内容正文:
26届高二下期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.请将答案正确填涂在答题卡上,未填涂在答题卡上不得分。
3.考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 Cl-35.5
一、选择题(本大题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 2025年央视春晚宇树机器人惊艳全国。制作机器人的材料中,属于有机高分子的是
A. 锂电池中的石墨 B. 太阳能电池板中的硅
C. 机器人外壳中的聚乙烯 D. 电路板中的金属铜
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨为无机碳材料,A错误;
B.硅为无机半导体材料,B错误;
C.聚乙烯是乙烯发生加聚反应得到的高分子聚合物,C正确;
D.铜为金属,不是有机物,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 异丁烷的键线式:
B. 聚丙烯链节的结构简式:
C. 基态氧原子核外电子轨道表示式:
D. 分子间的氢键:
【答案】C
【解析】
【详解】A.异丁烷的结构简式为,键线式为,故A错误;
B.聚丙烯的结构简式为,链节的结构简式为,故B错误;
C.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,轨道表示式为,故C正确;
D.氟化氢能形成分子间氢键,形成氢键的示意图为,故D错误;
故选C。
3. 有机物X在一定条件下可转化为Y,下列说法正确的是
A. X中有手性碳原子 B. 电负性:
C. X中基态F原子核外电子有9种空间运动状态 D. 中的碳原子有和两种杂化类型
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,X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A错误;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,则氧元素的电负性大于氮元素,故B错误;
C.氟元素的原子序数为9,基态原子的电子排布式为1s22s22p5,原子核外电子有5种空间运动状态,故C错误;
D.由结构简式可知,X分子中和Y分子中饱和碳原子的杂化方式都为sp3杂化,苯环上碳原子都为sp2杂化,故D正确;
故选D。
4. 中药透骨草中一种活性成分结构如图,下列说法不正确的是
A. 该有机物有抗氧化性 B. 该有机物中所有碳原子不可能共平面
C. 该化合物的水解产物有3种 D. 该有机物分子含有3种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,该有机物分子中含有酚羟基,有较强的还原性,能表现抗氧化性,故A正确;
B.由结构简式可知,该有机物分子中,苯环、碳碳双键和酯基都为平面结构,则分子中所有碳原子可能共平面,故B错误;
C.由结构简式可知,该有机物分子中含有酯基,酸性条件下能发生水解反应生成、和甲醇,共有3种,故C正确;
D.由结构简式可知,该有机物分子的官能团为酚羟基、酯基和碳碳双键,共有3种,故D正确;
故选B。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标况下,乙醇分子中含有的数目为5NA
B. 质量分数为的甲醛水溶液中含有氢原子数目为0.4NA
C. 标况下,14g丙烯和环己烷的混合物中含有的原子数为3NA
D. 羟基(-OH)中含有的电子数为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下乙醇为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出键数目为,A错误;
B.24g质量分数25%的甲醛水溶液中,除了甲醛含氢原子,溶剂水也含有氢原子,故溶液中氢原子数目大于,B错误;
C.丙烯和环己烷的最简式均为,14g混合物中含的物质的量为,含有的原子总数为,C正确;
D.1.7g羟基的物质的量为,1个羟基含9个电子,故0.1mol羟基含电子数为,D错误;
故选C。
6. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
选项事实
解释
A
石墨能够导电
石墨是离子晶体
B
石英的熔点比干冰高
比相对分子质量大,分子间作用力大
C
基态比稳定
基态价电子排布式为,是全充满的稳定结构
D
甲酸的酸性比乙酸强
甲基是推电子基团,使羧基中的羟基的极性减小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨属于混合晶体,石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内运动,即石墨中有自由移动电子,所以石墨能导电,A错误;
B.石英的主要成分是二氧化硅,其为共价晶体,熔化时破坏共价键,而干冰属于分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,而共价键的键能比分子间作用力大得多,因此石英的熔点远高于干冰,B错误;
C.基态Fe3+价电子排布式为3d5,3d轨道半充满,能量低,所以Fe3+较Fe2+稳定,C错误;
