内容正文:
2025-2026学年度下学期期中考试27届高二年级化学试卷
可用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(共15题,每小题3分,共计45分)
1. 化学与社会生活密切相关。下列说法正确的是
A. 甲醛稀溶液用作海产品保鲜剂
B. 乙炔能导电,可用于制作导电高分子材料
C. 苯酚具有消毒防腐作用,但一般只适于外用
D. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲醛有毒,会破坏人体蛋白质结构,危害健康,禁止用于海产品保鲜,A错误;
B.乙炔为小分子共价化合物,本身不导电,其加聚产物聚乙炔才可用于制作导电高分子材料,B错误;
C.苯酚可使蛋白质变性,具有消毒防腐功效,但因具有腐蚀性和毒性,不可内服,仅适于外用,C正确;
D.石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,D错误;
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 邻羟基苯甲醛中的分子内氢键:
B. 水分子的球棍模型:
C. 的VSEPR模型:
D. 杂化轨道形成示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛中羟基的氢原子与邻位醛基的氧原子可形成分子内氢键,表示为,A错误;
B.水分子是V形结构,图示为水分子的球棍模型,B正确;
C.中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,键角,图示正确,C正确;
D.杂化是1个轨道和2个轨道杂化,得到3个夹角为、平面三角形分布的杂化轨道,剩余1个未参与杂化的轨道垂直于杂化轨道所在平面,图示符合杂化过程,D正确;
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中含键的数目为
B. 气态团簇分子的结构如图,分子式是,若该固态分子的晶胞采用分子密堆积的方式,则晶胞中含有个分子
C. 1 mol 中含有配位键的数目为
D. 1 mol石墨中含有六元环的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiC的摩尔质量为40g/mol,40g SiC为1mol。在SiC的晶体结构中,每个Si原子周围形成4个Si-C键,1mol SiC含1mol Si原子,因此Si-C键总数为,并非,A错误;
B.分子密堆积为面心立方最密堆积(每个小球代表一个分子),这类晶胞中通过均摊法计算的分子数为,因此1mol该晶胞含个分子,B正确;
C. 由和构成:中N提供孤电子对、提供空轨道形成1个配位键,中F提供孤电子对、B提供空轨道形成1个配位键,因此1mol该物质共含个配位键,并非,C错误;
D.石墨的层内结构()中,每个碳原子被3个相邻的六元环共用,1个六元环实际占有的碳原子数为,因此1mol石墨(C)中六元环的数目为,并非,D错误;
故选B。
4. 下列推理和有机反应方程式书写正确的是
A. 对羟基苯甲醛中加入足量饱和溴水:
B. 甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,推理
C. 甲苯和液溴反应:
D. 据推理得:
【答案】D
【解析】
【详解】对羟基苯甲醛含酚羟基,邻位可发生溴代,对位含醛基,具有还原性,足量饱和溴水可将醛基氧化为羧基,正确的反应方程式为+3Br2+H2O+4HBr,A错误;
B.苯环侧链可被酸性氧化为羧基的前提是与苯环直接相连的碳原子上连有氢原子,叔丁基()与苯环相连的碳原子无氢,无法被氧化,推理错误,B错误;
C.催化下甲苯与液溴发生苯环上的亲电取代反应,取代苯环上邻、对位的氢原子,产物错误,正确的反应方程式为+Br2+HBr;若要取代甲基上的氢原子需要光照条件,反应条件错误,正确的反应方程式为
,C错误;
D.金属碳化物水解时,碳元素根据自身化合价结合水电离出的生成对应烃,中C为-4价,水解生成,方程式配平正确,推理正确,D正确;
故选D。
5. 下列实验装置图正确且能达到实验目的的是
A. 图A:证明酸性HCl>碳酸>苯酚 B. 图B:蒸馏提纯硝基苯
C. 图C:制备乙酸乙酯 D. 图D:配制银氨溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,挥发出的会随生成的进入苯酚钠溶液,盐酸也可与苯酚钠反应生成苯酚,干扰碳酸和苯酚的酸性比较,无法证明酸性碳酸苯酚,A错误;
B.蒸馏操作中,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度,且冷凝水应下口进、上口出以保证冷凝效果,图中温度计位置、冷凝水进出方向均错误,B错误;
C.乙醇、浓硫酸、冰醋酸共热制备乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、中和乙酸、降低酯的溶解度,且导管末端在液面上方可防止倒吸,装置正确且能达到实验目的,C正确;
D.配制银氨溶液的正确操作为向溶液中逐滴加入稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解,图中试剂滴加顺序相反,D错误;
故选C。
6. 离子液体具有难挥发的优点,可用作溶剂。如图是一种常见的离子液体,X、Y、Z、W是同一短周期元素,且X、Y、W相邻,是氧化性最强的非金属单质。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 该离子液体的所有原子都满足8电子稳定结构
C. 氢化物的沸点:
D. 阳离子中含有1个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【分析】是氧化性最强的非金属单质,故为;四种元素同属第二周期,阴离子为,则为;、、相邻,结合阳离子结构可知为,为;据此作答。
