内容正文:
2025-2026学年第二学期期末考试
2027届高二化学试题
(试卷分值:100分 考试时长:90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Cl-35.5 Br-80
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每题只有一个选项符合题意)
1. 端午佳节,粽子、咸鸭蛋、雄黄酒、绿豆糕是传统美食,下列有关说法错误的是
A. 糯米中的淀粉和粽叶中的纤维素均属于多糖,二者互为同分异构体
B. 咸鸭蛋中的蛋白质在一定条件下水解最终产物为氨基酸
C. 绿豆糕中的油脂只含C、H、O元素,且在强碱溶液中能发生皂化反应
D. 雄黄主要成分是,As和S均位于周期表p区
2. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 溴乙烷的空间填充模型:
C. 乙烯的实验式:
D. 的空间结构:(三角锥形)
3. 下列有关有机物结构与性质的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 正戊烷、异戊烷和新戊烷的沸点依次升高
C. 聚乙炔能使酸性溶液褪色
D. 乙烯和聚乙烯互为同系物
4. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 苯在时发生硝化反应,而甲苯在时即可反应
B. 甲苯可被酸性溶液氧化,而甲烷不能
C. 苯酚易与NaOH溶液反应,而乙醇不能
D. 苯胺能与盐酸反应,而苯不能
5. 下列关于分离、提纯物质的方法错误的是
A. 先加固体,再过滤,可以除去硬脂酸钠中混有的水和甘油
B. 先加溴水,再分液,可以除去己烷中混有的己烯
C. 萃取法提取茶叶中的茶多酚
D. 色谱法分离提纯植物色素中的叶黄素
6. 科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,苯中含有个碳碳双键
B. 质量分数为的三氟乙酸的水溶液中含有键的数目为
C. 三氟甲苯中键数目为
D. 标准状况下,和组成的混合气体中,氢、氧原子总数为
7. 下列反应方程式书写错误的是
A. 1,2-二溴环己烷制环己二烯:
B. 乙醛与新制氢氧化铜反应:
C. 乙二醇与过量酸性高锰酸钾反应:
D. 尼泊金酸与碳酸氢钠反应:
8. 物质A(结构如图所示)在电镀工业上应用广泛,物质A由X、Y、Z、W、R五种元素构成,这五种元素的原子序数依次增大,除R为第四周期元素外,其余都为短周期元素。这五种元素的价层电子总数为29,其中Y的一种氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是
A. W的最简单氢化物与Z的最简单氢化物分子间作用力不同
B. 基态R原子的价层电子排布图为
C. 第一电离能:
D. 向溶液中通入过量Y的最简单氢化物,最终现象是生成沉淀
9. 染料木黄酮是大豆异黄酮中的一种主要活性因子,是大豆异黄酮产品中最有效的功能成分其结构如图所示。下列关于染料木黄酮的说法正确的是
A. 分子式为,分子中含有三种官能团
B. 该物质可以发生加成反应、氧化反应、消去反应
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗5 mol
D. 该物质与足量完全氢化后的化合物含有4个手性碳原子
10. 根据下面合成路线判断烃A为
A. 1﹣丁烯 B. 乙烯
C. 乙炔 D. 1,3﹣丁二烯
11. 化学是一门以实验为基础的自然科学。利用如图装置和试剂进行实验(部分夹持装置略),能达到相应实验目的的是
A.验证盐酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
B.实验室制备硝基苯
C.验证乙醇脱水生成乙烯
D.检验丙烯醇中含碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
12. 聚乙烯醇肉桂酸酯是一种重要的光刻胶材料,掌握其制备技术对推动我国芯片产业自主可控、实现科技强国梦具有重要意义。该物质可通过如下反应制得,下列说法错误的是
A. 该反应不属于缩聚反应
B. 聚乙烯醇的单体是乙烯醇
C. 肉桂酸的所有碳原子可能共平面
D. 聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中
13. 近几年研究发现了闪烁晶体材料在高能探测方面的应用潜力。如图为某种闪烁晶体晶胞结构图。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 若Cs位于晶胞顶点,则Cl位于晶胞的面心
C. 与Ca最近且距离相等的Cl有8个
D. 晶胞沿体对角线方向投影图为
14. 物质结构决定物质性质。下列解释错误的是
选项
性质差异
解释
A
重油的粘稠度高于轻质油
重油分子间存在氢键,而轻质油分子间不存在氢键,导致重油分子间作用力大
B
烷基磺酸根离子作为表面活性剂
烷基磺酸根离子既有亲水基团又有疏水基团
C
臭氧在中的溶解度高于在水中的溶解度
臭氧分子的极性微弱
D
在水晶柱面上的石蜡熔化呈椭圆形,在玻璃柱面上的石蜡熔化呈圆形
玻璃是非晶体,水晶是晶体,晶体具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
15. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9gA在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是
