吕梁市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
本试题满分100分,考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真校对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
一、选择题(本题共18个小题,每小题3分,共54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. 《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”。夜光杯的主要成分为,古代制作琵琶的主要原料为木料或竹料、丝线等,下列说法不正确的是
A. 美酒酿制过程中有气体产生
B. 夜光杯的主要成分属于氧化物
C. 木料或竹料的主要成分为纤维素
D. 由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分为蛋白质
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 葡萄糖的结构简式:
C. 乙酸乙酯的实验式:
D. 的名称为2,4,4-三甲基戊烷
3. 设为阿佛伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. (无机苯)的结构与苯相似,1 mol无机苯中键数目为
B. 1 mol配合物中键数目为
C. 100 g 46%的乙醇溶液中,含键的数目为
D. 78 g苯和苯乙烯()的混合物中,含有的碳氢键数为
4. 下列关于有机物说法正确的是
①酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应
②核酸检测是确认病毒类型有效手段,核酸属于天然高分子化合物
③油脂水解可得到氨基酸和甘油
④纤维素和淀粉都是多糖,二者互为同分异构体
⑤溴乙烷、酰胺和蛋白质在一定条件都能水解
⑥过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
A. ①②③ B. ②⑤ C. ⑤⑥ D. ④⑤
5. 配离子球棍模型如下图所示。下列关于该配离子的说法中不正确的是
A. 配位数为4
B. 中的采用杂化
C. 配体是,的空间构型为三角锥形
D. 若用代替与形成配位键,则配位键的强度将减弱
6. 下列比较正确是
A. 键长由小到大:金刚石<碳化硅<硅
B. 熔点由低到高:二氧化碳<氧化镁<氯化钠
C. 硬度由大到小:C60>铁>氯化钠
D. 共价键的极性由强到弱:
7. 可用于制造火柴,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. S元素的电负性大于P元素
B. 的键角小于
C. 1 mol 分子中孤电子对的数目为
D. 该分子结构中S、P最外层电子数均达到8电子稳定结构
8. 下列说法正确的是
A. 根据“相似相溶”原理,能溶于水,不溶于
B. 邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
C. 水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
D. 烷基是推电子基团,所以甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐增强
9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图1证明乙炔可使溴水褪色
B. 图2制备硝基苯
C. 图3证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成了乙烯
D. 图4制备乙烯
10. Tf2O在医药领域有广泛的应用前景,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期非金属元素,W位于元素周期表的p区。下列说法不正确的是
A. 沸点:
B. 基态原子未成对电子数:
C. 中元素的化合价为价
D. Y形成的氢化物可能既含极性键,又含非极性键
11. 国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究,其结构如图。下列说法正确的是
A. 基态Se原子的价层电子排布式为
B. 分子所含元素中第一电离能最大的为O
C. 分子中的碳原子都采取杂化
D. 分子中有8种不同化学环境的碳原子
12. 药物“达芦那韦”可用于治疗HIV感染,合成“达芦那韦”的部分路线如图所示,下列说法不正确的是
A. A分子中所有原子可能同一平面
B. B的同分异构体有7种(含B且不考虑立体异构)
C. C的分子式为
D. 反应②为还原反应
13. 下列实验操作能达到相应实验目的是
实验目的 实验操作
A 检验淀粉已经完全水解 取少量水解液加适量氢氧化钠溶液使其呈碱性,加入银氨溶液混合加热,观察是否有有光亮的银镜生成
B 证明Y中是否含有醛基 向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的溶液,振荡后再加入0.5 mL有机物Y,加热,观察是否出现砖红色沉淀
