内容正文:
哈九中2024级高二下学期期中考试
化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
Ⅰ卷(共46分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 F—19 K—39 Ca—40 Br—80
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共28分)
1. 下列晶体中由分子直接构成的是
A. 铜 B. 石英 C. 白磷 D. 金刚石
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜是由铜离子和自由电子构成的金属晶体,不含有分子,A错误;
B.石英的主要成分为二氧化硅,二氧化硅是由硅原子和氧原子构成的共价晶体,不含有分子,B错误;
C.白磷是由P4分子构成的分子晶体,C正确;
D.金刚石是由碳原子构成的共价晶体,不含有分子,D错误;
故选C。
2. 侯氏制碱法的主要反应为。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. CO2的电子式:
B. 0.1 mol CO2分子中含有的键数目为
C. NaCl晶体属于分子晶体
D. NH4Cl中既含有极性共价键,又含有非极性共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳的中心原子C与两个O原子分别形成两对共用电子对,其正确的电子式应为:,A错误;
B.在分子中,C与O之间形成双键,一个双键包含一个键和一个键,所以 1个分子中含有2个键。 那么0.1 mol 分子中含有的键数目为,B正确;
C.NaCl是由钠离子和氯离子通过离子键结合而成的化合物,属于离子晶体,而不是分子晶体,C错误;
D.在中,内N与H之间形成极性共价键,铵根离子与氯离子之间形成离子键,不存在非极性共价键,D错误;
故选B。
3. 下列物质性质的比较中,错误的是
A. 沸点:HF>HBr>HCl B. 沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
C. 硬度:干冰>冰 D. 熔点:金刚石>金刚砂>晶体硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.卤化氢都是分子晶体,HF分子间存在氢键,沸点最高;HBr相对分子质量大于HCl,范德华力更大,沸点更高,因此沸点,A正确;
B.烷烃的同分异构体中,支链越多分子间作用力越弱,沸点越低,因此沸点正戊烷>异戊烷>新戊烷,B正确;
C.干冰靠范德华力结合,质地松软;冰中水分子靠氢键结合,硬度大于干冰,因此硬度干冰<冰,C错误;
D.三者均为原子晶体,键长,键能依次减小,熔点依次降低,因此熔点金刚石>金刚砂>晶体硅,D正确;
故选C。
4. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B. 接近水沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的大一些
C. 晶体中只要有阳离子,就一定有阴离子
D. 所有分子晶体内部均存在范德华力和化学键
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体与非晶体的根本区别是内部粒子是否呈周期性有序排列,具有规则几何外形是晶体的宏观特征之一,不是本质区别,如人工加工的玻璃也可具有规则外形但属于非晶体,A错误;
B.接近水沸点的水蒸气中,水分子间因氢键作用形成缔合分子,因此测定的相对分子质量为缔合分子的相对质量,比单个的相对分子质量大,B正确;
C.金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,只含阳离子无阴离子,因此晶体中有阳离子不一定有阴离子,C错误;
D.稀有气体形成的分子晶体为单原子分子,晶体内部只存在范德华力,不存在化学键,D错误;
故选B。
5. 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。
6. 下列有机物的命名错误的是
选项
A
B
C
D
物质
名称
2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
1,3-丙二醇
2-氯丙烷
3-甲基-1-戊烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据烷烃的系统命名可知,最长的碳链有6个碳原子,从左侧开始编号,该烷烃的名称为2,3,4,4-四甲基己烷,故A错误;
B.根据醇的系统命名可知,主链上3个碳原子,该醇的名称为1,3-丙二醇,故B正确;
C.根据卤代烃的命名,主链上3个碳原子,Cl原子在2号碳上,该氯代烃的命名为2-氯丙烷,故C正确;
