内容正文:
2027届高二供题训练(B2)
化学试卷
(试卷共8页,考试时间为75分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ni 59
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 现代科技,增强国力。下列工业产品主要材质属于有机高分子的是
A.纳米石英滤膜
B.硅基光芯片
C.石墨烯
D.聚四氟乙烯薄膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.纳米石英滤膜主要成分为,属于无机非金属材料,不属于有机高分子,A错误;
B.硅基光芯片主要成分为单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子,B错误;
C.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子,C错误;
D.聚四氟乙烯是四氟乙烯加聚得到的有机合成聚合物,属于有机高分子材料,D正确;
故选D。
2. 在原子的内部,电子是绕核运动的。下列说法正确的是
A. 3p各个轨道的电子能量相同
B. 电子围绕原子核作平面圆周运动
C. 2s、3s、4s能级可容纳电子数依次增多
D. 电子从基态跃迁到激发态时,产生发射光谱
【答案】A
【解析】
【详解】A.能级包含3个能量相同的简并轨道,同一能级的不同轨道中填充的电子能量相同,A正确;
B.电子在核外无确定的运动轨迹,并非围绕原子核作平面圆周运动,该描述属于早期错误的原子结构模型观点,B错误;
C.所有能级最多可容纳的电子数均为2,、、能级可容纳的最多电子数相同,C错误;
D.电子从基态跃迁到激发态时需要吸收能量,产生吸收光谱,从激发态跃迁回基态时才会产生发射光谱,D错误;
故选A。
3. VSEPR模型为平面三角形的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为(含个键,无孤电子对),VSEPR模型为直线形,A错误;
B.中心原子价层电子对数为(含个键,对孤电子对),VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.中心原子价层电子对数为(含个键,无孤电子对),VSEPR模型为直线形,C错误;
D.中心原子价层电子对数为(含个键,对孤电子对),VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故答案选D。
4. 下列有关的化学用语正确的是
A. 球棍模型: B. H-C-H的键角:
C. 电子式: D. C-H键的轨道重叠方式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1为空间填充模型(比例模型),球棍模型需包含代表原子的小球和代表共价键的短棍,甲烷球棍模型为,A错误;
B.为正四面体形分子,的键角为,B正确;
C.图2为的结构式,电子式需要用小黑点或叉号表示原子的最外层电子,电子式为,C错误;
D.键为型键,轨道重叠方式为头碰头,图3为肩并肩的键重叠形式,D错误;
故选B。
5. 含碳物质种类多、用途广。下列说法正确的是
A. 与石墨烯互为同系物 B. 属于芳香烃
C. 合成聚氯乙烯的单体是乙烯 D. 乙炔燃烧可用于焊接或切割金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机化合物,与石墨烯都是碳元素的单质,二者互为同素异形体,不是同系物,A错误;
B.该物质为苯胺,分子中含有元素,属于烃的衍生物,而芳香烃是仅含、两种元素且含有苯环的有机物,故不属于芳香烃,B错误;
C.聚氯乙烯的单体是氯乙烯(),乙烯是聚乙烯的单体,C错误;
D.乙炔燃烧产生的氧炔焰温度可达3000℃以上,可用于焊接或切割金属,D正确;
故选D。
苯丙烯醇是制备抗抑郁药物的原料之一,其结构简式如下图。据此回答下面小题:
6. 有关苯丙烯醇的结构说法正确的是
A. 电负性:C>O B. 碳原子的杂化类型均为
C. 该分子存在顺反异构 D. 苯环中碳原子间单、双键交替连接
7. 有关苯丙烯醇的性质说法错误的是
A. 可发生加聚反应 B. 可发生酯化反应
C. 能使酸性溶液褪色 D. 1 mol苯丙烯醇最多与加成
【答案】6. C 7. D
【解析】
【6题详解】
A.同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,电负性,A错误;
B.该分子中与羟基相连的饱和碳原子为杂化,并非所有碳原子均为杂化,B错误;
C.该分子碳碳双键的两个碳原子均连接不同的原子或基团,存在顺反异构,C正确;
D.苯环中碳原子间的化学键是介于单键和双键之间的独特大键,并非单双键交替连接,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.分子中含有碳碳双键,可发生加聚反应,A正确;
B.分子中含有羟基,可与羧酸发生酯化反应,B正确;
C.分子中含有碳碳双键,可被酸性溶液氧化,使溶液褪色,C正确;
D.1mol苯环最多可与加成,1mol碳碳双键可与加成,故1mol苯丙烯醇最多与加成,D错误;
故选D。
8. 某补铁剂(Fe为+3价)的结构如图所示。有关该配合物的说法正确的是