C 除去苯中混有的少量苯酚 加入NaOH溶液,振荡,静置分层后,用分液漏斗可分离出苯
D 检验RX是溴代烷 将RX与NaOH水溶液共热,经充分反应后冷却,向冷却液中加溶液,观察沉淀颜色
A. A B. B C. C D. D
14. 下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中,不正确的是
A. 属于酯类的有4种
B. 属于羧酸类的有2种
C. 存在分子中含有六元环的同分异构体
D. 既含有羟基又含有醛基的有3种
15. 利用如图所示的有机物X可生产Y。下列说法正确的是
A. Y可以发生加聚反应、缩聚反应、取代反应、银镜反应
B. X既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水
C. Y既可以与溶液发生显色反应,又可使酸性溶液褪色
D. 1 mol X分别与足量的氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗二者的物质的量之比为5∶7
16. 下图是活性炭中的含氧基团催化双氧水氧化苯制苯酚的反应历程,下列说法正确的是
A. 有7个
B. 反应②中没有元素化合价变化
C. 在反应过程中起催化作用
D. 已知中的氧氧键比中的氧氧键的键长短,则氧化苯比容易
17. 有一种由简单单体聚合而成的高分子,结构片段如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该高分子由4种单体缩聚而成
B. 该高分子的几种羧酸单体互为同系物
C. 该高分子单体之一为乙二醇,乙二醇可被连续催化氧化生成单体之一的草酸
D. 该高分子有固定熔、沸点,1 mol上述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗5 mol NaOH
18. 是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示。已知:B代表,A的原子分数坐标为(0,0,0),摩尔质量为M g/mol,晶胞边长为a pm,为阿佛伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶体为共价晶体
B. 的配位数为8
C. C的原子分数坐标为(,1,)
D. 该晶体的密度为
二、非选择题
19. 完成下列问题
(1)基态的核外电子排布式___________。
(2)的系统命名法为___________,
(3)苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应的离子方程式___________。
(4)肉桂醛()发生银镜反应的化学方程式___________。
20. 第Ⅷ族元素铁、钴、镍性质相似,称为铁系元素。单质及其化合物在生命科学、工业生产等领域有着重要的应用。回答下列问题。
(1)卟吩分子中所有原子共平面,具有独特的电子结构,其结构如图1。血红素是由中心与配体卟吩衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图2。
卟吩分子中N原子采取___________杂化,血红素中心离子的配位数为___________,血红素中含有的化学键有___________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.氢键 d.配位键 e.金属键
(2)某种半导体NiO具有NaCl型结构(如图),其晶胞参数为a pm。
①已知阿伏伽德罗常数为,则NiO晶体的摩尔体积___________。(列出算式)
②NiO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,键中离子键成分的百分数小于键,原因是___________。
③若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为___________;N所替代的O的位置可能是___________。
21. 对氨基苯磺酸是制备药物的重要中间体,可用苯胺()、浓硫酸为原料合成。实验流程、装置示意图如下。
相关数据如下表:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯胺 93 184 微溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
对氨基苯磺酸 173 288 —— 微溶于冷水,溶于热水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
回答下列问题:
(1)仪器A的名称___________。
(2)写出该反应的化学方程式___________。
(3)步骤1中加热方式是___________(填“水浴”、“油浴”或“直接加热”)。步骤1加入浓硫酸时,为防止温度过高致苯胺被氧化,可采取的措施有___________。
(4)下列有关说法正确的是________
A. 反应产物中可能有邻氨基苯磺酸
B. 冷凝管进出水方向是b进a出
C. 如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
