内容正文:
2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试
化学试卷
答卷时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子量H:1 C:12 O:16 Na:23 Si:28 Cu:64 Zn:65
一、单选题(1-10题,每题2分,11-16题,每题4分,共44分)
1. 2023年,我国科技事业收获丰硕成果。下列与科技成就相关的描述正确的是
A. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质不同
B. 实施海底封存——液化时,其共价键被破坏
C. 开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将热能转化为电能
D. 突破量子通信技术——作为传输介质的光纤,其主要成分为晶体硅
2. 飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态四氧化二氮为主要燃料,发生的反应为(H3C)2N-NH2+2N2O43N2+4H2O+2CO2,下列有关说法错误的是
A. 基态氧原子价电子轨道表示式:
B. 碳的原子结构示意图:
C. 基态H原子的1s轨道电子云轮廓图:
D. 水分子的空间结构模型:
3. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:1的是
A. B.
C. D.
4. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示,下列有关柠檬烯的分析错误的是
A. 柠檬烯的分子式为
B. 柠檬烯的一溴代物有6种
C. 柠檬烯分子与等物质的量的加成产物有3种
D. 一定条件下,柠檬烯分别可以发生加成、取代、氧化反应
5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
6. 零碳甲醇制备的原理是综合利用焦炉气中的副产物氢气与工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇,其反应过程的能量变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 若该过程中使用催化剂,总反应的减少
B. 过程①和过程②都是吸热反应
C. 降低温度,将增大的平衡转化率
D. 两个过程中,决定总反应速率的是过程②
7. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
B
CH4分子与PH3分子的空间结构不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
H2O的热稳定性比H2S强
水分子间形成氢键,H2S分子间无氢键
D
CH2FCOOH的酸性强于CH2ClCOOH
电负性;F>Cl,使CH2FCOOH羧基中的羟基极性更大
A. A B. B C. C D. D
8. ZnS的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm,以晶胞参数建立坐标系,1号离子的坐标为(0,0,0),3号离子的坐标为(1,1,1)。下列说法不正确的是
A. 可以用X射线衍射测定ZnS晶体结构
B. 距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个
C. 晶胞中Zn2+沿x轴方向的投影为
D. 2号硫离子的坐标为
9. 荜茇酰胺是从中药荜茇中提取的一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如下图所示。下列说法错误的是
A. 分子式为C17H19NO5 B. 能使溴水褪色
C. 分子中有3种官能团 D. 不存在顺反异构
10. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强酸
B. 非金属性:
C. 原子半径:
D. 中,的化合价为+2价
11. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 含28 g硅的SiO2晶体中存在的共价键总数为4NA
B. 标准状况下,2.24 L乙烯中含有的π键数目为0.2NA
C. 1 mol羟基(-OH)中含有电子的数目为10NA
D. 78 g Na2O2固体含有的阴离子数为2NA
12. 向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液;再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,过程如下图所示,则下列说法错误的是
A. [Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的元素是O
B. 1mol[Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12NA
C. 将乙醇换成丙醇(易溶于水)也能析出深蓝色晶体
D. [Cu(NH3)4]SO4·H2O中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对
13. 用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 电极II的电势高于电极I的电势
B. 该装置中向电极II移动
C. 当电路中转移1mol电子时,反应消耗标准状况下CO的体积约为11.2L
D. 电极II上发生反应:
14. 已知:①+HNO3+H2O ΔH<0;②硝基苯的沸点为210.9 ℃。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)中,正确的是
