内容正文:
吉林省实验中学2025-2026学年度下学期
高二年级学程性考试(一)
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分110分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。
3.请认真阅读答题卡上的注意事项,在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题,写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。
5.考试结束后,答题卡要交回,试卷由考生自行保存。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cu:64
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl
B. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
C. H2O的VSEPR模型:
D. 乙炔的结构式:CH≡CH
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化钠是离子化合物,属于离子晶体,不存在分子,其化学式为NaCl,A错误;
B.p-p π键由p轨道肩并肩重叠形成;图示为p轨道头碰头重叠,形成的是p-p σ键,不是π键,B错误;
C.H2O中心O原子的价层电子对数=,孤电子对数为2,VSEPR模型为四面体形,C正确;
D.结构式需要表示出所有共价键,乙炔的结构式为,D错误;
故选C。
2. 下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A. 金刚石>晶体硅>碳化硅 B. CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. MgO>CO2>H2O D. 金刚石>生铁>钠>纯铁
【答案】B
【解析】
【详解】A.全部为共价晶体,由于键长键键>键,故键能键键键,所以熔、沸点:金刚石>碳化硅>晶体硅,A错误;
B.物质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,所以CI4>CBr4>CCl4>CF4,B正确;
C.为离子晶体,、均为分子晶体,且常温常压下呈液态,呈气态,故熔、沸点:,C错误;
D.合金的熔、沸点比纯金属的低,熔、沸点高低顺序为金刚石>纯铁>生铁>钠,D错误;
故选B。
3. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述不正确的是
A. ①属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的碱金属离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的延展性变差
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束,而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构,层内碳原子之间形成共价键,层间靠范德华力维系,属于混合型晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.不同直径空腔的冠醚可结合半径匹配的特定碱金属离子形成超分子,可用于识别特定的碱金属离子,A正确;
B.纯金属原子排列规整,层间滑移容易;加入其他元素会破坏晶格规整性,增大位错运动阻力,导致原子层相对滑动困难,从而使合金延展性变差,硬度增大,B正确;
C.烷基磺酸根离子中,烷基是疏水基,磺酸根是亲水基;在水中形成胶束时,亲水基朝外接触水,疏水基向内避开水,C错误;
D.石墨为层状结构,层内碳原子以碳碳共价键结合,形成平面网状结构,层间依靠范德华力维系,兼具共价晶体、分子晶体的特点,属于混合型晶体,D正确;
故选C。
4. 下列有关晶体的说法不正确的是
A. 上图所示的四种物质中,熔点最低的是冰
B. Cu晶胞参数为a pm,则晶体密度表示为
C. 在NaH晶体中,距离Na+最近且等距的Na+的个数为12
D. 钛酸钡晶体中,Ba2+的配位数为4
【答案】D
【解析】
【分析】Cu是金属晶体,冰是分子晶体,氢化钠是离子晶体,钛酸钡是离子晶体,由此作答。
【详解】A.四种晶体中,Cu是金属晶体、NaH和钛酸钡是离子晶体,三者熔点都远高于分子晶体冰,因此熔点最低的是冰,A正确;
B.Cu为面心立方晶胞,晶胞中Cu原子数=,晶胞质量=g;晶胞参数为a pm,即 cm,密度=,B正确;
C.NaH晶体为NaCl型结构,晶胞中位于顶点和面心,距离最近且等距的个数为12,C正确;
D.钛酸钡晶体中,位于晶胞体心,位于12条棱的棱心,周围最近且等距的共12个,因此配位数为12,D错误;
故选D。
5. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是
A. 配体是Cl-和H2O,配位数是8
B. 中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C. 1mol该配离子中含有σ键的数目约为6×6.02×1023
