2022-2023学年辽宁省五校高二(下)期末化学试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共15小题,共45分)
1. 高分子科学从诞生到现在还不足百年,但完整的高分子材料工业体系已经建立。下列材料中,其主要成分不属于有机高分子的是( )
A. PVC(聚氯乙烯)制作的“冰墩墩”钥匙扣
B. BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)制成的冬奥纪念钞
C. 颁奖礼服中的石墨烯发热内胆
D. “冰立方”的ETFE(乙烯−四氟乙烯共聚物)膜结构
2. 下列化学用语表达错误的是( )
A. 丙炔的键线式:
B. Cl−的结构示意图:
C. 乙醚的分子式:C4H10O
D. 顺−2−丁烯的球棍模型为:
3. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B. 1molSiO2中含Si−O键的数目为4NA
C. 0.1mol环氧乙烷()中含极性键的数目为0.2NA
D. 1mol[Ag(NH3)2]+中含有σ键的数目为6NA
4. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是( )
A. Na2O和SiO2熔化 B. Mg和S熔化
C. 氯化钠和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
5. 研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。下列研究有机物的方法不正确的是( )
A. 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
B. 利用元素分析和红外光谱法能确定青蒿素的分子式
C. 提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
D. 质谱图中的碎片峰对我们确定有机化合物的分子结构有一定帮助
6. 下列化学或离子方程式中,错误的是( )
A. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:
B. 聚丙烯的制备
C. CuSO4溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3⋅H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
D. 新制的银氨溶液中加入几滴乙醛,并水浴加热:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH−→加热CH3COO−+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
7. 我国科学家研制的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气,制氢气原理:H3NBH3+4CH3OH→催化剂NH4B(OCH3)4+3H2↑。下列说法正确的是( )
A. NH4B(OCH3)4中sp3杂化的原子有三种
B. ∠HNH键角:NH3
D. 基态O原子的s和p能级电子数之比为1:2
8. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是 ( )
物质的结构或性质
解释
A
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
B
熔点:SiO2>CO2
相对分子质量:SiO2大于CO2
C
O2与O3分子极性相同
二者都是由非极性键构成的分子
D
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
CF3COOH的羧基中羟基的极性更大
A. A B. B C. C D. D
9. 分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A. 40种 B. 32种 C. 28种 D. 15种
10. 规范的实验操作是实验成功的基本保证,下列操作能实现实验目的的是 ( )
实验目的
操作
A
检验卤代烃中含有卤族元素的种类
直接向卤代烃的水解产物中加硝酸银溶液
B
证明丙烯醛中含有碳碳双键
向丙烯醛中加入足量新制Cu(OH)2,加热至不再生成砖红色沉淀,静置,向上层清液滴加溴水,溴水褪色
C
验证淀粉水解的最终产物为葡萄糖
充分水解后,向水解液中加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生
D
除去苯中混有的苯酚
向混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤
A. A B. B C. C D. D
11. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2:1的18e−分子。下列说法正确的是( )
A. 简单离子半径:Z>X>Y
B. W与Y能形成含有非极性键的化合物
C. X和Y的最简单氢化物的沸点:X>Y
D. 由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
12. 香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图所示:下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A. 香叶醇的分子式为C10H18O B. 不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 能发生加成反应不能发生取代反应
