安徽省皖中名校联盟(合肥八中等)2023-2024学年第二学期高二年级期末检测+化学
展开全卷满分 100 分,考试时间75 分钟。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 Mg24 Ni59
一、单选题(本题共 14 小题,每小题只有一个选项正确,每题 3 分,共 42 分)
1. 化学与生产生活密切相关,以下说法正确的是
A. 蒽、萘属于苯的同系物,二者均为重要的化工原料
B. 可利用乙炔在氧气中燃烧时,形成的氧炔焰来焊接或切割金属 C. 神舟十六号载人飞船燃料偏二甲肼(CH3 )2 N-NH2 属于烃类 D. 纳米四氧化三铁可用于制备隐身材料,它属于胶体
2. 下列说法不正确的是
A. 甲醛中τ 键的电子云轮廓图:
B. 苯的球棍模型:
C. Mn2+ 的价层电子排布式:3d5
D. 葡萄糖的一种环状结构简式:
3. 下列关于烷烃的叙述正确的是
A. 丙烷的三个碳原子可能在同一条直线上
B. 和 互为同分异构体
C. 含不对称碳原子的烷烃至少有 7 个碳原子
D. 碳原子数小于 20 ,一氯代物不存在同分异构体的烷烃有 7 种
4. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A. A B. B C. C D. D
5. 已知铜离子的配位数通常为 4 ,[Cu(OH)4 ]2- 和 Cu (NH3 )4 2+ 均为深蓝色。某化学小组设计如下实验
制备铜的配合物。下列说法错误的是
A. 硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在 Cu (H2 O)4 7」2+ 配离子
B. b 中得到配合物Na2 [Cu(OH)4 ] ,其配体为OH-
C. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为: Cu (NH3 )4 2+ < [Cu(OH)4 ]2-
D. 1ml 中含有的 σ 键数为16NA
6. X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的 1~36 号元素,基态 X 原子核外最外层有 2 个未成对的电子,且 没有空轨道,Y 的简单离子在同周期中离子半径最小,Z 和 X 同主族,Q 的一种氧化物常用作水处理剂,
R 原子的 M 层全充满,且最高能层只有一个电子,下列说法错误的是
A. Z2Q2 为含有非极性键和极性键的极性分子
B. 简单氢化物的键角:X>Z
C. Z 单质和 R 单质直接化合生成 RZ
性质差异
结构因素
A
热稳定性:HF 大于 HCl
HF 分子间存在氢键,HCl 分子间不存在氢键
B
酸性:CH3COOH>CH3CH2 OH
羟基的极性
C
水中的溶解性:O3 >O2
分子极性
D
熔点:金刚石>碳化硅> 晶体硅
共价键键能
D. Y2Q6 分子中存在配位键
7. 青霉素是一种高效、低毒的抗生素,青霉素的使用增强了人类抵抗细菌性感染的能力。青霉素结构如图 所示,下列关于青霉素的说法中正确的是
A. 青霉素属于芳香烃
B. 青霉素分子与水分子之间能形成氢键 C. 1 个青霉素分子中有 4 个手性 C 原子 D. C 、N 、O 的第一电离能: O>N>C
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. A B. B C. C D. D
9. 下列有机物命名正确的是
A. 苯甲酸
B. CH2 =CH-CH=CH2 1 ,3-二丁烯
A .制备乙二酸
B .用NaOH 溶液除去溴苯中的溴单 质
C .检验酸性:盐酸>碳酸>苯 酚
D .实验室保存液溴
C. 二乙酸乙二酯
D. (CH3 )2 C=CHCH (CH3 )2 2 ,4-二甲基-2-戊烯
10. 三尖杉属植物是我国特有树种,含有黄酮类化合物。某种黄酮类化合物的分子结构如图所示。下列说 法不正确的是
A. 分子式为C15H12 O6
B. 在空气中能被氧化
C. 1ml 该化合物和与H2 加成最多消耗6mlH2
D. 1ml 该化合物和溴水反应,最多消耗4mlBr2
11. 乙醇与氢溴酸反应生成一溴乙烷分两步进行:
①乙醇结合氢离子生成盐中间体:
②质子化的羟基以水的形式离去:
根据酸碱质子理论,能给出质子的物质是酸,能结合质子的物质是碱,且给出或结合质子能力越强,酸碱 性越强。下列说法错误的是
A. 步骤①涉及配位键的形成
B. 步骤①说明乙醇具有碱性,生成的盐具有酸性
C. 一溴乙烷的水解反应中有盐中间体生成
D. 碱性强弱顺序:CH3CH2 OH > ClCH2 CH2 OH > CF3CH2 OH
12. 以烃 A 为原料可以发生如下的一系列反应, D 在反应⑤中所生成的 E (C3H3Cl3 ) 的结构只有一 种,下列说法不正确的是
A. 烃 A 的结构简式为 CH3CH = CH2
B. ①是取代反应,③和⑤是消去反应
C. 满足题意的 C 的结构简式为 CHCl = CH − CH2 Cl
D. 满足题意的 D 的核磁共振氢谱只有一个峰
13. 化学烫发利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型 ”,其变化过程示意图如下。下列说 法不正确的是
A. 药剂 X 是还原剂
B. ②→③过程若氧化剂是H2 O2 ,其还原产物为O2
C. ①→②过程发生了化学键的断裂和形成
D. 化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S 键位置来实现头发的定型
14. 砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为 apm )如图 1 。下列说法正确的是
