内容正文:
射洪中学高2024级高二下期半期考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 P-31 Fe-56
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 以下化学与生活、科技相关的说法错误的是
A. 春节夜空绽放的璀璨烟火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
B. “中国空间站”核心舱采用了先进的氮化硅陶瓷基复合材料,氮化硅为共价晶体
C. 三星堆“祭祀坑”出土的竖披发青铜人中含有金属铜,铜单质为一种晶体
D. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.烟火的焰色现象是原子核外电子吸收能量跃迁到高能级后,再返回低能级时释放能量产生的,与核外电子跃迁释放能量有关,A正确;
B.氮化硅中Si和N以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,共价晶体具备硬度大、熔点高的特性,适合作为航空航天领域的耐高温结构材料,B正确;
C.铜单质属于金属晶体,金属晶体是晶体的一类,C正确;
D.干冰属于分子晶体,升华过程仅破坏分子间作用力,不会破坏CO2分子内部的碳氧极性键,同时干冰升华吸收热量,使环境温度降低,促使水汽凝结实现人工降雨,D错误;
故答案选择D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 分子中键的形成:
C. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中B原子最外层仅3个价电子,与3个Cl形成3个键后价层电子数为6,不存在孤电子对,电子式应为,A错误;
B.分子中两个Cl的3p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成p-p 键,图示符合键的形成过程,B正确;
C.基态Cr原子价层电子排布为,3d轨道应填充5个单电子,4s轨道填充1个单电子,轨道表示式:,C错误;
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键为羟基中与O相连的H与醛基的O形成,表示为,D错误;
故选 B。
3. 下列关于有机物的说法正确的是
A. CH3CH=CHCH2CH3分子中最多8个原子共平面
B. 的名称:2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C. 分子式为C4H2Cl8的同分异构体有9种
D. 乙醇和二甲醚分子式均为C2H6O,二者属于碳架异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3CH=CHCH2CH3分子中,碳碳双键是平面结构,与双键直接相连的4个原子及双键上的2个碳原子共6个原子一定共面,另外碳碳单键可以旋转,通过旋转碳碳单键,该分子最多有9个原子共平面,A错误;
B.烷烃命名时,选择最长碳链为主链,该物质主链为5个碳,系统命名的名称为2,3,3-三甲基戊烷,B错误;
C.分子式可看作是中2个Cl被2个H取代得到的产物,与的同分异构体数目相同,丁烷有两种碳骨架:一种为正丁烷[]:两个Cl取代H在同一碳上有2种,在不同碳上有4种,共6种;另一种为异丁烷[(CH3)3CH]:两个Cl取代H在同一碳上有1种,在不同碳上有2种,共3种,故分子式为的同分异构体共6+3=9种,C正确;
D.乙醇结构简式为CH3CH2OH,二甲醚结构简式为CH3OCH3,二者官能团不同,属于官能团异构,不是碳架异构,D错误;
故选C。
4. 利用下列实验设计进行实验,能达到目的的是
A.光照下制取纯净的
B.证明苯和溴发生了取代反应
C.检验1-溴丁烷的水解产物
D.制备乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,产物为CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3和CCl4的混合物,且同时生成 HCl,无法通过该装置制得纯净的CHCl3,A错误;
B.苯与液溴在FeBr3催化下发生取代反应:,挥发出的Br2蒸气进入CCl4中被吸收,除去干扰后,逸出的HBr气体通入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀(AgBr),证明有HBr生成,从而证明发生了取代反应,B正确;
C.图中试剂为“1-溴丁烷、NaOH的乙醇溶液”,这是发生消去反应的条件,用于制备烯烃。而题目描述目的是“检验水解产物”,应使用NaOH水溶液并加热进行水解。此外,若要检验产物Br-,应在加酸中和过量碱后再滴加硝酸银,C错误;
