内容正文:
天津市河北区2025-2026学年度高二年级第二学期期末质量检测
化学
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
2.I卷共12题,每题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40 P-31 Br-80
第Ⅰ卷共36分
一、单选题。
1. 我国正在试飞的第六代战斗机采用了聚酰亚胺材料,该材料属于
A. 有机高分子材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 新型硅酸盐材料
2. 下列物质中一定含有磷元素的是
A. 淀粉 B. 油脂 C. 纤维素 D. 核苷酸
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态的价层电子排布式是:
B. 的结构示意图:
C. 的结构式:
D. 的VSEPR模型:
4. 下列说法错误的是
A. 淀粉、纤维素均属于天然有机高分子,可发生水解反应
B. 麦芽糖在稀硫酸催化下发生水解反应,产物能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀
C. 油脂为高级脂肪酸的甘油酯,可用于生产肥皂
D. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质发生变性,出现白色沉淀
5. “证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一,下列说法错误的是
A. 中心原子杂化方式是,可以推测中心原子杂化方式也是
B. 是直线形分子,可以推测也是直线形分子
C. 分子中的键角小于分子中的键角,可以推测分子中的键角比分子中的键角更小
D. 氯乙酸酸性强于乙酸,可以推测三氯乙酸酸性比氯乙酸酸性更强
6. 下列化学用语表达错误的是
A. HF分子中σ键的形成示意图为:
B. 向氨水和CuSO4溶液反应产生的蓝色沉淀中继续滴加过量的氨水:
C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D. 口罩“熔喷层”原料中聚丙烯的结构简式为:
7. 姜辣素是生姜中的活性成分,分子结构如下图。关于姜辣素说法正确的是
A. 分子中没有π键 B. 分子结构中含有五种官能团
C. 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 不与FeCl3溶液发生显色反应
8. 是一种醚,可由链烃A(分子式为)通过以下路线制得,下列说法正确的是
A. A的结构简式是
B. C在Cu或Ag作为催化剂、加热条件下能被氧化为醛
C. B中含有的官能团有溴原子、碳碳三键
D. ①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
9. 用下列装置完成相关实验,合理的是
A. 选择装置①分离乙醇和水的混合物,可得到无水乙醇
B. 选择装置②制备较多量乙炔
C. 选择装置③分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5
D. 选择装置④检验溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热反应后的气体产物
10. 中国科学家合成囧烷的部分路线如下图所示。下列说法错误的是
A. Y与乙烯互为同系物 B. Y的分子式为C10H14
C. X能发生氧化、加成和消去反应 D. 囧烷的一氯代物共有6种(不考虑立体异构)
11. 肽抑制剂X可抑制骨髓瘤,其作用机理是X与蛋白酶体片段的活性位点Y结合。下列说法正确的是
A. 可用红外光谱测定X的相对分子质量
B. X中除R基团外有1个手性碳原子
C. 活性位点Y内O均为杂化
D. Z在碱性条件下能稳定存在
12. 某烃是合成橡胶的一种原料,实验小组进行如下实验:①若取一定量该烃完全燃烧,使燃烧后的气体通过盛有无水氯化钙的干燥管,干燥管增重0.72g,再通过足量石灰水,盛有石灰水的试剂瓶增重2.2g。②经测定,该烃(气体)的密度是相同条件下氢气密度的34倍。③该烃0.1mol能和32g溴发生加成反应。④经分析,在③的生成物中,溴原子分布在不同的碳原子上,且溴代物中有一个碳原子在支链上。下列说法正确的是
A. 该烃为2-甲基-1,3-戊二烯 B. 该烃与溴单质加成时可以生成3种不同的产物
C. 该烃中的所有原子共平面 D. 该烃与足量氢气加成时可以生成正戊烷
第Ⅱ卷共64分
注意事项:
1.用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在“答题卡”上。
2.Ⅱ卷共4题,共64分。
二、填空题。
13. 运用所学知识,回答下列问题。