A. 配位数为6 B. 配体数为6 C. 配位原子为Fe D. O原子提供空轨道
【答案】A
【解析】
【详解】A.该配合物中每个配体为双齿配体,共3个配体,中心的配位数为,A正确;
B.该配合物的配体总数为3,B错误;
C.配位原子是提供孤电子对的原子,为中心离子,C错误;
D.中心离子提供空轨道,原子提供孤电子对,D错误;
因此答案选A。
9. “结构决定性质”是化学核心观念。下列根据结构推导的性质错误的是
选项
结构
性质
A
乙醇能与水形成氢键
乙醇易溶于水
B
C-O键的键长小于Si-O键
熔点:
C
和分子均为非极性分子
易溶于
D
对羟基苯甲醛能形成分子间氢键
对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇的羟基可与水分子形成氢键,能增大乙醇在水中的溶解性,因此乙醇易溶于水,A正确;
B.属于分子晶体,熔点由分子间作用力决定,属于共价晶体,熔点由共价键键能决定,二者晶体类型不同,实际熔点为,性质推导错误,B错误;
C.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,和均为非极性分子,因此易溶于,C正确;
D.对羟基苯甲醛形成分子间氢键,熔化时需要消耗更多能量破坏分子间作用力,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,熔化时无需破坏额外的分子间氢键,因此对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛,D正确;
故选B。
10. 下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用石墨粉润滑生锈门锁
石墨中碳原子有未参与杂化的2p电子
B
用乙烯制作聚乙烯材料
乙烯为不饱和烃
C
用烷基磺酸钠作洗涤剂
烷基磺酸钠中的烷基亲油
D
用“杯酚”分离和
超分子有“分子识别”功能
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨可用于润滑生锈门锁是因为石墨为层状结构,层间范德华作用力弱,易发生相对滑动,与碳原子未参与杂化的2p电子无关,未参与杂化的2p电子是石墨具有导电性的原因,二者没有关联,A符合题意;
B.乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,可发生加聚反应生成聚乙烯,二者有关联,B不符合题意;
C.烷基磺酸钠的烷基为亲油基团、磺酸基为亲水基团,兼具亲油和亲水性可作洗涤剂,二者有关联,C不符合题意;
D.“杯酚”属于超分子,具有分子识别的特性,可特异性结合从而实现和的分离,二者有关联,D不符合题意;
故选A。
11. 短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如下。Y的第一电离能大于相邻元素,其基态原子中存在未成对电子。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A. 电负性:Y>Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. 的空间结构为平面三角形
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W
【答案】C
【解析】
【分析】据短周期元素的位置关系,X、Y、Z位于第二周期,W位于第三周期且是Z的同主族下一周期元素。Y的第一电离能大于相邻元素,且基态存在未成对电子:第二周期中第一电离能反常大于相邻元素的是ⅡA族Be、ⅤA族N,其中Be的电子排布为,无未成对电子,不符合条件,因此Y是N;进而推出X为C、Z为O、W为S。
【详解】A.Y为,Z为,同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,故电负性,即,A错误;
B.Z的简单氢化物为,分子间存在氢键,W的简单氢化物为,无氢键,故沸点,即,B错误;
C.为,中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C正确;
D.X的最高价氧化物对应水化物为,属于弱酸,W的为,属于强酸,故酸性,D错误;
故选C。
12. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 28 g乙烯含有键数目为
B. 1 mol白磷分子()中含有键数目为
C. 中含有的极性键数目为
D. 中含有的配位键数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.28 g 乙烯的物质的量为1 mol,1个乙烯分子中碳碳双键仅含1个键,故键数目为,A错误;
B.为正四面体结构,1个分子中含有6个键,故1 mol 中键数目为,B正确;
C.46 g 的物质的量为1 mol,1个乙醇分子中含7个极性键(5个键、1个键、1个键),故极性键数目为,C错误;
D.1个中与4个各形成1个配位键,共4个配位键,故1 mol该离子中配位键数目为,D错误;
故选B。
13. 下列实验能达到实验目的的是
A. 实验①趁热过滤除去苯甲酸中的NaCl
B. 实验②验证甲苯中含有苯环
C. 实验③证明的形成
D. 实验④分离和(沸点分别为:和)
