内容正文:
高二化学试卷
(时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持答题卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法正确的是
A. 国产99A式主战坦克装甲中用于抵御穿甲弹的碳化硅陶瓷板属于无机非金属材料
B. “嫦娥五号”使用的太阳能电池可将化学能转化为电能
C. “神舟十九号”推进器使用的燃料偏二甲肼()是烃类化合物
D. 铝合金用作舞台数控装置的结构材料是因为其具有硬度小、密度大、耐腐蚀等特点
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,A正确;
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能,不是化学能转化为电能,B错误;
C.烃类化合物是仅由碳、氢两种元素组成的有机物,偏二甲肼()含有氮元素,不属于烃类,C错误;
D.铝合金用作结构材料,是因为其具有硬度大、密度小、耐腐蚀的特点,选项性质描述错误,D错误;
故选A。
2. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙,为提高苯甲酸的产率及纯度,设计如下方案:
下列说法正确的是
A. 操作I需多加水,以利于苯甲酸的快速溶解
B. 操作II为冷却结晶、过滤
C. 操作III缓慢冷却结晶可减少杂质被晶体包裹
D. 操作IV用乙醇多次洗涤去除氯化钠杂质以提高产品纯度
【答案】C
【解析】
【分析】粗苯甲酸为原料,含杂质氯化钠、泥沙,目标产物为纯苯甲酸。操作I加水加热溶解得到悬浊液,苯甲酸充分溶解,泥沙不溶。操作II为趁热过滤,除去泥沙,得到含苯甲酸、氯化钠的热滤液。苯甲酸溶解度随温度降低大幅减小,氯化钠溶解度受温度影响较小,操作III冷却结晶使苯甲酸析出,氯化钠留在溶液中,后续过滤、洗涤得到纯苯甲酸。
【详解】A.操作I加入过量水会使冷却结晶时更多苯甲酸残留在溶液中,降低产品产率,应加入适量水,A错误;
B.操作II为趁热过滤,除去泥沙的同时避免温度降低导致苯甲酸提前析出损失,B错误;
C.缓慢冷却结晶可得到颗粒较大的苯甲酸晶体,减少杂质被晶体包裹的情况,C正确;
D.苯甲酸可溶于乙醇,用乙醇洗涤会溶解产品造成产率下降,且氯化钠在乙醇中溶解度很小,无法有效除去氯化钠杂质,D错误;
故选C。
3. 实验室利用乙醇进行相关实验。下列相关原理、装置及操作正确的是
A. 装置甲混合乙醇与浓硫酸 B. 装置乙制备乙酸乙酯
C. 装置丙萃取碘水中的 D. 装置丁制备乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸密度大于乙醇,混合时应将浓硫酸沿器壁缓慢注入乙醇中并不断搅拌,防止放热引发液体飞溅,装置甲操作错误,A错误;
B.制备乙酸乙酯时,将乙醇、乙酸、浓硫酸混合,加入沸石(防暴沸)后加热即可发生酯化反应,装置乙的反应装置符合实验要求,B正确;
C.乙醇与水互溶,无法作为萃取剂萃取碘水中的碘单质,C错误;
D.乙醇和浓硫酸共热制备乙烯需要控制反应液温度为170℃,装置丁温度为140℃,此时主要产物为乙醚,不符合制备要求,D错误;
故选B。
4. 下列化学用语或图示说法正确的是
A. 固态HF中的链状结构:
B. 某物质的核磁共振氢谱图:
C. 三叶胶所含物质的结构简式可为
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.固态HF中的氢键具有方向性,三个原子在一条直线上,题图中为折线结构,不符合实际,A错误;
B.题图是红外光谱图,核磁共振氢谱横坐标为化学位移,会出现对应不同化学环境氢的分立特征峰,与题图不符,B错误;
C.三叶胶即天然橡胶,成分是顺式-1,4-聚异戊二烯,题给结构中双键两侧的在双键同侧,符合顺式聚异戊二烯的结构特点,C正确;
D.中心N原子的价层电子对数为,无孤电子对,价层电子对互斥模型为平面三角形,题图中含有孤电子对,D错误;
故选C。
5. 物质的结构决定物质的性质。下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. 分子晶体中一定存在共价键,可能存在范德华力
B. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配,两者能通过离子键形成超分子
C. 分子间存在氢键,而分子间不存在,所以比稳定
D. 易溶于苯,难溶于,都可用“相似相溶”原理解释
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子晶体中不一定存在共价键(如稀有气体形成的分子晶体),但一定存在范德华力,A错误;