【详解】A.同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,原子半径,即,A正确;
B.该离子液体中含有原子,满足2电子稳定结构,不满足8电子稳定结构,B错误;
C.选项未指明是最简单氢化物,可形成相对分子质量较大的氢化物(如等),沸点可能高于,无法比较,C错误;
D.手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,该咪唑类阳离子的侧链和环上的碳原子,不存在连接4个不同基团的手性碳,D错误;
故选A。
7. 下列有关实验操作的叙述和实验得出的相应结论都正确的有几项
①将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中,溴水褪色,说明乙炔和溴水发生了加成反应
②在溴乙烷中加入适量的氢氧化钠溶液,加热一段时间,再滴入几滴硝酸银,会有沉淀析出,说明溴乙烷在碱性条件下能水解出
③将苯、液溴、铁粉混合,反应产生的气体通入到溶液,有淡黄色沉淀生成,说明反应为取代反应
④将溴乙烷与的乙醇溶液共热产生的气体通入到酸性溶液中,溶液褪色,不能说明有乙烯生成
⑤将乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至170℃,导出的气体能使酸性高锰酸钾褪色,说明该反应生成了乙烯
⑥向盛有的硫酸铜溶液的试管中滴加5滴10%氢氧化钠溶液,混合均匀,滴入几滴某液体,加热,若产生砖红色沉淀,说明该溶液中含有醛基
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】B
【解析】
【详解】①电石与水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,也可还原溴水使其褪色,无法证明乙炔与溴水发生加成反应,①错误;
②溴乙烷碱性水解后未加稀硝酸中和过量的,会与反应生成沉淀干扰检验,无法证明溴乙烷水解出,②错误;
③苯与液溴的反应为放热反应,会有溴蒸气挥发,溴蒸气与溶液反应也生成淡黄色沉淀,无法证明反应生成,不能说明是取代反应,③错误;
④溴乙烷与乙醇溶液共热时,乙醇易挥发随气体逸出,乙醇可被酸性溶液氧化使其褪色,因此溶液褪色不能说明有乙烯生成,④正确;
⑤乙醇与浓硫酸共热至时,导出气体中混有挥发的乙醇、副反应生成的,二者均可使酸性溶液褪色,无法证明生成乙烯,⑤错误;
⑥检验醛基的新制氢氧化铜悬浊液必须保证NaOH过量、营造强碱性环境,该实验中硫酸铜过量、NaOH不足,即使液体含醛基也不会产生砖红色沉淀,⑥错误;
综上仅1个叙述正确,故选B。
8. 下列与物质结构有关的知识表述错误的是
A. 乙醇和二甲醚的质谱图是不完全相同的
B. 与杯酚通过分子间作用力形成超分子,从而与分离
C. 电负性:,所以比更难电离出,酸性更弱
D. 等离子体是一种特殊的气体,含有电子、阳离子和电中性粒子,整体呈电中性
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇和二甲醚是分子式相同但结构不同的同分异构体,二者的质谱碎片峰存在差异,因此质谱图不完全相同,A正确;
B.的尺寸与杯酚的空腔匹配,二者通过分子间作用力形成超分子,而无法与杯酚结合,因此可实现二者分离,B正确;
C.电负性,的吸电子效应较强,会使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性强于,C错误;
D.等离子体是含有电子、阳离子和电中性粒子的聚集体,整体正负电荷总量相等,呈电中性,D正确;
故选C。
9. 某有机物结构如图。下列说法正确的是
A. 含有6种官能团
B. 该分子最多13个碳原子共平面
C. 该物质最多能消耗
D. 该1 mol物质最多能消耗7 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构可知,该有机物含有的官能团为溴原子(碳溴键)、羧基、羟基、酯基,共4种,A错误;
B.苯环的6个碳原子共平面,与苯环直接相连的所有碳原子与苯环共平面,酯基和羧基也为平面结构,可以通过单键旋转与苯环平面共面,所以该分子中最多共平面的碳原子数为13个,即分子中的全部碳原子,B正确;
C.该有机物中,只有苯环能与发生加成反应,1 mol苯环最多和3mol 加成,因此1 mol该物质最多消耗3 mol ,C错误;
D.由结构可知,1mol羧基消耗1mol NaOH;1mol酚羟基消耗1mol NaOH;1mol酚酯()水解消耗2mol NaOH;1mol普通酯()水解消耗1mol NaOH;1mol碳溴键()水解生成HBr和醇羟基,HBr消耗1mol NaOH; 总计最多消耗6mol NaOH,D错误;
故选B。
10. 血红素是血红蛋白的主要成分,在人体内起输送的作用,血红素(如图所示)中的氮原子与螯合配位,参与螯合配位的环是平面结构。下列说法正确的是
A. 血红素中,C、N原子均有、两种杂化方式
B. 第一电离能:,所以比更容易与血红蛋白中的成键
C. 的价层电子排布式为
D. 血红素中是中心离子,环状有机物是配体,4个均与形成配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.血红素中C原子有(环内双键碳等)、(甲基、亚甲基碳)两种杂化,但所有N原子均处于平面环中,仅为杂化,不存在杂化的N,A错误;
B.第一电离能与更容易和成键无因果关系,第一电离能只能说明原子失电子难易,NO配位能力源于分子本身的成键特点,B错误;
C.原子价层电子排布为,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.血红素中是中心离子,环状有机物为配体,4个均提供孤电子对与形成配位键,D正确;
故选D。
11. 下列有机物的鉴别方法(必要时可加热),不能达到目的的是
A
B
C
D
鉴别物质
苯、四氯化碳、乙醇
乙醇、乙醛、乙酸、甲酸
苯、甲苯、己烯
硝基苯、NaHCO3溶液、乙醇溶液
试剂
酸性KMnO4溶液
新制的悬浊液
溴水
盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯与酸性溶液不反应,分层后上层为无色有机层,下层为紫红色水层;四氯化碳与酸性溶液不反应,分层后下层为无色有机层,上层为紫红色水层;乙醇与酸性溶液互溶且能使溶液褪色,现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.乙醇与新制悬浊液常温下不反应,加热时无砖红色沉淀;乙醛与新制悬浊液常温无明显现象,加热时会生成砖红色沉淀;乙酸常温可溶解得到蓝色溶液,加热时无砖红色沉淀;甲酸常温可溶解得到蓝色溶液,加热时生成砖红色沉淀,现象不同可鉴别,B不符合题意;
C.苯、甲苯与溴水均发生萃取,且三者密度均小于水,均出现分层且上层为橙红色有机层,现象相同无法区分,不能达到鉴别目的,C符合题意;
D.硝基苯与盐酸不互溶,分层后下层为有机层;溶液与盐酸反应生成无色、无味气体;乙醇溶液与盐酸互溶无明显现象,现象不同可鉴别,D不符合题意;
故选C。
12. 钛酸锶(SrTiO3)可作高温超导基片材料和电子陶瓷材料,其中一种晶胞结构如图1所示(已知晶胞参数为a nm),当有(+4价)被(+3价)替代后,晶体中会失去部分O产生缺陷。在另一种晶胞结构中,Ti位于顶点位置,沿立方格子对角面abcd取得的截面如图2所示。下列说法错误的是
A. 图1中,两个O之间的最近距离为
B. 图2中,O在截面中的位置为2、8
C. 图1中,与Sr紧邻的Sr围成了一个正八面体构型
D. 当有10%的Ti(+4价)被Rh(+3价)替代后,平均每个晶胞所含O的数目为2.95
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1并结合化学式,得Ti位于体心点,Sr位于顶点,O位于面心。两个最近的O原子是相邻面的面心,间距为晶胞面对角线的,晶胞参数为,因此最近距离为,A正确;
B.在晶胞结构的另一种表示中,若Ti位于顶点位置,如图,使用平移法,则B处的O经过移动到了棱上C处,沿立方格子对角面abcd切开后,O在晶胞中的位置为4、6,如图,B错误;
C.Sr位于晶胞顶点,与其紧邻的Sr沿x、y、z轴正负方向分布,共6个,围成的是正八面体结构,C正确;
D.当有10%的Ti(Ⅳ)被Rh(Ⅲ)替代后,设平均每个晶胞所含O的数目为x,则变为SrTi0.9Rh0.1Ox,根据化合物中各元素的化合价代数和为0得,则x=2.95,则此时平均每个晶胞所含O的数目为2.95,D正确;
故选B。
13. 杂杯芳烃是超分子化学的热点研究领域。一种合成氧杂杯[4]芳烃(z)的方法如图所示(R为烃基),下列说法正确的是
A. x属于非极性分子
B. z中C-O-C的键角为
C. 构成y的元素的第一电离能比较:
D. x、z都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.x为间苯二酚的衍生物,结构中的两个羟基(-OH)是极性基团,且分子正负电荷中心不重合,属于极性分子,并非非极性分子,A错误;
B.z中的中心原子采取sp3杂化,且有2对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,故键角小于109°28′,B错误;
C.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈递增趋势,但N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的O,因此第一电离能顺序为,C正确;
D.x属于酚类,酚羟基易被酸性高锰酸钾氧化;且若R为烷基,当z中与苯环直接相连的碳原子上连有H时也可被酸性高锰酸钾氧化,因此二者可能都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故答案为:C。
14. 有机物FDCA可用作合成可降解的生物基材料,清华大学研究了一种合成FDCA的方法,流程如图:
下列说法错误的是
A. 用银氨溶液(加热)不能鉴别DFF和HMF
B. FDCA的熔点高于HMF
C. 上述五种有机物都能与活泼金属钠发生反应
D. 对于HMF,中性介质比碱性介质更有利于醛生产
【答案】C
【解析】
【详解】A.DFF和HMF均含有醛基,都能与银氨溶液共热发生银镜反应,因此不能用该方法鉴别,A正确;
B.FDCA分子中含有两个羧基,可形成更多分子间氢键,且相对分子质量大于HMF,分子间作用力更强,故熔点高于HMF,B正确;
C.五种有机物中,DFF仅含醛基、醚键和碳碳双键,无羟基或羧基,不能与活泼金属钠反应,因此不是所有五种有机物都能与钠反应,C错误;
D.由流程可知,HMF在中性介质中反应生成醛类物质DFF,在碱性介质中生成含羧基的HMFCA,因此中性介质更有利于醛生产,D正确;
故选C。
15. 铜金合金具有优良的导电性、导热性及机械性能强化特征,也是一种优良的储氢材料。铜金合金的晶胞是典型的面心立方堆积,有、两种构型,如下图所示,型结构中2号原子的分数坐标为。下列说法错误的是
A. 两种晶胞对应的晶体化学式不同
B. a型晶胞中,与原子距离最近且等距的有8个
C. b型晶胞中,1号原子的分数坐标为
D. 将与均看作原子,最邻近的原子可以形成四面体空隙,若氢原子占据晶胞中75%的四面体空隙,则储氢后晶体的化学式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.a型晶胞中数目为,数目为,化学式为;b型晶胞中数目为,数目为,化学式为,二者化学式不同,A正确;
B.a型晶胞中位于面心,以坐标为的为例,距离最近且等距的为上面的4个Cu和下方晶胞中的4个Cu,共8个,B正确;
C.b型晶胞中2号分数坐标为,1号位于左侧面心,,和均为,分数坐标为,C正确;
D.将、均看作原子,面心立方堆积中数目为4,四面体空隙数目为,占据75%时数目为,,化学式为,不是,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷填空题(共55分)
二、非选择题(本题共4小题)
16. Ⅰ.现有下列有机化合物,请按要求填空:
A. B. C.
D. E. F.
(1)写出B的名称_________(用系统命名法)。
(2)上述物质存在顺反异构的是_________(填符合条件的“A~F”英文字母)。
(3)写出D与水加成反应的产物_________(写结构简式)。
(4)写出E在Cu作催化剂并加热的条件下发生催化氧化的化学方程式:_____。
(5)与互为同系物,的相对分子质量比大14,则的一氯代物有_____种结构。
Ⅱ.有机官能团之间存在相互转化,阅读并分析以下转化过程,完成填空:
(6)为以下转化选择合适的试剂:反应①_______,反应②_______。
A.Na B. C. D.NaClO
(7)写出反应③的化学反应方程式_______________________。
Ⅲ.用波谱方法测定某芳香族化合物的结构,其红外光谱图上发现有键、键、键的振动吸收;质谱图和核磁共振氢谱图如图所示。
(8)下列关于化合物X的说法错误的是_____________
A. 能被溶液氧化 B. 不能发生消去反应
C. 不饱和度为4 D. 有3种芳香族同分异构体
【答案】(1)2,2-二甲基丁烷
(2)A (3)CH3CHO
(4) (5)12
(6) ①. C ②. B
(7) (8)D
【解析】
【小问1详解】
选择最长碳链为主链,主链共4个碳,从靠近支链的一端编号,2号碳上连有2个甲基,因此命名为2,2-二甲基丁烷。
【小问2详解】
顺反异构的形成条件是:存在碳碳双键,且每个双键碳原子都连接了2种不同的原子/基团。A的结构为,两个双键碳均分别连接和,满足顺反异构条件;其余物质均不满足顺反异构条件,无顺反异构,故选A。
【小问3详解】
乙炔和水在催化剂作用下发生加成反应,生成的不稳定烯醇式结构会自动重排为乙醛。
【小问4详解】
E为苯甲醇,与羟基直接相连的碳(α-碳)上有2个氢原子,在Cu催化加热条件下被氧化为苯甲醛,同时生成水,反应方程式为。
【小问5详解】
F为2-甲基丙醛,H与F互为同系物、相对分子质量大14(即多1个原子团),则H为分子式的醛,H共有4种同分异构体:、、、, 每种同分异构体的等效氢个数分别为4、4、3、1,则H的一氯代物有种结构。
【小问6详解】
由酸性强弱顺序为:反应①只将羧基转化为羧酸钠,酚羟基和醇羟基保留,选择仅能与羧基反应的;反应②需要将酚羟基也转化为酚钠,选择可以和羧基、酚羟基反应,但不与醇羟基反应的,故分别选C,B。
【小问7详解】
根据酸性强弱顺序,反应③是将转化为酚羟基 ,则应向C中通入,酚钠基团发生反应转化为酚羟基,羧酸钠和醇羟基不发生变化,反应方程式为。
【小问8详解】
根据质谱图,该物质的相对分子质量为108,可能的分子式为等,含有键、键、键,且核磁共振氢谱图含有5组峰,面积之比为2:1:2:1:2,由此可知,该物质为苯甲醇,结构简式为,据此分析:
A.与苯环直接相连的C原子上有氢原子,则苯甲醇能被溶液氧化为苯甲酸,A正确;
B.与羟基相连的碳原子的邻碳是苯环的碳原子,没有氢原子,不能发生消去反应,B正确;
C.苯甲醇的分子式为,不饱和度为4,C正确;
D.苯甲醇的芳香族同分异构体有:、、、,共4种,D错误;
故选D。
17. 铁、铜、铝及其化合物在生产、生活中有着广泛应用。请回答:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_________实验区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。CuCl的熔点为326℃,能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点高于CuCl的原因是_____________。
(3)8-羟基喹啉与形成具有电致发光特性的络合物M,如图,下列说法错误的是_____。
A.M中Al的配体数为6
B.M中N原子以杂化轨道上的孤电子对与Al配位
C.为避免沉淀,采用强酸性条件更有利于形成
(4)某种化合物由、、三种元素组成,其晶胞结构如图所示,则化学式为________,该晶胞上、下底面均为正方形,侧面与底面垂直,若该晶体的密度,设为阿伏加德罗常数的值,结合图中的数据计算底面棱长___________(只要求列出计算式,用含、、的代数式表示)。
【答案】(1)X射线衍射
(2)CuCl是分子晶体,CuF为离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体
(3)AC (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
X射线衍射法是区分晶体、准晶体和非晶体最可靠、最常用的科学方法;
【小问2详解】
由题意可知,氟化亚铜是离子晶体,氯化亚铜是分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,所以氟化亚铜的熔点高于氯化亚铜;
【小问3详解】
A.由图可知,配合物中铝离子与3个8-羟基喹啉配体中的3个氮原子和3个氧原子形成6个配位键,所以铝离子的配体数为3、配位数为6,A错误;