A. Ga 的配位数为 2
B. 该晶胞沿 z 轴方向的平面投影如图 2
C. As 原子周围与它距离最近且相等的As 原子有 12 个
D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为 2 apm
二、解答题(本题共 4 小题,共 58 分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)1 ,3-丁二烯发生 1 ,4-加聚反应生成的聚合物的结构简式为 。
(2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是__________(填“极性 ”或
“非极性 ”)分子,该有机物分子中采取sp3 杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为
。
(3)研究人员发现,在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近 室温时呈液态的盐类物质,一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。
① BF4- 的空间结构为 。
②该物质熔点 (填“高于 ”或“低于 ”) NaBF4 。
(4)水杨酸的结构简式为,它是一种存在于植物界的天然消炎药,最早源于柳树,人们
发现柳树皮熬水后服用可消炎降温。1ml 水杨酸与足量NaHCO3 水溶液反应,最多消耗
mlNaHCO3 。写出符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应;②遇FeCl3 溶液显紫色;③能发生水解反应;④核磁共振氢谱有 4 组峰且峰面积之比 为 2:2:1:1
(5) C (NH3 )5 ClCl2 (二氯化一氯五氨合钴)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关
注,该配合物的配位数为 。已知孤对电子与成键电子的排斥作用大于成键电子与成键电子的
排斥作用,试判断NH3 分子与钴离子形成配合物后H-N-H 键角 (填“变大 ”、“变小 ”或
“不变 ”)。
16. 镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用,从电镀污泥[含有
Cu(OH)2 、Ni(OH)2 、Fe(OH)3、Cr(OH)3 和SiO2 等]中回收制备NiSO4 . nH2 O 和其它金属及其化合物 的工艺流程如图所示。
已知:“萃取 ”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
反萃取
X2+ (水相)+2RH(有机相) □ X2 (有机相)+2H+ (水相) ,回答下列问题:
萃取
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 ;Cu 元素位于周期表的 区。
(2)滤渣 I 和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。
(3)反萃取加入试剂 A 的最佳选择为 。
a .盐酸 b .NaOH 溶液 c .H2 SO4 溶液 d .NH3 . H2 O
(4)“反萃取 ”得到的NiSO4 溶液,在碱性条件下可被NaClO 氧化生成NiOOH 沉淀,该反应的离子
方程式为 。
(5)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4 是无色挥发性液体, K2 [Ni(CN)4 ]是红黄色单斜晶体。
K2 [Ni(CN)4 ] 的熔点高于Ni(CO)4 的原因是 。Ni(CO)4 晶体中不存在的作用力有
。
A .离子键 B .范德华力 C .极性键 D .金属键
(6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含Ni 、Mg 和C 三种元素的晶体具有超导 性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离Ni 原子最近的Mg 原子有 个。
②已知该晶胞的边长为anm ,阿伏加德罗常数为NA ,该晶体的密度为 g . cm-3 。
17. 苯胺是最重要的胺类物质之一,主要用于制造染料、药物、树脂,还可以用作橡胶硫化促进剂等。它 本身也可作为黑色染料使用。其衍生物甲基橙可作为酸碱滴定用的指示剂。某化学兴趣小组在实验室里制 备苯胺并提纯苯胺。有关物质的部分性质如表:
物
性状
熔点
沸点
溶解性
密度
相对分
实验步骤为:
①组装好实验装置(如图,部分夹持仪器已略去),并检查装置气密性。
②向仪器 a 中依次加入沸石及10mL 硝基苯。
③打开活塞 K,先通入H2 一段时间。
④使仪器 a 内溶液保持 140℃恒温,充分反应。
⑤反应结束后,关闭活塞 K,向仪器 a 中加入干燥剂。
⑥继续加热,收集 182~186℃馏分,将所得馏分进行二次纯化,最终得到较纯苯胺5.6g 。
回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称是 ,本实验中利用H2 与硝基苯反应制备苯胺的有机反应类型为
。
(2)写出以苯为原料合成硝基苯的化学方程式 。
(3)下列说法错误的是 。
质
/℃
/℃
/ (g .cm-3 )
子质量
苯 胺
无色油状液体,空 气中易被氧化
-6.3
184
微溶于水, 易溶于乙醚
1.02
93
硝 基 苯
无色或微黄色具苦 杏仁味的油状液体
5.7
210.9
难溶于水, 易溶于乙醚
1.23
123
乙 醚
