内容正文:
2024级高二下学期教学质量监测
化学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B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,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Si-28 Ti-48 La-139
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 四川是中华文明的重要发源地之一,拥有丰富的文化遗产。下列文化遗产或文物的主要材料属于有机材料的是
A.江口沉银的金锭
B.三星堆玉琮
C.丝织品蜀锦
D.自贡恐龙化石
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 菠萝的香味主要来自醇类 B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂
C. 掺杂I2的聚乙炔塑料不能导电 D. 人体内输送氧气的血红素,是Fe3+的配合物
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. H2O的VSEPR模型: B. CCl4的电子式:
C. p-pπ键电子云轮廓图: D. 的系统命名:二溴乙烷
4. 下列有关晶体的叙述正确的是
A. 28 g晶体硅中含有σ键的物质的量为2 mol
B. 金属铝晶体受到外力时可发生形变,是因为金属键被破坏了
C. Na2O是离子晶体,其化学键成分全为离子键
D. 一个NaCl晶体的晶胞中含有4个NaCl分子
5. 铬钾矾常用于晶体生长实验,辅助观察晶体生长的逐层扩展过程。下列说法正确的是
A. 基态钾原子中,电子占据的最高能层符号为M
B. 基态氧、硫原子最外层电子的轨道表示式都为:
C. 铬(Cr)的价层电子排布式为:
D. 基态H原子有1种空间运动状态的电子
6. 结构决定性质,下列事实的化学解释正确的是
选项
事实
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子核外电子的能量是量子化的
B
在中的溶解度大于在水中的溶解度
是非极性分子
C
含有油污的织物用或热的溶液浸泡、揉搓、冲洗,油污均被去除
去污原理相同
D
酸性大于
是吸电子基团,使羧基中羟基的极性减小,酸性减弱
A. A B. B C. C D. D
7. 鉴别下列各组有机物,所选用的试剂不能实现的是
A. 溴乙烷、四氯化碳(溶液) B. 乙酸乙酯、丙酮(溶液)
C. 乙醇和乙酸[新制的] D. 甲烷和乙烯(溴水)
8. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
实验目的
甲烷与氯气反应
制备硝基苯
实验装置或操作
选项
C
D
实验目的
乙炔的制取及检验
配制银氨溶液
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
9. X、Y、Z均为短周期主族元素,X、Y同主族,X、Z同周期,Y的基态原子的2p轨道处于半充满状态,Z的基态原子最外层有3对成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
在一块干冰中挖一个小穴,撒入镁粉并点燃,将另一块相同的干冰盖上,镁粉继续燃烧,发出耀眼白光
镁与氧气发生燃烧反应
C
向2支分别盛有2 mL无水乙醇和蒸馏水的试管中,加入相同质量的一小块钠,乙醇与钠反应缓和得多
羟基的活性:水乙醇
D
向苯酚浑浊液中滴入碳酸钠溶液,溶液变澄清
酸性:苯酚碳酸
A. A B. B C. C D. D
11. 我国科研人员设计并合成了一种可检测的氮杂冠醚,该物质结合时会生成有荧光的物质,的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 是超分子,体现了分子识别特征 B. 氮杂冠醚与的作用力比离子键弱
C. 发出荧光可能与电子从低能级跃迁至高能级释放能量相关 D. 氮杂冠醚中的碳原子为、杂化
12. 取化合物完全燃烧,生成和(标准状况)。该分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱和红外光谱图如下,核磁共振氢谱图显示峰面积之比为。下列有关的说法错误的是
A. 分子中含有羰基和醚键 B. 分子式为
C. 能发生氧化、加成、取代等反应 D. 一定条件下可与发生加成反应
13. 乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 若用标记中的一个溴原子,产物中两个碳原子上均可能存在
