2021-2022学年黑龙江省佳木斯市汤原高级中学等四校高二(下)期末化学试卷
展开2021-2022学年黑龙江省佳木斯市汤原高级中学等四校高二(下)期末化学试卷
一、单选题(1-6题每题2分7-18每题3分共48分)
1.(2分)现代科技手段,为物质结构与性质的发现提供很大的支持。确定分子中的化学键或官能团类型,可使用的方法是( )
A.红外光谱 B.质谱法
C.X射线衍射 D.原子发射光谱
2.(2分)关于有机化合物中碳原子的成键特点,下列叙述不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成单键,又可以形成双键或三键
D.多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链),也可以结合成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架
3.(2分)下列各组中两个反应所属反应类型相同的是( )
A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯制备聚乙烯
B.乙烷在氧气中燃烧;甲苯使酸性高锰酸钾褪色
C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷
4.(2分)下列说法正确的是( )
A.的名称为3﹣甲基﹣3﹣乙基﹣1﹣丁炔
B.的一氯代物有5种
C.和为同一物质
D.CH3CH2CH2CH2CH3和和互为同素异形体
5.(2分)科学家开发新型催化剂实现芳基化不对称偶联反应:
已知:与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子。下列说法正确的是( )
A.Y属于烃类
B.上述反应是取代反应
C.X、Y、Z都含手性碳原子
D.Y、Z环上的一氯代物均为3种
6.(2分)有机物 N 在食品、医药等领域有着广泛用途。一种合成有机物 N 的途径可表示如图所示,下列说法正确的是( )
A.M的苯环上的一氯代物有2种
B.N可与Na2CO3、NaOH溶液反应
C.可用酸性KMnO4溶液检验上述反应是否有N生成
D.有机物M、N均含有3种官能团
7.(3分)有机物M、N、Q的转化关系为:下列说法正确的是( )
A.M分子中的所有原子均在同一平面
B.上述两步反应依次属于加成反应和取代反应
C.M与H2加成后的产物,一氯代物有6种
D.Q与乙醇互为同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色
8.(3分)有机合成反应需要考虑“原子经济性”,也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。用乙烯制备1,3﹣丁二醇时,按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为( )
已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应
A.加成→氧化→加成→消去 B.加成→氧化→加成→加成
C.加成→氧化→消去→加成 D.加成→加成→氧化→加成
9.(3分)有关如图所示化合物的说法不正确的是( )
①分子式为C23H22O6
②与足量浓溴水反应时,消耗1molBr2
③能发生的反应类型有:加成、取代、氧化、加聚
④所有碳原子可能共平面
⑤1mol该有机物水解时消耗2molNaOH
⑥1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为7mol
A.①②⑤ B.①④⑤ C.②④⑥ D.③⑤⑥
10.(3分)已知某微粒的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,下列判断错误的是( )
A.该元素在周期表的位置是第三周期ⅣA 族
B.该元素最高价是+6,最低价是﹣2
C.该微粒原子核外有16种运动状态不同的电子
D.该微粒原子核外有5种能量不同的电子
11.(3分)下列说法中正确的是( )
A.单晶硅为分子晶体
B.乙烯分子中,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
C.键长H﹣F<H﹣Cl<H﹣Br<H﹣I,因此稳定性HF<HCl<HBr<HI
D.PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
12.(3分)下列化学实验中的操作、现象及结论都正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向甲酸溶液中滴加少量新制Cu(OH)2悬浊液,然后加热
有砖红色沉淀产生
甲酸分子中含有醛基
B
蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液
产生白色沉淀
蛋白质发生了变性
C
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液
浊液变澄清
CO32﹣结合H+能力比C6H5O﹣强
D
取淀粉水解后的溶液少量,向其中滴加少量碘水
溶液变蓝色
淀粉没有发生水解
A.A B.B C.C D.D
13.(3分)化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.丙三醇又叫甘油,可用于配制化妆品
B.核糖属于醛糖,是生物体遗传物质DNA的重要组成部分
C.油脂的水解又称为皂化反应,故可用牛油在酸性条件下水解来制备肥皂
D.甲醛能使蛋白质变性,可用甲醛溶液来保存海鲜
14.(3分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同一周期且形成的化合物会产生酸雨,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是( )
A.Z的基态原子的核外电子排布:1s22s22p63s1
B.第一电离能:Z<W<Y<X
C.工业上通过电解法获取Z,热还原法获取W
D.原子半径:Z>W>X>Y
15.(3分)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列正确的是( )
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的空间结构
A
SO2
sp
直线形
