内容正文:
浙江省A9协作体2024学年第二学期期中联考
高二化学试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题时,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填写相应数字;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 Cu 64 Br 80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每题均只有一个正确选项,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于强电解质的是
A. B. C. D.
2. 下列不用于物质分离的仪器是
A. B. C. D.
3. 下列表示不正确的是
A. As原子的简化电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的系统命名为:2,2,5-三甲基己烷
D. 用电子云轮廓图表示乙烯分子中的键:
4. 下列说法不正确的是
A. 苯和甲苯互为同系物
B. 和互为同位素
C. 丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
D. 和为同一种物质
5. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 维勒通过氰酸铵加热转变为尿素打破无机物和有机物分界线
B. 聚乙烯可用于生产食品包装袋、保鲜膜等
C. “杯酚”可以分离和,体现了超分子的“分子识别”特性
D. 荧光、LED灯光与原子核外电子跃迁吸收能量有关
6. 下列关于有机物说法正确的是
A. 可用水鉴别苯、四氯化碳和乙醇三种无色液体
B. 环己烷和苯一样,所有碳原子均处于同一平面
C. 的一氯代物有5种
D. 乙烯、乙炔及苯的同系物一定都可以使酸性溶液褪色
7. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 通过用X射线衍射可以获得键长、键角、键能等分子结构信息
B. 用红外光谱可获得分子所含化学键或官能团等信息
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,推断其分子式为
D. 与的核磁共振氢谱谱图是相同的
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
范德华力大小
B
熔点:AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强CH3COOH(pKa=4.76)
羟基极性强弱
D
稳定性:H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)
有无氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图甲装置用于趁热过滤出苯甲酸溶液中的难溶杂质
B. 图乙装置用于验证乙炔的还原性
C. 图丙装置用于四氯化碳萃取溴水中溴
D. 图丁装置用于分离甲苯(111℃)和乙苯(136℃)
10. 关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A. (加成反应)
B. (取代反应)
C. (加聚反应)
D. (还原反应)
11. 异戊二烯是一种重要的化工原料,能发生以下反应,下列说法正确的是
已知:①烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系:
烯烃被氧化的部位
氧化产物
RCOOH
②
A. 异戊二烯所有原子在同一平面
B. X可发生加成反应,但不发生氧化反应
C. 物质B的结构可为
D. 物质Y的结构为
12. 下列示意图正确的是
A. 的共价键电子云轮廓图
B. 氯化钠的晶胞结构图
C. HF分子间的氢键键长
D. 互为对映异构体
13. 硫代硫酸钠()可作定影剂,反应原理如下:。下列说法不正确的是
A. 的空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为
B. 是一种配合物,其配位数为2
C. 是一种常见的切花保鲜液,可用NaCl标准溶液定量测定其浓度
D. 已知NaBr的晶体结构与NaCl相似,则每个Br周围有6个最近且等距离的
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中O原子的配位数为6 B. 图2表示的化学式为
C. 图1晶体密度为 D. 取代产生的空位有利于传导
15. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。丙烯与HBr发生加成反应的理如图所示,下列说法错误的是
A. 氢离子与烯烃作用形成碳正离子过程中,只断裂π键
B. 反应2过程中形成的碳正离子更稳定
C. 与HBr发生加成反应的主产物是
D. 已知双键上电子云密度越大,亲电加成反应速率越快,所以发生亲电加成的速率大于
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
解释或结论
A
分别向盛有2 ml苯和2 ml甲苯的试管中加入几滴酸性溶液,振荡
甲苯中溶液褪色,苯中溶液不褪色
说明甲基活化了苯环
B
将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入溶液
溶液中产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生了取代反应
C
向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴溶液,然后再滴加5滴0.1mol/LKSCN溶液
无明显现象
与的配位能力强于
D
向溶液中加氨水得到深蓝色溶液,再加乙醇
析出深蓝色晶体
加乙醇增强溶剂的极性,有利于晶体析出
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
二、非选择题部分
17. 已知W、X、Y、Z、P为前四周期元素且原子序数依次递增,其元素性质或原子结构特征如下:
元素
元素性质或原子结构特征
W
是宇宙中含量最多的元素
X
元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,第一电离能低于同周期相邻元素
Z
价层电子数等于其电子层数
P
与Z同主族且相邻的下一周期
回答下列问题
(1)X元素原子的价层电子排布式_______,的中心原子采用_______杂化。
(2)X、Y、Z的简单离子的半径从大到小的顺序_______(用离子符号表示)。
(3)P原子形成的微粒中,电离最外层1个电子所需能量最大的是_______。
A. B. C. D.
(4)气态时常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足结构,则Z与Cl之间存在的化学键有_______。
A.极性共价键 B.氢键 C.配位键 D.离子键 E.金属键
18. 某兴趣小组制备、及明矾大晶体,具体流程如下:
已知:易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
请回答:
(1)步骤Ⅱ,有利于培养规则明矾大晶体操作合理的是_______。(无需排序)
A.迅速降至室温
B.自然冷却至室温
C.配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
D.配制90℃的明矾饱和溶液
E.选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央
(2)由溶液A制备的装置如下图:
①通入HCl的作用是_______。
②步骤Ⅲ洗涤时,最合适的洗涤剂是_______。
A.浓盐酸 B.冷水 C.热水 D.乙醇
(3)比较和中键角大小:_______(填“大于”、“小于”、“等于”),并解释原因:_______。
19. 第ⅢA元素用途繁多,应用广泛
(1)氮化铁铜晶体在磁记录材料领域有广泛应用,其晶胞结构如图Ⅰ所示,对于a位置的铁原子,与其最近的且距离相等的N原子有_______个,写出该晶胞的化学式_______。
(2)硼酸()是白色片状晶体(层状结构如图Ⅱ),下列说法正确的是_______。
A. 比的酸性弱
B. 含的晶体中,氢键数目为
C. 分子中硼原子最外层为稳定结构
D. 硼酸的电离在此过程中,B原子的杂化类型发生了变化
(3)三氟化硼()是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成、1 mol一元无氧酸甲和若干摩尔HF,甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 存在顺反异构
B. 第二周期,第一电离能介于B和F之间的元素有3种
C. 中N原子可通过配位键与结合而使分子本身具有碱性,且的碱性强于
D. 的键角大于
20. 1,2-二溴乙烷的制备原理是;某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)仪器F的名称是_______;装置C的作用是_______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到,从F中慢慢滴加乙醇-浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00 mL液溴()和3 ml水的D试管,直至反应结束。(1,2-二溴乙烷的相对分子质量为188)
判断反应结束的现象是_______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集馏分,最后得到7.05 g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是_______。
a→b→a→_______→_______→_______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为_______。
(4)下列操作中,会导致产率降低的是_______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
21. 酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成
已知:①
请回答:
(1)下列说法不正确的是_______。
A. 苯发生硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B. 酮洛酚的分子式为
C. 化合物A可发生加成和取代反应
D. 化合物A中官能团是羧基和苯环
(2)化合物E的结构简式是_______。
(3)写出C→D的化学方程式_______。
(4)按照上述合成路线,设计以和苯为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
例:
(5)写出同时符合下列条件的同分异构体结构简式_______。
①属于A的同系物,比A多一个碳原子 ②苯环上有两种不同环境的氢
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浙江省A9协作体2024学年第二学期期中联考
