广州市越秀区2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上。用2B铅笔将考生号、座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
5.本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子量:H:1 C:12 N:14 O:16
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 氨基的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 苯实验式: D. 1—丙醇的结构简式:
2. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. 和 B. 氯化钠和氯化氢 C. 和 D. 金刚石和石墨
3. 化学学习中常采用“类推”思维,下列类推合理的是
A. 硫粉易溶于,可类推硫粉易溶于
B. 是分子晶体,可类推为分子晶体
C. 属于共价晶体,可类推属于共价晶体
D. 晶体中阴、阳离子的配位数均为6,可类推晶体中的配位数均为6
4. 冰和杯酚的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 冰晶体中每个水分子周围只有2个紧邻的水分子
B. 冰融化时破坏了分子中
C. 杯酚中的官能团只有羟基
D. 杯酚属于超分子,具有分子识别功能
5. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是
A. 酸性:乙酸>甲酸
B. 第一电离能:
C. 在四氯化碳中的溶解度:
D. 沸点:对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛
6. 肾上腺素(甲)会使心脏收缩力上升,主要用于过敏性休克、支气管哮喘及心搏骤停的抢败。甲在体内代谢为乙,基于结构视角,下列说法正确的是
A. 甲分子中元素的电负性:
B. 甲分子中所有原子可能在同一平面内
C. 甲分子中碳原子的杂化类型均为
D. 1个乙分子中只有1个键
7. 肾上腺素(甲)会使心脏收缩力上升,主要用于过敏性休克、支气管哮喘及心搏骤停的抢败。甲在体内代谢为乙,下列关于甲、乙的说法,错误的是
A. 甲的核磁共振氢谱有10组峰 B. 甲既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 乙能与发生反应 D. 甲、乙均能与溶液发生显色反应
8. 化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法错误的是
A. 苯是最简单的芳香烃 B. 苯甲酸可用作食品防腐剂
C. 工业酒精中的甲醇对人体有害 D. 纺织品上的油污可用烧碱溶液清洗
9. 维生素是重要的营养素,其分子结构如图所示。从官能团的视角对其进行分类,下列判断正确的是
选项 A B C D
官能团 碳碳双键 酯基 羟基 醚键
类别 烯烃 酯类 酚类 醚类
A. A B. B C. C D. D
10. 化学是以实验为基础的科学,下列实验操作能达到预期目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去乙烯中混有的和 将混合气体先后通入溶液和酸性溶液中洗气
B 除去苯中混有的少量苯酚 向苯和苯酚混合物中滴加溴水,过滤后分液
C 实验室制备乙酸乙酯时,分离除去乙酸乙酯中少量的乙酸 制备过程中将产生的蒸气经导管通入饱和溶液,振荡,分液
D 检验阿司匹林片的有效成分乙酰水杨酸( )中含有酯基 向试管中滴入2滴稀硫酸,加热后滴入几滴溶液,振荡。再向其中滴入几滴溶液,振荡,观察现象
A. A B. B C. C D. D
11. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中,正确的是
A. 茉莉醛与苯甲醛互为同系物
B. 一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
C. 在加热和催化剂作用下加氢,茉莉醛最多能消耗
D. 从理论上说,茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出
12. 与反应主产物是精细化学品,反应如下。下列说法错误的是
A. X与 互为顺反异构体
B. 与反应会生成副产物
C. 分子中所有碳原子不可能在同一个平面
D. 分子存在手性异构体
13. 已知是原子序数依次增大的短周期元素。其中的核外电子总数与其周期数相同,元素原子的价层电子排布是,的价电子层中的末成对电子有3个,的最外层电子数为其内层电子数的3倍。下列说法中错误的是
A. 和形成的两种分子都是极性分子
B. F和B形成的两种化合物都属分子晶体
C. 分子空间结构为平面形
D. 中心原子的杂化轨道类型为
14. 一种高效消毒漂白剂的结构式如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,的轨道电子总数与轨道电子数相同,Y、Z不在同一周期。下列叙述错误的是
A. 电负性: B. 分子的键角为
C. 最简单氢化物的稳定性: D. 简单离子半径:
15. 亚铁氰化钾俗名黄血盐,在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为:。设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 分子中含有键数目为
B. 中阴离子的空间结构为三角锥形
C. 配合物的中心离子配位数为6
D. 的VSEPR模型为直线形
