内容正文:
【 高中化学 】
3年高考真题(2024-2026)-按章分类
选择性必修3
第二章 烃
34个单选题 + 3个解答题
---- 学 生 版 ----
一、单选题
1.(2026高考·浙江)下列化学用语表示不正确的是( )
A.O原子结构示意图:
B.甲醇的结构简式:
C.基态原子价层电子的轨道表示式:
D.的系统命名:2-甲基丁烷
2.(2026高考·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.的电子式:
B.2-甲基戊烷的分子结构模型:
C.基态原子的价层电子轨道表示式:
D.原子核内有1个中子的氢原子符号:
3.(2026高考·四川)下列图示中,实验操作或方法正确的是( )
A.除去乙炔中的少量
B.探究的热稳定性
C.向容量瓶中转移NaCl溶液
D.制备胶体
A.A B.B C.C D.D
4.(2026高考·山东)实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是( )(加热及夹持装置略)
A.溴苯合成
B.尾气处理
C. 洗涤分液
D.蒸馏提纯
A.A B.B C.C D.D
5.(2026高考·山东)药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是( )
A.存在顺反异构 B.共直线的C原子最多有6个
C.分子中电负性最小的元素是C D.红外光谱中出现、和的吸收峰
6.(2026高考·河北)对甲苯磺酸钠()熔点大于300℃,易溶于水。实验室合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.水分离装置的使用有利于反应①的进行 B.温度过高会造成多取代副产物的增多
C.饱和溶液有利于粗品的析出 D.蒸馏法较重结晶法更适于的提纯
7.(2026高考·湖南)下列图示中,实验操作或方法正确的是( )
A.用C2H5OH制C2H4
B.收集Cl2
C.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
8.(2026高考·陕晋青宁卷)下列关于物质用途的说法错误的是( )
A.乙烯用作水果催熟剂 B.氧化钠用作呼吸面具供氧剂
C.碘伏用作皮肤消毒剂 D.金刚砂用作砂轮磨料
9.(2026高考·陕晋青宁卷)下列化学用语表示正确的是( )
A.2-氯丙烷的键线式:
B.基态O原子的轨道表示式:
C.中子数为8的碳核素:
D.用电子式表示H2S的形成过程:
10.(2026高考·河南)物质的微观结构决定宏观性质,下列结构特征不能解释其性质的是( )
选项
结构特征
性质
A.
金刚砂(SiC)属于共价晶体,C-Si键的键能大
金刚砂硬度大、熔点高
B.
苯分子中存在大键
苯难溶于水
C.
对羟基苯甲醛只形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
D.
基态氩原子的最外层电子数为8,原子结构稳定
氩气性质稳定,不易形成化合物
A.A B.B C.C D.D
11.(2026高考·黑吉辽蒙卷)化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是( )
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A.A B.B C.C D.D
12.(2026高考·浙江)下列化学用语表述错误的是( )
A.甲醇的结构简式: B.中子数为8的N原子:
C.基态铍原子核外电子排布式: D.的系统命名法:2,2-二甲基丙烷
13.(2025高考·江西)是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素,价层电子数总和为23,原子半径,X、Z不同周期,Z、W同主族。下列说法正确的是( )
A.电负性: B.是直线形分子
C.与中Z的杂化轨道类型不同 D.易燃
14.(2025高考·浙江)下列化学用语表示不正确的是( )
A.的结构式: B.基态氧原子的轨道表示式:
C.p电子云轮廓图: D.的系统命名:乙基丁烷
15.(2025高考·湖北)下列描述不能正确地反映事实的是( )
A.室温下与碳不发生反应,高温下可生成和
B.室温下苯与溴不发生反应,温度升高生成大量溴苯
C.通常含硒的化合物有毒性,但微量硒元素有益健康
D.某些镇痛类生物碱可用于医疗,但滥用会危害健康
16.(2025高考·北京)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈()是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是( )
A.乙腈的电子式: B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔 D.乙腈可发生加成反应
17.(2025高考·陕晋青宁卷)下列实验方案不能得出相应结论的是( )
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A.A B.B C.C D.D
18.(2025高考·陕晋青宁卷)“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是( )
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
