2025-2026学年高二下学期化学期中考试训练卷
2026-04-30
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摘要:
**基本信息**
聚焦科技前沿与生活应用,覆盖有机化学、物质结构等核心模块,梯度设计适配高二期中能力检测,如以嫦娥六号材料、广霍香提取物为情境考查晶体类型与有机物性质。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|19题|有机性质、化学用语、实验装置、物质结构|结合超分子材料(题1)、15-冠-5配位(题10)等科技情境,考查基础概念与辨析能力|
|非选择题|4题|有机物推断、实验流程、结构综合|21题通过蒸馏提纯与元素分析确定香料结构,体现科学探究;23题苯制备对溴苯乙烯流程,综合有机反应与同分异构,考查科学思维|
内容正文:
2025-2026学年度高二化学期中考试训练卷
一、单选题
1.化学与人类生产、生活、科研、环境等密切相关。下列说法错误的是
A.我国科学家近期成功构筑了一类超分子金属配位笼,超分子具有分子识别和自组装特征
B.我国研究人员成功制备出铝-锆-钪(Al-Zr-Sc)合金材料,Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关
C.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
D.嫦娥六号探测器外钻杆是由碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造,碳化硅属于共价晶体
2.有8种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应而使溴水褪色的是
A.①②③⑤ B.①④⑥⑦
C.④⑥⑦⑧ D.②③⑤⑧
3.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的化学名称:2-乙基戊烷
B.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
C.氯化氢的电子式:
D.的VSEPR模型为:
4.关于有机物检测,下列说法正确的是
A.李比希法可以确定有机物分子的实验式
B.红外光谱可确定有机物的元素组成
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D.通过X射线衍射实验确定苯分子内有碳碳双键
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,1.4 g 与的混合气体中含有原子总数为0.3
B.60 g 和12 g金刚石中各含有4个Si-O键和4个C-C键
C.1 mol 含键的数目为12
D.标准状况下,22.4 L 含有的共价键数目为4
6.对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法不正确的是
A.对伞花烃密度比水小 B.对伞花烃苯环上的二氯代物有5种
C.对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面 D.对伞花烃可发生氧化、加成和取代反应
7.下列装置或实验操作能达到实验目的的是
A
B
证明石蜡分解产物中含有烯烃
实验室制乙炔
C
D
制备溴苯
制取纯净的一氯甲烷
A.A B.B C.C D.D
8.随着碳原子数目的增加,普通命名已不能满足需求。下列烷烃的系统命名正确的是
A.5-甲基-4-乙基己烷 B.2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷
C.2,2,3-三甲基丁烷 D.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
9.下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
离子液体熔点比较低
离子液体可用作原电池的电解质
B
壁虎能在墙壁上爬行
壁虎足上的细毛与墙体能形成强烈的化学键
C
烯烃可加成而烷烃不能
碳原子之间的π键不如σ键牢固
D
在中的溶解度高于在水中的溶解度
为非极性分子
A.A B.B C.C D.D
10.在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应:
下列说法正确的是
A.苄氯属于芳香烃 B.电负性:
C.离子半径: D.15-冠-5与之间的作用力是离子键
11.下列实验操作正确的是
A.将氯水和苯混合光照可制得氯苯
B.除去溴苯中红棕色的溴,可用稀溶液反复洗涤,并用分液漏斗分液
C.用苯和浓、浓反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计应放在混合液中
D.制取硝基苯时,向反应器中依次添加试剂的顺序为:浓、浓、苯
12.精细化学品Z是X与反应的主产物,的反应机理如下,下列说法正确的是
A.X和Z分子中均有手性碳原子
B.X能发生氧化反应、加成反应,但不能发生取代反应
C.X与反应有副产物生成
D.X的同分异构体中属于芳香族化合物的有机物有4种(不考虑立体异构)
