内容正文:
吉安市高二下学期期末教学质量检测
化学试题
(测试时间:75分钟卷面总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Ti:48 Au:197
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活方方面面相关,下列有关叙述错误的是
A. 面霜中添加丙三醇做保湿剂,通过氢键与水分子结合锁住水分子
B. 聚丙烯酸钠是一种吸水性很强的功能高分子材料
C. 水果之所以有水果香味,是因为水果中含有酯类物质
D. 尼龙、棉花、碳纤维、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质
【答案】D
【解析】
【详解】A.面霜中添加丙三醇(甘油)作为保湿剂,甘油分子中的羟基能与水分子形成氢键,从而锁住水分,起到保湿作用,A正确;
B.聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂(SAP),属于功能高分子材料,能吸收大量水分(可达自身重量的数百倍),常用于卫生用品等,B正确;
C.许多水果的香味主要来源于其中含有的酯类物质(如乙酸乙酯、乙酸异戊酯等),酯类具有挥发性芳香气味,C正确;
D.尼龙(合成高分子)、棉花(主要成分为纤维素,天然高分子)和ABS树脂(合成高分子)都是由高分子化合物组成的物质。碳纤维是碳元素组成的,无机纤维碳纤维是无机材料,非高分子材料,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 丙炔的键线式:
B. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为
C. 固体HF中的链状结构:
D. 基态氮原子电子排布轨道表达式写成违背了泡利原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙炔的键线式:,A错误;
B.基态铍原子核外电子排布式,最高能级为,电子云轮廓图是球形,B错误;
C.固体分子间存在氢键,链状结构,C正确;
D.基态氮原子电子排布轨道表达式写成违背了洪特规则,D错误;
故答案选C
3. 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
用洗涤剂清洗餐具
洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向内、疏水基团向外的胶束
B
水晶不同方向的导热性不同
水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列
C
由R4N+与组成的离子液体常温下呈液态
与其离子的体积较大有关
D
CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.洗涤剂中的表面活性剂形成胶束时,疏水基团向内包裹油污,亲水基团向外接触水,A错误;
B.水晶是原子晶体,其各向异性(如导热性差异)源于内部微粒的周期性有序排列,B正确;
C.离子液体常温下呈液态与其离子体积大、结构不对称导致晶格能低有关,C正确;
D.半径大于,因此CsCl中可容纳更多(配位数8),而NaCl中配位数为6,D正确;
故选A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1mol配合物完全电离的Cl-数目为
B. 9.4g苯酚中含sp2-sσ键数为
C. 标准状况下,11.2LCHCl3所含原子数为
D. 0.1mol中含有的σ键数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.配合物在水中解离时只产生,故1mol该配合物最多只能生成,数目是,A错误;
B.9.4 g苯酚为0.1 mol。苯环中有5个与杂化碳相连的H,每个分子含5个键,故总键数为,对应个键,B正确;
C.标准状况下并非气态,不能用换算为物质的量,C错误;
D.该有机物中,中含有一个σ键,有3个,含有3个σ键、7个σ键,一共有11个σ键,所以0.1mol该物质中,含有σ键的数目是,D错误;
故选B。
5. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是
A.石油的分馏
B.检验乙炔性质
C.实验室用无水乙醇和浓硫酸制乙烯
D.检验乙二醇有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用蒸馏的装置进行石油的分馏,图中缺少温度计,不能达到目的,A错误;
B.电石中混有的硫化钙也能与水反应生成硫化氢,硫化氢也能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,则题给装置不能用于检验乙炔性质,B错误;
C.实验室用无水乙醇和浓硫酸制乙烯时,温度计应插入溶液中控制反应温度(170℃),则题给装置不能用于制备乙烯,C错误;
D.还原性物质能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,则题给装置能用于检验乙二醇有还原性,D正确;
故选D。
6. 下列方程式能准确描述对应过程的是
A. 少量CO2通入苯酚钠水溶液中使溶液变浑浊:2C6H5ONa+CO2+H2O→Na2CO3+2C6H5OH
B. 酸性KMnO4溶液吸收少量甲醛:
