内容正文:
2025-2026学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65 Sn-119
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法错误的是
A. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
B. “望宇”登月服采用聚酰亚胺隔热层,聚酰亚胺属于有机高分子材料
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及化学变化
D. 利用晶体的各向异性可制备精密光学仪器的偏振元件
2. 下列化学用语表示正确的是
A. H2O的VSEPR模型:
B. 有机物系统命名:3-甲基-4-己醇
C. 基态铝原子价电子的轨道表示式:
D. Cl2中σ键的电子云轮廓图:
3. 下列分子含有极性键且为非极性分子的是
A. B. C. D.
4. 下列说法正确的是
A. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B. 玻尔原子模型可以解释钠原子光谱中有靠得很近的两条黄色谱线
C. 比稳定是因为水分子之间存在氢键
D. 杂化轨道只用于形成键或用来容纳未参与成键的孤电子对
5. 可根据物质结构推测其性质,下列推测错误的是
选项
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
二者在水中的溶解度相近
B
冠醚18-冠-6空腔直径(260-320 pm)与直径(276 pm)接近
冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
C
可通过配位键结合水中的质子
溶于水呈碱性
D
石墨层间靠范德华力维系
石墨可作为润滑剂
A. A B. B C. C D. D
6. 常温常压下,和反应生成具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图所示:(已知)
下列说法错误的是
A. 每生成,转移电子
B. 相邻与间的作用力:层间<层内
C. 周围最近且等核间距的数目为6
D. 适当升温可提升的导电性,原因是扩散速率加快
7. 是一种优质的绿色无机颜料。已知、、、为原子序数依次增大的前四周期元素,其中是人体中质量分数最大的物质,基态原子核外单电子数目是前四周期元素中最多的,基态离子的层为全满结构。下列说法正确的是
A. 基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
B. 基态原子的核外电子存在5种空间运动状态
C. 基态原子的简化电子排布式为
D. Z元素在元素周期表中处于d区
8. 从乙酸晶体中得到乙酸晶胞如图所示,下列说法正确的是
A. 一个晶胞中含有4个乙酸分子
B. 晶胞中乙酸分子的取向有1种
C. 乙酸晶体中的微粒间作用力只有范德华力
D. 乙酸分子中碳原子均为杂化
9. “河南烩面”是河南的特色美食,富含淀粉、蛋白质、油脂等营养成分。下列有关说法正确的是
A. 面条中的淀粉和蛋白质在人体内水解的最终产物均为氨基酸
B. 烩面中含有的基本营养物质都是高分子化合物
C. 烩面放置过久产生的“哈喇味”是由于油脂发生了皂化反应
D. 高温熬煮高汤的过程中,蛋白质发生变性,该过程属于化学变化
10. 下列各组物质不互为同分异构体的是
A. 丙醛和丙酮
B. 正戊烷和2-甲基丁烷
C. 和
D. 和
11. 下列反应中有C—O键断裂的是
A. 乙醇的催化氧化 B. 苯酚与碳酸钠反应
C. 乙醛的银镜反应 D. 乙酸的酯化反应
12. 香豆素-3-羧酸是一种重要的有机合成中间体。为了确定其结构,研究小组对其进行了分析。通过下列实验方法所得出的结论不合理的是
选项
实验方法
结论
A
元素分析
测得C、H、O三种元素的质量分数,可确定该有机物的分子式
B
核磁共振氢谱
谱图显示有6组吸收峰,确定其分子中含有6种不同化学环境的氢原子
C
红外光谱法
通过检测吸收峰,可推测分子中含有羧基、酯基和碳碳双键等结构
D
质谱法
测得其质荷比最大的峰对应数值为190,确定其相对分子质量为190
A. A B. B C. C D. D
13. 制备乙酸乙酯的实验中,用饱和碳酸钠溶液收集产物。待反应结束后,将收集液转移至分液漏斗中进行分离。下列关于后续操作的描述正确的是
A. 分液时,只需旋开下方活塞,即可使液体顺利流下
B. 分液时,下层水溶液从下口放出至烧杯后,更换烧杯将上层乙酸乙酯从下口放出
C. 分出的乙酸乙酯中仍含有少量水,可加入无水硫酸钠进行干燥
D. 为了进一步提纯,可对干燥后的乙酸乙酯进行蒸馏,应将温度计水银球插到液面以下
14. 下列实验装置(省略部分夹持装置)能达到实验目的的是
A.证明密度:ρ(乙醇)<ρ(钠)<ρ(水)
B.趁热过滤苯甲酸晶体
C.检验乙烯的还原性
D.检验淀粉是否完全水解
A. A B. B C. C D. D
15. 拉罗替尼是一种治疗肿瘤的靶向药,其结构如图所示。下列有关该物质说法错误的是
A. 可以形成分子间氢键 B. 能发生水解反应
