熔点较低;晶体硅为原子晶体,熔点最高。正确顺序应为Cl2O7<CaCO3<晶体硅,A错误;
B.第一电离能:同一周期中,P因p轨道半充满结构更稳定,其第一电离能大于相邻的Si和S。正确顺序应为Si<S<P,B错误;
C.电负性在同族中随原子半径增大而减小,F>Cl>Br>I符合规律,C正确;
D.O的电负性比S大,H-O键键长更短、键能更大,H2O键能高于H2S,D错误;
故选C。
5. 下列有机化合物的分类正确的是
A. 属于醇类化合物 B. 属于芳香族化合物
C. 属于脂环化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状烃
【答案】D
【解析】
【详解】A.羟基与苯环直接相连接的为酚类,属于酚类化合物,A错误;
B.含有苯环化合物为芳香族化合物,不含苯环,不属于芳香族化合物,B错误;
C.该有机物含有苯环,且仅含有C、H两种元素,属于芳香烃,C错误;
D.CH3CH(CH3)2属于烷烃,属于链状烃,D正确;
答案选D。
6. 以下有机反应的化学方程式,书写正确的是
A. 催化氧化:
B. 银镜反应:
C. 消去反应:
D. 缩聚反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.2-丙醇催化氧化生成丙酮,方程式为,故A正确;
B.乙醛发生银镜反应生成醋酸铵,化学方程式为,故B错误;
C.1,2-二溴乙烷发生消去反应生成乙炔,反应的化学方程式为,故C错误;
D.生成物要有端基原子或原子团,正确的化学方程式为n HOCH2CH2OH+nHOOC-COOH+(2n-1)H2O,故D错误;
答案选A。
7. 柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法正确的是
A. 分子式为C10H18 B. 所含碳原子均采取sp2杂化
C. 与溴能发生1,2-加成和1,4-加成 D. 可发生聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据键线式可得其分子式为C10H16,故A错误;
B.分子中连接双键的碳原子采用sp2杂化,只连接单键的碳原子采用sp3杂化,故B错误;
C.该有机物不属于共轭二烯烃,不能发生1,4-加成,故C错误;
D.该有机物中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,故D正确;
答案选D。
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取一氯甲烷
B.检验生成的乙烯
C.制备溴苯并验证有HBr产生
D.验证乙炔可使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷和氯气的取代反应是逐步进行,产物为的混合物,难以制取一氯甲烷,A错误;
B.溴乙烷在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,乙烯能与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,可检验生成的乙烯,B正确;
C.挥发出的溴单质与水反应生成HBr,也能与硝酸银溶液反应生成AgBr,无法判断为溴代反应生成的HBr,C错误;
D.电石与水反应生成硫化氢、磷化氢等杂质混在乙炔中,硫化氢也能使溴水褪色,应先用硫酸铜溶液洗气后再通入溴水,D错误;
故选B。
9. 下列说法正确的是
A. 油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂没有固定的熔点和沸点。
B. 向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铅溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解。
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D. 麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,判断麦芽糖是否水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂是混合物,因含不同结构的甘油酯,故无固定熔沸点,A正确;
B.硫酸铅是重金属盐,可以使蛋白质变性,此过程不可逆,加水后沉淀不溶解,B错误;
C.相对分子质量72的有机物可能为C5H12(烷烃)或C4H8O(如环醚、醛等),仅凭质谱法无法唯一确定分子式,C错误;
D.麦芽糖本身是还原性糖,无论是否水解,均能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,无法通过此方法判断水解是否发生,D错误;
故选A。
10. 二茂铁分子是由Fe2+与环戊二烯离子()形成的一种金属有机配合物,其结构如图。(NA表示阿伏加德罗常数的值),下列说法正确的是
A. 二茂铁不能被氧化
B. 二茂铁中Fe2+与之间形成配位键
C. 是制备二茂铁的原料,其核磁共振氢谱有3组峰,1mol该分子中含有σ键的数目为10NA
D. 铁元素位于元素周期表第四周期、第VIIIB族
【答案】B
【解析】
