内容正文:
高二化学试题
共8页,19题,满分100分,用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Ag-108 I-127 Hg-201
本卷涉及的实验均须在专业人士指导和安全得到充分保障的条件下完成。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 高分子材料应用广泛,下列说法错误的是
A. 聚氯乙烯可用于制作食品包装袋 B. 酚醛树脂可用于制作阻燃材料
C. 聚乳酸可用于手术缝合线 D. 聚丙烯酸钠可用于制作纸尿裤
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯受热易释放有毒的含氯物质,不可用于制作食品包装袋,该说法错误,A符合题意;
B.酚醛树脂为热固性高分子,难燃、耐高温,可用于制作阻燃材料,该说法正确,B不符合题意;
C.聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性,可用于手术缝合线,该说法正确,C不符合题意;
D.聚丙烯酸钠是高吸水性树脂,吸水保水能力强,可用于制作纸尿裤,该说法正确,D不符合题意;
故选A。
2. 劳动开创未来,奋斗成就梦想。下列劳动项目与所涉及的化学知识无关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:煎鱼时同时加酒和醋
生成有香味的酯类物质
B
家务劳动:油锅起火时不能用水灭火
油脂可发生水解反应
C
学农活动:用大豆酿制酱油
蛋白质水解生成氨基酸
D
将鸭蛋用碳酸钠、生石灰、食盐等腌渍制松花蛋
蛋白质在碱性条件下发生变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.煎鱼时加的酒(含乙醇)和醋(含乙酸)可发生酯化反应生成有香味的酯类物质,二者有关联,A不符合题意;
B.油锅起火不能用水灭火的原因是油脂密度比水小,会浮在水面继续燃烧,且水受热汽化会携带油滴飞溅扩大火势,和油脂的水解反应无关联,B符合题意;
C.大豆富含蛋白质,酿制酱油的过程中蛋白质水解生成氨基酸,二者有关联,C不符合题意;
D.腌制松花蛋时,生石灰和水、碳酸钠反应生成强碱,蛋白质在碱性条件下发生变性,二者有关联,D不符合题意;
故选B。
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 苯甲酰胺的分子式: B. 的VSEPR模型:
C. 电子云轮廓图: D. 聚异戊二烯的链节:
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯甲酰胺是苯甲酸的酰胺衍生物,图示为苯甲酰胺的结构简式,其分子式为,A错误;
B.中心原子价层电子对数为,含2对键电子对和2对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,图示的VSEPR模型正确,B正确;
C.轨道的电子云沿轴呈哑铃形分布,图示为电子云的示意图,C正确;
D.异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯,结构简式为)发生加聚反应,生成聚异戊二烯,链节为,D正确;
故答案选A。
4. 下列分离或除杂方法正确的是
A. 用酸性溶液除去乙烯中少量
B. 用催化加氢的方法可除去丙烷中混有的少量丙烯
C. 除去溴苯中少量的溴可以加入足量NaOH溶液后蒸馏
D. 用重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性溶液具有强氧化性,既可以和杂质反应,也会氧化原物质乙烯,不符合除杂“不减少目标物质”的要求,A错误;
B.催化加氢时氢气的用量难以控制,氢气量不足无法完全除去丙烯,氢气过量会引入新杂质,除杂方法不可行,B错误;
C.溴和溶液反应生成易溶于水的钠盐,溴苯难溶于水,反应后体系分层,应采用分液操作分离,不需要蒸馏,C错误;
D.苯甲酸的溶解度随温度变化较大,溶解度随温度变化很小,泥沙不溶于水,可通过加热溶解、趁热过滤除去泥沙、冷却结晶析出苯甲酸、过滤的重结晶方法实现提纯,D正确;
故选D。
5. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A. 中含有的键总数为
B. 18 g冰中含有的氢键数目为
C. 标准状况下,22.4 L HF中分子总数为个
D. 1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸加热的条件下充分反应,乙酸乙酯分子数小于
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol 中,每个含3个 σ键,4个共12个σ键,另外与4个之间形成4个配位σ键,总σ键数为16,故1 mol该离子含σ键总数为,A正确;
