内容正文:
广州市第七十五中学2025学年第二学期高二第一次阶段性考试
化学试卷
考试时长:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
一、选择题。本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语或图示错误的是
A. 氯化铵的电子式为:
B. 乙烯分子中π键的电子云轮廓图:
C. NH3分子的VSEPR模型:
D. HCl分子中σ键的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化铵由铵根离子和氯离子构成,电子式为:,A错误;
B.乙烯分子中π键为肩并肩形成的,且呈镜面对称,电子云轮廓图:,B正确;
C.NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,VSEPR模型:,C正确;
D.H原子和Cl原子形成HCl分子时,H原子提供的未成对电子的1s轨道与Cl原子提供的未成对电子的3p轨道通过“头碰头”的形式重叠形成s−pσ键,形成过程:,D正确;
故选A。
2. 物质的结构决定性质,性质决定用途。下列说法中正确的是
A. 水结成冰密度减小与水分子中共价键的方向性有关
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
C. 共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
D. 硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.水结成冰密度减小,是因为水分子间氢键的方向性使冰的晶体结构形成疏松的空隙结构,与水分子内的共价键无关,A错误;
B.非金属性,因此、、、的热稳定性依次减弱,还原性依次增强,B错误;
C.分子晶体的熔沸点由分子间作用力(范德华力、氢键)决定,共价键强弱影响分子的化学稳定性,不决定分子晶体熔沸点高低,C错误;
D.金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,键长关系为,键长越短键能越大,硬度越大,因此硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,D正确;
答案选D。
3. 下列各组物质中,化学键类型完全相同,晶体类型也相同的是
A. NaOH和MgCl2 B. KBr和HCl C. CCl4和BF3 D. CO2和SiO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH中含有离子键和共价键,属于离子晶体;只含离子键,属于离子晶体,化学键类型不同,晶体类型相同,A错误;
B.KBr含离子键,属于离子晶体,HCl含共价键,属于分子晶体,化学键类型和晶体类型均不同,B错误;
C.和均只含极性共价键,二者都属于分子晶体,化学键类型和晶体类型均相同,C正确;
D.含共价键,属于分子晶体;含共价键,属于共价晶体,化学键类型相同,但晶体类型不同,D错误;
故选C。
4. 下列有机化合物的命名正确的是
A. 1-氯丙烯 B. 2,3,4,4-四甲基己烷
C. 对二甲苯 D. 4,4-二甲基-2-庚醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物为含氯的烯烃,命名时需要标明碳碳双键和氯原子的位置,从离碳碳双键较近的一端给碳原子编号,正确名称为3-氯-1-丙烯,A错误;
B.该物质最长碳链上有6个碳原子,从离支链较近的一端给主链碳原子编号,2号、3号碳原子上各有一个甲基,4号碳原子上有两个甲基,该烷烃命名为2,3,4,4-四甲基己烷,B正确;
C.该物质苯环上的两个甲基处于间位,应为间二甲苯,不是对二甲苯,C错误;
D.醇类命名选择包含羟基的最长碳链为主链,从靠近羟基的一端编号,主链共5个碳原子,羟基在2号碳原子上,4号碳原子上有2个甲基,故名称为4,4-二甲基-2-戊醇,D错误;
故答案选B。
5. 下列反应中,属于取代反应的是
A. 甲苯与浓硝酸反应制取三硝基甲苯
B. 氯乙烷在NaOH醇溶液中加热
C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 乙醇与氧气反应制取乙醛
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯与浓硝酸反应时,苯环上甲苯邻对位的氢原子被硝基取代生成三硝基甲苯和水,属于取代反应,A正确;
B.氯乙烷在NaOH醇溶液中加热发生消去反应,生成乙烯、氯化钠和水,不属于取代反应,B错误;
C.乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,使溴的四氯化碳溶液褪色,属于加成反应,不属于取代反应,C错误;
D.乙醇与氧气反应制取乙醛,乙醇发生催化氧化反应,属于氧化反应,不属于取代反应,D错误;
故选A。
6. 下列有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能因发生化学反应使溴水褪色的是
A. 聚乙烯 B. 聚乙炔 C. 苯 D. 甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙烯结构为饱和碳链,不含双键,无法与酸性高锰酸钾或溴水反应,A错误;
B.聚乙炔含共轭双键,可被高锰酸钾氧化使其褪色,也能与溴水发生加成反应褪色,B正确;
C.苯结构稳定,与高锰酸钾不反应,与溴水不反应褪色,C错误;
D.甲苯上的甲基可被高锰酸钾氧化褪色,但溴水与甲苯不能反应褪色,D错误;
故选B。
7. 某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的可能位置,该烷烃的碳链结构为,4号碳原子上没有H原子,与之相连接的C原子间不能形成碳碳双键,能形成双键位置有:1和2之间、2和3之间、3和6之间,所以该烯烃可能的结构简式有3种,故答案选C。
8. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
① ②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
【答案】C
【解析】
【分析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。
【详解】①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;
故选C。
9. 乙醇分子结构式如图所示,下列反应及断键部位不正确的是
A. 乙醇与乙酸的反应是①键断裂
B. 乙醇的催化氧化反应是①③键断裂
C. 乙醇与HBr反应是②键断裂
D. 乙醇的消去反应是①⑤键断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇与乙酸发生酯化反应遵循“酸脱羟基醇脱氢”规律,断裂羟基的O-H键即①键,A正确;
B.乙醇催化氧化生成乙醛,断裂羟基的O-H键(①)和与羟基相连碳原子上的C-H键(③),形成碳氧双键,B正确;
C.乙醇与HBr发生取代反应,溴原子取代羟基的位置,断裂C-O键即②键,C正确;
D.乙醇消去反应生成乙烯,需要断裂C-O键(②)和相邻碳原子上的C-H键(⑤),不是①⑤键断裂,D错误;
故选D。
10. 下列实验(图中部分夹持装置略)不能达到实验目的的是
A.分离苯和硝基苯
B.除去甲烷中的乙烯
C.分离水和己烷
D.验证乙炔的还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯和硝基苯互溶且沸点差异较大,可通过蒸馏法分离,装置中温度计位于蒸馏烧瓶支管口处、冷凝水采用下进上出的方式,符合蒸馏操作要求,能达到实验目的,A不符合题意;
B.乙烯会被酸性溶液氧化为,无法得到纯净的甲烷,不能达到实验目的,除去甲烷中的乙烯应选用溴水,B符合题意;
C.水和己烷不互溶,己烷密度小于水,分层后有机层在上、水层在下,可通过分液操作分离,装置符合要求,能达到实验目的,C不符合题意;
D.电石与饱和食盐水反应生成乙炔的同时,会产生、等还原性杂质,溶液可除去上述杂质,后续酸性溶液褪色可验证乙炔的还原性,能达到实验目的,D不符合题意;
故答案选B。
11. 设阿伏伽德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 1 mol羟基中含有的电子数目为
B. 46 g CH3CH2OH中sp3杂化的原子数为
C. 14 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为
D. 1 mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个羟基(-OH)含9个电子,1mol羟基含电子数为,A错误;
B.46g 的物质的量为1mol,分子中2个C原子和1个O原子均为杂化,共个杂化原子,B错误;
C.乙烯和丙烯最简式均为,14g混合气体含的物质的量为,所含碳原子数为,C正确;
D.苯环中不含碳碳双键,仅侧链含1个碳碳双键,1mol苯乙烯含碳碳双键数目为,D错误;
故答案选C。
12. 下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有2种官能团的反应是
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】反应①为碳碳双键被酸性高锰酸钾氧化,产物保留溴原子,新增羧基,共2种官能团;
反应②为溴原子发生水解反应被取代为羟基,碳碳双键不反应,共2种官能团;
反应③为溴原子发生消去反应,产物只含碳碳双键1种官能团;
反应④为碳碳双键与HBr加成,产物只含溴原子1种官能团;
①、②符合题意,故答案选A。
13. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是
选项
实验事实
理论解释
A
沸点:
>
邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键
B
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
元素电负性F>Cl,使-CF3的极性大于-CCl3的极性,导致CF3COOH羧基中的O-H键更易断裂
C
键角∠H-N-H:[Cu(NH3)4]2+ >NH3
孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力
D
热稳定性:HF>HI
HF分子间存在氢键,而HI分子间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大,熔沸点也较高,A不符合题意;
B.F的电负性大于Cl,电负性越大,形成共价键的极性越强,因此,C−F的极性大于C−Cl的极性,使-CF3的极性大于-CCl3的极性,导致CF3COOH的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性CF3COOH>CCl3COOH,B不符合题意;
C.NH3中有一对孤电子对,在[Cu(NH3)4]2+中与Cu2+形成配位键后,孤电子对变为成键电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,故键角∠H−N−H:[Cu(NH3)4]2+>NH3,C不符合题意;
D.热稳定性由分子内共价键的键能决定,HF的热稳定性高于HI,是因为F的非金属性比I强,H-F键的键能大于H-I键的键能,用分子间作用力解释热稳定性,事实与理论解释不符,D符合题意;
故选D。
14. 在实验室由芳香烃A制备E的合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. 芳香烃A的名称是甲苯
