内容正文:
试卷类型:A
2023级高三上学期校际联合考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有机物在生产生活中有广泛用途,下列说法错误的是
A. 糖精()属于糖类,可用于食品甜味剂
B. 聚乳酸具有可降解性、生物相容性等,可用于医用高分子材料
C. 酚醛树脂具有不易燃烧,良好的绝缘性,可用来生产电闸、开关
D. 聚四氟乙烯具有耐化学腐蚀、耐高低温性,可用于制作不粘锅涂层
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的电子式:
B. C原子的价层电子排布图:
C. 甲酸的结构式:
D. 的原子结构示意图:
3. 以金属M为中心的多烯环配合物具有芳香性,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 有8个碳碳双键 B. C-H键是共价键
C. 共有16个氢原子 D. 不能发生取代反应
4. 有机物X的结构如图所示,下列说法错误的是
A. 含有4种官能团
B. 能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 能发生取代反应、加成反应和消去反应
D. 1 mol该分子与足量氢气反应,最多消耗5 mol H2
5. 下列对元素或物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
热稳定性:
相对分子质量:
B
电负性:
价电子数相同,原子半径:
C
第三电离能:
价电子排布式:为,为
D
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
6. DNA中部分双螺旋结构如图所示,下列说法错误的是
A. 鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
B. 鸟嘌呤与胞嘧啶中环上的C均为杂化
C. 胞嘧啶中N-H键的平均键长大于0.30nm
D. DNA分子中碱基间配对维持了双螺旋结构的稳定性
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.分离丙酮与水
B.除铁钉上的油污
C.制备乙烯
D.制备并检验丙烯
A. A B. B C. C D. D
8. 一种快干粘合剂作用后的产物K的结构如图所示,下列有关K的说法错误的是
A. 遇水不溶解 B. 单体为
C. 常温下为固态 D. 在碱性条件下水解产物均为小分子
9. 制备-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到,通入,反应剧烈放热,通气完毕,在下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是
A. 干燥管可防止水蒸气进入反应瓶 B. 可用溶液作为吸收液
C. 通入反应液中可起到搅拌作用 D. 控制流速不变可使反应温度稳定
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z同周期且基态原子均含有2个未成对电子,Q与W同主族,W无正价,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的酸性: B. 和均是极性分子
C. 简单离子半径: D. 简单氢化物的沸点:
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 完成下列鉴别实验(可加热),试剂选择均正确的是
选项
实验内容
试剂
A
鉴别乙醇和乙酸
酸性重铬酸钾溶液或溶液
B
鉴别苯酚溶液和乙醇
金属Na或溶液
C
鉴别乙烯和乙烷
酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液
D
鉴别淀粉溶液和葡萄糖溶液
新制氢氧化铜悬浊液或KI溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 桥头烯烃的制备曾是百年学术难题,下列说法错误的是
A. 的稳定性较低 B. 的分子式是
C. 有2个手性碳 D. 经浓硫酸催化脱水仅形成
13. 环状的α-卤代酮在一定环境下发生Favorski重排,可以制备羧酸,机理如下:
下列说法错误的是
A. 碱性环境更易发生Favorski重排
B. X→Y的转化过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C. 若X为则Y为
D. α-氯代酮比α-碘代酮更易发生Favorski重排
14. 有机物G的部分合成路线如图所示,下列说法正确的是
A. F与乙二醛互为同系物
B. 用酸性高锰酸钾可以实现E→F的转化
C. 可以用溴水检验G中的碳碳双键
D. 等物质的量的F和G完全燃烧,消耗的量相同
15. 一种半导体材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为LiZnAs
B. 晶胞中As原子之间最短距离为
C. 晶体中每个Zn周围最近且等距的As是2个
D. 晶胞中Li的分数坐标不可能为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 金属砷化物在半导体领域扮演着重要角色。回答下列问题:
(1)As原子的价电子排布式为___________。
(2)As及其同族元素氢化物的沸点如下:
氢化物
沸点/℃
-33.5
-62.5
-18.4
的空间构型为___________,其键角比的___________(填“大”“小”或“相等”),沸点高于的主要原因为___________。
(3)一种半导体材料()的四方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,a nm,c nm。
①一个晶胞中有___________个As,Zn处在As围成的___________(填“四面体”或“八面体”)空隙。
②晶胞中Zn的俯视投影图为___________(填标号)。
A. B. C.
③晶体的密度为___________(为阿伏伽德罗常数的值,用含a、c、的代数式表示)。
17. 铜单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中位于第___________周期___________族。
(2)下列状态的Cu原子能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C.
