精品解析:四川省阿坝藏族羌族自治州2024-2025学年高二下学期7月期末化学试题
2025-08-12
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2份
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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) | 阿坝藏族羌族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.21 MB |
| 发布时间 | 2025-08-12 |
| 更新时间 | 2026-05-12 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53439647.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
阿坝州2025春季高2026届期末质量检测
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前, 务必将自己的姓名、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铅笔填涂对应题目的答案标号,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。
5.考试结束后, 只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、Si-28、S-32、Ni-59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 化学材料与生产生活、科学技术密切相关,下列说法正确的是
A. 油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
B. 糖尿病人食用的“无糖饼干”主要成分为面粉,不含糖类物质
C. 生产集成电路底板的酚醛树脂,是苯酚与甲醛缩聚反应的产物
D. 制作黑胶唱片所用的聚氯乙烯,其单体是
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2—乙基戊烷 B. 的电子式:
C. 二氯乙烷的实验式: D. 乙炔分子的球棍模型:
3. 下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
石墨熔点比金刚石高
石墨晶体内存在共价键、分子间作用力,而金刚石晶体内只存在共价键
B
臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在
水中的溶解度
臭氧是极性分子,但极性很弱
C
邻羟基苯甲酸的酸性强于苯甲酸
邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,有利
于羧基上氢离子的电离
D
酸性: >
O的电负性比S大,使羧基中的O-H键极性更强,更容易电离出H+,酸性
更强。
A. A B. B C. C D. D
4. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
沸点:
电离能:
B
键角:
电负性:
C
硬度:晶体Si
原子半径:
D
熔点:
电荷数:半径:
A. A B. B C. C D. D
5. 官能团是决定有机物特殊化学性质的原子或原子团,官能团转化是有机合成的重要方式。
(1)甲的结构为
(2)某实验小组以苯为原料制取苯酚,进而合成某高分子。
下列说法正确的是
A. 甲用系统命名法命名:3—甲基—3,6—庚二醇
B. 甲通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃
C. 上述转化关系中物质B的核磁共振氢谱图中有6组峰
D. 上述转化关系中物质E中所有原子一定在同一平面上
6. W、X、Y、Z是原子半径依次增大的前两周期主族元素,Z原子基态电子排布中无单电子。四种元素可以组成A2B型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形。下列说法正确的是
A. 阴阳离子的VSEPR模型不同 B. 第一电离能:X<Y
C. X与Y可形成非极性分子 D. 电负性:X>Y
7. 下列选项中除杂试剂或操作正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂或操作
A
甲烷(丙烯)
酸性高锰酸钾溶液
B
乙酸乙酯(乙醇)
浓硫酸、乙酸、加热
C
二氧化硫(乙烯)
溴水
D
蛋白质溶液(NaCl)
渗析
A. A B. B C. C D. D
8. 化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 化合物X不能发生银镜反应
B. 在水中的溶解度:Z>Y
C. Y与足量H2加成后的产物中含有2个手性碳原子
D. X、Y、Z可用FeCl3溶液和酸性KMnO4溶液鉴别
9. 用钴渣(主要成分为CoO,含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO等)制备CoCO3的工艺流程如图所示。已知:常温下,,。
下列叙述错误的是
A. 滤渣1的主要成分有PbSO4、CaSO4
B. 向浸出液中通入足量CO2,有白色沉淀生成
C. 该工艺条件下,可推知氧化性:
D. 若沉钙后的溶液中,,则此时溶液的pH约为6
