江苏省南通市2023-2024学年高二下学期5月期中考试化学试题(Word版附解析)
展开1考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
2.本试卷共6页。满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
3.答题前,请您务必将自己的姓名、学校、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上规定的位置。
4.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人的是否相符。
5.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
6.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生产、生活、环境等密切相关。下列有关说法正确的是
A. 可燃冰(CH4·8H2O)中CH4与H2O存在分子间氢键
B. 中国天眼(FAST)使用的SiC是新型无机非金属材料
C. 口罩的主要材料聚丙烯的结构简式为
D. 大力开发利用化石能源有利于实现“碳中和”
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4中C的电负性较小,不能与其它分子的H形成氢键,A错误;
B.SiC是非金属化合物,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.聚丙烯的结构简式为,C错误;
D.化石能源燃烧生成CO2,大力开发化石能源,不利于实现碳中和,D错误;
故选B。
2. 化学用语是学习和研究化学的基础。下列化学用语正确的是
A. 甲烷分子的球棍模型为:
B. 2-甲基-1-丙醇的结构简式为:
C. 原子核内有8个中子的碳原子为:
D. 乙烯的电子式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷分子中C原子的半径大于H原子,则C原子比H原子大,A错误;
B.2-甲基-1-丙醇的结构简式为,B错误;
C.C的原子序数为6,则原子核内有8个中子的碳原子为,C错误;
D.乙烯的电子式为:,D正确;
故选D。
3. 下列物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的是
A. HOCH2C(CH3)3
B.
C. (CH3)3CCH2CH2OH
D. (CH3)2CHOH
【答案】C
【解析】
【分析】能够发生消去反应,需要—OH所连碳原子的相邻碳上有H,能够发生氧化且生成醛,则要求—OH所连接的碳原子上至少有两个H,据此分析;
【详解】A.HOCH2C(CH3)3不能发生消去反应,A错误;
B.不能发生消去反应,B错误;
C.(CH3)3CCH2CH2OH既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛,符合题意,C正确;
D.(CH3)2CHOH不能发生催化氧化反应生成醛,D错误;
故选C。
4. H2NCH2COONa可用于合成有机洗涤剂。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:r(N3-)>r(Na+)B. 第一电离能:I1(O)>I1(N)
C. 物质的沸点:NH3>H2OD. 最高价含氧酸的酸性:H2CO3>HNO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.N3-和Na+的核外电子排布相同,原子序数N<Na,因此半径r(N3-)>r(Na+),A正确;
B.N为第ⅤA族元素,2p轨道半满,较稳定,不易失去电子,第一电离能比相邻主族的元素大,因此第一电离能I1(O)<I1(N),B错误;
C.NH3和H2O分子间均有氢键,但H2O分子间氢键较多,沸点较高,因此沸点NH3<H2O,C错误;
