精品解析:四川省绵阳市2024-2025学年高二下学期期末化学试题
2025-08-06
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.72 MB |
| 发布时间 | 2025-08-06 |
| 更新时间 | 2025-08-09 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53370535.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高中2023级第二学年末教学质量测试
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
4.本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由选择题和非选择题组成,共6页;答题卡共2页。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Cl-35.5 Cr-52 Mn-55 Co-59
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 我国屠呦呦等科学家从中药中提取出青蒿素,下列关于测定青蒿素结构的说法错误的是
A. X射线衍射技术可测定其分子结构 B. 利用红外光谱法确定分子中含有酯基
C. 通过元素定量分析可确定其分子式 D. 通过化学反应证明分子中含有过氧基
2. 下列化学用语表示正确的是
A. SeO2的VSEPR模型: B. 基态As核外电子排布式:
C. O3分子的球棍模型: D. HF分子中共价键示意图:
3. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol正四面体烷中含有σ键的数目是6NA
B. 标准状况下,11.2L甲醇中所含原子数目为3NA
C. 1molC2H6与1molCl2光照反应后的分子总数为2NA
D. 40gSiC晶体中所含有的Si-C键数目为2NA
4. 下列说法错误的是
A. 离子晶体中的配位数:CsCl>NaCl
B. 化学键中离子键成分的百分数:Na2O<Na2S
C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
D. 若Ni(CO)4的沸点为43℃,则C与Ni以共价键相连
5. 下列关于生物大分子的说法中错误的是
A. 葡萄糖和核糖分子中均含羟基和醛基 B. 蛋白质的二级结构与肽键的形成有关
C. 核苷酸水解可能得到核苷和磷酸 D. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯,能水解
6. 下列说法不正确的是
A. 核磁共振氢谱不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
B. 用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4—己二烯和甲苯
C. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚>溴乙烷
D. 两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同
7. 下列化学反应与方程式不相符的是
A. 检验Fe2+:
B. 甲胺与HCl:
C. 苯甲酰胺与盐酸共热:
D. 硫酸铜溶液中加入过量氨水:
8. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,可通过反应制得。已知立方氮化硼的结构与金刚石相似,下列说法正确的是
A. 立方氮化硼的晶体类型与干冰相同
B. 基态原子未成对电子数:B<N<O
C. 立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为sp2
D. 1个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子
9. 一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ有2种官能团 B. 该反应为加成聚合反应
C. 常温下Ⅱ为液体 D. Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
10. 实验室只提供下列玻璃仪器(非玻璃仪器任选),选用这些仪器不能完成的实验是
A. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 B. 提取溴水中的溴单质
C. 配制体积分数为75%的消毒酒精 D. 重结晶法提纯苯甲酸
11. 苯巴比妥是一种镇静剂,结构如图所示。关于苯巴比妥的说法错误的是
A. 分子中只含有1种官能团 B. 分子中含有1个手性碳原子
C. 在酸性条件下充分水解可以产生CO2 D. 1mol该物质最多可消耗4molNaOH
12. 利用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.从浑浊的苯酚溶液中分离出苯酚
B.制备溴苯
C.制备乙炔
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
13. 物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
逐个断开CH4中的C-H键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
B
分子的极性:OF2<H2O
H2O分子之间存在氢键,增强了H2O分子的极性
C
分子中的键角:PH3<NH3
N电负性更大,键合电子间斥力更大,键角大
D
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性Cl>C>H,CCl3COOH中O-H键极性更强
A. A B. B C. C D. D
14. 某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A. 沸点:XW4>YW3 B. 键长:X-W<Y-W
