内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修2,选择性必修3。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64
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,只有一项是符合题目要求的)
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是
A. 淀粉、纤维素和油脂均属于天然高分子
B. 现代“渔网”的主要成分是尼龙,属于天然纤维
C. 三星堆提取到丝绸制品残留物,丝绸的主要成分为蛋白质
D. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素是天然高分子,但油脂相对分子质量较小,不属于高分子,A错误;
B.尼龙是合成纤维,而非天然纤维,B错误;
C.丝绸由蚕丝制成,主要成分为蛋白质,C正确;
D.聚氯乙烯耐热性差,不粘锅涂层通常用聚四氟乙烯,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 聚丙烯的链节:
B. 基态C原子的轨道表示式:
C. 乙醛的结构简式:
D. Cl-Cl的p-p σ键电子云图形:
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯的结构简式为,聚丙烯的链节应为,A项错误;
B.C为6号元素,根据洪特规则,电子在填入相同能级的轨道时,总是优先单独分占不同的轨道且自旋方向平行,所以基态C原子的轨道表示式应为,B项错误;
C.乙醛的结构简式应为,C项错误;
D.氯气分子中,Cl-Cl是由2个Cl原子的3p能级电子云以“头碰头”形式重叠而形成的,其p-p σ键电子云图形为,D项正确;
故选D。
3. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 乙烯和环丙烷()互为同系物
B. 乙烯和乙烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
C. 属于醛类
D. 与互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团,乙烯含碳碳双键,属于烯烃,环丙烷不含碳碳双键,属于环烷烃,二者结构不相似,不互为同系物,A项错误;
B.乙烯含碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色;乙烷是烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,故可用溴的四氯化碳溶液鉴别两者,B项正确;
C.为甲酸乙酯,官能团是酯基,属于酯类,不是醛类,C项错误;
D.甲烷是正四面体结构,二氯甲烷只有一种结构,与为同种物质,不互为同分异构体,D项错误;
故选B
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 26g乙炔中含σ键数目为
B. 0.5mol 中Xe的价层电子对数为
C. 78g苯中含有碳碳双键的数目为
D. 标准状况下,22.4L 中含H原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔结构式为H-C≡C-H,分子中2个C-Hσ键和1个C≡C中有1个σ键,26g乙炔为1mol,含σ键数目为3NA,故A错误;
B.XeF4中Xe的价层电子对数为6,0.5mol XeF4中Xe的价层电子对数为3NA,故B错误;
C.苯分子中无碳碳双键,故C错误;
D.CH3Cl在标准状况下为气体,22.4L CH3Cl为1mol,含3mol H原子,数目为3NA,故D正确;
选D。
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 实验室制备乙炔:
B. 油脂的皂化反应:
C. 向邻羟基苯甲醛中滴入足量浓溴水:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室利用饱和食盐水和电石制备乙炔,根据原子守恒,反应的化学方程式为,A项正确;
B.油脂在碱性环境下水解生成高级脂肪酸盐和甘油(丙三醇),化学方程式应为,B项错误;
C.滴入足量浓溴水,除了苯环上酚羟基的邻对位氢原子发生取代反应外,醛基能被溴水氧化为羧基,生成物不是和HBr,而是和HBr,C项错误;
D.由于苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,向苯酚钠溶液中通入,无论是少量还是足量,均只生成苯酚和碳酸氢钠,正确的化学方程式应为,D项错误;
故选A。
6. 下列实验装置或操作正确,且能达到实验目的的是
A. 图1装置可以制备并收集乙酸乙酯
B. 图2装置可以检验溴乙烷消去产物中的乙烯
C. 图3装置可以实现石油分馏
D. 图4装置能证明苯环使羟基活化
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备并收集乙酸乙酯时,出气导管口应位于饱和溶液的液面上方,否则可能会产生倒吸,A项错误;
B.溴乙烷在氢氧化钠醇溶液并加热的条件下发生消去反应生成乙烯,由于乙醇易挥发,制得的乙烯中含有乙醇蒸气(具有还原性),应先将气体通入水中,利用水除去乙醇,然后气体进入酸性高锰酸钾溶液中,若酸性高锰酸钾溶液褪色,则可以证明反应中产生了具有还原性的气体乙烯,B项正确;
