内容正文:
2025-2026学年下学期化学高二阶段作业
说明:1.本试卷共6页,21小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cu64 Ga70 Se79 In115
一、单项选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关物品的说法中正确的是
A.液晶是一种晶体,具有各向异性
B.石墨易碎裂,晶体结构中不存在共价键
C.金、塑料的延展性都很好,二者原理相同
D.使用无水乙醇可以去除胶水留下的痕迹,利用了分子晶体的性质
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关键长键角的说法中正确的是
A. 高温陶瓷材料晶体中键角存在:
B. 和中键角存在:
C. 、、的键角由大到小的顺序为:
D. 利用红外光谱仪可测定青蒿素分子的键长、键角
3. 下列分类中正确的一组为
共价化合物
分子晶体
配合物
共价晶体
A.
乙醇
晶体硅
B.
CO
冰
C.
金刚石
D.
乙酸
银氨溶液
SiC
A. A B. B C. C D. D
4. 下列物质熔点大小关系正确的是
A. B.
C. 生铁 D. 金刚石石墨晶体硅
5. 下列说法中不正确的是
A. 与互为同系物
B. 与有不同的官能团
C. 可以使用色谱法分离提纯混合物
D. 胰岛素是一种蛋白质,可以调节体内蛋白质、糖类、脂肪代谢等功能
6. 塞来昔布是一种药品,主要用于缓解关节炎、强直性脊柱炎等疾病的症状和体征,它的结构式如下,以下说法错误的是
A. 该有机物的分子式为
B. 能发生加成反应、取代反应和氧化反应
C. 该有机物苯环上的一氯取代物有5种
D. 若该有机物分子中所有碳原子可能共平面,则该有机物中存在两种大π键
7. 18-冠-6-醚可作为主体分子,结合KF溶液中的,结合后的超分子结构如下图,下列说法中正确的是
A. 氧原子与中间的钾离子形成了共价键
B. 18-冠-6-醚能结合水中的而不结合其他离子,体现了超分子的自组装特性
C. 18-冠-6-醚中所有原子可能在同一个平面上
D. 类比可得的名称为15-冠-5-醚
8. 用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. A的结构简式是
B. 为取代(水解)反应
C. D的结构为
D. 聚合物E不含亲水基团,吸水性差
9. 鉴别下列各组物质,所添加的试剂不能够鉴别出来的一组是
物质
鉴别试剂
A.
葡萄糖、蔗糖
新制银氨溶液、水浴加热
B.
乙醇、1-己烯、苯、四氯化碳
溴水
C.
1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛、1-己烯
溴的溶液
D.
甲醇、乙醛、甲酸、乙酸
新制氢氧化铜悬浊液、加热
A. A B. B C. C D. D
10. 下列描述不正确的是
A. 在热的氢氧化钠醇溶液条件下发生反应的产物有两种
B. 在一定条件下发生加聚反应,其产物为
C. N-甲基乙酰胺在碱性条件下水解的化学方程式为
D. 尿素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式为
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
序号
实验目的
实验方案
A.
证明1-溴丁烷能发生消去反应
将1-溴丁烷与NaOH醇溶液共热,将产生的气体通入溴水,观察溴水是否褪色
B.
检验中的溴元素
将与氢氧化钠溶液混合加热,静置,向上层清液加入溶液,观察是否生成淡黄色沉淀
C.
证明苯酚分子中苯环影响了羟基的性质
向苯酚溶液中加入过量的饱和溴水,观察是否产生白色沉淀
D.
