精品解析：上海市位育中学2024-2025学年高二上学期12月月考 化学试题

2023学年第一学期位育中学12月阶段练习试卷 高二年级化学试题 (考试时间60分钟，总分100分) 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 (一)(本题共18分) 2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。为实现碳的中性平衡，绿色碳科学受到广泛关注。 1. “碳氢氧元素三元体系”(如图)是构建绿色碳科学的基础。从元素组成角度考虑，烃应属于图______区域。 A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 2. 二氧化碳排放主要来源之一是工业生产中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。除了作为燃料，它们还可以转化为其他更有价值的产品。 (1)下列过程是物理变化的是______。 A．煤的干馏 B．石蜡裂化 C．石油分馏 D．煤的液化 (2)下列有机物的系统命名正确的是______。 A．2-乙基丁烷 B．2-甲基-1，3-丁二烯 C．3，3-二甲基丁烷 D．2，2-二甲基-3-戊炔 (3)关于有机物甲和乙的叙述正确的是______。 A．甲与乙互为同分异构体 B．甲分子中所有碳原子均共面 C．乙的一氯取代物共有3种 D．甲与乙均能使溴的四氯化碳溶液褪色 3. CO2的转化是实现碳中和的重要途径，如CO2催化氢化可以合成甲醇。反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (1)下列有关上述方程式中涉及的物质相关化学用语正确的是______。 A．H2的摩尔质量为2 B．中子数为8的氧原子为 C．CO2的结构式为O=C=O D．水分子的球棍模型为 (2)甲醇的结构式为______，其官能团的电子式为______。 (3)甲醇的沸点(64.7℃)远高于甲硫醇的沸点(CH3SH，7.6℃)，其原因是__________________。 4. 2021年9月，我国科学家宣布首次在实验室由CO2人工合成淀粉(分子式为：(C6H10O5)n，结构如图所示)，实现了颠覆性的突破。下列说法不正确的是______。 A. 纯度100%的淀粉具有固定的熔、沸点 B. 有利于实现碳达峰、碳中和的战略 C. 由CO2合成淀粉过程中有碳碳键形成 D. 合成淀粉过程中可能还需要氢气等原料 【答案】1. A 2. ①. C ②. B ③. A 3. ①. C ②. ③. ④. 甲醇分子之间能够形成分子间氢键，而甲硫醇中的氢硫基不能形成分子间氢键，只存在范德华力，故甲硫醇的沸点较低 4. A 【解析】 【1题详解】  烃是指仅含碳、氢两种元素的化合物。由“碳氢氧元素三元体系”图可知，从元素组成角度考虑，烃应属于图中的Ⅰ区域，故选A。 【2题详解】 (1)A．煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加强热，发生复杂的物理、化学变化，属于化学变化，A不符合题意； B．石蜡裂化是指石蜡在催化剂作用下分解为含碳原子数更少的烃，有新物质生成，属于化学变化，B不符合题意； C．石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同，通过加热蒸发并冷凝收集的方法分离混合物，无新物质生成，属于物理变化，C符合题意； D．煤的液化是把固体煤炭通过化学反应转化为液体燃料的过程，属于化学变化，D不符合题意； 故选C。 (2)A．2-乙基丁烷的主链选择错误，最长碳链含有5个碳原子，正确命名为3-甲基戊烷，A错误； B．2-甲基-1,3-丁二烯的命名完全正确，B正确； C．3,3-二甲基丁烷的编号错误，应从离取代基较近的一端开始编号，正确命名为2,2-二甲基丁烷，C错误； D．2,2-二甲基-3-戊炔的编号错误，应从离碳碳三键较近的一端开始编号，正确命名为4,4-二甲基-2-戊炔，D错误； 故选B。 (3)A．由甲、乙的结构简式可知，甲与乙的分子式均为，但结构不同，互为同分异构体，A正确； B．