精品解析:山东省聊城市2025-2026学年高二下学期期末考试 化学试题
2026-07-18
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内容正文:
2025—2026学年度第二学期期末教学质量抽测
高二化学试题
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,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。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Si-28
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学史上许多重要发现都与有机物相关。下列涉及的有机物说法错误的是
A. 维勒首次用无机物合成了有机物尿素,所含官能团为酰胺基
B. 我国首先人工合成的结晶牛胰岛素,最终水解得到多肽
C. 沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构中,DNA两条链上的碱基通过氢键作用配对
D. 吴蕴初研制生产的味精是一种常见的调味剂,其化学成分主要为谷氨酸单钠盐
【答案】B
【解析】
【详解】A.维勒首次用无机物合成的尿素结构为,所含官能团为酰胺基,A正确;
B.结晶牛胰岛素属于蛋白质,蛋白质最终水解产物为氨基酸,多肽是蛋白质不完全水解的中间产物,B错误;
C.DNA双螺旋结构中,两条链上的碱基通过氢键作用互补配对,C正确;
D.味精的主要化学成分为谷氨酸单钠盐,是常见调味剂,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语错误的是
A. 甲醇的空间填充模型为 B. 醛基的电子式为
C. 对硝基甲苯的结构简式为 D. 天然橡胶的链节为
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醇结构为,同周期元素原子半径,且均大于,该空间填充模型原子大小、连接方式均符合甲醇结构,A正确;
B.醛基中和形成双键,核外有两对孤对电子,和形成单键,还有1个未成对电子可连接其他基团,电子式书写正确,B正确;
C.对硝基甲苯中硝基通过原子与苯环连接,对硝基甲苯的结构简式为,C错误;
D.天然橡胶为聚异戊二烯,链节为,D正确;
故选C。
3. 某有机物X经元素分析测定,各元素的质量分数为:碳60%、氢13.3%、氧26.7%,质谱和核磁共振氢谱如图。下列关于X的说法错误的是
A. 名称为2-丙醇 B. 能催化氧化成醛
C. 能与Na发生置换反应 D. 实验式为C3H8O
【答案】A
【解析】
【分析】由于该物质中各元素的质量分数为:碳60%、氢13.3%、氧26.7%,因此各元素的原子个数比为,该物质的实验式为,根据质谱图可知,最大质荷比为60,相对分子质量为60,因此该物质的分子式为,根据核磁共振氢谱,该物质共有四组吸收峰,说明分子中存在四种不同化学环境的氢原子,因此该物质的结构简式为,由此解答;
【详解】A.由分析可知,该物质的结构简式为,名称为1-丙醇,A错误;
B.醇催化氧化生成醛的前提是羟基所连碳原子上至少有2个氢原子,该物质羟基连接的碳原子上有2个氢原子,可以氧化得到醛,B正确;
C.该有机物含有醇羟基,可与Na发生置换反应生成醇钠和氢气,C正确;
D.由分析可知,该物质的实验式为,D正确;
故选A。
4. NaCl和CaF2的晶胞如图。
下列说法正确的是
A. 若NaCl晶胞边长为a pm,则长度为的线段最多可接触三个离子
B. CaF2晶胞中,与Ca2+距离最近且相等的Ca2+数目为12
C. 两种晶体均为离子晶体,易导电
D. CaF2晶胞中,Ca2+位于与其距离最近且相等的F-构成的正四面体中心
【答案】B
【解析】
【详解】A.长度为(约)的线段若沿棱方向放置,因NaCl晶胞中沿棱方向相邻离子间距为,可接触到4个离子,并非最多3个,A错误;
B.晶胞中采取面心立方堆积,其位于顶点和面心位置,以顶点处的钙离子为例,面心立方结构中与距离最近且相等的数目为12,B正确;
C.两种晶体均为离子晶体,但固态时离子无法自由移动,不导电,只有熔融或溶于水时才能导电,“易导电”表述错误,C错误;
D.周围距离最近且相等的有8个,构成立方体结构,位于立方体中心,并非正四面体中心,D错误;
故答案为B。
5. 芦荟大黄素具有抗菌作用,其结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子中所有原子可能共平面 B. 1 mol芦荟大黄素最多能与2 mol NaHCO3反应
C. 与足量H2加成后产物的分子式为C15H26O5 D. 可发生取代反应、氧化反应、消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中存在-CH2-结构,该碳原子为饱和碳原子,饱和碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体空间构型,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.该物质不含羧基,酚羟基酸性弱于碳酸,无法与NaHCO3反应,B错误;
C.该物质原分子式为,与足量加成时,2个苯环共消耗6个,2个酮羰基共消耗2个,共引入16个H,产物分子式应为,C正确;
D.该物质可发生取代(苯环卤代、羟基发生酯化反应等)、氧化反应(酚羟基、醇羟基均可被氧化),但醇羟基所连碳原子的相邻碳原子在苯环上,无法发生消去反应,D错误;
