内容正文:
2025-2026学年普通高中高二下学期期末教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Pb-207 Cs-133 I-127
一、选择题:本题共14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. 我国自主研发的新型半导体材料碳化硅(SiC)可用于功率器件,其晶体结构与金刚石相似。下列说法错误的是
A. SiC晶体中存在共价键,属于共价晶体
B. 晶体中每个Si原子与4个C原子相连,每个C原子也与4个Si原子相连
C. SiC的化学式为SiC,表示1个SiC分子中含有1个Si原子和1个C原子
D. SiC的硬度大、耐高温,体现了共价晶体的物理性质特征
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiC晶体结构与金刚石相似,原子间以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,A正确;
B.SiC晶体中Si和C均为杂化,每个Si原子与4个C原子形成共价键,每个C原子也与4个Si原子形成共价键,B正确;
C.SiC属于共价晶体,不存在单个SiC分子,化学式SiC仅表示晶体中Si和C原子的个数比为1:1,C错误;
D.共价晶体中共价键键能大,普遍具有硬度大、耐高温的物理特性,SiC的性质符合共价晶体的特征,D正确;
答案选C。
2. 金属有机框架材料(MOF)由金属离子与有机配体通过配位键自组装形成,是一类新型多孔功能材料。下列说法正确的是
A. 配位键属于键 B. MOF属于共价晶体
C. 有机配体只能含有C、H两种元素 D. MOF材料不具有催化活性
【答案】A
【解析】
【详解】A.配位键属于共价键,由成键原子轨道“头碰头”重叠形成,属于键,A正确;
B.共价晶体是原子间全部以共价键结合形成的空间网状结构晶体,MOF由金属离子和有机配体通过配位键组装而成,不属于共价晶体,B错误;
C.有机配体需要含有能提供孤电子对的原子(如N、O等)才可与金属离子形成配位键,不可能只含有C、H两种元素,C错误;
D.MOF为多孔结构,存在可设计的催化位点,部分MOF材料具有催化活性,D错误;
故答案选A。
3. 将锂原子嵌入石墨烯层间(如图所示)可获得某种电极材料,其晶体结构如图所示(其底面为平行四边形)。下列有关说法不正确的是
A. 石墨烯层与层之间的主要作用力是范德华力
B. 这种电极材料可以用在以水溶液为电解质的电池中
C. 晶体的化学式为LiC6
D. 石墨烯层中C和C间的最短距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯层与层之间的作用力为范德华力,比较弱,容易发生相对滑动,故A正确;
B.Li能与水发生反应,不能用水溶液作电解质溶液,故B错误;
C.由晶体结构图可知,C位于面上和体内,个数为8×+2=6,Li位于顶点,个数为8×=1,Li:C=6:1,化学式为LiC6,故C正确;
D.由左图和晶胞图可知,平行四边形的边长等于3个C—C键长,C和C间的最短距离1个键长,即为,故D正确;
答案选B。
4. 抗坏血酸(维生素 C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸能与NaOH溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有1个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知质谱法可以测量有机物的相对分子质量,抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的相对分子质量不同,故可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸,A正确;
B.抗坏血酸分子含多个羟基(-OH),可通过分子间羟基脱水发生缩聚反应形成高分子,B正确;
C.脱氢抗坏血酸含内酯环(-COO-),内酯在NaOH溶液中水解生成羧酸盐和醇,能与NaOH溶液反应,C正确;
D.手性碳原子需连4个不同基团,,共2个手性碳,D错误;
故答案选D。
5. 生物柴油(脂肪酸甲酯)是以动植物油脂为原料,与甲醇通过酯交换反应制得的可再生能源。我国科学家近期开发了一种固体碱催化剂()替代传统液体KOH催化剂,实现了生物柴油的连续化生产。反应过程中,油脂分子中的甘油三酯与甲醇发生酯交换,生成脂肪酸甲酯和副产物甘油。下列说法不正确的是
