内容正文:
2023~2024学年度第二学期期中教学质量检测
高二化学试题
2024.04
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Ni-59
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. 物质的组成、结构和性质密切相关,下列说法不正确的是
A. 氨气易液化是因为氨分子与水分子之间易形成分子间氢键
B. 金属的导热性是通过自由电子与金属阳离子的相互碰撞完成的
C. 破碎NaCl晶体在饱和NaCl溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
D. 血红蛋白输送氧气时,血红蛋白中的与氧分子通过配位键连接
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨气易液化是由于氨分子间存在较强的氢键,A错误;
B.金属导热性依赖自由电子与金属阳离子的碰撞传递能量,B正确;
C.自范性指不完整的晶胞自发形成规则外形的过程,破碎的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中恢复立方体结构是晶体自范性的表现,C正确;
D.Fe2+与O2通过配位键结合,O2提供孤对电子,D正确;
故选A。
2. 2,2,4三甲基戊烷与氯气发生取代反应时,生成的一氯代物可能有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】2,2,4三甲基戊烷的结构简式为,该有机物中有如图4种位置不同的H原子,因此其一氯代物也有4种,故选C。
3. 下列各项中不正确的是
A. 中所有碳原子不可能在同一平面上
B. 异戊烷的键线式:
C. 乙烯和聚乙烯分子中均含有碳碳双键
D. 丙酸酸性弱于乙酸,是因为丙酸的烃基长,推电子效应大,其羧基中羟基的极性小
【答案】C
【解析】
【详解】A.六元环中连甲基的碳原子为杂化,碳原子位于四面体内,至少有1个甲基碳原子不在苯环、碳碳双键的平面上,A正确;
B.异戊烷系统命名为2-甲基丁烷,题中是2-甲基丁烷的键线式,B正确;
C.乙烯结构简式为,含有碳碳双键,乙烯双键断裂发生加成聚合反应生成聚乙烯,结构简式为,不含有碳碳双键,C错误;
D.丙酸()、乙酸()结构相似,因为丙酸的烃基长,推电子效应大,使丙酸羧基中羟基的极性减小,酸性减弱,D正确;
故选C。
4. 下列说法正确的是
A. 和互为同分异构体
B. 如果的电子排布式为,则违反了洪特规则
C. 化合物和苯乙烯()互为同系物
D. 与互为官能团位置异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体结构,其二取代物只有一种结构。所以这两个是同一种物质,不互为同分异构体,A错误;
B.洪特规则是指电子在等价轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。Ti的原子序数为22,其基态原子的电子排布式应为。若电子排布式为,3p轨道最多容纳6个电子,这里填充了10个,违反了泡利原理(一个原子轨道最多容纳2个电子,且自旋相反),并非洪特规则,B错误;
C.同系物要求结构相似,分子组成上相差一个或若干个-CH2原子团。化合物含有两个碳碳双键,苯乙烯只含有一个碳碳双键,结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.官能团位置异构是指官能团在碳链上的位置不同而产生的异构现象。这两个物质的羟基在苯环上的位置不同,互为官能团位置异构体,D正确;
故答案选D。
5. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W原子的电子只有一种自旋取向,X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数,Z是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. W分别和X、Z形成的化合物都是极性分子
B. Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素
C. 简单离子的半径Y>Z>X>W
D. Y与X形成的化合物熔点高于Y与Z形成的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】W原子的电子只有一种自旋取向,则W为H元素;X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数,则X的电子排布式为1s22s22p4、Y为1s22s22p63s2,则X为O元素、Y为Mg元素;Z是同周期电负性最大的元素,则Z为Cl元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素。