C. 含有2个手性碳原子 D. 1 mol该物质最多与8 mol H2反应
16. 三聚氰胺甲醛树脂具有耐热、绝缘等优良性能,广泛应用于生活、生产领域,其合成路线如下图所示,下列说法错误的是
A. 该反应是缩聚反应
B. 甲醛分子中σ键和π键个数之比为2∶1
C. 反应物三聚氰胺和甲醛的化学计量比是1∶1
D. 三聚氰胺甲醛树脂在一定条件下可与盐酸反应
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17. 离子液体是一种具有诸多独特物理化学性质的溶剂,在材料合成、电化学等领域具有良好的应用前景。某种咪唑氯盐离子液体和咪唑结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的位置是____________。
(2)已知咪唑环为平面结构,其中N所采取的杂化方式为____________。
(3)咪唑所含元素的电负性由大到小的顺序为____________________________________。
(4)该离子液体熔沸点较低的原因为_____________________________________________。
18. 铁是人类最早使用的金属之一,铁及其化合物在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:
(1)铁原子的结构示意图___________________________。
(2)下列状态的铁原子或离子中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
A. [Ar]3d64s2 B. [Ar]3d54s1 C. [Ar]3d64s1 D. [Ar]3d6
(3)邻二氮菲(phen,结构为)可用于测定的浓度,其原理为。能与邻二氮菲发生反应的原因是________________。在邻二氮菲中,键角____________(填“”、“”或“”)。
(4)与尿素()形成,其中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________。(填元素符号)
19. 某含化合物是一种新型压电催化剂,在污水处理领域展现出巨大应用潜力。晶胞结构及相关参数如下,晶胞棱边夹角均为。回答下列问题:
(1)基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号为______________。与硫元素同周期且第一电离能最大的元素是_________________(填元素符号)。
(2)该化合物的化学式为_______________;周围与它最近且相等距离的有__________个。
(3)设为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为__________(列出计算式)。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。若点的分数坐标为,则点原子的分数坐标为_____________________。
20. 2,6-二氯-3-氰基-4-三氟甲基吡啶(物质)是一种合成新型农药、医药的关键中间体,其制备原理为:
相关物质信息如下:
物质
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
物质A
2,6-二羟基-3-氰基-4-三氟甲基吡啶
204
285
难溶于水,易溶于有机溶剂
物质B
2,6-二氯-3-氰基-4-三氟甲基吡啶
241
38~40
282.4
难溶于水,易溶于有机溶剂
POCl3
三氯氧磷
153.5
-93.6
105.8
遇水剧烈反应,易溶于有机溶剂
实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略):
实验步骤:
Ⅰ.向三颈烧瓶中依次加入40.80 g物质A、少量催化剂,并用二氯乙烷溶解;
Ⅱ.在搅拌条件下,打开仪器X缓慢加入过量三氯氧磷(POCl3);
Ⅲ.控制反应温度80℃,反应液颜色逐渐变为黄褐色,持续反应6 h;
Ⅳ.反应结束后停止加热,冷却到室温,待大量固体析出后,对混合液进行减压过滤,最终得到产品42.58 g。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是__________________。球形冷凝管的进水口为____________(填“a”或“b”)。
(2)三氯氧磷遇水剧烈水解,请写出其水解的化学方程式:__________________。
(3)步骤Ⅲ中采用的加热方式为____________。
(4)“减压过滤”的优点是_________________________________________。若要进一步提纯产品,可采用的实验方法是_____________________。
(5)根据实验数据,计算物质B的产率为____________(精确到0.1%)。
21. 头孢地尔是一种第三代头孢菌素类抗生素,其重要中间体G的合成路线如下:
已知:—PMB代表对甲氧基苯甲基()
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________________,D→E的反应类型为____________________。
(2)C的结构简式为__________________________________________________________。
(3)检验PMBCl中氯原子所需试剂________________________________________(按加入顺序填写)。
(4)D中含氧官能团的名称为__________________。
(5)E+F→G的化学方程式______________________________________。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体有____________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应 ②与FeCl3溶液发生显色反应 ③能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为____________________。
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2025-2026学年下期期末考试
高二化学试题卷
注意事项:
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间90分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65 Sn-119
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法错误的是
A. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
B. “望宇”登月服采用聚酰亚胺隔热层,聚酰亚胺属于有机高分子材料
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及化学变化
D. 利用晶体的各向异性可制备精密光学仪器的偏振元件
【答案】C
【解析】
【详解】A.单晶硅是Si原子通过共价键形成空间网状结构的共价晶体,属于半导体材料可用于制造芯片,A正确;
B.聚酰亚胺是相对分子质量很大的合成有机聚合物,属于有机高分子材料,B正确;
C.晶态和非晶态是同种物质的不同聚集状态,二者转换过程无新物质生成,属于物理变化,不涉及化学变化,C错误;
D.晶体具有各向异性,即不同方向上物理性质存在差异,可利用该性质制备精密光学仪器的偏振元件,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. H2O的VSEPR模型:
B. 有机物系统命名:3-甲基-4-己醇
C. 基态铝原子价电子的轨道表示式:
D. Cl2中σ键的电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心O原子价层电子对数为。VSEPR模型为四面体形;题图展示的是分子空间结构(V形),不是VSEPR模型,正确VSEPR模型为,A错误;
B.醇的系统命名规则为选择包含羟基的最长碳链为主链,从距离羟基最近一端编号。该物质羟基在3号碳,甲基在4号碳,正确名称为4-甲基-3-己醇,B错误;
C.Al原子序数13,电子排布,价电子为。轨道成对自旋相反电子;三个轨道中只填充1个电子,符合洪特规则,图示书写正确,C正确;
D.是键,两个氯原子p轨道沿键轴以“头碰头”重叠,两侧电子云轮廓大小相同,正确为;题图一大一小,属于键(如),不符合,D错误;
故选C。
3. 下列分子含有极性键且为非极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.中含极性键和非极性键,空间结构为展开书页形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A不符合题意;
B.中为极性键,中心原子B的价层电子对数是,空间结构为平面正三角形,结构对称,键的极性相互抵消,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B符合题意;
C.中含、极性键,空间结构为平面三角形,但与键极性不同、键长不等,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C不符合题意;
D.中为极性键,中心原子S的价层电子对数是,空间结构为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D不符合题意;
故选B。
4. 下列说法正确的是
A. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B. 玻尔原子模型可以解释钠原子光谱中有靠得很近的两条黄色谱线
C. 比稳定是因为水分子之间存在氢键