13. ADP的结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A. 框内所有原子共面
B. 核磁共振氢谱共有12个吸收峰
C. 1molADP与足量NaOH溶液反应时消耗3molNaOH
D. ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
14. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是:一价铜[Cu]催化的叠氮化物−端炔烃环加成反应。反应机理如图:
下列说法正确的是( )
A. 反应前后碳元素的化合价不变
B. 反应③过程中,涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
C. 总反应为:
D. 一价铜[Cu]催化剂能有效降低总反应的ΔH
15. 高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为−2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞,下列说法正确的是( )
A. 超氧化钾的化学式为KO2,晶体中只含有离子键
B. 晶体中每个K+周围有8个O2−,每个O2−周围有8个K+
C. 晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D. 晶体中,0价氧元素与−2价氧元素的原子个数比为3:1
二、非选择题(55分)
16. Ⅰ.玉米芯、花生壳、木屑等农林副产品是生物质资源,人们曾将其作为燃料直接燃烧,造成了大气污染。为综合利用资源,保护环境,目前人们可以用化学方法使其中的木聚糖转化为木糖等物质,得到一系列食品、医药和化工原料。
(1)木糖的分子式为C5H10O5,属于醛糖,其分子结构中无支链,与葡萄糖的结构类似。木糖的结构简式为 ______ 。(不考虑立体异构)
(2)木糖经催化加氢可以生成木糖醇,木糖醇的结构简式为 ______ (不考虑立体异构)。木糖醇是一种常用的甜味剂,可用于口香糖和糖尿病患者专用食品等的生产,下列有关木糖醇的叙述正确的是 ______ 。
a.木糖醇与葡萄糖类似,属于单糖
b.木糖醇与核糖类似,属于戊糖
c.木糖醇与丙三醇(甘油)类似,属于多元醇
d.木糖醇不易溶于水
(3)木糖在一定条件下脱水缩合生成的糠醛是一种重要的化工原料,可用于药物、合成材料等的生产。糠醛的结构简式为,请写出由木糖生成糠醛的化学方程式 ______ 。
Ⅱ.有机化合物A和B的分子式都是C9H11O2N。
(4)化合物A是天然蛋白质的水解产物,其分子结构中存在一个苯环,不存在甲基,则化合物A的结构简式是 ______ 。
(5)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃的唯一单硝化产物(硝基连在苯环上),化合物B的结构简式是 ______ 。
(6)下列过程不涉及蛋白质变性的是 ______ 。
a.煮鸡蛋
b.使用福尔马林(甲醛水溶液)保存标本
c.以粮食为原料酿酒
d.使用医用酒精、紫外线杀菌消毒
17. 硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。一种含Se的新型分子Ⅳ的合成路线如图:
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 ______ ,硒元素位于元素周期表的 ______ 区。
(2)关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有 ______ 。
a.Ⅰ中仅有σ键
b.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键
c.Ⅱ易溶于水
d.Ⅱ中碳原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
e.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
(3)研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42−的空间构型为 ______ 。
(4)化合物X是某种潜在材料,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
①X的化学式为 ______ 。
②设X的最简式的式量为M,晶体密度为ρg⋅cm−3,则X中相邻K之间的最短距离为 ______ nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
(5)烟花燃放的色彩与锂、钠等金属原子核外电子跃迁有关。下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为 ______ (填序号)。
18. 青蒿素为无色晶体,易溶于有机溶剂,难溶于水,熔点156~157℃,温度超过60℃完全失去药效(已知:乙醚沸点为35℃)。从青蒿中提取青蒿素的工艺如图:
索氏提取装置如图1。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至装置a,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与青蒿粉末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对青蒿粉末的连续萃取。回答下列问题:
(1)装置a的名称为 ______ 。
