内容正文:
牛栏山一中2025~2026学年度第二学期期中考试
高二化学试题
可能用到的数据:H:1 O:16 C:12 N:14 S:32 Zn:65
一、选择题(每题只有一个正确选项,每小题2分,共42分)
1. 下列晶体熔化或升华时,破坏离子键的是
A. SiO2熔化 B. 干冰升华 C. NaOH熔化 D. 金属Na熔化
2. 下列微粒的中心原子是杂化的是
A. B. C. D.
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙炔的结构式:
B. 乙烯的电子式:
C. 1-溴丁烷的分子式:
D. 乙醇的分子结构模型:
4. 某有机化合物的名称是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是
A. B.
C. D.
5. 下列物质互为同系物的是
A. C2H5OH与HOCH2CH2OH B. CH3CH2CH3与CH2=CHCH3
C. 与 D. HCHO与CH3CH2CHO
6. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其基态原子的结构信息如下。
元素
X
Y
Z
W
结构信息
价层电子排布为
2p能级有3个单电子
有16个不同运动状态的电子
最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子
下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y B. 第一电离能:Y>Z
C. X和Z的所有单质均为分子晶体 D. W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
7. 已知、是主族元素,为电离能,单位是,根据表中所列数据判断,不正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A. 元素的最高正价为+1价
B. 元素是区元素
C. 若元素处于第3周期,它的单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液
D. 元素与氯元素形成化合物的化学式可能是,该物质一定是离子化合物
8. 下列有机反应方程式书写不正确的是
A.
B.
C.
D.
9. 下列说法正确的是
A. 中的所有碳原子均处在同一直线上
B. 1,3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应,可得到2种有机产物(含顺反异构)
C. 中的核磁共振氢谱有两组峰,且面积比为
D. 在铜催化下能被氧气氧化为醛
10. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 水与反应的剧烈程度大于乙醇与的反应
B. 甲苯能使酸性溶液褪色而甲烷不能
C. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
D. 甲苯比苯更容易发生硝化反应
11. 一定条件下,甲醇可发生反应:。下列说法不正确的是
A. 分子是极性分子
B. HCHO分子的空间结构呈平面三角形
C. 分子中H-O-H键角小于HCHO分子中H-C-O的键角
D. 和HCHO分子中的C原子均为手性碳原子
12. 三氟乙酸乙酯是一种重要的含氟有机中间体,其结构如下。下列说法不正确的是
A. 分子中四个碳原子在同一条直线上
B. 分子中和的第一电离能:
C. 分子中碳原子有和两种杂化类型
D. 制备三氟乙酸乙酯的醇能与反应
13. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 冰的密度比水小
B. 沸点:
C. DNA中通过碱基互补配对,形成双螺旋链
D. 正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高
14. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A. 分子内只含有1个手性碳原子 B. 分子内含有4种含氧官能团
C. 分子间可形成氢键 D. 可发生取代反应和加成反应
15. 下列除杂试剂、分离方法选择正确且除杂过程涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
()
酸性溶液
洗气
B
溴苯(溴)
溶液
分液
C
乙醇(水)
氢氧化钙
蒸馏
D
硝基苯(苯)
蒸馏水
过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 用下图所示装置及药品进行实验,不能达到实验目的的是
A.证明1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
B.检验溴乙烷水解产物中含有
C.制备并接收乙酸乙酯
D.检验乙炔具有还原性
A. A B. B C. C D. D
17. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. 晶胞中含4个a离子
B. 晶体中周围紧邻8个
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
18. 邻二氮菲的结构简式为,简写为,遇溶液生成橙红色配合物,其中的配位数为6。下列说法不正确的是
A. 邻二氮菲的分子式为
B. 邻二氮菲分子中碳原子和氮原子的价层电子对数相同
C. 基态的价层电子排布式为
D. 过高或过低,均不利于邻二氮菲与形成配合物
19. 含氟高分子是良好的防水涂层材料,某含氟高分子的合成路线如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 合成高分子的聚合反应为加聚反应
B. 及其反式异构体的分子内所有的碳原子均处在同一平面上
C. 与试剂a反应每生成,同时生成
D. 将(乙烯基苯)替换成对二乙烯基苯可得到网状高分子
20. 乙烯和氧气在催化下生成环氧乙烷()和乙醛()的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,表示过渡态(和的能量相差不大)。
注:表示催化剂表面
下列说法不正确的是
A. 吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. 和的过程中均形成了碳氧键
C. 测得平衡产率:,其主要原因是比更稳定
D. 的平衡常数随温度升高而降低
21. 1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1发生加成反应分两步: 第一步Br+进攻1,3-丁二烯生成中间体C(溴鎓正离子);第二步Br−进攻中间体C完成1,2-加成或1,4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A. 1,2-加成产物A比1,4-加成产物B稳定
B. 第一步的反应速率比第二步慢
C. 该加成反应的反应热为Eb–Ea
D. 升高温度,1,3-丁二烯的平衡转化率增大
二、填空题(共58分)
22. 金属-有机框架材料()是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料,具有空间立体网状结构,在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。
(1)MOF-5的一种制备方法如下。
①的基态原子最外层轨道表示式是________。
②对苯二甲酸中C的杂化方式为________。
③DMF的分子式是________。
④组成DMF的第二周期元素中,元素的第一电离能由大到小排序是________。
(2)MOF-5晶体的晶胞是立方体结构,结构示意图如下。
①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有______个。
②MOF-5晶体的密度为、和的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为,该晶胞的棱长为________。()
(3)研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为,材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因________。
23. 回答下列问题:
(1)某有机物A只含、、三种元素,其模型如图(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键),其所含官能团的名称为____________________。
(2)有机物C的结构简式为,用系统命名法命名为________;其一氯代物有________种,若C是由炔烃D与加成获得,写出炔烃D的结构简式________,下列物质中与D互为同系物的有________。
