广东省清远市2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测化学试题
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.广东汉乐历史悠久,通常使用的乐器有唢呐、椰胡、琵琶和大鼓等。下列相关描述错误的是( )
A.唢呐的主要材料为黄铜,黄铜属于合金
B.制作椰胡的椰子壳富含纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
C.琵琶的弦线多用尼龙线制作,尼龙属于化学合成纤维
D.大鼓的鼓面常用牛皮制作,牛皮富含蛋白质,蛋白质属于高分子化合物
【答案】B
【知识点】合金及其应用;同分异构现象和同分异构体;合成材料
【解析】【解答】A、一般的黄铜是由铜和锌组成的合金,所以黄铜属于合金,故A选项正确;
B、同分异构体指的是分子式相同而结构不同的化合物,由于纤维素和淀粉化学式中n值不确定,所以不能称为同分异构体,故B选项错误;
C、尼龙是人工合成的一类高性能纤维材料,属于化学合成纤维,故C选项正确;
D、蛋白质属于高分子化合物,故D选项正确。
故答案为:B
【分析】本题属于化学与生活题,求同学们在日常学习中积累琐碎的知识点,本题主要掌握纤维素和淀粉的化学式是不确定的。
2.下列物质对应的化学用语正确的是( )
A.氯化钾的分子式:KCl
B.过氧化氢的电子式:H+]H+
C.基态铜原子的价层电子排布式:3d94s2
D.N的VSEPR模型:
【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、氯化钾属于离子化合物,没有分子式,只有化学式,故A选项错误;
B、过氧化氢是共价化合物,没有离子键,故B项错误;
C、基态铜原子的价层电子排布式为3d 4s ,故C项错误;
D、 NO2-的VSEPR模型:,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】本题考查常用化学用语,易错点为离子化合物,没有分子式,只有化学式。
3.下列各组有机物中,一定互为同系物的是( )
A.乙烷和异丁烷 B.CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C.和C3H6 D.二甲醚和乙醇
【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】A、乙烷和异丁烷均属于烷烃,一定互为同系物,故A选项正确;
B、二者不存在通式,故B选项错误;
C、当C3H6为单烯烃时,二者为同系物,当C3H6为环烷烃时,二者不为同系物,故C选项错误;
D、二者不存在通式,故D选项错误;
故答案为:A
【分析】
同系物一定要符合以下二个条件:1.同系物之间一定属于同一类物质,其分子式符合同一个通式。(即结构相似).2.同系物的分子式之间一定要相差一个或多个CH2。
4.下列说法正确的是( )
A.原子轨道是指原子运行的轨道
B.电子云中的一个小黑点代表一个电子
C.s电子的电子云轮廓图呈纺锤形,p电子的电子云轮廓图呈哑铃形
D.电子云密度大的地方,说明电子在该空间单位时间内出现的机会多
【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A、电子云原子运行无规则,原子轨道为原子出现的空间区域,原子轨道是人为命名的,实际并不存在。故A选项错误;
B、小黑点本身没有意义,不代表1个电子,也不代表出现次数,小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,故B选项错误;
C、s电子的电子云呈球形,p电子的电子云呈哑铃形,故C选项错误;
D、密度大的地方,电子出现的几率大,则说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多,故D选项正确。
故正确答案为:D
【分析】易错点:小黑点本身没有意义,不代表1个电子,也不代表出现次数,小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小。
5.化学使生活更加美好。下列关于生产活动中,相应化学原理的解读错误的是( )
选项 生产活动 化学原理
A 工业生产的三氯蔗糖可代替蔗糖作甜味剂,供糖尿病患者食用 三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好
B 用重油裂解制备有机化工原料 重油裂解属于物理变化
C 家用筷子用高温蒸煮消毒 高温条件下,蛋白质变性
D 开发离子液体用作电化学研究的电解质 离子液体具有良好的导电性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】电解质溶液的导电性;石油的裂化和裂解;蛋白质的特殊反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、 三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好,所以可以代替蔗糖作为甜味剂供糖尿病患者使用,故A选项正确;
B、石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程,属于化学变化,故B选项错误;
C、高温条件能使蛋白质变性,所以筷子能用高温蒸煮消毒,故C选项正确;
D、离子液体具有良好的导电性,是很好的电解质,故D选项正确。
故答案为:B
【分析】易错点:石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程,属于化学变化。
6.磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质,其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体有与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关说法中错误的是( )
A.黑磷中磷原子采取sp2杂化
B.白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C.黑磷能导电,黑磷属于混合型晶体
D.白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2
【答案】A
【知识点】原子晶体(共价晶体);分子晶体;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、 由黑磷晶体的结构图可知,层内部是立体网状结构,具有原子晶体的性质,磷原子的杂化方式为sp3杂化, 故A选项错误;
B、同素异形体,是相同元素组成,不同形态的单质,因此白磷、红磷、黑磷互为同素异形体,故B选项正确;
C、 磷为分子晶体,但黑磷能导电且晶体具有与石墨烯类似的层状结构,具有原子晶体的性质,故黑磷属于混合型晶体,故C选项正确;
D、白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2,故D选项正确。
故正确答案为:A
【分析】本题的突破口在于观察结构图所展现的结构,层内部是立体网状结构,具有原子晶体的性质,磷原子的杂化方式为sp3杂化, 根据此来解题。
7.准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为( )