D. 杂化轨道只用于形成键或用来容纳未参与成键的孤电子对
【答案】D
【解析】
【详解】A.p能级在空间的伸展方向为3,则2p、3p、4p能级的轨道数相等,A错误;
B.玻尔原子模型仅能解释氢原子光谱,无法解释多电子原子光谱的精细结构(如钠原子的两条靠近的黄色谱线),B错误;
C.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,氢化物的稳定性依次减弱,所以水分子的稳定性强于硫化氢与氧元素和硫元素的非金属性强弱有关,与水分子之间存在氢键无关,C错误;
D.杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,π键由未杂化的p轨道重叠形成,D正确;
故选D。
5. 可根据物质结构推测其性质,下列推测错误的是
选项
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
二者在水中的溶解度相近
B
冠醚18-冠-6空腔直径(260-320 pm)与直径(276 pm)接近
冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
C
可通过配位键结合水中的质子
溶于水呈碱性
D
石墨层间靠范德华力维系
石墨可作为润滑剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.正戊醇的疏水烃基比乙醇大得多,醇的烃基越大,在水中溶解度越小,因此正戊醇溶解度远小于乙醇,二者溶解度不相近,A错误;
B.18-冠-6空腔与直径匹配,可通过配位作用结合,将带入有机溶剂,增大其在有机溶剂中的溶解度,B正确;
C.中N有孤电子对,可与水中形成配位键得到,使溶液中浓度高于,因此氨水呈碱性,C正确;
D.石墨层间的范德华力较弱,层与层之间易发生相对滑动,因此石墨可作为润滑剂,D正确;
故答案选A。
6. 常温常压下,和反应生成具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图所示:(已知)
下列说法错误的是
A. 每生成,转移电子
B. 相邻与间的作用力:层间<层内
C. 周围最近且等核间距的数目为6
D. 适当升温可提升的导电性,原因是扩散速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中锂元素由0价变为+1价,氮元素由0价变为-3价,生成时,3 mol Li失去3 mol电子,故转移3 mol电子,A正确;
B.层内距离中心N最近的6个Li原子到N的距离为:,层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为:,210.7pm >194pm,则层间距离更短,离子键作用力更强,因此层间作用力大于层内,B错误;
C.每个N3-位于a层中心,其最近邻N3-位于同一层,共6个,C正确;
D.温度升高,离子的热运动能量增加,导致电导率上升,这是离子导体的典型特征,D正确;
故选B。
7. 是一种优质的绿色无机颜料。已知、、、为原子序数依次增大的前四周期元素,其中是人体中质量分数最大的物质,基态原子核外单电子数目是前四周期元素中最多的,基态离子的层为全满结构。下列说法正确的是
A. 基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
B. 基态原子的核外电子存在5种空间运动状态
C. 基态原子的简化电子排布式为
D. Z元素在元素周期表中处于d区
【答案】B
【解析】
【分析】是人体中质量分数最大的物质,即,故W为H,X为O;基态单电子数为前四周期最多,对应(价电子排布,共6个单电子);的层全满(),则原子序数为29,即。
【详解】A.X为O,基态原子电子占据最高能级为,能级电子云轮廓为哑铃形,不是球形,A错误;
B.X为O,电子的空间运动状态数目等于原子轨道数目,基态原子核外有、、、、共5个原子轨道,对应5种空间运动状态,B正确;
C.Y为,的原子序数为24,简化电子排布式应为,C错误;
D.Z为,位于周期表ⅠB族,属于区,不是区,D错误;
故选B。
8. 从乙酸晶体中得到乙酸晶胞如图所示,下列说法正确的是
A. 一个晶胞中含有4个乙酸分子
B. 晶胞中乙酸分子的取向有1种
C. 乙酸晶体中的微粒间作用力只有范德华力
D. 乙酸分子中碳原子均为杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,一个晶胞中含4个乙酸分子,A正确;
B.观察晶胞结构可知,乙酸分子存在两种不同的空间取向,B错误;
C.乙酸晶体中分子间除范德华力外,羧基之间还可形成氢键,微粒间作用力不只有范德华力,C错误;
D.乙酸分子中甲基碳原子为杂化,羧基中的碳原子存在碳氧双键,为杂化,并非均为杂化,D错误;
故选A。
9. “河南烩面”是河南的特色美食,富含淀粉、蛋白质、油脂等营养成分。下列有关说法正确的是
A. 面条中的淀粉和蛋白质在人体内水解的最终产物均为氨基酸
B. 烩面中含有的基本营养物质都是高分子化合物
C. 烩面放置过久产生的“哈喇味”是由于油脂发生了皂化反应