(1)某烃A,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,A也是一种常用的果实催熟剂。
①请写出烃A的结构式_______。
②工业上可用烃A与水反应来生产乙醇,写出该反应的化学方程式_______。
③甲烷和A都是无色气体,写出能够鉴别两者的试剂_______(写出一种试剂名称即可)。
④A在适宜催化剂存在的条件下,能生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式_______。
(2)某烃B的分子结构模型如下图所示。写出烃B发生硝化反应的化学方程式_______。
(3)用系统命名法对进行命名,其名称为_______,其一氯代物有_______种。
(4)1mol 在一定条件下最多可以与_______mol H2发生加成反应;若和溴的四氯化碳溶液反应最多可以消耗_______mol Br2。
(5)根据碳碳单键、双键和三键的结构特征推测,化合物CH3-CH=CH-C≡C-CH3分子中位于同一平面内的碳原子有_______个。
14. 天津市农业技术推广站联合相关企业推广石灰氮(CaCN2)土壤改良技术,通过基施石灰氮调节土壤酸碱度,减少土传病害,助力小站稻增产。回答下列问题。
(1)基态Ca原子的价层电子排布式为_______,钙盐的焰色为砖红色,该光谱是_______(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。
(2)石灰氮可与稀硫酸反应生成硫酸钙和氨基氰(NH2-CN),氨基氰分子中碳原子的杂化方式是_______杂化;该分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)氨基氰可水解生成尿素[CO(NH2)2],尿素分子[CO(NH2)2]与Fe3+形成的配合物[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①尿素组成元素C、N、O中,第一电离能最大的是_______(填元素符号)。
②配合物尿素铁化学式中的外界离子的空间结构为_______形。
③八面体配离子Fe[(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3+配位的原子是_______(填元素符号)。
(4)用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,已知NH3沸点高于PH3、AsH3,其原因是_______。
(5)石灰氮可由电石(CaC2)与氮气反应制得,电石(CaC2)的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶体的晶胞及参数如下图所示。每个周围距离最近且等距离的Ca2+有_______个;阿伏加德罗常数的值用表示,则晶体的密度为_______。(写出计算式即可)
15. 某实验小组探究银镜反应实验及实验后溶解Ag的方案。
Ⅰ.探究银镜的生成
在洁净的试管中加入1mL 2%AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴加2%氨水,使最初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。
(1)写出乙醛发生银镜反应的化学方程式_______。
(2)为了使实验药品对环境更友好,银镜反应中的乙醛可用下列某些物质替代,这些物质可以是_______(填序号)。
a.麦芽糖 b.蔗糖 c.葡萄糖 d.甲醛
(3)有些同学认为Ag+的氧化性强于[Ag(NH3)2]+,他们直接向1mL 0.1mol/L AgNO3溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,最终未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应可能的机理如下图。AgNO3溶液与乙醛直接反应不能制得银镜的原因是_______。
Ⅱ.探究银镜的消除
向含有银镜的试管中加入5mL试剂a,实验现象见下表:
实验序号
试剂a
实验现象
1
0.5mol/LHNO3溶液
______
2
20% H2O2溶液
银镜失去光泽,产生大量气泡,溶液变浑浊,试管内壁附有一层灰黑色物质
3
0.25mol/LFe2(SO4)3溶液
银镜未失去光泽
4
0.5mol/LFeCl3溶液
银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质
查阅资料:Ag2O粉末和Ag粉末均为黑色固体。
(4)实验1中的现象是_______。
