内容正文:
广安市2025年春季高二期末考试
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,考生务必将自己的姓名、座位号和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铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
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: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. 20世纪70年代初,我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素,下列相关说法正确的是
A. 青蒿素属于有机物
B. 用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量
C. 用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作
D. 可用蒸馏法提纯青蒿素
【答案】A
【解析】
【详解】A.青蒿素含有碳元素且结构复杂,属于有机物,A正确;
B.红外光谱用于分析官能团,测定相对分子质量需用质谱法,B错误;
C.乙醚提取需萃取,后续分离可能涉及结晶、过滤,C错误;
D.青蒿素为固体,蒸馏法适用于液体,提纯应使用重结晶或色谱法,D错误;
答案选A。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 丙烯的结构简式:
C. 分子中键的形成:
D. 的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和氧原子之间有2对电子,氧原子上有2对孤电子对,电子式为,A正确;
B.丙烯存在碳碳双键,结构简式为,B错误;
C.分子中p轨道头碰头重叠形成σ键,图中表示肩并肩形成的π键,C错误;
D.甲烷为正四面体的空间构型,而CH3Cl是用一个氯原子取代了甲烷中的一个H原子,碳原子采取sp3杂化,也为四面体的空间构型,空间填充模型为,D错误;
故答案为A。
3. 有机化学发展史是一段充满探索与突破的历程,下列说法错误的是
A. 李比希提出的元素定量分析法可用于确定烃的实验式
B. 凯库勒提出了苯分子具有环状结构,并将其表示为
C. 我国化工专家吴蕴初研制生产的味精,主要成分为谷氨酸单钠盐
D. 科里提出的系统化的逆合成概念,广泛应用于有机合成分析
【答案】B
【解析】
【详解】A.李比希法可以根据生成CO2的质量测定C元素的量,根据水的量测定H元素的量,故可以确定烃的实验式,故A正确;
B.苯的凯库勒式表示为,故B错误;
C.味精的主要成分为谷氨酸单钠盐,故C正确;
D.1967年科里提出了有机合成理论-逆合成分析理论,广泛应用于有机合成分析,故D正确;
答案选B。
4. 下列图示实验能达到实验目的是
A.实验室制备乙炔
B.证明溴乙烷发生消去反应
C.制备银氨溶液
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石中混有杂质,反应过程中会产生H2S和PH3, 需用CuSO4溶液除杂得到纯净乙炔,A错误;
B.加热条件下乙醇易挥发,进入高锰酸钾溶液中使其褪色,干扰实验,无法证明溴乙烷发生了消去反应,B错误;
C.配制银氨溶液时,应向硝酸银溶液中滴加氨水使生成沉淀恰好溶解,C正确;
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明苯环对甲基产生影响,使甲基活化,D错误;
故答案为C。
5. 与通过电催化反应生成尿素[]。下列说法错误的是
A. 的空间构型为三角锥形
B. 为非极性分子,其在水中溶解度较小
C. 尿素分子中C、N、O共平面
D. 尿素分子中N-H键长大于水分子中O-H键长
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,A错误;
B.CO2为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,CO2在水中溶解度较小,B正确;
C.尿素分子中碳原子采取sp2杂化,与碳原子直接相连的原子和碳原子共平面,两个氨基(-NH2)中的N原子与C、O共平面,C正确;
D.N的原子半径大于O,N-H键长大于O-H键长,D正确;
答案选A。
6. 下列化学或离子方程式正确的是
A. 向氨水中加入少量AgCl:
B. 向新制的(含NaOH)中,滴入乙醛溶液,加热:
C. N,N-二甲基甲酰胺加入NaOH溶液,加热:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水溶解氯化银生成二氨合银离子和氯离子,离子方程式为2NH3+AgCl═[Ag(NH3)2]++Cl-,故A错误;
B.向新制的Cu(OH)2(含NaOH)中加入乙醛溶液,加热发生反应CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O,故B错误;