16. 杂化材料在太阳能电池领域具有重要价值,其立方晶胞结构如图所示。的原子分数坐标为,B的原子分数坐标为。下列说法中错误的是
A. 的原子分数坐标为
B. 与的最短距离为
C. 距离最近且等距离的有12个
D. 一个该晶胞的体积为
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 按要求回答下列问题:
(1)物质的系统命名为___________。
(2)写出3-甲基-1-丁烯的结构简式___________。
(3)玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式如下:
①苧烯最多可以跟___________发生反应。
②苧烯完全燃烧生成和的物质的量之比为___________。
(4)化合物W经李比希法测得其中含C、,其余为氧;质谱法分析得知W的相对分子质量为150,现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一:核磁共振仪测出的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为。
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得W分子的红外光谱如图所示:
已知:分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题。
①W的分子式为___________。
②W的所有可能结构简式为___________。
18. 乙酰苯胺()有止痛、退热的功能,在实验室按以下流程进行制备。
I.查阅资料:苯胺易被氧化,乙酰苯胺在碱性条件下水解,其他物质的有关性质如下表。
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度/g(20℃)
水 乙醇
苯胺 -6.3 184 3.4 任意比混溶
冰醋酸 16.6 118 任意比混溶 任意比混溶
乙酰苯胺 114.3 304 0.46(温度越高,溶解度越大) 36.9
Ⅱ.制备过程:
(1)原理与装置。
实验装置如图。在三颈烧瓶中先加入锌粒和冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加苯胺。
①球形冷凝管的作用是___________,冷凝水的进水口为___________(填“M”或“N”)。
②加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是___________。
③写出该制备方法的主要反应方程式___________。
④制备过程中温度计控制示数在左右的原因是___________。
(2)制得粗产品。
实验流程包括:,其中最合适的“洗涤”是___________(填标号)。
a.的乙醇溶液 b.溶液 c.冰水 d.热水
(3)重结晶提纯。
粗产品溶于沸水中配成饱和溶液再加入少量蒸馏水加入活性炭脱色加热煮沸___________冷却结晶过滤一洗涤干燥,得到产品。
Ⅲ.计算产率。
(4)已知:产率=,本实验中乙酰苯胺的产率为___________(保留两位有效数字)。
19. 卤化物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态原子价层电子排布式为___________。
(2)四氟乙烯()分子中,键与键的数目比为___________,C的杂化轨道类型为___________。“塑料王”——聚四氟乙烯,其化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因___________。
(3)主要用于火箭工程液体助燃剂,其分子的空间构型为___________,该分子为___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)三种卤化物、、的熔点由高到低的顺序是___________。
(5)在的催化下,可与反应得到。比较酸性强弱:___________填“>”或“<”)。
(6)萤石是自然界中常见的含氟矿物,其主要成分晶体的一种立方晶胞结构如图所示。该晶胞的化学式应为___________。若该立方晶胞的密度为,氟化钙的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞边长为___________。
20. 化合物是一种重要中间体,其合成路线如下:
(1)的名称为4-溴-3,5-二羟苯甲酸,写出其结构简式___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)的反应中有副产物(分子式为)生成,写出的结构简式___________。
(4)的一种同分异构体,能与溶液发生显色反应,该同分异构体在碱性水解后酸化,得到的含苯环产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为。写出该含苯环产物分子的结构简式___________。
(5)写出反应化学方程式___________。
(6)已知:RClRMgCl(R表示烃基,R'和表示烃基或氢)。写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用):
___________。
广州市越秀区2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷 答案解析
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上。用2B铅笔将考生号、座位号填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