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3
C.CH3COCH2CH3 D.CH3COOCH3
【答案】B
【知识点】有机物的结构式;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的鉴别
【解析】【解答】由题可知:浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳的质量,则 ,,则
,故
,由此可以推出有机物的最简式为:
由质谱图可知该有机物的相对分子质量为88,设有机物分子式为,根据数学关系,可知该有机物的分子式为,红外光谱图中存在、、不对称。
因此该有机物的结构简式可能为CH3COOCH2CH3。
故B选项正确。
【分析】本题的切入口在于使用燃烧法确定有机物的组成,进而根据提供的相关数据推测其结构式和结构简式。
8.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是( )
A.CCl4、HD、H2O2 B.PCl3、Si
C.H2SO4C.SO2、SO3、P2O5 D.NH3、Na2S、C10H18
【答案】C
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A、CCl4,H2O2都是化合物,HD是单质,不是化合物,故A选项错误;
B、Si属于单质,故B选项错误;
C、H2SO4、SO2、SO3、P2O5 都是化合物,且属于分子晶体化合物,故C选项正确;
D、NH3、Cl0H18属于分子晶体的化合物,Na2S是离子晶体,不是分子晶体,故D选项错误。
故C选项正确。
【分析】化合物由两种或两种以上的元素组成的纯净物。分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体;常见的分子晶体有:所有非金属氢化物、部分非金属单质(金刚石、晶体硅等除外)、部分非金属氧化物(二氧化硅等除外)、几乎所有的酸、绝大多数的有机物晶体、所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质等。
9.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.24 g石墨中含有0.6NA个C—C键
B.1 mol二氧化硅固体中含有2NA个σ键
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有2.6NA个质子
D.0.6 mol铁单质与水蒸气在高温条件下完全反应,该反应转移1.6NA个电子
【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、石墨是正六边形的片层结构,每个碳原子为三个六边形共用,每个六边形分该碳原子的三分之一,每个C-C键为两个六边形共用,每个六边形分该C-C键的二分之一,每个六边形中含C原子数
==2,C-C键数目==3,24g石墨物质的量n= =2mol,含有的C-C键数目为3NA,故A选项错误;
B、SiO2中每个Si与4个O相连,而每个O与2个Si相连,1mol二氧化硅中含有1mol硅原子、2mol氧原子,根据均摊法,1mol硅形成的共价键的物质的量为:=2mol,2mol氧原子形成的硅氧键为:=2mol,所以1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,含有Si-O键数目为4NA,故B选项错误;
C、标准状况下,乙醇不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算,故C选项错误;
D、 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ,有3mol铁反应时转移8mol电子,则0.6mol铁反应则转移电子=1.6NA,故D选项正确;故正确答案为:D。
【分析】
A、石墨是正六边形的片层结构,每个碳原子为三个六边形共用,每个六边形分该碳原子的三分之一,每个C-C键为两个六边形共用。
B、SiO2中每个Si与4个O相连,而每个O与2个Si相连。
C、标准状况下,乙醇不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算。
D、主要化学反应方程式 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 。
10.某有机物R的结构简式如图所示,等物质的量的R在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶1 C.1∶2∶2 D.2∶4∶1
【答案】D
【知识点】有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质
【解析】【解答】能与Na反应的官能团有羟基、羧基,1mol有机物可消耗2molNa;能与NaOH反应的官能团有酯基、酚羟基、溴原子和羧基,1mol有机物可消耗4molNaOH;能与碳酸氢钠反应的官能团只有羧基,1mol有机物只能消耗1mol碳酸氢钠;则消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为2:4:1 ,故D选项正确。
故答案为:D。
【分析】本题主要考察官能团之间的特征反应,注意判断即可。
11.槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是( )
A.槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B.槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D.槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
【答案】A
【知识点】有机物的结构式;有机分子中基团之间的关系;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A、根据结构简式知,其分子式为C8H13NO2,故A选项错误;
B、含有酯基,能和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,故B选项正确;
C、1 mol槟榔碱最多能与1 mol H2发生加成反应,故C选项错误;
D、槟榔碱含有酯基、槟榔次碱含有羧基,二者结构不相似,所以二者不属于同系物,故D选项错误;
故正确答案为:A
【分析】本题考查学生的读题能力,通过对给出的结构式结合其存在的官能团进行判断,方可做答。
12.中学常见的几种晶体结构模型如图,其中为二氧化碳晶体结构模型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】由晶胞结构模型可知A为氯化铯,B为氯化钠,C为二氧化碳,D为金刚石(晶体硅)。
故答案为:C
【分析】识记各类晶胞结构模型即可解题。
13.(2023高二下·吉林期末)团簇是一个穴醚无机类似物,通过与反应,测定取代反应的平衡常数,的骨架结构在交换过程中没有被破坏,反应示意图和所测数据如图,表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比,其他类似。下列说法错误的是( )
A.
