内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年高二年级下5月阶段检测
化学试题
(本卷共100分,时间75分钟。)
一、单选题:本题共14小题,每题3分,共42分。
1. 常温常压下,有四个干燥的烧瓶中分别装入干燥的下列气体:
①氨气;②含一半空气的氨气;③二氧化氮;④体积比V(NO2):V(O2)=4:1 的混合气体。
做喷泉实验时四个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为(假设溶质不扩散)
A. 2∶1∶2∶2 B. 1∶1∶1∶1
C. 5∶5∶5∶4 D. 4∶4∶4∶5
2. 下列说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 的系统命名为甲基乙基丁烷
C. 乙醇和二甲醚互为同分异构体
D. 利用乙醇的还原性以及的颜色差异来检验酒后驾车
3. 用括号内的试剂和方法除去下列各种物质的少量杂质,不正确的是
A. 乙烯中含有SO2(酸性KMnO4溶液,洗气)
B. 苯中含有甲苯(酸化的溶液、NaOH溶液,分液)
C. 乙酸乙酯中含有乙酸(饱和碳酸钠溶液,分液)
D. 实验室制备乙炔中混有少量(通过足量的溶液,洗气)
4. 下列说法正确的是
A. 中所有碳原子可能在同一个平面
B. 三元轴烯()与四元轴烯()互为同系物
C. 萘的结构简式为,其分子中的一个氢原子被丙基所取代的同分异构体有4种
D. 与Br2按物质的量之比1:2发生加成反应,所得产物有3种(不考虑立体异构)
5. 下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的判断不正确的是
A. C5H12的同分异构体有3种
B. 的一溴代物有4种
C. C8H10含苯环的同分异构体有4种
D. 含有碳碳三键分子式为C5H8的同分异构体有3种
6. 丙烯()常用作化工原料,下列有关丙烯的说法错误的是
A. 可与发生加成反应
B. 与HCl加成的产物可能是
C. 一定条件下,与氯气反应可能生成
D. 一定条件下,与足量的氧气反应只能生成和
7. 某烷烃的结构简式为,其系统命名正确的是
A. 2,3,3-三甲基戊烷 B. 3,3,4-三甲基戊烷
C. 2,3-二甲基-2-乙基丁烷 D. 2,3-三甲基戊烷
8. 下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中,错误的是
A. 已知萘分子的结构简式为,它的六氯代物有10种
B. C6H14的烷烃一氯代物种类有17种
C. 含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种
D. 苯乙烯()和氢气完全加成的产物的一溴取代物有5种
9. 网红减压玩具水晶泥,是由聚乙烯醇(俗称PVA胶水)和硼砂以一定比例混合而成的一种凝胶,其中硼砂(一般写作)为白色晶体,易溶于水,结构式如图所示。当小孩不慎食用硼砂后,硼砂会在胃酸作用下转变为硼酸(结构式为),硼酸易被人体吸收蓄积而中毒。下列说法错误的是
A. 聚乙烯醇中所含元素的电负性大小顺序为H<C<O
B. 硼酸的中心B原子的VSEPR构型为平面三角形
C. 硼酸分子中的原子均满足8电子稳定结构
D. 硼砂为离子晶体
10. 化学家利用各种谱图研究物质结构。下列说法不正确的是
A.依据氢原子光谱图提出核外电子分层排布的原子结构模型
B.利用X射线衍射图计算晶体内部的微粒排列情况
C.利用红外光谱图测定有机化合物中不同化学环境的氢原子数目比值
D.利用质谱图确定有机化合物的相对分子质量
A. A B. B C. C D. D
11. 化合物M可用于油漆、颜料、涂料工业,其结构如图。下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为C14H10O3
B. 分子中碳的杂化方式有2种,所有碳原子可能共平面
C. 分子中含有4种官能团
D. 苯环上的一代氯物有5种
12. 某烃的结构简式为,分子中共线碳原子数为,至少有个碳原子共面,至多有个碳原子共面,、、分别是
A. 7、6、11 B. 7、8、12 C. 5、9、13 D. 5、8、11
13. 电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时,下列说法错误的是
A. a为直流电源负极
B. 导线中通过4.5 mol 时阳极区溶液质量增加44 g
C. 和之间的转化可提高脱硫效率
D. 电解一段时间后,阴极区溶液pH无明显变化
14. 有机化合物M和N是合成英菲替尼的中间体,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. M分子中含有三种官能团
B. N分子中存在1个手性碳原子
C. M的分子式为C9H12NO3
D. N分子中的碳原子和氮原子均有2种杂化方式
二、非选择题:本题共58分。
15. 青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,熔点为,加热易分解,是高效的抗疟药。已知:乙醚的沸点为。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。
