2024年春季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考
高二化学试卷
考试时间:2024年4月18日下午14:30-17:05 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分.每小题只有一项符合题目要求.
1. 劳动有利于“知行合一”.下列劳动项目中所述的化学知识错误的是
A. 做营养餐,其中的糖类、油脂、蛋白质都属于天然有机高分子化合物
B 烧鱼时,加料酒和醋,生成低级酯有香味
C. 利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气,沼气中含有的可作燃料
D. 自制肥皂,利用油脂在碱性条件下水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类中单糖、双糖以及油脂相对分子质量小于10000,不是高分子化合物,故A错误;
B.做鱼加少许食醋和料酒会更香,是因为醋酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,具有香味,故B正确;
C.利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气,沼气主要成分是甲烷,甲烷用作燃料,故C正确;
D.由于油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐,因此自制肥皂方法:向植物油中加入NaOH溶液,故D正确;
故选:A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 分子的球棍模型: B. 的电子式:
C. 电子云轮廓图: D. 丙炔的键线式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2S分子中S原子含有2个H-S键和2个孤电子对,为V形分子,故A错误;
B.过氧化钠是离子化合物,钠离子和过氧根离子间存在离子键,电子式是,故B错误;
C.电子云为z轴伸展方向的哑铃型,轮廓图为:,故C正确;
D.丙炔的三个碳原子在同一直线上,键线式为:,故D错误;
答案选C。
3. 类比推理是重要的学科思想,下列有关类比推理的说法正确的是
A. 是非极性键形成的非极性分子,也是非极性键形成的非极性分子
B. 邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,邻羟基苯甲酸也在分子内形成氢键
C. 二氧化碳的分子式为,则二氧化硅的分子式为
D. 同为离子晶体,氯化钠中的配位数为6,则氯化铯中的配位数也为6
【答案】B
【解析】
【详解】A.O3分子中存在非极性共价键;O3的三个原子以一个氧原子为中心,与另外两个氧原子分别构成共价键,中心的氧原子sp2杂化,其中包含一对孤电子对,O3空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合,O3是结构不对称的极性分子,A错误;
B.邻羟基苯甲醛、邻羟基苯甲酸都能形成分子内氢键,B正确;
C.CO2是分子晶体,其化学式代表的是一个单独的CO2分子,也可以叫分子式,SiO2是共价晶体,是由一个个Si和O的原子通过Si-O键连接而成,不存在一个个的SiO2“分子”, 化学式SiO2只是代表其Si和O的原子数目比,因此只能叫化学式,而不能叫分子式,C错误;
D.同为离子晶体,氯化钠中的配位数为6,则氯化铯中的配位数也为8,D错误;
故选B。
4. 下列对一些实验事实的解释错误的是
选项 实验事实 解释
A 水加热到较高温度都难以分解 水分子间存在氢键
B 的沸点高于 分子间作用力大
C 白磷为正四面体分子 白磷分子中键间的键角是
D 用萃取碘水中的 和均为非极性分子且与水不互溶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子的稳定性与化学键有关,与氢键无关,水加热到较高温度都难以分解,说明水中存在的化学键较强,,A错误;
B.两者均为共价晶体,且结构相似,熔沸点与分子间作用力,相对分子质量越大,分子间作用力越大,B正确;
C.白磷是正四面体结构,四个顶点上分别占有一个P原子,键角为60°,C正确;
D.非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,碘和苯都是非极性分子,水是极性分子,所以可以用苯萃取碘水中的I2,D正确;
故选D。
5. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下.下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. C中有手性碳原子 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.对比a、b、c的结构简式可知,a和b反应生成c和HCl,因此该反应为取代反应,故A正确;
B.a中含有酚羟基,可与NaOH溶液反应,b中含有卤原子,在NaOH溶液中可发生水解反应,故B正确;
C.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,故c中不含有手性碳原子,故C错误;
D.c为冠醚,可与K+形成鳌合离子,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,故D正确。
答案选C。