直线形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角锥形
C
NCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
H3O+
sp3
四面体形
三角锥形
A.A B.B C.C D.D
16.(3分)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A.m=n﹣1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
17.(3分)合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
18.(3分)某有机物结构如图所示,它的结构最多有多少种( )
A.108种 B.72种 C.56种 D.32种
二、解答题(共4小题,满分52分)
19.(12分)按如图步骤可从合成(部分试剂和反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)E中官能团的名称是 ,F的结构简式为 。
(2)G的分子式为 ,反应①~⑦中属于消去反应的是(填代号) 。
(3)根据反应+Br2,写出在同样条件下CH2=CHCH=CH2与等物质的量Br2发生加成反应的化学方程式: 。
(4)写出第④步C→的化学方程式(有机物写结构简式,注明反应条件) 。
20.(14分)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种 (填字母)。
A.吸收光谱
B.发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是 ,能量最低的是 (填序号)。
a.1s22s22p43s13px13py13pz1
b.1s22s22p33s23px13py13pz1
c.1s22s22p63s13px1
d.1s22s22p63s2
(3)Ti原子位于元素周期表中的 区,最高能层电子的电子云轮廓形状为 ,其价电子排布式为 。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的的基态原子的外围电子的轨道表示式 。
(4)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+ Fe2+(填“大于”或“小于”)。
(5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是 。
①2p=3p
②4s>2s
③4p>4f
④4d>3d
A.①④
B.①③
C.③④
D.②③
21.(14分)化合物A可用于合成有机化工原料1,4﹣二苯基﹣1,3﹣丁二烯,也可用于合成某抗结肠炎药物的有效成分(H)。合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):
已知:①R1﹣Cl+MgR1MgCl;
②R1MgCl(R1,R2表示烃基)。
回答下列问题:
(1)反应A→B的反应条件是 。
(2)反应M→N的反应类型分别为 。
(3)Q是F的一种同分异构体,官能团与F相同,苯环上只有两种氢。则Q比F的沸点 (填“高”或者“低”)。
(4)有机物H中含氧官能团的名称为 。
(5)M的结构简式为 。
(6)D有多种同分异构体,同时满足以下条件的有 种。其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为 (任写一种)。
①能与2倍的氢氧化钠溶液反应
②能发生银镜反应
22.(12分)原子序数小于36的 X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29.回答下列问题:
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1molY2X2含有σ键的数目为 .
②化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 .
③元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 .
2021-2022学年黑龙江省佳木斯市汤原高级中学等四校高二(下)期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(1-6题每题2分7-18每题3分共48分)
1.(2分)现代科技手段,为物质结构与性质的发现提供很大的支持。确定分子中的化学键或官能团类型,可使用的方法是( )
A.红外光谱 B.质谱法
C.X射线衍射 D.原子发射光谱
【分析】A.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置;
B.质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量;
C.X﹣射线衍射可以获得键长、键角、空间结构;
D.原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。
【解答】解:A.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,红外光谱可测定化学键或官能团,故A正确;
B.质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量,可以确定有机物的相对分子质量,故B错误;
C.X﹣射线衍射可以获得键长、键角、空间结构,X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,故C错误;
D.原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法,可以鉴别元素种类,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查有机物结构式确定的谱学方法,难度不大,知道鉴定有机物结构的常用方法是解答的关键。
2.(2分)关于有机化合物中碳原子的成键特点,下列叙述不正确的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成单键,又可以形成双键或三键
D.多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链),也可以结合成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架
