内容正文:
试卷类型:A
高二化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试时间为90分钟,满分100分。
选择题 共40分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用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,不能答在试题卷上。
3.考试结束后,监考人将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 乙二醇能降低水的凝固点,用于汽车发动机的防冻液
B. 酒精能杀菌,常用无水酒精消毒
C. 苯酚有杀菌消毒作用,用于制造苯酚药皂
D. 硝化甘油属于酯,是一种用于治疗心绞痛药物的主要成分
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙二醇与水混合后溶液凝固点大幅降低,能避免冬季发动机水箱结冰,可作防冻液,A正确;
B.75%(体积分数)的酒精杀菌效果最好,无水酒精会使细菌表层蛋白质快速凝固形成保护膜,阻碍酒精进入细菌内部,无法彻底杀菌,因此不使用无水酒精消毒,B错误;
C.低浓度苯酚有杀菌消毒作用,可用于制作苯酚药皂,C正确;
D.硝化甘油是甘油和硝酸发生酯化反应生成的酯类,是治疗心绞痛药物的主要成分,D正确;
故选B。
2. 下列各组有机物,一定互为同系物的是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】A.和都是饱和一元羧酸,结构相似,分子组成相差14个-CH2-,符合同系物定义,A正确;
B.为甲醇,可能为乙醇或二甲醚,不一定与互为同系物,B错误;
C.为乙烯,为丁二炔,二者不是同系物,C错误;
D.苯乙醇和2-甲基苯酚分别属于醇和酚类,不互为同系物,D错误;
故答案选A。
3. 下列说法正确的是
A. 晶体中有阳离子,一定有阴离子
B. 水溶液能够导电的晶体一定是离子晶体
C. 施加电场时,液晶分子垂直于电场方向排列
D. 共价晶体和离子晶体中不存在独立的“分子”
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,存在阳离子但没有阴离子,因此晶体中有阳离子不一定有阴离子,A错误;
B.部分分子晶体(如HCl、乙酸等)溶于水可电离出自由移动的离子,水溶液能导电,因此水溶液能导电的晶体不一定是离子晶体,B错误;
C.液晶的显示原理为施加电场时,液晶分子会沿电场方向排列,而非垂直于电场方向,C错误;
D.共价晶体是原子通过共价键形成的空间网状结构,离子晶体是阴阳离子通过离子键形成的晶体,二者均不存在独立的小分子,D正确;
故选D。
4. 下列有机化合物的命名正确的是
A. 2-乙基-1-丁烯 B. 2,3,3-三甲基丁烷
C. 3-甲基戊醇 D. 2-甲基-1,3-二丁烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.烯烃命名需选含碳碳双键的最长碳链为主链,从靠近双键的一端编号,该物质主链为包含双键的4个碳,双键位于1位,2位连有乙基,结构简式为,命名符合规则,A正确;
B.烷烃命名要求支链编号之和最小,该物质结构简式为,从右端编号时支链位次为2、2、3,正确命名为2,2,3-三甲基丁烷,B错误;
C.醇属于含官能团的有机物,命名必须标明羟基的位次,该命名未指明羟基位置,C错误;
D.二烯烃的命名母体为“某二烯”,该物质正确命名为2-甲基-1,3-丁二烯,D错误;
故选A。
5. 下列物质中,既能发生消去反应又能发生催化氧化反应的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.中,与羟基相连的碳原子上有氢原子,可发生催化氧化;与羟基相连碳的相邻碳原子上也有氢原子,可发生消去反应,A正确;
B.中,与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化,B错误;
C.中,与羟基相连碳的相邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,C错误;
D.仅含1个碳原子,无相邻的碳原子,无法发生消去反应,D错误;
故选A。
6. 晶胞结构如图所示,假设晶胞的边长为d pm。下列关于晶胞截面图错误的是
