辽宁省辽阳市2022-2023高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

辽宁省辽阳市2022-2023高二下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

辽阳市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 Al-27 As-75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 悠久的历史孕育了丰富的民间艺术文化瑰宝。下列文物器具的材质主要为合金的是
选项 A B C D
文物器具
名称 端石琴式砚 馆陶黑陶 木雕罗汉像 信宜铜盉
A. A B. B C. C D. D
2. 农村谚语“烟台苹果莱阳梨,甜不过潍县的萝卜皮”,苹果、梨和萝卜均含有丰富的碳水化合物[通式为]和多种维生素。下列有关说法中错误的是
A. 蔗糖能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质
D. 葡萄糖是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系且正确的是
A 易溶于水,可用于电解冶炼铝
B. 活性炭疏松多孔,可用于除异味和杀菌
C. 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
D. 溴水呈橙黄色,可用于除去中混有的
4. 下列化学用语或图示表达正确是
A. K原子核外能量最高的电子云的形状:
B. 的VSEPR模型:
C. 基态碳原子核外电子的轨道表示式:
D. 键电子云轮廓图:
5. 下列各组有机物中,一定互为同系物的是
A. 乙烷和异丁烷 B. CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C. 和C3H6 D. 二甲醚和乙醇
6. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 煤的干馏、海带提碘、石油裂解等都涉及化学变化
B. 中国首次实现了利用合成淀粉技术,可实现“碳”的循环利用
C. 食品包装塑料袋属于其他垃圾,其主要成分聚氯乙烯为有机高分子化合物
D. 氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾和酸雨等环境问题
7. 下列状态的Co微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是
A. B.
C. D.
8. 下列反应对应的离子方程式正确的是
A. 将少量氯气通入溶液中:
B. 溶液与过量溶液反应:
C 氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):
D. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:
9. 化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
选项 生产活动 化学原理
A SO2可用作食品添加剂 SO2具有还原性,漂白性
B 要减少或禁止使用含磷洗涤剂 含磷洗涤剂会造成水体污染﹐影响水质
C 家用废旧电池要集中回收处理 废旧电池中含有重金属离子,会造成土壤污染,水体污染
D 家用铁质镀铜自来水龙头 利用了牺牲阳极的阴极保护法,保护了铁质水龙头
A. A B. B C. C D. D
10. 准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A. CH3CH2CH2COOH
B. CH3COOCH2CH3
C. CH3COCH2CH3
D. CH3COOCH3
11. L-赖氨酸锌螯合物X(结构如图)易被人体吸收。X的晶体中存在的微粒间作用力不包括
A. 非极性键 B. 键 C. 离子键 D. 配位键
12. 槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是
A. 槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B. 槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D. 槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
13. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
目 方案设计 现象和结论
A 验证乙烯中含有气体 将气体通入溴水中,观察颜色变化 溴水颜色变浅,最后褪色,说明乙烯中含有气体
B 比较S与C的非金属性强弱 用pH试纸测定的和溶液的pH 若前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:S>C
C 检验乙酰水杨酸( )中是否含有水杨酸( ) 取少量乙酰水杨酸晶体,加入盛有蒸馏水的试管中,加1~2滴1%氯化铁溶液,观察现象 溶液出现紫色,说明含有水杨酸
D 证明溴乙烷与的乙醇溶液发生了消去反应 将溴乙烷与的乙醇溶液共热产生的气体通入酸性溶液中 若溶液褪色,说明发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
14. X、Y、Z、W、R是周期表中的短周期主族元素,原子序数依次增大。Y原子的最外层有4个电子,且未成对电子数和W相等,R和X同主族,RX为离子化合物。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:r(R)>r(Z)>r(W)
B. 元素电负性:Z>W>Y
C. Y、Z最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
D. W与R形成的化合物中可能含有共价键
15. 多酚氧化酶与植物的抗病性有关。配合物是多酚氧化酶的模型配合物。EDTB的一种合成过程如下:
下列有关说法错误的是
A. 乙二醇可与EDTA反应形成环状化合物
B. EDTB中N的杂化轨道类型为、
C. 配离子中的配位原子是N
D. EDTA分子中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为H二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 元素周期表的一部分如图,其中的编号代表对应的元素,请用元素符号回答下列问题。
(1)上述元素中,属于ds区的是___________(填元素符号)。
(2)写出上述⑨元素价离子的价电子排布式:___________,有___________个未成对电子。
(3)向煮沸的蒸馏水中滴入几滴由⑨的单质和⑦的单质反应生成的盐的溶液,继续加热可以制得胶体,请写出制备该胶体的离子方程式:___________,鉴别胶体和溶液的方法是___________。
(4)⑨元素与CO可形成型化合物,该化合物常温下呈液态,熔点为℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断该化合物晶体属于___________晶体(填晶体类型),中含有键的数目为___________。
17 某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质 相对分子质量 密度 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入苯甲酸、异丙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
已知:油水分离器的“分水”原理是冷凝液在分离器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分离器下口放出。
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是___________。判断酯化反应接近反应限度的现象为___________。
(3)本实验一般可采用的加热方式为___________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是___________,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为___________。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为___________(填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%(保留3位有效数字)。
18. 在元素周期表中除了同族元素的性质相似外,还有一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li和Mg、Be和Al、B和Si,这种相似关系称为对角线关系,也称对角线规则。回答下列问题:
(1)Ge与Si同主族。
①按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为5个区,Ge与Si属于___________区。
②Ge原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光,可用光谱分析仪获得___________(填“连续”或“线状”)光谱,鉴定Ge元素的存在。
(2)Be和Mg中第一电离能较大的是___________,与乙酰丙酮能形成配合物,其结构如图,该配合物中键与键的数目之比为___________。
(3)硼烷又称硼氢化合物,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因是___________。
(4)复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。中H的化合价为价,其原因是___________。
(5)超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示,则1号砷原子的原子坐标为___________。已知阿佛伽德罗常数的值为,若晶胞中As原子到B原子的最近距离为,则该晶体的密度为___________(列出含a、的计算式即可)。
19. 酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛等的非处方药。其合成路线如图所示:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B中官能团的名称为_______,B→C的反应类型为_______。
(3)写出E的结构简式:_______。
(4)中C原子的杂化方式有_______。
(5)H为C的同分异构体,则符合下列条件的H有_______种。
①除苯环外不含其他环状结构
②含有硝基,且直接连在苯环上
③分子中无甲基
(6)以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选),设计制备异丁酸的一种合成路线___________。
辽阳市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试卷 答案解析
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 Al-27 As-75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 悠久的历史孕育了丰富的民间艺术文化瑰宝。下列文物器具的材质主要为合金的是
选项 A B C D
文物器具
名称 端石琴式砚 馆陶黑陶 木雕罗汉像 信宜铜盉
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质为合金,
A.砚的成分为无机盐,含碳酸钙,不是合金,故A不选;
B.馆陶黑陶材料为陶瓷,成分为硅酸盐,不是合金,故B不选;