10. 二维材料打破了传统三维材料的限制,在太阳能电池和光催化领域有很好的应用前景。某课题组设计了一种具有五元环特征的二维硼化物,其结构如图所示,下列说法正确的是
已知:图中框内为晶胞结构,其边长分别为,晶体厚度为。
A. 晶胞中距离S最近的B有3个 B. 该物质的化学式为
C. B和S之间化学键不完全相同 D. 含1molS的该硼化物中含有键
11. 乙酰水杨酸(),是白色晶体,易溶于有机溶剂,微溶于水,在水中溶解度随温度升高而增大;受热易分解。通过水杨酸()、乙酸酐合成及提纯过程如下:
下列说法正确的是
A. 浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂
B. 操作1和操作2均包含冷却结晶、过滤
C. 饱和碳酸氢钠溶液可以用氢氧化钠溶液代替
D. 盐酸的主要作用是除去碳酸氢钠
12. 有机物M(3-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是
A. 只用NaOH溶液和溶液可检验L中的氯原子
B. N被酸性高锰酸钾溶液氧化可能得到乙酸和丙酮
C. L的同分异构体中不能发生消去反应的只有一种
D. M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有2种
13. 已知有机物M、N、P转化关系如下图,下列有关说法正确的是
A. M分子中有7个手性碳原子
B. N分子在一定条件下能发生缩聚反应
C. N的消去产物有四种
D. 由上述机理可知:
14. 已知酞菁分子中所有原子共平面,电还原处理含废水生成过程中,酞菁铁可吸附,促进在阴极得电子,属于阴极催化剂,酞菁铁结构如图,据此分析,以下说法错误的是
A. 该结构中Fe为+3价
B. 中心离子与配位原子形成平面四边形结构
C. 中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子
D. 酞菁铁中氮原子杂化方式均为
15. 已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积,晶胞中最近的相邻两个CO2 分子间距为a pm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A. 晶胞中一个CO2分子的配位数是16
B. 晶胞的密度表达式是 g∙cm−3
C. 一个晶胞中平均含6个CO2分子
D. CO2分子的空间构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化
二、非选择题:本题共4大题,共55分。
16. 钴及其化合物有着广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)一种具有光催化作用的配合物结构如图(其中为平面结构)。
①基态Co原子的价电子轨道表示式为___________;
②该配合物中Co的化合价为___________,杂化方式为sp2和sp3的N原子数目之比为___________;
③中O-Cl-O键角小于图中a处C-N-C键角的原因是___________。
(2)1mol八面体配合物CoCl3·3NH3中含有σ键的数目为___________,该配合物的空间结构有___________种。
(3)钴蓝可用作青花瓷的颜料。钴蓝晶胞如图1,其晶体可由图2所示结构(包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体)平移并置形成。
①图1中Ⅱ型小立方体分别占据位置b、d、___________(填字母)。
②阿伏加德罗常数的值为NA,钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式)。
17. 氨硼烷(NH3BH3)是一种具有研究价值的固体储氢材料。已知:
①NH3BH3含氢19.5%,白色晶体,熔点为104℃。可溶于水和甲醇等溶剂中。常温常压下能够稳定存在。在催化剂存在的情况下,℃能够快速与水反应。
②H、B、N三种元素的电负性分别为2.1、2.0、3.0。
(1)基态N原子的核外电子排布的轨道表示式为_______,下表列出了几种XH3晶体的熔点:
XH3
NH3
PH3
AsH3
SbH3
熔点/℃
77.7
133.8
116
88
在XH3晶体中,NH3的熔点反常,这是由于________。
(2)B的第一电离能低于Be,可能的原因是________。
(3)NH3BH3分子结构示意图如图,其中N—H为_______键(填序号,下同),N—B为_______键。
a.配位键 b.非极性键 c. s—sσ键 d. s—sp3σ键
(4)NH3BH3在某种催化剂表面与H2O反应的释氢机理如图。写出理论上NH3BH3与H2O完全反应的总反应的离子方程式:_______。
(5)研究发现,NH3BH3在低温高压条件下为正交晶系结构,NH3BH3的2×2×2超晶胞结构如图所示(超晶胞内含有16个氨硼烷分子,)。氨硼烷晶体的密度为________。(已知:;NA表示阿伏加德罗常数)。
18. 硼氢化钠(NaBH4)可溶于异丙胺或水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在,在有机合成中被称为“万能还原剂”。已知:CH3ONa难溶于异丙胺,常温下与水剧烈反应;硼酸三甲酯[B(OCH3)3],沸点为68℃;异丙胺熔点为-101℃,沸点为33℃。实验室制备、提纯、分析NaBH4纯度的步骤如下,请结合信息回答问题。
