内容正文:
2025-2026学年度下学期高二期中考试
化学试题
用到的相对原子量:H-1、Li-7、C-12、N-14、O-16、Si-28、Cl-35.5
一、单选题:(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列说法正确的是
A. 利用超分子的自组装特征可以分离和
B. 在中,中心离子为,配位数为5
C. 原子的杂化轨道中s成分占比:
D. 异硫氰酸(H-N=C=S)比硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点高
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 20 g SiC晶体中Si-C键的数目为
B. 2.24 L乙烯中含σ键的数目为
C. 常温常压下,3.2 g甲醇中含有的键数目为
D. 石墨晶体中碳原子个数与碳碳键数之比为3:2
3. 下列有关除杂(括号内为杂质)试剂和分离方法错误的是
序号
物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
B
乙醇(乙酸)
蒸馏
C
丙烷(丙烯)
溴水
洗气
D
乙炔()
溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
4. 屠呦呦团队发现了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率。已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,热稳定性差,在水中几乎不溶,易溶于有机溶剂,如乙醇(常温常压下沸点为78.3℃)、乙醚(常温常压下沸点为34.6℃)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与溶剂X的接触面积
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水进行重结晶
D. 溶剂X选用乙醚,提取效果比乙醇好
5. 六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(图1),但不能导电,立方氮化硼晶体的晶胞如图2所示,该晶胞的俯视投影图如图3所示,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 六方相氮化硼晶体不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子
C. 六方相氮化硼晶体属于分子晶体
D. 立方氮化硼晶体的俯视投影图中,表示硼原子相对位置的是②
6. 连花清瘟胶囊用于治疗流行性感冒,其主要成分的结构简式如图。下列关于该有机物的说法错误的是
A. 分子中只有1个手性碳原子
B. 分子中共平面的碳原子最多有7个
C. 键角α>β
D. 常温下,1 mol该有机物与足量溴水反应,最多消耗2mol Br2
7. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2-甲基丁烷>2,2-二甲基丙烷>正丁烷>2-甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为C2H6O,二者属于官能团异构
⑥0.8 mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6 mol
⑦利用质荷比来测定分子的相对分子质量,与的质谱图完全相同
⑧与等量的Br2发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
8. 双环己烷C12H22()它的二氯代物,且氯原子在同一个环上的同分异构体的个数是
A. 13 B. 12 C. 11 D. 10
9. 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. 验证苯和液溴的反应为取代反应 B. 检验溴乙烷中含有溴元素
C. 证明制得的气体是乙烯 D. 证明苯酚显弱酸性
10. 一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,A点、B点原子的分数坐标分别为、,下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. C点原子的分数坐标为
C. 晶胞中四面体空隙的占有率为50%
D. 晶胞中C、D间距离
11. 的配位化合物较稳定且用运广泛。可与、、等配体形成溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的的配离子,不能与形成配位离子。下列说法错误的是
A. Fe晶体中原子通过金属阳离子和自由电子间的静电作用相结合
B. 可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有
C. 溶液Ⅰ中仅参与形成范德华力和氢键
D. 上述实验可得出,与形成配合物的能力:
12. 由有机物A合成C的路线如图所示。下列说法正确的是
A. A→B的反应类型为取代反应
B. C分子碳环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
C. E的化学式为
D. 最多能与反应