I.实验室用有机溶剂M提取青蒿素的流程如图所示。
(1)实验前要对青蒿进行粉碎,其目的是___________。
(2)操作②的名称是___________。
(3)操作③的主要过程可能是___________(填字母)。
a.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
b.加的乙醇,浓缩、结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
Ⅱ.用如图所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下:
将青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
(4)E和F中各装有一种物质,用来吸收二氧化碳(通常用碱石灰)和水(通常用无水氯化钙),则E中装入的物质是___________。
(5)该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是___________。
16. 回答下列问题:
(1)符号“3px”没有给出的信息是_______。
A. 能层 B. 能级 C. 电子云在空间的伸展方向 D. 电子的自旋方向
(2)某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该元素基态原子价电子排布不可能是_______。
A. 4s1 B. 3p64s1 C. 3d54s1 D. 3d104s1
(3)X元素的原子最外层电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+1,则X的氢化物的化学式是_______。
A. HX B. H2X C. XH3 D. XH4
(4)下列比较正确的是_______。
A. 酸性:H3PO4<H3AsO4 B. 熔点:MgO>CaO
C. 离子半径:r(Al3+)>r(O2-) D. 键角:H2O>NH3
(5)下列实验事实不能用氢键来解释的是_______。
A. CH4比SiH4稳定
B. 乙醇能与水以任意比互溶
C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D. 接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
(6)由磷原子核形成的三种微粒:a.、b.、c.,半径由大到小的顺序为_______(填标号,下同);再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为_______。
(7)比较H-O-H键角大小;H3O+_______H2O(填“>”、“<”或“=”)。
(8)胍()分子中碳原子和氮原子共平面,胍中N杂化方式为_______。
17. H为一种重要的化工原料,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______,A→B的反应类型是_______。
(2)试剂R是_______(填结构简式)。
(3)H有_______个手性碳原子。
(4)E→F的化学方程式为_______。
(5)M是B的同分异构体,同时具备下列条件的M的结构有_______种(不考虑立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶3的结构简式为_______。
①1mol有机物最多能与3molNaOH反应;
②遇溶液发生显色反应,除苯环外不含其他环;
③不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。
(6)设计以苯酚为原料合成1,2-二溴环己烷的合成路线________(无机试剂任选)。
18. 磷酸亚铁钠()、偏铁酸钠()是重要的化工原料。以煤气化渣(主要为、及少量等)为原料分别制备和的流程如下:
(1)预处理
①“酸浸”时,所得“滤渣”主要成分为_______(填化学式)。
②“碱沉”时,加入溶液需控制合适的以除去_______(填离子符号)。
(2)制备
①“还原”时,加入足量的目的是_______。
②写出“水热合成”中生成沉淀的离子方程式_______。
(3)制备
①“碳热还原”得到。写出“焙烧”生成的化学方程式_______。
②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。
③若“焙烧”温度为700℃,时,生成,则_______,其可能的晶胞结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。
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石嘴山市第一中学2025-2026学年高二年级下5月阶段检测
化学试题
(本卷共100分,时间75分钟。)
一、单选题:本题共14小题,每题3分,共42分。
1. 常温常压下,有四个干燥的烧瓶中分别装入干燥的下列气体:
①氨气;②含一半空气的氨气;③二氧化氮;④体积比V(NO2):V(O2)=4:1 的混合气体。