B.团簇中
C.增大可使平衡时增大
D.团簇对于具有比大的亲和力
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、在点(0.1,1)时,,,所以该反应的平衡常数,A不符合题意。
B、{TixO18}中氧原子的个数为18,所以Ti原子的个数为12,因此x=12,B不符合题意。
C、增大c(Cs+),平衡正向移动,生成更多的Rb+,因此可使平衡时c(Rb+)增大,C不符合题意。
D、该反应的平衡常数Kep=10,说明正反应进行的趋势比较大,即{TixO18}团簇对Cs+具有比 Rb+大的亲和力,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据坐标系数据,结合平衡常数的表达式进行计算。
B、根据氧原子的个数确定Ti原子的个数。
C、结合浓度对平衡移动的影响分析。
D、根据平衡常数的大小判断反应进行的程度大小。
14.下列实验操作和现象与结论具有对应关系的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色 丙烯醛中含有碳碳双键
B 溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 反应有乙烯生成
C 将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失 花生油在水中的溶解度随温度升高而增大
D 光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2 mL无水乙醇后,铜丝变红 乙醇具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验安全及事故处理;实验装置综合;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、丙烯醛(CH2=CHCHO)中的碳碳双键、醛基都能使溴水褪色,所以向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,故A选项错误;
B、溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,挥发出的乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,不能证明反应有乙烯生成,故B选项错误;
C、将花生油(高级脂肪酸的甘油酯)与NaOH溶液混合,充分加热,花生油发生水解反应生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,则分层消失,无法说明花生油在水中的溶解度随温度升高而增大,故C选项错误;
D、光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2mL无水乙醇后,铜丝变红,说明乙醇将黑色的氧化铜还原为红色的铜,则乙醇具有还原性,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】易错点:将花生油(高级脂肪酸的甘油酯)与NaOH溶液混合,充分加热,花生油发生水解反应生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,则分层消失,无法说明花生油在水中的溶解度随温度升高而增大。
15.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
B.有机物A中碳原子均采用sp3杂化
C.可用氢氧化钠溶液除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B
D.甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、有机物C的结构与乙醇结构不相似,不是同系物,但和乙醇都可以发生催化氧化反应,故A选项错误;
B、乙醇催化氧化得到乙醛,则有机物A为乙醛,其中甲基上的碳原子采用SP3杂化,醛基上的碳原子采用SP2杂化,故B选项错误;
C、B为乙酸,氢氧化钠溶液会引起乙酸苯甲酯的水解,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸苯甲酯混有的乙酸,故C选项错误;
D、甲苯中不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,则甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】易错点:氢氧化钠溶液会引起乙酸苯甲酯的水解,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸苯甲酯混有的乙酸。
16.(2023高二下·龙南期末)氯化铜是共价化合物,通常用作有机和无机反应催化剂、媒染剂等。溶液与乙二胺()可形成配离子(En是乙二胺的简写),如图所示,下列说法中错误的是( )
A.基态的未成对电子数为1
B.配离子中N原子提供孤对电子
C.乙二胺和三甲胺均属于胺,沸点更高的是三甲胺
D.配离子中涉及的元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H>Cu
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
【解析】【解答】A.铜原子序数是29,基态铜离子价电子排布式为3d9,未成对电子数为1,A不符合题意;
B.配离子铜离子有空轨道,N原子提供孤对电子,B不符合题意;
C.乙二胺能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键,乙二胺沸点更高,C符合题意;
D.非金属性越强,电负性越大,金属的电负性比非金属小,由大到小的顺序为N>C>H>Cu,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.基态铜离子价电子排布式为3d9;
B.配离子铜离子有空轨道,N原子提供孤对电子;
C.乙二胺能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键;
D.非金属性越强,电负性越大。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.锡是“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。自然界中主要以二氧化物(SnO2)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。回答下列问题:
(1)已知Sn和Si同族,基态Sn原子的价层电子排布式为 ,基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s222,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(2)Sn(OH)4在碱性介质中可转化为[Sn(OH)6]2-,则[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是____(填标号)。
A.π键 B.σ键 C.配位键 D.极性键
(3)某种锡的化合物可作为治疗癌症药物的原料,结构如图(Bu-n为正丁基)。
①结构中1个Sn原子形成的配位键有 个。
②结构中N原子的杂化类型为 。
③上述涉及的第二周期的元素中,第一电离能从大到小的顺序为 。
(4)Cu2SnS3属于立方晶体(如图所示)图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,S原子填充在Cux(Sn1-x)构成的正四面体空隙中,则Cu2SnS3的密度为 (列出计算式)g·cm-3。
【答案】(1)5s25p2;B
(2)A
(3)3;sp2;N>O>C
(4)(,,);
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;物质的结构与性质之间的关系;晶胞的计算
【解析】【解答】
(1)已知Sn和Si同族,因此可以推出基态Sn原子的价层电子排布式为5s25p2,基态氧原子的价层电子排布式不能如题表示,是应为违背了洪特规则,能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道;
(2)[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是π键;
(3)在该结构式中,每个N原子含有一个双键,所以N原子是sp2杂化;根据第一电离能,能得到N>O>C;
(4)如图所示,原子1位于坐标原点,原子2在面上,则可推到出其坐标,由均摊法可知,该晶胞含有个Cu2SnS3,则Cu2SnS3的密度为
【分析】
(1) 考察简单的原子周期律方向的知识点,熟练掌握三大规则的判断方法,特别考察洪特规则。
(2)判断化学物质中的化学键情况,根据具体元素具体分析,要注意Sn与O之间的化学键不可能是π键。
(3)考察元素杂化方式,如:含有一个双键,所以是sp2杂化;以及第一电离能的考察。
(4)首先推导出相应的坐标点位,根据均摊法,能算出其相对应的晶胞密度。
18.某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
++H2O
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入24.4 g苯甲酸、20 mL异丙醇和10 mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70 ℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A.50 mL B.100 mL
C.250 mL D.500 mL
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218 ℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为27.88 g,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
【答案】(1)三颈烧瓶;B
(2)使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变)
(3)水浴加热
(4)除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质;除去残留的水
(5)苯甲酸
(6)85.0
【知识点】常用仪器及其使用;分液和萃取;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】
(1)、如图所示,仪器a的名称为三颈烧瓶,使用时溶液的加入在容器体积的较为合适,故选择B100mL比较合适。
(2)、 酯化反应为可逆反应,加入的异丙醇过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化反应是否达到平衡,当油水分离器中水面保持稳定,此时说明酯化反应接近反应限度;
(3)、由于加热温度为70℃,故一般采用水浴加热的方式;
(4)、第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,操作I用饱和碳酸钠溶液洗涤主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳酸钠,操作II中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水;
