吉林省白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试化学试题(Word版附解析)
展开一、单选题(共15小题)
1. 下列说法不正确的是
A. 核苷酸是组成核酸的基本单元
B. 麦芽糖既能发生水解反应又能发生银镜反应
C. 油脂氢化后产生的人造脂肪中碳原子均为杂化
D. 由纤维素制备纤维素乙酸酯时,纤维素中的羟基发生了酯化反应
2. 下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 丙烷分子的分子式:CH3CH2CH3
C. 甲醛分子的电子式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
3. 现有三组混合液:(1)乙酸乙酯和乙酸钠;(2)乙醇和丁醇;(3)溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依此是
A. 分液、萃取、蒸馏B. 萃取、分液、蒸馏
C. 萃取、蒸馏、分液D. 分液、蒸馏、萃取
4. 是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:ABC。则下列说法正确的是
A. 的分子式为C4H4OB. C的结构简式是CH2==CHCH2CH2OH
C. A能使酸性高锰酸钾溶液褪色D. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
5. 下列说法正确的是
A. 的一溴代物有5种
B. 分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C. 分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
D. C4H10的同分异构体有3种
6. 在浓硫酸存在时加热,可得到分子式为C5H8O2的有机物,该有机物不可能是
A. B. C. D.
7. 的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示,其中m、n、p、q的原子坐标分别为;;。下列说法正确的是
A. 图中所示微粒中,代表O原子的是m、pB. i的原子坐标为
C. p点的原子坐标为D. 该晶体的密度为
8. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子, X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、 X对应的简单离子核外电子排布相同。下 列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B. 原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M, 第一电离能W<M
9. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
10. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图,图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A. XeF4是由极性键构成的非极性分子
B. XeF2晶体属于分子晶体
C. 一个XeF2晶胞中实际拥有4个XeF2
D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
11. 如图为制取溴苯实验装置,有关现象的叙述和解释,其中不正确的是
A. 实验室制取的粗溴苯呈褐色,由于少量未反应的溴溶解于溴苯,可以用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质
B. 冷凝管的作用是导气、冷凝、回流,此处用球形冷凝管冷凝效果更好
C. 锥形瓶E中CCl4的作用是吸收HBr,防止产生白雾
D. 粗溴苯经过水洗-碱洗-水洗,得到溴苯和苯的混合物,用蒸馏的方法将其分离
12. 短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是
A. 若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面正三角形
B. 若AB3分子中的价电子个数为24个,则AB3分子可能为平面正三角形
C. 若为A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形
D. 若AB3分子为三角形锥形,则AB3分子一定为NH3
13. 已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是
A. C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子
B. C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C要长
C. C3N4晶体中微粒间可能存在氢键
D. C3N4晶体是分子晶体
14. 若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是( )
A. 离子半径aAm+
D. b=a-n-m
15. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和一种有机物酮。如:
现有化学式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
二、实验题(共4小题)
16. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了___________气体;继续滴加至液溴滴完;装置d的作用是___________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是___________。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___________,要进一步提纯,下列操作中可行的是___________(填字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是__________(填字母)。
A 25 mLB. 50 mLC. 250 mLD. 500 mL