(3)硫酸四尿素合铜(),配合离子中的配位数为4,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________(填元素符号),中存在的化学键有___________(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.范德华力 D.氢键
(4)ZnS立方晶胞如下图所示,晶胞参数为a pm,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
ZnS晶胞中,的配位数为___________,区域A“”中的离子为___________(填离子符号),区域B带___________(填“正电”或“负电”)。
18. 邻硝基苯酚是重要的精细化工中间体,其实验室制备原理如下:
+
相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它性质
苯酚
43
181.7
光照下更易被氧化
邻硝基苯酚
45
214
易与水形成共沸物
对硝基苯酚
114
279
不能与水形成共沸物
实验过程:
①向装置中的三颈烧瓶中加入5.95g 、14.0mL水、4.0mL 浓。完全溶解后,将烧瓶置于冰水浴。
②将4.70g苯酚(0.05mol)完全溶于5mL水后,转入滴液漏斗。维持10~15℃,缓慢滴加苯酚水溶液,反应1h后得到黑色油状物质,并转移至烧杯中。
③冷却至黑色油状物固化,倾出酸层,然后用蒸馏水洗涤3次,得到硝基苯酚粗品。
④邻硝基苯酚的提纯:利用装置进行水蒸气蒸馏,馏出液经一系列操作得纯品2.78g。
回答下列问题:
(1)实验室保存苯酚的玻璃仪器是___________(填标号)。
A. 无色细口瓶 B. 棕色细口瓶 C. 无色广口瓶 D. 棕色广口瓶
(2)仪器B的名称为___________,B中长直玻璃导管的作用为___________。
(3)步骤②中“5mL水”的最佳温度为___________(填标号)。
A.10~15℃ B.25~30℃ C.55~60℃
(4)步骤④中蒸馏结束时的现象为___________。
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
A.缓慢滴加苯酚水溶液主要是为了减小反应速率
B.用溶液不能判断邻硝基苯酚中是否含有对硝基苯酚
C.装置和装置中的冷凝管可以互换
(6)本实验中邻硝基苯酚的产率为___________。
19. 利用稀土离子的特殊光学性能可合成高分子配合转光剂(P),其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为___________。
(2)B中N原子的孤电子对位于___________轨道,B的一氯代物有___________种。
(3)C中最多有___________个碳原子共面。
(4)理论上,合成M的反应中,原料物质的量投料比为___________。
(5)M→P的反应类型为___________。
(6)D的名称为___________,D在NaOH溶液中水解的反应方程式为___________。
20. 有机物的合成路线如下:
已知:.同一个碳上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
.(R′表示H或烃基)。
(1)A的结构简式为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D→E反应①后产物的结构简式为___________。
(4)1mol F与NaOH溶液反应,最多消耗___________mol NaOH。
(5)有机物G有多种同分异构体,其中符合下列条件的有___________种。
①含有结构 ②能与溶液发生显色反应 ③能水解且能发生银镜反应
(6)根据上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线___________。
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试卷类型:A
2023级高三上学期校际联合考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有机物在生产生活中有广泛用途,下列说法错误的是
A. 糖精()属于糖类,可用于食品甜味剂
B. 聚乳酸具有可降解性、生物相容性等,可用于医用高分子材料
C. 酚醛树脂具有不易燃烧,良好的绝缘性,可用来生产电闸、开关