19.(2025高考·陕晋青宁卷)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
20.(2025高考·陕晋青宁卷)下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.的电子式为 B.基态原子的价电子排布式为
C.的球棍模型为 D.反-2-丁烯的结构简式为
21.(2025高考·河北)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是( )
选项
宏观现象
微观解释
A
氮气稳定存在于自然界中
氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B
苯不能使溴的溶液褪色
苯分子中碳原子形成了稳定的大键
C
天然水晶呈现多面体外形
原子在三维空间里呈周期性有序排列
D
氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体
离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
A.A B.B C.C D.D
22.(2025高考·河北)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是( )
A.电石与饱和NaCl溶液 B.固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl D.固体与水
23.(2025高考·河北)设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.晶体内氢键的数目为
B.的NaF溶液中阳离子总数为
C.28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
24.(2025高考·浙江)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
25.(2024高考·北京)苯在浓和浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓作催化剂
26.(2024高考·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.的电子式: B.分子的球棍模型:
C.的结构示意图: D.乙炔的结构式:
27.(2024高考·贵州)下列叙述正确的是( )
A.KBr的电子式:
B.聚乙炔的结构简式:
C.的空间结构:平面三角形
D.的名称:2-甲基-2-丁烯
28.(2024高考·山东)下列化学用语或图示正确的是( )
A.的系统命名:2-甲基苯酚
B.分子的球棍模型:
C.激发态H原子的轨道表示式:
D.键形成的轨道重叠示意图:
29.(2024高考·甘肃)甲烷在某含催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A. B.步骤2逆向反应的
C.步骤1的反应比步骤2快 D.该过程实现了甲烷的氧化
30.(2024高考·甘肃)下列实验操作对应的装置不正确的是( )
A
B
C
D
灼烧海带制海带灰
准确量取稀盐酸
配制一定浓度的溶液
使用电石和饱和食盐水制备
A.A B.B C.C D.D
31.(2024高考·贵州)下列装置不能达到实验目的的是( )
A.图①可用于实验室制 B.图②可用于除去中少量的
C.图③可用于分离和 D.图④可用于制备明矾晶体
32.(2024高考·广东)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.中含有键的数目为
B.溶液中含的数目为
C.和的混合气体含有的分子数目为
D.与反应生成,转移电子数目为
33.(2024高考·湖南)下列有关化学概念或性质的判断错误的是( )
A.分子是正四面体结构,则没有同分异构体
B.环己烷与苯分子中键的键能相等
C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D.由与组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
34.(2024高考·浙江)下列表示不正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:
B.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.用电子式表示的形成过程:
D.的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
二、解答题
1.(2026高考·陕晋青宁卷)大豆苷元(D)具有治疗心脑血管疾病的作用。因其难溶于水,生物利用度低,某研究团队采用下列反应路线,合成了易溶于水的大豆苷元磺酸钠(D-SO3Na)。
已知:①D为白色粉末,可溶于浓硫酸,其磺化产物易溶于水;
②相对分子质量:D 254,D-SO3Na 356。
实验步骤如下:
Ⅰ.在50 mL圆底烧瓶中,加入20 mL浓硫酸和10.0 g D,60℃下搅拌反应30 min,冷却至室温。
Ⅱ.上述反应液与100 mL饱和NaCl溶液混合,析出沉淀,静置4 h;抽滤,沉淀用20% NaCl溶液洗涤至滤液呈中性,得到D-SO3Na粗产品。