C.N,N-二甲基甲酰胺NaOH溶液中加热水解,生成甲酸钠(HCOONa)和二甲胺[(CH3)2NH],方程式符合酰胺碱性水解规律,故C正确;
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2,生成苯酚和碳酸氢钠,化学方程式:,故D错误;
答案选C。
7. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法错误的是
A. 苄氯比苄氟更易发生水解反应
B. 15-冠-5可用于从、混合体系中分离出
C. NaF晶体属于离子晶体
D. X中15-冠-5与之间存在离子键
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯原子的电负性小于氟原子的电负性,C-Cl键比C-F键更容易断裂,则苄氯比苄氟更易发生水解反应,A正确;
B.15-冠-5可与Na+结合,不能与K+结合,可用于从Na+、K+混合体系中分离出Na+,B正确;
C.NaF是由Na+和F-通过离子键形成化合物,属于离子晶体,C正确;
D.15-冠-5是分子,与钠离子之间不存在离子键,二者通过配位(络合)作用形成超分子,D错误;
故选D。
8. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 30g中含有的共价键数目为
B. 1mol与足量乙醇酯化反应,生成数目为
C. 28g环己烷和己烯的混合物中碳原子的数目为
D. 1.8g完美冰晶体中含有氢键数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.30g SiO2的物质的量为0.5mol,每个SiO2含4个Si-O键,共价键数目为2NA,A正确;
B.酯化反应是可逆反应,即使乙醇足量,反应也无法完全进行,生成的H2O数目小于NA,B错误;
C.环己烷和己烯的摩尔质量均为84g/mol,28g混合物的物质的量为mol,含6×mol=2mol碳原子,即2NA,C正确;
D.冰中每个水分子形成4个氢键,但每个氢键由两个水分子共有,1.8g冰(0.1mol)中氢键数目为0.1×4NA×=0.2NA,D正确;
答案选B。
9. 苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A. 该分子含2个手性碳原子
B. 该分子所有碳原子共平面
C. 在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D. 该物质发生消去反应可得3种有机产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子含1个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.该分子中存在多个连接3个碳原子的sp3杂化的碳原子,故该分子所有的碳原子一定不共平面,B错误;
C.与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被氧化为羰基,C错误;
D.该物质发生消去反应可得3种有机产物,如图所示:、、,D正确;
故选D。
10. 某离子液体的阴离子结构如图所示,其由M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素组成,Y、W同主族,X、Y、Z的价电子数之和为18。下列说法正确的是
A. X元素所在周期中,第一电离能大于X的元素有2种
B. 基态W原子核外电子有16种不同的空间运动状态
C. 原子半径:M>Y>Z>W
D. 简单氢化物的稳定性:M>X>Y>Z
【答案】A
【解析】
【分析】M、X、Y、Z、W是五种原子序数依次增大的短周期元素,由图可知,阴离子中M、X、Y、Z、W形成共价键的数目分别为4、2、2、1、6,Y、W同主族,则Y为O元素,W为S元素;M连4个共价键,为C元素;X、Y、Z的价电子数之和为18,Y为O元素,价电子数为6,X、Z的价电子数之和为12,Z连一个共价键,Z为F元素,则X为N元素;综上分析可知M、X、Y、Z、W分别为C、N、O、F、S;
【详解】A.X为N元素,同周期中第一电离能大于N的元素有F、Ne,故A正确;
B.W为S元素,电子排布式为1s22s22p63s23p4,共有9个原子轨道填充电子,故有9种不同的空间运动状态,故B错误;
C.S有3个电子层,原子半径最大,同周期原子半径逐渐减小,故原子半径:S>C>O>F,故C错误;
D.元素非金属性:F>O>N>C,故简单氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>CH4,故D错误;
答案选A。
11. 1,4-二氧杂环己烷是一种常用的溶剂,在医药、化妆品、香料等精细化工品生产中有广泛的应用。以乙烯为原料合成1,4-二氧杂环己烷的路线如图所示,下列说法错误的是
A. 是环氧乙烷()
B. 向水解后的溶液中,加入酸化的溶液,有白色沉淀生成
C. Q为乙二醇
D. Q转化为1,4-二氧杂环己烷的同时,有生成
【答案】B
【解析】