A. y=0 B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】采取面心立方堆积,位于晶胞顶点与面心位置,填充全部四面体空隙,位于晶胞内四面体间隙位置。首先通过均摊法计算晶胞内微粒数目,在顶点共8个,对应均摊占比,在面心共6个,对应均摊占比,晶胞内总个数为;共8个,全部位于晶胞内部,总个数为8,符合的组成比例。结合晶胞坐标设定,的y坐标为0、、,的y坐标为、,据此可匹配不同y值截面的微粒分布。
【详解】A.y=0的截面仅存在y坐标为0的,对应位置为截面的四个顶点和截面中心,不存在边中点的,与A所示截面不符,A错误;
B.y=的截面存在y坐标为的4个,对应位置为四个小正方形的中心,与B所示截面相符,B正确;
C.y=的截面仅存在y坐标为的,对应位置为截面的四个边中点,与C所示截面相符,C正确;
D.y=的截面与y=的截面对称,存在4个,对应位置为四个小正方形的中心,与D所示截面相符,D正确;
故选A。
7. 关于下列分子的说法错误的是
A. 丙烯分子中氢核磁共振谱有4组峰
B. 乙烯酮()分子中键与键之比为
C. 苯分子中存在
D. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学性质相似
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烯结构为,分子中有4种等效氢(甲基上的氢、双键次甲基上的氢、双键亚甲基上2个化学环境不同的氢),故氢核磁共振谱有4组峰,A正确;
B.乙烯酮分子中,σ键共4个(2个σ键、双键中1个σ键、双键中1个σ键),π键共2个(双键中1个π键、双键中1个π键),σ键与π键之比为,B错误;
C.苯分子中6个碳原子均为杂化,每个碳原子提供1个p电子,形成六中心六电子的大π键,C正确;
D.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的官能团均为碳碳双键,化学性质相似,仅熔沸点等物理性质有明显差异,D正确;
故选B。
8. 关于下列物质熔、沸点的说法错误的是
A. 熔点:Si、SiC、金刚石依次升高
B. 熔点:氯化钠、氯化镁、氧化铝依次升高
C. 沸点:、依次升高
D. 沸点:、、依次升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.、、金刚石均为原子晶体,键长,键能随键长缩短依次增大,熔点依次升高,A正确;
B.氯化钠、氯化镁、氧化铝均为离子晶体,阳离子电荷数,阴离子电荷数且离子半径,离子键依次增大,熔点依次升高,B正确;
C.对羟基苯甲醛,官能团在对位,只能形成分子间氢键,分子间作用力强,沸点高;邻羟基苯甲醛,羟基和醛基相邻,易形成分子内氢键,会削弱分子间作用力,沸点更低,故沸点对羟基苯甲醛高于邻羟基苯甲醛,不是依次升高,C错误;
D.分子间存在氢键,沸点最高,、均为分子晶体,相对分子质量,范德华力更大,故沸点,依次升高,D正确;
故选 C。
9. 工业上双酚A()被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。下列关于双酚A的叙述中,错误的是
A. 该化合物属于芳香化合物
B. 该化合物遇溶液变色
C. 分子中的所有碳原子可能在同一平面上
D. 1 mol双酚A能与4 mol 发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物分子中含有苯环,属于芳香化合物,A正确;
B.该化合物分子中含有酚羟基,遇溶液发生显色反应,B正确;
C.分子中连接两个苯环的饱和碳原子为杂化,呈四面体空间构型,所有碳原子不可能在同一平面上,C错误;
D.酚与溴发生取代反应时,溴原子取代羟基的邻位氢原子,每个苯环上有2个邻位氢原子可被取代,1 mol双酚A能与4 mol 发生取代反应,D正确;
故选 C。
10. 分子式为的同分异构体共有(不含立体异构)
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 11种
【答案】C
【解析】
【详解】先计算不饱和度,分子结构分为两类:①含碳碳双键链状结构,采用定一移二法,固定Cl的位置再移动Br,共得到8种同分异构体;②含三元环的环丙烷衍生物,Cl、Br同碳取代有1种,不同碳取代(不考虑立体异构)有1种,共2种,总计10种,C正确;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,多选错选不得分。
