内容正文:
2024-2025学年度第二学期期末化学练习题
考试时间90分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 Na:23 Mg:24 Fe:56
第一部分 选择题(共42分)
一、每小题只有一个选项符合题意,每小题3分
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式:
B. 和结合生成的二肽不止一种
C. 氯化钠溶液中的水合离子:
D. 的价层电子对互斥()模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠是离子化合物,由Na+和组成,电子式为,A正确;
B.和结合生成的二肽为H2NCH2CONHCH(CH3)COOH、H2NCH(CH3)CONHCH2COOH,B正确;
C.Na+半径小于Cl-,Na+吸引H2O中显负价的O原子,Cl-吸引H2O中显正价的H原子,且Na+周围有5个水分子,Cl-周围有6个水分子,则氯化钠溶液中的水合离子表示为,C错误;
D.分子中S原子的价层电子对数为,含有1对孤电子对,则分子的价层电子对互斥(VSEPR)模型为,D正确;
故答案为C。
2. 镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示,下列关于该单体的说法不正确的是
A. Ni属于d区元素
B. S与Ni形成配位键时,S提供孤电子对
C. 组成元素中电负性最大的是O
D. 醛基中C原子的价层电子对数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ni为28号元素,价层电子排布式为3d84s2,属于d区元素,A正确;
B.S与Ni形成配位键时,Ni提供空轨道,S提供孤电子对,B正确;
C.组成元素H、C、O、S、Ni中,电负性最大的是O,C正确;
D.醛基中含有碳氧双键,中心C原子采取sp2杂化,价层电子对数为3,不含孤电子对,D错误;
故选D。
3. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. 晶胞中含4个a离子
B. 晶体中周围紧邻8个
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
【答案】C
【解析】
【详解】A.a离子位于正方体棱上和体心,一个NaCl晶胞中有个a离子,A正确;
B.CsCl晶体属于体心立方,Cs+周围紧邻8个Cl-,故B正确;
C.冠醚与碱金属离子络合形成超分子,碱金属离子与冠醚之间不是离子键,故C错误;
D.由于不同碱金属离子的半径不同,不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别,故D正确;
故答案为C。
4. 在葡萄糖水溶液中,存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡,如图所示。下列说法不正确的是
A. 葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键
B. 葡萄糖水溶液不能发生银镜反应
C. 氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
D. 葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖
【答案】B
【解析】
【详解】A.葡萄糖分子中含有羟基,可以与水形成分子间氢键,因此在水中溶解性较好,A正确;
B.β-D-葡萄糖在水溶液中可以转化为链式葡萄糖,链式葡萄糖结构中含有醛基,可以发生银镜反应,B错误;
C.根据两种氧环式葡萄糖结构可知,链式葡萄糖中羟基与醛基发生加成反应可以形成氧环式结构,C正确;
D.葡萄糖分子间可以发生脱水缩合反应,生成麦芽糖,D正确;
故答案为B。
5. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.制备并检验乙炔
B.检验乙醇消去反应生成的乙烯
C.除去苯中的苯酚
D.检验溴乙烷中的溴元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于电石中含有CaS、Ca3P2等杂质,这些杂质与水反应会生成H2S、PH3等气体,H2S、PH3、乙炔均为还原性气体,三者均能与酸性高锰酸钾溶液反应,通常使用硫酸铜溶液除去杂质H2S、PH3,再用酸性高锰酸钾溶液检验乙炔,A错误;
B.乙醇发生消去反应生成乙烯,挥发出的乙醇蒸气以及浓硫酸被还原为SO2通过NaOH溶液除去,最后乙烯和溴单质发生加成反应使溶液褪色,可检验乙醇消去反应生成的乙烯,B正确;
C.三溴苯酚不溶于水,易溶于有机溶剂,浓溴水与苯酚生成的三溴苯酚可溶于苯,C错误;
D.溴乙烷中加入NaOH水溶液,加热,发生水解反应,水解后没有加硝酸中和NaOH,不能检验溴离子,D错误;
故答案为B。
6. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 密度: D. 溶解性(水中):
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的沸点高于硫化氢是因为水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,则水的沸点高于硫化氢能用氢键解释,故A不符合题意;
