精品解析:河南开封市五县部分学校2025-2026学年高一下学期7月期末考试 化学试卷
2026-07-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 开封市 |
| 地区(区县) | 杞县,通许县,尉氏县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58787756.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
一、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. 下列说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷,核苷可水解为戊糖和碱基
C. 石油的裂化、煤的气化的产物都属于混合物
D. 鸡蛋清溶液中加硝酸银溶液产生的沉淀能重新溶于水
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 的电子式:
B. 的VSEPR模型为
C. 基态Ga原子电子排布式:
D. 用电子云轮廓图表示的键的形成:
3. 下列对应反应的离子方程式书写正确的是
A. 用惰性电极电解溶液:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 过量氨水与溶液反应:
D. 用醋酸清洗水壶中的水垢:
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol含有的质子总数为10NA
B. pH=1的硫酸中H+总数为0.1NA
C. 常温下,1molCl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA
D. 12g石墨含有未参与杂化的2p电子数为NA
5. 下列操作不能达到实验目的的是
目的
操作
A
检验醛基()
在试管里加入溶液,滴入5滴溶液,振荡。然后加入乙醛溶液,加热
B
证明酸性:碳酸苯酚
向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体
C
检验碳卤键()
向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热。一段时间后加入几滴溶液
D
证明羟基使苯环活化
向两支分别盛有苯和苯酚稀溶液的试管中各加入几滴饱和溴水
A. A B. B C. C D. D
6. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
7. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
石墨晶体结构
A. 氯化钠晶体中Na+的配位数为6,干冰中CO2分子的配位数为12
B. 熔点:NaCl>CO2>金刚石
C. 若金刚石的晶胞边长为a,其中两个最近的碳原子之间的距离为a
D. 石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
8. 下列物质在一定条件下与NaOH溶液、溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 甲苯 B. 苯甲醛
C. D.
9. 下列实验能达到实验目的的是
A.配制银氨溶液
B.制备乙酸乙酯
C.乙炔制取及性质检验
D.检验1-溴丁烷发生消去反应生成烯烃
A. A B. B C. C D. D
10. 下列反应中,电子转移的表示方法不正确的是
A.
B.
C.
D.
11. 天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池。砷化镓的立方晶胞结构如图,晶胞参数为dpm,原子①的分数坐标为(0,0,0)。下列说法不正确的是
A. 基态As原子的价层电子排布式为4s24p3
B. 晶胞中Ga、As原子数均为4个
C. 晶胞中As原子间最短距离为pm
D. 原子②的分数坐标为(,1,)
12. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A. 和熔化 B. Mg和熔化
C. NaCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
13. X、Y、Z、M为4种短周期元素,原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,Y的价电子层中的未成对电子有3个,Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍,M与Z同族。下列说法正确的是
A. 离子半径大小:
B. 第一电离能大小:
C. Y和M最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D. 4种元素均位于元素周期表的p区
14. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性电池,放电过程在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 两种路径的相同
B. 两种路径均无断裂
C. 放电时,通过隔膜进入左侧电极室
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 邻氨基苯甲酸()主要用作染料、医药、香料和农药的中间体,可用如下步骤合成,部分反应机理如下:
已知几种物质的信息如下表所示:
名称
相对分子质量
性状
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
邻苯二甲酸酐
148
白色结晶性粉末
131
284
难溶于冷水,微溶于热水;易溶于乙醇、苯
邻苯二甲酰亚胺
147
白色片状,能升华
232
366
微溶于水、乙醚,稍溶于乙醇,易溶于碱溶液、冰醋酸
邻氨基苯甲酸
137
白色至淡黄色结晶性粉末,有甜味
144
285
易溶于醇、醚、热氯仿、热水;难溶于苯;微溶于冷水
实验步骤如下:
I.制备邻苯二甲酰亚胺
在仪器A中加入10g邻苯二甲酸酐和10mL浓氨水,装上空气冷凝管及一支量程最高可达的温度计。小火加热,温度逐渐升高到,反应。趁热将反应物倒入蒸发皿中,冷却后凝成固体,在研钵中研成粉末,约。
II.制备邻氨基苯甲酸
i.在1号锥形瓶中加入,再加入水溶解,置于中冷却至。加入(约)液溴,摇荡锥形瓶,置于中冷却备用。
ii.在2号锥形瓶中加入2.7gNaOH,再加入10mL水溶解,置于X中冷却备用。
iii.在以下,向1号锥形瓶中慢慢加入粉状邻苯二甲酰亚胺,加完后迅速将2号锥形瓶中的溶液倒入1号锥形瓶中,然后在室温下旋摇锥形瓶,溶液逐渐升温到,在该温度下保持后控温反应。
iv.然后加热至(约),加入饱和亚硫酸氢钠溶液,摇振后抽滤。将滤液转入烧杯中,置于中冷却。在搅拌下慢慢加入浓盐酸使溶液恰好成中性,再慢慢加入3~3.5mL冰醋酸,抽滤,用少量冷水洗涤。粗产品经重结晶后得白色片状晶体1.5g。回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_____。
(2)在“制备邻苯二甲酰亚胺”的实验中,空气冷凝管内会沉积固体;需用玻璃棒将固体推入仪器A中。沉积固体的原因可能是_________。
(3)在“制备邻氨基苯甲酸”的实验中,为了控温,X应为_____(填“热水浴”或“冰盐浴”)。
(4)步骤iii中将氧化为的化学方程式为_________。控制温度在的原因是_________。
(5)步骤iv中加入亚硫酸氢钠的作用是_________(答一点)。
(6)实验II中产品的产率是_____%(结果保留一位小数)。
16. 依据下图,回答下列问题。
(1)第IVA族元素的氢化物从到的沸点逐渐升高,试解释其原因_______________________________________________。
(2)第VA,VIA,VIIA族元素的氢化物中、和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高,试解释其原因______________________________________。
(3)解释一下的熔点高于HF,而沸点却低于HF的原因_______________________________。
17. 乙酰水杨酸俗名阿司匹林(),是常用的解热镇痛药,可以用水杨酸()和醋酸酐()合成,实验室合成阿司匹林的装置如图所示。已知:
物质
相对分子质量
性质
水杨酸
138
溶于乙醇,微溶于水
醋酸酐
102
密度,无色液体,遇水形成醋酸
乙酰水杨酸
180
溶于乙醇,难溶于水;乙酰水杨酸钠溶于水
实验步骤:
步骤1:向仪器B中加入水杨酸和足量醋酸酐,再加10滴浓硫酸,连接装置并搅拌均匀,控制温度加热,再冷却到室温。
步骤2:将反应混合液倒入冷水中并用冰水浴冷却,过滤、洗涤得阿司匹林粗品。
步骤3:用饱和溶液溶解阿司匹林粗品,再用浓盐酸酸化后,冷却、过滤,最后重结晶得到固体。
(1)仪器B的名称是__________;控制温度为的加热方式的名称是__________。
(2)醋酸酐遇水发生反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤1中滴加的浓硫酸的作用是__________,制备阿司匹林反应的化学方程式为_______________。
(4)步骤2中洗涤的具体操作是_____________________________。
