内容正文:
明德中学2026年上学期期中考试
高二年级化学试卷
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 K39 Cl35.5 Cu64 Fe56
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 用碳酸钡作X射线造影剂 B. 医用酒精中乙醇的体积分数为95%
C. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂 D. 用甲醛溶液浸泡蔬菜以延长保鲜期
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钡可与胃酸(主要成分为盐酸)反应生成有毒的可溶性氯化钡(BaCl2),钡离子(Ba2+)为重金属离子,会导致人体中毒,因此不能用作X射线造影剂。X射线造影剂常用硫酸钡(BaSO4),因其不溶于水和胃酸,且不易被X射线透过,A错误;
B.医用酒精中乙醇的体积分数为75%,该浓度消毒效果最好,95%的酒精会使细菌表面蛋白质快速凝固,无法渗入内部杀菌,消毒效果差,B错误;
C.苯甲酸钠是常用的食品防腐剂,能抑制微生物的生长繁殖,延长食品的保质期,C正确;
D.甲醛有毒,能破坏蛋白质的结构,对人体健康有害,不能用于浸泡蔬菜以延长保鲜期,蔬菜保鲜应采用冷藏、通风等方法,减少水分和营养物质的流失,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 的电子式为:
C. 的系统命名法:2-甲基-2-乙基丁烷
D. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Se的原子序数为34,基态Se原子的简化电子排布式应为:,A错误;
B.为共价化合物,C原子与4个Cl原子分别形成1个共价键,C原子和Cl原子均达到最外层8电子稳定结构,正确的电子式为,B错误;
C.的主链应选含5个碳的最长碳链,即戊烷,3号碳上连有两个甲基,命名为3,3-二甲基戊烷,C错误;
D.的中心原子S的孤电子对数 =,价电子对数为1+2=3,则VSEPR模型为平面三角形:,D正确;
故答案选D。
3. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B. 苯和甲苯:加溴水,振荡
C. 环己醇和苯酚:加溶液,振荡 D. 水晶和玻璃:X射线衍射实验
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水反应生成氧气,有气泡产生且固体溶解,硫黄难溶于水,二者现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.苯和甲苯均不与溴水反应,都能萃取溴水中的溴,且二者密度均小于水,振荡后均出现上层橙红色、下层无色的现象,现象相同无法鉴别,B符合题意;
C.苯酚遇溶液显紫色,环己醇无特征显色现象,二者现象不同可鉴别,C不符合题意;
D.水晶属于晶体,玻璃属于非晶体,X射线衍射实验中晶体会出现特征衍射峰,非晶体无此现象,可鉴别,D不符合题意;
故选B。
4. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,己烷的碳原子数为
B. 和在光照下充分反应后的分子数为
C. 和混合气体(标准状况)完全燃烧,则消耗分子数目为
D. 与足量充分反应生成的分子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下己烷为液体,不能用气体摩尔体积22.4 L/mol计算其物质的量,无法确定碳原子数,故A错误;
B.甲烷与氯气的取代反应为反应前后分子总数不变的反应,反应前总物质的量为0.5 mol+1 mol=1.5 mol,充分反应后总分子数仍为,故B正确;
C.标准状况下2.24 L混合气体物质的量为0.1 mol,1 mol CH4完全燃烧消耗2 mol O2,1 mol C2H4完全燃烧消耗3 mol O2,未给出两种气体物质的量之比,无法确定消耗O2分子数,故C错误;
D.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,不能进行完全,生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于,故D错误;
故答案选B。
5. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 乙醚和乙醇互为同分异构体
B. 属于醛类,官能团为-CHO
C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D. 和互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醚的分子式为,乙醇的分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,A错误;
B.醛类的官能团为醛基 ,的官能团为酯基,B错误;