B. 产物存在顺反两种异构体(与)
C. 乙烯通入溴水生成副产物时,溶液会降低
D. 加成过程中,键受烯烃的电子的作用,使键具有一定极性
14. 、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,其中、、位于同一周期,由这五种元素组成的化合物甲的结构如图,下列说法正确的是
A. 甲含有离子键、极性键和非极性键 B. 甲中元素为价,则元素为价
C. 简单气态氢化物的稳定性: D. 物质属于分子晶体,其熔沸点高于
15. 一种具有通道的导电氧化物()的晶胞结构和导电时迁移过程如图所示。已知晶胞边长为,氧化物中为价,为价,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶胞中与距离相等且最近的原子数为
B. ,晶胞中与空位的数目之比为
C. 可通过空位进行迁移,空位越少,电导率越强
D. 该晶体的密度可表示为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. ①~⑧八种常见有机物的结构如图所示:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧。回答下列问题:
(1)下列三幅谱图中,属于有机物②的核磁共振氢谱的是_______(填编号)。
(2)①~⑧中互为同系物的是_______;写出⑥的电离方程式_______。
(3)①~④中能使酸性溶液因反应而褪色的有_______;⑤与盐酸反应生成的属于_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(4)⑦苯环上的一氯代物共有_______种,其被酸性溶液充分氧化后生成的有机物的结构简式为_______。
(5)④中含有的官能团的名称为_______,写出少量④与新制的加热充分反应的化学方程式_______。
(6)⑧与溶液共热发生反应的化学方程式为_______。
17. W、X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期元素。
元素
元素性质或原子结构
W
W的基态原子有三种不同能量的原子轨道,且三种轨道中电子数相等
X
X的一种核素的质量数为18,中子数为10
Y
含Y元素的物质焰色试验火焰呈黄色
Z
Z的简单离子半径在同周期主族元素中最小
M
常温常压下,M单质是黄绿色气体
Q
Q元素正三价离子的3d轨道为半充满状态
回答下列问题:
(1)物质的电子式为_______;基态Z原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)X、M两种元素能形成阴离子,该阴离子中M元素的杂化方式为_______,离子的空间构型为_______。
(3)下列选项能够作为判断Y、Z金属性强弱的依据的是_______(填编号)。
a.单质与水反应失电子的数目: b.单质的熔点和硬度:
c.单质与盐酸反应的剧烈程度: d.最高价氧化物对应水化物的碱性:
(4)写出Y、Z最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式_______。
(5)Z能与M形成阴离子,离子中各原子最外层均达到结构,写出该离子的结构式_______。
(6)元素Q与氮元素形成的某种晶胞结构如图所示:
①该晶体的化学式为_______。
②晶胞中,AB两点之间的距离为_______nm(列出计算式,用含的式子表示)。
18. 水杨酸有抗炎、解热、镇痛的作用。水杨酸钠、乙酰水杨酸(阿司匹林)、长效缓释阿司匹林等药物在人体内都能水解生成水杨酸,四者的结构如图所示。已知,水杨酸的,。
回答下列问题:
(1)用系统命名法对水杨酸进行命名_______。
(2),将水杨酸钠溶于水配成溶液,该溶液中的浓度约为_______。
(3)推测四种物质在水溶液中溶解度由大到小的顺序为_______(用物质编号排序)。
(4)为检验乙酰水杨酸的官能团:将一片阿司匹林研碎后放入适量水中,振荡后静置,取上层清液进行如下实验:
①乙酰水杨酸中,可能共面的碳原子最多有_______个。
②实验ⅰ检验的官能团的名称为_______。
③写出实验ⅲ加入稀硫酸,加热时发生反应的化学方程式_______;由_______现象,可验证乙酰水杨酸中含有酯基。
(5)目前使用更多的是长效缓释阿司匹林,它能使血药浓度维持在一定水平,从化学平衡移动原理的角度分析,其能使血药浓度维持在一定水平的原因_______。
19. 有机物J是一种高分子材料,其合成路线之一如下(略去部分试剂和反应条件)。
回答下列问题:
(1)有机物H的结构简式为_______。
(2)A→B的反应类型为_______,B→C的反应条件是_______。
(3)D→E为加成反应,则D中氧原子带部分_______(填“正”或“负”)电荷。
(4)已知E→F的反应机理如下:
(ⅰ)。
(ⅱ)。
(ⅲ)
(ⅳ)
其中第ⅳ步的反应类型为_______反应,写出E→F中,生成的酰胺类中间体的结构简式_______。
(5)K是一种六元环状化合物,写出K的结构简式_______。
(6)写出F→G的化学方程式_______。
(7)L是G与足量氢气加成后的产物,则L的一溴代物中同时符合下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
(ⅰ)不含环状结构,且只含两种官能团;(ⅱ)能发生银镜反应和水解反应
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2024级高二下学期教学质量监测
化学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B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,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Si-28 Ti-48 La-139
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 四川是中华文明的重要发源地之一,拥有丰富的文化遗产。下列文化遗产或文物的主要材料属于有机材料的是
A.江口沉银的金锭
B.三星堆玉琮
C.丝织品蜀锦
D.自贡恐龙化石
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金锭主要成分为金单质,属于金属材料,A错误;
B.玉琮主要成分为硅酸盐类无机矿物,属于无机非金属材料,B错误;
C.蜀锦是丝织品,主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,C正确;
D.恐龙化石主要成分为无机矿物(如钙的碳酸盐、磷酸盐等),属于无机材料,D错误;
故选C。
2. 化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A. 菠萝的香味主要来自醇类 B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂
C. 掺杂I2的聚乙炔塑料不能导电 D. 人体内输送氧气的血红素,是Fe3+的配合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.水果的香味主要来源于酯类物质,而非醇类,A错误;
B.苯甲酸钠是常见的合规食品防腐剂,可用于食品防腐,B正确;
C.聚乙炔属于导电高分子,掺杂后导电性会显著提升,可以导电,C错误;
D.人体内输送氧气的血红素是的配合物,不是的配合物,D错误;
故选B。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. H2O的VSEPR模型: B. CCl4的电子式:
C. p-pπ键电子云轮廓图: D. 的系统命名:二溴乙烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心O原子价层电子对数为4(2个成键电子对+2个孤电子对),VSEPR模型应为四面体形,图示仅展示分子几何构型(V形),A错误;
B.的电子式中每个Cl原子除与C成键的共用电子对外,还应有3对孤电子对,电子式为,B错误;
C.p-pπ键由两个p轨道侧面重叠形成,电子云对称分布在键轴平面的上下两侧,图示符合该特征,C正确;
D.该物质两个Br分别连接在1号、2号碳原子上,系统命名应为1,2-二溴乙烷,D错误;
故选C。
4. 下列有关晶体的叙述正确的是
A. 28 g晶体硅中含有σ键的物质的量为2 mol
B. 金属铝晶体受到外力时可发生形变,是因为金属键被破坏了
C. Na2O是离子晶体,其化学键成分全为离子键
D. 一个NaCl晶体的晶胞中含有4个NaCl分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.28 g晶体硅物质的量为1 mol,晶体硅为金刚石型结构,每个Si原子与4个相邻Si原子形成σ键,每个σ键被2个Si原子共用,故1 mol Si含σ键的物质的量为,A正确;
B.金属铝属于金属晶体,受外力形变时,金属阳离子层发生相对滑动,金属键并未被破坏,这是金属延展性的本质,B错误;
