内容正文:
湖南省新高考教学教研联盟暨长郡二十校联盟2024-2025学年
高二下学期7月期末化学试题
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16 K:39 Fe:56 Se:79
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法错误的是
A. 通过对二氧化碳液化进行海底封存,可以助力“碳中和”
B. 大力开发利用化石能源有利于实现“碳中和”
C. 低碳生活不意味着禁止使用所有燃料
D. 在一定条件下将二氧化碳还原为甲酸,有利于实现“碳中和”
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过液化二氧化碳进行海底封存属于碳捕获技术,可减少大气中的CO2,助力碳中和,A正确;
B.大力开发化石能源会增加二氧化碳排放,与碳中和目标相悖,B错误;
C.低碳生活强调减少而非禁止燃料使用,例如可使用清洁能源,C正确;
D.将CO2转化为甲酸可固定二氧化碳,减少其排放,有利于实现“碳中和”,D正确;
故答案选B。
2. 结构决定性质,性质决定用途。下列说法错误的是
A. 碳酸钠可以与酸反应,可用作胃药
B. 聚四氟乙烯耐化学腐蚀,可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞
C. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,电阻率低,可用于动力电池
D. 低温石英中,螺旋上升的硅氧四面体长链使其具有手性,可用作压电材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钠虽然能与酸反应,但其碱性较强,直接用作胃药会刺激胃黏膜,实际常用的是碳酸氢钠,A错误;
B.聚四氟乙烯耐化学腐蚀,可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞,B正确;
C.石墨烯为单层碳原子结构,电阻率低,适合用于动力电池,C正确;
D.低温石英的螺旋硅氧四面体结构赋予其手性,使其具备压电性质,可用作压电材料,D正确;
故选A。
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态的价层电子排布图为
B. 二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C. 的球棍模型:
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态的价层电子排布式为3d6,电子排布图为,A错误;
B.二甲基苯甲酰胺中的氮原子与苯环直接相连的碳原子相连,同时该氮原子还与两个甲基相连,结构简式正确,B正确;
C.H2O中O原子价层电子对数为4,有2个孤电子对,空间构型为V形,球棍模型是,C错误;
D.是由钙离子和过氧根离子构成的离子化合物,过氧根中两个氧原子之间形成共价键,电子式为,D错误;
故答案选B。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 向银氨溶液中通入:
B. 溶于氢碘酸:
C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
D. 向饱和溶液中通入过量:
【答案】D
【解析】
【详解】A.银氨溶液中Ag以[Ag(NH3)2]+形式存在,不能直接写为Ag+,正确的离子方程式:,A错误;
B.Fe3+会与I−发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,未体现此过程,离子方程式为,B错误;
C.醋酸是弱酸,H+应保留为CH3COOH形式,不能拆开,正确的离子方程式:,C错误;
D.饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,因NaHCO3溶解度低而析出,方程式正确,D正确;
故选D。
5. 对于配合物[Ni(NH2CH2CH2NH2)2Cl2]Cl,1个配离子中存在2个五元环状结构,其中Ni为+3价。下列说法正确的是
A. 该配合物的配位数为6
B. 1mol该有机物与足量的AgNO3溶液反应生成3molAgCl
C. NH2CH2CH2NH2中所有原子可能在一个平面上
D. NH2CH2CH2NH2、NH2CH2NH2、NH2-NH2均为有机物
【答案】A
【解析】
【详解】A.每个乙二胺(en)为双齿配体,两个en提供4个配位点,两个Cl⁻提供2个配位点,总配位数为6,故A正确;
B.配合物仅外界1个可游离,与反应生成1mol,内界不参与反应,故B错误;
C.乙二胺中碳原子为杂化,存在四面体结构,所有原子无法共平面,故C错误;
D.NH2-NH2(肼)不含碳元素,属于无机物,故D错误;
故选A。
6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液加入溶液
产生淡黄色沉淀
中含有溴原子
B
向溶液中滴入滴溶液,得到新制的悬浊液,然后加入0.5mL乙醛溶液,振荡后加热
产生砖红色沉淀
醛基具有还原性
C
向苯中滴加溴水
溴水褪色
苯发生了取代反应
D
将盐酸和反应后的气体通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