C. 该离子液体易挥发 D. Z的单质常温下呈液态
15. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法正确的是
A. 环六糊精属于多糖 B. 图2中甲氧基邻位暴露在反应环境中
C. 环六糊精靠共价键与某些分子形成超分子 D. 可用水作溶剂分离环六糊精和氯代苯甲醚
二、非选择题(本题共4小题,共55分)。
16. 利用物质结构与性质的相关知识回答下列问题。
(1)铬化合物常可用于鞣制皮革及化工触媒剂等领域。某铬化合物的晶胞如图所示。
①基态Cr原子的价电子轨道表示式为_______,晶胞中所含4种元素电负性由大到小的顺序是_______。
②该晶体化学式是_______,晶体类型是_______。若晶胞边长为anm,晶体密度为ρg/cm3,则阿伏伽德罗常数的值NA可表示为
_______(用含ρ、a的代数式表示)。
(2)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因_______。
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/
442
29
143
(3)化合物HA、HB和HC的结构如图。
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键,请按形成的氢键由强到弱对三种化合物进行排序:_______,理由是_______。
17. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-二氯苯氧乙酸)的原料。
(1)制备苯氧乙酸的反应原理:。
①苯氧乙酸分子中所有原子_______共平面(填“能”或“不能”),其分子中存在不同杂化形式的碳原子,其中杂化轨道数目较少的杂化形式为_______。
②写出过程Ⅱ的反应方程式_______。
(2)制备苯氧乙酸的实验过程:
步骤1:如图装置所示,在三颈瓶中加入7.6g氯乙酸和10mL水,开动搅拌,慢慢滴加饱和Na2CO3溶液(约需16mL),至溶液pH为7~8,然后加入5.0g苯酚,再慢慢滴加35%NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5h。反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后,将三口瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰水浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤,洗涤,在60~65℃干燥,产量约6.0g。
回答下列问题:
①仪器A的名称为_______,冷水应该从_______口通入(填“b”或“c”)。
②装置中a的作用是_______。步骤1中不能用NaOH溶液替代Na2CO3溶液理由是_______。
③洗涤的具体操作是_______。本实验产率最接近_______(填标号)。
A.46% B.58% C.75% D.81%
18. 三氯化钌(RuCl3)是一种重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀等工业生产。从Co-Ru-Al2O3催化剂废料中分离制RuCl3和CoC2O4•xH2O的一种工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第_______周期_______族,CoC2O4•xH2O含有的化学键类型为_______。
(2)“焙烧”后所得固体主要成分为CoO、Na2RuO4、NaNO2和_______。
(3)“还原”过程会产生CH3CHO和Ru(OH)4沉淀,该反应的化学方程式为_______。
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解Ru(OH)4,然后加入盐酸羟胺(NH2OH·HCl)得到RuCl3和N2,则还原剂与氧化剂物质的量之比为_____。
(5)“沉钴”适宜温度为50℃,温度过高会使沉淀率下降,可能的原因是_______。
(6)采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目,将样品加热到140℃时失掉1个结晶水,失重9.84%。CoC2O4•xH2O中x=_______。
19. 甲磺司特(G)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。G的一种合成路线如下:
已知:。回答下列问题:
(1)A官能团名称为_______,B的化学名称为_______。
(2)D→E反应类型为_______。
(3)由E生成F的化学方程式为_______。
(4)B生成C过程中,可用吡啶()代替K2CO3,说明理由_______。
(5)同时满足下列条件的C的同分异构体共有_______种。
a.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为
b.红外光谱中存在C=O和硝基苯基()吸收峰
(6)请结合题目所给信息,设计以和为原料,其他试剂任选,合成的合成路线_______。
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高中2023级第二学年末教学质量测试
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
4.本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由选择题和非选择题组成,共6页;答题卡共2页。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Cl-35.5 Cr-52 Mn-55 Co-59
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 我国屠呦呦等科学家从中药中提取出青蒿素,下列关于测定青蒿素结构的说法错误的是
A. X射线衍射技术可测定其分子结构 B. 利用红外光谱法确定分子中含有酯基
