精品解析:河北定州中学等校2025-2026学年高二下学期4月期中考试 化学试题
2026-09-04
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内容正文:
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Co59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与生活息息相关,下列有关物质的组成、性质、用途说法错误的是
A. 氧炔焰可用于切割金属
B. 纳米铅晶体熔点高于大块铅晶体
C. 蜡烛的火焰中含有等离子体,等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成
D. 离子液体难挥发,可用作溶剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰温度可达3000℃以上,可用于切割金属,A正确;
B.纳米晶体的表面原子占比远高于大块晶体,表面能高、晶格缺陷多,化学键不稳定,熔化所需能量更低,因此纳米铅晶体熔点低于大块铅晶体,B错误;
C.蜡烛火焰属于等离子体,等离子体整体呈电中性,由电子、阳离子和电中性粒子组成,C正确;
D.离子液体由阴阳离子构成,微粒间作用力强,因此难挥发,且对多数物质溶解性较好,可用作溶剂,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语的书写正确的是
A. 丙炔的键线式:
B. 基态Br原子的价层电子排布式:3d104s24p5
C. AlCl3二聚物Al2Cl6的结构:
D. H2分子中的共价键电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙炔中碳碳三键及直接相连的碳原子应为共直线,题图键线式中与三键相连的单键与三键不共线,不符合结构特点,A错误;
B.Br为主族元素,价层电子为最外层、轨道的电子,价层电子排布式应为,属于内层电子,不应列入价层电子排布式,B错误;
C.中为杂化,整体为立体结构,且中间桥连与之间存在配位键,结构为,C正确;
D.H2中的共价键为s-s σ键,电子云图应体现两氢原子s轨道重叠后电子云密度的分布(中间密度大、两端小),其共价键的电子云轮廓图为,D错误;
因此答案选C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol P4中所含P-P数目为4NA
B. 常温常压下,14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有的碳原子数为NA
C. 1 mol苯分子中含有碳碳双键的数目为3NA
D. 1 mol C2H6中含有σ键的数目为6NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.为正四面体结构,1个分子含6个键,故1 mol 所含键数目为,A错误;
B.乙烯和环丙烷的最简式均为,14 g混合物中的物质的量为,含有的碳原子数为,B正确;
C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键,不含碳碳双键,C错误;
D.1个分子中含1个 σ键和6个 σ键,共7个σ键,故1 mol 含σ键数目为,D错误;
故选B。
4. 我国化学家设计了一种功能化的冠醚Z,用于选择性捕获溶液中的Li+,形成的超分子R结构如图所示。下列关于该超分子体系的说法正确的是
A. 该过程体现了超分子的自组装特征 B. 形成超分子可降低Li+在水中的溶解度
C. 冠醚和Li+之间存在离子键 D. 冠醚Z也可以识别其他所有碱金属离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.该过程体现的是超分子的分子识别特征,而非自组装特征,A错误;
B.冠醚为疏水性有机物,与冠醚结合形成超分子后水溶性下降,可降低在水中的溶解度,B正确;
C.冠醚中原子提供孤电子对,提供空轨道,二者形成配位键,不存在离子键,C错误;
D.冠醚对离子的识别依赖空腔尺寸与离子半径的匹配性,该冠醚空腔仅适配,无法识别其他所有碱金属离子,D错误;
答案选B。
5. 已知A、W、X、Y、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,由其组成的一种还原性阴离子结构如图,下列说法正确的是
A. 酸性:CH2YCOOH>CH2QCOOH B. 简单氢化物的沸点:M>X
C. 原子半径:Y>X>W>A D. 该离子中W原子不满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】由选项 A 中CH2YCOOH和CH2QCOOH可判断 Y、Q 均为卤素;Y、Q 属于短周期主族元素,原子序数 Y<Q,则Y 为 F,Q 为 Cl。观察阴离子结构图,M 可以和 X 形成双键,M 一共形成 4 条共价键,由此推得 M 为S,与硫形成双键的 X 为O;A 形成四根单键且原子序数最小,则 A 为C,故由原子序数依次增大的短周期主族元素,结合成键特点推得:A 为C ,W 为N ,X 为O ,Y 为F,M为S ,Q 为Cl。
【详解】A.电负性大于,吸电子诱导效应更强,使中羧基键极性更强,更易电离出,酸性,A正确;
