内容正文:
高二年级化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径为0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的元素相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是
A. 切开的苹果放置后切面变色 B. 用淀粉溶液洗水果,水果更干净
C. 炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D. 加入明矾后,泥水变澄清
【答案】B
【解析】
【详解】A.切开的苹果切面变色是因为苹果中的酚类物质被氧气氧化生成新的醌类物质,属于化学变化,A不符合题意;
B.用淀粉溶液洗水果是利用淀粉的吸附作用吸附水果表面的污渍和残留农药,过程中没有新物质生成,不涉及化学变化,B符合题意;
C.炖排骨汤加醋时,醋酸会与骨头中的钙盐(如碳酸钙、磷酸钙)反应生成可溶性醋酸盐等新物质,属于化学变化,C不符合题意;
D.明矾净水时,明矾中的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体,反应为,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故答案选B。
2. 下列实验中,所采取方法错误的是
A. 分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液:分液
B. 分离二氯甲烷和三氯甲烷:蒸馏
C. 分离四氯化碳和I2:萃取法
D. 除去乙炔中的H2S:CuSO4溶液 洗气
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯与饱和溶液不互溶,混合后分层,可采用分液法分离,A正确;
B.二氯甲烷和三氯甲烷互溶,且二者沸点差异较大,可通过蒸馏法分离,B正确;
C.易溶于,二者互溶,无法用萃取法分离,应采用蒸馏法分离,C错误;
D.可与反应生成难溶的沉淀,乙炔不与溶液反应,通过溶液洗气可除去杂质,D正确;
故选C。
3. 下列关于有机化合物的化学用语表述正确的是
A. 丙醛的键线式:
B. 丙烯的结构简式:CH3CHCH2
C. 乙醇分子的球棍模型:
D. 碳骨架为的烃的分子式:C4H8
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙醛的结构简式为CH3CH2CHO,键线式为 ,故A错误;
B.丙烯分子中含有碳碳双键,结构简式为CH3CH=CH2,故B错误;
C.乙醇分子的结构简式为CH3CH2OH,是乙醇的空间填充模型,故C错误;
D.碳骨架为的烃,含有1个碳碳双键,分子式为C4H8,故D正确;
选D。
4. 下列说法正确的是
A. 乙烯与丁二烯是同系物
B. 等质量的乙炔和苯分别充分燃烧,消耗的量相同
C. 二甲基丁烷的核磁共振氢谱上有5个峰
D. 的名称为二甲基乙基辛烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.同系物需结构相似且分子组成相差 个 ,乙烯含1个碳碳双键(单烯烃),1,3-丁二烯含2个碳碳双键(二烯烃),官能团数目不同,结构不相似,A错误;
B.乙炔( )和苯( )的最简式均为 ,等质量时含 、 的物质的量相同,完全燃烧消耗 的量相同,B正确;
C.2,2-二甲基丁烷结构简式为 ,其分子中含有3种不同化学环境的氢原子,故其核磁共振氢谱上有3个峰,C错误;
D.该有机物最长碳链为8个碳原子,为辛烷;根据取代基位次编号最小原则,应从左端开始编号,其名称应为2,6-二甲基-5-乙基辛烷,D错误;
故选B。
5. 某科研团队在“星际有机分子探测”项目中,发现某未知天体表面存在多种有机化合物。结合有机化学基础理论,下列关于这些有机化合物的说法不正确的是
A. 构成这些有机化合物的碳原子,最外电子层有4个电子
B. 有机分子中,1个碳原子可以与氢、氧、氮等非金属原子形成4个共价键
C. 探测到的所有有机化合物中,一定同时含有极性键和非极性键
D. 两个碳原子之间能通过单键、双键或三键的方式连接,构成不同的碳链结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳原子的核电荷数为6,核外电子排布为2、4,最外电子层有4个电子,A正确;
B.碳原子最外层有4个电子,在有机分子中可与氢、氧、氮等非金属原子形成4个共价键达到8电子稳定结构,B正确;
