内容正文:
2026年春季学期普通高中学业质量监测
高二化学
(考试时间75分钟,满分100分)
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共6页;答题卡共2页。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(包括15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质属于纯净物的是
A. 石蜡 B. 聚乙烯 C. 冰醋酸 D. 福尔马林
2. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 丙三醇可用于配制化妆品 B. 氧炔焰可用于焊接金属
C. 苯酚可用于手术器械消毒 D. 高级脂肪酸甘油酯可用于清洁洗涤
3. 定性、定量区分下列物质,所用的化学仪器错误的是
A. 红外光谱仪:乙酸和甲酸甲酯
B. X射线衍射仪:普通玻璃和晶体
C. 用现代元素分析仪:邻硝基甲苯和对硝基甲苯
D. 核磁共振氢谱仪:与
4. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 中共价键类型:非极性共价键 B. 分子的球棍模型:
C. 的空间填充模型: D. 苯分子中的大π键:
5. 下列说法正确的是
A. 金属铝的晶体颗粒小至纳米量级,熔点会下降
B. 乙酸和油酸()都有酸性,互为同系物
C. 石墨晶体中有共价键、金属键、范德华力,属于过渡晶体
D. Be和Al两种元素处于周期表中的对角线位置,都属于p区元素
6. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 将0.1mol通入足量的溶液中,产生0.1molAgCl
B. 46g分子式为的有机物含有的键数目可能为
C. 60g中共价键的数目为
D. 1mol中σ键的数目为
7. 下列方程式能正确表示相应变化的是
A. 光照条件下甲烷与氯气反应,有油状液滴生成:
B. 草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C. 向苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊:
D. 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,析出晶体:
8. 下列有关物质结构或性质解释正确的是
选项
物质结构或性质
解释
A
碘易溶于浓碘化钾溶液
“相似相溶”原理
B
键角:
N的电负性强于B的电负性
C
酸性:
F的电负性强于Cl,中键的极性更弱
D
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
A. A B. B C. C D. D
9. 下列操作或装置能达到实验目的的是
A. 图甲:制取明矾晶体 B. 图乙:用乙醚萃取青蒿中的青蒿素
C. 图丙:检验溴乙烷的消去产物 D. 图丁:甲基使苯环活化
10. 橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量金属Na反应,键均可断裂
C. 与NaOH的乙醇溶液共热,多个羟基可发生消去反应形成π键
D. 可发生氧化反应、加成反应、水解反应、加聚反应
11. 乙酸晶胞是长方体,其晶胞结构如图所示(晶胞参数分别为apm、bpm和cpm)。已知:为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 乙酸晶体属于分子密堆积
B. 晶胞中乙酸分子的取向有4种
C. 晶胞的密度为
D. 乙酸晶体的X射线衍射图谱上会产生明锐的衍射峰
12. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞导管。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. a中盛装饱和氯化钠溶液,可以减小反应速率
B. A中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. B中盛装溶液为浓硫酸,目的是干燥乙炔
D. C和D中溶液都会褪色,但反应原理不同
13. 是一种蓝色染料,X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,基态Y原子核外电子有五种空间运动状态且最高能级电子的自旋方向均相同,基态Z原子的M层未成对电子数为4。下列说法错误的是
A. 每个存在2个孤电子对
B. 该物质中Z的化合价为、
C. X、Y、Z三种元素的单质中Z的熔点最高
D. 向含的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象
14. 某冠醚分子b可与作用,有助于合成氟苯甲烷,原理如下:
下列说法正确的是