B.冠醚与离子通过分子间作用力(如配位作用)形成超分子,而非离子键,B错误;
C.比稳定是因为N-H键的键能大于P-H键的键能,氢键影响物理性质(如沸点),与稳定性无关,C错误;
D.(非极性分子)易溶于苯(非极性溶剂),(非极性分子)难溶于H2O(极性溶剂),均符合“相似相溶”原理,D正确;
故选D。
6. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水制备四氨合铜配离子:
B. 向氢氧化铜悬浊液中加入足量乙二胺溶液生成螯合物:
C. 向沉淀中滴加氨水制备:
D. 向溶液中加入过量稀盐酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液加过量氨水时,起始反应物应为,选项该式是氢氧化铜与氨水的反应,不符合反应场景,正确离子方程式为:,A错误;
B.氢氧化铜与足量乙二胺发生配位反应溶解,生成二乙二胺合铜配离子和氢氧根,B正确;
C.是难溶物,离子方程式中不能拆为,书写错误,正确离子方程式为:,C错误;
D.加入过量稀盐酸时,会与生成沉淀,产物缺少,书写错误,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
7. 下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是
A. NaCl B. C. D. KClO
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子晶体,仅含与之间的离子键,不含共价键,A不符合题意;
B.是离子晶体,仅含与之间的离子键,不含共价键,B不符合题意;
C.是离子晶体,过氧根内的键为同种非金属原子形成的非极性共价键,不含极性共价键,C不符合题意;
D.是离子晶体,内的键为不同种非金属原子形成的极性共价键,D符合题意;
故答案选D。
8. 某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是
A. 装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B. 装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C. 装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D. 2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
【答案】A
【解析】
【分析】装置Ⅰ中2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯、NaBr和H2O,反应为BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3↑或CH3CH=CHCH3↑+NaBr+H2O,乙醇易挥发,并且能被酸性高锰酸钾氧化,用酸性高锰酸钾溶液检验1-丁烯或2-丁烯时挥发出的乙醇会造成干扰,可用水溶解除去,1-丁烯或2-丁烯能被酸性高锰酸钾氧化而使之褪色,据此分析解题。
【详解】A.2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中加热,可发生消去反应,装置Ⅰ不能使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热,A错误;
B.装置Ⅱ中的水可吸收会发出来的乙醇,防止对装置Ⅲ的干扰,B正确;
C.2-溴丁烷发生消去反应,生成烯烃,装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去,C正确;
D.2-溴丁烷在发生消去反应的时候,脱氢的碳原子可能是1号碳原子也可能是2号碳原子,产物又能有1-丁烯、2-丁烯,D正确;
故答案为:A。
9. 木犀草素是一种天然黄酮类化合物,具有多种药理活性,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 可形成分子内氢键和分子间氢键
B. 与、均可反应
C. 能发生加成、消去、氧化、还原多种反应
D. 该物质与溴水反应最多可消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物中有羟基与酮羰基相邻较近,能形成分子内氢键,有2个羟基在苯环上是间位的关系,可形成分分子间氢键,A正确;
B.该有机物中含有酚羟基,可以和和反应,B正确;