D.根据烯烃的系统命名可知,主链包含双键,从左侧开始编号,该烯烃的名称为:3-甲基-1-戊烯,故D正确;
答案选A。
7. 下列有机物可以形成顺反异构的是
A. 2-甲基-1-丙烯 B. 2-丁烯 C. 1-丁烯 D. 2-甲基-2-丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-甲基-1-丙烯的结构简式为 ,其中1号双键碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构要求的“每个双键碳连接两个不同基团”的条件,A错误;
B.2-丁烯的结构简式为,每个双键碳原子都连接了氢原子和甲基两种不同的基团,满足顺反异构的条件,B正确;
C.1-丁烯的结构简式为,其中1号双键碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的条件,C错误;
D.2-甲基-2-丁烯的结构简式为,其中2号双键碳原子连接2个甲基,不满足顺反异构的条件,D错误;
故选B。
8. 结构简式为的聚合物是一种医用高分子,可用于隐形眼镜材料。下列说法错误的是
A. 该聚合物含2种官能团
B. 该聚合物可以与乙酸发生取代反应
C. 该聚合物的单体为
D. 1 mol该聚合物含有1 mol π键
【答案】D
【解析】
【详解】A.该聚合物的官能团为酯基、羟基,共2种,A说法正确;
B.该聚合物含有羟基,能与乙酸发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,B说法正确;
C.该聚合物为加聚产物,双键打开加成得到聚合物,逆推可得单体就是选项给出的甲基丙烯酸羟乙酯,C说法正确;
D. 该聚合物的聚合度为,每个重复单元(链节)的酯基的碳氧双键中含1个键,因此该聚合物含有键,D说法错误;
故选D。
9. 下列关于同分异构体的说法中,正确的是
A. 苯的邻位二氯代物有2种结构
B. CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构
C. 异丁烷和2−甲基丙烷互为同分异构体
D. C4H9-OH丁醇有4种结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯的邻位二氯代物只有一种结构,A错误;
B.CH3CH2CH2CH3的二氯代物有6种结构,分别为CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3,B错误;
C.异丁烷与2-甲基丙烷为同一种物质,C错误;
D.丁基异构数目等于丁醇的异构体数目,则丁醇的可能结构有4种,分别为:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH,D正确;
故选D。
10. 下列关于仪器分析的方法以及鉴别方法错误的是
A. 用质谱法区分甲烷和乙烷
B. 用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 用元素分析仪可以区分正戊烷、异戊烷和新戊烷
D. 根据X射线衍射实验的数据可以推断青蒿素的键长和键角
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷和乙烷的相对分子质量分别为和,质谱法中最大质荷比对应物质的相对分子质量,二者质谱图存在明显差异,可以区分,A正确;
B.1-溴丙烷含有3种等效氢,核磁共振氢谱峰面积比为,2-溴丙烷含有2种等效氢,核磁共振氢谱峰面积比为,二者氢谱特征不同,可以鉴别,B正确;
C.正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体,分子式均为,元素组成及各元素含量完全相同,元素分析仪只能测定元素种类和含量,无法区分三者,C错误;
D.X射线衍射实验可测定晶体的微观结构,能够推断出分子的键长、键角等结构参数,D正确;
故答案选C。
11. 下列事实对应的解释错误的是
选项
事实
解释
A
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
B
水的热稳定性强于硫化氢
水分子间存在氢键
C
冠醚18-冠-6可识别K+,能增大KMnO4在有机溶剂中的溶解度
冠醚18-冠-6空腔直径(260-320 pm)与K+直径(276 pm)接近
D
煤气能使人中毒
CO通过配位键与血红蛋白中Fe2+的结合能力强于氧气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,熔沸点较低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,熔沸点更高,故A正确;
B.水的热稳定性属于化学性质,由分子内H-O键的键能大于H-S键的键能决定,氢键是分子间作用力,只影响熔沸点等物理性质,与热稳定性无关,故B错误;