B.氟化氢的稳定性强于水是因为氟元素的非金属性强于氧元素,则氟化氢的稳定性强于水不能用氢键解释,故B符合题意;
C.水的密度大于冰是因为液态水中每个水分子与4个水分子形成4个氢键,而冰中水分子形成的氢键会拉伸水分子,使水分子之间距离增大,造成体积膨胀,密度减小,则水的密度大于冰能用氢键解释,故C不符合题意;
D.甲醇在水中的溶解度大于甲烷是因为甲醇能与水分子能形成分子间氢键,甲烷不能与水分子形成分子间氢键,则甲醇在水中的溶解度大于甲烷能用氢键解释,故D不符合题意;
故选B。
7. 某同学利用下图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
①向浓和乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
②一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色
④取下层褪色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法正确的是
A. ①中加热有利于加快酯化反应速率,故温度越高越好
B. ③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
C. ③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D. ②中上层油状液体中只含有乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸、乙醇易挥发,①中加热有利于加快酯化反应速率,为防止反应物挥发,温度不能过高,故A错误;
B.碳酸钠能降低乙酸乙酯的溶解度,③中油状液体层变薄主要是乙醇溶于碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应所致,故B错误;
C.有机物易溶于有机溶剂,③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中,故C正确;
D.乙酸、乙醇易挥发,②中上层油状液体中含有乙酸乙酯、乙酸、乙醇,故D错误;
选C。
8. 科研人员以间硝基甲苯为原料,采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用、,电解质溶液为溶液。反应的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. A电极为电解池阴极
B. B电极反应为:
C. 1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时,转移8mol
D. 产品既可以与酸反应,也可以与碱反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,TiO2+离子在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3+离子,电极反应式为,阴极区中Ti3+离子与间硝基苯甲酸酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2+和水,反应的离子方程式为+ 6Ti3++4H2O +6TiO2++6H+,电极B为阳极,水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子,电极反应式为,阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸,反应的离子方程式为++8H+ +2Cr3++5H2O,电解时,氢离子通过阳离子交换膜由阳极区加入阴极区,据此作答。
【详解】A.由分析可知,与电源负极相连的电极A为电解池的阴极,故A正确;
B.由分析可知,电解时B电极反应为:,故B正确;
C.阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸,反应的离子方程式为++8H+ +2Cr3++5H2O,根据B电极反应,可知生成1mol转移电子为6mol,则1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时,转移电子为6mol,故C错误;
D.中的氨基呈碱性,可与酸反应,羧基呈酸性,可以与碱反应,故D正确;
故答案选C。
9. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中核磁共振氢谱有两组峰 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据等效氢原理可知,中核磁共振氢谱有二组峰如图所示 ,A正确;
B.由题干图示信息可知,单体为: ,则其化学式为C5H9NO,B错误;
C.高分子是指相对分子质量成千上万的物质,由题干可知,的相对分子质量为1328,不是高分子化合物,为高分子 ,C错误;
D.由题干信息可知,CB与PDMA中都含有酰胺键,在酸性和碱性条件下均能发生水解,故CB与PDMA都不耐酸碱性,D错误;
故答案为:A。
10. 钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是