A. 用固体碱催化剂可避免液体KOH造成的皂化副反应,提高生物柴油产率
B. 酯交换反应属于取代反应
C. 副产物甘油分子中3个羟基的活性相同,与乙酸酐反应只能生成单一产物
D. 以餐饮废弃油脂制备生物柴油,其全生命周期的排放量显著低于石化柴油
【答案】C
【解析】
【详解】A.液体KOH为强碱,会使油脂发生皂化副反应消耗原料、降低产率,使用固体碱催化剂可避免该副反应,提高生物柴油产率,A正确;
B.酯交换反应是酯与醇作用生成新酯和新醇的反应,本质是醇的烷氧基取代酯中的烷氧基,属于取代反应,B正确;
C.甘油(丙三醇)分子中2号位羟基和1、3号位羟基所处化学环境不同,活性存在差异,与乙酸酐反应可生成单酯、二酯、三酯等多种产物,并非只能生成单一产物,C错误;
D.餐饮废弃油脂制备的生物柴油属于可再生能源,其碳来源是大气中的,全生命周期排放量远低于来源于化石燃料的石化柴油,D正确;
故答案选C。
6. 在有机合成中,经常需要将官能团消除或增加。下列相关过程及涉及的反应类型、思路和反应条件及相关产物合理的是
A.
B.
C. 乙炔
D. 乙烯→乙炔:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯与在催化条件下发生苯环上的取代反应,无法得到侧链取代的氯化苄,A错误;
B.卤代烃在NaOH水溶液加热条件下发生水解反应,一氯环己烷该条件下得到环己醇而非环己烯,故B错误;
C.乙炔与HCl加成得到,其与HBr加成遵循马氏规则,主要产物为,故C错误;
D.乙烯先与发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在强碱醇溶液加热条件下发生消去反应可得到乙炔,故D正确;
选D。
7. 下列各有机物的分类或命名不正确的是
A. 2-戊烯 属于脂肪烃
B. 2,2,4-三甲基戊烷 属于烷烃
C. 1,2,4-三甲苯 属于芳香烃
D. 2,2-二甲基-3-丁炔 属于炔烃
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物命名为2-戊烯,属于链状脂肪烃,命名和分类均正确,A正确;
B.该有机物主链含5个碳原子,2位连2个甲基、4位连1个甲基,命名为2,2,4-三甲基戊烷,分子中均为单键,属于烷烃,命名和分类均正确,B正确;
C.苯环上的三个甲基位于1、2、4位,命名为1,2,4-三甲苯,分子只含C、H且含苯环,属于芳香烃,命名和分类均正确,C正确;
D.炔烃命名要求从靠近三键的一端编号,该有机物三键位于1号位,正确命名为3,3-二甲基-1-丁炔,原命名错误,D错误;
故选D。
8. 2024年诺贝尔化学奖聚焦蛋白质设计,谷氨酸(结构简式:)是蛋白质的重要组成单元。下列关于谷氨酸的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质的核磁共振氢谱有6组峰
C. 能发生缩聚反应、取代反应和加成反应
D. 等物质的量的谷氨酸与足量HCl、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.谷氨酸的分子式为,选项中氢原子数目错误,A错误;
B.谷氨酸分子不对称,只有同一个C或N上的氢原子等效,分子中共有6种化学环境不同的氢原子,因此核磁共振氢谱有6组峰,B正确;
C.谷氨酸含有羧基、氨基,可发生缩聚反应、取代反应,但羧基中的碳氧双键不能发生加成反应,也无其他可加成的不饱和键,C错误;
D.1mol谷氨酸含1mol氨基(可与1mol HCl反应)、2mol羧基(可与2mol NaOH反应),消耗HCl和NaOH的物质的量之比为1:2,D错误;
故选B。
9. 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如图。
注:Bn是苯甲基( )
下列说法正确的有几个
(1)反应①是缩聚反应
(2)在合成中Bn的作用是保护羟基,防止羟基参与聚合反应
(3)改性的PLA中,m∶n越大,其在水中的溶解性越好
(4)反应②中,参与聚合的F和E的物质的量之比是m∶n
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
【答案】B
【解析】
【详解】(1)由图可知,反应①为乳酸分子间发生酯化反应生成聚乳酸,是缩聚反应,(1)正确;
(2)反应②中羟基也参与聚合反应,故反应②发生聚合反应时为要先引入Bn,以防止羟基参与聚合反应中,(2)正确;
(3)改性的PLA中,m∶n越大,含羟基越多,其在水中的溶解性越好,(3)正确;
