精品解析:上海市格致中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
格致中学二○二六学年度第一学期期中考试
高二年级化学(等级考)试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
注意:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,未特别标注的试题每小题只有一个正确选项。
部分元素的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、氟及其化合物
氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。
1. 在元素周期表中,氟元素的________。
A. 原子半径最小 B. 第一电离能最小
C. 电负性最大 D. 最高正化合价为
2. 标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测,有关与说法正确的是________。
A. 二者属于同种核素 B. 二者互为同素异形体
C. 比多一个电子 D. 比多一个中子
3. 下列说法正确的是________。(不定项)
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. 离子半径: D. 基态原子单电子数:
4. 下列事实能说明F比O非金属性强的是________。(不定项)
A. 沸点: B. 酸性:
C. 与反应生成 D. 中F带部分负电荷
5. 氟气具有强氧化性,常温下能与铁、银等大多数金属发生反应,但在工业上可用铜制容器储存氟单质,可能的原因是________________________________________。
通过和在KF-HF介质中反应获得制氟气的原料——。
6. 写出基态Mn原子的价电子轨道表示式_________________。
7. 配平下列方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目___________。
_______________________ ___________
HF是一种有强腐蚀性的氢化物,可以腐蚀玻璃。
8. 已知:固体中HF分子排列成锯齿形。画出含3个HF的重复单元结构:___________________________________。
9. HF中加入会解离出和呈正四面体形的负离子,写出该过程的离子方程式:_______________。
二、钠及其化合物
10. 钠原子核外有______种不同运动状态的电子,钠元素位于元素周期表的______区。
11. 比较第一电离能:Na______Al(填“”或“”),并说明理由_____________________。
12. 我国科学家以和金属钠为原料,制造出纳米级金刚石粉末和另一化合物,实现了“稻草变黄金”的奇迹。下列说法错误的是______。(不定项)
A. 金刚石和石墨互为同素异形体 B. 另一种化合物为NaCl
C. 纳米级金刚石属于胶体 D. 该反应可在空气中进行
钨酸钠()是一种重要的化工原料,主要用于制造金属钨、钨酸、染料、催化剂等。
13. 钨元素的信息如图所示,可推测其在元素周期表中的位置是________。
A. 第五周期第ⅡB族 B. 第五周期第ⅣB族
C. 第六周期第ⅡB族 D. 第六周期第ⅥB族
14. 根据价层电子对互斥理论,可知中W的价层电子对数为________。
下图是探究和热稳定性的装置示意图:
15. 关于该实验说法正确的是________。
A. 甲处是,乙处是
B. 互换甲、乙的位置不影响实验结论
C. 丁烧杯中澄清石灰水变浑浊
D. 丙烧杯中澄清石灰水无现象,可知甲热稳定性更好
利用传感器探究、与稀盐酸的反应”修改为“利用传感器探究、与稀盐酸的反应。将甲、乙两支Y形管同时向一侧倾斜,在时刻使盐酸与固体反应;至时刻不再观察到有明显变化。
16. 在下图中分别绘制时刻两支Y形管中气体压强与时间的变化曲线(曲线边上标注或)________。
17. 我国科研人员研制出的可充电“”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料。放电总反应化学方程式为,其工作原理如下图所示,下列说法正确的是______。
