内容正文:
新泰中学2023级高二下学期期末模拟考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 N 14 C 12 Si 28 As 75 Au 197 Cu 64 Sr 88 Ti 48 Ga 70
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
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. 下列说法正确的是
A. 变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应
B. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物,摄入后都能为人体提供能量
C. 乙醛和丙烯醛不是同系物,但它们与氢气充分反应后的产物是同系物
D. 乳酸薄荷醇酯()能发生水解、氧化、消去反应,也能和氢气发生加成反应
2. 下列叙述中不正确的是
A. 1mol乙烯分子中含有键
B. 中两个Cl原子形成共价键,轨道重叠示意图为:
C. 的键角小于是因为孤电子对之间的斥力更大
D. 对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
3. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式1s22s22,违反了泡利不相容原理
B. ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
C. 价电子排布为5s25p2的元素位于第5周期ⅡA族,是p区元素
D. 主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大
4. 用括号内试剂及操作方法除去下列各物质中的少量杂质,不正确的是 ( )
A. 苯中的甲苯(溴水、分液)
B. 溴乙烷中的乙醇(水、分液)
C. 乙醇中的水(CaO、蒸馏)
D. 溴苯中的溴(NaOH溶液、分液)
5. 下列叙述不正确的是
A. 中配体是H2NCH2CH2NH2,配位数是4
B. 的空间结构为角形,中心原子的杂化形式为sp3
C. CO与N2互为等电子体,则CO的结构式为CO
D. HNO3分子的中心原子的价电子对数为3,该分子的价电子对互斥模型是平面三角形
6. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
7. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A. Ⅰ约为18K金
B. Ⅱ中Au的配位数是6
C. Ⅲ中最小核间距Au-Cu < Au-Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
8. 锂电池的研究与开发已日臻成熟,某锂电池材料的组成与结构如图。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是
A. 该材料中元素原子均达到8电子稳定结构 B. 该材料中X的化合价为
C. 元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同 D. 简单离子半径为
9. 以和为原料,在1300~1500℃下煅烧,可制得优良的光学材料及人造宝石,的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a,下列说法错误的是
A. 生成的反应方程式为
B. 该晶胞的俯视图为
C. 与最近且等距离的O有6个
D. 晶体的密度为
10. 下列有关有机物说法错误的是
A. 芳香烃C7H8一氯取代后,生成4种沸点不同的有机产物
B. 毛绒玩具内充物聚酯纤维( ),一定条件下能水解为对苯二甲酸和乙二醇
C. 用甘氨酸( )和丙氨酸( )缩合最多可形成三种二肽
D. 常压、120℃条件下,某气态烃在密闭容器中与过量O2混合点燃,完全反应后,恢复原温度与压强,气体体积不变,则该烃分子式为CxH4(x≥1)
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. 下列实验操作及现象、结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向淀粉溶液中加入适量稀硫酸,微热后冷却,加入足量NaOH溶液,再加入少量碘水未变蓝
淀粉已完全水解
B
向蛋清溶液中加入浓的溶液,产生沉淀
使蛋白质发生了变性
C
向溴乙烷中加入足量NaOH的乙醇溶液并加热,逸出的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
溴乙烷发生消去反应,生成了乙烯
D
毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流方向发生改变
是极性分子
A. A B. B C. C D. D
12. 有机化合物G是合成抗真菌药物的重要中间体,结构简式如图。下列说法正确的是
A. G的分子式为C11H14O5Cl
B. G分子仅能发生取代、氧化、加成反应
C. G分子含有σ键、π键、大π键等化学键
D. 1 mol G最多可与3 mol H2加成,最多与含3mol NaOH的水溶液反应
13. 下列关于化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl·H2O的配合物的说法中不正确的是
A. 配位体是Cl-和H2O
B. 中心离子是Co3+,配离子是[Co(NH3)4Cl2]+
C. 内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2
D. 加入足量AgNO3溶液,1mol该配合物可生成1molAgCl
14. 药物e具有抗癌抑菌功效,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A. NaBH4具有还原性是因为H为-1价
B. 有机物b分子中含有5个手性碳原子