D. 1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可得到3mol AgCl沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.配位体是和,内界共有1个和5个作为配体,配位数为,A错误;
B.外界有2个,因此配离子带2个正电荷,配体中为价、为0价,可推得中心离子为,配离子是,B正确;
C.配离子中6个配位键均为键,同时每个配位的内部还含有2个键,因此1mol配离子中键总数远大于,C错误;
D.配合物中只有外界的能与反应,内界作为配体的不电离,1mol该配合物外界有2mol,只能得到2mol沉淀,D错误;
故选。
6. 下列说法正确的是
A. 沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷
B. 的名称为3-甲基丁烷
C. 和互称为同系物
D. 和都可与溶液反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳原子个数不同的烷烃,分子的碳原子越多,沸点越高,碳原子个数相同的烷烃,支链数目越多,沸点越低,则三种烷烃的沸点大小顺序为:正丁烷>异丁烷>丙烷,故A项正确;
B.由结构简式可知,属于烷烃,名称为2—甲基丁烷,故B项错误;
C.同系物必须是同类物质,甲醇和乙二醇的官能团数目不同,不是同类物质,不可能互为同系物,故C项错误;
D.乙醇没有酸性,不能与碳酸氢钠溶液反应,故D项错误;
故本题选A。
7. 利用现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
下列有关M的说法错误的是
A. 根据图1信息,M的相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2信息,推测M的分子式是
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M的结构简式为
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种不同化学环境的H,个数比为6:3:1
【答案】C
【解析】
【分析】质谱中最大质荷比峰为74,可确定M的相对分子质量为74。红外光谱显示有饱和C—H和醚键C—O—C吸收峰,未体现羟基吸收峰,结合相对分子质量可推得分子式为C4H10O,物质属于醚。核磁共振氢谱有三组峰,氢原子个数比为6:3:1,对应结构为CH3OCH(CH3)2。
【详解】A.质谱中最大质荷比峰为74,对应分子离子峰,M的相对分子质量应为74,A正确;
B.红外光谱显示存在饱和C—H和醚键C—O—C,结合相对分子质量74,可推得M的分子式为C4H10O,B正确;
C.CH3CH2OCH2CH3中只有两种不同化学环境的氢,核磁共振氢谱应有两组峰,与图3中三组峰不符,C错误;
D.图3核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比对应氢原子个数比为6:3:1,说明分子中有三种不同化学环境的H,D正确;
故选C。
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲醛(246.6℃)高于邻羟基苯甲醛(193.7℃)
分子间氢键
B
熔点:NaCl(801℃)高于NaI(661℃)
离子半径
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
稳定性:
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.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,分子间氢键使熔沸点升高,故沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,与氢键有关,A不合题意;
B.一般来说相应离子半径越小,带电量越大,离子键越强,熔点越高,故熔点NaCl>NaI与Cl-的半径小于I-的半径有关,B不合题意;
C.F电负性较大,导致羧酸分子中羟基极性增大大,则氢离子越易电离,故酸性:CF3COOH>CH3COOH,C不合题意;
D.分子中原子半径越小,共价键的键长越短,键能越大,分子越稳定,稳定性:H2O>H2S>H2Se,与分子间作用力无关,D符合题意;
故答案为:D。
9. 化合物M的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z属于同周期相邻元素且原子的核外电子总数为21,R为过渡金属元素且基态R原子的价层电子中成对电子和单电子的数目比为4:1,下列说法错误的是
A. 电负性:W<X B. 第一电离能:X<Y<Z
C. 化合物M中Y的杂化类型是sp2 D. R为过渡金属镍元素
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z:同周期相邻元素,核外电子总数为21。设原子序数为 ,则:,故 X=C(6),Y=N(7),Z=O(8)。W:原子序数最小,结构中仅形成一个单键,W=H(1)。R:过渡金属,价层电子成对:单电子 = 4:1。Ni(28)基态价电子为 :成对电子: 轨道6个(3对) + 轨道2个(1对),共8个成对电子。单电子: 轨道2个。比例 ,故R=Ni。据此分析各选项;
