内容正文:
杭州学军中学2025学年第一学期高二上模拟考(二)
化学试卷
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 Br 80 Ag 108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于有机物,又是弱电解质的是( )
A. 乙醇钠 B. 氨水 C. 乙酸 D. 蔗糖
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇钠是有机盐,不是有机物,其在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故A错误;
B.氨水是混合物,不是电解质,也不是有机物,故B错误;
C.乙酸是有机物,其在水溶液中部分电离,属于弱电解质,故C正确;
D.蔗糖是有机物,但由于在水溶液和熔融状态下都不导电,为非电解质,故D错误;
答案选C。
【点睛】弱酸,弱碱,水等属于弱电解质,大多数有机物属于非电解质,乙酸属于有机物,也属于弱电解质。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙烷的空间填充模型: B. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
C. 乙炔分子中键的形成表示为: D. 甲醛的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烷结构简式为CH3CH3,乙烷空间填充模型:,A正确;
B.选择最长的碳链作主链,3,3-二甲基戊烷的键线式为:,B正确;
C.乙炔分子中先头碰头形成键,然后肩并肩形成π键,乙炔分子中π键的形成表示为,C正确;
D.甲醛(HCHO)分子中,C与O形成双键,C与两个H各形成单键,O原子还有2对孤电子对,电子式:,D错误;
故选D。
3. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 推广使用可降解塑料聚乳酸,能减少白色污染
B. 聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C. 热的溶液呈碱性,可用于除油污
D. 护肤品中的甘油易溶于水的原因是与水形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A. 推广使用可降解塑料聚乳酸能减少白色污染,因为聚乳酸可生物降解,减少塑料废弃物对环境的危害,A正确;
B. 聚丙烯是高分子材料,但它是疏水性聚合物,不具吸水性;常用吸水剂如聚丙烯酸钠等,B错误;
C.热的Na2CO3溶液因碳酸根水解呈碱性,能皂化油脂,从而去除油污,C正确;
D. 甘油(丙三醇)含多个羟基,能与水分子形成氢键,增强溶解性,D正确;
故选B。
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能: B. 化合物中键的极性:
C. 碳卤键键能: D. 碱性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一电离能:Be和Mg同主族,从上到下电离能减小,故Be>Mg;Mg和Al同周期,Mg的3s轨道全满更稳定,电离能高于Al,故Mg>Al;因此Be>Mg>Al正确,A正确;
B.键的极性取决于成键原子电负性差:C电负性2.55,Si电负性1.90,Cl电负性3.16;C-Cl电负性差|3.16-2.55|=0.61,Si-Cl电负性差|3.16-1.90|=1.26,差值越大键极性越强,故键极性大于,选项说错误,B错误;
C.碳卤键键能:C-Cl键键能(约339 kJ/mol)大于C-Br键键能(约276 kJ/mol),因Cl原子半径小于Br,键长短、键能大,故键能大于正确,C正确;
D.碱性:K和Li同主族,从上到下金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强,故KOH碱性强于LiOH正确。D正确;
故此题选B。
5. 关于实验室安全,下列说法不正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,可用酒精或沸水冲洗
B. 实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
C. 为防止逸散,可在装的集气瓶口涂抹适量凡士林,使玻璃片与瓶口更密合
D. 乙醇在储存时应存放在阴凉、通风处,并注意远离火种和热源
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚不慎沾到皮肤上,可用酒精冲洗,沸水会灼伤皮肤,不可用沸水冲洗,A错误;
B.实验结束后,有利用价值的有机废液可通过蒸馏操作回收特定馏分,符合废液处理要求,B正确;
C.凡士林可起到密封作用,涂抹在集气瓶口可使玻璃片与瓶口密合,防止逸散污染空气,C正确;
D.乙醇属于易燃易挥发液体,储存时应存放于阴凉、通风处,远离火种和热源,防止发生火灾,D正确;
故选A。
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
两者的水溶性相当
B
聚乙炔存在共轭大键体系
掺杂的聚乙炔具有与金属材料一样的导电性
C
顺-2-丁烯分子极性大于反-2-丁烯
顺-2-丁烯的沸点高于反-2-丁烯的沸点
D
油酸甘油酯分子中有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.醇分子中羟基是亲水基,烃基是疏水基,烃基碳原子数越多,疏水性越强,水溶性越差。正戊醇的烃基碳原子数远多于乙醇,因此正戊醇水溶性远小于乙醇,该推测不合理,A错误;
