内容正文:
天津市南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测(二)
高二化学试卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。
2.考试时间:60分钟。
3.考试结束后,将答题卡、答题纸一并交回。
可能会用到的相对原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 F-19 Na-23
Ⅰ卷(共40分)
一、选择题:每小题只有1个正确选项,每小题3分,共36分。
1. 下列说法不正确的是
A. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B. 利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
C. 苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂
D. 可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.X射线衍射实验可确定晶体的结构,则通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构,故A正确;
B.蛋白质在盐溶液中可发生盐析生成沉淀,因此利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离,故B正确;
C.苯酚与甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂,故C错误;
D.新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应条件得到砖红色沉淀,新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液反应得到蓝色溶液,因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液,故D正确。
综上所述,答案为C。
2. 下列说法不正确的是
A. 从分子结构上看糖类都是多羟基醛或多羟基酮
B. 某些蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
C. 水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D. 聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类从分子结构上看是多羟基醛、多羟基酮以及二者的缩合产物,并非仅为多羟基醛或多羟基酮,例如二糖、多糖属于糖类但不属于多羟基醛或酮,A错误;
B.含有苯环的蛋白质溶液遇浓硝酸首先发生胶体聚沉产生白色沉淀,加热后发生显色反应,沉淀变为黄色,B正确;
C.低级酯类易挥发且具有特殊芳香气味,水果的特殊香味正是来源于其含有的低级酯类物质,C正确;
D.聚乙烯、聚氯乙烯都属于线型高分子材料,受热可熔化、可反复加工,属于热塑性塑料,D正确;
故选A。
3. 下列有关反应描述正确的是
A. 催化氧化为断裂键
B. 氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂键和键
D. 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化氧化为断裂羟基氧氢键、断裂羟基所连碳原子上的一个碳氢键,形成碳氧双键,故A错误;
B.催化剂能够改变反应历程,加快反应速率,氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞,破坏臭氧层,即氟氯烃破坏臭氧层,产生的氯自由基改变分解的历程,故B正确;
C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,但丁烷为饱和链烃,分子中无键,故C错误;
D.石墨中碳原子为sp2杂化,金刚石中碳原子为sp3杂化,石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3,故D错误;
故答案为:B。
4. 下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A. 分子是正四面体结构,则没有同分异构体
B. 环己烷与苯分子中键的键能相等
C. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.为四面体结构,其中任何两个顶点都是相邻关系,因此没有同分异构体,故A项说法正确;
B.环己烷中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C-H键长小于环己烷,键能更高,故B项说法错误;
C.带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,故C项说法正确;
D.当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温,故D项说法正确;
综上所述,错误的是B项。
5. 下列操作不能达到实验目的的是
目的
操作
A
检验醛基()
在试管里加入溶液,滴入5滴溶液,振荡。然后加入乙醛溶液,加热
B
证明酸性:碳酸苯酚
向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体
C
检验碳卤键()
向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热。一段时间后加入几滴溶液
D
证明羟基使苯环活化
向两支分别盛有苯和苯酚稀溶液的试管中各加入几滴饱和溴水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氢氧化铜碱性悬浊液能与醛基反应,加热有砖红色沉淀生成,A正确;
B.往苯酚钠溶液中通入少量CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,溶液变浑浊,证明酸性:碳酸>苯酚,B正确;
C.该实验中,水解后、滴加硝酸银溶液前,应先加硝酸中和多余的碱使溶液呈酸性,C错误;
D.苯不与溴水发生取代反应,只能萃取,苯酚与溴水可以发生取代,羟基使苯环活化,D正确;
故选C。
6. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
【答案】D
【解析】
【分析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸。
【详解】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;
B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B正确;
C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;
D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,注意把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。
7. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,碳元素质量分数为60%,红外光谱显示A中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能与O2反应生成丙酮 D. 能与Na反应生成H2
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断有机物A的结构:质谱最大质荷比为60,故A相对分子质量为60;碳元素质量分数60%,则分子中C原子数为,剩余质量为,仅能含1个O原子,剩余为H原子共8个,因此分子式为;无醚键说明为醇类,结合核磁共振氢谱有4组等效氢,可知A为1-丙醇。
【详解】A.A为丙醇,无酯基、卤原子等可水解的官能团,不能发生水解反应,A错误;
B.A中官能团为羟基,酸性弱于碳酸,无法与反应生成,B错误;
C.1-丙醇的羟基连接在末端碳上,属于伯醇,与催化氧化生成丙醛,无法生成丙酮,C错误;
D.A含有羟基,羟基中的活泼氢可与反应生成,D正确;
故选D。
8. 下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A. ①的反应类型为取代反应 B. 反应②是合成酯的方法之一
C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,因此,①的反应类型为取代反应,A叙述正确;
B.反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,该反应的原子利用率为100%,因此,该反应是合成酯的方法之一,B叙述正确;
C.乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子,其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,C叙述是错误;
D.两个反应的产物是相同的,从结构上看,该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯,故其化学名称是乙酸异丙酯,D叙述是正确;
综上所述,本题选C。
9. 一种聚合物的结构简式如下,下列说法不正确的是
A. 的重复单元中有两种官能团
B. 可通过单体 缩聚合成
C. 在碱性条件下可发生降解
D. 中存在手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.的重复单元中只含有酯基一种官能团,A项错误;
B.由的结构可知其为聚酯,由单体 缩聚合成,B项正确;
C.为聚酯,碱性条件下可发生降解,C项正确;
D.的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D项正确;
故选A。
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,A正确;
B.异山梨醇中 四处的碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4个手性碳,B错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D正确;
故答案选B。
11. 工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图所示,夹持及加热装置省略)从植物组织中获取挥发性成分,这些挥发性成分的混合物称为精油。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯()。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成碎片,投入乙装置中,加入约30mL水;
(2)打开活塞K,加热水蒸气发生器(甲)至水沸腾,当活塞K处有大量水蒸气冒出时旋紧K,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,一段时间后可观察到在馏出液的液面上有一层很薄的油层。下列说法错误的是
A. 当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B. 蒸馏结束后,为防止倒吸,应立即停止加热
C. 长导管作安全管,平衡气压,同时防止由于导管堵塞引起爆炸
D. 要得到纯的柠檬烯,可以通过以下分离提纯操作:萃取、分液、蒸馏
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.挥发性成分的混合物统称精油,精油不溶于水,当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成,故A正确;
B.蒸馏结束后,为防止倒吸,先把导气从溶液中拿出,再停止加热,故B错误;
C.长玻管作安全管,能平衡气压,可以防止倒吸,同时也防止由于导管堵塞引起爆炸,故C正确;
D.提取的精油90%以上是柠檬烯,通过萃取分液蒸馏的方法可以提纯精油得到纯柠檬烯,故D正确;
故答案为B。
12. 的晶胞结构和部分离子的投影位置如图所示,下列说法错误的是
A. 属于离子晶体 B. 的配位数为8
C. 图甲为沿y轴投影图 D. 图乙为沿面对角线投影图
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟化钙是由钙离子和氟离子形成的离子晶体,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钙离子与位于体对角线处的氟离子的距离最近,则钙离子的配位数为8,故B正确;
C.由晶胞结构和图甲可知,图甲为氟离子沿y轴投影图,故C正确;
D.由晶胞结构可知,Ca2+沿面对角线投影图的四个侧面面心应在同一条线上,图乙钙离子分布不符合,故D错误;
故选D。
Ⅱ卷(共60分)
二、填空题:共4小题,共64分。
13. 将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(1)图1所示的几种碳单质,它们互为_______,其中属于共价晶体的是_______(填物质名称),C60间的作用力是_______,C60晶体的配位数是_______。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是_______(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为_______,钴离子价层电子排布式为_______,氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键(填“离子键”或“配位键”)。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为_______;AlF3的熔点为1090℃,远高于AlCl3的192℃,由此可以判断铝化氟的晶体类型为_______;AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数为_______。若晶胞参数为,晶体密度_______(F的相对原子质量为19,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1) ①. 同素异形体 ②. 金刚石 ③. 范德华力 ④. 12
(2) ①. ①③ ②. +2 ③. 3d7 ④. 配位键
(3) ①. sp3 ②. 离子晶体 ③. 2 ④.
