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广东省清远市2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测化学试题 及答案
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这是一份广东省清远市2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测化学试题 及答案，共14页。
清远市2022~2023学年第二学期高中期末教学质量检测
高 二 化 学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2、选择性必修3。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Sn 119
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.广东汉乐历史悠久,通常使用的乐器有唢呐、椰胡、琵琶和大鼓等。下列相关描述错误的是
A.唢呐的主要材料为黄铜,黄铜属于合金
B.制作椰胡的椰子壳富含纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
C.琵琶的弦线多用尼龙线制作,尼龙属于化学合成纤维
D.大鼓的鼓面常用牛皮制作,牛皮富含蛋白质,蛋白质属于高分子化合物
2.下列物质对应的化学用语正确的是
A.氯化钾的分子式:KCl
B.过氧化氢的电子式:H+[··O······O······]H+
C.基态铜原子的价层电子排布式:3d94s2
D.NO2-的VSEPR模型:
3.下列各组有机物中,一定互为同系物的是
A.乙烷和异丁烷 B.CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C.和C3H6 D.二甲醚和乙醇
4.下列说法正确的是
A.原子轨道是指原子运行的轨道
B.电子云中的一个小黑点代表一个电子
C.s电子的电子云轮廓图呈纺锤形,p电子的电子云轮廓图呈哑铃形
D.电子云密度大的地方,说明电子在该空间单位时间内出现的机会多
5.化学使生活更加美好。下列关于生产活动中,相应化学原理的解读错误的是
选项
生产活动
化学原理
A
工业生产的三氯蔗糖可代替蔗糖作甜味剂,供糖尿病患者食用
三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好
B
用重油裂解制备有机化工原料
重油裂解属于物理变化
C
家用筷子用高温蒸煮消毒
高温条件下,蛋白质变性
D
开发离子液体用作电化学研究的电解质
离子液体具有良好的导电性
6.磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质,其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体有与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关说法中错误的是
A.黑磷中磷原子采取sp2杂化
B.白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C.黑磷能导电,黑磷属于混合型晶体
D.白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2
7.准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A.CH3CH2CH2COOH
B.CH3COOCH2CH3
C.CH3COCH2CH3
D.CH3COOCH3
8.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是
A.CCl4、HD、H2O2 B.PCl3、SiC、H2SO4
C.SO2、SO3、P2O5 D.NH3、Na2S、C10H18
9.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.24 g石墨中含有0.6NA个C—C键
B.1 mol二氧化硅固体中含有2NA个σ键
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有2.6NA个质子
D.0.6 mol铁单质与水蒸气在高温条件下完全反应,该反应转移1.6NA个电子
10.某有机物R的结构简式如图所示,等物质的量的R在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为
A.1∶1∶1
B.1∶2∶1
C.1∶2∶2
D.2∶4∶1
11.槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是
A.槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B.槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D.槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
12.中学常见的几种晶体结构模型如图,其中为二氧化碳晶体结构模型的是
13.{TixO18}团簇是一个穴醚无机类似物,通过与Cs+反应,测定Cs+取代Rb+反应的平衡常数Keq,{TixO18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏,反应示意图和所测数据如图,[Cs+][Rb+]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比,其他类似。下列说法错误的是
A.Keq≈10
B.{TixO18}团簇中x=12
C.增大c(Cs+)可使平衡时c(Rb+)增大
D.{TixO18}团簇对于Rb+具有比Cs+大的亲和力
14.下列实验操作和现象与结论具有对应关系的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
B
溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