D.实验室常用电石(主要成分CaC2)与水或饱和食盐水反应制备乙炔。由于反应非常剧烈且放热,产生的容易堵塞导管,通常不使用启普发生器,D错误;
故答案选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中键的数目为16
B. 标准状况下,与22.4 L 发生取代反应的数目最多为2
C. 1 mol -OH含有的电子数目为10
D. 白磷分子()为正四面体结构,1 mol 中P-P键的数目为4
【答案】A
【解析】
【详解】A.1 mol 中,每个含3个N-H 键,4个共12个N-H 键,同时与4个形成4个配位键,总键数目为,A正确;
B.标准状况下22.4 L 物质的量为1 mol,甲烷与发生取代反应时,1 mol 的氢原子完全被取代最多消耗4 mol ,即消耗数目最多为,B错误;
C.1个-OH(羟基)为中性基团,电子总数为,1 mol -OH含有的电子数目为,C错误;
D.白磷()为正四面体结构,1个分子含6个P-P键,1 mol 中P-P键的数目为,D错误;
故答案选A。
6. 下列关于有机物的鉴别,正确的是
A. 用溴水可以鉴别己烯、乙二醇和CCl4
B. 用水可以鉴别乙醇、乙酸和氯仿
C. 用酸性KMnO4溶液可以鉴别甲苯和己烯
D. 用燃烧可以鉴别苯、甲苯和溴苯
【答案】A
【解析】
【详解】A.己烯与溴水发生加成反应,溴水褪色且分层;乙二醇与溴水互溶,无明显分层现象;密度大于水,萃取溴后下层呈橙红色,上层无色,三种现象差异明显,可鉴别,A正确;
B.乙醇、乙酸均与水互溶,现象完全相同,无法鉴别,B错误;
C.甲苯、己烯均可被酸性溶液氧化,均能使酸性溶液褪色,现象相同,无法鉴别,C错误;
D.苯、甲苯含碳量均较高,燃烧时均产生大量浓黑烟,现象无明显差异,无法鉴别二者,D错误;
故选A。
7. 一种植物生长调节剂的分子结构如图示。下列说法错误的是
A. 该有机物中含有3种官能团 B. 该有机物属于脂环烃
C. 该有机物中含有2个手性碳原子 D. 该有机物的分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.结构中含酮羰基、羟基、羧基三种官能团,A正确;
B.该有机物含有C、H、O三种元素,不属于烃,B错误;
C.该有机物中与羟基相连的2个碳为2个手性碳原子,C正确;
D.有机物的分子式为,D正确;
故选B。
8. 下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是
A. CH3Cl B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】卤代烃的消去条件:与卤素原子直接相连的邻碳上有H。
【详解】A.只有一个碳原子,只能发生水解反应,不能发生消去反应,故A错误;
B.与溴原子相连的碳原子邻碳上有H,可以发生消去反应,也可以发生水解反应,故B正确;
C.邻碳上没有H原子,不能发生消去反应,故C错误;
D.溴苄只能发生水解反应,故D错误;
故选B。
9. 仪器分析是重要的分析化学手段,符合下列波谱的有机化合物X为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据图1的质谱图可知,有机化合物X的相对分子质量为90,根据图2的红外光谱图可知,有机物结构中存在羧基、羟基、碳氢单键、碳碳单键和碳氧单键,结合核磁共振氢谱可知,分子中存在4组吸收峰,即存在4种不同环境的氢原子,且峰面积之比为1:1:1:3,据此分析解答。
【详解】A.结构中存在3种不同环境的氢原子,与图3信息描述不符,A不符合题意;
B.的相对分子质量为90,存在羧基、羟基、碳氢单键、碳碳单键和碳氧单键,且有4种不同环境氢原子,但氢原子个数比(吸收峰面积)为1:2:2:1,B不符合题意;
C.的相对分子质量为90,存在羧基、羟基、碳氢单键、碳碳单键和碳氧单键,且有4种不同环境氢原子,且峰面积之比为1:1:1:3,C符合题意;
D.D中含酯基和醛基,不含羧基,与图2的红外光谱图信息不符,D不符合题意;
故选C。
10. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A. 晶胞中,1个分子周围与它距离最近且距离相等的分子有12个
B. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C. NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