是一种无色有甜味 的液体
-116.2
34.6
微溶于水
0.7134
A. 装置 A 也可以用于电石与水反应制备乙炔气体 B. 蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口附近 C. 如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
D. 仪器 b 的作用是冷凝回收馏分,也可以用球形冷凝管替代
(4)若实验中未先通入H2 一段时间,则可能导致 。步骤④中装置 B 选择的热传导介质为
(填“水 ”或“油 ”)。
(5)二次纯化并测定产率:
蒸馏所得苯胺中混有少量硝基苯杂质,可以采用如下方案除杂提纯:
①氨基的 N 原子上存在孤对电子,易与H+ 结合,故显碱性,写出苯胺与盐酸反应的化学方程式:
。
②第二步中乙醚的作用为 ,“液相 ”是 (填“水层 ”或“有机层 ”)。
(6)本实验的产率为 (保留一位小数)。
18. 卤化镁的有机金属化合物称为“格林尼亚试剂”,在有机合成中具有较高的应用价值。从基础化工原 料乙烯出发,利用格林尼亚试剂合成二酮 I 的路线如下所示:
已知D-A 反应:
(1)C 的系统命名为 。C → D 的反应类型为 。
(2)I 中的官能团名称为 。
(3)写出E → F 的反应方程式为: 。
(4)已知G → I 为D-A 反应,H 的结构简式为 。
(5)D 的一种同分异构体存在顺反异构,其中反式异构体的结构简式为 。
(6)F 的一种同分异构体与 F 具有相同官能团,核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为3:2:1,该同分异
构体的结构简式为 。
(7)由合成路线可知,“格林尼亚试剂'在有机合成中的主要作用是 。
A. 保护羰基 B. 形成碳环 C. 增长碳链 D. 催化反应
(8)参照上述合成路线和信息,以苯和乙醇为原料(无机试剂任选),设计制备 的合成路线
。
安徽省智学大联考 · 皖中名校联盟、合肥八中 2023-2024 学年
高二下学期年级期末检测化学试题
全卷满分 100 分,考试时间75 分钟。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 Mg24 Ni59
一、单选题(本题共 14 小题,每小题只有一个选项正确,每题 3 分,共 42 分)
1. 化学与生产生活密切相关,以下说法正确的是
A. 蒽、萘属于苯的同系物,二者均为重要的化工原料
B. 可利用乙炔在氧气中燃烧时,形成的氧炔焰来焊接或切割金属 C. 神舟十六号载人飞船燃料偏二甲肼(CH3 )2 N-NH2 属于烃类
D. 纳米四氧化三铁可用于制备隐身材料,它属于胶体 【答案】B
【解析】
【详解】A .蒽、萘的结构中含多个苯环与苯的结构不相似,不属于苯的同系物,故 A 错误;
B .乙炔在氧气中燃烧放出大量的热,产生高温,常用氧炔焰焊接或切割金属,故 B 正确;
C .偏二甲肼(CH3)2N-NH2,可以看成氨气分子中三个氢原子分别被两个甲基和一个氨基取代后的产物,偏 二甲肼也属于烃的衍生物,故 C 错误;
D .胶体是混合物,纳米四氧化三铁是纯净物,只有分散在适当的溶剂中才能形成胶体,故 D 错误;
故选 B。
2. 下列说法不正确的是
A. 甲醛中τ 键的电子云轮廓图:
B. 苯的球棍模型:
C. Mn2+ 的价层电子排布式:3d5
D. 葡萄糖的一种环状结构简式:
【答案】B 【解析】
【详解】 A . 甲醛中 τ 键是以轨道垂直于键轴以“ 肩并肩”方式重叠所形成的化学键, 电子云轮廓图:
,故 A 正确;
B .苯的分子式为 C6H6 ,分子的空间构型为平面结构,球棍模型为,图中所示为空间填充模
型,故 B 错误;
C .锰元素的原子序数为 25,基态二价锰离子的价层电子排布式为 3d5,故 C 正确;
D .葡萄糖的结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO,其中的醛基和羟基发生加成反应生成环状分子:
,故 D 正确;
故选 B。
3. 下列关于烷烃的叙述正确的是
A. 丙烷的三个碳原子可能在同一条直线上
B. 和 互为同分异构体
C. 含不对称碳原子的烷烃至少有 7 个碳原子
D. 碳原子数小于 20 ,一氯代物不存在同分异构体的烷烃有 7 种 【答案】C
【解析】
【详解】A .丙烷的三个碳原子均形成四个单键,每个碳原子为四面体结构,故丙烷的三个碳原子不可能 在同一条直线上,A 错误;
B . 和 是同一个物质,为 2-甲基丁烷,B 错误;
C .不对称碳原子即手性碳原子,要求该碳原子连接有四个不一样的基团,含不对称碳原子的烷烃至少有
7 个碳原子,该烷烃是 3-甲基己烷,C 正确;
D .符合要求的烷烃分别是甲烷、乙烷、2,2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷、2,2,4,4-四甲基-3,3-二叔丁基 戊烷,共计 5 种,D 错误;
故选 C。
4. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】A 【解析】
【详解】A .热稳定性 HF 大于 HCl,表明 H-F 键的键能大于H-Cl,氢键只影响二者的熔沸点,不影响二 者的热稳定性,A 不正确;
B .酸性:CH3COOH>CH3CH2OH,表明 CH3COOH 比 CH3CH2OH 易发生电离,也就是前者羟基的极性 比后者羟基的极性强,B 正确;
C .O3 为极性分子,O2 为非极性分子,H2O 为极性分子,根据相似相溶规律,水中的溶解性:O3 >O2 ,C 正确;