C. 反应①和③是为了保护醛基
D. 药物e分子中含有4个六元环
15. 是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是
A. 每个晶胞中个数为x
B. 每个晶胞完全转化为晶胞,转移电子数为8
C. 每个晶胞中0价Cu原子个数为
D. 当转化为时,每转移电子,产生原子
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. Ⅰ. A、B的结构简式如图:
(1)B物质的名称____________________;A能否与NaOH溶液反应:A_______(填“能”或“不能”)。
(2)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其反应类型是_______________。
(3)A、B各1 mol分别加入足量溴水,消耗单质溴的物质的量分别是_____mol、_______mol。
(4)下列关于B物质的叙述中,正确的是_______ (填字母序号) 。
A. 可以发生还原反应 B. 遇FeCl3溶液显紫色
C. 1mol该有机物最多可与2molH2反应 D. 可与NaHCO3溶液反应
Ⅱ.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHOH2O+
(5)请推测B侧链上可能发生反应的类型:________ (填字母序号) 。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 加成反应 D. 加聚反应
(6)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:____________________________。
(7)请写出同时满足以下条件,B的所有同分异构体的结构简式______________。
①分子中不含羰基和羟基 ②是苯的对二取代物 ③除苯环外,不含其他环状结构
17. 氮、氧、磷、砷及其化合物有重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了____________原理或规则。
(2)元素第一电离能:N____(填“>”“<”或“=”,下同)O,电负性:P____As。
(3)吡啶()在水中的溶解度远大于苯,可能原因是①吡啶和H2O均为极性分子相似相溶而苯为非极性分子:②________________________________________。
(4)尿素(NH2)2CO中碳原子杂化类型为____;的空间结构为______。
(5)GaAs的熔点为1238 ℃,可作半导体材料;而GaCl3的熔点为77.9 ℃。
①预测GaCl3的晶体类型为_______。
②GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。则晶胞中每个Ga原子周围有____个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)。
18. 山梨酸酯在食品加工、果蔬保鲜等方面有重要的实用价值,其中山梨酸正丁酯抑菌能力最强,实验室用如图所示装置(夹持、加热装置省略),依据下面的原理制备山梨酸正丁酯。反应方程式如下:
可能用到的有关数据如下表所示:
物质
相对分子质量
密度/()
沸点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
正丁醇
74
0.8089
117
溶
山梨酸正丁酯
168
0.926
195
难溶
乙醚
74
0.714
34.6
难溶
环己烷
84
0.779
80.7
难溶
实验步骤:在三颈烧瓶中加入11.2g山梨酸、14.8g正丁醇、少量催化剂和几粒沸石,水浴加热三颈烧瓶,使反应体系保持微沸,回流4小时后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温,滤去催化剂和沸石,将滤液倒入200水中,加入50乙醚,倒入分液漏斗中,分液。有机层先用的碳酸氢钠溶液洗涤至中性,再用水洗涤分液,收集有机层。在有机层中加入少量无水,静置片刻,过滤。将滤液进行蒸馏,蒸去乙醚,得到纯净的山梨酸正丁酯12.0g。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________;仪器b的作用是___________。
(2)洗涤、分液过程中,加入的碳酸氢钠溶液的目的是_________________________。
(3)在上述洗涤、分液操作过程中,应先充分振荡,然后静置,待分层后___________(填选项字母)。
A. 直接将有机层从分液漏斗的上口倒出
B. 直接将有机层从分液漏斗的下口放出
C. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(4)实验中加入少量无水Na2SO4,的目的是____________________________。
(5)本实验中,山梨酸正丁酯的产率是___________。(精确至0.1%)。
(6)为提高反应正向进行的程度,实验室常使用如图所示装置(夹持、加热装置已略去)提高产物的产率。下列说法正确的是___________(填选项字母)。
A. 管口A是冷凝水的出水口
B. 环己烷可将反应产生的水及时带出
C. 工作一段时间后,当环己烷即将流回烧瓶中时,必须将分水器中的水和环己烷放出
D. 工作一段时间后,环己烷可在烧瓶与分水器中循环流动
19. 铁、铜及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)Cu位于周期表中_______(填“s”、“p”、“d” 或“ds”)区,1mol基态Cu2+中未成对电子数为_______。
(2)Cu2+可形成,en代表。其中的空间构型为_______;en分子中各元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(3)是检验的特征试剂,中含有_______键,该离子中杂化方式推断合理的是_______。(填字母序号)