A. 由质谱图可知A的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为
C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例
D. B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1
16. 已知在有取代基的苯环上发生取代反应,取代基有定位效应-NO2属于间位定位基,-CH3属于邻、对位定位基,-NH2易被氧化,则下列合成邻氨基苯甲酸的合成路线合理的是(所用试剂和条件均已省略)
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17. 具有抗菌、消炎作用的黄酮醋酸类化合物的合成路线如下图所示:
已知:RCHO+CH3COR′RCH=CHCOR′(R、R′代表烃基或氢)
回答下列问题:
(1)利用秸秆经多步反应可以制得,下列关于糖类说法正确的是_____(填字母)。
a.糖类都有甜味,具有的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)A的分子式是,A→B的化学方程式是_______________________。
(3)C的名称为_______________,区分C和D可选用的试剂为_____________。
(4)J的结构简式为_______________。
(5)D一定条件下可以转化为M(),M在一定条件下可与乙二醇合成聚酯类高分子化合物PET,写出M→PET的化学方程式_____________________。
18. 阿伐斯汀可用于治疗过敏性鼻炎、过敏性皮肤疾病、慢性自发性荨麻疹等。2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:
①在三颈瓶中加入74.2 g(相当于0.5 mol)2,6-二氯吡啶、105.0 g冰醋酸(沸点117.9℃),充分溶解;
②加热三颈瓶至110℃,缓慢通入245 g(相当于3.0 mol)HBr气体,充分反应;
③利用图2所示装置,将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1 g产品。回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称为_____,操作Y的名称为_____。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为1:1,写出装置A中发生反应的化学方程式_______________________。
(3)装置C的加热方式宜选择_____(填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)减压蒸馏时,图2实线框中应选择仪器________(填“a”“b”或“c”),毛细玻璃管的作用是_______________________。
(5)与普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是_____________________________。收集溶剂时,温度计示数________(填“高于”“低于”或“等于”)117.9℃。
(6)上述实验的产率为________(结果保留三位有效数字)。
19. 以废镁镍催化剂(主要成分为、、、)为原料制备粗镍和碱式碳酸镁[],其工艺流程如图所示:
已知:时,溶液中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的见下表。
开始沉淀
6.3
1.5
8.9
6.8
完全沉淀
8.3
2.7
10.9
8.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,不宜使用溶液作为浸取液,其原因是____________________。
(2)“氧化”时,NaClO发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)“沉铁”时,需加入NaOH溶液调节pH的范围为_______________________。
(4)“沉镍”时,也可以通入气体,恰好沉淀完全时[],溶液中,则此时溶液_________________________。
已知:,,。
(5)“沉镁”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
(6)粗镍中含有少量、、、等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。电解时,下列有关叙述中正确的是_______________(填字母)。(已知氧化性:)
a.阴极发生还原反应,电极反应式:
b.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
c.电解后,电解槽底部的阳极泥中主要有和
d.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有和
20. 随着生活水平提升,糖尿病发病率逐年上升,我国患病率居高不下,防治工作迫在眉睫。一种治疗糖尿病药物的合成路线如下(部分反应条件已省略):
回答下列问题:
(1)有机物I中含氧官能团的名称为________。