【详解】A.W、X、Y分别为H、O、Mg,则W分别和X、Z形成的化合物为H2O、HCl,二者都是极性分子,A正确;
B.Y 为Mg元素,3s轨道全充满,则其第一电离能比Al高,也比Na高,所以Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素,B正确;
C.W、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Cl元素,简单离子的半径Cl->O2->Mg2+>H+,C错误;
D.Y与X形成的化合物为MgO,Y与Z形成的化合物为MgCl2,前者离子键能大于后者,所以前者熔点高于后者,D正确;
故选C。
6. PO、NH这两种离子中各原子的空间排列情况和CH4分子相似。关于几种微粒的说法中,不正确的是
A. Na3PO4溶液和NH4Cl溶液的酸碱性不同
B. NH离子中四个N-H键键长完全相同
C. 相同物质的量的PO、NH、CH4、P4(白磷)四种微粒所含的σ键个数相同
D. PO、NH这离子的空间结构为四面体形
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na3PO4为弱酸强碱盐呈碱性而NH4Cl为弱碱强酸盐呈酸性,A项正确;
B.中价层电子对为4对,无孤电子对,为正四面体,sp3杂化,N-H键均相同,B项正确;
C.前三者中均有4个σ键而后者有6个σ键,C项错误;
D.中价层电子对为,无孤电子对,为四面体构型,与相同,D项正确;
故选C。
7. 硼酸(H3BO3)的电离方程式为:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,电离时H3BO3结合溶液中的OH-,使B原子最外层电子达到饱和结构,下列有关硼酸的说法正确的是
A. 是一种三元弱酸
B. 硼酸能抑制水的电离
C. 与NaOH溶液反应离子方程式:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-
D. H3BO3与[B(OH)4]-中B原子的杂化方式相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.硼酸电离出的氢离子的数目是1,可知硼酸是一元酸,A错误;
B.硼酸在水中的电离过程为: ,可以看出硼酸的电离结合了水溶液中的氢氧根离子,对水的电离起促进作用,B错误;
C.根据硼酸电离方程式可知能和OH-发生化合反应,而使中心原子最外层电子达到饱和结构,即硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-,C正确;
D.硼酸的结构式为 ,[B(OH)4]-的结构式为 ,根据二者的成键电子对分别为3和4,可知H3BO3与[B(OH)4]-中B原子的杂化方式不同,D错误;
故答案选:C。
8. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溶液最终变为无色,A正确;
B.乙醇与钠反应没有水与钠反应剧烈,说明乙醇—OH中H的活泼性比水中的H的活泼性弱,B错误;
C.用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,说明乙酸能够与碳酸钙反应,乙酸的酸性强于碳酸,C错误;
D.甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢,使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢,一氯甲烷为非电解质,不能电离,D错误;
故选A。
9. 近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种配合物(如图所示)复合光催化剂可将转化为。下列说法错误的是
A. 基态原子的核外电子的空间运动状态有5种
B. 中键与键个数比为
C. 该配合物中的配位原子的配位能力
D. P可以与氯气反应生成和两种非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态原子的核外电子排布为,核外电子的空间运动状态有5种,故A正确;
B.结构式为,其中单键为键,双键中含1个键和1个键,键与键个数比为,故B正确;
C.N的电负性大于C,C提供电子的能力大于N,配位能力,故C正确;
D.为三角锥形结构的极性分子,故D错误;
故选:D。
10. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图,图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A. XeF4是由极性键构成的非极性分子
B. XeF2晶体属于分子晶体
C. 一个XeF2晶胞中含有4个XeF2