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应:酸性条件下水解生成羧酸和铵盐,碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气(或胺),C正确;
D.同系物需满足结构相似、分子组成相差一个或若干个原子团,这两种物质前者为醇后者为酚,结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选C。
6. 下列离子方程式的书写错误的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:
C. 向苯酚钠溶液中通入少量:
D. 向中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸清洗银镜时,Ag被稀硝酸氧化为,硝酸被还原为,该离子方程式电子、电荷、原子均守恒,A正确;
B.氨水过量时,少量与氨水反应生成可溶性银氨络离子,该离子方程式书写正确,B正确;
C.由于酸性:,无论通入量多少,苯酚钠与反应均生成苯酚和碳酸氢钠,该离子方程式书写正确,C正确;
D.足量NaOH溶液并加热时,不仅羧基会与发生中和反应,溴原子还会发生水解反应被羟基取代,正确离子方程式应为 ,D错误;
故答案选D。
7. 化合物如图的分子式均为。下列说法正确的是
W()、M()、N()
A. 、、均能使酸性溶液褪色
B. W、M的一氯代物数目相等
C. W、M、N均能与溴水发生加成反应
D. W、M、N分子中的碳原子均共面
【答案】A
【解析】
【详解】A.W中与苯环相连的碳原子了有氢原子,M和N均含碳碳双键,故W、M、N均能被酸性KMnO4溶液氧化,A正确;
B.W有4种类型的氢原子,如图:,一氯代物的数目为4,M有3种类型的氢原子,如图:,一氯代物的数目为3,N有4种类型的氢原子,如图:,一氯代物的数目为4,错误,B错误;
C.由结构简式W()、M()、N()可知,W()为苯的同系物,不含碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,M、N均能与溴水发生加成反应,C错误;
D.M中有2个碳原子连有3个C和1个H,如图:,这种碳原子最多与所连3个碳原子中的2个碳原子共平面,故M中所有碳原子不可能共平面,D错误;
故选A。
8. 研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 加入HNO3降低了正极反应的活化能
B. 电池工作时正极区溶液的pH降低
C. 1 molCH3CH2OH被完全氧化时有3 molO2被还原
D. 负极反应为CH3CH2OH+3H2O−12e-=2 CO2↑+12 H+
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为原电池,据图可知,Pt电极上乙醇转化为CO2,被氧化,所以Pt电极为负极,碳电极为正极。
【详解】A.由图可知,硝酸是正极的催化剂,所以HNO3降低了正极反应的活化能,A正确;
B.电池工作时正极区的总反应为O2+4e−+4H+=2H2O,氢离子浓度减小,溶液的pH升高,B错误;
C.1mol氧气得4mol电子,当有1mol CH3CH2OH被完全氧化为二氧化碳时转移12mol电子,根据电子守恒,有3mol O2被还原,C正确;
D.乙醇在负极失电子发生氧化反应,据图可知生成二氧化碳,所以电极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+,D正确;
综上所述答案为B。
9. 一种植物抗菌素的结构如图。下列说法正确的是
A. 分子中的碳原子有两种杂化方式
B. 该物质与反应,最多可消耗
C. 与反应后的产物含有手性碳原子
D. 该物质最多可与含的溴水发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中苯环上和杂环上的碳原子杂化方式均为sp2杂化,只有一种,A错误;
B.分子中含有两个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基,该物质与反应,最多可消耗,B错误;
C.与反应后的产物为或,连接溴原子的碳均为手性碳原子,C正确;
D.该物质中酚羟基邻、对位还有4个能与溴发生取代的H原子,分子中还含有一个碳碳双键能与溴发生加成反应, 故该物质最多可与含的溴水发生反应,D错误;
答案选C。
10. 由乙酰丙酸催化合成戊内酯的步骤如图。下列说法正确的是
A. 丙酮是中间产物
B. 反应②中异丙醇断裂O-H键
C. 乙酰丙酸中σ键数和π键数之比为
D. 催化剂的使用增大了乙酰丙酸的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合反应机理,起始物是乙酰丙酸,最终产物是γ-戊内酯,丙酮是反应中生成的小分子,会脱离催化循环,不属于中间产物(中间产物应始终在循环内),A错误;
B.反应②中,异丙醇与催化剂结合,从结构变化来看,异丙醇的键断裂,H与催化剂位点结合,异丙氧基连接在催化剂上,B正确;