【详解】A.二茂铁分子是由Fe2+与环戊二烯离子形成的一种金属有机配合物,含有+2价铁,易被氧化,故A错误;
B.二茂铁分子[Fe (C5H5)2]是一种金属有机配合物,Fe2+与环戊二烯离子()之间存在配位键,故B正确;
C.是环己二烯,不是制备二茂铁的原料,环戊二烯()是制备二茂铁的原料,1mol该分子中含有σ键的数目为11NA,故C错误;
D.铁元素原子序数为26,位于元素周期表第四周期、第VIII族,故D错误;
答案选B。
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子能级是量子化的
B
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
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,故A正确;
B.中中心C原子为杂化,键角为,中中心C原子为杂化,键角大约为,中中心C原子为杂化,键角为,三种物质中心C原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,故B错误;
C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,故C正确;
D.断开第一个键时,碳原子周围的共用电子对多,原子核对共用电子对的吸引力较弱,需要能量较小,断开键越多,碳原子周围共用电子对越少,原子核对共用电子对的吸引力越大,需要的能量变大,所以各步中的键所处化学环境不同,每步所需能量不同,故D正确;
故选B。
12. 以异戊二烯和丙烯醛为原料合成对二甲苯过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I为加成反应 B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别异戊二烯和对二甲苯
C. 丙烯醛中所有原子可能共面 D. M的同分异构体中一定不含苯环
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ中是丙烯醛对异戊二烯发生了1,4-加成,生成M,故A正确;
B.对二甲苯中与苯环相连的碳原子上有氢,异戊二烯中含碳碳双键,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别,故B错误;
C.丙烯醛含有碳碳双键和醛基,都为平面形结构,则丙烯醛分子中所有原子可能共平面,故C正确;
D.M含有醛基、环和碳碳双键,不饱和度为3,苯环的不饱和度为4,则对应的同分异构体不可能含有苯环,故D正确;
故选:B。
13. 下列除杂试剂和方法的选择均正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂
方法
A
苯(溴)
水
过滤
B
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
CO2(HCl)
碳酸钠
洗气
D
苯甲酸(泥沙,NaCl)
蒸馏水
重结晶
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与溴互溶,且溴在苯中溶解度大于在水中的溶解度,不能选用水,应选用NaOH溶液后分液,A错误;
B.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,又引入了CO2气体杂质,B错误;
C.CO2可以和碳酸钠反应,则除去二氧化碳中的氯化氢应用饱和碳酸氢钠溶液洗气,C错误;
D.苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,可配成热饱和溶液,趁热过滤,降温结晶,为进一步提纯,可采取重结晶的方法,D正确;
故选D。
14. 通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化
【答案】D
【解析】
【详解】A.选项所给离子方程式元素不守恒,正确离子方程式为:3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,A错误;
B.水溶液与CCl4不互溶,二者应分液分离,B错误;
C.根据均摊法,该晶胞中所含I-的个数为=4,C错误;
D.碘易升华,回收的粗碘可通过升华进行纯化,D正确;
综上所述答案为D。
15. 下列四组物质中,不能用溴水鉴别的是
A. 苯和间二甲苯 B. 乙烷和乙烯 C. 丙烷和丙炔 D. CCl4和正己烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯和间二甲苯都不溶于水,都比水轻,与溴水都不反应,不能用溴水鉴别,A符合题意;
B.乙烯与溴水发生加成反应,可以使溴水褪色,乙烷不能,能用溴水鉴别,B不符合题意;
C.丙炔与溴水发生加成反应,可以使溴水褪色,丙烷不能,能用溴水鉴别,C不符合题意;
D.CCl4和正己烷与溴水不反应,可以萃取出溴,CCl4比水重,在下层显示橙红色,正己烷比水轻,在上层显示橙红色,可以用溴水鉴别,D不符合题意;
答案选A。
16. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 以共沸体系带水促使反应正向进行 B. 反应时水浴温度需严格控制在69℃
