浙江省精诚联盟2023-2024高二下学期3月月考化学试题(原卷版+解析版)

2023学年第二学期浙江省精诚联盟3月联考
高二年级化学学科 试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;K-39;Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质在常温常压下密度比水大,能溶于水,形成晶体属于分子晶体的是
A. B. C. SiC D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.的密度小于水,不符合题意,故A不选;
B.属于离子晶体,不符合题意,故B不选;
C.SiC属于共价晶体,不符合题意,故C不选;
D.是尿素,密度比水大,能溶于水,是分子晶体,符合题意,故D选。
答案选D。
2. Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson三位科学家共同研发的冷冻电镜,可实现测定溶液中生物分子结构高分辨率的成像,于2017年获得诺贝尔技术奖。请结合已学知识,判断下列说法不正确的是
A. 生物蛋白质分子形成的溶液,不会产生丁达尔现象
B. 冷冻电镜与扫描隧道显微镜一样,能帮助人类实现对分子或原子的操纵
C. 图像是我们理解一切事物的关键所在,因此冷冻电镜技术能带来生物化学领域的革新
D. 人类研究物质微观结构中,光学显微镜、电子显微镜和扫描隧道显微镜是三种不同层次的观测仪器
【答案】A
【解析】
【详解】A.蛋白质是高分子化合物,其溶液是胶体,能产生丁达尔效应,故A错误;
B.冷冻电镜与扫描隧道显微镜一样,能帮助人类实现对分子或原子的操纵,故B正确;
C.图像是我们理解一切事物的关键所在,因此冷冻电镜技术能带来生物化学领域的革新,故C正确;
D.光学显微镜、电子显微镜和扫描隧道显微镜能够观测的程度越来越细微,是三种不同层次的观测仪器,故D正确;
答案选A。
3. 向盛有溶液的试管中滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液。下列说法正确的是
A. 、、都可以与形成配合物
B. 以上实验现象,说明配位能力比弱
C. 向深蓝色的透明溶液中加入乙醇,不会析出晶体
D. 滴加氨水,首先形成的难溶物是
【答案】B
【解析】
【详解】A.中氮原子没有孤电子对,不能与形成配合物,故A错误;
B.溶液中是水与配位,滴加氨水至过量后,得到深蓝色的透明溶液,是,说明配位能力比弱,故B正确;
C.向深蓝色的透明溶液中加入乙醇,会析出晶体,故C错误;
D.滴加氨水,首先形成的难溶物是,故D错误。
答案选B。
4. 下列表示不正确的是
A. 乙烯的分子结构示意图:
B. 碳原子的价层电子排布式:
C. 甲基的电子式:
D. 碳酸根的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,C采取sp2杂化,碳碳之间有1个键和1个键角为120,故A正确;
B.碳原子的价层电子为最外层电子,排布式为,故B错误;
C.甲基中C、H原子间共用1对电子,碳原子外围电子数为7,电子式为,故C正确;
D.BF3中B原子价层电子对个数为3+=3且不含孤电子对,价层电子对互斥(VSEPR)模型为:,故D正确。
答案选B。
5. 化学家用乙炔合成了聚乙炔,用于制备导电高分子材料,下列说法不正确的是(为阿伏伽德罗常数的值)
A. 聚乙炔分子存在共轭双键,形成了电子云,经掺杂之后导电性会提高到金属水平
B. 乙炔分子中既含有极性键,又含有非极性键
C. 若聚乙炔分子的聚合度为n,则1mol该分子含有个碳碳双键
D. 生成26g聚乙炔,产物中有个聚乙炔分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙炔是乙炔发生加成聚合反应得到,分子中单双键交替,存在共轭双键,形成了电子云,能导电,经I2掺杂之后导电性会提高,达到金属水平,A正确;
B.乙炔分子中碳碳之间的共价键为非极性键,碳氢之间的共价键为极性键,既含有极性键,又含有非极性键,B正确;
C.若聚乙炔分子的聚合度为n,则1个聚乙炔分子中有n个碳碳双键,1mol该分子含有n mol碳碳双键,即nNA个碳碳双键,C正确;
D.26g乙炔为1mol,发生加成聚合反应得聚乙炔,聚乙炔分子个数一定远小于NA,D错误;
本题选D。
6. 下列对反应类型的判断不正确的是
A. 分解反应
B. ++HBr 取代反应
C. 加聚反应
D. 酯化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是一种物质变成两种物质,属于分解反应,故A正确;
B.溴苯上溴原子被苯乙烯基团代替,生成有机物和HBr,是取代反应,故B正确;
C.该反应属于加成反应,没有生成高分子化合物,不是加聚反应,故C错误;
D.乙酸与乙醇生成乙酸乙酯和水,是酯化反应,故D正确。
答案选C。
7. 下列实验装置和操作均正确的是
A.重结晶法提纯苯甲酸时趁热过滤 B.用酸滴定NaOH待测液(酚酞指示剂)
C.实验室制备胶体 D.比较碳酸钠与碳酸氢钠的稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过滤装置及操作正确,故A正确;
B.图中滴定管为碱式滴定管,盛放酸的滴定管应该用酸式滴定管,故B错误;
C.FeCl3和NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,制取氢氧化铁胶体时,应该将饱和氯化铁溶液滴入沸水中并加热至液体呈红褐色为止,故C错误;
D.Na2CO3较稳定,NaHCO3受热易分解,要比较Na2CO3、NaHCO3固体的稳定性强弱,应该将NaHCO3放置在温度较低的容器中,即内层试管中,故D错误;
故选A。
8. 下列对有机化学基础知识的叙述中正确的是