(2)反应③、反应⑤的反应类型分别是________、________。
(3)反应②的化学方程式为________。
(4)H是一种氨基酸,其结构简式为________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为________。
①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;
②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。
(6)参考上述合成路线,设计以甲醛、甲苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任用)________。
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2025-2026学年第二学期期末考试
2027届高二化学试题
(试卷分值:100分 考试时长:90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Cl-35.5 Br-80
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每题只有一个选项符合题意)
1. 端午佳节,粽子、咸鸭蛋、雄黄酒、绿豆糕是传统美食,下列有关说法错误的是
A. 糯米中的淀粉和粽叶中的纤维素均属于多糖,二者互为同分异构体
B. 咸鸭蛋中的蛋白质在一定条件下水解最终产物为氨基酸
C. 绿豆糕中的油脂只含C、H、O元素,且在强碱溶液中能发生皂化反应
D. 雄黄主要成分是,As和S均位于周期表p区
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素的分子式可以表示为,但n值不同,二者的组成和结构不同,不互为同分异构体,A错误;
B.蛋白质水解最终生成氨基酸,B正确;
C.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,在NaOH、KOH中发生水解反应,也叫皂化反应,C正确;
D.砷、硫原子的价层电子排布式分别为、,它们位于周期表p区,D正确;
故答案为:A。
2. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 溴乙烷的空间填充模型:
C. 乙烯的实验式:
D. 的空间结构:(三角锥形)
【答案】B
【解析】
【详解】A.醛基中C和O为双键,该电子式中C与O仅形成单键,不符合醛基的成键结构,醛基的电子式为,A错误;
B.溴乙烷结构为,Br原子半径大于C、H,该空间填充模型的原子相对大小、连接方式均符合溴乙烷的结构特点,B正确;
C.实验式是物质的最简原子个数比,乙烯分子式为,实验式为,是单烯烃的通式,不是乙烯的实验式,C错误;
D.中心C的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,不是三角锥形,D错误;
故选B。
3. 下列有关有机物结构与性质的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 正戊烷、异戊烷和新戊烷的沸点依次升高
C. 聚乙炔能使酸性溶液褪色
D. 乙烯和聚乙烯互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺反异构要求碳碳双键两端的每个碳原子均连接2种不同的基团,中双键的其中一个碳原子连接2个相同的甲基,不存在顺反异构,A错误;
B.烷烃同分异构体中,支链越多沸点越低,正戊烷、异戊烷、新戊烷支链依次增多,沸点依次降低,B错误;
C.聚乙炔分子中含有碳碳双键,能被酸性溶液氧化,因此能使酸性溶液褪色,C正确;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,乙烯含有碳碳双键,聚乙烯不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,D错误;
故答案选C。
4. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 苯在时发生硝化反应,而甲苯在时即可反应
B. 甲苯可被酸性溶液氧化,而甲烷不能
C. 苯酚易与NaOH溶液反应,而乙醇不能
D. 苯胺能与盐酸反应,而苯不能
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯中的甲基对苯环有活化作用,降低了苯环上氢发生取代反应的条件,属于基团间的相互作用,A不符合题意;
B.甲苯中的苯环对甲基有活化作用,使甲基可被酸性溶液氧化,甲烷中的甲基无苯环影响不能被氧化,属于基团间的相互作用,B不符合题意;
C.苯酚中的苯环对羟基有活化作用,使羟基氢更容易电离显酸性,可与反应,乙醇中乙基对羟基无该作用,属于基团间的相互作用,C不符合题意;
D.苯胺能与盐酸反应是因为其含有碱性官能团氨基,苯不含氨基不存在该性质,差异由官能团种类不同导致,与基团间相互作用无关,D符合题意;
故答案选D。
5. 下列关于分离、提纯物质的方法错误的是
A. 先加固体,再过滤,可以除去硬脂酸钠中混有的水和甘油
B. 先加溴水,再分液,可以除去己烷中混有的己烯
C. 萃取法提取茶叶中的茶多酚
D. 色谱法分离提纯植物色素中的叶黄素
【答案】B
【解析】
【详解】A.向混有水和甘油的硬脂酸钠中加入NaCl固体会发生盐析,降低硬脂酸钠的溶解度使其析出,过滤即可分离出硬脂酸钠,故A 正确;