5.本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子量:H:1 C:12 N:14 O:16
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 氨基的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 苯的实验式: D. 1—丙醇的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨基的结构式为-NH2,电子式:,A错误;
B. 的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4,故为sp3杂化、VSEPR模型: ,空间构型为三角锥形, B正确;
C. 苯的分子式为,实验式为CH,C错误;
D. 1—丙醇的结构简式:,D错误;
答案选B。
2. 下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A. 和 B. 氯化钠和氯化氢 C. 和 D. 金刚石和石墨
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH4化学键是碳氢共价键,晶体类型是分子晶体,而H2O是氢氧共价键,晶体类型是分子晶体,所含均为极性键,所以化学键类型相同,晶体类型也相同,故A正确;
B.NaCl是钠离子与氯离子之间是离子键,晶体类型是离子晶体,而HCl是氢氯共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型与晶体类型都不同,故B错误;
C.白磷是磷原子之间形成非极性共价键,晶体类型是分子晶体;而HCN是H原子与碳原子、碳原子与氮原子之间极性共价键,晶体类型是分子晶体,所以化学键类型不完全相同,故C错误;
D. 金刚石和石墨晶体类型不同,前者为共价晶体,后者为混合型晶体,故D错误;
故选A。
3. 化学学习中常采用“类推”思维,下列类推合理的是
A. 硫粉易溶于,可类推硫粉易溶于
B. 是分子晶体,可类推为分子晶体
C. 属于共价晶体,可类推属于共价晶体
D. 晶体中阴、阳离子的配位数均为6,可类推晶体中的配位数均为6
【答案】A
【解析】
【详解】A.为直线形,为正四面体,二者均为非极性分子,按相似相溶原理,硫粉易溶于,可类推硫粉易溶于,A正确;
B. 有硅、氧原子通过共价键结合,为共价晶体,B错误;
C. 通常,由钠离子和氧离子通过离子键结合,属于离子晶体,C错误;
D.铯离子半径比钠离子半径大得多, 晶体中阴、阳离子的配位数均为8,D错误;
答案选A。
4. 冰和杯酚的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 冰晶体中每个水分子周围只有2个紧邻的水分子
B. 冰融化时破坏了分子中
C. 杯酚中的官能团只有羟基
D. 杯酚属于超分子,具有分子识别功能
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图知,冰晶体中每个水分子周围有4个紧邻的水分子,A错误;
B. 冰融化是物理变化,破坏了分子间氢键,没有破坏分子中的,B错误;
C. 由图知,杯酚中的官能团只有羟基,C正确;
D.超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体,超分子定义中的分子是广义的,包括离子,杯酚是一种纯净物,不属于超分子,D错误;
答案选C。
5. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是
A. 酸性:乙酸>甲酸
B. 第一电离能:
C. 在四氯化碳中的溶解度:
D. 沸点:对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛
【答案】D
【解析】
【详解】A.烃基为推电子基团,使羧基中羟基的极性变小、酸性减弱,烃基越大酸性越弱,则酸性:乙酸<甲酸,A错误;
B.同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:,B错误;
C.分子中心原子孤电子对数=,价层电子对数=3+0=3,则中心B原子发生sp2杂化,分子空间构型为平面正三角形,和四氯化碳均为非极性分子,NH3为极性分子,根据相似相溶的原则,在四氯化碳中的溶解度:,C错误;
D.对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键,因此对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛,D正确;
答案选D。
6. 肾上腺素(甲)会使心脏收缩力上升,主要用于过敏性休克、支气管哮喘及心搏骤停的抢败。甲在体内代谢为乙,基于结构视角,下列说法正确的是
A. 甲分子中元素的电负性:
B. 甲分子中所有原子可能在同一平面内
C. 甲分子中碳原子的杂化类型均为
D. 1个乙分子中只有1个键
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期主族元素,从左到右元素的电负性逐渐增强,H的电负性小于C,则甲分子中元素的电负性O>N>C>H,A正确;
B.甲分子中存在饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面内,B错误;
C.甲分子中存在饱和碳原子,其杂化方式为sp3杂化,C错误;
D.乙分子中苯环内有一个大π键,羧基内含有一个π键,因此一个乙分子含有2个π键,D错误;
