内容正文:
高二7月知识定时训练
科目:化 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.本试题卷共7页,18小题,满分100分,考试用时75分钟。如缺页,考生须及时报告监考老师,否则后果自负。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
祝 你 考 试 顺 利 !
可能用到的相对原子质量:H 1,C 12,N 14,O 16,Na 23,Cl 35.5,Zn 65,Si 28,P 31,Br 80
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项是符合题目要求。
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. 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. 链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,两种环状结构的熵相近。下列说法正确的是
A.
B. 葡萄糖完全燃烧生成和放热,故葡萄糖的燃烧热为
C. 葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和号碳原子上羟基作用的结果
D. 三种结构中,吡喃葡萄糖的焓最小
4. 下列操作能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
操作
A
分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)
用分液漏斗进行分液
B
鉴别乙醇和甲醛溶液
分别加入溴水,混溶的是乙醇,褪色的是甲醛溶液
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加浓溴水,过滤
D
鉴别甲苯、环己烯
分别加入酸性高锰酸钾溶液,褪色的是环己烯,不褪色的为甲苯
A. A B. B C. C D. D
5. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规律是:
;(R,R1,R2,R3均代表烃基)
某烯烃分子式为,被酸性高锰酸钾溶液氧化后不可能得到的产物是
A. 只有
B. 和
C. 和
D. 和
6. 下列方程式书写正确的是
A. 水溶液中苯酚的电离:=+H+
B. 向苯酚溶液中滴加饱和溴水:+Br2→
C. 1,3-丁二烯与足量溴的溶液反应:
D. 向银氨溶液中加入乙醛并水浴加热:
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. 已知碳碳双键的碳原子上连羟基的结构不稳定,会自发转化为碳氧双键的结构。2-丁炔在一定条件下可发生下列转化,下列说法正确的是
A. X存在顺反异构
B. Y的结构简式为CH3CH2CH2CHO
C. Z不能使溴水褪色
D. Z和聚乙烯属于同系物
9. 化学家用无机物甲()成功制备了有机物乙[],开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 甲中不存在配位键
C. 甲易溶于水,乙难溶于水
D. 甲和乙中X杂化方式均为
10. 作为碳家族的新成员,石墨炔的诞生填补了二维碳材料在天然带隙方面的空白,被视为下一代电子器件的关键候选材料。下列关于金刚石、石墨炔、石墨(如图所示)的说法正确的是
A. 12 g石墨中含有2 mol 键 B. 碳碳键键长:石墨<金刚石
C. 三种物质互为同分异构体 D. 三种物质的晶体类型相同
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. 、和Zn三种元素组成化合物的晶胞如图所示(晶胞参数),该晶体可视为金刚石晶体中的C原子被、和Zn取代后形成。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Zn位于元素周期表的ds区
B. 最近的两个P原子间的距离为
C. 晶体中与Si距离最近且相等P的数目为6
D. 晶体的密度为
13. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Z>Y>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>Y>Q
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
14. 苹果酸()是二元弱酸,以表示。时,用标准溶液滴定同浓度的溶液,溶液中、和的分布系数随溶液变化如图。已知:的分布系数。
下列说法错误的是
A. 曲线①是的分布系数曲线
B. 点到点过程中,水的电离程度一直在增大
C. 点的为
D. 时,溶液中粒子浓度的大小关系为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有机物④是合成某种传统高分子的单体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①分子中甲基上碳氢键的极性:a处________(填“大于”或“小于”)b处。
(2)上述有机物中,互为同系物的是________(填序号);③的分子式为________。
(3)1 mol ②最多可与________g 发生加成反应;②的一氯代物有________种(不考虑立体异构)。