B.18 g冰的物质的量为1 mol,冰中每个水分子和相邻4个水分子形成4个氢键,但每个氢键为2个水分子共享,故1 mol 冰中氢键数目为,B正确;
C.标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故22.4 L 的分子总数不等于,C错误;
D.乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故1 mol乙酸充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于,D正确;
故选C。
6. 下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
肥皂可以去油污
高级脂肪酸钠水解显碱性
B
苯酚与浓溴水生成白色沉淀,而苯不能
羟基活化了苯环
C
稳定性:(极不稳定)
磷原子半径大,磷磷之间难以形成三键
D
碱性:
甲基是推电子基团,羟基是吸电子基团
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.肥皂去油污的核心原理是高级脂肪酸钠的分子结构中,亲油基可以结合油污、亲水基可以结合水,通过乳化作用将油污分散到水中除去,并非仅仅依靠高级脂肪酸钠水解显碱性,A错误;
B.苯酚中的羟基为活化基团,提高了苯环邻对位氢原子的活性,可与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,苯无活化基团无法与浓溴水发生该反应,B正确;
C.氮原子半径小,两个氮原子的p轨道可有效肩并肩重叠形成稳定三键;磷原子半径大,p轨道重叠程度小,难以形成稳定三键,故稳定性远高于,C正确;
D.甲基是给电子基团,可提高中氮原子的电子云密度,使其更易结合,羟基是吸电子基团,会降低中氮原子的电子云密度,使其结合的能力减弱,故碱性,D正确;
故答案选A。
7. “类比”是化学学习中的重要方法。下列“类比”合理的是
A. 乙醇可以被酸性溶液氧化生成乙酸,则异丙醇可以被酸性溶液氧化成丙酸
B. 乙烯可以使酸性溶液褪色,则环己烯也可以使酸性溶液褪色
C. 与均为极性分子,在水中的溶解度大于在中的溶解度,则在水中的溶解度也大于在中的溶解度
D. 的沸点高于,推测HCl的沸点也高于HF
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇为伯醇,可被酸性重铬酸钾溶液氧化为乙酸;异丙醇为仲醇,被氧化生成丙酮,无法得到丙酸,类比不合理,A错误;
B.乙烯和环己烯均含有碳碳双键,碳碳双键可被酸性溶液氧化,均能使溶液褪色,类比合理,B正确;
C.在水中溶解度大,除了与水极性相似外,还因可与水形成分子间氢键、且能与水发生反应;不能与水形成氢键也难与水反应,实际在中的溶解度大于在水中的溶解度,类比不合理,C错误;
D.和均不存在分子间氢键,沸点随相对分子质量增大而升高,故沸点高于;但分子间存在氢键,沸点高于,类比不合理,D错误;
故选B。
8. “三皮罐”是湖北省荆门市传统消暑凉茶,由湖北海棠嫩叶经晾晒、轻微发酵后制成。湖北海棠叶中含有丰富的根皮苷,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 根皮苷可与溶液发生显色反应
B. 1 mol根皮苷完全与加成,最多消耗
C. 根皮苷分子中含有4个手性碳原子
D. 根皮苷与足量钠反应,生成的物质的量之比为(根皮苷)
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子结构中含有多个直接连在苯环上的酚羟基,符合酚类的特征,能与溶液发生显色反应(显紫色),A正确;
B.分子中的2个苯环各可与3 mol 氢气2加成,1个酮羰基可与1 mol氢气2加成,1 mol根皮苷完全加成最多消耗7 mol氢气,B错误;
C.根皮苷分子中含有5个手性碳原子, ,C错误;
D.分子中共有3个酚羟基、4个醇羟基,总计7个可与钠反应的羟基,2个羟基与Na反应生成1分子H2,因此1 mol 根皮苷与足量钠反应生成3.5 mol氢气2,物质的量之比为2:7(1:3.5),D错误;
故选A。
9. 用的稀溶液进行下列实验,溶液的颜色变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 析出深蓝色晶体是因为乙醇极性比水小,降低了溶质的溶解度
B. 分子与形成配合物后H-N-H键角变大
C. 溶液Y呈深蓝色,主要是因为存在
D. 上述实验现象说明的配位能力比强
【答案】D
【解析】
【分析】逐滴滴加氨水,发生反应,氢氧化铜为蓝色沉淀;继续滴加氨水,发生反应,为深蓝色,加入乙醇,溶液极性降低,据此分析。
