内容正文:
临汾一中2025~2026学年度第二学期高二年级期末考试
化学试题(卷)
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59 Ga-70 As-75 Br-80
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 高分子材料广泛应用于生活、医学等领域。下列说法错误的是
A. 合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
B. 聚苯乙烯(PS)是热塑性塑料,可用于生产一次性泡沫饭盒
C. 酚醛树脂和聚氯乙烯塑料都是热固性塑料
D. 聚乳酸具有优良的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学纤维包括以天然高分子为原料加工制得的再生纤维,和以小分子有机物为原料聚合得到的合成纤维,二者统称化学纤维,A正确;
B.聚苯乙烯为线型高分子,属于热塑性塑料,可用于生产一次性泡沫饭盒,B正确;
C.酚醛树脂是体型结构高分子,属于热固性塑料,但聚氯乙烯是线型结构高分子,属于热塑性塑料,二者不都是热固性塑料,C错误;
D.聚乳酸可降解,具有优良的生物相容性,可被人体吸收,因此可以用于制作手术缝合线,D正确;
故答案选C。
2. 天然气水合物(如图)是一种潜在能源,其晶体属于
A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 共价晶体 D. 金属晶体
【答案】B
【解析】
【详解】天然气水合物晶体是由分子组成,其熔、沸点比较低,则其晶体类型属于分子晶体,所给选项中,符合的选项为:B。
3. 下列物质中,与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与五种物质都不反应,故A不选;
B.乙醛含有醛基,能被溴水氧化,与其他物质都不反应,故B不选;
C.乙酸含有羧基,与溴水不反应,与另外几种物质均反应,故C不选;
D.丙烯酸含有碳碳双键和羧基,与NaOH溶液发生中和反应,与Na2CO3发生复分解反应生成二氧化碳,与溴水发生加成反应,与苯酚钠发生复分解反应,生成苯酚,强酸制取弱酸,和甲醇发生酯化反应,和五种物质都能反应,故D选;
答案选D。
4. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙醇的分子式:CH3CH2OH B. 的化学名称:3,3-二甲基戊烷
C. 羟基的电子式: D. Cl2中p—p σ键的电子云图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是乙醇的结构简式,乙醇的分子式为,A错误;
B.该键线式的最长碳链含5个碳原子,3号碳原子上连接2个甲基,系统命名为3,3-二甲基戊烷,B正确;
C.羟基为中性基团,氧原子最外层共7个电子,电子式,C错误;
D.p—p 键为“头碰头”重叠,电子云沿键轴呈轴对称,p—p 键的电子云图:,D错误;
故选B。
5. 根据下列已知,得到的类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
酸一定能电离出
推理
能电离出的一定为酸
B
可以与发生化合反应
类比
也可以与发生化合反应
C
碱性氧化物均为金属氧化物
类比
酸性氧化物均为非金属氧化物
D
是正盐
推理
是一元弱酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸一定能电离出,电离出的阳离子全部是的才是酸,A项错误;
B.可以与发生化合反应生成H2CO3,但是不能与发生反应,B项错误;
C.Mn2O7为酸性氧化物,不是非金属氧化物,C项错误;
D.是正盐,说明与碱反应只能生成一种盐,可以推出为一元酸,D项正确;
故选D。
6. 组成核酸的基本单元是核苷酸,下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是
A. 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
B. DNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酸二酯键连接
C. 核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
D. 该片段水解的最终产物有核糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸由磷酸、戊糖和碱基构成,因此核酸是三者通过一定方式结合而成的生物大分子,A正确;
B.DNA的多聚核苷酸链中,相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键(磷酯键)连接,B正确;
C.核酸分子中,两条链上的互补碱基之间通过氢键连接,实现碱基互补配对,C正确;
D.该片段含有DNA特有的碱基胸腺嘧啶,且戊糖2号位无羟基,属于脱氧核糖,是DNA片段,水解最终产物为脱氧核糖,没有核糖,D错误;
故选D。