D .金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体,共价晶体的熔点与共价键的强度有关,键能:C-C>Si-C>Si- Si ,熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,性质差异与结构因素匹配,D 正确;
故答案选 A。
5. 已知铜离子的配位数通常为 4 ,[Cu(OH)4 ]2- 和 Cu (NH3 )4 2+ 均为深蓝色。某化学小组设计如下实验
制备铜的配合物。下列说法错误的是
性质差异
结构因素
A
热稳定性:HF 大于 HCl
HF 分子间存在氢键,HCl 分子间不存在氢键
B
酸性:CH3COOH>CH3CH2 OH
羟基的极性
C
水中的溶解性:O3 >O2
分子极性
D
熔点:金刚石>碳化硅> 晶体硅
共价键键能
A. 硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在 配离子
B. b 中得到配合物Na2 [Cu(OH)4 ] ,其配体为OH-
C. 上述实验可得配离子的稳定性顺序为: Cu (NH3 )4 2+ < [Cu(OH)4 ]2-
D. 1ml 中含有的 σ 键数为16NA
【答案】C 【解析】
【详解】A .Cu2+具有空轨道,水分子中 O 原子含有孤电子对,能与 Cu2+形成配离子,则硫酸铜溶液呈蓝
色,是因为溶液中存在 配离子,故 A 正确;
B . Cu (OH )4 7」2- 和 Cu (NH3 )4 2+ 均为深蓝色,b 加入过量的氢氧化钠得到配合物 Na2 Cu (OH )4 7」,
由化学式可知,其配体为 OH − , B 正确;
C . 硫酸铜溶液含有[Cu( H2O)4]2+加入稀 NaOH 溶液易转化为 Cu(OH)2 沉淀,再加入浓 NaOH 溶液可转化 为[Cu(OH)4]2-,说明稳定性: [Cu(H2O)4]2+< [Cu(OH)4]2-,对比试管 b、c 中的现象可知,稳定
性:[Cu(NH3)4]2+> [Cu(OH)4 ]2- ,所以配离子的稳定性 2+ ,故 C 错误;
D .单键都是 σ 键构成的,1ml 中含有 12mlN-H,另外 N 原子与铜离子之间还有 4ml 配
位键,因此 σ 键的数目为 16NA,故 D 正确;
6. X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的 1~36 号元素,基态 X 原子核外最外层有 2 个未成对的电子,且 没有空轨道,Y 的简单离子在同周期中离子半径最小,Z 和 X 同主族,Q 的一种氧化物常用作水处理剂,
R 原子的 M 层全充满,且最高能层只有一个电子,下列说法错误的是
A. Z2Q2 为含有非极性键和极性键的极性分子
B. 简单氢化物的键角:X>Z
C. Z 单质和 R 单质直接化合生成 RZ
D. Y2Q6 分子中存在配位键
【答案】C 【解析】
【分析】基态 X 原子核外最外层有 2 个未成对的电子,且没有空轨道,则X 为 O;Y 的简单离子在同周期 中离子半径最小,Y 为Al ;Z 和 X 同主族,Z 为 S;Q 的一种氧化物常用作水处理剂,Q 为Cl ,R 原子的 M 层全充满,且最高能层只有一个电子,R 为Cu 。
【详解】A .S2Cl2 分子的结构式为Cl − S − S − Cl ,为含有非极性键和极性键的极性分子,故 A 正确;
B.S 原子半径大于 O 原子,H2O 分子中成键电子对的排斥作用大,所以简单氢化物的键角:H2 O > H2 S , 故 B 正确;
C .硫和铜直接化合生成硫化亚铜,故 C 错误;
D .Al2 Cl6 分子中原子间成键关系如图: ,所以Al2 Cl6 具有配位键,D 正确;
选 C。
7. 青霉素是一种高效、低毒的抗生素,青霉素的使用增强了人类抵抗细菌性感染的能力。青霉素结构如图 所示,下列关于青霉素的说法中正确的是
A. 青霉素属于芳香烃
B. 青霉素分子与水分子之间能形成氢键 C. 1 个青霉素分子中有 4 个手性 C 原子 D. C 、N 、O 的第一电离能: O>N>C
【答案】B
【解析】
【详解】A .只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃,青霉素中还含有 O 、N 、S 元素,尽管含有苯 环,但不属于芳香烃,属于芳香烃的衍生物,A 错误;
B .酰胺基和水之间可以形成氢键,青霉素分子与水分子之间能形成氢键,B 正确;
C . ,1 个青霉素分子中有 3 个手性 C 原子,C 错误;
D .第一电离能从左到右依次增大,第ⅡA 、ⅤA 族元素原子电子处于半充满或全充满结构,第一电离能大 于相邻元素,则第一电离能:N > O > C ,故 D 错误;
故答案选 B。
8. 下列装置能达到实验目的的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】B 【解析】
【详解】A .酸性高锰酸钾能将乙二醇氧化生成二氧化碳,A 错误;
B .氢氧化钠溶液与溴单质反应,因此用氢氧化钠溶液除掉溴苯中的溴单质,B 正确;
C .盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与苯酚钠反应生成苯酚,因此不能证明酸性:碳酸>苯酚,C 错误;
D .液溴具有挥发性,挥发的液溴能腐蚀橡胶,不能用橡皮塞,D 错误; 故答案选 B。
9. 下列有机物命名正确的是
A .制备乙二酸
B .用NaOH 溶液除去溴苯中的溴单 质
C .检验酸性:盐酸>碳酸>苯 酚
D .实验室保存液溴
A. 苯甲酸
B. CH2 =CH-CH=CH2 1 ,3-二丁烯
C. 二乙酸乙二酯
D. (CH3 )2 C=CHCH (CH3 )2 2 ,4-二甲基-2-戊烯
