精品解析:山东东营市2025-2026学年高二下学期期末考试 化学试题
2026-09-12
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内容正文:
秘密★启用前
2025-2026学年第二学期期末学业质量评价
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Ni-59 Ag-108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学无处不在。下列有关说法错误的是
A. 地沟油经分馏可获得生物柴油,用作汽车燃料
B. 通过水洗可溶解掉新买衣物上残留的甲醛整理剂
C. 血液中血红蛋白分子载氧时,与氧分子形成配位键
D. 防晒霜分子中键电子在吸收紫外光后被激发,从而阻挡部分紫外光
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的名称是:3-异丙基戊烷
B. 气态二聚氟化氢:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 基态原子的价层电子排布式:
3. 下列晶体熔点最高的是
A. Na B. C. SiC D. KCl
4. 下列有关实验安全不规范的是
A. 实验室有机物小面积着火,可用灭火毯盖灭
B. 苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
C. 实验室制备乙酸乙酯忘加沸石,需停止加热,冷却后补加
D. 高锰酸钾与苯不能发生反应,可保存于同一个药品柜中
5. 一种用于有机合成的催化剂结构如图。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态Q原子的价层电子排布式为,X和Z位于同主族。下列说法错误的是
A. 原子半径
B. 基态原子未成对电子数
C. 单质熔沸点:
D. 分子中原子采取杂化
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 B. 乙酸乙酯的制备和收集
C. 制取硝基苯 D. 除去乙烷中的乙烯
7. 用所给试剂鉴别下列各组有机物不能达到目的的是
A. 苯、甲苯(酸性KMnO4溶液) B. 乙醇、乙酸(石蕊试剂)
C. 甲酸乙酯、乙酸甲酯(NaOH溶液) D. 蔗糖、麦芽糖(新制氢氧化铜悬浊液)
8. 下列物质性质差异解释正确的是
选项
性质
解释
A
黏性:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
范德华力:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
B
酸性:
原子半径:
C
配位数:
电负性:
D
热稳定性:
分子间存在氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 沙丁胺醇是哮喘用药的中间体,结构如图。下列关于沙丁胺醇的说法正确的是
A. 分子式为,属于芳香族化合物
B. 可用溶液区分沙丁胺醇和苯甲醇
C. 该物质与足量反应后的产物中含有5个手性碳原子
D. 沙丁胺醇与足量溶液反应,生成
10. 青蒿素为无色针状晶体,熔点,可溶于乙醇(沸点)、乙醚(沸点,有毒)等有机溶剂,在水中的溶解度很小,热稳定性差。一种提取工艺如图所示:
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ为分液 B. 将流程中的乙醚换成乙醇,效果更好
C. 操作Ⅱ用到蒸发皿 D. 该实验应在通风橱中进行,且不能明火加热
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向鸡蛋清溶液中滴加少量溶液,有沉淀产生
蛋白质发生变性
B
测量冰和的熔点,得出冰的熔点高于
氢键强度:
C
将缺角的氯化钠晶体置于饱和溶液中,晶体慢慢变为完美的立方体块
晶体具有自范性
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热,冷却后向其中滴加少量银氨溶液,水浴加热,未出现银镜
蔗糖没有发生水解
A. A B. B C. C D. D
12. 某药物中间体的合成路线如下图。下列说法错误的是
已知:中有三种官能团
A. M能发生缩聚反应 B. 和的质谱、红外光谱均不同
C. 与溴水只发生加成反应 D. 最多能与反应
13. 有机合成中间体乙酰苯胺()可由苯胺与醋酸共热制备,实验过程如下:
ⅰ.将苯胺、冰醋酸和少量锌粉混合加热到,加热回流一段时间
ⅱ.将反应后的混合液倒入冷水中,过滤、洗涤得到粗产品
ⅲ.向粗产品中加入热水,煮沸,再加入活性炭,后经系列操作得到产品
已知:①醋酸沸点为;②苯胺在空气中易被氧化;③乙酰苯胺熔点为,在水中溶解度随温度升高而增大。
下列说法正确的是
A. 加入锌粉可防止苯胺被氧化
B. 加热至是为了将有机产物蒸出,提高转化效率
C. 步骤ⅱ用到的玻璃仪器有长颈漏斗、玻璃棒、烧杯
D. 步骤ⅲ系列操作为趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
14. Curtius重排反应在合成胺类及其衍生物药物中具有广泛应用,重排反应机理如下:
已知:ⅰ易与水、醇、胺试剂反应
ⅱRCOCl重排速率与取代基的关系如下表:
取代基
重排速率相对快慢
快速
中速
慢速
下列说法错误的是
A. 反应④的反应类型为加成反应
B. 重排反应速率:>
C. 发生上述重排生成
D. 反应过程中为避免生成副产物,应及时分离出产物
15. 一种热缩冷胀材料的立方晶胞结构沿轴、轴、轴方向的投影均如图所示。晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影为
B. 晶体中与距离最近且相等的有12个
C. 和的最短距离为
D. 该晶体的化学式为,B位于组成的四面体空隙中
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 铁、钴、镍3种元素通常称为铁系元素,能形成很多重要的化合物。阿伏伽德罗常数的数值为,回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为__________。下列表示镍原子处于激发态的有__________(填标号)。
a. b. c.
