内容正文:
实验中学高三年级第四次月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,F-19,Na-23,Cl-35.5,Zn-65
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 科技是第一生产力,而化学与科技息息相关,下列说法不正确的是
A. 杭州亚运主火炬燃料为零碳甲醇,甲醇具有还原性
B. 国产大型邮轮“爱达・魔都号”采用的薄形钢板属于合金
C. 清华大学研制的“天机芯”是全球首款异构融合类芯片,其主要成分和光导纤维不相同
D. 冬奥场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醇燃烧过程中碳元素的化合价升高被氧化,甲醇是反应的还原剂,表现还原性,A正确;
B.薄形钢板是性能优良的金属材料,属于合金,B正确;
C.“天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片,其主要成分是晶体硅,而光导纤维主要成分是二氧化硅,因此二者的主要成分不相同,C正确;
D.碲为周期表第ⅥA族,不属于过渡元素,D错误;
答案选D。
2. 实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法,下列说法错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
B. 氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中
C. 高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中
D. 金属钠保存在煤油中
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光易分解,少量浓硝酸保存在棕色细口瓶中,A正确;
B.氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠使玻璃粘连而打不开,故少量氢氧化钠溶液保存在带橡胶塞的粗口试剂瓶中,B错误;
C.乙醇具有挥发性,且乙醇可以和高锰酸钾发生氧化还原反应,所以乙醇和高锰酸钾不能同时保存在同一个药品柜中,C正确;
D.金属钠的密度比煤油大且不与煤油反应,少量金属钠保存在煤油中,防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应,D正确;
故答案选B。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式为
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. 电子云轮廓图为
D. 的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的价层电子排布式为,根据洪特规则,轨道的5个电子应分别占据不同轨道且自旋平行,价层电子轨道表示式应为,A错误;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同侧,结构简式为,图示结构中两个甲基位于双键异侧,为反-2-丁烯,B错误;
C.电子云为沿轴伸展的哑铃形,与图示一致,C正确;
D.中的价层电子对数为4,分子中有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,图示为的空间结构(三角锥形),不是VSEPR模型,D错误;
故选C。
4. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人用明矾处理废水
是两性氢氧化物
B
工人用消毒自来水
具有强氧化性
C
雕刻师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
可与反应
D
酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
可以杀菌和抗氧化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾处理废水,利用胶体的吸附性,与Al(OH)3是两性氢氧化物无关,A错误;
B.具有强氧化性,可用消毒自来水,B正确;
C.可与反应,可用氢氟酸刻蚀玻璃,C正确;
D.可以杀菌和抗氧化,可在葡萄酒中添加适量的二氧化硫,D正确;
故选A。
5. 下列分子中的碳原子既有杂化,又有杂化的是
A. 乙醛 B. 丙烯腈
C. 甲醛 D. 丙炔
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醛中甲基碳原子形成4个键,采取杂化,醛基碳原子形成3个键,采取杂化,A符合题意;
B.丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取杂化,氰基中的碳原子形成碳氮三键,采取杂化,不含杂化的碳原子,B不符合题意;
C.甲醛中仅有的1个碳原子形成3个键,采取杂化,不含杂化的碳原子,C不符合题意;
D.丙炔中甲基碳原子采取杂化,碳碳三键的两个碳原子均采取杂化,不含杂化的碳原子,D不符合题意。
