内容正文:
2025年春期高中二年级期终质量评估
化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题。满分100分,考试时间75分钟。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。
2.答选择题时,必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须用0.5mm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.可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 从古至今,化学在生产、生活中发挥着重要作用。下列说法正确的是
A. 蚕丝、竹简的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
B. 地沟油的主要成分属于烃类物质,可制成“绿色能源”
C. 古代蜡烛的主要成分为高级脂肪酸酯,属于高分子化合物
D. 腈纶、涤纶属于合成纤维,可以通过聚合反应制得
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,竹简的主要成分是纤维素,均属于天然高分子化合物,A错误;
B.地沟油的主要成分为油脂,属于酯类物质,可制成“绿色能源”,B错误;
C.蜡烛的主要成分是碳氢化合物,不属于酯类物质,来自于石油,故C错误;
D.涤纶是由单体HOOCCOOH和HOCH2CH2OH缩去小分子水聚合生成,腈纶是单体CH2=CHCN加聚而成,故均属于合成纤维,可以通过聚合反应制得,D正确;
答案选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 在晶体中:为杂化
B. 基态镓原子的电子排布式为:
C. 激发态原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.在晶体中,每个Si与4个O相连,形成四面体结构,为杂化,故A正确;
B.基态镓原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,故B错误;
C.第一能层没有p轨道,故C错误;
D.p-pπ键形成的轨道重叠是肩并肩,轨道重叠示意图:,故D错误;
答案选A。
3. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行实验室制乙烯 B. 用图②装置进行实验室制备硝基苯
C. 用图③装置验证溴乙烷消去反应生成的烯烃 D. 用图④装置进行苯和溴苯的分离
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇和浓硫酸在170℃时发生消去反应生成乙烯,实验室制乙烯时应把温度计液泡插入液体内,故A错误;
B.实验室制备硝基苯,应该用水浴加热到50-60℃,直接加热无法控制温度。故B错误;
C.乙烯与溴的四氯化碳发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,用图③装置验证溴乙烷消去反应生成的烯烃,故C正确;
D.分馏装置,温度计液泡应该在蒸馏烧瓶的支管口,故D错误;
选C。
4. 部分含Na或Cl元素物质的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A. 若为黄绿色气体,则有强氧化性
B. 常温下可能存在的转化
C. 若为淡黄色粉末,则一定可用于焙制糕点
D. 在实验室用的浓溶液与高锰酸钾固体可制备
【答案】C
【解析】
【详解】A.若b为黄绿色气体,即为Cl2,则为HClO,具有强氧化性,故A正确;
B.如果图像表示Na元素的价类二维图,b为单质Na,e为NaOH,f可以为碳酸钠,Na与水生成NaOH,NaOH与CO2生成Na2CO3,故B正确;
C.c为淡黄色固体,即为Na2O2,f可能为Na2CO3或硫酸钠,不能用于焙制糕点,故C错误;
D.若为Cl元素的价类二维图,a为HCl,浓盐酸与高锰酸钾固体可制备Cl2,故D正确;
答案选C。
5. 下列实验中所涉及的操作、现象与结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制悬浊液,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛()中滴加酸性溶液
紫色褪去
该有机物中存在醛基
D
向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,振荡
有固体析出
溶液能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉水解后,没有加NaOH中和硫酸,不能检验葡萄糖,则不能证明淀粉未水解,故A错误;
B.1-溴丙烷水解后,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液,生成淡黄色沉淀为AgBr,则该卤代烃中含有溴元素,故B正确;
C.碳碳双键、醛基均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,则紫色褪去,不能证明该有机物中存在醛基,故C错误;
D.鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,发生盐析,析出沉淀后加水沉淀溶解,故D错误;
答案选B。
6. 关于有机化合物的结构和性质,下列说法错误的是
A. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