A. B. C. D.
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为。该晶体的化学式为_________________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,)。则C点原子的分数坐标为_______。
20. 化合物 H 是合成抗胆碱药的一种中间体,合成路线如图,回答下列问题:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的对应关系:
+R3-COOH
+CO2
(1)化合物 A的结构简式是______________,H含氧官能团的名称为_______________。
(2)G→H 的反应类型是_____________,可证明 G已经完全转化为 H 物质是_____(填代号)。
a.溴水 b.酸性 KMnO4 溶液 c.四氯化碳 d.钠
(3)D→E的化学方程式为____________________________________________。
(4)写出符合下列条件的 E 的一种同分异构体的结构简式_______________________。
①含氧官能团与E 不同 ②与 NaOH 溶液完全反应时,二者的物质的量之比为 1:2
③苯环上有两种不同化学环境的氢,取代基上共有三种不同化学环境的氢 ④除苯环外,无其它环状结构
(5)写出以环己烯和乙醇为原料合成的合成路线____________________________________________________________________________(其他试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。
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新泰中学2023级高二下学期期末模拟考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 N 14 C 12 Si 28 As 75 Au 197 Cu 64 Sr 88 Ti 48 Ga 70
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
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. 下列说法正确的是
A. 变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应
B. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物,摄入后都能为人体提供能量
C. 乙醛和丙烯醛不是同系物,但它们与氢气充分反应后的产物是同系物
D. 乳酸薄荷醇酯()能发生水解、氧化、消去反应,也能和氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.变质的油脂产生难闻的特殊气味是因为油脂发生了氧化酸败反应,并非水解反应,A错误;
B.油脂的相对分子质量远小于10000,不属于天然高分子化合物,且人体不存在可催化纤维素水解的酶,纤维素摄入后无法为人体提供能量,B错误;
C.乙醛结构为,丙烯醛含有碳碳双键和醛基,二者结构不相似,不属于同系物;二者与氢气充分反应后的产物分别为乙醇()、丙醇(),二者结构相似、分子组成相差1个原子团,属于同系物,C正确;
D.乳酸薄荷醇酯含有酯基、羟基,可发生水解、氧化、消去反应,但结构中不存在可与氢气加成的不饱和键(酯基的羰基不能与加成),无法发生加成反应,D错误;
故答案选C。
2. 下列叙述中不正确的是
A. 1mol乙烯分子中含有键
B. 中两个Cl原子形成共价键,轨道重叠示意图为:
C. 的键角小于是因为孤电子对之间的斥力更大
D. 对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯结构式:,所以1mol乙烯中有键,A正确;
B.氯气中的氯氯共价键是键,轨道“头碰头”重叠,不是“肩并肩”重叠,B错误;
C.水分子中有2对孤电子对,氨气中有1对孤电子对,孤电子对之间的斥力更大,所以水分子的键角小于氨气分子的键角,C正确;
D.形成分子间氢键会使物质熔沸点升高,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,D正确;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 6C的电子排布式1s22s22,违反了泡利不相容原理
B. ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
C. 价电子排布为5s25p2的元素位于第5周期ⅡA族,是p区元素
D. 主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子排布式中,2p能级的2个电子应优先分占不同的简并轨道,该排布违反洪特规则,而非泡利不相容原理,A错误;
B.根据原子核外电子排布的能级顺序,电子的能量一定高于电子的能量,B正确;
C.价电子排布为的元素,最外层电子数为4,位于第5周期ⅣA族,属于p区元素,C错误;
D.主族元素电负性越大,第一电离能不一定越大,例如O的电负性大于N,但N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能N>O,D错误;
答案选B。
4. 用括号内试剂及操作方法除去下列各物质中的少量杂质,不正确的是 ( )
A. 苯中的甲苯(溴水、分液)
B. 溴乙烷中的乙醇(水、分液)
C. 乙醇中的水(CaO、蒸馏)
D. 溴苯中的溴(NaOH溶液、分液)
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲苯与溴水不反应,易溶于苯,加入溴水不能除去杂质,A错误;
B.乙醇易溶于水,而溴乙烷不溶于水,可用水分液,B正确;