7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识无关的是
选项
劳动项目
化学知识
A
擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成Fe3O4
B
农业上用波尔多液防治农作物病害
Cu2+会使蛋白质变性
C
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸根含有亲水基和疏水基
D
用体型脲醛树脂制作电源插板
体型脲醛树脂具有热固性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁锅生锈是铁在潮湿环境中发生吸氧腐蚀,生成主要成分为的铁锈,铁与水蒸气在高温条件下才反应生成,A错误;
B.波尔多液中含有,重金属离子可使病菌的蛋白质变性,从而达到杀菌防治病害的作用,B正确;
C.肥皂中的高级脂肪酸根含有疏水的亲油基团和亲水基团,可通过乳化作用去除油污,C正确;
D.体型脲醛树脂具有热固性,成型后受热不再熔化,绝缘性良好,适合制作电源插板,D正确;
答案选A。
8. 下列物质结构与性质不具有对应关系的是
A. HCOOH分子中有—CHO结构,一定条件下能发生银镜反应
B. 苯酚分子中苯环使羟基中O—H键极性变强,能与NaOH溶液反应
C. 电负性:O>C,CH3CHO与HCN加成生成2-羟基丙腈
D. H2O分子之间存在氢键,H2O比H2S稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCOOH分子中含有类似醛基的结构,醛基可发生银镜反应,结构与性质具有对应关系,A不符合题意;
B.苯酚中苯环的吸电子效应使羟基O-H键极性增强,更易电离出H+,故可与NaOH发生中和反应,结构与性质具有对应关系,B不符合题意;
C.电负性O>C,羰基的共用电子对偏向氧,使得CH3CHO的羰基C带部分正电荷,易被HCN中的亲核基团进攻发生加成反应,结构与性质具有对应关系,C不符合题意;
D.分子稳定性由分子内共价键的键能决定,H2O比H2S稳定是因为O-H键键能大于S-H键,氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,与分子稳定性无关,结构与性质不具有对应关系,D符合题意;
故选D。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2:
B. 向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:
C. 向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液恰好呈中性:
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和碳酸钠溶液中通入过量时,因溶解度小于,会析出沉淀,正确离子方程式为,A错误;
B.向溶液中滴加少量溶液时,完全反应,与按1:2参与反应,2个消耗2个生成2个和2个,其中1个与生成沉淀,离子方程式书写正确,B正确;
C.与反应至溶液呈中性时,与恰好完全中和,二者物质的量之比为2:1,正确离子方程式为,C错误;
D.具有强氧化性,会将氧化为,最终生成沉淀,离子方程式:,D错误;
故选B。
10. 某离子液体结构如图所示。其中W、X、Y均为短周期元素且原子半径依次减小,W与X同主族。下列说法错误的是
A. 电负性:Y>X>W
B. 键角:XH3>WH3
C. 基态X原子核外有5种能量不同的电子
D. X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液保存在棕色瓶中
【答案】C
【解析】
【分析】由离子结构可知X为形成3个共价键、可带1个正电荷的短周期VA族元素,即;W与X同主族且原子半径更大,为;阴离子为,可知Y为,原子半径,据此分析;
【详解】A.同周期元素电负性从左到右增大,同主族从上到下减小,故电负性,A正确;
B.为,为,二者中心原子价层电子对数,均为三角锥形,电负性大于,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对斥力更大,键角更大,故键角,B正确;
C.基态核外电子排布为,不同能级电子能量不同,共有,3种能量不同的电子,C错误;
D.的最高价氧化物对应水化物为,浓硝酸见光易分解,需保存在棕色瓶中,D正确;
故选C。
11. 线型 PAA( )具有高吸水性,网状 PAA 在抗压性、吸水性等方面优于线型 PAA。网状 PAA 的制备方法是:将丙烯酸用 NaOH 中和,加入少量交联剂 a,再引发聚合。其部分结构片段 如图所示,列说法错误的是
A. 线型 PAA 的单体不存在顺反异构现象
B. 形成网状结构的过程发生了加聚反应
C. 交联剂 a 的结构简式是
D. PAA 的高吸水性与—COONa 有关
【答案】C
【解析】
【详解】A. 线型PAA的单体为CH2=CHCOONa,单体不存在顺反异构现象,故A正确;
B. CH2=CHCOONa中的碳碳双键发生的加成聚合反应,形成网状结构,过程发生了加聚反应,故B正确;