(1)连接图一装置并检验气密性,制备NaBH4.操作①,升温到110℃,打开搅拌器快速搅拌,将融化的快速分散到石蜡油中,目的是_____。然后升温到200℃,操作②,充分反应后制得。继续升温到240℃,操作③,向容器中滴入硼酸三甲酯,充分反应后,降温后离心分离得到NaBH4和CH3ONa的固体混合物,其化学反应方程式为_____。上述操作①、操作②、操作③正确顺序为_____(填序号)。
A.打开K1,通入H2一段时间,关闭K1
B.打开K2,通入N2一段时间,关闭K2
C.打开K2,通入N2,打开K3
(2)NaBH4可采用索氏提取法提纯,其装置如图二所示。实验时将NaBH4和CH3ONa的固体混合物放入滤纸套筒1中,烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,NaBH4在_____(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。分离异丙胺和NaBH4并回收溶剂方法是_____。
(3)NaBH4样品纯度分析。
①取9.00gNaBH4产品(杂质不参与反应)溶于_____。
(3)NaBH4样品纯度分析。
溶液配成100mL,取2.00mL置于碘量瓶中,加入30.00mL0.1000mol·L-1KIO3溶液充分反应,产物中含有NaBO2,反应方程式为_____;
②向上述所得溶液中加入过量的KI溶液,向所得溶液加入几滴淀粉指示剂,用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。产品中NaBH4的纯度为_____。(已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
19. 用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下图所示。
已知:
①E、F均与FeCl3溶液发生显色反应;
②红外光谱显示W分子中含有“”基团;
③G分子中含两个甲基,且谱显示只有3组峰。
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为_____。
(2)G中官能团的名称为_____,L的结构简式为_____。
(3)的化学方程式为_____。
(4)乙二胺和三甲胺均属于胺,且相对分子质量接近,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_____。
(5)有机物是与具有相同官能团的同分异构体,其分子中具有3个,且不具有酰氯的结构(),则有_____种可能的结构(不考虑立体异构),写出其中任意一种的结构简式_____。
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阿坝州2025春季高2026届期末质量检测
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前, 务必将自己的姓名、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铅笔填涂对应题目的答案标号,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。
5.考试结束后, 只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、Si-28、S-32、Ni-59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 化学材料与生产生活、科学技术密切相关,下列说法正确的是
A. 油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
B. 糖尿病人食用的“无糖饼干”主要成分为面粉,不含糖类物质
C. 生产集成电路底板的酚醛树脂,是苯酚与甲醛缩聚反应的产物
D. 制作黑胶唱片所用的聚氯乙烯,其单体是
【答案】C
【解析】
【详解】A.核桃油属于油脂,相对分子质量较小,不属于有机高分子,A项错误;
B.面粉含大量淀粉,即使无糖饼干也含糖类物质,B项错误;
C.酚醛树脂由苯酚与甲醛通过缩聚反应生成,符合实际制备过程,C项正确;
D.聚氯乙烯单体应为氯乙烯CH2=CHCl,而非氯乙烷CH3CH2Cl,D项错误;
答案选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2—乙基戊烷 B. 的电子式:
C. 二氯乙烷的实验式: D. 乙炔分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质的命名为:3-甲基己烷,A错误;
B.的电子式是,B错误;
C.实验式为最简式,二氯乙烷的实验式是,C错误;
D.乙炔分子的碳原子是杂化,所有原子位于一条直线,D正确;
故选D。
3. 下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
石墨熔点比金刚石高
石墨晶体内存在共价键、分子间作用力,而金刚石晶体内只存在共价键
B
臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在
水中的溶解度
臭氧是极性分子,但极性很弱
C
邻羟基苯甲酸的酸性强于苯甲酸
邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,有利
于羧基上氢离子的电离
D
酸性: >
O的电负性比S大,使羧基中的O-H键极性更强,更容易电离出H+,酸性
更强。
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨熔点比金刚石高是因为石墨晶体中碳碳键键长小于金刚石中碳碳键、键能大于金刚石中碳碳键,共价键强于金刚石中碳碳键所致,与石墨晶体中的分子间作用力无关,A错误;