D.烃基是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小,羧酸的酸性减弱,则甲酸的酸性比乙酸强,D正确;
故选D。
7. 下列装置能达到实验目的的是
A. 甲:分离苯和2,4,6−三硝基甲苯 B. 乙:制取并收集乙酸乙酯
C. 丙:用酒精萃取碘水中的碘 D. 丁:验证1−溴丙烷发生消去反应生成丙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和2,4,6-三溴苯酚互溶,过滤无法分离,应该用蒸馏法,故A错误;
B.用装置丁可制取乙酸乙酯,且饱和碳酸钠可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸,为防止倒吸,导气管不能插入饱和溶液的液面以下,但用饱和NaOH溶液会使乙酸乙酯水解,故B错误;
C.酒精能与水任意比互溶,选用酒精溶液作为萃取剂达不到实验的目的,故C错误;
D.1-溴丙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成丙烯,丙烯能与溴单质发生加成反应,使溴水的四氯化碳溶液褪色,可检验生成的丙烯,故D正确;
故答案选D。
8. 下列离子或化学方程式正确的是
A. 向AgNO3溶液中加入过量氨水:
B. 苯酚溶液与溶液反应:
C. 丙烯醛与溴水溶液反应:
D. 乙二醇与过量酸性溶液加热反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向AgNO3溶液中加入过量氨水最终生成银氨络离子,离子方程式为:,A正确;
B.因为酸性>苯酚>,苯酚的酸性弱于碳酸,无法与溶液反应生成,B错误;
C.溴水具有较强的氧化性,丙烯醛的醛基会被溴水氧化,碳碳双键会与溴发生加成反应,故化学方程式为:,C错误;
D.乙二醇与酸性溶液反应产生,因酸性溶液过量,生成的在加热条件下会继续被酸性溶液氧化,最终产物为和水,离子方程式为:,D错误;
故选A。
9. 一种植物激素脱落酸,在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法正确的是
A. 脱落酸分子结构中不存在顺反异构
B. 1mol脱落酸最多消耗5molH2
C. 脱落酸与Br21:1加成,可能得到4种不同的产物(不考虑立体异构)
D. 若发生分子内酯化反应,所得产物分子中具有两个六元环
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含3个碳碳双键,且每个双键碳原子所连的基团均不同,可知存在顺反异构,A错误;
B.由题干有机物的结构简式可知,分子中含有3个碳碳双键和一个酮羰基能与H2加成,故1mol脱落酸最多消耗4mol,B错误;
C.分子中含3个碳碳双键,有1个共轭二烯烃结构,当1 mol脱落酸与1 mol Br2发生加成反应时,可通过1,2-加成的方式得到3种不同的产物,还可通过发生类似1,4-加成的反应得到1种不同于之前的产物,共得到4种不同的产物,C正确;
D.脱落酸分子结构中存在羟基和羧基,其发生分子内酯化反应构成环状酯,所得结构中存在一个六元环和一个七元环,D错误;
故答案为:C。
10. 下列各实验的操作、现象或所得出的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
苯和苯酚稀溶液分别与浓溴水混合
后者产生白色沉淀
羟基影响了苯环的活性
B
在试管中加入溶液,再加入5滴溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热
有砖红色沉淀生成
乙醛能将新制氢氧化铜还原
C
向电石中逐滴加入饱和食盐水,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
电石与水反应生成乙炔
D
将乙醇在浓硫酸、170℃条件下产生的气体依次通过足量KOH溶液、酸性溶液
酸性溶液褪色
乙醇发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯与浓溴水不发生取代反应,仅发生萃取,苯酚可与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,说明羟基活化了苯环,使苯环上氢的活性增强,结论正确,A正确;
B.该实验中NaOH过量,保证新制氢氧化铜处于碱性环境,加热后生成砖红色沉淀,说明被还原。该反应中乙醛作还原剂,将新制氢氧化铜还原,表现出还原性,B正确;
C.电石与饱和食盐水反应生成的气体中混有、等还原性杂质,这些杂质也能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,因此溴水褪色不能证明反应生成了乙炔,C错误;
D.乙醇在浓硫酸、170℃条件下反应生成的气体中混有杂质和挥发的乙醇,足量KOH溶液可吸收并溶解乙醇,剩余气体使酸性溶液褪色说明生成了乙烯,即乙醇发生了消去反应,D正确;
故选C。
11. 离子液体具有较好的化学稳定性、较低的熔点等优点,在有机合成领域用途广泛。一种离子液体(M)的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 阴离子呈平面正方形,配体是F-,配位数为4
B. 阳离子中δ键与π键的比为7:2