(4)根据物质的结构可知,参与聚合的F和E物质的量之比是2m: n,(4)错误;
答案选B。
10. 降冰片烷(d)是一种重要的有机合成中间体,可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A. 有机物a的核磁共振氢谱有3组峰
B. 有机物b生成c属于取代反应
C. 有机物a、b、c、d中所有原子不共平面
D. 有机物a、b、c、d中C原子的杂化方式均为sp3
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,a→b发生了氧化反应,将a中的羟基氧化成醛基;b→c发生了加成反应,H2O2中O-H键断裂与b中醛基加成;c→d发生了分子内取代反应,2个羟基脱水生成醚键。
【详解】A.有机物a的结构对称,分子中含4种不同化学环境的氢:羟基上的氢、与羟基相连的亚甲基(-CH2-)上的氢、与-CH2OH相连的碳原子上的氢、还有环上未被取代的碳原子上的氢(4个碳原子上的氢的化学环境均相同),则有机物a的核磁共振氢谱有4组峰,A错误;
B.由分析可知,b生成c属于加成反应,B错误;
C.有机物a、b、c、d中均含有饱和碳原子,故所有原子一定不共平面,C正确;
D.有机物b中含醛基,其C原子的杂化方式为sp2,D错误;
故答案选C。
11. 对下列事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
B
键角:
中心原子均采取杂化,孤电子对有较大的斥力
C
酸性:
非金属性:
D
酸性:
F的电负性大于,的极性大于,使羧基中的键更容易电离
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢化物的稳定性与键能大小有关,与氢键无关,则氟化氢的稳定性强于碘化氢是因为H-F键长小于H-I,则H-F键键能比H-I大,A错误;
B.中心氮原子的价层电子对数,无孤电子对数,采取sp3杂化;中心氧原子价层电子对数,有两对孤电子,采取sp3杂化,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,所以铵根离子的键角大于水分子,B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性,则酸性,C正确;
D.氟元素的电负性大于氯元素,F-C 的极性大于Cl-C,使F3C-的极性大于Cl3C-的极性,对羧基的吸电子能力更大,所以CF3COOH更易电离出氢离子,酸性强于CCl3COOH,D正确;
故选A。
12. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态X+ 的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:E<M<Z
B. EZ4和的空间结构不同
C. M与氢元素组成的10电子微粒有3种
D. X单质与M单质加热时反应生成X2M2
【答案】C
【解析】
【分析】基态的核外电子只有1种空间运动状态,其核外电子排布为,故X为Li,X仅与M、E、Z位于同一周期,位于第二周期,根据原子的成键个数可知,E为C,M为O,Z为F,整个阴离子显-1价,故Y为P。
【详解】A.根据分析,E为C,M为O,Z为F,简单氢化物分别为:、、,和HF分子间均存在氢键,但分子间形成的氢键网络比HF的更强,故水的沸点更高,故简单氢化物的沸点:,A错误;
B.E为C,Z为F,Y为P,和的价层电子对数均为4,空间构型均为正四面体,B错误;
C.M为O,与氢元素组成的10电子微粒有;、、共三种,C正确;
D.X为Li,M为O,两者加热时生成,D错误;
故选C。
13. 烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮,由题给信息可知,烯烃中含、、结构,则烯烃的结构简式为,故选D。
14. 用如图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验乙炔具有还原性
B. 用乙装置实现乙醇氧化为乙醛
C. 用丙装置制备溴苯并验证有HBr产生
D. 用丁所示装置作为制备乙烯的发生装置
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石和水反应的产物中含有H2S,H2S具有还原性,H2S、乙炔都能使高锰酸钾溶液褪色,所以甲装置不能检验乙炔具有还原性,A错误;
B.用铜作催化剂,乙醇能被氧气氧化为乙醛,B正确;