D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据的结构示意图可判断,和F之间形成极性键,该分子为平面正方形结构,所以是由极性键构成的非极性分子,故A正确;
B.由于晶体是由分子构成的,所以是分子晶体,故B正确;
C.根据晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中实际拥有的个数为,故C错误;
D.根据晶体的晶胞结构可知,立方体体心的与每个顶点的之间的距离最近且相等,该距离为晶胞体对角线长的一半,即为,故D正确。
综上所述,答案为C。
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. 有机物X→Y的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. Y中含有4种含氧官能团 B. X中手性碳原子的数目为3
C. Y中可能共平面的碳原子最多为9个 D. X、Y都可以形成分子间氢键
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由结构简式可知Y中含羟基、羧基和硝基三种含氧官能团,故A错误;
B.根据手性碳的特征,X中羟基和硝基所连碳原子均为手性碳原子,共3个,故B正确;
C.Y中苯环为平面结构,碳碳双键为平面结构,两平面结构通过单键相连,可以重合,另外-COOH碳原子也可以转到双键平面上,因此共平面的碳原子最多为10个,故C错误;
D.X、Y均含羟基,可以形成分子间氢键,故D正确;
故答案选:AC。
12. 为白色结晶粉末,熔点为。用做电极材料,通过光电解可将和催化合成,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 的晶体类型为离子晶体
B. 羟基自由基的电子式为
C. 均为极性分子
D. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与形成
【答案】BC
【解析】
【详解】A.的熔点为,熔点高,故的晶体类型为离子晶体,A正确;
B.羟基自由基中氧原子未达到8电子稳定结构,有一个未成对电子,B错误;
C.均为极性分子,空间正四面体结构为非极性分子,C错误;
D.反应过程中有水分子内氢氧极性键和甲烷中碳氢极性键的断裂,也有双氧水内部过氧非极性键的断裂,有氢气中氢氢非极性键和甲醇中极性键的形成,D正确;
故选BC。
13. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业,也用作催化剂和杀菌剂。CuCl的晶胞如图1所示,图2为晶胞沿y轴的投影1∶1平面图,注:apm表示两个原子在投影平面上的核间距离,而非实际距离。下列说法不正确的是
A. CuCl晶胞中Cl原子的配位数为4
B. 晶胞中最近的两个Cu原子之间的距离为2a
C. 图中b位置原子的坐标参数为(,,),则d位置原子的坐标参数为(,,)
D. CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g•cm-3,CuF比CuCl熔点高的原因是CuF的稳定性比CuCl强
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞可知,晶胞中与原子距离最近且相等的原子的个数为4,则原子的配位数为4,A正确;
B.由晶胞以及晶胞沿y轴的投影1∶1平面图可知,晶胞中最近的两个原子之间的距离为晶胞面对角线的一半,应为,B正确;
C.已知图中b位置原子的坐标参数为,则d位置原子的坐标参数为,C正确;
D.由两者的熔点以及熔化时几乎不导电可知,是分子晶体,而为离子晶体,离子晶体的晶格能大于分子间范德华力,故比熔点高,D错误;
故选D。
14. 某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W<Z<M B. 第一电离能:W<Y<Z
C. 该离子液体的阴、阳离子均含有配位键 D. 中Z的杂化方式为
【答案】D
【解析】
【分析】依据结构可知X形成一键,且在五种元素中原子序数最小,则X为H,Y均形成四键,则Y为C,由于Y、Z位于同周期相邻主族,故Z为N元素,该物质阳离子应该是N(CH3)3与H+结合,其中N上有1个孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,该物质的阴离子为-1价,结合W和M的p轨道均含有一个未成对电子,故W的价电子结构为3s23p1,M的价电子结构为3s23p5,该阴离子应该为AlCl,其中Al3+提供空轨道,Cl-提供孤电子对,二者形成配位键,由此可以得知,X为H,Y为C,Z为N,W为Al,M为Cl。
【详解】A.Al3+、N3-均为10电子微粒,Cl-为18电子微粒,所以Cl-的半径最大,依据序大径小的规律可知N3->Al3+,因此简单离子半径Al3+<N3-<Cl-,故A正确;