(2)NO与溶液形成棕色可溶性的硫酸亚硝酰合铁(Ⅱ)配合物,该配合物中键的个数为__________,配位原子为__________(写元素符号)。酸性条件下定性检验时,可加入__________(填“过量”或“少量”)FeSO4溶液,方可生成上述配合物。
(3)铁、钴、镍与钙同属于第四周期元素,最外层电子数相同,但熔点高于钙,原因为__________。
(4)NiO为型晶体,将其在中加热,部分变为,晶体组成变为,X射线衍射实验表明晶体仍为型结构(位置没有变),同时测得晶胞体积。
①NiO晶胞中,占据围成的__________(填“四面体”或“八面体”)空隙。
②加热后,该晶体的密度为__________(列出计算式)
17. 雷美替胺是一种用于治疗入睡困难型失眠的药物,其重要中间体J的合成路线如下:
已知:
①,产物以反式结构为主
②
(1)A中碳原子的杂化方式为__________;D的结构简式为__________;写出鉴别C和D的一种试剂__________。
(2)E→F的反应类型为__________;为使F→G反应①进行完全,①处试剂应为__________。
(3)请写出G→H的化学反应方程式___________________。
(4)反应E→F和H→J的目的是____________________________。
(5)写出满足下列条件的J的同分异构体的结构简式__________(一种即可)。
①只有一个环且为苯环;
②核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为4:2:2:1:1;
③能发生银镜反应,且水解产物能和氯化铁溶液发生显色反应。
18. 亚硝酸甲酯()应用广泛,不仅可制备医药与炸药的核心原料叠氮化钠(),还能合成锂电池领域重要的溶剂碳酸二甲酯[]。相关生产流程如下:
(1)请写出亚硝酸甲酯合成塔中反应的化学方程式______________________。
(2)叠氮化钠合成塔中需加入肼(),肼的电子式为__________;脱去两个氢原子后得到二氮烯(),存在顺反异构体,请写出其顺式结构式_____________。
(3)叠氮化钠()中的中心原子杂化方式为_____________;可形成配合物,其有两种同分异构体,由此可推断的立体构型为__________。
(4)写出叠氮化钠合成塔中反应的化学方程式________________。为实现整个流程中物质的充分利用,可循环利用的物质有__________(写化学式)。
19. 维生素C是现今应用最广泛、工业化生产规模最大的一类维生素,其结构如下图所示,回答下列问题:
已知:
(1)元素、、中,基态原子的价电子排布式为__________,第一电离能由大到小的顺序是__________。
(2)维生素C又名抗坏血酸,二元弱酸,,。具有很强的还原性,光线、射线、和等均会加速维生素氧化降解。
①维生素C的酸性来自2号碳和3号碳上的羟基,请解释为何3号碳上的羟基酸性更强______________________。
②写出维生素C与溶液反应的化学方程式___________________。(已知:,)
③某实验小组在探究维生素C与足量不同浓度溶液反应时,发现与低浓度的溶液生成,而与高浓度溶液生成,写出后者的结构简式_____________。
④医学上,在维生素C注射液的处方中通常加入依地酸二钠(EDTA-2Na),该物质可与金属离子形成配合物,加入该物质的目的是_________________________。
20. 一种抗失眠药物的部分合成路线如下图所示(部分反应条件省略):
已知:
回答下列问题:
(1)物质B的名称是__________;E中含氧官能团的名称__________。
(2)C→D的化学方程式为___________________。
(3)E→F的反应类型为取代反应,加入过量反应物X可以提高F产率的原因有:①______________________;②_________________________。
(4)物质G的结构简式__________。
(5)物质C的同分异构体中,符合下列条件的有__________种。
①属于芳香族化合物 ②含有
(6)根据上述信息,设计以甲苯为主要原料(其他无机试剂和少于4个碳原子的有机物任选),制备有机物的合成路线____________________________。
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2025-2026学年第二学期期末学业质量评价
高二化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Ni-59 Ag-108
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学无处不在。下列有关说法错误的是
A. 地沟油经分馏可获得生物柴油,用作汽车燃料
B. 通过水洗可溶解掉新买衣物上残留的甲醛整理剂
C. 血液中血红蛋白分子载氧时,与氧分子形成配位键
D. 防晒霜分子中键电子在吸收紫外光后被激发,从而阻挡部分紫外光
【答案】A
【解析】
