内容正文:
2025-2026学年第一学期高二期末考试试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Ba-137
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于含有非极性共价键的盐类物质的是
A. Na2C2O4 B. MgBr2 C. NaCN D. CH3COOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.为草酸钠,属于盐类,其阴离子中存在两个原子之间形成的非极性共价键,A符合题意;
B.为溴化镁,属于盐类,是仅含离子键的离子化合物,不含非极性共价键,B不符合题意;
C.为氰化钠,属于盐类,其阴离子中与形成极性共价键,不存在非极性共价键,C不符合题意;
D.为乙酸,属于羧酸类有机物,不属于盐类物质,D不符合题意;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 烷烃系统命名:2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
C. HClO的球棍模型:
D. 键的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示电子式为氢氧根的电子式,羟基是中性基团,氧原子最外层共有7个电子,图示氧原子周围为8个电子,与羟基结构不符,A错误;
B.烷烃系统命名需选择最长碳链为主链,2号碳连接乙基说明主链选择错误,该烷烃最长碳链含6个碳原子,正确命名为2,3,4,4-四甲基己烷,B错误;
C.HClO的结构式为,原子半径大小关系为,分子为V形结构,与图示球棍模型一致,C正确;
D.图示为p轨道肩并肩重叠的过程,形成的是p-p键,p-p键是p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成,D错误;
故选C。
3. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 碱性:KOH>LiOH
B. 热稳定性:H2S>PH3
C. 化合物中离子键百分数:NaCl>KF
D. 原子半径:Mg>Al
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族碱金属元素从上到下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性随金属性增强而增强,金属性,故碱性,A不符合题意;
B.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,气态氢化物热稳定性随非金属性增强而增强,非金属性,故热稳定性,B不符合题意;
C.化合物中两成键元素电负性差值越大,离子键百分数越高。的金属性强于,的非金属性强于,因此的成键元素电负性差值大于,离子键百分数,C符合题意;
D.同周期主族元素从左到右,核电荷数增大对核外电子的吸引能力增强,原子半径逐渐减小,和同属第三周期,原子序数更小,故原子半径,D不符合题意;
故答案选C。
4. 化学与生活联系密切,下列说法正确的是
A. 肥皂与纯碱都可以去除油污,但两者去污原理不同
B. 乙二醇溶液用作汽车防冻液,乙二醇与甘油互为同系物
C. 顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
D. 放烟花是电子由基态跃迁到激发态时,能量以光的形式释放出来
【答案】A
【解析】
【详解】A.肥皂依靠其分子的两亲结构通过乳化作用去除油污,纯碱()依靠水解产生的碱性环境使油污水解为可溶物除去,二者去污原理不同,A正确;
B.乙二醇分子含2个羟基,甘油(丙三醇)分子含3个羟基,二者官能团数目不同,结构不相似,不互为同系物,B错误;
C.顺丁橡胶硫化交联程度过大时,橡胶弹性会显著下降,并非交联程度越大弹性越好,C错误;
D.放烟花时的发光现象是电子由激发态跃迁回基态时,能量以光的形式释放产生的,电子由基态跃迁到激发态需要吸收能量,D错误;
故选A。
5. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
B. 苯中含少量苯酚杂质,可加浓溴水过滤除去
C. 溴乙烷中含少量溴单质,可加入NaHSO3溶液后分液除去
D. 误食重金属离子,可吞服鸡蛋清解毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚易溶于乙醇,且乙醇对皮肤刺激性较小,用乙醇冲洗可溶解去除皮肤上的苯酚,再用水冲洗除去残留乙醇,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,同时过量的溴单质也会溶于苯,无法通过过滤除去杂质,还会引入新杂质,B错误;
C.溴单质具有氧化性,可与溶液发生氧化还原反应生成易溶于水的离子化合物,而溴乙烷难溶于水,分液即可分离除杂,C正确;
D.重金属离子可使蛋白质变性,鸡蛋清的主要成分为蛋白质,吞服鸡蛋清可使重金属离子优先与鸡蛋清中的蛋白质反应,减少对人体自身蛋白质的损伤,D正确;
故答案选B。
6. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列性质差异与结构因素关联不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:Si>C
B
BF3能与NH3形成配合物[H3NBF3],却不能与NF3形成配合物
NF3中F的电负性很强,导致N原子孤电子对电子云密度降低
C
酸性强弱:HCl>HF
极性:HCl弱于HF
D
冠醚18-冠-6能够与K+形成超分子,却不能与Li+形成超分子
该冠醚空腔的直径与K+的直径相当,与Li+的直径不匹配
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金刚石和晶体硅均为共价晶体,原子半径,故键键长更短、键能更大,金刚石硬度更高,结构因素与性质差异关联正确,A正确;
B.中有空轨道可接受孤电子对,中电负性大,使原子孤电子对电子云密度降低,难以给出电子形成配位键,故无法和形成配合物,关联正确,B正确;