A. 电子流向为MWCNT→导线→钠箔
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 放电时,每转移,就可以吸收
D. 可将图中电解质更换为的水溶液
三、最简单的烷烃
18. 甲烷是最简单的烷烃,下图最能反映甲烷真实结构的是________。
A. 结构示意图 B. 电子式
C. 球棍模型 D. 空间填充模型
19. 与在光照条件下可发生反应。实验室中用如图所示的装置进行实验。
在光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是________。
A. B. C. D.
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某兴趣小组设计了如下装置模拟上述过程。
20. B装置有三种功能:①干燥气体;②________;③________。
21. 将1 mol甲烷和适量的混合后光照,充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol,则参加反应的的物质的量为________mol。
22. D装置的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是________。
23. E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________。
A. 结晶法 B. 蒸馏法 C. 萃取分液法 D. 分液法
24. 与新制氯水光照一段时间也会出现褪色现象,通过________方法能证明并非发生了取代反应,推测氯水褪色的可能原因是________。
四氢噻吩(分子式为,结构简式为)是家用天然气中人工添加的气味添加剂,具有相当程度的臭味。
25. 比较四氢噻吩与四氢吡咯()的沸点,并解释原因__________________。
我国城镇燃气设计规范强制要求的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%。已知:①天然气在空气中爆炸下限的经验公式为:爆炸下限(为天然气在空气中完全燃烧时的体积分数,0.55为经验常数;空气中的氧气体积分数按0.20计算);②当空气中的含量超过时,可感知到明显异味。
26. ________;家庭端天然气中的含量应不低于_______。(均保留至小数点后2位)
四、共轭双烯
分子中存在双键、单键交替出现的结构称为共轭结构。
27. 下列物质中含有共轭结构的是________(不定项)
A. B.
C. D. 聚乙炔
28. 有机物()与按的物质的量之比发生加成反应,可得到________种加成产物(不考虑立体异构)。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
29. 异戊二烯()是一种重要的化工原料,异戊二烯官能团的结构简式为_______,用系统命名法命名异戊二烯为________。
30. 下列说法错误的是________。
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B. 环戊二烯()分子中所有原子在同一平面上
C. 聚合物的单体是和
D. 1,3-丁二烯与溴单质的加成产物有3种
31. 碳碳双键能发生臭氧化反应,原理如下:,试写出环己烯发生臭氧化反应所得产物的结构简式__________。
共轭双烯另一重要反应是由Diels与Alder发现的“双烯合成反应”,如:。
32. 将原料X和Y两种有机物进行双烯合成后可得:,则合成该物质的原料X和Y不可能的是________。
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
环戊烯(A)通过D-A反应可合成金刚烷(F),路线如下:
33. 反应③的化学方程式为________________。
34. 合成路线中属于加成反应的是________(不定项)
A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应④
35. E与金刚烷的关系是________。
A.均为烷烃 B.互为同系物 C.互为同分异构体
五、环己烯的制备
环己烯常用于有机合成、油类萃取及用作溶剂。
36. 比较环己烯()中键角①____键角②(填“”或“”),判断的理由是________________________。
37. 环己烯的同分异构体中,有一种烃含有两种氢,个数比为,该烃的结构简式为________。
某实验小组以环己醇合成环己烯:,装置如图:
实验步骤:
①在a中加入21.0 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。
②b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
③反应后的粗产物倒入分液漏斗中,先用水洗,再分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯12.3 g。
38. 环己醇中有______个不对称碳原子。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
39. 仪器a的名称是__________,加入碎瓷片的作用是__________。
40. 粗产品蒸馏提纯时,下图中可能会导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置是________。
A. B. C.
41. 本实验制得环己烯的产率是________(结果精确至0.1%)。
42. 小组成员查阅资料,发现上述制备环己烯的实验中,常用而非浓硫酸催化,使用代替硫酸的优点是________________(任写一条)。
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格致中学二○二六学年度第一学期期中考试
高二年级化学(等级考)试卷
(测试60分钟内完成,总分100分,试后交答题卷)
注意:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,未特别标注的试题每小题只有一个正确选项。
部分元素的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、氟及其化合物
氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。
1. 在元素周期表中,氟元素的________。
A. 原子半径最小 B. 第一电离能最小
C. 电负性最大 D. 最高正化合价为
2. 标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测,有关与说法正确的是________。
A. 二者属于同种核素 B. 二者互为同素异形体
C. 比多一个电子 D. 比多一个中子
3. 下列说法正确的是________。(不定项)
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. 离子半径: D. 基态原子单电子数:
4. 下列事实能说明F比O非金属性强的是________。(不定项)
A. 沸点: B. 酸性:
C. 与反应生成 D. 中F带部分负电荷
5. 氟气具有强氧化性,常温下能与铁、银等大多数金属发生反应,但在工业上可用铜制容器储存氟单质,可能的原因是________________________________________。
通过和在KF-HF介质中反应获得制氟气的原料——。
6. 写出基态Mn原子的价电子轨道表示式_________________。
7. 配平下列方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目___________。
_______________________ ___________
HF是一种有强腐蚀性的氢化物,可以腐蚀玻璃。
8. 已知:固体中HF分子排列成锯齿形。画出含3个HF的重复单元结构:___________________________________。
9. HF中加入会解离出和呈正四面体形的负离子,写出该过程的离子方程式:_______________。
【答案】1. C 2. D 3. A 4. CD
5.