17. 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a ml·L−1 KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用b ml·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。
已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(3)Ⅲ中发生反应化学方程式是_________________________________。
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________________________。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是________。
(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是_____________________________。
(7)废水中苯酚的含量为___________g·L−1(苯酚摩尔质量:94 g·ml −1)。
(8)由于Br2具有____________性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
18. 通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物,然后根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
请回答下列问题:
(1)使产生O2按从左到右的方向流动,则所选装置中各导管的正确连接顺序是___(填字母)。
(2)装置C中浓硫酸的作用是___。
(3)燃烧管中CuO的作用是___。
(4)若准确称取0.69g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),充分燃烧后,A管质量增加1.32g,B管质量增加0.81g,则该有机物的实验式为___。
(5)经测定其蒸气密度为2.054g/L(已换算为标准状况),则其分子式为___。
(6)该物质的核磁共振氢谱如图所示,则其结构简式为___。
已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、CaCO3)],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制得乙烯,并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02 ml CaC2的电石和1.60 g含杂质18.7 %的锌粒(杂质不与酸反应)分别与足量的X和稀硫酸反应,当反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到的水VmL。试回答有关问题。
(1)所用装置的连接顺序是____19____(填各接口的字母)。
(2)写出A、C中所发生的两个反应的化学方程式(有机物写结构简式):
A_____20_____
C_____21_____
(3)为减慢A中的反应速率,X应选用_____22_____。
(4)F中留下的气体除含少许空气外,还有____23____。
(5)若V=672mL(导管内气体体积忽略不计),则乙炔氢化的转化率为___24___。
三、推断题(共1小题)
25. 一种联合生产树脂(X)和香料(Y)的合成路线设计如下:
已知:①A是一种烃的含氧衍生物,其相对分子质量小于100,碳、氢元素质量分数之和为82.98%。
②。
回答下列问题:
(1)中官能团名称为___________。
(2)写出结构简式:A___________,D___________,G___________。
(3)H生成Y的化学方程式为___________。
(4)H的分子存在顺反异构,写出H的顺式异构体的结构简式:___________。
(5)尿素()氮原子上的氢原子可以像A上的氢原子那样与C发生加成反应,再缩聚成高分子化合物。写出尿素与C在一定条件下生成线型高分子化合物的化学方程式:___________。
(6)H的同分异构体中,能同时满足如下条件的有机化合物的结构简式为___________。(不考虑立体异构)
①可发生银镜反应;
②只含有一个环状结构且可使FeCl3溶液显紫色;
③核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1。苯
溴
溴苯
密度/g•cm-3
0.88
310
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末化学试卷
一、单选题(共15小题)
1. 下列说法不正确的是
A. 核苷酸是组成核酸的基本单元
B. 麦芽糖既能发生水解反应又能发生银镜反应
C. 油脂氢化后产生的人造脂肪中碳原子均为杂化
D. 由纤维素制备纤维素乙酸酯时,纤维素中的羟基发生了酯化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.核酸分为两大类,即脱氧核糖核酸(简称DNA)与核糖核酸(简称RNA),核苷酸是组成核酸的基本单元,A正确;
B.麦芽糖为双糖且含有醛基,既能发生水解反应又能发生银镜反应,B正确;
C.油脂氢化后产生的人造脂肪中的酯基碳原子为杂化,C错误;
D.由纤维素制备纤维素乙酸酯时,纤维素中的羟基发生了酯化反应生成了酯基,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 丙烷分子的分子式:CH3CH2CH3
C. 甲醛分子的电子式:
D. 2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的,其单体为丙烯,则聚丙烯的结构简式为:,选项A错误;
B.丙烷分子的分子式为:C3H8,CH3CH2CH3为丙烷的结构简式,选项B错误;
C.甲醛为共价化合物,分子中存在2个碳氢共用电子对,碳原子和氧原子形成2对共用电子对,甲醛分子的电子式为,选项C错误;
D.2−乙基−1,3−丁二烯的结构简式为,键线式中用短线“−”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,所以2−乙基−1,3−丁二烯的键线式为,选项D正确;
答案选D。
3. 现有三组混合液:(1)乙酸乙酯和乙酸钠;(2)乙醇和丁醇;(3)溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依此是