C.冠醚通过空腔与离子的尺寸匹配效应识别K+,冠醚与K+结合后将引入有机溶剂中,增大KMnO4在有机溶剂中的溶解性,故C正确;
D.CO与血红蛋白中Fe2+形成配位键的能力远强于O2,会使血红蛋白丧失携氧能力导致煤气中毒,解释合理,故D正确;
答案选B。
12. 达普司他(M,结构简式如图所示)作为治疗肾性贫血的“新一代”药物,具有良好的疗效和安全性。下列说法正确的是
A. M中含氧官能团的名称为酮羰基和羟基 B. 与互为同分异构体
C. 与互为同系物 D. 可用红外光谱仪测M的相对分子质量
【答案】B
【解析】
【详解】A.M分子中含氧官能团为羟基、羧基和酰胺键,A错误;
B.两种物质分子式相同,结构不同,符合同分异构体的定义,B正确;
C.同系物要求结构相似,官能团的种类和数目相同;(乙酸,官能团为羧基)和(乙酸甲酯,官能团为酯基)官能团种类不同,不属于同系物,C错误;
D.红外光谱仪的作用是测定有机物中的化学键/官能团种类,测定相对分子质量需要用质谱仪,D错误;
故选B。
13. 有关下列两种物质的说法正确的是
① ②
A. 二者都能发生消去反应
B. 二者都能在Cu作催化剂条件下发生催化氧化反应
C. 二者在一定条件下均可与乙酸、氢溴酸发生取代反应
D. 相同物质的量的①和②分别与足量Na反应,产生H2的量:①>②
【答案】C
【解析】
【详解】A.醇的消去条件为与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子。①不能发生消去反应,②能发生消去反应,A错误;
B.醇催化氧化的条件要求连接羟基的碳上有氢,①能发生催化氧化,②不能发生催化氧化,B错误。
C.二者均含有羟基,能与乙酸发生酯化反应(醇中断裂O-H键),也能与氢溴酸发生取代反应(醇中断裂C-O键),C正确;
D.相同物质的量的①和②含有的羟基的数目相同,故与足量的Na反应,产生H2的量相等,D错误;
故选C。
14. 化合物X可用于制作光电材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. X的化学式为KCaF3
B. 该晶体的密度为
C. K+与Ca2+之间的最近距离为
D. 与K+等距且紧邻的F-数量为6
【答案】D
【解析】
【详解】A.K+位于晶胞顶点,F-位于晶胞面心,Ca2+位于晶胞体心,根据均摊原则,晶胞中K+数为 、F-数为、Ca2+数为1,X的化学式为,A正确;
B.晶胞摩尔质量为 ,1个晶胞质量 ; 晶胞边长为 ,晶胞体积 ; 密度 ,B正确;
C.与之间的最近距离为体对角线的一半,与之间的最近距离为,C正确;
D.位于顶点,与其等距且紧邻的位于相邻晶胞的面心,共有12个,D错误;
故选D。
二、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共18分)
15. 下列图示实验能达成相应目的的是
A.实验室制备乙炔
B.析出深蓝色晶体
C.除去苯中少量苯酚
D.验证醋酸、苯酚、碳酸酸性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与水反应剧烈,反应放出大量热,且反应生成糊状的氢氧化钙,无法保持块状固体停留在多孔隔板上,还易炸裂装置,不能用该简易启普发生器制备乙炔,A错误;
B.在水中溶解度大,在乙醇中溶解度显著降低,向铜氨溶液中加入95%乙醇,降低了配合物的溶解度,可析出深蓝色晶体,B正确;
C.苯酚与苯互溶,无法直接振荡分液分离;需要加入溶液,将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠,分层后才能分液除杂,C错误;
D.醋酸易挥发,生成的中会混有醋酸蒸气,醋酸也能和苯酚钠反应生成苯酚,干扰实验,无法验证碳酸酸性强于苯酚,D错误;
故选B。
16. 在实验操作中,下列说法正确的是
A. 卤代烃中卤素原子的检验,可以先加入NaOH溶液,再加入AgNO3溶液,根据沉淀的颜色进行判断
B. 酸性溶液既可鉴别乙烷和乙烯,又可除去乙烷中少量的乙烯
C. 将与的乙醇溶液加热后产生的气体通入酸性溶液中,酸性褪色,说明发生消去反应产生了乙烯
D. 除去乙炔中的少量硫化氢,可以通过盛有硫酸铜溶液的试剂瓶洗气,再干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.卤代烃中卤素原子检验时,加入NaOH溶液水解后,需先加过量稀硝酸酸化中和剩余NaOH,否则NaOH会与反应生成沉淀,干扰卤素离子检验,操作错误,A不符合题意;
B.酸性溶液可鉴别乙烷和乙烯(乙烯能使其褪色、乙烷不能),但乙烯被酸性氧化会生成,引入新杂质,不能用于除去乙烷中的乙烯,B不符合题意;
C.与NaOH乙醇溶液共热时,挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色,未排除乙醇干扰,无法证明生成了乙烯,C不符合题意;