13. 咪唑类盐可作离子液体,在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式,其中X、Y、Z均是短周期主族元素,X、Z同主族,基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态,基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>Z>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>X>Y
C. 原子半径:Z>Y>X
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z>X
14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
15. 烷基为推电子基团,带正电荷的碳上烷基越多,推电子效应越大,使正电荷分散而越稳定。化合物X在酸催化脱水时易生成更稳定的C+(碳正离子)而发生重排,以下是其反应历程及产物(烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定)。下列说法错误的是
A. 重排后的产物中C比B稳定
B. X的同分异构体中能被氧化为酮的醇有4种
C. 碳正离子稳定性为
D. 3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时可得到3种有机产物
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成与结构、性质与转化及应用的科学,随着不断发现新物质,如超分子、离子液体等化学研究进入更深层的领域。
(1)KMnO4水溶液氧化液态烯烃的效果较差,加入冠醚后与阳离子作用,将阳离子和对应的阴离子都带入有机溶剂,增大了KMnO4在液态烯烃中溶解性,快速反应,原理如下:
①该冠醚不能加快高锰酸钠与液态烯烃的反应速率的原因是___________。
②若该冠醚有部分氢原子被氟原子取代,其与K+形成的超分子稳定性将___________
A.增强 B.减弱 C.无影响 D.无法确定
(2)已知,该反应得到的两种有机产物的量几乎一样多,为了得到较单一的有机产物,可先加入环六糊精形成超分子,再加入HClO,如下图所示。
①上述有机反应的反应类型为___________。
②加入环六糊精后,最终得到的有机产物的结构简式为___________。
(3)如图所示的离子液体,熔点为6.5℃,沸点为340℃,其中阳离子的五元环为平面结构。
①五元环上的共轭大π键可表示为___________。
②离子液体的熔点远低于离子晶体的原因是___________。
(4)六氯合铂酸铵常用于铂的电镀和制备海棉铂,其晶体的立方晶胞结构如图所示。
①要检测的结构,可采用的仪器分析技术为___________。
A.X射线衍射法 B.红外光谱法 C.质谱法 D.原子光谱法
②已知六氯合铂酸铵摩尔质量为,晶胞密度为,晶胞的棱长为。则阿伏加德罗常数的数值可以表示为___________(用含、、的代数式表示)
17. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)E生成F的反应类型是___________。
(4)F所有的碳原子___________共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B在生成C的同时,有副产物G生成。已知G是C的同分异构体,且与C的官能团相同。G的结构简式是___________、___________(考虑立体异构)。
(6)C与生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式是___________。
18. 苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得,某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,并测定苯甲酸的纯度。
I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下:
相关物质的性质如表所示:
名称
相对分子质量
熔点℃
沸点℃
溶解性
其他
苯甲醇
108
-15.3
205.7
在水中溶解度较小,易溶于乙醚、乙醇
加热时易分子间脱水成醚
苯甲酸
122
122.4(100℃左右开始升华)
248
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
毒性较小
已知:苯甲醛在空气中极易被氧化,生成白色苯甲酸。
请根据以上信息,回答下列问题(下图夹持仪器已省略):
(1)反应所使用的苯甲醛需要新蒸馏的原因是___________。
(2)关于制备、提纯过程下列说法正确的是___________。
A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂
B.步骤II:可用无水MgSO4作干燥剂
C.步骤V:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶
D.步骤V:产品宜用冷水洗涤
E.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干
(3)该小组拟用如图装置进行步骤III,装置a应选用___________[从如图A、B、C中选填],蒸馏时宜选用减压蒸馏,优点是___________(任写一点)。
(4)步骤IV不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是___________。
II.苯甲酸的纯度测定:
(5)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取m g样品,溶于过量的V1 mL浓度为0.1 mol/L的氢氧化钾溶液中,滴加几滴酚酞溶液,摇匀,用0.1 mol/L盐酸滴定,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2 mL。
①产品的纯度是___________%。
②若用甲基橙作指示剂,则测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___________,用系统命名法命名A物质___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)由C转变为D的反应类型是___________
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基; ②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:___________(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有___________。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年度下学期高二期中考试
化学试题
用到的相对原子量:H-1、Li-7、C-12、N-14、O-16、Si-28、Cl-35.5
一、单选题:(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列说法正确的是
A. 利用超分子的自组装特征可以分离和
B. 在中,中心离子为,配位数为5
C. 原子的杂化轨道中s成分占比:
D. 异硫氰酸(H-N=C=S)比硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点高
【答案】D
【解析】
【详解】A.超分子的自组装,是指分子或分子单元依靠非共价相互作用(氢键、范德华力、π-π 堆积、疏水作用等),在没有外部指令的情况下,自发地形成有序、稳定的超分子结构的过程;而分离和利用的是超分子的主客体识别作用(如主体分子对特定富勒烯的选择性包含),并非自组装特征,A错误;
B.中配体为和,共6个单齿配体,配位数为6;设Fe价态为x,,得,中心离子为,B错误;
C.中三键碳原子为sp杂化,s成分占,中双键碳原子为杂化,s成分占,故s成分占比:,C错误;
D.异硫氰酸含键,N电负性大,可形成分子间氢键,硫氰酸中S电负性较小,难以形成分子间氢键,分子间氢键使异硫氰酸沸点更高,D正确;
故答案选D。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 20 g SiC晶体中Si-C键的数目为
B. 2.24 L乙烯中含σ键的数目为
C. 常温常压下,3.2 g甲醇中含有的键数目为
D. 石墨晶体中碳原子个数与碳碳键数之比为3:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiC摩尔质量为40 g/mol,20g SiC物质的量为0.5 mol,1 mol SiC晶体含4 mol Si-C键,故0.5 mol含个Si-C键,A错误;
B.未说明乙烯处于标准状况,无法用22.4 L/mol计算其物质的量,无法确定σ键数目,B错误;
C.甲醇的结构式为,其摩尔质量为32 g/mol,3.2 g甲醇物质的量为0.1 mol,甲醇中C和O均为杂化,3个C-H键、1个O-H键均为键,1个甲醇分子含4个该键,故0.1mol含,C正确;
D.石墨中每个C形成3个C-C键,每个键被2个C共用,1 mol C对应1.5 mol C-C键,故碳原子数与碳碳键数之比为2:3,D错误;
故选C。
3. 下列有关除杂(括号内为杂质)试剂和分离方法错误的是
序号
物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
B
乙醇(乙酸)
蒸馏
C
丙烷(丙烯)
溴水
洗气
D
乙炔()
溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚能与溴水中溴单质发生取代反应生成难溶物三溴苯酚,而苯能够与溴单质混溶,因此过滤后所得溶液为苯和溴单质混合物,不能实现除杂,故A项除杂试剂和方法选择错误;
B.乙酸能与反应生成乙酸钙和水,水可以被多余的CaO吸收,而乙醇的沸点较低,因此可利用蒸馏法分离出乙醇,故B项除杂试剂和方法选择正确;
C.丙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,洗气得到纯净的丙烷,故C项除杂试剂和方法选择正确;
D.是酸性气体,可以与溶液反应,经过洗气可以得到纯净的乙炔,故D项除杂试剂和方法选择正确;
故选A。
4. 屠呦呦团队发现了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率。已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,热稳定性差,在水中几乎不溶,易溶于有机溶剂,如乙醇(常温常压下沸点为78.3℃)、乙醚(常温常压下沸点为34.6℃)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与溶剂X的接触面积
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水进行重结晶
