精品解析:广西桂林市2025-2026学年度下学期非毕业年级日常考试题库卷 高二化学试题
2026-07-16
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内容正文:
桂林市2025-2026学年度下学期非毕业年级日常考试题库卷
高二年级化学试题
(考试用时75分钟,满分100分)
说明:
1.本试卷分第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,试题共两大题18小题。请将第Ⅰ卷选择题的答案和第Ⅱ卷的作答都写在答题卡中,在本试题卷上作答无效。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 Br-80
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)请将答案填在答题卡上
1. 近期,我国航天员搭乘神舟载人飞船返回舱凯旋。下列返回舱部件使用的材料中,属于有机高分子的是
A. 高强度铝合金 B. 蜂窝状石墨烯 C. 环氧酚醛树脂 D. 铝硅酸盐玻璃
2. 八桂大地,物华天宝。下列对广西各地特产所含成分的说明,正确的是
选项
特产所含成分
说明
A
恭城月柿饼含有大量果糖
果糖是一种单糖
B
横州茉莉花茶富含茶多酚
茶多酚是一种烃
C
巴马火麻油富含亚麻酸
亚麻酸是一种油脂
D
荔浦芋头含有大量淀粉
淀粉是一种蛋白质
A. A B. B C. C D. D
3. 一种以聚丙烯()为主要原料的建筑抗震加固材料能在地震时为居民争取更多的逃生时间。下列说法中正确的是
A. 聚丙烯与聚乙烯互为同系物 B. 聚丙烯的单体是
C. 聚丙烯是制作塑料包扎绳的主要材料 D. 聚丙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
纯净的苯酚是一种具有特殊气味的针状晶体,熔点约,沸点约,可用饱和溴水进行检验。向盛有苯酚悬浊液的试管中滴加溶液,边滴边振荡,观察到溶液变澄清,再向其中通入气体,溶液又变浑浊。请据此材料完成下面小题。
4. 下列关于材料的理解与分析,错误的是
A. 苯酚与干冰的晶体类型相同
B. 用饱和溴水检验苯酚时可观察到白色沉淀
C. “溶液变澄清”说明羟基的活性:苯酚>乙醇
D. “溶液又变浑浊”是因为苯酚钠与CO2反应产生了苯酚和Na2CO3
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 苯酚中含有碳碳双键的数目为
B. 分子中含有质子的数目为
C. 溶液中含有的数目为
D. 标准状况下,2.24LH2O中含有分子的数目为
6. 下列化学用语表述错误的是
A. CO2的电子式: B. Na+的结构示意图:
C. H2O的分子结构模型: D. Br2分子中σ键的电子云轮廓图:
7. 下列对事实的分析,错误的是
选项
事实
分析
A
相同情况下,O3在水中的溶解度比O2大
O3是极性分子,O2是非极性分子
B
相同情况下,的酸性比弱
-CH3是吸电子基
C
用“杯酚”可以分离和
超分子具有“分子识别”的特征
D
缺角的晶体NaCl在饱和食盐水中慢慢变为完美的立方体块
NaCl晶体具有自范性
A. A B. B C. C D. D
8. 下列对有机物M(CH3COOCH3)组成及结构的说法,正确的是
A. M的最简式为CH2O
B. M的红外光谱图中有C=O、O-O的吸收峰
C. M的核磁共振氢谱图中有两组吸收峰
D. M的相对分子质量可以用X射线衍射实验测定
9. 研究发现,一种离子液体在溶解天然高分子时具有安全性和不引发降解的优势,其结构如图。已知:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期非金属元素,基态W原子p能级上的电子总数与s能级上的相等。下列说法错误的是
A. 简单离子的半径:X<Z B. 第一电离能:W<Z
C. 单质的沸点:X<Y D. 最简单氢化物的稳定性:W<Y
10. 根据下列实验方案得出的结论正确的是
选项
实验方案
结论
A
向盛有少量蒸馏水的试管中滴2滴溶液,再滴加2滴溶液,溶液未变红
与的配位能力:CN->SCN-
B
向试管中加入2 mL饱和(NH4)2SO4溶液,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,产生白色沉淀
(NH4)2SO4溶液使蛋白质变性
C
向试管中放入少量脱脂棉,加入蒸馏水和浓硫酸后捣成糊状,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未出现砖红色沉淀
纤维素未发生水解
D
向烧瓶中加入NaOH的乙醇溶液、1-溴丁烷和沸石,微热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去
1-溴丁烷发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
11. 香兰腈()是新药研发中的关键原料之一,下列有关香兰腈说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有4种官能团
C. 1mol香兰腈最多能与5molH2反应 D. 与FeCl3溶液作用显红色
12. 实验室制得的苯甲酸乙酯粗产品中常混有苯甲酸和乙醇,为获得苯甲酸乙酯纯品并回收苯甲酸,某实验小组设计了如下流程:
已知物质的相关性质:
苯甲酸
乙醇
苯甲酸乙酯
沸点/℃
249.0
78.0
212.6
溶解性
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
与水任意比互溶
难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ利用了乙醇与其他有机物沸点相差较大的特点
B. 操作Ⅱ中可以用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液
C. 操作Ⅱ使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
D. 操作Ⅲ是加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
13. 铈(Ce)的某种氧化物是电催化CO2还原制备乙烯过程中常用的催化剂,其晶胞如图所示。当该晶胞中阴影所示的截面暴露时,在特定条件下有较高的催化活性。已知:晶胞参数为a pm,下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为CeO2
B. 每个Ce原子周围紧邻且距离相等的原子有12个
C. 晶胞中Ce和O的最近距离为
D. 该截面单位面积含有Ce原子的个数为个
14. 化合物丁是潜在的医药合成中间体,它可以通过以下路线合成。下列说法错误的是
A. 1个甲分子中含有1个手性碳原子
B. 加入足量CH3COOH的目的是保护醇羟基
C. 乙既能发生氧化反应,也能发生还原反应
D. 等物质的量的丙和丁分别与足量Na反应,产生气体的质量比为1:2
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)请将答案填在答题卡上
15. 碳及其化合物广泛用于能源、材料、医药等领域,是物质转化的基石。
Ⅰ.金刚石的合成:我国中科院物理所团队利用光脉冲诱导石墨转化为金刚石,开辟了碳材料合成新路径。
(1)基态C原子的电子排布式为____________,占据最高能级的电子云轮廓图的形状为____________。
(2)金刚石和石墨的晶胞如图1,1个石墨晶胞中所含碳原子个数为____________,若金刚石和石墨的晶胞体积比为9:7,其密度之比为____________(最简整数比)。
Ⅱ.尿素的合成:氨基氰(H2N-CN)是一种重要的化工中间体,可通过水解反应合成尿素[CO(NH2)2]。
(3)H2N-CN分子中σ键和π键的数目之比为____________,其中N-H键是由氮的____________杂化轨道与氢的1 s轨道重叠形成σ键。
(4)尿素分子在一定条件下能形成内径为0.5~0.6 nm的六角形通道(如图2,图中氢原子未画出)与正烷烃分子可结合形成超分子,工业上用于分离正烷烃和支链烷烃(原理如图3)。尿素分子主要通过____________(填“离子键”“共价键”或“氢键”)结合形成六角形通道,其能区别正烷烃分子和支链烷烃分子的原因是____________。
16. 在人造纤维、电镀、化工、医药等方面具有广泛应用。
Ⅰ.合成:工业上可用闪锌矿()合成,转化关系为。
(1)Zn在元素周期表中的位置为____________。
(2)基态S原子核外电子有____________种不同运动状态,的空间结构为____________。
(3)晶体中离子键的百分数:____________(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.结构示意图为:
(4)图中所示键角_________(填“>”“=”或“<”),加热时更易失去的水分子是_________(填“①”或“②”)。
Ⅲ.锌(Ⅱ)配合物
(5)向ZnSO4溶液中加入氨水,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。请写出上述过程中沉淀溶解的离子方程式____________。
(6)Zn2+可与2-甲基咪唑()形成配合物且2-甲基咪唑中氮原子的配位能力:①<②。
已知:2-甲基咪唑中五元环上的所有原子均为sp2杂化,5个原子中未参与杂化的2p轨道相互重叠形成大π键。请将①号N原子价电子的轨道表示式补充完整:____________;①号N原子难以与Zn2+形成配位键的原因是____________。
17. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,其制备原理如下:
(乙酰乙酸乙酯)
已知:①高温下乙酰乙酸乙酯易缩合生成二聚体;②相关信息如下表,装置如图:
物质
相对分子质量
沸点/
密度/
二甲苯
106
137~140
0.86
乙酸乙酯
88
77
0.90
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
1.02
实验步骤:
Ⅰ.制钠珠:向三颈烧瓶中加入4.0 g钠、4.0 g细砂和18 mL二甲苯。加热使钠熔化,搅拌,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
Ⅱ.制乙酰乙酸乙酯:迅速向三颈烧瓶中加入22.0 g乙酸乙酯和极少量①乙醇,控制温度在加热并搅拌,发生反应。反应结束后,再向体系中加入3 mL②乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性。