碳酸的酸性比苯酚的酸性强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解后未加硝酸中和NaOH,直接加入AgNO3会与OH−反应,无法检验Br−,结论不可靠,A错误;
B.在碱性条件下,乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热生成砖红色沉淀,证明醛基被氧化,体现还原性,B正确;
C.苯与溴水混合发生萃取,溴水褪色为物理变化,未发生取代反应,C错误;
D.盐酸挥发的HCl会干扰CO2与苯酚钠的反应,无法证明碳酸酸性强于苯酚,D错误;
故选B。
7. Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O
下列说法不正确的是
A. 装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B. 通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险
C. 从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D. 装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的是先制得干燥、纯净的氯气,再与HgO反应制取Cl2O,最后利用液化法实现Cl2O与Cl2的分离。
【详解】A.利用KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中混有HCl气体和水蒸气,装置②用饱和食盐水吸收HCl,装置③用浓硫酸吸收水蒸气,从而制得干燥、纯净的氯气,A正确;
B.通入干燥的空气,一方面可将装置内的Cl2O不断排出,另一方面可起稀释作用,降低Cl2O的浓度,减少爆炸危险,B正确;
C.Cl2O的沸点为3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃,用液氨降温,可将Cl2O液化,则从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2,C不正确;
D.题干信息显示,Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,所以装置④与⑤之间不用橡皮管连接,D正确;
故选C。
8. 可形成一种新型超导材料,其晶胞结构如图所示。A的分数坐标为,下列叙述错误的是
A. 该超导材料的化学式为 B. 距离Se最近的Fe的个数为4
C. 晶体密度为 D. B的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该超导材料中,Li原子有8个位于顶点,1个位于体心,Li原子个数为:;Se原子有8个棱上,2个位于体心,Se原子个数为:;Fe有8个位于面上,Fe原子个数为:;则得到该超导材料的化学式为,A正确;
B.以体内Se为观察对象,距离Se原子最近的Fe原子的个数为4,B正确;
C.该晶体密度为,C错误;
D.根据A的分数坐标为,而B点位于体心位置,距离各个坐标起点的处,则B的分数坐标为,D正确;
故答案为:C。
9. 稀土是一种重要的战略资源,我国是稀土储量最大的国家。铈()是一种典型的稀土元素,其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. 焙烧过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B. 通过操作Ⅱ(包含酸溶、蒸发结晶)即可得到纯净的
C. 酸浸过程中用稀硫酸和双氧水替代盐酸可体现环境友好
D. 中阴离子的空间构型为正四面体
【答案】B
【解析】
【详解】A.焙烧后Ce元素以CeO2、CeF4形式存在,Ce均表现为+4,CeCO3F中Ce表现+3价,因此焙烧CeCO3F中Ce的化合价升高,被氧化;CeCO3F为还原剂,氧气为氧化剂,因此有n(CeCO3F)×1=n(O2)×4,n(O2)∶n(CeCO3F)=1∶4,A正确;
B.通过操作Ⅱ(包含酸溶、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥)即可得到纯净的,B错误;
C.因用盐酸可能会生成污染性气体氯气,所以酸浸过程中用稀硫酸和双氧水替代盐酸可体现环境友好,C正确;
D.中阴离子的中心原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,所以其空间构型为正四面体,D正确;
故选B。
10. 华蟾素具有解毒、消肿、止痛的功能,用于治疗中、晚期肿瘤,慢性乙型肝炎等疾病,其结构简式如图所示。下列关于华蟾素的说法错误的是
A. 华蟾素的分子式为 B. 能与溶液反应生成
C. 能使酸性溶液褪色 D. 能够发生酯化反应、水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.华蟾素的分子式为,A正确;
B.华蟾素分子结构中无羧基,不能与溶液反应生成,B错误;
C.华蟾素分子结构中有醇羟基和碳碳双键,具有还原性,能使酸性溶液褪色,C正确;
D.华蟾素分子结构中有羟基,能够发生酯化反应,有酯基,能发生水解反应,D正确;
故答案选B。
11. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是
A. 有O2生成推测发生了反应:2Na2O2 + 2SO2 = 2Na2SO3 + O2
B. bc段O2含量下降与反应O2 + 2Na2SO3 = 2Na2SO4有关
C. c点剩余固体中含有Na2SO3