D. 石墨为混合型晶体,层内碳原子与六元环个数之比为2:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞为面心立方结构,以顶点的分子为例,与其距离最近且相等的分子为面心的分子,共有个,A正确;
B.金刚石晶体中每个碳原子连接4个碳碳键,每个碳碳键被2个碳原子共用,1mol碳原子对应碳碳键的物质的量为mol,故碳原子与碳碳键个数比为1:2,B正确;
C.NaCl为离子晶体,构成微粒为和,不存在NaCl分子,C错误;
D.石墨层内每个碳原子被3个六元环共用,每个六元环含有的碳原子数为,故层内碳原子与六元环个数之比为2:1,D正确;
故选C。
11. 物质的结构决定其性质。下列有关解释与事实不相符的是
选项
事实
解释
A
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性:Cl>H,导致分子内O—H键极性:CCl3COOH>CH3COOH
B
熔沸点:H2O>H2S
键能:O—H>S—H
C
CsCl晶体中Cs+的配位数为8,而NaCl晶体中Na+的配位数为6
离子半径:Cs+>Na+
D
硬度:金刚石>硅>锗
原子半径:C<Si<Ge
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl电负性大于H,吸电子效应更强,使中键极性比更大,更易电离出,酸性更强,A不符合题意;
B.熔沸点高于是因为分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,与分子内、的键能无关,键能影响的是分子的热稳定性,B符合题意;
C.离子晶体配位数与正负离子半径比有关,离子半径,中正负离子半径比更大,配位数更高,C不符合题意;
D.金刚石、硅、锗均为共价晶体,原子半径,共价键键长,键能依次减小,硬度依次降低,D不符合题意;
故选B。
12. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43.下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 同周期第一电离能比X大的元素有3种
C. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
D. ZW与W2X反应,每生成22.4L(标况)气体,转移电子2mol
【答案】D
【解析】
【分析】由结构图可知,W形成1个共价键,W为H;X能形成2个共价键,X为O;Y能形成5共价键,Y为P;W、X、Y、Z的原子序数总和为43、Z能形成+1价阳离子,Z为K。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则P3-半径大于K+,故A正确;
B.第二周期元素中,第一电离能比X大的元素有N、F、Ne,故B正确;
C.由阴离子结构可知,化合物中磷原子的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,故C正确;
D.KH与H2O反应为KH+H2O=KOH+H2↑,反应生成1 mol H2,转移1 mol电子,故D错误;
选D。
13. 屠呦呦团队从黄花蒿中提取青蒿素的关键过程如图甲,青蒿素是无色针状晶体,可溶于乙醇和乙醚,高温下分子中过氧键不稳定,其结构如图乙所示。下列说法错误的是
A. “干燥粉碎”处理可以提高青蒿素的萃取速率
B. “低温萃取”的目的是防止青蒿素中的过氧键断裂
C. 操作Ⅰ为分液,所用主要仪器为分液漏斗
D. 操作Ⅲ可能包括:用适当温度的热乙醇溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
【详解】A.对黄花蒿进行“干燥粉碎”可以增大黄花蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的萃取速率,A正确;
B.青蒿素中的过氧键不稳定,“低温萃取”的目的是防止过氧键断裂,B正确;
C.操作Ⅰ中分离了乙醚萃取液和残渣,该操作为过滤,主要仪器为普通漏斗,C错误;
D.由题干信息可知,青蒿素可溶于乙醇和乙醚,可通过重结晶提纯青蒿素粗品,但青蒿素易分解,因此可使用适当温度的热乙醇溶解粗品青蒿素,之后将青蒿素的乙醇溶液冷却结晶析出青蒿素,过滤除去母液后,用合适溶剂洗涤晶体后干燥可得纯品青蒿素,D正确;
故答案选C。
14. 下图为锂离子电池材料晶胞在充放电过程中结构变化情况,晶胞为长方体形,其边长分别为apm、bpm、cpm,氧原子围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体。电池充电时,脱出部分,形成。下列说法正确的是
A. 代表的是电池放电过程
B. 每个晶胞中含有的单元数为3
C. 晶胞中阴离子的空间构型为正八面体型