C. 接收瓶中会出现分层现象 D. 根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;
B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;
故选B。
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. Cu2+可与多种配体形成配离子,如[Cu(H2O)4]2+(蓝色)、(黄色)、[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)。某同学按如下步骤完成实验:
(1)[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,但溶液I却呈黄绿色,其原因是___________(用离子方程式表示);为了能观察到溶液I中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,可采取的方法是___________。
(2)向溶液II中通入NH3至过量观察到的现象是___________。
(3)[Cu(NH3)4]2+中化学键类型为___________(填字母)。
a.离子键 b.极性键 c.氢键 d.配位键 e.非极性键
(4)若[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,且当[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个取代时,能得到两种不同结构的产物。则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为___________(填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体形 c.三角锥形 d.V形
(5)中,配位体是___________,配位数为___________。
【答案】(1) ①. ②. 加水稀释
(2)有蓝色沉淀生成,后蓝色沉淀溶解,变成深蓝色溶液
(3)bd (4)a
(5) ①. ②. 4
【解析】
【分析】固体溶于水后,会与结合形成(蓝色),同时溶液中也存在,会与存在平衡:,由于两种配离子(蓝色、黄色)同时存在,使溶液Ⅰ呈现黄绿色。加入后,溶液中浓度增大,根据勒夏特列原理,上述平衡正向移动,浓度增大,溶液Ⅱ因主要含而呈现黄色。溶液Ⅱ中通入至过量得到溶液Ⅲ,通入时,会与发生反应。与的配位能力比强,发生:,最终溶液Ⅲ因主要含而呈现深蓝色,实现了配离子的转化,体现了不同配体与配位能力的差异。
【小问1详解】
因为由于两种配离子(蓝色、黄色)同时存在,使溶液Ⅰ呈现黄绿色,发生反应的离子方程式:。为了能观察到溶液I中呈蓝色方法:加水稀释,使平衡逆向移动,可观察到的蓝色。
【小问2详解】
溶液Ⅱ中通入至过量得到溶液Ⅲ,开始阶段,与反应会先出现蓝色沉淀,随着不断通入,蓝色沉淀溶解,不断生成,最终溶液Ⅲ因主要含而呈现深蓝色。所以观察到的现象是:有蓝色沉淀生成,后蓝色沉淀溶解,变成深蓝色溶液。
【小问3详解】
中与间是配位键,内部是极性键,不含离子键、非极性键,氢键不是化学键,所以选bd。
【小问4详解】
离子中含有4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若离子的空间构型为正四面体形,离子中的两个分子被两个离子取代,只有1种结构,由离子中的两个分子被两个离子取代,有邻位和对位两种结构,所以是平面正方形,选a。
【小问5详解】
在中,提供孤电子对作配位体,有4个与配位,配位数是4。
18. 请回答以下问题:
(1)图1所示为第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据,则该元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。
(2)如图2所示,A、B、C、D每条折线表示周期表第IVA~VIIA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物。
①a点代表的是___________(填化学式),该分子的VSEPR模型名称为___________;热稳定性:a___________NH3(填“>”“<”或“=”)。
②B、C、D三个主族的氢化物沸点出现明显转折的原因___________。
(3)甲硅烷(SiH4)可用于制备多种新型无机非金属材料,利用SiH4与CH4反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为___________,SiC的晶体类型是___________。
②已知碳化硅的晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则碳化硅晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
【答案】(1) (2) ①. SiH4 ②. 正四面体形 ③. < ④. H2O、NH3、HF分子间存在氢键,所以它们的沸点要高于同主族其他元素的气态氢化物的沸点
(3) ①. 4 ②. 共价晶体 ③.
