内容正文:
高二化学学科素养阶段训练
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 Na-23
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 元素a~h为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. a和h同主族
B. 第一电离能:
C. 简单离子半径:
D. 简单氢化物的稳定性:
【答案】D
【解析】
【分析】根据短周期主族元素电负性规律:同周期从左到右电负性递增,下一周期碱金属电负性骤降后再递增,且电负性最大为F(电负性=4),结合横坐标原子序数可推出: a为B、b为C、c为N、d为 O、e为F、f为Na、g为Mg、h为Al,据此分析。
【详解】A.a为B,h为Al,均为第ⅢA族元素,同主族,A正确;
B.同周期第一电离能整体递增,但N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于相邻的O和C,故第一电离能:,B正确;
C.、、电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故半径:,即,C正确;
D.非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,非金属性:,故稳定性:,即,与选项描述不符,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. C2H6和C8H18不一定是同系物 B. 甲基的电子式:
C. 的VSEPR模型: D. 2-丁烯的键线式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.C2H6和C8H18均满足链状烷烃的通式“CnH2n+2”,结构相似,所以属于同系物,A错误;
B.甲基是甲烷失去1个氢原子得到的中性基团,其电子式为,B正确;
C.的价层电子对数=2+=4,有两个孤电子对,所以其VSEPR模型为四面体,C错误;
D.2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3,其键线式为,D错误。
答案选B。
3. 由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
SO2的VSEPR模型为平面三角形
SO2具有还原性
B
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有π键
两者均可发生加成反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,VSEPR 模型为平面三角形,中硫元素处于+4价,处于中间价态,既能升高也能降低,因此既有氧化性又有还原性。这与分子的空间构型没有直接的逻辑推导关系,A错误;
B. 焰色反应的原理正是电子在不同能级间跃迁释放能量。因为钾和钠原子的电子层结构不同,电子跃迁时的能量差不同,释放的光波长就不同,从而呈现不同的颜色。结构可以推测性质,B正确;
C.乙烯和乙炔分子均含有键(不饱和键),键键能较小,容易断裂。正是因为分子中含有不稳定的键,乙烯和乙炔才容易发生加成反应,断开键形成新的键。结构可以推测性质,C正确;
D.石墨层中未参与杂化的p轨道形成大键,电子自由移动,就像金属中的自由电子一样,因此石墨能导电,结构可以推测性质,D正确;
故选A。
4. 某种化学品的结构如图所示,已知、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,Z、同处另一周期,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1.下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物稳定性:
B. 与可以形成只含极性键的非极性分子
C. 同一周期中,第一电离能处在和之间的元素有1种
D. 简单离子半径:
【答案】C
【解析】
【分析】、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,Z、同处另一周期,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1,M能形成+3价阳离子,M为Al元素;Z能形成6个共价键,Z是S元素;X形成1个共价键,X是F元素;Y形成4个共价键,Y是C元素;W形成2个共价键,W是O元素。
【详解】A.非金属性F>O>S,简单气态氢化物稳定性:HF>H2O>H2S,故A正确;
B.C与O可以形成只含极性键的非极性分子CO2,故B正确;
C.同一周期中,第一电离能处在S和Al之间的元素有Mg、Si,故C错误;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:S2->F-> Al3+,故D正确;
选C。
5. 奥司他韦是目前治疗流感的常用药物之一(如图所示),下列说法中正确的是
A. 奥司他韦分子中只有2个手性碳原子
B. 通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团