(5)步骤3中饱和溶液的用途是_________________。
(6)该实验中合成阿司匹林的产率为__________%。
18. G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中官能团的名称为_____;其中1号碳上C-H的极性_____2号碳C-H的极性(填“>”“<”“=”或“无法判断”)。
(2)的反应类型属于_____。
(3)写出B的同分异构体中,满足下列条件的结构简式:_____。
①与反应呈紫色;
②核磁共振氢谱上出现4组吸收峰。
(4)下列说法正确的是_____(填字母)。
a.的手性碳原子的数目相同
b.属于取代反应
c.的含碳产物中,除之外,极性分子和非极性分子的物质的量比为
d.由会产生与互为同分异构体且含五元环的副产物
(5)以和为原料制备需经历5步反应,无机试剂和两碳以下的有机试剂任用。
①的系统命名为_____。
②引入溴原子的反应方程式为_____。(注明条件)
③最后一步得到高分子化合物的反应方程式为_____。(无需注明条件)
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高二化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
一、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. 下列说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷,核苷可水解为戊糖和碱基
C. 石油的裂化、煤的气化的产物都属于混合物
D. 鸡蛋清溶液中加硝酸银溶液产生的沉淀能重新溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,其中碳碳双键能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.核苷酸由磷酸、戊糖和碱基组成,可水解为磷酸和核苷,核苷能进一步水解为戊糖和碱基,B正确;
C.石油裂化得到多种短链烃,煤的气化产生CO、H2等混合气体,产物都是混合物,C正确;
D.鸡蛋清溶液含蛋白质,硝酸银是重金属盐,会使蛋白质变性产生沉淀,变性不可逆,沉淀不能重新溶于水,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 的电子式:
B. 的VSEPR模型为
C. 基态Ga原子电子排布式:
D. 用电子云轮廓图表示的键的形成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳是只含有共价键的共价化合物,电子式为,故A正确;
B.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3+=3,孤对电子对数为0,分子的VSEPR模型为,故B正确;
C.镓元素的原子序数为31,基态原子的简化电子排布式为,故C错误;
D.氯化氢分子中含有s—pσ键,形成过程的电子云轮廓图为,故D正确;
故选C。
3. 下列对应反应的离子方程式书写正确的是
A. 用惰性电极电解溶液:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 过量氨水与溶液反应:
D. 用醋酸清洗水壶中的水垢:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用惰性电极电解溶液,发生的总反应:,A错误;
B.向苯酚钠溶液中通入少量生成苯酚和,B正确;
C.氨水过量时与反应得到,反应的离子方程式为,C错误;
D.醋酸与反应的离子方程式为,D错误;
故选B。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol含有的质子总数为10NA
B. pH=1的硫酸中H+总数为0.1NA
C. 常温下,1molCl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA
D. 12g石墨含有未参与杂化的2p电子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟离子(F⁻)的质子数等于氟的原子序数9,1mol F⁻含有的质子总数为9NA,而非10NA,A错误;
B.pH=1的硫酸中H⁺浓度为0.1mol/L,但题目未给出溶液体积,无法确定H⁺总数,B错误;
C.Cl2与NaOH反应为歧化反应:Cl2 + 2NaOH =NaCl + NaClO + H2O,1mol Cl2转移1mol电子(1mol Cl被氧化失去1mol e⁻,1mol Cl被还原得到1mol e⁻),转移电子数为NA,而非2NA,C错误;