D. 实验过程中Na2O2仅体现氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A.起始阶段有大量产生,说明与发生了反应并生成了,则反应的方程式为:,A正确;
B.bc段含量下降,说明有物质在消耗,根据容器内物质的成分可知,可能是生成的继续与反应导致的,反应的方程式为:,B正确;
C.根据前面的信息,与发生总反应为:,在c点时,氧气含量还在减小,说明反应还在发生,则c点剩余固体中还含有,C正确;
D.根据反应可知既体现了氧化性,被还原为,又体现了还原性,被氧化为,D错误;
故答案为:D。
12. PEF材料是一种生物基聚酯材料(由可再生生物质资源,如玉米、甘蔗等提取原料制成的塑料材料),具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图。下列说法错误的是
A. B. 上述转化的原子利用率小于
C. PEF中有三种官能团 D. 与传统的石化塑料相比,PEF具有可降解、环保等优点
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据PEF材料制备原理,其发生的是缩聚反应,反应物FDCA中含有双羧基,MEG中含有双羟基,根据高聚物的结构特点,其末端各有一个羧基和羟基没有酯化,则生成的水分子是,A正确;
B.上述转化中除得到PEF外,还产生副产物,则生成PEF的原子利用率小于,B正确;
C.由于PEF的末端各有一个羧基和羟基没有酯化,则PEF中有羧基、醚键、酯基、羟基四种官能团,C错误;
D.PEF结构中含有酯基,在自然环境中能降解,且产物对环境无污染,环保,D正确;
故答案为:C。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如下图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。下列有关叙述正确的是
A. 原子半径大小:
B. 该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
C. 键角大小:
D. 元素W、X、Y、Z只可以组成分子晶体
【答案】C
【解析】
【分析】通过结构图可知X成4个键,推测为C,Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,则Z为O,Y为N,W成1个键,且半径小,推测为H,Q为Na,据此解答。
【详解】A.原子半径大小:,故A错误;
B.该化合物中N原子满足8电子稳定结构,故B错误;
C.根据价层电子对互斥理论,可知为平面三角形,为三角锥形,所以键角大小:,故C正确;
D.元素H、C、N、O可以组成离子子晶体,例如NH4HCO3,故D错误;
答案选C。
14. 卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件:中心原子具有(带有部分正电荷)和空轨道;发生亲电水解的结构条件:中心原子有孤对电子,接受中H的进攻。三氯化氮()能水解生成次氯酸和氨气,四氯化硅()遇水也可剧烈水解,其水解反应的机理如下图所示(“□”代表Si的3d轨道)。下列说法正确的是
A. 和的中心原子上的价层电子对数目不相同
B. 碳和硅同族,推测常温下可以水解为碳酸和氯化氢
C. 发生亲电水解
D. 上述过程中,有极性键的断裂和非极性键的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子上的价层电子对数,中心原子上的价层电子对数,A错误;
B.中心C原子最外层为L层,s、p轨道电子都已成键,没有空的价层轨道,所以不能发生类似的水解反应,B错误;
C.中心N原子有孤对电子,能接受中H的进攻,发生亲电水解,C正确;
D.上述过程中,有极性键的断裂和、极性键的形成,无非极性键的形成,D错误;
故答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 试用物质结构的相关知识解释以下问题:
(1)(俗称过氧化脲)常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解温度为,在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素,可用作漂白剂。
①是___________(填“极性”或“非极性”)分子,其中氧原子的杂化轨道类型是___________杂化。
②中碳原子的杂化轨道类型是___________杂化;中C、的电负性大小关系为___________(用原子符号由大到小排序),第一电离能的大小关系为___________(用原子符号由大到小排序)。
(2)接近水的沸点的水蒸气,其相对分子质量的测定值比化学式计算出来的相对分子质量大一些,试解释原因:___________。
(3)可与4-甲基咪唑()形成配合物。4-甲基咪唑中,1号氮原子的孤电子对因参与形成大键,电子云密度降低。已知分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数(或轨道数),n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)。
①4-甲基咪唑中的大键可表示为___________。
②4-甲基咪唑中,___________(填“1”或“3”)号氮原子更容易与形成配位键。
(4)的熔点高于的熔点为,其原因是___________。
【答案】(1) ①. 极性 ②. ③. ④. ⑤.