A. 钛位于元素周期表第四周期IVB族
B. 钛合金可作电极材料,是因其晶体中有自由电子
C. 的熔点较高,与其晶体类型有关
D. 、、的熔点依次升高,是因为钛卤键的键能依次增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛是22号元素,位于元素周期表第四周期IVB族,A正确;
B.钛合金具有金属晶体的特性,存在能够自由移动的电子,因此可以作电极材料,B正确;
C.由于氟的电负性强,与Ti形成离子键,则TiF4为离子晶体,熔点较高,C正确;
D.由熔点示意图可知,TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点较低,故均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高,TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高,D错误;
故选D。
11. 某课题小组探究苯酚与显色反应的影响因素,设计了如下实验。
实验
操作
现象
I
向苯酚稀溶液中滴加几滴溶液
溶液呈浅紫色
II
向同浓度苯酚溶液中滴加与I中相同滴数的0.1mol/L溶液
溶液呈浅紫色
III
向同浓度苯酚溶液(调)中滴加与I中相同滴数的溶液
生成红褐色沉淀
IV
向实验III所得悬浊液中逐滴加入0.1mol/L盐酸
沉淀逐渐溶解,溶液变为紫色;继续滴加盐酸,溶液变为浅黄色
已知:可发生如下反应。
i.与苯酚发生显色反应:
ii.与发生反应:(黄色)
下列说法不正确的是
A. 中提供孤电子对,与形成配位键
B. 实验I和II说明少量不会干扰苯酚与的显色反应
C. III中调后,增大,i中平衡正向移动
D. 溶液、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与的显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.配离子中具有孤对电子的苯氧根离子与具有空轨道的铁离子形成配位键,配位数为6,故A正确;
B.由实验现象可知,实验I和II说明少量氯离子不能与铁离子形成配离子,不会干扰苯酚与铁离子的显色反应,故B正确;
C.由实验现象可知,实验III中调节溶液pH为9时,溶液中铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,铁离子浓度减小,i中平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.由实验现象可知,溶液pH、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与溶液中铁离子的显色反应,故D正确;
故选C。
12. 某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物,其合成路线如下,下列说法正确的是
已知:
A. 的核磁共振氢谱有三个峰,峰面积比为
B. 在一定条件下完全水解生成醇与羧酸盐的物质的量比为
C. 通过碳碳三键的加聚反应生成的高分子容易降解为小分子
D. 制备聚合物的过程中还可能生成一种环状化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.结合已知,推测的结构式为,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积比为,故A错误;
B.结合已知,推测的结构式为,在一定条件下完全水解生成醇与羧酸盐的物质的量比为,故B错误;
C.结合已知,推测的结构式为,通过碳碳三键的加聚反应生成的高分子看碳碳双键是否存在,所以不一定容易降解,故C错误;
D.结合已知,一分子和一分子首尾结合可以生成,故D正确;
答案选D。
13. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物,它由三种单体聚合而成,每个单体的分子中均含有一个官能团。
下列相关说法正确的是
A. 制备L的反应是加聚反应
B. L的单体为、和HCHO
C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1
D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】的链节为,在竖线处断键,并连接=O和-H,从而得出三种单体分别为HCHO、、。据此分析作答。
【详解】A.根据分析,三种单体分别为HCHO、、,所以制备L的反应是缩聚反应,A错误;
B.根据分析,单体为HCHO、、,B错误;
C.参加反应的三种单体HCHO、、的物质的量之比为2∶1∶1,C错误;
D.苯酚上邻对位上的H、苯胺上的邻对位上的H均能和甲醛发生缩聚反应,生成网状结构的高分子化合物,D正确;
故选D。
14. 将1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸,经回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷,部分装置如图所示。制备反应:。下列说法正确的是
A. 该制备反应利用了硫酸的氧化性和脱水性
B. 装置Ⅰ中a的作用是冷凝回流,b的作用是吸收尾气