【详解】A.电负性H(2.20)< C(2.55),故W < X,A正确。
B.因N的半满稳定结构导致其第一电离能高于O,故第一电离能排列顺序为C(1086 kJ/mol)< O(1314 kJ/mol)< N(1402 kJ/mol),即X<Z<Y,B错误。
C.由图可知,Y(N)原子形成3个键,价层电子对数为3,空间构型为平面三角形,故Y的杂化为 ,C正确。
D.已推得R=Ni,属第四周期过渡金属,D正确。
故选B。
10. 下列有机化学反应方程式的书写及反应类型判断都正确的是
A. CH3-CH=CH2+Br2→CH2Br-CH2-CH2Br 加成反应
B. 2+O22+2H2O 氧化反应
C. ++ 酯化反应
D. n CH3CH=CH2 加聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,反应方程式为CH3-CH=CH2+Br2→CH3-CHBr-CH2Br,属于加成反应,A错误;
B.选项中异丙醇发生醇的催化氧化生成丙酮和水,发生了氧化反应,B正确;
C.选项中与发生取代反应生成了和乙酸,并不是酯化反应,C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的结构简式为,正确的反应方程式为,D错误;
故选B。
11. 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下可构建环状碳骨架
下列说法错误的是
A. c中共含有3个手性碳原子
B. 等物质的量的a和Br2发生加成反应,最多可以得到两种产物
C. b可被足量酸性高锰酸钾氧化为CO2
D. 与在一定条件下反应可生成或
【答案】B
【解析】
【详解】A.连有四个各不相同的原子或基团的饱和碳原子为手性碳原子,c中有3个手性碳原子(用*标注):,A正确;
B.a中的两个碳碳双键为共轭结构,等物质的量的a和发生加成反应,最多生成3种产物:,B错误;
C.b为,含端基碳碳双键,酸性高锰酸钾氧化断裂双键后,端基会被氧化为,C正确;
D.该反应是共轭二烯烃与单烯烃的双烯加成,题干给出的共轭二烯烃和乙烯加成时,根据加成连接方式不同,可以得到甲基位置不同的两种环状产物,D正确;
故选B。
12. 下列关于有机物分离提纯所用试剂和方法不正确的是(括号中物质为少量杂质)
选项
混合物
试剂
分离提纯的方法
A
甲烷(乙烯)
溴水
洗气
B
乙醇(水)
CaO
蒸馏
C
苯甲酸(泥沙、NaCl)
水
重结晶
D
C2H2(H2S)
硫酸铜溶液
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯可与溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,甲烷与溴水不反应,洗气可除去杂质,A正确;
B.CaO与水反应生成沸点较高的,乙醇沸点低,蒸馏可分离出乙醇,B正确;
C.苯甲酸溶解度随温度变化大,NaCl溶解度随温度变化小,泥沙不溶于水,通过重结晶(加热水溶解、趁热过滤除泥沙、冷却结晶析出苯甲酸、常温过滤)可提纯,C正确;
D.与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,乙炔是气体,应采用洗气的方法分离,过滤是分离固液混合物的操作,无法分离气体混合物,D错误;
故选D。
13. 乙烯利()是易溶于水的白色针状晶体,水溶液显酸性,可利用40%乙烯利溶液和稍过量的NaOH固体为原料制备乙烯。下列说法错误的是
A. 制备乙烯过程中同时生成NaCl和
B. 使用冷水浴的目的是控制乙烯释放速度
C. 当看到酸性高锰酸钾颜色变浅,即可关闭活塞1,打开活塞2,用气囊收集乙烯气体
D. 制备过程中,应持续缓慢通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用40%乙烯利溶液和稍过量的NaOH固体为原料制备乙烯,结合官能团性质和原子守恒,得出反应方程式为+4NaOH=CH2=CH2↑+NaCl+Na3PO4+3H2O,故A正确;
B.冷水浴可防止乙烯释放过快,若乙烯释放过快,会不利于收集,故B正确;
C.当看到酸性高锰酸钾颜色变浅,说明产生了乙烯,可以关闭活塞1,打开活塞2,用气囊收集乙烯,C正确;
D.若制备过程中持续通入N2,生成的乙烯中会混有N2杂质,D错误;
本题选D。
14. 不考虑立体异构,下列正确的是
A. C5H10有4种非环状的同分异构体
B. 某烃的结构可表示为,符合这一结构的烃有16种
C. 与2,3-二甲基戊烷互为同分异构体的有机化合物有8种
D. 和是丁醇的两种同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.的不饱和度为1,非环状结构说明为含有一个碳碳双键的烯烃。根据碳骨架异构和双键位置异构,共得5种同分异构体(只写了碳骨架,箭头表示双键位置):、 ,A错误;
B.该结构为苯环对位连接两个,丁基()本身共4种同分异构体。两个取代基组合:两个相同时有4种,两个不同时共种,总共有种,B错误;