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯甲酸溶解度随温度升高显著增大,溶解度受温度影响较小,趁热过滤时二者均溶解在滤液中,无法除去,应冷却结晶后过滤提纯苯甲酸,A错误;
B.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为苯环活化了甲基,甲基被氧化,该实验无法验证苯环的存在,B错误;
C.向溶液中加少量氨水产生蓝色沉淀,加过量氨水后沉淀溶解得到深蓝色溶液,即生成了,加入乙醇后会析出深蓝色晶体,可证明该配离子的形成,C正确;
D.蒸馏分离互溶的沸点差异较大的液体时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,且冷凝水应下进上出,题给装置错误,无法达到分离目的,D错误;
故选C。
14. 锆的两种氧化物晶体可实现以下转化。转化过程中,图1晶胞结构中的部分被还原为,同时产生氧空位以维持电中性,形成图2所示的晶胞结构。下列说法错误的是
A. 图1晶胞表示的氧化物化学式为
B. 图1晶胞中每个的配位数为8
C. 图1晶胞在高温加热后,晶胞中锆离子总数下降
D. 图2晶胞在高温下全部变为后,晶胞中氧空位有4个
【答案】C
【解析】
【详解】A.计算图1晶胞中的数目为,全部位于晶胞内共8个,与个数比为,对应氧化物化学式为,A正确;
B.观察图1晶胞结构,每个周围紧邻8个,配位数为8,B正确;
C.转化过程仅部分被还原为,同时产生氧空位,晶胞中锆离子总数不变,C错误;
D.若晶胞中4个全部变为,总正电荷为,为维持电中性需要的数目为,原晶胞含8个,故氧空位为个,D正确;
故选C。
15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
CH4与Cl2混合于试管中,光照
试管壁产生油状液滴,有白雾产生
CH4与Cl2发生了取代反应
B
将乙醇和碘水混合加入分液漏斗中,振荡
液体分层,上层为棕褐色
乙醇萃取了碘水中的I₂
C
向电石中逐滴滴加饱和食盐水
生成的气体使酸性KMnO4溶液褪色
产生的气体为乙炔
D
将乙烯通入酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去
乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与在光照条件下发生取代反应,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为油状液体,同时生成的遇水蒸气形成白雾,操作、现象和结论均对应,A正确;
B.乙醇与水以任意比例互溶,将乙醇和碘水混合后溶液不会分层,无法萃取碘水中的,B错误;
C.电石中含有硫化物、磷化物杂质,与饱和食盐水反应时会生成、等还原性气体,这类气体也能使酸性溶液褪色,不能证明生成的气体为乙炔,C错误;
D.乙烯具有还原性,与酸性溶液发生氧化反应使溶液褪色,不是加成反应,D错误;
故选A。
16. 苯甲酸乙酯()有特殊的水果香气,常用作香精香料。下列图表与该物质一定不对应的是
A.元素分析
B.核磁共振氢谱
C.质谱
D.红外光谱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸乙酯分子式为,计算得质量分数为,质量分数约为,与元素分析数据匹配,A正确;
B.苯甲酸乙酯存在苯环邻、间、对位氢,氢、氢共5种不同化学环境的氢,核磁共振氢谱应有5组峰,题图仅2组峰且无苯环氢的特征吸收,一定不对应,B错误;
C.苯甲酸乙酯相对分子质量为150,质谱最大质荷比等于相对分子质量,与题图一致,C正确;
D.苯甲酸乙酯含苯环、酯基,红外光谱存在苯环、、的特征吸收峰,与题图一致,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。
17. 环氧乙烷类化合物开环反应可制备多种物质。
Ⅰ.苯基环氧乙烷的制备:
(1)基态O原子的电子空间运动状态有____________种,Fe在周期表中位于____________区。
(2)有机物C的沸点高于有机物B,原因是:____________。
(3)下列说法正确的是
A. 化合物A中,C原子之间存在以“头碰头”方式形成的π键
B. 化合物B中,所有碳原子均与O原子共面
C. 化合物C的水溶液呈酸性
D. 水溶性:化合物A小于化合物C
Ⅱ.苯基环氧乙烷开环反应制备有机物D和E:
(4)Co(Ⅲ)与CN-可形成,则x=____________,配离子中所含化学键类型有____________。
A.配位键 B.π键 C.离子键 D.氢键
(5)用*标注化合物D中的手性碳____________。
(6)与M生成E的反应原子利用率为100%,则M结构简式为____________。
【答案】(1) ①. 5 ②. d
(2)有机物C存在分子间氢键 (3)CD
(4) ①. 6 ②. AB
(5) (6)
【解析】
【小问1详解】
基态O原子的核外电子排布式为 ,电子占据了1个1s轨道、1个2s轨道和3个2p轨道,共计5个原子轨道,因此电子的空间运动状态有5种。Fe的原子序数为26,其基态原子的价电子排布式为 ,最后填入的电子为d电子,在元素周期表中位于d区。
【小问2详解】
有机物C为苯甲酸,分子中含有羧基,分子间能够形成氢键,从而使其沸点显著升高;而有机物B为苯基环氧乙烷,分子间只能形成范德华力,无法形成氢键,故C的沸点高于B。
