滨州市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡对应位置“条形码粘贴处”。
2.第I卷每小题选出答案后,用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试卷上。
3.第II卷所有题目的答案,考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内,在试卷上答题不得分。
4.考试结束,监考人员将答题卡收回。
5.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共10页,满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 K:39
第I卷 选择题(共40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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 氨、胺类物质可用作甲醛清除剂 B. 加酶洗衣粉可以洗涤真丝织品
C. 冠醚是识别碱金属离子的大环化合物 D. 酚醛树脂泡沫是一种新型阻燃保温材料
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙炔的球棍模型:
B. 聚丁醚的结构简式:
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 乙醇的谱图:
3. 部分晶体的晶胞结构如下图。下列说法正确的是
A. 晶胞中,填充在形成的正八面体空隙中
B. 铜金合金晶胞中,1个Cu原子形成4个金属键
C. 金刚石晶胞中,C原子间只形成非极性共价键
D. 碘晶胞中,分子取向均相同
4. 用下列实验装置进行相应实验,其中能达到实验目的的是
A. 制取并检验乙烯 B. 制取硝基苯
C. 制取并检验乙炔 D. 配制银氨溶液
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点: 低于 晶体类型
C 酸性:远强于 羟基极性
D 硬度:生铁(铁碳合金)大于纯铁 化学键类型
A. A B. B C. C D. D
6. 下列有机物的命名错误的是
A. 邻二苯酚
B. 对甲基苯甲醛
C 2 氯 1,3 丁二烯
D. 溴丁酸
7. 氧杂环丁基叠氮聚合物是一种新型的高分子材料,具有较好的光学、电学和磁学性质,其合成路线如下。
下列说法错误的是
A. 中含有配位键
B. 反应①中碳原子的杂化方式发生了改变
C. 可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成
D. 生成1mol叠氮聚合物理论上需要消耗
8. 烯烃与HX发生加成反应的历程如下。
第一步:
第二步:
实验数据证明:第一步生成的碳正离子越稳定,第二步生成的产物含量越高。
已知:碳正离子的相对稳定性为,据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最高的是
A.
B.
C.
D.
9. 一种基于二硫键( S S )的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下:
,该聚合物由X( )和Y( )聚合而成,二硫键在氧化剂或还原剂作用下发生变化,二硫键断裂转化为两个巯基(—SH)或者两个巯基重新结合为二硫键,基于该原理可以实现聚合物结构的修复,下列说法正确的是
A. X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应
B. 生成该聚合物的反应属于缩聚反应
C. 二硫键氧化剂作用下断裂,在还原剂作用下恢复
D. 该聚合物在一定条件下发生取代反应,能降解成两种单体分子
10. 将钾离子嵌入石墨层可制得一种新型负极材料,图1为该负极材料的六方晶胞示意图。由于钾离子半径较大,在充放电过程中,会使石墨体积变化大而引起结构坍塌,导致容量快速衰减。
下列说法错误是
A. 与石墨相比,中空碳纳米管结构能提供更多的自由空间来适应充放电过程中的体积变化
B. 石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,同时还存在类似金属键的作用力
C. 该材料的密度为(表示阿伏加德罗常数的值)
D. 图2可表示该材料沿z轴的局部投影图
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
实验目的 实验操作
A 检验蔗糖水解产物 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,再加入新制氢氧化铜悬浊液,继续加热
B 检验对甲基苯酚中的官能团 向饱和对甲基苯酚的溶液中滴加几滴溴水
C 检验1—溴丁烷中的溴元素 向少量1—溴丁烷中加入足量5%NaOH溶液,微热一段时间后,静置溶液分层,取少量上层溶液,先加稀硝酸,再加几滴溶液
D 检验中的官能团 向足量的银氨溶液中滴加少量,水浴加热一段时间后,再滴加碳酸氢钠溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 对甲基苯胺是一种重要的有机合成中间体,它参与的某个反应过程如下,制得的产物丁可做防晒剂。
下列说法正确的是
A. 甲中氮原子与苯环形成大键,表现出其碱性弱于甲胺
B. 乙能与发生加成反应,且每1mol乙最多加成
C. 丁的沸点低于邻氨基苯甲酸
D. 丁也可以用酸性高锰酸钾溶液直接氧化甲制得
13. 我国科学家制备了一种新型低毒性和较好亲水性的聚合物W,制备过程如下。
下列说法正确的是
A. X分子中不同化学环境的氢原子有1种
B. Z在酸性条件下充分水解能生成乳酸
C. 合成Z的过程中,理论上应控制X、Y的物质的量之比为m:n
D. 由Z合成W的过程中发生了加成反应
14. 立体异构包括对映异构、顺反异构等。有机物M(2 羟基丁酸)存在如下转化关系。下列说法正确的是
A. M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种
B. N分子可能存在顺反异构
C. N分子可能含有5种化学环境的氢原子
D. L任一同分异构体中不能同时具有顺反异构和对映异构
15. 配位化合物X由配体和具有正四面体结构的(立体结构为)组成。化合物X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
下列有关说法错误的是
A. 每个中碳氧键的数目为8
B. X晶体中的配位数为2
C. X晶体中与同一配体相连的两个取向不同
D. X晶体内部空腔能吸附小分子,在上引入羟基可增强X对的吸附
第II卷 非选择题(共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 磷的单质及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)白磷晶胞属于面心立方最密堆积,每个周围距离最近的个数为___________;白磷隔绝空气加热转化为红磷,红磷是巨型分子,无定型结构,能证明白磷是晶体的实验验证方法是___________。
(2)黑磷晶体是一种新型材料,其中正交型黑磷具有类似石墨的片层结构。每一层内P原子形成六元环彼此相接,每个空间六元环中平均含有的P原子个数为___________。白磷和正交型黑磷相比,熔点较高的是___________,原因是___________。
(3)BP是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞结构与金刚石晶胞相似,其晶胞可看作金刚石晶胞内部的C原子被B原子替代,顶点和面心的C原子被P原子替代,晶胞参数为apm。沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下所示。
①投影图中原子5代表___________原子(填“P”或“B”)。
②若投影图中原子1的分数坐标是,则原子6的分数坐标是___________,原子1、6之间的距离为___________pm。
17. 氰基烯酸酯是常见黏合剂的单体,其分子结构的通式可表示为。
回答下列问题:
(1)—氰基丙烯酸甲酯(俗称501)结构简式为,—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)结构简式为,写出俗称508的分子式___________。
(2)常温下,丙烯难聚合而502可快速聚合,从分子结构的角度分析502快速聚合的原因___________。
(3) 氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)具有黏合性的原因是发生加聚反应(微量水蒸气作用下),反应的化学方程式为___________。
(4)医用胶也称医用黏合剂。
资料卡片
资料1:医用胶的固化时间过短,遇到血液时迅速固化而造成血细胞破坏。
资料2: 氰基烯酸酯分子中“”、“”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间。
资料3:氰基丙烯酸部分的结构中有两个或者多个碳碳双键,则可发生交联聚合,形成体型高聚物。
①504是常见医用胶,504相对502的优点是___________。
②以下为研究者从安全性及使用需求的角度出发,进行结构修饰后的三种新型医用胶分子。
上述分子中,可用于接骨的“接骨胶”(固化时间不能太短,且黏合后强度要高)的是___________(填标号),利用501合成A还需反应物的结构简式为___________。
18. 三苯甲醇是一种重要的有机合成中间体,可以通过下列原理进行合成。
已知:
①格氏试剂(RMgBr)性质活泼,可与水、二氧化碳、卤代烃、醛、酮等物质反应,如:
②
③几种物质的物理性质如下表(*表示有机物与水形成的共沸物沸点)。
物质 相对分子质量 沸点/℃ 存在状态及溶解性
无水乙醚 74 35(34*) 微溶于水的液体
溴苯 157 156.2(92.8*) 不溶于水的液体,溶于乙醚、乙醇
二苯酮 182 305.4 不溶于水的晶体,溶于乙醚
三苯甲醇 260 380 不溶于水及石油醚的白色晶体,溶于乙醇、乙醚
实验步骤如下:
Ⅰ.制备三苯甲醇
制备装置如图所示(加热及夹持装置略)。在仪器A中加入2.4g镁屑,向恒压滴液漏斗中加入10.6mL(0.10mol)溴苯和25.0mL无水乙醚的混合液,启动搅拌器,将部分混合液加入A中,开始反应后再逐滴加入余下的混合液。充分反应后,将A置于冰水浴中,滴加14.5g(0.08mol)二苯酮和25.0mL无水乙醚的混合液,水浴回流60min。然后慢慢滴加30.0mL饱和溶液。
Ⅱ.提纯三苯甲醇
将A中的物质转移入圆底烧瓶中,用水蒸气蒸馏装置分离出乙醚、溴苯并回收利用,向残留液中加入石油醚,获取粗产品。
回答下列问题:
(1)装置图中A的名称为___________,球形冷凝管的进水口为___________(填“a”或“b”),B中试剂为___________(写名称)。
(2)步骤Ⅰ中,若溴苯和无水乙醚的混合液滴加过快,生成的有机副产物主要为___________(写结构简式)。
(3)步骤Ⅰ中,饱和溶液的作用是___________。
(4)步骤Ⅱ中,选择合适的仪器并组装蒸馏装置分离出乙醚、溴苯(加热及夹持装置略),安装顺序为①②___________(填序号);水蒸气蒸馏能除去溴苯的原因是___________。
(5)加入石油醚后过滤得到粗产品,粗产品精制的实验方法是___________。
(6)若最后得到13.0g三苯甲醇,则三苯甲醇的产率为___________。
19. 早在公元前3000年,人们发现柳树皮具有解热镇痛功效。1838年意大利化学家拉菲勒·皮里亚以柳树皮为原料制得水杨酸,此后科学家对水杨酸的结构进行一系列改造,合成出疗效更佳的长效缓释阿司匹林。水杨酸的合成路线及其结构修饰如下。
回答下列问题:
(1)水杨酸中官能团的名称为___________。
(2)合成路线中不采取甲苯与直接反应得到邻溴甲苯,而是经过步骤①②③,目的是___________。
(3)步骤④~⑥的顺序不能改为水解、酸化、氧化,理由是___________。
(4)将阿司匹林与对乙酰氨基酚(有解热镇痛药效)利用拼合的方法可得新药贝诺酯,贝诺酯被人体吸收后能代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚,这两种药物同时发挥作用,且作用时间较阿司匹林和对乙酰氨基酚更长。
阿司匹林转变为贝诺酯的化学方程式为___________。
(5)在上述合成路线中,科研工作者将阿司匹林与聚甲基丙烯酸借助乙二醇嫁接起来,研制出长效缓释阿司匹林。
①聚甲基丙烯酸的结构简式为___________。
②长效缓释阿司匹林在肠胃中发生水解反应释放出有效成分,与阿司匹林相比它能保持血液或组织中的药物浓度相对稳定,达到长效解热镇痛功效,这是因为长效缓释阿司匹林___________。
20. 一种抑制类杀菌剂H的合成路线如下。
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,H中含氧官能团的名称为___________。
(2)D→E的反应类型为___________,F的结构简式为___________。
(3)B→C化学反应方程式为___________。
(4)比B多一个碳原子的同系物M,M的同分异构体中,满足下列条件的有___________种。
①苯环上有5个取代基;
②除苯环外没有其它环状结构。
(5)根据以上合成路线,写出以2,3—丁二醇和乙二胺为主要原料制备的合成路线___________。
滨州市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡对应位置“条形码粘贴处”。
2.第I卷每小题选出答案后,用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试卷上。
3.第II卷所有题目的答案,考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内,在试卷上答题不得分。
4.考试结束,监考人员将答题卡收回。
5.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共10页,满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 K:39
第I卷 选择题(共40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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 氨、胺类物质可用作甲醛清除剂 B. 加酶洗衣粉可以洗涤真丝织品
C. 冠醚是识别碱金属离子的大环化合物 D. 酚醛树脂泡沫是一种新型阻燃保温材料
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氨、胺类、酚类物质等可以与甲醛发生加成反应,继而发生消去反应,生成水和一种稳定的有机化合物,从而达到去除甲醛的目的,A正确;
B.真丝的成分是蛋白质,酶会催化蛋白质分解,故不能用加酶洗衣粉洗涤真丝织品,B错误;
C.冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与正离子,尤其是碱金属离子络合,并随环的大小不同而与不同的金属离子络合,利用此性质可以识别碱金属离子,C正确;
D.酚醛树脂泡沫在火中不燃烧不熔化,是一种新型阻燃保温材料,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙炔的球棍模型:
B. 聚丁醚的结构简式:
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 乙醇的谱图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔分子中含有碳碳叁键,为直线形分子,球棍模型:,A错误;
B.聚丁醚的结构简式:,B错误;
C.四氯化碳中氯原子半径大于碳,空间填充模型:,C错误;
D.乙醇分子中有3种氢,且数目之比为3:2:1,D正确;
故选D。
3. 部分晶体的晶胞结构如下图。下列说法正确的是
A. 晶胞中,填充在形成的正八面体空隙中
B. 铜金合金晶胞中,1个Cu原子形成4个金属键
C. 金刚石晶胞中,C原子间只形成非极性共价键
D. 碘晶胞中,分子取向均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞中,填充在相邻4个形成的四面体空隙中,选项A错误;
B.金属键是没有个数的,选项B错误;
C.金刚石为共价晶体,晶胞中,C原子间只形成非极性共价键,选项C正确;
D.碘晶胞中,分子的排列有2种不同取向,选项D错误;
答案选C
4. 用下列实验装置进行相应实验,其中能达到实验目的的是
A. 制取并检验乙烯 B. 制取硝基苯
C. 制取并检验乙炔 D. 配制银氨溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇在浓硫酸催化作用下加热生成乙烯,是由氢氧化钠溶液除去挥发的乙醇和可能生成的二氧化硫,生成气体通入溴水溶液褪色说明生成乙烯,A符合题意;
B.水浴加热水浴液面要高于反应液的液面,B不符合题意;
C.生成乙炔中含有的硫化氢等气体也会使得溴水褪色,C不符合题意;
D.配制银氨溶液需将氨水加入硝酸银溶液至生成沉淀恰好溶解,D不符合题意;
故选A。
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点: 低于 晶体类型
C 酸性:远强于 羟基极性
D 硬度:生铁(铁碳合金)大于纯铁 化学键类型
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.正戊烷与新戊烷是同分异构体,新戊烷支链多,分子间作用力弱,导致正戊烷沸点高于新戊烷,则正戊烷沸点高于新戊烷与分子间作用力有关,选项A正确;
B.题目化合物与NaBF4均为离子化合物,通常判断离子化合物的熔点高低用晶格能,晶格能与离子的电荷、离子的半径和离子的电子层结构有关,离子的电荷越高,半径越小,晶格能越大,熔点越高,题目化合物与NaBF4离子电荷相同,但题目化合物阳离子部分半径大于Na,因此晶格能小,熔点低,选项B错误;
C.F原子的电负性大于H,使CF3COOH中-COOH的O-H键的电子云重叠程度减小,羟基极性增强,易发生断裂,导致CF3COOH的酸性远强于CH3COOH,则CF3COOH的酸性远强于CH3COOH与羟基极性有关,选项C正确;
D.碳原子比铁原子小,所以当碳原子代替铁原子的位置时,其与邻近的铁原子结合更紧密,会形成强的化学键,这些化学键使得生铁的原子排列更加紧密,从而增加了生铁的硬度,选项D正确;
答案选B。
6. 下列有机物的命名错误的是
A. 邻二苯酚
B. 对甲基苯甲醛
C. 2 氯 1,3 丁二烯
D. 溴丁酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯环上的两羟基处于邻位,故名称为邻二苯酚,A正确;
B.苯环上甲基和醛基处于对位,故名称为对甲基苯甲醛,B正确;
C.Cl位于碳链的2号位,双键位于1,3号位,故名称是2-氯-1,3-丁二烯,C正确;
D.溴原子位于2号位,故其名称为2-溴丁酸,而不是α 溴丁酸,D错误;
故选D。
7. 氧杂环丁基叠氮聚合物是一种新型的高分子材料,具有较好的光学、电学和磁学性质,其合成路线如下。
下列说法错误的是
A. 中含有配位键
B. 反应①中碳原子的杂化方式发生了改变
C. 可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成
D. 生成1mol叠氮聚合物理论上需要消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.中B提供空轨道、O提供孤电子对,形成配位键,A正确;
B.反应①前后碳原子均为饱和碳原子,杂化方式均为sp3,B错误;
C.用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息,故可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成,C正确;
D.由聚合物的链节可知,生成1mol叠氮聚合物理论上需要消耗,D正确;
故选B。
8. 烯烃与HX发生加成反应的历程如下。
第一步:
第二步:
实验数据证明:第一步生成的碳正离子越稳定,第二步生成的产物含量越高。
已知:碳正离子的相对稳定性为,据此推测,与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最高的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知:第一步生成的碳正离子越稳定,第二步生成的产物含量越高。则中碳碳双键中的1号碳形成的正离子更稳定,另一个碳碳双键中由于羧基的影响,2号碳形成的正离子更稳定,故与足量HCl充分加成得到的产物中,含量最高的是;
故选A。
9. 一种基于二硫键( S S )的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下:
,该聚合物由X( )和Y( )聚合而成,二硫键在氧化剂或还原剂作用下发生变化,二硫键断裂转化为两个巯基(—SH)或者两个巯基重新结合为二硫键,基于该原理可以实现聚合物结构的修复,下列说法正确的是
A. X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应
B. 生成该聚合物的反应属于缩聚反应
C. 二硫键在氧化剂作用下断裂,在还原剂作用下恢复
D. 该聚合物在一定条件下发生取代反应,能降解成两种单体分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.从X和Y的聚合反应来看,断裂的是C=N双键,故碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应,A正确;
B.通过断键机理可知,X与Y的聚合反应属于加成聚合,B错误;
C.二硫键在氧化剂或还原剂的作用下都可以发生断裂,生成巯基,或两个巯基重新结合成二硫键,而不是在氧化剂作用下断裂,在还原剂作用下恢复,C错误;
D. 该聚合物含有酰胺基,在强酸强碱作用下可以发生水解,即取代反应,但生成的单体有三种,故D错误;
故选A。
10. 将钾离子嵌入石墨层可制得一种新型负极材料,图1为该负极材料的六方晶胞示意图。由于钾离子半径较大,在充放电过程中,会使石墨体积变化大而引起结构坍塌,导致容量快速衰减。
下列说法错误的是
A. 与石墨相比,中空碳纳米管结构能提供更多的自由空间来适应充放电过程中的体积变化
B. 石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,同时还存在类似金属键的作用力
C. 该材料的密度为(表示阿伏加德罗常数的值)
D. 图2可表示该材料沿z轴的局部投影图
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图2可以看出,其自由空间更多,故更能适应充放电过程中的体积变化,A正确;
B.石混属于混合晶体,既存在共价键又存在范德华力,同时还存在类似金属键的作用力,B正确;
C.根据图1,用均摊法可确定含有1个钾离子和8个C原子,故化学式为KC8,则密度,故C错误;
D. 根据Z轴的方向可知图2是该材料沿Z轴的局部投影图,D正确;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
实验目的 实验操作
A 检验蔗糖水解产物 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,再加入新制氢氧化铜悬浊液,继续加热
B 检验对甲基苯酚中的官能团 向饱和对甲基苯酚的溶液中滴加几滴溴水
C 检验1—溴丁烷中的溴元素 向少量1—溴丁烷中加入足量5%NaOH溶液,微热一段时间后,静置溶液分层,取少量上层溶液,先加稀硝酸,再加几滴溶液
D 检验中的官能团 向足量的银氨溶液中滴加少量,水浴加热一段时间后,再滴加碳酸氢钠溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,用新制氢氧化铜悬浊液检验蔗糖的水解产物必须在碱性条件下,向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间后,加入新制氢氧化铜悬浊液之前没有加入NaOH至溶液呈碱性,A项不能达到实验目的;
B.对甲基苯酚中官能团为酚羟基,向饱和对甲基苯酚的溶液中滴加几滴溴水生成的会溶于过量的对甲基苯酚,观察不到明显实验现象,不能用于检验对甲基苯酚中的酚羟基,B项不能达到实验目的;
C.向少量1—溴丁烷中加入足量5%NaOH溶液,微热一段时间后,静置溶液分层,取少量上层溶液,先加稀硝酸中和过量的稀硝酸并使溶液呈酸性,再加几滴AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,说明上层溶液中含Br-,进一步说明1—溴丁烷中含溴元素,C项能达到实验目的;
D.中的官能团为醛基和碳碳双键,向足量银氨溶液中滴加少量,水浴加热一段时间后,观察中产生光亮的银镜可检验其中的醛基,再滴加碳酸氢钠溶液不能检验其中的碳碳双键,D项不能达到实验目的;
答案选C。
12. 对甲基苯胺是一种重要的有机合成中间体,它参与的某个反应过程如下,制得的产物丁可做防晒剂。
下列说法正确的是
A. 甲中氮原子与苯环形成大键,表现出其碱性弱于甲胺
B. 乙能与发生加成反应,且每1mol乙最多加成
C. 丁的沸点低于邻氨基苯甲酸
D. 丁也可以用酸性高锰酸钾溶液直接氧化甲制得
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲中的N原子与苯环形成大π键,降低了-NH2的碱性 ,即甲的碱性弱于甲胺,A正确;
B.乙含有苯环和羰基,可以与氢气加成,1mol乙最多能与4mol氢气发生加成,B错误;
C.邻氨基苯甲酸存在分子内氢键,故其沸点低于丁,C错误;
D. 酸性高锰酸钾要与氨基反应,不能用其直接氧化甲,D错误;
故选A。
13. 我国科学家制备了一种新型低毒性和较好亲水性的聚合物W,制备过程如下。
下列说法正确的是
A. X分子中不同化学环境的氢原子有1种
B. Z在酸性条件下充分水解能生成乳酸
C. 合成Z的过程中,理论上应控制X、Y的物质的量之比为m:n
D. 由Z合成W的过程中发生了加成反应
【答案】BD
【解析】
【详解】A.X分子为对称结构,不同化学环境的氢原子有2种,A错误;
B.Z中含有酯基,在酸性条件下充分水解, 部分可以得到乳酸CH3CHOHCOOH,B正确;
C.由图可知,Z的链节中需0.5分子X和1分子的Y反应而来,故合成Z的过程中,理论上应控制X、Y的物质的量之比为m:2n,C错误;
D.由图可知,Z中碳碳三键转变为W中的碳碳双键,即由Z合成W的过程中物质不饱和度减小,发生了加成反应,D正确;
故选BD。
14. 立体异构包括对映异构、顺反异构等。有机物M(2 羟基丁酸)存在如下转化关系。下列说法正确的是
A. M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种
B. N分子可能存在顺反异构
C. N分子可能含有5种化学环境的氢原子
D. L的任一同分异构体中不能同时具有顺反异构和对映异构
【答案】A
【解析】
【分析】M的结构简式为: ,能过浓硫酸加热发生消去反应生成N,则N的结构简式为: ,与HCl发生加成反应生成L,同时L通过水解酸化生成M,L的结构简式为 。
【详解】A.在M的同分异构体中,与M具有相同官能团的有机物有4种,分别是:、 、、 ,A正确;
B.N的结构简式为 ,它一定存在顺反异构,B错误;
C.N分子中一共有4种环境的氢原子,C错误;
D.当L的同分异构体结构为 ,它既有顺反异构又有对映异构,D错误;
故选A。
15. 配位化合物X由配体和具有正四面体结构的(立体结构为)组成。化合物X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
下列有关说法错误的是
A. 每个中碳氧键的数目为8
B. X晶体中的配位数为2
C. X晶体中与同一配体相连的两个取向不同
D. X晶体内部空腔能吸附小分子,在上引入羟基可增强X对吸附
【答案】B
【解析】
【详解】A.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,由图可知,每个中有6个碳氧单键、2分碳氧双键,故碳氧σ键的数目为8,A正确;
B.1个上下、左右、前后共6个,每个与形成2个锌氧配位键,1个含有4个锌氧配位键,则1个中形成的配位键数为6×2+4=16个,1个的配位数为4,B错误;
C.由图可知, X晶体中相邻两个取向不同,故与同一配体相连的两个取向不同,C正确;
D.X晶体内部空腔能吸附小分子,羟基能和水分子形成氢键,故在上引入羟基可增强X对的吸附,D正确;
故选B。
第II卷 非选择题(共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 磷的单质及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)白磷晶胞属于面心立方最密堆积,每个周围距离最近的个数为___________;白磷隔绝空气加热转化为红磷,红磷是巨型分子,无定型结构,能证明白磷是晶体的实验验证方法是___________。
(2)黑磷晶体是一种新型材料,其中正交型黑磷具有类似石墨的片层结构。每一层内P原子形成六元环彼此相接,每个空间六元环中平均含有的P原子个数为___________。白磷和正交型黑磷相比,熔点较高的是___________,原因是___________。
(3)BP是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞结构与金刚石晶胞相似,其晶胞可看作金刚石晶胞内部的C原子被B原子替代,顶点和面心的C原子被P原子替代,晶胞参数为apm。沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下所示。
①投影图中原子5代表___________原子(填“P”或“B”)。
②若投影图中原子1的分数坐标是,则原子6的分数坐标是___________,原子1、6之间的距离为___________pm。
【答案】(1) ①. 12 ②. X射线衍射法
(2) ①. 2 ②. 正交型黑磷 ③. 白磷为分子晶体,而正交型黑磷为混合晶体
(3) ①. P ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
白磷晶胞属于面心立方最密堆积,由图可知,以底面面心的为例,上中下层各有4个,则每个周围距离最近的个数为12;晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法,故能证明白磷是晶体的实验验证方法是X射线衍射法;
【小问2详解】
每个P为3个环共用,则每个空间六元环中平均含有的P原子个数为6÷3=2。正交型黑磷具有类似石墨的片层结构,为混合晶体,熔点较高,故白磷和正交型黑磷相比,熔点较高的是正交型黑磷,原因是白磷为分子晶体,而正交型黑磷为混合晶体。
【小问3详解】
①金刚石晶胞内部的C原子被B原子替代,顶点和面心的C原子被P原子替代,投影图中原子5为面心的原子,故代表P。
②若投影图中原子1的分数坐标是,则原子6为右侧面的面心原子,分数坐标是;原子1、6在x、y、z轴上的投影距离分别为、、,则两者之间的距离为。
17. 氰基烯酸酯是常见黏合剂的单体,其分子结构的通式可表示为。
回答下列问题:
(1)—氰基丙烯酸甲酯(俗称501)结构简式为,—氰基丙烯酸乙酯(俗称502)结构简式为,写出俗称508的分子式___________。
(2)常温下,丙烯难聚合而502可快速聚合,从分子结构的角度分析502快速聚合的原因___________。
(3) 氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)具有黏合性的原因是发生加聚反应(微量水蒸气作用下),反应的化学方程式为___________。
(4)医用胶也称医用黏合剂。
资料卡片
资料1:医用胶的固化时间过短,遇到血液时迅速固化而造成血细胞破坏。
资料2: 氰基烯酸酯分子中“”、“”部分碳链适当增长,有助于延长固化时间。
资料3:氰基丙烯酸部分的结构中有两个或者多个碳碳双键,则可发生交联聚合,形成体型高聚物。
①504是常见医用胶,504相对502优点是___________。
②以下为研究者从安全性及使用需求的角度出发,进行结构修饰后的三种新型医用胶分子。
上述分子中,可用于接骨的“接骨胶”(固化时间不能太短,且黏合后强度要高)的是___________(填标号),利用501合成A还需反应物的结构简式为___________。
【答案】(1)C12H19O2N
(2)-CN和酯基可以活化碳碳双键使其更容易发生加聚反应
(3) (4) ①. 504中的“-R2”部分碳链长,有助于延长固化时间,防止迅速固化防止血细胞破坏
②. C ③. CH3OCH2CH2OH
【解析】
【小问1详解】
根据分子通式,R1为H,R2为-C8H17,故其分子式为C12H19O2N;
【小问2详解】
丙烯分子和502分子的区别是502分子中多了酯基和-CN,故-CN和酯基可以活化碳碳双键,使其更容易发生加聚反应;
【小问3详解】
根据题目信息:α 氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)具有黏合性的原因是发生加聚反应(微量水蒸气作用下),故其方程式为;
【小问4详解】
①504的结构就是把502中酯基连接的乙基换成了丁基,“-R2”部分碳链长,有助于延长固化时间,防止迅速固化防止血细胞破坏;
②根据题目信息:氰基丙烯酸部分的结构中有两个多个碳碳双键,则可发生交联聚合,形成体型高聚物,即R1中双键越多,分子中碳链越长,其固化时间长且黏合后强度高,故选择C;对比501和A的结构简式可知,利用501合成A,即醚键断裂,还需要的反应物的结构简式为CH3-O-CH2CH2OH。
18. 三苯甲醇是一种重要的有机合成中间体,可以通过下列原理进行合成。
已知:
①格氏试剂(RMgBr)性质活泼,可与水、二氧化碳、卤代烃、醛、酮等物质反应,如:
②
③几种物质的物理性质如下表(*表示有机物与水形成的共沸物沸点)。
物质 相对分子质量 沸点/℃ 存在状态及溶解性
无水乙醚 74 35(34*) 微溶于水的液体
溴苯 157 156.2(92.8*) 不溶于水的液体,溶于乙醚、乙醇
二苯酮 182 305.4 不溶于水的晶体,溶于乙醚
三苯甲醇 260 380 不溶于水及石油醚的白色晶体,溶于乙醇、乙醚
实验步骤如下:
Ⅰ.制备三苯甲醇
制备装置如图所示(加热及夹持装置略)。在仪器A中加入2.4g镁屑,向恒压滴液漏斗中加入10.6mL(0.10mol)溴苯和25.0mL无水乙醚的混合液,启动搅拌器,将部分混合液加入A中,开始反应后再逐滴加入余下的混合液。充分反应后,将A置于冰水浴中,滴加14.5g(0.08mol)二苯酮和25.0mL无水乙醚的混合液,水浴回流60min。然后慢慢滴加30.0mL饱和溶液。
Ⅱ.提纯三苯甲醇
将A中的物质转移入圆底烧瓶中,用水蒸气蒸馏装置分离出乙醚、溴苯并回收利用,向残留液中加入石油醚,获取粗产品。
回答下列问题:
(1)装置图中A的名称为___________,球形冷凝管的进水口为___________(填“a”或“b”),B中试剂为___________(写名称)。
(2)步骤Ⅰ中,若溴苯和无水乙醚的混合液滴加过快,生成的有机副产物主要为___________(写结构简式)。
(3)步骤Ⅰ中,饱和溶液的作用是___________。
(4)步骤Ⅱ中,选择合适的仪器并组装蒸馏装置分离出乙醚、溴苯(加热及夹持装置略),安装顺序为①②___________(填序号);水蒸气蒸馏能除去溴苯的原因是___________。
(5)加入石油醚后过滤得到粗产品,粗产品精制的实验方法是___________。
(6)若最后得到13.0g三苯甲醇,则三苯甲醇的产率为___________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. a ③. 碱石灰
(2) (3)促进水解产生三苯甲醇,不产生难溶于水的Mg(OH)Br,使得产物易于分离
(4) ①. ⑤⑦④ ②. 溴苯与水在92.8℃下能形成共沸物逸出
(5)重结晶 (6)62.5%
【解析】
【分析】由题给流程可知,溴苯在无水乙醚中与镁反应生成,在无水乙醚中与二苯酮发生加成反应生成, 在氯化铵溶液中发生水解反应生成三苯甲醇。
【小问1详解】
由仪器构造可知,A为三颈烧瓶;球形冷凝管起冷凝回流的作用,为增强冷凝效果,冷却水应从球形冷凝管的下口进上口出,即进水口为a;根据信息①可知,格氏试剂(RMgBr)性质活泼,可与水、二氧化碳等物质反应,因此B中试剂应为碱石灰,目的是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入装置A中,与格氏试剂发生反应;故答案为:三颈烧瓶;a;碱石灰。
【小问2详解】
根据信息①可知,步骤Ⅰ中,若溴苯和无水乙醚的混合液滴加过快,反应生成的格式试剂会与溴苯反应生成有机副产物,故答案为:。
【小问3详解】
根据信息②可知,水解生成三苯甲醇的同时还生成难溶物,而三苯甲醇不溶于水,使得分离产物困难。饱和溶液水解显酸性,能促进水解产生三苯甲醇,同时不产生难溶于水的Mg(OH)Br,使得产物易于分离,故答案为:促进水解产生三苯甲醇,不产生难溶于水的Mg(OH)Br,使得产物易于分离。
【小问4详解】
①是水蒸气发生器,水蒸气进入②中蒸馏出乙醚、溴苯,通过⑤直形冷凝管冷凝后,经⑦尾接管在④锥形瓶中收集,则安装顺序为①②⑤⑦④;由表格数据可知,溴苯与水在92.8℃下能形成共沸物逸出,所以水蒸气蒸馏能除去溴苯;故答案为:⑤⑦④;溴苯与水在92.8℃下能形成共沸物逸出。
【小问5详解】
为进一步提纯粗产品,需将产品进行重结晶,其具体操作为将产品用乙醚溶解,慢慢滴加蒸馏水,析出颗粒较细的晶体,故答案为:重结晶。
【小问6详解】
镁屑为0.10mol,溴苯为0.10mol,二苯酮为0.08mol,以量少的二苯酮为标准计算三苯甲醇的理论产量应为0.08mol,三苯甲醇的理论质量为0.08mol×260g/mol=20.8g,因此三苯甲醇的产率为×100%=62.5%,故答案为:62.5%。
19. 早在公元前3000年,人们发现柳树皮具有解热镇痛功效。1838年意大利化学家拉菲勒·皮里亚以柳树皮为原料制得水杨酸,此后科学家对水杨酸的结构进行一系列改造,合成出疗效更佳的长效缓释阿司匹林。水杨酸的合成路线及其结构修饰如下。
回答下列问题:
(1)水杨酸中官能团的名称为___________。
(2)合成路线中不采取甲苯与直接反应得到邻溴甲苯,而是经过步骤①②③,目的是___________。
(3)步骤④~⑥的顺序不能改为水解、酸化、氧化,理由是___________。
(4)将阿司匹林与对乙酰氨基酚(有解热镇痛药效)利用拼合的方法可得新药贝诺酯,贝诺酯被人体吸收后能代谢为水杨酸和对乙酰氨基酚,这两种药物同时发挥作用,且作用时间较阿司匹林和对乙酰氨基酚更长。
阿司匹林转变为贝诺酯的化学方程式为___________。
(5)在上述合成路线中,科研工作者将阿司匹林与聚甲基丙烯酸借助乙二醇嫁接起来,研制出长效缓释阿司匹林。
①聚甲基丙烯酸的结构简式为___________。
②长效缓释阿司匹林在肠胃中发生水解反应释放出有效成分,与阿司匹林相比它能保持血液或组织中的药物浓度相对稳定,达到长效解热镇痛功效,这是因为长效缓释阿司匹林___________。
【答案】(1)酚羟基、羧基
(2)利用—SO3H占据甲基的对位,达到控制—Br只能取代甲基邻位的目的,若直接与Br2反应将导致甲基的邻、对位均可发生取代反应
(3)因为酚羟基易被高锰酸钾氧化;
(4) + +H2O
(5) ①. ②. 首先高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子,保证人体所需阿司匹林的总量。其次阿司匹林通过水解反应被释放出来,水解反应是一种可逆反应,阿司匹林一旦被消耗,水解平衡发生移动,可保持阿司匹林的浓度相对稳定。从而达到长效、缓释的作用
【解析】
【分析】甲苯在硫酸和三氧化硫的作用下生成对甲基苯磺酸,对甲基苯磺酸与溴单质发生取代,取代甲基邻位的氢原子,产物与水发生取代生成邻甲基溴笨,甲基被氧化生成邻溴苯甲酸,碱性条件下发生水解生成对应钠盐,酸性条件下转化为邻羟基苯甲酸即水杨酸,依次得到阿司匹林、长效缓释阿司匹林。
【小问1详解】
根据水杨酸的结构简式可知水杨酸中官能团的名称为酚羟基、羧基;
小问2详解】
甲苯的邻对位氢原子都很活泼,利用—SO3H占据甲基的对位,达到控制—Br只能取代甲基邻位的目的,若直接与Br2反应将导致甲基的邻、对位均可发生取代反应,答案为:利用—SO3H占据甲基的对位,达到控制—Br只能取代甲基邻位的目的,若直接与Br2反应将导致甲基的邻、对位均可发生取代反应;
【小问3详解】
不能改为水解、酸化、氧化,若最后氧化则得不到酚羟基其易被氧化,答案为:不能,因为酚羟基易被高锰酸钾氧化;
【小问4详解】
)和 发生酯化反应即可制得,化学方程式:++H2O;
【小问5详解】
①聚甲基丙烯酸是由甲基丙烯酸加聚而成,其结构简式为: ;
②首先高聚物载体中结合了足量的阿司匹林分子,保证人体所需阿司匹林的总量。其次阿司匹林通过水解反应被释放出来,水解反应是一种可逆反应,阿司匹林一旦被消耗,水解平衡发生移动,可保持阿司匹林的浓度相对稳定。从而达到长效、缓释的作用。
20. 一种抑制类杀菌剂H的合成路线如下。
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A名称为___________,H中含氧官能团的名称为___________。
(2)D→E的反应类型为___________,F的结构简式为___________。
(3)B→C的化学反应方程式为___________。
(4)比B多一个碳原子的同系物M,M的同分异构体中,满足下列条件的有___________种。
①苯环上有5个取代基;
②除苯环外没有其它环状结构。
(5)根据以上合成路线,写出以2,3—丁二醇和乙二胺为主要原料制备的合成路线___________。
【答案】(1) ①. 2,4,6一三氯苯甲醇 ②. 酰胺基
(2) ①. 加成反应 ②.
(3)+ CH3CH2NO2 +H2O
(4)7 (5)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,铜做催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成,则A为、B为;B与CH3CH2NO2发生信息i反应生成C,一定条件下,C转化为D,D与CH3NH2发生加成反应生成E;催化剂作用下E发生消去反应生成F,F发生还原反应生成G,G与 发生取代反应生成 。
【小问1详解】
A的名称为2,4,6一三氯苯甲醇,H中含氧官能团的名称为酰胺基;
【小问2详解】
根据以上分析D→E的反应类型为加成反应,F的结构简式为;
【小问3详解】
B→C的化学反应方程式为;
【小问4详解】
比B多一个碳原子的同系物M,说明M的分子式为C8H5Cl3O,并且①苯环上有5个取代基;②除苯环外没有其它环状结构,根据要求写出的M同分异构体如下:,共7种;
【小问5详解】
先将2,3—丁二醇催化氧化得到,再与乙二胺H2NCH2CH2NH2发生反应②得到,合成路线。