江苏省靖江高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题(解析版)
展开第I卷(选择题,共42分)
单项选择题(本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 2022年2月,我国科学家成功开发全球首套二氧化碳加氢制汽油(碳原子数在5~12之间的烃)的装置。下列有关二氧化碳加氢制汽油的说法正确的是
A. 汽油属于纯净物B. 汽油中含有C、H、O三种元素
C. 反应过程中CO2被还原D. 该反应属于化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽油是(碳原子数在5~12之间的烃)混合物,故A错误;
B.汽油是烃类,只含C、H元素,故B错误;
C.二氧化碳加氢制汽油是还原反应,故C正确;
D.二氧化碳加氢制汽油,汽油是碳原子数在5~12之间的烃,故还要生成一种含氧化合物,不属于化合反应,故D错误;
故答案为C
2. 下列有关化学用语表示不正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 2-甲基丁醇的结构简式:
C. 聚乙炔的结构简式:
D. 电子数为8的基态原子电子排布图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基中氧原子有一个未成对电子,其电子式为,A项正确;
B.的命名是2-甲基-1-丁醇,B项错误;
C.乙炔发生加聚反应生成聚乙炔,聚乙炔的结构简式为,C项正确;
D.该电子排布图遵循了能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,可表示电子数为8的基态原子,D项正确;
答案选B。
3. 下列有关实验原理或操作正确的是
A. 用图1装置制取少量乙酸乙酯B. 用图2装置验证乙醛的还原性
C. 用图3装置检验反应产生乙烯D. 用图4装置分离苯和溴苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.用图1装置制取少量乙酸乙酯,小试管中应倒入饱和碳酸钠溶液,A错误;
B.用图2装置验证葡萄糖的还原性,需要在加热条件下进行,B错误;
C.反应挥发出的乙醇也会和酸性高锰酸钾反应使其褪色,C错误;
D.苯和溴苯互溶,但两者的沸点不同,可以蒸馏分离,D正确。
故选D。
4. 下列有关物质的性质、用途以及对应关系都正确的是
A. 甲醛能抑制微生物活动,可用于生物标本的制作
B. 乙醇具有特殊香味,医用酒精常用作消毒剂
C. 硝化甘油微溶于水,可用作心绞痛的缓解药物
D. 乙酸具有挥发性,可用于除铁锈
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醛水溶液具有杀菌、防腐性能,可用于制作生物标本,A项正确;
B.乙醇具有特殊香味和用作消毒剂没有联系,B项错误;
C.硝化甘油微溶于水与可用作心绞痛的缓解药物没有联系,C项错误;
D.乙酸具有酸性,可用于除铁锈,和挥发性无关系,D项错误;
故答案选A
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. NaNaOH(aq)Na2CO3(aq)
B. CuSO4(aq)新制Cu(OH)2Cu2O
C. AlAl(OH)3Al2O3
D. 浓H2SO4SO2BaSO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na和水反应生成NaOH和H2,NaOH溶液和过量的CO2反应生成NaHCO3,A项错误;
B.CuSO4溶液和过量的NaOH溶液反应可以得到新制的Cu(OH)2悬浊液,葡萄糖中含有醛基,葡萄糖和新制的Cu(OH)2悬浊液在加热的条件下反应生成Cu2O,B项正确;
C.Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2,C项错误;
D.SO2和BaCl2溶液不反应,D项错误;
答案选B。
6. 下列对糖类的认识正确的是
A. 糖类是有甜味的一类物质总称
B. 糖类都含有羟基,对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性
C. 链状葡萄糖分子中有醛基和羟基两种官能团
D. (C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素,二者均属于多糖,互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.糖类不一定具有甜味,如纤维素是多糖,但没有甜味;反之,具有甜味的物质也不一定是糖类,如甘油有甜味,故A错误;
B.羟基不具有还原性,糖类分子中含有醛基或羰基,对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性,故B错误;
C.葡萄糖为多羟基醛,含有羟基和醛基两种官能团,故C正确;
D.淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n属于多糖,但其n不一定相同,不是同分异构体,故D错误。