A. 醛基、羟基、碳卤键、醚键、酮羰基、酰胺基都是官能团
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变得活泼
C. 用红外光谱可确定有机物的元素组成、化学键或官能团的信息
D. CH3CH2CHO(丙醛)与CH3CH2COOH(丙酸)的核磁共振氢谱图显示不同化学环境的氢原子,个数比都是3:2:1,因此这两种物质的核磁共振氢谱图是完全一样的
【答案】A
【解析】
【详解】A.官能团是指决定有机化合物特殊化学性质的原子或原子团,故醛基、羟基、碳卤键、醚键、酮羰基、酰胺基都是官能团,A正确;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是甲苯被氧化为苯甲酸,故说明苯环使甲基变得活泼,B错误;
C.用红外光谱可确定有机物的化学键或官能团的信息,但不能确定元素的种类,C错误;
D.CH3CH2CHO(丙醛)与CH3CH2COOH(丙酸)的核磁共振氢谱图显示不同化学环境的氢原子,个数比都是3∶2∶1,但两者核磁共振氢谱图中峰的位置不相同,因此这两种物质的核磁共振氢谱图不完全一样的,D错误;
故选A。
9. 下列关于事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 冠醚可以识别不同的碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
B 冰晶体中水分子周围顶角方向紧邻的分子数为4,干冰晶体周围紧邻的分子数为12 水分子之间存在氢键,且氢键具有方向性
C 、、离子键成分百分数减少 、、的相对分子质量变大,分子间作用力变强
D 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,会发现石蜡在不同方向熔化的快慢不同 水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,可用于识别不同的碱金属离子,故A正确;
B.依据分析可知,水分子之间存在氢键,氢键具有方向性,冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子,故B正确;
C.、、离子键成分百分数减少是因为金属元素和氧元素的电负性差值依次减小,故C错误;
D.水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性,导致晶体在不同方向上导热性不同,所以在水晶柱面上滴一滴融化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,会发现不同方向石蜡熔化的快慢不同,故D正确。
答案选C。
10. 胆矾()结构如图所示。下列说法正确的是
A. 中是杂化,中也是杂化,因此,两者的空间结构也一样
B. 的价层电子排布式为
C. 氧原子参与形成离子键、共价键、配位键和氢键共四种化学键
D. 由结构图可知,胆矾化学式应写成
【答案】D
【解析】
【详解】A.中S没有孤电子对,是正四面体结构,中O有2个孤电子对,是V形结构,空间构型不一样,故A错误;
B.的价层电子排布式为,故B错误;
C.氢键不属于化学键,故C错误;
D.胆矾的化学式为CuSO4 5H2O,其中1个Cu2+与4个H2O分子通过配位键形成[Cu(H2O)4]2+,[Cu(H2O)4]2+与通过离子键结合,则胆矾的化学式可以表示为,故D正确。
答案选D
11. 从柑桔中可提炼出苧烯()。下列关于苧烯的说法中正确的是
A. 能溶于水,1mol苧烯与反应,最多消耗2mol
B. 分子式为,官能团只有碳碳双键
C. 所有碳原子可能共平面,与1,3—丁二烯互为同系物
D. 与过量的溶液反应的产物可能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.苧烯()属于烃类,不溶于水,1mol该物质含有2mol碳碳双键,故最多消耗2mol氢气,故A错误;
B.分子式应为C10H16,官能团只有碳碳双键,故B正确;
C.分子中含有3个- CH2-,分子呈锯齿状,所有的碳原子不可能在同一个平面上;1,3-丁二烯的分子式为C4H6,不是相差若干个CH2原子团,不互为同系物,故C错误;
D.与过量Br2的CCl4溶液发生碳碳双键的加成反应生成,加成反应后的Br不可能连在同一个碳原子上,D错误;
故选B。
12. 化学烫发过程如图所示。烫发先用药剂A基乙酸()使头发角蛋白质的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用药剂B使角蛋白质在新的位置形成二硫键。下列说法正确的是
A. 药剂A化学式为,能溶于水,既具有酸性,又具有强还原性
B. ①→②过程,药剂A是软化剂,能把S—S键断裂,失去二硫键后头发韧性也变差,因此经常烫发的人,发质变差,这个过程中角蛋白质发生氧化反应
C. ②→③过程,通常采用的药剂B是,其氧化产物为
D. 化学烫发改变了头发角蛋白质中氨基酸的数目
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据A的结构简式可知A的化学式为,A中含有羧基,能溶于水,有酸性,含有-HS,有还原性,故A正确;
B.①→②过程中,硫元素化合价-1价降低到-2价,角蛋白质发生还原反应,故B错误;
C.②→③过程中是部分硫元素化合价升高,需要氧化剂,药剂B是H2O2,其还原产物为H2O,故C错误;
D.烫发的过程只改变了-HS的结构,没有改变氨基和羧基,故不改变氨基酸的数目,故D错误。
答案选A。
13. 高铁酸钠是一种高效杀菌、净水剂,用废铁屑制备高铁酸钠的流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤①中加入碳酸钠溶液作用是除去铁屑中的油污
B. 步骤③中试剂x可以是加入过量氢氧化钠溶液的同时鼓入空气,将产生的沉淀过滤、洗涤,不需要烘干,得到固体