B.W为Al,其第一电离能较小,C和N属于相同周期元素,随着原子序数最大,第一电离能有增大的趋势,故第一电离能Al<C<N,故B正确;
C.由上述分析可知,该离子液体中阴阳离子中均含有配位键,故C正确;
D.NH5应该为NH4H,其中NH中N的价层电子对数为4,其杂化方式为,故D错误;
故选D。
15. 八角油(主要成分茴香脑,结构简式 )具有温中、健胃的功效,医药上用于芳香调味等。实验室从八角茴香中提取茴香脑的操作流程如图所示:
已知:①茴香脑常温时是无色至淡黄色液体,低温时凝固为白色结晶,熔点22.5℃,沸点235℃,在307Pa下沸点81~81.5℃,密度为。
②水蒸气蒸馏法是将含有挥发性成分的植物材料与水共热蒸馏,使待提取的有机物在低于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。
下列说法错误的是
A. 茴香脑不溶于水,易溶于乙醚,其晶体属于分子晶体
B. 分液时先将有机层从下口放出,再将水层从分液漏斗上口倒出
C. 向水层加入固体NaCl的目的是促进茴香脑的析出,有利于进一步萃取
D. 蒸馏1、2均选用直形冷凝管,蒸馏2先蒸出的馏分主要成分为乙醚
【答案】B
【解析】
【详解】A.茴香脑中不含亲水基,与水也不能形成氢键,故不溶于水,与乙醚相似相溶,属于分子晶体,A正确;
B.已知茴香脑的密度为密度为小于水,位于上层,故分液时先将水层从下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,B错误;
C.向水层加入固体NaCl,盐溶液的浓度增加,降低茴香脑的溶解度,利于析出,C正确;
D.蒸馏都选用直形冷凝管,在307Pa下沸点81~81.5℃,所以先蒸出的馏分主要成分为乙醚,D正确;
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 回答下列问题:
(1)该物质用系统命名法为_____。
(2)、、分子中键角由大到小的排列顺序为_____,原因是_____。其中的VESEPR模型名称为_____。
(3)环戊二烯()与溴水加成可能生成的产物有_____种,四氢呋喃()在水中的溶解度_____(填“大于”或“小于”)环戊烷()
(4)已知的同分异构体只含有苯环一种环状结构,且属于醇类且存在顺反异构的结构简式为_____(已知:-OH与碳碳双键或碳碳三键直接相连,结构不稳定)。
【答案】(1)3,3,6-三甲基辛烷
(2) ①. ②. 分子中无电子对,分子中N有1对孤电子对,分子中O有2对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的排斥作用越大,故键角逐渐减小 ③. 四面体形(或四面体)
(3) ① 3 ②. 大于
(4)
【解析】
【小问1详解】
最长碳链为8个碳,在3、3、6号上有甲基,故系统命名法为3,3,6-三甲基辛烷;
【小问2详解】
NH3分子中N原子的价层电子对数为,VESEPR模型名称为四面体形;、、分子中中心原子均为sp3杂化,分子中无电子对,分子中N有1对孤电子对,分子中O有2对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的排斥作用越大,故键角逐渐减小,顺序为:CH4>NH3>H2O;
【小问3详解】
1 mol环戊二烯与1 mol溴单质会发生1,2加成或1,4加成,也会和2mol溴单质加成,故可能生成的产物有3种,四氢呋喃会和水分子形成氢键,导致其在水中的溶解度大于环戊烷;
【小问4详解】
的不饱和度为5,其同分异构体只含有苯环一种环状结构,且属于醇类且存在顺反异构,则分子中存在碳碳双键、羟基,且碳碳双键一端的基团不相同,其结构简式可以为:。
17. IA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子中,未成对电子数与成对电子数之比为_____。
(2)已知吡唑是无色针状晶体,可作为配体与金属阳离子形成配位键。吡唑分子中含有大π键(5个原子共用6个电子),则1号N原子参与形成大π键提供的电子数为_____个,2号N原子杂化轨道类型为_____。
(3)气态电中性基态原子得到一个电子转化为气态基态负离子所放出的能量叫做第一电子亲和能。S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是_____,、和这三种物质稳定性最强的是_____。
(4)黄铁矿是工业生产硫酸的原料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm,晶体的密度为_____,在1个晶胞中,由围成的正八面体的个数为_____。
【答案】(1)1:3 (2) ①. 2 ②. 或杂化
(3) ①. S>Se>Te ②.
