精品解析:广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查化学试题
2025-08-23
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2份
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29页
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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) | 广东省 |
| 地区(市) | 东莞市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.41 MB |
| 发布时间 | 2025-08-23 |
| 更新时间 | 2025-08-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53589139.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查
化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共16小题,共44分。第小题,每小题2分;第小题,每小题4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. 文物是历史的见证,也是文化的载体。下列文物中,主要材质为有机高分子的是
A.南宋牡丹纹玉梳
B.西汉漆木马
C战国陶熏炉
D.辽鎏金高士图银杯
A. A B. B C. C D. D
2. 科技乃兴国之重。下列说法正确是
A. “奋斗者”号潜水艇使用了新型钛合金材料,与互为同素异形体
B. 全球首款石墨烯柔性显示屏于广东研制成功,石墨烯与乙烯互为同系物
C. 高强度特种钢应用于我国新能源汽车制造,铁元素位于元素周期表的d区
D. 我国民企火箭发动机“天鹊”使用了氮化硅材料,属于分子晶体
3. 衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 真丝、棉麻衣物穿着舒适,其主要成分均为纤维素
B. 久置红薯比新挖红薯更甜,缘于葡萄糖发生了水解
C. 铝合金被广泛用于门窗制造,因其熔点比纯铝高
D. 汽车轮胎的韧性好、强度高,与橡胶的硫化有关
4. 化学用语是化学独特的语言。下列说法正确的是
A. 的VSEPR模型: B. 基态Na原子最外层原子轨道形状:
C. 的电子式: D. 反-2-丁烯的结构简式:
5. 实验室用电石和饱和食盐水反应制取,按照制备、净化、性质检验、收集的顺序进行实验。下列实验仪器及试剂选用不正确的是
A. 制备 B. 净化
C. 检验不饱和性 D. 排水收集
6. 劳动光荣、创造伟大。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
酿酒:用葡萄酿酒
葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇
B
鉴宝:用X射线衍射仪区分真水晶和玻璃仿水晶
水晶属于晶体,玻璃属于非晶体
C
消毒:用苯酚水溶液进行环境消毒
苯酚有还原性
D
帮厨:向沸水中加入鸡蛋液制作蛋花汤
加热能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
7. 人形机器人的肢体骨骼及关节结构件等,采用高强度、低密度的高分子材料PEEK(聚醚醚酮)制造。合成PEEK的两种单体结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A. 单体I分子中所有原子不可能在同一平面 B. 单体I的水溶性低于单体II
C. 单体II属于烃 D. 单体I、II通过加聚反应制得材料PEEK
8. 短周期主族元素的原子序数依次增大,且在前三周期均有分布,W与X同主族,Y的基态原子的价层电子排布式为原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 简单离子半径:
C. 的简单氢化物的水溶液均显酸性 D. 电负性:
9. 晶胞是物质世界精巧的积木。下列说法正确的是
A. 每个氯化钠晶胞中含有1个NaCl分子
B. 熔点:金刚石>干冰
C. 12g金刚石晶体中含有8mol碳原子
D. 干冰晶胞中每个分子周围有12个紧邻的分子
10. 化学键的断裂与形成,谱写着物质变奏曲。下列有机方程式正确且与反应类型对应的是
选项
反应类型
有机化学方程式
A
取代反应
B
加聚反应
C
水解反应
D
氧化反应
A. A B. B C. C D. D
11. 甲醇羰基化法(反应条件略)工业制乙酸,已逐步取代乙醛氧化法。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32g甲醇中含有的非极性键数目为 B. 22.4LCO中O的价层电子对数为
C. 1mol乙醛氧化为乙酸转移电子数目为 D. 乙酸溶液中的数目为
12. 下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
的键角比的键角小
分子间作用力氨比水大
B
多次盐析、溶解可分离提纯蛋白质
蛋白质的盐析是可逆的
C
酸性强于
氟的电负性比氯大
D
比稳定
甲烷分子间存在氢键
A. A B. B C. C D. D
13. 在给定的反应条件下,下列选项所示的物质转化难以实现的是
A.
B.
C. CH3CHOCH3COOHCH3CO18OC2H5
D.