【详解】A.属于离子型配合物,乙醇极性弱于水,加入乙醇后溶剂极性降低,该配合物溶解度减小从而析出,故A正确;
B.游离分子中原子有1对孤对电子,与配位后孤对电子转化为成键电子对,孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此键角变大,故B正确;
C.据分析知,加入过量氨水生成了,溶液Y呈深蓝色,故C正确;
D.实验一开始的存在形式是,其中的配位被取代生成,说明的配位能力强于,故D错误;
故答案为D。
10. 冠醚分子可识别,实现卤水中的萃取,其合成方法如下。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ发生取代反应
B. Z的一氯代物共有4种结构(不考虑立体异构)
C. 与Z通过离子键结合
D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ是X、Y发生取代反应生成Z和HCl,故A正确;
B.Z分子中有4种等效氢,一氯代物共有4种结构,故B正确;
C.与Z通过配位键结合,故C错误;
D.Z易溶于有机溶剂,过程Ⅱ中与Z通过配位键结合,增加了在有机溶剂中的溶解度,故D正确;
选C。
11. 结构决定性质。下列反应过程不能用反应物中键的极性解释的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-丙醇与HBr发生了取代反应,2-丙醇中C-O极性键断裂,HBr中H-Br极性键断裂,极性键的极性较强,反应中容易断裂,能用键的极性解释,A不符合题意;
B.该反应为加成反应,丙烯中的C=C非极性键断裂,氢气中的H-H非极性键断裂,无法用键的极性解释,B符合题意;
C.丙酮与HCN发生加成反应,丙酮中C=O极性键断裂,HCN中H-C极性键断裂,极性键的极性较强,反应中容易断裂,能用键的极性解释,C不符合题意;
D.2分子乙酸甲酯发生取代反应,乙酸甲酯中C-O极性键断裂,C-H极性键断裂,极性键的极性较强,反应中容易断裂,能用键的极性解释,D不符合题意;
故选B。
12. 实验室用如图装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点为142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点为69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点为81℃),其反应原理如下:
下列说法错误的是
A. 接收瓶中的液体应该用蒸馏的方法分离 B. 根据带出水的体积可估算反应进度
C. 以共沸体系带水可促使反应正向进行 D. 反应时水浴温度应控制在69~81℃
【答案】A
【解析】
【分析】乙酸和异戊醇在浓硫酸催化作用下生成乙酸异戊酯,实验中利用环己烷-水的共沸体系带出水分,促使反应生成乙酸异戊酯,据此分析;
【详解】A.接收瓶中为环己烷和水的混合物,二者不互溶、会出现分层,应采用分液法分离,无需使用蒸馏,A错误;
B.酯化反应中生成水的物质的量与参与反应的反应物、生成酯的物质的量成正比,因此根据带出水的体积可估算反应进度,B正确;
C.该酯化反应为可逆反应,以共沸体系带水可降低生成物浓度,促使平衡正向移动,提高酯的产率,C正确;
D.环己烷-水共沸体系沸点为69℃,环己烷沸点为81℃,水浴温度控制在69~81℃,既可保证共沸物蒸出带走水分,又可避免环己烷大量蒸出,D正确;
故选A。
13. 如图装置可以完成多个有机实验,其中Z装置用于检验X装置中的气体产物,Y装置为除杂装置。根据试剂及条件判断,Y装置可以撤去的是
选项
X
Y
Z
A
溴乙烷、NaOH、乙醇、加热
蒸馏水
溴水
B
溶液和碳酸钠固体
溶液
苯酚钠溶液
C
苯、液溴、
溶液
D
乙醇、浓硫酸、碎瓷片、170℃
NaOH溶液
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷与的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯,气体中混有挥发的乙醇蒸气,乙醇与溴水不反应,不会干扰乙烯使溴水褪色的检验,因此Y装置可以撤去,A符合题意;
B.与碳酸钠反应生成,醋酸易挥发,醋酸也能与苯酚钠反应生成苯酚使溶液变浑浊,会干扰碳酸与苯酚酸性强弱的验证,溶液用于除去醋酸,不能撤去,B不符合题意;
C.苯与液溴在催化下发生取代反应生成,溴易挥发,溴蒸气也能与溶液反应生成沉淀,干扰的检验,用于除去溴蒸气,不能撤去,C不符合题意;
D.乙醇与浓硫酸170℃下发生消去反应生成乙烯,反应中生成杂质且乙醇易挥发,和乙醇都能使酸性溶液褪色,干扰乙烯的检验,溶液用于除去且吸收乙醇,不能撤去,D不符合题意;
故选A。