(4)④分子________(填“存在”或“不存在”)顺反异构;写出有机物④在高温高压、催化剂条件下形成高分子的化学方程式:________。
(5)①和②的谱图相同的为________(填字母)。
A.元素分析图 B.质谱图 C.核磁共振氢谱图
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. 乙烯氯氧化法生产氯乙烯是目前国际公认的技术先进且经济合理的方法。回答下列问题:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ. ;
Ⅲ. ;
Ⅳ. 。
(1)___________,恒容密闭容器中进行反应Ⅳ,下列能说明反应Ⅳ达到平衡的标志是___________(填字母)。
a.混合气体的密度不再改变
b.混合气体的平均摩尔质量不再改变
c.反应速率
d.单位时间内生成的同时生成
(2)在体积为1 L的恒容密闭容器中充入、、发生反应Ⅳ,平衡时四种组分的物质的量与温度的关系如图所示。
①M曲线代表的物质是___________。
②X点处,的转化率为___________。
③X点处与Y点处,容器内混合气体的物质的量之比为___________。
④500 K时,该反应的化学平衡常数___________。
(3)某温度时,若反应,,(、只与温度有关),已知该温度下的平衡常数,则___________;升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
18. 化合物是制备抗肿瘤药物依喜替康的重要中间体,其合成路线如下(部分试剂和反应条件省略):
(1)化合物B→C转化的反应类型为____________,的命名为____________。
(2)化合物C→D转化的化学方程式为________________________。
(3)化合物中含氧官能团的名称为____________。
(4)化合物G→H的转化中,若的用量过多,会导致________________________。
(5)物质符合下列条件(含苯环且官能团相同)的同分异构体有______种。
(6)化合物与在一定条件下加成后得到分子式为的化合物Ⅰ,化合物Ⅰ的结构简式为____________,并用星号(*)标出化合物Ⅰ中的手性碳原子。
(7)依据以上合成信息,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选)________________________。
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1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。写在本试题卷上无效。
3.本试题卷共7页,18小题,满分100分,考试用时75分钟。如缺页,考生须及时报告监考老师,否则后果自负。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
祝 你 考 试 顺 利 !
可能用到的相对原子质量:H 1,C 12,N 14,O 16,Na 23,Cl 35.5,Zn 65,Si 28,P 31,Br 80
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项是符合题目要求。
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. 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. 链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,两种环状结构的熵相近。下列说法正确的是
A.
B. 葡萄糖完全燃烧生成和放热,故葡萄糖的燃烧热为
C. 葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和号碳原子上羟基作用的结果
D. 三种结构中,吡喃葡萄糖的焓最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,反应关系为:吡喃葡萄糖链式葡萄糖吡喃葡萄糖链式葡萄糖吡喃葡萄糖,总焓变满足,A错误;
B.燃烧热的定义是:1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,其中水的稳定状态是液态水,而非气态水。题目中生成的是水蒸气,因此不能直接用 10a kJ/mol 表示燃烧热,B 错误;
C.链状葡萄糖的醛基是与5 号碳原子上的羟基发生加成反应,形成六元环(氧原子来自 5 号碳的羟基),而非 6 号碳的羟基,C 错误;
D.三种结构中,链状葡萄糖的含量最低( <0.0026% ),所以环状结构更稳定,焓更低。而在两种环状结构中,吡喃葡萄糖的含量( 63.6% )远高于吡喃葡萄糖( 36.4% ),说明其更稳定,焓也更低。因此,吡喃葡萄糖的焓最小,D 正确;
故选D。
4. 下列操作能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
操作
A
分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点)
用分液漏斗进行分液
B
鉴别乙醇和甲醛溶液
分别加入溴水,混溶的是乙醇,褪色的是甲醛溶液
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加浓溴水,过滤
D
鉴别甲苯、环己烯