D. 溶剂X选用乙醚,提取效果比乙醇好
【答案】C
【解析】
【分析】将黄花青蒿干燥后,在研钵中进行研磨,得到固体粉末,加入乙醚,进行萃取;萃取后过滤(操作),将得到的滤液进行蒸馏(操作),蒸出乙醚,得到粗品,再将粗品进行萃取、蒸馏(操作),得到精品青蒿素,据此作答。
【详解】A.研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中进行,可增大与乙醚的接触面积,加快浸取速率,A正确;
B.已知青蒿素易溶于乙醚,操作加入乙醚可萃取青蒿素,再过滤,将残渣和提取液分离,过滤时需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,B正确;
C.青蒿素在水中几乎不溶,应该加乙醇溶解,然后经浓缩、结晶、过滤获得精品,C错误;
D.由于乙醚沸点比较低,蒸馏提取所需温度较低,可保护对热不稳定青蒿素不被破坏,所以用乙醚作溶剂提取效果比乙醇好,D正确;
故选C。
5. 六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(图1),但不能导电,立方氮化硼晶体的晶胞如图2所示,该晶胞的俯视投影图如图3所示,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 六方相氮化硼晶体不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子
C. 六方相氮化硼晶体属于分子晶体
D. 立方氮化硼晶体的俯视投影图中,表示硼原子相对位置的是②
【答案】B
【解析】
【详解】A.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,N的电负性大于B(N在元素周期表中位于B的右方,同周期从左到右电负性增大),所以A错误;
B.石墨能导电是因为层间有自由移动的电子,六方相氮化硼晶体结构与石墨相似但不能导电,原因就是层状结构中没有自由移动的电子,B正确;
C.六方相氮化硼晶体结构与石墨相似,石墨是混合晶体,六方相氮化硼晶体也是类似的混合晶体,并非分子晶体,C错误;
D.根据立方氮化硼晶体的晶胞结构,硼原子位于晶胞内部,但也不在中间位置,从俯视投影图来看,表示硼原子相对位置的应该是③,D错误;
综上所述,答案是B。
6. 连花清瘟胶囊用于治疗流行性感冒,其主要成分的结构简式如图。下列关于该有机物的说法错误的是
A. 分子中只有1个手性碳原子
B. 分子中共平面的碳原子最多有7个
C. 键角α>β
D. 常温下,1 mol该有机物与足量溴水反应,最多消耗2mol Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该有机物中 只有虚线圈住的碳原子为手性碳原子,只有一个,A正确;
B.与苯环相连的碳原子与苯环在同一平面上,与羧基相连的碳原子可以通过单键旋转到苯环平面,故分子中共平面的碳原子不止7个,B错误;
C.氧原子上有孤对电子,导致键角更小,C正确;
D.苯环上酚羟基的邻位和对位上的氢原子和溴水发生取代反应,该有机物中邻对位含有2个H原子,故1 mol该有机物与足量溴水反应,最多消耗2mol Br2,D正确;
答案选B。
7. 下列说法中错误的个数是
①等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等
②和互为同系物
③属于脂环烃
④沸点由高到低的顺序:戊烷>2-甲基丁烷>2,2-二甲基丙烷>正丁烷>2-甲基丙烷
⑤乙醇和二甲醚分子式均为C2H6O,二者属于官能团异构
⑥0.8 mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,则反应消耗的氯气的物质的量为1.6 mol
⑦利用质荷比来测定分子的相对分子质量,与的质谱图完全相同
⑧与等量的Br2发生加成反应,可能生成的产物有5种(不考虑立体异构)
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】①苯的分子式为C6H6,1 mol苯完全燃烧消耗7.5molO2,苯甲酸的分子式为C7H6O2,1 mol苯甲酸完全燃烧消耗7.5 mol O2,所以等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量相等,故①错误;
②属于酚类,属于醇类,不互为同系物,故②错误;
③只含C、H两种元素,含有碳环,属于脂环烃,故③正确;
④碳原子数越多,沸点越高,碳原子数相同时,支链越多沸点越低,沸点由高到低的顺序:戊烷>2-甲基丁烷>2,2-二甲基丙烷>正丁烷>2-甲基丙烷,故④正确;
⑤乙醇结构简式为CH3CH2OH,官能团是羟基;二甲醚结构简式为CH3OCH3,官能团是醚键,分子式均为C2H6O,二者属于官能团异构,故⑤正确;
⑥0.8 mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成的四种氯代产物的物质的量相同,四种氯代产物的物质的量均为0.2 mol,则反应消耗的氯气的物质的量为mol,故⑥错误;
⑦利用质荷比来测定分子的相对分子质量,与最大质荷比相等,但由于结构不同,碎片不同,所以质谱图不完全相同,故⑦错误;
⑧与等量的Br2发生加成反应,可能生成的产物有、、、、,共5种,故⑧正确;
错误的是①②⑥⑦,共4个,选B。
8. 双环己烷C12H22()它的二氯代物,且氯原子在同一个环上的同分异构体的个数是