B.聚乙炔具有连续 π 共轭体系,但纯净聚乙炔载流子数量少,导电性弱;碘作为受主掺杂剂,会夺取聚乙炔共轭链上的 π 电子,使碳链产生大量可自由迁移的空穴,可具备类似金属的导电性,该推测合理,B正确;
C.分子极性越大,分子间作用力越强,沸点越高。顺-2-丁烯极性大于反-2-丁烯,因此沸点更高,该推测合理,C正确;
D.碳双键不稳定,易被氧化,因此含碳碳双键的油酸甘油酯易被氧化变质,该推测合理,D正确;
故选A。
7. 下列化学反应与离子方程式不相符的是
A. 硬脂酸甘油酯与NaOH溶液反应:
B. 乙醇与酸性溶液反应:
C. 甲醛溶液与银氨溶液水浴反应:
D. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硬脂酸甘油酯属于酯类,碱性条件下水解生成甘油和硬脂酸钠(硬脂酸写为离子形式硬脂酸根),反应消耗3 mol,生成3 mol硬脂酸根,离子方程式:,A正确;
B.酸性重铬酸钾可将乙醇氧化为乙酸,被还原为,离子方程式:,B正确;
C.1 mol甲醛可还原4 mol银氨配离子,最终被氧化为碳酸根,离子方程式:,C正确;
D.酸性顺序为::水杨酸与过量碳酸钠溶液反应,水杨酸中酚羟基与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子,羧基和碳酸根离子发生反应生成碳酸氢根离子,离子方程式:,D错误;
故选D。
8. 下列有关制取、分离和提纯乙酸乙酯实验装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲向甲试管中依次加入物质的先后顺序为②①③
B. 用装置乙制备乙酸乙酯
C. 用装置丙分离乙酸乙酯粗品
D. 用装置丁提纯乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于浓硫酸稀释时放热,所以浓硫酸不能先加,而醋酸的价格较高,为减少醋酸的挥发,冷却后加入冰醋酸,添加顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸,加入物质的先后顺序为③①②,选项A错误;
B.乙醇、乙酸在浓硫酸、加热的条件下可以反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出来的乙醇和乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,用装置乙可以制备乙酸乙酯且能防止倒吸,选项B正确;
C.在饱和碳酸钠溶液中乙酸乙酯不互溶,分层,应该利用分液分离而不是用过滤,选项C错误;
D.乙酸乙酯分离是利用分液,不是利用蒸馏,选项D错误;
答案选B。
9. 关于有机物的检测,下列说法正确的是
A. 红外光谱和核磁共振氢谱可帮助我们确定葡萄糖分子中的羟基和醛基等结构片段
B. 阿司匹林()加稀水解后,直接加溶液检验产物中的酚羟基
C. 用饱和溴水可以鉴别苯、甲苯、2-丙醇、苯酚、硝基苯、丙醛
D. 麦芽糖水解液碱化后,加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,出现砖红色沉淀,说明麦芽糖水解生成了还原性糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.红外光谱可通过特征吸收峰确定有机物中的官能团/结构片段,能识别羟基、醛基;核磁共振氢谱能给出有机物中氢原子的种类和数目比,A正确;
B.阿司匹林酸性水解后,溶液为强酸性,强酸性环境会抑制苯酚的电离,不利于苯酚与的显色配位反应,不能直接检验酚羟基,B错误;
C.苯和甲苯的密度都小于水,与饱和溴水混合后均发生萃取,现象都是上层为橙红色、下层无色,无法区分二者,因此不能鉴别这六种物质,C错误;
D.麦芽糖本身是还原性糖,其水解产物葡萄糖也是还原性糖,二者均能与新制氢氧化铜悬浊液加热生成砖红色沉淀,故不能通过该现象证明麦芽糖发生了水解,D错误;
故选A。
10. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
【答案】B
【解析】
【分析】由阿魏萜宁的分子结构可知,其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键等多种官能团。
【详解】A.该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基能显示酸性,且酸性强于;溶液显碱性,故该有机物可与溶液反应,A正确;
B.由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此,该有机物发生消去反应时,其消去反应产物最多有3种,B不正确;
C.该有机物酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基、且羟基的两个邻位上均有氢原子,其可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确;
D.该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可发生加成,因此,该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应,D正确;
综上所述,本题选B。
11. 有机化合物Z是一种重要化工中间体,可由如下反应制得。
下列有关说法正确的是
A. 该反应涉及加成反应、消去反应
B. 邻氨基苯甲醛的熔点比对氨基苯甲醛的熔点高
C. X、Y均可与新制悬浊液反应
D. 1 mol X与氢气反应最多消耗氢气3 mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.X和Y反应历程:,因此该反应涉及加成反应、消去反应,A正确;
