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2018-2019学年湖北省钢城四中高二下学期期中考试化学试题 解析版
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湖北省钢城四中2018-2019学年高二化学下学期期中试题(下)
本卷可能用到的相对原子质量: H -1 C -12 O -16 N -14 Cl -35.5 Br - 80
第I卷 选择题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题 2分 共42 分)
1.下列对相应有机物的描述不正确的是( )
A. 甲烷:天然气的主要成分,能发生取代反应
B. 乙烯:一个国家石油化工发展水平的标志,可以发生加成反应
C. 苯:平面结构,每个分子中含有3个碳碳双键
D. 淀粉:属于糖类物质,遇碘单质变蓝色
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲烷天然气的主要成分,在光照条件下能与卤素单质发生取代反应,选项A正确;
B. 乙烯一个国家石油化工发展水平的标志,乙烯含有碳碳双键,可以发生加成反应,选项B正确;
C. 苯平面结构,但是每个分子中碳碳之间的键介于单键和双键之间,不是碳碳双键,选项C不正确;
D. 淀粉属于糖类物质,属于多糖,淀粉遇碘单质变蓝色,选项D正确。
答案选C。
2.下列叙述正确的是( )
A. 乙烯的最简式:C2H4
B. 乙醇的结构简式:C2H6O
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙烯可以使溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A. 乙烯的最简式为CH2,C2H4为乙烯的分子式,选项A错误;
B. 乙醇的结构简式为C2H5OH,C2H6O为乙醇的分子式,选项B错误;
C. 四氯化碳为共价化合物,氯原子的最外层电子达到8电子稳定结构,四氯化碳的电子式为:,选项C错误;
D. 乙烯含有碳碳双键,可以与溴发生加成反应而使溴水褪色,选项D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查化学用语的应用,易错点为选项C,四氯化碳为共价化合物,氯原子的最外层电子达到8电子稳定结构,注意不要漏了氯原子最外层的孤对电子。
3.下列说法中正确的是( )
A. 所有金属元素都分布在d区和ds区
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D. s区均为金属元素
【答案】C
【解析】
A、所有金属元素都分布在s区、d区和ds区,A错误;B、第ⅡB族最外层电子数为2,在ds区,B错误;C、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素,称为过渡元素全部为金属,C正确;D、s区均的氢为非金属元素,D错误;答案选C。
4.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。下列有关锂及其化合物叙述正确的是( )
A. Li2SO4难溶于水
B. Li与N2反应的产物是Li3N
C. LiOH易溶于水
D. LiOH与Li2CO3受热都很难分解
【答案】B
【解析】
【分析】
元素周期表中,处于对角线位置元素具有相似的性质,则根据 MgSO4,Mg,Mg(OH)2, MgCO3的性质可推断Li2SO4,Li,LiOH,Li2CO3的性质。
【详解】A,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,硫酸镁易溶于水,所以硫酸锂易溶于水,故A错误;
B,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,镁和氮气反应生成氮化镁,所以锂和氮气反应生成 Li3N,故 B正确;
C,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,氢氧化镁不易溶于水,所以氢氧化锂属于不易溶物质,故C错误;
D,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,氢氧化镁和碳酸镁受热易分解,所以氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解,故D错误。
答案选B。
5.下列说法正确的是
A. 石油分馏、煤的干馏都是物理变化
B. 苯和甲苯互为同系物,均能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 1-氯丙烷和2-氯丙烷互为同分异构体,通过核磁共振氢谱不能鉴别二者
D. 通过红外光谱分析可以区分甲醇与甲酸甲酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油分馏是物理变化,煤的干馏都是化学变化,故A错误;
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C.1-氯丙烷和2-氯丙烷互为同分异构体,分子中处于不同化学环境的氢的种数不同,通过核磁共振氢谱能鉴别二者,故C错误;
D.因为甲醇与甲酸甲酯所含的官能团(或基团)不同,所以通过红外光谱分析可以区分甲醇与甲酸甲酯,故D正确;
本题答案为D。
6.下列有机物名称正确的是
A. 2-乙基戊烷 B. 1,2-二氯丁烷
C. 2,2-二甲基-4-己醇 D. 3,4-二甲基戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】先根据题给名称写出有机物的结构简式,然后按照正确的命名方法进行命名、比对。
A、2-乙基戊烷,主链选错,应为3—甲基己烷,错误;
B、1,2-二氯丁烷,正确;
C、2,2-二甲基-4-己醇,编号错误,应为4,4—二甲基—2—己醇,错误;
D、3,4-二甲基戊烷,编号错误,应为2,3—二甲基戊烷,错误。
答案选B。
7.北京奥运会主体育场“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,则钒原子的价电子排布式正确的是( )
A. 3s23p6 B. 3d34s2 C. 3d64s2 D. 4s2
【答案】B
【解析】
【详解】钒元素的原子序数为23,可根据电子排布规律写出钒原子的电子排布式为1s22s2sp63s23p63d34s2,钒元素为副族元素,所以其外围电子排布式为3d34s2,即价电子排布式为3d34s2。
答案选B。
8.下列反应中,属于取代反应的是( )
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
B. 在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2—二溴乙烷
C. 实验室利用乙醇制取乙烯
D. 在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯,苯中H被硝基取代,是取代反应,选项A正确;
B. 在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2-二溴乙烷的反应是加成反应,选项B错误;
C. 实验室利用乙醇在浓硫酸催化下迅速加热至170℃制取乙烯,是消去反应,选项C错误;
D. 在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷发生加成反应,选项D错误。
答案选A。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 17 g羟基所含有的电子数目为7NA
B. 标准状况下,22.4 L甲醛含有氢原子数为2 NA
C. 1 mol苯甲醛分子中含有的双键数目为4NA
D. 29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.17 g羟基为1mol,1mol羟基含有9mol电子,所含电子数为9 NA,故A错误;