A. 分液、萃取、蒸馏B. 萃取、分液、蒸馏
C. 萃取、蒸馏、分液D. 分液、蒸馏、萃取
【答案】D
【解析】
【详解】甲酸乙酯和乙酸钠在水溶液中分层,用分液的方法;乙醇和丁醇互溶用蒸馏的方法;溴化钠和单质溴的水溶液中要把溴和溴化钠分开必须要加入一种萃取剂分离。答案选D。
4. 是一种有机烯醚,可以用烃A通过下列路线制得:ABC。则下列说法正确的是
A. 的分子式为C4H4OB. C的结构简式是CH2==CHCH2CH2OH
C. A能使酸性高锰酸钾溶液褪色D. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
【答案】C
【解析】
【分析】由题干合成路线图可知,由C在浓硫酸中加热得到,即可推知C的结构简式为:HOCH2CH=CHCH2OH,由B到C的转化条件可知,B的结构简式为:BrCH2CH=CHCH2Br,由A转化为B的转化条件可知,A的结构简式为:CH2=CHCH=CH2,,即A和Br2发生1,4-加成反应生成B,B在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成C,C发生脱水成醚反应,据此分析解题。
【详解】A.的分子式为C4H6O,A错误;
B.由分析可知,C的结构简式为:HOCH2CH=CHCH2OH,B错误;
C.由分析可知,A的结构简式为:CH2=CHCH=CH2,A中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.由上述分析可知,①②③的反应类型分别为加成、水解、取代,D错误;
故答案为:C。
5. 下列说法正确的是
A. 的一溴代物有5种
B. 分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C. 分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
D. C4H10的同分异构体有3种
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物中含有5种氢,故一溴代物种类为5种,A正确;
B.C5H10O2属于羧酸的结构如下:CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,共4种,B错误;
C.C4H8O属于醛的结构如下:CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO,共2种,C错误;
D.C4H10同分异构体如下:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2,共2种,D错误;
故答案选A。
6. 在浓硫酸存在时加热,可得到分子式为C5H8O2的有机物,该有机物不可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在浓硫酸存在时加热,可能发生羟基的消去反应生成 或,可能发生分子内的酯化反应生成,不可能生成,故选C。
7. 的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示,其中m、n、p、q的原子坐标分别为;;。下列说法正确的是
A. 图中所示微粒中,代表O原子是m、pB. i的原子坐标为
C. p点的原子坐标为D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于晶胞中相同位置的原子相同,若m、p代表O原子,则晶胞中含有O原子数为1+8×18=2, Ti原子数为4×12+2=4,根据TiO2的化学式可知,该晶胞中应含有1个Ti原子,与晶胞结构不符合,故代表氧原子的是n、q,代表Ti原子的是m、p;故选项A错误;
B.根据晶胞可以知道,q、i位置的O原子与体心Ti原子处于同一平面,且处于对角线上,q的坐标为(0.19a,0.81a,0.5c),则i原子的坐标为(0.81a,0.19a,0.5c),故选项B错误;
C.由图可知,p点位于晶胞的顶点,则p点的原子坐标为(a,a,c),故C选项正确;
D.根据“均摊法”,每个晶胞中含有Ti原子数为1+8×18=2, 含有O原子数为4×12+2=4,则晶胞的质量为m(晶胞)=80NA×2g;晶胞的体积为V(晶胞)=(a×10−10cm)2×(c×10−10cm)=a2c×10−30cm3,故该晶胞体的密度为ρ=m(晶胞)V(晶胞)=80NA×2ga2c×10−30cm3=160NAa2c×1030g/cm3;故选项D错误。
8. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子, X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、 X对应的简单离子核外电子排布相同。下 列叙述不正确的是
A. Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道
B. 原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<X
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M, 第一电离能W<M
【答案】AD
【解析】
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为:6-2-1=3,Y的最外层p能级上只有一个单电子,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,据此解答。
【详解】由上述分析可知,W为Mg、Y为B、Z为H、X为O,
A. Z原子中只有1个电子,占据核外1个原子轨道,其它原子轨道也有,只不过没有电子,故A错误,符合题意;
B. 镁离子和氧离子都含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:W
D. 元素M是与Y同主族的短周期元素,Y为B元素,则M是Al元素,同一周期从左到右金属性逐渐减弱,第一电离能整体趋势递增,但镁元素最外层全充满,第一电离能大于铝,故金属性W>M, 第一电离能W>M,故D错误,符合题意;
故选:AD。
9. 对下列有机物的判断错误的是
