内容正文:
青岛58中2025—2026学年度第二学期月考高一化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Si:28 Cl:35.5
第I卷
一、单选题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题仅有一个选项符合题目要求。
1. 2026年是元素周期表诞生157周年。下列有关说法不正确的是
A. 可在金属与非金属交界处寻找半导体材料
B. 通过测定物质中12O的含量可以推断文物的年代
C. 门捷列夫预言的“类铝”—镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性
D. 元素周期表中ⅤA、ⅥA、ⅦA族某些元素(如P、S、Cl),其化合物常被用于生产农药
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属与非金属交界处的元素具有部分金属元素的性质,同时也具有部分非金属元素的性质,是半导体材料的主要寻找区域,A正确;
B.文物年代测定利用的是的衰变规律,B错误;
C.门捷列夫根据元素周期律预言了“类铝”镓(Ga)元素的存在和性质,后续镓的发现证实了元素周期律的科学性,C正确;
D.ⅤA、ⅥA、ⅦA族的P、S、Cl等元素的化合物大多具有生物毒性,常作为农药的原料,D正确;
故选B。
2. 下列有关煤和石油说法不正确的是
A. 煤的干馏可得到苯、甲苯等芳香烃,属于化学变化
B. 石油裂化的目的是获得乙烯、丙烯等气态小分子
C. 可以用KMnO4溶液鉴别直馏汽油和裂化汽油
D. 煤的气化将煤转化为CO、H2等可燃性气体的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤的干馏是隔绝空气加强热发生复杂化学变化的过程,可得到苯、甲苯等芳香烃,属于化学变化,A正确;
B.石油裂化的目的是提高轻质油(如汽油)的产量和质量,获得乙烯、丙烯等气态小分子是石油裂解的目的,B错误;
C.直馏汽油主要成分为饱和烃,不能使酸性溶液褪色,裂化汽油含有不饱和烃,可使酸性溶液褪色,可用溶液鉴别二者,C正确;
D.煤的气化是煤与水蒸气反应生成、等可燃性气体的过程,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. CH的电子式为:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. CCl4的空间填充模型:
D. 2-甲基-1-丁醇的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH的电子式应为,A错误;
B.用电子式表示HCl的形成过程:,B错误;
C.CCl4的空间填充模型应为:,题中的C、Cl原子半径大小不符实际,应该Cl原子半径比C原子半径大,C错误;
D.官能团离端点近的一端开始编号,的系统命名法为2-甲基-1-丁醇,D正确;
故答案选D。
4. 我国科学家成功合成出新核素Lr-251,熔合反应为。下列说法正确的是
A. 上述熔合反应属于化学变化 B. 与均为过渡元素
C. Lr-251和Lr-253互为同位素且性质相同 D. Lr-251核内中子数与质子数之差为45
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学变化中原子核不发生变化,该反应原子核发生了改变,属于核反应,不是化学变化,A错误;
B.22号是副族过渡元素;81号是第ⅢA族主族元素,不属于过渡元素,B错误;
C.Lr-251和Lr-253质子数相同、中子数不同,互为同位素;同位素化学性质几乎相同,物理性质不同,因此“性质相同”的描述错误,C错误;
D.由题干给出的核反应方程式,根据电荷守恒推导b的过程:解得b=103,Lr-251的质子数为103,质量数为251,中子数,中子数与质子数之差,D正确;
故答案选择D。
5. 食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品,PVC保鲜膜则不能直接接触食品,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是
A. 质量相同的乙烯和聚乙烯完全燃烧耗氧量相同
B. PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,不能溶于酒精
C. 乙烯和氯乙烯都是不饱和烃,二者都能使溴水褪色,而PE、PVC不能使溴水褪色
D. 鉴别PE和PVC,可将其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则为PVC;不变红,则为PE
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯分子式为,聚乙烯的组成为,二者最简式相同,等质量时、元素质量相等,完全燃烧耗氧量相同,A正确;
B.PVC属于链状热塑性高分子化合物,具有热塑性,高温时易熔化,不能溶于酒精等有机溶剂,B正确;
C.烃是仅含、两种元素的有机物,氯乙烯含有元素,不属于烃类;PE、PVC中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,C错误;
D.PVC受热分解会产生气体,遇水显酸性,可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,PE加热无酸性气体产生,试纸不变红,可鉴别二者,D正确;
故选C。
6. 下列推断正确的是
A. Li、Na同主族,Na保存在煤油中,可推断Li也保存在煤油中
B. Be、Mg同主族,MgO不溶于强碱,可推断BeO也不溶于强碱
C. S、Se同主族,H2S有还原性,可推断H2Se也有还原性