B. C物质最多有13个原子共面
C. D物质的分子式为C7H6NO2F3
D. E物质具有两种官能团
【答案】C
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知, 光照条件下与氯气发生取代反应生成,则A为 、B为;B在一定条件下发生取代反应生成C,C发生硝化反应生成D,D中氨基发生还原反应生成E。
【详解】A.由分析可知,芳香烃A的结构简式为,名称为甲苯,A正确;
B.苯环是平面结构,苯环取代基()中最多1个氟原子和C原子可以处于该平面,故最多有13个原子共面,B正确;
C.由D的结构简式可知,其分子式为,C错误;
D.根据E的结构简式可知,E分子中含有氨基和碳氟键两种官能团,D正确;
故选C。
15. 将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热,可得含Fe和N的磁性材料,其晶体的晶胞如下图晶胞边长均为anm。下列说法正确的是
A. 距离N最近的Fe有8个
B. Fe之间的最近距离为nm
C. 该晶体的密度为g/cm3
D. 若将N置于晶胞顶点,则Fe位于体心和棱心
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,N原子位于体心,距离N原子最近的Fe原子位于晶胞面心位置,共有6个,A错误;
B.根据晶胞边长均为anm,面对角线长度为,而Fe之间的最近距离为面对角线的一半,有,B错误;
C.该晶胞中,N原子位于体心,个数为1个;Fe原子位于顶点和面心,个数为,晶胞化学式为:,已知,则晶体的密度为,C错误;
D.若将N置于晶胞顶点,有个数,而Fe如位于晶胞中的体心和棱心,则个数为,得到的化学式与原有的化学式相同,D正确;
故答案为:D。
16. 卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
此外,、、在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是
A. 氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应
B. 卤代烃消去反应的产物直接通入酸性溶液中,紫红色溶液褪色,可证明有烯烃生成
C. 卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为
D. 卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化钠为强碱、乙醇为非极性物质,则氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应,A正确;
B.挥发出的乙醇也能使得酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰生成烯烃的检验,B错误;
C.由题干反应机理可知,连接卤素碳原子的含氢少的邻位碳上的氢容易发生消去反应,故卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为,C正确;
D.、、在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小,则卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生,D正确;
故选B。
二、非选择题。本小题包括4个小题,每题14分,共56分。
17. 卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烷在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。
(1)甲同学检验1-溴丁烷与NaOH水溶液发生水解反应的产物。
①淡黄色沉淀是___________(写化学式)。
②1-溴丁烷水解的反应方程式为___________。
③乙同学认为仅凭上述实验现象不能证明1-溴丁烷发生了水解反应,原因是1-溴丁烷发生消去反应也能生成大量,故建议需要进一步检验是否生成1-丁醇,下列方法中可行的是___________。
A.取反应混合物与金属钠反应
B.对产物进行核磁共振氢谱分析
C.对产物进行红外光谱分析
(2)丙同学利用如图装置检验1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应的产物。加热圆底烧瓶一段时间后,装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
①仪器a的名称是___________,反应结束的标志是___________。
②该装置存在一个明显缺陷,其改进措施是___________。
(3)丁同学在丙同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。
文献资料1:
如图所示,与官能团直接相连的碳原子称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳;β碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。
文献资料2:
三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。
卤代烃
强碱的醇溶液
水解产物/%
消去产物/%
CH3CH2CH2Br
0.2 mol/L
90
10
0.2 mol/L
21
79
0.2 mol/L
7
93
研究资料可得出以下结论:
①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。
②___________。
(4)发生消去反应的有机产物的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. BC
(2) ①.