6. 用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. SO2、CS2都是直线形的分子 B. 键角由大到小顺序:CH4>NH3>H2O
C. BF3、NH3都是平面三角形的分子 D. PCl3、SO3都是三角锥形的分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,S原子的最外层有1个孤电子对,分子呈V形结构,CS2的中心C原子的价层电子对数为2,发生sp杂化,分子呈直线形结构,A不正确;
B.CH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,中心原子的孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对与成键电子对间的排斥作用依次增大,所以键角由大到小顺序为:CH4>NH3>H2O,B正确;
C.BF3的中心B原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,中心原子无孤电子对,则分子呈平面三角形,NH3的中心N原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,中心N原子有1个孤电子对,则分子呈三角锥形结构,C不正确;
D.PCl3的中心P原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,中心P原子的最外层有1个孤电子对,分子呈三角锥形,SO3的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,S原子的最外层无孤电子对,分子呈平面三角形,D不正确;
故选B。
7. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 酸性: B. 碱性:
C. 碱性: D. 酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.为吸电子基团,使羧基中羟基极性增大,更易电离出氢离子,甲基为推电子基团,使羧基中羟基的极性减小,不易电离出氢离子,因此酸性:,A错误;
B.甲基为推电子基团,因此中六元环的电子云密度增大,即体系富电子,碱性增强,B错误;
C.为吸电子基团,甲基为推电子基团,则中缺电子,酸性强,中富电子,碱性强,C错误;
D.四种物质中,电子的多少顺序为:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强,所以酸性:,D正确;
故选D。
8. 用下列装置及药品能达到相应实验目的的是
A.实验室制取乙烯 B.用溴水检验与乙醇溶液生成的乙烯
C.证明苯与液溴发生了取代反应 D.提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度计测定反应液的温度为170℃,温度计的水银球未在液面下,故A错误;
B.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液加热发生消去反应生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色可检验乙烯,故B正确;
C.挥发的溴能和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,干扰HBr和硝酸银溶液的反应,故C错误;
D.苯甲酸的溶解度随温度的升高而增大,则选择重结晶法提纯,故D错误。
答案选B。
9. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半.下列叙述正确的是
A. 一个的晶胞中平均含有4个 B. 元素非金属性的顺序为
C. Y的最高价氧化物的水化物是强酸 D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素,由化合物的组成,可确定W为Na,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,则Z为Cl,X为Si,若Y为S,则不形成阴离子,所以Y为P。从而得出W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。
【详解】A.WZ为NaCl,由氯化钠晶胞结构,根据均摊法可知Na+的个数=×12+1=4,A正确;
B.X、Y、Z分别为Si、P、Cl,同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则元素非金属性的顺序为Cl>P>Si,B不正确;
C.Y为P元素,其最高价氧化物的水化物是弱酸,C不正确;
D.该新化合物中,Y为P元素,其与2个Si原子各形成1个共用电子对,还获得Na失去的1个电子,所以满足8电子稳定结构,D不正确;
故选A
10. 根据实验操作及现象,得出结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 将(卤代烃)与溶液共热,冷却后取上层水溶液,加入溶液,观察沉淀颜色 验证中的卤素原子的种类
B 将分别通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液,品红的乙醇溶液不褪色,品红的水溶液慢慢褪色 说明使品红褪色是
C 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入溶液,溶液不变红 菠菜中不含有铁元素
D 与溶液生成黄色沉淀和无色气体 和生成,促进和溶液发生反应生成和
