内容正文:
三明一中2025-2026学年下学期半期考
高二化学科试卷
(考试时间75分钟,满分:100分)
注意事项:
1.请用2B铅笔将选择题答案填涂在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 Na-23 W-184
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。只有一项是符合题目要求的。
1. 科技自立自强,赋能国家高质量发展。下列说法正确的是
A. 我国新一代舱外航天服采用水升华热控系统实现温控:水升华过程破坏了O-H共价键
B. 福建科研团队用C60掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨:C60含有共价键
C. 我国国内完成首条完全自主可控的8英寸SiC晶圆生产线:SiC属于分子晶体
D. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的是石墨烯:石墨烯是乙烯的同系物
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 甲基的电子式: B. 的结构式:
C. 乙醇的分子式: D. 乙烯的键线式:
3. 下列说法不正确的是
A. 和的最简式相同,含碳量相同
B. 碳原子数不同的直链烷烃一定互为同系物
C. 沸点:正戊烷>新戊烷>2,2-二甲基戊烷
D. 鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性溶液,振荡,观察是否褪色
4. 根据下表几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法错误的是
NaCl
KCl
单质B
熔点/℃
801
714
190
-70
2300
沸点/℃
1465
1420
178
57.6
2500
注:熔点在条件下测定。
A. 是分子晶体 B. 单质B是共价晶体
C. 加热能升华 D. 晶体中晶格能比晶体中的大
5. 下列化学方程式书写正确的是
A. 新制溶于氨水:
B. 合成聚丙烯:
C. 氯化铝中加过量氨水:
D. 乙炔与氯气加成:
6. 对下列事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
电负性:,的给电子能力强于
B
分子极性:
为平面三角形,为三角锥形,前者为非极性分子,后者为极性分子
C
甲苯与硝酸在约反应,苯与硝酸在50~60℃才反应
受甲基影响,苯环变得活泼
D
热稳定性:
HF分子之间会形成氢键,使分子更加稳定
A. A B. B C. C D. D
7. 化合物是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 的同分异构体中可能含有苯环
B. 和分子都可以使溴水褪色
C. 与以物质的量发生加成反应时可得3种产物(不考虑立体异构)
D. 分子与足量的氢气加成后的产物中含有3个手性碳原子
8. 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、T组成的分子结构如图。W原子只有一个原子轨道填充电子,元素X、Y处于同一周期且未成对电子数相同,Z的原子核外电子有5种空间运动状态,T的原子价电子排布式为。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 该分子中有两种元素第一电离能比氮小
C. 和分子的空间构型均为V形
D. 该分子中既有极性共价键又有非极性共价键
9. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 冰中(图1)含氢键数目为
B. 1 mol雌黄()(图2)的孤电子对数为
C. 晶体(图3)中含有个晶胞结构单元
D. 石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料,石墨烯中含C-C数目为
10. 溴苯是制备精细化工品的原料,现采用下图装置制备。下列说法错误的是
苯
液溴
溴苯
沸点/℃
80.1
59
156.2
水溶性
难溶
微溶
难溶
A. 导气管可促使漏斗中液体顺利滴下
B. 乙试管中试剂可以是苯或四氯化碳
C. 丙试管中出现淡黄色沉淀,说明苯与液溴发生了取代反应
D. 提纯溴苯需经过水洗、碱洗、水洗、干燥、结晶等实验操作
11. 一种冠醚分子可通过识别,从卤水中萃取。该冠醚(直径为)合成、识别的过程如下。下列说法错误的是
A. 与冠醚之间的作用力是弱配位键
B. 冠醚分子不能识别(直径为)
C. 和均为超分子
D. 有机物中碳原子采取杂化