B. 的一氯代物有3种
C. 的同分异构体中,不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构
D. 分子式为的物质能催化氧化成醛的同分异构体有4种。
【答案】C
【解析】
【详解】A.立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,六硝基立方烷的结构与二硝基立方烷的结构种类数目相同,二硝基立方烷的结构有3种,A正确;
B.如图,其一氯代物有3种,B正确;
C.如图,其分子式为,其核磁共振氢谱只有一组峰,C错误;
D.分子式为C5H12O,能催化氧化成醛的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH 、(CH3)2CHCH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)3CCH2OH四种,D正确;
故答案为:C。
7. 下列有关物质性质的比较,正确的有
①晶体硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅 ②水溶性:
③沸点: ④熔点:铝>镁>镁铝合金>钠
⑤晶格能: ⑥分子或离子中键角:
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 2个
【答案】A
【解析】
【详解】① 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,键长C-C < Si-C < Si-Si,键能越大硬度越高,晶体硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,故正确;
② 乙醇(CH3CH2OH)与水形成氢键,溶解性优于二甲醚(CH3OCH3),故正确;
③ 沸点应为H2O> HF> NH3 > PH3,因为H2O分子间氢键数目多,HF分子间氢键强于NH3分子间氢键,故错误;
④ 合金的熔点小于组成它的各组分的硬度,钠的熔点小于镁铝合金,铝的熔点大于镁,则熔点由大到小:铝>镁>镁铝合金>钠,故正确;
⑤ MgO(Mg2+和O2-,电荷高、半径小)晶格能大于NaCl(Na+和Cl-),故错误;
⑥H2O和H3O+中心原子都是4个价层电子对,H2O中有2个孤电子对,H3O+有1个孤电子对,故键角:;NH3分子中心原子有4个价层电子对,有1个孤电子对,为三角锥形,中心原子有3个价层电子对,没有孤电子对,为平面三角形,故键角:> NH3,故错误;
综上,正确的是①②④;
答案选A。
8. 高分子化合物在生产生活中有重要用途,下列判断错误的是
A. 的单体是
B. 聚合物可由乙二酸和乙二醇通过缩聚反应生成
C. 可由单体和通过加聚反应生成
D. 重复结构单元为的高分子化合物,其单体是1,3-丁二烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过缩聚反应生成,故A正确;
B.乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成 ,故B正确;
C.该高聚物的形成过程属于加聚反应,其产物只有一种高分子化合物,链节中主碳链为6个碳原子,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,直接合成该高聚物的物质为:CH2=CH-CN、CH2=CH-CH=CH2、,故C正确;
D.重复结构单元为的高分子化合物,其单体是,故D错误;
答案选D。
9. 绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如下图,下列关于绿原酸判断正确的是
A. 绿原酸分子的不饱和度为7
B. 该分子与足量氢气加成后生成物中有7个手性碳原子
C. 绿原酸及其水解产物均可以与溶液发生显色反应
D. 该物质与足量的反应,消耗二者的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环有4个不饱和度,碳碳双键、酯基、羧基、六元碳环各有1个不饱和度,共有8个不饱和度,故A错误;
B.该分子与足量氢气加成后生成物中有7个手性碳原子:,故B正确;
C.含-COOC-可发生水解反应,绿原酸水解产物只有一种含酚-OH的物质与FeCl3溶液发生显色反应,右侧含环的有机物(含4个-OH、1个-COOH)不能,故C错误;
D.酚羟基和羧基都能与Na2CO3反应,故1mol绿原酸最多消耗3molNa2CO3,酚羟基、羧基和酯基都能与NaOH反应,故1mol绿原酸最多消耗4molNaOH,故消耗二者的物质的量之比为,故D错误;
答案选B。
10. 有机物A()在一定条件下的转化如图,下列说法正确的是
A. 物质B的名称为3-甲基-1-丁烯 B. 反应为加成反应
C. 物质B可能存在顺反异构 D. 与物质C互为同分异构体的醇共有7种
【答案】D
【解析】
【分析】A发生消去反应生成B,B可为(CH3)2C=CHCH3或(CH3)2CHCH=CH2,B与水发生加成反应生成C,C可为(CH3)2C(OH)CH2CH3或(CH3)2CHCH(OH)CH3或(CH3)2CHCH2CH2OH,C与氯化氢发生取代反应生成A,则C为(CH3)2CHCH(OH)CH3。
【详解】A.A中氯原子发生消去反应生成B为(CH3)2CHCH=CH2或(CH3)2C=CHCH3,名称为3-甲基-1-丁烯或2-甲基-2-丁烯,故A错误;
B.BC为B中碳碳双键与H2O发生加成反应生成醇,反应为羟基被Cl原子取代,发生的是取代反应,故B错误;
C.B中存在“CH2=”结构或“(CH3)2C=”结构,所以B中不存在顺反异构,故C错误;