探究蔗糖是否属于非还原性糖
向蔗糖水解溶液中加入新制的银氨溶液,并进行水浴加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
12. 一种矿石的主要成分的化学式为,其中A、B、C、D是四种原子序数依次增大的短周期主族元素,B为地壳中含量最高的元素,D的化合价为,A与B可形成一种阴离子,下列说法中正确的是
A. C元素最高价氧化物的水化物有两性
B. 1 mol A的氧化物中一定有个电子
C. 化合物中D的杂化方式为sp杂化
D. B的单质分子的空间构型既有直线形也有V形
13. 离子液体是完全由阴阳离子组成的、在室温或接近室温下呈液态的物质,下图为一种离子液体中的阳离子,其中涉及的元素均为短周期主族元素,W原子中电子只有一种运动状态,下列说法中错误的是
A. 离子液体可以用作溶剂溶解物质
B. 该阳离子体积较大,这是离子液体能在室温或接近室温下呈液态的原因之一
C. W、X、Y中只有X的最高化合价和最低化合价的绝对值相同
D. Y与X是相邻主族的元素
14. 一种晶体由铜铟镓硒四种元素组成,该晶体晶胞结构及晶胞参数如图,并建立如图所示的直角坐标系,有关说法错误的是
A. 若T原子分数坐标为,则R原子分数坐标为
B. 该晶体中Cu与Se原子个数比为
C. 若该晶体中In与Ga的个数比为,该晶体的化学式可写为
D. 若该晶体中没有In原子,该晶体的密度为
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 铁是世界上使用最多的金属材料,回答下列相关问题:
(1)铁在元素周期表中的位置为:____________的电子有__________种空间运动状态,的价电子排布图为:____________。
(2)铁晶体有三种结构如图所示。
三种铁晶体结构中密度最大的是:____________(填①、②、③)。若①的晶胞边长为a cm,②的晶胞边长为b cm,则两种晶体的密度比__________。N原子填入晶胞②体心处可以形成一种氮化铁晶体(),该晶体晶胞的另一种表示中N原子处于晶胞顶角位置,则铁原子处于晶胞_________(填下列序号)位置。
a.面心 b.棱心 c.体心
(3)俗称赤血盐,可用于检验亚铁离子,在含有亚铁离子的溶液中加入该物质的溶液,会生成蓝色沉淀,中配位原子是:____________。
蓝色沉淀的结构示意图如下图所示(未画出)。
该结构____________(填“是”或“不是”)晶胞。写出该沉淀的化学式:_________________。
16. 现有一瓶从煤中提取的液态烃A,某化学小组设计了如下的实验步骤进行探究。
(1)以如图所示装置,使用燃烧法测其中的元素。
装置a、e、f中分别装的药品是:_______、________、_______(填下方序号)。
①NaOH溶液 ②碱石灰 ③浓硫酸 ④无水 ⑤饱和溶液
(2)小组取23 g该有机物进行实验,e和f在实验前后分别增重18 g和77 g,通过仪器分析知A的相对分子质量为92,红外光谱如下,A的结构简式为:______________,A的核磁共振氢谱的峰面积之比为:______________。
(3)在催化剂存在下,液态烃A与一氧化碳反应生成对甲基苯甲醛,再经过以下反应可制得重要的工业原料对甲基苯甲酸:
有组员提出该反应可使用作氧化剂,该组员方案____________(填“可行”或“不可行”),给出理由:____________________________________________________。
(4)产生的对甲基苯甲酸产品中可能的杂质有:_______________________(填物质名称)。
小组使用了下图的方法进行提纯。
(5)有关说法中正确的是:____________
A. ③和⑤中使用乙酸乙酯都是为了溶解目标产物
B. 混合物B到粗产品的一系列操作可以为过滤、洗涤、干燥
C. 对甲基苯甲酸的熔沸点大于对甲基苯甲醛的熔沸点
D. 蒸馏时应使用温度计实时测量混合液温度
17. 阿司匹林是临床常用的解热镇痛药,其有效成分为乙酰水杨酸(),某兴趣小组查询到相关物质性质如下表;为了进一步验证乙酰水杨酸在体内的水解产物,以及购买到的阿司匹林片(含淀粉等不溶性辅料)中乙酰水杨酸的纯度,设计实验方案。
物质
相对分子
质量
熔点/℃
沸点/℃
部分性质
水杨酸
138
161
210
微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚等,300℃开始分解
乙酸
60
16.6
118
易溶于水、乙醇、乙醚等
乙酰水杨酸
180
136
321
微溶于水,溶于乙醇、乙醚;128℃开始分解
(1)样品处理与溶解平衡
将阿司匹林片充分研碎,加入蒸馏水浸泡、振荡、静置,过滤除去不溶性辅料,得到乙酰水杨酸稀水溶液。
①研碎阿司匹林片的目的是:_____________________________。
②有组员查询后发现加入无水乙醇能增大乙酰水杨酸在水中的溶解度,从分子极性的角度分析原因:__________________________________。
(2)乙酰水杨酸的水解实验
为了模拟乙酰水杨酸在人体内水解成水杨酸和乙酸的过程,小组设计了下图的实验装置。
①为了加快反应速率,小组应将反应装置温度控制在:__________(填下列序号)。
a.85-90℃ b.118-160℃ c.210-300℃
使用的加热方法为:__________。
②为了验证乙酰水杨酸发生了水解,可向反应后的溶液中加入:__________(填下列序号)。
a.溶液 b.溴水 c.灼热的CuO d.溶液
(3)乙酰水杨酸纯度检测
①准确称取a g阿司匹林片粉末,转移至锥形瓶中;