13.下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.分子中最多有4个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应
D.可溶于水
14.苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下图,下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B.操作Ⅱ是趁热过滤,目的是除去泥沙和
C.操作Ⅲ需缓慢冷却结晶,可减少杂质被包裹
D.操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,可用硝酸酸化的溶液检测得到的产品是否纯净
15.广霍香(如图1)是十大广药(粤十味)之一,在广东的主产地是湛江、肇庆等地。具有开胃止呕、发表解暑之功效,是藿香正气水的主要成分。愈创木烯(结构简式如图2)是广霍香的重要提取物之一。下列有关愈创木烯的说法正确的是
A.常温下是气体
B.属于乙烯的同系物
C.除了甲基碳原子为sp3杂化,其他碳原子为sp2杂化
D.能与Br2发生加成反应
16.一种常见化工原料A(结构如图所示)的水溶液具有与盐酸同等的强酸性,可用于合成除草剂、防火剂、甜味剂、防腐剂、金属清洗剂等,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中基态X原子核外有3个未成对电子。下列说法错误的是
A.原子半径:,、处于同一主族
B.该物质中X和Z原子的杂化方式均为
C.简单氢化物的沸点:
D.X元素的第一电离能高于左右相邻元素
17.在乙苯中,加入少量酸性高锰酸钾溶液振荡后褪色,正确的解释是
A.乙苯分子中碳原子数比苯分子中碳原子数多
B.苯环受乙基影响,易被氧化
C.乙基受苯环影响,易被氧化
D.由于乙基与苯环的相互影响,使乙基和苯环均易被氧化
18.某单烯烃与H2加成后的产物如图,则该单烯烃的结构简式可能有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
19.已知:。若要合成,则所用的原料可为
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和乙炔
二、非选择题
20.根据下列有机物的结构,回答下列问题:
① ② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)属于芳香烃的是___________(填序号,下同)与⑧互为同分异构体的是___________。
(2)写出①~⑨有机物中涉及到的含氧官能团的名称___________。
(3)有机物③的系统命名是___________。
(4)组成和结构可用表示的有机化合物共有___________(不考虑立体异构)种。
(5)某学习小组研究某烃的含氧衍生物Y的组成和结构,研究过程如下:称取9 g Y在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g。和13.2 g,对Y进行波谱分析结果如图。
①Y的结构简式为___________,Z是Y的同系物,Z的相对分子质量比Y大14,Z的核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:6,写出Z的结构简式___________。
②若取Y和的混合物1 mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为___________。
21.Ⅰ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用图中的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为,氢的质量分数为。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______。
Ⅱ
(4)的名称是_______,其一氯代物有_______种。
22.《Nature Energy》报道了中科院大连化学物理研究所科学家用Ni-/、Ni-LiH等作催化剂,实现了在常压、100℃-300℃的条件下合成氨。
(1)基态N原子的价层电子排布式为___________,核外电子有___________种空间运动状态,能量最高的电子所占据的轨道形状是___________形。
(2)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最小的是___________(填字母)。
a. b. c.
(3)能与许多金属离子形成配合物,如、等,已知配体给出孤电子对的能力越强,形成的配合物越稳定。相同条件下,、、三种配体中,最易与形成稳定配合物的是___________;气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难,原因是___________。
(4)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,可用于合成氨基酸、、TNT等。甘氨酸()是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①中的空间构型为___________。
