内容正文:
河北辛集中学2025—2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Ba137
一、单选题(将正确答案涂在答题卡上。1-10小题,每个2分;10-20小题,每个3分。共20小题,50分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B. 碘酒可用作医疗消毒剂,是因为碘酒能使蛋白质发生盐析
C. 炒菜时加入少量的料酒(含乙醇)和食醋,可使菜变得香醇可口
D. 酒厂蒸馏酒精的原理和实验室制备蒸馏水的原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.蚕丝属于蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,人造纤维无此气味,可用燃烧法区别二者,A项正确;
B.碘酒消毒是,碘使病毒蛋白发生变性,B项错误;
C.乙醇和乙酸可反应生成具有香味的乙酸乙酯,C项正确;
D.酒厂蒸馏酒精的原理和实验室制备蒸馏水的原理都是蒸馏,属于物理变化,D项正确;
故选:B。
2. 下列物质的化学用语表达错误的是
A. 乙醇分子的空间填充模型:
B. 乙烯的结构简式:
C. 乙酸乙酯的实验式:
D. 油脂的结构通式:(R、R´、R´´代表高级脂肪酸的烃基)
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇分子的空间填充模型为,A错误;
B.烯烃的结构简式中碳碳双键不能省略,故乙烯的结构简式为,B正确;
C.乙酸乙酯的分子式为,实验式为,C正确;
D.油脂是高级脂肪酸甘油酯,是油和脂肪的统称,结构通式为( R、R´、R´´代表高级脂肪酸的烃基),D正确;
故选A。
3. 下列说法错误的是
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B. 苯酚和溴水发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀
C. 可用氨水清洗做过银镜反应的试管
D. 可用酸性溶液鉴别甲苯和环己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物都是丁烷,产物相同,A项正确;
B.羟基使苯环邻、对位上的氢原子活化,苯酚和溴水发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀,B项正确;
C.用硝酸清洗做过银镜反应的试管,氨水不能溶解金属银,C项错误;
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和环己烷,D项正确;
故答案选C。
4. 用如图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1:分离乙醇和乙酸 B. 图2:验证乙炔使溴水褪色
C. 图3:除去溴苯中的溴单质 D. 图4:初步分离工业酒精中的甲醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.分离乙醇和乙酸应用蒸馏的方法而不是分液,A项错误;
B.电石与水反应生成乙炔、硫化氢,磷化氢、硫化氢、磷化氢也能使溴水褪色,B项错误;
C.除去溴苯中的溴单质可加入NaOH溶液后分液而不是过滤,C项错误;
D.初步分离工业酒精中的甲醇可采用蒸馏的方法,D项正确;
答案选D。
5. 水杨酸环己酯具有花香气味,可作为香精配方,其合成路线如下。下列说法中错误的是
A. 环己醇的核磁共振氢谱有5组吸收峰
B. 水杨酸环己酯能与溶液发生显色反应
C. 水杨酸与浓溴水反应时,最多消耗
D. 水杨酸环己酯在溶液中水解时,最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.环己醇中有5种不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱有5组吸收峰,A正确;
B.水杨酸环己酯结构中含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,B正确;
C.水杨酸与反应,酚羟基的邻位和对位的H被取代,故最多消耗,C错误;
D.水杨酸环己酯分子中含有酯基和酚羟基,最多消耗,D正确;
故选C。
6. 化学护坝体,劳动保安全,某水电站坝体维护示意图如下,下列说法错误的是
A. 黏土是生产水泥的主要原料之一
B. 与的反应属于氧化还原反应
C. 聚四氟乙烯的合成:
D. 利用板保护钢闸门时,需定期检查、更换
【答案】B
【解析】
【详解】A.水泥的主要原料是石灰石(CaCO3)和黏土,黏土提供硅、铝等元素,是水泥生产的核心原料之一,A正确;
B.根据图示,与反应方程式可表示为:,反应前后,各元素化合价均未发生变化,没有电子转移,属于非氧化还原反应,B错误;
C.聚四氟乙烯由四氟乙烯(CF2=CF2)通过加聚反应合成,双键打开形成高分子链,反应方程式为:,C正确;
D.该防护方法为牺牲阳极法(牺牲负极保护法),Zn的金属活动性比Fe强,作为原电池的负极,会不断被氧化腐蚀,而钢闸门(Fe)作为正极被保护,随着反应进行,Zn板会逐渐消耗,因此需要定期检查、更换Zn板,保证防护效果,D正确;
