重庆市四区2022-2023学年高二下学期期末学业质量调研抽测化学试题(含解析)
展开重庆市四区2022-2023学年高二下学期期末学业质量调研抽测
化学试题
(考试时间75分钟,考试分值100分)
可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Fe56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 一带一路是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。古丝绸之路贸易中的下列商品,其主要化学成分属于无机物的是
A. 陶瓷 B. 中草药 C. 香料 D. 丝绸
2. 下列排列顺序正确的是
A. 键角: B. 酸性:
C. 键长: D. 键能:
3. 溶于氨水的反应方程式为:,下列说法错误的是
A. 氮原子结构示意图为 B. 的VSEPR模型为三角锥形
C. 的电子式为 D. 基态的价层电子排布式为
4. 由有机物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 氧化反应
5. 若代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.2g苯乙烯含有键的数目为
B. 1mol含有阴离子的数目为
C. 6g金刚石晶体含有键数目为
D. 100mL1mol/L溶液中数目为
6. 下列叙述正确的是
A. 苯酚和乙醇均能与NaOH溶液反应
B. 和在常温或光照条件下均能反应
C. 溴水或高锰酸钾均可鉴别苯和甲苯
D. 乙炔、乙醛在一定条件下均能与发生加成反应
7. 下列说法正确的是
A. 食盐水中存在水合钠离子,其示意图为
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离和
C. 含有金属阳离子晶体一定是离子晶体
D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是比较硬度
8. 密胺树脂是仿瓷餐具的主要成分,其反应中间体的结构简式如下。下列关于该中间体说法正确的是
A. 部分元素的第一电离能:
B. 所有元素都处于元素周期表的p区
C. 1个分子中采取杂化原子数为5
D. 基态碳原子最高能级的轨道形状为球形
9. 益母草碱具有活血化淤的作用,其结构简式如下。下列关于益母草碱说法错误的是
A. 分子式为 B. 有3种含氧官能团
C. 能发生取代、加成和氧化反应 D. 既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应
10. 下列实验装置与操作正确是
A.检验1-溴丙烷消去产物中的丙烯
B.实验室制备乙烯
C.用NaOH溶液除去溴苯中的单质溴
D.证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
11. 下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
取1g苯酚溶于适量乙醇中,再加入吸干煤油的金属钠,有连续的气泡产生
钠与苯酚反应生成
B
向淀粉溶液中先加入稀硫酸并加热,再加入碘水,溶液变蓝
淀粉未发生水解
C
将苯、液溴、铁粉混合,反应后得到的气体通入到溶液中,生成淡黄色沉淀
苯与液溴发生取代反应
D
向蛋白质溶液中滴加溶液,有沉淀析出,加水,沉淀不溶解
蛋白质发生变性
A. A B. B C. C D. D
12. 如图所示是氧化镁的晶胞,其结构为立方体,晶胞边长为anm,1号分数坐标为。下列说法错误的是
A. 每个周围有6个
B. MgO与NaCl晶胞类型相同
C. 相邻两个之间的最短距离为
D. 2号分数坐标为
13. M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子次外层电子3数的倍,它们形成的化合物结构如下。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. M单质在中燃烧得到
C. 为极性分子
D. 元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物
14. 高分子通过加入化合物B可得高分子,其合成路线如下:
已知:
下列说法正确是
A. 有机物A存在顺反异构 B. 有机物A与2-戊烯互为同系物
C. 反应①为缩聚反应 D. 可能是网状结构的聚合物
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
(1)在a~j10种元素中,金属性最强的元素是___________(填元素符号,下同)。
(2)第三周期元素中,离子半径最小的是___________,最高价氧化物的水化物酸性最强的是___________。
(3)基态g原子的核外电子具有___________种空间运动状态。