C.并非所有有机化合物都同时含有极性键和非极性键,例如甲烷属于有机物,仅含有C-H极性键,不存在非极性键,C错误;
D.两个碳原子之间可通过单键、双键或三键连接,例如乙烷、乙烯、乙炔,可构成不同的碳链结构,D正确;
故选C。
6. 下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是
A. 甲烷和氯气混合后光照发生反应 B. 乙烯与氯化氢的加成反应
C. 甲烷在氧气中燃烧 D. 乙炔和氯气的加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应可得到多种氯代产物,A错误;
B.乙烯与HCl加成反应只生成CH3CH2Cl一种物质,B正确;
C.甲烷在氧气中燃烧生成CO2(不完全燃烧生成CO)、H2O,C错误;
D.乙炔与Cl2加成反应可以得到:或,D错误;
故选B。
7. 柠檬烯的结构可表示为,关于柠檬烯下列说法不正确的是
A. 分子中所有原子不可能在同一平面上
B. 该物质使溴的四氯化碳溶液褪色和使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
C. 1 mol该物质最多可以与4 mol H2发生加成反应
D. 在一定的条件下,该物质可发生加成聚合反应合成高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有甲基,因此所有原子不可能在同一平面上,A正确;
B.分子中含有碳碳双键,使溴的四氯化碳溶液褪色为加成反应,高锰酸钾褪色为氧化反应,B错误;
C.分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,1mol该物质最多可以与4 mol H2发生加成反应,C正确;
D.分子中含有碳碳双键,在一定的条件下,该物质可发生加聚反应,合成高分子化合物,D正确;
故选B。
8. 我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。在青蒿素的结构测定过程中,科研人员通过多种波谱分析技术确定了其分子结构。下列关于青蒿素(结构如图)的说法不正确的是
说明:手性碳原子,是指在有机化合物中,与四个互不相同的原子或基团相连的饱和碳原子。
A. 青蒿素分子中含有过氧键,具有较强的氧化性
B. 通过质谱法可以确定青蒿素的相对分子质量
C. 青蒿素分子中含有酯基,能发生水解反应
D. 1个青蒿素分子中含有6个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,青蒿素分子含有过氧键,过氧键具有较强的氧化性,A正确;
B.质谱法可以通过测定分子的质荷比来确定相对分子质量,B正确;
C.根据图像,青蒿素分子中含有酯基,酯基能发生水解反应,C正确;
D.手性碳原子指与四个互不相同的原子或原子团相连的饱和碳原子,观察青蒿素的结构,1个青蒿素分子中含有7个手性碳原子,D错误;
故答案选D。
9. 下列说法不正确的是
A. 一氯甲烷只有一种空间结构,能说明甲烷是正四面体形
B. 邻二氯苯只有一种空间结构,证明苯分子中没有单双键交替结构
C. 乙烯分子中两个碳原子都是sp2杂化,所以乙烯是平面形分子
D. 所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
【答案】A
【解析】
【详解】A.若甲烷为平面正方形结构,其一氯甲烷也只有一种空间结构,需二氯甲烷只有一种结构才能证明甲烷是正四面体形,A错误;
B.若苯分子为单双键交替结构,邻二氯苯会有两种结构(两个氯连接的碳原子间为单键或双键),实际邻二氯苯只有一种,可证明苯不存在单双键交替结构,B正确;
C.乙烯中两个碳原子均采取杂化,杂化轨道为平面三角形结构,故乙烯所有原子共平面,为平面形分子,C正确;
D.碳氢化合物中,甲烷的氢碳原子比(4:1)最大,因此碳的质量分数为所有烃中最低,D正确;
故答案为:A。
10. 某烷烃与氯气反应能生成四种一氯取代物,该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心碳原子连接的3个甲基完全等效,为1种等效氢;接下来亚甲基−CH2−为1种,末端乙基的甲基为1种,总共只有3种等效氢, 共3种一氯取代物,A错误;
B.CH3−CH2−CH2−CH2−CH3分子结构对称,两端甲基等效,中间两个亚甲基等效,加上中心亚甲基,总共只有3种等效氢,共3种一氯取代物,B错误;