做喷泉实验时四个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为(假设溶质不扩散)
A. 2∶1∶2∶2 B. 1∶1∶1∶1
C. 5∶5∶5∶4 D. 4∶4∶4∶5
【答案】C
【解析】
【详解】设烧瓶的体积为VL。
①氨气溶于水后,溶液充满烧瓶,则所得溶液的物质的量浓度为=mol/L;
②含一半空气的氨气,溶液的体积也为烧瓶体积的一半,则所得溶液的物质的量浓度为=mol/L;
③二氧化氮,溶于水后,发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,则所得溶液的物质的量浓度为=mol/L;
④体积比V(NO2):V(O2)=4:1 的混合气体,溶于水后发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则所得溶液的物质的量浓度为=mol/L;
做喷泉实验时四个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为(假设溶质不扩散)为mol/L: mol/L: mol/L: mol/L=5∶5∶5∶4,故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 的系统命名为甲基乙基丁烷
C. 乙醇和二甲醚互为同分异构体
D. 利用乙醇的还原性以及的颜色差异来检验酒后驾车
【答案】CD
【解析】
【详解】A.属于酚类,属于芳香醇,化学性质不相似,两者不互为同系物,故A错误;
B.的主链上有5个碳原子,系统命名为二甲基戊烷,故B错误;
C.乙醇和二甲醚分子式相同,互为同分异构体,故C正确;
D.乙醇具有还原性,可被氧化,因此可以利用乙醇的还原性以及的颜色差异来检验酒后驾车,故D正确;
故答案为CD。
3. 用括号内的试剂和方法除去下列各种物质的少量杂质,不正确的是
A. 乙烯中含有SO2(酸性KMnO4溶液,洗气)
B. 苯中含有甲苯(酸化的溶液、NaOH溶液,分液)
C. 乙酸乙酯中含有乙酸(饱和碳酸钠溶液,分液)
D. 实验室制备乙炔中混有少量(通过足量的溶液,洗气)
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和二氧化硫都可被酸性高锰酸钾氧化,应用氢氧化钠溶液洗气,故A错误;
B.甲苯被酸性高锰酸钾氧化后,生成苯甲酸与NaOH反应,与苯分层,可分液分离,故B正确;
C.乙酸与饱和碳酸钠溶液反应后,与乙酸乙酯分层,然后分液可分离,故C正确;
D.硫化氢与硫酸铜溶液反应,乙炔不能,可以通过盛有硫酸铜溶液的试剂瓶洗气,故D正确;
答案选A。
4. 下列说法正确的是
A. 中所有碳原子可能在同一个平面
B. 三元轴烯()与四元轴烯()互为同系物
C. 萘的结构简式为,其分子中的一个氢原子被丙基所取代的同分异构体有4种
D. 与Br2按物质的量之比1:2发生加成反应,所得产物有3种(不考虑立体异构)
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中上、下两顶点碳原子具有类似甲烷的结构特点,所以分子中所有碳原子不可能在同一平面内,A错误;
B.三元轴烯()与四元轴烯()结构不同,不互为同系物,B错误;
C.萘的结构简式为,其分子中含2种氢,丙基存在2种情况,则萘的一个氢原子被丙基所取代的同分异构体有2×2=4种,C正确;
D.与Br2按物质的量之比1:2发生加成反应,所得产物有,4种(不考虑立体异构),D错误;
故选C。
5. 下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的判断不正确的是
A. C5H12的同分异构体有3种
B. 的一溴代物有4种
C. C8H10含苯环的同分异构体有4种
D. 含有碳碳三键分子式为C5H8的同分异构体有3种
【答案】B
【解析】
【详解】A.C5H12的同分异构体有、、,共3种,故A正确;
B. 的一溴代物有 ,共5种,故B错误;
C.C8H10含苯环的同分异构体有、(两个甲基还有间位和对位),即共4种,故C正确;
D.含有碳碳三键、分子式为C5H8的同分异构体有、、,共3种,故D正确;
故答案为:B。
6. 丙烯()常用作化工原料,下列有关丙烯的说法错误的是
A. 可与发生加成反应
B. 与HCl加成的产物可能是
C. 一定条件下,与氯气反应可能生成
D. 一定条件下,与足量的氧气反应只能生成和
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯分子中含有碳碳双键,可与发生加成反应生成、两种产物,故A正确;
B.与HCl发生加成反应生成、两种产物,故B正确;
C.丙烯在高温以及催化剂的条件下可以与氯气发生取代反应生成,故C正确;
D.丙烯在足量氧气中完全燃烧只能生成二氧化碳和水,但一定条件下,丙烯与足量的氧气反应还可以生成,故D错误;
故答案选D。
7. 某烷烃的结构简式为,其系统命名正确的是
A. 2,3,3-三甲基戊烷 B. 3,3,4-三甲基戊烷