故选B。
7. 乙醚()是一种易挥发、极易燃的液体,一种合成步骤如下,下列说法正确的是
已知:乙醇能与反应生成。
A. “反应、蒸馏”采取的加热方式为水浴加热
B. NaOH溶液的作用是除去馏出液中的酸性杂质
C. 无水的主要作用是除去乙醚中的乙醇
D. “操作X”为分液
【答案】B
【解析】
【分析】以乙醇为原料,在浓硫酸、140℃条件下发生分子间脱水反应,同步蒸馏收集馏出液,馏出液中混有乙醚、挥发的硫酸、未反应乙醇、水等杂质;依次用NaOH溶液中和除去酸性硫酸杂质、饱和NaCl溶液洗去残留碱、饱和溶液除去大部分乙醇,再经无水干燥除水,最后通过蒸馏操作X提纯得到纯净乙醚;
【详解】A.反应温度要求,水浴加热的最高温度仅,无法达到反应所需温度,不能采用水浴加热,A错误;
B.馏出液中混有加热挥发出来的硫酸等酸性杂质,是强碱,可与硫酸发生中和反应,除去体系内酸性杂质,B正确;
C.流程中已经使用饱和溶液洗涤两次,依靠络合反应除去了绝大部分乙醇;无水的作用是吸收乙醚中残留水分,作干燥剂,而非除去乙醇,C错误;
D.分液适用于分离互不相溶的两层液体;经过无水氯化钙干燥后的乙醚中还溶有微量低沸点杂质,需要通过蒸馏提纯,因此操作X为蒸馏,不是分液,D错误;
故选B。
8. 有机光电功能材料重要中间体X的一种合成反应如下:
下列说法错误的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 中碳原子都是杂化
C. 存在顺反异构
D. 可发生聚合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应属于加成反应,反应物的全部原子都转化为产物X,无其他副产物生成,原子利用率为100%,A正确;
B.X中的碳原子一部分属于苯环结构,另一部分属于碳碳双键结构,均为杂化,B正确;
C.顺反异构要求碳碳双键两端的每个碳原子都连接两种不同的基团,X中碳碳双键的末端碳原子连接2个氢原子,不存在顺反异构,C错误;
D.X中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,D正确;
故选C。
9. 化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示。
下列说法正确的是
A. 机械力引起Ⅰ的碳碳键断裂 B. Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C. 特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态 D. Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.机械力作用下化合物Ⅰ的四元环开环生成Ⅱ,过程中发生碳碳σ键断裂,A正确;
B.Ⅰ中四元环为环丁烷结构,环上碳原子均为sp3杂化,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.化学平衡要求正逆反应在相同条件下同时进行,该过程正向反应条件为机械力,逆向反应条件为特定波长光照,反应条件不同,不属于可逆反应,二者不处于平衡状态,C错误;
D.Ⅱ中含有酰胺键,酸性条件下可发生水解反应生成羧酸和铵盐,D错误;
故选A。
10. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 6-羟基己酸的缩聚反应:
D. 乙醛被氧化:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,方程式书写正确,A不符合题意;
B.酸性强弱为,向苯酚钠溶液中通入无论少量还是过量,都只生成苯酚和碳酸氢钠,方程式书写正确,B不符合题意;
C.6-羟基己酸发生缩聚反应时,n个单体反应应脱去分子水,选项中水的系数为n,书写错误,正确方程式为:,C符合题意;
D.碱性条件下乙醛被氧化为乙酸根,被还原为沉淀,方程式配平正确,书写正确,D不符合题意;
故答案选C。
11. 下列有关同分异构体数目判断正确的是
A. 立方烷()的六氯代物有4种
B. 分子式为的有机物共有11种
C. 含有三个甲基的同分异构体有3种
D. 三联苯()的一氯代物有4种
【答案】D
【解析】
【详解】A.立方烷分子式为,根据换元法,六氯代物数目等于二氯代物数目,二氯代物有共边、面对角线、体对角线共3种,故六氯代物有3种,A错误;
B.可视为丙烯或环丙烷的二取代物,其中丙烯的取代物有8种,环丙烷的取代物有2种,总共10种,B错误;
C.为己烷,含有三个甲基说明仅含1个甲基支链,主链为5个碳,对应的同分异构体为2-甲基戊烷、3-甲基戊烷,共2种,C错误;
D.三联苯为轴对称结构,沿分子中轴线对称,分子中等效氢共4种,因此一氯代物有4种,D正确;
故答案选D。
12. 天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下(部分装置略):
在氛围中,依次向烧瓶中加入固体、甲醇和邻羟基苯乙酮,搅拌下滴加苯甲醛,加热回流,得到Ⅰ。冷却至,向反应液中加入和混合溶液,继续搅拌得到Ⅱ,产率为。若Ⅰ分离后再与和混合溶液反应,Ⅱ的产率为。下列说法正确的是
A. 装置为球形冷凝管,2为进水口 B. 氛围主要防止水蒸气的影响