A. 13 B. 12 C. 11 D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】立方烷的二氯代物的同分异构体可以采用固定一个氯原子的方法来寻找。
当一氯代物为,氯原子在同一个环上的二氯代物有4种:,当一氯代物为时,二氯代物有5种:;当一氯代物为时,二氯代物有3种:;共12种,故选:B。
9. 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. 验证苯和液溴的反应为取代反应 B. 检验溴乙烷中含有溴元素
C. 证明制得的气体是乙烯 D. 证明苯酚显弱酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取溴苯时,HBr中混有的溴蒸气,溴溶于水会产生HBr,当用硝酸银溶液检验HBr的存在时会产生干扰,无法证明苯与液溴反应为取代反应,A不能达到实验目的;
B.检验溴乙烷中含有的溴元素时,溴乙烷水解液显碱性,直接加入硝酸银,碱与硝酸银发生反应,干扰实验结果,应先加稀硝酸中和至酸性后,再加入AgNO3溶液,B不能达到实验目的;
C.用乙醇发生消去反应制取乙烯时,会混有挥发出来的乙醇气体,同时乙醇被浓硫酸脱水炭化产生C单质,C单质在加热条件下与浓硫酸反应产生二氧化碳、水和二氧化硫,乙醇和二氧化硫具有还原性也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,无法证明产生的气体是乙烯,C不能达到实验目的;
D.利用强酸制弱酸原理,将二氧化碳与苯酚钠溶液反应,生成苯酚,苯酚钠溶液变浑浊,可证明酸性:碳酸>苯酚,从而说明苯酚显弱酸性,D能达到实验目的;
故答案选D。
10. 一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,A点、B点原子的分数坐标分别为、,下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. C点原子的分数坐标为
C. 晶胞中四面体空隙的占有率为50%
D. 晶胞中C、D间距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶胞中位于顶点、面上、和体内的Cu原子个数=,位于面上、棱上的In原子个数=,位于体内的Te原子个数=8×1=8,则Cu、In、Te的原子个数比为4:4:8=1:1:2,晶体的化学式为CuInTe2,A正确;
B.由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、可知,晶胞边长为1,则位于体对角线处,面对角线处的C原子的分数坐标分别为,B正确;
C.由晶胞结构可知,In原子形成的四面体空隙有8个,形成的八面体空隙也有8个,则四面体空隙的占有率为,C正确;
D.由晶胞中C、D形成的直角三角形的边长为pm、pm可知,C、D间距离d=,D错误;
答案选D。
11. 的配位化合物较稳定且用运广泛。可与、、等配体形成溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验:
已知:向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的的配离子,不能与形成配位离子。下列说法错误的是
A. Fe晶体中原子通过金属阳离子和自由电子间的静电作用相结合
B. 可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有
C. 溶液Ⅰ中仅参与形成范德华力和氢键
D. 上述实验可得出,与形成配合物的能力:
【答案】C
【解析】
【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)溶于水所得溶液Ⅰ显紫色,显示的是的颜色,接着加入KSCN得到溶液Ⅱ,溶液显红色,说明溶液中铁主要以[Fe(SCN)6]3+形式存在,再加入NaF得到溶液Ⅲ,溶液无色,说明溶液中铁主要以无色的[FeF6]3+配离子存在。
【详解】A.Fe晶体属于金属晶体,Fe晶体中原子通过金属阳离子和自由电子间的静电作用相结合,A正确;
B.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+,具体操作为向溶液中加入NaF使铁离子转化为无色的[FeF6]3-配离子,再加入KSCN溶液,若含有Co2+,则生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子,B正确;
C.Fe(NO3)3·9H2O(s)溶于水所得溶液Ⅰ显紫色,显示的是的颜色,参与形成配位键,C错误;
D.由流程可知,[Fe(SCN)6]3+可以转化为,说明与形成配合物的能力:,D正确;
故选C。
12. 由有机物A合成C的路线如图所示。下列说法正确的是
A. A→B的反应类型为取代反应
B. C分子碳环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
C. E的化学式为
D. 最多能与反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.A→B是 与 发生加成反应生成 ,反应类型为加成反应,选项A错误;
B.C分子碳环上有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种(不考虑立体异构),选项B正确;
C.B与E反应去掉一个HCl分子得到C,根据质量守恒及反应可知,为B与E发生取代反应生成C与HCl,则C为 ,分子式为,选项C错误;
D.B为 ,分子中含有一个碳碳三键能与氢气反应,最多能与反应,选项D错误;