B.邻氨基苯甲醛可以形成分子内氢键,熔点降低,对氨基苯甲醛可以形成分子间氢键,熔点升高,B错误;
C.X含有醛基可与新制悬浊液反应,Y无醛基不能与新制悬浊液反应,C错误;
D.1 mol X与苯环加成需要3 mol氢气,与醛基加成需要1 mol氢气,因此1 mol X与氢气反应最多消耗氢气4 mol,D错误;
故选A。
12. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
【详解】A.苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,故B错误;
C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;
D.由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,故D错误;
故选C。
13. 乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,历程如下:
向乙醛与HCN反应体系中加入少量KOH溶液,反应速率明显加快。下列说法不正确的是
A. 电负性:,因此醛基中的碳原子带部分正电荷,可与作用
B. HCN易挥发且有剧毒,是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一
C. 反应体系碱性越强,2-羟基丙腈产率越高
D. 将乙醛换成三氯乙醛,会加快其与HCN加成的反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.电负性,醛基中双键的共用电子对偏向电负性更大的O,因此醛基碳原子带部分正电荷,易结合带负电的发生反应,A正确;
B.HCN是弱酸,酸性条件下电离受抑制,大量HCN以分子形式存在,HCN易挥发且有剧毒,危害安全,因此该反应不宜在酸性条件下进行,B正确;
C.碱性较强时确实可以促进HCN电离,提高浓度加快反应,但碱性过强时,会大量消耗作为质子来源的HCN,阻碍第二步反应的进行,同时强碱性条件也会促进乙醛发生缩合等副反应,导致2-羟基丙腈的产率下降,C错误;
D.三氯乙醛的是强吸电子基团,吸电子能力远强于乙醛的,会使醛基碳原子的正电性更强,更易被进攻,因此加成反应速率更快,D正确;
故选C。
14. 环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。常见的两种制备方案如下:
方案一:银催化下,乙烯()与氧气制备EO(反应历程如图甲)。
方案二:乙烯()电化学合成EO(装置如图乙),原理为。
下列说法正确的是
A. 与中的键数目之比为5:3
B. 由图甲可知,OMC生成的活化能为
C. 图乙中,Pt电极接电源负极
D. 图乙中,电解一段时间后,将阳极区和阴极区溶液混合可得到环氧乙烷
【答案】D
【解析】
【分析】由题给信息:“ ”可知,在Pt电极,Br-失电子生成Br2,然后与水反应的产物再与CH2=CH2发生反应,所以Pt电极为阳极,Ni电极为阴极。
【详解】A.与中的键数目之比为5:7,故A错误;
B.由图甲可知,OMC生成的活化能为,故B错误;
C.图乙中,Pt电极CH2=CH2发生氧化反应生成HOCH2CH2Br,Pt电极为阳极,接电源正极,故C错误;
D.图乙中,Pt电极CH2=CH2发生氧化反应生成HOCH2CH2Br,Ni电极是阴极,生成KOH,电解一段时间后,将阳极区和阴极区溶液混合,HOCH2CH2Br和KOH反应生成环氧乙烷,故D正确;
选D。
15. Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、均代表烃基),下列有关说法不正确的是
A. 肼的沸点高于氨气,原因是分子间氢键数目更多,且相对分子质量更大
B. 过程①发生加成反应,过程②发生消去反应
C. 肼在反应过程中被还原,生成离去
D. 应用该机理,可以在碱性条件下转变为
【答案】C
【解析】
【详解】A.肼和氨气都是分子晶体,肼分子中含有两个氨基,相对分子质量大于氨气,分子间形成的氢键数目多于氨气,所以肼分子的分子间作用力强于氨气,沸点高于氨气,A正确;
B.过程①中羰基的碳氧双键断开,肼加成到羰基两端,属于加成反应;过程②脱去1分子,形成碳氮双键,属于消去反应,B正确;
C.肼中元素为价,最终生成,为价,元素化合价升高,失电子,因此肼在反应中被氧化,C错误;
D.由图可知,该反应的总反应为碱性条件下与肼反应生成、氮气和水,则碱性条件下与肼反应能转化为,D正确;
故选C。
16. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是
A. 固体X主要成分是和S;金属M为Zn
B. 浸取时,增大压强可促进金属离子浸出
C. 中和调pH的范围为3.2~4.2
D. 还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
【答案】D
【解析】
【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反应产生为CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NH3调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有Cu2+、Zn2+;然后向滤液中通入高压H2,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+被还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。
【详解】A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确;