D. Cl、Br同主族,HCl是强酸,可推断HBr是弱酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na密度大于煤油,可保存在煤油中隔绝空气,但Li密度比煤油小,会浮在煤油表面无法隔绝空气,不能保存在煤油中,应保存在固体石蜡中,A错误;
B.Be、Mg同主族,MgO是碱性氧化物,不溶于强碱;但元素周期表中还存在对角线相似,Be与Al在周期表中处于对角线位置,故BeO与Al2O3性质相似,Al2O3是两性氧化物,能够与强碱NaOH溶液反应,则可推断BeO也能与强碱NaOH溶液反应,B错误;
C.S、Se同主族,由于同一主族元素的原子结构相似,物质之间的性质也相似,H2S有还原性,可推断H2Se也有还原性,C正确;
D.Cl、Br同主族,从上到下氢卤酸酸性逐渐增强,HCl是强酸,HBr酸性强于HCl,也属于强酸,D错误;
故选C。
7. 下列图示装置和原理均正确且能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证石蜡可分解 B. 用装置②除去甲烷中混有的少量乙烯
C. 用装置③制取乙酸乙酯 D. 用装置④验证非金属性C>Si
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①中石蜡在加热的条件下产生的气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故能证明石蜡受热分解,能达到实验目的,A正确;
B.装置②中的酸性高锰酸钾溶液可与甲烷中混有的少量乙烯发生氧化反应生成二氧化碳,产生新的杂质气体,不能达到实验目的,B错误;
C.用装置③制取乙酸乙酯时,为防止倒吸,玻璃导管应在饱和碳酸钠溶液的液面上,C错误;
D.用装置④验证非金属性C>Si,需要证明碳酸酸性大于硅酸酸性,但是图中硝酸会挥发到硅酸钠溶液中,也会生成硅酸沉淀,不能证明碳酸酸性大于硅酸酸性,D错误;
故答案选A。
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2:1的分子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W与Y能形成含有非极性键的化合物
C. X和Y的最简单氢化物的沸点:
D. 由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
【答案】B
【解析】
【分析】Z的最外层电子数为K层的一半,则Z的核外有3个电子层,最外层电子数为1,即为Na,W与X能形成原子个数比为2:1的18电子的分子,则形成的化合物为N2H4,所以W为H,X为N,Y的原子序数是W和X的原子序数之和,则Y为O。据此分析解答。
【详解】由分析可知,W为H,X为N,Y为O,Z为Na。
A.离子的电子层数相同时,原子序数越小,半径越大,即离子半径大小为:N3->O2->Na+,即简单离子半径为:X>Y>Z,故A错误;
B.W为H,Y为O,能形成H2O2,含有极性共价键和非极性共价键,故B正确;
C.X的最简单氢化物为氨气,Y的最简单氢化物为水,水的沸点高于氨气,即最简单氢化物的沸点为Y>X,故C错误;
D.由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸,硝酸铵,氨水等,硝酸,硝酸铵显酸性,氨水显碱性,故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性,故D错误;
故选B。
9. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 穿心莲内酯催化氧化后的产物中含有4种官能团
B. 能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C. 该有机物的分子式为:C20H30O5
D. 该物质易溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.穿心莲内酯原有官能团为醇羟基、碳碳双键、酯基,催化氧化时:1个伯醇()氧化为醛基或羧基,2个仲醇()氧化为羰基,碳碳双键、酯基不被催化氧化,最终产物的官能团为:碳碳双键、酯基、羰基、羧基,共4种,A正确;
B.分子含碳碳双键,可发生加成反应、加聚(聚合)反应;所有醇羟基的邻位碳原子上都有氢原子,可发生消去反应,B正确;
C.通过不饱和度计算:分子共20个C,不饱和度,分子式中个数,共5个,分子式为,C正确;
D.该分子虽然含有3个亲水的羟基,但主体是疏水的大分子烃基,疏水部分占比远大于亲水部分,因此该物质难溶于水,D错误;
故答案选D。
10. 我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如图所示:
下列说法错误的是
A. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物 B. 反应②中形成了非极性键
C. 图中a的名称是2—甲基丁烷,也称异丁烷 D. 图中a分子的所有碳原子不可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽油主要是~的烃类化合物,A正确;
B.反应②是和反应生成,过程中形成的是、键,其中键属于非极性键,B正确;
C.图中a的结构是含有5个碳原子的烷烃,系统命名为2-甲基丁烷,俗称异戊烷,C错误;
D.图中a分子里存在饱和碳原子(杂化)这些碳原子的空间结构是四面体,因此所有碳原子不可能共平面,D正确;
故答案选C。
二、多项选择题(本题包括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意)
11. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
操作及现象
结论
A.
碳和SiO₂在高温下反应制得Si(SiO2+2CSi+2CO↑)
非金属性C>Si
B.