C. 酰胺在稀盐酸中水解:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:+2Br2+2H++2Br−
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于苯酚的酸性较碳酸氢根强,则少量CO2通入苯酚钠水溶液中化学方程式为:,A错误;
B.酸性溶液与甲醛反应,甲醛被氧化为和,B错误;
C.酰胺在稀盐酸中水解,生成羧酸和氯化铵,C正确;
D.邻羟基苯甲醛中的醛基具有还原性,能被溴水氧化为羧基,D错误;
故答案选C。
7. 通过以下反应机理可以实现有机增环反应:
已知:-Et为-CH2CH3.下列说法正确的是
A. a与b生成c的反应类型为取代反应
B. a中所有原子可能共平面
C. 与经上述反应可生成
D. e与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳
【答案】C
【解析】
【详解】A.由a、b、c的结构简式可知,a和b反应生成c的过程中没有其他物质生成,该反应为加成反应,A错误;
B.a中有杂化的碳原子,所有原子不可能共平面,B错误;
C.和先反应生成,在碱性环境中转化为,在碱性环境中转化为,发生消去反应生成,C正确;
D.e与足量氢气加成后的分子为含有3个手性碳原子,D错误;
故答案选C。
8. 2024年,科学家成功分离出了一种具有碳原子间单电子共价键的化合物,下图是该化合物的制备过程。下列说法错误的是
A. 物质1被碘氧化生成物质2
B. 物质1到物质3的变化中C1、C2的杂化方式未发生改变
C. 的生成过程为
D. 物质2中含有碳原子间单电子σ键作用力比C—C键弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图中箭头上标注可知,物质1失去1 e-被碘氧化生成物质2,A正确;
B.物质1中C1、C2均形成4个σ键,杂化方式是sp3,物质3中C1、C2均形成3个σ键,无孤电子对,杂化方式是sp2,B错误;
C.1个碘分子得到2个电子,该反应中部分碘单质得到电子,由反应I2 +2e- = 2I-, ,整理相加后可得,满足电荷守恒、元素质量守恒,C正确;
D.单电子σ键仅有一个电子,C—C键中有两个电子,故物质2中含有碳原子间单电子σ键作用力比C—C键弱,D正确;
故选B。
9. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有少量水的试管中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后滴加2滴KSCN溶液,溶液未变红
CN-与Fe3+的配位能力强于SCN-
B
将灼烧变黑的铜丝伸入某液态有机物中,铜丝恢复亮红色
该有机物中有醇羟基
C
向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热,冷却后,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,继续加热,无砖红色沉淀产生
蔗糖未水解
D
向苯和苯酚的混合物中,滴加少量浓溴水,无白色沉淀产生
苯酚和浓溴水未发生反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向K3[Fe(CN)6]溶液中滴加KSCN未变红,说明Fe3+仍被CN-配位,未被SCN-取代,证明CN-的配位能力强于SCN-,A正确;
B.羧酸也能与氧化铜反应生成羧酸铜和水,也能使铜丝恢复亮红色,则将灼烧变黑的铜丝伸入某液态有机物中,铜丝恢复亮红色不能证明该有机物中有醇羟基,B错误;
C.蔗糖水解后未中和酸性直接加新制Cu(OH)2悬浊液,酸性环境破坏Cu(OH)2,无法检测葡萄糖,不能证明蔗糖未水解,C错误;
D.苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀,但苯作为溶剂可能溶解沉淀,导致现象不明显,不能说明未发生反应,D错误;
故选A。
10. ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是
A. 由ATP生成ADP的反应是消去反应
B. ATP具有酸性,不具有碱性
C. 1molATP分子中有3mol高能磷酸键
D. 0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成6.72LH2(标准状况)
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,ATP发生水解反应生成ADP和1分子磷酸,是取代反应,A错误;
B.ATP中与P原子相连的羟基氢能电离出来,具有酸性,含氨基,具有碱性,B错误;
C.分子简式A-P~P~P,“-”代表普通磷酸键,“~”代表高能磷酸键,分子中有高能磷酸键,C错误;
D.ATP中磷酸中-OH、环中-OH均会和单质钠反应生成氢气,则0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成0.3molH2,为0.3mol×22.4L/mol=6.72L H2(标准状况),D正确;
故选D。
11. KF不溶于乙腈(CH3CN)溶液,但在冠醚的乙腈溶液中,可溶解并释放出F,最终生成有机氟化物。下面是一个反应的实例:
下列说法错误的是
A. 物质I可在氢氧化钠水溶液中生成苯甲醇
B. 18-冠-6分子式为C12H24O6