Ⅲ.粗产品重结晶,105℃真空干燥,得到D-SO3Na产品11.0 g。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中,加热方式为________,浓硫酸的作用有________(任写两种)。
(2)向盛有5 mL蒸馏水的试管中滴入2滴Ⅰ中的反应液,振荡,________(填实验现象),表明反应不完全。
(3)Ⅱ中,反应液与饱和NaCl溶液混合的具体操作是________。
(4)Ⅱ中抽滤装置如图。抽滤与普通过滤相比,优点是________。沉淀不能用蒸馏水洗涤的原因是________。
(5)Ⅲ中关于重结晶操作的描述错误的是________。
a.加热溶解,制成D-SO3Na稀溶液 b.加入活性炭,吸附有色杂质
c.趁热过滤,除去活性炭及可溶性杂质 d.冷却结晶,使D-SO3Na从溶液中析出
(6)通过________技术,可以获得D-SO3Na晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。
(7)Ⅲ中产品纯度为99.5%,D-SO3Na的产率为________(列计算式)。
2.(2025高考·湖南)苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
34.5
0.71
微溶于水
反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸,加热煮沸;
②稍冷后,通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯,再加热回流;
③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集馏分,得到苯胺。
回答下列问题:
(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是 (填标号)。
(2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”)。
(3)步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是 。
(4)步骤④中第二次分液,醚层位于 层(填“上”或“下”)。
(5)蒸馏回收乙醚时,锥形瓶需冰水浴的原因是 ;回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是 。
(6)下列说法正确的是 (填标号)。
A.缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率
B.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(7)苯胺的产率为 。
3.(2024高考·湖北)用和焦炭为原料,经反应I、Ⅱ得到,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出与水反应的化学方程式 。
(2)已知、(n是的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线见图1。
①反应在的 。
②保持不变,假定恒容容器中只发生反应I,达到平衡时 ,若将容器体积压缩到原来的,重新建立平衡后 。
(3)恒压容器中,焦炭与的物质的量之比为,为载气。和下,产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为,缓慢加热至时,实验表明已全部消耗,此时反应体系中含物种为 。
②下,反应速率的变化特点为 ,其原因是 。
第二章 烃
---- 参考答案及解析 ----
一、单选题
1.C O为8号元素,原子核内有8个质子,核外电子分2层排布,第一层2个、第二层6个,结构示意图为:,A正确。甲醇由甲基和羟基构成,结构简式为,B正确。基态原子价层电子排布为,根据洪特规则,能级的3个电子应分占3个不同的轨道且自旋平行,图示轨道电子排布违反洪特规则,价层电子的轨道表示式为:,C错误。主链含4个碳原子,2号碳原子上连有1个甲基,系统命名为2-甲基丁烷,D正确。
2.B 是共价化合物,和共用一对电子,电子式为,A正确。2-甲基戊烷主链含5个碳原子,2位连1个甲基,总共有6个碳原子,图示球棍模型只有5个碳原子,对应为2-甲基丁烷,正确的结构模型为,B错误。基态原子价层电子排布为,轨道表示式为,C正确。氢原子质子数为1,中子数为1时质量数为,原子符号为,D正确。
3.B 乙炔含碳碳三键,也会被酸性溶液氧化,会损失提纯的乙炔,A错误。热稳定性差,受热分解生成,可通过澄清石灰水变浑浊验证分解反应;加热固体时试管口略向下倾斜,能防止冷凝水倒流炸裂试管,B正确。向容量瓶中转移溶液时,应该用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线下方内壁,C错误。制备胶体时,应将饱和溶液滴入沸水中,若滴入溶液会直接生成沉淀,无法得到胶体,D错误。
4.C 制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误。尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误。溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确。蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误。