反应有乙烯生成
C
将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失
花生油在水中的溶解度随温度升高而增大
D
光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2 mL无水乙醇后,铜丝变红
乙醇具有还原性
15.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
B.有机物A中碳原子均采用sp3杂化
C.可用氢氧化钠溶液除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B
D.甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16.氯化铜是共价化合物,通常用作有机和无机反应催化剂、媒染剂等。CuCl2溶液与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写),如图所示,下列说法中错误的是
A.基态Cu2+的未成对电子数为1
B.配离子[Cu(En)2]2+中N原子提供孤对电子
C.乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,沸点更高的是三甲胺
D.配离子[Cu(En)2]2+中涉及的元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H>Cu
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)锡是“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。自然界中主要以二氧化物(SnO2)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。回答下列问题:
(1)已知Sn和Si同族,基态Sn原子的价层电子排布式为 ,基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22px22py2,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(2)Sn(OH)4在碱性介质中可转化为[Sn(OH)6]2-,则[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是 (填标号)。
A.π键 B.σ键 C.配位键 D.极性键
(3)某种锡的化合物可作为治疗癌症药物的原料,结构如图(Bu-n为正丁基)。
①结构中1个Sn原子形成的配位键有 个。
②结构中N原子的杂化类型为 。
③上述涉及的第二周期的元素中,第一电离能从大到小的顺序为 。
(4)Cu2SnS3属于立方晶体(如图所示)图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,S原子填充在Cux(Sn1-x)构成的正四面体空隙中,则Cu2SnS3的密度为 (列出计算式)g·cm-3。
18.(14分)某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
++H2O
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入24.4 g苯甲酸、20 mL异丙醇和10 mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70 ℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A.50 mL B.100 mL
C.250 mL D.500 mL
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218 ℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为27.88 g,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
19.(14分)根据所学知识,回答下列问题:
(1)键的极性对物质化学性质有影响,则①CH3COOH ②CH2FCOOH ③CH2ClCOOH
④CHF2COOH,4种物质酸性由强到弱的顺序是 (用序号表示)。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①1 mol化合物Ⅰ中含有的σ键的物质的量为 mol。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,x= 。
(3)对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高,其原因是 。
(4)甲胺分子常温常压下是一种无色有强刺激性气味的气体。甲胺极易溶于水除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(5)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 。
(6)具有α-H的醛或酮,在酸或碱的催化作用下,与另一分子醛或酮发生缩合反应,生成β-羟基醛或β-羟基酮。以乙醛为例,其过程可表示如下:
请从元素电负性的角度解释第一步加成反应发生的原理: 。
20.(14分)高聚物Ⅹ是一种合成材料,以Ⅰ与Ⅷ为原料制备Ⅶ和Ⅹ的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ的名称是 。
(2)有机物Ⅵ的结构简式为 ,Ⅲ中含有的官能团名称为 。
(3)ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为 、 。
(4)Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物生成,写出生成分子式为C14H16O4的反应的化学方程式: 。
(5)芳香族化合物K是Ⅲ的同分异构体,符合下列要求的K有 种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体
②只有1种官能团
③苯环上有2个取代基