高二化学试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题时,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填写相应数字;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 Cu 64 Br 80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每题均只有一个正确选项,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于强电解质的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于卤代烃,在水溶液和熔融状态下均不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,A错误;
B.本身不能发生电离,溶于水导电是因为其与水反应生成的硫酸可电离,属于非电解质,B错误;
C.属于有机铵盐,在水溶液中可以完全电离为离子,属于强电解质,C正确;
D.是弱碱,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,D错误;
故选C。
2. 下列不用于物质分离的仪器是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该仪器为蒸馏烧瓶,可用于蒸馏操作,分离沸点不同的互溶液体混合物,A不符合题意;
B.该仪器为容量瓶,是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,不用于物质分离,B符合题意;
C.该仪器为普通漏斗,可用于过滤操作,分离不溶性固体和液体混合物,C不符合题意;
D.该仪器为分液漏斗,可用于分液、萃取操作,分离互不相溶的液体混合物,D不符合题意;
故选B。
3. 下列表示不正确的是
A. As原子的简化电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的系统命名为:2,2,5-三甲基己烷
D. 用电子云轮廓图表示乙烯分子中的键:
【答案】A
【解析】
【详解】A.As的原子序数为33,故基态As原子的核外电子排布式为:,故简化电子排布式应为,A错误;
B.的价层电子对数目为,中心S原子采用sp3杂化,故其VSEPR模型为(四面体形),B正确;
C.选取最长碳链作主链,从距离取代基最近的一端编号,数字之和最小,故的系统命名为2,2,5-三甲基己烷,C正确;
D.乙烯分子中的p-p π键电子云以“肩并肩”方式重叠,电子云轮廓图为镜面对称,D正确;
故选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 苯和甲苯互为同系物
B. 和互为同位素
C. 丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
D. 和为同一种物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯和甲苯结构相似,分子组成相差1个原子团,故苯和甲苯互为同系物,A正确;
B.同位素的研究对象是质子数相同、中子数不同的原子,和是氧元素(同种元素)形成的不同单质,二者互为同素异形体,B错误;
C.丙酮和环氧丙烷的分子式均为,二者结构不同,但分子式相同,故丙酮和环氧丙烷互为同分异构体,C正确;
D.两种结构的中心碳原子都采取的sp3杂化,空间结构为四面体,都连接2个相同的氢原子、1个Br和1个Cl,无手性异构,旋转后结构完全一致,为同一种物质,D正确;
故选B。
5. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 维勒通过氰酸铵加热转变为尿素打破无机物和有机物分界线
B. 聚乙烯可用于生产食品包装袋、保鲜膜等
C. “杯酚”可以分离和,体现了超分子的“分子识别”特性
D. 荧光、LED灯光与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.维勒加热无机物氰酸铵得到有机物尿素,首次实现无机物向有机物的转化,打破了无机物和有机物的分界线,A正确;
B.聚乙烯无毒、化学性质稳定,可用于生产食品包装袋、保鲜膜等食品包装材料,B正确;
C.“杯酚”作为超分子可特异性识别,从而实现和的分离,体现了超分子的分子识别特性,C正确;
D.荧光、LED灯光是原子核外电子从高能级跃迁到低能级时释放能量产生的,与吸收能量无关,D错误;
故选D。
6. 下列关于有机物说法正确的是
A. 可用水鉴别苯、四氯化碳和乙醇三种无色液体
B. 环己烷和苯一样,所有碳原子均处于同一平面
C. 的一氯代物有5种
D. 乙烯、乙炔及苯的同系物一定都可以使酸性溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与水混合后分层,有机层在上层,四氯化碳与水混合后分层,有机层在下层,乙醇与水互溶无分层现象,现象不同可鉴别,A正确;
B.环己烷中所有碳原子均为饱和杂化,为四面体空间结构,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.分子中等效氢共4种,其一氯代物有4种,C错误;
D.苯的同系物中,若与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,无法被酸性溶液氧化,不能使溶液褪色,D错误;