C.酸性强于的原因是键键能远大于键,且分子间存在氢键,在水溶液中更难电离出,与键的极性强弱无直接关联,关联错误,C错误;
D.冠醚与碱金属离子的配位匹配性取决于空腔直径与离子直径的匹配度,18-冠-6空腔直径与直径相当,与不匹配,故只能与形成超分子,关联正确,D正确;
故答案选C。
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 氯化铜溶液中加足量氨水:Cu2++2NH3·H2O=2+Cu(OH)2↓
B. 乙醇与酸性K2Cr2O7溶液反应:3CH3CH2OH+2+16H+=3CH3COOH+4Cr3++11H2O
C. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠:
D. 尿素与甲醛反应得到线型结构的脲醛树脂:+→+nH2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铜溶液中加足量氨水时,会和过量氨水反应生成可溶性的,不会得到沉淀,正确的离子方程式为:,A错误;
B.酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为,该离子方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.酸性顺序为羧基>>酚羟基>,少量碳酸钠加入水杨酸中,只有羧基参与反应生成和;酚羟基不反应,即使反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,苯酚钠和碳酸氢钠也会被羧基转化为苯酚和二氧化碳,正确的离子方程式为22:C错误;
D.尿素与甲醛缩聚生成线型脲醛树脂时,反应物甲醛的系数应为,且产物中链节为:−NH−CO−NH−CH2−, 正确的化学方程式为: ,D错误;
8. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法是:CH3C≡CH+CO+CH3OH,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 4.0g CH3C≡CH分子中含有的σ键数目为0.5NA
B. 0.1molCH3OH分子中sp3杂化的原子数目为0.2NA
C. 1molCH2=C(CH3)COOCH3与足量H2反应可消耗的H2数目为2NA
D. 该转化反应有少量副产物甲醛生成,1mol甲醛与足量银氨试剂反应生成的Ag原子数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,该物质的物质的量为,每个分子含个键,故键数目为,A错误;
B.分子中原子和原子均为杂化,每个分子含个杂化的原子,故该物质中杂化的原子数目为,B正确;
C.中仅碳碳双键可与加成,酯基的羰基不与反应,故该物质消耗的数目为,C错误;
D.甲醛相当于含有个醛基,甲醛与足量银氨溶液反应生成,即原子数为,D错误;
故答案选B。
9. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 验证酸性:硫酸>碳酸>苯酚 B. 检验生成的乙烯
C. 验证苯和溴发生取代反应 D. 混合浓硫酸和乙醇
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硫酸与碳酸钠反应生成,稀硫酸无挥发性,进入苯酚钠溶液后生成苯酚使溶液变浑浊,根据强酸制弱酸的原理,可验证酸性:硫酸>碳酸>苯酚,A正确;
B.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇也能使酸性溶液褪色,无法证明生成了乙烯,B错误;
C.溴易挥发,挥发的进入硝酸银溶液也会反应生成沉淀,无法验证苯和溴发生取代反应生成了,C错误;
D.混合浓硫酸和乙醇时,应将密度更大的浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入乙醇中并不断搅拌,图中操作会因浓硫酸稀释放热导致液体飞溅,操作错误,D错误;
故答案选A。
10. 乙酰乙酸乙酯(X)是一种常用的有机化学试剂,可以用它合成化合物Y(Et代表乙基),下列有关说法正确的是
A. Y的分子式为
B. Y能在溶液中发生水解反应但不能和盐酸反应
C. X中最多有4个C原子共平面
D. X转化为Y的过程可能经历了加成和消去两步反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.Y分子中含有1个N原子,H原子数目应为奇数,其正确分子式为,A错误;
B.Y中含有酯基,可在溶液中发生水解,同时含有亚氨基,具有碱性,可与盐酸反应生成盐,B错误;
C.X中两个羰基均为杂化的平面结构,碳碳单键可旋转,最多有6个C原子共平面,C错误;
D.X中的酮羰基先与发生亲核加成反应,再发生消去反应脱去水分子,得到Y中的碳碳双键结构,该过程经历加成和消去两步反应,D正确;
故选D。
11. 某兴趣小组用乙酸乙酯(沸点76.8℃)提纯对羟基苯乙酮(沸点148℃),二者能形成分子间氢键,下列说法正确的是
A. 萃取剂总量相同,萃取率不受萃取次数影响
B. 振荡时要注意打开分液漏斗上部玻璃塞及时放气
C. 对羟基苯乙酮与乙酸乙酯形成分子间氢键有利于萃取,不利于蒸馏
D. 蒸馏时使用球形冷凝管比用直形冷凝管冷凝效果更好
【答案】C
【解析】
【分析】对羟基苯乙酮溶液中加入乙酸乙酯进行萃取,分液后得到水层和有机层,有机层中含对羟基苯乙酮和乙酸乙酯,经过干燥,倾析分离出有机层,蒸馏后得到溶剂和产品。
【详解】A.萃取剂总量相同时,多次萃取的萃取率高于单次萃取,萃取率受萃取次数影响,A错误;
B.振荡分液漏斗时,应将漏斗倒转,打开下部活塞放气,无需打开上部玻璃塞,B错误;
C.二者形成分子间氢键,会增大对羟基苯乙酮在乙酸乙酯中的溶解度,有利于萃取;蒸馏时氢键会缩小二者的沸点差距,不利于分离,C正确;
D.蒸馏操作需使用直形冷凝管,球形冷凝管内壁会残留馏分,不适合蒸馏使用,D错误;
故选C。