C.是离子晶体,主要化学键为离子键,但离子键存在一定共价成分,不存在化学键成分为100%离子键的化合物,C错误;
D.NaCl是离子晶体,不存在NaCl分子,其晶胞中含4个和4个,对应化学式组成为4个NaCl单元而非分子,D错误;
故选A。
5. 铬钾矾常用于晶体生长实验,辅助观察晶体生长的逐层扩展过程。下列说法正确的是
A. 基态钾原子中,电子占据的最高能层符号为M
B. 基态氧、硫原子最外层电子的轨道表示式都为:
C. 铬(Cr)的价层电子排布式为:
D. 基态H原子有1种空间运动状态的电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态K原子的电子排布为,电子占据的最高能层为第四层,符号为N,不是M,A错误;
B.S原子最外层是第三能层的电子,对应、轨道,题图为、轨道的表示式,不符合S原子,B错误;
C.Cr的价层电子排布满足洪特规则半满稳定特例,为,不是,C错误;
D.电子的空间运动状态由原子轨道决定,基态H原子只有1个填充在轨道的电子,仅1种空间运动状态,D正确;
故选D。
6. 结构决定性质,下列事实的化学解释正确的是
选项
事实
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子核外电子的能量是量子化的
B
在中的溶解度大于在水中的溶解度
是非极性分子
C
含有油污的织物用或热的溶液浸泡、揉搓、冲洗,油污均被去除
去污原理相同
D
酸性大于
是吸电子基团,使羧基中羟基的极性减小,酸性减弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子核外电子能量是量子化的,电子跃迁时吸收或释放的能量为特定值,对应产生的光谱为不连续的线状谱,A正确;
B.是极性分子,其在中溶解度更大是因为极性较弱,符合相似相溶规律,解释错误,B错误;
C.去油污利用相似相溶原理,属于物理变化;热溶液去油污是利用碳酸根水解显碱性,促进油污发生水解反应,属于化学变化,二者去污原理不同,C错误;
D.是给电子基团,会使羧基中羟基的极性减小,酸性减弱,解释中对甲基电子效应的描述错误,D错误;
故选A。
7. 鉴别下列各组有机物,所选用的试剂不能实现的是
A. 溴乙烷、四氯化碳(溶液) B. 乙酸乙酯、丙酮(溶液)
C. 乙醇和乙酸[新制的] D. 甲烷和乙烯(溴水)
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷和四氯化碳均为非电解质,无法电离出,不能与反应,且二者都不溶于水、密度均大于水,加入溶液后均出现有机层在下层的分层现象,无法鉴别,A错误;
B.常温下,乙酸乙酯几乎不溶于溶液,混合后分层;丙酮可与溶液互溶,混合后不分层,现象不同可以鉴别,B正确;
C.乙酸具有酸性,可与新制发生中和反应使沉淀溶解得到蓝色溶液;乙醇与新制不反应,无明显现象,现象不同可以鉴别,C正确;
D.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色;甲烷与溴水不反应,无明显现象,现象不同可以鉴别,D正确;
故选A。
8. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
实验目的
甲烷与氯气反应
制备硝基苯
实验装置或操作
选项
C
D
实验目的
乙炔的制取及检验
配制银氨溶液
实验装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在日光直射条件下会发生剧烈反应甚至爆炸,应使用漫射光进行反应,A错误;
B.制备硝基苯需要控制温度为50~60℃,采用水浴加热,温度计测量水浴温度,装置符合实验要求,B正确;
C.电石与饱和食盐水反应制取乙炔时,发生装置应选用分液漏斗(避免气体逸出、可控制反应速率),且若要收集乙炔,不能通入酸性溶液,乙炔会被酸性氧化消耗,C错误;
D.配制银氨溶液时,应逐滴加入氨水至最初产生的沉淀恰好完全溶解,加入过量氨水易生成易爆的叠氮化银等物质,D错误;
故选B。
9. X、Y、Z均为短周期主族元素,X、Y同主族,X、Z同周期,Y的基态原子的2p轨道处于半充满状态,Z的基态原子最外层有3对成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】D
【解析】
【分析】推导元素:Y的基态原子2p轨道半充满,电子排布为,Y为;X与Y同主族且为短周期元素,X为;Z与X同周期(第三周期),最外层有3对成对电子,说明最外层电子数为7,Z为。
【详解】A.简单离子中,和电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故,电子层数更少半径最小,半径顺序为,A错误;
