江西省上饶市2022-2023学年高二下学期期末教学质量测试化学试题（含解析）

这是一份江西省上饶市2022-2023学年高二下学期期末教学质量测试化学试题（含解析），共36页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
上饶市2022-2023学年高二下学期期末教学质量测试
化学试卷
时间：75分钟；
部分元素相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 Cu-64 Br-80 Sn-119
一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 2022年中国十大科技新闻之一是我国科学家成功地以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径，有助于实现碳达峰、碳中和目标，下列叙述错误的是
A. CO2分子的VSEPR模型为直线形，是非极性分子
B. C、O原子的第一电离能和电负性均是Cc>a>d
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷、氨气、水分子中中心原子价层电子对数都为4、孤对电子对数分别为0、1、2，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则键角的大小顺序为CH4＞NH3＞H2O，水分子中氧原子的原子半径小于硫化氢分子，成键电子对的斥力大于硫化氢分子，键角大于硫化氢分子，则d代表甲烷分子、c代表氨分子、b代表水分子、a代表硫化氢分子。
【详解】A．由分析可知，d代表甲烷分子、c代表氨分子，故A错误；
B．硫化氢分子中硫原子的价层电子对数都为4、孤对电子对数分别为2，则硫化氢分子的VSEPR构型为四面体形，分子的空间构型为V形，故B错误；
C．由相似相溶原理可知，非极性分子在极性分子水中的溶解度小于在非极性分子四氯化碳中的溶解度，故C错误；
D．水分子和氨分子都能形成分子间氢键，沸点高于硫化氢和甲烷，水分子间形成的氢键数目多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，硫化氢是极性分子、甲烷是非极性分子，硫化氢分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，则沸点的大小顺序为H2O > NH3>H2S> CH4，故D正确；
故选D。
15. 我国科学家设计如下图所示“电子转移链”过程，实现了低温条件下氧化CH4高效制CH3OH。

下列说法错误的是
A. CF3COOH的酸性比乙酸的酸性强
B. CF3COOCH3水解可制取CH3OH
C. 反应III消耗1mol，反应转移2mol
D. 1mol能与Na2CO3发生反应产生1molCO2
【答案】D
【解析】
【详解】A．氟原子为吸电子基，使羧基中羟基的极性增强，易与电离出氢离子，所以CF3COOH的酸性比乙酸的酸性强，故A正确；
B．由结构简式可知，CF3COOCH3分子中含有酯基，一定条件下能发生水解反应生成甲醇，故B正确；
C．由图可知，反应III：→，去掉二个氢原子，剩余部分化合价升高2，则反应消耗1mol，转移2mol电子，故C正确；
D．苯酚的酸性弱于碳酸，则与碳酸钠溶液反应不可能生成二氧化碳气体，故D错误；
故选D。
二、填空题(本题共4小题，共55分)
16. 有机物的种类繁多，在日常生活中有重要的用途。请回答下列问题：
（1）酸牛奶中含有乳酸，其结构简式为，系统命名法名称是___________，写出乳酸发生消去反应的化学方程式___________。
（2）桂皮中含有肉桂醛，可作为植物香料使用，结构简式为，肉桂醛有顺式和反式两种结构，写出其反式结构的结构简式：___________；肉桂醛分子中共面原子数最多有___________个，写出肉桂醛在一定条件下与足量H2反应的化学方程式___________。
（3）香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合成。

验证该合成中已有香兰素生成的试剂是___________。
【答案】（1） ①. 2—羟基丙酸 ②. CH2=CHCOOH+H2O
（2） ①. ②. 18 ③. +5H2
（3）银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液
【解析】
【小问1详解】
由结构简式可知，的名称为2—羟基丙酸，乳酸发生的消去反应为浓硫酸作用下乳酸共热发生消去反应生成丙烯酸和水，反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+H2O，故答案为：2—羟基丙酸；CH2=CHCOOH+H2O；
【小问2详解】
肉桂醛存在顺反异构，反式结构的结构简式为，肉桂醛分子中苯环、碳碳双键和醛基都是平面结构，由于单键可以旋转，所以分子中共面原子数最多有18个；催化剂作用下肉桂醛在与足量氢气共热发生加成反应生成，反应的化学方程式为+5H2，故答案为：；18；+5H2；
【小问3详解】
由结构简式可知，香兰素分子中含有醛基，与银氨溶液共热发生银镜反应，则验证该合成中已有香兰素生成的试剂是银氨溶液，故答案为：银氨溶液。
17. 腺嘌呤核苷和腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体，结构如图所示。