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性N>C,非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,酸性HNO3>H2CO3,D错误;
故选A。
5. 下列转化在指定条件下能够实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3CHO与新制Cu(OH)2反应生成砖红色的Cu2O,不能得到Cu,A错误;
B.CH3COOH与CH3CH218OH反应,酸脱羟基醇脱氢,因此得到,B错误;
C.与H2发生加成反应生成,条件需要催化剂并加热,C错误;
D.CH≡CH在催化剂的作用下可以生成聚乙炔,D正确;
故选D。
阅读以下列材料,完成下面小题。
的综合利用具有重要意义。可以倠化转化为、等有机物。完全燃烧生成时放出的热量。是生产阿司匹林()的重要原料。俗称草酸,。和在镓锌倠化剂作用下可制得。
6. 下列有关物质的结构与性质或性质与用途之间具有对应关系的是
A. 分子结构为直线形,可与反应生成
B. 具有还原性,可与反应制取
C. 与水分子间能形成氢键,熔点高于丙醛
D 具有还原性,可与乙醇反应制取草酸二乙酯
7. 下列说法正确的是
A. 阿司匹林分子中不含手性碳原子B. 与互为同素异形体
C. 基态原子核外电子排布式为D. 中3个原子处于同一直线
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 燃烧的热化学方程式:
B. 与酸性溶液反应:
C. 电解阴极生成的反应:
D. 阿司匹林与足量溶液反应:
【答案】6. B 7. A 8. C
【解析】
【6题详解】
A.CO2分子中C采用sp杂化,分子构型为直线形,但是与其可与反应生成的性质没有对应关系,故A不选;
B.中N显-3价,被氧化为,表现还原性,两者有对应关系,故B选;
C.熔点高于丙醛是因为分子间能形成氢键,与与水分子间能形成氢键的性质无关,故C不选;
D.与乙醇反应生成草酸二乙酯的反应中,没有表现还原性,两者没有对应关系,故D不选;
答案选B;
【7题详解】
A.分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,阿司匹林分子中不含手性碳原子,故A正确;
B.与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B错误;
C.基态原子的核外电子数为31,原子核外电子排布式为,故C错误;
D.中3个原子为锯齿状,不处于同一直线,故D错误;
答案选A;
【8题详解】
A.完全燃烧生成时放出的热量,其燃烧的热化学方程式:,故A错误;
B.草酸不是强酸,在离子方程式中要保留化学式,与酸性溶液反应的离子方程式为:,故B错误;
C.变为,C的化合价从+4变为-2,电解阴极生成的反应:,故C正确;
D.一个阿司匹林中含有一个羧基和一个酚酯基,可分别消耗一个和两个NaOH,故阿司匹林与足量NaOH溶液反应的化学方程式为:+3NaOH→+CH3COONa+2H2O,故D错误;
答案选C。
9. 构成有机物的基团之间存在相互影响。下列关于有机物基团影响的说法不正确的是
A. 乙炔在空气中燃烧产生黑烟而乙烷燃烧没有黑烟,是由于碳碳三键更易断裂
B. 苯酚能与溴水反应而苯不能,是由于羟基使苯环上邻、对位上的氢原子更活泼
C. 乙酸有弱酸性而乙醇呈中性,是由于使O-H键的极性增强
D. HCOOH的酸性强于乙酸,是由于-CH3使羧基更难电离出氢离子
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔在空气中燃烧产生黑烟而乙烷燃烧没有黑烟,是由于乙炔中碳的百分含量更高,与其中碳碳三键更易断裂无关,A符合题意;
B.苯酚中酚羟基邻对位上H原子易被溴原子取代,故苯酚能与溴水反应而苯不能,是由于羟基使苯环上邻、对位上的氢原子更活泼,B不合题意;
C.由于使O-H键的极性增强,导致乙酸分子中羧基上的O-H更容易断裂,故乙酸有弱酸性而乙醇呈中性,C不合题意;
D.由于-CH3为推电子基团,使羧基中O-H的极性减弱,更难电离出氢离子,导致HCOOH的酸性强于乙酸,D不合题意;