【解析】
【小问1详解】
金刚石、石墨、C60都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体。金刚石中每个C原子均以共价键与周围4个C原子结合,形成空间网状结构,属于共价晶体;石墨为混合型晶体,层内为共价键,层间主要为范德华力;C60为分子晶体,C60分子之间的作用力为范德华力。C60晶体类似面心立方最密堆积,每个C60周围有12个最近邻的C60分子,因此C60晶体的配位数为12。
【小问2详解】
酞菁分子中所有原子共平面,图中不同位置的N原子成键情况不同。能用p轨道提供一对电子参与大π体系的N原子应为类似吡咯型的N,即图中标号①③的N原子。钴酞菁中酞菁环整体通常作为二价阴离子配体,故中心钴离子化合价为+2。Co原子序数为27,基态Co原子的价层电子排布为3d74s2,失去2个4s电子形成Co2+,所以Co2+的价层电子排布式为3d7。酞菁中的N原子能提供孤电子对,与中心Co2+形成配位键,因此应填配位键。
【小问3详解】
气态AlCl3常以Al2Cl6二聚体形式存在,每个Al周围与4个Cl原子形成相互作用,其中包括普通Al-Cl键和桥联Cl形成的配位键,因此Al周围形成近似四面体结构,Al的杂化方式为sp3。AlF3的熔点为1090℃,远高于AlCl3的192℃,说明AlF3中微粒间作用力较强,通常判断为离子晶体。由AlF3晶胞结构可知,F-连接两个Al3+,因此F-的配位数为2。该晶胞中Al位于顶点,数目为8×=1;F位于棱上,数目为12×=3,所以每个晶胞含1个AlF3,摩尔质量为27+3×19=84g/mol。晶胞参数为apm,则晶胞体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,故晶体密度ρ==g·cm-3。
14. 按要求回答下列问题。
(1)某分子具有如下结构,试回答下列问题:
①在同一直线上的原子最多有_______个。
②一定在同一平面上的原子最多有_______个。。
③可能在同一平面上的原子最多有_______个。
(2)写出甲醛发生银镜反应的化学方程式:_______。
(3)与足量NaOH反应: _______。
(4)丙醛分子间发生羟醛缩合反应,生成β-羟基醛:_______。
(5)写出对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应方程式:_______。
(6)写出制备酚醛树脂的化学方程式:_______。
(7)某塑料结构简式为:它的单体为_______(填序号)。
① ② ③ ④CH2=CH2
(8)C()有多种同分异构体,其中能满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为_______、_______。
①能发生银镜反应,能发生水解反应,且水解后的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰;峰面积比为
【答案】(1) ①. 4 ②. 12 ③. 17
(2)HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
(3)+3NaOH+CH3COONa+HCOONa+H2O
(4)2CH3CH2CHOCH3CH2CH(OH)CH(CH3)CHO
(5)对苯二甲酸分子中含有2个羧基,乙二醇分子中含有2个羟基,二者在催化剂、加热条件下发生缩聚反应,生成聚酯和水。按题给参考形式,可写为nHOOC-C6H4-COOH+nHOCH2CH2OHHO-[-CO-C6H4-COOCH2CH2O-]n-H+(2n-1)H2O
(6) (7)②③④
(8) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
该分子结构为C6H5COC≡CCH3。①碳碳三键中的两个碳原子为sp杂化,呈直线形,与三键碳直接相连的羰基碳和甲基碳也可在同一直线上,所以同一直线上的原子最多为4个。②苯环本身为平面结构,苯环上的6个C原子和5个H原子一定共平面;与苯环直接相连的羰基碳也在苯环平面内,因此一定共平面的原子最多为12个。③若羰基、碳碳三键和苯环尽可能共平面,则除甲基上只能有1个H可能落在该平面外,其余两个H不可能同时在该平面内,所以可能共平面的原子最多为10个C原子、1个O原子、苯环上5个H原子和甲基上1个H原子,共17个。
【小问2详解】
甲醛中醛基具有还原性,能与银氨溶液发生银镜反应。甲醛比一般醛更特殊,最终可被氧化为碳酸铵,因此反应方程式为HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O。
【小问3详解】
该有机物中含有酚酯结构-OOC-H和酯基-CH2OOCCH3,与足量NaOH溶液反应时,两个酯基均发生水解;其中酚羟基生成后还能继续与NaOH反应生成酚钠,因此共消耗3molNaOH。反应方程式为+3NaOH+CH3COONa+HCOONa+H2O。
【小问4详解】
丙醛分子中含有α-H,在催化剂作用下可发生羟醛缩合反应。一个丙醛分子的α-H被活化后进攻另一个丙醛分子的羰基碳,生成β-羟基醛,产物为CH3CH2CH(OH)CH(CH3)CHO,因此反应方程式为2CH3CH2CHOCH3CH2CH(OH)CH(CH3)CHO。
【小问5详解】
对苯二甲酸分子中含有2个羧基,乙二醇分子中含有2个羟基,二者在催化剂、加热条件下发生缩聚反应,生成聚酯和水。按题给参考形式,可写为nHOOC-C6H4-COOH+nHOCH2CH2OHHO-[-CO-C6H4-COOCH2CH2O-]n-H+(2n-1)H2O。
【小问6详解】
苯酚与甲醛在酸性、加热条件下发生缩聚反应,甲醛提供-CH2-桥,将苯酚分子在邻位或对位连接起来,生成酚醛树脂。反应方程式可写为。
【小问7详解】
题给高分子链节中可以看出含有苯乙烯结构单元、氯丁二烯结构单元以及乙烯结构单元。②为苯乙烯CH2=CH-C6H5,聚合后形成-CH2-CH(C6H5)-;③为氯丁二烯CH2=CH-CCl=CH2,聚合后可保留一个C=C并形成含Cl的链段;④为乙烯CH2=CH2,聚合后形成-CH2-CH2-链段。因此单体为②③④。
【小问8详解】
能发生银镜反应,说明分子中含有醛基或甲酸酯结构;能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该物质应为酚形成的甲酸酯,水解后生成酚羟基。结合核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:1:2:6,说明分子具有对称性,两个甲基等效,且苯环上还有两类氢。符合条件的结构有2种,分别为2,6-二甲基苯基甲酸酯和3,5-二甲基苯基甲酸酯,即HCOOC6H3(CH3)2中两个CH3分别位于-OOCH的2,6位或3,5位。
15. 加兰他敏可作阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。
已知:①Bn为;②(R1为烃基,R2、R3为烃基或H)。回答下列问题:
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_______位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为_______和_______(填名称)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为_______。
(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。