故选A。
7. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 通过用X射线衍射可以获得键长、键角、键能等分子结构信息
B. 用红外光谱可获得分子所含化学键或官能团等信息
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,推断其分子式为
D. 与的核磁共振氢谱谱图是相同的
【答案】B
【解析】
【详解】A.X射线衍射可以获得键长、键角等晶体结构信息,无法直接得到键能数据,A错误;
B.不同化学键或官能团在红外光谱中会出现对应的特征吸收峰,因此用红外光谱可获得分子所含化学键或官能团等信息,B正确;
C.质谱法测得相对分子质量为72的有机物,分子式还可能为等,不一定是,C错误;
D.中两种等效氢的化学位移与中两种等效氢的化学位移不同,核磁共振氢谱谱图不同,D错误;
故选B。
8. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
范德华力大小
B
熔点:AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强CH3COOH(pKa=4.76)
羟基极性强弱
D
稳定性:H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)
有无氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,A正确;
B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华),B正确;
C.由于电负性F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,C正确;
D.H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫,电负性氧大于硫,形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能,D错误;
故选D。
9. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图甲装置用于趁热过滤出苯甲酸溶液中的难溶杂质
B. 图乙装置用于验证乙炔的还原性
C. 图丙装置用于四氯化碳萃取溴水中溴
D. 图丁装置用于分离甲苯(111℃)和乙苯(136℃)
【答案】B
【解析】
【详解】A. 图甲为趁热过滤的常规装置,图中展示的玻璃棒引流、滤纸紧贴等基本过滤操作规范是正确的,A正确;
B.用电石与饱和食盐水反应制备乙炔时,由于电石中含有少量CaS、Ca3P2等杂质,产生的气体中会混有H2S和PH3,这些杂质气体同样具有强还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此,必须先将气体通入装有CuSO4溶液(或NaOH溶液)的洗气瓶中除杂,否则无法得出“是乙炔使溶液褪色”的结论,图乙缺少除杂装置,无法严谨验证乙炔的还原性,B错误;
C.四氯化碳萃取溴水中的溴,由于CCl4密度大于水,萃取后有机层在下层,静置分层后,打开活塞从下口放出下层液体,C正确;
D.图丁为标准的蒸馏装置。温度计水银球正好位于蒸馏烧瓶支管口处(用于测量馏分蒸气温度),冷凝管的冷却水遵循“下进上出”的原则,装置连接规范,可用于分离沸点不同的互溶液体,D正确;
故答案选B。
10. 关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A. (加成反应)
B. (取代反应)
C. (加聚反应)
D. (还原反应)
【答案】D
【解析】
【详解】A.含碳碳三键,与反应时三键中一个键断裂,两端碳原子分别连接和生成,属于加成反应,A正确;
B.与的酯化反应中,乙酸的羟基被乙氧基替代,乙醇的羟基氢被乙酰基替代,属于取代反应,B正确;
C.含碳碳双键,反应中双键断裂,分子间通过加成方式结合为高分子聚氯乙烯,属于加聚反应,C正确;
D.反应生成,分子中去掉2个氢原子,属于氧化反应,不是还原反应,D错误;
故选 D。
11. 异戊二烯是一种重要的化工原料,能发生以下反应,下列说法正确的是
已知:①烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系:
烯烃被氧化的部位
氧化产物
RCOOH
②
A. 异戊二烯所有原子在同一平面
B. X可发生加成反应,但不发生氧化反应
C. 物质B的结构可为
D. 物质Y的结构为
【答案】C
【解析】
【分析】反应①为碳碳双键与溴的加成反应,反应②为共轭二烯的加聚反应,生成的聚异戊二烯仍含碳碳双键;反应③为酸性高锰酸钾氧化碳碳双键,结合给定氧化规则,端基被氧化为,被氧化为羧基,被氧化为酮羰基;反应④为共轭二烯与乙烯的双烯加成反应,生成六元环烯烃。
【详解】A.异戊二烯含甲基,甲基中碳原子为杂化,空间构型为四面体,所有原子不可能共平面,A错误;
B.X为聚异戊二烯,分子中含碳碳双键,既可发生加成反应,也可被氧化剂氧化,能发生氧化反应,B错误;
C.异戊二烯为共轭二烯,与乙烯发生双烯加成反应生成六元环烯烃,符合反应产物的组成与结构特征,C正确;
D.结合给定烯烃氧化规则,异戊二烯被酸性高锰酸钾氧化时,两个端基均被氧化为,剩余骨架氧化生成,Y的结构不是,D错误;
故选 C。
