内容正文:
哈尔滨市第六中学校2024级高二下学期期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量H 1 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65 Cr 52 Br 80
一、选择题(每小题3分,共45分)
1. 下列化学用语或表述不正确的是
A. 顺-2-丁烯的结构简式:
B. 四水合铜离子的球棍模型:
C. 制备聚乙炔:
D. 的系统命名:2-乙基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯的定义是两个甲基在碳碳双键同侧,题图中两个位于双键同侧,结构简式表示正确,A不符合题意;
B.四水合铜离子为平面正方形结构,中心为,4个配位水分子与中心离子成键,球棍模型表示正确,B不符合题意;
C.乙炔发生加聚反应制备聚乙炔,三键打开一个π键,聚合后主链保留碳碳双键,反应式书写正确,C不符合题意;
D.烷烃命名需选最长碳链做主链,该有机物最长碳链含5个碳原子,不是4个,支链为3号位的甲基,正确命名为3-甲基戊烷,原命名错误,D符合题意;
故答案选D。
2. 前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且位于不同族,基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,Z可与X形成、两种无色化合物,Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态,但Y的内层轨道全充满,W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 、均为只含有极性键的极性分子
C. 由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D. W元素属于元素周期表ds区的金属元素
【答案】A
【解析】
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,推出X为H元素;Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物,则Z为O元素,Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满,且原子序数H<Y<O,X、Y、Z、W不同族,则Y为N元素;W最高级轨道半充满且成单电子数在前四周期中最多,则W价电子排布式为3d54s1,W为Cr。
【详解】A.同一周期从左到右第一电离能总趋势逐渐增大(但Ⅰ1(ⅡA)> Ⅰ1(ⅢA), Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA)),同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故Ⅰ1满足N>O>H>Cr,即Y>Z>X>W,A正确;
B.X2Z2为H2O2,含有非极性键,B错误;
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵,为离子化合物,C错误;
D.W元素为Cr,其价层电子排布式为3d54s1,属于d区元素(ds区元素d轨道全充满),D错误;
答案选A。
3. 配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A. 此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B. 配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C. 1 mol配合物中σ键数目为6NA
D. 该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子
【答案】C
【解析】
【详解】Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键,A正确;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA =12NA,C错误;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子,D正确。
4. 下列关于有机化合物同分异构体(不含立体异构)的说法错误的是
A. 分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种
B. 2-甲基丁烷的二氯取代产物有11种
C. 立方烷的二氯取代产物有3种
D. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有12种
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子式为的有机物其结构可以为:共9种,A正确;
B.2-甲基丁烷的二氯取代产物有,共10种,B错误;
C.氯原子可以占据同一边上的两个顶点,同一平面对角线的两个顶点,立方体对角线的两个顶点,故立方烷的二氯取代物有3种,C正确;