Ⅲ.分离提纯:向酸化后的滤液中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,获得乙酰乙酸乙酯产品10.4 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是____________。
(2)步骤Ⅱ中第一次加乙醇(①)的目的是制备催化剂乙醇钠,相关化学反应方程式为____________。此时乙醇的用量不能过多,请从平衡移动的角度解释原因____________。
(3)步骤Ⅱ中过滤的目的是____________。
(4)该反应温度一般控制在的原因是____________。
(5)下列说法错误的是____________(填标号)。
A. 步骤Ⅰ中细砂有阻碍小颗粒钠聚集成大颗粒钠的作用
B. 步骤Ⅰ中可用替换二甲苯
C. 步骤Ⅲ中加入饱和食盐水的目的是降低乙酰乙酸乙酯的溶解度
D. 中①号上键极性更强
(6)乙酰乙酸乙酯产品的质谱图如图,则该产品中____________(填“含”或“不含”)杂质,理由是____________。
18. 喹啉并内酯类化合物在抗菌、酶抑制及农业寄生杂草防控等领域具有广泛应用。一种喹啉并内酯的合成路线如下:
已知:R-Br+R´CHO
回答下列问题:
(1)E的官能团名称是____________。
(2)试剂X的名称是____________。
(3)下列说法正确的是____________(填标号)。
A. A→B属于取代反应 B. C既能与酸反应又能与碱反应
C. D存在顺反异构体 D. F的所有原子在同一平面上
(4)C的同分异构体同时满足下列条件的有____________种(不考虑立体异构)。
①含苯环和-NH2 ②能与溶液反应
其中,核磁共振氢谱显示5组峰(峰面积比为1:2:2:2:2)的同分异构体的结构简式为____________(任写一种)。
(5)G→H先后经历了取代和消去两步反应,合成路线见下图。
Y的结构简式为____________(填标号),Y生成H的条件及试剂为____________。
A. B.
C. D.
(6)写出以苯甲醛()、乙烯为原料制备苯丙酮()的合成路线(用流程图表示,其他无机试剂任选)____________。
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桂林市2025-2026学年度下学期非毕业年级日常考试题库卷
高二年级化学试题
(考试用时75分钟,满分100分)
说明:
1.本试卷分第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,试题共两大题18小题。请将第Ⅰ卷选择题的答案和第Ⅱ卷的作答都写在答题卡中,在本试题卷上作答无效。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Zn-65 Br-80
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)请将答案填在答题卡上
1. 近期,我国航天员搭乘神舟载人飞船返回舱凯旋。下列返回舱部件使用的材料中,属于有机高分子的是
A. 高强度铝合金 B. 蜂窝状石墨烯 C. 环氧酚醛树脂 D. 铝硅酸盐玻璃
【答案】C
【解析】
【详解】A.高强度铝合金属于金属合金,为金属材料,不属于有机高分子,A错误;
B.蜂窝状石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子,B错误;
C.环氧酚醛树脂是人工合成的有机聚合物,属于有机高分子材料,C正确;
D.铝硅酸盐玻璃属于无机硅酸盐类无机非金属材料,不属于有机高分子,D错误;
故答案选C。
2. 八桂大地,物华天宝。下列对广西各地特产所含成分的说明,正确的是
选项
特产所含成分
说明
A
恭城月柿饼含有大量果糖
果糖是一种单糖
B
横州茉莉花茶富含茶多酚
茶多酚是一种烃
C
巴马火麻油富含亚麻酸
亚麻酸是一种油脂
D
荔浦芋头含有大量淀粉
淀粉是一种蛋白质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.果糖不能发生水解反应,属于单糖,A正确;
B.烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机物,茶多酚含有氧元素,不属于烃,B错误;
C.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯类物质,亚麻酸属于不饱和脂肪酸,不是油脂,C错误;
D.淀粉属于多糖类物质,不属于蛋白质,D错误;
故答案选A。
3. 一种以聚丙烯()为主要原料的建筑抗震加固材料能在地震时为居民争取更多的逃生时间。下列说法中正确的是
A. 聚丙烯与聚乙烯互为同系物 B. 聚丙烯的单体是
C. 聚丙烯是制作塑料包扎绳的主要材料 D. 聚丙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团且为纯净物,聚丙烯和聚乙烯都是聚合度不确定的高分子混合物,不符合同系物的定义,A错误;
B.聚丙烯的单体是丙烯(),选项给出的是聚丙烯的链节,不是单体,B错误;
C.聚丙烯韧性好、性质稳定,是制作塑料包扎绳的主要材料,C正确;
