江西省大余中学2022-2023学年高二下学期6月化学期末考试试题
一、单选题
1.中国科学家首次成功研制并产业化了全淀粉可生物降解材料-----“淀粉塑料”。糖果“塑料盒”可以降解,快递“泡沫塑料”可以吃入口中,药物胶囊有了成本低且安全的替代品。下列有关叙述错误的是( )
A.“淀粉塑料”降解最终产物为CO2和H2O
B.葡萄糖、麦芽糖和淀粉互为同系物
C.推广使用“淀粉塑料”有助于节能和环保
D.“淀粉塑料”属于环保型高分子材料
2.下列烷烃的系统命名中,不正确的是( )
A.2,3—二甲基丁烷 B.3,4—二甲基己烷
C.3,3—二甲基丁烷 D.2,2,3,3—四甲基丁烷
3.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述错误的是( )
A.1mol苯乙烯分子中含有碳碳双键数为
B.溶液中,碳原子数量为
C.标准状况下,和充分反应后体系所含分子数为
D.在乙烯和丙烯的混合物中,含共用电子对数目为
4.下列烷烃的一氯取代物只有两种的是( )
A.异丁烷 B.正戊烷 C.异戊烷 D.新戊烷
5.(2020高二下·奉化期中)下列各组物质中,最适宜使用红外光谱法进行区分的是( )
A.2-甲基戊烷、3-甲基戊烷 B.1-丁醇、1-溴丁烷
C.苯、甲苯 D.1-丙醇、1-丁醇
6.(2022高三上·浦东期末)异戊二烯()是合成橡胶的重要原料,关于异戊二烯的说法正确的是
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.与液溴1∶1加成的产物有2种
C.形成的聚合物中没有双键
D.难溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
7.下列实验方法正确的是( )
A.除去乙烷中少量的乙烯:通过酸性高锰酸钾溶液洗气
B.用水鉴别四氯化碳、苯和乙醇
C.除去苯中少量的苯酚:加足量浓溴水,过滤
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和甲苯
8.萜品醇的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.可以发生加成反应 B.分子中所有碳原子共平面
C.与乙醇互为同系物 D.属于酚类物质
9.铜是重要过渡元素,能形成多种配合物,如Cu+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成如图所示配离子。下列说法不正确的是( )
A.1mol 乙二胺分子中含有11NA个σ键
B.乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 sp3
C.Cu+与乙二胺形成的配离子内部含有极性键、非极性键、配位键和离子键
D.乙二胺和三甲胺[分子式为 N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
10.某有机物的结构如下图所示,关于该有机物的说法错误的是( )
A.1mol该物质可与Na2CO3溶液反应生成1molCO2
B.1mol该物质最多可消耗4molH2
C.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.1mol该物质和足量钠反应可以放出标况下22.4L氢气
11.下列说法正确的是( )
A.某原子的2p能级电子排布如图,该图违反了洪特规则
B.在[Ag(NH3)2]+离子中,Ag+给出孤对电子,NH3提供空轨道
C.科学上可以利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素
D.基态铜原子的价电子排布图为
二、多选题
12.阿司匹林是一种解热镇痛药,也常用于抑制血小板聚集,其制备原理如下。下列说法错误的是( )
++CH3COOH
A.阿司匹林分子中所含有的官能团名称为醚键和羰基
B.该反应可采用热水浴进行加热
C.该反应的反应类型为取代反应
D.浓硫酸在该反应中的作用是作催化剂和吸水剂
三、单选题
13.CCTV春晚的舞蹈剧《只此青绿》灵感来自北宋卷轴画《千里江山图》。靛蓝是一种古老的蓝色染料,其染色过程中涉及如右所示转化。下列叙述正确的是( )
A.靛蓝、靛白都能与溴水发生取代反应
B.靛蓝和靛白都含碳碳双键
C.靛白在银、氧气共热下会生成醛基
D.靛白的分子式为
四、多选题
14.(2022高三上·葫芦岛月考)氮化钙是高端荧光粉的主要成分之一,极易与水反应生成氨气。利用如图装置测定一定质量的氮化钙产品的纯度(杂质只有氮化钠,氨不溶于煤油)。下列说法正确的是( )
A.上下移动水准瓶,量气管与水准瓶内液面不发生变化,说明气密性良好
B.若Y形管内残留有反应产生的气体,则会影响测定结果
C.反应结束,装置冷却至室温后,量气管(与滴定管类似)的读数越大,产品的纯度越高
D.反应结束,装置冷却至室温后,未调整水准瓶的液面高度即读数,会造成结果偏低
15.下列有关说法不正确的是( )
A.图1 NaCl晶体中,距最近的形成为正四面体形
B.图2晶体中,每个晶胞平均占有4个
C.图3立方相氮化硼中,硼原子与硼氮键个数的比为1∶4
D.金属Cu中原子堆积模型如图4所示,为最密堆积,Cu原子的配位数为8
五、填空题
16.按系统命名法给下列有机物命名:
(1)的名称是 。
(2)有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇的溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(Ⅰ)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(Ⅱ)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(Ⅲ)A的结构简式为 ,名称为 。
六、结构与性质
17.B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题:
(1)基态Co原子核外电子占据 种不同的能级,其中有 个未成对电子。
(2)Co能形成。
①1mol该离子中含有σ键的数目为 。
②相同压强下,CO晶体的熔点高于晶体的原因是 。
(3)氟硼酸铵()用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂、镁铸件防氧化添加剂、阻燃剂、农用杀虫、杀菌剂、树脂黏结剂等。是合成氮化硼纳米管的原料之一。
①1mol 含有 mol配位键。
②第一电离能大小介于B和N之间的基态原子第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
③的空间立体构型为 ,其中硼原子的杂化轨道类型为 。
七、实验题
18.对氨基苯酚广泛应用于医药等领域。实验室制备过程如下:
步骤Ⅰ:在装置A中加入50mL水和2g催化剂Pt/C,通过装置B向装置A中滴加50.0g硝基苯,然后通入置换装置内空气,搅拌后置于140℃油浴中,通入进行反应。
步骤Ⅱ:反应结束后用冰水浴将装置A冷却,倒出所得反应液。然后使用乙醇清洗装置内壁,将洗涤液与反应液合并得混合液。
步骤Ⅲ:将所得混合液过滤后,分离滤液得到产品对氨基苯酚。已知:
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 部分性质 相对分子质量
硝基苯 5.7 210.9 难溶于水,易溶于乙醇、苯等。遇明火高热会燃烧 123
对氨基苯酚 190 284℃时分解 暴露在空气或光下,颜色变暗,易溶于乙醇、乙醚中 109
苯胺 -6.2 184.4 微溶于水,溶于乙醇、苯等 93
甲醇 -97.8 64.7 易溶于水,可溶于醇类、乙醚等 32
回答下列问题:
(1)B装置的名称为 ,电动搅拌器的作用是 。
(2)下列说法正确的是____。
A.硝基苯生成苯胺的反应类型属于取代反应
B.对氨基苯酚既有酸性又有碱性
C.所得产品对氨基苯酚在实验室中应存放于棕色试剂瓶中
D.产品应在空气中小火加热干燥
(3)步骤Ⅲ中过滤的目的是除去 ,经处理后得到精产品25.0g,产率为 %(保留3位有效数字)。