12. 六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂,其结构如图所示,其阳离子中的五元环为平面结构,下列说法错误的是
A. 阴离子的所有原子均满足8电子稳定结构
B. 该物质中存在的化学键类型:离子键、共价键
C. 阳离子中原子为杂化,碳原子为和杂化
D. 阴、阳离子体积较大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
13. 某课题组设计了一种具有五元环特征的二维硼化物,其结构如图所示,框内为晶胞结构。下列说法错误的是
已知:图中框内为晶胞结构,其边长分别为,晶体厚度为。
A. 硼化物中原子采取杂化 B. 该硼化物的化学式为
C. 晶胞中距原子最近的原子有4个 D. 可用射线衍射仪测定其晶体的结构
14. 我国科研工作者利用作为光催化剂,以、和芳香烃为原料可制得氯代芳烃。研究发现,该方法可选择性地对进行氯化,有关反应机理如图所示:
下列说法正确的是
A. 步骤①~③中,与均属于中间产物
B. 步骤③反应为
C. 每制得,消耗的物质的量为
D. 若用代替,则最终可得到
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 回答下列问题。
(1)下列几组物质中,互为同分异构体的是______;互为同系物的是______(填序号)。
①和 ②和
③和 ④和
(2)中含氧官能团的名称为______。
(3)用系统命名法对有机物进行命名
______;______。
(4)写出4,4-二甲基-2-戊炔的结构简式______。
(5)甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液共热生成TNT的化学方程式______。丙烯在一定条件下制得2-丙醇()的化学方程式______。
(6)某烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种,写出该烷烃的结构简式______。
(7)烯烃中碳碳双键是重要的官能团,在不同条件下能发生多种转化。烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如图所示的反应关系(、、为烃基)。
已知某烯烃的化学式为,它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为二氧化碳和丁酮(),则此烯烃的结构简式是______。
16. 我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题:
(1)基态原子的电子排布式为______;B、N、O第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)液态时可导电,晶体类型为______晶体。蒸气状态下以双聚分子()的形式存在,双聚分子中铁的杂化方式为______。
(3)锗与碳同族,性质和结构有一定的相似性,锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠::二锗酸钠:等),也能形成类似于烷烃的锗烷()。至今没有发现大于5的锗烷,根据下表提供的数据,从键能角度分析其中的原因______。
化学键
C-C
C-H
Ge-Ge
Ge-H
键能
346
411
188
288
(4)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①化合物Ⅰ的组成元素中基态原子核外未成对电子数最多的是______(填元素符号)。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为______,______。
(5)钛原子在一定条件下可与碳原子形成气态团簇分子,分子模型如图所示(白球表示钛原子,黑球表示碳原子),其化学式为______。
(6)晶体因变化形成空位而导致颜色各异(空位数不同,吸收的可见光波长不同),当时,其立方晶胞结构如图。为阿伏加德罗常数的值。
①与最近且等距的有______个。
②当增大时,的平均价态______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
③当时,则该晶体的密度为______。
17. 铂系元素不仅仅是一类贵金属,其化合物更是一类有重要化工催化作用和医疗应用价值的物质。顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,呈棕黄色,有极性;其存在同分异构体反铂,呈淡黄色,无极性,无抗癌活性。
Ⅰ、抗癌药物顺铂可由以下途径得到:
(顺式—二氯二氨合铂)