【小问3详解】
A.化合物A(苯乙烯)中,C原子之间形成的双键包含1个 键和1个 键,其中 键是以“肩并肩”方式形成的,故A错误;
B.化合物B中环氧乙烷基团上的碳原子均为 杂化,空间构型为立体结构,且单键可以旋转,所有碳原子不可能与O原子共面,故B错误;
C.化合物C为苯甲酸,含有羧基,其水溶液呈酸性,故C正确;
D.化合物A为烃类,难溶于水,而化合物C含有亲水基团羧基,能与水分子形成氢键,水溶性大于A,故D正确。
综上所述,选CD。
【小问4详解】
根据配离子中化合价。代数和等于离子所带电荷数,已知 为+3价, 为-1价,则 ,解得 。在配离子 中,中心离子 与配体 之间形成配位键;配体 内部存在 三键,其中包含1个 键和2个 键。配离子内部不含离子键和氢键。故选AB。
【小问5详解】
手性碳原子是指连有四个互不相同的原子或基团的碳原子。在化合物D中,与苯环直接相连的饱和碳原子同时连接了氢原子()、苯基()、羧基()和羟甲基()四个不同的基团,因此该碳原子为手性碳原子,标注为 。
【小问6详解】
苯基环氧乙烷的分子式为 ,生成物E的分子式为 。由于该反应的原子利用率为100%,说明发生的是加成反应,根据质量守恒定律,反应物M的分子式应为 。结合E的结构简式可知,苯基环氧乙烷开环后与苯胺发生了加成,故M的结构简式为 。
18. 布洛芬广泛应用于退热、镇痛治疗,一种高效合成路径如下:
(1)布洛芬分子中的官能团名称为____________。
(2)有机物Ⅱ的名称为____________,其分子式为____________。
(3)对于有机物Ⅰ和Ⅱ,下列说法正确的是____________。
A. 均能发生加成反应
B. 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Ⅱ与HCl发生加成反应只能得到1种一氯代物
D. Ⅰ和Ⅱ反应生成Ⅲ,涉及非极性键的断裂与形成
(4)芳香烃A是有机物Ⅲ的同分异构体,A的核磁共振氢谱图中只有2组峰且峰面积比为6∶1,则A的结构简式为____________。
(5)反应②的反应类型为____________反应。
(6)布洛芬酯修饰反应:,X的结构简式为____________。
(7)M是有机物Ⅱ的一种同系物,利用反应①和②的原理,设计下列路线合成物质V:
则M的结构简式为____________,N的结构简式为____________。
【答案】(1)羧基 (2) ①. 异丁烯或2-甲基丙烯 ②. C4H8 (3)AD
(4) (5)取代
(6)CH3OH (7) ①. CH2=CH2 ②.
【解析】
【分析】整条合成路线的设计思路为先给苯环引入异丁基,再借助定位效应定向在异丁基的对位接入碳链前体,最后通过还原‑重排‑水解得到丙酸侧链,得到布洛芬。该过程不会发生碳链重排,能够精准控制取代位点,对位产物占比高,副反应少。
【小问1详解】
布洛芬分子中的官能团是-COOH,名称为羧基。
【小问2详解】
有机物II为,选取最长碳链为主链,从距离碳碳双键近端编号为 ,其名称为2-甲基丙烯(或异丁烯),其分子式为C4H8。
【小问3详解】
A.苯在一定条件下可以与氢气发生加成反应生成环己烷,2-甲基丙烯含有碳碳双键,也能和氢气发生加成反应,故A正确;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,2-甲基丙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.2-甲基丙烯与HCl加成时,能得到两种产物:(CH3)3CCl和(CH3)2CHCH2Cl,故C错误;
D.Ⅰ和Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ,过程中断裂碳碳双键非极性键和苯环上的C-H极性键,同时形成新的碳碳单键非极性键和C-H键,涉及非极性键的断裂与形成,故D正确;
因此答案选AD。
【小问4详解】
由题干信息可知,有机物A只有2 种等效氢原子,对称性极高;峰面积 6:1即两种氢原子数目之比为6:1,总氢数 14,设氢:第一种氢 6 份,第二种氢 1 份,有 6n:n,6n+n=14解得n=2, 即一类氢原子 12 个,另一类氢原子 2 个;符合该条件的A的结构简式为:。
【小问5详解】
反应②为Ⅲ+丁酰氯→Ⅳ,苯环上的氢原子被酰基取代,该反应类型为取代反应。
【小问6详解】
该反应为酯化反应,羧酸脱-OH,醇脱-H, 产物酯生成了-OCH3,所以醇X是甲醇,结构简式为CH3OH。
【小问7详解】
反应①原理为苯+烯烃→烷基苯, 反应②原理为烷基苯+酰氯→在烷基的对位引入羰基侧链,M是有机物Ⅱ的同系物,则M也属于单烯烃,观察V的苯环有两个对位取代基,乙基、 酰基侧链,根据题干信息,酰氯加到原有烷基的对位,所以第二步酰基化之前,有机物N就是乙苯,苯环上连乙基,对应的烯烃M为乙烯 ,M的结构简式为CH2=CH2,N的结构简式为。
19. 镍广泛应用于国防、新能源、电子等工业,一种从红土镍矿(主要含Fe2O3、FeO、Al2O3、MgO、NiO、SiO2等)中提取镍的工艺流程如下:
已知:Ni2+可与氨水形成[Ni(NH3)6]2+;
请回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为____________,未成对电子数目为____________。
