北京市中国人民大学附属中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷(Word版附解析)
展开1.本试卷分为I、II两卷,共有25题,试卷共9页,1张答题纸,满分100分,考试时间为90分钟。
2.请用黑色签字笔(选择题使用2B铅笔)按规定要求在答题纸上作答。
3.请将个人信息完整填写在相应位置。
I卷(共40分)
选择题(每小题只有一个选项符合题意,共20题)
1. 以下四件三星堆出土文物中,其组成微粒间的相互作用主要是金属键的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.青铜属于铜锡合金,金属铜原子之间作用力是金属键,故A正确;
B.陶瓷属于硅酸盐材料,即属于无机非金属材料,故B错误;
C.玉主要成分为二氧化硅等,不存在金属键,故C错误;
D.石壁的主要成分包括碳酸钙,含有离子键,不存在金属键,故D错误;
故选A。
2. 利用光谱技术可以对文物进行无损检测分析。如图所示,根据对出土象牙的某种光谱图的比对分析,可通过象牙中化学键的变化推测其保存状态。该图使用了以下哪种技术
A. 原子发射光谱B. 红外光谱C. 核磁共振氢谱D. 质谱
【答案】B
【解析】
【详解】红外光谱可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息,该图使用了红外光谱技术,故选B。
3. 同位素分析是考古发掘中常用的一种方法。如骨头在形成时会有少量代替沉积于其中,通过测定骨制品中的比值可推断当时生物生存的地质环境。以下说法中,正确的是
A. 与的化学性质有很大差异,是同位素分析能实现的原因
B. 与的化学性质相似,是骨头中含的一个重要原因
C. 与原子的次外层均有18个电子
D. 碱性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同位素的化学性质相同,物理性质不同,A错误;
B.Sr与Ca的化学性质相似,是骨头中含Sr的一个重要原因,B正确;
C.Sr与Ca原子的次外层均有8个电子,C错误;
D.同主族元素,从上到下,碱性增大,因此,碱性:,D错误;
故选B。
4. 下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的最外层电子排布式,为He,为0族元素,一定不属于是主族元素,A错误;
B.基态原子的最外层电子排布式,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,B错误;
C.基态原子的最外层电子排布式,可能是ⅡA或过渡元素,不一定属于主族元素,C正确;
D.基态原子的最外层电子排布式,为第四周期的ⅦA元素,一定属于主族元素,D错误;
故答案选C。
5. 下列化学用语表示正确的是
A. 水的电子式:
B. 基态硅原子的电子排布式:
C. 基态铜原子的价层电子排布式:
D. 基态氧原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O是共价化合物,电子式为,A错误;
B.Si是14号元素,电子排布式:,B正确;
C.Cu是29号元素,基态铜原子的价层电子排布式:,C错误;
D.O是8号元素,基态氧原子的轨道表示式:,D错误;
故选B。
6. 丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语中,不正确的是( )
A. 实验式CH2
B. 结构简式CH2=CHCH3
C. 球棍模型:
D. 聚合后的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯的化学式为C3H6,实验式为CH2,选项A正确;
B.丙烯中含有一个碳碳双键,结构简式为CH2=CHCH3,选项B正确;
C.丙烯中含有一个碳碳双键,球棍模型为,选项C正确;
D.丙烯聚合后的结构简式为,选项D错误;
答案选D。
7. 下图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性:
B. 离子半径:
C. 元素Y、Z、M的第一电离能:
D. 基态Z原子的未成对电子数是同周期元素的原子中最多的
【答案】A
【解析】
【分析】根据短周期元素在周期表的位置可知:X是He,Y是F元素,Z是S元素,M是Cl元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,其电负性越大,由于元素的非金属性F>Cl>S,所以元素的电负性:F>Cl>S,A正确;
B.离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:S2->Cl->F-,B错误;
C.同周期元素,从左到右,元素第一电离能逐渐增加,同主族元素,从上到下,第一电离能逐渐减小,但第ⅡA元素>IIIA的元素,第VA元素>VIA元素,则第一电离能:F>Cl>S,C错误;
D.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,未成对电子数为2,同周期未成对电子数最多的是P,有3个,D错误;
故选A。
8. 下列粒子的空间结构和中心原子的杂化方式完全正确的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸根离子的中心原子价层电子对数为,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,杂化类型为sp2,A错误;