C.木雕罗汉像,木材成分为纤维素,不是合金,故C不选;
D.信宜铜盉为铜合金,故D选;
故选:D。
2. 农村谚语“烟台苹果莱阳梨,甜不过潍县的萝卜皮”,苹果、梨和萝卜均含有丰富的碳水化合物[通式为]和多种维生素。下列有关说法中错误的是
A. 蔗糖能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖
B. 淀粉和纤维素互为同分异构体
C. 维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质
D. 葡萄糖是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.蔗糖为双糖,能在催化剂的作用下水解,生成葡萄糖和果糖,A正确;
B.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n不同分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.维生素是维持人体生命活动必需的一类有机物质,人体中含量很低但是作用巨大,C正确;
D.葡萄糖中含有醛基,是还原糖,能与新制的氢氧化铜反应,D正确。
答案选B。
3. 下列有关物质性质与用途具有对应关系且正确的是
A. 易溶于水,可用于电解冶炼铝
B. 活性炭疏松多孔,可用于除异味和杀菌
C. 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
D. 溴水呈橙黄色,可用于除去中混有的
【答案】C
【解析】
【详解】A.AlCl3在熔融态不导电,不能用于电解冶炼铝,也不具有对应关系,A错误;
B.活性炭疏松多孔,具有吸附性,可以除异味,但不能杀菌,B错误;
C.ClO2的强氧化性可以杀灭水中的微生物,可以杀菌消毒,性质与用途具有对应关系且正确,C正确;
D.溴水可与乙烯发生加成反应从而除去甲烷中的C2H4,但与其为橙黄色无关,D错误;
故选C。
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. K原子核外能量最高的电子云的形状:
B. 的VSEPR模型:
C. 基态碳原子核外电子的轨道表示式:
D. 键电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.K原子能量最高的电子为4s电子,其电子云为球形,A错误;
B.BeCl2中心Be原子为sp杂化,VSEPR模型是直线型,B错误;
C.碳原子核外电子轨道表达式为, ,C错误;
D.p-pπ键为两个p轨道进行肩并肩重叠产生,D正确;
故选D。
5. 下列各组有机物中,一定互为同系物的是
A. 乙烷和异丁烷 B. CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl
C. 和C3H6 D. 二甲醚和乙醇
【答案】A
【解析】
【分析】同系物指的是结构相似,分子组成相差若干个CH2的化合物,据此分析。
【详解】A.乙烷和异丁烷同为烷烃,分子组成相差2个CH2,一定互为同系物,A符合题意;
B.CH3CH2Cl和CH3CHClCH2Cl官能团-Cl的数目不同,B不符合题意;
C.C3H6有多种同分异构体与 不一定是同系物,C不符合题意;
D.二甲醚和乙醇 官能团不同,结构不相似,D不符合题意;
故选A
6. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 煤的干馏、海带提碘、石油裂解等都涉及化学变化
B. 中国首次实现了利用合成淀粉技术,可实现“碳”的循环利用
C. 食品包装塑料袋属于其他垃圾,其主要成分聚氯乙烯为有机高分子化合物
D. 氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾和酸雨等环境问题
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,煤的干馏是属于化学变化;海带提碘的方法有离子交换法、空气吹出法、活性炭吸附法和碘化亚铜沉淀法等,有涉及到化学变化;石油裂解是指在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,也属于化学变化,A正确;
B.中国首次实现了利用 CO2 合成淀粉技术,淀粉属于多糖,可实现“碳”的循环利用,B正确;
C.食品包装塑料袋的主要成分是聚乙烯、聚丙烯等,聚氯乙烯不用于食品包装,C错误;
D.氮氧化物(NO、NO2等)的大量排放,会导致光化学烟雾和酸雨等环境问题,D正确;
故选C。
7. 下列状态的Co微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该排布为基态电子排布,失去最外层一个电子所需能量较少,A不符合题意;
B.该排布为+1价离子基态电子排布,失去最外层一个电子所需能量多,B符合题意;
C.该排布为激发态电子排布,失去最外层一个电子所需能量少,C不符合题意;
D.该排布为+1价离子激发态电子排布,失去最外层一个电子所需能量少,D不符合题意;
故选B
8. 下列反应对应的离子方程式正确的是
A. 将少量氯气通入溶液中:
B. 溶液与过量溶液反应:
C. 氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):
D. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:
【答案】C
【解析】
【详解】A.还原性:,所以通入少量氯气,氯气会先与碘离子反应;若氯气足够,才继续和亚铁离子反应,则少量氯气通入FeI2溶液中的离子方程式为:,A错误;
B.草酸为弱酸,NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应生成NaHC2O4,离子方程式为:,B错误;
C.氢碘酸属于还原性强酸,氢氧化铁溶于氢碘酸发生氧化还原反应:,C正确;
D.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体发生的离子反应是:,D错误;
故选C。