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.检验卤素离子应在酸性溶液中,加入NaOH溶液共热,CH3CH2X(卤代烃)发生水解,没有加硝酸酸化,不能利用硝酸银检验,故A错误;
B.品红的水溶液慢慢褪色,可知二氧化硫本身不能漂白,则使品红褪色的是SO2与水反应后的产物,故B错误;
C.上层清液于试管中,加KSCN溶液不变红,说明溶液中不存在Fe3+,可能是Fe2+,不能确定菠菜中是否含有铁元素,故C错误;
D.体系中可生成极难溶的AgI,极大降低了Ag+浓度,促进Ag和HI溶液发生反应生成AgI和 H2,故D正确。
答案选D。
11. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞参数分别为,下列叙述正确的是
A. 一个晶胞中含有6个原子 B. 该物质化学式为
C. 最近距离为 D. 晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合投影图可知,晶体结构中实线部分为1个晶胞, Mg个数为,A错误;
B.Mg个数为,有2个B位于晶胞体内,化学式为MgB2,B错误;
C.晶胞沿c轴的投影图中硼原子位于正三角形的中心,原子间的最近距离应为pm,C正确;
D.已知晶胞参数分别为,晶胞体积为×10-30cm3,化学式为MgB2,晶胞质量为,晶体的密度为D错误;
故选C。
12. 一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述错误的是
A. ①的反应类型是加成反应 B. 一个乙苯的分子中最多有15个原子共面
C. 乙苯、苯乙稀均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 苯乙烯最多可与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【分析】苯和乙烯发生加成反应生成乙苯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;
【详解】A.由流程图可知,反应①为苯分子断裂C-H键,乙烯分子断裂碳碳双键中较活泼的键,然后两者结合生成乙苯,反应类型是加成反应,A正确;
B.苯分子有12个原子共平面,由于碳碳单键是可以旋转的,乙基上最多有2个原子可以与苯环共面,所以共面的原子最多有14个,B错误;
C.乙苯的侧链碳上连有H原子,苯乙烯具有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,都能使酸性 KMnO4溶液褪色,C正确;
D.苯乙烯中,苯环可与三个氢气加成,一个碳碳双键可以与一个氢气加成,故1mol苯乙烯最多可与4molH2发生加成反应,D正确;
故选B。
13. 某反应机理如图,下列说法错误的是
A. 此法由甲烷制取甲醇的总反应方程式为:
B. 反应③的还原剂对苯二酚
C. 不溶于水
D. 和均可以与浓溴水反应,且反应类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.涉及反应为CH4+CF3COOH+O2→CF3COOCH3+H2O,CF3COOCH3+H2O→CF3COOH+CH3OH,则总反应为,故A正确;
B.反应③中N元素化合价降低,被还原,氧化剂为NO2,还原剂为对苯二酚,故B正确;
C.含有酯基,属于酯类,难溶于水,故C正确;
D.含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,含有双键,与溴水发生加成反应,故D错误。
答案选D。
14. 中医药是我国的文明瑰宝,下列化合物是合成中药黄芩的主要活性成分的中间体,是一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如下图所示.关于该化合物下列说法正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 双键均为顺式结构
C. 分子式为 D. 不能和盐酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分子中含有醚键、碳碳双键、酰胺键3种官能团,故A正确;
B.由结构简式可知,该分子中碳碳双键一个为顺式结构,一个为反式结构,故B错误;
C.由结构简式可知,根据价键规则,得到该分子的分子式为,故C错误;
D.分子中含有酰胺键,能和盐酸反应,故D错误。
答案选A。
15. 为尖晶石型锰系锂离子电池材料,其晶胞由8个立方单元组成,这8个立方单元可分为A、B两种类型.电池充电过程的总反应可表示为:。已知:充放电前后晶体中锰的化合价只有,分别表示为。
下列说法不正确的是
A. 每个晶胞含8个
B. 立方单元B中、O原子个数比为
C. 放电时,正极反应为
D. 若,则充电后材料中与的比值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从A立方单元中可知,一个A单元中含2个,一个晶胞含4个A,所以每个晶胞含8个,故A正确;
B.由立方单元B可知Mn原子个数分别为,O原子个数为,所以Mn、O原子个数比为∶4,B正确;
C.放电时,正极得电子被还原,反应式为:,C正确;
D.若,根据化合物化合价之和为0的原则,设Mn(Ⅲ)有amol,Mn(Ⅳ) bmol
可计算出a+b=2,
Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为, D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分.