A.分液
B.配制混酸
C.水浴加热
D.蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
15. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用除杂试剂和实验方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
实验方法
A
乙炔()
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
苯甲酸(含少量泥沙、NaCl)
水
重结晶
C
溴苯()
KI溶液
分液
D
苯(环己烯)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 关于化学式为的配合物的下列说法中,正确的是
A. 配位体是和,配位数是6 B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的的数目比是 D. 加入足量溶液,所有均被完全沉淀
二、非选择题(4题,共56分)
17. 回答下列问题:
(1)有机物的名称为___________。
(2)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎、抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构如下图所示。瑞香素的化学式为_________,含氧官能团名称为___________。
(3)分子中最多有_______个原子处于同一平面上。
(4)写出有机物中官能团的名称_________。其中1号氧原子和2号碳原子的杂化方式分别为___________、___________。
(5)HCl、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为:_______________________。
(6)的中心原子采取______杂化,空间结构是___________。
18. 实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(注:开始溶解)
请回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子排布式为_______,处于周期表的_______区。
(2)“除锰”阶段被氧化的元素有_______(填元素名称)。
(3)“除铁”时需调节溶液的pH范围为_______。
(4)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理:_______。
(5)利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示,则的化学平衡常数_______(用含、、的代数式表示)
(6)“一系列操作”包括_______、过滤、洗涤、干燥等。
(7)用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图,已知:晶胞参数为nm。
①与Cu等距离且最近的Cu有_______个。
②该铜锌合金晶体密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
19. 已知A的结构简式为:,能使溴水褪色。芳香族化合物A、B、C、D、E的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A→E的化学方程式为_________________________。
(2)已知B可用下列方法合成:电石气苯B
实验室可用电石与水反应制取电石气,写出反应的化学方程式:_________________________。
(3)已知:CH3CH=CH2+HBr→(主要产物),则C(主要产物)的结构简式为___________。
(4)D的结构简式为:,则反应④的试剂和条件为___________。
(5)下列有关A和B的说法正确的是___________(填标号)。
a.A和B均为苯的同系物
b.A和B所有原子均有可能共面
c.A和B的苯环上的一氯代物均为3种
d.1 mol A与H2反应,最多可消耗为4 mol
(6)芳香烃F是相对分子质量比B大14的同系物,F遇到酸性高锰酸钾溶液后生成,则F的结构简式为___________;F的同分异构体有___________种(不考虑立体异构,不包括F本身)。
20. 已知:溴苯的沸点为156℃,苯的沸点为80℃。实验室用苯和液溴制取溴苯并验证反应类型的实验装置如图:
按以下要求回答问题:
(1)冷凝管的进水口为___________(填“A”或“B”);冷凝管的作用:___________。
(2)d中盛放的试剂是___________。
(3)苯与溴的反应不为加成反应而是取代反应,得出这一结论的实验现象:___________。
(4)分离提纯:
①反应后a瓶中的溴苯中因溶有溴而显褐色,提纯溴苯的过程中,除去溴苯中的溴可加入___________溶液,振荡,再通过___________(填分离方法)分离提纯;
②苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃),因此最后再经___________(填分离方法)即可得到较纯净的溴苯,该过程中为了受热均匀和易于控制温度,可采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。
(5)检验鉴别:充分反应后,三颈烧瓶中的粗产品经水洗、分液后得到水洗液,为验证水洗液中是否存在不能选用的试剂是___________(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液