(6)参照上述合成路线,写出以为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)。
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高二化学参考答案
1.B 【解析】纤维素与淀粉的聚合度不同,不互为同分异构体,B项错误。
2.D 【解析】氯化钾是离子化合物,没有分子式,A项错误;过氧化氢是共价化合物,不能写成离子化合物的电子式,B项错误;铜元素的原子序数为29,基态原子的价层电子排布式为3d104s1,C项错误。
3.A 【解析】同系物指的是结构相似,分子组成相差若干个CH2的化合物,A项符合题意。
4.D 【解析】原子轨道不是原子运行的轨道,是对核外电子运动状态的描述,A项错误;电子云中小黑点本身没有意义,不代表电子,B项错误;s电子的电子云轮廓图是球形,p电子的电子云轮廓图为哑铃形,C项错误。
5.B 【解析】重油裂解属于化学变化,B项错误。
6.A 【解析】黑磷中磷原子采取的是sp3杂化,A项错误。
7.B 【解析】有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳、氢元素的质量分别为8.8 g×1244=2.4 g、3.6 g×218=0.4 g,则氧元素的质量为4.4 g-2.4 g-0.4 g=1.6 g,碳、氢、氧的物质的量之比为2.412∶0.41∶1.616=2∶4∶1,故分子式为(C2H4O)n;由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;由红外光谱图可知,分子中含有不对称—CH3、CO、C—O—C,则结构简式为CH3COOCH2CH3,B项符合题意。
8.C 【解析】HD是单质,不是化合物,A项错误;SiC属于共价晶体的化合物,B项错误;Na2S是离子晶体,不是分子晶体,D项错误。
9.D 【解析】石墨中平均1个碳原子形成1.5个碳碳键,24 g石墨(物质的量为2 mol)中含有3NA个C—C键,A项错误;二氧化硅中1个硅原子能形成4个硅氧σ键,1 mol二氧化硅固体中含有4NA个σ键,B项错误;标准状况下乙醇为液体,不能计算其物质的量,C项错误。
10.D 【解析】金属钠可以与R中的酚羟基、羧基发生反应;氢氧化钠溶液能使酯基、溴原子水解,也能与酚羟基和羧基反应;碳酸氢钠溶液只能与羧基发生反应,因此1 mol R消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2 mol、4 mol、1 mol,D项符合题意。
11.B 【解析】从槟榔碱的结构简式确定其化学式为C8H13NO2,A项错误;碳碳双键能与H2发生加成反应,酯基不能,故1 mol槟榔碱最多能与1 mol H2发生加成反应,C项错误;其余部分相同,槟榔碱另有酯基,槟榔次碱另有羧基,两者属于不同类物质,结构不相似,不互为同系物,D项错误。
12.C 【解析】CO2分子晶体是面心立方晶胞,C项符合题意。
13.D 【解析】取纵坐标为1,计算Keq=c(Rb+)c(Cs+)≈10,A项正确;Cs+取代Rb+反应的平衡常数Keq=10,因此{TixO18}团簇对于Cs+具有比Rb+大的亲和力,D项错误。
14.D 【解析】碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,碳碳双键和醛基均能使溴水褪色,不能说明丙烯醛中含有碳碳双键,A项不符合题意;溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,产生的气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾溶液褪色不能说明有乙烯生成,B项不符合题意;将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失,是由于油脂在碱性条件下水解生成了易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,C项不符合题意。
15.D 【解析】有机物C为苯甲醇,和乙醇均属于醇类,但不是同系物,A项错误;有机物A为乙醛,碳原子有sp3、sp2杂化两种,B项错误;乙酸苯甲酯可与氢氧化钠溶液反应,C项错误。
16.C 【解析】乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,乙二胺分子中含有键,乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,所以乙二胺的沸点比三甲胺高,C项错误。
17.(1)5s25p2(1分);B(1分)
(2)A(2分)
(3)①3(2分)
②sp2(2分)
③N>O>C(2分)
(4)(34,14,14)(2分);43×343NA×(a×10-7)3(2分)
【解析】(1)Sn元素与Si元素为同主族元素,位于第五周期,所以其价层电子排布式为5s25p2;根据洪特规则,同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,所以该排布式违反了洪特规则。
(2)[Sn(OH)6]2-中,O原子和H原子之间为σ键,也为极性共价键,Sn原子和O原子之间有σ键和配位键,所以该物质中不含π键。
(3)该物质结构中,每个N原子都含有一个双键,所以N原子的杂化类型为sp2;根据第一电离能的变化规律:同一周期从左往右呈增大趋势,ⅤA族与ⅥA族反常,故第一电离能:N>O>C。
(4)根据均摊法,该晶胞中含有43个Cu2SnS3,则Cu2SnS3的密度为43×343NA×(a×10-7)3 g·cm-3。
18.(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶,1分);B(2分)
(2)使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率(2分);油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变,2分)
(3)水浴加热(1分)
(4)除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质(2分);除去残留的水(1分)
(5)苯甲酸(1分)