【分析】A.碳原子最外层有4个电子,易通过共用电子对结合;
B.碳原子性质不活泼;
C.碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、叁键;
D.多个碳原子之间可以形成碳环。
【解答】解:A.碳原子最外层有4个电子,易通过共用电子对结合,则通常与其他原子之间以共价键的形式形成化合物,故A正确;
B.碳原子最外层4个电子,性质不活泼,故B错误;
C.碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键还可以形成双键、叁键,故C正确;
D.多个碳原子之间可以形成碳环,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查了碳原子的成键特点及成键方式,题目难度不大,侧重于基础知识的考查,注意知识的积累。
3.(2分)下列各组中两个反应所属反应类型相同的是( )
A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯制备聚乙烯
B.乙烷在氧气中燃烧;甲苯使酸性高锰酸钾褪色
C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷
【分析】A.光照下发生取代反应,乙烯制备聚乙烯是加聚反应;
B.燃烧为氧化反应;
C.乙烯能使溴水褪色,为加成反应,而使酸性高锰酸钾溶液褪色为氧化反应;
D.乙烯和HCl发生加成反应制氯乙烷,用乙烷与氯气反应制取氯乙烷是取代反应。
【解答】解:A.甲烷和氯气光照下发生取代反应,乙烯制备聚乙烯是加聚反应,反应类型不同,故A错误;
B.乙烷燃烧为氧化反应,甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色,也是氧化反应,反应类型相同,故B正确;
C.乙烯能使溴水褪色,为加成反应,而使酸性高锰酸钾溶液褪色为氧化反应,反应类型不同,故C错误;
D.乙烯和HCl发生加成反应制氯乙烷,用乙烷与氯气反应制取氯乙烷是取代反应,反应类型不同,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,侧重有机反应类型的考查,熟悉烯烃、烷烃的性质及常见有机反应类型即可解答,题目难度不大。
4.(2分)下列说法正确的是( )
A.的名称为3﹣甲基﹣3﹣乙基﹣1﹣丁炔
B.的一氯代物有5种
C.和为同一物质
D.CH3CH2CH2CH2CH3和和互为同素异形体
【分析】A.炔烃命名时应选择含碳碳三键在内的最长碳链为主链;
B.有6种等效氢;
C.甲烷为正四面体,任意两个氢原子均相邻;
D.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
【解答】解:A.的名称应该为3,3﹣二甲基﹣1﹣戊炔,故A错误;
B.有6种等效氢,故一氯代物有6种,故B错误;
C.甲烷为正四面体,故为四面体结构,故和为同一物质,故C正确;
D.CH3CH2CH2CH2CH3和的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,而同素异形体为相同元素形成的不同单质,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构和性质,侧重考查学生同分异构体和有机物命名的掌握情况,试题难度中等。
5.(2分)科学家开发新型催化剂实现芳基化不对称偶联反应:
已知:与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子。下列说法正确的是( )
A.Y属于烃类
B.上述反应是取代反应
C.X、Y、Z都含手性碳原子
D.Y、Z环上的一氯代物均为3种
【分析】A.Y含Br元素;
B.X中醛基上H原子被取代;
C.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子;
D.Z结构不对称,2个环上共6种H原子。
【解答】解:A.Y含Br元素,不属于烃类物质,故A错误;
B.X中醛基上H原子被取代,属于取代反应,故B正确;
C.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,X不含手性碳原子,故C错误;
D.Z结构不对称,2个环上共6种H原子,Z环上的一氯代物有6种,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。
6.(2分)有机物 N 在食品、医药等领域有着广泛用途。一种合成有机物 N 的途径可表示如图所示,下列说法正确的是( )
A.M的苯环上的一氯代物有2种
B.N可与Na2CO3、NaOH溶液反应
C.可用酸性KMnO4溶液检验上述反应是否有N生成
D.有机物M、N均含有3种官能团
【分析】A.M的苯环上含有几种氢原子,其苯环上的一氯代物就有几种;
B.羧基、酚羟基和碳酸钠、氢氧化钠都能反应;
C.醛基、酚羟基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色;
D.M中含有醚键、酚羟基和醛基,N中含有醚键、酚羟基、碳碳双键、羧基。
【解答】解:A.M的苯环上含有3种氢原子,其苯环上的一氯代物有3种,故A错误;
B.羧基、酚羟基和碳酸钠、氢氧化钠都能反应,所以N能和碳酸钠、氢氧化钠溶液反应,故B正确;
C.醛基、酚羟基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验是否有N生成,可以用碳酸氢钠溶液检验,故C错误;
D.M中含有醚键、酚羟基和醛基,N中含有醚键、酚羟基、碳碳双键、羧基,前者含有3种官能团、后者含有4种官能团,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的结构和性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确官能团及其性质的关系是解本题关键,题目难度不大。
7.(3分)有机物M、N、Q的转化关系为:下列说法正确的是( )
A.M分子中的所有原子均在同一平面
B.上述两步反应依次属于加成反应和取代反应
C.M与H2加成后的产物,一氯代物有6种
D.Q与乙醇互为同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色
