广东省广州市三校2022-2023高二下学期期末联考化学试题(原卷版+解析版)

广州市三校2022-2023学年高二下学期期末联考
化学科试题
试题说明:本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为100分,考试时间为75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 Cr:52
第一部分 选择题(共44分)
一、单项选择题: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。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列说法正确的是
A. OH的电子式:
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. K+的电子排布式:1s22s22p63s23p6
D. 一同学书写某原子的电子排布图为,违背了泡利原理
2. 下列比较中一定正确的是
A. 能量:p能级>s能级 B. 键能:C=C>2C C
C. 热稳定性:H2S>H2O D. 第一电离能:N>O
3. 三溴化砷(AsBr3)常应用于医药和化学分析领域。下列说法正确的是
A. 该分子含非极性共价键 B. 中心原子采取sp3杂化
C. 键角等于120° D. 空间结构为平面三角形
4. 利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等,下列说法不正确的是
A. COCl2分子内含有σ键和π键
B. 在一定条件下发生反应:,过程中断裂配位键,形成金属键
C. CO分子与N2、含有相同电子数
D. Fe(CO)5中铁的化合价为0,其基态原子的价电子排布式3d6
5. 莲花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示,下列关于大黄素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 可以发生氧化、取代、加成反应 D. 分子中所含元素的电负性C>O>H
6. 2021年,我国科学家合成了一种新酶,设计了11步反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。这个不依赖光合作用的“创造”,被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。下列说法错误的是
A. 淀粉属碳水化合物,在酶催化作用下可水解生成CO2和H2O
B. 合成过程需要二氧化碳、水和提供能量
C. 酶是具有催化作用的有机化合物,是成功构建这条途径的核心关键
D. CO2到淀粉的人工全合成技术能有效推动实现“碳中和”
7. 屠呦呦等人使用乙醚从中药中提取并分离得到青蒿素(相对分子质量为232,分子式为C15H22O5),并测定了青蒿素的分子结构。下列说法正确的是
A. 青蒿素是一种高分子化合物
B “使用乙醚从中药中提取青蒿素”利用了萃取原理
C. 利用元素分析和红外光谱法能确定青蒿素的分子式
D. 仅利用核磁共振氢谱能确定青蒿素的相对分子质量
8. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷分子的球棍模型:
B. 甲酸乙酯的结构简式:CH3COOCH3
C. CH2=CHCH=CH2的名称:1,3 二丁烯
D. 聚丙烯的结构简式:
9. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 蛋白质、纤维素、核酸均属生物大分子,均能发生水解反应
B. 可用浓硝酸区分天然蚕丝与人造丝
C. 合成纤维、人造纤维及碳纤维不都属于有机高分子材料
D. 煮鸡蛋、以粮食为原料酿酒、紫外线杀菌消毒都涉及蛋白质变性
10. 光刻胶(主要成分是 )是大规模集成电路印刷电路版技术中的关键材料,某一光刻胶的主要成分如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该高聚物不能使溴水褪色
B. 发生加成反应时1mol该物质可消耗4molH2
C. 该物质不能稳定存在于碱性溶液中
D. 该物质可经过缩聚反应制
11. 许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是
A. 配合物不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
B. 一般而言,过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关:为d0或d10时无颜色,为d1~d9时有颜色。据此判断无颜色
C. 中共有19molσ键
D. 配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6
12. 下列有关晶体的说法中正确的是
A. 分子晶体分子内均存在共价键,可能存在氢键
B. 通过晶体X射线衍射实验,可得出晶体的晶胞结构
C. 分子晶体的结构为分子密堆积
D. Na和Cl在50GPa~300GPa的高压下反应生成晶体的一种晶胞如上图,该晶体的化学式为NaCl3
13. X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的价电子排布式为,Y的简单氢化物分子呈三角锥形,Z的单质及其化合物灼烧时火焰是黄色,W最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是
A. 熔点:Y的氧化物>Z的氧化物
B. X的氯化物与Z的氯化物晶体类型相同
C. Y最简单氢化物中的共价键是s pσ键
D. X的最高价氧化物的水化物是强酸
14. 环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A. 与乙烯互为同系物
B. 与环戊二烯( )互为同分异构体
C. 一溴代物有4种
D. VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
15. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向淀粉溶液中加适量溶液,加热,冷却后加溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝 淀粉未水解
B 将乙烯通入溴四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
C 向苯酚浊液中滴加溶液,浊液变清 苯酚的酸性强于的酸性
D 取卤代烃样品于试管中,加入水溶液混合后加热,再滴加溶液,产生白色沉淀 卤代烃中含有氯元素
A. A B. B C. C D. D
16. 某有机物是药物生产的中间体,其结构简式如图。下列有关叙述正确的是
A. 该有机物与溴水可发加成反应
B. 该有机物与浓硫酸混合共热可发生消去反应
C. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH
D. 该有机物经催化氧化后与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 完成下列问题。
(1)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中,___________是中心离子,提供电子对形成配位键的原子是___________。
(2)基态Cr原子的核外电子排布式为___________。
(3)下列羧酸:①CF3COOH ②CH3COOH ③CH2FCOOH ④CH2ClCOOH ⑤CH3CH2COOH,酸性由强到弱的顺序为___________(填标号)。
(4)石墨晶体中横向与纵向的导电性不同,这说明晶体性质表现___________。
a.自范性 b.各向异性 c.各向同性
(5)基态硫原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。
(6)下列有关超分子的说法正确的是_______。。
A.超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
B.细胞膜中磷脂分子的双层膜结构、冠醚与金属离子的聚集体都能看作超分子
C.分离C60和C70时,先是杯酚和C70形成超分子
(7)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,乙图为甲图的俯视图,若A点坐标为(0,0,0),B点坐标为,则D点坐标为_______。
18. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如下:
试剂相关性质如下表:
苯甲酸 乙醇 苯甲酸乙酯
常温性状 白色针状晶体 无色液体 无色透明液体
沸点/ 249.0 78.0 212.6
相对分子质量 122 46 150
溶解性 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 与水任意比互溶 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法是___________。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置己略去),将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入12.2 g纯化后的苯甲酸晶体、30 mL无水乙醇(约0.5 mol)和3 mL浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2 h。仪器C中反应液应采用___________方式加热;仪器A的作用是___________。
(3)随着反应进行,反应体系中水不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为___________。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作Ⅰ是___________;操作Ⅱ所用的玻璃仪器除了烧杯外还有___________。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有___________;加入试剂X为___________(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品10.5 g,实验产率为___________。
19. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是固氮的主要来源。
①氮原子的价电子轨道表示式为___________。
②自然固氮过程中生成的的VSEPR模型名称为___________。
(2)铁触媒是普遍使用的人工合成氨的催化剂,以铁为主体通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是_______。
②下列比较正确的是_______。
A.第一电离能Al>Mg>Na B.熔点:MgO>CaO
C.离子半径: D.键角:H2O>NH3
③ⅤA族元素的气态氢化物中NH3沸点最高的原因是_______。
④中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示,则甲、乙对应的分子分别是_______、_______。
(3)在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构,如图所示,处于顶角位置的是___________原子。该晶体密度为___________(写出表达式)。(底边长为anm,高为cnm,设阿伏加德罗常数的值为,)
20. 某物质G可做香料,其工业合成路线如图:
已知:(R—代表烃基)
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78,下列关于A的说法中,正确的是___________(填序号)
a.密度比水小 b.邻位二氯代物有两种 c.所有原子均在同一平面上
(2)反应②的反应类型为___________,物质G的官能团的名称为___________。