故选C。
6. 下列能达到实验目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.检验乙醇的消去产物
C.验证酸性:碳酸>苯酚
D.检验溴乙烷中的溴元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,也能使酸性溶液褪色,无法检验乙炔的还原性,A错误;
B.乙醇与浓硫酸共热生成的乙烯中混有、乙醇蒸气,溶液可除去上述杂质,乙烯能与发生加成反应使的溶液褪色,可检验消去产物乙烯,B正确;
C.乙酸易挥发,挥发的乙酸也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明是碳酸与苯酚钠发生反应,不能验证酸性:碳酸>苯酚,C错误;
D.溴乙烷水解后溶液呈碱性,直接加溶液会生成沉淀干扰的检验,应先加稀硝酸酸化,再加溶液,D错误;
故答案选B。
7. 化合物W是一种胃肠促动剂的重要中间体,部分合成路线如图。
下列说法正确的是
A. 可用酸性KMnO4溶液鉴别X与Y
B. 1 mol Y最多能与4 mol NaOH反应
C. Z中采取、杂化的碳原子数之比为2:1
D. Z→W过程中生成的W与的物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.X含醛基-CHO,Y含酚羟基和醇羟基-CH2OH。酸性KMnO4能氧化醛基、酚羟基、苯环侧链醇羟基,因此X和Y均能使其褪色,无法鉴别,A错误;
B.1mol Y中1mol酚羟基消耗1mol ;1mol酯基水解消耗1mol ;1mol酰胺基水解消耗1mol ,醇羟基不与反应,总共最多消耗,B错误;
C.苯环6个碳,酯基中的羰基碳,酰胺基中的羰基碳共8个杂化的碳,其余为杂化的碳,所以为8:5,C错误
D.1分子Z可发生取代反应生成1分子W和1分子,其再与1分子结合成1分子,故W与的物质的量之比为1:1,D正确
故选D
8. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米(10-9 m)量级的晶体。金属铅的晶粒大小与熔点的关系如图。下列说法正确的是
A. 铅与硅位于同主族且单质的晶体类型相同
B. 当铅晶粒小于200 nm时,晶粒越小,体系内能越低
C. 铅晶体中含有阳离子,也含有阴离子
D. 纳米晶体不同于大块晶体特性的主要原因是晶体的表面积增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅属于金属晶体,硅属于共价晶体,二者晶体类型不同,A错误;
B.由图可知,铅晶粒小于200 nm时,晶粒越小,熔点越低;能量越低物质越稳定,熔点越低说明体系越不稳定,内能越高,B错误;
C.铅是金属晶体,构成微粒为铅阳离子和自由电子,不存在阴离子,C错误;
D.纳米晶体的颗粒尺寸小,总表面积远大于大块晶体,表面效应等使其具有不同于大块晶体的特性,D正确;
故选D。
9. 对下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:SiO2>CO2
相对分子质量:SiO2>CO2
B
稳定性:石墨>金刚石
碳碳键键长:石墨<金刚石
C
配位数:硫化氢晶体>冰
氢键具有方向性和饱和性
D
离子键百分数:Na2O>MgO
电负性:Na<Mg
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于共价晶体,熔化时破坏共价键,属于分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,二者熔点差异由晶体类型不同导致,且不存在单个分子,没有相对分子质量的概念,A错误;
B.石墨中碳碳键键长比金刚石更短,键能更大,因此稳定性更高,B正确;
C.冰中水分子间存在氢键,氢键具有方向性和饱和性,使冰中水分子配位数仅为4,晶体中无氢键,为分子密堆积,配位数更高,C正确;
D.成键元素电负性差值越大,离子键百分数越高,电负性,因此与的电负性差大于与的,离子键百分数更高,D正确;
故选A。
10. Carroll重排反应如图。下列说法正确的是
A. X与足量H2充分反应的产物中含有2个手性碳原子
B. 用14C标记3号碳原子,会生成14CO2
C. 上述五种有机物中,只有一种物质存在顺反异构体
D. 类比上述反应,的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A.与足量 反应意味着反应物X分子中的碳碳双键和碳氧双键都会被还原,酯基不与氢气加成。环内的碳碳双键(C=C)被还原为单键,乙酰基上的酮羰基(C=O)被还原为仲醇(-CH(OH)CH3),反应物X完全加氢后得到的产物是,手性碳判断:手性碳原子是指连接了四个不同基团的碳原子,产物的手性碳原子只有1个,即图中()标星号的碳原子,A错误;
B.根据反应机理图,3号碳原子是连接乙酰基的碳。在从中间体Z脱去CO2的步骤中,脱去的CO2分子中的碳原子来自Z结构中的酯基羰基碳原子。被标记的3号碳原子始终保留在环状骨架上,并不会成为CO2的一部分,B错误;
C.顺反异构存在于含有双键的分子中,且双键两端的每个碳原子都必须连接两个不同的基团。Y和脱羧后的烯醇都存在顺反异构,因此反应过程中涉及的五种主要有机物有2种存在顺反异构体,而不是只有一种,C错误;
D.Carroll重排反应的核心机理(从题干图示分析)题干中X→Y→Z→产物的过程可总结为:第一步:含烯丙基的酯(X)在加热下发生互变异构,生成含共轭双键和羟基的中间体(Y)。第二步:中间体(Y)进一步转化为环状过渡态(Z),此时原酯基的羰基碳与烯丙基的末端碳形成新的化学键;第三步:Z发生脱羧释放CO2,生成含双键的六元环中间体,最终通过酮式-烯醇式互变得到酮类产物。再将其迁移到新的反应物中,类比可得新反应物的结构与反应过程为:→,可知D正确;