C. 2,3-二甲基-2-乙基丁烷 D. 2,3-三甲基戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】烷烃系统命名规则为:选最长碳链为主链,从靠近取代基的一端编号,使取代基的位次和最小。选主链:该烷烃最长连续碳链含5个碳原子,主链为戊烷;编号定位: 若从右端靠近取代基一端编号,取代基位置为2、3、3,取代基位次和为,若从左端编号,取代基位置为3、3、4,位次和为,不符合“位次和最小”原则,因此选择前者编号。综上,主链为戊烷,共3个甲基,分别在2位1个、3位2个,因此名称为2,3,3-三甲基戊烷。故答案选A。
8. 下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中,错误的是
A. 已知萘分子的结构简式为,它的六氯代物有10种
B. C6H14的烷烃一氯代物种类有17种
C. 含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种
D. 苯乙烯()和氢气完全加成的产物的一溴取代物有5种
【答案】D
【解析】
【详解】A.它的六氯代物数目与二氯代物数目相同,分别为1、2,1、3,1、4,1、5,1、6,1、7,1、8,2、3,2、6,2、7,共10种,A正确;
B.C6H14的烷烃一氯代物种类有17种,分别为正己烷的三种一氯代物,2-甲基戊烷的五种一氯代物,3-甲基戊烷的四种一氯代物,2,2-二甲基丁烷的三种一氯代物,以及2,3-二甲基丁烷的两种一氯代物,B正确;
C.C6H6的不饱和度为4,含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,满足的同分异构体为:、、、、,则分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种,C正确;
D.苯乙烯()和氢气完全加成的产物为,其等效氢有6种,所以一溴取代物有6种,D错误;
故选D。
9. 网红减压玩具水晶泥,是由聚乙烯醇(俗称PVA胶水)和硼砂以一定比例混合而成的一种凝胶,其中硼砂(一般写作)为白色晶体,易溶于水,结构式如图所示。当小孩不慎食用硼砂后,硼砂会在胃酸作用下转变为硼酸(结构式为),硼酸易被人体吸收蓄积而中毒。下列说法错误的是
A. 聚乙烯醇中所含元素的电负性大小顺序为H<C<O
B. 硼酸的中心B原子的VSEPR构型为平面三角形
C. 硼酸分子中的原子均满足8电子稳定结构
D. 硼砂为离子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙烯醇中含C、H、O元素,电负性大小顺序为H<C<O,A正确;
B.硼酸的中心B原子的价层电子对数为,VSEPR构型为平面三角形,B正确;
C.硼酸分子中的H原子不满足8电子稳定结构,C错误;
D.硼砂()为钠盐,为离子晶体,D正确;
故选C。
10. 化学家利用各种谱图研究物质结构。下列说法不正确的是
A.依据氢原子光谱图提出核外电子分层排布的原子结构模型
B.利用X射线衍射图计算晶体内部的微粒排列情况
C.利用红外光谱图测定有机化合物中不同化学环境的氢原子数目比值
D.利用质谱图确定有机化合物的相对分子质量
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢原子光谱图可以体现原子核外电子的运动分布情况,所以可依据氢原子光谱图提出核外电子分层排布的原子结构模型,A正确;
B.通过X射线衍射谱图可以计算晶体内部的微粒排列情况,B正确;
C.有机物的红外光谱图可以获得分子中所含化学键和官能团的信息;核磁共振氢谱可以获得有机物分子中不同类型氢原子的种类和相对数目的信息,C错误;
D.质谱仪通过质荷比的数值可以确定有机化合物的相对分子质量,通过质谱图最右边的分子离子峰推测待测物质的相对分子质量,D正确;
故选C。
11. 化合物M可用于油漆、颜料、涂料工业,其结构如图。下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为C14H10O3
B. 分子中碳的杂化方式有2种,所有碳原子可能共平面
C. 分子中含有4种官能团
D. 苯环上的一代氯物有5种
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知M的分子式为:C14H12O3,故A错误;
B.分子中含有单键碳原子和双键碳原子,杂化方式分别为:,两个苯环和碳氧双键分别确定一个平面,且单键可以旋转,则所有碳原子可能共平面,故B正确;
C.M中含羟基、羰基、醚键三种官能团,故C错误;
D.该物质含两个苯环,如图,一氯代物共6种,故D错误;
故选B。
12. 某烃的结构简式为,分子中共线碳原子数为,至少有个碳原子共面,至多有个碳原子共面,、、分别是
A. 7、6、11 B. 7、8、12 C. 5、9、13 D. 5、8、11
【答案】C
【解析】
【详解】碳碳三键两端碳原子及与其直接相连的碳原子共线,苯环对角线上的原子共线,则该分子中共线的碳原子个数为5个;苯环上原子及与苯环直接相连的原子共平面,碳碳三键两端碳原子及与其直接相连的碳原子共线也共面,碳碳双键两端碳原子及与其直接相连的原子共平面,结合单键可旋转特性,至少有9个碳原子共面,至多有13个碳原子共面,答案选C。
13. 电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时,下列说法错误的是