D. 高温熬煮高汤的过程中,蛋白质发生变性,该过程属于化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉在人体内水解的最终产物为葡萄糖,蛋白质水解的最终产物为氨基酸,二者水解终产物不同,A错误;
B.淀粉、蛋白质属于高分子化合物,但油脂相对分子质量较小,不属于高分子化合物,B错误;
C.烩面放置过久产生“哈喇味”是因为油脂被氧化发生酸败,皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,二者不相同,C错误;
D.高温熬煮时蛋白质的空间结构被破坏发生变性,有新物质生成,该过程属于化学变化,D正确;
故答案选D。
10. 下列各组物质不互为同分异构体的是
A. 丙醛和丙酮
B. 正戊烷和2-甲基丁烷
C. 和
D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙醛分子式为,丙酮分子式也为,二者官能团不同、结构不同,互为同分异构体,A不符合题意;
B.正戊烷和2-甲基丁烷分子式均为,碳链结构不同,互为同分异构体,B不符合题意;
C.两种物质均为2,2-二氯丙烷(),中心碳原子为四面体结构,两个结构旋转后可完全重合,属于同一种物质,不互为同分异构体,C符合题意;
D.苯甲醇和邻甲基苯酚的分子式均为,官能团种类不同、结构不同,互为同分异构体,D不符合题意;
故选C。
11. 下列反应中有C—O键断裂的是
A. 乙醇的催化氧化 B. 苯酚与碳酸钠反应
C. 乙醛的银镜反应 D. 乙酸的酯化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇催化氧化生成乙醛,反应中断裂的是羟基的O-H键和与羟基相连碳原子的C-H键,无C-O键断裂,A错误;
B.苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,反应中断裂的是酚羟基的O-H键,无C-O键断裂,B错误;
C.乙醛银镜反应中醛基被氧化为羧基,断裂的是醛基中的C-H键,无C-O键断裂,C错误;
D.乙酸酯化反应遵循“酸脱羟基醇脱氢”的规律,乙酸中断裂羧基中的C-O单键脱去羟基,存在C-O键断裂,D正确;
故答案选D。
12. 香豆素-3-羧酸是一种重要的有机合成中间体。为了确定其结构,研究小组对其进行了分析。通过下列实验方法所得出的结论不合理的是
选项
实验方法
结论
A
元素分析
测得C、H、O三种元素的质量分数,可确定该有机物的分子式
B
核磁共振氢谱
谱图显示有6组吸收峰,确定其分子中含有6种不同化学环境的氢原子
C
红外光谱法
通过检测吸收峰,可推测分子中含有羧基、酯基和碳碳双键等结构
D
质谱法
测得其质荷比最大的峰对应数值为190,确定其相对分子质量为190
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素分析测得C、H、O三种元素的质量分数,只能计算得到有机物的最简式,还需要结合相对分子质量才能确定分子式,结论不合理,A错误;
B.核磁共振氢谱中吸收峰的组数等于分子中不同化学环境氢原子的种类数,谱图有6组吸收峰则说明分子含6种不同化学环境的氢原子,B正确;
C.不同官能团在红外光谱中有特征吸收峰,因此可以通过红外光谱的吸收峰推测羧基、酯基、碳碳双键等结构,C正确;
D.质谱法中质荷比最大的峰为分子离子峰,其对应的数值即为有机物的相对分子质量,因此可确定相对分子质量为190,D正确;
故选A。
13. 制备乙酸乙酯的实验中,用饱和碳酸钠溶液收集产物。待反应结束后,将收集液转移至分液漏斗中进行分离。下列关于后续操作的描述正确的是
A. 分液时,只需旋开下方活塞,即可使液体顺利流下
B. 分液时,下层水溶液从下口放出至烧杯后,更换烧杯将上层乙酸乙酯从下口放出
C. 分出的乙酸乙酯中仍含有少量水,可加入无水硫酸钠进行干燥
D. 为了进一步提纯,可对干燥后的乙酸乙酯进行蒸馏,应将温度计水银球插到液面以下
【答案】C
【解析】
【详解】A.分液时需先打开分液漏斗上口玻璃塞(或使塞上凹槽对准漏斗小孔)平衡气压,仅旋开下方活塞液体无法顺利流下,A错误;
B.分液操作中下层液体从下口放出,上层乙酸乙酯应从上口倒出,避免被下层液体污染,B错误;
C.无水硫酸钠为中性干燥剂,不与乙酸乙酯反应,可吸收其中残留的少量水起到干燥作用,C正确;
D.蒸馏时温度计需测量馏出蒸气的温度,水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,插入液面下无法准确测定馏分沸点,D错误;
答案选C。
14. 下列实验装置(省略部分夹持装置)能达到实验目的的是
A.证明密度:ρ(乙醇)<ρ(钠)<ρ(水)
B.趁热过滤苯甲酸晶体
C.检验乙烯的还原性
D.检验淀粉是否完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇与水可以任意比例互溶,无法形成分层的体系,不能证明三者的密度关系,A错误;
B.过滤操作中漏斗下端要紧靠烧杯内部,防止溶液溅出,B错误;