C. 2号碳原子连接的两个甲基等效(1种),2号碳的次甲基氢(1种),3号碳的亚甲基氢(1种),末端甲基氢(1种),总共4种等效氢,共4种一氯取代物,C正确;
D.四个甲基都连接在中心碳上,全部等效,只有1种等效氢,1种一氯取代物,D错误;
故答案为:C。
11. 甲苯的下列性质中由基团间的相互影响而产生的是
A. 甲苯能与发生加成反应
B. 甲苯能萃取溴水中的溴
C. 甲苯能在Fe粉催化下与液溴发生取代反应
D. 甲苯能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯能与氢气发生加成反应,甲苯也能,不能说明基团间的相互影响而产生,A不符合题意;
B.甲苯能萃取溴水中的溴,苯也能,不能说明基团间的相互影响而产生,B不符合题意;
C.甲苯能在铁粉催化下与液溴发生取代反应,苯也能在铁粉催化下与液溴发生取代反应,不能说明基团间的相互影响而产生,C不符合题意。
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明基团间的相互影响而产生的,D符合题意;
故选D。
12. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 由苯得到M时,苯中碳原子的杂化类型没有变化
C. X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
D. 对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成产物Ⅱ的反应活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低、稳定性更强,从两个角度均有利于产物Ⅱ,A正确;
B.苯中所有碳原子均为杂化,得到中间体M时,连接硝基和氢的碳原子变为杂化,碳原子杂化类型发生变化,B错误;
C.X为苯和硝基、硫酸氢根加成得到的产物,Y为苯环上氢原子被硝基取代得到的产物,分别属于加成产物、取代产物,C正确;
D.生成Y的反应为苯的硝化反应,浓反应前后化学性质和质量不变,作催化剂,D正确;
故选B。
13. 分子中有6个碳原子,且主链上有4个碳原子的单烯烃(只含一个碳碳双键)的结构有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】烯烃同分异构体书写需先选包含碳碳双键的最长碳链为主链,本题主链固定为4个碳原子,总碳原子数为6,因此支链共2个碳原子,分情况分析:
1.支链为2个甲基:
①2个甲基分别连在主链2、3号碳原子上,碳骨架为,双键可位于1~2号碳、2~3号碳,得到2种结构;
②2个甲基都连在主链2号碳原子上,碳骨架为,双键位于1~2号碳,得到同一物质(3,3-二甲基-1-丁烯);双键位于2~3号碳时不符合碳四价规则,故只有1种结构;
2.支链为1个乙基:
乙基连在主链2号碳原子上,碳骨架为,双键位于1~2号碳时,包含双键的最长碳链为4个碳,得到1种结构;
合计共4种符合要求的结构,
故答案选C。
14. 结构决定性质。下列有关物质的结构与性质不对应的是
选项
物质的结构
性质
A
乙酸分子中C-O键断裂
乙酸与乙醇在酸催化下发生酯化反应
B
石墨为层状结构
石墨的质地比较柔软
C
H-F键长比H-Cl键长短
HF的沸点比HCl的高
D
基态P原子的最外层p轨道电子排布半充满
第一电离能较大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应机理为“酸脱羟基醇脱氢”,乙酸发生酯化反应时断裂C-O键脱去羟基,结构与性质对应,A正确;
B.石墨为层状结构,层与层之间以较弱的范德华力结合,层间易相对滑动,因此石墨质地柔软,结构与性质对应,B正确;
C.HF的沸点比HCl高是因为HF分子间存在氢键,与H-F键长短无关,H-F键键长影响的是HF的热稳定性而非沸点,结构与性质不对应,C错误;
D.基态P原子最外层电子排布式为,最外层p轨道为半充满稳定结构,因此第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能较大,结构与性质对应,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
15. 工业级苯甲酸常含有泥沙、NaCl等杂质,实验室常用重结晶法对其进行提纯。
已知苯甲酸在水中的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
【实验步骤】
①称取一定质量粗苯甲酸,放入烧杯中,加入适量蒸馏水。
②加热并搅拌,使粗苯甲酸充分溶解,趁热过滤。