D. 步骤2将混合液倒入盛有冷水烧杯中,用玻璃棒摩擦器壁可促使晶体析出
(5)对氨基苯磺酸粗产品因含杂质而显色,可用重结晶法进行提纯。从下列选项中选择合理操作并排序:______
(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→过滤→洗涤→干燥。
a.沸水溶解 b.过滤 c.趁热过滤 d.蒸发结晶 e.冷却结晶 f.加入活性炭
(6)对氨基苯磺酸与对二甲氨基苯甲醛在一定条件下可以发生显色反应。利用这一原理,用分光光度法可以测定对氨基苯磺酸的含量,吸光度与对氨基苯磺酸浓度关系如图所示。
取1.00 g对氨基苯磺酸样品,配成1 L溶液,取样加入显色剂,测得吸光度为0.52。则样品中对氨基苯磺酸质量分数是___________。
22. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是___________,②的反应类型是___________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。用星号(*)标出B中的手性碳。___________。
(3)B的同分异构体中,含有六元环且能发生银镜反应的化合物共有___________种(不考虑立体异构)。写出其中核磁共振氢谱有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1:4:4:3的结构简式___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. E→F的反应类型为加成反应 B. 化合物A与乙醇互为同系物
C. 化合物G的分子式是 D. 化合物B一氯代物有7种
(6)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯()制备 的合成路线(无机试剂任选)。_______
吕梁市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
本试题满分100分,考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真校对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
一、选择题(本题共18个小题,每小题3分,共54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. 《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”。夜光杯的主要成分为,古代制作琵琶的主要原料为木料或竹料、丝线等,下列说法不正确的是
A. 美酒酿制过程中有气体产生
B. 夜光杯的主要成分属于氧化物
C. 木料或竹料的主要成分为纤维素
D. 由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分为蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.美酒酿制过程中有淀粉的水解生成葡萄糖,葡萄糖发酵时产生酒精和二氧化碳,故有气体产生,选项A正确;
B.夜光杯的主要成分为陶瓷,属于硅酸盐,不属于氧化物,选项B不正确;
C.木料或竹料的主要成分为纤维素,选项C正确;
D.蚕丝主要成分是蛋白质,因此由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分也是蛋白质,选项D正确;
答案选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 葡萄糖的结构简式:
C. 乙酸乙酯的实验式:
D. 的名称为2,4,4-三甲基戊烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO3中S原子的价层电子对数为3,采用sp2杂化,VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.葡萄糖的结构简式CH2OH(CHOH)4CHO,C6H12O6是葡萄糖的分子式,B错误;
C.乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,实验式为C2H4O,C正确;
D.该物质主链上有5个C,选择离支链最近的一端开始编号,距离支链距离相同时,要求支链的编号之和最小,故该物质的名称为2,2,4-三甲基戊烷,D错误;
故答案选C。
3. 设为阿佛伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. (无机苯)的结构与苯相似,1 mol无机苯中键数目为
B. 1 mol配合物中键数目为
C. 100 g 46%的乙醇溶液中,含键的数目为
D. 78 g苯和苯乙烯()的混合物中,含有的碳氢键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.无机苯分子含有一个大键,1mol无机苯含有的键数为NA,选项A错误;