【分析】乙烯与氧气加成生成环氧乙烷,环氧乙烷水解生成乙二醇,乙烯与Br2加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成乙二醇,2mol乙二醇在浓硫酸作用下生成1,4-二氧杂环和2mol水。
【详解】A.乙烯与氧气加成生成环氧乙烷,A正确;
B.1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成乙二醇和NaBr,加入酸化的溶液有淡黄色AgBr沉淀生成,B错误;
C.据分析,Q为乙二醇,C正确;
D.据分析,2mol乙二醇在浓硫酸作用下生成1,4-二氧杂环己烷和2mol水,D正确;
故答案为B。
12. 工业上利用电解的方法制取,其电解原理如图所示,在Ⅱ区生成,M电极为银电极,N电极为惰性电极,下列说法错误的是
A. M与电源的负极相连,发生还原反应
B. N极的电极反应式为:
C. Ⅱ区若换成和盐酸的混合物,电解产物可能发生变化
D. 电路中转移2mol时,Ⅰ区溶液质量减少18g
【答案】D
【解析】
【分析】据已知,II区电解质溶液为酸性,则N极发生的电极反应为:失电子生成和H+,发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则M极发生氢还原反应,为阴极,与电源负极相连。
【详解】A.据分析,M发生还原反应,与电源负极相连,A正确;
B.据分析,N极发生失电子生成和H+,电极反应式为:,B正确;
C.盐酸中Cl-也具有还原性,可失电子生成Cl2,电解产物发生变化,C正确;
D.根据计量关系,I区有2H+~2e-~H2,转移2mol e-时,Ⅰ区溶液氢离子减少2mol,同时II区的氢离子通过阳离子交换膜移向I区2mol,I区溶液质量不变,D错误;
故答案为D。
13. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
聚乙炔能导电
聚乙炔分子中含共轭大键
B
为离子化合物,常温下呈液态
阴、阳离子的体积大,离子键弱,熔点低
C
、、的键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
D
顺-2-丁烯沸点高于反-2-丁烯
前者分子极性大于后者
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙炔是一种导电高分子,其导电性来源于其分子链中存在共轭大键,使得电子可以在整个分子链中自由移动,A正确;
B.离子化合物的熔沸点和离子键有关,阴、阳离子半径大,形成的离子键弱,熔点低,离子化合物常温下为液态,B正确;
C. 价层电子对数目为2,无孤电子对,中心原子杂化方式为sp杂化,分子构型为直线形,夹角为180°,键角最大,和杂化方式相同,孤电子对数不同,孤电子对数小于,孤电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此孤电子对越多,键角越小,、、的键角依次减小,C错误;
D.顺-2-丁烯和反-2-丁烯都属于分子晶体,分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力的大小。顺-2-丁烯中两个甲基在双键同侧,极性强,分子间作用力(范德华力)较大,所以沸点较高,D正确;
故答案选C。
14. 硫酰氯()是重要的化工原料,利用硫酰氯对甲苯进行气相催化氯化,反应机理如图所示,为催化剂表面的催化活性位点。下列说法错误的是
A. 反应过程中有极性键的断裂和形成
B. 该过程总反应的原子利用率小于100%
C. 若催化剂表面的催化活性位点不足,增大硫酰氯的浓度可加快化学反应速率
D. 基于反应机理推测,过程ⅲ对外放热
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,在步骤iv中生成SO2时断开了S-Cl极性键,步骤v中生成HCl时形成H-Cl极性键,故A正确;
B.①根据催化转化机理图,在催化剂的作用下,SO2Cl2与甲苯反应后得到的产物有HCl、SO2、,原子利用率小于100%,故B正确;
C.由反应机理图可知,催化剂表面活性位点不足时,增大硫酰氯的浓度,浓度不变,则反应速率不变;故C错误;
D.由图像可知,为过渡态,能量较高,故过程ⅲ对外放热,故D正确;
答案选C。
15. 四川盛产天然气,天然气中含杂质,国内某研究小组用和重整制氢除。该过程涉及的反应如下
Ⅰ.
Ⅱ.
在恒压kPa下,向容器中按组成为通入混合气体,测得平衡状态下、的收率和的转化率随温度的变化曲线如下图所示。
已知:的收率,的收率
下列说法错误的是
A. 曲线a表示的收率,曲线b表示的收率
B. 600℃下,与的收率比为5:2
C. 当体系中混合气体的密度不再发生改变时,说明反应Ⅰ达到了平衡状态
D. 维持恒压kPa,再通入一定量的Ar,的去除率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着温度的升高,反应向吸热方向移动,对于反应,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,和的物质的量均增加,但是由于反应中和的化学计量数之比为,相同条件下增加的幅度更大,观察图片可知,曲线b的增长幅度大于曲线a,所以曲线b表示的收率,曲线a表示的收率,故A正确;