B.虽然O3为极性分子,但其分子的极性微弱,导致O3在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度,B正确;
C.邻羟基苯甲酸分子内的羟基与羧基之间即存在氢键(分子内氢键),使羧基中的O-H键极性更强,有利于氢离子的电离,C正确;
D.O的电负性比S大,吸电子能力更强,使羧基中的O-H键极性更强,更容易电离出H+,酸性
更强,D正确;
故选A。
4. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
沸点:
电离能:
B
键角:
电负性:
C
硬度:晶体Si
原子半径:
D
熔点:
电荷数:半径:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3沸点高是因分子间存在氢键,与电离能无关,A错误;
B.和中心原子均为sp3杂化,含2对故电子对,O原子半径小,电负性较大,成键电子产生斥力更强,键角更大,B正确;
C.和Si均为共价晶体,原子半径C<Si,Si-C键键长短、键能大,故SiC硬度更高,C正确;
D.和均为离子晶体,半径较小,离子键键能更大,电荷数更多,熔点更高,D正确;
答案选A。
5. 官能团是决定有机物特殊化学性质的原子或原子团,官能团转化是有机合成的重要方式。
(1)甲的结构为
(2)某实验小组以苯为原料制取苯酚,进而合成某高分子。
下列说法正确的是
A. 甲用系统命名法命名:3—甲基—3,6—庚二醇
B. 甲通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃
C. 上述转化关系中物质B的核磁共振氢谱图中有6组峰
D. 上述转化关系中物质E中所有原子一定在同一平面上
【答案】B
【解析】
【分析】根据苯、A及A与氢氧化钠水溶液共热反应生成苯酚可知,A为氯苯,反应①为苯与氯气在一定条件下发生取代反应生成氯苯;苯酚在Ni催化下与氢气发生加成反应生成B为,在浓硫酸催化下发生消去反应生成C为环己烯,反应②为与溴发生加成反应生成D为,反应③为在氢氧化钠的醇溶液中加热,发生消去反应生成E,发生加聚反应生成高分子化合物。
【详解】A.取连有羟基的最长的碳链,有7个碳原子,碳链上连有2个羟基,为二醇,官能团的编号要小,则羟基的编号为2和5,在5号碳上还连有1个甲基,则名称为5-甲基-2,5-庚二醇,A错误;
B.左边的羟基消去时,形成的碳碳双键的位置有3种;右边的羟基消去时,形成的碳碳双键的位置有2种,则得到的二烯烃,共3×2=6种,B正确;
C.B为环己醇,核磁共振氢谱图中有5组峰,C错误;
D.E的结构简式为,该分子中含有饱和碳原子,故所有原子不可能共面,D错误;
故选B。
6. W、X、Y、Z是原子半径依次增大的前两周期主族元素,Z原子基态电子排布中无单电子。四种元素可以组成A2B型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形。下列说法正确的是
A. 阴阳离子的VSEPR模型不同 B. 第一电离能:X<Y
C. X与Y可形成非极性分子 D. 电负性:X>Y
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子半径依次增大的前两周期主族元素,Z原子基态电子排布中无单电子,Z是Be元素。四种元素可以组成A2B型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形,则阳离子为、阴离子为,所以W是H元素、X是F元素、Y是N元素,据此回答。
【详解】A.、中N、Be原子价电子对数都是4,VSEPR模型都是正四面体,A错误;
B.F的第一电离能(1681 kJ/mol)高于N(1402 kJ/mol),B错误;
C.F与N形成的分子(如NF3)为极性分子,无对称结构,C错误;
D.F的电负性(4.0)大于N(3.0),D正确;
故选D。
7. 下列选项中除杂试剂或操作正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂或操作
A
甲烷(丙烯)
酸性高锰酸钾溶液
B
乙酸乙酯(乙醇)
浓硫酸、乙酸、加热
C
二氧化硫(乙烯)
溴水
D
蛋白质溶液(NaCl)
渗析
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾与丙烯反应会有二氧化碳生成,引入了新的杂质,故A错误;
B.乙醇和乙酸的反应为可逆反应,乙醇反应不完全,同时又引入新的杂质,而饱和Na2CO3溶液溶解乙醇,同时降低乙酸乙酯在水中的溶解,所以向乙酸乙酯(乙醇)中加入饱和Na2CO3溶液,出现分层,采用“分液”方法进行分离,故B错误;
C.溴水与乙烯发生加成反应,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,因此乙烯、二氧化硫均能与溴水反应,故C错误;
D.蛋白质溶液实质为胶体,不能透过半透膜,利用胶体的性质,胶体中混有离子可用渗析的办法除去,故D正确;
故答案选D。
8. 化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 化合物X不能发生银镜反应
B. 在水中的溶解度:Z>Y
C. Y与足量H2加成后的产物中含有2个手性碳原子
D. X、Y、Z可用FeCl3溶液和酸性KMnO4溶液鉴别
【答案】B
【解析】
【分析】X中含有酯基,在碱性环境下发生水解,再酸化得到Y;Y在苯环上引入一个-CHO,生成Z。
【详解】A.X虽然不含有醛基,但是其含有的酯基是由甲酸脱羟基形成的,含有-CHO的结构,能够发生银镜反应,A错误;