分别加入酸性高锰酸钾溶液,褪色的是环己烯,不褪色的为甲苯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.正己烷与正庚烷互溶,二者沸点差异较大,应采用蒸馏法分离,分液仅用于分离互不相溶的液体混合物,A不符合题意;
B.乙醇与溴水互溶无明显现象,甲醛具有还原性,可与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,可鉴别二者,B符合题意;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤分离,同时会引入新杂质溴,C不符合题意;
D.甲苯(与苯相连的碳原子上有H)和环己烯(含碳碳双键)均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,二者都会使溶液褪色,无法鉴别,D不符合题意;
故选B。
5. 烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的规律是:
;(R,R1,R2,R3均代表烃基)
某烯烃分子式为,被酸性高锰酸钾溶液氧化后不可能得到的产物是
A. 只有
B. 和
C. 和
D. 和
【答案】B
【解析】
【分析】列出的烯烃同分异构体分子式为烯烃共有3种:① 1-丁烯:;② 2-丁烯:;③ 2-甲基丙烯:。逐一分析各烯烃的氧化产物,1-丁烯的氧化:根据规律,氧化产物为和,2-丁烯的氧化:的氧化产物为(仅乙酸),2-甲基丙烯的氧化:的氧化产物为(丙酮)和。
【详解】A.对应2-丁烯的氧化产物,A不符合题意;
B.没有对应丁烯的氧化产物,B符合题意;
C.和,对应1-丁烯的氧化产物 ,C不符合题意;
D.和,对应2-甲基丙烯的氧化产物,D不符合题意;
故选B。
6. 下列方程式书写正确的是
A. 水溶液中苯酚的电离:=+H+
B. 向苯酚溶液中滴加饱和溴水:+Br2→
C. 1,3-丁二烯与足量溴的溶液反应:
D. 向银氨溶液中加入乙醛并水浴加热:
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚属于弱电解质,水溶液中电离为可逆过程,应使用可逆号而非等号,A错误;
B.苯酚与饱和溴水发生取代反应,生成2,4,6-三溴苯酚和HBr,产物为三溴代物而非一溴代物,且配平错误,B错误;
C.足量溴的溶液会与1,3-丁二烯发生完全加成,两个碳碳双键均断裂加成,生成,题给产物为溴不足时的1,4-加成产物,C错误;
D.乙醛与银氨溶液水浴加热发生银镜反应,方程式的配平、产物、反应条件均正确,D正确;
答案选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. 已知碳碳双键的碳原子上连羟基的结构不稳定,会自发转化为碳氧双键的结构。2-丁炔在一定条件下可发生下列转化,下列说法正确的是
A. X存在顺反异构
B. Y的结构简式为CH3CH2CH2CHO
C. Z不能使溴水褪色
D. Z和聚乙烯属于同系物
【答案】A
【解析】
【分析】与发生加成反应生成X,结合X的分子式得其结构简式为;与水发生加成反应先生成,由于碳碳双键的碳原子上连羟基的结构不稳定,会自发转化为碳氧双键的结构,因此生成的Y结构简式为:;发生加聚反应生成Z,Z的结构简式为:。据此解答。
【详解】A.根据分析知,X结构简式为,其结构中两个双键碳原子所连基团均不相同,存在顺反异构,A正确;
B.根据分析知,Y结构简式为:,B错误;
C.根据分析知,Z结构简式为:,含有C=C键,可使溴水褪色,C错误;
D.根据分析知,Z结构简式为:,Z含有C=C键,聚乙烯没有C=C键,二者不属于同系物,D错误;
故选A。
9. 化学家用无机物甲()成功制备了有机物乙[],开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 甲中不存在配位键
C. 甲易溶于水,乙难溶于水
D. 甲和乙中X杂化方式均为
【答案】A
【解析】
【分析】为有机物,基态X、Z原子均有2个单电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同周期、原子序数依次增大,若X、Y、Z为第三周期元素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z为第二周期元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又为无机物,为有机物,所以X、Y、Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成,则W为H,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,即,A正确;
B.甲中里提供孤电子对、提供空轨道形成配位键,甲存在配位键,B错误;
C.甲为离子化合物易溶于水,乙为尿素,分子中含氨基、羰基可与水形成氢键,也易溶于水,C错误;
D.甲中位于中,形成2个键无孤电子对,杂化方式为;乙中形成3个键无孤电子对,杂化方式为,二者杂化方式不同,D错误;
故选A。
10. 作为碳家族的新成员,石墨炔的诞生填补了二维碳材料在天然带隙方面的空白,被视为下一代电子器件的关键候选材料。下列关于金刚石、石墨炔、石墨(如图所示)的说法正确的是
A. 12 g石墨中含有2 mol 键 B. 碳碳键键长:石墨<金刚石