C. 通过质谱法可以测定奥司他韦分子中键长和键角等分子结构信息
D. 奥司他韦中所有原子可能共平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个不同的原子或基团相连的碳原子,奥司他韦分子中有3个手性碳原子,位置为,A错误;
B.不同的化学键或官能团在红外光谱中的峰值不同,通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团,B正确;
C.质谱图中质荷比的最大值即为相对分子质量,通过质谱法可以测定奥司他韦分子的相对分子质量,不能测定键长和键角等分子结构信息,C错误;
D.存在多个sp3杂化的碳原子,与其直接连接的4个原子不可能都共平面,D错误;
故选B。
6. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.制备溴苯并验证有HBr产生
B.证明乙炔可使溴水褪色
C.验证甲基使苯环活化
D.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和液溴的反应为放热反应,会有大量溴单质挥发进入锥形瓶,挥发的溴蒸气会与水反应生成溴离子,从而与反应生成沉淀,干扰的检验,没有除溴的步骤,不能达到实验目的,A错误;
B.电石中混有硫化钙、磷化钙等杂质,制得的乙炔中混有、等还原性杂质,这些杂质也可以使溴水褪色,没有除杂装置,不能证明乙炔使溴水褪色,B错误;
C.该实验中,酸性高锰酸钾可以氧化甲苯的甲基,不能氧化苯,该现象证明苯环活化了甲基,而非甲基活化苯环,不能达到实验目的,C错误;
D.和互溶,且沸点差异较大,可以用蒸馏法分离;装置中温度计水银球位置正确(在蒸馏烧瓶支管口处),冷凝水方向为下进上出,符合蒸馏操作要求,能达到实验目的,D正确;
故选D。
7. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 分液漏斗a中盛装溶液为饱和食盐水,目的是为了减慢反应速率,控制反应
B. 电石应放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. B中盛装溶液为浓硫酸,目的是为了干燥乙炔
D. C和D中溶液都会褪色,但反应原理不同
【答案】C
【解析】
【分析】装置A是电石与水反应的发生装置;B装置用于吸收混在乙炔气体中的H2S、PH3等;C中溴水可以与乙炔发生加成反应,D中高锰酸钾溶液能氧化乙炔,C、D装置用于验证乙炔的化学性质;E装置处理过量的乙炔。
【详解】A.分液漏斗a中所盛的饱和食盐水的作用是减慢反应速率,便于控制反应,A正确;
B.电石应放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,可以促进固液分离,B正确;
C.电石中含有P、S等杂质,反应过程中会生成H2S、PH3等,装置B中应盛装硫酸铜溶液,作用是吸收杂质气体H2S、PH3等,C错误;
D.C中溴水与乙炔发生加成反应而褪色,D中高锰酸钾溶液能氧化乙炔而褪色,原理不同,D正确;
故选C。
8. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向酸性溶液中滴加对甲基苯甲醇
证明羟甲基()具有还原性
B
取涂改液(有机物)与KOH溶液混合加热,充分反应后取上层清液,加入过量的稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,观察现象
鉴定某涂改液中是否存在含氯有机化合物
C
向混有2,5-庚二烯的庚烷中滴加溴水,再分液
除去庚烷中的2,5-庚二烯
D
除去甲苯中的苯酚
向混合溶液中加入适量的浓溴水,然后过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.对甲基苯甲醇中,苯环上的甲基也能被酸性氧化而使其溶液褪色,无法证明羟甲基具有还原性,A错误;
B.含氯有机化合物与溶液共热发生水解反应生成,加过量稀硝酸中和过量后加硝酸银,若产生白色沉淀可证明上层清液含氯离子,即涂改液中存在含氯有机物,B正确;
C.庚二烯与溴发生加成反应的产物与庚烷互溶,无法通过分液分离,C错误;
D.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚易溶于甲苯,无法通过过滤除去,还会引入新杂质,D错误。
9. 用Cu/SiO2催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示(反应机理中香茅醇分子中部分烃基用-R表示)。下列说法错误的是
A. 香茅醇能发生催化氧化生成醛
B. 上述涉及的有机物中碳原子的杂化方式有3种
C. 香茅醇与乙醇互为同系物
D. 中间体M的结构简式为R—CH=NH
【答案】C
【解析】
【详解】A.香茅醇结构为,与羟基直接相连的碳原子上连有2个H原子,属于伯醇,催化氧化可生成醛,A正确;
B.有机物中,单键碳原子为杂化,双键碳原子(碳碳双键、醛基的碳氧双键)为杂化,中三键碳原子为杂化,共3种杂化方式,B正确;