(5)、如果蒸馏时温度计的水银球位置偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出,根据几种物质的沸点分析,可知混有的杂质可能为苯甲酸;
(6)、24.4g苯甲酸的物质的量为0.2mol,20mL异丙醇的物质的量为0.26mol,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为=32.8(g),则产率为==85%
【分析】
(1)、考察常用化学仪器以及使用方法;
(2)、考察酯化反应为可逆反应的知识点;
(3)、判断加热方式,<100℃,一般采用水浴加热,>100℃,一般采用油浴或者沙浴加热;
(4)、对实验目的判断,以及实验过程中加入药品的作用;
(5)、杂质分析,则收集的精制产品中可能混有的杂质,具体题目具体判断;
(6)、由理论产量求得产率。
19.根据所学知识,回答下列问题:
(1)键的极性对物质化学性质有影响,则①CH3COOH
②CH2FCOOH
③CH2ClCOOH
④CHF2COOH,
4种物质酸性由强到弱的顺序是 (用序号表示)。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①1 mol化合物Ⅰ中含有的σ键的物质的量为 mol。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,x= 。
(3)对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高,其原因是 。
(4)甲胺分子常温常压下是一种无色有强刺激性气味的气体。甲胺极易溶于水除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(5)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 。
(6)具有α-H的醛或酮,在酸或碱的催化作用下,与另一分子醛或酮发生缩合反应,生成β-羟基醛或β-羟基酮。以乙醛为例,其过程可表示如下:
请从元素电负性的角度解释第一步加成反应发生的原理: 。
【答案】(1)④>②>③>①
(2)17;6;1
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键
(4)甲胺与水分子间形成氢键
(5)乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;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
【解析】【解答】(1)由所学知识,电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强,所以酸性由强到弱④>②>③>①;
(2)①由图可知,每个Ga连接了6个原子团,所以配位数为6;
②Ga为+3价,COO-为-1价,所以配离子所带电荷为-1,x=1;
(3)两物质均为分子晶体,对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键,所以对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高;
(4)甲胺与水分子间形成氢键,极大的增大了溶解度;
(5)乙二胺中的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构,所以能形成环状结构;
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合 。
【分析】
(1)判断依据:电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强。
(2)每个Ga连接了6个原子团,所以配位数为6;同时,Ga为+3价,COO-为-1价,所以配离子所带电荷为-1,x=1。
(3)比较分子晶体熔沸点时,优先考虑是否有分子间氢键的形成,若有分子间氢键的形成,则熔沸点较高。
(4)当电负性较大的原子与羧基相连接时,电子云偏离羧基,使得H+更容易电离,酸性更强;分子晶体,形成分子间氢键使得熔沸点升高;
(5)配离子空间呈较稳定的五元环状结构,所以能形成环状结构,通常情况下,五元环和六元环最稳定。
(6)元素电负性的角度指的是 电负性强调共用电子对偏移方向,而非金属性侧重于电子的得失。 同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减。在题中,分析到 CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷。
20.高聚物Ⅹ是一种合成材料,以Ⅰ与Ⅷ为原料制备Ⅶ和Ⅹ的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ的名称是 。
(2)有机物Ⅵ的结构简式为 ,Ⅲ中含有的官能团名称为 。
(3)ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为 、 。
(4)Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物生成,写出生成分子式为C14H16O4的反应的化学方程式: 。
(5)芳香族化合物K是Ⅲ的同分异构体,符合下列要求的K有 种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体
②只有1种官能团
③苯环上有2个取代基
(6)参照上述合成路线,写出以为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)
(2);酯基
(3)取代反应(或酯化反应);氧化反应
(4)
(5)12
(6)
【知识点】有机物的结构式;有机物的推断;有机物的合成
【解析】【解答】(1)、由合成路线可知,有机物I的名称是邻二甲苯。
(2)、由合成路线可知, 有机物Ⅵ的结构简式为 , Ⅲ中含有的官能团名称为酯基。
(3)、由合成路线可知, ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为取代反应(或酯化反应)、氧化反应。
(4)、 由题可知, Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物,生成分子式为C14H16O4,可以推测出化学方程式:
(5)、 芳香族化合物K是III的同分异构体,III结构式为,能与碳酸钠溶液反应生成气体,说明含有羧基,同时只含有一种官能团,且苯环上有两个取代基,所以最后能写出12种同分异构体。
(6)、 参照上述合成路线,能有以下合成路线。
【分析】主要是能分析分解合成路线。
对合成路线初步分析:
氧化生成,接着与甲醇发生酯化反应生成,通过还原反应得到,接着与发生酯化反应得到,同时能发生催化氧化生成,它继续和H2O2反应生成,后发生取代反应生成。
广东省清远市2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测化学试题
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.广东汉乐历史悠久,通常使用的乐器有唢呐、椰胡、琵琶和大鼓等。下列相关描述错误的是( )
A.唢呐的主要材料为黄铜,黄铜属于合金
B.制作椰胡的椰子壳富含纤维素,纤维素与淀粉互为同分异构体
C.琵琶的弦线多用尼龙线制作,尼龙属于化学合成纤维
D.大鼓的鼓面常用牛皮制作,牛皮富含蛋白质,蛋白质属于高分子化合物
2.下列物质对应的化学用语正确的是( )
A.氯化钾的分子式:KCl
B.过氧化氢的电子式:H+]H+
C.基态铜原子的价层电子排布式:3d94s2
D.N的VSEPR模型:
3.下列各组有机物中,一定互为同系物的是( )
A.乙烷和异丁烷 B.CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C.和C3H6 D.二甲醚和乙醇
4.下列说法正确的是( )
A.原子轨道是指原子运行的轨道
B.电子云中的一个小黑点代表一个电子
C.s电子的电子云轮廓图呈纺锤形,p电子的电子云轮廓图呈哑铃形
D.电子云密度大的地方,说明电子在该空间单位时间内出现的机会多
5.化学使生活更加美好。下列关于生产活动中,相应化学原理的解读错误的是( )
选项 生产活动 化学原理
A 工业生产的三氯蔗糖可代替蔗糖作甜味剂,供糖尿病患者食用 三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好
B 用重油裂解制备有机化工原料 重油裂解属于物理变化
C 家用筷子用高温蒸煮消毒 高温条件下,蛋白质变性
D 开发离子液体用作电化学研究的电解质 离子液体具有良好的导电性
A.A B.B C.C D.D
6.磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质,其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体有与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关说法中错误的是( )
A.黑磷中磷原子采取sp2杂化
B.白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C.黑磷能导电,黑磷属于混合型晶体
D.白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2
7.准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为( )
A.CH3CH2CH2COOH B.CH3COOCH2CH3
C.CH3COCH2CH3 D.CH3COOCH3
8.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是( )
A.CCl4、HD、H2O2 B.PCl3、Si
C.H2SO4C.SO2、SO3、P2O5 D.NH3、Na2S、C10H18
9.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.24 g石墨中含有0.6NA个C—C键
B.1 mol二氧化硅固体中含有2NA个σ键
C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH中含有2.6NA个质子
D.0.6 mol铁单质与水蒸气在高温条件下完全反应,该反应转移1.6NA个电子
10.某有机物R的结构简式如图所示,等物质的量的R在一定条件下分别与金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应,消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶1 C.1∶2∶2 D.2∶4∶1
11.槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是( )
A.槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B.槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D.槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
12.中学常见的几种晶体结构模型如图,其中为二氧化碳晶体结构模型的是( )