C.单键是键,双键中有一个是键,一个是键,乙酰丙酸中键数和键数之比为,C错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,也就不会影响乙酰丙酸的平衡转化率,D错误;
故选B。
11. 短周期元素原子序数依次增大。基态原子均有两个单电子,简单离子在同周期离子中半径最小,原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键 B. 是非极性分子
C. 第一电离能: D. 熔点:
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素的基态原子中有两个单电子,若为第二周期元素,其核外电子排布可能为:或,分别为C元素、O元素;若为第三周期元素,其核外电子排布可能为:或,分别为Si元素、S元素;简单离子在同周期离子中半径最小,结合原子序数大小,判断W为Al元素;原子在同周期主族元素中原子半径最小,结合原子序数大小判断,Q为Cl元素;结合原子序数大小,同时可确定X、Z元素分别为C元素、O元素,则Y为N元素;
【详解】A.根据分析,X为C元素,可与多种元素形成共价键,例如:CH4、CCl4,A正确;
B.根据分析,Y、Q分别为N元素和Cl元素,形成化合物NCl3,中心原子N原子价层电子对数:,含1对孤电子对,分子空间结构为三角锥形,正负电荷中心不重合,为极性分子,B错误;
C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,其第一电离能比O大,C正确;
D.W、Z、Q分别为Al元素、O元素和Cl元素,分别形成化合物Al2O3和AlCl3,其中Al2O3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,熔点:Al2O3>AlCl3,D正确;
答案选B。
12. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与溶液反应生成
C. 能与反应生成丙酮 D. 能与反应生成
【答案】D
【解析】
【分析】由质谱图可知,有机物A相对分子质量为60,A只含C、H、O三种元素,因此A的分子式为C3H8O或C2H4O2,由核磁共振氢谱可知,A有4种等效氢,因此A为CH3CH2CH2OH。
【详解】A.A为CH3CH2CH2OH,不能发生水解反应,故A错误;
B.A中官能团为羟基,不能与溶液反应生成,故B错误;
C.CH3CH2CH2OH的羟基位于末端C上,与反应生成丙醛,无法生成丙酮,故C错误;
D.CH3CH2CH2OH中含有羟基,能与Na反应生成H2,故D正确;
故选D。
13. 下列实验能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置验证溴乙烷发生了消去反应 B. 用乙装置验证苯和溴发生取代反应
C. 用丙装置验证乙炔的还原性 D. 用丁装置分离乙醇和乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷在 NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,乙烯可与溴单质发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应生成溴化氢(HBr)和溴苯,同时也会有溴单质挥发出来。HBr极易溶于水形成氢溴酸,与AgNO3反应生成浅黄色AgBr沉淀;而挥发的Br2进入AgNO3溶液也会发生反应:Br2+H2OHBr+HBrO,产生的Br2同样会与Ag+生成AgBr沉淀。由于缺乏除去挥发出Br2杂质的装置,烧杯中产生沉淀不能说明一定有HBr生成,也就无法验证取代反应的发生,B错误;
C.电石(CaC2)与饱和食盐水反应生成乙炔,但制得的粗乙炔中常混有H2S、PH3等杂质气体。这些杂质也具有强还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,从而干扰对乙炔还原性的检验。因此,不经过除杂净化直接通入酸性高锰酸钾溶液无法达到实验目的,C错误;
D.乙酸乙酯与纯乙醇溶液可以互溶,二者混合后不会分层,无法通过分液漏斗分离,D错误;
故答案选A。
14. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理及制备流程如下:
已知:苯胺微溶于水,易溶于乙醚;乙醚微溶于水。
下列说法正确的是
A. 硝基苯制备苯胺的反应类型是取代反应
B. 加入饱和溶液的目的是降低苯胺的溶解度
C. 操作Ⅰ和操作Ⅱ均是蒸馏
D. 蒸馏结束时,先停止通冷凝水,再熄灭酒精灯
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝基苯制备苯胺的反应中,硝基(-NO2)被还原为氨基(-NH2),反应类型为还原反应,而非取代反应,取代反应是原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应,该反应中硝基被还原,A错误;
B.苯胺微溶于水,加入饱和NaCl溶液可降低苯胺在水中的溶解度(盐析效应),使苯胺更易从水层中析出,提高产率,B正确;
