重庆市巴蜀中学2022-2023学年高二化学下学期期末考试试题(Word版附解析)
展开高2024届高二(下)期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Fe-56。
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 下列各基态原子的价电子排布图正确的是
选项
原子
价电子排布图
A
N
B
O
C
C
D
Li
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.违反Hund规则,氮原子的价层电子排布图为: ,故A错误;
B.违反Pauli不相容原理,氧原子的价层电子排布图为: ,故B错误;
C。C原子价电子排布式为2s22p2,排布图是 ,故C正确;
D.锂的价电子排布图为: ,故D错误。
答案为:C。
2. 下列构型为三角锥形的分子为
A. CO2 B. H2O C. CH4 D. NH3
【答案】D
【解析】
详解】A.CO2直线形,故不选A;
B.H2O空间构型为为V形,故不选B;
C.CH4空间构型正四面体形,故不选C;
D.NH3空间构型为三角锥形,故选D。
答案为:D。
3. 下列离子晶体熔点排列顺序正确的是
A. NaCl<NaF<MgO B. MgO<NaF<NaCl
C. NaCl<MgO<NaF D. NaF<MgO<NaCl
【答案】A
【解析】
【详解】离子晶体熔点受离子半径和电荷两个因素影响,离子半径越小,所带电荷越多,熔点越高,氯离子半径比氟离子大,所以NaF大于NaCl,MgO中离子为两个电荷,所以MgO最大。
答案为:A。
4. 下列物质的鉴别方法正确的是
选项
物质
鉴别方法
A
乙醇和乙醛
加入酸性KMnO4溶液
B
苯酚和苯甲醇
加入金属Na
C
苯甲酸和苯酚
加入NaHCO3溶液
D
乙烯和乙炔
将气体通入溴的CCl4溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇和乙醛都能被酸性氧化,A错误;
B.苯酚和苯甲醇都能与金属Na反应,B错误;
C.苯甲酸与反应放出,苯酚与不反应,C正确;
D.乙烯和乙炔都能使溴的溶液褪色,D错误。
答案为:C。
5. 下列关于化合物CH3CH2CH2CH2Br(X)的说法错误的是
A. X的同分异构体有3种 B. X在浓硫酸存在时,加热可以发生消去反应
C. X在常温常压下为液体 D. X是一个含有非极性键的极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.正溴丁烷的同分异构体相当于问丁基有几种,丁基有4种,除去X本身有3种,A正确;
B.正溴丁烷在氢氧化钠醇溶液条件下发生消去反应,故B错误;
C.溴代烷在常温常压下均为液体,C正确;
D.溴乙烷中含有碳碳键,为非极性键,溴的存在,使得分子具有极性,为极性分子,故D正确。
答案为:B。
6. 柠檬烯的结构式如图所示,下列说法正确的是
A. 柠檬烯的分子式为C10H14
B. 柠檬烯分子的所有碳原子都可以位于同一平面内
C. 柠檬烯分子中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
D. 1mol柠檬烯最多能与2molH2发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.柠檬烯的分子式为C10H16,故A错误;
B. 图中标注*的碳,与之相连的碳最多有两个与之共面,所以不会所有碳共平面,B错误;
C.只有和碳,没有sp碳,C错误;
D.有两个碳碳双键,最多与2mol加成,D错误。
答案为:D。
7. 某链状二烯烃X的分子式为C5H8,下列有关说法正确的是
A. X可能含有的官能团为两个碳碳双键或一个碳碳三键
B. X完全加氢后得到的C5H12有两种
C. X使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
D. X分子中,σ键与π键个数之比为5∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题干信息,该物质为链状二烯烃,故官能团为碳碳双键,故A错误;
B.X完全加氢后得到的C5H12为戊烷,其中新戊烷不能由烯烃加氢得来,所以只有正戊烷和异戊烷两种,故B正确;
C.烯烃与溴水反应是加成,与酸性反应是氧化,故C错误;
D.X分子中,σ键与π键个数之比是6∶1,D错误。
答案为:B。
8. 根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
实验操作
现象
结论
A
向溴的四氯化碳溶液中滴加几滴无色有机物
溶液褪色
该有机物一定含有碳碳双键
B
向苯酚钠溶液中通入足量的CO2气体
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
C
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入溴水中
溴水褪色
溴乙烷发生了消去反应
D
向甲苯中滴入适量溴水,振荡、静置
液体分层,上层呈橙红色,下层几乎无色