（1）磷酸分子中σ键与π键之比为___________。
（2）已知基态N、O原子的第一电离能(I1)分别为1402kJ/mol和1314kJ/mol，I1(N)>I1(O)，原因是___________。
（3）下列不同状态的碳原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
（4）从实验测得不同物质中氧-氧之间的键长和键能的数据：


O2
键长()
149
121
键能()
126
494
说明同种原子形成共价键，___________，键长越长，键能越小。
（5）GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm，沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示：

①若图中原子1的分数坐标是(，，)，则原子5的分数坐标是___________。
②晶胞结构中原子1、5之间的距离为___________cm。(用含a的式子表示)
③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为___________(用含M的式子表示)
【答案】（1）7∶1 （2）N原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素 （3）C
（4）粒子的价电子数越多
（5） ①. (1，，) ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
磷酸分子的结构式为，分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则σ键与π键的个数比为7∶1，故答案为：7∶1；
【小问2详解】
同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故答案为：N原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素；
【小问3详解】
同种元素，激发态原子的能量高于基态原子，失去电子所需能量小于基态原子，元素的第二电离能大于第一电离能，由结构简式可知，基态碳原子的轨道表示式为，失去1个电子后基态正一价阳离子的轨道表示式为，则失去一个电子需要吸收能量最多，故选C；
【小问4详解】
过氧根离子的价电子数为14，氧分子的价电子数为12，由表格数据可知，同种原子形成共价键，粒子的价电子数越多，键长越长，键能越小，共价键越弱，故答案为：粒子的价电子数越多；
【小问5详解】
①由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，位于体对角线上的原子1的分数坐标是(，，)，则晶胞的边长为1，位于面心的原子5的分数坐标是(1，，)，故答案为：(1，，)；
②由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，原子1的分数坐标是(，，)，原子5的分数坐标是(1，，)，则两个原子之间的距离为，故答案为：；
③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，所以晶胞中Ga的原子个数为8×+6×=4，N原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的质量为g，密度为 g·cm-3，故答案为：。
18. 酯广泛存在自然界中，日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。有机物M为芳香酯，常用于药品、化妆品及食品的抑菌和防腐，其合成路线如下：

①
②
③
（1）DE的反应类型为___________；C所含官能团的名称为___________。
（2）HCHO与足量银氨溶液反应的化学方程式为___________。
（3）B和G生成M的化学方程式___________。
（4）Q是B的同分异构体，则符合下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①能使FeCl3溶液显紫色 ②能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为2：2：1：1的同分异构体的结构简式为___________。(任写一种)
（5）参照上述合成路线并结合已知信息，请用合成反应流程图表示出由A和其他无机物合成B最合理的方案___________。
【答案】（1） ① 氧化反应 ②. 羟基、醛基
（2）
（3）++
（4） ①. 9 ②. 或或
（5）
【解析】
【分析】淀粉在酶催化下水解生成葡萄糖C，葡萄糖在酒化酶作用分解生成乙醇D，乙醇经催化氧化生成E(CH3CHO)，乙醛与甲醛发生已知信息②反应生成；A为甲苯，经系列转化生成 B，B与G反应生成M，结合M的分子式可知G应为，据此分析解答。
【小问1详解】
淀粉在酶催化下水解生成葡萄糖C，葡萄糖中含有羟基和醛基两种官能团；乙醇经催化氧化生成E(CH3CHO)，反应类型为氧化反应；
【小问2详解】
HCHO被银氨溶液氧化生成碳酸铵、Ag、氨气和水，反应方程式为：；
【小问3详解】
与G()发生酯化反应生成，反应方程式为：++；
【小问4详解】
①能使FeCl3溶液显紫色，说明含酚羟基；
②能发生银镜反应，说明含醛基；
结合B的结构简式可知，该结构中可能含有酚羟基和-OOCH两种支链，则存在邻间对三种位置关系；也可能含2个-OH和1个-CHO三个支链，若两个羟基处于邻位，则醛基有2种位置，若两个羟基处于间位，则醛基有3种位置，若两个羟基处于对位，则醛基有一种位置，共9种满足题意；其中核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为2：2：1：1的同分异构体的结构简式为或或；
【小问5详解】
A为甲苯，若先氧化为苯甲酸，则结合信息③反应可知只能在羧基间位上去取代基，无法生成B中对位取代结构，则甲苯应先与溴单质发生取代反应生成对溴甲苯，对溴甲苯再发生氧化生成对溴苯甲酸(若先发生取代反应将溴转化为羟基，氧化时羟基也被氧化)，再发生已知信息①反应生成，将酸化的，由此可得合成路线：。
19. 1—溴丙烷是一种重要的有机合成中问体，实验室制备少量1—溴丙烷的实验装置如下：