(2)水分子之间形成氢键,即形成多聚水分子
(3) ①. ②. 3
(4)是离子晶体,熔沸点较高,是分子晶体,熔沸点较低
【解析】
【小问1详解】
①是折线形分子,分子中正负电荷重心不重合,是极性分子,其中氧原子的价层电子对数是4(键数是2、孤电子对数是2), O原子的杂化轨道类型是杂化;
②中碳原子含有碳氧双键,其杂化轨道类型是杂化;同周期元素,从左至右,电负性逐渐增大,C、N、O的电负性大小关系为,同周期元素,从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道半满,第一电离能比O大,故 C、N、O的第一电离能的大小关系为 ;
【小问2详解】
接近水的沸点的水蒸气,其相对分子质量的测定值比化学式计算出来的相对分子质量大一些,原因是水分子之间形成氢键,即形成多聚水分子;
【小问3详解】
①由图可知,4﹣甲基咪唑为五元环,环上有5个原子的 p 轨道参与形成大键,其中1号N的孤电子对参与成键,提供2个电子,其余原子提供1个电子参与成键,故大键可表示为;
②4﹣甲基咪唑中,1号N的孤电子对已参与成键,电子云密度较低,3号N的孤电子对未参与成键,电子云密度较高,更容易与形成配位键;
【小问4详解】
的熔点高于的熔点为,其原因是是离子晶体,熔沸点较高,是分子晶体,熔沸点较低。
16. 苯甲酸(,其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题:
温度/
20
25
50
75
95
溶解度/g
0.17
0.35
0.95
2.2
6.8
I.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为沉淀),实验装置如图(部分装置已略去)。
实验步骤:①在分水器中注入适量蒸馏水,将反应物加入三口烧瓶中混合,加热至沸腾,边搅拌边反应;②待反应完全后,停止加热,冷却片刻后拆除分水器;③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液,搅拌一段时间;④适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲的名称是___________。
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式:___________;根据___________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是___________,该步骤所加草酸不宜过量,原因是___________。
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
(4)操作I、Ⅱ、IV中均需使用的玻璃仪器有___________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离,应___________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
(6)苯甲酸产品纯度测定:称取苯甲酸产品,配成苯甲酸的乙醇溶液,移取溶液,用的溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。则苯甲酸产品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. ②. 当回流液不再出现油珠
(3) ①. 将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化 ②. 苯甲酸会溶于草酸,降低产率
(4)玻璃棒、烧杯 (5)缓慢
(6)99.0%
【解析】
【分析】一定量的甲苯和适量的KMnO4在三颈烧瓶中反应,球形冷凝管的作用是使甲苯冷凝回流。反应一段时间后停止加热,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量草酸溶液,还原多余的高锰酸钾,适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
【小问1详解】
仪器甲的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
步骤①中三口烧瓶中高锰酸钾溶液氧化甲苯生成苯甲酸钾,高锰酸钾自身转化为沉淀,发生反应的化学方程式为;根据表中数据甲苯的沸点110.6℃,甲苯为油状液体,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,表明甲苯反应完全;
【小问3详解】
后续需要加浓盐酸酸化,KMnO4与浓盐酸反应,因此需要加草酸溶液将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化;所加草酸不宜过量,原因是苯甲酸会溶于草酸,降低产率;
【小问4详解】
操作I溶解、Ⅱ过滤、IV洗涤中均需使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯;
【小问5详解】
操作Ⅲ冷却结晶时缓慢结晶可以减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离;
【小问6详解】
根据关系式~,苯甲酸产品的纯度为=99.0%。
17. 铂钯精矿含等元素。一种从铂钯精矿中提取和Pd的工艺如下:
已知:“氯化溶解”后所得主要产物为,氯离子起配位作用;在煮沸下与水反应得到易溶于水的。
(1)“酸浸”时,需要将废铂钯精矿粉碎,粉碎的目的是___________。
(2)在实验室进行“煅烧”时,下列仪器中需要用到的是___________(填仪器名称)。