分液漏斗 ②.
圆底烧瓶中无气泡产生(或装置B中不再有气泡冒出) ③.
在装置A和B之间增加一个盛有水的洗气瓶
(3)
卤代烃中碳个数越多,水解产物占比越少(或消去产物占比越多)
(4)
【解析】
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液中水解生成1-丁醇和,要检验其水解反应产物,可检验生成的产物中是否含有,即向反应后的溶液中滴加酸化的溶液,产生淡黄色 沉淀,则可证明产生;1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应生成1-丁烯;1-丁烯含有碳碳双键,可使装置B中的酸性溶液褪色;
【小问1详解】
①由分析可知,1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液中水解生成1-丁醇和,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,与反应生成淡黄色 沉淀;
②1-溴丁烷在 溶液中的水解反应方程式为:;
③1-溴丁烷发生消去反应也能生成大量,进一步检验是否生成1-丁醇的方法有:
A.取反应混合物与金属钠反应,因为混合物中有水,一定会与金属钠反应,无法确认是否生成1-丁醇,A错误;
B.1-丁醇和1-丁烯的分子结构不同,故它们的核磁共振氢谱不同,对产物进行核磁共振氢谱分析可以确认是否生成1-丁醇,B正确;
C.醇类有羟基特征峰,对产物进行红外光谱分析可以确认是否生成1-丁醇,C正确;
故选BC;
【小问2详解】
①由图示可知,仪器a的名称为:分液漏斗;
1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应生成1-丁烯,1-丁烯是气体,会从溶液中逸出,故反应结束的标志是:圆底烧瓶中无气泡产生(或装置B中不再有气泡冒出);
②反应中使用的无水乙醇易挥发,挥发出来的乙醇蒸气也能使酸性溶液褪色,会干扰1-丁烯的检验,其改进措施是在装置A和B之间增加一个盛有水(或乙醇的吸收剂,如)的洗气装置,除去乙醇蒸气;
【小问3详解】
分析三种卤代烃的结构特点及表格水解产物与消去产物的含量占比数值可得:①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同;②卤代烃分子中碳原子上烷基(烃基)个数越多,水解产物占比越少(或消去产物占比越多);
【小问4详解】
在 醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成小分子和丙烯,丙烯的结构简式为。
18. 三卤化氮如NF3、NCl3等有广泛的用途。NF3是液晶显示器生产过程中常用的化学清洗剂,NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。回答下列问题:
(1)锑是制造液晶显示器的一种原材料,基态锑的价层电子排布式为,可知锑在元素周期表的位置是___________。基态锑原子中有___________个未成对电子,这些未成对电子具有___________(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(2)液晶显示器材料因含微量杂质元素铬(Cr)而呈浅红色。基态铬原子的价层电子排布式为___________。液晶在放电过程中会产生和,其中N原子的杂化类型分别是___________、___________,键角:___________(填“<”或“=”或“>”)。
(3)已知热稳定性NF3高于NCl3,解释其原因是___________。常温常压下NF3为无色气体,NCl3为黄色油状液体,NCl3和NF3的分子空间结构均为___________。
(4)CaF2的晶胞结构如图所示,黑球代表的离子是___________;若该立方晶胞参数为a pm,CaF2的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值用来表示,则CaF2晶体的密度=___________g/cm3(写出表达式)。
【答案】(1) ①.