甲分子中中间共用的碳原子形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，故不可能所有碳原子共面，B错误； C．乙为甲苯，其一氯取代物有苯环上的邻、间、对3种以及甲基上的1种，共有4种，C错误； D．甲分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，而乙分子中含有苯环，不能与溴发生加成反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，D错误； 故选A。 【3题详解】 (1) A．摩尔质量的单位是，的摩尔质量为，A错误； B．核素符号左上角标质量数，左下角标质子数，中子数为8的氧原子质量数为16，应表示为，B错误； C．分子中C原子与两个O原子分别形成双键，结构式为，C正确； D．图示为水分子的空间填充模型（比例模型），不是球棍模型，D错误； 故选C。 (2)甲醇分子由甲基和羟基相连构成，其结构式为。甲醇的官能团为羟基，其电子式为。 (3)甲醇分子间能够形成氢键，而甲硫醇分子间不能形成氢键，只存在范德华力，氢键的作用力远大于范德华力，故甲醇的沸点远高于甲硫醇。 【4题详解】 A．淀粉属于高分子化合物，由于聚合度值不同，纯度100%的淀粉仍然是混合物，没有固定的熔、沸点，A错误； B．由人工合成淀粉可以吸收并转化，有利于实现碳达峰、碳中和的战略，B正确； C．分子中只含1个碳原子，而淀粉分子中含有多个碳原子，故合成淀粉过程中有碳碳键形成，C正确； D．根据质量守恒定律，淀粉分子中的氢元素需要由含氢物质提供，故合成过程中可能还需要氢气等原料，D正确； 故选A。 (二)(本题共20分) Ⅰ．某物质X的转化关系如下图所示： 5. 关于X、甲醇与甲酸的叙述正确的是______。 A. X与丙酮是同系物 B. X转化为甲醇，体现X的氧化性 C. 甲酸钠转化为甲酸，可以加入饱和碳酸氢钠溶液 D. X、甲醇都能与银氨溶液反应 6. 请写出②的化学方程式__________________，观察到的现象为____________。 7. 工业上在600～700℃，甲醇和空气在五氧化二钒作催化剂的条件下，可直接生成X，写出反应的化学方程式__________________。 8. 向溴水中加入足量的甲醛溶液，溴水褪色，足量的溴水可以将甲醛氧化成二氧化碳，请尝试写出该反应的化学方程式__________________。 9. 甲酸与乙酸是同系物，请设计实验鉴别某无色液体是甲酸还是乙酸。______________________________。 10. X的某种同系物M与氢气加成后，产物不能发生消去反应，请写出符合条件的相对分子质量最小的化合物M的结构简式____________。 Ⅱ．茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，儿茶素类化合物占茶多酚总量的60%-80%。 11. 儿茶素与表儿茶素______ A. 互为同分异构体 B. 互为同系物 C. 互为同素异形体 D. 是同一种物质 12. 儿茶素可能发生的反应有______。 ①水解反应 ②氧化反应 ③加成反应 ④消去反应 ⑤酯化反应 ⑥银镜反应 A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①③⑤⑥ D. ②③⑤⑥ 13. 表儿茶素具有“三抗”——抗癌、抗衰、抗氧化的功效，可用______(填试剂名称)检验具有抗氧化功效的官能团。 【答案】5. B 6. ①. ②. 有砖红色沉淀生成 7. 8. 9. 方法一：取样，向溴水/高锰酸钾的酸性溶液中加入样品试液，溶液褪色的为甲酸，否则是乙酸。 方法二：取样，加入希夫试剂，溶液变红色的为甲酸，否则为乙酸。 方法三：取样，加入足量NaOH溶液将溶液pH调成碱性，再加入新制氢氧化铜/银氨溶液，产生砖红色沉淀/光亮如镜的物质，则为甲酸，否则为乙酸 10. 11. A 12. B 13. 氯化铁溶液或浓溴水 【解析】 【分析】X向右能与新制氢氧化铜反应生成甲酸钠，向左能转化为甲醇，可以推出X为甲醛。 【5题详解】 A．X为甲醛（HCHO），丙酮的结构简式为，二者结构不相似，甲醛是一元醛，丙酮是酮，不互为同系物，A错误； B．X（甲醛）转化为甲醇，甲醛被还原，体现X的氧化性，B正确； C．