分别向MgCl2和AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液,前者只产生白色沉淀;后者先产生白色沉淀,后沉淀溶解
金属性:Mg>Al
C.
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃产生的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色
使溶液褪色的气体是乙烯
D.
甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,一段时间后褪色
甲基对苯环性质产生了影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.非金属性指元素原子得电子的能力,而碳和SiO2在高温下反应制Si的反应中碳元素失电子,表现还原性,所以不能证明非金属性C>Si,A错误;
B.向AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液,先产生氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝具有两性,又与NaOH溶液反应沉淀溶解,向MgCl2溶液中滴加过量NaOH溶液生成氢氧化镁白色沉淀,后续也不会再溶解;证明碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,所以金属性:Mg>Al,B正确;
C.向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃会发生消去反应生成乙烯,也可能会有副反应发生:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,但气体中只有乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,一段时间后褪色,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,所以应该是甲基受苯环影响,D错误;
故选BC。
12. 为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下,下列说法不正确的是
A. 步骤I中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B. 用类似的方案,可以回收碘酒中的碘单质
C. 试剂X可用硫酸
D. 萃取过程中放气操作为
【答案】BD
【解析】
【分析】由题目流程可知,向的溶液中加入溶液,溶液与反应得到含有与的混合溶液,分液得到和溶液A,向溶液A加入溶液,与在溶液中发生归中反应生成和。
【详解】A.由分析可得,步骤I中,和足量完全反应,层不再溶有,水层也无,因此上下两层均为无色,A正确;
B.碘酒是的酒精溶液,酒精和水互溶,无法通过分液分离,不能用该方案回收碘单质,B错误;
C.试剂X需要提供,使和发生归中反应,硫酸是强酸,可满足要求,C正确;
D.萃取操作中,振荡后放气,漏斗口需斜向上,D错误;
故选BD
13. 工业上可由乙苯生产苯乙烯: +H2,下列说法正确的是
A. 该反应的类型为消去反应
B. 乙苯的同分异构体共有三种
C. 可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D. 乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为7
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由乙苯生产苯乙烯,单键变成双键,则该反应为消去反应,A正确;
B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,而二甲苯有邻、间、对三种,包括乙苯,乙苯的同分异构体共有四种,B错误;
C.苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不能,所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯,C正确;
D.苯环是平面正六边形,所以乙苯中共平面的碳原子有7个,而苯乙烯中,苯和乙烯均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转,共平面的碳原子有8个,D错误;
答案选AC。
【点睛】有机物在相互反应转化时要发生一定的化学反应,常见的反应类型有取代反应、加成反应、消去反应、酯化反应、加聚反应、缩聚反应等,要掌握各类反应的特点,并会根据物质分子结构特点进行判断和应用。掌握一定的有机化学基本知识是本题解答的关键,本题难度不大,难点是有机物共面判断,注意从苯、甲烷、乙烯和乙炔的结构进行知识的迁移。
14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子序数是Z的原子序数的一半,W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 化合物M中所有的原子满足8电子稳定结构
B. 原子半径:Z>X>W
C. Z的氧化物对应的水化物为强酸
D. 气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
【答案】A
【解析】