(4)请用电子式表示单质d的氧化物的形成过程___________。
(5)j在元素周期表中所在的位置为___________,h的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与单质b反应的化学方程式___________。
(6)单质e在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因___________。
16. 2-呋喃甲酸乙酯常用于合成杀虫剂,实验室可用2-呋喃甲酸()和乙醇在浓硫酸催化下反应制得2-呋喃甲酸乙酯,部分实验装置如图。
步骤1:在250mL三颈烧瓶中加入35mL苯、0.5mL浓硫酸、12mL(约9.6g)无水乙醇,用仪器B加入6g2-呋喃甲酸,控制反应液温度保持在68℃,回流5.5h。
步骤2:将反应后的混合物倒入100mL水中,加入1.5g固体,搅拌、静置、过滤,向滤液中加入活性炭,再次搅拌、静置、过滤。
步骤3:将滤液静置,待分层后分离水相和有机相,并用苯对水层少量多次萃取,合并有机相(仍残留少量水),再利用图2装置进行蒸馏,保留少量浓缩液,待浓缩液冷却后,在乙醇中重结晶,得无色针状晶体6.2g。
几种物质的沸点如下表:
物质
2-呋喃甲酸乙酯
2-呋喃甲酸
乙醇
苯和水共沸物
沸点/℃
196
230
78
69
(1)仪器A的名称是___________,仪器C冷凝水的出口是___________(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_______,步骤1中添加苯的目的是________。
(3)步骤2中添加的作用是___________。
(4)图2锥形瓶中先收集到的主要物质是___________。
(5)本实验中2-呋喃甲酸乙酯的产率为___________%(精确到小数点后一位)。
(6)为探究所得产品水解与介质酸碱性的关系,设计如表实验方案:
实验
样品/mL
加入5.0mL物质
热水浴温度/℃
观察现象
①
2.0
蒸馏水
35
油层不消失
②
2.0
0.1mol/LNaOH溶液
35
油层很快消失
③
2.0
0.1mol/L溶液
35
油层缓慢消失
上述实验得出的结论是___________。
17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,下列物质是具有广阔应用前景的储氢材料。
(1)氢化钠(NaH)是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的化学方程式为___________。
(2)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度,是颇具潜力的储氢材料,它可通过环硼氮烷、与进行合成。
①中涉及的元素H、B、N电负性最大的是___________(填元素符号,下同);根据对角线规则,B的一些化学性质与元素___________相似。
②分子中存在配位键,___________原子提供空轨道,___________原子提供孤对电子。
③键角:___________(填“>”、“<”或“=”),原因是___________。
(3)某种新型储氢材料的晶胞如图。
①该物质摩尔质量为188g/mol,其化学式为___________。
②该化合物中M离子的价电子排布图为___________。
③该晶体密度为,晶胞的边长为___________nm。
18. 黄酮哌酯对泌尿生殖系统的平滑肌具有选择性解痉作用,可通过如下路线合成。
已知:
(1)为链状结构,该分子中含有的官能团名称为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)C+E→F的化学方程式为________,F与氢氧化钠溶液反应的方程式为_________。
(4)G的结构简式为________;在G的同分异构体中,同时满足下列条件的有_________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基;②理论上,1mol该物质与足量溶液反应生成44.8L气体(标准状况下)。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2:2:1的结构简式为___________。
(5)已知:。如下是G制备M的过程,P、Q的结构简式___________、___________。
重庆市四区2022-2023学年高二下学期期末学业质量调研抽测
化学试题 答案解析
(考试时间75分钟,考试分值100分)
可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Fe56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 一带一路是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。古丝绸之路贸易中的下列商品,其主要化学成分属于无机物的是