甲酸的酸性强于碳酸，甲酸钠转化为甲酸，加入饱和碳酸氢钠溶液无法实现，因为碳酸氢钠和甲酸钠不反应，无法得到甲酸，C错误； D．X（甲醛）含有醛基，能与银氨溶液反应；甲醇不含醛基，不能与银氨溶液反应，D错误； 故选B； 【6题详解】 反应②是甲醛与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成甲酸钠、氧化亚铜和水，化学方程式为：；观察到的现象为有砖红色沉淀生成； 【7题详解】 工业上在，甲醇和空气在五氧化二钒作催化剂的条件下生成甲醛，化学方程式为：； 【8题详解】 足量溴水将甲醛氧化成二氧化碳，溴单质被还原为HBr，反应的化学方程式为：； 【9题详解】 甲酸含有醛基，乙酸不含醛基，可利用醛基的银镜反应或与新制氢氧化铜的反应鉴别。 方法一：取样，向溴水/高锰酸钾的酸性溶液中加入样品试液，溶液褪色的为甲酸，否则是乙酸； 方法二：取样，加入希夫试剂，溶液变红色的为甲酸，否则为乙酸； 方法三：取样，加入足量NaOH溶液将溶液pH调成碱性，再加入新制氢氧化铜/银氨溶液，产生砖红色沉淀/光亮如镜的物质，则为甲酸，否则为乙酸； 【10题详解】 X（甲醛）的同系物M为醛，通式为R-CHO，M与氢气加成后得到，产物不能发生消去反应，说明与羟基相连的碳原子的邻位碳上没有氢原子，相对分子质量最小的M的结构简式为，其加氢后得到，羟基邻位碳上没有氢原子，无法发生消去反应； 【11题详解】 儿茶素与表儿茶素分子式相同，分子式为，结构不同，互为同分异构体，答案选A； 【12题详解】 儿茶素含有酚羟基、醇羟基、苯环：酚羟基、醇羟基可发生氧化反应；苯环可发生加成反应；与醇羟基相连的碳的邻位碳上有氢原子，可发生消去反应；酚羟基、醇羟基可发生酯化反应；分子中没有酯基、卤原子，不能发生水解反应；没有醛基，不能发生银镜反应。因此能发生的反应是②氧化反应、③加成反应、④消去反应、⑤酯化反应，答案选B。 【13题详解】 表儿茶素中具有抗氧化功效的官能团是酚羟基，可用氯化铁溶液检验，酚羟基遇氯化铁溶液会发生显色反应;也可用浓溴水检验，表儿茶素中酚羟基邻对位有空位遇浓溴水发生取代反应，浓溴水褪色，并有白色沉淀产生。 (三)(本题共16分) 业内人士预测，2023年中国汽车的出口量将历史性地超过日本，成为世界第一、中国电动汽车技术处于世界领先地位。比亚迪公司充电电池全线搭载了刀片电池，刀片电池具有续航里程高，安全性好的优点。刀片电池的正极材料使用了磷酸铁锂(LiFePO4)。磷酸铁锂(LiFePO4)由Li2CO3、C6H12O6和FePO4在高温条件下制备，反应方程式如下： 14. LiFePO4中的化合态铁的价电子排布式为______，铁元素在元素周期表中的位置为______。 15. C6H12O6在反应中表现出______(A．氧化性、B．还原性)，每消耗27g C6H12O6，转移电子的数目为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 16. 中P原子的杂化类型为______，Li2CO3中负离子的立体结构为______。 燃油动力汽车所用燃料的主要成分的结构如下图所示： 17. 写出该成分在充分燃烧时，发生反应的化学方程式__________________。 18. 电动汽车相对于燃油动力汽车更加环保，原因是__________________。 【答案】14. ①. 3d6 ②. 第四周期第Ⅷ族 15. ①. B ②. 1.8NA 16. ①. sp3 ②. 正三角形 17. 18. 减少了CO2的排放，有利于碳中和(合理即可) 【解析】 【14题详解】 在磷酸铁锂（）中，锂（）为+1价，磷酸根（）为-3价，根据化合物化合价代数和为零的原则，铁（）的化合价为+2价，即。铁（）是26号元素，其基态原子的电子排布式为。失去两个电子形成时，先失去最外层4s轨道上的电子，因此的电子排布式为，其价电子排布式为。 铁（）原子核外有4个电子层，位于第四周期；属于第8、9、10列，即第Ⅷ族。 【15题详解】 观察反应方程式：中为+3价，中为+2价，铁元素化合价降低，被还原。中的平均化合价为0价（为+1，为-2），产物和中分别为+2和+4价，碳元素化合价升高，被氧化。因此作还原剂，表现出还原性（选B）。 