茌平区2022-2023学年高二化学第二学期期中检测模拟卷(3)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用,含有上述两种相互作用的晶体是( )
A.SiC晶体 B.CCl4晶体
C.KCl晶体 D.Na晶体
2. 已知某有机物A的核磁共振氢谱如下图所示,下列说法中,错误的是( )
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2,则其可能的结构有三种
3.某烃的结构简式如下图所示,下列说法中正确的是 ( )。
A.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C.该烃的一氯取代物最多有4种
D.该烃是苯的同系物
4. 某有机化合物分子,仅由C、H、O三种元素组成,分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物,所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8O B.C4H8O C.C3H8O2 D.C6H6O
5. 石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图:
下列有关说法正确的是( )
A.石墨烯中碳原子的杂化方式为sp3杂化
B.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
C.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
D.石墨烯具有导电性
6. 有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是( )
A.分离、提纯→确定分子式→确定实验式→确定结构式
B.分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定分子式
D.确定分子式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
7.有x L乙烯和乙炔的混合气体,完全燃烧需要消耗相同条件下的氧气y L,则混合物中乙烯和乙炔的体积比为 ( )。
A. B. C. D.
8. 有四组同一族元素所形成的不同物质,在101 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
第一组 A -268.8 B -249.5 C -185.8 D -151.7
第二组 F2 -187.0 Cl2 -33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
第四组 H2O 100.0 H2S -60.2 H2Se -42.0 H2Te -1.8
下列各项判断正确的是 ( )
A.第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子中化学键键能最强
B.第三组与第四组相比较,化合物的稳定性顺序为HBr>H2Se
C.第三组物质溶于水后,溶液的酸性:HF>HCl>HBr>HI
D.第一组物质是分子晶体,一定含有共价键
9. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,关于结构简式如图所示的烃,下列说法中正确的是( )
A.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有10个碳原子处在同一平面上
C.该烃核磁共振氢谱图中有4个吸收峰
D.该烃属于苯的同系物
10. 2-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应后的产物有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11. Al2O3在一定条件下可制得硬度、熔点都很高的氮化铝晶体,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个铝原子
D.氮化铝晶体中Al的配位数为2
12. 下列有机化合物的同分异构体数目判断正确的是( )
A.分子式为C5H10,含碳碳双键的烯烃为5种
B.分子式为C8H10,含苯环的有机物为3种
C.分子式为C5H12O,且能与Na反应的有机物为8种
D.分子式为C5H10O2,且能与Na2CO3反应的有机物为10种
13.、、
都属于萘()的同系物。萘和萘的同系物分子组成的通式是( )。
A.CnH2n-8(n>10) B.CnH2n-10(n≥10)
C.CnH2n-12(n≥10) D.CnH2n-6(n≥11)
14. 一定条件下,下列物质可以跟有机化合物反应的是( )
①酸性KMnO4溶液 ②NaOH水溶液 ③KOH的乙醇溶液 ④Na ⑤CuO
A.只有①②④ B.只有①③④
C.只有①②④⑤ D.全部
15. 欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏;②过滤;③静置分液;④加入足量的金属钠;⑤通入过量的二氧化碳;⑥加入足量的NaOH溶液;⑦加入足量的FeCl3溶液;⑧加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是( )