14. 氟他胺是一种抗肿瘤药,可由中间体X通过如下转化制得(部分试剂和条件已略去)。下列说法不正确的是
A. X能与氨基酸的羧基发生反应 B. 反应①、②的反应类型相同
C. Z能使溴的四氯化碳溶液褪色 D. 氟他胺中碳原子的杂化方式有和 sp3
15. 蓝晶绽彩,化韵无穷。以蓝色的CuSO4溶液制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态Cu2+的价层电子轨道表示式为:
B. 过程②可观察到蓝色沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的透明溶液
C. 过程③乙醇的作用是降低溶剂极性,减小溶质的溶解度
D. 配合物离子[Cu(H2O)4]2+的稳定性大于[Cu(NH3)4]2+
16. M具有抗氧化作用且能消除体内自由基,其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物的水化物的酸性:
B. 和空间结构均为平面三角形
C. 物质M既能与酸反应,又能与碱反应
D. 是合成某导电高分子材料的单体
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 硫及其化合物在工业、生物体内有重要作用。
(1)硫单质是重要的化工原料,可以合成等物质。
①基态硫原子的价层电子排布式为_______。
②硫单质的一种同素异形体分子(结构见图)像顶皇冠。中硫的杂化方式为_______,其易溶于的原因是_______。
③工业上,常用作还原剂。的分子构型为_______,其沸点_______(填“高于”、或“低于”),原因是_______。
④浓硫酸广泛应用于有机合成领域,有机反应使用浓硫酸,常利用其_______性质。1mol分子中所含的键数目为_______。
(2)铁硫簇广泛存在于生物体内,是多种蛋白质的辅因子。一种铁硫原子簇的结构特点如图所示,该化合物的化学式为_______,中心原子Fe的配位数为_______。
18. 我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。
(1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时,转化为和,同时生成一种非极性气体分子,反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。
(4)已知:半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。
(5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm,则与的最短距离为_______nm。
19. 卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烷在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。
(1)甲同学检验1-溴丁烷与NaOH水溶液发生水解反应的产物。
①淡黄色沉淀是_______(写化学式)。
②1-溴丁烷水解的反应方程式为_______。
③乙同学认为仅凭上述实验现象不能证明1-溴丁烷发生了水解反应,原因是1-溴丁烷发生消去反应也能生成大量,故建议需要进一步检验是否生成1-丁醇,下列方法中可行的是_______。
A.对产物进行红外光谱分析 B.对产物进行核磁共振氢谱分析 C.取反应混合物与金属钠反应
(2)丙同学利用如图装置检验1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应的产物。加热圆底烧瓶一段时间后,装置C中酸性高锰酸钾溶液褪色。
①仪器a的名称是_______,装置B的作用是_______。
②若无装置B,也可用_______试剂代替酸性溶液检验1-丁烯。
(3)丁同学在丙同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。
文献资料1:
如图所示,与官能团直接相连碳原子称为碳,与碳相连的碳原子称为碳;碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。
文献资料2:
三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。
卤代烃
强碱醇溶液
水解产物/%
消去产物/%
90
10
21
79
7
93
研究资料可得出以下结论:
①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。
②_______。
(4)发生消去反应的有机产物的结构简式为_______。
20. 苦杏仁酸广泛应用于医药、化妆品、食品及工业领域。一种以苯和乙醛酸(物质ii)为原料,合成苦杏仁酸(物质iii)及其衍生物的路线如下。
(1)化合物v中含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物iii的分子式为_______。化合物iii的某种同分异构体,能与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱的峰面积比为2:2:2:1:1,其结构简式为_______(写出一种)。
(3)根据化合物iv的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
_______
_______
b
,催化剂,加热
_______
_______
(4)下列说法正确的是_______。
A. 反应1过程中有键的断裂和键的形成
B. 化合物iii存在以“头碰头”方式形成的键
C. 可用溶液鉴别物质iii和物质iv