C.同系物要求结构相似、官能团种类和数目相同,乙醇是饱和一元醇,香茅醇分子中含有碳碳双键,二者官能团种类不同,结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.中间体在作用下脱去1分子,得到,即M的结构,D正确;
故选C。
10. 卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图。下列说法错误的是
A. 步骤I是总反应的决速步骤
B. 总反应属于取代反应
C. 中心碳正离子为杂化
D. 反应过程中氧原子的成键数目会发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,步骤Ⅰ反应慢,步骤Ⅱ、步骤Ⅲ反应快,所以步骤Ⅰ是总反应的决速步骤,故A正确;
B.由图可知,总反应属于取代反应,即乙氧基取代了Br原子,同时生成HBr,故B正确;
C.中心碳正离子形成三个键,且无孤电子对,价层电子对数为3,采取杂化,不是杂化,故C错误;
D.由图可知,反应过程中氧原子在乙醇中和中都成2个键,在中成三个键,成键数目发生变化,故D正确;
故选C。
11. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规律是:
;(R,R1,R2,R3均代表烃基)
某烯烃分子式为,被酸性高锰酸钾溶液氧化后不可能得到的产物是
A. 只有
B. 和
C. 和
D. 和
【答案】B
【解析】
【分析】列出的烯烃同分异构体分子式为烯烃共有3种:① 1-丁烯:;② 2-丁烯:;③ 2-甲基丙烯:。逐一分析各烯烃的氧化产物,1-丁烯的氧化:根据规律,氧化产物为和,2-丁烯的氧化:的氧化产物为(仅乙酸),2-甲基丙烯的氧化:的氧化产物为(丙酮)和。
【详解】A.对应2-丁烯的氧化产物,A不符合题意;
B.没有对应丁烯的氧化产物,B符合题意;
C.和,对应1-丁烯的氧化产物 ,C不符合题意;
D.和,对应2-甲基丙烯的氧化产物,D不符合题意;
故选B。
12. 下列晶体性质的比较中错误的有
①熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅>四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷
②沸点:HF>H2O>NH3>PH3
③硬度:白磷>冰>二氧化硅
④熔点:Na>Mg>镁铝合金>Al>Hg
⑤熔点:NaF>NaCl>NaBr>NaI
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】C
【解析】
【详解】①金刚石、碳化硅、晶体硅都为原子晶体,C原子半径小于Si原子半径,键长比较:C-C<C-Si<Si-Si,共价键越短,键能越大,熔沸点越高;所以熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅;卤族元素原子与Si原子形成组成和结构相似的分子晶体,分子间不存在氢键,因相对分子质量:四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷,故分子间作用力:四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷,所以熔点:四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷,原子晶体熔点大于分子晶体,熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅>四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷,正确;
②HF、H2O、NH3含氢键,PH3不含氢键,但水中氢键数目最多,则沸点:H2O>HF>NH3>PH3,错误;
③白磷、冰均为分子晶体,二氧化硅为原子晶体,原子晶体的硬度大,则硬度:二氧化硅>白磷>冰,错误;
④同周期元素从左到右原子半径减小,价电子增多,金属键增强,金属熔点增大,合金熔点小于合金的任一金属,汞常温是液态金属熔点低,故熔点:Al>Mg>镁铝合金>Na>Hg,错误;
⑤NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,离子半径越大,晶格能越小,熔沸点越低,正确;
错误的有3项,故答案选C。
13. 硼氢化钠在室温下是立方晶体,晶胞如图甲所示。甲在一定条件下转变为四方晶体,晶胞结构和晶胞参数如图乙所示。下列说法不正确的是
A. 甲图硼氢化钠的立方晶体中的配位数为6
B. 硼氢化钠四方晶体密度为
C. 若A点的分数坐标为,B点的分数坐标为
D. 乙图晶胞中A和B之间的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲为立方晶胞,假设与Na+呈NaCl型结构(配位数6),每个周围最近邻的Na+有6个,配位数为6,A正确;
B.乙为四方晶胞,晶胞参数a、a、2a(nm),体积。NaBH4摩尔质量38 g/mol,设晶胞含n个NaBH4,密度。由图乙可知,n=4,, B错误;
C.B点实际坐标(,,a),分数坐标为=、=、=,即(,,),C正确;
D.A(0,0,0)、B(,,a),距离,D正确;
故选B。
14. 黄酮哌酯是一种解痉药,其某中间体G的合成路线如下。下列有关说法正确的是