C. 反应结束后的混合物用装置Ⅱ蒸馏时,c为进水口,d为出水口
D. 若装置Ⅱ蒸出的粗产品含有,用萃取分液除去
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸在装置I中共热发生,得到含CH3(CH2)3OH、CH3(CH2)3Br、NaHSO4、NaBr、H2SO4的混合物,混合物在装置Ⅱ中蒸馏得到CH3(CH2)3OH和CH3(CH2)3Br的混合物,再选用合适的萃取剂萃取分液得CH3(CH2)3Br粗产品。
【详解】A.该制备反应利用了硫酸的酸性,A错误;
B.装置Ⅰ中a的作用是冷凝回流,提高原料利用率,b的作用是吸收尾气,防止HBr等污染空气,B正确;
C.反应结束后的混合物用装置Ⅱ蒸馏时,应遵循下进上出,故d为进水口,c为出水口,C错误;
D.是有机溶剂,无法与有机物分层,达不到萃取目的,D错误;
答案选B。
第二部分(非选择题 共58分)
15. 碳酸二甲酯( )是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________(填“在”或“不在”)同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
【答案】(1),
(2) ①. ②. 催化剂
(3) ①. 在 ②. 3 ③. ab
(4)电负性,O对孤电子对的吸引力更强,故O作配体时,提供孤电子对与形成配位键的能力弱
【解析】
【小问1详解】
碳酸二甲酯分子中羰基碳原子形成一个双键、2个单键,无孤电子对,杂化类型为sp2,甲基饱和碳原子为sp3杂化;
【小问2详解】
基态Cu原子核外有29个电子,电子排布式为[Ar]3d104s1,则基态Cu+的价电子排布式为3d10;CuCl在反应前后性质和质量均不变,所以其作用为催化剂;
【小问3详解】
①1、3号N原子均连接两个双键碳原子,碳碳双键为平面结构,因此1~4号原子在同一平面上;根据已知iii,知1号N原子的电子云密度降低,不易给出孤电子对,因此3号N原子更容易与Cu+形成配位键;
②4-甲基咪唑与Cu+形成的配合物中含有-NH-,能与甲醇形成分子间氢键,从而增大其在甲醇中的溶解度,且形成配合物的Cu+较稳定,不易被氧化为难溶的CuO,故加入4-甲基咪唑可以提高甲醇单位时间内的转化率,选项a、b正确;形成的Cu(Ⅰ)配合物在反应中作催化剂,催化剂不影响平衡移动,选项c错误;答案选ab;
【小问4详解】
4-甲基咪唑中氧元素的电负性强于氮元素, 氧原子对孤对电子吸引力强,所以氧原子原子做配体时,提供孤电子对与亚铜离子形成配位键的能力弱于氮原子。
16. 晶体具有周期性的微观结构,表现出许多独特的性质,用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有___________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为、面心为,则铜金合金晶体中与原子数之比为是___________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是___________(填字母序号)。
a.二氧化碳分子的质量大于水分子,而两种分子本身体积差异不大
b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c.水分子极性强,分子间作用力大
d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有___________个原子。
②单晶硅中含有___________键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有___________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是,小车运行情况如图所示,从a处化学键的特点说明其运动原因:___________。
(4)晶体与晶体结构相似。
①的熔点远高于,结合下表说明理由___________。
晶体
离子间距
熔点
801
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为,的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为,若该晶体的化学式为,则___________。
【答案】(1) ①. 12 ②. 1:3 ③. abd
(2) ①. 6 ②. 2
(3) ①. 4 ②. a处通过σ单键相连,可以绕键轴旋转
(4) ①. NiO和NaCl晶体类型相同;Ni2+和O2-都是二价离子,Na+和Cl-都是一价离子;Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中作用力更强 ②. ③. 0.97
【解析】
【小问1详解】
①根据干冰结构,以1个顶点的二氧化碳分子为中心,则与之最近的二氧化碳分子位于相邻的3个面心上,将晶胞补全可知,顶点的二氧化碳分子被8个晶胞共用,每个面心的二氧化碳分子又被2个晶胞共用,则1个CO2分子周围等距且最近的CO2分子的个数为:=12;
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au,则个数为:;面心为Cu,则个数为:;则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为1:3;