A. B. C. D.
(3)将有机物B置于氧气流中充分燃烧,B和氧气恰好完全反应且消耗3.36 L(标准状况)氧气,生成和。质谱实验表明,B的相对分子质量为46,则B的分子式为____________;其核磁共振氢谱共有3组峰,且峰面积之比为,则其结构简式为____________。
(4)分子式为属于烯烃的同分异构体有________种(考虑顺反异构)。
24. 一种重要医药中间体T的合成路线如下:
已知:
(1)A可与小苏打反应,B的分子式是。的化学反应方程式是________。
(2)的反应类型是________。
(3)已知:J是最简单的酚类物质。的反应试剂和条件为________。
(4)Q分子中含有的官能团名称是氯原子、________。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
a.引入保护基,脱除保护基
b.的反应类型是还原反应
(6)的化学方程式为________。
(7)以G和R为原料合成T分成三步反应:
①X的结构简式为________。
②Y中仅有一个六元环,反应类型是________。
25. 黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应:
i.3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1molS2时,转移电子的物质的量为_____mol。
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后,尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理,发生反应ii,同时发生副反应iii。
ii.2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii.SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明,600~1000K范围内,SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同,不同温度下,S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。
①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处:_____。
②随温度升高,S2平衡产率上升,推测其原因是_____。
③900K,在10min后继续反应足够长时间,推测S2实际产率的变化趋势可能为_____。
(3)处理后的尾气仍含少量SO2,经Na2CO3溶液洗脱处理后,所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术,可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。
①该装置中,正极的电极反应式为_____。
②一段时间后,若洗脱液中的物质的量减小了1mol,则理论上减小了_____mol。
26. 探究配制不同金属离子-氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验ⅰ:
的配制
实验
ⅰ-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验
ⅰ-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验
ⅰ-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ⅱ:
的配制
实验
ⅱ-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验
ⅱ-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ⅲ:
的配制
实验
ⅲ
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为 ②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验ⅰ-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为________________。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,________。(填后续操作和现象)
(3)对比实验ⅰ-a和实验ⅰ-b,用离子方程式解释沉淀溶解________________。
(4)对比实验ⅰ-a和实验ⅰ-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验ⅰ-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①的化学式是________;________。
②实验现象是______________________。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因________。
(6)针对实验ⅱ未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ⅱ-a的基础上继续加入___________,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:___________________。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子-氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、___________。
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牛栏山一中2025~2026学年度第二学期期中考试
高二化学试题
可能用到的数据:H:1 O:16 C:12 N:14 S:32 Zn:65
一、选择题(每题只有一个正确选项,每小题2分,共42分)
1. 下列晶体熔化或升华时,破坏离子键的是
A. SiO2熔化 B. 干冰升华 C. NaOH熔化 D. 金属Na熔化
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于共价晶体,熔化时破坏共价键,A错误;
B.干冰属于分子晶体,升华时破坏分子间作用力,不破坏化学键,B错误;
C.属于离子晶体,由和通过离子键结合,熔化时破坏离子键,C正确;
D.属于金属晶体,熔化时破坏金属键,D错误;
故选C。
2. 下列微粒的中心原子是杂化的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.中C原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为四面体,C原子采用sp3杂化,选项A错误;
B.中C原子的价层电子对数为= 3,VSEP R模型为平面三角形,C原子采用sp2杂化,选项B正确;
C.中N原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为正四面体,N原子采用sp3杂化,选项C错误;
D.中N原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为四面体,N原子采用sp3杂化,选项D错误;
答案选B。
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙炔的结构式:
B. 乙烯的电子式:
C. 1-溴丁烷的分子式:
D. 乙醇的分子结构模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔分子含碳碳三键,每个碳原子连接1个氢原子,结构式为,A正确;
B.乙烯中两个碳原子以双键结合,每个碳原子分别和2个氢原子形成共价键,所有原子最外层均达到稳定结构,电子式书写正确,B正确;
C.是1-溴丁烷的结构简式,其分子式应为,C错误;
D.图示球棍模型中,灰球为碳原子、黑球为氧原子、白球为氢原子,原子连接方式符合乙醇的结构,D正确;
故选C。
4. 某有机化合物的名称是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了有机物的命名,题目难度不大,掌握烷烃的系统命名方法为解答关键,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力。
烷烃的命名原则:碳链最长称某烷,靠近支链把号编.简单在前同相并,其间应划一短线.
