安徽省芜湖市第一中学2022-2023学年高一下学期5月份教学质量诊断测试化学试卷(原卷版+解析版)
展开可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Br-80
一、选择题:本题共18小题,每题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 有机化合物在我们生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是
A. 芦苇可用于制造粘胶纤维,其主要成分是纤维素
B. 含碳、氢、氧三种元素的化合物都是有机物
C. 高分子材料通常没有固定的熔沸点
D. 天然橡胶可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.芦苇中含有大量纤维素,可用于制造黏胶纤维,A正确;
B.例如碳酸不是有机物,B错误;
C.高分子材料是混合物,通常没有固定的熔沸点,C正确;
D.天然橡胶中含有不饱和键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选B。
2. 关于有机物的结构特征和表示方法,下列说法正确的是
A. 乙醇分子中甲基的电子式为B. 乙烯的结构简式为
C. 1 ml羟基含有的电子数为D. 四氯化碳分子的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇分子中甲基的电子式为,A错误;
B.乙烯的结构简式为CH2=CH2,B错误;
C.羟基的化学式为-OH,1 ml羟基含有的电子数为,C正确;
D.碳原子半径小于氯原子半径,该模型不能表示四氯化碳分子的空间填充模型,D错误;
答案选C。
3. 某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯,并得到纯净干燥的乙烷,合理的是
A. ①②B. ②③C. ②④D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①溴水能与乙烯反应,能除去乙烷中混有的少量乙烯,但溴水具有挥发性,挥发出的溴不能与浓硫酸反应,所以题给装置得到的乙烷中混有溴蒸气,不是纯净干燥的乙烷,故错误;
②溴水能与乙烯反应,能除去乙烷中混有的少量乙烯,碱石灰能吸收水蒸气和溴水挥发出的溴,所以题给装置能是纯净干燥的乙烷,故正确;
③酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应生成二氧化碳,氢氧化钠溶液能吸收反应生成的二氧化碳,但混合气体会带出水蒸气,所以题给装置得到的乙烷中混有溴蒸气,不是纯净干燥的乙烷,故错误;
④酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应生成二氧化碳,碱石灰能吸收水蒸气和反应生成的二氧化碳,所以题给装置能是纯净干燥的乙烷,故正确;
②④正确,故选C。
4. 用表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下,11.2 L中含原子数目为
B. 常温常压下,1ml分子式为的有机物中,含有键的数目为
C. 14g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为
D. 100 g 46%乙醇溶液中含有的键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下不是气体,因此不是0.5ml,所以原子数目不是,A错误;
B.分子式为的有机物可能是乙醇(1个乙醇分子中含1个C—O键),也可能是二甲醚CH3-O-CH3(1个二甲醚分子中含2个C—O键),故不能确定其中含有的C-O键的数目,B错误;
C.乙烯和环丙烷()的最简式都是CH2,1个最简式中含有3个原子,14g由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中含有最简式的物质的量是1ml,因此含有的原子总数为,C正确;
D.100g 46%的乙醇溶液中,由于水分子中也含有H-O键,则该溶液中含H-O键的数目大于,D错误;
故选C。
5. 关于对有机物的认识,下列说法正确的是
A. 某有机物在空气中充分燃烧后只生成和,则说明该有机物一定是烃
B. 与一定互为同系物
C. 分子式为的物质结构中一定含有碳碳双键
D. 1ml苯中含有的碳碳双键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物也可能含有氧元素,可能是烃的衍生物,A错误;
B.与一定是烷烃,分子式相差一个“CH2”,一定互为同系物,B正确;
C.分子式为的物质可能是环烷烃或者烯烃,结构中不一定含有碳碳双键,C错误;
D.苯中不含碳碳双键,D错误;
故选B。
6. 最近美国宇航局马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍“超级温室气体”——全氟丙烷(C3F8),并提出用其“温室化火星”使火星成为第二个地球的计划。下列有关全氟丙烷的说法正确的是
A. 分子中三个碳原子可能处于同一直线上B. 全氟丙烷的电子式为