B.标准状况下,22.4 L甲醛为1mol,1mol甲醛含有2mol氢原子,含有氢原子数为2 NA,故B正确;
C.苯分子中不存在碳碳双键,苯甲醛分子中只有醛基含双建,所以1 mol苯甲醛分子含有的双键数目为NA,故C错误;
D.29 g乙烷所含碳原子数目小于2NA,29 g乙烯所含碳原子数目大于2NA,所以,29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目不一定为2NA,故D错误;
本题答案为B。
【点睛】用极值法分析:若29 g均为乙烷,则乙烷物质的量n(C2H5)=29/301mol,所以含碳n(C)2mol,若29 g均为乙烯,则乙烯的物质的量n(C2H4)=29/281mol, 所以含碳n(C)2mol,因为两气体组分的比例不明,故无法判断29g混合气体所含的碳原子数目。
10.下列4种醇中,不能被催化氧化的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
当连羟基的碳原子上有2个氢原子被氧化后得到物质是醛;当连羟基的碳原子上有1个氢原子,被氧化得到的是酮;当连羟基碳原子上没有氢原子时不能被氧化,据此解答。
【详解】A、连羟基的碳原子上只有1个氢原子,氧化后得到酮,故能被催化氧化;
B、连羟基的碳原子上有2个氢原子,氧化后得到醛,故能被催化氧化;
C、连羟基的碳原子上有1个氢原子,氧化后得到酮,故能被催化氧化;
D、连羟基的碳原子上没有氢原子,不能被氧化,故不能被催化氧化的是D,
答案选D。
11.生活中的问题常涉及化学知识,下列过程不涉及化学变化的是( )
A. 用食醋除去暖瓶内的水垢
B. 鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液后析出白色沉淀
C. 碘单质遇淀粉变蓝
D. 用75%的乙醇溶液进行皮肤消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A项,水垢的主要成分为CaCO3,用醋酸除水垢发生的化学反应为CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O,故不选A项;
B项,鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液,发生盐析,是物理变化,故选B项;
C项,碘单质与淀粉反应生成的络合物显蓝色,是化学变化,故不选C项;
D项,75%的乙醇溶液能使病毒的蛋白质发生变性,是化学变化,故不选D项。
综上所述,本题正确答案为B。
12.除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是 ( )
混合物
试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
氢气
加热
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
蒸馏
D
淀粉(氯化钠)
蒸馏水
渗析
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成的2,4,6—三溴苯酚是不溶于水的白色沉淀,但易溶于有机物(苯),故无法用过滤的方法除去,A错误;
B.乙烯与氢气的加成需催化剂、加热,反应条件高,且氢气的用量不好控制,很可能除了乙烯,但又混入氢气,故B错误;
C.乙酸乙酯在碱性条件下水解,应用饱和碳酸钠溶液分离,故C错误;
D、淀粉胶体不能透过半透膜,氯化钠中的氯离子和钠离子能透过半透膜,故D正确。
答案选D。
13.下列离子方程式书写正确的是
A. 醋酸溶解水垢中的CaCO3: CaCO3 + 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑
B. 惰性电极电解饱和MgCl2溶液: Mg2++2Cl- + 2H2O Mg(OH)2↓ + H2↑ + Cl2↑
C. 苯酚钠溶液中通入少量的CO2:+H2O+CO2→+
D. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO++2OH- CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸溶解水垢中的CaCO3的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH= Ca2++ 2CH3COO-+H2O+CO2↑,故A错误;
B.惰性电极电解饱和MgCl2溶液的离子方程式为:Mg2++2Cl- + 2H2O Mg(OH)2↓+ H2↑+Cl2↑,故B正确;
C.苯酚钠溶液中通入少量的CO2的离子方程式为:,故C错误;
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH- CH3COO-NH4++H2O+2Ag↓+3NH3,故D错误;
本题答案为B。
14.下列说法不正确的是( )
A. π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的
B. 2个原子形成的多重共价键中,只能有一个是σ键,而π键可以是一个或多个
C. s电子与s电子间形成的键是σ键,p电子与p电子间形成的键是π键
D. 共价键一定有原子轨道的重叠
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键;以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。故A正确;
B.σ键是头碰头形成的,两个原子之间能形成一个,原子轨道杂化的对成性很高,一个方向上只可能有一个杂化轨道,所以最多有一个,故B正确;
C.当pp电子云头碰头重叠时,形成σ键;肩并肩重叠时,形成π键,故C错误;
D.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键;以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键,所以共价键一定有原子轨道的重叠,故D正确。
答案选C。
15.下列烷烃在光照下与氯气反应,生成3种一氯代烃的是
A. CH3CH2CH2CH3 B. CH3CH(CH3)CH3
C. (CH3)3CCH2CH3 D. (CH3)2CHCH2CH3
【答案】C
【解析】
【分析】
烷烃在光照下与氯气反应,生成3种一氯代烃,说明烷烃分子中含有3类氢原子,据此判断。
【详解】A.CH3CH2CH2CH3为正丁烷结构简式,分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故A错误;
B.CH3CH(CH3)CH3分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故B错误;
C.(CH3)3CCH2CH3分子中含有3种氢原子,所以一氯代烃有3种,故C正确;
D.(CH3)2CHCH2CH3分子中含有4种氢原子,所以一氯代烃有4种,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查了同分异构体的判断,会确定烷烃的对称中心找出等效氢原子是解本题的关键。解答时先确定烷烃的对称中心,即找出等效的氢原子,再根据先中心后外围的原则,将氯原子逐一去代替氢原子,有几种氢原子就有几种一氯代烃。
16.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是 ( )
A. CH2=CH-C≡N B. CH2=CF-CF=CH2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH2=CHC≡N相当于乙烯分子中的一个氢原子被-C≡N取代,不改变原来的平面结构,-C≡N中两个原子在同一直线上,这两个平面可以是一个平面,所以该分子中所有原子在同一平面上,选项A错误;