C. M能与水分子形成氢键,且阴离子中存在配位键
D. M熔点低,是因为其属于分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.阴离子[BF4]-中,中心原子B原子的价层电子对个数4+=4,无孤对电子,空间构型为正四面体,A错误;
B.阳离子为,单键都是δ键,δ键有19个,环内存在1个大π键,个数比为19:1,B错误;
C.M中阳离子含N原子(有孤对电子),阴离子含F原子(电负性大、有孤对电子),水分子中H为δ+,可与N、F的孤对电子形成氢键;阴离子中存在F-提供孤电子对,B提供空轨道,存在配位键,C正确;
D.M属于离子液体,是离子晶体,不是分子晶体,D错误;
故答案选C。
12. Z是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体,可由在一定条件下与反应制得。下列叙述错误的是
A. 溶液能鉴别和
B. 反应过程中,与反应提高了的转化率
C. 从分子结构看,可视作某烯烃的一溴代物,该烯烃为2-甲基丙烯
D. 等物质的量的、分别与反应,最多消耗的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.X含酚羟基,可与氯化铁发生显色反应, Z不含有酚羟基,无显色反应,溶液能鉴别和,A正确;
B.X变到Z的过程中,发生取代反应生成的HBr可与碳酸钾反应,有利于反应正向移动,提高转化率,,B正确;
C.从分子结构看,可视作某烯烃的一溴代物,该烯烃结构为命名为2-甲基-2-丁烯,C错误;
D.X含有1个苯环和1个醛基,1molX消耗的物质的量为4mol,Z含有1个苯环,1个碳碳双键1个醛基,消耗的物质的量为5mol,等物质的量的、分别与反应,最多消耗的物质的量之比为,D正确;
故选C。
13. 下列关于物质的结构或性质的描述中,解释不正确的是
A. [Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出晶体,是因为加入乙醇降低了溶剂极性
B. 酸性:三氯乙酸>乙酸,是因为氯原子电负性大,增强了氧氢键的极性
C. C原子比 Si原子半径小,因此金刚石熔点比晶体硅更高
D. 沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,是由于对羟基苯甲酸分子间范德华力更强
【答案】D
【解析】
【详解】A.为离子化合物,在极性大的溶剂中溶解度更高,加入乙醇降低了溶剂极性,使其溶解度减小从而析出晶体,A正确;
B.氯原子电负性大,存在吸电子诱导效应,增强了三氯乙酸中O-H键的极性,使其更易电离出,故酸性三氯乙酸>乙酸,B正确;
C.金刚石和晶体硅均为共价晶体,C原子半径小于Si,C-C键键长更短、键能更大,熔化时需要破坏共价键消耗的能量更多,因此金刚石熔点比晶体硅更高,C正确;
D.对羟基苯甲酸可形成分子间氢键,使沸点显著升高,邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,对沸点提升作用弱,二者沸点差异的主要原因是氢键作用不同,范德华力的差异不是主要原因,D错误;
故选D。
14. 有机化合物A为一种无色液体。从A出发可发生如下图流程所示的一系列反应。
则下列说法正确的是
A. 的反应中,通入少量时生成的无机产物是
B. 可用紫色石蕊溶液鉴别
C. A与G互为同系物
D. 与足量溶液充分反应,理论上最多消耗
【答案】B
【解析】
【分析】A发生水解反应生成B,B和二氧化碳、水反应生成D,D和溴水发生取代反应,则D中含有酚羟基,C为羧酸钠,羧酸钠酸化得到E,E为羧酸,E和乙醇发生反应生成G,G具有香味且是液体,则G为酯,根据其分子式结合乙醇知,E为乙酸,结构简式为CH3COOH,G为乙酸乙酯,C为CH3COONa,根据A的分子式知,D分子式为C6H6O,其结构简式为,B为、F为,A为乙酸苯甲酯,其结构简式为A的结构简式为,以此解答该题。
【详解】A.由分析可知,B为,苯酚的电离常数大于碳酸的二级电离常数,则无论二氧化碳的是过量还是不足,苯酚钠溶液中通入二氧化碳时无机产物都是NaHCO3,A错误;
B.D为,苯酚晶体溶入紫色石蕊试液中,溶液成酸性,但酸性很弱,不能使指示剂变色,所以石蕊试液呈现的颜色是紫色,E为CH3COOH,可使紫色石蕊变红,B正确;
C.A为, G为乙酸乙酯,A中有苯环,结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.A为,水解生成和乙酸,均可与NaOH反应,与足量溶液充分反应,理论上最多消耗,D错误;
故选B。
15. GaAs的晶胞结构类似金刚石,如图甲所示,将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中正确的是
A. GaAs的晶胞属于离子晶体
B. 图乙中,a 的分数坐标为(0,0,0),c 点 Mn的分数坐标为
C. 掺杂 Mn之后, 晶体中 Ga、As、Mn的原子个数比为27:32:5
D. 图甲中,GaAs的相对分子质量为M,晶体密度为 ρg/cm³,NA表示阿伏加德罗常数,则晶胞中距离最近的两个 Ga 原子间距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,砷化镓的晶胞结构类似金刚石,则砷化镓的晶胞属于共价晶体,A错误;