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,可形成离子液体[Y2X5ZX3]+[ZW3]-。Y、Z、W位于同一周期,基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍。下列说法正确的是
A. Y2X4是合成某导电高分子材料的单体
B. YW和ZW空间结构都为平面正三角形
C. ZX3结合质子的能力比Y2X5ZX2强
D. 该物质中不存在配位键
【答案】B
【解析】
【分析】短周期中唯一满足“基态原子电子总数是最高能级电子数2倍”的元素是O,因此W为O元素。Y、Z、W同属第二周期,基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子,第二周期符合该条件的元素为C(电子排布1s22s22p2,p轨道2个未成对电子)和O,W已经是O,因此Y为C元素。Z的原子序数介于Y(C)和W(O)之间,因此Z为N元素。X原子序数最小,结合离子组成中X大量与C、N以单键结合,因此X为H元素。
【详解】A.为(乙烯),其加聚产物聚乙烯为绝缘体,不是导电高分子材料的单体,A错误;
B.为,中心价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面正三角形;为,中心价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面正三角形,B正确;
C.为,为(乙胺),乙基为给电子基团,乙胺中的电子云密度高于,结合质子能力更强,结合质子能力弱于乙胺,C错误;
D.阳离子中,与之间通过孤电子对形成配位键,该物质存在配位键,D错误;
故选B。
13. 下列说法正确的是
A. 每个氯化钠晶胞中含有4个分子
B. 晶胞中,每个周围距离最近且等距的有8个
C. 冰中平均1个分子内含两个氢键
D. 干冰晶胞和冰晶胞中分子分别采用密堆积和非密堆积是因为分子空间结构不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.是离子晶体,晶体中不存在分子,A错误;
B.晶胞中为面心立方堆积,填充四面体空隙,每个周围距离最近且等距的有8个,B正确;
C.冰中的氢键属于分子间作用力,不存在于分子内,且平均1个分子仅分摊2个分子间氢键,C错误;
D.干冰采用分子密堆积是因为分子间仅存在无方向性、无饱和性的范德华力,冰采用非密堆积是因为水分子间存在有方向性和饱和性的氢键,二者堆积方式差异的原因不是分子空间结构不同,D错误;
故选B。
14. 下列说法正确的是
A. 图A:18-冠-6中O原子电负性大带负电荷,通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征
B. 图B:该物质比NaBF4摩尔质量更大,故具有更高的熔沸点
C. 图C:该配合物中心离子为Pt2+,采用sp3杂化方式
D. 相同条件下,(反式)在苯中的溶解度大于(顺式)
【答案】D
【解析】
【详解】A.18-冠-6中O原子仅带部分负电荷,与通过离子-偶极作用结合,不存在离子键,A错误;
B.二者均为离子晶体,熔沸点由离子键决定,与摩尔质量无直接关联,B错误;
C.该配合物为平面正方形构型,中心采用杂化,不是杂化,C错误;
D.反式结构对称,为非极性分子,顺式为极性分子,苯为非极性溶剂,根据相似相溶原理,反式在苯中溶解度大于顺式,D正确;
故选D。
15. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,A的核磁共振氢谱和红外光谱如下,核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶1∶3,下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应
B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能与O2发生催化氧化反应得到含有醛基的产物
D. 与H2发生加成反应得到的产物的手性碳原子数目比A的手性碳原子数目多
【答案】D
【解析】
【分析】有机物A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,则A的相对分子质量为;根据红外光谱图可知,A分子中含有羟基、羰基,说明含有2个氧原子,则结合相对分子质量可得分子式为;A的核磁共振氢谱图中峰面积之比为1:3:1:3,说明含有两个甲基,则A的结构简式为。
【详解】A.A的结构简式为,不能发生水解反应,A错误;
B.A分子中不含羧基,不能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,B错误;
C.A分子中与羟基相连的碳上只有一个H,催化氧化后生成酮,C错误;
D.A的结构简式为,分子中与羟基直接相连的碳原子为手性碳原子,催化加氢后,与两个羟基分别相连的C原子均为手性碳原子,故有两个手性碳,D正确;
答案选D。
16. 在催化作用下,丁烯发生催化歧化反应的机理如图所示。下列有关机理描述的转化过程中的说法不正确的是
A. 可将2-丁烯转化为1-丁烯 B. 整个过程中W的化合价发生了变化
C. 有机物X为2-戊烯 D. 存在σ键和π键的断裂及形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,反应过程中没有1-丁烯生成,即不能将2-丁烯转化为1-丁烯,故A错误;
B.W元素的成键数目有3和5两种,即W的化合价发生了变化,故B正确;
C.由题可知,有机物X为2-戊烯即,故C正确;
D.由图可知,存在碳碳单键和碳碳双键的断裂和形成即存在键和键的断裂及形成,故D正确;
故答案为:A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. Ⅰ.W、X、Y、Z、Q是前四周期的元素,原子序数依次增大,其元素性质或基态原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
W
有两种不同能量的电子且占据的原子轨道呈全充满
X
核外电子有五种空间运动状态,且存在两个单电子
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
Q