铜表面与氟气反应生成一层致密的氟化铜()保护膜,阻止了内部的铜与氟气进一步反应。
6.
7.
8.
9.
【解析】
【1题详解】
A.F原子在同周期的主族元素中半径最小,但H原子半径小于F 原子,A错误;
B.同周期主族元素的第一电离能呈逐级递增的趋势,F的第一电离能最大,B错误;
C.同周期主族元素从左往右电负性依次增大,同主族元素从上往下电负性依次减小,F是电负性最大的元素,C正确;
D.F原子没有正价,最高化合价为0,D错误;
故选C。
【2题详解】
A.与的质子数均为9,中子数不同,二者互为同位素,属于不同的核素,A错误;
B.同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,B错误;
C.二者均为中性原子,核外电子数均为9,C错误;
D.质量数=质子数+中子数,的中子数为10,的中子数为9,故比多一个中子,D正确;
故选D。
【3题详解】
A.同一周期元素第一电离能呈增大趋势,但N原子的2p轨道处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能 ,A正确;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性:,B错误;
C.三种离子核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:,C错误;
D.N的价电子排布:,p轨道有3个未成对电子;O的价电子排布:, p轨道有2个未成对电子;F的价电子排布:,p轨道有1个未成对电子,基态原子单电子数:,D错误;
故选A。
【4题详解】
A.沸点属于物理性质,由分子间作用力决定,与非金属性强弱无直接关系,沸点高低不能用来判断非金属性强弱,A错误;
B.氢化物的酸性强弱不能用于判断非金属性强弱,判断非金属性强弱应比较最高价氧化物对应水化物的酸性,而HF不是F的最高价含氧酸,B错误;
C.与反应生成和HF,该反应中是氧化剂,是氧化产物,说明的氧化性强于,从而证明F的非金属性强于O,C正确;
D.在化合物中,F带部分负电荷、O带部分正电荷,说明F吸引电子的能力比O强,即电负性F > O,能直接证明F的非金属性强于O,D正确;
故选CD。
【5题详解】
常温下氟气与铜反应,在铜表面生成一层致密、难挥发的氟化铜薄膜,阻止内部的铜继续与氟气反应。
【6题详解】
Mn原子价电子排布式为,轨道表示式为:。
【7题详解】
该反应中Mn元素由+7价下降到+4价,H2O2中O元素由-1价上升到0价,该反应还有生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式并用单线桥法表示电子转移的方向和数目为:。
【8题详解】
每个F原子与相邻HF分子中的H原子形成氢键,由于F原子上有孤对电子,根据VSEPR理论,其空间构型呈折线形,因此整体呈锯齿形排列:。
【9题详解】
是缺电子化合物,B原子具有空轨道,易结合一个形成正四面体形的离子。一分子HF失去后剩下的与另一分子HF中的F原子配位结合,生成,该过程的离子方程式为:。
二、钠及其化合物
10. 钠原子核外有______种不同运动状态的电子,钠元素位于元素周期表的______区。
11. 比较第一电离能:Na______Al(填“”或“”),并说明理由_____________________。
12. 我国科学家以和金属钠为原料,制造出纳米级金刚石粉末和另一化合物,实现了“稻草变黄金”的奇迹。下列说法错误的是______。(不定项)
A. 金刚石和石墨互为同素异形体 B. 另一种化合物为NaCl
C. 纳米级金刚石属于胶体 D. 该反应可在空气中进行
钨酸钠()是一种重要的化工原料,主要用于制造金属钨、钨酸、染料、催化剂等。
13. 钨元素的信息如图所示,可推测其在元素周期表中的位置是________。
A. 第五周期第ⅡB族 B. 第五周期第ⅣB族
C. 第六周期第ⅡB族 D. 第六周期第ⅥB族