B.的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点远高于的简单氢化物,即沸点,B错误;
C.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,第二周期原子半径顺序为,即,C错误;
D.最外层有5个电子,形成2个单键得2个成键电子,加上离子所带1个负电荷,最外层电子数为,满足8电子稳定结构,D错误;
因此答案选A。
6. 下列实验中,所选用的试剂及实验方法与对应原理有错误的是
选项
实验目的
试剂及实验方法
原理
A
除去乙酸乙酯中的乙酸
饱和Na2CO3溶液,分液
乙酸转化为乙酸钠,由有机层进入水层
B
除去乙醇中的水
CaO、蒸馏
CaO能吸收水分,便于蒸馏分离
C
分离苯(沸点80.1℃)和乙苯(沸点136℃)
蒸馏
有机物热稳定性高,且沸点不同
D
分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯的混合物
氯仿、萃取
甲苯易溶于氯仿
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸与饱和反应生成易溶于水的乙酸钠进入水层,乙酸乙酯在饱和溶液中溶解度很低,分液即可分离,A正确;
B.与水反应生成高沸点的,再蒸馏即可分离出乙醇,B正确;
C.苯和乙苯沸点相差较大,且二者热稳定性较好,可通过蒸馏分离,C正确;
D.杯酚可溶于氯仿,而被杯酚包裹的C60不溶于氯仿,加入氯仿后,溶解了C70的甲苯和氯仿互溶,杯酚进入氯仿相、C60以固体形式析出,并非仅因为甲苯易溶于氯仿,描述的原理不符合实际分离逻辑,D错误。
7. 有机物A是合成塑料、橡胶、涂料等的基础原料,在一定条件下可发生如下转化:
下列说法正确的是
A. 有机物A属于芳香烃,其名称为苯乙烯 B. 反应A→B与A→C的反应类型相同
C. 有机物B中最多有13个原子共平面 D. 有机物D能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】
【分析】有机物A的分子式为C8H8,有机物C为,则有机物A为,A与溴发生加成反应生成B,B为,A在催化剂作用下发生加聚反应生成高分子D,D为;
【详解】A.有机物A为(苯乙烯),仅含、元素且含有苯环,属于芳香烃,命名正确,A正确;
B.是碳碳双键与的加成反应,是酸性高锰酸钾氧化碳碳双键的氧化反应,反应类型不同,B错误;
C.为,苯环部分一定有12个原子共平面(包含与苯环直接相连的碳原子),由于饱和碳原子与其直接相连的四个原子形成四面体结构,单键可旋转,最多共14个原子共平面,C错误;
D.是苯乙烯加聚生成的聚苯乙烯,结构中无碳碳双键,不能与溴发生加成反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故选A。
8. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列对事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:
低于
前者阳离子体积较大
B
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体具有自范性
C
与金属钠反应剧烈程度:水>乙醇
乙基是吸电子基,使乙醇中O-H的极性小于水中O-H的极性
D
碘易溶于浓碘化钾溶液
I2与I⁻反应生成,KI3易溶于水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.两者均为离子晶体,阴离子均为,前者阳离子半径远大于,离子晶体晶格能随阳离子半径增大而减小,故熔点更低,解释正确,A不符合题意;
B.晶体自范性是指晶体能自发呈现规则多面体外形的性质,缺角氯化钠晶体在饱和溶液中修复为完美立方体是自范性的体现,解释正确,B不符合题意;
C.乙基是推(供)电子基,不是吸电子基,其推电子效应使乙醇中的极性弱于水中的极性,羟基氢更难电离,故与钠反应的剧烈程度弱于水,解释错误,C符合题意;
D.可与发生反应,生成的易溶于水,故碘易溶于浓碘化钾溶液,解释正确,D不符合题意。
9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置①用于实验室回收溴苯中的苯
B. 装置②用于实验室制备溴苯并验证该反应为取代反应
C. 装置③用于除去甲烷中的乙烯杂质
D. 装置④中生成的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯和溴苯是互溶的沸点不同的液体,可通过蒸馏分离,装置图中温度计的位置(位于蒸馏烧瓶支管口处)、冷凝水进出方向(下进上出)等均符合实验要求,能达到实验目的,A正确;
B.苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应生成溴苯和,若验证该反应是取代反应,证明的生成即可,进入溶液产生淡黄色沉淀,但液溴易挥发,挥发的溴蒸气进入溶液也能产生淡黄色沉淀,故该装置不能达到实验目的,B错误;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,会引入新的杂质,不能用于除去甲烷中的乙烯,C错误;
D.电石中含有硫化物等杂质,与水反应生成的等还原性气体也能使溴水褪色,无法证明生成了乙炔,该装置不能达到实验目的,D错误;
故选A。
10. 推理是学习化学常用的思维方法,下列推理合理的是