D.C为(CH3)2CHCH(OH)CH3,若主链上有5个碳原子,由碳骨架表示,-OH可位于1(或5)、2(或4)、3号碳原子上,共3种,若主链上有4个碳原子,由碳骨架表示,-OH可位于1(或5)、2、4号碳原子上,共3种,若主链上有3个碳原子,由碳骨架表示,-OH只有1种取代位置,与物质C互为同分异构体的醇共有7种,故D正确;
答案选D。
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
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
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,故A正确;
B.中中心C原子为杂化,键角为,中中心C原子为杂化,键角大约为,中中心C原子为杂化,键角为,三种物质中心C原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,故B错误;
C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,故C正确;
D.甲烷逐个断开键时,每一步断裂后生成的含碳自由基结构与电子状态不同,各步中的键所处化学环境不同,所以每步所需能量不同,故D正确;
故选B。
12. 金属酞菁配合物在光电转化、催化活性小分子、信息储存方面有重要应用。酞菁和钴酞菁的分子结构如下图所示,其中酞菁分子中所有原子共面。下列叙述错误的是
A. 酞菁的分子式为
B. 酞菁分子中①②③处N原子杂化方式不同
C. 钴酞菁分子中Co的化合价为价
D. 钴酞菁分子中Co离子的配位键数目为4
【答案】B
【解析】
【详解】A.由酞菁的结构简式可知,其分子式为,故A正确;
B.酞菁分子所有原子共面,则①②处N原子杂化方式均为,故B错误;
C.钴酞菁分子中,失去了2个H+的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子,因此,钴离子的化合价为+2,故 C正确;
D.由图可知,Co离子含有空轨道,N原子含有孤电子对,Co离子与N之间有4个配位键,故D正确;
故选B。
13. 双酚A是重要的有机化工原料,可用苯酚和丙酮进行制备。下列说法正确的是
A. 双酚A分子中共线的碳原子最多有5个
B. 双酚A苯环上的二氯代物有10种
C. 丙酮分子中键和键个数比为9:1
D. 苯酚与双酚A互为同系物,均可与Na2CO3溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环对角线上的原子共线,故双酚A分子中共线的碳原子最多有3个原子共线,A错误;
B.苯环上的二氯代物,氯原子在苯环上的位置有①②、①③、①④、①⑦、①⑧、②③、②⑦,共7种,B错误;
C.丙酮分子的结构简式为,单键为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,σ键和π键个数比为9:1,C正确;
D.苯酚与双酚A结构不相似,不是同系物,D错误;
故答案为:C。
14. 某锂离子电池充电过程中,其立方结构会发生如下变化,下列说法错误的是
A. 结构1物质的化学式为 B. 晶胞2和晶胞3表示不同的晶体
C. 晶胞2中的配位数为4 D. 晶胞2的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据结构1图,Co的个数为=,S的个数为=4,两者的个数比为9:8,故化学式为Co9S8,故A正确;
B.晶胞2与晶胞3只是切割的方式不同,属于相同的晶体,故B错误;
C.由结晶胞2可知,Li+位于S2-形成的正四面体空隙中,Li+的配位数为4,故C正确;
D.晶胞2中S的个数为=4,Li的个数为8,晶胞的质量为,晶胞的体积为(a)3cm3,故晶胞的密度为==,故D正确;
答案选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 元素周期表中前四周期的元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大。对于它们的基态原子而言,A原子核外电子只有一种自旋取向;B的价电子层中有3个未成对电子;C的最外层电子数为其内层电子数的3倍,D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E元素的主族序数与周期数的差为4;F的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)A和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥结构的化合物中,其中心原子的杂化方式为_______;既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是_______(填化学式,写两种)。其中某一化合物与化合物DEC均为消毒剂,若二者混合使用,它们的消毒能力严重降低,原因_______(用离子方程式表达)。
(2)B、C、D中第一电离能最大的是_______(填元素符号),F的价电子排布式为_______。
(3)通常用单质与制取,该反应的化学方程式为_______,并解释不用与的单质直接反应制取而采用此反应的原因_______。
(4)实验室一般用的氢化物的浓溶液配制其稀溶液,若配制稀溶液,需用量筒量取的浓溶液_______。下列操作可能导致所配溶液浓度偏高的是_______(填字母)。
A.量取浓溶液时仰视读数 B.转移前容量瓶中有水
C.转移时液体溅出 D.定容时俯视读数
【答案】(1) ①. ②. 、 ③.