A. a为直流电源负极
B. 导线中通过4.5 mol 时阳极区溶液质量增加44 g
C. 和之间的转化可提高脱硫效率
D. 电解一段时间后,阴极区溶液pH无明显变化
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为电解池原理,右侧电极发生失电子生成,该电极为阳极,连接电源b极为正极,电解质溶液中发生;电源a极为负极,左侧电极为阴极,发生得电子、还原反应,电极反应为,电解质溶液中氢离子从阳极移向阴极。
【详解】A.根据上述反应可知,右侧电极发生失电子生成,该电极为阳极,连接电源b极为正极,a极为电源负极,A正确;
B.阳极区发生,电解质溶液中发生,且从阳极区移向阴极区,转移4.5 mol e⁻时,有4.5 mol生成,能溶解0.5 mol FeS,使溶液增重质量,有4.5 mol从阳极区移向阴极区,质量减少,故阳极区溶液质量增加,B错误;
C.失电子、氧化生成,氧化FeS被还原为,循环转化,可持续氧化FeS,提高脱硫效率,C正确;
D.阴极电极反应为,消耗的与由阳极区通过质子交换膜移入补充的相等,阴极区浓度不变,pH无明显变化,D正确;
故选B。
14. 有机化合物M和N是合成英菲替尼的中间体,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. M分子中含有三种官能团
B. N分子中存在1个手性碳原子
C. M的分子式为C9H12NO3
D. N分子中的碳原子和氮原子均有2种杂化方式
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,M分子中含有的官能团为酰胺基和醚键,共有2种,故A错误;
B.由结构简式可知,N分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B错误;
C.由结构简式可知,M分子的分子式为C10H13NO3,故C错误;
D.由结构简式可知,N分子中单键碳原子和单键氮原子的杂化方式都为sp3杂化,苯环中碳原子和硝基中氮原子的杂化方式都为sp2杂化,则分子中的碳原子和氮原子均有2种杂化方式,故D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共58分。
15. 青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,熔点为,加热易分解,是高效的抗疟药。已知:乙醚的沸点为。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。
I.实验室用有机溶剂M提取青蒿素的流程如图所示。
(1)实验前要对青蒿进行粉碎,其目的是___________。
(2)操作②的名称是___________。
(3)操作③的主要过程可能是___________(填字母)。
a.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
b.加的乙醇,浓缩、结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
Ⅱ.用如图所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下:
将青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
(4)E和F中各装有一种物质,用来吸收二氧化碳(通常用碱石灰)和水(通常用无水氯化钙),则E中装入的物质是___________。
(5)该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是___________。
【答案】(1)增大青蒿与有机溶剂M的接触面积,提高青蒿素的浸出率
(2)蒸馏 (3)b
(4)无水
(5)在装置F后连接一个防止空气中和进入F的装置
【解析】
【分析】用有机溶剂M浸取青蒿后,过滤可得提取液和残渣,提取液通过蒸馏可得青蒿素的粗品,向粗品中加入95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤最终可得到精品;青蒿素燃烧生成CO2和H2O,通过测定CO2和H2O的质量,可以计算确定青蒿素的实验式。
【小问1详解】
对青蒿进行粉碎,可以增大青蒿与有机溶剂M的接触面积,提高青蒿素的浸出率。
【小问2详解】
根据分析,提取液经过蒸馏可得青蒿素的粗品,因此操作②为蒸馏。
【小问3详解】
青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中几乎不溶,故可向粗品中加入95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤,从而得到精品,答案选b。
【小问4详解】
根据实验装置,装置D和E用于吸收生成的CO2和H2O,由于碱石灰既能与水反应,也可以与CO2反应,因此应先吸收水再吸收CO2,所以装置D中可盛放无水CaCl2吸收水,装置E中可盛放碱石灰吸收CO2。
【小问5详解】