C.该有机物中的羟基均直接和苯环相连,不能发生消去反应,C错误;
D.该有机物中含有1个碳碳双键,可以和1个Br2发生加成反应,酚羟基的邻位和对位H原子也可以和5个Br2发生取代反应,则该物质与溴水反应最多可消耗,D正确;
故选C。
10. 共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃称为桥环烷烃,二环[1.1.0]丁烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 与环丁烯()互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处于同一平面
D. 生成1 mol C4H10至少需要2 mol H2
【答案】C
【解析】
【详解】A.二环[1.1.0]丁烷与环丁烯的分子式均为C4H6,结构不同,二者互为同分异构体,A正确;
B.二环[1.1.0]丁烷二氯代物有4种,分别是:,B正确;
C.二环[1.1.0]丁烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子与其相连的其他原子构成四面体结构,而四面体结构中最多只有三个原子共平面,C不正确;
D.由于二环[1.1.0]丁烷的分子式为C4H6,一定条件下,1mol C4H6能够与2mol氢气发生开环加氢生成1mol C4H10,D正确;
答案为C。
11. 2,2-二甲基-1-丙醇消去反应机理如下图所示。下列说法错误的是
A. 总反应为:
B. 中的碳原子均单键相连,采取杂化
C. 可以推断该反应历程中的碳正离子稳定性强于
D. 由该机理可知,能发生消去反应
【答案】B
【解析】
【分析】由反应机理图示箭头方向可知,反应物为2,2-二甲基-1-丙醇,生成物为2-甲基-2-丁烯和水,作催化剂,反应过程为2,2-二甲基-1-丙醇中羟基与结合形成中间体→中间体脱水形成碳正离子→碳正离子碳链结构重排→重排后的碳正离子脱去,生成碳碳双键。
【详解】A.由分析可得总反应的化学方程式为,A正确;
B.碳正离子中带正电荷的碳原子只形成了3个单键,其价层电子对数为3,杂化方式为杂化,另外三个饱和碳原子是杂化,B错误;
C.烷基是推电子基团,碳正离子连接的烷基越多,正电荷越分散,稳定性越强。前者是碳正离子连接3个烷基,后者碳正离子仅连接1个烷基,稳定性 > ,C正确;
D.依据该机理可知,邻位碳上没有氢原子的醇在酸催化下可发生碳正离子迁移,由羟基所连的C转移到邻碳,再由邻碳正离子与相连的碳之间形成双键,推断能发生消去反应,D正确;
故选B。
12. 以镍镉矿(主要成分为NiS、CdO,含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收部分金属单质,其工艺流程如图所示。
已知:①电极电位越高,金属阳离子氧化性越强;
②25℃,部分电对的电极电位表
电对
电极点位/V
下列说法错误的是
A. “酸浸”时,适当增大硫酸浓度可加快反应速率
B. “滤渣Ⅰ”为
C. “净化”发生的反应为
D. 流程中的Ni和CO均可循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,镍镉矿在空气中加入稀硫酸酸浸,硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸铅的滤渣Ⅰ和滤液;向滤液中加入碳酸镍或氧化镍调节溶液pH,经加热将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液;向滤液中加入镍,将溶液中铜离子转化为铜,过滤得到含有铜、镍的金属和硫酸镍、硫酸镉的滤液;滤液经电解得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液;固体通入一氧化碳气化分离得到四羰基合镍和镉;四羰基合镍受热分解生成一氧化碳和镍,则该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳和硫酸等,据此分析回答。
【详解】A.酸浸时,适当增大反应物硫酸浓度,加快酸浸反应速率,A正确;
B.“滤渣Ⅰ”为和硫酸铅,B错误;
C.净化时,加入镍,置换出铜,,C正确;
D.由分析可知,该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳和硫酸等,D正确;
故选B。
13. 某全固态锂电池的结构如图所示,其中是固体电解质(Ge显+4价),该电池的总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时b为电池的负极