基态Q3+有5个未成对电子
请完成下列空白:
(1)Z元素在周期表中位置为_________________,Q元素在周期表中位于_______区。
(2)W的氧化物显两性,写出W的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:______________________。
(3)下表是同周期相邻元素甲、乙、丙的各级电离能数据,Y元素是其中的________(填“甲”、“乙”、“丙”),其中I1(乙)>I1(丙)的原因是__________________________。
元素
甲
乙
丙
电离能
496
738
578
4562
1451
1817
6912
7733
2745
9543
10540
11575
13353
13630
14830
下列为Y元素形成的四种微粒的最外层(M层)电子排布式:①ns1;②ns2;③ns1np1;④np1,其中失去最外层一个电子所需能量最大的是______________(填标号)。
Ⅱ.氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中,通常用X—H┅Y表示(“—”表示共价键,“┅”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键:
(4)①的VSEPR模型名称为______________用系统命名法命名⑤的名称____________。
①和②的键角大小为:①______②(填“>”或“<”或“=”,下同)。
④和⑤的沸点高低为:④______⑤。
(5)H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是________。
【答案】(1) ①. 第3周期 第ⅣA族 ②. d
(2)
(3) ①. 乙 ②. 基态Mg原子最高能级3s原子轨道恰好为全充满状态,较稳定难失电子,第一电离能较高(或基态Mg原子最高能级3s电子能量低于铝原子最高能级3p电子能量) ③. ①
(4) ①. 正四面体形 ②. 4-羟基苯甲醛 ③. > ④. <
(5)乙
【解析】
【分析】W:只有两种不同能量的电子,且占据轨道全充满,电子排布为,为Be元素;
X:核外电子有5种空间运动状态(即5个原子轨道),排布为,为C元素;
Y:s能级电子总数和p能级相等,排布为或,为O元素或Mg元素,结合(3)中题干中隐藏的信息(存在M层),故Y为Mg;
Z:价电子中不同形状轨道的电子数相等,原子序数大于Mg,价电子排布为,为Si元素;
Q:基态有5个未成对电子,离子排布为,Q为Fe元素。
【小问1详解】
Z是Si元素,位于元素周期表第三周期第ⅣA族;
Q是Fe元素,价电子排布为,属于d区。
【小问2详解】
Be和Al处于对角线位置,性质相似,两性的BeO和NaOH反应生成铍酸盐和水,对应离子方程式为。
【小问3详解】
甲、乙、丙是同周期相邻元素,从电离能突变可知:甲I2远大于I1为Na,乙I3远大于I2为Mg,丙I4远大于I3为Al,故Y对应的是乙;
Mg的3s轨道全充满,是稳定结构,第一电离能比相邻的Al更高;
①对应基态的最外层排布,失去该电子对应Mg的第二电离能,所需能量最高,答案选①
【小问4详解】
①是,中心N的价层电子对数为4,VSEPR模型为正四面体形;
⑤的羟基和醛基在苯环对位,系统命名为4-羟基苯甲醛;
的中心N只有1对孤对电子,的中心O有2对孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥力更大,因此键角①>②;
④邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,沸点降低,⑤对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键,分子间作用力更强,因此沸点④<⑤。
【小问5详解】
氢键的正确表示为,氢键呈直线,夹角为180°,因此HF间的氢键正确表示为乙。
18. 氮族元素(N、P、As、Sb、Bi)在生命科学和工农业生产中具有极其重要的作用。
(1)关于氮族元素相关的描述,下列说法正确的是________________。
A. 砷原子基态的电子排布式为[Ar]4s24p3
B. P能形成PCl5,因此N也能形成NCl5
C. 基态P原子轨道表示式不符合洪特规则
D. P4和都为正四面体结构,两者键角相同
(2)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。谷氨酸的结构简式如下图:
①谷氨酸的α-羧基电离能力强于γ-羧基,解释其原因___________________________。
②吡咯烷酮羧酸是谷氨酸在一定条件下发生分子内脱水形成的五元环化合物,天然存在于肌肤中,是一种保湿剂,其结构简式为_______________。
(3)502胶水是一种无色透明液体,可用于制作瞬间胶粘剂,其结构简式如图所示:
①分子中σ键和π键的个数比为______________。
②502胶水在空气中微量水的催化下发生加聚反应迅速固化而将被粘物粘牢,写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)已知亚磷酸H3PO3与足量氢氧化钠反应生成Na2HPO3,亚砷酸H3AsO3与足量氢氧化钠反应生成Na3AsO3,从分子结构角度解释上述两个反应生成对应产物的原因_____________________________________。
(5)CN-、NH3可与Zn2+、Ni2+形成笼形包合物Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6,其四方晶胞结构如下图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为,。晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为____________,________________。
【答案】(1)C (2) ①. 氨基为吸电子基团且离α-羧基较近,导致α-羧基中O-H极性变大,易发生电离 ②.
(3) ①. 15:4 ②.