(4) ①. ②. 4
【解析】
【小问1详解】
O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道上有2个未成对电子,其余六个电子成三对,所以未成对电子与成对电子个数比为1﹕3;
【小问2详解】
吡唑环中1个碳提供1个p电子、2号氮提供1个电子、1号氮提供2个电子(1号氮中3个p电子形成3个σ键,剩余2个p电子参与形成大π键)形成大π键,由于分子形成大π键,则环为平面结构,故2号N原子杂化轨道类型为或杂化;
【小问3详解】
同一主族随原子序数变大,原子半径变大,对外层电子引力减小,第一电子亲和减小;S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是S>Se>Te;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,则、和这三种物质稳定性最强的是;
【小问4详解】
据“均摊法”,晶胞中含个、个,则晶体密度为,晶胞中与1个最近且等距的6个所围成的空间区域是题目所描述的八面体,一个晶胞含有4个,所以一个晶胞中由围成的八面体有4个。
18. 钛被视为继铁、铝之后的第三金属,钛及其化合物都有着广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价电子的轨道表示式为_____。
(2)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料,磷元素在元素周期表的_____区,与P同周期且第一电离能比P小的元素有_____种。
(3)是一种储氢材料,其中的可由和结合而成,含有_____(填序号)。
①键②键③氢键④配位键⑤离子键
(4)硫酸氧钛(Ti显+4价)是一种优良的催化剂,其阳离子为如图所示链状聚合形式的离子,则该阳离子的化学式为_____。
(5)卤化钠(NaX)和四卤化钛()的熔点如图所示,的熔点呈如图变化趋势的原因_____。
(6)CoO的晶胞结构如图所示,与Co2+距离最近且相等的Co2+有_____个;该晶胞若沿体对角线投影,则O2-的投影图为_____(填字母选项)。
【答案】(1) (2) ①. p ②. 5
(3)①④ (4)(TiO)
(5)TiF4为离子晶体,熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4属于分子晶体,随相对分子质量依次增大,分子间作用力增强,熔点逐渐升高
(6) ①. 12 ②. B
【解析】
【小问1详解】
已知Fe是26号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,则基态Fe原子的价电子的轨道表示式为 ;
【小问2详解】
已知P是15号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p3,故磷元素在元素周期表的p区,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,与P同周期且第一电离能比P小的元素有Na、Mg、Al、Si、S等5种,故答案为:p;5;
【小问3详解】
由题干信息可知,可由和结合而成,且B最外层上只有3个电子,则含有B-H键和B-H配位键,不存在双键即没有π键,也没有氢键和离子键,故答案为:①④;
【小问4详解】
每个O原子被两个Ti原子共用、每个Ti原子被两个O原子共用,二者原子个数之比为1:1,阳离子化学式为(TiO);
【小问5详解】
已知同一主族从上往下元素的电负性依次减小,则F、Cl、Br、I与Ti的电负性差值依次减小,则TiF4为离子晶体,熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4为结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,熔点依次逐渐升高,故答案为:TiF4为离子晶体,熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4为结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,熔点依次逐渐升高,;
小问6详解】
以体心Co2+为例,与Co2+距离最近且相等的Co2+同层、上下层各有4个,故有12个;该晶胞若沿体对角线投影,则O2-的投影位置为正六边形的中心、顶点和中心与顶点连线的中心,故答案为:12;B。
19. 芳香族化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的名称是_____;E属于_____(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。
(2)A→E的反应类型是_____。B分子所含的官能团名称为_____。
(3)在A→B反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为_____。
(4)A→C的化学方程式为_____。
(5)A→D的反应类型是_____,写出D的结构简式:_____。
【答案】(1) ①. 邻二甲苯或1,2-二甲苯 ②. 饱和烃
(2) ①. 加成反应 ②. 碳溴键或溴原子
(3) (4)+Br2(或)
(5) ①. 氧化反应 ②.