②甘氨酸所含元素第一电离能由小到大的顺序为___________(填元素符号),其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是___________。
23.烃的用途非常广泛,涵盖了工业、医药、能源等多个领域。
Ⅰ.下图有三种烃,请根据所学知识,回答下列问题:
① ② ③
(1)烃①的二氯代物有___________种(不考虑立体异构)。
(2)烃②的分子式是___________。
(3)烃③与单质发生加成反应时,最多能生成___________种加成产物。
Ⅱ.实验室利用苯制备对溴苯乙烯(E)的流程如下:
已知:D的分子式为且含有甲基。回答下列问题:
(4)的反应类型为___________。E中含碳官能团的名称为___________。
(5)写出反应的化学方程式:___________。
(6)写出反应的化学方程式:___________。
(7)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基:其中核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式为___________。
试卷第1页,共3页
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《2025-2026学年度高二化学期中考试训练卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
A
B
A
C
C
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
B
C
C
B
D
A
C
C
A
1.C
【详解】A.超分子的重要特征就是分子识别与自组装,这是超分子化学的基本特点,A正确;
B.金属及合金属于金属晶体,其导电性依赖于自由电子的定向运动,B正确;
C.烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物,四氟乙烯的结构简式为,含有氟元素,不属于烃,C错误;
D.碳化硅中硅原子和碳原子以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,D正确;
故选C。
2.B
【详解】①乙烷属于烷烃,既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,①符合题意;
②乙烯含有C=C双键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,②不符合题意;
③乙炔含有C≡C三键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,③不符合题意;
④苯既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,④符合题意;
⑤甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,不能与溴水反应使溴水褪色,⑤不符合题意;
⑥溴乙烷既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,⑥符合题意;
⑦聚丙烯不含C=C双键,既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色,⑦符合题意;
⑧环己烯含有C=C双键,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能与溴水反应使溴水褪色,⑧不符合题意;
符合题意的为①④⑥⑦,故选B。
3.D
【详解】A.该结构主链有6个碳原子,命名为3-甲基己烷,A错误;
B.基态Cr原子有6个价电子,价电子排布为3d54s1,价层电子轨道表示式为,B错误;
C.HCl为共价化合物,电子式为,C错误;
D.SO2的中心S原子的价电子对数为,VSEPR模型为正三角形,即,D正确;
故选D。
4.A
【详解】A.通过李比希法可以确定有机物分子中各元素的原子个数之比,从而确定其实验式,故A正确;
B.红外光谱可确定有机物中官能团及化学键,常用燃烧法确定有机物中的元素组成,故B错误;
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,其分子式可能为C5H12或C4H8O或C3H4O2,故C错误;
D.苯分子中不含碳碳双键和碳碳单键,是介于碳碳双键和碳碳单键之间的特殊化学键,故D错误。
答案选A。
5.A
【详解】A.和的最简式均为,1.4 g混合气体中单元的物质的量为,每个含3个原子,故原子总数为,A正确;
B.60 g 的物质的量为1mol,1mol 含个Si-O键;12 g金刚石的物质的量为1 mol,金刚石中每个C-C键被2个C原子共用,1 mol金刚石仅含个C-C键,B错误;
C.1个中,4个共含12个N-H 键,另外Cu与N之间的4个配位键也属于键,故1 mol该离子含键数目为,C错误;