【分析】A.M中含甲基、亚甲基均为四面体结构;
B.N→N为取代反应,N→Q为水解反应;
C.M与H2加成生成乙基环己烷,含有6种H;
D.Q与乙醇的结构不相似,均含﹣OH。
【解答】解:A.M中含甲基、亚甲基均为四面体结构,所有原子不可能共面,故A错误;
B.N→N为取代反应,N→Q为水解反应,均属于取代反应,故B错误;
C.M与H2加成生成乙基环己烷,含有6种H,则一氯代物有6种,故C正确;
D.Q与乙醇的结构不相似,不属于同系物,均含﹣OH,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意同系物、同分异构体的判断,题目难度不大。
8.(3分)有机合成反应需要考虑“原子经济性”,也应尽可能选择反应条件温和、产率高的反应。用乙烯制备1,3﹣丁二醇时,按正确的合成路线依次发生反应的反应类型为( )
已知RCHO+R′CH2CHO为加成反应
A.加成→氧化→加成→消去 B.加成→氧化→加成→加成
C.加成→氧化→消去→加成 D.加成→加成→氧化→加成
【分析】用乙烯制备1,3﹣丁二醇,由题给信息可知,乙醛发生信息中的反应生成CH3CH(OH)CH2CHO,CH3CH(OH)CH2CHO和氢气发生加成反应生成1,3﹣丁二醇,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化反应生成乙醛。
【解答】解:用乙烯制备1,3﹣丁二醇,由题给信息可知,乙醛发生信息中的反应生成CH3CH(OH)CH2CHO,CH3CH(OH)CH2CHO和氢气发生加成反应生成1,3﹣丁二醇,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,所以合成路线为CH2=CH2CH3CH2OH CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH(OH)CH2CH2OH,反应类型依次是加成反应→氧化反应→加成反应→加成反应,故B正确,
故选:B。
【点评】本题考查有机物合成,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确官能团及其性质的关系、物质之间的转化关系是解本题关键,利用反应物和目标产物结构简式的差异性及题给信息进行合成路线设计,题目难度中等。
9.(3分)有关如图所示化合物的说法不正确的是( )
①分子式为C23H22O6
②与足量浓溴水反应时,消耗1molBr2
③能发生的反应类型有:加成、取代、氧化、加聚
④所有碳原子可能共平面
⑤1mol该有机物水解时消耗2molNaOH
⑥1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为7mol
A.①②⑤ B.①④⑤ C.②④⑥ D.③⑤⑥
【分析】①分子中C、H、O原子个数依次是23、24、6;
②碳碳双键和溴以1:1反应;
③具有苯、酯、醚、酚、烯烃的性质;
④苯、乙烯上所有原子共平面,甲烷最多有3个原子共平面;
⑤酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH以1:1反应;
⑥苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应。
【解答】解:①分子中C、H、O原子个数依次是23、24、6,分子式为C23H24O6,故①错误;
②碳碳双键和溴以1:1反应,分子中含有1个碳碳双键,所以1mol该有机物最多消耗1mol溴,故②正确;
③具有苯、酯、醚、酚、烯烃的性质,苯环和碳碳双键能发生加成反应,酯基、酚羟基能发生取代反应,碳碳双键和酚羟基能发生氧化反应,碳碳双键能发生加聚反应,故③正确;
④苯、乙烯上所有原子共平面,甲烷最多有3个原子共平面,单键可以旋转,则该分子中所有碳原子不可能共平面,故④错误;
⑤酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH以1:1反应,分子中含有2个酯基、1个酚羟基,所以1mol该有机物最多消耗3molNaOH,故⑤错误;
⑥苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应,1mol该有机物最多消耗7mol氢气,故⑥正确;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的结构和性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确官能团及其性质的关系是解本题关键,题目难度不大。
10.(3分)已知某微粒的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,下列判断错误的是( )
A.该元素在周期表的位置是第三周期ⅣA 族
B.该元素最高价是+6,最低价是﹣2
C.该微粒原子核外有16种运动状态不同的电子
D.该微粒原子核外有5种能量不同的电子
【分析】原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,该元素为16号的硫元素,据此分析。
【解答】解:A.该元素为16号硫元素,位于周期表中第三周期第VIA族,故A错误;
B.硫原子最外层有6个电子,最高价为+6价,最低价为﹣2价,故B正确;
C.每个电子的运动状态各不相同,硫原子的核外共16个电子,故核外有16种运动状态不同的电子,故C正确;
D.同一能级上的电子的能量相同,该原子核外电子共占据1s、2s、2p、3s、3p五个能级,核外有5种能量不同的电子,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了基态原子的核外电子排布式,理解电子的运动状态、轨道数目、能层和能级等概念的意义,题目难度不大。
11.(3分)下列说法中正确的是( )
A.单晶硅为分子晶体
B.乙烯分子中,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
C.键长H﹣F<H﹣Cl<H﹣Br<H﹣I,因此稳定性HF<HCl<HBr<HI
D.PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
【分析】A.单晶硅为由原子构成;
B.乙烯分子中碳原子采取sp2杂化;
C.键长越长,键能越小,则分子的稳定性越差;
D.孤电子对更靠近中心原子,所以孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强。