C.操作Ⅰ是用乙醚从水层中萃取苯胺后分离液体,因此操作Ⅰ是分液,操作Ⅱ是分离沸点不同的苯胺和乙醚,操作Ⅱ是蒸馏,C错误;
D.蒸馏结束时,应先熄灭酒精灯,待装置冷却后再停止通冷凝水,防止冷凝管因温差过大破裂,D错误;
故选B。
Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:此题包括4小题,每空2分,共58分。
15. 二茂铁是经典有机过渡金属化合物,实验室合成二茂铁的实验原理:
2KOH+FeCl2+2→Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
二茂铁的结构以及实验室制备二茂铁的装置如图所示(夹持及加热装置略)。
实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入和磁子,并从仪器中加入无水乙醚到三颈烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10 min;
步骤2:再从仪器a滴入的环戊二烯(密度为),搅拌;
步骤3:将无水与DMSO(作溶剂)配成的溶液,装入仪器中,慢慢滴入三颈烧瓶中,45 min滴完,继续搅拌;
步骤4:再从仪器a加入无水乙醚搅拌,将液体转移至分液漏斗,依次用盐酸、蒸馏水各洗2次,分液得有机相;经无水硫酸钠干燥后,蒸馏回收乙醚,冷却析出粗产品,抽滤、干燥。
已知:①二茂铁,,熔点是,在时开始升华,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂;化学性质稳定,以内不分解。
②易水解、易被氧化。
③乙醚的沸点:
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________,b中冷凝水从___________(填“X”或“Y”)口进。
(2)环戊二烯()分子中最多___________个原子共面。二茂铁[]中,环戊二烯阴离子()以大键电子参与配位,二茂铁中配体提供给形成配位键的电子有___________个。
(3)仪器c的作用是___________。
(4)提纯少量二茂铁粗产品的装置如图所示,其分离方法名称为___________。
(5)若最终得到纯净的二茂铁,则该实验的产率为___________%。
(6)下列操作会导致二茂铁产率偏低的是___________(填标号)。
A. 步骤1中,未通入氮气
B. 步骤3中,溶液滴加完毕后,未继续搅拌
C. 步骤4中,未用盐酸和蒸馏水洗涤
D. 步骤4中,蒸馏回收乙醚时,温度略高于其沸点
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. X
(2) ①. 9 ②. 12
(3)液封,防止空气进入装置将Fe2+氧化,同时减少乙醚蒸气逸出,降低试剂损失并保障安全
(4)升华 (5)75 (6)AB
【解析】
【小问1详解】
根据仪器的结构确定仪器a的名称是恒压滴液漏斗,下进上出的进出水原则,故答案为:恒压滴液漏斗;X;
【小问2详解】
环戊二烯的结构:两个碳碳双键为平面结构,单键可旋转,其中4个碳原子和4个氢原子在双键平面,亚甲基()上的1个H可以通过旋转单键进入平面,因此最多有9个原子共面; 环戊二烯阴离子存在大π键,每个向提供6个电子,两个配体共提供12个电子形成配位键;
【小问3详解】
仪器c是液封装置,作用是防止空气(氧气)进入装置,避免被氧化(同时也能防止装置内气体逸出);
【小问4详解】
该装置是升华法:加热使二茂铁升华,在漏斗内壁上凝华,从而与杂质分离;
【小问5详解】
根据题干数据计算可知, , , ,由化学方程式可知,为限量反应物,故二茂铁的理论产量为 ,则产率为: ;
【小问6详解】
步骤1未通氮气,被氧化,原料减少,产率偏低,A正确;步骤3滴加后未搅拌,反应不充分,产率偏低,B正确;未用盐酸和蒸馏水洗涤,产品混有杂质,产率偏高,C错误;蒸馏温度略高于乙醚沸点,可充分回收乙醚,不造成产率偏低,D错误;故选AB;
16. 氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。
已知:,
回答下列问题:
(1)Cu属于___________区元素。
(2)操作②在气流中经过___________(填操作),然后过滤、洗涤。
(3)固体1加稀盐酸溶解的目的是___________,溶液1中加入试剂X调节以除去杂质,适宜使用的是___________(填化学式)。为了使溶液中的杂质离子沉淀完全(),则的理论最小值为___________。
(4)检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是___________,反应②是向溶液2中通入一定量的,加热一段时间后生成白色沉淀。写出制备的离子方程式:___________。
(5)以石墨为电极,电解溶液时发现阴极上也会有部分析出,写出此过程中生成CuCl的电极反应式___________。
【答案】(1)ds (2)加热浓缩、冷却结晶
(3) ①. 抑制的水解 ②. 或 ③. 2.8
(4) ①. KSCN溶液 ②.