B.由图可知,600℃时, 的收率为8%,的转化率为40%,设起始时由的收率得平衡时,即,600℃时根据三段式法计算,,,则投料中的H原子的物质的量为,600℃时,所以的收率为,所以600℃下,与的收率比为,故B错误;
C.反应中的物质全是气态的,根据质量守恒定律,该反应的总质量始终不变,在恒压条件下,随着反应的进行,气体物质的量增大,体积增大,根据,未平衡时密度在变小,平衡时密度不再变,反应达到平衡状态的标志,故C正确;
D.维持恒压,再通入一定量的,是惰性气体,相当于减压,对于反应,减压平衡正向移动,的去除率增大,故D正确;
故答案为:B。
二、非选择题:
16. 某粗硫酸镍废液中主要含有、、、、等杂质微粒,以此为原料精制硫酸镍的主要流程如下:
已知:是一种三元弱酸。常温下,;。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为___________。
(2)滤渣1的主要成分是,该步骤中的作用是___________,生成的离子方程式为___________。
(3)常温下,常用溶液调pH进一步去除,使溶液中。若溶液中,则需控制pH的范围为___________。
(4)加NaF沉淀、时,同时调节pH约为5,若pH过低,沉淀率会下降,原因是___________。
(5)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。
温度
低于30℃
30℃-54℃
54℃-280℃
高于280℃
晶体形态
多种结晶水合物
①从溶液获得稳定的晶体的操作依次是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
②晶体煅烧时剩余固体质量与温度变化曲线如图所示,则B段所得氧化物的化学式___________。
【答案】(1)3d84s2
(2) ①. 氧化Fe2+和H3AsO3,以利于形成FeAsO4,除去砷和铁元素 ②. 2H3AsO3+3H2O2+2Fe2+=2FeAsO4↓+4H2O+4H+
(3)3<pH≤7 (4)F-与H+结合生成弱电解质HF,导致c(F-)降低,因此沉淀率下降
(5) ①. 冷却至30℃~54℃时结晶 ②. Ni3O4
【解析】
【分析】分析流程,结合题给信息,可知粗硫酸镍废液中加入有机萃取剂分离出含铜离子的有机相,水相中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,氧化三价砷为五价砷,铁离子使得砷转化为FeAsO4沉淀;滤液调节pH使得剩余铁离子转化为氢氧化铁沉淀得到滤渣2,滤液加入NaF使得镁离子、钙离子转化为氟化钙和氟化镁沉淀得到滤渣3,滤液经一系列处理得到NiSO4·6H2O;据此分析。
【小问1详解】
Ni元素原子序数为28,在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族,其基态原子的价电子排布为3d84s2;
【小问2详解】
据分析,“除砷”步骤中加入双氧水后过滤,得到滤渣1,主要成分为FeAsO4,从废液中知Fe2+、H3AsO3被氧化,故H2O2的作用是氧化Fe2+和H3AsO3,以利于形成FeAsO4,除去砷和铁元素;根据得失电子守恒和元素守恒,可知生成FeAsO4的离子方程式为:2H3AsO3+3H2O2+2Fe2+=2FeAsO4↓+4H2O+4H+;
【小问3详解】
控制溶液的pH,使Fe3+沉淀,而Ni2+不沉淀。当c(Fe3+)=3.0×10-6mol·L-1,溶液中c(OH-)=,则pH=-lgc(H+)=;根据Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16,可计算出当时,c(OH-)=,则pH=7。因此要使,而Ni2+不沉淀,应控制pH的范围为:3<pH≤7;
【小问4详解】
在加入NaF的同时需调pH约为5,HF是弱酸,若pH过低,F-与H+结合生成弱电解质HF,导致c(F-)降低,因此沉淀率下降;
【小问5详解】
①由表中数据可知,30℃~54℃时,硫酸镍结晶水合物主要是NiSO4·6H2O,因此要从NiSO4溶液中获得稳定的NiSO4·6H2O晶体,应经过的操作依次是蒸发浓缩、冷却至30℃~54℃时结晶、过滤、洗涤、干燥;
②由题给信息可知,温度高于280℃时,硫酸镍结晶水合物失去结晶水,主要以NiSO4形式存在。则可知A段表示的物质为NiSO4。则4.65gNiSO4中Ni元素的质量=,则B段所得氧化物中Ni元素的质量为1.77g,O元素的质量为2.41g-1.77g=0.64g。故B段所得氧化物中n(Ni):n(O)=,因此B段所得氧化物的化学式为Ni3O4。
17. 乙酸异戊酯,又名醋酸异戊酯,分子式为,在常温下是具有香蕉味的无色液体,常用于香精添加剂,还可以用于印染、照相业等,其制取反应原理为:,实验装置如下图(省略了夹持装置和加热装置)。相关物质的沸点及相对分子质量如下表:
物质
异戊醇
冰醋酸
乙酸异戊酯
环己烷
沸点/℃
132.5
117.9
1420
80.7
相对分子质量
88
60