(4)对氨基苯酚长期暴露在空气中颜色变暗的原因是: 。
八、有机推断题
19.化合物G属于黄酮醋酸类化合物,具有保肝的作用。一种合成化合物G的路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)写出物质A与Na2CO3溶液反生反应的化学方程式: 。
(3)D的分子式是C10H11O2Cl,D的结构简式为 。
(4)B的一种同分异构体X同时符合下列条件。写出X的结构简式: 。
Ⅰ.既能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅱ.含1个手性碳原子,分子中含6种化学环境不同的氢。
(5)设计由 为原料,制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;高分子材料;绿色化学;同系物
【解析】【解答】A、淀粉中含有C、H、O三种元素,最终降解产物为CO2和H2O,A错误;
B、葡萄糖、麦芽糖、淀粉的分子式分别为C6H12O6、C12H22O11、(C6H10O5)n,三者没有相差若干-CH2,不是同系物,B正确;
C、淀粉塑料可以降解,有助于节能和环保,C错误;
D、淀粉塑料本质还是淀粉,属于环保型高分子材料,D错误;
故答案为:B
【分析】A、根据分子组成元素判断其降解产物;
B、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
C、淀粉塑料可以降解,垃圾处理方便;
D、淀粉属于高分子化合物,由于其节能和环保的特点,因此淀粉塑料属于环保型高分子材料。
2.【答案】C
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A、根据命名,可知其结构简式为CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,根据结构简式,可知A命名正确,A错误;
B、根据命名,可知其结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3,根据结构简式,可知B命名正确,A错误;
C、根据命名,可知其结构简式为CH3CH2C(CH3)3,根据结构简式,可知C命名应为2,2-二甲基丁烷,C正确;
D、根据命名,可知其结构简式为(CH3)3CC(CH3)3,根据结构简式,可知D命名正确,D错误;
故答案为;C
【分析】烷烃的命名中,以先找出最长碳链,距离支链最近一端编号切要满足序号最小原则。
3.【答案】C
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】苯乙烯中只有支链具有碳碳双键,则1mol苯乙烯中碳碳双键为1NA,A错误;
B、1L 0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,存在元素质量守恒c(CH3COO-)+c(CH3COONH4)=0.1mol/L,则n(C)=0.2mol,则碳原子数量为0.2NA,B错误;
C、CH4和Cl2反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,反应前后化学计量数不变,故分子数不变,结合两种气体的体积和标准柜状况的气体摩尔体积,可知分子物质的量为,分子数为0.15NA,C正确;
D、混合物的计算,可以先计算分别由乙烯和丙烯构成的纯净物含有的共用电子对数,全部由乙烯构成,其共用电子对物质的量为,由丙烯构成,其共用电子对物质的量为,则两者混合,其共用电子对数为,D错误;
故答案为:C
【分析】A、苯环中不含碳碳单键和碳碳双键;
B、醋酸根会水解,结合元素质量守恒可以判断碳原子的物质的量;
C、结合化学方程式的化学计量数之和判断,若反应前后化学计量数之和相等,则分子数不变;
D、涉及到混合物质的物质的量计算时,采用极值法,即全部由乙烯构成的物质的量和全部由丙烯构成的物质的量,若两种物质的数值相等,则该数据为混合物混合后的物质的量。
4.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、异丁烷的一氯取代物如图所示,有两种,A正确;
B、正戊烷的一氯取代物如图所示,有三种,B错误;
C、异戊烷的一氯取代物如图所示,有四种,C错误;
D、新戊烷的一氯取代物如图所示,有一种,D错误;
故答案为:A
【分析】一氯取代物的判断即等效氢种类的判断,可以根据分子结构简式、键线式等特点判断分子的对称性,求出其等效氢种类。
5.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.2 甲基戊烷、3 甲基戊烷中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故A不符合题意;
B.1-丁醇、1-溴丁烷官能团分别是是 OH和 Br,可以用红外光谱法进行区分,故B符合题意;
C.苯、甲苯中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故C不符合题意;
D.1-丙醇、1-丁醇的官能团都是 OH,所以无法用红外光谱法进行区分,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】红外光谱法可以用来测定有机物中所含的官能团种类,所以若两种有机物中官能团不同,则可以用红外光谱法进行区分。
6.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同系物;加成反应
【解析】【解答】A.异戊二烯与1,3-丁二烯的结构相似,分子组成上相差1个CH2,两者互为同系物,A符合题意;
B.与液溴1∶1加成的产物有 、 、 共3种,B不符合题意;
C.形成的聚合物为,有双键,C不符合题意;
D.根据相似相溶,该有机物易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.2个碳碳双键化学环境不同,发生1,2-加成有2种,也可以发生1,4-加成;
C.聚异戊二烯的链节中含一条碳碳双键;
D.根据相似相溶原理分析。
7.【答案】B
【知识点】有机物的鉴别;除杂;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、乙烯可以和酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,使乙烷引入新的杂质,A错误;
B、水和四氯化碳互不相溶,四氯化碳在下层,水和苯互不相溶,苯在上层,水和乙醇互溶,B正确;
C、苯酚和浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚会溶于苯,无法分离,C错误;
D、酸性高锰酸钾溶液可以和乙烯、甲苯发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液都会褪色,D错误;
故答案为:B
【分析】A、鉴别烷烃中含有的乙烯,可以采用溴水;
B、四氯化碳、苯是常用的有机萃取剂,前者密度大于水,后者密度小于水;
C、苯酚可以和浓溴水反应生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚会溶于有机溶剂;
D、乙烯和甲苯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
8.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;醇类简介;同系物;加成反应
【解析】【解答】A、含有碳碳双键,可以发生加成反应,A正确;
B、分子中存在碳原子连接4个单键,也存在环状结构,该分子所有碳原子无法全部共平面,B错误;
C、分子中含有碳碳双键,和乙醇不是同系物,C错误;
D、分子中不含苯环,不是酚类,D错误;
故答案为:A
【分析】A、碳碳双键可以发生加成反应;
B、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面;
C、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