D.聚丙烯的结构中不存在碳碳双键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,无法使溶液褪色,D错误;
故选C。
纯净的苯酚是一种具有特殊气味的针状晶体,熔点约,沸点约,可用饱和溴水进行检验。向盛有苯酚悬浊液的试管中滴加溶液,边滴边振荡,观察到溶液变澄清,再向其中通入气体,溶液又变浑浊。请据此材料完成下面小题。
4. 下列关于材料的理解与分析,错误的是
A. 苯酚与干冰的晶体类型相同
B. 用饱和溴水检验苯酚时可观察到白色沉淀
C. “溶液变澄清”说明羟基的活性:苯酚>乙醇
D. “溶液又变浑浊”是因为苯酚钠与CO2反应产生了苯酚和Na2CO3
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 苯酚中含有碳碳双键的数目为
B. 分子中含有质子的数目为
C. 溶液中含有的数目为
D. 标准状况下,2.24LH2O中含有分子的数目为
6. 下列化学用语表述错误的是
A. CO2的电子式: B. Na+的结构示意图:
C. H2O的分子结构模型: D. Br2分子中σ键的电子云轮廓图:
【答案】4. D 5. B 6. A
【解析】
【4题详解】
A.苯酚和干冰(固态)均由分子构成,都属于分子晶体,晶体类型相同,A正确;
B.苯酚与饱和溴水反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀,可用于检验苯酚,B正确;
C.苯酚能与溶液反应得到澄清溶液,乙醇与不反应,说明苯酚中羟基的活性强于乙醇,C正确;
D.由于酸性:苯酚,因此苯酚钠与反应生成苯酚和,不会生成,D错误;
故答案为D;
【5题详解】
A.苯酚中苯环不存在独立的碳碳双键,其特殊的大键不属于碳碳双键,因此苯酚中碳碳双键数目为0,A错误;
B.的物质的量为,1个分子含质子数为,因此含质子数目为,B正确;
C.题目只给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.标准状况下不是气态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,D错误;
故答案为B;
【6题详解】
A.中与两个分别形成双键,每个还有2对电子,电子式为,A错误;
B.的核电荷数为11,核外有2个电子层,电子数分别为2、8,图示结构示意图正确,B正确;
C.为V形分子,原子半径大于原子,图示比例模型符合的结构特点,C正确;
D.分子中的键是两个原子的轨道“头碰头”重叠形成的键,电子云轮廓图呈两头小、中间大的轴对称纺锤形,与题图一致,D正确;
故答案为A。
7. 下列对事实的分析,错误的是
选项
事实
分析
A
相同情况下,O3在水中的溶解度比O2大
O3是极性分子,O2是非极性分子
B
相同情况下,的酸性比弱
-CH3是吸电子基
C
用“杯酚”可以分离和
超分子具有“分子识别”的特征
D
缺角的晶体NaCl在饱和食盐水中慢慢变为完美的立方体块
NaCl晶体具有自范性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子在水中溶解度比非极性分子大,A正确;
B.是推电子基团,会减弱羧基中键的极性,使更难电离出,酸性弱于,B错误;
C.杯酚可与形成超分子,而无法与结合,所以杯酚具有分子识别作用,可以分离和,C正确;
D.晶体的自范性指晶体能自发呈现规则几何外形的性质,缺角晶体在饱和食盐水中通过溶解-结晶平衡自发形成完美立方体,体现自范性,D正确;
故选B。
8. 下列对有机物M(CH3COOCH3)组成及结构的说法,正确的是
A. M的最简式为CH2O
B. M的红外光谱图中有C=O、O-O的吸收峰
C. M的核磁共振氢谱图中有两组吸收峰
D. M的相对分子质量可以用X射线衍射实验测定
【答案】C
【解析】
【详解】A.M的分子式为,最简式是各元素原子个数的最简整数比,中碳氢氧个数比为3:6:2,无法进一步约简,最简式为,不是,A错误;
B.M为乙酸甲酯,结构为,含酯基,存在、键,不存在键,因此红外光谱无的吸收峰,B错误;
C.M结构中有两种等效氢:与羰基相连的甲基氢、与氧原子相连的甲基氢,因此核磁共振氢谱有两组吸收峰,C正确;
D.X射线衍射实验用于测定晶体结构,测定相对分子质量应使用质谱法,D错误;
故答案为C。
9. 研究发现,一种离子液体在溶解天然高分子时具有安全性和不引发降解的优势,其结构如图。已知:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期非金属元素,基态W原子p能级上的电子总数与s能级上的相等。下列说法错误的是
A. 简单离子的半径:X<Z B. 第一电离能:W<Z
C. 单质的沸点:X<Y D. 最简单氢化物的稳定性:W<Y
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期非金属元素,根据其结构成键特点可知,X为、Y为、Z为,基态W原子p能级上的电子总数与s能级上的相等,则其核外电子排布式为:,则W为,据此分析回答。
【详解】A.的简单离子为或,的简单离子为,电子层数越多的,离子半径越大,故半径,A正确;
B.的轨道为半满稳定结构,第一电离能:,即,B正确;
C.的单质为,常温下为气态,的单质(金刚石、石墨等)常温下为固态,沸点远高于,故沸点,C正确;
D.非金属性,最简单氢化物稳定性,即,D错误;
故选D。
10. 根据下列实验方案得出的结论正确的是