B.CH2=CF-CF=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,通过旋转碳碳单键,两个碳碳双键形成的平面可能共面,所有原子可能处于同一平面,选项B错误;
C.中间CH2,碳原子是正四面体,所有原子不可能处于同一平面,选项C正确;
D.乙炔是直线型结构,聚乙炔所有的原子可能在同一平面上,选项D错误。
答案选C。
17.下列有机物,能发生消去反应生成2种烯烃,又能发生水解反应的是( )
A. 1-溴丁烷 B. 2,2-二甲基-3-溴丁烷
C. 3-氯戊烷 D. 2-甲基-3-氯戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A、1-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃,为1-丁烯,1-溴丁烷能发生水解反应生成1-丁醇,选项A错误;
B、2,2-二甲基-3-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃,为3,3-二甲基-1-丁烯,2,2-二甲基-3-溴丁烷能发生水解反应生成3,3-二甲基-2-丁醇,选项B错误;
C、3-氯戊烷发生消去反应生成一种烯烃,为2-戊烯,3-氯戊烷能发生水解反应生成3-戊醇,选项C错误;
D、2-甲基-3-氯戊烷发生消去反应生成两种烯烃,分别为2-甲基-2-戊烯,4-甲基-2-戊烯,2-甲基-3-氯戊烷能发生水解反应生成2-甲基-3-戊醇,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查卤代烃的消去反应和水解反应。卤代烃发生消去反应的结构特点是:只有-X相连碳的相邻碳上有氢原子的才能发生消去反应,形成不饱和键;所有卤代烃均能发生水解反应。
18.主族元素最外层电子构型为ns1的元素X与最外层电子构型为msm-1mpm+2的元素Y形成化合物Z,下列说法正确的是( )
①Z可表示为XY ②熔融状态的Z一定导电
③Z的水溶液用Pt电极电解时,溶液的pH升高 ④Z的水溶液为中性
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】A
【解析】
【分析】
X原子的最外层电子构型为ns1,所以X元素位于第IA族,Y最外层电子构型为msm-1mpm+2,则s亚层上电子数一定是2,则m=3,所以Y最外层电子构型为3s23p5,为Cl元素,据此分析解答。
【详解】①X原子的最外层电子构型为ns1,所以X原子是第IA族的,Y最外层电子构型为3s23p5,为Cl元素,所以X与元素Y形成化合物Z可表示为XY,可以表示HCl或者NaCl、KCl等,故正确;
②熔融状态的HCl不导电,故错误;
③电解盐酸或者氯化钠或者氯化钾溶液用惰性电极电解时,溶液的pH均升高,故正确;
④当Z为HCl时,溶液为酸性,若为NaCl或KCl时水溶液才为中性,故错误;
答案选A。
19.用下图所示装置进行实验,其中合理的是
A. 装置①能将化学能转化为电能
B. 装置②可用于实验室制乙烯
C. 装置③可除去甲烷中的乙烯
D. 装置④可用于实验室制乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①中,Zn和CuSO4在左侧直接反应,电路中不会产生电流,不能将化学能转化成电能,故A错误;
B.实验室用浓硫酸和乙醇在加热到170时制取乙烯,而稀硫酸和乙醇不能制取乙烯,故B错误;
C.乙烯能和溴发生加成反应而甲烷不能,所以可以用溴水出去甲烷中的乙烯,故C正确;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解,故氢氧化钠溶液不利于乙酸乙酯的收集,故D错误;
本题答案为C。
20.药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:
+HCl
下列叙述正确的是
A. 用溴水可鉴别化合物X和Z B. 化合物Y的分子式为C6H14NO2
C. 化合物Z中含有手性碳原子 D. 1mol化合物Z可以与3mol NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.X和Z中都含有碳碳双鍵,都与溴发生加成反应,所以用溴水无法鉴别X和Z ,选项A错误;
B.根据化合物Y的结构简式,确定分子式为C6H13NO2,选项B错误;
C.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,根据Z的结构简式知,该分子中没有手性碳原子,选项C错误;
D.Z中有1个酚羟基、2个酯基都能和NaOH反应,则1mol化合物Z可以与3mol NaOH反应,选项D正确。
答案选D。
21.四氢呋喃是常用的有机溶剂,可由有机物A(分子式:C4H8O)通过下列路线制得
已知:R1X + R2OHR1OR2 + HX
下列说法不正确的是
A. C中含氧官能团为醚键
B. A的结构简式是CH3CH=CHCH2OH
C. D和E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. ①③的反应类型分别为加成反应、消去反应
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意可知:A的分子式是C4H8O,且能和Br2/CCl2反应,说明A中含有一个C=C,由题中信息可知,卤代烃和醇反应生成醚,所以A中含有一个羟基,根据四氢呋喃的结构可知A的结构简式为:CH2=CHCH2CH2OH,由路线图知:B为CH2BrCHBrCH2CH2OH,C为,D和E分别为、。
【详解】A.根据上述分析,C中含有的官能团为醚键和溴原子,含氧官能团为醚键,选项A正确;
B.由分析知A的结构简式为:CH2=CHCH2CH2OH,选项B不正确;
C.由分析知道D和E的结构中,含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C正确;
D,根据上述分析可知,①③的反应类型分别为加成反应、消去反应,选项D正确;
答案选B。
【点睛】本题考查有机合成及推断,易错点为选项C,D和E分别为、,含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
第II卷 非选择题(共58分)
22.按要求填些对应的化学符号
(1)质量数为37的氯原子符号为________。
(2)S2-的结构示意图________。
(3) N2的电子式________
(4)磷原子的核外电子排布式__________铬原子价电子排布图_____________
(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为__________。
(6)B元素的正三价离子的3d能级为半充满,其基态原子的电子排布式为___________
(7)O、N、F 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)
(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。四种元素中,D元素在周期表中的位置____第一电离能最小的是_____(填元素符号,下同),电负性最大的是______
(9)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化学式为XY4的物质。试回答:
X元素原子的基态电子排布式为__________
Y元素原子最外层电子的轨道表示式为________
若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为_______(填“共价键”或“离子键”)。
【答案】 (1). Cl (2). (3). (4). 1s22s22p63s23p3 (5). (6). C或O (7). 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (8). F>N>O (9). 第四周期第VIII族 (10). K (11). F (12). 1s22s22p63s23p63d104s24p2 (13). (14). 共价键