(4)H3PO3分子结构为,只有两个羟基上的氢易电离,为二元酸,H3AsO3的结构为,三个羟基上的氢均可电离,为三元酸
(5) ①. 2:3 ②. 2:1:1
【解析】
【小问1详解】
A.砷是33号元素,基态电子排布式应为,选项漏写了3d轨道,A错误;
B.N原子最外层为L层,没有空的d轨道,无法形成5个共价键,故不存在,B错误;
C.根据洪特规则,基态原子填充简并轨道时,电子应优先分占不同轨道且自旋平行;题图中3p轨道的电子成对填充,未分占三个p轨道,不符合洪特规则,C正确;
D.的正四面体结构中键角为60°,的正四面体键角为109°28′,二者键角不同,D错误;
故选C。
【小问2详解】
①α-羧基邻位的氨基是吸电子基团,且距离α-羧基更近,吸电子诱导效应更强,使α-羧基的O-H键极性更大,更易电离出,因此电离能力强于γ-羧基。
②谷氨酸分子内α位的氨基和γ位的羧基脱水形成酰胺五元环,结构简式为:。
【小问3详解】
①该分子为α-氰基丙烯酸乙酯,单键全为σ键,双键含1个σ键1个π键,酯基含1个π键,氰基的三键含1个σ键2个π键;总计σ键15个,π键4个,比值为15:4。
②水催化下,分子的碳碳双键发生加聚,反应为:。
【小问4详解】
H3PO3分子结构为,只有两个羟基上的氢易电离,为二元酸,H3AsO3的结构为,三个羟基上的氢均可电离,为三元酸。
【小问5详解】
晶胞中仅与4个的C成配位键,配位数为4;与4个的N和2个的N成键,配位数为6,故配位数之比为2:3;用均摊法,晶胞内数目为,数目为,数目为,数目为,苯的数目为,对应化学式整理得。
19. 扑炎痛(Mr=313)为一种解热镇痛抗炎药。扑炎痛为白色结晶性粉末,无臭无味,不溶于水,微溶于乙醇(在沸乙醇中易溶),可溶于丙酮。制备原理及操作过程如下:
Ⅰ.乙酰水杨酰氯的制备。
向反应容器中依次加入9g乙酰水杨酸、5mL氯化亚砜(SOCl2),2滴吡啶,升温至70~75℃,反应2h。除去未反应的氯化亚砜,冷却,得到乙酰水杨酰氯。再加入无水丙酮6mL,将反应液倾入图乙所示的干燥仪器A中,混匀,密闭备用。
Ⅱ.扑炎痛的制备。
向图乙所示的仪器B中,依次加入适量对乙酰氨基酚和50mL水。随后将反应液冰水浴冷却至10℃左右,在搅拌下逐滴加入20mL氢氧化钠溶液,控温在8~12℃,在剧烈搅拌下,缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液。滴加完毕后调节反应液的pH为9~10,控温在8~12℃继续搅拌反应60min,抽滤,用水冲洗至中性,烘干,得扑炎痛粗品。
Ⅲ.精制。
粗品用重结晶法精制……洗涤,干燥,得扑炎痛13.2g。
已知:①SOCl2遇水极易发生水解。
②对乙酰氨基酚具有较强还原性,在空气中极易被氧化。
③乙酰水杨酰氯与对乙酰氨基酚反应为放热反应。
回答下列问题:
(1)①仪器B的名称为________________,②仪器A的侧支管作用是_____________。
(2)下列说法正确的是______________。
A. 步骤Ⅰ加入无水丙酮的作用是溶解乙酰水杨酰氯,增大其在水中的溶解度
B. SOCl2空间结构为平面三角形
C. 步骤Ⅱ中滴加乙酰水杨酰氯的丙酮溶液后,可将反应液的pH调节至更高,以消耗反应生成的HCl,从而提高原料转化率
D. 步骤Ⅲ重结晶可用乙醇做溶剂将粗品溶解
(3)若步骤Ⅰ在图乙装置中进行,需对该装置进行改进,改进方案为_______________。
(4)步骤Ⅱ中要缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液并控温在8~12℃,其原因是__________________。
(5)步骤Ⅲ中重结晶过程操作步骤为:将粗品加入烧杯,并加入合适的溶剂加热溶解,加入适量活性炭、_____________、___________、过滤。
(6)产品的产率为_____________(精确至0.01%)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡气压,使漏斗内液体顺利流下 (2)AD
(3)在球形冷凝管与尾气吸收装置之间增加干燥装置
(4)反应放热,滴加速度过快会导致温度升高,从而使对乙酰氨基酚被氧化或发生其它副反应
(5) ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶
(6)84.35%
【解析】
【小问1详解】
仪器B是反应容器三颈烧瓶;仪器A为恒压滴液漏斗;
侧支管连通漏斗内部和三颈烧瓶的气相空间,平衡二者压强,保证液体依靠重力顺利滴下。
【小问2详解】
A.题干说明乙酰水杨酰氯可溶于丙酮,且丙酮与水互溶,因此加入无水丙酮可溶解乙酰水杨酰氯,增大其在水相中的分散/溶解度,A正确;
B.中心S原子的价层电子对数为4(1个孤电子对+3个σ键),空间结构为三角锥形,不是平面三角形,B错误;
C.pH过高时,强碱性环境会使乙酰水杨酰氯发生水解,也可能破坏对乙酰氨基酚的酰胺键、扑炎痛的酯键,反而降低产率,C错误;
D.题干说明扑炎痛微溶于冷乙醇、沸乙醇中易溶,符合重结晶的溶剂选择要求,因此可用乙醇作重结晶溶剂,D正确;
故选AD。
【小问3详解】
已知遇水极易水解,原装置的尾气吸收端直接连通大气,空气中的水蒸气会进入反应体系导致反应物水解,因此需要在体系和大气之间增设干燥装置隔绝水汽。
【小问4详解】
结合题干已知信息③反应放热、②对乙酰氨基酚易被氧化、①水解的隐含后续影响,控温慢滴可以避免温度过高引发的副反应。
【小问5详解】
重结晶中加入活性炭脱色后,需要趁热过滤除去活性炭和不溶性杂质,防止温度降低后目标产物提前结晶析出损失;之后冷却滤液,使扑炎痛结晶析出,最后再进行后续过滤操作,故答案为趁热过滤,冷却结晶。
【小问6详解】
乙酰水杨酸的摩尔质量为180 g/mol,9 g乙酰水杨酸的物质的量为,根据反应的计量关系,理论上生成扑炎痛的质量为,实际得到产品13.2 g,因此产率为。
20. 绿原酸(化合物H)具有抗癌、抗氧化、消炎等功效。以下为一种绿原酸合成路线
已知:①NBS是一种很好的溴代试剂,适用于羧基α位的溴代
②酰卤(RCOCl)可在碱性条件下水解
回答下列问题:
(1)①A→B的反应类型为_____________,②D分子中官能团名称为______________。
(2)下列说法正确的是______________。
A. B→C第一步反应的条件可以是NaOH醇溶液并加热
B. 设计E→F反应的目的是保护羧基和部分羟基使之不发生后续反应
C. 物质G存在顺反异构
D. 1molG最多可与3molNaOH发生反应
(3)A的结构简式为_______________。
(4)E→F的化学方程式是____________________________________________。
(5)写出符合下列条件的G的同分异构体____________________。
①含氧官能团只有一种;
②只含一个环,且遇氯化铁显紫色;
③核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1。
(6)以乙烯为原料,并应用NBS,设计化合物的合成路线___________________________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 羟基、羧基、碳溴键 (2)BC
(3) (4) (5)
(6)
【解析】
【分析】将A(C7H9ON)与Br2进行加成得到B,再将B进行水解和酸化得到C:,结合转化过程,可反推出B的结构为:;A的结构为:;结合信息①,将C进行NBS反应转化生成D:,再次将D通过水解和酸化得到E:,将E与在一定条件下反应生成F,继续将F与G:进行反应,转化为产品绿原酸H:
【小问1详解】
根据分析,A的结构简式为:,转化为B()是碳碳不饱和键直接加入溴原子,其反应类型为:加成反应;根据D的结构简式(),所含官能团为:羟基、羧基、碳溴键。
【小问2详解】
A.B()转化为C()是卤代烃的水解或取代反应,反应条件是氢氧化钠水溶液并加热,而卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中发生的是消去反应,A错误;
B.根据后续反应F转化为G,可以看出来,未被保护的羟基发生了反应,因此E→F反应的目的是保护羧基和部分羟基使之不发生后续反应,B正确;
C.根据G的结构简式(),碳碳双键上的碳原子都连接两个不同的原子和原子团,存在顺反异构,C正确;
D.根据G的结构简式(),G中含有两个酚羟基,1个酚羟基消耗1分子氢氧化钠,2个酚羟基消耗2分子氢氧化钠,还含有一个酰氯(),首先在碱性条件下水解生成1个羧基和1分子HCl,分别消耗1分子氢氧化钠,因此1个共消耗2分子氢氧化钠,因此1 mol G最多可与4 mol NaOH发生反应,D错误;
故答案选BC。
【小问3详解】
根据分析,A的结构简式为。
【小问4详解】
,与在一定条件下反应生成F:,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
G()可“拆分”为1个苯环,还含有3个C,3个O,1个Cl,2个不饱和度。遇氯化铁溶液显紫色说明存在酚羟基,且含氧官能团只有1种,说明存在3个酚羟基,且核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1,表明有5种不同化学环境的H原子,且数目之比为2:2:1:1:1,符合要求的结构有4种,分别为:。
【小问6详解】
乙烯首先和HCN加成生成,水解并酸化生成丙酸,丙酸进行NBS反应生成,在氢氧化钠的醇溶液中加热,发生消去反应并酸化生成,在一定条件下发生加聚反应生成目标产物。过程为:。
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2025-2026学年第一学期高二期末考试试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Ba-137
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于含有非极性共价键的盐类物质的是
A. Na2C2O4 B. MgBr2 C. NaCN D. CH3COOH
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 烷烃系统命名:2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
C. HClO的球棍模型:
D. 键的形成过程:
3. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 碱性:KOH>LiOH
B. 热稳定性:H2S>PH3
C. 化合物中离子键百分数:NaCl>KF
D. 原子半径:Mg>Al
4. 化学与生活联系密切,下列说法正确的是
A. 肥皂与纯碱都可以去除油污,但两者去污原理不同
B. 乙二醇溶液用作汽车防冻液,乙二醇与甘油互为同系物
C. 顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
D. 放烟花是电子由基态跃迁到激发态时,能量以光的形式释放出来
5. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
B. 苯中含少量苯酚杂质,可加浓溴水过滤除去
C. 溴乙烷中含少量溴单质,可加入NaHSO3溶液后分液除去
D. 误食重金属离子,可吞服鸡蛋清解毒
6. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列性质差异与结构因素关联不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:Si>C
B
BF3能与NH3形成配合物[H3NBF3],却不能与NF3形成配合物
NF3中F的电负性很强,导致N原子孤电子对电子云密度降低
C
酸性强弱:HCl>HF
极性:HCl弱于HF
D
冠醚18-冠-6能够与K+形成超分子,却不能与Li+形成超分子
该冠醚空腔的直径与K+的直径相当,与Li+的直径不匹配
A. A B. B C. C D. D