(5)H→I的反应类型为_______。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1)对 (2) ①. 羟基 ②. 羧基
(3)2+O22+2H2O (4)3 (5)取代反应
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】本题合成路线以A为起始原料,A中含有酯基和3个酚羟基,其中与酯基处于对位的酚羟基活性较高,先与CH3I反应生成甲氧基化产物B:;随后B中剩余两个酚羟基与BnCl反应,被苄基保护,生成C。C经还原将酯基还原为—CH2OH,得到D:;D再经PCC氧化,将苄位醇氧化为醛基,得到E。E与F中的氨基发生缩合生成亚胺G:,F为,G经NaBH4还原为仲胺H;H再与甲酸乙酯发生取代反应,引入甲酰基,生成产物I。
【小问1详解】
由路线可知,A经过CH3I后生成B,B中苯环上原来位于酯基对位的酚羟基变为—OCH3,说明A中与卤代烃或酰氯反应活性较高的羟基位于酯基的对位,故填“对”;
【小问2详解】
C中含有酯基和苄醚结构,酸性水解时,酯基水解可生成羧基,苄醚保护基水解或脱保护可重新生成酚羟基,因此新产生的官能团为羟基和羧基;
【小问3详解】
D到E是将苄位上的伯醇—CH2OH氧化为醛基—CHO。若用O2代替PCC完成该转化,可采用醇的催化氧化原理。用Ar表示3,5-二苄氧基-4-甲氧基苯基,则D为ArCH2OH,E为ArCHO,反应方程式为2+O22+2H2O;
【小问4详解】
F的分子式为C8H11NO,F本身为对羟基苯乙胺,含有酚羟基和N-H键。其同分异构体中,若红外光谱显示有酚羟基且无N-H键,则应为羟基取代的N,N-二甲基苯胺,即苯环上有-OH和-N(CH3)2两个取代基,两者在苯环上有邻、间、对3种位置异构,因此共有3种;
【小问5详解】
H为仲胺,H与甲酸乙酯HCOOCH2CH3反应时,N上的H被甲酰基-CHO取代,生成甲酰胺结构I,同时生成乙醇,因此H→I属于取代反应,也可理解为酰基取代反应;
【小问6详解】
起始物为C6H5CH2CH(OH)CH3,最终产物为C6H5CH2CH(NHCH3)CH3。根据题给信息,羰基化合物可与胺反应生成亚胺,亚胺再经NaBH4还原生成胺。因此应先将仲醇氧化为酮M,即;再使M与甲胺CH3NH2发生缩合,得到亚胺N,即;最后N经NaBH4还原得到目标产物。
16. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞___________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞___________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为___________。
(5)反应过程中,控温的原因为___________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为___________。
【答案】(1)
(2)②或③① (3) ①. a、b ②. c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解
(6)
(7)17%
【解析】
【分析】从的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置,产生的中混有和,需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中,使催化剂中毒。
【小问1详解】
A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
、等杂质易使催化剂中毒,需通过碱石灰除去HX和H2O,所以装置B应该选②或③①;
【小问3详解】
开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将O2通入C中与乙基蒽醇反应生成H2O2和乙基蒽醌。
【小问4详解】
容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。
【小问5详解】
适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;
【小问6详解】
第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应为。
【小问7详解】
滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。
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天津市南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测(二)
高二化学试卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。
2.考试时间:60分钟。
3.考试结束后,将答题卡、答题纸一并交回。
可能会用到的相对原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 F-19 Na-23
Ⅰ卷(共40分)
一、选择题:每小题只有1个正确选项,每小题3分,共36分。
1. 下列说法不正确的是
A. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B. 利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
C. 苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂
D. 可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液
2. 下列说法不正确的是
A. 从分子结构上看糖类都是多羟基醛或多羟基酮
B. 某些蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
C. 水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D. 聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
3. 下列有关反应描述正确的是
A. 催化氧化为断裂键
B. 氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂键和键
D. 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为
4. 下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A. 分子是正四面体结构,则没有同分异构体
B. 环己烷与苯分子中键的键能相等
C. 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D. 由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
5. 下列操作不能达到实验目的的是
目的
操作
A
检验醛基()
在试管里加入溶液,滴入5滴溶液,振荡。然后加入乙醛溶液,加热
B
证明酸性:碳酸苯酚
向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体