1分子（含6个）反应生成6个和6个（共12个原子，其中6个来自中未变价的，6个来自葡萄糖）。葡萄糖中的6个（0价）分别变为+2价（）和+4价（）的混合产物，总共失去电子数为得到的。即反应转移电子。的物质的量为。转移电子数为，即。 【16题详解】 的杂化：中心P原子的价层电子对数=键数+孤电子对数。所以原子采取杂化。 的立体结构：中心原子的价层电子对数。无孤对电子，立体结构为平面正三角形（或正三角形）。 【17题详解】 根据键线式，该分子主链为戊烷，为2,2,5-三甲基戊烷（分子式为）。烷烃完全燃烧生成和：。 【18题详解】 燃油车燃烧汽油会排放（温室气体）、、颗粒物等。电动汽车使用电能，行驶过程零排放，有助于减少化石燃料消耗和温室气体排放。 (四)(本题共20分) 异丁酸乙酯()主要用于配制奶油及草莓，樱桃等水果型香精，它的一种合成路线如图所示。 请回答下列问题： 19. 反应①的化学方程式为__________________；反应类型为______反应。 20. Ⅱ与Ⅲ均可以发生消去反应，反应的有机产物相同，其结构简式为__________________，但两者的反应试剂和条件不同，Ⅱ发生消去反应的试剂和条件为__________________，Ⅲ发生消去反应的试剂和条件为__________________。 21. V的名称为____________，其发生加聚反应产物的结构简式是____________。 22. ⑤的化学方程式为__________________。 下列关于有机物Ⅶ的说法中，正确的是______。 A．与乙酸互为同系物　　　　　　　　B．属于不饱和烃 C．不能与NaHCO3溶液反应D．能发生取代、氧化反应 23. I的一种同分异构体IX为环状烃且只有一种一氯取代物，IX的结构简式为______。 【答案】19. ①. +HBr ②. 加成 20. ①. ②. 氢氧化钠醇溶液加热 ③. 浓硫酸加热 21. ①. 乙烯 ②. 22. ①. ②. AD 23. 【解析】 【分析】反应①是Ⅰ与HBr在催化剂条件下发生加成反应生成(CH3)2CHCH2Br，则Ⅰ是(CH3)2C=CH2，(CH3)2CHCH2Br在碱性条件下发生水解反应生成(CH3)2CHCH2OH，(CH3)2CHCH2OH催化氧化生成(CH3)2CHCHO，(CH3)2CHCHO催化氧化生成(CH3)2CHCOOH；乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇和(CH3)2CHCOOH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成异丁酸乙酯。 【19题详解】 根据分析知，反应①的化学方程式为+HBr；反应类型为加成反应； 【20题详解】 在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应生成；在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成； 【21题详解】 Ⅴ的名称为乙烯，乙烯分子含有碳碳双键，发生加聚反应生成聚乙烯，结构简式是； 【22题详解】 乙醇和(CH3)2CHCOOH在浓硫酸作用下发生酯化反应生成异丁酸乙酯，反应为(CH3)2CHCOOH+CH3CH2OH(CH3)2CHCOOCH2CH3+H2O； A．(CH3)2CHCOOH与乙酸结构相似，分子组成相差2个−CH2−原子团，则两者互为同系物，A正确； B．(CH3)2CHCOOH属于羧酸，不是烃，B错误； C．(CH3)2CHCOOH含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳，C错误； D．(CH3)2CHCOOH能与醇发生酯化反应即取代反应，也能燃烧即氧化反应，D正确； 故选AD； 【23题详解】 I的一种同分异构体Ⅸ为环状烃且只有一种一氯取代物，说明只有一种位置的氢，说明是环丁烷即Ⅸ，结构简式为。 (五)(本题共26分) 物质的制备、分离、检验、性质的探究均离不开化学实验。回答下列问题： 24. 下列实验说明乙酸是弱酸，理由最充分的是______。 A. 乙酸溶液中滴入石蕊试液，溶液显红色 B. 常温下，测得0.1mol·L-1乙酸溶液的c(H+)≈0.001mol·L-1 C. 