【精品解析】广东省云浮市2024-2025学年高二下学期7月期末考试 化学试题

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广东省云浮市2024-2025学年高二下学期7月期末考试 化学试题
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体的主要成分属于有机物的是
A.古代银制聚宝盆
B.纸张
C.铜器
D.大理石
2.“北京冬奥会”“神舟十三号”“天宫课堂”及“华龙一号”等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法错误的是
A.核电站反应堆所用铀棒中含有的的中子数为143
B.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为,和互为同位素
C.乙酸钠过饱和溶液析出的晶体可用X射线衍射实验判断晶体中存在的化学键
D.飞船返回舱表层材料中含有玻璃纤维,玻璃纤维中的硅是第三周期第ⅥA族元素
3.下列化学用语或描述正确的是
A.对硝基甲苯的结构简式:
B.不具有手性碳原子
C.中的碳原子既有杂化又有杂化
D.是苯的同系物
4.实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括和稀盐酸,下列说法错误的是
A.电负性:
B.与不具有相同的空间结构
C.离子半径:
D.基态原子的未成对电子数:
5.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用醋酸处理水壶中的水垢(主要成分为) 醋酸可与反应
B 用溶液检验废水中的苯酚 溶液与苯酚发生显色反应
C 用新制氢氧化铜检测血液中的葡萄糖含量 葡萄糖为还原性糖
D 用银氨溶液检测装修后空气中甲醛的含量 甲醛易溶于水
A.A B.B C.C D.D
6.X、Y、Z、R、Q均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。Q的最高价氧化物对应的水化物为强酸,其中单质为助燃性气体。下列说法错误的是
A.沸点:
B.和均属于共价晶体
C.通常状况下,在水中的溶解度:
D.R的最高正价与其最低负价的代数和为2
7.我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法错误的是
A.米饭中的主要成分为淀粉
B.葡萄糖与果糖具有相同的分子式
C.转化为淀粉的过程中,碳元素的化合价先升高后降低
D.和CO不互为同素异形体
8.以熔融盐为电解液,以含有Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,可实现Al的再生。下列说法正确的是
A.熔点:
B.随着温度升高,Cu、Mg、Al的导电率均升高
C.的中心离子为,提供孤电子对的为氢原子
D.根据“对角线规则”,常温下,碳酸镁微溶于水,则碳酸锂也微溶于水
9.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 乙酸能与金属钠反应 与的离子半径不同
B 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
C 一定条件下,用和制 无机物可转化为有机物
D 苯酚的酸性弱于碳酸 苯酚可与碳酸氢钠溶液共存
A.A B.B C.C D.D
10.建设美丽乡村,守护美好家乡,衣食住行皆化学。下列说法错误的是
A.千家万户通光纤,光纤中含有的属于共价晶体
B.在鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,蛋白质会发生盐析,加水后又重新溶解
C.美容扮靓迎佳节,化妆品甘油中所含碳、氧原子的第一电离能:
D.人人环保动起来,包装袋使用的材料聚乳酸属于可降解材料
11.2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。“点击化学”研究中常用化合物分子的结构如图所示。关于该化合物,下列说法正确的是
A.含氧官能团的名称为酮羰基和羟基
B.能发生氧化反应和取代反应
C.不能与氨基酸中的氨基反应
D.分子中所有碳原子有可能位于同一平面
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0所含的键数目为
B.等物质的量的和中所含的碳原子数目均为
C.常温下,与足量的溶液反应,理论上生成AgCl的数目为
D.标准状况下,分子中,所含的极性共价键数目可能为
13.下列叙述与如图所示(加热及夹持装置已略去)不符的是
A.振荡后的放气操作 B.除去中的
C.分离碘和沙子 D.收集气体
A.A B.B C.C D.D
14.完成下列实验所选用的试剂和操作、现象和结论均正确的是
选项 实验 试剂和操作 现象和结论
A 检验蔗糖水解产物是否含有葡萄糖 取少许冷却后的水解液于试管中,滴入银氨溶液,混合均匀后水浴加热 没有出现光亮的银镜,蔗糖水解产物不含葡萄糖
B 检验苯与液溴发生的反应是否为取代反应 将苯与液溴反应后的气体直接通入溶液中 溶液中产生白色沉淀即可证明苯与液溴发生的反应为取代反应
C 检验1-溴丁烷发生的反应是否为消去反应 将1-溴丁烷、NaOH和无水乙醇反应产生的气体通入溴水中 溴水褪色,证明1-溴丁烷发生的反应为消去反应
D 检验苯中是否含有苯酚 向溶液中滴加少量浓溴水,振荡 无白色沉淀,溶液中无苯酚
A.A B.B C.C D.D
15.下列化学方程式书写错误的是
A.
B.
C.
D.
16.由可制备,其立方晶胞如图所示。Al与O的最小间距大于Co与O的最小间距,m、n为整数,设晶胞的边长为apm。下列说法错误的是
A.表示Co
B.
C.1号原子与2号原子之间的距离为
D.3号原子的分数坐标为
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可用于无机合成、功能性材料制备,回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为   。
(2)进行焰色试验时,Cu呈   色,金属的焰色反应属于   (填“吸收”或“发射”)光谱。
(3)离子半径:(填“>”或“<”)。
(4)中碳原子的杂化方式为   。
(5)酸性:   (填“>”或“<”),判断的理由为   (用化学方程式表示)。
(6)一般过渡金属易形成配合物,如硫酸镍溶于氨水形成。中的空间结构是   ;在中,与之间形成的化学键为   ;的配位数为   。
18.溴乙烷是一种重要的液体化工原料,沸点为,难溶于水且是非电解质,可与碱溶液反应。实验室中制取少量溴乙烷的反应原理为。某研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置(夹持及加热仪器已省略)来制备溴乙烷,并验证有副产物生成(的沸点为)。
已知:。
(1)仪器A的名称是   ,仪器B接自来水的是   (填“a”或“b”)口。
(2)证明一定有生成是利用了的   性,证明一定有生成的现象为   。
(3)C中得到的溴乙烷中可能含有   。为得到纯净的溴乙烷,该同学取出C中的液体依次用水洗→过量溶液洗→水洗,再用无水干燥,最后进行蒸馏,写出用溶液洗涤时发生反应的化学方程式:   。
(4)设计一种实验方案,利用化学方法证明C中的液体中含有单质溴:   。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,请写出相关的化学方程式:   。
19.现有M、X、Y、Z、W五种元素,M的基态原子价层电子排布式为。X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2.元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。元素W的三价阳离子的价层电子排布式为。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图1所示。在该晶胞中,X离子的数目为   ;该化合物的化学式为   。
(2)在Y的氢化物分子中,Y原子轨道的杂化类型是   。
(3)Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,其原因是   。
(4)是制备硫酸的主要原料,中Y元素的化合价为   价。
(5)写出与氧气反应的化学方程式:   。
(6)M与Z形成的化合物的晶胞结构如图2所示(立方晶胞),设晶胞边长为apm。
①距最近的的个数为   。
②该晶体的密度为   。
③化合物MZ在生活中有诸多用途,请写出其中的一种:   。
20.曲美托嗪(Ⅲ)是一种抗焦虑药,其合成路线如图所示,回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和   。
(2)可由硫酸与甲醇酯化而得,则的名称为   。
(3)Ⅰ→Ⅱ的反应类型为   。
(4)关于合成路线图中相关物质及其转化,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有键的断裂与形成
B.能溶于水,该分子可与水分子形成氢键
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成
D.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可用溶液鉴别
(5)对化合物Ⅰ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂(足量) 反应形成的新结构 反应类型
①     置换反应
②         加成反应
(6)在一定条件下,以原子利用率为100%的反应制备。该反应中:
①若反应物之一为极性分子且只含极性键,则另一反应物为   (填结构简式)。
②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键,则另一反应物为   (填结构简式)。
(7)以苯为唯一有机原料,设计合成的路线。基于你设计的合成路线:
①第一步反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
②最后一步的反应条件为   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A、古代银制聚宝盆,主要成分为银(Ag),属于金属单质,是无机物,故 A 不符合题意;
B、纸张的主要成分为纤维素,纤维素是含碳的有机高分子化合物,属于有机物,故 B 符合题意;
C、铜器的主要成分为铜(Cu),属于金属单质,是无机物,故 C 不符合题意;
D、大理石的主要成分为碳酸钙(CaCO3),属于碳酸盐,是无机物,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查有机物与无机物的区分,解题关键是明确有机物的定义:含碳化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰化物等少数物质外)。
银、铜为金属单质,碳酸钙为碳酸盐,均属于无机物;
纤维素是由碳、氢、氧元素组成的有机高分子化合物,是纸张的主要成分,属于有机物。
2.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;晶体的定义;元素、核素
【解析】【解答】A、 的中子数 = 质量数 - 质子数 = 235 - 92 = 143,故A正确;