D.石墨中每个碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道含1个电子。12g石墨(1mol碳原子)中未杂化的2p电子数为NA,D正确;
故选D。
5. 下列操作不能达到实验目的的是
目的
操作
A
检验醛基()
在试管里加入溶液,滴入5滴溶液,振荡。然后加入乙醛溶液,加热
B
证明酸性:碳酸苯酚
向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体
C
检验碳卤键()
向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入溶液,振荡后加热。一段时间后加入几滴溶液
D
证明羟基使苯环活化
向两支分别盛有苯和苯酚稀溶液的试管中各加入几滴饱和溴水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氢氧化铜碱性悬浊液能与醛基反应,加热有砖红色沉淀生成,A正确;
B.往苯酚钠溶液中通入少量CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,溶液变浑浊,证明酸性:碳酸>苯酚,B正确;
C.该实验中,水解后、滴加硝酸银溶液前,应先加硝酸中和多余的碱使溶液呈酸性,C错误;
D.苯不与溴水发生取代反应,只能萃取,苯酚与溴水可以发生取代,羟基使苯环活化,D正确;
故选C。
6. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
【答案】D
【解析】
【分析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸。
【详解】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;
B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B正确;
C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;
D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,注意把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。
7. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
石墨晶体结构
A. 氯化钠晶体中Na+的配位数为6,干冰中CO2分子的配位数为12
B. 熔点:NaCl>CO2>金刚石
C. 若金刚石的晶胞边长为a,其中两个最近的碳原子之间的距离为a
D. 石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体中每个周围距离最近且相等的有6个,故配位数为6;干冰为面心立方最密堆积,每个分子周围距离最近且相等的分子有12个,配位数为12,A正确;
B.金刚石是共价晶体,熔点最高,是离子晶体,是分子晶体,熔点顺序为金刚石,B错误;
C.金刚石晶胞中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线的,即,不是,C错误;
D.石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,同时具有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,属于混合晶体,不是过渡晶体,D错误;
故选A。
8. 下列物质在一定条件下与NaOH溶液、溶液、溴水、苯酚钠溶液和甲醇都能反应的是
A. 甲苯 B. 苯甲醛
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯与NaOH溶液、溶液、苯酚钠溶液、甲醇、溴水均不发生化学反应,A不符合题意;
B.苯甲醛仅含醛基,只能被溴水氧化,与NaOH溶液、溶液、苯酚钠溶液、甲醇均不反应,B不符合题意;
C.丙酸()含羧基,可与NaOH、、苯酚钠、甲醇反应,与溴水不反应,C不符合题意;
D.含碳碳双键、羧基,羧基可与NaOH发生中和、与反应生成、与苯酚钠反应生成苯酚、与甲醇发生酯化反应;碳碳双键可与溴水发生加成反应,与所有给定试剂都能反应,D符合题意;
故选D。
9. 下列实验能达到实验目的的是
A.配制银氨溶液
B.制备乙酸乙酯
C.乙炔制取及性质检验
D.检验1-溴丁烷发生消去反应生成烯烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制银氨溶液需向2% 溶液中逐滴加入稀氨水,至最初产生的沉淀恰好完全溶解,图示试剂加入顺序错误,A错误;