A. 陶瓷 B. 中草药 C. 香料 D. 丝绸
【答案】A
【解析】
【详解】A.陶瓷主要成分硅酸盐属于无机非金属材料,A项正确;
B.中草药中的有效成分属于有机物,B项错误;
C.香料中的主要成分也属于有机物,C项错误;
D.丝绸主要成分是蛋白质,是有机高分子化合物,D项错误;
答案选A。
2. 下列排列顺序正确的是
A. 键角: B. 酸性:
C. 键长: D. 键能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯键角为120°,乙炔键角为180°,则键角:,故A错误;
B.由于F的电负性较大,对电子的吸引力大,因此酸性:,故B正确;
C.F原子半径小于I原子半径,则键长:,故C错误;
D.碳碳三键比碳碳双键多一个π键,因此碳碳双键键能小于碳碳三键键能即键能:,故D错误。
综上所述,答案为B。
3. 溶于氨水的反应方程式为:,下列说法错误的是
A. 氮原子结构示意图为 B. 的VSEPR模型为三角锥形
C. 的电子式为 D. 基态的价层电子排布式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮原子核内质子数为7,核外电子排布为2、5,则氮原子结构示意图为,故A正确;
B.的价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.是共用电子,其电子式为,故C正确;
D.Cu为29号元素,基态Cu的价层电子排布式为,则基态的价层电子排布式为,故D正确。
综上所述,答案为B。
4. 由有机物合成的合成路线中,不涉及的反应类型是
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】可以先与Br2(Cl2)发生加成反应生成 ,之后再NaOH水溶液中发生水解(属于取代反应)得到 ,之后再进行氧化反应,得到,综上所述,没有涉及消去反应;
故选C。
5. 若代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.2g苯乙烯含有键的数目为
B. 1mol含有阴离子的数目为
C. 6g金刚石晶体含有键数目为
D. 100mL1mol/L溶液中数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.5.2g苯乙烯物质的量为0.05mol,则含有键的数目为,故A错误;
B.中阴离子为,则1mol含有阴离子的数目为,故B错误;
C.1mol金刚石含有2mol碳碳键,6g金刚石物质的量为0.5mol,则6g金刚石晶体含有键数目为,故C正确;
D.100mL1mol/L溶液中乙酸物质的量为0.1mol,由于乙酸部分电离,则数目小于,故D错误。
综上所述,答案为C。
6. 下列叙述正确的是
A. 苯酚和乙醇均能与NaOH溶液反应
B. 和在常温或光照条件下均能反应
C. 溴水或高锰酸钾均可鉴别苯和甲苯
D. 乙炔、乙醛在一定条件下均能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠和水,乙醇和氢氧化钠不反应,故A错误;
B.和在光照条件下能反应,在常温下不反应,故B错误;
C.苯与酸性高锰酸钾溶液不反应,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,溴水中溴单质都会被苯和甲苯萃取而分层,因此酸性高锰酸钾溶液能区别苯和甲苯,而溴水不行,故C错误;
D.乙炔、乙醛在一定条件下均能与发生加成反应,分别生成乙烷、乙醇,故D正确。
综上所述,答案为D。
7. 下列说法正确的是
A. 食盐水中存在水合钠离子,其示意图为
B. 利用超分子的分子识别特征可以分离和
C. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是比较硬度
【答案】B
【解析】
【详解】A.食盐水中存在水合钠离子,不是水合钠离子的示意图,水分子中氧应该靠近钠离子,氢原子远离钠离子,故A错误;
B.和的混合物加入一种空腔大小适合的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,因此利用超分子的分子识别特征可以分离和,故B正确;
C.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,金属晶体中含金属阳离子和自由电子,故C错误;
D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X−射线衍射实验,故D错误。
综上所述,答案为B。