C.乙醇易挥发,且浓硫酸和乙醇加热反应会生成副产物,乙醇、均具有还原性,都能使酸性溶液褪色,会干扰乙烯还原性的检验,C错误;
D.淀粉遇碘单质会变蓝,淀粉在稀硫酸酸性条件下水解,酸性环境不会影响淀粉和碘的显色反应,若加入碘水后溶液不变蓝,说明淀粉已经完全水解,可以达到实验目的,D正确;
故选D。
15. 拉罗替尼是一种治疗肿瘤的靶向药,其结构如图所示。下列有关该物质说法错误的是
A. 可以形成分子间氢键 B. 能发生水解反应
C. 含有2个手性碳原子 D. 1 mol该物质最多与8 mol H2反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有、基团,、电负性大,可形成分子间氢键,A正确;
B.分子中含有酰胺键(),能发生水解反应,B正确;
C.手性碳原子指连接4种不同基团的饱和碳原子,该分子中共有2个手性碳:左侧吡咯环上连接二氟苯基的碳原子、右侧五元环上连接羟基的碳原子,C正确;
D.能与加成的结构为苯环、杂环中的碳碳双键和碳氮双键,酰胺键的羰基不能与加成,1 mol该物质最多与7 mol 反应,D错误;
故答案选D。
16. 三聚氰胺甲醛树脂具有耐热、绝缘等优良性能,广泛应用于生活、生产领域,其合成路线如下图所示,下列说法错误的是
A. 该反应是缩聚反应
B. 甲醛分子中σ键和π键个数之比为2∶1
C. 反应物三聚氰胺和甲醛的化学计量比是1∶1
D. 三聚氰胺甲醛树脂在一定条件下可与盐酸反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.三聚氰胺与甲醛反应生成高分子树脂,同时脱去小分子水,符合缩聚反应的定义,A正确;
B.甲醛为,结构式为,单键均为键,双键含1个键和1个键,因此甲醛分子共含个键(2个键+1个键)、个键,键与键个数比为,B错误;
C.根据题给聚合物的重复单元,每个重复单元含1个三聚氰胺单元、1个来自甲醛的单元,聚合度很大时端基可忽略,因此二者化学计量比为,C正确;
D.三聚氰胺甲醛树脂中含有氨基、亚氨基,氮原子有孤对电子,可与结合,因此一定条件下能与盐酸反应,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17. 离子液体是一种具有诸多独特物理化学性质的溶剂,在材料合成、电化学等领域具有良好的应用前景。某种咪唑氯盐离子液体和咪唑结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的位置是____________。
(2)已知咪唑环为平面结构,其中N所采取的杂化方式为____________。
(3)咪唑所含元素的电负性由大到小的顺序为____________________________________。
(4)该离子液体熔沸点较低的原因为_____________________________________________。
【答案】(1)第三周期第ⅦA族
(2)sp2 (3)N>C>H
(4)阳离子半径较大,离子键强度较低,熔沸点较低
【解析】
【小问1详解】
氯元素的原子序数为17,原子核外有3个电子层,最外层有7个电子,因此在元素周期表中位于第三周期第ⅦA族;
【小问2详解】
已知咪唑环为平面结构,说明环上的原子均共面。咪唑环上的两个N原子中,一个形成碳氮双键,另一个N原子的孤对电子参与形成大键,两者均采取杂化;
【小问3详解】
咪唑的分子式为,含有C、H、N三种元素。根据元素周期律,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性N > C;而C的非金属性强于H,电负性C > H。因此,这三种元素的电负性由大到小的顺序为N > C > H;
【小问4详解】
离子晶体的熔沸点取决于阴阳离子间的静电作用力(离子键)强弱。该离子液体中,阳离子含有较长的烷基链,体积庞大且空间结构不对称,导致阴阳离子难以紧密堆积,阴阳离子之间的静电作用力较弱,因此其熔沸点较低。
18. 铁是人类最早使用的金属之一,铁及其化合物在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:
(1)铁原子的结构示意图___________________________。
(2)下列状态的铁原子或离子中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
A. [Ar]3d64s2 B. [Ar]3d54s1 C. [Ar]3d64s1 D. [Ar]3d6
(3)邻二氮菲(phen,结构为)可用于测定的浓度,其原理为。能与邻二氮菲发生反应的原因是________________。在邻二氮菲中,键角____________(填“”、“”或“”)。
(4)与尿素()形成,其中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是___________。(填元素符号)
【答案】(1) (2)D
(3) ①. Fe2+提供空轨道,而邻二氮菲中的N提供孤对电子,可形成配位键 ②. <
(4)O
【解析】
【小问1详解】