14. 根据价层电子对互斥理论,可知中W的价层电子对数为________。
下图是探究和热稳定性的装置示意图:
15. 关于该实验说法正确的是________。
A. 甲处是,乙处是
B. 互换甲、乙的位置不影响实验结论
C. 丁烧杯中澄清石灰水变浑浊
D. 丙烧杯中澄清石灰水无现象,可知甲热稳定性更好
利用传感器探究、与稀盐酸的反应”修改为“利用传感器探究、与稀盐酸的反应。将甲、乙两支Y形管同时向一侧倾斜,在时刻使盐酸与固体反应;至时刻不再观察到有明显变化。
16. 在下图中分别绘制时刻两支Y形管中气体压强与时间的变化曲线(曲线边上标注或)________。
17. 我国科研人员研制出的可充电“”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料。放电总反应化学方程式为,其工作原理如下图所示,下列说法正确的是______。
A. 电子流向为MWCNT→导线→钠箔
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 放电时,每转移,就可以吸收
D. 可将图中电解质更换为的水溶液
【答案】10. ①. 11 ②. s
11. ①. < ②. Na和Al原子的电子层数相同,核电荷数,原子半径,故Al原子核对最外层电子的吸引力更强,Al原子最外层电子难失去,第一电能Al更大 12. CD 13. D
14. 4 15. C
16. 17. B
【解析】
【10题详解】
钠的原子序数为11,核外有11个电子,根据泡利不相容原理,每个电子的运动状态均不相同,故有11种不同运动状态的电子;其价层电子排布式为,最后填入的电子为s电子,故位于元素周期表的s区。
【11题详解】
Na和Al属于同周期元素,同周期元素从左到右,有效核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,第一电离能总体呈增大趋势,故第一电离能。
【12题详解】
A.金刚石和石墨均是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.根据质量守恒定律可知,与Na反应生成C和NaCl,B正确;
C.纳米级金刚石属于纯净物,而胶体属于混合物,纳米级金刚石不属于胶体,C错误;
D.金属钠极易与空气中的氧气和水蒸气反应,故该反应不能在空气中进行,D错误;
故选CD。
【13题详解】
由钨元素的价层电子排布式可知,其最大主量子数为6,位于第六周期;价电子总数为,且最后填入的电子为d电子,属于过渡元素,位于第VIB族,故选D。
【14题详解】
在中,中心原子W的价电子数为6,加上所带的2个单位负电荷,故其价层电子对数为。
【15题详解】
A.为了探究和的热稳定性,应将易分解的放在温度较低的小试管(甲)中,将较稳定的放在温度较高的大试管(乙)中,A错误;
B.若互换甲、乙位置,大试管中受热分解,小试管中不分解,由于大试管温度高于小试管,无法说明比更易分解,B错误;
C.小试管(甲)中受热分解生成,通过长导管进入丁烧杯,使丁烧杯中澄清石灰水变浑浊,C正确;
D.大试管(乙)中受热不分解,丙烧杯中澄清石灰水无现象,结合丁烧杯中变浑浊,可知乙的热稳定性更好,D错误;
故选C。
【16题详解】
的物质的量约为,的物质的量约为,而加入的盐酸中的物质的量为。盐酸严重不足。对于,发生反应,无气体生成,故压强保持不变;对于,发生反应,生成气体,压强逐渐增大,至时刻反应结束,压强达到最大值并保持不变,绘制时刻两支Y形管中气体压强与时间的变化曲线为:。
【17题详解】
A.放电时,钠箔为负极,MWCNT为正极,电子由负极(钠箔)经导线流向正极(MWCNT),A错误;
B.放电时,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为,B正确;
C.未指明是否为标准状况,无法计算的体积,C错误;
D.负极材料钠极易与水发生反应,故不能将电解质更换为水溶液,D错误;