装置F和外界空气直接接触,可以与空气中的CO2和水蒸气反应,导致测定的CO2质量增大,从而测定的含氧量偏低,因此为了减小实验误差,应在装置F后连接一个防止空气中和进入F的装置。
16. 回答下列问题:
(1)符号“3px”没有给出的信息是_______。
A. 能层 B. 能级 C. 电子云在空间的伸展方向 D. 电子的自旋方向
(2)某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该元素基态原子价电子排布不可能是_______。
A. 4s1 B. 3p64s1 C. 3d54s1 D. 3d104s1
(3)X元素的原子最外层电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+1,则X的氢化物的化学式是_______。
A. HX B. H2X C. XH3 D. XH4
(4)下列比较正确的是_______。
A. 酸性:H3PO4<H3AsO4 B. 熔点:MgO>CaO
C. 离子半径:r(Al3+)>r(O2-) D. 键角:H2O>NH3
(5)下列实验事实不能用氢键来解释的是_______。
A. CH4比SiH4稳定
B. 乙醇能与水以任意比互溶
C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D. 接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
(6)由磷原子核形成的三种微粒:a.、b.、c.,半径由大到小的顺序为_______(填标号,下同);再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为_______。
(7)比较H-O-H键角大小;H3O+_______H2O(填“>”、“<”或“=”)。
(8)胍()分子中碳原子和氮原子共平面,胍中N杂化方式为_______。
【答案】(1)D (2)B (3)C (4)B (5)A
(6) ①. c>a>b ②. b>a>c
(7)> (8)sp2
【解析】
【小问1详解】
3px表示核外电子的能层数为3、能级为3p、电子云在x轴的空间伸展方向,没有注明电子的数目,所以不能确定电子的自旋方向,故选D;
【小问2详解】
由核外电子排布规律可知,基态原子4s轨道上有1个电子的原子可能为价电子排布式为4s1的钾原子、d54s1的铬原子、3d104s1的铜原子,不可能为3p64s1,故选B;
【小问3详解】
由X原子的最外层电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+1可知,n为2,则X原子的最外层电子排布式为3s23p3,X元素为氢化物分子式是PH3的磷元素,故选C;
【小问4详解】
A.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,则磷酸的酸性强于砷酸,故错误;
B.氧化钙和氧化镁都是离子晶体,钙离子的离子半径大于镁离子,则氧化钙中离子键弱于氧化镁,熔点低于氧化镁,故正确;
C.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则铝离子的离子半径小于氧离子,故错误;
C.氨分子中氮原子的孤对电子对数为1,水分子中氧原子的孤对电子对数为2,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则氨分子的键角大于水分子,故错误;
故选B;
【小问5详解】
A.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,简单氢化物的稳定性依次减弱,则甲烷的稳定性强于硅化氢不能用氢键来解释,故符合题意;
B.乙醇能与水分子形成分子间氢键,所以乙醇能与水以任意比互溶,则乙醇能与水以任意比互溶能用氢键来解释,故不符合题意;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的分子间作用力小于对羟基苯甲醛,沸点低于对羟基苯甲醛,则邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛能用氢键来解释,故不符合题意;
D.由于水分子间存在氢键,接近沸点的水蒸气中存在(H2O)n分子,所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18,则接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18能用氢键来解释,故不符合题意;
故选A。
【小问6详解】
由简化电子排布式可知,a、b、c三种微粒分别为基态P原子、基态P+离子、激发态P原子,同种原子,核外电子层数越多,原子半径越大,同种元素,阳离子的离子半径小于原子,则原子半径的大小顺序为c>a>b;同种元素,激发态原子的能量高于基态原子,第一电离能小于基态原子,元素的第二电离能大于第一电离能,则电离能的大小顺序为b>a>c,故答案为:c>a>b;b>a>c;
【小问7详解】
水合氢离子中氧原子的孤对电子对数为1,水分子中氧原子的孤对电子对数为2,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则水合氢离子的H-O-H键角大于水分子,故答案为:>;