(5)
【解析】
【分析】粗铜(含杂质Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,再加或氢氧化铜等调节pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体2为氢氧化铁,溶液2为氯化铜溶液,通入二氧化硫,二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成,氯化铜溶液在氛围中蒸发结晶得到,据此分析作答。
【小问1详解】
Cu是第29号元素,在元素周期表中的位置为:第四周期第ⅠB族,属于ds区;
【小问2详解】
根据分析可知操作②在气流中经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到;
【小问3详解】
和均为强酸弱碱盐,能发生水解反应,水解产物均有,因此加稀盐酸溶解,能抑制和的水解,此处主要目的是抑制的水解(后续要除去杂质);根据分析可知溶液1中加入试剂或(除杂同时不引入新的杂质)调节溶液以除去杂质;为了使溶液中的离子沉淀完全(),根据,则 ,,即;
【小问4详解】
溶液2中的杂质离子为未完全除去的,检验选用溶液;反应②是向溶液2中(含有)通入一定量的,加热一段时间后生成白色沉淀,因此发生氧化还原反应,铜元素的化合价由+2价变为+1价,作氧化剂,则硫元素的化合价由+4价变为+6价,作还原剂,根据得失电子守恒和元素守恒,该反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
以石墨为电极,电解溶液时发现阴极上也会有部分析出,由电解原理可知电解池的阴极得电子发生还原反应,因此此时阴极上为得电子生成,故电极反应为:。
17. 从甲苯出发,按如图流程可以合成苯甲酸和阿司匹林(部分反应试剂及条件已略)。
已知:乙酸酐的结构简式为,请回答:
(1)反应①的条件为___________。
(2)水杨酸合成阿司匹林的反应类型是___________,阿司匹林分子中包含的官能团名称为___________。
(3)反应⑦的化学方程式为___________。
(4)③和④⑤的反应顺序不能互换,原因是___________。
(5)苯甲酸的晶体结构模型如图所示。下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 苯甲酸分子的层状结构之间依靠范德华力维系
B. 羧基中键受的影响,容易发生断裂
C. 两个苯甲酸分子通过氢键形成二聚体
D. 苯甲酸晶体属于混合型晶体
(6)水杨酸有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体共有___________种。
①苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应
③与足量溶液反应可消耗
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为的结构简式为___________。(任写一种)
【答案】(1)光照 (2) ①. 取代反应 ②. 羧基、酯基
(3)2+O22+2H2O
(4)防止酚羟基被氧化 (5)D
(6) ①. 6 ②. 或
【解析】
【分析】甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应生成 (A),A发生水解反应生成 (E),E发生催化氧化生成 (F),F发生氧化反应转化为苯甲酸;甲苯和氯气在作催化剂条件下发生取代反应生成 (B),B被酸性高锰酸钾溶液氧化为 (C),C在碱性条件下发生水解反应生成 (D),D经酸化生成,和乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林。
【小问1详解】
由分析,反应①的条件为光照;
【小问2详解】
水杨酸和乙酸酐发生取代反应生成阿司匹林和乙酸,合成阿司匹林的反应类型是取代反应,由结构,阿司匹林分子中包含的官能团名称为酯基、羧基;
【小问3详解】
反应⑦为苯甲醇发生催化氧化反应生成苯甲醛,反应方程式为:2+O22+2H2O;
【小问4详解】
如果互换,即先在苯环上引入酚羟基,由于酚羟基容易被氧化,在用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基时酚羟基会一同被氧化而得不到水杨酸,为保护酚羟基,所以③和④⑤的反应顺序不能互换;
【小问5详解】
A.由图知,苯甲酸分子的层状结构之间依靠范德华力维系,层内分子通过羧基形成氢键结合,A正确;
B.为吸电子基团,羧基中键受的影响,极性增强,容易发生断裂,B正确;
C.苯甲酸分子的羧基之间可以形成双氢键,从而形成二聚体,图中也体现了这一点,C正确;
D.苯甲酸晶体是由分子通过分子间作用力(氢键、范德华力)形成的,属于分子晶体,而非混合型晶体(混合型晶体如石墨,同时存在共价键、范德华力等多种作用力),D错误;
故选D;
【小问6详解】