B.晶胞中,位于a 的分数坐标为(0,0,0),说明晶胞的边长为1,则位于面心的c 点 锰原子的分数坐标为 ,B错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心镓原子个数为:7×+5×=,位于体内的砷原子个数为4,位于顶点和面心锰原子个数为:1×+1×=,则掺杂 锰原子之后, 晶体中 镓、砷、锰的原子个数比为27:32:5 ,C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心镓原子个数为:8×+6×=4,位于体内的砷原子个数为4,设晶胞棱长为a nm,由晶胞的质量公式可得:=(a×10-7)3ρ,解得:a=,晶胞中距离最近的两个镓原子间距离为面对角线的,则原子间距离为,D错误;
故选C。
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 有机物的数量众多、性质各异。现有如下物质:a.天然气的主要成分;b.;c.; d.;e.;f.CH2Cl2;g.[其中灰球均表示碳原子(氢原子已省略)]。请回答下列问题:
(1)上述物质中,互为同分异构体的是___________(填字母),互为同系物的是___________。
(2)c的分子式为___________,e的名称为___________。
(3)下列关于f的说法正确的是___________(填标号)。
A. 不属于烃 B. 不存在同分异构体
C. 空间结构为正四面体形 D. 能使酸性 KMnO4溶液褪色
(4)可利用多种方法研究有机物的结构,如元素定量分析、质谱法、红外光谱分析和核磁共振氢谱分析等。下列有关说法正确的是__________。
A. 乙醇和二甲醚的质谱图是一样的
B. 利用红外光谱法可以鉴别甲苯和溴苯
C. CH3COCH3在核磁共振氢谱中有两组吸收峰
D. 由某有机物完全燃烧的产物n(CO2):n(H2O)=2:3可推测其实验式为CH3
(5)7.2g有机物A完全燃烧可产生0.4molCO2和0.4molH2O,A的蒸气对氢气的相对密度是36,A分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是___________。
(6)书写下列化学方程式:
①苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:___________。
②与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. cdg ②. abe
(2) ①. C4H8 ②. 2-甲基丁烷或异戊烷 (3)AB (4)B
(5)CH2=CHCH2CH2OH
(6) ①. +H2O+CO2→+NaHCO3 ②. +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
【解析】
【分析】a.天然气的主要成分是甲烷,则a为甲烷;
b.由球棍模型可知,b属于烷烃,名称为2-甲基丙烷;
c.由球棍模型可知,c属于烯烃,名称为2-丁烯;
d.由球棍模型可知,d属于环烷烃,名称为环丁烷;
e.由球棍模型可知,e属于烷烃,名称为2-甲基丁烷;
f.由分子式可知,f属于卤代烃,名称为二氯甲烷;
g.由球棍模型可知,g属于烯烃,名称为2-甲基-1-丙烯。
【小问1详解】
由球棍模型可知,c、d、g的分子式相同,都为C4H8,但分子结构不同,互为同分异构体;由分析可知,a、b、e都属于烷烃,互为同系物;
【小问2详解】
由球棍模型可知,c的分子式为C4H8;由分析可知,e的名称为2-甲基丁烷或异戊烷;
【小问3详解】
A.由分析可知,f属于卤代烃,不属于烃,A正确;
B.甲烷的分子的空间结构是正四面体形,则二氯甲烷不存在同分异构体,B正确;
C.氯原子和氢原子的原子半径不同,碳氯键和碳氢键的键长不同,则二氯甲烷的空间结构是四面体形,不是正四面体形,C错误;
D.二氯甲烷不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,D错误;
故选AB;
【小问4详解】
A.乙醇和二甲醚互为同分异构体,相对分子质量相同,但分子结构不同,所以质谱图并不完全一样,A错误;
B.甲苯中不含有溴原子,而溴苯中含有溴原子,则两者红外光谱中官能团吸收峰不同,所以可以利用红外光谱法可以鉴别甲苯和溴苯,B正确;
C.由结构简式可知,丙酮分子中只含有1类氢原子,所以核磁共振氢谱只有1组吸收峰,C错误;
D.由二氧化碳和水的物质的量比只能确定有机物分子中的碳原子、氢原子的个数比,但不能确定是否还有氧原子,所以无法确定有机物的实验式,D错误;
故选B;
【小问5详解】
由题意可知,A的蒸气对氢气的相对密度是36,则有机物A的相对分子质量为:36×2=72;7.2 g有机物A完全燃烧可产生0.4 mol二氧化碳和0.4 mol水,由质量守恒可得,则有机物分子中含有氧元素;由题给数据可知,A与碳原子、氢原子、氧原子的物质的量比为:0.4 mol:(0.4 mol×2):=1:4:8:1,则A的分子式为C4H8O;A分子中不含甲基,且为链状结构,则符合条件的结构简式为CH2=CHCH2CH2OH;
【小问6详解】
①苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:+H2O+CO2→+NaHCO3;