C. KF是离子化合物,故不溶于极性弱的有机溶剂
D. 物质Ⅱ为K+与18-冠-6形成的超分子,其形成作用力主要存在于K+与C原子之间
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质I可在氢氧化钠水溶液中生成苯甲醇,发生的反应为+NaOH →+ NaCl,故A正确;
B.由图可知,18-冠-6分子中含有12个C原子,24个H原子,6个O原子,分子式为C12H24O6,故B正确;
C.KF是离子化合物,极性很强,依据相似相溶原理,不溶于极性弱的有机溶剂,故C正确;
D.K+与18-冠-6形成的超分子, 冠醚与碱金属离子K+结合生成配离子,金属离子提供空轨道,O原子提供孤对电子,而C原子无孤对电子,则形成作用力主要存在于K+与O原子之间,故D错误;
故选D。
12. 2-巯基烟酸(X)在医药领域应用广阔,与V2O5一定条件下可生成2-巯基烟酸氧钒(Y)。已知,含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。下列说法错误的是
A. 第一电离能:N>O>S
B. 水溶性:X<Y
C. 1molY中通过螯合作用形成的配位键有4mol
D. X生成Y时有极性键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上往下,第一电离能逐渐减弱,则有,由于基态N原子的2p能级处于半充满状态,第一电离比右侧的O还要高,则有,最后得到第一电离能大小关系为:,A正确;
B.在X中含有亲水基团和,则水溶性比无亲水基团的Y要大,B错误;
C.该螯合物中心原子为钒、配体原子为硫和氧,由结构可知,1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有4mol,C正确;
D.X生成Y时,、极性键断裂,、极性键形成,D正确;
故答案选B。
13. 聚苯胺是一种导电聚合物,可用于制造全固态锂离子电池,其结构可以表示为。
已知①:
②:;
下列叙述正确的是
A. 由单体生成聚苯胺反应类型为加聚反应
B. 聚苯胺与少量还原剂反应可使聚苯胺结构中的n值变大
C. 当n=m时,聚苯胺一定为纯净物
D. -NH-的碱性强于-N=
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯胺中没有碳碳双键,生成聚苯胺后,高分子产物中氢原子数目减少,故不是加聚反应,A错误;
B.根据①可知,聚苯胺与少量还原剂反应,可使聚苯胺中数量增多,即n值增大,B正确;
C.当时代表两个链节聚合度相同,仍然属于高分子,是混合物,C错误;
D.根据已知②可知,在不足的情况下,只有与反应,说明的碱性强于,D错误;
故选B。
14. 超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶体有α-Ti3Au(图甲)、β-Ti3Au(图乙)两种结构,如下图所示。下列说法正确的是
A. 图甲中,Au原子距离最近且等距的Ti原子有6个
B. 图乙中,若M的坐标为(m,1/2,1),则N的坐标为(1,m,1/2)
C. 图乙中Ti原子位于Au原子组成的四面体空隙中
D. 图乙中,晶胞边长为dnm,晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,Au原子距离最近且等距的Ti原子有12个,A错误;
B.图乙中,若M的坐标为(m,1/2,1),则N的坐标为(1,1-m,1/2),B错误;
C.图乙中,Au原子形成体心立方堆积,晶胞每个面分成4个小正方形,每个小正方形中有一个四面体空隙,根据晶胞图,Ti原子位于Au原子构成的四面体空隙中,C正确;
D.,晶体的密度为,D错误;
故答案选C。
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 完成下列问题。
(1)Na2Cr2O7可作为合成洋茉莉醛的氧化剂,洋茉莉醛的生产流程如图所示。
①要快速准确测定X分子中官能团种类,可采用现代仪器分析方法为___________。
②在一定条件下,由Y制备聚异黄樟油素的化学方程式为___________。
③Z在NaOH溶液中与新制氢氧化铜悬浊液共热,反应的化学方程式为___________。
(2)由于双键不能自由旋转,所以烯烃存在顺反异构,则丙烯的二氯代物有___________种。
(3)根据路易斯酸碱理论,CH3COO−和CF3COO−属于碱,其碱性大小随氧原子电子云密度增大而增强,请比较二者碱性:CH3COO−___________CF3COO−(填“>”或“<”)。
(4)卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
+HX
此外,CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。
①卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,越易发生___________(“消去”或“取代”)反应。
②卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 红外光谱(IR) ②. n ③. +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(2)7 (3)>
(4) ①. 消去 ②.