答案选B。
13. 咪唑类盐可作离子液体,在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式,其中X、Y、Z均是短周期主族元素,X、Z同主族,基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态,基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>Z>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>X>Y
C. 原子半径:Z>Y>X
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z>X
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态,有5个原子轨道都填充了电子,所以Y、Z均为第二周期元素,Y可以形成1个共价键,所以Y为F,基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同,X、Z同主族,所以X的价电子排布式为,为P,Z为N,据此回答。
【详解】A.根据同一周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势;同一主族从上往下第一电离能逐渐减小。第一电离能:F>N>P,A正确;
B.HF分子间存在氢键、分子间存在氢键,HF、NH3沸点比PH3高,氢键作用大于分子间氢键,所以沸点:,B错误;
C.N、F核外电子层数相同,N的核电荷数小、原子半径大,N、P同主族,P的核外电子层数多半径大,原子半径:,C错误;
D.F没有正价,不能形成最高价含氧酸,D错误;
故选A。
14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
15. 烷基为推电子基团,带正电荷的碳上烷基越多,推电子效应越大,使正电荷分散而越稳定。化合物X在酸催化脱水时易生成更稳定的C+(碳正离子)而发生重排,以下是其反应历程及产物(烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定)。下列说法错误的是
A. 重排后的产物中C比B稳定
B. X的同分异构体中能被氧化为酮的醇有4种
C. 碳正离子稳定性为
D. 3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时可得到3种有机产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据烯烃碳碳双键两端烷基越多越稳定,观察可知,C中碳碳双键两端的烷基比B中多,所以重排后的产物中C比B稳定,A正确;
B.X的同分异构体中能被氧化为酮的醇,其结构中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子。符合条件的醇有:CH3CH2CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCHOHCH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CHOHCH3、CH3CH(CH3)CH2CHOHCH3,共5种,B错误。
C.因为带正电荷的碳上烷基越多,推电子效应越大,使正电荷分散而越稳定,所以碳正离子稳定性为,C正确;
D.3-甲基-2-丁醇发生酸催化分子内脱水反应时,产物有2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯,同时可能发生分子间脱水生成醚,所以可得到3种有机产物,D正确。
故答案为:B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成与结构、性质与转化及应用的科学,随着不断发现新物质,如超分子、离子液体等化学研究进入更深层的领域。
(1)KMnO4水溶液氧化液态烯烃的效果较差,加入冠醚后与阳离子作用,将阳离子和对应的阴离子都带入有机溶剂,增大了KMnO4在液态烯烃中溶解性,快速反应,原理如下:
①该冠醚不能加快高锰酸钠与液态烯烃的反应速率的原因是___________。
②若该冠醚有部分氢原子被氟原子取代,其与K+形成的超分子稳定性将___________
A.增强 B.减弱 C.无影响 D.无法确定
(2)已知,该反应得到的两种有机产物的量几乎一样多,为了得到较单一的有机产物,可先加入环六糊精形成超分子,再加入HClO,如下图所示。
①上述有机反应的反应类型为___________。
②加入环六糊精后,最终得到的有机产物的结构简式为___________。
(3)如图所示的离子液体,熔点为6.5℃,沸点为340℃,其中阳离子的五元环为平面结构。
①五元环上的共轭大π键可表示为___________。
②离子液体的熔点远低于离子晶体的原因是___________。
(4)六氯合铂酸铵常用于铂的电镀和制备海棉铂,其晶体的立方晶胞结构如图所示。
①要检测的结构,可采用的仪器分析技术为___________。
A.X射线衍射法 B.红外光谱法 C.质谱法 D.原子光谱法
②已知六氯合铂酸铵摩尔质量为,晶胞密度为,晶胞的棱长为。则阿伏加德罗常数的数值可以表示为___________(用含、、的代数式表示)
【答案】(1) ①. 钠离子半径小,与该冠醚的空腔不适配,不能通过弱相互作用形成超分子 ②. B
(2) ①. 取代反应 ②.
(3) ①. ②. 离子液体中的离子体积大,离子键较弱,所以熔点低
(4) ①. A ②.