D、羟基直接连接苯环,属于酚类物质。
9.【答案】C
【知识点】化学键;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、根据结构简式,可知σ键有C-C、C-H、C-N、N-H,1mol乙二胺分子中有11NA σ键,A错误;
B、乙二胺中N原子含有1对孤电子对,连接3个原子,杂化轨道数为4,则为sp3杂化,B错误;
C、配离子中,C-H、C-N、N-H为极性键,C-C为非极性键,N→Cu为配位键,不含离子键,C正确;
D、 N(CH3)3 N和H没有直接连接,无法形成氢键, H2N-CH2-CH2-NH2 中,N和H直接连接,可以形成氢键,氢键使分子沸点增大,D错误;
故答案为:C
【分析】A、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
B、杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
C、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合,铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,一个原子提供孤电子对,一个电子提供空轨道,形成配位键;
D、氢键连接要满足形式:X-H······Y(X、Y为N、O、F)三种原子。
10.【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有-COOH,可以和Na2CO3按照化学计量数之比2:1反应生成CO2,则1mol该物质生成0.5mol CO2,A正确;
B、分子含有苯环,可以和氢气按照化学计量数之比1:3发生加成反应,含有碳碳双键,可以和氢气按照化学计量数之比1:1发生加成反应,则1mol该物质最多消耗4mol H2,B错误;
C、羟基、碳碳双键可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原使其褪色,碳碳双键可以和溴发生加成反应使溴水褪色,C错误;
D、分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,羟基和氢气的化学计,为2:1,分子中含有羧基,可以和钠反应生成氢气,羧基和羟基的化学计量数之比为2:1,则1mol该物质和足量钠反应生成1mol氢气,标况下为22.4L,D错误;
故答案为:A
【分析】A、-COOH为羧基,可以和碳酸钠反应生成二氧化碳,注意提供氢原子的为羧基上的氢原子,羟基和碳酸钠不反应;
B、碳碳双键、苯环可以氢气发生加成反应;
C、羟基、碳碳双键都具有还原性,可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,碳碳双键可以和溴发生加成反应;
D、羟基、羧基可以和钠反应生成氢气。
11.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况
【解析】【解答】A、洪特规则规定基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,泡利原理规定每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反,A没有违反洪特规则,A错误;
B、Ag+失去电子提供空轨道,NH3存在孤电子对,提供孤对电子,B错误;
C、科学上可以利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素,C正确;
D、铜为29号元素,其价层电子排布为3d104s1,则其价电子排布图为,D错误;
故答案为:C
【分析】A、洪特规则规定基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行;
B、阳离子可以提供空轨道,分子提供孤对电子;
C、光谱仪可以测定各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,不同元素的原子其发射光谱或吸收光谱不同;
D、铜原子的价电子排布3d104s1比3d94s2更加稳定,前者3d和4s为全充满和半充满状态。
12.【答案】A,D
【知识点】浓硫酸的性质;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应
【解析】【解答】A、阿司匹林中含有-COOH和-COOR,分别为羧基和酯基,A正确;
B、反应温度控制在70~80℃,应采用水浴加热,B错误;
C、反应中甲的羟基上氢原子和乙的生成CH3COOH,氢原子的位置被取代,该反应为取代反应,C错误;
D、浓硫酸子反应中作为催化剂,反应过程没有水产生,不作吸水剂,D正确;
故答案为:AD
【分析】A、醚键的结构是,羰基的结构是;
B、温度低于100℃且在一定范围内加热,采用水浴加热,温度高于100℃且在一定范围内加热,采用油浴加热;
C、取代反应的特点是分子内原子或基团被另一分子的原子或基团代替;
D、吸水剂的原理是吸收水分。
13.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;乙醇的催化氧化实验;取代反应;分子式
【解析】【解答】A、苯环和溴的取代反应需要用单质溴反应,碳碳双键可以和溴水发生加成反应,A错误;
B、根据图示,图中含有,为碳碳双键,B正确;
C、靛白中含有羟基,羟基所连接C上只有1个H,和银、氧气加热后不生成醛基而是生成羰基,C错误;
D、靛白中含有16个C、14个H、2个O、2个N,则分子式为C16H14O2N2,D错误;
故答案为:B
【分析】A、分子中含有,可以和溴发生加成反应;
B、为碳碳双键,其特点是碳原子和碳原子之间含有2对共价键;
C、羟基所连接碳原子上含有2个氢原子,可以发生氧化生成醛基,若只有1个氢原子,则氧化生成羰基;
D、分子式要结合C、H、O、N四种元素的原子总数判断、
14.【答案】C,D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.实验前连接好装置后,向水准瓶中注入煤油,使右侧液面高于左侧,若一段时间后仍旧右侧高于左侧,则气密性良好,若往下移动水准瓶,量气管与水准瓶内液面不发生变化,可知装置漏气,A不符合题意;
B.Y形管内残留有反应产生的气体,不影响量气管中两侧液面差,测定结果不变,B不符合题意;
C.量气管(与滴定管类似)的读数越大,说明生成的氨气越多,则 Ca3N2 产品的纯度越高,C符合题意;
D.完全反应后,冷却至室温、调平液面,若未调整水准瓶的高度即读数,测定气体的体积偏小,则会造成结果偏低,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A、上下移动水准瓶,液面不变,则证明气密性不好,漏气导致内外压强始终相等;
B、残留的气体不影响量气管两侧的液面差;
C、度数越大则氨气越多,纯度越高;
D、若未调整水准瓶的高度即读数,测定气体的体积偏小。
15.【答案】A,D
【知识点】晶胞的计算;金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A、根据晶胞图,可知距离Na+最近的Cl-有6个,构成正八面体,A正确;
B、根据晶胞图,可知O2-在晶胞的顶点和面心,个数为,即,每个晶胞平均找有4个O2-,B错误;
C、根据晶胞图,可知每个硼原子为4个共价键拥有,每个硼原子占据,每个硼氮键由1个硼原子和1个氮原子共同拥有,则硼原子和硼氮键的个数比为,C错误;
D、晶胞原子配位数即判断距离原子最近的其他原子个数,根据晶胞图观察,可知共有12个,即配位数为12,D正确;
故答案为:AD
【分析】A、等距离最近的原子若有4个且为立体,通常为正四面体,若有6个且为立体,通常为正八面体;
B、均摊法中,原子处于顶点占据,处于棱心占据,处于面心占据,处于体心占据1;
C、结合原子之间共同拥有的共价键和共价键被原子分配的情况判断;
D、晶胞原子配位数即判断距离原子最近的其他原子个数。