第五周期第VA族 ②.
3 ③.
相同 (2) ①.
②.
③.
④.
< (3) ①.
F原子半径小于Cl原子,N-F键的键长比N-Cl键短,键能更大,分子更稳定 ②.
三角锥形 (4) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
锑的价层电子排布式为,则位于第五周期、第VA族。轨道上有3个电子,根据洪特规则,这3个电子分别占据3个不同的p轨道,且自旋状态相同,故有3个未成对电子;
【小问2详解】
铬是24号元素,根据构造原理和洪特规则特例,其基态原子的价层电子排布式为。中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,N采用杂化,空间结构为V形;中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,采用杂化,空间结构为直线形,键角为。因此键角大小关系为;
【小问3详解】
F原子的半径小于Cl原子,使得N-F键的键长比N-Cl键短,键能更大,因此的热稳定性高于。和的中心N原子均含有3个成键电子对和1个孤电子对(),价层电子对数为4,因此它们的分子空间结构均为三角锥形;
【小问4详解】
根据均摊法,该晶胞结构图中白球位于顶点和面心,个数为;黑球位于晶胞内部,个数为8。由的化学式可知,与的个数比为1:2,因此白球代表,黑球代表。一个晶胞中含有4个单元,晶胞的质量为。晶胞的体积为。则晶体的密度。
19. 化合物J是一种有机中间体,一种合成路线如下:
已知:①
②
(1)B的官能团名称为___________。
(2)B→C的反应方程式为___________。
(3)对化合物I,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
②
___________
___________
加成反应
(4)关于上述路线图中的相关物质及转化过程,下列说法不正确的有___________。
A. C→D的转化过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成
B. H→I的反应类型为氧化反应
C. F→G可看成是乙烯对F的1,4-加成反应
D. G中有1个手性碳原子
(5)Z为F的同分异构体,结构中含1个五元环,和1个醛基(-CHO),且结构对称,其核磁共振氢谱只有4组峰。Z的结构简式为___________。
(6)请以乙炔和1,3-丁二烯为原料,借鉴题干中F→G的原理,选用必要的无机试剂合成。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的有机产物的结构简式为___________。
②最后一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)
【答案】(1)碳氯键 (2)
(3) ①. 乙醇、浓硫酸、加热 ②. 取代反应(酯化反应) ③. H2、Ni、加热加压 ④. (4)AD
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】物质A为苯,Cl2取代苯环上的氢原子生成物质B氯苯;氯苯于浓硝酸和浓硫酸在加热的条件进行硝化反应生成物质C对硝基氯苯;C与NH3发生取代反应,将碳氯键转化为氨基生成物质D对硝基苯胺;D与Fe/HCl发生还原反应生成物质E对苯二胺;F→G为双烯加成反应,G→H为桥氧结构开环后脱水并芳构化,H→I为甲基氧化为羧基的反应;E+I→J为氨基和羧基的缩合反应,由此解答;
【小问1详解】
B的结构式为,B中官能团的名称是碳氯键;
【小问2详解】
由分析可知,B→C为硝化反应,因此反应方程式为;
【小问3详解】
物质I的结构式为,要生成,需要和乙醇进行酯化反应,反应的试剂和条件是乙醇、浓硫酸、加热,反应类型为取代反应;物质I中由于羧基无法加成,要发生加成反应只能是氢气对苯环的加成,反应试剂和条件为H2、Ni、加热加压,反应生成的物质为;
【小问4详解】
A.C→D为对硝基氯苯和氨气反应生成对硝基苯胺和氯化氢,反应中断裂的N-H、C-Cl均为极性键,生成的H-Cl、C-N和N-H也为极性键,不涉及非极性键的断裂和生成,A错误;
B.由分析可知,H→I为甲基氧化为羧基的反应,是氧化反应,B正确;
C.由分析可知,F→G为双烯加成反应,是乙烯和F的1,4-加成反应,C正确;
D.G中醚键两侧的C原子连接的4个基团均不相同,为手性碳,所以G中有两个手性碳原子,D错误;
故答案为AD;
【小问5详解】
F的分子式为C6H8O,有三个不饱和度,由于Z有五元环和一个醛基并且需要结构对称,因此五元环中有一个碳碳双键,由于核磁共振氢谱只有4组峰,结构简式为;
【小问6详解】
①类似于F→G的乙烯和F的1,4-加成反应,合成的第一步是乙炔和1,3-丁二烯的加成反应,生成的物质结构简式为;
②在生成后,利用已知的反应将与HCl反应生成,在NaOH的水溶液中可以转化为,最后在Cu做催化剂加热的条件下将羟基氧化为羰基,得到,因此最后一步的反应方程式为。
20. 某小组欲制备,过程如下。
[资料]i.为难溶于水、可溶于酸的蓝绿色固体。
ii.、均为深蓝色。
iii.