、碳链最长称某烷:选定分子里最长的碳链做主链,并按主链上碳原子数目称为“某烷“.
、靠近支链把号编:把主链里离支链较近的一端作为起点,用、、等数字给主链的各碳原子编号定位以确定支链的位置.
、简单在前同相并,其间应划一短线:把支链作为取代基,把取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置,而且简单的取代基要写在复杂的取代基前面,如果有相同的取代基,则要合并起来用二、三等数字表示,但是表示相同的取代基位置的阿拉伯数字要用逗号隔开,并在号数后面连一短线,中间用““隔开。
【详解】有机物的命名原则是以含碳原子数最多的为主链,并使支链处于编号最小位置。据这个命名原则可知答案选C
5. 下列物质互为同系物的是
A. C2H5OH与HOCH2CH2OH B. CH3CH2CH3与CH2=CHCH3
C. 与 D. HCHO与CH3CH2CHO
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子结构相似,组成上相差n个CH2原子团,属于同系物;两者结构不相似不是同系物,故A错误;
B.二者分别为烷烃、烯烃,结构不相似,不属于同系物,故B错误;
C. 与 前者属于酚类,后者属于醇类,二者官能团的种类不同,不是互为同系物关系,故C错误;
D.HCHO与CH3CH2CHO均属于醛,属于同系物,故D正确;
故选D。
6. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其基态原子的结构信息如下。
元素
X
Y
Z
W
结构信息
价层电子排布为
2p能级有3个单电子
有16个不同运动状态的电子
最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子
下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y B. 第一电离能:Y>Z
C. X和Z的所有单质均为分子晶体 D. W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知,X的价层电子排布为nsnnpn,满足条件的n=2,则为C;Y的2p能级有3个单电子,即核外电子排布为1s22s22p3,则为N;Z有16个不同运动状态的电子,即核外有16个电子,则为S;根据已知:W最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子,则W为第四周期元素,电子数为2+8+18+1=29,则为Cu。
【详解】A.同周期元素,原子序数越大,电负性越大,即电负性N>C,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N元素2p能级电子半满更稳定,第一电离能大于相邻元素,故N>O,同一主族,从上到下,第一电离能减小,所以O>S,因此第一电离能:N>S,故B正确;
C.C单质中金刚石为共价晶体,石墨属于混合型晶体,S单质为分子晶体,故C错误;
D.W的最高价氧化物对应的水化物为Cu(OH)2,是弱碱,故D错误;
故答案为B。
7. 已知、是主族元素,为电离能,单位是,根据表中所列数据判断,不正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A. 元素的最高正价为+1价
B. 元素是区元素
C. 若元素处于第3周期,它的单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液
D. 元素与氯元素形成化合物的化学式可能是,该物质一定是离子化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.X的第一电离能远小于第二电离能,说明X最外层只有1个电子,为第ⅠA族元素,最高正价为+1价,A正确;
B.由A项可知,是为第ⅠA族元素,其价电子排布为,属于s区元素,B正确;
C.Y的第三电离能远小于第四电离能,说明Y最外层有3个电子,为第ⅢA族元素,若处于第3周期则为,既能与盐酸反应,又能与溶液反应,故其单质不仅可以溶于盐酸,还能溶于溶液,C正确;
D.若Y为,与氯形成的为共价化合物,因此不一定是离子化合物,D错误;
故选D。
8. 下列有机反应方程式书写不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳化钙与水反应制备乙炔,方程式,符合反应事实、配平正确,A正确;
B.苯与液溴在催化下发生取代反应,1 mol苯与1 mol反应生成1 mol溴苯和1 mol,正确方程式为,B错误;
C.溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯,方程式,符合反应事实、配平正确,C正确;
D.甲醇在催化、加热条件下发生催化氧化生成甲醛,方程式符合反应事实、D正确;
故选B。
9. 下列说法正确的是
A. 中的所有碳原子均处在同一直线上
B. 1,3-丁二烯与等物质的量的发生加成反应,可得到2种有机产物(含顺反异构)
C. 中的核磁共振氢谱有两组峰,且面积比为
D. 在铜催化下能被氧气氧化为醛
【答案】A
【解析】
【详解】A.中碳碳三键的碳原子为杂化,键角,与三键直接相连的两个甲基碳原子和三键的两个碳原子共直线,所有碳原子均处在同一直线上,A正确;