16.【答案】(1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)CH3;C2H6;2;;;;;2,2,3,3-四甲基丁烷
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;结构简式;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)最长碳链共有7个C,3、4号碳上含有2个甲基,4号碳上含有1个乙基,则其命名为 3,4-二甲基-4-乙基庚烷,故答案为:3,4-二甲基-4-乙基庚烷;
(2)(I)B燃烧产物n(CO2):n(H2O)=2:3,即n(C):n(H)=2:6,即分子式为C2H6,最简式为CH3,其二溴代物有CHBr2CH3、CH2BrCH2Br两种,故答案为:CH3、C2H6、2;
(II)C为饱和链烃,即环烃,通常情况下为气态,即可能为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷,其中,甲烷的二氯代物只有一种情况,乙烷的二氯代物有两种情况,丙烷的二氯代物有四种情况,正丁烷的二氯代物有六种情况,异丁烷的二氯代物有三种情况,则C为异丁烷,其二氯代物分别为 、 、 ,故答案为: 、 、 ;
(III)A是B全部被甲基取代的产物,B为乙烷,则A为 ,最长碳链为4个碳原子,2号碳上有2个甲基,3号碳上有2个甲基,则其命名为2,2,3,3-四甲基丁烷;故答案为: ;2,2,3,3-四甲基丁烷。
【分析】(1)先找出最长碳链,距离支链最近一端进行编号,满足序号最小原则;
(2)(I)二氧化碳和水的物质的量之比可以求出碳原子和氢原子的物质的量之比,求出相应的最简式;
(II)饱和链烃即烷烃,通常情况下1~4个碳原子形成的烷烃为气态;
(III)一氯代物即判断等效氢的情况,可以根据分子的对称性判断等效氢的种类。
17.【答案】(1)7;3
(2)18或;CO为极性分子,为非极性分子,CO分子间的范德华力更大
(3)2;O>C>Be;正四面体;杂化
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况;晶体熔沸点的比较;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Co为27号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,根据排布式可知共有7种不同能级,其中3d有3个未成对电子,故答案为:7;3;
(2)①离子中,含有σ键的有C-O、C-N、Co→N,共18个σ键,则1mol该离子中有18NA σ键,故答案为: 18或 ;
②CO中的正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,N2的正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,极性分子之间的范德华力更大,故答案为: CO为极性分子,为非极性分子,CO分子间的范德华力更大;
(3)①NH4BF4中,NH4+内有1个配位键,BF4-中有1个配位键,则1mol NH4BF4中2mol配位键,故答案为:2;
② 同周期元素,从左到右第一电离能增大,又因为N的价电子层电子为半充满状态,第一电离能出现反常,则O>C>Be,故答案为:O>C>Be;
③BF4-中B的孤电子对数为0,连接4个原子,杂化轨道数为4,属于sp3杂化,为正四面体,故答案为:正四面体;sp3杂化。
【分析】(1) 根据原子的核外电子排布式,可以判断能级的种类;
(2)①σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
②极性分子的范德华力比非极性分子的范德华力更大;
(3)①NH4+中N提供孤对电子,H提供空轨道,BF4-中,B提供空轨道,F提供孤对电子;
②同周期元素,从左到右第一电离能增大,若原子价电子层为全充满或半充满则反常;
③杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,周围原子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,周围原子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,周围原子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,周围原子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,周围原子数=2,为V形。
18.【答案】(1)分液漏斗;使硝基苯与催化剂充分接触到H2,而加快反应速率
(2)B;C
(3)催化剂Pt/C;56.4%
(4)由于中含有酚羟基,具有还原性易被氧气氧化
【知识点】苯酚的性质及用途;制备实验方案的设计;取代反应;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)装置B为分液漏斗;搅拌可以使物质充分接触,加快反应速率;故答案为:分液漏斗; 使硝基苯与催化剂充分接触到H2,而加快反应速率;
(2)硝基苯生成苯胺为还原反应,A错误;
B、对氨基苯酚中,氨基具有碱性,酚羟基具有酸性,B正确;
C、根据表格信息,对氨基苯酚暴露在空气或光下,颜色变暗,则应保存在棕色瓶内,C正确;
D、对氨基苯酚容易被氧化,不能在空气中加热,D错误;
故答案为:BD;
(3)液体中含有易溶于有机溶剂的对氨基苯酚,和难溶的催化剂,则过滤的目的是除去催化剂;理论上50g硝基苯生成的对氨基苯酚,实际产品质量为25.0g,则产率为,故答案为:催化剂Pt/C;56.4%;
(4)结合表格信息,可知对氨基苯酚容易被氧化,由于酚羟基具有还原性,则氧化的原因是酚羟基被氧气氧化,故答案为: 由于中含有酚羟基,具有还原性易被氧气氧化。
【分析】(1)分液漏斗的特点是含有旋塞;
(2)A、有机反应中加氧去氢为氧化反应,加氢去氧为还原反应;
B、酚羟基具有弱酸性,氨基具有弱碱性;
C、见光易反应的药品应用棕色瓶保存;
D、容易被氧化的物质通常不能在空气中干燥;
(3)过滤分离的是互不相溶的固体和液体;
(4)酚羟基具有还原性,容易被氧化。
19.【答案】(1)羰基、羟基
(2) +Na2CO3→ +NaHCO3
(3)
(4)
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯酚的化学性质;结构简式
【解析】【解答】(1)C中含有和,即含有羟基和羰基,故答案为:羰基、羟基;
(2)物质A含有酚羟基,则对甲基苯酚和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和对甲基苯酚钠,故答案为: +Na2CO3→ +NaHCO3;
(3)D的分子式为C10H11O2Cl,含有5个不饱和度,结合前后流程,可知不饱和度为苯环和羰基所带,则其余原子为单键连接,由于C和E的结构简式分别为和,根据C、E的结构简式,可知C中含有9个C,E中含有10个C且含有-CN,则C→D的目的为引入1个C和1个Cl,D→E的过程为-Cl转化为-CN,则D结构简式为,故答案为:;
(4)B的结构简式为,其分子式中含有苯环、酯基,其中酯基占据1个不饱和度,同分异构体X可以发生银镜反应,即含有醛基且占据1个不饱和度,可以与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基,且含有1个手性碳原子,则应存在,分子中含6种化学环境不同的氢,即含有6种等效氢,其中羟基、醛基各占据1种氢原子,且醛基应连接,而应和羟基处于苯环对位,故答案为:;
(5)根据已知路线可知,则要合成需要引入羟基,即需要合成,要使转化为,需要将羟基的位置变化,则需要先发生消去反应,再发生加成反应,故答案为: 。
【分析】(1)碳氧双键为羰基,氧原子和氢原子连接为羟基;
(2)酚羟基和碳酸钠反应只能生成碳酸氢钠;
(3)结合前后流程,可以判断中间物质的结构简式;
(4)不饱和度判断同分异构体是一种常用的方法,苯环占据4个不饱和度,羧基、羰基、醛基、酯基、碳碳双键占据1个不饱和度;