B.由图可知,8-羟基喹啉中氮原子的杂化方式为sp2杂化,杂化轨道上的孤对电子与铝离子形成配位键,B正确;
C.由图可知,8-羟基喹啉中氮原子位于芳香环上,氮原子的杂化方式为sp2杂化,杂化轨道上的孤对电子能与氢离子形成配位键,所以采用强酸性条件不利于与铝离子形成配位键的形成,不利于M的形成,C错误;
故选AC;
【小问4详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面上的铜原子个数为:8×+6×=4,位于面上、棱上、体心的铁原子个数为:4×+4×+1=4,位于体内的硫原子个数为8,则化合物的化学式为;由晶胞的质量公式可得:=(a2×b×10-30) ρ,解得:a=。
18. 乙酰苯胺是一种非常重要的有机合成中间体,实验室合成乙酰苯胺的路线如图(部分反应条件和产物略去)。
已知:①苯胺在空气中易被氧化;
②;
③实验参数:
化合物名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
乙酰苯胺
135
白色晶体
114.3
304
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙醚等有机溶剂
苯胺
93
棕黄色油状液体
6.3
184
微溶于水,易溶于乙醇和乙醚
冰醋酸
60
无色透明液体
16.6
117.9
易溶于水,乙醇和乙醚
Ⅰ.苯胺的制备与分离:
(1)苯胺的制备反应中,硝基苯发生了_________反应。
(2)苯胺的分离过程:
混合物水层油相纯净苯胺
操作1与操作2的名称是________,主要除去的杂质是______________。
Ⅱ.乙酰苯胺的制备:
实验装置如图,在三颈烧瓶中先加入0.1 g锌粒和15.0 mL(0.26 mol)冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加10.0 mL(0.11 mol)新制备的苯胺。加热回流1.5 h,充分反应后将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,减压过滤,洗涤,干燥制得乙酰苯胺。
(3)仪器a的名称是________。
(4)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是________。
(5)制备过程中温度最好控制在________左右。
A. 80℃ B. 105℃ C. 120℃ D. 185℃
Ⅲ.乙酰苯胺的提纯:
(6)上述提纯乙酰苯胺的方法叫________。提纯过程中下列说法错误的是________。
A.选乙醇作为加热溶解乙酰苯胺的溶剂
B.加活性炭前应稍微冷却溶解液是为了防止暴沸
C.趁热过滤的目的是防止易溶杂质析出导致产品不纯
D.减压过滤的优点是加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀
Ⅳ.计算产率:
(7)提纯后得到10.0 g产品。本实验中乙酰苯胺的产率为________。(保留两位有效数字)
【答案】(1)还原 (2) ①. 分液 ②. 硝基苯
(3)球形冷凝管 (4)锌粒与醋酸反应产生的氢气可排出装置中的空气,防止苯胺被氧化 (5)B
(6) ①. 重结晶 ②. AC
(7)67%
【解析】
【小问1详解】
由题可得,从−NO2到−NH2,是去氧加氢的过程,在有机化学中,去氧或加氢的反应称为还原反应,故答案为还原;
【小问2详解】
由题可得,操作1为混合物中加入盐酸,苯胺变成苯胺盐酸盐进入水层,而未反应的硝基苯(中性有机物,不溶于水)留在有机层。分离两层液体,操作是分液(或萃取分液)。操作2为在水层中加入NaOH,苯胺盐酸盐被中和,重新生成苯胺(油状液体,微溶于水),再次通过分液得到油相。因此,操作1与操作2的名称是分液;主要去除的杂质是未反应的硝基苯;
【小问3详解】
由图可得,a为球形冷凝管;
【小问4详解】
有题目所给信息,苯胺在空气中易被氧化,在反应过程中,锌粒是活泼金属,锌粒与醋酸反应产生的氢气可排出装置中的空气,防止苯胺被氧化;
【小问5详解】
A.80℃:温度太低,反应速率慢,且水无法有效蒸出;
B.105℃:略高于水的沸点,有利于水蒸气逸出(推动平衡右移),同时又远低于醋酸的沸点,减少原料挥发。这是工业上和实验室制备乙酰苯胺的经典温度;
C.120℃温度过高,冰醋酸(沸点117.9℃)和苯胺会大量挥发,原料损失严重,且可能发生副反应;
D.185℃温度过高,冰醋酸(沸点117.9℃)和苯胺会大量挥发,原料损失严重,且可能发生副反应;
故答案为B;
【小问6详解】
由图可得,该流程为加热溶解 → 活性炭脱色 → 趁热过滤 → 冷却结晶 → 减压过滤,这是重结晶操作;
A.由表格可知,题目明确给出乙酰苯胺“溶于沸水,微溶于冷水”。这提示我们应该用水作溶剂进行重结晶。虽然乙酰苯胺也溶于乙醇,但乙醇中溶解度随温度变化可能不如水明显,且乙醇易燃、成本高。故最佳溶剂是水。因此A说法错误;