C. 甲醇对Ⅰ→Ⅱ反应的产率有显著影响 D. Ⅱ分子内羟基氧原子来自和
【答案】C
【解析】
【详解】A.球形冷凝管通水遵循下进上出原则,图中1为下口,是进水口,2为上口,是出水口,A错误;
B.反应物中的酚类、醛类都易被空气中的氧气氧化,作为惰性氛围,主要作用是防止反应物被氧化,且装置末端已有干燥管防外界水蒸气进入,B错误;
C.由题干信息可知,不分离Ⅰ直接进行下一步反应,Ⅱ产率74%;分离出Ⅰ后再反应,产率仅20%。分离Ⅰ的过程会除去体系中的甲醇,产率大幅下降,说明甲醇对反应的产率有显著影响,C正确;
D.由流程可知,Ⅰ分子中的羟基氧转化为Ⅱ分子中六元坏中的氧原子,Ⅱ分子中还有一个羟基,该羟基氧原子来自氧化剂,只提供碱性环境,不提供氧原子,D错误;
故选C。
13. 某物质A的转化关系如图所示,A~F各有机物中碳原子数相同。下列有关说法正确的是
A. 化合物A的结构可能有3种
B. 由A生成E发生氧化反应
C. F的结构简式可表示为
D. 化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键
【答案】C
【解析】
【分析】能与溶液反应说明A分子中含有-COOH,能和银氨溶液反应说明含有-CHO或-OOCH,由B能与溴水发生加成反应可知,A分子中含有碳碳双键或碳碳三键,由D的碳链没有支链、F是分子式为的环状化合物可知,F为,则A分子中含有醛基、羧基、碳碳双键或碳碳三键,结构简式可能为或,据此分析;
【详解】A.由分析可知,A的结构简式可能为HOOCCH=CHCHO或HOOCC≡CCHO,A错误;
B.由题图可知,在镍作催化剂、加热条件下,A与氢气发生还原反应生成E,B错误;
C.由分析可知,F的结构简式为,C正确;
D.由上述分析可知,A分子中一定含有醛基、羧基,不一定含有碳碳双键,D错误;
故选C。
14. X是重要的有机合成中间体,其可能的合成反应机理如图。下列说法正确的是
A. 反应a的催化剂为NHC
B. 反应b中发生氧化反应
C. 物质M的结构简式为
D. 总反应的原子利用率为100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应a中NHC是生成物,且该反应体系的催化剂还包含Ir配合物,并非反应a的催化剂为NHC,A错误;
B.结合流程,转化(Ⅲ)L过程中失去电子,发生氧化反应,反应b中,(Ⅲ)L转化为IrL过程中得到电子,则作为还原剂失去电子,发生氧化反应,B正确;
C.M中含单电子的C进攻中含有单电子的碳得到目标产物,结合生成物的结构简式可知,M应为,C错误;
D.反应物中S、Na、O未进入X中,推测还有副产物存在,因此原子利用率小于100%,D错误;
故选B。
15. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误;
B.尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误;
C.溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确;
D.蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误;
故选C
16. P1是一种新型高分子材料,由两种单体共聚得到。图示是P1的合成及降解过程,P1~P4为局部结构示意图(忽略立体化学)。反应Ⅲ为醇羟基和酯基的反应。
下列说法错误的是
A. 生成P1的过程中有π键的断裂和σ键的形成
B. P2能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Ⅲ中生成的-COOC2H5与-CH2OH的物质的量不一定相等
D. P4间可发生缩聚反应,形成网状聚合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成P1的反应为加聚反应,单体中碳碳双键的π键断裂,单体之间形成新的键连接成高分子,存在π键的断裂和σ键的形成,A正确;
B.由结构可知,P2中含有碳碳双键,碳碳双键可被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.反应III是内酯的酯基和乙醇的醇解(酯交换)反应:1个内酯酯基,结构为,发生反应后,恰好生成1个和1个,每反应1mol酯基,必然同时生成1mol 和1mol ,二者物质的量一定相等,C错误;
D.P4中含有多个羟基和酯基,根据题意,醇羟基可与酯基发生取代反应,不同P4分子间可发生反应,多官能团可交联形成网状聚合物,D正确;
故选C。
17. 一种离子液体结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A. 不能发生水解反应
B. 存在离子键、极性键和非极性键
C. 阳离子中所有原子均处于同一平面
D. 属于共价化合物且熔沸点较低
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质的阳离子为含正电荷的含氮有机阳离子,可发生盐类水解反应, A错误;
B.该物质由阴阳离子构成,阴阳离子间存在离子键;不同非金属原子间形成C-N、C-F、S-O等极性键,同种非金属原子间形成C-C、C=C等非极性键,因此存在离子键、极性键和非极性键,B正确;