乙酸能与NaOH溶液反应 D. 乙酸溶液滴入Na2CO3固体，会产生气泡 25. 下列实验方案可行的是______。 A. 用浓溴水将苯中混有的苯酚沉淀除去 B. 用高锰酸钾的酸性溶液检验CH2=CHCH2CHO中存在碳碳双键 C. 用希夫试剂检验乙醇氧化产物是否含醛基 D. 用苯酚的酒精溶液验证苯酚可与金属钠反应 为研究乙酸与乙醇的反应，并制备乙酸乙酯，某研究小组参照图甲，设计了图乙的装置〔部分夹持仪器略)，其中保温电炉既可以使受热均匀，又可以控制加热温度。 实验前，他们还查阅了一些数据，见下表： 物质的结构简式 CH3COOC2H5 C2H5OH CH3COOH CH3(CH2)OH CH3COOC4H9 物质的名称 乙酸乙酯 乙醇 乙酸 1-丁醇 乙酸丁酯 沸点(℃) 77.1 78.3 118 117.2 126.3 他们还查得制备乙酸乙酯温度70～80℃最佳，乙酸丁酯115～125℃最佳 【实验方案】在三口烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，加入少量沸石(或碎瓷片)，然后经恒压滴液漏斗边滴加冰醋酸边加热蒸馏，得到含乙醇、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。 回答下列问题： 26. 图甲采用水浴加热相较于酒精灯直接加热的优点是__________________，如果制备乙酸丁酯则不可以采用水浴加热，原因是__________________。用图甲装置一段时间后，试管B中出现的现象是____________，实验结束后将试管B充分振荡，发生反应的离子方程式是__________________。 27. 请结合勒夏特列原理解释，用恒压滴液漏斗边滴加冰醋酸边加热蒸馏的好处是__________________。 28. 若用图乙装置制备乙酸丁酯，也用同样的操作则不可行，原因是__________________。 29. 同位素示踪是化学上研究反应原理的重要手段，为研究乙醇与乙酸酯化脱水的反应原理，可将乙酸或乙醇中的O用18O代替，下列替换的物质没有意义的是______(填字母序号)。 A． B． C．CH3CH218OH 制得粗产品中含乙酸乙酯、乙酸和乙醇，该小组采取下图步骤分离并回收乙酸乙酯、乙酸和乙醇。 回答下列问题： 30. 试剂Ⅰ是_________。 31. 实验室完成分离方法Ⅰ需要的玻璃仪器除烧杯(或锥形瓶)外，还需要____________。 32. 试剂Ⅱ是____________，分离方法Ⅱ和分离方法Ⅲ均是____________。 【答案】24. B 25. C 26. ①. 加热均匀，温度容易控制 ②. 制备乙酸丁酯所需温度大于100℃，而水的沸点为100℃，水浴达不到反应温度 ③. 溶液上层有无色油状液体生成 ④. 27. 不断补充乙酸提高溶液中乙酸浓度并蒸馏出乙酸乙酯减小生成物浓度，促使反应向生成乙酸乙酯的方向移动 28. 乙酸、1-丁醇的沸点均低于乙酸丁酯 29. A 30. 饱和Na2CO3溶液 31. 分液漏斗 32. ①. 稀硫酸 ②. 蒸馏 【解析】 【分析】本题综合考查了有机物的性质检验、物质的制备与分离提纯，首先通过实验现象和数据判断弱酸性及官能团的检验方法； 其次，在乙酸乙酯的制备实验中，通过对比水浴加热与直接加热的优缺点，结合物质的沸点差异分析实验装置的合理性，利用勒夏特列原理分析提高酯化反应产率的措施，并通过同位素示踪法探究酯化反应的断键机理； 最后，设计实验流程，实现乙酸乙酯、乙醇和乙酸的分离与提纯，先加入饱和碳酸钠溶液对溶液进行分离，通过分液将乙酸乙酯（B）的有机层和乙醇、乙酸钠（A）水层分离，利用乙醇沸点较低的性质，通过分离方法Ⅱ（蒸馏）将乙醇分离出来，得到C（乙醇）和D（乙酸钠溶液），向D中加入试剂Ⅱ（稀硫酸），发生强酸制弱酸的反应生成乙酸（E），再利用乙酸易挥发的性质，通过分离方法Ⅲ（蒸馏）得到纯净的乙酸，由此解答； 【24题详解】 A．滴入石蕊试液显红色只能说明乙酸呈酸性，不能说明其部分电离，不能证明乙酸是弱酸，A错误； B．常温下乙酸溶液中约为，说明乙酸在水中不完全电离，存在电离平衡，能证明乙酸是弱酸，B正确； C．与反应只能说明其具有酸性，不能证明乙酸是弱酸，C错误； D．