B.与Y相比,化合物Z中除含羟基外还含有醛基,醛基也能和水形成氢键,则Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大,即溶解度:Z>Y,B正确;
C.Y中的苯环能与H2发生加成,Y与足量氢气加成后的产物为,含有4个手性碳原子(已用*标出),C错误;
D.X结构中含有甲酸脱羟基形成的酯基(-OOCH),X能使酸性KMnO4溶液褪色,X与FeCl3溶液不反应。Y含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,也能和KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应而使其褪色。Z中含酚羟基和醛基,能与FeCl3溶液发生显色反应,也能和KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应而使其褪色,故Y和Z不能用FeCl3溶液和酸性KMnO4溶液鉴别,D错误;
答案选B。
9. 用钴渣(主要成分为CoO,含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO等)制备CoCO3的工艺流程如图所示。已知:常温下,,。
下列叙述错误的是
A. 滤渣1的主要成分有PbSO4、CaSO4
B. 向浸出液中通入足量CO2,有白色沉淀生成
C. 该工艺条件下,可推知氧化性:
D. 若沉钙后的溶液中,,则此时溶液的pH约为6
【答案】C
【解析】
【分析】钴渣主要成分为CoO,还含有等。用氢氧化钠“碱浸”生成除氧化铝,滤渣“酸浸”生成滤渣1为硫酸铅沉淀、硫酸钙沉淀,滤液中含有硫酸钴、硫酸铁、硫酸亚铁、少量硫酸钙,滤液中加双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁,加氨水生成氢氧化铁沉淀除铁,滤渣2为,滤液中加HF生成CaF2沉淀除钙,加入沉钴得到。
【详解】A.由分析可知,“酸浸”所得“滤渣1”的成分有,A正确;
B.“浸出液”中含有,通入足量,发生,有白色沉淀生成,B正确;
C.“除铁”时加入,氧化而不氧化,说明还原性:、氧化性:,则氧化性顺序是:,C错误;
D.若“沉钙”后溶液中,由,求出,再根据求出,从而得出pH为6,D正确;
故选C。
10. 二维材料打破了传统三维材料的限制,在太阳能电池和光催化领域有很好的应用前景。某课题组设计了一种具有五元环特征的二维硼化物,其结构如图所示,下列说法正确的是
已知:图中框内为晶胞结构,其边长分别为,晶体厚度为。
A. 晶胞中距离S最近的B有3个 B. 该物质的化学式为
C. B和S之间化学键不完全相同 D. 含1molS的该硼化物中含有键
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶胞中距离S最近的B有4个,A错误;
B.从图中的晶胞结构可计算S原子在四个顶点和体内,故,B原子都在体内,共4个,则该硼化物的化学式(原子个数最简比)为,B错误;
C.由结构可知,B和S之间化学键完全相同,C错误;
D.由晶胞结构可知,含4个B,2个S,共4+4+=10条σ共价键,含1molS的该硼化物中含有键,D正确;
故选D。
11. 乙酰水杨酸(),是白色晶体,易溶于有机溶剂,微溶于水,在水中溶解度随温度升高而增大;受热易分解。通过水杨酸()、乙酸酐合成及提纯过程如下:
下列说法正确的是
A. 浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂
B. 操作1和操作2均包含冷却结晶、过滤
C. 饱和碳酸氢钠溶液可以用氢氧化钠溶液代替
D. 盐酸的主要作用是除去碳酸氢钠
【答案】B
【解析】
【分析】(水杨酸)和(CH3CO)2O(醋酸酐)发生取代反应生成乙酰水杨酸,方程式为(水杨酸)+(CH3CO)2O(醋酸酐)(乙酰水杨酸)+CH3COOH,将产品倒入到冷水中,有利于乙酰水杨酸析出,过滤后将粗品加到饱和碳酸氢钠溶液中溶解,抽滤,向滤液中加入盐酸调pH=2,反应生成乙酰水杨酸,冷却析出晶体,过滤得到乙酰水杨酸固体。
【详解】A.根据分析可知,方程式中无水生成,只做催化剂,A错误;
B.根据分析可知,操作1和操作2均包含冷却结晶、过滤,B正确;
C.饱和碳酸氢钠溶液的作用是生成可溶的乙酰水杨酸钠(),不可以用氢氧化钠溶液代替,会使水解,C错误;
D.根据分析可知,盐酸的主要作用是生成乙酰水杨酸,D错误;
故选B。
12. 有机物M(3-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是
A. 只用NaOH溶液和溶液可检验L中的氯原子
B. N被酸性高锰酸钾溶液氧化可能得到乙酸和丙酮
C. L的同分异构体中不能发生消去反应的只有一种
D. M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有2种
【答案】A
【解析】
【分析】M(3−甲基−2−丁醇,(CH3)2CHCHOHCH3)在浓硫酸加热作用下发生消去反应生成3−甲基−1−丁烯[(CH3)2CHCH=CH2]或3−甲基−2−丁烯[(CH3)2C=CHCH3];3−甲基−1−丁烯或3−甲基−2−丁烯和HCl加成反应引入氯原子得到L,L可能为:(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3;L在氢氧化钠水溶液加热条件下水解得到M和其他同分异构体:(CH3)2CHCHOHCH3、(CH3)2CHCH2CH2OH、(CH3)2COHCH2CH3、(CH3)2CHCHOHCH3。
