内容正文:
高二化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在答题卡相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写在相应答题区域,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸和试卷上答题无效。
3.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Ag 108
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 高锰酸钾能氧化乙烯,浸有高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B. 福尔马林能使蛋白质变性,可用于动物标本的保存
C. 纤维素能水解生成葡萄糖,人类可食用纤维素提供能量
D. 乙二醇与水互溶能显著降低水的凝固点,可用于汽车发动机防冻液
【答案】C
【解析】
【详解】A.高锰酸钾具有强氧化性,可氧化水果释放的催熟剂乙烯,延缓水果成熟,因此浸有高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜,A正确;
B.福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,甲醛可使蛋白质发生变性失活,能防止标本腐败,因此可用于动物标本保存,B正确;
C.纤维素属于多糖,水解最终产物为葡萄糖,但人体中不存在可水解纤维素的酶,无法消化吸收纤维素为人体提供能量,C错误;
D.乙二醇能与水以任意比例互溶,混合后溶液的凝固点远低于水的凝固点,低温下不易结冰,因此可用于汽车发动机防冻液,D正确;
故选C。
2. 我国科技屡有重大突破。下列说法错误的是
A. 钢系辐射光伏微核电池中的和互为同位素
B. 福建舰涂层添加的碳化硅(SiC)的熔点比金刚石高
C. 嫦娥探月发现的“嫦娥石”,可以采用X射线衍射法分析其晶体结构
D. 天问一号火星探测的样本可用干冰做冷链保存,干冰是分子晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.质子数相同、中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素;则和互为同位素,A正确;
B.碳化硅和金刚石均为共价晶体,原子半径小于,键的键长比键短、键能更大,因此金刚石的熔点高于碳化硅,B错误;
C.X射线衍射法是测定晶体结构的常用方法,可用于分析嫦娥石的晶体结构,C正确;
D.干冰是固态,由分子构成,属于分子晶体,升华时吸收大量热,可作冷链制冷剂,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. 制备聚乙炔:
B. 反—1,2—二氟乙烯的结构式:
C. 溴乙烷的分子填充模型:
D. 1—丁烯分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙炔由乙炔发生加聚反应生成,图示反应和结构正确,A正确;
B.反-1,2-二氟乙烯的结构式为,B错误;
C.溴乙烷结构简式为CH3CH2Br,且Br原子半径较大,图示填充模型正确,C正确;
D.1-丁烯结构简式为CH2=CH-CH2-CH3,图示球棍模型表示正确,D正确;
故选B。
4. 下列物质中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A. 甲烷 B. 聚乙烯 C. 甲苯 D. 丙炔
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷属于饱和烷烃,性质稳定,与酸性高锰酸钾溶液、溴水均不反应,A不符合题意;
B.聚乙烯中不含碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液、溴水均不反应,B不符合题意;
C.甲苯可被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;但甲苯与溴水不发生化学反应,仅发生萃取,无法通过反应使溴水褪色,C不符合题意;
D.丙炔含有碳碳三键,可被酸性高锰酸钾氧化使其褪色,也可与溴水发生加成反应使溴水褪色,D符合题意;
故选D。
5. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图。下列叙述错误的是
A. 茉莉醛中含有2种官能团
B. 茉莉醛与发生加成反应,最多能消耗
C. 茉莉醛能发生氧化、还原、消去等反应
D. 理论上,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216 g银
【答案】C
【解析】
【详解】A.据图可知,茉莉醛的官能团为碳碳双键和醛基,共2种,A正确;