(5)合成路线的设计,一般要结合已知条件或者已知合成路线去看,根据题干要求的物质,采用顺推或者逆推法进行相应的设计。
江西省大余中学2022-2023学年高二下学期6月化学期末考试试题
一、单选题
1.中国科学家首次成功研制并产业化了全淀粉可生物降解材料-----“淀粉塑料”。糖果“塑料盒”可以降解,快递“泡沫塑料”可以吃入口中,药物胶囊有了成本低且安全的替代品。下列有关叙述错误的是( )
A.“淀粉塑料”降解最终产物为CO2和H2O
B.葡萄糖、麦芽糖和淀粉互为同系物
C.推广使用“淀粉塑料”有助于节能和环保
D.“淀粉塑料”属于环保型高分子材料
【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;高分子材料;绿色化学;同系物
【解析】【解答】A、淀粉中含有C、H、O三种元素,最终降解产物为CO2和H2O,A错误;
B、葡萄糖、麦芽糖、淀粉的分子式分别为C6H12O6、C12H22O11、(C6H10O5)n,三者没有相差若干-CH2,不是同系物,B正确;
C、淀粉塑料可以降解,有助于节能和环保,C错误;
D、淀粉塑料本质还是淀粉,属于环保型高分子材料,D错误;
故答案为:B
【分析】A、根据分子组成元素判断其降解产物;
B、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
C、淀粉塑料可以降解,垃圾处理方便;
D、淀粉属于高分子化合物,由于其节能和环保的特点,因此淀粉塑料属于环保型高分子材料。
2.下列烷烃的系统命名中,不正确的是( )
A.2,3—二甲基丁烷 B.3,4—二甲基己烷
C.3,3—二甲基丁烷 D.2,2,3,3—四甲基丁烷
【答案】C
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A、根据命名,可知其结构简式为CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,根据结构简式,可知A命名正确,A错误;
B、根据命名,可知其结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3,根据结构简式,可知B命名正确,A错误;
C、根据命名,可知其结构简式为CH3CH2C(CH3)3,根据结构简式,可知C命名应为2,2-二甲基丁烷,C正确;
D、根据命名,可知其结构简式为(CH3)3CC(CH3)3,根据结构简式,可知D命名正确,D错误;
故答案为;C
【分析】烷烃的命名中,以先找出最长碳链,距离支链最近一端编号切要满足序号最小原则。
3.设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述错误的是( )
A.1mol苯乙烯分子中含有碳碳双键数为
B.溶液中,碳原子数量为
C.标准状况下,和充分反应后体系所含分子数为
D.在乙烯和丙烯的混合物中,含共用电子对数目为
【答案】C
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】苯乙烯中只有支链具有碳碳双键,则1mol苯乙烯中碳碳双键为1NA,A错误;
B、1L 0.1mol/L的CH3COONH4溶液中,存在元素质量守恒c(CH3COO-)+c(CH3COONH4)=0.1mol/L,则n(C)=0.2mol,则碳原子数量为0.2NA,B错误;
C、CH4和Cl2反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,反应前后化学计量数不变,故分子数不变,结合两种气体的体积和标准柜状况的气体摩尔体积,可知分子物质的量为,分子数为0.15NA,C正确;
D、混合物的计算,可以先计算分别由乙烯和丙烯构成的纯净物含有的共用电子对数,全部由乙烯构成,其共用电子对物质的量为,由丙烯构成,其共用电子对物质的量为,则两者混合,其共用电子对数为,D错误;
故答案为:C
【分析】A、苯环中不含碳碳单键和碳碳双键;
B、醋酸根会水解,结合元素质量守恒可以判断碳原子的物质的量;
C、结合化学方程式的化学计量数之和判断,若反应前后化学计量数之和相等,则分子数不变;
D、涉及到混合物质的物质的量计算时,采用极值法,即全部由乙烯构成的物质的量和全部由丙烯构成的物质的量,若两种物质的数值相等,则该数据为混合物混合后的物质的量。
4.下列烷烃的一氯取代物只有两种的是( )
A.异丁烷 B.正戊烷 C.异戊烷 D.新戊烷
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、异丁烷的一氯取代物如图所示,有两种,A正确;
B、正戊烷的一氯取代物如图所示,有三种,B错误;
C、异戊烷的一氯取代物如图所示,有四种,C错误;
D、新戊烷的一氯取代物如图所示,有一种,D错误;
故答案为:A
【分析】一氯取代物的判断即等效氢种类的判断,可以根据分子结构简式、键线式等特点判断分子的对称性,求出其等效氢种类。
5.(2020高二下·奉化期中)下列各组物质中,最适宜使用红外光谱法进行区分的是( )
A.2-甲基戊烷、3-甲基戊烷 B.1-丁醇、1-溴丁烷
C.苯、甲苯 D.1-丙醇、1-丁醇
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.2 甲基戊烷、3 甲基戊烷中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故A不符合题意;
B.1-丁醇、1-溴丁烷官能团分别是是 OH和 Br,可以用红外光谱法进行区分,故B符合题意;
C.苯、甲苯中都没有官能团,所以无法用红外光谱法进行区分,故C不符合题意;
D.1-丙醇、1-丁醇的官能团都是 OH,所以无法用红外光谱法进行区分,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】红外光谱法可以用来测定有机物中所含的官能团种类,所以若两种有机物中官能团不同,则可以用红外光谱法进行区分。
6.(2022高三上·浦东期末)异戊二烯()是合成橡胶的重要原料,关于异戊二烯的说法正确的是
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.与液溴1∶1加成的产物有2种
C.形成的聚合物中没有双键
D.难溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同系物;加成反应
【解析】【解答】A.异戊二烯与1,3-丁二烯的结构相似,分子组成上相差1个CH2,两者互为同系物,A符合题意;
B.与液溴1∶1加成的产物有 、 、 共3种,B不符合题意;
C.形成的聚合物为,有双键,C不符合题意;
D.根据相似相溶,该有机物易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.2个碳碳双键化学环境不同,发生1,2-加成有2种,也可以发生1,4-加成;
C.聚异戊二烯的链节中含一条碳碳双键;
D.根据相似相溶原理分析。
7.下列实验方法正确的是( )
A.除去乙烷中少量的乙烯:通过酸性高锰酸钾溶液洗气
B.用水鉴别四氯化碳、苯和乙醇
C.除去苯中少量的苯酚:加足量浓溴水,过滤
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯和甲苯
【答案】B
【知识点】有机物的鉴别;除杂;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、乙烯可以和酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,使乙烷引入新的杂质,A错误;
B、水和四氯化碳互不相溶,四氯化碳在下层,水和苯互不相溶,苯在上层,水和乙醇互溶,B正确;
C、苯酚和浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚会溶于苯,无法分离,C错误;
D、酸性高锰酸钾溶液可以和乙烯、甲苯发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液都会褪色,D错误;
故答案为:B