【解析】
【分析】A为,与溴光照条件发生取代反应生成B,苯环上的H原子与溴单质发生取代反应生成C为,苯甲基被酸性高锰酸钾氧化为,与氢气发生加成反应生成E为。
【小问1详解】
A→B的变化,可知A为,命名为邻二甲苯或1,2-二甲苯;E为,无不饱和键,为饱和烃。
【小问2详解】
根据分析可知为加成反应;根据B结构可知官能团为碳溴键或溴原子。
【小问3详解】
A→B为光卤代,只能取代甲基上的氢原子,2个甲基上有4个溴原子的同分异构只有。
【小问4详解】
溴单质在三溴化铁作为催化剂是取代甲基的邻位或者对位并生成溴化氢,故方程式为:+Br2(或);
【小问5详解】
A可被酸性溶液氧化,发生氧化反应,生成。
20. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯,再测定有机物的组成和结构。
(1)2016年度国家科学技术奖授予诺贝尔奖获得者屠呦呦,以表彰她在抗疟疾药物青蒿素方面的研究。青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点为389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。
①操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:_____、烧杯、玻璃棒。
②操作Ⅲ的步骤是重结晶,其操作过程:加热溶解、趁热过滤、_____、过滤、洗涤、干燥。
(2)实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图2所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置中发生反应的化学方程式为_____。
②C装置中CuO的作用是_____。
③若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加0.72g,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如图3所示,则该有机物的分子式为_____。
④该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3:1,则该分子结构简式可能为_____。
⑤该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是:_____。
【答案】(1) ①. 漏斗或普通漏斗 ②. 冷却结晶或降温结晶
(2) ①. ②. 使CO转化为 ③. ④. 或 ⑤. 在E后边接上一个盛有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管
【解析】
【分析】(1)用乙醚提取青蒿素:对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得提取液和残渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品重结晶可得精品;
(2)用燃烧法确定有机物组成的实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成和的质量,来确定是否含氧及C、H、O的个数比,求出最简式。因此生成后必须除杂(主要是除)明确各装置的作用是解题的前提,A用来制取反应所需的氧气、B用来干燥氧气、C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品、D用来吸收产生的水、E用来吸收产生的二氧化碳;根据一氧化碳能与氧化铜反应,可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为;确定物质的化学式可借助元素的质量守恒进行解答;
【小问1详解】
①操作Ⅰ为过滤,需要的玻璃仪器主要有:漏斗、烧杯、玻璃棒;
②对粗品进行重结晶可获得精品,操作过程为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问2详解】
①A装置中分液漏斗盛放的物质是双氧水,化学方程式为;
②CuO的作用是使CO转化为;
③E管质量增加1.76克说明生成了1.76克二氧化碳,可得碳元素的质量:;D管质量增加0.72克说明生成了0.72克水,可得氢元素的质量:,可推出含氧元素的质量为:,设该有机物的分子式为,则,故,故该有机物的最简式为,由该有机物的质荷比图可知,该有机物的相对分子质量为60,则该有机物的分子式;
④该有机物的不饱和度为1,核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积比为3∶1,其结构简式可能为或;
⑤E可吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,使得C元素的含量偏高,故需要在E后边接上一个盛有碱石灰的干燥管,故答案为:在E后边接上一个盛有碱石灰的干燥管。
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2023~2024学年度第二学期期中教学质量检测
高二化学试题
2024.04
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Ni-59
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. 物质的组成、结构和性质密切相关,下列说法不正确的是
A. 氨气易液化是因为氨分子与水分子之间易形成分子间氢键