B.一个苯环可以和3个H2发生加成反应,一个碳碳双键可以和1个H2发生加成反应,一个醛基可以和1个H2发生加成反应。由图可得,1 mol茉莉醛含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键、1 mol醛基,故1 mol茉莉醛最多能和5 mol H2发生反应,B正确;
C.茉莉醛中的碳碳双键、醛基均可发生氧化反应,也可以与氢气加成发生还原反应;但茉莉醛没有羟基、卤原子这类能发生消去反应的官能团,即不能发生消去反应,C错误;
D. 1mol茉莉醛含有1 mol醛基,与足量银氨溶液反应生成2 mol Ag,Ag的质量为,D正确;
故选C。
6. 下列有关物质结构或性质的描述错误的是
A. 图1为冠醚(18-冠-6)与形成的超分子,与O之间存在弱配位键
B. 图2为某合金原子层状结构,原子层之间的相对滑动变难导致合金的硬度变大
C. 图3为四氟硼酸盐离子液体,其熔点低于
D. 图4为由两个硅氧四面体形成的简单阴离子,其化学式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.冠醚(18-冠-6)络合时,O原子有孤电子对,有空轨道,二者之间形成弱配位键,属于超分子结构,A正确;
B.纯金属原子大小均一,原子层排列整齐,容易相对滑动;合金掺入不同大小的原子后,打乱了原有序排列,原子层间滑动变难,因此合金硬度比纯金属更大,B正确;
C.该四氟硼酸盐的阳离子是体积大的有机阳离子,阴阳离子间距大,离子键作用弱,晶格能远小于,因此熔点低于,符合离子液体低熔点的特点,C正确;
D.该阴离子含有2个Si原子、7个O原子,Si为+4价,O为-2价,总电荷为,因此化学式应为,D错误;
故选D。
7. 分子中含有5个碳原子的饱和一元醇,氧化后能生成的醛有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】分子中含有5个碳原子的饱和一元醇,氧化后能生成醛的,则醇的羟基必须连接在碳链的第一个C原子上,而且羟基所连接的C原子上必须连接有2个H原子,符合条件的醇有4种:①CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH,②CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-OH,③CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-OH,④CH3-C(CH3)2-CH2-OH。
故选C。
8. 的三聚分子形式结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的。下列说法错误的是
A. 中键长: B. 分子中O—S—O键角:
C. 范德华力大小: D. 分子中σ键的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.m是中端基键的键长,n是桥联键的键长。双键较稳定,键长较短,因此键长:,A错误;
B.单分子中S为杂化,空间结构为平面正三角形,键角为;中每个S形成4个σ键,S为杂化,键角接近,因此键角:,B正确;
C.范德华力随相对分子质量增大而增大,是的三聚体,相对分子质量大于单分子,因此范德华力:,C正确;
D.一个共价单键、双键、三键各有一个σ键,由图可知,1个分子含有12个σ键,故分子含有σ键,D正确;
故选A。
9. 有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1∶2
B. 石墨晶体中,每个碳环平均有2个碳原子
C. 图中镁的结构即为镁晶体的一个晶胞
D. 晶体中,周围等距且最近的有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.金刚石晶体中每个碳原子具有4个碳碳键,每个碳碳键由2个碳原子共用,所以平均每个碳原子具有个碳碳键,碳原子与碳碳键之比为1:2,A正确;
B.石墨晶体中每个碳环具有6个碳原子,每个碳原子由3个碳环共有,所以每个碳环具有个碳原子,B正确;
C.晶胞是晶体结构中最小的重复单元,图中所示是镁晶体的整体堆积结构,不是一个晶胞,镁的晶胞为六方晶胞,是小平行六面体单元,C错误;
D.CaF2中为面心立方堆积,以顶点的为例,周围等距且最近的共12个,D正确;
故选C。
10. 染料木黄酮的结构如图。下列说法正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 该物质分子中含氧官能团有4种
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,该分子含有15个C原子,含有2个苯环,2个双键,1个杂环,不饱和度为,根据不饱和度的公式可知,5个O原子,A正确;
B.由图可知,该分子的含氧官能团为:酚羟基、醚键、羰基,共3种,B错误;
C.溴水与酚羟基的邻对位氢发生取代反应:该分子中3个酚羟基共有4个邻对位空位可取代;此外分子中还有1个碳碳双键可与溴发生加成反应,因此1 mol该物质最多消耗,C错误;