B. 放电时电子的流向为
C. 充电时阳极反应式为
D. LAGP中
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时Li失电子发生氧化反应,a为电池负极,b为正极,A错误;
B.电子只能在外电路中移动,无法通过固体电解质LAGP,B错误;
C.充电时阳极发生失电子的氧化反应,正确反应式为,C错误;
D.化合物呈电中性,正负化合价代数和为0,代入各元素化合价列式:,解得,D正确;
故选D。
14. 某抗病毒药物中间体c的部分合成路线如图所示,已知:TEA为有机弱碱,下列说法错误的是
A. a的系统命名为4﹣硝基苯酚 B. b→c的反应为氧化反应
C. c与对氨基苯乙酸互为同分异构体 D. TEA可促进反应①正向进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.a的母体为苯酚,羟基编号为1,硝基位于羟基对位(4号位),系统命名为4-硝基苯酚,A正确;
B.的反应是硝基被还原为氨基,有机反应中“得氢/失氧”为还原反应,该反应属于还原反应,B错误;
C.c是乙酸对氨基苯酯,分子式为;对氨基苯乙酸()的分子式也为,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.反应①是取代反应,生成酯的同时会生成HCl,TEA是有机弱碱,可以中和HCl,促进反应①正向进行,D正确;
故选B。
二、非选择题
15. KIO3是重要的食品添加剂。实验室制备KIO3的步骤如下:
步骤1:将KClO3与I2(过量)混合后放入气密性良好的如图所示的仪器X中,加水充分溶解,在90℃下边搅拌边滴加20mL1.00mol/L盐酸引发反应,停止滴加盐酸后持续搅拌40min以上,得到热的KH(IO3)2溶液。
步骤2:将反应混合液倒入分液漏斗中,加入CCl4,振荡、静置、分液,水相经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到含有KCl的KH(IO3)2粗品。
步骤3:将粗品溶于水,向其中滴加试剂KOH,至溶液pH>7,加热浓缩、冷却结晶、过滤,用冰水洗涤、干燥,得到纯度较高的KIO3 。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______________。
(2)实验室用12mol/L的盐酸配制100mL1.00mol/L盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、酸式滴定管、胶头滴管、_________________________________。
(3)写出步骤1制备KH(IO3)2反应的化学方程式:____________________________________(生成物之一为Cl2)。能说明反应已经进行完全的标志是_________________________________。
(4)步骤3中,用于检验晶体是否洗涤干净的试剂为_____________________。
(5)产品中KIO3的含量测定:准确称量KIO3样品0.2500g,加入过量的KI溶液,并加入稀硫酸酸化,析出I2,再加入2~3滴淀粉溶液,用0.3000mol·L-1的标准溶液滴定,当达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL。已知:;。上述实验达到滴定终点的现象是______________________________,样品中KIO3的质量分数为__________。(保留四位有效数字)
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)玻璃棒、100mL容量瓶
(3) ①. ②. 溶液的pH不再变化或仪器X上方的颜色不再加深
(4)稀硝酸、溶液
(5) ①. 当滴入最后半滴溶液,锥形瓶内溶液蓝色突然褪去,且半分钟内不恢复蓝色 ②. 85.60%
【解析】
【小问1详解】
仪器X的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
用浓盐酸配制一定浓度的稀盐酸,须使用的玻璃仪器有烧杯、酸式滴定管、胶头滴管、玻璃棒、100mL容量瓶;
【小问3详解】
①与反应生成,做还原剂,因此做氧化剂,对应的还原产物为氯气,再根据得失电子守恒以及原子守恒可得到方程式:;②若反应进行完全,则不再消耗盐酸,溶液的pH将不再变化;或者,若反应进行完全,氯气不再继续产生,仪器X上方的颜色不再加深;
【小问4详解】