C. 三种物质互为同分异构体 D. 三种物质的晶体类型相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.12 g石墨的物质的量为1 mol,石墨中每个C原子形成3个键,每个键被2个C原子共用,故1 mol石墨含1.5 mol 键,A错误;
B.金刚石中碳原子采用sp3杂化形成单键,石墨中碳原子采用sp2杂化,未杂化的p轨道形成离域大π键,这种兼具σ键和π键的结构使碳碳键具有部分双键特性,使键长变短,则碳碳键键长:石墨<金刚石,B正确;
C.三种物质均为碳元素的不同单质,互为同素异形体,同分异构体的研究对象是化合物,C错误;
D.金刚石为共价晶体,石墨为混合晶体,二者晶体类型不同,D错误;
故选B。
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. 、和Zn三种元素组成化合物的晶胞如图所示(晶胞参数),该晶体可视为金刚石晶体中的C原子被、和Zn取代后形成。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Zn位于元素周期表的ds区
B. 最近的两个P原子间的距离为
C. 晶体中与Si距离最近且相等P的数目为6
D. 晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn是30号元素,核外电子排布为,位于元素周期表ds区,A正确;
B.由晶胞结构示意图可知,P位于晶胞上半部分(分为8个小立方体,其中2个P在上边两个对角立方体的体心,另2个P处于下边与上垂直两个立方体的体心)和下半部分各4个,又晶胞参数,最近的两个P原子在同一水平面内,坐标差分别为、,z坐标相同,因此最近的两个P原子间的距离为,B正确;
C.由题意及晶胞结构示意图可知,该晶体可视为金刚石晶体中的C原子被 Si 、 P 和Zn取代后形成的晶体,即该晶体结构是由金刚石衍生而来,金刚石中每个C原子配位数为4,因此该晶体中与Si距离最近且相等的P原子数目为4,C错误;
D.根据晶胞结构示意图,利用均摊法计算该晶胞中各原子个数,Zn原子位于晶胞的顶点(8个)、面心(4个)、体心(1个),该晶胞中总原子个数为;Si原子位于晶胞的面心(6个)、棱心(4个),该晶胞中总原子个数为,P原子位于晶胞的内部有8个,故晶胞的总质量为,由晶胞参数分别为、、,则晶胞的体积为,故晶体的密度,D正确;
故选C。
13. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Z>Y>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>Y>Q
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意推知,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素;Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,则Q位于第四周期,Q为As,则W只能为H,综上W、X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O、元素。
【详解】A.元素周期表中同周期从左到右第一电离能逐渐增大,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能N>O>C,故A错误;
B.由于和能形成分子间氢键且水分子之间氢键多于分子之间氢键,而分子之间无氢键,所以简单氢化物沸点,故B正确;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,即酸性:,故C正确;
D.C、N、O分别与H可形成、、等化合物,均含极性键和非极性键,故D正确;
答案选A。
14. 苹果酸()是二元弱酸,以表示。时,用标准溶液滴定同浓度的溶液,溶液中、和的分布系数随溶液变化如图。已知:的分布系数。
下列说法错误的是
A. 曲线①是的分布系数曲线
B. 点到点过程中,水的电离程度一直在增大
C. 点的为
D. 时,溶液中粒子浓度的大小关系为
【答案】D
【解析】
【分析】是二元弱酸,随pH升高,逐步被中和,分布系数增大的曲线①为,下降曲线为,先升后降的中间曲线为,据此分析;
【详解】A.曲线①随pH升高分布系数逐渐增大,对应的分布系数,A正确;
B.a点到b点的滴定过程中,酸(抑制水的电离)不断被NaOH中和,可水解的钠盐(促进水的电离)不断生成,因此水的电离程度一直在增大,B正确;
C.c点,由电离常数关系: ,,两式相乘得,代入,得。 a点,,故;b点,,故,代入得,,C正确;
D.处于之间,由图可知此时分布系数大小为,即粒子浓度关系为,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有机物④是合成某种传统高分子的单体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①分子中甲基上碳氢键的极性:a处________(填“大于”或“小于”)b处。
(2)上述有机物中,互为同系物的是________(填序号);③的分子式为________。
(3)1 mol ②最多可与________g 发生加成反应;②的一氯代物有________种(不考虑立体异构)。
(4)④分子________(填“存在”或“不存在”)顺反异构;写出有机物④在高温高压、催化剂条件下形成高分子的化学方程式:________。
(5)①和②的谱图相同的为________(填字母)。
A.元素分析图 B.质谱图 C.核磁共振氢谱图
【答案】(1)大于 (2) ①. ①② ②.