故答案为:A。
10. 下列有关乙烯的制备、净化、收集、性质验证的装置不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.无水乙醇和浓硫酸的混合液迅速加热到170°C时制取乙烯,温度计伸入液体中,碎瓷片可防暴沸,可用装置甲制备乙烯,A正确;
B.浓硫酸不挥发,装置乙为洗气瓶,用乙装置中的NaOH可除乙烯中的SO2、CO2等,B正确;
C.乙烯的密度和空气的密度相近,不能用丙装置的向上排空气法收集乙烯,C错误;
D.乙烯能与Br2发生加成反应,可以使丁装置中的溴的CCl4溶液褪色,D正确;
故选C。
11. 化合物Z是蜂胶的主要活性成分,可由X、Y制得。下列说法正确的是
A. Y与邻甲基苯酚互为同系物
B. 1mlX在常温下与NaOH溶液反应,最多消耗2mlNaOH
C. Z与足量H2反应后的产物中存在4个手性碳原子
D. 与Y互为同分异构体,且能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物共9种
【答案】D
【解析】
【详解】A.Y属于醇类物质,与邻甲基苯酚结构不相似,两者不互为同系物,A错误;
B.X中有两个酚羟基一个羧基,均可以和氢氧化钠反应,故1mlX在常温下与NaOH反应,最多消耗3mlNaOH,B错误;
C.Z与足量的氢气反应后的产物为,其中共有3个手性碳原子,C错误;
D.与Y互为同分异构体,且能与FeCl3溶液发生显色反应,则该有机物苯环上可能有2个取代基,即苯环与羟基、乙基直接相连,此时有3种结构;也可能有3个取代基,即苯环与羟基、2个甲基直接相连,此时有6种结构,则符合条件的有机物共3+6=9种,D正确;
故选D。
12. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.先加氯水不能排除铁离子干扰,应先加KSCN溶液,后加氯水检验Fe2+,A错误;
B.乙酸不能使酸性KMnO4褪色,而乙醇可以使酸性KMnO4褪色,因此乙醇的还原性强于乙酸,B正确;
C.乙醇和水都能与Na反应,因此不能用Na鉴别乙醇中是否含有水,C错误;
D.卤代烃与NaOH水解后溶液为碱性,需加过量的HNO3将溶液中的碱反应,再加AgNO3,否则会生成AgOH,进而生成Ag2O,无法生成卤化银,D错误;
故选B。
13. 在WO3/SiO2催化作用下,丁烯发生催化歧化反应的机理如图所示。下列有关该机理描述的转化过程中的说法不正确的是
A. 可将2-丁烯转化为1-丁烯
B. 整个过程中W化合价发生了变化
C. 有机物X为2-戊烯
D. 存在σ键和π键的断裂及形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,反应过程中没有1-丁烯生成,即不能将2-丁烯转化为1-丁烯,A错误;
B.W元素的成键数目有3和5两种,即W的化合价发生了变化,B正确;
C.由题可知,有机物X为2-戊烯即CH3CH=CHCH2CH3,C正确;
D.由图可知,存在碳碳单键和碳碳双键的断裂和形成即存在σ键和π键的断裂及形成,D正确;
故答案为:A。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 有机物A可用作合成隐形眼镜材料。A可发生如下图1所示转化,其中B是二元醇,质谱图如下图2所示,分子中有2种不同化学环境氢;D能与NaHCO3溶液反应放出气体,不能发生银镜反应。
已知: (R1、R2、R3表示烃基等)。
(1)D分子中含有的官能团名称为_______。1mlD分子中含有键的数目为_______。
(2)B的结构简式为_______。E的结构式为_______。
(3)C的一种同分异构体含有与C完全相同的官能团,且有顺反异构体,写出该同分异构体的结构简式:_______。
(4)A发生加聚反应生成隐形眼镜材料的结构简式为_______。
(5)写出F分子间反应生成六元环酯的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 羰基、羧基 ②. 9NA
(2) ①. ②.