iv.氨水的pH约为11.5.
[进行实验]
[解释与结论]
(1)CuSO4溶液呈酸性的原因是___________(用离子方程式解释)。
(2)小组同学推测步骤1中产生的蓝绿色沉淀为,并进行实验验证:取少量蓝绿色沉淀,蒸馏水洗涤后,将蓝绿色沉淀放入一支试管中,加入试剂a和b,观察到产生白色沉淀。
①用蒸馏水洗涤沉淀的目的是___________。
②试剂a和b分别为___________和___________。
(3)步骤2中,观察到蓝绿色沉淀溶解,得到深蓝色溶液。甲、乙两位同学对深蓝色溶液中存在的主要配离子进行了猜测:甲同学猜测主要配离子为,乙同学猜测主要配离子为。乙同学猜测的依据是:溶液中NH3(或 )的浓度远大于的浓度,;试计算 ___________。
(4)经实验验证,蓝色晶体主要为。将步骤4所得蓝色晶体加水溶解,得到深蓝色溶液,继续加水稀释,又产生蓝绿色沉淀。溶液稀释产生沉淀的离子方程式为___________。
(5)为了回收滤液中的乙醇,小组同学先向滤液中加入稀硫酸调节pH为5~6,再蒸馏,加入稀硫酸的目的是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 除去沉淀表面附着的,防止其干扰后续检验 ②. 稀盐酸 ③. 溶液
(3)
(4)
(5)加入稀硫酸,使溶液中的转化为和,同时将游离的转化为,防止蒸馏时逸出,减少乙醇中的杂质,提高乙醇回收率
【解析】
【小问1详解】
硫酸铜是强酸弱碱盐,发生水解使溶液显酸性,离子方程式为:;
【小问2详解】
①用蒸馏水洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面附着的,防止其干扰后续检验;
②可溶于稀盐酸,产生和,再用溶液检验,观察到产生白色沉淀,所以试剂a和b分别为稀盐酸、溶液;
【小问3详解】
已知两个平衡常数、,两式相除可得:,整理得:。已知,所以;
【小问4详解】
稀释时,水解,生成沉淀,离子方程式为:;
【小问5详解】
加入稀硫酸,使溶液中的转化为和,同时将游离的转化为,防止蒸馏时逸出,减少乙醇中的杂质,提高乙醇回收率。
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广州市第七十五中学2025学年第二学期高二第一次阶段性考试
化学试卷
考试时长:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
一、选择题。本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列化学用语或图示错误的是
A. 氯化铵的电子式为:
B. 乙烯分子中π键的电子云轮廓图:
C. NH3分子的VSEPR模型:
D. HCl分子中σ键的形成过程:
2. 物质的结构决定性质,性质决定用途。下列说法中正确的是
A. 水结成冰密度减小与水分子中共价键的方向性有关
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
C. 共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
D. 硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
3. 下列各组物质中,化学键类型完全相同,晶体类型也相同的是
A. NaOH和MgCl2 B. KBr和HCl C. CCl4和BF3 D. CO2和SiO2
4. 下列有机化合物的命名正确的是
A. 1-氯丙烯 B. 2,3,4,4-四甲基己烷
C. 对二甲苯 D. 4,4-二甲基-2-庚醇
5. 下列反应中,属于取代反应的是
A. 甲苯与浓硝酸反应制取三硝基甲苯
B. 氯乙烷在NaOH醇溶液中加热
C. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 乙醇与氧气反应制取乙醛
6. 下列有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能因发生化学反应使溴水褪色的是
A. 聚乙烯 B. 聚乙炔 C. 苯 D. 甲苯
7. 某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
8. 下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是
① ②③④⑤⑥
A. ①③⑤ B. ③④⑤ C. ②④⑥ D. ①②⑥
9. 乙醇分子结构式如图所示,下列反应及断键部位不正确的是
A. 乙醇与乙酸的反应是①键断裂
B. 乙醇的催化氧化反应是①③键断裂
C. 乙醇与HBr反应是②键断裂
D. 乙醇的消去反应是①⑤键断裂
10. 下列实验(图中部分夹持装置略)不能达到实验目的的是
