山东省德州市2022-2023学年高二下学期期末考试化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1.化学与生产、生活息息相关。下列有关说法错误的是( )
A.新切开的苹果在空气中切面变为褐色,与酚类物质被氧化有关
B.CO中毒是因为其与血红蛋白中的形成配位键的能力强于
C.向聚合物中引入磺酸基或羧基得到阴离子交换树脂
D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)是由通过加聚反应制得
2.X、Y、Z、W是原子序数依次递增的前四周期元素。X原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等,为正四面体形结构,X与Z的最外层电子数相同。的3d轨道为半满稳定状态。下列说法正确的是( )
A.简单离子的还原性:
B.原子半径:
C.W元素位于元素周期表中的ds区
D.同周期中比Y的第一电离能小的元素有4种
3.下列说法正确的是( )
A.利用红外光谱不能区分对甲基苯酚和苯甲醇
B.与互为同系物
C.的系统命名为3-乙基-1,3-丁二烯
D.乙二醛和苯组成的混合物中含O量为22%,则C含量为72%
4.聚碳酸酯(PC)是一种优良的热塑性树脂,光气法合成PC的原理如图。下列说法错误的是( )
A.A的分子式为B.PC在一定条件下可降解
C.通过质谱法可测定PC的聚合度D.x等于n
5.除去下列物质中含有的少量杂质(括号内物质),所选用的试剂和分离方法均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
6.来那度胺是一种治疗多发性骨髓瘤的药物,其结构简式如图,下列关于该分子的说法错误的是( )
A.仅含有1个手性碳原子B.最多8个碳原子共面
C.所有N原子均为杂化D.1ml最多与2ml NaOH反应
7.下列说法正确的个数为( )
①基态Se原子中电子的空间运动状态有18种
②基态的价电子轨道表示式为
③除KSCN外,也可检验
④加入强碱水溶液并加热可检验氰基的存在
⑤均为由极性键构成的非极性分子
⑥HF分子间存在氢键,HI分子间不存在氢键,故稳定性:
A.2B.3C.4D.5
8.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构成。两种咪唑类离子液体a、b的结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a中阴离子的空间构型为三角双锥形
B.a和b的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
C.a、b的阳离子中含有的大π键为
D.两种咪唑类离子液体的熔点
9.砷化镓晶胞结构如图甲所示,晶胞参数为,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.甲中Ga和As的最近距离是
B.甲中A原子的分数坐标为
C.乙中与Mn最近且等距离的As的个数为4
D.乙中Ga原子与As原子的个数比为7:8
10.“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼(),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是( )
A.和均为极性分子
B.反应涉及极性键、非极性键的断裂和形成
C.催化中心的被氧化为,又被还原为
D.将替换为,反应可得
二、多选题
11.下列实验操作和现象及所得结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
12.甲氧苄啶是一种光谱抗菌药,其合成路线中的部分反应如下。下列说法错误的是( )
A.X中含有3种官能团
B.Y存在顺反异构体
C.Y中C原子的杂化方式有3种
D.可能先发生取代反应,后发生消去反应
13.科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.最简化学式为
B.晶胞中B和C原子构成的多面体有10个面
C.晶体中存在以B或C为中心的正四面体结构
D.晶体中与Ca最近且距离相等的C有12个