B.1,3-丁二烯与等物质的量的加成,1,2-加成得到1种产物,1,4-加成得到的产物存在顺反异构共2种,总计3种有机产物,B错误;
C.对二氯苯结构高度对称,苯环上剩余的4个氢原子完全等价,核磁共振氢谱只有1组峰,C错误;
D.该物质为2-甲基-2-丙醇,与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能发生催化氧化反应,无法被氧化为醛,D错误;
故选A。
10. 下列事实不能用有机化合物分子中基团间的相互作用解释的是
A. 水与反应的剧烈程度大于乙醇与的反应
B. 甲苯能使酸性溶液褪色而甲烷不能
C. 乙烯能发生加成反应而乙烷不能
D. 甲苯比苯更容易发生硝化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇中羟基与乙基相连,乙基的推电子作用使羟基中键极性弱于水中的键,因此乙醇羟基氢活泼性弱于水,与反应更平缓,能用基团间相互作用解释,A不符合题意;
B.甲苯中甲基与苯环相连,苯环的存在使甲基活性增强,可被酸性溶液氧化,而甲烷中甲基仅与氢原子相连,无该性质,能用基团间相互作用解释,B不符合题意;
C.乙烯能发生加成反应是因为其分子中含有碳碳双键这一官能团,乙烷为饱和烃不含碳碳双键,性质差异来自官能团种类不同,并非基团间相互作用导致,不能用基团间相互作用解释,C符合题意;
D.甲苯中苯环与甲基相连,甲基的存在使苯环上邻对位氢原子活性增强,比苯更易发生硝化反应,能用基团间相互作用解释,D不符合题意;
故选C。
11. 一定条件下,甲醇可发生反应:。下列说法不正确的是
A. 分子是极性分子
B. HCHO分子的空间结构呈平面三角形
C. 分子中H-O-H键角小于HCHO分子中H-C-O的键角
D. 和HCHO分子中的C原子均为手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3OH分子正负中心电荷不重合,是极性分子,故A正确;
B.HCHO的中心原子C的价层电子对为3,HCHO分子的空间结构呈平面三角形,故B正确;
C.H2O是V形结构,HCHO分子是平面三角形,故H2O分子中H—O—H键角小于HCHO分子中H—C—O的键角,故C正确;
D.连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳,均不含手性碳,故D错误;
故选D。
12. 三氟乙酸乙酯是一种重要的含氟有机中间体,其结构如下。下列说法不正确的是
A. 分子中四个碳原子在同一条直线上
B. 分子中和的第一电离能:
C. 分子中碳原子有和两种杂化类型
D. 制备三氟乙酸乙酯的醇能与反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中除了形成羰基的碳原子外,其余三个碳原子均为杂化,因此四个碳原子不可能在同一条直线上,A错误;
B.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,因此和的第一电离能:,B正确;
C.分子中形成碳氧双键的羰基碳原子为杂化,其余三个碳原子均只形成单键,为杂化,因此碳原子有和两种杂化类型,C正确;
D.制备三氟乙酸乙酯的醇为乙醇,乙醇含有羟基,能与反应生成氢气,D正确;
故选A。
13. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 冰的密度比水小
B. 沸点:
C. DNA中通过碱基互补配对,形成双螺旋链
D. 正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰中水分子通过氢键形成疏松的空间网状结构,空隙较大导致密度比水小,能用氢键解释,A不符合题意;
B.对羟基苯甲醛可形成分子间氢键使沸点升高,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,沸点相对更低,该沸点差异能用氢键解释,B不符合题意;
C.DNA双螺旋结构中互补的碱基之间通过氢键结合维持结构稳定,能用氢键解释,C不符合题意;
D.正丁烷和异丁烷均属于烷烃,不存在氢键,二者沸点差异是因为正丁烷无支链,分子间范德华力更强,与氢键无关,不能用氢键解释,D符合题意;
故答案为:D。
14. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效,其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A. 分子内只含有1个手性碳原子 B. 分子内含有4种含氧官能团
C. 分子间可形成氢键 D. 可发生取代反应和加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子内只含有2个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.分子内含有4种含氧官能团,即酰胺基、醚键、醇羟基和羧基,B正确;
C.含有羧基和羟基,因此分子间可形成氢键,C正确;
D.含有醇羟基、羧基和碳碳双键以及酰胺基,因此可发生取代反应和加成反应,D正确;
答案选A。
15. 下列除杂试剂、分离方法选择正确且除杂过程涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
()
酸性溶液
洗气
B
溴苯(溴)
溶液
分液