130
84
制备步骤:
Ⅰ.向如图烧瓶c中依次加入5.28g异戊醇、4.20g冰醋酸、1.0mL磷酸、25mL环己烷。
Ⅱ.装上b装置,向b中加环己烷至支管处,接好装置a,开动电磁搅拌器,打开冷凝水,进行加热,升温至150℃,使反应液回流1.5h。
Ⅲ.把步骤Ⅱ的反应液转移至分液漏斗中,用25mL水洗涤一次,再用5%溶液洗涤至中性,最后再用5mL饱和食盐水洗涤一次。
Ⅳ.加入无水硫酸镁、过滤,然后将所得粗酯进行蒸馏,控制温度,先收集一种油状液体,然后再收集138-142℃的馏分4.90g。
已知:①仪器b名称为分水器,它的作用是把反应产生的水从反应体系中分离出来。
②环己烷和水可以形成二元共沸物,沸点为71℃。
完成下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)若用浓硫酸作催化剂,缺点是___________。
(3)选用环己烷,而不选用乙醇做共沸物的原因是___________。
(4)操作Ⅱ中对仪器c加热,应选用的最佳方式___________(填字母)。
A. 直接加热 B. 油浴加热 C. 热水浴加热 D. 冷水浴
(5)步骤Ⅲ中用溶液洗涤的作用是___________,判断洗涤至中性的操作中,会用到的关键实验用品为___________。
(6)乙酸异戊酯的产率为___________%。(保留小数点后一位)
【答案】(1)球形冷凝管
(2)浓硫酸具有强氧化性和脱水性,可能会使原料部分碳化,且产生污染性气体
(3)乙醇会与乙酸反应生成乙酸乙酯,降低乙酸异戊酯产率 (4)B
(5) ①. 除掉有机相中的酸(如磷酸、醋酸) ②. pH试纸或pH计
(6)62.8
【解析】
【分析】利用乙酸和异戊醇发生酯化反应制备乙酸异戊酯,加入物料后加热、冷凝回流反应,反应液先水洗,再用溶液洗涤除去酸,最后再用饱和食盐水洗涤除去碳酸氢钠,加入少量无水硫酸镁、过滤,然后蒸馏得乙酸异戊酯。
【小问1详解】
仪器a的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
若用浓硫酸作催化剂,由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性,可能会使原料部分碳化,且产生污染性气体;
【小问3详解】
由于乙醇会与乙酸反应生成乙酸乙酯,降低乙酸异戊酯产率,故选用环己烷,而不选用乙醇做共沸物;
【小问4详解】
A.控制不好温度,会有副反应发生,A不符合题意;
B.可以控制温度,达到温度要求,B符合题意;
C.水的沸点100℃,达不到反应的温度,C不符合题意;
D.应对仪器c加热,D不符合题意;
故答案选B;
【小问5详解】
碳酸氢钠能与酸反应,步骤Ⅲ中用溶液洗涤的作用是除掉有机相中的酸(如磷酸、醋酸);判断洗涤至中性的操作即测溶液pH的操作,用玻璃棒蘸取洗涤液,点在pH试纸上,变色后与标准比色卡对比,或用pH计测pH证明已经洗涤至中性,所以会用到的关键实验用品为pH试纸或pH计;
【小问6详解】
5.28g异戊醇的物质的量为0.06mol,4.20g冰醋酸的物质的量为0.07mol,冰醋酸过量,理论上生成0.06mol乙酸异戊酯,产率为。
18. 卤素及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)卤族元素基态原子核外未成对电子数为___________。
(2)我国陈庆云原创的三氟甲基化试剂的结构简式为,其中电负性最小的元素是___________,碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:___________。
物质
熔点/℃
442
-34
29
143
(4)覆铜印刷电路板的“腐蚀液”多采用碱氨蚀刻液(氯化铵和氨水的混合液),在空气中使电路板露出的铜以二氯四氨合铜的形式溶解下来。中配体是___________,四个N原子围成空间形状为___________。
(5)六氟铁酸钠为四方晶系,其晶胞结构如图所示,位于正四棱柱的顶点和体心。晶胞中,A、B钠离子的分数坐标分别为、,两者之间的距离为___________nm。设为阿伏加徳罗常数的值,则该晶体密度为___________。(六氟铁酸钠的摩尔质量为)
【答案】(1)1 (2) ①. H ②. sp3、sp2
(3)SnF4为离子晶体,熔化破坏离子键,熔点较高;SnCl4、SnBr4、SnI4均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大,熔化破坏范德华力,熔点依次增大。
(4) ①. NH3 ②. 平面四边形
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】根据元素原子的价电子排布式和洪特规则,推断未成对电子数。根据元素的电负性规律判断电负性大小,根据物质的结构简式判断原子的杂化轨道类型,根据晶体类型判断熔点高低。根据配位化合物的化学式判断配位数以及原子围成的空间形状。根据胞体结构进行相关计算。
【小问1详解】
卤族元素原子的价电子排布式为ns2np5,p轨道有3个轨道,根据洪特规则,np轨道中5个电子填充为,故未成对电子数为1。
【小问2详解】