B. 金属的导热性是通过自由电子与金属阳离子的相互碰撞完成的
C. 破碎的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中能变为完美的立方体,体现了晶体的自范性
D. 血红蛋白输送氧气时,血红蛋白中的与氧分子通过配位键连接
2. 2,2,4三甲基戊烷与氯气发生取代反应时,生成的一氯代物可能有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
3. 下列各项中不正确的是
A. 中所有碳原子不可能在同一平面上
B. 异戊烷键线式:
C. 乙烯和聚乙烯分子中均含有碳碳双键
D. 丙酸酸性弱于乙酸,是因为丙酸的烃基长,推电子效应大,其羧基中羟基的极性小
4. 下列说法正确的是
A. 和互为同分异构体
B. 如果的电子排布式为,则违反了洪特规则
C. 化合物和苯乙烯()互为同系物
D. 与互为官能团位置异构体
5. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W原子的电子只有一种自旋取向,X、Y基态原子均为s能级的电子总数等于P能级的电子总数,Z是同周期电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. W分别和X、Z形成的化合物都是极性分子
B. Y的第一电离能高于同周期相邻两种元素
C. 简单离子的半径Y>Z>X>W
D. Y与X形成的化合物熔点高于Y与Z形成的化合物
6. PO、NH这两种离子中各原子的空间排列情况和CH4分子相似。关于几种微粒的说法中,不正确的是
A. Na3PO4溶液和NH4Cl溶液的酸碱性不同
B. NH离子中四个N-H键键长完全相同
C. 相同物质量的PO、NH、CH4、P4(白磷)四种微粒所含的σ键个数相同
D. PO、NH这离子的空间结构为四面体形
7. 硼酸(H3BO3)的电离方程式为:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,电离时H3BO3结合溶液中的OH-,使B原子最外层电子达到饱和结构,下列有关硼酸的说法正确的是
A. 是一种三元弱酸
B. 硼酸能抑制水的电离
C. 与NaOH溶液反应的离子方程式:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-
D. H3BO3与[B(OH)4]-中B原子的杂化方式相同
8. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
9. 近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种配合物(如图所示)复合光催化剂可将转化为。下列说法错误的是
A. 基态原子的核外电子的空间运动状态有5种
B. 中键与键个数比为
C. 该配合物中的配位原子的配位能力
D. P可以与氯气反应生成和两种非极性分子
10. 自从第一次合成稀有气体元素化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图,图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A. XeF4是由极性键构成的非极性分子
B. XeF2晶体属于分子晶体
C. 一个XeF2晶胞中含有4个XeF2
D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
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. 有机物X→Y的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. Y中含有4种含氧官能团 B. X中手性碳原子的数目为3
C. Y中可能共平面的碳原子最多为9个 D. X、Y都可以形成分子间氢键
12. 为白色结晶粉末,熔点为。用做电极材料,通过光电解可将和催化合成,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 的晶体类型为离子晶体
B. 羟基自由基的电子式为
C. 均为极性分子
D. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与形成
13. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业,也用作催化剂和杀菌剂。CuCl的晶胞如图1所示,图2为晶胞沿y轴的投影1∶1平面图,注:apm表示两个原子在投影平面上的核间距离,而非实际距离。下列说法不正确的是
A. CuCl晶胞中Cl原子的配位数为4
B. 晶胞中最近的两个Cu原子之间的距离为2a
C. 图中b位置原子的坐标参数为(,,),则d位置原子的坐标参数为(,,)
D. CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g•cm-3,CuF比CuCl熔点高的原因是CuF的稳定性比CuCl强
14. 某离子液体由原子序数依次增大短周期元素X、Y、Z、W、M组成,结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族,W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W<Z<M B. 第一电离能:W<Y<Z
C. 该离子液体的阴、阳离子均含有配位键 D. 中Z的杂化方式为