C. 步骤④中涉及到的离子方程式为:
D. 高铁酸钠加入水中,表现强氧化性,能杀死微生物和细菌,生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,从而达到杀菌、净水的效果
【答案】C
【解析】
【分析】废铁屑加入碳酸钠溶液除去铁屑中的油污,过滤后,向滤渣中加入硫酸溶液,生成Fe2+,再加入X,氧化Fe2+的同时调节pH,生成Fe(OH)3,Fe(OH)3与NaClO反应生成。
【详解】A.步骤①中加入碳酸钠溶液的作用是除去铁屑中的油污,油脂可在碱性环境下水解,故A正确;
B.加入过量氢氧化钠溶液的同时鼓入空气,Fe2+被空气氧化为Fe3+,与NaOH生成Fe(OH)3,故B正确;
C.步骤④中Fe(OH)3与NaClO反应生成,离子方程式为:,故C错误;
D.高铁酸钠中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀死微生物和细菌,生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,故D正确;
故选C。
14. 氧化铟基纳米催化剂可用于选择性加氢制备,其反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应每生成,转移电子
B. 与中,碳原子的杂化方式分别是与杂化
C. 该反应过程中只有键断裂,没有键断裂,但有新键形成
D. 催化剂,参与反应生成了过渡态物质,降低了反应的活化能,加快了化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由上述流程图可知,过程中的反应物为CO2+3H2,生成物为CH3OH+H2O,总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O,每生成,转移电子,故A正确;
B.中C原子有4个价层电子对,采用sp3杂化;中C有2个价层电子对,采用sp杂化,故B正确;
C.H2O中的O来自于CO2,说明CO2中键和键均断裂,故C错误;
D.催化剂要参与反应过程,生成了过渡态物质,降低了反应的活化能,加快了化学反应速率,故D正确;
答案选C。
15. 常温下,向0.40mol/LH2SO3(不考虑H2SO3不稳定分解生成SO2)溶液中逐滴滴加一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SO3、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示。用Ka1、Ka2分别表示H2SO3一级与二级电离平衡常数。已知。下列说法不正确的是
A. 曲线2表示的微粒是,
B 当时,溶液中,时,溶液中
C. 将0.40mol/LH2SO3溶液稀释至0.20mol/L,溶液中几乎不变
D. 0.40mol/LH2SO3溶液与0.40mol/LBaCl2溶液等体积混合,不会出现沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】根据图知,溶液的pH越小,溶液中c(H2SO3)浓度越大,随着溶液的pH增大溶液中c(HSO3-)先增大后减小,溶液的pH越大,溶液中c()浓度越大,即曲线1代表H2SO3物质的量分数()与溶液pH的关系图,曲线2代表,曲线3代表,由点(1.2,0.5)可知当溶液pH=1.2时,c(H2SO3)=c(),Ka1==10-1.2,同理可知,根据点(4.2,0.5)可知,Ka2=10-4.2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线2表示的微粒是,,A正确;
B.当时,根据电荷守恒可知,,由于c(H+)>c(OH-),则此时溶液中,时,c()=c(),根据电荷守恒可知,,故此时溶液中,B正确;
C.H2SO3溶液是二元弱酸,亚硫酸根离子是其二级电离产生的,在稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,对一级电离的影响较大,对二级电离的影响很小,根据Ka2=,c()几乎不变,C正确;
D.由反应方程式:Ba2++H2SO3BaSO3+2H+的化学平衡常数为:K=====2.0×103.6,平衡常数较大,故0.40mol/LH2SO3溶液与0.40mol/LBaCl2溶液等体积混合,会出现BaSO3沉淀,D错误;
故答案为:D。
16. 下列针对有机实验的说法正确的是
实验目的 实验操作、现象或结论 实验解释
A 检验电石和水反应可产生乙炔 将产生的气体通过饱和食盐水后,再通入酸性溶液中;若酸性溶液褪色,说明有乙炔生成 因为用饱和食盐水可以除去乙炔中混有的还原性杂质,所以证明有乙炔生成
B 探究光照条件下甲烷与氯气反应产物的种类 当氯气少量时,生成物中含有、、、等 因为、、、中碳氢键极性逐渐增强,所以与氯气发生取代反应的能力逐渐增强
C 比较钠与水、钠与乙醇两个反应速率的大小 向两只分别盛有水和无水乙醇的烧杯中,各加入相同大小的钠,发现钠与水反应更剧烈 因为钠与水反应放出热量更多,温度升高更快,所以反应更剧烈
D 检验苯和液溴在催化剂作用下生成的气体 将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到溶液中有淡黄色沉淀产生 因为产生了淡黄色沉淀,所以证明有HBr气体生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和食盐水不能除去乙炔中混有的还原性杂质,应该用硫酸铜溶液除去H2S等还原性杂质,故A错误;
B.甲烷与氯气的取代反应是逐步反应,就算氯气少量也能生成、、、,因为、、、中碳氢键极性逐渐增强,所以与氯气发生取代反应的能力逐渐增强,故B正确;