B.CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以反应消耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而可促进金属离子的浸取,B正确;
C.根据流程图可知:用NH3调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH范围,可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;
D.在用H2还原Cu2+变为Cu单质时,H2失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H2O,若还原时增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去电子还原Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误;
故合理选项是D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 铝的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)某含铝化合物的晶胞结构如图,其化学式是_______。该晶体(离子晶体)熔点比NaCl的低,请解释原因_______。
(2)无水氯化铝常用作某些有机反应的催化剂。
该反应类型是_______,比较键角:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构,则其结构式为_______;该化合物可溶于,请解释原因_______。
【答案】(1) ①. (或写为) ②. 该晶体由和构成,虽然阳离子所带电荷数较多,但其体积很大,电荷较为分散,使得离子间作用力(离子键)弱于与之间的作用力,因此熔点较低
(2) ①. 加成反应 ②. <
(3) ①. ②. 是非极性分子,也是非极性溶剂。根据相似相溶原理,非极性分子易溶于非极性溶剂,故可溶于
【解析】
【小问1详解】
Al原子位于晶胞的8个顶点和体心,个数为 ,Cl原子全部位于晶胞内部,共有6个,每个Al原子周围结合了6个H2O分子,则N(Al) :N(Cl):N(H2O) = 1: 3 : 6,化学式为(或写为);该晶体为离子晶体,离子晶体的熔点高低主要取决于离子键的强弱,该晶体由和构成,虽然阳离子所带电荷数较多,但其体积很大,电荷较为分散,使得离子间作用力(离子键)弱于与之间的作用力,因此熔点较低。
【小问2详解】
由化学方程式可知,苯和乙烯发生加成反应生成乙苯,中形成4个单键,为杂化,中形成双键,为杂化,因此键角:<。
【小问3详解】
为二聚体,所有原子均满足8电子稳定结构,分子中具有空轨道的铝离子与具有孤对电子的氯离子形成配位键,结构可表示为:。 是非极性分子,也是非极性溶剂。根据相似相溶原理,非极性分子易溶于非极性溶剂,故可溶于。
18. 乙酸是重要的有机化工原料之一,在一定条件下,甲醇气体和CO气体可以合成液态乙酸。该过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的_______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在一个恒压密闭容器中加入0.20 mol 气体和0.22 mol CO气体发生反应Ⅰ.测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图所示,其中曲线Ⅰ表示在5个不同温度下,均经过5 min时测得的甲醇的转化率变化曲线,曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线,已知在温度下,达到平衡时容器的体积刚好为2 L。
①该反应达到平衡后,下列措施既能提高反应速率又能提高乙酸的产率的有_______。
A.分离出部分乙酸 B.升高温度 C.缩小容器体积 D.改用高效催化剂
②在温度为时,反应Ⅰ的平衡常数为_______。
③曲线Ⅱ在阶段,甲醇转化率随温度变化降低的原因是_______。
④在温度为时,甲醇的物质的量随时间的变化如上图所示。在时刻加入高效催化剂,画出之后甲醇物质的量的变化曲线_______。
【答案】(1)< (2) ①. C ②. 500 ③. 反应I为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的平衡转化率降低 ④.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,可得Ⅲ,==< 0。
【小问2详解】
①A.乙酸是液态产物,其浓度视为常数,分离出它不影响化学平衡移动,也不影响正反应速率,A不选;
B.升高温度能提高反应速率,但反应 I 是放热反应 ( ),升温会使平衡逆向移动,导致乙酸产率降低,B不选;
C.缩小容器体积相当于增大压强。反应I是气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,产率提高;同时浓度增大,反应速率加快,C选;
D.改用高效催化剂,催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡位置,因此不能提高产率。D不选;
故选C;
②初始时 , ,从图中曲线II(平衡曲线)上的点B可知,甲醇的转化率为60%,列出“三段式”
平衡时,,反应Ⅰ的平衡常数为;
③曲线Ⅱ代表的是平衡转化率,由反应Ⅰ的可知,该反应是放热反应,当温度升高时,化学平衡会向吸热方向(即逆反应方向)移动,导致反应物的转化率降低;
④在温度为T1时,甲醇的物质的量随时间的变化如图所示,在t1时刻加入高效催化剂,则反应速率加快,最终达到化学平衡,但平衡不移动,即最终CH3OH的平衡转化率为80%,即剩余的CH3OH的物质的量为0.2mol×(1-80%)=0.04mol,故t1之后甲醇物质的量的变化曲线为:。