B.CN-离子的结构式为[CN]-,含有一个键和两个键,CN-与Fe3+通过配位键结合为[Fe(CN)6]3-配位键属于键,一个[Fe(CN)6]3-含有12个键, 1molNa3[Fe(CN)6]含有的键数为12NA,选项B错误;
C.100g46%的乙醇溶液中含有46gC2H5OH和54gH2O,46gC2H5OH的物质的量为1mol,含有1molO-H键,54gH2O的物质的量为3mol,含有6molO-H键,所以,该溶液中含有的O-H键数为7NA,选项C错误;
D.苯和苯乙烯的最简式都是CH,可将78g苯与苯乙烯的混合物看作是78gCH,即6molCH,所以,该混合物中含有6molC- H键,含有的C-H键数为6NA,选项D正确;
答案选D。
4. 下列关于有机物说法正确的是
①酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应
②核酸检测是确认病毒类型有效手段,核酸属于天然高分子化合物
③油脂水解可得到氨基酸和甘油
④纤维素和淀粉都是多糖,二者互为同分异构体
⑤溴乙烷、酰胺和蛋白质在一定条件都能水解
⑥过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
A. ①②③ B. ②⑤ C. ⑤⑥ D. ④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,错误;
②核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸相对分子质量很大,属于天然高分子化合物,正确;
③油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐和甘油,在酸性条件下水解得到高级脂肪酸和甘油,不会生成氨基酸,一定生成甘油,错误;
④同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n不同分子式不同,不是同分异构体,错误;
⑤溴乙烷含有碳溴键、酰胺中含有酰胺基、蛋白质中含有肽键,在一定条件都能水解,正确;
⑥过氧化氢、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的,乙醇是破坏细胞而灭菌,错误;
故选B。
5. 配离子球棍模型如下图所示。下列关于该配离子的说法中不正确的是
A. 配位数为4
B. 中的采用杂化
C. 配体是,的空间构型为三角锥形
D. 若用代替与形成配位键,则配位键的强度将减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.由配离子的球棍模型可知,Cu2+和4个NH3形成配位键,配位数为4,A正确;
B.由配离子的球棍模型可知,配离子内N原子排列成为平面正方形,Cu2+的杂化方式为dsp2杂化,B错误;
C.该配离子的配体为NH3,NH3中心原子N的价层电子对数为4,含有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,C正确;
D.N的电负性小于O的电负性,O原子给出电子能力比N原子弱,故用H2O代替NH3与Cu2+形成配位键,配位键的强度将减弱,D正确;
故答案选B。
6. 下列比较正确的是
A. 键长由小到大:金刚石<碳化硅<硅
B. 熔点由低到高:二氧化碳<氧化镁<氯化钠
C. 硬度由大到小:C60>铁>氯化钠
D. 共价键的极性由强到弱:
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子半径C<Si,则化学键的键长由小到大:金刚石<碳化硅<硅,选项A正确;
B.氯化钠和氧化镁是离子晶体且晶格能氧化镁大于氯化钠,二氧化碳是分子晶体,则熔、沸点由高到低:氧化镁>氯化钠>二氧化碳,选项B错误;
C.铁是金属晶体,氯化钠是离子晶体,C60是分子晶体,则硬度由大到小:氯化钠>铁>C60,选项C错误;
D.非金属性I<Br<Cl,则共价键的极性由弱到强:H—I<H—Br<H—Cl,选项D错误;
答案选A。
7. 可用于制造火柴,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. S元素的电负性大于P元素
B. 的键角小于
C. 1 mol 分子中孤电子对的数目为
D. 该分子结构中S、P最外层电子数均达到8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据元素周期律判断,元素非金属性越大电负性越大,则S的电负性大于P,选项A正确;
B.根据图知,P原子价层电子对数是4且含有1个孤电子对,所以P原子和3个S原子构成三角锥形,的键角小于,选项B正确;
C.根据图知,每个P原子含有1个孤电子对、每个S原子含有2个孤电子对,所以每个P4S3分子中含有10个孤电子对,则1molP4S3分子中孤电子对的数目为10NA,选项C不正确;
D.该分子结构中S形成两对共用电子对,P形成三对共用电子对,S、P最外层电子数均达到8电子稳定结构,选项D正确;
答案选C。
8. 下列说法正确的是
A. 根据“相似相溶”原理,能溶于水,不溶于
B. 邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
C. 水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