D. 忽略X→Y的晶体体积变化,晶体的密度差为
【答案】D
【解析】
【详解】A.电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+,则X→Y代表的是电池充电过程,A错误;
B.Li+位于顶点、棱上、面上和体内,个数为+++1=4,每个晶胞中含有LiFePO4的单元数为4,B错误;
C.LiFePO4晶胞中阴离子为,中心P原子的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,C错误;
D.由图X可知,Li+位于顶点、面上、棱上和体内,个数为+++1=4,则晶胞A的密度为,由晶胞B可知,1个Li+位于体内,晶胞Y的密度为,忽略X→Y的晶体体积变化,晶体的密度差为-=,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(共58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,的名称是:_______。
(2)CH2=CHCOOCH2CH3中官能团名称为_______。
(3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_______。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
上述④的一氯代物_______种,③的二氯代物_______种
(4)下列选项中互为同系物的是_______;互为同分异构体的是_______;属于同种物质的是_______。
①O2和O3 ②1H、2H、3H③与 ④ 与
⑤ 与 ⑥戊烯和环戊烷 ⑦与
【答案】(1)2,3,5-三甲基己烷 (2)碳碳双键、酯基
(3) ①. A ②. 4 ③. 3
(4) ①. ⑤ ②. ⑥ ③. ⑦
【解析】
【小问1详解】
该有机物主链含6个碳原子,从靠近取代基的一端编号,甲基取代位置为2、3、5位,共3个甲基,按系统命名法命名为2,3,5-三甲基己烷。
【小问2详解】
是丙烯酸乙酯,含有的官能团为碳碳双键和酯基。
【小问3详解】
烷烃沸点规律: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。 ①是正丁烷(4碳,直链)、②是正戊烷(5碳,直链)、③是异丁烷(4碳,支链多)、④是异戊烷(5碳,1个支链),因此沸点顺序:正戊烷>异戊烷>正丁烷>异丁烷,故选A;④有4种等效氢,因此一氯代物共4种; ③(异丁烷)的二氯代物:两个氯同甲基、两个氯分属不同甲基、一个氯在中心碳一个氯在甲基,共3种。
【小问4详解】
①同系物:结构相似、分子组成差个,⑤乙二酸和丁二酸均为饱和二元羧酸,结构相似,组成差2个,互为同系物。
②同分异构体:分子式相同、结构不同,⑥戊烯和环戊烷分子式均为,结构不同,互为同分异构体。
③同种物质:苯环中碳碳键完全等效,⑦两个结构均为邻二溴苯,是同一种物质。 (①为同素异形体,②为同位素,③苯酚和苯甲醇类别不同、结构不相似,不是同系物也不是同分异构体;④乙二醇和丙三醇羟基数目不同,不是同系物)
16. 诺贝尔化学奖授予约翰•古德伊纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子价电子排布式为_______,基态Fe原子核外有_______种不同能量的电子,O原子核外有_______种不同运动状态的电子。
(2)Co2+形成的配离子[Co(NO3)4]2-中配体为_______,离子中N原子的杂化方式为_______。
(3)MnCl2可与NH3反应生成[Mn(NH3)6]Cl2,其中NH3分子的VSEPR模型为_______。
(4)碳酸丙烯酯的结构简式如图所示,则其中碳原子的杂化轨道类型为_______,1mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为_______。
(5)Co的配合物有多种。[Co(H2O)6]2+中∠H-O-H_______单个水分子中∠H-O-H(填“>”“<”“=”)。
(6)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,Na填在了O原子围成的_______空隙中,该晶胞的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为_______pm(用含ρ、NA的代数式表示,Na的相对原子质量为23,O的相对原子质量为16)。
【答案】(1) ①. 3d74s2 ②. 7 ③. 8
(2) ①. ②. sp2
(3)四面体形 (4) ①. sp2、sp3 ②. 13NA
(5)> (6) ①. 四面体 ②.