D.只有酚羟基能与反应,该分子共3个酚羟基,羰基、醚键均不与反应,因此该物质最多消耗,D错误;
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作能达到其对应目的的是
选项
实验目的
操作
A
检验氯乙烷是否发生了水解
氯乙烷与NaOH溶液共热后,加稀硝酸至酸性,滴加溶液
B
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠
C
探究碳酸与苯酚的酸性强弱
将盐酸和混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
D
探究蔗糖水解产物
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热,再加入新制悬浊液,加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯乙烷与NaOH溶液共热水解产生,加稀硝酸酸化可中和过量的NaOH,避免对检验产生干扰,再滴加溶液,若产生白色沉淀则证明氯乙烷发生水解,A正确;
B.乙醇和水均能与金属钠反应产生氢气,无法检验乙醇中是否含水,应选用无水硫酸铜检验水,B错误;
C.盐酸具有挥发性,与反应生成的中混有HCl杂质,HCl也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,C错误;
D.蔗糖水解后溶液呈酸性,新制悬浊液与还原糖反应需要碱性环境,应先加NaOH中和过量稀硫酸至碱性,再加新制悬浊液加热,否则无法检验水解产物,D错误;
故选A。
12. 实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A. 可用溶液鉴别M和N
B. “操作1”为分液,有机相由分液漏斗的下口放出
C. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
D. “干燥”操作时可用无水做干燥剂
【答案】CD
【解析】
【详解】A.M中的羟基能使高锰酸钾褪色,N中的碳碳双键也能使高锰酸钾褪色,A错误;
B.环己烯密度小于水,所以分液后有机相从分液漏斗上口倒出,B错误;
C.饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,C正确;
D.无水不与环己烯反应,能吸收水分,“干燥”操作时可用无水做干燥剂,D正确;
故选CD。
13. 一种氮化碳晶体的晶胞结构如图,x点原子的相对原点的分数坐标为(0.25,0.75,0.25),阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 该晶体属于混合型晶体
B. N原子上有孤电子对
C. y点原子的分数坐标为(0.5,0,0.5)或(1,0.5,0.5)
D. 晶体密度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.氮化碳是空间网状结构的共价晶体(原子晶体),不属于混合型晶体,A错误;
B.N原子最外层有5个电子,在氮化碳中每个N原子与3个C原子形成共价键,成键用去3个电子,剩余2个电子,即存在1对孤电子对,B正确;
C.分数坐标以晶胞边长为单位长度,已知x点坐标为 ,则原点在晶胞底部右上角或左下角顶点,y点分数坐标为(0.5,0,0.5)或(1,0.5,0.5),C正确;
D.C位于顶点()和面心(),共个C;N全部在晶胞内部,共4个N。晶胞总质量 ,晶胞边长为,体积,密度,D错误;
故选BC。
14. 重排反应是指一定条件下有机物分子中某些基团的转移或分子内碳骨架改变的反应。已知Cope重排反应:。下列说法错误的是
A. 甲的系统命名为3—乙基—1,5—己二烯
B. 甲与氢气完全加成后,含有一个手性碳原子
C. 乙与酸性溶液反应的产物有、、
D. 发生上述重排反应的产物为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲的结构为,选取包含两个双键的最长碳链(6个碳)做主链,从靠近双键的一端编号,双键位于1、5位,乙基取代基位于3位,系统命名为3-乙基-1,5-己二烯,A正确;
B.甲与氢气完全加成后,产物为,没有手性碳原子,B错误;
C. Cope重排后乙的结构为,酸性会断裂双键,双键碳规律:端烯被氧化为,被氧化为,最终产物为、、,C正确;
D.根据题意,先定位发生重排的碳原子,1-1,碳碳键断裂,2-3与2,-3,碳碳双键转移到1-2与1,-2,中,连接3-3,键,反应为,D错误;
故选BD。
15. 新型醛糖还原酶抑制剂合成路线如图:
下列说法错误的是
A. E→F的反应类型为取代反应
B. E的含有苯环的同分异构体有12种
C. F→G反应中有机产物除G外还有
D. H中除氢原子外,最多有14个原子共平面
【答案】BD
【解析】
【详解】A.E到F的过程中将氯原子取代为-NHCH2COOH基团,生成一分子HCl,发生取代反应,A正确;