C.烧瓶中溢出的气体中含有HBr、Br2,HBr、Br2都能与硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀,丙装置不能验证有HBr产生,C错误;
D.乙醇脱水制备乙烯,应该控制温度为170℃,温度计要放到液面下方,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 镁、镍、硼等元素及其化合物在医药、国防领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为__________。
(2)镁是人体必需的微量元素,其中起作用的是。碱性条件下,检验的化合物被称为“试镁灵”,其结构简式如图所示,其组成元素中第一电离能由大到小的顺序为__________(用元素符号表示),分子中N原子的杂化类型为__________。
(3)胍的结构如图所示,其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子。下列有关说法中正确的是__________(填字母)。
A. 胍为非极性分子且难溶于水 B. 胍分子中最多有4个原子共平面
C. 1个胍阳离子中有9个键 D. 胍阳离子中N的杂化类型为
(4)是某些有机反应的催化剂,如苯与乙酰氯反应的部分历程如下:
乙酰氯分子中__________(填“>”“=”或“<”),判断理由为____________________。
【答案】(1) (2) ①. ②. (3)C
(4) ①. < ②. 双键对单键的排斥作用大于单键对单键的排斥作用
【解析】
【小问1详解】
是28号元素,基态原子的核外电子排布式为。失去最外层两个电子形成,其价层电子排布式为。根据洪特规则和泡利不相容原理,能级的5个轨道中,前3个轨道各排布2个自旋相反的电子,后2个轨道各排布1个自旋相同的电子,即价层电子轨道表示式为:。
【小问2详解】
“试镁灵”的组成元素为、、、。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但原子的轨道处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻的原子,故第一电离能;原子半径很小,核对电子的引力大,其第一电离能大于原子且略小于原子,因此第一电离能由大到小的顺序为。分子中和中的原子均形成1个双键和1个单键,结合孤电子对情况,其价层电子对数均为3,故原子的杂化类型均为杂化。
【小问3详解】
A.胍分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,且含有氨基,能与水分子形成氢键,易溶于水,A错误;
B.胍分子中含有双键,双键碳原子和氮原子及其相连的原子共平面,至少有1个原子、3个原子和双键上的1个原子共平面,即至少有5个原子共平面,B错误;
C.1个胍阳离子中,中心原子与3个原子形成3个键,每个原子分别与2个原子形成2个键,共含有个键,C正确;
D.胍阳离子具有平面结构,说明中心原子和3个原子均为杂化,D错误;
故选C。
【小问4详解】
乙酰氯分子中,羰基碳原子采取杂化,形成1个双键和2个单键,理想键角为。由于双键电子云密度较大,双键对单键的排斥作用大于单键对单键的排斥作用,导致单键与单键之间的夹角被压缩,从而小于。
16. 钙钛矿材料是指结构通式为的材料,其理想的晶体结构如图所示。A表示的是一价阳离子,B表示的是二价金属阳离子,X表示的是一价阴离子。某太阳能电池材料由Cs、Pb、I三种元素构成,因其优异的光电转换效率而备受关注,其具有同样的理想立方晶胞结构。
(1)Pb位于元素周期表第__________周期第__________族。
(2)Cs的第一电离能__________(填“大于”或“小于”)Rb的第一电离能,从原子结构角度解释其原因:______________________________。
(3)该晶胞中,的配位数为__________,其配位多面体的空间结构为__________。
(4)设晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为__________(列出计算式即可);与最近的距离为__________nm(用a表示)。
【答案】(1) ①. 六(或6) ②. ⅣA
(2) ①. 小于 ②. Cs与Rb同主族,Cs原子的核外电子层数更多,原子半径更大,原子核对外层电子的吸引力更弱,更易失去电子
(3) ①. 6 ②. 正八面体形
(4) ①. (或) ②.