B、 和 质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;
C、X射线衍射实验可用于测定晶体结构,判断晶体中化学键的存在,故C正确;
D、硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,而非第ⅥA族,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题考查原子结构、同位素、晶体测定及元素周期表位置判断:
原子中中子数计算:中子数 = 质量数 - 质子数;
同位素定义:质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素;
X射线衍射是测定晶体结构的常用方法,可用于分析化学键;
硅的周期表位置:硅为14号元素,位于第三周期第ⅣA族。
3.【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;同系物
【解析】 【解答】A、对硝基甲苯中,硝基()的正确写法为, 其结构简式应为,A错误;
B、该分子中与苯环相连的碳原子,同时连接了苯环、甲基、羟基()、氰基()四种不同基团,属于手性碳原子,故B错误;
C、丙烯()中,甲基碳原子形成4个σ键,为杂化;双键碳原子形成3个σ键和1个π键,为杂化,因此分子中既有杂化又有杂化的碳原子,故C正确;
D、苯的同系物需满足分子中只含一个苯环,且侧链为饱和烷基。该分子含有除苯环外的不饱和碳碳双键和脂环,结构不满足苯的同系物的定义,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查化学用语的规范书写、手性碳原子判断、杂化类型分析及苯的同系物定义,解题关键如下:
对硝基甲苯的结构简式中,硝基的正确连接方式为,直接写不符合规范;
手性碳原子的判断标准是:碳原子连接四个不同的原子或基团,B选项中的中心碳原子满足此条件;
杂化类型的判断:饱和碳原子为杂化,双键碳原子为杂化,丙烯分子中两种杂化方式均存在;
苯的同系物需符合“只有一个苯环,侧链为饱和烷基,通式为”,D选项分子含有额外不饱和键,不符合定义。
4.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电负性:C > O、错误,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性 O > C; A错误;
B、SO42-与 CO32-不具有相同的空间结构、正确,SO42-的中心 S 原子价层电子对数为 4,无孤电子对,空间结构为正四面体;CO32-的中心 C 原子价层电子对数为 3,无孤电子对,空间结构为平面三角形; B正确;
C、离子半径:S2- > Mg2+、正确,S2-核外有 3 个电子层,Mg2+核外有 2 个电子层,电子层数越多,离子半径越大 ,S2->Mg2+,C正确;
D、基态原子的未成对电子数:Cl > Ca、正确,Cl 原子的价电子排布为 3s23p5,p 轨道有 1 个未成对电子;Ca 原子的价电子排布为 4s2,无未成对电子,故未成对电子数 Cl > Ca ,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题考查元素电负性、离子空间结构、离子半径、未成对电子数的判断,解题要点如下:
电负性递变规律:同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大;
空间结构判断:根据价层电子对互斥理论计算价层电子对数和孤电子对数,判断离子空间结构;
离子半径比较:电子层数不同时,电子层数越多,离子半径越大;
未成对电子数判断:根据基态原子的电子排布式,分析价层轨道中未成对电子的数量。
5.【答案】D
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验;苯酚的化学性质;银镜反应
【解析】【解答】A、用醋酸处理水壶中的水垢,利用的是醋酸能与 CaCO3发生复分解反应,二者直接关联;故A不符合题意 ;
B、用 FeCl3溶液检验废水中的苯酚,利用的是 FeCl3与苯酚发生显色反应,二者直接关联;故B不符合题意 ;
C、用新制氢氧化铜检测血液中的葡萄糖含量,利用的是葡萄糖的还原性,二者直接关联;故C不符合题意 ;
D、用银氨溶液检测装修后空气中甲醛的含量,利用的是甲醛的还原性,可与银氨溶液发生银镜反应,而非甲醛易溶于水的性质,二者没有关联;故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】本题考查化学知识在实际劳动项目中的应用,解题关键是明确各检测方法的化学原理:
醋酸除水垢的原理是强酸制弱酸,醋酸酸性强于碳酸,可与 CaCO3反应生成可溶性醋酸钙;
苯酚与 FeCl3溶液的显色反应是苯酚的特征反应,可用于检验苯酚;
葡萄糖含有醛基,属于还原性糖,能与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀;
甲醛与银氨溶液的反应是利用其还原性发生银镜反应,与甲醛的水溶性无关。
6.【答案】B
【知识点】晶体的定义;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、YX(SiC)属于共价晶体,原子间以强共价键结合,沸点极高;XQ2(CS2)属于分子晶体,分子间靠较弱范德华力结合,沸点较低,因此沸点:SiC > CS2,A 正确;
B、XZ2(CO2)和 QZ2(SO2)均属于分子晶体,晶体类型相同,B 错误;
C、O 元素形成的 O3为极性分子,O2为非极性分子,而水是极性溶剂,根据 “相似相溶” 原理,O3在水中的溶解度大于 O2,C 正确;
D、R(P)为第 ⅤA 族元素,最高正价为 + 5,最低负价为 - 3,二者代数和为 2,D 正确;
故答案为:B。
【分析】这是一道短周期元素推断题,解题核心是根据周期表位置与物质特征性质定位元素:Z2为助燃性气体,可确定 Z 为 O;Z 与 Q 同主族,且 Q 的最高价氧化物对应水化物为强酸,可确定 Q 为 S;再结合周期表位置,依次推出 X 为 C、Y 为 Si、R 为 P。即 X、Y、Z、R、Q 分别为 C、Si、O、P、S。
7.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;同素异形体
【解析】【解答】A、米饭中的主要成分为淀粉,A正确;B、葡萄糖与果糖的分子式均为 C6H12O6,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C、CO2中碳元素化合价为 + 4,转化为淀粉(碳元素平均化合价低于 + 4)的过程中,碳元素的化合价是逐步降低的,不存在 “先升高后降低” 的过程,C错误;
D、同素异形体是同种元素形成的不同单质,而 CO2和 CO 是化合物,因此二者不互为同素异形体,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题结合碳循环研究考查基础化学概念,解题关键如下:
淀粉是大米等主食的主要成分;
葡萄糖和果糖是常见的单糖同分异构体;
CO2中碳为 + 4 价,是碳的最高正价,因此在转化为淀粉的过程中,碳元素化合价只能降低,无法升高;同素异形体的定义限定为单质,化合物不适用该概念。
8.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;原子晶体(共价晶体);金属晶体;铝的化学性质
【解析】【解答】A、硅为原子晶体,熔点远高于金属晶体,金属晶体中铜的熔点高于铝和镁,故熔点顺序为 Si > Cu > Al > Mg,选项中 Al > Cu > Mg > Si 错误,故 A 错误;
B、金属的导电性随温度升高而降低,温度升高会加剧金属阳离子的热振动,阻碍自由电子定向移动,故 B 错误;
C、在 [Cu(H2O)4]2+中,是水分子中的氧原子提供孤电子对形成配位键,而非氢原子,故 C 错误;
D、根据元素周期表对角线规则,锂与镁的化学性质相似,碳酸镁微溶于水,因此碳酸锂也微溶于水,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题综合考查物质结构与元素周期律的知识点,解题关键如下:
晶体熔点比较:原子晶体(硅)的熔点远高于金属晶体,金属晶体熔点与金属键强弱有关;
金属导电性的影响因素:温度升高会降低金属的导电性;
配位键的成键特点:配位原子是提供孤电子对的原子,在水合铜离子中,配位原子是氧;
对角线规则:锂与镁的化学性质相似,可根据碳酸镁的溶解性推断碳酸锂的溶解性。
9.【答案】A
【知识点】石油的裂化和裂解;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、乙酸能与金属钠反应,陈述 Ⅰ 正确;H+与 Na+的离子半径不同,陈述 Ⅱ 正确;但乙酸与钠反应的本质是乙酸中的羧基氢具有酸性,与 H+和 Na+的离子半径差异无关,二者不具有因果关系,故 A 符合题意;
B、石油裂解气能使溴的 CCl4溶液褪色,陈述 Ⅰ 正确;石油裂解可得到乙烯等不饱和烃,陈述 Ⅱ 正确;正是因为裂解气中含有不饱和烃,能与溴发生加成反应,才使溶液褪色,二者具有因果关系,故 B 不符合题意;
C、一定条件下,用 CO2和 H2制 C2H5OH,陈述 Ⅰ 正确;无机物可转化为有机物,陈述 Ⅱ 正确;该反应本身就是无机物转化为有机物的实例,二者具有因果关系,故 C 不符合题意;
D、苯酚的酸性弱于碳酸,陈述 Ⅰ 正确;苯酚可与碳酸氢钠溶液共存,陈述 Ⅱ 正确;正是因为苯酚酸性弱于碳酸,无法与碳酸氢钠反应生成 CO2,所以二者可以共存,二者具有因果关系,故 D 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
解题核心是判断两组陈述是否同时满足 “均正确” 和 “无因果关系” 两个条件;
乙酸与钠反应的本质是羧基的酸性,与离子半径差异无关;
不饱和烃的加成反应、无机物与有机物的转化、强酸制弱酸原理,均存在明确的因果逻辑;
需区分陈述间的 “现象 - 本质” 关系,避免将无关的两个正确陈述误判为存在因果关系。
10.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;元素电离能、电负性的含义及应用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A、光纤的主要成分是 SiO2,它是由 Si 和 O 原子通过共价键形成的空间网状结构,属于共价晶体,故 A 正确;
B、向鸡蛋清溶液中加入饱和 (NH4)2SO4溶液,蛋白质会发生盐析,这是可逆的物理变化,加水后蛋白质会重新溶解,故 B 正确;
C、C 和 O 同属第二周期,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能 O > C,选项中 “O < C” 的说法错误,故 C 错误;
D、聚乳酸是一种可降解高分子材料,在自然环境中可最终分解为 CO2和 H2O,属于环保材料,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
SiO2是典型的共价晶体,常用于制作光导纤维;
盐析是蛋白质的可逆物理变化,常用于蛋白质的分离提纯;
同周期主族元素的第一电离能从左到右总体呈增大趋势(需注意 N、O,Mg、Al 等特殊情况);
聚乳酸是常见的可降解高分子材料,对环境友好。
11.【答案】B