【解析】
【详解】(1)Cl的质子数为17,质量数为37,则质量数为37的氯原子符号为Cl;
(2)硫离子最外层得到两个电子达到8电子稳定结构,所以其结构示意图为:;
(3)氮气分子中氮原子之间以氮氮三键形成氮分子,其电子式为;
(4)磷元素核外有15个电子,根据书写规则知有3层,s轨道最多容纳两个电子,p轨道最多容纳6个电子,所以磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;
铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子,3d、4s电子为其价电子,所以其价电子排布图为;
(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,原子只能有2个电子层,核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,为C或O;
(6)某元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,该三价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(7)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,F、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第VA族,所以第一电离能F>N>O;
(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有一个,并且A-和B+的电子数相差为8,A属于第VIIA族元素,B属于第IA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,价电子排布式分别为3d64s2、3d84s2,则C是Fe元素,D是Ni元素。
D为Ni元素,在周期表中的位置第四周期第VIII族;
四种元素中K的金属性最强,F的非金属性最强,故第一电离最小的是K,电负性最大的是F;
(9)由题意知,X元素为Ge元素,Y元素为Cl元素,原子结构示意图为。
Ge元素原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素原子最外层电子的轨道表达式为;
Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75,数值较小,所以二者形成共价键。
23.若气态烃A的相对分子质量为26,根据下列转化关系推断:
ABC;ADE。
(1)写出A~E的结构简式:
A_____B________C_________D_________E___________
(2)写出下列反应的化学方程式:
B C:_________。
【答案】 (1). CH≡CH (2). CH2=CHCl (3). (4). CH2=CH2 (5). (6). nCH2=CHCl
【解析】
【分析】
相对分子质量为26烃应该是乙炔,即A是乙炔,乙炔与氯化氢反应生成的B能发生聚合反应,则B为氯乙烯,发生加聚反应生成C为聚氯乙烯;A与氢气发生反应生成的D也能发生聚合反应,则D为乙烯,乙烯发生加聚反应生成E为聚乙烯,据此分析。
【详解】相对分子质量为26的烃应该是乙炔,即A是乙炔,乙炔与氯化氢反应生成的B能发生聚合反应,则B为氯乙烯,发生加聚反应生成C为聚氯乙烯;A与氢气发生反应生成的D也能发生聚合反应,则D为乙烯,乙烯发生加聚反应生成E为聚乙烯。
(1)A~E的结构简式分别为CH≡CH、CH2=CHCl、、CH2=CH2、:
(2) 反应B C的化学方程式为:nCH2=CHCl。
24.实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
+Br2+HBr
已知:(1)间溴苯甲醛温度过高时易被氧化。
(2)溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
步骤1:将一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用10% NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤出MgSO4•nH2O晶体。
步骤4:减压蒸馏有机层,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是_______,锥形瓶中应为_______(填化学式)溶液。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为(填序号)_________。
A >229℃ B 58.8℃~179℃ C <58.8℃
(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的________(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是_______。
(5)步骤4中采用减压蒸馏,是为了防止_______。
(6)若实验中加入了5.3 g苯甲醛,得到3.7 g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛产率为___。
(7) 是一种重要的医药中间体。请设计合理方案用合成这种中间体。(其他原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)。_______
例如:
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). NaOH (3). C (4). Br2 (5). 除去有机层的水 (6). 间溴苯甲醛因温度过高被氧化 (7). 40% (8).
【解析】
【分析】
苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,同时生成溴化氢,经冷凝回流可得间溴苯甲醛,生成的溴化氢用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有溴,加入氯化氢,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题。
【详解】(1)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,实验装置中冷凝管的主要作用是冷凝回流,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,则锥形瓶中应为NaOH溶液;
(2)适宜的温度范围为要确保反应物不能超过反应物的沸点即可,小于溴的沸点,<58.8℃,答案选C;
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与溴、氯化氢反应,故步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的Br2;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入无水MgSO4固体,可起取除去有机相的水的作用;
(5)间溴苯甲醛中含有醛基,易被氧化,所以采用减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化;
(6)依据 ,设5.3g苯甲醛完全反应生成xg间溴苯甲醛,则有106:185=5.3:x,解得x=9.25g,所以间溴苯甲醛产率3.7g/9.25g 100%=40%;
(7) 在高锰酸钾溶液中氧化生成,与在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成,合成路线如下:
。