C. 通过元素定量分析可确定其分子式 D. 通过化学反应证明分子中含有过氧基
【答案】C
【解析】
【详解】A.X射线衍射技术能够精确测定晶体结构,因此可以测定青蒿素的分子结构,A正确;
B.红外光谱通过检测官能团的特征吸收峰来确定结构,因此利用红外光谱法确定分子中含有酯基,B正确;
C.元素定量分析只能得到各元素的质量比,确定实验式,无法确定分子式,C错误;
D.过氧基具有氧化性、不稳定性等,可通过特定化学反应验证其存在,D正确;
答案选C
2. 下列化学用语表示正确的是
A. SeO2的VSEPR模型: B. 基态As核外电子排布式:
C. O3分子的球棍模型: D. HF分子中共价键示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.SeO2中中心原子Se的孤电子对数为=1,σ键电子对数为2,价层电子对数为1+2=3,VSEPR模型为平面三角形,A正确;
B.基态As原子(33号元素)的核外电子排布式应为,B错误;
C.臭氧分子的空间结构与SO2分子相似,其分子具有极性,为V形分子,C错误;
D.HF中H的1s轨道与F的2p轨道形成键,示意图:,D错误;
故选A。
3. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1mol正四面体烷中含有σ键的数目是6NA
B. 标准状况下,11.2L甲醇中所含原子数目为3NA
C. 1molC2H6与1molCl2光照反应后的分子总数为2NA
D. 40gSiC晶体中所含有的Si-C键数目为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个正四面体烷分子中的σ键包括6个与4个,1mol正四面体烷含有10molσ键、含有的σ键的数目为10NA,A错误;
B.标准状况下,甲醇为液体,不能用22.4L/mol计算11.2L甲醇物质的量,B错误;
C.1molC2H6与1molCl2光照条件下分步发生取代反应,根据碳原子守恒,反应后有机物的分子数等于C2H6的分子数,由取代反应方程式可知生成HCl分子数等于氯气分子数,所以反应前后分子数不变,所以反应后的分子总数为2NA,C正确;
D.40gSiC晶体物质的量为1mol,SiC的结构中每个Si形成4个Si—C键,1molSiC中Si-C数目为4NA,D错误;
故选C。
4. 下列说法错误的是
A. 离子晶体中的配位数:CsCl>NaCl
B. 化学键中离子键成分的百分数:Na2O<Na2S
C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
D. 若Ni(CO)4的沸点为43℃,则C与Ni以共价键相连
【答案】B
【解析】
【详解】A.CsCl结构中的配位数为8,NaCl结构中的配位数为6,因此的配位数:CsCl>NaCl,A正确;
B.O的电负性大于S,Na与O的电负性差值大于Na与S的电负性差值,因此Na2O的离子键成分百分数大于Na2S,离子键成分的百分数:Na2O>Na2S,B错误;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,C正确;
D.若Ni(CO)4的沸点为43℃,则Ni(CO)4为分子晶体,Ni与CO之间通过配位键结合,即共价键相连,D正确;
答案选B。
5. 下列关于生物大分子的说法中错误的是
A. 葡萄糖和核糖分子中均含羟基和醛基 B. 蛋白质的二级结构与肽键的形成有关
C. 核苷酸水解可能得到核苷和磷酸 D. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯,能水解
【答案】B
【解析】
【详解】A.葡萄糖是醛糖,含有醛基和羟基;核糖为戊醛糖,同样含有醛基和羟基,A正确;
B.蛋白质的二级结构(如α螺旋、β折叠)由氢键维持,而肽键的形成属于一级结构,二级结构与肽键的形成无直接关联,B错误;
C.核苷酸由核苷和磷酸通过酯键连接,水解可断裂该键得到核苷和磷酸,C正确;
D.油脂是甘油与三个高级脂肪酸形成的酯,水解生成甘油和脂肪酸,D正确;
故选B。
6. 下列说法不正确的是
A. 核磁共振氢谱不能区分CH3CH2OH和CH3OCH3
B. 用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4—己二烯和甲苯
C. 室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚>溴乙烷
D. 两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.核磁共振氢谱中,CH3CH2OH有3个峰且峰的面积比为3:2:1,CH3OCH3只有1个峰,可以区分,A错误;
B.苯酚溶液与浓溴水产生白色沉淀,2,4—己二烯能使溴水褪色,甲苯可将溴水中的Br2萃取到甲苯层,现象不同,可以鉴别,B正确;
C.丙三醇易溶于水,苯酚室温下微溶于水,溴乙烷不溶于水,室温下,在水中的溶解度:甘油>苯酚>溴乙烷,C正确;
D.两种二肽互为同分异构体,水解产物可能是相同的氨基酸,如一分子甘氨酸和一分子丙氨酸形成的二肽中有两种构成方式,但二肽水解时的产物相同,D正确;
故答案选A。
7. 下列化学反应与方程式不相符的是
A. 检验Fe2+:
B. 甲胺与HCl:
C. 苯甲酰胺与盐酸共热:
D. 硫酸铜溶液中加入过量氨水:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2+与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀:,离子方程式正确,A正确;
B.甲胺中含氨基,显碱性,能与HCl反应生成盐,化学方程式正确,B正确;
C.苯甲酰胺与盐酸共热生成苯甲酸和氯化铵:,C错误;
D.硫酸铜溶液中加入过量氨水,先生成蓝色的氢氧化铜沉淀,氢氧化铜溶于过量氨水形成:,离子方程式正确,D正确;
故选C。
8. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,可通过反应制得。已知立方氮化硼的结构与金刚石相似,下列说法正确的是