③a.二氧化碳分子的质量大于水分子,则相同体积的二氧化碳分子质量比冰大,其密度也就比冰大,a正确;
b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集,则相同体积时二氧化碳分子个数多,质量大,其密度比冰大,b正确;
c.水分子极性强,分子间作用力大,只能证明熔沸点差异,不能证明密度大小,c错误;
d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低,则相同体积时堆积的水分子个数少,质量小,则其密度比干冰要小,d正确;
故答案为:abd;
【小问2详解】
①根据单晶硅的结构可知,每个Si原子连接4个Si原子,其结构和金刚石的结构相似,则最小的环中含有6个Si原子;
②单晶硅中每个Si原子连接4个Si原子,形成4个共价键,而每个共价键又被2个Si原子共用,则每个Si原子平均形成2个Si—Si键,则1mol单晶硅中含有2mol Si—Si键;
【小问3详解】
①根据C60的晶胞结构可知,有8个C60位于顶点,有6个C60位于面心,则1个C60晶胞中含有的C60分子数为:=4;
②a处通过σ单键相连,其可以绕键轴进行旋转,因此单分子“纳米小车”的四个轮子可以通过旋转向前滚动;
【小问4详解】
①NiO的熔点远高于NaCl的原因为:NiO和NaCl晶体类型相同,Ni2+和O2-都是二价离子,Na+和Cl-都是一价离子;Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中作用力更强,熔点更高;
②由图可知,NaCl晶体中存在4个Na+和4个Cl-,则晶体中存在4个Ni2+和4个O2-,则晶胞质量为,距离最近的两个Ni2+位于顶点和面心,为面对角线的一半,间距为apm,则棱长为apm,则体积为(a×10-10cm)3,则晶胞密度==;
③根据某氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6:91,得到镍元素的平均化合价为:,而晶体仍呈电中性,根据该晶体的化学式为NixO,由化合物的化合价代数和为零有:,解得:x=0.97。
17. Y螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)的反应类型为___________。
(2)C中含有的官能团是___________。
(3)酸性环境下电化学氧化法可实现的一步合成,阳极区涉及到的反应有:
i.;
ⅱ.___________,可循环利用。
(4)的化学方程式为___________。
(5)试剂a的分子式为,其结构简式为___________。
(6)H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为___________。
(7)关于J的说法正确的是___________。
a.含有手性碳原子 b.能发生消去反应
c.在加热和催化条件下,不能被氧化 d.存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
(8)E、K中均含有“”,K的结构简式为___________。
【答案】(1)取代反应
(2)碳氯键、羧基 (3)+4Mn3++H2O+4Mn2++4H+
(4)+NCCH2COOC2H5+H2O
(5)ClCOCOOCH2CH3
(6) (7)ad
(8)
【解析】
【分析】根据A和B的分子式、C的结构简式知,A为、B为,B发生氧化反应生成C,D能发生信息Ⅰ的反应生成E,结合D的分子式知,D为,E为,试剂a的分子式为C4H5O3Cl,F和a发生取代反应生成G,根据F的分子式、G的结构简式知,a为ClCOCOOCH2CH3,F为;G和HCl反应生成H,H分子中含有一个六元环和一个五元环,根据H的分子式知,H为,根据M的结构简式、I的分子式知,H发生取代反应生成I,I为,根据J的分子式知,I和氢气发生加成反应生成J为,E和J发生加成反应生成K,K发生加成反应生成M,K为。
【小问1详解】
A为、B为,A→B的反应类型为取代反应;
【小问2详解】
根据C的结构简式,其含有的官能团为碳氯键、羧基;
【小问3详解】
ⅱ.Mn2+可循环利用,且B能被氧化生成D,则Mn3+被B还原为Mn2+,同时生成D,所以发生的离子反应为+4Mn3++H2O+4Mn2++4H+;
【小问4详解】
D→E的化学方程式为+NCCH2COOC2H5+H2O;
【小问5详解】
由分析可知,试剂a的结构简式为ClCOCOOCH2CH3;
【小问6详解】
由分析可知,I的结构简式为;
【小问7详解】
J为;
a.J中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子,所以J含有手性碳原子,故a正确;
b.J中醇羟基相邻的碳上没有H,不能发生消去反应,故b错误;
c.在加热和Cu催化条件下,醇羟基能被O2氧化生成羰基,故c错误;
d.J的不饱和度是6,苯环的不饱和度是4、碳碳三键的不饱和度是2,存在含苯环和碳碳三键的同分异构体,故d正确;
故答案为:ad;
【小问8详解】
由分析可知,K的结构简式为。
18. 药物Q能阻断血栓形成,它的一种合成路线如下所示。
已知:i.
ⅱ.