B.若E的含有苯环的同分异构体取代基为和:除E(邻位)外,还有间、对2种;取代基为和,苯环上有邻间对3种;取代基为、、:三个不同取代基在苯环共有10种同分异构体;取代基有1个为-OCOCl,多于12种,B错误;
C.F中N上的H与乙酸酐(CH3CO-OOCCH3)反应,H被取代,与CH3COO结合形成乙酸,C正确;
D.H中:苯环6个C共平面,稠合的五元环中N与额外2个C共平面,已经共个非氢原子;N连接的乙酰基()的2个C、1个O都可以通过单键旋转进入平面,加3个,共12个;五元环连接的酯基部分:连接的O、羰基C、羰基O,甲基O,共4个非氢原子都可以共平面,最多有12+4=16个非氢原子共面,D错误;
故选BD。
三、非选择题:本题共5个小题,共60分。
16. 结构决定性质,研究晶体结构具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ、如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
(1)①~⑤5种晶体的熔点由高到低的顺序为______(填标号)。
(2)每个MgO晶胞中,位于构成的______空间结构中。
(3)Cu晶胞中含有的铜原子个数为______,若Cu晶胞的棱长为a nm,则铜原子的半径为______nm(用含a的代数式表示)。
Ⅱ、高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下与Na或反应,形成的两种不同组成、不同结构的晶体的晶胞结构如图。
(4)A为立方晶胞,其化学式为______;每个Cl原子周围等距且最近的Na原子有______个。
(5)NaCl晶体在熔融状态下才能导电,而超高压下合成的B晶体固态就可以导电,可能的原因是______。
【答案】(1)⑤①②④③
(2)正八面体 (3) ①. 4 ②.
(4) ①. ②. 4
(5)B晶体具有金属晶体的特征,存在自由移动电子,导电性增强
【解析】
【小问1详解】
共价晶体熔点>离子晶体熔点>分子晶体熔点。⑤金刚石是共价晶体,熔点最高;①MgO和②CaCl2均为离子晶体,MgO中离子电荷更高、离子半径更小,晶格能更大,熔点高于CaCl2;④冰和③干冰均为分子晶体,冰中水分子间存在氢键,熔点高于干冰,因此熔点顺序为 。
【小问2详解】
MgO为NaCl型晶体,每个周围结合6个,6个构成正八面体空间结构,因此位于构成的正八面体空隙中。
【小问3详解】
Cu为面心立方晶胞,用均摊法计算铜原子数:顶点铜原子贡献,面心铜原子贡献,总铜原子数为。 面心立方晶胞中,面对角线长度等于4倍铜原子半径,晶胞棱长为,则面对角线长为,解得铜原子半径 。
【小问4详解】
用均摊法计算A晶胞:Na原子数为 ,Cl原子个数为,则化学式为NaCl3;Na位于体心,配位数为12,根据化学式,则Cl的配位数为4。
【小问5详解】
普通NaCl是离子晶体,固态时离子不能自由移动,因此不导电,而B晶体具有金属晶体的特征,存在自由移动电子,导电性增强。
17. I是一种有机玻璃,它的一种合成路线如下:
已知:两个羟基连在同一个碳原子上极不稳定。回答下列问题:
(1)B→C的反应类型为______;C的化学名称为______(用系统命名法命名);H中官能团的名称为______。
(2)D的结构简式为______;可鉴别F、G的试剂为______。
(3)H→I的化学方程式为______。
(4)F的同分异构体中符合下列条件的有______种。
①能发生银镜反应
②能与2 mol Na反应生成1 mol气体
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 2—丙醇 ③. 碳碳双键、酯基
(2) ①. ②. 溴水
(3) (4)5
【解析】
【分析】A为丙烯,结构简式为,A与发生加成反应生成B(),B在水溶液中加热发生取代反应(水解反应)生成C(),C与氧气在Cu、加热的条件下发生氧化反应生成D(),D和发生加成反应生成E(),E在酸性条件下发生取代反应(水解反应)生成F(),F在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成G(),G与甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应(酯化反应)生成H(),H在引发剂的作用下发生加聚反应生成I(),据此分析。
【小问1详解】
根据分析,B→C的反应类型为取代反应;C为,主链上有3个碳原子,羟基连在2号碳原子上,系统命名法为2-丙醇;H为,含有的官能团为碳碳双键和酯基;
【小问2详解】
根据分析,D的结构简式为;F的结构简式为,含有羟基、羧基,G的结构简式为,含有碳碳双键、羧基,可以用溴水鉴别(G中的碳碳双键能与溴水发生加成反应使溴水褪色,而F中无碳碳双键,不能使其褪色);
【小问3详解】
H中含有碳碳双键,在引发剂的作用下发生加聚反应,其化学方程式为;
【小问4详解】