【详解】A.地沟油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,生物柴油为高级脂肪酸烷基酯,需通过酯交换反应制备,分馏为物理分离方法,无法获得生物柴油,A错误;
B.甲醛易溶于水,通过水洗可除去新买衣物上残留的甲醛整理剂,B正确;
C.血液中血红蛋白载氧时,提供空轨道,作为配体提供孤电子对,二者形成配位键,C正确;
D.防晒霜分子中的键电子吸收紫外光能量后被激发,从而阻挡部分紫外光,D正确;
故答案为A。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的名称是:3-异丙基戊烷
B. 气态二聚氟化氢:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 基态原子的价层电子排布式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该烷烃选取最长碳链时,存在含5个碳的主链,且可连有甲基、乙基两个取代基,符合取代基数目最多的命名规则,正确名称为2-甲基-3-乙基戊烷,不是3-异丙基戊烷,A错误;
B.气态二聚氟化氢由两个HF分子通过分子间氢键结合,氢键是一个HF的与另一个HF的之间的弱相互作用,用虚线表示,共价键为用实线表示,图示符合结构,B正确;
C.中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,价层电子对互斥模型为平面三角形,图示为三角锥形,C错误;
D.基态原子满足洪特规则特例,全满结构更稳定,价层电子排布式为,不是,D错误;
答案选B。
3. 下列晶体熔点最高的是
A. Na B. C. SiC D. KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于金属晶体,钠的金属键键能较小,熔点仅约97.8℃,熔点较低,A错误;
B.属于分子晶体,微粒间依靠较弱的分子间作用力结合,熔点仅约69.6℃,熔点低,B错误;
C.属于共价(原子)晶体,微粒间以强共价键结合,断裂共价键需要吸收大量能量,熔点高达2000℃以上,熔点极高,C正确;
D.属于离子晶体,微粒间以离子键结合,熔点约770℃,熔点低于共价晶体,D错误;
故选C。
4. 下列有关实验安全不规范的是
A. 实验室有机物小面积着火,可用灭火毯盖灭
B. 苯酚沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
C. 实验室制备乙酸乙酯忘加沸石,需停止加热,冷却后补加
D. 高锰酸钾与苯不能发生反应,可保存于同一个药品柜中
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室有机物小面积着火时,使用灭火毯盖灭可隔绝空气达到灭火目的,操作符合安全规范,A正确;
B.苯酚易溶于乙醇且乙醇毒性较低,苯酚沾到皮肤上立即用乙醇冲洗再用水冲洗可有效降低苯酚对皮肤的腐蚀,操作符合安全规范,B正确;
C.若向热的反应液中直接加入沸石会引发暴沸危险,需停止加热待体系冷却后再补加沸石,操作符合安全规范,C正确;
D.高锰酸钾属于强氧化性危化品,苯属于易燃有机物危化品,二者混放一旦发生泄漏等意外极易引发火灾、爆炸,不能保存于同一药品柜,操作不符合安全规范,D错误;
故本题选D。
5. 一种用于有机合成的催化剂结构如图。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态Q原子的价层电子排布式为,X和Z位于同主族。下列说法错误的是
A. 原子半径
B. 基态原子未成对电子数
C. 单质熔沸点:
D. 分子中原子采取杂化
【答案】B
【解析】
【分析】基态Q原子价层电子排布为,s轨道最多排2个电子,故,Q为(硼,原子序数5);X和Z同主族,结合成键特征,X为(氧)、Z为(硫,第ⅥA族);原子序数依次增大,W成4个单键,故W为(碳);Y仅成1个单键且原子序数大于O,故Y为(氟)。
【详解】A.同周期主族元素原子半径从左到右递减,同主族从上到下递增,故原子半径,即,A正确;
B.基态O未成对电子数为2,基态B未成对电子数为1,基态F未成对电子数为1,故未成对电子数,不满足,B错误;
C.B单质为共价晶体,熔沸点很高,为分子晶体,常温下为气体,熔沸点很低,故单质熔沸点,C正确;
D.为,中心B原子价层电子对数为,采取杂化,D正确;
故选B。
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 B. 乙酸乙酯的制备和收集
C. 制取硝基苯 D. 除去乙烷中的乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸具有挥发性,挥发出的乙酸也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,A错误;
B.乙酸乙酯会与溶液发生水解反应,收集时应使用饱和碳酸钠溶液,B错误;
C.制取硝基苯需控制水浴温度为50~60℃,温度计应插入水浴中测量水温,而非插入反应液内,C错误;
D.乙烯可被酸性溶液氧化为,后续溶液可吸收生成的,乙烷与两种试剂均不反应,可达到除杂目的,D正确;
故答案为D。
7. 用所给试剂鉴别下列各组有机物不能达到目的的是