(6)85.0(2分)
【解析】(1)三颈烧瓶使用时,装有的试剂不宜超过其容积的23,也不宜少于其容积的13,故选择B较为适宜。
(2)酯化反应为可逆反应,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化反应是否达到平衡。
(4)第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,用饱和碳酸钠溶液洗涤主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳酸钠,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水。
(5)如果蒸馏时温度计的水银球位置偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出。
(6)24.4 g苯甲酸的物质的量为0.2 mol,20 mL异丙醇的物质的量为0.26 mol,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.2×164=32.8 (g),则产率为85.0%。
19.(1)④>②>③>①(2分)
(2)①17(2分)
②6(1分);1(1分)
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键(2分)
(4)甲胺与水分子间形成氢键(2分)
(5)乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构(2分)
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合(2分)
【解析】(1)电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强,所以酸性由强到弱的顺序是CHF2COOH>CH2FCOOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键,则对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高。
20.(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯,2分)
(2)(2分);酯基(1分)
(3)取代反应(或酯化反应,1分);氧化反应(1分)
(4)(2分)
(5)12(2分)
(6)(3分)
【解析】(1)Ⅰ的分子式为C8H10,反应中被氧化为邻苯二甲酸,由此可知Ⅰ是,名称为邻二甲苯。
(2)和H2O2反应生成Ⅵ,Ⅵ和甲醇反应生成Ⅶ,由此可知Ⅵ是;Ⅲ是由邻苯二甲酸和甲醇发生酯化反应生成的,含有的官能团为酯基。
(4)和己二酸发生反应生成C14H16O4,由此分析可知,生成物为,反应的化学方程式为。
(5)与碳酸钠溶液反应产生气体,说明含有羧基,由②和③分析,若2个取代基为—CH2COOH、—CH2COOH,有3种结构;若2个取代基为—CH2CH2COOH、—COOH,有3种结构;若2个取代基为—CH(COOH)2、—CH3,有3种结构;若2个取代基为—CH(CH3)COOH、—COOH,有3种结构;共12种。
清远市2022~2023学年第二学期高中期末教学质量检测
高 二 化 学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2、选择性必修3。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Sn 119
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.广东汉乐历史悠久,通常使用的乐器有唢呐、椰胡、琵琶和大鼓等。下列相关描述错误的是
A.唢呐的主要材料为黄铜,黄铜属于合金
B.制作椰胡的椰子壳富含纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
C.琵琶的弦线多用尼龙线制作,尼龙属于化学合成纤维
D.大鼓的鼓面常用牛皮制作,牛皮富含蛋白质,蛋白质属于高分子化合物
2.下列物质对应的化学用语正确的是
A.氯化钾的分子式:KCl
B.过氧化氢的电子式:H+[··O······O······]H+
C.基态铜原子的价层电子排布式:3d94s2
D.NO2-的VSEPR模型:
3.下列各组有机物中,一定互为同系物的是
A.乙烷和异丁烷 B.CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C.和C3H6 D.二甲醚和乙醇
4.下列说法正确的是
A.原子轨道是指原子运行的轨道
B.电子云中的一个小黑点代表一个电子
C.s电子的电子云轮廓图呈纺锤形,p电子的电子云轮廓图呈哑铃形
D.电子云密度大的地方,说明电子在该空间单位时间内出现的机会多
5.化学使生活更加美好。下列关于生产活动中,相应化学原理的解读错误的是
选项
生产活动
化学原理
A
工业生产的三氯蔗糖可代替蔗糖作甜味剂,供糖尿病患者食用
三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好
B
用重油裂解制备有机化工原料
重油裂解属于物理变化
C
家用筷子用高温蒸煮消毒
高温条件下,蛋白质变性
D
开发离子液体用作电化学研究的电解质
离子液体具有良好的导电性
6.磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质,其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体有与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关说法中错误的是
A.黑磷中磷原子采取sp2杂化
B.白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C.黑磷能导电,黑磷属于混合型晶体
D.白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2
7.准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A.CH3CH2CH2COOH