(5)经检测,实验2中灰黑色物质有Ag2O和Ag,根据实验2中的现象将下列反应的化学方程式补充完整:_______,Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O。
(6)清洗实验4反应后的试管,褐色沉淀未溶解,推测实验4中的褐色物质可能是被染色的Ag粉、被染色的Ag2O或者被染色的AgCl。向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管中加入试剂b,褐色物质不溶解,洗净后再加入试剂c,褐色物质完全溶解,证明褐色物质是被染色的AgCl。则试剂b是_______;试剂c是_______。
(7)对比实验3和实验4,推测0.5mol/LFeCl3溶液能够溶解Ag的原因:_______。
16. 苯海索(G)是一种中枢性抗胆碱药,主要用于治疗帕金森病和药物引起的锥体外系症状,其合成路线如下图,回答问题。
已知:①THF为四氢呋喃,结构简式为。②以下通式中:X可为;为烃基。
。
(1)Ⅰ中苯反应的反应类型为_______;E中官能团名称为次氨基、_______。
(2)关于Ⅱ的下列事实的解释正确的是_______(填序号)。
a.溴苯比氯苯更易与Mg反应:键能
b.反应需无水环境:物质C易与水反应
c.用THF作溶剂:THF为非极性分子
(3)写出Ⅲ的化学方程式:_______。
(4)F为含氯化合物,根据已知信息,则Q的结构简式为_______。
(5)G的分子式为_______;G的抗胆碱药理活性和结构中的手性碳密切相关,若VIII中H2过量可能生成K,使药理活性产物减少,K的结构简式为_______。
(6)写出一种满足下列条件E的芳香族同分异构体的结构简式_______。
①苯环上只有两个取代基,其中1个为-CN;②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为
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天津市河北区2025-2026学年度高二年级第二学期期末质量检测
化学
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
2.I卷共12题,每题3分,共36分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40 P-31 Br-80
第Ⅰ卷共36分
一、单选题。
1. 我国正在试飞的第六代战斗机采用了聚酰亚胺材料,该材料属于
A. 有机高分子材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 新型硅酸盐材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚酰亚胺是由有机单体通过缩聚反应形成的高分子聚合物,属于有机高分子材料,A正确;
B.无机非金属材料如陶瓷、玻璃等不含有机结构,而聚酰亚胺含有机分子链,B错误;
C.金属材料以金属元素为主,聚酰亚胺不含金属基体,C错误;
D.硅酸盐材料含硅氧结构(如玻璃、水泥),聚酰亚胺不含此类成分,D错误;
故答案选A。
2. 下列物质中一定含有磷元素的是
A. 淀粉 B. 油脂 C. 纤维素 D. 核苷酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉属于多糖,元素组成仅含C、H、O三种元素,不含磷元素,A不符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸甘油酯,元素组成仅含C、H、O三种元素,不含磷元素,B不符合题意;
C.纤维素属于多糖,元素组成仅为C、H和O,不含磷元素,C不符合题意;
D.核苷酸是核酸的基本组成单位,由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成,元素组成为C、H、O、N和P,一定含有磷元素,D符合题意。
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态的价层电子排布式是:
B. 的结构示意图:
C. 的结构式:
D. 的VSEPR模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Co原子序数为27,基态Co原子价电子排布为,原子形成阳离子时,先失去最外层的电子,再失去电子,因此Co失去2个电子形成时,失去的是轨道的2个电子,基态的价层电子排布式应为,A错误;
B.核电荷数为20,核外电子数为18,电子层排布为2、8、8,B正确;
C.与互为等电子体,结构相似,结构式为,C正确;
D.中中心B原子的价层电子对数,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故答案选A。
4. 下列说法错误的是
A. 淀粉、纤维素均属于天然有机高分子,可发生水解反应