14. 一种药物中间体其结构如图所示,X、Y、Z、Q、W为前20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,下列说法错误的是
A. 化合物与YZQ分子结构相似
B. 最简单氢化物的沸点:
C. 简单离子半径:
D. X、Y、Z形成的化合物的水溶液一定显酸性
【答案】D
【解析】
【分析】根据该物质的结构可知Z形成两个共价键,Z与Q同主族,且Q原子序数大于Z,则可推测出Z应为O元素,Q为S元素,W可以形成+1价阳离子,且原子序数大于S,则W应为K元素,Y可形成4个共价键,X只能形成1个共价键,结合原子序数可知X为H元素、Y为C元素,据此分析;
【详解】A.为,中心原子价层电子对数=,为,中心原子价层电子对数=,二者均为sp杂化,均为三原子直线形分子,结构相似,A正确;
B.的最简单氢化物为,的最简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于,故沸点,B正确;
C.为,为,二者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,C正确;
D.、、形成的化合物如醇、醛的水溶液呈中性,并非一定显酸性,D错误;
故选D。
15. 碘化银汞是一种离子晶体,低温时为β型,高温时转化为具有空位结构(用表示)的α型,且导电性大幅增加。α型和β型均为立方晶胞,晶胞的边长均为a nm。下列说法错误的是
A. α型的化学式为
B. β型的晶体密度为:
C. β型中与最近的有4个
D. α型晶体导电性大幅增加,是因为晶体中有空位
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据晶胞图例计算α型晶胞内的离子总数:所有半黑球代表的基团为,晶胞内共个该基团,总贡献为;大球完全位于晶胞内,共4个。 阴阳离子最简比为,对应化学式,A正确。
B.根据均摊计算β型晶胞中含1个,总质量为,晶胞体积为,密度应为,选项给出的表达式数值错误,B错误;
C. β型中位于顶点和面心,以面心的为研究对象,与最近的位于上、下两层晶胞内,数量为4,C正确;
D.α型晶体的空位结构可让离子移动传导电荷,故导电性大幅增加,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 钨被称为“工业牙齿”,是航空航天发动机、穿甲弹等的核心原料。
(1)钨元素的信息如图所示,可知钨元素位于周期表________区。
74
W
钨
183.84
(2)钨的一种硫化物结构如图所示,具有类似石墨的层状结构,每个W原子与6个S原子以共价键相结合,形成三棱柱配位,每个S原子与3个W原子以共价键相结合,形成三棱锥配位。
①该硫化钨的化学式为__________;基态S原子的价层电子的轨道表示式为__________。
②从结构的角度解释该硫化钨可用作润滑剂的原因是_______________________________。
(3)是一类色彩丰富的非整比化合物,若无空缺,化学式为,完全空缺则为,每填入1个,相应有1个还原为。的颜色与值的对应关系如图所示,已知某种晶体中,则其颜色为________色。
(4)六羰基钨[]的熔点为172℃,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。的晶体类型是__________,三种组成元素的电负性由大到小的顺序为____________________(用元素符号表示),配体CO中与W形成配位键的原子是C而不是O,原因是___________________________________。
【答案】(1)
(2) ①.
②.
③.
该硫化钨为层状结构,层与层之间通过较弱的分子间作用力(范德华力)结合,受力时易发生相对滑动。
(3)
品蓝 (4) ①.
分子晶体 ②.
③.
碳元素的电负性小于氧元素,对孤对电子的吸引(束缚)能力较弱,更容易提供孤对电子形成配位键。
【解析】
【小问1详解】
根据题干中给出的钨元素信息,其基态原子的外围(价层)电子排布式为 。最后填入电子的能级为 能级,因此钨元素位于元素周期表的 区;
【小问2详解】
① 利用共价键均摊法:每个 原子与 6 个 原子配位,每个 原子与 3 个 原子配位,因此W和S的原子个数比为,化学式为 。 元素的原子序数为 16,其基态原子的价层电子排布为 ,轨道表示式;
② 题干指出该硫化钨具有“类似石墨的层状结构”,说明层内为强共价键,层与层之间依靠较弱的范德华力(分子间作用力)维系。当受到外力摩擦时,层与层之间非常容易发生相对滑动,因此可用作优良的固体润滑剂;
【小问3详解】
根据化合物电中性,中总正电荷等于总负电荷:, 。对照题干图 2 中的颜色随 变化的关系,可知 时对应的颜色为品蓝;
【小问4详解】