C.该实验中温度计用于量蒸汽的温度,温度计的水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管口处,C项错误;
D.苯酚和溴水反应时,苯环上酚羟基邻对位上的氢原子易被溴原子取代,但苯不能和溴水发生反应,故该实验能证明羟基使苯环活化,D项错误;
故选B。
7. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸分子对称性更好
B
熔点:
晶体类型不同
C
的稳定性强于
H—O键能比H—S键能大
D
酸性:
O—H的极性:HCOOH强于
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.对羟基苯甲酸沸点高于邻羟基苯甲酸的主要原因是邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,减少分子间氢键,而对羟基苯甲酸形成分子间氢键,A错误;
B.Si是原子晶体,CO2是分子晶体,原子晶体的熔点远高于分子晶体,B正确;
C.H—O键能比H—S键能大,导致H2O更稳定,C正确;
D.甲酸酸性强于乙酸是因为羧酸基团直接连H,甲基的给电子效应减弱乙酸的O—H极性,D正确;
故选A。
8. 第三周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法错误的是
A. a元素基态原子价层电子轨道表示式为
B. a→e元素的最高正化合价依次升高
C. a和b氧化物中离子键成分的百分数:
D. a→e元素的电负性依次增大
【答案】A
【解析】
【分析】第三周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族反常(均大于其相邻元素),则可推知a为第ⅡA族元素,b为第ⅢA族元素,c为第ⅣA族元素,d为第ⅤA族元素,e为第ⅥA族元素,即a为Mg、b为Al、c为Si、d为P、e为S。
【详解】A.结合分析知,a元素为Mg,Mg为12号元素,基态Mg原子价层电子轨道表示式为,A项错误;
B.a→e即Mg→Al→Si→P→S,最高正化合价从+2价依次升高到+6价,B项正确;
C.a为Mg、b为Al,对应的氧化物分别为MgO、Al2O3,金属元素与氧元素的电负性差值越大,对应氧化物中的离子键成分的百分数越大,由于电负性:O>Al>Mg,则离子键成分的百分数:MgO>Al2O3,C项正确;
D.a→e即Mg→Al→Si→P→S,同周期主族元素,从左到右,元素的电负性依次增大,D项正确;
故选A。
9. 脱落酸有催熟作用,其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法错误的是
A. 1mol该物质最多能与2mol Na反应
B. 该物质存在顺反异构体
C. 与等物质的量的加成产物有3种
D. 分子中所有碳原子不可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.一分子该有机物中含有1个羧基(-COOH)和1个羟基(-OH),根据计量关系:知,1mol该物质最多能与2mol Na反应,A项正确;
B.若碳碳双键两端的碳原子各连接两个不同的原子或基团时,物质存在顺反异构体,该物质结构中含碳碳双键,也符合形成顺反异构体的条件,B项正确;
C.由结构简式可知,分子中含有3个碳碳双键,与等物质的量的加成时3个双键都可单独发生加成反应,从而得到3种产物,另外,靠右侧的两个碳碳双键还可发生1,4-加成,因此共4种,C项错误;
D.该结构中存在多个饱和碳原子(形成四个单键的碳原子),饱和碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体结构,所以该分子中所有碳原子不可能共平面,D项正确;
故选C。
10. 实验室利用如图装置制备溴苯并验证反应类型为取代反应。下列实验操作或叙述错误的是
A. 装置b中所盛放液体X为苯或四氯化碳
B. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先关闭K
C. 装置c中溶液产生淡黄色沉淀,能证明该反应为取代反应
D. 装置d中碳酸钠溶液可以用氢氧化钠溶液代替
【答案】B
【解析】
【分析】苯和液溴在溴化铁的催化作用下反应生成溴苯和溴化氢,验证反应类型为取代反应的关键是证明反应生成了溴化氢,可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验溴化氢,若溶液中出现淡黄色沉淀(AgBr),则可证明反应类型为取代反应;由于溴易挥发,溴单质也能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,需用b装置除去混在溴化氢中的溴蒸汽,以免其干扰实验。
【详解】A.溴易挥发,溴单质也能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀(AgBr),为了排除溴单质对溴化氢检验造成的干扰,液体X中可盛放四氯化碳或苯吸收挥发出的溴,A项正确;
B.如果不先打开K,分液漏斗内的液体无法顺利滴入,B项错误;
C.装置c中溶液产生淡黄色沉淀,说明反应中产生了溴化氢气体,能证明该反应为取代反应,C项正确;
D.碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢,可以用氢氧化钠溶液代替,D项正确;