【解析】
【小问1详解】
Pb的原子序数为82,与碳、硅等元素同族,位于元素周期表第六周期第IVA族;
【小问2详解】
Cs和Rb同属于第IA族元素。同主族元素从上到下,原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,因此第一电离能逐渐减小,故Cs的第一电离能小于Rb;
【小问3详解】
根据晶胞结构图可知,(即B离子)位于晶胞的体心,距离其最近的(即X离子)位于6个面的面心,因此的配位数为6;将这6个面心的离子中心连接起来,构成的配位多面体空间结构为正八面体。
【小问4详解】
根据均摊法,一个晶胞中含有的个数为,的个数为 ,的个数为 ,即一个晶胞中相当于含有1个。晶胞的质量。晶胞参数为,晶胞的体积。则晶体的密度。位于顶点,距离其最近的位于面心,两者之间的距离为面对角线长度的一半。面对角线长为,故它们之间的距离为。
17. 实验探究银镜制取及银镜的洗涤方案
探究1:银镜的制取:在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。
(1)实验室配制用到的玻璃仪器有_______(填序号)。
a.50 mL容量瓶 b.胶头滴管 c.烧杯 d.酸式滴定管
(2)滴入乙醛并水浴加热后,发生反应的离子方程式为_______。
(3)乙醛有毒性,可被环境友好型的某些糖类物质替代,这些糖类物质可以是_______(填序号)。
a.葡萄糖 b.蔗糖 c.麦芽糖 d.淀粉
(4)某组同学认为的氧化性强于,他们直接向溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应的机理如图:
分析溶液与乙醛直接反应不能制得银镜的原因是_______。
探究2:银镜的洗涤:向含有等量银镜的4支试管中分别加入5 mL试剂a,2分钟后,记录实验现象:
实验
试剂a
实验现象
1
溶液
银镜迅速溶解,_______
2
溶液
银镜逐渐脱离试管,试管内壁有灰白色物质,产生大量气体,气体能使用带火星的小木条复燃
3
溶液
银镜表面稍变暗,未完全失去光泽
4
溶液
银镜表面失去光泽,试管内壁有褐色物质
(5)补全实验1中的现象_______。
(6)经仪器检测,实验2中灰白色物质为,根据实验2中的现象将下列反应过程补充完整:_______(用化学方程式表示);。
(7)清洗实验4试管后发现内壁仍附着褐色沉淀未溶解,猜想褐色物质可能是:①Ag;②;③AgCl(被染色),为验证猜想,小组设计如下实验:向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管4中加入溶液,褐色物质不溶解,可以证明猜想_______错误;为进一步验证猜想③正确,向试管中加入足量_______(填试剂名称),褐色物质全部溶解。
(8)25°时,反应的平衡常数。对比实验3和实验4,解释溶液能够显著溶解银镜的原因_______。
【答案】(1)bc (2)
(3)ac (4)溶液中的氢氧根离子浓度小
(5)产生无色气体,遇空气变为红棕色
(6)
(7) ①. ①② ②. 氨水
(8)对于反应,相同时,氯化铁中的氯离子能结合银离子产生氯化银沉淀,增强Ag的还原性
【解析】
【小问1详解】
本题配制的是一定质量分数的溶液,不需要配制物质的量浓度所用的容量瓶,也不需要滴定用的酸式滴定管;称量固体后在烧杯中溶解,量取水时需要胶头滴管调整体积,因此选bc。
【小问2详解】
乙醛与银氨溶液水浴加热发生银镜反应,生成乙酸铵、银、氨气和水,离子方程式为。
【小问3详解】
只有含醛基的还原性糖能发生银镜反应,葡萄糖、麦芽糖是还原性糖,蔗糖、淀粉是非还原性糖,因此选ac。
【小问4详解】
根据银镜反应机理,第一步反应需要参与,水解使硝酸银溶液显酸性,浓度极低,第一步反应无法进行,因此不能生成银镜。
【小问5详解】
银与稀硝酸反应生成无色,接触空气被氧气氧化为红棕色的,因此现象为产生无色气体,遇空气变为红棕色。
【小问6详解】
先与过氧化氢反应生成和水,再发生题干给出的第二步反应,反应的方程式为。
【小问7详解】
和都可溶于稀硝酸,只有不溶于稀硝酸,因此沉淀不溶解可证明①②错误;可与浓氨水反应生成可溶性的银氨络离子,因此加入浓氨水沉淀即可溶解,验证猜想③正确。
【小问8详解】
对比硫酸铁溶液,氯化铁溶液的差异是存在,能结合形成沉淀,使平衡右移,增强银的还原性,促进银的溶解。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是__________。