故答案选A。
7. 肾上腺素(甲)会使心脏收缩力上升,主要用于过敏性休克、支气管哮喘及心搏骤停的抢败。甲在体内代谢为乙,下列关于甲、乙的说法,错误的是
A. 甲的核磁共振氢谱有10组峰 B. 甲既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 乙能与发生反应 D. 甲、乙均能与溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据甲的结构简式可知,其含有10种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有10组峰,A正确;
B.甲含有酚羟基具有酸性,能与碱反应,含有亚氨基具有碱性,能与酸反应,B正确;
C.1mol乙含有1mol酚羟基和1mol羧基,能与2molNaOH发生反应,C错误;
D.甲、乙中均含有酚羟基,均能与FeCl3溶液发生显色反应,D正确;
故答案选C。
8. 化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法错误的是
A. 苯是最简单的芳香烃 B. 苯甲酸可用作食品防腐剂
C. 工业酒精中的甲醇对人体有害 D. 纺织品上的油污可用烧碱溶液清洗
【答案】D
【解析】
【详解】A. 芳香烃是含苯环的烃,苯是最简单的芳香烃,A正确;
B. 苯甲酸、苯甲酸钠均可用作食品防腐剂,B正确;
C. 甲醇剧毒,工业酒精中的甲醇对人体有害,会使人失明甚至引起死亡,C正确;
D. 纺织品中的油污通常为矿物油,成分主要是烃类,烧碱与烃不反应;若纺织品上沾上了食用油,可用热的纯碱溶液清洗,烧碱碱性太强,容易破坏纺织品, D不正确;
答案选D。
9. 维生素是重要的营养素,其分子结构如图所示。从官能团的视角对其进行分类,下列判断正确的是
选项 A B C D
官能团 碳碳双键 酯基 羟基 醚键
类别 烯烃 酯类 酚类 醚类
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察维生素C的结构知,其中含有碳碳双键,但由于分子中含氧元素,不属于烯烃类,A错误;
B.维生素C结构中含酯基,属于酯类,B正确;
C.维生素C结构中的羟基是醇羟基,属于醇类,不属于酚类,C错误;
D.维生素C结构中不含醚键,不属于醚类,D错误;
故选B。
10. 化学是以实验为基础的科学,下列实验操作能达到预期目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去乙烯中混有和 将混合气体先后通入溶液和酸性溶液中洗气
B 除去苯中混有的少量苯酚 向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,过滤后分液
C 实验室制备乙酸乙酯时,分离除去乙酸乙酯中少量的乙酸 制备过程中将产生的蒸气经导管通入饱和溶液,振荡,分液
D 检验阿司匹林片的有效成分乙酰水杨酸( )中含有酯基 向试管中滴入2滴稀硫酸,加热后滴入几滴溶液,振荡。再向其中滴入几滴溶液,振荡,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯能被酸性溶液氧化, A错误;
B.苯中含少量的苯酚,若加入浓溴水,生成的三溴苯酚会溶于苯,无法过滤,可加入NaOH溶液,使苯酚转变为水溶性的苯酚钠,再振荡、静置后分液,B错误;
C.乙酸乙酯和乙酸,均能与溶液反应,欲分离除去乙酸乙酯中少量的乙酸,制备过程中应用饱和碳酸钠溶液承接冷凝后的粗产品,再振荡,分液,C错误;
D.滴入2滴稀硫酸并加热,发生酯基的水解反应,其化学方程式为: +H2O +CH3COOH;碳酸氢钠显碱性,然后再滴入几滴溶液,振荡,主要目的是中和过量的稀硫酸;酚羟基可用溶液检验,所以再向其中滴入几滴溶液,振荡,溶液显紫色,证明乙酰水杨酸水解后的产物中含有酚羟基,故该方案可检验阿司匹林片的有效成分乙酰水杨酸中含有酯基,D正确;
选D。
11. 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中,正确的是
A. 茉莉醛与苯甲醛互为同系物
B. 一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
C. 在加热和催化剂作用下加氢,茉莉醛最多能消耗
D. 从理论上说,茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲醛中不含碳碳双键,茉莉醛中含有碳碳双键,所以苯甲醛和茉莉醛的结构不同,不属于同系物,A项错误;
B.茉莉醛含-CHO,能发生氧化、还原反应,但不能发生醋化反应,B项错误;
C.在一定条件下,能和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键、碳氧双键,1mol茉莉醛含有1mol苯环、1mol碳碳双键、1mol碳氧双键,所以lmol茉莉醛最多能与5mol氢气加成,C项错误;
D.含1个-CHO,茉莉醛的相对分子质量为202,202g茉莉醛的物质的量为1mol,可从足量银氨溶液中还原出2mol Ag,D项正确;
答案选D。
12. 与反应的主产物是精细化学品,反应如下。下列说法错误的是
A. X与 互为顺反异构体
B. 与反应会生成副产物
C. 分子中所有碳原子不可能在同一个平面
D. 分子存在手性异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.X中两个双键C原子上连接的较大基团位于双键两侧,为1-苯基丙烯的反式结构,而 中两个双键C原子上连接的较大基团位于双键同侧,为1-苯基丙烯的顺式结构,则X与 互为顺反异构体,A正确;