B.己烯和溴水发生加成反应生成的1,2-二溴己烷为有机物,与己烷互溶,无法通过分液分离,故B错误;
C.茶多酚属于有机物,易溶于有机溶剂,可采用萃取法从茶叶中提取,故C正确;
D.植物色素中不同组分在固定相和流动相中的分配系数不同,可通过色谱法分离提纯叶黄素,故D正确;
选B。
6. 科研人员开发了一种生产药物中间体三氟甲苯的方法:
设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,苯中含有个碳碳双键
B. 质量分数为的三氟乙酸的水溶液中含有键的数目为
C. 三氟甲苯中键数目为
D. 标准状况下,和组成的混合气体中,氢、氧原子总数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯中没有碳碳双键,A错误;
B.100g质量分数为57%的三氟乙酸的水溶液中含有0.5mol三氟乙酸,溶液中还含有H2O、H2O中含有O—H键,则溶液中键的数目大于0.5,B错误;
C.1个三氟甲苯分子中含有15个σ键,1mol三氟甲苯中σ键数目为15 NA,C错误;
D.标准状况下,22.4LH2和CO2混合气体中分子物质的量为1mol,氢气为双原子分子,1个二氧化碳分子中含有2个氧原子,1mol和组成的混合气体中不管比例如何,氢、氧原子总数都是2NA,D正确;
故选D。
7. 下列反应方程式书写错误的是
A. 1,2-二溴环己烷制环己二烯:
B. 乙醛与新制氢氧化铜反应:
C. 乙二醇与过量酸性高锰酸钾反应:
D. 尼泊金酸与碳酸氢钠反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.1,2-二溴环己烷在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应,脱去2分子HBr生成1,3-环己二烯,产物、配平均符合反应规律,A正确;
B.乙醛与新制碱性氢氧化铜共热,乙醛被氧化为乙酸根,被还原为沉淀,离子方程式配平正确,B正确;
C.酸性高锰酸钾过量时,乙二醇先被氧化生成的乙二酸(草酸)具有还原性,会继续被过量酸性高锰酸钾氧化为,最终不会生成,正确的离子方程式为HOCH2CH2OH + 2 + 6H+ →2CO2↑ + 2Mn2+ + 6H2O,C错误;
D.对羟基苯甲酸中羧基酸性强于碳酸,酚羟基酸性弱于碳酸,仅羧基可与反应生成羧酸盐、和,酚羟基不参与反应,方程式书写正确,D正确;
故选C。
8. 物质A(结构如图所示)在电镀工业上应用广泛,物质A由X、Y、Z、W、R五种元素构成,这五种元素的原子序数依次增大,除R为第四周期元素外,其余都为短周期元素。这五种元素的价层电子总数为29,其中Y的一种氢化物可用作制冷剂。下列说法正确的是
A. W的最简单氢化物与Z的最简单氢化物分子间作用力不同
B. 基态R原子的价层电子排布图为
C. 第一电离能:
D. 向溶液中通入过量Y的最简单氢化物,最终现象是生成沉淀
【答案】A
【解析】
【分析】Y的一种氢化物可用作制冷剂,说明Y为N;根据结构图中原子成键数目分析,W形成六条键,W为S;X形成1条键,X为H,Z为O;由五种元素的价层电子总数为29,推出R为Cu。
【详解】A.W的最简单氢化物与Z的最简单氢化物分子间作用力不完全相同,前者只有范德华力,后者既有范德华力又有氢键,A正确;
B.基态Cu原子的价层电子排布图为,B错误;
C.N原子2p轨道中电子半充满,较稳定,第一电离能大于同一周期相邻元素的第一电离能,第一电离能:,C错误;
D.向溶液中通入过量,先产生氢氧化铜沉淀,后生成硫酸四氨合铜,使得沉淀消失,D错误;
故选A。
9. 染料木黄酮是大豆异黄酮中的一种主要活性因子,是大豆异黄酮产品中最有效的功能成分其结构如图所示。下列关于染料木黄酮的说法正确的是
A. 分子式为,分子中含有三种官能团
B. 该物质可以发生加成反应、氧化反应、消去反应
C. 1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗5 mol
D. 该物质与足量完全氢化后的化合物含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子式为C15H10O5,分子式判断错误,且分子中除酚羟基、羰基、醚键外,还含有非苯环上的碳碳双键,不只三种官能团,A错误;
B.该物质含有苯环和碳碳双键,可发生加成反应;含有酚羟基和碳碳双键,可发生氧化反应;但分子中没有醇羟基、卤素原子等能发生消去反应的典型结构,不能发生消去反应,B错误;
C.1mol该物质与足量溴水反应时,非苯环上的1个C=C可与1molBr2发生加成反应;左侧含两个酚羟基的苯环上可发生2处溴代,右侧对羟基苯环上酚羟基的两个邻位可发生2处溴代,共消耗4molBr2发生取代反应,因此最多消耗5molBr2,C正确;
D.该物质与足量H2完全氢化时,苯环、碳碳双键和羰基等均可被加氢,产物中手性碳原子数不止4个,D错误;
故答案选C。
10. 根据下面合成路线判断烃A为
A. 1﹣丁烯 B. 乙烯
C. 乙炔 D. 1,3﹣丁二烯
【答案】B
【解析】
【详解】由反应条件、目标物的结构简式可知,烃A与溴发生加成反应生成B,B发生卤代烃的水解反应生成C,2分子C之间脱去2分子水生成目标物,推知A为CH2=CH2、B为BrCH2CH2Br、 C为HOCH2CH2OH,则烯烃A的名称为乙烯,故合理选项是B。
11. 化学是一门以实验为基础的自然科学。利用如图装置和试剂进行实验(部分夹持装置略),能达到相应实验目的的是