(1)中的化合价为______价。
(2)氯离子通常用作配合物的配体,基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是______。
(3)根据信息可以推测中的杂化方式为______(填字母,下同)。
A. sp B. C. D.
(4)在两种同分异构体中,更易溶于的是______(填“顺铂”或“反铂”)。
(5)抗癌药物顺铂的抗癌机理:在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的与的碱基(如鸟嘌呤)结合,破坏的结构,阻止癌细胞增殖。生成物中存在的化学键有______。
a.氢键 b.离子键 c.金属键 d.配位键
e.极性共价键 f.非极性共价键
Ⅱ、抗癌药物顺铂与胸苷(简写为)的配体交换反应具有重要意义。
(6)“步骤1”的离子方程式为______。
(7)“步骤2”中体系存在以下平衡:
ⅰ、
ⅱ、
加入溶液的目的是______(从平衡角度分析)。
(8)、和与(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为______。
18. 碳碳双键是一种重要官能团,含碳碳双键的有机物一般都是重要的化工原料。
Ⅰ、苯的某些反应及某种生产聚苯乙烯的流程如图,回答下列问题:
(1)写出相应反应的化学方程式:反应①______;反应④______。
(2)A物质的核磁共振氢谱显示的各种峰面积由大到小的比值为______;A的同分异构体中,核磁共振氢谱显示只有两类的结构简式为______(写一种)。
(3)下列关于流程中物质的描述错误的是______(选填字母)。
A.A和苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.聚苯乙烯是混合物,没有固定熔沸点
C.A与溴蒸气在强光照射下发生取代反应,苯环上邻位或对位的被取代
(4)比苯乙烯多1个碳原子的同系物的一种结构,存在顺反异构现象,写出顺式结构______。
Ⅱ、异戊二烯()能发生以下反应:
已知:。回答下列问题:
(5)B为分子中含有六元环的有机化合物,其结构可能为(可用键线式表示)______。
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三明一中2025-2026学年下学期半期考
高二化学科试卷
(考试时间75分钟,满分:100分)
注意事项:
1.请用2B铅笔将选择题答案填涂在答题卡上,填空题答案请用黑色水笔写在相应的答题卡上,不得超出答题扫描区作答。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 Na-23 W-184
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。只有一项是符合题目要求的。
1. 科技自立自强,赋能国家高质量发展。下列说法正确的是
A. 我国新一代舱外航天服采用水升华热控系统实现温控:水升华过程破坏了O-H共价键
B. 福建科研团队用C60掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨:C60含有共价键
C. 我国国内完成首条完全自主可控的8英寸SiC晶圆生产线:SiC属于分子晶体
D. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的是石墨烯:石墨烯是乙烯的同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.水升华属于物理变化,仅破坏分子间作用力,不会破坏O-H共价键,A错误;
B.C60分子内碳原子之间以共价键结合,因此C60含有共价键,B正确;
C.SiC是硅原子和碳原子通过共价键形成的共价晶体(原子晶体),不属于分子晶体,C错误;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物,石墨烯是碳单质,与乙烯不互为同系物,D错误;
故答案选B。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 甲基的电子式: B. 的结构式:
C. 乙醇的分子式: D. 乙烯的键线式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲基为电中性基团,碳原子最外层有4个电子,与3个氢原子形成3对共用电子对,剩余1个单电子,该电子式符合甲基的结构,A正确;
B.中的配位键是氮原子提供孤电子对、氢离子接受电子对,箭头应从N指向H,B错误;
C.是乙醇的结构简式,乙醇的分子式为,C错误;
D.该键线式表示的是2,3-二甲基-2-丁烯,乙烯仅含2个碳原子的碳碳双键,无其他取代基,D错误;
故答案选A。
3. 下列说法不正确的是
A. 和的最简式相同,含碳量相同
B. 碳原子数不同的直链烷烃一定互为同系物
C. 沸点:正戊烷>新戊烷>2,2-二甲基戊烷