(2) ①. N ②.
(3) ①. ②. 若钠与氧气直接反应可能生成过氧化钠,此反应制得的同时生成,可作为保护气,防止进一步被氧化为
(4) ①. 5.0 ②. AD
【解析】
【分析】A原子的电子只有一种自旋取向,所以A为H;C的最外层电子数为其内层电子数的3倍,则C核外K、L层电子数分别为2、6,所以C为O;B的价电子层中有3个未成对电子,B原子序数小于C,核外电子排布式为1s22s22p3,所以B为N,D元素原子中只有两种形状的电子云,只有s和p两种轨道,最外层只有一种自旋方向的电子,且该元素原子序数大于O元素,则其核外电子排布式为1s22s22p63s1,则D为Na;E元素的主族序数与周期数的差为4,且E的原子序数大于D,则E只能为Cl;F的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子,则F的核外K、L、M、N层电子数分别为2、8、18、1,则F为Cu。
【小问1详解】
A和其他元素形成二元共价化合物,分子呈三角锥结构的化合物中,则该化合物为NH3,中心原子为N,有3个σ键,孤对电子对数为×(5-3×1)=1,则为sp3杂化;既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2和N2H4;DEC为NaClO,与其反应消毒能力降低,则为H2O2,反应方程式为H2O2+ClO−=Cl−+O2↑+H2O。
【小问2详解】
B、C、D三种元素中,只有Na为金属,且最外层只有一个电子,第一电离能最小,N元素的2p能级中有3个电子处于半满结构,能量较低,失去一个电子需要能量较高,O元素的2p轨道中有4个电子,失去一个电子变成半满结构,能量较低,失去一个电子需要的能量相对较低,所以第一电离能最大的是N;F为Cu元素,价电子排布式为3d104s1。
【小问3详解】
Na 与NaNO3反应生成Na2O,反应方程式为2NaNO3+10Na=6Na2O+N2↑;若钠与氧气直接反应可能生成过氧化钠,此反应制得Na2O的同时生成N2,N2可作为保护气,防止Na2O进一步被氧化为Na2O2。
【小问4详解】
稀释过程中溶质的物质的量不变,10mol⋅L−1×V mL
=0.5mol⋅L−1×100mL,V=5.0mL;量取浓溶液时仰视读数,导致浓盐酸的量偏多,浓度偏高;转移前容量瓶中有水,对浓度无影响;转移时液体溅出,溶质的物质的量偏少,浓度偏低;定容时俯视读数,水加的偏少,浓度偏高;综上所述,AD符合。
16. 配位化合物在化工、医药、催化剂等工农业生产领域中有着广泛的应用,根据各种配合物的相关信息,回答下列问题。
(1)氨硼烷是一种独特的分子配合物,其结构与乙烷相似;分子中,键是配位键,其空轨道由_______提供(填元素符号)。分子中与原子相连的呈正电性,与相连的呈负电性。在、、三种元素中,电负性由大到小的顺序是_______。
(2)下图是的结构示意图。比较其中的键角:配体分子_______普通分子(填“>”、“<”或“=”),与、与的作用力分别是_______和_______。
(3)杂环化合物咪唑、呋喃、噻吩均能作为配体形成配合物,三种物质的信息如下表。
物质名称
咪唑
呋喃
噻吩
结构简式
沸点/℃
257
31.4
84.2
①已知分子中的大键可以用符号表示,其中代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大键的电子数。咪唑分子中所有原子共平面,其大键可表示为_______,咪唑中能形成配位键的氮原子是_______(填“a”或“b”)。
②请解释咪唑、呋喃、噻吩三者沸点差异的原因_______。
(4)配位化合物六溴硒酸钾是离子晶体,其晶胞结构如图1,沿、、轴方向的投影均为图2。
晶体中阴离子的化学式为_______。若六溴硒酸钾的摩尔质量为,晶胞中相邻之间的最短距离为,则晶体密度为_______,(列出计算式,表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. B ②.