已知F的分子式为,能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,1 mol该物质与2 mol Na反应生成1 mol气体,说明分子中含有2 mol羟基;则需满足:含有1个醛基和2个羟基,且2个羟基不能连在同一个碳原子上,符合条件的同分异构体共5种,分别为:、、、、。
18. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的仪器装置(夹持和加热装置略去)及有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/
0.88
3.00
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
不溶
微溶
不溶
实验步骤如下:
①向三颈烧瓶加入足量苯和少量铁粉,水浴控温55℃~60℃,缓慢滴加4 mL液溴至反应结束,向装置中通入一段时间。
②向反应后的三颈烧瓶中加入10 mL水,过滤,滤液依次用10mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。
③分液后向有机层加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,得到粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______;B中试剂为______(填名称)。
(2)水浴控温55℃~60℃的原因是______;证明A中发生取代反应的现象是______。
(3)步骤②加10% NaOH溶液的目的为______(用离子方程式表示)。
(4)步骤③所得粗产品需进一步提纯,下列仪器中可以用于提纯的有______(填标号)。
(5)反应产率测定:步骤①反应结束后,C中水层总体积为100 mL,取水层溶液20.00 mL,用的标准液进行滴定,共消耗标准液12.00 mL,则反应产率为______。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 四氯化碳或苯
(2) ①. 适当升温,加快反应速率;防止温度过高造成苯与溴的挥发 ②. C中紫色石蕊试液变红,层不变色
(3)
(4)bcf (5)80%
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置 A 中苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;装置 a 为球形冷凝管,用于冷凝回流苯和溴蒸气,提高原料利用率;装置 B 用于除去挥发出的苯和溴,装置 C 中的四氯化碳用于检验溴蒸气是否除尽及防倒吸,水层中的紫色石蕊试液可检验反应生成的溴化氢,同时吸收溴化氢防止污染空气;制取到的溴苯中混有溴化铁铁、溴和苯,加入水过滤除去铁粉,水洗除去溴化铁,10%氢氧化钠将溴转化为溶于水的溴化钠、次溴酸钠除去,再加入水洗去残留的溴化钠、次溴酸钠、氢氧化钠后分液,得到含少量水、苯、溴苯的有机层,有机层中加入无水氯化钙除去水后,得到含少量苯的溴苯粗产品,粗产品经过蒸馏得到纯净的溴苯,据此回答。
【小问1详解】
仪器a的名称为:球形冷凝管;由分析知,装置B的作用为除去中混有的溴蒸气,防止溴干扰后续的检验,因此试剂为四氯化碳或苯。
【小问2详解】
温度过低,反应速率过慢;温度过高,苯和溴挥发,会降低原料利用率,同时副反应增多故需水浴控温 55℃~60℃;取代反应生成,溶于水显酸性,使石蕊试液变红,故C中紫色石蕊试液变红,层不变色;
【小问3详解】
由分析知,溶液用于除去粗产品中残留的,离子方程式为:;
【小问4详解】
粗溴苯中含有苯、溴等杂质,需通过蒸馏提纯(利用各组分沸点差异分离)。蒸馏所需仪器:蒸馏烧瓶(b)、直形冷凝管(c)、酒精灯(f)。(球形冷凝管d用于回流,索氏提取器e用于萃取,分液漏斗a用于分液,均不用于蒸馏);
【小问5详解】
计算实际生成的的物质的量:滴定反应: ,因此。20.00mL溶液消耗的 ,则100mL溶液中 ,即反应生成的 ;
计算理论上生成的的物质的量:加入的液溴体积为4mL,密度为3.00,则 , ,根据取代反应方程式,1mol生成1mol,因此理论上 ;
计算产率: ;溴苯的产率等于的产率,二者物质的量相等,因此反应产率为80%;
19. 电池是储能系统的核心部件,其性能与离子导体等关键材料密切相关。回答下列问题:
(1)物质C双氟磺酰亚胺锂是新一代锂电池的离子导体,其合成路线如下:
①物质A中S原子的杂化方式为______。
②物质B与足量NaOH反应可生成一种气体,该气体的化学式为______。
③物质B与物质D()的水溶液均呈酸性,相同温度下,值大小关系:B______D(填“>”或“<”),理由是______。
(2)LiOH可用作碱性蓄电池的离子导体,LiOH的晶胞结构及其沿x轴方向的投影如图。
①Li与距离最近的O原子形成的空间结构为______。
②A点原子的分数坐标为(,,0),则B点原子的分数坐标为______。