该物质含C、O、S、F、H元素,电负性规律:同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小 ,C的电负性小于O、S电负性小于O,F是电负性最大的元素之一,H的电负性相对较小,H的电负性约为2.1,C的电负性约为2.5,所以电负性最小的是H。三氟甲基化试剂的结构简式中,存在饱和C(单键连接,σ键数为4 )和羰基C = O(σ键数为3 ),饱和C为sp3杂化,羰基C为sp2杂化,故碳原子杂化轨道类型为sp2、sp3。
【小问3详解】
SnF4熔点高,由于F电负性大,SnF4是离子晶体,离子键作用力强;SnCl4、SnBr4、SnI4,随相对分子质量增大(,对应卤化物相对分子质量递增),分子间作用力增大,熔点升高,它们属于分子晶体。即SnF4为离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4为分子晶体,分子晶体随相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔点升高。
【小问4详解】
在[Cu(NH3)4]Cl2中,配体是提供孤电子对的NH3。Cu2+为中心离子,NH3为配体,Cu2+的价层电子排布为3d9,在形成配合物时,Cu2+采取dsp2杂化,4个NH3分子的N原子提供孤电子对,与Cu2+形成配位键,四个N原子围成的空间形状为平面四边形。
【小问5详解】
A、B分数坐标分别为、,设晶胞参数为a、b、c(四方晶系a = b),A、B参数坐标分别为、进行距离计算:根据空间直角坐标系中两点距离公式,。晶胞中:顶点,体心1,共2个;Na+:根据晶胞结构和电荷平衡,Na+个数为6。晶胞质量,晶胞体积,密度。
19. 伊班膦酸钠可用于治疗骨痛病,其合成路线如图所示:
已知:(,烷基)
回答下列问题:
(1)芳香醛A的名称为___________。
(2)B→C的第一步反应类型为___________。
(3)E中所含官能团的名称为___________。
(4)D与E发生加成反应生成F,则F的结构简式为___________。
(5)C经钯碳催化加氢脱苄,该反应的化学方程式为___________。
(6)C的同分异构体中,满足下列条件的有___________种。
①苯环上有3个侧链,且有两个侧链完全相同
②与丙酮反应,生成物中苯环的一个侧链为
(7)芳香醛A还能发生如下转化。X和Y的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1)苯甲醛 (2)还原反应(或加成反应)
(3)碳碳双键、酯基 (4)
(5) (6)12
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式为,与反应生成B(),结合已知条件中的碳氧双键与经过加成-消去反应,生成含碳-氮双键的B,逆推可得A为苯甲醛();B经两步生成了C(),第一步用Pd/C、,将B中碳氮双键与发生加成反应(还原反应),第二步用、最终得到C;在Pd/C、条件下,C中苄基经加氢脱苄,生成D();D与E()发生加成反应,双键打开,参与成键,生成F();F后续经、、等条件处理,引入磷相关官能团,最终经系列反应得到伊班膦酸钠(G)。
【小问1详解】
A的分子式为,与反应生成B(),结合已知条件中的碳氧双键与经过加成-消去反应,生成含碳-氮双键的B,逆推可得A为苯甲醛();
故答案为:苯甲醛;
【小问2详解】
第一步用、,是为了将B中碳氮双键与发生加成反应(还原反应);
故答案为:还原反应(或加成反应);
【小问3详解】
由E()的结构简式可知E中的官能团为碳碳双键、酯基;
故答案为:碳碳双键、酯基;
【小问4详解】
E()中有碳碳双键,D中有键,二者发生加成反应,双键打开,参与成键,生成F();
故答案为:
【小问5详解】
C经钯碳催化加氢脱苄生成D(),结合质量守恒,该反应的化学方程式为;
故答案为:
【小问6详解】
C同分异构需要符合两个条件:①苯环上有3个侧链,且有两个侧连完全相同;②与丙酮反应,生成物中苯环的一个侧链为,由条件②可知一定有原子团,C的苯环侧链分别为2个和,有2种结构。利用固定2个移动的“定二移一”的方法可知:两个均为正丙基,且处于邻位,移动有2种结构;两个均为异丙基,且处于邻位,移动有2种结构;两个均为正丙基,且处于间位,移动有3种结构;两个均为异丙基,且处于间位,移动有3种结构;两个均为正丙基,且处于对位,移动有1种结构;两个均为异丙基,且处于对位,移动有1种结构;合计一共2+2+3+3+1+1=12种;
故答案为:12;
【小问7详解】
苯甲醛与在催化剂下与醛基加成,生成羟基腈(),所以X为;在条件下发生酸性水解,变为,故Y为;
故答案为:;。
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广安市2025年春季高二期末考试
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,考生务必将自己的姓名、座位号和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铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