故答案选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 45℃时,碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为H2,反应机理如图。
已知:①将纳米Ag颗粒负载在Al2O3表面以防止纳米Ag团聚
②甲醛在碱性条件下会发生副反应
下列说法正确的是
A. 若将甲醛中的氢原子用D原子替代,则得到的氢气为D2
B. 转化过程中碳原子杂化方式没有发生变化
C. 该过程有π键的断裂与形成,没有p-pσ键的断裂
D. 该条件下每消耗1 mol甲醛,就生成1 mol氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A.据反应机理,最终生成的氢气中,一个氢原子来自甲醛,另一个氢原子来自反应体系中的水,若甲醛中氢全部替换为D,产物会存在HD,A错误;
B.甲醛中碳原子为杂化;加成水后得到,碳原子形成4个单键,变为杂化;最终产物中碳原子重新形成双键,又变回杂化,杂化方式发生了变化,B错误;
C.反应中:甲醛的双键打开加成,断裂了1个键;最终重新形成双键,又生成了1个键,因此存在键的断裂与形成;整个过程中断裂的键为键、键,提供轨道成键,没有键的断裂,C正确;
D.已知碱性条件下甲醛会发生歧化副反应,副反应消耗甲醛但不生成氢气,因此每消耗1 mol甲醛,生成氢气的物质的量小于1 mol,D错误;
故选C。
12. 部分晶体的结构如图。
已知:NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 若α-Fe晶胞棱长为b pm,γ-Fe晶胞棱长为a pm,则两种晶体的密度之比为4b3:a3
B. γ-Fe晶体中铁原子的配位数为4
C. 在6 g二氧化硅晶体中,硅氧键个数为0.4NA
D. 气态团簇分子的化学式为E4F4或F4E4
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设NA为阿伏加德罗常数的值,若α-Fe晶胞的边长为bpm,其1个晶胞中只含1个Fe原子,则晶体的密度为,若γ-Fe晶胞的边长为apm,其1个晶胞中含4个Fe原子,则晶体的密度为,故两种晶体的密度之比为a3:4b3,故A错误;
B.以面心上的铁原子观察,γ-Fe晶体中铁原子的配位数为12,故B错误;
C.1mol二氧化硅有4mol硅氧键,6g二氧化硅物质的量为0.1mol,因此硅氧键个数为0.4NA,故C正确;
D.根据气态团簇分子的结构得到气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故D正确;
答案选AB。
13. 乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种重要的有机中间体,制备乙酰乙酸乙酯的实验原理、装置及步骤如下:
i.向反应容器中加入钠、细砂和二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6 min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ii.迅速向其中加入环己烷、乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
iii.反应后的体系经一系列操作得到目标产物。
下列说法错误的是
A. 步骤i中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B. 步骤i中,可以用四氯化碳替代二甲苯
C. 步骤ii中,B处仪器应为球形冷凝管
D. 若去掉球形干燥管,则乙酰乙酸乙酯的产率会降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤i中细砂作为固体分散介质,能够阻碍熔化的小钠珠聚结成大颗粒,增大钠的后续反应接触面积,A正确;
B.钠的密度()小于四氯化碳密度,大于二甲苯密度。若用四氯化碳代替二甲苯,钠会浮在四氯化碳液面上,熔化后钠会聚集,无法分散成小钠珠,因此不能替代,B错误;
C.步骤ii需要加热回流,球形冷凝管冷凝面积大,适合回流操作,B处应为球形冷凝管,C正确;
D.球形干燥管中无水氯化钙的作用是防止空气中水蒸气进入体系,若去掉干燥管,水蒸气进入后会和Na、乙醇钠反应,使催化剂失活,反应程度降低,乙酰乙酸乙酯产率降低,D正确;
故选B。
14. BTO是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:。BTO的晶胞结构如图。
下列说法错误的是
A. X为TiO2
B. 晶胞沿三个坐标轴的投影均为
C. 与Ti原子同周期的基态原子中,单电子数与Ti原子相等的有4种
D. 若将Ti4+置于晶胞体心,Ba2+置于晶胞顶点,则O2-处于晶胞棱心位置
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由钛酸钡的晶胞结构,采用均摊原则可知:晶胞中Ti4+数为8×=1、Ba2+数为1、O2-数为12×=3,则钛酸钡的化学式为BaTiO3,根据元素守恒,X的化学式为TiO2,A正确;
B.晶胞沿x、y、z轴投影时,由于对称性,投影图均为四个顶点为Ti4+、边上中点为O2-、中心为Ba2+,B正确;