C.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,是因为水中氢比乙醇中更活泼,故C错误;
D.液溴易挥发,挥发的溴蒸气通入到溶液中也能有淡黄色沉淀产生,故不能说明有HBr生成,故D错误。
答案选B。
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17. 镍(Ni)是一种重要的材料,应用很广泛。生活中壹元金属币是钢芯镀镍。
(1)写出与同周期且基态原子未成对电子数与相同的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)与在时反应生成气体,在中键、键数目之比为___________,确定固体为晶体最可靠的方法是___________。某同学画出基态原子价层电子排布图:,该电子排布图违背了___________。
(3)某立方晶系的(Sb—Ni)合金用途广泛,下图为该合金的晶胞结构图:
①Ni和Sb原子数之比为___________。
②与Sb最邻近的Sb原子数为___________。
【答案】(1)Ge、Se
(2) ①. 1∶1 ②. X射线衍射实验 ③. 洪特规则
(3) ①. 3∶1 ②. 12
【解析】
【小问1详解】
Ni是28号元素,是第四周期元素,原子核外电子排布式是[Ar]3d84s2,其未成对电子数是2个,基态原子未成对电子数与Ni相同的主族元素名称是Ge、Se两种元素。
【小问2详解】
Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4,CO中含有1个σ键,2个π键,配位键也属于共价键,也为σ键,该分子中σ键个数为 1×4+4=8,π键个数为 2×4=8,故σ键与π键个数比为1:1,定Ni(CO)4固体为晶体的最可靠方法是X射线衍射实验。根据洪特规则可知,对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道,所以违背了洪特规则。
【小问3详解】
①由晶胞结构可知,Ni的个数为=12,Sb的个数为=4,Ni和Sb原子数之比为3∶1;
②由晶胞结构可知,与Sb最邻近的Sb原子数为12个。
18. 有机物A和B无论以何种比例混合,其组成混合物中所含原子的核外电子总数均不变。
(1)若A是分子中含6个氢原子的烃,B是分子中含2个碳原子烃的含氧衍生物,写出相对分子质量之差为2的有机物分子式:A___________;B___________。
(2)若A是分子中含8个氢原子的烃,B是分子中含3个碳原子烃的含氧衍生物。写出相对分子质量相等的有机物分子式:A___________;B___________。
(3)若A是分子中含有4个碳原子的烃,B是饱和链烃的一元含氮衍生物。则A分子式为___________,B分子式为___________,符合B分子式的同分异构体有___________种。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. ③. 4
【解析】
【分析】有机物A和B无论以何种比例混合,其组成的混合物中所含原子的核外电子总数均不变,则A、B分子含有电子数目相同。
【小问1详解】
若相对分子质量之差为2,而1个CH2与1个O原子含有相同电子数目,式量相差2,若A为C3H6,B为C2H4O。
【小问2详解】
若相对分子质量相等,假设H原子数目均为8,B为C3H8Ox、A为 CyH8,则12y=36+16x,故x=3、y=7满足,即A为C7H8、B为 C3H8O3 符合。
【小问3详解】
设A为C4Hx,将A分子中的CH用N替换(等电子代换)可得B。由于B是饱和链烃的一元含氮衍生物,可推知相应的A为C4H10,B为C3H9N,B的同分异构体CH3CH2CH2NH2、CH3CH(NH2)CH3、CH3NHCH2CH3、N(CH3)3共4种。
19. 资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。将转化为甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法,其原理为:
(1)时,在体积为的固定容积密闭容器中充入、,测得浓度与甲醇浓度随时间变化如图所示。
①表示浓度变化的是___________。
②从反应开始至10min达到平衡,的反应速率___________;
③平衡时转化率为___________;
④该反应的平衡常数___________。
(2)制甲醇的总反应可表示为:。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①总反应的___________;___________0(填“大于”或“小于”);
②反应Ⅰ与反应Ⅱ比较,Ⅰ为慢反应,请在体系能量与反应进程的示意图中画出Ⅰ、Ⅱ反应的能量变化;___________
③和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示,阴极上的反应式为___________。
【答案】(1) ①. Y ②. 0.225 ③. 75%或0.75 ④. 16/3或5.3或5.33
(2) ①. ②. 小于 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
①CO2是反应物,浓度随时间减少,故用Y表示,X表示甲醇浓度随时间变化;
②图中可知v(CO2)==0.075,由速率之比等于化学计量数之比可知,从反应开始到10min时,H2的反应速率υ(H2)=0.075×3=0.225;
③由上一小问可知从反应开始到10min时(平衡时),H2的反应速率υ(H2)=0.225,则=0.225=2.25mol/L,容器体积为1L。故=2.25mol,H2的平衡转化率为=75%;
③根据题干即图像中数据,列三段式如下:
K===5.33;
【小问2详解】