(1)→A的反应方程式是___________。
(2)B的分子式为。E的结构简式是___________。
(3)的反应类型是___________。
(4)M分子中含有的官能团是___________。
(5)J的结构简式是___________。
(6)W是P的同分异构体,写出一种符合下列条件的W的结构简式:___________。
i.包含2个六元环,不含甲基
ⅱ.W可水解。W与溶液共热时,最多消耗
(7)Q的结构简式是,也可经由P与Z合成。已知:。合成Q的路线如下图(无机试剂任选),写出X、Y、Z的结构简式:___________、___________、___________。
XYZQ
【答案】(1) (2)
(3)酯化反应或取代反应
(4) (5) (6)或或或
(7) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】胺具有碱性,和乙酸发生取代反应生成A为,A发生信息i的反应生成B,B发生水解反应生成D,D和氢气发生加成反应生成E,根据E、P反应产物的结构简式知,B为,D为,E为,E和P发生信息ii的反应,则P为,M和甲醇发生酯化反应生成P,则M为,F和溴发生取代反应,结合F的分子式知,F为;根据J的分子式知,J为,J和HBr发生取代反应生成G,
【小问1详解】
苯胺和乙酸发生取代反应生成A,→A的反应方程式是:;
【小问2详解】
根据分析推断E的结构简式是;
【小问3详解】
M和甲醇发生酯化反应或取代反应生成P,M→P的反应类型是酯化反应或取代反应;
【小问4详解】
M为,M分子中含有的官能团是醛基、羧基;
【小问5详解】
根据分析推断J的结构简式是;
【小问6详解】
P为,W是P的同分异构体,W符合下列条件:
i.包含2个六元环,不含甲基;
ii.W可水解说明含有酯基;W与NaOH溶液共热时,1mol W最多消耗3mol NaOH,则应该含有酚羟基和某酸苯酯基,根据其不饱和度知,两个六元环其中一个是苯环、一个含有酯基,符合条件的结构简式为、、、;
【小问7详解】
Q的结构简式是,P为,P、Z发生信息ii的反应然后和氢气发生加成反应生成Q,Z为,和浓硝酸发生取代反应生成X为,X发生还原反应生成Y为,Y发生水解反应生成Z,所以X、Y、Z分别是、、。
19. 用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下。
已知:芳香族化合物与卤代烃在AlCl3催化下可发生如下可逆反应:+R′Cl+HCl
(1)A的结构简式是___________。
(2)B→D的化学方程式是___________。
(3)E与FeCl3溶液作用显紫色,与溴水作用产生白色沉淀。E的结构简式是___________。
(4)G分子中含两个甲基。F→G的反应类型是___________。
(5)G的结构简式是___________。
(6)L分子中所含的官能团有碳氯键、酰胺基、___________。
(7)有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:___________。
a.属于戊酸酯;含酚羟基;
b.核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积之比为1∶2∶9。
(8)H2NCH2CH2NH2的同系物(丙二胺)可用于合成药物。
已知:i.R1HC=CHR2R1CHO+R2CHO
ii.ROH+NH3RNH2+H2O
如下方法能合成丙二胺,中间产物X、Y、Z的结构简式分别是_______、_______、_______。
CH3CH=CHCH3→X→Y→Z→
【答案】(1)CH3CH2COOH
(2)+C2H5OH+H2O
(3) (4)取代反应
(5) (6)醚键、氨基
(7)或 (8) ①. CH3CHO ②. ③. 或
【解析】
【分析】根据题中药物Q的合成路线可知,CH3CH2CN在酸性条件下发生水解反应,即基团-CN变化为-COOH,生成A,A的分子式为C3H6O2,则A的结构简式为CH3CH2COOH,A与Cl2在催化剂条件发生反应生成B,B与C2H5OH在浓H2SO4加热条件下发生酯化反应,生成D,D的分子式为C5H9ClO2,结合后续产物结构,可推知B的结构简式为,D的结构简式为,E的分子式为C6H6O,E与FeCl3溶液作用显紫色,与溴水作用产生白色沉淀,E具有酚羟基,则E的结构简式为,E与W(C3H6O)在酸性条件下反应生成F,F与Cl2发生反应生成G,G的分子式为C15H12Cl4O2,G与HCl在AlCl3条件下发生信息反应的逆反应,生成M,结合后续产物逆推,则M的结构简式为,G分子中含两个甲基,结合G的分子式为C15H12Cl4O2,所以G的结构简式为,逆推F的结构简式为,逆推W的结构简式为,与H2NCH2CH2NH2发生取代反应生成L,L的分子式为C11H14Cl2N2O2,则L的结构简式为,L经过①TiCl4、②HCl、乙醇反应生成药物Q,Q的结构简式为;据此解答。
【小问1详解】
由上述分析可知,A的结构简式为CH3CH2COOH;答案为CH3CH2COOH。
【小问2详解】
由上述分析可知,B的结构简式为,D的结构简式为,B与C2H5OH在浓H2SO4加热条件下发生酯化反应,生成D,则B→D的化学方程式为+C2H5OH+H2O;答案为+C2H5OH+H2O。
【小问3详解】
由上述分析可知,E的结构简式为;答案为。
【小问4详解】
由上述分析可知,F的结构简式为,G的结构简式为,则F与Cl2发生取代反应生成G;答案为取代反应。
【小问5详解】
由上述分析可知,G的结构简式为;答案为。
【小问6详解】
由上述分析可知,L的结构简式为,该结构中所含的官能团有碳氯键、酰胺基、醚键、氨基;答案为醚键、氨基。
【小问7详解】
有多种同分异构体,其中满足下列条件a.属于戊酸酯;含酚羟基;b.核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积之比为1:2:9,则含三个等效的甲基(-CH3),则该有机物的结构简式为或;答案为或。
【小问8详解】
由题中信息可知,CH3CH=CHCH3发生已知i反应,生成X,则X的结构简式为CH3CHO,X与HCN发生加成反应生成Y,Y的结构简式为,Y与NH3发生已知ii反应生成Z,Z的结构简式为,Z与H2反应生成丙二胺()或者Y先与H2反应生成Z,Z的结构简式为,Z再与NH3发生已知ii反应生成丙二胺();答案为CH3CHO;;或。