②加入b mL浓度为c mol/L的NaOH标准溶液,充分反应;
③加入2~3滴指示剂,用0.1 mol/L的标准溶液滴定;
④连续做3次试验,平均消耗标准溶液。
乙酰水杨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为__________。药片中乙酰水杨酸的纯度为__________%(用带有abc的公式表示)。
18. 薄荷油中含有的α-非兰烃和β-非兰烃分子式均为。一系列与两者相关的转化如下:
已知:
请回答:
(1)化合物C中的官能团名称为__________,J的结构简式:__________。
(2)一种α-非兰烃的同分异构体也可以在此条件下生成D和E,请写出这种物质的结构简式__________________。
(3)请写出F-G的化学方程式:_________________________________。
(4)K是比D少1个原子团的化合物,其同分异构体中满足条件:“7.3 g的该物质跟足量的饱和溶液反应可释放标况下”的有_________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰且峰面积为的结构简式为______________。
(5)请写出以和乙炔为原料结合已知条件合成物质的合成路线_________________________。
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2025-2026学年下学期化学高二阶段作业
说明:1.本试卷共6页,21小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cu64 Ga70 Se79 In115
一、单项选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关物品的说法中正确的是
A.液晶是一种晶体,具有各向异性
B.石墨易碎裂,晶体结构中不存在共价键
C.金、塑料的延展性都很好,二者原理相同
D.使用无水乙醇可以去除胶水留下的痕迹,利用了分子晶体的性质
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.液晶是介于液态和晶态之间的特殊聚集态,不属于晶体,虽具有各向异性,但表述错误,A错误;
B.石墨为层状结构,层内C原子间以共价键结合,易碎裂是因为层间范德华力较弱,并非不存在共价键,B错误;
C.金的延展性源于金属键的特性,外力作用下金属原子层滑动仍保持金属键作用;塑料延展性源于高分子链的滑移,二者原理不同,C错误;
D.胶水主要成分多为有机物,属于分子晶体,无水乙醇也是分子晶体,根据相似相溶原理可溶解胶水痕迹,利用了分子晶体的性质,D正确;
故答案选D。
2. 下列有关键长键角的说法中正确的是
A. 高温陶瓷材料晶体中键角存在:
B. 和中键角存在:
C. 、、的键角由大到小的顺序为:
D. 利用红外光谱仪可测定青蒿素分子的键长、键角
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体中为杂化,无孤电子对,键角接近;为杂化,含1对孤电子对,孤电子对斥力更大,键角小于,故,A错误;
B.中心为杂化,平面三角形结构,键角接近;中心S为杂化,含1对孤电子对,三角锥形结构,键角小于,故,B错误;
C.中心含1对孤电子对,中心含2对孤电子对,孤电子对越多键角越小,故;电负性大于S,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对斥力更大,故,键角顺序,C正确;
D.红外光谱仪可测定分子中的化学键或官能团类型,无法测定键长、键角,测定键长键角常用X射线衍射法,D错误;
故答案为:C。
3. 下列分类中正确的一组为
共价化合物
分子晶体
配合物
共价晶体
A.
乙醇
晶体硅
B.
CO
冰
C.
金刚石
D.
乙酸
银氨溶液
SiC
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是单质,不属于共价化合物,A错误;
B.是仅含共价键的共价化合物;冰是水分子通过分子间作用力形成的分子晶体;中为中心离子、为配体,属于配合物;是原子通过共价键形成空间网状结构的共价晶体,四项分类均正确,B正确;
C.属于离子化合物,无配合物特有的内界结构,不属于配合物,C错误;
D.银氨溶液是混合物,而配合物属于纯净物,分类错误,D错误;
故选B。
4. 下列物质熔点大小关系正确的是
A. B.
C. 生铁 D. 金刚石石墨晶体硅
【答案】B
【解析】
【详解】A.、、均为含分子间氢键的分子晶体,1个分子可形成2个分子间氢键,数目多于另外两者,因此熔点最高,实际熔点顺序为,A错误;
B.三者均为离子晶体,晶格能越大熔点越高。、的阴阳离子电荷数为,晶格能高于电荷数为的;半径小于,晶格能大于,因此熔点,B正确;
C.合金熔点低于其成分金属,故生铁熔点低于;的金属键强度远大于,熔点远高于,实际顺序为,C错误;
D.石墨层内键键长比金刚石的键更短、键能更大,熔点石墨高于金刚石,正确顺序为,D错误;
故答案选B。
5. 下列说法中不正确的是
A. 与互为同系物
B. 与有不同的官能团
C. 可以使用色谱法分离提纯混合物
D. 胰岛素是一种蛋白质,可以调节体内蛋白质、糖类、脂肪代谢等功能
【答案】A
【解析】
【详解】A.为乙烯,属于烯烃;可能为丙烯(烯烃)也可能为环丙烷(环烷烃),二者结构不一定相似,不一定互为同系物,A错误;
B.是二甲醚,官能团为醚键,是丙酮,官能团为酮羰基,二者官能团不同,B正确;
C.色谱法利用不同物质在固定相和流动相的分配系数差异实现分离,可用于分离提纯混合物,C正确;