C.Ti原子序数22,基态电子排布为,单电子数为2,第四周期中,单电子数也为2的基态原子有Ni、Ge、Se,共3种,C错误;
D.晶胞结构可知,每个Ti4+周围有6个O2-,将Ti4+置于晶胞的体心,Ba2+置于晶胞顶点,则O2-位于立方体的面心,不是棱心,D错误;
故选CD。
15. 瓜环(简称CB[n])是形似南瓜的大环分子,环壁上含有4倍于其结构单元数的N,可以包结有机分子与气体分子等,简化示意图如下:
CB[n]
CB[5]
CB[6]
CB[7]
端口直径/nm
0.24
0.39
0.54
空腔直径/nm
0.44
0.58
0.73
高度/nm
0.91
0.91
0.91
已知:苯环直径为0.34 nm
下列说法错误的是
A. 由化合物Ⅰ和H2C=O生成1 mol CB[6],同时生成12 mol H2O
B. CB[n]均可参与形成超分子且均属于高分子化合物
C. CB[5]既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D. 苯环不可被包结进入CB[7]的空腔中
【答案】BD
【解析】
【详解】A.化合物Ⅰ和H2C=O发生缩合反应并失水,根据结构简式可推知生成1 mol CB[6]的同时生成12 mol H2O,A正确;
B.CB[n]均可参与形成超分子,但若n较小时不属于高分子化合物,B错误;
C.CB[5]中含有酰胺基,既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应,C正确;
D.由表中数据可知,CB[7]的端口直径仅0.54 nm,而苯环直径约 0.34 nm,苯环可被包结进入CB[7]的空腔中,D 错误;
故答案选BD。
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 按要求回答下列问题。
(1)由CuSe可制得一种性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图(有4个铜原子和4个硒原子处于晶胞内部)。
①Se原子位于元素周期表的________区。
②已知晶胞中的Cu元素呈+1价和+2价,Se元素呈-2价,则Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的个数比为________。
(2)Fe-Mg合金是储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图。储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则含48 g Mg的该合金可储存标准状况下H2的体积约为________L。
(3)一种银铈晶体结构单元如图,该结构单元________(填“是”或“不是”)晶胞。Ag+可与细菌体内含巯基(-SH)的酶反应,生成稳定的配位化合物,也能与NH3形成稳定的[Ag(NH3)2]+,但与巯基的配位能力更强,原因是________。
(4)KCoF3晶体具有独特的电磁性和光致发光性,其晶胞结构如图。已知:,。
①Co2+的价电子排布图为________。
②每个小正八面体的顶点均为F原子,该晶胞中Co2+的配位数为________。
③若晶体密度为,则该晶胞的棱长为________pm。
【答案】(1) ①. p ②. 2:1
(2)22.4 (3) ①. 不是 ②. S比N的电负性小,容易给出孤对电子
(4) ①. ②. 6 ③.
【解析】
【小问1详解】
①Se为34号元素,核外价层电子排布式为3d104s24p4,位于元素周期表的p区;
②4个Se原子处于晶胞内部,晶胞中含4个Se原子,晶胞中Se元素呈-2价,化合价为-8,设Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的个数分别为x、y,则x+y=,x+2y-8=0,故x=4,y=2,故Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的个数比为:2:1;
【小问2详解】
晶胞中含Fe的个数为:,Mg原子的个数为:8,储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,H2的个数为:,根据比例关系,含48 g Mg(2 mol)的该合金可储存H2的物质的量为:,标准状况下的体积约为:22.4 L;
【小问3详解】
晶胞能无隙并置,该结构单元不能无隙并置,不是晶胞;S比N的电负性小,容易给出孤对电子,使得Ag+与巯基的配位能力更强;
【小问4详解】
①Co2+的价电子排布式为3d7,价电子排布图为:;
②晶胞中Co2+位于每个小正八面体的中心,每个小正八面体顶点均为F原子,故该晶胞中Co2+的配位数为:6;
③晶体的化学式为KCoF3,由晶胞结构可知晶胞中含1个K+,故含1个Co2+、3个F-,设该晶胞的棱长为a pm,则,解得。
17. 丙烯是重要的化工原料,可用于合成PMA和DAP树脂,合成路线如图。
已知:①E分子的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:3;
②H为苯的二元取代物,其苯环上的一溴代物只有两种。
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________。
(2)C+H→DAP单体的反应类型为________,D分子中官能团的名称为________。
(3)E→F的反应条件①为________。
(4)F→G的化学方程式为________。