D. 化合物ii和v均含有手性碳原子
(5)一定条件下,以反应物x和y制备乙醛酸(HOOCCHO),,若x为单质,则y的结构简式为_______。
(6)乙醇酸()可用于工业制备聚乙醇酸。以乙醇为唯一有机原料(无机试剂任选)设计合成聚乙醇酸的路线。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
已知:
①第一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。
②最后一步反应化学方程式为_______。
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广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查
化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共16小题,共44分。第小题,每小题2分;第小题,每小题4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. 文物是历史的见证,也是文化的载体。下列文物中,主要材质为有机高分子的是
A.南宋牡丹纹玉梳
B.西汉漆木马
C.战国陶熏炉
D.辽鎏金高士图银杯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.南宋牡丹纹玉梳属于无机非金属材质,A不符合题意;
B.西汉漆木马是木制品,属于纤维素,是有机高分子,B符合题意;
C.战国陶熏炉是陶瓷,属于硅酸盐材质,C不符合题意;
D.辽鎏金高士图银杯是合金,D不符合题意;
故选B。
2. 科技乃兴国之重。下列说法正确的是
A. “奋斗者”号潜水艇使用了新型钛合金材料,与互为同素异形体
B. 全球首款石墨烯柔性显示屏于广东研制成功,石墨烯与乙烯互为同系物
C. 高强度特种钢应用于我国新能源汽车制造,铁元素位于元素周期表的d区
D. 我国民企火箭发动机“天鹊”使用了氮化硅材料,属于分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素是同种元素的不同原子(质子数相同,中子数不同),而同素异形体是同种元素组成的不同单质,与互为同位素,而非同素异形体,A错误;
B.石墨烯是碳的单质(二维结构),乙烯(C2H4)是烃类有机物,二者结构不相似,不是同系物,B错误;
C.铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,属于d区元素,C正确;
D.氮化硅(Si3N4)是共价晶体,具有高熔点和高硬度,D错误;
故答案选C。
3. 衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 真丝、棉麻衣物穿着舒适,其主要成分均为纤维素
B. 久置红薯比新挖红薯更甜,缘于葡萄糖发生了水解
C. 铝合金被广泛用于门窗制造,因其熔点比纯铝高
D. 汽车轮胎的韧性好、强度高,与橡胶的硫化有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.真丝的主要成分是蛋白质,棉麻的主要成分是纤维素,A错误;
B.红薯变甜是由于淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖是单糖,不能水解,B错误;
C.铝合金的熔点通常比纯铝低,其广泛应用是因强度高而非熔点高,C错误;
D.橡胶硫化后形成网状结构,增强韧性和强度,D正确;
故答案选D。
4. 化学用语是化学独特的语言。下列说法正确的是
A. 的VSEPR模型: B. 基态Na原子最外层原子轨道形状:
C. 的电子式: D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的S原子价电子对数=2+,故VSEPR模型为平面三角形:,A正确;
B.基态Na原子最外层电子在3s能级上,有1个电子,轨道形状为球形,B项是哑铃形,B错误;
C.中心原子N形成三条键还有一对孤电子对,故的电子式为,C错误;
D.在顺反异构中,相同的取代基在同侧属于顺,题目中的结构简式为顺-2-丁烯的结构简式,反-2-丁烯为:,D错误。
故选A。
5. 实验室用电石和饱和食盐水反应制取,按照制备、净化、性质检验、收集的顺序进行实验。下列实验仪器及试剂选用不正确的是
A. 制备 B. 净化
C. 检验不饱和性 D. 排水收集
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳化钙和水反应剧烈,一般不采用简易启普发生器制备,另外,本装置应该使用分液漏斗,不能使用长颈漏斗,A错误;
B.制备过程中会生成硫化氢等杂质气体,可以用硫酸铜除去,B正确;
C.乙炔中含有碳碳三键,可以和溴发生加成,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.乙炔难溶于水,可以使用排水法收集,D正确;
故选A。
6. 劳动光荣、创造伟大。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
酿酒:用葡萄酿酒
葡萄糖在酶的作用下转化为乙醇
B
鉴宝:用X射线衍射仪区分真水晶和玻璃仿水晶
水晶属于晶体,玻璃属于非晶体
C
消毒:用苯酚水溶液进行环境消毒
苯酚有还原性
D
帮厨:向沸水中加入鸡蛋液制作蛋花汤
加热能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖在酶作用下转化为乙醇是酿酒的基本原理,A不符合题意;
B.水晶为晶体而玻璃为非晶体,X射线衍射可区分,B不符合题意;
C.苯酚消毒因其使蛋白质变性而非苯酚有还原性,C符合题意;
D.高温使蛋白质变性导致蛋花形成,D不符合题意;