选项
实验方案
结论
A
向盛有少量蒸馏水的试管中滴2滴溶液,再滴加2滴溶液,溶液未变红
与的配位能力:CN->SCN-
B
向试管中加入2 mL饱和(NH4)2SO4溶液,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,产生白色沉淀
(NH4)2SO4溶液使蛋白质变性
C
向试管中放入少量脱脂棉,加入蒸馏水和浓硫酸后捣成糊状,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,未出现砖红色沉淀
纤维素未发生水解
D
向烧瓶中加入NaOH的乙醇溶液、1-溴丁烷和沸石,微热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去
1-溴丁烷发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.中与结合形成稳定配离子,加入后溶液不变红,说明无游离与结合,因此配位能力,A正确;
B.饱和溶液属于铵盐溶液,使蛋白质发生可逆的盐析,而非变性,B错误;
C.纤维素水解时浓硫酸作催化剂,水解后溶液呈酸性,需先加中和过量酸至溶液碱性,再加入新制悬浊液加热,未中和酸时会与酸反应,无法检验葡萄糖,不能说明纤维素未水解,C错误;
D.乙醇易挥发,挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色,本实验未排除乙醇干扰,无法证明1-溴丁烷发生了消去反应,D错误;
故答案为A。
11. 香兰腈()是新药研发中的关键原料之一,下列有关香兰腈说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有4种官能团
C. 1mol香兰腈最多能与5molH2反应 D. 与FeCl3溶液作用显红色
【答案】C
【解析】
【详解】A.香兰腈的分子式为,不是,A错误;
B.该物质含有的官能团为酚羟基、醚键、氰基,共3种,B错误;
C.1 mol苯环最多与3 mol加成,1 mol氰基中的碳氮三键最多与2 mol加成,故1 mol香兰腈最多能与5 mol反应,C正确;
D.酚羟基与溶液作用显紫色,而非红色,D错误;
故答案选C。
12. 实验室制得的苯甲酸乙酯粗产品中常混有苯甲酸和乙醇,为获得苯甲酸乙酯纯品并回收苯甲酸,某实验小组设计了如下流程:
已知物质的相关性质:
苯甲酸
乙醇
苯甲酸乙酯
沸点/℃
249.0
78.0
212.6
溶解性
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
与水任意比互溶
难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ利用了乙醇与其他有机物沸点相差较大的特点
B. 操作Ⅱ中可以用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液
C. 操作Ⅱ使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
D. 操作Ⅲ是加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
【答案】B
【解析】
【分析】粗产品为苯甲酸乙酯、苯甲酸、乙醇的混合物,首先利用乙醇沸点远低于苯甲酸和苯甲酸乙酯的特点,通过操作I(蒸馏)分离出乙醇;剩余混合液加入饱和溶液,可中和苯甲酸生成易溶于水的苯甲酸钠,同时降低苯甲酸乙酯的溶解度促进分层,之后经操作II(分液)分离:有机相为苯甲酸乙酯,干燥后得到苯甲酸乙酯纯品;分液得到的水相废液中含苯甲酸钠,经萃取、酸化将苯甲酸钠转化为苯甲酸,再过滤得到苯甲酸粗品,最后利用苯甲酸溶解度随温度变化大的特点,通过重结晶操作(操作III)提纯得到纯净苯甲酸。
【详解】A.操作Ⅰ为蒸馏,乙醇沸点为78.0℃,与苯甲酸、苯甲酸乙酯的沸点相差较大,可通过蒸馏分离出乙醇,A正确;
B.NaOH溶液碱性过强,会导致苯甲酸乙酯发生水解反应,损失目标产物,因此不能用NaOH溶液代替饱和溶液,B错误;
C.操作Ⅱ为分液,用于分离互不相溶的有机相和水相,主要使用的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,C正确;
D.苯甲酸微溶于冷水,溶解度随温度升高明显增大,可通过重结晶提纯,操作步骤为加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,D正确;
故答案选B。
13. 铈(Ce)的某种氧化物是电催化CO2还原制备乙烯过程中常用的催化剂,其晶胞如图所示。当该晶胞中阴影所示的截面暴露时,在特定条件下有较高的催化活性。已知:晶胞参数为a pm,下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为CeO2
B. 每个Ce原子周围紧邻且距离相等的原子有12个
C. 晶胞中Ce和O的最近距离为
D. 该截面单位面积含有Ce原子的个数为个
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中Ce的个数为8×+6×=4,O全部位于晶胞内部,个数为8,Ce与O个数比为4:8=1:2,故氧化物化学式为CeO2,A正确;
B.Ce原子采取面心立方最密堆积,每个Ce原子周围紧邻且距离相等的Ce原子有12个,B正确;