C.水易与CaO反应生成氢氧化钙,增大沸点差,蒸馏可分离,C正确;
D.溴与氢氧化钠反应,溴苯不溶于水,可分液,D正确,
答案选A。
5. 下列叙述不正确的是
A. 中配体是H2NCH2CH2NH2,配位数是4
B. 的空间结构为角形,中心原子的杂化形式为sp3
C. CO与N2互为等电子体,则CO的结构式为CO
D. HNO3分子的中心原子的价电子对数为3,该分子的价电子对互斥模型是平面三角形
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构式可知,配离子中具有空轨道的铜离子是中心离子,乙二胺是配体,其中氮原子是提供孤对电子的配位原子,所以铜离子的配位数为4,A正确;
B.离子中中心碘原子的价层电子对数为:2+(7-1×2-1) ×=4,孤对电子对数为:(7-1×2-1) ×=2,则原子的杂化类型为sp3杂化,离子的空间结构为角形,B正确;
C.等电子体具有相同的空间结构,氮气分子的结构式为:,一氧化碳与氮气互为等电子体,所以一氧化碳的结构式为:,C错误;
D.硝酸根离子在氮原子价层电子对数为:3+(5-2×3+1) ×=3,孤对电子对数为:(5-2×3+1) ×=0,硝酸分子中氮原子的价层电子对数和孤对电子对数与硝酸根离子相同,所以硝酸分子的价电子对互斥模型为平面三角形,D正确;
故选C。
6. 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是
A. 苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D. ①、②、③均为两相混合体系
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
【详解】A.苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,故B错误;
C.由分析可知,苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,故C正确;
D.由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,故D错误;
故选C。
7. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A. Ⅰ约为18K金
B. Ⅱ中Au的配位数是6
C. Ⅲ中最小核间距Au-Cu < Au-Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.图I中占据体心,占据顶点,计算原子数:,,占比为。但18K金要求质量分数约75%,此处原子比1:1换算成质量分数:相对原子质量197,约64,质量分数为 ,正好对应18K(24×75.5%≈18.1),A选项正确;
B.在II的晶胞结构中,在II的晶胞结构中,原子位于顶点,原子位于面心,顶点的原子周围有12个面心的原子与之相邻,所以II中的配位数是12,B选项错误;
C.在III的晶胞结构中,原子位于顶点,原子位于面心,原子半径大于,因此最小核间距, C选项正确;
D.I中原子个数1,原子个数,原子比为1:1,II中Au原子个数为,原子个数为,与原子个数比为1:3,III中原子个数为,原子个数为,与原子个数比为3:1,D选项正确;
故答案选B。
8. 锂电池的研究与开发已日臻成熟,某锂电池材料的组成与结构如图。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是
A. 该材料中元素原子均达到8电子稳定结构 B. 该材料中X的化合价为
C. 元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同 D. 简单离子半径为
【答案】A
【解析】
【分析】某锂电池材料的组成与结构如图,因此M是Li。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的价电子数是W的两倍,根据结构可判断Y位于第ⅥA族,X位于ⅣA族,所以W是B,X是C,Y是O,Z是F,据此解答。
【详解】A.该材料中元素原子除Li以外均达到8电子稳定结构,A错误;
B.该材料中X形成碳碳单键、碳氟键和碳氧双键,因此C的化合价为+3价,B正确;
C.元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同,均是2个,C正确;
D.核外电子层数越多离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子半径为,D正确;
答案选A。
9. 以和为原料,在1300~1500℃下煅烧,可制得优良的光学材料及人造宝石,的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a,下列说法错误的是
A. 生成的反应方程式为
B. 该晶胞的俯视图为
C. 与最近且等距离的O有6个
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.以和为原料,在1300~1500℃下煅烧,可制得,化学方程式:,A正确;
B.该晶胞的俯视图在四个顶点看到的为Sr,四条棱上看到O,四面形中心看到的是原子半径更大的O,B错误;
C.与最近且等距离的O位于6个面的面心,即与最近且等距离的O有6个,C正确;
D.根据均摊法:Sr个数为,O个数为,Ti个数为1,1个晶胞中含有1个"SrTiO3",晶体密度:,D正确;
答案选B。
10. 下列有关有机物说法错误的是
A. 芳香烃C7H8一氯取代后,生成4种沸点不同的有机产物
B. 毛绒玩具内充物聚酯纤维( ),一定条件下能水解为对苯二甲酸和乙二醇
C. 用甘氨酸( )和丙氨酸( )缩合最多可形成三种二肽
D. 常压、120℃条件下,某气态烃在密闭容器中与过量O2混合点燃,完全反应后,恢复原温度与压强,气体体积不变,则该烃分子式为CxH4(x≥1)
【答案】C