【分析】A、鉴别烷烃中含有的乙烯,可以采用溴水;
B、四氯化碳、苯是常用的有机萃取剂,前者密度大于水,后者密度小于水;
C、苯酚可以和浓溴水反应生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚会溶于有机溶剂;
D、乙烯和甲苯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
8.萜品醇的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.可以发生加成反应 B.分子中所有碳原子共平面
C.与乙醇互为同系物 D.属于酚类物质
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;醇类简介;同系物;加成反应
【解析】【解答】A、含有碳碳双键,可以发生加成反应,A正确;
B、分子中存在碳原子连接4个单键,也存在环状结构,该分子所有碳原子无法全部共平面,B错误;
C、分子中含有碳碳双键,和乙醇不是同系物,C错误;
D、分子中不含苯环,不是酚类,D错误;
故答案为:A
【分析】A、碳碳双键可以发生加成反应;
B、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面;
C、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
D、羟基直接连接苯环,属于酚类物质。
9.铜是重要过渡元素,能形成多种配合物,如Cu+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成如图所示配离子。下列说法不正确的是( )
A.1mol 乙二胺分子中含有11NA个σ键
B.乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 sp3
C.Cu+与乙二胺形成的配离子内部含有极性键、非极性键、配位键和离子键
D.乙二胺和三甲胺[分子式为 N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
【答案】C
【知识点】化学键;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、根据结构简式,可知σ键有C-C、C-H、C-N、N-H,1mol乙二胺分子中有11NA σ键,A错误;
B、乙二胺中N原子含有1对孤电子对,连接3个原子,杂化轨道数为4,则为sp3杂化,B错误;
C、配离子中,C-H、C-N、N-H为极性键,C-C为非极性键,N→Cu为配位键,不含离子键,C正确;
D、 N(CH3)3 N和H没有直接连接,无法形成氢键, H2N-CH2-CH2-NH2 中,N和H直接连接,可以形成氢键,氢键使分子沸点增大,D错误;
故答案为:C
【分析】A、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
B、杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
C、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合,铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,一个原子提供孤电子对,一个电子提供空轨道,形成配位键;
D、氢键连接要满足形式:X-H······Y(X、Y为N、O、F)三种原子。
10.某有机物的结构如下图所示,关于该有机物的说法错误的是( )
A.1mol该物质可与Na2CO3溶液反应生成1molCO2
B.1mol该物质最多可消耗4molH2
C.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.1mol该物质和足量钠反应可以放出标况下22.4L氢气
【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、分子中含有-COOH,可以和Na2CO3按照化学计量数之比2:1反应生成CO2,则1mol该物质生成0.5mol CO2,A正确;
B、分子含有苯环,可以和氢气按照化学计量数之比1:3发生加成反应,含有碳碳双键,可以和氢气按照化学计量数之比1:1发生加成反应,则1mol该物质最多消耗4mol H2,B错误;
C、羟基、碳碳双键可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原使其褪色,碳碳双键可以和溴发生加成反应使溴水褪色,C错误;
D、分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,羟基和氢气的化学计,为2:1,分子中含有羧基,可以和钠反应生成氢气,羧基和羟基的化学计量数之比为2:1,则1mol该物质和足量钠反应生成1mol氢气,标况下为22.4L,D错误;
故答案为:A
【分析】A、-COOH为羧基,可以和碳酸钠反应生成二氧化碳,注意提供氢原子的为羧基上的氢原子,羟基和碳酸钠不反应;
B、碳碳双键、苯环可以氢气发生加成反应;
C、羟基、碳碳双键都具有还原性,可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,碳碳双键可以和溴发生加成反应;
D、羟基、羧基可以和钠反应生成氢气。
11.下列说法正确的是( )
A.某原子的2p能级电子排布如图,该图违反了洪特规则
B.在[Ag(NH3)2]+离子中,Ag+给出孤对电子,NH3提供空轨道
C.科学上可以利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素
D.基态铜原子的价电子排布图为
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况
【解析】【解答】A、洪特规则规定基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行,泡利原理规定每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反,A没有违反洪特规则,A错误;
B、Ag+失去电子提供空轨道,NH3存在孤电子对,提供孤对电子,B错误;
C、科学上可以利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素,C正确;
D、铜为29号元素,其价层电子排布为3d104s1,则其价电子排布图为,D错误;
故答案为:C
【分析】A、洪特规则规定基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行;
B、阳离子可以提供空轨道,分子提供孤对电子;
C、光谱仪可以测定各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,不同元素的原子其发射光谱或吸收光谱不同;
D、铜原子的价电子排布3d104s1比3d94s2更加稳定,前者3d和4s为全充满和半充满状态。
二、多选题
12.阿司匹林是一种解热镇痛药,也常用于抑制血小板聚集,其制备原理如下。下列说法错误的是( )
++CH3COOH
A.阿司匹林分子中所含有的官能团名称为醚键和羰基
B.该反应可采用热水浴进行加热
C.该反应的反应类型为取代反应
D.浓硫酸在该反应中的作用是作催化剂和吸水剂
【答案】A,D
【知识点】浓硫酸的性质;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应
【解析】【解答】A、阿司匹林中含有-COOH和-COOR,分别为羧基和酯基,A正确;
B、反应温度控制在70~80℃,应采用水浴加热,B错误;
C、反应中甲的羟基上氢原子和乙的生成CH3COOH,氢原子的位置被取代,该反应为取代反应,C错误;
D、浓硫酸子反应中作为催化剂,反应过程没有水产生,不作吸水剂,D正确;
故答案为:AD
【分析】A、醚键的结构是,羰基的结构是;
B、温度低于100℃且在一定范围内加热,采用水浴加热,温度高于100℃且在一定范围内加热,采用油浴加热;