A. F可以发生水解反应、加成反应、氧化反应、还原反应
B. 产物M、N是苯甲醇和水
C. 苯甲酸酐分子中所有原子可能共平面
D. G中含有4种官能团和1个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.F结构中含有羧基、酚羟基、酮羰基、苯环,苯环和羰基可发生加成反应,羰基与氢气的加成属于还原反应,酚羟基、有机物燃烧可发生氧化反应,但F没有可发生水解反应的官能团,不能发生水解反应,A错误;
B.根据原子守恒和反应断键规律,苯甲酸酐反应后会生成苯甲酸,故产物M、N是苯甲酸和水,B错误;
C.苯甲酸酐中所有碳原子均为杂化,两个苯环、两个羰基都是平面结构,中间氧原子连接两个羰基的单键可以旋转,所有原子可以旋转到同一平面,因此所有原子可能共平面,C正确;
D.G中官能团为羧基、酮羰基、碳碳双键、醚键,共4种官能团,但手性碳原子要求是连有4个不同基团的饱和碳原子,G中没有符合要求的饱和手性碳原子,D错误;
故选C。
二、填空题(共58分)
15. 氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)写出基态F原子价电子排布式___________,F原子含10个中子,则该核素符号可表示为___________。
(2)具有顺、反两种结构:
A.反式 B.顺式
上述两种结构热稳定性较高的是___________(填“A”或“B”,下同),沸点较高的是___________,键角较大的是结构B,可能的原因为___________(填序号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.顺式结构中氟原子间斥力较大
d.电子对排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
(3)中Cr配位数为6,其结构可能是___________。
A. B.
C. D.
查阅资料:的熔点为,的熔点为,分析熔点不同的原因___________。
(4)由、与F-形成的晶体中,、与F围成两种形式的八面体(A或B),、位于八面体中心(如图1),不同方向单层晶体结构如图2、3、4.
该晶体化学式可表示为___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. B ②. B ③. c
(3) ①. B ②. 为离子晶体,为分子晶体,离子晶体的熔点大于分子晶体
(4)
【解析】
【小问1详解】
基态F原子核外有9个电子,价电子数为7,价电子排布式为;F原子含10个中子,根据质量数=质子数+中子数,则该核素的质量数=10+9=19,核素符号可表示为。
【小问2详解】
上述反应是放热反应,反式生成顺式时放出能量,故反式能量高,根据能量越低越稳定,顺式更稳定,故选B;的正负电荷中心重合属于非极性分子,属于极性分子,极性分子的沸点通常高于相对分子质量相近的非极性分子,故顺式沸点更高,故选B;
a.二者的氮原子均是含有2个键、1对孤对电子,氮原子杂化方式相同,故不是结构B中键角较大的原因,a项不符合题意;
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子,反式结构中氮原子上也有孤对电子,故不是结构B中键角较大的原因,b项不符合题意;
c.顺式结构中氟原子距离近,原子间斥力较大,故是结构B中键角较大的原因,c项符合题意;
d.电子对排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键,但两物质的孤对电子合成键电子相同,故不是结构B中键角较大的原因,d项不符合题意;
答案选c。
【小问3详解】
A.,Cr配位数为6,该结构化学式为,A项不符合题意;
B.,Cr配位数为6,该结构化学式为,B项符合题意;
C.,Cr配位数为6,该结构化学式为,C项不符合题意;
D.,Cr配位数为6,该结构化学式为,D项不符合题意;
答案选B;因为为离子晶体,而为分子晶体,离子晶体的熔点大于分子晶体,则两者熔点不同。
【小问4详解】
、位于八面体的空隙,由图2、图3层状结构可知,B型八面体具有中心对称或重复单元更独立的特征,A型则与相邻单元共享边或面,离子半径大于,更倾向占据空间更大或配位环境更适配的空隙,结合图4可知,B型八面体为“孤立”或“核心”单元的特征,由晶胞图1可知处于八面体B中心,处于正八面体A中心,根据均摊法计算,由图1可知,A位于顶点和棱心、面心和体心,晶胞中A的个数为即有4个,B位于棱心和面心,B的个数为即有4个,根据电荷守恒知的个数为,故晶胞中与F的个数比为 ,该晶体化学式为。
16. 有机物数量众多,不仅构成了生机勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。
Ⅰ.现有下列几种有机物:
A.、B.、C.、D.、E.、F. 、G.。
已知:Diels-Alder反应:
(1)G物质中含氧官能团名称为___________。
(2)C的名称是___________,其一氯代物有___________种。
(3)D在催化剂作用下发生加聚反应的化学方程式为___________。
(4)下列不属于F与,发生分子数加成产物的是___________(填标号)。
a. b.
c. d.