D.分子式为的有机物其结构可以为:共12种,D正确;
故答案选B。
5. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
B
氯乙烷是否发生水解
将氯乙烷加入NaOH溶液中加热,再加入溶液,观察是否产生白色沉淀
C
苯与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应
将苯与液溴在溴化铁催化作用下发生反应产生的气体通过四氯化碳洗气后再通入到稀硝酸酸化的溶液中,观察是否产生沉淀
D
乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应
无水乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至170℃,产生的气体通入酸性溶液,观察酸性溶液是否褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.中的醛基也能被酸性高锰酸钾氧化使溶液褪色,无法单独证明碳碳双键存在,A错误;
B.氯乙烷在NaOH溶液中水解后溶液呈碱性,直接加入溶液时,会与反应生成沉淀,干扰的检验,应先加稀硝酸酸化再加,B错误;
C.反应产生的气体先通过四氯化碳可除去挥发的,剩余气体通入酸化的溶液,若产生淡黄色沉淀说明有生成,可证明苯与液溴发生了取代反应,C正确;
D.反应产生的气体中混有挥发的乙醇、副产物等还原性物质,也能使酸性溶液褪色,无法证明生成了乙烯,即无法证明发生消去反应,D错误;
故答案选C。
6. 下列说法正确的是
①在同一能层上运动的电子,其能量可能不同
②元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
③、CO2、CCl4、SO3是由极性共价键构成的非极性分子
④液晶具有各向异性,用于制备液晶显示器;施加电场可使液晶的长轴取向发生改变
⑤、中心原子的杂化方式均为杂化,空间结构分别为三角锥形和平面三角形
⑥杂化轨道也可以用于形成π键
⑦、、、均满足最外层8电子稳定结构,分子空间结构与其稳定性无关
⑧冠醚12-冠-4能够与形成超分子,而不能与K+形成超分子,离子半径大小与冠醚的空腔匹配有关
A. ①③④⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②④⑥⑧ D. ②⑤⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①同一能层包含不同能级,不同能级电子能量不同,①说法正确;
②过渡元素为副族和Ⅷ族元素,金属与非金属分界线附近的元素为主族元素,不属于过渡元素,②说法错误;
③为平面三角形、CO2为直线形、CCl4为正四面体形、SO3为平面三角形,均含极性共价键,且结构对称、正负电荷中心重合,属于非极性分子,③说法正确;
④液晶具有各向异性,施加电场可改变长轴取向,可用于制备液晶显示器,④说法正确;
⑤中心S的价层电子对数为,为杂化,为三角锥形;中心原子C的价层电子对数为,C原子杂化方式为杂化,为平面三角形,⑤说法错误;
⑥杂化轨道只能形成键或容纳孤电子对,不能形成键,⑥说法错误;
⑦中C、O、Cl最外层电子均为8个,满足8电子稳定结构。中S最外层为12电子、中B最外层为6电子、中P最外层为10电子,均不满足8电子稳定结构,⑦说法错误;
⑧12-冠-4的空腔大小与半径匹配,与不匹配,故可与形成超分子,⑧说法正确;
综上分析说法正确的为①③④⑧,
故选A。
7. 下列说法正确的是
A.用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.用杯酚分离C60和C70,操作①②为过滤,操作③为分液
D.实验室制乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,向该溶液中加入乙醇后,会形成过饱和溶液。用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可提供结晶中心,促使[Cu(NH3)4]SO4·H2O深蓝色晶体析出,A正确;
B.石蜡油受热分解的产物是多种不饱和烯烃(和烷烃)的混合物,溴水褪色只能证明分解生成了不饱和烃,不能证明产物就是乙烯,B错误;
C.操作①将杯酚与C60、C70的混合物溶于甲苯,杯酚与C60形成超分子,该超分子不溶于甲苯,通过过滤可分离出超分子(含C60),滤液中为C70。操作②将超分子溶于氯仿,杯酚与C60解离,杯酚溶于氯仿,C60不溶,通过过滤分离出C60。操作③从氯仿溶液中回收杯酚,应该用蒸馏,C错误;
D.实验室制乙炔时,电石()与水反应非常剧烈,反应放出大量热,且电石遇水会变为粉末,无法在多孔隔板上保持块状,不能用启普发生器制备乙炔,D错误;
故答案选A。
8. 环己醇()常用来制取增塑剂和作为工业溶剂。下列说法正确的是
A. 与环己醇互为同分异构体、且含有醛基(-CHO)的结构有4种(不考虑立体异构)
B. 标准状况下,环己醇与足量反应生成
C. 环己醇碳环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D. 环己醇中至少有12个原子共面
【答案】C
【解析】