【答案】D
【解析】
【详解】A .该物质分子中含有甲酸与苯酚反应产生的酯基,其名称为甲酸苯酯,A 错误;
B .在 CH2=CH-CH=CH2 分子中含有两个碳碳双键,双键在碳链上的 1、2 号 C 原子之间及 3 、4 号 C 原子 之间,根据烯烃的系统命名方法可知其名称为 1 ,3-丁二烯,B 错误;
C .该有机物为乙二酸与 2 个分子的乙醇发生完全酯化后生成的物质,其名称应该为乙二酸二乙酯,C 错 误;
D .(CH3 )2 C=CHCH (CH3 )2 主链上有 5 个碳原子,双键位于第 2 、3 号碳原子之间,命名为 2 ,4-二甲 基-2-戊烯,D 正确;
故答案选 D。
10. 三尖杉属植物是我国特有树种,含有黄酮类化合物。某种黄酮类化合物的分子结构如图所示。下列说
法不正确的是
A. 分子式为C15H12 O6
B. 在空气中能被氧化
C. 1ml 该化合物和与H2 加成最多消耗6mlH2
D. 1ml 该化合物和溴水反应,最多消耗4mlBr2
【答案】C 【解析】
【详解】A .由结构简式知,分子式为 C15H12O6,故 A 正确;
B .分子中含有酚羟基,在空气中能发生氧化反应,故 B 正确;
C .该有机物中含有两个苯环,一个羰基,因此 1ml 该化合物最多与 7mlH2 发生加成反应,故 C 错误; D .分子中含有酚羟基,且苯环上羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子取代,取代 1mlH 原子,消耗
1mlBr2 ,所以 1ml 该化合物和溴水反应,最多消耗 4mlBr2,故 D 正确;
故选 C。
11. 乙醇与氢溴酸反应生成一溴乙烷分两步进行:
①乙醇结合氢离子生成盐中间体:
②质子化的羟基以水的形式离去:
根据酸碱质子理论,能给出质子的物质是酸,能结合质子的物质是碱,且给出或结合质子能力越强,酸碱 性越强。下列说法错误的是
A. 步骤①涉及配位键的形成
B. 步骤①说明乙醇具有碱性,生成的盐具有酸性
C. 一溴乙烷的水解反应中有盐中间体生成
D. 碱性强弱顺序:CH3CH2 OH > ClCH2 CH2 OH > CF3CH2 OH
【答案】C 【解析】
【详解】A .乙醇中的 O 还有孤电子对,H+ 中有空轨道,因此 O 原子提供孤电子对,H+提供空轨道,形成 的产物中存在配位键,故 A 正确;
B .题干中说明酸碱质子理论,能给出质子的物质是酸,能结合质子的物质是碱,结合步骤①乙醇结合 H+ 生成的盐的过程说明乙醇具有碱性,而逆向过程盐产生乙醇说明盐具有酸性,故 B 正确;
C .溴乙烷为非电解质,不能溶于水,无法与 H+形成配位键,因此没有盐中间体生成,故 C 错误;
D .酸碱质子理论指出结合质子能力越强,碱性越强,碳卤键均为吸电子基团,同种卤素原子越多吸电子 能力越强,导致 O-H 的极性越大,O 的电子云密度相对减小,结合质子的能力越弱,可知
CH3CH2 OH>ClCH2 CH2 OH>CF3CH2 OH ,故 D 正确; 故答案选 C。
12. 以烃 A 为原料可以发生如下的一系列反应, D 在反应⑤中所生成的 E (C3H3Cl3 ) 的结构只有一 种,下列说法不正确的是
A. 烃 A 的结构简式为 CH3CH = CH2
B. ①是取代反应,③和⑤是消去反应
C. 满足题意的 C 的结构简式为 CHCl = CH − CH2 Cl
D. 满足题意的 D 的核磁共振氢谱只有一个峰 【答案】C
【解析】
【分析】A 和氯气发生取代反应生成 B ,B 和氯气发生加成反应生成 ClCH2CHClCH2Cl,则 A 为
CH2=CHCH3 ,B 为 CH2=CHCH2Cl ,ClCH2CHClCH2Cl 发生消去反应生成 C ,C 和氯气发生加成反应生成
D ,D 发生消去反应生成 E ,E 的分子式为 C3H3Cl3 且只有一种结构,D 为 ClCH2CCl2CH2Cl ,E 为 ClCH2=CClCH2Cl ,C 为 CH2=CClCH2Cl。
【详解】A .根据以上分析知,A 为 CH2=CHCH3,故 A 正确;
B . ①是取代反应,③⑤是消去反应,故 B 正确;
C .由分析可知,C 为 CH2=CClCH2Cl,故 C 错误;
D .D 为 ClCH2CCl2CH2Cl,只有一种氢原子,所以 D 的核磁共振氢谱只有一个峰,故 D 正确。 答案选 C。
13. 化学烫发利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型 ”,其变化过程示意图如下。下列说 法不正确的是
A. 药剂 X 是还原剂
B. ②→③过程若氧化剂是H2 O2 ,其还原产物为O2
C. ①→②过程发生了化学键的断裂和形成
D. 化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S 键位置来实现头发的定型 【答案】B
【解析】
【详解】A . ①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是氧化剂,具有氧化性,则药剂 X 具有 还原性,作为还原剂,故 A 正确;
B . ②→③过程发生还原反应,若氧化剂是 H2O2,则 H2O2 化合价应该降低,因此其还原产物为 H2O,故 B 错误;
C . ①→②过程中 S-S 键断裂,也形成 S-H 键,故 C 正确;
D .通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些
蛋白质中 S-S 键位置来实现头发的定型,故 D 正确; 故选 B。
14. 砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为 apm )如图 1 。下列说法正确的是