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: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. 20世纪70年代初,我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素,下列相关说法正确的是
A. 青蒿素属于有机物
B. 用红外光谱法可测定青蒿素的相对分子质量
C. 用乙醚从中药中提取青蒿素不涉及过滤、萃取操作
D. 可用蒸馏法提纯青蒿素
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 丙烯的结构简式:
C. 分子中键的形成:
D. 的空间填充模型:
3. 有机化学发展史是一段充满探索与突破的历程,下列说法错误的是
A. 李比希提出的元素定量分析法可用于确定烃的实验式
B. 凯库勒提出了苯分子具有环状结构,并将其表示为
C. 我国化工专家吴蕴初研制生产的味精,主要成分为谷氨酸单钠盐
D. 科里提出的系统化的逆合成概念,广泛应用于有机合成分析
4. 下列图示实验能达到实验目的是
A.实验室制备乙炔
B.证明溴乙烷发生消去反应
C.制备银氨溶液
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
5. 与通过电催化反应生成尿素[]。下列说法错误的是
A. 的空间构型为三角锥形
B. 为非极性分子,其在水中溶解度较小
C. 尿素分子中C、N、O共平面
D. 尿素分子中N-H键长大于水分子中O-H键长
6. 下列化学或离子方程式正确的是
A. 向氨水中加入少量AgCl:
B. 向新制的(含NaOH)中,滴入乙醛溶液,加热:
C. N,N-二甲基甲酰胺加入NaOH溶液,加热:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量:
7. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法错误的是
A. 苄氯比苄氟更易发生水解反应
B. 15-冠-5可用于从、混合体系中分离出
C. NaF晶体属于离子晶体
D. X中15-冠-5与之间存在离子键
8. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 30g中含有的共价键数目为
B. 1mol与足量乙醇酯化反应,生成数目为
C. 28g环己烷和己烯的混合物中碳原子的数目为
D. 1.8g完美冰晶体中含有氢键数目为
9. 苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A. 该分子含2个手性碳原子
B. 该分子所有碳原子共平面
C. 在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D. 该物质发生消去反应可得3种有机产物
10. 某离子液体的阴离子结构如图所示,其由M、X、Y、Z、W五种原子序数依次增大的短周期元素组成,Y、W同主族,X、Y、Z的价电子数之和为18。下列说法正确的是
A. X元素所在周期中,第一电离能大于X的元素有2种
B. 基态W原子核外电子有16种不同的空间运动状态
C. 原子半径:M>Y>Z>W
D. 简单氢化物的稳定性:M>X>Y>Z
11. 1,4-二氧杂环己烷是一种常用的溶剂,在医药、化妆品、香料等精细化工品生产中有广泛的应用。以乙烯为原料合成1,4-二氧杂环己烷的路线如图所示,下列说法错误的是
A. 是环氧乙烷()
B. 向水解后的溶液中,加入酸化的溶液,有白色沉淀生成
C. Q为乙二醇
D. Q转化为1,4-二氧杂环己烷的同时,有生成
12. 工业上利用电解的方法制取,其电解原理如图所示,在Ⅱ区生成,M电极为银电极,N电极为惰性电极,下列说法错误的是
A. M与电源的负极相连,发生还原反应
B. N极的电极反应式为:
C. Ⅱ区若换成和盐酸的混合物,电解产物可能发生变化
D. 电路中转移2mol时,Ⅰ区溶液质量减少18g
13. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
聚乙炔能导电
聚乙炔分子中含共轭大键
B
为离子化合物,常温下呈液态
阴、阳离子的体积大,离子键弱,熔点低
C
、、的键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
D
顺-2-丁烯的沸点高于反-2-丁烯
前者分子极性大于后者
A. A B. B C. C D. D
14. 硫酰氯()是重要的化工原料,利用硫酰氯对甲苯进行气相催化氯化,反应机理如图所示,为催化剂表面的催化活性位点。下列说法错误的是
A. 反应过程中有极性键的断裂和形成
B. 该过程总反应的原子利用率小于100%
C. 若催化剂表面的催化活性位点不足,增大硫酰氯的浓度可加快化学反应速率
D. 基于反应机理推测,过程ⅲ对外放热
15. 四川盛产天然气,天然气中含杂质,国内某研究小组用和重整制氢除。该过程涉及的反应如下
Ⅰ.
Ⅱ.