【详解】A.与环己醇互为同分异构体、且含有醛基(-CHO)的结构,应为C5H11CHO,C5H11-的同分异构体有8种同分异构体,则含有醛基(-CHO)的结构有8种,A错误;
B.标准状况下,环己醇不是气体,环己醇不是1 mol,则其与足量反应生成氢气不是0.5 mol,B错误;
C.环己醇碳环上的一氯代物有,存在4种,C正确;
D.环己醇不含苯环,碳原子全部是饱和碳原子,因而具有甲烷的结构特点,不可能存在12个原子共平面的结构特点,D错误;
故选C。
9. 氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。下列说法正确的是
A. 物质a最多有12个原子共平面 B. 物质b不能发生还原反应
C. 物质c的一氯代物有3种 D. K2CO3能提高物质d的产率
【答案】D
【解析】
【分析】合成流程分为两步:第一步,物质a(含-NO2)在Fe/盐酸条件下发生还原反应,硝基被还原为氨基,生成物质b(含-NH2);第二步,物质b与物质c在K2CO3作用下发生取代反应生成物质d(含酰胺键-CONH-);据此作答。
【详解】A.物质a的结构为苯环上连接-NO2和-CF3。苯环为平面结构,6个C原子 + 苯环上的4个H原子,共10个原子一定共面。-NO2为平面结构,通过单键旋转可与苯环共面。-CF3中的C原子可通过单键旋转进入苯环平面,但3个F原子呈空间立体结构,最多仅1个F原子可能共面。即最多有15个原子共面,A错误;
B.苯环在一定条件下(如H2/催化剂、加热)可发生加成反应(加氢),属于还原反应,即物质b能发生还原反应,B错误;
C.由c的结构可知,c中只有2种等效氢(-CH-上的氢原子为一种、两个-CH3上的氢原子等效为另一种),因此一氯代物共2种,C错误;
D.物质b与物质c发生取代反应生成d和HCl,生成的HCl会与K2CO3反应,使反应正向移动,提高d的产率,D正确;
故答案选D。
10. 在给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是
A.
B.
C.
D. 石油
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物 (2-氯丙烷)在浓硫酸、加热条件下,通常不发生消去反应生成丙烯;卤代烃消去需强碱醇溶液(如 NaOH/乙醇)。A错误;
B.甲苯与 在 催化下发生苯环亲电取代,产物为邻/对溴甲苯,而非侧链溴代的苄基溴。若要得苄基溴,需光照自由基取代,B错误;
C.第一步: 在 、加热下水解生成 (乙二醇),第二步:乙二醇在 、加热下氧化生成 (乙二醛),两步均为典型有机反应,条件匹配,转化完全可行,C正确;
D.石油裂解得丙烯合理,但聚合产物结构简式书写错误。正确聚丙烯结构应为,D错误;
故选 C。
11. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.检验1-溴丙烷消去反应的产物
B.检验产物乙炔
C.检验产物乙烯
D.重结晶法提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置中的反应溶剂是乙醇。乙醇具有挥发性,且具有很强的还原性,它随丙烯一起进入酸性K2Cr2O7溶液后,也能使重铬酸钾由橙色变为绿色,无法确定变色是丙烯引起的,还是挥发出来的乙醇引起的,A错误;
B.电石与水反应生成乙炔,电石中常含有硫杂质,反应会产生H2S,这两种气体也能使溴水褪色,造成干扰,而装置中使用了CuSO4溶液,它可以有效除去杂质气体,经过净化后的纯净乙炔通入溴水,褪色现象可以确证乙炔的存在,B正确;
C.浓硫酸具有强氧化性,在高温下会将部分乙醇氧化,自身被还原生成SO2,SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,同时,挥发出的乙醇蒸气也能使高锰酸钾褪色,存在多重干扰,无法直接证明乙烯生成,C错误;
D.图中右侧显示的是蒸发结晶(用蒸发皿加热至干),而对于苯甲酸,正确的做法是趁热过滤除去不溶性杂质后,让滤液自然冷却结晶,如果强行加热蒸发,会导致苯甲酸随水蒸气挥发(升华),且无法分离出易溶性杂质,D错误;
故答案为B。
12. 下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
选项
实验目的
试剂及方法
原理
A
分离粗苯甲酸样品中的少量NaCl
重结晶
常温下,苯甲酸的溶解度大于NaCl
B
分离溶于水中的溴
乙醇、萃取
溴在乙醇中溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
酸性溶液、洗气
乙烯与酸性溶液反应,乙烷不反应
D
除去乙醇混有的少量水
生石灰、蒸馏
生石灰与水反应,破坏共沸体系
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.重结晶法分离苯甲酸和NaCl的原理是苯甲酸溶解度随温度变化大,NaCl溶解度受温度影响小,且常温下苯甲酸溶解度小于NaCl,原理描述错误,A错误;
B.乙醇与水互溶,不能作为萃取剂分离水溶液中的溴,方法错误,B错误;
C.乙烯与酸性溶液反应会生成,引入新的杂质,不能达到除杂目的,方法错误,C错误;