B. 麦芽糖在稀硫酸催化下发生水解反应,产物能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀
C. 油脂为高级脂肪酸的甘油酯,可用于生产肥皂
D. 向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质发生变性,出现白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉、纤维素相对分子质量较大,均属于天然有机高分子,二者都属于多糖,可发生水解反应最终得到葡萄糖,A正确;
B.麦芽糖在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖,葡萄糖属于还原糖,加热条件下能与新制氢氧化铜反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,B正确;
C.油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,即高级脂肪酸甘油酯,其在碱性条件下的水解反应为皂化反应,可用于生产肥皂,C正确;
D.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,会降低蛋白质的溶解度使蛋白质析出,该过程为盐析而非变性,D错误;
故选D。
5. “证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一,下列说法错误的是
A. 中心原子杂化方式是,可以推测中心原子杂化方式也是
B. 是直线形分子,可以推测也是直线形分子
C. 分子中的键角小于分子中的键角,可以推测分子中的键角比分子中的键角更小
D. 氯乙酸酸性强于乙酸,可以推测三氯乙酸酸性比氯乙酸酸性更强
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心原子碳原子杂化方式是,中心原子S的价层电子对数为4+×(6-4×1)=5,所以中心原子S杂化方式不是,故A错误;
B.氧元素和硫元素同主族,最外层电子数相同,和CS2的中心原子的价层电子对数相同,孤电子对数相同,CO2是直线形分子,则也是直线形分子,故B正确;
C.甲烷分子、氨分子和水分子,中心原子价层电子对数均为4,均为sp3杂化,孤电子对数依次为0、1、2,分子为三角锥形,为正四面体形,分子中的键角小于分子中的键角,分子为V形,键角约105º,分子中的键角为107º18´,所以分子中的键角比分子中的键角更小,故C正确;
D.氯元素的电负性较强,氯原子吸电子能力较强,使得氯乙酸羧基中的羟基氢更容易电离,氯乙酸酸性强于乙酸,三氯乙酸中氯原子个数比氯乙酸中更多,所以可以推测三氯乙酸酸性比氯乙酸酸性更强,故D正确;
故答案为:A。
6. 下列化学用语表达错误的是
A. HF分子中σ键的形成示意图为:
B. 向氨水和CuSO4溶液反应产生的蓝色沉淀中继续滴加过量的氨水:
C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D. 口罩“熔喷层”原料中聚丙烯的结构简式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HF分子中H的1s轨道与F的2p轨道以“头碰头”方式重叠形成σ键,示意图符合σ键成键特征,A正确;
B.Cu(OH)2蓝色沉淀与过量氨水反应生成可溶性的四氨合铜络离子,给出的离子方程式书写正确,B正确;
C.水杨酸中酚羟基的酸性弱于碳酸,不能与NaHCO3反应,只有羧基能和反应,1 mol水杨酸仅消耗1 mol ,正确的离子方程式为,C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,给出的结构简式符合聚丙烯的结构特点,D正确;
故选C。
7. 姜辣素是生姜中的活性成分,分子结构如下图。关于姜辣素说法正确的是
A. 分子中没有π键 B. 分子结构中含有五种官能团
C. 能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 不与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中苯环存在大π键,羰基的碳氧双键也含有π键,存在π键,A错误;
B.分子中的官能团为酚羟基、醚键、羰基、醇羟基,共4种,B错误;
C.分子中的酚羟基、醇羟基都可被酸性高锰酸钾氧化,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.分子中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,D错误。
8. 是一种醚,可由链烃A(分子式为)通过以下路线制得,下列说法正确的是
A. A的结构简式是