A. a中所有原子共平面
B. 与冠醚通过离子键形成超分子
C. b可增加KF在有机溶剂中的溶解度
D. b与作用,体现了超分子的“自组装”的特征
15. Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应是第一个以中国人命名的有机化学反应,该反应机理如图(、代表烃基或H),下列说法正确的是
A. 过程①发生加成反应,过程②、③均发生消去反应
B. 存在顺式和反式两种同分异构体:和
C. 过程⑤中有非极性键的断裂与生成
D. 丙酮发生该反应得到烷烃的二氯代物有4种(不考虑立体异构)
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 金刚烷I()是一种重要的化工原料。工业上以环戊二烯F()为原料制备金刚烷流程如下:
(1)写出F在一定条件下生成高聚物的反应方程式____________。
(2)已知烯烃能发生如下反应:(,代表烃基),则F发生该反应生成物的结构简式为和______。
(3)由F生成G的反应属于______(填反应类型)。已知该反应过程两个F分子的五元环均得以保留,则反应中新生成的共价键的编号是______(从G的结构图中的数字编号1、2、3、4中选择)。
(4)H中有______个手性碳原子。
(5)下列关于H与I的说法,正确的是______(填字母标号)
A. 互为同系物 B. 均为脂环烃
C. 互为同分异构体 D. 可用溴的四氯化碳溶液鉴别
17. 锂电池的电解液是目前研究的热点。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为______。
②基态P原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如图,阴离子可用或。
①N、F、P三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______。
②该阳离子中,带“*”的C原子的杂化轨道类型为______杂化;的空间构型为______。
③研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。A、B两种离子液体的结构如图所示。熔点:的原因是____________。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构如图所示。
①晶胞中的b代表______(填“”或“”)。
②距离最近的有______个。
③若a的分数坐标为,则b的分数坐标为______。
18. 乙酰苯胺有止痛、退热的功能,制备原理如下:
已知:
苯胺
冰醋酸
乙酰苯胺
沸点为184℃,微溶于水,易被氧化而变色
沸点为117.9℃
无色晶体,沸点为304℃,难溶于冷水,易溶于乙醇等有机溶剂,相对分子质量为135
Ⅰ.乙酰苯胺的制备:在仪器A中,加入10.0mL(0.11mol)苯胺、15.0mL(0.26mol)冰醋酸及少许锌粒(约0.1g),按图甲组装仪器(加热及夹持装置省略),控温加热回流约1h。趁热将圆底烧瓶中的混合物倒入冰水中,减压过滤、洗涤、烘干,得到乙酰苯胺粗产品。
(1)图甲装置C处应选用图乙中的______(填序号)。
(2)仪器B的构造中具有支管a,该构造的作用是____________。
(3)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是____________。
(4)加热回流温度适合控制在______(填字母标号),原因是____________。
A.100℃以下 B.100℃~105℃ C.120℃~180℃ D.305℃~310℃
(5)洗涤晶体宜采用______(填字母标号),洗涤晶体的具体操作是__________。
A.热水洗 B.乙醇洗 C.冷水洗 D.先冷水再乙醇洗
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯:
(6)上述提纯乙酰苯胺的方法名称是______。提纯过程中下列说法错误的是______(填字母标号)。
A.加活性炭前应稍微冷却溶解液是为了防止暴沸
B.趁热过滤的目的是防止易溶杂质析出导致产品不纯
C.趁热过滤时不用烧杯替代锥形瓶,原因是烧杯口大于锥形瓶口,散热快
D.减压过滤的优点是加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀
Ⅲ.计算产率:
(7)提纯后得到10.0g产品。本实验中乙酰苯胺的产率为______%(保留三位有效数字)。
19. 肉桂醛()是一种食用香料,可通过以下路线合成。
(1)M的结构简式为______。
(2)肉桂醛中官能团的名称为______,若一次性取样检验其所有官能团,则所需试剂先后顺序为______(填字母标号)。
a.乙醇溶液 b.溴水 c.稀硫酸 d.银氨溶液