(5)在一定条件下,H和乙二醇反应生成聚合物的结构简式为________。
(6)满足下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成砖红色沉淀 ②能发生水解反应 ③不含醚键
【答案】(1)
(2) ①. 取代反应(或酯化反应) ②. 羟基、碳氯键
(3)NaOH醇溶液、加热
(4)
(5) (6)6
【解析】
【分析】A转化B,可能是丙烯中甲基与氯气发生取代反应,也可能是丙烯中碳碳双键和氯气发生加成反应,如果是后者,那么B为:,B在氢氧化钠水溶液中,发生水解反应,产物C为,并不能与氯化氢发生加成反应。所以A转化B,是前者,丙烯中甲基与氯气发生取代反应,再结合C的分子式,B为,B在氢氧化钠水溶液中,发生水解反应,产物C为,C在一定条件下和氯化氢发生加成反应生成D,结合E的分子式(有两个氧原子)和题目提供的信息①:E分子的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:3,那么D为,D中羟基在催化剂的条件下被氧气氧化为羧基得到E,E为,分子中有3种不同化学环境的氢原子,且数目之比1:1:3,符合要求。E在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应并酸化生成F(),F中羧基和甲醇在浓硫酸以及加热条件下发生酯化反应生成G,反应的化学方程式为:
,G在一定条件下发生加聚反应生成PMA;根据信息②,H为苯的二元取代物,其苯环上的一溴代物只有两种,说明苯环上只有2种不同化学环境的氢原子,那么苯环上是两个相同的取代基,且处于邻位,根据H的分子式,除了含苯环,还含有2C,4O,2个不饱和度,那么可能是2个羧基或2个甲酸酚酯基,但如果是后者,与C()不反应,那么H是,和C()在浓硫酸作为催化剂以及加热条件下发生酯化反应生成DAP单体,再发生聚合反应生成DAP树脂。
【小问1详解】
根据分析,丙烯中甲基与氯气发生取代反应生成B,B的结构简式为;
【小问2详解】
根据分析,D为,其中官能团名称为羟基、碳氯键;根据分析,H()和C()在浓硫酸作为催化剂以及加热条件下发生酯化反应生成DAP单体,因此反应类型是酯化反应或取代反应;
【小问3详解】
根据分析,E()在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应并酸化生成F(),那么①的反应条件为:NaOH醇溶液、加热;
【小问4详解】
根据分析,F中羧基和甲醇在浓硫酸以及加热条件下发生酯化反应生成G,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
H()和乙二醇中相邻羧基和羟基发生酯化反应并脱去水分子生成高聚物,产物结构简式为:;
【小问6详解】
E为,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成砖红色沉淀,说明存在醛基,或甲酸脂基,碳氯键能发生水解反应。如果存在甲酸酯基,那么不存在醚键,先加入另两个碳原子,得到这1种结构,再加入氯原子,得到,共2种结构;如果存在醛基(),不存在醚键,那么存在,加入另外1个碳原子,有,两种结构,再加入氯原子:加入氯原子有,两种结构;加入氯原子有,两种结构,因此符合条件的一共有6种同分异构体。
18. Fe2+常应用于补铁剂,为避免Fe2+被氧化,常使其形成配合物。实验小组探究Fe2+与不同配体形成配合物并比较稳定性(实验中所用配体溶液均已调至最适pH)。
已知:Fe2+与、EDTA、邻二氮菲()形成的配合物中均含6个配位键配体齿数(即可配位原子数)及配合物在溶液中的颜色如下:
配体
EDTA
邻二氮菲
配体齿数
2
6
2
配合物颜色
黄色
无色
橙色
回答下列问题。
Ⅰ.探究配合物的生成
序号
装置
试剂
现象
i
FeSO4溶液(接近无色)
溶液
溶液变为黄色
ii
邻二氮菲溶液
溶液变为橙色
iii
溶液
无明显现象
(1)依据实验i、ii的现象可知Fe2+生成了配合物。
①实验i中,生成配合物的离子方程式为________。
②实验ii中,邻二氮菲中配位原子为________(填元素符号),其与Fe2+形成的配离子中,铁原子的杂化方式为________(填字母)。
A.sp3 B.d2sp3 C.sp3d
(2)验证EDTA与Fe2+也生成了配合物:取实验iii所得溶液,向其中加入________(填化学式),无蓝色沉淀产生。
Ⅱ.探究配合物的稳定性
序号
操作
现象
iv
取1 mL实验i所得溶液,向其中滴加5滴0.003mol/L EDTA溶液
溶液黄色变浅
v
取1 mL实验iii所得溶液,向其中滴加5滴0.005mol/L邻二氮菲溶液
溶液变为橙色
(3)若通过实验iv证明发生了配合物的转化,需补充实验________(填操作和现象)。
(4)三种配体中与Fe2+配位能力最弱的是________。
(5)实验室常用邻二氮菲测定Fe2+的含量,理论上邻二氮菲与Fe2+的物质的量之比至少为________,溶液最合适的pH范围为________(填字母)。
A.<1 B.5~6 C.10~11
【答案】(1) ①. ②. N ③. B
(2)
(3)取1 mL实验i所得溶液,向其中滴加5滴蒸馏水,所得溶液黄色比实验iv深
(4)
(5) ①. 3:1 ②. B
【解析】
【分析】本实验探究与、EDTA、邻二氮菲三种配体的配合物生成、比较三种配合物稳定性。配合物生成验证:固定用量,分别加入不同配体,通过溶液颜色变化初步判断配合物生成;对EDTA对应的无明显现象体系,用检验游离,验证EDTA与是否形成配合物。稳定性比较探究:通过配合物转化实验,根据颜色变化推断配位能力强弱,同时设计补充实验排除稀释导致颜色变浅的干扰,最终得到配位能力顺序;最后根据配位键总数要求推导邻二氮菲与的计量比,结合配位反应的条件要求选择合适pH范围。