A. 立方氮化硼的晶体类型与干冰相同
B. 基态原子未成对电子数:B<N<O
C. 立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为sp2
D. 1个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.立方氮化硼的结构与金刚石相似,属于共价晶体,干冰是分子晶体,两者晶体类型不同,A错误;
B.基态原子未成对电子数:B(,1个)< O(,2个)< N(,3个),选项中顺序“B<N<O”错误,正确顺序应为B<O<N,B错误;
C.金刚石中碳原子为杂化,立方氮化硼中B原子与金刚石结构类似,也应为杂化,而非,C错误;
D.金刚石晶胞结构如图,含有个C原子,立方氮化硼晶胞中B和N原子数相等,各为4个,因此1个晶胞含4个N原子,D正确;
故选D。
9. 一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ有2种官能团 B. 该反应为加成聚合反应
C. 常温下Ⅱ为液体 D. Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ⅰ有3种官能团:碳碳双键、酯基、氰基,A错误;
B.Ⅰ中碳碳双键断开且没有小分子生成,发生加聚反应得到Ⅱ,B正确;
C.Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较高,分子间作用力强,熔点较高,常温下为固态,C错误;
D.Ⅱ为高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基遇水不会水解,需要在一定条件下才能水解,所以遇水不会溶解,D错误;
故选B。
10. 实验室只提供下列玻璃仪器(非玻璃仪器任选),选用这些仪器不能完成的实验是
A. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 B. 提取溴水中的溴单质
C. 配制体积分数为75%的消毒酒精 D. 重结晶法提纯苯甲酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.用分液法分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,主要仪器有:分液漏斗、烧杯,A能完成实验;
B.提取溴水中的溴单质用萃取分液,主要仪器有:烧杯,分液漏斗,B能完成实验;
C.配制体积分数为75%的消毒酒精,主要仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒,C能完成实验;
D.用重结晶法提纯苯甲酸的操作步骤为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,因此必须使用的仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、普通漏斗,D不能完成实验;
故选D。
11. 苯巴比妥是一种镇静剂,结构如图所示。关于苯巴比妥的说法错误的是
A. 分子中只含有1种官能团 B. 分子中含有1个手性碳原子
C. 在酸性条件下充分水解可以产生CO2 D. 1mol该物质最多可消耗4molNaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中只含有酰胺基1种官能团,A正确;
B.同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由结构简式可知,分子中不含有手性碳原子,B错误;
C.在酸性条件下水解,酰胺键打开,生成、二氧化碳和),C正确;
D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应时生成1mol、1molNa2CO3、2mol氨气,消耗4molNaOH,D正确;
故选B。
12. 利用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.从浑浊的苯酚溶液中分离出苯酚
B.制备溴苯
C.制备乙炔
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚的密度大于水,浊液静置后苯酚小液滴下沉而形成分层,可通过分液法分离,A正确;
B.苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应,而苯与浓溴水不能发生取代反应,B错误;
C.电石与饱和食盐水反应制备乙炔,生成氢氧化钙呈糊状,该装置不能控制反应的发生和停止,C错误;
D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲苯可以,可验证苯环使甲基活化,D错误;
故选A。
13. 物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
逐个断开CH4中的C-H键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
B
分子的极性:OF2<H2O
H2O分子之间存在氢键,增强了H2O分子的极性
C
分子中的键角:PH3<NH3
N电负性更大,键合电子间斥力更大,键角大
D
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性Cl>C>H,CCl3COOH中O-H键极性更强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4中的四个C-H键在未断裂时化学环境相同,但逐个断裂时后续键的化学环境会因结构变化而不同,导致所需能量不同,解释正确,A项正确;
B.H2O的极性大于OF2是由于其分子结构(键的极性和空间排布)导致偶极矩更大,而非氢键(氢键是分子间作用力,不影响分子本身极性),解释错误,B项错误;
C.NH3键角大于PH3是因N电负性更大,键合电子斥力更强,解释正确,C项正确;
D.CCl3COOH酸性更强是因Cl的强吸电子效应增强O-H极性,解释正确,D项正确;
答案选B。