19. 在碱性条件下苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。反应原理如下:
;
有关物质物理性质如下表:
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/℃
178
205
249
80
熔点/℃
26
12
5.5
苯甲酸在水中的溶解度
17℃
25℃
100℃
0.21 g
0.34 g
5.9 g
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时,所用装置如图1,其中加热和固定装置未画出。仪器A的名称为_______,若将仪器B改为直形冷凝管,冷凝效果_______B(填“优于”或“劣于”)。
(2)操作②中有关分液漏斗的使用正确的是_______。
A. 分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
B. 从分液漏斗放出下层液体时应注意关闭漏斗上口瓶塞,以防止杂质进入瓶内
C. 分液漏斗在使用之前必须检验上口瓶塞处和下口旋塞处是否漏水
D. 分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏后,再进行蒸馏,收集_______℃的馏分,可得苯甲醇。
(4)纯净的苯甲酸为白色晶体,而粗产品通常发黄,可通过重结晶进一步提纯。
①苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示,粗苯甲酸重结晶时,合适的溶剂是_______(用字母填写)。
②重结晶操作的合理步骤为a→_______。(步骤都要选且不重复,用字母填写)
a.加入约100 mL水(75℃)配制成热的浓溶液;
b.加半匙活性炭;
c.用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
d.搅拌下将溶液煮沸3~5 min,趁热过滤;
e.冷却结晶,过滤、洗涤、晾干得苯甲酸纯品。
(5)工业可用电解苯甲醇生成苯甲酸,其电解槽阴极区为酸性电解质()进行析氢反应,阳极区为碱性电解质(NaOH)和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:_______。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 劣于 (2)AC
(3)205 (4) ①. C ②. b→d→c→e
(5)-4e-+5OH-=+4H2O
【解析】
【分析】根据流程:苯甲醛与NaOH充分反应,用苯萃取生成的苯甲醇,分液,上层蒸馏可得苯甲醇,下层主要含有苯甲酸钠,加入盐酸制得苯甲酸沉淀,抽滤可得苯甲酸。
【小问1详解】
仪器A为三颈烧瓶,仪器B为球形冷凝管,其内芯呈球泡状,增大冷凝面积,适用于回流操作;若改为直形冷凝管,因冷凝面积较小,冷凝效率降低,故效果“劣于”原装置。
【小问2详解】
A.分液漏斗内的液体体积一般不应超过其容积的,如果液体过多,振荡时液体难以充分混合,且容易从上口冲出或发生乳化,不利于操作,A正确;
B.放出下层液体时,必须打开上口瓶塞,以保持漏斗内外大气压平衡,使液体能顺利流下。关闭瓶塞会导致漏斗内形成负压,液体无法流出,B错误;
C.分液漏斗带有活塞和瓶塞,使用前必须检查上口瓶塞处和下口旋塞处是否漏水,这是基本操作规范,C正确;
D.分液时,下层液体从下口放出,待油水界面恰好到达旋塞口时关闭旋塞;上层液体必须从上口倒出,不能从下口流出,否则会混入下层残留的液体,导致分离不纯,D错误;
故选AC。
【小问3详解】
苯甲醇的标准沸点为 205℃。蒸馏提纯时,应收集该沸点附近的馏分。
【小问4详解】
①根据图示,苯甲酸在溶剂C中的溶解度受温度影响大,粗苯甲酸重结晶时,合适的溶剂是C;
②用重结晶法提纯苯甲酸,先向粗产品中加入约100 mL水(75℃)配制成热的浓溶液,使苯甲酸溶解,再加入半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸3~5 min,过滤除去残留固体,再用少量沸水洗涤烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,最后进行冷却结晶,过滤、洗涤、晾干,即可得到苯甲酸纯品,故操作步骤为:a→b→d→c→e。
【小问5详解】
阳极发生氧化反应,苯甲醇失去电子转化为苯甲酸,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为:阳极区苯甲醇在碱性环境下发生氧化反应生成苯甲酸根离子,电极方程式为:-4e-+5OH-=+4H2O。
20. 化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是_______。
(2)D→E的反应条件下,还可生成一种副产物,与E互为同分异构体。副产物的结构简式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和Cu催化条件下,J不能被氧化
(4)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是_______。
(5)已知:,依据D→E的原理,L和M反应得到了P。M的结构简式是_______。
【答案】(1)
(2) (3)ac
(4) (5)
【解析】