(3) ①. 8 ②. 5
(4) ①. 存在 ②. n
(5)A
【解析】
【小问1详解】
羰基吸电子诱导效应强于苯环,a处甲基连接在羰基旁,受吸电子效应影响更大,C-H键电子对偏移程度更大,极性强于b处;
【小问2详解】
同系物要求结构相似、分子组成相差若干个,①和②均为对位取代芳香烷基酮,结构相似,组成相差1个,互为同系物;③含10个C、1个O,苯环不饱和度为4,计算得分子式为;
【小问3详解】
1mol②中,苯环可消耗加成,羰基可消耗加成,共消耗,质量为;②为对位对称结构,苯环有2种等效氢,取代基乙基有2种等效氢,苯环上甲基有1种等效氢,共5种等效氢,因此一氯代物有5种;
【小问4详解】
顺反异构要求双键的每个碳原子都连接两种不同基团,④中双键碳分别连接苯环、和甲基、,满足条件,存在顺反异构;碳碳双键在催化剂条件下发生加聚反应:n;
【小问5详解】
①和②都只含C、H、O三种元素,元素分析图检测元素种类,二者元素种类相同,因此元素分析图相同;二者分子式不同,相对分子质量不同,质谱图不同;氢原子的种类和化学环境不同,核磁共振氢谱不同,故选A。
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. 乙烯氯氧化法生产氯乙烯是目前国际公认的技术先进且经济合理的方法。回答下列问题:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ. ;
Ⅲ. ;
Ⅳ. 。
(1)___________,恒容密闭容器中进行反应Ⅳ,下列能说明反应Ⅳ达到平衡的标志是___________(填字母)。
a.混合气体的密度不再改变
b.混合气体的平均摩尔质量不再改变
c.反应速率
d.单位时间内生成的同时生成
(2)在体积为1 L的恒容密闭容器中充入、、发生反应Ⅳ,平衡时四种组分的物质的量与温度的关系如图所示。
①M曲线代表的物质是___________。
②X点处,的转化率为___________。
③X点处与Y点处,容器内混合气体的物质的量之比为___________。
④500 K时,该反应的化学平衡常数___________。
(3)某温度时,若反应,,(、只与温度有关),已知该温度下的平衡常数,则___________;升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
【答案】(1) ①. ②. bd
(2) ①. 或1-氯乙烯或一氯乙烯或氯乙烯 ②. 50% ③. ④. 1
(3) ①. 10 ②. <
【解析】
【小问1详解】
已知反应
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;由盖斯定律
目标反应Ⅳ=ⅠⅡⅢ,则;
a.所有物质均为气体,总质量不变,容器体积固定,密度始终不变,不能判断平衡,a不符合题意;
b.反应前后气体总物质的量改变,总质量不变,平均摩尔质量不变时,不变,达平衡,b符合题意;
c.速率比始终等于计量数比,不能判断平衡,c不符合题意;
d.生成是逆反应,生成是正反应,计量数均为4,单位时间生成1 mol 同时生成1 mol ,,达平衡,d符合题意;
【小问2详解】
①反应Ⅳ正反应放热,升温平衡逆向移动,反应物物质的量增大,生成物物质的量减小;系数更大,下降幅度更大,因此M曲线代表产物;
②体积为1 L的恒容密闭容器中充入、、发生反应Ⅳ,设转化的,可列三段式为:,则总物质的量为。X点与的物质的量相等,即,解得,则的转化率为;
③Y点时与的物质的量相等,即,解得,因此总物质的量为;X点时总物质的量为,因此X点处与Y点处容器内混合气体的物质的量之比为;