【详解】A.氯代烃与氢氧化钠溶液共热水解,加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀则证明含氯元素,故A错误;
B.N可能的结构为:(CH3)2CHCH=CH2、(CH3)2C=CHCH3,被酸性高锰酸钾氧化产物为(CH3)2CHCHO、HCOOH、(CH3)2CHCOOH、CH2O、(CH3)2C=O、CH3COOH,故B正确;
C.L可能的结构为:(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3,若L不能发生消去反应,则L可能的结构为:(CH3)3CCH2Cl,故C正确;
D.M的同分异构体中羟基被氢取代的结构可能为CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、(CH3)4C,能被氧化为酮的醇为羟基取代非端碳上的氢,且该碳原子上的氢原子数为1,除去本身,则满足条件的同分异构体有3-1=2种,故D正确;
故答案为A。
13. 已知有机物M、N、P转化关系如下图,下列有关说法正确的是
A. M分子中有7个手性碳原子
B. N分子在一定条件下能发生缩聚反应
C. N的消去产物有四种
D. 由上述机理可知:
【答案】BD
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的碳原子,观察M的结构,中*所示碳原子为手性碳原子,有8个手性碳原子,并非7个,A错误;
B.N分子中存在两个羟基,两个N分子间的羟基能脱水生成醚键,故N分子在一定条件下能发生缩聚反应,B正确;
C.N分子中羟基相连碳原子的邻C上有氢原子的只有3个,若只有1个-OH发生消去,产物有3种,若2个-OH发生消去,消去产物有2种,C错误;
D.由M→P可推出先生成,第二步再生成,故D正确;
故答案选BD。
14. 已知酞菁分子中所有原子共平面,电还原处理含废水生成过程中,酞菁铁可吸附,促进在阴极得电子,属于阴极催化剂,酞菁铁结构如图,据此分析,以下说法错误的是
A. 该结构中Fe为+3价
B. 中心离子与配位原子形成平面四边形结构
C. 中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子
D. 酞菁铁中氮原子杂化方式均为
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知酞菁分子中所有原子共平面,sp杂化为直线形,酞菁分子中氮原子没有采取sp杂化,其中氮原子均采取sp2杂化,③氮原子失去一个氢离子后提供孤电子对与Fe形成配位键,即配体失去两个氢离子显-2价,酞菁铁分子整体显电中性,则Fe为+2价,A错误;
B.中心离子形成四条配位键,与配位原子形成平面四边形结构,B正确;
C.中N原子存在孤对电子,中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子,C正确;
D.已知酞菁分子中所有原子共平面,sp杂化为直线形,酞菁分子中氮原子没有采取sp杂化,其中氮原子均采取sp2杂化,③氮原子失去一个氢离子后提供孤电子对与Fe形成配位键,仍旧采取sp2杂化,故酞菁铁中所有氮原子均采取sp2杂化,D正确;
故选A。
15. 已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积,晶胞中最近的相邻两个CO2 分子间距为a pm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A. 晶胞中一个CO2分子的配位数是16
B. 晶胞的密度表达式是 g∙cm−3
C. 一个晶胞中平均含6个CO2分子
D. CO2分子的空间构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.面心立方最密堆积的配位数为12,每个CO2分子周围有12个最近邻分子,A错误;
B.晶胞边长为pm,体积为,每个晶胞含4个CO2分子,密度表达式为,B正确;
C.面心立方晶胞中CO2分子数为,C错误;
D.CO2分子为直线形,C原子采用sp杂化(价层电子对数为2),而非sp3杂化,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4大题,共55分。
16. 钴及其化合物有着广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)一种具有光催化作用的配合物结构如图(其中为平面结构)。
①基态Co原子的价电子轨道表示式为___________;
②该配合物中Co的化合价为___________,杂化方式为sp2和sp3的N原子数目之比为___________;
③中O-Cl-O键角小于图中a处C-N-C键角的原因是___________。
(2)1mol八面体配合物CoCl3·3NH3中含有σ键的数目为___________,该配合物的空间结构有___________种。
(3)钴蓝可用作青花瓷的颜料。钴蓝晶胞如图1,其晶体可由图2所示结构(包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体)平移并置形成。
①图1中Ⅱ型小立方体分别占据位置b、d、___________(填字母)。
②阿伏加德罗常数的值为NA,钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式)。
【答案】(1) ①. ②. +3 ③. 2:1 ④. 中心原子均为sp3杂化,Cl原子周围存在一对孤对电子,对成键原子排斥力大,键角减小
(2) ①. 15NA ②. 2
(3) ①. e g ②.