【知识点】有机物中的官能团;有机分子中原子共线、共面的判断
12.【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、中,每个分子含3个键,4个共12个,加上4个配位键,以及中4个键,总共 键,数目为,故A错误;
B、选项未给出等物质的量的具体数值,无法确定碳原子数目,故B错误;
C、是共价化合物,分子中的氯原子不能电离出,无法与反应生成沉淀,故C错误;
D、的物质的量为,若为二甲醚,分子中含8个极性共价键,含极性键数目为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
配合物中键包括分子内共价键、配位键和酸根中的共价键,需全部计算;
阿伏加德罗常数题目中,未给出具体物质的量数值时,无法确定微粒数目;
只有能电离出的物质才能与反应生成沉淀;
存在同分异构体,不同结构的极性共价键数目不同,需分情况讨论。
13.【答案】B
【知识点】乙醇的物理、化学性质;分液和萃取;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、分液漏斗振荡后放气操作,需将漏斗倒置,打开活塞放出气体,图示操作符合规范,故 A 与叙述相符;
B、乙烯(C2H4)和乙醇(C2H5OH)均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,该装置无法除去乙烯中的乙醇,反而会同时消耗乙烯,故 B 与叙述不符;
C、碘受热易升华,遇冷又会凝华,可用图示装置加热碘和沙子的混合物,使碘升华后在烧瓶底部凝华,实现二者分离,故 C 与叙述相符;
D、甲烷(CH4)密度比空气小,可用向下排空气法收集,图示装置中甲烷从短管进入,空气从长管排出,可收集甲烷,故 D 与叙述相符;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
分液漏斗振荡后放气的标准操作:倒置漏斗,打开活塞;
乙烯和乙醇都具有还原性,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用该溶液除去乙烯中的乙醇;
碘的升华与凝华特性,可用于分离碘与难挥发杂质;
甲烷密度小于空气,采用短进长出的方式收集,属于向下排空气法的变形装置。
14.【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;卤代烃简介;苯酚的化学性质;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A、蔗糖水解时需用稀硫酸作催化剂,水解后溶液呈酸性,而银镜反应需在碱性条件下进行,未加碱中和酸就直接滴加银氨溶液,无法发生银镜反应,不能据此判断水解产物不含葡萄糖,故 A 错误;
B、液溴易挥发,挥发出来的 Br2也能与 AgNO3溶液反应生成 AgBr 白色沉淀,会干扰 HBr 的检验,无法证明反应为取代反应,故 B 错误;
C、1 - 溴丁烷在 NaOH 无水乙醇中加热发生消去反应生成 1 - 丁烯,1 - 丁烯能与溴水发生加成反应使溴水褪色,可证明发生了消去反应,故 C 正确;
D、苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚能溶于苯中,即使溶液中含有苯酚,也可能观察不到白色沉淀,因此不能据此判断溶液中无苯酚,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
银镜反应必须在碱性条件下进行,酸性水解后的溶液需加碱中和才能进行检验;
液溴易挥发,挥发的 Br2会干扰取代产物 HBr 的检验,需先除去 Br2;
1 - 溴丁烷的消去反应生成烯烃,烯烃能使溴水褪色,可据此检验;
三溴苯酚易溶于苯,在苯中加入少量浓溴水时,即使有苯酚也可能不产生沉淀。
15.【答案】B
【知识点】甲烷的取代反应;苯酚的化学性质;缩聚反应
【解析】【解答】A、乙烷与氯气在光照下发生取代反应,生成一氯乙烷和氯化氢,方程式书写正确,故 A 不符合题意;
B、苯酚钠与少量二氧化碳反应,因苯酚的酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根,产物应为苯酚和碳酸氢钠,而非碳酸钠,正确的反应的化学方程式应为+,故 B 符合题意;
C、羟基酸在浓硫酸加热条件下发生分子内酯化反应,生成内酯和水,方程式书写正确,故 C 不符合题意;
D、乙二醇与乙二酸在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应,生成聚酯和水,方程式书写正确,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
烷烃与卤素单质在光照下发生自由基取代反应;
苯酚钠与 CO2反应,无论 CO2量多少,均生成苯酚和碳酸氢钠,遵循 “强酸制弱酸” 原理;
同时含有羟基和羧基的有机物可发生分子内酯化反应生成环酯;
二元醇与二元酸可发生缩聚反应生成聚酯,注意配平生成的水分子数。
16.【答案】C
【知识点】晶胞的计算
17.【答案】(1)
(2)绿;发射
(3)>
(4)
(5)>;
(6)三角锥形;配位键或共价键;6
【知识点】原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1) 基态Cu原子的价电子排布式为,失去2个电子形成时,先失去4s轨道的1个电子,再失去3d轨道的1个电子,因此的价电子排布式为,对应的轨道表示式为:
故答案为:;
(2) 铜元素的焰色为绿色;焰色反应的本质是原子中的电子吸收能量跃迁到激发态,再从激发态跃迁回基态时释放出特定波长的光,因此属于发射光谱。
故答案为: 绿 ; 发射 ;
(3) 同一元素的不同价态离子,核电荷数相同,核外电子数越多,电子间的排斥作用越强,离子半径越大。的核外电子数比多1个,因此半径更大。
故答案为: > ;
(4) 草酸根离子中,每个碳原子形成3个σ键(与2个氧原子成键,其中1个为双键),无孤电子对,价层电子对数为3,因此杂化方式为杂化。
故答案为: ;
(5)判断依据为“强酸制弱酸”原理,草酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,反应方程式为:
,说明草酸酸性强于碳酸。
故答案为: > ; ;
(6)①的空间结构:分子中N原子的价层电子对数为,含1对孤电子对,因此空间结构为三角锥形;
② 化学键类型:有空轨道,中的N原子有孤电子对,二者之间形成配位键;
③ 配位数:直接与中心离子结合的配体有6个,因此配位数为6。
故答案为: 三角锥形 ; 配位键或共价键 ;6;
【分析】本题围绕铜的化合物展开,综合考查物质结构与性质的多个知识点。
(1) 价层电子轨道表示式:先写出Cu原子的价电子排布式,再根据离子形成过程,写出的价电子排布式,画出轨道表示式。
(2) 焰色试验:根据铜的焰色记忆为绿色;焰色反应是电子从激发态跃迁回基态时释放能量,属于发射光谱。
(3) 离子半径比较:同一元素的不同价态离子,价态越低,核外电子数越多,电子间斥力越大,半径越大,故。
(4) 杂化方式判断:根据中碳原子的成键情况,其形成3个σ键,无孤电子对,故杂化方式为。
(5) 酸性强弱判断:根据“强酸制弱酸”原理,草酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,说明草酸酸性强于碳酸。
(6) 配合物相关:根据价层电子对互斥理论判断的空间结构;根据配合物的形成原理,判断中心离子与配体之间的化学键为配位键;根据配体数目确定配位数。
(1)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,故Cu2+的轨道表示式为;
(2)铜的焰色为绿色;基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从高能级跃迁到低能级,以光的形式释放能量,即该光谱为发射光谱;
(3)根据离子半径的基本规律,同一元素的不同价态离子中,高价阳离子半径小于低价阳离子半径,这是因为Cu+与Cu2+核电荷数、电子层数相同,Cu+核外电子数比Cu2+多一个,电子云间的排斥力更大,所以Cu+>Cu2+;
(4)中碳原子形成3个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp2杂化;
(5)根据强酸制弱酸,H2C2O4酸性大于H2CO3,即答案为>;反应的化学方程式为:;
(6)NH3中N原子价层电子对数=,有1对孤电子对,空间结构是三角锥形;[Ni(NH3)6]2+中Ni2+有空轨道,NH3中N有孤电子对,形成配位键(共价键);[Ni(NH3)6]2+的配体为NH3,配位数为6。
18.【答案】(1)蒸馏烧瓶;b
(2)漂白;酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊
(3)少量的乙醇、、HBr;或
(4)取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色
(5)
【知识点】氧化还原反应;常用仪器及其使用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器 A 的名称是蒸馏烧瓶;仪器 B(冷凝管)接自来水的是b口。
故答案为:蒸馏烧瓶 b。
(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此用 E 装置的品红溶液直接检验 SO2;由于 SO2也能使澄清石灰水变浑浊,会干扰 CO2的检验,因此需先用 F 装置的酸性 KMnO4溶液除去 SO2,当 KMnO4溶液颜色变浅但未完全褪去时,说明 SO2已被除尽,此时 G 装置的澄清石灰水变浑浊,即可证明有 CO2生成。
故答案为:漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
(3)C中是冰盐水,可以将A中挥发出来的乙醇冷凝下来,A装置中NaBr与浓硫酸反应可得到HBr具有挥发性也会进入C中,另外有反应,故还会生成易挥发的。综上得到的溴乙烷中可能含有少量的乙醇、、HBr。
溶液可以与C中的发生氧化还原反应、与HBr发生复分解反应,方程式为:
或。
故答案为:少量的乙醇、、HBr,

(4)取适量 C 中的液体,与适量含的 KI 溶液混合,充分振荡后静置,若观察到有机层显紫色,则证明液体中含有单质溴。
故答案为:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
(5) 溴乙烷与烧碱溶液反应的化学方程式为:。
故答案为:。
【分析】实验室制取溴乙烷的核心反应为:NaBr+H2SO4(浓)+C2H5OH→NaHSO4+C2H5Br+H2O。反应在装置 A 中进行,溴乙烷的沸点仅为 38.4℃,易挥发,因此装置 C 中的冰盐水用于冷凝收集溴乙烷;而副产物 SO2、CO2的沸点极低,不会被冷凝留在 C 装置中,会继续进入后续装置,因此可以通过 D、E、F、G 装置依次验证这两种气体的存在。
(1) 仪器识别与冷凝管使用:根据装置形状判断仪器 A 为蒸馏烧瓶;冷凝管需下口进水、上口出水,故仪器 B 接自来水的是 b 口。
(2) SO2与 CO2的检验:SO2能使品红溶液褪色,利用其漂白性检验;CO2的检验需先除尽 SO2,故酸性 KMnO4溶液颜色未完全褪去且澄清石灰水变浑浊,可证明有 CO2生成。
(3) 溴乙烷的杂质与洗涤反应:反应过程中乙醇、HBr、Br2会挥发进入收集装置,故溴乙烷中含少量乙醇、Br2、HBr;Na2CO3可与 HBr 发生复分解反应,也可与 Br2发生歧化反应,因此可写出对应方程式。