【点睛】本题考查有机合成的实验,注意苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,根据间溴苯甲醛所含官能团,根据性质进行分析,易错点为合成路线,应注意醛基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基。
湖北省钢城四中2018-2019学年高二化学下学期期中试题(下)
本卷可能用到的相对原子质量: H -1 C -12 O -16 N -14 Cl -35.5 Br - 80
第I卷 选择题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题 2分 共42 分)
1.下列对相应有机物的描述不正确的是( )
A. 甲烷:天然气的主要成分,能发生取代反应
B. 乙烯:一个国家石油化工发展水平的标志,可以发生加成反应
C. 苯:平面结构,每个分子中含有3个碳碳双键
D. 淀粉:属于糖类物质,遇碘单质变蓝色
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲烷天然气的主要成分,在光照条件下能与卤素单质发生取代反应,选项A正确;
B. 乙烯一个国家石油化工发展水平的标志,乙烯含有碳碳双键,可以发生加成反应,选项B正确;
C. 苯平面结构,但是每个分子中碳碳之间的键介于单键和双键之间,不是碳碳双键,选项C不正确;
D. 淀粉属于糖类物质,属于多糖,淀粉遇碘单质变蓝色,选项D正确。
答案选C。
2.下列叙述正确的是( )
A. 乙烯的最简式:C2H4
B. 乙醇的结构简式:C2H6O
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙烯可以使溴水褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A. 乙烯的最简式为CH2,C2H4为乙烯的分子式,选项A错误;
B. 乙醇的结构简式为C2H5OH,C2H6O为乙醇的分子式,选项B错误;
C. 四氯化碳为共价化合物,氯原子的最外层电子达到8电子稳定结构,四氯化碳的电子式为:,选项C错误;
D. 乙烯含有碳碳双键,可以与溴发生加成反应而使溴水褪色,选项D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查化学用语的应用,易错点为选项C,四氯化碳为共价化合物,氯原子的最外层电子达到8电子稳定结构,注意不要漏了氯原子最外层的孤对电子。
3.下列说法中正确的是( )
A. 所有金属元素都分布在d区和ds区
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
D. s区均为金属元素
【答案】C
【解析】
A、所有金属元素都分布在s区、d区和ds区,A错误;B、第ⅡB族最外层电子数为2,在ds区,B错误;C、元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素,称为过渡元素全部为金属,C正确;D、s区均的氢为非金属元素,D错误;答案选C。
4.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似。下列有关锂及其化合物叙述正确的是( )
A. Li2SO4难溶于水
B. Li与N2反应的产物是Li3N
C. LiOH易溶于水
D. LiOH与Li2CO3受热都很难分解
【答案】B
【解析】
【分析】
元素周期表中,处于对角线位置元素具有相似的性质,则根据 MgSO4,Mg,Mg(OH)2, MgCO3的性质可推断Li2SO4,Li,LiOH,Li2CO3的性质。
【详解】A,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,硫酸镁易溶于水,所以硫酸锂易溶于水,故A错误;
B,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,镁和氮气反应生成氮化镁,所以锂和氮气反应生成 Li3N,故 B正确;
C,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,氢氧化镁不易溶于水,所以氢氧化锂属于不易溶物质,故C错误;
D,锂和镁在元素周期表中有特殊"对角线"关系,它们的性质非常相似,氢氧化镁和碳酸镁受热易分解,所以氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解,故D错误。
答案选B。
5.下列说法正确的是
A. 石油分馏、煤的干馏都是物理变化
B. 苯和甲苯互为同系物,均能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 1-氯丙烷和2-氯丙烷互为同分异构体,通过核磁共振氢谱不能鉴别二者
D. 通过红外光谱分析可以区分甲醇与甲酸甲酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油分馏是物理变化,煤的干馏都是化学变化,故A错误;
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C.1-氯丙烷和2-氯丙烷互为同分异构体,分子中处于不同化学环境的氢的种数不同,通过核磁共振氢谱能鉴别二者,故C错误;
D.因为甲醇与甲酸甲酯所含的官能团(或基团)不同,所以通过红外光谱分析可以区分甲醇与甲酸甲酯,故D正确;
本题答案为D。
6.下列有机物名称正确的是
A. 2-乙基戊烷 B. 1,2-二氯丁烷
C. 2,2-二甲基-4-己醇 D. 3,4-二甲基戊烷
【答案】B
【解析】
【详解】先根据题给名称写出有机物的结构简式,然后按照正确的命名方法进行命名、比对。
A、2-乙基戊烷,主链选错,应为3—甲基己烷,错误;
B、1,2-二氯丁烷,正确;
C、2,2-二甲基-4-己醇,编号错误,应为4,4—二甲基—2—己醇,错误;
D、3,4-二甲基戊烷,编号错误,应为2,3—二甲基戊烷,错误。
答案选B。
7.北京奥运会主体育场“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,则钒原子的价电子排布式正确的是( )
A. 3s23p6 B. 3d34s2 C. 3d64s2 D. 4s2
【答案】B
【解析】
【详解】钒元素的原子序数为23,可根据电子排布规律写出钒原子的电子排布式为1s22s2sp63s23p63d34s2,钒元素为副族元素,所以其外围电子排布式为3d34s2,即价电子排布式为3d34s2。
答案选B。
8.下列反应中,属于取代反应的是( )
A. 苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯
B. 在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2—二溴乙烷
C. 实验室利用乙醇制取乙烯
D. 在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯,苯中H被硝基取代,是取代反应,选项A正确;
B. 在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2-二溴乙烷的反应是加成反应,选项B错误;
C. 实验室利用乙醇在浓硫酸催化下迅速加热至170℃制取乙烯,是消去反应,选项C错误;
D. 在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷发生加成反应,选项D错误。
答案选A。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 17 g羟基所含有的电子数目为7NA
B. 标准状况下,22.4 L甲醛含有氢原子数为2 NA
C. 1 mol苯甲醛分子中含有的双键数目为4NA
D. 29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.17 g羟基为1mol,1mol羟基含有9mol电子,所含电子数为9 NA,故A错误;