A. 除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. ③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C. ②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D. ④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.③④⑥都含有苯环,都属于芳香烃;④的苯环上有3种H原子(如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效),则④的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有3种;⑥的左边苯环两侧链为间位,右边苯环两侧链为对位,则⑥的苯环上有6种H原子,苯环上的一溴代物的同分异构体数目有6种,B错误;
C.②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有1种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种,如图,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6位,有3种;第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号位,有1种,共5+3+1=9种,C正确;
D.④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,结合单键可以旋转,则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上;⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,则⑤中所有碳原子处于同一平面上,D正确;
答案选B。
10. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图,图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A. XeF4是由极性键构成的非极性分子
B. XeF2晶体属于分子晶体
C. 一个XeF2晶胞中实际拥有4个XeF2
D. XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构示意图可判断,和F之间形成极性键,该分子为平面正方形结构,所以是由极性键构成的非极性分子,故A正确;
B.由于晶体是由分子构成的,所以是分子晶体,故B正确;
C.根据晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中实际拥有的个数为,故C错误;
D.根据晶体的晶胞结构可知,立方体体心的与每个顶点的之间的距离最近且相等,该距离为晶胞体对角线长的一半,即为,故D正确。
综上所述,答案为C。
11. 如图为制取溴苯实验装置,有关现象的叙述和解释,其中不正确的是
A. 实验室制取的粗溴苯呈褐色,由于少量未反应的溴溶解于溴苯,可以用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质
B. 冷凝管的作用是导气、冷凝、回流,此处用球形冷凝管冷凝效果更好
C. 锥形瓶E中CCl4的作用是吸收HBr,防止产生白雾
D. 粗溴苯经过水洗-碱洗-水洗,得到溴苯和苯的混合物,用蒸馏的方法将其分离
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.溴苯是无色液体,溴苯中溶有溴而呈褐色,溴可以和氢氧化钠溶液反应,而留在溶液中,溴苯不溶于水,而分层,A项正确;
B.冷凝管的作用是导气、冷凝、回流,球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底,B项正确;
C.Br2有毒,锥形瓶E中CCl4的作用是吸收Br2,C项错误;
D.粗溴苯经过水洗-碱洗-水洗,得到溴苯和苯的混合物,用蒸馏的方法溴苯和苯分离,D项正确;
答案选C。
12. 短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是
A. 若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面正三角形
B. 若AB3分子中的价电子个数为24个,则AB3分子可能为平面正三角形
C. 若为A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形
D. 若AB3分子为三角形锥形,则AB3分子一定为NH3
【答案】B
【解析】
【详解】A.若为PCl3,含有3个键和一对孤电子对,P采取sp3杂化,则分子为三角锥形,故A错误;
B.BCl3满足要求,根据价层电子对互斥理论可知BCl3价层电子对为3,B采取sp2杂化,其分子为平面正三角形,故B正确;
C.若分子为SO3,根据价层电子对互斥理论可知SO3价层电子对为3,S采取sp2杂化,则为平面正三角形,故C错误;
D.分子不一定为NH3,也可能为NF3等,故D错误;
故答案为B。
13. 已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是
A. C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子
B. C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C要长
C. C3N4晶体中微粒间可能存在氢键
D. C3N4晶体是分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子形成4个共价键,即连接4个N原子,而每个N原子形成3个共价键,即连接3个C原子,A项正确;
B.因N的原子半径比C原子半径小,则C3N4晶体中,C—N的键长比金刚石中C—C的键长要短,B项错误;
C.C3N4晶体中构成微粒为原子,微粒间通过共价键键合,不存在氢键,C项错误;
D.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,D项错误;
答案选A。
14. 若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是( )
A. 离子半径aAm+
D. b=a-n-m
【答案】B
【解析】
【分析】aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,质子数a>b,A、B在周期表中的相对位置是 ;