8. 密胺树脂是仿瓷餐具的主要成分,其反应中间体的结构简式如下。下列关于该中间体说法正确的是
A. 部分元素的第一电离能:
B. 所有元素都处于元素周期表的p区
C. 1个分子中采取杂化的原子数为5
D. 基态碳原子最高能级的轨道形状为球形
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,则部分元素的第一电离能:,故A错误;
B.H元素处于元素周期表的s区,其他元素处于元素周期表的p区,故B错误;
C.1个分子中采取杂化的原子数为5,分别是外面的三个氮原子和一个碳原子和氧原子,故C正确;
D.基态碳原子最高能级为2p能级,其轨道形状为哑铃形,故D错误。
综上所述,答案为C。
9. 益母草碱具有活血化淤的作用,其结构简式如下。下列关于益母草碱说法错误的是
A. 分子式为 B. 有3种含氧官能团
C. 能发生取代、加成和氧化反应 D. 既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据益母草碱的结构简式得到分子式为,故A错误;
B.益母草碱含有羟基、醚键、酯基共3种含氧官能团,故B正确;
C.益母草碱含有酯基、羟基,能发生取代反应,含有苯环,能发生加成反应,含有酚羟基,能发生氧化反应,故C正确;
D.益母草碱含有酚羟基、酯基,能与NaOH溶液反应,含有氨基,能与盐酸反应,故D正确。
综上所述,答案为A。
10. 下列实验装置与操作正确的是
A.检验1-溴丙烷消去产物中的丙烯
B.实验室制备乙烯
C.用NaOH溶液除去溴苯中的单质溴
D.证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.该装置缺少温度计,故B错误;
C.氢氧化钠溶液与溴单质反应,因此用氢氧化钠溶液除掉溴苯中的溴单质,故C正确;
D.盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与苯酚钠反应生成苯酚,因此不能证明酸性:碳酸>苯酚,故D错误。
综上所述,答案为C。
11. 下列实验操作及现象能得到相应结论是
选项
实验操作及现象
结论
A
取1g苯酚溶于适量乙醇中,再加入吸干煤油的金属钠,有连续的气泡产生
钠与苯酚反应生成
B
向淀粉溶液中先加入稀硫酸并加热,再加入碘水,溶液变蓝
淀粉未发生水解
C
将苯、液溴、铁粉混合,反应后得到的气体通入到溶液中,生成淡黄色沉淀
苯与液溴发生取代反应
D
向蛋白质溶液中滴加溶液,有沉淀析出,加水,沉淀不溶解
蛋白质发生变性
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇也与金属钠反应,因此不能说明钠与苯酚反应,故A不符合题意;
B.再加入碘水,溶液变蓝,淀粉可能未水解,也可能水解未彻底,故B不符合题意;
C.由于苯和液溴在催化剂作用下是放热反应,溴易挥发,挥发出溴蒸气也能使硝酸银变为淡黄色沉淀,不能说明该反应是取代反应,故C不符合题意;
D.向蛋白质溶液中滴加溶液,有沉淀析出,加水,沉淀不溶解,说明蛋白质变性,蛋白质变性是不可逆过程,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
12. 如图所示是氧化镁的晶胞,其结构为立方体,晶胞边长为anm,1号分数坐标为。下列说法错误的是
A. 每个周围有6个
B. MgO与NaCl晶胞类型相同
C. 相邻两个之间的最短距离为
D. 2号分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.以体心的分析,离最近的分别在上下左右前后,因此每个周围有6个,故A正确;
B.根据MgO的晶胞结构分析,MgO与NaCl晶胞类型相同,故B正确;
C.晶胞边长为anm,则相邻两个之间的最短距离为,故C错误;
D.1号分数坐标为,再根据坐标,2号在前面面的面心,则2号分数坐标为,故D正确。
综上所述,答案为C。
13. M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子次外层电子3数的倍,它们形成的化合物结构如下。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. M单质在中燃烧得到
C. 为极性分子
D. 元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】M、W、X、Y、Z是同周期主族元素,X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍,则X为O,根据图中信息Y有一个价键,Y为F,Z有4个价键,W得到一个电子有4个价键,则W为B,Z为C,M带一个正电荷,M为Li。
【详解】A.根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:,故A错误;
B.M(Li)单质在中燃烧得到,故B错误;