(2)“焙烧”时,会生成一种碱性气体,其分子的中心原子杂化轨道类型为____________。
(3)“氧化、除杂”时,根据的结构,推测下列可替换的物质是____________。
A. B. C.
(4)“沉镍”时,通入的量不适宜过多,原因是____________。
(5)粗镍提纯原理为:。下,将粗镍与反应转化成气态,与固体杂质分离,在下加热分解得高纯镍。
已知:的沸点为;的电子式为。
①是____________晶体。
②分子中,键和键个数比为____________。
③能与形成配合物的原因是____________。
(6)将金属掺杂到晶体中可得到催化、光电性能优异的晶体。该晶体的立方晶胞如下图,则____________,相邻原子间的最近距离之比____________。
(已知:晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为)
【答案】(1) ①. 3d84s2 ②. 2
(2)sp3 (3)A
(4)Ni2+会形成[Ni(NH3)6]2+,不利于沉镍
(5) ①. 分子 ②. 1:2 ③. CO有孤电子对,Ni有空轨道
(6) ①. 3 ②. :1
【解析】
【分析】红土镍矿(主要含、、、、、等)加入焙烧后水浸,金属氧化物与反应生成可溶性硫酸盐,同时分解释放碱性气体,不参与反应,水浸后作为不溶物直接分离除去;加入作氧化剂,将溶液中的氧化为,后续通过调节pH生成、沉淀除去铁、铝杂质,溶液中剩余、等离子。通入调节pH,使生成沉淀,与可溶性杂质离子分离,后续沉淀经处理得到粗镍,提纯获得高纯镍。
【小问1详解】
Ni是28号元素,价电子包含最外层4s和次外层3d轨道电子,价电子排布式为;根据洪特规则,3d轨道的8个电子填充为5个轨道先各填1个单电子,剩余3个电子配对,最终未成对电子数为2。
【小问2详解】
焙烧时分解生成的碱性气体为,中心N原子的价层电子对数为,杂化类型为。
【小问3详解】
在该流程中作氧化剂,核心特征是结构中存在过氧键(-O-O-),具有强氧化性。选项A含有过氧键,可替代作氧化剂;B为碳酸、C为甲酸甲酯,均无过氧键,不具备该氧化特性。
【小问4详解】
可与过量氨水形成稳定的可溶性氨配离子,使目标产物溶解损失。
【小问5详解】
①的沸点仅为,熔沸点很低,符合分子晶体的物理特征;
②CO分子内存在1个σ键、2个π键,二者个数比为1:2;
③CO分子中的C原子存在孤电子对,Ni原子的价层存在空轨道,二者可以形成配位键。
【小问6详解】
根据晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为,结合均摊法计算晶胞原子数:N原子位于晶胞体心,数目为1;Ni原子位于晶胞面心,数目为;Cu原子位于晶胞顶点,数目为。晶体组成为,因此。 N在体心,Ni在面心,二者最近距离为;Cu在顶点,N与Cu的最近距离是体心到相邻顶点的距离,即,因此。
20. 有机物中,相连的基团之间会有相互作用,进而引起性质的改变。实验小组开展探究:
(1)研究羧酸酸性的影响因素
①知识回顾:几种羧酸酸性强弱顺序为:。
与羧基相连的烷基有推电子作用,碳链越长,推电子能力越强,羧基中O-H极性越____________(填“强”或“弱”),电离能力下降,酸性减弱。
②知识迁移:若与羧基相连的基团有吸电子作用,则羧酸的酸性增强。
③查找资料:
i.与羧基相连碳原子上的原子电负性越大,则该基团吸电子能力越强;
ⅱ.与羧基相连碳原子杂化轨道中,占比越大,占比越小,吸电子作用越强。
④知识应用根据i可判断酸性:____________(填“”、“”或“”);根据ⅱ可判断酸性:____________(填“”、“”或“”)。的酸性比强的原因:____________。
(2)研究基团活性的影响因素
①知识关联:小组同学联想到教材中甲苯基团间的相互影响:
i.“甲基能使苯环活化”:甲苯可与浓硝酸发生取代反应,反应的化学方程式为____________。
ⅱ.“苯环对甲基活泼性也有影响”:甲苯可以使酸性溶液褪色。
②实验探究:实验小组探究在甲苯对位引入不同基团对甲基活泼性的影响