C.2,3-二甲基戊烷的分子式为(庚烷),根据碳骨架异构,烷烃的同分异构体有正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、3-乙基戊烷、2,2-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、2,2,3-三甲基丁烷,总共9种,减去2,3-二甲基戊烷本身,剩余符合条件的同分异构体共8种,C正确;
D.两个结构都是2-丁醇,只是写法不同,旋转后为同一种物质,不是同分异构体,D错误;
故选C。
15. 一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述错误的是
A. ①的反应类型是加成反应 B. 一个乙苯的分子中最多有15个原子共面
C. 苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 聚苯乙烯不与溴水发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】先使苯与乙烯发生加成反应生成乙苯,再脱氢氧化乙苯得到苯乙烯,苯乙烯催化加聚得到聚苯乙烯,据此作答。
【详解】A.反应①是苯与乙烯发生加成反应生成乙苯,所有原子都进入产物,没有小分子生成,反应类型为加成反应,A正确;
B.乙苯中苯环为平面结构,单键可旋转,最多共面的原子为11+2+1=14个原子共面,B错误;
C.苯乙烯分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.苯乙烯加聚生成聚苯乙烯后,碳碳双键全部断裂,不存在不饱和键,不能与溴水发生反应,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 有机—无机杂化钙钛矿材料具有良好的光致发光、半导体性能,其中的合成过程如下
(1)中存在配位键,接受孤电子对的中心离子或原子是___________。
(2)具有较低的熔点。从结构角度解释原因___________。
(3)钛酸钙的晶胞结构如图所示:
①写出钛酸钙晶体化学式___________。
②该晶胞中,每个Ca周围与它最近且相等距离的O有___________个。该晶胞结构的另一种表示中,Ti处于各顶角位置,则O处于___________位置。
③已知晶胞参数为a nm,计算该晶胞中钛原子与钙原子的最近距离为___________nm。
【答案】(1)H+、
(2)该物质由阳离子和阴离子构成,属于离子晶体,由于构成晶体的阴阳离子体积较大、所带电荷数少,离子键较弱,因此熔点较低
(3) ①. ②. 12 ③. 棱心 ④.
【解析】
【分析】中,阳离子中氮与氢离子间以配位键结合,氮提供孤电子对,氢离子接受孤电子对;在阴离子中,氯离子提供孤电子对,接受孤电子对,形成配位键。因阴阳离子体积较大,所带电荷数较少,导致离子键较弱,故熔点较低。
【小问1详解】
结合分析知,该物质中接受孤电子对的中心离子为和H+。
【小问2详解】
该物质由阳离子和阴离子构成,属于离子晶体,由于构成晶体的阴阳离子体积较大、所带电荷数少,离子键较弱,因此熔点较低。
【小问3详解】
①用均摊法计算:Ca位于晶胞顶点,;Ti位于体心,;O位于面心,,因此化学式为。
②Ca位于顶点,与顶点最近的原子位于其周围的面心位置上,共12个;若Ti处于各顶角,将体心处的Ti原子平移至顶角,则氧原子按同样的方式平移到棱心上,因此O处于棱心。
③Ca在顶点,Ti在体心,二者最近距离为晶胞体对角线的一半,晶胞体对角线长度为,因此最近距离为。
17. 过渡元素的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。实验室制备的流程如下:
(1)基态Cu原子的价层电子排布图为___________。
(2)写出的结构式:___________,H-N-H键角:___________(填“>”或“<”)。
(3)晶体中存在的化学键有___________(填编号)
a.金属键 b.离子键 c.氢键 d.配位键
e.极性键 f.非极性键
(4)Ⅰ.写出步骤②中发生反应的离子方程式:___________。
Ⅱ.在溶液中加入乙醇析出晶体,由此推知分子极性:___________。根据以上实验现象,判断配体和与的结合力:___________。(填“>”或“<”)
【答案】(1) (2) ①. ②. >
(3)bde (4) ①. ②. < ③. <
【解析】
【分析】硫酸铜溶液逐滴加入氨水后,先是产生Cu(OH)2蓝色沉淀,离子方程式为;继续加入氨水后,难溶物溶解,发生反应的离子方程式为;再加入浓的乙醇后,析出深蓝色晶体,是因为的溶解度在乙醇为主的溶剂中变小。据此分析。
【小问1详解】
铜元素是29号元素,价层电子排布式为:3d104s1(全满规则),故答案为:;
【小问2详解】
Cu2+为中心离子,4个NH3为配体,N原子为配位原子,通过配位键与Cu2+结合,故答案为:;NH3中N原子采取sp3杂化,且N原子有一个孤电子对,对成键原子有较强的斥力,导致NH3中H-N-H键角变小约为107°18’,而中N原子的孤电子对会进入Cu2+的空轨道形成配位键,孤电子对的电子云密度降低,对成键电子的斥力作用减弱,故中的H-N-H键角会大于NH3中H-N-H键角,故答案为:>;
【小问3详解】
中,Cu2+与NH3形成配位键;NH3内部存在极性共价键;硫酸根离子与存在离子键;硫酸根离子内部存在极性共价键;水分子内部存在极性共价键,水和配合物之间还能形成氢键,但氢键不是化学键,故答案为:bde;