【解析】
【小问1详解】
元素为27号元素,其基态原子的核外电子排布式为,故其价电子排布式为;元素为26号元素,基态原子的核外电子排布式为,不同能量的电子对应不同的能级,共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s这个能级,即有7种不同能量的电子;根据泡利不相容原理,同一个原子中没有运动状态完全相同的电子,原子核外有8个电子,因此有8种不同运动状态的电子;
【小问2详解】
在配离子中,中心离子是,配体是方括号内与中心离子结合的阴离子,即。在中,中心原子的价层电子对数,且没有孤电子对,因此原子采用杂化;
【小问3详解】
分子中,中心N原子的价层电子对数=,因此,其价层电子对的空间构型(VSEPR模型)为四面体形;
【小问4详解】
观察碳酸丙烯酯的结构简式,分子中含有碳氧双键()的碳原子形成个键且无孤电子对,为杂化;环上的亚甲基()、次甲基()以及侧链的甲基()中的碳原子均形成个键,为杂化。计算键数目:单键均为键,双键中含有个键和个键。该分子化学式为,总原子数为。对于含有一个环的分子,其键总数原子总数。因此该物质中含有键,数目为;
【小问5详解】
孤立的分子中,氧原子上有两对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用较强,使得键角被压缩(约为)。当形成配合物时,氧原子提供孤电子对与形成配位键,导致氧原子上的孤电子对电子云密度降低,对成键电子对的排斥力减弱,因此键角变大;
【小问6详解】
观察晶胞结构,黑球位于顶点和面心,数目为;白球全部位于晶胞内部,数目为。由于是和形成的化合物,化学式为,故黑球为,白球为。白球位于由个顶点和个面心构成的四面体中心,即填在了四面体空隙中。设晶胞边长为。一个晶胞中含有个单元。晶胞质量。由得,晶胞体积,故边长。与之间的最短距离为晶胞体对角线长度的,即。将单位换算为(1cm=1010pm),则最短距离为pm。
17. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装MnO2的仪器名称为___________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是___________。
(3)装置D中浓硫酸的作用是___________;装置F中碱石灰的作用是___________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。则有机物G的实验式为___________。
(5)对有机物G进行质谱分析,其谱图如图所示:
该有机物的分子式为___________。
(6)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1。综上所述,G的结构简式为___________。
【答案】(1)锥形瓶 (2)排出装置中的空气
(3) ①. 吸收有机物燃烧生成的水蒸气 ②. 防止外界空气中的水蒸气和进入装置E,确保实验数据准确
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】实验装置A为后续燃烧反应提供;装置B用浓硫酸干燥,避免影响后续水的测定;样品在装置C中充分燃烧生成和;装置D用浓硫酸吸收燃烧生成的,通过增重计算H元素的量;装置E用碱石灰吸收燃烧生成的,通过增重计算C元素的量;装置F用碱石灰同时吸收和,防止空气中的和水蒸气进入装置E中,确保实验数据准确。
【小问1详解】
装置A中盛装MnO2的仪器名称为锥形瓶。
【小问2详解】
装置内原本含有空气(含和),会干扰后续对燃烧生成的和的测定,先通可以排出装置内的空气。
【小问3详解】
①浓硫酸具有吸水性,它的作用是吸收有机物燃烧生成的水蒸气,通过其质量增加来测定生成水的质量,从而计算有机物中H元素的含量;
②碱石灰可以同时吸收和,它的作用是防止空气中的和水蒸气进入装置E中,确保实验数据准确。
【小问4详解】
已知样品G质量为4.4 g,只含C、H、O三种元素;充分燃烧后,装置D质量增加3.6 g为反应生成的质量,得到;U形管E质量增加8.8 g为反应生成的质量得到;由此可得样品G中O元素物质的量,样品中,所以有机物G的实验式为:。
【小问5详解】