①根据盖斯定律,方程式I+Ⅱ=总反应,则总反应的=(+41-90) =;总反应是气体体积缩小的反应,故该反应的小于0;
②由题可知反应I是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,整体是一个放热反应,反应Ⅰ与反应Ⅱ比较,Ⅰ为慢反应,I的活化能更大,可知图像为:;
③CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示,由图象知,阴极:CO2+2e-=CO+O2-。
20. 纯净苯甲酸是无色针状晶体,100℃开始升华,常用作食品防腐剂。实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸(放热反应),反应方程式如下:
+2KMnO4(苯甲酸钾);
+HCl→(苯甲酸)
已知有关化合物的相关数据如表所示
化合物 相对分子质量 密度() 沸点(℃) 水中溶解性 乙醇中溶解性
甲苯 92 0.87 110.0 不溶于水 互溶
苯甲酸钾 160 — — 易溶于水
苯甲酸 122 1.26 248.0 微溶于水 易溶
苯甲酸、氯化钾在100g水中的溶解度如表所示:
温度/℃ 4℃ 18℃ 25℃ 50℃ 75℃
苯甲酸溶解度/g 0.18g 0.27g 0.34 0.85 2.2g
氯化钾溶解度/g 31 34.2 38 42 48
实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸的步骤如下:
第一步(苯甲酸的制备):如图所示(固定及加热装置略去),在三烧瓶中加入5.29mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),继续搅拌4至5小时,得到反应混合物。
第二步(分离获得苯甲酸粗产品):①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤得到粗产品。
第三步(粗产品苯甲酸的提纯):①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥
请回答下列有关问题:
(1)实验中准确量取5.29ml甲苯所需仪器为___________;
A. 量筒 B. 酸式滴定管 C. 烧杯 D. 碱式滴定管
(2)可以作为判断反应已完成的现象是___________;
A. 冷凝管回流液中不再出现油状液滴
B. 反应液的紫红色变浅或消失
C. 反应液没有出现明显的分层现象
D. 反应液中的浑浊程度不再变化
(3)第三步粗产品苯甲酸的提纯中“③趁热过滤”的目的是___________;“④”的操作名称是___________;“⑥洗涤”采用的试剂可以是___________(填乙醇或水),判断洗涤干净的方法是___________;
(4)第二步粗产品苯甲酸中含有的杂质主要是氯化钾。将氯化钾与苯甲酸分离,可用下列哪种操作___________;
A. 萃取分液 B. 重结晶 C. 蒸馏 D. 升华
(5)干燥后称量得苯甲酸4.27g,则苯甲酸的产率为___________。
【答案】(1)C (2)A
(3) ①. 除去活性炭,减少苯甲酸冷却结晶析出 ②. 冷却结晶 ③. 水 ④. 取最后一次洗涤液,加入用酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净 (4)BD
(5)70.0%、69.9%、0.700、0.699
【解析】
【小问1详解】
实验中准确量取5.29ml甲苯所需仪器为酸式滴定管,答案为C;
【小问2详解】
反应中得到苯甲酸钾,而苯甲酸钾溶于水,甲苯不溶于水,完全反应时:三颈烧瓶内溶液不分层、回流液不再出现油珠,答案为A;
【小问3详解】
由表格数据可知,温度高苯甲酸的溶解度大,在对粗产品苯甲酸进行提纯过程中,“趁热过滤”的目的是除去活性炭,减少苯甲酸结晶析出;对粗产品苯甲酸进行提纯:沸水溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥,④的操作是冷却结晶,洗涤采用的试剂可以是水,因为苯甲酸在水中的溶解度较小;沉淀表面附着有氯离子等杂质,判断洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入用HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净;
【小问4详解】
苯甲酸溶解度随温度的变化较大,NaCl的溶解度随温度变化不大,可以采用重结晶方法进行提纯,苯甲酸的沸点低于NaCl,也可以采用升华法进行提纯,答案为BD;
【小问5详解】
加入5.29mL甲苯,理论上得到苯甲酸为 mol×122g/mol≈6.1g,则苯甲酸的产率为×100%=70%。
21. 烃A在标准状况下的密度约为1.25g/L,E中含有2个羧基。A、B、C、D、E、F、H及乳酸之间的转化关系如图
已知:
请回答:
(1)F中含氧官能团的名称是___________。反应④的反应类型___________。H是5个碳原子的酯,写出反应①的化学方程式___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.等物质的量A和C完全燃烧,消耗氧气的质量相等
B.用饱和的碳酸钠溶液可以鉴别B、C、E
C.乳酸有手性碳原子,丙烯含有顺反异构体
D.H与F都是含有5个碳原子的酯,是同分异构体
E.乳酸的系统命名法:2—羟基丙酸
F.由丙烯制备乳酸,可以是先后通过加成、取代、氧化、还原等反应
(3)写出丙烯的同分异构体___________。
(4)设计出以A和乳酸为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
已知:
合成路线常用的表示方式为:目标产物
【答案】(1) ①. 羟基、酯基 ②. 取代反应(或水解反应) ③.