B.标准状况下,22.4 L甲醛为1mol,1mol甲醛含有2mol氢原子,含有氢原子数为2 NA,故B正确;
C.苯分子中不存在碳碳双键,苯甲醛分子中只有醛基含双建,所以1 mol苯甲醛分子含有的双键数目为NA,故C错误;
D.29 g乙烷所含碳原子数目小于2NA,29 g乙烯所含碳原子数目大于2NA,所以,29 g乙烷与乙烯的混合气体含碳原子数目不一定为2NA,故D错误;
本题答案为B。
【点睛】用极值法分析:若29 g均为乙烷,则乙烷物质的量n(C2H5)=29/301mol,所以含碳n(C)2mol,若29 g均为乙烯,则乙烯的物质的量n(C2H4)=29/281mol, 所以含碳n(C)2mol,因为两气体组分的比例不明,故无法判断29g混合气体所含的碳原子数目。
10.下列4种醇中,不能被催化氧化的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
当连羟基的碳原子上有2个氢原子被氧化后得到物质是醛;当连羟基的碳原子上有1个氢原子,被氧化得到的是酮;当连羟基碳原子上没有氢原子时不能被氧化,据此解答。
【详解】A、连羟基的碳原子上只有1个氢原子,氧化后得到酮,故能被催化氧化;
B、连羟基的碳原子上有2个氢原子,氧化后得到醛,故能被催化氧化;
C、连羟基的碳原子上有1个氢原子,氧化后得到酮,故能被催化氧化;
D、连羟基的碳原子上没有氢原子,不能被氧化,故不能被催化氧化的是D,
答案选D。
11.生活中的问题常涉及化学知识,下列过程不涉及化学变化的是( )
A. 用食醋除去暖瓶内的水垢
B. 鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液后析出白色沉淀
C. 碘单质遇淀粉变蓝
D. 用75%的乙醇溶液进行皮肤消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A项,水垢的主要成分为CaCO3,用醋酸除水垢发生的化学反应为CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O,故不选A项;
B项,鸡蛋白溶液中加入硫酸铵饱和溶液,发生盐析,是物理变化,故选B项;
C项,碘单质与淀粉反应生成的络合物显蓝色,是化学变化,故不选C项;
D项,75%的乙醇溶液能使病毒的蛋白质发生变性,是化学变化,故不选D项。
综上所述,本题正确答案为B。
12.除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是 ( )
混合物
试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
溴水
过滤
B
乙烷(乙烯)
氢气
加热
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
蒸馏
D
淀粉(氯化钠)
蒸馏水
渗析
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成的2,4,6—三溴苯酚是不溶于水的白色沉淀,但易溶于有机物(苯),故无法用过滤的方法除去,A错误;
B.乙烯与氢气的加成需催化剂、加热,反应条件高,且氢气的用量不好控制,很可能除了乙烯,但又混入氢气,故B错误;
C.乙酸乙酯在碱性条件下水解,应用饱和碳酸钠溶液分离,故C错误;
D、淀粉胶体不能透过半透膜,氯化钠中的氯离子和钠离子能透过半透膜,故D正确。
答案选D。
13.下列离子方程式书写正确的是
A. 醋酸溶解水垢中的CaCO3: CaCO3 + 2H+= Ca2++ H2O + CO2↑
B. 惰性电极电解饱和MgCl2溶液: Mg2++2Cl- + 2H2O Mg(OH)2↓ + H2↑ + Cl2↑
C. 苯酚钠溶液中通入少量的CO2:+H2O+CO2→+
D. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO++2OH- CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸溶解水垢中的CaCO3的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH= Ca2++ 2CH3COO-+H2O+CO2↑,故A错误;
B.惰性电极电解饱和MgCl2溶液的离子方程式为:Mg2++2Cl- + 2H2O Mg(OH)2↓+ H2↑+Cl2↑,故B正确;
C.苯酚钠溶液中通入少量的CO2的离子方程式为:,故C错误;
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH- CH3COO-NH4++H2O+2Ag↓+3NH3,故D错误;
本题答案为B。
14.下列说法不正确的是( )
A. π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的
B. 2个原子形成的多重共价键中,只能有一个是σ键,而π键可以是一个或多个
C. s电子与s电子间形成的键是σ键,p电子与p电子间形成的键是π键
D. 共价键一定有原子轨道的重叠
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键;以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。故A正确;
B.σ键是头碰头形成的,两个原子之间能形成一个,原子轨道杂化的对成性很高,一个方向上只可能有一个杂化轨道,所以最多有一个,故B正确;
C.当pp电子云头碰头重叠时,形成σ键;肩并肩重叠时,形成π键,故C错误;
D.原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键;以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键,所以共价键一定有原子轨道的重叠,故D正确。
答案选C。
15.下列烷烃在光照下与氯气反应,生成3种一氯代烃的是
A. CH3CH2CH2CH3 B. CH3CH(CH3)CH3
C. (CH3)3CCH2CH3 D. (CH3)2CHCH2CH3
【答案】C
【解析】
【分析】
烷烃在光照下与氯气反应,生成3种一氯代烃,说明烷烃分子中含有3类氢原子,据此判断。
【详解】A.CH3CH2CH2CH3为正丁烷结构简式,分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故A错误;
B.CH3CH(CH3)CH3分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故B错误;
C.(CH3)3CCH2CH3分子中含有3种氢原子,所以一氯代烃有3种,故C正确;
D.(CH3)2CHCH2CH3分子中含有4种氢原子,所以一氯代烃有4种,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查了同分异构体的判断,会确定烷烃的对称中心找出等效氢原子是解本题的关键。解答时先确定烷烃的对称中心,即找出等效的氢原子,再根据先中心后外围的原则,将氯原子逐一去代替氢原子,有几种氢原子就有几种一氯代烃。
16.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是 ( )
A. CH2=CH-C≡N B. CH2=CF-CF=CH2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH2=CHC≡N相当于乙烯分子中的一个氢原子被-C≡N取代,不改变原来的平面结构,-C≡N中两个原子在同一直线上,这两个平面可以是一个平面,所以该分子中所有原子在同一平面上,选项A错误;
B.CH2=CF-CF=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,通过旋转碳碳单键,两个碳碳双键形成的平面可能共面,所有原子可能处于同一平面,选项B错误;
C.中间CH2,碳原子是正四面体,所有原子不可能处于同一平面,选项C正确;