D.胰岛素本质是蛋白质,具有调节体内糖类、脂肪、蛋白质代谢的功能,D正确;
故选A。
6. 塞来昔布是一种药品,主要用于缓解关节炎、强直性脊柱炎等疾病的症状和体征,它的结构式如下,以下说法错误的是
A. 该有机物的分子式为
B. 能发生加成反应、取代反应和氧化反应
C. 该有机物苯环上的一氯取代物有5种
D. 若该有机物分子中所有碳原子可能共平面,则该有机物中存在两种大π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据该分子的结构式可知,其分子式为,A正确;
B.该分子中含有碳碳双键、芳香环等结构,在一定条件下可以发生加成反应、取代反应和氧化反应,B正确;
C.两个苯环均为对位二取代苯,每个苯环上的4个氢原子均存在两组等效氢,因此每个苯环可形成2种一氯取代物,共有4种,C错误;
D.若该有机物分子中所有碳原子可能共平面,该有机物中存在苯环中的大π键和吡唑环中的大π键两种大π键,D正确;
故选C。
7. 18-冠-6-醚可作为主体分子,结合KF溶液中的,结合后的超分子结构如下图,下列说法中正确的是
A. 氧原子与中间的钾离子形成了共价键
B. 18-冠-6-醚能结合水中的而不结合其他离子,体现了超分子的自组装特性
C. 18-冠-6-醚中所有原子可能在同一个平面上
D. 类比可得的名称为15-冠-5-醚
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧原子与之间为离子-偶极相互作用,属于弱的分子间作用范畴,并非共价键,A错误;
B.18-冠-6-醚选择性结合体现的是超分子的分子识别特性,而非自组装特性,B错误;
C.18-冠-6-醚中所有碳原子均为杂化,为四面体空间构型,所有原子不可能共平面,C错误;
D.冠醚命名规则为“环上总原子数-冠-氧原子数”,待命名冠醚环总原子数为15、氧原子数为5,名称为15-冠-5-醚,D正确;
故选D。
8. 用于制造隐形眼镜的功能高分子材料E的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. A的结构简式是
B. 为取代(水解)反应
C. D的结构为
D. 聚合物E不含亲水基团,吸水性差
【答案】D
【解析】
【分析】由C与发生酯化反应生成D()可推出C为,则A为,B为;A()与溴单质发生加成反应得到二溴代物B(),B在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生卤代烃水解生成二元醇C();C与在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成分子式的D(),D分子同时含有碳碳双键与酯基;D在一定条件下发生加聚反应,得到高分子聚合物E。
【详解】A.A与发生加成反应,后续水解得到乙二醇,可推知A为乙烯,结构简式是,A正确;
B.B为1,2-二溴乙烷,在水溶液加热条件下发生卤代烃的水解反应,属于取代反应,B正确;
C.C为乙二醇,与发生酯化反应,脱去1分子水得到,分子式恰好为,C正确;
D.D中含有亲水基团羟基,加聚得到的聚合物E中保留大量羟基,吸水性较好,D错误;
故选D。
9. 鉴别下列各组物质,所添加的试剂不能够鉴别出来的一组是
物质
鉴别试剂
A.
葡萄糖、蔗糖
新制银氨溶液、水浴加热
B.
乙醇、1-己烯、苯、四氯化碳
溴水
C.
1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛、1-己烯
溴的溶液
D.
甲醇、乙醛、甲酸、乙酸
新制氢氧化铜悬浊液、加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖含醛基,水浴加热下与新制银氨溶液反应生成银镜,蔗糖无醛基不反应,现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.乙醇与溴水互溶无分层;1-己烯与溴水发生加成反应使溴水褪色且分层;苯密度小于水,萃取溴后上层呈橙红色,下层无色;四氯化碳密度大于水,萃取溴后下层呈橙红色,上层无色,现象不同可鉴别,B不符合题意;
C.1-己烯含碳碳双键,可与溴的溶液发生加成反应使溶液褪色;但1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛均与互溶,且无水条件下丙醛不与溴反应,三者加入试剂后均为橙红色溶液,现象相同无法鉴别,C符合题意;
D.甲醇与新制氢氧化铜悬浊液常温无现象,加热无砖红色沉淀;乙醛常温无现象,加热生成砖红色沉淀;甲酸含羧基和醛基,常温下与氢氧化铜发生中和反应沉淀溶解得蓝色溶液,加热生成砖红色沉淀;乙酸含羧基,常温下沉淀溶解得蓝色溶液,加热无砖红色沉淀,现象不同可鉴别,D不符合题意;
故答案选C。
10. 下列描述不正确的是
A. 在热的氢氧化钠醇溶液条件下发生反应的产物有两种
B. 在一定条件下发生加聚反应,其产物为
C. N-甲基乙酰胺在碱性条件下水解的化学方程式为
D. 尿素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在热的氢氧化钠醇溶液条件下发生消去反应,碳有两种不等效氢,消去2号碳与1号碳的H:生成,消去2号碳与3号碳的H:生成,所以产物为两种烯烃,A正确;
B.是四元环的氧杂环丁烷,开环加聚时,键断裂,链节为,聚合物为,B正确;
C.N-甲基乙酰胺在碱性条件下水解,生成乙酸钠和甲胺,反应方程式,C正确;
D.方程式配平错误,正确的方程式为,D错误;
故答案选D。
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
序号
实验目的
实验方案
A.