14.环己酮是一种重要的化工原料,将双氧水和环己醇反应后的溶液加水蒸馏得产品与水的共沸馏出液,向其中加入食盐,搅拌分液,将有机层干燥后进行压力为20mmHg的减压蒸馏得到较纯净的环己酮。
相关数据如下:
下列说法错误的是( )
A.加入食盐的目的是降低环己酮在水中的溶解度,便于液体分离
B.为提高环己酮产率,应加入过量的双氧水
C.减压蒸馏时,加热方式最好选用水浴加热
D.分液时先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出
15.磷酸亚铁锂作为正极材料充放电过程中晶胞组成变化如下图所示,在的晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体空隙,它们通过共顶点、共棱形成空间链状结构。下列说法错误的是( )
A.中x为
B.中的杂化方式为
C.中与的个数比为15:17
D.每个晶胞完全转化为晶胞,转移电子数为4
三、填空题
16.铬元素是哺乳类代谢过程中必须的微量元素,目前六氟代乙酰丙酮铬(III)螯合物(其结构如图)的检出极限已达到。回答下列问题:
(1)基态铬原子的价电子排布式为____________,H、C、O、F的电负性由大到小的顺序为____________。
(2)与具有相同未成对电子数的同周期基态原子的元素有____________种,其中原子序数最大的元素在周期表中的位置是____________。
(3)六氟代乙酰丙酮铬(III)螯合物中含有的化学键有____________。
a.极性共价键b.非极性共价键c.离子键d.配位键
(4)六氟代乙酰丙酮()中键有____________个。
(5)分子中键角由小到大的顺序是____________,其原因是____________。
17.布洛芬(D)是解热类镇痛药,目前醇羰基化BHC法是以异丁苯为原料制取布洛芬最先进的工艺,其流程如下图:
(1)的反应方程式为________________________。
(2)的反应类型为____________。
(3)布洛芬(D)的分子式为____________,其一卤代物有____________种。
(4)CO做配体时,碳原子的配位能力____________氧原子(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是____________。
(5)A的同分异构体中核磁共振氢谱峰面积之比为6:3:2:2:1的所有分子的结构简式为____________。
18.C元素的化合物,呈现出多样化的性质和用途。
(1)与叠氮化物能形成配合物。
①中钴的配体是和____________,的空间构型为____________。
②的沸点由高到低的顺序为____________。
③中键角____________的键角(填“ > ”、“ = ”或“ < ”)。
(2)某科研小组发现了超导性的钴氧化物晶体,该晶体具有层状结构(如下图所示,小球表示C原子,大球表示O原子)。则其化学式为____________。下列用粗线画出的四边形不能描述该氧化物的重复结构单元的是____________。
A.B.C.D.
(3)钴的一种氧化物的晶胞如图所示,已知钴的半径为apm,氧的半径为bpm,它们在晶体中紧密排列,则AB间的距离为____________pm(用含a、b的式子表示,下同);该晶体的密度为____________。
19.我国科学家屠呦呦发现具有抗疟作用的青蒿素,为中医药科技创新和人类健康事业作出了巨大贡献。以异胡薄荷醇(A)为原料合成青蒿素(M)的化学全合成线路如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)的反应类型__________。D的结构简式为__________。
(2)转化的目的是______________________________。
(3)的化学方程式为____________________________________________________________。
(4)符合下列条件的I的同分异构体有__________种。
①1ml能消耗3mlNaOH②核磁共振氢谱峰面积之比为12:3:2:2:2:1
写出其中一种同分异构体的结构简式____________________。