甲苯萃取了溴水中的Br2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溴的四氯化碳溶液中滴加几滴无色有机物,溶液褪色,说明含有不饱和的碳碳键,可能是碳碳双键,也可能是碳碳三键,故A错误;
B.向苯酚钠溶液中通入足量的CO2气体,溶液变浑浊说明有苯酚生成,证明酸性:碳酸>苯酚,故B正确;
C.将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入溴水中,溴水褪色,说明发生消去反应生成了乙烯,故C正确;
D.向甲苯中滴入适量溴水,振荡、静置,液体分层,上层呈橙红色,下层几乎无色,甲苯将溴萃取进入有机层,故D正确。
答案为:A。
9. 麻黄是中药中的发散风寒药,其结构简式如图。
下列说法正确的是
A. 麻黄的分子式为C15H13O6
B. 1个麻黄分子中含有3个手性碳原子
C. 麻黄可以发生取代反应、加成反应、还原反应、氧化反应等
D. 1mol麻黄与足量的浓溴水反应,最多消耗6molBr2
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知麻黄的分子式为,故A错误;
B.连接4个不同原子或原子团的C为手性碳原子,根据结构简式判断1个麻黄分子中含有2个手性碳原子,如图 ,故B错误;
C.麻黄含羟基可发生取代反应和氧化反应,含苯环可发生加成反应和还原反应,故C正确;
D.麻黄中酚羟基邻对位取代,则1mol麻黄与足量的浓溴水反应,最多消耗5molBr2,故D错误;
答案选C。
10. 下列方程式错误的是
A. CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
B. +2Br2(浓)→ ↓+2HBr
C. +2Ag(NH3)+2OH- +2Ag↓+H2O+3NH3+NH
D. HOCH2CH2OH+O2OHCCHO+2H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COOCH2CH3在碱性条件下水解产物乙酸钠和乙醇,正确方程式为CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH,故A错误;
B.对甲基苯酚与溴发生邻位取代生成4-甲基-2,6-二溴苯酚和溴化氢,方程式 +2Br2(浓)→ ↓+2HBr,故B正确;
C.苯甲醛与银氨溶液发生银镜反应,生成苯甲酸铵、Ag、氨气和水,方程式 +2Ag(NH3)+2OH- +2Ag↓+H2O+3NH3+NH,故C正确;
D.乙二醇发生催化氧化生成乙二醛和水,方程式HOCH2CH2OH+O2OHCCHO+2H2O,故D正确;
答案选A。
11. 某高聚物可表示成如图,下列说法正确的是
A. 该高聚物由二氯乙炔、二氯乙烯和四氯-1,3-丁二烯加聚而成
B. 若该高聚物与足量的H2发生加成反应,最多可以消耗2nmolH2
C. 该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化,也能使溴水褪色
D. 可以用焚烧或者填埋的方式处理该高聚物的废料
【答案】C
【解析】
【详解】A.该高聚物由二氯乙炔、1,2-二氯乙烯和1,2,3,4-四氯-1,3-丁二烯加聚而成,故A项错误;
B.若该高聚物与足量的发生加成反应,1mol高聚物最多可以消耗2nmol,高聚物的量未知,无法计算消耗的氢气的量,故B项错误;
C.该高聚物中含有碳碳双键,故能被酸性KMnO4溶液氧化,也能使溴水褪色,故C正确;
D.不能用焚烧或者填埋的方式处理该高聚物的废料,D项错误。
答案为:C。
12. 已知: CO2↑+ ,下列说法正确的是
A. 物质A的名称为3-甲基-1,3-丁二烯
B. 若1,3-丁二烯发生上述反应,产物为HOOCCOOH和CO2
C. 苯也可以发生上述反应
D. 该反应为氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质A的名称为2-甲基-1,3-丁二烯,故A项错误;
B.1,3-丁二烯发生上述反应,生成乙二酸和CO2,继续被氧化得到产物,故B项错误;
C.苯环中无碳碳双键,不能发生该反应,故C项错误;
D.高锰酸钾氧化碳碳双键,故D正确。
答案:D。
13. 已知:,A物质在该条件下发生的反应为:,下列关于A物质的说法正确的是
A. 物质A的结构简式为:
B. 物质A与Cl2发生加成反应,最多可以得到2种加成产物
C. 若3分子物质A在该条件下发生反应,则产物的结构简式可能为
D. 物质A在一定条件下可以发生缩合聚合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.是物质A的结构简式,A项错误。
B.物质A与发生加成反应,最多可以得到3种加成产物,B项错误。
C.3分子发生已知信息的反应,可得到,C项正确;
D.A物质在一定条件下可以发生加成聚合反应,D项错误。
答案为:C。
14. 化合物 有多种同分异构体,其中属于苯的衍生物,苯环上只有一个取代基的酯类化合物有几种
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
【答案】C
【解析】