步骤3中,检验晶体是否洗涤干净,即检验晶体上是否附着有KCl,即检验最后的洗涤液中是否有氯离子的存在,因此需要用到的试剂为:稀硝酸、溶液;
【小问5详解】
①实验中析出后,再加入2~3滴淀粉溶液,溶液变蓝;而达到滴定终点时,碘单质刚好和反应完全,因此蓝色褪去;②根据反应方程式可知,对应关系如下:,的物质的量为,因此样品中的质量分数为。
16. 对氨基苯甲酸乙酯是一种重要的医药中间体,其实验室制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)制备对氨基苯甲酸乙酯的化学方程式是___________。
(2)实验中醇与酸物质的量之比对酯的平衡产率的影响如图所示,应该选择(醇):(酸)=___________。(醇)(酸)过大,酯的产率下降,其原因是___________。
(3)加入“试剂X”时有气泡产生,至溶液呈弱碱性。则“试剂X”是___________。
(4)“乙醚萃取”步骤中,使用的乙醚的总体积一定时,乙醚加料方式应该选择___________(“一次性”或“少量多次”)萃取。
(5)的作用是___________。实验“操作Y”的名称是___________。
(6)为了确定“白色产品”与目标产物是否一致,下列测定或检验方法不合理的是___________。
a.测产品熔点 b.酸性溶液检验
c.红外光谱实验 d.X射线衍射实验
【答案】(1) (2) ①. 8 ②. (醇):(酸)过大时,导致酸的浓度降低,不利于酯的生成
(3)溶液
(4)少量多次 (5) ①. 干燥剂 ②. 重结晶
(6)b
【解析】
【分析】由题中信息可知,在圆底烧瓶中加入对氨基苯甲酸、无水乙醇及一定量的,摇匀后加入沸石,反应装置如图所示,加热,使反应物保持微沸回流,回流2.0h后,将烧瓶中溶液倒入烧杯中冷却,滤出催化剂,蒸馏,收集75℃馏分,将残液倒入盛有40mL冷水的烧杯中,分批加入饱和溶液,用试纸检验至弱碱性,目的是中和对氨基苯甲酸,降低对氨基苯甲酸乙酯的溶解度,将溶液倒入分液漏斗中,加入乙醚3次萃取,摇振后分出醚层。经无水硫酸镁干燥后,蒸出乙醚,残余液用乙醇-水()重结晶,最终得到产物,据此分析作答。
【小问1详解】
根据实验室制备对氨基苯甲酸乙酯的流程可知制备的方程式:。
【小问2详解】
根据图示,当(醇):(酸)=8时,酯的产率最高;(醇)(酸)过大,酸的浓度就会变低,不利于酯的形成。
【小问3详解】
加入“试剂X”时有气泡产生,该气泡是,所以“试剂X”是溶液,与羧基反应产生气泡。
【小问4详解】
在萃取时,为了提高萃取率需要少量多次加入萃取剂。
【小问5详解】
可以结合水形成结晶水合物,起到干燥液体有机物的作用;通过操作Y实现固体产品的获得,收集此固体产品用重结晶法。
【小问6详解】
为了确定“白色产品”与目标产物(对氨基苯甲酸乙酯)是否一致,即对白色固体进行检验。
a.测产品熔点,若测出的熔点与对氨基苯甲酸乙酯一致则“白色产品”与目标产物一致,a不选;
b.酸性溶液可以与产品制备过程中的几个原料反应,不能用于检验,b选;
c.红外光谱实验可以测白色固体的官能团与对氨基苯甲酸乙酯进行比对,c不选;
d.可通过X射线衍射实验测晶胞结构,d不选;
故选b。
17. 甲烷化是资源化利用的重要途径之一。
(1)甲烷化反应为
①已知、的燃烧热分别为、,转化为吸收的热量,则 __________。
②甲烷化反应中易发生副反应: 。一定条件下,起始时,的平衡转化率及的平衡选择性(的平衡选择性 )如图-1所示。时,随温度升高的平衡转化率增大的原因是__________。时,与的体积之比为__________。
(2)(M表示Ni或Ru)催化甲烷化反应的可能机理如图-2所示。光诱导电子从转移到,富电子的表面可以促进的解离和的活化,从而提高反应效率。
①已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20,使用催化剂的反应效率__________(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。
②在图-2虚线方框内画出有关结构式__________。
(3)微生物菌可实现甲烷化过程,电化学装置如图-3所示。
①有机物转化为的电极反应式为__________。
②当外加电压为时,电解池中主要发生过程I,当外加电压为时,主要发生过程Ⅱ,过程I工艺更具可行性和经济性的原因是__________。
【答案】(1) ①. ②. 主反应,副反应,时,温度升高,副反应平衡正向移动的程度大于主反应平衡逆向移动的程度,的总转化率增大(或时,以副反应为主,升高温度,平衡正向移动,的平衡转化率增大) ③. 7:19
(2) ①. 低于 ②.