有关数据见下表：

正丙醇
1—溴丙烷
溴
状态
无色液体
无色液体
深红色液体
密度/()
0.8
1.36
3.1
沸点/℃
97.2
71
59
步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水，冰水冷却下缓慢加入25mL18.4的浓H2SO4；冷却至室温，搅拌下加入24gNaBr。
步骤2：按如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物蒸馏出为止。
回答下列问题：
（1）冰水浴的作用为___________。
（2）仪器A的容积最好选用___________(填字母)。
A. 50mL B. 100mL C. 250mL D. 500mL
（3）步骤1中如果不加入20mL水或者加入的水过少，烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生，该红棕色蒸气是___________。
（4）提纯产品的流程如下：

①加入5%碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2，已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5：1，并且有气体产生，写出该反应的离子方程式：___________。
②操作I得到的有机层中可能含有水、正丙醇等杂质，检验有机层含有水的试剂可选用___________(填名称)。
③操作I使用主要仪器的名称是___________，静置后，有机层在___________层；操作II的名称是___________。
（5）本实验制得的纯产品为15.8g，则产率为___________%(保留小数点后一位)。
【答案】（1）冷凝收集1—溴丙烷 （2）B
（3）Br2
（4） ①. 3Br2+3CO=5Br—+3CO2↑+BrO ②. 无水硫酸铜 ③. 分液漏斗 ④. 下 ⑤. 蒸馏
（5）64.2
【解析】
【分析】由题意可知，制备1—溴丙烷发生的反应为浓硫酸与溴化钠反应生成溴化氢，溴化氢与正丙醇共热反应生成1—溴丙烷，冷凝收集的1—溴丙烷粗产品经碳酸钠溶液洗涤分液、无水硫酸镁干燥过滤、蒸馏得到1—溴丙烷纯产品。
【小问1详解】
由分析可知，冰水浴的作用为冷凝收集沸点较低的1—溴丙烷，故答案为：冷凝收集1—溴丙烷；
【小问2详解】
由题意可知，圆底烧瓶中加入液体的体积为+20mL+25mL=60mL，由蒸馏烧瓶加热时，液体的体积不能超过蒸馏烧瓶容积的三分之二可知，实验时选用蒸馏烧瓶的容积为100mL，故选B；
【小问3详解】
由题意可知，步骤1中如果不加入20mL水或者加入的水过少，烧瓶中产生大量红棕色蒸气发生的反应为溴化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、溴、二氧化硫和水，故红棕色蒸气是Br2；
【小问4详解】
①由题意可知，加入碳酸钠溶液洗涤除溴发生的反应为溴与碳酸钠溶液发生歧化反应生成溴化钠、溴酸钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为3Br2+3CO=5Br—+3CO2↑+BrO，故答案为：3Br2+3CO=5Br—+3CO2↑+BrO；
②白色的无水硫酸铜能与水反应生成蓝色的五水硫酸铜，则检验有机层含有水的试剂为无水硫酸铜，故答案为：无水硫酸铜；
③由分析可知，冷凝收集的1—溴丙烷粗产品经碳酸钠溶液洗涤分液得到有机层，分液操作用到的主要仪器为分液漏斗；静置后，密度比水大的有机层在混合溶液的下层；操作II为蒸馏得到1—溴丙烷纯产品，故答案为：分液漏斗；下；蒸馏；
【小问5详解】
由题意可知，正丙醇、溴化钠、浓硫酸的物质的量分别为=0.02mol、≈0.23mol、18.4mol/L×0.025L=0.46mol，则反应中正丙醇不足量，实验制得的纯产品为15.8g，则产率为×100%≈64.2%，故答案为：64.2。