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径减小,离子半径aAm+
C.aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,a-b=m+n,所以A的原子序数比B的原子序数大m+n,故C正确;
D.aAm+与bBn-的核外电子排布相同,即a-m=b+n,b=a-n-m,故D正确;
选B。
15. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得到醛和一种有机物酮。如:
现有化学式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该烯烃与的加成产物为 ,它经臭氧氧化后在存在下水解成乙醛和一种酮,则表明该烯烃分子中含有结构片段,从而得出该烯烃的结构简式为,C项正确。
故选C。
二、实验题(共4小题)
16. 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了___________气体;继续滴加至液溴滴完;装置d的作用是___________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是___________。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___________,要进一步提纯,下列操作中可行的是___________(填字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是__________(填字母)。
A. 25 mLB. 50 mLC. 250 mLD. 500 mL
【答案】(1) ①. HBr ②. 吸收HBr和Br2
(2) ①. 除去HBr和未反应的Br2 ②. 干燥
(3) ①. 苯 ②. C (4)B
【解析】
【分析】在铁作催化剂作用下,苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,液溴沸点低、易挥发,反应生成的HBr气体中混有挥发出的Br2,实验时用氢氧化钠溶液吸收HBr和未反应的Br2;向反应后的溶液中加水洗涤,过滤除去铁;滤液经水、氢氧化钠溶液、水依次洗涤后,分液得到粗苯;粗苯经干燥、蒸馏得到溴苯,据此回答;。
【小问1详解】
a中,Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾;铁作催化剂,氢溴酸和氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠和水,溴单质和氢氧化钠反应,生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠,装置d中的作用是吸收HBr和Br2。
【小问2详解】
溴苯提纯方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,NaOH溶液洗涤的作用是吸收HBr和Br2,然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。
【小问3详解】
因苯是有机物,易和有机物溴苯相溶,故粗溴苯中还有苯;这是两种液态物质的混合物,可以根据沸点不同利用蒸馏的方法进行分离,故选C。
【小问4详解】
操作过程中,最初在a中加入15mL无水苯、4.0mL溴,总体积约19.0mL,三颈烧瓶作为反应器时液体体积控制在烧瓶体积的三分之一到三分之二之间,则a的容积最适合的是50mL,答案选B。
17. 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a ml·L−1 KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用b ml·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。
已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________________。
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________________________。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是________。
(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是_____________________________。
(7)废水中苯酚的含量为___________g·L−1(苯酚摩尔质量:94 g·ml −1)。
(8)由于Br2具有____________性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
【答案】 ①. 容量瓶、量筒 ②. BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O ③. ④. Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后,Ⅲ中溶液颜色为黄色,说明有Br2剩余,剩余Br2与过量KI反应生成I2可利用后续滴定法测量,从而间接计算苯酚消耗的Br2 ⑤. Ⅱ中反应为KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4=3K2SO4+ 3Br2 + 3H2O可知3n(KBrO3)=n(Br2),Ⅱ中Br2部分与苯酚反应,剩余溴在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr,若剩余溴完全反应,则n(KI)≥ 2n(Br2),推知n(KI)≥6n(KBrO3) ⑥. 当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s不变色 ⑦. ⑧. 挥发
【解析】
【分析】本题考查氧化还原反应滴定综合运用。苯酚与溴反应快速灵敏,但滴定终点难以判断,因而制得一定量的溴分别与苯酚和KI反应(溴须完全反应完),而溴与KI反应生成的I2与Na2S2O3进行滴定分析,因而直接测出与KI反应所消耗的溴,进而计算出与苯酚反应消耗的溴,最后根据苯酚与溴反应的系数计算废水中苯酚的浓度。
【详解】(1)准确称量KBrO3固体配置溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,一定规格的容量瓶,因而该空填容量瓶、量筒;