(3) ①. ②. 过程Ⅰ外加电压更低,能耗更低;同时阳极生成的可以在阴极被还原为,可以将有机废弃物转化为清洁能源甲烷,提高了原子利用率,更经济环保
【解析】
【小问1详解】
①根据燃烧热定义写出热化学方程式:,,;
根据盖斯定律,目标反应=,则;
②主反应,副反应,温度升高时,主反应逆向移动,转化率减小,副反应正向移动,转化率增大。时,随温度升高的平衡转化率增大,说明副反应平衡正向移动的程度大于主反应平衡逆向移动的程度;由图可知,时,的平衡转化率为,的选择性为,设初始,,则平衡时,,剩余,因此,即与的体积之比为;
【小问2详解】
①电负性越大,越容易吸引电子,TiO2的电子更容易转移到M表面,使M表面富电子程度更高,更易促进的解离和的活化。Ni电负性小于Ru,因此反应效率更低;
②由步骤Ⅲ得到的中间体可知,TiO2表面形成了羟基(-OH),则虚线框内C-O单键O原子与M表面H原子成键,形成羧基(-COOH)结构;
【小问3详解】
①左侧电极与电源正极相连,为阳极,失电子发生氧化反应生成,酸性条件下电极反应式为;
②过程Ⅰ外加电压更低,能耗更低;同时阳极生成的可以在阴极被还原为,可以将有机废弃物转化为清洁能源甲烷,提高了原子利用率,更经济环保。
18. 化合物H是合成药物的重要中间体,其一种合成路线如图所示(略去部分条件和试剂):
已知:①缩写为。
②缩写为CbzCl。
回答下列问题:
(1)A可由进行制备,的化学名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)D到E的反应类型为_____,D中含有_____个手性碳原子。
(4)下列关于的说法错误的是_____(填标号)。
a.分子式为
b.可以发生水解反应
c.分子中两个氮原子的碱性相同
(5)F的同分异构体中,满足下列条件的有_____种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;②能与溶液反应产生气体。
其中核磁共振氢谱显示为五组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_____。
【答案】(1)2-氨基-3-苯基丙酸或苯丙氨酸
(2) (3) ①. 水解反应或取代反应 ②. 2
(4)c (5) ①. 17 ②.
【解析】
【分析】A和B发生取代反应生成C,C和发生加成反应成环生成D,加入盐酸发生水解反应生成E,E再和F发生取代反应生成G,最后先加LiOH再酸化得到最终产物H。
【小问1详解】
的官能团为羧基和氨基,选羧基所在碳原子为主链,主链上有3个碳,羧基碳为1号位,氨基和苯环分别在2号位和3号位,系统命名法为2-氨基-3-苯基丙酸,也可命名为苯丙氨酸;
【小问2详解】
观察C的结构,A中亚氨基的氢原子被取代为,同时脱去HCl,所以B的结构简式为;
【小问3详解】
D的两个-Boc被氢原子取代得到E,D到E的反应类型为水解反应或取代反应;写出D的结构简式并用*标出手性碳,共有2个手性碳原子;
【小问4详解】
a.H的结构简式为,分子式为,a正确;
b.H中含有氨基甲酸酯基,可以发生水解反应,b正确;
c.与羰基碳相连的氮原子,孤对电子和碳氧双键形成p-π共轭,碱性被极大削弱,而下方氮原子受其他取代基影响不大,碱性较强,两个氮原子的碱性不同,c错误;
故选c;
【小问5详解】
F的分子式为C8H7O2Cl,含有苯环且能与溶液反应产生气体,说明含有羧基;苯环上只有一个取代基时,取代基只有-CHClCOOH,共一种结构;苯环上有两个取代基时,取代基为-CH2Cl和-COOH,有邻间对三种结构,取代基为-Cl和-CH2COOH,有邻间对三种结构;苯环上有三个取代基时,取代基为-Cl、-CH3和-COOH,共10种结构;所以共有1+3+3+10=17种同分异构体;核磁共振氢谱显示为五组峰且峰面积比为,说明具有一定的对称性,结构简式为。
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高二化学试卷
(时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持答题卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法正确的是
A. 国产99A式主战坦克装甲中用于抵御穿甲弹的碳化硅陶瓷板属于无机非金属材料
B. “嫦娥五号”使用的太阳能电池可将化学能转化为电能
C. “神舟十九号”推进器使用的燃料偏二甲肼()是烃类化合物
D. 铝合金用作舞台数控装置的结构材料是因为其具有硬度小、密度大、耐腐蚀等特点
2. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙,为提高苯甲酸的产率及纯度,设计如下方案:
下列说法正确的是
A. 操作I需多加水,以利于苯甲酸的快速溶解