9. 化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
选项 生产活动 化学原理
A SO2可用作食品添加剂 SO2具有还原性,漂白性
B 要减少或禁止使用含磷洗涤剂 含磷洗涤剂会造成水体污染﹐影响水质
C 家用废旧电池要集中回收处理 废旧电池中含有重金属离子,会造成土壤污染,水体污染
D 家用铁质镀铜自来水龙头 利用了牺牲阳极的阴极保护法,保护了铁质水龙头
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2可用作食品添加剂如在葡萄酒中加入少量SO2是利用SO2的还原性,防止葡萄酒发生氧化反应,故A正确;
B.P元素为水中藻类植物的营养物质,则大量使用含磷洗涤剂会造成水体富营养化,故B正确;
C.废旧电池中含有重金属,如果随意丢弃会造成土壤、水资源污染,所以废旧电池要集中处理,故C正确;
D.铁的活泼性比铜强,铁上镀铜形成的原电池中铁做负极,加快铁的腐蚀,不能保护铁质水龙头,故D错误;
故选:D。
10. 准确称取4.4 g某有机物样品X(只含C、H、O三种元素),将有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g。又知有机物X的质谱图和红外光谱图分别如图所示,则该有机物的结构简式可能为
A. CH3CH2CH2COOH
B. CH3COOCH2CH3
C. CH3COCH2CH3
D. CH3COOCH3
【答案】B
【解析】
【分析】有机物X经充分燃烧后产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6 g和8.8 g,浓硫酸吸收水,碱石灰吸收二氧化碳,则X中碳、氢元素的质量分别为8.8 g×=2.4 g、3.6 g×=0.4 g,则氧元素的质量为4.4 g-2.4 g-0.4 g=1.6 g,碳、氢、氧的物质的量之比为∶∶=2∶4∶1,故分子式为(C2H4O)n;由质谱图可知相对分子质量为88,则44n=88,n=2,分子式为C4H8O2;由红外光谱图可知,分子中含有不对称—CH3、C=O、C—O—C,则结构简式为CH3COOCH2CH3, 据此答题。
【详解】根据以上分析B项符合题意,故选B。
11. L-赖氨酸锌螯合物X(结构如图)易被人体吸收。X的晶体中存在的微粒间作用力不包括
A. 非极性键 B. 键 C. 离子键 D. 配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳原子之间为非极性键,A错误;
B.碳氧双键含有键,B错误;
C.该结构中不含有离子键,C正确;
D.氧原子和氮原子与锌之间为配位键,D错误;
故选C。
12. 槟榔中含有槟榔碱,其结构简式如图所示,下列有关槟榔碱的说法正确的是
A. 槟榔碱的化学式为C8H12NO2
B. 槟榔碱能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 1 mol槟榔碱最多能与2 mol H2发生加成反应
D. 槟榔碱与槟榔次碱()互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.从槟榔碱的结构简式可以确定其化学式为C8H13NO2,A错误;
B.槟榔碱含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.碳碳双键能与H2发生加成反应,酯基不能加成,故1 mol槟榔碱最多能与1 mol H2发生加成反应,C错误;
D.其余部分相同,槟榔碱另有酯基,槟榔次碱另有羧基,两者属于不同类物质,结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选B。
13. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 验证乙烯中含有气体 将气体通入溴水中,观察颜色变化 溴水颜色变浅,最后褪色,说明乙烯中含有气体
B 比较S与C的非金属性强弱 用pH试纸测定的和溶液的pH 若前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:S>C
C 检验乙酰水杨酸( )中是否含有水杨酸( ) 取少量乙酰水杨酸晶体,加入盛有蒸馏水的试管中,加1~2滴1%氯化铁溶液,观察现象 溶液出现紫色,说明含有水杨酸
D 证明溴乙烷与的乙醇溶液发生了消去反应 将溴乙烷与的乙醇溶液共热产生的气体通入酸性溶液中 若溶液褪色,说明发生了消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯能和溴发生加成反应使溴水褪色、二氧化硫会和溴发生氧化还原反应使溴水褪色,即将气体通入溴水中,观察颜色变化,不说明乙烯中含有气体,A错误;
B.和溶液中碳酸根和亚硫酸根分别水解生成碳酸氢根和亚硫酸氢根而使溶液显碱性,若前者的试纸颜色比后者深,即证明碳酸氢根的酸性小于亚硫酸氢根,但不能证明碳和硫的非金属性强弱,B错误;
C.水杨酸( )中含有酚羟基,遇见铁离子会显紫色,即证明含有水杨酸,C正确;
D.溴乙烷与的乙醇溶液发生消去反应生成乙烯,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但乙醇易挥发且也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,即溶液褪色,不能说明发生了消去反应,D错误;
故选C。
14. X、Y、Z、W、R是周期表中的短周期主族元素,原子序数依次增大。Y原子的最外层有4个电子,且未成对电子数和W相等,R和X同主族,RX为离子化合物。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:r(R)>r(Z)>r(W)
B. 元素电负性:Z>W>Y
C. Y、Z最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