6. 下列有机物的命名错误的是
A. :2-丁醇 B. :3,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯
C. :4-甲基苯酚 D. :2-乙基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质为饱和一元醇,含羟基的最长碳链有4个碳原子,羟基位于2号碳原子,命名为2-丁醇,A正确;
B.该物质为二烯烃,含碳碳双键的最长碳链有5个碳原子,双键位于1、3号碳原子,2号位连乙基,3、4号位连甲基,命名为3,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯,B正确;
C.该物质属于酚类,甲基位于羟基的对位,命名为4-甲基苯酚,C正确;
D.该物质为烷烃,选取最长碳链应含有5个碳原子,3号碳原子连有甲基,正确命名为3-甲基戊烷,D错误;
故选D。
7. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A. [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道,N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键,其中心离子的配位数为6
B. 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中存在离子键、共价键、配位键,若加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C. 超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,包括离子
D. 人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中Cr3+具有空轨道,N、O、Cl具有孤电子对,能够形成配位键,其中心离子的配位数为6,故A正确;
B.加入足量AgNO3溶液,配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中外界离子Cl-离子与Ag+反应,内配位离子Cl-不与Ag+反应,故B错误;
C.超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,包括离子,故C正确;
D.人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征,故D正确;
故选B。
8. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 重结晶法提纯含杂质的①
B. 蒸馏法淡化海水:③⑤⑥
C. 浓硫酸催化乙醇制备乙醚:③⑤
D. 标准液滴定测定草酸溶液浓度:④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A.粗KNO3中含有少量氯化钠,需要利用重结晶来提纯KNO3,具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故A项装置选择合理;
B.蒸馏法淡化海水,不需要使用温度计,直接煮沸即可,故B项装置选择不合理;
C.浓硫酸催化乙醇制乙醚需要控制反应温度,需要利用温度计测量反应体系的温度,故C项装置选择合理;
D.用KMnO4标准液滴定测定草酸溶液浓度,KMnO4标准液盛装在酸式滴定管中,故D项装置选择合理;
故答案选B。
9. 已知:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下中含有的中子数为
B. 溶液中含有的数为
C. 1 mol 分子中含有的键数为
D. 1 mol Na与足量反应,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定中子数,A错误;
B.仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,且会发生电离和水解,无法确定的数目,B错误;
C.1个苯酚分子中苯环仅含1个大键,故1 mol苯酚分子中键数为,不是,C错误;
D.Na与足量苯酚反应时,Na元素由0价升高为+1价,1 mol Na完全反应转移1 mol电子,转移电子数为,D正确;
故选D。
10. 能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
选项
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
铜与浓硝酸
溶液
B
与稀硝酸
石灰水
C
电石与水
水
D
与浓盐酸
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、和水,采用排空气法收集后,尾气可以利用液吸收,A正确;
B.实验室制取硫化氢不选用和稀硝酸,因为稀具有氧化性会将氧化,生成S单质和NO,应该选用稀盐酸和反应,B错误;
C.电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,乙炔与水不反应,应该用酸性高锰酸钾溶液吸收处理,C错误;