B. 操作II为冷却结晶、过滤
C. 操作III缓慢冷却结晶可减少杂质被晶体包裹
D. 操作IV用乙醇多次洗涤去除氯化钠杂质以提高产品纯度
3. 实验室利用乙醇进行相关实验。下列相关原理、装置及操作正确的是
A. 装置甲混合乙醇与浓硫酸 B. 装置乙制备乙酸乙酯
C. 装置丙萃取碘水中的 D. 装置丁制备乙烯
4. 下列化学用语或图示说法正确的是
A. 固态HF中的链状结构:
B. 某物质的核磁共振氢谱图:
C. 三叶胶所含物质的结构简式可为
D. 的价层电子对互斥模型:
5. 物质的结构决定物质的性质。下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. 分子晶体中一定存在共价键,可能存在范德华力
B. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配,两者能通过离子键形成超分子
C. 分子间存在氢键,而分子间不存在,所以比稳定
D. 易溶于苯,难溶于,都可用“相似相溶”原理解释
6. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水制备四氨合铜配离子:
B. 向氢氧化铜悬浊液中加入足量乙二胺溶液生成螯合物:
C. 向沉淀中滴加氨水制备:
D. 向溶液中加入过量稀盐酸:
7. 下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是
A. NaCl B. C. D. KClO
8. 某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是
A. 装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B. 装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C. 装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D. 2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
9. 木犀草素是一种天然黄酮类化合物,具有多种药理活性,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 可形成分子内氢键和分子间氢键
B. 与、均可反应
C. 能发生加成、消去、氧化、还原多种反应
D. 该物质与溴水反应最多可消耗
10. 共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃称为桥环烷烃,二环[1.1.0]丁烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 与环丁烯()互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处于同一平面
D. 生成1 mol C4H10至少需要2 mol H2
11. 2,2-二甲基-1-丙醇消去反应机理如下图所示。下列说法错误的是
A. 总反应为:
B. 中的碳原子均单键相连,采取杂化
C. 可以推断该反应历程中的碳正离子稳定性强于
D. 由该机理可知,能发生消去反应
12. 以镍镉矿(主要成分为NiS、CdO,含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收部分金属单质,其工艺流程如图所示。
已知:①电极电位越高,金属阳离子氧化性越强;
②25℃,部分电对的电极电位表
电对
电极点位/V
下列说法错误的是
A. “酸浸”时,适当增大硫酸浓度可加快反应速率
B. “滤渣Ⅰ”为
C. “净化”发生的反应为
D. 流程中的Ni和CO均可循环利用
13. 某全固态锂电池的结构如图所示,其中是固体电解质(Ge显+4价),该电池的总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时b为电池的负极
B. 放电时电子的流向为
C. 充电时阳极反应式为
D. LAGP中
14. 某抗病毒药物中间体c的部分合成路线如图所示,已知:TEA为有机弱碱,下列说法错误的是
A. a的系统命名为4﹣硝基苯酚 B. b→c的反应为氧化反应
C. c与对氨基苯乙酸互为同分异构体 D. TEA可促进反应①正向进行
二、非选择题
15. KIO3是重要的食品添加剂。实验室制备KIO3的步骤如下:
步骤1:将KClO3与I2(过量)混合后放入气密性良好的如图所示的仪器X中,加水充分溶解,在90℃下边搅拌边滴加20mL1.00mol/L盐酸引发反应,停止滴加盐酸后持续搅拌40min以上,得到热的KH(IO3)2溶液。