A.④⑤③ B.⑥①⑤③ C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③
三、填空题(共55分)
16.(12分) 氮化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。用硼砂(Na2B4O7)和尿素反应可以得到氮化硼:Na2B4O7+2CO(NH2)2===4BN+Na2O+4H2O+2CO2↑
根据要求回答下列问题:
(1)组成反应物的所有元素中,第一电离能最大的是________。
(2)尿素分子()中π键与σ键数目之比为________;尿素分子中处于同一平面的原子最多有________个。
(3)尿素分子一定条件下形成六角形“超分子”(结构如图)。“超分子”中尿素分子间主要通过什么作用力结合。答:________(填1种)。
(4)图示“超分子”的纵轴方向有一“通道”。直链烷烃分子刚好能进入通道。并形成“超分子”的包合物;支链烷烃因含有侧链,空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。
①直链烷烃分子能进入通道时,通过什么作用力与“超分子”结合,从而形成“超分子”包合物?答:____________________________________。
②下列物质可以通过尿素“超分子”进行分离的是_______________________________________。
A.乙烷和丁烷 B.丁烷和异丁烷
C.异戊烷和新戊烷 D.氯化钠和氯化钾
(5)BN晶体有a、B两种类型,且a BN结构与石墨相似、B BN结构与金刚石相似。
①a BN晶体中N原子杂化方式是________;
②B BN晶体中,每个硼原子形成________个共价键。这些共价键中,有________个为配位键。
17.(12分) 某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3,如图A所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B所示。
请填空:
(1)A的分子式为________。
(2)A的分子式中含一个甲基的依据是________(填字母序号)。
a.A的相对分子质量
b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图
d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为
________________________________________________________________________
________________________。
18.(12分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有 个原子共平面。
(2)金刚烷的分子式为 ,其分子中的—CH2—基团有 个。
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是 ,反应②的反应试剂和反应条件是 ,反应③的反应类型是 。
(4)已知烯烃能发生如下反应:
RCHO+R'CHO
请写出下列反应产物的结构简式:
。
19.(9分) 根据下面的反应路线及所给信息,回答下列问题:
(1)标准状况下,11.2 L气态烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O,则A的分子式是 。
(2)B和C均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为 。
(3)D的结构简式为 ,D中碳原子是否都处于同一平面 。
(4)E的一种同分异构体的结构简式是 。
(5)①②③的反应类型依次是 。
(6)写出反应②③的化学方程式: 、 。
20.(10分) 验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯,但实验表明,还有许多副反应发生,如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题:
(1)写出制备乙烯反应的化学方程式: 。
实验中,混合浓硫酸与乙醇的方法是将 慢慢加入另一种物质中;加热F装置时必须使液体温度 。
(2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式: 。
(3)为实现上述实验目的,装置的连接顺序为F→ →D(各装置限用一次)。
(4)当C中观察到 时,表明单质溴能与乙烯反应;当D中 时,表明C中发生的是取代反应;若D中没有出现前面所描述的现象时,表明C中发生的是 反应。
高二年级第二学期期中检测模拟卷(3)答案
1. 解析:选B A项,SiC晶体为共价晶体,晶体中只存在共价键;B项,CCl4晶体是分子晶体,分子之间存在分子间作用力,在分子内部C、Cl之间以共价键结合;C项,KCl晶体为离子晶体,晶体中只存在离子键;D项,Na晶体为金属晶体,晶体中只存在金属键。