A. Ga 的配位数为 2
B. 该晶胞沿 z 轴方向的平面投影如图 2
C. As 原子周围与它距离最近且相等的As 原子有 12 个
D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为 apm
【答案】C 【解析】
【详解】A .晶胞中 Ga 与周围等距且最近的 As 形成的空间构型为正四面体结构,所以 Ga 的配位数为 4 ,A 错误;
B .该晶胞沿 z 轴方向的平面投影为: ,B 错误;
C .根据均摊饭可知,晶胞内含有 = 4 个 Ga ,含有 4 个 As ,由 GaAs 晶胞可知,距离 Ga 最近
且相等的 Ga 位于与其相邻三个面面心位置的 3 个 Ga,顶点的 Ga 为 8 个晶胞共有,每个面心上的 Ga 为两 个晶胞共有,可知离 Ga 距离最近且相等的Ga 原子数为 12,因此离 As 距离最近且相等的 As 原子数也为 12 ,C 正确;
D .晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为 1/4 体对角线的距离,所以是 3 apm ,D 错误;
故答案选 C。
二、解答题(本题共 4 小题,共 58 分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)1 ,3-丁二烯发生 1 ,4-加聚反应生成的聚合物的结构简式为 。
(2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是__________(填“极性 ”或
“非极性 ”)分子,该有机物分子中采取sp3 杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为
。
(3)研究人员发现,在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近 室温时呈液态的盐类物质,一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。
① BF4- 的空间结构为 。
②该物质熔点 (填“高于 ”或“低于 ”) NaBF4 。
(4)水杨酸的结构简式为,它是一种存在于植物界的天然消炎药,最早源于柳树,人们
发现柳树皮熬水后服用可消炎降温。1ml 水杨酸与足量NaHCO3 水溶液反应,最多消耗
mlNaHCO3 。写出符合下列条件的水杨酸的同分异构体的结构简式 。
①能发生银镜反应;②遇FeCl3 溶液显紫色;③能发生水解反应;④核磁共振氢谱有 4 组峰且峰面积之比 为 2:2:1:1
(5) C (NH3 )5 ClCl2 (二氯化一氯五氨合钴)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关
注,该配合物的配位数为 。已知孤对电子与成键电子的排斥作用大于成键电子与成键电子的
排斥作用,试判断NH3 分子与钴离子形成配合物后H-N-H 键角 (填“变大 ”、“变小 ”或
“不变 ”)。
【答案】(1) (2) ①. 极性 ②. O>N>C
(3) ①. 正四面体形 ②. 低于
(4) ①. 1 ②.
(5) ①. 6 ②. 变大
【解析】
【小问 1 详解】
1 ,3-丁二烯发生 1 ,4-加聚反应,则 2 ,3 号形成碳碳双键,得到高聚物
。
【小问 2 详解】
该有机物正负电荷重心不重合,属于极性分子;苯环上的碳原子为 sp2 杂化,其他碳原子均形成 4 个共价 单键,为 sp3 杂化,氮原子形成 3 个共价单键,孤电子对数为 1,故为 sp3 杂化,羟基氧原子形成 2 个共价 单键,孤电子对数为 2,故为 sp3 杂化,C 、N 、O 位于同一周期,其电负性逐渐增大,所以有机物分子中 采取 sp3 杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为:O>N>C,故答案为:极性;O>N>C。
【小问 3 详解】
②和 NaBF4 都属于离子晶体,但前者阳离子半径比 Na+半径大,则晶格
能前者小于后者,所以熔点:低于 NaBF4,故答案为:;低于。
【小问 4 详解】
只有羧基能和碳酸氢钠以 1 :1 反应,则 1ml 水杨酸最多能消耗 1mlNaHCO3; 水杨酸的同分异构体符合下列条件:
①能发生银镜反应,说明含有-CHO;
②遇 FeCl3 溶液显紫色,说明含有酚-OH;
③能发生水解反应,说明含有酯基,根据 O 原子个数知,应该存在HCOO-;
④核磁共振氢谱有 4 组峰且峰面积之比为 2 ∶2 ∶ 1 ∶ 1,说明含有 4 种氢原子且氢原子个数之比为 2 ∶2 ∶ 1 ∶ 1,符合条件的结构简式为;
故答案为:1 ;。
【小问 5 详解】
配合物 C (NH3 )5 ClCl2 的配位数为 6;
由于弧电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用,NH3 分子与钴离子形成配合
物后只存在成键电子对与成键电子的排斥作用,所以 H − N − H 键角变大。
16. 镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用,从电镀污泥[含有
Cu(OH)2 、Ni(OH)2 、Fe(OH)3、Cr(OH)3 和SiO2 等]中回收制备NiSO4 . nH2 O 和其它金属及其化合物 的工艺流程如图所示。
已知:“萃取 ”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
反萃取
X2+ (水相)+2RH(有机相) □ X2 (有机相)+2H+ (水相) ,回答下列问题:
萃取