D.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4 L 的物质的量远大于1 mol,共价键数目不为,D错误;
故选A。
6.B
【详解】A.对伞花属于烃类,密度小于水,故A正确;
B.对伞花烃苯环上含2种不同化学环境的H原子,故二氯代物4种,故B错误;
C.对伞花烃中苯环为平面结构,与苯环直接相连的C原子一定与苯环共面,异丙基中一个甲基上的C原子可能与苯环共面,故最多有9个碳原子共平面,故C正确;
D.苯环上含有甲基,对伞花烃可发生氧化、加成和取代反应,故D正确;
故选B。
7.A
【详解】A.石蜡分解产生多种不饱和烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色说明有不饱和烃产生,分解产物中含有烯烃,A正确;
B.在实验室用电石与水制取乙炔时,为控制反应速率,选择饱和食盐水代替水,B错误;
C.溴易挥发,制备溴苯不需要加热,C错误;
D.甲烷与氯气的混合物在光照条件下甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等,不能得到纯净的一氯甲烷,D错误;
故选A。
8.C
【详解】A.5-甲基-4-乙基己烷命名为编号错误,正确名称为2-甲基-3-乙基己烷,A不正确;
B.2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷为编号错误,正确名称为2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷,B不正确;
C.2,2,3-三甲基丁烷中,选主链、编号、名称书写都符合命名原则,C正确;
D.3,3-二甲基-4-乙基戊烷为选主链错误,正确的名称为3,3,4-三甲基己烷,D不正确;
故选C。
9.C
【详解】A.离子液体熔点低、可作原电池电解质的陈述均正确,但离子液体作电解质的原因是其含有可自由移动的离子能导电,与熔点低无因果关系,A不符合题意;
B.壁虎能在墙壁上爬行是因为足上细毛与墙体之间存在较强的范德华力,并非形成化学键,陈述Ⅱ错误,B不符合题意;
C.烯烃含碳碳双键,其中的键重叠程度小于键,不如键牢固易断裂,因此烯烃可发生加成反应而仅含键的烷烃不能,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且存在因果关系,C符合题意;
D.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,陈述Ⅱ错误,D不符合题意;
故选C。
10.C
【详解】A.芳香烃是只含C、H两种元素且含有苯环的烃类化合物。苄氯(C6H5CH2Cl)含有氯元素,不属于烃,A错误;
B.电负性反映原子吸引电子的能力,同主族元素从上到下电负性递减,故电负性:,B错误;
C.F-和Na+的核外电子排布相同(均为10电子结构),电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:,C正确;
D.15-冠-5与Na+之间的作用力是弱的配位键,而非离子键(离子键存在于阴阳离子之间),D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.苯制取氯苯需要与纯净的在(或)催化下发生取代反应,不能使用氯水、条件也不是光照,A错误;
B.溴苯不与稀溶液反应且难溶于水,溴可与反应生成易溶于水的盐,反应后混合液分层,可用分液漏斗分液分离,B正确;
C.制取硝基苯水浴加热的目的是控制体系温度为50~60℃,温度计需要测量水浴的温度,应放在水浴中,而非反应混合液中,C错误;
D.制取硝基苯时,试剂添加顺序应为:先加浓硝酸,再沿器壁缓慢加入浓硫酸(浓硫酸密度大,稀释放热,类似浓硫酸稀释),冷却后再加苯,防止苯挥发;若先加浓硫酸再加入浓硝酸,会因放热导致液体飞溅,D错误;
故答案选B。
12.C
【详解】A.X没有手性碳原子,Z有一个();A错误;
B.X的苯环和甲基上面可以发生取代反应,B错误;
C.X为不对称烯烃,因此和HBr发生加成反应,不仅有Z生成,也有生成,C正确;
D.X的分子式为C9H10,不饱和度为5,其属于芳香族化合物的同分异构体包括:、、、、和,共有6种同分异构体,D错误;
故答案选C。
13.C
【详解】A.苯乙炔含碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;
B.如图所示:,分子中最多有6个原子共直线,B错误;
C.苯环上能发生取代反应和加成反应,碳碳三键能发生加成反应,C正确;
D.苯乙炔难溶于水,D错误;
故选C。
14.B
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作I为加水加热溶解,重结晶时需根据苯甲酸在热水中的溶解度估算加水量,确保苯甲酸充分溶解且避免水量过多影响结晶,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤,悬浊液中泥沙被除去,而NaCl易溶于水,在热水中溶解后仍留在滤液中,不会被除去,B错误;
C.缓慢冷却结晶可使晶体有序生长,减少母液中杂质被包裹,C正确;