(3)物质C的核磁共振氢谱显示有4组峰,则步骤②的化学方程式:___________。
(4)E的结构简式为:___________。
(5)写出符合以下条件的F的一种同分异构体:___________。
①与氯化铁溶液显紫色 ②苯环上的一氯代物只有一种
(6)根据上述路线中的相关知识,以CH3CH=CH2为原料制备CH3CH2CHO(无机试剂任选) __________。
广州市三校2022-2023学年高二下学期期末联考
化学科试题 答案解析
试题说明:本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为100分,考试时间为75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Al:27 Cr:52
第一部分 选择题(共44分)
一、单项选择题: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。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列说法正确的是
A. OH的电子式:
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. K+的电子排布式:1s22s22p63s23p6
D. 一同学书写某原子的电子排布图为,违背了泡利原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.A项给出的电子式是OH-离子的电子式不是-OH的,A错误;
B.都是p亚层,轨道数相同,B错误;
C.K失去4s上的一个电子形成K+,它的电子排布式为1s22s22p63s23p6,C正确;
D.该电子排布图违背了洪特规则,不是泡利原理,D错误;
故选C。
2. 下列比较中一定正确的是
A. 能量:p能级>s能级 B. 键能:C=C>2C C
C. 热稳定性:H2S>H2O D. 第一电离能:N>O
【答案】D
【解析】
【详解】A.不同的能层,s能级的能量也可能高于p能级,A错误;
B.由于键键能大于键,碳碳双键的键能大于碳碳单键,小于碳碳单键的两倍,B错误;
C.非金属性O>S,故热稳定性水大于硫化氢,C错误;
D.由于N的2p轨道处于半满状态,故第一电离能N>O,D正确;
故选D。
3. 三溴化砷(AsBr3)常应用于医药和化学分析领域。下列说法正确的是
A. 该分子含非极性共价键 B. 中心原子采取sp3杂化
C. 键角等于120° D. 空间结构为平面三角形
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子只有As-Br键,属于极性键,A错误;
B.As有3个键和1对孤电子对,故价层电子对数为4,即sp3杂化,B正确;
C.该分子属于三角锥形,键角大约为107。,C错误;
D. 该分子空间结构为三角锥形,D错误;
故选B。
4. 利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等,下列说法不正确的是
A. COCl2分子内含有σ键和π键
B. 在一定条件下发生反应:,过程中断裂配位键,形成金属键
C. CO分子与N2、含有相同电子数
D. Fe(CO)5中铁的化合价为0,其基态原子的价电子排布式3d6
【答案】D
【解析】
【详解】A.其分子含有碳碳双键、碳氯单键,含有σ键和π键,A正确;
B.反应之后配位键断裂,生成单质铁,即有金属键生成,B正确;
C.CO、N2、CN-都是14个电子,C正确;
D.该配合物中铁的基态价电子排布式为3d64s2,D错误;
故选D。
5. 莲花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示,下列关于大黄素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 可以发生氧化、取代、加成反应 D. 分子中所含元素的电负性C>O>H
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据大黄素的分子结构可知该物质的分子式为C15H10O5,A错误;
B.该物质分子中含有饱和C原子-CH3的C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子所有原子不可能共平面,B错误;
C.该物质分子中含有-OH、-CH3,能够发生取代反应、氧化反应;分子中含有苯环,能够发生加成反应,因此该物质在一定条件下能够发生氧化、取代、加成反应,C正确;
D.元素的非金属性越强,其电负性就越大。根据大黄素的分子结构可知其中含有C、H、O三种元素,它们的非金属性:O>C>H,所以该物质分子中所含元素的电负性大小关系:O>C>H,D错误;
故合理选项是C。
6. 2021年,我国科学家合成了一种新酶,设计了11步反应非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径。这个不依赖光合作用的“创造”,被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。下列说法错误的是
A. 淀粉属碳水化合物,在酶催化作用下可水解生成CO2和H2O
B. 合成过程需要二氧化碳、水和提供能量
C. 酶是具有催化作用的有机化合物,是成功构建这条途径的核心关键
D. CO2到淀粉的人工全合成技术能有效推动实现“碳中和”
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉水解只能生成葡萄糖,不能生成二氧化碳和水,A错误;
B.合成过程是固定二氧化碳,即二氧化碳、水参与反应,同时需要提供能量,B正确;
C.酶是生物催化剂,是有机物,合适的酶对化学反应有着至关重要的作用,C正确;
D. 该技术使二氧化碳被消耗,可推动“碳中和”,D正确;
故选A。
7. 屠呦呦等人使用乙醚从中药中提取并分离得到青蒿素(相对分子质量为232,分子式为C15H22O5),并测定了青蒿素的分子结构。下列说法正确的是
A. 青蒿素是一种高分子化合物
B. “使用乙醚从中药中提取青蒿素”利用了萃取原理