(2) ①. ②. 配位键 ③. 氢键或分子间作用力
(3) ①. ②. a ③. 均为分子晶体,咪唑存在分子间氢键,沸点最高;噻吩、呋喃结构相似,噻吩相对分子质量更大,分子间作用力更大,沸点更高
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
分子中,键是配位键,B存在空轨道,N提供电子对,分子中与原子相连的呈正电性,说明H的电负性小于N,与相连的呈负电性,说明B的电负性小于H,故、、三种元素中,电负性由大到小的顺序是;
【小问2详解】
配体中的孤电子对数为1,对成键对子对的斥力小,所以键角大于普通中的键角;与的作用力是配位键,与的作用力是氢键或分子间作用力;
【小问3详解】
①咪唑分子中所有原子共平面,并存在大键,所以咪唑中氮原子的杂化方式为sp2杂化;中的a原子有孤电子对,可用于形成配位键,b原子没有孤电子对,无法形成配位键;②咪唑、呋喃、噻吩均为分子晶体,咪唑存在分子间氢键,沸点最高,噻吩、呋喃结构相似,噻吩分子量更大,沸点更高;
【小问4详解】
由图可知,K原子位于晶胞内部,SeBr6位于顶点和面心位置,由原子均摊法可知,该晶胞中K的数目为8,SeBr6的数目为8×+6×=4,则化学式为K2SeBr6,所以阴离子的化学式为;晶胞中相邻K之间的最短距离为,则晶胞的边长为2,则晶体密度为。
17. 2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1,3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),用锥形瓶收集馏出物。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是_______;图2中仪器C的名称是_______,出水口是_______(填I或Ⅱ)。
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。
A. 具有较低的熔点 B. 不溶或难溶于水,便于最后分离
C. 难挥发性 D. 与水蒸气不发生化学反应
(5)下列说法正确的是_______。
A.直形冷凝管内壁中可能会有桔红色晶体析出
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸
D.图2中C装置可用图1中b装置替换
E.待锥形瓶中馏出物冷却后通过分液操作即可得到2-硝基-1,3-苯二酚粗产品
(6)本实验最终获得桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. (直形)冷凝管 ③. I
(2)防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率
(3)在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却 (4)BD
(5)AC (6)14.3%
【解析】
【分析】称取77.0g间苯二酚,碾成粉末后加到三颈烧瓶中,缓慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内,搅拌15min,间苯二酚在低于65℃条件下与硫酸发生磺化反应,反应生成,待磺化反应结束后,将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度在低于30℃左右,进行硝化反应,发生硝化反应生成;将硝化反应后的稀释液转移至圆底烧瓶中,水蒸气蒸馏,与水反应生成2-硝基-1,3-苯二酚,收集馏出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品,据此分析解题。
【小问1详解】
图1中仪器a的名称为三颈烧瓶;图2中仪器C的名称是(直形)冷凝管,冷却水应该下进上出即出水口是I;
【小问2详解】
已知酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代,故第一步磺化引入磺酸基基团(-SO3H)的作用是防止硝基取代两个酚羟基对位上的氢原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的产率;
【小问3详解】
硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是在烧杯中加入适量的浓硝酸,沿杯壁缓慢加入一定量的浓硫酸,边加边搅拌,冷却;
【小问4详解】
由题中信息可知,水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,在低于100℃的情况下,有机物可以随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的。因此,被提纯物质必须具备的条件是:其在一定的温度范围内有一定的挥发性,可以随水蒸气一起被蒸馏出来;不溶或难溶于水,便于最后分离;在沸腾条件下与水蒸气不发生化学反应;故选BD;
【小问5详解】
A.由于2-硝基-1,3-苯二酚的熔点是87.8℃,且其难溶于水,因此,冷凝管C中有2-硝基-1,3-苯二酚析出,可能看到的现象是冷凝管内壁有桔红色晶体析出,A正确;
B.反应一段时间后,停止蒸馏,应先打开旋塞,再熄灭酒精灯,B错误;
C.图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸,C正确;