(4) 溴单质的检验:溴单质具有氧化性,可与 KI 反应生成 I2,I2溶于 CCl4显紫色,据此设计实验检验溴单质。
(5) 溴乙烷的水解反应:溴乙烷在 NaOH 水溶液、加热条件下发生水解反应,生成乙醇和 NaBr,据此写出化学方程式。
(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶;冷凝管的进水口从较低处,出水口在高处,所以仪器B接自来水的是b。
故答案为:蒸馏烧瓶 b。
(2)E装置用于检验有无生成,品红遇会褪色,因为有漂白性;由于都能使澄清石灰水变浑浊,故的存在对检验有干扰,故装置中用E检验完有后用F装置中的酸性高锰酸钾完全除去中的,即酸性高锰酸钾颜色变浅但不完全褪去,再通到澄清石灰水中检验有无,证明一定有生成的现象为:酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
故答案为:漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
(3)C中是冰盐水,可以将A中挥发出来的乙醇冷凝下来,A装置中NaBr与浓硫酸反应可得到HBr具有挥发性也会进入C中,另外有反应,故还会生成易挥发的。综上得到的溴乙烷中可能含有少量的乙醇、、HBr。
溶液可以与C中的发生氧化还原反应、与HBr发生复分解反应,方程式为:
或。
故答案为:少量的乙醇、、HBr

(4)利用化学方法证明含有溴单质,因溴单质有氧化性,可利用此证明:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
故答案为:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,是卤代烃的水解反应,化学方程式为。
故答案为:。
19.【答案】(1)4;ZnS
(2)
(3)水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键
(4)
(5)
(6)6;;作电子元件、催化剂、抗酸剂、吸附剂、填充剂、添加剂等
【知识点】原子结构与元素的性质;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 位于晶胞的8个顶点和6个面心,通过均摊法计算:个;晶胞中的数目也为4个,因此该化合物的化学式为。
故答案为:;。
(2) 在分子中,S原子的价层电子对数为,因此原子轨道的杂化类型为
故答案为:。
(3) 乙醇分子中含有羟基,可与水分子形成分子间氢键,显著增大溶解度;而无法与乙醇形成氢键,因此在乙醇中的溶解度远大于。
故答案为:水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键。
(4) 中Fe元素的化合价为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可计算出S元素的化合价为-1价。
故答案为:。
(5) 在高温条件下与氧气反应,生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为:
故答案为: 。
(6) ①观察晶胞结构,体心的周围最近的分布在6个面心位置,因此配位数为6;
②晶胞中的数目为个,的数目为个;根据密度公式,晶胞质量为,晶胞体积为,因此密度为:
③是碱性氧化物,可用作抗酸剂、催化剂载体、电子元件材料、吸附剂等。
故答案为:①;② ;③作抗酸剂(或电子元件、催化剂、吸附剂等,合理即可)。
【分析】基态M原子的价层电子排布式为,对应元素为Mg;X位于第四周期,内层轨道电子全部排满,且最外层有2个电子,符合Zn的电子排布特征,因此X为Zn;基态Y原子的3p轨道上填充了4个电子,说明Y的价电子排布为,对应元素为S;Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,可推知内层只有2个电子,最外层为6个电子,对应元素为O;W的三价阳离子价层电子排布式为,说明W原子的价电子排布为,对应元素为Fe。完成元素推断后,就可以结合晶胞结构、化学键与物质性质规律,对后续问题进行解答。
(1)晶胞离子数目与化学式计算:使用均摊法,顶点按、面心按计算,得到晶胞中和的数目,进而推出化学式。
(2)杂化类型判断:计算中心原子的价层电子对数(σ键数+孤电子对数),根据价层电子对互斥理论,对数为4时对应杂化。
(3)溶解度差异分析:从氢键的形成角度分析,乙醇与水可形成氢键,而与无法形成,导致溶解度差异。
(4)化合价计算:根据化合物中正负化合价代数和为零,结合已知的Fe元素化合价,计算出S元素的化合价。
(5)化学方程式书写:根据反应条件和产物,利用原子守恒配平与氧气的高温反应方程式。
(6)晶胞配位数、密度与用途:①观察晶胞结构确定离子配位数;②利用均摊法和密度公式,结合晶胞质量与体积计算密度;③根据的性质,列举其在生活中的常见用途。
(1)Zn2+在8个顶点和6个面心,均摊为个,S2-为4个,该化合物的化学式为ZnS;
(2)在Y的氢化物分子中S的价层电子对数为:,原子轨道的杂化类型是sp3;
(3)Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度的原因为:水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键;
(4)中Fe元素的化合价为+2价,S元素的化合价为-1价;
(5)与氧气高温反应生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为:;
(6)Mg2+在12条棱心和体心,均摊为个,O2-在8个顶点和6个面心,均摊为个,则化学式为MgO,据此回答;
①根据体心Mg2+可知,距最近的的个数为6个;
②该晶体的密度g cm 3;
③化合物MgO在生活中有诸多用途,比如作电子元件、催化剂、抗酸剂、吸附剂、填充剂、添加剂等。
20.【答案】(1)羧基
(2)硫酸二甲酯
(3)取代反应
(4)B;C
(5)Na;;
(6);
(7)+HO-NO2(浓)+H2O;Fe/HCl
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1) 化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和羧基。
故答案为:羧基;
(2) 由硫酸与甲醇酯化得到的,名称为硫酸二甲酯。
故答案为:硫酸二甲酯;
(3) 根据分析可知, Ⅰ→Ⅱ的反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应;
(4) A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,是酚羟基的断裂,中S-O键的断裂,还有Ⅱ中C-O键的形成,没有键的断裂与形成,A错误;
B.中N、O原子电负性较大,能溶于水,该分子可与水分子形成氢键,B正确;
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,是C-H键的断裂和N-H键的断裂,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成,C正确;
D.化合物Ⅰ含有酚羟基,而Ⅱ、Ⅲ均无酚羟基,只能用溶液鉴别出Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ无法鉴别,D错误;
故答案为:BC;
(5) ①Ⅰ中含有一个羧基和三个酚羟基,均能与钠发生置换反应,答案为Na;
②Ⅰ中含有一个苯环,能与氢气发生加成反应,答案为H2;;
故答案为: Na ; ; ;
(6) ①若反应物之一为极性分子且只含极性键(),则另一反应物为;②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键(),则另一反应物为。
故答案为:①;②。
(7) 以苯为唯一有机原料,设计合成的路线:第一步反应为硝化反应,生成硝基苯,反应的化学方程式为+HO-NO2(浓)+H2O;
②最后一步的反应条件为Fe/HCl,将硝基还原为氨基。
故答案为:+HO-NO2(浓)+H2O ; Fe/HCl ;
【分析】该合成路线的核心流程可以概括为:
化合物 Ⅰ(含羧基和三个酚羟基)与硫酸二甲酯发生甲基化反应,将酚羟基转化为甲氧基,得到中间体 Ⅱ;中间体 Ⅱ 再与 生酰胺化反应,将羧基转化为酰胺基,最终合成目标产物曲美托嗪(Ⅲ)。
(1)官能团识别:根据化合物Ⅰ的结构简式,直接识别出含氧官能团为羟基和羧基。
(2)有机物命名:根据酯化反应的产物命名规则,将硫酸与甲醇形成的酯命名为硫酸二甲酯。
(3)反应类型判断:Ⅰ→Ⅱ的反应中,酚羟基上的氢被甲基取代,符合取代反应的特征。
(4)A:Ⅰ到Ⅱ的转化仅涉及O-H键和S-O键的断裂,无π键变化;
B:含N、O的吗啉环可与水分子形成氢键,能溶于水;
C:Ⅱ到Ⅲ的转化中,各碳原子杂化方式不变,无新的手性碳原子生成;
D:只有Ⅰ含酚羟基,Ⅱ、Ⅲ均无,因此无法用溶液鉴别Ⅱ和Ⅲ;
(5)有机物性质预测:①化合物Ⅰ中的羧基和酚羟基均可与Na发生置换反应;②苯环可与发生加成反应,生成环己烷结构。
(6)原子利用率100%的反应:①乙烯与水加成生成乙醇,反应物水为极性分子且只含极性键;②乙醛与氢气加成生成乙醇,反应物氢气为非极性分子且只含非极性键。
(7)有机合成路线设计:以苯为原料合成苯胺,第一步先通过硝化反应引入硝基,再在Fe/HCl条件下将硝基还原为氨基。
(1)根据结构简式可知,化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和羧基;
(2)可由硫酸与甲醇酯化而得,则的名称为硫酸二甲酯;
(3)根据分析可知,Ⅰ→Ⅱ的反应类型为取代反应;
(4)A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,是酚羟基的断裂,中S-O键的断裂,还有Ⅱ中C-O键的形成,没有键的断裂与形成,A错误;
B.中N、O原子电负性较大,能溶于水,该分子可与水分子形成氢键,B正确;
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,是C-H键的断裂和N-H键的断裂,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成,C正确;
D.化合物Ⅰ含有酚羟基,而Ⅱ、Ⅲ均无酚羟基,只能用溶液鉴别出Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ无法鉴别,D错误;
答案选BC;
(5)①Ⅰ中含有一个羧基和三个酚羟基,均能与钠发生置换反应,答案为Na;
②Ⅰ中含有一个苯环,能与氢气发生加成反应,答案为H2;;
(6)在一定条件下,以原子利用率为100%的反应制备。该反应中:
①若反应物之一为极性分子且只含极性键,判断为H2O,与之发生加成反应,则另一反应物为;
②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键,判断为H2,与之发生加成反应,则另一反应物为;
(7)以苯为唯一有机原料,设计合成的路线:第一步反应为硝化反应,生成硝基苯,反应的化学方程式为+HO-NO2(浓)+H2O;
②最后一步的反应条件为Fe/HCl,将硝基还原为氨基。
1 / 1广东省云浮市2024-2025学年高二下学期7月期末考试 化学试题