15. 八角油(主要成分茴香脑,结构简式 )具有温中、健胃的功效,医药上用于芳香调味等。实验室从八角茴香中提取茴香脑的操作流程如图所示:
已知:①茴香脑常温时是无色至淡黄色液体,低温时凝固为白色结晶,熔点22.5℃,沸点235℃,在307Pa下沸点81~81.5℃,密度为。
②水蒸气蒸馏法是将含有挥发性成分的植物材料与水共热蒸馏,使待提取的有机物在低于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。
下列说法错误的是
A. 茴香脑不溶于水,易溶于乙醚,其晶体属于分子晶体
B. 分液时先将有机层从下口放出,再将水层从分液漏斗上口倒出
C. 向水层加入固体NaCl的目的是促进茴香脑的析出,有利于进一步萃取
D. 蒸馏1、2均选用直形冷凝管,蒸馏2先蒸出的馏分主要成分为乙醚
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 回答下列问题:
(1)该物质用系统命名法为_____。
(2)、、分子中键角由大到小的排列顺序为_____,原因是_____。其中的VESEPR模型名称为_____。
(3)环戊二烯()与溴水加成可能生成的产物有_____种,四氢呋喃()在水中的溶解度_____(填“大于”或“小于”)环戊烷()
(4)已知的同分异构体只含有苯环一种环状结构,且属于醇类且存在顺反异构的结构简式为_____(已知:-OH与碳碳双键或碳碳三键直接相连,结构不稳定)。
17. IA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子中,未成对电子数与成对电子数之比为_____。
(2)已知吡唑是无色针状晶体,可作为配体与金属阳离子形成配位键。吡唑分子中含有大π键(5个原子共用6个电子),则1号N原子参与形成大π键提供的电子数为_____个,2号N原子杂化轨道类型为_____。
(3)气态电中性基态原子得到一个电子转化为气态基态负离子所放出的能量叫做第一电子亲和能。S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是_____,、和这三种物质稳定性最强的是_____。
(4)黄铁矿是工业生产硫酸的原料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm,晶体的密度为_____,在1个晶胞中,由围成的正八面体的个数为_____。
18. 钛被视为继铁、铝之后的第三金属,钛及其化合物都有着广泛的用途。
(1)基态Fe原子价电子的轨道表示式为_____。
(2)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料,磷元素在元素周期表的_____区,与P同周期且第一电离能比P小的元素有_____种。
(3)是一种储氢材料,其中的可由和结合而成,含有_____(填序号)。
①键②键③氢键④配位键⑤离子键
(4)硫酸氧钛(Ti显+4价)是一种优良的催化剂,其阳离子为如图所示链状聚合形式的离子,则该阳离子的化学式为_____。
(5)卤化钠(NaX)和四卤化钛()的熔点如图所示,的熔点呈如图变化趋势的原因_____。
(6)CoO的晶胞结构如图所示,与Co2+距离最近且相等的Co2+有_____个;该晶胞若沿体对角线投影,则O2-的投影图为_____(填字母选项)。
19. 芳香族化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)A的名称是_____;E属于_____(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。
(2)A→E的反应类型是_____。B分子所含的官能团名称为_____。
(3)在A→B反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为_____。
(4)A→C的化学方程式为_____。
(5)A→D的反应类型是_____,写出D的结构简式:_____。
20. 化学上研究有机化合物一般先进行分离提纯,再测定有机物的组成和结构。
(1)2016年度国家科学技术奖授予诺贝尔奖获得者屠呦呦,以表彰她在抗疟疾药物青蒿素方面的研究。青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点为389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。
①操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有:_____、烧杯、玻璃棒。
②操作Ⅲ的步骤是重结晶,其操作过程:加热溶解、趁热过滤、_____、过滤、洗涤、干燥。
(2)实验室常用燃烧法确定有机物的组成。如图2所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题:
①A装置中发生反应的化学方程式为_____。
②C装置中CuO的作用是_____。
③若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,D管质量增加0.72g,E管质量增加1.76g,该有机物的质荷比如图3所示,则该有机物的分子式为_____。
④该核磁共振氢谱中有2种峰且峰面积比为3:1,则该分子结构简式可能为_____。
⑤该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是:_____。
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