(5)参照上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线(无机试剂任选)。
四、实验题
20.二苯甲烷有定香能力,用于配制香水。在一定温度下,二苯甲烷可通过苯和氯化苄在催化下合成。某化学兴趣小组对二苯甲烷的合成进行实验探究。已知:易水解和升华。
I.制备
(1)利用上图装置制备时进行操作:①……;②向硬质玻璃管中加入Al粉;③通入;④加热。操作①为__________,该装置存在一处明显的缺陷是__________。
(2)装置中A的作用为______________________________。
II.合成二苯甲烷
步骤①:如图向三颈烧瓶中加入39.0mL苯()、46.0mL氯化苄()和适量,控制温度为80℃左右,回流2h;
步骤②:待三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤分液,再经操作a、操作b分离出二苯甲烷。
(3)仪器G的名称__________。操作a为__________,操作b为__________。
(4)选择合适的试剂设计实验,证明该反应的反应类型______________________________。
(5)若分离所得二苯甲烷的质量为50.4g,则其产率为__________(保留两位有效数字)。
参考答案
1.答案:C
解析:A.酚类物质易被氧化,因此新切开的苹果在空气中切面变为褐色,故A正确;
B.中毒是因为与血红蛋白中的形成配位键,且CO形成配位键的能力强于,使血红蛋白失去了携氧能力,故B正确;
C.向聚合物中引入磺酸基或羧基等基团,得到酸性的阳离子交换树脂,可与溶液中的阳离子进行交换反应,故C错误;
D.(甲基丙烯酸甲酯)通过加聚反应得到有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯),故D正确。
2.答案:A
解析:A . X、Y、Z的分别是 O、P、S,都是非金属,非金属性越强,其简单离子的还原性越弱,所以非金属性(O>S>P,那么还原性是 Y>Z>X,故A正确;
B.同周期从左至右原子半径逐渐减小,所以原子半径P>S,同主族,从上到下,原子半径逐渐增大,所以 O>S>P,故原子半径是Y>Z>X,故B错误;
C. W是Fe,位于元素周期表的第四周期第VIII族,Fe是d区元素,故C错误;
D.同周期从左到右原子的第一电离能是增大的趋势,P的3p轨道是半充满结构,比P的第一电离能小的应该有5种元素,故D错误。
3.答案:D
解析:
4.答案:D
解析:根据A的结构简式,A的分子式为,A正确;
PC中含有酯基,在酸或碱的作用下可以降解,B正确;
最大的质荷比等于相对分子质量,从而计算出PC的聚合度,C正确;
根据原子守恒,,D错误。
5.答案:C
解析:A.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,引入新的杂质,故A错误;
B.乙醇中水和氧化钙反应,再蒸馏得到乙醇,故B错误;
C.溴苯中溴单质与氢氧化钠对应,溶液分层,在分液得到溴苯,故C正确;
D.乙酸乙酯中乙酸用饱和碳酸钠反应,乙酸乙酯不溶于水,溶液分层,再分液得到,故D错误。
综上所述,答案为C。
6.答案:D
解析:
A.仅含有1个手性碳原子,如图星号所示,A正确;
B.苯环中所有原子共面,单键可以旋转,则最多8个碳原子共面,B正确;
C.所有N原子均形成三个单键,有一对孤电子对均为杂化,C正确;
D.该分子中酰胺基可以和氢氧化钠反应,1ml最多与3ml NaOH反应,D错误;
故选D。
7.答案:B
解析:③是检验二价铁离子,检验三价铁离子的为,④检验氰基的方法为向待测溶液中滴加NaOH溶液,用酒精灯加热一段时间,用湿润的红色石蕊试管口,试纸变蓝说明待测液中含有氰基,⑤分子是三角双锥形,键的偶极矩相互抵消,使分子的正、负电重心重合,所以为非极性分子;分子呈正八面体结构,S 原子位于正八面体的中心,该分子结构对称、正负电荷重心重合,所以为非极性分子。
8.答案:C
解析:中中心原子的孤电子对数为,价电子对数=孤电子对数十成键电子对数,故空间结构为正八面体结构,A错误;
不满足8电子稳定结构,B错误;
环上的每个原子与三个原子成键,剩余一个电子,每个原子与三个原子成键,剩余1对电子,又失去1个电子形成阳离子,故大键为,C正确;