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体的主要成分属于有机物的是
A.古代银制聚宝盆
B.纸张
C.铜器
D.大理石
【答案】B
【知识点】无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A、古代银制聚宝盆,主要成分为银(Ag),属于金属单质,是无机物,故 A 不符合题意;
B、纸张的主要成分为纤维素,纤维素是含碳的有机高分子化合物,属于有机物,故 B 符合题意;
C、铜器的主要成分为铜(Cu),属于金属单质,是无机物,故 C 不符合题意;
D、大理石的主要成分为碳酸钙(CaCO3),属于碳酸盐,是无机物,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查有机物与无机物的区分,解题关键是明确有机物的定义:含碳化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰化物等少数物质外)。
银、铜为金属单质,碳酸钙为碳酸盐,均属于无机物;
纤维素是由碳、氢、氧元素组成的有机高分子化合物,是纸张的主要成分,属于有机物。
2.“北京冬奥会”“神舟十三号”“天宫课堂”及“华龙一号”等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列说法错误的是
A.核电站反应堆所用铀棒中含有的的中子数为143
B.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为,和互为同位素
C.乙酸钠过饱和溶液析出的晶体可用X射线衍射实验判断晶体中存在的化学键
D.飞船返回舱表层材料中含有玻璃纤维,玻璃纤维中的硅是第三周期第ⅥA族元素
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;晶体的定义;元素、核素
【解析】【解答】A、 的中子数 = 质量数 - 质子数 = 235 - 92 = 143,故A正确;
B、 和 质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;
C、X射线衍射实验可用于测定晶体结构,判断晶体中化学键的存在,故C正确;
D、硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,而非第ⅥA族,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题考查原子结构、同位素、晶体测定及元素周期表位置判断:
原子中中子数计算:中子数 = 质量数 - 质子数;
同位素定义:质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素;
X射线衍射是测定晶体结构的常用方法,可用于分析化学键;
硅的周期表位置:硅为14号元素,位于第三周期第ⅣA族。
3.下列化学用语或描述正确的是
A.对硝基甲苯的结构简式:
B.不具有手性碳原子
C.中的碳原子既有杂化又有杂化
D.是苯的同系物
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;同系物
【解析】 【解答】A、对硝基甲苯中,硝基()的正确写法为, 其结构简式应为,A错误;
B、该分子中与苯环相连的碳原子,同时连接了苯环、甲基、羟基()、氰基()四种不同基团,属于手性碳原子,故B错误;
C、丙烯()中,甲基碳原子形成4个σ键,为杂化;双键碳原子形成3个σ键和1个π键,为杂化,因此分子中既有杂化又有杂化的碳原子,故C正确;
D、苯的同系物需满足分子中只含一个苯环,且侧链为饱和烷基。该分子含有除苯环外的不饱和碳碳双键和脂环,结构不满足苯的同系物的定义,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查化学用语的规范书写、手性碳原子判断、杂化类型分析及苯的同系物定义,解题关键如下:
对硝基甲苯的结构简式中,硝基的正确连接方式为,直接写不符合规范;
手性碳原子的判断标准是:碳原子连接四个不同的原子或基团,B选项中的中心碳原子满足此条件;
杂化类型的判断:饱和碳原子为杂化,双键碳原子为杂化,丙烯分子中两种杂化方式均存在;
苯的同系物需符合“只有一个苯环,侧链为饱和烷基,通式为”,D选项分子含有额外不饱和键,不符合定义。
4.实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括和稀盐酸,下列说法错误的是
A.电负性:
B.与不具有相同的空间结构
C.离子半径:
D.基态原子的未成对电子数:
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电负性:C > O、错误,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性 O > C; A错误;
B、SO42-与 CO32-不具有相同的空间结构、正确,SO42-的中心 S 原子价层电子对数为 4,无孤电子对,空间结构为正四面体;CO32-的中心 C 原子价层电子对数为 3,无孤电子对,空间结构为平面三角形; B正确;
C、离子半径:S2- > Mg2+、正确,S2-核外有 3 个电子层,Mg2+核外有 2 个电子层,电子层数越多,离子半径越大 ,S2->Mg2+,C正确;
D、基态原子的未成对电子数:Cl > Ca、正确,Cl 原子的价电子排布为 3s23p5,p 轨道有 1 个未成对电子;Ca 原子的价电子排布为 4s2,无未成对电子,故未成对电子数 Cl > Ca ,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题考查元素电负性、离子空间结构、离子半径、未成对电子数的判断,解题要点如下:
电负性递变规律:同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大;
空间结构判断:根据价层电子对互斥理论计算价层电子对数和孤电子对数,判断离子空间结构;
离子半径比较:电子层数不同时,电子层数越多,离子半径越大;
未成对电子数判断:根据基态原子的电子排布式,分析价层轨道中未成对电子的数量。
5.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用醋酸处理水壶中的水垢(主要成分为) 醋酸可与反应
B 用溶液检验废水中的苯酚 溶液与苯酚发生显色反应
C 用新制氢氧化铜检测血液中的葡萄糖含量 葡萄糖为还原性糖
D 用银氨溶液检测装修后空气中甲醛的含量 甲醛易溶于水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验;苯酚的化学性质;银镜反应
【解析】【解答】A、用醋酸处理水壶中的水垢,利用的是醋酸能与 CaCO3发生复分解反应,二者直接关联;故A不符合题意 ;
B、用 FeCl3溶液检验废水中的苯酚,利用的是 FeCl3与苯酚发生显色反应,二者直接关联;故B不符合题意 ;
C、用新制氢氧化铜检测血液中的葡萄糖含量,利用的是葡萄糖的还原性,二者直接关联;故C不符合题意 ;
D、用银氨溶液检测装修后空气中甲醛的含量,利用的是甲醛的还原性,可与银氨溶液发生银镜反应,而非甲醛易溶于水的性质,二者没有关联;故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】本题考查化学知识在实际劳动项目中的应用,解题关键是明确各检测方法的化学原理:
醋酸除水垢的原理是强酸制弱酸,醋酸酸性强于碳酸,可与 CaCO3反应生成可溶性醋酸钙;
苯酚与 FeCl3溶液的显色反应是苯酚的特征反应,可用于检验苯酚;
葡萄糖含有醛基,属于还原性糖,能与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀;
甲醛与银氨溶液的反应是利用其还原性发生银镜反应,与甲醛的水溶性无关。
6.X、Y、Z、R、Q均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。Q的最高价氧化物对应的水化物为强酸,其中单质为助燃性气体。下列说法错误的是
A.沸点:
B.和均属于共价晶体
C.通常状况下,在水中的溶解度:
D.R的最高正价与其最低负价的代数和为2
【答案】B
【知识点】晶体的定义;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、YX(SiC)属于共价晶体,原子间以强共价键结合,沸点极高;XQ2(CS2)属于分子晶体,分子间靠较弱范德华力结合,沸点较低,因此沸点:SiC > CS2,A 正确;
B、XZ2(CO2)和 QZ2(SO2)均属于分子晶体,晶体类型相同,B 错误;
C、O 元素形成的 O3为极性分子,O2为非极性分子,而水是极性溶剂,根据 “相似相溶” 原理,O3在水中的溶解度大于 O2,C 正确;
D、R(P)为第 ⅤA 族元素,最高正价为 + 5,最低负价为 - 3,二者代数和为 2,D 正确;
故答案为:B。
【分析】这是一道短周期元素推断题,解题核心是根据周期表位置与物质特征性质定位元素:Z2为助燃性气体,可确定 Z 为 O;Z 与 Q 同主族,且 Q 的最高价氧化物对应水化物为强酸,可确定 Q 为 S;再结合周期表位置,依次推出 X 为 C、Y 为 Si、R 为 P。即 X、Y、Z、R、Q 分别为 C、Si、O、P、S。
7.我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法错误的是
A.米饭中的主要成分为淀粉
B.葡萄糖与果糖具有相同的分子式
C.转化为淀粉的过程中,碳元素的化合价先升高后降低
D.和CO不互为同素异形体
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;同素异形体
【解析】【解答】A、米饭中的主要成分为淀粉,A正确;B、葡萄糖与果糖的分子式均为 C6H12O6,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;
C、CO2中碳元素化合价为 + 4,转化为淀粉(碳元素平均化合价低于 + 4)的过程中,碳元素的化合价是逐步降低的,不存在 “先升高后降低” 的过程,C错误;
D、同素异形体是同种元素形成的不同单质,而 CO2和 CO 是化合物,因此二者不互为同素异形体,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题结合碳循环研究考查基础化学概念,解题关键如下:
淀粉是大米等主食的主要成分;
葡萄糖和果糖是常见的单糖同分异构体;
CO2中碳为 + 4 价,是碳的最高正价,因此在转化为淀粉的过程中,碳元素化合价只能降低,无法升高;同素异形体的定义限定为单质,化合物不适用该概念。
8.以熔融盐为电解液,以含有Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,可实现Al的再生。下列说法正确的是
A.熔点:
B.随着温度升高,Cu、Mg、Al的导电率均升高
C.的中心离子为,提供孤电子对的为氢原子
D.根据“对角线规则”,常温下,碳酸镁微溶于水,则碳酸锂也微溶于水
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;原子晶体(共价晶体);金属晶体;铝的化学性质
【解析】【解答】A、硅为原子晶体,熔点远高于金属晶体,金属晶体中铜的熔点高于铝和镁,故熔点顺序为 Si > Cu > Al > Mg,选项中 Al > Cu > Mg > Si 错误,故 A 错误;