B. C在Cu或Ag作为催化剂、加热条件下能被氧化为醛
C. B中含有的官能团有溴原子、碳碳三键
D. ①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应
【答案】B
【解析】
【分析】链烃 A 分子式为 不饱和度为2,反应③:+,分子内脱水成醚,为取代反应;反应②:,为取代反应;反应①:,为加成反应;分析可得A为,B为,C为,据此分析。
【详解】A.A为,名称为1,3-丁二烯,A不符合题意;
B.C为,在Cu或Ag作为催化剂、加热条件下能被氧化为醛,B符合题意;
C.B中含有的官能团有溴原子、碳碳双键,C不符合题意;
D.由上述分析可知,①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、取代反应,D不符合题意;
故选B。
9. 用下列装置完成相关实验,合理的是
A. 选择装置①分离乙醇和水的混合物,可得到无水乙醇
B. 选择装置②制备较多量乙炔
C. 选择装置③分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5
D. 选择装置④检验溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热反应后的气体产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇和水会形成共沸物,直接蒸馏无法得到无水乙醇,需要先加入生石灰再进行蒸馏,A错误;
B.电石与饱和食盐水反应剧烈且放出大量热,生成的氢氧化钙糊状物易堵塞启普发生器的缝隙,不能用启普发生器制备乙炔,B错误;
C.装置③是过滤装置,用于分离固液混合物,溶液和是不互溶的液体混合物,应采用分液法分离,C错误;
D.溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热生成乙烯,挥发的乙醇杂质可溶于水,排除了乙醇对乙烯检验的干扰,乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,能完成产物检验,D正确;
故选D。
10. 中国科学家合成囧烷的部分路线如下图所示。下列说法错误的是
A. Y与乙烯互为同系物 B. Y的分子式为C10H14
C. X能发生氧化、加成和消去反应 D. 囧烷的一氯代物共有6种(不考虑立体异构)
【答案】A
【解析】
【详解】A.同系物需满足结构相似且分子组成相差若干个原子团;Y含环状结构,乙烯为链状结构,二者结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.根据Y的结构,其分子式为,B正确;
C.X含羟基,可发生氧化、消去反应;羰基,可发生加成反应,因此X能发生氧化、加成和消去反应,C正确;
D.囧烷分子结构对称,含6种等效氢原子,其一氯代物共有6种,D正确;
故选A。
11. 肽抑制剂X可抑制骨髓瘤,其作用机理是X与蛋白酶体片段的活性位点Y结合。下列说法正确的是
A. 可用红外光谱测定X的相对分子质量
B. X中除R基团外有1个手性碳原子
C. 活性位点Y内O均为杂化
D. Z在碱性条件下能稳定存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱用于鉴定有机物中的官能团和化学键,测定相对分子质量需要用质谱仪,A错误;
B.手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子,在X的骨架上,除与R基团相连的碳原子外,还有1个手性碳原子(与和H相连的那个饱和C),B正确;
C.活性位点Y内存在两种氧原子:酮羰基中的O为杂化,羟基中的O为杂化,C错误;
D.Z中含有和在碱性条件下会发生水解反应,可以与碱反应,因此Z在碱性条件下不能稳定存在,D错误;
故答案选B。
12. 某烃是合成橡胶的一种原料,实验小组进行如下实验:①若取一定量该烃完全燃烧,使燃烧后的气体通过盛有无水氯化钙的干燥管,干燥管增重0.72g,再通过足量石灰水,盛有石灰水的试剂瓶增重2.2g。②经测定,该烃(气体)的密度是相同条件下氢气密度的34倍。③该烃0.1mol能和32g溴发生加成反应。④经分析,在③的生成物中,溴原子分布在不同的碳原子上,且溴代物中有一个碳原子在支链上。下列说法正确的是
A. 该烃为2-甲基-1,3-戊二烯 B. 该烃与溴单质加成时可以生成3种不同的产物
C. 该烃中的所有原子共平面 D. 该烃与足量氢气加成时可以生成正戊烷
【答案】B
【解析】
【分析】燃烧产物计算:无水氯化钙吸收水,,故;石灰水吸收,,故,得,最简式为;相对分子质量计算:同条件下密度比等于摩尔质量比,,最简式式量恰好为,故分子式为,不饱和度为2;0.1mol烃加成32g溴(),说明1mol烃加成2mol;溴原子分布在4个不同碳原子,说明含2个碳碳双键(若为三键,4个溴原子仅分布在2个碳上,不符合);产物有1个支链碳原子,可得该烃结构为:,命名为2-甲基-1,3-丁二烯。