D.氯气与饱和溶液不反应,不能用饱和溶液吸收尾气,应该选用溶液吸收,D错误。
故选A。
11. X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A. 热稳定性:X2Z>YX4 B. 键角:YX>YX
C. 分子的极性:Y2X2>X2Z2 D. 共价晶体熔点:Y>M
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种主族元素,且分别位于三个不同短周期,可知X为H,Z的最外层电子数是内层电子数的3倍,可知Z为O,Y与Z核电荷数相差2,可知Y为C,Y与M同主族,可知M为Si。
【详解】A.由于非金属性:O>C,故热稳定性:H2O>CH4,A正确;
B.中心原子的价电子对数为3,C采取sp2杂化,中中心原子的价电子对数为4,C采取sp3杂化,故键角:>,B正确
C.为非极性分子,为极性分子,分子的极性:Y2X2<2Z2,C错误;
D.共价晶体熔点由共价键键能决定,由于C原子的半径比Si原子的半径小,C-C键比Si-Si键键长短、键能大,故熔点:C>Si,D正确;
故选C。
12. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列叙述正确且能解释相应事实的是
选项
叙述
事实
A
乙二醇易形成分子间氢键
乙二醇可以用作汽车防冻液
B
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
王水可用于溶解铂
C
甲苯分子中苯环使甲基变活泼
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
金刚石为共价晶体,晶体硅为分子晶体
金刚石比晶体硅的熔点高,硬度大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙二醇用作汽车防冻液是因为其与水混合后溶液凝固点低,与分子间氢键无直接因果关系,A错误;
B.王水能溶解铂是因为浓盐酸提供的可与铂形成稳定的配位离子,降低了铂的电极电势,并非增强浓硝酸氧化性,B错误;
C.甲苯分子中苯环对甲基产生活化作用,使甲基易被酸性高锰酸钾氧化,因此甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,叙述正确且能解释事实,C正确;
D.金刚石和晶体硅均为共价晶体,因键键能大于键,故金刚石熔点更高、硬度更大,叙述中晶体硅为分子晶体的说法错误,D错误;
故选C。
13. 具有抗病毒作用的化合物M可由Heck反应合成。下列说法错误的是
A. P、Q、M中所有原子均可能共平面
B. P、Q、M中,均不含有手性碳
C. P、Q、M中碳原子的杂化方式不相同
D. P、Q、M苯环上一氯代物的数目之比为3∶2∶5(不含立体异构)
【答案】C
【解析】
【详解】A.P、Q、M中的碳原子均位于苯环或碳碳双键中,由于单键可以旋转,苯平面和碳碳双键平面可共面,且酚羟基中的O-H键也可以转到相应苯环平面内,故三种分子中的所有原子均可能共平面,A正确;
B.手性碳应为连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子。P、Q、M中的碳原子均为苯环碳或碳碳双键碳,不存在连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子,故均不含手性碳,B正确;
C.P、Q、M中的碳原子全部属于苯环或碳碳双键,杂化方式均为,三种物质中碳原子的杂化方式相同,C错误;
D.P的苯环上的3个H所处的环境均不同,有3种一氯代物;Q关于经过碳碘键和其对位碳原子的轴具有对称性,苯环上两个H等效,另一个H不等效,有2种一氯代物;M的两个苯环取代方式不同,一个苯环有3类H,另一个苯环有2类H,共有5类H,故一氯代物数目之比为3∶2∶5,D正确;
故选C。
14. 实验室制备丙炔酸甲酯(,沸点103~105℃)的流程如下,下列说法正确的是
A. “蒸馏”时可用水浴加热
B. “操作1”名称为萃取分液
C. “洗涤2”中5%溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质
D. “反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇
【答案】C
【解析】
【分析】在反应瓶中,加入丙炔酸和甲醇,其中甲醇过量可促进酯化反应正向进行,提高丙炔酸的转化率,反应后的混合液中加入饱和食盐水,分液分离出有机相,分别用5%的碳酸钠溶液、水洗涤可以除去未反应完的丙炔酸和无机盐,有机相不溶于水,可用分液的方式分离出来,有机相经过无水硫酸钠干燥、过滤、蒸馏即可得到丙炔酸甲酯,据此分析解题。
【详解】A.丙炔酸甲酯的沸点为103~105℃,蒸馏时不能用水浴加热,故A错误;
B.操作1为有机相用无水硫酸钠除水,除去水后硫酸钠为固态晶体,用过滤分离,故B错误;
C.经食盐水洗涤后的有机相含有少量丙炔酸和硫酸等酸性杂质,碳酸钠除去酸性杂质,故C正确;
D.溶液混合时,应将密度大的溶液加入密度小的溶液中,酯化反应药品添加顺序为醇、浓硫酸、有机酸,故D错误;