C. 分析结构可知交联剂a的结构简式是,故C错误;
D. 线型PAA()具有高吸水性,和−COONa易溶于水有关,故D正确;
故选:C。
12. 在无水环境中,醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为
B. 加入干燥剂或增加的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
C. 甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
D. 在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据以上反应机理可知,总反应的化学方程式:,A正确;
B.加入干燥剂除去生成物水可提高醛或酮的平衡转化率,H+是催化剂,增加H+的浓度,不能提高醛或酮的平衡转化率,B错误;
C.甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时,聚乙烯醇分子中含多个醇羟基,产物中可含有六元环结构,C正确;
D.根据上述反应机理,在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基不被氧化,缩醛再与水反应可恢复醛基,D正确;
答案选B。
13. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略):
下列说法错误的是
选项
实验操作
实验目的
A
加热溶解时分批次加水
粗品完全溶解且有利于后续结晶
B
加活性炭前应稍微冷却溶解液
防止暴沸
C
趁热过滤
防止易溶杂质析出导致产品不纯
D
减压过滤
加快过滤速度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.分批次加水有利于控制水的量,既保证粗产品完全溶解,也有利于后续结晶,故A正确;
B.加活性炭前要稍微冷却的目的是防止加入活性炭时发生爆沸,故B正确;
C.趁热过滤是为了防止乙酰苯胺析出,导致产率降低,故C错误;
D.采用减压过滤,压强差更大,过滤速度更快,故D正确;
答案选C。
14. 已知难溶于水、可溶于强酸。常温下,用调节浊液的,测得不同条件下,体系中(为或)与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 代表与的变化曲线
B. M点的坐标为
C. 反应的平衡常数
D. 点的溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】由HF的电离平衡得;易知,即与成线性关系,直线斜率为1,则代表与的变化曲线,如图可知:当时,,即,;由反应得;易知,即与成线性关系,直线斜率为-2,则代表与的变化曲线,如图可知:当时;据此解答。
【详解】A.据分析,代表与的变化曲线,A正确;
B.M点为两曲线交点,因此,即,的溶度积,当时,,,则,M点,得,,代入,得故M点坐标为,B正确;
C.据分析,反应的平衡常数,C正确;
D.点,则,即,根据物料守恒,F元素总浓度等于2倍Ca浓度:,M点,得,结合电荷守恒可推得,故浓度关系为,D错误;
故选D。
二、主观题:本题共4小题,共58分。
15. 按要求填空。
Ⅰ.乙炔在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
(1)实验室制取乙炔的化学方程式为__________________________________________。
(2)聚乙炔是新型导电高分子,写出聚乙炔的结构简式__________________________。
(3)丙烯酰胺中含氧官能团名称________________,其合成关键步骤是:先由乙炔和HCN生成物质X,然后催化水合。写出由物质X合成聚丙烯腈的化学方程式_______________________________________。
Ⅱ.氮族元素N、P、As等在农药、化肥等领域有广泛应用。砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
(4)基态氮原子中,核外电子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为__________。
(5)与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有________种。
(6)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是________________________________。
(7)已知GaAs晶胞结构如图所示,其晶胞参数为a pm。1号原子的分数坐标为____________;晶胞的密度为________g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①.
酰胺基 ②.
(4)
哑铃形(或纺锤形) (5)
2 (6)
为离子晶体,为分子晶体,离子晶体的熔点显著高于分子晶体
(7) ①.
②.