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2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试
化学试卷
答卷时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子量H:1 C:12 O:16 Na:23 Si:28 Cu:64 Zn:65
一、单选题(1-10题,每题2分,11-16题,每题4分,共44分)
1. 2023年,我国科技事业收获丰硕成果。下列与科技成就相关的描述正确的是
A. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质不同
B. 实施海底封存——液化时,其共价键被破坏
C. 开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将热能转化为电能
D. 突破量子通信技术——作为传输介质的光纤,其主要成分为晶体硅
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的质子数相同、中子数不同,互为同位素,同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质不同,故A正确;
B.二氧化碳是分子晶体,所以二氧化碳液化时,只改变分子间的分子间作用力,不破坏分子内的共价键,故B错误;
C.氢氧燃料电池工作时可将化学能转化为电能,故C错误;
D.光纤的主要成分是二氧化硅,不是硅,故D错误;
故选A。
2. 飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态四氧化二氮为主要燃料,发生的反应为(H3C)2N-NH2+2N2O43N2+4H2O+2CO2,下列有关说法错误的是
A. 基态氧原子价电子轨道表示式:
B. 碳的原子结构示意图:
C. 基态H原子的1s轨道电子云轮廓图:
D. 水分子的空间结构模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个原子轨道最多容纳2各电子,且自旋方向相反,基态氧原子价电子轨道表示式:,A错误;
B.碳为6号元素,原子结构示意图为:,B正确;
C.基态H原子的1s轨道为球形,电子云轮廓图为:,C正确;
D.水分子的空间结构为V形,模型为:,D正确;
故选A。
3. 下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:1的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】核磁共振氢谱只出现两组峰,说明只有两种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为3:1,说明两种氢原子的个数比为3:1;
【详解】A.中含有3种不同化学环境的氢原子,三种氢原子个数比为3:2:2,A错误;
B.中含有2种不同化学环境的氢原子,两种氢原子个数比为6:2=3:1,B正确;
C.中含有3种不同化学环境的氢原子,三种氢原子个数比为3:2:3,C错误;
D.中含有2种不同化学环境的氢原子,两种氢原子的个数比为6:4=3:2,D错误;
故答案选B。
4. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示,下列有关柠檬烯的分析错误的是
A. 柠檬烯的分子式为
B. 柠檬烯的一溴代物有6种
C. 柠檬烯分子与等物质的量的加成产物有3种
D. 一定条件下,柠檬烯分别可以发生加成、取代、氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由柠檬烯的结构简式可知,其分子式为,故A正确;
B.柠檬烯分子有8种等效氢,一溴代物有8种,故B错误;
C.柠檬烯分子与等物质的量的加成产物有、和,共3种,故C正确;
D.该有机物分子中有碳碳双键,在一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化反应,故D正确;
选B。
5. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
【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。
【详解】A.操作I中,为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失,溶解所用水的量需加以控制,可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正确;
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的,是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,通常不结晶析出,B不正确;
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C正确;
D.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,D正确;
故选B。
6. 零碳甲醇制备的原理是综合利用焦炉气中的副产物氢气与工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇,其反应过程的能量变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 若该过程中使用催化剂,总反应的减少
B. 过程①和过程②都是吸热反应
C. 降低温度,将增大的平衡转化率
D. 两个过程中,决定总反应速率的是过程②