故选:C。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 对某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9 g A在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过c、d,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,对A进行波谱分析结果如图所示,回答下列问题。
(1)该实验中CuO的作用是________,c和d中的试剂分别是________、________。c和d中的试剂不可调换,理由是________。
(2)由质谱图可知A的实验式为________。结合质谱图、红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为________。
(3)B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为________。
(4)取1 mol A,完全燃烧消耗氧气的物质的量均为________。
【答案】(1) ①. 将有机物不完全燃烧产生的CO氧化为CO2,确保碳元素全部转化为CO2 ②. 无水氯化钙(CaCl2) ③. 碱石灰 ④. 若调换,碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,无法分别测定水与CO2的质量,不能计算C、H元素含量
(2) ①. CH2O ②. CH3CH(OH)COOH (3)1:2:2:1 (4)3 mol
【解析】
【分析】在加热条件下有机物与氧气反应生成CO、CO2、H2O,通过CuO将不完全燃烧生成的CO氧化为CO2;通过装置c中装有无水氯化钙,可吸收水蒸气;装置d中装置有碱石灰,用来吸收反应产生的CO2;
【小问1详解】
由分析知,CuO作用为把有机物不完全燃烧生成的CO氧化成CO2,保证有机物中的碳全部转化为CO2;由分析知,装置c、装置d中的试剂分别为无水氯化钙、碱石灰;若将c、d中的试剂调换,碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,无法分别测定生成水和CO2的质量,不能确定C、H元素含量;
【小问2详解】
由装置c、装置d分别增重5.4 g和13.2 g可知,有机物燃烧生成水5.4 g,生成CO2 13.2 g,则该有机物含有氢原子的物质的量为,含有碳原子的物质的量为,则含有氧原子的物质的量为,所以有机物A的中碳原子、氢原子、氧原子个数比为n(C):n(H):n(O)=0.3:0.6:0.3=1:2:1,故实验式为CH2O;
由质谱最大质荷比为90可知,有机物A的相对分子量为90,设有机物A的分子式为(CH2O)n,则30n=90,n=3,故分子式C3H6O3;红外光谱可知有机物A中有有-OH、-COOH,核磁共振氢谱4组峰且峰面积之比为1:1:1:3,则满足条件的结构简式为;
【小问3详解】
A为,位置异构体B为HOCH2CH2COOH,有4种不同化学环境的氢,个数比为1:2:2:1,则在核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比1:2:2:1;
【小问4详解】
有机物A的分子式为C3H6O3,则1 mol A完全燃烧消耗氧气的物质的量为。
16. 被认为是良好的光学基质材料,可由、、制备。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子轨道表达式为________;基态N原子中未成对电子数为________。
(2)O的第一电离能小于N的第一电离能的原因为________;的组成元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)中阴离子的立体构型为________;其中C原子的杂化方式为________;HF的沸点远大于HCl的原因是____________________。
(4)具有金红石型四方结构,具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①晶体(晶胞顶点为)中,Zn的配位数为________。
②若表示阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为________(用含a、c、的代数式表示)。
③晶胞中原子坐标参数A为,B为,C为,则D的原子坐标参数为________。
【答案】(1) ①.
②.
3 (2) ①.
N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,较难失去电子 ②.
(3) ①.
平面正三角形 ②.
③.
HF分子间存在氢键 (4) ①.
6 ②.
③.
【解析】
【小问1详解】
Zn的原子序数为30,其基态原子的电子排布式为 ,价电子排布为 ,故其价电子轨道表达式为;N的原子序数为7,基态电子排布式为 ,2p轨道上有3个未成对电子;
【小问2详解】
N原子的价电子排布为 ,2p轨道处于半充满的稳定状态,第一电离能较大;而O原子的价电子排布为 ,失去一个电子后达到半充满稳定状态,故O的第一电离能小于N。 中含有N、H、F三种元素,元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性由大到小的顺序为 ;