(2)索氏提取装置提取出来的青蒿素位于 ______ (填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中;与常规的萃取相比,索氏提取的优点是 ______ 。
(3)提取液蒸馏过程中选用如图2哪种装置更好? ______ (填“甲”或“乙”),原因是 ______ 。
(4)粗品提纯的过程可能是 ______ (填标号)。
a.加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶
b.加95%的乙醇溶解、水浴加热、冷却结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
(5)青蒿素()中含有过氧键,与碘化钠反应生成碘单质。为测定产品中青蒿素的纯度,取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液,取25.00mL加入锥形瓶中,再加入足量的KI溶液和几滴淀粉溶液,用0.1mol⋅L−1Na2S2O3标准液滴定[已知:I2+2S2O32−=2I−+S4O62−,M(青蒿素)=282g/mol],平行滴定三次,消耗Na2S2O3溶液平均值40.00mL。则青蒿素的纯度为 ______ 。
19. 重要的有机合成中间体W是一种多环化合物,以下为W的一种合成路线(部分反应条件已简化):
已知:
i)
ii)
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为 ______ 。
(2)结合D→E的反应过程说明由B→C这步转化的作用 ______ 。
(3)E→F的反应类型为 ______ 。
(4)写出H→I的化学方程式 ______ 。
(5)写出一种符合下列条件的Ⅰ的同分异构体的结构简式 ______ 。
i)遇FeCl3溶液显色;
ii)能发生水解反应也能发生银镜反应;
iii)核磁共振氢谱显示有四组峰。
(6)含有两个五元环的多环化合物W的结构简式为 ______ 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.PVC通过CH2=CHCl加聚反应得到,属于有机高分子,故A错误;
B.BOPP聚丙烯薄膜通过CH2=CHCH3加聚反应得到,属于有机高分子,故B错误;
C.石墨烯为碳单质,不属于有机高分子,故C正确;
D.乙烯−四氟乙烯共聚加成聚合物通过CH2=CH2和CF2=CF2加成聚合得到,属于有机高分子,故D错误;
故选:C。
A.聚氯乙烯通过CH2=CHCl加聚反应得到
B.聚丙烯薄膜通过CH2=CHCH3加聚反应得到;
C.石墨烯为碳单质;
D.乙烯−四氟乙烯共聚加成聚合物通过CH2=CH2和CF2=CF2加成聚合得到。
本题考查常见的有机高分子化合物:PVC、BOPP、冰立方”的ETFE,涉及烯烃碳碳双键的化学性质,有机反应类型为加聚反应,题目难度较小。
2.【答案】A
【解析】解:A.丙炔是直线结构,键线式为:,故A错误;
B.Cl−的核内有17个核电荷,核外有18个电子,结构示意图:,故B正确;
C.乙醚分子中含有4个C、10个H和1个O,其分子式为:C4H10O,故C正确;
D.顺−2−丁烯中2个−CH3位于碳碳双键的同一侧,球棍模型为:,故D正确;
故选:A。
A.丙炔是直线结构;
B.Cl−的核内有17个核电荷,核外有18个电子;
C.乙醚为两分子乙醇脱去1分子水生成的;
D.顺−2−丁烯中2个−CH3位于碳碳双键的同一侧。
本题考查常见化学用语的表示方法,题目难度不大,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题有利于提高学生的规范答题能力。
3.【答案】B
【解析】解:A.n=18g20g/mol=0.9mol,所含的质子数为9NA,故A错误;
B.1molSiO2晶体中,硅原子和4mol氧原子形成共价键,含Si−O键数约为4NA,故B正确;
C.0.1mol环氧乙烷()中含极性键数目为0.6NA,故C错误;
D.该配合物中,Ag离子和N原子、氨气分子中N原子和H原子之间存在σ键,则一个该配离子中σ键个数为2+3×2=8,所以1mol该配合物中含有ơ键的数目为8NA,故D错误;
故选:B。
A.根据n=mM=NNA结合原子构成判断,1个D2O分子中含质子数为10个;
B.1mol二氧化硅中含硅氧键4mol;
C.1个环氧乙烷含有2个C−O、4个C−H极性键;
D.该配合物中,Ag离子和N原子、氨气分子中N原子和H原子之间存在σ键,则一个该配离子中σ键个数为2+3×2=8。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,阿伏加德罗常数是高考的“热点”,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系、明确物质的结构组成是解题的关键。
4.【答案】D
【解析】解:A、Na2O和SiO2分别属于离子晶体、原子晶体,Na2O熔化克服离子键、SiO2熔化克服共价键,类型不同,故A错误;
B、Mg和S分别属于金属晶体、分子晶体,Mg熔化克服金属键,硫熔化克服分子间作用力,类型不同,故B错误;
C、氯化钠和蔗糖分别属于离子晶体、分子晶体,氯化钠溶化克服离子键,蔗糖熔化克服分子间作用力,类型不同,故C错误;
D、碘和干冰升华均属于分子晶体,升华时均克服分子间作用力,类型相同,故D正确;
故选:D。
根据离子晶体熔化克服离子键,原子晶体熔化克服共价键,金属晶体熔化克服金属键,分子晶体熔化或升华克服分子间作用力,以此来解答.
本题考查晶体类型及化学键,为高频考点,明确不同类型的晶体在熔化时克服不同的作用力是解答本题的关键,题目难度不大,注意把握晶体类型.