11. 纳米材料上有多种含氧官能团可催化烷烃转变成烯烃,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A. 存在顺反异构
B. 若-R为异丙基,产物之一为3-甲基-1-丁烯
C. 丙烷为反应物时,可能发生
D. 可以使溴水、酸性褪色,且褪色原理相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.中双键末端的碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构要求的双键两端碳原子均连接不同基团的条件,不存在顺反异构,A错误;
B.若-R为异丙基,则产物为,命名为3-甲基-1-丁烯,B正确;
C.根据反应循环,丙烷与在催化剂下生成丙烯和,反应式原子守恒,符合反应规律,C正确;
D.使溴水褪色是发生加成反应,使酸性褪色是发生氧化反应,褪色原理不同,D错误;
故选AD。
12. GaN是一种熔点高的半导体材料,晶体的晶胞结构可看作是金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,晶胞参数为a cm,沿Z轴往下俯视的晶胞投影图为图2所示,设阿伏加德罗常数为。
下列说法正确的是
A. 若图1原子的分数坐标为(1/4,3/4,3/4),则原子4的坐标为(3/4,1/4,1/4)
B. Ga和N的配位数为4
C. 晶胞中原子1、5之间的距离为
D. GaN是原子晶体
【答案】BD
【解析】
【分析】GaN晶胞为立方金刚石型结构,顶点、面心位置为Ga原子,晶胞内部4个四面体空隙位置为N原子。立方晶胞顶点、面心、内部微粒均摊占比分别为、、1,计算得晶胞内Ga原子数目为,N原子数目为4,二者配位数均为4。
【详解】A.若原子1的分数坐标为,沿z轴俯视投影时z坐标不变,原子4的z坐标与原子1相同为,故原子4坐标为,A错误;
B.该晶胞为金刚石型结构,每个Ga原子周围紧邻4个N原子,每个N原子周围紧邻4个Ga原子,二者配位数均为4,B正确;
C.原子5为右侧面心的Ga原子,坐标为,与原子1的距离为,C错误;
D.GaN熔点高,晶胞为金刚石型共价晶体结构,属于原子晶体,D正确;
故选BD。
13. 下列除去杂质(括号内为杂质)的方法中,正确的是
A. 乙烷(乙炔):将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,洗气
B. 苯(苯酚):向混合液中加入适量的浓溴水,过滤
C. 酒精(水):向含水酒精中加入生石灰,蒸馏
D. 硝基苯():向含杂质的硝基苯加入一定量的浓氢氧化钠溶液,振荡,分液
【答案】CD
【解析】
【详解】A.乙炔与酸性高锰酸钾溶液反应会生成二氧化碳气体,引入新的杂质,不能达到除杂目的,A错误;
B.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤除去,B错误;
C.生石灰可与水反应生成沸点较高的氢氧化钙,蒸馏时只有乙醇挥发,可得到无水酒精,C正确;
D.与浓氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的硝酸钠、亚硝酸钠,硝基苯不溶于水,振荡后分液即可分离,D正确;
故选CD。
14. 由下列实验的操作和现象得出的实验结论正确的是
实验操作和现象
实验结论
A
向苯酚中滴加少量溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚的浓度小
B
卤代烃Y与NaOH溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀
卤代烃Y中含有氯原子
C
向有碎瓷片的无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃,将产生气体通入酸性溶液中,红色褪去
产生气体为乙烯
D
向丙烯醇中滴加酸性溶液,溶液褪色
丙烯醇分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向苯酚中滴加少量溴水时,生成的三溴苯酚会溶解在过量的苯酚中,无白色沉淀是因为苯酚浓度较大而非浓度小,A错误;
B.卤代烃与NaOH水溶液共热发生水解反应生成卤素离子,加入足量稀硝酸中和过量的NaOH排除氢氧根的干扰后,滴加硝酸银产生白色沉淀AgCl,可证明Y中含有氯原子,B正确;
C.加热时乙醇易挥发,挥发的乙醇以及副反应生成的都具有还原性,可使酸性溶液褪色,无法证明产生的气体为乙烯,C错误;