【分析】由化合物M的结构可知,X形成+1价阳离子,X为ⅠA族元素,结合原子序数依次增大,可知X为;W的原子序数是Z的一半,且Z为短周期主族元素,可推知W为,Z为;Y形成4个共价键,原子序数介于和之间,故Y为,据此分析。
【详解】A.化合物M中,、Si、O元素都满足8电子稳定结构,A正确;
B.电子层数越多,半径越大;同周期元素,核电荷数越大,半径越小,因此原子半径:,即,B错误;
C.Z(S)的氧化物对应的水化物有和,其中为弱酸,C错误;
D.元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性:,因此气态氢化物稳定性:,即,D错误;
故选A。
15. 在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
下列说法正确的是
A. M和N互为同系物 B. 生成M的反应为取代反应
C. N的一溴代物有5种 D. 萘的二溴代物有10种
【答案】CD
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,和分子式相同,结构不同,互为同分异构体,不互为同系物,A错误;
B.该反应中萘环上的碳氢键断裂,与丙烯发生加成反应生成M,B错误;
C.由结构可知,N分子中有5种不同化学环境的H,如图:,因此一溴代物有5种,C正确;
D.萘分子中有8个H,但是该分子高度对称,只有两种不同化学环境的H原子(分别用q、p表示),用图示表示为:,根据定一移二法可知,若先取代q,则取代另一个H原子的位置有7种,图示为:;若先取代1个p,然后再取代其他H原子,有3种,图示为:,因此萘的二溴代物有10种,D正确;
故答案选CD。
三、非选择题(本题共5个题,共60分)
16. 元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。①~⑦号元素为原子序数依次增大的前20号主族元素,相关信息如下:
元素
信息
元素
信息
①
原子半径最小
②
形成物质种类最多
③
地壳中含量最高
④
短周期中原子半径最大
⑤
第三周期中简单离子半径最小的元素
⑥
与②、⑤均相邻
⑦
原子序数等于①、③、④原子序数之和
(1)请写出⑥号元素在周期表中的位置___________。
(2)将①~⑥元素与氯形成的简单化合物中含离子键的有___________(填含有离子键物质的化学式)。
(3)写出⑤的单质与④的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式___________。
(4)查阅资料可知,③与⑦所形成的某种化合物可与水发生反应作供氧剂,则该反应的化学方程式为
___________。
(5)锶(Sr)是第五周期第IIA族元素,根据已学知识预测锶的性质,下列说法正确的___________。
a.SrCO3难溶于水 b.Sr(OH)2是二元强碱
c.单质锶的熔点高于单质钙 d.锶与水反应比铯与水反应剧烈
【答案】(1)第3周期ⅣA族
(2)NaCl (3)
(4)
(5)ab
【解析】
【分析】①原子半径最小,为H;②形成物质种类最多,为C; ③地壳中含量最高,为 O;④短周期中原子半径最大,为Na;⑤第三周期中简单离子半径最小,为Al; ⑥与②、⑤相邻,既与 C 同族相邻,又与 Al 同周期相邻,所以为 Si;⑦原子序数等于①、③、④原子序数之和,即 1+8+11=20,所以为Ca。因此:①H,②C,③O,④Na,⑤Al,⑥Si,⑦Ca,据此分析。
【小问1详解】
由分析可知,⑥号元素是Si,位于元素周期表第3周期ⅣA族;
【小问2详解】
由分析可知,①~⑥分别为 H、C、O、Na、Al、Si,它们与氯形成的简单化合物中,含有离子键的是NaCl;因为Na是活泼金属,Cl是活泼非金属,二者形成Na+和Cl-,属于离子化合物;其余元素和氯形成的化合物(AlCl3、HCl、CCl4、SiCl4及氯的氧化物)均为共价化合物,不含离子键;
【小问3详解】
由分析可知,⑤是Al,④的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,铝能与强碱溶液反应,离子方程式为:;
【小问4详解】
由分析可知,③是O,⑦是Ca,二者形成的可作供氧剂的化合物是CaO2。CaO2与水反应生成氧气,化学方程式为:;
【小问5详解】
Sr 是第五周期第 ⅡA 族元素,与 Mg、Ca、Ba 同主族,同主族从上到下金属性增强,原子半径增大,活泼性增强,所以 Sr 的性质应介于 Ca 和 Ba 之间;
a.SrCO3属于碱土金属碳酸盐,和CaCO3、BaCO3类似,难溶于水,a正确;
b.Sr(OH)2电离时可以产生2个OH-,属于二元强碱,类似Ba(OH)2,b正确;
c.同主族金属从上到下熔点降低,Sr熔点低于Ca,c错误;
d.同周期从左到右金属性减弱,Cs金属性强于Sr,Cs与水反应更剧烈,d错误;
故答案选ab。
17. 一种由甲苯合成多取代芳香族化合物的反应路线如图:
回答下列问题:
(1)甲苯分子中最多有___________个原子共平面
(2)写出反应②的化学方程式___________,写出反应⑥的化学方程式___________,
(3)甲苯易在甲基的邻、对位发生反应,若不进行反应①,直接进行反应②~④,可能会得到的副产物的结构简式有___________(写出两种)。
(4)反应⑤的类型为___________。
(5)反应⑤的目的是___________。
(6)与分子式相同,属于芳香族化合物的同分异构体有___________种。
【答案】(1)13 (2) ①. ②.