(2)写出A→B的化学反应方程式______________________________。
(3)C中含氧官能团的名称是__________。
(4)C→D的反应类型为__________。
(5)E的结构简式为__________。
(6)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种。
a.含有,且无 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱显示有6组峰
(7)聚乳酸()是一种可降解高分子,可通过化合物Y()开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成Y的路线________________(用流程图表示,HCN等无机试剂任选)。
【答案】(1)对氯苯磺酸(或4-氯苯磺酸)
(2) (3)硝基
(4)还原反应 (5)
(6)2 (7)
【解析】
【分析】A为对氯苯磺酸,经过硝化反应生成B;B在稀酸、加热条件下,脱去磺酸基生成C;C在Fe和浓HCl的作用下生成D,Fe/HCl有还原作用,可以将硝基还原为氨基,结合D的分子式可知,D的结构简式为;D和X(C6H8O2)反应生成E,由已知反应可知,X含有羰基,由F的结构简式中出现带双键的环状结构可推知,X的结构简式为;E的结构简式为;E在金属催化下脱去一分子HCl成环,生成F;F在甲醛和酸催化作用下,与HN (CH3)2发生取代反应生成G,G经过多步合成得到H。
【小问1详解】
A苯环上对位连接氯原子和磺酸基,命名为对氯苯磺酸(或4-氯苯磺酸)。
【小问2详解】
A→B是苯环的硝化反应,引入硝基生成B,脱去一分子水,反应式为。
【小问3详解】
由C的结构简式可知,含氧官能团是硝基。
【小问4详解】
反应C→D中,硝基被还原为氨基,反应类型为还原反应。
【小问5详解】
由分析可知,E的结构简式为。
【小问6详解】
F分子式为C12H11NO,不饱和度为;满足:一个−NH2、无N-O键、两个苯环、核磁共振氢谱中有6组峰,说明具有对称结构,满足以上条件的同分异构体的结构简式可能为
或,共2种。
【小问7详解】
化合物Y中含有2个分子内酯基,逆推法可知上一步中间产物中同时含有羧基和羟基,通过两分子该中间产物酯化反应成环得到,该中间产物的结构简式为;而该化合物中的羧基可由氰基(-CN)酸性条件下水解得到,则上一步含氰基的产物为,氰基可由HCN与醛基加成反应引入,可推得上一步产物为乙醛,乙醛则可由原料乙炔与水加成反应得到,合成路线如下:。
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化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Pb-207 Cs-133 I-127
一、选择题:本题共14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. 我国自主研发的新型半导体材料碳化硅(SiC)可用于功率器件,其晶体结构与金刚石相似。下列说法错误的是
A. SiC晶体中存在共价键,属于共价晶体
B. 晶体中每个Si原子与4个C原子相连,每个C原子也与4个Si原子相连
C. SiC的化学式为SiC,表示1个SiC分子中含有1个Si原子和1个C原子
D. SiC的硬度大、耐高温,体现了共价晶体的物理性质特征
2. 金属有机框架材料(MOF)由金属离子与有机配体通过配位键自组装形成,是一类新型多孔功能材料。下列说法正确的是
A. 配位键属于键 B. MOF属于共价晶体
C. 有机配体只能含有C、H两种元素 D. MOF材料不具有催化活性
3. 将锂原子嵌入石墨烯层间(如图所示)可获得某种电极材料,其晶体结构如图所示(其底面为平行四边形)。下列有关说法不正确的是
A. 石墨烯层与层之间的主要作用力是范德华力
B. 这种电极材料可以用在以水溶液为电解质的电池中
C. 晶体的化学式为LiC6
D. 石墨烯层中C和C间的最短距离为
4. 抗坏血酸(维生素 C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸能与NaOH溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有1个手性碳原子