六羰基钨 的熔点仅为 且易溶于多数有机溶剂,这完全符合分子晶体熔沸点低、易溶于非极性或弱极性溶剂的物理性质特征,故其属于分子晶体;元素的非金属性越强,电负性越大。非金属性 ,而 是金属元素,非金属性最弱,故三种元素的电负性大小顺序为 ;在形成配位键的过程中,作为配位原子的电负性越小,其对孤对电子的吸引束缚能力就越弱,从而更容易给出孤对电子与中心原子的空轨道重叠成键。在配体 中, 的电负性弱于 ,故由 原子提供孤对电子形成配位键。
17. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,实验装置和步骤如下:
①投料:在如图1装置的三颈烧瓶中加入适量和50.0 mL蒸馏水,搅拌溶解;通过仪器B加入乙二醛与甲醛的混合液(含5.80 g OHC-CHO和6.00 g HCHO),保持温度85~88℃,反应4 h,反应液逐渐变浑浊。
②排氨:冷却,分批加入固体至;升温至85~90℃,保温1 h排尽氨气。
③浓缩:趁热过滤,用__________洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,浓缩。
④提纯:减压蒸馏(装置如图2),收集馏分,得淡黄色粗咪唑。
⑤精制:用苯加热溶解,趁热过滤,抽滤、真空干燥得到咪唑3.06 g。
资料:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃,且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。
回答下列问题:
(1)与本实验安全注意事项有关的是__________ (填标号) 。
(2)图1装置中,仪器B的名称为_________,仪器A的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(3)步骤②中,证明氨气已排尽的方法是____________________________________。
(4)步骤③中,趁热过滤的目的是_________,横线处填_________(填“热水”或“冷水”)。
(5)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是_________(写一点)。
(6)反应温度是合成咪唑最主要的影响因素,如图是反应4 h时温度对咪唑收率影响。咪唑的收率随着反应温度的上升先升高后降低的原因可能是_______________________________。
(7)本实验中,咪唑的产率为_________。
【答案】(1)①②④ (2) ①. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. b
(3)用湿润的红色石蕊试纸靠近装置的出气口,若试纸不变蓝,说明氨气已排尽(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口,无白烟生成则证明氨气已排尽)
(4) ①. 防止温度降低导致咪唑析出,造成产物损失 ②. 热水
(5)引入微小气泡作为气化中心,防止液体暴沸
(6)温度较低时,反应速率随温度升高而加快,相同反应时间内反应物转化率提升,咪唑收率升高;温度超过适宜值后,一方面反应物乙二醛沸点仅51℃,高温下易挥发损失,另一方面高温会导致副反应增多、咪唑发生分解,因此收率下降
(7)45.0%
【解析】
【分析】由题意可知,该实验的实验目的是以乙二醛、甲醛与硫酸铵为原料,经过投料、排氨、浓缩、减压蒸馏、精制等实验步骤制备得到咪唑。
【小问1详解】
本实验涉及腐蚀性的氨水、碱性体系,精制步骤使用有毒易挥发的苯,同时有减压蒸馏操作:
①护目镜标识,本实验有加热蒸馏操作,防止试剂溅入眼睛,需要,符合题意;
②洗手标识,实验后清洁,所有实验都需要,符合题意;
③锐器标识,使用小刀、尖锐玻璃仪器等,本实验未使用锐器,不需防锐器,不符合题意;
④通风标识,保障有毒、刺激性气体及时排出,本实验精制步骤使用有毒易挥发的苯,氨气有刺激性,需通风,符合题意;
故选①②④。
【小问2详解】
仪器B带有平衡管,可平衡漏斗内和三颈瓶的压强,使液体顺利滴下,为恒压滴液漏斗;球形冷凝管的冷却水需下进上出,保证冷凝管内充满冷却水、冷凝效果好,因此进水口为b;
【小问3详解】
氨气是碱性气体,可使湿润红色石蕊试纸变蓝,也可和HCl反应生成氯化铵产生白烟,通过检验尾气中无氨气即可证明排尽,操作为:用湿润的红色石蕊试纸靠近装置的出气口,若试纸不变蓝,说明氨气已排尽(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口,无白烟生成则证明氨气已排尽);
【小问4详解】
已知咪唑在水中的溶解度随温度升高显著增大,趁热过滤可避免降温后咪唑结晶析出留在滤渣中,降低产率;用热水洗涤滤饼,既可以洗去滤渣表面附着的咪唑,又能防止咪唑遇冷析出造成损失;
【小问5详解】