D.生石灰可与水反应生成难挥发的氢氧化钙,同时破坏乙醇和水的共沸体系,蒸馏可得到无水乙醇,方法和原理均正确,D正确;
故选D。
13. 绞股蓝在中医临床和现代保健品开发中具有重要地位,其重要成分绞股蓝皂苷的结构简式如图。关于该物质下列说法错误的是
A. 含有手性碳原子
B. 能使酸性溶液褪色
C. 该分子能与钠反应生成
D. 含有四种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.在这个分子中,甾体骨架(中间四个环)的环交替处、右侧支链连有羟基(-OH)的碳原子等碳原子都是手性碳原子,A正确;
B.分子最右侧的支链有一个碳碳双键,此外,分子中还含有大量的醇羟基,这些官能团都能被酸性高锰酸钾氧化,从而使溶液褪色,B正确;
C.一个该分子中含有8个羟基,每2 mol羟基可以与足量钠反应生成1 mol H2,故1 mol该分子与钠反应可以生成4 mol H2,C正确;
D.分子中只含有羟基、醚键、羰基3种含氧官能团,D错误;
故答案为D。
14. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法正确的是
冰晶体
干冰晶胞
NaCl晶胞
金刚石晶胞
A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个
B. 在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为
C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为,则原子2的分数坐标为
D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰晶体中每个分子紧邻的分子有12个,A错误;
B.在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为面对角线的一半,为,B错误;
C.由晶胞结构图可知,原子2的分数坐标为,C错误;
D.金刚石为共价晶体,熔点很高,NaCl为离子晶体,熔点较高,冰和干冰为分子晶体,水分子间存在氢键,而分子间仅存在范德华力,氢键比范德华力强,故冰的熔点高于干冰,故冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰,D正确。
15. 铜的化合物种类繁多,在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃,其晶胞结构如图所示(晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
B. 晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个
C. Cu与Br之间的最短距离为
D. 该晶胞沿z轴方向上的投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点坐标为,晶胞边长为单位1,该晶胞中B点的Br位于四面体空隙,与其相连的顶点坐标为,所以B点坐标为,A错误;
B.由图可知,相邻两个Br最近的距离是面对角线的一半,Br位于四面体空隙,晶体中与Br最近且距离相等的Br数目为12,B错误;
C.晶胞质量,由得晶胞边长。Cu与Br的最短距离为晶胞体对角线的,体对角线长为,因此最短距离为,C正确;
D.沿z轴投影时,四个Br的投影坐标应为、、、,Cu位于4个顶点和4条棱的中点和面心,与选项D给出的投影图不符,因此D错误;
故选C。
二、填空题(共55分)
16. 一水合甘氨酸锌配合物,微溶于水,主要用作药物辅料,是锌营养强化剂,比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好,其结构简式如图:
(1)写出Zn在元素周期表中的位置:___________。
(2)基态O原子电子排布式为___________,图中的配位数为___________。
(3)甘氨酸中第2周期的元素按第一电离能从小到大的顺序为___________。该配合物中氮原子的杂化方式有___________。
(4)甘氨酸在水中的溶解度较大,其原因为___________。
(5)以氧化锌矿物为原料,提取锌的过程中涉及反应:,化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体,具有相同的化学键类型和空间结构,下列分子或者离子与互为等电子体的是___________。
A. B.
C. D.
(6)①以下关于说法正确的是___________。
A.配体是氮原子
B.提供孤电子对
C.键角:
D.配离子中存在离子键
②的结构式(配位键用箭头表示)___________。
(7)Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示,已知晶胞边长为,则晶胞密度___________(阿伏伽德罗常数的数值为)(列出表达式即可)。
【答案】(1)第四周期第ⅡB族
(2) ①. ②. 5
(3) ①. C<O<N ②.
(4)甘氨酸分子中含,均能与水分子形成氢键 (5)B
(6) ①. C ②.