③将滤液静置、缓慢冷却结晶。
④过滤、洗涤、干燥,得到纯净苯甲酸。
回答下列问题:
(1)步骤②中需要趁热过滤,过滤为什么要“趁热”?___________
(2)步骤③采用缓慢冷却结晶,而不是快速冷却,原因是:___________
(3)下列关于重结晶的说法正确的是______。
A. 杂质在溶剂中的溶解度必须很小
B. 被提纯物质的溶解度随温度变化应比较明显
C. 趁热过滤的主要目的是除去可溶性杂质
D. 冷却结晶时温度越低,得到晶体纯度一定越高
(4)上述步骤中有两次过滤操作,过滤用到的玻璃仪器有___________。步骤④中,需要洗涤晶体,洗涤步骤为:向过滤器中注入___________(填“冷水”或“热水”)至浸没沉淀,使洗涤液自然流下,重复操作2~3次。
(5)重结晶也适用于两种可溶性固体的分离,如NaCl和KNO3的分离。已知NaCl和KNO3溶解度曲线如图:
KNO3固体中混有少量NaCl杂质,提纯KNO3的方法为:___________→___________→降温结晶→过滤→洗涤。
(6)如何简单检验最终得到的苯甲酸晶体中是否仍含有NaCl?___________
【答案】(1)若不趁热过滤,降温后苯甲酸会析出,随杂质一同过滤除去,造成产物损失
(2)缓慢冷却有利于形成颗粒较大的纯净晶体 (3)B
(4) ①. 烧杯、漏斗、玻璃棒 ②. 冷水
(5) ①. 加水溶解 ②. 蒸发浓缩
(6)取少量产物于试管,加蒸馏水溶解,滴加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含,若无白色沉淀则不含
【解析】
【小问1详解】
苯甲酸溶解度随温度降低显著减小,若不趁热过滤,降温后苯甲酸会析出,和不溶性杂质一起被过滤除去,损失目标产物。
【小问2详解】
结晶速率越快,晶体颗粒越小,比表面积越大,吸附的杂质越多;缓慢冷却有利于形成颗粒较大的纯净晶体。
【小问3详解】
A.重结晶中杂质溶解度可以很大(留在母液中),也可以很小(后续过滤除去),A错误;
B.重结晶要求被提纯物溶解度随温度变化明显,才能降温析出实现分离,B正确;
C.趁热过滤的主要目的是除去不溶性杂质,同时防止被提纯物提前析出,C错误;
D.温度过低时,杂质也可能析出,导致纯度降低,D错误;
故选B。
【小问4详解】
过滤操作的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
苯甲酸在冷水中溶解度小,用冷水洗涤可以减少苯甲酸溶解损失,同时洗去表面可溶性杂质;因此需要注入冷水。
【小问5详解】
溶解度随温度升高显著增大,溶解度随温度变化不大,提纯混有少量的,先溶解,再加热浓缩得到热的饱和溶液,再降温结晶,大量析出,留在母液,实现分离。
【小问6详解】
取少量产物于试管,加蒸馏水溶解,滴加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含,若无白色沉淀则不含。
16. 采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。
Ⅰ.某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,经核磁共振检测发现有机物X的谱图中四个峰的面积比为3:2:2:1
(1)X的结构简式为___________;该烯烃X的只含一个碳碳双键的同分异构体(包括立体异构)还有___________种。
(2)写出X使溴水褪色的反应方程式___________。
(3)有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,则Y的键线式为:___________。
Ⅱ.有机物A常用于食品行业。已知9.0 g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
(4)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是___________,则A的分子式是___________。
(5)A能与NaHCO3溶液发生反应,且A分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是___________。
(6)写出A与足量Na反应的方程式___________。
【答案】(1) ①. CH3 CH2CH=CH2 ②. 3
(2)CH3 CH2CH=CH2+Br2
(3) (4) ①. 90 ②. C3H6O3