减压蒸馏体系内压强低,液体极易发生暴沸,毛细玻璃管通入的微小空气泡可作为汽化中心,避免液体剧烈暴沸;
【小问6详解】
低温段温度主导反应速率,反应速率随温度升高而加快,相同反应时间内反应物转化率提升,咪唑收率升高;高温段反应物挥发(乙二醛沸点仅51℃)、副反应、产物分解成为主导因素,导致产物收率降低;
【小问7详解】
由题意可知,乙二醛、甲醛与硫酸铵按物质的量之比为1:1:1反应制备咪唑,实验所用乙二醛、甲醛的物质的量分别为:,,乙二醛为限制反应物,理论生成咪唑(摩尔质量68 g/mol)的物质的量为0.1 mol,理论质量为,实际产率为。
18. 氨布洛芬(G)是布洛芬酰胺类衍生物,具有消炎、解热、镇痛作用,氨布洛芬的一种制备方法如下:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________,G中含有的官能团名称为________。
(2)E是生活中常见的药物布洛芬,其分子式为________。
(3)关于的说法正确的是________(填标号)。
a.C、N、O的杂化方式相同 b.易溶于水,且溶液呈酸性
c.其沸点高于丙醇的沸点 d.能发生取代、氧化、加成等反应
(4)写出D与足量NaOH溶液共热的化学方程式_____________________。
(5)根据题中合成路线的信息,写出利用甲苯和甲胺()为原料合成有机中间体N-甲基苯甲酰胺()的合成路线________(无机原料任选)。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 酰胺键、羟基
(2) (3)ac
(4) (5)
【解析】
【分析】A和发生取代反应生成B,B的羰基发生取代反应生成C,C在ZnCl2条件下生成D,D水解生成E,E中羧基和SOCl2反应生成F为酰氯,F和NH2CH2CH2OH生成G。
【小问1详解】
A的苯环上氢原子与酰氯发生傅克酰基化取代反应生成B;观察G的结构,含有的特征官能团为酰胺键和醇羟基。
【小问2详解】
布洛芬的结构为2-(4-异丁基苯基)丙酸,通过不饱和度计算(苯环不饱和度4、羧基不饱和度1,总不饱和度5),验证得分子式为。
【小问3详解】
a.C、N、O均为,杂化方式相同,正确;
b.氨基显碱性,且存在羟基和氨基易与水形成氢键,错误;
c.由于存在分子间氢键,其沸点高于丙醇的沸点,正确;
d.羟基能发生取代、氧化但不能发生加成反应,错误;
故选ac。
【小问4详解】
D中的酯基和氯原子均在足量NaOH加热条件下水解,1mol D消耗2mol NaOH,生成布洛芬的羧酸钠、2,2-二甲基-1,3-丙二醇和氯化钠,方程式为。
【小问5详解】
根据题中合成路线信息,利用甲苯和甲胺为原料合成的合成路线可以为甲苯中的甲基先氧化为羧基,再与SOCl2反应生成酰氯,最后与甲胺发生取代,故合成路线为。
19. 合成盐酸左西替利嗪的重要中间体G的过程如下:
资料:结构简式中“”表示化学键及所连基团高于纸面,“”表示低于纸面。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为________。
(2)有机物B的质谱图与红外光谱图如图所示,其可由苯甲酸与反应合成,B的结构简式为________。
(3)由C→D需要经历的过程,中间体X的分子式为。在X→D的过程中还释放一种无色无味气体,该气体是________。
(4)D→E的另一产物是Y(),E和Y的关系是互为____________(填“顺反异构体”或“对映异构体”)。
(5)由E→F反应中的作用是____________。
(6)G的一种同分异构体同时满足下列条件:
i)分子在核磁共振氢谱中显示7组峰面积不同的谱峰;
ii)碱性条件下水解生成3种产物,其中一种为,另外2种产物的苯环上均只有2个取代基。
请在下列方框中将该同分异构体的结构简式补充完整:____________。
【答案】(1)氯苯 (2)
(3)(二氧化碳) (4)对映异构体
(5)作为碱,中和反应生成的,促进取代反应正向进行
(6)
【解析】
【小问1详解】
化合物A是苯环上的1个氢原子被氯原子取代得到的芳香烃衍生物,系统命名为氯苯。
【小问2详解】
苯甲酸与发生取代反应,羧基转化为酰氯基得到苯甲酰氯,质谱图最大质荷比为140.5,对应苯甲酰氯的相对分子质量140.5,红外光谱也验证了分子含苯环、和,符合苯甲酰氯的结构特征。
【小问3详解】
由题意可知,C→X的反应为与氨气发生取代反应生成X,X的分子式为,则X为;X与甲酸发生还原反应生成,依据原子守恒,脱除的无色无味气体为二氧化碳。
【小问4详解】
和Y的分子中均存在同一个连有4种不同基团的手性碳原子,二者仅空间镜像关系不同,不存在双键的顺反结构,因此互为对映异构体。
【小问5详解】
的氨基与胺发生取代反应生成F的过程中会释放,可以中和生成的酸,避免氨基质子化失活,推动反应向生成产物的方向移动。