A. B.
C. D.
13.(2023高二下·吉林期末)团簇是一个穴醚无机类似物,通过与反应,测定取代反应的平衡常数,的骨架结构在交换过程中没有被破坏,反应示意图和所测数据如图,表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比,其他类似。下列说法错误的是( )
A.
B.团簇中
C.增大可使平衡时增大
D.团簇对于具有比大的亲和力
14.下列实验操作和现象与结论具有对应关系的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色 丙烯醛中含有碳碳双键
B 溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 反应有乙烯生成
C 将花生油与NaOH溶液混合,充分加热后分层消失 花生油在水中的溶解度随温度升高而增大
D 光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2 mL无水乙醇后,铜丝变红 乙醇具有还原性
A.A B.B C.C D.D
15.乙酸苯甲酯可作茉莉、白兰、月下香等香精的调和香料。它可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.有机物C和乙醇属于同系物,均能发生催化氧化反应
B.有机物A中碳原子均采用sp3杂化
C.可用氢氧化钠溶液除去乙酸苯甲酯中混有的有机物B
D.甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16.(2023高二下·龙南期末)氯化铜是共价化合物,通常用作有机和无机反应催化剂、媒染剂等。溶液与乙二胺()可形成配离子(En是乙二胺的简写),如图所示,下列说法中错误的是( )
A.基态的未成对电子数为1
B.配离子中N原子提供孤对电子
C.乙二胺和三甲胺均属于胺,沸点更高的是三甲胺
D.配离子中涉及的元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H>Cu
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.锡是“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。自然界中主要以二氧化物(SnO2)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。回答下列问题:
(1)已知Sn和Si同族,基态Sn原子的价层电子排布式为 ,基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s222,因为这违背了 (填标号)。
A.泡利原理 B.洪特规则 C.能量最低原理
(2)Sn(OH)4在碱性介质中可转化为[Sn(OH)6]2-,则[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是____(填标号)。
A.π键 B.σ键 C.配位键 D.极性键
(3)某种锡的化合物可作为治疗癌症药物的原料,结构如图(Bu-n为正丁基)。
①结构中1个Sn原子形成的配位键有 个。
②结构中N原子的杂化类型为 。
③上述涉及的第二周期的元素中,第一电离能从大到小的顺序为 。
(4)Cu2SnS3属于立方晶体(如图所示)图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,S原子填充在Cux(Sn1-x)构成的正四面体空隙中,则Cu2SnS3的密度为 (列出计算式)g·cm-3。
18.某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
++H2O
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质 相对分子质量 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入24.4 g苯甲酸、20 mL异丙醇和10 mL浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70 ℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
回答下列问题:
(1)图甲中仪器a的名称为 ,步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为 (填标号)。
A.50 mL B.100 mL
C.250 mL D.500 mL
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是 。判断酯化反应接近反应限度的现象为 。
(3)本实验一般可采用的加热方式为 。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是 ,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为 。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218 ℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为 (填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为27.88 g,那么该实验的产率为 %(保留3位有效数字)。
19.根据所学知识,回答下列问题:
(1)键的极性对物质化学性质有影响,则①CH3COOH
②CH2FCOOH
③CH2ClCOOH
④CHF2COOH,
4种物质酸性由强到弱的顺序是 (用序号表示)。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①1 mol化合物Ⅰ中含有的σ键的物质的量为 mol。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ,x= 。
(3)对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高,其原因是 。
(4)甲胺分子常温常压下是一种无色有强刺激性气味的气体。甲胺极易溶于水除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(5)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能与Mg2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 。
(6)具有α-H的醛或酮,在酸或碱的催化作用下,与另一分子醛或酮发生缩合反应,生成β-羟基醛或β-羟基酮。以乙醛为例,其过程可表示如下:
请从元素电负性的角度解释第一步加成反应发生的原理: 。
20.高聚物Ⅹ是一种合成材料,以Ⅰ与Ⅷ为原料制备Ⅶ和Ⅹ的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ的名称是 。
(2)有机物Ⅵ的结构简式为 ,Ⅲ中含有的官能团名称为 。
(3)ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为 、 。