C.(BF3)价层电子对数为3+0=3,则该分子构型为正三角形,分子为非极性分子,故C错误;
D.元素Z和Y可形成含有非极性键的化合物,比如C2F6,故D正确。
综上所述,答案D。
14. 高分子通过加入化合物B可得高分子,其合成路线如下:
已知:
下列说法正确的是
A. 有机物A存在顺反异构 B. 有机物A与2-戊烯互为同系物
C. 反应①为缩聚反应 D. 可能是网状结构的聚合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳双键的碳两端的碳原子中其中一个碳原子连的是两个相同的基团,则不存在顺反异构,因此有机物A不存在顺反异构,故A错误;
B.有机物A含有两个碳碳双键,2-戊烯只含有一个碳碳双键,两者结构不相似,因此两者不互为同系物,故B错误;
C.反应①生成高聚物的同时没有小分子生成,因此高反应不是缩聚反应,故C错误;
D.根据B的结构和已知信息,则可能是网状结构的聚合物,故D正确。
综上所述,答案为D。
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
(1)在a~j10种元素中,金属性最强的元素是___________(填元素符号,下同)。
(2)第三周期元素中,离子半径最小的是___________,最高价氧化物的水化物酸性最强的是___________。
(3)基态g原子的核外电子具有___________种空间运动状态。
(4)请用电子式表示单质d的氧化物的形成过程___________。
(5)j在元素周期表中所在的位置为___________,h的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与单质b反应的化学方程式___________。
(6)单质e在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因___________。
【答案】(1)Na (2) ①. Al ②. Cl
(3)9 (4)
(5) ①. 第四周期第ⅥA族 ②. C +2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(6)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,a-j分别为H、C、N、Na、Mg、Al、P、S、Cl、Se;
【小问1详解】
同周期从左到右金属性依次减弱,同主族从上到下金属性依次增强,因此金属性最强的是Na;
【小问2详解】
a-j中第三周的离子有:阳离子有Na+、Mg2+和Al3+,均为10电子结构,核电荷数大则离子半径小,第三周期的阴离子有P3-、S2-和Cl-,均为18电子结构,阴离子半径比同周期阳离子半径大,则简单离子半径最小的是Al3+,因此该元素的元素符号为Al;
【小问3详解】
同周期从左到右非金属性依次增强,同主族从上到下非金属性依次减弱,因此非金属性最强的是Cl,非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,因此酸性最强的是HClO4,对应的元素符号为Cl;
【小问4详解】
g为P元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,占有的轨道数为9,因此电子具有9种空间运动状态;
小问5详解】
d为Na,Na2O为离子化合物,形成过程为;h的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,浓硫酸与C反应的方程式为C +2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O;
【小问6详解】
e为Mg元素,燃烧时发出耀眼白光,生成MgO,其发光原因为:电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量。
16. 2-呋喃甲酸乙酯常用于合成杀虫剂,实验室可用2-呋喃甲酸()和乙醇在浓硫酸催化下反应制得2-呋喃甲酸乙酯,部分实验装置如图。
步骤1:在250mL三颈烧瓶中加入35mL苯、0.5mL浓硫酸、12mL(约9.6g)无水乙醇,用仪器B加入6g2-呋喃甲酸,控制反应液温度保持在68℃,回流5.5h。
步骤2:将反应后的混合物倒入100mL水中,加入1.5g固体,搅拌、静置、过滤,向滤液中加入活性炭,再次搅拌、静置、过滤。
步骤3:将滤液静置,待分层后分离水相和有机相,并用苯对水层少量多次萃取,合并有机相(仍残留少量水),再利用图2装置进行蒸馏,保留少量浓缩液,待浓缩液冷却后,在乙醇中重结晶,得无色针状晶体6.2g。
几种物质的沸点如下表:
物质
2-呋喃甲酸乙酯
2-呋喃甲酸
乙醇
苯和水共沸物
沸点/℃
196
230
78
69