【解析】
【详解】A.芳香烃C7H8一氯取代后,可能生成的一氯代物有,共4种,故A正确;
B.聚酯纤维 ( )中含酯基,一定条件下水解能生成对苯二甲酸和乙二醇,故B正确;
C.甘氨酸()和丙氨酸( )缩合,当同种氨基酸脱水,生成2种二肽,当是异种氨基酸脱水:可以是甘氨酸脱去羧基中的羟基,丙氨酸脱氢,也可以丙氨酸脱去羧基中的羟基,甘氨酸脱去氢,生成2种二肽,所以共有4种二肽,故C错误;
D.常压、120℃条件下,某气态烃CxHy在密闭容器中与过量O2混合点燃, ,恢复原温度与压强,气体体积不变, ,解得y=4,则该烃分子式为CxH4(x≥1),故D正确;
答案选C。
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. 下列实验操作及现象、结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向淀粉溶液中加入适量稀硫酸,微热后冷却,加入足量NaOH溶液,再加入少量碘水未变蓝
淀粉已完全水解
B
向蛋清溶液中加入浓的溶液,产生沉淀
使蛋白质发生了变性
C
向溴乙烷中加入足量NaOH的乙醇溶液并加热,逸出的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
溴乙烷发生消去反应,生成了乙烯
D
毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流方向发生改变
是极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.碘能够与NaOH反应,不能检验淀粉,应取少量水解后的溶液直接加碘水检验,故A错误;
B.蛋白质溶液中加入少量饱和(NH4)2SO4溶液出现白色沉淀,是发生了盐析,加水可溶解,故B错误;
C.向溴乙烷中加入足量NaOH的乙醇溶液并加热发生消去反应生成乙烯,但由于乙醇易挥发,乙醇、乙烯均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,溶液褪色不能说明生成乙烯,故C错误;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带有电荷,靠近水流,水流方向发生改变,说明是极性分子,故D正确;
故选D。
12. 有机化合物G是合成抗真菌药物的重要中间体,结构简式如图。下列说法正确的是
A. G的分子式为C11H14O5Cl
B. G分子仅能发生取代、氧化、加成反应
C. G分子含有σ键、π键、大π键等化学键
D. 1 mol G最多可与3 mol H2加成,最多与含3mol NaOH的水溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据G的结构简式可知其分子式为C11H13O5Cl,A错误;
B.G分子中含羟基、酯基、碳氯键,能发生取代反应,含羟基,能发生消去反应、氧化反应,含苯环,能发生加成反应,B错误;
C.共价单键都是σ键,C、O共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环中含有σ键、大π键,所以G分子含有σ键、π键、大π键等化学键,C正确;
D.G中只有苯环能够与H2发生加成反应,所以1 mol G最多可与3 mol H2加成;G分子中含有的酯基发生水解反应产生一个羧基和一个醇羟基,羧基及G分子中含有的Cl原子都可以与NaOH反应,则1 mol的G最多与2 mol NaOH反应,D错误;
故选C。
13. 下列关于化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl·H2O的配合物的说法中不正确的是
A. 配位体是Cl-和H2O
B. 中心离子是Co3+,配离子是[Co(NH3)4Cl2]+
C. 内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2
D. 加入足量AgNO3溶液,1mol该配合物可生成1molAgCl
【答案】AC
【解析】
【详解】A.该配合物的配位体是内界中的和,是结晶水不属于配位体,A错误;
B.外界为1个,可知配离子带+1价,计算得中心离子为Co3+,配离子是,B正确;
C.内界有2个,外界有1个,二者数目比为2∶1,不是1∶2,C错误;
D.只有外界的可电离,该配合物可电离出,和足量反应生成,D正确;
故选AC。
14. 药物e具有抗癌抑菌功效,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A. NaBH4具有还原性是因为H为-1价
B. 有机物b分子中含有5个手性碳原子
C. 反应①和③是为了保护醛基
D. 药物e分子中含有4个六元环
【答案】B
【解析】
【分析】a与乙二醇发生加成后再脱水生成b,b中氰基NaBH4还原为氨基生成c,d脱水后生成e,e为。
【详解】A.NaBH4中H为-1价,因此具有强还原性,A正确;
B.连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子,用“*”标记处手性碳原子,有,有机物b分子中含有4个手性碳原子,B错误;
C.a到b反应过程中是为了保护醛基不被NaBH4还原,则反应①的目的是保护醛基不被还原,而反应③是为了脱去对醛基的保护,C正确;
D.e为,含有4个六元环,D正确;
故选B。
15. 是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是
A. 每个晶胞中个数为x
B. 每个晶胞完全转化为晶胞,转移电子数为8
C. 每个晶胞中0价Cu原子个数为
D. 当转化为时,每转移电子,产生原子
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4,位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8,设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b,则a+b=8-4x,由化合价代数和为0可得2a+b=4×2,解得a=4x,故A错误;