B、金属的导电性随温度升高而降低,温度升高会加剧金属阳离子的热振动,阻碍自由电子定向移动,故 B 错误;
C、在 [Cu(H2O)4]2+中,是水分子中的氧原子提供孤电子对形成配位键,而非氢原子,故 C 错误;
D、根据元素周期表对角线规则,锂与镁的化学性质相似,碳酸镁微溶于水,因此碳酸锂也微溶于水,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题综合考查物质结构与元素周期律的知识点,解题关键如下:
晶体熔点比较:原子晶体(硅)的熔点远高于金属晶体,金属晶体熔点与金属键强弱有关;
金属导电性的影响因素:温度升高会降低金属的导电性;
配位键的成键特点:配位原子是提供孤电子对的原子,在水合铜离子中,配位原子是氧;
对角线规则:锂与镁的化学性质相似,可根据碳酸镁的溶解性推断碳酸锂的溶解性。
9.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 乙酸能与金属钠反应 与的离子半径不同
B 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
C 一定条件下,用和制 无机物可转化为有机物
D 苯酚的酸性弱于碳酸 苯酚可与碳酸氢钠溶液共存
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】石油的裂化和裂解;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、乙酸能与金属钠反应,陈述 Ⅰ 正确;H+与 Na+的离子半径不同,陈述 Ⅱ 正确;但乙酸与钠反应的本质是乙酸中的羧基氢具有酸性,与 H+和 Na+的离子半径差异无关,二者不具有因果关系,故 A 符合题意;
B、石油裂解气能使溴的 CCl4溶液褪色,陈述 Ⅰ 正确;石油裂解可得到乙烯等不饱和烃,陈述 Ⅱ 正确;正是因为裂解气中含有不饱和烃,能与溴发生加成反应,才使溶液褪色,二者具有因果关系,故 B 不符合题意;
C、一定条件下,用 CO2和 H2制 C2H5OH,陈述 Ⅰ 正确;无机物可转化为有机物,陈述 Ⅱ 正确;该反应本身就是无机物转化为有机物的实例,二者具有因果关系,故 C 不符合题意;
D、苯酚的酸性弱于碳酸,陈述 Ⅰ 正确;苯酚可与碳酸氢钠溶液共存,陈述 Ⅱ 正确;正是因为苯酚酸性弱于碳酸,无法与碳酸氢钠反应生成 CO2,所以二者可以共存,二者具有因果关系,故 D 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
解题核心是判断两组陈述是否同时满足 “均正确” 和 “无因果关系” 两个条件;
乙酸与钠反应的本质是羧基的酸性,与离子半径差异无关;
不饱和烃的加成反应、无机物与有机物的转化、强酸制弱酸原理,均存在明确的因果逻辑;
需区分陈述间的 “现象 - 本质” 关系,避免将无关的两个正确陈述误判为存在因果关系。
10.建设美丽乡村,守护美好家乡,衣食住行皆化学。下列说法错误的是
A.千家万户通光纤,光纤中含有的属于共价晶体
B.在鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,蛋白质会发生盐析,加水后又重新溶解
C.美容扮靓迎佳节,化妆品甘油中所含碳、氧原子的第一电离能:
D.人人环保动起来,包装袋使用的材料聚乳酸属于可降解材料
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;元素电离能、电负性的含义及应用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A、光纤的主要成分是 SiO2,它是由 Si 和 O 原子通过共价键形成的空间网状结构,属于共价晶体,故 A 正确;
B、向鸡蛋清溶液中加入饱和 (NH4)2SO4溶液,蛋白质会发生盐析,这是可逆的物理变化,加水后蛋白质会重新溶解,故 B 正确;
C、C 和 O 同属第二周期,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能 O > C,选项中 “O < C” 的说法错误,故 C 错误;
D、聚乳酸是一种可降解高分子材料,在自然环境中可最终分解为 CO2和 H2O,属于环保材料,故 D 正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
SiO2是典型的共价晶体,常用于制作光导纤维;
盐析是蛋白质的可逆物理变化,常用于蛋白质的分离提纯;
同周期主族元素的第一电离能从左到右总体呈增大趋势(需注意 N、O,Mg、Al 等特殊情况);
聚乳酸是常见的可降解高分子材料,对环境友好。
11.2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。“点击化学”研究中常用化合物分子的结构如图所示。关于该化合物,下列说法正确的是
A.含氧官能团的名称为酮羰基和羟基
B.能发生氧化反应和取代反应
C.不能与氨基酸中的氨基反应
D.分子中所有碳原子有可能位于同一平面
【答案】B
【知识点】有机物中的官能团;有机分子中原子共线、共面的判断
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0所含的键数目为
B.等物质的量的和中所含的碳原子数目均为
C.常温下,与足量的溶液反应,理论上生成AgCl的数目为
D.标准状况下,分子中,所含的极性共价键数目可能为
【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、中,每个分子含3个键,4个共12个,加上4个配位键,以及中4个键,总共 键,数目为,故A错误;
B、选项未给出等物质的量的具体数值,无法确定碳原子数目,故B错误;
C、是共价化合物,分子中的氯原子不能电离出,无法与反应生成沉淀,故C错误;
D、的物质的量为,若为二甲醚,分子中含8个极性共价键,含极性键数目为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
配合物中键包括分子内共价键、配位键和酸根中的共价键,需全部计算;
阿伏加德罗常数题目中,未给出具体物质的量数值时,无法确定微粒数目;
只有能电离出的物质才能与反应生成沉淀;
存在同分异构体,不同结构的极性共价键数目不同,需分情况讨论。
13.下列叙述与如图所示(加热及夹持装置已略去)不符的是
A.振荡后的放气操作 B.除去中的
C.分离碘和沙子 D.收集气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】乙醇的物理、化学性质;分液和萃取;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A、分液漏斗振荡后放气操作,需将漏斗倒置,打开活塞放出气体,图示操作符合规范,故 A 与叙述相符;
B、乙烯(C2H4)和乙醇(C2H5OH)均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,该装置无法除去乙烯中的乙醇,反而会同时消耗乙烯,故 B 与叙述不符;
C、碘受热易升华,遇冷又会凝华,可用图示装置加热碘和沙子的混合物,使碘升华后在烧瓶底部凝华,实现二者分离,故 C 与叙述相符;
D、甲烷(CH4)密度比空气小,可用向下排空气法收集,图示装置中甲烷从短管进入,空气从长管排出,可收集甲烷,故 D 与叙述相符;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
分液漏斗振荡后放气的标准操作:倒置漏斗,打开活塞;
乙烯和乙醇都具有还原性,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用该溶液除去乙烯中的乙醇;
碘的升华与凝华特性,可用于分离碘与难挥发杂质;
甲烷密度小于空气,采用短进长出的方式收集,属于向下排空气法的变形装置。
14.完成下列实验所选用的试剂和操作、现象和结论均正确的是
选项 实验 试剂和操作 现象和结论
A 检验蔗糖水解产物是否含有葡萄糖 取少许冷却后的水解液于试管中,滴入银氨溶液,混合均匀后水浴加热 没有出现光亮的银镜,蔗糖水解产物不含葡萄糖
B 检验苯与液溴发生的反应是否为取代反应 将苯与液溴反应后的气体直接通入溶液中 溶液中产生白色沉淀即可证明苯与液溴发生的反应为取代反应
C 检验1-溴丁烷发生的反应是否为消去反应 将1-溴丁烷、NaOH和无水乙醇反应产生的气体通入溴水中 溴水褪色,证明1-溴丁烷发生的反应为消去反应
D 检验苯中是否含有苯酚 向溶液中滴加少量浓溴水,振荡 无白色沉淀,溶液中无苯酚
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】苯的结构与性质;卤代烃简介;苯酚的化学性质;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A、蔗糖水解时需用稀硫酸作催化剂,水解后溶液呈酸性,而银镜反应需在碱性条件下进行,未加碱中和酸就直接滴加银氨溶液,无法发生银镜反应,不能据此判断水解产物不含葡萄糖,故 A 错误;
B、液溴易挥发,挥发出来的 Br2也能与 AgNO3溶液反应生成 AgBr 白色沉淀,会干扰 HBr 的检验,无法证明反应为取代反应,故 B 错误;
C、1 - 溴丁烷在 NaOH 无水乙醇中加热发生消去反应生成 1 - 丁烯,1 - 丁烯能与溴水发生加成反应使溴水褪色,可证明发生了消去反应,故 C 正确;
D、苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚能溶于苯中,即使溶液中含有苯酚,也可能观察不到白色沉淀,因此不能据此判断溶液中无苯酚,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
银镜反应必须在碱性条件下进行,酸性水解后的溶液需加碱中和才能进行检验;
液溴易挥发,挥发的 Br2会干扰取代产物 HBr 的检验,需先除去 Br2;
1 - 溴丁烷的消去反应生成烯烃,烯烃能使溴水褪色,可据此检验;
三溴苯酚易溶于苯,在苯中加入少量浓溴水时,即使有苯酚也可能不产生沉淀。
15.下列化学方程式书写错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】甲烷的取代反应;苯酚的化学性质;缩聚反应
【解析】【解答】A、乙烷与氯气在光照下发生取代反应,生成一氯乙烷和氯化氢,方程式书写正确,故 A 不符合题意;
B、苯酚钠与少量二氧化碳反应,因苯酚的酸性弱于碳酸但强于碳酸氢根,产物应为苯酚和碳酸氢钠,而非碳酸钠,正确的反应的化学方程式应为+,故 B 符合题意;
C、羟基酸在浓硫酸加热条件下发生分子内酯化反应,生成内酯和水,方程式书写正确,故 C 不符合题意;
D、乙二醇与乙二酸在浓硫酸加热条件下发生缩聚反应,生成聚酯和水,方程式书写正确,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
烷烃与卤素单质在光照下发生自由基取代反应;
苯酚钠与 CO2反应,无论 CO2量多少,均生成苯酚和碳酸氢钠,遵循 “强酸制弱酸” 原理;
同时含有羟基和羧基的有机物可发生分子内酯化反应生成环酯;
二元醇与二元酸可发生缩聚反应生成聚酯,注意配平生成的水分子数。
16.由可制备,其立方晶胞如图所示。Al与O的最小间距大于Co与O的最小间距,m、n为整数,设晶胞的边长为apm。下列说法错误的是
A.表示Co
B.