A. 苯、甲苯(酸性KMnO4溶液) B. 乙醇、乙酸(石蕊试剂)
C. 甲酸乙酯、乙酸甲酯(NaOH溶液) D. 蔗糖、麦芽糖(新制氢氧化铜悬浊液)
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯性质稳定,不能使酸性溶液褪色;甲苯的侧链甲基受苯环活化,可被酸性溶液氧化使溶液褪色,现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.乙酸含羧基具有酸性,可使石蕊试剂变红;乙醇为中性,与石蕊试剂互溶无明显现象,现象不同可鉴别,B不符合题意;
C.甲酸乙酯和乙酸甲酯均属于酯类,均不溶于溶液,在溶液中加热均发生水解反应生成可溶性的羧酸钠和醇,最终均得到均一溶液,现象完全相同无法鉴别,C符合题意;
D.麦芽糖是还原性糖,含醛基,加热条件下可与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀;蔗糖是非还原性糖,无醛基,不发生该反应,现象不同可鉴别,D不符合题意;
故选C。
8. 下列物质性质差异解释正确的是
选项
性质
解释
A
黏性:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
范德华力:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
B
酸性:
原子半径:
C
配位数:
电负性:
D
热稳定性:
分子间存在氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硬脂酸甘油酯与乙酸乙酯均为分子晶体,硬脂酸甘油酯相对分子质量更大,分子间范德华力更强,对应黏性更大,解释正确,A正确;
B.酸性强于的原因是的吸电子诱导效应强于,使羧基中键极性更强、更易电离出,与原子半径大小无关,解释错误,B错误;
C.配位数大于的原因是半径小于,中心周围可容纳更多半径更小的配体,与电负性无直接关联,解释错误,C错误;
D.热稳定性是由共价键键能决定的化学性质,键键能大于键,故热稳定性更强,氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,不影响热稳定性,解释错误,D错误;
故选A。
9. 沙丁胺醇是哮喘用药的中间体,结构如图。下列关于沙丁胺醇的说法正确的是
A. 分子式为,属于芳香族化合物
B. 可用溶液区分沙丁胺醇和苯甲醇
C. 该物质与足量反应后的产物中含有5个手性碳原子
D. 沙丁胺醇与足量溶液反应,生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.沙丁胺醇的分子式为,含苯环属于芳香族化合物,A错误;
B.沙丁胺醇含酚羟基,遇溶液发生显色反应显紫色,苯甲醇仅含醇羟基无酚羟基,无显色现象,可以区分二者,B正确;
C.连有四个不同原子或者基团的碳原子为手性碳原子,最终产物中共有4个手性碳原子,见标记处,,C错误;
D.该物质不含羧基,且酚羟基酸性弱于碳酸,不能与溶液反应生成,D错误;
故选B。
10. 青蒿素为无色针状晶体,熔点,可溶于乙醇(沸点)、乙醚(沸点,有毒)等有机溶剂,在水中的溶解度很小,热稳定性差。一种提取工艺如图所示:
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ为分液 B. 将流程中的乙醚换成乙醇,效果更好
C. 操作Ⅱ用到蒸发皿 D. 该实验应在通风橱中进行,且不能明火加热
【答案】D
【解析】
【详解】A.操作Ⅰ为分离固体残渣和液体浸出液的操作,应为过滤,分液用于分离互不相溶的液体混合物,A错误;
B.乙醇沸点为,远高于乙醚的,若替换为乙醇,蒸馏分离时所需温度更高,会造成热稳定性差的青蒿素分解,效果更差,B错误;
C.操作Ⅱ为蒸馏,目的是分离沸点较低的乙醚和粗产品,使用蒸馏烧瓶等仪器,蒸发皿用于蒸发结晶操作,该实验不需要,C错误;
D.乙醚有毒且易挥发、易燃易爆,因此实验需在通风橱中进行,不能使用明火加热避免发生危险,D正确;
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向鸡蛋清溶液中滴加少量溶液,有沉淀产生
蛋白质发生变性
B
测量冰和的熔点,得出冰的熔点高于
氢键强度:
C
将缺角的氯化钠晶体置于饱和溶液中,晶体慢慢变为完美的立方体块
晶体具有自范性
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热,冷却后向其中滴加少量银氨溶液,水浴加热,未出现银镜
蔗糖没有发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.属于重金属盐,重金属阳离子可使蛋白质发生变性产生沉淀,A正确;
B.的电负性大于,实际氢键强度,冰熔点更高是因为平均每个分子形成的氢键数量更多,并非氢键强度更大,B错误;
C.晶体的自范性指晶体能自发呈现规则几何外形的性质,缺角的晶体在饱和溶液中通过溶解-结晶平衡逐渐形成规则立方体,体现了晶体的自范性,C正确;
D.蔗糖水解后溶液含稀硫酸呈酸性,银氨溶液会优先与酸反应,无法发生银镜反应,应先加溶液中和至碱性后再加银氨溶液,实验操作错误,不能得出蔗糖未水解的结论,D错误;