D.乙炔是直线型结构,聚乙炔所有的原子可能在同一平面上,选项D错误。
答案选C。
17.下列有机物,能发生消去反应生成2种烯烃,又能发生水解反应的是( )
A. 1-溴丁烷 B. 2,2-二甲基-3-溴丁烷
C. 3-氯戊烷 D. 2-甲基-3-氯戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A、1-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃,为1-丁烯,1-溴丁烷能发生水解反应生成1-丁醇,选项A错误;
B、2,2-二甲基-3-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃,为3,3-二甲基-1-丁烯,2,2-二甲基-3-溴丁烷能发生水解反应生成3,3-二甲基-2-丁醇,选项B错误;
C、3-氯戊烷发生消去反应生成一种烯烃,为2-戊烯,3-氯戊烷能发生水解反应生成3-戊醇,选项C错误;
D、2-甲基-3-氯戊烷发生消去反应生成两种烯烃,分别为2-甲基-2-戊烯,4-甲基-2-戊烯,2-甲基-3-氯戊烷能发生水解反应生成2-甲基-3-戊醇,选项D正确;
答案选D。
【点睛】本题考查卤代烃的消去反应和水解反应。卤代烃发生消去反应的结构特点是:只有-X相连碳的相邻碳上有氢原子的才能发生消去反应,形成不饱和键;所有卤代烃均能发生水解反应。
18.主族元素最外层电子构型为ns1的元素X与最外层电子构型为msm-1mpm+2的元素Y形成化合物Z,下列说法正确的是( )
①Z可表示为XY ②熔融状态的Z一定导电
③Z的水溶液用Pt电极电解时,溶液的pH升高 ④Z的水溶液为中性
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】A
【解析】
【分析】
X原子的最外层电子构型为ns1,所以X元素位于第IA族,Y最外层电子构型为msm-1mpm+2,则s亚层上电子数一定是2,则m=3,所以Y最外层电子构型为3s23p5,为Cl元素,据此分析解答。
【详解】①X原子的最外层电子构型为ns1,所以X原子是第IA族的,Y最外层电子构型为3s23p5,为Cl元素,所以X与元素Y形成化合物Z可表示为XY,可以表示HCl或者NaCl、KCl等,故正确;
②熔融状态的HCl不导电,故错误;
③电解盐酸或者氯化钠或者氯化钾溶液用惰性电极电解时,溶液的pH均升高,故正确;
④当Z为HCl时,溶液为酸性,若为NaCl或KCl时水溶液才为中性,故错误;
答案选A。
19.用下图所示装置进行实验,其中合理的是
A. 装置①能将化学能转化为电能
B. 装置②可用于实验室制乙烯
C. 装置③可除去甲烷中的乙烯
D. 装置④可用于实验室制乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①中,Zn和CuSO4在左侧直接反应,电路中不会产生电流,不能将化学能转化成电能,故A错误;
B.实验室用浓硫酸和乙醇在加热到170时制取乙烯,而稀硫酸和乙醇不能制取乙烯,故B错误;
C.乙烯能和溴发生加成反应而甲烷不能,所以可以用溴水出去甲烷中的乙烯,故C正确;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解,故氢氧化钠溶液不利于乙酸乙酯的收集,故D错误;
本题答案为C。
20.药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:
+HCl
下列叙述正确的是
A. 用溴水可鉴别化合物X和Z B. 化合物Y的分子式为C6H14NO2
C. 化合物Z中含有手性碳原子 D. 1mol化合物Z可以与3mol NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.X和Z中都含有碳碳双鍵,都与溴发生加成反应,所以用溴水无法鉴别X和Z ,选项A错误;
B.根据化合物Y的结构简式,确定分子式为C6H13NO2,选项B错误;
C.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,根据Z的结构简式知,该分子中没有手性碳原子,选项C错误;
D.Z中有1个酚羟基、2个酯基都能和NaOH反应,则1mol化合物Z可以与3mol NaOH反应,选项D正确。
答案选D。
21.四氢呋喃是常用的有机溶剂,可由有机物A(分子式:C4H8O)通过下列路线制得
已知:R1X + R2OHR1OR2 + HX
下列说法不正确的是
A. C中含氧官能团为醚键
B. A的结构简式是CH3CH=CHCH2OH
C. D和E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. ①③的反应类型分别为加成反应、消去反应
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意可知:A的分子式是C4H8O,且能和Br2/CCl2反应,说明A中含有一个C=C,由题中信息可知,卤代烃和醇反应生成醚,所以A中含有一个羟基,根据四氢呋喃的结构可知A的结构简式为:CH2=CHCH2CH2OH,由路线图知:B为CH2BrCHBrCH2CH2OH,C为,D和E分别为、。
【详解】A.根据上述分析,C中含有的官能团为醚键和溴原子,含氧官能团为醚键,选项A正确;
B.由分析知A的结构简式为:CH2=CHCH2CH2OH,选项B不正确;
C.由分析知道D和E的结构中,含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C正确;
D,根据上述分析可知,①③的反应类型分别为加成反应、消去反应,选项D正确;
答案选B。
【点睛】本题考查有机合成及推断,易错点为选项C,D和E分别为、,含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
第II卷 非选择题(共58分)
22.按要求填些对应的化学符号
(1)质量数为37的氯原子符号为________。
(2)S2-的结构示意图________。
(3) N2的电子式________
(4)磷原子的核外电子排布式__________铬原子价电子排布图_____________
(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为__________。
(6)B元素的正三价离子的3d能级为半充满,其基态原子的电子排布式为___________
(7)O、N、F 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)
(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。四种元素中,D元素在周期表中的位置____第一电离能最小的是_____(填元素符号,下同),电负性最大的是______
(9)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化学式为XY4的物质。试回答:
X元素原子的基态电子排布式为__________
Y元素原子最外层电子的轨道表示式为________
若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为_______(填“共价键”或“离子键”)。
【答案】 (1). Cl (2). (3). (4). 1s22s22p63s23p3 (5). (6). C或O (7). 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (8). F>N>O (9). 第四周期第VIII族 (10). K (11). F (12). 1s22s22p63s23p63d104s24p2 (13). (14). 共价键
【解析】
【详解】(1)Cl的质子数为17,质量数为37,则质量数为37的氯原子符号为Cl;
(2)硫离子最外层得到两个电子达到8电子稳定结构,所以其结构示意图为:;
(3)氮气分子中氮原子之间以氮氮三键形成氮分子,其电子式为;