【解析】
【小问1详解】
①Co为27号元素,根据构造原理,基态Co原子的价电子排布式为3d74s2,则其价电子轨道表示式为;答案为。
②根据配合物的结构,在有机配体中,利用N原子中的孤电子对形成配位键,配体呈电中性,而右侧的为,O原子为配位原子;在配合物中,外界为,根据化合价代数和为0,因此该配合物中Co的化合价为+3价。根据已知,的平面结构,则该分子中的N原子均采用sp2杂化;另一种配体中,形成了双键的N原子采取sp2杂化,形成的共价键均为单键的N原子为sp3杂化,则杂化方式为sp2的N原子有4个,sp3的N原子有2个,数目之比为4:2=2:1。答案为+3 、 2:1。
③的价层电子对数为,价层电子对数为4,含有一对孤对电子;a处的N原子形成了4个σ键(其中一根为配位键),则中心原子均为sp3杂化,但是Cl原子周围存在一对孤对电子,对成键电子对的排斥力大,使得键角更小。答案为中心原子均为sp3杂化,Cl原子周围存在一对孤对电子,对成键原子排斥力大,键角减小。
【小问2详解】
根据信息,该配合物的空间结构为八面体,可知该配合物的配体有6个,即Cl-和NH3均与中心原子Co3+形成了配位键,配位键也属于σ键,除此之外,1个NH3中含有3个H-N键,也为σ键,因此1mol CoCl3·3 NH3共含有σ键(6+3×3)mol=15mol,其数目为15 NA。该配合物的空间结构有2种,示意图如图:;左边的结构中三个NH3配体占据八面体的一个三角面的三个顶点,右边的结构中三个NH3配体位于八面体的赤道面相邻位置。答案为15NA 2。
【小问3详解】
①钴蓝的晶体可由图2所示结构平移并置形成,Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体间隔占据图1中的小立方体;可知图1中Ⅱ型小立方体分别占据位置b、d以及e、g。答案为e g。
②钴蓝的晶体可由图2所示结构平移并置形成,Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体间隔占据图1中的小立方体,可以认为图1的晶胞中含有4个图2所示的结构。在图2所示的结构中,O在体内,因此含有8个O;Al在体内,含有4个Al;有1个Co在体内,有4个Co在顶点,有2个Co在棱上,则含有;则图1的晶体中共含有4×8=32个O,4×4=16个Al,4×2=8个Co;晶胞的质量为g,晶胞的体积为(2anm)3=(2a×10-7)3cm3,则晶胞的密度为 g·cm-3。答案为。
17. 氨硼烷(NH3BH3)是一种具有研究价值的固体储氢材料。已知:
①NH3BH3含氢19.5%,白色晶体,熔点为104℃。可溶于水和甲醇等溶剂中。常温常压下能够稳定存在。在催化剂存在的情况下,℃能够快速与水反应。
②H、B、N三种元素的电负性分别为2.1、2.0、3.0。
(1)基态N原子的核外电子排布的轨道表示式为_______,下表列出了几种XH3晶体的熔点:
XH3
NH3
PH3
AsH3
SbH3
熔点/℃
77.7
133.8
116
88
在XH3晶体中,NH3的熔点反常,这是由于________。
(2)B的第一电离能低于Be,可能的原因是________。
(3)NH3BH3分子结构示意图如图,其中N—H为_______键(填序号,下同),N—B为_______键。
a.配位键 b.非极性键 c. s—sσ键 d. s—sp3σ键
(4)NH3BH3在某种催化剂表面与H2O反应的释氢机理如图。写出理论上NH3BH3与H2O完全反应的总反应的离子方程式:_______。
(5)研究发现,NH3BH3在低温高压条件下为正交晶系结构,NH3BH3的2×2×2超晶胞结构如图所示(超晶胞内含有16个氨硼烷分子,)。氨硼烷晶体的密度为________。(已知:;NA表示阿伏加德罗常数)。
【答案】(1) ①. ②. NH3分子间可形成氢键,导致其沸点异常升高
(2)B的价电子排布式是2s22p1,易失去2p上的1个电子;Be的价电子排布式是2s2,2s全满较稳定
(3) ①. d ②. a
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,故其轨道表达式为 ;的熔点反常是因为分子间可形成氢键,导致其沸点异常升高;
【小问2详解】
B的价电子排布式是1s22s1,易失去2p上的1个电子;而Be的电子排布式为1s22s2,2s轨道为全满,能量更低,更稳定,故第一电离能高于B;
【小问3详解】
-NH3中N原子采取sp3杂化,故N-H键是s−sp3σ 键,选d;N提供孤电子对,B提供轨道,故N-B键属于配位键,选a;
【小问4详解】
由图可知,NH3BH3与H2O为反应物,生成、和H2,其离子方程式为;
【小问5详解】
该晶胞中含有16个NH3BH3,则。
18. 硼氢化钠(NaBH4)可溶于异丙胺或水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在,在有机合成中被称为“万能还原剂”。已知:CH3ONa难溶于异丙胺,常温下与水剧烈反应;硼酸三甲酯[B(OCH3)3],沸点为68℃;异丙胺熔点为-101℃,沸点为33℃。实验室制备、提纯、分析NaBH4纯度的步骤如下,请结合信息回答问题。
(1)连接图一装置并检验气密性,制备NaBH4.操作①,升温到110℃,打开搅拌器快速搅拌,将融化的快速分散到石蜡油中,目的是_____。然后升温到200℃,操作②,充分反应后制得。继续升温到240℃,操作③,向容器中滴入硼酸三甲酯,充分反应后,降温后离心分离得到NaBH4和CH3ONa的固体混合物,其化学反应方程式为_____。上述操作①、操作②、操作③正确顺序为_____(填序号)。