(3)苯甲醛与M反应生成肉桂醛经历了加成反应和消去反应两个过程,请写出加成反应的化学方程式_________。
(4)如图为利用从樟科植物枝叶提取的物质甲合成肉桂醛。
写出反应Ⅱ的试剂和反应条件______,该流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是______。
(5)肉桂醛有多种同分异构体,符合下列三个条件的同分异构体共有______种,写出其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰的物质的结构简式______。
①与能发生显色反应 ②含碳碳三键 ③苯环上有两个取代基
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2026年春季学期普通高中学业质量监测
高二化学
(考试时间75分钟,满分100分)
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成,共6页;答题卡共2页。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(包括15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列物质属于纯净物的是
A. 石蜡 B. 聚乙烯 C. 冰醋酸 D. 福尔马林
【答案】C
【解析】
【详解】A.石蜡是石油分馏得到的多种烃的混合物,无固定组成,A错误;
B.聚乙烯是高分子聚合物,聚合度为不确定值,由不同链长的分子混合组成,属于混合物,B错误;
C.冰醋酸是无水乙酸的俗称,只含一种物质,属于纯净物,C正确;
D.福尔马林是甲醛的水溶液,含有甲醛和水两种物质,属于混合物,D错误;
故选C。
2. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 丙三醇可用于配制化妆品 B. 氧炔焰可用于焊接金属
C. 苯酚可用于手术器械消毒 D. 高级脂肪酸甘油酯可用于清洁洗涤
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙三醇俗称甘油,具有良好的吸湿性,可起到保湿作用,常用于配制化妆品,A正确;
B.乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰温度可达3000℃以上,能够熔化金属,可用于焊接金属,B正确;
C.苯酚可使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,其稀溶液可用于手术器械消毒,使用后可冲洗去除残留,C正确;
D.高级脂肪酸甘油酯是油脂的主要成分,本身没有亲水基团,不具备去污能力,可用于清洁洗涤的是其碱性水解产物高级脂肪酸盐(肥皂),高级脂肪酸甘油酯不能直接用于清洁洗涤,D错误;
故选D。
3. 定性、定量区分下列物质,所用的化学仪器错误的是
A. 红外光谱仪:乙酸和甲酸甲酯
B. X射线衍射仪:普通玻璃和晶体
C. 用现代元素分析仪:邻硝基甲苯和对硝基甲苯
D. 核磁共振氢谱仪:与
【答案】C
【解析】
【详解】A.红外光谱仪通过官能团特征吸收峰区分物质,乙酸含羧基,甲酸甲酯含酯基,二者官能团不同,红外光谱不同,可以区分,A正确;
B.X射线衍射仪可区分晶体和非晶体,普通玻璃为非晶体,晶体为晶体,二者衍射图谱差异明显,可以区分,B正确;
C.现代元素分析仪测定的是物质的元素组成及含量,邻硝基甲苯和对硝基甲苯互为同分异构体,分子式均为,元素种类和含量完全相同,无法用元素分析仪区分,C错误;
D.核磁共振氢谱仪通过氢原子的化学环境、数目区分物质,的羟基氢和的醛基氢化学位移差异显著,氢谱特征不同,可以区分,D正确;
答案选C。
4. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 中共价键类型:非极性共价键 B. 分子的球棍模型:
C. 的空间填充模型: D. 苯分子中的大π键:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的共价键是不同非金属元素和形成的极性共价键,无非极性共价键,A错误;
B.分子的空间构型为V形,不是直线形,图示有误,B错误;
C.中原子半径大于原子,空间填充模型中对应的球应比中心的球大,图示有误,C错误;
D.苯分子中6个碳原子均为杂化,未参与杂化的p轨道肩并肩重叠,形成垂直于苯环平面上下两侧的离域大π键,图示符合该结构特点,D正确;
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 金属铝的晶体颗粒小至纳米量级,熔点会下降
B. 乙酸和油酸()都有酸性,互为同系物
C. 石墨晶体中有共价键、金属键、范德华力,属于过渡晶体