铁是26号元素,其基态原子的核外电子排布式为。根据核外电子排布规律,其K、L、M、N四个电子层的电子数分别为2、8、14、2。因此铁原子的结构示意图为;
【小问2详解】
电离最外层一个电子所需的能量即为电离能。表示基态原子,电离最外层电子所需能量为第一电离能();表示激发态原子,其能量高于基态,失去最外层电子所需能量小于基态的第一电离能;表示基态离子,电离最外层电子所需能量为第二电离能();表示基态离子,电离最外层电子所需能量为第三电离能()。对于同种元素,随着电子的逐个失去,有效核电荷数相对增加,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,逐级电离能依次增大,即。因此基态电离最外层一个电子所需的能量最大,故选D;
【小问3详解】
形成配位键的条件是中心离子有空轨道,配体有孤电子对。属于过渡金属离子,含有空的价电子轨道;而邻二氮菲分子中的原子最外层有5个电子,形成3个共价键后还剩余一对孤电子对,因此二者能通过配位键结合。在邻二氮菲的环状结构中,原子采取杂化,其理想键角为。但由于原子上存在一对未成键的孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致的键角被压缩,因此键角小于;
【小问4详解】
尿素分子中原子采取杂化,原子和原子上均有孤电子对。如果原子提供孤电子对与形成配位键,则原子的孤电子对被占据,无法再与、原子形成离域大键,这会导致分子中的两个碳氮键所处环境不同,键长不相等;题目明确指出“碳氮键的键长均相等”,说明原子的孤电子对参与了共轭体系(形成了大键),使得碳氮键具有一定的双键性质而键长平均化。因此,提供孤电子对与发生配位的只能是原子。
19. 某含化合物是一种新型压电催化剂,在污水处理领域展现出巨大应用潜力。晶胞结构及相关参数如下,晶胞棱边夹角均为。回答下列问题:
(1)基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号为______________。与硫元素同周期且第一电离能最大的元素是_________________(填元素符号)。
(2)该化合物的化学式为_______________;周围与它最近且相等距离的有__________个。
(3)设为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为__________(列出计算式)。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。若点的分数坐标为,则点原子的分数坐标为_____________________。
【答案】(1) ①. M ②. Ar
(2) ①. ②. 4
(3)
(4)(,,)
【解析】
【小问1详解】
基态 原子的原子序数为 ,其核外电子排布式为 。电子占据的最高能层为第三层,对应的能层符号为 。与硫元素同周期(第三周期)的元素中,稀有气体元素的电子构型最稳定,第一电离能最大,因此该元素是氩()。
【小问2详解】
根据晶胞结构图,利用均摊法计算各原子的数目:
原子(实心黑圆):位于晶胞的8个顶点和中间一个面的面心,个数为 。
原子(空心圆):位于晶胞的4个侧棱上、上下面面心,个数为 。
原子(深灰圆):位于前后左右共8个面的面心,共个。
原子(斜线圆):位于晶胞内部,完全属于该晶胞,共 8个。
因此,晶胞中 ,化学式为
观察晶胞体心的 原子,与其距离最近且相等的 原子位于棱心,共有4个。
【小问3详解】
由第(2)问可知,一个晶胞中含有2个 单元(即4个 、2个 、2个 、8个 )。晶胞的摩尔质量 (若按 为 计算则为 ,通常取整数计算,此处以式量 为准)。晶胞的体积 。晶体密度
【小问4详解】
根据坐标系设定, 点为坐标原点 。观察 点所在的 原子位置:
在 轴方向,它位于晶胞的前面(即 处),分数坐标为 ;
在 轴方向,它位于晶胞宽度的中点右边的四分之一处,分数坐标为 ;
在 轴方向,它位于上面一个立方体高度的四分之一处(从底面往上数第三层内部原子),分数坐标为 。
因此, 点 原子的分数坐标为 。
20. 2,6-二氯-3-氰基-4-三氟甲基吡啶(物质)是一种合成新型农药、医药的关键中间体,其制备原理为:
相关物质信息如下:
物质
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
物质A
2,6-二羟基-3-氰基-4-三氟甲基吡啶
204
285
难溶于水,易溶于有机溶剂
物质B
2,6-二氯-3-氰基-4-三氟甲基吡啶
241
38~40
282.4
难溶于水,易溶于有机溶剂
POCl3
三氯氧磷
153.5
-93.6
105.8
遇水剧烈反应,易溶于有机溶剂
实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略):
实验步骤:
Ⅰ.向三颈烧瓶中依次加入40.80 g物质A、少量催化剂,并用二氯乙烷溶解;
Ⅱ.在搅拌条件下,打开仪器X缓慢加入过量三氯氧磷(POCl3);
Ⅲ.控制反应温度80℃,反应液颜色逐渐变为黄褐色,持续反应6 h;