C. C3F8与C3H8互为同分异构体D. C3F8与C4H2F8互为同系物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.全氟丙烷可以看作是CF4中的两个F原子被两个CF3取代,CF4是正四面体结构,所以CF4中的任两个F原子和C原子都不在同一直线上,所以全氟丙烷分子中三个碳原子不可能处于同一直线上,故A错误;
B.漏写氟原子周围的孤对电子,故B错误;
C.C3F8与C3H8的分子式不同,不是同分异构体,故C错误;
D.C3F8与C4H2F8互结构相似,分子式相差CH2单位,互为同系物,故D正确;
故选:D。
7. 下列说法正确的是
A. 、互为同位素
B. 的一氯代物有4种
C. 和为同一物质
D. 2-苯基丙烯分子中所有原子一定在同一平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素是质子数相同、中子数不同的核素的互称,H2、D2是两种不同氢分子,不互为同位素,A项错误;
B.中有5种氢原子,其一氯代物有5种,B项错误;
C.由于CHFCl2为四面体形,故和为同一物质,C项正确;
D.中有1个饱和碳原子,与该碳原子直接相连的4个原子形成四面体,故中所有原子不可能在同一平面上,D项错误;
答案选C。
8. 某烷烃的键线式为,若该烃是单烯烃与氢气的加成产物,则该单烯烃有种结构
A. 4B. 5C. 6D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】根据单烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均至少带1个氢原子的碳原子间是对应单烯烃存在C=C键的位置,该烷烃的碳链结构为,所以能形成碳碳双键位置有:1和2、2和3、3和4、4和5、4和6、6和7,共计6种结构。
答案选C。
9. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.收集氨气的试管口不能密封,防止气体过多试管炸裂,故A错误;
B.灼烧在坩埚中进行,不能选蒸发皿,故B错误;
C.氯气的密度比空气密度大,应长导管进气收集,故C错误;
D.乙醇催化氧化生成乙醛,图中装置合理,故D正确;
故选:D。
10. 2022年2月4日在北京举办的第24届冬季奥运会倡导“公平公正,纯洁体育”的价值观。绿色冬奥、科技冬奥是北京冬奥会的重要理念,顶流“冰墩墩”“雪容融”,由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。关于“冰墩墩”“雪容融”的制作材料,下列说法不正确的是
A. PVC()的单体为氯乙烯
B. PC()中所有原子均可共平面
C. ABS的单体之一苯乙烯()能使溴水褪色
D. 亚克力()可通过加聚反应制备
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯乙烯(CH2=CHCl)加聚可以得到聚氯乙烯,PVC为聚合物,其单体为氯乙烯,故A正确;
B.饱和碳原子具有甲烷结构特点,甲烷为四面体结构,所以该分子中所有碳原子一定不共平面,故B错误;
C.苯乙烯中碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色,故C正确;
D.该物质是加聚产物,甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应可以得到该高分子化合物,故D正确;
故选B。
11. 若将2 ml甲烷和氯气发生取代反应,生成、、和的物质的量依次增大0.2 ml,则取代需要氯气的物质的量为
A. 4mlB. 5mlC. 6mlD. 8ml
【答案】C
【解析】
【详解】设生成aml,则(a+0.2)ml,(a+0.4)ml、(a+0.6)ml,根据C守恒,4a+1.2=2,则a=0.2,则、、和中氯元素共有6ml,发生取代反应时,氯气中有一半的Cl进入有机产物,则取代需要氯气的物质的量为6ml,故选C。
12. 将溴水分别与酒精、己烯、己烷和四氯化碳四种试剂混合,充分振荡后静置,下列现象与所加试剂不相吻合是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. 溴水与酒精混合,互溶,不分层,现象不合理,故A错误;
B. 己烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,分层后水在上层,有机层无色在下层,现象合理,故B正确;
C. 溴易溶于己烷,与水分层后有机层在下层,现象合理,故C正确;
D. 溴易溶于四氯化碳,与水分层后有机层在下层,现象合理,故D正确;
答案选A。
【点睛】溴水的颜色为橙色,溴水与其他烷烃,四氯化碳分层,还要注意各物质的密度和水的密度的不同,溴与烯烃类物质发生的加成反应。
13. A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子中羟基个数之比为
A. 3∶1∶2B. 1∶2∶3C. 3∶6∶2D. 2∶1∶3
【答案】A
【解析】
【详解】设A、B、C三种醇分子中羟基数依次为选x、y、z,产生的氢气相同,说明羟基提供的氢原子数是相同的,即2x=6y=3z,解得x:y:z=3:1:2。
答案选A。