D.丙烯醇中含有的醇羟基也具有还原性,可被酸性氧化使溶液褪色,不能证明分子中一定含有碳碳双键,D错误;
故选B。
15. 下列有关实验的设计不合理的是
A. 装置甲:验证碳酸的酸性比苯酚的强 B. 装置乙:制取乙烯
C. 装置丙:用乙酸、乙醇制取乙酸乙酯 D. 装置丁:制取硝基苯
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,反应生成的中混有杂质,也可与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸与苯酚钠发生反应,不能验证碳酸酸性强于苯酚,设计不合理,A符合题意;
B.乙醇与浓硫酸共热至制取乙烯,温度计水银球浸入反应液可准确测量反应液温度,乙烯难溶于水可用排水法收集,装置设计合理,B不符合题意;
C.乙酸、乙醇制取乙酸乙酯时,导管末端插入饱和碳酸钠溶液液面下会发生倒吸,导管应置于液面上方,装置设计合理,C不符合题意;
D.制取硝基苯需水浴加热控制温度为,温度计测量水浴温度,长导管可冷凝回流易挥发的反应物,装置设计合理,D不符合题意;
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 甲醛(H-CHO)有毒,能使人体内蛋白质失去活性,损害人体健康;甲醛也是一种重要的基础化工原料。回答下列问题:
(1)蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素。
①下列关于C、H、O、N的说法中,正确的是________(填序号)。
A.H的核外电子运动轨迹为圆形
B.C、O、N均位于p区
C.基态O原子中含有8种不同运动状态的电子
②C、O、N第一电离能由小到大顺序为________。
(2)酸性高锰酸钾溶液、新制氧化银等均能除去甲醛。
①基态Mn原子在周期表中的位置是________。
②银是位于Cu下一周期,且与Cu同族,银元素的价电子排布式为________。
(3)甲醛使蛋白质失去活性的第一步是:蛋白质中的氨基或亚氨基与甲醛发生加成反应________;第二步是:生成的产物继续与蛋白质中的氨基或亚氨基()发生取代反应。方程式为________。
(4)酚醛树脂被广泛用来生产电闸、电开关、电话机等用品。写出甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂的化学方程式________;该反应类型为________。
【答案】(1) ①. BC ②. C<O<N
(2) ①. 四周期、ⅦB ②.
(3) ①. ②.
(4) ① ②. 缩聚反应(聚合反应)
【解析】
【小问1详解】
A.核外电子运动没有宏观物质具有运动轨迹,故A错误;
B.C、O、N均位于p区,故B正确;
C.O原子核外有8个电子,基态O原子中含有8种不同运动状态的电子,故C正确;
选BC。
②同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子大于同周期相邻元素,第一电离能C、O、N第一电离能由小到大顺序为C<O<N。
【小问2详解】
酸性高锰酸钾溶液、新制氧化银等均能除去甲醛。
①Mn是25号元素,基态Mn原子在周期表中的位置是四周期、ⅦB。
②Cu是29号元素,价电子排布式为3d104s1,银是位于Cu下一周期,且与Cu同族,银元素的价电子排布式为4d105s1。
【小问3详解】
甲醛使蛋白质失去活性的第一步是:蛋白质中的氨基或亚氨基与甲醛发生加成反应生成;第二步是:生成的产物继续与蛋白质中的氨基或亚氨基发生取代反应生成。反应方程式为。
【小问4详解】
甲醛与苯酚在酸性条件下反应生成酚醛树脂和水,反应的化学方程式为;该反应类型为缩聚反应。
17. 用有机物甲制备有机物M的合成路线如图所示。
已知①
②烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应时,不同结构可得到不同的氧化产物,烯烃被氧化部分的对应氧化产物如表
烯烃被氧化的部分
氧化产物
(,)
回答下列问题:
(1)条件“1”为________:试剂“2”为________。
(2)丙的系统命名为________;试剂“X”的结构简式________。
(3)M中手性碳原子个数为________。
(4)B被酸性高锰酸钾溶液氧化所得产物的结构简式为________。
(5)以1,3-丁二烯和乙炔为原料,设计合成的流程图:________。
【答案】(1) ①. 光照 ②. NaOH的醇溶液
(2) ①. 1,2-二溴环已烷 ②.