B.乙酸乙酯会与溶液发生水解反应,且导管插入液面下会引发倒吸,应使用饱和溶液收集且导管置于液面上方,B错误;
C.电石中的杂质与饱和食盐水反应会生成等还原性气体,也能使酸性溶液褪色,未除杂无法检验乙炔的性质,C错误;
D.1-溴丁烷在的乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃,挥发的乙醇可溶于水,排除了乙醇对烯烃检验的干扰,酸性溶液褪色可证明有烯烃生成,D正确;
故选D。
10. 下列反应中,电子转移的表示方法不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,反应中碳元素的化合价升高被氧化,碳是反应的还原剂,氯元素的化合价降低被还原,氯气是反应的氧化剂,反应生成2mol氯化铝时,转移6mol电子,则表示电子转移的单线桥为,故A正确;
B.由方程式可知,反应中钠元素化合价升高被氧化,钠是反应的还原剂,氢元素的化合价降低被还原,水是反应的氧化剂,反应生成1mol氢气时,转移2mol电子,则表示电子转移的单线桥为,故B错误;
C.由方程式可知,反应中碘元素化合价升高被氧化,碘化钾是反应的还原剂,锰元素的化合价降低被还原,高锰酸钾是反应的氧化剂,反应生成5mol碘时,转移10mol电子,则表示电子转移的双线桥为,故C正确;
D.由方程式可知,反应中硫化氢中碘硫元素化合价升高被氧化,是反应的还原剂,浓硫酸中硫元素的化合价降低被还原,高锰酸钾是反应的氧化剂,反应生成1mol硫时,转移2mol电子,则表示电子转移的双线桥为,故D正确;
故选B。
11. 天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池。砷化镓的立方晶胞结构如图,晶胞参数为dpm,原子①的分数坐标为(0,0,0)。下列说法不正确的是
A. 基态As原子的价层电子排布式为4s24p3
B. 晶胞中Ga、As原子数均为4个
C. 晶胞中As原子间最短距离为pm
D. 原子②的分数坐标为(,1,)
【答案】C
【解析】
【详解】A.As为33号元素,位于第四周期第ⅤA族,基态原子价层电子排布式为,A正确;
B.As位于晶胞顶点和面心,个数为,Ga位于晶胞内部,个数为4,二者原子数均为4,B正确;
C.As原子为面心立方最密堆积,最短距离为面对角线的一半,即,不是,C错误;
D.原子①分数坐标为,原子②位于的面心,分数坐标为,D正确;
故选C。
12. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A. 和熔化 B. Mg和熔化
C. NaCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O是离子晶体,熔化时破坏离子键;SiO2是共价晶体,熔化时破坏共价键,作用类型不同,A不符合题意;
B.Mg是金属晶体,熔化时破坏金属键;是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,作用类型不同,B不符合题意;
C.NaCl是离子晶体,熔化时破坏离子键;蔗糖是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,作用类型不同,C不符合题意;
D.碘和干冰()均为分子晶体,升华(固态直接变为气态)时均破坏分子间作用力,作用类型相同,D符合题意;
故选D。
13. X、Y、Z、M为4种短周期元素,原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,Y的价电子层中的未成对电子有3个,Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍,M与Z同族。下列说法正确的是
A. 离子半径大小:
B. 第一电离能大小:
C. Y和M最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D. 4种元素均位于元素周期表的p区
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M为4种短周期元素,原子序数依次增大,X的核外电子总数与其周期数相同,则X为H;Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍,则Z为O;M与Z同族,则M为S;Y的价电子层中的未成对电子有3个,则Y为N(价电子排布式为);综上,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,M为S元素,据此解答。
【详解】A.结合分析知,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,M为S元素,一般而言,电子层数越多,半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越小,半径越大,故离子半径大小顺序为,A错误;