【小问1详解】
①由题可知,配合物共含6个配位键,每个提供2个配位原子,因此1个结合3个,生成配离子,离子方程式为:。
②邻二氮菲中只有N原子含有孤对电子,因此配位原子为N。由题意知,配合物含6个配位键,因此的杂化轨道数应为6。
A.杂化,杂化轨道数为4,A不符合题意;
B.杂化,杂化轨道数为6,B符合题意;
C.杂化,杂化轨道数为5,C不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
要验证已和EDTA形成配合物,只需检验无游离即可,检验用,若没有蓝色沉淀,说明完全配位。
【小问3详解】
滴加EDTA溶液后,溶液体积增大,稀释本身也会使黄色变浅,因此需要补充对照实验排除稀释影响,操作和现象为:取1 mL实验i所得溶液,向其中滴加5滴蒸馏水,所得溶液黄色比实验iv深。
【小问4详解】
根据转化关系:EDTA能从草酸根配合物中夺取,邻二氮菲能从EDTA配合物中夺取,因此配位能力:邻二氮菲>EDTA>草酸根,配位能力最弱的是。
【小问5详解】
每个邻二氮菲提供2个配位原子,形成6配位的配合物共需要3个邻二氮菲,因此物质的量之比邻二氮菲:。pH过低时,会和邻二氮菲的N原子结合,导致配体配位能力下降;pH过高时,会生成沉淀,因此最合适的pH为弱酸性的5~6,故选B。
19. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
实验原理:
实验装置:
Ⅰ.向A中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5 h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层pH=1,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得0.104 g对甲基苯甲酸。
回答下列问题。
(1)仪器A的名称________。
(2)试管中水的作用为________。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是________。
(4)步骤Ⅲ中调pH=1的化学方程式为________。
(5)所得对甲基苯甲酸的产率为________(保留三位有效数字)。
(6)用同位素示踪法确定产物中羧基O的来源。同位素示踪结果如表。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
条件1:太阳光,18O2,室温,,5 h
138
条件2:太阳光,空气,室温,,5 h
136
目标产物中羧基O来源于醛基和________(填名称);
制备对甲基苯甲酸的化学方程式为________(用同位素示踪法标注18O)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)湿润空气,减少丙酮挥发;缓冲气流,使通气平稳
(3)除去未反应的对甲基苯甲醛
(4)+HCl→+NaCl
(5)76.5% (6) ①. 氧气 ②. 2+18O22
【解析】
【分析】该实验过程利用对甲基苯甲醛在光照、丙酮的条件下制备对甲基苯甲酸,反应后蒸去丙酮,加入过量的氢氧化钠溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠,用乙酸乙酯洗涤除去有机成分,再加入稀盐酸将对甲基苯甲酸钠转化为对甲基苯甲酸,用乙酸乙酯萃取,用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得到对甲基苯甲酸,由此解答;
【小问1详解】
仪器A的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
空气首先通入水可以湿润空气,减少丙酮的挥发,并且可以缓冲气流,使通气平稳;
【小问3详解】
用乙酸乙酯洗涤主要是除去有机成分,主要是未反应的对甲基苯甲醛;
【小问4详解】
由分析可知,加入稀盐酸可以将对甲基苯甲酸钠转化为对甲基苯甲酸,因此化学方程式为+HCl→+NaCl;
【小问5详解】
反应物对甲基苯甲醛的质量为0.12 g,其物质的量为,根据可知,理论上生成对甲基苯甲酸的物质的量为,质量为,实际产量为0.104 g,因此产率为;
【小问6详解】
由同位素示踪结果可知,条件1中使用18O2,产物相对分子质量为138,对甲基苯甲酸相对分子质量为136,增加了2;条件2中使用,产物的相对分子质量为136,说明羧基中新增的O来源于氧气,因此目标产物中羧基O来源于醛基和氧气;制备对甲基苯甲酸的化学方程式为2+18O22。
20. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z的一种合成路线如图(部分试剂及反应条件略)。
已知:①
②
回答下列问题。
(1)A的系统命名为________,B的结构简式为________。
(2)A生成D的反应类型为________。Q中含氧官能团名称为________。
(3)写出L+Q→Z的化学方程式________。
(4)G(C10H10O2)的同分异构体中同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)。
①存在基团和环外2个π键 ②不含-OH基团和sp杂化碳原子。
(5)Q的一种合成路线为:
写出W的结构简式为________。
【答案】(1) ①. 2-溴丙酸乙酯 ②.