D. 聚四氟乙烯具有耐化学腐蚀、耐高低温性,可用于制作不粘锅涂层
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物,糖精的结构中含有磺酰亚胺基,不属于糖类,A错误;
B.聚乳酸可通过微生物降解,且具有良好的生物相容性,常用于手术缝合线、骨科固定材料等医用高分子材料,B正确;
C.酚醛树脂为热固性塑料,具有不易燃烧、绝缘性好的特点,可用于生产电闸、开关等电器绝缘部件,C正确;
D.聚四氟乙烯化学性质稳定,耐酸耐碱、耐高温低温,表面光滑不粘,适合作为不粘锅涂层,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的电子式:
B. C原子的价层电子排布图:
C. 甲酸的结构式:
D. 的原子结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2中C和O之间有2对电子,电子式为,A错误;
B.C原子为6号元素,价层电子排布式为2s22p2,价层电子排布图为,B错误;
C.甲酸(HCOOH)的结构式中,中心C原子分别与羟基(-OH)、羰基(=O)及H原子相连,图示符合甲酸的结构,C正确;
D.的质子数为2,核外电子数为2,原子结构示意图为,D错误;
故答案为C。
3. 以金属M为中心的多烯环配合物具有芳香性,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 有8个碳碳双键 B. C-H键是共价键
C. 共有16个氢原子 D. 不能发生取代反应
【答案】B
【解析】
【分析】以金属M为中心的多烯环配合物具有芳香性,说明其物质分子中具有类似苯环的共轭大π键结构,不存在典型的碳碳双键。
【详解】A.多烯环状配合物具有芳香性,物质分子中存在类似苯环的共轭大π键结构,苯环中的碳碳键介于单键和双键之间,因此该配合物中不存在“8个碳碳双键”,A错误;
B.C-H键是由C和H通过共用一对电子而形成的化学键,是共价键,B正确;
C.根据图示可知该化合物分子中含有10个H原子,C错误;
D.该配合物含C-H键,其中的H原子在一定条件下能够发生取代反应,D错误;
故选B。
4. 有机物X的结构如图所示,下列说法错误的是
A. 含有4种官能团
B. 能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 能发生取代反应、加成反应和消去反应
D. 1 mol该分子与足量氢气反应,最多消耗5 mol H2
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据物质结构简式可知,该有机物含有的官能团有酯基、碳碳双键、醛基、羟基,共4种,A正确;
B.碳碳双键、醛基、醇羟基(-CH2OH)均能被酸性KMnO4溶液氧化,因此能够使酸性KMnO4溶液紫色褪色,B正确;
C.该物质分子中含有醇羟基,能够发生取代反应(如与羧酸反应生成酯和水);含有苯环及醛基、碳碳双键,能够发生加成反应;但由于羟基连接的C原子与苯环直接连接,苯环具有特殊的稳定性,因此不能发生消去反应,C错误;
D.1 mol苯环加成消耗3 mol H2,1 mol碳碳双键和1 mol醛基都能够消耗1 mol H2,故1 mol该化合物与足量H2发生加成反应,最多消耗5 mol H2,D正确;
故选C。
5. 下列对元素或物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
热稳定性:
相对分子质量:
B
电负性:
价电子数相同,原子半径:
C
第三电离能:
价电子排布式:为,为
D
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.热稳定性HCl>HBr>HI的主要原因是H-X键能逐渐减弱(Cl、Br、I原子半径增大,键能降低),而非相对分子质量增大,相对分子质量影响范德华力,与热稳定性无关,A错误;
B.电负性F>Cl>Br的原因是同主族元素价电子数相同,原子半径F<Cl<Br,原子半径越小,核对电子吸引力越强,电负性越大,B正确;
C.Mn的第三电离能大于Fe,因为Mn2+的电子排布为3d5(半充满稳定结构),失去第三个电子需破坏稳定状态,而Fe2+的3d6失去一个电子后变为3d5(更稳定),所需能量更低,C正确;
D.对羟基苯甲醛沸点更高是因为形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子间作用力较弱,D正确;
故答案为A。
6. DNA中部分双螺旋结构如图所示,下列说法错误的是