(3)、、、 (4)取代反应
(5)保护羟基,防止被高锰酸钾氧化
(6)4
【解析】
【分析】合成路线如下,第①步,甲苯在浓硫酸、加热条件下发生苯环上的取代反应,甲基是邻、对位定位基,所以磺酸基主要进入甲基的对位,生成对甲苯磺酸;第②步,对甲苯磺酸和(CF3COO)3Tl作用下发生苯环取代反应,在甲基的邻位引入含铊基团;第③步,含铊基团在Pb(OAc)4和Ph3P作用下被转化为 -OCOCF3,也就是在苯环上引入一个酯基形式的含氧取代基;第④步,在酸性水溶液并加热条件下,-OCOCF3水解生成酚羟基-OH,同时-SO3H 脱去,所以产物变成邻甲酚;第⑤步,邻甲酚中的酚羟基与在酸性条件下反应,生成醚类保护结构,相当于把-OH暂时保护起来,防止后面被氧化剂影响。第⑥步,用 KMnO4氧化,苯环侧链上的 -CH3被氧化成 -COOH,因此得到邻位含有-COOH 和被保护羟基的化合物;第⑦步,在甲醇和浓硫酸条件下,-COOH 与CH3OH发生酯化反应,生成-COOCH3。第⑧步,加入HCl后,前面保护的酚羟基被恢复,重新生成-OH,因此得到产物A(),即邻羟基苯甲酸甲酯(水杨酸甲酯);第⑨步,产物A与CH3COCl在AlCl3作用下发生苯环上的取代反应,AlCl3促进乙酰基进入苯环;由于-OH是邻、对位定位基,而它的邻位已经有-COOCH3,占位阻碍较大,所以乙酰基主要进入-OH的对位,生成产物 B(),即 5-乙酰基-2-羟基苯甲酸甲酯,据此分析。
【小问1详解】
甲苯中苯环以及与苯环相连的碳原子共12个原子一定共面,单键可以旋转,所以经旋转甲基上有一个氢原子可以与苯环共面,最多有13个原子共面;
【小问2详解】
由分析可知,②为对甲苯磺酸和(CF3COO)3Tl作用下发生苯环取代反应,化学方程式为:;⑥为用 KMnO4氧化,苯环侧链上的 -CH3被氧化成 -COOH,因此得到邻位含有-COOH 和被保护羟基的化合物,化学方程式为:;
【小问3详解】
反应②~④在苯环上引入了酚羟基,若不进行反应①,则甲基的邻、对位都可能引入酚羟基,可能的副产品有:、、、;
【小问4详解】
反应⑤中,邻甲酚与在酸性条件下反应,邻甲酚中的酚羟基-OH参与反应,酚羟基上的氢被基取代,属于取代反应。所以答案填:取代反应;
【小问5详解】
后续步骤中需要将苯环上的甲基氧化成羧基,酚羟基易被氧化,所以反应⑤的目的是保护酚羟基,防止被高锰酸钾氧化;
【小问6详解】
题中给的是邻甲酚,分子式为C7H8O,与它分子式相同、属于芳香族化合物的同分异构体,不包括题中邻甲酚本身,应有、、、,共4 种。
18. 1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g 1-丙醇及20 mL水,在冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2:缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分离出有机相。
步骤4:将分离出的有机相转入分液漏斗,依次用H2O、5%的Na2CO3溶液洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
已知:①1-溴丙烷沸点为71 ℃,密度为1.36 g/cm3;
②反应过程中,在仪器A中可以观察到A的上方出现红棕色蒸气(Br2)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________。
(2)仪器A中主要发生反应为:和___________。反应生成的有机副产物有2-溴丙烷和___________(任写一种有机副产物的结构简式)。
(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________,同时可以观察到的现象是___________。
(4)步骤4中的两次洗涤,依次洗去的主要杂质是___________、___________。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 防止暴沸
(2) ①. ②. 或
(3) ①. 冷凝1-溴丙烷,减少其挥发 ②. 溶液分层,下层为橙红色的油状液体
(4) ①. 1-丙醇 ②. Br2
【解析】
【分析】实验室用1-丙醇和HBr发生取代反应制备1-溴丙烷,用蒸馏的方法收集产物,通过萃取、分液、洗涤的方法提纯产物,据此作答。
【小问1详解】
由图可知仪器A的名称是蒸馏烧瓶;磁子可充当沸石的作用,故加入搅拌磁子的目的是搅拌和防止暴沸;
【小问2详解】
NaBr与酸反应产生的HBr与1-丙醇发生取代反应从而制备1-溴丙烷,方程式为;有机副产物包括1-丙醇脱水产生丙烯或醚,故有机副产物可能是或;
【小问3详解】
由题给信息可知,1-溴丙烷沸点低,受热易挥发,则步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是减少1-溴丙烷的挥发;结合1-溴丙烷密度为1.36 g/cm3以及反应过程中在仪器A中可以观察到A的上方出现红棕色蒸气()可知,接收瓶内现象为溶液分层,下层为橙红色的油状液体;
【小问4详解】
由于制得的1-溴丙烷中混有挥发出的1-丙醇和单质溴,步骤4中用H2O洗去溶于水的1-丙醇,用5%的Na2CO3溶液洗去能与Na2CO3溶液反应的单质溴。
19. 以黄铁矿(主要成分为FeS2,还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图:
已知:①“焙烧”后烧渣的主要成分是Fe2O3、CuO、NiO、Co3O4和Au。
②各离子开始沉淀和完全沉淀的pH。
③氧化性:Co(Ⅲ)>Cl2
金属离子
Fe3+
Ni2+
Co2+
Cu2+
开始沉淀
1.5
7.9
7.1
4.7
完全沉淀
2.8
8.3
8.5
6.6
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,CoS生成1 mol Co3O4转移电子的物质的量是___________mol。
(2)“酸浸”时,双氧水的作用是___________,用离子方程式解释“酸浸”不能选用浓盐酸的原因___________。
(3)“调pH”时,需调节的pH范围是___________(忽略溶液体积变化)。
(4)①“沉钴”时,反应的化学方程式为___________。
②一定条件下,用萃取剂萃取Co2+,经充分振荡分层后,有机层和水层中离子浓度之比为20∶1,现有含Co2+的水溶液10 mL,用5 mL萃取剂萃取一次后,Co2+的萃取率为___________%(保留一位小数)。(已知:)
【答案】(1)20 (2) ①. 作还原剂,将Co3+还原为Co2+ ②.