A.验证盐酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
B.实验室制备硝基苯
C.验证乙醇脱水生成乙烯
D.检验丙烯醇中含碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,挥发出的HCl会随生成的一同进入苯酚钠溶液,HCl也可与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,A错误;
B.实验室制备硝基苯需要水浴加热,温度计应测定水浴温度,以控制反应温度在50~60℃,B正确;
C.乙醇与浓硫酸共热至170℃发生消去反应生成乙烯,反应生成的气体中混有的、乙醇等杂质可被浓溶液吸收,乙烯能与溴水发生加成反应使溴水褪色,可验证乙醇脱水生成乙烯,但温度计水银球未插入反应液液面下,无法准确控制反应温度,C错误;
D.丙烯醇中含有的碳碳双键和醇羟基都可以被酸性高锰酸钾氧化,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法检验碳碳双键,D错误;
故选B。
12. 聚乙烯醇肉桂酸酯是一种重要的光刻胶材料,掌握其制备技术对推动我国芯片产业自主可控、实现科技强国梦具有重要意义。该物质可通过如下反应制得,下列说法错误的是
A. 该反应不属于缩聚反应
B. 聚乙烯醇的单体是乙烯醇
C. 肉桂酸的所有碳原子可能共平面
D. 聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.缩聚反应是指由小分子单体通过多次缩合反应生成高分子化合物,同时脱去小分子(如水)的反应。而题目中给出的反应,反应物之一是聚乙烯醇,它本身已经是高分子化合物。该反应是在高分子链上进行的化学修饰(酯化反应),不是由单体生成高分子的缩聚反应,A正确;
B.乙烯醇是一种不稳定的物质,它会迅速异构化为乙醛,因此不能作为单体直接聚合。工业上制备聚乙烯醇的方法是:先由单体乙酸乙烯酯聚合生成聚乙酸乙烯酯,然后再通过醇解反应得到聚乙烯醇,B错误;
C.肉桂酸中苯环、碳碳双键、羧基均为平面结构,碳碳单键可自由旋转,因此所有碳原子可能共平面,C正确;
D.聚乙烯醇肉桂酸酯含有酯基,可在NaOH溶液中发生水解反应,生成易溶于水的羧酸钠和聚乙烯醇,因此可溶于NaOH溶液,D正确;
故选B。
13. 近几年研究发现了闪烁晶体材料在高能探测方面的应用潜力。如图为某种闪烁晶体晶胞结构图。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 若Cs位于晶胞顶点,则Cl位于晶胞的面心
C. 与Ca最近且距离相等的Cl有8个
D. 晶胞沿体对角线方向投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ca位于晶胞的8个顶点,根据均摊法可知,1个晶胞中含有个位于晶胞的棱心,共12个,根据均摊法可知,1个晶胞中含有个位于晶胞体心,1个晶胞中含有1个Cs,该晶体的化学式为,A正确;
B.由题图可知,与Cs距离最近且等距的Cl有12个,若Cs位于晶胞顶点,则Cl位于晶胞的面心,B正确;
C.与Ca最近且距离相等的Cl位于棱心,有6个,C错误;
D.该晶胞是一个立方体,题给晶胞沿体对角线方向投影图无误,D正确;
答案选C。
14. 物质结构决定物质性质。下列解释错误的是
选项
性质差异
解释
A
重油的粘稠度高于轻质油
重油分子间存在氢键,而轻质油分子间不存在氢键,导致重油分子间作用力大
B
烷基磺酸根离子作为表面活性剂
烷基磺酸根离子既有亲水基团又有疏水基团
C
臭氧在中的溶解度高于在水中的溶解度
臭氧分子的极性微弱
D
在水晶柱面上的石蜡熔化呈椭圆形,在玻璃柱面上的石蜡熔化呈圆形
玻璃是非晶体,水晶是晶体,晶体具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.重油和轻质油均为烃类混合物,分子仅含C、H元素,二者都不存在氢键,重油粘稠度更高是因为其相对分子质量更大,分子间范德华力更强,A错误;
B.烷基磺酸根离子中烷基是疏水基团,磺酸根是亲水基团。同时具有疏水基团和亲水基团,因此可作表面活性剂,B正确;
C.根据相似相溶原理,是非极性溶剂,水是极性溶剂,臭氧分子极性微弱,因此在中溶解度更高,C正确;
D.水晶是晶体,具有各向异性,不同方向导热性不同,因此石蜡熔化呈椭圆形;玻璃是非晶体,具有各向同性,因此石蜡熔化呈圆形,D正确;
故选A。
15. 某学习小组研究某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9gA在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,对A进行波谱分析结果如图。下列说法错误的是
A. 由质谱图可知A的分子式为
B. 结合红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为
C. 若取A和的混合物1mol进行燃烧实验,该混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量取决于混合物中二组分的比例