C
乙醇(水)
氢氧化钙
蒸馏
D
硝基苯(苯)
蒸馏水
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性溶液不仅会氧化杂质,还会将目标物氧化为,引入新杂质,除杂方法错误,A不符合题意;
B.溴可与溶液发生歧化反应:,反应中溴元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,且溴苯不溶于水溶液,分液即可分离提纯,除杂方法正确且涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.除去乙醇中的水应选用生石灰,氢氧化钙不具有吸水或与水反应的除杂作用,除杂试剂错误,且过程无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.硝基苯和苯均为不溶于水的有机物,二者互溶,加水无法分离,应采用蒸馏法除杂,除杂方法错误,且该过程中无氧化还原反应发生,D不符合题意;
故选B。
16. 用下图所示装置及药品进行实验,不能达到实验目的的是
A.证明1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
B.检验溴乙烷水解产物中含有
C.制备并接收乙酸乙酯
D.检验乙炔具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.1-溴丁烷与的乙醇溶液共热发生消去反应生成1-丁烯,若气体先经过水除去挥发的乙醇,剩余气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明消去反应生成丁烯,A不符合题意;
B.溴乙烷在碱性条件下水解产生,先加入足量稀硝酸中和过量的,再滴加溶液,若生成淡黄色沉淀,可检验水解产物中的,B不符合题意;
C.乙醇、乙酸在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,碎瓷片可防止暴沸,饱和溶液能吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,导管未伸入液面下可防止倒吸,装置合理,C不符合题意;
D.电石与饱和食盐水反应生成乙炔的同时,会产生、等还原性杂质,这些杂质也能使酸性溶液褪色,无法证明是乙炔具有还原性,D符合题意;
故选D。
17. 碱金属氯化物是典型的离子化合物,和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。
下列说法不正确的是
A. 晶胞中含4个a离子
B. 晶体中周围紧邻8个
C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
【答案】C
【解析】
【详解】A.a离子位于正方体棱上和体心,一个NaCl晶胞中有个a离子,A正确;
B.CsCl晶体属于体心立方,Cs+周围紧邻8个Cl-,故B正确;
C.冠醚与碱金属离子络合形成超分子,碱金属离子与冠醚之间不是离子键,故C错误;
D.由于不同碱金属离子的半径不同,不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别,故D正确;
故答案为C。
18. 邻二氮菲的结构简式为,简写为,遇溶液生成橙红色配合物,其中的配位数为6。下列说法不正确的是
A. 邻二氮菲的分子式为
B. 邻二氮菲分子中碳原子和氮原子的价层电子对数相同
C. 基态的价层电子排布式为
D. 过高或过低,均不利于邻二氮菲与形成配合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.邻二氮菲分子中含12个原子、2个原子,其中8个各连1个,分子式为,A正确;
B.邻二氮菲中、均为杂化,的价层电子对数为3(3个键,无孤电子对),的价层电子对数为3(2个键,1对孤电子对),二者价层电子对数相同,B正确;
C.基态原子价层电子排布式为,形成时优先失去轨道的2个电子,故价层电子排布式为,C错误;
D.过低时,邻二氮菲中的原子与结合,无法提供孤电子对配位;过高时,与结合生成氢氧化物沉淀,均不利于配合物形成,D正确;
故选C。
19. 含氟高分子是良好的防水涂层材料,某含氟高分子的合成路线如下。
已知:
下列说法不正确的是
A. 合成高分子的聚合反应为加聚反应
B. 及其反式异构体的分子内所有的碳原子均处在同一平面上
C. 与试剂a反应每生成,同时生成
D. 将(乙烯基苯)替换成对二乙烯基苯可得到网状高分子
【答案】C
【解析】
【分析】X和试剂a发生脱水反应生成Y,结合高分子P,a为CF3CF2CF2CF2CH2CH2NH2,Y为,Y、Z、发生加聚反应生成P。
【详解】A.Y、Z、均断开双键,然后生成高分子P,该聚合反应为加聚反应,A正确;
B.X含有碳碳双键,碳碳双键连接的原子,均共面,故X及其反式异构体的分子内所有的碳原子均处在同一平面上,B正确;
C.a为CF3CF2CF2CF2CH2CH2NH2,Y为,X与试剂a反应每生成,同时生成,C错误;
D.将Z(乙烯基苯)替换成对二乙烯基苯,由于对二乙烯基苯()的对位也可以发生同样的加聚反应,故可得到网状高分子,D正确;
故选C。
20. 乙烯和氧气在催化下生成环氧乙烷()和乙醛()的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,表示过渡态(和的能量相差不大)。