(7)
【解析】
【小问1详解】
Zn的核外电子排布式为:,根据核外电子排布式可知在第四周期第IIB族。
【小问2详解】
O原子序数为8,基态原子核外电子排布式为;由结构可知,结合了2个氨基N、2个羧基O、1个水分子的O共5个配位原子,因此配位数为5。
【小问3详解】
甘氨酸中第二周期元素为C、N、O,同周期第一电离能整体随原子序数增大而增大,N原子2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于O,因此顺序为;配合物中N原子均形成4个σ键,价层电子对数为4,杂化方式为杂化。
【小问4详解】
甘氨酸含氨基()、羧基()两种亲水基团,均可与水分子形成氢键,因此在水中溶解度较大。
【小问5详解】
根据题意,是型,原子总数为5,价电子总数=5+4×1−1=8:
A.价电子总数为6+4×6+2=32,A不符合;
B.为型,原子总数5,价电子总数=4+4×1=8,B符合;
C.价电子总数=4+4×7=32,C不符合;
D.为型,原子总数4,D不符合;
故答案为:B。
【小问6详解】
①A.该配离子中配体是分子,N是配位原子,A错误;
B.提供空轨道,提供孤对电子,B错误;
C.游离中N的孤对电子对成键电子的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,形成配位键后孤对电子变为成键电子对,排斥力减小,键角增大,因此键角:,C正确;
D.配离子中只存在配位键和共价键,不存在离子键,D错误;
故答案为:C;
②结构式为(配位键箭头从N指向中心)。
【小问7详解】
晶胞中个数为,个数为4,晶胞质量,晶胞体积,因此密度。
17. 1,2-二溴乙烷的制备原理是(CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;CH2=CH2+Br₂→BrCH2-CH2Br,某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置B中玻璃管的作用是______;装置C的作用是______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到160-180℃从F中慢慢滴加乙醇一浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00mL液溴(p液=3g·cm-3)和3mL水的D试管,直至反应结束。将C与D断开连接的原因是______。判断反应结束的现象是______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集129-133℃馏分,最后得到7.05g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是a→b→a→______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为______。
(4)下列操作中,不会导致产率降低的是______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
【答案】(1) ①. 平衡气压 ②. 除去杂质气体
(2) ①. 减少溴蒸汽挥发 ②. D中溴水的橙红色完全褪去
(3) ①. d→c→e ②. 50% (4)B
【解析】
【分析】根据题意,A装置用于乙醇的消去反应,装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强以及防堵塞,该反应生成乙烯的同时因副反应生成二氧化硫杂质气体,需要利用C装置除杂,D装置发生乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,E用于尾气吸收。
【小问1详解】
根据分析知,装置B的作用是平衡装置内外的压强(防堵塞),装置C的作用是除去气体,故答案为:平衡气压;除去杂质气体;
【小问2详解】
①溴易挥发,将C与D连接处断开可以防止气流促进溴的挥发,减少溴的损失,故答案为:减少溴蒸汽挥发;
②若D中的溴水褪色,表明溴完全反应,所以反应结束的现象是D中试管内溴水的橙红色完全褪色,故答案为:D中溴水的橙红色完全褪去;
【小问3详解】
①粗品1,2-二溴乙烷的提纯过程是:水洗→氢氧化钠溶液洗涤→水洗→用无水氯化钙干燥→过滤→蒸馏,粗品提纯的步骤是a→b→a→d→c→e,故答案为:d→c→e;
②4.0 mL液溴的物质的量是,1,2-二溴乙烷理论产量是,1,2-二溴乙烷的产率=,故答案为:50%;
【小问4详解】
A.乙烯通过溴水时速率太快,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
B.E装置的作用是尾气处理,实验时没有E装置,对产率无影响;
C.去掉装置D烧杯中的水,溴挥发加快,会导致产物产率降低;
D.装置C中的NaOH溶液用水代替,造成二氧化硫与溴反应,会导致产物产率降低;
故答案选:B。
18. 下图是某烯烃的合成路线:
(1)化合物B的官能团名称为___________。