故选B。
三、最简单的烷烃
18. 甲烷是最简单的烷烃,下图最能反映甲烷真实结构的是________。
A. 结构示意图 B. 电子式
C. 球棍模型 D. 空间填充模型
19. 与在光照条件下可发生反应。实验室中用如图所示的装置进行实验。
在光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是________。
A. B. C. D.
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某兴趣小组设计了如下装置模拟上述过程。
20. B装置有三种功能:①干燥气体;②________;③________。
21. 将1 mol甲烷和适量的混合后光照,充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol,则参加反应的的物质的量为________mol。
22. D装置的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是________。
23. E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________。
A. 结晶法 B. 蒸馏法 C. 萃取分液法 D. 分液法
24. 与新制氯水光照一段时间也会出现褪色现象,通过________方法能证明并非发生了取代反应,推测氯水褪色的可能原因是________。
四氢噻吩(分子式为,结构简式为)是家用天然气中人工添加的气味添加剂,具有相当程度的臭味。
25. 比较四氢噻吩与四氢吡咯()的沸点,并解释原因__________________。
我国城镇燃气设计规范强制要求的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%。已知:①天然气在空气中爆炸下限的经验公式为:爆炸下限(为天然气在空气中完全燃烧时的体积分数,0.55为经验常数;空气中的氧气体积分数按0.20计算);②当空气中的含量超过时,可感知到明显异味。
26. ________;家庭端天然气中的含量应不低于_______。(均保留至小数点后2位)
【答案】18. D 19. D
20. ①. 混合均匀气体 ②. 控制气体流速
21. 3 22. 吸收过量的氯气 23. D
24. ①. 同位素示踪 ②. 氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸光照分解
25. 四氢吡咯沸点高,两者均为极性分子(分子晶体),气化时克服分子间作用力,而四氢吡咯分子间存在氢键,增强了分子间作用力,故其沸点更高
26. ①. 0.09 ②. 8.00
【解析】
【分析】A装置中反应生成氯气,B装置中为液体浓硫酸,可以干燥进入的气体,且能使进入气体混合均匀,还能通过气泡产生速率快慢从而进行控制气体流速的操作,C装置消耗氯气和甲烷发生取代反应生成氯代甲烷和HCl,D装置的棉花上吸附有潮湿的KI粉末,可以除去多余的氯气,E装置中HCl溶于水得到盐酸;
【18题详解】
填充模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型,能反映甲烷分子的真实结构,故选D;
【19题详解】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯化氢和氯代甲烷(其中一氯甲烷是气体,其余氯甲烷是液体),HCl溶于饱和食盐水,使得试管中液面上升,且试管内壁出现油状物,故选D;
【20题详解】
B装置中为液体浓硫酸,可以干燥进入的气体,且能使进入气体混合均匀,还能通过气泡产生速率快慢从而进行控制气体流速的操作;
【21题详解】
由题意,假设生成的、、、四种有机产物的物质的量分别为a、a+0.1、a+0.2、a+0.3,结合碳守恒,则a+a+0.1+a+0.2+a+0.3=1,a=0.1 mol,结合氯守恒和甲烷取代反应机理,参加反应的的物质的量为(0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4)mol=3 mol;
【22题详解】
氯气有毒,且能和KI反应生成碘单质,D装置的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是吸收过量的氯气;
【23题详解】
E装置中除盐酸外,还含有有机物,有机物不溶于盐酸溶液,导致混合物分层,故从E中分离出盐酸的最佳方法为分液法(D);
【24题详解】
同位素示踪可以通过同位素反应前后的存在不同情况判断反应的机理,故可以通过同位素示踪方法证明并非发生了取代反应;氯气和水生成的次氯酸不稳定,容易分解也会导致氯水褪色,故推测氯水褪色的可能原因是氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸光照分解;
【25题详解】
四氢噻吩与四氢吡咯,两者均为极性分子(分子晶体),气化时克服分子间作用力,而四氢吡咯分子间存在氢键,增强了分子间作用力,故导致四氢吡咯沸点更高;
【26题详解】
甲烷燃烧方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,设甲烷体积为1,需要氧气体积为2,需空气体积为,则;爆炸下限=0.55×=0.05,示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%,故空气中天然气体积分数为0.20×0.05=0.01,设天然气中的体积分数为x,则空气中的体积分数为0.01x,在1m3空气中体积为0.01x×1m3=10xL,物质的量为,则质量为,,则1m3天然气中质量为。
四、共轭双烯
分子中存在双键、单键交替出现的结构称为共轭结构。
27. 下列物质中含有共轭结构的是________(不定项)