D. 鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性溶液,振荡,观察是否褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯()最简式为,乙烯()最简式也为,二者最简式相同,碳元素质量分数相同,A正确;
B.直链烷烃结构相似,碳原子数不同则分子组成相差若干个基团,符合同系物定义,B正确;
C.烷烃沸点随碳原子数增多而升高,2,2-二甲基戊烷含7个碳原子,沸点高于含5个碳的正戊烷、新戊烷;碳原子数相同时支链越多沸点越低,正确沸点顺序为2,2-二甲基戊烷>正戊烷>新戊烷,C错误;
D.己烯含碳碳双键,可使酸性溶液褪色,苯与酸性不反应,分层后上层为苯、下层呈紫色,可以鉴别,D正确。
4. 根据下表几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法错误的是
NaCl
KCl
单质B
熔点/℃
801
714
190
-70
2300
沸点/℃
1465
1420
178
57.6
2500
注:熔点在条件下测定。
A. 是分子晶体 B. 单质B是共价晶体
C. 加热能升华 D. 晶体中晶格能比晶体中的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,四氯化硅是熔沸点低的分子晶体,A正确;
B.由表格数据可知,单质B是熔沸点很高的共价晶体,B正确;
C.由表格数据可知,氯化铝的沸点低于氯化铝的熔点,说明氯化铝加热时能够不经液态直接转化为气态发生升华,C正确;
D.离子晶体的晶格能越大,熔沸点越高,由表格数据可知,氯化钠的熔沸点高于氯化钾,说明氯化钠的晶格能大于氯化钾,D错误;
故选D。
5. 下列化学方程式书写正确的是
A. 新制溶于氨水:
B. 合成聚丙烯:
C. 氯化铝中加过量氨水:
D. 乙炔与氯气加成:
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制与氨水反应生成可溶性四氨合铜(II)氢氧化物,反应配平正确,产物合理,A正确;
B.丙烯加聚的产物主链为2个碳原子的重复单元,侧链连甲基,正确反应为,B错误;
C.氨水为弱碱,无法溶解氢氧化铝,与氯化铝反应仅生成氢氧化铝沉淀,正确离子方程式为,C错误;
D.乙炔与2mol氯气完全加成的产物为1,1,2,2-四氯乙烷,正确反应为,D错误;
故选A。
6. 对下列事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
电负性:,的给电子能力强于
B
分子极性:
为平面三角形,为三角锥形,前者为非极性分子,后者为极性分子
C
甲苯与硝酸在约反应,苯与硝酸在50~60℃才反应
受甲基影响,苯环变得活泼
D
热稳定性:
HF分子之间会形成氢键,使分子更加稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电负性,N对孤对电子的吸引力弱于O,故给电子能力更强,与形成的配位键更牢固,配合物稳定性更强,故A正确;
B.为杂化,为平面正三角形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子;为杂化,含1对孤对电子,为三角锥形分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故分子极性,故B正确;
C.甲基是给电子基团,对苯环有活化作用,使苯环上的氢更易被取代,反应所需温度更低,故C正确;
D.热稳定性是化学性质,由分子内的共价键键能决定,键键能大于键,故更稳定;氢键是分子间作用力,只影响熔沸点等物理性质,不影响分子的热稳定性,故D错误;
选D。
7. 化合物是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 的同分异构体中可能含有苯环
B. 和分子都可以使溴水褪色
C. 与以物质的量发生加成反应时可得3种产物(不考虑立体异构)
D. 分子与足量的氢气加成后的产物中含有3个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.X的分子式为,不饱和度为 ,苯环的不饱和度为4,故X的同分异构体中可含有苯环,A正确;
B.X和Y分子中均含有碳碳双键,可与溴发生加成反应使溴水褪色,B正确;
C.Y分子中含有两个共轭双键,与以物质的量1:1加成时,会产生两种1,2加成产物和一种1,4加成产物,C正确;
D.Y与足量氢气加成后所有碳碳双键均被还原为饱和碳键,产物手性碳原子为2,即,D错误;
故选D。
8. 原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、T组成的分子结构如图。W原子只有一个原子轨道填充电子,元素X、Y处于同一周期且未成对电子数相同,Z的原子核外电子有5种空间运动状态,T的原子价电子排布式为。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 该分子中有两种元素第一电离能比氮小
