吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题
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吉林省两地六县重点中学2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题
一、选择题:本题共17小题,每小题3分,共51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.生活中的有机物非常重要,下列说法正确的是( )
A.煮沸后豆浆中的蛋白质大部分水解成了氨基酸
B.淀粉、纤维素可转化为葡萄糖,两者互为同分异构体
C.油脂不属于天然高分子化合物
D.仅用氢氧化钠溶液就能区分乙醇和乙醛
2.化学用语是化学科目中的基础性语言,下列化学用语的使用正确的是( )
A.丙炔的结构简式:CH3CCH
B.葡萄糖的某种环状结构:
C.Cr位于元素周期表的ds区
D.NCl3分子的球棍模型:
3.几种有机物的结构如图,下列推断正确的是( )
A.它们的一氯代物均只有1种
B.甲的二氯代物有4种
C.甲和乙互为同系物
D.它们的每个碳原子都形成3个非极性键
4.下列合成高分子化合物的反应及反应类型均正确的是( )
A.有机玻璃{}由甲基丙烯酸甲酯发生缩聚反应制得
B.合成材料由丙烯和乙烯发生加聚反应制得
C.酚醛树脂{}由苯酚和甲醛发生缩聚反应制得
D.纤维由己胺和己酸发生缩聚反应制得
5.下列分子或离子中心原子的杂化方式和空间结构均判断错误的是( )
A.HCN:sp、直线形 B.OF2:sp3、V形
C.C2H4:sp、平面形 D.SiO32−:sp3、三角锥形
6.下列有关有机化合物的研究方法、结构特点及性质的说法正确的是( )
A.利用红外光谱可以确定有机物的相对分子质量
B.向蛋白质溶液中加入硫酸铵溶液,蛋白质的性质和生理功能会发生改变
C.研究有机物的基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构
D.实验室通常利用电石和水制备乙炔,并用氯化钠溶液除去乙炔中混有的H2S等杂质气体
7.下列关于核外电子排布及运动状态的说法正确的是( )
A.电子云图中的小点越密,表示电子在原子核外某处单位体积内出现的概率越大
B.基态N原子的核外电子排布式1s22s22px22py1违反了能量最低原理
C.基态Mn2+的核外电子存在25种运动状态
D.在原子中第n电子层含有的原子轨道数为2n2
8.甘氨酸(结构如图)常作食品的调味剂,还可预防氧化、延缓衰老等。甘氨酸与酸反应生成阳离子(用H2A+表示)。n mol甘氨酸聚合成多肽,生成m mol水分子。调节甘氨酸溶液的pH,当净电荷等于0时称为等电点,此时,c(H2A+)=c(A−)。下列叙述错误的是( )
A.甘氨酸是蛋白质水解的最终产物之一
B.甘氨酸是两性化合物
C.甘氨酸溶液调pH后,在等电点时显中性
D.当n=m+1时合成的肽为肽链
9.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知X元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+3,则下列说法错误的是( )
A.Y元素原子核外d能级无电子填充
B.电负性:X>Y>Z
C.元素的最高正价:X>Y>Z
D.基态Z原子的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形
10.下列操作不能达到目的的是( )
操作
目的
A
对二氯甲烷和四氯化碳的混合物进行蒸馏
分离两种有机物
B
利用分液操作分离苯和硝基苯
分离两种有机物
C
在医用酒精中加入生石灰,蒸馏
制备无水乙醇
D
在水、乙醇中分别加入一块大小和形状均相同的钠块
探究氧氢键极性强弱
A.A B.B C.C D.D
11.氨气及铵盐等都是重要的化工原料。从“结构化学”的角度分析,下列说法正确的是( )
A.NH3中N、H间通过头碰头形成sp3−sσ键
B.NH3分子中含极性共价键,为极性分子,可推出CO2也为极性分子
C.NH4Cl为离子化合物,离子键具有方向性和饱和性
D.配位化合物[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3、Cl
12.我国科学家开发了一种新型手性Ru(Ⅱ)—Pt(Ⅱ)双核配合物(Δ/Λ−RuPt)作为G-quadruplexDNA稳定剂和端粒酶抑制剂。手性Ru(Ⅱ)-Pt(Ⅱ)双核配合物的化学结构△/A-RuPt和相关的单一核配合物(Pt和Δ/Λ−Ru)的结构如图所示。已知:在等价轨道上的电子排布采取全充满和半充满时,能量会较低,体系有更大的稳定性。下列说法正确的是( )
已知:Ru(Ⅱ)表示+2价Ru,Pt(Ⅱ)的配位数为4。
A.46Pd与44Pt位于同一周期,基态46Pd的价层电子排布式为3d84s1