B.由题意可知,Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4,则每个晶胞中含有4个Na2Se,转移电子数为8,故B正确;
C.由题意可知,Cu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+ e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4,则每个晶胞中含有4个NaCuSe,晶胞中0价铜而个数为(4-4x),故C错误;
D.由题意可知,NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y) e-+(1-y) Na+=NaCuSe+(1-x)Cu,所以每转移(1-y)电子,产生(1-x)mol铜,故D正确;
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. Ⅰ. A、B的结构简式如图:
(1)B物质的名称____________________;A能否与NaOH溶液反应:A_______(填“能”或“不能”)。
(2)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其反应类型是_______________。
(3)A、B各1 mol分别加入足量溴水,消耗单质溴的物质的量分别是_____mol、_______mol。
(4)下列关于B物质的叙述中,正确的是_______ (填字母序号) 。
A. 可以发生还原反应 B. 遇FeCl3溶液显紫色
C. 1mol该有机物最多可与2molH2反应 D. 可与NaHCO3溶液反应
Ⅱ.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHOH2O+
(5)请推测B侧链上可能发生反应的类型:________ (填字母序号) 。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 加成反应 D. 加聚反应
(6)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:____________________________。
(7)请写出同时满足以下条件,B的所有同分异构体的结构简式______________。
①分子中不含羰基和羟基 ②是苯的对二取代物 ③除苯环外,不含其他环状结构
【答案】(1) ①. 对甲基苯酚(4-甲基苯酚) ②. 不能
(2)消去反应 (3) ①. 1 ②. 2 (4)AB (5)BCD
(6)CH3CHO+CH3CHOH2O+CH3CH=CHCHO
(7)、
【解析】
【小问1详解】
由结构,B物质的名称对甲基苯酚(4-甲基苯酚);A分中含羟基不含酚羟基,不能与NaOH溶液反应;
【小问2详解】
A分子中含羟基,浓硫酸作用下加热发生消去反应生成B,为消去反应;
【小问3详解】
A中碳碳双键可以和溴加成,1molA可以消耗1mol单质溴;B中含酚羟基,酚羟基的邻位氢可以和溴发生取代反应,1molB可以消耗2mol单质溴;
【小问4详解】
A.B分子中含苯环,可以发生还原反应,A正确;
B.B分子中含酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,B正确;
C.苯环可以和氢气发生加成反应,1mol该有机物最多可与3molH2反应,C错误;
D.分子中含酚羟基,不可与NaHCO3溶液反应,D错误;
故选AB;
【小问5详解】
该分子中侧链上含碳碳双键,可以加成反应、氧化反应、加聚反应,分子中含醛基,可以加成反应、氧化反应;故选BCD;
【小问6详解】
由苯甲醛和乙醛反应原理可知,2分子乙醛可以反应生成CH3CH=CHCHO和水,反应为:CH3CHO+CH3CHOH2O+CH3CH=CHCHO;
【小问7详解】
中除苯环外含3个碳、1个氧、2个不饱和度,同时满足以下条件的同分异构体:①分子中不含羰基和羟基,则应该含碳碳叁键,②是苯的对二取代物,则含2个取代基,③除苯环外,不含其他环状结构,则结构可以为:、。
17. 氮、氧、磷、砷及其化合物有重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了____________原理或规则。
(2)元素第一电离能:N____(填“>”“<”或“=”,下同)O,电负性:P____As。
(3)吡啶()在水中的溶解度远大于苯,可能原因是①吡啶和H2O均为极性分子相似相溶而苯为非极性分子:②________________________________________。
(4)尿素(NH2)2CO中碳原子杂化类型为____;的空间结构为______。
(5)GaAs的熔点为1238 ℃,可作半导体材料;而GaCl3的熔点为77.9 ℃。
①预测GaCl3的晶体类型为_______。
②GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。则晶胞中每个Ga原子周围有____个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)洪特 (2) ①. > ②. >
(3)吡啶和水分子能形成氢键
(4) ①. sp2 ②. 角形
(5) ①. 分子晶体 ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
电子在能量相同的简并轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,该排布方式违背了洪特规则;
【小问2详解】
同一周期随着原子序数变大,第一电离能总体呈递增趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O;同一主族从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性P>As;