注:表示催化剂表面
下列说法不正确的是
A. 吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. 和的过程中均形成了碳氧键
C. 测得平衡产率:,其主要原因是比更稳定
D. 的平衡常数随温度升高而降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应历程图可知,吸附后得到的过程能量升高,需要吸收能量,A正确;
B.的过程中形成碳氧键,的过程中发生重排形成碳氧键,并非均形成碳氧键,B错误;
C.的能量低于,能量越低物质越稳定,平衡时更倾向生成更稳定的,故平衡产率,C正确;
D.能量高于,故为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数降低,D正确;
故选B。
21. 1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1发生加成反应分两步: 第一步Br+进攻1,3-丁二烯生成中间体C(溴鎓正离子);第二步Br−进攻中间体C完成1,2-加成或1,4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A. 1,2-加成产物A比1,4-加成产物B稳定
B. 第一步的反应速率比第二步慢
C. 该加成反应的反应热为Eb–Ea
D. 升高温度,1,3-丁二烯的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图象可知,1,2-加成产物A含有的总能量大于1,4-加成产物B,则1,4-加成产物B稳定,A说法错误;
B.第一步的反应的活化能大于第二步,则第一步的反应速率比第二步慢,B说法正确;
C.该加成反应的反应热为1,3-丁二烯的总能量与1,2-加成产物A或1,4-加成产物B的总能量的差值,C说法错误;
D.根据图象可知,加成反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,则1,3-丁二烯的平衡转化率减小,D说法错误;
答案为B。
二、填空题(共58分)
22. 金属-有机框架材料()是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料,具有空间立体网状结构,在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。
(1)MOF-5的一种制备方法如下。
①的基态原子最外层轨道表示式是________。
②对苯二甲酸中C的杂化方式为________。
③DMF的分子式是________。
④组成DMF的第二周期元素中,元素的第一电离能由大到小排序是________。
(2)MOF-5晶体的晶胞是立方体结构,结构示意图如下。
①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有______个。
②MOF-5晶体的密度为、和的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为,该晶胞的棱长为________。()
(3)研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为,材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因________。
【答案】(1) ①. ②. ③. ④.
(2) ①. 6 ②.
(3)与相比,所带电荷更多且有更小的半径,与作用强度:,热稳定性显著提升。
【解析】
【小问1详解】
① 是30号元素,其基态原子电子排布式为,最外层(N层)只有轨道,含有2个电子,故其最外层轨道表示式为;
② 对苯二甲酸分子中包含苯环和羧基,苯环上的碳原子和羧基中的碳原子均形成3个键且无孤电子对,价层电子对数均为3,故所有碳原子的杂化方式均为;
③ 根据图中的结构简式可知,其分子中含有3个、7个、1个和1个,分子式为;
④ 组成的第二周期元素有、、,同一周期元素的第一电离能随原子序数递增呈增大趋势,但原子的轨道处于半充满的稳定状态,较难失去电子,其第一电离能反常地大于相邻的元素,故第一电离能由大到小的顺序为;
【小问2详解】
① 由晶胞结构示意图可知,每个节点在三维空间的上下、左右、前后(即、、轴正负方向)各连接1个,故周围与它最近且距离相等的有6个;
② 根据均摊法,晶胞中位于顶点、棱心、面心和体心,其数目为,由于每个连接6个,且每个连接2个,故晶胞中的数目为,一个晶胞的质量,设晶胞棱长为,则体积,由密度公式得,因,换算后晶胞棱长为;
【小问3详解】
所带正电荷数(+3)大于(+2),且的离子半径小于,因此与配体之间的静电作用力(或配位键)更强,使得构筑的框架结构更加稳固,材料的热稳定性显著提升。
23. 回答下列问题:
(1)某有机物A只含、、三种元素,其模型如图(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键),其所含官能团的名称为____________________。
(2)有机物C的结构简式为,用系统命名法命名为________;其一氯代物有________种,若C是由炔烃D与加成获得,写出炔烃D的结构简式________,下列物质中与D互为同系物的有________。