14. 科学研究发现,高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张力能大等特点。饱和烃中有一系列高度对称结构的烃,如(正四面体烷)、(棱晶烷)、(立方烷),下列有关说法正确的是
A. 上述三种物质均属于烷烃
B. 上述三种物质互为同系物,它们的通式为
C. 棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的数目不同
D. 棱晶烷与立方烷在光照条件下均可与氯气发生取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.三种物质中的C原子都形成4个单键,但不是链状烃,不属于烷烃,故A错误;
B.它们的通式为C2nH2n(n≥2),结构不同且不相差CH2,上述一系列物质不能互为同系物,故B错误;
C.棱晶烷的二氯取代产物,将三棱柱体的一个顶点固定,该碳上的氢原子被氯原子取代,则与该碳共面的另一个点、竖棱上的共线点以及对角线上的点上的氢原子被氯原子代替时均不同,所以该烃的二氯取代物有3种;立方烷的二氯代物的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故C错误;
D.环烷烃和烷烃中碳原子上的H原子都能和氯气发生取代反应,棱晶烷与立方烷的碳原子上都含有H原子,所以都能在光照条件下和氯气发生取代反应,故D正确;
故选D。
15. 将g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥,称得其质量为g。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插入物质与铜丝的质量关系正确的是
A. 石灰水 B. 溶液
C. CO D. 乙醇溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜丝在空气中加热,转变成氧化铜,氧化铜不与石灰水反应,因为铜丝增加了氧的质量,即W2>W1,故A错误;
B.氧化铜溶于酸:CuO+2H+=Cu2++H2O,铜转变成Cu2+,质量减少,W1>W2,故B错误;
C.氧化铜和一氧化碳反应:CO+CuOCu+CO2,铜丝质量不变,W1=W2,故C正确;
D.氧化铜和乙醇反应:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,铜丝质量不变,故D错误;
答案选C。
16. 乙醇的结构可能有两种,关于确定是Ⅱ而不是Ⅰ,下列说法正确的是
A. 乙醇可以用来制饮料
B. 1ml乙醇完全燃烧时生成3ml水
C. 1ml乙醇与足量的钠作用生成
D. 物质的量相同的乙醇和乙烯气体完全燃烧,耗氧量相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.乙醇可以用来制饮料,不能说明乙醇的结构,故 A 错误;
B.由 H 原子守恒可知 ,1ml(I) 与 1ml(II) 完全燃烧均生成 3ml 水,不能说明乙醇的结构,故 B 错误;
C.1ml 乙醇与足量的钠作用生成 1gH2 ,生成氢气为 0.5ml ,说明乙醇中含有羟基,羟基能与钠反应生成氢气,而烃基和醚键均不能与钠反应生成氢气,能够说明乙醇的结构为Ⅱ,故 C 正确;
D.乙醇的分子式可改写为C2H4(H2O),因此乙醇完全燃烧时分子式中的C2H4会消耗氧气,因此物质的量相同的乙醇和乙烯气体完全燃烧,耗氧量相同,但(I) 与 (II) 互为同分异构体 ,1ml(I) 与 (II) 耗氧量相同,不能说明乙醇结构,故 D 错误;
综上所述,正确的是C项,故答案为C。
17. 某气态烷烃与烯烃的混合气体10 g,其密度为相同状况下氢气密度的12. 5倍,将混合气体通过足量的溴水,溴水质量增加8.4 g, 则原混合气体的组成为
A. 甲烷与乙烯B. 乙烷与乙烯C. 甲烷与丙烯D. 甲烷与丁烯
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】某气态烷烃与烯烃的混合气体,密度为相同状况下氢气密度的12. 5倍,混合烃平均相对分子质量是25,则该混合烃中一定含有甲烷;10g混合气体的物质的量是,10g混合气体通过足量的溴水,溴水质量增加8.4 g,说明甲烷在质量是1.6g、烯烃的质量是8.4g;甲烷物质的量是,则8.4g烯烃的物质的量是0.4ml-0.1ml=0.3ml, ,M=28g/ml,所以该烯烃为乙烯;原混合气体的组成为甲烷和乙烯,故A正确。
故选A。
18. 线型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下:
其单体可能是
①
②
③CH2=CH-CH=CH2
④
⑤
⑥
A. ②③⑥B. ②③⑤C. ①②⑥D. ②④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】分析其链节可知,链节中主碳链为8个碳原子,含有一个碳碳双键结构时,其单体为一种二烯烃,两种单烯烃;
按如图方式断键,可得其单体为、CH2=CH-CH=CH2和,.尤其是找第3种单体时,注意−CH3与−CH═CH2在环上相对“N”的位置。即单体为②③⑤;
答案选B。
二、填空题(标注空格每空2分,其余每空3分,共46分)
19. 烷烃是重要的化工原料和能源物资。