B.活性炭具有多孔结构,加入沸热的液体中会引起剧烈气化(暴沸)。B正确;
C.趁热过滤的真正目的是:防止产品(乙酰苯胺)在过滤过程中因温度降低而结晶析出,造成产品损失或堵塞滤纸。至于"易溶杂质",它在热水中溶解度很大,本来就不会析出。因此C说法错误;
D.减压抽滤利用负压加快过滤,同时抽气可带走部分溶剂,使沉淀更干燥。D正确;
故答案为AC;
【小问7详解】
由题可知,苯胺反应物0.11 mol,反应当中,n(乙酰苯胺)=n(苯胺)=0.11 mol,m(理论)=0.11×135=14.85 g,则产率为×100%,保留两位有效数字后得67%。
19. 某药物中间体的合成路线如下:
已知:第尔斯-阿尔德反应:。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是_____________
A. 物质A在空气中比较稳定,不易被氧化
B. 物质G的化学式为
C. 物质C可由丁二酸分子内脱水得到
D. 物质E的结构简式可能是
(2)F→G转化分为还原和消去两步,第一步实现了由_____(填官能团名称,下同)到_____的转化:第二步的化学方程式为_____________________
(3)从平衡移动的角度分析,中的作用是_________________________________
(4)符合下列条件的D的同分异构体有_________种
①芳香化合物
②苯环上有3个取代基,其中2个取代基结构相同
③1 mol该有机物与足量反应生成
其中,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_________。(写出1种即可)
(5)第尔斯—阿尔德反应广泛应用于有机合成。其中M的结构简式为_______。(Me为甲基)
【答案】(1)CD (2) ①. 羰基 ②. 羟基 ③.
(3)吸收HI,促进反应正向进行
(4) ①. 24 ②. 或
(5)(Me可以换成甲基)
【解析】
【分析】A与在作用下发生取代反应生成B();B与C在作用下反应生成D;D先与反应将羧基转化为酰氯,再与E()在催化下反应生成F;F在作用下发生还原反应,将羰基还原为羟基,再经酸性条件并加热发生消去反应生成G;G与发生第尔斯-阿尔德反应生成最终产物,据此分析。
【小问1详解】
A.物质A是苯酚,酚羟基易被空气中的氧气氧化,并非稳定不易氧化,A错误;
B.根据G的结构简式可知其分子式为,B错误;
C.物质C是丁二酸酐,可由丁二酸分子内两羧基脱水得到,C正确;
D.D的羧基先和反应生成酰氯,再在作用下与E反应生成F,根据F的结构简式,推测E为,D正确;
故选CD。
【小问2详解】
F→G转化分为还原和消去两步,第一步还原F中的羰基(酮羰基),将其转化为羟基(醇羟基); 第二步是二元醇在酸性加热条件下发生消去反应生成共轭二烯烃G,化学方程式为:。
【小问3详解】
A→B是苯酚与的取代反应,反应生成副产物HI,碳酸钾可以与生成的HI发生反应,消耗产物HI,使平衡向生成B(正反应)的方向移动,提高反应的转化率。
【小问4详解】
D的结构分析:除了苯环外,还含有5个碳原子,4个氧原子,2个不饱和度;需要满足的条件为①芳香化合物,含苯环;②苯环上有3个取代基,其中2个取代基结构相同;③1 mol该有机物与足量反应生成,则含有2个,剩余3个饱和碳原子。3个取代基情况共有4种:2个和、2个和、2个和、2个和;苯环上有3个取代基,其中2个取代基结构相同的同分异构体有6种,所以满足条件的D的同分异构体共种。其中,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为或。
【小问5详解】
根据第尔斯-阿尔德反应的断键规律,并结合反应物和产物的结构简式,推测M的结构简式为或。
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2025-2026学年度下学期期中考试27届高二年级化学试卷
可用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(共15题,每小题3分,共计45分)
1. 化学与社会生活密切相关。下列说法正确的是
A. 甲醛稀溶液用作海产品保鲜剂
B. 乙炔能导电,可用于制作导电高分子材料
C. 苯酚具有消毒防腐作用,但一般只适于外用
D. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同分异构体
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 邻羟基苯甲醛中的分子内氢键:
B. 水分子的球棍模型:
C. 的VSEPR模型:
D. 杂化轨道形成示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中含键的数目为
B. 气态团簇分子的结构如图,分子式是,若该固态分子的晶胞采用分子密堆积的方式,则晶胞中含有个分子
C. 1 mol 中含有配位键的数目为
D. 1 mol石墨中含有六元环的数目为