D.球形冷凝管用于冷凝分离时,会有物质存留在球形凹槽内,使分离物质的量减少,故不能替换,D错误;
E.锥形瓶中馏出物的杂质和产物互溶,不能通过分液分离,E错误;
故选AC;
【小问6详解】
根据合成流程图可知,77.0g间苯二酚完全反应理论上应该生成=0.7mol2-硝基-1,3-苯二酚,而本实验最终获得15.5g橘红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为:。
18. 化合物(氯吡格雷)是一种用于预防和治疗心、脑及其它动脉循环障碍疾病的药物,以为原料合成的路线如下图:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物D中含有的官能团是氯原子和_______。
(2)的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. B能发生消去反应 B. C中含酰胺基
C. D中的碳原子轨道杂化类型有两种 D. E、F分子中均有一个手性碳原子
(4)写出由C→D的化学方程式_______。
(5)G是相对分子质量比A大14的同系物,G的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构),写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式(任写一种,不考虑立体异构)_______。
①属于芳香族化合物
②具有与相同的官能团
③谱有四组峰且峰面积之比为
(6)请结合题中信息,设计以为有机原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)_______。
【答案】(1)氨基、酯基
(2) (3)CD
(4) (5) ①. 17 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】由已知R—CHO可知,A与氯化铵和氰化钠反应生成B,B为;B在酸性条件下水解生成C,C与甲醇发生酯化反应生成D,则X为甲醇;D与Y发生取代反应生成E,则Y为;
【小问1详解】
由D的结构简式可知官能团名称是:碳氯键、氨基、酯基;故答案为:氨基、酯基;
【小问2详解】
由上述分析可知:Y的结构简式为;故答案为:;
【小问3详解】
A.由分析可知,B的结构简式为,不能发生消去反应,故A错误;
B.由分析可知,C的结构简式为,分子中不含酰胺基,故B错误;
C.由D的结构简式可知,分子中苯环上的碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,甲基碳原子的杂化方式为sp3杂化,则碳原子的杂化方式共有2种,故C正确;
D.由结构简式可知,有机物E、F分子中均有一个连有不同原子或原子团的手性碳原子,故D正确;
故答案为:CD;
【小问4详解】
由分析可知,X为CH3OH,C→D的化学方程式为:;
【小问5详解】
G分子属于芳香族化合物,具有与A相同的官能团说明G的官能团为醛基和氯原子,若苯环上有1个取代基,取代基为,结构只有1种;若苯环上有2个取代基,取代基可能为—Cl、—CH2CHO或—CH2Cl、—CHO,均有邻、间、对3种结构,共有6种;若苯环上有3个取代基,取代基为—Cl、—CH3、—CHO,可以视作邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲醛、对甲基苯甲醛分子中苯环上的氢原子被氯原子取代所得结构,共有10种,则符合条件的结构简式共有17种,其中满足1H-NMR谱有四组峰且峰面积之比为2:2:2:1的结构简式为或,故答案为:17;或;
【小问6详解】
在NaCN/NH4Cl条件下反应生成,然后在酸性条件下得到,最后在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应得到,合成路线流程图为:。
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2025年春期高中二年级期终质量评估
化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题。满分100分,考试时间75分钟。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。
2.答选择题时,必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须用0.5mm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.可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 从古至今,化学在生产、生活中发挥着重要作用。下列说法正确的是
A. 蚕丝、竹简的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物
B. 地沟油的主要成分属于烃类物质,可制成“绿色能源”
C. 古代蜡烛的主要成分为高级脂肪酸酯,属于高分子化合物
D. 腈纶、涤纶属于合成纤维,可以通过聚合反应制得
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 在晶体中:为杂化