D.硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成难溶的CuS沉淀,且乙炔与硫酸铜不反应,洗气后干燥即可得到纯净的乙炔,除杂方法正确,D符合题意;
故选D。
17. 观察下图中有机物的结构简式,下列说法不正确的是
A. 该化合物所有原子可能位于同一平面内
B. 该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上
C. 1 mol该物质与1 mol Br2发生加成反应,可以得到3种不同产物(不考虑立体异构)
D. 1 mol该物质最多可以与7 mol H2发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质结构根据各官能团特点,可以写作如下结构:,根据碳碳三键上四个原子共线,苯环上12个原子共面,碳碳双键上有六个原子共面,所以该化合物所有原子可能位于同一平面内,A正确;
B.该物质最多位于同一直线上的碳原子为5个,位置如图:,B正确;
C.1mol该物质与1mol反应,可以加成的位置是碳碳三键以及碳碳双键位置,与碳碳三键产物为:,与碳碳双键加成产物分别是:、、(考虑1,3-丁二烯结构的1,4加成),一共有四种加成产物,C错误;
D.碳碳三键消耗,苯环消耗,两个碳碳双键消耗,总共可以和发生加成反应,D正确;
故选C。
18. 乙酰乙酸乙酯存在酮式与烯醇式的互变异构,其中烯醇式可与Fe3+结合产生紫色,其结构如图所示,下列有关该配离子的说法错误的是
A. 中心离子Fe3+的价层电子排布式为3d5
B. 中心离子Fe3+的配位数是6
C. 该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化
D. 该配离子中含有的化学键有离子键、极性键、非极性键、配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe原子序数为26,核外电子排布为[Ar]3d64s2,失去3个电子形成Fe3+后,价层电子排布为3d5,A正确;
B.由结构图可知,每个乙酰乙酸乙酯烯醇式配体提供2个配位氧原子,共3个配体,因此Fe3+的配位数为2×3=6,B正确;
C.配离子中,双键(C=C、C=O)上的碳原子为sp2杂化,甲基、乙基中的饱和碳原子为sp3杂化,存在两种杂化类型,C正确;
D.该配离子中含配位键(O与Fe3+之间)、极性键(不同原子间的共价键如C−H、C−O)、非极性键(碳原子间的共价键),不含离子键,D错误;
故选D。
19. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。丙烯与HBr发生加成反应的机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应1和反应2中,第一步均为慢反应
B. 氢离子与烯烃作用形成碳正离子的过程中断裂π键
C. 卤化氢与CH3CH=CH2反应活性:HI<HBr
D. 由上述机理可推知,乙烯与氯水反应有CH2ClCH2OH生成
【答案】C
【解析】
【分析】与氢离子反应,生成中间体和,溴离子再与中间体反应,生成(副产物)和(主产物),据此分析作答。
【详解】A.离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步,所以第一步均为慢反应,A项正确;
B.氢离子与烯烃作用时,烯烃双键中的键断裂,电子对与H+形成新的键,原双键的键未断裂,只断裂键,B项正确;
C.因为H-I键能最小,更易异裂产生H+,故HI反应活性高于HBr,C项错误;
D.氯水是氯气的水溶液,其中存在平衡Cl2+ H2O ⇌ HCl + HClO。乙烯与氯水反应,可视为乙烯与HClO发生加成反应,生成CH2ClCH2OH,D项正确;
答案选C。
20. 化学工作者研发了一种制备“纳米小人”的工艺流程,部分流程如图所示。下列说法错误的是
A. 有机物Ⅰ的系统命名为1,4-二溴苯
B. 反应①和反应②均为取代反应
C. 分子式为含苯环的同分异构体数目为11种
D. 有机物Ⅲ最多有18个原子在同一平面上
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物Ⅰ的两个Br原子位于苯环的对位,系统命名为1,4-二溴苯,A正确;
B.物质Ⅱ的结构简式为,故反应①②均为取代反应,B正确;
C.分子式为含苯环的同分异构体有(3种)、(3种)、(2种)、(1种)、(1种)、(1种),共11种,C正确;
D. 苯环6个C + 苯环剩余2个H + 2个Br(共10个原子),两个炔基为直线结构,炔基的4个C一定共面(共);两个叔丁基的中心C在炔的直线上,共面(加2个C,共16);叔丁基中心C为杂化,最多各有1个甲基C共面(加2个C,共18);且每个共面的甲基C最多还可以有1个H落在该平面上,因此总原子数最多有20个,D错误;
故选D。
Ⅱ卷(共54分)
21. 有机物种类繁多,与人类生活密切相关。几种有机物见下表,回答下列问题:
A. B. C. D. E. F.
(1)上述物质中属于芳香烃的是___________,属于醇的是___________。(填标号)
(2)不能使酸性KMnO4溶液褪色的是___________(填标号)。
(3)A的名称为___________。
(4)由F制备TNT的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. CF ②. BE
(2)C (3)间甲基苯酚(或3-甲基苯酚)
(4)
【解析】
【小问1详解】
含有苯环且只有C、H两种元素的有机物为芳香烃,则属于芳香烃的是C和F;含有羟基,且羟基连在烃基上的有机物属于醇,则属于醇的是B和E;
【小问2详解】
A、D、F中与苯环直接相连的碳上有H,且A中还含酚羟基,D中还含碳碳双键和醛基,均能被酸性KMnO4溶液氧化;B与E为醇,二者均能被酸性高锰酸钾氧化为酮;C与苯环直接相连的碳上没有H,不能被酸性高锰酸钾氧化,因此不能使酸性KMnO4溶液褪色的是C;
【小问3详解】
A用习惯命名法命名为间甲基苯酚或用系统命名法命名为3-甲基苯酚;
【小问4详解】
甲苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯(TNT),反应方程式为。
22. 氮族元素和卤族元素是化工与生活中的关键元素。回答下列问题:
(1)原子的价电子排布式为___________,比较键角 ___________ (填“”“”或“”)。
(2)三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。
(3)砷化硼的立方晶胞结构如图。
若距离最近的两个原子间的距离为,则晶胞参数为___________。
(4)共价化合物Al2Cl6()中所有原子均满足电子稳定结构,一定条件下可发生反应:,该反应中的配位能力___________氯(填“大于”或“小于”),结构中的配位数为___________。
(5)气态的空间结构为三角双锥形,结构如图所示:
的二溴代物的结构有___________种,其中的杂化方式为___________(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. ②.
(2)三氮唑分子间可以形成氢键,吡啶无法形成分子间氢键
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
是族元素,最外层电子有个,最外层电子排布式为;
和的空间构型都为三角锥形,但是在NF3和NH3中,中心N原子均有1对孤对电子。由于F的电负性大于H,N-F成键电子对更偏离中心N原子,导致成键电子对之间的斥力减小,故NF3的键角小于NH3;
【小问2详解】
,左侧图中红圈中的原子和原子可以和另一个三氮唑的原子形成氢键,而吡啶分子间不能形成氢键,故三氮唑的沸点显著高于吡啶;
【小问3详解】
如左图所示(晶胞俯视图,原子没有被表示出来),四个原子分别位于四个小正方形的中心,已知红线的长度为,由此可以算出晶胞的边长为;
【小问4详解】
已知在一定条件下可发生反应:,在该反应过程中,一个分子转化为两个,取代了原来的配位离子(),这说明的配位能力比大;
在一个分子中,个周围有个配体离子,故结构中的配位数为;
【小问5详解】
的可能结构有:、 、,一共种;
原子基态电子结构为,当原子与原子、原子形成分子时,激发态原子的电子结构为,一个轨道、三个轨道和一个轨道,形成个杂化轨道参与成键,D正确。
23. 溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. B装置中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 ②. 吸收溴蒸气
(4) ①. 除去未反应的Br2和HBr ②. 干燥除水
(5)bcf (6)62%(或62.1%)
【解析】
【分析】苯和液溴在三颈烧瓶中发生取代反应生成溴苯和,通过直形冷凝管和导管导出通入溶液中反应生成沉淀,但是液溴具有较强的挥发性,会随HBr一起逸出,所以需要先通过苯将其除去,避免影响实验的鉴定,尾气用溶液吸收。
【小问1详解】
苯与液溴在溴化铁(铁与溴反应生成溴化铁)催化下发生取代反应生成溴苯和,配平得化学方程式为。
【小问2详解】
A.由反应历程可知,参与反应后最终重新生成,是该反应的催化剂,A正确;
B.有水存在时,会水解失去催化活性,反应无法进行,不能得到溴苯,B错误;
C.该反应常温下即可进行,且苯、液溴沸点低,边加热边蒸馏会使反应物大量挥发,降低产率,该方法不合理,C错误;
故选BC。
【小问3详解】
苯与液溴发生取代反应生成,发生加成反应不生成,与硝酸银反应生成淡黄色沉淀即可证明;挥发出来的也能和硝酸银反应生成沉淀,苯可以溶解,排除干扰。
【小问4详解】
①和都可与反应生成易溶于水的盐,用NaOH溶液洗涤,可以除去未反应的Br2和HBr;
②无水硫酸钠是常用的中性干燥剂,可以吸收粗溴苯中的少量水。
【小问5详解】
粗溴苯中还含有沸点不同的杂质苯,通过蒸馏法提纯;蒸馏需要蒸馏烧瓶(b)、温度计,直形冷凝管(c)、牛角管、酒精灯(f),因此选bcf。