5.D 该分子中无碳碳双键,不存在顺反异构,A错误。碳碳三键为直线结构,与三键共线的碳原子包括:与三键直接相连的苯环碳及其对位碳、三键的2个碳原子、与三键直接相连的吡啶环碳及其对位碳、酯基中的羰基碳,共有7个碳原子共线,B错误。电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小;分子含元素C、H、O、N、S,电负性最小的是H,不是C,C错误。结构中存在碳碳三键、 酯基,酯基中包含羰基以及,所以红外光谱会对应出现三种官能团的特征吸收峰,D正确。
6.D 反应①是甲苯的磺化反应,这是一个可逆反应,反应过程中有水生成,水分离装置可移除生成的水,使平衡正向移动,有利于反应①进行,A正确。甲基为苯环邻、对位定位基,在过高的温度下,反应速率过快,能量较高,可能导致生成二磺酸或多磺酸等副产物,B正确。饱和溶液中浓度高,通过同离子效应可降低的溶解度,有利于其粗品析出,C正确。熔点大于300℃,沸点极高,一般需采用减压蒸馏,操作不方便,且蒸馏时高温可能导致其分解;且其易溶于水,重结晶法更适合提纯,D错误。
7.A 乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计应插入液面下,图示符合要求,A正确。氯气密度大于空气,用向上排空气法收集时应长导管进气、短导管出气,图示为短进长出,无法收集氯气,B错误。除去碳酸钠中的碳酸氢钠需要加热固体,灼烧固体应使用坩埚,蒸发皿用于蒸发液体,不能用于灼烧固体,C错误。配制一定物质的量浓度溶液时,向容量瓶转移溶液需要用玻璃棒引流,防止液体洒出,图中没有玻璃棒,操作错误,D错误。
8.B 乙烯具有促进果实成熟的作用,可用作水果催熟剂,A正确。氧化钠与二氧化碳、水反应均无氧气生成,不能作呼吸面具供氧剂,常用作供氧剂的是过氧化钠,B错误。碘伏可使蛋白质变性,刺激性小,是常用的皮肤消毒剂,C正确。金刚砂(碳化硅)硬度大、耐磨性好,可用作砂轮磨料,D正确。
9.C 该键线式共含有4个碳原子,为2-氯丁烷的键线式,2-氯丙烷键线式:,A错误。基态O原子核外电子排布为,根据洪特规则,2p轨道的4个电子应优先分占不同简并轨道,轨道表示式应为,B错误。碳元素质子数为6,中子数为8时质量数为,对应核素表示为,C正确。是共价化合物,形成过程为共用电子对,不存在电子得失、没有阴阳离子,不能使用离子符号和中括号表示,其电子式的形成过程为:,D错误。
10.B 金刚砂(SiC)中原子之间连接成空间网状结构,因此属于共价晶体,C-Si键键能大,难断键,因此金刚砂硬度大、熔点高,结构可以解释性质,A不选。苯难溶于水是因为苯为非极性分子,水为极性分子,符合相似相溶规律,与苯分子中的大键无关,结构特征不能解释其性质,B入选。分子间氢键会提升分子间作用力使沸点升高,分子内氢键对分子间作用力无提升作用,因此对羟基苯甲醛沸点高于邻羟基苯甲醛,结构可以解释性质,C不选。基态氩原子最外层为8电子稳定结构,不易得失或共用电子,因此氩气性质稳定、不易形成化合物,结构可以解释性质,D不选。
11.A 氯气的密度大于空气,使用向上排空气法收集,氯气与CaCl2不反应,不能用CaCl2吸收尾气,需用NaOH溶液吸收,A方案不合理。电石与水反应生成乙炔,该反应剧烈,采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度,B方案合理。亚硫酸的酸性比碳酸强,SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2,能除去CO2中的SO2,C方案合理。实验室铜件镀镍,铜制镀件接电源负极作阴极,镍接电源正极作阳极,电解液中含Ni2+,D方案合理。
12.B 甲醇为一元醇,结构简式:CH3OH,A正确。中子数为8的氮原子,质子数为7,质量数为15,应表示为:,B错误。铍的原子序数为4,基态核外电子排布式为1s22s2,符合能量最低原理,C正确。(新戊烷)分子中,主链为丙烷(3个碳),2号碳上有两个甲基,系统命名法为2,2-二甲基丙烷,D正确。
13.B X为C(IVA族)、Y为F(VIIA族)、W为O(VIA族);同周期元素,原子序数越大,电负性越大;则电负性顺序为F>O>C,即Y>W>X,A错误。C3O2(O=C=C=C=O)为直线形分子,B正确。SO2中S的价层电子对数为,为sp2杂化,SO3中S的价层电子对数为,为sp2杂化,杂化类型相同,C错误。HCF3SO3含磺酸基(-SO3H),性质稳定不易燃,D错误。
14.D 是共价化合物,一个碳原子与四个氢原子形成四个共价键,结构式为:,A正确。基态O原子电子排布式为1s22s22p4,根据泡利原理和洪特规则,其轨道表示式:,B正确。电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,p电子云轮廓图为哑铃形(或纺锤形):,C正确。的最长碳链上有5个碳原子,从离支链较近的一端给主链碳原子编号,甲基在3号碳原子上,则系统命名为3-甲基戊烷,D错误。
15.B 高温下SiO2与碳发生反应生成Si和CO,A正确。苯的溴代反应需催化剂,仅升温无法生成溴苯,B错误。硒化合物(如硒化氢)多数有毒,但硒是人体必需的微量元素,微量摄入有益健康,过量则有害,C正确。镇痛类生物碱的双重作用描述正确,例如吗啡等生物碱可用于镇痛治疗,但滥用会导致成瘾和健康危害,D正确。