【详解】A.根据分析,该烃分子式为,结构为2-甲基-1,3-丁二烯,2-甲基-1,3-戊二烯含有6个碳原子,与分子式不符,A错误;
B.该烃为共轭二烯烃,与溴单质加成时,可发生两种位置的1,2-加成和一种1,4-加成,共生成3种不同产物,B正确;
C.该烃分子中含有甲基,甲基为四面体空间结构,所有原子不可能共平面,C错误;
D.该烃与足量氢气加成的产物为2-甲基丁烷(异戊烷),不属于正戊烷,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷共64分
注意事项:
1.用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在“答题卡”上。
2.Ⅱ卷共4题,共64分。
二、填空题。
13. 运用所学知识,回答下列问题。
(1)某烃A,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,A也是一种常用的果实催熟剂。
①请写出烃A的结构式_______。
②工业上可用烃A与水反应来生产乙醇,写出该反应的化学方程式_______。
③甲烷和A都是无色气体,写出能够鉴别两者的试剂_______(写出一种试剂名称即可)。
④A在适宜催化剂存在的条件下,能生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式_______。
(2)某烃B的分子结构模型如下图所示。写出烃B发生硝化反应的化学方程式_______。
(3)用系统命名法对进行命名,其名称为_______,其一氯代物有_______种。
(4)1mol 在一定条件下最多可以与_______mol H2发生加成反应;若和溴的四氯化碳溶液反应最多可以消耗_______mol Br2。
(5)根据碳碳单键、双键和三键的结构特征推测,化合物CH3-CH=CH-C≡C-CH3分子中位于同一平面内的碳原子有_______个。
【答案】(1) ①. ②. ③. 溴水(或酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液等) ④. nCH2=CH2
(2) (3) ①. 2,6-二甲基辛烷 ②. 9
(4) ①. 6 ②. 3
(5)6
【解析】
【小问1详解】
①烃A是乙烯,结构式为;
②乙烯与水发生加成反应生成乙醇,化学方程式为;
③乙烯含碳碳双键,可与溴发生加成使溴水褪色,或被酸性高锰酸钾氧化使溶液褪色,甲烷无该性质,可鉴别;
④乙烯含双键,可发生加聚反应生成高分子聚乙烯,化学方程式为nCH2=CH2;
【小问2详解】
由空间充填模型可知B为苯,苯的硝化反应是苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂、50~60℃水浴加热条件下,发生取代反应生成硝基苯和水,化学方程式为;
【小问3详解】
烷烃命名选最长碳链(8个碳,辛烷),从靠近取代基的一端编号,2位连甲基、6位连甲基,故命名为2,6-二甲基辛烷;该分子中等效氢共9种,因此一氯代物有9种;
【小问4详解】
该有机物含1个苯环、1个碳碳双键、1个碳碳三键:1mol苯环最多与3mol加成,1mol双键与1mol加成,1mol三键与2mol加成,共消耗6mol;苯环不与溴的四氯化碳溶液反应,1mol双键消耗1mol,1mol三键消耗2mol,共消耗3mol;
【小问5详解】
碳碳双键为平面结构,与双键直接相连的原子共平面;碳碳三键为直线形结构,与三键直接相连的原子共直线,该直线可与双键平面重合,因此分子中所有6个碳原子都可共平面。
14. 天津市农业技术推广站联合相关企业推广石灰氮(CaCN2)土壤改良技术,通过基施石灰氮调节土壤酸碱度,减少土传病害,助力小站稻增产。回答下列问题。
(1)基态Ca原子的价层电子排布式为_______,钙盐的焰色为砖红色,该光谱是_______(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。
(2)石灰氮可与稀硫酸反应生成硫酸钙和氨基氰(NH2-CN),氨基氰分子中碳原子的杂化方式是_______杂化;该分子为_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)氨基氰可水解生成尿素[CO(NH2)2],尿素分子[CO(NH2)2]与Fe3+形成的配合物[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①尿素组成元素C、N、O中,第一电离能最大的是_______(填元素符号)。
②配合物尿素铁化学式中的外界离子的空间结构为_______形。