③提出假设:
假设1:引入吸电子基团,甲基活泼性减弱,使酸性溶液褪色减慢
假设2:引入推电子基团,甲基活泼性增强,使酸性溶液褪色加快
④设计方案
实验序号
有机物
溶液/mL
5 mol/L硫酸/mL
褪色时间/min
Ⅰ
1 mL甲苯
1
0.5
Ⅱ
a mL对氯甲苯
()
1
b
Ⅲ
1 mL对甲基苯乙烯
()
1
c
Ⅳ
1 mL对二甲苯
()
1
0.5
若忽略混合过程中体积变化,则方案表格中,a=____________,b=____________。
⑤数据分析:引入吸电子基的分析:____________,说明假设1成立;,与假设1不吻合,可能原因是____________,因此不能用对甲基苯乙烯进行对照实验。
引入推电子基的分析:,甲同学认为假设2成立,但乙同学认为对二甲苯有两个甲基,可能会加快反应速率,无法说明引入了另一个甲基能增强原甲基的活性。
⑥教师指导:苯环上的烷基,若直接与苯环相连的碳原子没有C-H键,则该烷基一般不能被酸性溶液氧化。
⑦实验改进:小组同学根据“教师指导”,将实验Ⅳ中对二甲苯改为____________(填字母),测得,则假设2成立。
A. B. C. D.
⑧实验总结甲苯对位引入推或吸电子基团能影响甲基的活性。
【答案】(1) ①. 弱 ②. > ③. < ④. CCl3COOH中的Cl原子数多,吸电子作用强,羧基电离出H+能力越强
(2) ①. ②. 1 ③. 0.5 ④. < ⑤. 碳碳双键也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑥. A
【解析】
【小问1详解】
① 烷基推电子能力越强,会让羧基的O-H键电子云向H端偏移程度减小,O-H极性变弱,越难电离出H+,酸性减弱,符合给出的羧酸酸性递变规律。
④ 根据资料i,F的电负性大于Cl,因此-CF3的吸电子能力强于-CCl3,所以CF3COOH酸性更强;根据资料ii,CH2=CH-中双键碳原子为sp2杂化,s轨道占比,CH≡C-中三键碳为sp杂化,s轨道占比,占比越大,占比越小,吸电子作用越强,因此CH2=CHCOOH酸性更弱。三氯乙酸比氯乙酸酸性强,是因为前者羧基邻位碳上连接的吸电子Cl原子数目更多,总吸电子效应更强。
【小问2详解】
①甲苯和浓硝酸在浓硫酸加热条件下生成2,4,6-三硝基甲苯和水,反应的化学方程式为:。
④该实验为对照实验,需要控制单一变量,仅改变苯环对位的取代基团,其余试剂的用量均要和实验Ⅰ保持一致,因此表格中a=1mL,b=0.5mL。
⑤假设1为引入吸电子基团会减慢甲基被氧化的速率,褪色时间更长,因此甲苯的褪色时间小于对氯甲苯的;对甲基苯乙烯中的乙烯基中的碳碳双键也能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化,额外消耗高锰酸钾,导致褪色速度比仅氧化甲基更快,和假设1不吻合。
⑦ A.左边侧链中:叔丁基和苯环直接相连的 C 原子连接了3 个甲基和 1 个苯环,没有氢原子 , 叔丁基不能被酸性氧化;只有对位甲基能被氧化,符合实验要求;
B.左边侧链中:和苯环直接相连的 C 原子上面有1 个 H 原子,异丙基可被高锰酸钾氧化,两个侧链都反应,干扰实验,不符合要求;
C.左边侧链中:和苯环直接相连的 C 原子上有 2 个 H,可被氧化,两个侧链都反应,干扰实验,不符合要求;
D.左边侧链中:与苯环直接相连的碳原子连有 2 个 H,该侧链可被氧化,两个侧链都反应,干扰实验,不符合要求;
因此答案选 A。
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2027届高二供题训练(B2)
化学试卷
(试卷共8页,考试时间为75分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ni 59
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 现代科技,增强国力。下列工业产品主要材质属于有机高分子的是