(5) (6)+2Na+H2↑
【解析】
【分析】Ⅰ.烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,则X的相对分子质量为56,设烯烃的分子式为CnH2n,由相对分子质量可得:14n=56,解得:n=4,则X的分子式为C4H8;经核磁共振检测发现X的谱图中四个峰的面积比为3:2:2:1,则X的结构简式为CH3 CH2CH=CH2;
Ⅱ.由图可知,A的最大质荷比为90,则A的相对分子质量为90;由题意可知,9.0 gA在氧气中完全燃烧生成5.4 g水和13.2 g二氧化碳,由原子个数守恒可知,A、碳原子、氢原子、氧原子的物质的量比为:::(×2):=1:3:6:3,则A的分子式为C3H6O3;A能与碳酸氢钠溶液发生反应,说明含有羧基;A分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式为:。
【小问1详解】
由分析可知,X的结构简式为CH3 CH2CH=CH2;X的只含一个碳碳双键的同分异构体可能为:顺-2-丁烯、反-2-丁烯、2-甲基丙烯,共有3种;
【小问2详解】
1-丁烯能与溴水发生加成反应生成1,2-二溴丁烷,反应的化学方程式为:CH3 CH2CH=CH2+Br2;
【小问3详解】
有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,则Y为环丁烷,键线式为:;
【小问4详解】
由分析可知,A的相对分子质量为90,A的分子式为C3H6O3;
【小问5详解】
由分析可知,A的结构简式为:;
【小问6详解】
由结构简式可知,A分子中含有的醇羟基和羧基能与金属钠反应,则A与足量金属钠反应的化学方程式为:+2Na+H2↑。
17. 按要求完成下列各题:
(1)现有下列各组物质:①S2和S8、②和、③CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3、④和、⑤和CH3(CH2)3CH3。
属于同系物的是___________;属于同分异构体的是___________;属于同素异形体的是___________;属于同种物质的是___________。(填序号)
(2)有一种有机物X,其结构简式为:,X中的含氧官能团名称是___________。
(3)我国中草药文化源远流长,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示。下列说法中错误的是___________。
A.分子式为C13H14O6
B.该有机物结构中含有4种官能团
C.该有机物中含有手性碳原子
(4)设为阿伏加德罗常数的值,6 g尿素[CO(NH2)2]中含有σ键的数目为___________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑤ ③. ① ④. ④ (2)羟基、酯基 (3)AB
(4)
【解析】
【小问1详解】
同素异形体是同种元素形成的不同单质,同系物是结构相似、分子组成相差个原子团的有机物,同分异构体是分子式相同,但结构(碳链或官能团)不同的有机物;
属于同系物的是③:丙烷和新戊烷,均为饱和烷烃,结构相似,分子组成相差个;
属于同分异构体的是⑤:2-甲基丁烷和正戊烷,分子式均为,但结构不同;
属于同素异形体的是①:和均为硫的单质,但分子结构不同,属于同素异形体;
属于同种物质的是④:两种结构式写法不同,但实际都表示正丁烷,属于同种物质。
【小问2详解】
该有机物中,所含含氧官能团为羟基和酯基。
【小问3详解】
A.由结构式可知,该化合物的分子式为,A错误;
B.该有机物含羧基、羟基、碳碳双键、酯基、醚键共种官能团,B错误;
C.如图所示,标*的碳原子连接4个不同基团,属于手性碳原子,C正确;
故选AB。
【小问4详解】
尿素摩尔质量为,尿素物质的量为;
尿素的结构式为,包含2个键,4个键,1个双键,6个单键均为键,双键包含1个键和1个键;
1个尿素分子中含有7个键,故0.1 mol 尿素总共含有 个键。
18. 研究有机化合物的组成、结构、分类有利于全面认识其性质。
(1)下列有机化合物属于芳香烃的是___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)常温下,下列有机化合物不能与NaOH反应的是___________(填选项字母)。
A. 乙醇 B. 乙酸 C. 乙苯 D. 乙酸乙酯
(3)有机物X()是合成青蒿素原料之一。
①X分子中含氧官能团的名称为___________。