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低活化能,不会改变总反应的,故A错误;
B.过程②反应物总能量高于生成物,是放热反应,故B错误;
C.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故C正确;
D.活化能越大反应速率越慢,两个过程中,过程①的活化能大于过程②,过程①是慢反应,决定总反应速率的是过程①,故D错误;
选C。
7. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
B
CH4分子与PH3分子的空间结构不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
H2O的热稳定性比H2S强
水分子间形成氢键,H2S分子间无氢键
D
CH2FCOOH的酸性强于CH2ClCOOH
电负性;F>Cl,使CH2FCOOH羧基中的羟基极性更大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2溶解度大于CO是因为CO2与水反应生成H2CO3,而CO不反应,并非因极性差异(水、一氧化碳均为极性分子,二氧化碳为非极性分子),A错误;
B.CH4和PH3中心原子的孤电子对数依次为0、,价层电子对数均为4,中心原子均为sp3杂化,结构不同是因孤电子对数目不同,前者为正四面体,后者为三角锥形,B错误;
C.H2O稳定性强是因O-H键能大于S-H,氢键影响物理性质(如沸点),与热稳定性无关,C错误;
D.F的电负性>Cl,吸电子效应使CH2FCOOH羧基中O-H极性增强,更易解离H+,酸性更强,D正确;
选D。
8. ZnS的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm,以晶胞参数建立坐标系,1号离子的坐标为(0,0,0),3号离子的坐标为(1,1,1)。下列说法不正确的是
A. 可以用X射线衍射测定ZnS晶体结构
B. 距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个
C. 晶胞中Zn2+沿x轴方向的投影为
D. 2号硫离子的坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体结构用X射线衍射法测定,A正确;
B.以面心Zn2+为中心,有3个互相垂直的面,每个面上有4个Zn2+距离其最近,故距离Zn2+最近的Zn2+离子有12个,B正确;
C.晶胞中Zn2+位于顶点和面心,沿x轴方向的投影为,C正确;
D.2号硫离子位于体对角线,距离3号离子的距离为体对角线的,可知2号硫离子的坐标为,D错误;
故选D。
9. 荜茇酰胺是从中药荜茇中提取的一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如下图所示。下列说法错误的是
A. 分子式为C17H19NO5 B. 能使溴水褪色
C. 分子中有3种官能团 D. 不存在顺反异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.由荜茇酰胺的结构图可知,该分子的分子式为C17H19NO5,A正确,
B.由荜茇酰胺的结构图可知,分子中含有碳碳双键结构,能使水褪色,B正确;
C.由荜茇酰胺的结构图可知,分子中含有醚键、碳碳双键、酰胺基三种官能团,C正确,
D.由荜茇酰胺的结构图可知,该分子中的碳碳双键的碳原子分别连接了不同的基团,则存在顺反异构,D错误;
故答案为:D。
10. 一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A. 是一种强酸
B. 非金属性:
C. 原子半径:
D. 中,的化合价为+2价
【答案】C
【解析】
【分析】题给化合物结构中X、W、E均形成1个共价键、Y形成4个共价键、Z形成2个共价键。
的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期,即第二周期元素,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素的原子比原子多8个电子,则E为Cl元素,综合以上分析可知,X、Y、Z、W、E分别为H、C、O、F、Cl元素。
据此分析解答。
【详解】A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A正确;
B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B正确;
C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C错误;
D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D正确;
答案选C。
11. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 含28 g硅的SiO2晶体中存在的共价键总数为4NA
B. 标准状况下,2.24 L乙烯中含有的π键数目为0.2NA
C. 1 mol羟基(-OH)中含有电子的数目为10NA
D. 78 g Na2O2固体含有的阴离子数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.含28 g硅的SiO2晶体物质的量为1 mol,每个SiO2中Si形成4个共价键,共价键总数为4NA,A正确;
B.乙烯中每个分子含1个π键,标准状况下,2.24 L乙烯物质的量为0.1 mol,含π键数目为0.1NA,B错误;
C.羟基中O有8个电子,H有1个电子,总电子数为9,所以1 mol羟基含电子数为9NA,C错误;
D.Na2O2中阴离子为,78 g Na2O2物质的量为1 mol,所以含阴离子数为NA,D错误;
