2018-2019学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试化学(选修)试题 解析版
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江苏省溧水高级中学2018-2019高二上学期期末考试
化学(选修)
1.下列说法中不正确的是
A. 维勒用无机物合成了尿素,突破了无机物与有机物的界限
B. 聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质,属于混合物
C. 红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
D. 开发核能、太阳能等新能源,推广基础甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放
【答案】D
【解析】
【详解】A、维勒用无机物NH4CNO合成了有机物尿素,突破了无机物与有机物的界限,所以A选项是正确的;
B、聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质,由于聚合物分子式中的n值不同,故属于混合物,所以B选项是正确的;
C、红外光谱仪用于测定有机物的官能团,核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,质谱法用于测定有机物的相对分子质量,所以三者都可用于有机化合物结构的分析,所以C选项是正确的;
D、使用无磷洗涤剂,可减少水华、赤潮等污染,不可降低碳排放量,故D错误。
答案选D。
2.下列表述或说法正确的是
A. 比例模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
B. -OH与都表示羟基
C. 乙醛的结构简式为:CH3COH
D. 苯的最简式:(CH)6
【答案】B
【解析】
【详解】A、Cl原子半径大于C原子,四氯化碳分子比例模型不正确,比例模型应符合原子的大小,故A错误;
B、-OH为羟基的结构简式,为羟基的电子式,故B正确;
C、乙醛分子中含有醛基(-CHO),结构简式为:CH3CHO,故C错误;
D、最简式又叫实验式,它是表示分子中各元素原子数目的最简整数比的式子,苯的最简式为CH,故D错误。
故选B。
3.纳米分子机器日益受到关注,机器常用的“车轮”组件结构如下图所示,下列说法正确的是
A. ①②③④均属于烃 B. ①③均属于苯的同系物
C. ①②③均能发生取代反应 D. ②④的二氯代物分别有3种和6种
【答案】D
【解析】
【详解】A. ③富勒烯只含有碳元素,属于单质,不属于烃,A错误;
B. 苯的同系物只含有1个苯环,①三碟烯含有3个苯环,不属于苯的同系物,B错误;
C. ③富勒烯只含有碳元素,不能发生取代反应,C错误;
D.立方烷的二氯代物有3种:;金刚烷的二氯代物有6种:,D正确;
综上所述,本题选D。
【点睛】烃是只含有碳、氢两种元素的有机物;富勒烯只由碳元素组成,所以富勒烯是碳的一种单质,与金刚石、石墨互为同素异形体。
4.XY是由电负性相差最大的两种主族元素所形成的化合物(放射性元素除外),下列有关XY及其组成元素的说法中不正确的是
A. X元素的第一电离能远大于其第二电离能 B. Y元素的单质中含有共价键
C. Y元素位于元素周期表的右上角 D. XY一定是离子化合物
【答案】A
【解析】
【分析】
除放射性元素外,周期表中元素电负性差别最大的两种主族元素分别为Cs和F,CsF为离子化合物,以此解答。
【详解】A. Cs原子最高能级组的能级上有1个电子,电离能的突跃式增大发生在第一个电子和第二个电子之间,第二电离能远远大于第一电离能,故A错误;
B. Y为F元素,其单质F2中含有共价键,故B正确;
C. Y为F元素,F元素位于元素周期表的第二周期第VIIA族,在元素周期表右上角,故C正确;
D. CsF是由活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成的化合物,属于离子化合物,故D正确。
故选A。
5.下列说法正确的是
A. 环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 植物油氢化过程中发生了加成反应
D. 水可以用来分离溴苯和苯的混合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.环己烷不与酸性KMnO4溶液反应,苯也不与酸性高锰酸钾溶液反应,所以不能用该方法鉴别环己烷与苯,A错误;
B.淀粉和纤维素的聚合度不同,造成它们的分子量不等,所以不是同分异构体,B错误;
C.组成植物油的高级脂肪酸为不饱和酸,含有碳碳双键,氢化过程为植物油与氢气发生加成反应,属于还原反应,C正确;
D.溴苯和苯属于有机物,二者混溶,且二者均不溶于水,所以不能用水来分离溴苯和苯的混合物,D错误;
综上所述,本题选C。
6.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol甲醇分子中含有的共价键数为4 NA
B. 将9.2g甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为0.6NA
C. 1.0 mol CH4与足量的Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
D. 标准状况下,11.2 L庚烷完全燃烧后生成的CO2分子数为3.5 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 甲醇分子中含有3个碳氢键、1个碳氧键和1个氧氢键,所以1mol甲醇中含有5mol共价键,含有的共价键数目为5NA,故A错误;
B. 9.2g甲苯的物质的量为0.1mol,1mol甲苯被性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,转移的电子数为6NA,则0.1mol甲苯被氧化为苯甲酸转移的电子数为0.6NA,故B正确;
C. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl(气)、CH2Cl2(液)、CHCl3(液)、CCl4(液)、HCl(气),所以生成的CH3Cl的分子数小于1.0NA,故C错误;
D. 标准状况下,庚烷是液体,无法计算,故D错误。
故选B。
【点睛】本题通过有机化合物考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意甲烷和氯气在光照下反应生成的氯代烃为混合物,甲苯被性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,使用气体摩尔体积时标准状况下的要求及物质所处的状态。