C. 利用元素分析和红外光谱法能确定青蒿素的分子式
D. 仅利用核磁共振氢谱能确定青蒿素的相对分子质量
【答案】B
【解析】
【详解】A.青蒿素分子式为C15H22O5不是高分子化合物,A项错误;
B.乙醚提取青蒿素利用溶解性不同进行提取,利用了萃取原理,B项正确;
C.元素分析只能确定元素种类,而红外光谱确定分子结构,两种方法无法确定分子式,C项错误;
D.核磁共振氢谱是确定分子中氢的种类从而确定官能团,但无法确定相对分子质量。相对分子质量需要借助质谱仪进行测定,D项错误;
故选B。
8. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷分子的球棍模型:
B. 甲酸乙酯的结构简式:CH3COOCH3
C. CH2=CHCH=CH2的名称:1,3 二丁烯
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烷结构简式CH3CH2CH3,球棍模型正确,A正确;
B.甲酸乙酯的结构简式为:HCOOCH2CH3,B错误;
C.CH2=CHCH=CH2名称是1,3 丁二烯,C错误;
D.聚丙烯的结构简式为 ,D错误;
故选A。
9. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 蛋白质、纤维素、核酸均属生物大分子,均能发生水解反应
B. 可用浓硝酸区分天然蚕丝与人造丝
C. 合成纤维、人造纤维及碳纤维不都属于有机高分子材料
D. 煮鸡蛋、以粮食为原料酿酒、紫外线杀菌消毒都涉及蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【详解】A.高分子化合物的相对分子质量一般在 10000以上,蛋白质、纤维素、核酸均属生物大分子,均能发生水解反应,A正确;
B.蚕丝主要成分是蛋白质,且其分子中含有苯环,遇浓硝酸显黄色,而人造丝不是蛋白质,不具有显色反应的性质,可用浓硝酸区分,B正确;
C.碳纤维是碳的单质,不属于有机高分子材料;但合成纤维、人造纤维都属于有机高分子材料,C错误;
D.煮鸡蛋过程中温度升高,蛋白质发生变性;酿酒过程中产生的酒精能使蛋白质变性;紫外线照射使蛋白质变性,达到杀菌消毒作用,D正确;
故合理选项是C。
10. 光刻胶(主要成分是 )是大规模集成电路印刷电路版技术中的关键材料,某一光刻胶的主要成分如图所示,下列有关说法正确的是
A. 该高聚物不能使溴水褪色
B. 发生加成反应时1mol该物质可消耗4molH2
C. 该物质不能稳定存在于碱性溶液中
D. 该物质可经过缩聚反应制
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于含有碳碳双键,故能使溴水褪色,A错误;
B.1mol该物质可能消耗4nmol氢气以发生加成反应,B错误;
C.由于其中含有酯基,会在碱性条件下发生水解,不能稳定存在,C正确;
D.该物质是由加聚而不是缩聚反应制得的,D错误;
故选C。
11. 许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是
A. 配合物不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
B. 一般而言,过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关:为d0或d10时无颜色,为d1~d9时有颜色。据此判断无颜色
C. 中共有19molσ键
D. 配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.该配合物会电解出氯离子,能与硝酸银反应,A错误;
B.该配离子中Mn的价电子排布结构为3d34s2,故有颜色,B错误;
C.每个NH3中有3个σ键,3个NH3就是9个σ键;每个H2O中有2个σ键,2个H2O就是4个σ键,一共有6个配合键,故σ键一共就有9+4+6=19个,C正确;
D.该配合物的配位数为2不是6,D错误;
故选C。
12. 下列有关晶体的说法中正确的是
A. 分子晶体的分子内均存在共价键,可能存在氢键
B. 通过晶体X射线衍射实验,可得出晶体的晶胞结构
C. 分子晶体的结构为分子密堆积
D. Na和Cl在50GPa~300GPa的高压下反应生成晶体的一种晶胞如上图,该晶体的化学式为NaCl3
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀有气体分子内没有共价键,A错误;
B.通过X身线衍射实验,可得出晶体的内部结构,B正确;
C.分子间只存在范德华力的分子晶体才是分子密堆积,C错误
D. 用用均摊法推知,一个晶胞内含有3个钠离子1个氯离子,故晶体化学式Na3Cl,D错误;
故选B。
13. X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的价电子排布式为,Y的简单氢化物分子呈三角锥形,Z的单质及其化合物灼烧时火焰是黄色,W最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法正确的是
A. 熔点:Y的氧化物>Z的氧化物
B. X的氯化物与Z的氯化物晶体类型相同
C. Y的最简单氢化物中的共价键是s pσ键
D. X的最高价氧化物的水化物是强酸
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的价电子排布式为 nsnnpn 1 ,n=2,即X为B;Y的简单氢化物分子呈三角锥形,Y为N;Z的单质及其化合物灼烧时火焰是黄色,Z为Na;W最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对,W为K。
【详解】A.Y的氧化物为分子晶体,Z的氧化物为离子晶体,故熔点Y的氧化物小于Z的氧化物,A错误;
B.X的氯化物为BCl3是分子晶体,Z的氯化物为NaCl是离子晶体,晶体类型不同,B错误;
C.Y的最高价氢化物NH3中的共价键是H-N,是s-p键,C正确;
D.X的最高价氧化物对应的水化合是硼酸,是一种弱酸,D错误。
故选C。