D. Be和Al两种元素处于周期表中的对角线位置,都属于p区元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体的熔点是晶体的固有属性,与晶体颗粒大小无关,金属铝晶体的熔点不会随颗粒降到纳米量级而下降,A错误;
B.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,乙酸的烃基为饱和烷基,油酸的烃基含有碳碳双键,结构不相似,不互为同系物,B错误;
C.石墨晶体层内碳原子间以共价键结合,层间存在范德华力,同时存在离域自由电子具有金属键特征,属于介于多种晶体类型之间的过渡晶体,C正确;
D.位于第二周期ⅡA族,属于s区元素,只有属于p区元素,二者不都属于p区,D错误;
故选C。
6. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 将0.1mol通入足量的溶液中,产生0.1molAgCl
B. 46g分子式为的有机物含有的键数目可能为
C. 60g中共价键的数目为
D. 1mol中σ键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.为非电解质,在水溶液中不能电离出,无法与反应生成沉淀,A错误;
B.46 g的物质的量为1 mol,存在两种同分异构体,若为乙醇(),1 mol乙醇含5 mol键,即个,故键数目可能为,B正确;
C.60 g的物质的量为1 mol,为原子晶体,每个原子形成4个共价键,故1 mol含个键,C错误;
D.1个中,每个含3个键,两个共6个,加上2个配位键,总共8个键,故该离子含个键,D错误;
故选B。
7. 下列方程式能正确表示相应变化的是
A. 光照条件下甲烷与氯气反应,有油状液滴生成:
B. 草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色:
C. 向苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊:
D. 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,析出晶体:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气光照反应生成的常温下为气体,油状液滴是、、等,该反应不能对应油状液滴生成的现象,A错误;
B.草酸是二元弱酸,离子方程式中不能拆写为,应写化学式,B错误;
C.由于酸性苯酚,向苯酚钠溶液中通入少量,产物为苯酚和,不能生成,C错误;
D.硫酸四氨合铜在乙醇中溶解度远小于在水中的溶解度,加入乙醇会析出晶体,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
8. 下列有关物质结构或性质解释正确的是
选项
物质结构或性质
解释
A
碘易溶于浓碘化钾溶液
“相似相溶”原理
B
键角:
N的电负性强于B的电负性
C
酸性:
F的电负性强于Cl,中键的极性更弱
D
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.碘易溶于浓碘化钾溶液是因为发生反应,并非相似相溶原理,A错误;
B.中为杂化,无孤电子对,键角为120°;中为杂化,含1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角小于109°28′,键角差异和电负性无关,B错误;
C.的电负性强于,吸电子诱导效应更强,使中键极性更强,更易电离出,酸性更强,解释中“键的极性更弱”表述错误,C错误;
D.原子的能级是量子化的,电子跃迁时只能吸收或释放特定能量的光子,因此原子光谱是不连续的线状谱线,D正确;
故选D。
9. 下列操作或装置能达到实验目的的是
A. 图甲:制取明矾晶体 B. 图乙:用乙醚萃取青蒿中的青蒿素
C. 图丙:检验溴乙烷的消去产物 D. 图丁:甲基使苯环活化
【答案】A
【解析】
【详解】A.制取明矾晶体时,将小晶种悬挂在饱和明矾溶液中,静置可使晶体围绕晶种缓慢生长得到较大的明矾晶体,装置符合操作要求,A正确;
B.青蒿素能够溶于乙醚,可以用乙醚萃取青蒿中的青蒿素,青蒿是植物,粉碎后仍是固体,不能用分液漏斗分离,应该通过过滤分离,B错误;
C.溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热时,挥发的乙醇也具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰乙烯的检验,C错误;
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为苯环活化了甲基,甲基能被氧化为羧基,该实验证明的是苯环对甲基的活化作用,而不是甲基使苯环活化,D错误;
故答案选A。
10. 橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量金属Na反应,键均可断裂
C. 与NaOH的乙醇溶液共热,多个羟基可发生消去反应形成π键