(4)Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物生成,写出生成分子式为C14H16O4的反应的化学方程式: 。
(5)芳香族化合物K是Ⅲ的同分异构体,符合下列要求的K有 种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体
②只有1种官能团
③苯环上有2个取代基
(6)参照上述合成路线,写出以为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】合金及其应用;同分异构现象和同分异构体;合成材料
【解析】【解答】A、一般的黄铜是由铜和锌组成的合金,所以黄铜属于合金,故A选项正确;
B、同分异构体指的是分子式相同而结构不同的化合物,由于纤维素和淀粉化学式中n值不确定,所以不能称为同分异构体,故B选项错误;
C、尼龙是人工合成的一类高性能纤维材料,属于化学合成纤维,故C选项正确;
D、蛋白质属于高分子化合物,故D选项正确。
故答案为:B
【分析】本题属于化学与生活题,求同学们在日常学习中积累琐碎的知识点,本题主要掌握纤维素和淀粉的化学式是不确定的。
2.【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、氯化钾属于离子化合物,没有分子式,只有化学式,故A选项错误;
B、过氧化氢是共价化合物,没有离子键,故B项错误;
C、基态铜原子的价层电子排布式为3d 4s ,故C项错误;
D、 NO2-的VSEPR模型:,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】本题考查常用化学用语,易错点为离子化合物,没有分子式,只有化学式。
3.【答案】A
【知识点】同系物
【解析】【解答】A、乙烷和异丁烷均属于烷烃,一定互为同系物,故A选项正确;
B、二者不存在通式,故B选项错误;
C、当C3H6为单烯烃时,二者为同系物,当C3H6为环烷烃时,二者不为同系物,故C选项错误;
D、二者不存在通式,故D选项错误;
故答案为:A
【分析】
同系物一定要符合以下二个条件:1.同系物之间一定属于同一类物质,其分子式符合同一个通式。(即结构相似).2.同系物的分子式之间一定要相差一个或多个CH2。
4.【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A、电子云原子运行无规则,原子轨道为原子出现的空间区域,原子轨道是人为命名的,实际并不存在。故A选项错误;
B、小黑点本身没有意义,不代表1个电子,也不代表出现次数,小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,故B选项错误;
C、s电子的电子云呈球形,p电子的电子云呈哑铃形,故C选项错误;
D、密度大的地方,电子出现的几率大,则说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多,故D选项正确。
故正确答案为:D
【分析】易错点:小黑点本身没有意义,不代表1个电子,也不代表出现次数,小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小。
5.【答案】B
【知识点】电解质溶液的导电性;石油的裂化和裂解;蛋白质的特殊反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、 三氯蔗糖甜度高、代谢产生的热量低、安全性好,所以可以代替蔗糖作为甜味剂供糖尿病患者使用,故A选项正确;
B、石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程,属于化学变化,故B选项错误;
C、高温条件能使蛋白质变性,所以筷子能用高温蒸煮消毒,故C选项正确;
D、离子液体具有良好的导电性,是很好的电解质,故D选项正确。
故答案为:B
【分析】易错点:石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程,属于化学变化。
6.【答案】A
【知识点】原子晶体(共价晶体);分子晶体;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、 由黑磷晶体的结构图可知,层内部是立体网状结构,具有原子晶体的性质,磷原子的杂化方式为sp3杂化, 故A选项错误;
B、同素异形体,是相同元素组成,不同形态的单质,因此白磷、红磷、黑磷互为同素异形体,故B选项正确;
C、 磷为分子晶体,但黑磷能导电且晶体具有与石墨烯类似的层状结构,具有原子晶体的性质,故黑磷属于混合型晶体,故C选项正确;
D、白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2,故D选项正确。
故正确答案为:A
【分析】本题的突破口在于观察结构图所展现的结构,层内部是立体网状结构,具有原子晶体的性质,磷原子的杂化方式为sp3杂化, 根据此来解题。
7.【答案】B
【知识点】有机物的结构式;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的鉴别
【解析】【解答】由题可知:浓硫酸增重为水的质量,碱石灰增重为二氧化碳的质量,则 ,,则
,故
,由此可以推出有机物的最简式为:
由质谱图可知该有机物的相对分子质量为88,设有机物分子式为,根据数学关系,可知该有机物的分子式为,红外光谱图中存在、、不对称。
因此该有机物的结构简式可能为CH3COOCH2CH3。
故B选项正确。
【分析】本题的切入口在于使用燃烧法确定有机物的组成,进而根据提供的相关数据推测其结构式和结构简式。
8.【答案】C
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A、CCl4,H2O2都是化合物,HD是单质,不是化合物,故A选项错误;
B、Si属于单质,故B选项错误;
C、H2SO4、SO2、SO3、P2O5 都是化合物,且属于分子晶体化合物,故C选项正确;
D、NH3、Cl0H18属于分子晶体的化合物,Na2S是离子晶体,不是分子晶体,故D选项错误。
故C选项正确。
【分析】化合物由两种或两种以上的元素组成的纯净物。分子间通过分子间作用力(包括范德华力和氢键)构成的晶体;常见的分子晶体有:所有非金属氢化物、部分非金属单质(金刚石、晶体硅等除外)、部分非金属氧化物(二氧化硅等除外)、几乎所有的酸、绝大多数的有机物晶体、所有常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质(除汞外)、易挥发的固态物质等。
9.【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、石墨是正六边形的片层结构,每个碳原子为三个六边形共用,每个六边形分该碳原子的三分之一,每个C-C键为两个六边形共用,每个六边形分该C-C键的二分之一,每个六边形中含C原子数
==2,C-C键数目==3,24g石墨物质的量n= =2mol,含有的C-C键数目为3NA,故A选项错误;
B、SiO2中每个Si与4个O相连,而每个O与2个Si相连,1mol二氧化硅中含有1mol硅原子、2mol氧原子,根据均摊法,1mol硅形成的共价键的物质的量为:=2mol,2mol氧原子形成的硅氧键为:=2mol,所以1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,含有Si-O键数目为4NA,故B选项错误;