【小问3详解】
N原子电负性大,吡啶和水分子能形成氢键,导致吡啶在水中的溶解度远大于苯;
【小问4详解】
尿素(NH2)2CO中碳原子形成3个σ键,且无孤电子对,杂化类型为sp2;的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp2杂化,孤对电子数为1,空间构型为角形;
【小问5详解】
①GaCl3的熔点为77.9℃,熔点较低,应为分子晶体;
②由晶胞结构可知,每个Ga原子周围有4个紧邻等距离的As原子;根据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个As,则晶体密度为。
18. 山梨酸酯在食品加工、果蔬保鲜等方面有重要的实用价值,其中山梨酸正丁酯抑菌能力最强,实验室用如图所示装置(夹持、加热装置省略),依据下面的原理制备山梨酸正丁酯。反应方程式如下:
可能用到的有关数据如下表所示:
物质
相对分子质量
密度/()
沸点/℃
水溶性
山梨酸
112
1.204
228
易溶
正丁醇
74
0.8089
117
溶
山梨酸正丁酯
168
0.926
195
难溶
乙醚
74
0.714
34.6
难溶
环己烷
84
0.779
80.7
难溶
实验步骤:在三颈烧瓶中加入11.2g山梨酸、14.8g正丁醇、少量催化剂和几粒沸石,水浴加热三颈烧瓶,使反应体系保持微沸,回流4小时后停止加热和搅拌,反应液冷却至室温,滤去催化剂和沸石,将滤液倒入200水中,加入50乙醚,倒入分液漏斗中,分液。有机层先用的碳酸氢钠溶液洗涤至中性,再用水洗涤分液,收集有机层。在有机层中加入少量无水,静置片刻,过滤。将滤液进行蒸馏,蒸去乙醚,得到纯净的山梨酸正丁酯12.0g。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________;仪器b的作用是___________。
(2)洗涤、分液过程中,加入的碳酸氢钠溶液的目的是_________________________。
(3)在上述洗涤、分液操作过程中,应先充分振荡,然后静置,待分层后___________(填选项字母)。
A. 直接将有机层从分液漏斗的上口倒出
B. 直接将有机层从分液漏斗的下口放出
C. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从下口放出
D. 先将水层从分液漏斗的下口放出,再将有机层从上口倒出
(4)实验中加入少量无水Na2SO4,的目的是____________________________。
(5)本实验中,山梨酸正丁酯的产率是___________。(精确至0.1%)。
(6)为提高反应正向进行的程度,实验室常使用如图所示装置(夹持、加热装置已略去)提高产物的产率。下列说法正确的是___________(填选项字母)。
A. 管口A是冷凝水的出水口
B. 环己烷可将反应产生的水及时带出
C. 工作一段时间后,当环己烷即将流回烧瓶中时,必须将分水器中的水和环己烷放出
D. 工作一段时间后,环己烷可在烧瓶与分水器中循环流动
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流
(2)除去剩余的山梨酸 (3)D
(4)除水,干燥有机物
(5)71.4% (6)BD
【解析】
【分析】本实验以山梨酸和正丁醇为原料,在催化剂加热条件下通过酯化反应制备山梨酸正丁酯,经萃取、洗涤、干燥、蒸馏等提纯操作后得到目标产物。
【小问1详解】
仪器a的名称是恒压滴液漏斗;仪器b的作用是冷凝回流末反应乙醇和带水剂环己烷。
【小问2详解】
山梨酸中含有羧基,能与碳酸氢钠反应生成山梨酸钠、二氧化碳和水,洗涤、分液过程中,加入ρ=10mg/L的NaHCO3溶液的目的是除去剩余的山梨酸。
【小问3详解】
有机层的密度小于水,浮在水上,水层从下口放出,有机层从分液漏斗的上口倒出,故选D。
【小问4详解】
无水MgSO4能吸水生成硫酸镁晶体,在有机层中加入少量无水MgSO4的目的是干燥有机物。
【小问5详解】
11.2 g山梨酸的物质的量为,14.8 g正丁醇的物质的量为,由反应方程式可知两者是按1:1反应,则山梨酸完全反应生成0.1 mol山梨酸正丁酯,理论上质量为m=nM=0.1 mol×168 g/mol=16.8 g,实验得到纯净的山梨酸正丁酯12.0 g,则产率为。
【小问6详解】
A.冷凝水应“下口进、上口出”,则管口A是冷凝水的进水口,故A错误;
B.由表知环己烷的沸点为80.7℃,可将反应产生的水及时带出,促进反应正向进行,故B正确;
C.使用分水器是为了及时分离出产物水,使化学平衡正向移动,提高产率,故C错误;
D.工作一段时间后,分水器内液面满了流会烧瓶,由于环己烷沸点较小又被蒸馏至分水器内,则环己烷可在烧瓶与分水器中循环流动,故D正确;
故答案为BD。
19. 铁、铜及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)Cu位于周期表中_______(填“s”、“p”、“d” 或“ds”)区,1mol基态Cu2+中未成对电子数为_______。
(2)Cu2+可形成,en代表。其中的空间构型为_______;en分子中各元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(3)是检验的特征试剂,中含有_______键,该离子中杂化方式推断合理的是_______。(填字母序号)
A. B. C. D.
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为。该晶体的化学式为_________________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,)。则C点原子的分数坐标为_______。
【答案】(1) ①. ds ②. NA
(2) ①. 正四面体形 ②.