C.阳离子的烃基链中存在杂化的饱和碳原子,为四面体结构,所有原子不可能均处于同一平面,C错误;
D.该物质由阴阳离子构成,属于离子化合物,不属于共价化合物,D错误;
故答案选B。
18. 化学是以实验为基础的学科,由下列实验方案操作和现象所得出的结论合理的是
实验方案
实验结论
A
在溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体
乙醇的极性比水的弱
B
在酸性溶液中滴加间甲基苯甲醛,振荡,溶液紫红色褪去
醛基具有还原性
C
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
D
向苯酚溶液中滴加足量浓溴水,产生白色沉淀
苯环活化了键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.为离子化合物,易溶于极性较强的溶剂,加入乙醇后析出晶体,说明乙醇降低了溶剂极性,可证明乙醇的极性比水的弱,A正确;
B.间甲基苯甲醛中醛基和与苯环直接相连的甲基均能被酸性氧化使溶液褪色,无法单独证明醛基具有还原性,B错误;
C.加入的过量会与碘单质发生反应消耗碘,即使溶液中存在淀粉也不会变蓝,无法证明淀粉已经完全水解,C错误;
D.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,是羟基活化苯环邻对位氢的结果,而非苯环活化键,D错误;
故选A。
19. 低聚物瓜环在药物载体方面应用广泛,合成方法如图1。瓜环结构卷曲成空腔,不同空腔尺寸可识别且“装进”不同分子形成超分子,如瓜环可以识别。瓜环及的结构如图2,中环上的原子共面。
下列说法错误的是
A. 合成瓜环的反应为缩聚反应
B. 可用质谱法测定瓜环的聚合度
C. 中1号N的碱性强于2号N
D. 瓜环与通过分子间氢键和范德华力形成超分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.Y与合成瓜环[n]过程中脱去小分子水,属于缩聚反应,A正确;
B.质谱法可以测定高聚物的相对分子质量,进而计算得到聚合度,B正确;、
C.1号N(-NH-)的孤对电子参与环的共轭体系,不易结合H+;2号N(双键N)的孤对电子不参与共轭,易结合H+,故1号N碱性弱于2号N,C错误;
D.瓜环[7]与MBZ形成超分子,分子间存在氢键和范德华力,D正确;
故选C。
20. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 环氧乙烷()中含有键的数目为
B. 标准状况下,苯中含有氢原子的数目为
C. 与足量的反应,可生成个
D. 乙烯和环丙烷混合气体,在足量氧气中充分燃烧,消耗的为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个环氧乙烷分子中含有7个σ键,0.1mol环氧乙烷含σ键数目为,A错误;
B.标准状况下苯为液态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定氢原子数目,B错误;
C.乙醇与乙酸的酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化,生成的分子数小于,C错误;
D.乙烯和环丙烷的最简式均为,14g混合气体中的物质的量为1mol,1mol 完全燃烧消耗1.5mol ,即消耗的数目为,D正确;
故选D。
二、填空题(将答案填写在答题卡上,3小题,共40分)
21. 根据要求填空:
(1)按系统命名法,写出有机物的名称:___________。
(2)某化合物的核磁共振氢谱(NMR)中有3个峰,其强度比为,则该化合物的结构简式可能为___________(写出一种即可)。
(3)分子式为的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是___________(写出一种即可)。
(4)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎和抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构简式为。
①瑞香素的化学式为___________,含氧官能团的名称为___________。
②1mol此化合物最多可与___________反应,最多可与___________mol NaOH反应。
【答案】(1)2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷
(2)(或)
(3)或 (4) ①. ②. 酯基、(酚)羟基 ③. 3 ④. 4
【解析】
【小问1详解】
如图所示:,最长碳链含7个碳原子,且支链含有3个甲基、1个乙基,名称为2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷;
【小问2详解】
化合物的核磁共振氢谱(NMR)中有3个峰,其强度比为,说明含3种化学环境的氢原子且个数比为,满足条件的结构简式可为或;
【小问3详解】
分子式为的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,说明分子中存在3种-氢,该卤代烃的结构可能是:或;