故选AC。
12. 某药物中间体的合成路线如下图。下列说法错误的是
已知:中有三种官能团
A. M能发生缩聚反应 B. 和的质谱、红外光谱均不同
C. 与溴水只发生加成反应 D. 最多能与反应
【答案】CD
【解析】
【分析】M中的酚羟基和3-溴丙烯发生取代反应得到N(),N发生重排反应得到P,结合Q是P用NaBH4将醛基还原为醇羟基的产物,可知P的结构为。
【详解】A.M含有酚羟基和醛基,可发生酚醛缩聚反应,属于缩聚反应,A正确;
B.和互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱的最大质荷比(分子离子峰)相同,但二者结构不同,因此质谱的碎片离子峰不同,二者的质谱图不同;P含有酚羟基,具有酚羟基的红外光谱吸收峰,而N不含酚羟基,不具有该吸收峰,因此二者的红外光谱不同;B正确;
C.含有酚羟基,酚羟基邻对位苯环上的氢原子可与溴水发生取代反应,含有的碳碳双键可与溴水发生加成反应,醛基和溴水可以发生氧化反应,不是只发生加成反应,C错误;
D.中只有酚羟基可与反应,醇羟基、醚键、碳碳双键均不与反应,最多能与反应,D错误;
故选CD。
13. 有机合成中间体乙酰苯胺()可由苯胺与醋酸共热制备,实验过程如下:
ⅰ.将苯胺、冰醋酸和少量锌粉混合加热到,加热回流一段时间
ⅱ.将反应后的混合液倒入冷水中,过滤、洗涤得到粗产品
ⅲ.向粗产品中加入热水,煮沸,再加入活性炭,后经系列操作得到产品
已知:①醋酸沸点为;②苯胺在空气中易被氧化;③乙酰苯胺熔点为,在水中溶解度随温度升高而增大。
下列说法正确的是
A. 加入锌粉可防止苯胺被氧化
B. 加热至是为了将有机产物蒸出,提高转化效率
C. 步骤ⅱ用到的玻璃仪器有长颈漏斗、玻璃棒、烧杯
D. 步骤ⅲ系列操作为趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】AD
【解析】
【详解】A.锌粉具有还原性,可消耗体系中的氧气,防止苯胺被氧化,A正确;
B.加热至的目的是蒸出反应生成的水,促进平衡正向移动提高转化率,该温度低于醋酸沸点,且有机产物乙酰苯胺沸点远高于,无法被蒸出,B错误;
C.步骤ⅱ为过滤操作,用到的玻璃仪器是普通漏斗、玻璃棒、烧杯,长颈漏斗不用于过滤操作,C错误;
D.乙酰苯胺溶解度随温度升高而增大,趁热过滤可除去活性炭并避免乙酰苯胺析出损失,随后经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到产品,D正确;
故选AD。
14. Curtius重排反应在合成胺类及其衍生物药物中具有广泛应用,重排反应机理如下:
已知:ⅰ易与水、醇、胺试剂反应
ⅱRCOCl重排速率与取代基的关系如下表:
取代基
重排速率相对快慢
快速
中速
慢速
下列说法错误的是
A. 反应④的反应类型为加成反应
B. 重排反应速率:>
C. 发生上述重排生成
D. 反应过程中为避免生成副产物,应及时分离出产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应④是与发生加成反应,不饱和键两端直接结合和生成,属于加成反应,A正确;
B.根据表格规律,与羰基相连的烷基碳级数越高(给电子能力越强),重排速率越快:叔烷基>仲烷基>伯烷基。第一种物质的为(伯烷基),第二种物质的为环丙基,与羰基相连的碳为仲碳,重排速率前者小于后者,B错误;
C.Curtius重排过程中取代基的结构保持不变,反应物中为,重排后生成对应,与给出产物结构一致,C正确;
D.已知中间产物易与胺类反应,产物属于胺,若不及时分离会与中间产物反应生成副产物,故及时分离产物可避免副反应,D正确;
15. 一种热缩冷胀材料的立方晶胞结构沿轴、轴、轴方向的投影均如图所示。晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影为
B. 晶体中与距离最近且相等的有12个
C. 和的最短距离为
D. 该晶体的化学式为,B位于组成的四面体空隙中
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由三个坐标轴方向的投影可知,位于立方晶胞顶点,位于体心。沿体对角线投影时,体对角线两端的与体心投影在中心,其余6个顶点投影成正六边形;4个基团中有1个沿投影方向重合,另3个呈三向分布,图示正确,A正确;
B.均位于晶胞体心,相邻晶胞的体心构成简单立方点阵,每个最近且等距的为沿三个晶轴正、负方向的6个,不是12个,B错误;
C.每个晶胞含个、1个和4个基团,化学式为,摩尔质量为,设晶胞边长为,则;和的最短距离为体对角线的一半,即,C错误;
D.由晶胞中粒子数可得化学式为;每个周围最近的4个构成四面体,故位于其四面体空隙中,D正确。
故答案选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 铁、钴、镍3种元素通常称为铁系元素,能形成很多重要的化合物。阿伏伽德罗常数的数值为,回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为__________。下列表示镍原子处于激发态的有__________(填标号)。
a. b. c.