B.NH3的中心原子价层电子对数为,有1对孤电子对,空间构型为三角锥,杂化类型为sp3,B错误;
C.的中心原子价层电子对数为,1对孤电子对,空间构型为三角锥,杂化类型为sp3,C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,杂化类型为sp2,D正确;
故选D。
9. 氰离子和氰的结构如下图。下列说法不正确的是
氰离子: 氰:
A. 可以作配合物中的配体
B. 分子中的4个原子在一条直线上
C. 分子中的N原子和C原子上各有1对孤电子
D. 中N原子和C原子之间形成1个键和2个键
【答案】C
【解析】
【详解】A.CN-中C可以提供孤电子对,为可作为配合物中的配体,例如K4[Fe(CN)6]•3H2O,A正确;
B. 形成三键,X、Y、N、M四原子共线,(CN)2分子是直线型分子,4个原子在一条直线上,B正确;
C.分子中的C原子最外层的电子都成键,不存在孤电子,N原子有一个孤电子对,C错误;
D.中N原子和C原子之间形成1个键和2个键,D正确;
故选C。
10. 下列事实能用共价键的键能解释的是
A. 氮气的化学性质很稳定B. 氯化钠的熔点较高
C. 金属汞在常温常压下呈液态D. 常压下的沸点高于
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气之间为氮氮三键,氮氮三键键能很大,不易断裂,所以氮气的化学性质很稳定,A正确;
B.氯化钠不含共价键,含有离子键,B错误;
C.金属汞为金属单质,不含共价键,C错误;
D.常压下H2O的沸点高于H2S是因为H2O分子间形成氢键,熔沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔沸点高,D错误;
故选A。
11. 相同条件下,下列关于物质性质的比较中,不正确的是
A. 沸点:乙二醇>乙醇B. 在水中的溶解度:乙醇>溴乙烷
C. 沸点:D. 与浓硝酸反应的活性:苯>甲苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙二醇分子中的羟基较多,分子间的氢键也较多,使得乙二醇的沸点比乙醇的高,A正确;
B.乙醇可以与水分子间形成氢键,所以在水中的溶解度:乙醇>溴乙烷,B正确;
C.形成分子间氢键,形成分子内氢键,所以沸点:,C正确;
D.甲基是推电子基,是苯环活化取代基,所以与浓硝酸反应的活性:苯<甲苯,D错误;
故选D。
12. 川菜以其“清鲜醇浓、麻辣辛香”给同学们留下了深刻印象。食物中的“麻”与“辣”一般来自于山椒素、辣椒素及它们的衍生物。羟基山椒素和辣椒素的结构如下图:
以下关于羟基山椒素和辣椒素的说法不正确的是
A. 两者都有顺反异构体
B. 两者都含有3种官能团
C. 两者都能使溴水和酸性溶液褪色
D. 从辣椒素的结构推断,它在水中的溶解性一定比它在植物油中的溶解性好
【答案】D
【解析】
【详解】A.当碳碳双键的两个碳原子都连有两个不同的原子或原子团,这样的有机物就会有顺反异构,则羟基-α-山椒素和辣椒素都有顺反异构体,A正确;
B.羟基-α-山椒素含有羟基、碳碳双键、酰氨基共3种官能团,辣椒素含有碳碳双键、酰氨基、醚键共3种官能团,B正确;
C.羟基-α-山椒素和辣椒素都有碳碳双键,两者都能使溴水和酸性溶液褪色,C正确;
D.辣椒素中没有羟基、羧基等亲水性基团,则它在水中的溶解性一定比它在植物油中的溶解性差,D错误;
故选D。
13. 下列化学方程式书写正确的是
A. 向苯酚钠溶液中通入:
B. 甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷:
C. 乙炔与制备二氯乙烯:
D. 苯与液溴反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向苯酚钠溶液中通入生成苯酚和NaHCO3,正确的化学方程式为:,A错误;
B.甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷,化学方程式:,B错误;
C.乙炔与发生加成反应生成二氯乙烯,化学方程式为:,C错误;
D.苯与液溴在FeBr3得催化下发生取代反应生成溴苯和HBr,方程式为:,D正确;
故选D。
14. 下列反应中,属于取代反应的是
A. 苯与氢气反应生成环己烷B. 溴乙烷与溶液反应生成乙醇
C. 乙烯使酸性溶液褪色D. 乙醇在浓硫酸中加热生成乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯与氢气反应生成环己烷属于加成反应,A不符合题意;
B.溴乙烷与溶液发生取代反应生成乙醇,B符合题意;
C.乙烯和酸性溶液发生氧化反应使酸性溶液褪色,C不符合题意;
D.乙醇在浓硫酸中加热发生消去反应生成乙烯,D不符合题意;
故选B。
15. 下列事实不能用有机物分子中基团间的相互影响解释的是
A. 苯酚能与溶液反应而乙醇不能B. 乙炔能使的溶液褪色而乙烷不能
C. 甲苯能使酸性溶液褪色而甲烷不能D. 苯酚能直接与浓溴水发生取代反应而苯不能
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇中的不能电离,不显酸性,而苯酚中的能电离显弱酸性,说明苯环使活化,更活泼更易电离,A不符合题意;