16. 回答以下关于元素及其化合物的问题.
(1)下列状态的铝中,最外层电离出一个电子所需要能量由大到小的顺序______________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)氮原子可以提供孤电子对与氧原子形成配位键,基态氧原子的价层电子发生重排提供一个空轨道,则重排后的氧原子价电子排布图(轨道表达式)为______________,基态氧原子的价层电子不是重排结构,原因是不符合______________。
(3)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,碳元素位于元素周期表的______________区;图1晶体中1个最小六元环平均含有C原子数与图2晶体中1个最小六元环平均含有C原子数之比为______________;图3是石墨层间插入氟得到层状结构化合物,该物质仍具润滑性,与石墨相比,导电性______________(填“增强”或“减弱”)。
(4)硼与硅相似,也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见的有乙硼烷、丁硼烷等.乙硼烷的结构式如图。分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,写出其结构式______________。
【答案】(1)D>C>A>B
(2) ①. ②. 洪特规则
(3) ①. p ②. 1∶4 ③. 减弱
(4)
【解析】
【小问1详解】
各微粒失去1个电子,A为基态Al原子第一电离能,B为激发态Al原子第一电离能,而C为Al的第二电离能,D为第三电离能,Al的第三电离能>第二电离能>第一电离能,基态的第一电离能大于激发态的第一电离能,因此所需要能量由大到小的顺序D>C>A>B;
【小问2详解】
基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,基态氧原子的价层电子发生重排提供一个空轨道,则重排后的氧原子价电子排布图为;洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,基态氧原子的价层电子不是重排结构,原因是不符合洪特规则;
【小问3详解】
碳元素位于元素周期表的p区;图1为金刚石晶体,每个碳原子都参与形成12个六元环,而每个环中含有碳原子数为,图2是石墨晶体,每个碳原子参与形成三个六元环,所以最小的碳环里实际所包含的碳原子数是,所以平均含有C原子数之比为1∶4;石墨晶体中每个碳原子有一个未参与杂化的电子,在层内离域移动,故石墨晶体导电,而没有未参与杂化的电子,所以与石墨相比,导电性减弱;
小问4详解】
由乙硼烷分子中氢桥键()及四元环结构可知,一个B形成4个共价键,丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,则在2个B之间会存在1个B-B键,3个B、2个氢形成五元环,结构为。
17. 元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先_______,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查_______。依次点燃煤气灯_______,进行实验。
(2)O2的作用有_______。CuO的作用是_______(举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是_______。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:_______。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为_______。
【答案】(1) ①. 通入一定的O2 ②. 装置气密性 ③. b、a
(2) ①. 为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中 ②. CO+CuOCu+CO2
(3) ①. A ②. C ③. 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳,而氯化钙只能吸收水蒸气
(4)先熄灭煤气灯a,继续吹入一定量的O2,然后再熄灭煤气灯b,待装置冷却后停止通入O2,
(5)C4H6O4
【解析】
【分析】利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量,这是一种经典的李比希元素测定法,将样品装入Pt坩埚中,后面放置一CuO做催化剂,用于催化前置坩埚中反应不完全的物质,后续将产物吹入道两U型管中,称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量,结合其他技术手段,从而得到有机物的分子式。
【小问1详解】
实验前,应先通入一定的O2吹空石英管中的杂质气体,保证没有其他产物生成,而后将已U型管c、d与石英管连接,检查装置气密性,随后先点燃b处酒精灯后点燃a处酒精灯,保证当a处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2
【小问2详解】
实验中O2的作用有:为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中;CuO的作用是催化a处产生的CO,使CO反应为CO2,反应方程式为CO+CuOCu+CO2
【小问3详解】
有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中c管装有无水CaCl2,d管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,而氯化钙只能吸收水蒸气,调换后影响最后分子式的确定;
【小问4详解】
反应完全以后应先熄灭煤气灯a,继续吹入一定量的O2,然后再熄灭煤气灯b,待装置冷却后停止通入O2,保证石英管中的气体产物完全吹入两U型管中,使装置冷却;
【小问5详解】
c管装有无水CaCl2,用来吸收生成的水蒸气,则增重量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)===0.0012mol;d管装有碱石灰,用来吸收生成的CO2,则增重量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)===0.0008mol;有机物中O元素的质量为0.0128g,其物质的量n(O)===0.0008mol;该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2;质谱测得该有机物的相对分子质量为118,则其化学式为C4H6O4;