(2)KBrO3溶液中加入KBr和H2SO4,溶液颜色呈棕黄色,说明生成Br2,根据缺项配平可知该离子方程式为BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O;
(3)苯酚和溴水反应得到白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,化学方程式为;
(4)该测量过程是利用一定量的溴分别与苯酚和KI反应,注意溴须反应完全,且一定量溴的总量已知,部分溴与KI反应生成的I2可利用氧化还原滴定法测量,进而计算出与KI反应的溴的消耗量,将一定量溴减去与KI反应的溴的消耗量,可得与苯酚反应的溴的消耗量,因而一定量的溴与苯酚反应完,必须有剩余的溴与KI反应,Ⅲ中反应结束时,若溶液显黄色说明苯酚反应完,且有溴剩余,以便与KI反应,故原因为Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后,Ⅲ中溶液颜色为黄色,说明有Br2剩余,剩余Br2与过量KI反应,从而间接计算苯酚消耗的Br2;
(5)Ⅱ中反应为KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4=3K2SO4+ 3Br2 + 3H2O可知3n(KBrO3)=n1(Br2),Ⅱ中Br2部分与苯酚反应,剩余溴的量设为n2(Br2)(n1(Br2)>n2(Br2))在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr,若剩余溴完全反应,则n(KI)≥ 2n2(Br2),推知n(KI)≥6n(KBrO3);因而当n(KI)≥6n(KBrO3),KI一定过量;
(6)Ⅴ中含碘的溶液内加入淀粉,溶液显蓝色,随着Na2S2O3溶液滴入,蓝色变浅直至消失,因而当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s不变色;
(7)n(BrO3-)=av1×10-3ml,根据反应BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O可知n(Br2)=3av1×10-3ml,溴分别与苯酚和KI反应,先计算由KI消耗的溴的量,设为n1(Br2),根据I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知I2~2Na2S2O3,又Br2+2I-=I2+2Br-可知Br2~ I2,可得Br2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)= bv3×10-3ml,n1(Br2)=bv3×10-3ml,再计算由苯酚消耗的溴的量,设为n2(Br2)= n(Br2)- n1(Br2)=( 3av1-bv3) ×10-3ml,苯酚与溴水反应的计量数关系为3Br2~C6H5OH,n(C6H5OH)=n2(Br2)=(av1-bv3)×10-3ml,废水中苯酚的含量==ml;
(8)Ⅱ中生成的溴须被苯酚和KI完全反应掉,而溴有挥发性,反应时须在密闭容器中进行。
18. 通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物,然后根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
请回答下列问题:
(1)使产生的O2按从左到右的方向流动,则所选装置中各导管的正确连接顺序是___(填字母)。
(2)装置C中浓硫酸的作用是___。
(3)燃烧管中CuO的作用是___。
(4)若准确称取0.69g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),充分燃烧后,A管质量增加1.32g,B管质量增加0.81g,则该有机物的实验式为___。
(5)经测定其蒸气密度为2.054g/L(已换算为标准状况),则其分子式为___。
(6)该物质的核磁共振氢谱如图所示,则其结构简式为___。
【答案】 ①. g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a) ②. 干燥O2 ③. 确保有机物中的碳元素全部转化为CO2 ④. C2H6O ⑤. C2H6O ⑥. CH3CH2OH
【解析】
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量来确定是否含氧及C、H、O的个数比,求出最简式。D装置利用双氧水和二氧化锰制取氧气,由于后续实验需要测定水的质量来确定有机物中H元素的质量,所以氧气和样品反应前需要装置C进行干燥,之后通入电炉进行反应;实验中利用NaOH来吸收二氧化碳,而固体NaOH也容易吸水,所以要先用B装置吸收,之后再通过A装置吸收二氧化碳。
【详解】(1)使产生的O2按从左到右的方向流动,根据以上分析可知所选装置中各导管的正确连接顺序是:g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a);
(2)为防止通入的氧气中混有水蒸气影响后续测定,需要浓硫酸干燥氧气;
(3)由于有机物燃烧时可能产生CO,燃烧管中的CuO可以确保样品中的碳元素全部转化为二氧化碳,被后续装置吸收;
(4)A管质量增加1.32g为生成二氧化碳的质量,物质的量为1.32g÷44g/ml=0.03ml,则n(C)=0.03ml,m(C)=0.03ml×12g/ml=0.36g,B管质量增加0.81g为生成水的质量,物质的量为0.81g÷18g/ml=0.045ml,则n(H)=0.045ml×2=0.09ml,m(H)=0.09ml×1g/ml=0.09g,m(C)+m(H)=0.36g+0.09g=0.45g<0.69g,所以还含有氧元素,m(O)=0.69g-0.45g=0.24g,则n(O)=0.24g÷16g/ml=0.015ml,则n(C):n(H):n(O)=0.03ml:0.09ml:0.015ml=2:6:1,故有机物的实验式为:C2H6O;
(5)该实验方法只能获得有机物的实验式,要确定有机物的分子式,还要知道有机物的相对分子质量,该有机物的摩尔质量为2.054g/L×22.4L/ml=46g/ml,即相对分子质量为46,实验式的式量也是46,故实验式即为分子式;
(6)有机物分子式为C2H6O,由核磁共振氢谱可知该有机物分子含有3种不同的氢原子,故有机物结构简式为:CH3CH2OH。