7.下列装置正确且能达到对应实验目的的是
A. 用图1装置制备乙酸乙酯
B. 用图2装置比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
C. 图3常用于分离熔沸点不同的液体混合物
D. 图4可用于吸收HCl气体,并防止倒吸
【答案】C
【解析】
【详解】A项,图1装置导气管深入到饱和碳酸钠溶液中去了,这样容易产生倒吸,所以该装置不能用于制备乙酸乙酯,故A项错误;
B项,图2装置通过醋酸与碳酸钠的反应证明醋酸的酸性大于碳酸,通过二氧化碳与苯酚钠的反应证明碳酸的酸性大于苯酚,但由于醋酸具有挥发性,生成的二氧化碳中混有醋酸,需要用碳酸氢钠溶液除去,故B项错误;
C项,图3装置为蒸馏装置,用于分离沸点不同的液体混合物,故C项正确;
D项,图4装置中需将苯换为CCl4,CCl4密度大于水,在下层,水可用于吸收HCl气体,CCl4可起到防倒吸的作用,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
8.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图所示(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是
A. H2
B. Ag(NH3)2OH溶液
C. HBr
D. Br2的CCl4溶液
【答案】D
【解析】
【分析】
A.碳碳双键,醛基都发生加成反应;
B. 醛基和银氨溶液发生氧化反应生成羧基;
C.碳碳双键发生加成反应;
D.碳碳双键发生加成反应,醛基和溴发生氧化反应;
【详解】该有机物分子中含有2个醛基、1个碳碳双键共3个官能团:
A项,该有机物与氢气充分反应,2个醛基被还原为羟基,双键被加成饱和,官能团数目减少,故A项错误;
B项,该有机物与银氨溶液反应,2个醛基被氧化为羧基,官能团数目不变,故B项错误;
C项,该有机物与溴化氢发生加成反应,减少1个双键,增加1个溴原子,官能团数目不变,故C项错误;
D项,该有机物与溴单质可以发生加成反应,官能团减少了1个碳碳双键,但增加了2个溴原子,因此官能团数目增加,故D项正确;
综上所述,本题选D。
9.有机物甲可氧化生成羧酸,也可以还原生成醇。由甲生成的羧酸与醇在一定条件下反应可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中正确的是
A. 甲分子中氢的质量分数为40%
B. 甲和由甲生成的羧酸与醇三者均可溶于水
C. 甲在常温常压下为无色液体
D. 分子式为C4H8O2的化合物一定是乙的同系物
【答案】B
【解析】
【分析】
有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,则有机物甲含有醛基-CHO,甲反应得到的羧酸和醇在一定条件下,可以生成酯,乙的分子式为C2H4O2,则乙为甲酸甲酯,结构为HCOOCH3,则甲为HCHO;据以上分析解答。
【详解】有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,则有机物甲含有醛基-CHO,甲反应得到的羧酸和醇在一定条件下,可以生成酯,乙的分子式为C2H4O2,则乙为甲酸甲酯,结构为HCOOCH3,则甲为HCHO;
A.甲为HCHO,分子中H的质量分数=2/(12+2+16)×100%=6.7%,故A错误;
B.甲为甲醛,由其生成的羧酸为甲酸,由其生成的醇为甲醇,均可溶于水,故B正确;
C.甲为HCHO,在常温常压下为无色气体,故C错误;
D.饱和一元羧酸和一元酯,在碳数相同的情况下,互为同分异构体,所以分子式为C4H8O2的有机物可能为羧酸或者酯;而乙为甲酸甲酯,所以二者不一定为同系物,故D错误;
综上所述,本题选B。
10.从牛至精油中提取的三种活性成分的结构简式如下图所示,下列说法正确的是
A. a中含有2个手性碳原子
B. b分子存在属于芳香族化合物的同分异构体
C. c分子中所有碳原子可能处于同一平面
D. a、b、c均能发生加成反应、取代反应、加聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、a中带*为手性碳原子,有两个手性C,故A正确;
B、b 分子只有2个不饱和度,同分异构体中一定不可能有苯环的结构,因为一个苯环就有4个不饱和度,故b 分子不存在属于芳香族化合物的同分异构体,故B错误;
C、c分子中有一个异丙基,异丙基中的3个C不都在同一平面上,故c分子中所有碳原子不可能处于同一平面,故C错误;
D、a、b、c均能发生加成反应、取代反应,但c分子中并没有碳碳双键,故不能加聚反应,故D错误;
综上所述,本题选A。
11.天然维生素P(结构如图)存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述正确的是
A. 若R为甲基则该物质的分子式可以表示为C16H10O7
B. lmol该化合物与NaOH溶液作用消耗NaOH的物质的量以及与氢气加成所需的氢气的物质的量分别是4mol、8mol
C. 分子中有三个苯环
D. 1mol该物质与足量溴水反应耗6molBr2
【答案】BD
【解析】
【分析】
由结构可以知道分子式,分子中含酚-OH、碳碳双键、羰基、醚键,结合酚、烯烃等有机物的性质来解答。
【详解】A.若R为甲基则该物质的分子式可以表示为C16H12O7,故A错误;
B.只有酚-OH与NaOH反应,苯环与碳碳双键与氢气发生加成反应,则lmol该化合物与NaOH溶液作用消耗NaOH的物质的量以及与氢气加成所需的氢气的物质的量分别是4 mol、8 mol,所以B选项是正确的;
C.只有2个苯环,故C错误;
D.酚-OH的邻对位与溴发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则lmol该化合物最多可与6molBr2完全反应,故D正确。
所以BD选项是正确的。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,注意观察有机物的结构,分析含有的官能团,从官能团的角度判断有机物可能具有的性质,易错点为D,注意酚羟基的邻、对位上的氢原子均可被溴原子取代。
12.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是
A. 乙烯能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应
B. 苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
C. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 苯与硝酸在加热时发生取代反应,甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应