(3)2 (4)
(5)
【解析】
【分析】环己烷与氯气发生取代反应生成一氯环己烷,一氯环己烷发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴环己烷,1,2-二溴环己烷发生消去反应生成1,3-环己二烯,1,3-环己二烯与丙炔发生狄尔斯-阿尔德加成反应得到M。
【小问1详解】
烷烃与氯气发生饱和碳原子上的取代反应,反应条件为光照。一氯环己烷发生消去反应生成环己烯,消去反应所需试剂为的醇溶液。
【小问2详解】
乙为环己烯,与的溶液发生碳碳双键的加成反应,生成1,2-二溴环己烷,即丙的系统命名为1,2-二溴环己烷。结合已知狄尔斯-阿尔德反应的成环规律,1,3-环己二烯作为双烯体,试剂X作为亲双烯体发生加成反应得到产物M,推导可得X为丙炔,结构简式为。
【小问3详解】
手性碳原子为连接4个互不相同的原子或基团的饱和碳原子,对M的结构进行分析,共找到2个符合要求的手性碳原子。
【小问4详解】
B为1,3-环己二烯,结合已知烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规则,碳碳双键发生断裂,结构被氧化为羧基,两个双键完全断裂后生成乙二酸和丁二酸,结构简式分别为、。
【小问5详解】
首先1,3-丁二烯与乙炔发生狄尔斯-阿尔德加成反应生成1,3-环己二烯,1,3-环己二烯与的溶液发生加成反应,然后在水溶液中发生水解反应得到四羟基环己烷,即目标产物,合成流程为。
18. 如图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。回答下列问题:
(1)上述晶体中,构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成晶体的是________、干冰晶体。
(2)冰晶体中每个与________个相邻的形成氢键,所存在的氢键表示为________。
(3)冰、金刚石、MgO、、干冰5种晶体的熔点依次降低的顺序为________。
(4)每个铜晶胞中实际占有________个Cu原子;晶体中与每个离子紧邻的离子有________个。
(5)金刚石、石墨、是碳元素的同素异形体。
①金刚石的熔点高于的原因是________。
②晶体的密度的算式________(表示阿伏加德罗常数值,的半径为a nm)
【答案】(1)晶体
(2) ①. 4 ②.
(3)金刚石冰干冰
(4) ①. 4 ②. 8
(5) ①. 金刚石为共价晶体,为分子晶体,共价键强度远大于范德华力,熔化时需要的能量更高 ②.
【解析】
【小问1详解】
分子晶体构成粒子之间以范德华力结合,上述晶体中晶体、干冰晶体均为分子晶体,粒子间主要作用力为范德华力,冰晶体中分子间还存在氢键。
【小问2详解】
冰晶体中每个分子的O原子与另外2个分子的H原子形成氢键,每个分子的2个H原子分别与另外2个分子的O原子形成氢键,故每个与4个相邻的形成氢键,氢键表示为。
【小问3详解】
晶体熔点规律为共价晶体高于离子晶体,离子晶体高于分子晶体。金刚石为共价晶体,熔点最高;和为离子晶体,中离子所带电荷数更高,离子半径更小,晶格能更大,熔点高于;冰和干冰为分子晶体,冰分子间存在氢键,熔点高于干冰,故熔点顺序为金刚石冰干冰。
【小问4详解】
Cu晶胞为面心立方结构,Cu原子位于顶点和面心,顶点Cu原子数为8,面心Cu原子数为6,故晶胞中Cu原子数目为。晶体中每个周围紧邻的数目为8。
【小问5详解】
① 金刚石为共价晶体,熔化时破坏共价键,为分子晶体,熔化时破坏范德华力,共价键强度远大于范德华力,故金刚石熔点高于。
② 晶胞为面心立方结构,晶胞中分子数目为,的摩尔质量为,故晶胞质量为。半径为,面心立方晶胞的面对角线长度为,故晶胞边长为,晶胞体积为,因此密度为。
19. 芪类化合物是一种治疗急性期血性脑卒的效果好的药物。化合物G是合成一种芪类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的含氧官能团有________(填名称);B中的核磁共振氢谱中的峰面积之比为________。
(2)D的结构简式为________,E→F的反应类型是________。
(3)D→E反应的化学方程式为________。
(4)1 mol B分别与NaOH溶液、溶液反应,消耗的________。
(5)满足下列条件的G的同分异构体的个数为________。
①含有一个苯环且苯环上连、、
②苯环上只有4个取代基
【答案】(1) ①. 羟基、羧基 ②.