B.单一核配合物Pt中的配位原子只有N原子
C.Δ/Λ−RuPt中Ru原子与Pt原子的配位数相同
D.Δ/Λ−Ru中Ru提供空轨道形成配位键
13.科学家使用微水滴一步形成具有苯乙酸核心的药物——3,4-二羟基苯乙酸(多巴胺代谢物神经递质)(药物丙)。微水滴反应原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙三种物质遇FeCl3溶液均发生显色反应
B.苯环上二溴代物的数目:甲大于乙
C.1 mol药物丙能与1 mol NaHCO3反应
D.1 mol药物丙最多能与2 mol Br2发生取代反应
14.可用表示,且能被酸性KMnO4溶液氧化生成的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
15.XeF2在无机氟化物制备中有广泛的应用,其晶体属于四方晶系,晶胞参数如图所示,其中O点原子和①号原子的分数坐标依次为(0,0,0)、(12,12,12)。已知:Xe-F键长为r pm。下列说法正确的是( )
A.XeF2中心原子上的孤电子对数为2
B.④号原子的分数坐标为(12,12−rc,12)
C.沿x、y、z任意一个方向投影,位于面中心的都只有Xe原子
D.晶胞中②③号原子间的距离d=c2+2a2 pm
16.某有机物M对H2的相对密度为30。M分子中各元素的质量分数:碳40.0%,氢6.6%,氧53.4%。该有机物能与钠反应,又能与银氨溶液共热产生银镜。M的结构简式可能是( )
A.HOCH2CH2CHO B.HCOOCH3 C.HOCH2CHO D.CH3OCHO
17.{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
二、非选择题:本题共4小题,共49分。
18.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①CH3COOH②CHF2COOH③CH2FCOOH④CH2ClCOOH,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一羟基醛或ββ一羟基酮。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: 。
19.第三周期几种氧化物(不包括过氧化物和超氧化物)的离子键成分的百分数如图所示。回答下列问题:
(1)离子键成分的百分数最高的是 (填化学式)。
(2)MgO的熔点 (填“高于”或“低于”)Na2O,原因是 。
(3)根据图示推知,第三周期主族元素最高价氧化物中离子键成分的百分数最低的是
(填化学式)。下列化合物中离子键成分的百分数最高的是 (填标号)。
A.CsF B.LiCl C.CaO D.AlBr₃
(4)NaCl晶胞结构如图所示,设晶胞的边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。
①与Cl−最近且等距离的Na+数为 。
②阳离子填充在阴离子构成的 (填标号)空隙中。
A.正八面体 B.正四边形 C.正四面体 D.正三角锥形
③该晶胞的密度为 g·cm−3。
20.1,2-二溴乙烷是一种重要的化工原料,常用于有机合成、医药中间体的合成等。已知其沸点为131℃,熔点为9℃。实验室中用乙烯溴化法制备1,2-二溴乙烷的装置如图,其中加热和夹持装置已略去。
(1)装置A中的仪器a名称为 ,反应若要安全、平稳进行,须向装置A中添加物质 ;装置B中玻璃管b的作用是 。
(2)为提高装置中1,2-二溴乙烷的产率,装置A中应迅速升温至 ℃,当温度为140℃时乙醇可能发生的副反应的化学方程式为 。
(3)实验过程中,发现装置A中溶液逐渐变黑,同时产生一种有刺激性气味的气体,试分析原因: (用文字说明)。
(4)从装置D的试管中分离提纯1,2—二溴乙烷需要经过以下步骤:① (填标号,下同)、②洗涤、③ 。
ⅰ.过滤 ⅱ.蒸馏 ⅲ.分液
分离提纯的第①步中1,2一二溴乙烷从 (填“上口倒出”或“下口放出”),第③步收集温度为 ℃的馏分。
21.K是合成抗胆碱药物奥昔布宁的中间体。以芳香族化合物为起始原料合成K的路线如图:
回答下列问题:
(1)B→C的反应试剂和条件是 ,试剂E是 (填结构简式)。
(2)K中官能团的名称为 。
(3)H→I的反应类型是 。
(4)L是D的同分异构体,同时具备下列条件的L的结构有 种。(不考虑立体异构)
①属于芳香族化合物②1 mol L与足量银氨溶液反应,最多生成4 mol Ag
其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1∶1∶2∶2的结构简式为 (写一种)。
(5)以甲苯、丙酮为原料合成设计合成路线(有机溶剂和无机试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验;醛的化学性质;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A、煮沸过程中蛋白质发生变性,不会水解,A不符合题意。