质谱图中最高质荷比为 88,说明该有机物的相对分子质量为88,假设该有机物的分子式为:,则,该有机物的分子式为:。
【小问6详解】
已知有机物G中含有羧基,羧基中的一个氢为一种等效氢,结合有机物的分子式可知分子中没有其他含氧基团;峰面积之比为6:1:1,可以得到两个甲基中的六个氢为一种等效氢,两个甲基结构对称,则G的结构简式为:。
18. 以电石(含少量CaS等杂质)为原料合成烃类的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知Π中,n表示参与形成大Π键的原子个数,m表示参与形成大Π键的电子个数,则物质G的大Π键可以表示为_______
(2)A → B的反应方程式_______,反应中使用饱和食盐水替代水的原因是_______。
(3)写出D的相对分子质量最小的同系物的结构简式:_______。
(4)E的同分异构体X满足下列条件:
①能使溴的CCl4溶液褪色;②核磁共振氢谱只有1组峰。
则X的结构简式为_______。
(5)B→C的化学方程式为_______。
(6)已知F的一种一氯代物结构简式为,现要设计实验将转化为,请写出实验中涉及的化学方程式(药品任选):_______;_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 减慢反应速率,获得平稳的乙炔气流
(3) (4) (5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】乙炔在催化剂作用下发生三聚反应生成苯,苯发生硝化反应得到硝基苯H。与氢气在镍催化、加热条件下发生加成反应生成,乙炔在催化剂作用下发生二聚反应生成含4个碳的不饱和烃E,E与足量氢气加成得到正丁烷。
【小问1详解】
G为苯,苯分子中6个碳原子均为杂化,每个碳原子的未杂化p轨道垂直于分子平面,相互平行重叠形成离域大π键,参与成键的原子共6个,每个碳原子提供1个p电子,共6个电子,故大π键表示为。
【小问2详解】
A→B为碳化钙与水的反应,碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,配平后化学方程式为。
碳化钙与纯水反应速率极快,反应剧烈难以控制,饱和食盐水中水的浓度较低,可减慢反应速率,获得平稳的乙炔气流,便于收集。
【小问3详解】
D为,属于环烷烃,环烷烃的通式为,,相对分子质量最小的同系物为环丙烷,结构简式可表示为。
【小问4详解】
E分子式为,其同分异构体X需满足含碳碳不饱和键,可与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,且所有氢原子化学环境完全等效,核磁共振氢谱只有1组峰,符合条件的结构为。
【小问5详解】
B→C为乙炔四聚生成的反应,反应的化学方程式为。
【小问6详解】
F为正丁烷,对应一氯代物为1-氯丁烷,要转化为2,3-二氯丁烷,可按如下步骤进行。第一步,1-氯丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热,发生消去反应生成1-丁烯,第二步,1-丁烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯丁烷,对应化学方程式分别为、。
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射洪中学高2024级高二下期半期考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 P-31 Fe-56
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 以下化学与生活、科技相关的说法错误的是
A. 春节夜空绽放的璀璨烟火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
B. “中国空间站”核心舱采用了先进的氮化硅陶瓷基复合材料,氮化硅为共价晶体
C. 三星堆“祭祀坑”出土的竖披发青铜人中含有金属铜,铜单质为一种晶体
D. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热量
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 分子中键的形成:
C. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
3. 下列关于有机物的说法正确的是
A. CH3CH=CHCH2CH3分子中最多8个原子共平面
B. 的名称:2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C. 分子式为C4H2Cl8的同分异构体有9种
D. 乙醇和二甲醚分子式均为C2H6O,二者属于碳架异构
4. 利用下列实验设计进行实验,能达到目的的是
A.光照下制取纯净的
B.证明苯和溴发生了取代反应
C.检验1-溴丁烷的水解产物
D.制备乙炔
A. A B. B C. C D. D
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中键的数目为16
B. 标准状况下,与22.4 L 发生取代反应的数目最多为2
C. 1 mol -OH含有的电子数目为10
D. 白磷分子()为正四面体结构,1 mol 中P-P键的数目为4
6. 下列关于有机物的鉴别,正确的是
A. 用溴水可以鉴别己烯、乙二醇和CCl4
B. 用水可以鉴别乙醇、乙酸和氯仿
C. 用酸性KMnO4溶液可以鉴别甲苯和己烯
D. 用燃烧可以鉴别苯、甲苯和溴苯
7. 一种植物生长调节剂的分子结构如图示。下列说法错误的是
A. 该有机物中含有3种官能团 B. 该有机物属于脂环烃
C. 该有机物中含有2个手性碳原子 D. 该有机物的分子式为
8. 下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是
A. CH3Cl B.
C. D.
9. 仪器分析是重要的分析化学手段,符合下列波谱的有机化合物X为
A. B.
C. D.
10. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A. 晶胞中,1个分子周围与它距离最近且距离相等的分子有12个
B. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C. NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
D. 石墨为混合型晶体,层内碳原子与六元环个数之比为2:1
11. 物质的结构决定其性质。下列有关解释与事实不相符的是
选项
事实
解释
A
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性:Cl>H,导致分子内O—H键极性:CCl3COOH>CH3COOH
B
熔沸点:H2O>H2S
键能:O—H>S—H
C
CsCl晶体中Cs+的配位数为8,而NaCl晶体中Na+的配位数为6
离子半径:Cs+>Na+
D
硬度:金刚石>硅>锗
原子半径:C<Si<Ge
A. A B. B C. C D. D
12. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43.下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 同周期第一电离能比X大的元素有3种
C. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
D. ZW与W2X反应,每生成22.4L(标况)气体,转移电子2mol
13. 屠呦呦团队从黄花蒿中提取青蒿素的关键过程如图甲,青蒿素是无色针状晶体,可溶于乙醇和乙醚,高温下分子中过氧键不稳定,其结构如图乙所示。下列说法错误的是
A. “干燥粉碎”处理可以提高青蒿素的萃取速率
B. “低温萃取”的目的是防止青蒿素中的过氧键断裂
C. 操作Ⅰ为分液,所用主要仪器为分液漏斗
D. 操作Ⅲ可能包括:用适当温度的热乙醇溶解、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
14. 下图为锂离子电池材料晶胞在充放电过程中结构变化情况,晶胞为长方体形,其边长分别为apm、bpm、cpm,氧原子围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体。电池充电时,脱出部分,形成。下列说法正确的是
A. 代表的是电池放电过程
B. 每个晶胞中含有的单元数为3
C. 晶胞中阴离子的空间构型为正八面体型
D. 忽略X→Y的晶体体积变化,晶体的密度差为
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(共58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)按系统命名法,的名称是:_______。
(2)CH2=CHCOOCH2CH3中官能团名称为_______。
(3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_______。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
上述④的一氯代物_______种,③的二氯代物_______种
(4)下列选项中互为同系物的是_______;互为同分异构体的是_______;属于同种物质的是_______。
①O2和O3 ②1H、2H、3H③与 ④ 与
⑤ 与 ⑥戊烯和环戊烷 ⑦与
16. 诺贝尔化学奖授予约翰•古德伊纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子价电子排布式为_______,基态Fe原子核外有_______种不同能量的电子,O原子核外有_______种不同运动状态的电子。
(2)Co2+形成的配离子[Co(NO3)4]2-中配体为_______,离子中N原子的杂化方式为_______。
(3)MnCl2可与NH3反应生成[Mn(NH3)6]Cl2,其中NH3分子的VSEPR模型为_______。
(4)碳酸丙烯酯的结构简式如图所示,则其中碳原子的杂化轨道类型为_______,1mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为_______。
(5)Co的配合物有多种。[Co(H2O)6]2+中∠H-O-H_______单个水分子中∠H-O-H(填“>”“<”“=”)。
(6)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,Na填在了O原子围成的_______空隙中,该晶胞的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为_______pm(用含ρ、NA的代数式表示,Na的相对原子质量为23,O的相对原子质量为16)。
17. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装MnO2的仪器名称为___________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是___________。
(3)装置D中浓硫酸的作用是___________;装置F中碱石灰的作用是___________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。则有机物G的实验式为___________。
(5)对有机物G进行质谱分析,其谱图如图所示:
该有机物的分子式为___________。
(6)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1。综上所述,G的结构简式为___________。
18. 以电石(含少量CaS等杂质)为原料合成烃类的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知Π中,n表示参与形成大Π键的原子个数,m表示参与形成大Π键的电子个数,则物质G的大Π键可以表示为_______
(2)A → B的反应方程式_______,反应中使用饱和食盐水替代水的原因是_______。
(3)写出D的相对分子质量最小的同系物的结构简式:_______。
(4)E的同分异构体X满足下列条件:
①能使溴的CCl4溶液褪色;②核磁共振氢谱只有1组峰。
则X的结构简式为_______。
(5)B→C的化学方程式为_______。
(6)已知F的一种一氯代物结构简式为,现要设计实验将转化为,请写出实验中涉及的化学方程式(药品任选):_______;_______。
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