证明1-溴丁烷能发生消去反应
将1-溴丁烷与NaOH醇溶液共热,将产生的气体通入溴水,观察溴水是否褪色
B.
检验中的溴元素
将与氢氧化钠溶液混合加热,静置,向上层清液加入溶液,观察是否生成淡黄色沉淀
C.
证明苯酚分子中苯环影响了羟基的性质
向苯酚溶液中加入过量的饱和溴水,观察是否产生白色沉淀
D.
探究蔗糖是否属于非还原性糖
向蔗糖水解溶液中加入新制的银氨溶液,并进行水浴加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.1-溴丁烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成1-丁烯,挥发的乙醇与溴水不反应,溴水褪色可证明生成了烯烃,能达到实验目的,A正确;
B.溴乙烷碱性水解后溶液呈碱性,会与反应生成沉淀干扰检验,应先加稀硝酸酸化再加溶液,不能达到实验目的,B错误;
C.苯酚与饱和溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,是羟基活化苯环的结果,证明羟基对苯环性质的影响,而非苯环影响羟基,不能达到实验目的,C错误;
D.蔗糖水解用稀硫酸作催化剂,水解液呈酸性,会破坏银氨溶液,应先加中和至碱性再加银氨溶液,且该方案检验的是水解产物的还原性,无法直接证明蔗糖本身是否为非还原性糖,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
12. 一种矿石的主要成分的化学式为,其中A、B、C、D是四种原子序数依次增大的短周期主族元素,B为地壳中含量最高的元素,D的化合价为,A与B可形成一种阴离子,下列说法中正确的是
A. C元素最高价氧化物的水化物有两性
B. 1 mol A的氧化物中一定有个电子
C. 化合物中D的杂化方式为sp杂化
D. B的单质分子的空间构型既有直线形也有V形
【答案】D
【解析】
【分析】B是地壳中含量最高的元素,故B为;A与B形成即,故A为;D化合价为+4且原子序数大于,短周期中符合的是;根据化合物整体化合价为0,计算得C为+2价,原子序数在和之间,故C为。
【详解】A.C为,其最高价氧化物的水化物为,属于中强碱,无两性,A错误;
B.A的氧化物有和,1 mol 含个电子,并非一定含个电子,B错误;
C.为,晶体中每个与4个成键,杂化方式为杂化,不是sp杂化,C错误;
D.B的单质有和,空间构型为直线形,空间构型为V形,D正确;
故选D。
13. 离子液体是完全由阴阳离子组成的、在室温或接近室温下呈液态的物质,下图为一种离子液体中的阳离子,其中涉及的元素均为短周期主族元素,W原子中电子只有一种运动状态,下列说法中错误的是
A. 离子液体可以用作溶剂溶解物质
B. 该阳离子体积较大,这是离子液体能在室温或接近室温下呈液态的原因之一
C. W、X、Y中只有X的最高化合价和最低化合价的绝对值相同
D. Y与X是相邻主族的元素
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断元素:W原子电子只有一种运动状态,故W为H;由结构中X与W形成、基团,可知X为C;Y形成4个共价键时带1个正电荷,价电子数为5,故Y为N。
【详解】A.离子液体为液态离子化合物,极性可调,可溶解多种物质,常用作反应溶剂,A正确;
B.该阳离子体积大,阴阳离子间库仑作用力弱,晶格能低,熔点低,是离子液体室温下呈液态的原因之一,B正确;
C.W(H)最高正价为+1、最低负价为-1,绝对值也相同;X(C)最高正价+4、最低负价-4,绝对值相同;Y(N)最高正价+5、最低负价-3,绝对值不同,因此W和X均满足最高最低化合价绝对值相同,不是只有X,C错误;
D.X为C,属于第ⅣA族,Y为N,属于第ⅤA族,二者是相邻主族元素,D正确;
故答案选C。
14. 一种晶体由铜铟镓硒四种元素组成,该晶体晶胞结构及晶胞参数如图,并建立如图所示的直角坐标系,有关说法错误的是
A. 若T原子分数坐标为,则R原子分数坐标为
B. 该晶体中Cu与Se原子个数比为
C. 若该晶体中In与Ga的个数比为,该晶体的化学式可写为
D. 若该晶体中没有In原子,该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.T(0,0,0),晶胞x、y方向长度为a,z方向长度为b;R原子在x=、y=、z=,则R原子分数坐标为,A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体内的Cu个数为8×+4×+1=4,位于体内的Se原子个数为8,N(Cu):N(Se)=4:8=1:2,B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×+4×+1=4,位于棱上、面心和面上的In和Ga原子个数为6×+4×=4,位于体内的碲原子个数为8;N(In):N(Ga)=3:2,则晶胞里N(In)=4×,N(Ga)=4×,即晶胞内Cu:In:Ga:Se=,化学式应该为CuIn0.6Ga0.4Se2,题目写的CuIn0.3Ga0.2Se2,C错误;