B.X分子中碳碳双键与HBr发生加成反应有两种产物,一种为Br加在靠近苯环的C上,另一种为Br加在远离苯环的C上, B正确;
C.苯分子是平面结构、和苯环直接相连的原子在同一个平面,碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面,X分子中所有碳原子可能在同一个平面,C错误;
D.连接四个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子,Y分子中只有连接溴原子的碳原子是手性碳原子,D正确;
故答案选C。
13. 已知是原子序数依次增大的短周期元素。其中的核外电子总数与其周期数相同,元素原子的价层电子排布是,的价电子层中的末成对电子有3个,的最外层电子数为其内层电子数的3倍。下列说法中错误的是
A. 和形成两种分子都是极性分子
B. F和B形成的两种化合物都属分子晶体
C. 分子空间结构为平面形
D. 中心原子的杂化轨道类型为
【答案】C
【解析】
【分析】A、B、E、F是原子序数依次增大的短周期元素,A的核外电子总数与其周期数相同,A为H,B元素原子的价层电子排布式为nsnnpn,则B原子的价层电子排布式为2s22p2,B为C,F的最外层电子数为其内层电子数的3倍,F为O,E的价电子层中未成对电子有3个,且E的原子序数小于O,E为N。
【详解】A.O和H形成的两种分子为H2O和H2O2,两种分子都是极性分子,A正确;
B.O和C形成的两种化合物为CO和CO2,CO和CO2都属于分子晶体,B正确;
C.N2H4分子中N为sp3杂化,该分子不是平面结构,C错误;
D.NH3中心原子N的价层电子对数为3+=4,采取sp3杂化,D正确;
故答案选C。
14. 一种高效消毒漂白剂的结构式如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,的轨道电子总数与轨道电子数相同,Y、Z不在同一周期。下列叙述错误的是
A. 电负性: B. 分子的键角为
C. 最简单氢化物的稳定性: D. 简单离子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,结合图示结构式可知,Y形成2个共用电子对,则说明Y最外层有6个,的轨道电子总数与轨道电子数相同,电子排布式为1s22s22p4,推知Y为O元素;W形成4个共用电子对,则推知W为C,X形成三个共用电子对达到稳定结构,则X为N元素,Z形成1个共用电子对,且与Y不同周期,则说明Z为Cl元素,据此分析。
【详解】A.同一周期元素,从左往右,电负性逐渐增大,电负性:,故A错误;
B.分子即CO2,为直线形,键角为,故B正确;
C.元素非金属性越强,最简单氢化物越稳定,非金属性:N<O,最简单氢化物的稳定性:,故C正确;
D.X、Y、Z的简单离子分别为氮离子、氧离子、氯离子,前二者为10电子,后者为18电子,一般电子层越多离子半径越大,具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:,故D正确;
故选A。
15. 亚铁氰化钾俗名黄血盐,在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为:。设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 分子中含有键数目为
B. 中阴离子的空间结构为三角锥形
C. 配合物的中心离子配位数为6
D. 的VSEPR模型为直线形
【答案】C
【解析】
【详解】A.单键均为键,三键有1个键2个π键,的物质的量为1mol,其结构式为:H—C≡N,则分子中含有键数目为2,A错误;
B.中阴离子的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3,故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形,B错误;
C.配合物的中心离子为Fe2+,其价电子排布式为,该中心离子的配体为CN-,配位数为6,C正确;
D.的中心原子有2对孤电子对、2个键,价层电子对数=2+2=4,VSEPR模型为四面体,D错误;
故选C。
16. 杂化材料在太阳能电池领域具有重要价值,其立方晶胞结构如图所示。的原子分数坐标为,B的原子分数坐标为。下列说法中错误的是
A. 的原子分数坐标为
B. 与的最短距离为
C. 距离最近且等距离的有12个
D. 一个该晶胞的体积为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,C位于晶胞右侧的面心,的原子分数坐标为, B的原子分数坐标为,则的原子分数坐标为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞顶点,位于晶胞体心,与的最短距离为体对角线的二分之一,即为,B错误;
C.位于晶胞顶点,位于晶胞面心,则距离最近且等距离的有12个,C正确;
D.该晶胞边长为anm,则一个该晶胞的体积为,D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 按要求回答下列问题:
(1)物质的系统命名为___________。
(2)写出3-甲基-1-丁烯的结构简式___________。
(3)玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式如下:
①苧烯最多可以跟___________发生反应。
②苧烯完全燃烧生成和的物质的量之比为___________。
(4)化合物W经李比希法测得其中含C、,其余为氧;质谱法分析得知W的相对分子质量为150,现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一:核磁共振仪测出的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为。