(2)NO与溶液形成棕色可溶性的硫酸亚硝酰合铁(Ⅱ)配合物,该配合物中键的个数为__________,配位原子为__________(写元素符号)。酸性条件下定性检验时,可加入__________(填“过量”或“少量”)FeSO4溶液,方可生成上述配合物。
(3)铁、钴、镍与钙同属于第四周期元素,最外层电子数相同,但熔点高于钙,原因为__________。
(4)NiO为型晶体,将其在中加热,部分变为,晶体组成变为,X射线衍射实验表明晶体仍为型结构(位置没有变),同时测得晶胞体积。
①NiO晶胞中,占据围成的__________(填“四面体”或“八面体”)空隙。
②加热后,该晶体的密度为__________(列出计算式)
【答案】(1) ①.
第四周期第Ⅷ族 ②.
b (2) ①.
②.
N ③.
过量 (3)
铁、钴、镍有3d电子参与形成金属键,价电子数较多,金属键更强
(4) ①.
八面体 ②.
(或)
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为28,基态原子电子排布式为,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。根据洪特规则,电子在简并轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋平行。选项a和c中单电子自旋均平行,能量最低,属于基态;选项b中两个单电子自旋相反,违反了洪特规则,能量较高,属于激发态。
【小问2详解】
配合物中,外界内部含有4个键,配体内部含有1个键,中心离子与配体之间形成1个配位键(属于键),故该配合物中键的个数为。分子中N原子的电负性小于O原子,N原子更容易给出孤电子对,故配位原子为N。酸性条件下检验时,先将还原为,生成的再与剩余的结合生成棕色配合物,因此必须加入过量的溶液。
【小问3详解】
钙的价电子排布为,而铁、钴、镍属于过渡金属,除了4s电子外,其3d电子也参与形成金属键,价电子数较多,且原子半径较小,故金属键比钙更强,熔点更高。
【小问4详解】
①为型晶体,作面心立方最密堆积,占据由围成的八面体空隙。
②晶体组成变为且位置不变,说明晶体仍保持原有的面心立方结构,每个晶胞中仍含有4个,则含有个原子。一个晶胞的质量,晶胞体积为,根据,可得该晶体的密度为。
17. 雷美替胺是一种用于治疗入睡困难型失眠的药物,其重要中间体J的合成路线如下:
已知:
①,产物以反式结构为主
②
(1)A中碳原子的杂化方式为__________;D的结构简式为__________;写出鉴别C和D的一种试剂__________。
(2)E→F的反应类型为__________;为使F→G反应①进行完全,①处试剂应为__________。
(3)请写出G→H的化学反应方程式___________________。
(4)反应E→F和H→J的目的是____________________________。
(5)写出满足下列条件的J的同分异构体的结构简式__________(一种即可)。
①只有一个环且为苯环;
②核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为4:2:2:1:1;
③能发生银镜反应,且水解产物能和氯化铁溶液发生显色反应。
【答案】(1) ①. sp2 ②. ③. 银氨溶液(或新制氢氧化铜)
(2) ①. 取代反应 ②. NaOH溶液
(3)+HCl
(4)避免非目标位点发生反应,提升反应选择性
(5)、
【解析】
【分析】根据F的结构逆推,E与Br2反应生成F,根据E的化学式可知,E为;D与H2在Pd/C作用下反应生成E,对比D和E的分子式可知,D中的碳碳双键加成得到E,由已知①和C→D反应条件可知,C为、D为;根据已知②可知,反应①需将酯基转化为羧基,则F→G首先进行酯基的水解,然后用SOCl2取代羧基,由于酯基在酸性条件的水解为可逆反应、碱性条件的水解反应程度较完全,因此反应①的试剂为NaOH溶液,G为;对比G和H的化学式可知,G转化为H和HCl,由J的结构可知,H为,H在氢气、Pd/C作用下将-Br转化为-H转化为J;据此解答。
【小问1详解】
A中苯环上的碳原子为sp2杂化,五元环上的碳原子为sp3杂化;据分析,D为;C含醛基,D含碳碳双键和酯基,因此可通过检验醛基鉴别C和D,试剂为银氨溶液(或新制氢氧化铜)。