B、淀粉、纤维素水解生成葡萄糖,二者的分子式不同,不属于同分异构体,B不符合题意。
C、油脂为高级脂肪酸的甘油酯,不属于高分子化合物,C符合题意。
D、乙醇、乙醛都能溶于水,且都不与NaOH反应,二者现象相同,不可鉴别,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、煮沸过程中蛋白质发生变性,不会水解。
B、淀粉、纤维素的分子式不同,不是同分异构体。
C、油脂为高级脂肪酸的甘油酯。
D、乙醇、乙醛都能溶于水。
2.【答案】B
【知识点】结构简式;球棍模型与比例模型;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、丙炔中含有碳碳三键,其结构简式为CH3-C≡CH,A不符合题意。
B、葡萄糖的分子式为C6H12O6,其环状结构可能为,B符合题意。
C、Cr的原子序数是24,其简化的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,因此Cr位于元素周期表的d区,C不符合题意。
D、N原子的半径小于Cl原子的半径,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、丙炔中含有碳碳三键。
B、葡萄糖的分子式为C6H12O6。
C、根据Cr的价层电子排布式确定其在周期表中的位置。
D、Cl原子的半径大于N原子。
3.【答案】A
【知识点】极性键和非极性键;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A、甲、乙、丙三种物质中都只含有一种化学环境的氢原子,因此其一氯代物都只有一种,A符合题意。
B、甲的一氯代物为,其二氯代物中另一个氯原子的位置为,共有三种结构,B不符合题意。
C、甲、乙的结构不相似,因此不属于同系物,C不符合题意。
D、有机物丙中碳原子可形成四个非极性键,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、根据等效氢的个数确定其一氯代物的个数。
B、根据一氯代物的结构确定二氯代物的个数。
C、同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
D、丙中碳原子可形成四个非极性键。
4.【答案】C
【知识点】苯酚的性质及用途;聚合反应;缩聚反应
【解析】【解答】A、该高分子化合物是由甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成的,A不符合题意。
B、由“弯箭头”方法可得,则其单体的结构简式为,B不符合题意。
C、酚醛树脂是由苯酚与甲醛发生缩聚反应生成的,C符合题意。
D、纤维是由己二胺与己二酸发生缩聚反应生成的,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、该有机物是由加聚反应生成的。
B、根据“弯箭头”法确定该高分子化合物的单体。
C、酚醛树脂是由苯酚和甲醛发生缩聚反应生成的。
D、该高分子化合物的单体为己二胺和己二酸。
5.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、HCN的结构简式为H-C≡N,中心碳原子的价层电子对数为2,且不含孤电子对,因此中心碳原子采用sp杂化,HCN为直线型,A不符合题意。
B、OF2的结构简式为F-O-F,中心氧原子的价层电子对数为4,且含有2对孤电子对,因此中心氧原子采用sp3杂化,OF2的空间结构为V形,B不符合题意。
C、C2H4的结构简式为H2C=CH2,中心碳原子的价层电子对数为3,且不含有孤电子对,因此中心碳原子采用sp2杂化,C2H4的空间结构为平面型,C不符合题意。
D、SiO32-中心硅原子的价层电子对数为3+12×4+2−3×2=3+0=3,且不含孤电子对,所以中心硅原子采用sp2杂化,其空间结构为平面型,D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据中心原子的价层电子对数和孤电子对数,确定其中心原子的杂化方式和空间结构。
6.【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;乙炔炔烃;蛋白质的特殊反应
【解析】【解答】A、红外光谱用于确定有机物中的化学键和官能团,质谱图用于确定有机物的相对分子质量,A不符合题意。
B、向蛋白质中加入(NH4)2SO4,蛋白质发生盐析,其结构不会改变,因此性质和生理功能都不变,B不符合题意。
C、研究有机物的基本步骤为:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构,C符合题意。