D. W与R形成的化合物中可能含有共价键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素, R和X同主族,RX为离子化合物,可知X为H,R为Na,Y原子的最外层有4个电子,Y为C,C的核外电子排布为 ,有2个未成对电子数,W的未成对电子数也为2,W为O,Z为N,据此解答。
【详解】A.R为Na、Z为N、W为O,他们的简单离子(Na+、N3-、O2-)核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:r(R)< r(W)B.Z为N、W为O、Y为C,同一周期从左往右,电负性逐渐增大,故电负性W> Z >Y,B错误;
C.Y为C,Z为N,N的非金属大于C,非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y,C错误;
D.W为O,R为Na,O和Na组成的Na2O2中既含有离子键又含有含有共价键,D正确;
故选D。
15. 多酚氧化酶与植物的抗病性有关。配合物是多酚氧化酶的模型配合物。EDTB的一种合成过程如下:
下列有关说法错误的是
A. 乙二醇可与EDTA反应形成环状化合物
B. EDTB中N的杂化轨道类型为、
C. 配离子中的配位原子是N
D. EDTA分子中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为H【答案】D
【解析】
【详解】A.乙二醇中含有两个羟基、EDTA中有两个羧基在同侧可以形成环状化合物,A正确;
B.EDTB中N原子有全部连接单键、连接双键两种形式所以杂化形式为、,B正确;
C.EDTB中N原子有孤对电子,所以N原子作为配位原子,C正确;
D.第一电离能H故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 元素周期表的一部分如图,其中的编号代表对应的元素,请用元素符号回答下列问题。
(1)上述元素中,属于ds区的是___________(填元素符号)。
(2)写出上述⑨元素价离子的价电子排布式:___________,有___________个未成对电子。
(3)向煮沸的蒸馏水中滴入几滴由⑨的单质和⑦的单质反应生成的盐的溶液,继续加热可以制得胶体,请写出制备该胶体的离子方程式:___________,鉴别胶体和溶液的方法是___________。
(4)⑨元素与CO可形成型化合物,该化合物常温下呈液态,熔点为℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断该化合物晶体属于___________晶体(填晶体类型),中含有键的数目为___________。
【答案】(1)Cu (2) ①. ②. 5
(3) ①. (胶体) ②. 丁达尔效应
(4) ①. 分子 ②.
【解析】
【分析】该题目以元素周期表为素材考查元素性质,由图可知:①为H、②为Be、③为C、④为Mg、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu。
【小问1详解】
ds区元素位于IB、IIB族,所以Cu属于ds区;
【小问2详解】
Fe元素的核外电子排布为[Ar]3d64s2,所以+3离子价电子排布为3d5,有5个未成对电子;
【小问3详解】
⑦和⑨反应得到的盐为FeCl3,所得胶体为Fe(OH)3胶体,可以用丁达尔效应来区分溶液与胶体;反应方程为:(胶体)
【小问4详解】
该物质熔沸点低、易溶于非极性溶剂符合分子晶体特征,所以为分子晶体;
1mol该物质中含有5molCO,含键5mol,CO与Fe之间形成5条配位键,所以共计10NA键。
17. 某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理如下:
用如图所示装置进行实验:
物质的性质数据如表所示:
物质 相对分子质量 密度 沸点/℃ 水溶性
苯甲酸 122 1.27 249 微溶
异丙醇 60 0.79 82 易溶
苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶
实验步骤:
步骤ⅰ.在图甲干燥的仪器a中加入苯甲酸、异丙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石;
步骤ⅱ.加热至70℃左右保持恒温半小时;
步骤ⅲ.将图甲的仪器a中的液体混合物进行如下操作得到粗产品:
步骤ⅳ.将粗产品用图乙所示装置进行精制。
已知:油水分离器的“分水”原理是冷凝液在分离器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分离器下口放出。
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中选择的仪器a的容积大小为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)实验中,加入的异丙醇需过量,其目的是___________。判断酯化反应接近反应限度的现象为___________。
(3)本实验一般可采用的加热方式为___________。
(4)操作Ⅰ中饱和碳酸钠溶液洗涤的目的是___________,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为___________。
(5)步骤ⅳ操作时应收集218℃的馏分,如果温度计水银球位置偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为___________(填物质名称)。
(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1)B (2) ①. 使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率 ②. 油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高低不变)
(3)水浴加热 (4) ①. 除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质 ②. 除去残留的水
(5)苯甲酸 (6)85.0