【解析】
【小问1详解】
①钠离子半径小,与该冠醚的空腔不适配,不能通过弱相互作用形成超分子;
②因为氟原子的 电负性大,为吸电子原子,使氧原子电子云密度减小,与阳离子的配位能力(或作用力)降低,其与K+形成的超分子稳定性将减弱,故选B;
【小问2详解】
①该反应为,或生成+H2O,故为取代反应;
②由于形成超分子,邻位 H 在空腔内被保护,对位 H 裸露在空腔外,所以只能取代对位氢原子,得到产物;
【小问3详解】
①五元环为平面结构,环上 C、N 原子均为 sp2 杂化;形成五元环中每个N提供2个电子共用,每个C提供1个电子共用,阳离子表示失去一个电子,总共6个π电子在5个原子上离域,即形成的大π键表示为;
②离子液体中的离子体积大,电荷密度较小,阴阳离子间的离子键较弱,所以熔点低;
【小问4详解】
①A.X射线衍射法可以测定键长、键角等分子结构信息,因此可以检测的结构,A正确;
B.红外光谱可以测定的化学键和配体的环境信息,要检测的结构,还需结合其他技术,B错误;
C.质谱法可用来快速、精确测定相对分子质量,不能检测的结构,C错误;
D.原子光谱法可以测定元素种类,不能检测的结构,D错误;
答案选A;
②根据均摊法,可知晶胞中含有的个数为,含NH的个数为8个,则晶胞中含4个(NH4)2PtCl6单元,则其密度可表示为:,则。
17. 化合物F是治疗实体瘤的潜在药物。F的一条合成路线如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称是___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)E生成F的反应类型是___________。
(4)F所有的碳原子___________共面(填“可能”或“不可能”)。
(5)B在生成C的同时,有副产物G生成。已知G是C的同分异构体,且与C的官能团相同。G的结构简式是___________、___________(考虑立体异构)。
(6)C与生成E的同时,有少量产物I生成,此时中间体H的结构简式是___________。
【答案】(1)
碳碳双键、羰基(或酮羰基)
(2)
(3)
氧化反应 (4)
可能 (5) ①.
②.
(6)
【解析】
【分析】结合B的分子式可知,A发生加成反应生成B,则B的结构简式为,B中溴原子发生消去反应生成C,C与发生加成反应生成中间体D,再发生取代反应生成E,E与氧气发生氧化反应生成F。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,其官能团名称是碳碳双键、(酮)羰基。
【小问2详解】
由分析可知,与Br2加成反应生成B,B的结构简式为。
【小问3详解】
E→F反应为,对比发现,F相对E少了两个H原子,与O2结合,生成H2O,发生氧化反应。
【小问4详解】
苯环是平面结构,酮羰基也是平面结构,五元杂环也是平面结构,则F中所有的碳原子可能共面。
【小问5详解】
B→C的反应是其中一个溴原子发生消去反应得到碳碳双键,G是C的同分异构体,且与C官能团相同,可以考虑另外一个溴原子发生消去反应,考虑顺反异构,则G的结构简式为、(考虑顺反异构)。
【小问6详解】
根据已知条件,存在一系列的互变平衡,结合I的结构简式可知,可转换为,与C发生加成反应后,得到的中间体H的结构简式为,再发生取代反应,即可得到I。
18. 苯甲醇与苯甲酸是重要的化工原料,可通过苯甲醛在氢氧化钠水溶液中的歧化反应制得,某研究小组在实验室制备苯甲醇与苯甲酸,并测定苯甲酸的纯度。
I.制备反应原理及反应结束后对反应液的处理步骤如下:
相关物质的性质如表所示:
名称
相对分子质量
熔点℃
沸点℃
溶解性
其他
苯甲醇
108
-15.3
205.7
在水中溶解度较小,易溶于乙醚、乙醇
加热时易分子间脱水成醚
苯甲酸
122
122.4(100℃左右开始升华)
248
微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
毒性较小
已知:苯甲醛在空气中极易被氧化,生成白色苯甲酸。
请根据以上信息,回答下列问题(下图夹持仪器已省略):
(1)反应所使用的苯甲醛需要新蒸馏的原因是___________。
(2)关于制备、提纯过程下列说法正确的是___________。
A.步骤I:可用乙醚作为萃取剂
B.步骤II:可用无水MgSO4作干燥剂
C.步骤V:具体操作为热水溶解、加入活性炭脱色、冷却结晶
D.步骤V:产品宜用冷水洗涤
E.步骤V:产品可用酒精灯、沸水浴加热烘干
(3)该小组拟用如图装置进行步骤III,装置a应选用___________[从如图A、B、C中选填],蒸馏时宜选用减压蒸馏,优点是___________(任写一点)。
(4)步骤IV不使用试纸或其他试剂,判断盐酸已足量的实验方法是___________。
II.苯甲酸的纯度测定:
(5)为精确测定产品纯度,拟用以下实验方案:称取m g样品,溶于过量的V1 mL浓度为0.1 mol/L的氢氧化钾溶液中,滴加几滴酚酞溶液,摇匀,用0.1 mol/L盐酸滴定,达到滴定终点,记录耗酸体积。做3组平行实验,所消耗盐酸的平均体积为V2 mL。