【小问3详解】
中的阴离子为 ,中心C原子的价层电子对数为 ,无孤电子对,故其立体构型为平面正三角形,C原子采用 杂化。分子间能形成氢键,导致其沸点反常升高,远大于不含氢键的;
【小问4详解】
① 已知为钙钛矿型立方晶胞,晶胞顶点是。 钙钛矿结构通式:A 位()位于晶胞顶点;B 位()位于晶胞体心;位于 6 个面心。体心的与周围 6 个距离最近且相等,构成了正八面体,因此的配位数为6;
② 在 晶胞中,白球位于顶点和体心,个数为 ;黑球位于面心和体内,个数为 。故白球代表 ,黑球代表 ,一个晶胞中含有2个 。晶胞的质量 ,晶胞的体积 ,则密度 ;
③ 根据A(0,0,0)、B(1,0,0)、C(0,1,0)的坐标可知,晶胞的边长为1,x轴沿AB方向,y轴沿AC方向,z轴竖直向上。D原子位于左侧面(即yz平面)的面心,其x坐标为0,y坐标为 ,z坐标为 ,故D的坐标参数为 。
17. G是一种新型可降解的生物高分子材料,以丙烯()为主要原料合成G的流程路线如下所示。
(1)写出A反应生成B的化学方程式________。反应类型为________。
(2)B在Ag作催化剂、加热条件下与反应生成C,B分子中的________(填官能团名称)被氧化,生成C中含有的官能团名称________。
(3)D与在Ni作催化剂、加热条件下反应生成E,该反应体现了的________性(填“氧化”或“还原”),并写出E的结构简式________。
(4)已知E可发生缩聚反应生成G,请写出E:发生缩聚反应生成G的化学方程式:________。
【答案】(1) ①. ②. 取代反应(或水解反应)
(2) ①. 羟基 ②. 酮羰基和醛基
(3) ①. 还原 ②. CH3CH(OH)-COOH
(4)nCH3CH(OH)-COOH+(n-1)H2O
【解析】
【分析】CH3-CH=CH2与Br2发生加成反应产生A,A是CH3CHBrCH2Br,A与NaOH的水溶液共热,发生水解反应生成二元醇B,B是CH3CH(OH)CH2OH;B与O2在Ag催化下加热,发生氧化反应产生C:CH3COCHO;C进一步发生氧化反应产生D是CH3COCOOH;D与H2在Ni催化下加热,发生还原反应产生E:CH3CH(OH)-COOH;E发生缩聚反应产生G:。
【小问1详解】
丙烯先与Br2发生加成反应得到A(1,2-二溴丙烷),A在NaOH水溶液、加热条件下,溴原子被羟基取代生成邻二醇B,化学方程式为;该反应属于卤代烃的水解(取代)反应。
【小问2详解】
由分析知,B为1,2-丙二醇,在Ag催化加热下,羟基被O2氧化为羰基,−CH2OH(伯羟基)氧化后为醛基,得到C的结构为CH3COCHO,含有酮羰基和醛基官能团。
【小问3详解】
C的醛基经氧化得到D(CH3COCOOH),D中羰基与H2 加成时,H2作为加氢试剂,体现还原性,最终得到同时含羟基和羧基的E即乳酸,结构简式为CH3CH(OH)-COOH。
【小问4详解】
乳酸分子同时含羟基和羧基,通过分子间的酯化脱水发生缩聚反应,生成聚乳酸(可降解高分子G)和小分子水,反应方程式为nCH3CH(OH)-COOH+(n-1)H2O。
18. 羟基乙酸钠()是有机合成的中间体,易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸()和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠(已知此反应剧烈,且为放热反应),实验装置如图。
实验步骤:
步骤1:向如图1所示装置(夹持和加热仪器略)三颈烧瓶中加入56.7 g氯乙酸、50 mL水,搅拌。缓缓加入足量40%NaOH溶液,在95℃继续搅拌反应2小时,反应过程中控制pH为9~10.
步骤2:取三颈烧瓶中液体,蒸发至液面有晶膜,加少量热水,进行操作Ⅰ.滤液冷却至15℃,过滤得粗产品。
步骤3:将粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,并分离掉活性炭。
步骤4:将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,经操作Ⅱ、抽滤、干燥等过程,得羟基乙酸钠。。回答下列问题:
(1)仪器M的名称为________。步骤1中,采用的加热方式为________,发生反应的化学方程式为________。
(2)加入40%NaOH溶液时,需“缓缓”加入的目的是______________、______________。
(3)上述步骤中,操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是________、________。
(4)上述步骤4中,加入乙醇的目的为__________________________;抽滤(图2)时自来水流的作用是使瓶内与大气形成压强差,与普通过滤操作相比,抽滤的优点是__________________________。
(5)步骤4中,得纯净羟基乙酸钠44.1 g,则实验产率为________。
【答案】(1) ①.
恒压滴液漏斗(或恒压漏斗) ②.
水浴加热 ③.
(2) ①.
防止反应过于剧烈,温度升高过快 ②.