D. B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2∶2∶1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】9gA在足量氧气中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g,说明完全燃烧生成水的质量为5.4g,二氧化碳的质量为13.2g, 5.4g,9gA完全燃烧生成水的物质的量是==0.3 mol,9.0gA完全燃烧生成二氧化碳的物质的量是==0.3mol,n(O)===0.3mol,所以A的实验式为CH2O,通过质谱法测得A相对分子质量为90,设分子式为(CH2O)n,则(12+2+16)n=90,n=3,故A的分子式为C3H6O3,以此来解析;
【详解】A.由分析可知A的分子式为,A正确;
B.根据红外光谱只A中含有-OH和-COOH,由核磁共振氢谱可知,A中含有4种氢原子,其数目比为1:1:1:3,故A的结构简式为CH3CH(OH)COOH,B正确;
C.由分析可知A的分子式为,假设有机物的物质的量都为1mol,混合物中的两种有机物物质的量相同时,完全燃烧消耗的氧气的物质的量相等,无论以何种物质的量的比例混合,完全燃烧消耗氧气的量是否都为3mol,C错误;
D.B是A的位置异构体,则B为CH2(OH)CH2COOH,共有4种氢原子,个数比为2:2:1:1,即B在核磁共振氢谱中峰面积之比为2:2:1:1,D正确;
故选C。
16. 已知在有取代基的苯环上发生取代反应,取代基有定位效应-NO2属于间位定位基,-CH3属于邻、对位定位基,-NH2易被氧化,则下列合成邻氨基苯甲酸的合成路线合理的是(所用试剂和条件均已省略)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.-NO2属于间位定位基,不易生成,故A错误;
B.-NH2易被氧化,甲基发生氧化反应生成羧基,-NH2易被氧化,应该先氧化甲基、再把硝基还原为氨基,故B错误;
C.-CH3属于邻位定位基,发生硝化反应生成,发生氧化反应生成,发生还原反应生成,故C正确;
D.-NO2属于间位定位基,不能生成;-NH2易被氧化,应该先氧化甲基、再把硝基还原为氨基,故D错误;
选C。
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17. 具有抗菌、消炎作用的黄酮醋酸类化合物的合成路线如下图所示:
已知:RCHO+CH3COR′RCH=CHCOR′(R、R′代表烃基或氢)
回答下列问题:
(1)利用秸秆经多步反应可以制得,下列关于糖类说法正确的是_____(填字母)。
a.糖类都有甜味,具有的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)A的分子式是,A→B的化学方程式是_______________________。
(3)C的名称为_______________,区分C和D可选用的试剂为_____________。
(4)J的结构简式为_______________。
(5)D一定条件下可以转化为M(),M在一定条件下可与乙二醇合成聚酯类高分子化合物PET,写出M→PET的化学方程式_____________________。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 4−甲基苯酚(或对甲基苯酚) ②. 溶液(或浓溴水,合理即可)
(4) (5)
【解析】
【分析】B分子式为,碱性水解再酸化得到C,故B为,A为,试剂a为,故A→B为甲苯对位溴代; B→C为溴苯碱性水解酸化得到C; C→D为酚羟基与乙酸酐发生酯化得到乙酸对甲基苯酯D; D→E催化剂下酯基水解,恢复酚羟基,同时乙酰基取代苯环上的氢生成E; E→F氯甲基化反应,酚羟基邻位引入,得F结构简式:;F→G,F与NaCN发生取代反应生成G; G→J,结合已知信息G中乙酰基与乙醛发生分子间羟醛缩合生成J;J→K碘催化氧化环合,酚羟基与双键关环,得到环状中间体K; K→L氰基完全水解为羧基,最终得到产物黄酮醋酸L。
【小问1详解】
a.不是所有糖类都有甜味(如淀粉、纤维素无甜味),也不是所有糖类都符合通式(如脱氧核糖),a错误;
b.麦芽糖水解只生成葡萄糖,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,b错误;
c.银镜反应只能检验淀粉水解生成的葡萄糖,要判断淀粉水解完全,还需要检验淀粉是否剩余(碘水检验淀粉),因此银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,c正确;
d.淀粉和纤维素都属于天然多糖类高分子化合物,d正确;
故选cd。
【小问2详解】
分子式为,为,结合后续产物为对甲基苯酚,可知和溴发生苯环对位取代反应生成B,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
为对位甲基取代的苯酚,命名为对甲基苯酚(4-甲基苯酚);含有酚羟基,中酚羟基被酯化,无酚羟基,因此可以用溶液,酚遇氯化铁溶液显紫色区分,也可以用浓溴水,酚与溴水生成白色沉淀区分;
【小问4详解】
根据题给已知信息,反应物和乙醛发生羟醛缩合反应生成,故J的结构简式为;
【小问5详解】
为对苯二甲酸二甲酯,与乙二醇发生酯交换缩聚反应,生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和甲醇,反应的化学方程式为。
18. 阿伐斯汀可用于治疗过敏性鼻炎、过敏性皮肤疾病、慢性自发性荨麻疹等。2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:
①在三颈瓶中加入74.2 g(相当于0.5 mol)2,6-二氯吡啶、105.0 g冰醋酸(沸点117.9℃),充分溶解;