5.【答案】B
【解析】解:A.区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,故A正确;
B.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,还需要知道相对分子质量,故B错误;
C.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法,主要步骤有加热浓缩、趁热过滤、冷却结晶,过滤,故C正确;
D.质谱图中的碎片峰可以提供有关化合物结构的重要信息,对我们确定有机化合物的分子结构有一定帮助,故D正确;
故选:B。
A.X射线衍射实验可以判断晶体与非晶体;
B.元素分析只能确定元素种类,而红外光谱确定分子结构;
C.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法,主要步骤有加热浓缩、趁热过滤、冷却结晶,过滤;
D.质谱图中的碎片离子可以提供有关化合物结构的重要信息。
本题考查了有机物结构式的确定,明确常见有机物分子式、结构简式的方法为本题关键,试题有利于提高学生的灵活应用能力,题目难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:A.苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚、碳酸氢钠,离子反应为,故A正确;
B.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,化学反应为,故B正确;
C.CuSO4溶液中加入过量氨水,生成硫酸四氨合铜,离子反应为Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故C错误;
D.新制的银氨溶液可氧化醛基,发生的离子反应为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH−→加热CH3COO−+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O,故D正确;
故选:C。
A.苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚、碳酸氢钠;
B.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯;
C.CuSO4溶液中加入过量氨水,生成硫酸四氨合铜;
D.新制的银氨溶液可氧化醛基。
本题考查离子反应方程式的书写,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机物的性质及配合物的生成,题目难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:A.NH4B(OCH3)4中sp3杂化的原子有N、B、C、O共4种,故A错误;
B.NH3和H3NBH3中N都是sp3杂化,氨分子中氮原子含有1对孤电子对,H3NBH3中氨分子的孤电子对与硼原子形成配位键,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,孤对电子越多,斥力越大,键角越小,故∠HNH键角:NH3
D.基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,基态O原子的s和p能级电子数之比为4:4=1:1,故D错误;
故选:B。
A.NH4B(OCH3)4中sp3杂化的原子有N、B、C、O;
B.孤对电子越多,斥力越大,键角越小;
C.有多少种原子轨道就有多少种空间运动状态;
D.基态O原子核外电子排布为1s22s22p4。
本题主要考查第一电离能的周期性变化和核外电子排布,为基础知识的考查,题目难度不大。
8.【答案】D
【解析】解:A.对羟基苯甲醛形成分子间氢键,其熔沸点较高,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,其熔沸点较低,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,与范德华力无关,故A错误;
B.SiO2是共价晶体,CO2是分子晶体,共价晶体的熔点大于分子晶体,故熔点:SiO2>CO2,故B错误;
C.O2是非极性分子,O3是极性分子,极性不同,且臭氧分子中是极性键,故C错误;
D.前者的F电负性大于Cl,导致C−F的极性大于C−Cl的极性,导致羟基电子云更偏向O,而使CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,性质及解释均正确,故D正确;
故选:D。
A.形成分子间氢键的物质熔沸点较高、形成分子内氢键的物质熔沸点较低;
B.SiO2是共价晶体,CO2是分子晶体;
C.O2是非极性分子,O3是极性分子;