A. 鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
B. 鸟嘌呤与胞嘧啶中环上的C均为杂化
C. 胞嘧啶中N-H键的平均键长大于0.30nm
D. DNA分子中碱基间配对维持了双螺旋结构的稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式中三个氢键虚线(N-H…O、N-H…N、O…H-N)可知,DNA中鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)通过三个氢键互补配对,A正确;
B.鸟嘌呤与胞嘧啶的环均为含氮杂环,类似芳香环结构,环上碳原子形成双键或参与共轭体系,杂化方式为sp2,B正确;
C.氢键属于分子间作用力,强度比共价键小,胞嘧啶中N-H键为共价键,共价键键长远小于氢键(题目中氢键距离0.290.30nm),故胞嘧啶中N-H键的平均键长小于0.30nm,C错误;
D.碱基间通过氢键配对,大量氢键作用维持了DNA双螺旋结构的稳定性,D正确;
故选C。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.分离丙酮与水
B.除铁钉上的油污
C.制备乙烯
D.制备并检验丙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.分离丙酮与水需根据二者溶解性判断,丙酮与水互溶,不能用分液方法分离,应采用蒸馏,A错误;
B.铁钉上的油污主要为油脂,油脂在碱性条件下加热水解生成可溶物(皂化反应),装置中用热NaOH溶液浸泡铁钉可除油污,B正确;
C.制备乙烯需乙醇与浓硫酸在170℃反应,温度计应插入反应液测量温度,装置中温度计位置在支管口(蒸馏时测馏分温度),C错误;
D.1-溴丙烷与NaOH乙醇溶液共热生成丙烯,但乙醇易挥发,挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,无法排除乙醇干扰,D错误;
故选B。
8. 一种快干粘合剂作用后的产物K的结构如图所示,下列有关K的说法错误的是
A. 遇水不溶解 B. 单体为
C. 常温下为固态 D. 在碱性条件下水解产物均为小分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.K为高分子聚合物,主链为碳链,侧链含酯基和氰基,整体分子量较大,分子间作用力强,通常不溶于水,A正确;
B.聚合物K的重复单元为,加聚反应单体为含碳碳双键的化合物,单体结构为,B正确;
C.高分子化合物常温下多为固态,K为聚合物,分子量较大,分子间作用力强,常温下为固态,C正确;
D.K在碱性条件下水解时,侧链酯基水解生成羧酸盐和甲醇,氰基水解生成羧酸盐,但主链碳碳单键稳定不断裂,水解产物仍为带羧酸盐侧链的高分子链,并非均为小分子,D错误;
故选D。
9. 制备-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到,通入,反应剧烈放热,通气完毕,在下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是
A. 干燥管可防止水蒸气进入反应瓶 B. 可用溶液作为吸收液
C. 通入反应液中可起到搅拌作用 D. 控制流速不变可使反应温度稳定
【答案】D
【解析】
【分析】异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下发生取代反应生成-氯代异丁酸和HCl,催化剂易水解,实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶,防止催化剂水解,未反应的氯气和产生的HCl用NaOH溶液吸收,防止污染空气。
【详解】A.催化剂易水解,实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶,防止催化剂水解,A正确;
B.尾气含未反应的氯气和产生的HCl,二者均可以被NaOH溶液吸收,故可用溶液作为吸收液,B正确;
C.将氯气通入反应液的底部,氯气在液体中由下往上扩散,使氯气去反应液充分接触,故通入可起到搅拌作用,C正确;
D.只要反应还未完全,流速不变,温度就会持续升高,要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的流速,D错误;
答案选D。