D.苯甲酸在冷水中溶解度小,冷水洗涤可减少损失;产品若含NaCl杂质,洗涤后晶体表面含Cl-,用硝酸酸化的AgNO3溶液检测,若产生白色沉淀则不纯净,D正确;
故答案选B。
15.D
【详解】A.该物质碳原子数大于5,分子量较大,熔沸点较高,在常温下不是气体,A错误;
B.该物质中含有两个碳碳双键,同时含有环状结构,和乙烯的结构不相似,和乙烯不是同系物,B错误;
C.该物质结构中所有的饱和碳原子都是sp3杂化,C错误;
D.该物质中含有两个碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,D正确;
故选D。
16.A
【分析】基态X原子核外有3个未成对电子,则X为N或P;W只形成1个共价键,原子序数小于X,则W为H;Y可形成2个共价键,Y为O或S;Z可形成6个共价键,原子序数大于O,则Z为S,Y为O,所以X为N;综上所述,W、X、Y、Z依次为H、N、O、S。
【详解】A.同一周期主族元素,原子序数越大,原子半径越小,一般不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:W(H)<Y(O)<X(N)<Z(S),Y(O)和Z(S)属于同一主族,A错误;
B.该物质中X(N)的价层电子对数为,有1个孤电子对,为sp3杂化,Z(S)的价层电子数为4,S无孤电子对,为sp3杂化,B正确;
C.X是N,Y是O,Z是S,三种元素形成的简单氢化物分别是NH3、H2O、H2S,三种物质都是由分子通过分子间作用力结合成的物质,NH3、H2O分子之间存在氢键,H2S分子之间不存在氢键,硫化氢沸点在三者中最低,且常温下水是液态、NH3为气态,沸点:H2O>NH3,因此三种氢化物的沸点高低顺序为:H2O>NH3>H2S,C正确;
D.同周期元素从左到右第一电离能有增加的趋势,第VA族元素由于其最外层具有半充满的p轨道而具有较大的第一电离能,因此第一电离能高于左右相邻元素,D正确;
故答案为A。
17.C
【详解】A.乙苯分子中,乙基受苯环的影响,容易被氧化,乙苯能够使酸性溶液褪色,是因为乙基被氧化,与碳原子数多少无关,A错误;
B.乙基受苯环的影响,容易被氧化,B错误;
C.乙基受苯环的影响,容易被氧化,C正确;
D.乙基受苯环的影响,容易被氧化,苯环不易被氧化,D错误;
故选C。
18.C
【详解】
根据加成反应的特点,单烯烃与氢气加成碳骨架不变,分子中可以存在双键的位置,必定是产物中相邻的两个碳原子都至少含有一个氢原子。加成所得的烷烃中可能有4个位置原来是:,而①和②两位置是等同的,则该单烯烃的结构简式可能有3种,A、B、D错误;
故选C。
19.A【详解】根据题目提供的信息可知,合成的方法可为,原料为丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯;也可为,原料为2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯,A、项正确。
故答案为:A。
20.(1) ①④⑨ ⑦
(2)羟基、羰基
(3)2-甲基-3-乙基戊烷
(4)12
(5) 3mol
【详解】(1)
①、 ④、⑨含有苯环,属于芳香烃;⑦和 ⑧结构不同、分子式都是C6H12, ⑦和⑧互为同分异构体;
(2)①~⑨有机物中,⑤中的含氧官能团的名称是羟基,⑥中的含氧官能团为羰基;
(3)有机物主链有5个碳原子,2号碳原子上有1个甲基、3号碳原子上有1个乙基,系统命名是2-甲基-3-乙基戊烷;
(4)
C4H9-的结构有CH3CH2CH2CH2-、、、四种结构,-C2H3Cl2有-CH2CHCl2、-CHClCH2Cl、-CCl2CH3三种结构,组成和结构可用表示的有机化合物共有4×3=12种。
(5)称取9 g Y在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,说明Y燃烧生成5.4 g水、13.2 g二氧化碳,n(H2O)= 、n(CO2)= ,根据元素守恒,9 g Y含有0.3molC原子、0.6molH原子,根据质量守恒,9 g Y含有n(O)= ,Y中n(C):n(H):n(O)=0.3:0.6:0.3=1:2:1,所以Y的最简式为CH2O。
①设Y的分子式为(CH2O)n,Y的最大质荷比为90,可知Y的相对分子质量为90,则Y的分子式为C3H6O3;根据Y的红外光谱图,可知Y中含有羧基、羟基;根据核磁共振氢谱图,可知Y分子中含有4种不同环境的H原子,峰值比为1:1:1:3,所以Y的结构简式为;Z是Y的同系物,Z的相对分子质量比Y大14,说明Z比Y多1个CH2,Z的核磁共振氢谱峰面积之比为1:1:6,则Z的结构简式为。
②1mol完全燃烧消耗3mol氧气,1mol完全燃烧消耗3mol氧气,所以取Y和的混合物1 mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为3mol。
21.(1) 蒸馏烧瓶 仪器y
(2) 88
(3) 羟基、酮羰基
(4) 2,4-二甲基-4-乙基庚烷 9
【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器直形冷凝管,球形冷凝管一般用于冷凝回流装置中,选仪器y;
(2)①M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,所以该有机物中还一定含有氧元素,氧元素的质量分数为,分子内各元素原子的个数比,所以实验式为;