(5)由B和D发生Diels-Alder反应的产物为___________。
Ⅱ.某化学小组为测定有机物M的组成和结构,设计实验装置及实验步骤如图:
回答下列问题:
(6)装置F中碱石灰的作用是___________。
(7)若准确称取8.8 g样品M(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后,洗气瓶D质量增加7.2 g,U形管E质量增加17.6 g,又知有机物M的质谱图(如图所示)为:
该有机物的分子式为___________。
(8)另取有机物M 8.8 g,跟足量溶液反应,生成(标准状况),经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为,综上所述,M的结构简式为___________。
【答案】(1)醚键和酯基
(2) ①. 2,2,4-三甲基戊烷 ②. 4
(3)
(4)d (5)
(6)防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入E中,影响有机物燃烧生成的二氧化碳质量的测定
(7)
(8)(CH3)2CHCOOH
【解析】
【小问1详解】
观察G的结构简式,分子中含有的含氧官能团为醚键和酯基。
【小问2详解】
C的主链为5个碳原子的戊烷,从靠近支链的一端编号,2号碳原子连接2个甲基,4号碳原子连接1个甲基,系统命名为2,2,4-三甲基戊烷;该分子中共有4种化学环境不同的氢原子,故其一氯代物有4种。
【小问3详解】
D为2-甲基-2-丁烯,分子中含碳碳双键,在催化剂作用下发生加聚反应,双键打开后相互连接生成高分子化合物,反应方程式为。
【小问4详解】
F为苯乙烯,分子中含碳碳双键和苯环,与按物质的量比1:1加成时,可发生碳碳双键的加成得到a,可发生苯环的1,2-加成得到b,可发生苯环的1,4-加成得到c,d的结构不符合加成产物规律,不属于1:1加成产物。
【小问5详解】
二者发生Diels-Alder反应生成六元环烯烃,产物为。
【小问6详解】
装置E的作用是吸收有机物燃烧生成的,装置F中碱石灰可防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E,避免质量测定结果偏大,减小实验误差。
【小问7详解】
洗气瓶D增重的7.2g为反应生成的质量,,则,;U形管E增重的17.6g为反应生成的质量,,则,;有机物中氧元素的质量,;则,最简式为;质谱图最大质荷比为88,故有机物相对分子质量为88,设分子式为,解得,,故分子式为。
【小问8详解】
8.8gM的物质的量为,与足量反应生成标准状况下2.24L,,说明1个M分子中含有1个羧基;核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6:1:1,说明分子中有3种等效氢,氢原子数目分别为6、1、1,符合条件的结构简式为
17. 有机物()常用于制备橡胶、医药、皮革、造纸、涂料、粘合剂等领域。以煤和石油为原料合成的路线如图所示:
已知:一卤乙烷和水溶液反应:(、、)。回答下列问题:
(1)E中含有官能团的名称为__________。
(2)B的结构简式为__________;反应⑥的反应类型为__________。
(3)反应⑤的化学方程式为__________。
(4)下列说法正确的是__________(填标号)。
a.煤、石油均为碳氢化合物组成的简单混合物
b.石油的分馏为物理变化,煤的液化为化学变化
c.以煤、石油为原料可合成高分子材料
(5)M()与A互为同系物,M的同分异构体中含2个甲基的有__________种(不考虑顺反异构)。
【答案】(1)酯基、碳碳双键
(2) ①. ②. 取代反应(或水解反应)
(3) (4)bc
(5)3
【解析】
【分析】石油经裂化(反应①)生成正丁烷;正丁烷裂解(反应②)生成甲烷和丙烯(物质A);丙烯催化剂作用下被氧气氧化成丙烯酸(物质B);煤干馏(反应④)得到甲苯(物质C);甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应(反应⑤)生成和;在加热条件下与氢氧化钠水溶液发生卤代烃的水解反应(反应⑥)生成苯甲醇(物质D)和;丙烯酸与苯甲醇在催化剂、加热条件下发生酯化反应(反应⑦)生成物质E和水;
【小问1详解】
由有机物的结构简式可知含有的官能团有酯基、碳碳双键;
【小问2详解】
由分析和有机物E逆推可知,B中含有碳碳双键和羧基,碳原子数为3,结构简式为;
由分析和已知反应,反应⑥即在氢氧化钠水溶液、加入条件下生成苯甲醇和,反应类型为取代反应(或水解反应);
【小问3详解】
反应⑤为甲苯中甲基与氯气在光照条件下发生取代反应,生成和,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
a.石油是由碳氢化合物组成的复杂混合物,煤是以碳元素为主的复杂混合物,还含有、、、等元素,a错误;
b.石油分馏是利用沸点差异分离,无新物质生成,属于物理变化;煤的液化是将煤转化为液体燃料,有新物质生成,属于化学变化,b正确;