(或 )
【解析】
【小问1详解】
实验室通常用电石(碳化钙,)与水在常温下反应制取乙炔,反应生成氢氧化钙和乙炔气体,化学方程式为:;
【小问2详解】
乙炔()分子中含有碳碳三键,在一定条件下可以发生加聚反应,碳碳三键断裂其中的两个键,相互连接形成高分子化合物聚乙炔,其结构简式为;
【小问3详解】
观察丙烯酰胺的结构简式可知,其含氧官能团为酰胺基()。乙炔()与发生加成反应生成物质X,X为丙烯腈()。丙烯腈中含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应生成聚丙烯腈,化学方程式为:;
【小问4详解】
基态氮原子的核外电子排布式为,其核外电子能量最高的电子为能级上的电子。轨道的电子云轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形);
【小问5详解】
与同周期的第二周期元素中,第一电离能的一般变化规律是从左到右逐渐增大。但由于原子的轨道处于半充满的稳定状态(),其第一电离能反常地大于相邻的第VIA族元素。因此,第二周期中第一电离能大于的元素只有和,共2种;
【小问6详解】
物质的熔沸点与其晶体类型密切相关。的熔点高达1000℃以上,说明其属于离子晶体,微粒间作用力为强烈的离子键;而的熔点仅为77.9℃,说明其属于分子晶体,微粒间作用力为较弱的分子间作用力。破坏离子键需要的能量远大于破坏分子间作用力,故的熔点显著高于;
【小问7详解】
根据晶胞结构图,以左下前顶点为原点建立空间直角坐标系。晶胞被均分为8个小立方体,原子位于其中4个互不相邻的小立方体的体心。1号原子位于右上后方的小立方体体心,其在、、轴上的投影均在晶胞边长的处,故其分数坐标为。该晶胞中原子位于顶点和面心,个数为;原子全部位于晶胞体内,个数为4。即一个晶胞中含有4个。晶胞的质量。晶胞的边长为,体积。则晶胞的密度。
16. 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、α-Al2O3、CaO、MgO以及Cu、Co、Ni、Fe的化合物)直接制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:α-Al2O3(刚玉)不溶于酸;SDD(二甲基二硫代氨基甲酸钠)的化学式为(CH3)2NCSSNa,易溶于水。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置____________。
(2)“滤渣1”主要含α-Al2O3、____________。
(3)“除铁”时通入空气的作用是__________________________________________。
(4)SDD可与Cu2+、Co2+、Ni2+等重金属离子反应生成沉淀,其中沉钴的离子方程式为_____________。
(5)已知Ksp(CaF2)=2.7×10-11、Ksp(MgF2)=6.5×10-9,当Mg2+沉淀完全时(浓度为),溶液中c(Ca2+)=_________(保留2位有效数字)。
(6)“沉锰”时析出Mn(OH)2沉淀,所得滤液中可回收的副产品的化学式有_________。
(7)“氧化”步骤控制温度为50℃,反应的化学方程式为____________________________________。
【答案】(1)
第四周期第VIIB族 (2)
和部分
(3)
将溶液中的氧化为,以便在后续加入氨水调节pH时转化为沉淀除去
(4)
(5)
(6)
、
(7)
【解析】
【分析】α-Al2O3(刚玉)和不溶于硫酸,氧化钙形成微溶的硫酸钙,故酸浸所得到的滤渣1为α-Al2O3、和部分硫酸钙。为了使铁全部变成氢氧化铁沉淀,通入空气目的是把溶液中亚铁离子氧化变成铁离子,通过加入氨水调节pH将铁离子转化为氢氧化铁,SDD与Cu2+、Co2+、Ni2+等重金属离子反应生成沉淀除去,即为滤渣3;加入氟化铵沉镁离子、钙离子转化成沉淀除去,加入氨水沉锰,Mn2+形成,通入空气氧化生成Mn3O4;加入SDD时引入,硫酸浸引入,以及后续引入,故沉锰后滤液中含有的副产物为硫酸铵和硫酸钠,据此分析;
【小问1详解】
Mn是第25号元素,在元素周期表中位于第四周期第VIIB族;
【小问2详解】
根据分析可知,“滤渣1”主要含α-Al2O3、和部分;
【小问3详解】
根据分析,“除铁”时通入空气的作用是将溶液中的氧化为,以便在后续加入氨水调节pH时让转化为沉淀除去;
【小问4详解】
二甲基二硫代氨基甲酸根与钴离子反应生成二甲基二硫代氨基甲酸钴,其离子方程式为;
【小问5详解】
当镁离子沉淀完全时,由可知溶液中,则此时;
【小问6详解】
酸浸引入,SDD中引入,以及后续引入,故沉锰后滤液中含有的副产物为、;
【小问7详解】
“氧化”步骤中,反应物是和O2,生成物是,故反应方程式为。
17. 实现“碳中和”的关键在于CO2的捕集与转化。将CO2加氢转化为甲醇(CH3OH)是极具前景的路径。该体系中主要存在以下两个竞争反应:
反应Ⅰ: ΔH1=-49.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ: ΔH2>0