D.F电负性大于Cl,导致C−F的极性大于C−Cl的极性,导致羟基电子云更偏向O,而使CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大。
本题考查化学键及分子间作用力等知识点,侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力,明确化学键与物质性质关系是解本题关键,题目简单。
9.【答案】A
【解析】解:分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,属于饱和一元酯,
若为甲酸和丁醇酯化,甲酸1种,丁醇有4种;
若为乙酸和丙醇酯化,乙酸1种,丙醇有2种;
若为丙酸和乙醇酯化,丙酸有1种,乙醇1种;
若为丁酸和甲醇酯化,丁酸有2种,甲醇1种,
故羧酸共有5种,醇共有8种,酸和醇重新组合可形成的酯共有5×8=40种,
故选:A。
分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,形成酯的羧酸与醇的碳原子总数为5,讨论羧酸与醇含有的碳原子,判断形成该酯的羧酸与醇的同分异构体种数,根据羧酸与醇组合,计算同分异构体数目。
本题考查同分异构体的书写与判断,难度中等,关键是形成酯的羧酸与醇的同分异构体的判断,注意利用数学法进行计算。
10.【答案】C
【解析】解:A.卤代烃水解后,没有加硝酸中和NaOH,加硝酸银溶液不能检验卤素离子,故A错误;
B.上层清液显碱性,与溴水反应,则溴水褪色,不能证明含碳碳双键,故B错误;
C.水解后,向水解液中加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生,可知淀粉水解生成葡萄糖,故C正确;
D.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚、溴均易溶于苯,不能除杂,应加NaOH溶液、分液,故D错误;
故选:C。
A.水解后在酸性溶液中检验卤素离子;
B.上层清液显碱性,与溴水反应;
C.水解后,在碱性溶液中检验葡萄糖;
D.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚、溴均易溶于苯。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的检验、混合物的分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数为K层的一半,结合原子序数可知,Z含有3个电子层,最外层含有1个电子,则Z为Na;W与X可形成原子个数比为2:1的18e−分子,该化合物应该为N2H4,则W为H,X为N元素;Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Y的原子序数为1+7=8,则Y为O元素,以此分析解答。
A.氮离子、氧离子、钠离子的核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:X>Y>Z,故A错误;
B.W与Y形成的过氧化氢含有O−O非极性键,故B正确;
C.X和Y的最简单氢化物分别为氨气、水,常温下水为液态,氨气为气态,则沸点:X
故选:B。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子序数、原子结构推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
12.【答案】A
【解析】解:A.由结构可知香叶醇的分子式为C10H18O,故A正确;
B.含碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;
C.含碳碳双键、−OH,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.含碳碳双键可发生加成反应,含−OH可发生取代反应,故D错误;
故选:A。
由结构可知分子式,分子中含碳碳双键、−OH,结合烯烃、醇的性质来解答。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意烯烃、醇的性质及应用,题目难度不大。
13.【答案】C
【解析】解:A.虚框中有1个全部以单键存在N原子外,其余C、N的杂化类型均为sp2杂化,空间构型为平面形,因此虚框中所有原子共面,故A正确;
B.最左侧P上的两个羟基是相同,有12个不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱共有12个吸收峰,故B正确;
C.1molADP完全水解后,能生成2molH3PO4,与NaOH溶液反应,消耗6molNaOH,故C错误;
D.五元环上含有羟基,羟基能被氧化,五元环上所含羟基邻位邻位碳原子上有H,能发生消去反应,羟基、氨基能与羧基能发生取代反应,虚框中双键能与氢气发生加成反应,故D正确;
故选:C。
A.虚框中有1个全部以单键存在N原子外,其余C、N的杂化类型均为sp2杂化;
B.最左侧P上的两个羟基是相同,有12个不同化学环境的氢原子;