②与新制的氢氧化铜共热反应生成、氧化亚铜沉淀和水,反应的化学方程式为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
17. 磷化氢是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。工业制备的流程如图。
(1)基态磷原子的价电子排布图为___________,能量最高的能级电子云轮廓图为___________(填名称)。
(2)可与形成,此性质常用于掩蔽溶液中的。该配合物中的配体是___________,中心离子的配位数为___________,的空间构型为___________。
(3)沸点NH3___________PH3(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________;键角___________PH3 (填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
(4)白磷晶胞结构如图所示,图中“”表示。
①在该晶胞中含有的磷原子数是___________个。
②若该晶胞的棱长为,___________(表示阿伏加德罗常数,列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃形
(2) ①. ②. 2 ③. 正四面体
(3) ①. > ②. 氨气分子间可形成氢键 ③. > ④. P的杂化类型均为sp3,前者无孤电子对,后者含有1个孤电子对
(4) ①. 16 ②.
【解析】
【小问1详解】
P的原子序数为15,电子排布式为,基态磷原子的价电子排布图为;能量最高的能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形;
【小问2详解】
为三元中强酸,与形成,此性质常用于掩蔽溶液中的。Fe3+有空轨道,提供孤电子对,该配合物中的配体是;Fe3+形成2个配位键,1mol该配合物中含有2mol配位键;中中心原子的价层电子数为,则空间构型为正四面体结构;
【小问3详解】
分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力;氢键作用力强于范德华力,使得汽化需要更多能量,沸点更高;中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为正四面体形,键角;中心原子价层电子对数为,含有对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,挤压成键电子对,使键角小于,因此键角更大;
【小问4详解】
由晶胞结构可知,位于顶点和面心,因此每个晶胞中含有的个数为,故含有P原子的个数为16个;所以该晶体的密度。
18. 氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(夹持和加热装置已略去)。请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为___________。仪器b中支管的作用是___________。
(2)仪器d内盛有苯、粉末,仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①为防止干扰d中实验,仪器e是洗气瓶,瓶内盛装的试剂是___________。
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40∼60℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好采用___________加热。
(3)仪器c的作用是___________;d中发生反应的化学方程式是___________。
(4)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中通过水洗、碱洗、再水洗的方式除杂,最后通过分液得到含氯苯的混合物,该混合物的成分及各成分的沸点如表所示:
有机物
苯
氯苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80
132.2
180.4
172.0
173.4
①碱洗前先进行水洗的目的是___________。
②提取该混合物中的氯苯时,采用蒸馏的方法,应收集___________℃左右的馏分。
(5)工业生产中使用1t苯可制得1.35t氯苯,则氯苯的产率为___________%。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 平衡气压,确保滴液漏斗中液体可以顺利滴下
(2) ①. 浓硫酸 ②. 水浴
(3) ①. 冷凝、回流 ②. +Cl2+HCl
(4) ①. 减少后续碱洗操作时碱的用量,节约成本 ②. 132.2
(5)93.6
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气先干燥,氯气、苯在氯化铁催化剂作用下发生取代反应,由于有副产物生成,因此要对产物进行一系列除杂,最终蒸馏得到纯净的产品。
【小问1详解】
仪器c的名称是球形冷凝管;
仪器b中侧管的作用是:平衡气压,确保滴液漏斗中液体可以顺利滴下。
【小问2详解】
①仪器e的名称是洗气瓶,图1中产生Cl2中混有HCl和水蒸气,HCl对氯苯的制备无影响,因此仪器e的目的是除去Cl2中水蒸气,即仪器e中盛放浓硫酸;