5. 生物柴油(脂肪酸甲酯)是以动植物油脂为原料,与甲醇通过酯交换反应制得的可再生能源。我国科学家近期开发了一种固体碱催化剂()替代传统液体KOH催化剂,实现了生物柴油的连续化生产。反应过程中,油脂分子中的甘油三酯与甲醇发生酯交换,生成脂肪酸甲酯和副产物甘油。下列说法不正确的是
A. 用固体碱催化剂可避免液体KOH造成的皂化副反应,提高生物柴油产率
B. 酯交换反应属于取代反应
C. 副产物甘油分子中3个羟基的活性相同,与乙酸酐反应只能生成单一产物
D. 以餐饮废弃油脂制备生物柴油,其全生命周期的排放量显著低于石化柴油
6. 在有机合成中,经常需要将官能团消除或增加。下列相关过程及涉及的反应类型、思路和反应条件及相关产物合理的是
A.
B.
C. 乙炔
D. 乙烯→乙炔:
7. 下列各有机物的分类或命名不正确的是
A. 2-戊烯 属于脂肪烃
B. 2,2,4-三甲基戊烷 属于烷烃
C. 1,2,4-三甲苯 属于芳香烃
D. 2,2-二甲基-3-丁炔 属于炔烃
8. 2024年诺贝尔化学奖聚焦蛋白质设计,谷氨酸(结构简式:)是蛋白质的重要组成单元。下列关于谷氨酸的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质的核磁共振氢谱有6组峰
C. 能发生缩聚反应、取代反应和加成反应
D. 等物质的量的谷氨酸与足量HCl、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为1∶1
9. 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如图。
注:Bn是苯甲基( )
下列说法正确的有几个
(1)反应①是缩聚反应
(2)在合成中Bn的作用是保护羟基,防止羟基参与聚合反应
(3)改性的PLA中,m∶n越大,其在水中的溶解性越好
(4)反应②中,参与聚合的F和E的物质的量之比是m∶n
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
10. 降冰片烷(d)是一种重要的有机合成中间体,可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A. 有机物a的核磁共振氢谱有3组峰
B. 有机物b生成c属于取代反应
C. 有机物a、b、c、d中所有原子不共平面
D. 有机物a、b、c、d中C原子的杂化方式均为sp3
11. 对下列事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
分子间存在氢键,分子间不存在氢键
B
键角:
中心原子均采取杂化,孤电子对有较大的斥力
C
酸性:
非金属性:
D
酸性:
F的电负性大于,的极性大于,使羧基中的键更容易电离
A. A B. B C. C D. D
12. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态X+ 的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:E<M<Z
B. EZ4和的空间结构不同
C. M与氢元素组成的10电子微粒有3种
D. X单质与M单质加热时反应生成X2M2
13. 烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
14. 用如图所示装置及药品进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验乙炔具有还原性
B. 用乙装置实现乙醇氧化为乙醛
C. 用丙装置制备溴苯并验证有HBr产生
D. 用丁所示装置作为制备乙烯的发生装置
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 镁、镍、硼等元素及其化合物在医药、国防领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为__________。
(2)镁是人体必需的微量元素,其中起作用的是。碱性条件下,检验的化合物被称为“试镁灵”,其结构简式如图所示,其组成元素中第一电离能由大到小的顺序为__________(用元素符号表示),分子中N原子的杂化类型为__________。
(3)胍的结构如图所示,其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子。下列有关说法中正确的是__________(填字母)。
A. 胍为非极性分子且难溶于水 B. 胍分子中最多有4个原子共平面