【解析】
【小问1详解】
①要快速准确测定X分子中官能团种类,可采用的现代仪器分析方法为红外光谱法;
②在一定条件下,由Y制备聚异黄樟油素发生的是加聚反应,化学方程式为n;
③Z在NaOH溶液中与新制氢氧化铜悬浊液共热,反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
【小问2详解】
丙烯的二氯代物存在5种,即:CHCl=CCl-CH3、CHCl=CH-CH2Cl、CH2=CCl-CH2Cl、CCl2=CH-CH3、CH2=CH-CHCl2,其中CHCl=CCl-CH3和CHCl=CH-CH2Cl均存在顺反异构体,故丙烯的二氯代物有7种;
【小问3详解】
-CF3是吸电子基,甲基是推电子基,吸电子基导致氧原子电子云密度减小,碱性:CH3COO−>CF3COO−;
【小问4详解】
①根据CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小,可知卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,越易发生消去反应;
②连接卤素碳原子的含氢少的邻位碳上的氢容易发生消去反应,故卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为。
16. 完成下列问题。
(1)5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料,结构简式如图,其中五元环为平面结构。回答下列问题:
①阴离子的空间结构为___________。
②“1”号N原子的杂化类型为___________。
③该五元环中存在大π键,可表示为___________(苯中大π键表示为)。
(2)下图几种物质的晶体中,存在分子间作用力的是___________,金刚石、碳化硅、C60三种晶体沸点由高到低顺序___________。
(3)在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了___________(填化学式),比较它与的稳定性并说明理由___________。
(4)SF4分子的电子对空间构型为三角双锥,排布方式有两种,结构如下图。根据价层电子对互斥理论中:“孤电子对——成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,判断SF4应采用结构___________(填“a”或“b”)。
【答案】(1) ①. 平面三角形 ②. sp2杂化 ③.
(2) ①. 石墨炔、C60 ②. 金刚石>碳化硅>C60
(3) ①. ②. 因为N的电负性小于O的电负性,NH3的配位能力大于H2O,所以稳定性
(4)a
【解析】
【小问1详解】
①中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形。
②五元环为平面结构,则环中原子形成大π键,则“1”号N原子的杂化类型为sp2杂化;
③该五元环中5个原子参与形成大π键,1号N提供2个p电子,其余原子各提供1个p电子,形成大π键;
【小问2详解】
石墨炔层间存在分子间作用力,C60为分子晶体,分子间存在分子间作用力,故存在分子间作用力是石墨炔、C60;C60为分子晶体,沸点最低,金刚石、碳化硅为共价晶体,且碳原子半径小于硅原子,碳碳键长小于碳硅键键长,则金刚石沸点更高,故三种晶体沸点由高到低顺序金刚石>碳化硅>C60;
【小问3详解】
在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了配离子,因为N的电负性小于O的电负性,NH3的配位能力大于H2O,所以稳定性;
【小问4详解】
“孤电子对——成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,则b结构斥力较大,a中孤电子对与成键电子对分布在同一平面,排斥力较小,更稳定,因此SF4应采用结构a。
17. 辣椒素具有抗癌和降脂减肥等作用,但辣椒素的强烈的辛辣味和脂溶性限制了它作为药物的应用,可利用分子修饰技术对其改善。以下为辣椒素(N)的合成路线和对辣椒素(N)进行葡萄糖苷化的分子修饰路线。回答下列问题:
I.辣椒素的合成路线
已知:
(1)A的名称为___________。
(2)B也可由在一定条件合成,其反应方程式为___________。
(3)已知D为顺式结构,其结构简式为___________。
(4)在G的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应。
其中,含有五种不同化学环境的氢原子,且数目比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为___________。
Ⅱ.对辣椒素(N)进行葡萄糖苷化的分子修饰路线:
已知:Ac为;R为-(CH2)4CH=CHCH(CH3)2.