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40℃~60℃,为了受热均匀便于控制温度,选择水浴加热;
【小问3详解】
仪器c的作用是冷凝、回流;
d中发生取代反应,其反应方程式为: +Cl2+HCl。
【小问4详解】
①HCl、Cl2和氯化铁和碱要反应且用量较大,因此碱洗前先进行水洗的目的是减少后续碱洗操作时碱的用量,节约成本;
②根据表格中各物质的沸点,说明最后一步分离出纯净氯苯,氯苯的沸点为132.2℃,因此收集的是132.2℃的馏分。
【小问5详解】
根据~关系式,工业生产中使用1t苯可制得1.35t氯苯,则氯苯的产率为。
19. 以物质为原料合成一种抗骨质疏松药的路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)反应①的反应条件是___________。
(2)C物质的化学名称___________,D中含氧官能团的名称为___________。
(3)Y的结构简式为___________。
(4)的化学方程式为___________。
(5)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的C的同分异构体有___________种。
A.属于芳香族化合物 B.能发生银镜反应 C.遇溶液显紫色
其中,核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为的一种同分异构体的结构简式为___________。
(6)下列说法正确的是
a.M分子中存在手性碳原子
b.分子中原子和原子的杂化方式均为
c.F分子中所有碳原子可能共面
d.①、③、⑤的反应类型相同
(7)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选):___________。
【答案】(1)光照 (2) ①. 苯乙酸 ②. 酮羰基、(酚)羟基
(3) (4) (5) ①. 13 ②.
(6)bd (7)
【解析】
【分析】图示可知,A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B,A为;B与NaCN在一定条件下发生取代反应后酸化水解生成C,C与Y在一定条件下反应生成D,结合已知反应原理,Y为;D与HC(OC2H5)3在作催化剂反应生成E和C2H5OH;E与发生取代反应生成F,据此分析;
【小问1详解】
反应①A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B;
【小问2详解】
由结构,C物质的化学名称苯乙酸,D中含氧官能团的名称为酮羰基、(酚)羟基;
【小问3详解】
由分析,Y为:;
【小问4详解】
E中酚羟基氢被取代引入新的支链生成F,反应为:;
【小问5详解】
C的同分异构体满足A.属于芳香族化合物说明含苯环,B.能发生银镜反应说明含有醛基,C.遇溶液显紫色说明含酚羟基,则①当取代基为-CH3、-OH、-CHO有10种同分异构体;②当取代基为-OH、-CH2CHO有3种同分异构体;共13种;核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为的一种同分异构体的结构简式为;
【小问6详解】
a.M分子中-OC2H5基团上的C连两个或三个H原子,不存在手性碳原子,-CH连三个-OC2H5基团,不存在手性碳原子,a错误;
b.分子中,原子为饱和碳原子,杂化方式均为, 原子的杂化方式均为,b正确;
c.F分子中含有饱和碳原子,所有碳原子不可能共面,c错误;
d.①为取代反应、③为取代反应、⑤为取代反应,反应类型相同,d正确;
故选bd;
【小问7详解】
与Cl2在光照条件下发生取代反应生成,与NaCN反应生成,在酸性条件下水解生成,与反应生成目标物,则其合成路线为:。
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26届高二下期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.请将答案正确填涂在答题卡上,未填涂在答题卡上不得分。
3.考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 Cl-35.5
一、选择题(本大题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的)
1. 2025年央视春晚宇树机器人惊艳全国。制作机器人的材料中,属于有机高分子的是
A. 锂电池中的石墨 B. 太阳能电池板中的硅
C. 机器人外壳中的聚乙烯 D. 电路板中的金属铜
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 异丁烷的键线式:
B. 聚丙烯链节的结构简式:
C. 基态氧原子核外电子轨道表示式:
D. 分子间的氢键:
3. 有机物X在一定条件下可转化为Y,下列说法正确的是
A. X中有手性碳原子 B. 电负性:
C. X中基态F原子核外电子有9种空间运动状态 D. 中的碳原子有和两种杂化类型
4. 中药透骨草中一种活性成分结构如图,下列说法不正确的是
A. 该有机物有抗氧化性 B. 该有机物中所有碳原子不可能共平面
C. 该化合物的水解产物有3种 D. 该有机物分子含有3种官能团