②加热三颈瓶至110℃,缓慢通入245 g(相当于3.0 mol)HBr气体,充分反应;
③利用图2所示装置,将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1 g产品。回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称为_____,操作Y的名称为_____。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为1:1,写出装置A中发生反应的化学方程式_______________________。
(3)装置C的加热方式宜选择_____(填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)减压蒸馏时,图2实线框中应选择仪器________(填“a”“b”或“c”),毛细玻璃管的作用是_______________________。
(5)与普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是_____________________________。收集溶剂时,温度计示数________(填“高于”“低于”或“等于”)117.9℃。
(6)上述实验的产率为________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 过滤
(2)
(3)c (4) ①. a ②. 防止暴沸并调节蒸馏平稳进行
(5) ①. 防止暴沸冲料 ②. 低于
(6)93.8%
【解析】
【分析】A装置中浓磷酸和NaBr反应生成HBr气体,经B中五氧化二磷干燥后通入C中与2,6-二氯吡啶反应得产品。
【小问1详解】
观察图1中B装置,盛装五氧化二磷的仪器是球形干燥管;实验步骤③中提到“冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液”,这里需要将晶体与母液分离,应为过滤操作。
【小问2详解】
装置A中浓磷酸与NaBr反应生成HBr气体。已知生成两种酸式盐且物质的量之比为1:1,结合磷酸的性质,可以推测生成NaH2PO4和Na2HPO4。反应方程式为:。
【小问3详解】
装置C中反应需要加热至110℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃;
a.热水浴最高温度为100℃,无法满足110℃的要求,a不符合题意;
b.若直接加热会导致温度难以控制,可能使冰醋酸大量挥发,b不符合题意;
c.油浴可稳定控制在100~250℃之间,适合本实验,c符合题意;
d.沙浴适用于更高温度,不经济,d不符合题意;
故选c。
【小问4详解】
减压蒸馏时,冷凝管应选择直形冷凝管(a),因为球形冷凝管(b)适用于回流,蛇形冷凝管(c)适用于低沸点物质,均不适合本实验;
毛细玻璃管连通空气,可使少量空气进入蒸馏瓶,起到防止暴沸的作用,同时通过螺口夹调节进气量,可控制蒸馏速度。
【小问5详解】
克氏蒸馏头的支管位置较低,可防止蒸馏过程中液体暴沸时冲入冷凝管,同时减少液体残留。
冰醋酸沸点117.9℃,减压蒸馏时,系统压力降低,液体沸点随之降低。因此,收集冰醋酸时,温度计示数应低于117.9℃。
【小问6详解】
根据题目,2,6-二氯吡啶的物质的量为0.5 mol,HBr为3.0 mol,显然HBr过量,反应方程式为:。理论上,0.5 mol 2,6-二氯吡啶可生成0.5 mol 2,6-二溴吡啶。2,6-二溴吡啶的摩尔质量为:,理论产量为:,实际产量为111.1 g,理论产率为:。
19. 以废镁镍催化剂(主要成分为、、、)为原料制备粗镍和碱式碳酸镁[],其工艺流程如图所示:
已知:时,溶液中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的见下表。
开始沉淀
6.3
1.5
8.9
6.8
完全沉淀
8.3
2.7
10.9
8.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,不宜使用溶液作为浸取液,其原因是____________________。
(2)“氧化”时,NaClO发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)“沉铁”时,需加入NaOH溶液调节pH的范围为_______________________。
(4)“沉镍”时,也可以通入气体,恰好沉淀完全时[],溶液中,则此时溶液_________________________。
已知:,,。
(5)“沉镁”时发生反应的离子方程式为________________________________________。
(6)粗镍中含有少量、、、等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。电解时,下列有关叙述中正确的是_______________(填字母)。(已知氧化性:)
a.阴极发生还原反应,电极反应式:
b.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
c.电解后,电解槽底部的阳极泥中主要有和
d.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有和
【答案】(1)
硝酸具有强氧化性,与含有亚铁离子的原料反应会产生有毒的氮氧化物气体,污染环境