【小问6详解】
根据题目可以推断出缺少7个碳原子、15个氢原子、2个氮原子、1个氧原子,同分异构体同时满足下列条件:①分子中含有7种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解生成3种产物,其中一种为,根据氧原子个数知,含有碳酸形成的酰胺,另外2种产物的苯环上均只有2个取代基,符合条件的结构简式为。
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高二化学试题
共8页,19题,满分100分,用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Ag-108 I-127 Hg-201
本卷涉及的实验均须在专业人士指导和安全得到充分保障的条件下完成。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 高分子材料应用广泛,下列说法错误的是
A. 聚氯乙烯可用于制作食品包装袋 B. 酚醛树脂可用于制作阻燃材料
C. 聚乳酸可用于手术缝合线 D. 聚丙烯酸钠可用于制作纸尿裤
2. 劳动开创未来,奋斗成就梦想。下列劳动项目与所涉及的化学知识无关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动:煎鱼时同时加酒和醋
生成有香味的酯类物质
B
家务劳动:油锅起火时不能用水灭火
油脂可发生水解反应
C
学农活动:用大豆酿制酱油
蛋白质水解生成氨基酸
D
将鸭蛋用碳酸钠、生石灰、食盐等腌渍制松花蛋
蛋白质在碱性条件下发生变性
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语表示错误的是
A. 苯甲酰胺的分子式: B. 的VSEPR模型:
C. 电子云轮廓图: D. 聚异戊二烯的链节:
4. 下列分离或除杂方法正确的是
A. 用酸性溶液除去乙烯中少量
B. 用催化加氢的方法可除去丙烷中混有的少量丙烯
C. 除去溴苯中少量的溴可以加入足量NaOH溶液后蒸馏
D. 用重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
5. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A. 中含有的键总数为
B. 18 g冰中含有的氢键数目为
C. 标准状况下,22.4 L HF中分子总数为个
D. 1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸加热的条件下充分反应,乙酸乙酯分子数小于
6. 下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
肥皂可以去油污
高级脂肪酸钠水解显碱性
B
苯酚与浓溴水生成白色沉淀,而苯不能
羟基活化了苯环
C
稳定性:(极不稳定)
磷原子半径大,磷磷之间难以形成三键
D
碱性:
甲基是推电子基团,羟基是吸电子基团
A. A B. B C. C D. D
7. “类比”是化学学习中的重要方法。下列“类比”合理的是
A. 乙醇可以被酸性溶液氧化生成乙酸,则异丙醇可以被酸性溶液氧化成丙酸
B. 乙烯可以使酸性溶液褪色,则环己烯也可以使酸性溶液褪色
C. 与均为极性分子,在水中的溶解度大于在中的溶解度,则在水中的溶解度也大于在中的溶解度
D. 的沸点高于,推测HCl的沸点也高于HF
8. “三皮罐”是湖北省荆门市传统消暑凉茶,由湖北海棠嫩叶经晾晒、轻微发酵后制成。湖北海棠叶中含有丰富的根皮苷,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 根皮苷可与溶液发生显色反应
B. 1 mol根皮苷完全与加成,最多消耗
C. 根皮苷分子中含有4个手性碳原子
D. 根皮苷与足量钠反应,生成的物质的量之比为(根皮苷)
9. 用的稀溶液进行下列实验,溶液的颜色变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 析出深蓝色晶体是因为乙醇极性比水小,降低了溶质的溶解度
B. 分子与形成配合物后H-N-H键角变大
C. 溶液Y呈深蓝色,主要是因为存在
D. 上述实验现象说明的配位能力比强
10. 冠醚分子可识别,实现卤水中的萃取,其合成方法如下。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ发生取代反应
B. Z的一氯代物共有4种结构(不考虑立体异构)
C. 与Z通过离子键结合
D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度
11. 结构决定性质。下列反应过程不能用反应物中键的极性解释的是
A.
B.
C.
D.