C.由晶胞结构可知,Ce与O的最近距离为晶胞体对角线的,晶胞体对角线长度为,故最近距离为,C正确;
D.阴影截面为边长a pm的正方形,面积为a2 pm2,该截面上Ce原子总个数为,因此单位面积Ce原子个数为:,即个,D错误;
故选D。
14. 化合物丁是潜在的医药合成中间体,它可以通过以下路线合成。下列说法错误的是
A. 1个甲分子中含有1个手性碳原子
B. 加入足量CH3COOH的目的是保护醇羟基
C. 乙既能发生氧化反应,也能发生还原反应
D. 等物质的量的丙和丁分别与足量Na反应,产生气体的质量比为1:2
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子需连4种不同基团,甲中连接醛基的碳原子连2个相同甲基,其余碳原子连有2个氢原子,不存在手性碳原子,A错误;
B.后续反应中氧气会氧化醛基,若不保护醇羟基,醇羟基也会被氧化,乙酸与醇羟基发生酯化反应生成酯基,后续水解可重新得到醇羟基,目的是保护醇羟基,B正确;
C.乙含有醛基,醛基可被氧化为羧基,也可被还原为羟基,因此既能发生氧化反应也能发生还原反应,C正确;
D.1 mol丙含1个羧基,与足量Na反应生成0.5 mol ;1 mol丁含1个羧基和1个醇羟基,二者均能与Na反应,共生成1 mol ,等物质的量的丙、丁反应生成气体质量比为1:2,D正确;
故答案为A。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)请将答案填在答题卡上
15. 碳及其化合物广泛用于能源、材料、医药等领域,是物质转化的基石。
Ⅰ.金刚石的合成:我国中科院物理所团队利用光脉冲诱导石墨转化为金刚石,开辟了碳材料合成新路径。
(1)基态C原子的电子排布式为____________,占据最高能级的电子云轮廓图的形状为____________。
(2)金刚石和石墨的晶胞如图1,1个石墨晶胞中所含碳原子个数为____________,若金刚石和石墨的晶胞体积比为9:7,其密度之比为____________(最简整数比)。
Ⅱ.尿素的合成:氨基氰(H2N-CN)是一种重要的化工中间体,可通过水解反应合成尿素[CO(NH2)2]。
(3)H2N-CN分子中σ键和π键的数目之比为____________,其中N-H键是由氮的____________杂化轨道与氢的1 s轨道重叠形成σ键。
(4)尿素分子在一定条件下能形成内径为0.5~0.6 nm的六角形通道(如图2,图中氢原子未画出)与正烷烃分子可结合形成超分子,工业上用于分离正烷烃和支链烷烃(原理如图3)。尿素分子主要通过____________(填“离子键”“共价键”或“氢键”)结合形成六角形通道,其能区别正烷烃分子和支链烷烃分子的原因是____________。
【答案】(1) ①. ②.
哑铃形 (2) ①.
4 ②.
14:9 (3) ①.
2:1 ②.
(4) ①.
氢键 ②.
正烷烃分子直径较小,能进入六角形通道,而支链烷烃分子直径较大,不能进入通道
【解析】
【小问1详解】
C是6号元素,根据构造原理,其基态原子的电子排布式为;占据最高能级的是2p能级,p轨道的电子云轮廓图形状为哑铃形;
【小问2详解】
观察图1中的石墨晶胞,碳原子位于8个顶点、4条侧棱的中点、上下底面内和晶胞体内。利用均摊法,1个石墨晶胞中含有的碳原子数为,金刚石晶胞中碳原子位于8个顶点、6个面心和4个体内,碳原子数为,根据密度公式,在摩尔质量相同的情况下,金刚石和石墨的密度之比为;
【小问3详解】
即,分子中的单键均为键,三键中含有1个键和2个键,因此该分子中含有4个键和2个键,数目之比为4:2=2:1;氨基中的N原子与2个H原子和1个C原子形成3个键,且含有1对孤电子对,价层电子对数为4,故采用杂化。
【小问4详解】
尿素分子中含有电负性较强的N、O原子以及与N相连的H原子,分子间易形成氢键,图2中的虚线即代表氢键;超分子具有“分子识别”的特性,正烷烃分子为直链结构,直径较小,能进入内径为0.5~0.6 nm的六角形通道,而支链烷烃分子由于含有支链,空间体积(直径)较大,无法进入该通道,从而实现两者的分离。
16. 在人造纤维、电镀、化工、医药等方面具有广泛应用。
Ⅰ.合成:工业上可用闪锌矿()合成,转化关系为。
(1)Zn在元素周期表中的位置为____________。
(2)基态S原子核外电子有____________种不同运动状态,的空间结构为____________。
(3)晶体中离子键的百分数:____________(填“>”“=”或“<”)。
Ⅱ.结构示意图为:
(4)图中所示键角_________(填“>”“=”或“<”),加热时更易失去的水分子是_________(填“①”或“②”)。
Ⅲ.锌(Ⅱ)配合物
(5)向ZnSO4溶液中加入氨水,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。请写出上述过程中沉淀溶解的离子方程式____________。
(6)Zn2+可与2-甲基咪唑()形成配合物且2-甲基咪唑中氮原子的配位能力:①<②。
已知:2-甲基咪唑中五元环上的所有原子均为sp2杂化,5个原子中未参与杂化的2p轨道相互重叠形成大π键。请将①号N原子价电子的轨道表示式补充完整:____________;①号N原子难以与Zn2+形成配位键的原因是____________。
【答案】(1)
第四周期第族
(2) ①.