故答案选A。
12. 向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量,先产生蓝色沉淀后溶解,得到透明的深蓝色溶液;再加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管内壁,析出深蓝色的晶体,其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,过程如下图所示,则下列说法错误的是
A. [Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的元素是O
B. 1mol[Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12NA
C. 将乙醇换成丙醇(易溶于水)也能析出深蓝色晶体
D. [Cu(NH3)4]SO4·H2O中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对
【答案】B
【解析】
【详解】A.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素为Cu、N、H、S、O,电负性规律为O>N>S>H>Cu(金属),O电负性最大,A正确;
B.[Cu(NH3)4]2+中,每个NH3含3个N-H σ键(共4×3=12个),Cu2+与4个NH3形成4个配位σ键(配位键为σ键),总σ键数=12+4=16,1 mol该配离子含σ键16NA,B错误;
C.乙醇降低溶剂极性使配合物溶解度减小而析出,丙醇(易溶于水)同样为极性较小的有机溶剂,混合后溶剂极性降低,配合物溶解度减小,能析出晶体,C正确;
D.[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3中N提供孤电子对形成配位键,D正确;
故答案选B。
13. 用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 电极II的电势高于电极I的电势
B. 该装置中向电极II移动
C. 当电路中转移1mol电子时,反应消耗标准状况下CO的体积约为11.2L
D. 电极II上发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,电极I为原电池的负极,水分子作用下一氧化碳失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CO—2e-+H2O=CO2+2H+,电极II为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A.由分析可知,电极I为原电池的负极,电极II为正极,所以电极II的电势高于电极I的电势,故A正确;
B.由分析可知,电极I为原电池的负极,电极II为正极,则溶液中氢离子向电极II移动,故B正确;
C.由分析可知,电极I为原电池的负极,水分子作用下一氧化碳失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CO—2e-+H2O=CO2+2H+,则电路中转移1mol电子时,反应消耗标准状况下一氧化碳的体积约为1mol××22.4L/mol=11.2L,故C正确;
D.由分析可知,电极II为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;
故选D。
14. 已知:①+HNO3+H2O ΔH<0;②硝基苯的沸点为210.9 ℃。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)中,正确的是
A.分液
B.配制混酸
C.水浴加热
D.蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝基苯密度大于水且不溶于水,可通过分液分离,A正确;
B.浓硫酸稀释放热,因此配制混酸时,应该把浓硫酸加入浓硝酸中,以免引起液体飞溅,B错误;
C.反应中需要控制反应温度,图示装置缺少温度计,C错误;
D.温度计水银球应位于支管口处,D错误;
故选A。
15. 实验室提纯以下物质(括号内为杂质),所选用除杂试剂和实验方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
实验方法
A
乙炔()
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
苯甲酸(含少量泥沙、NaCl)
水
重结晶
C
溴苯()
KI溶液
分液
D
苯(环己烯)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔、硫化氢都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能用酸性高锰酸钾除掉乙炔中硫化氢,A错误;
B.粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙,可先溶解、过滤除去泥沙,滤液含苯甲酸、氯化钠,然后结晶分离出苯甲酸,B正确;
C.溴单质与KI溶液生成溴化钾、碘单质,溴苯常温不与KI溶液反应,且生成的碘单质溶于溴苯里,引入新杂质,因此用KI溶液除掉溴苯中溴单质,再通过分液分离,得不到纯净溴苯,C错误;
D.环己烯与溴水发生加成反应得到的产物与苯是互溶,因此不能用溴水和过滤的方法除掉苯中环己烯,D错误;
故选B。
16. 关于化学式为的配合物的下列说法中,正确的是
A. 配位体是和,配位数是6 B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的的数目比是 D. 加入足量溶液,所有均被完全沉淀
【答案】A
【解析】
【详解】A.配合物中配位体是和配位数是6,A正确;