D. 可发生氧化反应、加成反应、水解反应、加聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.光照下氯气仅能取代烷基上的氢原子,苯环上的氢发生卤代反应需要卤化铁作催化剂,因此苯环上不能形成键,A错误;
B.分子中的羟基包括酚羟基和醇羟基,二者均可以与金属反应,反应时键断裂生成对应的钠盐和氢气,因此所有键均可断裂,B正确;
C.醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热,乙醇溶液共热是卤代烃的消去反应条件,醇羟基在此条件下不能发生消去反应,C错误;
D.分子含羟基、苯环、羰基,可以发生氧化反应、加成反应;但分子中无碳碳双键,不能发生加聚反应,且不存在酯基、卤原子等高中阶段常见的可水解基团,不能发生水解反应,D错误;
故选B。
11. 乙酸晶胞是长方体,其晶胞结构如图所示(晶胞参数分别为apm、bpm和cpm)。已知:为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 乙酸晶体属于分子密堆积
B. 晶胞中乙酸分子的取向有4种
C. 晶胞的密度为
D. 乙酸晶体的X射线衍射图谱上会产生明锐的衍射峰
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸分子间存在氢键,氢键有方向性,晶体不属于分子密堆积,A错误;
B.晶胞中有4个乙酸分子,4个乙酸分子的取向不一致,共有4种取向,B正确;
C.晶胞中有4个乙酸分子,故晶胞的质量为,体积,,C正确;
D.X射线衍射是晶体的特征鉴别方法,晶体的X射线衍射图谱上会产生明锐的衍射峰,D正确;
故选A。
12. 传统方式制备乙炔难以实现固液分离,生成的糊状物使乙炔气流不平稳,甚至堵塞导管。改进后的乙炔制备、性质检验和尾气处理实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. a中盛装饱和氯化钠溶液,可以减小反应速率
B. A中玻璃珠的作用为形成空隙,促进固液分离
C. B中盛装溶液为浓硫酸,目的是干燥乙炔
D. C和D中溶液都会褪色,但反应原理不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.a中盛装饱和氯化钠溶液即饱和食盐水,可降低水的浓度,减慢电石与水的反应速率,便于控制反应,A正确;
B.A中玻璃珠可形成空隙,既可以避免生成的糊状物堵塞导管,也能促进固液分离,使废液流入下方废液池,B正确;
C.电石中含有S、P等杂质,反应过程中会生成、等还原性杂质,会干扰后续乙炔的性质检验,因此B中应盛装硫酸铜溶液除去杂质,而非浓硫酸干燥乙炔,C错误;
D.C中溴的四氯化碳溶液与乙炔发生加成反应而褪色,D中酸性高锰酸钾溶液与乙炔发生氧化还原反应而褪色,二者反应原理不同,D正确;
答案选C。
13. 是一种蓝色染料,X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,基态Y原子核外电子有五种空间运动状态且最高能级电子的自旋方向均相同,基态Z原子的M层未成对电子数为4。下列说法错误的是
A. 每个存在2个孤电子对
B. 该物质中Z的化合价为、
C. X、Y、Z三种元素的单质中Z的熔点最高
D. 向含的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断元素:X最外层电子数是内层2倍,为;Y核外有5种空间运动状态(即5个轨道),最高能级电子自旋方向均相同,为;Z的M层未成对电子数为4,为,该物质为普鲁士蓝。
【详解】A.的电子式为,C、N原子各含1对孤电子对,共2个孤电子对,A正确;
B.该物质外界为+2价,内界为+3价,存在+2、+3两种化合价,B正确;
C.的单质如金刚石熔点远高于的熔点,的熔点不是三者最高,C错误;
D.为稳定配离子,溶液中无游离,滴加溶液无明显现象,D正确;
故选C。
14. 某冠醚分子b可与作用,有助于合成氟苯甲烷,原理如下:
下列说法正确的是
A. a中所有原子共平面
B. 与冠醚通过离子键形成超分子
C. b可增加KF在有机溶剂中的溶解度
D. b与作用,体现了超分子的“自组装”的特征
【答案】C
【解析】
【详解】A.a中的碳原子为杂化,空间结构为四面体形,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.与冠醚通过配位键(分子间弱相互作用)结合形成超分子,二者之间不存在离子键,B错误;
C.b与结合后,超分子外侧为疏水烃基,根据相似相溶原理,可使更易分散在有机溶剂中,增大其溶解度,C正确;
D.b与作用是因为冠醚空腔大小与匹配,体现了超分子的“分子识别”特征,而非自组装特征,D错误;
故选C。
15. Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应是第一个以中国人命名的有机化学反应,该反应机理如图(、代表烃基或H),下列说法正确的是