C、取代反应的特点是分子内原子或基团被另一分子的原子或基团代替;
D、吸水剂的原理是吸收水分。
三、单选题
13.CCTV春晚的舞蹈剧《只此青绿》灵感来自北宋卷轴画《千里江山图》。靛蓝是一种古老的蓝色染料,其染色过程中涉及如右所示转化。下列叙述正确的是( )
A.靛蓝、靛白都能与溴水发生取代反应
B.靛蓝和靛白都含碳碳双键
C.靛白在银、氧气共热下会生成醛基
D.靛白的分子式为
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;乙醇的催化氧化实验;取代反应;分子式
【解析】【解答】A、苯环和溴的取代反应需要用单质溴反应,碳碳双键可以和溴水发生加成反应,A错误;
B、根据图示,图中含有,为碳碳双键,B正确;
C、靛白中含有羟基,羟基所连接C上只有1个H,和银、氧气加热后不生成醛基而是生成羰基,C错误;
D、靛白中含有16个C、14个H、2个O、2个N,则分子式为C16H14O2N2,D错误;
故答案为:B
【分析】A、分子中含有,可以和溴发生加成反应;
B、为碳碳双键,其特点是碳原子和碳原子之间含有2对共价键;
C、羟基所连接碳原子上含有2个氢原子,可以发生氧化生成醛基,若只有1个氢原子,则氧化生成羰基;
D、分子式要结合C、H、O、N四种元素的原子总数判断、
四、多选题
14.(2022高三上·葫芦岛月考)氮化钙是高端荧光粉的主要成分之一,极易与水反应生成氨气。利用如图装置测定一定质量的氮化钙产品的纯度(杂质只有氮化钠,氨不溶于煤油)。下列说法正确的是( )
A.上下移动水准瓶,量气管与水准瓶内液面不发生变化,说明气密性良好
B.若Y形管内残留有反应产生的气体,则会影响测定结果
C.反应结束,装置冷却至室温后,量气管(与滴定管类似)的读数越大,产品的纯度越高
D.反应结束,装置冷却至室温后,未调整水准瓶的液面高度即读数,会造成结果偏低
【答案】C,D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.实验前连接好装置后,向水准瓶中注入煤油,使右侧液面高于左侧,若一段时间后仍旧右侧高于左侧,则气密性良好,若往下移动水准瓶,量气管与水准瓶内液面不发生变化,可知装置漏气,A不符合题意;
B.Y形管内残留有反应产生的气体,不影响量气管中两侧液面差,测定结果不变,B不符合题意;
C.量气管(与滴定管类似)的读数越大,说明生成的氨气越多,则 Ca3N2 产品的纯度越高,C符合题意;
D.完全反应后,冷却至室温、调平液面,若未调整水准瓶的高度即读数,测定气体的体积偏小,则会造成结果偏低,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A、上下移动水准瓶,液面不变,则证明气密性不好,漏气导致内外压强始终相等;
B、残留的气体不影响量气管两侧的液面差;
C、度数越大则氨气越多,纯度越高;
D、若未调整水准瓶的高度即读数,测定气体的体积偏小。
15.下列有关说法不正确的是( )
A.图1 NaCl晶体中,距最近的形成为正四面体形
B.图2晶体中,每个晶胞平均占有4个
C.图3立方相氮化硼中,硼原子与硼氮键个数的比为1∶4
D.金属Cu中原子堆积模型如图4所示,为最密堆积,Cu原子的配位数为8
【答案】A,D
【知识点】晶胞的计算;金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A、根据晶胞图,可知距离Na+最近的Cl-有6个,构成正八面体,A正确;
B、根据晶胞图,可知O2-在晶胞的顶点和面心,个数为,即,每个晶胞平均找有4个O2-,B错误;
C、根据晶胞图,可知每个硼原子为4个共价键拥有,每个硼原子占据,每个硼氮键由1个硼原子和1个氮原子共同拥有,则硼原子和硼氮键的个数比为,C错误;
D、晶胞原子配位数即判断距离原子最近的其他原子个数,根据晶胞图观察,可知共有12个,即配位数为12,D正确;
故答案为:AD
【分析】A、等距离最近的原子若有4个且为立体,通常为正四面体,若有6个且为立体,通常为正八面体;
B、均摊法中,原子处于顶点占据,处于棱心占据,处于面心占据,处于体心占据1;
C、结合原子之间共同拥有的共价键和共价键被原子分配的情况判断;
D、晶胞原子配位数即判断距离原子最近的其他原子个数。
五、填空题
16.按系统命名法给下列有机物命名:
(1)的名称是 。
(2)有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇的溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(Ⅰ)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(Ⅱ)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(Ⅲ)A的结构简式为 ,名称为 。
【答案】(1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)CH3;C2H6;2;;;;;2,2,3,3-四甲基丁烷
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;结构简式;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)最长碳链共有7个C,3、4号碳上含有2个甲基,4号碳上含有1个乙基,则其命名为 3,4-二甲基-4-乙基庚烷,故答案为:3,4-二甲基-4-乙基庚烷;
(2)(I)B燃烧产物n(CO2):n(H2O)=2:3,即n(C):n(H)=2:6,即分子式为C2H6,最简式为CH3,其二溴代物有CHBr2CH3、CH2BrCH2Br两种,故答案为:CH3、C2H6、2;
(II)C为饱和链烃,即环烃,通常情况下为气态,即可能为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷,其中,甲烷的二氯代物只有一种情况,乙烷的二氯代物有两种情况,丙烷的二氯代物有四种情况,正丁烷的二氯代物有六种情况,异丁烷的二氯代物有三种情况,则C为异丁烷,其二氯代物分别为 、 、 ,故答案为: 、 、 ;
(III)A是B全部被甲基取代的产物,B为乙烷,则A为 ,最长碳链为4个碳原子,2号碳上有2个甲基,3号碳上有2个甲基,则其命名为2,2,3,3-四甲基丁烷;故答案为: ;2,2,3,3-四甲基丁烷。
【分析】(1)先找出最长碳链,距离支链最近一端进行编号,满足序号最小原则;
(2)(I)二氧化碳和水的物质的量之比可以求出碳原子和氢原子的物质的量之比,求出相应的最简式;
(II)饱和链烃即烷烃,通常情况下1~4个碳原子形成的烷烃为气态;
(III)一氯代物即判断等效氢的情况,可以根据分子的对称性判断等效氢的种类。
六、结构与性质
17.B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题:
(1)基态Co原子核外电子占据 种不同的能级,其中有 个未成对电子。
(2)Co能形成。
①1mol该离子中含有σ键的数目为 。
②相同压强下,CO晶体的熔点高于晶体的原因是 。
(3)氟硼酸铵()用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂、镁铸件防氧化添加剂、阻燃剂、农用杀虫、杀菌剂、树脂黏结剂等。是合成氮化硼纳米管的原料之一。
①1mol 含有 mol配位键。
②第一电离能大小介于B和N之间的基态原子第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
③的空间立体构型为 ,其中硼原子的杂化轨道类型为 。
【答案】(1)7;3
(2)18或;CO为极性分子,为非极性分子,CO分子间的范德华力更大
(3)2;O>C>Be;正四面体;杂化
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况;晶体熔沸点的比较;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Co为27号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,根据排布式可知共有7种不同能级,其中3d有3个未成对电子,故答案为:7;3;