B.乙炔能与发生加成反应是由于乙炔中含碳碳三键,而乙烷中无碳碳三键,故不能加成,与基团间的相互影响无关,B符合题意;
C.甲烷中的甲基不能被高锰酸钾溶液氧化,而甲苯中的甲基可以被高锰酸钾溶液氧化,体现出苯环使甲基变得更活泼,更易被氧化,故能体现出基团间的相互影响,C不符合题意;
D.苯酚可看作是苯基与羟基连接形成的化合物,苯酚能跟浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚白色沉淀,而苯不能,说明羟基使苯环的邻对位变得活泼,能用有机物分子内基团间的相互影响解释,D不符合题意;
故选B。
16. 二茂铁分子是由与环戊二烯负离子()形成的一种金属有机配合物,其结构如图,中所有C原子均采用杂化。下列说法不正确的是
A. 二茂铁具有还原性
B. 中存在大键
C. 二茂铁中与之间形成离子键
D. 环戊二烯()是制备二茂铁的原料,其核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.二茂铁中含有亚铁离子,亚铁离子具有还原性,能被氧化,A正确;
B.中存在五中心六电子的大π键结构,B正确;
C.二茂铁分子是由Fe2+与环戊二烯离子()形成的一种金属有机配合物,则二茂铁中Fe2+与之间形成配位键,C错误;
D.环戊二烯()有3种等效氢,其核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为1:1:1,D正确;
故选C。
17. 下列除杂方法、除杂试剂、除杂装置选用均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.CCl4、CH2Cl2是互溶且沸点不同液体混合物,可选装置e,蒸馏分离,故A正确;
B.C2H2、H2S均与溴水反应,不能除杂,应选硫酸铜溶液、洗气,故B错误;
C.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,溴、三溴苯酚均易溶于苯,不能除杂,应选NaOH溶液、分液,故C错误;
D.二者均溶于水,不分层,不能选装置b,故D错误;
故选A。
18. 用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】A.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热制备的乙烯中含有乙醇,乙烯和乙醇都能使KMnO4酸性溶液褪色;
B.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热制备的乙烯中含有乙醇,乙醇不与溴水反应;
C.乙醇和浓硫酸在170℃以上能发生氧化反应,生成黑色碳、二氧化硫气体和水,二氧化硫、乙醇能与KMnO4酸性溶液反应,SO2中+4价S具有还原性,能还原酸性KMnO4溶液,使其紫色褪去,乙醇也能被KMnO4酸性溶液氧化;
D.乙醇和浓硫酸在170℃以上能发生氧化反应,生成黑色碳、二氧化硫气体和水,二氧化硫能与溴水反应使其褪色。
【详解】A.溴乙烷的消去反应:+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O,利用KMnO4+CH2═CH2+H2SO4→CO2↑+K2SO4+MnSO4+H2O,导致酸性KMnO4溶液褪色,检验乙烯;但乙烯中含有杂质乙醇,乙醇能与KMnO4酸性溶液反应,5C2H5OH+4KMnO4 +6H2SO4→5CH3COOH+4MnSO4+11H2O+2K2SO4,使KMnO4酸性溶液褪色,故需用水除杂,乙醇能和水任意比互溶,而乙烯难溶于水,选项A正确;
B.乙醇易挥发,CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热:+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O,利用CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br溶液褪色检验乙烯,乙烯中含有的杂质是乙醇,乙醇不与溴水反应,故无需除杂,选项B错误;
C.乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体,CH3-CH2-OH CH2═CH2↑+H2O,同时乙醇和浓硫酸还能发生氧化反应生成二氧化硫气体,故乙烯中含有的杂质有乙醇、二氧化硫、二氧化碳等,二氧化硫、乙醇能与KMnO4酸性溶液反应,2KMnO4+5SO2+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,导致酸性KMnO4溶液褪色,5C2H5OH+4KMnO4 +6H2SO4→5CH3COOH+4MnSO4+11H2O+2K2SO4,使KMnO4酸性溶液褪色,故需用NaOH溶液吸收二氧化硫,NaOH溶液也能溶解乙醇,选项C正确;
D.乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体,CH3-CH2-OH CH2═CH2↑+H2O,利用CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br溶液褪色检验乙烯,同时乙醇和浓硫酸还能发生氧化反应,生成二氧化硫气体,乙烯中含有的杂质有乙醇、二氧化硫、二氧化碳等,二氧化硫能与溴水反应,SO2+2H2O+Br2═H2SO4+2HBr,乙醇与水互溶,二氧化碳不影响乙烯的检验,需要用氢氧化钠除去二氧化硫,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题主要考查了乙烯的检验,明确乙烯所含杂质的性质是解本题的关键,平时要注意知识迁移能力的培养。