与碳酸钠反应产生气泡说明乙酸酸性比碳酸强，但不能说明乙酸是弱酸，D错误； 故选B； 【25题详解】 A．浓溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚易溶于苯，无法通过过滤沉淀分离，实验方案不可行，A错误； B．碳碳双键和醛基均具有还原性，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法单独检验碳碳双键的存在，实验方案不可行，B错误； C．希夫试剂（品红-亚硫酸试剂）遇到醛基显紫红色，可以用于检验醛基，实验方案可行，C正确； D．乙醇也能与金属钠反应产生氢气，无法验证苯酚是否与钠反应，实验方案不可行，D错误； 故选C； 【26题详解】 水浴加热的优点是受热均匀，且温度容易控制； 根据已知，制备乙酸丁酯的最佳温度为，而常压下水的沸点为，水浴加热无法达到反应所需的温度； 图甲装置中，乙酸乙酯和部分挥发出的乙醇和乙酸进行试管B，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小，密度小于碳酸钠溶液，因此现象为溶液上层有无色油状液体生成； 挥发出的乙酸与试管B中的饱和碳酸钠反应生成乙酸钠、水和二氧化碳离子方程式为； 【27题详解】 酯化反应是可逆反应，边滴加冰醋酸可以不断增加反应物浓度，边加热蒸馏可以不断分离出生成物乙酸乙酯，减小生成物浓度，根据勒夏特列原理，这两项操作均能促使化学平衡向正反应方向移动，从而提高乙酸乙酯的产率； 【28题详解】 由表格数据可知，反应物乙酸（沸点）和1-丁醇（沸点）的沸点均低于产物乙酸丁酯（沸点），若采用图乙装置边反应边蒸馏，会导致未反应的乙酸和1-丁醇先于乙酸丁酯被蒸馏出来，造成反应物大量流失； 【29题详解】 酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”； A．若用A（羰基氧被替换的乙酸），反应后必然留在酯中，无法区分脱去的是酸的羟基还是醇的羟基，不能研究酯化脱水的机理，A符合题意； B．若用B（羟基氧被替换的乙酸），反应后若进入水中，说明酸脱去了羟基，反应后进入酯中，则说明酸脱去了氢原子，醇脱去了羟基，可以研究酯化脱水的机理，B不符合题意； C．若用C（标记的乙醇），反应后若留在酯中，说明醇脱去了氢，酸脱去了羟基，若进入水中，说明醇脱去了羟基，可以研究酯化脱水的机理，C不符合题意； 故选A； 【30题详解】 粗产品中含有乙酸乙酯、乙酸和乙醇，加入试剂Ⅰ后分液得到有机层B（乙酸乙酯）和水层A（乙醇和乙酸钠），故试剂Ⅰ应为饱和溶液，其作用是中和乙酸、溶解乙醇，并降低乙酸乙酯的溶解度以便于分层； 【31题详解】 分离方法Ⅰ为分离互不相溶的液体的分液操作，除了烧杯（或锥形瓶）用于接收液体外，还需要核心玻璃仪器分液漏斗； 【32题详解】 水层A中含有乙醇和乙酸钠，利用乙醇沸点较低的性质，通过分离方法Ⅱ（蒸馏）将乙醇分离出来，得到C（乙醇）和D（乙酸钠溶液），向D中加入试剂Ⅱ（稀硫酸），发生强酸制弱酸的反应生成乙酸（E），再利用乙酸易挥发的性质，通过分离方法Ⅲ（蒸馏）得到纯净的乙酸。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023学年第一学期位育中学12月阶段练习试卷 高二年级化学试题 (考试时间60分钟，总分100分) 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 (一)(本题共18分) 2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。为实现碳的中性平衡，绿色碳科学受到广泛关注。 1. “碳氢氧元素三元体系”(如图)是构建绿色碳科学的基础。从元素组成角度考虑，烃应属于图______区域。 A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 2. 二氧化碳排放主要来源之一是工业生产中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。除了作为燃料，它们还可以转化为其他更有价值的产品。 (1)下列过程是物理变化的是______。 A．煤的干馏 B．石蜡裂化 C．