(4)磷元素核外有15个电子,根据书写规则知有3层,s轨道最多容纳两个电子,p轨道最多容纳6个电子,所以磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;
铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子,3d、4s电子为其价电子,所以其价电子排布图为;
(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,原子只能有2个电子层,核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,为C或O;
(6)某元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,该三价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(7)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,F、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第VA族,所以第一电离能F>N>O;
(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有一个,并且A-和B+的电子数相差为8,A属于第VIIA族元素,B属于第IA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,价电子排布式分别为3d64s2、3d84s2,则C是Fe元素,D是Ni元素。
D为Ni元素,在周期表中的位置第四周期第VIII族;
四种元素中K的金属性最强,F的非金属性最强,故第一电离最小的是K,电负性最大的是F;
(9)由题意知,X元素为Ge元素,Y元素为Cl元素,原子结构示意图为。
Ge元素原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素原子最外层电子的轨道表达式为;
Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75,数值较小,所以二者形成共价键。
23.若气态烃A的相对分子质量为26,根据下列转化关系推断:
ABC;ADE。
(1)写出A~E的结构简式:
A_____B________C_________D_________E___________
(2)写出下列反应的化学方程式:
B C:_________。
【答案】 (1). CH≡CH (2). CH2=CHCl (3). (4). CH2=CH2 (5). (6). nCH2=CHCl
【解析】
【分析】
相对分子质量为26烃应该是乙炔,即A是乙炔,乙炔与氯化氢反应生成的B能发生聚合反应,则B为氯乙烯,发生加聚反应生成C为聚氯乙烯;A与氢气发生反应生成的D也能发生聚合反应,则D为乙烯,乙烯发生加聚反应生成E为聚乙烯,据此分析。
【详解】相对分子质量为26的烃应该是乙炔,即A是乙炔,乙炔与氯化氢反应生成的B能发生聚合反应,则B为氯乙烯,发生加聚反应生成C为聚氯乙烯;A与氢气发生反应生成的D也能发生聚合反应,则D为乙烯,乙烯发生加聚反应生成E为聚乙烯。
(1)A~E的结构简式分别为CH≡CH、CH2=CHCl、、CH2=CH2、:
(2) 反应B C的化学方程式为:nCH2=CHCl。
24.实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛的反应如下:
+Br2+HBr
已知:(1)间溴苯甲醛温度过高时易被氧化。
(2)溴、苯甲醛、1,2-二氯乙烷、间溴苯甲醛的沸点见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
步骤1:将一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后装入三颈烧瓶(如图所示),缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,控温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机层用10% NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤出MgSO4•nH2O晶体。
步骤4:减压蒸馏有机层,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是_______,锥形瓶中应为_______(填化学式)溶液。
(2)步骤1反应过程中,为提高原料利用率,适宜的温度范围为(填序号)_________。
A >229℃ B 58.8℃~179℃ C <58.8℃
(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的________(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是_______。
(5)步骤4中采用减压蒸馏,是为了防止_______。
(6)若实验中加入了5.3 g苯甲醛,得到3.7 g间溴苯甲醛。则间溴苯甲醛产率为___。
(7) 是一种重要的医药中间体。请设计合理方案用合成这种中间体。(其他原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)。_______
例如:
【答案】 (1). 冷凝回流 (2). NaOH (3). C (4). Br2 (5). 除去有机层的水 (6). 间溴苯甲醛因温度过高被氧化 (7). 40% (8).
【解析】
【分析】
苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,同时生成溴化氢,经冷凝回流可得间溴苯甲醛,生成的溴化氢用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,有机相中含有溴,加入氯化氢,可用碳酸氢钠除去,有机相加入无水MgSO4固体,可起到吸收水的作用,减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化,以此解答该题。
【详解】(1)因溴易挥发,为使溴充分反应,应进行冷凝回流,实验装置中冷凝管的主要作用是冷凝回流,反应发生取代反应,生成间溴苯甲醛的同时生成HBr,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,则锥形瓶中应为NaOH溶液;
(2)适宜的温度范围为要确保反应物不能超过反应物的沸点即可,小于溴的沸点,<58.8℃,答案选C;
(3)将反应混合物含有溴,缓慢加入一定量的稀盐酸中,加入碳酸氢钠,可与溴、氯化氢反应,故步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤,是为了除去溶于有机层的Br2;
(4)经洗涤的有机相含有水,加入无水MgSO4固体,可起取除去有机相的水的作用;
(5)间溴苯甲醛中含有醛基,易被氧化,所以采用减压蒸馏,可降低沸点,避免温度过高,导致间溴苯甲醛被氧化;
(6)依据 ,设5.3g苯甲醛完全反应生成xg间溴苯甲醛,则有106:185=5.3:x,解得x=9.25g,所以间溴苯甲醛产率3.7g/9.25g 100%=40%;
(7) 在高锰酸钾溶液中氧化生成,与在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成,合成路线如下:
。
【点睛】本题考查有机合成的实验,注意苯甲醛与溴在氯化铝催化作用下在60℃时反应生成间溴苯甲醛,根据间溴苯甲醛所含官能团,根据性质进行分析,易错点为合成路线,应注意醛基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基。
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