故答案选C。
7. 人形机器人的肢体骨骼及关节结构件等,采用高强度、低密度的高分子材料PEEK(聚醚醚酮)制造。合成PEEK的两种单体结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A. 单体I分子中所有原子不可能在同一平面 B. 单体I的水溶性低于单体II
C. 单体II属于烃 D. 单体I、II通过加聚反应制得材料PEEK
【答案】B
【解析】
【详解】A.单体I分子中羰基和两个苯环分别确定一个平面,碳碳单键可以旋转,当三个平面重合时,所有原子位于同一平面,A错误;
B.单体II中含有羟基,可以和水形成分子间氢键,更容易溶解在水中,B正确;
C.单体II中含有氧原子,不属于烃,C错误;
D.单体I、II在形成高分子的同时还会生成HF,则单体I、II是通过缩聚反应制得材料PEEK,D错误;
故选B。
8. 短周期主族元素的原子序数依次增大,且在前三周期均有分布,W与X同主族,Y的基态原子的价层电子排布式为原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 简单离子半径:
C. 的简单氢化物的水溶液均显酸性 D. 电负性:
【答案】D
【解析】
【分析】Y的价层电子排布为nsnnpn+1,n=2时对应N(2s22p3),Y为N。Z的最外层电子数为次外层的3倍,次外层为2(第一层),故Z为O(最外层6电子)。 因Y(N)、Z(O)均为第二周期元素,再根据题干“在前三周期均有分布”及原子序数递增可知,X为第一周期元素,W为第三周期元素。又因X、W同主族,可推断出X为H,W为Na。
【详解】A.N2p轨道半充满更稳定,第一电离能N>O,A错误;
B.Na+、O2-、N3-核外电子排布相同,质子数越小,离子半径越大,离子半径顺序为Na+<O2-<N3-,B错误;
C.NH3的水溶液显碱性,NaH与水反应生成NaOH和H2,呈碱性,C错误;
D.O的电负性大于H,D正确;
故答案选D。
9. 晶胞是物质世界精巧的积木。下列说法正确的是
A. 每个氯化钠晶胞中含有1个NaCl分子
B. 熔点:金刚石>干冰
C. 12g金刚石晶体中含有8mol碳原子
D. 干冰晶胞中每个分子周围有12个紧邻分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl是离子晶体,由图可知,1个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个,不存在NaCl分子,A错误;
B.NaCl是离子晶体,干冰是分子晶体,金刚石是共价晶体,所以熔点由高到低的顺序是金刚石>NaCl>干冰 ,B错误;
C.12g金刚石晶体中含有1mol碳原子,C错误;
D.CO2晶胞为面心立方晶胞,配位数为12,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个,D正确;
故答案选D。
10. 化学键的断裂与形成,谱写着物质变奏曲。下列有机方程式正确且与反应类型对应的是
选项
反应类型
有机化学方程式
A
取代反应
B
加聚反应
C
水解反应
D
氧化反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇和溴化氢发生取代反应,溴原子取代羟基,正确反应方程式为:,A错误;
B.丙烯发生加聚反应,生成聚丙烯,正确反应方程式为:,B错误;
C.乙酸乙酯在稀硫酸的作用下水解成乙酸和乙醇,反应类型、方程式、条件都正确,C正确;
D.乙醛和氢气在催化剂的作用下生成乙醇,属于还原反应,D错误;
故答案选C。
11. 甲醇羰基化法(反应条件略)工业制乙酸,已逐步取代乙醛氧化法。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32g甲醇中含有的非极性键数目为 B. 22.4LCO中O的价层电子对数为
C. 1mol乙醛氧化为乙酸转移电子数目为 D. 乙酸溶液中的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醇(CH3OH)分子中只含有C-H、C-O、O-H等极性键,不含非极性键,因此32g(1mol)甲醇中的非极性键数目为0。A错误;
B.22.4L CO在标准状况下为1mol,题目未明确条件,无法求算物质的量,B错误;
C.乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸(CH3COOH)时,增加了1个O原子,1mol乙醛转移2mol电子,对应电子数目为2NA,C正确;
D.乙酸为弱酸,不会完全电离,1mol/L乙酸溶液中H⁺的浓度远小于1mol/L,且未给出溶液体积,因此无法确定H⁺数目,D错误;
故答案选C。
12. 下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
的键角比的键角小
分子间作用力氨比水大
B
多次盐析、溶解可分离提纯蛋白质
蛋白质的盐析是可逆的
C
酸性强于
氟的电负性比氯大
D
比稳定
甲烷分子间存在氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3和H2O均采取sp3杂化,孤电子对数NH3<H2O,所以键角NH3>H2O,陈述I错误;分子间作用力影响熔沸点,与键角无关,A错误;
B.盐析通过改变盐浓度使蛋白质析出,且盐析可逆,因此多次操作可提纯蛋白质。陈述I和Ⅱ均正确,且因果关系成立,B正确;
C.F的电负性比Cl大,导致CF3COOH的酸性强于CCl3COOH,但陈述I描述相反,与事实矛盾,C错误;
D.CH4稳定性源于C-H键键能大,而氢键为分子间作用力,与稳定性无关,且甲烷分子间不存在氢键,陈述Ⅱ错误,D错误;
故答案选B。
13. 在给定的反应条件下,下列选项所示的物质转化难以实现的是
A.