②同温同压,密度比等于相对分子量之比。M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为,设分子式为,则,,则分子式为;
(3)
根据核磁共振氢谱图中有4组峰,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为,结合红外光谱图所示含有、、等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、酮羰基;
(4)先选主链,该分子最长碳链有7个碳原子,主链为庚烷,再从距离取代基最近的一端开始编号,得到2,4-二甲基-4-乙基庚烷;一氯代物的种类由分子中等效氢的种类决定,等效氢即化学环境完全相同的氢原子,判断规则:同一个碳原子上的氢等效、同一个碳原子所连的甲基上的氢等效、处于对称位置的碳原子上的氢等效,对该有机物的等效氢进行分析: 2号碳原子()上的1个氢原子;2号碳原子所连的2个甲基()上的6个氢原子等效;3号碳原子()上的2个氢原子等效;4号碳原子上没有氢原子;4号碳原子所连的甲基()上的3个氢原子等效;4号碳原子所连的乙基()上有2种等效氢(上1种、上1种);5号碳原子()上的2个氢原子等效;6号碳原子()上的2个氢原子等效;7号碳原子()上的3个氢原子等效;共9种等效氢,故一氯代物有9种。
22.(1) 5 哑铃
(2)c
(3) 电子排布式为:,3d轨道全充满,结构稳定,再失去一个电子需要破坏稳定结构,所需能量高;电子排布式为:,3d轨道未达全充满,结构不稳定,所以再失去一个电子所需能量更低
(4) V形 甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多
【详解】(1)氮是第7号元素,基态N原子的核外电子排布式为,价层电子排布式为,所占轨道数为5个,核外电子有5种空间运动状态,能量最高的电子所占据的轨道是2p轨道,形状是哑铃形;
(2)
基态N原子的价层电子排布式为,所以a:表示,b:表示基态氮原子,c:表示激发态氮原子,由于基态氮原子电离一个电子后再电离一个电子比较困难,所以a所需能量最高,激发态氮原子能量较高,电离最外层电子所需能量较小,所以c所需能量最小;故选c。
(3)配体给出孤电子对能力越强,形成的配合物越稳定,三种配体的N原子均为配位原子,其孤电子对给出能力取决于N原子上电子云密度,中H对N的电子云有推电子效应,使得N原子电子云密度增大,孤电子对易给出;中O对N的电子云有吸电子效应,削弱N的电子云密度,孤电子对给出能力弱于;中F对N的电子云有强吸电子效应,N的电子云密度显著降低,孤电子对给出能力最弱;所以三种配体中,最易与形成稳定配合物的是。
Cu原子序数是29,基态原子核外电子排布式为,失去一个4s上的电子,电子排布式为:,3d轨道全充满,结构稳定,再失去一个电子需要破坏稳定结构,所需能量高;失去2个电子,电子排布式为:,3d轨道未达全充满,结构不稳定,所以再失去一个电子所需能量更低。气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。
(4)①中性原子N的价层电子对数=,有2对孤电子对,所以空间构型为V形;
②甘氨酸(NH2CH2COOH)中含H、C、N、O四种元素,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但是N原子2p轨道半充满更稳定,第一电离能大于O,所以甘氨酸所含元素第一电离能由小到大的顺序为;
分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键),导致其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸。
23.(1)4
(2)
(3)3
(4) 取代反应 碳碳双键
(5)+Br2+HBr
(6)+HBr
(7)
【分析】由题意可知,Ⅱ的反应流程中,苯和溴乙烷发生取代反应,生成B;B和Br2在催化剂FeBr3的作用下发生亲电取代反应生成C,其过程是取代支链上的氢原子;C在光照的条件下和Br2发生自由基取代反应生成D,其过程是取代苯环上的氢原子;D在一定条件下发生消去反应生成E。
【详解】(1)由题意可知,烃①为环己烷,其二氯代物为两个氯原子取代两个氢原子的产物,当这两个氯原子可以在同一个碳原子上,二氯代物有一种,当这两个氯原子在不同的碳原子上时,二氯代物有3种;
(2)由题意可知,烃②的分子式是;
(3)由题意可知,烃③为1-4己二烯,含两个双键,当1mol 1-4己二烯和1molBr2发生加成反应时,有2种加成产物;当1mol 1-4己二烯和过量的Br2发生加成反应时,只有一种加成产物;
(4)由分析可知,的反应类型为取代反应;E中含碳官能团的名称为碳碳双键;
(5)
由分析可知,反应的化学方程式为+Br2+HBr;
(6)
由分析可知,反应的化学方程式为+HBr;
(7)
D的苯环上有两个取代基,分别为-Br和,其芳香族化合物M的同分异构体中核磁共振氢谱峰面积比为的为。
答案第1页,共2页
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