B.Z和Y分别为O和N,二者基态原子的价电子排布式为,N的2p能级处于半满状态,较稳定,故第一电离能大小:,B错误;
C.Y和M即N和S,其最高价氧化物对应的水化物分别为,均为强酸,C正确;
D.4种元素中H位于元素周期表的s区,N、O、S位于元素周期表的p区,D错误;
故选C。
14. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性电池,放电过程在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 两种路径的相同
B. 两种路径均无断裂
C. 放电时,通过隔膜进入左侧电极室
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变只与反应的始态和终态有关,与路径无关;两种路径的最终产物分别是和,终态不同,因此不同,A错误;
B.生成的路径中,的键发生断裂,最终形成两个;只有生成(含过氧根,保留键)的路径不断裂键,B错误;
C.放电时,Ca2+通过隔膜进入左侧电极室,放电时左侧Ca电极为负极,Ca失去电子生成Ca2+,Ca2+应通过隔膜迁移到右侧氧气电极,与O2和电子结合生成放电产物,而不是进入左侧电极室,C错误;
D.充电时,阳极发生的主要电极反应应为CaO2-2e-=Ca2++O2↑,充电时阳极发生氧化反应,放电产物CaO2失去电子分解生成Ca2+和O2,D正确;
故答案选D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 邻氨基苯甲酸()主要用作染料、医药、香料和农药的中间体,可用如下步骤合成,部分反应机理如下:
已知几种物质的信息如下表所示:
名称
相对分子质量
性状
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
邻苯二甲酸酐
148
白色结晶性粉末
131
284
难溶于冷水,微溶于热水;易溶于乙醇、苯
邻苯二甲酰亚胺
147
白色片状,能升华
232
366
微溶于水、乙醚,稍溶于乙醇,易溶于碱溶液、冰醋酸
邻氨基苯甲酸
137
白色至淡黄色结晶性粉末,有甜味
144
285
易溶于醇、醚、热氯仿、热水;难溶于苯;微溶于冷水
实验步骤如下:
I.制备邻苯二甲酰亚胺
在仪器A中加入10g邻苯二甲酸酐和10mL浓氨水,装上空气冷凝管及一支量程最高可达的温度计。小火加热,温度逐渐升高到,反应。趁热将反应物倒入蒸发皿中,冷却后凝成固体,在研钵中研成粉末,约。
II.制备邻氨基苯甲酸
i.在1号锥形瓶中加入,再加入水溶解,置于中冷却至。加入(约)液溴,摇荡锥形瓶,置于中冷却备用。
ii.在2号锥形瓶中加入2.7gNaOH,再加入10mL水溶解,置于X中冷却备用。
iii.在以下,向1号锥形瓶中慢慢加入粉状邻苯二甲酰亚胺,加完后迅速将2号锥形瓶中的溶液倒入1号锥形瓶中,然后在室温下旋摇锥形瓶,溶液逐渐升温到,在该温度下保持后控温反应。
iv.然后加热至(约),加入饱和亚硫酸氢钠溶液,摇振后抽滤。将滤液转入烧杯中,置于中冷却。在搅拌下慢慢加入浓盐酸使溶液恰好成中性,再慢慢加入3~3.5mL冰醋酸,抽滤,用少量冷水洗涤。粗产品经重结晶后得白色片状晶体1.5g。回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_____。
(2)在“制备邻苯二甲酰亚胺”的实验中,空气冷凝管内会沉积固体;需用玻璃棒将固体推入仪器A中。沉积固体的原因可能是_________。
(3)在“制备邻氨基苯甲酸”的实验中,为了控温,X应为_____(填“热水浴”或“冰盐浴”)。
(4)步骤iii中将氧化为的化学方程式为_________。控制温度在的原因是_________。
(5)步骤iv中加入亚硫酸氢钠的作用是_________(答一点)。
(6)实验II中产品的产率是_____%(结果保留一位小数)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)邻苯二甲酰亚胺受热升华,在空气冷凝管中凝华成固体(合理即可)
(3)冰盐浴 (4) ①. ②. 温度过低反应速率小,温度过高可能发生副反应(合理即可)
(5)除去未完全反应的,防止有机物过度氧化;防止后续使用盐酸酸化时产生有毒气体(溴蒸气)(答一点,合理即可)
(6)53.6
【解析】
【小问1详解】
仪器A的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
在“制备邻苯二甲酰亚胺”的实验中,空气冷凝管内会沉积固体的原因可能是邻苯二甲酰亚胺受热升华,在空气冷凝管中凝华成固体;
【小问3详解】