C.1molADP完全水解后,能生成2molH3PO4;
D.分子中含有羟基,氨基、羧基、双键。
本题考查有机物的结构与性质,侧重考查学生有机基础知识的掌握情况,试题难度中等。
14.【答案】C
【解析】解:A.该反应为端炔烃与叠氮化物的加成反应,反应过程中C≡C非极性键断裂一条,形成两条C−N极性键,从而反应前后碳元素的化合价发生变化,故A错误;
B.由图可知,反应③过程中,涉及到N=N、C=C非极性键的断裂,不存在非极性键的形成,存在C−N极性键的形成,不存在极性键的断裂,故B错误;
C.由图可知,总反应为:,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能降低总反应的焓变,故D错误;
故选:C。
A.该反应为端炔烃与叠氮化物的加成反应,反应过程中C≡C非极性键断裂一条,形成两条C−N极性键;
B.相同的非金属原子之间形成非极性键,不同的非金属原子之间形成极性键;
C.由图可知,反应为叠氮化物和端炔,两者发生烃环加成反应;
D.催化剂不改变总反应的焓变。
本题主要考查学生的看图理解能力、获取信息的分析能力,同时考查非金属性的比较以及催化剂的作用,属于基本知识的考查,难度中等。
15.【答案】D
【解析】解:A.晶胞中含有K+的个数为8×18+6×12=4,O2−的个数为12×14+1=4,K+:O2−=4:4=1:1,超氧化钾的化学式为KO2,O2−中存氧原子形成的非极性键,故A错误;
B.由超氧化钾晶体立方体结构可知,晶体中每个K+周围有6个O2−,每个O2−周围有6个K+,故B错误;
C.晶体中与每个K+距离最近且相等的K+位于相邻的面心上,个数为3×82=12,故C错误;
D.晶胞中K+与O2−的个数都为4,晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒可知,−2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8−2=6,所以晶体中,0价氧原子与−2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选:D。
A.晶胞中含有K+的个数为8×18+6×12=4,O2−的个数为12×14+1=4;
B.由超氧化钾晶体立方体结构可知,每个K+上下前后左右各有1个O2−,每个O2−上下前后左右各有1个K+;
C.晶体中与每个K+距离最近且相等的K+位于相邻的面心上;
D.晶胞中K+与O2−的个数都为4,晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒计算−2价O和0价氧原子数目。
本题考查物质结构与性质,涉及化学键,晶胞计算等内容,其中晶胞计算为解题难点,需要结合均摊法进行分析,掌握基础为解题关键,整体难度适中。
16.【答案】HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH ac HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO→一定条件下+3H2O c
【解析】解:(1)木糖的分子式为C5H10O5,属于醛糖,其分子结构中无支链,与葡萄糖的结构类似,则木糖属于多羟基醛,木糖的结构简式为HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO,
故答案为:HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO;
(2)木糖经催化加氢可以生成木糖醇,木糖醇的结构中所有碳原子各含有一个醇羟基,木糖醇的结构简式为HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH;
a.木糖不能再水解,所以属于单糖,故a正确;
b.木糖醇属于多羟基醇、核糖属于多羟基醛,所以木糖醇不属于戊糖,故b错误;
c.木糖醇、丙三醇(甘油)都含有多个醇羟基,二者都属于多元醇,故c正确;
d.木糖醇中含有多个亲水基醇羟基,醇羟基能和水分子形成分子间氢键,则易溶于水,故d错误;
故答案为:HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH;ac;
(3)木糖发生消去反应、取代反应生成糠醛,木糖生成糠醛的方程式为HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO→一定条件下+3H2O,
故答案为:HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO→一定条件下+3H2O;
(4)化合物A是天然蛋白质的水解产物,属于α−氨基酸,其分子结构中存在一个苯环,不存在甲基,A的不饱和度为9×2+2−102=4,苯环的不饱和度是4,羧基的不饱和度是1,则符合条件的A中除了苯环、羧基外不含其它环或双键,则A的结构简式为,
故答案为:;