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓()。如下表为几种物质在298 K时的标准生成焓,则反应Ⅱ的ΔH2=______kJ·mol-1。
物质
H2(g)
CO2(g)
CO(g)
H2O(g)
/(kJ·mol-1)
0
-394
—111
-242
(2)恒温、恒容条件下,能说明该体系达到平衡状态的是______(填标号,下同)。
A. v正(CO2)=v逆(H2O) B. n(H2)=n(CO2)
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高CO2的平衡转化率和增大CH3OH的选择性S[],可采用的措施是______。
a.增大n(CO2) b.及时移除CH3OH c.减小容器体积 d.充入Ar
(4)在压强为5.0 MPa的恒压密闭反应器中投入5 mol CO2和16 mol H2发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时S(CH3OH)、S(CO)及α(CO2)随温度变化如图甲所示。
①表示平衡时S(CO)的曲线是______(填“a”、“b”或“c”)。
②250℃时,测得平衡体系有0.5 mol CH3OH,结合图甲计算反应Ⅰ的平衡常数Kp=________MPa-2(列出计算式即可)。
(5)某科研小组设计了如图乙所示电解装置,采用高浓度K+有效抑制酸性电解液中的析氢反应,从而提高CO2转化为CH3OH的生成率。
①当电路中通过2 mol电子时,理论上产生O2的体积为________L(标准状况)。
②阴极的电极反应式为__________________________________________________。
【答案】(1)+41 (2)AC
(3)bc (4) ①. b ②.
(5) ①. 11.2 ②. CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O
【解析】
【小问1详解】
反应焓变ΔH=生成物总生成焓−反应物总生成焓,对反应Ⅱ: ΔH2=[(CO)+(H2O)]−[(CO2)+(H2)]代入数据得:ΔH2=(−111−242)kJ∙mol−1−(−394+0)kJ∙mol−1=+41 kJ∙mol−1。
【小问2详解】
A. 两个反应中CO2与H2O计量数均为1:1, v正(CO2)=v逆(H2O)说明正逆反应速率相等,体系达到平衡,A正确;
B. n(H2)=n(CO2)不能说明浓度不再变化,无法判断平衡,B错误;
C. 反应Ⅰ是气体分子数减小的反应,总气体质量不变,平均相对分子质量 ,混合气体平均相对分子质量不变,说明n总不变,体系达到平衡,C正确;
D. 总质量不变,恒容条件下体积不变,密度ρ= 始终不变,无法判断平衡,D错误
故选AC。
【小问3详解】
a.增大n(CO2),CO2平衡转化率降低,a错误;
b.及时移除CH3OH,使反应Ⅰ平衡正向移动,CO2转化率提高,且CH3OH生成量增大,选择性增大,b正确;
c.减小容器体积(加压),反应Ⅰ(气体分子数减小)平衡正向移动,CO2转化率提高,CH3OH选择性增大,c正确;
d.恒容充入Ar,各物质分压不变,平衡不移动;恒压充入Ar,体积增大,分压减小,不利于反应Ⅰ正向进行,d错误。
故选bc。
【小问4详解】
①反应Ⅰ放热,升温平衡逆向移动,S(CH3OH)随温度升高降低;反应Ⅱ吸热,升温平衡正向移动,S(CO)随温度升高增大,因此表示S(CO)的是曲线b。
②250℃时,S(CH3OH)=50%,已知n(CH3OH)=0.5 mol,则消耗CO2总物质的量为 =1 mol,生成n(CO)=0.5 mol,结合两个反应计算平衡时各物质物质的量: n(CO2)=(5−0.5−0.5)mol=4 mol,n(H2)=(16−3×0.5−0.5)mol=14 mol,n(CH3OH)=0.5 mol,n(CO)=0.5 mol,n(H2O)=(0.5+0.5)mol=1 mol,总物质的量n总=(4+14+0.5+0.5+1)mol=20 mol。 分压pi= P总,P总=5.0 MPa,反应Ⅰ的Kp= 。
【小问5详解】
①阳极反应为2H2O−4e−=O2↑+4H+,转移2 mol电子时生成0.5 mol O2,标况下体积为0.5 mol×22.4 L·mol−1=11.2 L。
②阴极CO2得电子生成CH3OH,酸性环境,配平后得到该电极反应式CO2+6e−+6H+=CH3OH+H2O。
18. 西替利嗪(H)是一种抗过敏药,用于季节性或常年性过敏性鼻炎、由过敏原引起的荨麻疹及皮肤瘙痒等。西替利嗪(H)的一种合成路线如下。
已知:—Ph为苯基()
(1)A的化学名称为____________。
(2)C的结构简式为____________。
(3)D→F的化学方程式为____________________________________,吡啶是一种有机碱,其在该反应中的作用是______________________________。
(4)F→G的反应类型为_______________。
(5)G中含氧官能团的名称是____________。
(6)满足以下条件的B的同分异构体有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为____________。
①分子中有2个苯环;②能发生银镜反应。
(7)参照上述合成路线,以苯和乙酰氯为原料,设计化合物苯基的合成路线____________。
【答案】(1)氯苯 (2)
(3) ①. ②. 与生成的氯化氢反应,促进反应正向进行
(4)取代反应 (5)酰胺基和醚键
(6) ①. 12种 ②.
(7)
【解析】
【分析】氯苯中,氯原子对位的氢原子被()取代生成B,结合C的分子式,B中羰基被还原为羟基得到C,C的结构简式为:,C中羟基被氯原子取代生成D,D中苯环连接的碳原子上的氯原子被()取代得到F,F中羟基被()取代生成G,G中酰胺基在氢氧化钠水溶液中水解并酸化转化为羧基得到H。
【小问1详解】
A的化学名称为氯苯;
【小问2详解】
根据分析,C的结构简式为:;
【小问3详解】
根据分析,反应的化学方程式为:
;吡啶是一种有机碱,能够与生成的氯化氢反应,促进反应正向进行;
【小问4详解】
根据分析,F→G的反应类型为:取代反应;
【小问5详解】
根据G的结构简式,其中含氧官能团名称为:酰胺基和醚键;
【小问6详解】
B可拆分为两个苯环,还有1个碳原子、1个氧原子、1个氯原子、1个不饱和度,再根据题目提供的信息,能发生银镜反应,说明存在醛基。那么B的同分异构体存在两个苯环,1个醛基,1个氯原子。由于存在醛基,两个苯环连接方式不可能是亚甲基桥型,只可能是联苯型,分为两种情况。第一种情况:氯原子和醛基连接在同一个苯环上,固定氯原子在苯环靠近单键的第一个碳原子上,醛基可以移动到此苯环上的其他位置,根据对称性,有4种不同的位置。然后,固定氯原子在苯环靠近单键的第二个碳原子上,醛基可以移动到此苯环上的其他位置,根据对称性,有2种不同的位置。因此,当氯原子、醛基都在同一个苯环上时,共有6种同分异构体。第二种情况:氯原子和醛基连接在不同的苯环上,固定氯原子在苯环靠近单键的第一个碳原子上,醛基可以移动到另一个苯环上的其他位置,根据对称性,有3种不同的位置。然后,氯原子在苯环靠近单键的第二个碳原子上,醛基可以移动到另一个苯环上的其他位置,根据对称性,有2种不同的位置。此外,当氯原子、醛基都位于单键对面的碳原子上时,只有1种情况。因此,当两个取代基在不同苯环上时,共有6种同分异构体。综合以上两种情况,形成的同分异构体共有12种 ;存在5种不同化学环境的氢原子,数目之比为2:2:2:2:1,符合条件的结构为:
【小问7详解】
根据A转化B的反应,苯首先和乙酰氯反应生成,再被还原为,与反应生成目标产物。
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临汾一中2025~2026学年度第二学期高二年级期末考试
化学试题(卷)
(考试时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59 Ga-70 As-75 Br-80
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 高分子材料广泛应用于生活、医学等领域。下列说法错误的是
A. 合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
B. 聚苯乙烯(PS)是热塑性塑料,可用于生产一次性泡沫饭盒
C. 酚醛树脂和聚氯乙烯塑料都是热固性塑料
D. 聚乳酸具有优良的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线
2. 天然气水合物(如图)是一种潜在能源,其晶体属于
A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 共价晶体 D. 金属晶体
3. 下列物质中,与NaOH溶液、Na2CO3溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 苯 B. CH3CHO C. CH3COOH D. CH2=CHCOOH
4. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙醇的分子式:CH3CH2OH B. 的化学名称:3,3-二甲基戊烷
C. 羟基的电子式: D. Cl2中p—p σ键的电子云图:
5. 根据下列已知,得到的类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
酸一定能电离出
推理
能电离出的一定为酸
B
可以与发生化合反应
类比
也可以与发生化合反应
C
碱性氧化物均为金属氧化物
类比
酸性氧化物均为非金属氧化物
D
是正盐
推理
是一元弱酸
A. A B. B C. C D. D
6. 组成核酸的基本单元是核苷酸,下图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是
A. 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
B. DNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酸二酯键连接
C. 核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
D. 该片段水解的最终产物有核糖
7. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识无关的是
选项
劳动项目
化学知识
A
擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成Fe3O4
B
农业上用波尔多液防治农作物病害
Cu2+会使蛋白质变性
C
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸根含有亲水基和疏水基
D
用体型脲醛树脂制作电源插板
体型脲醛树脂具有热固性
A. A B. B C. C D. D
8. 下列物质结构与性质不具有对应关系的是
A. HCOOH分子中有—CHO结构,一定条件下能发生银镜反应
B. 苯酚分子中苯环使羟基中O—H键极性变强,能与NaOH溶液反应
C. 电负性:O>C,CH3CHO与HCN加成生成2-羟基丙腈
D. H2O分子之间存在氢键,H2O比H2S稳定
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2:
B. 向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液:
C. 向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液恰好呈中性:
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:
10. 某离子液体结构如图所示。其中W、X、Y均为短周期元素且原子半径依次减小,W与X同主族。下列说法错误的是
A. 电负性:Y>X>W
B. 键角:XH3>WH3
C. 基态X原子核外有5种能量不同的电子
D. X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液保存在棕色瓶中
11. 线型 PAA( )具有高吸水性,网状 PAA 在抗压性、吸水性等方面优于线型 PAA。网状 PAA 的制备方法是:将丙烯酸用 NaOH 中和,加入少量交联剂 a,再引发聚合。其部分结构片段 如图所示,列说法错误的是
A. 线型 PAA 的单体不存在顺反异构现象
B. 形成网状结构的过程发生了加聚反应
C. 交联剂 a 的结构简式是
D. PAA 的高吸水性与—COONa 有关
12. 在无水环境中,醛或酮可在催化剂的作用下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为
B. 加入干燥剂或增加的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
C. 甲醛和聚乙烯醇发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
D. 在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基
13. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略):
下列说法错误的是
选项
实验操作
实验目的
A
加热溶解时分批次加水
粗品完全溶解且有利于后续结晶
B
加活性炭前应稍微冷却溶解液
防止暴沸
C
趁热过滤
防止易溶杂质析出导致产品不纯
D
减压过滤
加快过滤速度
A. A B. B C. C D. D
14. 已知难溶于水、可溶于强酸。常温下,用调节浊液的,测得不同条件下,体系中(为或)与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 代表与的变化曲线
B. M点的坐标为
C. 反应的平衡常数
D. 点的溶液中存在
二、主观题:本题共4小题,共58分。
15. 按要求填空。
Ⅰ.乙炔在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
(1)实验室制取乙炔的化学方程式为__________________________________________。
(2)聚乙炔是新型导电高分子,写出聚乙炔的结构简式__________________________。
(3)丙烯酰胺中含氧官能团名称________________,其合成关键步骤是:先由乙炔和HCN生成物质X,然后催化水合。写出由物质X合成聚丙烯腈的化学方程式_______________________________________。
Ⅱ.氮族元素N、P、As等在农药、化肥等领域有广泛应用。砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
(4)基态氮原子中,核外电子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为__________。
(5)与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有________种。
(6)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是________________________________。