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 ;Cu 元素位于周期表的 区。
(2)滤渣 I 和滤渣Ⅱ的主要成分分别为 、 (填化学式)。
(3)反萃取加入试剂 A 的最佳选择为 。
a .盐酸 b .NaOH 溶液 c .H2 SO4 溶液 d .NH3 . H2 O
(4)“反萃取 ”得到的NiSO4 溶液,在碱性条件下可被NaClO 氧化生成NiOOH 沉淀,该反应的离子
方程式为 。
(5)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4 是无色挥发性液体, K2 [Ni(CN)4 ]是红黄色单斜晶体。
K2 [Ni(CN)4 ] 的熔点高于Ni(CO)4 的原因是 。Ni(CO)4 晶体中不存在的作用力有
。
A .离子键 B .范德华力 C .极性键 D .金属键
(6)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含Ni 、Mg 和C 三种元素的晶体具有超导 性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离Ni 原子最近的Mg 原子有 个。
②已知该晶胞的边长为anm ,阿伏加德罗常数为NA ,该晶体的密度为 g . cm-3 。
【答案】(1) ①. 3d5 4s1 ②. ds
(2) ①. SiO2 ②. Fe (OH )3
(3)c (4)2Ni2+ +ClO− + 4OH − = 2NiOOH ↓+Cl− + H2 O
(5) ①. K2 Ni (CN )4 为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔沸点高,Ni (CO)4 为分 子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔沸点小 ②. AD
(6) ①. 4 ②. × 1021
【解析】
【分析】电镀污泥加入稀硫酸酸浸, Cu (OH )2 、Ni (OH )2 、Fe (OH )3 、Cr (OH )3 生成相应的金属阳离 子,SiO2 不反应,则滤渣 I 的主要成分为SiO2 ,电解得到金属铜,加入碳酸钠 调 pH 除去铁元素,得到 Fe (OH )3 ,再加入磷酸钠除去铬元素,经过萃取与反萃取富集镍元素,经过一系列操作得到NiSO4 . nH2 O 。
【小问 1 详解】
Cr 为第 24 号元素,其基态原子的价层电子排布式为3d5 4s1 ,Cu 为第 29 号元素,其基态原子的价层电子排 布式为3d10 4s1 ,属于元素周期表的 ds 区,故答案为:3d5 4s1 ;ds。
【小问 2 详解】
根据分析知,滤渣 I 的主要成分为SiO2 ;滤渣Ⅱ的主要成分Fe(OH )3 。 【小问 3 详解】
根据X2+ (水相)+2RH(有机相)□□反萃□□□ XR2 (有机相) +2H+ (水相),反萃取要增大氢离子浓度,还要不引 入杂质,所以 A 为H2 SO4 (或硫酸),故答案为:c。
【小问 4 详解】
根据得失电子守恒、原子守恒可得:2Ni2+ +ClO− + 4OH − = 2NiOOH ↓+Cl− + H2 O 。 【小问 5 详解】
K2 [Ni(CN)4]为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔沸点高,Ni(CO)4 为分子晶体,熔化破坏 分子间作用力,分子间作用力小,故熔沸点小;
Ni(CO)4 是无色挥发性液体,可知沸点低得出其晶体类型为分子晶体,结合组成分析,不存在的作用力为 离子键(不属于离子晶体),也不存在金属键(不属于金属晶体),选 AD。
【小问 6 详解】
依图所示的立方体晶胞中,Mg 原子位于顶点,Ni 原子位于面心,而 C 位于体心。
①每个立方体晶胞中,Ni 原子最近的 Mg 原子个数为 4,故答案为:4;
②每个立方体晶胞中,各原子的数目为 × 8=1 ,N× 6=3 =3 ,N 故化学式应为:
MgNi3C , ρ= × 1021 g/cm3 。故答案为:
17. 苯胺是最重要的胺类物质之一,主要用于制造染料、药物、树脂,还可以用作橡胶硫化促进剂等。它 本身也可作为黑色染料使用。其衍生物甲基橙可作为酸碱滴定用的指示剂。某化学兴趣小组在实验室里制 备苯胺并提纯苯胺。有关物质的部分性质如表:
第15页/共22页
物
性状
熔点
沸点
溶解性
密度
相对分
实验步骤为:
①组装好实验装置(如图,部分夹持仪器已略去),并检查装置气密性。
②向仪器 a 中依次加入沸石及10mL 硝基苯。
③打开活塞 K,先通入H2 一段时间。
④使仪器 a 内溶液保持 140℃恒温,充分反应。
⑤反应结束后,关闭活塞 K,向仪器 a 中加入干燥剂。
⑥继续加热,收集 182~186℃馏分,将所得馏分进行二次纯化,最终得到较纯苯胺5.6g 。
回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称是 ,本实验中利用H2 与硝基苯反应制备苯胺的有机反应类型为
。
(2)写出以苯为原料合成硝基苯的化学方程式 。
(3)下列说法错误的是 。
质
/℃
/℃
/ (g .cm-3 )
子质量
苯 胺
无色油状液体,空 气中易被氧化
-6.3
184
微溶于水, 易溶于乙醚
1.02
93
硝 基 苯
无色或微黄色具苦 杏仁味的油状液体
5.7
210.9
难溶于水, 易溶于乙醚
1.23
123
乙 醚
是一种无色有甜味 的液体
-116.2
34.6
微溶于水
0.7134