(3)CH3-CH=CH-COOH
(4) (5)2CH3-CH(OH)COOH+2H2O
【解析】
【分析】A水解生成B与C,故A含有酯基,B是二元醇,质谱图中显示其相对分子质量为62,故B为,C含有羧基-COOH,C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E,根据已知信息,说明C中含有碳碳双键,D能与NaHCO3溶液反应放出气体,不能发生银镜反应,说明D中有羧基,没有醛基,结合已知的信息,可以推出C为CH2=C(CH3)COOH,D为,E为HCHO,A分子式为C6H10O3,故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH;D与H2发生加成反应生成F,F的结构简式为CH3-CH(OH)COOH;
【小问1详解】
D为,含有的官能团为羰基、羧基;1个分子中含有9个键,故1mlD分子中含有键的数目为9NA;
【小问2详解】
根据分析可知,B为;E为HCHO,结构式为;
【小问3详解】
C为CH2=C(CH3)COOH,它的一种同分异构体也含有碳碳双键和羧基,且有顺反异构体,该同分异构体的结构简式为:CH3-CH=CH-COOH;
【小问4详解】
故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,A发生加聚反应生成隐形眼镜材料,结构简式为;
【小问5详解】
F为CH3-CH(OH)COOH,两分子的CH3-CH(OH)COOH发生酯化反应可以生成六元环状酯,反应的化学方程式为:2CH3-CH(OH)COOH+2H2O;
15. 环己醇()和环己酮()的相关性质如下表所示。
一种由CuCl2作催化剂H2O2氧化环己醇制备环己酮的实验方法如下:
(1)制备。将一定量CuCl2粉末与环己醇配成悬浊液,加到三颈瓶中(装置见下图),60℃下通过滴液漏斗缓慢滴加30%的H2O2溶液,充分反应,过滤。
①环己醇转化为环己酮的化学方程式为_______。
②该步骤中未采用向CuCl2与H2O2溶液配成的悬浊液中滴加环己醇,原因是_______。
(2)分离。向滤液中加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮和水的混合物。采用先加适量水再蒸馏而不采用直接蒸馏的可能原因是_______。
(3)精制。环己酮的提纯需先经过以下一系列的操作,然后减压蒸馏得到产品。
a.水层用15mL无水乙醚萃取两次,合并有机层与萃取液。
b.分液
c.向馏出液中加NaCl固体至饱和,静置。
d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水,过滤。
①上述操作的正确顺序是_______。(填序号)
②向馏出液中加NaCl固体的目的是_______。
【答案】(1) ①. ②. 作氧化剂的双氧水会被催化分解,同时,避免环己酮被氧化,降低环己酮产率。。
(2)环己酮与水形成具有固定组成的混合物一起蒸出
(3) ①. ②. 增加水层的密度,降低环己酮的溶解,有利于分层。
【解析】
【分析】该反应原理是:利用环己醇具有还原性的特点,与氧化剂反应生成环己酮。用双氧水作为氧化剂,氧化羟基为羰基。为了避免作氧化剂的双氧水被氯化铜催化分解,采取缓慢滴加双氧水的办法,同时,也可以避免产物环己酮被过多的双氧水氧化开环,降低环己酮的产率。由于环己酮与水形成具有固定组成的混合物一起蒸出,所以采用先加适量水再蒸馏而不采用直接蒸馏。在提纯的操作步骤中,馏出液中加入食盐,以减小环己酮在水中的溶解度,便于液体分离,接下来用乙醚进行萃取,然后分液,随后向有机层中加入无水,除去有机物中少量的水。据此分析作答。
【小问1详解】
醇羟基可以被氧化为醛基或者羰基,由于环己醇上与羟基直接连接的碳原子上面只有一个氢原子,所以氧化产物为羰基,故答案为:。
小问2详解】
可以作为双氧水分解的催化剂,若将二者提前混合,则导致双氧水分解,降低催化效果;同时,产品环己酮容易被氧化,发生开环反应,导致产率降低。故答案为:作氧化剂的双氧水会被催化分解,同时,避免环己酮被氧化,降低环己酮产率。
【小问3详解】
①在提纯的操作步骤中,馏出液中加入食盐以减小环己酮在水中的溶解度,便于液体分离,接下来用乙醚进行萃取,然后分液,最后向有机层中加入无水,除去有机物中少量的水。故答案为:。
②在提纯的操作步骤中,馏出液中加入食盐以减小环己酮在水中的溶解度,便于液体分离。故答案为:减小环己酮在水中的溶解度,提高产率。
16. 一种基于CO、碘代烃类合成化合物E的路线如下(部分反应条件略去):
(1)与A互为同分异构体的芳香族化合物(不包含A)有_______种。B分子中处于同一平面上的原子最多有_______个。