【分析】A中含有羧基,结合A的分子式可知A为;A与乙醇发生酯化反应,B的结构简式为;D与2-戊酮发生加成反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为,E发生消去反应脱去1个水分子生成F,F的结构简式为,D→F的整个过程为羟醛缩合反应,结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基,说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G,G的结构简式为;B与G发生已知信息的反应生成J,J为;K在溶液中发生水解反应生成,酸化得到;结合题中信息可知L分子中含有两个六元环,由L的分子式可知中羧基与羟基酸化时发生酯化反应,L的结构简式为;由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到,发生酮式与烯醇式互变得到,发生消去反应得到P,则M的结构简式为。
【小问1详解】
由分析可知,A→B的化学方程式为;
【小问2详解】
②2-戊酮的酮羰基相邻的两个碳原子上均有键,均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应,如图所示,1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E,3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物;
【小问3详解】
a.F的结构简式为,存在顺反异构体,a项正确;
b.K中含有酮羰基,J中不含有酮羰基,二者不互为同系物,b项错误;
c.J的结构简式为,与羟基直接相连的碳原子上无H原子,在加热和作催化剂条件下,J不能被氧化,c项正确;
故选ac;
【小问4详解】
由上分析可知,L的结构简式为;
【小问5详解】
由上分析可知,M的结构简式为。
21. 有机物K是一种可用于肿瘤治疗的药物。其一条合成路线如下:
已知:ⅰ.酸酐可与酚羟基反应生成酚酯。
ⅱ.(R为烃基,下同)。
ⅲ.。
回答下列问题:
(1)K中含氧官能团名称为_______。
(2)G的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 1 mol化合物K最多与3 mol NaOH反应
B. 设计A→B、C→D的目的是保护酚羟基
C. A中共平面的原子最多12个
D. 反应①→⑤中属于取代反应的有3个
(4)E与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)写出符合下列条件的A的同分异构体_______。
①苯环上连有两个硝基();②谱有3组峰
(6)参照以上合成路线,以为原料设计的合成路线(无机试剂、有机溶剂任选) _______。
【答案】(1)酰胺基、醚键
(2) (3)BD
(4)+2NaOH+C2H5OH+H2O
(5)或 (6)或。
【解析】
【分析】根据题目所给的转化关系可知:A与乙酸酐发生取代反应生成B为,B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C为;C在酸性条件下发生水解反应生成D为;浓硫酸作用下D与乙醇共热发生酯化反应生成E为;催化剂作用下E与氢气发生还原反应生成F为;F与HCONH2发生题给信息反应生成G为;催化剂作用下G与POCl3发生信息反应生成H为;H与发生取代反应生成I为,I与发生取代反应生成J为,J与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由K的结构简式可知,含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。
【小问2详解】
由分析可知,G的结构简式为:。
【小问3详解】
A.K中含有1个氯原子、1个氟原子分别连接着苯环,可以和NaOH溶液发生水解反应产生酚羟基继续和氢氧化钠反应,另有1个酰胺基和NaOH溶液发生水解反应,1 mol化合物K最多与5 mol NaOH反应,A错误;
B.A→B通过乙酰化保护酚羟基,防止其在KMnO4氧化步骤中被破坏;C→D通过酸性水解脱去保护基,恢复酚羟基,属典型保护酚羟基,B正确;
C.A中苯环为平面结构,-NO2中含有碳氧双键,N原子为sp2杂化,也是平面结构,酚羟基O和H可旋转至共面,甲基C也可共面,甲基中C原子为sp3杂化,甲基中1个H原子可以与苯环共面,则A中共平面的原子最多有6+2+3+3+2+2=18个,C错误;
D.由分析可知,反应①→⑤中属于取代反应的有3个,分别为①、③和④,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
由分析可知,E的结构简式为,该分子中含有的酚羟基和酯基能与氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式为+2NaOH+C2H5OH+H2O。
【小问5详解】
A的同分异构体满足条件:①苯环上连有两个硝基();②谱有3组峰,说明其是对称的结构,含有3种环境的H原子,满足条件的同分异构体为:或。
【小问6详解】
以为原料设计的合成步骤为浓硫酸作用下与浓硝酸共热硝化生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成,能被高锰酸钾溶液氧化生成,催化剂作用下与发生取代反应生成,合成路线为。或参照图中流程,将羧基转化为酰氯后再与氨基发生取代反应得到目标产物,故线路可以为:。
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杭州学军中学2025学年第一学期高二上模拟考(二)
化学试卷
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 Br 80 Ag 108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于有机物,又是弱电解质的是( )
A. 乙醇钠 B. 氨水 C. 乙酸 D. 蔗糖