(5)葡萄糖→K的反应在辣椒素葡萄糖苷化过程中所起作用是___________。
(6)P中含氧官能团有羟基、___________、___________
【答案】(1)6-溴-1-己醇或6-溴己醇
(2)+HBr+H2O
(3)或 (4) ①. 19 ②.
(5)保护葡萄糖的羟基
(6) ①. 醚键 ②. 酰胺基
【解析】
【分析】根据合成路线可知,A结构中的羟基被氧化为羧基生成B,B与乙醇发生酯化反应生成C,结合已知信息可知,C与发生类似反应生成D为,D中酯基水解生成E,E顺式结构转化为反式的F结构,F中的羧基与J中氨基发生分子间脱水反应生成辣椒素(N)。
【小问1详解】
根据A的结构中含有羟基,编碳号为,则名称为:6 - 溴 – 1 - 己醇;
【小问2详解】
中的羟基与浓HBr发生取代反应生成B,化学方程式为:+HBr+H2O;
【小问3详解】
由分析可知,D为,结构中含有碳碳双键,其顺式(H在碳碳双键同侧)的结构简式为或;
【小问4详解】
G的同分异构体中,①能与氯化铁溶液发生显色反应; 说明含有酚羟基;②能发生水解反应;说明含有酯基;
若含有两个取代基,一个已经确定为酚羟基,另一个依据剩余碳氧原子个数,以及不饱和度可能下面三种情况:①:—COOCH3,如: ,②:—OOCCH3 ,如: ,③、—CH2OOCH,如:;再结合有邻、间、对三种位置关系,共3×3=9种;
若含有两个取代基,则三个取代基分别为,三个不同的取代基在苯环上有10种位置关系,所以共计有19种同分异构体;
【小问5详解】
葡萄糖→K的反应是将羟基(-OH)全部转变为酯基(-Ac),起到了保护羟基的作用,在后面M→P的反应,又重新转化为羟基。故其作用是为:保护葡萄糖的羟基;
【小问6详解】
由P的结构简式可知,其含氧官能团有羟基、醚键、酰胺基。
18. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向50mL烧瓶中分别加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固体及4~6滴1%甲基紫的乙醇溶液。
Ⅱ.加热回流50min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃馏分,得无色液体6.60g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)用NaHSO4代替浓H2SO4优点是___________(答出一条即可)。
(3)甲基紫的乙醇溶液作用是___________
(4)实验中向小孔冷凝柱中装入变色硅胶的优点是___________(填标号)。
A.无需分离 B.起到沸石作用,防止暴沸 C.促进反应正向移动,提高转化率
(5)步骤三中,加入饱和碳酸钠溶液的作用是___________,此步骤中分离出有机相需要的玻璃仪器有___________(填名称)。
(6)该实验乙酸乙酯的产率为___________(精确至0.1%)。
(7)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为___________。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)硫酸氢钠无腐蚀性或操作安全,副产物少或无有毒气体二氧化硫产生
(3)指示反应的进程 (4)AC
(5) ①. 吸收乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯溶解度 ②. 分液漏斗、烧杯
(6)73.5% (7)90
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集73~78℃馏分,得纯度为98.0%的乙酸乙酯6.60g。
【小问1详解】
仪器A的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓H2SO4时,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,所以NaHSO4在反应中起催化剂作用,浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓H2SO4在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫为有毒气体,所以用NaHSO4代替浓H2SO4的优点是:硫酸氢钠无腐蚀性或操作安全,副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生;
【小问3详解】
反应中使用甲基紫的乙醇溶液指示反应进程;
【小问4详解】
A.若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A符合题意;
B.小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故B不符合题意;
C.硅胶具有吸水性,使产物中水减少,促进反应正向进行,故C符合题意;
故答案为AC;
小问5详解】
制备乙酸乙酯的实验中加入饱和碳酸钠溶液能够吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯溶解度;分离有机相和水相采取分液方法,所需玻璃仪器有分液漏斗和烧杯;
【小问6详解】
由反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O可知,100mmol乙酸与150mmol乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为;
【小问7详解】
若改用C2H518OH作为反应物进行反应,则因为C2H518OH+CH3COOHCH3CO18OC2H5+H2O,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