【答案】A
【解析】
试题分析:A、乙烯中含碳碳双键,乙烷中没有,是化学键的不同导致化学性质不同,错误;B、苯酚、乙醇中均有羟基,但苯环的存在影响使苯酚具有弱酸性,正确;C、苯环的存在使甲基上的氢原子更活泼,易被酸性高锰酸钾氧化,正确;D、甲基的存在使苯环上的氢原子更易被取代,甲基与苯环是相互影响的,正确,答案选A。
考点:考查有机物分子中原子之间的相互影响的判断
13.第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如下图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是
A. 每个原子都达到8电子稳定结构
B. 键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C. RCl5受热后会分解生成分子RCl3,RCl5和RCl3都是极性分子
D. 分子中5个R—Cl键键能不都相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A. R原子最外层有5个电子,形成5个共用电子对,所以RCl5中R的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,故A选项是错误的;
B.上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°,中间为平面三角形,构成三角形的键角为120°,顶点与平面形成的键角为90°,所以键角(Cl—R—Cl) 有90°、120°、180°几种,故B正确;
C. 由图可知RCl5分子空间构型是对称的,是非极性分子,而RCl3是三角锥形,是极性分子,故C选项是错误的;
D. RCl5分子中5个R—Cl键,键长不都相同,键长不同,所以键能不同,故D正确。
故选AC。
14.下列说法中错误的是
A. 从CH4、NH4+、SO42-为正四面体结构,可推测PH4+、PO43-也为正四面体结构
B. 1 mol金刚石晶体中,平均含有4 mol C—C键
C. 水的沸点比硫化氢的高,是因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键
D. 某气态团簇分子结构如图所示,该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】BD
【解析】
【详解】A、PH4+、PO43-中都形成4个键,且孤电子对数分别为0,则应为正四面体结构,故A正确;
B、金刚石中每个C都与另外4个C相连,则平均每个C原子成键数目为4×=2个,所以1 mol金刚石晶体中,平均含有2 mol C-C键,所以B选项是错误的;
C、由于在水分子间存在氢键,从而使H2O分子之间的作用力加强,所以水的沸点要比硫化氢的高,故C正确;
D、团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,所以D选项是错误的。
故选BD。
15.下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,正确的是
A. 乙烷(乙烯):通过足量酸性高锰酸钾溶液,洗气
B. 溴乙烷(乙醇):多次加水振荡,分液,弃水层
C. 乙醛(乙酸):加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡,分液,弃水层
D. 乙酸乙酯(乙酸):加入适量乙醇、浓硫酸,加热,蒸馏,收集馏出物
【答案】B
【解析】
【分析】
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:(1)加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;(2)反应后不能引入新的杂质。
【详解】A. 乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯,应选溴水、洗气,故A错误;
B.溴乙烷不溶于水,乙醇易溶于水,多次加水振荡,分液,弃水层可分开,所以B选项是正确的;
C.乙醛与饱和碳酸钠溶液不反应,且易挥发,乙酸与饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠和二氧化碳,乙酸钠不挥发,应该用蒸馏分离,故C错误;
D.酯化反应是可逆反应,不可能进行到底,必定有未反应的乙醇和乙酸,故D错误。
故选B。
16.(1)下列实验设计或操作合理的是_____。
a.在催化剂存在的条件下,苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯;
b.只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇;
c.实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时,必须将温度计的水银球插入反应液中,测定反应液的温度;
d.将电石与饱和食盐水反应后,直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔。
e.能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与油(汽油、煤油、柴油等)的方法是:加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是矿物油。
(2)按要求书写:
①乙炔的电子式_________;
②的系统命名为_________。
③某单烯烃的相对分子质量为84,若该分子内所有碳原子均在同一平面内,则其结构简式为_________。
④C4H10O的同分异构体中,属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为_________。
(3)某烃的含氧衍生物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量不超过100,含C的质量分数为68.2 %,含H的质量分数为13.6 %,其余为氧。请计算回答:
①该化合物的相对分子质量是____________________。
②写出该化合物的分子式___________________________。
③若该化合物不能与钠反应产生氢气,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式。_________________________________
【答案】 (1). bc (2). (3). 2-乙基-1-丁烯 (4). (5). (6). 88 (7). C5H12O (8).