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得W分子的红外光谱如图所示:
已知:分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题。
①W的分子式为___________。
②W的所有可能结构简式为___________。
【答案】(1)甲酸乙酯
(2)
(3) ①. 2 ②. 5:4
(4) ①. ②. 、、、
【解析】
【分析】(4)由A分子的红外光谱知,含有苯基且苯基上直接连有C原子,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O等基团;
【小问1详解】
物质属于酯,系统命名为甲酸乙酯;
【小问2详解】
3-甲基-1-丁烯的结构简式为;
【小问3详解】
①苧烯含2mol碳碳双键,最多可以跟2发生反应;
②苧烯分子式为C10H16;苧烯完全燃烧生成10mol和8mol,生成和的物质的量之比为5:4;
【小问4详解】
①有机物A分子中,C原子个数N(C)==9,H原子个数N(H)= =10,O原子个数N(O)= =2,所以有机物A的分子式为C9H10O2;
②由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个。由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O-C等基团,所以符合条件的有机物A结构简式为:、、、。
18. 乙酰苯胺()有止痛、退热的功能,在实验室按以下流程进行制备。
I.查阅资料:苯胺易被氧化,乙酰苯胺在碱性条件下水解,其他物质的有关性质如下表。
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度/g(20℃)
水 乙醇
苯胺 -6.3 184 34 任意比混溶
冰醋酸 16.6 118 任意比混溶 任意比混溶
乙酰苯胺 114.3 304 0.46(温度越高,溶解度越大) 36.9
Ⅱ.制备过程:
(1)原理与装置。
实验装置如图。在三颈烧瓶中先加入锌粒和冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加苯胺。
①球形冷凝管的作用是___________,冷凝水的进水口为___________(填“M”或“N”)。
②加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是___________。
③写出该制备方法的主要反应方程式___________。
④制备过程中温度计控制示数在左右原因是___________。
(2)制得粗产品。
实验流程包括:,其中最合适的“洗涤”是___________(填标号)。
a.的乙醇溶液 b.溶液 c.冰水 d.热水
(3)重结晶提纯。
粗产品溶于沸水中配成饱和溶液再加入少量蒸馏水加入活性炭脱色加热煮沸___________冷却结晶过滤一洗涤干燥,得到产品。
Ⅲ.计算产率。
(4)已知:产率=,本实验中乙酰苯胺的产率为___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 冷凝回流(减少苯胺和冰醋酸蒸出) ②. N ③. 防止苯胺被氧化 ④. ⑤. 冰醋酸具有挥发性,温度高于,冰醋酸蒸出,降低了原料的利用率;温度低于,不利于蒸出水,影响了乙酰苯胺产率的提高
(2)c (3)趁热过滤
(4)
【解析】
【分析】根据题干信息,根据原理C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O制备乙酰苯胺,以苯胺和冰醋酸为原料,控温加热1h后趁热倒入冷水,析出晶体后抽滤、洗涤、干燥得到粗产品,洗涤时需注意温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,可选用冰水洗涤,再重结晶得到产品,据此分析解答问题。
【小问1详解】
①球形冷凝管作用是冷凝回流(减少苯胺和冰醋酸蒸出),冷凝水下进上出,则进水口为N。
②根据题干信息,苯胺易被氧化,而锌粒可与酸反应生成氢气,形成氢气环境,从而防止苯胺被氧化,则加入锌粒还能起到的作用是防止苯胺被氧化。
③该制备方法的主要反应方程式C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O。
④制备过程中温度计控制示数在左右的原因是:已知冰醋酸具有挥发性,因此温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,但温度过低,不利于蒸出水,所以将温度控制在约105℃时。
【小问2详解】
由于乙酰苯胺易溶于酒精,在水中温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,故选用冰水洗涤,故选c。
【小问3详解】
由表格数据可知,该晶体可通过冷却结晶获得。重结晶时,将粗产品溶于沸水中配成饱和溶液,再加入少量蒸馏水,加入活性炭脱色,接着加热煮沸,趁热过滤后冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到最终产品,故答案为:趁热过滤。
【小问4详解】
根据分析,制备乙酰苯胺的实验原理为C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O,以0.11mol的苯胺和0.26mol的冰醋酸为原料,可知冰醋酸过量,根据反应方程式可求得理论上制得的乙酰苯胺的物质的量为0.11mol,则质量为0.11mol×135g/mol=14.85g,则根据公式产率=可知,乙酰苯胺的产率为×100%≈67%。