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙烷的空间填充模型: B. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
C. 乙炔分子中键的形成表示为: D. 甲醛的电子式:
3. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 推广使用可降解塑料聚乳酸,能减少白色污染
B. 聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C. 热的溶液呈碱性,可用于除油污
D. 护肤品中的甘油易溶于水的原因是与水形成分子间氢键
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能: B. 化合物中键的极性:
C. 碳卤键键能: D. 碱性:
5. 关于实验室安全,下列说法不正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,可用酒精或沸水冲洗
B. 实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
C. 为防止逸散,可在装的集气瓶口涂抹适量凡士林,使玻璃片与瓶口更密合
D. 乙醇在储存时应存放在阴凉、通风处,并注意远离火种和热源
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
两者的水溶性相当
B
聚乙炔存在共轭大键体系
掺杂的聚乙炔具有与金属材料一样的导电性
C
顺-2-丁烯分子极性大于反-2-丁烯
顺-2-丁烯的沸点高于反-2-丁烯的沸点
D
油酸甘油酯分子中有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
A. A B. B C. C D. D
7. 下列化学反应与离子方程式不相符的是
A. 硬脂酸甘油酯与NaOH溶液反应:
B. 乙醇与酸性溶液反应:
C. 甲醛溶液与银氨溶液水浴反应:
D. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:
8. 下列有关制取、分离和提纯乙酸乙酯实验装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲向甲试管中依次加入物质的先后顺序为②①③
B. 用装置乙制备乙酸乙酯
C. 用装置丙分离乙酸乙酯粗品
D. 用装置丁提纯乙酸乙酯
9. 关于有机物的检测,下列说法正确的是
A. 红外光谱和核磁共振氢谱可帮助我们确定葡萄糖分子中的羟基和醛基等结构片段
B. 阿司匹林()加稀水解后,直接加溶液检验产物中的酚羟基
C. 用饱和溴水可以鉴别苯、甲苯、2-丙醇、苯酚、硝基苯、丙醛
D. 麦芽糖水解液碱化后,加入新制氢氧化铜悬浊液并加热,出现砖红色沉淀,说明麦芽糖水解生成了还原性糖
10. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种
C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应
11. 有机化合物Z是一种重要化工中间体,可由如下反应制得。
下列有关说法正确的是
A. 该反应涉及加成反应、消去反应
B. 邻氨基苯甲醛的熔点比对氨基苯甲醛的熔点高
C. X、Y均可与新制悬浊液反应
D. 1 mol X与氢气反应最多消耗氢气3 mol
12. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
13. 乙醛与氢氰酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,历程如下:
向乙醛与HCN反应体系中加入少量KOH溶液,反应速率明显加快。下列说法不正确的是
A. 电负性:,因此醛基中的碳原子带部分正电荷,可与作用
B. HCN易挥发且有剧毒,是该反应不宜在酸性条件下进行的原因之一
C. 反应体系碱性越强,2-羟基丙腈产率越高
D. 将乙醛换成三氯乙醛,会加快其与HCN加成的反应速率
14. 环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。常见的两种制备方案如下:
方案一:银催化下,乙烯()与氧气制备EO(反应历程如图甲)。
方案二:乙烯()电化学合成EO(装置如图乙),原理为。
下列说法正确的是
A. 与中的键数目之比为5:3
B. 由图甲可知,OMC生成的活化能为
C. 图乙中,Pt电极接电源负极
D. 图乙中,电解一段时间后,将阳极区和阴极区溶液混合可得到环氧乙烷
15. Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、均代表烃基),下列有关说法不正确的是
A. 肼的沸点高于氨气,原因是分子间氢键数目更多,且相对分子质量更大
B. 过程①发生加成反应,过程②发生消去反应
C. 肼在反应过程中被还原,生成离去
D. 应用该机理,可以在碱性条件下转变为
16. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是
A. 固体X主要成分是和S;金属M为Zn
B. 浸取时,增大压强可促进金属离子浸出
C. 中和调pH的范围为3.2~4.2
D. 还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 铝的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)某含铝化合物的晶胞结构如图,其化学式是_______。该晶体(离子晶体)熔点比NaCl的低,请解释原因_______。