A. B.
C. D. 聚乙炔
28. 有机物()与按的物质的量之比发生加成反应,可得到________种加成产物(不考虑立体异构)。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
29. 异戊二烯()是一种重要的化工原料,异戊二烯官能团的结构简式为_______,用系统命名法命名异戊二烯为________。
30. 下列说法错误的是________。
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B. 环戊二烯()分子中所有原子在同一平面上
C. 聚合物的单体是和
D. 1,3-丁二烯与溴单质的加成产物有3种
31. 碳碳双键能发生臭氧化反应,原理如下:,试写出环己烯发生臭氧化反应所得产物的结构简式__________。
共轭双烯另一重要反应是由Diels与Alder发现的“双烯合成反应”,如:。
32. 将原料X和Y两种有机物进行双烯合成后可得:,则合成该物质的原料X和Y不可能的是________。
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
环戊烯(A)通过D-A反应可合成金刚烷(F),路线如下:
33. 反应③的化学方程式为________________。
34. 合成路线中属于加成反应的是________(不定项)
A. 反应① B. 反应② C. 反应③ D. 反应④
35. E与金刚烷的关系是________。
A.均为烷烃 B.互为同系物 C.互为同分异构体
【答案】27. BD 28. C
29. ①. ②. 2-甲基-1,3-丁二烯 30. B
31. 32. B
33. 2 34. CD 35. C
【解析】
【分析】环戊烯通过D-A反应合成金刚烷过程,环戊烯在NBS作用下发生取代反应,环戊烯双键旁边饱和碳上的H被Br取代生成了B,B通过消去反应消去一分子HBr生成C,C通过D-A反应,生成D二聚环戊二烯,根据D-A反应的原理,E的结构简式以及D的分子式可以得出,D的结构简式为。D通过加成反应生成E。E在AlCl3的催化下发生碳骨架重排列,反应生成了F。
【27题详解】
共轭结构是指分子中存在双键、单键交替出现的结构;
A.聚1,3-丁二烯重复单元可以看出双键之间间隔-CH2-CH2-,无共轭结构,A错误;
B.两个环己烯单键相连,两侧各有一个双键,存在单键和双键交替出现,B正确;
C.1,4-环己二烯的两个双键之间间隔基团,不存在单双键交替结构,C错误;
D.聚乙炔结构简式为:,重复单元可以看出存在单键和双键交替,D正确;
故答案选BD。
【28题详解】
该有机物含有3个碳碳双键,从左到右依次编号①、②、③,与按的物质的量之比发生加成反应,相当于3选2,排列组合共有3种情况;②号和③号双键处于共轭结构,可以发生1,4加成,同时①号双键也发生加成反应;故不考虑立体异构时,加成产物有4种。故选C。
【29题详解】
异戊二烯的结构简式为,其含有的官能团为碳碳双键,结构简式为;系统命名时,选择包含两个双键的最长碳链作为主链,即含有4个碳原子的丁二烯,从离双键较近的一端开始编号,甲基位于2号碳上,故其系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯。
【30题详解】
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢后均生成正丁烷,产物相同,A正确;
B.环戊二烯分子中含有饱和碳原子(即亚甲基),饱和碳原子具有四面体结构,因此分子中所有原子不可能在同一平面上,B错误;
C.根据聚合物主链的单双键交替结构及侧链基团,可判断其单体为1,3-丁二烯和丙烯腈,C正确;
D.1,3-丁二烯与溴单质加成时,可发生1,2-加成生成3,4-二溴-1-丁烯,1,4-加成生成1,4-二溴-2-丁烯,完全加成生成1,2,3,4-四溴丁烷,共3种加成产物,D正确;
故选B。
【31题详解】
根据题干信息,碳碳双键发生臭氧化还原水解反应时,双键断裂,碳原子转化为羰基。环己烯(六元环)中的双键断裂后,发生开环,生成两端均为醛基的直链化合物,即己二醛,其结构简式为。
【32题详解】
由题干信息可知,此类反应的原理为共轭二烯烃与烯烃发生1,4-加成或共轭二烯烃与炔烃发生1,4-加成制得。
A.和可以发生双烯合成生成,A不符合题意;
B.该组合中没有共轭二烯烃,无法发生双烯合成,B符合题意;
C.和可以发生双烯合成,生成,C不符合题意;
D.和可以发生双烯合成,生成,D不符合题意;