步骤要求控温0℃以下,冰盐浴可实现低于0℃的低温环境,热水浴温度高于室温,不符合要求;
【小问4详解】
①将氧化为,被还原为,同时生成,化学方程式为:;
②控制温度在的原因可能是温度过低,反应速率太慢;温度过高,次溴酸钠受热分解,同时易发生副反应,降低产率;
【小问5详解】
亚硫酸氢钠可以与未完全反应的发生氧化还原反应,防止有机物过度氧化;酸性环境下,会与发生归中反应生成有毒气体,亚硫酸氢钠还可以防止后续使用盐酸酸化时产生有毒气体(溴蒸气);
【小问6详解】
,1mol邻苯二甲酰亚胺生成1mol邻氨基苯甲酸,则,。
16. 依据下图,回答下列问题。
(1)第IVA族元素的氢化物从到的沸点逐渐升高,试解释其原因_______________________________________________。
(2)第VA,VIA,VIIA族元素的氢化物中、和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高,试解释其原因______________________________________。
(3)解释一下的熔点高于HF,而沸点却低于HF的原因_______________________________。
【答案】(1)这是由于它们是组成和结构相似的分子晶体,随着它们的相对分子质量的增加,范德华力也会增大,因此,沸点逐渐升高
(2)、和分子间能形成氢键
(3)熔点主要受固态晶体结构的影响:固态中,分子间通过氢键形成复杂的三维空间网状结构;而固态中,分子间通过氢键仅形成锯齿状的链状结构。三维网状结构比链状结构更稳定、更难被破坏,因此的熔点高于。沸点主要受液态时分子间作用力强度的影响:由于F原子的电负性大于N原子,氢键的键能大于氢键。在液态时,分子间的相互吸引力更强,气化需要克服的能量更多,因此的沸点高于。
【解析】
【小问1详解】
本题考查分子晶体熔沸点的递变规律。对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(范德华力)越强,克服分子间作用力使其气化所需的能量就越多,沸点越高。第IVA族元素的氢化物从到相对分子质量依次增大,分子间作用力增强,故沸点逐渐升高。
【小问2详解】
本题考查氢键对物质物理性质的影响。同主族元素的氢化物沸点一般随相对分子质量增大而升高,但N、O、F的电负性很强、原子半径很小,使得、和分子之间不仅存在范德华力,还形成了分子间氢键。氢键的作用能远大于范德华力,导致这三种氢化物气化时需要消耗更多的能量,因此它们的沸点比同主族其他元素的氢化物异常偏高。
【小问3详解】
本题考查氢键的空间结构与强度对熔沸点的综合影响。论述要点:这一现象本质是氢键的“数量”和“强度”共同作用的结果,固态熔化时氢键数量主导,液态汽化时氢键强度主导。 F的电负性大于N,相比而言,H原子的正电性HF中比更强,F的负电性比N的也更强,形成的F-H…F氢键键能高于中的N-H…N氢键。在固态HF晶体中,HF分子通过氢键形成锯齿形长链结构,链内氢键强度高,但链与链之间的分子间作用力仅为弱范德华力。固态下,每个分子可以和周围多个分子形成氢键,形成的氢键数量更多,分子间总结合力大于固态HF,熔点更高。液态时,两者都保留了大部分分子间氢键,汽化过程需要完全断开所有分子间氢键,HF虽然氢键数量少,但单个氢键强度远高于,更强的氢键需要更多能量破坏,因此HF沸点更高,沸点更低。
17. 乙酰水杨酸俗名阿司匹林(),是常用的解热镇痛药,可以用水杨酸()和醋酸酐()合成,实验室合成阿司匹林的装置如图所示。已知:
物质
相对分子质量
性质
水杨酸
138
溶于乙醇,微溶于水
醋酸酐
102
密度,无色液体,遇水形成醋酸
乙酰水杨酸
180
溶于乙醇,难溶于水;乙酰水杨酸钠溶于水
实验步骤:
步骤1:向仪器B中加入水杨酸和足量醋酸酐,再加10滴浓硫酸,连接装置并搅拌均匀,控制温度加热,再冷却到室温。
步骤2:将反应混合液倒入冷水中并用冰水浴冷却,过滤、洗涤得阿司匹林粗品。
步骤3:用饱和溶液溶解阿司匹林粗品,再用浓盐酸酸化后,冷却、过滤,最后重结晶得到固体。
(1)仪器B的名称是__________;控制温度为的加热方式的名称是__________。
(2)醋酸酐遇水发生反应的化学方程式为_______________。
(3)步骤1中滴加的浓硫酸的作用是__________,制备阿司匹林反应的化学方程式为_______________。
(4)步骤2中洗涤的具体操作是_____________________________。
(5)步骤3中饱和溶液的用途是_________________。
(6)该实验中合成阿司匹林的产率为__________%。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 水浴加热
(2) (3) ①. 作催化剂 ②.