(2)无水氯化铝常用作某些有机反应的催化剂。
该反应类型是_______,比较键角:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构,则其结构式为_______;该化合物可溶于,请解释原因_______。
18. 乙酸是重要的有机化工原料之一,在一定条件下,甲醇气体和CO气体可以合成液态乙酸。该过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的_______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在一个恒压密闭容器中加入0.20 mol 气体和0.22 mol CO气体发生反应Ⅰ.测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图所示,其中曲线Ⅰ表示在5个不同温度下,均经过5 min时测得的甲醇的转化率变化曲线,曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线,已知在温度下,达到平衡时容器的体积刚好为2 L。
①该反应达到平衡后,下列措施既能提高反应速率又能提高乙酸的产率的有_______。
A.分离出部分乙酸 B.升高温度 C.缩小容器体积 D.改用高效催化剂
②在温度为时,反应Ⅰ的平衡常数为_______。
③曲线Ⅱ在阶段,甲醇转化率随温度变化降低的原因是_______。
④在温度为时,甲醇的物质的量随时间的变化如上图所示。在时刻加入高效催化剂,画出之后甲醇物质的量的变化曲线_______。
19. 在碱性条件下苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)发生歧化反应可以制备苯甲醇(在水中溶解度不大、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)和苯甲酸。反应原理如下:
;
有关物质物理性质如下表:
苯甲醛
苯甲醇
苯甲酸
苯
沸点/℃
178
205
249
80
熔点/℃
26
12
5.5
苯甲酸在水中的溶解度
17℃
25℃
100℃
0.21 g
0.34 g
5.9 g
实验流程如下:
(1)第①步需连续加热1小时,所用装置如图1,其中加热和固定装置未画出。仪器A的名称为_______,若将仪器B改为直形冷凝管,冷凝效果_______B(填“优于”或“劣于”)。
(2)操作②中有关分液漏斗的使用正确的是_______。
A. 分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
B. 从分液漏斗放出下层液体时应注意关闭漏斗上口瓶塞,以防止杂质进入瓶内
C. 分液漏斗在使用之前必须检验上口瓶塞处和下口旋塞处是否漏水
D. 分液时等下层液体放完后立即关闭旋塞,换一个烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③用沸水浴加热蒸馏后,再进行蒸馏,收集_______℃的馏分,可得苯甲醇。
(4)纯净的苯甲酸为白色晶体,而粗产品通常发黄,可通过重结晶进一步提纯。
①苯甲酸在A、B、C三种溶剂中的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示,粗苯甲酸重结晶时,合适的溶剂是_______(用字母填写)。
②重结晶操作的合理步骤为a→_______。(步骤都要选且不重复,用字母填写)
a.加入约100 mL水(75℃)配制成热的浓溶液;
b.加半匙活性炭;
c.用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
d.搅拌下将溶液煮沸3~5 min,趁热过滤;
e.冷却结晶,过滤、洗涤、晾干得苯甲酸纯品。
(5)工业可用电解苯甲醇生成苯甲酸,其电解槽阴极区为酸性电解质()进行析氢反应,阳极区为碱性电解质(NaOH)和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:_______。
20. 化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料,其合成路线如下。
已知:
(1)A中含有羧基,A→B的化学方程式是_______。
(2)D→E的反应条件下,还可生成一种副产物,与E互为同分异构体。副产物的结构简式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.F存在顺反异构体
b.J和K互为同系物
c.在加热和Cu催化条件下,J不能被氧化
(4)L分子中含有两个六元环。L的结构简式是_______。
(5)已知:,依据D→E的原理,L和M反应得到了P。M的结构简式是_______。
21. 有机物K是一种可用于肿瘤治疗的药物。其一条合成路线如下:
已知:ⅰ.酸酐可与酚羟基反应生成酚酯。
ⅱ.(R为烃基,下同)。
ⅲ.。
回答下列问题:
(1)K中含氧官能团名称为_______。
(2)G的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 1 mol化合物K最多与3 mol NaOH反应
B. 设计A→B、C→D的目的是保护酚羟基
C. A中共平面的原子最多12个
D. 反应①→⑤中属于取代反应的有3个
(4)E与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)写出符合下列条件的A的同分异构体_______。
①苯环上连有两个硝基();②谱有3组峰
(6)参照以上合成路线,以为原料设计的合成路线(无机试剂、有机溶剂任选) _______。
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