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z同周期且基态原子均含有2个未成对电子,Q与W同主族,W无正价,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的酸性: B. 和均是极性分子
C. 简单离子半径: D. 简单氢化物的沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素, W无正价,故W为F;Q与W同主族,故Q为Cl; Y、Z同周期且基态原子均含2个未成对电子,故Y为C、Z为O。
【详解】A.W为F,Q为Cl,HCl酸性强于HF(弱酸),A正确;
B.ZW2为OF2,空间结构为V形,是极性分子,YQ4为CCl4,空间结构为四面体形,是非极性分子,B错误;
C.通常,电子层数越多,则离子半径越大,若电子层数相同,则核电荷数越小,离子半径越大,因此离子半径大小顺序为:Cl->O2->F-,C正确;
D.H2O分子间能形成氢键,HF分子间也能形成氢键,H2O含有氢键数目更多,因此沸点H2O>HF>HCl,D正确;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 完成下列鉴别实验(可加热),试剂选择均正确的是
选项
实验内容
试剂
A
鉴别乙醇和乙酸
酸性重铬酸钾溶液或溶液
B
鉴别苯酚溶液和乙醇
金属Na或溶液
C
鉴别乙烯和乙烷
酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液
D
鉴别淀粉溶液和葡萄糖溶液
新制氢氧化铜悬浊液或KI溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.酸性重铬酸钾溶液:乙醇可被氧化,溶液由橙色变为绿色;乙酸不被氧化,无颜色变化,能鉴别;溶液:乙酸是酸,与反应产生气体(气泡);乙醇不反应,无现象,能鉴别,A正确;
B.金属Na:苯酚和乙醇均含—OH,都能与Na反应产生气体(现象相似,不易区分),不能鉴别;溶液:苯酚显紫色络合物;乙醇无现象,能鉴别,B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液:乙烯被氧化,紫色褪去;乙烷不反应,无变化,能鉴别;溴的四氯化碳溶液:乙烯发生加成反应,红棕色褪去;乙烷不反应,无变化,能鉴别,C正确;
D.新制氢氧化铜悬浊液:葡萄糖是还原糖,加热产生砖红色沉淀;淀粉非还原糖,无现象,能鉴别;KI溶液:碘化钾溶液不含碘单质,不与淀粉或葡萄糖反应,均无现象,不能鉴别,D错误;
故选AC。
12. 桥头烯烃的制备曾是百年学术难题,下列说法错误的是
A. 的稳定性较低 B. 的分子式是
C. 有2个手性碳 D. 经浓硫酸催化脱水仅形成
【答案】CD
【解析】
【详解】A.Ⅰ中碳碳双键两端的碳原子形成环,张力较大,不稳定,A正确;
B.结合ⅠI的结构简式可知,其分子式为C7H12O,B正确;
C.连接4个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子,Ⅱ中含有三个手性碳,如图:,C错误;
D.Ⅱ经过浓硫酸催化脱水,可以形成两种物质:、,D错误;
故答案为CD。
13. 环状的α-卤代酮在一定环境下发生Favorski重排,可以制备羧酸,机理如下:
下列说法错误的是
A. 碱性环境更易发生Favorski重排
B. X→Y的转化过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C. 若X为则Y为
D. α-氯代酮比α-碘代酮更易发生Favorski重排
【答案】D
【解析】
【详解】A.在重排机理中,第一步是羟基负离子进攻羰基碳原子,形成一个中间体。碱性环境可以提供更多的羟基负离子,使反应更容易进行,所以碱性环境更易发生重排,A正确;
B.在的转化过程中,羟基负离子进攻羰基碳原子,羰基中的碳氧双键断裂,同时形成碳氧单键;同时,-卤代酮中的碳卤键断裂,卤离子离去;根据图示可知,在后续过程中, 形成新的碳碳键,所以的转化过程中有极性键和非极性键的断裂和形成,B正确;
C.若为,在重排过程中,羟基负离子进攻羰基碳原子,位的氯原子带着一对电子离去,经过一系列反应后,最终会形成羧基,所以Y为,C正确;
D.在重排中,-卤代酮发生反应时,位的卤原子需要带着一对电子离去,碘原子的半径比氯原子大,其形成的碳碘键比碳氯键更容易断裂,所以-碘代酮比-氯代酮更易发生重排,D错误;
故选D。
14. 有机物G的部分合成路线如图所示,下列说法正确的是
A. F与乙二醛互为同系物
B. 用酸性高锰酸钾可以实现E→F的转化
C. 可以用溴水检验G中的碳碳双键