②X分子中一定在同一平面上的碳原子有___________个,X分子中采取sp2杂化的碳原子有___________个。
③每个X分子中含有___________个π键,这主要决定了X分子可发生___________(填“取代”“加成”或“消去”)反应。
(4)有机物Y只含C、H、O三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线可代表单键、双键等化学键)。
①与有机物Y互为同系物的是___________(填选项字母)。
A.CH3CH2CH2COOH B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CH=CHCOOH D.CH2=CHCOOCH3
②有机物Y分子中共平面的原子最多为___________个(已知羧基的四个原子可以共平面)
【答案】(1)AD (2)AC
(3) ①. 醛基 ②. 5 ③. 3 ④. 2 ⑤. 加成
(4) ①. C ②. 10
【解析】
【小问1详解】
芳香烃是指含有苯环、仅含C、H两种元素的化合物。
A.为甲苯,含苯环,仅含C、H,属于芳香烃,A符合题意;
B.中含Cl元素,不属于烃类,B不符合题意;
C.中无苯环,不属于芳香烃,C不符合题意;
D.含苯环,仅含C、H,属于芳香烃,D符合题意;
故选AD。
【小问2详解】
A.乙醇为中性物质,羟基不与NaOH反应,A符合题意;
B.乙酸含羧基,具有酸性,可与NaOH发生中和反应,B不符合题意;
C.乙苯属于烃,常温不与NaOH反应,C符合题意;
D.乙酸乙酯可在NaOH溶液中发生水解反应,D不符合题意;
故选AC。
【小问3详解】
由X的结构简式可知,
① X分子中的含氧官能团的名称为醛基;
② 碳碳双键为平面结构,双键碳及直接相连的碳原子一定共平面,该化合物中与碳碳双键碳原子直接相连的碳原子有3个,因此一定共平面的碳原子有5个;构成碳碳双键和醛基中碳氧双键的碳原子均为杂化,共3个;
③ 每个双键含1个π键,碳碳双键、碳氧双键共2个π键;π键不稳定,易断裂,因此含双键的有机物可发生加成反应。
【小问4详解】
根据球棍模型和原子总数,推得Y的结构简式为CH2=C(CH3)COOH,分子式为,其中含1个碳碳双键和1个羧基;
① 同系物要求结构相似、官能团种类数目相同,分子组成相差个原子团;
A.该化合物为饱和羧酸,无碳碳双键,结构不相似,不为Y的同系物,A不符合题意;
B.OHCCH(CH3)CHO的官能团为醛基,而非碳碳双键和羧基,不为Y的同系物,B不符合题意;
C.含1个碳碳双键和1个羧基,和Y结构相似,组成相差1个,与Y互为同系物,C符合题意;
D.CH2=CHCOOCH3的官能团为酯基和碳碳双键,与Y的官能团种类不完全相同,不为Y的同系物,D不符合题意;
故选C。
② 碳碳双键为平面结构,双键碳及直接相连的原子一定共平面;且羧基碳直接连双键碳,羧基的4个原子可共平面,因此羧基所有原子都可与双键在同一平面,甲基的单键可以旋转,可以使得三个氢原子中的1个原子旋转到双键的同一平面;所以最多共平面原子数为10个。
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高二年级化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径为0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的元素相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是
A. 切开的苹果放置后切面变色 B. 用淀粉溶液洗水果,水果更干净
C. 炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D. 加入明矾后,泥水变澄清
2. 下列实验中,所采取方法错误的是
A. 分离乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液:分液
B. 分离二氯甲烷和三氯甲烷:蒸馏
C. 分离四氯化碳和I2:萃取法
D. 除去乙炔中的H2S:CuSO4溶液 洗气
3. 下列关于有机化合物的化学用语表述正确的是
A. 丙醛的键线式:
B. 丙烯的结构简式:CH3CHCH2
C. 乙醇分子的球棍模型:
D. 碳骨架为的烃的分子式:C4H8
4. 下列说法正确的是
A. 乙烯与丁二烯是同系物
B. 等质量的乙炔和苯分别充分燃烧,消耗的量相同
C. 二甲基丁烷的核磁共振氢谱上有5个峰
D. 的名称为二甲基乙基辛烷