【小问4详解】
步骤②中,是往蓝色沉淀中加入氨水,难溶物溶解,则是氢氧化铜和一水合氨反应生成可溶的络合物,故答案为:;
根据步骤③的现象,加入乙醇后,有蓝色晶体析出,则说明的溶解度变小,而是离子化合物,极性较强,根据“相似相溶原理”,乙醇分子的极性小于水分子,才会使的溶解度下降,故答案为:<;
根据实验现象的分析,硫酸铜溶液在水中的存在形式为,在加入足量的氨水后,存在的形式为, 故与的结合力更强,故答案为:<。
18. 科技创新小组学生为了制备防腐剂苯甲酸,设计了如下实验方案。
方法Ⅰ反应原理:甲苯()被硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化,制得苯甲酸(),并将产品混合物进行分离提纯。
方法Ⅱ反应原理:用中性高锰酸钾溶液氧化甲苯制苯甲酸。
分离路线图:
已知:高锰酸钾在酸性环境锰元素被还原为正二价,在中性环境锰元素被还原为正四价,在碱性环境锰元素被还原为正六价。
(1)甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应制苯甲酸化学方程式为___________。
(2)操作a用到的主要玻璃仪器名称是___________和___________,操作b可选用下列___________装置。
A. B.
C. D.
(3)方法Ⅱ中的滤渣是___________,步骤c的操作是___________,该步骤后没有必要使用重结晶法提纯的原因是___________。
(4)中性高锰酸钾溶液与甲苯反应很慢,通常会加入相转移催化剂18-冠-6(),该催化剂在亲水与亲油间完美平衡,并能识别、组装K+形成,推测其加快该反应速率的原理___________。
【答案】(1)55
(2) ①. 分液漏斗 ②. 烧杯 ③. D
(3) ①. ②. 过滤 ③. 盐酸酸化的水层溶液中苯甲酸溶解度最小,KCl、HCl均极易溶于水,析出的苯甲酸中几乎不含杂质
(4)18-冠-6作为相转移催化剂,能与结合,并将带入有机相,增大了有机相中氧化剂的浓度,从而加快了反应速率
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,方法Ⅰ为让甲苯与酸性高锰酸钾溶液充分反应得到苯甲酸和甲苯、水的混合物,通过操作a即分液分离得到水层和有机层(主要含有甲苯和苯甲酸),然后进行操作b分离互溶、沸点差异较大的苯甲酸和甲苯,b为蒸馏操作,且甲苯可再次进入反应器中循环利用;方法Ⅱ为甲苯与中性高锰酸钾溶液反应得到苯甲酸钾和,过滤得到滤渣(主要成分为)和滤液(主要含有甲苯、苯甲酸钾和水),通过分液操作得到水层即苯甲酸钾和有机层主要是甲苯,向水层中加入适量的盐酸进行酸化得到苯甲酸晶体,通过操作c即过滤可得苯甲酸,甲苯可以循环利用。
【小问1详解】
甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应制苯甲酸即甲苯被氧化为苯甲酸,被还原为,根据氧化还原反应配平可得该化学反应方程式为55 ;
【小问2详解】
由分析可知,操作a为分液操作,故用到的主要玻璃仪器名称是分液漏斗、烧杯;操作b为蒸馏,可选用D装置;
【小问3详解】
由分析可知,方法Ⅱ中的滤渣是;苯甲酸微溶于冷水,步骤c是过滤,由于盐酸酸化的水层溶液中苯甲酸溶解度最小,KCl、HCl均极易溶于水,析出的苯甲酸中几乎不含杂质,所以没有必要使用重结晶法提纯;
【小问4详解】
该反应中甲苯是有机相,高锰酸钾处于水相,原本反应物接触不充分反应慢;18-冠-6结合后,可以将一起带入有机相,增大了有机相中氧化剂的浓度,从而加快了反应速率。
19. 工业制乙炔及乙炔在不同的反应条件下的转化如下。
(1)乙炔的官能团名称为_______,电石制取乙炔的化学反应方程式为_______。
(2)乙炔生成A的化学反应方程式为_______。
(3)乙炔生成HC≡C-CH=CH2的反应类型是_______。
(4)1,3-丁二烯的同分异构体中,碳原子都在同一条直线上的有机物的结构简式是_______。
(5)有机高分子通常导电性差,而聚乙炔具有一定的导电性,可用于制备导电高分子材料。从结构上分析,聚乙炔具有一定导电性的原因与下列_______相似。
A. 硅晶体 B. 银 C. 金刚石晶体 D. 石墨晶体
(6)环烷烃可与氢气发生开环反应,如+H2CH3CH2CH3;写出与氢气一定条件下发生开环反应所能生成的产物的结构简式_______。
【答案】(1) ①. 碳碳三键 ②. CaC2+2H2O=HC≡CH↑+Ca(OH)2
(2)HC≡CH+HClCH2=CHCl
(3)加成反应 (4)CH3C≡CCH3 (5)D
(6)CH3CH2CH2CH2CH3或者(CH3)2CHCH2CH3
【解析】
【分析】由题干转化关系流程图可知,石灰和焦炭在一定条件下制得电石即CaC2,CaC2和水反应生成乙炔即HC≡CH,乙炔一定条件下转化为1,3-丁二烯,发生加聚反应生成聚乙炔,发生加成反应生成HC≡C-CH=CH2,与HCl发生加成反应生成氯乙烯即CH2=CHCl,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,据此分析解题。
【小问1详解】