【小问4详解】
①根据结构简式可确定分子式为:;该分子中含氧官能团是酚羟基、酯基;
②碳碳双键能与发生加成反应,苯环上酚羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代,所以1mol该物质能与3mol发生反应;酚羟基可与NaOH反应,酯基水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH反应,所以1mol该物质最多能与4mol NaOH反应。
22. 某实验小组用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
反应原理:
相关物质的性质如下:
有机物
密度()
沸点
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比配制混合溶液(即“混酸”)共;
②向三颈烧瓶中加入甲苯(易挥发);
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度在,反应大约,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共。
回答下列问题:
(1)水浴加热的优点是____________________。
(2)配制混酸的方法是__________________________。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是_________________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称是__________,操作2中不需要用到下列仪器中的__________(填字母)
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗
(5)该实验中邻、对硝基甲苯的产率为__________%(结果保留1位小数)。
【答案】(1)受热均匀,便于控制温度
(2)量取浓硝酸倒入烧杯中,再量取浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌
(3)反应物挥发或温度过高导致副反应增多
(4) ①. 分液 ②. d
(5)
【解析】
【分析】制备一硝基甲苯:分别量取浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸),向三颈烧瓶中加入甲苯(易挥发),再向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌,控制温度在,反应大约,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现,据此解答。
【小问1详解】
水浴加热的优点是受热均匀,易于控制温度;
【小问2详解】
由于浓硝酸的密度小于浓硫酸的密度,且浓硫酸稀释过程中放出大量的热量,故浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL,配制混酸的方法是量取30 mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取10 mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中并不断搅拌;
【小问3详解】
造成产率低的原因有多种,包括酸溶液未冷却加入三颈瓶(或水浴温度过高)导致反应温度过高而产生大量副产物或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯产率;
【小问4详解】
因为分离得到的是无机混合物和有机混合物,两种混合物都是液态,且不互溶,因此操作1是分液;分离沸点不同的互溶液体,采用蒸馏的方法,所以操作2为蒸馏,蒸馏用到所提供仪器中的分别是:酒精灯、温度计、冷凝管,用不到的是分液漏斗,故选d;
【小问5详解】
根据方程式,1 mol甲苯理论上最多可以得到邻、对硝基甲苯共1 mol,则9.2 g的甲苯(0.1 mol)可以得到13.7 g的邻、对硝基甲苯,所以邻、对硝基甲苯的产率为:。
23. 有机物F是一种医药中间体,一种合成F的路线如图所示:
回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称是___________;一个E分子中含有___________个手性碳原子。
(2)写出反应的化学方程式:___________。
(3)的反应类型为___________。
(4)G是D的同分异构体,能同时满足下列条件的G的芳香族化合物的结构简式有___________种(立体异构除外)。
①能发生银镜反应;②苯环上有4个取代基且两两相同。
写出其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的一种物质的结构简式:___________。
(5)1,2-环己二醇()是一种重要的有机合成原料,参照上述合成路线,以和为主要原料,设计合成1,2-环己二醇的合成路线:___________(无机试剂任用)。
【答案】(1) ①. 酮羰基、羟基 ②. 4
(2) (3)取代反应
(4) ①. 11 ②.