在恒压kPa下,向容器中按组成为通入混合气体,测得平衡状态下、的收率和的转化率随温度的变化曲线如下图所示。
已知:的收率,的收率
下列说法错误的是
A. 曲线a表示的收率,曲线b表示的收率
B. 600℃下,与的收率比为5:2
C. 当体系中混合气体的密度不再发生改变时,说明反应Ⅰ达到了平衡状态
D. 维持恒压kPa,再通入一定量的Ar,的去除率增大
二、非选择题:
16. 某粗硫酸镍废液中主要含有、、、、等杂质微粒,以此为原料精制硫酸镍的主要流程如下:
已知:是一种三元弱酸。常温下,;。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为___________。
(2)滤渣1的主要成分是,该步骤中的作用是___________,生成的离子方程式为___________。
(3)常温下,常用溶液调pH进一步去除,使溶液中。若溶液中,则需控制pH的范围为___________。
(4)加NaF沉淀、时,同时调节pH约为5,若pH过低,沉淀率会下降,原因是___________。
(5)资料显示,硫酸镍结晶水合物形态与温度有如下关系。
温度
低于30℃
30℃-54℃
54℃-280℃
高于280℃
晶体形态
多种结晶水合物
①从溶液获得稳定晶体的操作依次是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
②晶体煅烧时剩余固体质量与温度变化曲线如图所示,则B段所得氧化物的化学式___________。
17. 乙酸异戊酯,又名醋酸异戊酯,分子式为,在常温下是具有香蕉味无色液体,常用于香精添加剂,还可以用于印染、照相业等,其制取反应原理为:,实验装置如下图(省略了夹持装置和加热装置)。相关物质的沸点及相对分子质量如下表:
物质
异戊醇
冰醋酸
乙酸异戊酯
环己烷
沸点/℃
132.5
117.9
142.0
80.7
相对分子质量
88
60
130
84
制备步骤:
Ⅰ.向如图烧瓶c中依次加入5.28g异戊醇、4.20g冰醋酸、1.0mL磷酸、25mL环己烷。
Ⅱ.装上b装置,向b中加环己烷至支管处,接好装置a,开动电磁搅拌器,打开冷凝水,进行加热,升温至150℃,使反应液回流1.5h。
Ⅲ.把步骤Ⅱ的反应液转移至分液漏斗中,用25mL水洗涤一次,再用5%溶液洗涤至中性,最后再用5mL饱和食盐水洗涤一次。
Ⅳ.加入无水硫酸镁、过滤,然后将所得粗酯进行蒸馏,控制温度,先收集一种油状液体,然后再收集138-142℃馏分4.90g。
已知:①仪器b名称为分水器,它的作用是把反应产生的水从反应体系中分离出来。
②环己烷和水可以形成二元共沸物,沸点为71℃。
完成下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)若用浓硫酸作催化剂,缺点是___________。
(3)选用环己烷,而不选用乙醇做共沸物的原因是___________。
(4)操作Ⅱ中对仪器c加热,应选用的最佳方式___________(填字母)。
A. 直接加热 B. 油浴加热 C. 热水浴加热 D. 冷水浴
(5)步骤Ⅲ中用溶液洗涤的作用是___________,判断洗涤至中性的操作中,会用到的关键实验用品为___________。
(6)乙酸异戊酯的产率为___________%。(保留小数点后一位)
18. 卤素及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)卤族元素基态原子核外未成对电子数为___________。
(2)我国陈庆云原创的三氟甲基化试剂的结构简式为,其中电负性最小的元素是___________,碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:___________。
物质
熔点/℃
442
-34
29
143
(4)覆铜印刷电路板的“腐蚀液”多采用碱氨蚀刻液(氯化铵和氨水的混合液),在空气中使电路板露出的铜以二氯四氨合铜的形式溶解下来。中配体是___________,四个N原子围成空间形状为___________。
(5)六氟铁酸钠为四方晶系,其晶胞结构如图所示,位于正四棱柱的顶点和体心。晶胞中,A、B钠离子的分数坐标分别为、,两者之间的距离为___________nm。设为阿伏加徳罗常数的值,则该晶体密度为___________。(六氟铁酸钠的摩尔质量为)
19. 伊班膦酸钠可用于治疗骨痛病,其合成路线如图所示:
已知:(,烷基)
回答下列问题:
(1)芳香醛A的名称为___________。
(2)B→C的第一步反应类型为___________。
(3)E中所含官能团的名称为___________。
(4)D与E发生加成反应生成F,则F的结构简式为___________。
(5)C经钯碳催化加氢脱苄,该反应的化学方程式为___________。
(6)C的同分异构体中,满足下列条件的有___________种。
①苯环上有3个侧链,且有两个侧链完全相同
②与丙酮反应,生成物中苯环的一个侧链为
(7)芳香醛A还能发生如下转化。X和Y结构简式分别为___________和___________。
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