故选B。
11. 三种有机物的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
I. II. III.
A. 几种组成元素中,元素原子半径最大的是S
B. 物质Ⅰ熔化时要克服共价键
C. 物质Ⅱ的名称是对甲基苯磺酸
D. 酸性由强到弱的顺序:
【答案】B
【解析】
【详解】A.一般而言,电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,几种组成元素中,元素原子半径从大到小的顺序为,所以原子半径最大的是S,A项正确;
B.物质Ⅰ是苯磺酸,属于分子晶体,熔化时克服的是分子间作用力,不是共价键,B项错误;
C.物质Ⅱ中甲基和磺酸基在苯环的对位,若用习惯命名法对其命名,名称为对甲基苯磺酸,C项正确;
D.F的电负性大,为吸电子基,其吸电子效应使磺酸基中的O-H键的极性增大,更易电离出,物质Ⅲ的酸性比物质Ⅰ强;甲基为推电子基,推电子效应使磺酸基中的O-H键的极性减小,更难电离出,则物质Ⅱ的酸性比物质Ⅰ弱,故这三种物质的酸性由强到弱的顺序是,D项正确;
故选B。
12. 下列由实验操作和现象,不能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇
最终析出深蓝色晶体
乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度
B
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液中
溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
D
向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸,加热
先有白色沉淀,加热后沉淀变黄
蛋白质能发生变性和显色反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸铜溶液中加入足量氨水生成[Cu(NH3)4]2+,乙醇作为有机溶剂(极性较弱)可降低其溶解度,从而析出深蓝色晶体,结论合理,A不符合题意;
B.石蜡油高温分解生成不饱和烃,不饱和烃能与Br2CCl4溶液发生加成反应而使溶液褪色,现象与结论一致,B不符合题意;
C.蔗糖水解需在酸性条件下,检验水解产物需在碱性条件下,该实验操作中,未中和稀硫酸就直接加入Cu(OH)2悬浊液,Cu(OH)2悬浊液可能与稀硫酸发生了反应而无法检测水解产物,因此“未水解”结论不成立,C符合题意;
D.浓硝酸使蛋白质变性而形成沉淀(白色),加热后沉淀变黄是因为浓硝酸和含苯环的蛋白质能发生显色反应而使蛋白质显黄色,结论正确,D不符合题意;
故选C。
13. 为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液,某离子液体的阳离子的结构简式如图所示(五元环为平面结构),为阴离子。下列说法错误的是
A. 该离子液体中阴离子的空间结构为正四面体形
B. C原子的杂化方式为和
C. 1mol该阳离子中含有20mol σ键
D. 阴离子中含有极性键和配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.的中心原子B的价层电子对数为,B的孤电子对数为0,则其空间结构为正四面体形,A项正确;
B.图中组成五元环的三个C原子的杂化方式为、其余的C原子均为饱和碳原子,采取杂化,B项正确;
C.由题给阳离子的结构可知1mol该阳离子中含有22mol σ键,C项错误;
D.阴离子中的B-F键属于极性键;B原子的最外层有3个电子,能与3个F各共用一对电子,B能形成,说明一个提供了孤电子对与B形成了配位键,D项正确;
故选C。
14. 某种新型储氢材料的晶胞如图1所示,八面体中心为金属离子铁,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。下列说法错误的是
A. 该物质中Fe为+2价
B. 铁元素位于元素周期表中的d区
C. 键角:
D. 沿晶胞体对角线方向上的投影位置如图2所示
【答案】D
【解析】
【详解】A.黑球位于顶点和面心,共4个,八面体中心为金属离子铁,顶点为配体,即有4个;白球位于晶胞内,共8个,四面体中心为硼原子,顶点为氢原子,即有8个;阴、阳离子个数之比为,该物质的化学式为,则该物质中Fe为+2价,A项正确;
B.Fe为26号元素,基态Fe原子的电子排布式为,位于元素周期表中的d区,B项正确;
C.中N形成3个N-H键,且其孤电子对数为1,N采取sp3杂化;中的B形成4个键且孤电子对数:,B也采取sp3杂化;当杂化类型相同时,孤电子对数越多的对应的键角越小(孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力),则中的键角小于中的键角,C项正确;
D.由几何知识知,该晶胞沿体对角线方向上的投影应为,D项错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 氮族、氧族元素及其化合物种类繁多,有许多用途。回答下列问题:
(1)是________(填“极性”或“非极性”)分子,和互为________(填“同位素”“同分异构体”或“同素异形体”)。
(2)蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物,其结构简式如图1所示。
①基态S原子核外有________种不同运动状态的电子。基态N原子核外电子占据的原子轨道数为________。
②上述物质中,位于第二周期的元素第一电离能从大到小的顺序为________(填元素符号)。
(3)一种用作耐磨涂层的含氮物质的立方晶胞结构如图2所示。
①该晶体的化学式为________。
②该晶体中与N距离相等且最近的Cr有________个。
【答案】(1) ①. 极性 ②. 同素异形体
(2) ① 16 ②. 5 ③.