B.配合物外配离子是Cl-,配离子是,则中的中心离子是,B错误;
C.中心离子是,1个和5个分子在内界,2个和1个分子在外界,内界和外界中的的数目比是1:2,C错误;
D.1个在内界,2个在外界,内界的不被沉淀,D错误;
答案选A。
二、非选择题(4题,共56分)
17. 回答下列问题:
(1)有机物的名称为___________。
(2)瑞香素是一种具有抗菌、抗炎、抗凝血等生物活性的香豆素化合物,其分子结构如下图所示。瑞香素的化学式为_________,含氧官能团名称为___________。
(3)分子中最多有_______个原子处于同一平面上。
(4)写出有机物中官能团的名称_________。其中1号氧原子和2号碳原子的杂化方式分别为___________、___________。
(5)HCl、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为:_______________________。
(6)的中心原子采取______杂化,空间结构是___________。
【答案】(1)3,6-二甲基-3-庚烯
(2) ①. ②. 酚羟基、酯基
(3)14 (4) ①. 羟基、醛基 ②. ③. sp2
(5)H2O>HCl>CH4
(6) ①. sp2 ②. V形
【解析】
【小问1详解】
根据烷烃和烯烃的系统命名法,应选择包含碳碳双键的最长碳链作为主链。观察该分子结构,包含双键的最长碳链含有7个碳原子,因此母体为“庚烯”;为了使双键的位次最小,应从离双键最近的一端(即右端)开始编号,此时双键位于3号碳上。在3号碳和6号碳上各连有一个甲基,故该有机物的名称为3,6-二甲基-3-庚烯。
【小问2详解】
根据瑞香素的键线式结构,其骨架由一个苯环和一个含氧六元杂环构成。分子中共有9个碳原子;苯环上有2个氢原子,右侧碳碳双键上有2个氢原子,2个羟基上各有1个氢原子,共6个氢原子;分子中含有2个羟基、1个酯基,共4个氧原子。因此其化学式为;分子中含氧官能团为苯环上的羟基和六元杂环上的酯基;
【小问3详解】
该分子为对二甲苯。苯环是一个平面正六边形结构,苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及直接与苯环相连的2个甲基碳原子一定共平面,这12个原子构成了分子的基础平面。由于碳碳单键可以自由旋转,每个甲基()的3个氢原子中,最多只能有1个氢原子旋转到该平面上。因此,分子中最多有个原子处于同一平面上;
【小问4详解】
图示有机物为邻羟基苯甲醛(水杨醛),其含有的官能团为羟基和醛基;1号氧原子属于羟基,与碳和氢分别形成2个键,且氧原子最外层还有2对孤电子对,其价层电子对数为,故采取杂化;2号碳原子属于醛基,与氧原子形成1个双键,与苯环碳和氢原子形成2个单键,共形成3个键且无孤电子对,其价层电子对数为3,故采取杂化;
【小问5详解】
分子间存在较强的氢键,常温下为液态,沸点最高;和常温下均为气态,但为极性分子,为非极性分子,且HCl的相对分子质量大于,故分子间作用力,沸点。因此,三者的沸点由高到低的顺序为;
【小问6详解】
在离子中,中心原子N形成2个键(与2个O原子相连),其孤电子对数为,中心原子的价层电子对数为,因此N原子采取杂化;由于存在1对孤电子对的排斥作用,其空间结构为V形。
18. 实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(注:开始溶解)
请回答下列问题:
(1)基态锌原子的价层电子排布式为_______,处于周期表的_______区。
(2)“除锰”阶段被氧化的元素有_______(填元素名称)。
(3)“除铁”时需调节溶液的pH范围为_______。
(4)用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理:_______。
(5)利用与醋酸反应也能制备。若、、分别用、、表示,则的化学平衡常数_______(用含、、的代数式表示)
(6)“一系列操作”包括_______、过滤、洗涤、干燥等。
(7)用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图,已知:晶胞参数为nm。
①与Cu等距离且最近的Cu有_______个。
②该铜锌合金晶体密度为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. ②. ds
(2)锰、铁 (3)
(4)溶液中存在水解平衡:,加入的消耗,溶液中减小,水解平衡正向移动
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7) ①. ①8 ②. ②
【解析】
【分析】含锌废液的主要成分为,还含少量的、、,向废液中加入,可将转化为,将氧化为,滤液中此时含有、、和,加入后可将转化为,随后加入,将转化为,最终加入醋酸,得到。
【小问1详解】
核外有30个电子,电子排布式为,价层电子排布式为,处于周期表的区;
【小问2详解】
由分析可知,在“除锰”阶段,向废液中加入,可将转化为,将氧化为,故被氧化的元素为锰和铁;
【小问3详解】
“除铁”时,加入后可将转化为,根据已知条件表格中的数据可知,要让完全沉淀,此时,但又不能让以沉淀的形式存在,因此,故“除铁”时需调节溶液的pH范围为;
【小问4详解】
在“除铁”的过程中存在的水解平衡,向其中加入,可消耗体系中的,使平衡正向移动,即可将完全沉淀;
【小问5详解】
,,,反应的平衡常数;
【小问6详解】
中加入醋酸,得到,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,可得到;
【小问7详解】
①由晶胞的结构可知,与等距离的原子有8个;
②根据均摊法可知,该晶胞中含:个,含:个,故该铜锌合金晶体密度为。