【解答】解:A.单晶硅为由原子构成的共价晶体(原子晶体),故A错误;
B.乙烯分子中碳原子采取sp2杂化,形成三个sp2杂化轨道,头碰头形成σ键,未杂化的2p轨道与三个杂化轨道形成的平面垂直,肩并肩形成π键,故B正确;
C.键长越长,键能越小,则分子的稳定性越差,键长H﹣F<H﹣Cl<H﹣Br<H﹣I,键能H﹣F>H﹣Cl>H﹣Br>H﹣I,因此稳定性HF>HCl>HBr>HI,故C错误;
D.孤电子对更靠近中心原子,所以孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强,即PH3分子中的一对孤电子对与另外三对成键电子对之间的排斥作用比三对成键电子对相互之间的排斥作用要强,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质结构与性质,侧重考查学生晶体类型、杂化和化学键的掌握情况,试题难度中等。
12.(3分)下列化学实验中的操作、现象及结论都正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向甲酸溶液中滴加少量新制Cu(OH)2悬浊液,然后加热
有砖红色沉淀产生
甲酸分子中含有醛基
B
蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液
产生白色沉淀
蛋白质发生了变性
C
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液
浊液变澄清
CO32﹣结合H+能力比C6H5O﹣强
D
取淀粉水解后的溶液少量,向其中滴加少量碘水
溶液变蓝色
淀粉没有发生水解
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.甲酸含羧基,与少量新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应;
B.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,发生盐析;
C.苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,生成苯酚钠、碳酸氢钠;
D.淀粉可能部分水解,遇碘水变蓝。
【解答】解:A.甲酸含羧基,与少量新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应,溶液为蓝色,不能证明甲酸含醛基,故A错误;
B.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,发生盐析,有白色沉淀生成,加水沉淀溶解,故B错误;
C.苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,生成苯酚钠、碳酸氢钠,则CO32﹣结合H+能力比C6H5O﹣强,故C正确;
D.淀粉可能部分水解,遇碘水变蓝,结论不合理,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
13.(3分)化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.丙三醇又叫甘油,可用于配制化妆品
B.核糖属于醛糖,是生物体遗传物质DNA的重要组成部分
C.油脂的水解又称为皂化反应,故可用牛油在酸性条件下水解来制备肥皂
D.甲醛能使蛋白质变性,可用甲醛溶液来保存海鲜
【分析】A.丙三醇具有吸水性;
B.核糖是生物体遗传物质RNA的重要组成部分;
C.油脂在碱性环境下的水解叫皂化反应;
D.甲醛有毒。
【解答】解:A.丙三醇具有吸水性,可用于配制化妆品,故A正确;
B.核糖属于醛糖,是生物体遗传物质RNA的重要组成部分,故B错误;
C.油脂在碱性环境下的水解叫皂化反应,在酸性环境下水解不叫皂化反应,故C错误;
D.甲醛有毒,对人体有害,不能用于食品添加剂,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的结构、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
14.(3分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同一周期且形成的化合物会产生酸雨,Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,W的周期数与族序数相等。下列说法不正确的是( )
A.Z的基态原子的核外电子排布:1s22s22p63s1
B.第一电离能:Z<W<Y<X
C.工业上通过电解法获取Z,热还原法获取W
D.原子半径:Z>W>X>Y
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同一周期且形成的化合物会产生酸雨,该化合物为N的氧化物,则X为N元素,Y为O元素;W的周期数与族序数相等,其原子序数大于O元素,则W为Al元素;Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半,Z的基态原子的最高能级的电子数为1,其核外电子排布式为1s22s22p63s1,则Z为Na元素,以此分析解答。
【解答】解:根据分析可知,X为N元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Al元素,
A.Na原子的核外电子总数为11,其基态原子的核外电子排布:1s22s22p63s1,故A正确;
B.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,金属元素的第一电离能较小,则第一电离能:Na<Al<O<N,故B正确;
C.金属Na、Al的活泼性较强,工业上均通过电解法获取单质,故C错误;
D.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Na>Al>N>O,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
15.(3分)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列正确的是( )
选项
分子或离子
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的空间结构