【解析】
【小问1详解】
由题干图示信息可知,该元素第三电离能比第二电离能突然增大很多,说明该元素最外层上只有2个电子,故第三周期元素的该元素为Mg,12号元素,价层电子的轨道表示式为;
【小问2详解】
①如图2所示,每条折线表示周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化中,N、O、F三种氢化物可以形成分子间氢键,会造成熔沸点反常,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,为第ⅣA族元素,因此a为SiH4;该分子的中心原子价层电子对数为4+=4,VSEPR模型名称为正四面体;非金属性:N>Si,热稳定性:SiH4 <NH3;②B、C、D三个主族的氢化物沸点出现明显转折的原因H2O、NH3、HF分子间存在氢键,所以他们的沸点要高于同主族其他元素的气态氢化物的沸点;
【小问3详解】
①根据晶胞结构,碳化硅晶体中每个C原子连接4个Si原子,每个Si原子连接4个C原子,每个Si原子周围距离最近的C原子数目为4;SiC的晶体由共价键形成,晶体类型是共价晶体;②每个碳化硅的晶胞含有4个C,4个Si,则碳化硅晶体的密度为g/cm3= g/cm3。
19. 苯乙酮()广泛用于皂用香精中,可由苯和乙酸酐()制备。
步骤I:向三颈烧瓶(如图)中加入39g苯和44.5g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5g乙酸酐,在70~80℃下加热45min,发生反应如下:
步骤II:冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀Al(OH)3生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。
步骤III:常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
名称
相对分子质量
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g/mL)
溶解性
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水,易溶于有机溶剂
苯乙酮
120
19.6
203
约1.00
微溶于水,易溶于有机溶剂
乙酸酐
102
73
139
1.08
可水解生成乙酸,易溶于有机溶剂
乙酸
60
16.6
118
1.05
易溶于水,易溶于有机溶剂
请回答下列问题:
(1)AlCl3在反应中的作用是___________;步骤I中的加热方式为___________。
(2)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器,该仪器为___________,作用是___________。
(3)步骤II中用NaOH溶液洗涤目的是___________。
(4)步骤III中将苯乙酮中的苯分离除去所需的最低温度为___________℃。
(5)实验中收集到24.0mL苯乙酮,则苯乙酮的产率约为___________。
【答案】(1) ①. 催化剂 ②. 水浴加热
(2) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流反应物,提高产率
(3)除去产品中的乙酸
(4)80.1℃ (5)80%
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入39g苯和44.5g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5g乙酸酐,在70~80℃下加热45min,发生反应:,冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥,常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮,以此解答;
【小问1详解】
由可知,AlCl3是反应发生的条件,反应前后AlCl3均存在,故AlCl3在反应中作催化剂,因为需要在70~80℃温度下加热,为便于控制温度且未超过100℃,加热方式为70~80℃的水浴加热;
【小问2详解】
由于苯的沸点为80.1℃,而反应的温度需要70~80℃,这样苯易挥发,不利于产物的制取,需要冷凝回流装置,即加装的仪器为球形冷凝管,作用是冷凝回流,提高产率;
【小问3详解】
由于产物之一乙酸也易溶于有机溶剂,故苯层溶液用30mL5%NaOH溶液洗涤,主要是除去产品中的乙酸;
【小问4详解】
由题中信息可知,苯的沸点为80.1℃,苯乙酮的沸点为203℃,用常压蒸馏回收苯,从而获得苯乙酮,温度为80.1℃~203℃,最低温度为80.1℃;
【小问5详解】
由题意知,苯的物质的量为n(苯)==0.5mol,乙酸酐的物质的量为n==0.25mol,由可知,苯与乙酸酐以物质的量之比1:1反应,则苯过量,所以苯乙酮的物质的量n(苯乙酮)=n(乙酸酐)=0.25mol,则苯乙酮的理论产量为m(苯乙酮)=0.25mol×120g/mol=30.00g,而实际生成24.0mL的苯乙酮,苯乙酮的实际产量为m(苯乙酮)=24.0mL×1.00g/mL=24.00g,苯乙酮的产率为。
20. 药物合成中间体内酰胺F的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________,1个D中含手性碳原子个数为___________。
(3)a的结构简式为___________。
(4)①A→B的反应类型为___________。
②E→F的化学方程式为___________。
(5)化合物B的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种。
①含有碳碳三键和氨基(-NH2); ②能与钠反应产生氢气;③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为___________。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料,制备的合成路线___________(无机试剂及有机溶剂任选)。
(7)某种合成橡胶的结构简式为,合成该聚合物的单体是___________、___________。
【答案】(1)丙酮 (2) ①. (酮)羰基、酯基 ②. 2
(3) (4) ①. 加成反应 ②. +CH3CH2OH
(5) ①. 6 ②. H2NCH2CCCH2OH
(6) (7) ①. CH2=CHCH=CH2 ②. CH2=CHCN
【解析】