选项
已知
推理
A
O2中的共价键是非极性共价键
O3中的共价键是非极性共价键
B
NaCl晶胞中Na+的配位数是6
CsCl晶胞中Cs+的配位数是6
C
CO2是分子晶体,熔点较低
SiO2是分子晶体,但熔点高于CO2
D
冰晶体中H2O分子采用非密堆积
氨晶体中NH3分子也采用非密堆积
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.中是相同化学环境的原子成键,共价键为非极性共价键,但为V形结构,分子中原子成键环境不同,共价键为极性共价键,推理错误,A错误;
B.为面心立方晶胞,配位数为6,但为体心立方晶胞,配位数为8,推理错误,B错误;
C.由分子构成,属于分子晶体、熔点低,但是共价晶体,不存在单个分子,不属于分子晶体,熔点远高于,推理错误,C错误;
D.冰晶体中分子间存在具有方向性和饱和性的氢键,因此采用非密堆积;氨晶体中分子间同样存在氢键,也采用非密堆积,推理正确,D正确;
故选D。
11. 芳樟醇是一种广泛用于香水、食品和药品中的天然香料,同时具有镇静安神、抗菌消炎和驱虫等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 属于脂肪烃
B. 存在顺反异构体
C. 与等物质的量的溴加成,产物有3种(不考虑立体异构)
D. 分子中有一个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.脂肪烃仅由、两种元素组成,该物质含有元素,属于烃的衍生物,不属于脂肪烃,A错误;
B.顺反异构要求碳碳双键两端的每个碳原子均连接2种不同的原子或基团,该分子中两个碳碳双键,一个双键的一端连2个,另一个双键的一端连2个甲基,均不存在顺反异构,B错误;
C.芳樟醇与等物质的量的溴发生加成反应,1 mol分子中含有2个互不共轭的碳碳双键,则加成产物有2种(不考虑立体异构),即、,C错误;
D.分子中连有4个不同的原子或基团的碳原子为手性碳原子,由芳樟醇的结构简式可知,同时连有甲基和羟基的碳原子为手性碳原子,且分子中仅有1个手性碳原子,D正确;
故选D。
12. 下列说法正确的是
A. 与互为同系物
B. 的系统名称为2-乙基戊烷
C. 甲苯分子中,甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被取代
D. 某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,符合条件的烯烃有3种(考虑立体异构)
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,前者是仅含1个苯环的甲苯,后者是含2个苯环的二甲基联苯,结构不相似,不符合同系物定义,A错误;
B.烷烃命名需选最长碳链为主链,该有机物最长碳链含6个碳原子,3号位连有甲基,正确名称为3-甲基己烷,B错误;
C.甲苯中甲基为给电子基团,会使苯环上甲基的邻、对位氢原子活性增强,比苯更易发生取代反应,C正确;
D.3-甲基戊烷的碳骨架为,对应单烯烃(考虑立体异构)有:3-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-丁烯、顺-3-甲基-2-戊烯、反-3-甲基-2-戊烯,共4种,D错误;
因此答案选C。
13. 某小组欲利用下列实验装置测定有机物M的分子组成。实验时准确称取样品0.44 g,充分反应后,装置D和E分别增重0.36 g和0.88 g。
下列说法错误的是
A. 装置B中试剂X为浓硫酸 B. CuO可使CO完全转化为CO2
C. 该样品的分子式为C2H4O D. 装置D可用装有P2O5的球形干燥管替代
【答案】C
【解析】
【分析】装置A是利用催化分解制备氧气;装置B的作用是干燥氧气,试剂为浓硫酸;装置C通入氧气使有机物充分燃烧生成水和二氧化碳,氧化铜的作用是,防止有机物燃烧不充分产生一氧化碳,加热条件下氧化铜可以将一氧化碳氧化为二氧化碳,保证有机物中的碳元素全部转化为二氧化碳;装置D的作用是吸收有机物燃烧产生的水,通过测量水的质量确定有机物中氢元素的含量;装置E是吸收有机物燃烧产生的二氧化碳,通过测量二氧化碳的质量确定有机物中碳元素的含量;装置F的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,对测定过程产生干扰,由此解答;
【详解】A.由分析可知,装置B的作用是干燥氧气,试剂为浓硫酸,A正确;
B.有机物不完全燃烧会生成CO,加热条件下CuO可将CO氧化为CO₂,保证有机物中碳元素全部转化为CO₂被E吸收,B正确;
C.由分析可知,D增重0.36g为生成水的质量,,则,;E增重0.88g为生成二氧化碳的质量,,则,;有机物中,,可得,最简式为,但未给出有机物相对分子质量,无法确定分子式一定为,C错误;
D.装置D作用是吸收反应生成的水,为酸性固体干燥剂,可吸收水且不吸收CO₂,可用装有的球形干燥管替代,D正确;
故选C。
14. 氮化硼是一种重要的功能性材料,其晶体存在如图所示的两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,立方氮化硼的结构与金刚石类似。已知:立方氮化硼晶胞中,原子坐标参数甲为,乙为,下列有关说法错误的是
A. 六方氮化硼层间存在分子间作用力
B. 六方氮化硼中N-B-N键角大于立方氮化硼中N-B-N键角
C. 平均每1 mol立方氮化硼晶体中含有2 mol共价键