D. 等物质的量的F和G完全燃烧,消耗的量相同
【答案】D
【解析】
【分析】E发生氧化反应生成F,F发生羟醛缩合反应生成G,据此解答。
【详解】A.F的结构中同时含有酮羰基和醛基,而乙二醛 (OHC–CHO) 属双醛,二者不是同一类官能团,不能视为同系物,A错误;
B.用酸性 会把E中生成的醛基继续氧化为羧酸,无法得到 F 中的醛基结构,B错误;
C.G 分子中含有的碳碳双键、醛基,均可使溴水褪色,故不可用溴水检验碳碳双键,C错误;
D.F的分子式为,可以写成;G的分子式为,故二者等物质的量完全燃烧消耗的 O2 相同,D正确;
故选D。
15. 一种半导体材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为LiZnAs
B. 晶胞中As原子之间最短距离为
C. 晶体中每个Zn周围最近且等距的As是2个
D. 晶胞中Li的分数坐标不可能为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含个Li、个Zn、4个As,则晶体的化学式为LiZnAs,A正确;
B.由图,晶胞中As原子之间最短距离为面对角线的二分之一:,B错误;
C.以底面锌原子为例,晶体中每个Zn周围最近且等距的As在上下层各2个,共为4个,C错误;
D.由图,晶胞中Li的x坐标为时,对应y坐标为0或或1,且当x、y坐标均为时,只有体心的Li,此时其对应z坐标为,而不可能为,D正确;
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 金属砷化物在半导体领域扮演着重要角色。回答下列问题:
(1)As原子的价电子排布式为___________。
(2)As及其同族元素氢化物的沸点如下:
氢化物
沸点/℃
-33.5
-62.5
-18.4
的空间构型为___________,其键角比的___________(填“大”“小”或“相等”),沸点高于的主要原因为___________。
(3)一种半导体材料()的四方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,a nm,c nm。
①一个晶胞中有___________个As,Zn处在As围成的___________(填“四面体”或“八面体”)空隙。
②晶胞中Zn的俯视投影图为___________(填标号)。
A. B. C.
③晶体的密度为___________(为阿伏伽德罗常数的值,用含a、c、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 三角锥形 ②. 小 ③. SbH3与NH3都为分子晶体,NH3分子间存在氢键,而SbH3分子间不存在氢键,一般来说,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,SbH3的相对分子质量大于NH3,所以SbH3的沸点高于NH3
(3) ①. 4 ②. 四面体 ③. A ④. 。
【解析】
【小问1详解】
As是33号元素,位于元素周期表中第四周期ⅤA族,所以As原子的价电子排布式为。
【小问2详解】
AsH3中As原子的价层电子对数为,其中有1对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为三角锥形;NH3中N原子的电负性比AsH3中As原子大,NH3中N原子周围的孤电子对更靠近原子核,对成键电子对的排斥作用更强,所以AsH3的键角比NH3的小;SbH3与NH3都为分子晶体,NH3分子间存在氢键,而SbH3分子间不存在氢键,一般来说,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,SbH3的相对分子质量大于NH3,所以SbH3的沸点高于NH3。
【小问3详解】
①根据的化学式可以知道该晶胞中的Zn原子和As原子的个数相等,我们只要用均摊法算出Zn原子个数就等于As原子个数,观察晶胞可以看出8个Zn原子位于晶胞的面上,用均摊法算出Zn原子个数为个,则该晶胞中有4个As原子,观察晶胞,Zn位于As所围成的正四面体中;
②观察晶胞,Zn位于晶胞的面上,可以得出晶胞中Zn的俯视投影图为A;
③。
17. 铜单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中位于第___________周期___________族。
(2)下列状态的Cu原子能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C.