【小问2详解】
据分析,E中苯环上的氢被Br取代得到F,则E→F的反应类型为取代反应;F→G首先进行酯基的水解,由于酯基在酸性条件的水解为可逆反应、碱性条件的水解反应程度较完全,因此反应①的试剂为NaOH溶液。
【小问3详解】
据分析,G转化为H和HCl,化学方程式为+HCl。
【小问4详解】
据分析,G转化为H为苯环上的氢的取代,反应E→F通过引入Br原子、H→J将Br原子脱除,目的是避免非目标位点发生反应,提升反应选择性。
【小问5详解】
J的分子式为C11H10O2,不饱和度为7,其同分异构体只有一个环且为苯环、能发生银镜反应,且水解产物能和氯化铁溶液发生显色反应,则苯环上的一个取代基为-OCHO,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为4:2:2:1:1,则该结构具有对称性,符合条件的结构有、。
18. 亚硝酸甲酯()应用广泛,不仅可制备医药与炸药的核心原料叠氮化钠(),还能合成锂电池领域重要的溶剂碳酸二甲酯[]。相关生产流程如下:
(1)请写出亚硝酸甲酯合成塔中反应的化学方程式______________________。
(2)叠氮化钠合成塔中需加入肼(),肼的电子式为__________;脱去两个氢原子后得到二氮烯(),存在顺反异构体,请写出其顺式结构式_____________。
(3)叠氮化钠()中的中心原子杂化方式为_____________;可形成配合物,其有两种同分异构体,由此可推断的立体构型为__________。
(4)写出叠氮化钠合成塔中反应的化学方程式________________。为实现整个流程中物质的充分利用,可循环利用的物质有__________(写化学式)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. sp ②. 平面正方形
(4) ①. ②. 、
【解析】
【分析】亚硝酸甲酯合成塔中发生反应,产物亚硝酸甲酯在叠氮化钠合成塔中发生反应,在碳酸二甲酯合成塔中发生反应。
【小问1详解】
亚硝酸甲酯合成塔中,发生CH3OH,NO和O2合成CH3ONO的反应。反应中,N由+2价变为+3价,失去1个电子;每1分子O2得到4个电子,据此可对氧化还原反应进行配平,方程式为。
【小问2详解】
肼的结构为H2N-NH2,其N的电子结构类似于NH3,3个电子参与形成共价键,另有1个孤电子对,即。N2H2的结构为HN=NH,其顺反异构类似于烯烃的顺反异构,顺式异构体的结构为。
【小问3详解】
的等电子体为CO2,为直线形结构,中心N原子的杂化方式为sp。为四配位,若构型为四面体,则类似于CH2Cl2的情况,无同分异构体。因此其应采取四配位化合物的另一种常见的构型:平面正方形。
【小问4详解】
叠氮化钠合成塔中,由N2H4,NaOH和CH3ONO合成NaN3,应生成副产物CH3OH和H2O,可配平得到方程式。该合成塔产生的CH3OH可循环利用用于合成CH3ONO。同时,碳酸二甲酯合成塔发生的反应为,产生的NO也可回亚硝酸甲酯合成塔循环利用。
19. 维生素C是现今应用最广泛、工业化生产规模最大的一类维生素,其结构如下图所示,回答下列问题:
已知:
(1)元素、、中,基态原子的价电子排布式为__________,第一电离能由大到小的顺序是__________。
(2)维生素C又名抗坏血酸,二元弱酸,,。具有很强的还原性,光线、射线、和等均会加速维生素氧化降解。
①维生素C的酸性来自2号碳和3号碳上的羟基,请解释为何3号碳上的羟基酸性更强______________________。
②写出维生素C与溶液反应的化学方程式___________________。(已知:,)
③某实验小组在探究维生素C与足量不同浓度溶液反应时,发现与低浓度的溶液生成,而与高浓度溶液生成,写出后者的结构简式_____________。
④医学上,在维生素C注射液的处方中通常加入依地酸二钠(EDTA-2Na),该物质可与金属离子形成配合物,加入该物质的目的是_________________________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 3号碳上的羟基失去质子后,负电荷可通过共轭体系离域到多个氧原子上,所得共轭碱更稳定,因此该羟基酸性更强 ②. + ③. ④. 与、等金属离子形成稳定配合物,抑制其对维生素C氧化分解的催化作用