A. 过程①发生加成反应,过程②、③均发生消去反应
B. 存在顺式和反式两种同分异构体:和
C. 过程⑤中有非极性键的断裂与生成
D. 丙酮发生该反应得到烷烃的二氯代物有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程①:羰基C=O双键打开,H2N−NH2加成得到产物,是加成反应;过程②脱去H2O生成C=N不饱和双键,属于消去反应;但过程③的本质是碱作用下的脱氢去水、重排,不是消去反应(消去反应需要生成新的不饱和键,该过程中原有C=N双键变为单键,仅生成N=N,不符合对消去反应的定义),A错误;
B.顺反异构产生的前提是存在不能自由旋转的限制(如碳碳双键、脂环),中N−N为单键,可以自由旋转,题目给出的两种结构可以通过旋转单键相互转化,不属于同分异构体,B错误;
C.过程⑤是碳负离子与水反应:R1R2CH−+H2OR1R2CH2+OH−,该过程只断裂H2O中O−H极性键、生成C−H极性键,没有非极性键的断裂和生成,C错误;
D.丙酮结构为CH3COCH3,发生该反应后羰基C=O被还原为−CH2−,得到烷烃丙烷CH3CH2CH3。丙烷的二氯代物(不考虑立体异构)有:两个氯都在同一个碳上:Cl2CHCH2CH3(1,1-二氯丙烷)、CH3CCl2CH3(2,2-二氯丙烷),共2种;两个氯在不同碳上:ClCH2CHClCH3(1,2-二氯丙烷)、ClCH2CH2CH2Cl(1,3-二氯丙烷),共2种; 合计4种,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 金刚烷I()是一种重要的化工原料。工业上以环戊二烯F()为原料制备金刚烷流程如下:
(1)写出F在一定条件下生成高聚物的反应方程式____________。
(2)已知烯烃能发生如下反应:(,代表烃基),则F发生该反应生成物的结构简式为和______。
(3)由F生成G的反应属于______(填反应类型)。已知该反应过程两个F分子的五元环均得以保留,则反应中新生成的共价键的编号是______(从G的结构图中的数字编号1、2、3、4中选择)。
(4)H中有______个手性碳原子。
(5)下列关于H与I的说法,正确的是______(填字母标号)
A. 互为同系物 B. 均为脂环烃
C. 互为同分异构体 D. 可用溴的四氯化碳溶液鉴别
【答案】(1) (2)
(3) ①. 加成反应 ②. 1和3
(4)4 (5)BC
【解析】
【分析】由结构简式可知,F在加热条件下发生分子间加成反应生成G;镍作催化剂条件下G与氢气在加热、加压条件下发生加成反应生成H;氯化铝作用下H在加热条件下发生构型转化生成I。
【小问1详解】
一定条件下F发生加聚反应生成,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由题给信息可知,F发生题给信息反应生成和;
【小问3详解】
由分析可知,F生成G发生的反应为F在加热条件下发生分子间加成反应生成G,反应中1个F分子发生1,4-加成,1个F分子发生1,2-加成,所以新生成的共价键的编号是1和3;
【小问4详解】
由结构简式可知,H分子中含有如图*所示的4个手性碳原子:;
【小问5详解】
A.由结构简式可知,H与I的分子式相同,都为C10H16,不可能互为同系物,A错误;
B.由结构简式可知,H与I都含有碳环,均为脂环烃,B正确;
C.由结构简式可知,H与I的分子式相同,都为C10H16,但结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.由结构简式可知,H与I都不能与溴的四氯化碳溶液反应,所以不能用溴的四氯化碳溶液鉴别H与I,D错误;
故选BC。
17. 锂电池的电解液是目前研究的热点。
(1)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为______。
②基态P原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如图,阴离子可用或。
①N、F、P三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______。
②该阳离子中,带“*”的C原子的杂化轨道类型为______杂化;的空间构型为______。
③研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。A、B两种离子液体的结构如图所示。熔点:的原因是____________。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构如图所示。
①晶胞中的b代表______(填“”或“”)。
②距离最近的有______个。
③若a的分数坐标为,则b的分数坐标为______。
【答案】(1) ①. 球形 ②.