C.1号原子与2号原子之间的距离为
D.3号原子的分数坐标为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可用于无机合成、功能性材料制备,回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为   。
(2)进行焰色试验时,Cu呈   色,金属的焰色反应属于   (填“吸收”或“发射”)光谱。
(3)离子半径:(填“>”或“<”)。
(4)中碳原子的杂化方式为   。
(5)酸性:   (填“>”或“<”),判断的理由为   (用化学方程式表示)。
(6)一般过渡金属易形成配合物,如硫酸镍溶于氨水形成。中的空间结构是   ;在中,与之间形成的化学键为   ;的配位数为   。
【答案】(1)
(2)绿;发射
(3)>
(4)
(5)>;
(6)三角锥形;配位键或共价键;6
【知识点】原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1) 基态Cu原子的价电子排布式为,失去2个电子形成时,先失去4s轨道的1个电子,再失去3d轨道的1个电子,因此的价电子排布式为,对应的轨道表示式为:
故答案为:;
(2) 铜元素的焰色为绿色;焰色反应的本质是原子中的电子吸收能量跃迁到激发态,再从激发态跃迁回基态时释放出特定波长的光,因此属于发射光谱。
故答案为: 绿 ; 发射 ;
(3) 同一元素的不同价态离子,核电荷数相同,核外电子数越多,电子间的排斥作用越强,离子半径越大。的核外电子数比多1个,因此半径更大。
故答案为: > ;
(4) 草酸根离子中,每个碳原子形成3个σ键(与2个氧原子成键,其中1个为双键),无孤电子对,价层电子对数为3,因此杂化方式为杂化。
故答案为: ;
(5)判断依据为“强酸制弱酸”原理,草酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,反应方程式为:
,说明草酸酸性强于碳酸。
故答案为: > ; ;
(6)①的空间结构:分子中N原子的价层电子对数为,含1对孤电子对,因此空间结构为三角锥形;
② 化学键类型:有空轨道,中的N原子有孤电子对,二者之间形成配位键;
③ 配位数:直接与中心离子结合的配体有6个,因此配位数为6。
故答案为: 三角锥形 ; 配位键或共价键 ;6;
【分析】本题围绕铜的化合物展开,综合考查物质结构与性质的多个知识点。
(1) 价层电子轨道表示式:先写出Cu原子的价电子排布式,再根据离子形成过程,写出的价电子排布式,画出轨道表示式。
(2) 焰色试验:根据铜的焰色记忆为绿色;焰色反应是电子从激发态跃迁回基态时释放能量,属于发射光谱。
(3) 离子半径比较:同一元素的不同价态离子,价态越低,核外电子数越多,电子间斥力越大,半径越大,故。
(4) 杂化方式判断:根据中碳原子的成键情况,其形成3个σ键,无孤电子对,故杂化方式为。
(5) 酸性强弱判断:根据“强酸制弱酸”原理,草酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,说明草酸酸性强于碳酸。
(6) 配合物相关:根据价层电子对互斥理论判断的空间结构;根据配合物的形成原理,判断中心离子与配体之间的化学键为配位键;根据配体数目确定配位数。
(1)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,故Cu2+的轨道表示式为;
(2)铜的焰色为绿色;基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从高能级跃迁到低能级,以光的形式释放能量,即该光谱为发射光谱;
(3)根据离子半径的基本规律,同一元素的不同价态离子中,高价阳离子半径小于低价阳离子半径,这是因为Cu+与Cu2+核电荷数、电子层数相同,Cu+核外电子数比Cu2+多一个,电子云间的排斥力更大,所以Cu+>Cu2+;
(4)中碳原子形成3个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp2杂化;
(5)根据强酸制弱酸,H2C2O4酸性大于H2CO3,即答案为>;反应的化学方程式为:;
(6)NH3中N原子价层电子对数=,有1对孤电子对,空间结构是三角锥形;[Ni(NH3)6]2+中Ni2+有空轨道,NH3中N有孤电子对,形成配位键(共价键);[Ni(NH3)6]2+的配体为NH3,配位数为6。
18.溴乙烷是一种重要的液体化工原料,沸点为,难溶于水且是非电解质,可与碱溶液反应。实验室中制取少量溴乙烷的反应原理为。某研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置(夹持及加热仪器已省略)来制备溴乙烷,并验证有副产物生成(的沸点为)。
已知:。
(1)仪器A的名称是   ,仪器B接自来水的是   (填“a”或“b”)口。
(2)证明一定有生成是利用了的   性,证明一定有生成的现象为   。
(3)C中得到的溴乙烷中可能含有   。为得到纯净的溴乙烷,该同学取出C中的液体依次用水洗→过量溶液洗→水洗,再用无水干燥,最后进行蒸馏,写出用溶液洗涤时发生反应的化学方程式:   。
(4)设计一种实验方案,利用化学方法证明C中的液体中含有单质溴:   。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,请写出相关的化学方程式:   。
【答案】(1)蒸馏烧瓶;b
(2)漂白;酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊
(3)少量的乙醇、、HBr;或
(4)取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色
(5)
【知识点】氧化还原反应;常用仪器及其使用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器 A 的名称是蒸馏烧瓶;仪器 B(冷凝管)接自来水的是b口。
故答案为:蒸馏烧瓶 b。
(2)SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此用 E 装置的品红溶液直接检验 SO2;由于 SO2也能使澄清石灰水变浑浊,会干扰 CO2的检验,因此需先用 F 装置的酸性 KMnO4溶液除去 SO2,当 KMnO4溶液颜色变浅但未完全褪去时,说明 SO2已被除尽,此时 G 装置的澄清石灰水变浑浊,即可证明有 CO2生成。
故答案为:漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
(3)C中是冰盐水,可以将A中挥发出来的乙醇冷凝下来,A装置中NaBr与浓硫酸反应可得到HBr具有挥发性也会进入C中,另外有反应,故还会生成易挥发的。综上得到的溴乙烷中可能含有少量的乙醇、、HBr。
溶液可以与C中的发生氧化还原反应、与HBr发生复分解反应,方程式为:
或。
故答案为:少量的乙醇、、HBr,

(4)取适量 C 中的液体,与适量含的 KI 溶液混合,充分振荡后静置,若观察到有机层显紫色,则证明液体中含有单质溴。
故答案为:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
(5) 溴乙烷与烧碱溶液反应的化学方程式为:。
故答案为:。
【分析】实验室制取溴乙烷的核心反应为:NaBr+H2SO4(浓)+C2H5OH→NaHSO4+C2H5Br+H2O。反应在装置 A 中进行,溴乙烷的沸点仅为 38.4℃,易挥发,因此装置 C 中的冰盐水用于冷凝收集溴乙烷;而副产物 SO2、CO2的沸点极低,不会被冷凝留在 C 装置中,会继续进入后续装置,因此可以通过 D、E、F、G 装置依次验证这两种气体的存在。
(1) 仪器识别与冷凝管使用:根据装置形状判断仪器 A 为蒸馏烧瓶;冷凝管需下口进水、上口出水,故仪器 B 接自来水的是 b 口。
(2) SO2与 CO2的检验:SO2能使品红溶液褪色,利用其漂白性检验;CO2的检验需先除尽 SO2,故酸性 KMnO4溶液颜色未完全褪去且澄清石灰水变浑浊,可证明有 CO2生成。
(3) 溴乙烷的杂质与洗涤反应:反应过程中乙醇、HBr、Br2会挥发进入收集装置,故溴乙烷中含少量乙醇、Br2、HBr;Na2CO3可与 HBr 发生复分解反应,也可与 Br2发生歧化反应,因此可写出对应方程式。
(4) 溴单质的检验:溴单质具有氧化性,可与 KI 反应生成 I2,I2溶于 CCl4显紫色,据此设计实验检验溴单质。
(5) 溴乙烷的水解反应:溴乙烷在 NaOH 水溶液、加热条件下发生水解反应,生成乙醇和 NaBr,据此写出化学方程式。
(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶;冷凝管的进水口从较低处,出水口在高处,所以仪器B接自来水的是b。
故答案为:蒸馏烧瓶 b。
(2)E装置用于检验有无生成,品红遇会褪色,因为有漂白性;由于都能使澄清石灰水变浑浊,故的存在对检验有干扰,故装置中用E检验完有后用F装置中的酸性高锰酸钾完全除去中的,即酸性高锰酸钾颜色变浅但不完全褪去,再通到澄清石灰水中检验有无,证明一定有生成的现象为:酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
故答案为:漂白 酸性溶液的颜色没有完全褪去而澄清石灰水出现浑浊。
(3)C中是冰盐水,可以将A中挥发出来的乙醇冷凝下来,A装置中NaBr与浓硫酸反应可得到HBr具有挥发性也会进入C中,另外有反应,故还会生成易挥发的。综上得到的溴乙烷中可能含有少量的乙醇、、HBr。
溶液可以与C中的发生氧化还原反应、与HBr发生复分解反应,方程式为:
或。
故答案为:少量的乙醇、、HBr

(4)利用化学方法证明含有溴单质,因溴单质有氧化性,可利用此证明:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
故答案为:取适量的C中液体与适量含的KI溶液混合,充分振荡后静置,有机层中显紫色。
(5)溴乙烷可与烧碱溶液反应,是卤代烃的水解反应,化学方程式为。
故答案为:。
19.现有M、X、Y、Z、W五种元素,M的基态原子价层电子排布式为。X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2.元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。元素W的三价阳离子的价层电子排布式为。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图1所示。在该晶胞中,X离子的数目为   ;该化合物的化学式为   。
(2)在Y的氢化物分子中,Y原子轨道的杂化类型是   。
(3)Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,其原因是   。
(4)是制备硫酸的主要原料,中Y元素的化合价为   价。
(5)写出与氧气反应的化学方程式:   。