(5)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃的唯一单硝化产物(硝基连在苯环上),C9H12的不饱和度为9×2+2−122=4,苯环的不饱和度是4,则C9H12的结构中不含其它环或双键,B中含有3个甲基且3个甲基都相间,结构简式为,
故答案为:;
(6)a.加热能使蛋白质发生变性而煮鸡蛋,故a错误;
b.甲醛水溶液能使蛋白质变性,所以使用福尔马林(甲醛水溶液)保存标本,故b错误;
c.以粮食为原料酿酒,发生淀粉的水解、葡萄糖的分解反应,不涉及蛋白质变性,故c正确;
d.医用酒精、紫外线都能使蛋白质变性,所以使用医用酒精、紫外线杀菌消毒,故d错误;
故答案为:c。
(1)木糖的分子式为C5H10O5,属于醛糖,其分子结构中无支链,与葡萄糖的结构类似,则木糖属于多羟基醛,木糖的其中一个端基碳原子上含有醛基,其余碳原子上各含有一个醇羟基;
(2)木糖经催化加氢可以生成木糖醇,木糖醇的结构中所有碳原子各含有一个醇羟基;
a.不能再水解的糖属于单糖;
b.木糖醇属于多羟基醇、核糖属于多羟基醛;
c.木糖醇、丙三醇(甘油)都含有多个醇羟基;
d.木糖醇中含有多个亲水基醇羟基;
(3)木糖发生消去反应、取代反应生成糠醛;
(4)化合物A是天然蛋白质的水解产物,属于α−氨基酸,其分子结构中存在一个苯环,不存在甲基,A的不饱和度为9×2+2−102=4,苯环的不饱和度是4,羧基的不饱和度是1,则符合条件的A中除了苯环、羧基外不含其它环或双键;
(5)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃的唯一单硝化产物(硝基连在苯环上),C9H12的不饱和度为9×2+2−122=4,苯环的不饱和度是4,则C9H12的结构中不含其它环或双键,B中含有3个甲基且3个甲基都相间;
(6)加热、福尔马林、强酸、强碱、紫外线、重金属盐等都能使蛋白质变性。
本题考查有机物的推断,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,正确推断各物质的结构简式是解本题关键,知道各物质之间的转化关系,题目难度不大。
17.【答案】4s24p4 p BDE 正四面体形 K2SeBr6 12×34MNAρ×107 c
【解析】解:(1)S属于第三周期ⅥA族,价电子排布式为3s23p4,基态硒位于第四周期ⅥA族,则基态硒原子价电子排布式为4s24p4,位于元素周期表的p区,
故答案为:4s24p4;p;
(2)A.物质Ⅰ中含有C−H键和Se−Se键,苯环中化学键较为特殊,含有大π键,所以Ⅰ中含有π键和σ键,故A错误;
B.物质Ⅰ中的Se−Se键是同种原子间形成的共价键,为非极性键,故B正确;
C.物质Ⅱ属于烃类,烃类均不溶于水,故C错误;
D.物质Ⅱ中含有苯环、碳碳双键和碳碳三键,苯环和碳碳双键中C原子均采用sp2杂化,碳碳三键中C原子采用sp杂化,所以Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2,故D正确;
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素为C、N、O、Se、S、H,非金属性越强,其电负性越大,C、N、O位于同一周期、O、Se、S位于同一主族,则C、N、O、Se、S、H中O的电负性最大,故E正确;
故答案为:BDE;
(3)SeO42−中中心原子Se的价层电子对数为4+6+2−2×42=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体形,
故答案为:正四面体形;
(4)①根据图1、2信息可知,K原子位于晶胞内部,“SeBr6”位于顶点和面心位置,由原子均摊法可知,该晶胞中K原子的数目为8,“SeBr6”的数目为8×18+6×12=4,K:SeBr6=8:4=2:1,则化学式为K2SeBr6,
故答案为:K2SeBr6;
②晶胞中含有4个“K2SeBr6”,晶胞质量为4MNAg,设晶胞边长为xnm,则晶胞体积为x3×10−21cm3,根据晶胞体密度ρ=mV可得,ρg⋅cm−3=4MNAx3×10−21g⋅cm−3,则x=34MNAρ×107nm,晶胞中相邻K之间的最短距离为边长的一半,即12×34MNAρ×107nm,
故答案为:12×34MNAρ×107;
(5)原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高,C中2p能级有两个电子,能量最高,
故答案为:c。
(1)S属于第三周期ⅥA族,价电子排布式为3s23p4,;
(2)A.苯环中含有大π键;
B.不同种原子间形成的共价键为极性键,同种原子间形成的共价键为非极性键;
C.烃类均不溶于水;
D.苯环中C原子为sp2杂化,双键中C原子为sp2杂化,−C≡C−H中的C原子为sp杂化;
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素为C、N、O、Se、S、H,根据周期律分析;
(3)SeO42−中中心原子Se的价层电子对数为4+6+2−2×42=4,没有孤电子对;