③若阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度ρ=______g·cm-3(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. ③. > ④. 氟原子是吸电子基,会使氮氢键的极性增强,电离出的能力增大,乙基是推电子基,会使氮氢键的极性减弱,电离出的能力减弱,则B的酸性强于D
(2) ①. 四面体形 ②. (0,,) ③.
【解析】
【小问1详解】
①A为,S原子形成4个键,无孤电子对,价层电子对数为4,故为杂化;
②B为,在足量中完全水解,键断裂,N元素转化为逸出,故气体为;
③酸电离出的能力和取代基的吸电子能力有关,F是强吸电子基团,使N-H键极性增强,乙基为给电子基团,使N-H键极性减弱,因此B酸性更强,更大。
【小问2详解】
① 每个周围有4个距离最近的原子,4个构成正四面体结构;
② 已知A点坐标,对应实际位置,晶胞总尺寸:,分数坐标为。B点O实际位置,计算得分数坐标为;
③ 晶胞中含个(O原子都在面上),因此含2个,总质量;晶胞体积,密度。
20. 甲磺司特是一种治疗支气管哮喘等疾病的药物,其一种中间体(L)的合成路线如图。
已知:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______;A→B步骤的作用为______;B→C的反应类型为______。
(2)F→G的化学方程式为______。
(3)H中含氧官能团的名称为______;H比I的熔、沸点更高,原因为______。
(4)Ⅰ的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为______(写出一种即可)。
①核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶2∶1
②能发生银镜反应
③红外光谱显示,含有且直接与苯环相连
(5)根据上述路线中的有关信息,由苯乙酸为主要原料,设计制备的合成路线:______。
【答案】(1) ①. ②. 保护羧基,防止其与反应 ③. 加成反应
(2) (3) ①. 羟基、硝基 ②. H可生成分子间氢键
(4)、(任写一个) (5)
【解析】
【分析】A与甲醇发生酯化反应生成B,结合A的分子式可知其结构简式为;B()与CH3SH发生加成反应生成C();在碱性条件下发生酯的水解反应,酸化后生成D,则D的结构简式为;D与SOCl2发生取代反应生成E();由F的分子式可知,F的结构简式为;F发生硝化反应生成G,G的结构简式为;G在一定条件下发生水解反应生成H,H的结构简式为;H与发生取代反应生成I;I与乙醇钠发生反应生成J();J发生还原反应生成K,K的结构简式为;与E发生取代反应生成L;据此作答。
【小问1详解】
A的结构简式为;A→B步骤的作用为保护羧基,防止其与反应;B→C的反应类型为加成反应;
【小问2详解】
F发生硝化反应生成G,化学方程式为;
【小问3详解】
H()中含氧官能团的名称为羟基、硝基;H分子中存在羟基,能形成分子间氢键,I分子不能形成分子间氢键,分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高;
【小问4详解】
Ⅰ(C9H9NO4)的同分异构体中,同时满足①核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶2∶1,结构对称;②能发生银镜反应,含有醛基;③红外光谱显示,含有且直接与苯环相连;综合分析,除了硝基、苯环、醛基,还剩余一个氧原子、两个饱和碳原子,需出现两个对称的甲基和甲酸酯基结构才能满足要求,故符合题意的同分异构体为、;
【小问5详解】
依据流程,苯乙酸发生硝化反应生成邻硝基苯乙酸,邻硝基苯乙酸发生还原反应,将硝基还原为氨基,随后羧基中的羟基与SOCl2发生取代反应生成酰氯基,氨基与酰氯基发生取代反应生成目标产物;具体合成路线为:。
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高二化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在答题卡相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写在相应答题区域,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸和试卷上答题无效。
3.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Ag 108
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 高锰酸钾能氧化乙烯,浸有高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B. 福尔马林能使蛋白质变性,可用于动物标本的保存
C. 纤维素能水解生成葡萄糖,人类可食用纤维素提供能量
D. 乙二醇与水互溶能显著降低水的凝固点,可用于汽车发动机防冻液