(3) ①. CrN ②. 6
【解析】
【小问1详解】
是V形结构,故属于极性分子;和是相同元素组成的不同单质,互为同素异形体。
故答案为:极性、同素异形体。
【小问2详解】
①基态S原子核外有16个电子,每个电子运动状态都不同;基态N原子核外电子排布为,s能级占据一个轨道,p能级占据3个轨道,占据的原子轨道数为5个。
上述物质中,位于第二周期的元素有三种元素,第一电离能从大到小的顺序为。
故答案为:16、5、。
【小问3详解】
①均摊法可计算晶胞中原子个数,N原子个数=,Cr原子个数=。该晶体的化学式为CrN。
②该晶体中以面心上的N为研究对象,距离相等且最近的Cr有上下左右前后共6个。
故答案为:CrN、 6。
16. 实验室利用乙酸()和异戊醇()通过如图装置(夹持和加热装置已省略)制备乙酸异戊酯(),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℃)。有关数据如下表所示:
物质
相对分子质量
沸点/℃
异戊醇
88
131
乙酸
60
118
乙酸异戊酯
130
142
(1)盛放环己烷的仪器名称为________,冷凝水从________(填“m”或“n”)口进,实验开始时,先________(填“点燃酒精灯”或“通冷凝水”)。
(2)环己烷的作用是________(从平衡移动角度考虑)。制取乙酸异戊酯的化学方程式可表示为________,该反应的反应类型为________。
(3)接收瓶中会出现的现象是________。
(4)实验室要鉴别和两种物质,可以选用的试剂是________(填字母)。
A.金属Na B.氢氧化铜悬浊液 C.酸性高锰酸钾溶液
(5)的一种同系物F可以在Cu、、加热条件下反应生成丙酮(),F的结构简式为________。
(6)若实验开始时向烧瓶中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸,经过一系列操作后制得4.8g乙酸异戊酯,则本实验的产率为________%(计算结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. m ③. 通冷凝水
(2) ①. 和水形成共沸体系带出水,促使平衡正向移动,提高产率 ②. ③. 取代反应(或酯化反应)
(3)液体分层 (4)BC
(5)
(6)73.8
【解析】
【分析】为了提高异戊醇的转化率,在两颈瓶中加入过量乙酸,反应结束后,先用少量水洗掉大部分硫酸和醋酸,再用饱和碳酸氢钠溶液进一步洗去残留的硫酸和醋酸,最后用水洗涤碳酸氢钠溶液,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体作干燥剂,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,进行蒸馏纯化,收集142℃左右的馏分,得乙酸异戊酯,计算产率,据此分析。
【小问1详解】
盛放环己烷的仪器名称为恒压滴液漏斗,冷凝水从下口进入,即从m口进,实验开始时,先通冷凝水,以防止产物不能充分冷凝而损失;
【小问2详解】
酯化反应是可逆反应,步骤中利用环己烷-水共沸体系带出水的目的是,及时分离出水,促进平衡正向移动,提高产率;利用乙酸()和异戊醇()通过酯化反应制备乙酸异戊酯(),化学方程式为,反应类型为酯化反应(取代反应);
小问3详解】
接收瓶中会出现的现象是乙酸异戊酯不溶于水,则接收瓶中会出现分层现象,乙酸异戊酯在上层,水层在下层;
【小问4详解】
A.两者都可以与Na反应生成H2,不能鉴别,故A不选;
B.与氢氧化铜悬浊液反应,使溶液变澄清溶液,与氢氧化铜悬浊液不反应,故B选;
C.与酸性高锰酸钾溶液不反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C选;
答案为BC;
【小问5详解】
的一种同系物F可以在Cu、、加热条件下反应生成丙酮(),根据醇的催化氧化规律,F的结构简式为;
【小问6详解】
乙酸的物质的量为:n=0.1mol,异戊醇的物质的量为:n=0.05mol,由于乙酸和异戊醇是按照1:1进行反应,所以乙酸过量,生成乙酸异戊酯的量要按照异戊醇的物质的量计算,即理论上生成0.05mol乙酸异戊酯,则理论产量为为=,故产率为=73.8%。
17. W、X、Y、Z、R是元素周期表前四周期的常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
W
原子核内无中子
X
原子核外有3个电子
Y
基态原子最外层电子排布式为
Z
最外层电子数是内层电子总数的一半
R
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
回答下列问题:
(1)下列有关X原子的轨道表示式中,能量最高的是________(填字母)。
a.