便于控制反应体系的pH
(3) ①.
趁热过滤 ②.
冷却结晶 (4) ①.
降低羟基乙酸钠的溶解度,提高其析出率 ②.
过滤速度快,得到的产品较干燥
(5)
75%
【解析】
【小问1详解】
仪器M带有平衡压强的支管,可使溶液顺利滴下,为恒压滴液漏斗;反应需要稳定控制温度在95℃,且低于水的沸点,因此采用水浴加热,受热均匀且温度易控;反应中氯乙酸的氯原子发生水解,同时羧基与中和,总反应生成羟基乙酸钠、和水,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
题干明确说明该反应剧烈且放热,缓缓加入一方面可以避免反应放热过快引发体系温度骤升,另一方面可以防止局部碱度过大,控制pH在要求范围,减少副反应发生;
【小问3详解】
步骤2中羟基乙酸钠易溶于热水,蒸发后加少量热水,为了防止目标产物降温析出导致过滤损失,需要趁热过滤除去不溶性杂质;步骤4中将去除活性炭的溶液加入乙醇后,羟基乙酸钠不溶于醇,经冷却结晶即可析出产品,后续抽滤得到产物;
【小问4详解】
根据题干信息羟基乙酸钠不溶于醇,加入乙醇可以大幅降低其溶解度,让更多产品结晶析出,提升产率;抽滤利用负压形成压强差,相比普通过滤,过滤速度更快,还可以更充分地除去固体表面的液体,得到更干燥的滤饼;
【小问5详解】
氯乙酸的摩尔质量为94.5 g/mol,56.7 g氯乙酸的物质的量为,理论上生成羟基乙酸钠的物质的量也为0.6 mol,羟基乙酸钠摩尔质量为98 g/mol,理论产量为,因此产率为。
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实验中学高三年级第四次月考化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,F-19,Na-23,Cl-35.5,Zn-65
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 科技是第一生产力,而化学与科技息息相关,下列说法不正确的是
A. 杭州亚运主火炬燃料为零碳甲醇,甲醇具有还原性
B. 国产大型邮轮“爱达・魔都号”采用的薄形钢板属于合金
C. 清华大学研制的“天机芯”是全球首款异构融合类芯片,其主要成分和光导纤维不相同
D. 冬奥场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
2. 实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法,下列说法错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
B. 氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中
C. 高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中
D. 金属钠保存在煤油中
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式为
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. 电子云轮廓图为
D. 的VSEPR模型:
4. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人用明矾处理废水
是两性氢氧化物
B
工人用消毒自来水
具有强氧化性
C
雕刻师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
可与反应
D
酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
可以杀菌和抗氧化
A. A B. B C. C D. D
5. 下列分子中的碳原子既有杂化,又有杂化的是
A. 乙醛 B. 丙烯腈
C. 甲醛 D. 丙炔
6. 下列有机物的命名错误的是
A. :2-丁醇 B. :3,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯
C. :4-甲基苯酚 D. :2-乙基丁烷
7. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A. [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道,N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键,其中心离子的配位数为6
B. 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中存在离子键、共价键、配位键,若加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C. 超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,包括离子
D. 人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征
8. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 重结晶法提纯含杂质的①
B. 蒸馏法淡化海水:③⑤⑥
C. 浓硫酸催化乙醇制备乙醚:③⑤
D. 标准液滴定测定草酸溶液浓度:④⑥
9. 已知:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下中含有的中子数为
B. 溶液中含有的数为
C. 1 mol 分子中含有的键数为
D. 1 mol Na与足量反应,转移电子数为
10. 能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
选项
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
铜与浓硝酸
溶液
B
与稀硝酸
石灰水
C
电石与水
水
D
与浓盐酸
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