(2)检验化合物B中官能团的操作步骤为___________。
①加入AgNO3溶液、②加入NaOH水溶液、③加热、④加入蒸馏水、⑤加稀硝酸至溶液呈酸性、⑥加入NaOH醇溶液
A. ④③①⑤ B. ③⑥⑤① C. ②③① D. ②③⑤①
(3)化合物C与等物质的量的Br2发生1,4-加成,产物的结构简式为___________。
(4)下列关于溴乙烷的说法正确的是___________(不定项)。
A. 可以由乙醇通过取代反应制得 B. 密度比水小
C. 其同系物都能发生水解反应 D. 其同系物都能发生消去反应
(5)工业上获得化合物D的主要途径为___________。
A. 石油裂化 B. 石油裂解 C. 煤的干馏 D. 煤的气化
(6)化合物C和D生成E应用了Diels-Alder反应。如图所示,它是合成六元环的经典反应:+。则化合物E的结构简式为___________。
(7)化合物E有___________种不同化学环境的氢原子。
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】(1)溴原子 (2)D
(3) (4)AC (5)B
(6) (7)A
【解析】
【小问1详解】
由B的结构简式可知,B的官能团为溴原子或碳溴键。
【小问2详解】
检验有机物中的卤素原子,必须先通过水解将其转化为离子,再检验对应的离子,本题中应先使用NaOH水解生成Br-,再使用稀硝酸和硝酸银溶液检验,故答案为②③⑤①,D选项正确。
【小问3详解】
1,3-环己二烯发生1,4-加成时,溴原子分别加在1、4位,双键移至 2、3位,产物为。
【小问4详解】
A.乙醇与HBr发生取代反应可制得溴乙烷,A正确;
B.溴乙烷的密度比水大,B错误;
C.卤代烃的同系物,在碱性条件下都能发生水解反应生成醇,C正确;
D.消去反应要求连接卤素原子的碳的邻位碳上必须有氢原子,像溴甲烷(CH3Br)就不能发生消去反应,D错误;
故答案为AC。
【小问5详解】
A.裂化主要是为了提高汽油产量,A错误;
B.裂解是深度裂化,目的是获得乙烯、丙烯等短链不饱和烃,B正确;
C.煤的干馏隔绝空气加强热,获得焦炭、煤焦油、焦炉气,C错误;
D.煤的气化是使煤在高温下与水蒸气或氧气反应,产物主要是CO和H2,D错误;
故答案为B。
【小问6详解】
根据给出的参考反应,形成的产物是一个桥环化合物,答案为。
【小问7详解】
如图:,E共有6种不同化学环境的氢原子。答案为A。
19. 琥珀酸二乙酯可用作增塑剂、特种润滑剂和有机合成中间体。以乙烯为原料制备琥珀酸二乙酯的合成路线如下:
已知:①RBr+NaCN→RCN+NaBr;
②RCN+2H2O+H+→RCOOH+。
完成下列填空:
(1)乙烯生成A的反应类型为___________,方程式是:___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)A→D的化学方程式为:___________。
(4)E中含有的官能团名称为___________
(5)与C互为同系物,但碳原子数比C多1的有机物有___________种,任写出其中一种的结构简式___________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
(2)NCCH2CH2CN
(3)BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr
(4)酯基 (5) ①. 4 ②. HOOCCH2CH2CH2COOH、、、
【解析】
【分析】起始原料为乙烯,最终目标产物为琥珀酸二乙酯,结合反应试剂与条件推导各中间产物:乙烯与溴发生加成反应得A为 ;A与发生取代反应,溴原子被氰基取代得B为 ;B在酸性条件下水解,氰基转化为羧基得C为 ;A与氢氧化钠水溶液共热发生水解反应得D为;C与D在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E。
【小问1详解】
乙烯含碳碳双键,可与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应类型为加成反应,对应反应方程式为 。
【小问2详解】
A为1,2-二溴乙烷,结合已知反应①,卤代烃中的溴原子可被氰基取代,故B的结构简式为 。
【小问3详解】
A为1,2-二溴乙烷,在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应,溴原子被羟基取代生成乙二醇,对应反应方程式为 。
【小问4详解】
C为丁二酸,属于二元羧酸,D为乙二醇,属于二元醇,二者在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成酯类物质E,故E中含有的官能团为酯基。
【小问5详解】
C为丁二酸,属于饱和二元羧酸,与其互为同系物且碳原子数多1的有机物为含5个碳原子的饱和二元羧酸,分子式为,可看作丙烷分子中2个氢原子被羧基取代,共4种结构,分别为 、 、、,任写其一即可。