答案选C。
7. C、N、O、P、Cl是生命体中的一些常见元素。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(N)<r(O)<r(P)
B. 非金属性:O>P>Cl
C. 最高价氧化物对应水化物酸性:HClO4>H3PO4>HNO3
D. 氢化物的沸点:H2O>NH3>CH4
【答案】D
【解析】
【详解】A.简单原子层数越多、质子数越小半径越大,r(O)<r(N)<r(P),A错误;
B.非金属性与电负性有关,O>Cl>P,B错误;
C.非金属元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性Cl >N>P,HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.常温下水、氨气含有氢键,且水为液态,故氢化物的沸点:H2O>NH3>CH4,D正确;
故选D。
8. 下列说法正确的是
A. 分子式为CCl4、NH3、SiO2的三种物质都是共价晶体
B. FeCl3熔点较低,易升华,易溶于水和乙醇,由此可推测其属于分子晶体
C. HCl分子间作用力强于HBr分子间作用力,因而HCl的热稳定性强于HBr
D. 相对原子质量:Li<Na<K<Rb,因而熔点:Li<Na<K<Rb
【答案】B
【解析】
【详解】A.CCl4、NH3为分子晶体,SiO2是共价晶体,SiO2不是分子式,A错误;
B.离子键远远强于分子间作用力,导致分子晶体熔沸点往往较低,离子晶体熔沸点往往较高,FeCl3熔点较低,易升华,易溶于水和乙醇,由此可推测其属于分子晶体,B正确;
C.HCl分子间作用力强于HBr分子间作用力,因而HCl的熔沸点比HBr高,HCl、HBr的稳定性与分子间作用力无关,与共价键强弱有关,C错误;
D.碱金属是金属晶体,金属晶体内存在金属正离子和自由电子之间强烈的相互作用,即金属键,阳离子所带电荷数越多,半径越小,金属键越强,熔沸点越高,故熔点:Li>Na>K>Rb,D错误;
答案选B。
9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.2,4,6-三溴苯酚可以溶于过量的苯酚中,故苯酚过量时看不到白色沉淀,A错误;
B.(CH3COO)2Pb是重金属盐,可使蛋白质发生变性,B错误;
C.取少量CH3CH2Br与NaOH溶液共热,发生水解反应,生成乙醇和溴化钠,冷却后先加足量HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,生成淡黄色的溴化银沉淀,C正确;
D.麦芽糖含有醛基,有还原性,也可发生银镜反应,无法证明是由产物发生的银镜反应,D错误;
故选C
10. 验证淀粉水解的实验如下:
步骤1:取少量淀粉溶于水,充分搅拌后过滤,向滤液中加入少量稀硫酸并适当加热,反应一段时间后将溶液分成两等份。
步骤2:取其中一份溶液,滴加一定浓度的碘水,观察到溶液显蓝色。
步骤3:另取一份溶液,滴加稍过量的氢氧化钠溶液,充分振荡,再加入少量新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察到有砖红色沉淀生成。
下列有关说法正确的是
A. 根据实验判断淀粉已完全水解
B. 步骤3中产生砖红色沉淀,说明淀粉水解的产物具有氧化性
C. 上图所示的Cu2O晶胞中Cu+的配位数为8
D. 向新制氢氧化铜悬浊液中滴加氨水,悬浊液转变为深蓝色溶液,说明有铜氨配合物生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤2中溶液变蓝证明溶液中存在淀粉,淀粉没有水解完全,A项错误;
B.步骤3中发生的反应是新制的氢氧化铜溶液将醛基氧化,淀粉水解产物具有还原性,B项错误;
C.均摊法计算原子个数比后,黑球为氧离子,占据顶点和面心,白球为Cu+,Cu+的配位数为4,C项错误;
D.向新制氢氧化铜悬浊液中滴加氨水,悬浊液转变为深蓝色溶液,沉淀溶解说明有铜氨配合物生成,D项正确;
故答案为D。
11. 含苯酚的工业废水的处理方案流程如下:
下列有关说法不正确的是
A. 实验室进行设备①的实验操作时,使用的主要仪器是分液漏斗
B. 设备②进入设备③的物质A是苯酚钠
C. 设备④中的反应为:CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
D. 设备⑤的反应条件为高温
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,设备①中有苯酚,苯和工业废水,可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物,进入设备②,设备②加入氢氧化钠溶液,可得到苯酚钠,苯不与氢氧化钠反应,将要分层,溶液上层为苯,下层为苯酚钠,在设备③中通入二氧化碳可得到苯酚,发生C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,设备④中的主要物质为NaHCO3,在溶液中加入氧化钙,可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,据此解答。