11. X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A. 热稳定性:X2Z>YX4 B. 键角:YX>YX
C. 分子的极性:Y2X2>X2Z2 D. 共价晶体熔点:Y>M
12. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列叙述正确且能解释相应事实的是
选项
叙述
事实
A
乙二醇易形成分子间氢键
乙二醇可以用作汽车防冻液
B
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
王水可用于溶解铂
C
甲苯分子中苯环使甲基变活泼
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
金刚石为共价晶体,晶体硅为分子晶体
金刚石比晶体硅的熔点高,硬度大
A. A B. B C. C D. D
13. 具有抗病毒作用的化合物M可由Heck反应合成。下列说法错误的是
A. P、Q、M中所有原子均可能共平面
B. P、Q、M中,均不含有手性碳
C. P、Q、M中碳原子的杂化方式不相同
D. P、Q、M苯环上一氯代物的数目之比为3∶2∶5(不含立体异构)
14. 实验室制备丙炔酸甲酯(,沸点103~105℃)的流程如下,下列说法正确的是
A. “蒸馏”时可用水浴加热
B. “操作1”名称为萃取分液
C. “洗涤2”中5%溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质
D. “反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 对某烃的含氧衍生物A的组成和结构,研究过程如下:称取9 g A在足量氧气中充分燃烧,并使产物依次缓缓通过c、d,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,对A进行波谱分析结果如图所示,回答下列问题。
(1)该实验中CuO的作用是________,c和d中的试剂分别是________、________。c和d中的试剂不可调换,理由是________。
(2)由质谱图可知A的实验式为________。结合质谱图、红外光谱和核磁共振氢谱可知A的结构简式为________。
(3)B是A的位置异构体,则B在核磁共振氢谱中峰面积之比为________。
(4)取1 mol A,完全燃烧消耗氧气的物质的量均为________。
16. 被认为是良好的光学基质材料,可由、、制备。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子轨道表达式为________;基态N原子中未成对电子数为________。
(2)O的第一电离能小于N的第一电离能的原因为________;的组成元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)中阴离子的立体构型为________;其中C原子的杂化方式为________;HF的沸点远大于HCl的原因是____________________。
(4)具有金红石型四方结构,具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①晶体(晶胞顶点为)中,Zn的配位数为________。
②若表示阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为________(用含a、c、的代数式表示)。
③晶胞中原子坐标参数A为,B为,C为,则D的原子坐标参数为________。
17. G是一种新型可降解的生物高分子材料,以丙烯()为主要原料合成G的流程路线如下所示。
(1)写出A反应生成B的化学方程式________。反应类型为________。
(2)B在Ag作催化剂、加热条件下与反应生成C,B分子中的________(填官能团名称)被氧化,生成C中含有的官能团名称________。
(3)D与在Ni作催化剂、加热条件下反应生成E,该反应体现了的________性(填“氧化”或“还原”),并写出E的结构简式________。
(4)已知E可发生缩聚反应生成G,请写出E:发生缩聚反应生成G的化学方程式:________。
18. 羟基乙酸钠()是有机合成的中间体,易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸()和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠(已知此反应剧烈,且为放热反应),实验装置如图。
实验步骤:
步骤1:向如图1所示装置(夹持和加热仪器略)三颈烧瓶中加入56.7 g氯乙酸、50 mL水,搅拌。缓缓加入足量40%NaOH溶液,在95℃继续搅拌反应2小时,反应过程中控制pH为9~10.
步骤2:取三颈烧瓶中液体,蒸发至液面有晶膜,加少量热水,进行操作Ⅰ.滤液冷却至15℃,过滤得粗产品。
步骤3:将粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,并分离掉活性炭。
步骤4:将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,经操作Ⅱ、抽滤、干燥等过程,得羟基乙酸钠。。回答下列问题:
(1)仪器M的名称为________。步骤1中,采用的加热方式为________,发生反应的化学方程式为________。
(2)加入40%NaOH溶液时,需“缓缓”加入的目的是______________、______________。
(3)上述步骤中,操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是________、________。
(4)上述步骤4中,加入乙醇的目的为__________________________;抽滤(图2)时自来水流的作用是使瓶内与大气形成压强差,与普通过滤操作相比,抽滤的优点是__________________________。
(5)步骤4中,得纯净羟基乙酸钠44.1 g,则实验产率为________。
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