(5)
【解析】
【分析】由流程,2分子A加成得到B,B氧化得到C,C和醛成环转化为D,D和溴单质加成得到E,E发生取代反应引入羟基得到F;
【小问1详解】
由结构,F中含氧官能团的名称是酮羰基、羟基;一个E分子中含有4个手性碳原子。
【小问2详解】
2分子A加成得到B,反应为:;
【小问3详解】
E中溴原子在氢氧化钠水溶液加热条件下发生取代反应转化为羟基,为取代反应;
【小问4详解】
D含10个碳、2个氧、6个不饱和度;G是D的同分异构体,能同时满足下列条件的G的芳香族化合物(则含有苯环):①能发生银镜反应,则含有醛基;②苯环上有4个取代基且两两相同,则取代基为2个甲基、2个醛基;首先确定2个甲基、1个醛基,再确定另一个醛基,存在,共11种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为,则结构对称,结构简式:;
【小问5详解】
中羟基氧化为羰基,和乙二醛反应生成,加成得到产物,故流程为:。
三、附加题(将答案填写在答题卡上,1小题,共10分)
24. 配合物X在光化学领域具有广泛的应用,为了探究N原子邻位取代基对其稳定性的影响,设计实验如下:
Ⅰ.在氩气保护下,将溶于除氧的二氯甲烷中,得到溶液;
Ⅱ.在氩气保护下,将配体(为异丙基,为苄基)和除氧的二氯甲烷加入圆底烧瓶,混合溶解后再加入步骤所得溶液;
Ⅲ.室温下搅拌,反应停止后,加入己烷,析出粗产品,纯化后得到暗橙色粉末。
回答下列问题:
(1)配合物X中Cu(I)的配位数为__________。
(2)步骤Ⅰ中,除氧的目的是___________________________。
(3)步骤Ⅲ中,不选择室温减压蒸馏,而选择加入己烷析晶,其优点是___________________________。
(4)和的部分核磁共振氢谱图如下。中碳上的H有2组峰,说明其化学环境存在差异,原因是_________________________________。
(5)选用不同取代基的配体,制备四种配合物,分别溶于二氯甲烷,所得溶液中加入乙腈(),测得配合物和乙腈二者平衡浓度的关系如图。综合所学分析图表,得出结论并说明理由__________________________________。
异丙基
苄基()
叔丁基[]
苄基
异丙基
苯基
叔丁基
苯基
【答案】(1)4 (2)防止Cu(I)被氧化变质
(3)操作温和简便,可避免溶剂快速挥发导致产物性质改变或杂质混入
(4)a碳为sp3杂化,其上两个H原子与a碳左右两边基团的距离、角度不同,同时受到R1的位阻效应,a碳所在C—C难以旋转,导致a碳上的H化学环境存在差异
(5)结论:R1位阻越大、R2为苯基时配合物稳定性越弱,稳定性顺序为:X1>X3>X2>X4;理由:叔丁基位阻效应强于异丙基,苯基空间刚性与位阻大于苄基,大位阻取代基削弱配体与中心Cu(I)的配位作用,乙腈浓度升高时平衡更易向配合物解离方向移动
【解析】
【分析】本实验以氩气作为惰性保护氛围,先将Cu(CH3CN)4PF6溶于除氧二氯甲烷配成金属盐溶液,再把带有取代基R1、R2的配体L1溶于除氧二氯甲烷后与金属盐溶液混合,室温搅拌发生配位可逆反应生成阳离子配合物X1与副产物CH3CN,反应结束后加入己烷降低配合物溶解度析出粗产品,纯化得到暗橙色粉末X1;后续更换不同R1(异丙基/叔丁基)、R2(苄基/苯基)取代基制备四种配合物,分别溶于二氯甲烷并加入乙腈,通过测定平衡浓度探究N邻位取代基位阻对配合物稳定性的影响,同时借助核磁共振氢谱分析配体与配合物中氢原子化学环境差异。
【小问1详解】
观察配合物X的阳离子结构,中心Cu(I)与两个配体L中的4个N原子形成配位键,无其他配位原子,因此配位数为4;
【小问2详解】
Cu(I)还原性较强,易被体系内氧气氧化,步骤中对二氯甲烷除氧、全程氩气保护,目的是:防止Cu(I)被氧化变质;
【小问3详解】
室温减压蒸馏会导致溶剂快速挥发,可能引起产物性质改变或杂质一同析出混入,而加入己烷结晶仅依靠溶剂极性差异析出固体,无需加热,操作简单温和,故:操作温和简便,可避免溶剂快速挥发导致产物性质改变或杂质混入;
【小问4详解】
a碳为sp3杂化,原本连接的两个氢原子理论等价,但配合物X1中R1为异丙基,空间位阻大,阻碍a碳相连碳碳单键自由旋转,使a碳两侧基团空间距离、空间角度不同,两个氢原子所处磁场环境存在差异,核磁共振氢谱呈现两组峰;
【小问5详解】
结合合成反应的可逆平衡规律可知,增大CH3CN浓度会使平衡逆向移动,配合物浓度c(X)下降;叔丁基空间位阻远大于异丙基,苯基共轭刚性比苄基更强,位阻越大配合物稳定性越低,平衡越易逆向移动,图像中c(X)下降幅度:X4>X2>X3>X1。因此结论:R1位阻越大、R2为苯基时配合物稳定性越弱,稳定性顺序为:X1>X3>X2>X4;理由:叔丁基位阻效应强于异丙基,苯基空间刚性与位阻大于苄基,大位阻取代基削弱配体与中心Cu(I)的配位作用,乙腈浓度升高时平衡更易向配合物解离方向移动。
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河北辛集中学2025—2026学年度第二学期期末考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Ba137
一、单选题(将正确答案涂在答题卡上。1-10小题,每个2分;10-20小题,每个3分。共20小题,50分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B. 碘酒可用作医疗消毒剂,是因为碘酒能使蛋白质发生盐析
C. 炒菜时加入少量的料酒(含乙醇)和食醋,可使菜变得香醇可口
D. 酒厂蒸馏酒精的原理和实验室制备蒸馏水的原理相同