(2)写出化合物B与银氨溶液反应的化学方程式:_______。
(3)化合物X为C的同分异构体,能与FeCl3溶液显色,且在核磁共振氢谱上只有4组峰。X的结构简式为_______。
(4)D分子中采取sp2、sp3杂化的原子数目之比为_______。
(5)经过3步反应可以制得。该合成路线中第1步生成的有机物的结构简式是_______,第3步的反应条件是_______。
【答案】(1) ①. 4 ②. 14
(2)+2Ag(NH3)2OH→ +2Ag↓+H2O+3NH3
(3) (4)3:2
(5) ①. ②. 氢氧化钠醇溶液加热
【解析】
【分析】催化氧化生成,与反应生成,与氢气加成生成,与CO和反应生成,据此分析;
【小问1详解】
与互为同分异构体的芳香族化合物,①取代基为甲基与羟基,有邻间对三种,②取代基为—O-CH3,有一种,共4种;分子中苯环上12个原子共面,醛基上四原子共面,故分子中最多所有原子处于同一平面上,最多有14个;
(不包含A)有4种
【小问2详解】
苯甲醛与银氨溶液反应的化学方程式:+2Ag(NH3)2OH→ +2Ag↓+H2O+3NH3;
【小问3详解】
的同分异构体,能与FeCl3溶液显色说明含酚羟基,取代基的不饱和度为2,则含有碳碳双键,核磁共振氢谱上只有4组峰,说明高度对称,故X的结构式;
【小问4详解】
中,苯环上碳采取sp2的原子数目为6,sp3杂化的原子数目3个饱和碳和羟基上氧原子,共4个,采取sp2、sp3杂化的原子数目之比为3:2;
【小问5详解】
先发生消去反应生成,再与卤素加成,生成,在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应生成,故第1步生成的有机物的结构简式是,第3步的反应条件是氢氧化钠醇溶液加热。
17. 化合物G是合成治疗过敏性疾病药物的中间体,其合成路线如下:
(1)C→D的反应类型为_______。
(2)A→B历经:AXB,X的结构简式为_______。
(3)F的分子式为C12H8N2O3,写出F的结构简式:_______。
(4)A的种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
N原子与苯环直接相连,不能与FeCl3溶液发生显色反应,核磁共振氢谱中有3组峰。
(5)写出以、C2H5OH为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)取代反应
(2) (3) (4)或
(5)
【解析】
【分析】A→B历经:AXB,则该过程为 ,B在浓硫酸作用下形成环生成C,C发生取代反应生成D,D发生取代反应生成E,根据F的分子式C12H8N2O3可知,E→F的过程中脱去1分子水,则F的结构简式为,F经过一系列反应合成G,据此解答。
【小问1详解】
结合C和D的结构简式可知,C→D的反应类型为取代反应;
【小问2详解】
由分析可知,X的结构简式为;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为;
【小问4详解】
不能与FeCl3溶液发生显色反应,分子中无酚羟基,核磁共振氢谱中有3组峰,则其结构对称,N原子与苯环直接相连,满足条件的结构简式为或;
【小问5详解】
先将中醛基氧化为羧基生成,再发生卤代烃的水反应再酸化生成,再与乙醇发生酯化反应生成,再将羟基氧化为酮羰基生成,在发生类似A→B的反应生成,具体路线为。A.用装置甲制备乙烯
B.用装置乙除去乙烯中混有的SO2等气体
C.用装置丙收集乙烯
D.用装置丁验证乙烯与Br2发生反应
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液X中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
溶液X中是否含有Fe2+
B
向盛有少量酸性KMnO4溶液的两支试管中分别滴加足量乙醇、乙酸,充分振荡,观察溶液颜色变化
乙醇与乙酸还原性强弱
C
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察是否有气体产生
乙醇中是否含有水
D
将卤代经Y与NaOH的水溶液共热,冷却后加入少量AgNO3溶液,观察是否有淡黄色沉淀产生
卤代烃Y中是否含有溴原子
物质
密度(g/mL)
沸点/℃
与水形成共沸物的沸点/℃
部分性质
环己醇(1)
0.90
161.1
97.8
能溶于水,具有还原性,易被氧化
环己酮(1)
0.88
155.6
95
微溶于水,遇氧化剂易发生开环反应
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