14. 某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A. 沸点:XW4>YW3 B. 键长:X-W<Y-W
C. 该离子液体易挥发 D. Z的单质常温下呈液态
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示物质结构,W只形成一个键,W为H元素,X可以形成4个键,X为C元素,Y形成3个共价键,Y为N元素,且满足 W、X和Y的原子序数之和为14,由双键处的Y可知,Y失去1个电子,Z得到1个电子,带有1个单位的负电荷,基态Z原子核外电子占有8个能级,为,Z为Br元素。
【详解】A.为,为,因为分子之间能形成氢键,沸点>,A错误;
B.原子半径,所以键长:,B错误;
C.离子液体难挥发,C错误;
D.Z为Br元素,单质常温下呈液态,D正确;
故选D。
15. 环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法正确的是
A. 环六糊精属于多糖 B. 图2中甲氧基邻位暴露在反应环境中
C. 环六糊精靠共价键与某些分子形成超分子 D. 可用水作溶剂分离环六糊精和氯代苯甲醚
【答案】D
【解析】
【详解】A.多糖是高分子,根据图知,环六糊精是6分子葡萄糖的缩合物,不属于多糖,A错误;
B.环六糊精的腔内极性较小,腔外极性较大,由图3可知,在环六糊精中的产率远大于,说明甲氧基对位暴露在反应环境中,B错误;
C.环六糊精通过非共价键与某些分子形成超分子,一般靠分子间作用力、氢键等,C错误;
D.环六糊精腔外极性较大、且腔外羟基能和水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解性,氯代苯甲醚不含亲水基,难溶于水,可以用水作溶剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)。
16. 利用物质结构与性质的相关知识回答下列问题。
(1)铬化合物常可用于鞣制皮革及化工触媒剂等领域。某铬化合物的晶胞如图所示。
①基态Cr原子的价电子轨道表示式为_______,晶胞中所含4种元素电负性由大到小的顺序是_______。
②该晶体化学式是_______,晶体类型是_______。若晶胞边长为anm,晶体密度为ρg/cm3,则阿伏伽德罗常数的值NA可表示为
_______(用含ρ、a的代数式表示)。
(2)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因_______。
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/
442
29
143
(3)化合物HA、HB和HC的结构如图。
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键,请按形成的氢键由强到弱对三种化合物进行排序:_______,理由是_______。
【答案】(1) ①. ②. O>Cl>H>Cr ③. CrCl2·4H2O ④. 离子晶体 ⑤.
(2)SnF4为离子晶体,熔点最高;后三个为分子晶体,熔点较低,随着相对分子质量增加,熔点逐渐升高
(3) ①. HC>HB>HA ②. Se、S、O的电负性逐渐增大,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强
【解析】
【小问1详解】
铬为24号,其基态原子的价电子轨道表示式为;晶胞中所含4种元素为H、O、Cl、Cr,同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同族从上到下,元素的电负性逐渐减小,电负性由大到小的顺序是;
根据均摊法计算,由晶胞图可知一个铬对应着2个氯,2个水,故该晶体化学式;二价铬离子和氯离子间是离子键结合,晶体类型是离子晶体;晶胞中有2个CrCl2·4H2O,;
【小问2详解】
熔沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,为离子晶体,熔点最高,后三个为分子晶体,熔点较低,随着相对分子质量增加,范德华力增大,熔沸点逐渐升高;
【小问3详解】
氢键的强弱与电负性和半径大小有关,电负性大,半径小则强,Se、S、O的电负性逐渐增大,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与水形成的氢键逐渐增强。
17. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-二氯苯氧乙酸)的原料。
(1)制备苯氧乙酸的反应原理:。
①苯氧乙酸分子中所有原子_______共平面(填“能”或“不能”),其分子中存在不同杂化形式的碳原子,其中杂化轨道数目较少的杂化形式为_______。
②写出过程Ⅱ的反应方程式_______。
(2)制备苯氧乙酸的实验过程:
步骤1:如图装置所示,在三颈瓶中加入7.6g氯乙酸和10mL水,开动搅拌,慢慢滴加饱和Na2CO3溶液(约需16mL),至溶液pH为7~8,然后加入5.0g苯酚,再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5h。反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH11~12,在沸水浴上再继续加热30min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后,将三口瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰水浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤,洗涤,在60~65℃干燥,产量约6.0g。
回答下列问题:
①仪器A的名称为_______,冷水应该从_______口通入(填“b”或“c”)。
②装置中a的作用是_______。步骤1中不能用NaOH溶液替代Na2CO3溶液理由是_______。
③洗涤的具体操作是_______。本实验产率最接近_______(填标号)。
A.46% B.58% C.75% D.81%
【答案】(1) ①. 不能 ②. ③.
