内容正文:
广东番禺中学2025-2026学年第二学期期中考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 As-75 Sm-150
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16小题,前10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《神农本草经》是我国现存最早的药物专籍,下列对其相关记载的分析错误的是
A. “铅丹……炼化还成九光,久服通神明。”,“九光”指铅在炼制过程中的焰色反应
B. “近山生石,青白色,作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解。”该过程涉及到分解反应和化合反应
C. “光明盐,大者如升,皆正方光澈。”体现了晶体的自范性
D. “石硫磺,能化金银铜铁,奇物。”体现了硫的氧化性
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 的键的电子云形状: B. 乙炔的球棍模型:
C. 乙醛的结构简式: D. 2-甲基丁烷的键线式:
3. 下列关于物质结构与性质的说法,错误的是
A. Na、Mg、Al元素的电负性依次增大
B. 氨硼烷分子()是一种固体储氢材料,分子中N-B键是配位键
C. 氨分子间存在氢键,分子间没有氢键,故的熔沸点及稳定性均大于
D. 位于元素周期表第八列,属于d区
4. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法正确的是
A. 在NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
B. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:4
C. 干冰晶胞中,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D. 石墨晶体,C原子与C-C键个数比为1:3,六元环与C原子数之比为1:6
5. 有机物M、N、Q的转化关系如下图。下列说法错误的是
A. M→N的反应类型为取代反应
B. N中存在手性碳原子
C. Q分子中所有的碳原子一定共面
D. Q中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
6. 提纯苯甲酸粗品(含有NaCl、泥沙等杂质),得到苯甲酸纯品的方案如下。
下列说法不正确的是
A. 一系列操作包括:过滤、洗涤、干燥
B. 重结晶要求杂质必须在溶剂中溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大
C. 趁热过滤的目的:除去泥沙,减少苯甲酸的析出,提升产率
D. 步骤III不宜用乙醇洗涤,可用冷水洗涤2~3次
7. 罗勒烯是一种无环单萜类化合物,有草香、花香并伴有橙花油气息,主要存在于罗勒油等植物精油中,其结构如图a所示,下列有关罗勒烯的说法错误的是
A. 与溴1∶1加成后产物有4种 B. 能与溴水反应使之褪色
C. 所有碳原子可能共平面 D. 与叔丁基苯(结构如图b)互为同分异构体
8. 下列实验装置可以达到实验目的的是
A. 装置甲蒸馏石油 B. 装置乙制取溴苯
C. 装置丙实验室制乙炔 D. 装置丁制取硝基苯
9. 根据实验操作及现象,下列结论中错误的是
选项
操作及现象
结论
A.
向溶液中逐滴加入浓盐酸,溶液由蓝色变为绿色
与配位能力:
B.
分别向和溶液中滴加过量NaOH溶液,前者只产生白色沉淀;后者先产生白色沉淀,后沉淀溶解
金属性:
C.
向粗盐水中滴加过量的溶液,产生白色沉淀,静置,取上层清液继续滴加2~3滴溶液,不出现浑浊
已沉淀完全
D.
分别向苯和甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,前者出现分层,下层紫红色,上层无色;后者紫红色褪去
甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
10. 下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是
A. 乙烯→乙二醇:CH2=CH2
B. 溴乙烷→乙醇:
C. 1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2C≡CH
D. 乙炔→聚氯乙烯:CH≡CHCH2=CHCl
11. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 和均为极性分子 B. 和中的均为杂化
C. 和的水解反应机理相同 D. 和均能与形成氢键
12. 某科研团队经多次实验发现一种新型漂白剂的结构如图,其组成元素均为短周期元素,其中X与Y同周期,X与W对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,下列说法错误的是
A. 四种元素中X的电负性最大
B. 1mol该物质中含有2mol配位键
C. Y的含氧酸盐与硅酸盐都能形成玻璃且互熔
D. 第一电离能介于X与Y之间的同周期元素只有3种
13. 烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
14. 丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是
A. X的结构简式为
B. 丙烯分子中最多7个原子共平面
C. 聚合物Z是混合物,其链节为
D. Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
15. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均含有两种官能团
C. c的一氯代物有3种 D. c可增加在苯中的溶解度
16. 叠氮化物是一类重要化合物,在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越引起人们的重视,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可表示为,下列有关说法正确的是
A. HN3中含有5个σ键
B. HN3中三个氮原子采用的都是sp2杂化
C. HN3不能与Cu2+形成配合物
D. HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如下:
已知:D的分子式为,且分子中含甲基。回答下列问题:
(1)B的名称为___________;E中官能团的名称为___________。
(2)催化剂a的化学式是___________;E的分子式为___________。
(3)A转化为B的化学方程式是___________。
(4)写出C→D反应的化学方程式:___________,反应类型为___________。
(5)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则M的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为___________。
18. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是__________,图中虚线框内应选用图中的__________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_________。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_________,分子式为_________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________。
现代实验方法中,还可以用____________________方法帮助测出M分子结构
(4)有机物N()的消去产物(C6H10O2)的同分异构体中,同时满足下列条件a、b和c的可能结构有_________种(立体异构中只考虑顺反异构),请写出其中两种物质的结构简式_____________________、_____________________。
a)能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2;
b)红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰;
c)核磁共振氢谱峰面积比例为3∶3∶2∶1∶1.
19. 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_________________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为______________________。
(3)比较离子半径:F−__________O2−(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为____________,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=________g·cm−3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
20. 工业常以黄铁矿(主要成分为)和软锰矿(主要成分为,杂质为、、、等元素的氧化物)为原料制备,其工艺流程如图所示。
已知:常温下,。相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
8.9
3.4
完全沉淀的
10.1
8.3
2.8
10.9
4.7
(1)“酸浸”时,滤渣1的成分为和___________(填化学式)。
(2)“氧化”涉及主要反应的化学方程式为___________。
(3)“调”的目的是除铁和铝,则调节的合理范围为___________。当铁恰好沉淀完全时,溶液中=___________。
(4)“除镁”时,若溶液太小会导致除镁不完全,试分析原因:___________。
(5)“沉锰”时,涉及主要反应的离子方程式为___________。
(6)一定温度下,向溶液中加入氨水,同时通入空气,可制得某种锰的氧化物,其立方晶胞结构及小立方体A、B的结构如下图所示,则该氧化物的化学式为___________。若晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为___________nm(列出计算式即可)。
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广东番禺中学2025-2026学年第二学期期中考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 As-75 Sm-150
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16小题,前10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《神农本草经》是我国现存最早的药物专籍,下列对其相关记载的分析错误的是
A. “铅丹……炼化还成九光,久服通神明。”,“九光”指铅在炼制过程中的焰色反应
B. “近山生石,青白色,作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解。”该过程涉及到分解反应和化合反应
C. “光明盐,大者如升,皆正方光澈。”体现了晶体的自范性
D. “石硫磺,能化金银铜铁,奇物。”体现了硫的氧化性
【答案】A
【解析】
【详解】A. “铅丹……炼化还成九光,久服通神明。”,“九光”指五光十色,形容光芒色彩绚烂。四射的光芒,故A错误;
B. “近山生石,青白色,作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解。”青白色石的主要成分是受热能发生分解反应生成氧化钙的碳酸钙,作灶烧竟的过程为碳酸钙受热发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,以水沃之的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应中会放出大量的热,该过程涉及到分解反应和化合反应,故B正确;
C. “光明盐,大者如升,皆正方光澈。”体现了晶体的自范性,物质自觉形成规则的几何外形,故C正确;
D. “石硫磺,能化金银铜铁,奇物。”中S元素的化合价降低,被还原,体现了硫的氧化性,故D正确;
故选A。
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 的键的电子云形状: B. 乙炔的球棍模型:
C. 乙醛的结构简式: D. 2-甲基丁烷的键线式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的键电子云的形状为,A正确;
B.乙炔的结构简式为,球棍模型为,B正确;
C.乙醛的结构简式为,结构式为,C错误;
D.2-甲基丁烷的结构简式为,键线式为,D正确;
故选C。
3. 下列关于物质结构与性质的说法,错误的是
A. Na、Mg、Al元素的电负性依次增大
B. 氨硼烷分子()是一种固体储氢材料,分子中N-B键是配位键
C. 氨分子间存在氢键,分子间没有氢键,故的熔沸点及稳定性均大于
D. 位于元素周期表第八列,属于d区
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一周期,从左往右,元素电负性增强。所以Na、Mg、Al元素的电负性依次增大,A项正确;
B.氨硼烷分子()中硼原子是缺电子,氮原子的孤电子对可与硼原子形成配位键,B项正确;
C.简单氢化物稳定性与氢键无关,与元素的非金属有关,非金属强,形成简单氢化物的稳定性就大,C项错误;
D.位于元素周期表第八列,属于d区,D项正确;
故答案选C。
4. 氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法正确的是
A. 在NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
B. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:4
C. 干冰晶胞中,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D. 石墨晶体,C原子与C-C键个数比为1:3,六元环与C原子数之比为1:6
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是离子晶体,由图可知,1个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,不存在NaCl分子,A错误;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个碳碳键,每个碳碳键属于2个碳原子共有,则平均每个碳原子形成2个碳碳键,即碳原子与碳碳键个数的比为1:2,B错误;
C.CO2晶胞为面心立方晶胞,配位数为12,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个,C正确;
D.由题干晶胞图可知,石墨晶体中每个C原子与周围的3个C原子形成C-C键,每个C-C键被2个C原子共用,故C原子与C-C键个数比为1:(3×)=2:3,每个C原子被3个六元环共用,每个六元环上有6个C原子,故六元环与C原子数之比为1:(6×)=1:2,D错误;
故答案为:C。
5. 有机物M、N、Q的转化关系如下图。下列说法错误的是
A. M→N的反应类型为取代反应
B. N中存在手性碳原子
C. Q分子中所有的碳原子一定共面
D. Q中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,由M在一定条件下转化为N,与Cl2发生取代反应;由N在一定条件下转化为Q,发生消去反应。
【详解】A.M在一定条件下和氯气发生取代反应生成N,A正确;
B.手性碳原子是指同一C原子上连接4个不同的原子或原子团,N中的手性碳原子如图所示,,B正确;
C.Q中-CH3、-CH2-均为四面体结构,所有碳原子不可能共面,C错误;
D.Q中碳原子杂化方式有两种,碳碳双键上的碳原子是sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化,D正确;
故选C。
6. 提纯苯甲酸粗品(含有NaCl、泥沙等杂质),得到苯甲酸纯品的方案如下。
下列说法不正确的是
A. 一系列操作包括:过滤、洗涤、干燥
B. 重结晶要求杂质必须在溶剂中溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大
C. 趁热过滤的目的:除去泥沙,减少苯甲酸的析出,提升产率
D. 步骤III不宜用乙醇洗涤,可用冷水洗涤2~3次
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸,据此分析;
【详解】A.结晶后需分离晶体,一系列操作包括过滤(分离晶体与母液)、洗涤(除去表面杂质)、干燥(得到纯品),A正确;
B.重结晶要求被提纯物质(样品)溶解度随温度变化大(高温溶解、低温析出),杂质溶解度要么很大(留在母液)要么很小(提前过滤除去),而非“杂质溶解度较小且样品溶解度随温度变化不大”,B错误;
C.趁热过滤时温度高,苯甲酸溶解度大,可除去不溶性泥沙,同时减少苯甲酸析出损失,提升产率,C正确;
D.乙醇易溶解苯甲酸,用乙醇洗涤会导致晶体损失;冷水能洗去表面杂质(如NaCl)且苯甲酸溶解度小,可减少损失,D正确;
故选B。
7. 罗勒烯是一种无环单萜类化合物,有草香、花香并伴有橙花油气息,主要存在于罗勒油等植物精油中,其结构如图a所示,下列有关罗勒烯的说法错误的是
A. 与溴1∶1加成后产物有4种 B. 能与溴水反应使之褪色
C. 所有碳原子可能共平面 D. 与叔丁基苯(结构如图b)互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.罗勒烯含有3个碳碳双键,其中存在共轭二烯结构,与按物质的量比加成时,可得到、、、4种产物,A正确;
B.罗勒烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,B正确;
C.碳碳双键为平面结构,单键可旋转,通过单键旋转可使所有双键所在平面重合,所有碳原子可能共平面,C正确;
D.罗勒烯分子式为,叔丁基苯分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,D错误;
故选D。
8. 下列实验装置可以达到实验目的的是
A. 装置甲蒸馏石油 B. 装置乙制取溴苯
C. 装置丙实验室制乙炔 D. 装置丁制取硝基苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸馏装置中,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,A错误;
B.装置乙制取溴苯,在左边支管试管中反应,中间吸收挥发出的溴蒸气,生成的被水吸收,B正确;
C.实验室制乙炔不能使用启普发生器,电石遇水变成粉状,不能随用随停,反应过程中放出大量的热,反应过于剧烈而难以控制,C错误;
D.装置丁制取硝基苯,应用温度计测水浴的温度,D错误;
故答案选B。
9. 根据实验操作及现象,下列结论中错误的是
选项
操作及现象
结论
A.
向溶液中逐滴加入浓盐酸,溶液由蓝色变为绿色
与配位能力:
B.
分别向和溶液中滴加过量NaOH溶液,前者只产生白色沉淀;后者先产生白色沉淀,后沉淀溶解
金属性:
C.
向粗盐水中滴加过量的溶液,产生白色沉淀,静置,取上层清液继续滴加2~3滴溶液,不出现浑浊
已沉淀完全
D.
分别向苯和甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,前者出现分层,下层紫红色,上层无色;后者紫红色褪去
甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中以形式存在,溶液呈蓝色,逐滴加入浓盐酸, ,反应正向进行,溶液变为绿色 ,从而得出与配位能力:,A正确;
B.向滴加过量NaOH溶液,生成氢氧化镁白色沉淀;溶液中滴加过量NaOH溶液,先生成氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝具有两性,又与氢氧化钠反应,沉淀溶解,碱性:,金属性:,B正确;
C.向粗盐水中滴加过量的溶液,产生白色沉淀,静置,取上层清液继续滴加2~3滴溶液,不出现浑浊,说明上清液中无,已沉淀完全,C正确;
D.向苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,出现分层,下层紫红色,上层无色说明苯与酸性高锰酸钾不反应;向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸,高锰酸钾溶液紫红色褪去,说明甲基受苯环影响变得活泼,被氧化为羧基,D错误;
故答案为:D。
10. 下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是
A. 乙烯→乙二醇:CH2=CH2
B. 溴乙烷→乙醇:
C. 1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2C≡CH
D. 乙炔→聚氯乙烯:CH≡CHCH2=CHCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.和发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在水溶液、加热条件下发生取代反应生成乙二醇,路径合理,A不符合题意;
B.在水溶液、加热条件下发生水解反应可直接生成,水解条件下无法得到,该路径不合理,B符合题意;
C.1-溴丁烷在强碱醇溶液、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯,1-丁烯与加成得到1,2-二溴丁烷,再经强碱醇溶液、加热发生消去反应得到1-丁炔,路径合理,C不符合题意;
D.与在催化剂、加热条件下发生加成反应生成氯乙烯,氯乙烯在催化剂作用下发生加聚反应得到聚氯乙烯,路径合理,D不符合题意;
故选B。
11. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 和均为极性分子 B. 和中的均为杂化
C. 和的水解反应机理相同 D. 和均能与形成氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.中中心原子N周围的价层电子对数为:3+=4,故空间构型为三角锥形,其分子中正、负电荷中心不重合,为极性分子,而中中心原子周围的价层电子对数为:4+=4,是正四面体形结构,为非极性分子,A错误;
B.和中中心原子N周围的价层电子对数均为:3+=4,故二者均为杂化,B错误;
C.由题干NCl3反应历程图可知,NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合,O与Cl结合形成HClO,而SiCl4上无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与之不相同,C错误;
D.和分子中均存在N-H键和孤电子对,故均能与形成氢键,D正确;
故答案为:D。
【点睛】
12. 某科研团队经多次实验发现一种新型漂白剂的结构如图,其组成元素均为短周期元素,其中X与Y同周期,X与W对应的简单离子核外电子排布相同,且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,下列说法错误的是
A. 四种元素中X的电负性最大
B. 1mol该物质中含有2mol配位键
C. Y的含氧酸盐与硅酸盐都能形成玻璃且互熔
D. 第一电离能介于X与Y之间的同周期元素只有3种
【答案】D
【解析】
【分析】短线表示是共价键和配位键,X形成两个键可能是O或S,Z形成一个键可能是H或F或Cl,根据“W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数”,Z只能是H,W原子最外层有2个电子,可推出Y最外层3个电子,说明结构中Y形成化学键中有配位键,再根据“W、X对应的简单离子核外电子排布相同”,且X与Y同周期,W只能是Mg,X是O,Y是B,Z是H。
【详解】A.四种元素中,氧元素电负性最大,A正确;
B.结合Y为B和结构图可看出1mol该物质中含有2mol配位键,B正确;
C.硼的含氧酸盐与硅酸盐都能形成玻璃且互熔,C正确;
D.第一电离能介于O和B之间的同周期元素有Be和C两种,D错误;
答案选D。
13. 烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮,由题给信息可知,烯烃中含、、结构,则烯烃的结构简式为,故选D。
14. 丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是
A. X的结构简式为
B. 丙烯分子中最多7个原子共平面
C. 聚合物Z是混合物,其链节为
D. Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔
【答案】A
【解析】
【分析】与的溶液发生加成反应,生成(Y);与在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成(X);在催化剂作用下发生加聚反应,生成(Z)。
【详解】A.丙烯与在光照条件下发生甲基上的取代反应,X的结构简式应为,不是,A错误;
B.丙烯中碳碳双键为平面结构,甲基上最多有1个氢原子能与双键平面共面,故最多7个原子共平面,B正确;
C.聚合物Z为聚丙烯,属于高分子化合物,聚合度不确定故为混合物,其链节为题目所示结构,C正确;
D.Y为,与足量醇溶液共热发生消去反应可生成丙炔,D正确;
故选A。
15. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均含有两种官能团
C. c的一氯代物有3种 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.a和b反应时是b上的两个氯原子分别取代了两个酚羟基上的氢原子,故A正确;
B.a中的官能团为:酚羟基、醚键;b中的官能团为:氯原子和醚键,故B正确;
C.根据c的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示:核磁共振氢谱有4组峰,所以一氯代物有4种,故C错误;
D.c可与形成螯合离子,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,故D正确;
故答案为:C。
16. 叠氮化物是一类重要化合物,在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越引起人们的重视,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可表示为,下列有关说法正确的是
A. HN3中含有5个σ键
B. HN3中三个氮原子采用的都是sp2杂化
C. HN3不能与Cu2+形成配合物
D. HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.据图可知该物质中只有3个单键,即三个σ键,A错误;
B.据图可知中心N原子形成2个σ键,不含孤电子对,所以价层电子对数为2,采用的是sp杂化,B错误;
C.据图可知除中心N原子外,另外两个N原子都有孤电子对,可以和Cu2+形成配合物,C错误;
D.据图可知HN3结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,HNO2中N原子连接一个O原子和一个羟基,所以正负电荷中心也不重合,为极性分子,H2O、N2H4两种分子中心原子都含有孤对电子对,正负电荷中心不重合,所以均为极性分子,D正确;
综上所述答案为D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如下:
已知:D的分子式为,且分子中含甲基。回答下列问题:
(1)B的名称为___________;E中官能团的名称为___________。
(2)催化剂a的化学式是___________;E的分子式为___________。
(3)A转化为B的化学方程式是___________。
(4)写出C→D反应的化学方程式:___________,反应类型为___________。
(5)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则M的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 乙苯 ②. 碳溴键、碳碳双键
(2) ①. FeBr3 ②. C8H7Br
(3)+ CH3CH2Br+HBr
(4) ①. +Br2+HBr ②. 取代反应
(5) ①. 11 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,氯化铝做催化剂条件下与溴乙烷共热发生取代反应生成,则A为;溴化铁做催化剂条件下与溴发生取代反应生成,则C为;光照条件下与溴发生取代反应生成D,已知D分子中含有甲基,则D为;在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知,的名称为乙苯,的官能团为碳溴键和碳碳双键,故答案为:乙苯;碳溴键、碳碳双键;
【小问2详解】
由分析可知,催化剂a为溴化铁,的分子式为C8H7Br,故答案为:FeBr3;C8H7Br;
【小问3详解】
由分析可知,A转化为B的反应为氯化铝做催化剂条件下与溴乙烷共热发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+ CH3CH2Br+HBr,故答案为:+ CH3CH2Br+HBr;
【小问4详解】
由分析可知,C→D的反应为光照条件下与溴发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr;取代反应;
【小问5详解】
D为,M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,M的结构可以为:、、(共3种位置)、(共3种位置)、(共3种位置),共11种,其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为;故答案为:11;。
18. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是__________,图中虚线框内应选用图中的__________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_________。
②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_________,分子式为_________。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为___________,M的结构简式为___________。
现代实验方法中,还可以用____________________方法帮助测出M分子结构
(4)有机物N()的消去产物(C6H10O2)的同分异构体中,同时满足下列条件a、b和c的可能结构有_________种(立体异构中只考虑顺反异构),请写出其中两种物质的结构简式_____________________、_____________________。
a)能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2;
b)红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰;
c)核磁共振氢谱峰面积比例为3∶3∶2∶1∶1.
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(2) ①. ②. 88 ③.
(3) ①. 羟基和酮羰基 ②. ③. X射线衍射
(4) ①. 9 ②. 或 ③. 或或(任选两种)
【解析】
【小问1详解】
蒸馏装置中带支管的烧瓶为蒸馏烧瓶;蒸馏操作的冷凝管需选用直形冷凝管(仪器y),球形冷凝管(仪器)一般用于冷凝回流蒸气,不适合蒸馏收集产物;
【小问2详解】
①氧的质量分数为,C、H、O原子数之比为,因此实验式为;
②同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比,M的相对分子质量为;设分子式为,,得,分子式为;
【小问3详解】
有机物M的分子式为,由核磁共振氢谱图和红外光谱图可知,M中有4种环境的H原子,4种H原子数之比为1:3:1:3,并且含有O—H键、C—H键和C=O双键,则结构中含两个,满足条件M的结构简式为,官能团的名称为羟基、酮羰基;高中阶段测定分子空间结构的常用现代方法为X射线衍射;
【小问4详解】
的消去产物为,满足条件a、b、c的同分异构体中含有1个-COOH,1个碳碳双键,2个不相同的,符合条件的同分异构体有(存在顺反异构)、(存在顺反异构)、、(存在顺反异构)、(存在顺反异构),共有9种结构。
19. 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_________________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为______________________。
(3)比较离子半径:F−__________O2−(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为____________,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=________g·cm−3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
【答案】 ①. 三角锥形 ②. 低 ③. NH3分子间存在氢键 ④. 4s ⑤. 4f5 ⑥. 小于 ⑦. SmFeAsO1−xFx ⑧. ⑨. ⑩.
【解析】
【详解】(1)As与N同族,则AsH3分子的立体结构类似于NH3,为三角锥形;由于NH3分子间存在氢键使沸点升高,故AsH3的沸点较NH3低,
故答案为三角锥形;低;NH3分子间存在氢键;
(2)Fe为26号元素,Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态,能量较低,故首先失去4s轨道电子;Sm的价电子排布式为4f66s2,失去3个电子变成Sm3+成为稳定状态,则应先失去能量较高的4s电子,所以Sm3+的价电子排布式为4f5,
故答案为4s;4f5;
(3)F-和O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,则半径越小,故半径:F-<O2-,
故答案为<;
(4)由图1可知,每个晶胞中含Sm原子:4=2,含Fe原子:4+1=2,含As原子:4=2,含O原子:(8+2)(1-x)=2(1-x),含F原子:(8+2)x=2x,所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx;
根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx,一个晶胞的质量为,一个晶胞的体积为a2c10-30cm3,则密度=g/cm3,
故答案为SmFeAsO1-xFx;;
根据原子1的坐标(,,),可知原子2和3的坐标分别为(,,0),(0,0,),
故答案为(,,0);(0,0,);
20. 工业常以黄铁矿(主要成分为)和软锰矿(主要成分为,杂质为、、、等元素的氧化物)为原料制备,其工艺流程如图所示。
已知:常温下,。相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
8.9
3.4
完全沉淀的
10.1
8.3
2.8
10.9
4.7
(1)“酸浸”时,滤渣1的成分为和___________(填化学式)。
(2)“氧化”涉及主要反应的化学方程式为___________。
(3)“调”的目的是除铁和铝,则调节的合理范围为___________。当铁恰好沉淀完全时,溶液中=___________。
(4)“除镁”时,若溶液太小会导致除镁不完全,试分析原因:___________。
(5)“沉锰”时,涉及主要反应的离子方程式为___________。
(6)一定温度下,向溶液中加入氨水,同时通入空气,可制得某种锰的氧化物,其立方晶胞结构及小立方体A、B的结构如下图所示,则该氧化物的化学式为___________。若晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为___________nm(列出计算式即可)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4)利用反应除镁,若太小,正向移动,减小,除镁不完全
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】黄铁矿(主要成分为)和软锰矿(主要成分为,杂质为、、、等元素的氧化物)中加硫酸酸浸溶解时除二氧化硅不溶于硫酸,被氧化生成S单质,故滤渣1为S和,其他金属氧化物均溶于硫酸转变成相应的硫酸盐;氧化过程中加入二氧化锰将亚铁离子氧化成三价铁离子,然后加氨水调节溶液的pH值将铝离子和三价铁离子转变成氢氧化物沉淀除去,故滤渣2为和,过滤后滤液加NH4F,将镁离子转化为MgF2除去滤渣3为MgF2,过滤后在滤液中加碳酸氢铵溶液,将锰离子转变成碳酸锰沉淀,然后过滤后将碳酸锰溶于适量的稀硫酸得到硫酸锰的溶液,据此解答。
【小问1详解】
由分析知,“酸浸”时,滤渣1的成分为S和;
【小问2详解】
“氧化”时是将亚铁离子氧化成三价铁离子,化学方程式为;
【小问3详解】
“调”的目的是除铁和铝,需要保证三价铁离子和铝离子完全除去,而锰离子不能沉淀,由表中数据值,调节的合理范围为,当铁离子恰好沉淀完全时,溶液的pH为2.8,,由,溶液中;
【小问4详解】
“除镁”时,利用反应除镁,若太小,正向移动,减小,除镁不完全;
【小问5详解】
“沉锰”时,滤液中加碳酸氢铵溶液,将锰离子转变成碳酸锰沉淀,离子方程式为;
【小问6详解】
由图知,晶胞结构由4个小立方体A和4个小立方体B构成,由A知,Mn位于体心和顶点,共含有,O位于体内,共有4个,由B知,Mn位于内部和顶点,共含有,O位于体内,共有4个,故该晶胞中Mn原子个数为,O原子个数为,故则该氧化物的化学式为;若晶胞密度为,为阿伏加德罗常数的值,设晶胞边长为anm,则,则晶胞边长为。
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