A.打开K1,通入H2一段时间,关闭K1
B.打开K2,通入N2一段时间,关闭K2
C.打开K2,通入N2,打开K3
(2)NaBH4可采用索氏提取法提纯,其装置如图二所示。实验时将NaBH4和CH3ONa的固体混合物放入滤纸套筒1中,烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,NaBH4在_____(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。分离异丙胺和NaBH4并回收溶剂方法是_____。
(3)NaBH4样品纯度分析。
①取9.00gNaBH4产品(杂质不参与反应)溶于_____。
(3)NaBH4样品纯度分析。
溶液配成100mL,取2.00mL置于碘量瓶中,加入30.00mL0.1000mol·L-1KIO3溶液充分反应,产物中含有NaBO2,反应方程式为_____;
②向上述所得溶液中加入过量的KI溶液,向所得溶液加入几滴淀粉指示剂,用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。产品中NaBH4的纯度为_____。(已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
【答案】(1) ①. 增大Na与H2的接触面积,加快反应速率 ②. ③. BAC
(2) ①. 圆底烧瓶 ②. 蒸馏
(3) ①. 氢氧化钠 ②. 3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O ③. 38%
【解析】
【分析】图二装置中首先通入氮气排净空气,然后升温使得融化的快速分散到石蜡油中,再升温到200℃,通入H2,充分反应后制得NaH,然后升温到240℃,持续搅拌下通入N2,滴入硼酸三甲酯充分反应后,降温后离心分离得到NaBH4和CH3ONa的固体混合物。
【小问1详解】
打开搅拌器快速搅拌,将融化的快速分散到石蜡油中,目的是增大Na与H2的接触面积,加快反应速率。向容器中滴入硼酸三甲酯,充分反应后,降温后离心分离得到NaBH4和CH3ONa的固体混合物,其化学反应方程式:。由于NaBH4还原性很强,容易与氧化剂反应,为避免空气中的氧气与NaBH4反应,所以先通入氮气,排尽空气;然后打开,通入氢气进行反应,制取;最后继续通入氮气,确保无氧环境,打开,加入硼酸三甲酯制取,故顺序为:BAC。
【小问2详解】
NaBH4可溶于异丙胺,CH3ONa难溶于异丙胺,故萃取完全后,NaBH4随同异丙胺在圆底烧瓶中。由于异丙胺和NaBH4互溶,所以分离回收的方法是蒸馏。
【小问3详解】
①根据题意可知,NaBH4常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在,所以产品可以溶解于氢氧化钠溶液中。NaBH4是还原剂与KIO3作氧化剂,二者反应的方程式为:。
②由反应知,步骤2生成物质的量为:。根据知,过量的物质的量为,与NaBH4反应的KIO3物质的量为,由知,2.00mL溶液中NaBH4物质的量为,产品中NaBH4的纯度为。
19. 用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下图所示。
已知:
①E、F均与FeCl3溶液发生显色反应;
②红外光谱显示W分子中含有“”基团;
③G分子中含两个甲基,且谱显示只有3组峰。
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为_____。
(2)G中官能团的名称为_____,L的结构简式为_____。
(3)的化学方程式为_____。
(4)乙二胺和三甲胺均属于胺,且相对分子质量接近,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_____。
(5)有机物是与具有相同官能团的同分异构体,其分子中具有3个,且不具有酰氯的结构(),则有_____种可能的结构(不考虑立体异构),写出其中任意一种的结构简式_____。
【答案】(1)2-氯丙酸
(2) ①. 酚羟基、碳氯键 ②.
(3) (4)乙二胺存在分子间氢键而三甲胺不存在分子间氢键
(5) ①. 2 ②. 、
【解析】
【分析】①E、F均与FeCl3溶液发生显色反应,E、F均含酚羟基;E分子式为C6H6O,E是;红外光谱显示W分子中含有“”基团,根据W的分子式,可知W是;G分子中含两个甲基,且谱显示只有3组峰,说明G结构对称,根据J逆推,可知G是,F和氯气发生取代反应生成G,F是;由J的结构简式逆推,M是,D是;B和乙醇发生酯化反应生成D,B是,A和Cl2发生取代反应生成B,A是CH3CH2COOH。
【小问1详解】
B是,化学名称为2-氯丙酸;
【小问2详解】
G是,含有官能团的名称为羟基、碳氯键;J和H2NCH2CH2NH2发生取代反应生成L,根据L的分子式,可知L的结构简式为。
【小问3详解】
根据以上分析,可知E是、W是、F是,的化学方程式为;
【小问4详解】
乙二胺和三甲胺均属于胺,且相对分子质量接近,乙二胺存在分子间氢键而三甲胺不存在分子间氢键,所以乙二胺比三甲胺的沸点高很多。
【小问5详解】
有机物是与具有相同官能团的同分异构体,其分子中具有3个,且不具有酰氯的结构(),则有、共2种可能的结构。
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