D. 烷基是推电子基团,所以甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐增强
【答案】A
【解析】
【详解】A.过氧化氢和水均为极性分子,四氯化碳是非极性分子,根据相似相溶原理,过氧化氢能溶于水而难溶于四氯化碳,故A正确;
B.由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低,故B错误;
C.H-O键的键能较大,故水加热到很高的温度都难以分解,与氢键无关,故C错误;
D.烷基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,这一效应使羧基中的氧氢键极性减小,导致氢离子更难电离,所以甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱,故D错误;
故选A。
9. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图1证明乙炔可使溴水褪色
B. 图2制备硝基苯
C. 图3证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成了乙烯
D. 图4制备乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石和饱和食盐水生成的H2S也能使溴水褪色,干扰乙炔的检验,选项A错误;
B.制备硝基苯,需要水浴加热至60℃,温度计测定水的温度,操作正确,选项B正确;
C.溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成了乙烯,但乙醇易挥发且能使酸性高锰酸钾褪色,干扰乙烯的检验,选项C错误;
D.乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙烯的检验,选项D错误;
答案选B。
10. Tf2O在医药领域有广泛的应用前景,其结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期非金属元素,W位于元素周期表的p区。下列说法不正确的是
A. 沸点:
B. 基态原子未成对电子数:
C. 中元素的化合价为价
D. Y形成的氢化物可能既含极性键,又含非极性键
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期非金属元素;W能形成1个共价键,W位于元素周期表的p区,W是F元素;X能形成2个共价键,X是O元素,Y形成4个共价键,Y是C元素;Z形成6个共价键,Z是S元素。
【详解】A.CO2、CS2都是分子晶体,相对分子质量CO2小于CS2,所以沸点CO2低于CS2, A正确;
B.基态C、O、S原子都有2个未成对电子,B错误;
C.F的电负性大于O,OF2中元素O的化合价为+2价, C正确;
D.C形成的氢化物很多,分子中碳原子数大于二个的既含极性键又含非极性键,D正确;
故选B。
11. 国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究,其结构如图。下列说法正确的是
A. 基态Se原子的价层电子排布式为
B. 分子所含元素中第一电离能最大的为O
C. 分子中的碳原子都采取杂化
D. 分子中有8种不同化学环境的碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.Se为第34号元素,根据构造原理可知基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4,选项A错误;
B.同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以分子所含元素中第一电离能最大的为N,选项B错误;
C.分子中的碳原子采取sp2、 sp3杂化,苯环中碳原子的杂化方式sp2杂化,选项C错误;
D.由于左右两部分旋转后重叠,分子中有8种不同化学环境的C原子,选项D正确;
答案选D。
12. 药物“达芦那韦”可用于治疗HIV感染,合成“达芦那韦”的部分路线如图所示,下列说法不正确的是
A. A分子中所有原子可能在同一平面
B. B的同分异构体有7种(含B且不考虑立体异构)
C. C分子式为
D. 反应②为还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.A中苯环和醛基均平面构型,所有原子可能在同一平面,A正确;
B.若该物质主链上不含N原子,可能的结构为 、 (只画碳骨架,数字代表氨基的位置);若主链上含N原子,可能的结构为: 、 、 (数字代表N原子插入的位置),综上B的同分异构体有8种,B错误;
C.C的分子式为,C正确;
D.反应②中N原子上加氢,为还原反应,D正确;
故选B。
13. 下列实验操作能达到相应实验目的是
实验目的 实验操作
A 检验淀粉已经完全水解 取少量水解液加适量氢氧化钠溶液使其呈碱性,加入银氨溶液混合加热,观察是否有有光亮的银镜生成
B 证明Y中是否含有醛基 向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的溶液,振荡后再加入0.5 mL有机物Y,加热,观察是否出现砖红色沉淀