石油分馏 D．煤的液化 (2)下列有机物的系统命名正确的是______。 A．2-乙基丁烷 B．2-甲基-1，3-丁二烯 C．3，3-二甲基丁烷 D．2，2-二甲基-3-戊炔 (3)关于有机物甲和乙的叙述正确的是______。 A．甲与乙互为同分异构体 B．甲分子中所有碳原子均共面 C．乙的一氯取代物共有3种 D．甲与乙均能使溴的四氯化碳溶液褪色 3. CO2的转化是实现碳中和的重要途径，如CO2催化氢化可以合成甲醇。反应为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (1)下列有关上述方程式中涉及的物质相关化学用语正确的是______。 A．H2的摩尔质量为2 B．中子数为8的氧原子为 C．CO2的结构式为O=C=O D．水分子的球棍模型为 (2)甲醇的结构式为______，其官能团的电子式为______。 (3)甲醇的沸点(64.7℃)远高于甲硫醇的沸点(CH3SH，7.6℃)，其原因是__________________。 4. 2021年9月，我国科学家宣布首次在实验室由CO2人工合成淀粉(分子式为：(C6H10O5)n，结构如图所示)，实现了颠覆性的突破。下列说法不正确的是______。 A. 纯度100%的淀粉具有固定的熔、沸点 B. 有利于实现碳达峰、碳中和的战略 C. 由CO2合成淀粉过程中有碳碳键形成 D. 合成淀粉过程中可能还需要氢气等原料 (二)(本题共20分) Ⅰ．某物质X的转化关系如下图所示： 5. 关于X、甲醇与甲酸的叙述正确的是______。 A. X与丙酮是同系物 B. X转化为甲醇，体现X的氧化性 C. 甲酸钠转化为甲酸，可以加入饱和碳酸氢钠溶液 D. X、甲醇都能与银氨溶液反应 6. 请写出②的化学方程式__________________，观察到的现象为____________。 7. 工业上在600～700℃，甲醇和空气在五氧化二钒作催化剂的条件下，可直接生成X，写出反应的化学方程式__________________。 8. 向溴水中加入足量的甲醛溶液，溴水褪色，足量的溴水可以将甲醛氧化成二氧化碳，请尝试写出该反应的化学方程式__________________。 9. 甲酸与乙酸是同系物，请设计实验鉴别某无色液体是甲酸还是乙酸。______________________________。 10. X的某种同系物M与氢气加成后，产物不能发生消去反应，请写出符合条件的相对分子质量最小的化合物M的结构简式____________。 Ⅱ．茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，儿茶素类化合物占茶多酚总量的60%-80%。 11. 儿茶素与表儿茶素______ A. 互为同分异构体 B. 互为同系物 C. 互为同素异形体 D. 是同一种物质 12. 儿茶素可能发生的反应有______。 ①水解反应 ②氧化反应 ③加成反应 ④消去反应 ⑤酯化反应 ⑥银镜反应 A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①③⑤⑥ D. ②③⑤⑥ 13. 表儿茶素具有“三抗”——抗癌、抗衰、抗氧化的功效，可用______(填试剂名称)检验具有抗氧化功效的官能团。 (三)(本题共16分) 业内人士预测，2023年中国汽车的出口量将历史性地超过日本，成为世界第一、中国电动汽车技术处于世界领先地位。比亚迪公司充电电池全线搭载了刀片电池，刀片电池具有续航里程高，安全性好的优点。刀片电池的正极材料使用了磷酸铁锂(LiFePO4)。磷酸铁锂(LiFePO4)由Li2CO3、C6H12O6和FePO4在高温条件下制备，反应方程式如下： 14. LiFePO4中的化合态铁的价电子排布式为______，铁元素在元素周期表中的位置为______。 15. C6H12O6在反应中表现出______(A．氧化性、B．还原性)，每消耗27g C6H12O6，转移电子的数目为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 16. 中P原子的杂化类型为______，Li2CO3中负离子的立体结构为______。 燃油动力汽车所用燃料的主要成分的结构如下图所示： 17. 