D.没有In,则4个Ga,晶胞组成为Cu4Ga4Se8,最简式CuGaSe2;1个晶胞含有4个CuGaSe2单元;M(CuGaSe2)=64+70+79×2=292g/mol,晶胞质量;晶胞体积:,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 铁是世界上使用最多的金属材料,回答下列相关问题:
(1)铁在元素周期表中的位置为:____________的电子有__________种空间运动状态,的价电子排布图为:____________。
(2)铁晶体有三种结构如图所示。
三种铁晶体结构中密度最大的是:____________(填①、②、③)。若①的晶胞边长为a cm,②的晶胞边长为b cm,则两种晶体的密度比__________。N原子填入晶胞②体心处可以形成一种氮化铁晶体(),该晶体晶胞的另一种表示中N原子处于晶胞顶角位置,则铁原子处于晶胞_________(填下列序号)位置。
a.面心 b.棱心 c.体心
(3)俗称赤血盐,可用于检验亚铁离子,在含有亚铁离子的溶液中加入该物质的溶液,会生成蓝色沉淀,中配位原子是:____________。
蓝色沉淀的结构示意图如下图所示(未画出)。
该结构____________(填“是”或“不是”)晶胞。写出该沉淀的化学式:_________________。
【答案】(1) ①. 第四周期Ⅷ族 ②. 14 ③.
(2) ①. ② ②. ③. bc
(3) ①. C ②. 不是 ③. (或)
【解析】
【小问1详解】
Fe原子序数为26,核外电子排布为,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;
失去4s轨道2个电子,电子排布为,空间运动状态数目等于核外轨道总数,总轨道数为,故有14种空间运动状态;
价电子排布式为,价电子排布图为。
【小问2详解】
三种铁晶体分别为:①体心立方堆积、②面心立方最密堆积、③简单立方堆积,面心立方最密堆积空间利用率最高,因此密度最大是②。
密度计算:晶胞①中Fe原子数,;晶胞②中Fe原子数,,因此。
Fe4N 中 N : Fe = 1 : 4 ,原晶胞N在体心(数目1),Fe在顶点和面心(总数4);当N处于晶胞顶角时,N数目为 8 × 1/8 = 1 ,Fe总数需要为4,经坐标转换可知Fe分别位于棱心(共12个,每个贡献 1/4 ,总贡献3)和体心(共1个,总贡献1),总Fe数目为4,故选bc。
【小问3详解】
CN -作配体时,C的电负性更小,更易给出孤电子对,因此配位原子为C。
晶胞是晶体中最小重复单元,该结构平移后无法与原结构原子位置重合,因此不是晶胞。
赤血盐检验生成的蓝色沉淀,根据电荷和原子比,化学式为KFe[Fe(CN)6]。
16. 现有一瓶从煤中提取的液态烃A,某化学小组设计了如下的实验步骤进行探究。
(1)以如图所示装置,使用燃烧法测其中的元素。
装置a、e、f中分别装的药品是:_______、________、_______(填下方序号)。
①NaOH溶液 ②碱石灰 ③浓硫酸 ④无水 ⑤饱和溶液
(2)小组取23 g该有机物进行实验,e和f在实验前后分别增重18 g和77 g,通过仪器分析知A的相对分子质量为92,红外光谱如下,A的结构简式为:______________,A的核磁共振氢谱的峰面积之比为:______________。
(3)在催化剂存在下,液态烃A与一氧化碳反应生成对甲基苯甲醛,再经过以下反应可制得重要的工业原料对甲基苯甲酸:
有组员提出该反应可使用作氧化剂,该组员方案____________(填“可行”或“不可行”),给出理由:____________________________________________________。
(4)产生的对甲基苯甲酸产品中可能的杂质有:_______________________(填物质名称)。
小组使用了下图的方法进行提纯。
(5)有关说法中正确的是:____________
A. ③和⑤中使用乙酸乙酯都是为了溶解目标产物
B. 混合物B到粗产品的一系列操作可以为过滤、洗涤、干燥
C. 对甲基苯甲酸的熔沸点大于对甲基苯甲醛的熔沸点
D. 蒸馏时应使用温度计实时测量混合液温度
【答案】(1) ①. ① ②. ④ ③. ②
(2) ①. ②.