2. 解析:选A 由核磁共振氢谱可知,其分子中含有三种不同化学环境的氢原子,峰的面积之比等于其原子个数之比,但不能确定具体个数,故B、C正确,A错误;由A的分子式C3H6O2可知,其同分异构体有6种;CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、、和,其中有三种不同化学环境的氢原子且个数之比为1:2:3的有机物的结构简式为CH3CH2COOH、或HCOOCH2CH3,故正D
3.选B 该分子两个苯环均可以绕中间碳碳单键旋转。旋转时,旋转轴上的碳原子是不动的,两个苯环相连的对位碳原子和另一个苯环在一个平面上,故B项正确。该烃在苯环上的一氯取代物有4种,在甲基上还有1种,共5种,C项错误;该烃中有两个苯环,不是苯的同系物,D项错误。
4. 解析:选C V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(CO2)∶n(H2O)=3∶4,n(C)∶n(H)=3∶8,该分子中共有13个原子,42个电子,则分子式为C3H8O2。
5. 解析:选D 石墨烯是平面结构,碳原子的杂化方式为sp2杂化,故A错误;石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子,故B错误;从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,不破坏化学键,故C错误;石墨烯具有导电性,故D正确。
6. 解析:解析:选B 从天然资源提取的有机物,首先得到的是含有机物的粗品,需经过分离、提纯才能得到纯品,再进行鉴定和研究未知有机物的结构与性质,一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分子式,因为有机物存在同分异构现象,所以最后利用波谱分析确定结构式,故对其进行研究一般采取的研究步骤是:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,故选B。
7.选C 设乙烯和乙炔的体积分别为V1、V2,
V1+V2=x L
3V1+2.5V2=y L
解得:V1=(2y-5x) L
V2=(6x-2y) L
所以乙烯和乙炔的体积比为。
8. 解析:选B。第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子之间可以形成氢键,A错误;Se和Br同为第4周期元素,Br的非金属性较强,故化合物的稳定性顺序为HBr>H2Se,B正确;第三组物质溶于水后,HF溶液的酸性最弱,因为氢氟酸是弱酸、其他均为强酸,C错误;第一组物质是分子晶体,其结构粒子为分子,但是,分子中不一定含有共价键,如稀有气体分子中无共价键,D错误。
9. 解析:解析:选A 中最少有11个碳原子共面,最多有16个碳原子共面;该烃的核磁共振氢谱图中有5个吸收峰;苯的同系物应是只含1个苯环且苯环与烷基相连的有机物,故该烃不属于苯的同系物。
10. 解析:选B 2-溴丁烷的结构简式是,在该物质分子中Br原子连接的C原子有两种不同位置的H原子,因此2-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生的有机化合物有CH2CHCH2CH3、CH3CHCH—CH3两种不同结构。
11. 解析:选B 由题给信息知,氮化铝属于共价晶体,A项错误;氮化铝的硬度、熔点都很高,可用于制造切割金属的刀具,B项正确;1个氮化铝晶胞中含有的铝原子个数为8×+1=2,C项错误;氮化铝晶胞中每个Al周围距离最近且相等的N的数目为4,故Al的配位数为4,D项错误。
12. 解析:解析:选AC 选项A,当主链为5个碳原子时,有1-戊烯和2-戊烯2种;当主链为4个碳原子时,有2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和3-甲基-1-丁烯3种;当主链为3个碳原子时,无烯烃结构,故共5种烯烃,A项错误。选项B,分子式为C8H10且含苯环的有机物,当苯环上含有2个甲基时,有邻、间、对3种结构;当苯环上只有1个乙基时,有1种结构,共4种,B项错误。选项C,分子式为C5H12O且能与Na反应的是醇,当主链为5个碳原子时,有3种结构;当主链为4个碳原子时,有4种结构;当主链为3个碳原子时,有1种结构,故共有8种,C项正确。选项D,分子式为C5H10O2且能与Na2CO3反应的是羧酸,羧基占有1个碳原子,故当主链为5个碳原子时,有1种结构;当主链为4个碳原子时,有2种结构;当主链为3个碳原子时,有1种结构,故共有4种,D项错误。
13.解析:选C 萘和萘的同系物分子结构上可认为比烷烃多两个环和五个双键,故分子组成上少14个氢原子,烷烃的分子通式为CnH2n+2,故萘和萘的同系物分子组成的通式应为CnH2n-12(n≥10)。
14. 解析:选C 分子中含有碳碳双键和羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化;含有氯原子,能与氢氧化钠水溶液发生取代反应;该物质中不论是羟基还是氯原子均不能发生消去反应;含有羟基,能与金属钠反应;含有羟基,能与氧化铜发生催化氧化,C项符合。