16.B 乙腈中存在碳氢单键、碳碳单键和碳氮叁键,各原子均满足稳定结构,电子式正确,A正确。乙腈中甲基碳原子是四面体结构,所有原子不可能共面,B错误。乙腈与丙炔都可以形成分子晶体,两者相对分子质量接近,乙腈分子的极性强于丙炔,分子间作用力乙腈大于丙炔,因此,乙腈沸点高于丙炔,C正确。乙腈中有碳氮叁键,能够发生加成反应,D正确。
17.C Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子由Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确。FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:,B正确。酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是是甲基被氧化,不能说明甲基使苯环活化,C错误。不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确。
18.C 该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确。质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确。该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误。该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确。
19.A 单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质,而非熔点高,熔点高与用途无直接关联,A错误。金属铝还原性强,可通过铝热反应冶炼金属(如Fe、Mn等),B正确。浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体(如H2、CO2),C正确。乙炔燃烧产生高温氧炔焰(约3000℃),可熔化金属进行切割,D正确。
20.A 与结构类似,电子式为,A正确。Be是4号元素,基态原子的价电子排布式为,B错误。乙炔的球棍模型为,图中表示乙炔的空间填充模型,C错误。反-2-丁烯的分子中,两个甲基位于双键的不同侧,结构简式是,D错误。
21.D 氮气的稳定性源于氮分子中的三键,键能高难以断裂,A正确。苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代,B正确。水晶的规则外形由原子三维有序排列(晶体结构)导致,C正确。氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释,不符合实际,D错误。
22.C 电石与饱和NaCl溶液反应制备,中含有不饱和键,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,A不选。固体与 70%的浓反应制备,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,B不选。大理石与稀HCl反应制备,不可使酸性溶液褪色,不能完成相应气体的检验,检验通常用澄清的石灰水,C入选。固体遇水水解生成和,可使酸性溶液褪色,能完成相应气体的制备和检验,D不选。
23.B 每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确。溶液中阳离子包括。,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误。环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为,C正确。铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:,D正确。
24.B 具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,A正确。聚丙烯属于有机合成高分子材料,不含有亲水基团,不能用作吸水剂,B错误。油污可以在碱性环境下水解,溶液由于碳酸根离子的水解,使溶液呈碱性,因此可用于除油污,C正确。硬铝合金具有密度小、强度高的优良特性,其表面会形成致密的氧化膜,抗腐蚀性强,因此可用作航空材料,D正确。
25.C 生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更快,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,A正确。根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,B正确。M的六元环中与相连的C为杂化,苯中大键发生改变,C错误。苯的硝化反应中浓作催化剂,D正确。
26.A 是共价化合物,其电子式为,故A错误。为正四面体形,分子的球棍模型:,B正确。Al的原子序数为13,即的结构示意图:,C正确。乙炔含有碳碳三键,结构式为:,D正确。
27.B KBr的电子式为,A错误。聚乙炔的结构为单双键交替结构,结构简式为,B正确。中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,C错误。CH3CH2C(CH3)=CH2的系统命名为2-甲基-1-丁烯,D错误。