【解析】
【小问1详解】
①氧元素的原子序数为8,基态氧原子的核外电子排布式为:,其中价电子为第二电子层上的电子,因此价电子排布式为:。同周期中,随核电荷数增大,原子核对最外层电子的吸引作用总体增强,因此氧的第一电离能大于碳;氢的第一电离能很大,但略小于氧,故第一电离能由大到小为:;
【小问2详解】
①维生素C的3号羟基失去质子后,形成的负离子与碳碳双键、羰基构成共轭体系,负电荷能够离域,降低了共轭碱的能量;2号羟基失去质子后形成的共轭碱稳定性较弱,故3号羟基酸性更强;
②维生素C的大于碳酸的,可与反应生成维生素C的酸式盐,维生素C的3号碳的羟基酸性更强,反应位点在三号碳的羟基上,生成的碳酸分解为二氧化碳和水,促进反应进行,化学方程式为+;
③维生素C分子中含有内酯结构,高浓度条件下,内酯会发生水解,水解时,进攻1号碳上的羰基碳,1号碳与环内氧原子之间的键断裂,五元环打开;1号碳形成羧酸钠基团,原来的环内氧在开环后转化为4号碳上的羟基;初步开环产物中含有烯二醇结构,根据已知,烯二醇发生互变异构,得到最终产物;
④维生素C具有较强的还原性,容易被空气中的氧气氧化,、等金属离子能够催化这一氧化过程,使维生素C加快分解;EDTA二钠含有多个配位原子,能与这些金属离子形成稳定的配合物,从而降低溶液中游离金属离子的浓度,削弱其催化作用,减缓维生素C的氧化分解,提高注射液的稳定性。
20. 一种抗失眠药物的部分合成路线如下图所示(部分反应条件省略):
已知:
回答下列问题:
(1)物质B的名称是__________;E中含氧官能团的名称__________。
(2)C→D的化学方程式为___________________。
(3)E→F的反应类型为取代反应,加入过量反应物X可以提高F产率的原因有:①______________________;②_________________________。
(4)物质G的结构简式__________。
(5)物质C的同分异构体中,符合下列条件的有__________种。
①属于芳香族化合物 ②含有
(6)根据上述信息,设计以甲苯为主要原料(其他无机试剂和少于4个碳原子的有机物任选),制备有机物的合成路线____________________________。
【答案】(1) ①. 邻氟苯甲酸 ②. 酰胺基、羰基
(2) (3) ①. 增加一种反应物的投入量可提高另一种反应物的转化率 ②. X含有氨基,能与产物中的溴化氢结合,促进反应正向进行
(4) (5)15
(6)
【解析】
【分析】由分子式和A→B的反应条件可推断A为氟代甲苯,B为氟代苯甲酸,依据F中氟原子和羰基的位置,可反推A、B的结构简式分别为和。B→C发生取代反应,羧基中羟基被氯原子取代,故C的结构简式为。由F的结构简式可反推,C→D的反应物C6H6BrN的结构简式为,D为反应的取代产物,结构简式为。D→E形成酰胺,E的结构简式为。由E和F的结构简式可推断,反应物X的结构简式为。再根据“已知”中所提示的反应,可推导出G的结构简式为。
【小问1详解】
B的结构简式为,名称为邻氟苯甲酸;E的结构简式为,含有的含氧官能团名称为酰胺基和羰基;
【小问2详解】
C和反应物C6H6BrN在碱性环境和催化剂催化下发生取代反应,生成D,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
增加一种反应物的投入量可提高另一种反应物的转化率,从而提高产率;X的结构简式为,氨基能与产物中的溴化氢结合,移除反应产物,促进反应正向进行;
【小问4详解】
根据“已知”中所提示的反应,可推导出G的结构简式为;
【小问5详解】
已知该同分异构体含有苯环和羰基,若该同分异构体含有两个取代基,则取代基为-COCl和-F、-COF和-Cl两种情况,根据取代基在苯环上分布位置的不同,各有3种符合要求的同分异构体(包括C本身),若该同分异构体含有三个取代基,则分别为-CHO、-F、-Cl,根据取代基在苯环上分布位置的不同,共有10种符合要求的同分异构体,故符合要求的同分异构体(不包括C本身)共有15种;
【小问6详解】
首先将甲苯转化为氯代甲苯,再将其水解为苯甲醇,再通过铜催化将其氧化为苯甲醛,最后通过与反应成环,合成路线图为:。
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