C、标准状况下,乙醇不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算,故C选项错误;
D、 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ,有3mol铁反应时转移8mol电子,则0.6mol铁反应则转移电子=1.6NA,故D选项正确;故正确答案为:D。
【分析】
A、石墨是正六边形的片层结构,每个碳原子为三个六边形共用,每个六边形分该碳原子的三分之一,每个C-C键为两个六边形共用。
B、SiO2中每个Si与4个O相连,而每个O与2个Si相连。
C、标准状况下,乙醇不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算。
D、主要化学反应方程式 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 。
10.【答案】D
【知识点】有机分子中基团之间的关系;有机物的结构和性质
【解析】【解答】能与Na反应的官能团有羟基、羧基,1mol有机物可消耗2molNa;能与NaOH反应的官能团有酯基、酚羟基、溴原子和羧基,1mol有机物可消耗4molNaOH;能与碳酸氢钠反应的官能团只有羧基,1mol有机物只能消耗1mol碳酸氢钠;则消耗的钠、氢氧化钠、碳酸氢钠的物质的量之比为2:4:1 ,故D选项正确。
故答案为:D。
【分析】本题主要考察官能团之间的特征反应,注意判断即可。
11.【答案】A
【知识点】有机物的结构式;有机分子中基团之间的关系;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】A、根据结构简式知,其分子式为C8H13NO2,故A选项错误;
B、含有酯基,能和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,故B选项正确;
C、1 mol槟榔碱最多能与1 mol H2发生加成反应,故C选项错误;
D、槟榔碱含有酯基、槟榔次碱含有羧基,二者结构不相似,所以二者不属于同系物,故D选项错误;
故正确答案为:A
【分析】本题考查学生的读题能力,通过对给出的结构式结合其存在的官能团进行判断,方可做答。
12.【答案】C
【知识点】金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】由晶胞结构模型可知A为氯化铯,B为氯化钠,C为二氧化碳,D为金刚石(晶体硅)。
故答案为:C
【分析】识记各类晶胞结构模型即可解题。
13.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、在点(0.1,1)时,,,所以该反应的平衡常数,A不符合题意。
B、{TixO18}中氧原子的个数为18,所以Ti原子的个数为12,因此x=12,B不符合题意。
C、增大c(Cs+),平衡正向移动,生成更多的Rb+,因此可使平衡时c(Rb+)增大,C不符合题意。
D、该反应的平衡常数Kep=10,说明正反应进行的趋势比较大,即{TixO18}团簇对Cs+具有比 Rb+大的亲和力,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、根据坐标系数据,结合平衡常数的表达式进行计算。
B、根据氧原子的个数确定Ti原子的个数。
C、结合浓度对平衡移动的影响分析。
D、根据平衡常数的大小判断反应进行的程度大小。
14.【答案】D
【知识点】化学实验安全及事故处理;实验装置综合;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、丙烯醛(CH2=CHCHO)中的碳碳双键、醛基都能使溴水褪色,所以向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,故A选项错误;
B、溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,挥发出的乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,不能证明反应有乙烯生成,故B选项错误;
C、将花生油(高级脂肪酸的甘油酯)与NaOH溶液混合,充分加热,花生油发生水解反应生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,则分层消失,无法说明花生油在水中的溶解度随温度升高而增大,故C选项错误;
D、光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其伸入2mL无水乙醇后,铜丝变红,说明乙醇将黑色的氧化铜还原为红色的铜,则乙醇具有还原性,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】易错点:将花生油(高级脂肪酸的甘油酯)与NaOH溶液混合,充分加热,花生油发生水解反应生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,则分层消失,无法说明花生油在水中的溶解度随温度升高而增大。
15.【答案】D
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、有机物C的结构与乙醇结构不相似,不是同系物,但和乙醇都可以发生催化氧化反应,故A选项错误;
B、乙醇催化氧化得到乙醛,则有机物A为乙醛,其中甲基上的碳原子采用SP3杂化,醛基上的碳原子采用SP2杂化,故B选项错误;
C、B为乙酸,氢氧化钠溶液会引起乙酸苯甲酯的水解,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸苯甲酯混有的乙酸,故C选项错误;
D、甲苯中不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,但苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,则甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D选项正确。
故答案为:D
【分析】易错点:氢氧化钠溶液会引起乙酸苯甲酯的水解,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸苯甲酯混有的乙酸。
16.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
【解析】【解答】A.铜原子序数是29,基态铜离子价电子排布式为3d9,未成对电子数为1,A不符合题意;
B.配离子铜离子有空轨道,N原子提供孤对电子,B不符合题意;
C.乙二胺能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键,乙二胺沸点更高,C符合题意;
D.非金属性越强,电负性越大,金属的电负性比非金属小,由大到小的顺序为N>C>H>Cu,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.基态铜离子价电子排布式为3d9;
B.配离子铜离子有空轨道,N原子提供孤对电子;
C.乙二胺能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键;
D.非金属性越强,电负性越大。
17.【答案】(1)5s25p2;B
(2)A
(3)3;sp2;N>O>C
(4)(,,);