水杨酸有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体:①苯环上有3个取代基;②能发生银镜反应,则含-CHO;③1mol水杨酸与足量溶液反应可消耗,则含2个酚羟基;同时满足条件的水杨酸的同分异构体共有、、、、、,共6种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为2:2:1:1的结构简式为或。
18. 和在不同条件下发生不同反应,可实现不同的应用。
(1)载人航天器中,航天员呼出的可与反应生成和,电解可实现和的再生。某温度下,向恒容密闭容器中通入和,在分子筛膜反应器中发生反应:,该分子筛膜能选择性分离出。
①使用分子筛膜的目的是___________。
②已知该温度下:
则反应的平衡常数___________(用含、的式子表示)。
(2)铁—水热法还原制备的过程如下图所示:
制氢: 合成:
①在一定条件下,步骤Ⅱ发生反应的化学方程式为:___________。
②“制氢”过程中,每生成,理论上可获得___________。
(3)催化加氢是制备的重要方法,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
一定条件下,向密闭容器中通入一定量的和,发生上述反应。
①恒温恒容下,反应1达平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.平衡常数K保持不变 B.容器内气体的密度保持不变
C.容器内压强保持不变 D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
②恒温恒容下,若容器内只发生反应1和2,体系达到平衡后,压缩容器体积,则反应2平衡___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:的平衡产率
其中纵坐标表示平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”),图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
【答案】(1) ①. 分离出产物,使平衡正向移动,提高反应物的转化率 ②.
(2) ①. ②. 4
(3) ①. CD ②. 逆向 ③. 乙 ④. 时以反应2为主,反应2前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响
【解析】
【小问1详解】
①由题意可知,分离出产物,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;
②由盖斯定律可得,反应的平衡常数;
【小问2详解】
①由题意可知,步骤Ⅰ为Fe和CO2、H2O反应生成FeCO3、H2,步骤Ⅱ中为FeCO3与H2O反应生成Fe3O4、CO2和H2,其反应的化学方程式为:;
②制氢的总反应方程式为:3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑,可知在该反应中Fe3O4与H2的化学计量数之比为1:4,每生成,理论上可获得4;
【小问3详解】
①A.平衡常数K与温度有关,温度保持不变,不管反应是否达到平衡,其数值均保持不变,A错误;
B.该反应在恒温恒容下进行,则V一直保持不变,根据质量守恒定律,反应前后气体质量也保持不变,则ρ=也不变,B错误;
C.由理想气体状态方程pV=nRT可知,反应前后气体分子数不同,当反应达到平衡后体系内的气体分子数不变,故其压强也不变,C正确;
D.根据质量守恒定律,反应前后质量保持不变,根据可知,当反应达到平衡后,气体分子数不再改变,故平均相对分子质量也不变,D正确;
故答案选CD;
②恒温恒容下,若容器内只发生反应1和2,体系在恒温恒容下达到平衡后,在恒温条件下压缩容器体积,也就是增大反应压强,则反应1中平衡向正向移动,生成H2O(g)的物质的量增大,则反应2平衡逆向移动;
③由题意可知,反应1为放热反应,反应2为吸热反应,当反应温度逐渐升高时,该体系中以反应1为主,故CO2的转化率会呈现减小的趋势;当反应温度升高到一定程度时,体系内的反应以反应2为主,故随着反应温度升高,CO2的转化率也会增大,故纵坐标表示平衡转化率的是图乙;图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是时以反应2为主,反应2前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响。
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明德中学2026年上学期期中考试
高二年级化学试卷
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 K39 Cl35.5 Cu64 Fe56
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 用碳酸钡作X射线造影剂 B. 医用酒精中乙醇的体积分数为95%
C. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂 D. 用甲醛溶液浸泡蔬菜以延长保鲜期