【小问6详解】
苯的质量,物质的量,根据方程式可知理论生成溴苯的质量;实际溴苯质量,产率。
24. Ⅰ.某物质G可做香料,其结构简式为,以苯为原料工业合成路线如下:
已知:不对称烯烃与HBr加成反应时有两种情况:
①
②
(1)步骤①的反应类型是___________;G的官能团名称是___________。
(2)C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,其结构简式为___________。
(3)步骤⑤的化学方程式是___________。
(4)步骤⑥的化学方程式是___________。
(5)芳香族化合物H是相对分子质量比G大14的同系物,且只有一个侧链,H的结构有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.已知:①Diels-Alder反应:;
②,;
(6)两分子共轭二烯烃G发生D-A反应生成,G的结构简式为___________。
(7)与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 醛基
(2) (3)
(4)22(条件:或Cu/Ag、加热或催化剂、加热均可)
(5)5 (6)(或)
(7)
【解析】
【分析】由题意可知,A→B发生的为苯与丙烯的加成反应,B在Cl2/光照条件下发生侧链上的取代反应生成C,其结构可以为或侧链为-CH(CH3)CH2Cl,根据问题中C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,则侧链上只有一种氢,故其结构简式为;C→D过程在浓硫酸及加热条件下发生的为消去反应,D→E过程发生的为加成反应,由F的结构式反推E的结构式应该为,则D→E发生的反应为在H2O2/HBr条件下的反马氏加成反应,E→F的过程为在NaOH/水条件下发生的取代反应,F→G发生的为醇的催化氧化,反应类型应为氧化反应。
【小问1详解】
由分析可知,步骤①的反应类型是加成反应;G的官能团名称是醛基;
【小问2详解】
C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,则侧链上只有一种氢,故其结构简式为;
【小问3详解】
由分析可知,步骤⑤发生的反应为取代反应,其反应方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,步骤⑥发生的反应为取代反应,其反应方程式为22;
【小问5详解】
G的分子式为C9H10O,H比G大14,即多一个CH2,分子式为C10H12O。H为芳香族化合物且只有一个侧链,即其侧链的分子式为-C3H7CHO,其碳链异构可能为:-CH3CH2CH2CHO、、、、-C(CH3)2CHO,共5种,即H的同分异构体有5种;
【小问6详解】
由题意可知,根据G的结构,逆向拆解,可得出G的结构简式为:;
【小问7详解】
由题意可知,烯烃与酸性KMnO4溶液反应,若是双键碳原子上连有1个H,则被氧化成羧酸,若是双键碳原子连2个非H的基团,则被氧化成羰基,若是双键碳原子连2个H,则转化为二氧化碳。则与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为。
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哈九中2024级高二下学期期中考试
化学试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
Ⅰ卷(共46分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 F—19 K—39 Ca—40 Br—80
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题2分,共28分)
1. 下列晶体中由分子直接构成的是
A. 铜 B. 石英 C. 白磷 D. 金刚石
2. 侯氏制碱法的主要反应为。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. CO2的电子式:
B. 0.1 mol CO2分子中含有的键数目为
C. NaCl晶体属于分子晶体
D. NH4Cl中既含有极性共价键,又含有非极性共价键
3. 下列物质性质的比较中,错误的是
A. 沸点:HF>HBr>HCl B. 沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
C. 硬度:干冰>冰 D. 熔点:金刚石>金刚砂>晶体硅
4. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B. 接近水沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的大一些
C. 晶体中只要有阳离子,就一定有阴离子
D. 所有分子晶体内部均存在范德华力和化学键
5. 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.