b.
c.
d.
(2)科学家合成了分子,其结构如图1所示。Y—Y—Y键角为________。
(3)分子的VSEPR模型为________;Z元素基态原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________。
(4)R元素可形成、,其中较稳定的是,原因是________。
(5)南开大学某课题组成功合成无机配离子,其中环状配体(4个Z原子共平面)中孤电子对不参与配位,以π电子参与配位,结构如图2所示,该配离子中与形成配位键的电子共有________个,Z原子的价层孤电子对占据________(填字母)。
A.3s轨道 B.3p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
(6)的晶胞结构如图3所示(R未标出,1~14为的位置),该排列方式中存在着由如1、3、6、7的围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。晶体中,正四面体空隙数与数之比为________。若晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞参数________cm(用含ρ、的代数式表示即可)。
【答案】(1)c (2)60°
(3) ①. 四面体形 ②. 哑铃形
(4)的价层电子排布式为,而的价层电子排布式为,为半充满稳定状态
(5) ①. 12 ②. D
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】W原子核内无中子,则W为H原子,X原子核外有3个电子,则X为Li原子,Y基态原子最外层电子排布式为,即为,则Y为N原子,Z最外层电子数是内层电子总数的一半,则Z为P原子,R生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板,则R为Fe原子。
【小问1详解】
由于,则能量高的能级上电子越多,原子的能量越高,故能量最高的是c。
【小问2详解】
由结构图可知,N—N—N键角为60°。
【小问3详解】
分子的价层电子对数为,则VSEPR模型为四面体形;P元素基态原子的核外电子占据的最高能级为3p能级,则电子云轮廓图为哑铃形。
【小问4详解】
因为的价层电子排布式为,而的价层电子排布式为,为半充满稳定状态,故较稳定的是。
【小问5详解】
根据的结构可知,环状配体以π电子参与配位,每个P形成两根共价键、1个孤电子对,还余下的1个电子形成π键,加上从外界获得的2个电子,共6个电子形成大π键,故该配离子中与Fe2+形成配位键的电子共有12个。每个P形成两个σ键、1个孤电子对,还余下的1个电子形成π键,则P的价层电子对数为3,故P采取sp2杂化,孤电子对占据sp2杂化轨道。
【小问6详解】
由Fe3O4晶体的结构示意图可知,O2-位于该结构单元的8个顶点和6个面心,故该结构单元共有个O2-,该结构单元中有8个正四面体空隙,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为8:4=2:1;该结构单元中有一个Fe3O4,又知Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元,则共有8个Fe3O4,1mo1此晶胞的质量为、体积为,由于晶体密度为,则该晶胞的晶胞参数。
18. 乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(F)具有抗氧化性、抗肿瘤的作用,其合成路线如图所示:
已知:,乙酸酐的结构简式为。回答下列问题:
(1)A的名称为________。化合物E中含氧官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型为________。化合物C的结构简式为________。
(3)化合物E与足量乙酸酐反应的化学反应方程式为________。
(4)B的芳香同分异构体共有________种(不包括立体异构,不含有—O—O—结构,已知:两个—OH在同一个碳原子上不能稳定存在),其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为的物质的结构简式为________(任写一种)。
(5)以甲苯和乙醛为原料制备物质N的合成路线如下:
M与N的结构简式分别为________和________。
【答案】(1) ①. 苯酚 ②. 羟基
(2) ①. 加成反应 ②.