D. 晶胞中丙原子的坐标参数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.六方氮化硼结构与石墨类似,层间依靠分子间作用力结合,A正确;
B.六方氮化硼中为杂化,键角为;立方氮化硼中为杂化,键角为,前者键角更大,B正确;
C.立方氮化硼为共价晶体,根据晶体结构图可知,每个原子形成4个共价键,键为不同原子间的共价键,无需重复分摊,1mol立方氮化硼含1mol,共含有4mol共价键,C错误;
D.结合甲、乙的坐标参数和晶胞结构,可知丙原子的坐标参数为,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 已知W、X、Y、Z、M、Q、G是原子序数依次增大的前四周期元素,其相关信息如下:
元素
相关信息
W
半径最小的原子
X
基态原子中,s电子总数比p电子总数多1
Y
最外层电子数是其周期序数的3倍
Z
逐级电离能()依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
M
基态原子的最外层p轨道上有一个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
Q
K、L层电子数之和等于电子总数的一半
G
基态原子的内层轨道全部排满电子,最外层电子数为1
回答下列问题:
(1)W和X形成的共价化合物中,分子中既含有极性键又含有非极性键且含有的化合物是_______(填化学式),X的杂化方式是_______杂化。
(2)X和Y的电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示,下同),第二电离能由大到小的顺序是_______。
(3)Y和M可形成两种常见的化合物,其中VSEPR模型和分子的空间结构一致的化合物是_______(填化学式),分子的空间结构为_______。
(4)Z的单质与Q的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为_______。
(5)G位于周期表_______区,同周期中与其未成对电子数相同的元素有_______种。
【答案】(1) ①.
②.
(2) ①.
②.
(3) ①.
②.
平面三角形 (4)
(5) ①.
ds ②.
4
【解析】
【分析】W为半径最小的原子,即H;
X的基态s电子总数比p电子多1,则电子排布为,为N;
Y的最外层电子数是周期序数3倍,只能是第二周期最外层6电子,为O;
Z的逐级电离能在和之间出现突跃,说明原子易失去3个价电子,第4个电子极难失去,为ⅢA族的Al;
M的原子序数在Al之后、前四周期,基态原子的最外层p轨道上有一个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则最外层p轨道有4个电子,为第三周期的S;
Q的K、L层共2+8=10个电子,等于总电子数的一半,总电子数为20,为Ca;
G的内层轨道全满、最外层1个电子,即电子排布为,为Cu。
【小问1详解】
H和N形成的18电子共价分子,同时含N-H极性键、N-N非极性键的是;分子中N原子价层电子对数为,采取杂化;
【小问2详解】
同周期元素从左到右电负性递增,故电负性;第二电离能是失去第二个电子的能量:O失去1个电子后价层为的半满稳定结构,再失电子难度远大于N,故第二电离能;
【小问3详解】
O和S的常见氧化物为、;中心S的价层电子对数为,有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,分子空间结构为V形,二者不一致;中心S的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和分子空间结构均为平面三角形,完全一致;
【小问4详解】
Al是两性金属,和强碱反应生成四羟基合铝酸盐和氢气,化学方程式为;
【小问5详解】
Cu的价电子排布为,属于周期表ds区;Cu的未成对电子数为1,第四周期中未成对电子数为1的元素除Cu外,还有K、Sc、Ga、Br,符合要求的共4种。
16. 钴氨配合物在现代配位化学理论的发展进程中具有重要意义,为阐明配合物的立体结构提供了关键支撑。
(1)某钴氨配离子(m>0)结构如图所示:
①表示配合物的磁矩,已知=(其中表示中心原子或离子的未成对电子数)。若测得其=,则该配离子中m=_______。
②的配位键弱于的配位键,原因是_______。
(2)配合物(M=232 g/mol)的晶胞结构如图所示:
①与距离最近且相等的有_______个。
②构成该晶体的两种粒子之间的最近距离为a pm,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_______(用含“a、NA”的代数式表示)。
(3)配合物的制备流程如下:
已知:(i)的还原性强于Co2+,H2O2能氧化Co2+。
(ii),。
①中含有σ键的数目为_______(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②流程中“氧化”过程先加入氨水的目的是_______。
③“系列操作”指将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体,该过程中加入浓盐酸的目的是_______。
④在制备的过程中会产生副产物,写出的电离方程式_______。
【答案】(1) ①.