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)ac
【解析】
【分析】废镁镍催化剂加入稀硫酸“酸浸”, SiO2不溶解,其它物质都转化为相应的硫酸盐,加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;过滤,往滤液中加入Na2S溶液,过滤得NiS沉淀(NiS经一系列操作得到粗镍),滤液中加Na2CO3溶液“沉镁”,同时产生二氧化碳,再过滤得碱式碳酸镁;
【小问1详解】
若“酸浸”时使用HNO3溶液作为浸取液,会氧化FeO产生氮氧化物(NO或NO2),污染环境,故不宜使用HNO3溶液浸取;
【小问2详解】
“氧化”时,NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,NaClO被还原成NaCl,结合元素守恒、离子电荷守恒,反应离子方程式为;ClO-+2Fe2++2H+=Cl-+2Fe3++H2O;
【小问3详解】
据表中的数据,溶液的pH为2.7时,Fe3+沉淀完全, pH为6.8,Ni2+开始沉淀,则为使Fe3+沉淀完全而Ni2+不发生沉淀,“沉铁”时调节pH的范围为2.7pH<6.8;
【小问4详解】
Ni2+恰好沉淀完全时[c(Ni2+)=1×10-5mol·L-1],溶液中的c(S2-)==mol·L-1=3×10-14mol·L-1,据Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=,c(H+)=mol·L-1=mol·L-1=10-5mol·L-1,pH=5;
【小问5详解】
“沉镁”时,加入碳酸钠和镁离子反应生成碱式碳酸镁沉淀,同时生成二氧化碳气体,结合元素质量守恒、离子电荷守恒配平,反应离子方程式为;
【小问6详解】
a.阴极发生还原反应,Ni2+得到电子转化为Ni,故电极反应式为Ni2++2e−=Ni,a正确;
b.电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni;阴极析出的是镍;根据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,b错误;
c.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,c正确。
d.电解时要用NiSO4作电解液,所以电解后,溶液中存在的金属阳离子还有Ni2+,d错误;
故答案选ac。
20. 随着生活水平提升,糖尿病发病率逐年上升,我国患病率居高不下,防治工作迫在眉睫。一种治疗糖尿病药物的合成路线如下(部分反应条件已省略):
回答下列问题:
(1)有机物I中含氧官能团的名称为________。
(2)反应③、反应⑤的反应类型分别是________、________。
(3)反应②的化学方程式为________。
(4)H是一种氨基酸,其结构简式为________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为________。
①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;
②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。
(6)参考上述合成路线,设计以甲醛、甲苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任用)________。
【答案】(1)羧基、酰胺键
(2) ①. 氧化反应 ②. 加成反应(或还原反应)
(3)+NaOH+NaCl
(4) (5) ①. 16 ②. 、
(6)
【解析】
【分析】A和HCHO、HCl在ZnCl2的催化下发生反应生成B,B在NaOH水溶液中发生取代反应生成C为,C发生催化氧化反应得到D,D再发生氧化反应得到E,E和H2发生加成反应得到F,F和SOCl2发生取代反应生成G,H是一种氨基酸,G和H发生取代反应生成I,结合G、I的结构简式可以推知H为,以此解答。
【小问1详解】
根据有机物Ⅰ的结构简式,推出所含含氧官能团是羧基、酰胺键。
【小问2详解】
反应②为卤代烃的水解,C的结构简式为,根据D的结构简式,反应③(C→D)的反应类型为氧化反应;反应⑤为E中苯环转化成F中环己烷,该反应为加成反应或还原反应。
【小问3详解】
反应②为卤代烃的水解,其化学反应方程式为+NaOH+NaCl。
【小问4详解】
H是一种氨基酸,分子中含有氨基和羧基,根据G和Ⅰ的结构简式,Ⅰ中的酰胺键断裂,推出H的结构简式为。
【小问5详解】
属于芳香族化合物,说明含有苯环,可发生水解反应和银镜反应,说明含有“-OOCH”,苯环上有三个取代基,可能为-CH3、-CH2CH3、-OOCH,有10种结构,也可能为-CH3、-CH3、-CH2OOCH,有6种结构,因此共有16种结构;有5组峰,说明是对称结构,峰面积之比为6:2:2:1:1,说明有对称的甲基,即符合条件的结构简式为、。
【小问6详解】
采用逆合成分析法,根据制备物质,可以推出制备物质所需的原料是和,可以先由甲苯被高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,再将苯甲酸与氢气在一定条件下发生加成反应得到,可以由A→B反应推出,先让甲苯与HCHO、HCl在ZnCl2作用下生成,再在NaOH水溶液中加热得到,综上所述,合成路线为:。
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