A
SO2
sp
直线形
直线形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角锥形
C
NCl3
sp2
四面体形
平面三角形
D
H3O+
sp3
四面体形
三角锥形
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.SO2的价层电子数为2+=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形;
B.HCHO的结构式为,价层电子对数为3,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形;
C.NCl3的价层电子数为3+=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体;
D.H3O+的价层电子数为3+=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体。
【解答】解:A.SO2的价层电子数为2+=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,中心原子杂化方式为sp2,分子的空间结构为V形,故A错误;
B.HCHO的结构式为,价层电子对数为3,无孤电子对,VSEPR模型和分子的空间结构均为平面三角形,中心原子杂化方式为sp2,故B错误;
C.NCl3的价层电子数为3+=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,中心原子杂化方式为sp3,分子的空间结构为三角锥形,故C错误;
D.H3O+的价层电子数为3+=4,含有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,中心原子杂化方式为sp3,离子的空间结构为三角锥形,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查分子或离子空间构型判断、中心原子的杂化方式等知识,侧重基础知识的检测和灵活运用能力的考查,明确价层电子对互斥理论内涵及价层电子数的计算是解题关键,注意掌握VSEPR模型的应用,题目难度中等。
16.(3分)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如图:
下列说法错误的是( )
A.m=n﹣1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
【分析】乳酸发生缩聚反应生成可降解的聚乳酸,结合乳酸的分子结构和缩聚反应原理分析判断即可解题。
【解答】解:A.根据原子守恒,可知m=n﹣1,故A正确;
B.聚乳酸分子结构中含有酯基,端基含有羟基和羧基,共3种官能团,故B错误;
C.乳酸分子中含有羟基和羧基,均能与Na反应生成氢气,则1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2,故D正确;
D.两个乳酸分子可形成六元环状酯,其结构简式为,故D正确;
故选:B。
【点评】本题以乳酸的缩聚产物为载体,考查有机物的结构与性质,明确缩聚反应原理和官能团的结构与性质是解题关键,难度中等。
17.(3分)合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
【分析】A.缩聚反应,是一类有机化学反应,是具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如 H2O、HX、醇等)的化学反应;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键;
C.同系物所含官能团数目相同;
D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量。
【解答】解:A.合成PPV通过缩聚反应生成,同时有小分子物质HI生成,不属于加聚反应,故A错误;
B.聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相同,故B错误;
C.有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,二者不是同系物,故C错误;
D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量,质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查聚合反应原理、有机物结构与性质,题目难度不大,注意明确聚合反应原理,选项B为易错点,找准链节是解题的关键。
18.(3分)某有机物结构如图所示,它的结构最多有多少种( )
A.108种 B.72种 C.56种 D.32种
【分析】该有机物的同分异构体取决于两个取代基的同分异构,主要考虑碳链异构和位置异构即可,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,﹣C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构;﹣C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,以此解答该题。
【解答】解:戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,﹣C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;﹣C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种,
故选:B。
【点评】本题考查同分异构体和同分异构现象,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意同分异构体的类型包括碳链异构、官能团异构、位置异构等,有一定的难度。
二、解答题(共4小题,满分52分)
19.(12分)按如图步骤可从合成(部分试剂和反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)E中官能团的名称是 碳碳双键、溴原子 ,F的结构简式为 。
(2)G的分子式为 C6H16O2 ,反应①~⑦中属于消去反应的是(填代号) ②④ 。