步骤2:将反应混合液倒入分液漏斗中,加入CCl4,振荡、静置、分液,水相经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到含有KCl的KH(IO3)2粗品。
步骤3:将粗品溶于水,向其中滴加试剂KOH,至溶液pH>7,加热浓缩、冷却结晶、过滤,用冰水洗涤、干燥,得到纯度较高的KIO3 。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_______________。
(2)实验室用12mol/L的盐酸配制100mL1.00mol/L盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、酸式滴定管、胶头滴管、_________________________________。
(3)写出步骤1制备KH(IO3)2反应的化学方程式:____________________________________(生成物之一为Cl2)。能说明反应已经进行完全的标志是_________________________________。
(4)步骤3中,用于检验晶体是否洗涤干净的试剂为_____________________。
(5)产品中KIO3的含量测定:准确称量KIO3样品0.2500g,加入过量的KI溶液,并加入稀硫酸酸化,析出I2,再加入2~3滴淀粉溶液,用0.3000mol·L-1的标准溶液滴定,当达到滴定终点时,消耗溶液20.00mL。已知:;。上述实验达到滴定终点的现象是______________________________,样品中KIO3的质量分数为__________。(保留四位有效数字)
16. 对氨基苯甲酸乙酯是一种重要的医药中间体,其实验室制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)制备对氨基苯甲酸乙酯的化学方程式是___________。
(2)实验中醇与酸物质的量之比对酯的平衡产率的影响如图所示,应该选择(醇):(酸)=___________。(醇)(酸)过大,酯的产率下降,其原因是___________。
(3)加入“试剂X”时有气泡产生,至溶液呈弱碱性。则“试剂X”是___________。
(4)“乙醚萃取”步骤中,使用的乙醚的总体积一定时,乙醚加料方式应该选择___________(“一次性”或“少量多次”)萃取。
(5)的作用是___________。实验“操作Y”的名称是___________。
(6)为了确定“白色产品”与目标产物是否一致,下列测定或检验方法不合理的是___________。
a.测产品熔点 b.酸性溶液检验
c.红外光谱实验 d.X射线衍射实验
17. 甲烷化是资源化利用的重要途径之一。
(1)甲烷化反应为
①已知、的燃烧热分别为、,转化为吸收的热量,则 __________。
②甲烷化反应中易发生副反应: 。一定条件下,起始时,的平衡转化率及的平衡选择性(的平衡选择性 )如图-1所示。时,随温度升高的平衡转化率增大的原因是__________。时,与的体积之比为__________。
(2)(M表示Ni或Ru)催化甲烷化反应的可能机理如图-2所示。光诱导电子从转移到,富电子的表面可以促进的解离和的活化,从而提高反应效率。
①已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20,使用催化剂的反应效率__________(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。
②在图-2虚线方框内画出有关结构式__________。
(3)微生物菌可实现甲烷化过程,电化学装置如图-3所示。
①有机物转化为的电极反应式为__________。
②当外加电压为时,电解池中主要发生过程I,当外加电压为时,主要发生过程Ⅱ,过程I工艺更具可行性和经济性的原因是__________。
18. 化合物H是合成药物的重要中间体,其一种合成路线如图所示(略去部分条件和试剂):
已知:①缩写为。
②缩写为CbzCl。
回答下列问题:
(1)A可由进行制备,的化学名称为_____。
(2)B的结构简式为_____。
(3)D到E的反应类型为_____,D中含有_____个手性碳原子。
(4)下列关于的说法错误的是_____(填标号)。
a.分子式为
b.可以发生水解反应
c.分子中两个氮原子的碱性相同
(5)F的同分异构体中,满足下列条件的有_____种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;②能与溶液反应产生气体。
其中核磁共振氢谱显示为五组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_____。
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