C
检验碳卤键()
向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热。一段时间后加入几滴溶液
D
证明羟基使苯环活化
向两支分别盛有苯和苯酚稀溶液的试管中各加入几滴饱和溴水
A. A B. B C. C D. D
6. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
7. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,碳元素质量分数为60%,红外光谱显示A中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能与O2反应生成丙酮 D. 能与Na反应生成H2
8. 下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A. ①的反应类型为取代反应 B. 反应②是合成酯的方法之一
C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
9. 一种聚合物的结构简式如下,下列说法不正确的是
A. 的重复单元中有两种官能团
B. 可通过单体 缩聚合成
C. 在碱性条件下可发生降解
D. 中存在手性碳原子
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳
C. 反应式中化合物X为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应
11. 工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图所示,夹持及加热装置省略)从植物组织中获取挥发性成分,这些挥发性成分的混合物称为精油。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯()。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
(1)将1~2个橙子皮剪成碎片,投入乙装置中,加入约30mL水;
(2)打开活塞K,加热水蒸气发生器(甲)至水沸腾,当活塞K处有大量水蒸气冒出时旋紧K,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,一段时间后可观察到在馏出液的液面上有一层很薄的油层。下列说法错误的是
A. 当馏出液无明显油珠、澄清透明时,说明蒸馏完成
B. 蒸馏结束后,为防止倒吸,应立即停止加热
C. 长导管作安全管,平衡气压,同时防止由于导管堵塞引起爆炸
D. 要得到纯的柠檬烯,可以通过以下分离提纯操作:萃取、分液、蒸馏
12. 的晶胞结构和部分离子的投影位置如图所示,下列说法错误的是
A. 属于离子晶体 B. 的配位数为8
C. 图甲为沿y轴投影图 D. 图乙为沿面对角线投影图
Ⅱ卷(共60分)
二、填空题:共4小题,共64分。
13. 将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(1)图1所示的几种碳单质,它们互为_______,其中属于共价晶体的是_______(填物质名称),C60间的作用力是_______,C60晶体的配位数是_______。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是_______(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为_______,钴离子价层电子排布式为_______,氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键(填“离子键”或“配位键”)。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为_______;AlF3的熔点为1090℃,远高于AlCl3的192℃,由此可以判断铝化氟的晶体类型为_______;AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数为_______。若晶胞参数为,晶体密度_______(F的相对原子质量为19,阿伏加德罗常数的值为)。
14. 按要求回答下列问题。
(1)某分子具有如下结构,试回答下列问题:
①在同一直线上的原子最多有_______个。
②一定在同一平面上的原子最多有_______个。。
③可能在同一平面上的原子最多有_______个。
(2)写出甲醛发生银镜反应的化学方程式:_______。
(3)与足量NaOH反应: _______。
(4)丙醛分子间发生羟醛缩合反应,生成β-羟基醛:_______。
(5)写出对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应方程式:_______。
(6)写出制备酚醛树脂的化学方程式:_______。
(7)某塑料结构简式为:它的单体为_______(填序号)。
① ② ③ ④CH2=CH2
(8)C()有多种同分异构体,其中能满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为_______、_______。
①能发生银镜反应,能发生水解反应,且水解后的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰;峰面积比为
15. 加兰他敏可作阿尔茨海默症的药物,其中间体的合成路线如下。
已知:①Bn为;②(R1为烃基,R2、R3为烃基或H)。回答下列问题:
(1)A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的_______位(填“间”或“对”)。
(2)C发生酸性水解,新产生的官能团为_______和_______(填名称)。
(3)用O2代替PCC完成D→E的转化,化学方程式为_______。
(4)F的同分异构体中,红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。
(5)H→I的反应类型为_______。
(6)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别为_______和_______。
16. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)装置B应为___________(填序号)。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞___________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞___________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为___________。
(5)反应过程中,控温的原因为___________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为___________。
(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为___________。
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