(3)
(4) ①. ②. 90.9
【解析】
【分析】该流程以混有NiS、CoS、CuS和Au杂质的黄铁矿为原料,制备硫酸镍并回收钴,实现矿物资源的综合利用。首先粉碎原料增大焙烧接触面积,通入空气焙烧,将硫化物氧化为金属氧化物,同时得到副产物SO2,可用于工业制硫酸,避免废气污染。焙烧后烧渣经硫酸、双氧水酸浸,不溶性Au被过滤分离;双氧水可将+3价钴还原为Co2+,便于后续分离。再加氨水调pH除去Fe3+、Cu2+杂质,可通过沉钴得到碳酸钴,或经萃取反萃取分离镍钴,最终得到硫酸镍与硫酸钴产品。
【小问1详解】
CoS中Co为价、S为价,生成需要;中Co平均化合价为,S被氧化为中价,总升价(即转移电子数)为:。
【小问2详解】
焙烧后Co为价,流程最终需要得到的化合物,因此双氧水作还原剂,将还原为;已知氧化性,可氧化生成氯气,因此不能用浓盐酸,离子方程式为。
【小问3详解】
调节pH的目的是使、完全沉淀,而、不沉淀,因此pH需要大于等于完全沉淀的pH=6.6,小于开始沉淀的pH=7.1。
【小问4详解】
①“沉钴”过程中Co2+被氨水和碳酸氢铵作用下生成碳酸钴沉淀,化学方程式为;
②设总物质的量为,萃取后水层物质的量为,由题意,整理得,解得,萃取率。
20. 三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为,熔点为,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为_____;判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为_____。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①_____,②_____(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 检查装置气密性 ②. 球形冷凝管下端不再有液体滴下 ③. C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O
(3) ①. 高温灼烧 ②. 冷却 ③. AC ④.
【解析】
【分析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后,在管式炉中和硅在高温下反应,生成三氯甲硅烷和氢气,由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃,熔点为,在球形冷凝管中可冷却成液态,在装置C中收集起来,氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体,据此解答。
【小问1详解】
制备SiHCl3时,由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排出装置中的空气,一段时候后,接通冷凝装置,加热开始反应,当球形冷凝管下端不再有液体滴下,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装置C中,另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气,需要在D后面加处理氢气的装置,故答案为:检查装置气密性;球形冷凝管下端不再有液体滴下;C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置;
【小问2详解】
已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中氯元素的化合价为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时,要发生氧化还原反应,得到氯化钠、硅酸钠和氢气,化学方程式为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O,故答案为:SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O;
【小问3详解】
m1g样品经水解,干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为m2g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=,样品纯度为=,故答案为:高温灼烧;冷却;AC;。
21. 海洋生物体内蕴含着丰富的生物活性物质,误食某些海鲜食品会导致严重的食物中毒。细胞毒素chlorosulpholipid是从某海洋生物体中分离得到的一种天然产物,其全合成研究表明,该分子内含有的多氯代结构对其生物活性具有重要意义。在该分子合成路线中,氯原子的引入涉及如下所示的环氧开环反应():
[M]P1+P2+P3
以二氯甲烷与乙酸乙酯为溶剂,得到3种开环产物P1、P2和P3。
(1)给出中间体M的结构简式___________。
(2)给出P1、P2和P3的结构简式分别为___________、___________、___________,以及由M得到相应产物的生成机理___________(提醒:邻基参与形成有利的五元环中间体能量最低,再经开环得到的产物为主要产物)。
【答案】(1) (2) ①. ②. ③. ④. 主要产物为P3,P3的生成机理为:
【解析】
【分析】本反应涉及氯原子的引入。根据题目所给信息知,其步骤涉及对环氧的开环反应以及Cl-的亲核进攻。本题中环氧的开环在有Lewis酸Si(CH3)3Cl存在的情况下进行,机理类似酸性条件环氧的开环反应。同时,环氧的亲电位点附近有亲核的Cl原子,可对其进行邻基参与,得到立体化学与一般SN2反应的背面进攻相反的产物P3。该邻基参与路径得到含有稳定五元环的中间体M,能量较低,使得P3成为主产物。
【小问1详解】
该反应类似于酸性条件下环氧的开环反应,氧原子进攻Lewis酸TMSCl,产生O上带形式正电荷的中间体M,使其成为良好的离去基团,利于进行下一步反应。