(3) ①. 不可行 ②. 高锰酸钾会氧化甲基生成对苯二甲
(4)丙酮、对甲基苯甲醛 (5)C
【解析】
【小问1详解】
烃A燃烧生成和,用燃烧法确定A中元素,要排除空气中和的干扰。b中浓硫酸除,则a中应盛装溶液除;c中A燃烧不充分生成,故d中是将生成的转化为,e中应盛装无水吸收生成的水,f中应盛装碱石灰吸收生成的。故答案分别选①、④和②。
【小问2详解】
①e和f分别增重和,则A燃烧生成和,A的相对分子质量为92,则,,,,则烃A的分子式为,由红外光谱图知,A的结构中含苯环和单键,则A应为甲苯,结构简式为;
②甲苯的对称轴及等效氢原子种类如图:,可知甲苯的等效氢原子有4种且个数比为,则其核磁共振氢谱的峰面积之比也为。
【小问3详解】
能将对甲基苯甲醛中的甲基和醛基都氧化成羧基,得到对苯二甲酸,得不到对甲基苯甲酸,故使用作氧化剂的方案不可行。
【小问4详解】
用对甲基苯甲醛在溶剂丙酮中与空气中的氧气反应制对甲基苯甲酸,可能的杂质有未反应完全的对甲基苯甲醛及溶剂丙酮。
【小问5详解】
混合液A中有对甲基苯甲酸产品和未反应的对甲基苯甲醛及溶剂丙酮,步骤①蒸去丙酮,加入溶液与对甲基苯甲酸反应生成易溶于水的对甲基苯甲酸钠,再加入乙酸乙酯萃取除去对甲基苯甲醛,此时对甲基苯甲酸钠在水层中,加入酸调节,使对甲基苯甲酸钠转化为对甲基苯甲酸,再用乙酸乙酯萃取溶解目标产物对甲基苯甲酸,分液后经后续处理得到粗产品。
A.③中加入乙酸乙酯是为了除去对甲基苯甲醛杂质,⑤加入乙酸乙酯是为了溶解目标产物,A错误;
B.混合物B到粗产品的一系列操作应为分液、洗涤、干燥,B错误;
C.对甲基苯甲酸分子间可形成氢键,熔沸点比不能形成分子间氢键的对甲基苯甲醛要高,C正确;
D.蒸馏时温度计测量的是蒸汽的温度,而不是混合液的温度,D错误;
故选C。
17. 阿司匹林是临床常用的解热镇痛药,其有效成分为乙酰水杨酸(),某兴趣小组查询到相关物质性质如下表;为了进一步验证乙酰水杨酸在体内的水解产物,以及购买到的阿司匹林片(含淀粉等不溶性辅料)中乙酰水杨酸的纯度,设计实验方案。
物质
相对分子
质量
熔点/℃
沸点/℃
部分性质
水杨酸
138
161
210
微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚等,300℃开始分解
乙酸
60
16.6
118
易溶于水、乙醇、乙醚等
乙酰水杨酸
180
136
321
微溶于水,溶于乙醇、乙醚;128℃开始分解
(1)样品处理与溶解平衡
将阿司匹林片充分研碎,加入蒸馏水浸泡、振荡、静置,过滤除去不溶性辅料,得到乙酰水杨酸稀水溶液。
①研碎阿司匹林片的目的是:_____________________________。
②有组员查询后发现加入无水乙醇能增大乙酰水杨酸在水中的溶解度,从分子极性的角度分析原因:__________________________________。
(2)乙酰水杨酸的水解实验
为了模拟乙酰水杨酸在人体内水解成水杨酸和乙酸的过程,小组设计了下图的实验装置。
①为了加快反应速率,小组应将反应装置温度控制在:__________(填下列序号)。
a.85-90℃ b.118-160℃ c.210-300℃
使用的加热方法为:__________。
②为了验证乙酰水杨酸发生了水解,可向反应后的溶液中加入:__________(填下列序号)。
a.溶液 b.溴水 c.灼热的CuO d.溶液
(3)乙酰水杨酸纯度检测
①准确称取a g阿司匹林片粉末,转移至锥形瓶中;
②加入b mL浓度为c mol/L的NaOH标准溶液,充分反应;
③加入2~3滴指示剂,用0.1 mol/L的标准溶液滴定;
④连续做3次试验,平均消耗标准溶液。
乙酰水杨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为__________。药片中乙酰水杨酸的纯度为__________%(用带有abc的公式表示)。
【答案】(1) ①. 增大液体与固体的接触面积,加快溶解速率 ②. 乙酰水杨酸的极性较弱,在水中加入乙醇可以降低溶剂的极性,从而相似相溶
(2) ①. a ②. 水浴加热 ③. bd
(3) ①. ②.