(2)BEF (3)环丙烷
(4)
【解析】
【分析】烃A在标准状况下的密度约为1.25g/L,其摩尔质量为1.25 g/L22.4L/mol=28g/mol,则A为CH2=CH2,与Cl2发生加成反应生成B为CH2ClCH2Cl,结合已知信息,B在NaOH溶液、加热条件下发生水解反应生成HOCH2CH2OH,发生催化氧化生成D为OHCCHO,继续催化氧化得到E为HOOCCOOH,再根据乳酸的结构简式,可以推出H为,乳酸与HOCH2CH2OH发生酯化反应生成F为CH3CH(OH)COOCH2CH2OH。
【小问1详解】
根据F的结构简式可知其含有的官能团为羟基和酯基;由分析可知,反应④的反应类型为取代反应(水解反应),H为,水解后得到乳酸和乙二酸,化学方程式为:;
【小问2详解】
A.1molCH2=CH2完全燃烧消耗的O2为3mol,1mol的HOCH2CH2OH完全燃烧消耗O2为2.5mol,故A错误;
B.将饱和碳酸钠溶液加入B中有分层现象,加入C中不分层,加入E中有气泡产生,故现象不同,可以鉴别,故B正确;
C.根据乳酸的结构简式,其从左到右第2个碳原子连有4个不同的原子或原子团,为手性碳原子;丙烯CH2=CHCH3中碳碳双键不符合顺反异构的要求,没有顺反异构体,故C错误;
D.由上述推断可知H的结构为,F的结构为CH3CH(OH)COOCH2CH2OH,两者分子式不同,不属于同分异构体,故D错误;
E.按照系统命名法,乳酸的名称为2—羟基丙酸,故E正确;
F.由丙烯制乳酸,可以先与Cl2发生加成反应,再取代反应得到,继续氧化反应得到,继续将醛基氧化为羧基,最后将羰基还原为醇羟基,故D正确。
答案为BEF;
【小问3详解】
丙烯的分子式为C3H6,同分异构体为环丙烷;
【小问4详解】
要得到,则需要得到其单体,而与乙醇发生酯化反应可以得到,乙烯与水加成可以得到乙醇,乳酸发生消去反应得到,故合成路线为:;。2023学年第二学期浙江省精诚联盟3月联考
高二年级化学学科 试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;K-39;Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质在常温常压下密度比水大,能溶于水,形成晶体属于分子晶体的是
A. B. C. SiC D.
2. Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson三位科学家共同研发的冷冻电镜,可实现测定溶液中生物分子结构高分辨率的成像,于2017年获得诺贝尔技术奖。请结合已学知识,判断下列说法不正确的是
A. 生物蛋白质分子形成的溶液,不会产生丁达尔现象
B. 冷冻电镜与扫描隧道显微镜一样,能帮助人类实现对分子或原子的操纵
C. 图像是我们理解一切事物的关键所在,因此冷冻电镜技术能带来生物化学领域的革新
D. 人类研究物质微观结构中,光学显微镜、电子显微镜和扫描隧道显微镜是三种不同层次的观测仪器
3. 向盛有溶液的试管中滴加氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液。下列说法正确的是
A. 、、都可以与形成配合物
B. 以上实验现象,说明配位能力比弱
C. 向深蓝色的透明溶液中加入乙醇,不会析出晶体
D. 滴加氨水,首先形成的难溶物是
4. 下列表示不正确的是
A. 乙烯的分子结构示意图:
B. 碳原子的价层电子排布式:
C. 甲基电子式:
D. 碳酸根的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
5. 化学家用乙炔合成了聚乙炔,用于制备导电高分子材料,下列说法不正确的是(为阿伏伽德罗常数的值)
A. 聚乙炔分子存在共轭双键,形成了电子云,经掺杂之后导电性会提高到金属水平
B. 乙炔分子中既含有极性键,又含有非极性键
C. 若聚乙炔分子的聚合度为n,则1mol该分子含有个碳碳双键
D. 生成26g聚乙炔,产物中有个聚乙炔分子
6. 下列对反应类型的判断不正确的是
A. 分解反应
B. ++HBr 取代反应
C. 加聚反应
D. 酯化反应
7. 下列实验装置和操作均正确的是
A.重结晶法提纯苯甲酸时趁热过滤 B.用酸滴定NaOH待测液(酚酞指示剂)
C.实验室制备胶体 D.比较碳酸钠与碳酸氢钠的稳定性
A. A B. B C. C D. D
8. 下列对有机化学基础知识的叙述中正确的是
A. 醛基、羟基、碳卤键、醚键、酮羰基、酰胺基都是官能团
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变得活泼
C. 用红外光谱可确定有机物的元素组成、化学键或官能团的信息
D. CH3CH2CHO(丙醛)与CH3CH2COOH(丙酸)的核磁共振氢谱图显示不同化学环境的氢原子,个数比都是3:2:1,因此这两种物质的核磁共振氢谱图是完全一样的
9. 下列关于事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 冠醚可以识别不同的碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
B 冰晶体中水分子周围顶角方向紧邻的分子数为4,干冰晶体周围紧邻的分子数为12 水分子之间存在氢键,且氢键具有方向性
C 、、离子键成分百分数减少 、、的相对分子质量变大,分子间作用力变强