B.同主族自上而下第一电离能减小,故;同周期从左到右第一电离能整体增大,第一电离能大于,顺序为,B错误;
C.同主族自上而下电负性减小,故电负性,C错误;
D.非金属性,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故酸性,即,D正确;
故选D。
10. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
在一块干冰中挖一个小穴,撒入镁粉并点燃,将另一块相同的干冰盖上,镁粉继续燃烧,发出耀眼白光
镁与氧气发生燃烧反应
C
向2支分别盛有2 mL无水乙醇和蒸馏水的试管中,加入相同质量的一小块钠,乙醇与钠反应缓和得多
羟基的活性:水乙醇
D
向苯酚浑浊液中滴入碳酸钠溶液,溶液变澄清
酸性:苯酚碳酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯醛中同时含有碳碳双键和醛基,二者均能与溴水反应使其褪色,无法仅通过该现象证明丙烯醛含碳碳双键,A错误;
B.盖上干冰后体系内几乎无氧气,镁继续燃烧是镁与发生反应,不是与氧气反应,B错误;
C.乙醇和水均含有羟基,相同条件下钠与水反应更剧烈,说明羟基的活性:水乙醇,C正确;
D.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,无生成,说明酸性:碳酸苯酚>碳酸氢根离子,D错误;
故选C。
11. 我国科研人员设计并合成了一种可检测的氮杂冠醚,该物质结合时会生成有荧光的物质,的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 是超分子,体现了分子识别特征 B. 氮杂冠醚与的作用力比离子键弱
C. 发出荧光可能与电子从低能级跃迁至高能级释放能量相关 D. 氮杂冠醚中的碳原子为、杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.超分子是主体和客体通过分子间相互作用形成的聚集体,M中氮杂冠醚作为主体识别结合,体现了分子识别特征,A正确;
B.氮杂冠醚与之间为弱的静电相互作用,离子键是强的化学键,前者作用力比离子键弱,B正确;
C.电子从低能级跃迁至高能级需要吸收能量,发出荧光是电子从高能级跃迁至低能级时释放能量产生的,C错误;
D.氮杂冠醚中苯环、双键上的碳原子为杂化,饱和亚甲基上的碳原子为杂化,存在两种杂化方式,D正确;
故选C。
12. 取化合物完全燃烧,生成和(标准状况)。该分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱和红外光谱图如下,核磁共振氢谱图显示峰面积之比为。下列有关的说法错误的是
A. 分子中含有羰基和醚键 B. 分子式为
C. 能发生氧化、加成、取代等反应 D. 一定条件下可与发生加成反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据燃烧反应:,,计算得,,结合质谱相对分子质量为136,该有机物的物质的量为,,可得分子式为,分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,再根据红外光谱图、核磁共振氢谱图显示峰面积之比为,推导其结构简式为苯甲酸甲酯,据此分析。
【详解】A.由红外光谱可知,分子含(羰基)和结构,结合核磁共振氢谱与苯环单取代特征,该物质为苯甲酸甲酯,其官能团为酯基,A错误;
B.根据分析可知,该分子式为,B正确;
C.该物质含苯环可发生加成反应;含苯环及烷基可发生取代反应、酯基发生的水解反应也属于取代反应;苯环侧链可被氧化,能发生氧化反应,C正确;
D.苯环可与发生加成反应,酯基中的不能与加成,故一定条件下可与发生加成反应,D正确;
故选A。
13. 乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 若用标记中的一个溴原子,产物中两个碳原子上均可能存在
B. 产物存在顺反两种异构体(与)
C. 乙烯通入溴水生成副产物时,溶液会降低
D. 加成过程中,键受烯烃的电子的作用,使键具有一定极性
【答案】B
【解析】
【详解】A.标记的可作为环正离子中的溴原子,也可作为游离的,且环正离子的两个碳原子等价,可进攻任意碳原子,因此两个碳上均可能存在,A正确;
B.产物1,2-二溴乙烷中单键可自由旋转,给出的两种结构可通过单键旋转重合,为同一种物质,不存在顺反异构体,B错误;
C.生成时,水进攻环正离子后会解离出,溶液酸性增强,降低,C正确;
D.反应机理中键出现和,说明其受烯烃电子作用产生了极性,D正确;
故选B。