【解析】
【分析】该实验为验证乙酰水杨酸在体内的水解产物和测定阿司匹林片中乙酰水杨酸的纯度,首先将阿司匹林进行研碎,加入蒸馏水浸泡、振荡、静置,过滤除去不溶性辅料,得到乙酰水杨酸稀水溶液;对乙酰水杨酸进行水浴加热,对生成的水杨酸进行验证;最后利用酸碱滴定测定阿司匹林片中乙酰水杨酸的纯度,由此解答;
【小问1详解】
①研碎可以增大固体表面积,加快乙酰水杨酸在水中的溶解速率,提高溶解效率,便于后续过滤除去不溶性辅料;
②乙酰水杨酸为弱极性分子,水为强极性溶剂,二者极性差异大,导致其在水中溶解度小;乙醇为中等极性溶剂,加入后使混合溶剂极性降低,更接近乙酰水杨酸的极性,依据“相似相溶”原理,溶解度增大;
【小问2详解】
①温度选择应低于乙酸的沸点,防止乙酸挥发,温度应低于118℃;温度也应低于乙酰水杨酸的分解温度,温度应低于128℃,因此符合要求温度只有a(85-90℃),故答案为a;加热方法可以选择水浴加热,受热均匀,温度易控;
②水解的产物为水杨酸()和乙酸();
a.溶液可以用于检验是否含有羧基,但是乙酰水杨酸中也含有羧基,无法证明乙酰水杨酸是否水解,a不符合题意;
b.溴水可以和水杨酸中酚羟基反应,生成白色沉淀,可以证明乙酰水杨酸是否水解,b符合题意;
c.灼热的CuO可以用于检验是否含有羟基,无法证明乙酰水杨酸是否水解,c不符合题意
d.溶液可以和水杨酸中酚羟基发生显色反应,可以证明乙酰水杨酸是否水解,d符合题意;
故答案为bd;
【小问3详解】
乙酰水杨酸水解成水杨酸和乙酸,水杨酸和乙酸都有酸性可以和溶液反应,因此反应方程式为;消耗的的物质的量为,根据可知,与反应的的物质的量为,总的的物质的量为,故与乙酰水杨酸反应的的物质的量为,根据,水解的乙酰水杨酸的物质的量为,其质量为,因此纯度为。
18. 薄荷油中含有的α-非兰烃和β-非兰烃分子式均为。一系列与两者相关的转化如下:
已知:
请回答:
(1)化合物C中的官能团名称为__________,J的结构简式:__________。
(2)一种α-非兰烃的同分异构体也可以在此条件下生成D和E,请写出这种物质的结构简式__________________。
(3)请写出F-G的化学方程式:_________________________________。
(4)K是比D少1个原子团的化合物,其同分异构体中满足条件:“7.3 g的该物质跟足量的饱和溶液反应可释放标况下”的有_________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰且峰面积为的结构简式为______________。
(5)请写出以和乙炔为原料结合已知条件合成物质的合成路线_________________________。
【答案】(1) ①. 羧基、羰基 ②.
(2) (3)2+2
(4) ①. 9 ②.
(5)
【解析】
【分析】α−非兰烃与氢气发生加成反应得到A(),α−非兰烃被酸性高锰酸钾氧化得到D()与E,E与氢气发生加成反应生成F,F脱水酯化生成G(),由G逆推可知F为,则E为,由D、E的结构可推知α−非兰烃的结构简式为;β−非兰烃被酸性高锰酸钾氧化为C和气体B,B为二氧化碳,β−非兰烃与氢气发生加成反应得到A(),可知β−非兰烃为;和HBr发生取代反应生成的H是;H在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应、经酸化生成CH2=CHCOOH(I),CH2=CHCOOH在一定条件下发生加聚反应生成(J),据此解答。
【小问1详解】
C的结构简式为,则化合物C中的官能团名称为羧基、羰基;根据分析可知,J的结构简式为;
【小问2详解】
根据分析可知,α−非兰烃的结构简式为,α−非兰烃在酸性条件下被高锰酸钾氧化为D()和E(),一种α-非兰烃的同分异构体也可以在此条件下生成D和E,结合已知信息,碳碳双键可被酸性高锰酸钾氧化为羧基或羰基,故该α−非兰烃的同分异构体为;
【小问3详解】
根据分析可知,F的结构简式为,G的结构简式为,FG的过程是2分子F发生酯化反应生成G和水,其化学方程式为:2+2;
【小问4详解】
D的结构简式为,其分子式为,K是比D少1个CH2原子团的化合物,则K的分子式为,即7.3 g该物质的物质的量为,即0.05 mol该物质跟足量的饱和NaHCO3溶液反应可释放标况下 2.24 L CO2,即,则该化合物中含有2个-COOH,所以该物质可看作是丁烷(分子式为)中的2个H原子被2个-COOH取代的产物,正丁烷中的2个H原子被2个-COOH取代的产物有6种,异丁烷中的2个H原子被2个-COOH取代的产物有3种,因此符合条件的K的同分异构体有6+3=9种。其中核磁共振氢谱为三组峰且峰面积为(即有3种等效氢且每种等效氢的氢原子个数之比为3∶1∶1,同时考虑结构对称)的结构简式为;
【小问5详解】
以和乙炔为原料结合已知条件合成物质,则应先用合成,最后和乙炔在一定条件下发生已知条件的反应生成。用合成过程为:和HBr在催化剂作用下发生加成反应生成,在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成,与Br2发生加成反应生成,在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成。所以合成路线为:。
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