(3)根据反应+Br2,写出在同样条件下CH2=CHCH=CH2与等物质的量Br2发生加成反应的化学方程式: CH2=CHCH=CH2+Br2BrCH2CH=CHCH2Br 。
(4)写出第④步C→的化学方程式(有机物写结构简式,注明反应条件) +2NaOH+2NaBr+2H2O 。
【分析】苯酚与氢气发生加成反应生成A,则A为, 在浓硫酸作催化剂的条件下发生消去反应生成B为,与溴发生加成反应生成C为, 发生消去反应生成, 与溴发生加成反应生成E,E与氢气发生加成反应生成F为,F在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成G。
【解答】解:(1)结合E的结构简式可知,E中的官能团为碳碳双键、溴原子;E与氢气发生加成反应生成F,则F的结构简式为,
故答案为:碳碳双键、溴原子;;
(2)结合G的结构简式可知,其分子式为C6H16O2;反应①为加成反应,反应②为消去反应,反应③为加成反应,反应④为消去反应,反应⑤为加成反应,反应⑥为加成反应,反应⑦为水解反应,则反应①~⑦中属于消去反应的是②④,
故答案为:C6H16O2;②④;
(3)CH2=CHCH=CH2与等物质的量Br2发生加成反应生成BrCH2CH=CHCH2Br,反应的化学方程式为CH2=CHCH=CH2+Br2 BrCH2CH=CHCH2Br,
故答案为:CH2=CHCH=CH2+Br2 BrCH2CH=CHCH2Br;
(4)C为,在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成,反应的化学方程式为+2NaOH+2NaBr+2H2O,
故答案为:+2NaOH+2NaBr+2H2O。
【点评】本题考查有机物的推断,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力、推断能力和综合运用化学知识的能力的考查,题目难度中等,本题可用正推法推断。
20.(14分)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种 B (填字母)。
A.吸收光谱
B.发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是 b ,能量最低的是 d (填序号)。
a.1s22s22p43s13px13py13pz1
b.1s22s22p33s23px13py13pz1
c.1s22s22p63s13px1
d.1s22s22p63s2
(3)Ti原子位于元素周期表中的 d 区,最高能层电子的电子云轮廓形状为 球形 ,其价电子排布式为 3d24s2 。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的的基态原子的外围电子的轨道表示式 。
(4)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+ 小于 Fe2+(填“大于”或“小于”)。
(5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是 B 。
①2p=3p
②4s>2s
③4p>4f
④4d>3d
A.①④
B.①③
C.③④
D.②③
【分析】(1)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,以光的形式释放出能量,属于发射光谱;
(2)(2)a、b、c处于激发态,d处于基态状态,故d的能量最低,a中2p能级2个电子、3s能级1个激发到3p能级,c中3s能级1个电子激发到3p,而b中2p能级3个电子激发到3p能级;
(3)Ti原子位于元素周期表中的d区,基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2,最高能层电子为4s能级,电子云轮廓图形为球形,与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的的基态原子为Cr;
(4)铁离子与亚铁离子核内质子数都是26,铁离子核外23个电子,亚铁离子核外24个电子;
(5)多电子原子中,电子填充原子轨道时,各原子轨道的能量高低比较方法:
相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s…;同一能级上的原子轨道具有相同的能量:npx=npy=npz,以此解答该题。
【解答】解:(1)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,以光的形式释放出能量,属于发射光谱,
故答案为:B;
(2)a.1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上,1个3s的电子跃迁到3p上;
b.1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上;
c.1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上;
d.1s22s22p63s2为基态原子;
故能量最高的为b,最低为d,
故答案为:b;d;
(3)已知Ti是22号元素,故其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,电子最后进入3d能级,故Ti原子位于元素周期表中的d区,最高能层为第4层,即4s电子,s能级的电子云轮廓形状为球形,其价电子排布式为3d24s2,与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的即Cr,其的基态原子的外围电子排布图为:,
故答案为:d;球形;3d24s2;;
(4)铁离子与亚铁离子核内质子数都是26,铁离子核外23个电子,亚铁离子核外24个电子,当原子核外电子排布的电子层数相同时,核外电子数越多则有效核电荷数越少,对应的微粒半径越大,故Fe3+的核外电子数比Fe2+少,故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+,
故答案为:小于;
(5)根据能级构造原理可知:不同能层的相同能级的能量大小为:(n﹣1)s<ns<(n+1)s,(n﹣1)p<np<(n+1)p,(n﹣1)d<nd<(n+1)d,故2p<3p,故①不正确;4s>2s,故②正确;4d>3d,故④正确;相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf,所以4p<4f,故③不正确;