【点睛】本实验的重点在于两U型管的摆放顺序,由于CO2需要用碱石灰吸收,而碱石灰的主要成分为CaO和NaOH,其成分中的CaO也可以吸收水蒸气,因此在摆放U型管位置时应将装有碱石灰的U型管置于无水CaCl2之后,保证实验结果。
18. 从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品.工艺流程如下:
已知:氨性溶液由NH3 H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制.常温下,Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子.回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表中的位置______________(周期、族);
(2)“氨浸”时,由Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]2+的离子方程式为______________________;
(3)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物.滤渣的X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰;
①NH4Al(OH)2CO3属于______________(填“晶体”或“非晶体”);
②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率,其原因是______________________;
(4)“析晶”过程中通入的酸性气体A为______________.
(5)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质,晶体A含6个结晶水,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为______________;
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用HNO3和___________(填化学式)。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)2Co(OH)3+12 NH3 H2O+=2[Co(NH3)6]2+++13H2O+4OH-(或2Co(OH)3+8 NH3 H2O+4+=2[Co(NH3)6]2+++13H2O)
(3) ①. 晶体 ②. (NH4)2CO3会使滤泥中一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,从而减少胶状物质对镍、钴氢氧化物的包裹,增加了滤泥对氨碱溶液的接触面积
(4)HCl (5) ①. 2:5或0.4 ②. MgO
【解析】
【分析】处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中加入活性MgO,调pH至9.0,Ni2+、Co2+、Al3+都生成相应的氢氧化物沉淀,滤液为Mg(NO3)2溶液。含沉淀的滤泥中加入氨性溶液进行氨浸,此时Co(OH)2、Ni(OH)2溶解并转化为[Co(NH3)6]2+、[Ni(NH3)6]2+,Al(OH)3不溶,过滤后成为滤渣;将滤液进行分离,得到CoCl2溶液、饱和NiCl2溶液,为防止蒸发时引起CoCl2水解,通入HCl气体,从而析出NiCl2 4H2O晶体。将Mg(NO3)2溶液结晶纯化,得到Mg(NO3)2 6H2O,热解得MgO和HNO3蒸汽,冷却至室温得HNO3溶液。
【小问1详解】
Co为27号元素,价电子排布式为3d74s2,位于元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
“氨浸”时,由Co(OH)3溶于氨水并被(NH4)2SO3还原,转化为[Co(NH3)6]2+的离子方程式为2Co(OH)3+12 NH3 H2O+=2[Co(NH3)6]2+++13H2O+4OH-(或2Co(OH)3+8 NH3 H2O+4+=2[Co(NH3)6]2+++13H2O);
【小问3详解】
①X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰,则NH4Al(OH)2CO3属于晶体;
②题中信息显示:(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,使胶状物质对镍、钴氢氧化物覆盖作用减弱,提高了Ni、Co的浸取速率,其原因是:(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,从而减少胶状物质对镍、钴氢氧化物的包裹,增加了滤泥对氨碱溶液的接触面积;
【小问4详解】
“析晶”过程中,通入的酸性气体A既能抑制Ni2+的水解,又不引入新的杂质,则其为HCl。
【小问5详解】
①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质,晶体A含6个结晶水,则A为Mg(NO3)2 6H2O,热解反应为Mg(NO3)2 6H2OMgO+2HNO3↑+5H2O↑,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为2:5或0.4;
②工艺流程初期,加硝酸制得硝酸浸取液,然后加入活性MgO并调节pH至9.0,则“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用HNO3和MgO。
【点睛】挥发性酸的弱碱盐,蒸发结晶过程中常会发生水解,需加酸对水解进行抑制。
19. 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为反应:,该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值,下面是利用反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________,C中官能团名称为__________;
(2)②的反应类型为__________;
(3)反应④的化学方程式为__________;