(2) ①. ②. 取代反应
(3) (4) (5)45
【解析】
【分析】A分子式为,经反应引入Br得到B,B含2个酚羟基、1个羧基、1个Br,可知A含羟基、羧基,即。B与加热反应,羧基转化为酰氯基得到C;C与发生取代反应,酰氯基转化为酯基得到D,即。D与在三乙胺作用下,1个酚羟基的H被取代得到E;E与在作用下,剩余酚羟基的H被甲基取代得到F;F与反应,酯基被还原为得到G。
【小问1详解】
A经取代反应引入Br得到B,B的结构含羟基、羧基,且反应过程碳骨架不变,故A的含氧官能团为羟基、羧基。B的结构具有对称性,等效氢分为3组:羧基上1个H,两个等效酚羟基上共2个H,两个等效苯环H共2个H,因此核磁共振氢谱峰面积之比为。
【小问2详解】
C中的酰氯基与发生取代反应,被取代生成酯基,故D的结构简式为。E中酚羟基的H被中的甲基取代生成F,反应类型为取代反应。
【小问3详解】
D与在三乙胺作用下发生取代反应,D中1个酚羟基的H被取代,生成E和,配平后反应方程式为。
【小问4详解】
B中含2个酚羟基和1个羧基,酚羟基和羧基均能与反应,1mol B消耗;只有羧基能与反应,1mol B消耗,故。
【小问5详解】
G的分子式为,满足条件的同分异构体的苯环上有4个取代基,当苯环上有三个不同的取代基、、,结构共有10种,另一种取代基可以是或-OCH3,10种结构中苯环上H原子再被取代有30种,被-OCH3取代,共16种结构,除去G本身 ,符合条件的同分异构体共45种。
20. 溴苯是一种化工原料。纯净溴苯是一种无色液体,某学校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并进行分离提纯反应后的产物。
请回答下列问题:
(1)球形冷凝管的进水口为________;冷凝管的作用是________。
(2)恒压漏斗a的侧导管的作用是________;和分液漏斗相比较优点是________。
(3)实验开始时关闭,打开和仪器a的活塞,滴加苯和液溴的混合溶液开始反应,装置Ⅱ中发生的主要有机反应的化学方程式为________;能证明该反应的有机反应类型的实验现象是________。装置Ⅲ中导管插入苯中的目的是________。
(4)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸至装置Ⅱ中,方法是________。
(5)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,依次进行下列实验操作可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水粉末干燥⑤通过________(填操作名称),可得到无色、较纯净的溴苯。上述五步操作中,不能把步骤①省略的原因是________。
【答案】(1) ①. b ②. 冷凝溴蒸气并回流
(2) ①. 使漏斗与(三颈)烧瓶中压强相同 ②. (不需打开漏斗磨口玻璃塞,)随时滴加活塞,随时滴加液体(防止混合液挥发)
(3) ①. ②. 装置Ⅲ中有白雾出现 ③. 吸收挥发的溴,防止干扰检验HBr
(4)关闭,打开,冷却装置Ⅱ
(5) ①. 蒸馏 ②. Fe与反应生成与5%的NaOH溶液反应生成的会吸附溴苯,影响后续分离提纯
【解析】
【分析】水槽装置Ⅰ接球形冷凝管再连三颈烧瓶Ⅱ,三颈烧瓶左侧是装了苯和液溴的恒压滴液漏斗a,右侧接直形冷凝管c后连装置Ⅲ,装置Ⅲ里盛苯和硝酸银溶液,最后接装氢氧化钠溶液的防倒吸装置Ⅳ。三颈烧瓶是反应核心,铁丝做催化剂,上端球形冷凝管把挥发的苯和溴冷凝回烧瓶回收原料,恒压漏斗平衡压强让液体顺利滴加还能减少有毒的溴挥发,反应生成的混着溴蒸气经直形冷凝管进一步除杂后,到装置Ⅲ先被苯除去溴杂质,再用硝酸银检验,证明反应生成了从而说明是取代反应,最后氢氧化钠在装置Ⅳ吸收剩余尾气防止污染,反应结束后可以让装置Ⅰ的水倒吸入三颈烧瓶,溶解可溶性杂质方便分离提纯不溶于水的溴苯。
小问1详解】
①进水口:冷凝管采用“下进上出”的原则,进水口在下,出水口在上,这样可以让冷凝管充满水,冷凝效果更好;②冷凝管的作用:冷凝回流,使挥发出去的苯和液溴重新冷凝回到反应烧瓶中,提高原料利用率,减少反应物挥发损失。
【小问2详解】
①侧导管作用:平衡恒压漏斗a和反应装置Ⅱ中烧瓶内的压强,使混合液可以顺利流下;②和普通分液漏斗相比,优点就是:不需要打开分液漏斗的活塞放液时手动打开上口塞子,同时能保证液体顺利流下,还可以防止溴挥发出来污染空气;
【小问3详解】
苯和液溴在条件下发生取代反应:①化学方程式:;②证明反应类型的实验现象:取代反应会生成,加成反应不会生成;进入装置Ⅲ后,会和反应生成淡黄色沉淀,因此现象是:装置Ⅲ中硝酸银溶液内产生淡黄色沉淀。③装置Ⅲ中导管插入苯中的目的:中会混有挥发出来的蒸气,也能和反应生成沉淀,会干扰的检验;易溶于苯,而不溶于苯,因此目的是:除去挥发出来的溴蒸气,防止溴蒸气干扰溴化氢的检验。
【小问4详解】
要让水倒吸,需要让装置Ⅱ内压强降低,操作方法是:冷却装置Ⅱ,使装置Ⅱ内压强降低
【小问5详解】
①反应后的棕黄色液体中含有易溶于水的杂质、。如果直接用溶液洗涤,这些水溶性杂质会消耗,且反应生成的盐可能会增加后续分离的难度。 用蒸馏水洗涤可以先除去大部分水溶性杂质,减少后续的用量,同时避免局部反应过于剧烈;②液体中含有,加入后生成,会吸附溴苯,则需要加入蒸馏水,将有机相和无机象分离,再进行提纯,所以步骤①不可省略。