2 ②.
N的电负性大于P,N原子对孤电子对的吸引力更强,给出孤电子对的能力较弱
(2) ①.
12 ②.
(3) ①.
②.
将转化为,增强其还原性使其更易被氧化,同时防止生成沉淀 ③.
增大溶液中浓度,利用同离子效应促进结晶析出 ④.
【解析】
【小问1详解】
①根据公式,解得未成对电子数。Co的原子序数为27,价电子排布为。若为,其价电子排布为,在八面体场中未成对电子数为3;若为,其价电子排布为,未成对电子数为4或0。因此中心离子为,即。
②N和P同主族,N的电负性大于P,N原子对孤电子对的吸引力更强,导致其给出孤电子对形成配位键的能力弱于P原子,故 的配位键较弱。
【小问2详解】
①由晶胞结构可知,(白球)位于晶胞的顶点和面心,构成面心立方最密堆积。以顶点处的 为例,与其距离最近且相等的位于相邻的面心处,共有个。
②设晶胞边长为。两种粒子之间的最近距离为体对角线的,即,解得。一个晶胞中含有的个数为,含有的个数为8,即含有4个单元。晶体的密度。
【小问3详解】
①在中,中心离子与6个形成6个配位键(属于键),每个分子中含有3个 N-H键,外界与配离子之间为离子键。因此该配合物中含有键的数目为。
②根据已知信息,的还原性强于,且的溶度积极小。先加入氨水可将转化为 ,增强其还原性,使其更容易被氧化;同时可避免直接被氧化为后水解生成极难溶的 沉淀。
③反应后得到溶液,加入浓盐酸可以显著增大溶液中的浓度,利用同离子效应降低配合物的溶解度,从而促进 结晶析出。
④ 属于配合物,内界为 ,外界为 ,其在水中完全电离,电离方程式为 。
17. 苯甲酸(M=122 g/mol)可用于抑制细菌和霉菌生长,广泛用于食品、药品、化妆等领域。某实验小组用甲苯制备苯甲酸并回收未反应的甲苯。其合成原理如下:
(未配平)
已知:苯甲酸易溶于乙醇,其在水中的溶解度如下:
T/℃
4
25
50
75
溶解度/g
0.18
0.34
0.85
2.20
实验步骤如下:
i.向三颈烧瓶中加入10.0 mL甲苯(密度为0.87 g/mL)和适量高锰酸钾溶液,再加入几粒沸石,按如图所示安装仪器,置于电热套中加热,使反应液保持微沸,充分反应约1 h。
ii.步骤i所得产物后续处理:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)合成原理中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有_______(填序号)。
(4)无色液体A的结构简式是_______。
(5)加入浓盐酸,生成有机物的反应的离子方程式为_______。
(6)“系列操作Ⅱ”的一系列操作为_______。
(7)“洗涤”采用的试剂是_______(填“乙醇”“冷水”或“热水”),判断洗涤干净的操作是_______。
(8)进一步提高苯甲酸纯度的方法是_______,实验后获得苯甲酸质量为6.1 g,计算其产率为_______%(结果保留一位小数)。
【答案】(1)
球形冷凝管 (2)
2:1 (3)④
(4)
(5)
(6)
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(7) ①.
冷水 ②.
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀产生,则说明洗涤干净
(8) ①.
重结晶 ②.