12. 下列示意图正确的是
A. 的共价键电子云轮廓图
B. 氯化钠的晶胞结构图
C. HF分子间的氢键键长
D. 互为对映异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.的共价键为键,电子云轮廓图为,A错误;
B.氯化钠的晶胞结构图为,B错误;
C. 中,氢键键长为两个F原子核之间的距离,C 错误;
D.左右两个分子,互为镜像,不能叠合,互为对映异构体,D正确;
故答案选D。
13. 硫代硫酸钠()可作定影剂,反应原理如下:。下列说法不正确的是
A. 的空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为
B. 是一种配合物,其配位数为2
C. 是一种常见的切花保鲜液,可用NaCl标准溶液定量测定其浓度
D. 已知NaBr的晶体结构与NaCl相似,则每个Br周围有6个最近且等距离的
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构可以看作硫酸根中的一个氧原子被硫取代,结构和硫酸根类似,中心硫原子的孤电子对数为0,价层电子对数为4,所以空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为,A正确;
B.是一种配合物,中心离子银离子的配位数为2,B正确;
C.中银离子与形成配位键,无单独的银离子,不能用NaCl标准溶液滴定Ag+测定其浓度,C错误;
D.氯化钠晶体中每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,NaBr的晶体结构与NaCl晶体相似,则每个Br-周围有6个Na+,D正确;
故选C。
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中O原子的配位数为6 B. 图2表示的化学式为
C. 图1晶体密度为 D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1中以下底面面心处为例,与距离相等且最近的 Li有 6个,分别位于下底面的4个棱心、上下两个晶胞的2个体心,即原子的配位数为6,A不符合题意;
B.图2中,或空位取代了棱心的Li,根据电荷守恒,8个棱心位置的Li只有4个被Mg取代,4个被空位取代,则Li个数为1,Mg个数为1,Cl和Br的总个数为1,故图2表示的化学式为,B符合题意;
C.图1晶胞中Li的原子个数为,O的个数为,Cl的个数为,晶胞质量为,晶胞体积为,则晶体密度为,C不符合题意;
D.镁离子取代及卤素共掺杂后,获得高性能固体电解质材料,则取代产生的空位有利于传导,D不符合题意;
故选B。
15. 通过化学键异裂产生的带正电的基团进攻不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成反应。离子与烯烃反应形成碳正离子,是亲电加成反应的决速步。丙烯与HBr发生加成反应的理如图所示,下列说法错误的是
A. 氢离子与烯烃作用形成碳正离子过程中,只断裂π键
B. 反应2过程中形成的碳正离子更稳定
C. 与HBr发生加成反应的主产物是
D. 已知双键上电子云密度越大,亲电加成反应速率越快,所以发生亲电加成的速率大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.π键的键能较小,由示意图可知,氢离子与烯烃作用形成碳正离子过程中,只断裂π键,故A正确;
B.因为反应2生成的产物是主要产物,所以反应2过程中形成的碳正离子更稳定,故B正确;
C.由题干图示可知,与HBr发生加成反应的主产物是,故C错误;
D.双键上电子云密度比大,故发生亲电加成的速率大于,故D正确。
答案选C。
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
解释或结论
A
分别向盛有2 ml苯和2 ml甲苯的试管中加入几滴酸性溶液,振荡
甲苯中溶液褪色,苯中溶液不褪色
说明甲基活化了苯环
B
将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入溶液
溶液中产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生了取代反应
C
向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴溶液,然后再滴加5滴0.1mol/LKSCN溶液
无明显现象
与的配位能力强于
D
向溶液中加氨水得到深蓝色溶液,再加乙醇
析出深蓝色晶体
加乙醇增强溶剂的极性,有利于晶体析出
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯可被酸性溶液氧化为苯甲酸,反应中甲基被氧化,说明苯环活化了甲基,结论错误,A错误;
B.苯与液溴反应放热,会使液溴挥发,挥发的也能与溶液反应生成淡黄色沉淀,无法证明发生取代反应生成了,B错误;
C.向溶液中滴加溶液无明显现象,说明溶液中无游离的,与结合更稳定,配位能力强于,C正确;
D.乙醇的极性弱于水,加入乙醇会降低溶剂的极性,降低铜氨配位化合物的溶解度,有利于晶体析出,结论错误,D错误;
故选 C。
非选择题部分
二、非选择题部分
17. 已知W、X、Y、Z、P为前四周期元素且原子序数依次递增,其元素性质或原子结构特征如下:
元素
元素性质或原子结构特征
W
是宇宙中含量最多的元素
X
元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,第一电离能低于同周期相邻元素
Z
价层电子数等于其电子层数
P
与Z同主族且相邻的下一周期
回答下列问题
(1)X元素原子的价层电子排布式_______,的中心原子采用_______杂化。
(2)X、Y、Z的简单离子的半径从大到小的顺序_______(用离子符号表示)。
(3)P原子形成的微粒中,电离最外层1个电子所需能量最大的是_______。
A. B. C. D.
(4)气态时常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足结构,则Z与Cl之间存在的化学键有_______。
A.极性共价键 B.氢键 C.配位键 D.离子键 E.金属键
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3)D
(4)AC
【解析】
【分析】首先进行元素推断。
W:宇宙中含量最多的元素,为H(氢)。
Y:原子核外s能级与p能级的电子总数相等。前四中满足此条件的只有O(1s22s22p4,s和p各有4个)和Mg(1s22s22p63s2,s和p各有6个),由于Y 的第一电离能低于同周期相邻元素,O相邻的是N和F,因为N的2p轨道呈半满稳定状态,导致其第一电离能出现反常,大于O,所以O 符合条件;Mg相邻的是Na 和Al,Mg的3s轨道全满,第一电离能大于Al,不符合条件,因此,Y为O(氧)。
X:原子序数在H和O之间,且最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同,这描述的是洪特规则的特例——半满状态,在O之前,具有np3半满结构的只有N(氮)。
Z:价电子数等于其电子层数,且原子序数大于8,第三周期中,电子层数为3,价电子数为3的元素是 Al(铝)。
P:与 Z(Al)同主族且相邻的下一周期元素,即第四周期第 IIIA 族的元素,所以P为Ga(镓)。
【小问1详解】
X元素是N,其价层电子排布式为2s22p3。W3Y+是H3O+,中心O原子含有3个σ键,且还有 1 对孤对电子(),价层电子对数为 3 + 1 = 4,故为sp3杂化。
【小问2详解】
这三种离子的核外电子排布均与Ne相同,都是 10 电子微粒,对于核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,原子核对电子的吸引力越强,离子半径越小,原子序数N(7) < O(8) < Al(13),半径依次减小,故答案为N3− > O2− > Al3+。
【小问3详解】
A、B、C 选项对应的都是中性Ga(A 为基态,B、C 为不同程度的激发态),失去一个电子对应的是第一电离能(或激发态电离能,通常更低),D 选项是已经失去了一个4p电子的Ga+离子,从带有正电荷的阳离子中再剥离一个电子(即第二电离能),需要克服强大的静电引力,其所需的能量必然远大于从中性原子中失去电子,故答案为D。
【小问4详解】
ZCl3即AlCl3,Al原子最外层只有3个电子,形成三个Al-Cl极性共价键后,其周围只有6个电子,属于缺电子化合物,为了达到8电子稳定结构,两分子 AlCl3会形成二聚体Al2Cl6。在二聚体中,一个AlCl3分子中的Al原子会接受另一个AlCl3分子中Cl原子提供的一对孤对电子,形成配位键,因此,Al与Cl之间存在极性共价键(A)和配位键(C),故答案为AC。
18. 某兴趣小组制备、及明矾大晶体,具体流程如下:
已知:易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表。
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
请回答:
(1)步骤Ⅱ,有利于培养规则明矾大晶体操作合理的是_______。(无需排序)
A.迅速降至室温
B.自然冷却至室温
C.配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液
D.配制90℃的明矾饱和溶液
E.选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央
(2)由溶液A制备的装置如下图:
①通入HCl的作用是_______。
②步骤Ⅲ洗涤时,最合适的洗涤剂是_______。
A.浓盐酸 B.冷水 C.热水 D.乙醇
(3)比较和中键角大小:_______(填“大于”、“小于”、“等于”),并解释原因:_______。