14. 、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,其中、、位于同一周期,由这五种元素组成的化合物甲的结构如图,下列说法正确的是
A. 甲含有离子键、极性键和非极性键 B. 甲中元素为价,则元素为价
C. 简单气态氢化物的稳定性: D. 物质属于分子晶体,其熔沸点高于
【答案】D
【解析】
【分析】推断元素:原子序数依次增大,W、X、Y同周期,Z为+1价阳离子,故Z为;W可成4个共价键且为+4价,故W为;X可与R形成双键,故X为;Y与W以单键连接,同周期原子序数大于O,故Y为;R可成6个共价键,原子序数大于,故R为。
【详解】A.甲中含与阴离子的离子键、不同非金属原子间的极性键,不存在同种原子形成的非极性键,A错误;
B.阴离子带1个单位负电,根据化合价代数和等于电荷数:,解得的化合价,B错误;
C.非金属性,简单气态氢化物稳定性,即,C错误;
D.和均为分子晶体,相对分子质量更大,范德华力更强,熔沸点高于,D正确;
故选D。
15. 一种具有通道的导电氧化物()的晶胞结构和导电时迁移过程如图所示。已知晶胞边长为,氧化物中为价,为价,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶胞中与距离相等且最近的原子数为
B. ,晶胞中与空位的数目之比为
C. 可通过空位进行迁移,空位越少,电导率越强
D. 该晶体的密度可表示为
【答案】B
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×=1,位于棱上的氧原子个数为12×=3,位于体心La或Li或空位的个数为1。
【详解】A.Ti原子位于顶点,O原子位于棱心则与Ti原子等距且最近的O原子数为6,A错误;
B.设晶胞中含有的空位个数为z,由分析可知,位于体心的La或Li或空位的个数为1,则x+y+z=1,由化合价代数和为0可得:x+3y+4+(-2)×3=0,若,解联立方程可得y=、z=,则与空位的数目之比为,B正确;
C.可通过空位进行迁移,空位越多,迁移路径越多,导电能力即电导率越强,C错误;
D.该晶体的密度可表示为=,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. ①~⑧八种常见有机物的结构如图所示:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧。回答下列问题:
(1)下列三幅谱图中,属于有机物②的核磁共振氢谱的是_______(填编号)。
(2)①~⑧中互为同系物的是_______;写出⑥的电离方程式_______。
(3)①~④中能使酸性溶液因反应而褪色的有_______;⑤与盐酸反应生成的属于_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(4)⑦苯环上的一氯代物共有_______种,其被酸性溶液充分氧化后生成的有机物的结构简式为_______。
(5)④中含有的官能团的名称为_______,写出少量④与新制的加热充分反应的化学方程式_______。
(6)⑧与溶液共热发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)b (2) ①. ③⑦ ②.
(3) ①. ②④ ②. 离子
(4) ①. 2 ②.
(5) ①. 醛基 ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
有机物②为乙醇(),分子中含3种等效氢,核磁共振氢谱应出现3组峰,对应谱图b;
【小问2详解】
同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,③与⑦均为苯的同系物,结构相似,分子组成相差2个,互为同系物;⑥为苯酚,属于弱酸,在水溶液中部分电离,电离方程式为:;
【小问3详解】
①~④中,②乙醇可被酸性氧化为乙酸,④甲醛可被氧化为甲酸,二者能使酸性溶液褪色,①溴乙烷、③苯不能反应褪色;
⑤苯胺()与盐酸反应生成的,属于离子化合物;
【小问4详解】
⑦为邻二甲苯,苯环上有2种等效氢,故苯环上的一氯代物共有2种;
邻二甲苯被酸性溶液充分氧化,侧链甲基被氧化为羧基,生成邻苯二甲酸,结构简式为;
【小问5详解】
④为甲醛(),含有的官能团名称为醛基;
少量甲醛与新制在碱性条件下加热反应,甲醛被氧化为碳酸盐,反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
⑧为苯甲酰胺,与溶液共热发生水解反应,生成苯甲酸钠与氨气,反应的化学方程式为:。