5. 某科研团队在“星际有机分子探测”项目中,发现某未知天体表面存在多种有机化合物。结合有机化学基础理论,下列关于这些有机化合物的说法不正确的是
A. 构成这些有机化合物的碳原子,最外电子层有4个电子
B. 有机分子中,1个碳原子可以与氢、氧、氮等非金属原子形成4个共价键
C. 探测到的所有有机化合物中,一定同时含有极性键和非极性键
D. 两个碳原子之间能通过单键、双键或三键的方式连接,构成不同的碳链结构
6. 下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是
A. 甲烷和氯气混合后光照发生反应 B. 乙烯与氯化氢的加成反应
C. 甲烷在氧气中燃烧 D. 乙炔和氯气的加成反应
7. 柠檬烯的结构可表示为,关于柠檬烯下列说法不正确的是
A. 分子中所有原子不可能在同一平面上
B. 该物质使溴的四氯化碳溶液褪色和使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
C. 1 mol该物质最多可以与4 mol H2发生加成反应
D. 在一定的条件下,该物质可发生加成聚合反应合成高分子化合物
8. 我国科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。在青蒿素的结构测定过程中,科研人员通过多种波谱分析技术确定了其分子结构。下列关于青蒿素(结构如图)的说法不正确的是
说明:手性碳原子,是指在有机化合物中,与四个互不相同的原子或基团相连的饱和碳原子。
A. 青蒿素分子中含有过氧键,具有较强的氧化性
B. 通过质谱法可以确定青蒿素的相对分子质量
C. 青蒿素分子中含有酯基,能发生水解反应
D. 1个青蒿素分子中含有6个手性碳原子
9. 下列说法不正确的是
A. 一氯甲烷只有一种空间结构,能说明甲烷是正四面体形
B. 邻二氯苯只有一种空间结构,证明苯分子中没有单双键交替结构
C. 乙烯分子中两个碳原子都是sp2杂化,所以乙烯是平面形分子
D. 所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
10. 某烷烃与氯气反应能生成四种一氯取代物,该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
11. 甲苯的下列性质中由基团间的相互影响而产生的是
A. 甲苯能与发生加成反应
B. 甲苯能萃取溴水中的溴
C. 甲苯能在Fe粉催化下与液溴发生取代反应
D. 甲苯能使酸性溶液褪色
12. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. 由苯得到M时,苯中碳原子的杂化类型没有变化
C. X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
D. 对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂
13. 分子中有6个碳原子,且主链上有4个碳原子的单烯烃(只含一个碳碳双键)的结构有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
14. 结构决定性质。下列有关物质的结构与性质不对应的是
选项
物质的结构
性质
A
乙酸分子中C-O键断裂
乙酸与乙醇在酸催化下发生酯化反应
B
石墨为层状结构
石墨的质地比较柔软
C
H-F键长比H-Cl键长短
HF的沸点比HCl的高
D
基态P原子的最外层p轨道电子排布半充满
第一电离能较大
A. A B. B C. C D. D
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
15. 工业级苯甲酸常含有泥沙、NaCl等杂质,实验室常用重结晶法对其进行提纯。
已知苯甲酸在水中的溶解度如下表:
温度/℃
25
50
75
溶解度/g
0.34
0.85
2.2
【实验步骤】
①称取一定质量粗苯甲酸,放入烧杯中,加入适量蒸馏水。
②加热并搅拌,使粗苯甲酸充分溶解,趁热过滤。
③将滤液静置、缓慢冷却结晶。
④过滤、洗涤、干燥,得到纯净苯甲酸。
回答下列问题:
(1)步骤②中需要趁热过滤,过滤为什么要“趁热”?___________
(2)步骤③采用缓慢冷却结晶,而不是快速冷却,原因是:___________
(3)下列关于重结晶的说法正确的是______。
A. 杂质在溶剂中的溶解度必须很小
B. 被提纯物质的溶解度随温度变化应比较明显
C. 趁热过滤的主要目的是除去可溶性杂质