B.
C. CH3CHOCH3COOHCH3CO18OC2H5
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在光照条件下,发生的是甲基上的取代反应,所得产物为,而不是,A项转化难以实现;
B.在催化剂作用下,乙醛与HCN发生加成反应生成,氰基在酸性条件下可以水解为羧基,即得到,B项转化可以实现;
C.乙醛与新制Cu(OH)2在加热条件下反应、再经酸化得到乙酸,乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应得到乙酸乙酯,根据“酸脱羟基醇脱氢”可知,18O原子在乙酸乙酯中,C项转化可以实现;
D.在催化剂、加热条件下,苯酚与氢气发生加成反应得到,在浓硫酸、加热条件下,羟基发生消去反应,得到,D项转化可以实现;
故选A。
14. 氟他胺是一种抗肿瘤药,可由中间体X通过如下转化制得(部分试剂和条件已略去)。下列说法不正确的是
A. X能与氨基酸的羧基发生反应 B. 反应①、②的反应类型相同
C. Z能使溴的四氯化碳溶液褪色 D. 氟他胺中碳原子的杂化方式有和 sp3
【答案】C
【解析】
【分析】本题以抗肿瘤药氟他胺的合成为情境。中间体X(间三氟甲基苯胺,结构中含苯环、-CF3、-NH2)与发生反应①生成Z(),Z再经反应②(硝化反应 )得到氟他胺()。
【详解】A.X 中含有氨基(-NH2),可以与氨基酸的羧基(-COOH)发生缩合反应,形成酰胺键,故A正确;
B.反应①是通过取代反应形成酰胺键,而反应②是苯环上的氢被硝基取代的反应,反应①、②的反应类型相同,故B正确;
C.Z中苯环、酰胺基均不能与溴的四氯化碳溶液发生加成或取代反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;
D.氟他胺分子中,苯环上的碳原子和酰胺键的碳原子是 sp2 杂化,而其他碳原子是 sp3 杂化,氟他胺中碳原子的杂化方式有和 sp3 ,故D正确;
故选C。
15. 蓝晶绽彩,化韵无穷。以蓝色的CuSO4溶液制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态Cu2+的价层电子轨道表示式为:
B. 过程②可观察到蓝色沉淀逐渐溶解,得到深蓝色的透明溶液
C. 过程③乙醇的作用是降低溶剂极性,减小溶质的溶解度
D. 配合物离子[Cu(H2O)4]2+的稳定性大于[Cu(NH3)4]2+
【答案】D
【解析】
【分析】向CuSO4溶液中滴入几滴1 mol/L氨水,发生反应:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,产生Cu(OH)2蓝色沉淀;当加入足量1 mol/L氨水时,蓝色沉淀溶解,发生反应:Cu(OH)2↓+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,产生可溶性物质而得到深蓝色溶液;后当加入95%乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁时,看到又产生了深蓝色沉淀,这是由于乙醇能够降低溶液中溶剂的极性,同时降低溶质[Cu(NH3)4](OH)2的溶解度而结晶析出。
【详解】A.Cu是29号元素,根据构造原理可知:基态Cu原子的价层电子排布式是3d104s1,基态Cu2+是Cu原子先失去1个4s电子形成Cu+,Cu+再失去1个3d电子后形成的,故基态Cu2+的价层电子排布式是3d9,则由于每个轨道最多可容纳两个自旋方向相反的电子存在,则其价层电子轨道表示式为:,A正确;
B.过程①产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2,向其中加入足量1 mol/L氨水时,Cu(OH)2与过量氨水发生反应:Cu(OH)2↓+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,物质溶解,得到深蓝色溶液,B正确;
C.深蓝色溶液的溶质为[Cu(NH3)4](OH)2,溶剂为水,当向该溶液中加入95%乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁时,看到产生了深蓝色沉淀,这是由于乙醇能够降低溶剂极性,同时减小了溶质[Cu(NH3)4](OH)2的溶解度而结晶析出,C正确;
D.Cu2+在溶液中实际上是以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,向CuSO4溶液中加入过量1 mol/L氨水时,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在,说明了配合物离子的稳定性:[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+,D错误;
故合理选项是D。
16. M具有抗氧化作用且能消除体内自由基,其分子结构见图。是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物的水化物的酸性:
B. 和空间结构均为平面三角形
C. 物质M既能与酸反应,又能与碱反应
D. 是合成某导电高分子材料的单体
【答案】C
【解析】
【分析】是原子半径依次递增的短周期主族元素,Y和Z同族结合结构图,Y和Z都形成两条共价键可判断为O,为S;R形成一条共价键,Y和Z同族且与R位于不同周期,R是H;X形成三条共价键、W形成四条共价键,结合原子半径可判断X为N、W为C。
【详解】A.最高价氧化物的水化物的酸性与元素的非金属性一致,非金属性C<S,故最高价氧化物的水化物的酸性W<Z,A错误;
B.是价电子对数=,空间结构是平面三角形;是价电子对数=,空间结构为三角锥形,B错误;
C.物质M的结构图中显示含有羧基(显酸性),还有氨基(显碱性),故物质M既能与酸反应,又能与碱反应,C正确;
D.是(乙烯),可以发生加成反应生成聚乙烯,聚乙烯不导电,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 硫及其化合物在工业、生物体内有重要作用。
(1)硫单质是重要的化工原料,可以合成等物质。
①基态硫原子的价层电子排布式为_______。
②硫单质的一种同素异形体分子(结构见图)像顶皇冠。中硫的杂化方式为_______,其易溶于的原因是_______。
③工业上,常用作还原剂。的分子构型为_______,其沸点_______(填“高于”、或“低于”),原因是_______。
④浓硫酸广泛应用于有机合成领域,有机反应使用浓硫酸,常利用其_______性质。1mol分子中所含的键数目为_______。
(2)铁硫簇广泛存在于生物体内,是多种蛋白质的辅因子。一种铁硫原子簇的结构特点如图所示,该化合物的化学式为_______,中心原子Fe的配位数为_______。
【答案】(1) ①. ②. ③. 两者均为非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于 ④. V形 ⑤. 低于 ⑥. 分子间存在氢键,而分子间不存在氢键 ⑦. 强酸性、脱水性、吸水性、催化性 ⑧.
(2) ① ②. 4
【解析】
【分析】根据原子种类写出价层电子排布式,根据结构图及价层电子对互斥理论判断原子的杂化方式,根据相似相溶原理推断物质的溶解性,根据价层电子对互斥理论判断分子构型,根据分子间作用力比较沸点高低,根据分子结构推断其所含的键数目。根据图示结构图,确定化合物的化学式及中心原子配位数。
【小问1详解】
S的原子序数为16,根据构造原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p4,价层电子是指原子参与化学反应时能够用于成键的电子,对于主族元素,价层电子就是最外层电子,所以基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4。
在S8分子中,每个硫原子形成2个键,且有2对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,价层电子对数=键数+孤电子对数=2+2=4,所以硫原子的杂化方式为sp3。
相似相溶原理是指非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,S8和CS2都是非极性分子,所以S8易溶于CS2。
H2S分子中,硫原子的价层电子对数=键数+ 孤电子对数,有2对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其分子构型为V形。
H2S和H2O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,H2O分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,所以H2S的沸点低于H2O。
浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等性质,在有机合成领域,常利用其吸水性来促进反应的进行。
在H2SO4分子中,H-O键、S-O键都是键,1个H2SO4分子中含有2个H-O键和4个 S-O键,共6个键,所以1molH2SO4分子中所含的键数目为6NA。
【小问2详解】
根据图可知,结构中每两个四元环构成一个重复单元,结构中各原子比例为:K:Fe:S=1:1:2,则其化学式为KFeS2,在该结构中,每个Fe原子周围有4个S原子,所以中心原子Fe配位数为4。
18. 我国稀土资源丰富。一种利用氟碳铈矿(含等)制备稀土化合物的流程如下。
(1)基态F原子的核外电子空间运动状态有_______种。
(2)中Ce元素的化合价为_______。“焙烧”时,转化为和,同时生成一种非极性气体分子,反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分有和。分别属于_______、_______晶体。
(4)已知:半径比小。的熔点_______BaO(填“高于”或“低于”)。
(5)一种晶体的立方晶胞结构如图所示。的配位数为_______。若晶胞边长为anm,则与的最短距离为_______nm。
【答案】(1)5 (2) ①. +3 ②.