已知乙炔的结构简式为:HC≡CH,则乙炔的官能团名称为碳碳三键,实验室电石制取乙炔的化学反应方程式为:CaC2+2H2O=HC≡CH↑+Ca(OH)2,故答案为:碳碳三键;CaC2+2H2O=HC≡CH↑+Ca(OH)2;
【小问2详解】
由分析可知,A为CH2=CHCl,则乙炔生成A的化学反应方程式为HC≡CH+HClCH2=CHCl,故答案为:HC≡CH+HClCH2=CHCl;
【小问3详解】
由分析可知,乙炔发生加成反应生成HC≡C-CH=CH2,反应原理为:2HC≡CH HC≡C-CH=CH2,故该反应的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;
【小问4详解】
四个碳原子在一条直线上说明分子中含有碳碳三键,故1,3-丁二烯的同分异构体中,碳原子都在同一条直线上的有机物的结构简式是CH3C≡CCH3,故答案为:CH3C≡CCH3;
【小问5详解】
聚乙炔分子中存在单双键交替结构,有类似于石墨的大π键,能导电,则聚乙炔可作导电材料,故答案为:D;
【小问6详解】
根据题干环烷烃可与氢气发生开环反应信息可知,与氢气一定条件下发生开环反应所能生成的产物的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH3或者(CH3)2CHCH2CH3,故答案为:CH3CH2CH2CH2CH3或者(CH3)2CHCH2CH3。
三、附加题(本题共1小题,共10分)
20. 有机物P的系统命名为2,3-二甲基-1,3-丁二烯,常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②+R3COOH;+CO2
回答下列问题:
(1)P是否存在顺反异构___________(填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到___________(填结构简式)。
(3)写出P与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式___________(用键线式表示)。
(4)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________(填键线式)。
(5)现有某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙二酸(HOOC-COOH)和丙酮(),则该烯烃的结构简式可能是___________。
【答案】(1)否 (2)
(3) (4) (5)CH2=CH—CH=C(CH3)2
【解析】
【分析】核心是围绕共轭二烯(2,3-二甲基-1,3-丁二烯)的结构与反应规律展开。解题关键在于三个突破口:第一,识别P为共轭二烯结构,从而判断其是否具备顺反异构条件以及是否能发生1,4-加成和Diels–Alder反应;第二,掌握共轭二烯的典型反应类型(1,4-加聚、环加成),据此判断产物结构特征;第三,准确应用酸性KMnO4对烯烃的氧化断裂规律,根据“双键碳是否连氢”来快速判断生成CO2、酮或羧酸,从而实现正推与逆推。
【小问1详解】
P的结构为CH2=C(CH3)—C(CH3)=CH2,判断顺反异构时只需看双键两端是否分别连接两个不同基团;该分子中两个双键均有一端为CH2(连两个氢),不满足顺反异构的必要条件,因此不存在顺反异构;
【小问2详解】
P为共轭二烯,能够发生1,4-加聚反应,其特点是1、4位参与连接,而中间2、3位保留双键。根据这一规律直接写出重复结构单元即可,因此产物为;
【小问3详解】
Diels–Alder反应的本质是共轭二烯与烯烃发生1,4-环加成生成六元环。P 作为共轭二烯,与环戊烯反应后,P与环戊烯发生Diels-Alder反应,生成的是六元环与五元环并合的熔合环化合物,方程式如下:;
【小问4详解】
酸性KMnO4会将双键断裂并氧化:末端=CH2被氧化为CO2,而双键碳若无氢则生成酮。P的两端均为=CH2,因此生成CO2,P分子中的两个双键发生断裂,而中间的C-C单键保留,与甲基相连的两个内侧双键碳原子被氧化为羰基,最终有机产物为CH3COCOCH3,;
【小问5详解】
逆推氧化产物:出现CO2说明原分子含有=CH2;出现丙酮说明存在(CH3)2C=结构;出现乙二酸说明中间两个碳可同时被氧化为羧基。综合三个信息进行结构拼接,可确定原烯烃结构为CH2=CH—CH=C(CH3)2。
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吉林省实验中学2025-2026学年度下学期
高二年级学程性考试(一)
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分110分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条形码。
3.请认真阅读答题卡上的注意事项,在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题,写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。
4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。
5.考试结束后,答题卡要交回,试卷由考生自行保存。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cu:64