A.分离苯和硝基苯
B.除去甲烷中的乙烯
C.分离水和己烷
D.验证乙炔的还原性
A. A B. B C. C D. D
11. 设阿伏伽德罗常数的值为,下列说法中正确的是
A. 1 mol羟基中含有的电子数目为
B. 46 g CH3CH2OH中sp3杂化的原子数为
C. 14 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为
D. 1 mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数目为
12. 下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有2种官能团的反应是
A. ①② B. ③④ C. ②④ D. ①④
13. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是
选项
实验事实
理论解释
A
沸点:
>
邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键
B
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
元素电负性F>Cl,使-CF3的极性大于-CCl3的极性,导致CF3COOH羧基中的O-H键更易断裂
C
键角∠H-N-H:[Cu(NH3)4]2+ >NH3
孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力
D
热稳定性:HF>HI
HF分子间存在氢键,而HI分子间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
14. 在实验室由芳香烃A制备E的合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. 芳香烃A的名称是甲苯
B. C物质最多有13个原子共面
C. D物质的分子式为C7H6NO2F3
D. E物质具有两种官能团
15. 将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热,可得含Fe和N的磁性材料,其晶体的晶胞如下图晶胞边长均为anm。下列说法正确的是
A. 距离N最近的Fe有8个
B. Fe之间的最近距离为nm
C. 该晶体的密度为g/cm3
D. 若将N置于晶胞顶点,则Fe位于体心和棱心
16. 卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
此外,、、在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是
A. 氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应
B. 卤代烃消去反应的产物直接通入酸性溶液中,紫红色溶液褪色,可证明有烯烃生成
C. 卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为
D. 卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生
二、非选择题。本小题包括4个小题,每题14分,共56分。
17. 卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。某化学兴趣小组为探究卤代烷在不同溶剂中的反应情况,进行了以下实验。
(1)甲同学检验1-溴丁烷与NaOH水溶液发生水解反应的产物。
①淡黄色沉淀是___________(写化学式)。
②1-溴丁烷水解的反应方程式为___________。
③乙同学认为仅凭上述实验现象不能证明1-溴丁烷发生了水解反应,原因是1-溴丁烷发生消去反应也能生成大量,故建议需要进一步检验是否生成1-丁醇,下列方法中可行的是___________。
A.取反应混合物与金属钠反应
B.对产物进行核磁共振氢谱分析
C.对产物进行红外光谱分析
(2)丙同学利用如图装置检验1-溴丁烷与NaOH醇溶液发生消去反应的产物。加热圆底烧瓶一段时间后,装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色。
①仪器a的名称是___________,反应结束的标志是___________。
②该装置存在一个明显缺陷,其改进措施是___________。
(3)丁同学在丙同学实验后的反应体系中,同时检测出1-丁醇和1-丁烯。查阅文献,获得如下资料。
文献资料1:
如图所示,与官能团直接相连的碳原子称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳;β碳个数影响卤代烃反应时各类产物的占比。