(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映其真实存在情况的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
①实验中可观察到的现象有___________(填字母)。
A.试管内液面上升,最终充满试管 B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴 D.试管内有少量白雾生成
②用饱和食盐水而不用水的原因是___________。
③请写出生成一氯甲烷化学反应方程式:___________。
(3)据报道,北京奥运会“祥云”火炬燃料为丙烷,悉尼奥运会火炬燃料为丁烷和丙烷混合气。标准状况下,1.0 ml丙烷和丁烷的混合气和足量氧气混合完全燃烧后,恢复至原状态,混合气体的体积减小了70.0 L,混合气体中丙烷和丁烷的体积比为___________。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似,化学性质活泼,可在空气中自燃,写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程式:___________。
【答案】(1)D (2) ①. CD ②. 降低Cl2在水中的溶解度 ③. CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(3)3∶1 (4)2Si2H6+7O24SiO2+6H2O
【解析】
【小问1详解】
甲烷中含4个C—H键,空间构型为正四面体形,最能反映其真实存在情况的是空间填充模型,答案选D。
【小问2详解】
①CH4与Cl2在漫射日光下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,由于HCl极易溶于水,故观察到试管内液面上升、试管内有少量白雾生成,但生成的气体CH3Cl和未反应的CH4等难溶于水,液体不能充满试管;由于有色的Cl2被消耗,故试管内气体颜色逐渐变浅;生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为难溶于水的液体,故试管内壁出现油状液滴;答案选CD。
②用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中的溶解度。
③生成一氯甲烷的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
【小问3详解】
丙烷、丁烷在足量O2中燃烧:、,根据题意V(C3H8)+V(C4H10)=22.4L、3V(C3H8)+3.5V(C4H10)=70.0L,解得V(C3H8)=16.8L、V(C4H10)=5.6L,故混合气体中丙烷和丁烷的体积比为16.8L∶5.6L=3∶1。
【小问4详解】
根据题意可知,乙硅烷的化学式为Si2H6,其在空气中自燃生成SiO2和H2O,反应的化学方程式为2Si2H6+7O24SiO2+6H2O。
20. 有机物的世界缤纷多彩,苯乙烯在一定条件下有如图转化关系,根据框图回答下列问题:
(1)苯乙烯与的生成B的实验现象为___________,1 ml苯乙烯最多能和含___________ml 的溶液反应。
(2)苯乙烯生成高聚物D化学方程式为___________。
(3)苯乙烯与水反应产物C的结构不止一种,其中分子中含有“”的结构简式为___________,该有机物在铜作催化剂和加热的条件下发生氧化反应的化学方程式为___________。
(4)以下是合成苯乙烯的一种路线:
反应①的反应类型为:___________,反应②的化学方程式为___________。
(5)已知:,该反应为烯烃的臭氧化反应,和可以为任意烃基或者H原子。苯乙烯发生如上反应所得产物结构应为___________、___________,由此推断分子式为的烯烃发生臭氧化反应最多有几种产物___________。
【答案】(1) ①. 溶液的橙红色褪去且不分层 ②. 1
(2) (3) ①. ②.
(4) ①. 加成反应 ②.
(5) ①. ②. ③. 4种
【解析】
【小问1详解】
苯乙烯与Br2的CCl4生成B的实验现象为:溶液的橙红色褪去且不分层,1ml苯乙烯最多能和含1ml Br2的CCl4溶液反应,因为苯环中没有碳碳双键;故答案为溶液的橙红色褪去且不分层,1;
【小问2详解】
苯乙烯生成高聚物D的化学方程式为 ,该反应类型是加聚反应
【小问3详解】
苯乙烯与水反应生成C的可能生成物有,其中分子中含有“”的有机物在铜作催化剂和加热的条件下发生氧化反应的化学方程式为
【小问4详解】
反应①为苯与CH2=CH2在H3PO4作催化剂条件下发生加成反应,则反应①为加成反应;反应②为苯与CH3CH2Cl在AlCl3和加热条件下发生取代反应,其化学方程式为
【小问5详解】
有如下三种结构:CH2=CHCH2CH3、CH3-CH=CH-CH3和,根据题中信息,中碳碳双键被氧化断裂的情况如下: ,三种烯烃被氧化得到的产物有HCHO、CH3CH2CHO、、,故氧化产物最多有4种A
B
C
D
快速制备少量
将干海带灼烧成灰
制取并收集一定量
将乙醇氧化为乙醛
A
B
C
D
与溴水混合的试剂
酒精
己烯
己烷
四氯化碳
现象
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