②.
正四面体形 (3)
(4) ①.
②.
② (5)
(或 )
(6) ①.
②.
①号原子的孤电子对在未参与杂化的轨道中,参与形成大键,难以提供孤电子对与形成配位键。
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为,其基态原子的核外电子排布式为,故位于元素周期表第四周期第族;
【小问2详解】
基态原子核外有个电子,根据泡利不相容原理,同一个原子中没有运动状态完全相同的电子,故有种不同的运动状态;中原子的价层电子对数为,且无孤电子对,故其空间结构为正四面体形;
【小问3详解】
的电负性大于,键的极性大于键,极性越强,离子键的成分越多,故晶体中离子键的百分数大于;
【小问4详解】
①号水分子中的原子与形成配位键,原子的孤电子对向偏移,导致孤电子对对成键电子对的排斥力减小,使得键角变大,故;
②号水分子仅通过氢键与其他微粒结合,而①号水分子通过配位键与结合,配位键的作用力强于氢键,故加热时更易失去的是②号水分子;
【小问5详解】
向溶液中加入氨水,先生成白色沉淀,继续加入氨水,与发生配位反应生成可溶性的四氨合锌配离子,从而使沉淀溶解,离子方程式为: (或 );
【小问6详解】
-甲基咪唑中五元环上的所有原子均为杂化,①号原子形成个键(个键,个键),故其个杂化轨道中各有一个单电子,即;
未参与杂化的轨道中有一对孤电子对,参与形成大键。由于①号原子的孤电子对参与形成大键,电子云离域,难以提供孤电子对与形成配位键;而②号原子的孤电子对在杂化轨道中,未参与形成大键,易于提供孤电子对形成配位键。
17. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,其制备原理如下:
(乙酰乙酸乙酯)
已知:①高温下乙酰乙酸乙酯易缩合生成二聚体;②相关信息如下表,装置如图:
物质
相对分子质量
沸点/
密度/
二甲苯
106
137~140
0.86
乙酸乙酯
88
77
0.90
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
1.02
实验步骤:
Ⅰ.制钠珠:向三颈烧瓶中加入4.0 g钠、4.0 g细砂和18 mL二甲苯。加热使钠熔化,搅拌,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
Ⅱ.制乙酰乙酸乙酯:迅速向三颈烧瓶中加入22.0 g乙酸乙酯和极少量①乙醇,控制温度在加热并搅拌,发生反应。反应结束后,再向体系中加入3 mL②乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性。
Ⅲ.分离提纯:向酸化后的滤液中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,获得乙酰乙酸乙酯产品10.4 g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是____________。
(2)步骤Ⅱ中第一次加乙醇(①)的目的是制备催化剂乙醇钠,相关化学反应方程式为____________。此时乙醇的用量不能过多,请从平衡移动的角度解释原因____________。
(3)步骤Ⅱ中过滤的目的是____________。
(4)该反应温度一般控制在的原因是____________。
(5)下列说法错误的是____________(填标号)。
A. 步骤Ⅰ中细砂有阻碍小颗粒钠聚集成大颗粒钠的作用
B. 步骤Ⅰ中可用替换二甲苯
C. 步骤Ⅲ中加入饱和食盐水的目的是降低乙酰乙酸乙酯的溶解度
D. 中①号上键极性更强
(6)乙酰乙酸乙酯产品的质谱图如图,则该产品中____________(填“含”或“不含”)杂质,理由是____________。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. ②. 制备乙酰乙酸乙酯的反应为可逆反应,如果乙醇的用量过多,会使平衡逆向移动,降低乙酰乙酸乙酯的产率
(3)除去体系中未反应的钠
(4)温度过低反应速率慢,温度过高会导致乙酸乙酯大量挥发,同时高温会使乙酰乙酸乙酯易缩合生成二聚体,降低产物产率 (5)BD
(6) ①. 含 ②. 质谱图中存在质荷比为168的离子峰,而乙酰乙酸乙酯的相对分子质量为130,则该峰不属于乙酰乙酸乙酯的特征离子峰,说明产品中含有杂质
【解析】