52.9
【解析】
【小问1详解】
由仪器特点可知,仪器a的名称为球形冷凝管;
【小问2详解】
反应中还原剂甲苯()被氧化为苯甲酸钾(),C元素共失去6个电子;氧化剂被还原为,Mn元素得到3个电子,根据电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为;
【小问3详解】
操作Ⅰ是分离互不相溶的有机层和水层的分液操作,需要用到的玻璃仪器为分液漏斗,对应序号④;
【小问4详解】
有机溶液中溶解了未反应的甲苯,经干燥、蒸馏后分离得到的无色液体A就是未反应的甲苯,其结构简式为;
【小问5详解】
水溶液中的溶质为苯甲酸钾,加入浓盐酸后,强酸制弱酸,生成溶解度较小的苯甲酸,离子方程式为;
【小问6详解】
根据苯甲酸的溶解度随温度升高显著增大的特点,向苯甲酸钾水溶液加浓盐酸后,先蒸发浓缩使苯甲酸浓度升高,再冷却降低其溶解度,苯甲酸结晶析出后过滤即可得到粗品;
【小问7详解】
苯甲酸在冷水中溶解度极小,用冷水洗涤可以减少产品的溶解损失;粗品表面附着有杂质,通过检验最后一次洗涤液中是否存在判断是否洗净,操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀产生,则说明洗涤干净;
【小问8详解】
苯甲酸的溶解度随温度变化差异大,可用重结晶的方法进一步提高苯甲酸纯度; 甲苯的初始物质的量为,理论生成苯甲酸的质量为,产率为。
18. 聚对溴苯乙烯(F)是一种可功能化的高分子中间体,通过对侧链溴原子进行修饰,广泛用于制备光电材料、液晶高分子等。其实验室制取流程如下:
(1)E中含有的官能团名称为_______,B的化学名称为_______。
(2)A→B的反应类型为_______。
(3)催化剂a为_______(填化学式)。
(4)已知D的分子式为C8H8Br2,且分子中含甲基,写出C→D的化学方程式:_______。
(5)与C互为同分异构体的芳香族化合物有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有3组峰且峰面积比为1:2:6的所有结构简式为_______。
(6)写出E→F反应的化学方程式:_______。
(7)下列关于物质B的说法正确的有_______(填字母)。
A. 物质B不溶于水,密度比水小
B. 物质B的沸点比A高是因为B能形成分子间氢键,而A不能
C. 物质B分子中所有碳原子的杂化方式均为sp2
D. 物质B和E不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别
【答案】(1) ①. 碳碳双键、碳溴键 ②. 乙苯 (2)取代反应
(3)
(4) (5) ①. 14 ②.
(6) (7)AD
【解析】
【分析】A是苯,苯和溴乙烷在下生成B乙苯;乙苯在催化剂a条件下苯环对位溴代得到C;光照条件下侧链乙基发生溴代得到D;D消去一分子HBr得到E对溴苯乙烯;E加聚得到高分子F聚对溴苯乙烯,以此解答。
【小问1详解】
由E的结构简式可知,E中含有的官能团名称为碳碳双键、碳溴键;由B的结构简式可知,B的名称为乙苯;
【小问2详解】
由分析可知,苯环上H被乙基取代,则A→B的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,苯环上发生溴代反应,其催化剂为;
【小问4详解】
由分析可知,光照下乙基上的H被Br取代,化学方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,C的结构简式为,与C互为同分异构体的芳香族化合物有:当苯环上有一个取代基时,或,共有2种;有两个取代基时,若取代基为,分别处于苯环的邻位、间位共有2种;若取代基为分别处于苯环的邻位、间位、对位共有3种;有三个取代基时,即,采用定二移一法可知,当两个甲基处于邻位时,苯环上有2种等效H,则同分异构体有2种,当两个甲基处于对位时,苯环上有1种等效H,则同分异构体有1种,当两个甲基处于间位时,苯环上有3种等效H,则同分异构体有3种,综上所述与C互为同分异构体的芳香族化合物有13种;其中核磁共振氢谱显示有3组峰且峰面积比为1:2:6的所有结构简式为;
【小问6详解】
E→F为加聚反应,化学方程式为:;
【小问7详解】
A. 乙苯属于烃,不溶于水,密度比水小,A正确;
B. 乙苯不存在羟基、氨基,没有氢键,沸点高是因为相对分子质量更大,范德华力更大,B错误;
C. 乙苯中乙基的碳原子杂化方式为,不均为,C错误;
D. B乙苯能使酸性高锰酸钾褪色,E中含有碳碳双键,也能使酸性高锰酸钾褪色,现象一样无法鉴别,D正确;
故选AD。
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高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Co59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与生活息息相关,下列有关物质的组成、性质、用途说法错误的是
A. 氧炔焰可用于切割金属
B. 纳米铅晶体熔点高于大块铅晶体
C. 蜡烛的火焰中含有等离子体,等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成
D. 离子液体难挥发,可用作溶剂
2. 下列化学用语的书写正确的是
A. 丙炔的键线式:
B. 基态Br原子的价层电子排布式:3d104s24p5