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吉安市高二下学期期末教学质量检测
化学试题
(测试时间:75分钟卷面总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Ti:48 Au:197
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活方方面面相关,下列有关叙述错误的是
A. 面霜中添加丙三醇做保湿剂,通过氢键与水分子结合锁住水分子
B. 聚丙烯酸钠是一种吸水性很强的功能高分子材料
C. 水果之所以有水果香味,是因为水果中含有酯类物质
D. 尼龙、棉花、碳纤维、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 丙炔的键线式:
B. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为
C. 固体HF中的链状结构:
D. 基态氮原子电子排布轨道表达式写成违背了泡利原理
3. 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
用洗涤剂清洗餐具
洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向内、疏水基团向外的胶束
B
水晶不同方向的导热性不同
水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列
C
由R4N+与组成的离子液体常温下呈液态
与其离子的体积较大有关
D
CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
A. A B. B C. C D. D
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1mol配合物完全电离的Cl-数目为
B. 9.4g苯酚中含sp2-sσ键数为
C. 标准状况下,11.2LCHCl3所含原子数为
D. 0.1mol中含有的σ键数目为
5. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是
A.石油的分馏
B.检验乙炔性质
C.实验室用无水乙醇和浓硫酸制乙烯
D.检验乙二醇有还原性
A. A B. B C. C D. D
6. 下列方程式能准确描述对应过程的是
A. 少量CO2通入苯酚钠水溶液中使溶液变浑浊:2C6H5ONa+CO2+H2O→Na2CO3+2C6H5OH
B. 酸性KMnO4溶液吸收少量甲醛:
C. 酰胺在稀盐酸中水解:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:+2Br2+2H++2Br−
7. 通过以下反应机理可以实现有机增环反应:
已知:-Et为-CH2CH3.下列说法正确的是
A. a与b生成c的反应类型为取代反应
B. a中所有原子可能共平面
C. 与经上述反应可生成
D. e与足量氢气加成后的分子中含有4个手性碳
8. 2024年,科学家成功分离出了一种具有碳原子间单电子共价键的化合物,下图是该化合物的制备过程。下列说法错误的是
A. 物质1被碘氧化生成物质2
B. 物质1到物质3的变化中C1、C2的杂化方式未发生改变
C. 的生成过程为
D. 物质2中含有碳原子间单电子σ键作用力比C—C键弱
9. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有少量水的试管中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后滴加2滴KSCN溶液,溶液未变红
CN-与Fe3+的配位能力强于SCN-
B
将灼烧变黑铜丝伸入某液态有机物中,铜丝恢复亮红色
该有机物中有醇羟基
C
向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热,冷却后,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,继续加热,无砖红色沉淀产生
蔗糖未水解
D
向苯和苯酚的混合物中,滴加少量浓溴水,无白色沉淀产生
苯酚和浓溴水未发生反应
A. A B. B C. C D. D
10. ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源,也是生物体内重要的能量转换中间体。
则下列说法正确的是
A. 由ATP生成ADP的反应是消去反应
B. ATP具有酸性,不具有碱性
C. 1molATP分子中有3mol高能磷酸键
D. 0.1molATP与足量的金属钠反应最多可生成6.72LH2(标准状况)
11. KF不溶于乙腈(CH3CN)溶液,但在冠醚的乙腈溶液中,可溶解并释放出F,最终生成有机氟化物。下面是一个反应的实例:
下列说法错误的是
A. 物质I可在氢氧化钠水溶液中生成苯甲醇
B. 18-冠-6分子式为C12H24O6
C. KF是离子化合物,故不溶于极性弱的有机溶剂
D. 物质Ⅱ为K+与18-冠-6形成的超分子,其形成作用力主要存在于K+与C原子之间
12. 2-巯基烟酸(X)在医药领域应用广阔,与V2O5一定条件下可生成2-巯基烟酸氧钒(Y)。已知,含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。下列说法错误的是
A. 第一电离能:N>O>S
B. 水溶性:X<Y
C. 1molY中通过螯合作用形成的配位键有4mol
D. X生成Y时有极性键的断裂和形成
13. 聚苯胺是一种导电聚合物,可用于制造全固态锂离子电池,其结构可以表示为。
已知①:
②:;
下列叙述正确的是