B.CH3COOCH2CH3
C.CH3COCH2CH3
D.CH3COOCH3
8.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是
A.CCl4、HD、H2O2 B.PCl3、SiC、H2SO4
C.SO2、SO3、P2O5 D.NH3、Na2S、C10H18
9.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.24 g石墨中含有0.6NA个C—C键
B.1 mol二氧化硅固体中含有2NA个σ键
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有2.6NA个质子
D.0.6 mol铁单质与水蒸气在高温条件下完全反应,该反应转移1.6NA个电子
10.某有机物R的结构简式如图所示,等物质的量的R在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为
A.1∶1∶1
B.1∶2∶1
C.1∶2∶2
D.2∶4∶1
11.槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是
A.槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B.槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D.槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
12.中学常见的几种晶体结构模型如图,其中为二氧化碳晶体结构模型的是
13.{TixO18}团簇是一个穴醚无机类似物,通过与Cs+反应,测定Cs+取代Rb+反应的平衡常数Keq,{TixO18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏,反应示意图和所测数据如图,[Cs+][Rb+]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比,其他类似。下列说法错误的是
A.Keq≈10
B.{TixO18}团簇中x=12
C.增大c(Cs+)可使平衡时c(Rb+)增大
D.{TixO18}团簇对于Rb+具有比Cs+大的亲和力
14.下列实验操作和现象与结论具有对应关系的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
B
溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
反应有乙烯生成
C
将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失
花生油在水中的溶解度随温度升高而增大
D
光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2 mL无水乙醇后,铜丝变红
乙醇具有还原性
15.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是
A.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
B.有机物A中碳原子均采用sp3杂化
C.可用氢氧化钠溶液除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B
D.甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16.氯化铜是共价化合物,通常用作有机和无机反应催化剂、媒染剂等。CuCl2溶液与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写),如图所示,下列说法中错误的是
A.基态Cu2+的未成对电子数为1
B.配离子[Cu(En)2]2+中N原子提供孤对电子
C.乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,沸点更高的是三甲胺
D.配离子[Cu(En)2]2+中涉及的元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H>Cu
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)锡是“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。自然界中主要以二氧化物(SnO2)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。回答下列问题:
(1)已知Sn和Si同族,基态Sn原子的价层电子排布式为 ,基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22px22py2,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(2)Sn(OH)4在碱性介质中可转化为[Sn(OH)6]2-,则[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是 (填标号)。
A.π键 B.σ键 C.配位键 D.极性键
(3)某种锡的化合物可作为治疗癌症药物的原料,结构如图(Bu-n为正丁基)。
①结构中1个Sn原子形成的配位键有 个。
②结构中N原子的杂化类型为 。
③上述涉及的第二周期的元素中,第一电离能从大到小的顺序为 。
(4)Cu2SnS3属于立方晶体(如图所示)图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,S原子填充在Cux(Sn1-x)构成的正四面体空隙中,则Cu2SnS3的密度为 (列出计算式)g·cm-3。
18.(14分)某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
++H2O
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
异丙醇
60
0.79
82
易溶
苯甲酸异丙酯
164
1.08
218