(3) ①. 12 ②. D
(4) ①. ②. ()
【解析】
【小问1详解】
Cu的核外电子排布为,价电子满足的特征,属于周期表的ds区;基态的核外电子排布为,3d轨道共5个,填充9个电子时仅存在1个未成对电子,因此1mol该离子的未成对电子数为。
【小问2详解】
的中心B原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为正四面体形;en()含H、C、N三种元素,同周期元素从左到右电负性有增大的趋势,氢的电负性较小,因此电负性顺序为H<C<N。
【小问3详解】
1个中,每个内部存在1个σ键,同时每个与形成1个配位σ键,总σ键数为6+6=12,因此1mol该离子含12mol σ键;该配离子为6配位结构,需要6个空轨道参与杂化,符合杂化的特征,故答案为:D。
【小问4详解】
用均摊法计算晶胞原子数:Cu原子总数为,In原子总数为,Te原子总数为8,三者个数比为1:1:2,因此晶体化学式为 ;根据A(0,0,0)、B()的坐标参考,C点在x、y方向的坐标分量均为,z方向坐标分量为,因此分数坐标为。
20. 化合物 H 是合成抗胆碱药的一种中间体,合成路线如图,回答下列问题:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的对应关系:
+R3-COOH
+CO2
(1)化合物 A的结构简式是______________,H含氧官能团的名称为_______________。
(2)G→H 的反应类型是_____________,可证明 G已经完全转化为 H 物质是_____(填代号)。
a.溴水 b.酸性 KMnO4 溶液 c.四氯化碳 d.钠
(3)D→E的化学方程式为____________________________________________。
(4)写出符合下列条件的 E 的一种同分异构体的结构简式_______________________。
①含氧官能团与E 不同 ②与 NaOH 溶液完全反应时,二者的物质的量之比为 1:2
③苯环上有两种不同化学环境的氢,取代基上共有三种不同化学环境的氢 ④除苯环外,无其它环状结构
(5)写出以环己烯和乙醇为原料合成的合成路线____________________________________________________________________________(其他试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) ①. ②. 酯基
(2) ①. 消去反应 ②. d
(3)+C2H5OH+H2O
(4) (5)
【解析】
【分析】根据C的结构,A在光照条件下和氯气转化为B,根据B和NaCN反应转化为C,逆推B为,A为 ,C在酸性条件下水解生成D,则D的结构简式为,D与乙醇在浓硫酸及加热条件下发生酯化反应生成E,E的分子式为C10H12O2,E的结构简式为,HCOOC2H5与E发生题中已知Ⅰ所给的反应,则F的结构简式为,F在催化剂作用下与氢气反应,生成G,则G的结构简式为,G中羟基在一定条件下发生消去反应生成H;
【小问1详解】
由分析,A的结构简式为 ;由H结构,H中含氧官能团的名称为酯基;
【小问2详解】
G中羟基在一定条件下发生消去反应转化为碳碳双键生成H,为消去反应;
a.G和溴水不反应,H含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应,使溴水褪色,无论G全部转化为H还是部分转化为H,都可以使溴水褪色,故无法证明G全部转化为H,故a不符合题意;
b.G和H都可以被酸性KMnO4溶液氧化,都会使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法证明G全部转化为H,b不符合题意;
c.四氯化碳与G和H都互溶,没有现象,故无法证明G全部转化为H,故c不符合题意;
d.H中不再含醇羟基,可用金属钠检验,若不与金属钠反应,不产生气体,则G完全转化为H,故d符合题意;
故选d;
【小问3详解】
D与乙醇在浓硫酸及加热条件下发生酯化反应生成E,反应为:+C2H5OH+H2O;
【小问4详解】
E的结构简式为,除苯环外,含4个碳、2个氧、1个不饱和度;符合下列条件的 E 的同分异构体:①含氧官能团与E 不同,则不含酯基;②与 NaOH 溶液完全反应时,二者的物质的量之比为 1:2,则分子中应含2个能和氢氧化钠反应的酚羟基;③苯环上有两种不同化学环境的氢,取代基上共有三种不同化学环境的氢,则分子结构对称性较好;④除苯环外,无其它环状结构;则结构可以为: ;
【小问5详解】
环己烯是六元环,而目标物为五元环,必须开环,环己烯断键用高锰酸钾即可,被高锰酸钾氧化成二元羧酸,再与乙醇发生酯化反应,生成的酯根据题目的信息,发生如已知的反应即可合成目标产物,因此合成路线为: 。
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