Ⅳ.反应结束后停止加热,冷却到室温,待大量固体析出后,对混合液进行减压过滤,最终得到产品42.58 g。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是__________________。球形冷凝管的进水口为____________(填“a”或“b”)。
(2)三氯氧磷遇水剧烈水解,请写出其水解的化学方程式:__________________。
(3)步骤Ⅲ中采用的加热方式为____________。
(4)“减压过滤”的优点是_________________________________________。若要进一步提纯产品,可采用的实验方法是_____________________。
(5)根据实验数据,计算物质B的产率为____________(精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. b
(2)POCl3 + 3H2O = H3PO4 + 3HCl
(3)水浴加热或热水浴
(4) ①. 加快过滤速度,得到的产品更干燥 ②. 重结晶
(5)88.3
【解析】
【小问1详解】
仪器X是用于滴加液体的恒压滴液漏斗;冷凝管冷却水遵循“下进上出”原则,因此进水口为下口;
【小问2详解】
中为价,水解时被羟基取代,生成磷酸和氯化氢,化学方程式为;
【小问3详解】
反应需要控制温度为(低于),水浴加热受热均匀、便于控温,适合该反应;
【小问4详解】
减压过滤利用压强差加快过滤,同时能抽出固体中残留溶剂,得到更干燥的固体;产品B为固体有机物,可通过重结晶进一步提纯;
【小问5详解】
,由反应关系可知,理论生成,理论质量,产率为: 。
21. 头孢地尔是一种第三代头孢菌素类抗生素,其重要中间体G的合成路线如下:
已知:—PMB代表对甲氧基苯甲基()
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________________,D→E的反应类型为____________________。
(2)C的结构简式为__________________________________________________________。
(3)检验PMBCl中氯原子所需试剂________________________________________(按加入顺序填写)。
(4)D中含氧官能团的名称为__________________。
(5)E+F→G的化学方程式______________________________________。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体有____________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应 ②与FeCl3溶液发生显色反应 ③能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为____________________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 氧化反应
(2) (3)NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液
(4)醚键、醛基 (5)
(6) ①. 13 ②.
【解析】
【分析】与次氯酸钠发生取代反应生成,与吡啶、反应生成,与PMBCl发生取代反应生成,D发生氧化反应生成,最后E与发生取代反应生成。
【小问1详解】
A→B中苯环上引入了氯原子,为取代反应;D→E中化合物D中的醛基被氧化为羧基,发生的是氧化反应;
【小问2详解】
已知B为,结合C的分子式可知C的结构简式为;
【小问3详解】
PMBCl中的氯原子需先在氢氧化钠水溶液、加热条件下水解,生成氯离子,再用稀硝酸酸化,最后加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则证明有氯原子;
【小问4详解】
D的结构简式为,-PMBCl的结构为,可知化合物D中的含氧官能团有醛基和醚键;
【小问5详解】
已知E的结构为,F的分子式为,且G的结构简式为,可知F的结构简式为,E和F发生取代反应,脱去,化学方程式为;
【小问6详解】
A的同分异构体能发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯,与三氯化铁发生显色反应说明含有酚羟基,能水解则含有酯基,因此A的同分异构体有以下几种:
①有2个取代基:-OH、-CH2OOCH,在苯环上的位置有邻、间、对3种;
②有3个取代基:-OH 、-CH3、-OOCH:固定-OH 和-OOCH邻位,-CH3有4种位置;固定-OH 和-OOCH对位,-CH3有2种位置;固定-OH 和-OOCH间位,-CH3有4种位置;
因此符合条件的同分异构体一共有种;
符合峰面积之比的同分异构体的结构简式为。
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