【分析】A在催化剂作用下与HCN发生加成反应生成B;B在Al2O3作用下发生消去反应生成C;C与a发生加成反应生成D,比较C、D的结构简式,可确定a为;D与①H2、H+、催化剂、②OH-作用下发生还原反应生成E;E在甲苯、加热回流条件下发生分子内取代反应生成F,据此分析;
【小问1详解】
A含羰基,3个碳原子,名称为丙酮;
【小问2详解】
D中含氧官能团的名称为(酮)羰基、酯基,1个D中含手性碳原子个数为2,;
【小问3详解】
根据分析可知,a的结构简式为;
【小问4详解】
①A在催化剂作用下与HCN发生加成反应生成B,反应类型为加成反应;
②E在甲苯、加热回流条件下发生分子内取代反应生成F,化学方程式为+CH3CH2OH;
【小问5详解】
化合物B为,同时满足下列条件:“①含有碳碳三键和氨基;②能与钠反应产生氢气;③碳碳三键不与其他官能团直接相连”的同分异构体中,可能结构简式为HC≡C-CH2-CH(OH)NH2、HC≡C-C(OH)(NH2)-CH3、HC≡C-CH(OH)-CH2NH2、HC≡C-CH(NH2)CH2OH、CH3C≡CCH(OH)NH2、H2NCH2C≡CCH2OH,共有6种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1的物质的结构简式为H2NCH2C≡CCH2OH;
【小问6详解】
以为原料,制备时,依据题给流程,应将氧化为,与HCN加成产物再发生加成反应,从而制得目标有机物,所以合成路线:;
【小问7详解】
加聚产物的单体推断方法:凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体;凡链节中主碳链为6个碳原子,且含有碳碳双键结构,单体为两种(即单烯烃和二烯烃),故合成该聚合物的单体是CH2=CHCH=CH2、CH2=CHCN。
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2024~2025学年度第二学期期末四校联考
高二化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Si:28
一、选择题(本题共16题,每题3分,共48分,每道题只有一个正确选项)
1. 我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中,下列叙述错误的是
A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液
B. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体结构
C. 通过核磁共振谱氢谱可推测青蒿素相对分子质量
D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团
2. 下列化学用语描述正确是
A. 丙烯的结构式:H2C=CHCH3 B. N2H4的电子式:
C. CCl4的空间填充模型: D. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
3. 下列说法正确的是
A. BF3是由极性共价键构成的极性分子
B. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键
C. 键是原子轨道“肩并肩”式重叠,形成的电子云图形是镜面对称的
D. 酸性:CH2ClCOOH>CHCl2COOH>CCl3COOH
4. 在以下性质的比较中,正确的是
A. 熔点:CaCO3<Cl2O7<晶体硅 B. 第一电离能:Si<P<S
C. 电负性:F>Cl>Br>I D. 键能:H2S>H2O
5. 下列有机化合物的分类正确的是
A. 属于醇类化合物 B. 属于芳香族化合物
C. 属于脂环化合物 D. CH3CH(CH3)2属于链状烃
6. 以下有机反应的化学方程式,书写正确的是
A. 催化氧化:
B. 银镜反应:
C. 消去反应:
D. 缩聚反应:
7. 柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法正确的是
A. 分子式为C10H18 B. 所含碳原子均采取sp2杂化
C. 与溴能发生1,2-加成和1,4-加成 D. 可发生聚合反应
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取一氯甲烷
B.检验生成的乙烯
C.制备溴苯并验证有HBr产生
D.验证乙炔可使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
9. 下列说法正确的是
A. 油脂是高级脂肪酸甘油酯,天然油脂没有固定的熔点和沸点。
B. 向鸡蛋清的溶液中加入饱和硫酸铅溶液产生沉淀,加水后沉淀可溶解。
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12
D. 麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,判断麦芽糖是否水解
10. 二茂铁分子是由Fe2+与环戊二烯离子()形成的一种金属有机配合物,其结构如图。(NA表示阿伏加德罗常数的值),下列说法正确的是
A. 二茂铁不能被氧化
B. 二茂铁中Fe2+与之间形成配位键
C. 是制备二茂铁的原料,其核磁共振氢谱有3组峰,1mol该分子中含有σ键的数目为10NA
D. 铁元素位于元素周期表第四周期、第VIIIB族
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
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
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
12. 以异戊二烯和丙烯醛为原料合成对二甲苯过程如图所示。下列说法错误是
A. 过程I为加成反应 B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别异戊二烯和对二甲苯
C. 丙烯醛中所有原子可能共面 D. M的同分异构体中一定不含苯环
13. 下列除杂试剂和方法的选择均正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂
方法
A
苯(溴)
水
过滤
B
甲烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
CO2(HCl)
碳酸钠
洗气
D
苯甲酸(泥沙,NaCl)
蒸馏水
重结晶
A. A B. B C. C D. D