【详解】该化合物的同分异构体属于苯的衍生物,苯环上只有一个取代基的酯类化合物,可视作苯环取代了CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH分子中羧基中的氢原子,或者苯环取代了丙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯分子中的氢原子,则共有1+1+3+3+4+3=15种,故选C。
二、非选择题(共58分)
15. 铁是地球上分布最广泛的金属之一,约占地壳质量的5%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁(CaHbOcNdFe)口服液可以用来治疗缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题:
(1)写出基态铁原子的价层电子排布式_______。
(2)给出蛋白琥珀酸铁含有的C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序_______,并解释原因_______。
(3)将C、N、O三种元素最简单氢化物按照键角从大到小排序_______。
(4)已知O、S、Se、Te在元素周期表中位于同主族,将这四种元素的最简单氢化物按照沸点从大到小排序_______。
(5)琥珀酸的结构如图所示,写出琥珀酸分子中σ键与π键的个数比_______。
(6)金属羰基化合物在催化反应中有着重要的作用,其本质是金属原子与一氧化碳中的碳原子形成配位键。金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则,即每个金属原子的价层都满足18电子结构。若金属价层电子数为奇数,则可以通过两个金属原子之间形成共价单键实现价层电子数为偶数。根据以上信息,写出Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式_______。
(7)铁有多种同素异形体,在910-1400℃范围内,铁以面心立方最密堆积存在,如图为面心立方堆积的铁的晶胞。已知铁的摩尔质量为Mg/mol,铁原子的半径为rpm,给出铁晶胞密度的表达式_______ g•cm-3。
【答案】(1)3d64s2
(2) ①. C<O<N ②. 同周期元素的原子半径从左向右依次减小,第一电离能有增大的趋势,但N元素2p轨道半充满更稳定,所以第一电离能比O高
(3)CH4>NH3>H2O
(4)H2O>H2Te>H2Se>H2S
(5)13∶2 (6)Fe(CO)5
(7)×1030g•cm-3
【解析】
【小问1详解】
铁是26号元素,核外有26个电子,基态铁原子的价层电子排布式3d64s2;
【小问2详解】
同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,C、N、O三种元素的第一电离能从小到大排序C<O<N。
【小问3详解】
CH4、NH3、H2O中心原子价电子对数都,4,孤电子对数依次是0、1、2,孤电子对对价电子对具有排斥作用,所以键角从大到小的顺序为CH4>NH3>H2O;
【小问4详解】
H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似,H2O能形成分子间氢键,沸点最高,H2S、H2Se、H2Te相对分子质量依次增大,范德华力依次增大,沸点逐渐升高,沸点从大到小排序H2O>H2Te>H2Se>H2S。
【小问5详解】
单键全是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,琥珀酸分子中σ键与π键的个数比13∶2。
【小问6详解】
Fe原子价电子数为8,根据题目信息,可知Fe原子与CO形成5个配位键,Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式Fe(CO)5。
【小问7详解】
铁以面心立方最密堆积存在,根据均摊原则,晶胞中Fe原子数为 。铁原子的半径为rpm,则面对角线为4rpm,晶胞边长为,铁晶胞密度的表达式×1030g•cm-3。
16. 有机化学是一门神奇的学科,可以合成很多有趣形状的分子。2003年,美国莱斯大学的Tour教授实验室合成了一个纳米小人,合成路线如图(本题合成路线中的反应条件全部省略):
已知:RCHO+HOCH2CH2OH→+H2O
(1)化合物A的系统命名为_______。
(2)化合物F含有官能团名称为_______。
(3)H→I的反应类型为_______。
(4)1mol纳米小人与H2充分反应,最多消耗H2的物质的量为_______。
(5)写出J→K的反应方程式_______。
(6)“安装头部”步骤(D→E)中添加的反应物X的结构简式为_______。
(7)化合物J的具有苯环的同分异构体有_______种。
【答案】(1)1,4-二溴苯
(2)氨基、硝基 (3)还原反应
(4)16mol (5)+ HC≡CH→+HI
(6)HOCH2CH2OH
(7)5
【解析】
【分析】A是,A与I2发生取代反应生成B,由D逆推,B是,B与反应生成C,C是;由H逆推,G是;由M逆推,L是。
【小问1详解】
A是,系统命名为1,4-二溴苯;
【小问2详解】
化合物F含有的官能团名称为硝基、氨基;
【小问3详解】
H→I是H中的硝基变为氨基,反应类型为还原反应;
【小问4详解】