【详解】A.设备①中有苯酚,苯和工业废水,可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物,使用的主要仪器是分液漏斗,故A正确;
B.由分析可知,设备①中有苯酚,苯和工业废水,可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物,进入设备②,设备②加入氢氧化钠溶液,可得到苯酚钠,A是苯酚钠,故B正确;
C.设备④中的主要物质为NaHCO3,在溶液中加入氧化钙,可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,化学方程式为:CaO+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH,故C错误;
D.设备⑤中生成CaO和CO2,发生的是碳酸钙的分解反应,该反应条件为高温,故D正确;
故选C。
12. 化合物X是一种药物中间体。下列关于化合物X的说法正确的是
A. 化合物X能与FeCl3溶液作用显紫色
B. 化合物X的完全水解所得有机产物中含有2个手性碳原子
C. 化合物X中最多12个原子在同一平面上
D. 1 ml化合物X与H2加成时,最多消耗3 ml H2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.化合物X分子中无酚羟基,因此不能与FeCl3溶液作用显紫色,A错误;
B.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子,根据X结构简式可知其分子中只有1个手性碳原子,用※表示就是,B错误;
C.苯分子是平面分子,左边O原子,右边六元环上的手性C原子取代苯分子中H原子的位置在苯分子平面上,与O原子连接的甲基C原子及右边六元环上的C原子连接的一个原子也可能在苯平面上,则化合物X中最多14个原子在同一平面上,C错误;
D.酯基具有独特的稳定性,不能与H2发生加成反应,只有苯环可以与H2发生加成反应。物质分子中含有1个苯环,1个分子加成消耗3个H2,因此1 ml化合物X与H2加成时,最多消耗3 ml H2,D正确;
故合理选项是D。
13. 化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关说法正确的是
A. X在过量NaOH溶液中加热,所得的有机产物中含手性碳原子
B. Y分子中碳原子的杂化类型有二种
C. 分子中,所有原子一定共平面
D. Z在铜催化作用下加热,生成的有机产物能发生银镜反应
【答案】B
【解析】
【分析】A中根据卤代烃的性质在强碱溶液中发生取代反应,利用产物的结构简式进行判断;B中根据碳原子的结构特点进行判断;C中根据氮原子所接化学键进行判断杂化类型,根据杂化类型判断分子共面问题;D中根据醇的官能团的性质进行判断;
【详解】A.X在过量NaOH溶液中加热,发生取代反应生成有机物为: ,生成的丙三醇分子非常对称,不存在手性碳原子,故A不正确;
B.Y分子中苯环上碳原子采用sp2杂化,环外碳形成双键的采用sp2杂化,形成四个单键的采用sp3杂化,故杂化类型有二种,故B正确;
C. 分子中,氮原子上的根据氮原子的杂化sp3判断氢原子不在该平面,故C不正确;
D.Z在铜催化作用下加热,羟基被氧化为羰基,故不能发生银镜反应,故D不正确;
故选答案B;
【点睛】此题考查有机物官能团的性质及空间结构;注意共面问题注意利用原子的杂化类型进行判断。
14. 据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物,其主要原理如图所示。下列说法正确的是
A. H2O2是非极性分子
B. 图中 表示CH4,该模型也可以表示CCl4
C. 步骤ii涉及极性键与非极性键的断裂与生成
D. 步骤i到iv的总反应为:CH4+2H2O2HCHO+3H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O2是含有非极性键的极性分子,故A错误;
B.图中 表示CH4,该模型不能表示CCl4,Cl原子半径大于C原子,故B错误;
C.从反应的原理图来看,步骤ii为*CH3+*H+H2O2→CH3OH+H2O,涉及极性键的断裂与生成,涉及非极性键的断裂,不涉及非极性键的生成,故C错误;
D.一个甲烷分子和一个过氧化氢分子反应生成一个甲醇分子和一个水分子,故其总反应的化学方程式为CH4+H2O2CH3OH+H2O,故D正确;
本题答案D。
第II卷非选择题(58分)
15. 某工厂的废金属屑中主要成分为Fe、Cu和Al(还含有少量Al2O3和Fe2O3),某化学兴趣小组为了回收利用金属设计了如图实验流程。
回答下列问题:
(1)试剂X的焰色试验为黄色,该试剂为________;步骤I、II、III的操作中所需用的玻璃仪器有:烧杯、________、_______。
(2)溶液D中溶质主要为________。
(3)检验溶液E中不存在Fe3+的实验操作为________。