不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入24.4 g苯甲酸、20 mL异丙醇和10 mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70 ℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A.50 mL B.100 mL
C.250 mL D.500 mL
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218 ℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为27.88 g,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
19.(14分)根据所学知识,回答下列问题:
(1)键的极性对物质化学性质有影响,则①CH3COOH ②CH2FCOOH ③CH2ClCOOH
④CHF2COOH,4种物质酸性由强到弱的顺序是 (用序号表示)。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①1 mol化合物Ⅰ中含有的σ键的物质的量为 mol。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,x= 。
(3)对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高,其原因是 。
(4)甲胺分子常温常压下是一种无色有强刺激性气味的气体。甲胺极易溶于水除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(5)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 。
(6)具有α-H的醛或酮,在酸或碱的催化作用下,与另一分子醛或酮发生缩合反应,生成β-羟基醛或β-羟基酮。以乙醛为例,其过程可表示如下:
请从元素电负性的角度解释第一步加成反应发生的原理: 。
20.(14分)高聚物Ⅹ是一种合成材料,以Ⅰ与Ⅷ为原料制备Ⅶ和Ⅹ的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ的名称是 。
(2)有机物Ⅵ的结构简式为 ,Ⅲ中含有的官能团名称为 。
(3)ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为 、 。
(4)Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物生成,写出生成分子式为C14H16O4的反应的化学方程式: 。
(5)芳香族化合物K是Ⅲ的同分异构体,符合下列要求的K有 种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体
②只有1种官能团
③苯环上有2个取代基
(6)参照上述合成路线,写出以为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)。
清远市2022~2023学年第二学期高中期末教学质量检测
高二化学参考答案
1.B 【解析】纤维素与淀粉的聚合度不同,不互为同分异构体,B项错误。
2.D 【解析】氯化钾是离子化合物,没有分子式,A项错误;过氧化氢是共价化合物,不能写成离子化合物的电子式,B项错误;铜元素的原子序数为29,基态原子的价层电子排布式为3d104s1,C项错误。
3.A 【解析】同系物指的是结构相似,分子组成相差若干个CH2的化合物,A项符合题意。
4.D 【解析】原子轨道不是原子运行的轨道,是对核外电子运动状态的描述,A项错误;电子云中小黑点本身没有意义,不代表电子,B项错误;s电子的电子云轮廓图是球形,p电子的电子云轮廓图为哑铃形,C项错误。
5.B 【解析】重油裂解属于化学变化,B项错误。
6.A 【解析】黑磷中磷原子采取的是sp3杂化,A项错误。
7.B 【解析】有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳、氢元素的质量分别为8.8 g×1244=2.4 g、3.6 g×218=0.4 g,则氧元素的质量为4.4 g-2.4 g-0.4 g=1.6 g,碳、氢、氧的物质的量之比为2.412∶0.41∶1.616=2∶4∶1,故分子式为(C2H4O)n;由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;由红外光谱图可知,分子中含有不对称—CH3、CO、C—O—C,则结构简式为CH3COOCH2CH3,B项符合题意。
8.C 【解析】HD是单质,不是化合物,A项错误;SiC属于共价晶体的化合物,B项错误;Na2S是离子晶体,不是分子晶体,D项错误。
9.D 【解析】石墨中平均1个碳原子形成1.5个碳碳键,24 g石墨(物质的量为2 mol)中含有3NA个C—C键,A项错误;二氧化硅中1个硅原子能形成4个硅氧σ键,1 mol二氧化硅固体中含有4NA个σ键,B项错误;标准状况下乙醇为液体,不能计算其物质的量,C项错误。
10.D 【解析】金属钠可以与R中的酚羟基、羧基发生反应;氢氧化钠溶液能使酯基、溴原子水解,也能与酚羟基和羧基反应;碳酸氢钠溶液只能与羧基发生反应,因此1 mol R消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2 mol、4 mol、1 mol,D项符合题意。
11.B 【解析】从槟榔碱的结构简式确定其化学式为C8H13NO2,A项错误;碳碳双键能与H2发生加成反应,酯基不能,故1 mol槟榔碱最多能与1 mol H2发生加成反应,C项错误;其余部分相同,槟榔碱另有酯基,槟榔次碱另有羧基,两者属于不同类物质,结构不相似,不互为同系物,D项错误。
12.C 【解析】CO2分子晶体是面心立方晶胞,C项符合题意。
13.D 【解析】取纵坐标为1,计算Keq=c(Rb+)c(Cs+)≈10,A项正确;Cs+取代Rb+反应的平衡常数Keq=10,因此{TixO18}团簇对于Cs+具有比Rb+大的亲和力,D项错误。