(4)化合物()也可发生偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为__________;
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为,写出其中3种的结构简式__________;
(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线__________。
【答案】(1) ①. ②. 碳氯键
(2)取代反应 (3)2+H2
(4)n+(n-1)H2
(5)、、、、(任意写三种)
(6)
【解析】
【分析】B→C发生取代反应,根据B分子式,推出B的结构简式为,A与CH3CH2Cl在AlCl3作用下生成B,推出A的结构简式为,依据Glaser反应机理,推出E的结构简式为,据此分析;
【小问1详解】
根据上述分析,A的结构简式为,根据C的结构简式,含有官能团是碳氯键;故答案为;碳氯键;
【小问2详解】
反应②为在光照条件下与氯气发生取代反应生成和氯化氢;故答案为取代反应;
【小问3详解】
根据Glaser反应机理,反应④的方程式为2+H2,故答案为2+H2;
【小问4详解】
根据已知信息可知化合物()发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方程式为n+(n-1)H2;故答案为n+(n-1)H2;
【小问5详解】
芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,则符合条件的有机物结构简式为、、、、;故答案为、、、、(任意写三种);
【小问6详解】
2 苯基乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成苯乙烯,然后苯乙烯与溴发生加成反应生成,最在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成苯乙炔,合成路线为;故答案为。2024年春季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考
高二化学试卷
考试时间:2024年4月18日下午14:30-17:05 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分.每小题只有一项符合题目要求.
1. 劳动有利于“知行合一”.下列劳动项目中所述的化学知识错误的是
A. 做营养餐,其中的糖类、油脂、蛋白质都属于天然有机高分子化合物
B. 烧鱼时,加料酒和醋,生成低级酯有香味
C. 利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气,沼气中含有的可作燃料
D. 自制肥皂,利用油脂在碱性条件下水解
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 分子的球棍模型: B. 的电子式:
C. 电子云轮廓图: D. 丙炔键线式:
3. 类比推理是重要的学科思想,下列有关类比推理的说法正确的是
A. 是非极性键形成的非极性分子,也是非极性键形成的非极性分子
B. 邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,邻羟基苯甲酸也在分子内形成氢键
C. 二氧化碳的分子式为,则二氧化硅的分子式为
D. 同为离子晶体,氯化钠中配位数为6,则氯化铯中的配位数也为6
4. 下列对一些实验事实的解释错误的是
选项 实验事实 解释
A 水加热到较高温度都难以分解 水分子间存在氢键
B 的沸点高于 分子间作用力大
C 白磷为正四面体分子 白磷分子中键间的键角是
D 用萃取碘水中的 和均为非极性分子且与水不互溶
A. A B. B C. C D. D
5. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下.下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. C中有手性碳原子 D. c可增加在苯中的溶解度
6. 用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. SO2、CS2都是直线形的分子 B. 键角由大到小顺序:CH4>NH3>H2O
C. BF3、NH3都是平面三角形的分子 D. PCl3、SO3都是三角锥形的分子
7. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 酸性: B. 碱性:
C. 碱性: D. 酸性:
8. 用下列装置及药品能达到相应实验目的的是
A.实验室制取乙烯 B.用溴水检验与乙醇溶液生成的乙烯
C.证明苯与液溴发生了取代反应 D.提纯苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
9. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数一半.下列叙述正确的是
A. 一个的晶胞中平均含有4个 B. 元素非金属性的顺序为
C. Y的最高价氧化物的水化物是强酸 D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
10. 根据实验操作及现象,得出结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 将(卤代烃)与溶液共热,冷却后取上层水溶液,加入溶液,观察沉淀颜色 验证中的卤素原子的种类
B 将分别通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液,品红的乙醇溶液不褪色,品红的水溶液慢慢褪色 说明使品红褪色是
C 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入溶液,溶液不变红 菠菜中不含有铁元素
D 与溶液生成黄色沉淀和无色气体 和生成,促进和溶液发生反应生成和
A A B. B C. C D. D
11. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞参数分别为,下列叙述正确的是
A. 一个晶胞中含有6个原子 B. 该物质化学式为
C. 最近距离为 D. 晶体的密度为
12. 一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述错误的是
A. ①的反应类型是加成反应 B. 一个乙苯的分子中最多有15个原子共面