12. 实验室用如图装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点为142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点为69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点为81℃),其反应原理如下:
下列说法错误的是
A. 接收瓶中的液体应该用蒸馏的方法分离 B. 根据带出水的体积可估算反应进度
C. 以共沸体系带水可促使反应正向进行 D. 反应时水浴温度应控制在69~81℃
13. 如图装置可以完成多个有机实验,其中Z装置用于检验X装置中的气体产物,Y装置为除杂装置。根据试剂及条件判断,Y装置可以撤去的是
选项
X
Y
Z
A
溴乙烷、NaOH、乙醇、加热
蒸馏水
溴水
B
溶液和碳酸钠固体
溶液
苯酚钠溶液
C
苯、液溴、
溶液
D
乙醇、浓硫酸、碎瓷片、170℃
NaOH溶液
酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
14. 一种药物中间体其结构如图所示,X、Y、Z、Q、W为前20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,下列说法错误的是
A. 化合物与YZQ分子结构相似
B. 最简单氢化物的沸点:
C. 简单离子半径:
D. X、Y、Z形成的化合物的水溶液一定显酸性
15. 碘化银汞是一种离子晶体,低温时为β型,高温时转化为具有空位结构(用表示)的α型,且导电性大幅增加。α型和β型均为立方晶胞,晶胞的边长均为a nm。下列说法错误的是
A. α型的化学式为
B. β型的晶体密度为:
C. β型中与最近的有4个
D. α型晶体导电性大幅增加,是因为晶体中有空位
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 钨被称为“工业牙齿”,是航空航天发动机、穿甲弹等的核心原料。
(1)钨元素的信息如图所示,可知钨元素位于周期表________区。
74
W
钨
183.84
(2)钨的一种硫化物结构如图所示,具有类似石墨的层状结构,每个W原子与6个S原子以共价键相结合,形成三棱柱配位,每个S原子与3个W原子以共价键相结合,形成三棱锥配位。
①该硫化钨的化学式为__________;基态S原子的价层电子的轨道表示式为__________。
②从结构的角度解释该硫化钨可用作润滑剂的原因是_______________________________。
(3)是一类色彩丰富的非整比化合物,若无空缺,化学式为,完全空缺则为,每填入1个,相应有1个还原为。的颜色与值的对应关系如图所示,已知某种晶体中,则其颜色为________色。
(4)六羰基钨[]的熔点为172℃,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。的晶体类型是__________,三种组成元素的电负性由大到小的顺序为____________________(用元素符号表示),配体CO中与W形成配位键的原子是C而不是O,原因是___________________________________。
17. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,实验装置和步骤如下:
①投料:在如图1装置的三颈烧瓶中加入适量和50.0 mL蒸馏水,搅拌溶解;通过仪器B加入乙二醛与甲醛的混合液(含5.80 g OHC-CHO和6.00 g HCHO),保持温度85~88℃,反应4 h,反应液逐渐变浑浊。
②排氨:冷却,分批加入固体至;升温至85~90℃,保温1 h排尽氨气。
③浓缩:趁热过滤,用__________洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,浓缩。
④提纯:减压蒸馏(装置如图2),收集馏分,得淡黄色粗咪唑。
⑤精制:用苯加热溶解,趁热过滤,抽滤、真空干燥得到咪唑3.06 g。
资料:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃,且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。
回答下列问题:
(1)与本实验安全注意事项有关的是__________ (填标号) 。
(2)图1装置中,仪器B的名称为_________,仪器A的进水口为_________(填“a”或“b”)。
(3)步骤②中,证明氨气已排尽的方法是____________________________________。
(4)步骤③中,趁热过滤的目的是_________,横线处填_________(填“热水”或“冷水”)。
(5)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是_________(写一点)。
(6)反应温度是合成咪唑最主要的影响因素,如图是反应4 h时温度对咪唑收率影响。咪唑的收率随着反应温度的上升先升高后降低的原因可能是_______________________________。
(7)本实验中,咪唑的产率为_________。
18. 氨布洛芬(G)是布洛芬酰胺类衍生物,具有消炎、解热、镇痛作用,氨布洛芬的一种制备方法如下:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________,G中含有的官能团名称为________。
(2)E是生活中常见的药物布洛芬,其分子式为________。
(3)关于的说法正确的是________(填标号)。
a.C、N、O的杂化方式相同 b.易溶于水,且溶液呈酸性
c.其沸点高于丙醇的沸点 d.能发生取代、氧化、加成等反应
(4)写出D与足量NaOH溶液共热的化学方程式_____________________。
(5)根据题中合成路线的信息,写出利用甲苯和甲胺()为原料合成有机中间体N-甲基苯甲酰胺()的合成路线________(无机原料任选)。
19. 合成盐酸左西替利嗪的重要中间体G的过程如下:
资料:结构简式中“”表示化学键及所连基团高于纸面,“”表示低于纸面。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为________。
(2)有机物B的质谱图与红外光谱图如图所示,其可由苯甲酸与反应合成,B的结构简式为________。
(3)由C→D需要经历的过程,中间体X的分子式为。在X→D的过程中还释放一种无色无味气体,该气体是________。
(4)D→E的另一产物是Y(),E和Y的关系是互为____________(填“顺反异构体”或“对映异构体”)。
(5)由E→F反应中的作用是____________。
(6)G的一种同分异构体同时满足下列条件:
i)分子在核磁共振氢谱中显示7组峰面积不同的谱峰;
ii)碱性条件下水解生成3种产物,其中一种为,另外2种产物的苯环上均只有2个取代基。
请在下列方框中将该同分异构体的结构简式补充完整:____________。
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