A. 由单体生成聚苯胺反应类型为加聚反应
B. 聚苯胺与少量还原剂反应可使聚苯胺结构中的n值变大
C. 当n=m时,聚苯胺一定为纯净物
D. -NH-的碱性强于-N=
14. 超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶体有α-Ti3Au(图甲)、β-Ti3Au(图乙)两种结构,如下图所示。下列说法正确的是
A. 图甲中,Au原子距离最近且等距的Ti原子有6个
B. 图乙中,若M的坐标为(m,1/2,1),则N的坐标为(1,m,1/2)
C. 图乙中Ti原子位于Au原子组成的四面体空隙中
D. 图乙中,晶胞边长为dnm,晶体的密度为
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 完成下列问题
(1)Na2Cr2O7可作为合成洋茉莉醛的氧化剂,洋茉莉醛的生产流程如图所示。
①要快速准确测定X分子中官能团种类,可采用的现代仪器分析方法为___________。
②在一定条件下,由Y制备聚异黄樟油素的化学方程式为___________。
③Z在NaOH溶液中与新制氢氧化铜悬浊液共热,反应的化学方程式为___________。
(2)由于双键不能自由旋转,所以烯烃存在顺反异构,则丙烯二氯代物有___________种。
(3)根据路易斯酸碱理论,CH3COO−和CF3COO−属于碱,其碱性大小随氧原子电子云密度增大而增强,请比较二者碱性:CH3COO−___________CF3COO−(填“>”或“<”)。
(4)卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
+HX
此外,CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。
①卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,越易发生___________(“消去”或“取代”)反应。
②卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为___________。
16. 完成下列问题。
(1)5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料,结构简式如图,其中五元环为平面结构。回答下列问题:
①阴离子的空间结构为___________。
②“1”号N原子的杂化类型为___________。
③该五元环中存在大π键,可表示为___________(苯中大π键表示为)。
(2)下图几种物质的晶体中,存在分子间作用力的是___________,金刚石、碳化硅、C60三种晶体沸点由高到低顺序___________。
(3)在水溶液中显蓝色,加入过量的氨水后变为深蓝色,原因是生成了___________(填化学式),比较它与的稳定性并说明理由___________。
(4)SF4分子的电子对空间构型为三角双锥,排布方式有两种,结构如下图。根据价层电子对互斥理论中:“孤电子对——成键电子对”分布在互成90°的方向上时斥力最大,判断SF4应采用结构___________(填“a”或“b”)。
17. 辣椒素具有抗癌和降脂减肥等作用,但辣椒素强烈的辛辣味和脂溶性限制了它作为药物的应用,可利用分子修饰技术对其改善。以下为辣椒素(N)的合成路线和对辣椒素(N)进行葡萄糖苷化的分子修饰路线。回答下列问题:
I.辣椒素的合成路线
已知:
(1)A的名称为___________。
(2)B也可由在一定条件合成,其反应方程式为___________。
(3)已知D为顺式结构,其结构简式为___________。
(4)在G的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应。
其中,含有五种不同化学环境的氢原子,且数目比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为___________。
Ⅱ.对辣椒素(N)进行葡萄糖苷化的分子修饰路线:
已知:Ac为;R为-(CH2)4CH=CHCH(CH3)2.
(5)葡萄糖→K的反应在辣椒素葡萄糖苷化过程中所起作用是___________。
(6)P中含氧官能团有羟基、___________、___________
18. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向50mL烧瓶中分别加入5.7mL乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、1.4gNaHSO4固体及4~6滴1%甲基紫的乙醇溶液。
Ⅱ.加热回流50min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃馏分,得无色液体6.60g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)用NaHSO4代替浓H2SO4的优点是___________(答出一条即可)。
(3)甲基紫的乙醇溶液作用是___________
(4)实验中向小孔冷凝柱中装入变色硅胶的优点是___________(填标号)。
A.无需分离 B.起到沸石作用,防止暴沸 C.促进反应正向移动,提高转化率
(5)步骤三中,加入饱和碳酸钠溶液作用是___________,此步骤中分离出有机相需要的玻璃仪器有___________(填名称)。
(6)该实验乙酸乙酯的产率为___________(精确至0.1%)。
(7)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为___________。
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