2. 我国科技屡有重大突破。下列说法错误的是
A. 钢系辐射光伏微核电池中的和互为同位素
B. 福建舰涂层添加的碳化硅(SiC)的熔点比金刚石高
C. 嫦娥探月发现的“嫦娥石”,可以采用X射线衍射法分析其晶体结构
D. 天问一号火星探测的样本可用干冰做冷链保存,干冰是分子晶体
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. 制备聚乙炔:
B. 反—1,2—二氟乙烯的结构式:
C. 溴乙烷的分子填充模型:
D. 1—丁烯分子的球棍模型:
4. 下列物质中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A. 甲烷 B. 聚乙烯 C. 甲苯 D. 丙炔
5. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图。下列叙述错误的是
A. 茉莉醛中含有2种官能团
B. 茉莉醛与发生加成反应,最多能消耗
C. 茉莉醛能发生氧化、还原、消去等反应
D. 理论上,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216 g银
6. 下列有关物质结构或性质的描述错误的是
A. 图1为冠醚(18-冠-6)与形成的超分子,与O之间存在弱配位键
B. 图2为某合金原子层状结构,原子层之间的相对滑动变难导致合金的硬度变大
C. 图3为四氟硼酸盐离子液体,其熔点低于
D. 图4为由两个硅氧四面体形成的简单阴离子,其化学式为
7. 分子中含有5个碳原子的饱和一元醇,氧化后能生成的醛有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
8. 的三聚分子形式结构如图所示,受热可分解生成以单分子形式存在的。下列说法错误的是
A. 中键长: B. 分子中O—S—O键角:
C. 范德华力大小: D. 分子中σ键的数目为
9. 有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1∶2
B. 石墨晶体中,每个碳环平均有2个碳原子
C. 图中镁的结构即为镁晶体的一个晶胞
D. 晶体中,周围等距且最近的有12个
10. 染料木黄酮的结构如图。下列说法正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 该物质分子中含氧官能团有4种
C. 该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D. 该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗
二、选择题:本题共5小题,每题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作能达到其对应目的的是
选项
实验目的
操作
A
检验氯乙烷是否发生了水解
氯乙烷与NaOH溶液共热后,加稀硝酸至酸性,滴加溶液
B
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠
C
探究碳酸与苯酚的酸性强弱
将盐酸和混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
D
探究蔗糖水解产物
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热,再加入新制悬浊液,加热
A. A B. B C. C D. D
12. 实验室制备并提纯环己烯的流程如图。下列说法正确的是
A. 可用溶液鉴别M和N
B. “操作1”为分液,有机相由分液漏斗的下口放出
C. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
D. “干燥”操作时可用无水做干燥剂
13. 一种氮化碳晶体的晶胞结构如图,x点原子的相对原点的分数坐标为(0.25,0.75,0.25),阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 该晶体属于混合型晶体
B. N原子上有孤电子对
C. y点原子的分数坐标为(0.5,0,0.5)或(1,0.5,0.5)
D. 晶体密度为
14. 重排反应是指一定条件下有机物分子中某些基团的转移或分子内碳骨架改变的反应。已知Cope重排反应:。下列说法错误的是
A. 甲的系统命名为3—乙基—1,5—己二烯
B. 甲与氢气完全加成后,含有一个手性碳原子
C. 乙与酸性溶液反应的产物有、、
D. 发生上述重排反应的产物为
15. 新型醛糖还原酶抑制剂合成路线如图:
下列说法错误的是
A. E→F的反应类型为取代反应
B. E的含有苯环的同分异构体有12种
C. F→G反应中有机产物除G外还有
D. H中除氢原子外,最多有14个原子共平面
三、非选择题:本题共5个小题,共60分。