③八面体配离子Fe[(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3+配位的原子是_______(填元素符号)。
(4)用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,已知NH3沸点高于PH3、AsH3,其原因是_______。
(5)石灰氮可由电石(CaC2)与氮气反应制得,电石(CaC2)的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶体的晶胞及参数如下图所示。每个周围距离最近且等距离的Ca2+有_______个;阿伏加德罗常数的值用表示,则晶体的密度为_______。(写出计算式即可)
【答案】(1) ①. 4s2 ②. 发射光谱
(2) ①. sp ②. 极性
(3) ①. N ②. 平面三角 ③. O
(4)NH3分子间存在氢键
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
Ca的原子序数为20,因此其价层电子排布式为;焰色反应是金属原子受热后电子从激发态跃迁回基态时释放特定波长光形成的,属于发射光谱;
【小问2详解】
氨基氰(NH2-CN),碳原子与氮原子形成碳氮三键,与氨基中的氮原子形成单键,碳原子的价层电子对数为2,因此为sp杂化,氨基氰分子结构不对称,正负电荷中心不重合,因此该分子为极性分子;
【小问3详解】
①C、N、O位于同一周期,同周期的元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但是N的2p轨道为半充满稳定结构第一电离能较大,因此三个元素中第一电离能最大的为N;
②配合物尿素铁化学式中的外界离子为,中N元素的价层电子对数为,无孤电子对,根据价层电子对互斥理论,空间结构为平面三角形;
③尿素分子中C–N键长均相等,表明存在共振结构,O原子提供孤对电子参与配位,配位原子为O;
【小问4详解】
分子间存在氢键,而、仅靠范德华力作用,氢键显著增强分子间作用力,导致沸点更高;
【小问5详解】
以晶胞中心的为例,由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,上下Ca2+距离较远,仅取同一平面内4个棱心位置,每个 周围距离最近且等距的 Ca2+数目为 4;每个晶胞中Ca2+的数量为个,而的数量为个,因此每个晶胞中有四个CaC2,晶胞的质量为,晶胞的体积为,因此晶胞的密度为。
15. 某实验小组探究银镜反应实验及实验后溶解Ag的方案。
Ⅰ.探究银镜的生成
在洁净的试管中加入1mL 2%AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴加2%氨水,使最初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象。
(1)写出乙醛发生银镜反应的化学方程式_______。
(2)为了使实验药品对环境更友好,银镜反应中的乙醛可用下列某些物质替代,这些物质可以是_______(填序号)。
a.麦芽糖 b.蔗糖 c.葡萄糖 d.甲醛
(3)有些同学认为Ag+的氧化性强于[Ag(NH3)2]+,他们直接向1mL 0.1mol/L AgNO3溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,最终未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应可能的机理如下图。AgNO3溶液与乙醛直接反应不能制得银镜的原因是_______。
Ⅱ.探究银镜的消除
向含有银镜的试管中加入5mL试剂a,实验现象见下表:
实验序号
试剂a
实验现象
1
0.5mol/LHNO3溶液
______
2
20% H2O2溶液
银镜失去光泽,产生大量气泡,溶液变浑浊,试管内壁附有一层灰黑色物质
3
0.25mol/LFe2(SO4)3溶液
银镜未失去光泽
4
0.5mol/LFeCl3溶液
银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质
查阅资料:Ag2O粉末和Ag粉末均为黑色固体。
(4)实验1中的现象是_______。
(5)经检测,实验2中灰黑色物质有Ag2O和Ag,根据实验2中的现象将下列反应的化学方程式补充完整:_______,Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O。
(6)清洗实验4反应后的试管,褐色沉淀未溶解,推测实验4中的褐色物质可能是被染色的Ag粉、被染色的Ag2O或者被染色的AgCl。向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管中加入试剂b,褐色物质不溶解,洗净后再加入试剂c,褐色物质完全溶解,证明褐色物质是被染色的AgCl。则试剂b是_______;试剂c是_______。