(2) ①. ②. ③. 正四面体 ④. A、B均为离子晶体,阴离子相同,阳离子所带电荷量也相同。当阳离子侧链从乙基增长到丙基,阳离子的体积(或半径/尺寸)增大,离子键的强度减弱,熔点也随之降低
(3) ①. ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
① 基态 的核外电子排布式为 ,电子排布在 s 轨道上,s 轨道的电子云轮廓图形状为球形。② 基态 P 原子是 15 号元素,其价层电子排布式为 。根据泡利不相容原理和洪特规则,3s 轨道有 2 个自旋相反的电子,3p 轨道的 3 个电子分别占据 3 个不同的轨道且自旋方向相同,轨道表示式为;
【小问2详解】
① 同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势(N 的 2p 轨道半充满,第一电离能大于同周期的 O,但小于 F);同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小(N > P)。因此,第一电离能由大到小的顺序为 。② 该阳离子中,带“*”的 C 原子与相邻原子形成 2 个 键,存在一对孤电子对,价层电子对数为 3,故采用 杂化; 中中心 B 原子的价层电子对数为 ,无孤电子对,空间构型为正四面体。③ A、B 均为离子晶体,其熔点高低取决于离子键的强弱,A、B 的阴离子相同,阳离子所带电荷量也相同,但 B 的阳离子侧链(丙基)比 A 的侧链(乙基)长,导致 B 的阳离子体积(或半径)更大,离子键强度更弱,因此熔点 。
【小问3详解】
① 根据均摊法,晶胞中黑球的数量为 ,灰球(b)全部在晶胞内部,数量为 8。根据化学式 可知,Li 与 S 的原子个数比为 2:1,故灰球 b 代表 ,黑球代表 。② 位于由 4 个 构成的四面体空隙中心,因此距离 最近的 有 4 个。③ 根据给定的坐标系(x 轴向右前,y 轴向右后,z 轴向上),若 a 的分数坐标为 ,b 代表的 位于上层(z 坐标为 )、x 坐标为 ,y 坐标为 ,因此 b 的分数坐标为 。
18. 乙酰苯胺有止痛、退热的功能,制备原理如下:
已知:
苯胺
冰醋酸
乙酰苯胺
沸点为184℃,微溶于水,易被氧化而变色
沸点为117.9℃
无色晶体,沸点为304℃,难溶于冷水,易溶于乙醇等有机溶剂,相对分子质量为135
Ⅰ.乙酰苯胺的制备:在仪器A中,加入10.0mL(0.11mol)苯胺、15.0mL(0.26mol)冰醋酸及少许锌粒(约0.1g),按图甲组装仪器(加热及夹持装置省略),控温加热回流约1h。趁热将圆底烧瓶中的混合物倒入冰水中,减压过滤、洗涤、烘干,得到乙酰苯胺粗产品。
(1)图甲装置C处应选用图乙中的______(填序号)。
(2)仪器B的构造中具有支管a,该构造的作用是____________。
(3)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是____________。
(4)加热回流温度适合控制在______(填字母标号),原因是____________。
A.100℃以下 B.100℃~105℃ C.120℃~180℃ D.305℃~310℃
(5)洗涤晶体宜采用______(填字母标号),洗涤晶体的具体操作是__________。
A.热水洗 B.乙醇洗 C.冷水洗 D.先冷水再乙醇洗
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯:
(6)上述提纯乙酰苯胺的方法名称是______。提纯过程中下列说法错误的是______(填字母标号)。
A.加活性炭前应稍微冷却溶解液是为了防止暴沸
B.趁热过滤的目的是防止易溶杂质析出导致产品不纯
C.趁热过滤时不用烧杯替代锥形瓶,原因是烧杯口大于锥形瓶口,散热快
D.减压过滤的优点是加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀
Ⅲ.计算产率:
(7)提纯后得到10.0g产品。本实验中乙酰苯胺的产率为______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)① (2)平衡气压,便于冷凝液顺利流下
(3)锌粒与醋酸反应产生的氢气可排出装置中的空气,防止苯胺被氧化
(4) ①. B ②. 减少冰醋酸的蒸出,同时将生成的及时分离出来,促进反应正向进行,可以提高原料利用率
(5) ①. C ②. 沿玻璃棒向漏斗中加冷水至没过晶体,待水自然流下,重复2~3次
(6) ①. 重结晶 ②. B
(7)67.3
【解析】