17. W、X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期元素。
元素
元素性质或原子结构
W
W的基态原子有三种不同能量的原子轨道,且三种轨道中电子数相等
X
X的一种核素的质量数为18,中子数为10
Y
含Y元素的物质焰色试验火焰呈黄色
Z
Z的简单离子半径在同周期主族元素中最小
M
常温常压下,M单质是黄绿色气体
Q
Q元素正三价离子的3d轨道为半充满状态
回答下列问题:
(1)物质的电子式为_______;基态Z原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)X、M两种元素能形成阴离子,该阴离子中M元素的杂化方式为_______,离子的空间构型为_______。
(3)下列选项能够作为判断Y、Z金属性强弱的依据的是_______(填编号)。
a.单质与水反应失电子的数目: b.单质的熔点和硬度:
c.单质与盐酸反应的剧烈程度: d.最高价氧化物对应水化物的碱性:
(4)写出Y、Z最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式_______。
(5)Z能与M形成阴离子,离子中各原子最外层均达到结构,写出该离子的结构式_______。
(6)元素Q与氮元素形成的某种晶胞结构如图所示:
①该晶体的化学式为_______。
②晶胞中,AB两点之间的距离为_______nm(列出计算式,用含的式子表示)。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃/纺锤
(2) ①. 杂化 ②. 三角锥形
(3)cd (4)
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】W的基态原子有三种不同能量的原子轨道,且三种轨道中电子数相等,即,W是;X的一种核素的质量数为18,中子数为10,则其质子数为8,X是;含Y元素的物质焰色试验火焰呈黄色,Y为;Z的简单离子半径在同周期主族元素中最小,且Z的原子序数大于,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多,离子半径越大,电子层数为2,所以Z为;常温常压下,M单质是黄绿色气体,M为;Q元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,电子排布为,原子电子排布为,质子数为26,Q为。
【小问1详解】
物质为,其电子式为;基态原子电子排布为,最高能级是,能级电子云轮廓图为哑铃/纺锤形;
【小问2详解】
阴离子为,中心的价层电子对数:,故采取杂化;有1对孤对电子,离子空间构型为三角锥形;
【小问3详解】
a.金属性强弱看失电子难易,不是失电子数目,a错误;
b.熔点和硬度属于物理性质,和金属性无直接关联,b错误;
c.单质与盐酸反应越剧烈,金属性越强,反应远剧烈于,c正确;
d.最高价氧化物对应水化物的碱性越强金属性越强,d正确;
故答案选cd;
【小问4详解】
Y、Z最高价氧化物对应水化物分别为、,二者反应的离子方程式为;
【小问5详解】
为,离子中各原子最外层均达到结构,若与之间以离子键的方式连接则无法满足题意,故二者以共价键的方式连接,两个原子中间共用1个原子,每个另外分别结合3个原子,整体带1个单位负电荷,该离子的结构式为;
【小问6详解】
①六方晶胞用均摊法计算,原子为白球,正六棱柱12个顶点:,上下底面中心:,晶胞内部3个,共6个原子;N原子全部在晶胞内部,共2个,;晶体的化学式为;
②A在底面顶点,B在晶胞内部,水平方向:A到B在底面投影的距离为nm,竖直方向:晶胞总高b nm,B在半高位置,竖直距离为,由空间勾股定理:nm。
18. 水杨酸有抗炎、解热、镇痛的作用。水杨酸钠、乙酰水杨酸(阿司匹林)、长效缓释阿司匹林等药物在人体内都能水解生成水杨酸,四者的结构如图所示。已知,水杨酸的,。
回答下列问题:
(1)用系统命名法对水杨酸进行命名_______。
(2),将水杨酸钠溶于水配成溶液,该溶液中的浓度约为_______。
(3)推测四种物质在水溶液中溶解度由大到小的顺序为_______(用物质编号排序)。
(4)为检验乙酰水杨酸的官能团:将一片阿司匹林研碎后放入适量水中,振荡后静置,取上层清液进行如下实验:
①乙酰水杨酸中,可能共面的碳原子最多有_______个。
②实验ⅰ检验的官能团的名称为_______。
③写出实验ⅲ加入稀硫酸,加热时发生反应的化学方程式_______;由_______现象,可验证乙酰水杨酸中含有酯基。
(5)目前使用更多的是长效缓释阿司匹林,它能使血药浓度维持在一定水平,从化学平衡移动原理的角度分析,其能使血药浓度维持在一定水平的原因_______。