A. 装置 A 也可以用于电石与水反应制备乙炔气体 B. 蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口附近 C. 如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
D. 仪器 b 的作用是冷凝回收馏分,也可以用球形冷凝管替代
(4)若实验中未先通入H2 一段时间,则可能导致 。步骤④中装置 B 选择的热传导介质为
(填“水 ”或“油 ”)。
(5)二次纯化并测定产率:
蒸馏所得苯胺中混有少量硝基苯杂质,可以采用如下方案除杂提纯:
①氨基的 N 原子上存在孤对电子,易与H+ 结合,故显碱性,写出苯胺与盐酸反应的化学方程式:
。
②第二步中乙醚的作用为 ,“液相 ”是 (填“水层 ”或“有机层 ”)。
(6)本实验的产率为 (保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 还原反应
55℃~60℃
(2) +HNO3 → +H2O (3)ACD 浓H2SO4
(4) ①. 生成的苯胺会被残留的空气氧化 ②. 油
(5) ①. +HCl → ②. 作萃取剂 ③. 有机层
(6)60.2%
【解析】
【分析】(5)蒸馏所得苯胺中混有少量硝基苯杂质,先加盐酸与苯胺反应生成,继续与 NaOH
反应生成苯胺,用有机物进行萃取,苯胺进入有机层,最后加干燥剂,过滤得到较纯净的苯胺。 【小问 1 详解】
仪器 a 为三颈烧瓶;硝基苯被 H2 还原为苯胺,化学方程式为
,反应类型为还原反应。
【小问 2 详解】
55℃~60℃
苯、浓硝酸、浓硫酸共热发生苯的硝化反应,生成硝基苯,化学方程式为 +HNO3 →
浓H2SO4
+H2O。
【小问 3 详解】
A .装置 A 为简易的启普发生器,电石反应后不能保持原有的固体状态,不可用该装置,且电石与水反应 太剧烈,需要改为电石与饱和食盐水,故 A 错误;
B .蒸馏时测量蒸气温度,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口附近,故 B 正确; C .忘记加沸石必须立即停止加热,待冷却至室温,再补加沸石,故 C 错误;
D .蒸馏实验操作中,若用球形冷凝管替代,不利于馏出物顺利流下,而滞留在冷凝管中,导致实验无法 顺利完成,故 D 错误;
故答案为:ACD。 【小问 4 详解】
苯胺易被氧化,若实验中未先通入 H2 一段时间,则可能产生的不良后果是生成的苯胺会被残留的空气氧 化;步骤④中所需温度为 140℃ , 因此需要介质为油。
【小问 5 详解】
①苯胺与盐酸发生酸碱中和反应,其化学方程式为:+HCl → ;
②苯胺易溶于乙醚,第二步中乙醚的作用为作萃取剂,萃取苯胺于有机层中,与可溶于水的无机杂质分 离,液相是有机层。
【小问 6 详解】
10mL 硝基苯的质量为10mL× 1.23g/mL =12.3g ,物质的量为 =0.1ml ,由方程式
可知,理论上可得苯胺的物质的量为 0.1ml,质量为
9.3g ,故苯胺的产率为 × 100% =60.2%。
18. 卤化镁的有机金属化合物称为“格林尼亚试剂”,在有机合成中具有较高的应用价值。从基础化工原 料乙烯出发,利用格林尼亚试剂合成二酮 I 的路线如下所示:
已知D-A 反应:
(1)C 的系统命名为 。C → D 的反应类型为 。
(2)I 中的官能团名称为 。
(3)写出E → F 的反应方程式为: 。
(4)已知G → I 为D-A 反应,H 的结构简式为 。
(5)D 的一种同分异构体存在顺反异构,其中反式异构体的结构简式为 。
(6)F 的一种同分异构体与 F 具有相同官能团,核磁共振氢谱有三组峰,峰面积之比为3:2:1,该同分异
构体的结构简式为 。
(7)由合成路线可知,“格林尼亚试剂'在有机合成中的主要作用是 。
A. 保护羰基 B. 形成碳环 C. 增长碳链 D. 催化反应
(8)参照上述合成路线和信息,以苯和乙醇为原料(无机试剂任选),设计制备 的合成路线
。
【答案】(1) ①. 2-甲基-2-丁醇 ②. 消去反应
(2)羰基、碳碳双键 (3)+2NaOH —H—→ +2NaBr
( 4 )
( 5 )
( 6 )
(7)C
(8)
【解析】
【分析】A 发生加成反应生成 B ,B 和镁单质反应转化为 CH3CH2MgBr ,CH3CH2MgBr 转化为含有羟基的
C ,C 发生消去反应引入碳碳双键生成 D ,D 发生加成反应生成E: ,E 发生取代生
成 F ,F 发生消去反应得到双烯 G:CH2=CHC(CH3)=CH2 ,G 和 发生加成反应生成 I,以此分
析。
【小问 1 详解】
C 为 ,系统命名为 2-甲基-2-丁醇;C 发生消去反应引入碳碳双键生成 D ,C → D
的反应类型为消去反应。 【小问 2 详解】
I 为 ,官能团为:羰基、碳碳双键。
【小问 3 详解】
根据分析,E 生成 F 为取代反应,羟基取代溴原子,反应方程式为+2NaOH —H—→
+2NaBr。
【小问 4 详解】
由分析可知,H 的结构简式为 。
【小问 5 详解】
D 的一种同分异构体存在顺反异构,其中反式异构体的结构简式为。
【小问 6 详解】
F 的结构为,具有相同官能团,峰面积之比为3:2:1,该同分异构体的结构简式为
。
【小问 7 详解】
由 I 的合成路线可知,格林尼亚试剂在有机合成中的主要作用是增长碳链;故答案为:C。 【小问 8 详解】
参照上述合成路线和信息,以苯和乙醇为原料,合成路线为:
。
化学-安徽省智学大联考皖中名校联盟(合肥八中等)2023-2024学年高二下学期7月期末检测是和答案: 这是一份化学-安徽省智学大联考皖中名校联盟(合肥八中等)2023-2024学年高二下学期7月期末检测是和答案,共32页。
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