D、NaCl与H2S不反应,因此不能用NaCl溶液除去乙炔中混有的H2S,可用CuSO4溶液,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、红外光谱用于确定有机物中的化学键。
B、(NH4)2SO4能使蛋白质发生盐析,其结构不变。
C、根据有机物的研究步骤分析。
D、NaCl与H2S不反应。
7.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A、电子云图中的小点越密,表示电子在原子核外某处单位体积内出现的概率就越大,A符合题意。
B、该基态原子2p轨道上只有3个电子,而2px轨道上填充了2个自选相反的电子,违背了洪特规则,B不符合题意。
C、基态Mn2+的核外电子数为23,因此其核外电子存在23种运动状态,C不符合题意。
D、第n电子层所含的原子轨道数为n2,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、用小黑点的疏密表示电子在该区域内出现的概率。
B、电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道。
C、结合Mn2+的核外电子数分析。
D、第n电子层所含的原子轨道数为n2。
8.【答案】C
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;电离平衡常数
【解析】【解答】A、甘氨酸是蛋白质水解的最终产物之一,A不符合题意。
B、甘氨酸中的-COOH具有酸性,-NH2具有碱性,因此甘氨酸属于两性化合物,B不符合题意。
C、等电点是一个分子表面不带电荷时的pH值,此时溶液不一定显中性,不同氨基酸由于结构不同,等电点也不同,甘氨酸溶液等电点时,溶液显酸性,C符合题意。
D、每2个甘氨酸分子形成肽链时,形成一个肽键和1个水分子,因此n mol甘氨酸形成肽链时,可形成(n-1)mol肽键和(n-1)mol水分子,因此可得n=m+1,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、蛋白质的水解产物为氨基酸。
B、-COOH具有酸性,-NH2具有碱性。
C、等电点不是中性点。
D、每2个甘氨酸分子形成肽链时,形成一个肽键和1个水分子。
9.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、Y为S,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,所以其核外d能级无电子填充,A不符合题意。
B、非金属性越强,则电负性越强, 因此电负性:X>Y>Z,B不符合题意。
C、X为F,F元素无正化合价,因此最高正价Y>Z>F,C符合题意。
D、Z的价层电子排布式为4s24p3,其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为哑铃型,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】X元素原子的价层电子排布式为ns2npn+3,因此n=2,所以X元素原子的价层电子排布式为2s22p5,所以X为F。根据Y、Z在周期表中的位置可知,Y为S、Z为As。
10.【答案】B
【知识点】乙醇的化学性质;蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、二氯甲烷和四氯化碳为两种互溶液体,但二者的沸点不同,可采用蒸馏进行分离,A不符合题意。
B、苯和硝基苯是两种互溶的液体,应采用蒸馏进行分离,分液是分离两种不互溶的液体,B符合题意。
C、酒精和水的沸点接近,无法直接用蒸馏进行分离。加入生石灰,将水转化为高沸点的Ca(OH)2,再进行蒸馏,可得到无水乙醇,C不符合题意。
D、Na与H2O反应比较剧烈,Na与乙醇反应比较平缓,反应剧烈,说明H2O中氢氧键更容易断裂,则其极性越强,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、互溶液体的分离用蒸馏。
B、分液适用于分离不互溶的两种液体。
C、加入生石灰,将水转化为Ca(OH)2,使其沸点升高。
D、根据反应的剧烈程度比较氢氧键极性的强弱。
11.【答案】A
【知识点】化学键;离子键的形成;配合物的成键情况;极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、NH3中氮原子采用sp3杂化,形成的N-H键,是由氮原子提供一个sp3电子,氢原子提供一个s轨道上的电子,形成共用电子对,因此所形成的σ键为sp3-sσ键,A符合题意。
B、NH3为三角锥形结构,为极性分子;CO2为直线型结构,为非极性分子,B不符合题意。
C、NH4Cl是由NH4+和Cl-构成,因此属于离子键,离子键没有方向性和饱和性,C不符合题意。
D、配合物[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、NH3中氮原子采用sp3杂化。