【小问8详解】
由题意可知,胍分子中碳原子和氮原子共平面,胍中N杂化方式为sp2杂化,故答案为:sp2。
17. H为一种重要的化工原料,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______,A→B的反应类型是_______。
(2)试剂R是_______(填结构简式)。
(3)H有_______个手性碳原子。
(4)E→F的化学方程式为_______。
(5)M是B的同分异构体,同时具备下列条件的M的结构有_______种(不考虑立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶3的结构简式为_______。
①1mol有机物最多能与3molNaOH反应;
②遇溶液发生显色反应,除苯环外不含其他环;
③不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。
(6)设计以苯酚为原料合成1,2-二溴环己烷的合成路线________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 醛基、醚键 ②. 取代反应
(2)
(3)2 (4)
(5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】A()和HI反应生成B(),醚键变成了羟基,属于取代反应,B与H2发生加成反应生成C(),C在一定条件下通过消去反应生成D(),D在过氧化物的作用下,生成E(),E在催化剂作用下转化为F(),F在一定条件下转化为G(),G与试剂R在一定条件下最终生成H(),羟基转化为酯基,则该步反应是酯化反应。
【小问1详解】
A中官能团有醚键和醛基,根据分析可知, A→B的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
根据分析可知,G与试剂R生成H的反应是酯化反应,根据G与H前后结构的变化,可以推知试剂R是;
【小问3详解】
H的手性碳原子如图,故有2个手性碳原子;
【小问4详解】
E()在催化剂作用下生成F(),是碳碳双键与醇的加成,化学方程式为:;
【小问5详解】
M是B()的同分异构体,符合
①遇溶液发生显色反应,除苯环外不含其他环,说明含有酚羟基;
②不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,说明不含有碳碳双键、碳碳三键;
③1mol有机物最多能与3molNaOH反应,结合①②③,说明除了含有1mol酚羟基外,还含有1mol酚酯基;根据以上条件,符合条件的同分异构体有:
,
,总共13种;其中在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶3的结构简式是;
【小问6详解】
以苯酚()为原料合成1,2-二溴环己烷():苯酚先加成得到环己醇,再消去得到环己烯,再与溴水发生加成反应生成1,2-二溴环己烷,合成路线如图: 。
18. 磷酸亚铁钠()、偏铁酸钠()是重要的化工原料。以煤气化渣(主要为、及少量等)为原料分别制备和的流程如下:
(1)预处理
①“酸浸”时,所得“滤渣”主要成分为_______(填化学式)。
②“碱沉”时,加入溶液需控制合适的以除去_______(填离子符号)。
(2)制备
①“还原”时,加入足量的目的是_______。
②写出“水热合成”中生成沉淀的离子方程式_______。
(3)制备
①“碳热还原”得到。写出“焙烧”生成的化学方程式_______。
②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。
③若“焙烧”温度为700℃,时,生成,则_______,其可能的晶胞结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 还原,使其全部转化为,并除去溶液中过量的 ②.
(3) ①. ②. 3 ③. 0.25 ④. 乙
【解析】
【分析】该流程是以煤气化渣(主要为、及少量等)为原料分别制备和,煤气化渣在“酸浸”时,与硫酸不反应,作为滤渣的主要成分被除去,、与硫酸反应生成可溶性的、,再“碱沉”时,加入溶液控制合适的使完全转化为沉淀,而不沉淀以过滤分离除去,得到的“煅烧”生成,再与酸化、加入Fe还原得到,最后“水热合成”中生成;加入碳“碳热还原”得到,与、空气焙烧制得。
【小问1详解】
①根据上述分析可知,“酸浸”时,得到的滤渣主要成分为;
②加入溶液控制合适的使完全转化为沉淀,而不沉淀以过滤分离除去;
【小问2详解】
①根据上述分析可知,与酸化生成,加入Fe使转化为,并除去溶液中过量的,得到溶液;
②与加入的、“水热合成”生成,离子方程式为;
【小问3详解】
①根据上述分析,与、空气中的焙烧制得,化学方程式为;
②由晶胞图甲可知,每个晶胞中含有Fe:,Na:,O:,即每个晶胞中的单元数有3个;
③若“焙烧”温度为700℃,时,,生成,则,解得x=0.25;丙图中Na:、Fe:,,乙图中Na:、Fe:,,则其可能的结构为乙。
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