(3)或 也可 (4) ①. 12 ②. (或、
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】根据框图可知,苯酚与甲醛发生加成反应生成B(),B发生氧化反应生成C();乙炔与HBr加成生成H2C=CHBr,H2C=CHBr在Mg和乙醚的作用下生成H2C=CHMgBr ,H2C=CHMgBr与C发生加成反应生成D(),D水解生成E(),E与乙酸酐反应生成最终产物乙酰氧基胡椒酚乙酸酯()。
【小问1详解】
A的结构式为,易知A的名称为苯酚;化合物E的结构式为,故化合物E中含氧官能团的名称为羟基;
【小问2详解】
根据分析,A→B的反应类型为加成反应;由分析易得化合物C的结构简式为;
【小问3详解】
由分析可知E为,化合物E与足量乙酸酐发生取代反应,化学方程式为或;
【小问4详解】
已知B的芳香同分异构体不包括立体异构,不含有—O—O—结构,已知:两个—OH在同一个碳原子上不能稳定存在,可推出,第一类的取代基为、,去除B自身,有邻、间两种同分异构体;第二类取代基为两个、一个,苯环上含有三个取代基,有两个相同,故共有6种同分异构体;第三类取代基为、,有邻、间、对三种同分异构体;第四类取代基为,有一种同分异构体;故共有种同分异构体;核磁共振氢谱显示有4组峰,说明有四种不同环境的氢原子,且数量比为3:2:2:1,符合该条件的同分异构体有、、;
【小问5详解】
根据,可推出M为,M中与羟基直接相邻的碳原子上只连接了一个氢原子,故M中的羟基会被氧化成羰基,可推出N为;
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修2,选择性必修3。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64
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,只有一项是符合题目要求的)
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法正确是
A. 淀粉、纤维素和油脂均属于天然高分子
B. 现代“渔网”的主要成分是尼龙,属于天然纤维
C. 三星堆提取到丝绸制品残留物,丝绸的主要成分为蛋白质
D. 聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 聚丙烯的链节:
B. 基态C原子的轨道表示式:
C. 乙醛的结构简式:
D. Cl-Cl的p-p σ键电子云图形:
3. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 乙烯和环丙烷()互为同系物
B. 乙烯和乙烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
C. 属于醛类
D. 与互为同分异构体
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 26g乙炔中含σ键数目为
B. 0.5mol 中Xe的价层电子对数为
C. 78g苯中含有碳碳双键的数目为
D. 标准状况下,22.4L 中含H原子数目为
5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 实验室制备乙炔:
B. 油脂的皂化反应:
C. 向邻羟基苯甲醛中滴入足量浓溴水:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:
6. 下列实验装置或操作正确,且能达到实验目的的是
A. 图1装置可以制备并收集乙酸乙酯
B. 图2装置可以检验溴乙烷消去产物中的乙烯
C. 图3装置可以实现石油分馏
D. 图4装置能证明苯环使羟基活化
7. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸分子对称性更好
B
熔点:
晶体类型不同
C
的稳定性强于
H—O键能比H—S键能大
D
酸性:
O—H的极性:HCOOH强于
A. A B. B C. C D. D
8. 第三周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法错误的是
A. a元素基态原子价层电子轨道表示式为
B. a→e元素的最高正化合价依次升高
C. a和b氧化物中离子键成分的百分数:
D. a→e元素的电负性依次增大
9. 脱落酸有催熟作用,其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法错误的是
A. 1mol该物质最多能与2mol Na反应
B. 该物质存在顺反异构体
C. 与等物质的量的加成产物有3种
D. 分子中所有碳原子不可能共平面
10. 实验室利用如图装置制备溴苯并验证反应类型为取代反应。下列实验操作或叙述错误的是
A. 装置b中所盛放液体X苯或四氯化碳
B. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先关闭K
C. 装置c中溶液产生淡黄色沉淀,能证明该反应为取代反应
D. 装置d中碳酸钠溶液可以用氢氧化钠溶液代替
11. 三种有机物的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
I. II. III.
A. 几种组成元素中,元素原子半径最大的是S
B. 物质Ⅰ熔化时要克服共价键
C. 物质Ⅱ的名称是对甲基苯磺酸
D. 酸性由强到弱的顺序:
12. 下列由实验操作和现象,不能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇
最终析出深蓝色晶体
乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度
B
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液中
溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
D
向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸,加热
先有白色沉淀,加热后沉淀变黄
蛋白质能发生变性和显色反应
A. A B. B C. C D. D
13. 为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液,某离子液体的阳离子的结构简式如图所示(五元环为平面结构),为阴离子。下列说法错误的是
A. 该离子液体中阴离子的空间结构为正四面体形
B. C原子的杂化方式为和
C. 1mol该阳离子中含有20mol σ键
D. 阴离子中含有极性键和配位键
14. 某种新型储氢材料晶胞如图1所示,八面体中心为金属离子铁,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。下列说法错误的是
A. 该物质中Fe为+2价
B. 铁元素位于元素周期表中的d区
C. 键角:
D. 沿晶胞体对角线方向上的投影位置如图2所示
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 氮族、氧族元素及其化合物种类繁多,有许多用途。回答下列问题:
(1)________(填“极性”或“非极性”)分子,和互为________(填“同位素”“同分异构体”或“同素异形体”)。
(2)蛋氨酸铬(Ⅲ)配合物是一种治疗Ⅱ型糖尿病的药物,其结构简式如图1所示。
①基态S原子核外有________种不同运动状态的电子。基态N原子核外电子占据的原子轨道数为________。
②上述物质中,位于第二周期的元素第一电离能从大到小的顺序为________(填元素符号)。
(3)一种用作耐磨涂层的含氮物质的立方晶胞结构如图2所示。
①该晶体的化学式为________。
②该晶体中与N距离相等且最近的Cr有________个。
16. 实验室利用乙酸()和异戊醇()通过如图装置(夹持和加热装置已省略)制备乙酸异戊酯(),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℃)。有关数据如下表所示:
物质
相对分子质量
沸点/℃
异戊醇
88
131
乙酸
60
118
乙酸异戊酯
130
142
(1)盛放环己烷的仪器名称为________,冷凝水从________(填“m”或“n”)口进,实验开始时,先________(填“点燃酒精灯”或“通冷凝水”)。
(2)环己烷作用是________(从平衡移动角度考虑)。制取乙酸异戊酯的化学方程式可表示为________,该反应的反应类型为________。
(3)接收瓶中会出现的现象是________。
(4)实验室要鉴别和两种物质,可以选用的试剂是________(填字母)。
A.金属Na B.氢氧化铜悬浊液 C.酸性高锰酸钾溶液
(5)的一种同系物F可以在Cu、、加热条件下反应生成丙酮(),F的结构简式为________。
(6)若实验开始时向烧瓶中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸,经过一系列操作后制得4.8g乙酸异戊酯,则本实验的产率为________%(计算结果保留三位有效数字)。
17. W、X、Y、Z、R是元素周期表前四周期的常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
W
原子核内无中子
X
原子核外有3个电子
Y
基态原子最外层电子排布式为
Z
最外层电子数是内层电子总数的一半
R
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
回答下列问题:
(1)下列有关X原子的轨道表示式中,能量最高的是________(填字母)。
a.
b.
c.
d.
(2)科学家合成了分子,其结构如图1所示。Y—Y—Y键角为________。
(3)分子的VSEPR模型为________;Z元素基态原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________。
(4)R元素可形成、,其中较稳定的是,原因是________。
(5)南开大学某课题组成功合成无机配离子,其中环状配体(4个Z原子共平面)中孤电子对不参与配位,以π电子参与配位,结构如图2所示,该配离子中与形成配位键的电子共有________个,Z原子的价层孤电子对占据________(填字母)。
A.3s轨道 B.3p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
(6)的晶胞结构如图3所示(R未标出,1~14为的位置),该排列方式中存在着由如1、3、6、7的围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。晶体中,正四面体空隙数与数之比为________。若晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞参数________cm(用含ρ、的代数式表示即可)。
18. 乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(F)具有抗氧化性、抗肿瘤的作用,其合成路线如图所示:
已知:,乙酸酐的结构简式为。回答下列问题:
(1)A的名称为________。化合物E中含氧官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型为________。化合物C的结构简式为________。
(3)化合物E与足量乙酸酐反应的化学反应方程式为________。
(4)B的芳香同分异构体共有________种(不包括立体异构,不含有—O—O—结构,已知:两个—OH在同一个碳原子上不能稳定存在),其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为的物质的结构简式为________(任写一种)。
(5)以甲苯和乙醛为原料制备物质N的合成路线如下:
M与N的结构简式分别为________和________。
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