C. 和分子的空间构型均为V形
D. 该分子中既有极性共价键又有非极性共价键
【答案】B
【解析】
【分析】W原子只有一个原子轨道填充电子,W为H;元素X、Y处于同一周期且未成对电子数相同,结合物质结构可知,X为C,Y为O;Z的原子核外电子有5种空间运动状态,Z为F;T的原子价电子排布式为,T为Cl。
【详解】A.同周期元素,原子序数越大,电负性越强,故电负性O>C,CH4中H元素显正价,故电负性C>H,故电负性O>C>H,故A正确;
B.电离能比N小的元素有Cl、C、O、H,故B错误;
C.H2O、OF2的价层电子对数都为2+=4,孤电子对数都为2,故空间构型均为V形,故C正确;
D.由结构可知,分子中既有极性共价键又有非极性共价键,故D正确;
故选B。
9. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 冰中(图1)含氢键数目为
B. 1 mol雌黄()(图2)的孤电子对数为
C. 晶体(图3)中含有个晶胞结构单元
D. 石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料,石墨烯中含C-C数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.9g冰的物质的量为,每个水分子平均含2个氢键,故0.5mol冰含氢键数目为,A错误;
B.1mol 中含2mol As原子、3mol S原子,每个As含1对孤对电子,每个S含2对孤对电子,总孤电子对物质的量为,数目为,B正确;
C.720g 的物质的量为,每个晶胞含4个分子,故晶胞结构单元数目为,C错误;
D.12g石墨烯含碳原子物质的量为,每个C-C键被2个C原子共用,1mol C对应C-C键物质的量为,数目为,D错误;
故选 B。
10. 溴苯是制备精细化工品的原料,现采用下图装置制备。下列说法错误的是
苯
液溴
溴苯
沸点/℃
80.1
59
156.2
水溶性
难溶
微溶
难溶
A. 导气管可促使漏斗中液体顺利滴下
B. 乙试管中试剂可以是苯或四氯化碳
C. 丙试管中出现淡黄色沉淀,说明苯与液溴发生了取代反应
D. 提纯溴苯需经过水洗、碱洗、水洗、干燥、结晶等实验操作
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中是恒压结构,导气管连通了滴液漏斗和反应容器,平衡了二者的压强,可促使漏斗中液体顺利滴下,A正确;
B.反应挥发出的HBr中混有溴蒸气,溴蒸气会干扰后续HBr的检验,溴易溶于苯或四氯化碳,而HBr不溶,因此乙可以用苯或四氯化碳吸收溴蒸气,B正确;
C.溴蒸气被乙除去后,HBr进入丙中与反应生成淡黄色沉淀,证明反应生成了HBr,说明苯与液溴发生了取代反应(加成反应不会生成HBr),C正确;
D.溴苯是液态有机物,提纯过程:水洗除去可溶杂质、碱洗除去未反应的溴、再次水洗除去残留碱、干燥除水后,因为粗溴苯中混有沸点不同的苯,最后需要通过蒸馏分离提纯,结晶是提纯固体的方法,不适用于液态溴苯的提纯,D错误;
故答案为:D。
11. 一种冠醚分子可通过识别,从卤水中萃取。该冠醚(直径为)合成、识别的过程如下。下列说法错误的是
A. 与冠醚之间的作用力是弱配位键
B. 冠醚分子不能识别(直径为)
C. 和均为超分子
D. 有机物中碳原子采取杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.与冠醚Z中的O原子形成弱配位键,故A正确;
B.冠醚Z直径为,直径为,冠醚Z空腔直径与的直径不匹配,所以该冠醚分子不能识别,故B正确;
C.超分子是两种及以上分子通过分子间相互作用组装形成的聚集体,Z是单个有机冠醚分子,不属于超分子;R是冠醚Z与Li⁺组装形成的超分子,故C错误;
D.有机物中碳原子均为单键碳,采取杂化,故D正确;
选C。
12. 六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂,其结构如图所示,其阳离子中的五元环为平面结构,下列说法错误的是
A. 阴离子的所有原子均满足8电子稳定结构
B. 该物质中存在的化学键类型:离子键、共价键
C. 阳离子中原子为杂化,碳原子为和杂化
D. 阴、阳离子体积较大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
【答案】A
【解析】
【详解】A.阴离子为,P原子最外层原本有5个电子,与6个F原子形成共价键,加上阴离子带的1个单位负电荷,P原子最外层电子总数为,不满足8电子稳定结构,A错误;
B.该物质由阴阳离子构成,阴阳离子之间存在离子键;阴阳离子内部原子之间通过共价键结合,因此该物质存在离子键、共价键两种化学键,B正确;
C.已知阳离子的五元环为平面结构,环上的N原子都参与平面结构,杂化类型为杂化;五元环内双键碳原子为杂化,N原子连接的侧链饱和碳原子为杂化,因此碳原子存在和两种杂化,C正确;