(2) ①. 球形冷凝管 ②. b ③. 平衡气压,使试剂能顺利加入 ④. NaOH溶液碱性强,氯乙酸易水解 ⑤. 向漏斗中加入冷水浸没晶体,待水自然流下,重复2-3次 ⑥. C
【解析】
【分析】本实验制备苯氧乙酸,先让氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,再让苯酚与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠,沸水水浴中加热0.5h,氯乙酸钠与苯酚钠反应生成苯氧乙酸钠,利用酸性强的制备酸性弱的,苯氧乙酸钠与盐酸反应生成苯氧乙酸,据此分析解答;
【小问1详解】
①苯氧乙酸分子中存在饱和碳原子,所以所有原子不能共平面,其分子中存在不同杂化形式的碳原子,其中杂化轨道数目较少的杂化形式为:,
②过程Ⅱ的反应方程式为:,
故答案为:不能;;;
【小问2详解】
①仪器A的名称是球形冷凝管,b是进水口;
②恒压滴定管的玻璃管的作用是:平衡气压,使试剂能顺利加入;NaOH溶液的碱性比Na2CO3溶液的强,氯乙酸更易水解,所以步骤1中不能用NaOH溶液替代Na2CO3溶液理由是:NaOH溶液碱性强,氯乙酸易水解;
③洗涤的具体操作是:向漏斗中加入冷水浸没晶体,待水自然流下,重复2-3次;经计算苯氧乙酸的物质的量为,苯酚的物质的量为,氯乙酸稍过量,以苯酚为计算依据。理论产量:,本实验的产率为,最接近75%。
故答案为:球形冷凝管;b;平衡气压,使试剂能顺利加入;NaOH溶液碱性强,氯乙酸易水解;向漏斗中加入冷水浸没晶体,待水自然流下,重复2-3次;C;
18. 三氯化钌(RuCl3)是一种重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀等工业生产。从Co-Ru-Al2O3催化剂废料中分离制RuCl3和CoC2O4•xH2O的一种工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第_______周期_______族,CoC2O4•xH2O含有的化学键类型为_______。
(2)“焙烧”后所得固体主要成分为CoO、Na2RuO4、NaNO2和_______。
(3)“还原”过程会产生CH3CHO和Ru(OH)4沉淀,该反应的化学方程式为_______。
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解Ru(OH)4,然后加入盐酸羟胺(NH2OH·HCl)得到RuCl3和N2,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。
(5)“沉钴”适宜温度为50℃,温度过高会使沉淀率下降,可能的原因是_______。
(6)采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目,将样品加热到140℃时失掉1个结晶水,失重9.84%。CoC2O4•xH2O中x=_______。
【答案】(1) ①. 四或4 ②. VIII ③. 离子键、共价键
(2)NaAlO2 (3)
(4)
(5)温度过高,CoC2O4的溶解度增大
(6)2
【解析】
【分析】“焙烧”过程Co、Ru分别被氧化为CoO、Na2RuO4,NaNO3被还原为NaNO2,同时Al2O3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4](或NaAlO2),“水浸”过程Na2RuO4、NaNO2和Na[Al(OH)4](或NaAlO2)溶解,CoO不溶,过滤得CoO固体和滤液,向滤液中加入乙醇,“还原”过程乙醇被氧化为CH3CHO,Na2RuO4被还原生成Ru(OH)4沉淀,同时产生NaOH,过滤得Ru(OH)4沉淀,经过“酸溶”得含RuCl3溶液,RuCl3溶液经过蒸发结晶得到RuCl3⋅6H2O;CoO进行酸浸得含Co2+溶液,用草酸溶液沉钴得到CoC2O4晶体,据此解答。
【小问1详解】
Co是27号元素,核外电子排布式为[Ar]3d74s2,则Co位于元素周期表第四周期VIII族;CoC2O4•xH2O中钴离子和草酸根离子之间是离子键,草酸根中碳和氧之间以及水中氧和氢之间是共价键,则答案为:四或4;VIII;离子键、共价键;
【小问2详解】