①产品的纯度是___________%。
②若用甲基橙作指示剂,则测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)防止苯甲醛氧化成苯甲酸
(2)ABD (3) ①. A ②. 减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;能防止发生副反应
(4)水层中继续滴加盐酸,不再有白色沉淀生成
(5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】反应液含有苯甲醇和苯甲酸钠,加入乙醚萃取,分液,得到的有机层为苯甲醇和乙醚的混合物,蒸馏可得到苯甲醇,水层为苯甲酸钠的水溶液,加入盐酸酸化得到苯甲酸,经蒸发结晶、过滤、洗涤可得到苯甲酸,据此解答。
【小问1详解】
苯甲醛易被氧化,若使用放置一段时间后的苯甲醛,则可能已经与空气接触,部分被氧化;
【小问2详解】
A.由于苯甲醇易溶于乙醚,所以步骤Ⅰ可用乙醚作为萃取剂,A正确;
B.无水MgSO4可与少量水形成结晶水合物,可用于除去有机物中少量水,作干燥剂,B正确;
C.步骤V为苯甲酸的提纯,采用重结晶法。选项中描述的操作缺少‘趁热过滤’步骤,C错误;
D.由于苯甲酸微溶于冷水,所以步骤Ⅴ中产品宜用冷水洗涤,D正确;
E. 由于苯甲酸100℃时易升华,所以步骤Ⅴ中产品不能用沸水浴加热烘干,E错误;
故选ABD。
【小问3详解】
该小组拟用如图装置进行步骤Ⅲ,该装置是蒸馏装置,所以装置a应选用直形冷凝管,即选择A;由于减压可以降低液体的沸点,低温下蒸馏,提高蒸馏的效率;且能防止发生副反应,所以选择减压蒸馏。
【小问4详解】
步骤Ⅳ中水层加盐酸,苯甲酸钠与盐酸反应生成白色苯甲酸晶体,当不再有白色沉淀生成时可知盐酸已经过量;
【小问5详解】
①用0.1 mol/L KOH溶液溶解样品,加入酚酞指示剂,用0.1mol/L盐酸滴定剩余KOH,消耗盐酸的平均体积为V2mL,则苯甲酸的物质的量n(苯甲酸)=n(KOH)总- n(KOH)剩余= n(KOH)总- n(HCl)= 0.1 mol/L×V1×10-3 L - 0.1 mol/L×V2×10-3 L,则样品中苯甲酸的纯度为:。
②若用甲基橙作指示剂,则滴加的盐酸体积偏大,则根据纯度表达式%可知,V2偏大导致(V1-V2)偏小,所测纯度偏小。
19. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___________,用系统命名法命名A物质___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)由C转变为D的反应类型是___________
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基; ②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:___________(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有___________。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
【答案】(1) ①. 硝基、羟基 ②. 3-硝基苯酚
(2) (3)还原反应
(4)5 (5)+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O (6)AC
【解析】
【分析】对比A()与C(),结合B的分子式可知。A与B发生了取代反应,B的结构简式为。催化氢化发生还原反应生成D(),经过两步反应生成E,E与F发生取代反应生成G,G经过增长碳链得到H。
【小问1详解】
A的结构简式为,含有官能团为硝基、羟基,该物质系统命名为3-硝基苯酚;
【小问2详解】
对比A()与C(),结合B的分子式可知。A与B发生了取代反应,B的结构简式为;
【小问3详解】
C催化氢化发生还原反应生成D,由C转变为D的反应类型是还原反应;
【小问4详解】
B分子中不饱和度为0,C原子为4,O原子为1,Br原子为1,满足
①含有两个甲基,②与钠反应产生氢气,说明物质中含有,两个甲基,满足条件的物质结构简式为 、、、、 ,共5种结构;
【小问5详解】
根据可知 D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式为+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O;
【小问6详解】
A. F中含有醛基,能发生银镜反应,A正确;
B.F中含有、、F ,可能存在分子内氢键,B错误;
C. E与F发生取代反应生成G的同时还生成了HCl,HCl与NaH反应生成氢气、氯化钠,C正确;
D.由于间位醛基的强吸电子作用,F中N原子周围电子云密度变大,与相比F的N-H键极性更强,D错误;
故选AC。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$