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2024-2025学年度第二学期期末化学练习题
考试时间90分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 Na:23 Mg:24 Fe:56
第一部分 选择题(共42分)
一、每小题只有一个选项符合题意,每小题3分
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式:
B. 和结合生成的二肽不止一种
C. 氯化钠溶液中的水合离子:
D. 的价层电子对互斥()模型:
2. 镍二硫烯配合物基元的COFs材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示,下列关于该单体的说法不正确的是
A. Ni属于d区元素
B. S与Ni形成配位键时,S提供孤电子对
C. 组成元素中电负性最大的是O
D. 醛基中C原子的价层电子对数为4
3. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. 晶胞中含4个a离子
B. 晶体中周围紧邻8个
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
4. 在葡萄糖水溶液中,存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡,如图所示。下列说法不正确的是
A. 葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键
B. 葡萄糖水溶液不能发生银镜反应
C. 氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
D. 葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖
5. 下列实验方案能达到实验目的的是
A.制备并检验乙炔
B.检验乙醇消去反应生成的乙烯
C.除去苯中的苯酚
D.检验溴乙烷中的溴元素
A. A B. B C. C D. D
6. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 密度: D. 溶解性(水中):
7. 某同学利用下图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
①向浓和乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
②一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液褪色
④取下层褪色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法正确的是
A. ①中加热有利于加快酯化反应速率,故温度越高越好
B. ③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
C. ③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D. ②中上层油状液体中只含有乙酸乙酯
8. 科研人员以间硝基甲苯为原料,采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用、,电解质溶液为溶液。反应的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. A电极为电解池阴极
B. B电极反应为:
C. 1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时,转移8mol
D. 产品既可以与酸反应,也可以与碱反应
9. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中核磁共振氢谱有两组峰 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
10. 钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是
A. 钛位于元素周期表第四周期IVB族
B. 钛合金可作电极材料,是因其晶体中有自由电子
C. 的熔点较高,与其晶体类型有关
D. 、、的熔点依次升高,是因为钛卤键的键能依次增大
11. 某课题小组探究苯酚与显色反应的影响因素,设计了如下实验。
实验
操作
现象
I
向苯酚稀溶液中滴加几滴溶液
溶液呈浅紫色
II
向同浓度苯酚溶液中滴加与I中相同滴数的0.1mol/L溶液
溶液呈浅紫色
III
向同浓度苯酚溶液(调)中滴加与I中相同滴数的溶液
生成红褐色沉淀
IV
向实验III所得悬浊液中逐滴加入0.1mol/L盐酸
沉淀逐渐溶解,溶液变为紫色;继续滴加盐酸,溶液变为浅黄色
已知:可发生如下反应。
i.与苯酚发生显色反应:
ii.与发生反应:(黄色)
下列说法不正确的是
A. 中提供孤电子对,与形成配位键
B. 实验I和II说明少量不会干扰苯酚与的显色反应
C. III中调后,增大,i中平衡正向移动
D. 溶液、阴离子种类和浓度都可能影响苯酚与的显色反应
12. 某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物,其合成路线如下,下列说法正确的是
已知:
A. 的核磁共振氢谱有三个峰,峰面积比为
B. 在一定条件下完全水解生成醇与羧酸盐的物质的量比为
C. 通过碳碳三键的加聚反应生成的高分子容易降解为小分子
D. 制备聚合物的过程中还可能生成一种环状化合物
13. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物,它由三种单体聚合而成,每个单体的分子中均含有一个官能团。
下列相关说法正确的是
A. 制备L的反应是加聚反应
B. L的单体为、和HCHO
C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1
D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物