19. 已知A的结构简式为:,能使溴水褪色。芳香族化合物A、B、C、D、E的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A→E的化学方程式为_________________________。
(2)已知B可用下列方法合成:电石气苯B
实验室可用电石与水反应制取电石气,写出反应的化学方程式:_________________________。
(3)已知:CH3CH=CH2+HBr→(主要产物),则C(主要产物)的结构简式为___________。
(4)D的结构简式为:,则反应④的试剂和条件为___________。
(5)下列有关A和B的说法正确的是___________(填标号)。
a.A和B均为苯的同系物
b.A和B所有原子均有可能共面
c.A和B的苯环上的一氯代物均为3种
d.1 mol A与H2反应,最多可消耗为4 mol
(6)芳香烃F是相对分子质量比B大14的同系物,F遇到酸性高锰酸钾溶液后生成,则F的结构简式为___________;F的同分异构体有___________种(不考虑立体异构,不包括F本身)。
【答案】(1)n
(2)
(3) (4),
(5)cd (6) ①. ②. 7
【解析】
【分析】A是苯乙烯(),A发生加聚反应生成高分子化合物E,E是;A与HBr发生加成反应生成C,根据已知信息:CH3CH=CH2+HBr→ (主要产物),可知C是;A和氢气发生加成反应生成B,B是;D的结构简式为:,则B在三溴化铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应生成D。
【小问1详解】
A是,A发生加聚反应生成E,A→E的化学方程式为:n;
【小问2详解】
电石与水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式:。
【小问3详解】
A与HBr发生加成反应生成C,根据已知信息:CH3CH=CH2+HBr→ (主要产物),可知C是;
【小问4详解】
B是;D的结构简式为:,苯环上一个氢原子被溴原子取代,则B在三溴化铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应生成D。
【小问5详解】
a.A是苯乙烯,含有碳碳双键,A不是苯的同系物,故a错误;
b.A是苯乙烯,不含单键碳(饱和碳原子),A中所有原子均有可能共面,B是乙苯,含有单键碳,不可能所有原子共面,故b错误;
c.A和B的苯环上均有3种等效氢,一氯代物均为3种,故c正确;
d.A是苯乙烯,1 mol A最多与4mol H2发生加成反应,故d正确;
选cd。
【小问6详解】
芳香烃F是相对分子质量比B大14的同系物,说明F比B多1个CH2原子团,F遇到酸性高锰酸钾溶液后生成,则F的结构简式为;F同分异构体有、、、、、、,共7种。
20. 已知:溴苯的沸点为156℃,苯的沸点为80℃。实验室用苯和液溴制取溴苯并验证反应类型的实验装置如图:
按以下要求回答问题:
(1)冷凝管的进水口为___________(填“A”或“B”);冷凝管的作用:___________。
(2)d中盛放的试剂是___________。
(3)苯与溴的反应不为加成反应而是取代反应,得出这一结论的实验现象:___________。
(4)分离提纯:
①反应后a瓶中的溴苯中因溶有溴而显褐色,提纯溴苯的过程中,除去溴苯中的溴可加入___________溶液,振荡,再通过___________(填分离方法)分离提纯;
②苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃),因此最后再经___________(填分离方法)即可得到较纯净的溴苯,该过程中为了受热均匀和易于控制温度,可采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。
(5)检验鉴别:充分反应后,三颈烧瓶中的粗产品经水洗、分液后得到水洗液,为验证水洗液中是否存在不能选用的试剂是___________(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液
【答案】(1) ①. A ②. 冷凝回流
(2)
(3)e中溶液变红或f中出现淡黄色沉淀,证明有HBr生成
(4) ①. ②. 分液 ③. 蒸馏 ④. 油浴
(5)B
【解析】
【分析】苯与液溴在铁作催化剂的条件下发生取代反应,生成溴苯和,反应为放热反应,为提高苯的利用率,利用球形冷凝管冷凝回流。为验证反应类型,可通过检验产物中是否存在,因此d装置的作用是吸收挥发的,防止干扰的检验。e和f均为检验装置,g为尾气处理装置。
【小问1详解】
在冷凝时为了使冷却效果好,要保证冷却水充满冷凝管,故冷却水的流向为下进上出,此处冷凝管的作用是冷凝回流,防止苯和液溴挥发,提高原料利用率;故答案为:A;冷凝回流;
【小问2详解】
d的作用是吸收挥发出来的溴蒸气且不能吸收,由于溴在有机溶剂中的溶解度大,不溶于有机溶剂,故d可用;
【小问3详解】
苯与溴的反应为取代反应,生成溴苯的同时有生成,能使石蕊溶液变红(或与溶液反应生成淡黄色沉淀),所以当观察到e中溶液变红(或f中出现淡黄色沉淀)时可证明有生成;
【小问4详解】
①因为溴能与溶液反应,而溴苯不能与溶液反应,故可以加入溶液除去溴;因为溴苯不溶于水溶液,所以可以通过分液分离提纯;
②由于对二溴苯(沸点220 ℃)和邻二溴苯(沸点224 ℃)的沸点都高于溴苯(沸点156 ℃),且三者互溶,因此应该用蒸馏的方法得到溴苯,又因为溴苯的沸点为156 ℃,高于水的沸点,所以该过程中为了受热均匀和易于控制温度,可采用油浴加热;
【小问5详解】
A.溶液可与生成红褐色沉淀,可以检验,A不符合题意;
B.溶液与不反应,无明显现象,无法检验,B符合题意;
C.能与生成血红色络合物而使溶液变红,可以检验,C不符合题意;
故答案为B。
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