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;物质的结构与性质之间的关系;晶胞的计算
【解析】【解答】
(1)已知Sn和Si同族,因此可以推出基态Sn原子的价层电子排布式为5s25p2,基态氧原子的价层电子排布式不能如题表示,是应为违背了洪特规则,能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道;
(2)[Sn(OH)6]2-中Sn与O之间的化学键不可能是π键;
(3)在该结构式中,每个N原子含有一个双键,所以N原子是sp2杂化;根据第一电离能,能得到N>O>C;
(4)如图所示,原子1位于坐标原点,原子2在面上,则可推到出其坐标,由均摊法可知,该晶胞含有个Cu2SnS3,则Cu2SnS3的密度为
【分析】
(1) 考察简单的原子周期律方向的知识点,熟练掌握三大规则的判断方法,特别考察洪特规则。
(2)判断化学物质中的化学键情况,根据具体元素具体分析,要注意Sn与O之间的化学键不可能是π键。
(3)考察元素杂化方式,如:含有一个双键,所以是sp2杂化;以及第一电离能的考察。
(4)首先推导出相应的坐标点位,根据均摊法,能算出其相对应的晶胞密度。
18.【答案】(1)三颈烧瓶;B
(2)使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高度不变)
(3)水浴加热
(4)除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质;除去残留的水
(5)苯甲酸
(6)85.0
【知识点】常用仪器及其使用;分液和萃取;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】
(1)、如图所示,仪器a的名称为三颈烧瓶,使用时溶液的加入在容器体积的较为合适,故选择B100mL比较合适。
(2)、 酯化反应为可逆反应,加入的异丙醇过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率;油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化反应是否达到平衡,当油水分离器中水面保持稳定,此时说明酯化反应接近反应限度;
(3)、由于加热温度为70℃,故一般采用水浴加热的方式;
(4)、第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,操作I用饱和碳酸钠溶液洗涤主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳酸钠,操作II中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水;
(5)、如果蒸馏时温度计的水银球位置偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出,根据几种物质的沸点分析,可知混有的杂质可能为苯甲酸;
(6)、24.4g苯甲酸的物质的量为0.2mol,20mL异丙醇的物质的量为0.26mol,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为=32.8(g),则产率为==85%
【分析】
(1)、考察常用化学仪器以及使用方法;
(2)、考察酯化反应为可逆反应的知识点;
(3)、判断加热方式,<100℃,一般采用水浴加热,>100℃,一般采用油浴或者沙浴加热;
(4)、对实验目的判断,以及实验过程中加入药品的作用;
(5)、杂质分析,则收集的精制产品中可能混有的杂质,具体题目具体判断;
(6)、由理论产量求得产率。
19.【答案】(1)④>②>③>①
(2)17;6;1
(3)对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键
(4)甲胺与水分子间形成氢键
(5)乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;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
【解析】【解答】(1)由所学知识,电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强,所以酸性由强到弱④>②>③>①;
(2)①由图可知,每个Ga连接了6个原子团,所以配位数为6;
②Ga为+3价,COO-为-1价,所以配离子所带电荷为-1,x=1;
(3)两物质均为分子晶体,对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键,所以对羟基苯甲醛()的沸点比邻羟基苯甲醛()的沸点高;
(4)甲胺与水分子间形成氢键,极大的增大了溶解度;
(5)乙二胺中的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键生成配离子,配离子空间呈较稳定的五元环状结构,所以能形成环状结构;
(6)CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷,而羰基中碳原子带部分正电荷,加成时碳氧双键打开,带部分正电荷的α-H原子和羰基中带部分负电荷的氧原子结合,带部分负电荷的α-C原子和羰基中带部分正电荷的碳原子结合 。
【分析】
(1)判断依据:电负性:F>Cl,电负性越大,吸引电子能力越强。
(2)每个Ga连接了6个原子团,所以配位数为6;同时,Ga为+3价,COO-为-1价,所以配离子所带电荷为-1,x=1。
(3)比较分子晶体熔沸点时,优先考虑是否有分子间氢键的形成,若有分子间氢键的形成,则熔沸点较高。
(4)当电负性较大的原子与羧基相连接时,电子云偏离羧基,使得H+更容易电离,酸性更强;分子晶体,形成分子间氢键使得熔沸点升高;
(5)配离子空间呈较稳定的五元环状结构,所以能形成环状结构,通常情况下,五元环和六元环最稳定。
(6)元素电负性的角度指的是 电负性强调共用电子对偏移方向,而非金属性侧重于电子的得失。 同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减。在题中,分析到 CH3CHO中α-H带部分正电荷,α-C带部分负电荷。
20.【答案】(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)
(2);酯基
(3)取代反应(或酯化反应);氧化反应
(4)
(5)12
(6)
【知识点】有机物的结构式;有机物的推断;有机物的合成
【解析】【解答】(1)、由合成路线可知,有机物I的名称是邻二甲苯。
(2)、由合成路线可知, 有机物Ⅵ的结构简式为 , Ⅲ中含有的官能团名称为酯基。
(3)、由合成路线可知, ⅡⅢ和ⅣⅤ的反应类型分别为取代反应(或酯化反应)、氧化反应。
(4)、 由题可知, Ⅳ与Ⅸ的反应中常有副产物,生成分子式为C14H16O4,可以推测出化学方程式:
(5)、 芳香族化合物K是III的同分异构体,III结构式为,能与碳酸钠溶液反应生成气体,说明含有羧基,同时只含有一种官能团,且苯环上有两个取代基,所以最后能写出12种同分异构体。
(6)、 参照上述合成路线,能有以下合成路线。
【分析】主要是能分析分解合成路线。
对合成路线初步分析:
氧化生成,接着与甲醇发生酯化反应生成,通过还原反应得到,接着与发生酯化反应得到,同时能发生催化氧化生成,它继续和H2O2反应生成,后发生取代反应生成。