D 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,会发现石蜡在不同方向熔化的快慢不同 水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
10. 胆矾()结构如图所示。下列说法正确的是
A. 中是杂化,中也是杂化,因此,两者的空间结构也一样
B. 的价层电子排布式为
C. 氧原子参与形成离子键、共价键、配位键和氢键共四种化学键
D. 由结构图可知,胆矾化学式应写成
11. 从柑桔中可提炼出苧烯()。下列关于苧烯的说法中正确的是
A. 能溶于水,1mol苧烯与反应,最多消耗2mol
B. 分子式为,官能团只有碳碳双键
C. 所有碳原子可能共平面,与1,3—丁二烯互为同系物
D. 与过量的溶液反应的产物可能为
12. 化学烫发过程如图所示。烫发先用药剂A基乙酸()使头发角蛋白质的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用药剂B使角蛋白质在新的位置形成二硫键。下列说法正确的是
A. 药剂A化学式为,能溶于水,既具有酸性,又具有强还原性
B. ①→②过程,药剂A是软化剂,能把S—S键断裂,失去二硫键后头发韧性也变差,因此经常烫发的人,发质变差,这个过程中角蛋白质发生氧化反应
C. ②→③过程,通常采用的药剂B是,其氧化产物为
D. 化学烫发改变了头发角蛋白质中氨基酸的数目
13. 高铁酸钠是一种高效杀菌、净水剂,用废铁屑制备高铁酸钠的流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤①中加入碳酸钠溶液的作用是除去铁屑中的油污
B. 步骤③中试剂x可以是加入过量氢氧化钠溶液的同时鼓入空气,将产生的沉淀过滤、洗涤,不需要烘干,得到固体
C. 步骤④中涉及到的离子方程式为:
D. 高铁酸钠加入水中,表现强氧化性,能杀死微生物和细菌,生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,从而达到杀菌、净水的效果
14. 氧化铟基纳米催化剂可用于选择性加氢制备,其反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应每生成,转移电子
B. 与中,碳原子的杂化方式分别是与杂化
C. 该反应过程中只有键断裂,没有键断裂,但有新键形成
D. 催化剂,参与反应生成了过渡态物质,降低了反应的活化能,加快了化学反应速率
15. 常温下,向0.40mol/LH2SO3(不考虑H2SO3不稳定分解生成SO2)溶液中逐滴滴加一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SO3、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示。用Ka1、Ka2分别表示H2SO3一级与二级电离平衡常数。已知。下列说法不正确的是
A. 曲线2表示的微粒是,
B. 当时,溶液中,时,溶液中
C 将0.40mol/LH2SO3溶液稀释至0.20mol/L,溶液中几乎不变
D 0.40mol/LH2SO3溶液与0.40mol/LBaCl2溶液等体积混合,不会出现沉淀
16. 下列针对有机实验的说法正确的是
实验目的 实验操作、现象或结论 实验解释
A 检验电石和水反应可产生乙炔 将产生的气体通过饱和食盐水后,再通入酸性溶液中;若酸性溶液褪色,说明有乙炔生成 因为用饱和食盐水可以除去乙炔中混有的还原性杂质,所以证明有乙炔生成
B 探究光照条件下甲烷与氯气反应产物的种类 当氯气少量时,生成物中含有、、、等 因为、、、中碳氢键极性逐渐增强,所以与氯气发生取代反应的能力逐渐增强
C 比较钠与水、钠与乙醇两个反应速率的大小 向两只分别盛有水和无水乙醇的烧杯中,各加入相同大小的钠,发现钠与水反应更剧烈 因为钠与水反应放出热量更多,温度升高更快,所以反应更剧烈
D 检验苯和液溴在催化剂作用下生成的气体 将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到溶液中有淡黄色沉淀产生 因为产生了淡黄色沉淀,所以证明有HBr气体生成
A. A B. B C. C D. D
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17. 镍(Ni)是一种重要的材料,应用很广泛。生活中壹元金属币是钢芯镀镍。
(1)写出与同周期且基态原子未成对电子数与相同的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)与在时反应生成气体,在中键、键数目之比为___________,确定固体为晶体最可靠的方法是___________。某同学画出基态原子价层电子排布图:,该电子排布图违背了___________。
(3)某立方晶系的(Sb—Ni)合金用途广泛,下图为该合金的晶胞结构图:
①Ni和Sb原子数之比为___________。
②与Sb最邻近的Sb原子数为___________。
18. 有机物A和B无论以何种比例混合,其组成混合物中所含原子的核外电子总数均不变。
(1)若A是分子中含6个氢原子的烃,B是分子中含2个碳原子烃的含氧衍生物,写出相对分子质量之差为2的有机物分子式:A___________;B___________。