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl
B. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
C. H2O的VSEPR模型:
D. 乙炔的结构式:CH≡CH
2. 下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A. 金刚石>晶体硅>碳化硅 B. CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. MgO>CO2>H2O D. 金刚石>生铁>钠>纯铁
3. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述不正确的是
A. ①属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,可用于识别特定的碱金属离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的延展性变差
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束,而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构,层内碳原子之间形成共价键,层间靠范德华力维系,属于混合型晶体
4. 下列有关晶体的说法不正确的是
A. 上图所示的四种物质中,熔点最低的是冰
B. Cu晶胞参数为a pm,则晶体密度表示为
C. 在NaH晶体中,距离Na+最近且等距的Na+的个数为12
D. 钛酸钡晶体中,Ba2+的配位数为4
5. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是
A. 配体是Cl-和H2O,配位数是8
B. 中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C. 1mol该配离子中含有σ键的数目约为6×6.02×1023
D. 1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可得到3mol AgCl沉淀
6. 下列说法正确的是
A. 沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷
B. 的名称为3-甲基丁烷
C. 和互称为同系物
D. 和都可与溶液反应
7. 利用现代分析仪器对有机物M的分子结构进行测定,相关结果如下:
下列有关M的说法错误的是
A. 根据图1信息,M的相对分子质量应为74
B. 根据图1、图2信息,推测M的分子式是
C. 根据图1、图2、图3信息,可确定M的结构简式为
D. 根据图1、图2、图3信息,M分子内有三种不同化学环境的H,个数比为6:3:1
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲醛(246.6℃)高于邻羟基苯甲醛(193.7℃)
分子间氢键
B
熔点:NaCl(801℃)高于NaI(661℃)
离子半径
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
稳定性:
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
9. 化合物M的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z属于同周期相邻元素且原子的核外电子总数为21,R为过渡金属元素且基态R原子的价层电子中成对电子和单电子的数目比为4:1,下列说法错误的是
A. 电负性:W<X B. 第一电离能:X<Y<Z
C. 化合物M中Y的杂化类型是sp2 D. R为过渡金属镍元素
10. 下列有机化学反应方程式的书写及反应类型判断都正确的是
A. CH3-CH=CH2+Br2→CH2Br-CH2-CH2Br 加成反应
B. 2+O22+2H2O 氧化反应
C. ++ 酯化反应
D. n CH3CH=CH2 加聚反应
11. 共轭二烯烃与含碳碳双键的化合物在一定条件下可构建环状碳骨架
下列说法错误的是
A. c中共含有3个手性碳原子
B. 等物质的量的a和Br2发生加成反应,最多可以得到两种产物
C. b可被足量酸性高锰酸钾氧化为CO2
D. 与在一定条件下反应可生成或
12. 下列关于有机物分离提纯所用试剂和方法不正确的是(括号中物质为少量杂质)
选项
混合物
试剂
分离提纯的方法
A
甲烷(乙烯)
溴水
洗气
B
乙醇(水)
CaO
蒸馏
C
苯甲酸(泥沙、NaCl)
水
重结晶
D
C2H2(H2S)
硫酸铜溶液
过滤
A. A B. B C. C D. D
13. 乙烯利()是易溶于水的白色针状晶体,水溶液显酸性,可利用40%乙烯利溶液和稍过量的NaOH固体为原料制备乙烯。下列说法错误的是
A. 制备乙烯过程中同时生成NaCl和
B. 使用冷水浴的目的是控制乙烯释放速度
C. 当看到酸性高锰酸钾颜色变浅,即可关闭活塞1,打开活塞2,用气囊收集乙烯气体
D. 制备过程中,应持续缓慢通入
14. 不考虑立体异构,下列正确的是
A. C5H10有4种非环状的同分异构体