C 除去苯中混有的少量苯酚 加入NaOH溶液,振荡,静置分层后,用分液漏斗可分离出苯
D 检验RX是溴代烷 将RX与NaOH水溶液共热,经充分反应后冷却,向冷却液中加溶液,观察沉淀颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.只能证明已经发生了水解,不能证明水解完全,故A错误;
B.检验醛基应该让碱过量,1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的溶液显示氢氧化钠溶液少量,故B错误;
C.苯酚与氢氧化钠反应生成溶于水的苯酚钠,苯与水层分离,用分液可以分离,故C正确;
D.反应后的冷却液要先加硝酸酸化,再加硝酸银,否则多余的氢氧化钠也会与硝酸银反应生成沉淀干扰实验,故D错误;
答案选C。
14. 下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中,不正确的是
A. 属于酯类的有4种
B. 属于羧酸类的有2种
C. 存在分子中含有六元环的同分异构体
D. 既含有羟基又含有醛基的有3种
【答案】D
【解析】
【详解】A.若C4H8O2为酯,那么可以分成几种情况,①甲酸与丙醇形成的酯,有2种同分异构体,②乙酸与乙醇形成的酯,有1种同分异构体,③丙酸和甲酸形成的酯,有1种同分异构体,所以属于酯类的同分异构体有4种,正确;
B.若C4H8O2为羧酸,则有可能是丁酸或者2-甲基丙酸,共两种同分异构体,正确;
C.分子中4个碳与2个氧可形成六元环,正确;
D.将分子式为C4H8O2的有机物写成既含羟基又含醛基的有机物,能写出5种,错误;
故本题选择D。
15. 利用如图所示的有机物X可生产Y。下列说法正确的是
A. Y可以发生加聚反应、缩聚反应、取代反应、银镜反应
B. X既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水
C. Y既可以与溶液发生显色反应,又可使酸性溶液褪色
D. 1 mol X分别与足量的氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗二者的物质的量之比为5∶7
【答案】D
【解析】
【详解】A.Y不含有醛基,不能发生银镜反应,故A错误;
B.X含有氨基能与盐酸反应生成有机盐,没有水,故B错误;
C.Y中不含有酚羟基,不能与溶液发生显色反应,故C错误;
D.X分子中含有能与氢氧化钠反应的官能团为羧基、酰胺基、酯基和酚羟基,但是酯基属于酚酯基,因此,1 mol X与足量NaOH溶液反应,可消耗5 mol 氢氧化钠溶液,X分子中含有能与氢气反应的官能团为碳碳双键、苯环以及1个羰基,所以1 mol X能加成7 mol 氢气,二者的物质的量之比为5∶7,故D正确;
故选D。
16. 下图是活性炭中的含氧基团催化双氧水氧化苯制苯酚的反应历程,下列说法正确的是
A. 有7个
B. 反应②中没有元素化合价变化
C. 在反应过程中起催化作用
D. 已知中的氧氧键比中的氧氧键的键长短,则氧化苯比容易
【答案】C
【解析】
【详解】A.·OH有9个电子,故A错误;
B.反应②中苯被羟基自由基氧化,碳的化合价发生了变化,故B错误;
C.反应前后没有变化,参与了反应,是催化剂,故C正确;
D.中的氧氧键比中的氧氧键的键长短,氧氧双键键能大,不活泼,H2O2键能小,更易反应,故D错误;
答案选C。
17. 有一种由简单单体聚合而成的高分子,结构片段如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该高分子由4种单体缩聚而成
B. 该高分子的几种羧酸单体互为同系物
C. 该高分子的单体之一为乙二醇,乙二醇可被连续催化氧化生成单体之一的草酸
D. 该高分子有固定熔、沸点,1 mol上述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗5 mol NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.该高分子由乙二酸、乙二醇、丙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸5种单体缩聚而成,故A错误;
B.丙二酸不含苯环,对苯二甲酸含苯环,二者结构不相似,不互为同系物,故B错误;
C.乙二醇氧化为乙二醛,再氧化为乙二酸即草酸,故C正确;
D.高分子化合物是混合物,没有固定熔沸点,故D错误;
答案选C。
18. 是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示。已知:B代表,A的原子分数坐标为(0,0,0),摩尔质量为M g/mol,晶胞边长为a pm,为阿佛伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶体为共价晶体
B. 的配位数为8
C. C的原子分数坐标为(,1,)
D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,该晶体由、I-和构成,属于离子晶体,选项A错误;
B.该晶胞中B周期由6个白球,故的配位数为6,选项B错误;