B. 基态镓原子的电子排布式为:
C. 激发态原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
3. 下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A. 用图①装置进行实验室制乙烯 B. 用图②装置进行实验室制备硝基苯
C. 用图③装置验证溴乙烷消去反应生成的烯烃 D. 用图④装置进行苯和溴苯的分离
4. 部分含Na或Cl元素物质的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
A. 若为黄绿色气体,则有强氧化性
B. 常温下可能存在的转化
C. 若为淡黄色粉末,则一定可用于焙制糕点
D. 在实验室用的浓溶液与高锰酸钾固体可制备
5. 下列实验中所涉及的操作、现象与结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制悬浊液,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛()中滴加酸性溶液
紫色褪去
该有机物中存在醛基
D
向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,振荡
有固体析出
溶液能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
6. 关于有机化合物的结构和性质,下列说法错误的是
A. 立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
B. 的一氯代物有3种
C. 的同分异构体中,不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构
D. 分子式为的物质能催化氧化成醛的同分异构体有4种。
7. 下列有关物质性质的比较,正确的有
①晶体硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅 ②水溶性:
③沸点: ④熔点:铝>镁>镁铝合金>钠
⑤晶格能: ⑥分子或离子中键角:
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 2个
8. 高分子化合物在生产生活中有重要用途,下列判断错误的是
A. 的单体是
B. 聚合物可由乙二酸和乙二醇通过缩聚反应生成
C. 可由单体和通过加聚反应生成
D. 重复结构单元为的高分子化合物,其单体是1,3-丁二烯
9. 绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如下图,下列关于绿原酸判断正确的是
A. 绿原酸分子的不饱和度为7
B. 该分子与足量氢气加成后生成物中有7个手性碳原子
C. 绿原酸及其水解产物均可以与溶液发生显色反应
D. 该物质与足量的反应,消耗二者的物质的量之比为
10. 有机物A()在一定条件下的转化如图,下列说法正确的是
A. 物质B的名称为3-甲基-1-丁烯 B. 反应为加成反应
C. 物质B可能存在顺反异构 D. 与物质C互为同分异构体的醇共有7种
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
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
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
12. 金属酞菁配合物在光电转化、催化活性小分子、信息储存方面有重要应用。酞菁和钴酞菁的分子结构如下图所示,其中酞菁分子中所有原子共面。下列叙述错误的是
A. 酞菁的分子式为
B. 酞菁分子中①②③处N原子杂化方式不同
C. 钴酞菁分子中Co的化合价为价
D. 钴酞菁分子中Co离子的配位键数目为4
13. 双酚A是重要的有机化工原料,可用苯酚和丙酮进行制备。下列说法正确的是
A. 双酚A分子中共线的碳原子最多有5个
B. 双酚A苯环上的二氯代物有10种
C. 丙酮分子中键和键个数比为9:1
D. 苯酚与双酚A互为同系物,均可与Na2CO3溶液反应
14. 某锂离子电池充电过程中,其立方结构会发生如下变化,下列说法错误的是
A. 结构1物质的化学式为 B. 晶胞2和晶胞3表示不同的晶体
C. 晶胞2中的配位数为4 D. 晶胞2的密度为
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 元素周期表中前四周期的元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大。对于它们的基态原子而言,A原子核外电子只有一种自旋取向;B的价电子层中有3个未成对电子;C的最外层电子数为其内层电子数的3倍,D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E元素的主族序数与周期数的差为4;F的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)A和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥结构的化合物中,其中心原子的杂化方式为_______;既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是_______(填化学式,写两种)。其中某一化合物与化合物DEC均为消毒剂,若二者混合使用,它们的消毒能力严重降低,原因_______(用离子方程式表达)。