(1)仪器A的名称是___________,仪器C冷凝水的出口是___________(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_______,步骤1中添加苯的目的是________。
(3)步骤2中添加的作用是___________。
(4)图2锥形瓶中先收集到的主要物质是___________。
(5)本实验中2-呋喃甲酸乙酯的产率为___________%(精确到小数点后一位)。
(6)为探究所得产品水解与介质酸碱性的关系,设计如表实验方案:
实验
样品/mL
加入的5.0mL物质
热水浴温度/℃
观察现象
①
2.0
蒸馏水
35
油层不消失
②
2.0
0.1mol/LNaOH溶液
35
油层很快消失
③
2.0
0.1mol/L溶液
35
油层缓慢消失
上述实验得出的结论是___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. b
(2) ①. +CH3CH2OH+H2O ②. 作溶剂
(3)中和酸、溶解乙醇,降低酯的溶解度
(4)苯和水 (5)82.7
(6)酸、碱都能催化酯水解,碱的催化效果高于酸
【解析】
【分析】2−呋喃甲酸()和乙醇在浓硫酸催化下反应制得2−呋喃甲酸乙酯,控制反应温度,在水浴中加热反应,反应几小时后,倒入到水中并加入碳酸钠除掉酸、溶解乙醇,降低酯的溶解度,用苯分多次萃取,将酯和苯的混合物加到蒸馏烧瓶中蒸馏,先得到苯和水的混合体系。
【小问1详解】
根据图中信息得到仪器A的名称是球形冷凝管,仪器C冷凝水是“下进上出”即冷凝水的出口是b;故答案为:球形冷凝管;b。
【小问2详解】
三颈烧瓶中是2−呋喃甲酸()和乙醇在浓硫酸催化下反应制得2−呋喃甲酸乙酯,其发生反应的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O,步骤1中2−呋喃甲酸和乙醇在浓硫酸作用下反应,则添加苯的目的是作为溶剂;故答案为:+CH3CH2OH+H2O;作溶剂。
【小问3详解】
反应体系中有硫酸和2−呋喃甲酸,因此步骤2中添加的作用是中和酸、溶解乙醇,降低酯的溶解度;故答案为:中和酸、溶解乙醇,降低酯的溶解度。
【小问4详解】
步骤三种加入蒸馏烧瓶的物质主要是苯(仍残留少量水)和2−呋喃甲酸乙酯,根据表中数据分析,则图2锥形瓶中先收集到的主要物质是苯和水;故答案为:苯和水。
【小问5详解】
根据题中数据12mL(约9.6g)无水乙醇(物质的量为0.209mol),用仪器B加入6g2-呋喃甲酸(物质的量为0.054mol),则乙醇过量,按照酸进行计算得到2-呋喃甲酸乙酯质量为,则实验中2-呋喃甲酸乙酯的产率为;故答案为:82.7。
【小问6详解】
根据表中数据,其他条件相同时,中学环境中产品不水解,在酸性和碱性环境中,产品均水解,且碱性环境中酯的水解效果较高;故答案为:酸、碱都能催化酯水解,碱的催化效果高于酸。
17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,下列物质是具有广阔应用前景的储氢材料。
(1)氢化钠(NaH)是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的化学方程式为___________。
(2)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度,是颇具潜力的储氢材料,它可通过环硼氮烷、与进行合成。
①中涉及的元素H、B、N电负性最大的是___________(填元素符号,下同);根据对角线规则,B的一些化学性质与元素___________相似。
②分子中存在配位键,___________原子提供空轨道,___________原子提供孤对电子。
③键角:___________(填“>”、“<”或“=”),原因是___________。
(3)某种新型储氢材料的晶胞如图。
①该物质摩尔质量为188g/mol,其化学式为___________。
②该化合物中M离子的价电子排布图为___________。
③该晶体密度为,晶胞的边长为___________nm。
【答案】(1)NaH+H2O=NaOH+ H2↑
(2) ①. N ②. Si ③. B ④. N ⑤. > ⑥. 水有两对孤对电子,分子构型为“V”形结构,甲烷没有孤对电子,分子构型为正四面体,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力
(3) ①. Fe(NH3)6(BH4)2 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
氢化钠(NaH)是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱即NaOH,该反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+ H2↑;故答案为:NaH+H2O=NaOH+ H2↑。