14. 将1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸,经回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷,部分装置如图所示。制备反应:。下列说法正确的是
A. 该制备反应利用了硫酸的氧化性和脱水性
B. 装置Ⅰ中a的作用是冷凝回流,b的作用是吸收尾气
C. 反应结束后的混合物用装置Ⅱ蒸馏时,c为进水口,d为出水口
D. 若装置Ⅱ蒸出的粗产品含有,用萃取分液除去
第二部分(非选择题 共58分)
15. 碳酸二甲酯( )是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为___________,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________(填“在”或“不在”)同一平面上,___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________(填序号)。
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________。
16. 晶体具有周期性的微观结构,表现出许多独特的性质,用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有___________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为、面心为,则铜金合金晶体中与原子数之比为是___________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是___________(填字母序号)。
a.二氧化碳分子的质量大于水分子,而两种分子本身体积差异不大
b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c.水分子极性强,分子间作用力大
d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有___________个原子。
②单晶硅中含有___________键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有___________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是,小车运行情况如图所示,从a处化学键的特点说明其运动原因:___________。
(4)晶体与晶体结构相似。
①的熔点远高于,结合下表说明理由___________。
晶体
离子间距
熔点
801
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为,的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为,若该晶体的化学式为,则___________。
17. Y螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能,其合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)的反应类型为___________。
(2)C中含有的官能团是___________。
(3)酸性环境下电化学氧化法可实现的一步合成,阳极区涉及到的反应有:
i.;
ⅱ.___________,可循环利用。
(4)的化学方程式为___________。
(5)试剂a的分子式为,其结构简式为___________。
(6)H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为___________。
(7)关于J的说法正确的是___________。
a.含有手性碳原子 b.能发生消去反应
c.在加热和催化条件下,不能被氧化 d.存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
(8)E、K中均含有“”,K的结构简式为___________。
18. 药物Q能阻断血栓形成,它的一种合成路线如下所示。
已知:i.
ⅱ.
(1)→A的反应方程式是___________。
(2)B的分子式为。E的结构简式是___________。
(3)的反应类型是___________。
(4)M分子中含有的官能团是___________。
(5)J的结构简式是___________。
(6)W是P的同分异构体,写出一种符合下列条件的W的结构简式:___________。
i.包含2个六元环,不含甲基
ⅱ.W可水解。W与溶液共热时,最多消耗
(7)Q的结构简式是,也可经由P与Z合成。已知:。合成Q的路线如下图(无机试剂任选),写出X、Y、Z的结构简式:___________、___________、___________。
XYZQ
19. 用于治疗高血压的药物Q的合成路线如下。
已知:芳香族化合物与卤代烃在AlCl3催化下可发生如下可逆反应:+R′Cl+HCl
(1)A的结构简式是___________。
(2)B→D的化学方程式是___________。
(3)E与FeCl3溶液作用显紫色,与溴水作用产生白色沉淀。E的结构简式是___________。
(4)G分子中含两个甲基。F→G的反应类型是___________。
(5)G的结构简式是___________。
(6)L分子中所含的官能团有碳氯键、酰胺基、___________。
(7)有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:___________。
a.属于戊酸酯;含酚羟基;
b.核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积之比为1∶2∶9。
(8)H2NCH2CH2NH2的同系物(丙二胺)可用于合成药物。
已知:i.R1HC=CHR2R1CHO+R2CHO
ii.ROH+NH3RNH2+H2O
如下方法能合成丙二胺,中间产物X、Y、Z的结构简式分别是_______、_______、_______。
CH3CH=CHCH3→X→Y→Z→
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