(7)对比实验3和实验4,推测0.5mol/LFeCl3溶液能够溶解Ag的原因:_______。
【答案】(1)
(2)ac (3)太小,反应①②不能发生或太小,乙醛的还原性弱
(4)银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变成红棕色
(5)
(6) ①. 稀硝酸 ②. 氨水
(7)对于反应,实验3和实验4中浓度相同,实验4中的与形成AgCl沉淀,促使反应正向进行或与形成AgCl沉淀,增强Ag的还原性
【解析】
【小问1详解】
具有氧化性,醛基具有还原性,碱性条件下氧化醛基生成羧酸盐,被还原成Ag形成银镜,化学方程式为;
【小问2详解】
乙醛有刺激性气味,对环境有污染,对实验者有伤害;
a.麦芽糖有还原性,并且对环境没有污染,可以替代乙醛,a符合题意;
b.蔗糖没有还原性不能发生银镜反应,不能替代乙醛,b不符合题意;
c.葡萄糖有还原性,并且对环境没有污染,可以替代乙醛,c符合题意;
d.甲醛有还原性,但是甲醛也有刺激性气味,对环境有污染,对实验者也有伤害,d不符合题意;
故答案为ac;
【小问3详解】
根据题目中的反应机理,该小组实验不成功可能的原因是太小,反应①②不能发生,乙醛的还原性弱;
【小问4详解】
实验1中Ag和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,一氧化氮遇空气被氧化为二氧化氮,则实验现象为银镜溶解,产生无色气体,遇空气后变为红棕色;
【小问5详解】
由题意,下一步反应中有,来自氧化Ag,因此方程式为;
【小问6详解】
结合题目给的资料信息,先加稀硝酸,如果是Ag粉、,则会溶解,而是不会溶解于稀硝酸,再加氨水,会溶解在氨水中,所以试剂b是稀硝酸,试剂c是氨水;
【小问7详解】
对于反应,实验3和实验4中浓度相同,实验4中的与形成AgCl沉淀,促使反应正向进行或与形成AgCl沉淀,增强Ag的还原性。
16. 苯海索(G)是一种中枢性抗胆碱药,主要用于治疗帕金森病和药物引起的锥体外系症状,其合成路线如下图,回答问题。
已知:①THF为四氢呋喃,结构简式为。②以下通式中:X可为;为烃基。
。
(1)Ⅰ中苯反应的反应类型为_______;E中官能团名称为次氨基、_______。
(2)关于Ⅱ的下列事实的解释正确的是_______(填序号)。
a.溴苯比氯苯更易与Mg反应:键能
b.反应需无水环境:物质C易与水反应
c.用THF作溶剂:THF为非极性分子
(3)写出Ⅲ的化学方程式:_______。
(4)F为含氯化合物,根据已知信息,则Q的结构简式为_______。
(5)G的分子式为_______;G的抗胆碱药理活性和结构中的手性碳密切相关,若VIII中H2过量可能生成K,使药理活性产物减少,K的结构简式为_______。
(6)写出一种满足下列条件E的芳香族同分异构体的结构简式_______。
①苯环上只有两个取代基,其中1个为-CN;②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 酮羰基
(2)ab (3)
(4) (5) ①. ②.
(6)或
【解析】
【分析】A为,A与在条件下发生取代反应生成B,B为,B与在THF条件下反应生成C,C为,A与反应生成D,D的分子式为,由E的结构逆推D的结构为,C与E发生类似已知的反应生成,部分加氢后得到G,G为,根据已知,由可以推出F为,由可推出试剂Q为。
【小问1详解】
Ⅰ中苯与溴在Fe/FeBr3条件下反应,苯环上的氢原子被溴原子取代,反应类型为取代反应;E的结构中含有的官能团,除次氨基外,还有酮羰基;
【小问2详解】
a.溴苯比氯苯更易与Mg反应,因为键能,键能越小越易断裂发生反应,所以a正确;
b.反应需无水环境,是由于物质C(格氏试剂)易与水反应,故b正确;
c.THF即四氢呋喃,分子偶极矩不为零,是极性分子,且格氏试剂需要极性溶剂稳定,c错误;
故选ab;
【小问3详解】
苯(A)与乙酸酐在催化下发生取代反应,生成苯乙酮(D,)和乙酸,化学方程式为:;
【小问4详解】
根据已知信息,酮与格氏试剂加成后水解可得到醇。E是含羰基的酮,F水解后得到G(含羟基),且F为含氯化合物,说明Q的结构简式为;
【小问5详解】
G的结构简式为,数原子得分子式:。若过量,苯环会发生氢化反应生成环己基,因此K的结构为苯环被加氢后的产物:;
【小问6详解】
E的芳香族同分异构体条件:①苯环上只有两个取代基,一个为;②核磁共振氢谱4组峰,峰面积比,说明结构高度对称,苯环为对位取代,且另一个取代基含等价的6H,即两个,和9H即三个甲基。符合条件的同分异构体的结构简式为:或。
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