19. 利用电解法在催化剂表面结合和制备尿素,反应机理如下图。
下列说法不正确的是
A. 步骤①中形成极性共价键B. 步骤②中有生成
C. 步骤⑤制得尿素应在阳极区域完成相应收集D. 由制尿素时,C的杂化方式发生了改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤①中CO2得电子并结合H+形成了O-H极性共价键,故A正确;
B.步骤②中HCO2得到电子,结合H+生成了CO,根据质量守恒有 H2O 生成,故B正确;
C.步骤⑤反应物得到电子,结合H+生成尿素,所以制得尿素应在阴极区域完成相应收集,故C错误;
D.CO2的杂化类型为sp杂化,CO(NH2)2的杂化类型为sp2杂化,C的杂化方式发生了改变,故D正确;
故选C。
20. 某同学为探究浓度对化学平衡的影响设计了如下实验:已知:
反应i:
反应ii:(黄色)
下列说法不正确的是
A. 观察到现象a比现象c中红色更深,即可证明增加反应物浓度,反应i平衡正向移动
B. 观察到现象b比现象c中红色浅,即可说明反应i平衡逆向移动,反应ⅱ平衡正向移动
C. 进行IV对比实验的主要目的是防止出于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出
D. III中溶液一开始无,12小时后检出,可能的原因是还原的速率较慢,反应ⅱ速率较快
【答案】B
【解析】
【详解】A.同样加入3滴,a比现象c中红色更深原因是,加入反应物平衡正向移动导致,A正确;
B.向ⅠⅠⅠ中加入溶液,红色变浅,反应平衡逆向移动,说明反应i平衡逆向移动,反应ⅱ平衡是否移动无法判断,B错误;
C.实验IV加入3滴水,保证与其他溶液总体积相同,防止出于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出,C正确;
D.在实验III中溶液一开始无,12小时后检出,可能的原因是还原的速率较慢,反应ⅱ速率较快,D正确;
故选B。
Ⅱ卷(共60分)
21. 一碳化学是资源化利用中的重要部分。
I.合成甲醇是一种有效利用的方式。研究发现,用钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子可在低压下较好地催化该反应。
(1)元素位于周期表的第_________周期、第_________族、_________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
(2)基态原子的价电子排布式为__________________,其所含的未成对电子数为_________。
II.甲醇空气氧化法是生产工业甲醛的常用方法。发生的反应为:
(3)的空间结构为_________,它是一个_________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)甲醇氯化生成时,会产生等副产物。相间条件下,的沸点比的高,主要原因为__________________。
【答案】(1) ①. 四 ②. VIB ③. d
(2) ①. 3d74s2 ②. 3
(3) ①. 平面三角形 ②. 极性
(4)CO2和CO都是分子晶体,CO2的相对分子质量比CO的大,CO2的沸点比CO的高
【解析】
【小问1详解】
Mn是26号元素,元素位于周期表的第四周期、第 VIB族、d区。
【小问2详解】
C是27号元素,基态原子核外共有27个电子,其基态原子核外电子排布式为3d74s2,其所含的未成对电子数为3。
【小问3详解】
中含有碳氧双键,C原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形,HCHO分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,所以HCHO应为极性分子。
【小问4详解】
分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,CO2和CO都是分子晶体,CO2的相对分子质量比CO的大,CO2的沸点比CO的高。
22. 研究物质的结构对理解其性质有重要的作用。
(1)原子结构与元素的性质
①四种元中,第一电离能最大的是_________。
②工业上常通过的水解来制备和一种磷的含氧酸,该反应的化学方程式为______________;由该反应可知,电负性P_________I(填“>”、“<”或“=”)。
③与发生水解时的主要反应分别是:和。
结合电负性解释水解生成而非原因:______________。
(2)微粒间相互作用与物质性质
丁二酮肟()可选择性地与配位,因而常用于溶液中的检验及分离。在丁二酮肟与形成的配合物中,配位原子只有N,通过配位键与氢键可以形成2个五元环和2个六元环。
①请在图中补全该配合物结构中的配位键和氢键________。
②推测上述氢键的形成_________(填“增大”或“减小”)了该配合物在水中的溶解性。
(3)有机物的结构与性质
分析以下有机物的结构,回答相应的问题:
a. b. c.