D.离子晶体中,阴阳离子体积越大,离子间距越大,离子间作用力(离子键)越弱,晶格能越小,晶体熔点越低,离子液体常温下多为液态,符合该规律,D正确;
故选A。
13. 某课题组设计了一种具有五元环特征的二维硼化物,其结构如图所示,框内为晶胞结构。下列说法错误的是
已知:图中框内为晶胞结构,其边长分别为,晶体厚度为。
A. 硼化物中原子采取杂化 B. 该硼化物的化学式为
C. 晶胞中距原子最近的原子有4个 D. 可用射线衍射仪测定其晶体的结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.每个B原子形成3个σ键,B最外层共3个电子,成键后无孤电子对,价层电子对数为3,因此B原子采取杂化,A正确;
B.该晶胞为二维晶胞,均摊法规则:顶点原子占,边界(棱)上原子占,从图中的晶胞结构可知,B原子在体内,共4个,S原子在顶点和体内,故个数为,因此晶胞中B、S原子数比为,化学式为,B错误;
C.观察结构可知,每个S原子连接4个B原子,故S原子距离最近且相等的B原子有4个,C正确;
D.晶体结构可通过X射线衍射仪测定,这是晶体结构测定的常用方法,D正确;
故选B。
14. 我国科研工作者利用作为光催化剂,以、和芳香烃为原料可制得氯代芳烃。研究发现,该方法可选择性地对进行氯化,有关反应机理如图所示:
下列说法正确的是
A. 步骤①~③中,与均属于中间产物
B. 步骤③反应为
C. 每制得,消耗的物质的量为
D. 若用代替,则最终可得到
【答案】C
【解析】
【详解】A.中间产物是反应中生成又消耗的物质,Ru3+在步骤②生成、步骤③消耗,属于中间产物;而是步骤②生成的产物,后续未被消耗,属于最终产物,并非中间产物,A错误;
B.步骤③中,Ru3+被还原为Ru2+,Cl⁻被氧化为HClO,根据电子守恒,需2个Ru3+与1个Cl⁻反应。但反应体系中原料为NaCl和,无大量OH⁻,O和H应来自,正确方程式应为2Ru3+ + Cl⁻ + H2O = 2Ru2+ + HClO + H+,B错误;
C.总反应中,为氧化剂,Cl⁻为还原剂,1mol可氧化1 mol Cl⁻生成1 mol HClO,1 mol HClO与1mol芳香烃反应生成1 mol氯代芳烃,故每制得1 mol氯代芳烃消耗1 mol,C正确;
D.该方法选择性氯化苯环上的H,甲苯中苯环H为C(sp2)-H,甲基H为C(sp3)-H,故应生成氯甲苯,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 回答下列问题。
(1)下列几组物质中,互为同分异构体的是______;互为同系物的是______(填序号)。
①和 ②和
③和 ④和
(2)中含氧官能团的名称为______。
(3)用系统命名法对有机物进行命名
______;______。
(4)写出4,4-二甲基-2-戊炔的结构简式______。
(5)甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液共热生成TNT的化学方程式______。丙烯在一定条件下制得2-丙醇()的化学方程式______。
(6)某烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种,写出该烷烃的结构简式______。
(7)烯烃中碳碳双键是重要的官能团,在不同条件下能发生多种转化。烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如图所示的反应关系(、、为烃基)。
已知某烯烃的化学式为,它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为二氧化碳和丁酮(),则此烯烃的结构简式是______。
【答案】(1) ①. ③ ②. ②
(2)酯基、(酚)羟基
(3) ①. 2,4-二甲基己烷 ②. 1,3-二甲苯
(4) (5) ①. ②.
(6)
(7)
【解析】
【小问1详解】
同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,③中两种物质分子式均为,结构不同,互为同分异构体;同系物是结构相似、分子组成相差1个或若干个原子团的有机物,②中两种物质均为环二烯烃,分子组成相差1个,互为同系物;①中两种物质分子式不同,④中羟基官能团数目不同,均不符合对应概念要求。
【小问2详解】
该有机物中含氧官能团包括直接与苯环相连的羟基(酚羟基),以及两个结构的酯基;氨基不含氧,不计入。
【小问3详解】
烷烃命名时选最长碳链为主链,该烷烃最长碳链含6个碳,从离取代基最近的一端编号,使取代基位次和最小,2、4位连甲基,因此命名为2,4-二甲基己烷;苯环上1、3位连甲基,因此命名为1,3-二甲苯。
【小问4详解】
首先确定主链为含5个碳原子的炔烃,碳碳三键位于2号和3号碳之间,4号碳上连2个甲基,结构式为 。
【小问5详解】