【答案】(1)BCE (2) ①. 抑制水解和增加,有利于结晶析出 ②. A
(3) ①. 小于 ②. 中心均为杂化,电负性,共用电子对更偏向于F,与间排斥力更小,键角更小
【解析】
【分析】起始原料为氢氧化铝胶状固体,分为两条转化路径,第一条经洗涤得到氢氧化铝固体,可灼烧制备氧化铝,或与硫酸、硫酸钾反应制备明矾晶体;第二条与盐酸在50℃反应得到氯化铝溶液,经通氯化氢、冷却结晶、洗涤干燥得到六水合氯化铝晶体。
【小问1详解】
培养规则大晶体需要缓慢降温形成晶核,避免快速降温生成大量细小晶体,自然冷却至室温操作合理,迅速降至室温不合理。配制高于室温10~20℃的饱和溶液,降温后溶质缓慢析出有利于晶体生长,配制90℃的饱和溶液温度过高,降温幅度过大易生成大量细小晶体。选规则明矾小晶体作为晶种悬挂在溶液中央,可引导晶体有序生长得到大晶体,故合理操作为BCE。
【小问2详解】
氯化铝为强酸弱碱盐,水溶液中铝离子发生水解,通入HCl可增大溶液中氯离子浓度,同离子效应降低六水合氯化铝的溶解度,同时抑制铝离子水解,有利于六水合氯化铝结晶析出。六水合氯化铝易溶于水、乙醇及乙醚,用冷水、热水、乙醇洗涤均会造成晶体溶解损失,浓盐酸含大量氯离子,可抑制晶体溶解和水解,减少洗涤损失,故最合适的洗涤剂为浓盐酸,选A。
【小问3详解】
和的中心铝离子均为杂化,价层电子对均为4对,无孤电子对。F的电负性大于O,键的共用电子对更偏向F原子,相邻键的成键电子对之间的排斥力小于键与键的成键电子对之间的排斥力,故小于。
19. 第ⅢA元素用途繁多,应用广泛
(1)氮化铁铜晶体在磁记录材料领域有广泛应用,其晶胞结构如图Ⅰ所示,对于a位置的铁原子,与其最近的且距离相等的N原子有_______个,写出该晶胞的化学式_______。
(2)硼酸()是白色片状晶体(层状结构如图Ⅱ),下列说法正确的是_______。
A. 比的酸性弱
B. 含的晶体中,氢键数目为
C. 分子中硼原子最外层为稳定结构
D. 硼酸的电离在此过程中,B原子的杂化类型发生了变化
(3)三氟化硼()是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成、1 mol一元无氧酸甲和若干摩尔HF,甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 存在顺反异构
B. 第二周期,第一电离能介于B和F之间的元素有3种
C. 中N原子可通过配位键与结合而使分子本身具有碱性,且的碱性强于
D. 的键角大于
【答案】(1) ①. 8 ②. (2)BD
(3) (4)AD
【解析】
【小问1详解】
a位置Fe位于晶胞顶点,1个顶点被8个晶胞共用,每个晶胞体心含1个N原子,因此与a位置Fe最近且等距的N原子共8个; 用均摊法计算晶胞中原子数:Fe在顶点:;Cu在面心:;N在体心: 因此化学式为。
【小问2详解】
A.同主族元素从上到下,最高价氧化物水化物酸性减弱,酸性强于,A错误;
B.由图Ⅱ可知,在晶体中,每个分子共形成6个氢键,每个氢键均被两个硼酸分子共用,则每个硼酸分子含有3个氢键,故1 mol的晶体中含有氢键的数目为,B正确;
C.中B原子最外层只有6个电子(形成3个共价键),不满足8电子稳定结构,C错误;
D.中B为杂化,形成后B形成4个σ键,杂化类型变为,杂化类型改变,D正确;
故答案为:BD。
【小问3详解】
根据题意,甲为含B的一元无氧酸,且B为杂化,说明B原子形成4个σ键,由于缺电子,故水解产物含有,故甲为;根据原子守恒,该水解反应为,符合题干所述的物质的量关系。
【小问4详解】
A.结构为H-N=N-H,双键不能旋转,存在顺反异构,A正确;
B.第二周期第一电离能顺序:,介于B和F之间的元素有Be、C、N、O共4种,B错误;
C.中羟基是吸电子基团,降低N原子电子云密度,给电子能力减弱,碱性弱于,C错误;
D.为平面三角形(杂化),键角120°;为三角锥形(杂化,含1对孤对电子),键角约107°,因此键角大于,D正确;
故答案为:AD。
20. 1,2-二溴乙烷的制备原理是;某课题小组用如图所示的装置制备1,2-二溴乙烷(加热装置省略)。
回答下列问题:
(1)仪器F的名称是_______;装置C的作用是_______。
(2)加热三颈烧瓶前,先将C与D连接处断开,再将三颈烧瓶在陶土网上加热,待温度升到约时,连接C与D,并迅速将A反应温度升温到,从F中慢慢滴加乙醇-浓硫酸混合液,保持乙烯气体均匀地通入装有4.00 mL液溴()和3 ml水的D试管,直至反应结束。(1,2-二溴乙烷的相对分子质量为188)
判断反应结束的现象是_______。
(3)将粗产品通过以下操作提纯得到1,2-二溴乙烷。