6. 下列有机物的命名错误的是
选项
A
B
C
D
物质
名称
2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
1,3-丙二醇
2-氯丙烷
3-甲基-1-戊烯
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有机物可以形成顺反异构的是
A. 2-甲基-1-丙烯 B. 2-丁烯 C. 1-丁烯 D. 2-甲基-2-丁烯
8. 结构简式为的聚合物是一种医用高分子,可用于隐形眼镜材料。下列说法错误的是
A. 该聚合物含2种官能团
B. 该聚合物可以与乙酸发生取代反应
C. 该聚合物的单体为
D. 1 mol该聚合物含有1 mol π键
9. 下列关于同分异构体的说法中,正确的是
A. 苯的邻位二氯代物有2种结构
B. CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构
C. 异丁烷和2−甲基丙烷互为同分异构体
D. C4H9-OH丁醇有4种结构
10. 下列关于仪器分析的方法以及鉴别方法错误的是
A. 用质谱法区分甲烷和乙烷
B. 用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
C. 用元素分析仪可以区分正戊烷、异戊烷和新戊烷
D. 根据X射线衍射实验的数据可以推断青蒿素的键长和键角
11. 下列事实对应的解释错误的是
选项
事实
解释
A
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
B
水的热稳定性强于硫化氢
水分子间存在氢键
C
冠醚18-冠-6可识别K+,能增大KMnO4在有机溶剂中的溶解度
冠醚18-冠-6空腔直径(260-320 pm)与K+直径(276 pm)接近
D
煤气能使人中毒
CO通过配位键与血红蛋白中Fe2+的结合能力强于氧气
A. A B. B C. C D. D
12. 达普司他(M,结构简式如图所示)作为治疗肾性贫血的“新一代”药物,具有良好的疗效和安全性。下列说法正确的是
A. M中含氧官能团的名称为酮羰基和羟基 B. 与互为同分异构体
C. 与互为同系物 D. 可用红外光谱仪测M的相对分子质量
13. 有关下列两种物质的说法正确的是
① ②
A. 二者都能发生消去反应
B. 二者都能在Cu作催化剂条件下发生催化氧化反应
C. 二者在一定条件下均可与乙酸、氢溴酸发生取代反应
D. 相同物质的量的①和②分别与足量Na反应,产生H2的量:①>②
14. 化合物X可用于制作光电材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. X的化学式为KCaF3
B. 该晶体的密度为
C. K+与Ca2+之间的最近距离为
D. 与K+等距且紧邻的F-数量为6
二、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共18分)
15. 下列图示实验能达成相应目的的是
A.实验室制备乙炔
B.析出深蓝色晶体
C.除去苯中少量苯酚
D.验证醋酸、苯酚、碳酸酸性的强弱
A. A B. B C. C D. D
16. 在实验操作中,下列说法正确的是
A. 卤代烃中卤素原子的检验,可以先加入NaOH溶液,再加入AgNO3溶液,根据沉淀的颜色进行判断
B. 酸性溶液既可鉴别乙烷和乙烯,又可除去乙烷中少量的乙烯
C. 将与的乙醇溶液加热后产生的气体通入酸性溶液中,酸性褪色,说明发生消去反应产生了乙烯
D. 除去乙炔中的少量硫化氢,可以通过盛有硫酸铜溶液的试剂瓶洗气,再干燥
17. 观察下图中有机物的结构简式,下列说法不正确的是
A. 该化合物所有原子可能位于同一平面内
B. 该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上
C. 1 mol该物质与1 mol Br2发生加成反应,可以得到3种不同产物(不考虑立体异构)
D. 1 mol该物质最多可以与7 mol H2发生加成反应
18. 乙酰乙酸乙酯存在酮式与烯醇式的互变异构,其中烯醇式可与Fe3+结合产生紫色,其结构如图所示,下列有关该配离子的说法错误的是
A. 中心离子Fe3+的价层电子排布式为3d5
B. 中心离子Fe3+的配位数是6
C. 该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化
D. 该配离子中含有的化学键有离子键、极性键、非极性键、配位键
19. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。丙烯与HBr发生加成反应的机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应1和反应2中,第一步均为慢反应
B. 氢离子与烯烃作用形成碳正离子的过程中断裂π键
C. 卤化氢与CH3CH=CH2反应活性:HI<HBr
D. 由上述机理可推知,乙烯与氯水反应有CH2ClCH2OH生成
20. 化学工作者研发了一种制备“纳米小人”的工艺流程,部分流程如图所示。下列说法错误的是
A. 有机物Ⅰ的系统命名为1,4-二溴苯
B. 反应①和反应②均为取代反应
C. 分子式为含苯环的同分异构体数目为11种
D. 有机物Ⅲ最多有18个原子在同一平面上
Ⅱ卷(共54分)
21. 有机物种类繁多,与人类生活密切相关。几种有机物见下表,回答下列问题:
A. B. C. D. E. F.
(1)上述物质中属于芳香烃的是___________,属于醇的是___________。(填标号)
(2)不能使酸性KMnO4溶液褪色的是___________(填标号)。
(3)A的名称为___________。
(4)由F制备TNT的化学方程式为___________。
22. 氮族元素和卤族元素是化工与生活中的关键元素。回答下列问题:
(1)原子的价电子排布式为___________,比较键角 ___________ (填“”“”或“”)。
(2)三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。
(3)砷化硼的立方晶胞结构如图。
若距离最近的两个原子间的距离为,则晶胞参数为___________。
(4)共价化合物Al2Cl6()中所有原子均满足电子稳定结构,一定条件下可发生反应:,该反应中的配位能力___________氯(填“大于”或“小于”),结构中的配位数为___________。
(5)气态的空间结构为三角双锥形,结构如图所示:
的二溴代物的结构有___________种,其中的杂化方式为___________(填标号)。
A. B. C. D.
23. 溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g⋅cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)反应中加入了15 mL苯,发生反应的化学反应方程式为___________。
(2)苯与液溴中加入铁粉发生反应的历程如下:,,,。关于该反应下列说法不正确的是___________(填序号)
A.该反应起催化作用的是FeBr3
B.有水存在时,液溴与苯依然可以发生反应得到溴苯
C.制备溴苯时采用边加热边蒸馏的实验方法更好(制备过程中同时把溴苯蒸馏出去)
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________,装置B中小试管内苯的作用是___________。
(4)反应充分后,取三颈烧瓶中的反应液,经过下列步骤分离提纯:
①9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是___________。
②向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸钠,静置、过滤。加入少量无水硫酸钠的作用是___________。
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(6)最终得到产品11 mL,本实验的产率是___________。
24. Ⅰ.某物质G可做香料,其结构简式为,以苯为原料工业合成路线如下:
已知:不对称烯烃与HBr加成反应时有两种情况:
①
②
(1)步骤①的反应类型是___________;G的官能团名称是___________。
(2)C的核磁共振氢谱有4组吸收峰,其结构简式为___________。
(3)步骤⑤的化学方程式是___________。
(4)步骤⑥的化学方程式是___________。
(5)芳香族化合物H是相对分子质量比G大14的同系物,且只有一个侧链,H的结构有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.已知:①Diels-Alder反应:;
②,;
(6)两分子共轭二烯烃G发生D-A反应生成,G的结构简式为___________。
(7)与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________。
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