(2) ①. 取代反应 ②. 醚键
(3)+→+CH3Cl
(4)10 (5)
【解析】
【分析】D→E酯基先水解、再酸化根据D的分子式及E的结构简式,可推出D为:,根据A、B、D的分子式可知,A和B发生取代反应生成D,A为,B为,E发生反应生成G,G和J发生取代反应生成K,K再经两步反应生成L,L和Q发生反应得到目标产物,结合目标产物的结构简式以及Q的分子式可知,Q的结构简式为,据此解答。
【小问1详解】
由上述分析知,A为,系统命名为2-溴丙酸乙酯;B为 。
【小问2详解】
A与B发生取代反应,脱去1分子得到D,反应类型为取代反应。 Q为,含氧官能团为醚键。
【小问3详解】
由L、Q、Z的分子式知,L和Q发生取代反应生成Z和CH3Cl,化学方程式为:+→+CH3Cl。
【小问4详解】
不饱和度,存在和2个环外键,说明分子中除了苯环外还存在2个双键结构,不含与sp杂化的碳原子,说明不含有羟基、羧基、碳碳三键,则苯环的支链可以为:
属于醛或酮的有:
、、、、、;
属于酯的有:
、、、;
总计10种同分异构体。
【小问5详解】
根据已知①反应,起始物为含氨基和羧基的二甲氧基苯,和反应,W结构为:
。
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高二化学试题
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,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。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Si-28
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学史上许多重要发现都与有机物相关。下列涉及的有机物说法错误的是
A. 维勒首次用无机物合成了有机物尿素,所含官能团为酰胺基
B. 我国首先人工合成的结晶牛胰岛素,最终水解得到多肽
C. 沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构中,DNA两条链上的碱基通过氢键作用配对
D. 吴蕴初研制生产的味精是一种常见的调味剂,其化学成分主要为谷氨酸单钠盐
2. 下列化学用语错误的是
A. 甲醇的空间填充模型为 B. 醛基的电子式为
C. 对硝基甲苯的结构简式为 D. 天然橡胶的链节为
3. 某有机物X经元素分析测定,各元素的质量分数为:碳60%、氢13.3%、氧26.7%,质谱和核磁共振氢谱如图。下列关于X的说法错误的是
A. 名称为2-丙醇 B. 能催化氧化成醛
C. 能与Na发生置换反应 D. 实验式为C3H8O
4. NaCl和CaF2的晶胞如图。
下列说法正确的是
A. 若NaCl晶胞边长为a pm,则长度为的线段最多可接触三个离子
B. CaF2晶胞中,与Ca2+距离最近且相等的Ca2+数目为12
C. 两种晶体均为离子晶体,易导电
D. CaF2晶胞中,Ca2+位于与其距离最近且相等的F-构成的正四面体中心
5. 芦荟大黄素具有抗菌作用,其结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子中所有原子可能共平面 B. 1 mol芦荟大黄素最多能与2 mol NaHCO3反应
C. 与足量H2加成后产物的分子式为C15H26O5 D. 可发生取代反应、氧化反应、消去反应
6. 下列能达到实验目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.检验乙醇的消去产物
C.验证酸性:碳酸>苯酚
D.检验溴乙烷中的溴元素
A. A B. B C. C D. D
7. 化合物W是一种胃肠促动剂的重要中间体,部分合成路线如图。
下列说法正确的是
A. 可用酸性KMnO4溶液鉴别X与Y
B. 1 mol Y最多能与4 mol NaOH反应
C. Z中采取、杂化的碳原子数之比为2:1
D. Z→W过程中生成的W与的物质的量之比为1:1
8. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米(10-9 m)量级的晶体。金属铅的晶粒大小与熔点的关系如图。下列说法正确的是
A. 铅与硅位于同主族且单质的晶体类型相同
B. 当铅晶粒小于200 nm时,晶粒越小,体系内能越低
C. 铅晶体中含有阳离子,也含有阴离子
D. 纳米晶体不同于大块晶体特性的主要原因是晶体的表面积增大
9. 对下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:SiO2>CO2
相对分子质量:SiO2>CO2
B
稳定性:石墨>金刚石
碳碳键键长:石墨<金刚石
C
配位数:硫化氢晶体>冰
氢键具有方向性和饱和性
D
离子键百分数:Na2O>MgO
电负性:Na<Mg
A. A B. B C. C D. D
10. Carroll重排反应如图。下列说法正确的是
A. X与足量H2充分反应的产物中含有2个手性碳原子
B. 用14C标记3号碳原子,会生成14CO2
C. 上述五种有机物中,只有一种物质存在顺反异构体
D. 类比上述反应,的产物为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 45℃时,碱性条件下Ag作催化剂可将甲醛转化为H2,反应机理如图。
已知:①将纳米Ag颗粒负载在Al2O3表面以防止纳米Ag团聚
②甲醛在碱性条件下会发生副反应
下列说法正确的是
A. 若将甲醛中的氢原子用D原子替代,则得到的氢气为D2
B. 转化过程中碳原子杂化方式没有发生变化
C. 该过程有π键的断裂与形成,没有p-pσ键的断裂
D. 该条件下每消耗1 mol甲醛,就生成1 mol氢气
12. 部分晶体的结构如图。
已知:NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 若α-Fe晶胞棱长为b pm,γ-Fe晶胞棱长为a pm,则两种晶体的密度之比为4b3:a3
B. γ-Fe晶体中铁原子的配位数为4
C. 在6 g二氧化硅晶体中,硅氧键个数为0.4NA
D. 气态团簇分子的化学式为E4F4或F4E4
13. 乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种重要的有机中间体,制备乙酰乙酸乙酯的实验原理、装置及步骤如下:
i.向反应容器中加入钠、细砂和二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6 min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ii.迅速向其中加入环己烷、乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
iii.反应后的体系经一系列操作得到目标产物。
下列说法错误的是
A. 步骤i中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B. 步骤i中,可以用四氯化碳替代二甲苯
C. 步骤ii中,B处仪器应为球形冷凝管
D. 若去掉球形干燥管,则乙酰乙酸乙酯的产率会降低
14. BTO是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:。BTO的晶胞结构如图。
下列说法错误的是
A. X为TiO2
B. 晶胞沿三个坐标轴的投影均为
C. 与Ti原子同周期的基态原子中,单电子数与Ti原子相等的有4种