C. 乙苯、苯乙稀均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 苯乙烯最多可与发生加成反应
13. 某反应机理如图,下列说法错误的是
A. 此法由甲烷制取甲醇的总反应方程式为:
B. 反应③的还原剂对苯二酚
C. 不溶于水
D. 和均可以与浓溴水反应,且反应类型相同
14. 中医药是我国的文明瑰宝,下列化合物是合成中药黄芩的主要活性成分的中间体,是一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如下图所示.关于该化合物下列说法正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 双键均为顺式结构
C. 分子式为 D. 不能和盐酸反应
15. 为尖晶石型锰系锂离子电池材料,其晶胞由8个立方单元组成,这8个立方单元可分为A、B两种类型.电池充电过程的总反应可表示为:。已知:充放电前后晶体中锰的化合价只有,分别表示为。
下列说法不正确的是
A. 每个晶胞含8个
B. 立方单元B中、O原子个数比为
C. 放电时,正极反应为
D. 若,则充电后材料中与的比值为
二、非选择题:本题共4小题,共55分.
16. 回答以下关于元素及其化合物的问题.
(1)下列状态的铝中,最外层电离出一个电子所需要能量由大到小的顺序______________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)氮原子可以提供孤电子对与氧原子形成配位键,基态氧原子的价层电子发生重排提供一个空轨道,则重排后的氧原子价电子排布图(轨道表达式)为______________,基态氧原子的价层电子不是重排结构,原因是不符合______________。
(3)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,碳元素位于元素周期表的______________区;图1晶体中1个最小六元环平均含有C原子数与图2晶体中1个最小六元环平均含有C原子数之比为______________;图3是石墨层间插入氟得到层状结构化合物,该物质仍具润滑性,与石墨相比,导电性______________(填“增强”或“减弱”)。
(4)硼与硅相似,也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见有乙硼烷、丁硼烷等.乙硼烷的结构式如图。分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,写出其结构式______________。
17. 元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先_______,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查_______。依次点燃煤气灯_______,进行实验。
(2)O2的作用有_______。CuO的作用是_______(举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是_______。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:_______。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为_______。
18. 从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品.工艺流程如下:
已知:氨性溶液由NH3 H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制.常温下,Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子.回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表中的位置______________(周期、族);
(2)“氨浸”时,由Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]2+的离子方程式为______________________;
(3)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物.滤渣的X射线衍射图谱中,出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰;
①NH4Al(OH)2CO3属于______________(填“晶体”或“非晶体”);
②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率,其原因是______________________;
(4)“析晶”过程中通入的酸性气体A为______________.
(5)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质,晶体A含6个结晶水,则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值,理论上最高为______________;
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用HNO3和___________(填化学式)。
19. 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为反应:,该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值,下面是利用反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________,C中官能团名称为__________;
(2)②的反应类型为__________;
(3)反应④的化学方程式为__________;
(4)化合物()也可发生偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为__________;
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为,写出其中3种的结构简式__________;
(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线__________。