4. 下列推理和有机反应方程式书写正确的是
A. 对羟基苯甲醛中加入足量饱和溴水:
B. 甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,推理
C. 甲苯和液溴反应:
D. 据推理得:
5. 下列实验装置图正确且能达到实验目的的是
A. 图A:证明酸性HCl>碳酸>苯酚 B. 图B:蒸馏提纯硝基苯
C. 图C:制备乙酸乙酯 D. 图D:配制银氨溶液
6. 离子液体具有难挥发的优点,可用作溶剂。如图是一种常见的离子液体,X、Y、Z、W是同一短周期元素,且X、Y、W相邻,是氧化性最强的非金属单质。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 该离子液体的所有原子都满足8电子稳定结构
C. 氢化物的沸点:
D. 阳离子中含有1个手性碳原子
7. 下列有关实验操作的叙述和实验得出的相应结论都正确的有几项
①将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中,溴水褪色,说明乙炔和溴水发生了加成反应
②在溴乙烷中加入适量的氢氧化钠溶液,加热一段时间,再滴入几滴硝酸银,会有沉淀析出,说明溴乙烷在碱性条件下能水解出
③将苯、液溴、铁粉混合,反应产生的气体通入到溶液,有淡黄色沉淀生成,说明反应为取代反应
④将溴乙烷与的乙醇溶液共热产生的气体通入到酸性溶液中,溶液褪色,不能说明有乙烯生成
⑤将乙醇与浓硫酸混合液迅速升温至170℃,导出的气体能使酸性高锰酸钾褪色,说明该反应生成了乙烯
⑥向盛有的硫酸铜溶液的试管中滴加5滴10%氢氧化钠溶液,混合均匀,滴入几滴某液体,加热,若产生砖红色沉淀,说明该溶液中含有醛基
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
8. 下列与物质结构有关的知识表述错误的是
A. 乙醇和二甲醚的质谱图是不完全相同的
B. 与杯酚通过分子间作用力形成超分子,从而与分离
C. 电负性:,所以比更难电离出,酸性更弱
D. 等离子体是一种特殊的气体,含有电子、阳离子和电中性粒子,整体呈电中性
9. 某有机物结构如图。下列说法正确的是
A. 含有6种官能团
B. 该分子最多13个碳原子共平面
C. 该物质最多能消耗
D. 该1 mol物质最多能消耗7 mol NaOH
10. 血红素是血红蛋白的主要成分,在人体内起输送的作用,血红素(如图所示)中的氮原子与螯合配位,参与螯合配位的环是平面结构。下列说法正确的是
A. 血红素中,C、N原子均有、两种杂化方式
B. 第一电离能:,所以比更容易与血红蛋白中的成键
C. 的价层电子排布式为
D. 血红素中是中心离子,环状有机物是配体,4个均与形成配位键
11. 下列有机物的鉴别方法(必要时可加热),不能达到目的的是
A
B
C
D
鉴别物质
苯、四氯化碳、乙醇
乙醇、乙醛、乙酸、甲酸
苯、甲苯、己烯
硝基苯、NaHCO3溶液、乙醇溶液
试剂
酸性KMnO4溶液
新制的悬浊液
溴水
盐酸
A. A B. B C. C D. D
12. 钛酸锶(SrTiO3)可作高温超导基片材料和电子陶瓷材料,其中一种晶胞结构如图1所示(已知晶胞参数为a nm),当有(+4价)被(+3价)替代后,晶体中会失去部分O产生缺陷。在另一种晶胞结构中,Ti位于顶点位置,沿立方格子对角面abcd取得的截面如图2所示。下列说法错误的是
A. 图1中,两个O之间的最近距离为
B. 图2中,O在截面中的位置为2、8
C. 图1中,与Sr紧邻的Sr围成了一个正八面体构型
D. 当有10%的Ti(+4价)被Rh(+3价)替代后,平均每个晶胞所含O的数目为2.95
13. 杂杯芳烃是超分子化学的热点研究领域。一种合成氧杂杯[4]芳烃(z)的方法如图所示(R为烃基),下列说法正确的是
A. x属于非极性分子
B. z中C-O-C的键角为
C. 构成y的元素的第一电离能比较:
D. x、z都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14. 有机物FDCA可用作合成可降解的生物基材料,清华大学研究了一种合成FDCA的方法,流程如图:
下列说法错误的是
A. 用银氨溶液(加热)不能鉴别DFF和HMF
B. FDCA的熔点高于HMF
C. 上述五种有机物都能与活泼金属钠发生反应
D. 对于HMF,中性介质比碱性介质更有利于醛生产
15. 铜金合金具有优良的导电性、导热性及机械性能强化特征,也是一种优良的储氢材料。铜金合金的晶胞是典型的面心立方堆积,有、两种构型,如下图所示,型结构中2号原子的分数坐标为。下列说法错误的是
A. 两种晶胞对应的晶体化学式不同
B. a型晶胞中,与原子距离最近且等距的有8个
C. b型晶胞中,1号原子的分数坐标为
D. 将与均看作原子,最邻近的原子可以形成四面体空隙,若氢原子占据晶胞中75%的四面体空隙,则储氢后晶体的化学式为
第Ⅱ卷填空题(共55分)
二、非选择题(本题共4小题)
16. Ⅰ.现有下列有机化合物,请按要求填空:
A. B. C.
D. E. F.
(1)写出B的名称_________(用系统命名法)。
(2)上述物质存在顺反异构的是_________(填符合条件的“A~F”英文字母)。
(3)写出D与水加成反应的产物_________(写结构简式)。
(4)写出E在Cu作催化剂并加热的条件下发生催化氧化的化学方程式:_____。
(5)与互为同系物,的相对分子质量比大14,则的一氯代物有_____种结构。
Ⅱ.有机官能团之间存在相互转化,阅读并分析以下转化过程,完成填空:
(6)为以下转化选择合适的试剂:反应①_______,反应②_______。
A.Na B. C. D.NaClO
(7)写出反应③的化学反应方程式_______________________。
Ⅲ.用波谱方法测定某芳香族化合物的结构,其红外光谱图上发现有键、键、键的振动吸收;质谱图和核磁共振氢谱图如图所示。
(8)下列关于化合物X的说法错误的是_____________
A. 能被溶液氧化 B. 不能发生消去反应
C. 不饱和度为4 D. 有3种芳香族同分异构体
17. 铁、铜、铝及其化合物在生产、生活中有着广泛应用。请回答:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_________实验区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。CuCl的熔点为326℃,能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点高于CuCl的原因是_____________。
(3)8-羟基喹啉与形成具有电致发光特性的络合物M,如图,下列说法错误的是_____。
A.M中Al的配体数为6
B.M中N原子以杂化轨道上的孤电子对与Al配位
C.为避免沉淀,采用强酸性条件更有利于形成
(4)某种化合物由、、三种元素组成,其晶胞结构如图所示,则化学式为________,该晶胞上、下底面均为正方形,侧面与底面垂直,若该晶体的密度,设为阿伏加德罗常数的值,结合图中的数据计算底面棱长___________(只要求列出计算式,用含、、的代数式表示)。
18. 乙酰苯胺是一种非常重要的有机合成中间体,实验室合成乙酰苯胺的路线如图(部分反应条件和产物略去)。
已知:①苯胺在空气中易被氧化;
②;
③实验参数:
化合物名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
乙酰苯胺
135
白色晶体
114.3
304
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙醚等有机溶剂
苯胺
93
棕黄色油状液体
6.3
184
微溶于水,易溶于乙醇和乙醚
冰醋酸
60
无色透明液体
16.6
117.9
易溶于水,乙醇和乙醚
Ⅰ.苯胺的制备与分离:
(1)苯胺的制备反应中,硝基苯发生了_________反应。
(2)苯胺的分离过程:
混合物水层油相纯净苯胺
操作1与操作2的名称是________,主要除去的杂质是______________。
Ⅱ.乙酰苯胺的制备:
实验装置如图,在三颈烧瓶中先加入0.1 g锌粒和15.0 mL(0.26 mol)冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加10.0 mL(0.11 mol)新制备的苯胺。加热回流1.5 h,充分反应后将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,减压过滤,洗涤,干燥制得乙酰苯胺。
(3)仪器a的名称是________。
(4)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是________。
(5)制备过程中温度最好控制在________左右。
A. 80℃ B. 105℃ C. 120℃ D. 185℃
Ⅲ.乙酰苯胺的提纯:
(6)上述提纯乙酰苯胺的方法叫________。提纯过程中下列说法错误的是________。
A.选乙醇作为加热溶解乙酰苯胺的溶剂
B.加活性炭前应稍微冷却溶解液是为了防止暴沸
C.趁热过滤的目的是防止易溶杂质析出导致产品不纯
D.减压过滤的优点是加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀
Ⅳ.计算产率:
(7)提纯后得到10.0 g产品。本实验中乙酰苯胺的产率为________。(保留两位有效数字)
19. 某药物中间体的合成路线如下:
已知:第尔斯-阿尔德反应:。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是_____________
A. 物质A在空气中比较稳定,不易被氧化
B. 物质G的化学式为
C. 物质C可由丁二酸分子内脱水得到
D. 物质E的结构简式可能是
(2)F→G转化分为还原和消去两步,第一步实现了由_____(填官能团名称,下同)到_____的转化:第二步的化学方程式为_____________________
(3)从平衡移动的角度分析,中的作用是_________________________________
(4)符合下列条件的D的同分异构体有_________种
①芳香化合物
②苯环上有3个取代基,其中2个取代基结构相同
③1 mol该有机物与足量反应生成
其中,核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_________。(写出1种即可)
(5)第尔斯—阿尔德反应广泛应用于有机合成。其中M的结构简式为_______。(Me为甲基)
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