答案选B。
【33题详解】
反应③是C通过D-A反应生成了D,即是二聚环戊二烯,化学方程式为2 。
【34题详解】
A.反应①是取代反应,A错误;
B.反应②是消去反应,B错误;
C.反应③是D-A反应,双烯合成也是加成反应,C正确;
D.反应④是加成反应,D正确;
故答案选CD。
【35题详解】
E通过催化异构化生成金刚烷(F),该过程为异构化反应,反应前后分子的组成和相对分子质量不变。因此E与金刚烷的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体。故选C。
五、环己烯的制备
环己烯常用于有机合成、油类萃取及用作溶剂。
36. 比较环己烯()中键角①____键角②(填“”或“”),判断的理由是________________________。
37. 环己烯的同分异构体中,有一种烃含有两种氢,个数比为,该烃的结构简式为________。
某实验小组以环己醇合成环己烯:,装置如图:
实验步骤:
①在a中加入21.0 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。
②b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
③反应后的粗产物倒入分液漏斗中,先用水洗,再分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯12.3 g。
38. 环己醇中有______个不对称碳原子。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
39. 仪器a的名称是__________,加入碎瓷片的作用是__________。
40. 粗产品蒸馏提纯时,下图中可能会导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置是________。
A. B. C.
41. 本实验制得环己烯的产率是________(结果精确至0.1%)。
42. 小组成员查阅资料,发现上述制备环己烯的实验中,常用而非浓硫酸催化,使用代替硫酸的优点是________________(任写一条)。
【答案】36. ①. < ②. 键角①中心原子C采取杂化方式,键角约为109°28′,键角②中心原子C采取杂化方式,键角约为120°,故键角①键角②
37. 38. A
39. ①. 蒸馏烧瓶 ②. 防止暴沸
40. C 41. 71.4%
42. 浓硫酸具有强氧化性和脱水性,易使原料炭化并产生,导致产率降低且污染环境;氯化铁污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
【解析】
【分析】实验室用环己醇和浓硫酸加热反应生成环己烯,a中为环己醇和浓硫酸的混合液,通过温度计控制馏出物的温度不超过90℃,b中通入冷却水起到冷凝作用,最后产物收集在锥形瓶中,据此分析解题。
【36题详解】
键角①中心原子C采取杂化方式,键角约为109°28′,键角②中心原子C采取杂化方式,键角约为120°,故键角①键角②。
【37题详解】
环己烯的同分异构体中,有一种烃含有两种氢,个数比为,说明其中含有3个对称的甲基,环己烯有2个不饱和度,说明该同分异构体中含有碳碳三键,该烃的结构简式为。
【38题详解】
不对称碳原子是指连接四个不同的原子或基团的碳原子,环己醇中没有不对称碳原子,故选A。
【39题详解】
仪器a的名称是蒸馏烧瓶,加入碎瓷片的作用是防止暴沸。
【40题详解】
粗产品蒸馏提纯时,温度计测量的是蒸气的温度,所以水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处,若温度计水银球放在支管口以下位置,冷凝的蒸气的温度偏低,会导致收集的产品中混有低沸点杂质;若温度计水银球放在支管口以上位置,冷凝的蒸气的温度过高,会导致收集的产品中混有高沸点杂质;所以用C装置收集,导致收集到的产品中混有高沸点杂质。
【41题详解】
已知环己醇的质量为,,根据反应方程式,环己醇理论上完全反应可生成环己烯。已知实际得到的环己烯质量为,,本实验制得环己烯的产率是。
【42题详解】
浓硫酸具有强氧化性和脱水性,易使原料炭化并产生,导致产率降低且污染环境;氯化铁污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
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