(3)硫酸四尿素合铜(),配合离子中的配位数为4,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________(填元素符号),中存在的化学键有___________(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.范德华力 D.氢键
(4)ZnS立方晶胞如下图所示,晶胞参数为a pm,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域,光照下发出特定波长的光。
ZnS晶胞中,的配位数为___________,区域A“”中的离子为___________(填离子符号),区域B带___________(填“正电”或“负电”)。
【答案】(1) ①. 四 ②. ⅠB
(2)C (3) ①. O ②. AB
(4) ①. 4 ②. Cu+ ③. 正电
【解析】
【小问1详解】
Cu为29号元素,在元素周期表中位于第四周期ⅠB族。
【小问2详解】
为基态铜原子,为1个3d电子跃迁到4s轨道,为1个3d电子跃迁到4p轨道,则Cu原子能量最高的是C;
【小问3详解】
中配合离子的配位数为4,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子不会是N,中碳没有孤电子对,那么与配位的原子为O,O提供孤电子对与铜离子形成配位键;配离子和硫酸根离子间存在离子键,配体中存在共价键,范德华力、氢键不是化学键,故选AB;
【小问4详解】
由图,ZnS晶胞中,最近且相邻的离子为4个硫离子,其配位数为4,区域A“”原为阳离子锌离子的位置,则掺入CuCl后,阳离子Cu+进入区域A中;CuCl中阴离子氯离子进入区域B中,氯离子比硫离子负电荷少,使得区域B带正电。
18. 邻硝基苯酚是重要的精细化工中间体,其实验室制备原理如下:
+
相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它性质
苯酚
43
181.7
光照下更易被氧化
邻硝基苯酚
45
214
易与水形成共沸物
对硝基苯酚
114
279
不能与水形成共沸物
实验过程:
①向装置中的三颈烧瓶中加入5.95g 、14.0mL水、4.0mL 浓。完全溶解后,将烧瓶置于冰水浴。
②将4.70g苯酚(0.05mol)完全溶于5mL水后,转入滴液漏斗。维持10~15℃,缓慢滴加苯酚水溶液,反应1h后得到黑色油状物质,并转移至烧杯中。
③冷却至黑色油状物固化,倾出酸层,然后用蒸馏水洗涤3次,得到硝基苯酚粗品。
④邻硝基苯酚的提纯:利用装置进行水蒸气蒸馏,馏出液经一系列操作得纯品2.78g。
回答下列问题:
(1)实验室保存苯酚的玻璃仪器是___________(填标号)。
A. 无色细口瓶 B. 棕色细口瓶 C. 无色广口瓶 D. 棕色广口瓶
(2)仪器B的名称为___________,B中长直玻璃导管的作用为___________。
(3)步骤②中“5mL水”的最佳温度为___________(填标号)。
A.10~15℃ B.25~30℃ C.55~60℃
(4)步骤④中蒸馏结束时的现象为___________。
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
A.缓慢滴加苯酚水溶液主要是为了减小反应速率
B.用溶液不能判断邻硝基苯酚中是否含有对硝基苯酚
C.装置和装置中的冷凝管可以互换
(6)本实验中邻硝基苯酚的产率为___________。
【答案】(1)D (2) ①. 圆底烧瓶 ②. 平衡气压,防止压强过大引起事故,又能防止压强过小而产生倒吸,
(3)C (4)冷凝管内无馏出液;
(5)AB (6)40%
【解析】
【小问1详解】
苯酚容易被氧化,应存放在棕色广口瓶中;
【小问2详解】
仪器B为圆底烧瓶,B中长导管的作用是平衡压强,防止压强过大引起事故,又能防止压强过小而产生倒吸;
【小问3详解】
常温下苯酚在水中的溶解度不大,55~60°C时,与水任意比互溶,5mL水的最佳温度为55~60℃,答案选C;
【小问4详解】
步骤④中蒸馏结束时的现象为冷凝管内无馏出液;
【小问5详解】
A.缓慢滴加苯酚水溶液主要是为了减小反应速率,防止副反应的发生,A正确;
B.用溶液遇硝基苯酚和对硝基苯酚都能显色,所以用溶液不能判断邻硝基苯酚中是否含有对硝基苯酚,B正确;