(7)已知GaAs晶胞结构如图所示,其晶胞参数为a pm。1号原子的分数坐标为____________;晶胞的密度为________g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
16. 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。用菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、α-Al2O3、CaO、MgO以及Cu、Co、Ni、Fe的化合物)直接制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:α-Al2O3(刚玉)不溶于酸;SDD(二甲基二硫代氨基甲酸钠)的化学式为(CH3)2NCSSNa,易溶于水。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置____________。
(2)“滤渣1”主要含α-Al2O3、____________。
(3)“除铁”时通入空气的作用是__________________________________________。
(4)SDD可与Cu2+、Co2+、Ni2+等重金属离子反应生成沉淀,其中沉钴的离子方程式为_____________。
(5)已知Ksp(CaF2)=2.7×10-11、Ksp(MgF2)=6.5×10-9,当Mg2+沉淀完全时(浓度为),溶液中c(Ca2+)=_________(保留2位有效数字)。
(6)“沉锰”时析出Mn(OH)2沉淀,所得滤液中可回收的副产品的化学式有_________。
(7)“氧化”步骤控制温度为50℃,反应的化学方程式为____________________________________。
17. 实现“碳中和”的关键在于CO2的捕集与转化。将CO2加氢转化为甲醇(CH3OH)是极具前景的路径。该体系中主要存在以下两个竞争反应:
反应Ⅰ: ΔH1=-49.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ: ΔH2>0
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓()。如下表为几种物质在298 K时的标准生成焓,则反应Ⅱ的ΔH2=______kJ·mol-1。
物质
H2(g)
CO2(g)
CO(g)
H2O(g)
/(kJ·mol-1)
0
-394
—111
-242
(2)恒温、恒容条件下,能说明该体系达到平衡状态的是______(填标号,下同)。
A. v正(CO2)=v逆(H2O) B. n(H2)=n(CO2)
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高CO2的平衡转化率和增大CH3OH的选择性S[],可采用的措施是______。
a.增大n(CO2) b.及时移除CH3OH c.减小容器体积 d.充入Ar
(4)在压强为5.0 MPa的恒压密闭反应器中投入5 mol CO2和16 mol H2发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时S(CH3OH)、S(CO)及α(CO2)随温度变化如图甲所示。
①表示平衡时S(CO)的曲线是______(填“a”、“b”或“c”)。
②250℃时,测得平衡体系有0.5 mol CH3OH,结合图甲计算反应Ⅰ的平衡常数Kp=________MPa-2(列出计算式即可)。
(5)某科研小组设计了如图乙所示电解装置,采用高浓度K+有效抑制酸性电解液中的析氢反应,从而提高CO2转化为CH3OH的生成率。
①当电路中通过2 mol电子时,理论上产生O2的体积为________L(标准状况)。
②阴极的电极反应式为__________________________________________________。
18. 西替利嗪(H)是一种抗过敏药,用于季节性或常年性过敏性鼻炎、由过敏原引起的荨麻疹及皮肤瘙痒等。西替利嗪(H)的一种合成路线如下。
已知:—Ph为苯基()
(1)A的化学名称为____________。
(2)C的结构简式为____________。
(3)D→F的化学方程式为____________________________________,吡啶是一种有机碱,其在该反应中的作用是______________________________。
(4)F→G的反应类型为_______________。
(5)G中含氧官能团的名称是____________。
(6)满足以下条件的B的同分异构体有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为____________。
①分子中有2个苯环;②能发生银镜反应。
(7)参照上述合成路线,以苯和乙酰氯为原料,设计化合物苯基的合成路线____________。
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