【小问2详解】
①根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则中涉及的元素H、B、N电负性最大的是N;根据对角线规则,对角线是右下角的性质相似,因此B的一些化学性质与元素Si相似;故答案为:N;Si。
②分子中存在配位键,N原子有孤对电子,B原子有空轨道,因此B原子提供空轨道,N原子提供孤对电子;故答案为:B;N。
③甲烷没有孤对电子,分子构型为正四面体,水有两对孤对电子,分子构型为“V”形结构,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,因此键角:>;故答案为:>;水有两对孤对电子,分子构型为“V”形结构,甲烷没有孤对电子,分子构型为正四面体,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力。
【小问3详解】
①根据图中可知,黑球代表为M(NH3)6,晶胞中有,白球代表为BH4,晶胞中有8个,则该化合物分子式为M(NH3)6(BH4)2,该物质摩尔质量为188g/mol,则得到M的相对分子质量为56,其化学式为Fe(NH3)6(BH4)2;故答案为:Fe(NH3)6(BH4)2。
②化学式为Fe(NH3)6(BH4)2,该化合物中M离子为亚铁离子,亚铁离子的价电子排布式为3d6,其价电子排布图为;故答案为:。
③该晶体密度为,,则晶胞的边长为;故答案为:。
18. 黄酮哌酯对泌尿生殖系统的平滑肌具有选择性解痉作用,可通过如下路线合成。
已知:
(1)为链状结构,该分子中含有的官能团名称为___________,A→B的反应类型为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)C+E→F的化学方程式为________,F与氢氧化钠溶液反应的方程式为_________。
(4)G的结构简式为________;在G的同分异构体中,同时满足下列条件的有_________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基;②理论上,1mol该物质与足量溶液反应生成44.8L气体(标准状况下)。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2:2:1的结构简式为___________。
(5)已知:。如下是G制备M的过程,P、Q的结构简式___________、___________。
【答案】(1) ①. 碳碳双键 ②. 加成反应
(2)丙酸 (3) ①. +CH3CH2COCl+HCl ②. +3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O
(4) ①. ②. 12 ③.
(5) ①. ②. H2O
【解析】
【分析】苯和丙烯发生加成反应生成B,B经过两步反应生成苯酚,苯酚经过反应生成,CH2=CHCN和氢气水在催化剂作用下反应生成CH3CH2COOH,CH3CH2COOH和三氯化磷反应生成E,C和E反应生成F,F和氯化铝反应生成G,G在一定条件下和苯甲酸酐反应生成M,M经过一些列反应生成最终产品。
【小问1详解】
为链状结构,则为丙烯,该分子中含有的官能团名称为碳碳双键,根据A、B结构简式得到A→B的反应类型为加成反应;故答案为:碳碳双键;加成反应。
【小问2详解】
D为CH3CH2COOH,则D的化学名称为丙酸;故答案为:丙酸。
【小问3详解】
根据已知信息C+E→F的化学方程式为+CH3CH2COCl+HCl,F与氢氧化钠溶液反应的方程式为+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O;故答案为:+CH3CH2COCl+HCl;+3NaOH+CH3CH2COONa+2H2O。
【小问4详解】
根据已知信息则F和AlCl3反应得到G的结构简式为;在G的同分异构体中,同时满足理论上,1mol该物质与足量溶液反应生成44.8L气体(标准状况下),说明含有2个羧基;苯环上有两个取代基;若含有−COOH和−CH2CH2COOH,有邻、间、对三种;若含有−COOH和−CH(CH3)COOH,有邻、间、对三种;若含有−CH2COOH和−CH2COOH,有邻、间、对三种;若含有−CH(COOH)2和−CH3,有邻、间、对三种;共12种;该分子总共有10个氢原子,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为2:2:1(4:4:2)的结构简式为;故答案为:;12;。
【小问5详解】
根据信息G()和苯甲酸酐反应生成和,变为M时生成了水,因此P、Q的结构简式、H2O;故答案为:;H2O。
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