15. 解析:选B
16. 解析: (1)第一电离能同周期从左到右,呈增大趋势;同主族从上到下,逐渐减小,位于周期表右上方的元素第一电离能大,又由于元素原子核外电子排布形成全空、半满和全满时,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能N>O。
(2)分子内只含一个双键,即只含一个π键;相邻原子之间均存在σ键,数目为7;碳氧双键及相连的原子一定共平面,即O、C、N原子一定共平面,与每个N相连的H可能共平面。
(3)由于存在的粒子为分子,应从分子间作用力方面考虑,H与N相连,且分子内还含有极性较强的C、O双键,可以想到分子间可形成氢键。
(4)①粒子为分子,不具备形成分子间氢键的条件,只能考虑到作用力为范德华力;②不含支链的分子可通过,含有支链的分子不能通过,可得到答案;A.都不含支链,不可分离;B.丁烷不含支链,异丁烷含有支链,可以分离;C.异戊烷和新戊烷都含有支链,不可分离;D.氯化钠和氯化钾均以离子形式存在,二者相同,不可分离。
(5)①与石墨结构相似,石墨中C以sp2杂化;②结构与金刚石相似,金刚石中,C原子形成4条共价键;B原子最外层有3个电子占据3条杂化轨道,只能形成3条共价键,还有一条空轨道,形成配位键。
答案: (1)N (2)1∶7 6 (3)氢键
(4)①范德华力 ②B (5)①sp2 ②4 1
17. 解析:(1)根据题意可知有机物A中C原子个数为=9,H原子个数为≈10,则O原子个数为=2,则A的分子式为C9H10O2。(2)A的核磁共振氢谱有5个峰,说明A含有5种氢原子,其面积之比即为氢原子个数之比,根据分子式即可确定甲基数目,因此需要知道A的分子式和A的核磁共振氢谱,故选bc项。(3)根据A的红外光谱图可知A含有苯环结构,且含有C===O、C—O、C—C、C—H四种键,结合A的分子式可推出A的结构简式为。
答案:(1)C9H10O2 (2)bc (3)
18.解析:(1)根据乙烯的六个原子在同一平面上和甲烷的正四面体结构综合分析,环戊二烯分子中最多有9个原子处于同一平面。(2)观察得出金刚烷的分子式为C10H16,含有6个—CH2—基团。(3)环戊烷与氯气发生取代反应生成一氯环戊烷,一氯环戊烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应生成环戊烯,环戊烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴环戊烷,1,2-二溴环戊烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应生成环戊二烯。(4)根据信息可知双键断裂引入醛基,因此二聚环戊二烯经过两步反应所得产物为。
答案:(1)9
(2)C10H16 6
(3)一氯环戊烷 氢氧化钠乙醇溶液,加热 加成反应
(4)
19.解析:88 g CO2的物质的量为2 mol,45 g H2O的物质的量为2.5 mol,标准状况下,11.2 L气态烃A的物质的量为0.5 mol,所以1分子A中含碳原子数为4,氢原子数为10,则A的分子式为C4H10。C4H10存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体,但从框图上看,A与Cl2在光照条件下发生一氯取代时有两种产物,且这两种产物在与NaOH的乙醇溶液共热时发生消去反应的产物只有一种,则A只能是异丁烷,与Cl2取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。B、C发生消去反应后生成D,则D为2-甲基丙烯。2-甲基丙烯在Br2的CCl4溶液中发生加成反应生成E,则E为。E在NaOH的水溶液中加热水解生成F,则F为。
答案:(1)C4H10
(2)2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷
(3) 是
(4)(答案合理即可)
(5)消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应)
(6)+Br2
+2NaOH+2NaBr
20.解析:(1)混合浓硫酸与乙醇,与稀释浓硫酸相似,应将浓硫酸缓慢加入乙醇中;加热时应使溶液迅速升温到170 ℃。
(2)浓硫酸具有强氧化性,加热条件下,乙醇可与浓硫酸反应生成CO2、SO2等物质。
(3)为得到纯净的乙烯,应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用澄清石灰水检验是否除尽),然后用浓硫酸干燥。
(4)乙烯与单质溴之间可能发生加成反应,也可能发生取代反应,若是取代反应,则会有HBr生成,HBr遇AgNO3溶液会产生淡黄色沉淀。
答案:(1)CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O 浓硫酸 迅速升到170 ℃
(2)CH3CH2OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O
(3)A→B→E→C
(4)溶液褪色 有淡黄色沉淀生成 加成