【解析】
【分析】该题以苯甲酸异丙酯制备为素材考查酯化反应,有机物的制备与分离问题;
分水器可以分离反应产生的水促使平衡正向移动,提高产率;
产物分离时,第一次水洗除去可溶性杂质,碳酸钠洗除去酸性杂质,第二次水洗除去碳酸钠。
【小问1详解】
步骤1中加入异丙醇和浓硫酸,苯甲酸的体积为19.2mL,总计49.2mL,烧瓶中溶液体积不超过,所以选用100mL烧瓶;
【小问2详解】
①加入过量的异丙醇平衡正向移动,提高苯甲酸的转化率,提高产率;
②随反应的进行,分水器中水的量一直增加,当反应达到平衡态时,油水分离器中水面保持稳定(或油水分离器中水层高低不变);
【小问3详解】
反应需要在70℃恒温半小时,所以需要水浴加热;
【小问4详解】
①该反应中采用浓硫酸做催化剂同时苯甲酸是酸性反应物,碳酸钠能与酸性杂质发生反应,所以加入碳酸钠的目的为除去酸性杂质;
②无水硫酸镁能够吸水产生MgSO4·7H2O,所以加入硫酸镁作为干燥剂,除去残留的水;
【小问5详解】
水银球位置偏上则收集到的馏分温度偏高,可能使部分苯甲酸气化,所以杂质可能为苯甲酸;
【小问6详解】
由于加入的异丙醇为过量,计算理论产量时带入苯甲酸进行计算,产率为:
18. 在元素周期表中除了同族元素的性质相似外,还有一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li和Mg、Be和Al、B和Si,这种相似关系称为对角线关系,也称对角线规则。回答下列问题:
(1)Ge与Si同主族。
①按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为5个区,Ge与Si属于___________区。
②Ge原子的电子发生跃迁时会吸收或发出不同的光,可用光谱分析仪获得___________(填“连续”或“线状”)光谱,鉴定Ge元素的存在。
(2)Be和Mg中第一电离能较大的是___________,与乙酰丙酮能形成配合物,其结构如图,该配合物中键与键的数目之比为___________。
(3)硼烷又称硼氢化合物,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因是___________。
(4)复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。中H的化合价为价,其原因是___________。
(5)超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示,则1号砷原子的原子坐标为___________。已知阿佛伽德罗常数的值为,若晶胞中As原子到B原子的最近距离为,则该晶体的密度为___________(列出含a、的计算式即可)。
【答案】(1) ①. p ②. 线状
(2) ①. Be ②.
(3)随着B原子数的增多,硼烷的相对分子质量增大,范德华力增强,熔、沸点升高
(4)电负性H>B,共用电子对偏向了H
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Si、Ge均为IVA元素,所以为p区元素;
由于原子的核外电子排布分层排布,得到的光谱不连续为线状光谱;
【小问2详解】
Be的半径小于Mg,对核外电子束缚能力强,所以Be的第一电离能大;
如图,单键为键共有26条,双键为一条键一条键有4条,共计30条键与4条键,比例为15:2;
【小问3详解】
分子晶体的熔沸点受分子间作用力影响,随着B原子数的增多,硼烷的相对分子质量增大,范德华力增强,熔、沸点升高;
【小问4详解】
电负性H>B,共用电子对偏向了H
【小问5详解】
1号原子位于体对角线的处,所以原子坐标为;
As原子到B原子的最近距离为a pm,为体对角线的所以晶胞的棱长为,均摊可得晶胞中含有4个As、4个B,所以密度为。
19. 酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛等的非处方药。其合成路线如图所示:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B中官能团的名称为_______,B→C的反应类型为_______。
(3)写出E的结构简式:_______。
(4)中C原子的杂化方式有_______。
(5)H为C的同分异构体,则符合下列条件的H有_______种。
①除苯环外不含其他环状结构
②含有硝基,且直接连在苯环上
③分子中无甲基
(6)以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选),设计制备异丁酸的一种合成路线___________。
【答案】(1)3-甲基苯甲酸
(2) ①. 羧基、氯原子 ②. 取代反应
(3) (4)sp3、sp2
(5)3 (6)
【解析】
【分析】B和NaCN反应生成C,C与SOCl2反应生成D,根据B、D的结构简式可知C是 ;和苯反应生成E,根据E的分子式,由F的结构简式逆推,可知E的结构简式为;
【小问1详解】
的化学名称为间3-基苯甲酸;
【小问2详解】
B是,含有官能团的名称为羧基、氯原子,B→C是中的氯原子被-CN代替,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
和苯反应生成E,根据E的分子式,由F的结构简式逆推,可知E的结构简式为;
【小问4详解】
中单键C原子的杂化方式为sp3,双键C原子的杂化方式为sp2;
【小问5详解】
①除苯环外不含其他环状结构;②含有硝基,且直接连在苯环上;③分子中无甲基,符合条件的的同分异构体,苯环上有2个取代基-NO2、-CH2-C≡CH,有3种结构;
【小问6详解】
乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷,氯乙烷和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN;CH3CH2CN和碳酸二甲酯发生取代反应生成,在酸性条件下生成,合成路线为。

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