14.D 【解析】碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,碳碳双键和醛基均能使溴水褪色,不能说明丙烯醛中含有碳碳双键,A项不符合题意;溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,产生的气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾溶液褪色不能说明有乙烯生成,B项不符合题意;将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失,是由于油脂在碱性条件下水解生成了易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油,C项不符合题意。
15.D 【解析】有机物C为苯甲醇,和乙醇均属于醇类,但不是同系物,A项错误;有机物A为乙醛,碳原子有sp3、sp2杂化两种,B项错误;乙酸苯甲酯可与氢氧化钠溶液反应,C项错误。
16.C 【解析】乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,乙二胺分子中含有键,乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,所以乙二胺的沸点比三甲胺高,C项错误。
17.(1)5s25p2(1分);B(1分)
(2)A(2分)
(3)①3(2分)
②sp2(2分)
③N>O>C(2分)
(4)(34,14,14)(2分);43×343NA×(a×10-7)3(2分)
【解析】(1)Sn元素与Si元素为同主族元素,位于第五周期,所以其价层电子排布式为5s25p2;根据洪特规则,同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,所以该排布式违反了洪特规则。
(2)[Sn(OH)6]2-中,O原子和H原子之间为σ键,也为极性共价键,Sn原子和O原子之间有σ键和配位键,所以该物质中不含π键。
(3)该物质结构中,每个N原子都含有一个双键,所以N原子的杂化类型为sp2;根据第一电离能的变化规律:同一周期从左往右呈增大趋势,ⅤA族与ⅥA族反常,故第一电离能:N>O>C。
(4)根据均摊法,该晶胞中含有43个Cu2SnS3,则Cu2SnS3的密度为43×343NA×(a×10-7)3 g·cm-3。
18.(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶,1分);B(2分)
(2)使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率(2分);油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变,2分)
(3)水浴加热(1分)
(4)除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质(2分);除去残留的水(1分)
(5)苯甲酸(1分)
(6)85.0(2分)
【解析】(1)三颈烧瓶使用时,装有的试剂不宜超过其容积的23,也不宜少于其容积的13,故选择B较为适宜。
(2)酯化反应为可逆反应,使异丙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化反应是否达到平衡。
(4)第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,用饱和碳酸钠溶液洗涤主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳酸钠,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水。
(5)如果蒸馏时温度计的水银球位置偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出。
(6)24.4 g苯甲酸的物质的量为0.2 mol,20 mL异丙醇的物质的量为0.26 mol,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.2×164=32.8 (g),则产率为85.0%。
19.(1)④>②>③>①(2分)
(2)①17(2分)
②6(1分);1(1分)
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键(2分)
(4)甲胺与水分子间形成氢键(2分)
(5)乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构(2分)
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合(2分)
【解析】(1)电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强,所以酸性由强到弱的顺序是CHF2COOH>CH2FCOOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键,则对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高。
20.(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯,2分)
(2)(2分);酯基(1分)
(3)取代反应(或酯化反应,1分);氧化反应(1分)
(4)(2分)
(5)12(2分)
(6)(3分)
【解析】(1)Ⅰ的分子式为C8H10,反应中被氧化为邻苯二甲酸,由此可知Ⅰ是,名称为邻二甲苯。
(2)和H2O2反应生成Ⅵ,Ⅵ和甲醇反应生成Ⅶ,由此可知Ⅵ是;Ⅲ是由邻苯二甲酸和甲醇发生酯化反应生成的,含有的官能团为酯基。
(4)和己二酸发生反应生成C14H16O4,由此分析可知,生成物为,反应的化学方程式为。
(5)与碳酸钠溶液反应产生气体,说明含有羧基,由②和③分析,若2个取代基为—CH2COOH、—CH2COOH,有3种结构;若2个取代基为—CH2CH2COOH、—COOH,有3种结构;若2个取代基为—CH(COOH)2、—CH3,有3种结构;若2个取代基为—CH(CH3)COOH、—COOH,有3种结构;共12种。
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