④500 K即X点时,由②可知:,因此该反应的化学平衡常数;
【小问3详解】
平衡时,即,变形得,故;反应Ⅳ,正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,减小,说明升温时增大的倍数大于增大的倍数,即增大倍数增大倍数。
18. 化合物是制备抗肿瘤药物依喜替康的重要中间体,其合成路线如下(部分试剂和反应条件省略):
(1)化合物B→C转化的反应类型为____________,的命名为____________。
(2)化合物C→D转化的化学方程式为________________________。
(3)化合物中含氧官能团的名称为____________。
(4)化合物G→H的转化中,若的用量过多,会导致________________________。
(5)物质符合下列条件(含苯环且官能团相同)的同分异构体有______种。
(6)化合物与在一定条件下加成后得到分子式为的化合物Ⅰ,化合物Ⅰ的结构简式为____________,并用星号(*)标出化合物Ⅰ中的手性碳原子。
(7)依据以上合成信息,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线(无机试剂任选)________________________。
【答案】(1) ①. 还原反应 ②. 3-丁烯酸
(2) (3)羧基、酰胺基
(4)化合物H中氮原子的孤电子对与氢离子反应成盐
(5)16 (6)
(7)
【解析】
【分析】本题围绕抗肿瘤药物依喜替康的中间体H的合成路线展开,解题的关键点是逐步骤对比反应物和产物的结构差异,结合有机反应的基本规律推导反应类型、官能团性质,最终完成合成路线设计。
【小问1详解】
化合物B的官能团是硝基(-NO2),在Zn/NH4Cl作用下转化为化合物C的氨基(-NH2),该过程是硝基得到电子、氢原子加入的过程,属于还原反应;按照系统命名法,选取含羧基和碳碳双键的最长碳链,从羧基端编号,双键在3号碳位置,命名为3-丁烯酸;
【小问2详解】
C→D过程中化合物C氨基上的氢原子被乙酰基取代,生成酰胺键,同时脱去HCl,反应方程式为:;
【小问3详解】
观察F的结构,其中的含氧官能团为羧基和酰胺基;
【小问4详解】
G→H是酰胺基的酸性水解反应,脱去乙酰基生成游离氨基,若HCl用量过多,产物H中的碱性氨基会与过量HCl反应生成胺的盐酸盐,该盐易溶于水相,难以分离得到游离态的目标产物,最终会导致产物H成盐,降低目标产物的产率,难以提纯分离;
【小问5详解】
据题干要求,同时含苯环且官能团相同的同分异构体分为三种情况:①苯环上有三个取代基,共4+4+2=10种;②苯环上有两个取代基,其中氟原子或硝基连在甲基上,共3+3=6种;③苯环上只有一个取代基,氟原子和硝基都连在甲基上,共1种。故物质符合条件的同分异构体有10+6+1-1=16种(减去自身);
【小问6详解】
化合物H的六元环上的酮羰基与H2加成后转化为羟基,得到分子式为C11H14NOF的产物,连有羟基的碳原子连接4种互不相同的基团,为手性碳原子,手性碳标注在连羟基的饱和碳原子上,如图;
【小问7详解】
以苯和2-溴丙烷为原料合成目标烯烃的路线为:①2-溴丙烷在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应得到丙烯;②苯与液溴在FeBr3催化下发生取代反应生成溴苯;③溴苯与丙烯在Heck反应条件下发生偶联反应得到目标产物丙烯基苯,反应流程可表示为:。
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