D. 若将Ti4+置于晶胞体心,Ba2+置于晶胞顶点,则O2-处于晶胞棱心位置
15. 瓜环(简称CB[n])是形似南瓜的大环分子,环壁上含有4倍于其结构单元数的N,可以包结有机分子与气体分子等,简化示意图如下:
CB[n]
CB[5]
CB[6]
CB[7]
端口直径/nm
0.24
0.39
0.54
空腔直径/nm
0.44
0.58
0.73
高度/nm
0.91
0.91
0.91
已知:苯环直径为0.34 nm
下列说法错误的是
A. 由化合物Ⅰ和H2C=O生成1 mol CB[6],同时生成12 mol H2O
B. CB[n]均可参与形成超分子且均属于高分子化合物
C. CB[5]既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D. 苯环不可被包结进入CB[7]的空腔中
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 按要求回答下列问题。
(1)由CuSe可制得一种性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图(有4个铜原子和4个硒原子处于晶胞内部)。
①Se原子位于元素周期表的________区。
②已知晶胞中的Cu元素呈+1价和+2价,Se元素呈-2价,则Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)的个数比为________。
(2)Fe-Mg合金是储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图。储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则含48 g Mg的该合金可储存标准状况下H2的体积约为________L。
(3)一种银铈晶体结构单元如图,该结构单元________(填“是”或“不是”)晶胞。Ag+可与细菌体内含巯基(-SH)的酶反应,生成稳定的配位化合物,也能与NH3形成稳定的[Ag(NH3)2]+,但与巯基的配位能力更强,原因是________。
(4)KCoF3晶体具有独特的电磁性和光致发光性,其晶胞结构如图。已知:,。
①Co2+的价电子排布图为________。
②每个小正八面体的顶点均为F原子,该晶胞中Co2+的配位数为________。
③若晶体密度为,则该晶胞的棱长为________pm。
17. 丙烯是重要的化工原料,可用于合成PMA和DAP树脂,合成路线如图。
已知:①E分子的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1:1:3;
②H为苯的二元取代物,其苯环上的一溴代物只有两种。
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________。
(2)C+H→DAP单体的反应类型为________,D分子中官能团的名称为________。
(3)E→F的反应条件①为________。
(4)F→G的化学方程式为________。
(5)在一定条件下,H和乙二醇反应生成聚合物的结构简式为________。
(6)满足下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成砖红色沉淀 ②能发生水解反应 ③不含醚键
18. Fe2+常应用于补铁剂,为避免Fe2+被氧化,常使其形成配合物。实验小组探究Fe2+与不同配体形成配合物并比较稳定性(实验中所用配体溶液均已调至最适pH)。
已知:Fe2+与、EDTA、邻二氮菲()形成的配合物中均含6个配位键配体齿数(即可配位原子数)及配合物在溶液中的颜色如下:
配体
EDTA
邻二氮菲
配体齿数
2
6
2
配合物颜色
黄色
无色
橙色
回答下列问题。
Ⅰ.探究配合物的生成
序号
装置
试剂
现象
i
FeSO4溶液(接近无色)
溶液
溶液变为黄色
ii
邻二氮菲溶液
溶液变为橙色
iii
溶液
无明显现象
(1)依据实验i、ii的现象可知Fe2+生成了配合物。
①实验i中,生成配合物的离子方程式为________。
②实验ii中,邻二氮菲中配位原子为________(填元素符号),其与Fe2+形成的配离子中,铁原子的杂化方式为________(填字母)。
A.sp3 B.d2sp3 C.sp3d
(2)验证EDTA与Fe2+也生成了配合物:取实验iii所得溶液,向其中加入________(填化学式),无蓝色沉淀产生。
Ⅱ.探究配合物的稳定性
序号
操作
现象
iv
取1 mL实验i所得溶液,向其中滴加5滴0.003mol/L EDTA溶液
溶液黄色变浅
v
取1 mL实验iii所得溶液,向其中滴加5滴0.005mol/L邻二氮菲溶液
溶液变为橙色
(3)若通过实验iv证明发生了配合物的转化,需补充实验________(填操作和现象)。
(4)三种配体中与Fe2+配位能力最弱的是________。
(5)实验室常用邻二氮菲测定Fe2+的含量,理论上邻二氮菲与Fe2+的物质的量之比至少为________,溶液最合适的pH范围为________(填字母)。
A.<1 B.5~6 C.10~11
19. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
实验原理:
实验装置:
Ⅰ.向A中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5 h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层pH=1,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得0.104 g对甲基苯甲酸。
回答下列问题。
(1)仪器A的名称________。
(2)试管中水的作用为________。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是________。
(4)步骤Ⅲ中调pH=1的化学方程式为________。
(5)所得对甲基苯甲酸的产率为________(保留三位有效数字)。
(6)用同位素示踪法确定产物中羧基O的来源。同位素示踪结果如表。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
条件1:太阳光,18O2,室温,,5 h
138
条件2:太阳光,空气,室温,,5 h
136
目标产物中羧基O来源于醛基和________(填名称);
制备对甲基苯甲酸的化学方程式为________(用同位素示踪法标注18O)。
20. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z的一种合成路线如图(部分试剂及反应条件略)。
已知:①
②
回答下列问题。
(1)A的系统命名为________,B的结构简式为________。
(2)A生成D的反应类型为________。Q中含氧官能团名称为________。
(3)写出L+Q→Z的化学方程式________。
(4)G(C10H10O2)的同分异构体中同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)。
①存在基团和环外2个π键 ②不含-OH基团和sp杂化碳原子。
(5)Q的一种合成路线为:
写出W的结构简式为________。
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