14. 环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A. 与乙烯互为同系物
B. 与环戊二烯( )互为同分异构体
C. 一溴代物有4种
D. VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.环丙基乙烯有三环碳环,结构与乙烯不一样,故不是同系物,A错误;
B.两者不饱和度不同,即分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.环丙基乙烯有4种环境的氢,故一溴代物有4种,C正确;
D.VCP与水加成后生成醇,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
15. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向淀粉溶液中加适量溶液,加热,冷却后加溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝 淀粉未水解
B 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
C 向苯酚浊液中滴加溶液,浊液变清 苯酚的酸性强于的酸性
D 取卤代烃样品于试管中,加入水溶液混合后加热,再滴加溶液,产生白色沉淀 卤代烃中含有氯元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热发生水解后,应取水解液加入碘水检验是否含有淀粉,且如果淀粉没有水解完全,加入碘水也会变蓝,操作和结论都有错误,A错误;
B.乙烯与溴加成生成无色的1,2-二溴乙烷,可溶于四氯化碳,当溴反应完之后,溶液最终变为无色透明,B正确;
C.苯酚与碳酸钠反应的方程式为:C6H5OH+Na2CO3=C6H5ONa+NaHCO3,证明苯酚的酸性强于碳酸氢根离子,C错误;
D.KOH过量,白色沉淀可能是AgOH,应加稀硝酸酸化后再滴加硝酸银溶液,操作和结论都有错误,D错误;
故选B。
16. 某有机物是药物生产的中间体,其结构简式如图。下列有关叙述正确的是
A. 该有机物与溴水可发加成反应
B. 该有机物与浓硫酸混合共热可发生消去反应
C. 1 mol该有机物与足量NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH
D. 该有机物经催化氧化后与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】由结构简式可知,分子中含酚-OH、-COOC-、-OH、-Cl,结合酚、酯、醇、卤代烃的性质来解答。
【详解】A.含酚-OH,其邻、对位可与浓溴水发生取代反应,不含碳碳双键,不能发生加成反应,故A错误;
B.与-OH相连C的邻位C上没有H,则该有机物与浓硫酸混合共热不能发生消去反应生成C=C,故B错误;
C.酚-OH、-COOC-、-Cl均与NaOH反应,且-COOC-水解生成的酚-OH也与NaOH反应,则1mol该有机物与足量NaOH溶液反应最多消耗4molNaOH,故C错误;
D.与-OH相连的C上有2个H,可催化氧化生成-CHO,则催化氧化后与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀,故D正确;
故答案为D。
【点睛】以有机物的结构为载体,考查官能团的性质。熟悉常见官能团的性质,进行知识迁移运用,根据有机物结构特点,有酯基决定具有酯的性质,有卤素原子决定具有卤代烃的性质,有醇羟基决定具有醇的性质,有苯环还具有苯的性质,本题易错点是C选项。
二、非选择题:本题包括4小题,共56分。
17. 完成下列问题。
(1)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中,___________是中心离子,提供电子对形成配位键的原子是___________。
(2)基态Cr原子的核外电子排布式为___________。
(3)下列羧酸:①CF3COOH ②CH3COOH ③CH2FCOOH ④CH2ClCOOH ⑤CH3CH2COOH,酸性由强到弱的顺序为___________(填标号)。
(4)石墨晶体中横向与纵向的导电性不同,这说明晶体性质表现___________。
a.自范性 b.各向异性 c.各向同性
(5)基态硫原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。
(6)下列有关超分子的说法正确的是_______。。
A.超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
B.细胞膜中的磷脂分子的双层膜结构、冠醚与金属离子的聚集体都能看作超分子
C.分离C60和C70时,先是杯酚和C70形成超分子
(7)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,乙图为甲图的俯视图,若A点坐标为(0,0,0),B点坐标为,则D点坐标为_______。
【答案】(1) ①. Cu2+ ②. N
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1
(3)①>③>④>②>⑤
(4)b (5)哑铃形
(6)AB (7)(,,)
【解析】
【小问1详解】
在配合物[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+是中心离子,NH3是配位体,其中提供电子对形成配位键的原子是N原子;
【小问2详解】
Cr是24号元素,根据构造原理,可知基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,也可以简写为[Ar] 3d54s1;
【小问3详解】
元素电负性:F>Cl,吸电子能力:—CF3>—CH2F>—CH2Cl,供电子能力:—CH3>CH3CH2—,故酸性由强到弱的顺序为:①>③>④>②>⑤;
【小问4详解】
石墨晶体中横向与纵向的导电性不同说明晶体性质表现出各向异性,故合理选项为b;
【小问5详解】
基态硫原子价层电子排布式为3s23p4,占据最高能级的为3p,其电子云轮廓图形状为哑铃形;
【小问6详解】