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 的电子式为:
C. 的系统命名法:2-甲基-2-乙基丁烷
D. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
3. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B. 苯和甲苯:加溴水,振荡
C. 环己醇和苯酚:加溶液,振荡 D. 水晶和玻璃:X射线衍射实验
4. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,己烷的碳原子数为
B. 和在光照下充分反应后的分子数为
C. 和混合气体(标准状况)完全燃烧,则消耗分子数目为
D. 与足量充分反应生成的分子数目为
5. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 乙醚和乙醇互为同分异构体
B. 属于醛类,官能团为-CHO
C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D. 和互为同系物
6. 下列离子方程式的书写错误的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:
C. 向苯酚钠溶液中通入少量:
D. 向中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:
7. 化合物如图的分子式均为。下列说法正确的是
W()、M()、N()
A. 、、均能使酸性溶液褪色
B. W、M的一氯代物数目相等
C. W、M、N均能与溴水发生加成反应
D. W、M、N分子中的碳原子均共面
8. 研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 加入HNO3降低了正极反应的活化能
B. 电池工作时正极区溶液的pH降低
C. 1 molCH3CH2OH被完全氧化时有3 molO2被还原
D. 负极反应为CH3CH2OH+3H2O−12e-=2 CO2↑+12 H+
9. 一种植物抗菌素的结构如图。下列说法正确的是
A. 分子中的碳原子有两种杂化方式
B. 该物质与反应,最多可消耗
C. 与反应后的产物含有手性碳原子
D. 该物质最多可与含的溴水发生反应
10. 由乙酰丙酸催化合成戊内酯的步骤如图。下列说法正确的是
A. 丙酮是中间产物
B. 反应②中异丙醇断裂O-H键
C. 乙酰丙酸中σ键数和π键数之比为
D. 催化剂的使用增大了乙酰丙酸的平衡转化率
11. 短周期元素原子序数依次增大。基态原子均有两个单电子,简单离子在同周期离子中半径最小,原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键 B. 是非极性分子
C. 第一电离能: D. 熔点:
12. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与溶液反应生成
C. 能与反应生成丙酮 D. 能与反应生成
13. 下列实验能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置验证溴乙烷发生了消去反应 B. 用乙装置验证苯和溴发生取代反应
C. 用丙装置验证乙炔的还原性 D. 用丁装置分离乙醇和乙酸乙酯
14. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理及制备流程如下:
已知:苯胺微溶于水,易溶于乙醚;乙醚微溶于水。
下列说法正确的是
A. 硝基苯制备苯胺的反应类型是取代反应
B. 加入饱和溶液的目的是降低苯胺的溶解度
C. 操作Ⅰ和操作Ⅱ均是蒸馏
D. 蒸馏结束时,先停止通冷凝水,再熄灭酒精灯
Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:此题包括4小题,每空2分,共58分。
15. 二茂铁是经典有机过渡金属化合物,实验室合成二茂铁的实验原理:
2KOH+FeCl2+2→Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O
二茂铁的结构以及实验室制备二茂铁的装置如图所示(夹持及加热装置略)。
实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入和磁子,并从仪器中加入无水乙醚到三颈烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10 min;
步骤2:再从仪器a滴入的环戊二烯(密度为),搅拌;
步骤3:将无水与DMSO(作溶剂)配成的溶液,装入仪器中,慢慢滴入三颈烧瓶中,45 min滴完,继续搅拌;
步骤4:再从仪器a加入无水乙醚搅拌,将液体转移至分液漏斗,依次用盐酸、蒸馏水各洗2次,分液得有机相;经无水硫酸钠干燥后,蒸馏回收乙醚,冷却析出粗产品,抽滤、干燥。