【解析】
【分析】
(1)a.在催化剂存在的条件下,苯和液溴发生反应可生成无色比水重的液体溴苯,苯和溴水不反应;
b.苯不溶于水,密度比水小,硝基苯不溶于水,密度比水大,乙醇能溶于水,所以只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇;
c.实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时,需要控制反应温度为170℃左右,所以必须将温度计的水银球插入反应液中,测定反应液的温度;
d.将电石与饱和食盐水反应后,生成的气体有乙炔和硫化氢等,硫化氢也能使酸性KMnO4溶液褪色,不能直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔;
e.地沟油(加工过的餐饮废弃油)属于油脂,在足量氢氧化钠溶液共热条件下会水解(皂化反应),生成高级脂肪酸钠和甘油都可以溶于水,故此不分层,而矿物油(汽油、煤油、柴油等)属于烃类不溶于水,故此分层。
(2)①乙炔的电子式;
②根据选最长的碳链为主链,离碳碳双键最近的一端开始编号,所以的系统命名为2-乙基-1-丁烯;
③相对分子质量为84的烯烃的分子式为C6H12,若该分子内所有碳原子均在同一平面内,说明碳碳双键在分子中间,且碳碳双键的碳原子连接碳原子,即其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2;
④“手性碳原子”为碳原子上连接四个不同的原子或原子团,所以C4H10O的同分异构体中,属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为;
(3) ①计算氧元素的质量分数,根据n=结合有机物各元素的质量分数计算原子个数比值,求出最简式,再根据有机物相对分子质量不超过100,确定有机物的相对分子质量;
②根据①的计算确定有机物的分子式;
③根据结构特点,结合有机物的分子式书写结构简式。
【详解】(1)a.在催化剂存在的条件下,苯和液溴发生反应可生成无色比水重的液体溴苯,苯和溴水不反应,故a错误;
b.苯不溶于水,密度比水小,硝基苯不溶于水,密度比水大,乙醇能溶于水,所以只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇,故b正确;
c.实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时,需要控制反应温度为170℃左右,所以必须将温度计的水银球插入反应液中,测定反应液的温度,故c正确;
d.将电石与饱和食盐水反应后,生成的气体有乙炔和硫化氢等,硫化氢也能使酸性KMnO4溶液褪色,不能直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔,故d错误;
e.地沟油(加工过的餐饮废弃油)属于油脂,在足量氢氧化钠溶液共热条件下会水解(皂化反应),生成高级脂肪酸钠和甘油都可以溶于水,故此不分层,而矿物油(汽油、煤油、柴油等)属于烃类不溶于水,故此分层,故e错误。
故选bc;
(2)①乙炔的电子式;
故答案为:;
②根据最长的碳链为主链,碳碳双键最近的一端开始编号,所以的系统命名为2-乙基-1-丁烯;
故答案为:2-乙基-1-丁烯;
③相对分子质量为84的烯烃的分子式为C6H12,若该分子内所有碳原子均在同一平面内,说明碳碳双键在分子中间,且碳碳双键的碳原子连接碳原子,即其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2;
故答案为:(CH3)2C=C(CH3)2;
④“手性碳原子”为碳原子上连接四个不同的原子或原子团,所以C4H10O的同分异构体中,属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为;
故答案为:;
(3) ①氧元素的质量分数为1-68.2 %-13.6 %=18.2%,N(C): N(H): N(O)=::=5:12:1,
即该有机化合物的最简式为C5H12O,
设其组成为(C5H12O)n,则(5×12+12×1+16)n