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 氯化铜溶液中加足量氨水:Cu2++2NH3·H2O=2+Cu(OH)2↓
B. 乙醇与酸性K2Cr2O7溶液反应:3CH3CH2OH+2+16H+=3CH3COOH+4Cr3++11H2O
C. 水杨酸溶液中加入少量碳酸钠:
D. 尿素与甲醛反应得到线型结构的脲醛树脂:+→+nH2O
8. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法是:CH3C≡CH+CO+CH3OH,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 4.0g CH3C≡CH分子中含有的σ键数目为0.5NA
B. 0.1molCH3OH分子中sp3杂化的原子数目为0.2NA
C. 1molCH2=C(CH3)COOCH3与足量H2反应可消耗的H2数目为2NA
D. 该转化反应有少量副产物甲醛生成,1mol甲醛与足量银氨试剂反应生成的Ag原子数为2NA
9. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 验证酸性:硫酸>碳酸>苯酚 B. 检验生成的乙烯
C. 验证苯和溴发生取代反应 D. 混合浓硫酸和乙醇
10. 乙酰乙酸乙酯(X)是一种常用的有机化学试剂,可以用它合成化合物Y(Et代表乙基),下列有关说法正确的是
A. Y的分子式为
B. Y能在溶液中发生水解反应但不能和盐酸反应
C. X中最多有4个C原子共平面
D. X转化为Y的过程可能经历了加成和消去两步反应
11. 某兴趣小组用乙酸乙酯(沸点76.8℃)提纯对羟基苯乙酮(沸点148℃),二者能形成分子间氢键,下列说法正确的是
A. 萃取剂总量相同,萃取率不受萃取次数影响
B. 振荡时要注意打开分液漏斗上部玻璃塞及时放气
C. 对羟基苯乙酮与乙酸乙酯形成分子间氢键有利于萃取,不利于蒸馏
D. 蒸馏时使用球形冷凝管比用直形冷凝管冷凝效果更好
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,可形成离子液体[Y2X5ZX3]+[ZW3]-。Y、Z、W位于同一周期,基态Y原子的p轨道含有两个未成对电子,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍。下列说法正确的是
A. Y2X4是合成某导电高分子材料的单体
B. YW和ZW空间结构都为平面正三角形
C. ZX3结合质子的能力比Y2X5ZX2强
D. 该物质中不存在配位键
13. 下列说法正确的是
A. 每个氯化钠晶胞中含有4个分子
B. 晶胞中,每个周围距离最近且等距的有8个
C. 冰中平均1个分子内含两个氢键
D. 干冰晶胞和冰晶胞中分子分别采用密堆积和非密堆积是因为分子空间结构不同
14. 下列说法正确的是
A. 图A:18-冠-6中O原子电负性大带负电荷,通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征
B. 图B:该物质比NaBF4摩尔质量更大,故具有更高的熔沸点
C. 图C:该配合物中心离子为Pt2+,采用sp3杂化方式
D. 相同条件下,(反式)在苯中的溶解度大于(顺式)
15. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,A的密度是同温同压下氢气密度的44倍,A的核磁共振氢谱和红外光谱如下,核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶3∶1∶3,下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应
B. 能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C. 能与O2发生催化氧化反应得到含有醛基的产物
D. 与H2发生加成反应得到的产物的手性碳原子数目比A的手性碳原子数目多
16. 在催化作用下,丁烯发生催化歧化反应的机理如图所示。下列有关机理描述的转化过程中的说法不正确的是
A. 可将2-丁烯转化为1-丁烯 B. 整个过程中W的化合价发生了变化
C. 有机物X为2-戊烯 D. 存在σ键和π键的断裂及形成
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. Ⅰ.W、X、Y、Z、Q是前四周期的元素,原子序数依次增大,其元素性质或基态原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
W
有两种不同能量的电子且占据的原子轨道呈全充满
X
核外电子有五种空间运动状态,且存在两个单电子
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
Q
基态Q3+有5个未成对电子
请完成下列空白:
(1)Z元素在周期表中位置为_________________,Q元素在周期表中位于_______区。
(2)W的氧化物显两性,写出W的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:______________________。
(3)下表是同周期相邻元素甲、乙、丙的各级电离能数据,Y元素是其中的________(填“甲”、“乙”、“丙”),其中I1(乙)>I1(丙)的原因是__________________________。
元素
甲
乙
丙
电离能
496
738
578
4562
1451
1817
6912
7733
2745
9543
10540
11575
13353
13630
14830
下列为Y元素形成的四种微粒的最外层(M层)电子排布式:①ns1;②ns2;③ns1np1;④np1,其中失去最外层一个电子所需能量最大的是______________(填标号)。
Ⅱ.氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中,通常用X—H┅Y表示(“—”表示共价键,“┅”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键:
(4)①的VSEPR模型名称为______________用系统命名法命名⑤的名称____________。
①和②的键角大小为:①______②(填“>”或“<”或“=”,下同)。
④和⑤的沸点高低为:④______⑤。
(5)H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是________。
18. 氮族元素(N、P、As、Sb、Bi)在生命科学和工农业生产中具有极其重要的作用。
(1)关于氮族元素相关的描述,下列说法正确的是________________。
A. 砷原子基态的电子排布式为[Ar]4s24p3
B. P能形成PCl5,因此N也能形成NCl5
C. 基态P原子轨道表示式不符合洪特规则
D. P4和都为正四面体结构,两者键角相同
(2)我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。谷氨酸的结构简式如下图:
①谷氨酸的α-羧基电离能力强于γ-羧基,解释其原因___________________________。
②吡咯烷酮羧酸是谷氨酸在一定条件下发生分子内脱水形成的五元环化合物,天然存在于肌肤中,是一种保湿剂,其结构简式为_______________。
(3)502胶水是一种无色透明液体,可用于制作瞬间胶粘剂,其结构简式如图所示:
①分子中σ键和π键的个数比为______________。
②502胶水在空气中微量水的催化下发生加聚反应迅速固化而将被粘物粘牢,写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)已知亚磷酸H3PO3与足量氢氧化钠反应生成Na2HPO3,亚砷酸H3AsO3与足量氢氧化钠反应生成Na3AsO3,从分子结构角度解释上述两个反应生成对应产物的原因_____________________________________。
(5)CN-、NH3可与Zn2+、Ni2+形成笼形包合物Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6,其四方晶胞结构如下图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为,。晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为____________,________________。
19. 扑炎痛(Mr=313)为一种解热镇痛抗炎药。扑炎痛为白色结晶性粉末,无臭无味,不溶于水,微溶于乙醇(在沸乙醇中易溶),可溶于丙酮。制备原理及操作过程如下:
Ⅰ.乙酰水杨酰氯的制备。
向反应容器中依次加入9g乙酰水杨酸、5mL氯化亚砜(SOCl2),2滴吡啶,升温至70~75℃,反应2h。除去未反应的氯化亚砜,冷却,得到乙酰水杨酰氯。再加入无水丙酮6mL,将反应液倾入图乙所示的干燥仪器A中,混匀,密闭备用。
Ⅱ.扑炎痛的制备。
向图乙所示的仪器B中,依次加入适量对乙酰氨基酚和50mL水。随后将反应液冰水浴冷却至10℃左右,在搅拌下逐滴加入20mL氢氧化钠溶液,控温在8~12℃,在剧烈搅拌下,缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液。滴加完毕后调节反应液的pH为9~10,控温在8~12℃继续搅拌反应60min,抽滤,用水冲洗至中性,烘干,得扑炎痛粗品。
Ⅲ.精制。
粗品用重结晶法精制……洗涤,干燥,得扑炎痛13.2g。
已知:①SOCl2遇水极易发生水解。
②对乙酰氨基酚具有较强还原性,在空气中极易被氧化。
③乙酰水杨酰氯与对乙酰氨基酚反应为放热反应。
回答下列问题:
(1)①仪器B的名称为________________,②仪器A的侧支管作用是_____________。
(2)下列说法正确的是______________。
A. 步骤Ⅰ加入无水丙酮的作用是溶解乙酰水杨酰氯,增大其在水中的溶解度
B. SOCl2空间结构为平面三角形
C. 步骤Ⅱ中滴加乙酰水杨酰氯的丙酮溶液后,可将反应液的pH调节至更高,以消耗反应生成的HCl,从而提高原料转化率
D. 步骤Ⅲ重结晶可用乙醇做溶剂将粗品溶解
(3)若步骤Ⅰ在图乙装置中进行,需对该装置进行改进,改进方案为_______________。
(4)步骤Ⅱ中要缓慢滴入乙酰水杨酰氯的丙酮溶液并控温在8~12℃,其原因是__________________。
(5)步骤Ⅲ中重结晶过程操作步骤为:将粗品加入烧杯,并加入合适的溶剂加热溶解,加入适量活性炭、_____________、___________、过滤。
(6)产品的产率为_____________(精确至0.01%)。
20. 绿原酸(化合物H)具有抗癌、抗氧化、消炎等功效。以下为一种绿原酸合成路线
已知:①NBS是一种很好的溴代试剂,适用于羧基α位的溴代
②酰卤(RCOCl)可在碱性条件下水解
回答下列问题:
(1)①A→B的反应类型为_____________,②D分子中官能团名称为______________。
(2)下列说法正确的是______________。
A. B→C第一步反应的条件可以是NaOH醇溶液并加热
B. 设计E→F反应的目的是保护羧基和部分羟基使之不发生后续反应
C. 物质G存在顺反异构
D. 1molG最多可与3molNaOH发生反应
(3)A的结构简式为_______________。
(4)E→F的化学方程式是____________________________________________。
(5)写出符合下列条件的G的同分异构体____________________。
①含氧官能团只有一种;
②只含一个环,且遇氯化铁显紫色;
③核磁共振氢谱峰面积比2:2:1:1:1。
(6)以乙烯为原料,并应用NBS,设计化合物的合成路线___________________________(用流程图表示,无机试剂任选)。
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