已知:①二茂铁, ,熔点是,在时开始升华,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂;化学性质稳定,以内不分解。
②易水解、易被氧化。
③乙醚的沸点:
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________,b中冷凝水从___________(填“X”或“Y”)口进。
(2)环戊二烯()分子中最多___________个原子共面。二茂铁[]中,环戊二烯阴离子()以大键电子参与配位,二茂铁中配体提供给形成配位键的电子有___________个。
(3)仪器c的作用是___________。
(4)提纯少量二茂铁粗产品的装置如图所示,其分离方法名称为___________。
(5)若最终得到纯净的二茂铁,则该实验的产率为___________%。
(6)下列操作会导致二茂铁产率偏低的是___________(填标号)。
A. 步骤1中,未通入氮气
B. 步骤3中,溶液滴加完毕后,未继续搅拌
C. 步骤4中,未用盐酸和蒸馏水洗涤
D. 步骤4中,蒸馏回收乙醚时,温度略高于其沸点
16. 氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。
已知:,
回答下列问题:
(1)Cu属于___________区元素。
(2)操作②在气流中经过___________(填操作),然后过滤、洗涤。
(3)固体1加稀盐酸溶解的目的是___________,溶液1中加入试剂X调节以除去杂质,适宜使用的是___________(填化学式)。为了使溶液中的杂质离子沉淀完全(),则的理论最小值为___________。
(4)检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是___________,反应②是向溶液2中通入一定量的,加热一段时间后生成白色沉淀。写出制备的离子方程式:___________。
(5)以石墨为电极,电解溶液时发现阴极上也会有部分析出,写出此过程中生成CuCl的电极反应式___________。
17. 从甲苯出发,按如图流程可以合成苯甲酸和阿司匹林(部分反应试剂及条件已略)。
已知:乙酸酐的结构简式为,请回答:
(1)反应①的条件为___________。
(2)水杨酸合成阿司匹林的反应类型是___________,阿司匹林分子中包含的官能团名称为___________。
(3)反应⑦的化学方程式为___________。
(4)③和④⑤的反应顺序不能互换,原因是___________。
(5)苯甲酸的晶体结构模型如图所示。下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 苯甲酸分子的层状结构之间依靠范德华力维系
B. 羧基中键受的影响,容易发生断裂
C. 两个苯甲酸分子通过氢键形成二聚体
D. 苯甲酸晶体属于混合型晶体
(6)水杨酸有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体共有___________种。
①苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应
③与足量溶液反应可消耗
其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积比为的结构简式为___________。(任写一种)
18. 和在不同条件下发生不同反应,可实现不同的应用。
(1)载人航天器中,航天员呼出的可与反应生成和,电解可实现和的再生。某温度下,向恒容密闭容器中通入和,在分子筛膜反应器中发生反应:,该分子筛膜能选择性分离出。
①使用分子筛膜的目的是___________。
②已知该温度下:
则反应的平衡常数___________(用含、的式子表示)。
(2)铁—水热法还原制备的过程如下图所示:
制氢: 合成:
①在一定条件下,步骤Ⅱ发生反应的化学方程式为:___________。
②“制氢”过程中,每生成,理论上可获得___________。
(3)催化加氢是制备的重要方法,涉及的主要反应如下:
反应1:
反应2:
一定条件下,向密闭容器中通入一定量的和,发生上述反应。
①恒温恒容下,反应1达平衡状态的标志是___________(填标号)。
A.平衡常数K保持不变 B.容器内气体的密度保持不变
C.容器内压强保持不变 D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
②恒温恒容下,若容器内只发生反应1和2,体系达到平衡后,压缩容器体积,则反应2平衡___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:的平衡产率
其中纵坐标表示平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”),图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
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