文献资料2:
三种卤代烃在强碱的乙醇溶液中反应,水解产物与消去产物的含量占比见下表。
卤代烃
强碱的醇溶液
水解产物/%
消去产物/%
CH3CH2CH2Br
0.2 mol/L
90
10
0.2 mol/L
21
79
0.2 mol/L
7
93
研究资料可得出以下结论:
①不同的卤代烃在相同条件下反应,水解产物与消去产物含量占比不同。
②___________。
(4)发生消去反应的有机产物的结构简式为___________。
18. 三卤化氮如NF3、NCl3等有广泛的用途。NF3是液晶显示器生产过程中常用的化学清洗剂,NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。回答下列问题:
(1)锑是制造液晶显示器的一种原材料,基态锑的价层电子排布式为,可知锑在元素周期表的位置是___________。基态锑原子中有___________个未成对电子,这些未成对电子具有___________(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(2)液晶显示器材料因含微量杂质元素铬(Cr)而呈浅红色。基态铬原子的价层电子排布式为___________。液晶在放电过程中会产生和,其中N原子的杂化类型分别是___________、___________,键角:___________(填“<”或“=”或“>”)。
(3)已知热稳定性NF3高于NCl3,解释其原因是___________。常温常压下NF3为无色气体,NCl3为黄色油状液体,NCl3和NF3的分子空间结构均为___________。
(4)CaF2的晶胞结构如图所示,黑球代表的离子是___________;若该立方晶胞参数为a pm,CaF2的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值用来表示,则CaF2晶体的密度=___________g/cm3(写出表达式)。
19. 化合物J是一种有机中间体,一种合成路线如下:
已知:①
②
(1)B的官能团名称为___________。
(2)B→C的反应方程式为___________。
(3)对化合物I,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
②
___________
___________
加成反应
(4)关于上述路线图中的相关物质及转化过程,下列说法不正确的有___________。
A. C→D的转化过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成
B. H→I的反应类型为氧化反应
C. F→G可看成是乙烯对F的1,4-加成反应
D. G中有1个手性碳原子
(5)Z为F的同分异构体,结构中含1个五元环,和1个醛基(-CHO),且结构对称,其核磁共振氢谱只有4组峰。Z的结构简式为___________。
(6)请以乙炔和1,3-丁二烯为原料,借鉴题干中F→G的原理,选用必要的无机试剂合成。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的有机产物的结构简式为___________。
②最后一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)
20. 某小组欲制备,过程如下。
[资料]i.为难溶于水、可溶于酸的蓝绿色固体。
ii.、均为深蓝色。
iii.
iv.氨水的pH约为11.5.
[进行实验]
[解释与结论]
(1)CuSO4溶液呈酸性的原因是___________(用离子方程式解释)。
(2)小组同学推测步骤1中产生的蓝绿色沉淀为,并进行实验验证:取少量蓝绿色沉淀,蒸馏水洗涤后,将蓝绿色沉淀放入一支试管中,加入试剂a和b,观察到产生白色沉淀。
①用蒸馏水洗涤沉淀的目的是___________。
②试剂a和b分别为___________和___________。
(3)步骤2中,观察到蓝绿色沉淀溶解,得到深蓝色溶液。甲、乙两位同学对深蓝色溶液中存在的主要配离子进行了猜测:甲同学猜测主要配离子为,乙同学猜测主要配离子为。乙同学猜测的依据是:溶液中NH3(或 )的浓度远大于的浓度,;试计算 ___________。
(4)经实验验证,蓝色晶体主要为。将步骤4所得蓝色晶体加水溶解,得到深蓝色溶液,继续加水稀释,又产生蓝绿色沉淀。溶液稀释产生沉淀的离子方程式为___________。
(5)为了回收滤液中的乙醇,小组同学先向滤液中加入稀硫酸调节pH为5~6,再蒸馏,加入稀硫酸的目的是___________。
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