C.结合坐标轴及C原子位置可知C的原子分数坐标为(1,, ),选项C错误;
D.该晶体的密度为,选项D正确;
答案选D。
二、非选择题
19. 完成下列问题
(1)基态的核外电子排布式___________。
(2)的系统命名法为___________,
(3)苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应的离子方程式___________。
(4)肉桂醛()发生银镜反应的化学方程式___________。
【答案】(1)(或)
(2)3-甲基-2-乙基-1-丁烯
(3) +H2O+CO2→ +
(4)+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O
【解析】
【小问1详解】
铁为26号元素,Fe2+的核外电子为24个,基态Fe2+的电子排布式为: (或);
【小问2详解】
中含有碳碳双键且碳链最长为4个碳,第3个碳上有一个甲基,第2个碳上有一个乙基,系统命名法为3-甲基-2-乙基-1-丁烯;
【小问3详解】
苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为 +H2O+CO2→ + ;
【小问4详解】
肉桂醛()发生银镜反应生成、银镜、氨气和水,反应的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O。
20. 第Ⅷ族元素铁、钴、镍性质相似,称为铁系元素。单质及其化合物在生命科学、工业生产等领域有着重要的应用。回答下列问题。
(1)卟吩分子中所有原子共平面,具有独特的电子结构,其结构如图1。血红素是由中心与配体卟吩衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图2。
卟吩分子中N原子采取___________杂化,血红素中心离子的配位数为___________,血红素中含有的化学键有___________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.氢键 d.配位键 e.金属键
(2)某种半导体NiO具有NaCl型结构(如图),其晶胞参数为a pm。
①已知阿伏伽德罗常数为,则NiO晶体的摩尔体积___________。(列出算式)
②NiO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,键中离子键成分的百分数小于键,原因是___________。
③若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为___________;N所替代的O的位置可能是___________。
【答案】(1) ①. ②. 4 ③. bd
(2) ①. ②. 电负性,O对电子的吸引能力更强,Ni和O之间更容易成离子键 ③. ④. 顶点或一对平行平面的面心
【解析】
【小问1详解】
卟吩分子中所有原子共平面,故N原子杂化方式为sp2杂化;血红素中心离子的配位数为4;血红素中含有的化学键为共价键、配位键,不存在氢键和金属键,故选bd;
【小问2详解】
①NiO晶胞中含Ni原子个数为:,含O原子个数为:,1个晶胞中含4个NiO,每个NiO的体积为:,故NiO晶体的摩尔体积;
②键中离子键成分的百分数小于键,原因是:电负性,O对电子的吸引能力更强,Ni和O之间更容易成离子键;
③若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为;O原子在晶胞中的位置为顶点和面心,晶胞中有1个O原子被取代,可能为顶点或一对平行平面的面心,故N所替代的O的位置可能是:顶点或一对平行平面的面心。
21. 对氨基苯磺酸是制备药物的重要中间体,可用苯胺()、浓硫酸为原料合成。实验流程、装置示意图如下。
相关数据如下表:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯胺 93 184 微溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
对氨基苯磺酸 173 288 —— 微溶于冷水,溶于热水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
回答下列问题:
(1)仪器A的名称___________。
(2)写出该反应的化学方程式___________。
(3)步骤1中加热方式是___________(填“水浴”、“油浴”或“直接加热”)。步骤1加入浓硫酸时,为防止温度过高致苯胺被氧化,可采取的措施有___________。
(4)下列有关说法正确是________
A. 反应产物中可能有邻氨基苯磺酸
B. 冷凝管进出水方向是b进a出
C. 如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
D. 步骤2将混合液倒入盛有冷水烧杯中,用玻璃棒摩擦器壁可促使晶体析出
(5)对氨基苯磺酸粗产品因含杂质而显色,可用重结晶法进行提纯。从下列选项中选择合理操作并排序:______
(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→过滤→洗涤→干燥。