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试卷类型:A
高二化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试时间为90分钟,满分100分。
选择题 共40分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用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,不能答在试题卷上。
3.考试结束后,监考人将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 乙二醇能降低水的凝固点,用于汽车发动机的防冻液
B. 酒精能杀菌,常用无水酒精消毒
C. 苯酚有杀菌消毒作用,用于制造苯酚药皂
D. 硝化甘油属于酯,是一种用于治疗心绞痛药物的主要成分
2. 下列各组有机物,一定互为同系物的是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
3. 下列说法正确的是
A. 晶体中有阳离子,一定有阴离子
B. 水溶液能够导电的晶体一定是离子晶体
C. 施加电场时,液晶分子垂直于电场方向排列
D. 共价晶体和离子晶体中不存在独立的“分子”
4. 下列有机化合物的命名正确的是
A. 2-乙基-1-丁烯 B. 2,3,3-三甲基丁烷
C. 3-甲基戊醇 D. 2-甲基-1,3-二丁烯
5. 下列物质中,既能发生消去反应又能发生催化氧化反应的是
A. B. C. D.
6. 晶胞结构如图所示,假设晶胞的边长为d pm。下列关于晶胞截面图错误的是
A. y=0 B.
C. D.
7. 关于下列分子的说法错误的是
A. 丙烯分子中氢核磁共振谱有4组峰
B. 乙烯酮()分子中键与键之比为
C. 苯分子中存在
D. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学性质相似
8. 关于下列物质熔、沸点的说法错误的是
A. 熔点:Si、SiC、金刚石依次升高
B. 熔点:氯化钠、氯化镁、氧化铝依次升高
C. 沸点:、依次升高
D. 沸点:、、依次升高
9. 工业上双酚A()被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。下列关于双酚A的叙述中,错误的是
A. 该化合物属于芳香化合物
B. 该化合物遇溶液变色
C. 分子中的所有碳原子可能在同一平面上
D. 1 mol双酚A能与4 mol 发生取代反应
10. 分子式为的同分异构体共有(不含立体异构)
A. 8种 B. 9种 C. 10种 D. 11种
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,多选错选不得分。
11. 纳米材料上有多种含氧官能团可催化烷烃转变成烯烃,反应过程如图所示。
下列叙述错误的是
A. 存在顺反异构
B. 若-R为异丙基,产物之一为3-甲基-1-丁烯
C. 丙烷为反应物时,可能发生
D. 可以使溴水、酸性褪色,且褪色原理相同
12. GaN是一种熔点高的半导体材料,晶体的晶胞结构可看作是金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,晶胞参数为a cm,沿Z轴往下俯视的晶胞投影图为图2所示,设阿伏加德罗常数为。
下列说法正确的是
A. 若图1原子的分数坐标为(1/4,3/4,3/4),则原子4的坐标为(3/4,1/4,1/4)
B. Ga和N的配位数为4
C. 晶胞中原子1、5之间的距离为
D. GaN是原子晶体
13. 下列除去杂质(括号内为杂质)的方法中,正确的是
A. 乙烷(乙炔):将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,洗气
B. 苯(苯酚):向混合液中加入适量的浓溴水,过滤
C. 酒精(水):向含水酒精中加入生石灰,蒸馏
D. 硝基苯():向含杂质的硝基苯加入一定量的浓氢氧化钠溶液,振荡,分液
14. 由下列实验的操作和现象得出的实验结论正确的是
实验操作和现象
实验结论
A
向苯酚中滴加少量溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚的浓度小
B
卤代烃Y与NaOH溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀
卤代烃Y中含有氯原子
C
向有碎瓷片的无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃,将产生气体通入酸性溶液中,红色褪去
产生气体为乙烯
D
向丙烯醇中滴加酸性溶液,溶液褪色
丙烯醇分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
15. 下列有关实验的设计不合理的是
A. 装置甲:验证碳酸的酸性比苯酚的强 B. 装置乙:制取乙烯