2. 下列物质的化学用语表达错误的是
A. 乙醇分子的空间填充模型:
B. 乙烯的结构简式:
C. 乙酸乙酯的实验式:
D. 油脂的结构通式:(R、R´、R´´代表高级脂肪酸的烃基)
3. 下列说法错误的是
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B. 苯酚和溴水发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀
C. 可用氨水清洗做过银镜反应的试管
D. 可用酸性溶液鉴别甲苯和环己烷
4. 用如图所示装置及药品进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 图1:分离乙醇和乙酸 B. 图2:验证乙炔使溴水褪色
C. 图3:除去溴苯中的溴单质 D. 图4:初步分离工业酒精中的甲醇
5. 水杨酸环己酯具有花香气味,可作为香精配方,其合成路线如下。下列说法中错误的是
A. 环己醇的核磁共振氢谱有5组吸收峰
B. 水杨酸环己酯能与溶液发生显色反应
C. 水杨酸与浓溴水反应时,最多消耗
D. 水杨酸环己酯在溶液中水解时,最多消耗
6. 化学护坝体,劳动保安全,某水电站坝体维护示意图如下,下列说法错误的是
A. 黏土是生产水泥的主要原料之一
B. 与的反应属于氧化还原反应
C. 聚四氟乙烯的合成:
D. 利用板保护钢闸门时,需定期检查、更换
7. 乙醚()是一种易挥发、极易燃的液体,一种合成步骤如下,下列说法正确的是
已知:乙醇能与反应生成。
A. “反应、蒸馏”采取的加热方式为水浴加热
B. NaOH溶液的作用是除去馏出液中的酸性杂质
C. 无水的主要作用是除去乙醚中的乙醇
D. “操作X”为分液
8. 有机光电功能材料重要中间体X的一种合成反应如下:
下列说法错误的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 中碳原子都是杂化
C. 存在顺反异构
D. 可发生聚合反应
9. 化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示。
下列说法正确的是
A. 机械力引起Ⅰ的碳碳键断裂 B. Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C. 特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态 D. Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
10. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量:
C. 6-羟基己酸的缩聚反应:
D. 乙醛被氧化:
11. 下列有关同分异构体数目判断正确的是
A. 立方烷()的六氯代物有4种
B. 分子式为的有机物共有11种
C. 含有三个甲基的同分异构体有3种
D. 三联苯()的一氯代物有4种
12. 天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下(部分装置略):
在氛围中,依次向烧瓶中加入固体、甲醇和邻羟基苯乙酮,搅拌下滴加苯甲醛,加热回流,得到Ⅰ。冷却至,向反应液中加入和混合溶液,继续搅拌得到Ⅱ,产率为。若Ⅰ分离后再与和混合溶液反应,Ⅱ的产率为。下列说法正确的是
A. 装置为球形冷凝管,2为进水口 B. 氛围主要防止水蒸气的影响
C. 甲醇对Ⅰ→Ⅱ反应的产率有显著影响 D. Ⅱ分子内羟基氧原子来自和
13. 某物质A的转化关系如图所示,A~F各有机物中碳原子数相同。下列有关说法正确的是
A. 化合物A的结构可能有3种
B. 由A生成E发生氧化反应
C. F的结构简式可表示为
D. 化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键
14. X是重要的有机合成中间体,其可能的合成反应机理如图。下列说法正确的是
A. 反应a的催化剂为NHC
B. 反应b中发生氧化反应
C. 物质M的结构简式为
D. 总反应的原子利用率为100%
15. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
16. P1是一种新型高分子材料,由两种单体共聚得到。图示是P1的合成及降解过程,P1~P4为局部结构示意图(忽略立体化学)。反应Ⅲ为醇羟基和酯基的反应。
下列说法错误的是
A. 生成P1的过程中有π键的断裂和σ键的形成
B. P2能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Ⅲ中生成的-COOC2H5与-CH2OH的物质的量不一定相等
D. P4间可发生缩聚反应,形成网状聚合物
17. 一种离子液体结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是
A. 不能发生水解反应
B. 存在离子键、极性键和非极性键
C. 阳离子中所有原子均处于同一平面
D. 属于共价化合物且熔沸点较低
18. 化学是以实验为基础的学科,由下列实验方案操作和现象所得出的结论合理的是
实验方案
实验结论
A
在溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体
乙醇的极性比水的弱
B
在酸性溶液中滴加间甲基苯甲醛,振荡,溶液紫红色褪去
醛基具有还原性
C
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水,溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