体积更大,导致离子液体a熔点较低,D错误。
9.答案:D
解析:A.甲中Ga和As的最近距离是体对角线的四分之一即,故A正确;
B.将甲分成八个小的立方体,则甲中A原子在右后下方的立方体的体心位置,其分数坐标为(),故B正确;
C.以左侧面面心的Mn分析,乙中与Mn最近且等距离的As的个数为4,故C正确;
D.乙中原子与As原子的个数比为,故D错误。
综上所述,答案为D。
10.答案:B
解析:
11.答案:BD
解析:A.向苯和苯酚的混合物中,滴加少量浓溴水,无白色沉淀产生,可能是因为生成的三溴苯酚又溶于苯,故A错误;
B.向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成蓝色沉淀,该沉淀是,后蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,得到的是配合物,说明形成的配合物要比沉淀更稳定,故B正确;
C.蔗糖水解中加了稀硫酸,但是加入少量新制悬浊液之前还要加碱要中和掉过多的稀硫酸,故C错误;
D.卤代烃与水溶液共热,发生水解反应,冷却后先加入足量的稀硝酸,酸化处理,再滴加溶液,有淡黄色沉淀生成,说明卤代烃中有溴原子,故D正确;
故本题选BD。
12.答案:AD
解析:A.由题干X的结构简式可知,X中含有醛基和醚键2种官能团,A错误:
B.由题干Y的结构简式可知,Y存在碳碳双键且双键两端的碳原子均连有互不相同的原子或原子团,故Y存在顺反异构体,B正确:
C.由题干Y的结构简式可知,Y中C原子的杂化方式有苯环和碳碳双键的碳原子采用
杂化,上的碳原子采用sp杂化,其余碳原子采用杂化,故碳原子的杂化方式有3种,C正确:
D,由题干转化信息可知,X→Y过程是X中的醛基与中相连C上,D错误。
13.答案:B
解析:A.根指均挑法,个数为1,K个数为,B和C个数均为,则最简化学式为,故A正确;
B.通过欧拉定理:顶点数+两数-棱数=2,则画数=36+2-24=14,故B错误;
C.根据晶胞结构图,可知晶体中存在以B或C为中心约正四目体结构,故C正确;
D.根据晶胞结构图,Ca位于体心,距离与Ca距离相等的C在每个面上有2个,共12个,故D正确。
14.答案:B
解析:
A.将向共沸馏出液中加入食盐,搅拌分液,分层的越彻底,分离效果越好,生成物中的环己酮微溶于水,加溶解度较大的食盐的目的是降低环己酮的溶解度,提高环己酮的产率,故A正确;
B.双氧水具有氧化性,环己酮中加入氧化剂易发生开环反应,会使环己酮的产率降低,故B错误;
C.由图可知,压力在20mmHg时,减压沸点是50℃,温度升高时成为常压蒸馏了,所以温度要控制在50℃,要想温度控制的好,最好用水浴加热,故C正确;
D:将分层后的液体混合物用分液漏斗分离时,上层液体从上口倒出,下层液体从下口放出,故D正确;
故本题选B。
15.答案:BC
解析:
A.在晶胞中,顶点、面心、棱上都是锂离子,共有,则也各有4个,在晶胞中,锂离子有,和晶胞相比少了个锂离子,则中为,故A正确;
B.在的晶胞中围绕形成正八面体空隙,则铁的杂化轨道数为6,而的杂化轨道数为5,故B错误;
C.在中锂离子的个数为,设中+2价铁有个,则+3价铁为个,根据正负化合价代数和为0,有,解得,所以中与的个数比为17:15,故C错误;
D.铁的化合价从+2价升高到+3价,1个晶胞中有4个+2价铁,则每个晶胞完全转化为晶胞,转移电子数为4,故D正确。
16.答案:(1);;
(2)3;第4周期VA族;
(3)abd
(4)14
(5);F、Cl、Br同主族电负性依次减小,吸电子能力减弱,共用电子逐步偏向氮,键角依次增大
解析:
(1)为24号元素,其价态铬原子的电子排布式为,基态铬原子的价电子排布式为,根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性䦽渐减小,则的电负性由大到小的顺序为;
(2)未成对电子数为3个,则与具有相同未成对电子数的同周期基态原子的元素有V、C、As共3种,其中原子序数最大的元素为As;As在周期表中的位置是第4周期族;故答案为:3;第4周期VA族。
(3)根据六氟代乙酰丙酮铬(III)整合物的结构图得到氧提供坬对电子给还存在碳氢、碳氧等极性键和碳碳非极性键,因此六氟代乙酰丙酮铬(III)螯合物中含有的化学键有 a b d;