C. 装置丙:用乙酸、乙醇制取乙酸乙酯 D. 装置丁:制取硝基苯
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 甲醛(H-CHO)有毒,能使人体内蛋白质失去活性,损害人体健康;甲醛也是一种重要的基础化工原料。回答下列问题:
(1)蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素。
①下列关于C、H、O、N的说法中,正确的是________(填序号)。
A.H的核外电子运动轨迹为圆形
B.C、O、N均位于p区
C.基态O原子中含有8种不同运动状态的电子
②C、O、N第一电离能由小到大顺序为________。
(2)酸性高锰酸钾溶液、新制氧化银等均能除去甲醛。
①基态Mn原子在周期表中的位置是________。
②银是位于Cu下一周期,且与Cu同族,银元素的价电子排布式为________。
(3)甲醛使蛋白质失去活性的第一步是:蛋白质中的氨基或亚氨基与甲醛发生加成反应________;第二步是:生成的产物继续与蛋白质中的氨基或亚氨基()发生取代反应。方程式为________。
(4)酚醛树脂被广泛用来生产电闸、电开关、电话机等用品。写出甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂的化学方程式________;该反应类型为________。
17. 用有机物甲制备有机物M的合成路线如图所示。
已知①
②烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应时,不同结构可得到不同的氧化产物,烯烃被氧化部分的对应氧化产物如表
烯烃被氧化的部分
氧化产物
(,)
回答下列问题:
(1)条件“1”为________:试剂“2”为________。
(2)丙的系统命名为________;试剂“X”的结构简式________。
(3)M中手性碳原子个数为________。
(4)B被酸性高锰酸钾溶液氧化所得产物的结构简式为________。
(5)以1,3-丁二烯和乙炔为原料,设计合成的流程图:________。
18. 如图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。回答下列问题:
(1)上述晶体中,构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成晶体的是________、干冰晶体。
(2)冰晶体中每个与________个相邻的形成氢键,所存在的氢键表示为________。
(3)冰、金刚石、MgO、、干冰5种晶体的熔点依次降低的顺序为________。
(4)每个铜晶胞中实际占有________个Cu原子;晶体中与每个离子紧邻的离子有________个。
(5)金刚石、石墨、是碳元素的同素异形体。
①金刚石的熔点高于的原因是________。
②晶体的密度的算式________(表示阿伏加德罗常数值,的半径为a nm)
19. 芪类化合物是一种治疗急性期血性脑卒的效果好的药物。化合物G是合成一种芪类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的含氧官能团有________(填名称);B中的核磁共振氢谱中的峰面积之比为________。
(2)D的结构简式为________,E→F的反应类型是________。
(3)D→E反应的化学方程式为________。
(4)1 mol B分别与NaOH溶液、溶液反应,消耗的________。
(5)满足下列条件的G的同分异构体的个数为________。
①含有一个苯环且苯环上连、、
②苯环上只有4个取代基
20. 溴苯是一种化工原料。纯净溴苯是一种无色液体,某学校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并进行分离提纯反应后的产物。
请回答下列问题:
(1)球形冷凝管的进水口为________;冷凝管的作用是________。
(2)恒压漏斗a的侧导管的作用是________;和分液漏斗相比较优点是________。
(3)实验开始时关闭,打开和仪器a的活塞,滴加苯和液溴的混合溶液开始反应,装置Ⅱ中发生的主要有机反应的化学方程式为________;能证明该反应的有机反应类型的实验现象是________。装置Ⅲ中导管插入苯中的目的是________。
(4)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸至装置Ⅱ中,方法是________。
(5)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,依次进行下列实验操作可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水粉末干燥⑤通过________(填操作名称),可得到无色、较纯净的溴苯。上述五步操作中,不能把步骤①省略的原因是________。
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