B、CO2的结构式为O=C=O,为非极性分子。
C、离子键没有方向性和饱和性。
D、配合物[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3。
12.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况
【解析】【解答】A、Pd与Pt位于同一周期,都是在第五周期,Pd的简化的核外电子排布式为[Kr]4d10,因此其价层电子排布式为4d10,A不符合题意。
B、由配合物的结构可知,单一核配合物Pt中的配位原子有N原子和Cl原子,B不符合题意。
C、由配合物的结构可知,Δ/Λ−RuPt中Ru原子与Pt原子的配位数分别为6和3,C不符合题意。
D、Δ/Λ−RuPt中Ru原子提供空轨道形成配位键,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据核外电子排布式确定其价层电子排布式。
B、配合物Pt中的配位原子有N和Cl。
C、根据配合物的结构确定其配位数。
D、金属元素提供空轨道。
13.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;苯酚的性质及用途;羧酸简介
【解析】【解答】A、甲、乙两个有机物分子结构中不含有酚羟基,遇FeCl3溶液不会发生显色反应,A不符合题意。
B、甲、乙苯环上的二溴代物,即为苯的三取代物,其中两个取代基相同,则其同分异构体有6个,因此其苯环上的二溴代物的数目相等,B不符合题意。
C、有机物丙中能与NaHCO3反应的官能团为-COOH,因此1mol有机物丙能与1molNaHCO3反应,C符合题意。
D、有机物丙中酚羟基邻位、对位上的氢原子能与Br2发生取代反应,因此1mol丙能与3molBr2发生取代反应,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、遇FeCl3溶液发生显色反应,则分子结构中含有酚羟基。
B、先确定一溴代物的个数,再结合结构的对称性确定二溴代物的个数。
C、能与NaHCO3反应的官能团为-COOH。
D、酚羟基邻位、对位上的氢原子能与Br2发生取代反应。
14.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;苯的同系物及其性质;烷烃
【解析】【解答】能被酸性KMnO4溶液氧化成,则-C3H7、-C4H9中与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子。-C3H7的碳链异构有-CH2CH2CH3、两种结构。-C4H9的碳链异构有-CH2CH2CH2CH3、、三种结构。所以满足条件的同分异构体的个数为2×3=6种,A符合题意。
故答案为;A
【分析】与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子,则可被酸性KMnO4溶液氧化成-COOH。
15.【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、XeF2中心原子的孤电子对数为12×8−2×1=3,所以XeF2中心原子上的孤电子对数为3,A不符合题意。
B、④号原子与①号原子在同一竖直线上,因此其x、z的坐标相同。④号原子在y方向上的位置处于Xe-F键的中点位置,所以④号原子的y坐标为12−rc,所以④号原子的坐标为12,12−rc,12,B符合题意hi。
C、沿y轴投影,位于面心的原子为Xe和F,C不符合题意。
D、③号原子与④号原子之间的距离为c2,②号原子与④号原子之间的距离为22a,所以②号原子与③号原子之间的距离为c22+22a2=12c2+2a2,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据孤电子对数的公式进行计算。
B、根据④号原子在晶胞中的位置确定其坐标。
C、沿y轴投影,位于面心的原子为Xe和F。
D、根据②号原子、③号原子在晶胞中的位置进行计算。
16.【答案】C
【知识点】醇类简介;醛的化学性质;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】有机物M对H2的相对密度为30,所以M的摩尔质量为2g·mol-1×30=60g·mol-1,即有机物M的相对分子质量为60。设有机物M的分子式为CxHyOz,则可得12x60×100%=40.0%、y60×100%=6.6%、16z60×100%=53.4%,解得 x=2、y=4、z=2。所以有机物M的分子式为C2H4O2。该有机物既能与金属钠反应,又能发生银镜反应,因此有机物M中含有-OH和-CHO,C符合题意。
故答案为:C
【分析】密度之比等于摩尔质量之比,据此可得该有机物M的相对分子质量。由元素质量比,结合相对分子质量可得M的分子式。能与Na反应,则含有-OH或-COOH;能与疑难溶液共热产生银镜,则含有-CHO。据此确定答案。