【分析】实验目的为制备乙酰乙酸乙酯,实验原理为(乙酰乙酸乙酯),实验步骤Ⅰ为使钠块分散成小钠珠,为了增大与乙醇反应接触面积,提高反应速率;实验步骤Ⅱ乙醇钠催化乙酸乙酯先生成中间产物,过滤除去未反应的钠,继而酸化将乙酰乙酸乙酯钠转化为乙酰乙酸乙酯,实验步骤Ⅲ分离得到粗乙酰乙酸乙酯,提纯乙酰乙酸乙酯。
【小问1详解】
观察该装置图可知,仪器A的名称是球形冷凝管。
【小问2详解】
步骤Ⅱ中第一次加乙醇(①)的目的是制备催化剂乙醇钠,该化学反应方程式为;从平衡移动的角度,制备乙酰乙酸乙酯的反应为可逆反应,如果乙醇的用量过多,会使平衡逆向移动,降低乙酰乙酸乙酯的产率。
【小问3详解】
反应后体系中存在未反应的钠,过滤操作可以除去体系中未反应的钠,避免干扰后续反应或造成危险。
【小问4详解】
温度过低反应速率慢,温度过高会导致乙酸乙酯大量挥发,同时高温会使乙酰乙酸乙酯易缩合生成二聚体,降低产物产率,故温度一般控制在。
【小问5详解】
A.由题干信息可知,步骤Ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠,以增大固液反应物的接触面积,加快反应速率,同时可以防止因钠过于聚集成大颗粒而引发副反应,A不符合题意;
B.CCl4的密度比Na大,Na接触空气会被氧化,所以步骤Ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4,B符合题意;
C.步骤Ⅲ中加入饱和食盐水的目的是降低乙酰乙酸乙酯的溶解度,便于分层,C不符合题意;
D.酮羰基和酯基中氧的电负性大于碳,导致其中碳原子的正电性增强,继而使②号上键极性更强,D符合题意;
故答案选BD。
【小问6详解】
质谱图中存在质荷比为168的离子峰,而乙酰乙酸乙酯的相对分子质量为130,则该峰不属于乙酰乙酸乙酯的特征离子峰,说明产品中含有杂质。
18. 喹啉并内酯类化合物在抗菌、酶抑制及农业寄生杂草防控等领域具有广泛应用。一种喹啉并内酯的合成路线如下:
已知:R-Br+R´CHO
回答下列问题:
(1)E的官能团名称是____________。
(2)试剂X的名称是____________。
(3)下列说法正确的是____________(填标号)。
A. A→B属于取代反应 B. C既能与酸反应又能与碱反应
C. D存在顺反异构体 D. F的所有原子在同一平面上
(4)C的同分异构体同时满足下列条件的有____________种(不考虑立体异构)。
①含苯环和-NH2 ②能与溶液反应
其中,核磁共振氢谱显示5组峰(峰面积比为1:2:2:2:2)的同分异构体的结构简式为____________(任写一种)。
(5)G→H先后经历了取代和消去两步反应,合成路线见下图。
Y的结构简式为____________(填标号),Y生成H的条件及试剂为____________。
A. B.
C. D.
(6)写出以苯甲醛()、乙烯为原料制备苯丙酮()的合成路线(用流程图表示,其他无机试剂任选)____________。
【答案】(1)碳碳双键、碳溴键
(2)甲醛 (3)AB
(4) ①. 17 ②. 或者
(5) ①. C ②. 氢氧化钠的醇溶液、加热
(6)
【解析】
【分析】B分子式为,结合A、C结构简式,可知B为,B发生水解反应生成C,F与溴发生加成反应生成G()。
【小问1详解】
E的官能团名称是碳碳双键、碳溴键;
【小问2详解】
E与试剂X发生已知信息的反应,R-Br+R´CHO ,因此试剂X是甲醛;
【小问3详解】
A. A→B,氨基上的-H被取代,属于取代反应,正确;
B. C中含亚氨基,可以与酸反应,还含有羧基,能与碱反应,正确;
C. D中最左边双键碳上连有两个H,不存在顺反异构体,错误;
D. F中含有饱和碳原子,饱和碳原子与相连的四个原子构成四面体,因此所有原子不可能在同一平面上,错误;
故选AB;
【小问4详解】
①含苯环和-NH2, ②能与溶液反应,说明含有羧基,如果苯环上有一个取代基,可以是;如果苯环上有两个取代基,可以是与,或者与,都有邻间对三种同分异构体;如果苯环上有三个取代基,可以是与与,共有10种同分异构体;因此符合条件的同分异构体共有17种;其中,核磁共振氢谱显示5组峰(峰面积比为1:2:2:2:2)的同分异构体的结构简式为或者;
【小问5详解】
因为H形成五元环,则的两端碳原子上的基团发生取代反应生成Y,Y再发生消去反应生成H中的碳碳双键,所以Y为,即选C;与氢氧化钠的醇溶液在加热条件下发生消去反应生成H;
【小问6详解】
要合成,需要先合成,根据已知信息,需要溴乙烷与苯甲醛反应,因此合成路线为:。
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