纳米小人分子中含有5个碳碳三键、2个苯环,1mol纳米小人与H2充分反应,最多消耗H2的物质的量为16mol。
【小问5详解】
J→K是J中的I原子被乙炔基取代,反应方程式为+HC≡CH→+HI;
【小问6详解】
根据RCHO+HOCH2CH2OH→+H2O ,“安装头部”步骤(D→E)中添加的反应物X的结构简式为HOCH2CH2OH;
【小问7详解】
化合物J的具有苯环的同分异构体有、、、、,共5种。
17. 己二酸是一种重要的有机二元酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用。
Ⅰ.反应原理:
Ⅱ.反应装置图
Ⅲ.反应步骤
①在仪器a中加入环己醇,三口烧瓶中加入浓硝酸(适当过量),开启磁力搅拌,并通入冷凝水,打开仪器a的活塞,缓慢滴加环己醇。
②控制反应温度为80℃至反应结束,按顺序拆除导气吸收装置和冷凝回流装置,取下三口烧瓶,置于冰水中冷却20min以上,然后进行抽滤,用少量的冰水洗涤滤饼,即可制得己二酸粗品。
回答下列问题:
(1)加入实验药品前应进行的操作为_______。
(2)仪器a中的支管的用途为_______。
(3)仪器b的名称为_______,冷凝水的进水口为_______(填“c”或“d”)。
(4)本实验最好在通风橱中进行,其原因是_______。
(5)写出反应原理中反应Ⅱ的化学方程式_______。
(6)本实验需严格控制反应温度为80℃左右,温度过高可能产生的后果是_______(写出一点即可)。
(7)怎么鉴别己二酸的粗品和己二酸的纯品_______(写出一种实验方法即可)。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)平衡气压,使液体能顺利滴下
(3) ①. 球形冷凝管 ②. d
(4)产生的氮氧化物是有毒气体,不可逸散到实验室内
(5) +6HNO3 +6NO2↑+3H2O
(6)①浓硝酸分解;②反应过于剧烈,难以控制,引发事故
(7)测熔点、核磁、色谱、酸性高锰酸钾等
【解析】
【分析】环己醇被浓硝酸氧化为环己酮,进而氧化为己二酸,控制反应温度为80℃至反应结束,生成物置于冰水中冷却20min以上,然后进行抽滤,用少量的冰水洗涤滤饼,即可制得己二酸粗品。
【小问1详解】
装置存在冷凝回流、导气吸收装置,故加入实验药品前应进行的操作为检查装置气密性,防止装置漏气;
【小问2详解】
仪器a中的支管的用途为平衡气压,使液体能顺利滴下;
【小问3详解】
仪器b的名称为球形冷凝管,冷凝水应该下进上出,故进水口为d;
【小问4详解】
硝酸具有强氧化性,在反应过程中转化为有毒的二氧化氮气体,故最好在通风橱中进行;
【小问5详解】
硝酸具有强氧化性,将环己酮氧化为己二酸,同时生成二氧化氮、水,反应为+6HNO3+6NO2↑+3H2O;
【小问6详解】
硝酸不稳定受热易分解,且若温度过高则反应过于剧烈,难以控制,故本实验需严格控制反应温度为80℃左右;
【小问7详解】
该反应中不同物质沸点不同;各物质中不同环境的氢数目不同,核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢,所含官能团不同;故鉴别己二酸的粗品和己二酸的纯品的方法有测熔点、核磁、色谱、酸性高锰酸钾等。
18. 苯并环己酮是合成萘()或萘的取代物的中间体。由苯并环己酮合成1-乙基萘的一种路线如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)苯并环己酮中官能团的名称为_______。
(2)化合物X、Y的结构简式分别为_______、_______。
(3)萘环上的碳原子的编号如(a)式,根据系统命名法,化合物(b)名称为1-硝基萘,则化合物(c)的名称应是_______。
(4)反应II、反应III的反应类型分别为_______、_______。
(5)写出反应IV的化学方程式_______。
(6)萘()与足量H2发生加成后,得到化合物K,K的结构简式为_______,化合物K有多种同分异构体,其中只含有一种等效氢的烃有_______种。
【答案】(1)酮羰基 (2) ①. C2H5MgBr ②.
(3)1,8-二甲基萘
(4) ①. 消去反应 ②. 取代反应
(5)+NaOH+NaBr+H2O
(6) ①. ②. 1
【解析】
【分析】根据苯并环己酮的结构简式可知,其分子式为C10H10O,苯并环己酮发生信息中的反应生成Y的分子式为C12H16O,羰基变成羟基增加一个H,说明引入的基团为-C2H5,则X为C2H5MgBr,Y为。在浓硫酸加热条件下发生醇的消去反应生成,与Br2发生取代反应生成,发生卤代烃的消去反应生成1-乙基萘。
【小问1详解】
苯并环己酮中官能团的名称为酮羰基。
【小问2详解】
根据分析可知,化合物X为C2H5MgBr,化合物Y的结构简式为。
【小问3详解】
根据萘环上的碳原子的编号,化合物c的名称为1,8-二甲基萘。
【小问4详解】
反应Ⅱ为醇的消去反应,反应Ⅲ为与Br2发生取代反应。
【小问5详解】
反应Ⅳ中在氢氧化钠醇溶液的条件下发生卤代烃的消去反应生成1-乙基萘,化学方程式为+NaOH+NaBr+H2O。
【小问6详解】
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