14. 通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化
15. 下列四组物质中,不能用溴水鉴别的是
A. 苯和间二甲苯 B. 乙烷和乙烯 C. 丙烷和丙炔 D. CCl4和正己烷
16. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 以共沸体系带水促使反应正向进行 B. 反应时水浴温度需严格控制在69℃
C. 接收瓶中会出现分层现象 D. 根据带出水的体积可估算反应进度
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. Cu2+可与多种配体形成配离子,如[Cu(H2O)4]2+(蓝色)、(黄色)、[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)。某同学按如下步骤完成实验:
(1)[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,但溶液I却呈黄绿色,其原因是___________(用离子方程式表示);为了能观察到溶液I中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,可采取的方法是___________。
(2)向溶液II中通入NH3至过量观察到现象是___________。
(3)[Cu(NH3)4]2+中化学键类型为___________(填字母)。
a.离子键 b.极性键 c.氢键 d.配位键 e.非极性键
(4)若[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,且当[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个取代时,能得到两种不同结构的产物。则[Cu(NH3)4]2+的空间结构为___________(填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体形 c.三角锥形 d.V形
(5)中,配位体是___________,配位数为___________。
18. 请回答以下问题:
(1)图1所示为第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据,则该元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。
(2)如图2所示,A、B、C、D每条折线表示周期表第IVA~VIIA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物。
①a点代表的是___________(填化学式),该分子的VSEPR模型名称为___________;热稳定性:a___________NH3(填“>”“<”或“=”)。
②B、C、D三个主族氢化物沸点出现明显转折的原因___________。
(3)甲硅烷(SiH4)可用于制备多种新型无机非金属材料,利用SiH4与CH4反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为___________,SiC的晶体类型是___________。
②已知碳化硅的晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则碳化硅晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
19. 苯乙酮()广泛用于皂用香精中,可由苯和乙酸酐()制备。
步骤I:向三颈烧瓶(如图)中加入39g苯和44.5g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5g乙酸酐,在70~80℃下加热45min,发生反应如下:
步骤II:冷却后将反应物倒入100g冰水中,有白色胶状沉淀Al(OH)3生成,采用合适的方法处理,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用30mL5%NaOH溶液和30mL水洗涤,分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。
步骤III:常压蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
名称
相对分子质量
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g/mL)
溶解性
苯
78
5.5
80.1
0.88
不溶于水,易溶于有机溶剂
苯乙酮
120
19.6
203
约1.00
微溶于水,易溶于有机溶剂
乙酸酐
102
73
139
1.08
可水解生成乙酸,易溶于有机溶剂
乙酸
60
16.6
118
1.05
易溶于水,易溶于有机溶剂
请回答下列问题:
(1)AlCl3在反应中的作用是___________;步骤I中的加热方式为___________。
(2)图示实验装置虚线框内缺少一种仪器,该仪器为___________,作用是___________。
(3)步骤II中用NaOH溶液洗涤的目的是___________。
(4)步骤III中将苯乙酮中的苯分离除去所需的最低温度为___________℃。
(5)实验中收集到24.0mL苯乙酮,则苯乙酮的产率约为___________。
20. 药物合成中间体内酰胺F的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________,1个D中含手性碳原子个数为___________。
(3)a的结构简式为___________。
(4)①A→B的反应类型为___________。
②E→F的化学方程式为___________。
(5)化合物B同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种。
①含有碳碳三键和氨基(-NH2); ②能与钠反应产生氢气;③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1的物质的结构简式为___________。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料,制备的合成路线___________(无机试剂及有机溶剂任选)。
(7)某种合成橡胶的结构简式为,合成该聚合物的单体是___________、___________。
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