a.水洗涤
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.过滤
d.用无水氯化钙干燥
e.蒸馏收集馏分,最后得到7.05 g产品(1,2-二溴乙烷)
①粗品提纯的顺序是_______。
a→b→a→_______→_______→_______(用字母表示,不重复)。
②1,2-二溴乙烷的产率为_______。
(4)下列操作中,会导致产率降低的是_______(填字母)。
A. 乙烯通过液溴时速率太快 B. 实验时没有E装置
C. 去掉装置D烧杯中的水 D. C中的NaOH溶液用水代替
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 吸收、等尾气
(2)D中试管内的溴水颜色褪去
(3) ①. d、c、e ②. 50% (4)ACD
【解析】
【分析】根据题意,A装置用于乙醇的消去反应,装置B中的玻璃管与空气连通,可以平衡装置内外的压强以及防堵塞,该反应生成乙烯的同时因副反应生成、杂质气体,需要利用C装置除杂,D装置发生乙烯与溴的加成反应生成1,2-二溴乙烷,E用于尾气吸收。
【小问1详解】
仪器F的名称是恒压滴液漏斗;根据分析知,装置C的作用是吸收、等尾气;
【小问2详解】
未反应时,D中的溴水为橙红色,若D中的溴水褪色,表明溴完全反应,所以反应结束的现象是D中试管内的溴水颜色褪去;
【小问3详解】
①粗品1,2-二溴乙烷的提纯过程是:水洗→氢氧化钠溶液洗涤→水洗→用无水氯化钙干燥→过滤→蒸馏,粗品提纯的步骤是a→b→a→d→c→e,故答案为:d→c→e;
②4.0 mL液溴的物质的量是 ,理论生成1,2 - 二溴乙烷质量: ,
1,2-二溴乙烷的产率= ,故答案为:50%;
【小问4详解】
A.乙烯通过溴水时速率太快,溴挥发加快,会导致产物产率降低,故A正确;
B.E装置的作用是尾气处理,实验时没有E装置,对产率无影响,故B错误;
C.去掉装置D烧杯中的水,溴挥发加快,会导致产物产率降低,故C正确;
D.装置C中的NaOH溶液用水代替,造成二氧化硫与溴反应,会导致产物产率降低,故D正确;
故答案选:ACD。
【点睛】本题是典型的有机化学实验综合题,考查了实验装置分析、反应原理、操作步骤、产率计算及误差分析。核心在于理解乙烯制备及与溴加成反应的实验流程,掌握气体除杂、防倒吸、产物提纯等关键操作,并能结合化学计算进行产率分析。
21. 酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成
已知:①
请回答:
(1)下列说法不正确的是_______。
A. 苯发生硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸
B. 酮洛酚的分子式为
C. 化合物A可发生加成和取代反应
D. 化合物A中官能团是羧基和苯环
(2)化合物E的结构简式是_______。
(3)写出C→D的化学方程式_______。
(4)按照上述合成路线,设计以和苯为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
例:
(5)写出同时符合下列条件的同分异构体结构简式_______。
①属于A的同系物,比A多一个碳原子 ②苯环上有两种不同环境的氢
【答案】(1)BD (2)
(3)+Br2+HBr
(4) (5)
【解析】
【分析】由流程,A中羧基发生取代反应生成B,B和苯发生取代反应生成C,C中甲基发生取代反应生成D,D和NaCN发生取代反应生成E,E发生已知反应原理生成F,F转化为酮洛芬;
【小问1详解】
A.苯发生硝化反应的试剂可用浓硝酸和浓硫酸,在浓硫酸催化作用下,反应可以在苯环上引入硝基,A正确;
B.由酮洛芬结构,酮洛酚的分子式为,B错误;
C.化合物A中苯环,苯环可发生加成反应,分子中含羧基,可以发生取代反应,C正确;
D.化合物A中官能团是羧基,D错误;
故选BD;
【小问2详解】
由分析,E为;
【小问3详解】
C中甲基发生取代反应生成D,C→D的化学方程式:+Br2+HBr;
【小问4详解】
甲苯发生取代反应引入-Br,和NaCN发生取代反应将溴原子转化为-CN,水解后酸化-CN转化为羧基,羧基发生取代反应转化为-COCl,再和苯转化为产物,故流程为:。
【小问5详解】
同时符合下列条件的同分异构体:①属于A的同系物,比A多一个碳原子,则比A多一个-CH2,②苯环上有两种不同环境的氢,则苯环上取代基应该对称,可以为:。
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