(3)金位于元素周期表的第六周期且与铜同族,则基态金原子的价层电子轨道表示式为___________。
(4)已知是一元强酸,则“分金”过程发生反应的离子方程式是___________。
(5)加入氨水的过程中,钯()的配合物发生变化的原因是___________。
(6)X气体在碱性干燥条件下更易于收集,则X的化学式为___________。
(7)“水合肼还原”过程中(水合肼)转化为,在反应器中有氯化铵生成,写出该过程的化学方程式:___________。
【答案】(1)增大固体接触面积,使反应快速充分
(2)坩埚、泥三角 (3)
(4)
(5)NH3与Pd2+的配位能力强于Cl-
(6)NH3 (7)
【解析】
【分析】本题以含Au、Pt、Pd、Zn、Pb等元素的铂钯精矿为原料,经“酸浸”“氯化溶解”“分金”“沉铂沉钯”等一系列步骤,实现Au、Pt、Pd的提取与分离,利用不同元素化合物性质差异,通过溶解、反应、分离操作逐步富集目标金属。“酸浸”步骤利用浓盐酸溶解精矿中Zn、Pb等杂质,“氯化溶解”步骤通入Cl2,使Au、Pt、Pd分别转化,实现这些贵金属的初步溶解转化,为后续分离做准备,“分金”步骤通入SO2还原出Au单质,“沉铂沉钯及后续处理”通入氨气促进配合物转化与分离,“煅烧”步骤通过煅烧使含Pt的化合物分解得到Pt单质,“水合肼还原”步骤实现Pd的还原提取。
【小问1详解】
将废铂钯精矿粉碎,可以增大固体接触面积,使反应快速充分;
【小问2详解】
“煅烧”时将放在坩埚中进行加热,故需要用到坩埚、泥三角;
【小问3详解】
Au位于第六周期IB族,故价电子轨道表示式为;
【小问4详解】
“分金”时,SO2将HAuCl4还原成Au,自身被氧化成,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
加入氨水的过程中,Pd2+由原来的与Cl-配位变成与NH3配位,是因为NH3与Pd2+的配位能力强于Cl-;
【小问6详解】
沉铂沉钯过程需通入氨气,从煅烧生成Pt、N2,结合元素守恒,还会生成NH3,所以X为NH3;
【小问7详解】
“水合肼还原”过程中,转化为N2,在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成,该白色晶体为NH4Cl,故反应的方程式为
;
18. 非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:
(1)A可由氧化得到,的化学名称是___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D中手性碳原子的数目为___________。
(4)D转化为E的第一步反应的反应类型为___________。
(5)AHPA中酸性官能团的名称为___________,碱性官能团的名称为___________。
(6)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式:___________。
①含苯环且苯环上只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有—OH和;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4:2:2:2:2:1。
(7)参照上述合成路线,设计以苄醇()为主要原料制备的合成路线___________(其他原料、试剂任选)。
【答案】(1)羟基乙酸
(2) (3)3
(4)消去反应 (5) ①. 羧基 ②. 氨基
(6) (7)
【解析】
【分析】A发生加成反应,然后碱化生成B,B和C发生加成反应生成D,结合D的结构,C为,D先加碱加热发生消去反应,然后酸化生成E,E发生加成反应和还原反应生成AHPA,据此解答。
【小问1详解】
中有2个碳,含有羟基和羧基,根据其结构简式可知,其化学名称是羟基乙酸;
【小问2详解】
结合分析可知,C的结构简式为;
【小问3详解】
D中手性碳原子数目为3,如图;
【小问4详解】
结合分析可知,D先加碱加热发生消去反应,然后酸化生成E,故答案为:消去反应;
【小问5详解】
AHPA中含有羧基和氨基,则酸性官能团名称为羧基,碱性官能团名称为氨基;
【小问6详解】
AHPA的结构简式为,其同分异构体中,满足①含苯环且苯环只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有-OH和;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1,此时注意考虑对称结构,则满足这些条件的AHPA的同分异构体的结构简式;
【小问7详解】
发生催化氧化生成,在碱性条件下和CH3NO2发生加成反应生成,在碱性条件下加热发生消去反应生成,发生加聚反应生成,合成路线。
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高二下学期7月期末化学试题
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16 K:39 Fe:56 Se:79
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法错误的是
A. 通过对二氧化碳液化进行海底封存,可以助力“碳中和”
B. 大力开发利用化石能源有利于实现“碳中和”
C. 低碳生活不意味着禁止使用所有燃料
D. 在一定条件下将二氧化碳还原为甲酸,有利于实现“碳中和”
2. 结构决定性质,性质决定用途。下列说法错误的是
A. 碳酸钠可以与酸反应,可用作胃药