C. 1个胍阳离子中有9个键 D. 胍阳离子中N的杂化类型为
(4)是某些有机反应的催化剂,如苯与乙酰氯反应的部分历程如下:
乙酰氯分子中__________(填“>”“=”或“<”),判断理由为____________________。
16. 钙钛矿材料是指结构通式为的材料,其理想的晶体结构如图所示。A表示的是一价阳离子,B表示的是二价金属阳离子,X表示的是一价阴离子。某太阳能电池材料由Cs、Pb、I三种元素构成,因其优异的光电转换效率而备受关注,其具有同样的理想立方晶胞结构。
(1)Pb位于元素周期表第__________周期第__________族。
(2)Cs的第一电离能__________(填“大于”或“小于”)Rb的第一电离能,从原子结构角度解释其原因:______________________________。
(3)该晶胞中,的配位数为__________,其配位多面体的空间结构为__________。
(4)设晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为__________(列出计算式即可);与最近的距离为__________nm(用a表示)。
17. 实验探究银镜制取及银镜的洗涤方案
探究1:银镜的制取:在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液。再滴3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热。
(1)实验室配制用到的玻璃仪器有_______(填序号)。
a.50 mL容量瓶 b.胶头滴管 c.烧杯 d.酸式滴定管
(2)滴入乙醛并水浴加热后,发生反应的离子方程式为_______。
(3)乙醛有毒性,可被环境友好型的某些糖类物质替代,这些糖类物质可以是_______(填序号)。
a.葡萄糖 b.蔗糖 c.麦芽糖 d.淀粉
(4)某组同学认为的氧化性强于,他们直接向溶液中滴加3滴乙醛,水浴加热,未观察到银镜。查阅资料,醛基发生银镜反应的机理如图:
分析溶液与乙醛直接反应不能制得银镜的原因是_______。
探究2:银镜的洗涤:向含有等量银镜的4支试管中分别加入5 mL试剂a,2分钟后,记录实验现象:
实验
试剂a
实验现象
1
溶液
银镜迅速溶解,_______
2
溶液
银镜逐渐脱离试管,试管内壁有灰白色物质,产生大量气体,气体能使用带火星的小木条复燃
3
溶液
银镜表面稍变暗,未完全失去光泽
4
溶液
银镜表面失去光泽,试管内壁有褐色物质
(5)补全实验1中的现象_______。
(6)经仪器检测,实验2中灰白色物质为,根据实验2中的现象将下列反应过程补充完整:_______(用化学方程式表示);。
(7)清洗实验4试管后发现内壁仍附着褐色沉淀未溶解,猜想褐色物质可能是:①Ag;②;③AgCl(被染色),为验证猜想,小组设计如下实验:向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管4中加入溶液,褐色物质不溶解,可以证明猜想_______错误;为进一步验证猜想③正确,向试管中加入足量_______(填试剂名称),褐色物质全部溶解。
(8)25°时,反应的平衡常数。对比实验3和实验4,解释溶液能够显著溶解银镜的原因_______。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件):
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是__________。
(2)写出A→B的化学反应方程式______________________________。
(3)C中含氧官能团的名称是__________。
(4)C→D的反应类型为__________。
(5)E的结构简式为__________。
(6)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有__________种。
a.含有,且无 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱显示有6组峰
(7)聚乳酸()是一种可降解高分子,可通过化合物Y()开环聚合得到,设计以乙炔为原料合成Y的路线________________(用流程图表示,HCN等无机试剂任选)。
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