(4)可用溶液E制备FeCO3:取10mL溶液E并加入一定体积的NH4HCO3和氨水的混合溶液,测得FeCO3的产率随混合溶液中氨水浓度的变化如图所示。
①溶液E制备FeCO3的离子方程式为________。
②氨水浓度高于aml•L-1时,FeCO3的产率随氨水浓度增大而减少,其原因可能为________。
(5)用废铁屑为原料制备摩尔盐[(NH4)xFey(SO4)z•6H2O]。摩尔盐化学式确定:称取一定质量的新制摩尔盐,溶于水配成250mL溶液。取25.00mL该溶液加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.398g;另取25.00mL该溶液用0.0200ml•L-1K2Cr2O7酸性溶液将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,恰好完全反应(Cr2O被还原为Cr3+)时,消耗溶液的体积为25.00mL。
①写出该过程中Cr2O与Fe2+反应的离子方程式________。
②确定摩尔盐的化学式________,并写出计算过程。
【答案】(1) ①. NaOH溶液 ②. 漏斗 ③. 玻璃棒
(2)NaHCO3 (3)取少量E溶液于试管中,加入少量KSCN,溶液不变红色,证明溶液E中不存在Fe3+离子
(4) ①. Fe2++2H ②. 氨水浓度过高,会生成Fe(OH)2沉淀,FeCO3的产率减少
(5) ①. ②. (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O
【解析】
【分析】Fe、Cu、Fe2O3都不与NaOH溶液反应,Al和Al2O3可与NaOH溶液反应,用含有A1、Fe、Cu和Al2O3和Fe2O3的废金属屑制取AlCl3、绿矾晶体(FeSO4∙7H2O)和胆矾晶体流程为:合金中Al、Al2O3与NaOH反应,所得滤液A为NaAlO2溶液,经途径I与足量二氧化碳发生:+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+,反应可生成固体C是Al(OH)3,生成的Al(OH)3再和盐酸反应生成AlCl3,得到的AlCl3较纯净,溶液D为NaHCO3溶液;滤渣B为Fe和Cu的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液E为FeSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾;滤渣F为Cu,可用于制备胆矾,以此解答该题。
【小问1详解】
试剂X的焰色试验为黄色,能够溶解Al和Al2O3,因此X为NaOH溶液;步骤I、II、III都是固液分离是过滤,所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问2详解】
步骤II是过量的二氧化碳与NaAlO2反应生成沉淀Al(OH)3和NaHCO3,溶液D中溶质主要为NaHCO3;
【小问3详解】
检验溶液中的Fe3+用KSCN溶液,加入少量KSCN,溶液不变红色,证明溶液E中不存在Fe3+离子;
【小问4详解】
E溶液是FeSO4溶液,加入NH4HCO3发生的离子反应为:Fe2++2H;氨水浓度高于aml•L-1时,溶液的碱性增强,Fe2+会生成Fe(OH)2沉淀,FeCO3的产率减少;
【小问5详解】
①由题意与发生氧化还原反应得到Cr3+和Fe3+,反应的离子方程式为;;
②1.398g白色沉淀为BaSO4,25.00mL所配溶液中,n()=n(BaSO4)==0.006ml;根据可知25.00mL所配溶液中,n(Fe2+)=6n(C)=6×0.0200ml/L×25.00mL×10-3L/mL=3×10-3ml,根据电荷守恒:n(N)+2n(Fe2+)=2n(),n(N)=0.06ml,n(N):n(Fe2+):n()=2:1:2则摩尔盐化学式可表示为(NH4)2Fe (SO4)2•6H2O。
16. X、Y、Z、W、Q是前四周期元素且原子序数依次增大。X的基态原子核外有8种运动状态不同的电子,Y的基态原子的逐级电离能如图1所示,Z的电负性在同周期元素中最大,W是第26号元素,Q是同周期主族元素中未成对电子最多的元素。
(1)W在周期表中的位置是________,W2+的价层电子排布式为________。
(2)Q的基态电子排布式为________。QZ3分子的空间构型为________。
(3)与X同周期且第一电离能大于X的元素有________(填对应元素的符号,下同)。
(4)如图2是某晶体的晶胞结构(W和Q均位于晶胞内部),该晶体的化学式为________。
【答案】(1) ①. 第四周期,第VIII族 ②. 3d6
(2) ①. [Ar]3d104s24p3 ②. 三角锥形
(3)N和F (4)NaFeAs
【解析】
【分析】X的基态原子核外有8种运动状态不同的电子,X为O,根据Y的基态原子的逐级电离能图像,可知其最外层为1个电子,在O之后,应为Na,Z的电负性在同周期元素中最大,为Cl,W是第26号元素,为Fe,Q是同周期主族元素中未成对电子最多的元素,为As。
【小问1详解】
W为Fe,铁元素在周期表位置为第四周期,第VIII族,Fe2+的价层电子排布式为3d6;