B. 聚四氟乙烯耐化学腐蚀,可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞
C. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,电阻率低,可用于动力电池
D. 低温石英中,螺旋上升的硅氧四面体长链使其具有手性,可用作压电材料
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态的价层电子排布图为
B. 二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C. 的球棍模型:
D. 的电子式:
4. 下列离子方程式正确的是
A. 向银氨溶液中通入:
B. 溶于氢碘酸:
C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
D. 向饱和溶液中通入过量:
5. 对于配合物[Ni(NH2CH2CH2NH2)2Cl2]Cl,1个配离子中存在2个五元环状结构,其中Ni为+3价。下列说法正确的是
A. 该配合物的配位数为6
B. 1mol该有机物与足量的AgNO3溶液反应生成3molAgCl
C. NH2CH2CH2NH2中所有原子可能在一个平面上
D. NH2CH2CH2NH2、NH2CH2NH2、NH2-NH2均为有机物
6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液加入溶液
产生淡黄色沉淀
中含有溴原子
B
向溶液中滴入滴溶液,得到新制的悬浊液,然后加入0.5mL乙醛溶液,振荡后加热
产生砖红色沉淀
醛基具有还原性
C
向苯中滴加溴水
溴水褪色
苯发生了取代反应
D
将盐酸和反应后的气体通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
碳酸的酸性比苯酚的酸性强
A. A B. B C. C D. D
7. Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O
下列说法不正确的是
A. 装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B. 通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险
C. 从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D. 装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸
8. 可形成一种新型超导材料,其晶胞结构如图所示。A的分数坐标为,下列叙述错误的是
A. 该超导材料的化学式为 B. 距离Se最近的Fe的个数为4
C. 晶体密度为 D. B的分数坐标为
9. 稀土是一种重要的战略资源,我国是稀土储量最大的国家。铈()是一种典型的稀土元素,其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. 焙烧过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B. 通过操作Ⅱ(包含酸溶、蒸发结晶)即可得到纯净的
C. 酸浸过程中用稀硫酸和双氧水替代盐酸可体现环境友好
D. 中阴离子的空间构型为正四面体
10. 华蟾素具有解毒、消肿、止痛的功能,用于治疗中、晚期肿瘤,慢性乙型肝炎等疾病,其结构简式如图所示。下列关于华蟾素的说法错误的是
A. 华蟾素的分子式为 B. 能与溶液反应生成
C. 能使酸性溶液褪色 D. 能够发生酯化反应、水解反应
11. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是
A. 有O2生成推测发生了反应:2Na2O2 + 2SO2 = 2Na2SO3 + O2
B. bc段O2含量下降与反应O2 + 2Na2SO3 = 2Na2SO4有关
C. c点剩余固体中含有Na2SO3
D. 实验过程中Na2O2仅体现氧化性
12. PEF材料是一种生物基聚酯材料(由可再生生物质资源,如玉米、甘蔗等提取原料制成的塑料材料),具有多种优越性能和广泛的应用前景。其一种转化过程如图。下列说法错误的是
A. B. 上述转化的原子利用率小于
C. PEF中有三种官能团 D. 与传统的石化塑料相比,PEF具有可降解、环保等优点
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如下图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。下列有关叙述正确的是
A. 原子半径大小:
B. 该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
C. 键角大小:
D. 元素W、X、Y、Z只可以组成分子晶体
14. 卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件:中心原子具有(带有部分正电荷)和空轨道;发生亲电水解的结构条件:中心原子有孤对电子,接受中H的进攻。三氯化氮()能水解生成次氯酸和氨气,四氯化硅()遇水也可剧烈水解,其水解反应的机理如下图所示(“□”代表Si的3d轨道)。下列说法正确的是
A. 和的中心原子上的价层电子对数目不相同
B. 碳和硅同族,推测常温下可以水解为碳酸和氯化氢
C. 发生亲电水解
D. 上述过程中,有极性键的断裂和非极性键的形成
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 试用物质结构的相关知识解释以下问题:
(1)(俗称过氧化脲)常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解温度为,在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素,可用作漂白剂。
①是___________(填“极性”或“非极性”)分子,其中氧原子的杂化轨道类型是___________杂化。
②中碳原子的杂化轨道类型是___________杂化;中C、的电负性大小关系为___________(用原子符号由大到小排序),第一电离能的大小关系为___________(用原子符号由大到小排序)。
(2)接近水的沸点的水蒸气,其相对分子质量的测定值比化学式计算出来的相对分子质量大一些,试解释原因:___________。
(3)可与4-甲基咪唑()形成配合物。4-甲基咪唑中,1号氮原子的孤电子对因参与形成大键,电子云密度降低。已知分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数(或轨道数),n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)。
①4-甲基咪唑中的大键可表示为___________。
②4-甲基咪唑中,___________(填“1”或“3”)号氮原子更容易与形成配位键。
(4)的熔点高于的熔点为,其原因是___________。
16. 苯甲酸(,其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题:
温度/
20
25
50
75
95
溶解度/g
0.17
0.35
0.95
2.2
6.8
I.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为沉淀),实验装置如图(部分装置已略去)。
实验步骤:①在分水器中注入适量蒸馏水,将反应物加入三口烧瓶中混合,加热至沸腾,边搅拌边反应;②待反应完全后,停止加热,冷却片刻后拆除分水器;③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液,搅拌一段时间;④适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲的名称是___________。
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式:___________;根据___________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是___________,该步骤所加草酸不宜过量,原因是___________。
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
(4)操作I、Ⅱ、IV中均需使用的玻璃仪器有___________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离,应___________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
(6)苯甲酸产品纯度测定:称取苯甲酸产品,配成苯甲酸的乙醇溶液,移取溶液,用的溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。则苯甲酸产品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
17. 铂钯精矿含等元素。一种从铂钯精矿中提取和Pd的工艺如下:
已知:“氯化溶解”后所得主要产物为,氯离子起配位作用;在煮沸下与水反应得到易溶于水的。
(1)“酸浸”时,需要将废铂钯精矿粉碎,粉碎的目的是___________。
(2)在实验室进行“煅烧”时,下列仪器中需要用到的是___________(填仪器名称)。
(3)金位于元素周期表的第六周期且与铜同族,则基态金原子的价层电子轨道表示式为___________。
(4)已知是一元强酸,则“分金”过程发生反应的离子方程式是___________。
(5)加入氨水的过程中,钯()的配合物发生变化的原因是___________。
(6)X气体在碱性干燥条件下更易于收集,则X的化学式为___________。
(7)“水合肼还原”过程中(水合肼)转化为,在反应器中有氯化铵生成,写出该过程的化学方程式:___________。
18. 非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:
(1)A可由氧化得到,的化学名称是___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D中手性碳原子的数目为___________。
(4)D转化为E的第一步反应的反应类型为___________。
(5)AHPA中酸性官能团的名称为___________,碱性官能团的名称为___________。
(6)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式:___________。
①含苯环且苯环上只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有—OH和;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4:2:2:2:2:1。
(7)参照上述合成路线,设计以苄醇()为主要原料制备的合成路线___________(其他原料、试剂任选)。
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