结合分析可知,“焙烧”过程Co、Ru分别被氧化CoO、Na2RuO4,NaNO3被还原为NaNO2,同时Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2,故答案为:NaAlO2;
【小问3详解】
“还原”过程乙醇被氧化为CH3CHO,Na2RuO4被还原生成Ru(OH)4沉淀,方程式为:;
【小问4详解】
“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解Ru(OH)4得到RuCl4,再加入盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)与RuCl4反应得到RuCl3和N2,则盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)与RuCl4反应的化学方程式为:,该反应中NH2OH⋅HCl为还原剂,RuCl4为氧化剂,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为;
【小问5详解】
“沉钴”时生成CoC2O4,温度过高,CoC2O4的溶解度会增大,不利于产物的生成,故答案为:温度过高,CoC2O4的溶解度增大;
【小问6详解】
采用热重分析法测定草酸钴晶体样品所含结晶水数目,将样品加热到140℃时失掉1个结晶水,失重9.84%。此时结晶水数目:,x=2。
19. 甲磺司特(G)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。G的一种合成路线如下:
已知:。回答下列问题:
(1)A的官能团名称为_______,B的化学名称为_______。
(2)D→E的反应类型为_______。
(3)由E生成F的化学方程式为_______。
(4)B生成C过程中,可用吡啶()代替K2CO3,说明理由_______。
(5)同时满足下列条件的C的同分异构体共有_______种。
a.核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为
b.红外光谱中存在C=O和硝基苯基()吸收峰
(6)请结合题目所给信息,设计以和为原料,其他试剂任选,合成的合成路线_______。
【答案】(1) ①. 硝基、碳氯键 ②. 对硝基苯酚(或4-硝基苯酚)
(2)还原反应 (3)+
(4)与产物HCl反应,促进B生成C的反应正向进行,提高产率
(5)6 (6)
【解析】
【分析】根据流程可知C6H5Cl为氯苯;氯苯发生硝化反应生成A为;A在一定条件下发生碳氯键发生水解反应、经酸化生成B为;B与发生取代反应生成C;C与乙醇钠发生反应生成D;D发生硝基的还原生成E为;
【小问1详解】
据分析,A的官能团名称为硝基、碳氯键,B的化学名称为对硝基苯酚(或4-硝基苯酚);
【小问2详解】
D→E中,硝基转化为氨基,则反应类型为还原反应;
【小问3详解】
由E生成F的反应为取代反应,同时有HCl生成,化学方程式为+。
【小问4详解】
由B生成C的反应为取代反应,同时有HCl生成,吡啶有一定的碱性,吡啶与K2CO3均能与HCl反应,则B生成C过程中,可用吡啶代替K2CO3的理由为:吡啶与产物HCl反应,促进B生成C的反应正向进行,提高产率;
【小问5详解】
C的分子式为C9H9NO4,其不饱和度为6,其中苯环占4个不饱和度,三元环和硝基各占1个不饱和度,因此满足条件的同分异构体中除了苯环、C=O和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息,结构中存在“C=O和硝基苯基()”,根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3:2:2:2可知,结构中不存在羟基、存在甲基,结构高度对称,硝基苯基和C=O共占用3个O原子,还剩余1个O原子,因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子,碳骨架的异构有2种,且每种都有3个位置可以插入该O原子,如图:,(序号表示插入O原子的位置),因此符合题意的同分异构体共有6种。
【小问6详解】
以和为原料,其他试剂任选,合成,按逆合成法,目标产物可由按信息反应在一定条件下反应生成,可由还原生成,可由2个有机原料通过取代反应生成,则合成路线为:。
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