【小问2详解】
由M开环得到产物的可能反应途径有如下几种:(1)Cl-直接进攻环氧的三元环上的烯丙位碳,得到产物P1();(2)Cl-进攻双键:,得到产物P2;(3)结构式中朝向纸面外的Cl邻基参与,得到五元环,随后由Cl-进攻开环:,根据题目中所给提示,可知该产物(P3)为主要产物。
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青岛58中2025—2026学年度第二学期月考高一化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Si:28 Cl:35.5
第I卷
一、单选题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题仅有一个选项符合题目要求。
1. 2026年是元素周期表诞生157周年。下列有关说法不正确的是
A. 可在金属与非金属交界处寻找半导体材料
B. 通过测定物质中12O的含量可以推断文物的年代
C. 门捷列夫预言的“类铝”—镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性
D. 元素周期表中ⅤA、ⅥA、ⅦA族某些元素(如P、S、Cl),其化合物常被用于生产农药
2. 下列有关煤和石油说法不正确的是
A. 煤的干馏可得到苯、甲苯等芳香烃,属于化学变化
B. 石油裂化的目的是获得乙烯、丙烯等气态小分子
C. 可以用KMnO4溶液鉴别直馏汽油和裂化汽油
D. 煤的气化将煤转化为CO、H2等可燃性气体的过程
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. CH的电子式为:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. CCl4的空间填充模型:
D. 2-甲基-1-丁醇的键线式:
4. 我国科学家成功合成出新核素Lr-251,熔合反应为。下列说法正确的是
A. 上述熔合反应属于化学变化 B. 与均为过渡元素
C. Lr-251和Lr-253互为同位素且性质相同 D. Lr-251核内中子数与质子数之差为45
5. 食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品,PVC保鲜膜则不能直接接触食品,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是
A. 质量相同的乙烯和聚乙烯完全燃烧耗氧量相同
B. PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,不能溶于酒精
C. 乙烯和氯乙烯都是不饱和烃,二者都能使溴水褪色,而PE、PVC不能使溴水褪色
D. 鉴别PE和PVC,可将其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则为PVC;不变红,则为PE
6. 下列推断正确的是
A. Li、Na同主族,Na保存在煤油中,可推断Li也保存在煤油中
B. Be、Mg同主族,MgO不溶于强碱,可推断BeO也不溶于强碱
C. S、Se同主族,H2S有还原性,可推断H2Se也有还原性
D. Cl、Br同主族,HCl是强酸,可推断HBr是弱酸
7. 下列图示装置和原理均正确且能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证石蜡可分解 B. 用装置②除去甲烷中混有的少量乙烯
C. 用装置③制取乙酸乙酯 D. 用装置④验证非金属性C>Si
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2:1的分子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. W与Y能形成含有非极性键的化合物
C. X和Y的最简单氢化物的沸点:
D. 由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
9. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效。穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示。下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 穿心莲内酯催化氧化后的产物中含有4种官能团
B. 能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C. 该有机物的分子式为:C20H30O5
D. 该物质易溶于水
10. 我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如图所示:
下列说法错误的是
A. 汽油主要是C5~C11的烃类混合物 B. 反应②中形成了非极性键
C. 图中a的名称是2—甲基丁烷,也称异丁烷 D. 图中a分子的所有碳原子不可能共平面
二、多项选择题(本题包括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意)
11. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
操作及现象
结论
A.
碳和SiO₂在高温下反应制得Si(SiO2+2CSi+2CO↑)
非金属性C>Si
B.
分别向MgCl2和AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液,前者只产生白色沉淀;后者先产生白色沉淀,后沉淀溶解
金属性:Mg>Al
C.
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃产生的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色
使溶液褪色的气体是乙烯
D.
甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,一段时间后褪色
甲基对苯环性质产生了影响
A. A B. B C. C D. D
12. 为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下,下列说法不正确的是
A. 步骤I中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B. 用类似的方案,可以回收碘酒中的碘单质
C. 试剂X可用硫酸
D. 萃取过程中放气操作为
13. 工业上可由乙苯生产苯乙烯: +H2,下列说法正确的是
A. 该反应的类型为消去反应
B. 乙苯的同分异构体共有三种
C. 可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D. 乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数最多均为7
14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子序数是Z的原子序数的一半,W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 化合物M中所有的原子满足8电子稳定结构
B. 原子半径:Z>X>W
C. Z的氧化物对应的水化物为强酸
D. 气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
15. 在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
下列说法正确的是
A. M和N互为同系物 B. 生成M的反应为取代反应
C. N的一溴代物有5种 D. 萘的二溴代物有10种
三、非选择题(本题共5个题,共60分)
16. 元素周期表与元素周期律在学习、研究中有重要的作用。①~⑦号元素为原子序数依次增大的前20号主族元素,相关信息如下:
元素
信息
元素
信息
①
原子半径最小
②
形成物质种类最多
③
地壳中含量最高
④
短周期中原子半径最大
⑤
第三周期中简单离子半径最小的元素
⑥
与②、⑤均相邻
⑦
原子序数等于①、③、④原子序数之和
(1)请写出⑥号元素在周期表中的位置___________。
(2)将①~⑥元素与氯形成的简单化合物中含离子键的有___________(填含有离子键物质的化学式)。
(3)写出⑤的单质与④的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式___________。
(4)查阅资料可知,③与⑦所形成的某种化合物可与水发生反应作供氧剂,则该反应的化学方程式为
___________。
(5)锶(Sr)是第五周期第IIA族元素,根据已学知识预测锶的性质,下列说法正确的___________。
a.SrCO3难溶于水 b.Sr(OH)2是二元强碱
c.单质锶的熔点高于单质钙 d.锶与水反应比铯与水反应剧烈
17. 一种由甲苯合成多取代芳香族化合物的反应路线如图:
回答下列问题:
(1)甲苯分子中最多有___________个原子共平面
(2)写出反应②的化学方程式___________,写出反应⑥的化学方程式___________,
(3)甲苯易在甲基的邻、对位发生反应,若不进行反应①,直接进行反应②~④,可能会得到的副产物的结构简式有___________(写出两种)。
(4)反应⑤的类型为___________。
(5)反应⑤的目的是___________。
(6)与分子式相同,属于芳香族化合物的同分异构体有___________种。
18. 1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g 1-丙醇及20 mL水,在冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2:缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分离出有机相。
步骤4:将分离出的有机相转入分液漏斗,依次用H2O、5%的Na2CO3溶液洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
已知:①1-溴丙烷沸点为71 ℃,密度为1.36 g/cm3;
②反应过程中,在仪器A中可以观察到A的上方出现红棕色蒸气(Br2)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和___________。
(2)仪器A中主要发生反应为:和___________。反应生成的有机副产物有2-溴丙烷和___________(任写一种有机副产物的结构简式)。
(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是___________,同时可以观察到的现象是___________。
(4)步骤4中的两次洗涤,依次洗去的主要杂质是___________、___________。
19. 以黄铁矿(主要成分为FeS2,还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图:
已知:①“焙烧”后烧渣的主要成分是Fe2O3、CuO、NiO、Co3O4和Au。
②各离子开始沉淀和完全沉淀的pH。
③氧化性:Co(Ⅲ)>Cl2
金属离子
Fe3+
Ni2+
Co2+
Cu2+
开始沉淀
1.5
7.9
7.1
4.7
完全沉淀
2.8
8.3
8.5
6.6
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,CoS生成1 mol Co3O4转移电子的物质的量是___________mol。
(2)“酸浸”时,双氧水的作用是___________,用离子方程式解释“酸浸”不能选用浓盐酸的原因___________。
(3)“调pH”时,需调节的pH范围是___________(忽略溶液体积变化)。
(4)①“沉钴”时,反应的化学方程式为___________。
②一定条件下,用萃取剂萃取Co2+,经充分振荡分层后,有机层和水层中离子浓度之比为20∶1,现有含Co2+的水溶液10 mL,用5 mL萃取剂萃取一次后,Co2+的萃取率为___________%(保留一位小数)。(已知:)
20. 三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为,熔点为,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题:
(1)制备时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为_____;判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷是_____。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为_____。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①_____,②_____(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为_____(填标号)。测得样品纯度为_____(用含、的代数式表示)。
21. 海洋生物体内蕴含着丰富的生物活性物质,误食某些海鲜食品会导致严重的食物中毒。细胞毒素chlorosulpholipid是从某海洋生物体中分离得到的一种天然产物,其全合成研究表明,该分子内含有的多氯代结构对其生物活性具有重要意义。在该分子合成路线中,氯原子的引入涉及如下所示的环氧开环反应():
[M]P1+P2+P3
以二氯甲烷与乙酸乙酯为溶剂,得到3种开环产物P1、P2和P3。
(1)给出中间体M的结构简式___________。
(2)给出P1、P2和P3的结构简式分别为___________、___________、___________,以及由M得到相应产物的生成机理___________(提醒:邻基参与形成有利的五元环中间体能量最低,再经开环得到的产物为主要产物)。
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