(4)①根据图a、b信息可知,K原子位于晶胞内部,“SeBr6”位于顶点和面心位置,由原子均摊法可知,该晶胞中K原子的数目为8,“SeBr6”的数目为8×18+6×12=4;
②晶胞中含有4个“K2SeBr6”,晶胞质量为4MNAg,设晶胞边长为xnm,则晶胞体积为x3×10−21cm3,根据晶胞体密度ρ=mV可求得边长x,晶胞中相邻K之间的最短距离为边长的一半;
(5)原子核外电子排布中,如果电子所占的轨道能级越高,该原子能量越高。
本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、化学键、杂化方式、电负性、溶解性、空间构型、晶胞结构与计算等知识,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,掌握晶胞的计算是解本题关键,难点是晶胞投影图形判断,题目难度中等。
18.【答案】球形冷凝管 圆底烧瓶 节约萃取剂,可连续萃取(或萃取效率高) 乙 乙为减压蒸馏装置,可以更好的降低蒸馏温度,防止青蒿素失效 b 70.5%
【解析】解:(1)由图可知,仪器a为球形冷凝管,
故答案为:球形冷凝管;
(2)青蒿粉末位于索氏提取器,萃取剂位于圆底烧瓶中,提取出来的青蒿素位于圆底烧瓶;与常规的萃取相比,索氏提取能提高萃取效率,其优点是节约萃取剂,可连续萃取,萃取效率高,
故答案为:圆底烧瓶;节约萃取剂,可连续萃取(或萃取效率高);
(3)乙的蒸馏效果好,装置乙用真空泵抽真空,设置了减压蒸馏装置,可以更好的降低蒸馏温度,防止青蒿素失效,
故答案为:乙;乙为减压蒸馏装置,可以更好的降低蒸馏温度,防止青蒿素失效;
(4)a.青蒿素在水中几乎不溶,不能用水溶解,故a错误;
b.青蒿素易溶于有机溶剂,难溶于水,则加95%的乙醇溶解、水浴加热、冷却结晶、过滤可以提纯青蒿素,故b正确;
c.加入乙醚进行萃取分液得到还是混合物,故c错误;
故答案为:b;
(5)由青蒿素~2NaI~I2~2Na2S2O3,则25.00mL溶液中n(青蒿素)=12n(Na2S2O3)=12×0.04L×0.1mol⋅L−1=0.002mol,样品中m(青蒿素)=nM=0.002mol×282g/mol×250mL25.00mL=5.64g,可知青蒿素的纯度为5.64g8.0g×100%=70.5%,
故答案为:70.5%。
青蒿粉末经过索式提取得到提取液,提取液通过蒸馏,分离乙醚和粗产品,对粗产品进行提纯得到青蒿素;
(1)仪器a可用于冷凝回流,有球形结构;
(2)索氏提取可实现对青蒿粉末的连续萃取,青蒿粉末位于索氏提取器,萃取剂位于圆底烧瓶中;
(3)乙的蒸馏效果好,装置乙用真空泵抽真空,设置了减压蒸馏装置,可以更好的降低蒸馏温度;
(4)a.青蒿素在水中几乎不溶;
b.青蒿素再乙醇,乙酸,石油醚中可溶解;
c.加入乙醚进行萃取分液得到还是混合物;
(5)结合I2~2Na2S2O3~青蒿素计算青蒿素的纯度=青蒿素的质量产品的质量。
本题考查有机物的制备实验,为高频考点,把握有机物的性质、制备原理、混合物的分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验装置的作用,题目难度较大。
19.【答案】羰基、碳溴键 保护羰基 加成反应
【解析】解:(1)B为,B中官能团的名称为羰基、碳溴键,
故答案为:羰基、碳溴键;
(2)B生成C时羰基转化为醚键、D生成E时醚键转化为羰基,结合D→E的反应过程说明由B→C这步转化的作用保护羰基,
故答案为:保护羰基;
(3)E→F的反应类型为加成反应,
故答案为:加成反应;
(4)H发生取代反应生成I和乙醇,H→I的化学方程式为,
故答案为:;
(5)Ⅰ的同分异构体符合下列条件:
i)遇FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;
ii)能发生水解反应也能发生银镜反应,说明含有酯基和醛基;
iii)核磁共振氢谱显示有四组峰,说明含有四种氢原子,Ⅰ的不饱和度是5,苯环的不饱和度是4,酯基、醛基的不饱和度都是1,则符合条件的同分异构体中除了苯环外还含有HCOO−,符合条件的结构简式有,
故答案为:;
(6)含有两个五元环的多环化合物W的结构简式为,
故答案为:。
根据B的分子式、C的结构简式知,A和溴发生取代反应生成B为,B和乙二醇发生取代反应生成C,C发生消去反应生成D,D发生取代反应生成E,E和X发生加成反应生成F,根据F的结构简式、X的分子式知,X为CH2=C(CH3)CH=CH2,F被酸性高锰酸钾溶液氧化生成G,G和乙醇发生酯化反应生成H,H发生信息i)的反应生成I,I发生信息ii)的反应生成W,根据W的分子式知,含有两个五元环的多环化合物W的结构简式为。
本题考查有机物的合成,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,正确推断各物质的结构简式是解本题关键,难点是限制性条件下同分异构体结构简式的确定,题目难度中等。
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