19. 卤化物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)四氟乙烯()分子中,键与键的数目比为___________,C的杂化轨道类型为___________。“塑料王”——聚四氟乙烯,其化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因___________。
(3)主要用于火箭工程液体助燃剂,其分子的空间构型为___________,该分子为___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)三种卤化物、、的熔点由高到低的顺序是___________。
(5)在的催化下,可与反应得到。比较酸性强弱:___________填“>”或“<”)。
(6)萤石是自然界中常见的含氟矿物,其主要成分晶体的一种立方晶胞结构如图所示。该晶胞的化学式应为___________。若该立方晶胞的密度为,氟化钙的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞边长为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. C F键的键能大于键的键能,键能越大,化学性质越稳定
(3) ①. V形 ②. 极性
(4)、、
(5)> (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
氯为17号元素,基态原子的价层电子排布式为。
【小问2详解】
单键为键,碳碳双键中有1个键与1个键,则四氟乙烯()分子中,键与键的数目比为,碳碳双键中C的杂化轨道类型为。由于F元素的电负性较大,使“塑料王”——聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因: C F键的键能大于键的键能,键能越大,化学性质越稳定。
【小问3详解】
的中心原子的价层电子对数为,孤电子对数为2,故其分子空间构型为V形,正负电荷中心不重叠,该分子为极性分子。
【小问4详解】
三种卤化物、、,的晶体熔化克服分子间氢键、晶体熔化克服分子间作用力、晶体熔化克服离子键,作用力的强弱程度为:离子键>氢键>分子间作用力,则熔点由高到低的顺序是、、。
【小问5详解】
电负性Cl>I,Cl吸电子能力大于I,使的羧基中羟基的极性变强,更容易电离出氢离子,则酸性强弱:>。
【小问6详解】
根据萤石晶胞结构,钙离子分布在晶胞的顶点和面心上,则1个晶胞中钙离子共有个,氟离子分布在晶胞内部,则1个晶胞中共有8个氟离子,因此该晶胞的化学式应为。若该立方晶胞的密度为,氟化钙的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,设晶胞的边长为acm,则,则晶胞边长为。
20. 化合物是一种重要中间体,其合成路线如下:
(1)的名称为4-溴-3,5-二羟苯甲酸,写出其结构简式___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)的反应中有副产物(分子式为)生成,写出的结构简式___________。
(4)的一种同分异构体,能与溶液发生显色反应,该同分异构体在碱性水解后酸化,得到的含苯环产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为。写出该含苯环产物分子的结构简式___________。
(5)写出反应的化学方程式___________。
(6)已知:RClRMgCl(R表示烃基,R'和表示烃基或氢)。写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用):
___________。
【答案】(1) (2)取代反应
(3) (4) (5)+CH3I+HI
(6)
【解析】
【分析】根据合成路线可知,有机物A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和甲醇发生取代反应生成C,C和CH3OCH2Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成D,D和CH3I发生取代反应生成E,E在LiAlH4条件下发生还原反应生成F,据此解答。
【小问1详解】
的名称为4-溴-3,5-二羟苯甲酸,其结构简式为。
【小问2详解】
B→C的反应方程式为+CH3OH +HCl,则的反应类型为取代反应。
【小问3详解】
观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为。
【小问4详解】
C为 ,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为,故该含苯环产物分子的结构简式。
【小问5详解】
反应为与CH3I的取代反应,化学方程式为+CH3I+HI。
【小问6详解】
根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可由 和CH3CH2CHO反应生成。参考题中E→F的反应条件, 在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成 ,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成 ,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成,所以合成路线设计为:
。