17.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、在点(0.1,1)时,cCs+cRb+=0.1,cCs@TixO18cRb@TixO18=1,所以该反应的平衡常数Kep=cCs@TixO18×cRb+cRb@TixO18×cCs+=10.1=10,A不符合题意。
B、{TixO18}中氧原子的个数为18,所以Ti原子的个数为12,因此x=12,B不符合题意。
C、增大c(Cs+),平衡正向移动,生成更多的Rb+,因此可使平衡时c(Rb+)增大,C不符合题意。
D、该反应的平衡常数Kep=10,说明正反应进行的趋势比较大,即{TixO18}团簇对Cs+具有比 Rb+大的亲和力,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据坐标系数据,结合平衡常数的表达式进行计算。
B、根据氧原子的个数确定Ti原子的个数。
C、结合浓度对平衡移动的影响分析。
D、根据平衡常数的大小判断反应进行的程度大小。
18.【答案】(1)④>②>③>①
(2)17;6;1
(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
(4)甲胺与水分子间形成氢键
(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
(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
【知识点】化学键;配合物的成键情况;氢键的存在对物质性质的影响;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】(1)-CH3为推电子基团,使得-COOH上电子云密度较大,化学键的稳定性增强,因此CH3COOH酸性较弱。
当-CH3中氢原子被卤素原子取代后,由于卤素原子的电负性较强,具有吸引电子的能力,使得-COOH上电子云密度减小,因此酸性增强。所以四种酸的酸性强弱:④>②>③>①。
(2)①单键为σ键,双键中包含一个σ键和一个π键。因此1mol化合物Ⅰ中所含σ键的物质的量为17mol。
②由化合物Ⅱ的结构简式可知,Ga的配位数为6;Ga为+6价,-COO-为-1价,N为-3价,因此整个配合物Ⅱ为-1价,所以x=1。
(3)对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,使其沸点升高;而邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,使其沸点降低。因此对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的沸点高。
(4)甲胺的结构简式为CH3NH2,其中的氮原子可与H2O形成氢键,使得甲胺的水溶性增强。
(5)乙二胺中的两个氮原子可存在孤电子对,可与金属离子形成配位键,配离子的空间结构呈现较稳定的五元环状结构。
(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。
【分析】(1)根据不同原子团对-COOH电子云密度的影响分析酸性强弱。电子云密度越大,化学键的稳定性越强,则羧基酸性越弱。
(2)①单键为σ键,双键中包含一个σ键和一个π键。
②根据化合物Ⅱ的结构分析。
(3)分子间氢键使物质的沸点增大,分子内氢键使物质的沸点降低。
(4)甲胺的结构简式为CH3NH2,可形成分子间氢键,使其水溶性增强。
(5)乙二胺中氮原子中含有孤电子对,可形成配位键。
(6)结合元素电负性强弱对结构的影响。
19.【答案】(1)Na2O
(2)高于;Mg2+的半径小于Na+且Mg2+所带电荷数大于Na+,离子半径、电荷数对离子键强度的影响程度大于离子键成分的百分数
(3)Cl2O7;A
(4)6;A;2.34×1032a3×NA
【知识点】离子化合物的结构特征与性质;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)由图可知,随着核电荷数增加,氧化物的离子键成分百分数逐渐减小,因此离子键成分百分数最高的是Na2O。
(2)MgO、Na2O都是离子化合物,Mg2+的半径小于Na+,且Mg2+所带电荷数大于Na+,离子半径、电荷数对离子键强度的影响程度大于离子键成分百分数,因此MgO的熔点高于Na2O。
(3)由图可知,第三周主族元素中随着核电荷数增加,其最高价氧化物的离子键成分百分数逐渐减小,因此第三周期主族元素最高价氧化物中离子键成分百分数最低的是Cl2O7。
由于金属性:Cs>Ca>Al>Li,非金属性:F>O>Cl>Br,所以离子键成分百分数最高的是CsF,A符合题意。
(4)①与Cl-最近且等距离的Na+位于晶胞的棱心,以顶点Cl-为中心,与之最近且等距离的Na+个数为3×8=24,由“均摊法”可得,在整个晶体中与之最近且等距离的Na+个数为24×14=6。