(6)M与Z形成的化合物的晶胞结构如图2所示(立方晶胞),设晶胞边长为apm。
①距最近的的个数为   。
②该晶体的密度为   。
③化合物MZ在生活中有诸多用途,请写出其中的一种:   。
【答案】(1)4;ZnS
(2)
(3)水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键
(4)
(5)
(6)6;;作电子元件、催化剂、抗酸剂、吸附剂、填充剂、添加剂等
【知识点】原子结构与元素的性质;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1) 位于晶胞的8个顶点和6个面心,通过均摊法计算:个;晶胞中的数目也为4个,因此该化合物的化学式为。
故答案为:;。
(2) 在分子中,S原子的价层电子对数为,因此原子轨道的杂化类型为
故答案为:。
(3) 乙醇分子中含有羟基,可与水分子形成分子间氢键,显著增大溶解度;而无法与乙醇形成氢键,因此在乙醇中的溶解度远大于。
故答案为:水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键。
(4) 中Fe元素的化合价为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可计算出S元素的化合价为-1价。
故答案为:。
(5) 在高温条件下与氧气反应,生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为:
故答案为: 。
(6) ①观察晶胞结构,体心的周围最近的分布在6个面心位置,因此配位数为6;
②晶胞中的数目为个,的数目为个;根据密度公式,晶胞质量为,晶胞体积为,因此密度为:
③是碱性氧化物,可用作抗酸剂、催化剂载体、电子元件材料、吸附剂等。
故答案为:①;② ;③作抗酸剂(或电子元件、催化剂、吸附剂等,合理即可)。
【分析】基态M原子的价层电子排布式为,对应元素为Mg;X位于第四周期,内层轨道电子全部排满,且最外层有2个电子,符合Zn的电子排布特征,因此X为Zn;基态Y原子的3p轨道上填充了4个电子,说明Y的价电子排布为,对应元素为S;Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,可推知内层只有2个电子,最外层为6个电子,对应元素为O;W的三价阳离子价层电子排布式为,说明W原子的价电子排布为,对应元素为Fe。完成元素推断后,就可以结合晶胞结构、化学键与物质性质规律,对后续问题进行解答。
(1)晶胞离子数目与化学式计算:使用均摊法,顶点按、面心按计算,得到晶胞中和的数目,进而推出化学式。
(2)杂化类型判断:计算中心原子的价层电子对数(σ键数+孤电子对数),根据价层电子对互斥理论,对数为4时对应杂化。
(3)溶解度差异分析:从氢键的形成角度分析,乙醇与水可形成氢键,而与无法形成,导致溶解度差异。
(4)化合价计算:根据化合物中正负化合价代数和为零,结合已知的Fe元素化合价,计算出S元素的化合价。
(5)化学方程式书写:根据反应条件和产物,利用原子守恒配平与氧气的高温反应方程式。
(6)晶胞配位数、密度与用途:①观察晶胞结构确定离子配位数;②利用均摊法和密度公式,结合晶胞质量与体积计算密度;③根据的性质,列举其在生活中的常见用途。
(1)Zn2+在8个顶点和6个面心,均摊为个,S2-为4个,该化合物的化学式为ZnS;
(2)在Y的氢化物分子中S的价层电子对数为:,原子轨道的杂化类型是sp3;
(3)Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于在乙醇中的溶解度的原因为:水和乙醇间能形成氢键,而不能和乙醇形成氢键;
(4)中Fe元素的化合价为+2价,S元素的化合价为-1价;
(5)与氧气高温反应生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为:;
(6)Mg2+在12条棱心和体心,均摊为个,O2-在8个顶点和6个面心,均摊为个,则化学式为MgO,据此回答;
①根据体心Mg2+可知,距最近的的个数为6个;
②该晶体的密度g cm 3;
③化合物MgO在生活中有诸多用途,比如作电子元件、催化剂、抗酸剂、吸附剂、填充剂、添加剂等。
20.曲美托嗪(Ⅲ)是一种抗焦虑药,其合成路线如图所示,回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和   。
(2)可由硫酸与甲醇酯化而得,则的名称为   。
(3)Ⅰ→Ⅱ的反应类型为   。
(4)关于合成路线图中相关物质及其转化,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有键的断裂与形成
B.能溶于水,该分子可与水分子形成氢键
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成
D.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可用溶液鉴别
(5)对化合物Ⅰ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂(足量) 反应形成的新结构 反应类型
①     置换反应
②         加成反应
(6)在一定条件下,以原子利用率为100%的反应制备。该反应中:
①若反应物之一为极性分子且只含极性键,则另一反应物为   (填结构简式)。
②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键,则另一反应物为   (填结构简式)。
(7)以苯为唯一有机原料,设计合成的路线。基于你设计的合成路线:
①第一步反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
②最后一步的反应条件为   。
【答案】(1)羧基
(2)硫酸二甲酯
(3)取代反应
(4)B;C
(5)Na;;
(6);
(7)+HO-NO2(浓)+H2O;Fe/HCl
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1) 化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和羧基。
故答案为:羧基;
(2) 由硫酸与甲醇酯化得到的,名称为硫酸二甲酯。
故答案为:硫酸二甲酯;
(3) 根据分析可知, Ⅰ→Ⅱ的反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应;
(4) A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,是酚羟基的断裂,中S-O键的断裂,还有Ⅱ中C-O键的形成,没有键的断裂与形成,A错误;
B.中N、O原子电负性较大,能溶于水,该分子可与水分子形成氢键,B正确;
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,是C-H键的断裂和N-H键的断裂,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成,C正确;
D.化合物Ⅰ含有酚羟基,而Ⅱ、Ⅲ均无酚羟基,只能用溶液鉴别出Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ无法鉴别,D错误;
故答案为:BC;
(5) ①Ⅰ中含有一个羧基和三个酚羟基,均能与钠发生置换反应,答案为Na;
②Ⅰ中含有一个苯环,能与氢气发生加成反应,答案为H2;;
故答案为: Na ; ; ;
(6) ①若反应物之一为极性分子且只含极性键(),则另一反应物为;②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键(),则另一反应物为。
故答案为:①;②。
(7) 以苯为唯一有机原料,设计合成的路线:第一步反应为硝化反应,生成硝基苯,反应的化学方程式为+HO-NO2(浓)+H2O;
②最后一步的反应条件为Fe/HCl,将硝基还原为氨基。
故答案为:+HO-NO2(浓)+H2O ; Fe/HCl ;
【分析】该合成路线的核心流程可以概括为:
化合物 Ⅰ(含羧基和三个酚羟基)与硫酸二甲酯发生甲基化反应,将酚羟基转化为甲氧基,得到中间体 Ⅱ;中间体 Ⅱ 再与 生酰胺化反应,将羧基转化为酰胺基,最终合成目标产物曲美托嗪(Ⅲ)。
(1)官能团识别:根据化合物Ⅰ的结构简式,直接识别出含氧官能团为羟基和羧基。
(2)有机物命名:根据酯化反应的产物命名规则,将硫酸与甲醇形成的酯命名为硫酸二甲酯。
(3)反应类型判断:Ⅰ→Ⅱ的反应中,酚羟基上的氢被甲基取代,符合取代反应的特征。
(4)A:Ⅰ到Ⅱ的转化仅涉及O-H键和S-O键的断裂,无π键变化;
B:含N、O的吗啉环可与水分子形成氢键,能溶于水;
C:Ⅱ到Ⅲ的转化中,各碳原子杂化方式不变,无新的手性碳原子生成;
D:只有Ⅰ含酚羟基,Ⅱ、Ⅲ均无,因此无法用溶液鉴别Ⅱ和Ⅲ;
(5)有机物性质预测:①化合物Ⅰ中的羧基和酚羟基均可与Na发生置换反应;②苯环可与发生加成反应,生成环己烷结构。
(6)原子利用率100%的反应:①乙烯与水加成生成乙醇,反应物水为极性分子且只含极性键;②乙醛与氢气加成生成乙醇,反应物氢气为非极性分子且只含非极性键。
(7)有机合成路线设计:以苯为原料合成苯胺,第一步先通过硝化反应引入硝基,再在Fe/HCl条件下将硝基还原为氨基。
(1)根据结构简式可知,化合物Ⅰ中含氧官能团的名称为羟基和羧基;
(2)可由硫酸与甲醇酯化而得,则的名称为硫酸二甲酯;
(3)根据分析可知,Ⅰ→Ⅱ的反应类型为取代反应;
(4)A.化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,是酚羟基的断裂,中S-O键的断裂,还有Ⅱ中C-O键的形成,没有键的断裂与形成,A错误;
B.中N、O原子电负性较大,能溶于水,该分子可与水分子形成氢键,B正确;
C.化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,是C-H键的断裂和N-H键的断裂,C原子的杂化方式不变,且无手性碳原子形成,C正确;
D.化合物Ⅰ含有酚羟基,而Ⅱ、Ⅲ均无酚羟基,只能用溶液鉴别出Ⅰ,Ⅱ、Ⅲ无法鉴别,D错误;
答案选BC;
(5)①Ⅰ中含有一个羧基和三个酚羟基,均能与钠发生置换反应,答案为Na;
②Ⅰ中含有一个苯环,能与氢气发生加成反应,答案为H2;;
(6)在一定条件下,以原子利用率为100%的反应制备。该反应中:
①若反应物之一为极性分子且只含极性键,判断为H2O,与之发生加成反应,则另一反应物为;
②若反应物之一为非极性分子且只含非极性键,判断为H2,与之发生加成反应,则另一反应物为;
(7)以苯为唯一有机原料,设计合成的路线:第一步反应为硝化反应,生成硝基苯,反应的化学方程式为+HO-NO2(浓)+H2O;
②最后一步的反应条件为Fe/HCl,将硝基还原为氨基。
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