(3) ①. 离子 ②. 共价
(4)高于 (5) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)中通入空气进行“焙烧”,Ce元素转化为CeO2和CeF4,同时生成CO2,BaO、SiO2不参与反应,向熔渣中加入硫酸“酸浸”, CeO2和CeF4转化为Ce4+,滤渣1主要成分为BaSO4和SiO2,过滤所得的滤液加入NaOH与Ce4+反应生成Ce(OH)4,最后煅烧Ce(OH)4得到CeO2,据此解答。
【小问1详解】
基态F原子的核外电子排布1s22s22p5,电子的空间运动状态由能层、能级和轨道决定:1s有1个轨道,2s有1个轨道,2p有3个轨道,空间运动状态为1+1+3=5。
【小问2详解】
CeFCO3中Ce元素的化合价为+3价;“焙烧”时,CeFCO3转化为CeF4和CeO2,同时生成非极性气体,应为 CO2,反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。
【小问3详解】
BaSO4由 Ba2+和 SO通过离子键结合,属于离子晶体,SiO2由 Si和O 通过共价键形成空间网状结构,属于共价晶体。
【小问4详解】
离子半径越小、电荷越高,晶格能越大,熔点越高,Ce4+半径比Ba2+小,因此 CeO2的熔点高于BaO。
【小问5详解】
分析晶胞结构图,黑球个数为8×+6×=4,白球个数为8个,故黑球为铈离子、白球为氧离子,处于面心铈离子周围有8个氧离子,铈离子的配位数为8;面心的Ce4+与顶点的Ce4+距离最近,晶胞边长为anm,Ce4+与Ce4+最近距离为。
19. 卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烷在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。
(1)甲同学检验1-溴丁烷与NaOH水溶液发生水解反应的产物。
①淡黄色沉淀是_______(写化学式)。
②1-溴丁烷水解的反应方程式为_______。
③乙同学认为仅凭上述实验现象不能证明1-溴丁烷发生了水解反应,原因是1-溴丁烷发生消去反应也能生成大量,故建议需要进一步检验是否生成1-丁醇,下列方法中可行的是_______。
A.对产物进行红外光谱分析 B.对产物进行核磁共振氢谱分析 C.取反应混合物与金属钠反应
(2)丙同学利用如图装置检验1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应的产物。加热圆底烧瓶一段时间后,装置C中酸性高锰酸钾溶液褪色。
①仪器a的名称是_______,装置B的作用是_______。
②若无装置B,也可用_______试剂代替酸性溶液检验1-丁烯。
(3)丁同学在丙同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。
文献资料1:
如图所示,与官能团直接相连的碳原子称为碳,与碳相连的碳原子称为碳;碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。
文献资料2:
三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。
卤代烃
强碱的醇溶液
水解产物/%
消去产物/%
90
10
21
79
7
93
研究资料可得出以下结论:
①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。
②_______。
(4)发生消去反应的有机产物的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. ②. ③. AB
(2) ①. 分液漏斗 ②. 除去挥发的乙醇 ③. 溴水(或溴的四氯化碳溶液)
(3)卤代烃中碳个数越多,水解产物占比越少/消去产物占比越多
(4)
【解析】
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液中水解生成1-丁醇和溴离子,要检验其水解反应是否发生,可通过检验生成的溴离子,即用硝酸酸化的硝酸银反应,生成淡黄色沉淀;1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应生成1-丁烯;B中用水吸收挥发出的乙醇,1-丁烯含有碳碳双键,可使装置C中酸性高锰酸钾溶液褪色,据此分析作答。
【小问1详解】
①由分析可知,溴离子与银离子反应生成淡黄色沉淀,故答案为:。
②1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液中水解生成1-丁醇和溴化钠,反应方程式为,故答案为:。
③A.醇类有羟基特征峰,对产物进行红外光谱分析可以确认是否生成1-丁醇,A项正确;