a.沸水溶解 b.过滤 c.趁热过滤 d.蒸发结晶 e.冷却结晶 f.加入活性炭
(6)对氨基苯磺酸与对二甲氨基苯甲醛在一定条件下可以发生显色反应。利用这一原理,用分光光度法可以测定对氨基苯磺酸的含量,吸光度与对氨基苯磺酸浓度关系如图所示。
取1.00 g对氨基苯磺酸样品,配成1 L溶液,取样加入显色剂,测得吸光度为0.52。则样品中对氨基苯磺酸质量分数是___________。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) +H2SO4+H2O
(3) ①. 油浴 ②. 三颈烧瓶放在冷水中;缓慢滴入浓硫酸(只需答出一点即可。其他合理答案也可) (4)AD
(5)afce (6)89.96%
【解析】
【小问1详解】
仪器A的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
根据题中所给条件,可知苯胺和浓硫酸反应的
化学方程式为: +H2SO4+H2O;
【小问3详解】
该反应需要加热至170-180℃,故不能利用水浴加热,用油浴加热比较均匀;加入浓硫酸时,为防止温度过高致苯胺被氧化,可采取的措施有,将三颈烧瓶放在冷水中以降低温度,或缓慢滴入浓硫酸,或加入锌粉;
【小问4详解】
A.反应产物中可能有邻氨基苯磺酸,故A正确;
B.冷凝管进出水方向应该是下进上出,所以是c进b出,故B错误;
C.如果加热后才发现没加沸石,应立即停止加热,待液体冷却后再补加,故C错误;
D.步骤2将混合液倒入盛有冷水烧杯中,用玻璃棒摩擦器壁可促使晶体析出,故D正确;
故选AD;
【小问5详解】
重结晶的一般步骤:①选择适宜的溶剂,②固体物质的溶解,将粗产物用所选溶剂加热溶解制成饱和或近饱和溶液,③杂质的除去,加活性炭脱色,过滤,④晶体的析出,冷却滤液,使溶液析出晶体,⑤晶体的收集和洗涤,干燥。因此对氨基苯磺酸粗产品的提纯步骤应该是:首先是沸水溶解,加入活性炭脱色,趁热过滤再冷却结晶,所以步骤是:afce;
【小问6详解】
从吸光度与对氨基苯磺酸浓度关系图可知,浓度曲线关系为:y=0.1x,其中y是吸光度,x是浓度,根据测得的对氨基苯磺酸样品溶液吸光度为0.52,可得溶液浓度=,则样品中对氨基苯磺酸的质量分数为:。
22. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是___________,②的反应类型是___________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。用星号(*)标出B中的手性碳。___________。
(3)B的同分异构体中,含有六元环且能发生银镜反应的化合物共有___________种(不考虑立体异构)。写出其中核磁共振氢谱有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1:4:4:3的结构简式___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. E→F的反应类型为加成反应 B. 化合物A与乙醇互为同系物
C. 化合物G的分子式是 D. 化合物B一氯代物有7种
(6)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯()制备 的合成路线(无机试剂任选)。_______
【答案】(1) ①. 酮羰基、酯基 ②. 加成反应
(2) (3) ①. 5 ②.
(4) +CH3CH2OH +H2O (5)CD
(6),
【解析】
【分析】A在酸性高锰酸钾作用下被氧化为B,B和甲醛在碱性条件下发生加成反应生成C,C被酸性高锰酸钾氧化得到D( CH2OH变为 COOH),D和乙醇发生酯化反应生成E,E与1-溴丙烷发生取代反应生成F,则F为,F发生水解反应生成G。
【小问1详解】
根据E的结构简式得到E中的官能团名称是酮羰基、酯基;B和C的结构简式得到②的反应类型是加成反应;故答案为:酮羰基、酯基;加成反应。
【小问2详解】
根据题意B由两个手性碳原子,用星号(*)标出B中的手性碳即 ;故答案为: 。
【小问3详解】
B的同分异构体中,含有六元环且能发生银镜反应,说明含有醛基和六元碳环;其结构可能是六元碳环和 CH2CHO,还可能是六元碳环和 CH3, CHO,两个取代基在同碳、邻位、间位、对位,因此其同分异构体化合物共有5种(不考虑立体异构)。写出其中核磁共振氢谱有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1:4:4:3的结构简式 ;故答案为:5; 。
【小问4详解】
D→E是发生酯化反应,其反应的化学方程式为 +CH3CH2OH +H2O;故答案为: +CH3CH2OH +H2O。
【小问5详解】
A.E→F的反应类型为取代反应,故A错误;
B.化合物A含有环状结构,乙醇不含环状结构,因此化合物A与乙醇不互为同系物,故B错误;
C.根据化合物G的结构简式得到化合物G的分子式是,故C正确;
D.化合物B有7种位置的氢即 ,则其一氯代物有7种,故D正确;
综上所述,答案为:CD。
【小问6详解】
甲苯和溴蒸气在光照条件下生成,和在乙醇钠和乙醇作用下反应生成,在碱性条件下水解,再酸化得到,其合成路线为:,;故答案为:, 。