16. 结构决定性质,研究晶体结构具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ、如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
(1)①~⑤5种晶体的熔点由高到低的顺序为______(填标号)。
(2)每个MgO晶胞中,位于构成的______空间结构中。
(3)Cu晶胞中含有的铜原子个数为______,若Cu晶胞的棱长为a nm,则铜原子的半径为______nm(用含a的代数式表示)。
Ⅱ、高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下与Na或反应,形成的两种不同组成、不同结构的晶体的晶胞结构如图。
(4)A为立方晶胞,其化学式为______;每个Cl原子周围等距且最近的Na原子有______个。
(5)NaCl晶体在熔融状态下才能导电,而超高压下合成的B晶体固态就可以导电,可能的原因是______。
17. I是一种有机玻璃,它的一种合成路线如下:
已知:两个羟基连在同一个碳原子上极不稳定。回答下列问题:
(1)B→C的反应类型为______;C的化学名称为______(用系统命名法命名);H中官能团的名称为______。
(2)D的结构简式为______;可鉴别F、G的试剂为______。
(3)H→I的化学方程式为______。
(4)F的同分异构体中符合下列条件的有______种。
①能发生银镜反应
②能与2 mol Na反应生成1 mol气体
18. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的仪器装置(夹持和加热装置略去)及有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/
0.88
3.00
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
不溶
微溶
不溶
实验步骤如下:
①向三颈烧瓶加入足量苯和少量铁粉,水浴控温55℃~60℃,缓慢滴加4 mL液溴至反应结束,向装置中通入一段时间。
②向反应后的三颈烧瓶中加入10 mL水,过滤,滤液依次用10mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。
③分液后向有机层加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,得到粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______;B中试剂为______(填名称)。
(2)水浴控温55℃~60℃的原因是______;证明A中发生取代反应的现象是______。
(3)步骤②加10% NaOH溶液的目的为______(用离子方程式表示)。
(4)步骤③所得粗产品需进一步提纯,下列仪器中可以用于提纯的有______(填标号)。
(5)反应产率测定:步骤①反应结束后,C中水层总体积为100 mL,取水层溶液20.00 mL,用的标准液进行滴定,共消耗标准液12.00 mL,则反应产率为______。
19. 电池是储能系统的核心部件,其性能与离子导体等关键材料密切相关。回答下列问题:
(1)物质C双氟磺酰亚胺锂是新一代锂电池的离子导体,其合成路线如下:
①物质A中S原子的杂化方式为______。
②物质B与足量NaOH反应可生成一种气体,该气体的化学式为______。
③物质B与物质D()的水溶液均呈酸性,相同温度下,值大小关系:B______D(填“>”或“<”),理由是______。
(2)LiOH可用作碱性蓄电池的离子导体,LiOH的晶胞结构及其沿x轴方向的投影如图。
①Li与距离最近的O原子形成的空间结构为______。
②A点原子的分数坐标为(,,0),则B点原子的分数坐标为______。
③若阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度ρ=______g·cm-3(用含的代数式表示)。
20. 甲磺司特是一种治疗支气管哮喘等疾病的药物,其一种中间体(L)的合成路线如图。
已知:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______;A→B步骤的作用为______;B→C的反应类型为______。
(2)F→G的化学方程式为______。
(3)H中含氧官能团的名称为______;H比I的熔、沸点更高,原因为______。
(4)Ⅰ的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为______(写出一种即可)。
①核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶2∶1
②能发生银镜反应
③红外光谱显示,含有且直接与苯环相连
(5)根据上述路线中的有关信息,由苯乙酸为主要原料,设计制备的合成路线:______。
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