d. e. f.
①其中属于酯类的是_________(填字母);属于苯酚的同系物的是_________(填字母)。
②c的系统命名是_________;f中所含官能团的名称是_________。
③写出d与溴水反应的化学方程式:________________。
④写出同时满足下列条件的所有e的同分异构体的结构简式:_____________。
i.遇溶液可呈紫色
ⅱ.苯环上有2种化学环境的氢
【答案】(1) ①. Mg ②. ③. < ④. 电负性大小顺序为F>IC,所以在CF3I中,受三个F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则CF3I水解时生成HIO
(2) ①. ②. 减小
(3) ①. b ②. d ③. 2-甲基-2丁烯 ④. 醛基 ⑤. +2Br2↓+2HBr ⑥. 、、
【解析】
【小问1详解】
①同周期元素随着原子序数的递增第一电离能逐渐增大(ⅡA、ⅤA族异常),同主族元素从上到下第一电离能变小,故Mg的第一电离能在四种元素中最大;
②工业上常通过的水解来制备和一种磷的含氧酸,该反应的化学方程式为,由该反应知碘和磷形成的化合物中碘呈负价态,故电负性P③电负性大小顺序为F>IC,所以在CF3I中,受三个F原子吸引电子能力强的影响,I与C之间的共用电子对偏向于C,I显+1价,则CF3I水解时生成HIO;
【小问2详解】
在丁二酮肟与形成的配合物中,配位原子只有N,通过配位键与氢键可以形成2个五元环和2个六元环,图示为,配合物形成了分子内氢键,减少了与溶剂水分子间的氢键,故推测上述氢键的形成减小了该配合物在水中的溶解性;
【小问3详解】
①其中属于酯类的是b;属于苯酚的同系物的是d,注意e是醇羟基,不属于酚类;
②c的系统命名是2-甲基-2-丁烯;f中所含官能团的名称是醛基。
③对甲基苯酚的对位被甲基取代,还有两个邻位可与溴水发生取代反应,化学方程式为+2Br2→↓+2HBr;
④e的分子式为C8H8O,遇溶液可呈紫色说明含有酚羟基,苯环上只有两种环境的氢说明该分子酚羟基的对位有乙基的取代基或者对称位有两个甲基,故该同分异构体的结构简式为、、。
23. 有机反应一般速率较小,副反应多,产物复杂。
(1)常见的有机反应装置示意图,如下所示:
①实验室用乙醇制乙烯,应选择装置_________(填上图装置序号)。
②装置C可以做1-溴丙烷的水解反应实验,该反应的化学方程式为______________。
③实验室可用装置D制溴苯,下列有关说法不正确的是_________(填字母)。
a.圆底烧瓶中所装试剂为苯和浓溴水
b.冷凝管的作用是导气和冷凝回流,可以提高原料利用率
c.停止反应后,可直接通过分液将溴苯与苯分离
④写出上述①~③实验中消去反应的化学方程式:________________。
(2)检验反应的产物是判断有机反应类型的主要方法。下面是关于1-溴丙烷的实验及产物检验。
步骤I:向试管中加入少量1-溴丙烷,再加入溶液,充分振荡,观察到溶液分为两层。
步骤Ⅱ:稍微加热一段时间后,冷却,静置,待液体分层后,用滴管吸取少量上层液体,移入另一支盛有试剂a的试管中,然后滴加2滴的溶液。
步骤Ⅲ:将下层液体取出,分离主要得到两种物质。经核磁共报氢谱验证,物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子,其个数比为,物质2分子中含有三种不同化学环境的H原子,其个数比为。
①步骤I中,1-溴丙烷主要存在于溶液的_________层(填“上”或“下”)。
②步骤Ⅱ中,试剂a为_________,加入溶液后观察到的现象为__________________。
Ⅲ③写出步骤中物质2的结构简式:__________________。
④综合分析上述实验,实验中发生了取代反应,判断的理由是__________________。
【答案】(1) ①. A ②. ③. ac ④.