已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、CaCO3)],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制得乙烯,并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02 ml CaC2的电石和1.60 g含杂质18.7 %的锌粒(杂质不与酸反应)分别与足量的X和稀硫酸反应,当反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到的水VmL。试回答有关问题。
(1)所用装置的连接顺序是____19____(填各接口的字母)。
(2)写出A、C中所发生的两个反应的化学方程式(有机物写结构简式):
A_____20_____
C_____21_____
(3)为减慢A中的反应速率,X应选用_____22_____。
(4)F中留下的气体除含少许空气外,还有____23____。
(5)若V=672mL(导管内气体体积忽略不计),则乙炔氢化的转化率为___24___。
【答案】19. aedfgbch
20. ①. CaC2 + 2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2 ②. HC≡CH+ H2CH2=CH2 21. 饱和食盐水
22. H2、C2H2、C2H4
23. 50%
【解析】
【19题详解】
装置A的作用是利用电石制备乙炔,装置B的作用是利用粗锌制备氢气,制得的乙炔中含有硫化氢气体等杂质,应通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶除去,以防止催化剂中毒,乙炔与氢气反应需要加热,加热之前要通过盛有无水氯化钙的U形管除去水蒸气,然后发生主体反应,最后用量气装置量取气体的体积,正确的操作顺序是a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可调换)。
【20题详解】
A装置中碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式是CaC2+ 2H2O→HC≡CH↑+ Ca(OH)2,C装置中乙炔在林德拉催化剂加热的条件下与氢气发生加成反应生成乙烯,化学方程式为HC≡CH+ H2CH2=CH2。
21题详解】
为减慢A中的反应速率,X应选用饱和食盐水。
【22题详解】
F中留下的气体除含C2H4、少许空气外,还有氢气和乙炔。
【23题详解】
根据0.02mlCaC2完全计算反应生成约448ml乙炔,锌的物质的量是(1.60g×81.3%)÷65g/ml=0.02ml,生成的氢气体积大约是448mL。反应前气体的总体积为:448mL+448mL=896ml。反应前后气体的体积差是896mL-672mL=224mL,则根据反应的方程式可知参加反应的乙炔就是224mL,乙炔的转化率是50%。
三、推断题(共1小题)
25. 一种联合生产树脂(X)和香料(Y)的合成路线设计如下:
已知:①A是一种烃的含氧衍生物,其相对分子质量小于100,碳、氢元素质量分数之和为82.98%。
②。
回答下列问题:
(1)中的官能团名称为___________。
(2)写出结构简式:A___________,D___________,G___________。
(3)H生成Y的化学方程式为___________。
(4)H的分子存在顺反异构,写出H的顺式异构体的结构简式:___________。
(5)尿素()氮原子上的氢原子可以像A上的氢原子那样与C发生加成反应,再缩聚成高分子化合物。写出尿素与C在一定条件下生成线型高分子化合物的化学方程式:___________。
(6)H的同分异构体中,能同时满足如下条件的有机化合物的结构简式为___________。(不考虑立体异构)
①可发生银镜反应;
②只含有一个环状结构且可使FeCl3溶液显紫色;
③核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1。
【答案】(1)醛基、(酚)羟基
(2) ①. ②. CH3COOH ③.
(3) (4) (5)
(6)、
【解析】
【分析】A是一种烃的含氧衍生物,其氧元素的质量分数为1-82.98%=17.02%,设其分子中含有1个氧原子,则M= ≈94,符合A的相对分子质量小于100的条件,A中C、H元素的相对质量为94×82.98%≈78,再由B的结构简式可知,A中含有苯环,所以A为苯酚,由E的结构简式、D的分子式推出D为CH3COOH,则C为CH3CHO,结合F和H的结构简式、G的分子式推出G为,(6)能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基,只含有一个环状结构且能使三氯化铁溶液显紫色,则含有苯环和酚羟基,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1,则符合以上条件的同分异构体有、,由此分析解题。
【小问1详解】
中的官能团名称为醛基和(酚)羟基,故答案为:醛基和(酚)羟基;
【小问2详解】
由分析可知,A的结构简式为:,D的结构简式为:CH3COOH,G的结构简式为:;故答案为:;CH3COOH;;
【小问3详解】
由题干合成流程图可知,H生成Y的化学方程式为:,故答案为:;
【小问4详解】
H的分子中含有碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团,则存在顺反异构,则H的顺式异构体的结构简式为:,故答案为:;
【小问5详解】
尿素()氮原子上的氢原子可以像A上的氢原子那样与C发生加成反应,再缩聚成高分子化合物,则尿素与C在一定条件下生成线型高分子化合物的化学方程式为:,故答案为:;
【小问6详解】
由题干合成路线图可知,H的分子式为:C9H8O3,不饱和度为:6,则H的同分异构体中,能同时满足如下条件,能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基,只含有一个环状结构且能使三氯化铁溶液显紫色,则含有苯环和酚羟基,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1,则符合以上条件的同分异构体有、,故答案为:、。
苯
溴
溴苯
密度/g•cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
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