甲苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下发生硝化反应,甲基邻对位的氢原子被硝基取代,生成2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和水,化学方程式为 ;丙烯与水发生加成反应,生成2-丙醇,化学方程式为。
【小问6详解】
烷烃通式为,由相对分子质量114得,解得,即分子式为;一氯代物只有一种说明分子中所有氢原子化学环境完全相同,为高度对称结构,即2,2,3,3-四甲基丁烷,结构简式为。
【小问7详解】
根据题给反应规律,双键碳上连2个氢原子时,氧化产物为;双键碳上连2个烃基无氢时,氧化产物为酮;将丁酮()的羰基氧替换为双键碳,另一端连接,该烯烃的结构简式为。
16. 我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题:
(1)基态原子的电子排布式为______;B、N、O第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)液态时可导电,晶体类型为______晶体。蒸气状态下以双聚分子()的形式存在,双聚分子中铁的杂化方式为______。
(3)锗与碳同族,性质和结构有一定的相似性,锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠::二锗酸钠:等),也能形成类似于烷烃的锗烷()。至今没有发现大于5的锗烷,根据下表提供的数据,从键能角度分析其中的原因______。
化学键
C-C
C-H
Ge-Ge
Ge-H
键能
346
411
188
288
(4)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①化合物Ⅰ的组成元素中基态原子核外未成对电子数最多的是______(填元素符号)。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为______,______。
(5)钛原子在一定条件下可与碳原子形成气态团簇分子,分子模型如图所示(白球表示钛原子,黑球表示碳原子),其化学式为______。
(6)晶体因变化形成空位而导致颜色各异(空位数不同,吸收的可见光波长不同),当时,其立方晶胞结构如图。为阿伏加德罗常数的值。
①与最近且等距的有______个。
②当增大时,的平均价态______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
③当时,则该晶体的密度为______。
【答案】(1) ①. ②. N>O>B
(2) ①. 离子 ②.
(3)Ge-Ge键和Ge-H键的键能小于C-C键和C-H键的键能,化学键更容易断裂,长链锗烷不稳定,难以形成n大于5的锗烷
(4) ①. N ②. 6 ③. 1
(5)
(6) ①. 6 ②. 降低 ③.
【解析】
【小问1详解】
Cu为29号元素,基态原子核外电子排布式为,故[Ar]后为。同周期第二周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N原子2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能顺序为N>O>B。
【小问2详解】
FeF3液态时可导电,说明熔融状态下存在自由移动的离子,属于离子晶体。Fe2Cl6双聚分子中每个Fe原子与4个Cl原子形成σ键,无孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为。
【小问3详解】
由表格数据可知,Ge-Ge键键能为188kJ·mol-1,Ge-H键键能为288kJ·mol-1,远小于C-C键的346kJ·mol-1和C-H键的411kJ·mol-1,键能越小化学键越容易断裂,因此长链锗烷稳定性差,难以形成n大于5的锗烷。
【小问4详解】
①化合物II的组成元素为C、H、O、N、Ga,基态原子未成对电子数分别为C有2个、H有1个、O有2个、N有3个、Ga有1个,未成对电子数最多的是N。
②Ga与2个N原子、4个O原子形成配位键,配位数为6。
③每个配体带2个负电荷,2个配体共带4个负电荷,Ga为+3价,整体电荷为-1,故x=1。
【小问5详解】
团簇分子为独立分子,无需均摊原子,直接计数得Ti原子共14个,C原子共13个,化学式为。
【小问6详解】
①W位于晶胞体心,最近且等距的O位于晶胞的6个面心,共6个。
②化合物呈电中性,Na为+1价,O为-2价,x增大即Na含量升高,W的平均价态降低。
③晶胞参数为a pm,晶胞体积为,晶胞中W的个数为1,O的个数为,Na的个数为0.5,晶胞质量为 ,故密度为。
17. 铂系元素不仅仅是一类贵金属,其化合物更是一类有重要化工催化作用和医疗应用价值的物质。顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,呈棕黄色,有极性;其存在同分异构体反铂,呈淡黄色,无极性,无抗癌活性。
Ⅰ、抗癌药物顺铂可由以下途径得到:
(顺式—二氯二氨合铂)