②阳离子填充在阴离子构成的正八面体空隙中,A符合题意。
③由“均摊法”可知,该晶体中所含Na+的个数为12×14+1=4,所含Cl-的个数为8×18+6×12=4,所以该晶胞的密度ρ=mV=4×58.8NAa×10−103=2.34×1032a3×NAg·cm−3。
【分析】(1)根据图中信息确定离子键成分百分数大小。
(2)MgO、Na2O为离子晶体,结合离子晶体熔点的影响因素分析。
(3)由图可知,第三周期中从左到右,其最高价氧化物中离子键成分的百分数逐渐减小,据此据此离子键成分百分数最低的物质。
(4)①以顶点的Cl-为中心,与之最近且等距离的Na+位于晶胞的棱心上,结合晶体结构的“无隙并置”和均摊法进行分析。
②阳离子填充在阴离子构成的正八面体空隙中。
③由均摊法确定晶胞中NaCl的个数,根据公式ρ=mV计算晶体的密度。
20.【答案】(1)(球形)冷凝管;碎瓷片;平衡压强
(2)170;2CH3CH2OH→140℃浓硫酸CH3CH2OCH2CH3+H2O
(3)乙醇被浓硫酸碳化变黑,同时碳与浓硫酸反应生成SO2气体
(4)ⅲ;ⅱ;下口放出;131
【知识点】乙烯的化学性质;乙醇的化学性质;分液和萃取;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)装置A中仪器a为球形冷凝管。无水乙醇的沸点较低,加热过程中液体沸腾,因此装置A中需添加的物质为碎瓷片,防止加热过程中液体发生暴沸。装置B中玻璃管b可起到平衡压强的作用。
(2)CH3CH2OH与浓硫酸在140℃时发生取代反应,生成CH3CH2OCH2CH3,该反应的化学方程式为 2CH3CH2OH→140℃浓硫酸CH3CH2OCH2CH3+H2O 。为提高1,2-二溴乙烷的产率,应使CH3CH2OH尽可能多的转化为CH2=CH2,因此装置A中应迅速升温至170℃,CH3CH2OH发生消去反应生成CH2=CH2。
(3)装置A中溶液逐渐变黑,说明此时反应生成了碳单质,则乙醇被浓硫酸碳化。同时产生一种有刺激性气味的气体,则该气体为SO2,是由C与浓硫酸反应生成。
(4)装置D中得到1,2-二溴乙烷和水溶液,二者不互溶,因此需先通过分液,得到1,2-二溴乙烷;再洗涤,除去1,2-二溴乙烷表面的水溶液;最后通过蒸馏,即可得到1,2-二溴乙烷。第①步分液操作中,由于1,2-二溴乙烷的密度比水大,位于下层,因此1,2-二溴乙烷从下口放出。第③步蒸馏操作中,1,2-二溴乙烷的沸点为131℃,所以收集温度为131℃的馏分。
【分析】装置A中无水乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热到170℃发生消去反应,生成CH2=CH2。装置B中试剂为H2O,用于指示压强变化,且导管b起到平衡压强作用。由于浓硫酸具有强氧化物,反应过程中可能产生SO2,因此装置C用于吸收乙烯中混有的SO2,故装置C中的试剂为NaOH溶液。乙烯进入装置D中,与溴水发生加成反应, 生成1,2-二溴乙烷。
21.【答案】(1)NaOH/H2O,加热;CH3OH
(2)羟基、酯基
(3)取代反应
(4)9;
(5)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;卤代烃简介;醛的化学性质;酯化反应
【解析】【解答】(1)B的结构简式为,C的结构简式为,B→C的反应物为卤代烃的取代反应,反应过程中所需的试剂为NaOH/H2O,反应条件为加热。试剂E的化学式为CH3OH。
(2)K中所含的官能团有羟基、正极。
(3)H的结构简式为,I的结构简式为,H→I的化学方程式为+HCl→+H2O,该反应为取代反应。
(4)①属于芳香族化合物,则分子结构中含有苯环;②1molL与足量的银氨溶液反应,最多生成4molAg,则分子结构中含有2个-CHO,或含有一个-CHO和一个HCOOR。
ⅰ若含有2个-CHO,则剩余的一个氧原子为-OH,为苯的三取代物,其同分异构体共有6种;
ⅱ若含有1个-CHO和1个HCOOR,则为苯的二取代物,其同分异构体共有3种。
综上,满足条件的同分异构体共有9种。
其中核磁共振氢谱有4组峰,其峰面积比为1:1:2:2的结构简式为、、。
(5)
【分析】A的分子式为C8H8,其不饱和度为5,含有一个苯环和一个碳碳双键,因此A的结构简式为。A与Br2发生加成反应生成B,因此B的结构简式为。B在一定条件下转化为C,C与O2在催化剂作用下发生氧化反应D。因此C中含有-OH,所以C的结构简式为。D与试剂E在浓硫酸加热条件下反应生成F,F与J反应生成K,结合K的结构简式可知,F的结构简式为,所以E为CH3OH。G的分子式为C6H6O,因此G的结构简式为。G与H2发生加成反应生成H,因此H的结构简式为。H与浓盐酸发生取代反应生成I,因此I的结构简式为。I与Mg/Et2O反应生成J,因此J的结构简式为。
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