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标况下,乙醇分子中含有的数目为5NA
B. 质量分数为的甲醛水溶液中含有氢原子数目为0.4NA
C. 标况下,14g丙烯和环己烷的混合物中含有的原子数为3NA
D. 羟基(-OH)中含有的电子数为NA
6. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
选项事实
解释
A
石墨能够导电
石墨是离子晶体
B
石英的熔点比干冰高
比相对分子质量大,分子间作用力大
C
基态比稳定
基态价电子排布式为,是全充满的稳定结构
D
甲酸的酸性比乙酸强
甲基是推电子基团,使羧基中的羟基的极性减小
A. A B. B C. C D. D
7. 下列装置能达到实验目的的是
A. 甲:分离苯和2,4,6−三硝基甲苯 B. 乙:制取并收集乙酸乙酯
C. 丙:用酒精萃取碘水中的碘 D. 丁:验证1−溴丙烷发生消去反应生成丙烯
8. 下列离子或化学方程式正确的是
A. 向AgNO3溶液中加入过量氨水:
B. 苯酚溶液与溶液反应:
C. 丙烯醛与溴水溶液反应:
D. 乙二醇与过量酸性溶液加热反应:
9. 一种植物激素脱落酸,在植物发育的多个过程中起重要作用。其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法正确的是
A. 脱落酸分子结构中不存在顺反异构
B. 1mol脱落酸最多消耗5molH2
C. 脱落酸与Br21:1加成,可能得到4种不同的产物(不考虑立体异构)
D. 若发生分子内酯化反应,所得产物分子中具有两个六元环
10. 下列各实验的操作、现象或所得出的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
苯和苯酚稀溶液分别与浓溴水混合
后者产生白色沉淀
羟基影响了苯环的活性
B
在试管中加入溶液,再加入5滴溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热
有砖红色沉淀生成
乙醛能将新制氢氧化铜还原
C
向电石中逐滴加入饱和食盐水,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
电石与水反应生成乙炔
D
将乙醇在浓硫酸、170℃条件下产生的气体依次通过足量KOH溶液、酸性溶液
酸性溶液褪色
乙醇发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
11. 离子液体具有较好的化学稳定性、较低的熔点等优点,在有机合成领域用途广泛。一种离子液体(M)的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 阴离子呈平面正方形,配体是F-,配位数为4
B. 阳离子中δ键与π键的比为7:2
C. M能与水分子形成氢键,且阴离子中存在配位键
D. M熔点低,是因为其属于分子晶体
12. Z是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体,可由在一定条件下与反应制得。下列叙述错误的是
A. 溶液能鉴别和
B. 反应过程中,与反应提高了的转化率
C. 从分子结构看,可视作某烯烃的一溴代物,该烯烃为2-甲基丙烯
D. 等物质的量的、分别与反应,最多消耗的物质的量之比为
13. 下列关于物质的结构或性质的描述中,解释不正确的是
A. [Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出晶体,是因为加入乙醇降低了溶剂极性
B. 酸性:三氯乙酸>乙酸,是因为氯原子电负性大,增强了氧氢键的极性
C. C原子比 Si原子半径小,因此金刚石熔点比晶体硅更高
D. 沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,是由于对羟基苯甲酸分子间范德华力更强
14. 有机化合物A为一种无色液体。从A出发可发生如下图流程所示的一系列反应。
则下列说法正确的是
A. 的反应中,通入少量时生成的无机产物是
B. 可用紫色石蕊溶液鉴别
C. A与G互为同系物
D. 与足量溶液充分反应,理论上最多消耗
15. GaAs的晶胞结构类似金刚石,如图甲所示,将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中正确的是
A. GaAs的晶胞属于离子晶体
B. 图乙中,a 的分数坐标为(0,0,0),c 点 Mn的分数坐标为
C. 掺杂 Mn之后, 晶体中 Ga、As、Mn的原子个数比为27:32:5
D. 图甲中,GaAs的相对分子质量为M,晶体密度为 ρg/cm³,NA表示阿伏加德罗常数,则晶胞中距离最近的两个 Ga 原子间距离为
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 有机物的数量众多、性质各异。现有如下物质:a.天然气的主要成分;b.;c.; d.;e.;f.CH2Cl2;g.[其中灰球均表示碳原子(氢原子已省略)]。请回答下列问题:
(1)上述物质中,互为同分异构体的是___________(填字母),互为同系物的是___________。
(2)c的分子式为___________,e的名称为___________。