(2)B、C、D中第一电离能最大的是_______(填元素符号),F的价电子排布式为_______。
(3)通常用单质与制取,该反应的化学方程式为_______,并解释不用与的单质直接反应制取而采用此反应的原因_______。
(4)实验室一般用的氢化物的浓溶液配制其稀溶液,若配制稀溶液,需用量筒量取的浓溶液_______。下列操作可能导致所配溶液浓度偏高的是_______(填字母)。
A.量取浓溶液时仰视读数 B.转移前容量瓶中有水
C.转移时液体溅出 D.定容时俯视读数
16. 配位化合物在化工、医药、催化剂等工农业生产领域中有着广泛的应用,根据各种配合物的相关信息,回答下列问题。
(1)氨硼烷是一种独特的分子配合物,其结构与乙烷相似;分子中,键是配位键,其空轨道由_______提供(填元素符号)。分子中与原子相连的呈正电性,与相连的呈负电性。在、、三种元素中,电负性由大到小的顺序是_______。
(2)下图是的结构示意图。比较其中的键角:配体分子_______普通分子(填“>”、“<”或“=”),与、与的作用力分别是_______和_______。
(3)杂环化合物咪唑、呋喃、噻吩均能作为配体形成配合物,三种物质的信息如下表。
物质名称
咪唑
呋喃
噻吩
结构简式
沸点/℃
257
31.4
84.2
①已知分子中的大键可以用符号表示,其中代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大键的电子数。咪唑分子中所有原子共平面,其大键可表示为_______,咪唑中能形成配位键的氮原子是_______(填“a”或“b”)。
②请解释咪唑、呋喃、噻吩三者沸点差异的原因_______。
(4)配位化合物六溴硒酸钾是离子晶体,其晶胞结构如图1,沿、、轴方向的投影均为图2。
晶体中阴离子的化学式为_______。若六溴硒酸钾的摩尔质量为,晶胞中相邻之间的最短距离为,则晶体密度为_______,(列出计算式,表示阿伏加德罗常数的值)。
17. 2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
水溶性(常温)
间苯二酚
110
白色针状晶体
110.7
易溶
2-硝基-1,3-苯二酚
155
桔红色针状晶体
87.8
难溶
制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),用锥形瓶收集馏出物。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是_______;图2中仪器C的名称是_______,出水口是_______(填I或Ⅱ)。
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团的作用是_______。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_______。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是_______。
A. 具有较低的熔点 B. 不溶或难溶于水,便于最后分离
C. 难挥发性 D. 与水蒸气不发生化学反应
(5)下列说法正确的是_______。
A.直形冷凝管内壁中可能会有桔红色晶体析出
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸
D.图2中C装置可用图1中b装置替换
E.待锥形瓶中馏出物冷却后通过分液操作即可得到2-硝基-1,3-苯二酚粗产品
(6)本实验最终获得桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______(保留3位有效数字)。
18. 化合物(氯吡格雷)是一种用于预防和治疗心、脑及其它动脉循环障碍疾病的药物,以为原料合成的路线如下图:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物D中含有的官能团是氯原子和_______。
(2)的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. B能发生消去反应 B. C中含酰胺基
C. D中的碳原子轨道杂化类型有两种 D. E、F分子中均有一个手性碳原子
(4)写出由C→D的化学方程式_______。
(5)G是相对分子质量比A大14的同系物,G的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构),写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式(任写一种,不考虑立体异构)_______。
①属于芳香族化合物
②具有与相同的官能团
③谱有四组峰且峰面积之比为
(6)请结合题中信息,设计以为有机原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)_______。
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