(2) ①. 下 ②. 稀硝酸 ③. 产生淡黄色沉淀 ④. CH3CH2CH2Br ⑤. 由核磁共振氢谱可判断物质1为1-丙醇,它取代产物
【解析】
【分析】向试管中加入少量1-溴丙烷,再加入1mL5%NaOH溶液,充分振荡,观察到溶液分为两层,稍微加热一段时间后,冷却,静置,待液体分层后,用滴管吸取少量上层液体,移入另一支盛有试剂稀硝酸的试管中,然后滴加2滴2%的AgNO3溶液,将下层液体取出,分离主要得到两种物质;经核磁共报氢谱验证,物质1分子中含有四种不同化学环境的H原子,其个数比为1:2:2:3,物质1为1-丙醇,物质2分子中含有三种不同化学环境的H原子,其个数比为2:2:3,物质2为CH3CH2CH2Br,据此回答。
【小问1详解】
①实验室用乙醇制乙烯,是无水乙醇和浓硫酸在170℃温度下反应生成乙烯,温度计测溶液的温度,因此应选择装置A;
②1-溴丙烷水解生成正丙醇,反应的化学方程式为: ;
③a.圆底烧瓶中所装试剂为苯、液溴、铁粉,a错误;
b.冷凝管的作用是导气和冷凝回流,可以提高原料利用率,b正确;
c.停止反应后,溴苯与苯互溶,应该用蒸馏的方法,c错误;
故选ac。
④用乙醇制乙烯的反应为消去反应,方程式为:;
【小问2详解】
①卤代烃的密度比水大,所以1-溴丙烷主要存在于溶液的下层;
②步骤Ⅱ中,试剂a为稀硝酸,中和未反应完全的NaOH,加入AgNO3溶液后观察到的现象为产生淡黄色沉淀;
③物质2分子中含有三种不同化学环境的H原子,其个数比为2:2:3,结构简式为CH3CH2CH2Br;
④综合分析上述实验,实验中发生了取代反应,判断的理由是:由核磁共振氢谱可判断物质1为1-丙醇,它是取代产物。
24. 铜质电路板可采用酸性蚀刻与碱性蚀刻两种方法,将二者的废液混合可实现回收再利用,其主要流程如下:
已知:i.水合肼具有强还原性,易被氧化为。
ii.形成配合物后,氧化性降低。
(1)蚀刻
①酸性蚀刻过程中盐酸的作用是______________。
②将碱性蚀刻铜的离子方程式补充完整:__________。
☐☐_______+☐_______=☐+☐_______
③关于蚀刻的下列说法正确的是_________(填字母)。
A.用也可以使溶解
B.碱性蚀刻和酸性蚀刻分别利用了的氧化性和的还原性
C.在碱性蚀刻和酸性蚀刻中,溶解相同质量的转移的电子数之比为
(2)滤液1的约为5,其中除少量外,还大量存在的离子是_______________。
(3)除铜
①利用水合肼还原的离子方程式是_________________。
②已知滤渣中除金属铜外不含其他形式的含沉淀。测得铜去除率、水合肼还原能力随溶液的变化情况如图所示。
由图可知,当溶液时,铜去除率随增大而减小,结合图给信,息和已知信息分析其原因:________________。
【答案】(1) ①. 使Cu在酸性环境中被双氧水氧化为,同时抑制Cu2+水解 ②. ③. AB
(2)、Cl-
(3) ①. N2H4·H2O+2Cu2++4OH-=2Cu↓+N2↑+5H2O ②. pH>6.3时,pH增大,与OH-结合生成NH3,发生副反应Cu2++4NH3,因此铜去除率降低
【解析】
【分析】铜质电路板在过量盐酸中被双氧水氧化为,在碱性溶液中被氧气氧化为,将两种废液混合生成Cu(OH)Cl和滤液1,根据原子守恒可知滤液1中含有氯化铜、氯化铵,然后铜离子被肼还原得到单质铜,得到的滤液2中含有氯化铵可以循环利用,据此解答。
【小问1详解】
①酸性蚀刻过程中盐酸的作用是:使Cu在酸性环境中被双氧水氧化为,同时抑制Cu2+水解;
②在碱性溶液中Cu和O2、NH4Cl和过滤氨水发生氧化还原反应生成,离子方程式为:;
③A.用H2O2、H2SO4、NaCl也可以提供酸性环境、氧化剂和氯离子,因此也能使Cu溶解,A正确;
B.反应中铜均失去电子,因此碱性蚀刻和酸性蚀刻分别利用了O2、H2O2的氧化性,B正确;