(4)向漏斗中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2-3次
(5)使乙酰水杨酸转化为溶于水的乙酰水杨酸钠
(6)75
【解析】
【分析】本题围绕乙酰水杨酸的制备与提纯展开,结合有机物的性质、实验操作规范和产率计算逐一分析各小问。
【小问1详解】
由装置图可知B为三颈烧瓶;加热温度为70℃(低于100℃),水浴加热受热均匀、便于控制温度,因此该加热方式为水浴加热。
【小问2详解】
题干说明醋酸酐遇水生成醋酸,配平即可得到反应方程式:
【小问3详解】
该酰化反应中浓硫酸的作用是催化,加快反应速率;水杨酸的酚羟基与醋酸酐反应,取代反应生成乙酰水杨酸和乙酸,化学方程式为:。
【小问4详解】
阿司匹林难溶于水,该操作是过滤后洗涤固体沉淀的标准操作,洗涤在漏斗中进行,具体操作为:向漏斗中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2-3次。
【小问5详解】
乙酰水杨酸含羧基,可与碳酸钠反应生成易溶于水的乙酰水杨酸钠,过滤除去不溶性杂质后再酸化,即可重新得到纯净的乙酰水杨酸。
【小问6详解】
水杨酸物质的量,醋酸酐足量,则理论生成乙酰水杨酸的质量,因此产率。
18. G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中官能团的名称为_____;其中1号碳上C-H的极性_____2号碳C-H的极性(填“>”“<”“=”或“无法判断”)。
(2)的反应类型属于_____。
(3)写出B的同分异构体中,满足下列条件的结构简式:_____。
①与反应呈紫色;
②核磁共振氢谱上出现4组吸收峰。
(4)下列说法正确的是_____(填字母)。
a.的手性碳原子的数目相同
b.属于取代反应
c.的含碳产物中,除之外,极性分子和非极性分子的物质的量比为
d.由会产生与互为同分异构体且含五元环的副产物
(5)以和为原料制备需经历5步反应,无机试剂和两碳以下的有机试剂任用。
①的系统命名为_____。
②引入溴原子的反应方程式为_____。(注明条件)
③最后一步得到高分子化合物的反应方程式为_____。(无需注明条件)
【答案】(1) ①. 酯基 ②. >
(2)取代反应 (3)
(4)acd (5) ①. 丙二酸二甲酯 ②. +HBr+H2O ③. n+n→+(2n-1)H2O
【解析】
【分析】A 与B在甲醇钠和甲醇的作用下,发生取代反应脱去溴化氢生成C,C水解并脱去羧基生成D,D与五氧化二磷反应成环,生成E,E先经过酯化,在和乙二醇反应生成F,F被四氢铝锂还原生成G,详细流程为:。
【小问1详解】
由框图中A的结构可知A的官能团为酯基;1号碳与两个酯基相连,2号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C—H键的极性,因此1号碳的C-H键极性相对较大;
【小问2详解】
根据分析A+B→C的反应为取代反应;
【小问3详解】
B的同分异构体中,与FeCl3反应呈紫色说明含有酚羟基,核磁共振氢谱上出现4组吸收峰说明对称性较好,结构为;
【小问4详解】
a.D()、E()、F()均含1个手性碳原子,a正确;
b.根据分析,F→G属于还原反应,b错误;
.C→D的反应含碳产物还有非极性分子CO2和极性分子CH3OH,其比例为1:3,c正确;
d.D中含有2个羧基,,箭头所示的羧基与苯环H发生反应时可以 含五元环的副产物,该副产物为,d正确;
故选acd。
【小问5详解】
根据目标产物逆向分析,目标产物为聚酯,其单体为和,其中可由先水解再酸化获得,而含有2个,流程中物质G含有结构,该结构是由被还原而来,则可由被还原而来,而可视为的亚甲基上的H原子被环己基取代,这一步骤与题给流程中A+B→C的反应类似,因此可由与在和作用下反应生成,可由与HBr反应制得。具体合成路线为:。
①由1个丙二酸和2个甲醇酯化生成,名称为丙二酸二甲酯;
②根据上述分析,引入溴原子的反应方程式为+HBr+H2O;
③根据分析,和发生缩聚反应的方程式为n+n→+(2n-1)H2O。
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