B. 某烃的结构可表示为,符合这一结构的烃有16种
C. 与2,3-二甲基戊烷互为同分异构体的有机化合物有8种
D. 和是丁醇的两种同分异构体
15. 一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述错误的是
A. ①的反应类型是加成反应 B. 一个乙苯的分子中最多有15个原子共面
C. 苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 聚苯乙烯不与溴水发生反应
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 有机—无机杂化钙钛矿材料具有良好的光致发光、半导体性能,其中的合成过程如下
(1)中存在配位键,接受孤电子对的中心离子或原子是___________。
(2)具有较低的熔点。从结构角度解释原因___________。
(3)钛酸钙的晶胞结构如图所示:
①写出钛酸钙晶体化学式___________。
②该晶胞中,每个Ca周围与它最近且相等距离的O有___________个。该晶胞结构的另一种表示中,Ti处于各顶角位置,则O处于___________位置。
③已知晶胞参数为a nm,计算该晶胞中钛原子与钙原子的最近距离为___________nm。
17. 过渡元素的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。实验室制备的流程如下:
(1)基态Cu原子的价层电子排布图为___________。
(2)写出的结构式:___________,H-N-H键角:___________(填“>”或“<”)。
(3)晶体中存在的化学键有___________(填编号)
a.金属键 b.离子键 c.氢键 d.配位键
e.极性键 f.非极性键
(4)Ⅰ.写出步骤②中发生反应的离子方程式:___________。
Ⅱ.在溶液中加入乙醇析出晶体,由此推知分子极性:___________。根据以上实验现象,判断配体和与的结合力:___________。(填“>”或“<”)
18. 科技创新小组学生为了制备防腐剂苯甲酸,设计了如下实验方案。
方法Ⅰ反应原理:甲苯()被硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化,制得苯甲酸(),并将产品混合物进行分离提纯。
方法Ⅱ反应原理:用中性高锰酸钾溶液氧化甲苯制苯甲酸。
分离路线图:
已知:高锰酸钾在酸性环境锰元素被还原为正二价,在中性环境锰元素被还原为正四价,在碱性环境锰元素被还原为正六价。
(1)甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应制苯甲酸化学方程式为___________。
(2)操作a用到的主要玻璃仪器名称是___________和___________,操作b可选用下列___________装置。
A. B.
C. D.
(3)方法Ⅱ中的滤渣是___________,步骤c的操作是___________,该步骤后没有必要使用重结晶法提纯的原因是___________。
(4)中性高锰酸钾溶液与甲苯反应很慢,通常会加入相转移催化剂18-冠-6(),该催化剂在亲水与亲油间完美平衡,并能识别、组装K+形成,推测其加快该反应速率的原理___________。
19. 工业制乙炔及乙炔在不同的反应条件下的转化如下。
(1)乙炔的官能团名称为_______,电石制取乙炔的化学反应方程式为_______。
(2)乙炔生成A的化学反应方程式为_______。
(3)乙炔生成HC≡C-CH=CH2的反应类型是_______。
(4)1,3-丁二烯的同分异构体中,碳原子都在同一条直线上的有机物的结构简式是_______。
(5)有机高分子通常导电性差,而聚乙炔具有一定的导电性,可用于制备导电高分子材料。从结构上分析,聚乙炔具有一定导电性的原因与下列_______相似。
A. 硅晶体 B. 银 C. 金刚石晶体 D. 石墨晶体
(6)环烷烃可与氢气发生开环反应,如+H2CH3CH2CH3;写出与氢气一定条件下发生开环反应所能生成的产物的结构简式_______。
三、附加题(本题共1小题,共10分)
20. 有机物P的系统命名为2,3-二甲基-1,3-丁二烯,常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②+R3COOH;+CO2
回答下列问题:
(1)P是否存在顺反异构___________(填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到___________(填结构简式)。
(3)写出P与环戊烯发生Diels-Alder反应的化学方程式___________(用键线式表示)。
(4)P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________(填键线式)。
(5)现有某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙二酸(HOOC-COOH)和丙酮(),则该烯烃的结构简式可能是___________。
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