c.煤、石油是有机合成的基础原料,可以合成塑料、合成橡胶等高分子材料,c正确;
答案选bc;
【小问5详解】
A为丙烯,M与A互为同系物,则M为戊烯,其中含有2个甲基的同分异构体为、、,共有3种。
18. 菠萝酯是一种具有菠萝水果香气的食品添加剂,广泛应用于食品、化妆品等领域。菠萝酯的一种合成路线如下:
已知:RCH2COOH
RONa(R-,R'-代表H原子或其他基团)
(1)C的官能团名称是___________。
(2)B的命名是___________。
(3)反应Ⅱ的反应类型是___________。
(4)试剂X不可选用的是___________(填字母)。
a.溶液 b.NaOH溶液 c.溶液 d.Na
(5)反应Ⅴ的化学方程式是___________。
(6)化合物E是有机合成中的重要中间体,经Cu催化氧化后得到物质F(分子式),写出该催化氧化的化学方程式:___________。
(7)G是比A多3的同系物,同时满足下列条件的G的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为6:2:1:1的结构简式为___________(写一种)。
①能发生银镜反应;②能与金属钠反应生成氢气
【答案】(1)醚键、羧基
(2)氯乙酸或2-氯乙酸、一氯乙酸
(3)取代反应 (4)ac
(5)+CH2=CHCH2OH+H2O
(6)
(7) ①. 12 ②. 或
【解析】
【分析】苯酚先与试剂X反应生成苯酚钠,可知X为NaOH;由已知得B为氯乙酸(ClCH2COOH),因此A为乙酸;苯酚钠与氯乙酸发生取代反应生成,经催化加氢得到;在浓硫酸加热条件下和E发生酯化反应,最终合成菠萝酯,可得E为烯丙醇(结构式为CH2=CHCH2OH);
【小问1详解】
由合成路线可知,的官能团为醚键、羧基;
【小问2详解】
由分析可知,B为氯乙酸;
【小问3详解】
由分析可知,反应II为乙酸和氯气在催化剂下反应生成氯乙酸,因此反应类型为取代反应;
【小问4详解】
苯酚(弱酸性,酸性弱于碳酸、醋酸,强于)与试剂X反应生成苯酚钠:
a.CH3COONa溶液:苯酚酸性弱于醋酸,无法反应,不可选用;a符合题意;
b.NaOH溶液:苯酚与NaOH发生中和反应生成苯酚钠,可选用;b不符合题意;
c.NaHCO3溶液:苯酚酸性弱于碳酸,无法与NaHCO3反应,不可选用;c符合题意;
d.Na:苯酚与Na反应生成苯酚钠和氢气,可选用;d不符合题意;
故答案为ac;
【小问5详解】
D为,E为CH2=CHCH2OH,二者在浓硫酸加热条件下发生酯化反应: + CH2=CHCH2OH + H2O;
【小问6详解】
E为CH2=CHCH2OH,在Cu催化加热下被O2氧化为CH2=CHCHO:2CH2=CHCH2OH + O2 2CH2=CHCHO + 2H2O;
【小问7详解】
A为乙酸(CH3COOH),G比A多3个-CH2-,分子式为C5H10O2,满足:①能发生银镜反应(含醛基-CHO);②能与Na反应生成H2(含羟基-OH);因此可看作丁烷的一个H被-CHO取代、另一个H被-OH取代(醛基有一个C);先写出正丁烷、异丁烷两种碳骨架,分别固定醛基位置,再移动羟基的等效氢位置,、、、,依次计数相加,总共得到12种同分异构体;所以这样的同分异构体有12种;
核磁共振氢谱为4组峰,峰面积比为6:2:1:1,说明分子中含2个等效甲基(峰面积6),对应结构简式为:或。
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高二化学学科素养阶段训练
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 Na-23
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 元素a~h为短周期主族元素,其电负性与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. a和h同主族
B. 第一电离能:
C. 简单离子半径:
D. 简单氢化物的稳定性:
2. 下列化学用语表达正确的是
A. C2H6和C8H18不一定是同系物 B. 甲基的电子式:
C. 的VSEPR模型: D. 2-丁烯的键线式:
3. 由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
SO2的VSEPR模型为平面三角形
SO2具有还原性
B
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有π键
两者均可发生加成反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
A. A B. B C. C D. D
4. 某种化学品的结构如图所示,已知、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,Z、同处另一周期,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1.下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物稳定性:
B. 与可以形成只含极性键的非极性分子
C. 同一周期中,第一电离能处在和之间的元素有1种
D. 简单离子半径:
5. 奥司他韦是目前治疗流感的常用药物之一(如图所示),下列说法中正确的是
A. 奥司他韦分子中只有2个手性碳原子
B. 通过红外光谱有可能确定奥司他韦分子中含有酯基、氨基、醚键和酰胺基等官能团
C. 通过质谱法可以测定奥司他韦分子中键长和键角等分子结构信息
D. 奥司他韦中所有原子可能共平面
6. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.制备溴苯并验证有HBr产生
B.证明乙炔可使溴水褪色
C.验证甲基使苯环活化
D.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2
A. A B. B C. C D. D
7. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 分液漏斗a中盛装溶液为饱和食盐水,目的是为了减慢反应速率,控制反应
B. 电石应放在装置A中X处,反应器中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. B中盛装溶液为浓硫酸,目的是为了干燥乙炔
D. C和D中溶液都会褪色,但反应原理不同
8. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向酸性溶液中滴加对甲基苯甲醇
证明羟甲基()具有还原性
B
取涂改液(有机物)与KOH溶液混合加热,充分反应后取上层清液,加入过量的稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,观察现象
鉴定某涂改液中是否存在含氯有机化合物
C
向混有2,5-庚二烯的庚烷中滴加溴水,再分液
除去庚烷中的2,5-庚二烯
D
除去甲苯中的苯酚
向混合溶液中加入适量的浓溴水,然后过滤
A. A B. B C. C D. D
9. 用Cu/SiO2催化香茅醇()制取香料香茅腈的反应及机理如图所示(反应机理中香茅醇分子中部分烃基用-R表示)。下列说法错误的是
A. 香茅醇能发生催化氧化生成醛
B. 上述涉及的有机物中碳原子的杂化方式有3种
C. 香茅醇与乙醇互为同系物
D. 中间体M的结构简式为R—CH=NH
10. 卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图。下列说法错误的是
A. 步骤I是总反应的决速步骤
B. 总反应属于取代反应
C. 中心碳正离子为杂化
D. 反应过程中氧原子的成键数目会发生变化
11. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规律是:
;(R,R1,R2,R3均代表烃基)
某烯烃分子式为,被酸性高锰酸钾溶液氧化后不可能得到的产物是
A. 只有
B. 和
C. 和
D. 和
12. 下列晶体性质的比较中错误的有
①熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅>四氯化碳>三氯甲烷>二氯甲烷
②沸点:HF>H2O>NH3>PH3
③硬度:白磷>冰>二氧化硅
④熔点:Na>Mg>镁铝合金>Al>Hg
⑤熔点:NaF>NaCl>NaBr>NaI
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
13. 硼氢化钠在室温下是立方晶体,晶胞如图甲所示。甲在一定条件下转变为四方晶体,晶胞结构和晶胞参数如图乙所示。下列说法不正确的是
A. 甲图硼氢化钠的立方晶体中的配位数为6
B. 硼氢化钠四方晶体密度为
C. 若A点的分数坐标为,B点的分数坐标为
D. 乙图晶胞中A和B之间的距离为
14. 黄酮哌酯是一种解痉药,其某中间体G的合成路线如下。下列有关说法正确的是
A. F可以发生水解反应、加成反应、氧化反应、还原反应
B. 产物M、N是苯甲醇和水
C. 苯甲酸酐分子中所有原子可能共平面
D. G中含有4种官能团和1个手性碳原子
二、填空题(共58分)
15. 氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)写出基态F原子价电子排布式___________,F原子含10个中子,则该核素符号可表示为___________。
(2)具有顺、反两种结构:
A.反式 B.顺式
上述两种结构热稳定性较高的是___________(填“A”或“B”,下同),沸点较高的是___________,键角较大的是结构B,可能的原因为___________(填序号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.顺式结构中氟原子间斥力较大
d.电子对排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
(3)中Cr配位数为6,其结构可能是___________。
A. B.
C. D.
查阅资料:的熔点为,的熔点为,分析熔点不同的原因___________。
(4)由、与F-形成的晶体中,、与F围成两种形式的八面体(A或B),、位于八面体中心(如图1),不同方向单层晶体结构如图2、3、4.
该晶体化学式可表示为___________。
16. 有机物数量众多,不仅构成了生机勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。
Ⅰ.现有下列几种有机物:
A.、B.、C.、D.、E.、F. 、G.。
已知:Diels-Alder反应:
(1)G物质中含氧官能团名称为___________。
(2)C的名称是___________,其一氯代物有___________种。
(3)D在催化剂作用下发生加聚反应的化学方程式为___________。
(4)下列不属于F与,发生分子数加成产物的是___________(填标号)。
a. b.
c. d.
(5)由B和D发生Diels-Alder反应的产物为___________。
Ⅱ.某化学小组为测定有机物M的组成和结构,设计实验装置及实验步骤如图:
回答下列问题:
(6)装置F中碱石灰的作用是___________。
(7)若准确称取8.8 g样品M(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后,洗气瓶D质量增加7.2 g,U形管E质量增加17.6 g,又知有机物M的质谱图(如图所示)为:
该有机物的分子式为___________。
(8)另取有机物M 8.8 g,跟足量溶液反应,生成(标准状况),经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为,综上所述,M的结构简式为___________。
17. 有机物()常用于制备橡胶、医药、皮革、造纸、涂料、粘合剂等领域。以煤和石油为原料合成的路线如图所示:
已知:一卤乙烷和水溶液反应:(、、)。回答下列问题:
(1)E中含有官能团的名称为__________。
(2)B的结构简式为__________;反应⑥的反应类型为__________。
(3)反应⑤的化学方程式为__________。
(4)下列说法正确的是__________(填标号)。
a.煤、石油均为碳氢化合物组成的简单混合物
b.石油的分馏为物理变化,煤的液化为化学变化
c.以煤、石油为原料可合成高分子材料
(5)M()与A互为同系物,M的同分异构体中含2个甲基的有__________种(不考虑顺反异构)。
18. 菠萝酯是一种具有菠萝水果香气的食品添加剂,广泛应用于食品、化妆品等领域。菠萝酯的一种合成路线如下:
已知:RCH2COOH
RONa(R-,R'-代表H原子或其他基团)
(1)C的官能团名称是___________。
(2)B的命名是___________。
(3)反应Ⅱ的反应类型是___________。
(4)试剂X不可选用的是___________(填字母)。
a.溶液 b.NaOH溶液 c.溶液 d.Na
(5)反应Ⅴ的化学方程式是___________。
(6)化合物E是有机合成中的重要中间体,经Cu催化氧化后得到物质F(分子式),写出该催化氧化的化学方程式:___________。
(7)G是比A多3的同系物,同时满足下列条件的G的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为6:2:1:1的结构简式为___________(写一种)。
①能发生银镜反应;②能与金属钠反应生成氢气
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