28.A 含有的官能团为羟基,甲基与羟基相邻,系统命名为:2-甲基苯酚,A正确。臭氧中心O原子的价层电子对数为:,属于sp2杂化,有1个孤电子对,臭氧为V形分子,球棍模型为:,B错误。K能层只有1个能级1s,不存在1p能级,C错误。p-pπ键形成的轨道重叠示意图为:,D错误。
29.C 由能量变化图可知,,A正确。由能量变化图可知,步骤2逆向反应的,B正确。由能量变化图可知,步骤1的活化能,步骤2的活化能,步骤1的活化能大于步骤2的活化能,步骤1的反应比步骤2慢,C错误。该过程甲烷转化为甲醇,属于加氧氧化,该过程实现了甲烷的氧化,D正确。
30.A 灼烧海带制海带灰应在坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌,给坩埚加热时不需要使用石棉网或陶土网,A错误。稀盐酸呈酸性,可用酸式滴定管量取15.00mL稀盐酸,B正确。配制一定浓度的NaCl溶液时,需要将在烧杯中溶解得到的NaCl溶液通过玻璃棒引流转移到选定规格的容量瓶中,C正确。电石的主要成分CaC2与水发生反应CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑制取C2H2,该制气反应属于固体与液体常温制气反应,分液漏斗中盛放饱和食盐水,具支锥形瓶中盛放电石,D正确。
31.C CaO与水反应生成Ca(OH)2使c(OH-)增大,溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH3·H2O分解,化学方程式:NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2,试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,既可以减小空气对流,使NH3充满试管,又可以吸收多余的氨气,防止污染空气,A正确。硫化氢能和硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,所以图②可用于除去中少量的,B正确。和沸点不同,应采用蒸馏的方法分离,蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,C错误。制备明矾晶体时,先用饱和明矾溶液制取小晶体,再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置,有利于获得对称性更好的晶体,盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成,D正确。
32.A 26gC2H2的物质的量为1mol,一个C2H2分子中含有3个键,故26gC2H2中含有键的数目为3NA,A正确。在水溶液中发生水解,1L1mol⋅L-1NH4NO3溶液中含的数目小于NA,B错误。CO和H2均由分子构成,1molCO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,C错误。Na与H2O反应生成11.2LH2,由于未给出气体所处的状态,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子数目,D错误。
33.B 为四面体结构,其中任何两个顶点都是相邻关系,因此没有同分异构体,A正确。环己烷中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C-H键长小于环己烷,键能更高,B错误。带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,C正确。当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温,D正确。
34.D 质子数为8,质量数为18,根据质量数=质子数+中子数,可算得中子数为10,A正确。中心原子S价层电子对数:,其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,B正确。为离子化合物,其电子式表示形成过程:,C正确。有机物主链上有6个碳原子,第2、4号碳原子上连有甲基,命名为:2,4-二甲基己烷,D错误。
二、解答题
1.【答案】(1)水浴加热;反应物(或磺化剂)、溶剂、吸水剂(任写两种即可)
(2)出现白色沉淀(或溶液变浑浊)
(3)将反应液沿烧杯内壁缓慢倒入盛有饱和 溶液的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌
(4)过滤速度快,得到的固体较干燥;D-SO3Na 易溶于水,用蒸馏水洗涤会使其大量溶解导致产率降低
(5)ac
(6)X射线衍射
(7)
【解析】(1)反应温度为60℃,低于水的沸点,为了便于控制温度且使受热均匀,应采用水浴加热;在该磺化反应中,浓硫酸参与反应引入磺酸基,故为反应物,题干已知“D可溶于浓硫酸”,故浓硫酸作溶剂,同时浓硫酸在酯化、磺化等反应中常做吸水剂(促进反应正向进行),故浓硫酸的作用有反应物、溶剂、吸水剂(任写两种即可);
(2)由已知可得,反应物大豆苷元(D)难溶于水,而其磺化产物易溶于水,若反应不完全,反应液中会残留未反应的D,将其滴入蒸馏水中时,难溶于水的D会析出,导致出现白色沉淀(或溶液变浑浊);