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哈尔滨市第六中学校2024级高二下学期期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量H 1 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65 Cr 52 Br 80
一、选择题(每小题3分,共45分)
1. 下列化学用语或表述不正确的是
A. 顺-2-丁烯的结构简式:
B. 四水合铜离子的球棍模型:
C. 制备聚乙炔:
D. 的系统命名:2-乙基丁烷
2. 前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且位于不同族,基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等,Z可与X形成、两种无色化合物,Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态,但Y的内层轨道全充满,W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 、均为只含有极性键的极性分子
C. 由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D. W元素属于元素周期表ds区的金属元素
3. 配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A. 此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B. 配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C. 1 mol配合物中σ键数目为6NA
D. 该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子
4. 下列关于有机化合物同分异构体(不含立体异构)的说法错误的是
A. 分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种
B. 2-甲基丁烷的二氯取代产物有11种
C. 立方烷的二氯取代产物有3种
D. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有12种
5. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
B
氯乙烷是否发生水解
将氯乙烷加入NaOH溶液中加热,再加入溶液,观察是否产生白色沉淀
C
苯与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应
将苯与液溴在溴化铁催化作用下发生反应产生的气体通过四氯化碳洗气后再通入到稀硝酸酸化的溶液中,观察是否产生沉淀
D
乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应
无水乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至170℃,产生的气体通入酸性溶液,观察酸性溶液是否褪色
A. A B. B C. C D. D
6. 下列说法正确的是
①在同一能层上运动的电子,其能量可能不同
②元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
③、CO2、CCl4、SO3是由极性共价键构成的非极性分子
④液晶具有各向异性,用于制备液晶显示器;施加电场可使液晶的长轴取向发生改变
⑤、中心原子的杂化方式均为杂化,空间结构分别为三角锥形和平面三角形
⑥杂化轨道也可以用于形成π键
⑦、、、均满足最外层8电子稳定结构,分子空间结构与其稳定性无关
⑧冠醚12-冠-4能够与形成超分子,而不能与K+形成超分子,离子半径大小与冠醚的空腔匹配有关
A. ①③④⑧ B. ①③⑤⑦ C. ②④⑥⑧ D. ②⑤⑦⑧
7. 下列说法正确的是
A.用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.用杯酚分离C60和C70,操作①②为过滤,操作③为分液
D.实验室制乙炔
A. A B. B C. C D. D
8. 环己醇()常用来制取增塑剂和作为工业溶剂。下列说法正确的是
A. 与环己醇互为同分异构体、且含有醛基(-CHO)的结构有4种(不考虑立体异构)
B. 标准状况下,环己醇与足量反应生成
C. 环己醇碳环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D. 环己醇中至少有12个原子共面
9. 氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。下列说法正确的是
A. 物质a最多有12个原子共平面 B. 物质b不能发生还原反应
C. 物质c的一氯代物有3种 D. K2CO3能提高物质d的产率
10. 在给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是
A.
B.
C.