C.在碱性蚀刻和酸性蚀刻中,Cu元素都由0价上升到+2价,溶解相同质量的转移的电子数相等,C错误;
故选AB。
【小问2详解】
滤液1的pH约为5,显酸性,因此其中除少量Cu2+外,还大量存在的离子是,Cl-。
【小问3详解】
①利用水合肼还原,Cu2+转化为Cu,中N元素化合价由-2价上升到0价转化为N2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:N2H4·H2O+2Cu2++4OH-=2Cu↓+N2↑+5H2O;
②pH>6.3时,pH增大,与OH-结合生成NH3,发生副反应Cu2++4NH3,因此铜去除率降低。
25. 以石油裂解产物烯烃为原料合成一些新物质的路线如下。
已知:i.
ii.
(1)生成X的反应类型是______________。
(2)的化学方程式是______________。
(3)F的结构简式是______________。
(4)若D可在的溶液中转化为E,则所需的试剂及条件应是_______________。
(5)的化学方程式是_______________。
【答案】(1)取代反应;
(2)ClCH2CH2CH2CH2Cl + 2NaOHCH2=CHCH=CH2 +2NaCl + 2H2O;
(3); (4)氢氧化钠醇溶液,加热条件;
(5);
【解析】
【分析】根据题中给出的反应i,可以推出B为1,3-丁二烯:CH2=CH-CH=CH2;CH3-CH=CH-CH3和Cl2在光照条件下发生取代反应,再结合后续生成B的反应,可以推出该取代反应为双取代,即X为ClCH2-CH=CH-CH2Cl,则A为Cl(CH2)4Cl,A→B发生消去反应,B为,B和乙烯发生反应i生成D,D经过一些反应生成了F,最终变为聚合物,则F为,X水解生成Y,Y为HOCH2CH=CHCH2OH,Y氧化为Z,Z为OHCCH=CHCHO。Z最终变成了环状化合物,则Z和甲发生了反应i,所以甲为,W为,据此分析解题。
【小问1详解】
2-丁烯与氯气发生取代反应生成ClCH2-CH=CH-CH2Cl和氯化氢,生成X(ClCH2-CH=CH-CH2Cl)的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
A→B是ClCH2-CH2CH2CH2Cl在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成1,3-丁二烯,反应的化学方程式是ClCH2CH2CH2CH2Cl + 2NaOHCH2=CHCH=CH2 +2NaCl + 2H2O;
【小问3详解】
F发生加聚反应生成,逆推可知F是
【小问4详解】
D为环己烯,要增加双键个数,可以先氯气加成生成卤代烃,再在NaOH溶液消去即可,,所需的试剂及条件应是氢氧化钠醇溶液,加热条件;
【小问5详解】
Z→W是OHC-CH=CH-CHO和CH2=CH-C(CH3)=CH2发生反应i生成 ,化学方程式是 ;A.青铜纵目面具
B.陶蚕
C.祭山图玉璋
D.石璧
粒子
空间结构
中心原子杂化方式
A
三角锥
B
平面三角形
C
三角锥
D
平面三角形
物质(括号内为杂质)
除杂方法
除杂试剂
除杂装置
A
蒸馏
无
e
B
洗气
溴水
a
C
过滤
浓溴水
c
D
()
重结晶
bd
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
溴水
C
CH3CH2OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
KMnO4酸性溶液
D
CH3CH2OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
溴水
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