(3)步骤Ⅰ的反应液中含有大量未反应的浓硫酸,将其与饱和NaCl溶液混合的过程相当于浓硫酸的稀释,为了防止液体沸腾飞溅,必须将密度大且溶解放热的反应液缓慢加入饱和NaCl溶液中,并不断搅拌以利于散热;
(4)抽滤(减压过滤)利用抽气泵使吸滤瓶内压强减小,与普通过滤相比,其压差大,因此过滤速度快,且能将沉淀中的水分抽得更干;由于产物D−SO3Na易溶于水,若用蒸馏水洗涤会造成产物严重流失,改用20%NaCl溶液洗涤,利用同离子效应(Na+浓度大)可降低产物的溶解度,从而减少损失;
(5)重结晶时应加热溶解制成热的饱和溶液(或浓溶液),若制成稀溶液,冷却后可能无晶体析出,a错误。活性炭具有吸附性,可用于吸附有色杂质,b正确。趁热过滤的目的是防止目标产物提前结晶析出,该步骤只能截留不溶性杂质(如活性炭),而可溶性杂质会透过滤纸留在滤液中,c错误。冷却结晶可使溶解度随温度降低而减小的目标产物析出,d正确。
(6)在物质结构研究中,测定晶体内部原子在晶胞中的数目、位置及排列方式等微观结构信息,最常用的现代分析技术是X射线衍射(XRD);
(7)根据反应路线,理论上10.0 g大豆苷元(D)完全反应生成的D−SO3Na的质量为,实际得到的纯净D−SO3Na的质量为,。
2.【答案】(1)A 硝基苯在常温下是液体,应保存在细口瓶中,故选A;
(2)a 为了确保较好的冷凝效果,水流方向应下进上出,即进水口是a;
(3)利用盐析效应,加入NaCl可降低苯胺的溶解度,使其析出,提升产率 由于苯胺在水中有一定溶解度,利用盐析效应,加入NaCl固体,溶液中离子浓度增加,会争夺水分子,导致苯胺的溶解度降低,溶解在水中的大部分苯胺就会以油状物晶体析出,提升实验产率;
(4)上 乙醚密度小于水,故醚层位于上层;
(5)防止其挥发损失并提高冷凝效率;避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏时冷凝管的效率或防止高温下冷凝管因温差过大破裂 乙醚沸点低(34.5℃),冰水浴可防止其挥发损失并提高冷凝效率;由于乙醚和苯胺沸点相差较大,回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是:避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏(180-185℃收集苯胺)时冷凝管的效率(或防止高温下冷凝管因温差过大破裂);
(6)B 缓慢滴加是为了控制反应温度,而非单纯减小速率,因为该反应为放热反应,若温度过高,产物苯胺会与乙酸发生取代反应,导致产率下降,故A错误。蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作,B正确。红外光谱可区分硝基苯(含硝基特征峰)和苯胺(含氨基特征峰),C错误。乙醚是一种有毒物质,具有挥发性,尾气需要处理,D错误。
(7)75% 根据反应原理可知,0.08mol硝基苯,理论上制备0.08mol苯胺,理论产量:0.08 mol × 93 g/mol = 7.44 g,实际产量:5.58 g,产率:75% 。
3.【答案】(1)BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑。 (2)1016;105;105。
(3) BaO;正反应的反应速率保持不变,逆反应的速率逐渐增大后保持不变;容器中只有反应Ⅱ:BaO(s)+3C(s) BaC2(s)+CO(g),反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,则该化学反应的正反应的反应速率保持不变;t2之前,生成物CO的浓度逐渐增大,故逆反应的速率逐渐增大,t2之后,CO的浓度保持不变,逆反应的速率保持不变。
【解析】(1)Ba、Ca元素同主族,所以BaC2与水的反应和CaC2与水的反应相似,其反应的化学方程式为BaC2+2H2O=Ba(OH)2+HC≡CH↑;
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g),所以其平衡常数K=KI×KⅡ=,由图1可知,1585K时KI=102.5,KⅡ=10-1.5,即=102.5×10-1.5=10,所以p3CO=10×(105Pa)3=1016Pa3,则Kp= p3CO=1016Pa3;
②由图1可知,1320K时反应I的KI=100=1,即KI==1,所以p2CO=(105Pa)2,即pCO=105Pa;
③若将容器体积压缩到原来的,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后pCO应不变,即pCO=105Pa;
(3)①由图2可知,1400K时,BaC2的产率为0,即没有BaC2,又实验表明BaBO3已全部消耗,所以此时反应体系中含Ba物种为BaO;
②1400K时碳酸钡已全部消耗,此时反应体系的含钡物种只有氧化钡,即只有反应Ⅱ:BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g),反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,则该化学反应的正反应的反应速率不变;之前,生成物CO的浓度逐渐增大,故逆反应的速率逐渐增大,之后,CO的浓度保持不变,逆反应的速率保持不变。
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