D
向苯酚溶液中滴加足量浓溴水,产生白色沉淀
苯环活化了键
A. A B. B C. C D. D
19. 低聚物瓜环在药物载体方面应用广泛,合成方法如图1。瓜环结构卷曲成空腔,不同空腔尺寸可识别且“装进”不同分子形成超分子,如瓜环可以识别。瓜环及的结构如图2,中环上的原子共面。
下列说法错误的是
A. 合成瓜环的反应为缩聚反应
B. 可用质谱法测定瓜环的聚合度
C. 中1号N的碱性强于2号N
D. 瓜环与通过分子间氢键和范德华力形成超分子
20. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 环氧乙烷()中含有键的数目为
B. 标准状况下,苯中含有氢原子的数目为
C. 与足量的反应,可生成个
D. 乙烯和环丙烷混合气体,在足量氧气中充分燃烧,消耗的为
二、填空题(将答案填写在答题卡上,3小题,共40分)
21. 根据要求填空:
(1)按系统命名法,写出有机物的名称:___________。
(2)某化合物的核磁共振氢谱(NMR)中有3个峰,其强度比为,则该化合物的结构简式可能为___________(写出一种即可)。
(3)分子式为的某有机物发生消去反应时,得到三种烯烃,则该卤代烃的结构可能是___________(写出一种即可)。
(4)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎和抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构简式为。
①瑞香素的化学式为___________,含氧官能团的名称为___________。
②1mol此化合物最多可与___________反应,最多可与___________mol NaOH反应。
22. 某实验小组用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
反应原理:
相关物质的性质如下:
有机物
密度()
沸点
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比配制混合溶液(即“混酸”)共;
②向三颈烧瓶中加入甲苯(易挥发);
③向三颈烧瓶中加入混酸;
④控制温度在,反应大约,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共。
回答下列问题:
(1)水浴加热的优点是____________________。
(2)配制混酸的方法是__________________________。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少,可能的原因是_________________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称是__________,操作2中不需要用到下列仪器中的__________(填字母)
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗
(5)该实验中邻、对硝基甲苯的产率为__________%(结果保留1位小数)。
23. 有机物F是一种医药中间体,一种合成F的路线如图所示:
回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称是___________;一个E分子中含有___________个手性碳原子。
(2)写出反应的化学方程式:___________。
(3)的反应类型为___________。
(4)G是D的同分异构体,能同时满足下列条件的G的芳香族化合物的结构简式有___________种(立体异构除外)。
①能发生银镜反应;②苯环上有4个取代基且两两相同。
写出其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的一种物质的结构简式:___________。
(5)1,2-环己二醇()是一种重要的有机合成原料,参照上述合成路线,以和为主要原料,设计合成1,2-环己二醇的合成路线:___________(无机试剂任用)。
三、附加题(将答案填写在答题卡上,1小题,共10分)
24. 配合物X在光化学领域具有广泛的应用,为了探究N原子邻位取代基对其稳定性的影响,设计实验如下:
Ⅰ.在氩气保护下,将溶于除氧的二氯甲烷中,得到溶液;
Ⅱ.在氩气保护下,将配体(为异丙基,为苄基)和除氧的二氯甲烷加入圆底烧瓶,混合溶解后再加入步骤所得溶液;
Ⅲ.室温下搅拌,反应停止后,加入己烷,析出粗产品,纯化后得到暗橙色粉末。
回答下列问题:
(1)配合物X中Cu(I)的配位数为__________。
(2)步骤Ⅰ中,除氧的目的是___________________________。
(3)步骤Ⅲ中,不选择室温减压蒸馏,而选择加入己烷析晶,其优点是___________________________。
(4)和的部分核磁共振氢谱图如下。中碳上的H有2组峰,说明其化学环境存在差异,原因是_________________________________。
(5)选用不同取代基的配体,制备四种配合物,分别溶于二氯甲烷,所得溶液中加入乙腈(),测得配合物和乙腈二者平衡浓度的关系如图。综合所学分析图表,得出结论并说明理由__________________________________。
异丙基
苄基()
叔丁基[]
苄基
异丙基
苯基
叔丁基
苯基
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