A. B. C. D.
(3)将有机物B置于氧气流中充分燃烧,B和氧气恰好完全反应且消耗3.36 L(标准状况)氧气,生成和。质谱实验表明,B的相对分子质量为46,则B的分子式为____________;其核磁共振氢谱共有3组峰,且峰面积之比为,则其结构简式为____________。
(4)分子式为属于烯烃的同分异构体有________种(考虑顺反异构)。
【答案】(1)碳碳双键、羧基
(2) ①. 2,2,3-三甲基戊烷 ②. 5 ③. ④. BC
(3) ①. ②. ()
(4)6
【解析】
【小问1详解】
根据分子模型可推出该有机物为2-甲基丙烯酸,所含官能团为碳碳双键、羧基;
【小问2详解】
将有机物C展开为,选取含5个碳的最长碳链为主链,从靠近支链的一端编号,支链位于2、2、3位,系统命名为2,2,3-三甲基戊烷;该有机物共有5种等效氢,,故一氯代物有5种;炔烃与加成得到烷烃C,原三键的两个碳原子在烷烃中需均连有至少2个氢,仅最右侧位置符合,故D的结构简式为;同系物要求结构相似(仅含1个碳碳三键的脂肪炔烃)、组成相差若干个,乙炔、丙炔符合要求;可能为二烯烃,苯乙炔含苯环,均不符,故选BC;
【小问3详解】
①标况下3.36 L物质的量为,2.7 g 为(含0.3 mol H),4.4 g为0.1 mol(含0.1 mol C)。由质量守恒得B的质量为,B的物质的量为,,因此1 mol B含2 mol C、6 mol H,剩余氧元素质量为,即含1 mol O,分子式为;核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为,对应三种等效氢,符合乙醇的结构特征,故结构简式为();
【小问4详解】
分子式为,且属于烯烃的碳架结构为、(存在顺反异构)、、,因此同分异构体有6种(考虑顺反异构);
24. 一种重要医药中间体T的合成路线如下:
已知:
(1)A可与小苏打反应,B的分子式是。的化学反应方程式是________。
(2)的反应类型是________。
(3)已知:J是最简单的酚类物质。的反应试剂和条件为________。
(4)Q分子中含有的官能团名称是氯原子、________。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
a.引入保护基,脱除保护基
b.的反应类型是还原反应
(6)的化学方程式为________。
(7)以G和R为原料合成T分成三步反应:
①X的结构简式为________。
②Y中仅有一个六元环,反应类型是________。
【答案】(1)
(2)取代反应 (3)浓硫酸,浓硝酸,加热
(4)羟基、氨基 (5)ab
(6)
(7) ①. ②. 消去反应
【解析】
【分析】A可与小苏打反应,说明A含羧基,B分子式为,为乙醇,A在浓硫酸、加热条件下与B发生酯化反应生成D,推得A为,D为;D与在一定条件下发生取代反应生成E,E为;E与发生取代反应生成F,F与反应生成G和乙醇,根据已知信息可知,G的结构式为;A脱水生成H(),H结构为,J是最简单的酚类物质,则J为,H与J反应生成K,K发生硝化反应生成L,根据L的结构逆推可知K为;L与在催化下发生苯环取代生成M,根据R的结构逆推可知,M的结构为,M在条件下发生还原反应,硝基转化为氨基生成P,P的结构为;P脱保护基生成Q的结构为 ,Q与在下发生反应生成R;R与G经三步反应生成T,据此分析。
【小问1详解】
A为,B为,A→D为乙酸与乙醇的酯化反应,化学反应方程式为;
【小问2详解】
D为,D→E为与的取代反应,甲基上的氢原子被氯原子取代,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,K为,则K→L为苯环的硝化反应,反应试剂和条件为浓硝酸、浓硫酸、加热;
【小问4详解】
由分析可知,Q的结构为,Q分子中含有的官能团为氯原子、羟基、氨基;
【小问5详解】
a.由分子结构变化可知,H→K引入乙酰基保护酚羟基,P→Q脱除保护基,a正确;
b.M→P为硝基还原为氨基,属于还原反应,b正确;
故选ab;
【小问6详解】
由分析可知,L与在催化下发生苯环取代生成M(),方程式为;
【小问7详解】
①R与G发生加成反应,G的结构为,加成后X的结构简式为;
②Y中仅有一个六元环,X→Y为分子内羟基消去形成碳氮双键,反应类型为消去反应。
25. 黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应:
i.3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1molS2时,转移电子的物质的量为_____mol。
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后,尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理,发生反应ii,同时发生副反应iii。
ii.2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii.SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明,600~1000K范围内,SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同,不同温度下,S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。
①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处:_____。
②随温度升高,S2平衡产率上升,推测其原因是_____。
③900K,在10min后继续反应足够长时间,推测S2实际产率的变化趋势可能为_____。
(3)处理后的尾气仍含少量SO2,经Na2CO3溶液洗脱处理后,所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术,可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。
①该装置中,正极的电极反应式为_____。
②一段时间后,若洗脱液中的物质的量减小了1mol,则理论上减小了_____mol。
【答案】(1)4 (2) ①. 回收单质硫,处理尾气不需要另加氧化剂或还原剂;利用反应ii放热为反应i提供能量 ②. 温度升高,反应iii平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大;对于反应ii,浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响,平衡正向移动 ③. 先增大后减小至900K时S2的平衡产率后保持不变或:减小至900K时S2的平衡产率后保持不变
(3) ①. ②. 2
【解析】
【分析】原电池中,葡萄糖转化为二氧化碳和水,碳的化合价在升高,作负极,Na2SO3中硫的化合价在降低,则正极电极反应为:,据此回答。
【小问1详解】
根据题目所给反应方程式可知,每当生成3molS2,理论上转移12mol电子,则生成1molS2时,转移电子的物质的量为4mol;
【小问2详解】
①反应ii处理尾气的好处有:回收单质硫,处理尾气不需要另加氧化剂或还原剂,利用反应ii放热为反应i提供能量;
②随温度升高,S2平衡产率上升,其原因是:温度升高,反应iii平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大,对于反应ii,浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响,平衡正向移动;
③通过观察图像可知,10min时S2的实际产率大于平衡产率,所以最终要减小到与900K时产率相等,则900K,在10min后继续反应足够长时间,S2实际产率的变化趋势可能为:先增大后减小至900K时S2的平衡产率后保持不变,或:减小至900K时S2的平衡产率后保持不变;
【小问3详解】
①根据分析可知,该装置中,正极的电极反应式为:;
②根据电极方程式可知,当消耗1mol亚硫酸根离子,转移4mol电子,同时消耗6mol碳酸氢根离子,生成6mol碳酸根离子,根据电荷守恒,则有4mol的H+通过质子交换膜来到正极,4mol氢离子可以结合4mol的碳酸根离子生成4mol的碳酸氢根离子,则理论上碳酸氢根离子减小了2mol。
26. 探究配制不同金属离子-氨配体溶液的差异性,实验操作及现象如下:
实验序号
操作
现象
实验ⅰ:
的配制
实验
ⅰ-a
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀少部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验
ⅰ-b
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀大部分溶解,溶液变浑浊,静置后上层为深蓝色溶液。
实验
ⅰ-c
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生蓝色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到澄清的深蓝色溶液。
实验ⅱ:
的配制
实验
ⅱ-a
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验
ⅱ-b
在试管内混合溶液和过量
得到浅青色沉淀,沉淀未见明显溶解。
实验ⅲ:
的配制
实验
ⅲ
在试管内混合溶液和溶液,再加入过量的
产生白色沉淀,加入后沉淀完全溶解,得到无色溶液。
资料:①饱和氨水的浓度约为 ②为浅青色沉淀
③溶液为红色,在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验ⅰ-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为________________。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分,其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,________。(填后续操作和现象)
(3)对比实验ⅰ-a和实验ⅰ-b,用离子方程式解释沉淀溶解________________。
(4)对比实验ⅰ-a和实验ⅰ-c中再加入过量氨水前的反应,推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验:在1、2试管内分别完成对实验ⅰ-a的重复,再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①的化学式是________;________。
②实验现象是______________________。
(5)从平衡移动角度,结合化学用语,解释对生成有一定促进作用的原因________。
(6)针对实验ⅱ未能成功配制溶液,结合以上分析,提出改进方案:
①在实验ⅱ-a的基础上继续加入___________,即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是:取①的上层红色清液,加入少许活性炭振荡试管,溶液转为橙黄色,反应的离子方程式为:___________________。
(7)综合以上分析,配制不同金属离子-氨配体溶液的难易程度存在差异性,推测可能与以下因素有关:配位数、___________。
【答案】(1)
(2)加入足量稀,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀
(3)
(4) ①. ②. 1 ③. 试管1中沉淀溶解,试管2中沉淀不溶解
(5),增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移
(6) ①. 10滴溶液 ②.
(7)氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度
【解析】
【分析】对比实验i-a和i-b,氨水浓度增大有利于将氢氧化铜转化为,对比实验i-a和i-c,氨水浓度相同,但是i-c开始时是硫酸铜和氨水混合,能得到澄清的深蓝色溶液,经分析,说明对生成有一定促进作用,实验ii-a和ii-b沉淀都未见明显溶解,说明未能成功配制溶液,根据实验i-a和i-c的对比结论,加入铵盐溶液促进生成;
【小问1详解】
实验i-a中硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,离子方程式为;
【小问2详解】
检验蓝色沉淀中不止含,可能还含有,只要检验硫酸根离子的存在即可,已知可以溶于稀酸,故实验操作为:将蓝色沉淀过滤,充分洗涤后,加入足量稀盐酸,固体全部溶解后再加入溶液,产生白色沉淀。
【小问3详解】
氨水作为配体,和铜的氢氧化物/碱式盐反应生成可溶性的四氨合铜(II)配离子,使蓝色沉淀溶解:;
【小问4详解】
①该实验为对照实验,要保证1、2试管加入的浓度一致,唯一变量为是否引入,因此对照组x选择和阴离子相同的,浓度也为,排除硫酸根本身对实验的干扰。实验现象证实了预测,故②实验现象是试管1中沉淀溶解,2中不溶解。
【小问5详解】
因为,增大时,与反应产生,增大了,同时减少了,使沉淀溶解平衡正移,增加,促进平衡正移。
【小问6详解】
①类比铜氨配离子的配制经验,加入大量可以抑制氨水的电离,降低体系浓度,促进沉淀溶解,使与过量结合生成;
②根据资料,红色的在活性炭催化下被氧气氧化为橙黄色的,配平得到该离子方程式:。
【小问7详解】
不同金属离子的氢氧化物溶解能力不同,和氨配体的结合能力也有差异,共同导致氨配体溶液配制的难易区别。
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