【小问2详解】
Q为As,基态电子排布式为[Ar]3d104s24p3,AsCl3分子的价层电子对数=3+=4,夹层电子对模型为四面体形,分子空间构型为三角锥形;
【小问3详解】
X为O,同周期且第一电离能大于O的元素有N和F;
【小问4详解】
根据均摊法计算,Na的个数==4,Fe的个数为4,As的个数为4,故该晶体的化学式为NaFeAs。
17. 有机物H是合成某药物的中间体,其合成路线如图:
(1)B中的含氧官能团名称为________。E→F的反应类型为________。
(2)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式________。
①有两个苯环,能发生银镜反应
②分子中有4种不同化学环境的氢
(3)已知D→E反应经两步进行D→X→E,写出中间产物X的结构简式________。
(4)已知:RCOOHRCOCl,请设计以为原料制备的合成路线________。(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干)
【答案】(1) ①. 羰基、酰胺基 ②. 加成反应
(2)或或; (3)
(4)
【解析】
【分析】A到B的反应为在AlCl3的作用下,与C2H5COCl发生取代反应生成B,B到C的反应为水解反应,C到D为还原反应,D到E的反应为生成,再发生消去反应生成E,E到F是羟基被Br取代,最后一步反应时羧基化反应。
【小问1详解】
根据B的结构简式,所含由含氧官能团为羰基、酰胺基;E→F的反应类型加成反应;
【小问2详解】
F的结构简式为,其同分异构体含有两个苯环,发生银镜反应,说明有醛基,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,说明结构为对称结构,满足条件的同分异构体的结构简式为:或或;
【小问3详解】
D→E反应经两步进行,第一步反应为D发生反应生成X,X的结构简式为,X再发生消去反应生成E;
【小问4详解】
以为原料制备的基本思路为:根据G到H的反应条件,反应生成,再根据RCOOHRCOCl,生成,再在ACl3的作用下生成,与NaBH4作用生成,最后消去得到产物;合成路线为:。
18. 白花丹酸具有镇咳祛痰的作用,其合成路线流程图如图:
(1)B中的含氧官能团名称为________和________。
(2)C→D的反应类型为________。
(3)写出A发生银镜反应的化学方程式________。
(4)白花丹酸分子中混有 ,写出同时满足下列条件该有机物的一种同分异构体的结构简式:________。
①分子中有四种不同化学环境的氢;
②与FeCl3溶液能发生显色反应,且1ml该物质最多能与3mlNaOH反应。
(5)E的结构简式为________。
(6)已知R-BrRMgBr。根据已有知识并结合相关信息,写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图________(流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) ①. 醚键 ②. 醛基
(2)氧化反应 (3)
(4)或 (5)
(6)
【解析】
【分析】D与BrCH2COOC2H5反应生成E,E水解生成F,由F逆推,可知E是。
【小问1详解】
根据B的结构简式,可知B中的含氧官能团名称为醚键和醛基;
【小问2详解】
C→D是C中的羟基变为羰基,分子中H原子数减少,反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
A中的醛基发生银镜反应,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
①分子中有四种不同化学环境的氢,说明结构对称;
②与FeCl3溶液能发生显色反应,说明含有酚羟基,且1ml该物质最多能与3mlNaOH反应,符合条件的的同分异构体有或;
【小问5详解】
根据以上分析,E结构简式为;
小问6详解】
与氢气发生加成反应生成,发生取代反应生成;和Mg反应生成;CH3CH2OH氧化为乙醛,乙醛和在酸性条件下生成,合成路线流程图为。选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯酚与浓溴水不反应
B
向鸡蛋清溶液中加入(CH3COO)2Pb溶液,有沉淀生成
蛋白质发生了盐析
C
取少量CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后先加足量HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成
CH3CH2Br已水解
D
向20%麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热一段时间后,加入NaOH溶液调节至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,出现银镜
麦芽糖的水解产物具有还原性
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