【分析】本实验主要以苯胺、冰醋酸为原料,通过控温加热的方法制备乙酰苯胺粗品,然后乙酰苯胺粗品通过重结晶法进行提纯,据此分析作答。
【小问1详解】
图甲中装置是分馏‑蒸馏体系,目的是把反应生成的水蒸出并收集馏分,冷凝后的液体要向下流入锥形瓶;①是直形冷凝管:内壁光滑,蒸馏时分馏冷凝后的液体可以顺利流下,适合蒸馏、分馏操作;②是球形冷凝管:内部球形凹槽容易存留液体,只适合竖直(或倾斜向上)安装做回流反应,蒸馏场景不能选用球形冷凝管;所以C处选①;
【小问2详解】
仪器B是尾接管,支管a作用:平衡气压:使接引管内和外界大气相通,保证冷凝后的液体能够依靠重力顺利滴落到锥形瓶中;
【小问3详解】
由题中信息可知:原料苯胺易被氧化,实验装置中空气中的氧气易氧化苯胺,锌粒与醋酸反应产生的氢气可排出装置中的空气,防止苯胺被氧化;
【小问4详解】
,由反应及题目信息可知,温度控制在100~105℃(B项):该温度下,反应生成的水(沸点100℃)被蒸馏分离出来,水不断被移出体系,化学平衡正向移动,提高乙酰苯胺的产率;冰醋酸沸点约118℃,100~105℃时,冰醋酸挥发损失很少,提高原料利用率;
A.100℃以下:水分蒸发速率太慢,脱水效果差,反应正向进行程度小,产率偏低;
C.120~180℃:温度过高,大量冰醋酸挥发损耗原料;同时高温会造成苯胺氧化、产物发生副反应,降低产率等;
故选B;
【小问5详解】
由题中信息可知:乙酰苯胺易溶于乙醇等有机溶剂,难溶于冷水,故选用冰水洗涤;洗涤晶体的具体操作为:沿玻璃棒向漏斗中加冷水至没过晶体,待水自然流下,重复2~3次;
【小问6详解】
上述提纯乙酰苯胺的方法叫重结晶;
A.加活性炭前要稍微冷却的目的是防止加入活性炭时发生暴沸,故A正确;
B.趁热过滤是为了防止乙酰苯胺析出,导致产率降低,故B错误;
C.趁热过滤时不用烧杯替代该装置中的锥形瓶,原因是烧杯口大于锥形瓶口,散热快,故C正确;
D.采用减压过滤,压强差更大,过滤速度更快,故D正确;
故选B;
【小问7详解】
制备乙酰苯胺的实验原理为,以0.11mol的苯胺和0.26mol的冰醋酸为原料,可知冰醋酸过量,根据反应方程式可求得理论上制得的乙酰苯胺的物质的量为0.11mol,质量为,则产率= (保留三位有效数字)。
19. 肉桂醛()是一种食用香料,可通过以下路线合成。
(1)M的结构简式为______。
(2)肉桂醛中官能团的名称为______,若一次性取样检验其所有官能团,则所需试剂先后顺序为______(填字母标号)。
a.乙醇溶液 b.溴水 c.稀硫酸 d.银氨溶液
(3)苯甲醛与M反应生成肉桂醛经历了加成反应和消去反应两个过程,请写出加成反应的化学方程式_________。
(4)如图为利用从樟科植物枝叶提取的物质甲合成肉桂醛。
写出反应Ⅱ的试剂和反应条件______,该流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是______。
(5)肉桂醛有多种同分异构体,符合下列三个条件的同分异构体共有______种,写出其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰的物质的结构简式______。
①与能发生显色反应 ②含碳碳三键 ③苯环上有两个取代基
【答案】(1)
(2) ①. 碳碳双键、醛基 ②. dcb
(3) (4) ①. NaOH的醇溶液,加热 ②. 保护碳碳双键避免在催化氧化时被氧化
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】乙炔与水加成生成乙醛,乙醛与苯甲醛发生羟醛缩合反应生成肉桂醛,据分析答题。
【小问1详解】
M为乙醛,结构简式为CH3CHO;
【小问2详解】
肉桂醛含有的官能团为碳碳双键和醛基;先用银氨溶液检验醛基,再用稀硫酸使溶液酸化,最后用溴水检验官能团碳碳双键;
【小问3详解】
羟醛缩合反应分两步,第一步是加成,第二步是消去,第一步的方程式为;
【小问4详解】
反应Ⅱ的目的是生成碳碳双键,反应过程为卤代烃的消去反应,消去HCl分子,条件为NaOH的醇溶液,该流程中设计Ⅰ、Ⅱ两步的目的是保护双键不被破坏;
【小问5详解】
肉桂醛有多种同分异构体,符合下列三个条件:①与FeCl3能发生显色反应,说明含有酚羟基;②含碳碳三键;③苯环上有两个取代基,另一个取代基为-CH2C≡CH或-C≡CCH3, 2个取代基有邻、间、对3种位置关系,故符合条件的同分异构体共有3×2=6种,其中核磁共振氢谱中有4个吸收峰的物质的结构简式为;
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