C.装置和装置中的冷凝管不可以互换,装置是冷凝回流选用球形冷凝管和装置中用于蒸馏选用直形冷凝管,两者不可以互换,C错误;
【小问6详解】
本实验中邻硝基苯酚理论产量为0.05mol,质量为,题中给出实际量为2.78g,则产率为%=40%。
19. 利用稀土离子的特殊光学性能可合成高分子配合转光剂(P),其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为___________。
(2)B中N原子的孤电子对位于___________轨道,B的一氯代物有___________种。
(3)C中最多有___________个碳原子共面。
(4)理论上,合成M的反应中,原料物质的量投料比为___________。
(5)M→P的反应类型为___________。
(6)D的名称为___________,D在NaOH溶液中水解的反应方程式为___________。
【答案】(1)羧基、碳碳双键
(2) ①. 2p ②. 4
(3)14 (4)1:1:2
(5)加聚反应 (6) ①. 丙烯酸甲酯 ②. CH2=CHCOOCH3+NaOHCH2=CHCOONa+CH3OH
【解析】
【分析】由流程,A、B、C和Sm3+合成M,M和D发生聚合反应生成P;
【小问1详解】
由结构,A的官能团名称为羧基、碳碳双键;
【小问2详解】
B中环上N原子为sp2杂化,3个sp2杂化轨道各有1个电子,剩余2个电子在未杂化的2p轨道,故其孤电子对位于2p轨道;,B的一氯代物有4种。
【小问3详解】
与苯环、羰基碳直接相连的原子共面,单键可以旋转,则C中最多有14个碳原子共面。
【小问4详解】
由M结构,理论上,合成M的反应中,原料物质的量投料比为1:1:2;
【小问5详解】
结合分析,M和D发生加聚反应生成高分子化合物P,为加聚反应;
【小问6详解】
由结构,D的名称为丙烯酸甲酯,D在NaOH溶液中水解生成丙烯酸盐和甲醇,反应方程式为CH2=CHCOOCH3+NaOHCH2=CHCOONa+CH3OH。
20. 有机物的合成路线如下:
已知:.同一个碳上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
.(R′表示H或烃基)。
(1)A的结构简式为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D→E反应①后产物的结构简式为___________。
(4)1mol F与NaOH溶液反应,最多消耗___________mol NaOH。
(5)有机物G有多种同分异构体,其中符合下列条件的有___________种。
①含有结构 ②能与溶液发生显色反应 ③能水解且能发生银镜反应
(6)根据上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线___________。
【答案】(1) (2)
(3) (4)3 (5)14
(6)
【解析】
【分析】A()在氯气、光照条件下生成二氯甲苯B(),B在NaOH水溶液发生氯代烃的水解反应生成苯甲醛C(),C与发生取代反应生成D,D在NaOH/H2O作用下发生酯水解反应生成,在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成E,E与(CH3CO)2O生成F,F发生酸性条件下的酯水解生成G,G与SOCl2、CH3NH2发生已知II的反应生成H(),H与C2H5Br、K2CO3发生取代反应生成I。
【小问1详解】
A为甲苯,结构简式为。
【小问2详解】
B→C的反应为在NaOH水溶液发生氯代烃的水解反应生成苯甲醛,化学方程式为:。
【小问3详解】
据分析,D→E反应①为D在NaOH/H2O作用下发生酯水解反应生成。
【小问4详解】
1molF中存在2mol酯基,可与2molNaOH反应生成,中酚羟基还可与1molNaOH反应,即1mol F与NaOH溶液反应,最多消耗3mol NaOH。
【小问5详解】
满足条件的结构为酚羟基和-OCHO取代的萘,共有14种结构:和(*表示-OCHO位置)。
【小问6详解】
依照F→I的反应路径可得以和为主要原料制备的合成路线为:。
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