(1)中的化合价为______价。
(2)氯离子通常用作配合物的配体,基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是______。
(3)根据信息可以推测中的杂化方式为______(填字母,下同)。
A. sp B. C. D.
(4)在两种同分异构体中,更易溶于的是______(填“顺铂”或“反铂”)。
(5)抗癌药物顺铂的抗癌机理:在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的与的碱基(如鸟嘌呤)结合,破坏的结构,阻止癌细胞增殖。生成物中存在的化学键有______。
a.氢键 b.离子键 c.金属键 d.配位键
e.极性共价键 f.非极性共价键
Ⅱ、抗癌药物顺铂与胸苷(简写为)的配体交换反应具有重要意义。
(6)“步骤1”的离子方程式为______。
(7)“步骤2”中体系存在以下平衡:
ⅰ、
ⅱ、
加入溶液的目的是______(从平衡角度分析)。
(8)、和与(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为______。
【答案】(1)+2 (2)哑铃形或纺锤形 (3)D
(4)反铂 (5)def
(6)
(7)中和,使平衡i正向移动,浓度增大,进而使平衡ii正向移动,提高产率
(8)
【解析】
【小问1详解】
中为-1价配体,为中性配体,化合物整体呈电中性,故Pt的化合价为+2。
【小问2详解】
基态Cl离子的核外电子排布式为,占据的最高能级为3p,p能级的电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形。
【小问3详解】
存在顺反异构,说明其空间结构为平面四边形,配位数为4,故Pt的杂化方式为,d正确。
【小问4详解】
为非极性溶剂,根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,反铂无极性,故更易溶于的是反铂。
【小问5详解】
氢键不属于化学键,R中不存在离子键、金属键;Pt与N、O原子之间存在配位键,不同非金属原子之间形成极性共价键,嘌呤环内碳原子之间存在非极性共价键,def正确。
【小问6详解】
步骤1中,中的与结合生成AgCl沉淀,配体被替换,离子方程式为。
【小问7详解】
加入NaOH溶液后,与平衡i电离产生的反应生成,使平衡i正向移动,浓度增大,进而使平衡ii正向移动,提高的产率。
【小问8详解】
初始配合物中配体为,说明配位能力强于;步骤1中仅能替换,无法替换,步骤2中可替换,故配位能力由强到弱为。
18. 碳碳双键是一种重要官能团,含碳碳双键的有机物一般都是重要的化工原料。
Ⅰ、苯的某些反应及某种生产聚苯乙烯的流程如图,回答下列问题:
(1)写出相应反应的化学方程式:反应①______;反应④______。
(2)A物质的核磁共振氢谱显示的各种峰面积由大到小的比值为______;A的同分异构体中,核磁共振氢谱显示只有两类的结构简式为______(写一种)。
(3)下列关于流程中物质的描述错误的是______(选填字母)。
A.A和苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.聚苯乙烯是混合物,没有固定熔沸点
C.A与溴蒸气在强光照射下发生取代反应,苯环上邻位或对位的被取代
(4)比苯乙烯多1个碳原子的同系物的一种结构,存在顺反异构现象,写出顺式结构______。
Ⅱ、异戊二烯()能发生以下反应:
已知:。回答下列问题:
(5)B为分子中含有六元环的有机化合物,其结构可能为(可用键线式表示)______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
(3)C (4)
(5)、
【解析】
【分析】Ⅰ中反应①为苯的硝化;反应为烯烃的加成,A为乙苯;反应③为乙苯脱氢生成苯乙烯;反应④为苯乙烯加聚生成聚苯乙烯。
【小问1详解】
反应①苯的硝化反应,苯与浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生取代反应生成硝基苯和水,反应方程式为:; 反应④苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应方程式为: ;
【小问2详解】
A(乙苯)有5种不同化学环境的H,氢原子数为,因此峰面积比由大到小为:; A分子式为,同分异构体中只有两种H的是高度对称的对二甲苯,结构简式为:;
【小问3详解】
A.乙苯的烷基可被酸性高锰酸钾氧化,苯乙烯含碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾褪色,A正确;
B.聚苯乙烯为高分子,聚合度不固定,属于混合物,没有固定熔沸点,B正确;
C.乙苯与溴蒸气在强光下,取代的是侧链烷基的H,苯环H的取代需要催化剂条件,C错误;
故答案选。
【小问4详解】
比苯乙烯多1个C的同系物,满足有顺反异构的结构为,顺式结构要求苯基和甲基在双键同侧: ;
【小问5详解】
B的结构(六元环),根据已知双烯加成规则,异戊二烯和丙烯加成可得到两种含六元环的产物,键线式表示为:、。
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