D. 石油
11. 利用下列装置(夹持装置略)或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.检验1-溴丙烷消去反应的产物
B.检验产物乙炔
C.检验产物乙烯
D.重结晶法提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
12. 下列实验中,所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是
选项
实验目的
试剂及方法
原理
A
分离粗苯甲酸样品中的少量NaCl
重结晶
常温下,苯甲酸的溶解度大于NaCl
B
分离溶于水中的溴
乙醇、萃取
溴在乙醇中溶解度较大
C
除去乙烷中的乙烯
酸性溶液、洗气
乙烯与酸性溶液反应,乙烷不反应
D
除去乙醇混有的少量水
生石灰、蒸馏
生石灰与水反应,破坏共沸体系
A. A B. B C. C D. D
13. 绞股蓝在中医临床和现代保健品开发中具有重要地位,其重要成分绞股蓝皂苷的结构简式如图。关于该物质下列说法错误的是
A. 含有手性碳原子
B. 能使酸性溶液褪色
C. 该分子能与钠反应生成
D. 含有四种含氧官能团
14. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法正确的是
冰晶体
干冰晶胞
NaCl晶胞
金刚石晶胞
A. 干冰晶体中每个分子紧邻的分子有6个
B. 在NaCl晶胞中,若晶胞边长为a,则间的最短距离为
C. 若金刚石晶胞中原子1的分数坐标为,则原子2的分数坐标为
D. 冰、干冰、NaCl、金刚石四种晶体的熔点顺序为:金刚石>NaCl>冰>干冰
15. 铜的化合物种类繁多,在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃,其晶胞结构如图所示(晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
B. 晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个
C. Cu与Br之间的最短距离为
D. 该晶胞沿z轴方向上的投影图为
二、填空题(共55分)
16. 一水合甘氨酸锌配合物,微溶于水,主要用作药物辅料,是锌营养强化剂,比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好,其结构简式如图:
(1)写出Zn在元素周期表中的位置:___________。
(2)基态O原子电子排布式为___________,图中的配位数为___________。
(3)甘氨酸中第2周期的元素按第一电离能从小到大的顺序为___________。该配合物中氮原子的杂化方式有___________。
(4)甘氨酸在水中的溶解度较大,其原因为___________。
(5)以氧化锌矿物为原料,提取锌的过程中涉及反应: ,化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体,具有相同的化学键类型和空间结构,下列分子或者离子与互为等电子体的是___________。
A. B.
C. D.
(6)①以下关于说法正确的是___________。
A.配体是氮原子
B.提供孤电子对
C.键角:
D.配离子中存在离子键
②的结构式(配位键用箭头表示)___________。
(7)Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示,已知晶胞边长为,则晶胞密度___________(阿伏伽德罗常数的数值为)(列出表达式即可)。
17. 1,2-二溴乙烷的制备原理是(CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;CH2=CH2+Br₂→BrCH2-CH2Br,某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置B中玻璃管的作用是______;装置C的作用是______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约120℃时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到160-180℃从F中慢慢滴加乙醇一浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00mL液溴(p液=3g·cm-3)和3mL水的D试管,直至反应结束。将C与D断开连接的原因是______。判断反应结束的现象是______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集129-133℃馏分,最后得到7.05g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是a→b→a→______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为______。
(4)下列操作中,不会导致产率降低的是______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
18. 下图是某烯烃的合成路线:
(1)化合物B的官能团名称为___________。
(2)检验化合物B中官能团的操作步骤为___________。
①加入AgNO3溶液、②加入NaOH水溶液、③加热、④加入蒸馏水、⑤加稀硝酸至溶液呈酸性、⑥加入NaOH醇溶液
A. ④③①⑤ B. ③⑥⑤① C. ②③① D. ②③⑤①
(3)化合物C与等物质的量的Br2发生1,4-加成,产物的结构简式为___________。
(4)下列关于溴乙烷的说法正确的是___________(不定项)。
A. 可以由乙醇通过取代反应制得 B. 密度比水小
C. 其同系物都能发生水解反应 D. 其同系物都能发生消去反应
(5)工业上获得化合物D的主要途径为___________。
A. 石油裂化 B. 石油裂解 C. 煤的干馏 D. 煤的气化
(6)化合物C和D生成E应用了Diels-Alder反应。如图所示,它是合成六元环的经典反应:+。则化合物E的结构简式为___________。
(7)化合物E有___________种不同化学环境的氢原子。
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
19. 琥珀酸二乙酯可用作增塑剂、特种润滑剂和有机合成中间体。以乙烯为原料制备琥珀酸二乙酯的合成路线如下:
已知:①RBr+NaCN→RCN+NaBr;
②RCN+2H2O+H+→RCOOH+。
完成下列填空:
(1)乙烯生成A的反应类型为___________,方程式是:___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)A→D的化学方程式为:___________。
(4)E中含有的官能团名称为___________
(5)与C互为同系物,但碳原子数比C多1的有机物有___________种,任写出其中一种的结构简式___________。
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