C. AlCl3二聚物Al2Cl6的结构:
D. H2分子中的共价键电子云轮廓图:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol P4中所含P-P数目为4NA
B. 常温常压下,14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有的碳原子数为NA
C. 1 mol苯分子中含有碳碳双键的数目为3NA
D. 1 mol C2H6中含有σ键的数目为6NA
4. 我国化学家设计了一种功能化的冠醚Z,用于选择性捕获溶液中的Li+,形成的超分子R结构如图所示。下列关于该超分子体系的说法正确的是
A. 该过程体现了超分子的自组装特征 B. 形成超分子可降低Li+在水中的溶解度
C. 冠醚和Li+之间存在离子键 D. 冠醚Z也可以识别其他所有碱金属离子
5. 已知A、W、X、Y、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,由其组成的一种还原性阴离子结构如图,下列说法正确的是
A. 酸性:CH2YCOOH>CH2QCOOH B. 简单氢化物的沸点:M>X
C. 原子半径:Y>X>W>A D. 该离子中W原子不满足8电子稳定结构
6. 下列实验中,所选用的试剂及实验方法与对应原理有错误的是
选项
实验目的
试剂及实验方法
原理
A
除去乙酸乙酯中的乙酸
饱和Na2CO3溶液,分液
乙酸转化为乙酸钠,由有机层进入水层
B
除去乙醇中的水
CaO、蒸馏
CaO能吸收水分,便于蒸馏分离
C
分离苯(沸点80.1℃)和乙苯(沸点136℃)
蒸馏
有机物热稳定性高,且沸点不同
D
分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯的混合物
氯仿、萃取
甲苯易溶于氯仿
A. A B. B C. C D. D
7. 有机物A是合成塑料、橡胶、涂料等的基础原料,在一定条件下可发生如下转化:
下列说法正确的是
A. 有机物A属于芳香烃,其名称为苯乙烯 B. 反应A→B与A→C的反应类型相同
C. 有机物B中最多有13个原子共平面 D. 有机物D能使溴的四氯化碳溶液褪色
8. 结构决定性质是基本的化学学科思想。下列对事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:
低于
前者阳离子体积较大
B
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体具有自范性
C
与金属钠反应剧烈程度:水>乙醇
乙基是吸电子基,使乙醇中O-H的极性小于水中O-H的极性
D
碘易溶于浓碘化钾溶液
I2与I⁻反应生成,KI3易溶于水
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置①用于实验室回收溴苯中的苯
B. 装置②用于实验室制备溴苯并验证该反应为取代反应
C. 装置③用于除去甲烷中的乙烯杂质
D. 装置④中生成的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
10. 推理是学习化学常用的思维方法,下列推理合理的是
选项
已知
推理
A
O2中的共价键是非极性共价键
O3中的共价键是非极性共价键
B
NaCl晶胞中Na+的配位数是6
CsCl晶胞中Cs+的配位数是6
C
CO2是分子晶体,熔点较低
SiO2是分子晶体,但熔点高于CO2
D
冰晶体中H2O分子采用非密堆积
氨晶体中NH3分子也采用非密堆积
A. A B. B C. C D. D
11. 芳樟醇是一种广泛用于香水、食品和药品中的天然香料,同时具有镇静安神、抗菌消炎和驱虫等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 属于脂肪烃
B. 存在顺反异构体
C. 与等物质的量的溴加成,产物有3种(不考虑立体异构)
D. 分子中有一个手性碳原子
12. 下列说法正确的是
A. 与互为同系物
B. 的系统名称为2-乙基戊烷
C. 甲苯分子中,甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被取代
D. 某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,符合条件的烯烃有3种(考虑立体异构)
13. 某小组欲利用下列实验装置测定有机物M的分子组成。实验时准确称取样品0.44 g,充分反应后,装置D和E分别增重0.36 g和0.88 g。
下列说法错误的是
A. 装置B中试剂X为浓硫酸 B. CuO可使CO完全转化为CO2
C. 该样品的分子式为C2H4O D. 装置D可用装有P2O5的球形干燥管替代
14. 氮化硼是一种重要的功能性材料,其晶体存在如图所示的两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,立方氮化硼的结构与金刚石类似。已知:立方氮化硼晶胞中,原子坐标参数甲为,乙为,下列有关说法错误的是
A. 六方氮化硼层间存在分子间作用力
B. 六方氮化硼中N-B-N键角大于立方氮化硼中N-B-N键角
C. 平均每1 mol立方氮化硼晶体中含有2 mol共价键
D. 晶胞中丙原子的坐标参数为
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 已知W、X、Y、Z、M、Q、G是原子序数依次增大的前四周期元素,其相关信息如下:
元素
相关信息
W
半径最小的原子
X
基态原子中,s电子总数比p电子总数多1
Y
最外层电子数是其周期序数的3倍
Z
逐级电离能()依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
M
基态原子的最外层p轨道上有一个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
Q
K、L层电子数之和等于电子总数的一半
G
基态原子的内层轨道全部排满电子,最外层电子数为1
回答下列问题:
(1)W和X形成的共价化合物中,分子中既含有极性键又含有非极性键且含有的化合物是_______(填化学式),X的杂化方式是_______杂化。
(2)X和Y的电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示,下同),第二电离能由大到小的顺序是_______。
(3)Y和M可形成两种常见的化合物,其中VSEPR模型和分子的空间结构一致的化合物是_______(填化学式),分子的空间结构为_______。
(4)Z的单质与Q的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式为_______。
(5)G位于周期表_______区,同周期中与其未成对电子数相同的元素有_______种。
16. 钴氨配合物在现代配位化学理论的发展进程中具有重要意义,为阐明配合物的立体结构提供了关键支撑。
(1)某钴氨配离子(m>0)结构如图所示:
①表示配合物的磁矩,已知=(其中表示中心原子或离子的未成对电子数)。若测得其=,则该配离子中m=_______。
②的配位键弱于的配位键,原因是_______。
(2)配合物(M=232 g/mol)的晶胞结构如图所示:
①与距离最近且相等的有_______个。
②构成该晶体的两种粒子之间的最近距离为a pm,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_______(用含“a、NA”的代数式表示)。
(3)配合物的制备流程如下:
已知:(i)的还原性强于Co2+,H2O2能氧化Co2+。
(ii),。
①中含有σ键的数目为_______(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②流程中“氧化”过程先加入氨水的目的是_______。
③“系列操作”指将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体,该过程中加入浓盐酸的目的是_______。
④在制备的过程中会产生副产物,写出的电离方程式_______。
17. 苯甲酸(M=122 g/mol)可用于抑制细菌和霉菌生长,广泛用于食品、药品、化妆等领域。某实验小组用甲苯制备苯甲酸并回收未反应的甲苯。其合成原理如下:
(未配平)
已知:苯甲酸易溶于乙醇,其在水中的溶解度如下:
T/℃
4
25
50
75
溶解度/g
0.18
0.34
0.85
2.20
实验步骤如下:
i.向三颈烧瓶中加入10.0 mL甲苯(密度为0.87 g/mL)和适量高锰酸钾溶液,再加入几粒沸石,按如图所示安装仪器,置于电热套中加热,使反应液保持微沸,充分反应约1 h。
ii.步骤i所得产物后续处理:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)合成原理中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有_______(填序号)。
(4)无色液体A的结构简式是_______。
(5)加入浓盐酸,生成有机物的反应的离子方程式为_______。
(6)“系列操作Ⅱ”的一系列操作为_______。
(7)“洗涤”采用的试剂是_______(填“乙醇”“冷水”或“热水”),判断洗涤干净的操作是_______。
(8)进一步提高苯甲酸纯度的方法是_______,实验后获得苯甲酸质量为6.1 g,计算其产率为_______%(结果保留一位小数)。
18. 聚对溴苯乙烯(F)是一种可功能化的高分子中间体,通过对侧链溴原子进行修饰,广泛用于制备光电材料、液晶高分子等。其实验室制取流程如下:
(1)E中含有的官能团名称为_______,B的化学名称为_______。
(2)A→B的反应类型为_______。
(3)催化剂a为_______(填化学式)。
(4)已知D的分子式为C8H8Br2,且分子中含甲基,写出C→D的化学方程式:_______。
(5)与C互为同分异构体的芳香族化合物有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有3组峰且峰面积比为1:2:6的所有结构简式为_______。
(6)写出E→F反应的化学方程式:_______。
(7)下列关于物质B的说法正确的有_______(填字母)。
A. 物质B不溶于水,密度比水小
B. 物质B的沸点比A高是因为B能形成分子间氢键,而A不能
C. 物质B分子中所有碳原子的杂化方式均为sp2
D. 物质B和E不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别
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