(2)①离子中,含有σ键的有C-O、C-N、Co→N,共18个σ键,则1mol该离子中有18NA σ键,故答案为: 18或 ;
②CO中的正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,N2的正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,极性分子之间的范德华力更大,故答案为: CO为极性分子,为非极性分子,CO分子间的范德华力更大;
(3)①NH4BF4中,NH4+内有1个配位键,BF4-中有1个配位键,则1mol NH4BF4中2mol配位键,故答案为:2;
② 同周期元素,从左到右第一电离能增大,又因为N的价电子层电子为半充满状态,第一电离能出现反常,则O>C>Be,故答案为:O>C>Be;
③BF4-中B的孤电子对数为0,连接4个原子,杂化轨道数为4,属于sp3杂化,为正四面体,故答案为:正四面体;sp3杂化。
【分析】(1) 根据原子的核外电子排布式,可以判断能级的种类;
(2)①σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
②极性分子的范德华力比非极性分子的范德华力更大;
(3)①NH4+中N提供孤对电子,H提供空轨道,BF4-中,B提供空轨道,F提供孤对电子;
②同周期元素,从左到右第一电离能增大,若原子价电子层为全充满或半充满则反常;
③杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,周围原子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,周围原子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,周围原子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,周围原子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,周围原子数=2,为V形。
七、实验题
18.对氨基苯酚广泛应用于医药等领域。实验室制备过程如下:
步骤Ⅰ:在装置A中加入50mL水和2g催化剂Pt/C,通过装置B向装置A中滴加50.0g硝基苯,然后通入置换装置内空气,搅拌后置于140℃油浴中,通入进行反应。
步骤Ⅱ:反应结束后用冰水浴将装置A冷却,倒出所得反应液。然后使用乙醇清洗装置内壁,将洗涤液与反应液合并得混合液。
步骤Ⅲ:将所得混合液过滤后,分离滤液得到产品对氨基苯酚。已知:
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 部分性质 相对分子质量
硝基苯 5.7 210.9 难溶于水,易溶于乙醇、苯等。遇明火高热会燃烧 123
对氨基苯酚 190 284℃时分解 暴露在空气或光下,颜色变暗,易溶于乙醇、乙醚中 109
苯胺 -6.2 184.4 微溶于水,溶于乙醇、苯等 93
甲醇 -97.8 64.7 易溶于水,可溶于醇类、乙醚等 32
回答下列问题:
(1)B装置的名称为 ,电动搅拌器的作用是 。
(2)下列说法正确的是____。
A.硝基苯生成苯胺的反应类型属于取代反应
B.对氨基苯酚既有酸性又有碱性
C.所得产品对氨基苯酚在实验室中应存放于棕色试剂瓶中
D.产品应在空气中小火加热干燥
(3)步骤Ⅲ中过滤的目的是除去 ,经处理后得到精产品25.0g,产率为 %(保留3位有效数字)。
(4)对氨基苯酚长期暴露在空气中颜色变暗的原因是: 。
【答案】(1)分液漏斗;使硝基苯与催化剂充分接触到H2,而加快反应速率
(2)B;C
(3)催化剂Pt/C;56.4%
(4)由于中含有酚羟基,具有还原性易被氧气氧化
【知识点】苯酚的性质及用途;制备实验方案的设计;取代反应;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)装置B为分液漏斗;搅拌可以使物质充分接触,加快反应速率;故答案为:分液漏斗; 使硝基苯与催化剂充分接触到H2,而加快反应速率;
(2)硝基苯生成苯胺为还原反应,A错误;
B、对氨基苯酚中,氨基具有碱性,酚羟基具有酸性,B正确;
C、根据表格信息,对氨基苯酚暴露在空气或光下,颜色变暗,则应保存在棕色瓶内,C正确;
D、对氨基苯酚容易被氧化,不能在空气中加热,D错误;
故答案为:BD;
(3)液体中含有易溶于有机溶剂的对氨基苯酚,和难溶的催化剂,则过滤的目的是除去催化剂;理论上50g硝基苯生成的对氨基苯酚,实际产品质量为25.0g,则产率为,故答案为:催化剂Pt/C;56.4%;
(4)结合表格信息,可知对氨基苯酚容易被氧化,由于酚羟基具有还原性,则氧化的原因是酚羟基被氧气氧化,故答案为: 由于中含有酚羟基,具有还原性易被氧气氧化。
【分析】(1)分液漏斗的特点是含有旋塞;
(2)A、有机反应中加氧去氢为氧化反应,加氢去氧为还原反应;
B、酚羟基具有弱酸性,氨基具有弱碱性;
C、见光易反应的药品应用棕色瓶保存;
D、容易被氧化的物质通常不能在空气中干燥;
(3)过滤分离的是互不相溶的固体和液体;
(4)酚羟基具有还原性,容易被氧化。
八、有机推断题
19.化合物G属于黄酮醋酸类化合物,具有保肝的作用。一种合成化合物G的路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)写出物质A与Na2CO3溶液反生反应的化学方程式: 。
(3)D的分子式是C10H11O2Cl,D的结构简式为 。
(4)B的一种同分异构体X同时符合下列条件。写出X的结构简式: 。
Ⅰ.既能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅱ.含1个手性碳原子,分子中含6种化学环境不同的氢。
(5)设计由 为原料,制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】(1)羰基、羟基
(2) +Na2CO3→ +NaHCO3
(3)
(4)
(5)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;苯酚的化学性质;结构简式
【解析】【解答】(1)C中含有和,即含有羟基和羰基,故答案为:羰基、羟基;
(2)物质A含有酚羟基,则对甲基苯酚和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和对甲基苯酚钠,故答案为: +Na2CO3→ +NaHCO3;
(3)D的分子式为C10H11O2Cl,含有5个不饱和度,结合前后流程,可知不饱和度为苯环和羰基所带,则其余原子为单键连接,由于C和E的结构简式分别为和,根据C、E的结构简式,可知C中含有9个C,E中含有10个C且含有-CN,则C→D的目的为引入1个C和1个Cl,D→E的过程为-Cl转化为-CN,则D结构简式为,故答案为:;
(4)B的结构简式为,其分子式中含有苯环、酯基,其中酯基占据1个不饱和度,同分异构体X可以发生银镜反应,即含有醛基且占据1个不饱和度,可以与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基,且含有1个手性碳原子,则应存在,分子中含6种化学环境不同的氢,即含有6种等效氢,其中羟基、醛基各占据1种氢原子,且醛基应连接,而应和羟基处于苯环对位,故答案为:;
(5)根据已知路线可知,则要合成需要引入羟基,即需要合成,要使转化为,需要将羟基的位置变化,则需要先发生消去反应,再发生加成反应,故答案为: 。
【分析】(1)碳氧双键为羰基,氧原子和氢原子连接为羟基;
(2)酚羟基和碳酸钠反应只能生成碳酸氢钠;
(3)结合前后流程,可以判断中间物质的结构简式;
(4)不饱和度判断同分异构体是一种常用的方法,苯环占据4个不饱和度,羧基、羰基、醛基、酯基、碳碳双键占据1个不饱和度;
(5)合成路线的设计,一般要结合已知条件或者已知合成路线去看,根据题干要求的物质,采用顺推或者逆推法进行相应的设计。