故答案为:B。
【点评】本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布内容,熟悉原子构造理论为解题关键,整体难度适中。
21.(14分)化合物A可用于合成有机化工原料1,4﹣二苯基﹣1,3﹣丁二烯,也可用于合成某抗结肠炎药物的有效成分(H)。合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):
已知:①R1﹣Cl+MgR1MgCl;
②R1MgCl(R1,R2表示烃基)。
回答下列问题:
(1)反应A→B的反应条件是 Fe和液溴 。
(2)反应M→N的反应类型分别为 消去反应 。
(3)Q是F的一种同分异构体,官能团与F相同,苯环上只有两种氢。则Q比F的沸点 高 (填“高”或者“低”)。
(4)有机物H中含氧官能团的名称为 酚羟基、羧基 。
(5)M的结构简式为 。
(6)D有多种同分异构体,同时满足以下条件的有 9 种。其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为 或 (任写一种)。
①能与2倍的氢氧化钠溶液反应
②能发生银镜反应
【分析】根据框图和反应条件可知,A为,A发生取代反应生成B为,B发生水解反应生成C为,C发生酯化反应生成D为,D到E是酸性高锰酸钾氧化甲基,所以E为,E到F是碱性条件下水解,再酸化,所以F为,F到G是硝化反应,且G到H是还原硝基为氨基,氨基在羟基的对位,所以G为,由框图知H为,由框图知K为,由题干已知信息和N的结构简式知M为。
【解答】解:(1)A是芳香烃C7H8,而B的分子式是C7H7Br,应该是芳香烃的卤代反应,所以反应A→B的反应条件是Fe和液溴,
故答案为:Fe和液溴;
(2)M为,N为,所以M→N的反应类型为消去反应,
故答案为:消去反应;
(3)F为,Q是F的一种同分异构体,官能团与F相同,苯环上只有两种氢。则Q为,对羟基苯甲酸存在分子间氢键,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,所以对羟基苯甲酸的沸点比邻羟基苯甲酸高,
故答案为:高;
(4)有机物H中含氧官能团的名称为酚羟基、羧基,
故答案为:酚羟基、羧基;
(5)M的结构简式为,
故答案为:;
(6)①能与2倍的氢氧化钠溶液反应,说明含有可水解的酯基且水解后羟基连在苯环上;②能发生银镜反应。说明含有结构,若取代基为和一个乙基,则有邻间对3种结构,如果取代基为和两个甲基,两个甲基处于邻位时,有2种结构,两个甲基处于间位时,有3种结构,两个甲基处于对位时,有1种结构,故同分异构体有:、、、共9种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为、,
故答案为:9;或。
【点评】本题考查有机物推断,侧重考查对比、分析、判断及知识综合运用能力,利用已知结构简式正确推断各物质结构简式是解本题关键,采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计,题目难度较大。
22.(12分)原子序数小于36的 X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29.回答下列问题:
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 sp ,1molY2X2含有σ键的数目为 3NA .
②化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 氨气中存在氢键、甲烷中不存在氢键 .
③元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 N2O .
【分析】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子最外层电子数不超过8个,所以其内层为K层,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素.
【解答】解:原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子最外层电子数不超过8个,所以其内层为K层,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素,
①C2H2分子中每个C原子含有2个σ键,所以C轨道的杂化类型为sp杂化,一个乙炔分子中含有3个σ键,则1mol C2H2含有σ键的数目为3NA,
故答案为:sp;3NA;
②氨气中存在氢键,甲烷中不存在氢键,氢键的存在导致氨气的沸点升高,所以化合物NH3的沸点比化合物CH4的高,
故答案为:氨气中存在氢键、甲烷中不存在氢键;
③元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素Z的这种氧化物的分子式是N2O,
故答案为:N2O.
【点评】本题考查了元素位置结构性质的相互关系及应用,涉及氢键、原子杂化方式的判断等知识点,这些知识点都是考试热点,灵活运用基本知识来分析解答,题目难度不大.
黑龙江省佳木斯市三校联考2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题: 这是一份黑龙江省佳木斯市三校联考2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题,共7页。试卷主要包含了已知反应,3kJ/ml,5kJ/ml,6kJ/ml,下列说法不正确的是等内容,欢迎下载使用。
黑龙江省佳木斯市四校联考2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学(Word版附解析): 这是一份黑龙江省佳木斯市四校联考2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学(Word版附解析),共7页。试卷主要包含了实验测得,在密闭容器中进行如下反应,下列能用勒夏特列原理解释的是等内容,欢迎下载使用。
黑龙江省佳木斯市四校联考2023-2024学年高一上学期11月期中考试化学试卷(含答案): 这是一份黑龙江省佳木斯市四校联考2023-2024学年高一上学期11月期中考试化学试卷(含答案),共11页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。