A.纳米石英滤膜
B.硅基光芯片
C.石墨烯
D.聚四氟乙烯薄膜
A. A B. B C. C D. D
2. 在原子的内部,电子是绕核运动的。下列说法正确的是
A. 3p各个轨道的电子能量相同
B. 电子围绕原子核作平面圆周运动
C. 2s、3s、4s能级可容纳电子数依次增多
D. 电子从基态跃迁到激发态时,产生发射光谱
3. VSEPR模型为平面三角形的是
A. B. C. D.
4. 下列有关的化学用语正确的是
A. 球棍模型: B. H-C-H的键角:
C. 电子式: D. C-H键的轨道重叠方式:
5. 含碳物质种类多、用途广。下列说法正确的是
A. 与石墨烯互为同系物 B. 属于芳香烃
C. 合成聚氯乙烯的单体是乙烯 D. 乙炔燃烧可用于焊接或切割金属
苯丙烯醇是制备抗抑郁药物的原料之一,其结构简式如下图。据此回答下面小题:
6. 有关苯丙烯醇的结构说法正确的是
A. 电负性:C>O B. 碳原子的杂化类型均为
C. 该分子存在顺反异构 D. 苯环中碳原子间单、双键交替连接
7. 有关苯丙烯醇的性质说法错误的是
A. 可发生加聚反应 B. 可发生酯化反应
C. 能使酸性溶液褪色 D. 1 mol苯丙烯醇最多与加成
8. 某补铁剂(Fe为+3价)的结构如图所示。有关该配合物的说法正确的是
A. 配位数为6 B. 配体数为6 C. 配位原子为Fe D. O原子提供空轨道
9. “结构决定性质”是化学核心观念。下列根据结构推导的性质错误的是
选项
结构
性质
A
乙醇能与水形成氢键
乙醇易溶于水
B
C-O键的键长小于Si-O键
熔点:
C
和分子均为非极性分子
易溶于
D
对羟基苯甲醛能形成分子间氢键
对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛
A. A B. B C. C D. D
10. 下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用石墨粉润滑生锈门锁
石墨中碳原子有未参与杂化的2p电子
B
用乙烯制作聚乙烯材料
乙烯为不饱和烃
C
用烷基磺酸钠作洗涤剂
烷基磺酸钠中的烷基亲油
D
用“杯酚”分离和
超分子有“分子识别”功能
A. A B. B C. C D. D
11. 短周期元素X、Y、Z、W在周期表中位置如下。Y的第一电离能大于相邻元素,其基态原子中存在未成对电子。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A. 电负性:Y>Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. 的空间结构为平面三角形
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W
12. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 28 g乙烯含有键数目为
B. 1 mol白磷分子()中含有键数目为
C. 中含有的极性键数目为
D. 中含有的配位键数目为
13. 下列实验能达到实验目的的是
A. 实验①趁热过滤除去苯甲酸中的NaCl
B. 实验②验证甲苯中含有苯环
C. 实验③证明的形成
D. 实验④分离和(沸点分别为:和)
14. 锆的两种氧化物晶体可实现以下转化。转化过程中,图1晶胞结构中的部分被还原为,同时产生氧空位以维持电中性,形成图2所示的晶胞结构。下列说法错误的是
A. 图1晶胞表示的氧化物化学式为
B. 图1晶胞中每个的配位数为8
C. 图1晶胞在高温加热后,晶胞中锆离子总数下降
D. 图2晶胞在高温下全部变为后,晶胞中氧空位有4个
15. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
CH4与Cl2混合于试管中,光照
试管壁产生油状液滴,有白雾产生
CH4与Cl2发生了取代反应
B
将乙醇和碘水混合加入分液漏斗中,振荡
液体分层,上层为棕褐色
乙醇萃取了碘水中的I₂
C
向电石中逐滴滴加饱和食盐水
生成的气体使酸性KMnO4溶液褪色
产生的气体为乙炔
D
将乙烯通入酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去
乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
16. 苯甲酸乙酯()有特殊的水果香气,常用作香精香料。下列图表与该物质一定不对应的是
A.元素分析
B.核磁共振氢谱
C.质谱
D.红外光谱
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。
17. 环氧乙烷类化合物开环反应可制备多种物质。
Ⅰ.苯基环氧乙烷的制备:
(1)基态O原子的电子空间运动状态有____________种,Fe在周期表中位于____________区。
(2)有机物C的沸点高于有机物B,原因是:____________。
(3)下列说法正确的是
A. 化合物A中,C原子之间存在以“头碰头”方式形成的π键
B. 化合物B中,所有碳原子均与O原子共面
C. 化合物C的水溶液呈酸性
D. 水溶性:化合物A小于化合物C
Ⅱ.苯基环氧乙烷开环反应制备有机物D和E:
(4)Co(Ⅲ)与CN-可形成,则x=____________,配离子中所含化学键类型有____________。
A.配位键 B.π键 C.离子键 D.氢键
(5)用*标注化合物D中的手性碳____________。
(6)与M生成E的反应原子利用率为100%,则M结构简式为____________。
18. 布洛芬广泛应用于退热、镇痛治疗,一种高效合成路径如下:
(1)布洛芬分子中的官能团名称为____________。
(2)有机物Ⅱ的名称为____________,其分子式为____________。
(3)对于有机物Ⅰ和Ⅱ,下列说法正确的是____________。
A. 均能发生加成反应
B. 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. Ⅱ与HCl发生加成反应只能得到1种一氯代物
D. Ⅰ和Ⅱ反应生成Ⅲ,涉及非极性键的断裂与形成
(4)芳香烃A是有机物Ⅲ的同分异构体,A的核磁共振氢谱图中只有2组峰且峰面积比为6∶1,则A的结构简式为____________。
(5)反应②的反应类型为____________反应。
(6)布洛芬酯修饰反应:,X的结构简式为____________。
(7)M是有机物Ⅱ的一种同系物,利用反应①和②的原理,设计下列路线合成物质V:
则M的结构简式为____________,N的结构简式为____________。
19. 镍广泛应用于国防、新能源、电子等工业,一种从红土镍矿(主要含Fe2O3、FeO、Al2O3、MgO、NiO、SiO2等)中提取镍的工艺流程如下:
已知:Ni2+可与氨水形成[Ni(NH3)6]2+;
请回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为____________,未成对电子数目为____________。
(2)“焙烧”时,会生成一种碱性气体,其分子的中心原子杂化轨道类型为____________。
(3)“氧化、除杂”时,根据的结构,推测下列可替换的物质是____________。
A. B. C.
(4)“沉镍”时,通入的量不适宜过多,原因是____________。
(5)粗镍提纯原理为:。下,将粗镍与反应转化成气态,与固体杂质分离,在下加热分解得高纯镍。
已知:的沸点为;的电子式为。
①是____________晶体。
②分子中,键和键个数比为____________。
③能与形成配合物的原因是____________。
(6)将金属掺杂到晶体中可得到催化、光电性能优异的晶体。该晶体的立方晶胞如下图,则____________,相邻原子间的最近距离之比____________。
(已知:晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为)
20. 有机物中,相连的基团之间会有相互作用,进而引起性质的改变。实验小组开展探究:
(1)研究羧酸酸性的影响因素
①知识回顾:几种羧酸酸性强弱顺序为:。
与羧基相连的烷基有推电子作用,碳链越长,推电子能力越强,羧基中O-H极性越____________(填“强”或“弱”),电离能力下降,酸性减弱。
②知识迁移:若与羧基相连的基团有吸电子作用,则羧酸的酸性增强。
③查找资料:
i.与羧基相连碳原子上的原子电负性越大,则该基团吸电子能力越强;
ⅱ.与羧基相连碳原子杂化轨道中,占比越大,占比越小,吸电子作用越强。
④知识应用根据i可判断酸性:____________(填“”、“”或“”);根据ⅱ可判断酸性:____________(填“”、“”或“”)。的酸性比强的原因:____________。
(2)研究基团活性的影响因素
①知识关联:小组同学联想到教材中甲苯基团间的相互影响:
i.“甲基能使苯环活化”:甲苯可与浓硝酸发生取代反应,反应的化学方程式为____________。
ⅱ.“苯环对甲基活泼性也有影响”:甲苯可以使酸性溶液褪色。
②实验探究:实验小组探究在甲苯对位引入不同基团对甲基活泼性的影响
③提出假设:
假设1:引入吸电子基团,甲基活泼性减弱,使酸性溶液褪色减慢
假设2:引入推电子基团,甲基活泼性增强,使酸性溶液褪色加快
④设计方案
实验序号
有机物
溶液/mL
5 mol/L硫酸/mL
褪色时间/min
Ⅰ
1 mL甲苯
1
0.5
Ⅱ
a mL对氯甲苯
()
1
b
Ⅲ
1 mL对甲基苯乙烯
()
1
c
Ⅳ
1 mL对二甲苯
()
1
0.5
若忽略混合过程中体积变化,则方案表格中,a=____________,b=____________。
⑤数据分析:引入吸电子基的分析:____________,说明假设1成立;,与假设1不吻合,可能原因是____________,因此不能用对甲基苯乙烯进行对照实验。
引入推电子基的分析:,甲同学认为假设2成立,但乙同学认为对二甲苯有两个甲基,可能会加快反应速率,无法说明引入了另一个甲基能增强原甲基的活性。
⑥教师指导:苯环上的烷基,若直接与苯环相连的碳原子没有C-H键,则该烷基一般不能被酸性溶液氧化。
⑦实验改进:小组同学根据“教师指导”,将实验Ⅳ中对二甲苯改为____________(填字母),测得,则假设2成立。
A. B. C. D.
⑧实验总结甲苯对位引入推或吸电子基团能影响甲基的活性。
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