D. 冷却结晶时温度越低,得到晶体纯度一定越高
(4)上述步骤中有两次过滤操作,过滤用到的玻璃仪器有___________。步骤④中,需要洗涤晶体,洗涤步骤为:向过滤器中注入___________(填“冷水”或“热水”)至浸没沉淀,使洗涤液自然流下,重复操作2~3次。
(5)重结晶也适用于两种可溶性固体的分离,如NaCl和KNO3的分离。已知NaCl和KNO3溶解度曲线如图:
KNO3固体中混有少量NaCl杂质,提纯KNO3的方法为:___________→___________→降温结晶→过滤→洗涤。
(6)如何简单检验最终得到的苯甲酸晶体中是否仍含有NaCl?___________
16. 采用现代仪器分析方法,可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。
Ⅰ.某烯烃X的质谱图中最大质荷比为56,经核磁共振检测发现有机物X的谱图中四个峰的面积比为3:2:2:1
(1)X的结构简式为___________;该烯烃X的只含一个碳碳双键的同分异构体(包括立体异构)还有___________种。
(2)写出X使溴水褪色的反应方程式___________。
(3)有机物Y与X互为同分异构体,且Y分子结构中只有一种等效氢,则Y的键线式为:___________。
Ⅱ.有机物A常用于食品行业。已知9.0 g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g,经检验剩余气体为O2。
(4)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是___________,则A的分子式是___________。
(5)A能与NaHCO3溶液发生反应,且A分子的核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是___________。
(6)写出A与足量Na反应的方程式___________。
17. 按要求完成下列各题:
(1)现有下列各组物质:①S2和S8、②和、③CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3、④和、⑤和CH3(CH2)3CH3。
属于同系物的是___________;属于同分异构体的是___________;属于同素异形体的是___________;属于同种物质的是___________。(填序号)
(2)有一种有机物X,其结构简式为:,X中的含氧官能团名称是___________。
(3)我国中草药文化源远流长,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示。下列说法中错误的是___________。
A.分子式为C13H14O6
B.该有机物结构中含有4种官能团
C.该有机物中含有手性碳原子
(4)设为阿伏加德罗常数的值,6 g尿素[CO(NH2)2]中含有σ键的数目为___________。
18. 研究有机化合物的组成、结构、分类有利于全面认识其性质。
(1)下列有机化合物属于芳香烃的是___________(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)常温下,下列有机化合物不能与NaOH反应的是___________(填选项字母)。
A. 乙醇 B. 乙酸 C. 乙苯 D. 乙酸乙酯
(3)有机物X()是合成青蒿素原料之一。
①X分子中含氧官能团的名称为___________。
②X分子中一定在同一平面上的碳原子有___________个,X分子中采取sp2杂化的碳原子有___________个。
③每个X分子中含有___________个π键,这主要决定了X分子可发生___________(填“取代”“加成”或“消去”)反应。
(4)有机物Y只含C、H、O三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线可代表单键、双键等化学键)。
①与有机物Y互为同系物的是___________(填选项字母)。
A.CH3CH2CH2COOH B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CH=CHCOOH D.CH2=CHCOOCH3
②有机物Y分子中共平面的原子最多为___________个(已知羧基的四个原子可以共平面)
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