【答案】(1)2-羟基苯甲酸
(2)
(3)ⅡⅠⅢⅣ
(4) ①. 9 ②. 羧基 ③. ④. 实验ⅱ加入溶液不变紫,实验ⅲ加入溶液变紫色
(5)长效缓释阿司匹林水解成水杨酸为可逆反应,水杨酸代谢后平衡正向移动,补充血液中水杨酸浓度,血药浓度较稳定
【解析】
【小问1详解】
水杨酸的结构简式为邻羟基苯甲酸。根据系统命名法,以羧基为主官能团,苯环为母体,羟基在2号位,故命名为2-羟基苯甲酸。
【小问2详解】
水杨酸钠溶液中存在水杨酸根离子的水解:,其水解常数。溶液浓度,则。
【小问3详解】
水杨酸钠(II)是易溶于水的钠盐;水杨酸(I)含有亲水基团-OH和-COOH,微溶于水;乙酰水杨酸(III)中的-OH被亲水性较弱的酯基取代,水溶性比水杨酸差;长效缓释阿司匹林(IV)是高分子化合物,难溶于水。因此溶解度由大到小为II > I > III > IV。
【小问4详解】
① 乙酰水杨酸中苯环上的6个碳原子共面,与苯环直接相连的羧基碳原子可与苯环共面;酯基中与苯环相连的氧原子处于苯环平面内,通过单键旋转,酯基上的2个碳原子也可与苯环共面,故最多有9个碳原子共面。
② 实验ⅰ中加入溶液产生气泡,说明含有能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳的羧基。
③ 实验ⅲ中乙酰水杨酸在稀硫酸催化下加热发生水解反应,生成水杨酸和乙酸。乙酰水杨酸不含酚羟基,遇不显色(实验ⅱ现象),而水解生成的水杨酸含有酚羟基,遇显紫色(实验ⅲ现象),对比两实验现象可验证酯基的存在。
【小问5详解】
高分子酯类药物在体内发生缓慢水解,存在水解平衡。根据勒夏特列原理,当产物水杨酸被消耗导致其浓度降低时,平衡正向移动,持续释放出水杨酸,从而起到长效缓释、维持血药浓度的作用。
19. 有机物J是一种高分子材料,其合成路线之一如下(略去部分试剂和反应条件)。
回答下列问题:
(1)有机物H的结构简式为_______。
(2)A→B的反应类型为_______,B→C的反应条件是_______。
(3)D→E为加成反应,则D中氧原子带部分_______(填“正”或“负”)电荷。
(4)已知E→F的反应机理如下:
(ⅰ)。
(ⅱ)。
(ⅲ)
(ⅳ)
其中第ⅳ步的反应类型为_______反应,写出E→F中,生成的酰胺类中间体的结构简式_______。
(5)K是一种六元环状化合物,写出K的结构简式_______。
(6)写出F→G的化学方程式_______。
(7)L是G与足量氢气加成后的产物,则L的一溴代物中同时符合下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
(ⅰ)不含环状结构,且只含两种官能团;(ⅱ)能发生银镜反应和水解反应
【答案】(1)
(2) ①. 加成反应 ②. 水溶液,加热
(3)负 (4) ①. 水解 ②.
(5) (6) (7)5
【解析】
【分析】由逆推,由与加成所得,推出为丙酮;将丙酮羰基还原为羟基,推出为2-丙醇;把醇中羟基换为溴原子,推出为2-溴丙烷;再发生溴代烃的消去反应形成碳碳双键,可推出起始物为丙烯;E在酸性条件下水解生成F;由J逆推可知I为,G与乙二醇(H,)发生酯化反应生成I,F在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成G();F自身发生酯化反应生成六元环酯K,据此分析。
【小问1详解】
有机物H为乙二醇,结构简式为;
【小问2详解】
A()与在一定条件下反应生成B(),反应类型为加成反应;B(卤代烃)在水溶液、加热条件下发生水解反应生成C(醇),反应条件为水溶液,加热;
【小问3详解】
D与的加成反应中,带正电的加成到氧上,带负电的加成到碳上,因此D中氧原子带部分负电荷;
【小问4详解】
第(iv)步反应为酰胺在酸性、加热条件下与水反应生成羧酸和铵盐,反应类型为水解反应;
E为,在酸性条件下水解,根据反应机理,生成的酰胺类中间体为;
【小问5详解】
F为,分子中含羟基和羧基,两分子F发生酯化反应生成六元环状酯K,结构简式为:;
【小问6详解】
F[]在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成G[],化学方程式为:;
【小问7详解】
G[]与足量加成后生成L,其结构简式为,分子式为,分子中含有不饱和度为1;L的一溴代物需满足:不含环状结构,只含两种官能团,能发生银镜反应和水解反应,即该两种官能团为:甲酸酯基。中含甲酸酯基的同分异构体有2种,其结构简式为:,共有5种等效氢,对其进行一溴取代,共有5种。
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