A.两个或者多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体,能表现出不同于单个分子的性质, A正确;
B.细胞膜中的磷脂分子通过疏水端相互作用形成双层膜结构形成超分子,冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子络合形成超分子,B正确;
C.分离C60和C70时,杯酚的空腔能适配C60分子,而C70不能进入空腔,从而将其分离,C错误;
故合理选项为AB;
【小问7详解】
由晶胞结构图和俯视图可知,A点坐标为(0,0,0),B点坐标为(,0,),则B点位于后底面的面心,将晶胞分成8个小立方体,则D点位于右上前方的小立方体的体心,则D点坐标为(,,)。
18. 苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如下:
试剂相关性质如下表:
苯甲酸 乙醇 苯甲酸乙酯
常温性状 白色针状晶体 无色液体 无色透明液体
沸点/ 249.0 78.0 212.6
相对分子质量 122 46 150
溶解性 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 与水任意比互溶 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法是___________。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置己略去),将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入12.2 g纯化后的苯甲酸晶体、30 mL无水乙醇(约0.5 mol)和3 mL浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2 h。仪器C中反应液应采用___________方式加热;仪器A的作用是___________。
(3)随着反应进行,反应体系中水不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为___________。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作Ⅰ是___________;操作Ⅱ所用的玻璃仪器除了烧杯外还有___________。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有___________;加入试剂X为___________(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品10.5 g,实验产率为___________。
【答案】(1)重结晶 (2) ①. 90~95℃水浴加热 ②. 冷凝回流乙醇和水(或使气化的反应液冷凝)
(3)吸水剂由白色逐渐变成浅蓝色
(4) ①. 蒸馏 ②. 分液漏斗
(5) ①. 降低苯甲酸乙酯的溶解度,有利于分层 ②. Na2CO3
(6)70.0%
【解析】
【分析】苯甲酸、乙醇以及浓硫酸混合均匀并加入沸石,按如图2所示装好仪器,控制温度加热回流。操作l是蒸馏出乙醇,混合液2加入冷水、饱和Na2CO3溶液,除去溶解的苯甲酸,并降低苯甲酸乙酯的溶解度,再用分液的方法进行分离。
【小问1详解】
苯甲酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯甲酸的方法是重结晶的方法;
【小问2详解】
由图可知,A为球形冷凝管,其作用为回流乙醇和水(或使气化的反应液冷凝);控制反应温度90~ 95℃,仪器C中反应液应采用的最合适加热方法是90 ~ 95℃水浴加热;
【小问3详解】
随着反应进行,反应体系中水不断被有效分离,检验水的试剂是无水CuSO4,CuSO4与H2O结合形成CuSO4·5H2O,使物质颜色由白色变为蓝色,故看到的现象是吸水剂由白色逐渐变成浅蓝色;
【小问4详解】
反应结束后,装置C中含有生成的苯甲酸乙酯、乙醇及苯甲酸、硫酸,它们是沸点不同的液体混合物,则操作Ⅰ是对C中混合液进行蒸馏,收集78.0℃的馏分,就分离出乙醇;操作Ⅱ是水相与有机液相分离,采取分液方法,所用的玻璃仪器除了烧杯外,还有分液漏斗;
【小问5详解】
冷水的目的除了溶解乙醇外,还有降低苯甲酸乙酯的溶解度,利于分层;试剂X能够除去溶解的苯甲酸,并降低苯甲酸乙酯的溶解度,可以是饱和Na2CO3溶液;
【小问6详解】
苯甲酸的物质的量为:n(苯甲酸)= ,乙醇的物质的量是0.5 mol,可见苯甲酸不足量,反应制取得到苯甲酸乙酯的质量为n(苯甲酸乙酯)=0.1 mol×150g/mol=15.0 g,实际上最终得到产物纯品10.5 g,则其产率为。
19. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是固氮的主要来源。
①氮原子的价电子轨道表示式为___________。
②自然固氮过程中生成的的VSEPR模型名称为___________。
(2)铁触媒是普遍使用的人工合成氨的催化剂,以铁为主体通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是_______。
②下列比较正确的是_______。
A.第一电离能Al>Mg>Na B.熔点:MgO>CaO
C.离子半径: D.键角:H2O>NH3
③ⅤA族元素的气态氢化物中NH3沸点最高的原因是_______。
④中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示,则甲、乙对应的分子分别是_______、_______。
(3)在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构,如图所示,处于顶角位置的是___________原子。该晶体密度为___________(写出表达式)。(底边长为anm,高为cnm,设阿伏加德罗常数的值为,)
【答案】(1) ①. ②. 平面 三角形
(2) ①. O、Al ②. B ③. 含有氢键 ④. PH3
⑤. NH3
(3) ①. Al
②.
【解析】
【小问1详解】
①基态N原子电子排布式为2s22p3,故其价电子轨道表达式为:
②硝酸根离子的N原子价层电子对数为3,为sp2杂化,其VSEPR酸模型为平面三角形。
【小问2详解】
①氧化物涉及的元素有Al、K、Ca、Mg、Cr,属于p区的是Al。
②A.第一电离能是Mg>Al>Na,A错误;
B.MgO的晶格能大于CaO,故熔点较高,B正确;
C.氧离子和铝离子的核外电子排布相同,但是铝离子质子数较大,半径较小,C错误;
D.水的O有两对孤电子对,NH3中N有一对孤电子对,故键角NH3更大,D错误;
故选B。
③由于NH3中N与水分子形成氢键,使其沸点最高。
④ 水的O有两对孤电子对,故丙是H2O;电负性N大于P,故NH3中的共用电子对离N原子更近,斥力更大,键角就越大,故甲乙分别是PH3、NH3。
【小问3详解】
由晶胞图可知,黑球位于顶点和面心,个数为2个;白球位于棱上和体内,个数为4个,则黑球为Al,白球为Cr,处于顶角位置的是Al。晶胞质量g,晶胞体积是a2c×10-21,晶体密度为
20. 某物质G可做香料,其工业合成路线如图:
已知:(R—代表烃基)
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78,下列关于A的说法中,正确的是___________(填序号)
a.密度比水小 b.邻位二氯代物有两种 c.所有原子均在同一平面上
(2)反应②的反应类型为___________,物质G的官能团的名称为___________。
(3)物质C的核磁共振氢谱显示有4组峰,则步骤②的化学方程式:___________。
(4)E的结构简式为:___________。
(5)写出符合以下条件的F的一种同分异构体:___________。
①与氯化铁溶液显紫色 ②苯环上的一氯代物只有一种
(6)根据上述路线中的相关知识,以CH3CH=CH2为原料制备CH3CH2CHO(无机试剂任选) __________。
【答案】(1)ac (2) ①. 取代反应 ②. 醛基
(3) (4)
(5) (6)
【解析】
【分析】A为芳香烃,相对分子质量为78,A与丙烯反应生成异丙苯,则A为苯,反应①是加成反应;异丙苯与氯气在光照下发生侧链上的取代反应生成一氯代物C,则C为 或 ,反应③为消去反应,反应④是与HBr的加成反应,根据F的结构中-OH的位置和已知的信息,可知E的结构为 。
【小问1详解】
由分析知A为苯,则
a.密度比水小 ,正确;
b.邻位二氯代物有两种 的说法错误,它的邻位二氯代物只有一种;
c.所有原子均在同一平面上,正确,
故选ac。
小问2详解】
与氯气在光照下反应,生成一氯代物,属于取代反应;G中的官能团为醛基。
【小问3详解】
物质C的核磁共振氢谱显示有4组峰,可知C的结构为 ,则步骤②的化学方程式为
【小问4详解】
结合已知的信息,和F的结构中-OH的位置,可知与HBr的加成反应是在过氧化物条件下进行,故E的结构简式为
【小问5详解】
根据要求,与氯化铁溶液显紫色,说明含有酚羟基且苯环上的一氯代物只有一种,则F的结构简式可以是
【小问6详解】
丙烯通过在过氧化物存在条件下,与HBr发生加成反应,生成1-溴丙烷,再通过取代反应,得到1-丙醇,再通过催化氧化,即可制得丙醛。其路线为:

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