(4)根据单键是键,双键是一根键,一根键,则六氟代乙酰丙酮()中键有14个;故答案为:14。
(5)分子都为三角雓形,由于电负性,电负性越大,吸引成对电子的能力越强,电子对越靠近,其电子对之问的排斥力越小,键角越小,因此三者键角由小到大的顺序是,其原因是同主族电负性依次减小,吸电子能力减弱,共用电子逐步偏向氮,键角依次增大;故答案为:,同主族电负性依次减小,吸电子能力减弱,共用电子逐步偏向氮,键角依次增大。
17.答案:(1)
(2)加成反应
(3);7
(4)大于;碳原子的电负性小于氧原子,孤电子对的吸引能力弱,给出电子对更容易
(5)。
解析:
(1)A生成B的反应类型为取代反应,其反应方程为;
(2)对比C、D的结构简式,C中C-O键断裂,CO中C和O共用三键,断裂一个键,C与CO发生加成反应得到D,故答案为加成反应;
(3)根据D的结构简式,D的分子式为,D的等效氢有8种,除上原子外,其余原子可以卤素取代,即一卤代物有7种;
(4)CO中C有一个孤对电子,能提供孤对电子,O也有一个孤对电子,C的电负性小于O的电负性,对孤对电子吸引能力弱,给出电子对更容易,因此碳
原子的配位能力大于氧原子的配位能力,故答案为大于;C的电负性小于O的电负性,对孤对电子吸引能力弱,给出电子对更容易;
(5)峰面积之比为6:3:2:2:1,说明同分异构体中有三个甲基,其中2个甲基为等效的,符合条件的是。
18.答案:(1)①;三角锥形;②;③ >
(2);B;
(3);
解析:
19.答案:(1)消去反应;
(2)保护B中环外的羟基不被氧化
(3)2
(4)4;
(5)
解析:
20.答案:(1)检验装置气密性;CD间无干燥装置
(2)干燥,控制气体流速,防止装置导管口堵塞
(3)(球形)冷凝管;干燥;蒸馏
(4)将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应。
(5)75%
解析:
(1)实验前应检查装置的气密性:缺点C和D中缺乏干燥;故答案为:检查装置气密性;CD间无干燥装置。
(2)根据分析可知,装置A的作用是干燥氯气,控制气体流速,防止装置导管口堵塞;故答案为:干燥,控制气体流速,防止装置导管口堵塞。
(3)仪器G是(球形)冷凝管,起到回流冷凝作用;三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤分液,用氯化钙等干燥剂干燥、蒸馏分离出二苯甲烷;
(4)将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则有生成,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应;
故答案为:将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应。
(5)苯和氯化芐$1:1$反应,苯的物质的量为,则苯过量,理论上生成二本甲烷的物质的量为,质量为,则产率为。
选项
混合物
试剂
分离方法
A
乙烷(乙烯)
酸性溶液
洗气
B
乙醇(水)
熟石灰
过滤
C
溴苯()
稀氢氧化钠溶液
分液
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和溶液
蒸馏
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯和苯酚的混合物中,滴加少量浓溴水,无白色沉淀产生
苯酚和浓溴水未发生反应
B
向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液
比稳定
C
向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热,冷却后,再加入少量新制悬浊液,继续加热,无砖红色沉淀产生
蔗糖未水解
D
某卤代烃与NaOH水溶液共热,冷却后先加入足量的稀硝酸,再滴加溶液,有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴原子
物质
常压沸点/℃
密度/
部分性质
环己醇
161.0
0.968
能溶于水,具有还原性,易被氧化
环己酮
155.0
0.947
微溶于水,遇氧化剂易发生开环反应
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