(2)若A是分子中含8个氢原子的烃,B是分子中含3个碳原子烃的含氧衍生物。写出相对分子质量相等的有机物分子式:A___________;B___________。
(3)若A是分子中含有4个碳原子的烃,B是饱和链烃的一元含氮衍生物。则A分子式为___________,B分子式为___________,符合B分子式的同分异构体有___________种。
19. 资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。将转化为甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法,其原理为:
(1)时,在体积为的固定容积密闭容器中充入、,测得浓度与甲醇浓度随时间变化如图所示。
①表示浓度变化的是___________。
②从反应开始至10min达到平衡,的反应速率___________;
③平衡时的转化率为___________;
④该反应的平衡常数___________。
(2)制甲醇的总反应可表示为:。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①总反应的___________;___________0(填“大于”或“小于”);
②反应Ⅰ与反应Ⅱ比较,Ⅰ为慢反应,请在体系能量与反应进程示意图中画出Ⅰ、Ⅱ反应的能量变化;___________
③和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示,阴极上的反应式为___________。
20. 纯净苯甲酸是无色针状晶体,100℃开始升华,常用作食品防腐剂。实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸(放热反应),反应方程式如下:
+2KMnO4(苯甲酸钾);
+HCl→(苯甲酸)
已知有关化合物的相关数据如表所示
化合物 相对分子质量 密度() 沸点(℃) 水中溶解性 乙醇中溶解性
甲苯 92 0.87 110.0 不溶于水 互溶
苯甲酸钾 160 — — 易溶于水
苯甲酸 122 1.26 248.0 微溶于水 易溶
苯甲酸、氯化钾在100g水中的溶解度如表所示:
温度/℃ 4℃ 18℃ 25℃ 50℃ 75℃
苯甲酸溶解度/g 0.18g 0.27g 0.34 0.85 2.2g
氯化钾溶解度/g 31 34.2 38 42 48
实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸的步骤如下:
第一步(苯甲酸的制备):如图所示(固定及加热装置略去),在三烧瓶中加入5.29mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),继续搅拌4至5小时,得到反应混合物。
第二步(分离获得苯甲酸粗产品):①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤得到粗产品。
第三步(粗产品苯甲酸的提纯):①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥
请回答下列有关问题:
(1)实验中准确量取5.29ml甲苯所需仪器为___________;
A. 量筒 B. 酸式滴定管 C. 烧杯 D. 碱式滴定管
(2)可以作为判断反应已完成的现象是___________;
A. 冷凝管回流液中不再出现油状液滴
B. 反应液的紫红色变浅或消失
C. 反应液没有出现明显的分层现象
D. 反应液中的浑浊程度不再变化
(3)第三步粗产品苯甲酸的提纯中“③趁热过滤”的目的是___________;“④”的操作名称是___________;“⑥洗涤”采用的试剂可以是___________(填乙醇或水),判断洗涤干净的方法是___________;
(4)第二步粗产品苯甲酸中含有的杂质主要是氯化钾。将氯化钾与苯甲酸分离,可用下列哪种操作___________;
A. 萃取分液 B. 重结晶 C. 蒸馏 D. 升华
(5)干燥后称量得苯甲酸4.27g,则苯甲酸的产率为___________。
21. 烃A在标准状况下的密度约为1.25g/L,E中含有2个羧基。A、B、C、D、E、F、H及乳酸之间的转化关系如图
已知:
请回答:
(1)F中含氧官能团的名称是___________。反应④的反应类型___________。H是5个碳原子的酯,写出反应①的化学方程式___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.等物质的量A和C完全燃烧,消耗氧气的质量相等
B.用饱和的碳酸钠溶液可以鉴别B、C、E
C.乳酸有手性碳原子,丙烯含有顺反异构体
D.H与F都是含有5个碳原子的酯,是同分异构体
E.乳酸的系统命名法:2—羟基丙酸
F.由丙烯制备乳酸,可以是先后通过加成、取代、氧化、还原等反应
(3)写出丙烯的同分异构体___________。
(4)设计出以A和乳酸为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
已知:
合成路线常用的表示方式为:目标产物

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