写出该成分在充分燃烧时，发生反应的化学方程式__________________。 18. 电动汽车相对于燃油动力汽车更加环保，原因是__________________。 (四)(本题共20分) 异丁酸乙酯()主要用于配制奶油及草莓，樱桃等水果型香精，它的一种合成路线如图所示。 请回答下列问题： 19. 反应①的化学方程式为__________________；反应类型为______反应。 20. Ⅱ与Ⅲ均可以发生消去反应，反应的有机产物相同，其结构简式为__________________，但两者的反应试剂和条件不同，Ⅱ发生消去反应的试剂和条件为__________________，Ⅲ发生消去反应的试剂和条件为__________________。 21. V的名称为____________，其发生加聚反应产物的结构简式是____________。 22. ⑤的化学方程式为__________________。 下列关于有机物Ⅶ的说法中，正确的是______。 A．与乙酸互为同系物　　　　　　　　B．属于不饱和烃 C．不能与NaHCO3溶液反应D．能发生取代、氧化反应 23. I的一种同分异构体IX为环状烃且只有一种一氯取代物，IX的结构简式为______。 (五)(本题共26分) 物质的制备、分离、检验、性质的探究均离不开化学实验。回答下列问题： 24. 下列实验说明乙酸是弱酸，理由最充分的是______。 A. 乙酸溶液中滴入石蕊试液，溶液显红色 B. 常温下，测得0.1mol·L-1乙酸溶液的c(H+)≈0.001mol·L-1 C. 乙酸能与NaOH溶液反应 D. 乙酸溶液滴入Na2CO3固体，会产生气泡 25. 下列实验方案可行的是______。 A. 用浓溴水将苯中混有的苯酚沉淀除去 B. 用高锰酸钾的酸性溶液检验CH2=CHCH2CHO中存在碳碳双键 C. 用希夫试剂检验乙醇氧化产物是否含醛基 D. 用苯酚的酒精溶液验证苯酚可与金属钠反应 为研究乙酸与乙醇的反应，并制备乙酸乙酯，某研究小组参照图甲，设计了图乙的装置〔部分夹持仪器略)，其中保温电炉既可以使受热均匀，又可以控制加热温度。 实验前，他们还查阅了一些数据，见下表： 物质的结构简式 CH3COOC2H5 C2H5OH CH3COOH CH3(CH2)OH CH3COOC4H9 物质的名称 乙酸乙酯 乙醇 乙酸 1-丁醇 乙酸丁酯 沸点(℃) 77.1 78.3 118 117.2 126.3 他们还查得制备乙酸乙酯温度70～80℃最佳，乙酸丁酯115～125℃最佳 【实验方案】在三口烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，加入少量沸石(或碎瓷片)，然后经恒压滴液漏斗边滴加冰醋酸边加热蒸馏，得到含乙醇、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。 回答下列问题： 26. 图甲采用水浴加热相较于酒精灯直接加热的优点是__________________，如果制备乙酸丁酯则不可以采用水浴加热，原因是__________________。用图甲装置一段时间后，试管B中出现的现象是____________，实验结束后将试管B充分振荡，发生反应的离子方程式是__________________。 27. 请结合勒夏特列原理解释，用恒压滴液漏斗边滴加冰醋酸边加热蒸馏的好处是__________________。 28. 若用图乙装置制备乙酸丁酯，也用同样的操作则不可行，原因是__________________。 29. 同位素示踪是化学上研究反应原理的重要手段，为研究乙醇与乙酸酯化脱水的反应原理，可将乙酸或乙醇中的O用18O代替，下列替换的物质没有意义的是______(填字母序号)。 A． B． C．CH3CH218OH 制得粗产品中含乙酸乙酯、乙酸和乙醇，该小组采取下图步骤分离并回收乙酸乙酯、乙酸和乙醇。 回答下列问题： 30. 试剂Ⅰ是_________。 31. 实验室完成分离方法Ⅰ需要的玻璃仪器除烧杯(或锥形瓶)外，还需要____________。 32. 试剂Ⅱ是____________，分离方法Ⅱ和分离方法Ⅲ均是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $