内容正文:
高三化学开学考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
一、选择题:本题共14小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是
A. 胶粒直径小于1 nm B. 胶粒不停地作无规则运动
C. 胶粒带正电荷 D. 胶粒不能通过半透膜
2. 下列有关卤族元素及其化合物的表示正确的是
A. 氟离子的结构示意图: B. CCl4的电子式:
C. 溴化铵的电子式: D. 质子数为53,中子数为78的原子:
3. 下列说法正确的是
A. 分子的极性比的大
B. 中,①②键长不相同
C. 的空间构型为三角锥形
D. 基态原子中,电子能量较高,总是在比电子离核更远的地方运动
4. 下列说法正确的是
A. 少量浓硫酸不慎沾在皮肤上,立即用干抹布拭去,再用氢氧化钠溶液冲洗
B. 蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
C. 用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时,应将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干
D. 将含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
5. 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大, 原子的最外层电子数是其内层电子总数的倍, 原子的最外层只有个电子, 单质可制成半导体材料,与属于同一主族。下列叙述正确的是
A. 元素在化合物中通常呈价
B. 元素 的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
C. 化合物、、 中化学键的类型相同
D. 原子半径的大小顺序:
6. 中华文化博大精深,蕴含着许多化学知识。下列对古文献的解读不合理的是
A. 凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴,两精逼合,成声成变,此乾坤幻出神物也。此处的“硝”主要成分是
B. 青铜铸鼎,历千年而色不改,盖因金气内敛。此处的“金气”主要成分是(金),具有抗氧化性
C. 司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南。此处的“杓”主要成分是磁性氧化铁
D. 试玉要烧三日满,辨材须待七年期。此处的“玉”主要成分是硅酸盐等耐高温物质
7. 绿原酸()具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用,利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干叶,得到提取液,进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如下,下列说法错误的是( )
A. 绿原酸在冷水中的溶解度小于温水中的溶解度
B. 得到“有机层”的实验操作为蒸馏
C. 减压蒸馏的目的防止温度过高,绿原酸变质
D. 绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯
8. 下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A. 分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B. 从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C. 用CCl4萃取碘水中的碘,液体分层后-下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
9. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH.下列说法正确的是
A. 电池放电过程中,Cu(2)作正极,电极反应为Cu2++2e-═Cu
B. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C. b为电解池的阴极,电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得80gNaOH
10. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
检验淀粉水解产物
在盛有淀粉溶液的试管中滴加稀硫酸并置于热水浴中,一段时间后向试管中加入银氨溶液
B
探究和大小
向溶液中滴几滴溶液,再滴几滴溶液
C
证明酸性:
分别取的溶液和NaClO溶液,用pH计测其pH
D
配制溶液
取一定质量的溶于一定浓度的硝酸中,加蒸馏水稀释至指定体积
A. A B. B C. C D. D
11. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体,其制备原理如图所示。下列说法正确的是
A. 水杨醛的核磁共振氢谱有4组峰
B. 乙二胺既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
C. 乙二胺中的H-N-C的夹角小于乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角
D. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中配位数与配体个数相等
12. 下列实验操作、现象和结论相对应的是
实验操作、现象
结论
A
淀粉-KI试纸遇的混合液不变色
配离子氧化能力弱
B
麦芽糖与稀硫酸共热后,加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖是还原性糖
C
向苯酚浊液中加入足量溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比强
D
向甲苯中加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去
甲苯及其同系物均可被酸性高锰酸钾溶液氧化
A. A B. B C. C D. D
13. 某种Rh(I)基催化剂催化烯烃氢甲酰化生成醛的反应机理如下图所示。已知图中L代表(一种中性配体),R代表烃基或氢原子。下列说法错误的是
A. 上述机理中存在5种中间产物
B. 在上述转化过程中,Rh元素的化合价为+1价和+2价
C. VI中Rh的配位数为6
D. 上述反应中,还可能存在副产物
14. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有机物种类繁多,结构多样。现有5种有机物,其结构简式或键线式如下:
①;②;③;④;⑤。
回答下列问题:
(1)①的系统命名为__________。
(2)②的一氯代物有__________种。
(3)③中官能团的名称为__________,其发生缩聚反应生成的高分子化合物为__________________________________(填结构简式)。
(4)1 mol ④最多消耗__________mol NaOH;④在酸性条件下水解得到的产物中,不能与溶液反应的是__________(填结构简式)。
(5)⑤分子中含有__________个手性碳原子,在浓硫酸的作用下其发生消去反应的有机产物是__________(填结构简式)。
16. 有机物M是合成抗尿失禁药酒石酸托特罗定的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:+,其中、为氢或烃基。
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)M分子中官能团的名称为___________。
(3)F的结构简式为___________,F生成M的反应类型为___________。
(4)写出C→D第①步反应的化学方程式:______________________。
(5)E的芳香族同分异构体有多种,其中分子结构中有两个苯环,且分子中不同化学环境的氢原子的个数比为3:2:2的同分异构体的结构简式为______________________(写出一种即可)。
(6)利用所学知识和题中信息,设计以和苯酚为原料制备的合成路线:______________________(其他原料任选)。
17. 物质微观结构决定宏观理化性质,结合物质结构与性质相关知识,回答下列问题。
(1)依据核外电子排布,元素位于周期表的_______区,价电子轨道表示式为______________。
(2)基态O原子处于最高能级的电子的运动状态有_______种。
(3)已知:的熔点约为,的熔点约为,熔点不同的原因是_____________________。
(4)具有顺式、反式两种结构:键角较大的是顺式结构,可能的原因为_______(填标号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.电子对间排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
d.顺式结构中氟原子间斥力较大
(5)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示:(Ph表示苯基)。已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①内中心P原子用1个轨道和________轨道形成的杂化轨道与C原子形成键。
②每个分子中有______个电子。
③比较两种π配体与Pt的配位能力大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
18. 苯硫酚()是一种局部麻醉剂。某小组拟制备苯硫酚并探究其性质,已知相关物质的部分信息如下表所示:
物质
化学式
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
相对密度(水)
溶解性
苯硫酚
110
169.5
1.07
难溶于水
苯磺酰氯
176.5
14.5
251
1.38
难溶于水
操作步骤:
①向三颈烧瓶中加入冰和浓硫酸。
②再向三颈烧瓶中慢慢加入苯磺酰氯,尽快地分次加入锌粉,继续反应,温度保持在左右,如图1。
③撤去水浴,微热三颈烧瓶,并保持一定的回流。反应平稳后,再加热。
④将反应后的混合液进行水蒸气蒸馏,苯硫酚与水蒸气形成共沸物而分出苯硫酚,如图2。
⑤加入氯化钙,经操作X得粗品。再进行蒸馏,收集馏分,得纯品。
已知:高温下强酸、金属离子会催化苯硫酚发生氧化、分解、聚合等反应。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是____________。
(2)已知:在水中加入盐,水的沸点会升高,凝固点会降低。图1中水浴应选择__________(填标号)。
a.冰盐水浴 b.冷水浴 c.热水浴
(3)在水蒸气蒸馏中(如图2),冷凝管中冷却水从_______口出(填“a”或“b”),1的作用是____________。
(4)步骤④中水蒸气蒸馏的目的是____________。
(5)步骤⑤中,操作X是_____________。蒸馏时,收集馏分时温度计的读数为_______℃。
(6)本实验中,苯硫酚的产率约为_______%(保留整数)。
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高三化学开学考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
一、选择题:本题共14小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是
A. 胶粒直径小于1 nm B. 胶粒不停地作无规则运动
C. 胶粒带正电荷 D. 胶粒不能通过半透膜
【答案】C
【解析】
【详解】A.胶体中分散质的微粒大小为1-100nm,,故A错误;
B.胶体中的粒子不停地作无规则运动,但不是胶体稳定存在的主要原因,故B错误;
C.胶体不带电,氢氧化铁胶粒带正电,因为都带同种电荷,胶粒之间是相排斥的,不
易聚集成大颗粒,达不到100nm以上就沉不下来,故C正确;
D.胶粒不能透过半透膜,故D错误;
故选C。
2. 下列有关卤族元素及其化合物的表示正确的是
A. 氟离子的结构示意图: B. CCl4的电子式:
C. 溴化铵的电子式: D. 质子数为53,中子数为78的原子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟离子的核电荷数为+9,结构示意图为 ,A错误;
B.CCl4分子中Cl原子最外层有8个电子,电子式为 ,B错误;
C.溴离子最外层有8个电子,溴化铵的电子式为 ,C错误;
D.质子数为53,中子数为78的原子为碘原子,其质量数为53+78=131,符号为,D正确;
综上所述答案为D。
3. 下列说法正确的是
A. 分子的极性比的大
B. 中,①②键长不相同
C. 的空间构型为三角锥形
D. 基态原子中,电子能量较高,总是在比电子离核更远的地方运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电负性比的大,所以和的电负性差值比和的电负性差值大,因此分子的极性比的大,A错误;
B.该分子为共轭二烯烃,键②具有部分双键性质,键长比键①短,因此①②键长不相同,B正确;
C.中原子的价层电子对数,无孤电子对,故为平面三角形结构,而不是三角锥,C错误;
D.电子层是距离原子核由近到远排列的,则多电子原子中电子离核的平均距离,离原子核越远,层数越大,能量越高,但电子运动具有概率分布特点,存在钻穿效应,4s电子并非总在比3s离核更远的区域运动,D错误;
故选B。
4. 下列说法正确的是
A. 少量浓硫酸不慎沾在皮肤上,立即用干抹布拭去,再用氢氧化钠溶液冲洗
B. 蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
C. 用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时,应将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干
D. 将含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.氢氧化钠为强碱,有强腐蚀性,且酸碱中和放热,正确的处理方法是:先用干抹布抹去,再用大量水冲洗,最后涂上饱和碳酸氢钠溶液,A错误;
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处,用来测蒸汽的温度,B正确;
C.用蒸发方法使NaCl从溶液中析出时,大部分固体析出时即停止加热防止飞溅,C错误;
D.硫酸是强酸,会对下水管道造成腐蚀,对地下水质造成污染,D错误;
答案选B。
5. 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大, 原子的最外层电子数是其内层电子总数的倍, 原子的最外层只有个电子, 单质可制成半导体材料,与属于同一主族。下列叙述正确的是
A. 元素在化合物中通常呈价
B. 元素 的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
C. 化合物、、 中化学键的类型相同
D. 原子半径的大小顺序:
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素、原子序数依次增大, 原子的最外层电子数是其内层电子总数的倍,最外层电子数不超过个,则其内层为层,则是元素;原子的最外层只有个电子,且原子序数大于,则是元素;单质可制成半导体材料,则是元素;与属于同一主族,且属于短周期元素,则是元素,据此分析;
【详解】A.是元素,最外层电子数为4,其最高价与其最外层数相等,所以常常显价,A错误;
B.同主族从上到下非金属性减弱,O的非金属性强于S,元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,因非金属性,所以元素的简单气态氢化物的热稳定性比的强,B正确;
C.化合物、、 中化学键分别是离子键、共价键、共价键,所以这三种物质的化学键类型不完全相同,C错误;
D.原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是,D错误;
故选B。
6. 中华文化博大精深,蕴含着许多化学知识。下列对古文献的解读不合理的是
A. 凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴,两精逼合,成声成变,此乾坤幻出神物也。此处的“硝”主要成分是
B. 青铜铸鼎,历千年而色不改,盖因金气内敛。此处的“金气”主要成分是(金),具有抗氧化性
C. 司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南。此处的“杓”主要成分是磁性氧化铁
D. 试玉要烧三日满,辨材须待七年期。此处的“玉”主要成分是硅酸盐等耐高温物质
【答案】B
【解析】
【详解】A. 火药中硝石的主要成分为硝酸钾,A正确;
B. 青铜是铜锡合金,“金气”应指铜的抗氧化性,而非黄金,Au与青铜无关,B错误;
C. 磁铁的主要成分是,有磁性,俗称磁性氧化铁,可以用作指南针,C正确;
D. 玉的主要成分为硅酸盐,试玉要烧三日满,说明硅酸盐的熔点很高,属于耐高温物质,D正确;
故答案为:B。
7. 绿原酸()具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用,利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干叶,得到提取液,进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如下,下列说法错误的是( )
A. 绿原酸在冷水中的溶解度小于温水中的溶解度
B. 得到“有机层”的实验操作为蒸馏
C. 减压蒸馏的目的防止温度过高,绿原酸变质
D. 绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯
【答案】B
【解析】
【详解】A.流程中加入温水,冷却、过滤得到产品,可知绿原酸在冷水中的溶解度小于温水中的溶解度,故A正确;
B.由流程可知,乙酸乙酯作萃取剂,得到有机层的实验操作为萃取分液,故B错误;
C.减压蒸馏可降低蒸馏温度,避免温度过高导致绿原酸变质,故C正确;
D.根据流程可知绿原酸难溶于冷水,可用重结晶的方法进一步提纯,故D正确;
综上所述答案为B。
8. 下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A. 分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B. 从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C. 用CCl4萃取碘水中的碘,液体分层后-下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种有机物互溶且沸点相差较大,则选择蒸馏法分离,A正确;
B.NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同,则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法,B正确;
C.分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C正确;
D.乙醇与水互溶,则乙醇不能萃取溴水中的溴,D错误;
故选:D。
9. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH.下列说法正确的是
A. 电池放电过程中,Cu(2)作正极,电极反应为Cu2++2e-═Cu
B. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C. b为电解池的阴极,电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得80gNaOH
【答案】B
【解析】
【分析】浓差电池中,左侧溶液中Cu2+浓度大,Cu2+的氧化性强,则Cu(1)电极为正极、Cu(2)电极为负极,正极上Cu2+发生得电子的还原反应,正极反应为Cu2++2e﹣═Cu,负极反应式为Cu﹣2e﹣═Cu2+;电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极,阳极上水失电子生成O2和H+,阳极反应为2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+,阴极上水得电子生成H2,阴极反应为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,所以Na+通过离子交换膜c生成NaOH,通过离子交换膜d生成硫酸,即c、d离子交换膜分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜。
【详解】A.浓差电池中,Cu(1)电极为正极,正极上Cu2+得电子生成Cu,电极反应为Cu2++2e﹣═Cu,故A错误;
B.a电极为阴极、b电极为阳极,阳极反应为2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+,阴极反应为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,则a极附近生成NaOH、b极附近生成H2SO4,所以钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜,硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜,故B正确;
C.电解槽中a电极为阴极,水发生得电子的还原反应生成氢气,a电极反应为4H2O+4e﹣═2H2↑+4OH﹣,故C错误;
D.电池从开始工作到停止放电,溶液中Cu2+浓度变为1.5mol/L,正极析出Cu:(2.5﹣1.5)mol/L×2L=2mol,正极反应为Cu2++2e﹣═Cu,阴极反应为2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,根据电子守恒有Cu~2e﹣~2NaOH,电解池理论上生成NaOH的物质的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol,生成NaOH的质量m(NaOH)=nM=4mol×40g/mol=160g,故D错误;
故选B。
10. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
检验淀粉水解产物
在盛有淀粉溶液的试管中滴加稀硫酸并置于热水浴中,一段时间后向试管中加入银氨溶液
B
探究和大小
向溶液中滴几滴溶液,再滴几滴溶液
C
证明酸性:
分别取的溶液和NaClO溶液,用pH计测其pH
D
配制溶液
取一定质量的溶于一定浓度的硝酸中,加蒸馏水稀释至指定体积
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉水解时稀硫酸作催化剂,反应后溶液呈酸性,银氨溶液会与酸发生反应,无法发生银镜反应检验葡萄糖,需先加中和硫酸至碱性,再加银氨溶液,A错误;
B.溶液过量,滴加时反应生成,无沉淀生成,再加时直接与过量反应生成沉淀,不属于沉淀转化,无法比较大小,B错误;
C.相同温度、相同浓度下,弱酸的酸性越弱,其对应强碱弱酸盐的水解程度越大,溶液越大,测定等浓度和溶液的,若溶液更大,可证明酸性,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,会将中的氧化为,导致所配溶液变质,D错误;
故答案为C。
11. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体,其制备原理如图所示。下列说法正确的是
A. 水杨醛的核磁共振氢谱有4组峰
B. 乙二胺既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
C. 乙二胺中的H-N-C的夹角小于乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C-N-C的夹角
D. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中配位数与配体个数相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.水杨醛结构中含:酚羟基()上1个H;醛基()上1个H;苯环上4个H因无对称结构均不等效,分为4组,总计6组峰,A错误。
B.乙二胺可与成盐:,但无酸性官能团,不能与NaOH溶液发生反应,B错误;
C.结构变化导致杂化态改变:乙二胺中N为杂化,存在1对孤电子对,键角小于;产物中N参与形成双键杂化,键角≈,C正确;
D.产物中与2个O和2个N配位,配位数为4;配体为1个乙二双缩水杨醛阴离子(四齿配体,提供2个O和2个N),配体个数为1,D错误;
故答案选C。
12. 下列实验操作、现象和结论相对应的是
实验操作、现象
结论
A
淀粉-KI试纸遇的混合液不变色
配离子氧化能力弱
B
麦芽糖与稀硫酸共热后,加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖是还原性糖
C
向苯酚浊液中加入足量溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比强
D
向甲苯中加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去
甲苯及其同系物均可被酸性高锰酸钾溶液氧化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可与结合为稳定的配离子,溶液中游离浓度极低,无法氧化生成使淀粉变蓝,说明氧化能力弱,A正确;
B.麦芽糖在稀硫酸共热条件下会水解生成具有还原性的葡萄糖,出现砖红色沉淀无法证明是麦芽糖本身具有还原性,B错误;
C.苯酚与反应生成苯酚钠和,无生成,说明苯酚酸性弱于,仅强于,C错误;
D.只有与苯环直接相连的碳原子上连有氢原子的苯的同系物才能被酸性高锰酸钾溶液氧化,并非所有甲苯的同系物都可被氧化,D错误;
故选A。
13. 某种Rh(I)基催化剂催化烯烃氢甲酰化生成醛的反应机理如下图所示。已知图中L代表(一种中性配体),R代表烃基或氢原子。下列说法错误的是
A. 上述机理中存在5种中间产物
B. 在上述转化过程中,Rh元素的化合价为+1价和+2价
C. VI中Rh的配位数为6
D. 上述反应中,还可能存在副产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应机理,该反应的催化剂为Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是中间产物,A正确;
B.Rh与H原子、烷基、酰基形成配位键时显正价,与中性配体和烯烃形成配位键时化合价不改变,依此可得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中Rh为+1价,Ⅵ中Rh为+3价,B错误;
C.根据VI结构简式,Rh的配位数为6,C正确;
D.Ⅲ有可能是,则最终产物就是,D正确;
故选B。
14. 热塑性可降解高分子材料Ⅲ可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. Ⅰ和Ⅳ可用元素定量分析区分 B. Ⅲ具有网状交联结构
C. Ⅲ与反应生成Ⅱ D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题干结构简式可知,Ⅰ和Ⅳ的分子式均为,元素组成(C、H、O的质量分数)完全相同,因此无法用元素定量分析区分,无法元素定量分析进行区分,A错误;
B.从结构简式看,高分子Ⅲ的主链是线性的(两端为链节,没有交联点),属于线型高分子,而非网状交联结构,B错误;
C.高分子Ⅲ在碱性条件下水解,酯基会断裂,生成的是二元醇和二元羧酸盐,不会直接生成环状的化合物Ⅱ(环状酯),C错误;
D.反应过程中,单体Ⅱ开环,与单体I反应生成高分子Ⅲ的同时,脱去了小分子Ⅳ(丙酮),符合缩聚反应的定义,可认为是缩聚反应,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有机物种类繁多,结构多样。现有5种有机物,其结构简式或键线式如下:
①;②;③;④;⑤。
回答下列问题:
(1)①的系统命名为__________。
(2)②的一氯代物有__________种。
(3)③中官能团的名称为__________,其发生缩聚反应生成的高分子化合物为__________________________________(填结构简式)。
(4)1 mol ④最多消耗__________mol NaOH;④在酸性条件下水解得到的产物中,不能与溶液反应的是__________(填结构简式)。
(5)⑤分子中含有__________个手性碳原子,在浓硫酸的作用下其发生消去反应的有机产物是__________(填结构简式)。
【答案】(1)2,2,4-三甲基戊烷
(2)9 (3) ①. 氨基、羧基 ②.
(4) ①. 4 ②.
(5) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
选择最长碳链为主链,共5个碳原子(戊烷),从靠近支链的右端开始编号,2号碳上连2个甲基,4号碳上连1个甲基,系统命名为2,2,4-三甲基戊烷;
【小问2详解】
该分子为对称结构,有9种不同化学环境的氢原子,因此一氯代物共9种;
【小问3详解】
该有机物为对氨基苯乙酸,官能团是氨基和羧基;该有机物发生缩聚反应,生成聚酰胺类高分子;
【小问4详解】
1mol④中有2个酚酯结构共消耗4mol NaOH,酮羰基不与NaOH反应,总计最多消耗;④在酸性条件下水解得到的产物中,不能与溶液反应的是;
【小问5详解】
手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子,该分子中仅连Br原子的1个碳原子为手性碳;浓硫酸作用下,发生醇的消去反应,有机产物是。
16. 有机物M是合成抗尿失禁药酒石酸托特罗定的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:+,其中、为氢或烃基。
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)M分子中官能团的名称为___________。
(3)F的结构简式为___________,F生成M的反应类型为___________。
(4)写出C→D第①步反应的化学方程式:______________________。
(5)E的芳香族同分异构体有多种,其中分子结构中有两个苯环,且分子中不同化学环境的氢原子的个数比为3:2:2的同分异构体的结构简式为______________________(写出一种即可)。
(6)利用所学知识和题中信息,设计以和苯酚为原料制备的合成路线:______________________(其他原料任选)。
【答案】(1)对甲基苯酚(或4—甲基苯酚)
(2)醚键、羧基 (3) ①. ②. 取代反应
(4)+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3 NH3+H2O
(5)或 (6)CH3CHOCH3CH=CHCHO CH3CH=CHCOOH
【解析】
【分析】A催化氧化生成B为,B发生已知反应生成C为,C先和银氨溶液反应,再酸化生成D为,D和发生酯化反应、加成反应生成E,E先发生碱性水解,再酸化生成F为,F和乙酸酐发生取代反应生成M。
【小问1详解】
的化学名称是对甲基苯酚(或4—甲基苯酚)。
【小问2详解】
由M的分子式可知,M分子中官能团的名称为醚键、羧基。
【小问3详解】
F的结构简式为;F生成M的反应类型为取代反应。
【小问4详解】
C→D第①步反应的化学方程式为
+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3 NH3+H2O。
【小问5详解】
根据限定条件,E的芳香族同分异构体的结构简式为
或。
【小问6详解】
根据逆分析:,故制备的合成路线为
。
17. 物质微观结构决定宏观理化性质,结合物质结构与性质相关知识,回答下列问题。
(1)依据核外电子排布,元素位于周期表的_______区,价电子轨道表示式为______________。
(2)基态O原子处于最高能级的电子的运动状态有_______种。
(3)已知:的熔点约为,的熔点约为,熔点不同的原因是_____________________。
(4)具有顺式、反式两种结构:键角较大的是顺式结构,可能的原因为_______(填标号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.电子对间排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
d.顺式结构中氟原子间斥力较大
(5)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示:(Ph表示苯基)。已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①内中心P原子用1个轨道和________轨道形成的杂化轨道与C原子形成键。
②每个分子中有______个电子。
③比较两种π配体与Pt的配位能力大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ds ②.
(2)4 (3)为离子晶体,熔化时破坏离子键;为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力
(4)d (5) ①. 3个3p ②. 60 ③. >
【解析】
【小问1详解】
铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为,则铜元素位于元素周期表的ds区;铁元素的原子序数为26,基态亚铁离子的价电子排布式为,轨道表示式为:;
【小问2详解】
氧元素的原子序数为8,基态原子的核外电子排布式为,由泡利不相容原理可知,最高能级2p能级的电子的运动状态有4种;
【小问3详解】
由熔点可知,三氟化铬是离子晶体,五氟化铬是分子晶体,破坏离子晶体需要克服较强的离子键,而破坏分子晶体只需克服较弱的分子间作用力,所以三氟化铬的熔点高于五氟化铬;
【小问4详解】
a.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中双键氮原子的杂化方式都为sp2杂化,a错误;
b.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中氮原子都形成2个σ键,孤对电子对数都为1,b错误;
c.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中氮原子都形成2个σ键,孤对电子对数都为1,则∠FNN键角的大小与电子对间排斥力的大小无关,c错误;
d.顺式结构中两个氟原子位于双键同侧,空间距离较近,氟原子间的空间位阻和静电斥力较大,所以顺式结构的∠FNN键角较大,d正确;
故选d;
【小问5详解】
①由结构式可知,三苯基膦中磷原子形成3个σ键,孤对电子对数都为1,则原子的杂化方式为sp3杂化,所以磷原子用1个3s轨道和3个3p轨道形成的杂化轨道与碳原子形成σ键;
②由图可知,分子中每个碳原子与相邻的3个碳原子形成3个σ键,原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的p电子参与形成大π键,所以每个分子中有60个π电子;
③由图可知,能够取代配合物中的乙烯分子形成新的配合物,说明与铂原子的配位能力大于乙烯。
18. 苯硫酚()是一种局部麻醉剂。某小组拟制备苯硫酚并探究其性质,已知相关物质的部分信息如下表所示:
物质
化学式
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
相对密度(水)
溶解性
苯硫酚
110
169.5
1.07
难溶于水
苯磺酰氯
176.5
14.5
251
1.38
难溶于水
操作步骤:
①向三颈烧瓶中加入冰和浓硫酸。
②再向三颈烧瓶中慢慢加入苯磺酰氯,尽快地分次加入锌粉,继续反应,温度保持在左右,如图1。
③撤去水浴,微热三颈烧瓶,并保持一定的回流。反应平稳后,再加热。
④将反应后的混合液进行水蒸气蒸馏,苯硫酚与水蒸气形成共沸物而分出苯硫酚,如图2。
⑤加入氯化钙,经操作X得粗品。再进行蒸馏,收集馏分,得纯品。
已知:高温下强酸、金属离子会催化苯硫酚发生氧化、分解、聚合等反应。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是____________。
(2)已知:在水中加入盐,水的沸点会升高,凝固点会降低。图1中水浴应选择__________(填标号)。
a.冰盐水浴 b.冷水浴 c.热水浴
(3)在水蒸气蒸馏中(如图2),冷凝管中冷却水从_______口出(填“a”或“b”),1的作用是____________。
(4)步骤④中水蒸气蒸馏的目的是____________。
(5)步骤⑤中,操作X是_____________。蒸馏时,收集馏分时温度计的读数为_______℃。
(6)本实验中,苯硫酚的产率约为_______%(保留整数)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)a (3) ①. a ②. 平衡气压,避免烧瓶内气压过大,发生危险
(4)苯硫酚与水形成共沸物在较低温度下蒸出,与强酸、金属离子分离,防止后续精馏发生副反应。
(5) ①. 过滤 ②. 169.5
(6)77
【解析】
【分析】本实验旨在制备苯硫酚并探究其性质。首先在三颈烧瓶中加入冰和浓硫酸,通过恒压滴液漏斗滴加苯磺酰氯,并加入锌粉进行还原反应。由于反应需要在左右进行,因此采用冰盐水浴冷却。反应结束后,为了避免高温下强酸、金属离子催化苯硫酚发生副反应,采用水蒸气蒸馏的方法将苯硫酚分离出来。得到粗品后,加入无水氯化钙干燥,通过过滤除去干燥剂,最后通过蒸馏收集的馏分得到纯品。
【小问1详解】
根据仪器A的构造特征,带有侧管以平衡气压,使液体能顺利滴下,其名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
反应温度需保持在左右,低于。根据已知信息,水中加入盐可降低凝固点,因此应选择冰盐水浴,故选a;
【小问3详解】
冷凝管中的冷却水应遵循“下进上出”的原则,以保证冷凝管内充满水,达到最佳冷凝效果,因此冷却水从b口进,a口出。导管1插入液面以下,与大气相通,起到安全管的作用,可以平衡气压,防止装置内压强过大发生危险,也可通过观察管内液面高度判断后续装置是否堵塞;
【小问4详解】
根据已知信息“高温下强酸、金属离子会催化苯硫酚发生氧化、分解、聚合等反应”,采用水蒸气蒸馏可以使苯硫酚与水形成共沸物,在较低温度下蒸出,从而防止苯硫酚在高温下发生氧化、分解、聚合等副反应,并将其从混合液中安全分离出来;
【小问5详解】
步骤⑤中加入氯化钙是为了吸收水分进行干燥,干燥后需要将固体氯化钙与液体分离,因此操作X是过滤。根据表格数据,苯硫酚的沸点为,因此蒸馏收集纯品时,温度计的读数应为;
【小问6详解】
苯磺酰氯的物质的量为。根据硫元素守恒,理论上生成苯硫酚的物质的量也为,其理论质量为。实际得到纯品,因此苯硫酚的产率约为。
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