(3)下列关于f的说法正确的是___________(填标号)。
A. 不属于烃 B. 不存在同分异构体
C. 空间结构为正四面体形 D. 能使酸性 KMnO4溶液褪色
(4)可利用多种方法研究有机物的结构,如元素定量分析、质谱法、红外光谱分析和核磁共振氢谱分析等。下列有关说法正确的是__________。
A. 乙醇和二甲醚的质谱图是一样的
B. 利用红外光谱法可以鉴别甲苯和溴苯
C. CH3COCH3在核磁共振氢谱中有两组吸收峰
D. 由某有机物完全燃烧的产物n(CO2):n(H2O)=2:3可推测其实验式为CH3
(5)7.2g有机物A完全燃烧可产生0.4molCO2和0.4molH2O,A的蒸气对氢气的相对密度是36,A分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是___________。
(6)书写下列化学方程式:
①苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:___________。
②与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式:___________。
17. 磷化氢是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。工业制备的流程如图。
(1)基态磷原子的价电子排布图为___________,能量最高的能级电子云轮廓图为___________(填名称)。
(2)可与形成,此性质常用于掩蔽溶液中的。该配合物中的配体是___________,中心离子的配位数为___________,的空间构型为___________。
(3)沸点NH3___________PH3(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________;键角___________PH3 (填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
(4)白磷晶胞结构如图所示,图中“”表示。
①在该晶胞中含有的磷原子数是___________个。
②若该晶胞的棱长为,___________(表示阿伏加德罗常数,列出计算式)。
18. 氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如图所示(夹持和加热装置已略去)。请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为___________。仪器b中支管的作用是___________。
(2)仪器d内盛有苯、粉末,仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①为防止干扰d中实验,仪器e是洗气瓶,瓶内盛装的试剂是___________。
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40∼60℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好采用___________加热。
(3)仪器c的作用是___________;d中发生反应的化学方程式是___________。
(4)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中通过水洗、碱洗、再水洗的方式除杂,最后通过分液得到含氯苯的混合物,该混合物的成分及各成分的沸点如表所示:
有机物
苯
氯苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80
132.2
180.4
172.0
173.4
①碱洗前先进行水洗的目的是___________。
②提取该混合物中的氯苯时,采用蒸馏的方法,应收集___________℃左右的馏分。
(5)工业生产中使用1t苯可制得1.35t氯苯,则氯苯的产率为___________%。
19. 以物质为原料合成一种抗骨质疏松药的路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)反应①的反应条件是___________。
(2)C物质的化学名称___________,D中含氧官能团的名称为___________。
(3)Y的结构简式为___________。
(4)的化学方程式为___________。
(5)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的C的同分异构体有___________种。
A.属于芳香族化合物 B.能发生银镜反应 C.遇溶液显紫色
其中,核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为的一种同分异构体的结构简式为___________。
(6)下列说法正确的是
a.M分子中存在手性碳原子
b.分子中原子和原子的杂化方式均为
c.F分子中所有碳原子可能共面
d.①、③、⑤的反应类型相同
(7)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选):___________。
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