B.1-丁醇和1-丁烯核磁共振氢谱不同,对产物进行核磁共振氢谱分析可以确认是否生成1-丁醇,B项正确;
C.取反应混合物,因为混合物中有水一定会与金属钠反应,无法确认是否生成1-丁醇,C项错误;
答案选AB。
【小问2详解】
①根据仪器特征,可知仪器a的名称是分液漏斗;装置A中的乙醇具有挥发性,会影响C中的检验,则装置B的作用是除去挥发的乙醇,故答案为:分液漏斗;除去挥发的乙醇。
②若无装置B,检验烯烃可用溴水或溴的试剂代替酸性溶液检验1-丁烯,因为乙醇与溴单质不反应,故答案为:溴水或溴的。
【小问3详解】
通过文献2可知,在强碱醇溶液相同的情况下,可以得到的结论还有:卤代烃中碳个数越多,水解产物占比越少或消去产物占比越多,故答案为:卤代烃中碳个数越多,水解产物占比越少或消去产物占比越多。
【小问4详解】
发生消去反应,生成2-甲基丙烯,其结构简式为,故答案为:。
20. 苦杏仁酸广泛应用于医药、化妆品、食品及工业领域。一种以苯和乙醛酸(物质ii)为原料,合成苦杏仁酸(物质iii)及其衍生物的路线如下。
(1)化合物v中含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物iii的分子式为_______。化合物iii的某种同分异构体,能与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱的峰面积比为2:2:2:1:1,其结构简式为_______(写出一种)。
(3)根据化合物iv的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
_______
_______
b
,催化剂,加热
_______
_______
(4)下列说法正确的是_______。
A. 反应1过程中有键的断裂和键的形成
B. 化合物iii存在以“头碰头”方式形成的键
C. 可用溶液鉴别物质iii和物质iv
D. 化合物ii和v均含有手性碳原子
(5)一定条件下,以反应物x和y制备乙醛酸(HOOCCHO),,若x为单质,则y的结构简式为_______。
(6)乙醇酸()可用于工业制备聚乙醇酸。以乙醇为唯一有机原料(无机试剂任选)设计合成聚乙醇酸的路线。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
已知:
①第一步反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。
②最后一步反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)酯基 (2) ①. ②. 或
(3) ①. Cu,O2,加热 ②. 氧化反应 ③. ④. 加成反应(或还原反应) (4)AC
(5)OHCCHO (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由流程,ⅰ为苯,苯和HOOCCHO发生反应引入新的支链生成ⅲ,ⅲ和甲醇发生酯化反应生成酯ⅳ,ⅳ中羟基发生取代反应引入溴原子得到ⅴ;
【小问1详解】
由结构可知,化合物v中含氧官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
由结构,化合物iii的分子式为。化合物iii除苯环外还含有2个碳、3个氧、1个不饱和度,化合物iii的某种同分异构体,能与溶液发生显色反应,则含有酚羟基,核磁共振氢谱的峰面积比为2:2:2:1:1,则其结构对称且应该不含甲基,其结构简式为或;
【小问3详解】
分子中含羟基,羟基可以发生催化氧化生成酮羰基,故答案为:Cu,O2,加热;氧化反应;
分子中苯环能和氢气催化加成生成饱和碳环,故形成的结构为,为还原反应(或加成反应);
【小问4详解】
A.反应1为苯和HOOCCHO发生反应引入新的支链生成ⅲ,HOOCCHO中醛基转化为羟基,碳氧双键中的键的断裂,且反应中存在碳碳、氧氢键的形成,正确;
B.键均为肩并肩形成的,错误;
C.iii中含有羧基,能和碳酸氢钠生成二氧化碳气体,iv中不含能和碳酸氢钠反应的基团,故可用溶液鉴别物质iii和物质iv,正确;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;化合物ii不含手性碳,中含有1个手性碳原子,错误;
故选AC;
【小问5详解】
醛基可以被氧气氧化为羧基,结合题意、质量守恒,若x为单质,则x为氧气,y为OHCCHO;
【小问6详解】
乙醇被催化氧化为乙醛,乙醛被氧化为乙酸,乙酸在PCl3、加热条件下发生已知反应生成CH2ClCOOH,然后在氢氧化钠水溶液加热条件下将氯原子转化为羟基得到,发生缩聚反应生成,故①第一步反应的化学方程式为;②最后一步反应的化学方程式为。
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